JP4910522B2

JP4910522B2 - プーリ一体型転がり軸受

Info

Publication number: JP4910522B2
Application number: JP2006187705A
Authority: JP
Inventors: 知新山
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2026-07-07
Also published as: JP2008014443A

Description

本発明は、プーリ一体型転がり軸受に関し、より詳しくは自動車に搭載される補機類の駆動用ベルトやその他のベルトのテンショナ用、或いはアイドラプーリ等として使用されるプーリ一体型転がり軸受に関する。

従来、自動車の補機類を駆動するベルトの案内用プーリとして、軸受の外周に樹脂製のプーリを一体成形してなるプーリ一体型転がり軸受が採用されている。
この種のプーリ一体型転がり軸受は、射出成形用金型内の所定位置に軸受を配置し、この軸受の外輪外周部と射出成形用金型との間に画成されるキャビティに溶融樹脂を流し込んで射出成形することにより製造される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２６６９９０号公報

ところで、軽量化を目的とした特許文献１に記載のプーリ一体型転がり軸受は、軸受とプーリとを一体成形するため、成形条件によって成形後における外輪軌道の形状に影響し、特に、ゲート数によって成形後の外輪軌道の崩れ形状が異なってくる。

図６は、点対称の２カ所にゲートＧを設けた場合を示しており、この場合、ゲートＧから射出されてキャビティ内に流れ込んだ樹脂同士が合流することにより２点ゲートＧの中間にて樹脂圧が高まり、この樹脂圧によって内輪１側へ外輪２が押圧されて楕円形状に変形する。

また、図７は、点対称の３カ所にゲートＧを設けた場合を示しており、この場合、隣接するゲートＧの中間における３カ所で樹脂圧が高くなり、外輪２が略三角形状に変形する。

このため、図８に示すような、転動体３が転動可能に保持される外輪軌道と内輪軌道間の隙間４に対して、外輪２が内輪１側に押圧された位置では、外輪２が変形することにより図９に示すように、この隙間４が狭まった狭隘部Ｎが複数箇所に形成される。この場合、図１０に示すように、図６と同様に、２カ所に設けられた狭隘部Ｎを転動体３が同時に通過すると、不快な異音が周期的に発生してしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、異音の発生が極力抑えられた静粛性に優れたプーリ一体型転がり軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
（１）外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、内輪軌道及び外輪軌道間に転動自在に配置される複数の転動体と、該転動体を円周方向に所定の間隔で保持する保持器と、を有する転がり軸受と、外輪に固着される内径円筒部と、ベルト案内面を有する外径円筒部と、内径円筒部と外径円筒部との間に形成される円板部と、円板部に放射状に形成される複数のリブと、を有し、外輪の周囲に環状に一体成形される樹脂製のプーリ部と、を備えるプーリ一体型転がり軸受であって、転動体の数とプーリ部の成形時におけるゲートの数が整数倍の関係でなく、且つ、転動体の数が偶数のときにゲートの数が奇数とされ、複数のゲートは、内径円筒部の軸方向一端面側において、転がり軸受の軸中心から径方向等距離、且つ周方向等間隔に配置されることを特徴とするプーリ一体型転がり軸受。
（２）外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、内輪軌道及び外輪軌道間に転動自在に配置される複数の転動体と、該転動体を円周方向に所定の間隔で保持する保持器と、を有する転がり軸受と、外輪に固着される内径円筒部と、ベルト案内面を有する外径円筒部と、内径円筒部と外径円筒部との間に形成される円板部と、円板部に放射状に形成される複数のリブと、を有し、内径円筒部に設けられる複数のゲートから溶融樹脂を充填する射出成形により外輪の周囲に環状に一体成形される樹脂製のプーリ部と、を備えるプーリ一体型転がり軸受であって、転動体の数とゲートの数が整数倍の関係でなく、且つ、転動体の数が奇数のときにゲートの数が偶数とされ、転動体の数が偶数のときにゲートの数が奇数とされ、複数のゲートは、内径円筒部の軸方向一端面側において、転がり軸受の軸中心から径方向等距離、且つ周方向等間隔に配置されることを特徴とするプーリ一体型転がり軸受。

本発明のプーリ一体型転がり軸受によれば、転動体の数とプーリ部の成形時におけるゲートの数が整数倍の関係でなく、且つ、転動体の数が奇数のときにゲートの数が偶数とされ、転動体の数が偶数のときにゲートの数が奇数とされているので、複数の転動体が外輪軌道が変形した位置を同時に通過することがなく、異音の発生が極力抑えられた静粛性に優れたものとなる。

