JP2006266380A - プーリ及びそのめっき方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 めっきの処理残しを低減させることができるプーリ及びそのめっき方法を提供する。
【解決手段】 プーリ１１は、底壁部１２ａを有する筒状のシャフト部１２と、シャフト部の開口端に連続して外径方向に延出するフランジ部１３と、フランジ部の外周縁部に連続してシャフト部と同方向に開口する筒状のベルト掛け部１４とが一体形成され、フランジ部に軽量化用の貫通孔２２が形成されている。底壁部１２ａの内壁面には、凹部３６が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プーリ及びそのめっき方法に関するものである。

従来、プーリとして種々のものが提案されている（例えば特許文献１など）。図３は、こうしたプーリの一例を示す断面図である。同図に示されるように、このプーリ９０は、有底筒状のシャフト部９１と、シャフト部９１の開口端に連続して外径方向に延出する段付き形状のフランジ部９２と、フランジ部９２の外周縁部に連続してシャフト部９１と同方向に開口する筒状のベルト掛け部９３とが一体形成されている。そして、フランジ部９２の径方向外側端部には、軽量化用の貫通孔９４が形成されている。プーリ９０は、フランジ部９２において図示しないボデーベアリングに回転可能に支持され、ベルト掛け部９３に掛けられるベルトにより動力伝達されて回転駆動される。
特開２００３−３１４４９１号公報

ところで、このプーリ９０は、耐食性を確保するために表面にめっき処理が施される。図４は、このプーリ９０に対するめっき処理態様を示す模式図である。図４（ａ）に示されるように、このプーリ９０は、シャフト部９１が下方に開口するように同シャフト部９１を上向きにし、シャフト部９１内に挿入された心棒状の治具９６により支持させる態様でめっき槽９７内に浸される。

このとき、有底筒状のシャフト部９１の内部空間には空気が残留したままである。一方、フランジ部９２及びベルト掛け部９３にて形成される内部空間には、貫通孔９４から空気が抜けることで全体にめっき液が行き渡る。この状態で、プーリ９０をめっき槽９７内で搬送することで、プーリ９０の表面にめっき処理が施される。このような支持姿勢でプーリ９０の表面にめっき処理するのは、めっき槽９７からプーリ９０を取り出すときに、フランジ部９２に形成された孔９８から不必要なめっき液を滴下させるためである。これにより、例えばプーリ９０の形成する適宜の空間にめっき液が溜まってしまう場合に必須となる、めっき液を汲み出したり、この汲み出しを回避するために同空間の開口をシール部材で密閉したりする工程を割愛することができる。なお、内壁面にめっき処理が施されないシャフト部９１は、腐食による強度劣化の影響の少ない部位となっている。

しかしながら、このめっき処理にあたっては、プーリ９０は、シャフト部９１内に挿入された治具９６によってめっき槽９７内に支持されており、その不安定な支持姿勢から、図４（ｂ）に示したようにプーリ９０が傾くことがある。この場合、範囲Ｃで示したフランジ部９２及びベルト掛け部９３のなす角部に空気の溜まり部（エアポケット）が形成されてしまう。そして、この溜まり部の空気が抜けないことで、当該部へのめっき処理ができなくなってしまう。

本発明の目的は、めっきの処理残しを低減させることができるプーリ及びそのめっき方法を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、底壁部を有する筒状のシャフト部と、該シャフト部の開口端に連続して外径方向に延出するフランジ部と、該フランジ部の外周縁部に連続して前記シャフト部と同方向に開口する筒状のベルト掛け部とが一体形成され、前記フランジ部に貫通孔が形成されたプーリにおいて、前記底壁部の内壁面には、凹部が形成されていることを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプーリにおいて、前記フランジ部は、透孔を有し、前記シャフト部の開口端に連続して外径方向に延出する環状の第１フランジ部と、前記第１フランジ部の外周縁部に連続して前記シャフト部と逆方向に開口する筒状のベアリング保持部と、前記貫通孔を有し、前記ベアリング保持部の開口端に連続して外径方向に延出し、外周縁部において前記ベルト掛け部に連続する環状の第２フランジ部とからなることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のプーリにおいて、前記貫通孔は、前記フランジ部の径方向外側端部に配置されていることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、底壁部を有する筒状のシャフト部と、該シャフト部の開口端に連続して外径方向に延出するフランジ部と、該フランジ部の外周縁部に連続して前記シャフト部と同方向に開口する筒状のベルト掛け部とが一体形成され、前記フランジ部に貫通孔が形成されたプーリを、前記シャフト部が下方に開口するように該シャフト部を上向きにし、該シャフト部内に挿入された心棒状の治具により支持させてめっき槽内に浸すプーリのめっき方法において、前記底壁部の内壁面には、前記治具の先端を位置決めする凹部が形成されていることを要旨とする。

