JPH0676822B2

JPH0676822B2 - 軸受付きプーリおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH0676822B2
Application number: JP61128876A
Authority: JP
Inventors: 信夫池田
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1986-06-03
Filing date: 1986-06-03
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: JPS62288772A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、例えば自動車や農機などのエンジン周辺部の
ベルトの張力を調整するテンションプーリおよびその製
造方法に関する。

＜従来の技術＞従来の代表的なテンションプーリとして例えば第９図に
示すようなものがある。

図例のテンションプーリは、薄鋼板から断面ほぼコ字状
にプレス成形された２つの環状フランジ１、２を、その
半径方向に延びる平面部分を互いに突き合わせてリベッ
ト３で一体に締結することによりテンションプーリ本体
４が構成されており、このテンションプーリ本体４の内
筒部4aを玉軸受５の外輪5aに固定した構造になってい
る。なお、符号5bは玉軸受５の内輪である。

＜発明が解決しようとする問題点＞この種のテンションプーリでは、テンションプーリ本体
４が金属製であることから当然の如く軽量化に限界があ
る。さらに、構成部品点数が多いことと、構造が複雑で
あるために生産性が悪いことからもコストアップを余儀
無くされている。

そして、その製造上においても、プレス加工、リベット
止め作業など加工が複雑であるとともに、特殊な形状の
ものが得られず応用性が低いなどが指摘される。

さて、テンションプーリ本体４の軽量化を図るために
は、それを例えば第10図に示すように樹脂製にすればよ
いと単純に考えられる。即ち、図例のテンションプーリ
は、インサート成形により樹脂製のテンションプーリ本
体６を玉軸受５の外輪5aに固着した構造になっている。
なお、第10図において、第９図と同一符号は同一部分を
指している。

このようなテンションプーリ本体６を制作するにあたっ
て、通常の成形圧力つまり400Kg/cm²以上の高圧とした
場合には、玉軸受５の外輪5aが大きく歪むので好ましく
ない。この玉軸受５の外輪5aの歪を抑えるためには、前
記成形圧力を例えば400Kg/cm²以下の低圧にしなければ
ならないのである。しかし、前記低圧では、樹脂成形に
おいて周知のように、その成形品つまりテンションプー
リ本体６の外観（光沢など）が悪くなる。また、テンシ
ョンプーリ本体６の強度確保のため一定の厚さが必要で
あることから、その外周面（ベルト転送面）に第11図中
符号ａで示すような樹脂成形特有のひけが生じて、形状
精度（例えば真円度、円筒度など）が悪くなってしま
う。

このままの製品では、張力を調整すべきベルトに対して
振動などを与えるので、製品としての信頼性が得られな
い。よって、テンションプーリ本体６を低圧で成形した
後において、テンションプーリ本体６の外周面（ベルト
転送面）を切削仕上げするなど成形加工とは全く別種の
二次加工を施して、所定の形状精度を得ていた。

このように、テンションプーリ本体６を樹脂一層で構成
していると、成形時に種々な制約を受けるという問題点
があるとともに、製品としての形状精度を得るためには
制作工程が複雑になるなどの問題点があった。しかも、
制作上の問題点より歩留まりの低下や生産性の低減を招
来することから、コストアップを余儀無くされている。

本発明は上記諸問題点を解決するために創案されたもの
である。

第１の発明の目的とする処は、軽量化および構造の簡素
化が図れ、かつ形状精度の良い低価格なテンションプー
リを提供することにある。

第２の発明の目的とする処は、形状精度および生産性が
向上できるとともに、特殊形状への対応性があり、しか
も製造コストダウンを図ることができるテンションプー
リの製造方法を提供することにある。

＜問題点を解決するための手段＞本発明はこのような目的を達成するために、次のような
構成をとる。

即ち、第１の発明にかかる軸受付きプーリは、転がり軸
受と、当該転がり軸受の外輪に取り付けられる樹脂製の
プーリ本体とを具備したものであって、前記プーリ本体
は、前記軸受の外輪にインサート成形された環状の第１
成形層と、当該第１成形層の外周面上にインサート成形
により積層形成され、かつ前記第１成形層よりも薄い膜
厚の第２成形層とを備えた構成をとっている。

