JP4015360B2 - プーリ用玉軸受及びプーリ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プーリ用玉軸受及びプーリに関し、例えば自動車用等のエンジンに装備される巻き掛け伝動装置の構成要素であるプーリ及びこれに使用するプーリ用玉軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、自動車用等のエンジンには、エンジン出力軸の回転を利用して、カムシャフト等のエンジン構成要素、その他オルタネータ、ウォータポンプ、オイルポンプ、空調装置等の種々の補機を駆動するための巻き掛け伝動装置が装備される。この巻き掛け伝動装置には、ベルトが巻き掛けられる補機駆動用プーリの他に、ベルトの巻き掛け角を増大させ、或いはベルトに所要のテンションを付与するための遊動プーリとしてのアイドラプーリやテンションプーリが配設される。
【０００３】
この種の遊動プーリは、ベルトに接触するプーリ周面が固定軸等の非回転軸に対して空転する構造でなければならず、その一例として、プーリ周面を玉軸受の外輪の外径に直接形成したもの（笠型外輪）が知られているが、その一方において、プーリ周面を有するプーリ本体と玉軸受とを嵌合一体化した構造のものが多く使用されている。
【０００４】
後者のプーリに使用される玉軸受は、図６に示すように、プーリ本体（図示略）の内径部に嵌合される外輪３０と、非回転軸に嵌合される内輪３１と、外輪３０及び内輪３１の両ボール溝３０ａ，３１ａ間に組み込まれる複数のボール３２と、これらのボール３２を円周方向所定間隔に保持する保持器３３と、外輪３０及び内輪３１の相互間に封入されるグリースを密封する一対のシール３４とを備える。そして、この種のプーリは、プーリ本体がベルトから回転駆動力を受けて回転することによって、外輪３０がプーリ本体と一体回転するように構成される。
【０００５】
この種のプーリ用玉軸受の従来構造は、ボール３２のピッチ円直径ＰＣＤが、外輪３０の外径と内輪３１の内径との略中央に位置しているのが通例であって、外輪３０及び内輪３１のボール溝深さ（肩高さ）３０ｔ，３１ｔは、両者共にボール径の約２０％になるように設定されている。
【０００６】
このような設定は、他の対象物への使用をも含む一般的な使用態様において、この玉軸受に不具合が生じないこと、具体的には、ボール溝３０ａ，３１ａの形成に起因して極端な剛性低下が生じないことや、ラジアル荷重及びスラスト荷重に起因して軸受性能の低下が生じないこと等が考慮されたことによる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のプーリは、高荷重やオフセット荷重（モーメント荷重）が殆ど作用しないため、荷重が玉軸受の寿命に大きな影響を与えることがないのに対して、グリースが劣化してその寿命が短くなった場合には、玉軸受の寿命低下を惹き起こす結果となる。即ち、この使用態様のように、外輪３０の高速回転中において荷重の負荷が小さければ、ボール３２と内外輪３０，３１との間にすべりが発生し、摩擦熱等によるグリースの温度上昇及び早期劣化を招き、結果的に玉軸受の短寿命を招くことが懸念される。
【０００８】
このような問題は、外輪３０と内輪３１との相互間に封入するグリースの量を増加させることによって解決することができるが、上述のような玉軸受の各部設定条件の下で単にグリースの量を増加させたのでは、外輪３０と内輪３１との間の空間容積に対するグリース量の封入比率が最適値より過度に大きくなるため、攪拌発熱によるグリースの温度上昇やグリース漏れ等を招き、却ってグリースの寿命を低下させる要因となる。
