JP2004011740A

JP2004011740A - Pulley

Info

Publication number: JP2004011740A
Application number: JP2002165446A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Mori; 森　敬祐
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2004-01-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem of a resin idler pulley that a stress concentration is generated at a V-groove bottom part in a pulley part which is supported by a neck part to reduce fatigue resistance as it is used with a V-ribbed belt set so that both side parts of the pulley part which are not supported by the neck part bend radially inward around the neck part. <P>SOLUTION: In each V-groove 15a-15c, by setting the diameter D2 and D3 of the V-grooves 15b and 15c positioned axially outward to be smaller than diameter D1 of the V-groove 15a positioned at a center of the pulley 3, since the tension applied to the V-grooves 15a-15c (a lug 15d) is smaller on the grooves 15b and 15c than on the V-groove 15a, even when the pulley 3 is formed of resin, therefore, bending quantity of a winding part 13 is small, and the generation of a stress concentration at the bottom part of the V-groove 15a on the center side is prevented, thereby fatigue resistance in long-period use of the pulley 3 can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アイドラプーリ等のプーリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンは、回転をオルタネータに伝えるために、Ｖリブドベルトや歯付ベルト等のベルト伝動機構を用いている。このベルト伝動機構は、各プーリのベルト巻き角を調整するために、アイドラプーリを使用する。
【０００３】
近年、自動部品の軽量化および低コストのために、アイドラプーリを樹脂製とすることが多い。
【０００４】
このような樹脂製のアイドラプーリは、軸心方向に所定の幅を有してＶリブドベルトが巻掛されるプーリ部と、このプーリ部の幅方向中心位置で径方向内方に延長される狭幅の首部とを有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記樹脂製のアイドラプーリにおいて、プーリ部にＶリブドベルトを掛けて使用すると、首部で支持されていないプーリ部の両側部が、首部を中心に径方向内方に向けて撓むことになる。
【０００６】
このように、プーリ部の両側部が、首部を中心に径方向内方に向けて撓む。その結果、プーリ部上の、首部に支持されている部分のＶ溝底部に応力集中が生じ、耐疲労性が低下する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明におけるプーリは、動力を伝達するための動力伝達ベルトの回転に伴って軸心回りに回転し、動力伝達ベルトを巻掛るために所定の幅方向長さを有する巻掛部と、この巻掛部の幅方向中心位置で径方向内方に延長されて巻掛部よりも小さな幅に形成された支持部とを含み、前記巻掛部の外周部に、動力伝達ベルトに形成された突起が噛合する複数条の周方向溝が、幅方向に離隔して並べ形成され、幅方向中心側に位置する前記周方向溝における底部の径に比べて、この周方向溝から幅方向に離隔する周方向溝の底部の径が小さくなるよう設定されている。
【０００８】
また、本発明のプーリは、幅方向中心側に位置する前記周方向溝における底部の径に比べて、この周方向溝から幅方向に離隔する前記周方向溝の底部の径を小さく設定するために、前記各周方向溝の底部を連続する仮想線は、前記支持部の軸心位置を中心とする略円弧形状に形成されている。
【０００９】
上記各構成のように、動力伝達ベルトに形成した突起が噛合する複数条の周方向溝のうち、幅方向中心側に位置する周方向溝における底部の径に比べて、この周方向溝から幅方向に離隔する周方向溝の底部の径を小さく設定すれば、各周方向溝部に対して動力伝達ベルトから働く張力は、幅方向中心側に位置する周方向溝部よりもこの周方向溝部から幅方向に離隔する周方向溝部の方が小さくなる。これにより、従来に比べて巻掛部の撓み量が小さくなるとともに、中心側の周方向溝底部に応力集中が生じるのが防止され、このため、プーリの長期使用に伴う耐疲労性が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態を示すプーリ装置の断面図、図２は同じく斜視図である。
【００１１】
