(57)【要約】【課題】クリープの発生を抑制する性能に優れる樹脂製プーリ付軸受装置を提供すること。【解決手段】外輪４の軸方向の両側の端面に、外輪４の外周面および内周面に開口する直線状の溝７０,８０を形成する。この溝７０,８０に、流動化した樹脂材料が充分に行き渡るように、射出成形により、外輪４とプーリとを一体成形する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪および転動体を有する転がり軸受と、
上記外輪の外周面に当接した内周面を有すると共に、上記外輪と一体成形された樹脂製の一体のプーリと
を備え、
上記外輪の軸方向の少なくも一方の端面は、上記外輪の外周面および上記外輪の内周面につながる直線状の溝を有し、
上記プーリの一部は、上記溝の少なくとも一部に入り込んでいることを特徴とする樹脂製プーリ付軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受と、樹脂製プーリとを備える樹脂製プーリ付軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂製プーリ付軸受装置としては、特開２００１−３１７６１６号公報（特許文献１）に記載されているものがある。この樹脂製プーリ付軸受装置は、鋼製の転がり軸受と、この転がり軸受の外輪の外周に配置された樹脂製プーリとを備え、上記外輪と上記樹脂製プーリとは一体成形されている。
【０００３】
また、転がり軸受の外輪の外周面に、深さおよび幅が周方向の位置において変動する周方向に延在する環状溝を設けて、この環状溝に樹脂製プーリの一部を収容することにより、上記樹脂製プーリが上記外輪をクランプする力を大きくして、上記樹脂製プーリが上記外輪に対して相対回転（クリープ）しないようにしている。詳しくは、樹脂製プーリが回り出したとしても、上記環状溝の楔作用によって樹脂製プーリの回動を止めて、樹脂製プーリの恒久的な回動を防止するようにしている。
【０００４】
しかしながら、上記樹脂製プーリ付軸受装置では、樹脂製プーリの回り始めにおきる微少な回動までもは、防止することができず、また、上記環状溝のように周方向に連続した形状の場合、樹脂製プーリと転がり軸受の外輪との接面が摩耗してくるとクランプ力が低下して十分に回動を防止することができなくなる恐れがある。
【０００５】
このような背景において、従来よりも更にクリープが発生しにくい樹脂製プーリ付軸受装置が、所望されている。
【特許文献１】特開２００１−３１７６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の課題は、クリープの発生を抑制する性能に優れる樹脂製プーリ付軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明の樹脂製プーリ付軸受装置は、
内輪、外輪および転動体を有する転がり軸受と、
上記外輪の外周面に当接した内周面を有すると共に、上記外輪と一体成形された樹脂製の一体のプーリと
を備え、
上記外輪の軸方向の少なくも一方の端面は、上記外輪の外周面および上記外輪の内周面につながる直線状の溝を有し、
上記プーリの一部は、上記溝の少なくとも一部に入り込んでいることを特徴としている。
【０００８】
本発明者は、直線状のクリープ防止溝を、外輪の内周面および外周面につながるように、外輪の端面に形成すると、環状溝を外輪の外周面に形成した従来の場合よりも、射出成形でプーリを外輪と一体成形する際、樹脂材料が溝内を円滑に流動し易く、樹脂材料をより短時間で溝内に隙間なく充填し易くできて、樹脂製プーリが外輪をクランプする力を大きくできることを発見した。
【０００９】
また、本発明者は、直線状のクリープ防止溝を、外輪の内周面および外周面につながるように、外輪の端面に形成すると、環状溝を外輪の外周面に形成した従来の場合よりも、溝に入り込んだ樹脂製プーリの部分が、溝の内面において幅方向の両側に位置する両端部から受ける周方向の力を格段に大きくできて、より確実にクリープを防止できることを発見した。
【００１０】
本発明によれば、外輪の軸方向の少なくも一方の端面が、外輪の外周面および外輪の内周面につながる直線状の溝を有し、かつ、プーリの一部が、上記溝に入り込んでいるから、クリープの発生を抑制する抑制効果を大きくすることができる。特に、鋼の線膨張係数と樹脂の線膨張係数の違いから、樹脂プーリと外輪との嵌合いが小さくなる高温領域において、クリープの発生を効果的に抑制できる。したがって、クリープの発生を効果的に抑制できると共に、使用可能である温度を高くできる。
【００１１】
