(57)【要約】【課題】 熱伝導率の高い材料からなる放熱性向上用部材や強度の高い材料からなる補強用部材を埋設するに際し、ベルト摩耗寿命の低下を防ぐことができる樹脂プーリの製造方法を提供する。【解決手段】  樹脂製のプーリ本体に熱伝導率や強度を向上させるための性能向上用部材が埋設された樹脂プーリを製造するに際し、内径側の型31と外径側の型32a,32bとを使用し、型内において溶融樹脂中に性能向上用部材を配置し、樹脂の硬化前に外径側の型32a,32bをプーリ回転方向と同じ方向に回転させる。【選択図】    図３
2007192302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製のプーリ本体に熱伝導率や強度を向上させるための多数の性能向上用部材が埋設された樹脂プーリを製造する方法であって、内径側の型と外径側の型とを使用し、型内において溶融樹脂中に性能向上用部材を配置し、樹脂の硬化前に外径側の型をプーリ回転方向と同じ方向に回転させることを特徴とする樹脂プーリの製造方法。
【請求項２】
多数の性能向上用部材の配置は、軸方向にも径方向にも並列状とされている請求項１の樹脂プーリの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属製プーリに置き換え可能な樹脂プーリを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のアイドラープーリやコンプレッサ用プーリは、従来、金属製であったが、自動車部品の小型軽量化および低コスト化のために、プーリ本体を樹脂製とするとともにその内周に転がり軸受を組み込んだ樹脂プーリとして使用することが多くなっている。樹脂プーリには、金属製プーリに比べて、熱が逃げにくいという問題があるため、特許文献１には、放熱用金属板を樹脂製プーリ本体に一体化した樹脂プーリ装置が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−３５５７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の樹脂プーリ装置によると、転がり軸受内部の熱を放熱する効果は大きいが、プーリ本体のベルト（通常ゴム製で熱に弱い）に接する部分には、放熱用金属板に近い部分と離れた部分とが存在するため、放熱用金属板から離れた部分におけるベルトの耐久性向上効果が小さいという問題があり、ベルトに接する部分における放熱性の向上、特に放熱の均一化が望まれている。
【０００４】
そこで、ベルトに接する部分に、熱伝導率の高い材料からなる放熱性向上用部材を埋設することが考えられるが、この場合、放熱性向上用部材との接触がゴム製のベルトの摩耗原因となり、これによってベルトの摩耗寿命が低下することが懸念される。
【０００５】
また、樹脂プーリの強度を上げるために、強度の高い材料からなる補強用部材を埋設することも考えられるが、この場合にも、補強用部材との接触がベルトの摩耗原因となり、これによってベルトの摩耗寿命が低下することが懸念される。
【０００６】
この発明の目的は、熱伝導率の高い材料からなる放熱性向上用部材や強度の高い材料からなる補強用部材を埋設するに際し、ベルト摩耗寿命の低下を防ぐことができる樹脂プーリの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による樹脂プーリの製造方法は、樹脂製のプーリ本体に熱伝導率や強度を向上させるための多数の性能向上用部材が埋設された樹脂プーリを製造する方法であって、内径側の型と外径側の型とを使用し、型内において溶融樹脂中に性能向上用部材を配置し、樹脂の硬化前に外径側の型をプーリ回転方向と同じ方向に回転させることを特徴とするものである。
【０００８】
型内において溶融樹脂中に性能向上用部材を配置するには、性能向上用部材入りの樹脂を型内に注入するようにしてもよく、先に型内に性能向上用部材を配置しておいてから溶融樹脂を注入するようにしてもよい。
【０００９】
性能向上用部材は、例えば、強度が高く樹脂プーリの強度を向上させることができる補強用部材とされる。補強用部材としては、カーボン・ファイバー（短繊維でも長繊維でも可）、ガラス繊維、銅、鋼、ステンレス鋼などの金属繊維が好適である。性能向上用部材は、また、熱伝導率が高く樹脂プーリの放熱性を向上させることができる放熱性向上用部材とされることがある。放熱性向上用部材としては、例えば、カーボン・ファイバーの長繊維とされるが、銅、鋼、ステンレス鋼などの金属繊維とされてもよく、これらは、いずれも、補強用部材としての性能を兼ねることができる。性能向上用部材の長さは、特に限定されないが、放熱性向上用部材の場合には、プーリをちょうど貫通する長さとされていることが好ましい。性能向上用部材の直径は、特に限定されるものではないが、１μｍ〜０．１ｍｍ程度とされる。
【００１０】
樹脂プーリの材料としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂などの熱硬化樹脂、ポリアミドなどの熱可塑性樹脂などが例示されるが、これ以外の樹脂であってもよい。
【００１１】
多数の性能向上用部材は、基本的には、すべてが同じ長さとされるとともに、軸方向にも径方向にも所定間隔を置いた並列状とされることが好ましく、プーリ本体を径方向、軸方向および斜め方向のいずれかに貫通するようにプーリ本体に埋設されることがより好ましい。
【００１２】