この実施形態におけるプーリ装置１は、ラジアル玉軸受２と、樹脂製のプーリ３とを備える。ラジアル玉軸受２は、ボス状の内輪部材４と、環状の外輪部材５と、内輪部材４と外輪部材５との間に転動自在に配置される複数個の鋼製の玉６と、これら玉６を円周方向等配位置に保持する保持器７と、外輪部材５と内輪部材４との間の環状空間を軸心方向両側で密封するシール部材８とから構成されている。
【００１２】
プーリ３は、ラジアル玉軸受２の外輪部材５外周面を覆うように成形されるとともにラジアル玉軸受２の外輪部材５が挿通する挿通穴１０を有する支持部としての首部１１と、この首部１１の径方向外側位置から幅方向に拡大されて、動力伝達ベルト１２が巻掛される巻掛部１３とを有する。
【００１３】
巻掛部１３の外周部幅方向両側に立上げ壁１５ｅが形成され、これら立上げ壁１５ｅ間に、周方向溝としての、円周方向に沿う複数個（図では６個）のＶ形溝１５ａ〜１５ｃが、幅方向に離隔して形成されている。これらＶ形溝１５ａ〜１５ｃに、動力伝達ベルト１２の内周面に形成された突起としてのＶ形凸条１６ａ〜１６ｃがそれぞれ嵌合する。
プーリ３の樹脂材料として、絶縁性の高いフェノール樹脂、ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンスルファイド）等が好適に用いられる。
【００１４】
上記のプーリ３において、Ｖ形溝１５ａ〜１５ｃの底部は、プーリ３の中心側に位置する２個のＶ形溝１５ａが最も径が大きく、プーリ３の中心に位置するＶ形溝１５ａから幅方向に離隔する側のＶ形溝１５ｂ，１５ｃほど径が小さくなるよう設定されている。このように構成するために、各Ｖ形溝１５ａ〜１５ｃの底部を連続する仮想線２０は、中心軸線Ｐ上でかつ首部１１の軸心方向（幅方向）中心位置Ｐ１を中心とする円弧形状に形成されている。
【００１５】
各突起１５ｄの頂部を連ねた仮想線（符号省略）も同様に、中心軸線Ｐ上でかつ首部１１の軸心方向中心位置Ｐ１を中心とする円弧形状に形成されている。なお、何れの突起１５ｄの頂部の径方向高さ（径）も、立上げ壁１５ｅの径方向高さ（径）よりも低く形成されている。
【００１６】
上記構成において、プーリ３の巻掛部１３に動力伝達ベルト１２を巻掛し、動力伝達ベルト１２が回転すると、この動作に伴ってプーリ３が、ラジアル玉軸受２によって中心軸線Ｐ回りに回転する。
【００１７】
そして、上記のように、各Ｖ形溝１５ａ〜１５ｃの底部を連続する仮想線２０は、中心軸線Ｐ上でかつ首部１１の軸心方向中心位置Ｐ１を中心とする円弧形状に形成されていることで、Ｖ形溝１５ｂ，１５ｃの底部の径Ｄ２，Ｄ３は、プーリ３の中心に位置するＶ形溝１５ａの径Ｄ１より小さく設定されている。このため、各Ｖ形溝１５ａ〜１５ｃ部に働く張力は、Ｖ形溝１５ａ部よりもＶ形溝１５ｂ，１５ｃ部の方が小さくなる。
【００１８】
これにより、プーリ３が上記のような樹脂で形成されていたとしても、従来に比べて巻掛部１３の撓み量が小さくなるとともに、Ｖ形溝１５ａの底部に応力集中が生じるのが防止できる。このため、プーリ３の長期使用に伴う耐疲労性を向上させることができる。
【００１９】
上記実施形態では、各突起１５ｄの頂部を連ねた線は、中心軸線Ｐ上でかつ首部１１の軸心方向中心位置Ｐ１を中心とする円弧形状に形成した。本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態のようにＶ形溝１５ａ〜１５ｃの底部の径Ｄ１〜Ｄ３にはその大きさに差を付与した状態で、各突起１５ｄの頂部を連ねた線は、円弧形状でなく、中心軸線Ｐに対して平行に形成することで、各突起１５ｄの頂部の径を等しく形成するようにしてもよい。このような構成としても、上記実施形態と同様の作用効果を奏し得る。
【００２０】
上記実施形態では、プーリ３の中心側に位置する２個のＶ形溝１５ａの底部の径Ｄ１を最も大きく、Ｖ形溝１５ｂ，１５ｃの底部の径Ｄ２，Ｄ３を小さくするよう設定するために、各Ｖ形溝１５ａ〜１５ｃの底部を連続する仮想線２０を、中心軸線Ｐ上でかつ首部１１の軸心方向中心位置Ｐ１を中心とする円弧形状に形成した。しかし本発明はこれに限定されない。
【００２１】
例えば、中心側のＶ形溝１５ａの底部の径Ｄ１に対して幅方向外側のＶ形溝１５ｂ，１５ｃの低部の径Ｄ２，Ｄ３を小さくするように設定したものであれば、Ｖ形溝１５ａ〜１５ｃの底部を連ねた仮想線を、円弧状のように連続するよう形成しなくてもよい。
【００２２】
この場合も、各Ｖ形溝１５ａ〜１５ｃ（各突起１５ｄ）に働く張力は、Ｖ形溝１５ａ部よりもＶ形溝１５ｂ，１５ｃ部の方が小さくなる。これにより、従来に比べて巻掛部１３の撓み量が小さくなるとともに、Ｖ形溝１５ａの底部に応力集中が生ずるのが防止できる。このため、プーリ３の長期使用に伴う耐疲労性を向上させることができる。
【００２３】
さらに上記各実施形態では、Ｖ形溝１５ａ〜１５ｃは、６個の場合で説明したがこれに限定されるものではなく、それ以上あるいはそれ以下の場合も考えられ、何れの場合も中心側のＶ形溝の底部の径に比べて幅方向外側に離隔するＶ形溝の底部の径を小さくすることにより、上記各実施形態と同様の作用効果を奏し得る。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、各周方向溝部に対して動力伝達ベルトから働く張力は、幅方向中心側に位置する周方向溝部に対してよりもこの周方向溝部から幅方向に離隔する周方向溝部側の方が小さくなる。これにより、従来に比べて巻掛部の撓み量が小さくなるとともに、中心側の周方向溝底部に応力集中が生じるのが防止でき、このため、プーリの長期使用に伴う耐疲労性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すプーリ装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】同じく一部破断斜視図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　プーリ装置
３　　　　　　　プーリ
２　　　　　　　ラジアル玉軸受
１１　　　　　　首部
１２　　　　　　動力伝達ベルト
１３　　　　　　巻掛部