【０００９】
これに対しては、外輪３０及び内輪３１のボール溝３０ａ，３１ａの深さを浅くして、この両輪３０，３１間の空間容積を大きくすることが考えられるが、単に両輪３０，３１のボール溝３０ａ，３１ａの深さを浅くしたのでは、スラスト荷重（アキシャル荷重）が作用した場合に、ボール３２が内輪３１または外輪３０の肩３１ａ１，３０ａ１に乗り上げる所謂肩乗り上げが生じ、ボール３２或いはボール溝３０ａ，３１ａの表面に荒れや剥離等が発生して、玉軸受の寿命低下を惹き起こすことが懸念される。
【００１０】
一方、この玉軸受の保持器３３としては、合成樹脂製のスナップオン形式のものが多く使用されており、その断面はボール３２のピッチ円直径ＰＣＤに対して内径側と外径側とが同一寸法となるように設計されている。
【００１１】
しかしながら、外輪３０の回転速度が高くなって例えばｄｎ値（内径ｄ×回転数ｎ）が２５万程度になると、保持器３３が遠心力の影響を受けて膨張変形するため、変形した保持器３３の爪の案内面の縁がボール３２に強く接触して異常摩耗や発熱が生じ、或いは保持器３３がボール３２により軸方向に押し出されてシール３４と干渉する等の惧れが生じ、保持器３３の短寿命ひいては玉軸受の短寿命を惹き起こすことが懸念される。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ボールの肩乗り上げの問題に効果的に対処した上で、内外輪間の空間容積を充分に確保して、最適比率でグリース封入量を増加させると共に、保持器の剛性を高めて、外輪の高速回転時における大きな遠心力に起因する膨張変形を可及的に低減し、プーリ用玉軸受ひいてはプーリの長寿命化を図ることを技術的課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を達成するため、本発明は、ベルトが接触するプーリ周面を有するプーリ本体に嵌合されるプーリ用玉軸受において、純スラスト荷重によるボールの肩乗り上げが、上記玉軸受の内輪と外輪とで略同一の純スラスト荷重で生じるように、上記外輪のボール溝の深さを内輪のボール溝の深さよりも浅く設定し、且つ、上記外輪の内外径間寸法を、上記内輪の内外径間寸法よりも、上記外輪と内輪とのボール溝の深さの差分に略対応する寸法だけ短く設定したことに特徴づけられる。
【００１４】
即ち、本発明は、従来のように内輪と外輪とのボール溝の深さを両者共に同一とした場合に、純スラスト荷重（純アキシャル荷重）の作用時におけるボールの内輪及び外輪への肩乗り上げが、内輪と外輪とで相違している点に着目してなされたものである。換言すれば、ボール溝の深さを内輪と外輪とで同一とした場合に、ボールが内輪の肩に乗り上げるか否かの判定基準となる内輪側の許容スラスト荷重と、ボールが外輪の肩に乗り上げるか否かの判定基準となる外輪側の許容スラスト荷重とが相違している点に着目したことによる。
【００１５】
このように肩乗り上げを生じさせる純スラスト荷重が内輪と外輪とで相違しているのは、内輪のボール溝の曲率半径が外輪のボール溝の曲率半径よりも小さいことや、内輪のボール溝が周方向に対して凸状であるのに対して外輪のボール溝が周方向に対して凹状であること等による。そして、ボール溝の深さが内輪と外輪とで同一である場合には、ボールの肩乗り上げを生じさせる純スラスト荷重が外輪よりも内輪の方が小さいこと、即ち許容スラスト荷重が外輪よりも内輪の方が小さいことが判明している（詳細は後述する）。
【００１６】
従って、上記の構成において、ボール溝の深さを、ボールの肩乗り上げを生じさせる純スラスト荷重が内輪と外輪とで略同等になるように設定するには、両者の肩乗り上げを生じさせる純スラスト荷重の差分に対応する寸法、換言すれば両者の許容スラスト荷重の差分に対応する寸法だけ、外輪のボール溝の深さを内輪のボール溝の深さよりも浅くすればよい。