（作用）
請求項１又は２に記載の発明によれば、例えば、このプーリにめっき処理を施す場合、該プーリは、前記シャフト部が下方に開口するように該シャフト部を上向きにし、該シャフト部内に挿入された心棒状の治具により支持させる態様でめっき槽内に浸される。この際、前記シャフト部内に挿入された治具の先端を前記凹部に入れて位置決めすることで、前記プーリはめっき槽内で治具に安定支持され、該プーリの傾きが抑制される。従って、前記プーリの傾きによって前記フランジ部及びベルト掛け部のなす角部にエアポケットが形成されることも防止され、めっきの処理残しが低減される。

また、前記プーリは、前記凹部を前記治具の軸受（ピボット軸受）と見なした該治具周りの回動が許容されるため、めっき槽内での搬送に合わせて回動する。従って、仮にエアポケットが形成されたとしても、回動によって該エアポケットが一箇所にとどまることはなく、めっきの処理残しが低減される。→めっき不良率低減可能
請求項３に記載の発明によれば、前記貫通孔は、前記フランジ部及び前記ベルト掛け部のなす角部に合わせて前記フランジ部の径方向外側端部に配置される。従って、めっき処理を施す際に、前記角部に溜まる空気は前記貫通孔から容易に抜け、めっきの処理残しが低減される。

請求項４に記載の発明によれば、前記シャフト部内に挿入された治具の先端を前記凹部に入れて位置決めすることで、前記プーリはめっき槽内で治具に安定支持され、該プーリの傾きが抑制される。従って、前記プーリの傾きによって前記フランジ部及びベルト掛け部の両内壁面のなす角部にエアポケットが形成されることも防止され、めっきの処理残しが低減される。

また、前記プーリは、前記凹部を前記治具の軸受（ピボット軸受）と見なした該治具周りの回動が許容されるため、めっき槽内での搬送に合わせて回動する。従って、仮にエアポケットが形成されたとしても、回動によって該エアポケットが一箇所にとどまることはなく、めっきの処理残しが低減される。

以上詳述したように、請求項１乃至４に記載の発明では、めっきの処理残しを低減させることができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１（ａ）は、自動車のエンジンルーム内に搭載されるウォータポンプが備えるプーリ１１を示す断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の範囲Ａを示す拡大図である。同図に示されるように、このプーリ１１は、底壁部１２ａを有する筒状のシャフト部１２と、同シャフト部１２の開口端に連続して外径方向に延出するフランジ部１３と、同フランジ部１３の外周縁部に連続して前記シャフト部１２と同方向に開口する円筒状のベルト掛け部１４とが一体形成されている。上記プーリ１１は、前記シャフト部１２及びベルト掛け部１４が同心となるように、綱板の板材をプレス加工することで成形される。

前記シャフト部１２は、基端側（図１の左側）で拡径される段付き円筒形状を呈している。前記フランジ部１３は、前記シャフト部１２の開口端に連続して外径方向に延出する円環状の第１フランジ部１５と、同第１フランジ部１５の外周縁部に連続して前記シャフト部１２と逆方向に開口する円筒状のベアリング保持部１６と、同ベアリング保持部１６の開口端に連続して外径方向に延出し、外周縁部において前記ベルト掛け部１４に連続する円環状の第２フランジ部１７とからなっている。つまり、上記フランジ部１３は、ベアリング保持部１６を介して段付き形状を呈している。

上記第１フランジ部１５には、軸線と平行に貫通する複数（例えば３個）の工具挿入用の透孔２１が所定角度ごとに配設されている。上記第２フランジ部１７は、シャフト部１２の突出側（底壁部１２ａ側）に向かいながら拡径する円錐形状を呈している。そして、この第２フランジ部１７の径方向外側端部には、軸線と平行に貫通する複数（例えば３個）の軽量化用の貫通孔２２が所定角度ごとに配設されている。なお、これら貫通孔２２は、上記フランジ部１３（第２フランジ部１７）及びベルト掛け部１４の境界位置から離隔配置されている。これは、貫通孔２２のプレス加工（穴開け加工）に係る金型の短寿命化を防止するためである。

このような形状をなすプーリ１１は、前記ベアリング保持部１６においてウォータポンプのボデー３１にベアリング３２を介して回転可能に支持される。すなわち、このベアリング３２は、インナーレースが上記ボデー３１の形成する筒部の外周面に圧入にて固定されており、アウターレースがベアリング保持部１６の内周面に圧入にて固定されている。なお、前記透孔２１はベアリング３２に対向して開口しており、同ベアリング３２のインナーレースは、この透孔２１から挿入される圧入工具にて直接押圧されることで、前記ボデー３１の形成する筒部の外周面に圧入される。これは、ベアリング３２を圧入する際、同ベアリング３２のボールに不要な応力が加わってベアリング３２の寿命が低下することを防止するためである。

