(57)【要約】【課題】転がり軸受の外輪の変形を抑制する状態でクリープを確実に防止することができるようにした樹脂プーリを提供することである。【解決手段】プーリ本体３０が樹脂成形される転がり軸受１０の外輪１１の外径面に一対の環状溝１９を形成し、その一対の環状溝１９間に形成された環状突出部２０の外径面に平目ローレットを転造により成形して両端が一対の環状溝１９に至る溝状の凹部２１と凸部２２を周方向に交互に設ける。凹部２１における溝底円の直径φＢを環状溝１９の溝底円の直径φＡより大径（φＢ＞φＡ）とする。外輪１１の外径面上でプーリ本体３０を樹脂成形し、溝状凹部２１内に溶融樹脂が充填固化して形成された突出部３６を凸部２２に係合させてクリープの防止とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受と、その転がり軸受の外輪外径面上に樹脂成形されて一体化されたプーリ本体とからなる樹脂プーリにおいて、
前記外輪の外径面に一対の環状溝を軸方向に間隔をおいて形成し、その一対の環状溝間に形成された環状突出部の外径面に転造により平目ローレットを成形して両端が前記一対の環状溝に至る溝状の凹部と凸部を周方向に交互に設け、前記凹部における溝底の内接円の直径を前記環状溝の溝底円の直径より大径とし、前記プーリ本体が、前記溝状凹部内に溶融樹脂が充填固化して形成された突出部を有してなることを特徴とする樹脂プーリ。
【請求項２】
前記環状突出部の軸方向の断面形状を台形、円弧形および台形と円弧形の組み合わせ形状の一種からなる請求項１に記載の樹脂プーリ。
【請求項３】
前記凹部における溝深さを０．３ｍｍ以上とした請求項１又は２に記載の樹脂プーリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車エンジンのタイミングベルトや補機駆動用ベルトの移動を案内する樹脂プーリに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイミングベルトや補機駆動動用ベルトの移動を案内するアイドラプーリやベルトの張力調整に用いられるテンションプーリには、その重量の軽減およびコストの低減から、転がり軸受の外輪外径面上に合成樹脂からなるプーリ本体を成形した樹脂プーリが広く採用されている。
【０００３】
上記樹脂プーリにおいては、転がり軸受における外輪の素材とプーリ本体の素材とでは線膨張係数が相違するため、温度上昇による熱膨張量の差によってプーリ本体による外輪保持力が低下し、外輪とプーリ本体との間で相対的な滑り（クリープ）が生じる可能性がある。
【０００４】
近年では、二酸化炭素の排出量を削減するため、車両の停止時にエンジンを停止し、アクセルペダルの踏み込みによる車両の発進時にエンジンを瞬時に始動させるモータ機能付き発電機（ＩＳＧ）（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｔａｒｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）が搭載されたエンジンが提案されている。
【０００５】
上記のようなＩＳＧが搭載された自動車においては、アイドラプーリやテンションプーリの加減速する回数が急激に増加するため、外輪の外径面に偏心溝や螺旋溝を形成する簡易的な滑り止めでは外輪とプーリ本体の相互間におけるクリープの発生を防止することはできない。
【０００６】
ここで、外輪の外径面に転造によりローレット加工を施して平目ローレットを設け、その平目ローレットの溝状の凹部内にプーリ本体を成形する溶融樹脂を侵入させ、その侵入樹脂の冷却固化によって形成された突起部と平目ローレットの凹部の係合によって外輪とプーリ本体との間でクリープが発生するのを防止する樹脂プーリが提案されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１３／００２２８４号
【特許文献２】特開平１１−１４８５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ローレット加工によって外輪とプーリ本体の相互間におけるクリープの防止とする場合、平目ローレットの溝状凹部の溝深さが浅い場合はクリープの防止に大きな効果が挙げることができないため、比較的深い溝状の凹部を形成する必要がある。
【０００９】
このとき、上記特許文献１および２に記載された樹脂プーリにおいては、外輪の外径面に係止溝を形成し、その係止溝の底面にローレット加工を施して溝状の凹部と凸部とが周方向に交互に並ぶ平目ローレットを形成しているため、溝状凹部の溝深さを深くすると外輪に負荷される加工荷重が大きくなって外輪が変形する。その変形によって転がり軸受の回転時に異音が生じたり、振れ回りが生じて回転精度が低下したりして軸受の機能を低下させることになり、クリープ防止効果の高い深さの深い溝状の凹部を形成することができないという不都合がある。
