(57)【要約】【課題】  プーリの軽量化を図り、放熱性能を良好にし、製造コストの低減を図り、しかも、耐摩耗性（硬さ）、耐薬品性（耐塩化カルシウム性）、及び耐蝕性（異種金属接触による腐食）を著しく改善して、長寿命化を図ること。【解決手段】  プーリ一体型転がり軸受１は、外周面に内輪軌道３ａを有する内輪３と、内周面に外輪軌道４ａを有する外輪４と、これら内輪軌道３ａと外輪軌道と４ａの間に転動自在に設けられた複数個の転動体９とを備えた転がり軸受２と、全体を円環状に形成すると共に外輪４の周囲に固定されたプーリ５とから成る。このプーリ５を構成する金属は、マグネシウム合金であり、プーリ５の表面には、陽極酸化被膜処理が施されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備えた転がり軸受と、全体を円環状に形成すると共に上記外輪の周囲に固定されたプーリとから成るプーリ一体型転がり軸受に於いて、
当該プーリを構成する金属は、マグネシウム合金であり、
前記プーリの表面には、陽極酸化被膜処理が施されていることを特徴とするプーリ一体型転がり軸受。
【請求項２】
前記陽極酸化被膜は、その硬度が２００Ｈｖ以上であることを特徴とする請求項１に記載のプーリ一体型転がり軸受。
【請求項３】
前記陽極酸化被膜は、その色彩が黒色であることを特徴とする請求項１に記載のプーリ一体型転がり軸受。
【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、或は、カムシャフトを駆動するベルト或はタイミングベルトに使用するプーリ一体型転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなプーリ一体型転がり軸受は、外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備えた転がり軸受と、全体を円環状に形成すると共に外輪の周囲に固定されたプーリとから成る。
【０００３】
このプーリは、一般的には、鉄の金属板を塑性変形させる事により造っている為、強度並びに形状精度を確保できる反面、重量が嵩むだけでなく、成形が面倒で加工コストが嵩むといったことがある。
【０００４】
このようなことから、プーリを合成樹脂の射出成形により造る事が考えられている。この場合、プーリ一体型転がり軸受の軽量化と、プーリの加工コストの低減とを図ることができるといったことがある。
【０００５】
しかしながら、合成樹脂は熱伝導率が小さい材料である為、プーリを合成樹脂の射出成形により造ると、運転時に、転がり軸受の内部で発生した熱が、転がり軸受の内部に籠り易くなる。この結果、転がり軸受内に封入したグリースが劣化し易くなり、転がり軸受の寿命を低下させるといった虞れがある。
【０００６】
このような事情に鑑み、特許文献１では、プーリは、その熱伝導率が５９Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きい金属のメタルインジェクションにより成形してあり、プーリを構成する金属は、マグネシウム合金を用いている。
【０００７】
このようにプーリをマグネシウム合金から成形した場合、高温高速条件の運転時に転がり軸受の内部で発生した熱を、プーリに効率良く伝達する事ができ、更に、プーリに伝達された熱を、外部に効率良く放出する事ができる。従って、転がり軸受の内部に熱が籠りにくくなり、この転がり軸受の長寿命化を図れる。
【０００８】
また、プーリを金属（マグネシウム合金）のメタルインジェクションにより成形することが可能になるため、プーリを外輪の周囲に固定する作業を、プーリの成形作業と同時に行なえる。この為、プーリと転がり軸受との結合作業が容易で、プーリ一体型転がり軸受全体として、製造コストを低く抑えられる。
【０００９】
さらに、プーリを、軽量な金属であるマグネシウム合金製とすれば、プーリの重量が徒に大きくなる事を防止できる。また、引張り強さや糾弾性係数が優れていることにより、高強度をもつことができる。さらに、線膨張係数が小さいことにより、高温下での変形を小さく抑えることができる。
【００１０】
このように、マグネシウム合金製のプーリは、軽量化や低価格化を図ることができると共に、高温下でも形状の変化が小さく、充分な強度と放熱性を備えている。
【特許文献１】特開２００３−２６９５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、プーリをマグネシウム合金から成形した場合、鉄の場合に比べて、耐摩耗性（硬さ）が必ずしも芳しくないといったことがある。
【００１２】
また、耐塩化カルシウム性も悪いといったこともあり、さらに、耐蝕性（異種金属接触による腐食）も必ずしも芳しくないといったことがある。
【００１３】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、プーリの軽量化を図り、放熱性能を良好にし、製造コストの低減を図り、しかも、耐摩耗性（硬さ）、耐薬品性（耐塩化カルシウム性）、及び耐蝕性（異種金属接触による腐食）を著しく改善して、長寿命化を図ることができる、プーリ一体型転がり軸受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】