また、第２の発明にかかる軸受付きプーリの製造方法
は、耐油性および耐熱性を兼ね備えた樹脂を軸受の外輪
に、当該外輪を歪ませない圧力条件下でインサート成形
することにより第１成形層を得る工程と、前記第１成形
層の外周面上に耐油性および耐熱性を兼ね備えた樹脂
を、前記第１成形層の成形圧力よりも高い圧力条件下
で、かつ第１成形層よりも薄くインサート成形すること
により第２成形層を得る工程とを具備した構成をとって
いる。

＜作用＞本発明の構成による作用は次のとおりである。

第１の発明においては、金属製のものに比較して軽量化
が実現でき、さらに構成部分点数が削減できるとともに
構造が簡単になる。一方、樹脂製のものに比較して第１
成形層および第２成形層のそれぞれの成形条件が種々選
定できる。さらに第２成形層が薄いから従来のように別
種の２次加工を施さないものであるにもかかわらず形状
精度が良くなる。

第２の発明においては、従来の金属製のものに比較し
て、第１および第２成形層が同じ成形加工により簡単に
得られるので、生産性を向上できるとともに特殊形状へ
の対応が容易になる。さらに従来の樹脂製のものに比較
して、圧力関係から軸受の外輪がほとんと歪まない上、
第２成形層を薄く成形するための局部的なひけが発生し
ないので、形状精度の向上が図れる。なお、第２成形層
成形時の衝撃は前記第１成形層で緩和されるので、この
ときの成形圧力においても前記外輪を歪ませることはな
い。

＜実施例＞第１の発明以下、第１の発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図および第２図は第１の発明の一実施例にかかる。
図例のテンションプーリにおいて、符号10は玉軸受であ
って、その外輪11には２層の樹脂よりなるテンションプ
ーリ本体20が固定されている。符号12は玉軸受10の内輪
である。前記のテンションプーリ本体20は、比較的低圧
で成形された環状の第１成形層21と、この第１成形層21
よりも膜厚が薄く、かつ比較的高圧で成形された第２成
形層22とで構成されている。

具体的には、第１成形層21は、玉軸受10の外輪11に嵌合
する縦断面ほぼ凹形状をした内筒部211と、この内筒部2
11の外周面ほぼ中央位置にかつ周方向に間欠的に支柱部
212が連結された縦断面ほぼＴ字状の外筒部213とを備え
ている。一方、第２成形層22は、比較的薄い膜厚の縦断
面ほぼ凹形状をしており、前記第１成形層21の外筒部21
3の外周面上にほぼ均一な厚さで積層されている。この
第２成形層22上を、張力を調整すべきベルト30（第１図
一点鎖線参照）が摺接するのである。これら第１成形層
21および第２成形層22としては、耐油性および耐熱性を
兼ね備えたものを例えばポリアミドまたはポリアセター
ルなどが考えられる。なお、第１成形層21および第２成
形層22の両者を同一材料にするか、または別々な材料に
するかは任意である。

このようなテンションプーリ本体20において、第１成形
層21と第２成形層22との当接面に第１成形層21から第２
成形層22がスリップしたり剥がれたりするのを防止させ
るすべり止め部を設けることも可能である。但し、すべ
り止め部はテンションプーリを比較的低回転域で使用す
るときには特に具備する必要はない。

このすべり止め部は、第３図に示すように第１成形層21
の外周面や第４図に示すように第１成形層21の側面に突
起、凹部および切欠きなどを設けておいて、この第１成
形層21上に第２成形層22を積層することによって、第２
成形層22の内周面やフランジ部分に前記突起、凹部また
は切欠きなどと係合するものを形成することで得るもの
である。そして、前記突起、凹部および切欠きなどの具
体例を説明する。即ち、第３図（ａ）では、第１成形層
21の外筒部213上に円柱状をした複数の突起40を放射状
に設けた場合を示している。第３図（ｂ）では、第１成
形層21の外筒部213上全面にローレット状溝41を設けた
場合を示している。第４図（ａ）では、第１成形層21の
側面に円柱状をした複数の凸部42を定間隔でもって設け
た場合を示している。第４図（ｂ）では、第１成形層21
の側面に円筒型をした複数の凹部43を定間隔でもって設
けた場合を示している。第４図（ｃ）では、第１成形層
21の側面に方形状をした複数の切欠き44を定間隔でもっ
て設けた場合を示している。第４図（ｄ）では、第１成
形層21の側面に三角形状をした複数の切欠き45を設けた
場合を示している。なお、各図に示した突起40、凸部4
2、凹部43、切欠き44、45の形状は、特に限定されるも
のでなく、種々の考えられることは云うまでもない。

