(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受の外周側にベルトと接触するプーリ周面を有するプーリであって、転がり軸受の内輪が、軌道溝と、両端部のうち、軌道溝から離れている側の端部から内径側に延びる一体の取付け部とを備え、該内輪が、素材をプレス加工して取付け部を形成した後、外径面の所定箇所に冷間ローリング加工を施して軌道溝を形成したものであるプーリ。
【請求項２】
前記ローリング加工の後、内輪の軌道溝及びシール部材と接触するシール面に研削加工を施した請求項１記載のプーリ。
【請求項３】
内輪の素材がＳＰＣＣ鋼である請求項１又は２記載のプーリ。
【請求項４】
軌道溝と、両端部のうち、軌道溝から離れている側の端部から内径側に延びる一体の取付け部とを備える内輪の製造方法であって、素材をプレス加工して、その一端部に内径方向に延びる取付け部を備えた環体を成形し、この環体の外径面の所定箇所をローリング加工して軌道溝を形成した後、熱処理を施した上で、軌道溝、及びシール部材と接触するシール面に研削加工を施すプーリ用転がり軸受の内輪の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受の外周側にベルトと接触するプーリ周面を有するプーリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プーリは、自動車のエンジンのタイミングベルトや補機駆動用ベルト等のベルト伝動装置において、ベルトの巻掛け角を増大させ、ベルトに適当な張力を与えるために配置される。このプーリの一つに、転がり軸受を組み込んだアイドラプーリがあり、これは例えば図４に示すように構成される。
【０００３】
このアイドラプーリは、玉軸受（21）の外輪（22）外径面にベルトと接触するプーリ周面（23）を形成したものである。内輪（24）の一端部には、内径側に延びる環状の取付け部（25）が一体に形成されている。取付け部（25）には、ボルト（26）の挿入穴（27）が設けられており、この挿入穴（27）に挿入したボルト（26）を被取付け部材にねじ込むことにより、プーリが被取付け部材に取り付けられる。
【０００４】
内輪（24）の両端部には、シール溝（29）が形成されており、このシール溝（29）に、外径端部を外輪（22）の取付け溝（31）に嵌着したシール部材（30）の内径端部（シールリップ）が嵌め込まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記プーリにおいて、玉軸受の内輪（24）は、鋼素材を所定形状に鍛造（冷間鍛造）した後、内輪軌道溝（24ａ）及びシール溝（29）を旋削加工し、さらに焼入れ後に、内輪軌道溝（24ａ）とシール溝（29）とに研削加工を施して成形されている。
【０００６】
しかしながら、このような手順では、鍛造加工に要する費用が高く、また、軌道溝やシール溝を旋削する後加工が必要となるため、手間がかかって製造コストが高騰する傾向にある。製造コストのみを考えれば、鋼材をプレス加工して内輪を成形することも考えられるが、プレスでは軌道溝の形状を精度良く仕上げられないので（片肩溝形状は可能であるが、両肩溝形状では溝肩がダレた形状になる）、製品の品質上好ましくない。
【０００７】
そこで、本発明では、プーリ用玉軸受の内輪において、精度を確保しつつ製造コストの低減を図ることを目的とする。
【０００８】
上記課題を解決すべく、本発明にかかるプーリは、転がり軸受の外周側にベルトと接触するプーリ周面を有するプーリであって、転がり軸受の内輪が、軌道溝と、両端部のうち、軌道溝から離れている側の端部から内径側に延びる一体の取付け部とを備え、該内輪が、素材をプレス加工して取付け部を形成した後、外径面の所定箇所に冷間ローリング加工を施して軌道溝を形成したものである。
【０００９】
内輪の一端部には、内径方向に延びる取付け部を一体に設けておく。
【００１０】
前記ローリング加工後には、内輪の軌道溝及びシール部材と接触するシール面に研削加工を施すのが望ましい。
【００１１】
内輪の素材は、ＳＰＣＣ鋼とするのが良い。
【００１２】
上記プーリ用転がり軸受の内輪は、軌道溝と、両端部のうち、軌道溝から離れている側の端部から内径側に延びる一体の取付け部とを備え、素材をプレス加工して、その一端部に内径方向に延びる取付け部を備えた環体を成形し、この環体の外径面の所定箇所をローリング加工して軌道溝を形成した後、熱処理を施した上で、軌道溝、及びシール部材と接触するシール面に研削加工を施すことにより成形される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すプーリ（１）は、自動車のタイミングベルト等に使用されるアイドラプーリで、ベルトと接触するプーリ周面（２）を玉軸受（３）の外輪（４）外径面に一体形成したものである。玉軸受（３）は、外輪（４）の他に、内輪（５）、内・外輪（５）（４）の軌道溝（5a）（4a）間に組み込まれた複数のボール（６）、ボール（６）を円周方向で等間隔に保持する保持器（７）を有する。