【００１７】
このように構成すれば、外輪のボール溝を浅くした分だけ、外輪と内輪との間の空間容積を大きくできるため、グリースの封入量を増加させて、グリースの寿命ひいては玉軸受の寿命を長期化できる。また、ボールの肩乗り上げが外輪と内輪とで略同一のスラスト荷重条件で生じるため、肩乗り上げの問題に無駄なく効果的に対処することが可能となる。
【００１８】
外輪の内外径間寸法（外輪の肉厚）は、内輪の内外径間寸法（内輪の肉厚）よりも、外輪と内輪とのボール溝の深さの差分に略対応する寸法だけ短く設定される。このように構成すれば、外輪のボール溝の深さを浅くした上で、外輪の肉厚を薄くして軽量にできると共に、外輪の肉厚が薄くなってもこれに略対応してボール溝が浅くなっているため、外輪のボール溝の最深部周辺の肉厚が薄くならず、外輪の剛性を充分に確保できる。
【００１９】
外輪のボール溝の深さは、ボ−ル径の１２〜１９％の範囲に設定されていることが好ましい。このような設定は、外輪のボール溝の深さがボール径の１２％未満であれば、ボールの肩乗り上げの問題が顕著に現れ、１９％よりも上であれば、グリース封入用の空間容積を充分に確保できなくなることを考慮したことによる。
【００２０】
外輪と内輪との間に収容され且つボールを転動自在に保持する保持器が、合成樹脂製のスナップオン形式として形成されると共に、ボールのピッチ円直径に対して外径側が内径側よりも長寸に形成されていることが好ましい。即ち、上述のように外輪のボール溝深さが内輪のボール溝深さよりも浅い設定条件下における外輪と内輪との間の空間容積は、ボールのピッチ円直径に対して外径側（外輪側）の方が内径側（内輪側）よりも大きくなる。従って、これに応じて保持器を外径側が内径側よりも長寸になるように形成すれば、保持器の径方向肉厚を、保持器と内外輪との間に介在する両クリアランスが略同一になるまで厚くでき、保持器の剛性を可能な限り高めることができる。
【００２１】
グリースは、玉軸受の内部に存する空間容積に対して、２７．５〜３２．５％の範囲で封入することが好ましい。このように構成すれば、外輪のボール溝を浅くしたことに伴って増大した空間容積に対して、予め実験等により判明している最適比率、即ち２７．５〜３２．５％、好ましくは３０％でグリースを封入することができ、空間容積に対するグリース封入量の比率が過多であることによる攪拌発熱やグリース漏れを生じることなく、グリース封入量を増量することが可能となる。
【００２２】
グリースの基油としては、エステル系合成油を使用することが好ましい。このようにすれば、高温に対して長寿命で且つ低温特性に優れたグリースが得られ、グリースの長寿命化ひいてはプーリ用玉軸受の長寿命化が図られる。
【００２３】
以上のような構成を備えたプーリ用玉軸受は、自動車用エンジンによって駆動される巻き掛け伝動装置の構成要素であるプーリの軸受として使用されることが好ましい。この場合のプーリは、ベルトの巻き掛け角を増大させるため等に使用されるアイドラプーリや、ベルトに所要のテンションを付与するため等に使用されるテンションプーリなどの遊動プーリであれば好適である。
【００２４】
ここで、プーリとは、タイミングプーリやＶプーリのみならずスプロケットをも含む概念であり、またベルトとは、タイミングベルトやＶベルトのみならずチェーンをも含む概念である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態に係るプーリ及びプーリ用玉軸受が適用される巻き掛け伝動装置を例示する。同図に示すように、自動車用エンジン１の一側部に配備された巻き掛け伝動装置２は、エンジン出力軸に固定された駆動プーリ４と、例えばカムシャフトの駆動軸に固定された第一従動プーリ５と、例えばウォータポンプの駆動軸に固定された第二従動プーリ６とを備え、これらの各プーリ４，５，６に亘ってベルト７が巻き掛けられている。
