JP2009068640A - 樹脂プーリ付き軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受の寸法精度への影響を抑え、かつリングの外輪の外周部に対する接合強度を高める。
【解決手段】転がり軸受の外輪２の外周部に円環状の金属板からなるリング７を接合し、この接合体１０のまわりに樹脂プーリ部材３を射出成形により一体成形する。接合体１０を、リング７と外輪２との間に通電し電気抵抗熱が発生し、リング７と外輪２の接合部表面が軟化した固相状態で、外輪２の外周部をリング７の内周部に圧入することによって形成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、転がり軸受の外輪の外周にリングを接合し、その接合体のまわりに樹脂プーリ部材を射出成形により一体成形した樹脂プーリ付き軸受に関する。

転がり軸受に樹脂プーリ部材を一体化した樹脂プーリ付き軸受は、射出成形によって、樹脂プーリのボス部が外輪の両端面を抱くように、外輪の外周部に樹脂プーリを一体化し、外輪と樹脂プーリとの間で相対的な滑り（クリープ）を防止したものがある。

この種の樹脂プーリ付き軸受は、転がり軸受のまわりが樹脂プーリ部材で大きく囲まれるので、射出成形による樹脂収縮で外輪が締め付けられ、その結果、外輪の真円度が低下し、軌道、内輪内径面等の形状精度が低下し易い。

このため、従来の樹脂プーリ付き軸受の中には、転がり軸受の外輪の外周部に圧入するリングを備え、そのリングのまわりに樹脂プーリ部材を射出成形することにより、リングの剛性を利用して前記外輪の変形の防止を図るものがある（例えば、特許文献１）。

実開平７−２８２５９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の樹脂プーリ付き軸受は、外輪の外周部に圧入したリングが外輪を締め付け、その締め付け力によって外輪に変形を生じさせるおそれがあり、外輪の変形を抑えるため、リングと外輪との間の締め代の大きさに限界があり、リングと外輪との圧入嵌合により得られる固定強度に限界があった。

そこで、リングと外輪の外周部とをアーク溶接やプロジェクション溶接により接合し、前記圧入嵌合の場合よりも固定強度を高めることが考えられる。

ところが、アーク溶接を採用すると、その溶接熱による熱変形等により、外輪、リングの母材の熱的劣化や、寸法歪みが発生しやすく、リングの外輪に対する接合精度への影響が避けられない。

そこで、プロジェクション溶接を採用することが考えられる。この溶接によれば、電流の収束性が良くて溶接が早いため、母材に変形が生じ難い。

ところが、プロジェクション溶接は、接合精度が接合面およびプロジェクションの接合状態に依存されるため、精度を高めることが難しいという問題がある。また、プロジェクション溶接の溶接時に、接合部の温度が急激に上昇して、接合部の溶融部分がスパークして飛散（スパッタ）し、このスパッタが、溶接部に酸化物を巻き込んで強度の低下、溶接不良の原因となっていた。

また、プロジェクション溶接では、リングの内周部または外輪の外周部の表面に酸化皮膜が形成されていると、プロジェクション溶接に支障をきたし、外輪の外周部が溶融変形しないときは、接合部の強度が十分に得られないという問題がある。

そこで、この発明の課題は、転がり軸受の外輪の寸法精度への影響を抑え、かつリングの外輪の外周部に対する接合強度を高め得ることにある。

前記の課題を達成するため、この発明は、転がり軸受の外輪の外周部に金属製のリングを接合し、この接合体のまわりに樹脂プーリ部材を射出成形により一体成形した樹脂プーリ付き軸受において、前記リングの内周部と前記外輪の外周部との間に圧入代を形成し、前記リングの内周部と前記外輪の外周部とを同心に配置し、前記リングの内周部と前記外輪の外周部との間の前記圧入代部分を接触させ軸方向に加圧力を加えた状態とし、その状態で前記リングと前記外輪との間に通電して前記圧入代部分を軟化させ、前記加圧力で前記リングと外輪とを軸方向の接合位置に押し込む圧入接合により、前記接合体を形成したことを特徴とするものである。

