JP2008151258A

JP2008151258A - 樹脂プーリ

Info

Publication number: JP2008151258A
Application number: JP2006340046A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Izutsu; 智善井筒; Masayoshi Yamada; 政義山田
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2008-07-03

Abstract

【課題】クリープの発生を防止することができるようにしたコストの安い樹脂プーリを提供することである。
【解決手段】転がり軸受１における外輪２の外径面に偏心溝３を形成し、その外輪２の外径面上にプーリ本体１１を樹脂成形して、プーリ本体１１の内周に偏心溝３と密に嵌合する環状突出部１６を設け、その環状突出部１６の内径面と偏心溝３の溝底面の係合によって外輪２とプーリ本体１１が相対的に滑るというクリープの発生を防止する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ベルト伝動装置のベルトの移動を案内する樹脂プーリ、特に、自動車エンジンのカム軸駆動用のタイミングベルトや補機駆動用ベルトの案内に好適な樹脂プーリに関するものである。

カム軸駆動用のタイミングベルトの案内に使用されるプーリとして、その重量軽減およびコスト低減のため、転がり軸受の外輪の外径面上に合成樹脂からなるプーリ本体を射出成形等により成形した樹脂プーリが知られている。

この樹脂プーリにおいては、金属から成る外輪と合成樹脂から成るプーリ本体は線膨張係数が異なるため、温度上昇時の熱膨張差によって外輪とプーリ本体の密着度が低下し、外輪とプーリ本体との間で滑る、所謂クリープを生じる場合がある。

クリープの発生を防止するため、特許文献１に記載された樹脂プーリにおいては、転がり軸受における外輪の外径面に係止溝を形成し、その係止溝の溝底面をローレット加工して凹凸面を設け、上記外輪の外径面上に樹脂成形されるプーリ本体の内径面にその凹凸面に係合する突出部を形成し、その突出部と凹凸面の係合によってクリープの発生を防止するようにしている。

また、特許文献２に記載された樹脂プーリにおいては、外輪の外径面に螺旋状の滑り止め溝を形成し、上記外輪の外径面上に樹脂成形されるプーリ本体の内径面にその滑り止め溝内に嵌合する螺旋突条を形成し、その螺旋突条と滑り止め溝の係合によってクリープの発生を防止するようにしている。

特開平１１−１４８５５０号公報特開２００２−２１３５７９号公報

ところで、外輪の外径面に係止溝を形成し、その係止溝の溝底面に凹凸を形成してクリープの発生を防止する樹脂プーリにおいては、係止溝の加工後にローレット加工する必要があるため、加工工数が多く、コストが高いという問題がある。

一方、外輪の外径面に螺旋状の滑り止め溝を形成してクリープの発生を防止する樹脂プーリにおいては、外輪の回転に同期したバイトの移動が必要であるため、特殊なＮＣ旋盤が必要となり、この場合もコストが高いという不都合がある。

この発明の課題は、クリープの発生を防止することができるようにしたコストの安い樹脂プーリを提供することである。

上記の課題を解決するために、第１の発明においては、転がり軸受における外輪の外径面上に樹脂からなるプーリ本体を成形した樹脂プーリにおいて、前記外輪の外径面に、外輪の軸中心線に対してオフセットされた位置に中心を有する偏心溝を形成し、樹脂成形されるプーリ本体の内周にその偏心溝に密に嵌合する環状突出部を形成した構成を採用したのである。

上記のように、外輪の外径面に偏心溝を形成することにより、その外輪の外径面上にプーリ本体を成形すると、プーリ本体の内周に上記偏心溝に密に嵌合する環状突出部が形成され、その環状突出部と偏心溝との係合によって外輪とプーリ本体が周方向に滑るというクリープの発生を防止することができる。

ここで、偏心溝の断面の形状は任意であり、その断面形状をＶ形とすると、溝深さ方向に加え、溝幅方向にも全周で寸法差が発生するため、クリープの発生防止効果をさらに高めることができる。

また、上記の課題を解決するため、第２の発明においては、転がり軸受における外輪の外径面上に樹脂からなるプーリ本体を成形した樹脂プーリにおいて、前記外輪の外径面における少なくとも一方の端部に、外輪の軸中心線に対してオフセットされた位置に中心を有する外輪外径より小径の偏心円筒面を形成し、樹脂成形されるプーリ本体の内周に内径面がその偏心円筒面に係合する環状膨出部を形成した構成を採用したのである。

上記のように、外輪の外径面における少なくとも一方の端部に小径の偏心円筒面を形成すると、その外輪の外径面上にプーリ本体を成形したとき、プーリ本体の内周に内径面が偏心円筒面に密に嵌合する環状膨出部が形成され、その環状膨出部の内径面と偏心円筒面の係合によって外輪とプーリ本体が周方向に滑るというクリープの発生を防止することができる。

上記第１の発明のように、外輪の外径面に偏心溝を形成することによって、その外径面上にプーリ本体を樹脂成形することで、プーリ本体の内周に偏心溝と密に嵌合する環状突出部が形成されるため、クリープの発生のない樹脂プーリを得ることができる。

また、外輪の軸中心線に対する偏心位置をチャックで掴んで外輪を偏心回転し、その外輪の外径面に向けてバイトを移動させることによって偏心溝を旋削することができるため、偏心溝の加工が容易であり、コストの安い樹脂プーリを得ることができる。

第２の発明のように、外輪の外径面における少なくとも一方の端部に小径の偏心円筒面を形成することによって、その外輪外径面上にプーリ本体を樹脂成形することで、プーリ本体の内周に環状膨出部が形成されるため、第１の発明と同様に、クリープの発生のない樹脂プーリを得ることができる。

