CN112334681A - 带轮结构体、滑动轴承及滑动轴承的制造方法 - Google Patents
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Abstract
在带轮结构体中，在外旋转体(2)与内旋转体(3)之间夹有一对轴承。一对轴承中的一个轴承是由热塑性树脂形成的开口环状(C字状)的滑动轴承(6)，另一个轴承是滚动轴承。滑动轴承(6)的周向的两端部的厚度比滑动轴承(6)的厚度的基准尺寸减小。
Description
技术领域
本发明涉及带轮结构体、构成带轮结构体的滑动轴承及构成带轮结构体的滑动轴承的制造方法。
背景技术
专利文献1记载的带轮结构体具备外旋转体、内旋转体、一对轴承。外旋转体是卷绕有带并通过从所述带赋予的转矩而以规定的旋转轴为中心旋转的筒状的构件。内旋转体设置在外旋转体的径向内侧，能够以上述旋转轴为中心相对于外旋转体相对旋转。一对轴承在沿着上述旋转轴的轴向的一端侧及另一端侧分别配置在外旋转体与内旋转体之间，将外旋转体与内旋转体连结成能够相对旋转。而且，上述一对轴承中的一个轴承成为滑动轴承，另一个轴承成为滚动轴承。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2014-114947号公报
发明内容
发明要解决的课题
在此，在专利文献1记载那样的带轮结构体中，作为滑动轴承，有时使用形成为开口环状的滑动轴承。在此，开口环状是虽然为环状但是周向的两端未相连接的大致C字状的形状。而且，从低摩擦滑动性、耐磨损性的观点出发，有时将滑动轴承设为由聚缩醛树脂、聚酰胺树脂等的硬质的热塑性树脂构成。在该情况下，例如，可考虑使用具备具有开口环状的腔室的模具的注塑成形机，通过将热增塑(加热熔融)后的树脂组成物注塑填充到腔室内之后使树脂组成物冷却固化的注塑成形法来制造滑动轴承。在利用这样的注塑成形法来制造滑动轴承的情况下，能够通过一次的注塑操作来一次制造多个滑动轴承。
如上所述，在利用注塑成形法来制造开口环状的滑动轴承的情况下，在将热增塑(加热熔融)后的树脂组成物向开口环状的腔室内注塑填充时，腔室的周向两端部(树脂流动方向末端部)的填充压力(内部压力)比腔室内部的周向两端部以外的部分的填充压力(内部压力)稍高。因此，滑动轴承的周向的两端部与周向的两端部以外的部分相比成形收缩稍小(严格来说，越朝向周向的端部，则成形收缩越减小)。其结果是，如果腔室的径向的宽度(与滑动轴承的厚度对应的长度)无论腔室的周向的位置如何都恒定，则制造的滑动轴承的周向的两端部的厚度比周向的两端部以外的部分的厚度稍大。
另一方面，在专利文献1记载那样的带轮结构体中，滑动轴承例如以稍扩径的状态成为内周面与内旋转体紧贴的状态。在该情况下，在外旋转体与内旋转体进行相对旋转时，主要是滑动轴承和外旋转体滑动，在滑动轴承与外旋转体之间能够形成基准尺寸为0.1mm左右的间隙(以下设为“滑动间隙”)。并且，当在带轮结构体的外旋转体卷挂带时，外旋转体的从带被施加力的部分被朝向滑动轴承压紧。因此，在外旋转体的从带被施加力的部分，滑动间隙缩窄而大致成为0。此时，相对于外旋转体的旋转轴而外旋转体的从带被施加力的部分和相反侧的从带未被施加力的部分的滑动间隙变宽(例如成为0.2mm左右)。
在该情况下，如上所述，如果开口环状的滑动轴承的周向的两端部的直径比周向的两端部以外的部分的直径增大，则每当滑动轴承的周向的两端部到达与外旋转体的从带被施加力的部分相对的位置时(周期性地)，滑动轴承以扩宽外旋转体与内旋转体的间隙的方式对外旋转体向径向的外侧施加力。由此，外旋转体振动，可能会产生异常噪声。
本发明的目的在于提供一种能够抑制由于从滑动轴承被施加的力而外旋转体或内旋转体振动从而产生异常噪声的情况的带轮结构体、构成带轮结构体的滑动轴承及构成带轮结构体的滑动轴承的制造方法。
用于解决课题的方案
本发明的第一方案的带轮结构体具备：筒状的外旋转体，卷挂有带，通过从所述带赋予的转矩而以旋转轴为中心旋转；内旋转体，设置在所述外旋转体的径向内侧，能够以所述旋转轴为中心相对于所述外旋转体相对旋转；及一对轴承，在沿所述旋转轴的轴向的一端侧及另一端侧分别介于所述外旋转体与所述内旋转体之间，将所述外旋转体与所述内旋转体连结成能够相对旋转，所述一对轴承中的一个轴承为滑动轴承，另一个轴承为滚动轴承，所述滑动轴承由热塑性树脂构成，形成为开口环状，所述滑动轴承的周向的两端部的厚度比所述滑动轴承的厚度的基准尺寸小。即，所述滑动轴承具有厚度比所述滑动轴承的厚度的基准尺寸小的周向的两端部。
根据本构成，形成为开口环状的由热塑性树脂构成的滑动轴承的周向的两端部的厚度比滑动轴承的厚度的基准尺寸小，因此以扩宽外旋转体与内旋转体的间隙的方式从滑动轴承向外旋转体或内旋转体周期性地施加力，由此能够防止在外旋转体或内旋转体产生振动而产生异常噪声的情况。
本发明的第二方案的带轮结构体以第一方案的带轮结构体为基础，其中，在所述滑动轴承扩径的状态下所述滑动轴承的内周面与所述内旋转体接触，从而所述滑动轴承利用缩径方向的自我弹性恢复力而紧贴于所述内旋转体，所述滑动轴承的内周面的直径在周向的整周上恒定，所述滑动轴承的周向的两端部的外周面成为以越朝向周向的各端则越朝向径向的内侧的方式延伸的倒角部。
