JP2003207032A - 回転体 - Google Patents

回転体

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JP2003207032A JP2002005839A JP2002005839A JP2003207032A JP 2003207032 A JP2003207032 A JP 2003207032A JP 2002005839 A JP2002005839 A JP 2002005839A JP 2002005839 A JP2002005839 A JP 2002005839A JP 2003207032 A JP2003207032 A JP 2003207032A
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泰生 田渕
Akira Kishibuchi
昭 岸淵
Naoki Takahashi
直樹 高橋
Junichi Yano
旬一 矢野
Ryuji Sato
龍二 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂プーリの製造原価低減を図る 【解決手段】 ラジアル転がり軸受３とプーリ本体２と
をインサート成形法にて一体化する。これにより、樹脂
製のプーリ本体２とラジアル転がり軸受３との間に金属
製のインサート金具を配置する必要がないので、プーリ
１の製造原価低減を図ることができる。また、外輪３ａ
の軸方向寸法を内輪３ｃの軸方向寸法より大きくするこ
とにより、ラジアル転がり軸受３とプーリ本体２との接
合面積を増大させて両者２、３の接合強度を増大させる
とともに、ラジアル転がり軸受３の表面積を増大させて
放熱効果を高める。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸受を備える回転
体に関するもので、動力伝達用のプーリに適用して有効
である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】動力伝
達用のプーリとして、例えば特開２００１−２２７６２
０号公報に記載の発明では、インサート成形法により略
円筒状の金具を樹脂製のプーリ本体に一体化している。
【０００３】しかし、金具の内周側には軸受が圧入され
るため、金具の内周側を切削加工等の機械加工にて仕上
げ加工を行う必要があり、プーリの加工工数及び部品点
数の低減を図ることが難しい。
【０００４】本発明は、上記点に鑑み、プーリ等の回転
体の製造原価低減を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、樹脂製の回
転部材（２）と、回転部材（２）の回転中心部に装着さ
れた軸受（３）とを備え、軸受（３）は、インサート成
形法にて回転部材（２）に一体化された外輪（３ａ）、
及び外輪（３ａ）の内周側に転がり接触する転動体（３
ｂ）を有して構成されていることを特徴とする。
【０００６】これにより、軸受（３）と回転部材（２）
とがインサート成形法にて一体化されているので、樹脂
製の回転部材（２）と軸受（３）との間に金属製のイン
サート金具を配置する必要がないので、回転体の製造原
価低減を図ることができる。
【０００７】請求項２に記載の発明では、外輪（３ａ）
の軸方向寸法（Ｌｏ）は、外輪（３ａ）より内側に位置
して転動体（３ｂ）と転がり接触する内輪（３ｃ）の軸
方向寸法（Ｌｉ）より大きいことを特徴とする。
【０００８】これにより、軸受（３）と回転部材（２）
との接合面積を増大させて両者（２、３）の接合強度を
増大させることができるとともに、軸受（３）の表面積
を増大させて放熱効果を高めることができる。
【０００９】請求項３に記載の発明では、外輪（３ａ）
の外周面のうち回転部材（２）との接合面には、凹凸部
（３ｈ）が形成されていることを特徴とする。
【００１０】これにより、軸受（３）と回転部材（２）
とを係合させるように接合することができるので、両者
（２、３）の接合強度を強固なものとすることができ
る。
【００１１】請求項４に記載の発明では、外輪（３ａ）
