JPH026294Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、板金製ポリＶプーリに係り、特に金
属素板を加工して得られる略カツプ状の予備成形
品から、その周壁の外周面に小さなＶ溝を多段に
成形してなる板金製ポリＶプーリの強度を効果的
に向上せしめ得る構造に関するものである。 近年、金属素板、例えば圧延鋼板を深絞りして
得たカツプ状の予備成形品の周壁（側壁）外面に
小さなＶ溝を多段に刻設してなる、所謂板金製ポ
リＶプーリが開発されているが、この種のプーリ
では、その周壁外面に多数の小さなＶ溝を刻設し
なければならないところから、従来の如き周壁の
折曲げによる多段のＶ溝形成手法を採用するには
種々の困難が伴い、このため特開昭56−59544号
公報や特開昭56−59546号公報、また米国特許第
4273547号明細書等においては、前記筒状成形品
の周壁を一旦比較的厚肉なものにした後、かかる
周壁の外周面部分の塑性流動によつて、Ｖ溝を刻
設する成形手法が提案され、また特公昭55−1817
号公報、特公昭55−37331号公報等においては、
従来からの折曲げ方式の範疇に属するポリＶプー
リの製造手法が明らかにされ、更に本願出願人に
あつても、特願昭58−48591号として、回転成形
手法によつて、前記筒状成形品の周壁の外周面に
Ｖ溝を多段に成形する手法を提案している。 ところで、このような板金製ポリＶプーリは、
今日、自動車におけるフアン、ポンプ、発電機、
空調機構等を駆動するために用いられつつあり、
そしてそれは一般に、回転軸に取り付けられる浅
底の有底円筒形状のハブ部分と、該ハブ部分に連
設され、該ハブ部分とは反対側に開口端を有する
環状のフランジ壁と、該フランジ壁の外周面に形
成された外方に開口するＶ字状の溝を多段に有す
る、駆動ベルトが張架される多段Ｖ溝部とを含む
構造とされているが、近年における車両性能の向
上のために、ベルト張力の設定値が高められる等
の設定条件の変更により、より高い強度のポリＶ
プーリが求められるようになつてきている。すな
わち、ベルト張力の設定値が高められた場合にお
いて、回転軸に対する取付部には、より大きな力
が作用するようになるが、かかるポリＶプーリ
は、板金製であるが故に充分な強度を保ち得ず、
そのため強度不足によつて、その取付部（ハブ部
分）から破壊されてしまうのである。 尤も、このような問題に対しては、かかるポリ
Ｖプーリの製造に際して用いられる金属素板の板
厚を厚くして、プーリ全体としての板厚アツプを
図ることが考えられるが、このようなプーリ全体
の板厚アツプは、ポリＶプーリの重量増加が著し
く、好ましくないものであることは勿論、スピニ
ング加工等によるＶ溝部の加工性が悪く、成形時
間が長くなる等の問題を内在し、有効な対策と言
えるものでは決してなかつたのである。 また、実開昭51−61458号公報には、板金製プ
ーリの筒状部の底部に形成されるハブ取付面に対
して、有底筒状の補強体を嵌着させて、密着保持
せしめるようにした構造が明らかにされ、これに
よつて高速回転での使用にも充分耐え得るように
構成されているが、これとても、発生応力の低減
には今一つ充分でなく、応力破壊に対する抵抗性
のより一層の改善が望まれているのであり、また
動的なフレツチング（微小な振動に基づくところ
の摩耗によるワレの発生）の問題も内在するもの
であつた。 ここにおいて、本考案は、かかる事情に鑑みて
為されたものであつて、かかるポリＶプーリの重
量アツプを可及的に少なくしつつ、その強度を効
果的に向上せしめ、ひいてはその耐久性能を向上
せしめたポリＶプーリを提供することを、その目