また、外輪の軸中心線に対する偏心位置をチャックで掴んで外輪を偏心回転し、その外輪の少なくとも一方の端部外周に向けてバイトを移動させることによって偏心円筒面を旋削することができるため、偏心円筒面の加工が容易であり、コストの安い樹脂プーリを得ることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１乃至図３はこの発明に係る樹脂プーリの第１の実施の形態を示す。図１（イ）、（ロ）に示すように、樹脂プーリは、転がり軸受１と、その転がり軸受１の外周上に成形された合成樹脂製のプーリ本体１１とからなる。

転がり軸受１として、ここでは、シール付きの深溝玉軸受が示されている。図２および図３に示すように、転がり軸受１の外輪２の外径面には、外輪２の軸中心線Ｌ_１から距離δ_１だけ半径方向にオフセットされた位置に中心Ｌ_２をもつ偏心溝３が形成されている。ここで、偏心溝３は、断面の形状が角形とされている。

プーリ本体１１は、外輪２の両側面の外周部および外径面を包み込むボス部１２と、そのボス部１２の外径面から外方向に延びる円板部１３と、その円板部１３外周から軸方向に延びるリム部１４とからなり、上記リム部１４の外径面に複列のＶ溝１５が設けられている。

上記プーリ本体１１は、成形金型内に転がり軸受１を固定した状態において、その転がり軸受１の外輪２の外周囲に形成されたキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより成形される。その成形によって溶融樹脂は偏心溝３内に流入して固化するため、ボス部１２の内周に偏心溝３に密に嵌合する環状突出部１６が形成される。この環状突出部１６の内径面は偏心溝３の溝底面と周方向で係合し、その係合によって、外輪２とプーリ本体１１が周方向に滑るというクリープの発生が防止される。

ここで、外輪外径面の偏心溝３は、外輪２の軸中心線Ｌ_１に対する偏心位置をチャックで掴んで回転し、その外輪２の外周に向けてバイトを移動させることにより簡単に形成することができる。このため、偏心溝３の加工が容易であり、コストの安い樹脂プーリを得ることができる。

第１の実施の形態では、外輪２の外周に単一の偏心溝３を形成したが、複数の偏心溝３を外輪２に軸方向に間隔をおいて形成してもよい。

また、図２および図３では、偏心溝３の断面形状を角形としたが、偏心溝３の断面形状は任意である。図４および図５に示すように、外輪２の軸中心線Ｌ_１に対して半径方向に距離δ_１オフセットされた位置に中心Ｌ_２をもつ断面形状がＶ形の偏心溝３を形成することにより、溝深さ方向に加え、溝幅方向にも全周で寸法差が発生するため、クリープの発生防止効果をさらに高めることができる。

図６および図７はこの発明に係る樹脂プーリの第２の実施の形態を示す。この実施の形態においては、第１の実施の形態で示す偏心溝３に代えて、外輪２の外径面における一方の端部に小径の偏心円筒面４を形成している。ここで、偏心円筒面４の中心Ｌ_３は、外輪２の軸中心線Ｌ_１に対して距離δ_２だけ半径方向にオフセットされている。

上記のように、外輪２の外径面における一方の端部に小径の偏心円筒面４を形成すると、その外輪２の外径面上にプーリ本体１１を成形したとき、プーリ本体１１のボス部１２の内周に内径面が偏心円筒面４に密に嵌合する環状膨出部１７が形成され、その環状膨出部１７の内径面と偏心円筒面４の係合によって外輪２とプーリ本体１１が周方向に滑るというクリープの発生を防止することができる。

ここで、外輪外径面の偏心円筒面４は、外輪２の軸中心線Ｌ_１に対する偏心位置をチャックで掴んで外輪２を回転し、その外輪２の外周に向けてバイトを移動させることにより簡単に形成することができる。このため、偏心円筒面４の加工が容易であり、コストの安い樹脂プーリを得ることができる。

第２の実施の形態では、外輪２の外径面における一端部に偏心円筒面４を形成したが、上記外径面の両端部に偏心円筒面４を形成してもよい。

（イ）は、この発明に係る樹脂プーリの第１の実施の形態を示す断面図、（ロ）は側面図図１（イ）の一部を拡大して示す断面図図２に示す外輪の正面図外輪の外径面に形成された偏心溝の他の例を示す断面図図４に示す外輪の正面図この発明に係る樹脂プーリの第２の実施の形態を示す断面図図６に示す外輪の側面図

符号の説明

１転がり軸受
２外輪
３偏心溝
４偏心円筒面
１１プーリ本体
１６環状突出部
１７環状膨出部

Claims

転がり軸受における外輪の外径面上に樹脂からなるプーリ本体を成形した樹脂プーリにおいて、
前記外輪の外径面に、外輪の軸中心線に対してオフセットされた位置に中心を有する偏心溝を形成し、樹脂成形されるプーリ本体の内周にその偏心溝に密に嵌合する環状突出部を形成したことを特徴とする樹脂プーリ。
前記偏心溝が、断面形状をＶ形とするＶ溝からなる請求項１に記載の樹脂プーリ。
転がり軸受における外輪の外径面上に樹脂からなるプーリ本体を成形した樹脂プーリにおいて、
前記外輪の外径面における少なくとも一方の端部に、外輪の軸中心線に対してオフセットされた位置に中心を有する外輪外径より小径の偏心円筒面を形成し、樹脂成形されるプーリ本体の内周に内径面がその偏心円筒面に係合する環状膨出部を形成したことを特徴とする樹脂プーリ。