JP2881223B2

JP2881223B2 - 樹脂製プーリ

Info

Publication number: JP2881223B2
Application number: JP13889290A
Authority: JP
Inventors: 徹也小田
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1999-04-12
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JPH0434260A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、軸心側に転がり軸受を一体に設けた樹脂製
プーリに関する。

〈従来の技術〉ベルト案内用には広く、転がり軸受付きの樹脂製プー
リが使用されている。

第８図および第９図に、従来のこの種の樹脂製プーリ
の構造を示す。

両図に示すように、樹脂製プーリは、軸心側の転がり
軸受1₀と、その周囲の樹脂製本体2₀とで構成されてい
る。そして、樹脂製本体2₀は、転がり軸受1₀の外輪に固
着する内径円筒部3₀と、ベルト案内面を有する外径円筒
部4₀と、内外両円筒部3₀，4₀間の円板部5₀と、内外両円
筒部3₀，4₀間に放射状に設けられた多数のリブ6₀，…と
からなる。

その製造に当たっては、成形金型間のキャビティの中
央部に転がり軸受1₀がセットされ、この転がり軸受1₀を
インサート部品として、その周りのキャビティに溶融樹
脂が圧入充填され、これによって、転がり軸受1₀の周り
に樹脂製本体2₀が一体的に成形される。

ところで、この種の樹脂製プーリでは、本体2₀には引
張方向の内部応力が残留しており、この内部応力は転が
り軸受1₀の外周部分、すなわち内径円筒部3₀に集中して
いる。そのため、内径円筒部3₀に強度的に弱い部分があ
ると、その脆弱な部分から破壊されやすい。したがっ
て、内径円筒部3₀には全体に均一な強度をもたせ、脆弱
な部分をなくしておく必要がある。

この点に関して、問題となるのは、別々のゲート孔か
ら流入した溶融樹脂が合流する個所Ａである。流入した
溶融樹脂が低温化した状態で合流すると、合流個所Ａに
ウェルドが生じ、その箇所が強度的に弱くなる。

そこで、従来は、図に示すように、ゲート孔を内径円
筒部3₀の端面に配置し、内径円筒部用キャビティには、
高温状態の溶融樹脂が流入し、高温状態のままで他のゲ
ート孔からの溶融樹脂と合流し、一体化するようにして
いる。

ところで、樹脂製プーリの内径円筒部3₀には、金型の
ゲート孔に対応する成形跡としての、ゲート7₀が残る〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、従来の樹脂製プーリでは、別々のゲー
ト孔から流入した溶融樹脂が、内径円筒部用キャビティ
内で合流すると、その合流した個所に留まって固化する
ので、互いに混合する度合いが低く、合流箇所Ａの強度
が充分に大きな値とはならない。

特に、図示のように、ゲート孔から合流箇所Ａまでの
距離が長いと、流入した溶融樹脂は、かなり低温化して
から合流することになり、その合流箇所Ａではウェルド
が生じやすい。

このようなウェルドが内径円筒部3₀にある場合、内径
円筒部3₀にはもともと内部応力が残留しているから、ウ
ェルド箇所に比較的小さな外力が作用しても、内部応力
の作用と相俟って、ウェルド箇所に亀裂が生じることに
なる。

また、従来の樹脂製プーリでは、外径円筒部4₀がゲー
ト7₀から離れているので、外径円筒部4₀にも問題が生じ
る。

すなわち、外径円筒部用キャビティのうち、ゲート孔
から離れた箇所Ｂでは、他の箇所よりも低温化した溶融
樹脂が流入するから、他の箇所よりもヒケ量が少なくな
り、成形後、表面に凸部ができ、この凸部により、外径
円筒部4₀の真円度が低下する。

この外径円筒部4₀の凸部の問題に対しては、ゲート7₀
を外径側に移すことが考えられるのであるが、金型のゲ
ート孔を外径側に移すと、内径円筒部用キャビティに流
入する溶融樹脂の温度が低下し、内径円筒部3₀において
一層ウェルドが発生しやすくなる。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、外径円筒部の凸部を可及的に減少させるとともに、
充分に混合した樹脂で内径円筒部が成形されるようにし
て、内径円筒部の脆弱箇所をなくし、内径円筒部の全体
的な強度を増大させることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉本発明は、上記の目的を達成するために、次のような
構成をとる。

本発明の樹脂製プーリは、転がり軸受と、その周囲に
固着された樹脂部本体とからなり、樹脂部本体は、内径
円筒部と、外径円筒部と、内外両円筒部間の円板部と、
多数の放射状リブとを有するものであって、円板部上の
リブを挟んだ円周方向での対称位置に、ゲートが配置さ
れていることを特徴としている。ここでのゲートとは、
金型のゲート孔に対応して残る成形跡を意味するもので
ある。

