JP2005282777A - 樹脂製プーリの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】動力伝達装置等に用いる樹脂製プーリ4にベアリング3をインサート成形する方法を提供する。
【解決手段】動力伝達装置は、被駆動体10と、被駆動体10を駆動する駆動体4とを連結して駆動力を伝達すると共に、被駆動体10への負荷トルクが所定値を超えた場合に駆動力の伝達を遮断する。支持体1にベアリング3を介して回転可能に支持されるプーリ4を樹脂成形によって製造する。外面に抜け止め構造45が形成されたインサート金具9の内面にベアリング3を組み付けた後、ベアリング3と共にインサート金具9を金型内にセットし、インサート金具9の外面に対して樹脂成形を行う。
【選択図】図4
【解決手段】動力伝達装置は、被駆動体10と、被駆動体10を駆動する駆動体4とを連結して駆動力を伝達すると共に、被駆動体10への負荷トルクが所定値を超えた場合に駆動力の伝達を遮断する。支持体1にベアリング3を介して回転可能に支持されるプーリ4を樹脂成形によって製造する。外面に抜け止め構造45が形成されたインサート金具9の内面にベアリング3を組み付けた後、ベアリング3と共にインサート金具9を金型内にセットし、インサート金具9の外面に対して樹脂成形を行う。
【選択図】図4
Description
本発明は、車両用の動力伝達装置等に使用されるプーリの製造方法に関し、特に樹脂によってプーリを製造する方法に関する。
車両用空調装置の圧縮機には、被駆動体と、被駆動体を駆動する駆動体とを連結して駆動力を伝達すると共に、被駆動体への負荷トルクが所定値を超えた場合に駆動力の伝達を遮断する動力伝達装置が組み込まれている。
図5は、特開2002−54711号公報に記載された従来の動力伝達装置の断面図である。圧縮機のハウジング101には、ボス部102が形成されており、ボス部102にはベアリング103を介して駆動体としてのプーリ104が回転自在に支持されている。プーリ104は樹脂によって成形されており、その外面には、エンジンのクランク軸からのベルト(図示省略)が掛け渡され、エンジンの駆動によってプーリ104が回転駆動する。
ハウジング101には、ボス部102から外方に突出した回転軸105がボス部102と同軸状となって設けられている。回転軸105には、被駆動体としての出力ディスク106が固着されている。出力ディスク106は、外周側に配置されたアウターハブ107と、回転軸105に結合するインナーハブ108とによって構成される。
プーリ104には、複数の孔部104aが周方向の複数箇所に形成されており、それぞれの孔部104a内にゴムダンパ109が嵌め込まれている。このゴムダンパ109には、ピン110が挿入されており、このピン110がアウターハブ107と係合することによりプーリ104の駆動力がアウターハブ107に伝達するようになっている。
インナーハブ108は、アウターハブ107の内部にインサートされたアウターリング108aと、回転軸105に螺合するインナリング108bと、アウターリング108a及びインナリング108bとを連結するブリッジ108cとを備えている。ブリッジ108cには、過負荷の過負荷トルクが作用したときに優先的に破損する破損部111が形成されている。
このような構造において、エンジンを駆動すると、プーリ104が回転し、ゴムダンパ109、ピン110、アウターハブ107、インナーハブ108を介して回転軸105に動力が伝達される。この回転軸105の回転は、ベアリング103によって支持される。
圧縮機の内部に焼き付け等の異常が発生すると、回転軸105がロックし、出力ディスク106の回転が停止したままでプーリ104が回転を継続するため、負荷トルクが所定値を超える。この場合には、インナーハブ108の破損部111が優先的に折れて破断する。これにより、インナーハブ108とアウターハブ107とが分離されてプーリ104から回転軸105への動力の伝達が遮断されるため、プーリ104が空転する。
特開2002−54711号公報
上述した動力伝達装置では、回転軸105の回転を支持するベアリング103をプーリ104内面に配置しているため、プーリ104が樹脂の場合には、インサート成形が行われる。すなわち、プーリ104を成形するための射出成形用の金型の内部にベアリング103をセットし、このセット状態で金型内に樹脂を射出して成形するものである。
一方、ベアリング103としては抜け止め状態でプーリ104に取り付ける必要がある。このため、ベアリング103のアウタレースに溝や凸部等の抜け止め構造を形成し、この抜け止め構造側に対して樹脂を射出することにより樹脂とベアリングとを結合させることが行われている。
しかしながら、アウタレースに抜け止め構造を形成する場合には、ベアリング自体の剛性が低下して性能が劣化することから好ましくない。また、アウタレースに加工を施していない通常のベアリングを用いることができず、汎用性がないと共に、コストアップとなる問題を有している。
