(57)【要約】【課題】加工も容易でより安価、高い結合強度も得られる樹脂プーリ付き軸受を提供。【解決手段】転がり軸受１の外輪７の両端面１３ａ，１３ｂから離隔した外周面６に周溝１４ａ，１４ｂを設け、この周溝間に螺旋溝１５ａ，１５ｂを設ける。螺旋溝は周溝を起点として、外周面の中央部１７手前で終端１６ａ，１６ｂが切り上げ、又は中央部側の周溝を設け、中央部に円筒面１７ａを残す。また、螺旋溝は互いに巻き方向を逆にする。かかる転がり軸受の周溝及び螺旋溝内に樹脂が充填されるようにして樹脂製のプーリを一体に成形して樹脂プーリ付き軸受とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受の外輪の両端面から離隔した外輪外周面の２カ所にそれぞれ設けられた一条の周溝と、前記２カ所の周溝間に螺旋溝が設けられていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記外輪外周面の中央部の両側に周溝が設けられており、前記螺旋溝は前記２カ所の周溝と中央部の両側の周溝間にそれぞれ設けられており、前記外輪外周面の中央部は円筒面が残されていることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記螺旋溝は前記２カ所の周溝を起点として、前記外輪外周面の中央部手前で切り上がっており、前記外輪外周面の中央部は円筒面が残されていることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項４】
請求項３に記載の２つの螺旋溝は互いに巻き方向が逆にされていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項５】
転がり軸受の外輪の端面から離隔した外輪外周面に設けられた周溝と、前記周溝を起点とし他端が切り上がった螺旋溝が設けられ、前記外輪外周面に円筒面が残されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項６】
前記転がり軸受は、前記周溝及び螺旋溝内に樹脂が充填された状態で前記外輪外周面に樹脂製のプーリが一体成形された樹脂プーリ付き軸受であることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸受外輪に樹脂を射出成形により一体に成形する樹脂プーリ付き軸受、特に外輪と樹脂との間のクリープを防止することのできる樹脂プーリ付き軸受に適した転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、エンジンから動力を取り出し、冷却用ポンプや発電機を駆動する樹脂プーリには軸受が一体に成形された樹脂プーリ付き軸受が使用される。このようなプーリでは、樹脂と軸受（外輪）との結合強度が問題となる。即ち、結合強度が低いと、荷重により樹脂と外輪とがクリープする可能性がある。クリープが起こると、プーリとしての動力伝達機能が損なわれる。また、クリープによる異常発熱が発生し、樹脂溶解、軸受破損に至る場合がある。上記のような不具合を防止する方策として、特許文献１においては、樹脂プーリと一体に成形される外輪の外周に偏心溝を設けたり、外輪の外周にフラット部を設けたり、外輪の外周端部に、外輪側面に対して傾斜した切欠を設けたり、外輪の外周端部に外輪端面の両側又は片面に、外輪側面に対して傾斜した逃げ部を設けたものが従来例として記載され、さらに、外輪端部に外周面の曲率中心より少し偏心させた位置に曲率中心をもつ偏心切り欠きを設けたものが開示されている。また、特許文献２においては、複数の外輪の外周面に一条又は複数条の螺旋溝を加工して、外輪の外周に傾斜した溝を設けている。
【特許文献１】特開２００２−２２１２７１号公報
【特許文献２】特開２００２−２１３５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、樹脂と軸受外輪との結合強度を上げるには、種々の方法があるが、加工方法が複雑であったり、治具等によりコスト高となるので製造費用が嵩むという問題があった。また、特許文献２のように、外輪の外周面に傾斜溝を設けたものは、外輪の外周を固定して軌道部を加工する際に、外周面の溝によって固定が不安定となり軌道部の精度が悪くなったり、固定治具が摩耗する不具合が発生する場合がある。また、溝の端が外輪端面に達するのでバリが発生し易いという問題があった。また、溝の位置もバラバラであるので、均一で高い結合強度を有する樹脂成形ができない虞がある。
【０００４】
本発明の課題は前述した問題点に鑑みて、加工も容易でより安価で且つ高い結合強度も得られる樹脂プーリ付き軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明においては、転がり軸受の外輪の両端面から離隔した外輪外周面の２カ所にそれぞれ設けられた一条の周溝と、前記２カ所の周溝間に螺旋溝を設けた転がり軸受を提供することにより前述した課題を解決した。即ち、周溝を設け、周溝間に螺旋溝を設けるようにしたので、外輪端面に溝が形成されないので、端面でのバリの発生もなく組み付け精度への影響も少ない。
