(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支軸が挿通固定される中心孔を有する合成樹脂製のプーリ本体と、このプーリ本体の外周部位に装着される転がり軸受とからなり、かつ前記転がり軸受の少なくとも外輪が金属材で形成されているとともに、
前記転がり軸受が、針状ころ軸受からなり、
前記針状ころ軸受の外輪が、絞り加工された薄肉金属板からなり、この外輪の軸方向両端にプーリ本体の外周部の軸方向両端を非接触で覆う径方向内向きのフランジが設けられているとともに、このフランジの内周端に、前記プーリ本体の外周部に対して相対回転可能に係合される屈曲部が設けられている、ことを特徴とするプーリ。
【請求項２】
請求項１に記載のプーリにおいて、
前記プーリ本体の外周部が、前記転がり軸受の内輪として用いられている、ことを特徴とするプーリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プーリに関する。このプーリは、例えば自動車のエンジンまわりのベルト伝動系、例えばクランク軸と補機との間のベルト伝動系におけるテンションプーリやアイドラプーリなどに利用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のプーリとして、合成樹脂からなるプーリ本体の中心に玉軸受を一体的に装着したインサート成形品が考えられている。このプーリは、その玉軸受の中心孔に支軸が挿通支持され、プーリ本体の外周にベルトなどが巻き掛けられるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のプーリでは、合成樹脂製のプーリ本体の外周面をベルト転走面としているために、プーリ本体の外周面とベルトとの間に粉塵などが噛み込んだ場合、プーリ本体の外周面に異常摩耗が発生して、回転中に異常振動や騒音が発生する場合がある。なお、プーリを自動車のエンジン関係に用いる場合だと、前述の粉塵が砂などとなるため、その研磨作用によって前述の異常摩耗が促進しやすくなる。
【０００４】
そこで、本願出願人は、合成樹脂製のプーリ本体の外周面に特殊な表面処理を施して耐摩耗性を高めることも検討しているが、製作コストが高くつくわりに、十分な性能を得にくいことがあるなど、改良の余地があった。
【０００５】
したがって、本発明は、軽量化を図ったプーリにおいて、安価でありながらベルト転送面の摩耗を抑制できる構造とすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１のプーリは、支軸が挿通固定される中心孔を有する合成樹脂製のプーリ本体と、このプーリ本体の外周部位に装着される転がり軸受とからなり、かつ前記転がり軸受の少なくとも外輪が金属材で形成されているとともに、前記転がり軸受が、針状ころ軸受からなり、前記針状ころ軸受の外輪が、絞り加工された薄肉金属板からなり、この外輪の軸方向両端にプーリ本体の外周部の軸方向両端を非接触で覆う径方向内向きのフランジが設けられているとともに、このフランジの内周端に、前記プーリ本体の外周部に対して相対回転可能に係合される屈曲部が設けられている。要するに、本発明では、従来技術と発想を転換して転がり軸受をプーリ本願の外径側に配置することにより、転がり軸受の金属製外輪をベルト転走面としている。これにより、ベルトと、それが巻き掛けられる金属製外輪との間に粉塵などが噛み込まれたとしても、外輪の異常摩耗が長期にわたって抑制されることになる。また、針状ころ軸受の外輪を薄い金属材とすることにより、針状ころを収容する内外輪の間隙を小さくすることが可能となるので、転がり軸受を従来のように玉軸受、あるいはころ軸受とする場合に比べて、転がり軸受自体の径方向厚み寸法が小さいものとなり、それだけ樹脂製のプーリ本体の径が大きくなる。つまり、プーリ全体にとって樹脂部分の占める割合が大きくなって、その分、軽量化が可能となる。また、本発明では、針状ころ軸受の外輪をいわゆるシェル状外輪と呼ばれる構成とし、このシェル状外輪とプーリ本体の外周部との間に針状ころ軸受内部への粉塵などの侵入を防止する非接触密封部（いわゆるラビリンスシール）を構成するようにしている。そのため、針状ころ軸受の密封性が高められ、軸受寿命の向上が可能となる。
【０００７】
本発明の第２のプーリは、上記第１のプーリにおいて、前記プーリ本体の外周部を、前記転がり軸受の内輪として用いている。この場合、金属製の内・外輪を有する転がり軸受を用いる形態に比べて、軽量化および低コスト化を促進できるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図１ないし図５に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１１】
図１および図２は本発明の実施形態１にかかり、図１は、プーリを示す上半断面の側面図、図２は、プーリの一部を切欠いた正面図である。
【００１２】
図中、Ａはプーリの全体を示しており、このプーリＡは、合成樹脂製のプーリ本体１と、プーリ本体１の外周部位に装着される転がり軸受２とから構成されている。このプーリ本体１の中心部分に非回転の支軸（図示、符号省略）が装着され、転がり軸受２の外周にベルト（図示、符号省略）が巻き掛けられる。