また、本発明のプーリ一体型転がり軸受によれば、転がり軸受には、プーリ部の成形時に外輪が内輪側へ押圧されることで内輪軌道及び外輪軌道との隙間が狭められた狭隘部が形成され、転動体の数と狭隘部の数が整数倍の関係でなく、且つ、転動体の数が奇数のときに狭隘部の数が偶数とされ、転動体の数が偶数のときに狭隘部の数が奇数とされているので、複数の転動体が狭隘部を同時に通過することがなく、異音の発生が極力抑えられた静粛性に優れたものとなる。

以下、本発明に係るプーリ一体型転がり軸受の一実施形態について図面を参照して以下に説明する。

図１は本発明に係るプーリ一体型転がり軸受の一実施形態を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図１及び図２において、プーリ一体型転がり軸受１０は、転がり軸受１１と、この転がり軸受１１の周囲に、樹脂によって一体成形されたプーリ部１２とを備えている。

転がり軸受１１は、外周面に内輪軌道２１ａを有する内輪２１と、内周面に外輪軌道２２ａを有する外輪２２と、内輪軌道２１ａ及び外輪軌道２２ａ間に転動自在に配置される複数の転動体２３と、転動体２３を円周方向に所定の間隔で保持する保持器２４と、を有する。

プーリ部１２は、転がり軸受１１の外輪２２に固着された内径円筒部３１と、ベルト案内面３２を有する外径円筒部３３と、この外径円筒部３３と内径円筒部３１との間に形成された円板部３４とを有しており、円板部３４には、多数のリブ３５が放射状に形成されている。

このようなプーリ一体型転がり軸受１０のプーリ部１２は、図３に示すように、成形金型４１を用いて射出成形することにより製造される。成形金型４１は、上型４２、下型４３及びスライド型４４を備え、これら上型４２、下型４３及びスライド型４４によって、キャビティ４５が形成される。

キャビティ４５は、内径円筒部用キャビティ４６、外径円筒部用キャビティ４７及び円板部用キャビティ４８を有している。そして、このキャビティ４５のうちの内径円筒部用キャビティ４６の片端面に、ランナ４９に接続された開口からなるゲートＧが形成されている。

上記の成形金型４１によってプーリ一体型転がり軸受１０を成形するには、まず、成形金型４１の中心位置に転がり軸受１１をセットし、その後、ランナ４９を介してゲートＧから溶融樹脂を充填する。

このようにすると、ゲートＧから充填された溶融樹脂は、内径円筒部用キャビティ４６、円板部用キャビティ４８及び外径円筒部用キャビティ４７へ送り込まれる。充填した樹脂が固化したら成形金型４１を型開きし、転がり軸受１１にプーリ部１２が一体成形されたプーリ一体型転がり軸受１０を取り出す。

ここで、キャビティ４５では、各ゲートＧの中間にて、ゲートＧから充填された溶融樹脂が合流することにより、樹脂圧が高くなる。これにより、成形後のプーリ一体型転がり軸受１０では、外輪２２が、この高樹脂圧が作用した位置にて中心方向に押圧されて数μｍ程度変形し、内輪軌道２１ａと外輪軌道２２ａとの間の隙間が狭まった複数の狭隘部Ｎが形成される。

ここで、本実施形態に係るプーリ一体型転がり軸受１０では、転がり軸受１１に形成される狭隘部Ｎの周方向のピッチＰｎと、各転動体２３の周方向のピッチＰｔとを異ならせており、狭隘部Ｎに複数の転動体２３が同時に通過することがないようにしている。

つまり、転動体２３の数と狭隘部Ｎの数が整数倍の関係でなく、且つ、転動体２３の数が奇数のときに狭隘部Ｎの数が偶数とされ、転動体２３の数が偶数のときに狭隘部Ｎの数が奇数とされている。

また、このようなプーリ一体型転がり軸受１０を製造する場合は、転動体２３の数とプーリ部の成形時におけるゲートＧの数が整数倍の関係でなく、且つ、転動体２３の数が奇数のときにゲートＧの数が偶数とされ、転動体２３の数が偶数のときにゲートＧの数が奇数とされている。

例えば、図４は、等間隔に配置された転動体２３の数が９である転がり軸受１１を備えたプーリ一体型転がり軸受１０であり、この場合、点対称の２カ所にゲートＧを設けることにより、ゲートＧの中間における点対称の２カ所に狭隘部Ｎが配置される。