【０００６】
さらに、請求項２に記載の発明においては、前記外輪外周面の中央部の両側に周溝が設けられており、前記螺旋溝は前記２カ所の周溝と中央部の両側の周溝間にそれぞれ設けられており、前記外輪外周面の中央部は円筒面が残された転がり軸受とした。これにより、外輪外周部の両端、中央部の外周面には溝がないので、固定が不安定となったり、固定治具が摩耗するというようなことがない。
【０００７】
また、中央部の両側の周溝の代わりに、請求項３に記載の発明においては、前記螺旋溝は前記２カ所の周溝を起点として、前記外輪外周面の中央部手前で切り上がっており、前記外輪外周面の中央部は円筒面が残された転がり軸受としてもよい。中央両側に周溝を設けず単に螺旋溝を切り上げるだけなので、加工工数を少なくできる。
【０００８】
かかる螺旋溝加工は、加工機械例えば旋盤等の場合外輪を一回のチャックで加工したい。溝間をつなげる場合は単にねじ送り加工を応用すればく、螺旋溝の巻き方向は同方向でもよい。しかし、請求項３に記載のように螺旋溝を切り上がるようにするには、周溝から出発してねじ送り加工し、中央に達する前に切り上げればよい。しかし、周溝が両端にあるので、外輪をチャックから外すことなく加工するには、ねじの送り方向が逆となる。そこで、請求項４に記載の発明においては、請求項３に記載の２つの螺旋溝は互いに巻き方向が逆にされた転がり軸受とした。これにより、外輪を一回のチャックで加工できる。
【０００９】
周溝と螺旋溝は両側でなく片側でもよい。そこで、請求項５に記載の発明においては、転がり軸受の外輪の端面から離隔した外輪外周面に設けられた周溝と、前記周溝を起点とし他端が切り上がった螺旋溝が設けられ、前記外輪外周面に円筒面が残された転がり軸受とした。
【００１０】
かかる、周溝、螺旋溝を有する外輪は、各溝への樹脂の入り込みにより樹脂プーリ用の軸受として有効であり、請求項６に記載の発明においては、前記転がり軸受は、前記周溝及び螺旋溝内に樹脂が充填された状態で前記外輪外周面に樹脂製のプーリが一体成形された樹脂プーリ付き軸受に適用するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、周溝、螺旋溝を有する外輪は、各溝への樹脂の入り込みにより樹軸方向、回転方向へのずれが容易に阻止され、強度も強い。また、両端さらには中央部に溝等のない円筒部を設け、安定して固定でき、固定治具等が摩耗する等がないので、取り扱いも容易で、後加工での取付精度がよく、加工精度が上がり、さらに、樹脂成形での高精度の加工も可能となった（請求項１，２，３）。また、周溝間あるいは、周溝から開始して切り上がりで終了する螺旋溝としたので、加工も容易なものとなった（請求項２，３）。さらに、請求項４に記載の発明においては、螺旋溝が互いに逆にし、外輪を一回のチャックで加工できるようにしたので、端面を加工する従来のものに比べ作業がやりやすく加工精度も高いものとなった。また、請求項５に記載の発明においては、螺旋溝を切り上げるものは、両側２カ所でなく、１カ所に周溝と螺旋溝を設けるようにしたので、幅の狭い外輪を有する転がり軸受であっても、前述したと同様な効果を得られる転がり軸受を提供するものとなった
【００１２】
さらに、かかる請求項１乃至５に記載の転がり軸受を樹脂プーリ付き軸受に適用することにより、動力伝達時に樹脂プーリと、軸受の外輪との間に多少のゆるみが生じても確実にクリープを防止することができ、且つ高強度なものとなり、さらに、製作が容易であり、且つ安価に高い結合強度を有する樹脂プーリ軸受を提供するものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態につてい図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態を示す転がり軸受の外輪の側面図、図２は本発明の実施の形態を示す転がり軸受軸直角部分拡大断面図である。このものは、逆方向の螺旋溝の先端を外輪外周の中央部手前で切り上げたものである。図１、２に示すように、転がり軸受１は、図示しない軸等が嵌合する軸穴２を有する内輪３と、内輪３の外周面４に形成された２つの軌道面５，５と、図示しないケーシング等に嵌合される外周面６を有する外輪７と、外輪の内周面８に形成された２つの軌道面９，９と、内輪及び外輪の軌道面間に挟持回転可能にされた複数のボール１０，１０とを有し、内輪と外輪がボールを介して互いに回転自在にされている。符号１１，１１はボール１０をほぼ等間隔に保持するボール保持器、符号１２，１２は外部からの軌道面５，９等への塵埃等の進入を防ぐためのシールであり、内外輪３，７間に潤滑用グリースが封入されている。特に、外輪７の外周面６には、両端面１３ａ，１３ｂから離隔した外輪外周面に一条の周溝１４ａ，１４ｂがそれぞれ設けられている。さらに、周溝１４ａ，１４ｂをそれぞれ起点として螺旋溝１５ａ，１５ｂが設けられ、螺旋溝の終端１６ａ，１６ｂは外輪外周面６の中央部１７手前で切り上がっており、外輪外周面の中央部に円筒面１７ａが残されている。また、螺旋溝１５ａ，１５ｂは互いに巻き方向が逆にされている。
