(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受（３００）を介して回転可能に支持され、動力伝達用のベルトが掛けられる樹脂プーリであって、
外周面に前記ベルトが掛けられる樹脂製のプーリ本体（１１２）と、
前記プーリ本体（１１２）のうち前記軸受（３００）が填め込まれる部位に配設され、前記軸受（３００）に接触する金属製の挿入金具（１１３）とを有し、
前記挿入金具（１１３）は、前記プーリ本体（１１２）と共にインサート成形により一体化されており、
さらに、前記挿入金具（１１３）には、前記軸受（３００）と接触する部位から軸方向に延出して内周面が空気に晒される放熱部（１１３ｄ）が設けられており、
前記挿入金具（１１３）は、前記放熱部（１１３ｄ）が設けられた側である軸方向一端側が径方向外側に突出していることを特徴とする樹脂プーリ。
【請求項２】
前記挿入金具（１１３）は、
略円筒状の金具本体部（１１３ａ）と、
前記金具本体部（１１３ａ）に一体形成され、前記金具本体部（１１３ａ）全周に渡って径方向に突出したフランジ部（１１３ｂ、１１３ｃ）とを有して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂プーリ。
【請求項３】
前記金具本体部（１１３ａ）の軸方向両端部に前記フランジ部（１１３ｂ、１１３ｃ）が設けられており、
さらに、前記フランジ部（１１３ｂ、１１３ｃ）のうち前記金具本体部（１１３ａ）の軸方向一端部側のみが前記プーリ本体（１１２）と接触していることを特徴とする請求項２に記載の樹脂プーリ。
【請求項４】
前記金具本体部（１１３ａ）の内周面と前記軸受（３００）とが接触し、一方、前記金具本体部（１１３ａ）の外周面と前記プーリ本体（１１２）とが接触し、
前記金具本体部（１１３ａ）の軸方向両端部に前記フランジ部（１１３ｂ、１１３ｃ）が設けられ、かつ、前記フランジ部（１１３ｂ、１１３ｃ）のうち前記金具本体部（１１３ａ）の軸方向一端部側は径方向外側に突出し、軸方向他端側は径方向内側に突出しており、
さらに、前記金具本体部（１１３ａ）の軸方向他端部側における外側曲率半径（ｒ２）は、前記金具本体部（１１３ａ）の軸方向位一端部側における外側曲率半径（ｒ１）より小さいことを特徴とする請求項２に記載の樹脂プーリ。
【請求項５】
前記挿入金具（１１３）の円筒面には、前記プーリ本体（１１２）と勘合する嵌合部（１１３ｅ）が設けられていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の樹脂プーリ。
【請求項６】
前記嵌合部（１１３ｅ）は溝であることを特徴とする請求項５に記載の樹脂プーリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂製のプーリ本体を有する樹脂プーリに関するもので、車両用空調装置の圧縮機に動力を伝達する樹脂プーリに適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
発明者等は、車両用空調装置の圧縮機に適用されるトルクリミッタ機能付動力伝達装置用の樹脂プーリとして、図４に示すように、軸受３００が圧入される部位に金属製の挿入金具（スリーブ）１１３が配設されたものを樹脂製のプーリ本体１１２と共にインサート成形した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プーリ本体が金属にて成形されたものでは、軸受に発生する熱は、金属製のプーリ本体を介して大気中に放熱されるのに対して、図４に示す試作検討品では、プーリ本体１１２が樹脂製であるため、軸受３００に発生する熱をプーリ本体１１２を介して大気中に放熱することが難しく、軸受の耐久性を低下させる可能性がある。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、樹脂プーリにおいて、軸受に発生する熱を速やかに放熱させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、軸受（３００）を介して回転可能に支持され、動力伝達用のベルトが掛けられる樹脂プーリであって、外周面にベルトが掛けられる樹脂製のプーリ本体（１１２）と、プーリ本体（１１２）のうち軸受（３００）が填め込まれる部位に配設され、軸受（３００）に接触する金属製の挿入金具（１１３）とを有し、挿入金具（１１３）は、プーリ本体（１１２）と共にインサート成形により一体化されており、さらに、挿入金具（１１３）には、軸受（３００）と接触する部位から軸方向に延出して内周面が空気に晒される放熱部（１１３ｄ）が設けられており、挿入金具（１１３）は、放熱部（１１３ｄ）が設けられた側である軸方向一端側が径方向外側に突出していることを特徴とする。
