JP6731433B2 - プーリ構造体、及び、プーリ構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
まず、後述するプーリ構造体1が組み込まれるベルト伝動機構の一例について、図1を用いて説明する。図1の(a)は、ベルト伝動機構100の正面図であり、図1の(b)は側面図である。ベルト伝動機構100は、例えば自動車等のエンジン110のクランク軸111に連結されたクランクプーリ101と、オルタネータ120(本発明の「補機」)の駆動軸121に連結されたプーリ構造体1と、不図示のエアコン・コンプレッサに連結されたACプーリ102と、不図示のウォーターポンプに連結されたWPプーリ103と、これらのプーリ間に巻き掛けられるベルトB(Vリブドベルト)と、を備える。各プーリは、それぞれ回転可能に支持されている。また、クランクプーリ101とプーリ構造体1とのベルトスパン間には、オートテンショナ104が設けられている。エンジン110の出力は、ベルトBを介して、クランクプーリ101から時計回りに、プーリ構造体1、WPプーリ103、ACプーリ102に対してそれぞれ伝達されて、各補機が駆動される。
次に、完成品であるプーリ構造体1、すなわち出荷時の状態のプーリ構造体1の構成について説明する。図2は、完成品であるプーリ構造体1の断面図である。図3は、図2のIII−III断面図である。図4は、図2のIV−IV断面図である。なお、説明の便宜上、図2における紙面左右方向を前後方向(本発明の「回転軸方向」)とし、プーリ構造体1の先端側である紙面左方を前方(本発明の「他方」)、プーリ構造体1の基端側である紙面右方を後方(本発明の「一方」)とする。プーリ構造体1が回転する方向を周方向とする。また、後述する外回転体2の径方向を、径方向とする。
次に、プーリ構造体1の動作について説明する。まず、外回転体2の回転速度が内回転体3の回転速度よりも大きい場合(すなわち、外回転体2が加速する場合)について説明する。図3及び図4の矢印方向を正方向とする。
次に、プーリ構造体1の製造方法について、図5を用いて説明する。
実施例1のプーリ構造体の供試体は、図9の(d)に示すプーリ構造体10dであり、グリースの滞留位置及び形態を含めて、プーリ構造体10と同一のものである。内回転体3の対向面34には、グリース200dが偏平状に塗布されている。グリース200dの量は、約0.2g(体積約0.2cm3)である。供試体をオルタネータに組付ける前のグリース200dの滞留位置は、内回転体3の対向面34の前後方向における略中央から後端部にわたる部分である。上記は、後述する実施例2についても同様である。なお、対向面34におけるグリース200dの厚みは、約1mmであり、且つ、対向面34に付着したグリース200dの面積は、対向面34の面積の約8%である。
実施例2のプーリ構造体の供試体は、図9の(d)に示すプーリ構造体10eであり、グリース200eが、内回転体3の対向面34に塗布されたものである。対向面34におけるグリース200eの厚みは、1.8mm〜2.0mmであり、且つ、対向面34に付着したグリース200eの面積は、対向面34の面積の約4%である。
比較例1のプーリ構造体の供試体は、図9の(a)に示すプーリ構造体10aであり、グリースの滞留位置及び形態以外はプーリ構造体10と同一の構成を有する。ばね収容空間8内には、グリース200aが、塊の状態で約0.2g投入された状態である。後述する比較例2、3についても同様である。また、グリース200aの滞留位置は、内回転体3の対向面34の前後方向略中央である。
比較例2のプーリ構造体の供試体は、図9の(b)に示すプーリ構造体10bであり、グリース200bが、塊の状態でばね収容空間8内に投入されたものである。グリース200bの滞留位置は、内回転体3の対向面34の後端部である。
比較例3のプーリ構造体の供試体は、図9の(c)に示すプーリ構造体10cであり、グリース200cが、塊の状態でばね収容空間8内に投入されたものである。グリース200cの滞留位置は、ばね4の外周面41の前後方向略中央である。
次に、本発明の効果を検証するためのエンジン始動試験について説明する。本発明の発明者は、エンジン始動試験を行い、ばね収容空間8を形成する外回転体2及び内回転体3の対象部位(塗装が施されていない、防錆剤が必要な部位)に対する防錆剤の付着状況を確認した。