【００２７】
駆動プーリ４と第二従動プーリ６との間には、この両プーリ４，６へのベルト７の巻き掛け角を増大させるアイドラプーリ８ａが固定軸に回転自在に支持されると共に、第一従動プーリ５と第二従動プーリ６との間には、ベルト７に所要のテンションを付与するテンションプーリ８ｂが非回転可動軸に回転自在に支持されている。そして、本発明に係るプーリ及びプーリ用玉軸受は、この実施形態では、アイドラプーリ８ａ及びテンションプーリ８ｂ（以下、これらを総称して遊動プーリ８という）に適用される。
【００２８】
遊動プーリ８は、図２に示すように、鋼板プレス製のプーリ本体９と、このプーリ本体９の内径部に嵌合された単列の深溝玉軸受１０とから構成される。プーリ本体９は、互いに平行な内径円筒部９ａ及び外径円筒部９ｃと、この両円筒部９ａ，９ｃを先端側で連結する先端側拡径状のフランジ部９ｂと、内径円筒部９ａの基端から内径側に延びる鍔部９ｄとを備えてなる環状体である。
【００２９】
内径円筒部９ａの内径部には、玉軸受１０の外輪１１が嵌合され、外径円筒部９ｃの外径部には、ベルト７の背面と接触するプーリ周面９ｅが形成されている。そして、プーリ周面９ｅがベルト７の背面に接触した状態で（図１参照）、エンジン出力軸がベルト７を巻き掛け駆動することにより、遊動プーリ８がアイドラプーリ８ａ及びテンションプーリ８ｂとして回転するように構成されている。
【００３０】
玉軸受１０は、図３に拡大して示すように、上記外輪１１と、図外の固定軸又は非回転可動軸に嵌合させる内輪１２と、外輪１１及び内輪１２の両ボール溝１１ａ，１２ａ間に組み込まれた複数のボール１３と、これらのボール１３を円周方向等間隔に保持する保持器１４と、グリースを密封する一対のシール１５とから構成されている。
【００３１】
外輪１１と内輪１２との両ボール溝１１ａ，１２ａの深さは、純スラスト荷重下で、ボール１３の肩乗り上げ危険率、またはボール１３の肩乗り上げを生じさせる純スラスト荷重が、外輪１１と内輪１２とで略同等になるように設定されている。詳しくは、外輪１１と内輪１２との肩乗り上げ危険率の差分に対応する寸法、換言すれば外輪１１と内輪１２との許容スラスト荷重の差分に対応する寸法だけ、外輪１１のボール溝１１ａの深さｔ１が内輪１２のボール溝１２ａの深さｔ２よりも浅く設定されている。
【００３２】
このような設定を行うのは、次の理由によるものである。即ち、図４に外輪１１について示すように、スラスト荷重Ｆｓが作用することに起因して、ボール１３とボール溝１１ａとの楕円接触面の一端がボール溝１１ａの肩１１ａ１に達した時点を、ボール１３が肩１１ａ１に乗り上げる所謂肩乗り上げが生じるか否かの境界とし、この境界に対応するスラスト荷重を許容スラスト荷重とする。尚、同図においては、ボール１３の中心とボール溝１１ａの一端とを結ぶ直線がラジアル方向面と交差する角度をθ、外輪１１及び内輪１２のボール溝１１ａ，１２ａの最深部半径をそれぞれＲｅ，Ｒｉ、外輪１１及び内輪１２の肩１１ａ１，１２ａ１の半径をそれぞれｒｅ，ｒｉ、スラスト荷重Ｆｓが加わった時に生じる接触角（ボール１３の中心と楕円接触面の中心とを結ぶ直線がラジアル方向面と交差する角度）をαｓとする。
【００３３】
ここで、一例として、内部の諸寸法が下記の（１）〜（７）の値である深溝玉軸受６２０６（呼び番号）について、許容スラスト荷重を計算する。