ところで、テンションプーリ本体20における第２成形層
22の配置位置を、第５図（ａ）ないし（ｃ）に示すよう
に変えた場合も本発明に含む。また、第６図に示すよう
に第２成形層22の表面が鼓状のものも本発明に含む。さ
らに、第７図に示すように第１成形層21および第２成形
層22の外周面を凹凸状にして、波状のタイミングベルト
などにも適用させることも可能である。

第２の発明第８図は第２の発明の一実施例にかかり、同図を参照し
て以下説明する。

まず、玉軸受10の外輪11を上型50のキャビティ52内
に位置させるように上型50と下型51とに玉軸受10を装着
する。そして、玉軸受10の外輪11に耐油性および耐熱性
を兼ね備えた樹脂を、当該外輪11が歪まない圧力条件下
でインサート成形することにより、第１成形層21を得る
〔第８図（ａ）参照〕。この外輪11が歪まない圧力条件
とは、当該外輪11の肉厚によって決定するのであるが、
例えば外輪11の肉厚が2.57mmの場合にあっては、成形圧
力を400Kg/cm²以下の低圧で適宜に選定する。但し、こ
の圧力によれば、第１成形層21の外観（光沢など）はあ
まり良くならない。しかし、前記第１成形層21の最も厚
い部分が従来の一層物に比べて薄くなっている（例えば
４〜5mm程度）ので、ひけが生じる度合は非常に少なく
なる（前記ひけの量は、例えば100〜200μｍ程度）。な
お、ここでは、外輪11を歪ませないことが最大の目的な
ので、上記若干の不具合は次の第２成形層22により保障
すればよい。だから、第１成形層21は、耐油性および耐
熱性を兼ね備えた樹脂であれば、コスト低減のために前
記樹脂の廃材を用いてもかまわない。

ここでは、外輪11を上型60のキャビティ62内に位置
させずに、前記第１成形層21の外筒部213のみを上型60
のキャビティ62内に位置させるようにして、上型60と下
型61とに第１成形層21が成形された玉軸受10を装着させ
る。そして、第１成形層21のひけを保障する圧力条件下
で、当該第１成形層21の外筒部213を覆うように、耐油
性および耐熱性を兼ね備えた樹脂をインサート成形する
ことにより、第２成形層22を得る〔第８図（ｂ）参
照〕。この第２成形層22としては、例えばポリアミドま
たはポリアセタールなどが考えられる。さて、前記圧力
条件として第２成形層22のインサート成形時には、例え
ば400Kg/cm²以上の比較的高圧で行うことにより第２成
形層22の形状精度（真円度および円筒度など）を良くす
るとともに、第２成形層22の膜厚も例えば1.5〜2mm程度
と薄くして外周面に局部的なひけが現れないように均一
に収縮させるようにする（膜厚が薄いと成形時において
局部的なひけがなく金型の転写性が良いことは周知であ
る）。しかも、外輪11を上型60のキャビティ62内に位置
させずに、前記第１成形層21の外筒部213のみを上型60
のキャビティ62内に位置させているから、成形時におけ
る圧力の衝撃は第１成形層21および下型61で受けるだけ
となるから、外輪11が歪むことはない。このようにして
第２成形層22を成形するから、第１成形層21に局部的な
ひけが若干生じたとしても第２成形層22に埋められた形
となり、さらに第２成形層22の外観および形状精度を良
くできるのである。

なお、上記第１成形層21および第２成形層22は、ひとつ
の装置で連続的に形成することが可能であるから、作業
性の向上も図れる。仮に別々の装置で行うとしても、従
来行っていた別種の２次加工よりも簡単でコスト的にも
有利となる。