塩水噴霧(JISK5600−7−1に準拠)と乾燥を繰り返す複合環境サイクル試験(1サイクル24時間)を、実施例1、2及び比較例1のプーリ構造体について行った。まず、実施例1及び2のプーリ構造体10(プーリ構造体10d、10e)と同様の構成を有するプーリ構造体の新品において、エンジン始動回数5回にてエンジン始動試験を実施し、その後複合環境サイクル試験を行った。その結果、上記プーリ構造体は、90サイクル(2160時間)の試験を行っても、外回転体2及び内回転体3のばね収容空間8を形成する面において、錆は発生しなかった。一方、比較例1のプーリ構造体10aと同様の構成を有するプーリ構造体についても同様のエンジン始動試験及び複合環境サイクル試験を行った。その結果、上記表1において防錆剤が付着していなかった部分(軸受介設面23及び圧接面21)には、60サイクル(1440時間)で、錆の発生兆候が認められた。なお、ばね収容空間8にグリースを封入しない場合は、60サイクルで、ばね収容空間8に面した外回転体2及び内回転体3の非塗装領域全体に錆の発生兆候が認められた。
2 外回転体
3 内回転体
4 ねじりコイルばね
7 滑り軸受
8 ばね収容空間
10 プーリ構造体
34 対向面
42 内周面
110 エンジン
110a エンジン(駆動源)
120 オルタネータ(補機)
121 駆動軸
200 グリース
203 ノズル
B ベルト
Claims (11)
- エンジンの補機に接続され、ベルトを介して前記エンジンの動力が伝達されるプーリ構造体であって、
前記ベルトが巻き掛けられる筒状の外回転体と、
前記外回転体の径方向内側に設けられ、前記外回転体に対して相対回転可能な内回転体と、
前記外回転体と前記内回転体との間に形成されたばね収容空間に配置されたねじりコイルばねと、を備え、
プーリ構造体がまだ一度も動作していない状態において、
防錆剤を含有するグリースが、前記内回転体の、前記ねじりコイルばねの内周面に対向する対向面にのみ塗布されており、
前記内回転体の回転により前記グリースが前記ばね収容空間を形成する面全体に拡散する、プーリ構造体。 - 前記対向面における前記グリースの厚みが、2mm以下である、請求項1に記載のプーリ構造体。
- 前記対向面に付着した前記グリースの面積が、前記対向面の面積の4%以上である、請求項1又は2に記載のプーリ構造体。
- 前記対向面において、前記グリースが前記内回転体の回転軸方向に沿って塗布されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のプーリ構造体。
- 前記外回転体の回転軸方向の端部において、前記内回転体との間に介設された滑り軸受を備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプーリ構造体。
- 前記滑り軸受は、ポリテトラメチレンアジパミドをベース樹脂とする樹脂組成物で形成されており、
前記樹脂組成物は、アラミド繊維を含有する補強材を含む、請求項5に記載のプーリ構造体。 - 前記補機は、その駆動軸が回転することで電気を生成するオルタネータである、請求項1〜6のいずれか1項に記載のプーリ構造体。
- エンジンの補機に接続され、ベルトを介して前記エンジンの動力が伝達されるプーリ構造体の製造方法であって、
前記プーリ構造体は、前記ベルトが巻き掛けられる筒状の外回転体と、前記外回転体の径方向内側に設けられ、前記外回転体に対して相対回転可能な内回転体と、前記外回転体と前記内回転体との間に形成されたばね収容空間に配置されたねじりコイルばねと、を備えるものであり、
前記内回転体の、前記ねじりコイルばねの内周面に対向する対向面にのみ、防錆剤を含有するグリースを塗布する、プーリ構造体の製造方法。 - 前記グリースの塗布後、前記プーリ構造体を前記補機に接続し、前記ベルトを介して駆動源の動力を前記プーリ構造体に伝達させて前記プーリ構造体を動作させる、請求項8に記載のプーリ構造体の製造方法。
- 前記内回転体に前記ねじりコイルばねを装着した後に、前記ねじりコイルばねと前記内回転体との間の前記径方向における隙間に、前記内回転体の回転軸方向の一方側から前記グリースを吐出するノズルを挿入して、前記グリースを前記対向面に塗布する、請求項8又は9に記載のプーリ構造体の製造方法。
- 前記ノズルを前記回転軸方向の他方側から前記一方側へ移動させながら、前記ノズルから前記グリースを吐出させる、請求項10に記載のプーリ構造体の製造方法。
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