(57)【要約】【課題】  ベルトに異音や振動を生じさせず、かつ、ベルトに振動が生じたとしても、耐久性の低下を抑制することができるプーリ付軸受装置を提供する。【解決手段】  本発明のプーリ付軸受装置１は、転がり軸受２と、ベルトＢが巻き掛けられるガイド面８ａが外周に形成された環状のプーリ３と、を備えている。プーリ３の内部には、ガイド面８ａに伝わるベルトＢからの振動を吸収するための環状空間１１が当該プーリ３の周方向に沿って形成されている。【選択図】      図１
2010203522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受と、
内周面が前記転がり軸受の外輪に固定されているとともに、ベルトが巻き掛けられるガイド面が外周に形成された環状のプーリと、を備えたプーリ付軸受装置において、
前記プーリの内部には、前記ガイド面に伝わる前記ベルトからの振動を吸収するための環状空間が当該プーリの周方向に沿って形成されていることを特徴とするプーリ付軸受装置。
【請求項２】
前記プーリは、
外周面に前記ガイド面が形成された外側円筒部と、
前記外側円筒部の内周側に同心に配置されているとともに内周面が前記外輪に外嵌された内側円筒部と、
前記内側円筒部の軸方向両端部と、前記外側円筒部の軸方向両端部とを繋ぐ一対の環状壁と、を備え、
前記環状空間は、前記外側円筒部の内周面、前記内側円筒部の外周面、及び、前記一対の環状壁の内側面によって画定されている請求項１に記載のプーリ付軸受装置。
【請求項３】
前記プーリは、
軸方向一端面側に開口する第一環状凹部が周方向に沿って形成された環状の第一プーリ部材と、
軸方向他端面側に開口する第二環状凹部が周方向に沿って形成された環状の第二プーリ部材と、を備え、
前記第一プーリ部材の軸方向一端面と前記第二プーリ部材の軸方向他端面とを接合することで構成されており、
前記環状空間が、前記第一環状凹部及び前記第二環状凹部それぞれの開口を突き合わせることで形成されている請求項１に記載のプーリ付軸受装置。
【請求項４】
前記環状空間には、制振材料からなる制振部材が配置されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のプーリ付軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車用エンジンの補機類を駆動するためのベルトが巻き掛けられるプーリを備えたプーリ付軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンの補機類等をベルトにより駆動するための補機駆動システムにおいては、当該ベルトの走行をガイドするためにプーリ付軸受装置が用いられている。
このような、プーリ付軸受装置は、転がり軸受と、この転がり軸受の外輪に固定された樹脂製のプーリとを備えている。前記プーリは、ベルトが巻き掛けられるガイド面が外周面に形成された外側円筒部と、転がり軸受の外輪に固定された内側円筒部と、これらを繋ぐ円板部と、を備えている。
また、前記円板部は、外側円筒部及び内側円筒部の軸方向ほぼ中央に設けられているので、前記ベルトが前記ガイド面中央に対して軸方向にオフセットした場合の前記外側円筒部の強度を確保すべく、前記円板部には、放射状に延びて前記外側円筒部及び内側円筒部を繋ぐ補強リブが周方向に多数配設されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−６３２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来例のプーリ付軸受装置において、前記外側円筒部には、周方向に多数配設された補強リブが繋げられているので、樹脂成型時に外側円筒部の真円度の悪化を招きやすいという問題を有していた。前記プーリの外側円筒部の真円度が悪化すると、前記ガイド面をベルトが走行する際に、当該ベルトに異音や振動を生じさせるおそれがあった。