（１）Ｒｅ：２７．７７ｍｍ、 Ｒｉ：１８．２３ｍｍ
（２）ｒｅ：２５．９２ｍｍ、 ｒｉ：２０．０５ｍｍ
（３）ボール１３の直径：９．５２５ｍｍ
（４）ボール１３の数：９
（５）初期接触角：１１．７６°
（６）外輪１１のボール溝１１ａの曲率比：０．５２
（７）内輪１２のボール溝１２ａの曲率比：０．５１５
これらの数値に基づき、公知の算術手順に従って計算を実行すると、外輪１１については、θ＝５１．２°、αｓ≦２８．５°が得られ、この数値θ、αｓから、外輪１１の許容スラスト荷重Ｆｓｅ＝１０．７ＫＮが得られる。また、内輪１２ついては、θ＝５１．０°、αｓ≦２６．７°が得られ、この数値θ、αｓから、内輪１２の許容スラスト荷重Ｆｓｉ＝７．７９ＫＮが得られる。このように両許容スラスト荷重Ｆｓｅ，Ｆｓｉが相違しているのは、主として、上記Ｒｅ，Ｒｉの値とｒｅ，ｒｉの値とが異なっている点と、両ボール溝１１ａ，１２ａの曲率比が異なっている点とによる。
【００３４】
この計算結果からも明らかなように、外輪１１の方が内輪１２よりも許容スラスト荷重が大きく、換言すれば外輪１１の方が内輪１２よりも肩乗り上げ危険率が低く、この両許容スラスト荷重Ｆｓｅ，Ｆｓｉの差分（もしくは比率）に対応して、内外輪１１，１２のボール溝１１ａ，１２ａの深さｔ１，ｔ２が設定されている。これにより、外輪１１と内輪１２との肩乗り上げが、略同一のスラスト荷重条件で生じることになるため、外輪１１のボール溝１１ａを無意味に深くする必要がなくなり、これに伴ってプーリ用玉軸受として有効な設計を行うことが可能となる。
【００３５】
更に、図３を参照して、外輪１１の内外径間寸法Ｔ１は、内輪１２の内外径間寸法Ｔ２よりも、外輪１１及び内輪１２の両ボール溝１１ａ，１２ａにおける深さｔ１，ｔ２の差分Δｔに略対応する寸法だけ短く設定されている。即ち、外輪１１の外径寸法及びその外径面に対するボール溝１１ａの相対位置関係は、図６に示す既述の従来例と略同一であって、外輪１１の内径（肩１１ａ１の径）のみが大径になっている。従って、外輪１１のボール溝１１ａの深さｔ１を浅くしたにも拘らず、外輪１１の肉厚Ｔ１が薄くなって軽量になり、また外輪１１の肉厚Ｔ１が薄いにも拘らず、ボール溝１１ａの最深部周辺の肉厚を充分に確保できる。
【００３６】
この場合、外輪１１のボール溝１１ａの深さｔ１は、ボール１３の直径の１２〜１９％の範囲に設定されている。これは、外輪１１のボール溝１１ａの深さｔ１が、従来の単列深溝玉軸受に比して浅くされていることを意味する。具体例を挙げると、深溝玉軸受６２０３（呼び番号）の場合、従来は内外輪共に上記の数値が１９．２％に設定されていたのに対して、この実施形態では外輪１１のみが例えば１３．６％に設定される。このような設定を行えば、外輪１１と内輪１２との間の内部空間容積Ｓが、従来に比して３〜８％増加する。また、他の具体例として、深溝玉軸受６３０３（呼び番号）の場合、従来は内外輪共に２０．２％に設定されていたのに対して、この実施形態では外輪１１が１５．６％に設定され、更に深溝玉軸受６３０４（呼び番号）の場合、従来は内外輪共に２０．１％に設定されていたのに対して、この実施形態では外輪１１が１５．４％に設定される。これらの何れの場合にも、外輪１１と内輪１２との間の内部空間容積Ｓは、従来に比して３〜８％増加する。
【００３７】
これらを勘案すれば、外輪１１のボール溝１１ａの深さｔ１が、ボール１３の直径の１９％よりも上であれば、内部空間容積Ｓを充分に確保できないために、グリースの封入量不足による玉軸受１０の寿命低下を招く惧れがある一方、１２％未満であれば、ボール溝１１ａが浅くなり過ぎるために、肩乗り上げの問題が顕著になる。従って、上記の比率を１２％〜１９％の範囲に設定することにより、グリース封入量の問題と肩乗り上げの問題とを一挙同時に解決することができる。
