JP5189447B2 - Bearing with resin pulley - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、転がり軸受の外輪の外径部に、樹脂プーリ部材を射出成形により一体成形した樹脂プーリ付き軸受に関する。 The present invention relates to a bearing with a resin pulley in which a resin pulley member is integrally formed by injection molding on an outer diameter portion of an outer ring of a rolling bearing.
転がり軸受の外輪の外径部に樹脂プーリ部材を一体化した樹脂プーリ付き軸受は、射出成形によって、樹脂プーリ部材のボス部が外輪の両端面を抱え込むように、外輪の外径部に樹脂プーリ部材を一体化し、樹脂プーリ部材を軸方向でずれ止めしたものが多い。このような樹脂プーリ付き軸受では、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、外輪と樹脂プーリ部材との結合強度が低下し、樹脂プーリ部材が周方向へ相対回転するクリープが生じることがある。 A bearing with a resin pulley in which a resin pulley member is integrated with an outer diameter portion of an outer ring of a rolling bearing is a resin pulley attached to the outer diameter portion of the outer ring so that the boss portion of the resin pulley member holds both end faces of the outer ring by injection molding. In many cases, the members are integrated and the resin pulley member is prevented from shifting in the axial direction. In such a bearing with a resin pulley, the coupling strength between the outer ring and the resin pulley member decreases due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the metal and the resin as the bearing temperature rises, and the creep in which the resin pulley member relatively rotates in the circumferential direction. May occur.
このため、クリープの発生を防止する手段を備えた樹脂プーリ付き軸受が提案されている。この樹脂プーリ付き軸受は、外輪の外径部の全周に軸受中心に対して偏心する偏心溝が形成されたものである(特許文献1参照)。 For this reason, a bearing with a resin pulley provided with means for preventing the occurrence of creep has been proposed. This bearing with a resin pulley is formed with an eccentric groove that is eccentric with respect to the center of the bearing on the entire circumference of the outer diameter portion of the outer ring (see Patent Document 1).
外輪の外径部に偏心溝を形成することにより、外輪の外径部に樹脂プーリを一体成形すると、偏心溝に樹脂プーリの樹脂が食い込む。その食い込み部と偏心溝との係合によって樹脂プーリの外輪に対するクリープを防止することができる。 By forming an eccentric groove in the outer diameter portion of the outer ring, when the resin pulley is integrally formed in the outer diameter portion of the outer ring, the resin of the resin pulley bites into the eccentric groove. The engagement between the biting portion and the eccentric groove can prevent creep of the resin pulley with respect to the outer ring.
しかし、特許文献1に記載された樹脂プーリ付き軸受は、樹脂プーリのボス部が外輪の両端面を抱え込むように、外輪の外径部に樹脂プーリが一体化されている。このため、外輪の周りが金属よりも熱伝導率が低い樹脂で覆われて放熱性が悪く、蓄熱により軸受温度が高くなる問題がある。また、軸受温度が高くなると、これと接触する樹脂の強度が低下するので、前述したクリープ防止手段の効果も低下する。 However, in the bearing with a resin pulley described in Patent Document 1, the resin pulley is integrated with the outer diameter portion of the outer ring so that the boss portion of the resin pulley holds both end faces of the outer ring. For this reason, there is a problem that the periphery of the outer ring is covered with a resin having a thermal conductivity lower than that of the metal and the heat dissipation is poor, and the bearing temperature increases due to heat storage. Further, since the strength of the resin that comes into contact with the bearing temperature increases as the bearing temperature increases, the effect of the creep prevention means described above also decreases.
そこで、この発明の課題は、樹脂プーリのクリープを防止しつつ、転がり軸受の放熱性を高めることにある。 Therefore, an object of the present invention is to improve heat dissipation of the rolling bearing while preventing creep of the resin pulley.
