(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受の外輪の外周面に樹脂製のプーリを一体成形した樹脂プーリ付き軸受であって、
前記樹脂プーリは、前記転がり軸受の外輪に固着する内径円筒部と、ベルト案内面を有する外径円筒部と、内外径円筒部間に設けられた円板部およびその円板部に放射状に形成された複数の補強リブとを有し、
前記内径円筒部の片端面の、第１の補強リブとの隣接部と、前記第１の補強リブに順次隣り合う第２および第３の補強リブの間に、それぞれ形成した一対のゲートを、前記樹脂プーリの周方向に順次配置した樹脂プーリ付き軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のタイミングベルトや補機駆動ベルト等において、ベルトの張力調整や走行経路の変更のために使用されるアイドラ軸受やテンショナ軸受等に好適な樹脂プーリ付き軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車の補機にエンジンの回転動力を伝達するための補機駆動用ベルト等で使用される軸受には、その重量軽減ならびにコスト削減のため、転がり軸受の金属製の外輪の外周面に合成樹脂製のプーリを一体成形してなる樹脂プーリ付き軸受が用いられている。
【０００３】
従来からある樹脂プーリ付き軸受の樹脂プーリ１０の一例を、図１および図２を用いて説明する。樹脂プーリ１０は、転がり軸受（図示せず）の外輪に固着した内径円筒部１１と、ベルト案内面１３を有する外径円筒部１２と、内径円筒部１１と外径円筒部１２の間に設けた円板部１４と、円板部１４の両面に所定間隔置きに放射状に形成した複数の補強リブ１５とから構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、樹脂プーリ１０は、合成樹脂の射出成形によって製造している。すなわち、転がり軸受またはその外輪を成形型内に芯出し固定しておき、成形型のキャビティに樹脂注入ゲートを介して溶融樹脂を充填し、固化させた後、型開きを行って成形する。
【０００５】
しかし、樹脂プーリ１０の射出成形に際し、各ゲートから注入した溶融樹脂が、成形型内にて合流し、当該合流部にてウェルドが発生する。ウェルドは、例えば、ゲート側端面と反対側端面において、転がり軸受の外輪の近傍である内径円筒部１１に生じることが多い。
【０００６】
内径円筒部１１にウェルドが発生すると、樹脂製のプーリ１０と金属製の外輪との線膨張係数の違いによって、ウェルド部分を起点として、樹脂プーリ１０にクラックが発生し、樹脂プーリ１０が破損するという問題があった。
【０００７】
特に、ウェルドの形成方向が、転がり軸受から放射状に外方に延びる熱膨張の方向と略平行である場合、樹脂プーリ１０にクラックが発生し易かった。
【０００８】
この発明は、ウェルド部分を起点として樹脂プーリにクラックが発生するのを抑制し、樹脂プーリの破損を防止することができる樹脂プーリ付き軸受を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、転がり軸受の外輪の外周面に樹脂製のプーリを一体成形した樹脂プーリ付き軸受であって、前記樹脂プーリは、前記転がり軸受の外輪に固着する内径円筒部と、ベルト案内面を有する外径円筒部と、内外径円筒部間に設けられた円板部およびその円板部に放射状に形成された複数の補強リブとを有し、前記内径円筒部の片端面の、第１の補強リブとの隣接部と、前記第１の補強リブに順次隣り合う第２および第３の補強リブの間に、それぞれ形成した一対のゲートを、前記樹脂プーリの周方向に順次配置したものである。
【００１２】
本発明の請求項１の樹脂プーリ付き軸受によると、内径円筒部の、第１の補強リブとの隣接部と、第１の補強リブに順次隣り合う第２および第３の補強リブの間に、それぞれ一対のゲートを形成したことで、各ゲートから流入した溶融樹脂は、第２の補強リブと内径円筒部との交差部において合流し、樹脂プーリの径方向に対し傾斜してウェルドが形成される。このように、ウェルドの形成方向が、転がり軸受から放射状に外方に延びる熱膨張の方向に対し略平行とはならず、またウェルドの接合面積が広くなることから、樹脂製のプーリと金属製の外輪との線膨張係数の違いによって、ウェルド部分を起点として、樹脂プーリにクラックが発生するのを抑制できる。しかも、厚肉の補強リブ部分にウェルドが形成されるので、より一層、樹脂プーリにクラックが発生するのを抑制できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について、図１ないし図５を用いて説明する。なお、樹脂プーリ付き軸受の樹脂プーリ１０の構造は、図１および図２に示した例と同様である。
【００１４】
図３は、転がり軸受３０の外周に樹脂プーリ１０を一体成形してなる樹脂プーリ付き軸受２０の正面図を示している。転がり軸受３０は、内輪３１、外輪３２、玉やころの転動体３３等にて構成されており、外輪３２に内径円筒部１１を固着して樹脂プーリ１０が設けられている。４０，４１は、樹脂プーリ１０の内径円筒部１１の片端面に形成したゲートである。
