(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受部と、その周囲に固着された合成樹脂部とからなり、前記合成樹脂部は、同心状に配置された外径円筒部と、内径円筒部と、前記外径円筒部及び前記内径円筒部を径方向に沿って一体に連結する環状円板部とを有してなるものである合成樹脂製プーリにおいて、
前記環状円板部に、円周等配に、合成樹脂注入用ゲートを配置するとともに、前記合成樹脂注入用ゲートの各ゲート位置を含んでその外径側の少なくとも背面側に、半球状、半変形球状、又は、断面が外径側の一辺が外径方向側へ膨らむ円弧からなる矩形である形状のかまぼこ状の樹脂だまりを設けることにより、前記合成樹脂製プーリ成形時に、各前記合成樹脂注入用ゲートから注入された溶融合成樹脂の夫々が、各前記合成樹脂注入ゲートから同心円状に前記外径円筒部側へ拡がり、前記状態の前記溶融合成樹脂の外径方向の最先端が前記外径円筒部となる部分の近傍で、ほぼ前記外径円筒部と同心円上の各点を構成し、前記状態の前記溶融合成樹脂が前記外径円筒部となる部分の近傍から均一に前記外径円筒部となる部分に流入することを特徴とする合成樹脂製プーリ。
【請求項２】
軸受部と、その周囲に固着された合成樹脂部とからなり、前記合成樹脂部は、同心状に配置された外径円筒部と、内径円筒部と、前記外径円筒部及び前記内径円筒部を径方向に沿って一体に連結する環状円板部とを有してなるものである合成樹脂製プーリにおいて、
前記環状円板部に、円周等配に、合成樹脂注入用ゲートを配置するとともに、前記合成樹脂注入用ゲートの外径側の少なくとも背面側に、断面が外径側の一辺が外径方向側へ膨らむ円弧からなる矩形である形状のかまぼこ状の樹脂だまりを設けることにより、前記合成樹脂製プーリ成形時に、各前記合成樹脂注入用ゲートから注入された溶融合成樹脂の夫々が、各前記合成樹脂注入ゲートから同心円状に前記外径円筒部側へ拡がり、前記状態の前記溶融合成樹脂の外径方向の最先端が前記外径円筒部となる部分の近傍で、ほぼ前記外径円筒部と同心円上の各点を構成し、前記状態の前記溶融合成樹脂が前記外径円筒部となる部分の近傍から均一に前記外径円筒部となる部分に流入することを特徴とする合成樹脂製プーリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外径円筒部の真円度が良好な合成樹脂製プーリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
軸心に転がり軸受などの軸受を一体に設けた合成樹脂製プーリは、ベルト案内用として自動車部品、機械部品等に汎用されている。図５及び図６に、従来の合成樹脂製プーリの構造を示す。これらから明らかなように、合成樹脂製プーリは、軸心側の転がり軸受１０と、その周囲の合成樹脂製本体２０とで構成されている。
【０００３】
そして、合成樹脂製本体２０は、転がり軸受１０の外輪に固着する内径円筒部３０と、ベルト案内面を有する外径円筒部４０と、内径円筒部３０及び外径円筒部４０の間の円板部５０と、内径円筒部３０及び外径円筒部４０の間に放射状に設けられた多数のリブ６０・・・とからなる。
【０００４】
このような合成樹脂製プーリを製造するにあたっては、成形金型間のキャビティの中央部に転がり軸受１０をセットし、これをインサート部品として、その周囲のキャビティに溶融された合成樹脂を圧入充填し、これによって転がり軸受１０の周囲に合成樹脂製本体２０を一体的に成形する。この際、成形金型には、環状円板部相当部分に、一定の間隔をもって合成樹脂注入用ゲート７０が配置され、ここから溶融された合成樹脂が圧入充填されるのが通常である。
【０００５】
ところで、このような合成樹脂製プーリでは、合成樹脂製本体２０には、引張方向の内部応力が残留しており、この内部応力は、転がり軸受１０の外周部分、即ち、内径円筒部３０に集中している。そのため、内径円筒部３０に機械的強度が弱い部分があると、その脆弱な部分から破壊が起こりやすい。
【０００６】
このような内部応力は、上記したような合成樹脂製本体を成形するために金型に溶融された合成樹脂を圧入充填する際に、合成樹脂注入用ゲート７０から流入した溶融合成樹脂が合流する箇所において、ウェルドが生じることと密接に関連している。このようなウェルドは、圧入充填時に金型内を移動する溶融合成樹脂が低温化して合流箇所での融着能力が低下することが原因と考えられる。
【０００７】
図に示すように合成樹脂注入用ゲート７０の数が少ないと、合流箇所までの距離が長くなり、それだけ溶融合成樹脂の固化が進行してウェルドが生じやすくなる。このようなウェルドが内径円筒部３０に存在すると、もともと内部応力が残留しやすい内径円筒部３０において、ウェルド部に比較的小さな外力が作用しても、内部応力の作用と重なることにより、当該ウェルド部に亀裂が生じることとなる。
【０００８】
また、従来の合成樹脂製プーリにおいて、外径円筒部４０が合成樹脂注入用ゲート７０から離れているので、外径円筒部４０にも同じ問題が生じる。