前記課題を解決するために、この発明の樹脂プーリ付き軸受は、転がり軸受と、この転がり軸受の外周に射出成形により一体化された樹脂プーリとからなる樹脂プーリ付き軸受において、外輪の外周部に周溝が設けられ、前記樹脂プーリの樹脂が前記周溝に埋め込まれ、前記樹脂プーリの内周部の両端面が前記外輪の両端面よりも軸方向内側に位置し、前記外輪の端部に嵌合される金属製の放熱板を備え、この放熱板は、前記外輪の端部に沿う外環部と、この外環部から内向きフランジ状に形成され前記外輪の端面に接触する内環部とを有する構成を採用したのである。 In order to solve the above-mentioned problems, a bearing with a resin pulley according to the present invention is a bearing with a resin pulley comprising a rolling bearing and a resin pulley integrated with the outer periphery of the rolling bearing by injection molding. A circumferential groove is provided, the resin of the resin pulley is embedded in the circumferential groove, both end surfaces of the inner peripheral portion of the resin pulley are located on the inner side in the axial direction from both end surfaces of the outer ring, and the end of the outer ring The heat sink includes a metal heat sink to be fitted, and the heat sink includes an outer ring portion extending along an end portion of the outer ring, and an inner ring formed in an inward flange shape from the outer ring portion and in contact with the end surface of the outer ring. The structure which has a part was employ | adopted.
この構成では、樹脂プーリの内周部の両端面が前記外輪の両端面よりも軸方向内側に位置しているため、外輪の端面および外径面の両端部が露出する。露出する外輪の端部に嵌合する放熱板の外環部と、外輪の端面に接触する内環部とによって、露出する外輪の端部および端面の露出面積を大きくさせることができる。このため、転がり軸受で発生した熱の放熱面積が大きくなり、単に外輪の端面および外径面の両端部を露出させる場合よりも、放熱性を向上させることができる。 In this configuration, since both end surfaces of the inner peripheral portion of the resin pulley are positioned on the inner side in the axial direction than both end surfaces of the outer ring, the end surface of the outer ring and both end portions of the outer diameter surface are exposed. The exposed area of the exposed end portion of the outer ring and the end surface can be increased by the outer ring portion of the heat radiating plate fitted to the exposed end portion of the outer ring and the inner ring portion contacting the end surface of the outer ring. For this reason, the heat dissipation area of the heat generated by the rolling bearing is increased, and the heat dissipation can be improved as compared with the case where the end surfaces of the outer ring and the both end portions of the outer diameter surface are simply exposed.
また、樹脂プーリが外輪の外周に射出成形により一体化されると、その樹脂プーリを形成する樹脂が外輪の外径面の周溝に埋め込まれ、樹脂プーリと周溝の側面とが接触する。この接触により、樹脂プーリの外輪に対する径方向接触領域が確保される。径方向接触領域が確保されると、樹脂プーリのクリープに対する耐力が確保され、樹脂プーリのクリープを防止することができる。 When the resin pulley is integrated with the outer periphery of the outer ring by injection molding, the resin forming the resin pulley is embedded in the circumferential groove on the outer diameter surface of the outer ring, and the resin pulley and the side surface of the circumferential groove come into contact with each other. This contact secures a radial contact area of the resin pulley with respect to the outer ring. When the radial contact area is secured, the yield strength of the resin pulley against creep is secured, and the resin pulley can be prevented from creeping.
この構成において、前記放熱板の内環部がアキシアル断面の形状を波形とした湾曲部を備えた構成を採用すると、転がり軸受で発生した熱を湾曲部に伝えて、放熱させることができる。このため、放熱板の内環部の放熱面積が大きくなり、転がり軸受の高温化を抑えることができる。なお、アキシアル断面の形状とはアキシアル平面を切断面としたときの形状を意味する。 In this configuration, when a configuration in which the inner ring portion of the heat radiating plate includes a curved portion having a wave shape in the axial cross section is adopted, heat generated in the rolling bearing can be transmitted to the curved portion to be radiated. For this reason, the heat dissipation area of the inner ring part of the heat sink increases, and the temperature rise of the rolling bearing can be suppressed. The shape of the axial cross section means a shape when the axial plane is a cut surface.