【００３８】
図５に示すように、保持器１４は、例えば合成樹脂を射出成型することによって形成された所謂スナップオン形式の冠形保持器で、円周方向等配位置に複数のポケット１８を備え、このポケット１８の軸方向一方側が環状基部１９とされ、且つその軸方向他方側が開口部２０とされている。ポケット１８の周面は、凹球面で形成されると共に、ポケット１８の径は、この種の保持器における一般的な値、例えばボール１３の直径に０．２〜０．３ｍｍ程度のポケットすきまを付加して設定されている。
【００３９】
各ポケット１８の相互間は、環状基部１９と一体形成された環状柱部２１で連結され、環状柱部２１から軸方向他方側に円弧状に延出形成された一対の爪２２間に上述の開口部２０が形成されている。各開口部２０は、ボール１３の直径よりも小さく設定されると共に、各爪２２は弾性変形可能なように薄く形成されている。尚、環状柱部２１には、各ポケット１８の外周部分及び軸方向略中央部分を避けるようにして、凹状のぬすみ部２１ａが形成されている。保持器１４の組み込みに際しては、外輪１１及び内輪１２のボール溝１１ａ，１２ａ間に組み入れられたボール１３に一対の爪２２の先端を押し当て、開口部２０をボール１３によって弾性的に押し広げながらポケット１８にボール１３を収容する（スナップオン形式）。そして、ボール１３を収容した後は、弾性復元した一対の爪２２によって保持器１４の脱落が防止される。
【００４０】
保持器１４は（図３参照）、ボール１３のピッチ円直径ＰＣＤに対して、外径側が内径側よりも長寸になるように形成されている。この場合、保持器１４の外径面と外輪１１の内径面との間、及び保持器１４の内径面と内輪１２の外径面との間にそれぞれ介在する両クリアランス２５，２６は、略同一の大きさになるように設定されている。従って、保持器１４の内外径間寸法（肉厚）Ｔ３は、外輪１１の内径が拡径した分だけ従来に比して長寸になり、保持器１４の剛性が可能な限り高められる。これにより、外輪１１が高速回転した場合であっても、遠心力に起因する保持器１４の膨張変形が生じ難くなるため、爪２２の案内面の縁とボール１３との接触面における異常摩耗や高熱の発生、或いは保持器１４がボール１３により軸方向に押し出されることに起因するシール１５との干渉等が可及的に回避される。
【００４１】
ここで、深溝玉軸受６２０３（呼び番号）に対し、図３に示すような改良を加えたもの（改良軸受）を組み込んだプーリと、改良を加えないもの（図６に示す従来軸受）を組み込んだプーリとについて、下記の（１）〜（４）に示す条件の下で試験を行い、両者の玉軸受の保持器について摩耗有無評価をした。
（１）プーリ荷重：６７０Ｎ
（２）温度：１００〜１１０℃
（３）外輪の回転数：１５６００ｒ／ｍｉｎ
（４）運転時間：１６８ｈ
この試験結果として、従来軸受の保持器のポケット内周面（特に爪の内周面）には、若干或いは明らかな摩耗や摩耗痕が見られたのに対して、改良軸受の保持器のポケット内周面（特に爪の内周面）には、摩耗や摩耗痕が殆ど或いは全く見られないという結論が得られた。この結論によれば、改良軸受の保持器については、遠心力に起因する膨張変形が生じていないものと推認することができる。
【００４２】