的とするものである。 そして、そのような目的を達成するために、本
考案にあつては、回転軸に取り付けられる有底円
筒形状で底部角部が湾曲部として形成されたハブ
部分と、該ハブ部分に連設され、該ハブ部分とは
反対側に開口端を有する環状のフランジ壁と、該
フランジ壁の外周面に形成された外方に開口する
Ｖ字状の溝を多段に有する、駆動ベルトが張架さ
れる多段Ｖ溝部とを含む、金属素板を加工して得
られるプーリ本体を有する板金製ポリＶプーリに
おいて、該プーリ本体の前記ハブ部分の底部外周
面部分に対して、所定の深さの有底円筒状で底部
角部が湾曲部として形成された補強キヤツプを嵌
着せしめてなると共に、該補強キヤツプの有底円
筒状部分の底部角部の内側の曲率半径が前記プー
リ本体のハブ部分の底部角部の外側のそれよりも
大とされ、且つ該補強キヤツプの開口部の内径が
該ハブ部分の外径よりも小とされて、前記嵌着に
より、該補強キヤツプの底部と該ハブ部分の底部
との間に所定の〓間が形成されるようにしたので
ある。 以下、本考案を更に具体的に明らかにするため
に、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明
することとする。 まず、第１図は、本考案の一例に係るポリＶプ
ーリ２の組付け状態を示す断面説明図であり、そ
こにおいて、ポリＶプーリ２は、プーリ取付用シ
ート４，６にてその両側から挟まれ、ボルト８に
て固定され、回転軸１０に取り付けられるように
なつている。そして、この回転軸１０は、フアン
カツプリング１２を介して、フアン１４と連結せ
しめられている。一方、ポリＶプーリ２には、ベ
ルト１６が張架せしめられるようになつており、
このベルト１６によるポリＶプーリ２の回転駆動
によつて、フアン１４が、回転軸１０、フアンカ
ツプリング１２を介して回転せしめられることと
なるのである。 ところで、かかるポリＶプーリ２は、それのみ
の断面図として、第２図に拡大して示されるよう
に、回転軸１０に取り付けられる浅底の有底円筒
形状のハブ部２０と、該ハブ部２０に連設され、
該ハブ部２０とは反対側に開口端を有する環状の
フランジ壁２２と、該フランジ壁２２の外周面に
形成された外方に開口するＶ字状の溝２４を多段
に有する、ベルト１６が張架される多段Ｖ溝部２
６からなるプーリ本体２８を有している。このプ
ーリ本体２８は、従来からの成形手法に従つて所
定の金属素板を加工して得られるものであつて、
ここでは、特願昭58−48591号に記載された如き
回転成形手法に従つて、該金属素板から得られた
略カツプ状の予備成形品の周壁の外周面に、小さ
なＶ溝２４を多段に成形することによつて形成さ
れたものである。 そして、かかるプーリ本体２８の回転軸１０へ
の取付部である有底円筒形状のハブ部２０には、
その底部外周面部分に対して、所定深さの有底円
筒状の薄板製補強キヤツプ３０が嵌着（冠着）せ
しめられているのである。 また、かかるプーリ本体２８や補強キヤツプ３
０の表面には、適当な処理によつて防錆皮膜が形
成されており、それら部材からなるポリＶプーリ
２が、その使用環境下において錆を発生しないよ
うになつているのである。なお、図において、３
２は、回転軸が挿通せしめられる貫通孔であり、
また３４はボルト８の挿入孔である。 従つて、かかる構造のポリＶプーリ２にあつて
は、プーリ本体２８の回転軸１０への取付部であ
るハブ部２０に、補強キヤツプ３０が被着せしめ
られ、そしてかかる補強キヤツプ３０の存在下に
おいて、第１図に示される如く、プーリ取付用シ
ート４，６にて挟持、固定せしめられることとな
るところから、該ポリＶプーリ２は、その取付部
のみが厚肉化されたのと同様な形態となり、これ
