(57)【要約】【課題】軸受外輪圧入に際して外輪の真円度を維持することができ、放熱効果に優れ、クリープも防止することのできる板金製或いは合成樹脂製の軸受付プーリを提供する。【解決手段】ベルト転送部となる外側円筒部２１と内側円筒部２３とこれらを連結する環状円板部２２とを一体的に備えたプーリ２を金属板製とし、前記内側円筒部内周面２３ａに軸方向に延びる凹状溝２３ｂまたは凸状部２３ｄを周方向に複数形成する。或いは、ベルト転送部となる外側円筒部と内側円筒部とこれらを連結する環状円板部とを合成樹脂により金属板で一体にモールド成形してもよい。【選択図】              図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト転送部となる外側円筒部と内側円筒部とこれらを連結する環状円板部とを一体的に備えたプーリと、前記内側円筒部内周面に嵌合される軸受とを有する軸受付プーリにおいて、
前記外側円筒部と内側円筒部とこれらを連結する環状円板部とを板金製とし、該内側円筒部内周面に、軸方向に延びる凹状溝または凸条部を周方向に複数形成したことを特徴とする軸受付プーリ。
【請求項２】
ベルト転送部となる外側円筒部と内側円筒部とこれらを連結する環状円板部とを一体的に備えたプーリと、前記内側円筒部内周面に嵌合される軸受とを有する軸受付プーリにおいて、
前記ベルト転送部となる外側円筒部と内側円筒部とこれらを連結する環状円板部とを合成樹脂により一体形成すると共に、前記外側円筒部の側端面から環状円板部の側端面を介して前記内側円筒部内周面に金属板を一体的に形成し、該金属板の内側円筒部内周面に、軸方向に延びる凹状溝または凸条部を周方向に複数形成したことを特徴とする軸受付プーリ。
【請求項３】
前記合成樹脂の外側円筒部の側端面から環状円板部の側端面を介して前記内側円筒部内周面に一体的に形成した金属板の前記環状円板部の反対側に、軸受の側端面を覆うように鍔部を形成したことを特徴とする請求項２に記載の軸受付プーリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、軸受を備えた金属製或いは合成樹脂製プーリであって、軸受嵌合面に高精度加工を必要とせず、回転中発生する熱のこもりやクリープを防止し、軸受寿命の延長を図ることの出来る軸受付プーリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関等では、冷却用ポンプや発電用ジェネレータ等の補機を駆動する場合、該内燃機関から動力を取り出し、ベルト駆動によってこれらの補機を回転駆動する。このようなベルト駆動において、特にアイドラプーリは、ラジアル玉軸受が使用されるが、通常、ベルト転送部となる外側円筒部と、内側円筒部とこれらを連結する環状円板部とを一体的に備えたコの字形とし、前記内側円筒部内周面に外輪回転のラジアル玉軸受外輪を嵌合させて製作される。或いは軸受の外輪外周面に合成樹脂をインサート成形により射出成形した樹脂一体型の軸受付き軸受付樹脂製プーリとして製作される。このような軸受付きプーリは、内燃機関周囲に配置され、組み込み時の外輪変形による真円度の低下、回転中の熱の発生による潤滑剤の劣化、クリープ等による寿命低下等が問題となっている。
【０００３】
従来から軸受付プーリの上記各問題を解決するため種々の提案がなされている。例えば、図１３に示すように、Ｖベルト用溝１１ａを設けたリム部１１と軸受１４の外輪１４ａを嵌合するボス部１３とこれらリム部１１とボス部１３とを連結する環状円板部１２とを備えたアイドラプーリ１０において、前記ボス部１３の内周面に凹凸状の溝１３ａ１３ａ，・・・を軸方向に数条設けて軸受外輪３１の接触圧を緩和するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。或いは、図１４（Ａ）に示すように、補機用の軸受付きプーリはエンジン回りの高温環境下で使用される上、摩擦摺動による摩擦熱から生じる潤滑油の劣化等により寿命の低下を来していたので、熱による劣化を防止する手段として、Ｖ溝１５ａ，１５ａ，・・を設けたプーリ１５の内周面１５ｂに縦溝１５ｃを周回りに設け、この内周面に軸受１６を嵌合したものが提案されている。尚、図１４（Ｂ）は、プーリ１５の内周面を示す一部斜視図である（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０８−０３５５５５