根据本构成，能够使滑动轴承的周向的两端部的厚度比滑动轴承的周向的两端部以外的部分的厚度小，并提高滑动轴承的内周面与内旋转体的紧贴性。
本发明的第三方案的滑动轴承构成带轮结构体，所述带轮结构体具备：筒状的外旋转体，卷挂有带，通过从所述带赋予的转矩而以旋转轴为中心旋转；内旋转体，设置在所述外旋转体的径向内侧，能够以所述旋转轴为中心相对于所述外旋转体相对旋转；及一对轴承，在沿所述旋转轴的轴向的一端侧及另一端侧分别介于所述外旋转体与所述内旋转体之间，将所述外旋转体与所述内旋转体连结成能够相对旋转，所述一对轴承中的一个轴承为滑动轴承，另一个轴承为滚动轴承，其中，所述滑动轴承由热塑性树脂构成，所述滑动轴承形成为开口环状，所述滑动轴承的周向的两端部的厚度比所述滑动轴承的厚度的基准尺寸小。即，所述滑动轴承具有厚度比所述滑动轴承的厚度的基准尺寸小的周向的两端部。
根据本构成，形成为开口环状的由热塑性树脂构成的滑动轴承的周向的两端部的厚度比滑动轴承的厚度的基准尺寸小，因此以扩宽外旋转体与内旋转体的间隙的方式从滑动轴承向外旋转体或内旋转体周期性地施加力，由此能够防止在外旋转体或内旋转体产生振动而产生异常噪声的情况。
本发明的第四方案的滑动轴承以第三方案的滑动轴承为基础，其中，在所述滑动轴承扩径的状态下所述滑动轴承的内周面与所述内旋转体接触，从而所述滑动轴承利用缩径方向的自我弹性恢复力而紧贴于所述内旋转体，所述内周面的直径在周向的整周上恒定，周向的两端部的外周面成为以越朝向周向的各端而越朝向径向的内侧的方式延伸的倒角部。
根据本构成，能够使滑动轴承的周向的两端部的厚度比滑动轴承的周向的两端部以外的部分的厚度小，并提高滑动轴承的内周面与内旋转体的紧贴性。
本发明的第五方案的滑动轴承的制造方法中，所述滑动轴承构成带轮结构体，所述带轮结构体具备：筒状的外旋转体，卷挂有带，通过从所述带赋予的转矩而以旋转轴为中心旋转；内旋转体，设置在所述外旋转体的径向内侧，能够以所述旋转轴为中心相对于所述外旋转体相对旋转；及一对轴承，在沿所述旋转轴的轴向的一端侧及另一端侧分别介于所述外旋转体与所述内旋转体之间，将所述外旋转体与所述内旋转体连结成能够相对旋转，所述一对轴承中的一个轴承为开口环状的滑动轴承，另一个轴承为滚动轴承，其中，使用具有开口环状的腔室的模具，对热塑性树脂进行注塑成形，从而制造所述滑动轴承，所述腔室的周向的两端部的径向的宽度比所述腔室的径向的宽度的基准尺寸窄。即，所述腔室具有宽度比所述腔室的径向的宽度的基准尺寸小的周向的两端部。
根据本构成，能够制造出由热塑性树脂构成，形成为开口环状，周向的两端部的厚度比滑动轴承的厚度的基准尺寸小的滑动轴承。
本发明的第六方案的滑动轴承的制造方法以第五方案的滑动轴承的制造方法为基础，其中，所述腔室的径向的内侧的壁面的直径在周向的整周上恒定，在所述腔室的周向的两端部，所述腔室的径向上的外侧的壁面以越朝向所述周向的各端而越朝向所述径向的内侧的方式延伸。
根据本构成，能够制造出内周面在周向的整周上直径恒定、且周向的两端部的外周面成为以越朝向周向的各端而越朝向径向的内侧的方式延伸的倒角部的滑动轴承。
发明效果
根据本发明，以扩宽外旋转体与内旋转体的间隙的方式从滑动轴承向外旋转体或内旋转体周期性地施加力，由此能够防止在外旋转体或内旋转体产生振动而产生异常噪声的情况。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的带轮结构体、通过带轮结构体的旋转轴且沿着与该旋转轴平行的方向的剖视图。
图2是图1的沿II-II线的剖视图。
图3是图2的III部放大图。
图4是用于制造滑动轴承的注塑成形模具的通过两个腔室的中心的平面处的剖视图。
图5(a)是图4的VA-VA线剖视图，图5(b)是图5(a)的VB部的放大图。
图6(a)是表示在注塑成形模具填充有合成树脂材料的状态的图，图6(b)是表示将针状浇口从滑动轴承分开的状态的图。
图7是表示从腔室拔出滑动轴承的状态的图。
图8(a)是实施例的滑动轴承的周向的端部的与轴向正交的剖视图，图8(b)是比较例的滑动轴承的周向的端部的与轴向正交的剖视图，图8(c)是参考例的滑动轴承的周向的端部的与轴向正交的剖视图。
图9是空转试验机的概略构成图。
图10(a)是变形例1的相当于图3的图，图10(b)是变形例2的相当于图3的图。
具体实施方式
<带轮结构体的结构>
图1所示的本发明的实施方式的带轮结构体1例如在汽车的辅机驱动系统中安装于交流发电机的驱动轴S。辅机驱动系统包括：在发动机的曲轴安装的驱动带轮；对交流发电机等辅机进行驱动的从动带轮及带轮结构体1；及卷绕于上述带轮及带轮结构体1的带B。曲轴的旋转经由带B向从动带轮及带轮结构体1传递，由此来驱动交流发电机等辅机。伴随着曲轴的旋转速度根据发动机的燃烧而变动的情况，带B的走带速度也变动。
如图1、图2所示，带轮结构体1包括外旋转体2、内旋转体3、受扭螺旋弹簧4(以下，仅称为“弹簧4”)、端盖5、由滑动轴承6及滚动轴承7构成的一对轴承6、7。