また、前記シャフト部１２の軸方向先端部には、インペラ３３が一体回転可能に嵌着されている。さらに、前記ベルト掛け部１４には、外部の駆動源の動力を伝達するためのベルト３４が掛けられている。プーリ１１は、ベルト掛け部１４に掛けられるベルト３４により外部の駆動源から動力伝達されて回転駆動される。

ここで、図１（ｂ）に示したように、前記底壁部１２ａの内壁面には、凹部３６が形成されている。この凹部３６は、その最深部がプーリ１１の軸線（中心線）Ｏに一致するように円錐形状に凹設されている。この凹部３６は、プーリ１１の表面にめっき処理を施す際に利用される。

図２は、プーリ１１に対するめっき処理態様を示す模式図である。図２（ａ）に示されるように、このプーリ１１は、シャフト部１２が下方に開口するように同シャフト部１２を上向きにし、シャフト部１２内に挿入された心棒状の治具４１により支持させる態様でめっき槽４２内に浸される。本実施形態では、プーリ１１は、軸線Ｏ（及び治具４１）を鉛直方向に一致させて支持される。この際、図２（ｂ）に図２（ａ）の範囲Ｂを拡大して示したように、前記治具４１の先端を前記凹部３６に入れて、同治具４１を位置決めする。これは、前記プーリ１１をめっき槽４２内で治具４１に安定支持させ、同プーリ１１の傾きを抑制するためである。

なお、プーリ１１をめっき槽４２内に浸した状態では、有底筒状のシャフト部１２の内部空間には空気が残留したままである。一方、フランジ部１３及びベルト掛け部１４にて形成される内部空間には、貫通孔２２等から空気が抜けることで全体にめっき液が行き渡る。この状態で、プーリ１１をめっき槽４２内で搬送することで、プーリ１１の表面にめっき処理が施される。このプーリ１１の搬送に際し、同プーリ１１は、めっき液の圧力を受けて治具４１周りに回動する。これは、前記凹部３６を前記治具４１の軸受（ピボット軸受）と見なしたプーリ１１の回動が許容されるためである。

めっき処理を施したプーリ１１をめっき槽４２から取り出すと、不要なめっき液は滴下する。例えば、シャフト部１２の外周面、ベアリング保持部１６の内周面及び第１フランジ部１５によって形成されるカップ状の空間に溜まっためっき液は、前記透孔２１から抜けて滴下する。つまり、プーリ１１をめっき槽４２から取り出すのみで不要なめっき液が滴下するため、例えばプーリ１１の形成する適宜の空間にめっき液が溜まってしまう場合に必須となる、めっき液を汲み出したり、この汲み出しを回避するために同空間の開口をシール部材で密閉したりする工程が不要となる。

なお、内壁面にめっき処理が施されないシャフト部１２は前記インペラ３３を保持しうる強度を有すればよく、腐食による強度劣化の影響の少ない部位となっている。
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。

（１）本実施形態では、めっき処理を施す際、前記シャフト部１２内に挿入された治具４１の先端を前記凹部３６に入れて位置決めすることで、前記プーリ１１はめっき槽４２内で治具４１に安定支持され、同プーリ１１の傾きが抑制される。従って、前記プーリ１１の傾きによって前記フランジ部１３及びベルト掛け部１４のなす角部にエアポケットが形成されることも防止でき、めっきの処理残しを低減することができる。

また、前記プーリ１１は、めっき槽４２内での搬送に合わせて回動する。従って、仮にエアポケットが形成されたとしても、回動によって同エアポケットが一箇所にとどまることはなく、めっきの処理残しを低減することができる。以上により、めっき不良率低減が可能となる。

（２）本実施形態では、前記貫通孔２２は、前記フランジ部１３及び前記ベルト掛け部１４のなす角部に合わせて前記フランジ部１３の径方向外側端部に配置される。従って、めっき処理を施す際に、前記角部に溜まる空気は前記貫通孔２２から容易に抜け、めっきの処理残しを低減することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、凹部３６は円錐台形状や球台形状に凹設されていてもよい。
・前記実施形態において、フランジ部１３は、段付き形状でなくてもよい。例えば、フランジ部１３を円環状に成形してもよい。ただし、めっき槽４２に浸した際、フランジ部１３及びベルト掛け部１４の形成する内部空間に溜まる空気を貫通孔２２から円滑に抜くため、フランジ部１３において同貫通孔２２の鉛直方向の高さが最大となるように同フランジ部１３を曲成させることが好ましい。

