JP2013096500A - フランジ付きプーリ - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトを掛巻するプーリ外周部を変形させることなく、かつ溶着による不良を生じさせることなく、後付けする部品を強固に止着することのできるフランジ付きプーリの提供。
【解決手段】プーリ外周部２とボス部３とフランジ５とを備える。プーリ外周部２及び／又はフランジ５を、ボス部３と別体に形成する。別体に形成した部品を後付けで止着する。後付けする部品は、プーリ外周部２の変形を生じることがないようボス部３に止着する。ボス部３は変形しにくいので、後付けする部品が外れないよう強固に止着される。プーリ外周部２及び／又はフランジ５を後付けするので、金型７からプーリ本体６を取り出す際のフランジ５の引っ掛かりを避けることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ベルトを掛巻するプーリ外周部と、ベルトの移動を規制するフランジとを備えたフランジ付きプーリに関するものである。

一般に、歯付プーリには、外周部に掛巻したベルトの移動を規制して、歯付プーリからベルトが外れるのを防止するためのフランジが設けられている。

歯付プーリを例えば樹脂成形する場合、金型を用いてプーリ本体と両側のフランジとを一体に成形すると、成形した歯付プーリを取り出す際、歯付プーリを金型から一方向に抜き出そうとしても、フランジが金型に引っ掛かって抜き出すことができない。このようなフランジの引っ掛かりを避けて、歯付プーリを金型から容易に取り外すことができるよう、一方のフランジを別体に形成して、プーリ本体に後付けすることが多い。

フランジを後付けする手段としては、例えば超音波溶着を例示することができるが、この超音波溶着を採用した場合、溶着不良によるフランジの外れ、溶着未完了の製品や余分なフランジを重ねて溶着した製品の混入、溶着バリの噴出、超音波溶着する際の振動による製品に圧入されたベアリングからのグリス噴出などの不具合を生じるおそれがあり、さらに、フランジ径に対応する溶着ホーンを個別に用意する必要がある。

また、フランジを後付けする別の手段として、例えば特許文献１は、一方のフランジ１０１をリング状に形成してプーリ本体（歯車部分）１０２の外周側に圧入するようにした歯付プーリ（歯車）を開示している（図２２参照）。

ただ、特許文献１の歯付プーリは、フランジ１０１をプーリ本体１０２の外周側に圧入するため、圧入する際に、プーリ本体１０２の外周部が変形しやすく、プーリ歯とベルト歯の噛み合い不良を生じるおそれがある。しかも、フランジ１０１の抜け出しに抵抗する抜け止めがない分、フランジ１０１の位置ずれを生じやすく、その位置ずれを阻止するよう強く圧入すると、プーリ本体１０２の外周部の変形がより大きくなるおそれがある。

これに対して、特許文献２は、一方のフランジ１０３に案内孔１０４と係合体１０５とを設け、案内孔１０４をプーリ本体１０６のボス部１０７に挿入すると共に、係合体１０５をプーリ本体１０６と一体に形成したフランジ１０８に係合するようにした歯付ベルト用プーリを開示している（図２３参照）。この歯付ベルト用プーリは、プーリ本体１０６の外周部を変形させることがないので、プーリ歯とベルト歯の噛み合い不良を防止することができる。

特開２００４−３０１２０８号公報（段落番号００１２、図１（ｃ）） 実開平６−７３５２２号公報（段落番号００１３〜００１５、図１）

ところが、特許文献２の歯付ベルト用プーリは、後付けするフランジに係合体を設けて、プーリ本体を挟んで反対側のフランジに係合させるため、その係合体をプーリの中心軸方向長さとほぼ同じ長さに設定する必要がある。このような係合体は、その剛性が小さくなりやすく、特に、プーリの中心軸方向長さが長い場合には、係合体の長さが長くて変形しやすい分、反対側のフランジとの係合が外れやすく、後付けしたフランジが予期せず外れるおそれがある。