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、アウタレースに抜け止め加工を行うことなく、インサート成形が可能な樹脂製プーリの製造方法を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、支持体1にベアリング3を介して回転可能に支持されるプーリ4を樹脂成形によって製造する方法であって、外面に抜け止め構造45が形成されたインサート金具9の内面にベアリング3を組み付けた後、ベアリング3と共にインサート金具9を金型内にセットし、インサート金具9の外面に対して樹脂成形を行うことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の樹脂製プーリの製造方法であって、インサート金具9へのベアリング3の組み付けは、アウタレース3aをインサート金具9に圧入することによって行うことを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、インサート金具9にベアリング3に取り付けた状態で、金型内で樹脂のインサート成形を行うため、ベアリング3が組み込まれた樹脂製プーリ4を作製することができる。また、インサート金具9の外面に抜け止め構造45が形成されるため、プーリ4との結合力が大きくなり、プーリ4から脱離することがなくなると共に、ベアリング3のアウタレース3aに抜け止め構造を形成する必要がなく、ベアリング3の剛性を保持することができる。さらには、通常のベアリングを用いることができるため、汎用性のあるものとすることができ、コストダウンが可能となる。
請求項2記載の発明によれば、アウタレース3aをインサート金具9に圧入するため、ベアリングをインサート金具に組み付けることができ、そのままで樹脂成形に用いることができる。
図1は本発明の一実施形態を適用した動力伝達装置の分解斜視図、図2は動力伝達装置の側面図、図3は図2のA−A線断面図、図4はプーリの内部を示す断面図である。
図1〜図3において、符号1はクラッチレス圧縮機のハウジングであり、プーリ4の支持部材として機能する。プーリ4のボス部2にはベアリング3を介して駆動体としてのプーリ4が回転自在に支持されている。ハウジング1には、ボス部2に対して同軸的に配置されると共に、ボス部2から外方へ突出した回転軸7が収容されており、その端部にはボルト8を介して被駆動体としての円盤状のハブ10が固着されている。
ハブ10は、回転軸7とセレーション結合する軸部10aと、軸部10aから径方向に延びるフランジ部10bとが一体的に形成されることにより構成されており、フランジ部10bには、複数の締結孔11が円周上に沿って形成されている。締結孔11は、回転軸7を中心とする同一円周上に90°の等間隔で4箇所に形成されており、それぞれの締結孔11には締結ピン13が貫通状態で固定され、それぞれの締結ピン13の貫通端部がリーフスプリング12の他端12cに係合状態で接続されている。リーフスプリング12への締結ピン13の係合は、リーフスプリング12を貫通した締結ピン13の貫通端部を加締めることにより行われる。
リーフスプリング12は、駆動体であるプーリ4と被駆動体であるハブ10とを接続してプーリ4の回転駆動力をハブ10に伝達するものであり、ハブ10に伝達された回転駆動力により回転軸7が回転する。また、リーフスプリング12は、ハブ10への負荷トルクが所定値を超えた場合に、駆動力の伝達を遮断するように作用する。
リーフスプリング12は、締結ピン13に対応するように4個が配置されており、それぞれのリーフスプリング12は同形同大となっている。このリーフスプリング12としては、高炭素鋼や軸受鋼等の金属が使用され、この金属を薄板状に形成することによりバネ性が付与されている。
リーフスプリング12は、間隔16を有した一対の側片12aの一端同士を開閉可能に連結した二股状となっており、リーフスプリング12の他端12cである側片12aの連結端には、締結ピン13の外周部に回転自在に係合する貫通状のピン孔14が形成されている。締結ピン13はピン孔14を貫通し、その貫通端部を加締めることにより、リーフスプリング12とハブ10とを接続するように作用する。また、リーフスプリング12の一端12bである開放端には、後述する伝達軸21のピン状の突起部22が挿入されて保持されることにより、伝達軸21の突起部22に係脱自在に係合する保持面15が形成されている。
伝達軸21は、伝達部材20の構成部材となっている。伝達部材20は伝達板としての円形リング状のロケーションプレート23を有し、このロケーションプレート23に伝達軸21が取り付けられている。ロケーションプレート23には、回転軸7を中心とした円周上の4等分位置に挿入孔24が厚さ方向に貫通しており、それぞれの挿入孔24に伝達軸21の突起部22が貫通している。そして、突起部22の貫通端がリーフスプリング12の保持面15に係脱自在に保持される。
伝達軸21は、リーフスプリング12側の突起部22と、突起部22と同軸となってプーリ4側に一体的に延びた軸板25とを有しており、全体が回転軸7の軸方向と平行となるように延びている。軸板25は、偏平な軸状となっており、この軸板25がダンパ30を介してプーリ4に接続される。