外旋转体2及内旋转体3都为大致圆筒状，具有相同的旋转轴A(带轮结构体1的旋转轴，以下，仅称为“旋转轴A”)。旋转轴A沿着图1的左右方向(轴向)延伸。而且，以下，将图1的右侧称为轴向的一端侧，将图1的左侧称为轴向的另一端侧。
在外旋转体2的外周面卷绕带B。
内旋转体3设置在外旋转体2的内侧，能够相对于外旋转体2相对旋转。内旋转体3具有：供交流发电机的驱动轴S嵌合的筒主体3a；在筒主体3a的另一端的外侧配置的外筒部3b；及将筒主体3a的另一端与外筒部3b的另一端连结的圆环板部3c。驱动轴S与筒主体3a的内周面的螺纹槽螺合。
弹簧4配置在外旋转体2与内旋转体3之间。具体而言，弹簧4收容在空间U内，空间U由外旋转体2的内周面及内旋转体3的外筒部3b的内周面、内旋转体3的筒主体3a的外周面、内旋转体3的圆环板部3c划定且处于比滚动轴承7靠另一端侧的位置。弹簧4由截面为正方形形状的线材(例如，弹簧用油回火钢丝(遵照JISG3560：1994)等)构成，为左旋(从弹簧4的另一端朝向一端为逆时针旋转)。
在空间U封入有润滑脂等润滑剂。润滑剂在带轮结构体1的组装时，以膏剂状的块的状态向空间U投入。投入量为例如0.2g左右。当使带轮结构体1动作时，由于空间U的温度上升或剪切发热(摩擦热)而润滑剂的粘度下降，润滑剂向空间U整体扩散。
端盖5配置在外旋转体2及内旋转体3的另一端。
一对轴承6、7在一端侧及另一端侧分别介于外旋转体2与内旋转体3之间。具体而言，在外旋转体2的另一端侧的内周面与内旋转体3的外筒部3b的外周面之间的间隙(以下称为“筒状间隙”)夹有滑动轴承6。在外旋转体2的一端侧的内周面与内旋转体3的筒主体3a的一端侧的外周面之间夹有滚动轴承7。利用一对轴承6、7，将外旋转体2及内旋转体3以能够相对旋转的方式连结。外旋转体2及内旋转体3在从另一端朝向一端的方向观察时顺时针(图2的箭头方向。以下，称为“正方向”)地旋转。
滑动轴承6为开口环状的构件，在滑动轴承6的周向的两端部之间存在间隙。滑动轴承6由洛氏R硬度标度(遵照JIS K7202-2：2001)为80～130的硬质的热塑性树脂形成。具体而言，滑动轴承6由聚缩醛树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚酯(聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等)、氟树脂、聚苯硫醚、聚砜、非晶态聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚醚酮类、液晶聚合物、聚酰胺酰亚胺、热塑性聚酰亚胺类、间规(syndio)型聚苯乙烯、烯烃系树脂(聚乙烯、聚丙烯等)、苯乙烯系树脂(ABS树脂、聚苯乙烯等)、聚氯乙烯、偏二氯乙烯系树脂、甲基丙烯酸树脂、聚乙烯醇、苯乙烯系嵌段共聚物树脂等形成。但是，从低摩擦滑动性、耐磨损性等的观点出发，滑动轴承6更优选由这些材料中的聚缩醛树脂及聚酰胺树脂形成。而且，滑动轴承6的基于洛氏R硬度标度的硬度更优选为85～125左右。
另外，滑动轴承6可以是由一种树脂组成物形成的一层的结构，也可以是由两种以上的树脂组成物形成的两层以上的结构。但是，从制造成本的观点出发，滑动轴承6更优选设为由一种树脂组成物形成的一层的结构。
滑动轴承6以稍扩径的状态装配于内旋转体3的外筒部3b的外周面，滑动轴承6的内周面6a通过自我弹性恢复力而紧贴于外筒部3b的外周面。而且，滑动轴承6的内周面6a在其整周上直径大致恒定，内周面6a的整周紧贴于外筒部3b的外周面。在外筒部3b的外周面中的滑动轴承6的两侧设有防止滑动轴承6的脱落的突起。滑动轴承6在该突起之间能够微小地沿轴向移动。
在滑动轴承6的外周面6b与外旋转体2的内周面之间存在例如0.1mm左右的间隙R(滑动间隙)。被封入空间U的润滑剂进入间隙R，由此能抑制滑动轴承6的摩擦面(滑动轴承6的与外旋转体2接触的接触面)的磨损。需要说明的是，润滑剂几乎不会从该间隙向另一端侧漏出。
另外，滑动轴承6的外周面6b在滑动轴承6的周向的两端部成为以越朝向各端而直径越减小的方式延伸的倒角部6b1。由此，滑动轴承6的外周面6b的周向的两端部的直径比滑动轴承6的外周面6b的周向的两端部以外的部分的直径小。并且，由于该情况和如上所述滑动轴承6的内周面6a的直径在整周上大致恒定的情况，从而滑动轴承6的周向的两端部的厚度(径向的宽度)比周向的两端部以外的部分的厚度(径向的宽度)小。即，滑动轴承6的周向的两端部的厚度比滑动轴承6的厚度的基准尺寸小。换言之，滑动轴承6具有：具有大致恒定的厚度的主部；厚度比主部薄的两端部。而且，滑动轴承6不具有局部性地厚的部分。需要说明的是，滑动轴承6的厚度的基准尺寸是指滑动轴承6的厚度的设计基准尺寸，例如在后述的实施例的情况下为2mm。
滚动轴承7是接触密封式的密闭型球轴承，具有：在外旋转体2的内周面固定的外圈7a；在内旋转体3的筒主体3a的外周面固定的内圈7b；在外圈7a与内圈7b之间配置成滚动自如的多个球(滚动体)7c；在多个球7c的轴向两侧配置的环状的接触密封构件7d。在滚动轴承7的内部封入有润滑脂等润滑剂(例如，与封入于空间U的润滑剂相同的润滑剂)，由此能抑制滚动轴承7的摩擦面(球7c的与外圈7a及/或内圈7b接触的接触面)的磨损。