【特許文献２】
特開２００２−０３９３３３
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の軸受付プーリは、軸受を圧入嵌合することや熱膨張による寸法変化に対応させるため高精度加工されたプーリ内径が必要とされてきた。一方、プレス加工による板金製プーリでは、高精度が出ないため軸受外輪を圧入する際「締め代」がきつくなり外輪変形が生じて真円度が良くなかったり、また、圧入スキマを緩くすれば異音が発生したり温度上昇によりクリープが生じる、という問題がある。更に、熱によるグリースの劣化を防止するためには放熱性の向上が必要であるが、合成樹脂の放熱性は金属製に比較して良くないうえ、高温環境下で使用されると軸受外輪との間のクリープが生じ易いという問題がある。
【０００６】
この発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、軸受外輪圧入に際して外輪の真円度を維持することができ、放熱効果に優れ、クリープも防止することのできる板金製或いは合成樹脂製の軸受付きプーリを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明は、上記する課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ベルト転送部となる外側円筒部と内側円筒部とこれらを連結する環状円板部とを一体的に備えたプーリと、前記内側円筒部内周面に嵌合される軸受とを有する軸受付プーリにおいて、
前記外側円筒部と内側円筒部とこれらを連結する環状円板部とを板金製とし、該内側円筒部内周面に、軸方向に延びる凹状溝または凸条部を周方向に複数形成したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、ベルト転送部となる外側円筒部と内側円筒部とこれらを連結する環状円板部とを一体的に備えたプーリと、前記内側円筒部内周面に嵌合される軸受とを有する軸受付プーリにおいて、
前記ベルト転送部となる外側円筒部と内側円筒部とこれらを連結する環状円板部とを合成樹脂により一体形成すると共に、前記外側円筒部の側端面から環状円板部の側端面を介して前記内側円筒部内周面に金属板を一体的に形成し、該金属板の内側円筒部内周面に、軸方向に延びる凹状溝または凸状部を周方向に複数形成したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、前記合成樹脂の外側円筒部の側端面から環状円板部の側端面を介して前記内側円筒部内周面に一体的に形成した金属板の前記環状円板部の反対側に、軸受の側端面を覆うように鍔部を形成したことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的な実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の軸受付プーリの第１の実施の形態を示すものであって、軸方向の一部断面図である。この軸受付プーリ１は、ベルト転送部となるＶ溝２１ａ，２１ａ，・・・を形成した外側円筒部（リム部）２１と、内側円筒部２３と、これらを連結する環状円板部２２と、を一体的に備えたプーリ２と、前記内側円筒部２３の内周面２３ａに嵌合される軸受３と、で構成される。この場合、前記内側円筒部２３の内周面２３ａには、軸受３の外輪３１が圧入嵌合される。これらの外側円筒部２１と内側円筒部２３とこれらを連結する環状円板部２２とは、板金によるプレス加工により製作される。前記内側円筒部２３の端部（環状円板部２２とは反対側端部）には、鍔部２４が形成され、軸受３を覆うようにしてある。
【００１１】