【００１０】
この発明の課題は、転がり軸受の外輪の変形を抑制する状態でクリープの発生を確実に防止することができるようにした樹脂プーリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明においては、転がり軸受と、その転がり軸受の外輪外径面上に樹脂成形されて一体化されたプーリ本体とからなる樹脂プーリにおいて、前記外輪の外径面に一対の環状溝を軸方向に間隔をおいて形成し、その一対の環状溝間に形成された環状突出部の外径面に転造により平目ローレットを成形して両端が前記一対の環状溝に至る溝状の凹部と凸部を周方向に交互に設け、前記凹部における溝底の内接円の直径を前記環状溝の溝底円の直径より大径とし、前記プーリ本体が、前記溝状凹部内に溶融樹脂が充填固化して形成された突出部を有してなる構成を採用したのである。
【００１２】
上記のように、一対の環状溝間に形成される環状突出部の外径面に転造によってローレット加工を施すことにより、そのローレット加工される上記環状突出部の軸方向両側には一対の環状溝が設けられているため、塑性変形の際の加工荷重が軸方向に逃げて一対の環状溝で吸収されることになる。
【００１３】
このとき、ローレット加工によって形成される溝状凹部の溝底の内接円の直径が環状溝の溝底円の直径より大径とされているため、塑性変形の際の加工荷重は一対の環状溝によって効果的に吸収されることになり、径方向荷重は極めて小さく、外輪を変形させることなく平目ローレットを成形することができる。また、深さの深い溝状凹部の成形を可能とし、その凹部内で成形される突出部と凸部の係合によって外輪とプーリ本体との間でのクリープを確実に防止することができる。
【００１４】
ここで、環状突出部の軸方向の断面形状は、円弧形であってもよく、台形であってもよい。また、台形と円弧形の組み合わせから成るものであってもよい。そのような断面形状とすることにより、環状突出部の軸方向幅は外径面で小さく、径方向内方に至るに従って次第に広くなるため、ローレット工具の歯型の押し付けによるローレット加工時、歯型との接触面積が徐々に増大することになって急激な加工荷重の増加を抑制し、環状突出部に対して平目ローレットを容易に加工することができる。
【００１５】
平目ローレットの凸部と周方向で係合する突出部の高さが０．３ｍｍ未満であると、転がり軸受における外輪の素材とプーリ本体の素材とでは線膨張係数が相違するため、温度上昇による熱膨張量の差によって突出部と平目ローレットの凸部の周方向の係合力が弱くなってクリープが発生することが考えられる。このため、突出部を成形する凹部の溝深さは０．３ｍｍ以上としておくのが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明においては、上記のように、ローレット加工される環状突出部の軸方向両側に設けられた一対の環状溝によってローレット加工による塑性変形の際の加工荷重を効果的に吸収することができるため、外輪に負荷される径方向荷重は極めて小さく、深さの深い溝状凹部の成形を可能とし、その凹部内で成形される突出部と凸部の係合によって外輪とプーリ本体との間でのクリープを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明に係る樹脂プーリの実施の形態を示す縦断面図
【図２】図１の転がり軸受の外輪とプーリ本体の回り止め部を拡大して示す断面図
【図３】図２のIII-III線に沿った断面図
【図４】外輪の一部を示す斜視図
【図５】環状突出部の他の例を示す断面図
【図６】環状突出部のさらに他の例を示す断面図
【図７】環状突出部のさらに他の例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、樹脂プーリは、転がり軸受１０と、その転がり軸受１０の外周に設けられたプーリ本体３０とからなる。
【００１９】
転がり軸受１０は、外輪１１の内径面に形成された軌道溝１２と内輪１３の外径面に形成された軌道溝１４間にボール１５を組込み、そのボール１５を保持器１６で保持した深みぞ玉軸受からなり、上記外輪１１と内輪１３の対向部間に形成された軸受空間１７の両端開口はシール部材１８の組込みによって密閉されている。
【００２０】
なお、転がり軸受１０は、シール付き深みぞ玉軸受に限定されるものではない。例えば、円筒ころ軸受であってもよい。
【００２１】
図２乃至図４に示すように、外輪１１の外径面には一対の環状溝１９が軸方向に間隔をいて設けられ、その一対の環状溝１９間に環状突出部２０が設けられている。環状突出部２０は転がり軸受１０の軸心を含む切断面での断面形状（軸方向の断面形状）が台形とされ、その環状突出部２０の外径面に転造によるローレット加工が施されて両端が一対の環状溝１９に至る溝状の凹部２１と凸部２２が周方向に交互に成形されている。
【００２２】