こうして製造される樹脂プーリは、その内周に転がり軸受を組み込んだ樹脂プーリとして使用されるのに好適である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の樹脂プーリによると、樹脂製のプーリ本体に埋設された性能向上用部材がプーリ回転方向に順目となる、すなわち、性能向上用部材がベルトを攻撃しない方向を向くので、ベルトの摩耗寿命を低下させることなく、所要の性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１５】
図１および図２は、この発明の製造方法で製造される樹脂プーリの１例を示している。以下の説明において、左右とは、図２の左右をいうものとする。
【００１６】
この樹脂プーリ(1)は、樹脂製のプーリ本体(2)に、プーリ本体(2)を形成している樹脂よりも熱伝導率の高い材料からなる多数の性能向上用部材(3)が埋設されることにより形成されている。樹脂プーリ(1)は、その内径に転がり軸受(5)が一体化されることで、自動車のアイドラープーリ（アイドラーまたはテンショナー）やコンプレッサ用プーリとして好適に使用される。
【００１７】
転がり軸受(5)は、内輪(11)、外輪(12)、および両輪(11)(12)の中央部間に配された２列の玉（転動体）(13)を有している。内輪(11)には、軸が嵌合固定される。
【００１８】
プーリ本体(2)は、フェノール樹脂等からなり、ベルトが掛けられる大径環状のベルト掛け渡し部(21)と、転がり軸受(5)の外輪(12)が嵌め入れられる小径環状の軸受挿入部(22)と、両部(21)(22)を連結する連結部(23)とからなる。ベルト掛け渡し部(21)には、Ｖリブドベルト用のＶ溝(21a)が形成されている。
【００１９】
性能向上用部材(3)は、カーボン・ファイバー製とされ、図２に示すように、軸方向に所定間隔を置いた並列状とされ、その一方の端部がベルト掛け渡し部(21)の外径にあって、端面がベルト掛け渡し部(21)の表面に露出させられており、他方の端部がベルト掛け渡し部(21)の内径にあるように埋設されている。性能向上用部材(3)は、さらに、図１に示すように、径方向にも所定間隔を置いた並列状とされている。ベルト掛け渡し部(21)の外径にある性能向上用部材(3)の端部は、ちょうど径方向に向けられているのではなく、矢印で示すプーリ回転方向（図の時計方向）に順目となる向きに配向されている。
【００２０】
上記樹脂プーリ(1)によると、性能向上用部材(3)がカーボン・ファイバー製すなわち樹脂よりも熱伝導率の高い材料製とされていることで、プーリ本体(2)の熱は、性能向上用部材(3)を介して効果的に外部に放出される。また、性能向上用部材(3)は、軸方向にも径方向にも所定間隔を置いた並列状とされているので、プーリ本体(2)におけるベルト掛け渡し部(21)からの放熱は、場所による不均一が無く、ベルトの部分的な温度上昇を防止することができる。
【００２１】
この発明の樹脂プーリの製造方法を図３を参照して説明する。この発明の樹脂プーリの製造方法は、内径側の型(31)と２つ割の外径側の型(32a)(32b)とを使用するもので、転がり軸受(5)が配置された型内において多数の性能向上用部材(3)を軸方向にも径方向にも並列状に配置する性能向上用部材配置工程と、型内に溶融樹脂を注入する溶融樹脂注入工程と、樹脂の硬化前に外径側の型(32a)(32b)をプーリ回転方向と同じ方向に回転させる外径型回転工程とを備えている。
【００２２】
この製造法により得られた樹脂プーリ(1)は、樹脂の硬化前に外径側の型(32a)(32b)をプーリ回転方向と同じ方向に回転させることにより、Ｖ溝(21a)表面近傍の性能向上用部材(3)がプーリ回転方向に順目の方向に揃わされ、これにより、使用時におけるベルトへの攻撃が防止される。
【００２３】
上記の樹脂プーリの製造方法において、性能向上用部材(3)が樹脂よりも熱伝導率の高い材料製とされ、放熱の均一化が望まれる場合には、多数の性能向上用部材(3)を軸方向にも径方向にも並列状に配置することが好ましいが、補強を目的とする場合には、必ずしも、性能向上用部材を軸方向にも径方向にも並列状に配置する必要はない。後者の場合には、溶融樹脂中への性能向上用部材の配置は、予め、性能向上用部材(3)を樹脂内に混合しておくことで可能であり、この性能向上用部材(3)入り樹脂を型内に注入することで、製造工程を簡素化することができる。
【００２４】
なお、上記樹脂プーリ(1)に組み込まれる転がり軸受(5)は、単列でも複列でもよく、転がり軸受(5)の構成については、種々の変更が可能である。また、性能向上用部材(3)が埋設された樹脂プーリは、転がり軸受を組み込まずに使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明による樹脂プーリの製造方法で得られる樹脂プーリの１例を示す縦断面図である。
【図２】図１の要部の横断面図である。
【図３】この発明による樹脂プーリの製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００２６】
(1)       樹脂プーリ
(2)       樹脂製プーリ本体
(3)       カーボン・ファイバー（性能向上用部材）
(5)       転がり軸受
(21)      ベルト掛け渡し部
(22)      軸受挿入部
(23)      連結部
【図１】
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【図２】
2007192302.tif 000004
【図３】
2007192302.tif 000005