１５ａ〜１５ｃ　Ｖ形溝[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pulley such as an idler pulley.
[0002]
[Prior art]
An automobile engine uses a belt transmission mechanism such as a V-ribbed belt or a toothed belt to transmit rotation to an alternator. This belt transmission mechanism uses an idler pulley to adjust the belt winding angle of each pulley.
[0003]
In recent years, idler pulleys are often made of resin in order to reduce the weight and cost of automatic parts.
[0004]
Such a resin idler pulley has a predetermined width in the axial direction, around which a V-ribbed belt is wound, and a narrow portion extending radially inward at the center position in the width direction of the pulley portion. With a neck of width.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned resin idler pulley, when a pulley is used with a V-ribbed belt hung thereon, both sides of the pulley not supported by the neck bend radially inward about the neck.
[0006]
In this manner, both side portions of the pulley portion bend radially inward around the neck portion. As a result, stress concentration occurs at the bottom of the V-groove in the portion supported by the neck on the pulley, and the fatigue resistance is reduced.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The pulley according to the present invention rotates around an axis with rotation of a power transmission belt for transmitting power, and has a winding portion having a predetermined width direction length for winding the power transmission belt, and A support portion extending radially inward at a center position in the width direction of the hanging portion and having a width smaller than the winding portion; and a projection formed on the power transmission belt at an outer peripheral portion of the winding portion. A plurality of circumferential grooves are formed so as to be separated from each other in the width direction and are spaced apart from the circumferential groove in the width direction as compared with the diameter of the bottom of the circumferential groove located on the center in the width direction. The diameter of the bottom of the circumferential groove is set to be small.
[0008]
Further, in the pulley of the present invention, the diameter of the bottom of the circumferential groove that is spaced apart from the circumferential groove in the width direction is set smaller than the diameter of the bottom of the circumferential groove that is located on the center side in the width direction. The imaginary line continuing the bottom of each of the circumferential grooves is formed in a substantially arc shape centered on the axial position of the support.