の肉厚寸法（Ｔｏ）は、内輪（３ｃ）の肉厚寸法（Ｔ
ｉ）より大きいことを特徴とする。
【００１２】これにより、インサート成形時の樹脂成形
圧により外輪（３ａ）、特に外輪（３ａ）の軌道面が変
形してしまうことを防止できるとともに、大気側に伝達
することができる熱量を増大させることができ、放熱能
力を向上させることができる。
【００１３】請求項５に記載の発明では、回転部材
（２）には、軸方向両側から外輪（３ａ）を挟み込むよ
うにして外輪（３ａ）の軸方向両端側に接触する突起部
（２ｃ）が形成されていることを特徴とする。
【００１４】これにより、軸受（３）が軸方向に移動す
ることが拘束されるので、より強固に軸受（３）と回転
部材（２）とを接合することができる。
【００１５】請求項６に記載の発明では、回転部材
（２）は、少なくとも外輪（３ａ）の外周面（３ｋ）と
外輪（３ａ）の軸方向の端面（３ｊ）と繋ぐ丸取り面又
は面取り面（３ｍ）、及び外周面（３ｋ）に接触してい
ることを特徴とする。
【００１６】これにより、軸受（３）の軸方向両側が、
回転部材（２）の成形時に丸取り面又は面取り面（３
ｍ）に接合する部位にて挟まれた状態となるので、軸受
（３）が軸方向に移動することが拘束され、より強固に
軸受（３）と回転部材（２）とを接合することができ
る。
【００１７】請求項７に記載の発明では、外輪（３ａ）
のうち大気に晒される部位には、放熱面積を増大させる
放熱促進部（３ｑ、３ｒ、３ｓ）が形成されていること
を特徴とする。
【００１８】これにより、放熱能力を高めることができ
る。
【００１９】請求項８に記載の発明では、請求項１ない
し７のいずれか１つに記載の回転体の製造方法であっ
て、外輪（３ａ）をインサート成形法にて回転部材
（２）に一体化した後、転動体（３ｂ）を組み付けるこ
とを特徴とする。
【００２０】これにより、仮に軸受（３）内に、回転部
材（２）より融点の低い材料からなる部材が存在してい
ても、問題なくインサート成形法にて軸受（３）を回転
部材（２）に一体化することができる。
【００２１】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
【００２２】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明に係る回転体を、走行用エンジンの動力を圧縮機
に伝達するプーリ１に適用したものである。
【００２３】なお、図１（ａ）は本実施形態に係るプー
リ１の断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の左側面
図であり、図２はプーリ本体２の断面図、すなわち図３
のＨ−Ｈ断面図であり、図３は図２の左側面図であり、
図４は図２の右側面図であり、図５は図２のＡ部拡大図
であり、図６（ａ）はラジアル転がり軸受３の外観図で
あり、図６（ｂ）はラジアル転がり軸受３の断面図であ
り、図７はインサート成形時における図２のＡ部に相当
する部位の拡大図あり、以下、図１〜図７を用いて本実
施形態を説明する。
【００２４】プーリ１は、図１、２に示すように、プー
リ本体２及びラジアル転がり軸受３等からなるもので、
プーリ本体２は、その外周面にポリードライブベルト対
応する複数列のＶ溝２ａが設けられた樹脂製の回転部材
であり、このプーリ本体２の回転中心部にラジアル転が
り軸受３が装着されている。
【００２５】ここで、ラジアル転がり軸受３は、図５に
示すように、インサート成形法にてプーリ本体２に一体
化された鉄鋼等の金属からなる外輪３ａ、外輪３ａの内
周面側に転がり接触する鉄鋼等の金属からなる転動体３
ｂ、外輪３ａより内側に位置して転動体３ｂと転がり接
触する鉄鋼等の金属からなる内輪３ｃ、転動体３ｂを保
持するナイロン６６等の樹脂からなるリテーナ３ｄ、外
輪３ａと内輪３ｃとの隙間３ｅに封入されたグリース、
及びグリースが隙間３ｅから流出することを防止するア
クリルゴム等の樹脂からなるシール部材３ｆ等からなる
ものである。なお、シール部材３ｆは、その内部に埋設
された金属製の芯金３ｇにて剛性が補強されている。
【００２６】そして、外輪３ａの軸方向寸法Ｌｏを内輪
