JP5629988B2 - Bearing device with pulley - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、自動車用エンジンの補機類を駆動するためのベルトが巻き掛けられるプーリを備えたプーリ付軸受装置に関する。 The present invention relates to a bearing device with a pulley including, for example, a pulley around which a belt for driving auxiliary machinery of an automobile engine is wound.
自動車用エンジンの補機類等をベルトにより駆動するための補機駆動システムにおいては、当該ベルトの走行をガイドするためにプーリ付軸受装置が用いられている。このようなプーリ付軸受装置は、内輪がエンジン側に固定される転がり軸受と、この転がり軸受の外輪外周側に一体に形成された樹脂プーリとを備えている。
上記プーリ付軸受装置は、転がり軸受に塵埃や水分等が浸入すると、当該転がり軸受に損傷が生じたり錆が発生したりして、その寿命が低下する。このため、転がり軸受両端の環状開口を覆う環状の金属板からなるスリンガを内輪の端面に固定し、転がり軸受の内部に塵埃や水分が浸入するのを防止し、寿命低下を抑制するものがある(例えば、特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art In an auxiliary machine drive system for driving auxiliary machinery and the like of an automobile engine with a belt, a bearing device with a pulley is used to guide the running of the belt. Such a pulley-equipped bearing device includes a rolling bearing in which an inner ring is fixed to the engine side, and a resin pulley that is integrally formed on the outer peripheral side of the outer ring of the rolling bearing.
In the bearing device with a pulley, when dust, moisture, or the like enters the rolling bearing, the rolling bearing is damaged or rusted, and the life thereof is reduced. For this reason, some slinger made of an annular metal plate covering the annular openings at both ends of the rolling bearing is fixed to the end face of the inner ring, preventing dust and moisture from entering the inside of the rolling bearing and suppressing the life reduction. (For example, refer to Patent Document 1).
上記プーリ付軸受装置は、プーリを樹脂で一体成形することで、軽量化が図られているが、近年、自動車用部品においては、さらなる高性能、低燃費化を実現するために軽量化の要請が強く、上記プーリ付軸受装置においても、さらなる軽量化が求められていた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、寿命低下を抑制しつつ、より軽量化を図ることができるプーリ付軸受装置を提供することを目的とする。
The above-mentioned bearing device with a pulley has been reduced in weight by integrally molding the pulley with resin, but in recent years, in automotive parts, there has been a demand for weight reduction in order to realize further higher performance and lower fuel consumption. However, even in the bearing device with a pulley, further weight reduction has been demanded.
This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the bearing apparatus with a pulley which can achieve weight reduction, suppressing lifetime reduction.
上記目的を達成するための本発明は、内輪、外輪および前記内輪と外輪との間の環状空間を塞ぐシールを有し、前記内輪が固定部材に固定される転がり軸受と、前記転がり軸受の外輪外周側に一体成形された樹脂プーリと、を備えたプーリ付軸受装置において、前記樹脂プーリには、前記転がり軸受の軸方向両端外周側から径方向内周側に向かって延び、当該転がり軸受両端の環状開口を覆うとともに、前記シール部材の側面に接触する一対の、前記樹脂プーリと同一樹脂製のスリンガが一体形成され、前記一対の樹脂製スリンガの内周側先端と、前記固定部材とがラビリンスシールを構成していることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides an inner ring, an outer ring, and a rolling bearing having a seal that closes an annular space between the inner ring and the outer ring, the inner ring being fixed to a fixing member, and the outer ring of the rolling bearing. And a resin pulley integrally formed on the outer peripheral side, wherein the resin pulley extends from the outer peripheral side in the axial direction of the rolling bearing toward the inner peripheral side in the radial direction, and both ends of the rolling bearing. A pair of slinger made of the same resin as the resin pulley is integrally formed to cover the annular opening of the seal member, and the distal end of the pair of resin slinger and the fixing member It features a labyrinth seal.