図２（Ａ）は、前記軸受付プーリ１を構成するプーリ２の軸方向一部断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡーＡ矢視断面図である。前記内側円筒部２３の内周面２３ａには、軸方向に延びる凹状溝２３ｂ，２３ｂ，・・が周方向に複数条形成されている。これらの凹状溝２３ｂ，２３ｂ，・・は、ローラ転造加工或いは鍛造加工或いは切削加工等いずれの加工方法によっても良い。このように、前記内側円筒部２３の内周面に凹状溝２３ｂを形成すると、該内側円筒部２３に外輪３１を圧入する際、図３に示すように、該外輪３１の外周面は、凹状溝２３ｂと凹状溝２３ｂとの間の台部２３ｃ，２３ｃ，・・で接触し、凹状溝２３ｂとは接触しないので、その分圧入の際の力が小さくて済む。従って、プーリ２の内側円筒部内周面２３ａに凹状溝２３ｂ，２３ｂ，・・を周方向に複数条形成すれば、軸受外輪３１を圧入する際比較的楽に圧入嵌合することができる。そして、多少内側円筒部２３の真円度が悪くても、圧入作業が楽になる。また、軸受外輪３１にかかる荷重も緩和されるので、外輪３１の軌道面の真円度に影響を及ぼすことが殆どなくなる。
【００１２】
図４は、この発明の軸受付プーリの第２の実施の形態を示すものであって、図２（Ａ）のＡーＡ矢視断面図と同じ方向から見た図である。この実施の形態は、前記プーリ２の内側円筒部２３の内周面２３ａに設ける凹状溝２３ｂ，２３ｂ，・・の代わりに、該内側円筒部２３の内周面２３ａには、凸条部２３ｄ，２３ｄ，・・が周方向に複数条形成される場合を示している。この場合、これらの凸条部２３ｄは、ローラ転造加工或いは鍛造加工或いは切削加工等いずれの加工方法によっても良い。このように、内側円筒部２３の内周面に凸条部２３ｄを形成すると、該内側円筒部２３に外輪３１を圧入する際、図５に示すように、該外輪３１の外周面は、第１の実施の形態の場合とは逆に、周方向に設けた凸条部２３ｄ，２３ｄ，・・の表面で接触し、これら凸条部２３ｄと凸条部２３ｄとの間の凹状溝部２３ｅ，２３ｅ，・・とは接触しないので、その分圧入力が小さくて済む。従って、この実施の形態の場合もプーリ２の内側円筒部内周面２３ａに凸条部２３ｄ，２３ｄ，・・を周方向に形成し、軸受外輪３１を圧入する際比較的楽に圧入嵌合することができる。そして、多少内側円筒部２３の真円度が悪くても、圧入作業が楽になる。また、軸受外輪３１にかかる荷重も緩和されるので、外輪３１の軌道面の真円度に影響を及ぼすことが殆どない。
【００１３】
図６は、この発明の軸受付プーリの第３の実施の形態を示すものであって、図２（Ａ）のＡーＡ矢視断面図と同じ方向から見た図である。この実施の形態は、前記プーリ２の内側円筒部２３の内周面２３ａに設ける凹状溝部２３ｂや凸条部２３ｄを周方向複数形成する代わりに、該内側円筒部２３の内周面２３ａには、波形２３ｆを周方向に形成される場合を示している。この場合の波形の２３ｆはローラ転造加工或いは鍛造加工或いはプレス加工等のいずれの加工方法によっても良い。この場合も、内側円筒部２３に外輪３１を圧入する際、該外輪３１の外周面は、波形２３ｆの突起部分のみで接触するので、その分圧入力が小さくて済む。従って、この実施の形態の場合もプーリ２の内側円筒部内周面２３ａに軸受外輪３１を圧入する際比較的楽に圧入嵌合することができる。そして、多少内側円筒部２３の真円度が悪くても、圧入作業が楽になる。また、軸受外輪３１にかかる荷重も緩和されるので、外輪３１の軌道面の真円度に影響を及ぼすことが殆どない。
【００１４】
次に、図７は、この発明の第４の実施の形態を示すものであって、軸方向の一部断面図である。この軸受付プーリ１は、ベルト転送部となるＶ溝４１ａ，４１ａ，・・・を形成した外側円筒部（リム部）４１と、内側円筒部４３と、これらを連結する環状円板部４２とを合成樹脂により一体形成したプーリ４と、前記外側円筒部４１の側端面の一部と環状円板部４２の側端面を覆う鍔部５ｂと、この環状円板部４２から内側円筒部４３の内周面４３ａを覆うように一体にモールド成形した円筒部５ｃと、軸受３の一端部を覆うように曲折して設けられた鍔部５ｄとより成る金属板５と、該金属板５の円筒部５ｃの内周面５ａに嵌合される軸受３と、で構成されている。この場合、前記金属板５の円筒部５ｃの内周面５ａには、軸受３の外輪３１が圧入嵌合される。この実施の形態では、Ｖ溝４１ａ，４１ａ，・・を形成する合成樹脂製の外側円筒部４１と内側円筒部４３と環状円板部４２を設けているので、強度を維持するためこれら外側円筒部４１と内側円筒部４３との間には、周方向数ヶ所に補強リブ４４が設けられている。