一方、玉軸受１０の内部に存する空間容積Ｓに対しては、グリースが２７．５〜３２．５％の範囲で封入されている。即ち、外輪１１のボール溝１１ａを浅くしたこと、換言すれば外輪１１の内径を大径にしたことに伴って増大した空間容積Ｓに対して、上記の最適比率の範囲好ましくは３０％でグリースが封入されている。従って、グリースの最適比率を維持しつつグリース封入量を増量でき、封入比率が適切でない場合に生じる種々の不具合が回避され、グリースの長寿命化が図られる。因みに、上記の比率が２７．５％未満であれば、適切な潤滑性能が得られず、また３２．５％よりも上であれば、攪拌発熱やグリース漏れが生じ、何れであっても玉軸受１０の短寿命を惹き起こす結果となる。
【００４３】
上記グリースの基油としては、エステル系合成油、例えばＰＡＯ（α−オレフィンオリゴマー）とエステルとの混合物が使用される。この種のグリースを使用することにより、低温時における油膜の安定性と、高温時における耐久性が確保できる。
【００４４】
シール１５は、外輪１１の内周面に形成した溝２７に装着され、遠心力の影響を受けても安定したシール機能を維持するように、そのシール形式がアキシャル接触形（内輪接触形）とされ、且つ、軸受１０の内部側に位置する主リップ１５ａと、軸受１０の外部側及び内部側に位置する副リップ１５ｂ，１５ｃとを備えている。主リップ１５ａは、内輪１２のシール面に軸方向から接触し、副リップ１５ｂ，１５ｃは、内輪１２との間にラビリンスシールを形成する。シール材料は、標準ＡＣＭ（ポリアクリルゴム）をベースに添加剤を配合したものであって、１５０℃程度までの耐熱性を有し、その内部には芯金２８がインサート成型等により一体的に固着されている。尚、ラジアル接触形のシールを使用した場合には、遠心力の作用でリップが弾性変形した際にシール面に対する締め代が変化するため、安定したシール機能が得られないが、上記のようなアキシャル接触形のシール１５であれば、このような不具合が生じない。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、純スラスト荷重によるボールの肩乗り上げが、プーリ用玉軸受の内輪と外輪とで略同一の純スラスト荷重で生じるように、内輪と外輪とのボール溝の深さを異ならせて設定したから、プーリ用玉軸受の要請に応じた特有の軸受設計が可能になり、肩乗り上げの問題に無駄なく対処し得る軸受が得られる。
【００４６】
そして、外輪のボール溝の深さを内輪のボール溝の深さよりも浅くすることにより、上記のように内外輪の肩乗り上げ危険率を略同等にできると共に、外輪のボール溝を浅くした分だけ、外輪と内輪との間の空間容積を大きくできるため、グリースの封入量を増加させて、グリースの寿命ひいては玉軸受の寿命を長期化できる。
【００４７】
外輪の内外径間寸法を、内輪の内外径間寸法よりも、外輪と内輪とのボール溝深さの差分に略対応する寸法だけ短く設定することにより、外輪のボール溝深さを浅くし且つその剛性を充分に確保しつつ、外輪の肉厚を薄くして軽量化を図ることが可能となる。
【００４８】
外輪のボール溝の深さをボ−ル径の１２〜１９％の範囲に設定することにより、外輪の肩乗り上げの問題に無駄なく対処した上で、内外輪間における空間容積を充分に確保でき、適切に封入グリースを増量することが可能となる。
【００４９】
合成樹脂製でスナップオン形式とされた保持器を、ボールのピッチ円直径に対して外径側が内径側よりも長寸になるように形成することにより、保持器の径方向肉厚を厚くして保持器の剛性を可能な限り高めることができ、外輪の高速回転時に、保持器が遠心力の影響で膨張変形するという事態が可及的に抑制され、ボールと保持器爪案内部縁との接触面における異常摩耗や発熱、更にはボールが保持器から押し出されることによるシールとの干渉等が回避される。
【００５０】