上記のように構成されたプーリ付軸受装置によれば、転がり軸受両端の環状開口を覆うとともに、固定部材とでラビリンスシールを構成している一対の樹脂製スリンガを樹脂プーリに一体形成しているので、転がり軸受の内部に塵埃や水分が浸入するのを防止して転がり軸受の寿命低下を抑制することができる。また、スリンガが樹脂製であるので、上記従来例のように金属板からなるスリンガを用いた場合と比較して、より軽量なものとすることができる。 According to the bearing device with a pulley configured as described above, a pair of resin slinger that forms a labyrinth seal with the fixing member is integrally formed with the resin pulley while covering the annular openings at both ends of the rolling bearing. Therefore, it is possible to prevent dust and moisture from entering the inside of the rolling bearing and to suppress the life reduction of the rolling bearing. Further, since the slinger is made of resin, it can be made lighter than a case where a slinger made of a metal plate is used as in the above-described conventional example.
本発明のプーリ付軸受装置によれば、寿命低下を抑制しつつ、より軽量化を図ることができる。 According to the bearing device with a pulley of the present invention, it is possible to further reduce the weight while suppressing the life reduction.
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るプーリ付軸受装置の構成を示す断面図である。
プーリ付軸受装置1は、自動車等のエンジンの補機類をベルトにより駆動するための補機駆動システムにおいて、ベルトの走行をガイドするために用いられるものであり、エンジンEの前側面に固定された支持部材20に固定されている。このプーリ付軸受装置1は、転がり軸受2と、転がり軸受2の外周側に一体成形されているとともに補機類駆動用のベルトBが巻き掛けられる樹脂プーリ3とを備えている。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a bearing device with a pulley according to an embodiment of the present invention.
The pulley-equipped
転がり軸受2は、内輪4と、樹脂プーリ3が一体に固定された外輪5と、内外輪4,5間に転動自在に介在している転動体である複数の玉6と、複数の玉6を周方向に等間隔に保持する保持器7と、外輪5の内周面端部に固定されて内外輪4、5間の環状開口を塞ぐシール部材8とを備えており、単列の深溝玉軸受を構成している。
The rolling
内輪4は、軸受鋼等で形成された環状の部材であり、支持部材20に設けられた支持軸21の外周面21aに外嵌されている。内輪4と、支持部材20の基部22との間には、円筒状の第一スペーサ23が内輪4の一端面及び基部22に当接した状態で介在しており、内輪4は、第一スペーサ23によって軸方向に位置決めされている。また、支持軸21の先端部には、ねじ部21bが形成されており、このねじ部21bには、フランジ部24aを有するフランジナット24が螺合されている。フランジナット24は、そのフランジ部24aが内輪4の他端面に当接した状態で、軸方向エンジンE側に締め込まれており、内輪4及び第一スペーサ23を、当該フランジナットのフランジ部24aと、基部22との間で挟持固定している。
The
本実施形態のプーリ付軸受装置1は、第一スペーサ23、及びフランジナット24によって内輪4を支持部材20に固定することで、エンジンEに固定されており、これら支持部材20、第一スペーサ23、及びフランジナット24は、内輪4を固定する固定部材を構成している。
The bearing device with
