(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトの案内面が形成されたリム部がウエブ部により中心のボス部に連結されてなる樹脂製プーリが、転がり軸受の外輪の外周面に上記ボス部が被さるように一体に成形されてなる樹脂製プーリ付軸受において、
上記ボス部に、周方向に所定の間隔を開けて、少なくとも一端側が当該ボス部の端面に開口し、かつ、外輪の外周面に接する複数の孔が形成されているとともに、その各孔のボス部端面における開口部に隣接して、当該プーリの回転方向前方側にそれぞれ凸部が形成されていることを特徴とする樹脂製プーリ付軸受。
【請求項２】
上記各孔は、ボス部の両端面に開口部を有する透孔であり、かつ、その各孔に対応する凸部は、周方向に互いに隣接する孔どうしで逆側の端面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製プーリ付軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は転がり軸受の外輪に、樹脂製のプーリが一体に成形されてなる樹脂製プーリ付軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オルタネータをはじめとする自動車の補機に、エンジンの回転動力を伝達するためのベルトを案内するプーリとして、プレス加工された従来の金属製のものに代えて、樹脂製のプーリの採用が増加している。この樹脂製のプーリは、図５に断面図を示すように、ベルトの案内面が外周に形成されたリム部５１１と、中心のボス部５１２、およびこれらを繋ぐ円板状のウエブ部５１３が一体に形成されたものであり、通常、図示のように、その射出成形時にボス部５１２が転がり軸受５２の外輪５２１に対して一体化されて、いわゆる樹脂製プーリ付軸受として製品化されている。このような樹脂製プーリ付軸受の採用により、従来の金属製のプーリに比してコスト低減、軽量化等を達成することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような樹脂製プーリ付軸受においては、転がり軸受５２の外輪５２１の外周が樹脂により覆われた状態となる関係上、樹脂の本来的な性質としての放熱性の悪さに起因して、転がり軸受５２の回転により発生する熱が逃げにくいため、転がり軸受５２内に熱がこもり、その内部に充填されているグリースの劣化が促進されるという問題がある。
【０００４】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、樹脂製プーリの中心に設けられている転がり軸受内部に熱がこもりにくく、これによりグリースの劣化を抑制して軸受寿命を向上させることのできる樹脂製プーリ付軸受の提供を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の樹脂製プーリ付軸受は、ベルトの案内面が形成されたリム部がウエブ部により中心のボス部に連結されてなる樹脂製プーリが、転がり軸受の外輪の外周面に上記ボス部が被さるように一体に成形されてなる樹脂製プーリ付軸受において、上記ボス部に、周方向に所定の間隔を開けて、少なくとも一端側が当該ボス部の端面に開口し、かつ、外輪の外周面に接する複数の孔が形成されているとともに、その各孔のボス部端面における開口部に隣接して、当該プーリの回転方向前方側にそれぞれ凸部が形成されていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【０００６】
ここで、本発明においては、上記各孔を、ボス部の両端面に開口部を有する透孔とし、かつ、その各孔に対応する凸部を、周方向に互いに隣接する孔どうしで逆側の端面に形成した構成（請求項２）を好適に採用することができる。
【０００７】
本発明は、放熱性の悪い樹脂製プーリのボス部に、転がり軸受の外輪の外周面に通じ、かつ、外部に連通する複数の孔を形成するとともに、その各孔内に、当該樹脂製プーリ付軸受の回転を利用して凸部で発生させた負圧によって、外気の流れを発生させることで、転がり軸受を冷却して所期の目的を達成するものである。
【０００８】
すなわち、回転体の表面に凸部を形成すると、回転時において凸部の回転方向後方側（回転時における外気の相対流の下流側）には負圧域が生じる。プーリのボス部の端面に複数の孔を開口させ、その各孔の回転方向前方側（同上流側）にそれぞれ凸部を形成した本発明の構成によれば、プーリの回転時に各凸部で発生した負圧によって、各孔内に外気が流入する。この各孔はボス部の内側に嵌合している転がり軸受の外輪の外周面に接しているため、プーリの回転時に外輪の外周面に、周方向複数の位置において外気の流れが当たることになり、転がり軸受の回転により生じた熱は有効に放出される。
【０００９】
また、請求項２に係る発明のように、上記の各孔をボス部の両端面に開口する透孔として、その各孔に対応して形成される凸部は、互いに隣接するものについて逆側の端面に形成すると、各孔にはそれぞれ逆向きの空気流が生じ、使用環境での温度分布に係わらず常に転がり軸受を有効に冷却することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の軸平行断面図で、図２はその右側面図、図３は同じくその左側面図である。また、図４には図１におけるＡ矢視拡大図を示す。
