JPH0628410U - プーリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】溝部の耐摩耗性を向上させ、かつ硬度を高めた
アルミニウム合金性のプーリ本体を備えたプーリを提供
する。 【構成】軸芯に駆動軸が取り付けられる取付孔１１ａを
もつボス部１１と、ボス部１１の外側に同軸的かつ一体
的に形成された外筒部１３と、外筒部１３の外周面に形
成され駆動力伝達ベルトが懸架される溝部１４とをもつ
プーリ本体１を備えたプーリにおいて、プーリ本体１は
Ｈｖ１４０以上の硬度をもつアルミニウム合金よりな
り、溝部１４の表面には溶射層１４ａが形成されてい
る。プーリ本体１はＨｖ１４０以上の硬度をもつので、
ボス部１１に取り付けられる駆動軸との間に緩みが生じ
難い。溶射層１４ａにより駆動力伝達ベルトが懸架され
る溝部１４の耐摩耗性が向上する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車のクランクシャフトの駆動力伝達部に用いられるプー リに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、自動車のクランクシャフト前端に取り付けられて、クランクシャフ トの駆動力を、Ｖベルト又はＶリブドベルトを介して、ウォータポンプ、エアコ ン用コンプレッサ、パワーステアリング用オイルポンプ等に伝達するプーリが知 られている。このような自動車のクランクシャフトに用いられるプーリは、通常 ゴム弾性体を介してダンパマスを装着しており、上記駆動力伝達機能の他に、回 転によって生じるクランクシャフトの捩じり振動をダンパマスとゴム弾性体によ って抑えるダンパ機能をも有している。

【０００３】 このダンパ機能付のダンパプーリは、一般に、軸芯にクランクシャフトが取り 付けられる取付孔をもつボス部、該ボス部の外側に同軸的かつ一体的に形成され た外筒部、及び該外筒部の外周面に形成され駆動力伝達ベルトが懸架される溝部 とをもつプーリ本体と、該プーリ本体にゴム弾性体を介して装着されたダンパマ スとから構成されている。

【０００４】 ところで、近年の自動車産業界においては、低燃費化等の要請に応えるために エンジン部品類などを軽量化する要求が高まっている。このため、従来のダンパ プーリに通常用いられている鋳鉄製のプーリ本体を、アルミニウム合金製のもの に置き換える試みがなされている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、アルミニウム合金製のプーリ本体は、鋳鉄製のものと比べて耐摩耗性 に劣る。このため、駆動力伝達ベルトが懸架されて同ベルトと接触するプーリ本 体の溝部が摩耗して、駆動力伝達ベルトとダンパプーリとの間にガタツキが生じ 易いという問題がある。

【０００６】 また、アルミニウム合金は一般に鋳鉄よりも軟らかいため、アルミニウム合金 製のプーリ本体と、プーリ本体のボス部に取り付けられた鉄製のクランクシャフ トとの間に緩みが生じ易いという問題もある。 本考案は上記実情に鑑みてなされたものであり、溝部の耐摩耗性を向上させ、 かつ硬度を高めたアルミニウム合金製のプーリ本体を備えたプーリの提供を目的 とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決する本考案のプーリは、軸芯に駆動軸が取り付けられる取付孔 をもつボス部と、該ボス部の外側に同軸的かつ一体的に形成された外筒部と、該 外筒部の外周面に形成され駆動力伝達ベルトが懸架される溝部とをもつプーリ本 体を備えたプーリにおいて、 前記プーリ本体はＨｖ１４０以上の硬度をもつアルミニウム合金よりなり、前 記溝部の表面には溶射層が形成されていることを特徴とする。

【０００８】 なお、上記溶射層としては、金属溶射層とすることが好ましく、具体的にはＮ ｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系、Ｃｒ−Ｆｅ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系の 溶射層とすることが好ましい。また溶射層の膜厚は５０〜２００μｍとすること が好ましい。溶射層の膜厚が５０μｍより薄いと溶射層の耐摩耗性の寿命が短く なり、２００μｍより厚いと溶射層内で剥離しやすくなるとともに、高コストに なる。

【０００９】

【作用】

本考案のプーリは、プーリ本体がＨｖ１４０以上の硬度をもつアルミニウム合 金よりなるので、プーリ本体のボス部に取り付けられる駆動軸との間に緩みが生 じ難い。 また本考案のプーリは、プーリ本体の溝部の表面に溶射層が形成されて溝部の 耐摩耗性が向上されているので、溝部に懸架される駆動力伝達ベルトとの間にガ タツキが生じ難い。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案のプーリをダンパプーリに適用した具体的な実施例について説明 する。 （実施例１） 本実施例に係るダンパプーリは、プーリ本体１と、プーリ本体１の外周面に装 着されたダンパ部材２とから構成されている。