外輪5は、軸受鋼等を用いた環状の部材であり、複数の玉6が介在する内輪4との間で相対回転可能である。外輪5の内周面両端部には、環状のシール溝5aが形成されており、このシール溝5aには、シール部材8が一体回転可能に嵌合固定されている。
The
シール部材8は、金属板等を環状に形成した芯金8aと、この芯金8aの外側面に沿って加硫成形された合成ゴム等の弾性体からなるシール部材8bとにより構成されている。
シール部材8bの内周端には、内輪4の外周面端部に摺接して内外輪4,5間を密封するシールリップ8cが形成されている。
The
A
樹脂プーリ3は、例えば、ガラス繊維等の強化材を混合したフェノール樹脂によって形成された環状の部材であり、インサート成形によって、転がり軸受2の外輪5に対して一体成形されており、外輪5と一体回転可能である。
樹脂プーリ3は、ベルトBが巻き掛けられる外周面に多数のガイド溝9aが形成された外側円筒部9と、柱部10によって外側円筒部9に連結されて外側円筒部9の内周側に同心に配置されている内側円筒部11と、内側円筒部11の軸方向両端それぞれから径方向内側に延びる一対の樹脂スリンガ12とを備えている。
The
The
内側円筒部11は、外輪5の外周面に密接して形成されている。また、この内側円筒部11の軸方向両端から延びる一対の樹脂スリンガ12は、それぞれ、転がり軸受2の軸方向端面に沿って形成されており、当該転がり軸受2両端の環状開口をシール部材8の外側から覆っている。
また、樹脂スリンガ12は、その先端部がシール部材8に設けられたシールリップ8cの直前まで延びており、シールリップ8cについては覆わないように形成されている。
The inner
Further, the
軸方向エンジンE側に位置する一方側の樹脂スリンガ12は、その内周側の先端部12aと、第一スペーサ23の外周面との間の隙間寸法S1が0.1mm程度となるように形成されている。これにより、樹脂スリンガ12の先端部12aと、第一スペーサ23とは、ラビリンスシールを構成している。
また、軸方向エンジンE側の反対側に位置する他方側の樹脂スリンガ12においても、その内周側の先端部12aと、フランジ部24aの外周面との間の隙間寸法S2が0.1mm程度となるように形成されている。これにより、樹脂スリンガ12の先端部12aと、フランジ部24aとは、ラビリンスシールを構成している。
本実施形態では、転がり軸受2の環状開口を覆いつつ、第一スペーサ23及びフランジ部24aとともにラビリンスシールを構成している樹脂スリンガ12を樹脂プーリ3に一体形成することで、樹脂プーリ3及び外輪5が内輪4に対して相対回転するのを許容しつつ、塵埃や水分等が転がり軸受2の内部へ浸入するのを防止している。
なお、本実施形態のプーリ付軸受装置1では、一対の樹脂スリンガ12が内輪4の端面に接触しないように、樹脂スリンガ12の先端部12aの径方向の位置、第一スペーサ23の外周径、及びフランジ部24aの外周径が設定されている。
The
Also, in the other side of the
In the present embodiment, the resin slinger 12 that forms a labyrinth seal together with the
In addition, in the pulley-equipped
上記構成のプーリ付軸受装置1によれば、転がり軸受2両端の環状開口を覆うとともに、第一スペーサ23及びフランジ部24aとでラビリンスシールを構成している一対の樹脂スリンガ12を樹脂プーリ3に一体形成しているので、転がり軸受2の内部に塵埃や水分が浸入するのを防止して転がり軸受2の寿命低下を抑制することができる。また、樹脂スリンガ12が樹脂製であるので、上記従来例のように、金属板からなるスリンガを用いた場合と比較して、より軽量なものとすることができる。
また、樹脂スリンガ12を一体形成することで、上記従来例と比較して、プーリ付軸受装置1を構成する部品点数を少なくすることができ、製造コストの低減化を図ることもできる。
According to the pulley-equipped
Moreover, by integrally forming the
ここで、本実施形態のプーリ付軸受装置1を製造するには、以下に示す方法が採られる。図2は、本実施形態のプーリ付軸受装置1をインサート成形するためのインサート成形用金型を示す断面図である。
このインサート成型用金型50は、固定側金型51と可動側金型52とを備えている。
可動側金型52は、樹脂プーリ3のガイド溝9aを形成するための外周側金型53と、樹脂プーリ3の一端面を形成するための端面側金型54と、金型内部で転がり軸受2を位置決めするための位置決め部材55とを備えている。
Here, in order to manufacture the
The insert molding die 50 includes a fixed side die 51 and a movable side die 52.