ベルトに振動が生じると、その振動は、プーリを介して直接的に転がり軸受に伝わり、当該転がり軸受に過大な荷重が作用し、軌道面の異常剥離等が生じ易くなり、転がり軸受の耐久性を低下させる要因となる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ベルトに異音や振動を生じさせず、かつ、たとえ何らかの原因によりベルトに振動が生じたとしても、耐久性の低下を抑制することができるプーリ付軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明は、転がり軸受と、内周面が前記転がり軸受の外輪に固定されているとともに、ベルトが巻き掛けられるガイド面が外周に形成された環状のプーリと、を備えたプーリ付軸受装置において、前記プーリの内部には、前記ガイド面に伝わる前記ベルトからの振動を吸収するための環状空間が当該プーリの周方向に沿って形成されていることを特徴としている。
【０００６】
上記のように構成されたプーリ付軸受装置によれば、ベルトに生じる振動がガイド面に伝達したとしても、プーリの内部に形成された前記環状空間によって、その振動を吸収することができ、前記振動が転がり軸受に伝達するのを抑制することができる。この結果、振動に起因する過大な荷重が転がり軸受に作用するのが防止され、当該転がり軸受の耐久性の低下を抑制することができる。
【０００７】
上記プーリ付軸受装置において、前記プーリは、外周面に前記ガイド面が形成された外側円筒部と、前記外側円筒部の内周側に同心に配置されているとともに内周面が前記外輪に外嵌された内側円筒部と、前記内側円筒部の軸方向両端部と、前記外側円筒部の軸方向両端部とを繋ぐ一対の環状壁と、を備え、前記環状空間は、前記外側円筒部の内周面、前記内側円筒部の外周面、及び、前記一対の環状壁の内側面によって画定されているものであることが好ましい。
この場合、ガイド面が形成された外側円筒部が、一対の環状壁を介して、内側円筒部に支持されるので、上記従来例のように外側円筒部の真円度を低下させる要因となる補強リブを設けなくても、ベルトがガイド面中央に対して軸方向にオフセットした場合における径方向の強度を確保することができる。これにより、外側円筒部の真円度の低下を抑制でき、当該ガイド面に巻き掛けられるベルトに異音や振動を生じさせるのを抑制することができる。
【０００８】
また、前記プーリは、軸方向一端面側に開口する第一環状凹部が周方向に沿って形成された環状の第一プーリ部材と、軸方向他端面側に開口する第二環状凹部が周方向に沿って形成された環状の第二プーリ部材と、を備え、前記第一プーリ部材の軸方向一端面と前記第二プーリ部材の軸方向他端面とを接合することで構成されており、前記環状空間が、前記第一環状凹部及び前記第二環状凹部それぞれの開口を突き合わせることで形成されているものであってもよい。
この場合、プーリの内部に容易に環状空間を形成することができる。
【０００９】
上記プーリ付軸受装置において、前記環状空間には、制振材料からなる制振部材が配置されていることが好ましく、この場合、環状空間による、ガイド面に伝わるベルトからの振動の吸収効果をより高めることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のプーリ付軸受装置によれば、ベルトに異音や振動を生じさせず、かつ、たとえ何らかの原因によりベルトに振動が生じたとしても、耐久性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るプーリ付軸受装置の構成を示す断面図である。
【図２】プーリ付軸受装置を組み立てる際のプーリの態様を示した断面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係るプーリ付軸受装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係るプーリ付軸受装置の構成を示す断面図である。
このプーリ付軸受装置１は、自動車等のエンジンの補機類をベルトにより駆動するための補機駆動システムにおいて、ベルトの走行をガイドするために用いられるものであり、前記システムが有する支持軸（図示せず）に固定される転がり軸受２と、転がり軸受２の外周側に固定されるとともに補機類駆動用のベルトＢが巻き掛けられる環状のプーリ３とを備えている。
【００１３】
転がり軸受２は、前記支持軸に外嵌固定される内輪４と、プーリ３が固定された外輪５と、内外輪４，５間に転動自在に介在している転動体である複数の玉６と、複数の玉６を周方向に等間隔に保持する保持器７とを備えている。
【００１４】