玉軸受の内部に存する空間容積に対して、グリースを２７．５〜３２．５％の範囲で封入することにより、空間容積に対するグリース封入量の比率が過多であることによる攪拌発熱やグリース漏れを防止した上で、グリース封入量を増量してグリースの寿命ひいてはプーリ用玉軸受の寿命を長期化することが可能となる。
【００５１】
グリースの基油としてエステル系合成油を使用することにより、高温に対して長寿命で且つ低温特性に優れたグリースが得られ、これによってもグリースの長寿命化ひいてはプーリ用玉軸受の長寿命化に寄与できる。
【００５２】
以上の構成を備えたプーリ用玉軸受を、自動車用エンジンによって駆動される巻き掛け伝動装置の構成要素であるプーリの軸受として使用することにより、自動車用エンジンの高回転化ひいては軸受の外輪の高回転化の要請に適切に応じることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に実施形態に係るプーリが使用される自動車用エンジンの巻き掛け伝動装置を示す概略正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプーリを示す縦断側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプーリ用玉軸受を示す要部拡大縦断側面図である。
【図４】本発明の作用効果を説明するためのプーリ用玉軸受を示す概略側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るプーリ用玉軸受の保持器を示すもので、図５（ａ）は、保持器の要部平面図、図５（ｂ）は、同図（ａ）のｂ−ｂ断面図、図５（ｃ）は、同図（ａ）のｃ−ｃ断面図である。
【図６】従来のプーリ用玉軸受を示す要部拡大縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 自動車用エンジン
２ 巻き掛け伝動装置
８ 遊動プーリ（プーリ）
９ プーリ本体
１０ 深溝玉軸受（プーリ用軸受）
１１ 外輪
１１ａ 外輪のボール溝
１２ 内輪
１２ａ 内輪のボール溝
１３ ボール
１４ 保持器
１５ シール

Claims (7)

1. ベルトが接触するプーリ周面を有するプーリ本体に嵌合されるプーリ用玉軸受において、
   純スラスト荷重によるボールの肩乗り上げが、上記玉軸受の内輪と外輪とで略同一の純スラスト荷重で生じるように、上記外輪のボール溝の深さを内輪のボール溝の深さよりも浅く設定し、且つ、上記外輪の内外径間寸法を、上記内輪の内外径間寸法よりも、上記外輪と内輪とのボール溝の深さの差分に略対応する寸法だけ短く設定したことを特徴とするプーリ用玉軸受。
2. 上記外輪のボール溝の深さをボ−ル径の１２〜１９％の範囲に設定した請求項１に記載のプーリ用玉軸受。
3. 上記外輪と内輪との間に収容され且つボールを転動自在に保持する保持器が、合成樹脂製のスナップオン形式として形成されると共に、ボールのピッチ円直径に対して外径側が内径側よりも長寸に形成されている請求項１または２に記載のプーリ用玉軸受。
4. 上記玉軸受の内部に存する空間容積に対して、グリースを２７．５〜３２．５％の範囲で封入した請求項１〜３の何れかに記載のプーリ用玉軸受。
5. 上記グリースの基油がエステル系合成油である請求項４に記載のプーリ用玉軸受。
6. 上記ベルトが、自動車用エンジンによって駆動される巻き掛け伝動装置用ベルトである請求項１〜５の何れかに記載のプーリ用玉軸受。
7. 上記請求項１〜６の何れかに記載のプーリ用玉軸受を、ベルトが接触するプーリ周面を有するプーリ本体に嵌合させたことを特徴とするプーリ。

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