The
位置決め部材55は、転がり軸受2が外嵌されるとともに端面側金型54に形成された孔部54aに挿入される軸部55aと、軸部55aの先端に設けられ転がり軸受2を端面側金型54との間で挟持する挟持部55bとを有している。
挟持部55bには、軸部55aの外周面よりも径方向外側に突出した突出部55b2が設けられている。
位置決め部材55は、突出部55b2と、端面側金型54の孔部54aの周縁に形成されて内輪4の一端面に当接している環状突起54bとの間で内輪4を挟持することで、転がり軸受2を固定する。また、突出部55b2及び環状突起54bの外径は、樹脂プーリ3の樹脂スリンガ12先端部12aの内周径と一致するように設定されている。従って、突出部55b2及び環状突起54bは、シール部材8の外側面8dに当接する位置まで転がり軸受2の両端を覆っている。これにより、溶融樹脂が、内輪4の両端面、及びシール部材8のシールリップ8cにまで達し、固化するのを防止している。
The positioning
The holding
The positioning
また、本実施形態では、外輪5にシール部材8を固定しているので、溶融樹脂が転がり軸受2の内部に流入するのが防止される。なお、シール部材8と樹脂とが一体固化したとしても、シール部材8は、外輪5に固定されているので、内外輪4、5が相対回転するのを阻害しない。
また、挟持部55bの固定側金型51側の先端面55b1は、凸曲面状に形成されており、固定側金型51に形成された凹曲面部51aと組み合わされることで、溶融樹脂をキャビティ60内に供給するためのランナ56及びゲート57を構成している。
固定側金型51には、凹曲面部51a及び挟持部55bの先端面55b1によって構成されるランナ56と外部とを連通するスプルー58が形成されている。
In this embodiment, since the
Moreover, the front end surface 55b1 on the fixed
The
本実施形態のプーリ付軸受装置1を製造するには、まず、転がり軸受2を、位置決め部材55と、可動側金型52とによって挟持固定し、その可動側金型52を固定側金型51に組み合わせる。その後、スプルー58から溶融樹脂をキャビティ60内に供給することで、樹脂プーリ3が、転がり軸受2の外周側に一体成形される。
以上によって、本実施形態のプーリ付軸受装置1を得ることができる。
In order to manufacture the pulley-equipped
As described above, the pulley-equipped
このように、上記製造方法によれば、位置決め部材55と可動側金型52とによって内輪4の端面を覆って内輪4を挟持固定するので、内外輪4、5間の相対回転阻害することなく、樹脂プーリに、内外輪4、5間の環状開口を覆う樹脂スリンガ12を一体形成することができる。また、位置決め部材55は、固定側金型51とともにランナ56及びゲート57を構成するので、インサート成型用金型50の構成を簡易なものとすることができる。
As described above, according to the above manufacturing method, the
図3は、他のプーリ付軸受装置の構成を示す断面図である。
本形態と、上記実施形態との相違点は、軸方向転がり軸受2側に向かって凹む環状溝13が樹脂スリンガ12の軸方向外側端面に形成されている点、及び、この環状溝13との間でラビリンスを構成している第二スペーサ30及び第三スペーサ40が内輪4の両端側に配置されている点である。その他の点については、上記実施形態と同様なので、説明を省略する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of another pulley-equipped bearing device.
The difference between this embodiment and the above embodiment is that an
図において、内輪4と、支持部材20の基部22との間には、第一スペーサ23及び第二スペーサ30が介在している。また、内輪4と、フランジナット24との間には、第三スペーサ40が介在している。フランジナット24は、軸方向エンジンE側に締め込まれており、各スペーサ23、30、40及び内輪4を、基部22と、フランジ部24aとの間で挟持している。これによって、内輪4は、各スペーサによって軸方向に位置決めされつつ、第二スペーサ30と、第三スペーサ40との間で挟持固定されている。
In the figure, a
内輪4と、第一スペーサ23との間に介在している第二スペーサ30は、支持軸21の外周面21aに外嵌し内輪4と第一スペーサ23とに当接している円筒部31と、円筒部31の第一スペーサ23側の端部から径方向外側に延びる環状部32と、環状部32の径方向外側端部から軸方向転がり軸受2側へ突設された環状突起33とを有している。
環状部32は、内側円筒部11の軸方向端面と面一となるように形成されている。
環状突起33は、一方側の樹脂スリンガ12に形成された環状溝13の底面、内周面、及び外周面に対して僅かな隙間をおいて設けられている。また、環状部32、及び円筒部31も、樹脂スリンガ12の先端部12aに対して僅かな隙間をおいて設けられている。なお、この僅かな隙間としては、例えば、互いの間隔が0.1mm程度に設定される。
このように、第二スペーサ30と、一方側の樹脂スリンガ12の環状溝13及び先端部12aとは、互いに僅かな隙間をおくことで、ラビリンスシールを構成している。
A
The
The
As described above, the
また、内輪4と、フランジナット24との間に介在している第三スペーサ40は、支持軸21の外周面21aに外嵌し内輪4とフランジナット24とに当接している円筒部41と、円筒部41と、円筒部41のフランジナット24側の端部から径方向外側に延びる環状部42と、環状部42の径方向外側から軸方向転がり軸受2側へ突設された環状突起43とを有している。
環状部42は、内側円筒部11の軸方向端面と面一となるように形成されている。
