JP2009270644A - Resin pulley device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、転がり軸受の外輪の外周に樹脂プーリが射出成形により一体成形された樹脂プーリ装置に関する。 The present invention relates to a resin pulley apparatus in which a resin pulley is integrally formed on the outer periphery of an outer ring of a rolling bearing by injection molding.
従来、自動車のアイドラプーリやコンプレッサ用プーリは、金属製であったが、自動車部品の小型軽量化および低コスト化の要求に対応するため、転がり軸受の外輪の外周に樹脂プーリが射出成形により一体化された樹脂プーリ装置を使用することが多くなっている。 Conventionally, automobile idler pulleys and compressor pulleys have been made of metal. However, in order to meet the demands for reducing the size and weight of automobile parts and reducing costs, resin pulleys are integrated with the outer periphery of the outer ring of a rolling bearing by injection molding. More and more resin pulley devices have been used.
この種の樹脂プーリ装置は、外輪の外周に樹脂プーリのボス部が、外輪の両端面を抱え込むように射出成形によって一体化し、樹脂プーリを軸方向でずれ止めしたものが多い。この樹脂プーリ装置は、樹脂プーリのボス部が外輪の両端面の外周部を覆うため、金属製プーリを採用した金属プーリ付き軸受と比して放熱性が悪く、軸受温度が比較的高温になり易い問題がある。 In many cases, this type of resin pulley apparatus is such that the boss portion of the resin pulley is integrated with the outer periphery of the outer ring by injection molding so as to hold both end faces of the outer ring, and the resin pulley is prevented from shifting in the axial direction. In this resin pulley device, the boss portion of the resin pulley covers the outer peripheral portion of both end faces of the outer ring, so heat dissipation is worse than a bearing with a metal pulley employing a metal pulley, and the bearing temperature becomes relatively high. There is an easy problem.
この問題を解決するため、前記の樹脂プーリ装置の中には、外輪の外周に樹脂プーリを射出成形により一体化するとともに、その樹脂プーリに径方向に貫通する貫通孔を形成し、転がり軸受の熱を貫通孔内の空気に伝えて放熱させるもの(特許文献1参照)や、外輪の両端面を抱え込むように一体化した樹脂プーリの側面に、周方向の凸条を径方向に間隔をおいて複数形成し、樹脂プーリの側面の表面積を大きくして放熱性を高めたもの(特許文献2参照)が提案されている。 In order to solve this problem, in the resin pulley device, a resin pulley is integrated on the outer periphery of the outer ring by injection molding, and a through-hole penetrating in the radial direction is formed in the resin pulley. Distribute heat to the air in the through-holes (see Patent Document 1) and resin pulleys that are integrated so as to hold both end faces of the outer ring. And a plurality of resin pulleys have been proposed that have increased heat dissipation by increasing the surface area of the side surface of the resin pulley (see Patent Document 2).
さらに、樹脂プーリのボス部の内周部に嵌り合う円筒部と、樹脂プーリの一端面を覆うフランジとからなる放熱用金属板を、樹脂プーリに圧入により一体化し、転がり軸受の熱を放熱用金属板に伝えて放熱させるもの(特許文献3参照)や、樹脂プーリを圧入により嵌合した転がり軸受の内輪と外輪との両端面間を、芯金をゴム材料で覆ったシール部材で封止し、シール部材のゴム材料の一部分を取り除き、芯金を外部に露出させて放熱性を高めたもの(特許文献4参照)も提案されている。 Furthermore, a metal plate for heat dissipation consisting of a cylindrical part that fits the inner peripheral part of the boss part of the resin pulley and a flange that covers one end surface of the resin pulley is integrated into the resin pulley by press fitting, and the heat of the rolling bearing is used for heat dissipation. Sealing between the end faces of the inner and outer rings of a rolling bearing fitted with a resin pulley by press fitting into a metal plate (see Patent Document 3) In addition, there has been proposed one in which a part of the rubber material of the seal member is removed and the cored bar is exposed to the outside to improve heat dissipation (see Patent Document 4).