放熱板の内環部の湾曲部に係る構成において、前記湾曲部が前記転がり軸受のシールを覆う位置に径方向内向きに形成されたものとすることができる。このようにすると、外輪の端面に放熱板を嵌合することで、湾曲部が転がり軸受のシールを覆うので、外的要因によってシールが損傷することを防止することができる。 The structure which concerns on the curved part of the inner ring part of a heat sink WHEREIN: The said curved part shall be formed in the radial direction inward in the position which covers the seal | sticker of the said rolling bearing. If it does in this way, since a curved part covers the seal | sticker of a rolling bearing by fitting a heat sink to the end surface of an outer ring | wheel, it can prevent that a seal | sticker is damaged by an external factor.
また、放熱板の内環部の放熱面積を大きくするために、前記内環部に前記外輪の周方向に沿う溝が形成されたものとすることができる。 Moreover, in order to enlarge the heat radiation area of the inner ring part of a heat sink, the groove | channel along the circumferential direction of the said outer ring | wheel can be formed in the said inner ring part.
前記放熱板の内環部に係る構成において、前記転がり軸受を取り付ける締結部材を備え、この締結部材は内輪の内周に嵌合され、前記内輪の端面に接触する鍔を有し、前記内環部に軸方向外向きに延びる筒状部を備え、この筒状部と前記締結部材の鍔との間でラビリンスシールが形成された構成を採用することができる。 The structure relating to the inner ring portion of the heat sink includes a fastening member to which the rolling bearing is attached, the fastening member being fitted to the inner periphery of the inner ring, and having a flange that contacts the end surface of the inner ring, It is possible to adopt a configuration in which a cylindrical portion extending outward in the axial direction is provided in the portion, and a labyrinth seal is formed between the cylindrical portion and the flange of the fastening member.
転がり軸受の内周に締結部材が嵌合されることにより、放熱板の内環部の筒状部と締結部材の鍔との間でラビリンスシールが形成される。このため、締結部材と放熱板の内環部の筒状部とは、転がり軸受のシールを覆うダストカバーとなり、転がり軸受の内部に埃や泥水などの異物が浸入することを防止することができる。 By fitting the fastening member to the inner periphery of the rolling bearing, a labyrinth seal is formed between the cylindrical portion of the inner ring portion of the heat sink and the flange of the fastening member. For this reason, a fastening member and the cylindrical part of the inner ring part of a heat sink become a dust cover which covers the seal of a rolling bearing, and can prevent foreign matters, such as dust and muddy water, from entering the inside of the rolling bearing. .
また、前記樹脂プーリの内周部が前記放熱板の外環部のうち軸方向内側部分を埋め込んだ状態で、前記外輪の外周に一体化された構成を採用することができる。 Moreover, the structure integrated with the outer periphery of the said outer ring | wheel can be employ | adopted in the state which the inner peripheral part of the said resin pulley embedded the axial direction inner side part among the outer ring parts of the said heat sink.
この構成によると、放熱板の外環部の軸方向内側部分が樹脂プーリの内周部に埋め込まれているので、転がり軸受で発生した熱は、外輪から放熱板の外環部または樹脂プーリに伝わる。放熱板の外環部は樹脂プーリを形成する樹脂よりも熱伝導性が高い。このため、外輪の熱は、樹脂プーリよりも放熱板の外環部に伝わり易く、この外環部から内環部に移動する。その結果、樹脂プーリに蓄熱され難くなり、転がり軸受の高温化を抑えることができる。 According to this configuration, since the axially inner portion of the outer ring portion of the heat sink is embedded in the inner peripheral portion of the resin pulley, the heat generated in the rolling bearing is transferred from the outer ring to the outer ring portion of the heat sink or the resin pulley. It is transmitted. The outer ring portion of the heat sink has higher thermal conductivity than the resin forming the resin pulley. For this reason, the heat of the outer ring is more easily transmitted to the outer ring part of the heat sink than the resin pulley, and moves from the outer ring part to the inner ring part. As a result, it becomes difficult to store heat in the resin pulley, and the high temperature of the rolling bearing can be suppressed.