詳しくは、本発明によれば、溝が一定の直線形状であるから、射出成形で、プーリを外輪と一体成形する際、樹脂材料が溝内を円滑に流動し易く、更には、溝の両端が外輪の周面につながって、溝の両端が開口しているから、樹脂材料が溝内を流動する際、溝内の空気が樹脂材料の溝内の流動を阻害することもない。したがって、射出成形時において、樹脂材料をより短時間で溝内に封入することができ、かつ、溝の内面と樹脂材料との間に隙間が生成することをより確実に防止することができて、プーリが外輪をクランプする力をより大きくすることができる。
【００１２】
また、本発明によれば、溝が周方向に延在していない（溝が周方向に非連続である）のは勿論、溝が外輪の外周面および内周面に開口していて、溝が周方向に延在していなくて、溝の延在方向と周方向とがなす角が９０°に近い角度になるから、外輪に環状溝を形成した従来の場合と比較して、溝内に充填されているプーリの部分が、外輪の溝の内面（主に溝の内面において溝の幅方向の両側に位置する部分）から受ける抗力の周方向の成分が非常に大きくなる。したがって、樹脂製プーリに対する外輪の周方向の回動を抑制する効果を格段に大きくすることができて、より確実にクリープの発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の樹脂製プーリ付軸受装置によれば、クリープの発生を抑制する抑制効果を大きくすることができ、特に、鋼の線膨張係数と樹脂の線膨張係数の違いから、樹脂プーリと外輪との嵌合いが小さくなる高温領域において、クリープの発生を効果的に抑制できる。したがって、クリープの発生を効果的に抑制できると共に、使用可能である温度を高くすることができる。
【００１４】
詳しくは、本発明の樹脂製プーリ付軸受装置によれば、溝が一定の直線形状であるから、射出成形で、プーリを外輪と一体成形する際、樹脂材料が溝内を円滑に流動し易く、かつ、溝の両端が開口しているから、樹脂材料が溝内を流動する際、溝内の空気が樹脂材料の溝内の流動を阻害することもない。したがって、射出成形時において、樹脂材料をより短時間で溝内に封入することができ、かつ、溝の内面と樹脂材料との間に隙間が生成することをより確実に防止することができて、プーリが外輪をクランプする力をより大きくすることができる。
【００１５】
また、本発明の樹脂製プーリ付軸受装置によれば、溝が外輪の外周面および内周面に開口していて、溝の延在方向と周方向とがなす角が９０°に近い角度になるから、溝内に充填されているプーリの部分が、外輪の溝の内面（主に溝の内面において溝の幅方向の両側に位置する部分）から受ける抗力の周方向の成分が非常に大きくなって、樹脂製プーリに対する外輪の周方向の回動を抑制する効果を格段に大きくすることができて、より確実にクリープの発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置の軸方向の断面図である。
【００１８】
この樹脂製プーリ付軸受装置は、転がり軸受の一例としての玉軸受１と、樹脂製プーリの一例としての一体のフェノール樹脂製プーリ２とを備える。
【００１９】
上記玉軸受１は、軸受鋼製の外輪４と、軸受鋼製の内輪５と、複数の玉６とを有する。上記複数の玉６は、外輪４の軌道溝と内輪５の軌道溝との間に、保持器７によって保持された状態で、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。
【００２０】
上記フェノール樹脂製プーリ２（以下、単に、プーリ２という）の材質は、母材（主成分）であるレゾール型フェノール樹脂に、強化繊維やガラス繊維や球状シリカ粉末等を混合してなっている。上記プーリ２は、外輪４の外周面１０に当接した内周面１１を有している。上記プーリ２と、外輪４とは、射出成形によって一体成形されている。上記プーリ２の外周側には、図示しないベルトを取り付ける複数のベルト取り付け溝１５が形成されている。
【００２１】
尚、図１において、玉６の軸方向の両端部には、シール部材２１,２２が配置されている。このシール部材２１,２２は、外輪４および内輪５の軌道溝や玉６を外部に対してシールすると共に、玉軸受１の内部のグリース等の潤滑剤が、外部に漏洩することを防止している。
【００２２】
図２は、射出成形前の上記玉軸受１の軸方向の断面図である。詳しくは、図２は、以下に説明する溝７０の周方向の中心（溝７０を、その幅方向に対して垂直に二等分する線）と、玉軸受１の軸方向とを含む平面で、玉軸受１を切断したときの断面図である。
【００２３】
図２に示すように、上記外輪４の軸方向の一方の側の端面は、径方向に延在する直線状の溝７０を有し、外輪４の軸方向の他方の側の端面は、径方向に延在する直線状の溝８０を有している。上記直線状の溝７０の一端は、外輪４の外周面に開口していて外輪４の外周面につながっている一方、直線状の溝７０の他端は、外輪４の内周面に開口していて外輪４の内周面につながっている。また同様に、上記直線状の溝８０の一端は、外輪４の外周面に開口していて外輪４の外周面につながっている一方、直線状の溝８０の他端は、外輪４の内周面に開口していて外輪４の内周面につながっている。上記一方の側の端面に形成された溝７０は、上記他方の側の端面に形成された溝８０と同一の形状を有している。上記一方の側の端面に形成された溝７０と、上記他方の側の端面に形成された溝８０とは、軸方向に重なっている。