特許文献1に記載の樹脂プーリ装置では、樹脂プーリを外輪の外周部に対して締まり嵌めとなるよう射出成形により一体化し、樹脂プーリの軸方向の位置ずれを防止している(特許文献1 図1参照)。このため、貫通孔からの放熱が十分に行われないと、軸受の温度上昇に伴う金属と樹脂の熱膨張率の差によって、外輪と樹脂プーリとの結合強度が低下し、樹脂プーリが軸方向へ位置ずれすることがある。 In the resin pulley device described in Patent Document 1, the resin pulley is integrated by injection molding so as to be an interference fit with the outer peripheral portion of the outer ring, thereby preventing the axial displacement of the resin pulley (Patent Document 1). 1). For this reason, if the heat dissipation from the through hole is not sufficiently performed, the coupling strength between the outer ring and the resin pulley decreases due to the difference in the thermal expansion coefficient between the metal and the resin accompanying the temperature rise of the bearing, and the resin pulley is axially May be misaligned.
また、特許文献2に記載の樹脂プーリ装置では、樹脂プーリのボス部と外周部をつなぐ連結アームが、全周にわたって設けられている。このため、軸受の発熱による熱が外輪を経て樹脂プーリの連結アームに蓄熱され易く、樹脂プーリの側面の凸部による放熱では不十分であった。 Moreover, in the resin pulley apparatus of patent document 2, the connection arm which connects the boss | hub part and outer peripheral part of a resin pulley is provided over the perimeter. For this reason, the heat generated by the bearing heat is likely to be stored in the connecting arm of the resin pulley via the outer ring, and heat dissipation by the convex portions on the side surface of the resin pulley is insufficient.
特許文献3に記載の樹脂プーリ装置では、放熱用金属板の円筒部の周りが樹脂プーリのボス部に覆われているので、円筒部からフランジへの熱伝導が十分に行われず、樹脂プーリのボス部に蓄熱され易く、フランジによる放熱では不十分であった。 In the resin pulley device described in Patent Document 3, since the periphery of the cylindrical portion of the metal plate for heat dissipation is covered with the boss portion of the resin pulley, heat conduction from the cylindrical portion to the flange is not sufficiently performed, Heat is easily stored in the boss, and heat dissipation by the flange is insufficient.
特許文献4に記載の樹脂プーリ装置では、軸受で発生した熱は、軸受内の外部に露出した芯金から放熱されるが、外輪を経て樹脂プーリに伝わった熱に対する放熱手段が設けられていないため、樹脂プーリに蓄熱されて、軸受の放熱が十分に行われないおそれがある。その結果、特許文献1の場合と同様、外輪と樹脂プーリとの結合強度が低下し、樹脂プーリが軸方向へ位置ずれするという問題があった。 In the resin pulley device described in Patent Document 4, heat generated in the bearing is radiated from the core metal exposed to the outside in the bearing, but no heat radiating means is provided for heat transmitted to the resin pulley through the outer ring. For this reason, heat is stored in the resin pulley, and there is a possibility that the heat radiation of the bearing is not sufficiently performed. As a result, as in the case of Patent Document 1, there is a problem that the coupling strength between the outer ring and the resin pulley is lowered, and the resin pulley is displaced in the axial direction.
そこで、この発明の課題は、転がり軸受の放熱性を確保しつつ、樹脂プーリの軸方向の位置ずれを防止する樹脂プーリ装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a resin pulley device that prevents the positional displacement of the resin pulley in the axial direction while ensuring heat dissipation of the rolling bearing.
前記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に樹脂プーリが射出成形により一体成形された樹脂プーリ装置において、前記外輪は、前記樹脂プーリが係合する係合手段を有し、前記樹脂プーリは、その内周面が前記外輪の外周面と一致し、前記外輪の両端面が露出するように一体化され、前記係合手段により前記樹脂プーリが前記外輪に対して軸方向にずれ止めされた構成を採用することができる。 In order to achieve the above object, the present invention provides a resin pulley apparatus in which a resin pulley is integrally formed on the outer periphery of an outer ring of a rolling bearing by injection molding, wherein the outer ring has an engaging means for engaging the resin pulley. The resin pulley is integrated so that the inner peripheral surface thereof coincides with the outer peripheral surface of the outer ring and both end surfaces of the outer ring are exposed, and the resin pulley is axially formed with respect to the outer ring by the engaging means. It is possible to adopt a configuration in which the displacement is prevented.