プーリ３は、例えばフェノール樹脂によって形成された環状の部材であり、外周面にベルトＢが巻き掛けられるガイド面８ａが形成された外側円筒部８と、外側円筒部の内周側に同心に配置されるとともに内周面９ａが外輪５に外嵌固定された内側円筒部９と、内側円筒部９の軸方向両端部と外側円筒部８の軸方向両端部とを繋ぐ一対の環状壁１０とを備えている。
【００１５】
つまり、外側円筒部８は、一対の環状壁１０を介して内側円筒部９に支持されるので、上記従来例のように外側円筒部８の真円度を低下させる要因となる補強リブ等を設けなくても、ベルトＢがガイド面８ａ中央に対して軸方向にオフセットした場合における径方向の強度を確保することができる。これにより、外側円筒部８の真円度の低下を抑制でき、当該ガイド面８ａに巻き掛けられるベルトＢに異音や振動を生じさせるのを抑制することができる。
【００１６】
内側円筒部９の内周面９ａには、外輪５の軸方向両端面を挟持する一対の環状突起９ａ１が径方向内側に全周に亘って突設されている。プーリ３は、内側円筒部９が外輪５に外嵌固定されかつ一対の環状突起９ａ１で外輪５を挟持することで、外輪５と一体回転可能に固定されている。
【００１７】
プーリ３の内部には、当該プーリの周方向に沿う環状空間１１が形成されている。この環状空間１１は、外側円筒部８の内周面８ｂ、内側円筒部９の外周面９ｂ、及び一対の環状壁１０の内側面１０ａによって画定されている。
図１に示すように、プーリ３の内部に形成された環状空間１１は、外側円筒部８と内側円筒部９との間に位置しているので、外側円筒部８（のガイド面８ａ）にベルトＢからの振動が伝わったとしても、その振動が外側円筒部８から内側円筒部９に直接的に伝達するのを防止することができ、当該振動を緩和吸収することができる。すなわち、環状空間１１は、ガイド面８ａに伝達するベルトＢからの振動を緩和吸収する機能を有している。
【００１８】
また、プーリ３は、図１中、破線Ｈにおいて、軸方向に分割される二つの部材を互いに接合することによって形成されている。
ここで、本実施形態のプーリ付軸受装置の製造方法について説明する。
図２は、プーリ付軸受装置を組み立てる際のプーリの態様を示した断面図である。図に示すように、プーリ３は、軸方向一端面側に開口している第一環状凹部２０ａが周方向に沿って形成された環状の第一プーリ部材２０と、軸方向他端面側に開口している第二環状凹部２１ａが周方向に沿って形成された環状の第二プーリ部材２１とを互いに組み合わせて接合することによって構成されている。
【００１９】
第一プーリ部材２０は、円筒状の第一外側円筒部２２と、第一外側円筒部２２の内周側に同心に配置された第一内側円筒部２３と、図１にて示した環状壁１０とを備えている。第一プーリ部材２０側の環状壁１０は、第一内側円筒部２３の軸方向他端部から立設され第一外側円筒部２２の軸方向他端部を繋いでいる。第一環状凹部２０ａは、これら第一外側円筒部２２の内周面、第一内側円筒部２３の外周面、及び環状壁１０の内側面によって、軸方向一端面側に開口するように形成されている。
【００２０】
一方、第二プーリ部材２１は、円筒状の第二外側円筒部２４と、第二外側円筒部２４の内周側に同心に配置された第二内側円筒部２５と、図１にて示した環状壁１０とを備えている。第二プーリ部材２１側の環状壁１０は、第二内側円筒部２５の軸方向一端部から立設され第二外側円筒部２４の軸方向一端部を繋いでいる。第二環状凹部２１ａは、これら第二外側円筒部２４の内周面、第二内側円筒部２５の外周面、及び環状壁１０の内側面によって、軸方向他端面側に開口するように形成されている。
【００２１】
プーリ付軸受装置１を製造するには、第一内側円筒部２３及び第二内側円筒部２５を転がり軸受２の外輪５に外嵌させつつ、上記第一プーリ部材２０の一端面と、第二プーリ部材２１の他端面とを突き合わせる。そして、第一外側円筒部２２の軸方向一方側の端面２２ａと、第二外側円筒部２４の軸方向他端側の端面２４ａとを接合するとともに、第一内側円筒部２３の軸方向一方側の端面２３ａと、第二内側円筒部２５の軸方向他端側の端面２５ａとを接合する。
上記端面２２ａと２４ａとの間、端面２３ａと２５ａとの間の接合は、互いに両者を突き合わせた状態で加熱することで融着される。なお、上記各端面の接合は、融着の他、接着剤等を用いることもできる。
【００２２】
以上のようにして、第一プーリ部材２０と、第二プーリ部材２１とを接合することで、図１に示すプーリ３が構成され、プーリ付軸受装置１を得ることができる。