本発明は、ベルトを掛巻するプーリ外周部を変形させることなく、後付けする部品を強固に止着することができ、溶着不良など、プーリの外周部とフランジとを別形成することによる不良の発生を極力抑えたフランジ付きプーリの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るフランジ付きプーリは、外周面にベルトを掛巻するプーリ外周部と、プーリ軸に固定されるボス部と、プーリ外周部に掛巻したベルトのプーリ中心軸方向の移動を規制するフランジとを備えたものであり、プーリ外周部及び／又はフランジを、ボス部と別体に形成すると共に、ボス部に止着したものである。

上記構成によれば、ボス部と別体に形成したプーリ外周部及び／又はフランジをボス部に止着するので、プーリ外周部にリング状のフランジを圧入した構造のようなプーリ外周部の変形を生じることがない。しかも、比較的に径方向の剛性が大きく、かつ内側に挿通されたプーリ軸によって内側から保護されることになるボス部に、後付けする部品を直接止着するので、その部品をボス部から外れないよう強固に止着することができる。

また、プーリ外周部及び／又はフランジをボス部に後付けするので、プーリ外周部とフランジとを別体に形成することができ、金型を用いてフランジ付きプーリを成形する場合、成形したプーリを取り出す際の金型へのフランジの引っ掛かりを避けて、金型からの取り外しを容易にすることができる。

ここで、プーリ外周部及びフランジは、その両方をボス部に後付けで止着するようにしてもよく、いずれかをボス部と一体に形成して、残りをボス部に後付けで止着するようにしてもよい。さらに、プーリの両側にフランジを設ける場合には、その両方をボス部に後付けで止着するようにしてもよく、一方のフランジをボス部と一体に形成して、残りのフランジをボス部に後付けで止着するようにしてもよい。

また、プーリの外周部の中心軸方向で中央部にセンターフランジを有する場合、センターフランジをプーリの外周部と一体に形成しておき、端部のフランジをボス部に後付けで止着するようにすればよい。この場合、端部のフランジをボス部に後付けするので、パーティングラインをセンターフランジの位置に設定することにより、成形したプーリを金型から容易に取り出すことができる。

プーリ外周部及び／又はフランジをボス部に止着するための手段として、ボス部とは別体に形成したプーリ外周部及び／又はフランジをボス部に圧入して止着する構成を例示することができる。この構成によれば、後付けする部品をボス部に圧入するだけでよいので、特別な工具を用いることなく、容易に止着することができる。

また、ボス部に、別体に形成したプーリ外周部及び／又はフランジを係止する係止爪を形成するようにしてもよい。この構成によれば、ボス部に係止爪を形成するので、プーリ外周部及び／又はフランジを例えば強い力で圧入しなくとも、これらの後付けした部品がボス部から外れるのを防止することができる。

また、ボス部とは別体に形成したプーリ外周部及び／又はフランジに、ボス部に対する周方向の移動を阻止する回り止めを形成するようにしてもよい。この構成によれば、プーリ外周部及び／又はフランジに回り止めを形成するので、これらを例えば強い力で圧入しなくとも、後付けする部品のボス部に対する周方向の移動を阻止することができる。

また、ボス部に係止爪を形成する場合に、回り止めを形成するための構成として、ボス部の周囲かつ係止爪よりも基端側に、フランジと略平行な側板を形成し、この側板に、ボス部を成型する際に係止爪を形成する爪形成駒が基端側から係止爪側に貫通する爪形成駒貫通穴を形成し、ボス部とは別体に形成したプーリ外周部及び／又はフランジに、爪形成駒貫通穴に係合してボス部に対する周方向の移動を阻止する回り止めを形成するようにしてもよい。

上記構成によれば、ボス部の周囲かつ係止爪よりも基端側に側板を形成するので、この側板に回り止めを係合して、プーリ外周部及び／又はフランジのボス部に対する周方向の移動を阻止することができる。さらに、側板に爪形成駒貫通穴を形成するので、ボス部を成型する際、基端側から係止爪側に爪形成駒を貫通させて係止爪を形成することができ、係止爪付近のアンダーカットをなくすと共に、爪形成駒貫通穴を回り止めが係合する係合部としても兼用することができる。