外旋转体2的内径从另一端朝向一端而以两级减小。将最小的内径部分的外旋转体2的内周面称为压接面2a，将第二小的内径部分的外旋转体2的内周面称为环状面2b。压接面2a处的外旋转体2的内径比内旋转体3的外筒部3b的内径小。环状面2b处的外旋转体2的内径等于或大于内旋转体3的外筒部3b的内径。
内旋转体3的筒主体3a在另一端侧外径变大。将该部分的内旋转体3的筒主体3a的外周面称为接触面3ax。
弹簧4具有：在一端侧与外旋转体2接触的一端侧区域4a；在另一端侧与内旋转体3接触的另一端侧区域4b；在一端侧区域4a及另一端侧区域4b之间与外旋转体2及内旋转体3都不接触的中区域4c。一端侧区域4a及另一端侧区域4b分别称为从弹簧4的一端及另一端至半周以上(绕旋转轴为180°以上)的区域。而且，将另一端侧区域4b中的从弹簧4的另一端绕旋转轴分离了90°的位置附近称为第二区域4b2，将比第二区域4b2靠另一端侧的部分称为第一区域4b1，将其余的部分称为第三区域4b3(参照图2)。
弹簧4在未受到外力的状态下在全长上直径恒定，此时的弹簧4的外径比环状面2b的外旋转体2的内径小，且比压接面2a的外旋转体2的内径大。弹簧4以一端侧区域4a缩径的状态收容于空间U。
弹簧4在未向带轮结构体1赋予外力的状态(即，带轮结构体1停止的状态)下沿轴向被压缩。此时，弹簧4的一端侧区域4a的外周面通过弹簧4的扩径方向的自我弹性恢复力而被压紧于压接面2a，弹簧4的另一端侧区域4b以稍扩径的状态与接触面3ax接触。即，弹簧4的另一端侧区域4b的内周面通过弹簧4的缩径方向的自我弹性恢复力而被压紧于接触面3ax。
如图2所示，在内旋转体3的另一端部分形成有与弹簧4的另一端面4bx相对的抵接面3d。而且，在外筒部3b的内周面设有突起3e，该突起3e向外筒部3b的径向内侧突出而与另一端侧区域4b的外周面相对。突起3e与第二区域4b2相对。
在弹簧4的另一端侧区域4b的内周面与接触面3ax接触的状态下，在弹簧4的另一端侧区域4b的外周面与内旋转体3的外筒部3b的内周面之间形成间隙。而且，在外旋转体2的环状面2b与弹簧4的外周面之间形成有间隙。在本实施方式中，在未向带轮结构体1赋予外力的状态下，如图2所示，受扭螺旋弹簧4的外周面与突起3e相互分离，在两者之间形成有间隙，但是也可以相互接触。
<带轮结构体的动作>
在此，说明带轮结构体1的动作。
首先，说明外旋转体2的旋转速度比内旋转体3的旋转速度增大的情况(即，外旋转体2加速的情况)。
在该情况下，外旋转体2相对于内旋转体3而向正方向(图2的箭头方向)相对旋转。伴随着外旋转体2的相对旋转而弹簧4的一端侧区域4a与压接面2a一起移动，相对于内旋转体3相对旋转。由此，弹簧4向扩径方向扭转。弹簧4的一端侧区域4a的对于压接面2a的压接力随着弹簧4的扩径方向的扭转角度的变大而增大。第二区域4b2最容易受到扭转应力，当弹簧4的扩径方向的扭转角度增大时，从接触面3ax分离。此时，第一区域4b1及第三区域4b3与接触面3ax压接。在第二区域4b2从接触面3ax分离的大致同时，或者弹簧4的扩径方向的扭转角度进一步增大时，第二区域4b2的外周面与突起3e抵接。通过第二区域4b2的外周面与突起3e抵接而限制另一端侧区域4b的扩径方向的变形，扭转应力向弹簧4的另一端侧区域4b以外的部分分散，特别是作用在弹簧4的一端侧区域4a的扭转应力增加。由此，作用于弹簧4的各部的扭转应力之差减少，在弹簧4整体能够吸收应变能，因此能够防止弹簧4的局部性的疲劳破坏。
另外，第三区域4b3对于接触面3ax的压接力随着弹簧4的扩径方向的扭转角度的变大而下降。在第二区域4b2与突起3e抵接的同时或者弹簧4的扩径方向的扭转角度进一步增大时，第三区域4b3对于接触面3ax的压接力大致成为0。将此时的弹簧4的扩径方向的扭转角度设为θ1(例如，θ1＝3°)。当弹簧4的扩径方向的扭转角度超过θ1时，第三区域4b3向扩径方向变形，由此从接触面3ax分离。然而，在第三区域4b3与第二区域4b2的交界附近，弹簧4未弯曲(弯折)，另一端侧区域4b维持为圆弧状。即，另一端侧区域4b维持为相对于突起3e容易滑动的形状。因此，如果弹簧4的扩径方向的扭转角度增大而作用于另一端侧区域4b的扭转应力增加，则另一端侧区域4b克服第二区域4b2对于突起3e的压接力及第一区域4b1对于接触面3ax的压接力而相对于突起3e及接触面3ax沿外旋转体2的周向滑动。并且，另一端面4bx按压抵接面3d，由此能够在外旋转体2与内旋转体3之间可靠地传递转矩。
需要说明的是，在弹簧4的扩径方向的扭转角度为θ1以上且小于θ2(例如，θ2＝45°)的情况下，第三区域4b3从接触面3ax分离且未与内旋转体3的外筒部3b的内周面接触，第二区域4b2被压接于突起3e。因此，在该情况下，与弹簧4的扩径方向的扭转角度小于θ1的情况相比，弹簧4的有效匝数大，弹簧常数小。而且，当弹簧4的扩径方向的扭转角度成为θ2时，通过弹簧4的中区域4c的外周面与环状面2b抵接、或者弹簧4的扩径方向的扭转角度到达极限，而限制弹簧4的在扩径方向上的进一步的变形，外旋转体2及内旋转体3一体旋转。由此，能够防止弹簧的扩径方向的变形引起的破损。