この発明の構成によると、通電して軟化した前記圧入代部分が、前記加圧力でリングと外輪とを軸方向の接合位置に押し込むことによって塑性変形するため、リングと外輪との圧入代が解消される。その結果、リングによる外輪の締め付け力をなくすことができ、外輪の寸法精度への影響が抑えられる。

さらに、前記接合体を構成するリングと外輪の接合は、通電して軟化した前記圧入代部分が、塑性変形するため固相接合となる。固相接合では、プロジェクション溶接のように接合部の母材の温度が急激に高まり、溶融、飛散してスパッタを発生させることがなく、リングおよび外輪の母材に対する熱的劣化の発生する範囲が小さくなり、リングや外輪の熱的劣化や歪み発生が抑えられる。

また、前記圧入接合によれば、接合部の表面はリングの内周部と外輪の外周部との軸方向の移動によりしごかれ、不純物質層が取り除かれて清浄化される。この清浄な表面組織での固相接合が行われるため、酸化皮膜の影響を受けない良好な接合が行え、リングと外輪との接合強度を高めることができる。

前記構成において、前記リングが、前記外輪の外周部を圧入可能な円環状の金属板からなる構成を採用することができる。リングが円環状の金属板であると、外輪の外周部の幅に対する、リングとの接合部の幅を小さくすることが可能となり、樹脂プーリ部材と転がり軸受との幅方向接触領域の減少を避けられる。

また、前記リングを、前記外輪の外周部に接合するスリーブと、そのスリーブより小幅で外径方向に延びるフランジとを有するものとし、前記接合体を、前記スリーブを前記外輪の外周部に接合することによって形成した構成とすることができる。

この構成によれば、リングのスリーブと外輪の外周部とを大幅で接合させることができるので、接合面積が大きくなり、リングと外輪との接合強度をより高めることができる。

前記フランジに係る構成を採用する場合、前記フランジを前記スリーブの一端に設けた構成を採用することができる。この構成によると、リングを金属プレス加工により形成することが可能となり、スリーブとフランジとの溶接を行う必要がなくなり、リングを容易に形成することができる。

また、前記フランジに係る構成を採用する場合、前記フランジを前記スリーブの軸方向の中央部に設けた構成を採用することができる。このようにすれば、このフランジは、軌道と転動体との摩擦熱で特に高温になり易い外輪の軸方向中央部近くに配置されることとなり、外輪の外周部に接合するスリーブの熱が両側からフランジに効率良く伝わるので、放熱性を高めることができる。

前記リングに係る構成としては、前記リングを、前記外輪の外周部の端面に連続する環状面を形成する２つの円環部からなるものとし、前記接合体を、前記円環部を前記外輪の外周部の両端部に接合することによって形成した構成を採用すると、外輪の外周部の両端部に接合した円環部によって樹脂プーリの外輪との結合部分が挟まれるため、樹脂プーリの軸方向の両方向へのずれを防止することができる。

前記外輪の外周部の両端部に接合する前記リングを、前記外輪の外周部に接合され前記円環部よりも薄肉に形成された円筒部で一体に連結した構成を採用することができる。このようにすると、円環部と円筒部により形成される径方向の段差により、樹脂プーリの軸方向の両方向へのずれ防止作用を確保しつつ、両円環部と外輪の外周部との接合に加えて、円筒部と外輪の外周部が接合するため、円筒部の接合面積分だけリングの接合強度をより高めることができる。その結果、耐クリープ性を高めることができる。

また、前記円筒部で前記円環部を一体に連結したリングを、パイプ材の切削加工により形成した構成を採用してもよい。このようにすると、パイプ材の外周部の幅中央部分を切削することで、両円環部の間に円筒部を一体に連結したリングを容易に形成することができる。

さらに、前記円筒部で前記円環部を一体に連結したリングを板材のプレス加工により形成した構成とすることができる。この構成により、円環部と円筒部とをプレス加工によって形成可能となるので、リングを安価に形成することができる。

以上のように、この発明は、リングの内周部と外輪の外周部との間に圧入代を形成し、リングと外輪との間に通電して電気抵抗熱を伴う圧入を行うことで、リングと外輪とを固相接合して接合体を形成したことから、外輪の寸法精度への影響が抑えられて、樹脂プーリ付き軸受の寸法精度を高めることができる。また、リングと外輪との接合部の接合強度が高まるため、樹脂プーリ付き軸受の強度を高めることができる。