本発明のより具体的な構成として、フランジをプーリ外周部の両側に設け、プーリ外周部、ボス部及び一側のフランジを一体に形成すると共に、他側のフランジをボス部に止着した構成を例示できる。この構成によれば、プーリ外周部の両側に設けるフランジのうち、他側のフランジをボス部に止着するので、金型にフランジが引っ掛かるのを回避しつつ、プーリ外周部、ボス部及び一側のフランジを一体に形成して、これを金型から一側に抜き出すことができる。

また、プーリ外周部とボス部との間に中間筒を設け、この中間筒とその径方向で内外に放射状に形成した補強材とを介してプーリ外周部及びボス部を一体化するようにしてもよい。

この構成によれば、中間筒と放射状の補強材とを介して、プーリ外周部とボス部とを一体化するので、両者を一体化しつつ、ボス部の変形がプーリ外周部にまで伝わるのを抑えることができ、フランジを後付けすることによってプーリ外周部が変形するのをより確実に防止することができる。しかも、中間筒を介在させることによって、放射状の補強材の長さを短くすると共に、中間筒の内外で補強材の位置を周方向に適宜ずらすことができるので、成形収縮によって生じるへこみや窪みを抑えて、いわゆるヒケによるプーリ外周部の変形を防止することができる。

プーリ外周部にプーリ歯を有する歯付プーリは、両側にフランジを設けた構造にすることが多く、しかも、プーリ外周部が変形することによって噛み合い不良を生じやすいので、上記の構成を採用するのが特に好適である。

以上のとおり、本発明によると、フランジ付きプーリのプーリ外周部及び／又はフランジを後付けするので、金型から取り出す際のフランジの引っ掛かりを避けて、金型からのプーリの取り外しを容易にすることができる。

さらに、プーリ外周部及び／又はフランジをボス部に後付けで止着するので、ベルトを掛巻するプーリ外周部にリング状のフランジを圧入する場合のようなプーリ外周部の変形を生じることがなく、例えば歯付プーリの噛み合い不良を防止することができる。また、プーリ外周部及び／又はフランジを、変形しにくいボス部に直接止着するので、超音波溶着を用いることなく、後付けする部品を外れないよう強固に止着することができ、超音波溶着に起因して生じるおそれのある種々の不具合を回避することができる。

本発明に係るフランジ付きプーリの正面図で、左半分はプーリ本体に後付けフランジを止着した状態を示し、左半分はプーリ本体に後付けフランジを止着する前の状態を示す フランジ付きプーリの背面図 図２のＡ−Ａ断面図 フランジ付きプーリの正面側から見た斜視図 一部を切り欠いて断面を示すフランジ付きプーリの正面側から見た斜視図 一部を切り欠いて図５とは別の断面を示すフランジ付きプーリの正面側から見た斜視図 フランジ付きプーリの背面側から見た斜視図 一部を切り欠いて断面を示すフランジ付きプーリの背面側から見た斜視図 プーリ本体の正面側から見た斜視図 一部を切り欠いて断面を示すプーリ本体の正面側から見た斜視図 プーリ本体の背面側から見た斜視図 一部を切り欠いて断面を示すプーリ本体の背面側から見た斜視図 後付けフランジの正面側から見た斜視図 一部を切り欠いて断面を示す後付けフランジの正面側から見た斜視図 後付けフランジの背面側から見た斜視図 一部を切り欠いて断面を示す後付けフランジの背面側から見た斜視図 プーリ本体を成形する金型の概略断面図で、上半分はボス部の係止爪を形成する部位を示し、下半分は一般部位を示す 後付けフランジを成形する金型の概略断面図で、上半分は回り止めを形成する部位を示し、下半分は一般部位を示す プーリ本体の中間筒及び補強材の配置図 中間筒を省略したプーリ本体の補強材の配置図 センターフランジを有するフランジ付きプーリの縦断面図 従来のフランジ付きプーリの断面図 従来の別のフランジ付きプーリの斜視図