このようにすると、樹脂プーリは外輪の係合手段により軸方向の位置ずれが防止されるので、樹脂プーリを外輪の外径面にその両端面を抱え込むように一体化させる必要がなくなる。このため、樹脂プーリは、その内周面を外輪の外周面に一致させ、外輪の両端面を露出させるように一体化することが可能となり、露出した外輪の両端面で放熱性を確保することができる。 In this way, since the resin pulley is prevented from being displaced in the axial direction by the engaging means of the outer ring, it is not necessary to integrate the resin pulley so that both end faces are held on the outer diameter surface of the outer ring. For this reason, the resin pulley can be integrated so that its inner peripheral surface coincides with the outer peripheral surface of the outer ring and both end surfaces of the outer ring are exposed, and heat dissipation is ensured at both end surfaces of the exposed outer ring. Can do.
外輪の有する樹脂プーリが係合する係合手段としては、種々の構成が考え得るが、例えば、前記外輪がその外周部に形成された周溝に嵌る止め輪を有し、この止め輪が前記係合手段とされたもの、前記外輪がその外周部の一端に形成された径方向外向きのフランジを有し、前記フランジが前記係合手段とされたもの、または、前記外輪がその外周部に形成された周溝を有し、その周溝が前記係合手段とされたものを採用することができる。 As the engaging means for engaging the resin pulley of the outer ring, various configurations can be considered. For example, the outer ring has a retaining ring that fits in a circumferential groove formed in the outer peripheral portion thereof, and the retaining ring is The engagement means, the outer ring has a radially outward flange formed at one end of the outer periphery thereof, and the flange is the engagement means, or the outer ring is an outer periphery thereof It is possible to employ one having a circumferential groove formed on the surface and the circumferential groove serving as the engagement means.
前記止め輪が係合手段とされれば、その止め輪が樹脂プーリに埋め込まれた状態で、樹脂プーリが前記外輪に一体化されるので、止め輪と樹脂プーリが係合し、樹脂プーリの軸方向の位置ずれが確実に防止される。 If the retaining ring is an engagement means, the resin pulley is integrated with the outer ring in a state where the retaining ring is embedded in the resin pulley. Axial displacement is reliably prevented.
樹脂プーリの位置ずれが防止されることで、樹脂プーリの内周部で外輪の両端部を抱え込むように一体化させる必要がなくなり、樹脂プーリの内周面が外輪の外周面と一致し、外輪の両端面が露出するように樹脂プーリを一体化させることが可能となる。その結果、外輪の露出した両端面により放熱性を確保することができる。 By preventing the displacement of the resin pulley, it is not necessary to integrate both ends of the outer ring at the inner peripheral part of the resin pulley, and the inner peripheral surface of the resin pulley matches the outer peripheral surface of the outer ring. It is possible to integrate the resin pulley so that both end faces of the are exposed. As a result, heat dissipation can be ensured by the exposed end faces of the outer ring.
また、前記フランジが係合手段とされた場合、止め輪が係合手段とされた場合と同様、そのフランジが樹脂プーリに埋め込まれた状態で、樹脂プーリが前記外輪に一体化されるので、フランジと樹脂プーリが係合し、樹脂プーリの軸方向の位置ずれが確実に防止される。 Further, when the flange is an engagement means, the resin pulley is integrated with the outer ring in a state in which the flange is embedded in the resin pulley, as in the case where the retaining ring is an engagement means. The flange and the resin pulley engage with each other, so that the axial displacement of the resin pulley is reliably prevented.