以下、この発明の実施形態の樹脂プーリ付き軸受を添付図面に基づいて説明する。
図１に示す樹脂プーリ付き軸受は、転がり軸受１の外輪２の外周部にリング７が接合され、その接合体１０のまわりに樹脂プーリ部材３が射出成形により一体成形されたものである。

転がり軸受１は、公知の転がり軸受とし、例えば、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受等を適用することができる。この転がり軸受１の外輪２の外周部の軸方向中央部には、リング７が接合されている。このリング７は、外輪２の外周部に圧入可能な円環状の金属板からなる。このリング７は、金属製のため、射出樹脂より熱伝導率が高い。特に、リング７を鋼板のプレス加工品とすれば、容易に形成することができる。

外輪２および外輪２の外周部に接合されたリング７（接合体１０）のまわりに、樹脂プーリ部材３が射出成形により一体成形されており、リング７の剛性により、外輪２が射出樹脂の収縮で変形することが防止される。

樹脂プーリ部材３は、外輪２を外側から抱くボス部４と、ベルトが架けられる外周部５とを有している。樹脂プーリ部材３のボス部４が外輪２を外側から抱くことにより、樹脂プーリ部材３と外輪２との相対的なずれ動きが防止されている。樹脂プーリ部材３の外周部５は、その外端にプーリ溝が形成されている。

リング７の外周部と樹脂プーリ部材３の外周部５とは、径方向に接触している。外輪２の外周部は、リング７との接合部を除いた他の部分において樹脂プーリ部材３のボス部４と径方向に接触している。したがって、樹脂プーリ部材３と転がり軸受１側（外輪２及びリング７）との径方向接触領域が減少しておらず、リング７を設けたことでクリープ防止性能が低下することはない。
なお、リング７は、樹脂プーリ部材３の幅及び外径から突き出る部分がないように設けられ、これにより、外部との干渉が避けられている。

また、リング７の外周部が樹脂プーリ部材３の外周部５で両側から支持され、リング７の内周部が樹脂プーリ部材３のボス部４で両側から支持される。
さらに、樹脂プーリ部材３は、ボス部４と外周部５とを繋ぐ複数のリブ８、８・・・がリング７の両側方に形成されたものとなっている。各リブ８は、リング７の同側の側面に接触している。これにより、リング７の径方向中間部は、両側から全周に亘ってリブ８で均等に支持されている。

なお、リング７は、樹脂プーリ部材３のボス部４及び外周部５で傾き、両側方への変位が防止されるので、必ずしもリブ８を両側方に形成することは要さない。例えば、リング７の側方変位を一側方にのみ規制すればよい場合は、リブ８をリング７の一側方にのみ形成すればよい。

外輪２に接合されたリング７と各リブ８の支持接触により、転がり軸受１と樹脂プーリ部材３間のクリープ発生がより防止される。このクリープ防止の観点からは、リング７の両側にリブ８を形成する方がよい。

また、リング７は、金属製であり、樹脂プーリ部材３を形成する樹脂より剛性が高い。このように剛性に優れたリング７は、外輪２の外周部に接合されると共に樹脂プーリ部材３の外周部５に達し、複数のリブ８、８により両側から支持されるため、外周部５の外周部に掛けられたベルト（図示省略）からの径方向負荷を受けることができる。したがって、リング７を利用してベルトの高張力化に対応することが可能である。

樹脂プーリ部材３の複数のリブ８、８の間に、リング７を外部露出させる放熱窓９、９、９・・・が形成されている。このため、リング７は、その両側面のうち、各放熱窓９から露出する部分において外気に触れることができる。

各放熱窓９は、樹脂プーリ部材３の射出成形時に形成されているが、後加工で空けることも可能である。

各リブ８及び放熱窓９は、周方向に等間隔で形成され、外輪２、リング７、樹脂プーリ部材３は前記等間隔ピッチで回転対称になっている。このため、外輪２からリング７を経て樹脂プーリ部材３に伝わった熱は、リング７または樹脂プーリ部材３の全周からバランスよく放熱される。また、各放熱窓９がリング７の両側方に形成されており、リング７の両側面を利用して放熱することでも放熱性能が高められている。