以下、本発明に係るフランジ付きプーリを実施するための形態について、図面を用いて説明する。

図１〜図１６に示すように、フランジ付きプーリ１は、例えば合成樹脂からなり、外周面にベルトを掛巻されるプーリ外周部２と、プーリ軸（図示せず）に固定されるボス部３と、プーリ外周部２の両側に設けられてベルトのプーリ中心軸方向の移動を規制するフランジ４、５とを備えた歯付プーリとされる。

このフランジ付きプーリ１は、両フランジ４、５のうちの背面側（一側）の背面側フランジ４とプーリ外周部２及びボス部３とが一体に形成されてプーリ本体６を構成すると共に、金型７からのプーリ本体６の取り出しを容易にするよう、正面側（他側）のフランジ５が、プーリ本体６とは別体に形成された後付けフランジ５とされて、プーリ本体６のボス部３に後付けで止着されている。

図１〜図１２に示すように、プーリ外周部２は、外周面にプーリ歯８が形成された筒状とされ、その背面側の端部から半径方向で外向きに突出するよう背面側フランジ４が形成されている。

ボス部３は、プーリ外周部２よりも小径の筒状とされて、プーリ外周部２の内側に同心状に配され、このボス部３の内側を挿通するプーリ軸に固定される。プーリ外周部２とボス部３との間には、プーリ外周部２及びボス部３と同心状の中間筒９が設けられ、中間筒９とその径方向で内外に放射状に形成された補強材１０とを介して、プーリ外周部２とボス部３とが一体化されている。

このボス部３は、正面側に後付けフランジ５を止着可能なよう、プーリ外周部２よりも正面側に突出して形成され、その正面側の端部に、外周面から突出する複数の係止爪１１が周方向に間隔をあけて形成されている。係止爪１１は、その正面側がテーパー状に形成されると共に、背面側が後付けフランジ５と平行に形成され、その背面側に後付けフランジ５を係止して、ボス部３に後付けフランジ５を止着するようになっている。

ボス部３の正面側の端部付近で、その周囲かつ係止爪１１よりも基端側（背面側）には、背面側フランジ４及び後付けフランジ５と略平行な側板１２が形成され、この側板１２が、プーリ外周部２、ボス部３及び中間筒９の正面側の端部付近と一体化されている。

側板１２には、複数の爪形成駒貫通穴１３が係止爪１１と周方向の位置を合わせて形成されている。爪形成駒貫通穴１３は、プーリ本体６を成型する際に、ボス部３の外周面を形成すると共に係止爪１１の背面側の形状を形成する爪形成駒１４が側板１２を基端側（背面側）から係止爪１１側（正面側）に貫通することによって形成される。

図１〜図８、図１３〜図１６に示すように、後付けフランジ５は、プーリ外周部２よりも大径で背面側フランジ４と同径又は異径の円板状とされ、その中央部に、ボス部３の正面側の端部に嵌合するボス部嵌合穴１５が形成されている。ボス部嵌合穴１５の内周縁には段差部１６が形成され、この段差部１６に係止爪１１を係止するよう、プーリ本体６の正面側からボス部３にボス部嵌合穴１５を圧入することにより、ボス部３に後付けフランジ５が止着される。

この後付けフランジ５には、爪形成駒貫通穴１３に嵌る大きさの回り止め１７が背面側に突出して形成され、ボス部３に後付けフランジ５を止着した状態で、回り止め１７が爪形成駒貫通穴１３と係合して、ボス部３に対する後付けフランジ５の周方向の移動を阻止するようになっている。

次に、フランジ付きプーリを製造する手順を説明する。まず、図１７に示すように、プーリ外周部２の外周面及びそのプーリ歯８を形成する歯駒１８と、プーリ外周部２の正面側の形状を形成する固定側駒１９と、側板１２及びボス部３の正面側の形状を形成すると共に係止爪１１の正面側の形状を形成する固定側爪形成駒２０と、内径ピン受け２１とを組み立てて金型７の固定側部分を構成する。