また、上記のように互いに接合された、第一外側円筒部２２と、第二外側円筒部２４とは、図１に示す外側円筒部８を構成し、同様に互いに接合された、第一内側円筒部２３と、第二内側円筒部２５とは、図１中の内側円筒部９を構成する。
【００２３】
さらに、図１中の環状空間１１は、上記第一プーリ部材２０の一端面と、第二プーリ部材２１の他端面とを突き合わせて接合する際に、第一プーリ部材２０の第一環状凹部２０ａの開口と、第二プーリ部材２１の第二環状凹部２１ａの開口とが突き合わされることで形成される。このように、環状空間１１は、第一環状凹部２０ａの開口と、第二環状凹部２１ａの開口とを突き合わせることで形成されるので、プーリ３の内部に当該環状空間１１を容易に形成することができる。
【００２４】
また、プーリ３を構成している、第一プーリ部材２０と、第二プーリ部材２１とは、軸方向断面視したときに、互いの接合面（図１中、破線Ｈに沿う面）を挟んで対称に形成されている。この場合、第一プーリ部材２０と、第二プーリ部材２１とを、実質的に同一の形状とすることができるので、これら両プーリ部材２０，２１それぞれについて専用の金型を用意することなく共通の金型で形成することができる。この結果、両プーリ部材２０，２１の形状が互いに異なる場合に比べてその製造コストを低減することができる。
【００２５】
上記のように構成されたプーリ付軸受装置１によれば、ベルトＢに生じる振動がガイド面８ａに伝達したとしても、プーリ３の内部に形成された、ガイド面８ａに伝わるベルトＢからの振動を吸収するための環状空間１１によって、その振動を吸収することができ、振動が転がり軸受２に伝達するのを抑制することができる。この結果、振動に起因する過大な荷重が転がり軸受２に作用するのが防止され、当該転がり軸受２の耐久性の低下を抑制することができる。
【００２６】
図３は、本発明の第二の実施形態に係るプーリ付軸受装置の構成を示す断面図である。
本実施形態と、第一の実施形態との相違点は、環状空間１１に制振材料からなる制振部材３０が配置されている点である。その他の点については、第一の実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００２７】
図において、制振部材３０は、例えば発泡ウレタン樹脂を用いた部材であり、環状空間１１の内側面に沿う環状に形成されている。上記発泡ウレタン樹脂は、多孔質の部材であり制振性を有している。制振部材３０は、図３に示すように、外側円筒部８と、内側円筒部９との間に位置している環状空間１１の内部に配置されているので、外側円筒部８（のガイド面８ａ）にベルトＢからの振動が伝わると、制振部材３０は、その振動をより効果的に吸収し、内側円筒部９に伝達するのを防止することができる。
このように、本実施形態では、環状空間１１に制振部材３０を配置することで、ガイド面８ａに伝わるベルトＢからの振動の吸収効果をより高めることができる。
【００２８】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態では、プーリ３をフェノール樹脂で形成した場合を例示したが、ＰＡ６６、ＰＡ６、ＰＡ６１２等のナイロンや、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）樹脂等を用いることもできるし、さらに樹脂に限定されるものではなく、例えばアルミニウム合金等の軽金属合金を用いて形成することもできる。
【００２９】
また、上記第二の実施形態では、制振部材３０を発泡ウレタン樹脂によって形成したが、例えば、制振性を有する多孔質の焼結合金材料や、メタリックラバー等を用いて形成することもできるし、スチールウールを環状空間１１に充填することで、制振部材３０を構成することもできる。
【符号の説明】
【００３０】
１      プーリ付軸受装置
２      転がり軸受
３      プーリ
５      外輪
８      外側円筒部
８ａ    ガイド面
８ｂ    内周面
９      内側円筒部
９ｂ    外周面
１０    環状壁
１０ａ  内側面
１１    環状空間
１０    密封装置
１１    芯金
２０    第一プーリ部材
２０ａ  第一環状凹部
２１    第二プーリ部材
２１ａ  第二環状凹部
Ｂ      ベルト
【図１】
2010203522.tif 000003
【図２】
2010203522.tif 000004
【図３】
2010203522.tif 000005