【００１５】
図８（Ａ）は、前記軸受付プーリ１を構成するプーリ４の軸方向一部断面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＢーＢ矢視断面図である。前記合成樹脂製内側円筒部４３と一体にモールドされた金属板５の円筒部５ｃの内周面５ａには、軸方向に延びる凹状溝５ｅ，５ｅ，・・が周方向に複数条形成されている。これらの凹状溝５ｅは、プレス加工、ローラ転造加工或いは鍛造加工或いは切削加工等いずれの加工方法によっても良い。金属板５の円筒部５ｃの内周面５ａに凹状溝５ｅを形成すると、該円筒部５ｃに外輪３１を圧入する際、図９に示すように、該外輪３１の外周面は、凹状溝５ｅと凹状溝５ｅとの間の台部５ｆ，５ｆ，・・で接触し、凹状溝部５ｅとは接触しないので、その分圧入の際の力が小さくて済む。従って、金属板５の円筒部の内周面５ａに凹状溝５ｅ，５ｅ，・・を周方向に複数形成し、軸受外輪３１を圧入する際には比較的楽に圧入嵌合することができる。そして、多少円筒部５ｃの真円度が悪くても、圧入作業が楽になる。また、軸受外輪３１にかかる荷重も緩和されるので、外輪３１の軌道面の真円度に影響を及ぼすことが殆どなくなる。
【００１６】
この第４の実施の形態では、特に、Ｖ溝４１ａ，４１ａ，・・を形成する外側円筒部４１と、内側円筒部４３と、これらを連結する環状円板部４２と、金属板５とを合成樹脂により一体的にモールド成形したプーリ４として、金属板５の円筒部５ｃの内周面５ａに軸受３の外輪３１を圧入嵌合するものであるが、一般に金属板でＶ溝加工するのは高価となるが、合成樹脂を用いればＶ溝４１ａの加工コストを低減することができる。また、合成樹脂では放熱効果があまり期待出来ないが、金属板を利用すると放熱効果が大きいこと等両者の持つ特徴を生かしたプーリとするものである。
【００１７】
また、前記金属板５の前記円筒部５ｃには、環状円板部４２端面の反対側に、軸受３の端面にかかるよう鍔部５ｄが形成されている。この鍔部５ｄにより軸受３の内部に水分や塵埃等が侵入するのを防止することができる。即ち、従来は、軸受３の近傍にシール機能を強化するため、スリンガー（図示省略）を設けることが多いが、このように金属板５の端部に鍔部ｄを形成することによりスリンガーとしての機能を持たせることが可能である。
【００１８】
図１０は、この発明の軸受付プーリの第５の実施の形態を示すものであって、図８（Ａ）のＢーＢ矢視断面図と同じ方向から見た図である。この実施の形態は、図４に示す場合と同様に、前記プーリ４の金属板５の円筒部５ｃの内周面５ａに設ける凹状溝５ｅ，５ｅ，・・の代わりに、凸条部５ｇ，５ｇ，・・を周方向に形成するものである。この場合も、円筒部５ｃに外輪３１を圧入する際、図１１に示すように、該外輪３１の外周面は、凸条部５ｇ，５ｇ，・・で接触し、凹状溝部５ｈ，５ｈ，・・とは接触しないので、その分圧入の際の力が小さくて済む。従って、軸受外輪３１を圧入する際比較的楽に圧入嵌合することができる。そして、多少内側円筒部５ｃの真円度が悪くても、圧入作業が楽になる。また、軸受外輪３１にかかる荷重も緩和されるので、外輪３１の軌道面の真円度に影響を及ぼすことが殆どなくなる。
【００１９】
更に、図１２は、この発明の軸受付プーリの第６の実施の形態を示すものであって、図８（Ａ）のＢーＢ矢視断面図と同じ方向から見た図である。この実施の形態は、図２に示す場合と同様に、前記プーリ４の金属板５の内側円筒部５ｃの内周面５ａに設ける凹状溝部５ｅや凸条部５ｇの代わりに、波形５ｉ，５ｉ，・・を周方向に形成される場合を示している。この場合も、詳細は省略するが、軸受外輪３１を圧入する際比較的楽に圧入嵌合することができる等効果は、第３の実施の形態の場合と同様である。
【００２０】
【発明の効果】