図3に示すように、伝達軸21には、外面がセレーションとなっている固定部27が形成されている。固定部27は突起部22と軸板25との間に設けられており、ロケーションプレート23に形成された挿入孔24に挿入される。挿入孔24の内周面には、固定部27のセレーションと噛み合うセレーションが形成されており、これらのセレーションが噛み合うことにより、伝達軸21は回転止め状態でロケーションプレート23に連結される。
ダンパ30は、図1に示すように、略四角柱状のブロック形状に形成された一対のダンパ本体31、32と、一対のダンパ本体31、32を連結する連結帯33とによって構成されており、全体がゴム、軟質樹脂等の弾性体によって形成されている。連結帯33は一対のダンパ本体31、32における高さ方向の一側でダンパ本体31、32を連結している。また、連結帯33による連結状態では、一対のダンパ本体31、32の間に伝達軸21の軸板25が挿入される挿入空間34が設けられている。
なお、ダンパ本体31,32には、図1に示すように、溝部31a、32aが形成されており、プーリ4からの駆動力が作用した場合、溝部31a、32aが弾性的に圧縮されるようになっている。
ダンパ30はプーリ4の内部に挿入されて収納されることにより、プーリ4の駆動力を伝達軸21に伝達する。プーリ4の内部には、その内壁から径方向内側に向かって放射状に延びた複数のリブ部36が形成されると共に、リブ部36の間で段状となって突出する段部37が形成されており、これらのリブ部36及び段部37に囲まれた収納空間38にダンパ30が挿入されて収納される。収納に際しては、連結帯33側から収納空間38内に挿入されるものであり、これにより挿入空間34が伝達部材20側に位置した状態となる。
収納空間38に挿入されたダンパ30に対し、その挿入空間34内に軸板25を挿入することにより、ダンパ30及び伝達軸21を介してプーリ4と伝達部材20とが連結される。そして、締結ピン13によってハブ10に取り付けられているリーフスプリング12の保持面15に対し、伝達軸21の突起部22を嵌め込んで係合させる。これにより、ダンパ30、伝達部材20及びリーフスプリング12を介してプーリ4とハブ10とが連結される。
図2に示すように、リーフスプリング12は回転軸の中心とハブ10のピン13を結ぶ直線に対し、略直角となるように組み付けられる。このような組み付けでは、リーフスプリング12の配置スペースを小さくすることができ、コンパクトとすることができると共に、伝達する負荷トルクの腕を長くすることが可能となる。
リーフスプリング12の保持面15は、伝達軸21の突起部22の外周部に合わせた曲率を有して形成されており、これにより保持面15が突起部22を確実に挟持することが可能となっている。一方、突起部22が保持面15に沿って開放端12bに向かって移動した場合、突起部22はリーフスプリング12の開放端12bから抜け出ることができる。これにより、リーフスプリング12と伝達部材20との連結が外れてリーフスプリング12はプーリ4とハブ10との接続状態から離脱する。
このような構造において、圧縮機側からの負荷トルクが所定値以下の場合には、図示しないベルトを介してプーリ4に与えられるエンジンの駆動力は、ダンパ30、伝達部材20及びピン13を介してハブ10に伝達され、回転軸7が回転する。このとき、回転軸7は、ベアリング3に支持された状態でボス部2周囲を回転する。
回転軸7への駆動力の伝達経路には、弾性部材からなるダンパ30が配置されており、ダンパ30が衝撃や不要な振動等を吸収或いは減衰させるため、プーリ4の駆動力だけをハブ10及び回転軸7に伝達することができ、回転軸7が円滑に回転することができる。また、ダンパ30はリブ部36によって仕切られた収納空間38内に挿入されており、駆動力が伝達した場合には、収納空間38内で圧縮されるため、駆動力を伝達部材20に確実に伝達することができる。
圧縮機の内部に焼き付き等が生じて負荷トルクが所定値を超えた場合には、リーフスプリング12の保持面15に保持されている突起部22が開放端12bから離脱する。これにより、プーリ4からの回転軸7への動力の伝達が遮断されるので、プーリ4が空転する。このようにリーフスプリング12が接続状態から離脱する構造では、リーフスプリング12が破断することがない。このため、リーフスプリング12や伝達部材20等の交換が不要となり、再組み立てを簡単に行うことができる。
図4は、プーリ4の内部を示し、インサート金具9が内部に設けられている。また、プーリ4は樹脂によって成形されるものであり、これにより、軽量化がなされている。インサート金具9は、プーリ4におけるボス部2の周囲に位置するように設けられており、ベアリング3を保持する。ベアリング3としては、アウタリース3a及びインナリース3bの間にボール47が配置されたボールベアリングが使用される。ベアリング3は、そのアウタリース3aがインサート金具9に保持されることにより、インサート金具9を介してプーリ4の内部に配置されるものである。