により、重量アツプを最小限に止めつつ、取付部
の強度の向上を効果的に為し得たのである。しか
も、かかる構造にあつては、全体の板厚を厚くす
るものではないために、ポリＶプーリ２の成形加
工は従来と全く同様にして行なうことが可能であ
り、その成形加工性に悪影響をもたらすようなこ
とは、全くないのである。 また、かくの如きプーリ本体２８のハブ部２０
に所定の補強キヤツプ３０を嵌着せしめたポリＶ
プーリ２において、それら部材２８，３０の嵌
着、一体化作業に先立つて、それぞれの部材に防
錆皮膜を施す場合にあつては、金属メツキ処理が
好適に採用されることとなる。換言すれば、かか
るプーリ本体２８や補強キヤツプ３０に対してそ
れぞれ所定の電気メツキ処理、例えば黒色亜鉛メ
ツキ等を施して、防錆メツキ皮膜をそれらの表面
に形成せしめた後、それら部材２８，３０を嵌着
せしめるのである。 なお、この防錆皮膜の成形手法の代表的なもの
には、電着塗装があるが、そのような電着塗装を
嵌着前のプーリ本体２８や補強キヤツプ３０に施
した場合には、塗装皮膜がプーリ本体２８と補強
キヤツプ３０との間に介在して、トルクダウンの
要因となり、また締付トルクの低下は取付部の発
生応力の増加を生じ、耐久性能を悪化させるとこ
ろから、嵌着前の部材２８，３０に対して防錆皮
膜成形処理を施す場合にあつては、電着塗装手法
は避けることが望ましいのである。 そして、本考案にあつては、かかるプーリ本体
２８のハブ部２０に対する補強キヤツプ３０の嵌
着構造が、第３図に示される如く、補強キヤツプ
３０の有底円筒状部分の角部の内側の曲率半径
（内Ｒ）を、プーリ本体２８のハブ部２０の底部
角部の外側の曲率半径（外Ｒ）よりも大と為す一
方、該補強キヤツプ３０の開口部の内径を、該ハ
ブ部２０の外径よりも小と為して、それらの嵌着
によつて、該補強キヤツプ３０の底部と該ハブ部
２０の底部との間に、所定の〓間：αが形成され
るように構成されているのである。 なお、ハブ部２０に対する補強キヤツプ３０の
嵌着構造としては、第４図に示される如く、該補
強キヤツプ３０の内Ｒをハブ部２０の外Ｒよりも
小さくして、それらの角部に〓間を設けた嵌着構
造を採用することも考えられるが、このような構
造においては、後述の比較実験から明らかなよう
に発生応力の低減の点で今一つ充分ではなかつた
のである。 要するに、第３図に示される如き、ハブ部２０
と補強キヤツプ３０の底部間に所定の僅かな隙
間：αを形成せしめた嵌着構造にあつては、第５
図に示される如く、それらがプーリ取付用シート
４，６にて挟持されて固定せしめられる際に、そ
れらプーリ取付用シート４，６のハブ部２０、補
強キヤツプ３０に対する圧接作用をより高める等
の好ましい現象を惹起せしめ得て、それにより、
発生応力は一段と減少され得ることとなつたので
ある。 しかも、かかる第３図の如き嵌着構造の採用に
より、上述の如く、応力破壊に対する抵抗性が改
善されると共に、動的なフレツチングに対しても
効果があるのである。すなわち、ハブ部２０や補
強キヤツプ３０の底部に対するプーリ取付用シー
ト４，６の外周部の締付けが弱いと、微小な振動
によつても摩耗が生じ、このため、応力に対して
は大丈夫であつても、この摩耗によつてワレを生
じること（フレツチング）があるが、第３図の如
き嵌着構造にあつては、補強キヤツプ３０のＲの
形状変化によつて、有効な圧縮力が発生する構造
となつているところから、このようなフレツチン
グの防止にも効果があるのである。なお、このよ
うな底部間に形成される所定の僅かな〓間：α
は、ハブ部２０の外Ｒが9.5mm、補強キヤツプ３
０の内Ｒが10.5mmである場合において、0.1mm程