前記外輪の外周部に設けられた周溝の代わりに、またはその周溝とともに、前記放熱板の外環部のうち前記樹脂プーリとの接触部分に前記樹脂プーリの内周部が埋め込まれる係合部を備えた構成を採用することができる。 Engagement in which the inner peripheral portion of the resin pulley is embedded in the contact portion with the resin pulley in the outer ring portion of the heat sink instead of or along with the peripheral groove provided in the outer peripheral portion of the outer ring The structure provided with the part can be adopted.
外輪の外周部に設けられた周溝の代わりに、放熱板の外周部が係合部を備えたものとすると、この係合部に樹脂プーリの内周部が係合して、クリープに対する耐力を確保することができる。
また、樹脂プーリの外周部に大きなトルクが作用する場合など、より大きなクリープに対する耐力が必要な場合、外輪の外周部に設けられた周溝とともに、放熱板の外周部に係合部を備えたものとすればよい。
Assuming that the outer peripheral part of the heat sink has an engaging part instead of the peripheral groove provided on the outer peripheral part of the outer ring, the inner peripheral part of the resin pulley is engaged with this engaging part, and the resistance against creep Can be secured.
In addition, when a greater resistance to creep is required, such as when a large torque acts on the outer peripheral portion of the resin pulley, an engaging portion is provided on the outer peripheral portion of the heat sink together with a peripheral groove provided on the outer peripheral portion of the outer ring. It should be.
放熱板の外環部に備えた係合部としては、凹部やスリットなど樹脂プーリが埋め込まれ、樹脂との間で係合し、耐クリープ性が発揮され得る形状であればよく、例えば、前記外環部に形成された軸方向の切り込みであるもの、または前記外環部に形成された透孔であるものとすることができる。 As the engagement portion provided in the outer ring portion of the heat sink, a resin pulley such as a concave portion or a slit may be embedded, and it may be engaged with the resin so as to exhibit creep resistance. It can be an axial notch formed in the outer ring part or a through-hole formed in the outer ring part.
このようにすると、放熱板をプレス成形により製作する場合、プレス成形時に透孔や切り込みを打ち抜きにより形成することが可能となり、係合部を備えた放熱板を容易に製作することができる。 In this case, when the heat radiating plate is manufactured by press molding, it is possible to form through holes and notches by punching at the time of press molding, and it is possible to easily manufacture the heat radiating plate provided with the engaging portion.
放熱板の外環部の固定手段としては、前記外輪の端部に対する圧入、溶接等を採用することができる。放熱板の外環部が圧入によって前記外輪の端部に嵌合固定されたものとすると、溶接の場合と比して、外輪と放熱板との接触が確かになり、外輪と放熱板との熱伝導が得易くなる。 As a means for fixing the outer ring portion of the heat sink, press-fitting, welding, or the like to the end portion of the outer ring can be employed. Assuming that the outer ring of the heat sink is fitted and fixed to the end of the outer ring by press fitting, the contact between the outer ring and the heat sink is more reliable than in the case of welding. It becomes easy to obtain heat conduction.
ここで、前記放熱板の外環部が圧入接合によって前記外輪の端部に嵌合固定されたものとすることもできる。この圧入接合とは、固相接合の一種であり、放熱板の外環部の内周部と外輪の外周部との間に圧入代を設け、放熱板と外輪との間に通電して圧入代部分を軟化させ、圧入によって放熱板と外輪とを軸方向の接合位置に押し込むようにした固相接合をいう。 Here, the outer ring portion of the heat radiating plate may be fitted and fixed to the end portion of the outer ring by press-fitting. This press-fit joining is a kind of solid-phase joining, where a press-fitting allowance is provided between the inner peripheral part of the outer ring part of the heat sink and the outer peripheral part of the outer ring, and press-fitting is performed by energizing between the heat sink and the outer ring. This is a solid phase bonding in which the marginal portion is softened and the heat sink and the outer ring are pushed into the axial bonding position by press-fitting.