即ち、転動体２３の数が奇数の９である場合は、狭隘部Ｎの数を、転動体２３の数である９と整数倍の関係とならない偶数の２とすることにより、転がり軸受１１に形成される狭隘部Ｎの周方向のピッチＰｎと、各転動体２３の周方向のピッチＰｔとが異なることとなる。

そして、このプーリ一体型転がり軸受１０によれば、内輪２１を軸に固定してプーリ部１２を回転させた際に、複数の転動体２３が狭隘部Ｎを同時に通過することがなく、異音の発生が極力抑えられた静粛性に優れたものとなる。

また、図５は、等間隔に配置された転動体２３の数が８である転がり軸受１１を備えたプーリ一体型転がり軸受１０であり、この場合、点対称の３カ所にゲートＧを設けることにより、ゲートＧの中間における点対称の３カ所に狭隘部Ｎが配置される。

即ち、転動体２３の数が偶数の８である場合は、狭隘部Ｎの数を、転動体２３の数である８と整数倍の関係とならない奇数の３とすることにより、転がり軸受１１に形成される狭隘部Ｎの周方向のピッチＰｎと、各転動体２３の周方向のピッチＰｔとが異なることとなる。

そして、このプーリ一体型転がり軸受１０の場合も、内輪２１を軸に固定してプーリ部１２を回転させた際に、複数の転動体２３が狭隘部Ｎを同時に通過することがなく、異音の発生が極力抑えられた静粛性に優れたものとなる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形又は改良などが可能である。

本発明に係るプーリ一体型転がり軸受の一実施形態を示す正面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。プーリ一体型転がり軸受を成形する成形金型の断面図である。本実施形態のプーリ一体型転がり軸受の具体例を示すプーリ一体型転がり軸受の概略正面図である。本実施形態のプーリ一体型転がり軸受の具体例を示すプーリ一体型転がり軸受の概略正面図である。ゲートから充填した樹脂による外輪の変形状態を示すプーリ一体型転がり軸受の概略正面図である。ゲートから充填した樹脂による外輪の変形状態を示すプーリ一体型転がり軸受の概略正面図である。軌道と転動体との関係を示す軸受の一部の拡大図である。軌道と転動体との関係を示す軸受の一部の拡大図である。プーリ一体型転がり軸受における狭隘部と転動体との位置関係を示すプーリ一体型転がり軸受の概略正面図である。

符号の説明

１０プーリ一体型転がり軸受
１１軸受
１２プーリ部
２１内輪
２２外輪
２３転動体
２４保持器
４５キャビティ
Ｎ狭隘部

Claims

外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道及び外輪軌道間に転動自在に配置される複数の転動体と、該転動体を円周方向に所定の間隔で保持する保持器と、を有する転がり軸受と、
前記外輪に固着される内径円筒部と、ベルト案内面を有する外径円筒部と、前記内径円筒部と前記外径円筒部との間に形成される円板部と、前記円板部に放射状に形成される複数のリブと、を有し、前記外輪の周囲に環状に一体成形される樹脂製のプーリ部と、を備えるプーリ一体型転がり軸受であって、
前記転動体の数と前記プーリ部の成形時におけるゲートの数が整数倍の関係でなく、且つ、
前記転動体の数が偶数のときに前記ゲートの数が奇数とされ、
前記複数のゲートは、前記内径円筒部の軸方向一端面側において、前記転がり軸受の軸中心から径方向等距離、且つ周方向等間隔に配置されることを特徴とするプーリ一体型転がり軸受。
外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道及び外輪軌道間に転動自在に配置される複数の転動体と、該転動体を円周方向に所定の間隔で保持する保持器と、を有する転がり軸受と、
前記外輪に固着される内径円筒部と、ベルト案内面を有する外径円筒部と、前記内径円筒部と前記外径円筒部との間に形成される円板部と、前記円板部に放射状に形成される複数のリブと、を有し、前記内径円筒部に設けられる複数のゲートから溶融樹脂を充填する射出成形により前記外輪の周囲に環状に一体成形される樹脂製のプーリ部と、を備えるプーリ一体型転がり軸受であって、
前記転動体の数と前記ゲートの数が整数倍の関係でなく、且つ、
前記転動体の数が奇数のときに前記ゲートの数が偶数とされ、前記転動体の数が偶数のときに前記ゲートの数が奇数とされ、
前記複数のゲートは、前記内径円筒部の軸方向一端面側において、前記転がり軸受の軸中心から径方向等距離、且つ周方向等間隔に配置されることを特徴とするプーリ一体型転がり軸受。