・前記実施形態において、前記貫通孔２２は、必ずしもフランジ部１３の径方向外側端部に配置する必要はない。ただし、めっき槽４２に浸した際、フランジ部１３及びベルト掛け部１４の形成する内部空間に溜まる空気を貫通孔２２から円滑に抜くため、フランジ部１３において鉛直方向の高さが最大となる位置に同貫通孔２２を配置することが好ましい。

・前記実施形態において、プーリ１１をめっき槽４２に浸す際、同プーリ１１の軸線Ｏを必ずしも鉛直方向に一致させる必要はなく、シャフト部１２内にめっき液が浸入しない範囲で傾斜させてもよい。つまり、シャフト部１２を「上向き」にするとは、同シャフト部１２を鉛直方向に一致させることを意味するものではなく、少なくともシャフト部１２を水平方向よりも上方（好ましくは、鉛直方向に対し４５度の傾斜角度までの範囲で上方）に向けることを意味する。ただし、このようにプーリ１１を傾斜させてめっき槽４２に浸す場合、フランジ部１３及びベルト掛け部１４の形成する内部空間に溜まる空気を貫通孔２２から円滑に抜くため、フランジ部１３において同貫通孔２２の鉛直方向の高さが最大となるような傾斜角度を設定することが好ましい。そして、凹部３６による治具４１の位置決めにより、設定された傾斜角度に対してプーリ１１の傾きが抑制されるのであればよい。いずれにせよ、めっき処理の際、プーリ１１の傾斜が許容される分、当該処理の自由度が増大される。

・前記実施形態において、シャフト部１２は、段付き形状でなくてもよい。例えば、シャフト部１２は、有底円筒状や有底多角筒状であってもよい。
・前記実施形態において、ベルト掛け部１４は、段階的に拡開される段付き円筒形状（いわゆる段車に相当する形状）や、徐々に拡開される円錐形状（いわゆる円錐ベルト車に相当する形状）を呈していてもよい。

・前記実施形態において、ベルト掛け部１４は、外部の駆動源の動力をベルト３４を介して受ける従動側の機能を有したが、例えば外部機器にベルト３４を介して動力を付与する駆動側の機能を有してもよい。

・本発明は、ウォータポンプ以外の適宜の装置（機械）に適用してもよい。例えば、シャフト部１２に、他の回転機器を回転可能に支持させてもよい。

（ａ）（ｂ）は、本発明の一実施形態を示す断面図及び拡大図。 （ａ）（ｂ）は、同実施形態のめっき処理態様を示す模式図。 従来例を示す断面図。 （ａ）（ｂ）は、従来例のめっき処理態様を示す模式図。

符号の説明

１１…プーリ、１２…シャフト部、１２ａ…底壁部、１３…フランジ部、１４…ベルト掛け部、１５…第１フランジ部、１６…ベアリング保持部、１７…第２フランジ部、２１…透孔、２２…貫通孔、３６…凹部、４１…治具、４２…めっき槽。

Claims (4)

1. 底壁部を有する筒状のシャフト部と、該シャフト部の開口端に連続して外径方向に延出するフランジ部と、該フランジ部の外周縁部に連続して前記シャフト部と同方向に開口する筒状のベルト掛け部とが一体形成され、前記フランジ部に貫通孔が形成されたプーリにおいて、
   前記底壁部の内壁面には、凹部が形成されていることを特徴とするプーリ。
2. 請求項１に記載のプーリにおいて、
   前記フランジ部は、
   透孔を有し、前記シャフト部の開口端に連続して外径方向に延出する環状の第１フランジ部と、
   前記第１フランジ部の外周縁部に連続して前記シャフト部と逆方向に開口する筒状のベアリング保持部と、
   前記貫通孔を有し、前記ベアリング保持部の開口端に連続して外径方向に延出し、外周縁部において前記ベルト掛け部に連続する環状の第２フランジ部とからなることを特徴とするプーリ。
3. 請求項１又は２に記載のプーリにおいて、
   前記貫通孔は、前記フランジ部の径方向外側端部に配置されていることを特徴とするプーリ。
4. 底壁部を有する筒状のシャフト部と、該シャフト部の開口端に連続して外径方向に延出するフランジ部と、該フランジ部の外周縁部に連続して前記シャフト部と同方向に開口する筒状のベルト掛け部とが一体形成され、前記フランジ部に貫通孔が形成されたプーリを、
   前記シャフト部が下方に開口するように該シャフト部を上向きにし、該シャフト部内に挿入された心棒状の治具により支持させてめっき槽内に浸すプーリのめっき方法において、
   前記底壁部の内壁面には、前記治具の先端を位置決めする凹部が形成されていることを特徴とするプーリのめっき方法。

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