JP2006329368A - 樹脂製プーリ用軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】 高ベルト荷重及び高回転速度の過酷条件下においても、クリープ現象を防止することができる樹脂製プーリ用軸受を提供する。
【解決手段】 外周面に樹脂製プーリ２０を一体成形し、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に設けられる複数の転動体１３と、を備える樹脂製プーリ用軸受１０であって、外輪軌道面１１ａの底から外輪１１の外周面までの肉厚をＡとし、転動体１３の直径をＣとすると、Ａ／Ｃ≧０．４０の関係が成立する。
【選択図】 図１
【解決手段】 外周面に樹脂製プーリ２０を一体成形し、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に設けられる複数の転動体１３と、を備える樹脂製プーリ用軸受１０であって、外輪軌道面１１ａの底から外輪１１の外周面までの肉厚をＡとし、転動体１３の直径をＣとすると、Ａ／Ｃ≧０．４０の関係が成立する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、樹脂製プーリ用軸受に関し、例えば、自動車のエンジン補機ベルト用の樹脂製アイドラプーリ用軸受、若しくはベルトに張力を与える樹脂製テンショナプーリ用軸受等に関する。
従来、自動車のタイミングベルト等に使用されるアイドラプーリ等は、その重量軽減、およびコスト低減のため、転がり軸受の外輪（金属材料製）の外周面に合成樹脂製のプーリを一体成形して、樹脂製プーリ用軸受として用いられている。
樹脂製プーリ用軸受は、金属製の外輪と樹脂製のプーリとで線膨張係数が異なるため、温度上昇時の熱膨張差による外輪と樹脂製プーリとの結合力の低下に加えて、高ベルト荷重、高速回転時の外輪及び樹脂製プーリの変形により、外輪と樹脂製プーリとの間で円周方向の相対的な滑り（以下、クリープ現象という）を生じる場合がある。
そこで、従来においては、このようなクリープ現象を防止すべく、例えば軸受外輪の外周面に溝を設け、この溝底にローレット加工を施すことにより、外輪と樹脂製プーリとの結合力を高めた樹脂製プーリ用軸受が提案されている（例えば特許文献１参照）。
ところで、近年、ベルト荷重及び最高回転速度は更なる増加傾向にあるが、上記特許文献１に記載の樹脂製プーリ用軸受においては、ＪＩＳ規格相当の軸受外輪の外周面に溝を設けているため、外輪の剛性が低く、特に、高ベルト荷重及び高回転速度の過酷条件下では、外輪及び樹脂製プーリの変形が大きくなり、クリープ現象を十分に防止することができないという課題がある。
本発明はこのような課題を解消するためになされたものであり、その目的は、高ベルト荷重及び高回転速度の過酷条件下においても、クリープ現象を防止することができる樹脂製プーリ用軸受を提供することにある。
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
（１） 外周面に樹脂製プーリを一体成形し、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動自在に設けられる複数の転動体と、を備える樹脂製プーリ用軸受であって、外輪軌道面の底から外輪の外周面までの肉厚をＡとし、転動体の直径をＣとすると、Ａ／Ｃ≧０．４０の関係が成立することを特徴とする樹脂製プーリ用軸受。
（２） 外輪の外周面にクリープ防止溝を形成することを特徴とする（１）に記載の樹脂製プーリ用軸受。
（１） 外周面に樹脂製プーリを一体成形し、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動自在に設けられる複数の転動体と、を備える樹脂製プーリ用軸受であって、外輪軌道面の底から外輪の外周面までの肉厚をＡとし、転動体の直径をＣとすると、Ａ／Ｃ≧０．４０の関係が成立することを特徴とする樹脂製プーリ用軸受。
（２） 外輪の外周面にクリープ防止溝を形成することを特徴とする（１）に記載の樹脂製プーリ用軸受。
本発明の樹脂製プーリ用軸受によれば、外輪軌道面の底から外輪の外周面までの肉厚をＡとし、転動体の直径をＣとすると、Ａ／Ｃ≧０．４０の関係が成立するようにしているため、外輪及び樹脂製プーリの剛性を向上することができる。これにより、高ベルト荷重及び高回転速度の過酷条件下においても、外輪及び樹脂製プーリの変形を抑制することができ、クリープ現象を防止することができる。
また、外輪の外周面にクリープ防止溝を形成するため、外輪と樹脂製プーリとの結合力を高めることができるので、クリープ現象をより効果的に防止することができる。
以下、本発明に係る樹脂製プーリ用軸受の一実施形態について図面を参照して説明する。
本発明に係る一実施形態である樹脂製プーリ用軸受１０は、図１に示すように、外周面に樹脂製プーリ２０を一体成形し、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、前記外輪軌道面１１ａと前記内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に設けられる複数の玉（転動体）１３と、軸受空間をシールすべく、外輪１１の軸方向両端部に取り付けられる一対のシール部材１４，１４と、を備えている。
樹脂製プーリ２０は、外輪１１の軸方向両端部を軸方向両側から抱き込んだ状態で外輪１１の外周面に密着する断面コ字型のプーリ円環部２１と、プーリ円環部２１の外周面から径方向外側に延びるアーム部２２と、アーム部２２の先端から軸方向両側に延びるプーリ周面部２３と、を備えており、アーム部２２の両側面にそれぞれ補強リブ２４を放射状に設けている。