接下来，说明外旋转体2的旋转速度比内旋转体3的旋转速度减小的情况(即，外旋转体2减速的情况)。
在该情况下，外旋转体2相对于内旋转体3向反方向(与图2的箭头方向相反的方向)相对旋转。伴随着外旋转体2的相对旋转而弹簧4的一端侧区域4a与压接面2a一起移动，相对于内旋转体3相对旋转。由此，弹簧4向缩径方向扭转。在弹簧4的缩径方向的扭转角度小于θ3(例如，θ3＝10°)的情况下，一端侧区域4a对于压接面2a的压接力虽然比扭转角度为0的情况稍下降，但是一端侧区域4a与压接面2a压接。而且，另一端侧区域4b对于接触面3ax的压接力比扭转角度为0的情况稍增大。在弹簧4的缩径方向的扭转角度为θ3以上的情况下，一端侧区域4a对于压接面2a的压接力大致成为0，一端侧区域4a相对于压接面2a沿外旋转体2的周向滑动。因此，在外旋转体2与内旋转体3之间不传递转矩。
这样，弹簧4在内旋转体3相对于外旋转体2向正方向相对旋转时与外旋转体2及内旋转体3分别卡合而在外旋转体2与内旋转体3之间传递转矩，另一方面，在内旋转体3相对于外旋转体2向反方向相对旋转时相对于外旋转体2及内旋转体3中的至少一方(在本实施方式中，为压接面2a)滑动(在本实施方式中，沿外旋转体2的周向滑动)而在外旋转体2与内旋转体3之间不传递转矩。而且，带轮结构体1构成为通过弹簧4的扩径或缩径而在外旋转体2与内旋转体3之间传递或切断转矩。
<滑动轴承的制造方法>
接下来，说明构成带轮结构体1的滑动轴承6的制造方法。滑动轴承6使用图4、图5所示那样的注塑成形机(未图示)及模具(注塑成形模具)50并利用注塑成形法来制造。模具50能够一次制造四个滑动轴承6。模具50具备三张长方体形状的模板51～53、支承构件54、推顶板55、多个推顶销56、间隔件57。
在模板51的上端部形成有与四个滑动轴承6对应的四个腔室51a。四个腔室51a沿着相互正交的第一方向(图5(a)的左右方向)及第二方向(图5(a)的上下方向)排列各两个。腔室51a形成为开口环状。而且，腔室51a的径向的内侧的内壁面51a1在整周上直径大致恒定。而且，腔室51a的径向的外侧的内壁面51a2在周向的两端部随着朝向周向的各端而直径逐渐减小。由此，腔室51a在周向的两端部以外的部分，径向的宽度(与滑动轴承6的厚度对应的长度)大致恒定。此外，腔室51a的周向的两端部的径向的宽度(与滑动轴承6的厚度对应的长度)比周向的两端部以外的部分的径向的宽度(与滑动轴承6的厚度对应的长度)小。即，腔室51a的周向的两端部的径向的宽度比腔室51a的径向的宽度的基准尺寸小。
另外，在模板51中，在与各腔室51a上下重叠的部分分别形成有沿上下方向延伸的多个插通孔51b。插通孔51b的上端向腔室51a开口，下端向模板51的下表面开口。从下方将推顶销56插通于各插通孔51b。
模板52配置于模板51的上表面。在模板52形成有四个针状浇口52a和浇道52b。针状浇口52a形成于模板52的下端部，成为越朝向下侧(模板53侧)而直径越变小的尖细形状。四个针状浇口52a对应于四个腔室51a，其下端部与对应的腔室51a的周向的一方的端部连接。
浇道52b从模板52的上表面的中央部向第一方向的两侧延伸，在第一方向的两端部分别向第二方向的两侧延伸。此外，浇道52b从向第二方向延伸的部分的各前端部向下方延伸，与针状浇口52a的上端部连接。
模板53配置于模板52的上表面。在模板53形成有直浇道53a。直浇道53a形成于模板53的中央部，将模板53沿上下方向贯通，在其下端与浇道52b的沿第一方向延伸的部分的中央部连接。而且，在模板53的形成有直浇道53a的部分的上表面形成凹部53b。凹部53b是如后所述在填充热塑性树脂时用于配置管嘴59的部分。
支承构件54配置在模板51的下方。在支承构件54与模板51之间夹有间隔件57，由此，在支承构件54与模板51之间形成空间K。推顶板55收容于空间K内，由支承构件54支承。在推顶板55固定有多个推顶销56。而且，在支承构件54的与推顶板55的中央部在上下重叠的部分形成有贯通孔54a。
并且，为了使用模具(注塑成形模具)50制造滑动轴承6，首先，如图6(a)所示，将与未图示的增塑缸连接的管嘴59配置在凹部53b上，通过增塑缸使热增塑(加热熔融)后的热塑性树脂从管嘴59向直浇道53a流入，由此向直浇道53a、浇道52b、针状浇口52a、腔室51a填充热塑性树脂。然后，使填充的热塑性树脂冷却固化。
接下来，如图6(b)所示，使模板52、53向上方移动而从模板51分离。此时，模板52具有针状浇口52a，因此针状浇口52a内的热塑性树脂被从腔室51a内的热塑性树脂(滑动轴承6)分开。并且，然后，如图7所示，利用穿过贯通孔54a的杆T(注塑成形机具备的推顶机构)将推顶板55推起，由此将多个推顶销56推起，将滑动轴承6从腔室51a拔出。然后，使滑动轴承6冷却至不成形收缩为止(例如成为室温为止)。
<效果>