【００１４】
かかる外輪７の溝加工は、外輪の内径面８を例えば、旋盤等のチャックに図でみて手前方向回転可能に固定し、溝加工工具を外輪の外周面６に押し当てて、外輪の右端面１３ａより少し中央よりの位置で一度、円周方向に右側の周溝加工を行い、その後、右側周溝１４ａから中央（左）方向に工具を移動させ、左端面１３ｂからみて左巻きとなる螺旋溝１５ａ加工を行う。同様に左側周溝を加工し、左側周溝１４ｂからから中央（右）方向に工具を移動させ、左端面からみて右巻きとなる螺旋溝１５ｂ加工を行う。螺旋溝１５ａ，１５ｂは中央手前１６ａ，１６ｂで終了させ、中央部１７は加工せずに円筒面１７ａを残しておく。螺旋溝１５ａ，１５ｂを左右で異なる巻き方向とすることによって、ワンチャックで加工でき、さらに、外輪外周６に樹脂を成形して樹脂プーリ転がり軸受とした後は、樹脂プーリと軸受１の外輪６との間に多少のゆるみが生じた場合、確実にクリープを防止することができ、且つ軸方向の作用力を分散させることができる。また、外輪外周面６の中央部１７に円筒面１７ａを残しておくことで、外輪７の軌道部９を加工する際に円筒面で固定することができるため精度が悪くなることなく、さらに、固定治具が摩耗することもない。また、従来例のような端面でのバリの発生もない。
【００１５】
なお、周溝、粗線溝の溝断面形状は図では半円としたが、角溝、Ｖ溝、Ｕ溝等種々の断面が適用できる。また、周溝は外周面に対して同心円でもよいが、従来と同様に偏心していてもよい。但し、容易に加工するため、又は、バリの発生等を少なくするため、周溝の浅い部分が螺旋溝の起点とならないようにするのが好ましい。また、周溝、螺旋溝は中央部を中心に対称の場合を述べたが、対称でなくてもよいことはいうまでもない。
【００１６】
本発明の他の実施の形態について説明する。図３は本発明の他の実施の形態を示す転がり軸受の外輪の側面図である。図３に示す転がり軸受２１は、螺旋溝２５ａ，２５ｂの巻き方向が同方向である場合のものである。前述した図１，２のものとは螺旋溝の巻き方向が違う点を除き同様であるので同符号を付し説明を省略する。なお、この場合は加工に当たって、図３でみて、右方向から加工し、周溝１４ａ、螺旋溝２５ａを終端２６ａで切上、円筒面１７ａを残して、再度開始点２６ｂで切り下げて螺旋溝２５ｂ、左端の周溝１４ｂを加工するように治具やＮＣプログラムを設定することによりワンチャック、一工程で加工できる。図４は本発明のさらに他の実施の形態を示す転がり軸受の外輪の側面図である。図４に示すころがり軸受３１は、周溝１４ａ，１４ｂ間を螺旋溝３５で結んだものである。かかる場合は中央部１７に前述したような円筒面がないので、周溝１４ａ，１４ｂを中央寄りにして、両端近傍の外周面６を円筒面３７ａ，３７ｂとして使用すればよい。図５は本発明のさらに別の実施の形態を示す転がり軸受の外輪の側面図である。図５に示すころがり軸受４１は、中央部１７の両側にさらに周溝４６ａ，４６ｂが設けられており両端の周溝１４ａ，１４ｂと中央部の両側の周溝間を螺旋溝４５ａ，４５ｂで結んだものである。切り上がり加工がなく加工が容易である。なお、周溝と螺旋溝が両側２カ所ではなく、１カ所のみに設けた例については、図２の片側のみを加工すればよいので説明を省略する。なお、１カ所の場合は、螺旋溝の位置は、円筒面１７ａを確保すればよく、図２のように、中央より片側に寄せたり、中央に位置させる等任意の位置に配置すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態を示す転がり軸受の外輪の側面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す転がり軸受軸直角部分拡大断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す転がり軸受の外輪の側面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態を示す転がり軸受の外輪の側面図である。
【図５】本発明のさらに別の実施の形態を示す転がり軸受の外輪の側面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１、２１、３１、４１  転がり軸受
７    外輪
１３ａ，１３ｂ  外輪の両端面
６    外輪外周面
１４ａ，１４ｂ  周溝
１５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５ｂ、３５、４５ａ、４５ｂ  螺旋溝
１７  外輪外周面の中央部
４６ａ、４６ｂ  中央部の両側の周溝
１７ａ、３７ａ、３７ｂ  円筒面
１６ａ、１６ｂ  螺旋溝の終端（切り上がり）
【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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