【００２４】
尚、詳述しないが、図２において、４１は、シール部材２１の芯金部を示し、４２は、シール部材２１の弾性部を示している。また、５１は、シール部材２２の芯金部を示し、５２は、シール部材２２の弾性部を示している。上記シール部材２１は、径方向の一端部が外輪４の内周面のシール取付溝に嵌入固定されている一方、径方向の他端部を構成する弾性部４２のシールリップが、内輪５の外周面に対して摺動するようになっている。また、上記シール部材２２は、径方向の一端部が外輪４の内周面のシール取付溝に嵌入固定されている一方、径方向の他端部を構成する弾性部５２のシールリップが、内輪５の外周面に対して摺動するようになっている。
【００２５】
図３は、射出成形前の玉軸受１を、軸方向の上記一方の側の外方から見たときの端面図である。
【００２６】
図３に示すように、上記外輪４の軸方向の一方の側の端面は、４つの上記溝７０を有し、４つの溝７０は、周方向に等間隔に配置されている。尚、図示しないが、外輪４の軸方向の他方の側の端面は、４つの上記溝８０を有している。上記４つの溝８０は、外輪４の軸方向の一方の側の端面に形成された４つの溝７０に軸方向に重なるように周方向に等間隔に配置されている。
【００２７】
再度図１を参照して、上記一体のプーリ２の一部は、上記各溝７０,８０において、上記溝７０,８０の全てに、隙間無く入り込んでいる。
【００２８】
上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置を、例えば、以下のように形成する。
【００２９】
先ず、図示しない回転刃が外輪４の径方向および軸方向を含む平面内に略位置している状態で、上記回転刃を玉軸受１の外輪４の一方および他方の端面に接触させた上、上記回転刃を径方向に移動させて、外輪４の軸方向の一方および他方の端面の夫々に、周方向に等間隔に、径方向に延在する４つの溝７０,８０を形成する。
【００３０】
次に、外輪４、複数の玉６、保持器７、内輪５およびシール部材２１,２２を組み付けて玉軸受１を形成する。
【００３１】
その後、金型の所定の箇所に上記玉軸受１を配置した後、上記金型内に、熱可塑性樹脂であるフェノール樹脂を主成分とする上記樹脂材料を加熱して流動化させた上、金型内に射出する。この際、流動化した上記樹脂材料を、上記各溝７０,８０全体に行き渡らせる。
【００３２】
その後、金型を冷やして、上記樹脂材料を硬化させた後、離型して、玉軸受１と一体になったフェノール樹脂製のプーリ２を成形する。
【００３３】
その後、プーリ２および玉軸受１からなるアッセンブリに、周知の後処理を行って、樹脂製プーリ付軸受装置の形成を完了する。
【００３４】
上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置によれば、溝７０,８０が一定の直線形状であるから、射出成形で、プーリ２を外輪４と一体成形する際、樹脂材料が溝７０,８０内を円滑に流動し易く、かつ、溝７０,８０の両端が開口しているから、樹脂材料が溝７０,８０内を流動する際、溝７０,８０内の空気が樹脂材料の溝７０,８０内の流動を阻害することがない。したがって、射出成形時において、樹脂材料をより短時間で溝内に封入することができ、かつ、溝７０,８０の内面と樹脂材料との間に隙間が生成することをより確実に防止することができて、プーリ２が外輪４をクランプする力をより大きくすることができる。
【００３５】
また、上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置によれば、上記溝７０,８０が周方向に延在していない（溝が周方向に非連続である）のは勿論、溝７０,８０が外輪４の外周面および内周面に開口していて、溝７０,８０の延在方向と周方向とがなす角が９０°に近い角度になるから、外輪に環状溝を形成した従来の場合と比較して、溝７０,８０内に充填されているプーリ２の部分が、外輪４の溝７０,８０の内面（主に溝７０,８０の内面において溝７０,８０の幅方向の両側に位置する部分）から受ける抗力の周方向の成分が非常に大きくなる。したがって、上記プーリ２に対する外輪４の周方向の回動を抑制する効果を格段に大きくすることができて、より確実にクリープの発生を抑制できる。
【００３６】
したがって、上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置によれば、外輪４の軸方向の両側の端面が、外輪４の外周面および外輪の内周面に開口する径方向に延在する直線状の溝７０,８０を有し、かつ、プーリ２の一部が、上記溝７０,８０に入り込んでいるから、従来の樹脂製プーリ付軸受装置と比較して、クリープの発生を抑制する抑制効果を大きくすることができる。そして、特に、鋼の線膨張係数と樹脂の線膨張係数の違いから、樹脂製のプーリ２と外輪４との嵌合いが小さくなる高温領域において、クリープの発生を効果的に抑制できる。したがって、クリープの発生を効果的に抑制できると共に、使用可能である温度を高くすることができる。