【００１１】
樹脂製プーリ１は、外周においてベルトを案内するリム部１１と、中心のボス部１２、およびこれらを連結する円板状のウエブ部１３を備えている。ボス部１２には、転がり軸受２が一体化されている。すなわち、ボス部１２は、インサート成形によって、転がり軸受２の外輪２１の外周面を覆うように当該外輪２１に対して一体に成形されている。
【００１２】
転がり軸受２は、外輪２１、内輪２２、これらの間の環状空間内に転動自在に配置される複数のボール２３、その各ボール２３を周方向に一定の間隔で保持する保持器２４、および、外輪２１と内輪２２の間の環状空間の軸方向両端部を封止するシール２５ａ，２５ｂによって構成されている。
【００１３】
さて、樹脂製プーリ１のボス部１２には、周方向に一定の間隔を開けて、両端面間を軸方向に貫通する複数の透孔１４が形成されている。そして、ボス部１２には、これらの各透孔１４に対応して、互いに隣接する透孔１４どうしで逆側の端面にそれぞれ凸部１５が形成されている。各凸部１５の各透孔１４に対する周方向への位置は、図２および図３にそれぞれＲで示す外輪２１並びに樹脂製プーリ１の回転方向の前方側、つまり回転時における外気のプーリ１に対する相対流の上流側に近接した位置とされている。また、各透孔１４は、ボス部１２の内面を透して転がり軸受２の外輪２１の外周面にも接している。従って、外輪２１の外周面は、各透孔１４を介して外部に連通している。
【００１４】
以上の本発明の実施の形態によると、樹脂製プーリ１が外輪２１とともに回転することにより、各凸部１５に当たった空気の相対流Ｆが乱流となり、その回転方向後方側に相当する下流側に負圧域が形成される。従って、各凸部１５の下流側に近接して設けられている各透孔１４の開口部はこの負圧域内に位置することになり、この負圧により、各透孔１４に凸部１５の形成側と反対側の開口部から、凸部１５の形成側の開口部へと向かう空気流が発生する。各透孔１４はそれぞれ転がり軸受２の外輪２１の外周面に連通しているため、外輪２１の外周面は各透孔１４の形成位置において、隣接する透孔１４どうしで互いに逆向きの空気流に曝される。この空気流により、回転により転がり軸受２の内部に発生した熱が奪われ、転がり軸受２は有効に放熱される。その結果、長時間にわたり連続回転させても転がり軸受２の温度上昇が抑制され、グリースの劣化等を防止することができる。
【００１５】
なお、以上の実施の形態においては、各凸部１５を、互いに隣接する透孔１４どうしで逆側の端面に形成したが、本発明は特にこれに限定されず、同じ側の端面に各凸部１５を形成してもよい。ただし、各凸部１５を隣接する透孔１４どうしで逆側の端面に形成することにより、各透孔１４にはそれぞれ交互に逆向きの空気流が発生するため、環境の温度分布に関係なく常に有効な放熱が可能であるという利点がある。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、転がり軸受の外輪を覆うように一体的に形成された樹脂製プーリのボス部に、少なくともその一端面側に開口し、かつ、転がり軸受の外輪の外周面に接する孔を穿つとともに、その各孔の開口部に近接して、プーリの回転方向前方にそれぞれ凸部を設けているので、プーリの回転時に各孔の開口部が凸部の存在により発生する負圧域内に位置して、その負圧により各孔内に外気が流れ込むことになり、転がり軸受の外輪はその外気の流れに直接的に曝され、転がり軸受内部で発生した熱が効率的に放出されて、軸受温度の上昇を抑制することができる。その結果、軸受内部に封入されているグリースの劣化を防止し、ひいては軸受寿命を向上させることができる。
【００１７】
また、請求項２に係る発明のように、各孔をボス部の両端面において開口させた透孔とし、その各透孔に対応する凸部は、互いに隣接する透孔どうしで逆側の端面に形成した構成を採用すれば、周方向に隣接する透孔には互いに逆向きの空気流が生じ、環境の温度分布に係わりなく転がり軸受の熱を常に有効に放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の軸平行断面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】図１の左側面図である。
【図４】図１におけるＡ矢視拡大図である。
【図５】従来の樹脂製プーリ付軸受の構成例を示す軸平行断面図である。
【符号の説明】
１  樹脂製プーリ
１１  リム部
１２  ボス部
１３  ウエブ部
１４  透孔
１５  凸部
２  転がり軸受
２１  外輪
２２  内輪
２３  ボール
２４  保持器
２５ａ，２５ｂ  シール
【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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