即ち、外径円筒部用キャビティのうち、合成樹脂注入用ゲート７０から離れた箇所では、他の箇所よりも低温化した溶融合成樹脂が流入するから、他の箇所よりもヒケ量が少なくなり、成形後、表面に凸部が生じ、この凸部により、外径円筒部４０の真円度が低下する。
【０００９】
外径円筒部４０の真円度が低下すると、ベルト案内用としてこの合成樹脂製プーリを使用した場合に、ベルトの良好な走行を阻害する原因となり、合成樹脂製プーリとしての基本性能に支障をきたすこととなってしまう。
【００１０】
特開平４−３４２６０号公報には、円板部上のリブを挟んだ円周方向での対称位置に、合成樹脂注入用ゲートを配置することによりこの問題を解決する技術が開示されている。しかしながら、この技術では、内径円筒部における内部応力を減少させ、外径円筒部の凸部を減少させることはできるが、リブを必須の構成要素としなければならず、また、外径円筒部の正確な真円度を実現するには不充分であった。
【００１１】
実開平４−８０９５６号公報には、円板部上に補強リブを有する合成樹脂製プーリの合成樹脂製本体において、円板部の表面上に、成形用金型の樹脂注入用ゲートを連ねる同一円周線に沿い、かつ、前記補強リブを互いに連結する突条部を一体形成した合成樹脂製プーリが開示されている。しかしながら、この技術における突条部は、合成樹脂として強化繊維等を配合したフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を用いた場合に、成形用金型のキャビティにおける環状円板部対応部位の樹脂注入用ゲートに近接した箇所で熱硬化性樹脂の残留応力の集中や強化繊維の配向性の乱れを補強するために形成されたものであって、外径円筒部の真円度の向上とは無関係の技術であった。
【００１２】
実開平４−８０９５７号公報には、円板部上に補強リブを有する合成樹脂製プーリの合成樹脂製本体において、円板部の樹脂注入用ゲートと対面する所定位置の裏面側に、この裏面側方向に向かって張り出した肉厚部を一体形成するとともに、環状円板部の肉厚部と対向する表面側部分の周囲に、この表面側方向に向かって張り出した環状肉厚部を一体形成した合成樹脂製プーリが開示されている。しかしながら、この技術における肉厚部及び環状肉厚部は、溶融樹脂がキャビティ内に充填されていくときに、厚み方向内方寸法の狭い環状円板部対応部位に圧入されたときのように急激に屈曲することがなくなる作用を有するのみで、外径円筒部の真円度の向上とは無関係の技術であった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであって、外径円筒部及び内径円筒部の真円度を向上させ、ベルト案内用としての機能を向上させる効果を有する合成樹脂製プーリを提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軸受部と、その周囲に固着された合成樹脂部とからなり、前記合成樹脂部は、同心状に配置された外径円筒部と、内径円筒部と、前記外径円筒部及び前記内径円筒部を径方向に沿って一体に連結する環状円板部とを有してなるものである合成樹脂製プーリにおいて、
前記環状円板部に、円周等配に、合成樹脂注入用ゲートを配置するとともに、前記合成樹脂注入用ゲートの各ゲート位置を含んでその外径側の少なくとも背面側に、半球状、半変形球状、又は、断面が外径側の一辺が外径方向側へ膨らむ円弧からなる矩形である形状のかまぼこ状の樹脂だまりを設けることにより、前記合成樹脂製プーリ成形時に、各前記合成樹脂注入用ゲートから注入された溶融合成樹脂の夫々が、各前記合成樹脂注入ゲートから同心円状に前記外径円筒部側へ拡がり、前記状態の前記溶融合成樹脂の外径方向の最先端が前記外径円筒部となる部分の近傍で、ほぼ前記外径円筒部と同心円上の各点を構成し、前記状態の前記溶融合成樹脂が前記外径円筒部となる部分の近傍から均一に前記外径円筒部となる部分に流入することを特徴とするものである。
また、本発明は、軸受部と、その周囲に固着された合成樹脂部とからなり、前記合成樹脂部は、同心状に配置された外径円筒部と、内径円筒部と、前記外径円筒部及び前記内径円筒部を径方向に沿って一体に連結する環状円板部とを有してなるものである合成樹脂製プーリにおいて、
前記環状円板部に、円周等配に、合成樹脂注入用ゲートを配置するとともに、前記合成樹脂注入用ゲートの外径側の少なくとも背面側に、断面が外径側の一辺が外径方向側へ膨らむ円弧からなる矩形である形状のかまぼこ状の樹脂だまりを設けることにより、前記合成樹脂製プーリ成形時に、各前記合成樹脂注入用ゲートから注入された溶融合成樹脂の夫々が、各前記合成樹脂注入ゲートから同心円状に前記外径円筒部側へ拡がり、前記状態の前記溶融合成樹脂の外径方向の最先端が前記外径円筒部となる部分の近傍で、ほぼ前記外径円筒部と同心円上の各点を構成し、前記状態の前記溶融合成樹脂が前記外径円筒部となる部分の近傍から均一に前記外径円筒部となる部分に流入することを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について、図を参照しながら説明する。