インサート金具9の外面には、凸部46からなる抜け止め構造45が形成されている。凸部46は軸方向に沿って複数がインサート金具9の外面に形成されており、複数の凸部46がプーリ4の内側に噛み込むことによりプーリ4との結合力が大きくなり、プーリ4からのインサート金具9、すなわちベアリング3の抜け止めを行うようになっている。
次に、以上のプーリ4の製造を説明する。
まず、インサート金具9の内面に対し、ベアリング3を組み付ける。インサート金具9へのベアリング9の組み付けは、ベアリング3のアウタレース3aをインサート金具9に圧入することにより行う。
そして、ベアリング3組み付け状態のインサート金具9を成形用の金型内にセットする。この場合、外面の凸部46が樹脂と接触するようにインサート金具9をセットする。このセット状態で、溶融樹脂を金型内に射出し、樹脂を冷却、硬化して樹脂製プーリを作製する。作製されたプーリ4では、ベアリング3が一体となって組み付けられているため、ベアリング3の組み付け工程が不要となり、動力伝達装置に製造工程を簡素化することができる。
このように製造されたプーリ4では、ベアリング3のアウタレース3aに凸部46等の抜け止め構造45を形成する必要がなく、ベアリング3の剛性を保持することができる。また、通常のベアリングを用いることができるため、汎用性のあるものとすることができ、コストダウンも可能となる。
1 ハウジング(支持体)
3 ベアリング
3a ベアリングのアウタレース
4 プーリ(駆動体)
7 回転軸
9 インサート金具
10 ハブ(被駆動体)
12 リーフスプリング
11 締結孔
13 締結ピン
20 伝達部材
21 伝達軸
22 突起部
23 ロケーションプレート
25 軸板
30 ダンパ
38 収納空間
41 カバー体
45 抜け止め構造
46 凸部
3 ベアリング
3a ベアリングのアウタレース
4 プーリ(駆動体)
7 回転軸
9 インサート金具
10 ハブ(被駆動体)
12 リーフスプリング
11 締結孔
13 締結ピン
20 伝達部材
21 伝達軸
22 突起部
23 ロケーションプレート
25 軸板
30 ダンパ
38 収納空間
41 カバー体
45 抜け止め構造
46 凸部
Claims (2)
- 支持体(1)にベアリング(3)を介して回転可能に支持されるプーリ(4)を樹脂成形によって製造する方法であって、
外面に抜け止め構造(45)が形成されたインサート金具(9)の内面にベアリング(3)を組み付けた後、ベアリング(3)と共にインサート金具(9)を金型内にセットし、インサート金具(9)の外面に対して樹脂成形を行うことを特徴とする樹脂製プーリの製造方法。 - インサート金具(9)へのベアリング(3)の組み付けは、アウタレース(3a)をインサート金具(9)に圧入することによって行うことを特徴とする請求項1記載の樹脂製プーリの製造方法。
Priority Applications (5)
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JP2004100187A JP2005282777A (ja) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | 樹脂製プーリの製造方法 |
DE602005012171T DE602005012171D1 (de) | 2004-03-30 | 2005-03-24 | Methode zur Herstellung einer Riemenscheibe, Methode zum Spritzgiessen von Einsatzkomponenten und Einsatzkomponente |
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EP05006602A EP1591695B1 (en) | 2004-03-30 | 2005-03-24 | Method of producing pulley, method of molding insert components, and insert components |
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JP2013241948A (ja) * | 2012-04-23 | 2013-12-05 | Kigure Techno:Kk | ベアリングケース |
KR101388761B1 (ko) | 2012-03-14 | 2014-04-25 | 한라비스테온공조 주식회사 | 마그네슘 합금 풀리용 인너링 및 그 제조방법 |
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2004
- 2004-03-30 JP JP2004100187A patent/JP2005282777A/ja active Pending
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