〈作用〉上記の構成において、樹脂部本体の成形に当たって
は、インサート部品である転がり軸受の周りのキャビテ
ィに溶融樹脂を圧入充填するのであるが、円周方向で隣
合うゲート孔から流入した溶融樹脂は、各ゲート間にあ
るリブ用キャビティで合流し、合流した状態で、内径円
筒部用キャビティに流入する。このように、内径円筒部
用キャビティに流入する溶融樹脂は、事前に合流するか
ら、互いに充分に混合する、そのため、内径円筒部には
ウェルドが生じない。

また、各ゲート孔は、外径円筒部に近い位置に設定さ
れているから、外径円筒部用キャビティには、溶融樹脂
が低温化しないうちに流入することになり、そのため、
凸部の発生が抑えられる。

〈実施例〉以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１実施例第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第
１図は樹脂製プーリの正面図、第２図はその一部の拡大
正面図、第３図はその製造に供する成形金型の断面図で
ある。

この実施例の樹脂製プーリが、軸心側の転がり軸受１
と、その周りの樹脂部本体２とで構成され、樹脂部本体
２が、転がり軸受１の外輪に固着する内径円筒部３と、
ベルト案内面を有する外径円筒部４と、内外両円筒部3,
4間の円板部５と、内外両円筒部3,4間に放射状に設けら
れた多数のリブ6,…とからなる点は、前記した従来例と
同じである。樹脂部本体はガラス繊維などの強化繊維を
40％充填した繊維強化ナイロン610または612で形成され
ている。

この樹脂製プーリが従来例と異なる点は、リブ6,6間
の各間隔内の円板部５上にそれぞれゲート７が設けられ
ていることで、ゲート７はリブ６と同数ある。各ゲート
７は、内外両円筒部3,4間の中間径位置で、隣合う２つ
のリブ6,6の中間位置にある。したがって、各リブ６に
注目すると、２つのゲート7,7が該リブ６の両側で該リ
ブ６に関して対称に配置されている。

しかも、ゲート７とリブ６と内径円筒部３との間には
所定の位置関係があって、三者の間には、第２図に示す
ように、ゲート７から隣接するリブ６に下した仮想線ａ
（１点鎖線で示す）とリブ６との交角θが、 θ＝45° …（１）なる等式で示される仮想線ａとリブ６との交点位置のプ
ーリ中心に対する軌跡ｂ（２点鎖線で示す）より内径側
に内径円筒部３を配置している。

製造に当たっては、第３図に示すような下型８と上型
９とからなる金型が使用される。そして、下型８と上型
９との間のキャビティの中央部に転がり軸受１がセット
され、この転がり軸受１をインサート部品として、その
周りのキャビティに溶融樹脂が圧入充填される。

第３図中、3cは内径円筒部３用のキャビティ、4cは外
径円筒部４用のキャビティ、5cは円板部５用のキャビテ
ィ、6cはリブ６用のキャビティであり、円板部用キャビ
ティ5cにはゲート孔10が開口している。11はランナーで
ある。

ゲート孔10から流入した溶融樹脂は円板部用キャビテ
ィ5c内を流れて内径側にも外径側にも広がるが、ゲート
孔10からはリブ６の方が内径円筒部３よりも近いから、
溶融樹脂は、第２図に矢印で示すように、内径円筒部用
キャビティ3cに流入する前に、リブ用キャビティ6cに流
入し、ここで隣合う他のゲート孔10から流入した溶融樹
脂と合流し、合流した状態で内径円筒部用キャビティ3c
側へ流れ、該キャビティ3cを充填する。

このように、別々のゲート孔10から流入した溶融樹脂
は、各ゲート孔10間にあるリブ用キャビティ6cで合流し
てから、内径円筒部用キャビティ3cに流入するから、充
分に混合した樹脂で内径円筒部３が成形されることにな
り、内径円筒部３にはウェルドが生せず、成形強度が各
部均一化する。

また、上記（１）式に示した位置関係に内径円筒部３
を配置することにより、隣接するゲート孔10、10から流
入した溶融樹脂に充填されている互いの強化繊維の交差
角が鋭角となって合流し、強化繊維の配向が溶融樹脂の
進路方向に向いた上で内径円筒部用キャビティ3cに流入
するので、強化繊維の無方向性が、より生じやすくな
る。

また、リブ用キャビティ6cで合流した溶融樹脂は、外
径側にも向かい、外径円筒部用キャビティ4cを充填す
る。この場合、ゲート孔10は、従来のものより外径円筒
部４に近いから、溶融樹脂は低温化しないうち外径円筒
部用キャビティ4cに流入する。このために、凸部の発生
が抑制される。