【００１５】
図４は、樹脂プーリ１０の部分拡大正面図を示している。ゲート４０は、内径円筒部１１の第１の補強リブ１５ａとの隣接部に形成されている。また、ゲート４１は、第１の補強リブ１５ａに時計回りに順次隣り合う第２の補強リブ１５ｂおよび第３の補強リブ１５ｃの間において内径円筒部１１に形成されている。同様にして、ゲート４０，４１が、樹脂プーリ１０の周方向に順次等間隔に配置されている。
【００１６】
図５は、樹脂プーリ１０の成形工程の断面図を示している。樹脂プーリ１０を成形する金型は、上型５０と下型５１とから成り、これら上下型５０，５１間に転がり軸受３０を芯出し固定し、その周りのキャビティに溶融樹脂を充填する。
【００１７】
ここで、５２は内径円筒部１１用のキャビティ、５３は外径円筒部１２用のキャビティ、５４は円板部１４用のキャビティ、５５は補強リブ１５用のキャビティである。また、内径円筒部用のキャビティ５２には、ゲート４０，４１の形成個所に対応してゲート孔５６が開口している。なお、５７はランナである。
【００１８】
転がり軸受３０をセットした状態で、ランナ５７を介してゲート孔５６から溶融樹脂を充填すると、溶融樹脂は内径円筒部用のキャビティ５２内を流れて、円板部用のキャビティ５４ならびに補強リブ用のキャビティ５５に広がり、外径円筒部用のキャビティ５３内に達し、各キャビティ５２，５３，５４，５５に充填される。
【００１９】
各ゲート孔５６から充填された溶融樹脂は、図４に示すように、補強リブ１５と内径円筒部１１との交差部におけるキャビティ内にて合流する。
【００２０】
すなわち、ゲート４０に対応するゲート孔５６から充填された溶融樹脂は、内径円筒部用のキャビティ５２内を周方向左右に流れると共に、円板部用のキャビティ５４ならびに隣接する第１の補強リブと１５ａに相当する補強リブ用のキャビティ５５に広がる。
【００２１】
また、ゲート４１に対応するゲート孔５６から充填された溶融樹脂は、内径円筒部用のキャビティ５２内を周方向左右に流れると共に、円板部用のキャビティ５４に広がる。さらに、第２の補強リブ１５ｂに相当する補強リブ用のキャビティ５５部分において、ゲート４０に対応するゲート孔５６から充填された溶融樹脂と合流する。溶融樹脂の流動性は、キャビティの厚肉部の方がキャビティの薄肉部より高いため、補強リブ用のキャビティ５５部分では溶融樹脂が流動し易くなり、溶融樹脂の流れが変化して、第２の補強リブ１５ｂに相当する補強リブ用のキャビティ５５内に流れ込む。その結果、第２の補強リブ１５ｂと内径円筒部１１との交差部において、樹脂プーリ１０の径方向に対し傾斜してウェルド４２が形成される。
【００２２】
同様にして、第３の補強リブ１５ｃと内径円筒部１１との交差部においても、ゲート４１に対応するゲート孔５６から充填された溶融樹脂と、次のゲート４０に対応するゲート孔５６から充填された溶融樹脂が合流し、樹脂プーリ１０の径方向に対し傾斜してウェルド４３が形成される。以下、順次、樹脂プーリ１０の径方向に対し傾斜して、すなわち、転がり軸受３０から放射状に外方に延びる熱膨張の方向Ｐに対し略平行とならないように、ウェルド４２，４３が形成される。
【００２３】
なお、ウェルド４２，４３は、補強リブ１５と内径円筒部１１との交差部において、樹脂プーリ１０の径方向に対し傾斜して形成されればよく、前記実施の形態のように、内径円筒部１１の、第１の補強リブ１５ａとの隣接部と、第２および第３の補強リブ１５ｂ，１５ｃの間に、それぞれゲート４０，４１を形成したものに限るものではなく、ゲートの形成位置、個数は任意に選択できる。
【００２４】
また、前記実施の形態において、ゲート４１を第２および第３の補強リブ１５ｂ，１５ｃの間における中央部分に形成したが、第２および第３の補強リブ１５ｂ，１５ｃの間であればよく、特に中央に形成しなくてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の樹脂プーリ付き軸受によれば、ウェルド部分を起点として樹脂プーリにクラックが発生するのを抑制し、樹脂プーリの破損を防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】樹脂プーリの正面図である。
【図２】図１のII-II断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態における樹脂プーリ付き軸受の正面図である。
【図４】本発明の一実施の形態における樹脂プーリの部分拡大正面図である。
【図５】本発明の一実施の形態における樹脂プーリの成形工程の断面図である。
【符号の説明】
１０  樹脂プーリ
１１  内径円筒部
１２  外径円筒部
１３  ベルト案内面
１４  円板部
１５  補強リブ
２０  樹脂プーリ付き軸受
３０  転がり軸受
３１  内輪
３２  外輪
３３  転動体
４０，４１  ゲート
４２，４３  ウェルド
【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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