また、樹脂製プーリ２０は、外輪１１を金型内に芯出し固定し、例えば射出成形により、この金型内のキャビティに溶融樹脂を充填し、これを固化させることによって、外輪１１の外周面に一体成形される。
特に、本発明の樹脂製プーリ用軸受１０では、外輪軌道面１１ａの底から外輪１１の外周面までの肉厚をＡとし、玉１３の直径をＣとした場合に、Ａ／Ｃ≧０．４０の関係が成立するように、外輪１１の肉厚をＪＩＳ規格相当のものより厚くしている。
また、外輪１１の外周面には、円周方向に沿ってクリープ防止溝２５が形成されており、このクリープ防止溝２５に、樹脂製プーリ２０を成形する際の溶融樹脂が充填されるようにしている。
従って、本実施形態の樹脂製プーリ用軸受１０では、外輪軌道面１１ａの底から外輪１１の外周面までの肉厚をＡとし、玉１３の直径をＣとすると、Ａ／Ｃ≧０．４０の関係が成立するように、外輪１１の肉厚をＪＩＳ規格相当のものより厚くしているため、外輪１１及び樹脂製プーリ２０の剛性を向上することができる。これにより、高ベルト荷重及び高回転速度の過酷条件下においても、外輪１１及び樹脂製プーリ２０の変形の変形を抑制することができ、クリープ現象を防止することができる。
また、本実施形態の樹脂製プーリ用軸受１０では、外輪１１の外周面に円周方向に沿ってクリープ防止溝２５を形成しているため、このクリープ防止溝２５に樹脂プーリ２０を成形する際の溶融樹脂が入り込んで、外輪１１と樹脂製プーリ２０のプーリ円環部２１との結合力を高めることができるので、クリープ現象をより効果的に防止することができる。
さらに、本実施形態の樹脂製プーリ用軸受１０では、外輪１１の剛性を向上することができるため、外輪１１の外周面に樹脂製プーリ２０を一体成形する際に、成形圧力により外輪１１が変形するのを防止することができる。
以下に、本発明の樹脂製プーリ用軸受１０の作用効果を確認するために行った試験について説明する。
本試験では、上記実施形態の樹脂製プーリ用軸受１０と同一構造で、外輪軌道面の底から外輪の外周面までの肉厚Ａ（以下、外輪肉厚Ａと称する。）／玉の直径Ｃ（以下、玉径Ｃと称する。）を変更した樹脂製プーリ用軸受を数種類用意し、それぞれの樹脂製プーリ用軸受を回転速度１００００ｍｉｎ−１及び回転速度１４０００ｍｉｎ−１で回転させながら、軸荷重を段階的に負荷させて、樹脂製プーリがクリープ現象を起こした時の軸荷重を測定する。結果を図２に示す。
図２から明らかなように、外輪肉厚Ａ／玉径Ｃ＜０．４０の樹脂製プーリが回転速度１４０００ｍｉｎ−１において、軸荷重２０００Ｎ以下でクリープ現象を起こしているのに対して、外輪肉厚Ａ／玉径Ｃ≧０．４０の樹脂製プーリでは、回転速度１４０００ｍｉｎ−１の場合においても、軸荷重２０００Ｎ以上の荷重領域までクリープ現象を起こさないことがわかった。なお、回転速度１００００ｍｉｎ−１とは、一般的に使用される回転速度、回転速度１４０００ｍｉｎ−１とは、現在使用される最大回転速度、軸荷重２０００Ｎとは、現在使用される最大軸荷重である。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、外輪１１の外周面に円周方向に沿って形成されるクリープ防止溝２５は、外輪１１の外周面の円周方向の全周或いは部分的に円周方向に複数箇所形成してもよく、また、外輪１１の外周面に軸方向に沿って延びるクリープ防止溝を周方向に複数箇所形成してもよい。
例えば、外輪１１の外周面に円周方向に沿って形成されるクリープ防止溝２５は、外輪１１の外周面の円周方向の全周或いは部分的に円周方向に複数箇所形成してもよく、また、外輪１１の外周面に軸方向に沿って延びるクリープ防止溝を周方向に複数箇所形成してもよい。
その他、上記実施の形態において例示した樹脂製プーリ、外輪軌道面、外輪、内輪軌道面、内輪、転動体、クリープ防止溝等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
１０ 樹脂製プーリ用軸受
１１ａ 外輪軌道面
１１ 外輪
１２ａ 内輪軌道面
１２ 内輪
１３ 玉（転動体）
２０ 樹脂製プーリ
２１ プーリ円環部
２２ アーム部
２３ プーリ周面部
２４ 補強リブ
２５ クリープ防止溝
１１ａ 外輪軌道面
１１ 外輪
１２ａ 内輪軌道面
１２ 内輪
１３ 玉（転動体）
２０ 樹脂製プーリ
２１ プーリ円環部
２２ アーム部
２３ プーリ周面部
２４ 補強リブ
２５ クリープ防止溝
Claims (2)
- 外周面に樹脂製プーリを一体成形し、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に設けられる複数の転動体と、を備える樹脂製プーリ用軸受であって、
前記外輪軌道面の底から前記外輪の外周面までの肉厚をＡとし、前記転動体の直径をＣとすると、Ａ／Ｃ≧０．４０の関係が成立することを特徴とする樹脂製プーリ用軸受。 - 前記外輪の外周面にクリープ防止溝を形成することを特徴とする請求項１記載の樹脂製プーリ用軸受。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2005156235A JP2006329368A (ja) | 2005-05-27 | 2005-05-27 | 樹脂製プーリ用軸受 |
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Publications (1)
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|---|---|
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-
2005
- 2005-05-27 JP JP2005156235A patent/JP2006329368A/ja active Pending
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