【００１４】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係るプーリ一体型転がり軸受は、外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備えた転がり軸受と、全体を円環状に形成すると共に上記外輪の周囲に固定されたプーリとから成るプーリ一体型転がり軸受に於いて、
当該プーリを構成する金属は、マグネシウム合金であり、
前記プーリの表面には、陽極酸化被膜処理が施されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項２に係るプーリ一体型転がり軸受は、前記陽極酸化被膜は、その硬度が２００Ｈｖ以上であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項３に係るプーリ一体型転がり軸受は、前記陽極酸化被膜は、その色彩が黒色であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、プーリを構成する金属は、マグネシウム合金であり、プーリの表面には、陽極酸化被膜処理が施されていることから、プーリの軽量化を図り、放熱性能を良好にし、製造コストの低減を図り、しかも、耐摩耗性（硬さ）、耐薬品性（耐塩化カルシウム性）、及び耐蝕性（異種金属接触による腐食）を著しく改善して、長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係るプーリ一体型転がり軸受を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係るプーリ一体型転がり軸受の半断面図である。図２は、転がり軸受の発熱比較を示すグラフである。図３は、プーリの重量比較を示すグラフである。
【００２０】
プーリ一体型転がり軸受１は、転がり軸受２と、転がり軸受２の外輪４に外嵌固定したプーリ５と、を備えている。
【００２１】
プーリ５は、互いに同心に設けられた内径側円筒部６及び外径側円筒部７を有する。内径側円筒部６の中間部外周面と、外径側円筒部７の中間部内周面とは、円輪状の連結部８により連結しており、連結部８の両側面には、複数本ずつの補強リブ８ａ、８ａを夫々放射状に設けている。
【００２２】
なお、外径側円筒部７の外周面の断面形状は、幅方向（図１の左右方向）に亙る波形として、外径側円筒部７の外周面にポリＶベルト対応形状と呼ばれる、内周面に複数の突条を形成した無端ベルトの一部内周面を掛け渡し自在としている。
【００２３】
また、プーリ５の外径側円筒部７は、ポリＶベルトの背面を受けるフラットタイププーリのものにも対応可能である（図５参照）。
【００２４】
転がり軸受２として、単列深溝型玉軸受を使用している。即ち、転がり軸受２は、外周面に深溝型の内輪軌道３ａを有する内輪３と、内周面に深溝型の外輪軌道４ａを有する外輪４と、これら内輪軌道３ａと外輪軌道４ａとの間に転動自在に設けた複数個の玉９とを備えている。
【００２５】
この様なプーリ５は、好適には、熱伝導率が７９Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるマグネシウム合金（ＡＺ８０）のメタルインジェクション（金属射出）によって、成形しいる。
【００２６】
この様なプーリ５は、内径側円筒部６を転がり軸受２の外輪４の周囲に包埋した状態で、固設（結合固定）している。
【００２７】
この様に固設する作業は、マグネシウム合金のメタルインジェクションを行なうのと同時に行なう。即ち、外輪４の外径側部分を、プーリ５を成形する為のキャビティー内にセットした状態で、キャビティ内に溶融したマグネシウム合金を射出する。
【００２８】
【表１】
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このように、プーリ５をマグネシウム合金から成形しており、表１に示すように、マグネシウム合金は、その熱伝導率が大きいことから、図２に示すように、転がり軸受２の放熱性能を良好に維持することができる。
【００２９】
即ち、運転時に転がり軸受２の内部で発生した熱を、プーリ５に効率良く伝達する事ができ、更に、プーリ５に伝達された熱を、外部に効率良く放出する事ができる。従って、転がり軸受２の内部には、熱が籠りにくくなる。これにより、転がり軸受２に封入したグリースの劣化を抑えて、転がり軸受２の長寿命化を図れる。
【００３０】
プーリ５をマグネシウム合金のメタルインジェクションにより造る為、プーリ５を転がり軸受２の外輪４の周囲に固定する作業を、プーリ５の成形作業と同時に行なえて、製造コストを低く抑えられる。
【００３１】
また、表１に示すように、マグネシウム合金は、鉄の場合に比べて、その密度が小さいことから、図３に示すように、プーリ５の重量が徒に大きくなる事はなく、軽量化を図ることができる。
【００３２】
さらに、プーリ５をマグネシウム合金から成形している場合には、減衰性能を有することから、ベルトの振動を効果的に減衰することができる。
【００３３】
また、樹脂の場合に比べて、プーリ５を高強度且つ高剛性に成形することができる。
【００３４】
さらに、表１に示すように、樹脂の場合に比べて、線膨張係数が著しく低いことから、プーリ５の不用意な熱膨張を抑制することができる。
【００３５】
次に、プーリをマグネシウム合金から成形した場合、鉄の場合に比べて、耐摩耗性（硬さ）と、耐塩化カルシウム性とが劣るといったことがある。
【００３６】
