(57)【要約】【課題】樹脂製プーリと転がり軸受とで構成されるプーリ装置において、プーリの熱膨張や、ラジアル荷重によるプーリの変形などによって、プーリの内径側筒部が軸受外輪の外周から離れようとする変位を規制してクリープを防止する。【解決手段】内輪３と外輪７との間に複数個の転動体１３を組み込んで構成される転がり軸受１と、ベルトが架け渡される外径側筒部１９と、前記転がり軸受１の外輪７の外周面を固定する内径側筒部２１と、前記外径側筒部１９と内径側筒部２１との間をつなぐ連結部２３とで構成される合成樹脂製のプーリ１７とを含み、プーリ１７の内径側筒部２１の外周面に周方向に連続した嵌合溝部３３を形成し、前記嵌合溝部３３に金属製の止め輪３５を嵌合した。【選択図】図２
2016169748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に配設される内輪及び外輪と、前記内輪と外輪との間に組み込まれる複数個の転動体とを少なくとも含んで構成される転がり軸受と、
ベルトが架け渡される外径側筒部と、前記転がり軸受の外輪の外周面を固定する内径側筒部と、前記外径側筒部と内径側筒部との間をつなぐ連結部とを少なくとも含んで構成される合成樹脂製のプーリと、
を含み、
前記プーリの内径側筒部の外周面に周方向に連続した嵌合溝部を形成し、
前記嵌合溝部に金属製の止め輪を嵌合したことを特徴とするプーリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプーリ装置、例えば自動車・農耕機などのエンジン補機ベルト用アイドラプーリ、テンショナプーリなどのプーリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車全体の低燃費化・軽量化・コスト低減化などに対する要求が高まっており、自動車を構成するあらゆる部品において金属材料から樹脂材料へ移行している現状がある。
自動車のエンジン補機ベルト用アイドラプーリやテンショナプーリなどにあっても同様に、軽量化及びコスト低減化などの要求に応えるべく、軸受鋼などからなる転がり軸受の外輪に、合成樹脂製のプーリを固定したプーリ装置が提供されている。
【０００３】
このようなプーリ装置にあっては、金属製の外輪と樹脂製のプーリとの線膨張係数が異なっていることから、使用時の温度上昇などが要因となり、外輪とプーリの内径側筒部（ボス部）との間の密着性が低下して、外輪とプーリの内径側筒部との間で相対的なすべり運動（クリープ）が発生する場合がある。このようなすべり運動（クリープ）が発生すると、プーリの回転力を軸受に伝えることが出来なくなるため重要な課題である。
【０００４】
そこで、このようなすべり運動（クリープ）を防止するために、図８に示すように、外輪１００の外周面にローレット溝１０１を形成するとともに、プーリ２００の内径側筒部２０１の内周面に、前記ローレット溝１０１に嵌合可能な突部（突条）２０２を設けてなる構成が提供されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、図８に示す特許文献１の構成では、樹脂製のプーリ２００と金属製の軸受外輪１００との線膨張係数の差から、高温時にはプーリ２００の膨張量が大きくなってしまうため、プーリ２００が軸受外輪１００から離れる方向に変位し、外輪１００のローレット溝１０１からプーリ２００の内径側筒部２０１の突条２０２が外れてしまい、その結果すべり運動（クリープ）が発生してしまう場合がある。
【０００６】
また、プーリ２００の外径側筒部２０３から補機ベルト等によってラジアル荷重が負荷された場合、プーリ２００が変形し、荷重の非負荷圏では、プーリ２００の内径側筒部２０１の内周面が軸受外輪１００の外周面から離れ、その結果すべり運動（クリープ）が発生してしまう場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５５３４０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、その課題とするところは、樹脂製プーリと転がり軸受とで構成されるプーリ装置において、プーリの熱膨張や、ラジアル荷重によるプーリの変形などによって、プーリの内径側筒部が軸受外輪の外周から離れようとする変位を規制し、クリープを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、第１の本発明は、相対回転可能に配設される内輪及び外輪と、前記内輪と外輪との間に組み込まれる複数個の転動体とを少なくとも含んで構成される転がり軸受と、
ベルトが架け渡される外径側筒部と、前記転がり軸受の外輪の外周面を固定する内径側筒部と、前記外径側筒部と内径側筒部との間をつなぐ連結部とを少なくとも含んで構成される合成樹脂製のプーリと、
を含み、
前記プーリの内径側筒部の外周面に周方向に連続した嵌合溝部を形成し、
前記嵌合溝部に金属製の止め輪を嵌合したことを特徴とするプーリ装置としたことである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、樹脂製プーリと転がり軸受とで構成されるプーリ装置において、プーリの熱膨張や、ラジアル荷重によるプーリの変形などによって、プーリの内径側筒部が軸受外輪の外周から離れようとする変位を規制し、クリープを防止することを可能としたプーリ装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明プーリ装置の第一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示す第一実施形態のプーリ装置のII−II線断面図である。