３ｃの軸方向寸法Ｌｉより大きくすることにより外輪３
ａを圧縮機１０側に延出させるとともに、外輪３ａの肉
厚寸法Ｔｏを内輪３ｃの肉厚寸法Ｔｉより大きくしてい
る。なお、肉厚寸法Ｔｏ、Ｔｉは、最小肉厚寸法、すな
わち転動体３ｂに対応する部位の厚み寸法を言う。
【００２７】また、外輪３ａの外周面のうちプーリ本体
２との接合面には、図６に示すように螺旋状の溝部を形
成することにより外周面を凹凸状とした凹凸部３ｈが設
けられ、内輪３ｃの内周面は、図１に示すように、圧縮
機１０のフロントハウジング１２に圧入される。
【００２８】また、外輪３ａの軸方向端部側は、図７に
示すように、その外周面３ｋと外輪３ａの軸方向の端面
３ｊと繋ぐ丸取り面３ｍから構成されており、この丸取
り面３ｍには、図５に示すように、プーリ本体２の成形
時にプーリ本体２と一体形成された略三角形断面を有す
る突起部２ｃが、軸方向両側から外輪３ａを挟み込むよ
うにして接触している。
【００２９】また、センターハブ４は、プーリ本体２に
伝達されたトルクを圧縮機１０のシャフト１１に伝達す
るもので、このセンターハブ４とプーリ本体２とは、ゴ
ム等の弾性部材からなるダンパーを介して互いに噛み合
うように係合している。
【００３０】ここで、センターハブ４は、図１に示すよ
うに、圧縮機１０のシャフト１１の外周面に形成された
雄ねじ部とネジ結合する雌ねじ部が形成された円筒部４
ａ、ダンパーを介してプーリ本体２に形成された壁状の
突起部２ｂ（図３参照）と噛み合う突起部４ｂ、この突
起部４ｂが形成された環状部４ｃ、及び環状部４ｃと円
筒部４ａとを機械的に連結して環状部４ｃから円筒部４
ａにトルクを伝達するとともに、環状部４ｃから円筒部
４ａに伝達されるトルクが所定トルク以上となったとき
に破断するような強度に設定されたブリッジ部４ｄ等か
ら構成されている。
【００３１】因みに、ブリッジ部４ｄと円筒部４ａと
は、金属粉を焼結することにより一体成形され、ブリッ
ジ部４ｄは、環状部４ｃ及び突起部４ｂの樹脂成形と同
時にインサート成形法にて環状部４ｃに一体化される。
【００３２】次に、図７を用いてプーリ１の製造方法に
ついて述べる。
【００３３】成形用金型２１〜２３によって形成された
型空間（キャビティ）にラジアル転がり軸受３を所定の
部位に配置した状態で、溶融状態の樹脂を型空間内に射
出する。
【００３４】このとき、成形用金型２１、２２が外輪３
ａの端面３ｊに接触することによりラジアル転がり軸受
３の位置が保持されるとともに、丸取り面３ｍとの間に
型空間を成す隙間２４が発生するので、外輪３ａの軸方
向両端側の丸取り面３ｍに接触する突起部２ｃがプーリ
本体２に一体形成される。
【００３５】次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００３６】本実施形態によれば、ラジアル転がり軸受
３とプーリ本体２とがインサート成形法にて一体化され
ているので、樹脂製のプーリ本体２とラジアル転がり軸
受３との間に金属製のインサート金具を配置する必要が
ないので、プーリ１の製造原価低減を図ることができ
る。
【００３７】また、外輪３ａの軸方向寸法Ｌｏを内輪３
ｃの軸方向寸法Ｌｉより大きくしているので、ラジアル
転がり軸受３とプーリ本体２との接合面積を増大させて
両者２、３の接合強度を増大させることができるととも
に、ラジアル転がり軸受３の表面積を増大させて放熱効
果を高めることができる。そこで、以下、外輪３ａのう
ち圧縮機１０側に延出して大気に晒される部位を放熱部
３ｐと呼ぶ。
【００３８】また、外輪３ａの外周面のうちプーリ本体
２との接合面に凹凸部３ｈが設けられているので、ラジ
アル転がり軸受３とプーリ本体２とを係合させるように
接合することができ、両者２、３の接合強度を強固なも
のとすることができる。
【００３９】また、外輪３ａの肉厚寸法Ｔｏを内輪３ｃ
の肉厚寸法Ｔｉより大きくしているので、インサート成
形時の樹脂成形圧により外輪３ａ、特に外輪３ａの軌道
面が変形してしまうことを防止できるとともに、放熱部
３ｐに伝達することができる熱量を増大させることがで
き、放熱能力を向上させることができる。