さらに、プーリ外周部２の背面側の形状を形成する可動側駒２２と、ボス部３の外周面及び係止爪１１の背面側の形状を形成する前述の爪形成駒１４と、ボス部３の内周面を形成する内径ピン２３とを組み立てて金型７の可動側部分を構成し、金型７の全体を構成する。

爪形成駒１４は、その一般部の先端面が側板１２の背面側の形状を形成し、また、係止爪１１を形成する部位の先端部が一般部よりも正面側に突出して固定側爪形成駒２０と接触して、係止爪１１の背面側の形状を形成すると共に、側板１２に爪形成駒貫通穴１３を形成する。

固定側駒１９に設けられたゲート２４から金型７の内部空間に樹脂を注入してプーリ本体６を形成し、その後、金型７の固定側部分から可動側部分を外し、可動側駒２２に設けられたエジェクタピン２５によって、プーリ本体６を金型７の可動側部分から背面側に抜き出すようにして取り出す。

また、図１８に示すように、金型２６の固定側駒２７と内径ピン受け２８とを組み立てて固定側部分を構成し、可動側駒２９と内径ピン３０とを組み立てて可動側部分を構成して、金型２６の全体を構成する。

固定側駒２７に設けられたゲート３１から金型２６の内部空間に樹脂を注入して後付けフランジ５を形成し、その後、金型２６の可動側部分を外し、可動側駒２９に設けられたエジェクタピン３２によって、後付けフランジ５を金型２６から取り出す。

プーリ本体６の正面側からボス部３にボス部嵌合穴１５を圧入して、ボス部嵌合穴１５の内周縁の段差部１６に係止爪１１を係止することにより、ボス部３に後付けフランジ５を止着して、フランジ付きプーリ１を得る。

上記構成によれば、後付けフランジ５をプーリ本体６とは別体に形成して、ボス部３に後付けで止着するので、プーリ本体６を金型７から一方向に抜き出して取り出す際のフランジの引っ掛かりをなくすことができる。しかも、後付けフランジ５をボス部３に止着するので、後付けフランジ５をプーリ本体６に後付けすることによるプーリ外周部２の変形を防止することができ、プーリ外周部２に掛巻する歯付ベルトとの噛み合い不良を防止することができる。さらに、後付けフランジ５を変形しにくいボス部３に止着するので、後付けフランジ５を外れないよう強固に止着することができ、しかも、後付けフランジ５を溶着する必要がない分、溶着に起因する不良を防止することができる。

また、爪形成駒１４が、側板１２を貫通するようにして係止爪１１の背面側の形状を形成するので、側板１２を設けてプーリ外周部２及びボス部３を補強かつ一体化しつつ、係止爪１１と側板１２とを設けることによるアンダーカットをなくすことができ、プーリ本体６を金型７から一方向に抜き出して取り出すことができる。しかも、爪形成駒１４が貫通することによって側板１２に爪形成駒貫通穴１３が形成されるので、この爪形成駒貫通穴１３に回り止め１７を係合して、後付けフランジ５を周方向に固定することができる。

また、図１９に示すように、中間筒９の内外で周方向に位置をずらして補強材１０を放射状に設けるので、プーリ外周部２とボス部３とを一体化してプーリ本体６を構成しつつ、ボス部３の変形がプーリ外周部２に伝わるのを抑え、しかも、ヒケによるプーリ外周部２の変形を防止することができる。なお、図２０に示すように、中間筒９を省略して補強材１０のみでプーリ外周部２とボス部３とを一体化した場合、成形後の補強材１０の収縮による変形が数か所に集中して、ヒケによるプーリ外周部２の変形が大きくなりやすい。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、一方のフランジ５をボス部３と別体に形成して後付けするだけでなく、両フランジ４、５を後付けにしてもよく、一方のフランジ５をボス部３と一体に形成してプーリ外周部２を後付けにしてもよく、プーリ外周部２、両フランジ４、５及びボス部３をばらばらに形成してプーリ外周部２及び両フランジ４、５をボス部３に後付けしてもよい。