在此，如上所述，在将树脂组成物注塑填充到开口环状的腔室51a内时，腔室51a的周向两端部(树脂流动方向末端部)的填充压力(内部压力)比腔室51a的周向两端部以外的部分的填充压力(内部压力)稍高。因此，制造的滑动轴承6的周向的两端部与周向的两端部以外的部分相比成形收缩稍小。严格来说，越朝向周向的端部而成形收缩越小。因此，与本实施方式不同，腔室的径向的宽度(与滑动轴承的厚度对应的长度)无论腔室的周向的位置如何都恒定(腔室的径向内侧及外侧的壁面的直径恒定)时，制造的滑动轴承的周向的两端部与周向的两端部以外的部分相比厚度稍变大。
另一方面，当向带轮结构体1的外旋转体2卷挂带B时，外旋转体2的从带B被施加力的部分被朝向滑动轴承6压紧。因此，在外旋转体2的从带B被施加力的部分，滑动间隙缩窄而大致成为0。此时，相对于旋转轴A，外旋转体2的从带B被施加力的部分与相反侧的从带B未被施加力的部分的滑动间隙变宽(例如成为0.2mm左右)。
在该情况下，与本实施方式不同，如果滑动轴承的周向的两端部的厚度比周向的两端部以外的部分的厚度大，则每当滑动轴承的周向的两端部(厚度大的部分)到达与外旋转体的从带被施加力的部分相对的位置时(周期性地)，滑动轴承以扩宽外旋转体与内旋转体的间隙的方式对于外旋转体向径向的外侧施加力。由此，外旋转体振动，可能会产生异常噪声。
相对于此，在本实施方式中，腔室51a的周向的两端部以外的部分的径向的宽度大致恒定。而且，腔室51a的周向的两端部的径向的宽度比腔室51a的周向的两端部以外的部分的径向的宽度短。由此，如上所述，在滑动轴承6的制造时，即使滑动轴承6的周向的两端部与周向的两端部以外的部分相比成形收缩稍小，制造的滑动轴承6的周向的两端部的厚度也比周向的两端部以外的部分的厚度小。因此，即使滑动轴承6的周向的两端部到达与外旋转体2的从带B被施加力的部分相对的位置，滑动轴承6也不会以扩宽外旋转体2与内旋转体3的间隙的方式对外旋转体2向径向的外侧施加力。由此，能够防止外旋转体振动而产生异常噪声的情况。
另外，在本实施方式中，使滑动轴承6的内周面6a的直径在周向的整周为恒定，在滑动轴承6的外周面6b的周向的两端部形成有以越朝向周向的各端而越朝向径向的内侧的方式延伸的倒角部6b1。由此，能够使滑动轴承6的周向的两端部的厚度比周向的两端部以外的部分的厚度减小，并提高滑动轴承6的内周面6a对于内旋转体3的紧贴性。
需要说明的是，在滑动轴承6未形成该倒角部6b1的情况下，可认为具有厚度比周向的两端部以外的部分的厚度大的部分的周向的两端部的长度范围(从周向的端面起的沿周向的长度范围)、以及为了使周向的两端部的厚度比周向的两端部以外的部分的厚度小而形成的倒角部6b1的长度范围(从周向的端面起的沿周向的长度范围)根据滑动轴承的材质(热塑性树脂的种类)或截面尺寸(周向的两端部以外的部分的厚度、内径)、以及制造条件(注塑成形条件等)等而变化。由此，上述的长度范围根据上述的滑动轴承的材质、截面尺寸、以及制造条件等而适当设定。倒角部6b1的长度可以是例如与滑动轴承6的厚度(基准尺寸)相同程度的长度，也可以形成于例如距滑动轴承6的周向的两端面小于2mm的范围。
实施例
接下来，说明本发明的实施例。
实施例、比较例及参考例是使用互不相同的形状的滑动轴承形成与本实施方式的带轮结构体1对应的带轮结构体的例子。在实施例、比较例及参考例中，分别使用图8(a)～(c)所示的滑动轴承6A～6C形成带轮结构体。
表1表示实施例、比较例及参考例中的滑动轴承6A～6C的各部分的厚度。表1的X＝0、1、2分别指距滑动轴承的周向的端面为0mm、1mm、2mm的位置，在表1中，表示这三个位置的滑动轴承的厚度和滑动轴承的周向的两端部(位于距周向的两端面小于2mm的范围的部分)处的厚度的最大值。在实施例、比较例及参考例中，滑动轴承的厚度的基准尺寸都为2.00mm。图8(a)～(c)分别示出的单点划线表示该基准尺寸的各个滑动轴承的轮廓线。
[表1]
表1
实施例的滑动轴承6A对应于本实施方式的滑动轴承6。即，如图8(a)所示，滑动轴承6A在周向的两端部的外周面6b形成有倒角部6b1，该倒角部61b形成于距周向的两端面为2mm的范围。因此，滑动轴承6A的周向的两端部(位于距周向的两端面小于2mm的范围的部分)的厚度比周向的两端部以外的部分的厚度减小(在周向上越朝向各端而厚度越逐渐减小)。
如图8(b)所示，比较例的滑动轴承6B的周向的两端部的厚度比周向的两端部以外的部分的厚度增大。
如图8(c)所示，参考例的滑动轴承6C的厚度在周向的整周上大致恒定。需要说明的是，在表2中，滑动轴承6C的厚度存在偏差(成为1.98～2.01)是如后所述进行了研磨加工时的误差。
另外，实施例、比较例及参考例的滑动轴承6A～6C的周向的两端部以外的厚度为2.00mm。而且，滑动轴承6A～6C的周向的两端部以外的部分的内径为55mm。而且，滑动轴承6A～6C的轴向的长度为6mm。而且，在实施例、比较例及参考例中，卷挂带之前的状态的筒状间隙为2.1mm，滑动间隙为0.1mm。
另外，在实施例、比较例及参考例中，滑动轴承由洛氏R硬度标度为114的聚缩醛树脂(商品名“BESTAL-G”(三之星机带株式会社制))构成。而且，在实施例、比较例及参考例中，使用图5(a)那样的具有四个腔室的相同模具(注塑成形模具)进行了滑动轴承的制造。但是，在上述的滑动轴承的制造所使用的模具中，与图5(a)所示的模具不同，使用了模板的腔室的径向的宽度包含周向的两端部的部分成为模具镶块的结构。在比较例及参考例中，将模具镶块设为腔室的周向的两端部的宽度与腔室的两端部以外的部分相同且恒定。而且，在参考例中，将模具镶块设为与比较例相同而制造滑动轴承，然后，实施研磨加工，由此在周向的整周而厚度大致成为恒定。而且，在实施例中，将模具镶块设为与倒角部的形状对应的结构而进行了滑动轴承的制造。