環状突起43は、他方側の樹脂スリンガ12に形成された環状溝13の底面、内周面、及び外周面に対して僅かな隙間をおいて設けられている。また、環状部42、及び円筒部41も、他方側の樹脂スリンガ12の先端部12aに対して僅かな隙間をおいて設けられている。なお、この僅かな隙間としては、上述したように、互いの間隔が0.1mm程度に設定される。
このように、第三スペーサ40と、他方側の樹脂スリンガ12の環状溝13及び先端部12aとは、互いに僅かな隙間をおくことで、ラビリンスシールを構成している。
The
The
The
As described above, the
本形態では、上記のように、転がり軸受2の環状開口を覆うとともに、環状溝13を形成した樹脂スリンガ12を樹脂プーリ3に形成するのに加え、樹脂スリンガ12との間でラビリンスシールを構成する第二スペーサ30、及び第三スペーサ40を設けたので、ラビリンスの経路をより長くすることができ、塵埃や水分等が転がり軸受2の内部へ浸入するのをより効果的に防止することができる。
In this embodiment, as described above, the labyrinth seal is configured with the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、樹脂スリンガ12が、第一スペーサ23、及びフランジナット24との間でラビリンスシールを構成した場合を例示したが、樹脂スリンガ12とともにラビリンスシールを構成する対象部材としては、内輪4を固定するための固定部材を構成する部材であればよく、例えば、内輪4を挟持固定するためにワッシャや、カラー等が配置されている場合には、これらワッシャや、カラーとの間で、ラビリンスシールを構成することもできる。
さらに、支持軸21に第一スペーサ23を一体に形成したもの、すなわち、支持軸21に内輪4を挟持するための段差を設けても良い。
また、支持軸21先端に設けたねじ部21bについて、上記実施形態では、支持軸21の外径よりも小さい呼び径としたものを例示したが、支持軸21の外径と同一寸法の呼び径のねじ部21bとしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the said embodiment, although the case where the
Further, the
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、樹脂プーリ3を強化材を混合したフェノール樹脂で形成した場合を例示したが、ナイロン樹脂を用いて形成することもできる。
また、上記実施形態では、転がり軸受2として、単列の深溝玉軸受を用いた場合を例示したが、例えば、円筒ころ軸受、円すいころ軸受等を用いてもよいし、複列の転がり軸受とすることもできる。
Moreover, in the said embodiment, although the case where the
Moreover, in the said embodiment, although the case where the single row deep groove ball bearing was used as the rolling
1 プーリ付軸受装置 2 転がり軸受 3 樹脂プーリ
4 内輪 5 外輪 12 樹脂スリンガ
12a 先端部 20 支持部材(固定部材)
21 支持軸(固定部材) 23 第一スペーサ(固定部材)
24 フランジナット(固定部材)
DESCRIPTION OF
21 Support shaft (fixing member) 23 First spacer (fixing member)
24 Flange nut (fixing member)
Claims (1)
前記転がり軸受の外輪外周側に一体成形された樹脂プーリと、を備えたプーリ付軸受装置において、
前記樹脂プーリには、前記転がり軸受の軸方向両端外周側から径方向内周側に向かって延び、当該転がり軸受両端の環状開口を覆うとともに、前記シール部材の側面に接触する一対の、前記樹脂プーリと同一樹脂製のスリンガが一体形成され、
前記一対の樹脂製スリンガの内周側先端と、前記固定部材とがラビリンスシールを構成していることを特徴とするプーリ付軸受装置。 A rolling bearing having an inner ring and an outer ring, and a seal that closes an annular space between the inner ring and the outer ring, and the inner ring is fixed to a fixing member;
In a bearing device with a pulley comprising a resin pulley integrally molded on the outer ring outer peripheral side of the rolling bearing,
The resin pulley includes a pair of the resin that extends from the outer peripheral side in the axial direction of the rolling bearing toward the inner peripheral side in the radial direction, covers the annular openings at both ends of the rolling bearing , and contacts the side surfaces of the seal member A slinger made of the same resin as the pulley is integrally formed,
A bearing device with a pulley, wherein a tip of an inner peripheral side of the pair of resin slinger and the fixing member constitute a labyrinth seal.
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