さらに、図２１に示すフランジ付きプーリ３３のように、プーリ外周部３４にセンターフランジ３５を形成し、両端の後付けフランジ３６、３７を後付けすることにより、センターフランジ３５を有するフランジ付きプーリ３３を構成するようにしてもよい。この場合、パーティングラインをセンターフランジ３５の位置に設定することにより、プーリ本体３８を金型からプーリ中心軸方向に容易に抜き出すことができる。

また、ボス部３に係止爪１１を形成することなく、圧入やカシメなどの手段を用いて、ボス部３にプーリ外周部２やフランジ４、５を止着するようにしてもよく、さらに、そのプーリ外周部２やフランジ４、５に回り止めを設けるようにしてもよい。また、後付けする部品を止着した状態で、プーリ外周部２、ボス部３及びフランジ４、５が一体化されていればよく、必ずしも側板１２や中間筒９を設ける必要はない。また、金型から一方向に抜き出し可能な形状のフランジ付きプーリであれば、歯付プーリに限らず、どのようなものであってもよい。

１ フランジ付きプーリ
２ プーリ外周部
３ ボス部
４ 背面側フランジ
５ 後付けフランジ
６ プーリ本体
７、２６ 金型
８ プーリ歯
９ 中間筒
１０ 補強材
１１ 係止爪
１２ 側板
１３ 爪形成駒貫通穴
１４ 爪形成駒
１５ ボス部嵌合穴
１６ 段差部
１７ 回り止め
３３ フランジ付きプーリ
３４ プーリ外周部
３５ センターフランジ
３６、３７ 後付けフランジ

Claims (8)

1. 外周面にベルトを掛巻されるプーリ外周部と、プーリ軸に固定されるボス部と、前記プーリ外周部に掛巻されたベルトのプーリ中心軸方向の移動を規制するフランジとを備え、前記プーリ外周部及び／又はフランジは、前記ボス部と別体に形成されると共に、前記ボス部に止着されたことを特徴とするフランジ付きプーリ。
2. 前記ボス部とは別体に形成された前記プーリ外周部及び／又はフランジは、前記ボス部に圧入されて止着されたことを特徴とする請求項１に記載のフランジ付きプーリ。
3. 前記ボス部に、別体に形成された前記プーリ外周部及び／又はフランジを係止する係止爪が形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のフランジ付きプーリ。
4. 前記ボス部とは別体に形成された前記プーリ外周部及び／又はフランジに、前記ボス部に対する周方向の移動を阻止する回り止めが形成されたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のフランジ付きプーリ。
5. 前記ボス部の周囲かつ前記係止爪よりも基端側に、前記フランジと略平行な側板が形成され、該側板に、前記ボス部を成型する際に前記係止爪を形成する爪形成駒が基端側から係止爪側に貫通する爪形成駒貫通穴が形成され、前記ボス部とは別体に形成された前記プーリ外周部及び／又はフランジに、前記爪形成駒貫通穴に係合して前記ボス部に対する周方向の移動を阻止する回り止めが形成されたことを特徴とする請求項３に記載のフランジ付きプーリ。
6. 前記フランジがプーリ外周部の両側に設けられ、プーリ外周部、ボス部及び一側のフランジが一体に形成されると共に、他側のフランジがボス部に止着されたことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれかに記載のフランジ付きプーリ。
7. 前記プーリ外周部とボス部との間に中間筒が設けられ、該中間筒とその径方向で内外に放射状に形成された補強材とを介して前記プーリ外周部及びボス部が一体化されたことを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれかに記載のフランジ付きプーリ。
8. 前記プーリ外周部にプーリ歯を有する歯付プーリとされたことを特徴とする請求項１〜７のうちのいずれかに記載のフランジ付きプーリ。

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