このようにして得たテンションプーリの形状精度（真円
度および円筒度）については、従来の樹脂製のテンショ
ンプーリ本体６に比較して約1/5の誤差に抑えることが
できた。

＜発明の効果＞第１の発明によれば次の効果が得られる。

従来の金属製の軸受付きプーリ本体のものに比較し
て、軽量化が図れる。さらに構造が簡単で、かつ構成部
品点数の削減が図れる上、第１および第２成形層が同一
の成形加工で得られることからも、コストダウンが図れ
る。

樹脂製の軸受付きプーリ本体のものに比較して、成
形時におけるそれぞれの成形圧力などを最適に選定でき
ることと、第２成形層が薄いことから、製品としての形
状精度を良くできる。その結果として、第２成形層と摺
接するベルトに与える振動を減少させることができる。

第２の発明によれば次の効果が得られる。

従来の金属製のものに比べて、第１および第２成形
層それぞれを成形という同一処理工程で簡単に制作でき
るので、生産性の向上が図れることに伴いコストダウン
が図れる。さらに、特殊形状のものでも容易に得ること
ができる。

従来の樹脂製のものに比べて、軸受の外輪がほとん
ど歪まなくなるので、歩留まりの向上が図れる。また、
第１成形層および第２成形層の膜厚をそれぞれ薄くでき
るとともに、圧力関係を最適にできることから、軸受付
きプーリ本体のベルト転送面の形状精度（真円度および
円筒度など）を、別種の２次加工を施すことなく大幅に
向上させることができる。さらに、第１成形層および第
２成形層が成形という同一の処理工程により連続的に得
られるので、作業が能率的になる上、第１成形層を廃材
にできることからも、コストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は第１の発明の一実施例にかかり、
第１図はテンションプーリの縦断面図、第２図は同テン
ションプーリの側面図である。第３図の（ａ）と（ｂ）
および第４図の（ａ）ないし（ｄ）は同テンションプー
リにおけるすべり止め部の種々を示す説明図、第５図な
いし第７図は別の実施例にかかり、第５図の（ａ）ない
し（ｃ）は第２成形層の配置位置の種々を示す縦断面
図、第６図は第２成形層の外周面が鼓状の場合を示す縦
断面図、第７図は外形が凹凸状のテンションプーリ本体
を局部的に側面視した縦断面図である。また、第８図の（ａ）および（ｂ）は第２の発明の一実
施例にかかる工程説明図である。さらに、第９図ないし第11図は従来例にかかり、第９図
は従来の金属製のテンションプーリ本体を備えたテンシ
ョンプーリを示す縦断面図、第10図は従来の樹脂製のテ
ンションプーリ本体を備えたテンションプーリを示す縦
断面図、第11図はテンションプーリ本体に発生したひけ
を示す説明図である。 10……玉軸受（軸受） 11……外輪 20……テンションプーリ本体 21……第１成形層 22……第２成形層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転がり軸受と、当該転がり軸受の外輪に取
り付けられる樹脂製のプーリ本体とを具備したものであ
って、前記プーリ本体は、前記軸受の外輪にインサート成形さ
れた環状の第１成形層と、当該第１成形層の外周面上に
インサート成形により積層形成され、かつ前記第１成形
層よりも薄い膜厚の第２成形層とを備えていることを特
徴とする軸受付きプーリ。
【請求項２】前記第１成形層と第２成形層の当接面に
は、前記第１成形層から第２成形層がスリップしたり剥
がれたりするのを防止するすべり止め部を備えているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の軸受付きプ
ーリ。
【請求項３】耐油性および耐熱性を兼ね備えた樹脂を転
がり軸受の外輪に、当該外輪を歪ませない圧力条件下で
インサート成形することにより第１成形層を得る工程
と、前記第１成形層の外周面上に耐油性および耐熱性を兼ね
備えた樹脂を、前記第１成形層の成形圧力よりも高い圧
力条件下で、かつ第１成形層よりも薄くインサート成形
することにより第２成形層を得る工程とを具備している
ことを特徴とする軸受付きプーリの製造方法。