[0009]
As in the above-described configurations, of the plurality of circumferential grooves in which the protrusions formed on the power transmission belt mesh with each other, the width from this circumferential groove is smaller than the diameter of the bottom of the circumferential groove located on the widthwise center side. If the diameter of the bottom of the circumferential groove separated in the direction is set to be small, the tension acting from the power transmission belt to each circumferential groove is wider than the circumferential groove located at the center in the width direction from the circumferential groove. The circumferential grooves separated in the direction are smaller. As a result, the amount of deflection of the winding portion is reduced as compared with the conventional case, and stress concentration is prevented from occurring at the bottom of the circumferential groove on the center side, so that fatigue resistance associated with long-term use of the pulley is improved. .
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a pulley device showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the same.
[0011]
The pulley device 1 according to this embodiment includes a radial ball bearing 2 and a pulley 3 made of resin. The radial ball bearing 2 includes a boss-shaped inner ring member 4, an annular outer ring member 5, a plurality of steel balls 6 rotatably arranged between the inner ring member 4 and the outer ring member 5, It comprises a retainer 7 for holding the balls 6 at equal circumferential positions and a seal member 8 for sealing the annular space between the outer ring member 5 and the inner ring member 4 on both sides in the axial direction.
[0012]
The pulley 3 is formed so as to cover the outer peripheral surface of the outer ring member 5 of the radial ball bearing 2 and has a neck 11 as a support having an insertion hole 10 through which the outer ring member 5 of the radial ball bearing 2 is inserted. The power transmission belt 12 has a winding portion 13 which is enlarged in the width direction from a radially outer position and is wound around the power transmission belt 12.
[0013]
Rising walls 15e are formed on both sides in the width direction of the outer peripheral portion of the winding portion 13, and a plurality of (six in the figure) V-shaped grooves along the circumferential direction as circumferential grooves are formed between these rising walls 15e. 15a to 15c are formed apart from each other in the width direction. V-shaped ridges 16a to 16c as projections formed on the inner peripheral surface of the power transmission belt 12 are fitted into the V-shaped grooves 15a to 15c, respectively.
As a resin material of the pulley 3, a phenol resin having high insulating properties, a PPS resin (polyphenylene sulfide), or the like is suitably used.
[0014]
In the pulley 3 described above, the bottom of the V-shaped grooves 15a to 15c has the largest diameter at the two V-shaped grooves 15a located on the center side of the pulley 3, and has a width from the V-shaped groove 15a located at the center of the pulley 3. The diameters of the V-shaped grooves 15b and 15c on the side separated in the direction are set to be smaller. In order to configure in this manner, the imaginary line 20 continuing the bottom of each of the V-shaped grooves 15a to 15c has an arc shape centered on the central axis P and in the axial center (width direction) center position P1 of the neck 11. Is formed.
[0015]
Similarly, an imaginary line (symbol omitted) connecting the tops of the projections 15d is also formed in an arc shape centered on the central axis P and the axial center position P1 of the neck 11. In addition, the radial height (diameter) of the top of each projection 15d is formed lower than the radial height (diameter) of the rising wall 15e.
[0016]
In the above configuration, when the power transmission belt 12 is wound around the winding portion 13 of the pulley 3 and the power transmission belt 12 rotates, the pulley 3 is rotated around the central axis P by the radial ball bearing 2 with this operation. .
[0017]
As described above, the imaginary line 20 continuing the bottom of each of the V-shaped grooves 15a to 15c is formed in an arc shape centered on the central axis P and the axial center position P1 of the neck 11. Thus, the diameters D2 and D3 of the bottoms of the V-shaped grooves 15b and 15c are set smaller than the diameter D1 of the V-shaped groove 15a located at the center of the pulley 3. Therefore, the tension acting on each of the V-shaped grooves 15a to 15c is smaller in the V-shaped grooves 15b and 15c than in the V-shaped groove 15a.
[0018]
Thereby, even if the pulley 3 is formed of the above-described resin, the amount of bending of the winding portion 13 is reduced as compared with the related art, and stress concentration at the bottom of the V-shaped groove 15a can be prevented. . For this reason, fatigue resistance associated with long-term use of the pulley 3 can be improved.
[0019]
In the above embodiment, the line connecting the tops of the projections 15d is formed in an arc shape centered on the central axis P and the axial center position P1 of the neck 11. The present invention is not limited to this. For example, the line connecting the tops of the projections 15d in a state where the diameters D1 to D3 of the bottoms of the V-shaped grooves 15a to 15c have a difference in size as in the above-described embodiment is not an arc shape, By forming the protrusions 15d in parallel with the central axis P, the diameter of the top of each projection 15d may be made equal. Even with such a configuration, the same operation and effect as the above embodiment can be obtained.