【００１５】
内輪（５）の軸方向の一端部には、その全周にわたって内径方向に屈曲形成された取付け部（９）が設けられる。この取付け部（９）の中心部には、ボルト（10）の挿入穴（11）が穿設されており、この挿入穴（11）に通したボルト（10）を被取付け部材（図示省略）にねじ込むことにより、プーリ（１）が被取付け部材に取り付けられる。この取付け部（９）は、内輪（５）の両端部の何れの端部に設けても良いが、後述のように内輪軌道溝（5a）をローリング加工する際の変形を防止するため、図示のように内輪軌道溝（5a）から離れている側の端部に設けるのが望ましい。
【００１６】
図１及び図２に示すように、外輪（４）の軸方向の両端部には、環状の取付け溝（12）が設けられる。この取付け溝（12）には、シール部材（13）の外径端部がそれぞれ嵌着又は圧入される。シール部材（13）の先端のシールリップ（13ａ）は、内輪軌道溝（5a）の両側で内輪外径面（14：シール面）と接触して軸受内部を密封している。すなわち、このシール装置は、シールリップ（13ａ）を円筒状のシール面（14）に接触させた、いわゆるランドライディング形式である。
【００１７】
以上のプーリ（１）において、玉軸受（３）の内輪（５）は、図３に示すように、鋼板素材のプレス加工→軌道溝（5a）の冷間ローリング加工→熱処理（焼入れ）→軌道溝（5a）及びシール面（14）の研削加工、という工程を経て製造される。
【００１８】
この実施形態では、内輪（５）を成形する鋼板素材として、冷間圧延鋼板を用いている。冷間圧延鋼板を用いた理由は、浸炭鋼（ＳＣｒ、ＳＮＣ、ＳＮＣＭ、ＳＣＭ）等に比べて安価であること、内輪（５）に要求される機械的特性を満足できることにある。冷間圧延鋼板には、ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＥ等があるが、内輪（５）の素材としてはＳＰＣＣが好ましい。ＳＰＣＣ鋼板のプレス成形品をそのまま焼入れすると、熱処理変形が大きくなるので、プレス加工後、冷間ローリング前に焼鈍しを行い、プレス加工による残留応力を除去して熱処理変形を抑制するのが望ましい。
【００１９】
ＳＰＣＣ鋼は、プレス加工により、所定の内径及び外径を有する有底円筒状に成形される。このプレス後における有底円筒体の底の部分が取付け部（９）となる。プレス完了後、焼鈍し処理を行って残留応力を除去した上で軌道溝（5a）の冷間ローリング加工を行なう。冷間ローリング加工は、公知のように、マンドレルと成形ロールとでリング状ワークを内・外径方向から挾持し、回転駆動させた成形ロールをマンドレルに押し付けることによって、常温下においてワークを加圧・回転させながら圧延を行なうものである。軌道溝（5a）を冷間ローリング加工によって成形することにより、軌道溝（5a）の形状・寸法を精度良く仕上げることができるので、軌道溝（5a）の旋削加工が不要となる。また、上述のようにシール形式をランドライディングとし、シールリップ（13ａ）と接触するシール面（14）を円筒状としたので、シール溝の旋削加工も不要となる。従って、内輪（５）全体で旋削加工が不要となり、製造コストの低減が図れる。
【００２０】
冷間ローリング加工を行なった後、熱処理（焼入れ）が行なわれる。この焼入れは、浸炭、窒化等でも良いが、浸炭焼入れによるのが良い。焼入れ処理の後、軌道溝（5a）及びシール面（14）の研削加工を行なって外径の歪みを除去し、図１に示す内輪（５）を得る。研削加工は、センタレス研削にて行なうのが良いが、いわゆるプランジカットでもよい。
【００２１】
なお、以上の実施形態では、プーリとして、プーリ周面（２）を外輪（４）と一体に設けたタイプを例示しているが、この他に外輪（４）の外径面に嵌合した別部材にプーリ周面（２）を形成しても構わない。また、取付け部（９）の形状も、被取付け部材に取付け可能となる限り任意であり、図示の形状に限定されない。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プレス加工と冷間ローリング加工とを併用して内輪を成形し、鍛造加工や旋削加工を不要としているので、内輪の製造コストを低減でき、しかも高精度に仕上げることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるプーリの断面図である。
【図２】本発明のプーリにおけるシール構造の拡大断面図である。
【図３】本発明の工程を示す図である。
【図４】従来手順で製造したプーリの断面図である。
【符号の説明】
１    プーリ
２    プーリ周面
３    玉軸受
４    外輪
５    内輪
5a    内輪軌道溝
９    取付け部
13    シール部材
14    シール面
【図１】
0003720469.tif 000002
【図２】
0003720469.tif 000003
【図３】
0003720469.tif 000004
【図４】
0003720469.tif 000005