另外，为了使滑动轴承的周向的端部的形状以外的条件相同而在实施例、比较例及参考例中，使用由上述四个腔室中的相同腔室形成的滑动轴承形成了带轮结构体。
需要说明的是，在实施例、比较例及参考例中，确认了通过上述那样的注塑成形法，能高再现性地制造各部分的厚度成为表1记载的厚度的滑动轴承的情况，而且使用具有表1记载的厚度的滑动轴承6A～6C形成了带轮结构体。
另外，注塑成形时的树脂的温度在增塑缸后部(与管嘴相反侧的部分)为170℃左右，在增塑缸前部(管嘴侧的部分)为200℃左右，在管嘴部为210℃左右。而且，模具的温度为70℃左右。而且，树脂的注塑压力为80MPa左右，树脂的注塑速度为30mm/秒左右。而且，成形收缩率为约2％。
并且，使用实施例、比较例及参考例的供试体(带轮结构体)形成图9所示那样的空转试验机80，使该空转试验机80工作而进行了异常噪声的产生的有无的评价。空转试验机80包括交流发电机81、在交流发电机81的驱动轴S安装的供试体(带轮结构体)1x、曲轴带轮83、卷绕于曲轴带轮83和供试体1x的多楔带84、与曲轴带轮83同轴地固定的正时带轮85、电动机86、与电动机86的驱动轴连结的正时带轮87、及卷绕于正时带轮85、87的正时带88。而且，将包含交流发电机81、供试体1x、曲轴带轮83及多楔带84的空间设为恒温槽82，将气氛温度保持为恒定。
另外，在进行了上述评价时，空转试验机80的曲轴带轮83的转速为约700rpm，交流发电机81(辅机)及试供体1x的转速为约1500rpm。而且，上述的转速的变动率为10％左右。而且，将交流发电机81(辅机)及试供体1x的表面温度设为约130℃(将恒温槽82保持为与实机的空转状态相同的130℃)。而且，在实施例、比较例及参考例中，使空转试验机80进行了约20分钟的惯性运转之后，运转约3分钟而进行了测定。而且，此时的带张力为300N/条左右。
关于实施例、比较例及参考例，分别进行了外旋转体的径向的振动幅度、交流发电机81的振动加速度、及异常噪声的产生的有无的评价。表2示出其结果。
[表2]
表2
外旋转体的径向的振动幅度是滑动轴承的周向的两端部处于与外旋转体的带的卷挂部分相对的位置时与处于从该位置以旋转轴为中心旋转了180°的位置时的、外旋转体的径向的位置的偏离量。表2所示的是在未使空转试验机工作的状态下使用位移计(度盘式指示器)进行了测定的测定结果。
关于交流发电机81的振动加速度，将加速度传感器固定于交流发电机的外表面(径向内侧)，进行了测定。这样可认为是因为，在外旋转体沿径向振动时，外旋转体的振动经由交流发电机轴而向与带轮结构体连接的交流发电机传导，由此，覆盖交流发电机主体部的壳体共振，该壳体成为扬声器的替代而产生异常噪声。
在异常噪声的产生的有无的评价中，通过没有听觉障碍的5名评价者，以在参考例的情况下产生的声音为基准，判定了是否能够听见除此以外的异常噪声。具体而言，在使空转试验机如上所述工作时，判定了在从交流发电机向后方(带轮结构体的相反侧)分离了2m的位置处，通过评价者的听觉是否能够听见异常噪声。
并且，在5名全部未听见异常噪声的情况下，将评价设为○。而且，在由5名中的2名以下(未过半数)的评价者听见异常噪声的情况下，将评价设为△。而且，在由5名中的3名以上(过半数以上)的评价者听见异常噪声的情况下，将评价设为×。需要说明的是，在该评价中，以参考例为基准，因此关于参考例没有示出评价结果。而且，从表2可知，评价为△的例子不存在。
并且，从表2的结果可知，如果为实施例那样，在滑动轴承中，周向的两端部以外的部分的厚度大致恒定，周向的两端部的厚度比周向的两端部以外的部分的厚度小，则与比较例那样在滑动轴承中周向的两端部具有厚度比周向的两端部以外的部分大的部分的情况相比，外旋转体(交流发电机)的振动加速度小，外旋转体的振动引起的异常噪声难以产生。
另外，在比较例中，与实施例及参考例相比，外旋转体的径向的振动幅度增大。由此，能够确认到当外旋转体的径向的振动幅度增大时，上述异常噪声容易产生。而且，在比较例中，与实施例及参考例相比交流发电机的振动加速度升高。由此，如上所述，能够确认到由于交流发电机的共振而容易产生异常噪声的情况。
以上，说明了本发明的优选的实施方式，但是本发明并不局限于上述的实施方式，只要是记载在权利要求书中就可以进行各种变更。
滑动轴承并不局限于内周面的直径在整周恒定且在周向的两端部的外周面形成有倒角部的情况。在变形例1中，如图10(a)所示，滑动轴承106的内周面106a的周向的两端部成为越朝向各端则直径越大的倒角部106a1。而且，滑动轴承106的外周面106b的直径大致恒定。
在变形例2中，如图10(b)所示，滑动轴承116的内周面116a的周向的两端部成为越朝向各端则直径越变大的倒角部116a1。而且，滑动轴承116的外周面116b的周向的两端部成为越朝向各端则直径越变大的倒角部116b1。