【０００６】
これにより、軸受（３００）に発生する熱をを速やかに放熱させることができるので、挿入金具（１１３）に放熱部（１１３ｄ）を設けるといった簡便な手段にて軸受（３００）の耐久性を向上させることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、挿入金具（１１３）は、略円筒状の金具本体部（１１３ａ）と、金具本体部（１１３ａ）に一体形成され、金具本体部（１１３ａ）全周に渡って径方向に突出したフランジ部（１１３ｂ、１１３ｃ）とを有して構成されていることを特徴とする。
【０００８】
これにより、フランジ部（１１３ｂ、１１３ｃ）が補強リブとして機能し、挿入金具（１１３）の剛性を高めることができ、樹脂プーリの耐久性を向上させることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、金具本体部（１１３ａ）の軸方向両端部にフランジ部（１１３ｂ、１１３ｃ）が設けられており、フランジ部（１１３ｂ、１１３ｃ）のうち金具本体部（１１３ａ）の軸方向一端部側のフランジ部（１１３ｂ）のみがプーリ本体（１１２）と接触していることを特徴とする。
【００１０】
これにより、金具本体部（１１３ａ）の軸方向他端部側が開放された状態となり、プーリ本体（１１２）の熱膨張に伴う熱応力がプーリ本体（１１２）に発生することを防止できるので、プーリ本体（１１２）と挿入金具（１１３）との熱膨張率の差により、いずれか一方が大きく歪むことを未然に防止できる。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、金具本体部（１１３ａ）の内周面と軸受（３００）とが接触し、一方、金具本体部（１１３ａ）の外周面とプーリ本体（１１２）とが接触し、金具本体部（１１３ａ）の軸方向両端部にフランジ部（１１３ｂ、１１３ｃ）が設けられ、かつ、フランジ部（１１３ｂ、１１３ｃ）のうち金具本体部（１１３ａ）の軸方向一端部側は径方向外側に突出し、軸方向他端側は径方向内側に突出しており、さらに、金具本体部（１１３ａ）の軸方向他端部側における外側曲率半径（ｒ２）は、金具本体部（１１３ａ）の軸方向位一端部側における外側曲率半径（ｒ１）より小さいことを特徴とする。
【００１２】
これにより、樹脂を充填する際に、挿入金具（１１３）の軸方向他端側から充填した樹脂が挿入金具（１１３）の内周面側に流れ込むことを防止できるので、挿入金具（１１３）の内周面に樹脂が付着することを未然に防止できる。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、挿入金具（１１３）の円筒面には、プーリ本体（１１２）と勘合する嵌合部（１１３ｅ）が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
これにより、挿入金具（１１３ａ）とプーリ本体（１１２）とを強固に結合することができるので、挿入金具（１１３ａ）とプーリ本体（１１２）との間に滑りが生じることを防止でき、樹脂プーリの耐久性を向上させることができる。
また、請求項６に記載の発明では、嵌合部（１１３ｅ）は溝であることを特徴としている。
【００１５】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本実施形態は、本発明に係る樹脂プーリ（以下、プーリと略す。）を車両用空調装置の圧縮機に動力を伝達するトルクリミッタ機能付動力伝達装置に適用したものであり、図１はトルクリミッタ機能付動力伝達装置（以下、伝達装置と略す。）１００の断面図である。なお、トルクリミッタ機能付動力伝達装置とは、伝達する動力（トルク）が所定以上となったときに、動力の伝達を遮断するものである
図１中、２００は圧縮機のフロントハウジングであり、伝達装置１００はフロントハウジング２００に形成された円筒状の突出部２１０に装着された転がり軸受（以下、軸受と略す。）３００を介してフロントハウジング２００に回転可能に支持されている。
【００１７】
そして、伝達装置１００は、軸受３００が圧入固定された本実施形態に係るプーリ１１０と、このプーリ１１０に伝達されたトルクを圧縮機の回転軸（シャフト）２２０に伝達するハブ１２０とから構成されている。
【００１８】