この圧入接合により放熱板を外輪の端部に嵌合固定すると、放熱板の外環部と外輪の外周部との接触が酸化皮膜等の影響を受けない良好な接合となり、放熱板が外輪の外周部に強固に固定される。 When the heat sink is fitted and fixed to the end of the outer ring by this press-fitting, the contact between the outer ring part of the heat sink and the outer peripheral part of the outer ring becomes a good joint that is not affected by the oxide film, etc. It is firmly fixed to the outer periphery.
また、圧入接合によって外輪と放熱板の接触が酸化皮膜等の影響を受けない良好な接合となり、外輪と放熱板の間の熱伝導が得易くなる。その結果、圧入のみで固定をした場合と比して、外輪の熱が効率良く放熱板に伝わるため、放熱性を向上させることができる。 In addition, the press-fit joining provides a good joining in which the contact between the outer ring and the heat radiating plate is not affected by an oxide film or the like, and heat conduction between the outer ring and the heat radiating plate is easily obtained. As a result, the heat of the outer ring is efficiently transmitted to the heat radiating plate as compared with the case where the fixing is performed only by press-fitting, so that the heat dissipation can be improved.
以上のように、この発明は、外輪の外径面に周溝が設けられ、この周溝に樹脂プーリが埋め込まれるので、周溝の側面と樹脂との間で生じる摩擦抵抗によって、樹脂プーリのクリープを防止することができる。
また、外輪の外径面の端部に放熱板が嵌合され、放熱板の外環部および内環部によって、露出する外輪の端部および端面の露出面積が大きくなるので、転がり軸受は放熱性が高められて、高温化が抑えられる。
As described above, according to the present invention, a circumferential groove is provided on the outer diameter surface of the outer ring, and the resin pulley is embedded in the circumferential groove. Therefore, the frictional resistance generated between the side surface of the circumferential groove and the resin causes the resin pulley to Creep can be prevented.
In addition, a heat sink is fitted to the end of the outer diameter surface of the outer ring, and the exposed outer area of the end of the outer ring and the end surface is increased by the outer ring portion and the inner ring portion of the heat sink. The property is enhanced and the high temperature is suppressed.
以下、この発明の実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受を添付図面に基づいて説明する。
この第1実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受は、転がり軸受11の外輪13の外周に射出成形により樹脂プーリ18が一体化され、外輪13の外径部の両端部に放熱板21が嵌合固定されたものである。
Hereinafter, a bearing with a resin pulley according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In the bearing with a resin pulley according to the first embodiment, the