第２実施例第４図および第５図は本発明の第２実施例に係り、第
４図は樹脂製プーリの部分正面図、第５図はその断面図
である。

この実施例の樹脂製プーリでは、内径円筒部３とゲー
ト７との間に環状***部12を形成している。その他の構
成は、第１実施例と同じであるので、対応する部分には
同一の符号を付して、説明は省略する。

成形の際、ゲート孔10から流入した溶融樹脂は、ま
ず、***部用キャビティに流入して、該キャビティを経
てリブ用キャビティ6cに流入し、このリブ用キャビティ
6cで、隣合う他のゲート孔10から流入した溶融樹脂と合
流する。したがって、別々のゲート孔10から流入した溶
融樹脂の合流混合化が、第１実施例のものよりも早期に
行われることになり、内径円筒部３の成形材料の混合化
が一段と進むとともに、充填されている強化繊維も溶融
樹脂の進路方向に揃いつつ内径円筒部３へ流入するの
で、該円筒部３の強度はさらに均一化する。

第３実施例第６図および第７図は第３実施例に係り、第６図は樹
脂製プーリの部分正面図、第７図はその内径部分の断面
図である。

この実施例の樹脂製プーリでは、内径円筒部３の軸方
向端面に補強用突部13が形成されている。該突部13は、
内径円筒部３の端面でリブ６の延長線上に設けられてい
る。

この突部13が形成されている位置は、互いに隣合うゲ
ート孔10から流入した溶融樹脂の合流点であって、この
ように、溶融樹脂の合流点に突部13を設けることで、合
流点部分の肉厚が大となり強度が増大する。したがっ
て、たとえ、この合流点部分でウェルドや、ウェルドに
近い状態が発生していても、亀裂が生じにくい。

なお、上記各実施例においては、ゲート７を総てのリ
ブ６間の円板部に設けているが、例えば、リブ６間の円
板部のうち２つおきにゲート７を設けるようにしてもよ
い。

〈発明の効果〉以上述べたように、本発明によれば、成形の際、互い
に隣合うゲート孔から流入した溶融樹脂は、リブ用キャ
ビティで合流してから内径円筒部用キャビティに流入す
るから、内径側に流入するまでに充分に混合することに
なり、内径円筒部が充分に混合した樹脂で成形され、ま
た、充填されている強化繊維の配向度も向上する。した
がって、内径円筒部には、ウェルドが発生することがな
く、成形強度が均一化し、全体として大きな成形強度が
得られる。

また、ゲート孔から外径側に近付くことで、外径円筒
部用キャビティには高温状態で溶融樹脂が流入すること
になり、従来発生しやすかった外径円筒部の外周面での
凸部が最小限に抑えられ、真円度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は樹脂製プーリの正面図、第２図はその一部の拡大正
面図、第３図は成形金型の断面図である。第４図および
第５図は本発明の第２実施例に係り、第４図は部分正面
図、第５図はその断面図である。第６図および第７図は
本発明の第３実施例に係り、第６図は部分正面図、第７
図はその内径部分の断面図である。第８図および第９図は従来例に係り、第８図は正面図、
第９図はその断面図である。１……転がり軸受、２……樹脂部本体３……内径円筒部、４……外径円筒部５……円板部、６……リブ７……ゲート

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 55/48 B29D 31/00 B29C 45/26 B29L 105:06 B29L 31:32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】転がり軸受と、その周囲に固着された樹脂
部本体とからなり、樹脂部本体は、内径円筒部と、外径
円筒部と、内外両円筒部間の円板部と、円板部に設けら
れる多数の放射状リブとを有する樹脂製プーリであっ
て、円板部上のリブを挟んだ円周方向での対称位置に、ゲー
トが配置されていることを特徴とする樹脂製プーリ。
【請求項２】請求項第１項に記載の樹脂製プーリであっ
て、前記樹脂部本体には強化繊維が充填されていることを特
徴とする樹脂製プーリ。
【請求項３】請求項第２項に記載の樹脂製プーリであっ
て、前記ゲートから隣接するリブに下した仮想線と該リブと
の交角θが、 θ＝45° となる該仮想線と該リブとの交点位置のプーリ中心に対
する軌跡より内径側に前記内径円筒部を配置したことを
特徴とする樹脂製プーリ。
【請求項４】請求項第１項に記載の樹脂製プーリであっ
て、ゲートが、円周方向で隣合うリブ間の円板部のすべてに
それぞれ設けられていることを特徴とする樹脂製プー
リ。