(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面形状が略台形である合成樹脂製のプーリ本体の内周面に玉軸受の外輪を一体に成形した軸受一体プーリにおいて、該プーリ本体は、予め射出成形によって造った円環状のコア層２と、コア層２を平均厚みが３ｍｍ以下になるように包み込む被覆層３とからなり、コア層２を被覆層３の成形型内の所定位置に保持するため、コア層２にはコア層２の一方の周辺部に沿わせて一体に成形した鍔状の位置決部２Ａを備え、被覆層３はその内周面にリング状のフランジ３Ａを一体に形成させ、位置決部２Ａとフランジ３Ａとで外輪を両側から挟み付けた構成としたことを特徴とする軸受一体プーリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製の軸受と一体に成形した合成樹脂製プーリと、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成樹脂製プーリの成形時に、その内周面に軸受を合体させたものは、従来から知られている。
然し、この種の従来のプーリは、以下に列挙した如き幾つかの要改善課題を抱えていた。
（ａ）  満足な物性と外観を備えたプーリが得られる様に成形圧を高めると、成形圧によって軸受（の外輪）が変形し易い。
（ｂ）  変形を防ぐ為に成形圧を下げると、肝心のプーリ外周面に、“ヒケ”による凹みが生ずるので、その整形加工の為に余分な経費が嵩む。
（ｃ）  そして、プーリの物性が低下し、外観も悪くなる。
【０００３】
この様な問題の解決策として、例えば、『特公平６−７６８２２』に開示された軸受付きプーリの製法では、図４に示した様に、先ず、転がり軸受Ｄの外周面に、内層Ｃ１を一体成形（インサート成形）し、次に別の成形型を使って、内層Ｃ１の外周面に外層Ｃ２を一体成形する方法を採っている。
そして、各層の成形条件として、外層Ｃ２の厚さを、内層Ｃ１より薄くし、内層Ｃ１の成形圧を、外層Ｃ２の成形圧より低く設定している。
【０００４】
又、従来の金属プーリは、重くて、製作工数も多く要する難点を改善すべく、周方向の断面が略エ字形をした合成樹脂製プーリの内心部に、補強乃至はプーリ外周面の形状精度を向上させる為の、金属又は合成樹脂製のリングを包埋させたものも考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記『特公平６−７６８２２』の成形方法によれば、当面する課題は一応解決する。ところが、この方法を採用すると、新たな別の問題が派生する。
即ち、成形型のセットに手間の掛かるインサート成形を２回行う必要があり、それに伴って、面倒な外輪の歪み検査も各成形工程毎に行わねばならないので、製造コストが必然的に高まらざるを得なかった。そして、プーリに掛かる荷重や、回転速度等によっては、内・外層間での剥離防止対策も必要になる。
【０００６】
又、上記のリングを包埋させたものは、エ字形をした横断面の真ん中の、横幅が狭まった部分にもリングを配置している。
その為、この真ん中部分では溶融樹脂の流通抵抗が局部的に著しく高まることになる。その上、リングを所定位置に保持する保持手段を、この狭い箇所に設けているので、この局部昇圧は一層甚だしくなる。
その結果、成形圧をより高めざるを得ず、軸受がより変形し易くなる等の悪循環を招くことになる。そして、保持手段を設けたことによっての形成条件が悪化し不良品が増える等の問題にも派生する。
【０００７】
そこで、本発明は、合成樹脂製のプーリを、軸受と一体成形する方法を採りながら、成形圧による軸受の変形を来たさずに、必要とする物性及び寸法精度が得られ、しかも、不良品の発生率低下も含めて、製造コストを十分に低く押えられる軸受一体プーリを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の軸受一体プーリは、上記の目的を達成するため次の手段を採った。すなわち、横断面形状が略台形である合成樹脂製のプーリ本体の内周面に玉軸受の外輪を一体に成形した軸受一体プーリにおいて、該プーリ本体は、予め射出成形によって造った円環状のコア層２と、コア層２を平均厚みが３ｍｍ以下になるように包み込む被覆層３とからなり、コア層２を被覆層３の成形型内の所定位置に保持するため、コア層２にはコア層２の一方の周辺部に沿わせて一体に成形した鍔状の位置決部２Ａを備え、被覆層３はその内周面にリング状のフランジ３Ａを一体に形成させ、位置決部２Ａとフランジ３Ａとで外輪を両側から挟み付けた構成としたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体的な構成の一例を、図１〜図３を参照しながら説明する。
この実施例の軸受一体プーリ（以下、単にプーリという）は、図１，図２に示した様に、合成樹脂製のプーリ本体Ａの内周面に、金属製の玉軸受Ｂの外輪１（図中の外輪１は、略図）を合体させた構成を備えている。
【００１１】
プーリ本体Ａは、円環状のコア層２を、被覆層３で包み込んだ形態を備えている。
被覆層３の素材は、強靭性、耐油性、耐熱性等の総合特性に優れた、いわゆる、エンジニアリングプラスチックの中から適宜に選定するとよい。
然し、コア層２は、被覆層３に包み込まれてしまうので、その素材は被覆層３より劣る物性のものであっても差し支え無い。勿論、被覆層３と同じ素材を用いてもよい。
この実施例のコア層２及び被覆層３の素材は、共に、ポリアミド樹脂である。
【００１２】
この実施例の玉軸受Ｂの大きさは、外径が約３５ｍｍ、厚みは約１２ｍｍである。