ローレット加工は平目ローレット加工とされ、凹部２１においては、転がり軸受１０の軸心と直交する切断面での断面形状がＶ字状とされ、そのＶ字状の溝の深さｈ（図３参照）は０．３ｍｍ以上とされている。一方、凸部２２においては、転がり軸受１０の軸心と直交する切断面での断面形状が頂部に僅かな平坦面２２ａを有するＶ字状とされている。
【００２３】
ここで、図２に示すように、環状溝１９における溝底円の直径をφＡとし、溝状の凹部２１における溝底の内接円の直径をφＢとすると、環状溝１９における溝底円と溝状の凹部２１における溝底の内接円との間には、φＢ＞φＡが成立する関係とされている。
【００２４】
図２に示すように、一対の環状溝１９の外側面と外輪１１の外径面との交差部にはチャンファ２３が設けられている。
【００２５】
図１に示すように、プーリ本体３０は合成樹脂の成形品からなる。このプーリ本体３０には、ベルト案内輪３１の内周に環状板部３２が設けられ、その環状板部３２の内周にボス部３３が設けられている。また、ボス部３３の両端部に内向きのフランジ３４が設けられている。更に、図示省略したが、ベルト案内輪３１とボス部３３とを結ぶ放射状の複数のリブがあってもよい。
【００２６】
プーリ本体３０は、外輪１１の外径面上において射出成形により成形される。その成形時、図２および図３に示すように、溶融樹脂は外輪１１の外径面に形成された一対の環状溝１９内および環状突出部２０の外径面に成形された凹部２１内に侵入して冷却または加熱により固化し、一対の環状溝１９内での固化によって環状リブ３５が形成され、凹部２１内での固化によって突出部３６が設けられる。
【００２７】
環状リブ３５は、環状溝１９の外側面と軸方向で係合し、外輪１１とプーリ本体３０が軸方向に相対移動するのを防止する。一方、突出部３６は凸部２２と周方向で係合し、外輪１１とプーリ本体３０との相互間でクリープが生じるのを防止する。
【００２８】
実施の形態で示すように、外輪１１の外径面に一対の環状溝１９を形成し、その一対の環状溝１９間に形成された環状突出部２０の外径面に転造によってローレット加工を施すことにより、ローレット工具の歯型の押し込みによるローレット加工時、環状突出部２０が塑性変形して肉が一対の環状溝１９内に逃げ、その肉の逃げと共に塑性変形の際の加工荷重も軸方向に逃げて一対の環状溝１９で吸収されることになる。
【００２９】
このとき、環状突出部２０は、断面形状が台形とされて環状突出部２０の外径面での軸方向の幅寸法が小さく、径方向内方に至るに従って幅寸法が次第に広くなるため、ローレット工具の歯型の押し付けによって、歯型との接触面積が徐々に増大することになって急激な加工荷重の増加が抑制され、環状突出部２０に対して平目ローレットを容易に加工することができる。
【００３０】
また、ローレット加工によって成形される溝状の凹部２１の溝底の内接円の直径φＢと環状溝１９の溝底円の直径φＡは、φＢ＞φＡが成立する関係とされているため、塑性変形の際の加工荷重は一対の環状溝１９によって効果的に吸収されることになる。このため、外輪１１に負荷される径方向荷重は極めて小さく、外輪１１を変形させることなく平目ローレットを成形することができる。また、深さの深い溝状凹部２１の成形を可能とし、その凹部２１内で成形される突出部３６と平目ローレットの凸部２２の係合によって外輪１１とプーリ本体３０との間でのクリープを確実に防止することができる。
【００３１】
図２においては、一対の環状溝１９間に形成される環状突出部２０の転がり軸受１０の軸心を含む切断面での断面形状を台形状としたが、これに限定されるものではない。図５乃至図７は、ローレット加工前の環状突出部２０の断面形状の他の例を示す。
【００３２】
図５においては、環状突出部２０の断面形状を頂部に平坦部を有するＶ字状としている。図６においては、環状突出部２０の断面形状を円弧形としている。さらに、図７においては、環状突出部２０の断面形状を台形と円弧形の組み合わせ形状としている。
【００３３】
図５乃至図７に示すいずれの環状突出部２０も外径面での軸方向の幅寸法が小さく、径方向内方に至るに従って幅寸法が次第に広くなるため、ローレット工具の歯型の押し付けによって、歯型との接触面積が徐々に増大することになって急激な加工荷重の増加が抑制され、環状突出部２０に対して平目ローレットを容易に加工することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１０  転がり軸受
１１  外輪
１９  環状溝
２０  環状突出部
２１  凹部
２２  凸部
３０  プーリ本体
３６  突出部
【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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【図７】
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