度とされることとなる。 因みに、本考案に係るポリＶプーリについて、
その発生応力を調べた結果が、第６図に示されて
いるが、補強キヤツプ３０が嵌着されていない従
来品の場合に比して、補強キヤツプ３０を嵌着せ
しめた比較品では、ある程度の発生応力の低下が
認められるものの、それよりも遥かに、本考案に
従う実施品Ａ，Ｂにあつては、何れも著しい発生
応力の低下が認められているのである。なお、比
較品は、厚さが1.0mmの鋼板からなる補強キヤツ
プを用いた、第４図の如き嵌着構造のものであ
り、また実施品Ａ，Ｂは、厚さがそれぞれ1.0mm
及び1.2mmの鋼板材料を用いて得られた補強キヤ
ツプを使用した、第３図の如き嵌着構造のもので
ある。また、何れの試験品も、ハブ部２０の厚さ
は2.5mmであつた。 また、ポリＶプーリの電着品（各部材電着塗装
後に嵌着）とメツキ品（各部材黒色亜鉛メツキ後
に嵌着）について、それぞれ耐久試験による締付
トルクの低下を調べた。その結果が、下記第１表
に示されているが、かかる表の比較から明らかな
ように、メツキ品では初期トルク100Kg・cmで実
施された締付トルクの低下が殆ど認められないの
に対し、電着品にあつては、締付け30分後、更に
は耐久試験後において、締付トルクが70Kg・cmま
で低下することが認められた。 【表】

単位：Kg・cm

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に従うポリＶプーリの一例の組
付け状態を示す断面説明図であり、第２図はその
ポリＶプーリの拡大断面図、第３図はハブ部に対
する補強キヤツプの嵌着形態の本考案に従う一例
を示す要部拡大断面図、第４図は発生応力の検討
に用いられた比較品の第３図に相当する図、第５
図は第３図に示される嵌着形態のポリＶプーリを
回転軸に組み付けた時の状態を示す断面説明図で
あり、第６図は各種ポリＶプーリの発生応力を示
すグラフである。 ２……ポリＶプーリ、４，６……プーリ取付用
シート、８……ボルト、１０……回転軸、１２…
…フアンカツプリング、１４……フアン、１６…
…ベルト、２０……ハブ部、２２……フランジ
壁、２４……Ｖ溝、２６……多段Ｖ溝部、２８…
…プーリ本体、３０……補強キヤツプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転軸に取り付けられる浅底の有底円筒形状
   で底部角部が湾曲部として形成されたハブ部分
   と、該ハブ部分に連設され、該ハブ部分とは反
   対側に開口端を有する環状のフランジ壁と、該
   フランジ壁の外周面に形成された外方に開口す
   るＶ字状の溝を多段に有する、駆動ベルトが張
   架される多段Ｖ溝部とを含む、金属素板を加工
   して得られるプーリ本体を有し、且つ該プーリ
   本体の前記ハブ部分の底部外周面部分に対し
   て、所定の深さの有底円筒状で底部角部が湾曲
   部として形成された補強キヤツプを嵌着せしめ
   てなると共に、該補強キヤツプの有底円筒状部
   分の底部角部の内側の曲率半径が前記プーリ本
   体のハブ部分の底部角部の外側のそれよりも大
   とされ、且つ該補強キヤツプの開口部の内径が
   該ハブ部分の外径よりも小とされて、前記嵌着
   により、該補強キヤツプの底部と該ハブ部分の
   底部との間に所定の〓間が形成されるようにし
   たことを特徴とする板金製ポリＶプーリ。 (2) 前記プーリ本体並びに前記補強キヤツプが、
   それらの嵌着に先立つて、予め金属メツキ処理
   されていることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項記載のポリＶプーリ。