以上、詳述したように、この発明の軸受付プーリによれば、軸受を嵌合すべきプーリの内周面に高精度の加工を必要としない。そして、多少加工寸法の精度が悪くても幅広い内径寸法公差に対応することができる。また、高温環境下で使用されるプーリであってもクリープを防止することができる。更に、特に、金属板とモールドさせた合成樹脂製プーリは、放熱効果が良くなり軸受寿命の低下を抑制することができる。そしてまた、金属板に設けた鍔部はスリンガー効果を発揮するので水分や塵埃等の侵入を有効に阻止して軸受寿命の向上にも貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の軸受付プーリの第１の実施の形態を示すものであって、軸方向の一部断面図である。
【図２】図２（Ａ）は、この発明の軸受付プーリを構成するプーリの軸方向一部断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡーＡ矢視断面図である。
【図３】この発明の軸受付プーリの第１の実施の形態を示すものであって、プーリの内側円筒部に軸受外輪を嵌合する場合の該内側円筒部の内周面と軸受外輪との接触状態を示す図である。
【図４】この発明の軸受付プーリの第２の実施の形態を示すものであって、図２（Ａ）のＡーＡ矢視断面図と同じ方向から見た図である。
【図５】この発明の軸受付プーリの第２の実施の形態を示すものであって、プーリの内側円筒部に軸受外輪を嵌合する場合の該内側円筒部の内周面と軸受外輪との接触状態を示す図である。
【図６】この発明の軸受付プーリの第３の実施の形態を示すものであって、図２（Ａ）のＡーＡ矢視断面図と同じ方向から見た図である。
【図７】この発明の軸受付プーリの第４の実施の形態を示すものであって、軸方向の一部断面図である。
【図８】図８（Ａ）は、この発明の軸受付プーリの第４の実施の形態のプーリの軸方向一部断面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＢーＢ矢視断面図である。
【図９】この発明の軸受付プーリの第４の実施の形態を示すものであって、プーリの内側円筒部に軸受外輪を嵌合する場合の該内側円筒部の内周面と軸受外輪との接触状態を示す図である。
【図１０】この発明の軸受付プーリの第５の実施の形態を示すものであって、図６（Ａ）のＢーＢ矢視断面図と同じ方向から見た図である。
【図１１】この発明の軸受付プーリの第５の実施の形態を示すものであって、プーリの内側円筒部に軸受外輪を嵌合する場合の該内側円筒部の内周面と軸受外輪との接触状態を示す図である。
【図１２】この発明の軸受付プーリの第６の実施の形態を示すものであって、図６（Ａ）のＢーＢ矢視断面図と同じ方向から見た図である。
【図１３】従来の軸受付プーリを構成するプーリの軸方向一部断面図である。
【図１４】図１４（Ａ）は、従来の軸受付プーリを構成するプーリの軸方向一部断面図であり、図１４Ｂ）は、プーリ１５の内周面を示す一部斜視図である。
【符号の説明】
１      軸受付プーリ
２      プーリ
２１    外側円筒部
２２    環状円板部
２３    内側円筒部
２３ａ  内側円筒部内周面
２３ｂ  凹状溝
２３ｃ  台部
２３ｄ  凸条部
２３ｅ  凹状溝部
２３ｆ  波形
２４    鍔部
３      軸受
３１    軸受外輪
４      プーリ
４１    外側円筒部
４２    環状円板部
４３    内側円筒部
５      金属板
５ａ    金属板の円筒部の内周面
５ｂ    鍔部
５ｃ    金属板の円筒部
５ｄ    鍔部
５ｅ    凹状溝
５ｆ    台部
５ｇ    凸条部
５ｈ    凹状溝部
５ｉ    波形
【図１】
2004270774.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004270774.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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