樹脂プーリの位置ずれが防止されることで、この場合も、止め輪が係合手段とされた場合と同様、樹脂プーリの内周面が外輪の外周面と一致し、外輪の両端面が露出するように樹脂プーリを一体化させることが可能となる。その結果、外輪の露出した両端面により放熱性を確保することができる。 Since the displacement of the resin pulley is prevented, the inner surface of the resin pulley coincides with the outer surface of the outer ring, and both end surfaces of the outer ring are exposed, as in the case where the retaining ring is used as the engaging means. Thus, the resin pulley can be integrated. As a result, heat dissipation can be ensured by the exposed end faces of the outer ring.
前記周溝が係合手段とされた場合では、その周溝に樹脂プーリの樹脂を埋め込んだ状態で、樹脂プーリが外輪に一体化されるので、周溝と、その周溝に埋め込まれた樹脂プーリの樹脂が係合し、樹脂プーリの軸方向の位置ずれが確実に防止される。 In the case where the circumferential groove is an engagement means, the resin pulley is integrated with the outer ring while the resin pulley is embedded in the circumferential groove, so the circumferential groove and the resin embedded in the circumferential groove The resin of the pulley is engaged and the axial displacement of the resin pulley is reliably prevented.
樹脂プーリの位置ずれが防止されることで、この場合も、止め輪が係合手段とされた場合と同様、樹脂プーリの内周面が外輪の外周面と一致し、外輪の両端面が露出するように樹脂プーリを一体化させることが可能となる。その結果、外輪の露出した両端面により放熱性を確保することができる。 Since the displacement of the resin pulley is prevented, the inner surface of the resin pulley coincides with the outer surface of the outer ring, and both end surfaces of the outer ring are exposed, as in the case where the retaining ring is used as the engaging means. Thus, the resin pulley can be integrated. As a result, heat dissipation can be ensured by the exposed end faces of the outer ring.
前記止め輪、あるいはフランジは、その表面に樹脂プーリの食い込む溝を有するものとしてもよい。このようにすると、樹脂プーリの軸方向の位置ずれの防止だけでなく、樹脂プーリの外輪に対する相対回転(クリープ)に対する耐力を向上させることもできる。 The retaining ring or the flange may have a groove into which the resin pulley bites. If it does in this way, not only prevention of the position shift of the resin pulley in the axial direction but also resistance to relative rotation (creep) of the resin pulley with respect to the outer ring can be improved.
また、前記周溝が係合手段とされた場合において、前記クリープを防止するために周溝の溝壁が、樹脂プーリのクリープを防止しうる粗面とされたものとすることができる。これにより、樹脂プーリを溝に食い込ませて樹脂プーリのクリープを防止することができる。 In addition, when the circumferential groove is an engaging means, the groove wall of the circumferential groove can be a rough surface that can prevent the resin pulley from creeping in order to prevent the creep. Thereby, the resin pulley can be bitten into the groove to prevent the resin pulley from creeping.
以上のように、この発明の樹脂プーリ装置は、外輪の有する樹脂プーリが係合する係合手段により、樹脂プーリの軸方向の位置ずれが防止され、その樹脂プーリが外輪の両端面を露出させるように一体化されるので、転がり軸受の放熱性が確保される。このため、軸方向の軸受の高温化を抑えることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。 As described above, in the resin pulley device of the present invention, the resin pulley is prevented from being displaced in the axial direction by the engaging means with which the resin pulley of the outer ring is engaged, and the resin pulley exposes both end faces of the outer ring. Thus, heat dissipation of the rolling bearing is ensured. For this reason, the high temperature of the axial bearing can be suppressed, and the life of the bearing can be extended.