これに対して、本実施の形態では、特に図示しないが、プーリの表面には、陽極酸化被膜処理が施してある。その厚さは、例えば、１０μｍである。
【００３７】
これにより、耐摩耗性（硬さ）、耐塩化カルシウム性を著しく改善することができる。また、陽極酸化被膜処理には、絶縁性もあり、この点に於いても改善することができる。
【００３８】
（第２実施の形態）
図４は、本発明の第２実施の形態に係るプーリ一体型転がり軸受の半断面図である。
【００３９】
本実施の形態は、上記の第１実施の形態と同様に構成してあり、相違する点についてのみ説明する。
【００４０】
本実施の形態では、図４に示すように、転がり軸受２とプーリ５との間に、ＰＰＳ樹脂層１０が介装してある。即ち、プーリ５の内径側円筒部６の内周面に、ＰＰＳ樹脂層１０が貼着してあり、このＰＰＳ樹脂層１０の内周面に、転がり軸受２の外輪４が装着（嵌合）してある。
【００４１】
このＰＰＳ樹脂層１０により、水の浸入を防止して、耐蝕性（異種金属接触による腐食）を改善することができる。また、絶縁性もあり、この点に於いても改善することができる。
【００４２】
なお、外径側円筒部７の外周面の断面形状は、幅方向（図４の左右方向）に亙る波形として、外径側円筒部７の外周面にポリＶベルト対応形状と呼ばれる、内周面に複数の突条を形成した無端ベルトの一部内周面を掛け渡し自在としている。
【００４３】
また、本実施の形態では、図４に示すように、プーリ５の表面全体に、陽極酸化皮膜処理が施してある。形成した陽極酸化被膜は、その硬度が２００Ｈｖ以上であり、その膜厚は、例えば、１０μｍである。さらに、陽極酸化被膜は、好適には、その色彩が黒色である。なお、陽極酸化被膜は、好適には、プーリ５の表面全体に形成してあるが、必ずしもこれに限らず、プーリ５の必要箇所のみであってもよい。
【００４４】
これにより、耐摩耗性（硬さ）、耐薬品性（耐塩化カルシウム性）、及び耐蝕性（異種金属接触による腐食）を著しく改善して、プーリ５の長寿命化を図ることができる。
【００４５】
図５は、本発明の第２実施の形態の変形例に係るプーリ一体型転がり軸受の半断面図である。
【００４６】
本変形例では、プーリ５の外径側円筒部７は、ポリＶベルトの背面を受けるフラットタイププーリに構成してある。
【００４７】
また、本変形では、図５に示すように、転がり軸受２とプーリ５との間に、ＰＰＳ樹脂層１０が介装してある。即ち、プーリ５の内径側円筒部６の内周面に、ＰＰＳ樹脂層１０が貼着してあり、このＰＰＳ樹脂層１０の内周面に、転がり軸受２の外輪４が装着（嵌合）してある。
【００４８】
このＰＰＳ樹脂層１０により、水の浸入を防止して、耐蝕性（異種金属接触による腐食）を改善することができる。また、絶縁性もあり、この点に於いても改善することができる。
【００４９】
また、本変形例では、図５に示すように、プーリ５の表面全体に、陽極酸化皮膜処理が施してある。形成した陽極酸化被膜は、その硬度が２００Ｈｖ以上であり、その膜厚は、例えば、１０μｍである。さらに、陽極酸化被膜は、好適には、その色彩が黒色である。なお、陽極酸化被膜は、好適には、プーリ５の表面全体に形成してあるが、必ずしもこれに限らず、プーリ５の必要箇所のみであってもよい。その他の構成、作用等は、上述した第１実施の形態と同様である。
【００５０】
（第３実施の形態）
図６は、本発明の第３実施の形態に係るプーリ一体型転がり軸受の半断面図である。
【００５１】
本実施の形態は、上記の第１実施の形態と同様に構成してあり、相違する点についてのみ説明する。
【００５２】
本実施の形態では、図６に示すように、プーリ５の表面全体に、陽極酸化皮膜処理が施してある。形成した陽極酸化被膜は、その硬度が２００Ｈｖ以上であり、その膜厚は、例えば、１０μｍである。さらに、陽極酸化被膜は、好適には、その色彩が黒色である。なお、陽極酸化被膜は、好適には、プーリ５の表面全体に形成してあるが、必ずしもこれに限らず、プーリ５の必要箇所のみであってもよい。
【００５３】
これにより、耐摩耗性（硬さ）、耐薬品性（耐塩化カルシウム性）、及び耐蝕性（異種金属接触による腐食）を著しく改善して、プーリ５の長寿命化を図ることができる。
【００５４】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るプーリ一体型転がり軸受の半断面図である。
【図２】転がり軸受の発熱比較を示すグラフである。
【図３】プーリの重量比較を示すグラフである。
【図４】本発明の第２実施の形態に係るプーリ一体型転がり軸受の半断面図である。
【図５】本発明の第２実施の形態の変形例に係るプーリ一体型転がり軸受の半断面図である。
【図６】本発明の第３実施の形態に係るプーリ一体型転がり軸受の半断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  プーリ一体型転がり軸受
２  転がり軸受
３  内輪
３ａ  内輪軌道
４  外輪
４ａ  外輪軌道
５  プーリ
６  内径側円筒部
７  外径側円筒部
８  連結部
８ａ  補強リブ
９  玉
１０  ＰＰＳ樹脂層
【図１】
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【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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