図１及び図２に、本発明の一実施形態を示す。１は転がり軸受部、２は合成樹脂製本体、３は内径円筒部、４は外径円筒部、５は円板部、７は合成樹脂注入用ゲートを示す。
【００１６】
本発明においては、環状円板部６に、円周１６等配に、合成樹脂注入用ゲート７が配置されている。そして、合成樹脂注入用ゲート７の各ゲート位置を含んでその外径側の背面側には樹脂だまり８が設けられている。上記樹脂だまり８は、少なくとも外径側の背面側に設ける必要があるが、本発明においては、表面側にも同様に樹脂だまり８を設けてもよい。
【００１７】
上記樹脂だまり８は、合成樹脂注入用ゲート７のある側と反対側のみに設け、又は、合成樹脂注入用ゲート７のある側と反対側及び合成樹脂注入用ゲートのある側の両方に設けるにあたっては、本発明の合成樹脂製プーリの全体の形状及びその機能、使用方法に応じて適切に定めることができる。
上記樹脂だまり８の形状は特に限定されず、半球状、半変形球状、断面が外径側の一辺が外径方向側へ膨らむ円弧からなる矩形である形状のかまぼこ状等であってもよいが、半球状であるものが好ましい。
【００１８】
本発明においては、上記合成樹脂製本体２の円板部５上には、必ずしもリブ６を設ける必要はない。補強のためのリブ６を設けることなく、本発明の合成樹脂製プーリは、充分な機械的強度を有する。しかしながら、本発明はリブ６を設けることを忌避するものではなく、必要に応じてリブ６を設けるようにしてもよい。
【００１９】
図３は、本発明の合成樹脂製プーリの合成樹脂製本体の成形時における溶融合成樹脂の注入状態を、合成樹脂注入用ゲート７のある側から見た図を示す。本発明によれば、合成樹脂注入用ゲート７から注入された溶融合成樹脂は、図３の裏面側に存在する樹脂だまり８の存在により、合成樹脂注入用ゲート７から同心円状に整然と外径円筒部４側へ拡がり、外径円筒部４近傍ではほぼ外径円筒部４と同心円状に均一に外径円筒部４へ流入するので、ウェルドを形成することがない。
【００２０】
図４は、本発明の合成樹脂製プーリの合成樹脂製本体の成形時における溶融合成樹脂の注入状態を、合成樹脂注入用ゲート７のある側と反対側から見た図を示す。本発明によれば、合成樹脂注入用ゲート７から注入された溶融合成樹脂は、図４の表面側に存在する樹脂だまり８の存在により、合成樹脂注入用ゲート７から同心円状に整然と外径円筒部４側へ拡がり、外径円筒部４近傍ではほぼ外径円筒部４と同心円状に均一に外径円筒部４へ流入するので、ウェルドを形成することがない。
【００２１】
そして、このように整然と均一に流入した合成樹脂は、外径円筒部４を形成するにあたって凸部を少しも形成することがなく、外径円筒部４の真円度は確実なものとなる。
【００２２】
本発明の合成樹脂製本体を構成する合成樹脂としては特に限定されず、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２やポリアセタール等を挙げることができる。また、上記合成樹脂には適宜必要に応じて強化繊維を混合することができる。上記強化繊維としては特に限定されず、例えば、ガラス繊維等を挙げることができる。上記強化繊維は、通常の方法に従って、合成樹脂全体の２０〜４５重量％の範囲内で適宜混合することができ、３０重量％が好ましい。なお、上記実施形態では、軸受部として転がり軸受を使用したが、これに限定されず、金属製のボスであってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は上述の構成よりなるので、ウェルドを形成することがなく、また外径円筒部に凸部を生じることが全くなくなるので、外径円筒部の真円度が向上し、機械的強度が高く、しかもベルト案内性能の良い合成樹脂製プーリが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の合成樹脂製プーリの一実施形態の正面図。
【図２】本発明の合成樹脂製プーリの一実施形態の断面図。
【図３】本発明の合成樹脂製プーリの一実施形態の合成樹脂製本体の成形時における溶融合成樹脂の注入状態を、合成樹脂注入用ゲート７のある側から見た図。
【図４】本発明の合成樹脂製プーリの一実施形態の合成樹脂製本体の成形時における溶融合成樹脂の注入状態を、合成樹脂注入用ゲート７のある側と反対側から見た図。
【図５】従来の合成樹脂製プーリの正面図。
【図６】従来の合成樹脂製プーリの断面図。
【符号の説明】
１  転がり軸受部
２  合成樹脂製本体
３  内径円筒部
４  外径円筒部
５  円板部
６  リブ
７  合成樹脂注入用ゲート
８  樹脂だまり
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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