以下、この発明の第1実施形態の樹脂プーリ装置を添付図面に基づいて説明する。
図1に示す樹脂プーリ装置は、転がり軸受11の外輪13の外周部に樹脂プーリ21が射出成形により一体成形されたものである。
Hereinafter, a resin pulley apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The resin pulley apparatus shown in FIG. 1 is obtained by integrally molding a
転がり軸受11は、内輪12と外輪13との間に複数のボール14が転動可能に保持器15により保持されており、内輪12と外輪13の両端面を封止するシールド板16が設けられている。転がり軸受11は、図1に示すような深溝玉軸受に限らず、例えば、公知の転がり軸受であるアンギュラ玉軸受、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。
In the rolling bearing 11, a plurality of
この転がり軸受11の外輪13は、外周面の一端寄りに周溝17が形成され、その周溝17に嵌まる円環状の止め輪18を有する。周溝17は断面矩形の角溝であり、周溝17に嵌まった止め輪18が、外輪13の外周面から突出している。周溝17の断面形状は矩形に限られず、例えば、V字形、円弧状形など採用可能であるが、止め輪18が安定して嵌めることができる矩形が好ましい。
The
転がり軸受11の外輪13の外周には、樹脂プーリ21が射出成形により一体化されている。樹脂プーリ21は、外輪13の外周に一体化されるボス部23と、ベルト(図示省略)が巻き掛けられる外周部22と、ボス部23と外周部22とをつなぐ連結部24が一体に形成されたものである。このボス部23は内周面が円筒面をなしている。
A
この樹脂プーリ21が外輪13の外周に一体化されると、ボス部23に止め輪18が埋め込まれる。埋め込まれた止め輪18は、ボス部23と係合して、樹脂プーリ21の軸方向のずれ止めとなる係合手段とされ、樹脂プーリ21の軸方向の位置ずれが確実に防止される。
When the
樹脂プーリ21の位置ずれが防止されることにより、樹脂プーリ21のボス部23で外輪13の両端部を抱え込むように一体化させる必要がなく、図1に示すように、ボス部23の内周面が外輪13の外周面と一致し、外輪13の両端面が露出するように樹脂プーリ21を一体化させることが可能となる。その結果、外輪13の露出した両端面による放熱性を確保することができる。
By preventing the displacement of the
また、外輪13に止め輪18を有する転がり軸受11としては、JISB1513により呼び番号が規格された標準軸受、例えば、外輪止め輪付き軸受(軌道輪形状番号:NR(止め輪付き))を採用することができる。
Further, as the rolling
この場合、転がり軸受11として、規格標準品を使用可能であるので、転がり軸受の入手が容易となる。このため、樹脂プーリ装置の製作の際、外輪に周溝を加工する工程や、周溝に止め輪を嵌め合わせる工程等を追加する必要がなく、樹脂プーリ装置を安価に製作可能となる。
In this case, since a standard product can be used as the rolling
さらに、外輪13の周溝17に嵌める止め輪18の表面に溝を形成することができる。この溝は、多数のスリット溝や、ローレットなどの溝とされる。この溝に樹脂プーリ21のボス部23の樹脂を食い込ませて外輪13と樹脂プーリ21間の摩擦抵抗を高めることにより、クリープに対する耐力を向上させることができる。
Furthermore, a groove can be formed on the surface of the retaining
この発明の第2実施形態を図2に基づいて説明する。
この第2実施形態に係る樹脂プーリ装置は、転がり軸受11の外輪13の外周に樹脂プーリ21を射出成形により一体成形した点で、前述の第1実施形態の樹脂プーリ装置と共通しているが、転がり軸受11の外輪13の形状が相違している。その他の構成は前記第1実施形態と同様であり、同一に考えられる構成に同符号を用いて説明を省略する。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The resin pulley device according to the second embodiment is common to the resin pulley device of the first embodiment described above in that the
この実施形態において、転がり軸受11の外輪13は、外周部の一端に形成された径方向外向きのフランジ19を有する。外輪13の外周に樹脂プーリ21が一体化されると、フランジ19が樹脂プーリ21に埋め込まれる。埋め込まれたフランジ19は、ボス部23と係合して、樹脂プーリ21の軸方向のずれ止めとなる係合手段とされ、樹脂プーリ21の軸方向の位置ずれが確実に防止される。
In this embodiment, the
樹脂プーリ21の位置ずれが防止されることにより、図2に示すように、ボス部23の内周面が外輪13の外周面と一致し、外輪13の両端面が露出するように樹脂プーリ21を一体化させることが可能となる。その結果、外輪13の露出した両端面により放熱性を確保することができる。
By preventing the displacement of the