前記の構成を有するこの樹脂プーリ付き軸受は、外輪２の熱がこの幅中心上に位置するリング７に両側からバランスよく伝わる。また、外輪２の幅中心上は、外輪２の軌道と転がり軸受１の転動体との摩擦熱により特に高温になり易い。このような部分にリング７が接触するため、外輪２の熱がリング７へ効率よく伝わる。

リング７の熱は、この両側面における各放熱窓９の外部露出部分が外気に触れることによりバランスよく放熱される。外輪２から樹脂プーリ部材３に伝わった熱も、その樹脂プーリ部材３からバランスよく放熱される。

次に、外輪２の外周部に対するリング７の接合方法を図２に基づいて説明する。
この接合方法による接合は、固相接合の一種である圧入接合が採用され、圧入接合としては、板状のリング（リング７）と軸体（外輪２）の外周部との間に圧入代を設け、リングと軸体との間に通電して電気抵抗熱を伴う圧入による固相接合を行うものである（特許第３２７０７５８号 公報 段落００２７〜段落００３１参照）。

すなわち、この外輪２の外周部に対するリング７の接合は、図２に示す治具を用いて行われる。この治具は、下端部に円柱状の穴部１６が設けられたクロム銅製の上型１５と、上端部に円柱状の穴部１８が設けられたクロム銅製の下型１７とを有する。この上型１５と下型１７は、それぞれ電極として機能する。

上型１５の穴部１６は、転がり軸受１の外輪２の上面部（端面部）および外周部に密着して電気抵抗の低減を図っている。下型１７の穴部１８は、外輪２の外径よりも大径であり、外輪２の外周部が接触しないようになっている。

リング７と外輪２との間には、図２に示すように、所定の圧入代ｄが形成されている。圧入代ｄはリング７の内周部の直径Ｄ１から外輪２の外径Ｄ２の差、すなわち、ｄ＝Ｄ１−Ｄ２となる。この圧入代ｄは、製造される樹脂プーリの径や、その樹脂プーリに適用する転がり軸受１の外輪２の外径、リング７の板厚ｔ等に基づいて、実験、実操業等により設定される。

この接合方法の一例において、下型１７の上面にリング７を載せ、上型１５の穴部１６に外輪２が、リング７と同心となるように保持され、プレス装置（図示省略）に固定した上型１５とともに、外輪２を軸方向に降下させる。この降下により、外輪２の外周部に形成された面取り部が、リング７の内周部の縁に接するように位置合せを行う（図２（ａ）参照）。その後、外輪２の面取り部とリング７の内周部の縁（リング７と外輪２の間の圧入代部分２１）を接触させ、前記プレス機により上型１５を介して外輪２に所定の加圧力を加えた状態とする。

前記の状態で、その後に下型１７および上型１５を介してリング７と外輪２の間に電流を通電し圧入を開始する。圧入直後は、リング７と外輪２の接合部が狭いことから電流が集中して圧入代部分２１が軟化し、この軟化した状態で、前記加圧力によって外輪２がリング７内に押し込まれる。ここで、前記加圧力は、リング７の母材の応力（外輪２がリング７の内周部に押し込まれることを妨げる抵抗力）よりも低い圧力としている。このため、この加圧力が、電気抵抗熱の発生によるリング７の軟化で低下した応力を上回った時点から圧入が開始される。なお、前記加圧力および印加電流は、実験、実操業に基づいて適宜設定される。

圧入が開始されると、外輪２がリング７の内周部内を降下移動し、外輪２がリング７に圧入され、さらに、図２（ｂ）に示すように、接合位置である外輪２の外周部の軸方向中央部にリング７が接合される。外輪２のリング７内周部への圧入で、外輪２とリング７の接合部の表面がしごかれて、不純物質層（油分、表面処理剤、酸化皮膜等）が取り除かれて清浄化される。この清浄な表面組織での接合が行われるため、酸化皮膜等の影響を受けない良好な接合が行われて、リング７と外輪２との接合強度が高まる。