転がり軸受11は、内輪12と外輪13との間で複数の玉14が保持器15により周方向に間隔をおいて保持されたものである。内輪12と外輪13との間の両端部が円環状のシール16により封止されている。この転がり軸受11としては、図1に示す深溝玉軸受に限られず、公知の転がり軸受を適用可能であり、例えば、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
外輪13の外径面には周溝17が設けられる。この周溝17は、アキシアル断面の形状が矩形の角溝であり、外輪13の軸方向中央に対して端面寄りに設けられている。この周溝17の形状は、断面矩形の角溝に限られず、例えば、断面三角形、断面円弧形、断面台形などであってもよい。
A
前記周溝17は、外輪13の軸方向中央Pに対して端面寄りに設けられるため、射出成形時、熱収縮による樹脂プーリ18の締め付け力が作用したとき、その締め付け力が外輪13の外径面の、軌道の径方向の外側に対応する部分(外輪13の外径面の軸方向中央部分)に直接作用しない。その結果、外輪13の軌道の内径方向への変位が抑えられ、軸受の精度に及ぼす影響を抑えることができる。
Since the
樹脂プーリ18は、図2に示すように、内周側に形成されるボス部19とベルト(図示省略)が掛けられる外周部20とが一体に形成されたものである。ボス部19は外輪13の外径面の軸方向の幅よりも小幅に形成される。外周部20はその外端にプーリ溝が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
小幅に形成された樹脂プーリ18は、ボス部19の両端面が外輪13の両端面よりも軸方向内側となるように一体化されている。樹脂プーリ18の一体化により、外輪13の両端部および外径面の両端部が露出する。
The
また、樹脂プーリ18のボス部19の軸方向中心を外輪13の軸方向中心Pに一致させた状態で外輪13の外周に一体化することができる。この場合、外輪13の外径面の両端部の露出幅が同幅aとなる(図1参照)。露出幅が同幅aになると、外輪13の外径面の両端部において、外輪13の軌道と玉14との摩擦熱により特に高温になり易い外輪13の軸方向中央での熱を、外輪13の両端部に嵌合した放熱板21により偏りなく均等に放熱することができ、樹脂プーリ18の熱膨張による歪みの発生が抑えられる。
Further, the
樹脂プーリ18のボス部19を形成する樹脂が周溝17に埋め込まれており、転がり軸受11の回転時、転がり軸受11で発生する熱によって樹脂プーリ18が熱膨張して周溝17の側面を押し付ける。
The resin forming the
この周溝17は断面矩形の角溝であるので、樹脂プーリ18の押し付け力が、周溝17の両側面に軸方向の押し付け力として他方向に分散することなく作用する。その結果、周溝17の側面と樹脂プーリ18との径方向接触領域で大きな摩擦抵抗を発生させることができ、より効果的に樹脂プーリ18のクリープを防止することができる。
Since the
外輪13の両端部の露出部分には放熱板21が圧入により嵌合固定されている。この放熱板21は、外輪13の外周部の端部に沿う筒状の外環部22と、この外環部22から内向きフランジ状に形成された内環部23とを有する。
A
放熱板21は、樹脂プーリ18の射出樹脂より熱伝導性の高い金属製であり、具体的には、鋼板のプレス加工品からなり、容易に形成することができる。また、放熱板21の材質は、熱伝導性が高いほどよく、比重が低いほど軽量化も図ることができる。さらに、放熱板21の耐錆性を向上させるために、耐錆性を有する材質で製作したり、耐錆性を付与する表面処理を施したりすることができる。
The
放熱板21の外環部22は、内周面が外輪13の外周面に接しており、軸方向の内縁が樹脂プーリ18のボス部19に接している。また、内環部23は、外輪13の端面に接しており、その内縁が内輪12の外径面付近にまで達して、シール16の大部分を覆っている。
The
このように、外輪13の外径面の端部および端面の露出部分は、放熱板21の外環部22および内環部23に接した状態で覆われている。この放熱板21は表面が露出しているので、外環部22および内環部23の表面は、外輪13の露出部分の面積(露出面積)よりも大きくなる。これにより、転がり軸受11の回転により発生した熱の放熱面積が大きくなる。
また、放熱板21の内環部23は、内縁が内輪12の外径面付近にまで達しているので、内環部23のうち外輪13の端面よりも径方向内側の部分の両面が露出して放熱面とされる。この内環部23の放熱面によって、放熱板21の放熱面積がさらに大きくなり、転がり軸受11の放熱が効果的に行われ、高温化を抑えることができる。
As described above, the end portion of the outer diameter surface of the
Further, since the inner edge of the
この実施形態では、前述のように、放熱板21を外輪13の端部に圧入により固定したが、放熱板21の固定手段としては、射出成形時の位置ずれ、及び樹脂プーリ付き軸受としての所望の機能に影響しない限り、適宜の手段を採用することができる。例えば、放熱板21を外輪13に溶接により固定すると、外輪13に対して放熱板21が強固に固定され得る。
In this embodiment, as described above, the
また、放熱板21の他の固定手段として、固相接合の一種である圧入接合により放熱板21を外輪13の端部に固定することができる。