外輪13にフランジ19を有する転がり軸受11としては、JISB1513により呼び番号が規格された標準軸受、例えば、外輪フランジ付き軸受(軌道輪形状番号:F(フランジ付き))を採用してもよい。この場合、転がり軸受11として、規格標準品を使用可能であるので、転がり軸受の入手が容易となり、樹脂プーリ装置を安価に製作することが可能となる。
As the rolling
また、外輪13のフランジ19の表面に溝を形成することができる。この溝は多数のスリット溝や、ローレットなどの溝とされ、この溝にボス部23が食い込むことで、外輪13と樹脂プーリ21間の摩擦抵抗が高まり、クリープに対する耐力を向上させることができる。
Further, a groove can be formed on the surface of the
この発明の第3実施形態を図3に基づいて説明する。
この第3実施形態に係る樹脂プーリ装置は、転がり軸受11の外輪13の外周に樹脂プーリ21を射出成形により一体成形した点で、前述の第1実施形態の樹脂プーリ装置と共通しているが、転がり軸受11の外輪13が止め輪18を有しない点で相違している。その他の構成は前記第1実施形態と同様であり、同一に考えられる構成に同符号を用いて説明を省略する。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The resin pulley device according to the third embodiment is common to the resin pulley device of the first embodiment described above in that the
この実施形態では、転がり軸受11の外輪13に周溝17が形成されている。外輪13の外周に樹脂プーリ21が一体化されると、周溝17にボス部23の樹脂が埋め込まれる。周溝17は、ボス部23と係合して、樹脂プーリ21の軸方向のずれ止めとなる係合手段とされ、樹脂プーリ21の軸方向の位置ずれを確実に防止する。
In this embodiment, a
樹脂プーリ21の位置ずれが防止されることにより、図3に示すように、ボス部23の内周面が外輪13の外周面と一致し、外輪13の両端面が露出するように樹脂プーリ21を一体化させることが可能となる。その結果、外輪13の露出した両端面により放熱性を確保することができる。
By preventing the displacement of the
また、周溝17の溝壁を、樹脂プーリ21のクリープを防止しうる粗面とすることができる。周溝17にボス部23の樹脂が埋め込まれることで、溝壁の粗面と樹脂プーリ21の樹脂との間の摩擦抵抗が高まり、クリープに対する耐力を向上させることができる。
Further, the groove wall of the
さらに、外輪13に周溝17を形成した転がり軸受11としては、JISB1513により呼び番号が規格された標準軸受、例えば、外輪輪溝付き軸受(軌道輪形状番号:N(輪溝付き))を採用してもよい。この場合、第1実施形態と同様、転がり軸受11として、規格標準品を使用可能であるので、樹脂プーリ装置を安価に製作可能となる。
Further, as the rolling
11 転がり軸受
12 内輪
13 外輪
14 ボール
15 保持器
16 シールド板
17 周溝
18 止め輪
19 フランジ
21 樹脂プーリ
22 外周部
23 ボス部
24 連結部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記外輪(13)は、前記樹脂プーリ(21)が係合する係合手段を有し、前記樹脂プーリ(21)は、その内周面が前記外輪(13)の外周面と一致し、前記外輪(13)の両端面が露出するように一体化され、前記係合手段により前記樹脂プーリ(21)が前記外輪(13)に対して軸方向にずれ止めされたことを特徴とする樹脂プーリ装置。 In a resin pulley apparatus in which a resin pulley (21) is integrally formed by injection molding on the outer periphery of an outer ring (13) of a rolling bearing (11),
The outer ring (13) has engagement means with which the resin pulley (21) is engaged, and the resin pulley (21) has an inner peripheral surface that coincides with an outer peripheral surface of the outer ring (13), and The resin pulley is integrated so that both end faces of the outer ring (13) are exposed, and the resin pulley (21) is prevented from being displaced in the axial direction with respect to the outer ring (13) by the engaging means. apparatus.
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- 2008-05-08 JP JP2008122242A patent/JP2009270644A/en active Pending
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