【００１１】 プーリ本体１は、軸芯に駆動軸（図示せず）が取り付けられる取付孔１１ａを もつボス部１１と、リング状接続部１２を介してボス部１１の外側に同軸的かつ 一体的に形成された外筒部１３とからなり、外筒部１３の外周面には、駆動力伝 達ベルト（図示せず）が懸架される断面鋸歯状の第１溝部１４と、ダンパ部材２ が圧入嵌合される嵌合部１５とが形成されている。このプーリ本体１は、Ａｌ− Ｓｉ−Ｃｕ系のアルミニウム合金（Ａ３９０−Ｔ６）よりなる。

【００１２】 プーリ本体１の外筒部１３の第１溝部１４の表面には、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系合 金よりなる膜厚９０〜１２０μｍの金属溶射層１４ａが形成されている。 ダンパ部材２は、プーリ本体１の外筒部１３の嵌合部１５に圧入嵌合された鋼 製リング部材２１と、リング部材２１の外側に間隔を隔てて同軸的に配設された 円筒状の鋳鉄製ダンパマス２２と、リング部材２１とダンパマス２２との間に介 装され両者を一体的に連結するゴム弾性体２３とからなる。なお、ダンパマス２ ２の外周面には、駆動力伝達ベルトが懸架される断面鋸歯状の２条の第２溝部２ ４が形成されている。

【００１３】 上記構成を有する本実施例に係るダンパプーリは、以下のようにして製造した 。まず、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系のアルミニウム合金（Ａ３９０）を用いて高圧鋳造 により所定形状のプーリ本体１を形成した。このプーリ本体１の第１溝部１４の 表面にフレーム溶射法により金属溶射層１４ａを形成した。具体的には、酸素燃 料ガスと圧縮空気を用いて溶融した溶射材を高温・高速で激突させることにより 、金属溶射層１４ａを形成した。

【００１４】 そして、上記第１溝部１４に金属溶射層１４ａが形成されたプーリ本体１を以 下の条件で熱処理した。 （熱処理条件） 溶体化工程：５００℃×４ｈｒ後、水冷 時効工程 ：２００℃×４ｈｒ後、空冷 なお、この熱処理後のプーリ本体１のアルミ母材硬度はＨｖ１４９であり、金 属溶射層１４ａの硬度はＨｖ４０６だった。

【００１５】 次に、リング部材２１とダンパマス２２とを所定の加硫成形型に同心状に配置 した状態でゴム弾性体２３を加硫成形するとともに、リング部材２１及びダンパ マス２２とゴム弾性体２３とを加硫接着して、ダンパ部材２を形成した。 そして、上記熱処理したプーリ本体１の外筒部１３の嵌合部１５にダンパ部材 ２のリング部材２１を圧入により嵌合固定して、本実施例のダンパプーリを完成 した。

【００１６】 （実施例２） 本実施例２のプーリは、プーリ本体１の溝部１４の表面に形成する金属溶射層 １４ａをＣｒ−Ｆｅ系の合金層とし、かつ金属溶射層１４ａの膜厚を１１０〜１ ５０μｍとすること以外は上記実施例１と同様である。なお、熱処理後のプーリ 本体１のアルミ母材硬度はＨｖ１４８であり、Ｃｒ−Ｆｅ系の合金層よりなる金 属溶射層１４ａの硬度はＨｖ８５２だった。

【００１７】 （実施例３） 本実施例３のプーリは、プーリ本体１の溝部１４の表面に形成する金属溶射層 １４ａをＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系の合金層とし、かつ金属溶射層１４ａの膜厚を１１ ０〜１６０μｍとすること以外は上記実施例１と同様である。なお、熱処理後の プーリ本体１のアルミ母材硬度はＨｖ１５３であり、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系の合金 層よりなる金属溶射層１４ａの硬度はＨｖ６３２だった。

【００１８】 （比較例１） 比較例１のプーリは、プーリ本体１の溝部１４に金属溶射層１４ａを形成しな いこと以外は上記実施例１と同様である。なお、熱処理後のプーリ本体１のアル ミ母材硬度はＨｖ１５３だった。 （比較例２） 比較例２のプーリは、プーリ本体１をＦｅ−Ｃ−Ｓｉ系鋳鉄（ＦＣ２００）の 砂型鋳造により形成したもので、プーリ本体１の溝部１４には金属溶射層を形成 していない。なお、プーリ本体１の鋳鉄母材硬度はＨｖ２２３だった。