また、この圧入を伴った接合（圧入接合）では、軟化した圧入代部２１が塑性変形して、リング７と外輪２の圧入代ｄが解消される。圧入代ｄが解消されることで、リング７による外輪２の外周部への締め付けがなくなり、外輪２の寸法精度への影響が抑えられる。

さらに、前述の圧入接合では、プロジェクション溶接のように、その溶接時、接合部の温度が急激に上昇して、接合部の溶融部分が飛散してスパッタすることなく、通電して軟化した圧入代部分２１が、塑性変形する固相接合が行われる。その結果、外輪２とリング７の母材に対する熱的劣化、歪みの発生範囲が小さくなり、外輪２およびリング７の熱的劣化や寸法精度の影響を受ける部分を小さく抑えることができる。

また、この圧入接合を行う際の、リング７と外輪２の外周部間の圧入代ｄは、接合部に通電して圧入代部分２１を電気抵抗熱により軟化させることが可能な程度の接触が得られる大きさであればよく、リング７を圧入嵌合のみで外輪２に固定する場合と比較して圧入代を小さくすることができる。圧入代が小さくなると、圧入接合後、塑性変形したリング７が冷えて硬くなった後に、外輪２の外周面への締め付けることがなくなり、この場合も、前述の圧入代部分２１の塑性変形による圧入代ｄの解消と同様、外輪２の変形を生じ難くすることができる。

このようにして外輪２の外周部にリング７を圧入接合した接合体１０が形成される。この後、この接合体１０のまわりに射出成形で前記樹脂プーリ部材３を一体に成形する。これにより、樹脂プーリ付き軸受が製造される。

前記樹脂プーリ部材３、リング７、接合体１０の構造は、リング７の外輪２への接合、及びクリープに対する強度を確保することが可能な限り、適宜に変更することができる。一例として、この発明の第２実施形態を図３に示す。なお、以下においては、前記第１実施形態との相違点を中心に述べ、同一に考えられる構成に同符号を用いる。

図３に示すように、第２実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受は、樹脂プーリ部材１９のボス部１１と外周部１２とを繋ぐ各リブ１３を薄肉にして数を増やし、これにより、樹脂プーリ部材１９の強度を維持しながら放熱窓１４の数を増やしている。転がり軸受１の外輪２’の外周部には、円環状の金属板からなるリング７’が、第１実施形態と同様、圧入接合されることにより、接合体２０が形成される。また、樹脂プーリ部材１９は、外周部１２の外端にプーリ溝のない平面プーリとなっている。

この発明の第３実施形態を図４に示す。
第３実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受は、転がり軸受１の外輪２の外周部にリング２２を接合し、この接合体３０のまわりに樹脂プーリ部材２３を射出成形により一体成形したものである。

リング２２は、外輪２の外周部に嵌合するスリーブ２４と、このスリーブ２４より小幅で外径方向に延びるフランジ２５とを有するものである。

このリング２２のスリーブ２４は、円筒状の鋼材から形成されており、その幅は、外輪２の幅に対応している。このスリーブ２４の内周部と外輪２の外周部とが、第１実施形態における、接合体１０を形成する圧入接合方法によって、すなわち、リング２２のスリーブ２４と外輪２の外周部との間に圧入代を形成し、リング２２と外輪２との間に通電して電気抵抗熱を伴う圧入により固相接合することによって、圧入接合され、接合体３０が形成される。この圧入接合は、スリーブ２４と外輪２が同幅に揃うように実施される。これにより、第１実施形態のものよりも、リング７と外輪２との接合領域が増えるため、接合強度が高まる。

リング２２のフランジ２５は、円環状のプレス加工品からなり、鋼板を素材としている。フランジ２５は、スリーブ２４の幅中心上に溶接されている。その結果、リング２２は、スリーブ２４とフランジ２５とで断面Ｔ字状をなすものとなっており、第１実施形態のものより剛性が高く、外輪２の変形防止性能の点で優れる。