また、プーリ１１０は、図２に示すように、外周面にＶベルト（図示せず。）が掛けられるＶ溝１１１が形成された樹脂（本実施形態では、フェノール樹脂）製のプーリ本体１１２と、プーリ本体１１２のうち軸受３００が填め込まれる（圧入される）部位に配設された金属（本実施形態では、鉄系金属）製の挿入金具（インサート金具）１１３とから構成れており、インサート金具１１３はプーリ本体１１２と共にインサート成形により一体化されている。
【００１９】
そして、インサート金具１１３は、図３に示すように、略円筒状の金具本体部１１３ａと、金具本体部１１３ａの軸方向一端部に形成されて金具本体部１１３ａ全周に渡って径方向外側に突出した第１フランジ部１１３ｂと、金具本体部１１３ａの軸方向他端部に形成されて金具本体部１１３ａ全周に渡って径方向内側に突出した第２フランジ部１１３ｃとから構成されており、インサート金具１１３の外壁面にてプーリ本体１１２と圧着している。
【００２０】
このとき、第２フランジ部１１３ｃの外側曲率半径ｒ２が、第１フランジ部１１３ｂの外側曲率半径ｒ１より小さくなるように両フランジ部１１３ｂ、１１３ｃが形成されているとともに、両フランジ部１１３ｂ、１１３ｃのうち第１フランジ部１１３ｂのみが、プーリ本体１１２の軸方向端部（フロントハウジング２００側端部）にて、その軸方向の外側（フロントハウジング２００側）からプーリ本体１１２に圧接している。
【００２１】
また、金具本体部１１３ａ（インサート金具１１３）には、その内周面（内筒面）に所定面圧にて接触するように軸受３００が圧入されているとともに、図３に示すように、軸受３００と接触する部位からフロントハウジング２００側に延出して空気に晒される放熱部１１３ｄが設けられている。一方、金具本体部１１３ａの外周面（外筒面）には、図３に示すように、プーリ本体１１２と勘合する嵌合溝（嵌合部）１１３ｅが外周面全周に渡って形成されている。
【００２２】
なお、ハブ１２０とプーリ１１０とは、図１に示すように、プーリ１１０に形成された係止用穴１１４にハブ１２０に形成された係止用突起１２１をゴム等の弾性部材１２２を介して填め込むことにより結合されており、ハブ１２０はシャフト２２０とスプライン結合した状態でボルト１２３により脱落防止されている。
【００２３】
次に、インサート金具１１３の製造方法の概略を述べる。
【００２４】
先ず、プレス加工を施し、金具本体部１１３ａ、第１フランジ部１１３ｂ及び第２フランジ部１１３ｃとを成形する（第１プレス工程）。次に、第２フランジ部１１３ｃの外側曲率半径ｒ２が、第１フランジ部１１３ｂの外側曲率半径ｒ１より小さくなるように、第２フランジ部１１３ｃ側を絞るようにプレス加工を行う（第２プレス工程）。
【００２５】
なお、第２プレス工程においては、第２フランジ部１１３ｃ側を絞るようにプレス加工を行うので、第２フランジ部１１３ｃ側の外径ｄ１が第１フランジ部１１３ｂ側の外径ｄ２より小さくなる。
【００２６】
そして、インサート金具１１３の内周面のうち軸受３００との当たり面に相当する部位を切削加工を施し、所定の面粗度及び寸法に仕上げる（機械加工工程）。
【００２７】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００２８】
本実施形態によれば、インサート金具１１３に軸受３００と接触する部位からフロントハウジング２００側に延出して空気に晒される放熱部１１３ｄが設けられているので、軸受３００に発生する熱を速やかに放熱させることができる。したがって、インサート金具１１３に放熱部１１３ｄを設けるといった簡便な手段にて軸受３００の耐久性を向上させることができる。
【００２９】
また、金具本体部１１３ａにその全周に渡って径方向に突出した第１、２フランジ部１１３ｂ、１１３ｃが形成されているので、第１、２フランジ部１１３ｂ、１１３ｃが補強リブとして機能し、インサート金具１１３の剛性を高めることができ、プーリ１１０の耐久性を向上させることができる。
【００３０】
ところで仮に、第１、２フランジ部１１３ｂ、１１３ｃを共に径方向外側に向けて突出させて、第１、２フランジ部１１３ｂ、１１３ｃによりプーリ本体１１２の軸方向を挟み込むようにすると、樹脂と金属との熱膨張率の差により、いずれか一方が（この場合は、樹脂製のプーリ本体１１２が）大きく歪む可能性がある。
【００３１】
これに対して、本実施形態では、第１フランジ部１１３ｂのみがプーリ本体１１２と接触し、第２フランジ部１１３ｂがプーリ本体１１２と接触していないので、金具本体部１１３ａの軸方向他端部側が開放された状態となり、プーリ本体１１２の熱膨張に伴う熱応力がプーリ本体１１２に発生しない。したがって、プーリ本体１１２とインサート金具１１３との熱膨張率の差により、いずれか一方が大きく歪むことを未然に防止できる。
【００３２】
