JP2001227620A - 樹脂プーリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 樹脂製のプーリ本体１１２と共にインサ
ート成形された金属製のインサート金具１１３に軸受３
００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が設ける。これ
により、軸受３００に発生する熱を速やかに放熱させる
ことができるので、インサート金具１１３に放熱部１１
３ｄ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。

Description

【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（３０
０）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（３０
０）と接触する部位から延出して空気に晒される放熱部
（１１３ｄ）が設けられ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（１
１３）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（１１
３ａ）全周に渡って径方向に突出したフランジ部（１１
３ｂ、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、１１
３ｃ）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（１１
２）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（１
１２）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（１
１２）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（１
１３）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。

【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１
１３ａ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１１
２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、１
１３ｃが形成されているとともに、両フランジ部１１３
ｂ、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２０
０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１１３
ａ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１
１４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１１
３ａ、第１フランジ部１１３ｂ及び第２フランジ部１１
３ｃ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１１
３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、１
１３ｃが形成されているので、第１、２フランジ部１１
３ｂ、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１１３
ｂ、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１１３
ｅ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１
１３ａ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１
１３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１
１３ｂ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１１３
ｃ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１
１３ｂ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１
１０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１１３
ａ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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐伯 学 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 大口 純一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3J031 AC02 BA05 BA08 BC05 CA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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（３０
   ０）と接触する部位から延出して空気に晒される放熱部
   （１１３ｄ）が設けられていることを特徴とする樹脂プ
   ーリ。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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
   にける外側曲率半径（ｒ２）は、前記金具本体部（１１
   ３ａ）の軸方向位一端部側にける外側曲率半径（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。
5. 【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（１１３
   ｅ）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。