そして、プーリ本体Ａを構成する環状のコア層２の厚さは３ｍｍ強、このコア層２を包み込む被覆層３の各部位の平均厚みは３ｍｍ以下である。
【００１３】
コア層２の形状は、プーリ本体Ａの横断面形状が略台形であるのに対応させて、その横断面形状を、略台形に形成している。コア層２の内周面には、その一方の周縁部に沿わせて、鍔状の位置決部２Ａを、コア層２と一体に形成させている。
【００１４】
位置決部２Ａは、図３に示した様に、被覆層３を、玉軸受Ｂ及びコア層２と一体成形する際に、その成形型１０の成形キャビテイ１１内の所定位置に、コア層２を正しく配設する為の、位置決め用部材（スペーサー）として役立つものである。
【００１５】
被覆層３の内周面には、その一方の周縁部に沿ってリング状のフランジ部３Ａを一体に形成させている。
このフランジ部３Ａは、図１から理解される様に、コア層２の位置決部２Ａとの間で外輪１を挟み付ける役割を果すものである。
【００１６】
次に、この実施例のプーリの製法に就いて説明する。
先ず、プーリ本体Ａの一部となるコア層２を、射出成形によって量産して置く。
【００１７】
次に、図３に示した様に、成形型１０の下型１０Ａ内の所定位置に、先ず、コア層２をセットしたうえ、続いて、玉軸受Ｂの外輪１をセットする。そして、上型１０Ｂを閉ざせば、被覆層３を外輪１及びコア層２と一体にインサート成形するの為の、成形キャビテイ１１が形成される。
コア層２は、その位置決部２Ａが果すスペーサー機能によって、成形キャビテイ１１内の所定位置に正確に配置される。
【００１８】
上型１０Ｂには、被覆層３のフランジ部３Ａの上側周面に対向させて、この周方向に等間隔を隔てた６箇所にゲート１２を設けている。
【００１９】
射出成型機（図示略）を作動させると、６箇所のゲート１２に均等に分配されて成形キャビティ１１内に流入した溶融樹脂は、図３から理解される様に、先ず、外輪１とコア層２とに挟まれた内側キャビテイ１１ａに、流通抵抗を殆ど受ることなくストレートに流入してこのキャビテイを充填する。
従って、内側キャビテイ１１ａの内圧の局部上昇を招かずに済み、外輪１の変形を回避出来る。
【００２０】
そして、残余の溶融樹脂は、流通抵抗が相対的に大きい外側キャビテイ１１ｂに向けて流入し、このキャビテイの内圧は、内側キャビティ１１ａに比べて相対的に上昇する。
然し、このより大きな内圧は、外輪１との間に介在させたコア層２が呈する障壁作用乃至は緩衝作用によって、外輪１には殆ど波及せず、外輪１の変形を免れることが出来る。
【００２１】
然も、プーリ本体Ａの外周面を形成させる外側キャビティ１１ｂは、肉厚が３ｍｍ以下とかなり薄いので、大切なプーリ外周面に、ヒケ現象による凹みが生じたとしても、実用上無視し得る程度に押えられる。
そして、比較的低い成形圧でも、所望の物性と外観を備えた被覆層３を形成させることが出来る。
【００２２】
なお、上記の構成において、成形型１０のゲート１２は、成形キャビテイ１１の内圧の局部的な高騰を押えるために、なるべく多数箇所に設けるとよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、予め射出成形によって造った円環状のコア層２と、コア層２を平均厚みが３ｍｍ以下になるように包み込む被覆層３とからなり、コア層２にはコア層２の一方の周辺部に沿わせて一体に成形した鍔状の位置決部２Ａを備え、被覆層３はその内周面にリング状のフランジ３Ａを一体に形成させ、位置決部２Ａとフランジ３Ａとで外輪を両側から挟み付けた構成としたので、成形圧による軸受の変形を来たさずに、また、プーリ本体の外周面に生ずるヒケの度合も許容範囲内に十分収められ、必要とする物性及び寸法精度が得られる。
また、各層を段階的に夫々インサート成形したり、リングを包埋させる従来技術に比べて、以下に列挙した如き様々の優れた効果を奏し、総じて、不良品の発生率低下も含めて、製作費を顕著に節減できる。
（ａ） 成形型のセットに手間の掛かるインサート成形と、面倒な軸受の歪み検査は、夫々１回だけで済ませることができる。
（ｂ）外周面を整形する為の面倒な後加工を必要としない。
（ｃ） プーリ本体を積層構造にしたものとは異なって、高速回転時や高負荷時等に層間剥離が生ずる恐れも生じない。
（ｄ） リングを包埋させた従来のものとは異なって、溶融樹脂の流通抵抗が局部的に著しく高騰する不具合を生じない。
（ｅ） 又、コア層の支持用の、格別の保持手段は不要なので、リングを包埋した従来のものとは異なって、保持手段を設けたことに由来して不良品が増す虞れもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、軸受一体プーリの縦断面図である。
【図２】同上、側面図である。
【図３】同上、外輪とコア層をセットした状態の成形型の縦断面図である。
【図４】従来例を示す、図１相当図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｃ  プーリ本体
Ｃ１  内層
Ｃ２  外層
Ｂ，Ｄ  玉軸受
１  外輪
２  コア層
２Ａ  位置決部
３  被覆層
３Ａ  フランジ部
１０  成形型
１０Ａ  下型
１０Ｂ  上型
１１    成形キャビテイ
１１ａ  内側キャビテイ
１１ｂ  外側キャビテイ
１２  ゲート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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