リング２２を外輪２に圧入接合した後、樹脂プーリ部材２３がリング２２のまわりに射出成形される。この成形によって、樹脂プーリ部材２３のボス部２６がスリーブ２４のまわりに形成され、樹脂プーリ部材２３の外周部２７がフランジ２５のまわりに形成される。その結果、リング２２のフランジ２５は、樹脂プーリ部材２３のボス部２６と外周部２７の間に介在させられる。
また、リング２２のフランジ２５の両側方に、複数のリブ２８、２８と、フランジ２５の側面を外部露出させる放熱窓２９とが形成されている。

外輪２の熱は、この外周部の面取り部分を除いた接触領域からリング２２のスリーブ２４に伝わる。外輪２とリング２２の固定が圧入接合によるため、単に圧入により嵌め合わせた場合よりも、これらの間の熱伝導が確実である。また、リング２２のスリーブ２４の熱は、フランジ２５へ両側からバランスよく伝わる。

前述のようにリング２２のスリーブ２４の幅を外輪２の幅に対応させることは、外輪２の外周部との接触面積の最大化及びリング２２の剛性の向上が得られる点で好ましい。なお、リング２２の軽量化を優先する場合は、スリーブ２４の幅を外輪２より狭くすることもできる。

リング２２のフランジ２５は、樹脂プーリ部材２３の複数のリブ２８、２８・・・で側方から支持されており、クリープや傾きが防止されている。フランジ２５の傾きを防止すれば、樹脂プーリ部材２３の外周部２７との接触が緩み難くなる。

第３実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受は、特にリング２２のフランジ２５が両側から支持されるので、一側方から支持する場合と比してクリープ防止等がより効果的に得ることができる。特に図示しないが、リブ２８、放熱窓２９をフランジ２５の一側方にのみ形成することも可能である。

なお、樹脂プーリ部材２３のボス部２６は、外輪２及びリング２２のスリーブ２４の一方の幅面にのみに掛っているが、外輪２とリング２２間の位置ずれは問題とならない。リング２２のスリーブ２４と外輪２の圧入接合により、転がり軸受１とリング２２間の相対的な軸方向のずれ動きを十分に防止することができるからである。

この発明の第４実施形態を図５に示す。
この第４実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受は、転がり軸受１の外輪２の外周部にリング３２が接合され、この接合体４０のまわりに樹脂プーリ部材３３が射出成形により一体成形され、リング３２がスリーブ３４とフランジ３５とを有する点で前記第３実施形態と共通しているが、以下の構成が相違している。

この第４実施形態に係るリング３２は、フランジ３５がスリーブ３４の軸方向の一端部に設けられ、スリーブ３４とフランジ３５とで断面Ｌ字状をなす金属プレス加工品により形成される。このため、リング３２は、スリーブ３４とフランジ３５との溶接を行う必要がなく、前記第３実施形態と比して容易に形成することができる。

リング３２を断面Ｌ字状としたことで、樹脂プーリ部材３３のボス部３６はＬ字屈曲側にのみ形成されることになる。このため、樹脂プーリ部材３３のボス部３６と外周部３７とを繋ぐ複数のリブ３８、３８及び放熱窓３９も、リング３２のフランジ３５のＬ字屈曲側の一側方にのみ形成されている。そのフランジ３５の他側方は、外部に開放されている。このため、第４実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受は、リング３２からの放熱性能を前記第１〜３実施形態と比して高めることができる。

また、リング３２は、スリーブ３４が外輪２の幅に対応しており、スリーブ３４は、第３実施形態と同様、外輪２の外周部に圧入接合され、接合体４０が形成される。この接合体４０は、リング３２のスリーブ３４と外輪２が同幅に揃うものとなる。その結果、この第４実施形態の樹脂プーリ付き軸受は、第１実施形態のものよりも、リング７と外輪２との接合領域が増えるため、接合強度を高めることができる。

なお、特に図示しないが、リング３２を採用する場合においても、樹脂プーリ部材３３の外周部３７を内径方向に延ばして鍔、又は複数のリブ及び放熱窓を形成し、鍔等でフランジ３５の他側面を支持することも可能である。

この発明の第５実施形態を図６に示す。
この第５実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受は、転がり軸受１の外輪２の外周部にリング４２を接合し、この接合体５０のまわりに樹脂プーリ部材４３を射出成形により一体成形した点で前記第１実施形態と共通しているが、以下の構成が相違している。