【００１９】 （比較例３） 比較例３のプーリは、プーリ本体１の溝部１４に、金属溶射層の代わりに硬質 陽極酸化層（膜厚：１０〜２５μｍ）を硬質陽極酸化法により形成すること以外 は上記実施例１と同様である。なお、熱処理後のプーリ本体１のアルミ母材硬度 はＨｖ１５１であり、硬質陽極酸化層の硬度はＨｖ４００だった。

【００２０】 （比較例４） 比較例４のプーリは、金属溶射層１４ａを形成する前に熱処理を施すこと以外 は上記実施例１と同様である。なお、プーリ本体１の溶射層１４ａ近傍のアルミ 母材硬度はＨｖ１２０であり、金属溶射層１４ａの硬度はＨｖ３９６だった。 （摩耗評価） 上記実施例１〜３及び比較例１〜３のプーリについて、プーリ本体１の溝部１ ４における耐摩耗性を、テーバー摩耗試験（ＪＩＳ．Ｋ．７２０４）に準じて、 回転円板の回転速度：６０ｒｐｍ，重りの重さ：１ｋｇの試験条件で調べた。１ ０００回後の試験結果を図３に、２０００回後の試験結果を図４に示す。

【００２１】 金属溶射層１４ａが形成された本実施例１〜３に係るプーリ本体１の溝部１４ は、耐摩耗性が大幅に向上することが確認された。このことは、金属溶射層１４ ａを形成してない比較例１と比較することにより明らかである。 （硬度評価） 本実施例１〜３及び比較例２のプーリについて、ボス部１１を駆動軸を所定の トルクで締結後、冷熱サイクル試験を行い、増し締めトルクを測定することによ り、プーリ本体１のボス部１１に取り付けられる駆動軸との間における緩みの発 生状況を調べた。

【００２２】 その結果、プーリ本体１のアルミ母材硬度がＨｖ１４８〜１５３ある本実施例 のプーリは、プーリ本体１のボス部１１に取り付けられる駆動軸との間に緩みが 発生し難いことが確認された。 （アルミ母材と金属溶射層との密着性評価） 本実施例１〜３及び比較例４のプーリについて、金属溶射層１４ａへのデュポ ン衝撃試験を実施し、その部位を顕微鏡観察することにより、プーリ本体１のア ルミ母材と溝部１４に形成された金属溶射層１４ａとの密着性を調べた。

【００２３】 その結果、金属溶射層１４ａを形成する前に熱処理を施してプーリ本体１を形 成した比較例４のプーリは、金属溶射層１４ａの形成後に熱処理を施した本実施 例１〜３に係るプーリ本体１と比べて、アルミニウム母材と金属溶射層１４ａと の密着性が弱いことが確認された。これは、金属溶射層１４ａを形成後に熱処理 することにより、特に溶体化工程でアルミニウム母材と金属溶射層１４ａとの相 互拡散が生じ、これにより密着性が向上するものと考えれる。

【００２４】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案のプーリは、プーリ本体が所定の硬度を有するので 、ボス部に取り付けられる駆動軸との間に発生する緩みを効果的に抑えることが でき、かつプーリ本体の溝部はその表面に溶射層が形成されて耐摩耗性が向上さ れているので、溝部に懸架される駆動力伝達ベルトとの間に発生するガタツキを 効果的に抑えることができる。

【００２５】 しかも本考案のプーリは、プーリ本体がアルミニウム合金よりなるので、軽量 化にも貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るプーリの部分断面図である。

【図２】上記プーリの要部拡大断面図である。

【図３】プーリ本体の溝部における摩耗試験の結果を示
す棒グラフである。

【図４】プーリ本体の溝部における摩耗試験の結果を示
す棒グラフである。

【符号の説明】

１…プーリ本体、１１…ボス部、１１ａ…取付孔、１３
…外筒部、１４…溝部、１４ａ…金属溶射層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸芯に駆動軸が取り付けられる取付孔を
   もつボス部と、該ボス部の外側に同軸的かつ一体的に形
   成された外筒部と、該外筒部の外周面に形成され駆動力
   伝達ベルトが懸架される溝部とをもつプーリ本体を備え
   たプーリにおいて、 前記プーリ本体はＨｖ１４０以上の硬度をもつアルミニ
   ウム合金よりなり、前記溝部の表面には溶射層が形成さ
   れていることを特徴とするプーリ。