【図３】本発明プーリ装置の第二実施形態を示す正面図である。
【図４】図３に示す第二実施形態のプーリ装置のIV−IV線断面図である。
【図５】本発明プーリ装置の第三実施形態を示す縦断面図である。
【図６】本発明プーリ装置の第四実施形態を示す縦断面図である。
【図７】本発明プーリ装置の第五実施形態を示す縦断面図である。
【図８】先行技術である特許文献１に係るプーリ装置で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のVIII−VIII線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。なお、本実施形態は本発明の一実施形態にすぎず、何等これに限定解釈されるものではなく本発明の範囲内において適宜設計変更可能である。
【００１３】
「第一実施形態」
図１及び図２は本発明プーリ装置の第一実施形態で、転がり軸受１とプーリ１７とで構成されている自動車のエンジン補機ベルト用のアイドラプーリ装置の一例を示す。なお、図２中符合Ｓはプーリ軸心を示す（以下、各実施形態において同じ。）。
【００１４】
本実施形態において転がり軸受１は、外周面に内輪側軌道面５を設けた内輪３と、前記内輪３と相対回転可能に配設され、内周面に外輪側軌道面９を設けた外輪７と、前記内輪側軌道面５と外輪側軌道面９との間で、保持器１１を介して組み込まれる複数個の転動体（玉）１３と、前記内輪３と外輪７との間に配設されて軸受内を密封する密封装置（シール部材）１５とで構成されている深溝玉軸受を想定している。なお、転がり軸受１は特に図示形態に限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。
【００１５】
プーリ１７は、外周面にベルトが架け渡される外径側筒部１９と、前記外径側筒部１９と同心に設けられ、前記転がり軸受１の外輪７の外周面を固定する内径側筒部（ボス部）２１と、前記外径側筒部１９と内径側筒部２１との間をつなぐ円環状の連結部２３とを少なくとも含んで構成され、全体を合成樹脂材にて一体成形されている。
なお、プーリ１７を構成する合成樹脂材は、耐熱性・耐熱変形性・耐摩耗性などに優れた合成樹脂材を採用すると好ましい。
【００１６】
また、本実施形態では、外径側筒部１９に比して内径側筒部２１を軸方向で小幅に形成するとともに、外径側筒部１９に比して内径側筒部２１を径方向で肉厚に形成しており、前記連結部２３の両側面で、かつ外径側筒部１９と内径側筒部２１の間にわたって補強リブ２５を所定間隔あけて放射状に複数個設けている。
なお、本実施形態では左右の補強リブ２５がそれぞれ連結部２３を挟んで同一位置に設けるものとしているがこれに限定解釈されるものではなく、連結部２３を挟んで周方向でずれているものとすることも可能で本発明の範囲内である。
また、内径側筒部２１の外周面の左右縁部は、周方向にわたって所定テーパ状の面取り部２７，２７を設けている。なお、前記面取り部２７は特に設けていなくてもよく本発明の範囲内で設計変更可能である。
本実施形態のプーリ装置は、例えば、プーリ１７の内径側筒部２１の内周面に、転がり軸受１の外輪７の外周面を一体に固定するように、モールド成形するものとしている。
【００１７】
本実施形態では、前記転がり軸受１の外輪７の外周面に周方向に連続したローレット溝２９を形成し、前記プーリ１７の内径側筒部２１の内周面には、前記ローレット溝２９に嵌合可能な周方向に連続した突部（突条）３１が形成されている。
なお、前記ローレット溝２９、及び前記突部（突条）３１は、各々一つに限らず複数であってもよい。
【００１８】
前記プーリ１７の内径側筒部２１の外周面には、連結部２３を挟んで左右に一本ずつ周方向に連続した嵌合溝部３３，３３を形成する。
本実施形態では、前記左右の各補強リブ２５の基端部に沿ってそれぞれ周方向に連続し、径方向に所定の深さを持って凹設された断面視で矩形状の嵌合溝部３３，３３を一体成形している。
なお、本実施形態では、補強リブ２５の基端部に沿って嵌合溝３３を設けている実施の一形態を示しているが、嵌合溝３３が補強リブ２５から軸方向で離れている形態であってもよく本発明の範囲内である。
また、本実施形態のように連結部２３を挟んで左右に一本ずつ設けているものが好ましいが、一本のみ設ける場合には、少なくともローレット溝２９が設けられている側に設けるのが好ましい。
また、前記嵌合溝部３３は、前記ローレット溝２９と軸方向において同じ位置に設けられているのが好ましいが限定解釈されるものではない。また、外輪７の軸方向幅における内側に設けられているのが好ましいが限定解釈されるものではない。
【００１９】
そして、前記それぞれの嵌合溝部３３，３３には、金属製の止め輪３５，３５を嵌合させて配設するものとしている。
前記止め輪３５は、例えば本実施形態では、円周上に切り欠き領域３７を有する正面視で略Ｃ形をしている、いわゆるＣ型止め輪を採用する。また、止め輪３５は、前記プーリ１７に設けた嵌合溝部３３に嵌合可能なように断面視で略矩形状に形成されているＣ型同心止め輪を採用している。
止め輪３５の材料は、特に限定解釈されるものではないが、炭素鋼、ばね鋼、ステンレス鋼等を選択することが可能である。