【００４０】また、ラジアル転がり軸受３は、その軸方
向両側が突起部２ｃにて挟まれた状態となっているの
で、ラジアル転がり軸受３が軸方向に移動することが拘
束され、より強固にラジアル転がり軸受３とプーリ本体
２とを接合することができる。
【００４１】なお、突起部２ｃは、外輪３ａの軸方向端
部に形成された丸取り面３ｍを利用してプーリ本体２の
成形と同時に成形されるので、特別な工程を設けること
なく、突起部２ｃを設けることができる。
【００４２】因みに、本実施形態では、表面が滑らかな
曲面とした丸取り面３ｍにて外周面３ｋと端面３ｊとを
繋いだが、丸取り面３ｍを廃止して外周面３ｋと端面３
ｊとを平面に繋ぐ面取り面としてもよい。
【００４３】（第２実施形態）本実施形態は、図８に示
すように、外輪３ａの外径寸法のうち転動体３ｂに対応
する部位の外径寸法Ｄ１をその他の部位の外形寸法Ｄ２
より大きくして段差を設けたものである。
【００４４】これにより、外輪３ａの機械的強度を増大
させてインサート成形時に外輪３ａの軌道面が変形して
しまうことを防止できるとともに、放熱部３ｐに伝達す
ることができる熱量を増大させることができ、放熱能力
をさらに向上させることができる。
【００４５】（第３実施形態）本実施形態は、放熱部３
ｐの放熱面積、すなわち表面積を増大させるべく、放熱
部３ｐの内周面に放熱促進部としての螺旋状の溝３ｑを
設けたものである。
【００４６】なお、溝３ｑが螺旋状に限定されるもので
はなく、同心状の複数本の溝やクロス螺旋溝等のその他
形状であってもよい。
【００４７】（第４実施形態）本実施形態も第２実施形
態と同様に、放熱部３ｐの放熱面積の増大を図ったもの
で、放熱部３ｐの内周面に放熱促進部としての断面コの
字状の放熱フィン３ｒを外輪３ａに圧入したものであ
る。
【００４８】なお、本実施形態では、放熱フィン３ｒを
アルミニウム製としたが、本実施形態はこれに限定され
るものではなく、例えば銅等のその他の金属製としても
よい。
【００４９】（第５実施形態）本実施形態も第２実施形
態と同様に、放熱部３ｐの放熱面積の増大を図ったもの
で、放熱部３ｐ、すなわち端面３ｊに放熱促進部として
の凹凸部３ｓを設けたものである。
【００５０】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、ラジアル転がり軸受３として外輪３ａ及び内輪３ｃ
を有するものを採用したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、内輪３ｃを廃したシェル型の軸受を採用
してもよい。
【００５１】また、上述の実施形態では、ラジアル転が
り軸受３をそのまま、インサート成形法によりプーリ本
体２に一体化したが、本実施形態はこれに限定されるも
のではなく、外輪３ａをインサート成形法にてプーリ本
体２に一体化した後、転動体３ｂ等を組み付けてもよ
い。
【００５２】上述の実施形態では、プーリ１に本発明を
適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものでは
ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態に係るプーリ１
の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るプーリ本体２の断
面図である。
【図３】図２の左側面図である。
【図４】図２の右側面図である。
【図５】図２のＡ部拡大図である。
【図６】（ａ）は第１実施形態に係るラジアル転がり軸
受３の外観図であり、（ｂ）はラジアル転がり軸受３の
断面図である。
【図７】インサート成形時における図２のＡ部に相当す
る部位の拡大図ある。
【図８】（ａ）は第２実施形態に係るラジアル転がり軸
受３の外観図であり、（ｂ）はラジアル転がり軸受３の
断面図である。
【図９】第３実施形態に係るラジアル転がり軸受３の断
面図である。
【図１０】第４実施形態に係るラジアル転がり軸受３の
断面図である。
【図１１】第５実施形態に係るラジアル転がり軸受３の
断面図である。
【符号の説明】
