JPH0733969U - プーリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溝部の耐摩耗性を向上させ、かつ後加工の必
要がなく低コストの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。 【構成】 軸芯に駆動軸が取付けられる取付孔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の表面には電子ビーム照射により高硬度層
１４ａを形成した。

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有している。 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。 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 ー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。

【０００３】

【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、鋳鉄製のものに比べて耐摩耗性 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。

【０００４】 そこで、本願出願人は上記問題を解決するためにアルミニウム合金製のプーリ 本体の溝部の表面に溶射層を形成した考案を出願している（実願平４−６５５６ ５号）。しかしながら、溝部の表面に溶射層を形成したものは、溶射後の表面が 粗く、後加工が必要になるという問題がある。 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る とともに、後加工の必要がない低コストの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。

【０００５】

【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 記溝部の表面には電子ビーム照射により高硬度層が形成されていることを特徴と する。

【０００６】 なお、上記Ｈｖ１４０以上の硬度をもつアルミニウム合金としては、強度およ び耐摩耗性のよいＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金（ＡＣ８Ａ，ＡＣ９Ａ，Ａ３９０等） が用いられる。 また、高硬度層の膜厚は５０〜１００μｍとすることが好ましい。高硬度層の 膜厚が５０μｍ未満では高硬度層の耐摩耗性の寿命が短くなり、１００μｍを超 えると表面の高硬度を確保しにくくなるからである。 更に必要に応じて、電子ビーム照射後に時効処理等の熱処理を行うことも可能 である。

【０００７】

【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電子ビーム照射による高硬 度層が形成されて溝部の耐摩耗性が向上されている。そのため、高硬度層は電子 ビーム照射前のアルミニウム合金に比べ、金属組織が緻密になり硬度が大きくな る。その結果、溝部の耐摩耗性が向上し、溝部に懸架される駆動力伝達ベルトと の間にガタツキを生じることがない。

【０００８】

【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） 本考案に係るダンパプーリは図１および図２に示すように、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。 プーリ本体１は軸芯に駆動軸（図示せず）が取付けられる取付孔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系合金（Ａ３９０−Ｔ６）よりなる。

【０００９】 プーリ本体１の外筒部１３の第１溝部１４の表面には、膜厚５０〜７０μｍの 電子ビーム照射による高硬度層１４ａが形成されている。

【００１０】 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１溝部２ ４が形成されている。

【００１１】 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を形成したのち、以下の条件で熱処理した。

【００１２】 （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のアルミ母材硬度はＨｖ１５３であった。

【００１３】 ついで、このプーリ本体１の第１溝部１４の表面に、電子ビーム溶接機を用い て電子ビーム照射を行い、高硬度層１４ａを形成した。なお、電子ビーム照射は 以下の条件により行った。 （電子ビーム照射条件） 電圧 ：６０ｋＶ 電流 ： ７ｍＡ 照射速度：５０ｍｍ／ｓ 真空度 ： ４Ｐａ なお、この電子ビーム照射後のプーリ本体１のアルミ母材硬度はＨｖ１５３で あり、高硬度層の硬度はＨｖ１７９であった。また、高硬度層の厚さは５０μｍ であった。

【００１４】 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。

【００１５】 （比較例１） 比較例１のプーリは、プーリ本体１の溝部１４に電子ビーム照射による高硬度 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。

【００１６】 （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あり、プーリ本体１の溝部１４には高硬度層が形 成されていない。なお、プーリ本体１の鋳鉄母材硬度はＨｖ２１４であった。

【００１７】 （比較例３） 比較例３のプーリは、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系のアルミニウム合金（Ａ３９０）を 用いて形成したプーリ本体１の溝部１４に、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系の金属溶射層を 形成したこと以外は上記実施例と同様である。なお、金属溶射層の硬度はＨｖ４ ０６であった。

【００１８】 次に、実施例１及び比較例１〜３について、表面粗さ及び摩耗量をそれぞれ以 下の方法により測定した。 （表面粗さ） 表１に示す処理を施した外径５１．７ｍｍ、内径１５．９ｍｍ、厚さ１２．８ ｍｍの円筒状試験片の表面粗さを表面粗さ計により測定した。その結果を表２に 示す。

【００１９】 （摩耗量） 表１に示す処理を施した外径５１．７ｍｍ、内径１５．９ｍｍ、厚さ１２．８ ｍｍの円筒状試験片を用い、テーバー摩耗試験機により測定した（ＪＩＳ Ｋ７ ２０４）。試験条件は、回転円板の回転速度：６０ｒｐｍ、おもりの重さ：１ｋ ｇで行い、１０００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。

【００２０】 表２及び図３、４の結果から実施例１は表面粗さ、耐摩耗性とも良好であるの に対し、比較例１は摩耗量が大きく耐摩耗性に問題があり、比較例３は表面粗さ が大きく仕上げ加工の必要があった。また、比較例２は鋳鉄製のため、軽量化の 要求に対応できない。

【００２１】

【考案の効果】

以上述べたように、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電子ビーム照射により高硬度層を形成 したので、後加工の必要がなく、低コストのアルミニウム合金製のプーリ本体を 備えたプーリが得られる。

【表１】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るプーリの部分縦断面図である。

【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１０００
回後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２０００
回後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 高硬度層

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電子ビーム照射
   により高硬度層が形成されていることを特徴とするプー
   リ。