すなわち、リング４２は、外輪２の外周部の端面に連続する環状面Ｓを形成する２つの円環部４２ａからなり、前記接合体５０を、円環部４２ａを外輪２の外周部の両端部に接合することによって形成したものである。

リング４２の円環部４２ａは、断面角型の円環状の鋼材からなり、その一端面（軸方向の端面）に、外輪２の端面の外径側に連続する環状面Ｓを有する。この円環部４２ａの内周部と外輪２の外周部とが、第１実施形態における、接合体１０を形成する圧入接合方法によって、すなわち、リング４２の円環部４２ａと外輪２の外周部との間に圧入代を形成し、リング４２の円環部４２ａと外輪２との間に通電して電気抵抗熱を伴う圧入により固相接合することによって、圧入接合され、接合体５０が形成される。このように形成されたこの接合体５０は、その外輪２の端面の外径側に連続する環状面Ｓを有する。

リング４２の円環部４２ａを外輪２に圧入接合した後、樹脂プーリ部材４３が接合体５０のまわりに射出成形される。この成形によって、樹脂プーリ部材４３のボス部４６がリング４２（両円環部４２ａ）に挟まれるように成形され、さらにボス部４６から外径方向に中間部４８を介して外周部４７が一体に成形される。ボス部４６が両円環部４２ａに挟まれるため、樹脂プーリ部材４３の軸方向の位置ずれを防止することができる。

中間部４８の幅は、外輪２の幅に対応するように成形される。この結果、そのボス部４６側（内径側）の両端面が、リング４２の円環部４２ａの環状面Ｓに連続し、環状面Ｓが放熱面として外部露出する。環状面Ｓは全周にわたって外部露出しているため、外輪２からリング４２に伝わった熱は放熱され易い。

この発明の第６実施形態を図７に示す。
この第６実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受は、転がり軸受１の外輪２の外周部にリング５２が接合され、この接合体６０のまわりに樹脂プーリ部材５３が射出成形により一体成形され、リング５２が、外輪２の外周部の端面に連続する環状面Ｓを形成する２つの円環部５２ａを有する点で前記第５実施形態と共通しているが、以下の構成が相違している。

すなわち、この第６実施形態のリング５２ａは、前記円環部５２ａと、外輪２の外周部に接合され、円環部５２ａよりも薄肉に形成された円筒部５２ｂからなるものとし、両円環部５２ａを円筒部５２ｂで一体に連結したものである。

このリング５２は、外輪２の軸方向の幅と同じ幅の鋼材からなるパイプ材の幅中央部分を切削することで、リング５２を容易に作成することができる。パイプ材を切削加工したリング５２が第１実施形態における、接合体１０を形成する接合方法によって、すなわち、リング５２の内周部と外輪２の外周部との間に圧入代を形成し、リング５２と外輪２との間に通電して電気抵抗熱を伴う圧入により固相接合することによって、外輪２の外周部に圧入接合され、接合体６０が形成される。

リング５２を外輪２に圧入接合した後、樹脂プーリ部材５３が接合体６０のまわりに射出成形される。この成形によって、樹脂プーリ部材５３のボス部５６が円筒部５２ｂ外周部の両円環部５２ａに挟まれるように成形され、さらにボス部５６から外径方向に中間部５８を介して外周部５７が一体に成形される。ボス部５６が両円環部５２ａに挟まれるため、第５実施形態と同様、樹脂プーリ部材５３の軸方向の位置ずれを防止することができる。

第６実施形態のリング５２、接合体６０の構造は、リング５２の外輪２への接合、及びクリープに対する強度を確保することが可能な限り、適宜に変更することができる。一例として、この発明の第７実施形態を図８に示す。

この第７実施形態の樹脂プーリ付き軸受も、第６実施形態のものと同様に、リング６２が、円環部６２ａと、外輪２の外周部に接合され、円環部６２ａよりも薄肉に形成された円筒部６２ｂからなるものとし、両円環部６２ａを円筒部６２ｂで一体に連結したものである。