１…プーリ、２…プーリ本体、３…ラジアル転がり軸
受、３ａ…外輪３ａ、３ｂ…転動体、３ｃ…内輪。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 105:22 Ｂ２９Ｋ 105:22 Ｂ２９Ｌ 31:32 Ｂ２９Ｌ 31:32 (72)発明者 高橋 直樹 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 矢野 旬一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 佐藤 龍二 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3J017 AA01 AA03 AA10 CA04 DB09 3J031 AC07 BA01 BA08 BC05 CA03 3J101 AA02 AA32 AA42 AA52 AA62 BA53 BA54 BA56 BA77 DA14 EA02 FA44 GA60 4F206 AD03 AD18 AD35 AH04 AH12 JA07 JB12 JB20 JF05 JF23 JL02 JN25 JQ06 JW41

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 樹脂製の回転部材（２）と、 前記回転部材（２）の回転中心部に装着された軸受
    （３）とを備え、 前記軸受（３）は、インサート成形法にて前記回転部材
    （２）に一体化された外輪（３ａ）、及び前記外輪（３
    ａ）の内周側に転がり接触する転動体（３ｂ）を有して
    構成されていることを特徴とする回転体。
  2. 【請求項２】 前記外輪（３ａ）の軸方向寸法（Ｌｏ）
    は、前記外輪（３ａ）より内側に位置して前記転動体
    （３ｂ）と転がり接触する内輪（３ｃ）の軸方向寸法
    （Ｌｉ）より大きいことを特徴とする請求項１に記載の
    回転体。
  3. 【請求項３】 前記外輪（３ａ）の外周面のうち前記回
    転部材（２）との接合面には、凹凸部（３ｈ）が形成さ
    れていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転
    体。
  4. 【請求項４】 前記外輪（３ａ）の肉厚寸法（Ｔｏ）
    は、前記内輪（３ｃ）の肉厚寸法（Ｔｉ）より大きいこ
    とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載
    の回転体。
  5. 【請求項５】 前記回転部材（２）には、軸方向両側か
    ら前記外輪（３ａ）を挟み込むようにして前記外輪（３
    ａ）の軸方向両端側に接触する突起部（２ｃ）が形成さ
    れていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
    １つに記載の回転体。
  6. 【請求項６】 前記回転部材（２）は、少なくとも前記
    外輪（３ａ）の外周面（３ｋ）と前記外輪（３ａ）の軸
    方向の端面（３ｊ）と繋ぐ丸取り面又は面取り面（３
    ｍ）、及び前記外周面（３ｋ）に接触していることを特
    徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の回転
    体。
  7. 【請求項７】 前記外輪（３ａ）のうち大気に晒される
    部位には、放熱面積を増大させる放熱促進部（３ｑ、３
    ｒ、３ｓ）が形成されていることを特徴とする請求項１
    ないし６のいずれか１つに記載の回転体。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれか１つに記載
    の回転体の製造方法であって、 前記外輪（３ａ）をインサート成形法にて前記回転部材
    （２）に一体化した後、前記転動体（３ｂ）を組み付け
    ることを特徴とする回転体の製造方法。
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