また、インサート金具１１３ａの外周面（外筒面）にプーリ本体１１２と勘合する嵌合溝１１３ｅが形成されているので、インサート金具１１３ａとプーリ本体１１２とを強固に結合することができる。したがって、インサート金具１１３ａとプーリ本体１１２との間に滑りが生じることを防止でき、プーリ１１０の耐久性を向上させることができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、第２プレス工程により第２フランジ部１１３ｃ側の外径ｄ１が第１フランジ部１１３ｂ側の外径ｄ２より小さくなり、金具本体１１３ａに段付き部１１３ｆ（図３参照）が形成されるので、この段付き部１１３ｆにおいても、インサート金具１１３ａとプーリ本体１１２とを強固に結合することができる。
【００３４】
ところで、インサート金具１１３はプーリ本体１１２と共にインサート成形により一体化されているが、第２フランジ部１１３ｃが内側に向けて突出しているので、インサート成形時に樹脂がインサート金具１１３の内周面（軸受３００との当たり面）に付着する可能性がある。
【００３５】
そして、インサート金具１１３の内周面（軸受３００との当たり面）に樹脂が付着すると、機械加工工程時にバイト（刃物）に対して不均一な切削抵抗が生じるので、機械加工の加工性が悪化してしまう。
【００３６】
これに対して、本実施形態では、第２フランジ部１１３ｃの外側曲率半径ｒ２を第１フランジ部１１３ｂの外側曲率半径ｒ１より小さくしているので、インサート金具１１３の外周面における軸方向と平行な直線部分の長さＬ（図３参照）を長くすることができる。
【００３７】
したがって、樹脂を充填する際に、インサート金具１１３の軸方向他端側（第２フランジ部１１３ｃ側）から充填した樹脂がインサート金具１１３の内周面側に流れ込むことを防止できるので、インサート金具１１３の内周面（軸受３００との当たり面）に樹脂が付着することを未然に防止できる。延いては、機械加工の加工性が悪化してしまうことを防止できるので、インサート金具１１３の製造工数が上昇することを防止できる。
【００３８】
なお、インサート金具１１３の軸方向一端側（第１フランジ部１１３ｂ側）は、第１フランジ部１１３ｂが径方向外側に突出しているので、充填した樹脂がインサート金具１１３の内周面側に流れ込むことは殆どない。
【００３９】
（その他の実施形態）
ところで、上述の実施形態では、ハブ１２０とプーリ１１０との間には、係止用穴１１４及び係止用突起１２１間に作用するトルク（剪断力）のみであったが、例えば係止用突起１２１及び係止用穴１１４にハブ１２０と反対側（本実施形態では、フロントハウジング２００側）に向かうほど断面積が小さくなるテーパ部が形成されていたとすると、ハブ１２０をプーリ１１０に填め込むことにより、プーリ１１０には、ハブ１２０と反対側（本実施形態では、フロントハウジング２００側）に向かう力（以下、この力をスラスト力と呼ぶ。図２のＡ参照）がプーリ１１０に作用する。
【００４０】
このとき、本発明のごとく、第１フランジ部１１３ｂが、プーリ本体１１２の軸方向端部（フロントハウジング２００側端部）にて、その軸方向の外側（フロントハウジング２００側）からプーリ本体１１２に接触していれば、第１フランジ部１１３ｂにてスラスト力を受けることができるので、インサート金具１１３ａとプーリ本体１１２との間に滑りが生じることを防止でき、プーリ１１０の耐久性を向上させることができる。
【００４１】
また、上述の実施形態では、本発明に係る樹脂プーリをトルクリミッタ機能付動力伝達装置に適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、オルタネータ用プーリ等のその他のプーリにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプーリを採用した伝達装置の模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプーリの断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプーリのインサート金具の断面図である。
【図４】試作検討に係るプーリの断面図である。
【符号の説明】
１１２…プーリ本体、１１３…インサート金具（挿入金具）、
１１３ａ…金具本体、１１３ｂ…第１フランジ部、
１１３ｃ…第２フランジ部、１１３ｄ…放熱部。
【図１】
0004193317.tif 000002
【図２】
0004193317.tif 000003
【図３】
0004193317.tif 000004
【図４】
0004193317.tif 000005