[0020]
In the above embodiment, in order to set the diameter D1 at the bottom of the two V-shaped grooves 15a located on the center side of the pulley 3 to be the largest, and to reduce the diameter D2, D3 at the bottom of the V-shaped grooves 15b and 15c. An imaginary line 20 that continues the bottom of each of the V-shaped grooves 15a to 15c is formed in an arc shape centered on the central axis P and the axial center position P1 of the neck 11. However, the present invention is not limited to this.
[0021]
For example, if the diameters D2 and D3 of the lower portions of the V-shaped grooves 15b and 15c outside in the width direction are set to be smaller than the diameter D1 of the bottom of the V-shaped groove 15a on the center side, the V-shaped groove is used. The virtual line connecting the bottoms of 15a to 15c does not have to be formed so as to be continuous like an arc.
[0022]
Also in this case, the tension acting on each of the V-shaped grooves 15a to 15c (each projection 15d) is smaller in the V-shaped grooves 15b and 15c than in the V-shaped groove 15a. This makes it possible to reduce the amount of deflection of the winding portion 13 as compared with the related art, and to prevent stress concentration at the bottom of the V-shaped groove 15a. For this reason, fatigue resistance associated with long-term use of the pulley 3 can be improved.
[0023]
Further, in each of the above-described embodiments, the case where the number of the V-shaped grooves 15a to 15c is six has been described. However, the present invention is not limited to this, and the number of the V-shaped grooves may be more or less. By making the diameter of the bottom of the V-shaped groove spaced outward in the width direction smaller than the diameter of the bottom of the V-shaped groove, the same operation and effect as those of the above embodiments can be obtained.
[0024]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the tension applied from the power transmission belt to each of the circumferential grooves is wider than that of the circumferential groove located at the center in the width direction. In the circumferential groove portion side separated in the direction, it becomes smaller. As a result, the amount of deflection of the winding portion becomes smaller than before, and it is possible to prevent stress concentration at the bottom of the circumferential groove on the center side, thereby improving fatigue resistance associated with long-term use of the pulley. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an entire configuration of a pulley device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pulley device 3 Pulley 2 Radial ball bearing 11 Neck part 12 Power transmission belt 13 Winding parts 15a to 15c V-shaped groove

Claims

動力を伝達するための動力伝達ベルトの回転に伴って軸心回りに回転するプーリであって、
動力伝達ベルトを巻掛るために所定の幅方向長さを有する巻掛部と、この巻掛部の幅方向中心位置で径方向内方に延長されて巻掛部よりも小さな幅に形成された支持部とを含み、
前記巻掛部の外周部に、動力伝達ベルトに形成された突起が噛合する複数条の周方向溝が、幅方向に離隔して並べ形成され、
幅方向中心側に位置する前記周方向溝における底部の径に比べて、この周方向溝から幅方向に離隔する周方向溝の底部の径が小さくなるよう設定されている、ことを特徴とするプーリ。A pulley that rotates around an axis with rotation of a power transmission belt for transmitting power,
A winding portion having a predetermined width direction length for winding the power transmission belt, and a width smaller than the winding portion which is extended inward in the radial direction at a center position in the width direction of the winding portion. Including a support,
A plurality of circumferential grooves in which projections formed on the power transmission belt mesh with each other are formed on the outer peripheral portion of the winding portion so as to be spaced apart in the width direction.
The diameter of the bottom of the circumferential groove spaced apart in the width direction from the circumferential groove is set to be smaller than the diameter of the bottom of the circumferential groove located on the center side in the width direction. Pulley.

幅方向中心側に位置する前記周方向溝における底部の径に比べて、この周方向溝から幅方向に離隔する前記周方向溝の底部の径を小さく設定するために、前記各周方向溝の底部を連続する仮想線は、前記支持部の軸心位置を中心とする略円弧形状に形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のプーリ。In order to set the diameter of the bottom of the circumferential groove spaced apart in the width direction from the circumferential groove smaller than the diameter of the bottom of the circumferential groove located on the center side in the width direction, in order to set the diameter of the bottom of each circumferential groove to be smaller. 2. The pulley according to claim 1, wherein the imaginary line continuing the bottom is formed in a substantially arc shape centered on an axial position of the support portion. 3.