このリング６２は板材のプレス加工で形成されており、両側の円環部６２ａがフランジ曲げによって形成される。このように、リング６２をプレス加工により形成すると、リング６２を安価に製作することが可能となる。このリング６２が、第６実施形態のリング５２と同様、外輪２の外周部に圧入接合され、接合体７０が形成される。

リング６２を外輪２に圧入接合した後、樹脂プーリ部材６３が接合体７０のまわりに射出成形される。この成形によって、樹脂プーリ部材６３のボス部６６が円筒部６２ｂ外周部の両円環部６２ａに挟まれるように成形され、さらにボス部６６から外径方向に中間部６８を介して外周部６７が一体に成形される。ボス部６６が両円環部６２ａに挟まれるため、第６実施形態と同様、樹脂プーリ部材６３の軸方向の位置ずれを防止することができる。

ａは第１実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受の縦断面図、ｂはａの一部を切り欠いた全体斜視図 ａは同上の外輪とリングとの接合前の状態を示す説明図、ｂは同上の接合後の状態を示す説明図 ａは第２実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受の縦断面図、ｂはａの一部を切り欠いた全体斜視図 ａは第３実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受の縦断面図、ｂはａの一部を切り欠いた全体斜視図 ａは第４実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受の縦断面図、ｂはａの一部を切り欠いた全体斜視図 第５実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受の縦断面図 第６実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受の縦断面図 第７実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受の縦断面図

符号の説明

１ 転がり軸受
２、２’ 外輪
３、１９、２３、３３，４３、５３、６３ 樹脂プーリ部材
４、１１、２６、３６、４６、５６、６６ ボス部
５、１２、２７、３７、４７、５７、６７ 外周部
７、７’、２２、３２、４２、５２、６２ リング
８、１３、２８、３８ リブ
９、１４、２９、３９ 放熱窓
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０ 接合体
１５ 上型
１６、１８ 穴部
１７ 下型
２４、３４ スリーブ
２５、３５ フランジ

Claims (9)

1. 転がり軸受の外輪の外周部に金属製のリングを接合し、この接合体のまわりに樹脂プーリ部材を射出成形により一体成形した樹脂プーリ付き軸受において、
   前記リングの内周部と前記外輪の外周部との間に圧入代を形成し、前記リングの内周部と前記外輪の外周部とを同心に配置し、前記リングの内周部と前記外輪の外周部との間の前記圧入代部分を接触させ軸方向に加圧力を加えた状態とし、その状態で前記リングと前記外輪との間に通電して前記圧入代部分を軟化させ、前記加圧力で前記リングと外輪とを軸方向の接合位置に押し込む圧入接合により、前記接合体を形成したことを特徴とする樹脂プーリ付き軸受。
2. 前記リングを、前記外輪の外周部に接合する円環状の金属板からなるものとしたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂プーリ付き軸受。
3. 前記リングを、前記外輪の外周部に接合するスリーブと、そのスリーブより小幅で外径方向に延びるフランジとを有するものとし、前記接合体を、前記スリーブを前記外輪の外周部に接合することによって形成したことを特徴とする請求項２に記載の樹脂プーリ付き軸受。
4. 前記フランジを前記スリーブの一端に設けたことを特徴とする請求項３に記載の樹脂プーリ付き軸受。
5. 前記フランジを前記スリーブの軸方向の中央部に設けたことを特徴とする請求項３に記載の樹脂プーリ付き軸受。
6. 前記リングを、前記外輪の外周部の端面に連続する環状面を形成する２つの円環部からなるものとし、前記接合体を、前記円環部を前記外輪の外周部の両端部に接合することによって形成したことを特徴とする請求項１に記載の樹脂プーリ付き軸受。
7. 前記外輪の外周部の両端部に接合する前記リングを、前記外輪の外周部に接合され前記円環部よりも薄肉に形成された円筒部で一体に連結したものとしたことを特徴とする請求項６に記載の樹脂プーリ付き軸受。
8. 前記円筒部で前記円環部を一体に連結したリングを、パイプ材の切削加工により形成したことを特徴とする請求項７に記載の樹脂プーリ付き軸受。
9. 前記円筒部で前記円環部を一体に連結したリングを板材のプレス加工により形成したことを特徴とする請求項７に記載の樹脂プーリ付き軸受。

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