止め輪３５は、Ｅ型止め輪などを用いることもでき、限定解釈されるものではないが、バネ力（締め付け力）の大きな専用品の方が好ましい。
【００２０】
本実施形態によれば、軸受１を内蔵する合成樹脂製プーリ装置において、軸受１を覆っている内径側筒部２１の外周面に嵌合溝３３，３３を設けるとともに、前記嵌合溝３３，３３に止め輪３５，３５を嵌合させたため、プーリ１７の熱膨張や収縮、あるいはラジアル荷重によるプーリ１７の変形によって、内径側筒部２１の内周面の突条３１が軸受外輪７の外周面のローレット溝２９から離れようとする変位を規制し、クリープを防止することができる。
【００２１】
「第二実施形態」
図３及び図４に第二実施形態のプーリ装置の一例を示す。本実施の形態は、第一実施形態に対して止め輪のみが異なる。本実施の形態の止め輪は、内径と外径が同心ではない偏芯型のＣ型止め輪３５であって、特別に設計したものが好適であるが、ＪＩＳ規格のＣ型止め輪であってもよい。
なお、図３、図４に示すプーリ装置における内径側筒部２１の外周面の左右縁部は、第一実施形態とは異なり、テーパ状の面取り部２７を設けてはいないが、この面取り部２７は設けていても設けていなくてもよく本発明の範囲内で設計変更可能である。
また、嵌合溝部３３は、補強リブ２５から軸方向に離れているが、第一実施形態のように補強リブ２５の基端部に沿って設けてもよい。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同じであるためその説明は省略する。
【００２２】
「第三実施形態」
図５に、第三実施形態のプーリ装置の一例を示す。
図５に示すプーリ装置のように、強度面から補強リブ２５の軸方向幅を広く設定する場合がある。このようなプーリ装置に本発明を適用する場合、図５に示すように、内径側円筒部２１を軸方向外側に伸ばし、軸受外輪７の軸方向端面よりも軸方向外側に嵌合溝部３３を設けてもよい。
なお、本実施の形態において止め輪３５は、Ｃ型同心止め輪でも、偏芯型のＣ型止め輪でも、Ｅ型止め輪でもよく、また、内径側筒部２１の面取り部２７の有無も問わない。
また、嵌合溝部３３が、補強リブ２５の基端部に沿って設けられているか、軸方向に離れて設けられているかも問わない。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態及び第二実施形態と同じであるためその説明は省略する。
【００２３】
「第四実施形態」
図６に、第四実施形態のプーリ装置の一例を示す。
図６に示すプーリ装置は、第三実施形態と同様、強度面から補強リブ２５の軸方向幅を広く設定したプーリ装置に本発明を適用した例である。
第三実施形態と異なり、軸方向ローレット溝２９のある側の内径側円筒部２１のみを軸方向外側に伸ばし、嵌合溝３３を設けた例であり、止め輪３５は、一本のみである。
なお、本実施の形態においても止め輪３５は、Ｃ型同心止め輪でも、偏芯型のＣ型止め輪でも、Ｅ型止め輪でもよく、また、内径側筒部２１の面取り部２７の有無も問わない。
また、嵌合溝部３３が、補強リブ２５の基端部に沿って設けられているか、軸方向に離れて設けられているかも問わない。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態乃至第三実施形態と同じであるためその説明は省略する。
【００２４】
「第五実施形態」
図７に、第五実施形態のプーリ装置の一例を示す。
図７に示すプーリ装置は、他の実施形態と異なり、軸受外輪７の軸方向ローレット溝３３のある側へ連結部２３をずらして設けた例である。
これにより、補強リブ２５との干渉を避け、嵌合溝部３３が、ローレット溝２９と軸方向において同じ位置に設けられている。
また、図示してはいないが、連結部２３を軸方向中心からずらさなくても、ローレット溝２９側の補強リブ２５の方を小さく設定し、嵌合溝部３３を、ローレット溝２９と軸方向において同じ位置に設けてもよい。
なお、本実施の形態においても止め輪３５は、Ｃ型同心止め輪でも、偏芯型のＣ型止め輪でも、Ｅ型止め輪でもよく、また、内径側筒部２１の面取り部２７の有無も問わない。
また、嵌合溝部３３が、補強リブ２５の基端部に沿って設けられているか、軸方向に離れて設けられているかも問わない。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態乃至第四実施形態と同じであるためその説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、自動車のエンジン補機ベルト用のプーリ装置に限らず、その他の樹脂プーリ装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１  転がり軸受
３  内輪
５  内輪側軌道面
７  外輪
９  外輪側軌道面
１３  転動体
１７  プーリ
１９  外径側筒部
２１  内径側筒部
２３  連結部
２９  ローレット溝
３１  突条
３３  嵌合溝部
３５  止め輪
【図１】
2016169748.tif 000003
【図２】
2016169748.tif 000004
【図３】
2016169748.tif 000005
【図４】
2016169748.tif 000006
【図５】
2016169748.tif 000007
【図６】
2016169748.tif 000008
【図７】
2016169748.tif 000009
【図８】
2016169748.tif 000010