在变形例1、2的情况下，滑动轴承也是周向的两端部以外的部分的厚度大致恒定，周向的两端部的厚度比周向的两端部以外的部分的厚度变小。
另外，滑动轴承并不局限于以扩径的状态紧贴于内旋转体的情况。滑动轴承也可以是以缩径的状态紧贴于外旋转体。而且，在该情况下，如上述的变形例1那样，如果将滑动轴承设为内周面的周向的两端部成为越朝向各端则直径越变大的倒角部且外周面的直径大致恒定的结构，则能够提高滑动轴承与外旋转体的紧贴性。但是，即使在该情况下，也可以与上述的实施方式同样地在滑动轴承的周向的两端部的外周面形成倒角部。而且，也可以与变形例2同样地在滑动轴承的周向的两端部的外周面及内周面这两方形成倒角部。
另外，也并不局限于在滑动轴承的周向的两端部之间存在间隙的情况。也可以是滑动轴承的轴向的两端部相互接触，滑动轴承的周向的两端部之间的间隙几乎不存在。
另外，在带轮结构体中，也可以通过与包含受扭螺旋弹簧的螺旋弹簧式的离合器不同的构成的离合器，在外旋转体与内旋转体之间传递或切断转矩。此外，带轮结构体也可以是在外旋转体与内旋转体之间未设置传递或切断转矩的离合器的结构。即，在带轮结构体中，可以在外旋转体与内旋转体之间始终传递转矩，也可以在外旋转体与内旋转体之间始终切断转矩。
虽然详细地而且参照特定的实施方式地说明了本发明，但是不脱离本发明的主旨和范围而能够施加各种变更或修正的情况对于本领域技术人员来说不言自明。
本申请基于在2018年6月25日提出申请的日本专利申请2018-119639及在2019年6月17日提出申请的日本专利申请2019-111677，其内容作为参照而援引于此。
标号说明
1 带轮结构体
2 外旋转体
3 内旋转体
6a 内周面
6b 外周面
6b1 倒角部
6 滑动轴承
7 滚动轴承
50 注塑成形机
51 模板
51a 腔室
B 带。
Claims (6)
1.一种带轮结构体，具备：
筒状的外旋转体，卷挂有带，通过从所述带赋予的转矩而以旋转轴为中心旋转；
内旋转体，设置在所述外旋转体的径向内侧，能够以所述旋转轴为中心相对于所述外旋转体相对旋转；及
一对轴承，在沿所述旋转轴的轴向的一端侧及另一端侧分别介于所述外旋转体与所述内旋转体之间，将所述外旋转体与所述内旋转体连结成能够相对旋转，
所述一对轴承中的一个轴承为滑动轴承，另一个轴承为滚动轴承，
所述滑动轴承由热塑性树脂构成，形成为开口环状，
所述滑动轴承的周向的两端部的厚度比所述滑动轴承的厚度的基准尺寸小。
2.根据权利要求1所述的带轮结构体，其中，
在所述滑动轴承扩径的状态下所述滑动轴承的内周面与所述内旋转体接触，从而所述滑动轴承利用缩径方向的自我弹性恢复力而紧贴于所述内旋转体，
所述滑动轴承的内周面的直径在周向的整周上恒定，
所述滑动轴承的周向的两端部的外周面成为以越朝向周向的各端则越朝向径向的内侧的方式延伸的倒角部。
3.一种滑动轴承，所述滑动轴承构成带轮结构体，
所述带轮结构体具备：
筒状的外旋转体，卷挂有带，通过从所述带赋予的转矩而以旋转轴为中心旋转；
内旋转体，设置在所述外旋转体的径向内侧，能够以所述旋转轴为中心相对于所述外旋转体相对旋转；及
一对轴承，在沿所述旋转轴的轴向的一端侧及另一端侧分别介于所述外旋转体与所述内旋转体之间，将所述外旋转体与所述内旋转体连结成能够相对旋转，
所述一对轴承中的一个轴承为滑动轴承，另一个轴承为滚动轴承，
其中，
所述滑动轴承由热塑性树脂构成，
所述滑动轴承形成为开口环状，
所述滑动轴承的周向的两端部的厚度比所述滑动轴承的厚度的基准尺寸小。
4.根据权利要求3所述的滑动轴承，其中，
在所述滑动轴承扩径的状态下所述滑动轴承的内周面与所述内旋转体接触，从而所述滑动轴承利用缩径方向的自我弹性恢复力而紧贴于所述内旋转体，
所述内周面的直径在周向的整周上恒定，
周向的两端部的外周面成为以越朝向周向的各端而越朝向径向的内侧的方式延伸的倒角部。
5.一种滑动轴承的制造方法，所述滑动轴承构成带轮结构体，
所述带轮结构体具备：
筒状的外旋转体，卷挂有带，通过从所述带赋予的转矩而以旋转轴为中心旋转；
内旋转体，设置在所述外旋转体的径向内侧，能够以所述旋转轴为中心相对于所述外旋转体相对旋转；及
一对轴承，在沿所述旋转轴的轴向的一端侧及另一端侧分别介于所述外旋转体与所述内旋转体之间，将所述外旋转体与所述内旋转体连结成能够相对旋转，
所述一对轴承中的一个轴承为开口环状的滑动轴承，另一个轴承为滚动轴承，
其中，
使用具有开口环状的腔室的模具，对热塑性树脂进行注塑成形，从而制造所述滑动轴承，
所述腔室的周向的两端部的径向的宽度比所述腔室的径向的宽度的基准尺寸窄。
6.根据权利要求5所述的滑动轴承的制造方法，其中，
在所述滑动轴承扩径的状态下所述滑动轴承的内周面与所述内旋转体接触，从而所述滑动轴承利用缩径方向的自我弹性恢复力而紧贴于所述内旋转体，
所述腔室的径向的内侧的壁面的直径在周向的整周上恒定，
在所述腔室的周向的两端部，所述腔室的径向上的外侧的壁面以越朝向所述周向的各端而越朝向所述径向的内侧的方式延伸。
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