【００３７】
尚、上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置では、外輪４の外周面および内周面の両方に開口する溝７０,８０を、外輪４の軸方向の両側の端面に形成したが、この発明では、外輪の外周面および内周面の両方に開口する直線状の溝を、外輪の軸方向の一方の側の端面のみに形成しても良い。
【００３８】
また、上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置では、外輪４の軸方向の両側の端面に、周方向に等間隔に４つの径方向に延在する溝７０,８０を形成したが、この発明では、外輪の軸方向の少なくとも一方の側の端面に、径方向に延在する一つまたは周方向に等間隔に３つまたは５つ以上の径方向に延在する溝を形成しても良い。
【００３９】
また、上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置では、外輪４の軸方向の両側の端面に、周方向に等間隔に４つの径方向に延在する溝７０,８０を形成したが、この発明では、外輪の軸方向の少なくとも一方の側の端面に、複数の溝を、等間隔でない状態で形成しても良い。
【００４０】
また、上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置では、外輪４の軸方向の両側の端面に、径方向に延在する溝７０,８０を配置したが、この発明では、外輪の軸方向の少なくとも一方の端面に、外輪の外周面および内周面に開口すると共に、径方向に交わる方向に延在する直線状の溝を形成しても良い。
【００４１】
また、上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置では、外輪４の軸方向の一方の側の端面に存在する溝７０と、外輪４の軸方向の他方の端面に存在する溝８０とが、軸方向に重なるように、外輪４の軸方向の両側の端面に、溝７０,８０を形成したが、この発明では、外輪の軸方向の一方の側の端面に存在する溝と、外輪の軸方向の他方の端面に存在する溝とが、軸方向に重なっていない状態で、外輪の軸方向の両側の端面に、溝を形成しても良い。
【００４２】
また、上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置では、射出成形時に、樹脂材料を、上記各溝７０,８０全体に行き渡らせ、上記溝７０,８０の全部に樹脂材料が充填されていたが、この発明では、溝の一部のみ（例えば、溝の径方向の外方の端から溝の延在方向に所定寸法の領域のみ）に樹脂材料が充填されていても良い。尚、溝の全部に樹脂材料が充填されていると好ましいのは言うまでもない。
【００４３】
また、上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置では、フェノール樹脂を主成分とするプーリ２を採用したが、本発明で使用できるプーリが、フェノール樹脂を主成分とするプーリに限定されないことは言うまでもない。例えば、本発明では、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）樹脂を主成分とする樹脂材料からなるプーリ等、フェノール樹脂を主成分とする樹脂材料以外の樹脂材料からなる樹脂製プーリを用いても良い。
【００４４】
尚、上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置では、転がり軸受が玉軸受１であったが、この発明では、転がり軸受は、ころ軸受等、玉軸受以外の転がり軸受であっても良いことは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置の軸方向の断面図である。
【図２】上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置が有する玉軸受の射出成形前の状態を示す断面図である。
【図３】上記実施形態の樹脂製プーリ付軸受装置が有する玉軸受の射出成形前の状態を、軸方向の一方の側の外方から見たときの端面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  玉軸受
２  フェノール樹脂製プーリ
４  外輪
５  内輪
６  玉
７  保持器
７０,８０  溝
【図１】
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【図２】
2009144838.tif 000004
【図３】
2009144838.tif 000005