【００１３】
プーリ本体１は、支軸が挿通固定される中心孔３を有するハブ部１ａと、外周リム部１ｂと、これらを連接する厚肉のホイール部１ｃとからなり、ホイール部１ｃには軽量化のための所要数の貫通孔１ｄが形成されている。
【００１４】
転がり軸受２は、プーリ本体１の外周リム部１ｂを内輪とする針状ころ軸受とされており、金属製のいわゆるシェル状外輪４と、保持器５と、複数の針状ころ６とからなる。シェル状外輪４は、薄肉金属板を絞り加工して製作されたもので、その軸方向両端に、プーリ本体１の外周リム部１ｂの軸方向両端を非接触で覆う径方向下向きのフランジ４ａ，４ａが設けられているとともに、このフランジ４ａ，４ａの内周端に、外周リム部１ｂに対して相対回転可能に係合される屈曲部４ｂ，４ｂが設けられている。つまり、このシェル状外輪４は、外周リム部１ｂの両側端を抱き込むように取り付けられており、フランジ４ａ，４ａおよび屈曲部４ｂ，４ｂが、外周リム部１ｂに対して微小隙間を介して対向させられていて、この対向隙間が軸受内部への粉塵の侵入を阻止するラビリンスシールとなっている。
【００１５】
このような実施形態１のプーリＡでは、転がり軸受２の金属製外輪４をベルト転走面としているから、この外輪４とベルトとの間に粉塵がかみ込んでも、外輪４の異常摩耗を抑制できるようになり、寿命を延ばすことができる。また、上記実施形態１では、転がり軸受２を針状ころ軸受としているから、従来例のように玉軸受を用いる場合に比べて、径方向厚み寸法を小さくできるので、プーリＡの外径寸法が規制される場合にはプーリ本体１の径大にできて、合成樹脂の占める部分を多くできるなど、軽量化を促進できるようになる。さらに、上記実施形態１では、転がり軸受２の外輪４をシェル状外輪とし、それとプーリ本体１の外周リム部１ｂとの間に非接触密封部を形成しているから、シールなど余分な部品を用いなくとも、転がり軸受２の密封性を確保できるとともに、コスト抑制に優れている。
【００１６】
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００１７】
（１）  図３および図４は本発明の実施形態２を示している。この実施形態２において上記実施形態１と異なる構成は、プーリ本体１のホイール部１ｃの構造である。つまり、ホイール部１ｃは、補強リブ１ｅを設けて軸方向幅を薄肉としている。この場合、上記実施形態１に比べてプーリ本体１の軽量化を図ることができる。
【００１８】
（２）  図５は本発明の実施形態３を示している。この実施形態３において上記実施形態１と異なる構成は、プーリ本体１の外周リム部１ｂを、金属製の環体７とし、この環体７をホイール部１ｃの外周部にインサートした構造としていることである。この構成によると、プーリ本体１の耐久性を高めることができ、ベルト張力の大きい伝動系や、ベルト走行速度が大きい伝動系など、荷重が高い場合での利用に有効となる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１または２の発明では、ベルト転走面に耐摩耗性を高めるための特殊な加工を施すようなことなく、安価に製作できるものでありながら、ベルト転走面の耐摩耗性を高めることができる。したがって、本発明では、軽量化、低コスト化ならびに長寿命化に優れたプーリを提供することができる。また、針状ころ軸受の外輪を薄い金属材とすることにより、針状ころを収容する内外輪の間隙を小さくすることが可能となるので、転がり軸受を従来のように玉軸受、あるいはころ軸受とする場合に比べて、転がり軸受自体の径方向厚み寸法が小さいくでき、それだけ樹脂製のプーリ本体の径が大きくなる。つまり、プーリ全体にとって樹脂部分の占める割合を大きくできて、その分、軽量化を図るころができる。また、本発明では、針状ころ軸受の外輪をいわゆるシェル状外輪と呼ばれる構成とし、このシェル状外輪とプーリ本体の外周部との間に、針状ころ軸受内部への粉塵などの侵入を防止する非接触密封部（いわゆるラビリンスシール）を構成するようにしているので、針状ころ軸受の密封性を高めることができて、軸受寿命の向上に貢献できるようになる。
【００２１】
特に、請求項２の発明では、転がり軸受の内輪を省略した構造であるから、さらなる軽量化が図れるとともに、軸受の部品点数の削減により低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１のプーリを示す上半断面の側面図
【図２】図１のプーリの一部を切欠いた正面図
【図３】本発明の実施形態２のプーリを示す上半断面の側面図
【図４】図３のプーリの一部を切欠いた正面図
【図５】本発明の実施形態３のプーリを示す上半断面の側面図
【符号の説明】
１      プーリ本体
１ａ    ハブ部
１ｂ    外周リム部
１ｃ    ホイール部
２      転がり軸受
３      中心孔
４      外輪
６      針状ころ
【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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