In addition, as another fixing means of the
ここで、圧入接合とは、固相接合の一種であり、放熱板21の外環部22の内周部と外輪13の外周部との間に圧入代を設け、放熱板と外輪との間に通電して圧入代部分を軟化させ、圧入によって放熱板と外輪とを軸方向の接合位置に押し込むようにした固相接合をいう。
Here, the press-fit joining is a kind of solid-phase joining, and a press-fitting allowance is provided between the inner peripheral portion of the
この圧入接合は、図3(a)、(b)に示す治具を用いて行われる。この治具は、下端部に円柱状の固定穴32を備えたクロム銅製の挿し込み治具31と、上端部に円筒状の固定穴34を備えたクロム銅製の受け治具33とからなり、この挿し込み治具31と受け治具33は、それぞれ電極として機能する。
This press-fit joining is performed using a jig shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). This jig is composed of a chromium
この接合方法の一例としては、外輪13の外周部と放熱板21の外環部22には所定の圧入代(外輪13の外径D2と、放熱板21の外環部22の内径D1との差分)を形成する。挿し込み治具31の固定穴32に転がり軸受11を固定し、転がり軸受11の軸中心と同一軸心となるように、放熱板21を受け治具33の固定穴34内に置く。
As an example of this joining method, a predetermined press-fitting allowance (an outer diameter D2 of the
その後、プレス装置(図示省略)に固定した挿し込み治具31とともに転がり軸受11を軸方向に降下させて、放熱板21の外環部22と外輪13とを、これらの間の圧入代部分が接触した状態とする(図3(a)参照)。
After that, the rolling
この状態で、受け治具33および挿し込み治具31を介して放熱板21と外輪13の間に電流を通電し圧入開始する。圧入直後は、放熱板21の外環部22と外輪13の接合部が狭いことから電流が集中して前記圧入代部分が軟化し、この軟化した状態で、転がり軸受11が放熱板21の外環部22内に押し込まれる。
In this state, a current is passed between the
圧入が開始されると、放熱板21の外環部22の内周部が外輪13の外周部を移動し、放熱板21が外輪13に圧入され、さらに、図3(b)に示すように、外輪13の外周部と放熱板21の外環部22の内周部が固相接合される。
When the press-fitting is started, the inner peripheral portion of the
この圧入によって、外輪13と放熱板21の外環部22の接合部の表面がしごかれて、不純物質層(油分、表面処理剤、酸化皮膜等)が取り除かれて清浄化される。この清浄な表面組織で接合が行われるため、酸化皮膜等の影響を受けない良好な接合が行われて、放熱板21と外輪13との接合強度が放熱板21を圧入嵌合のみで外輪13の外径部に固定する場合と比して高めることができる。
By this press-fitting, the surface of the joint portion of the
次に、固定穴32の内径を放熱板21の外径とした挿し込み治具31に、外周部の一端部に放熱板21を固定した転がり軸受11を、その放熱板21が上方に位置するように固定する。この固定状態で、受け治具33に置いた新たな放熱板21を、前述した圧入接合方法により、外輪13の外径面の他端部に固定する。
Next, the rolling
この圧入接合により放熱板21を外輪13の端部に嵌合固定すると、放熱板21の外環部22と外輪13の外周部との接触が酸化皮膜等の影響を受けない良好な接合となり、放熱板21が外輪13の外周部に強固に固定される。
When the
また、圧入接合によって、外輪13と放熱板21の接触が酸化皮膜等の影響を受けない良好な接合となり、外輪13と放熱板21の間の熱伝導が得易くなる。その結果、圧入のみで固定をした場合と比して、外輪13の熱が効率良く放熱板21に伝わるため、放熱性を向上させることができる。
In addition, the press-fit joining provides a good joining in which the contact between the
この放熱板21の構造は、放熱板21の外輪13への固定、及び外輪13の熱を放熱板21を経て外部に放熱することが可能な限り、適宜に変更することができる。一例として、この発明の第2実施形態を図4に示す。なお、以下においては、前述の第1実施形態との相違点を中心に述べ、同一に考えられる構成に同符号を用いる。
The structure of the
この実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受は、放熱板21の内環部23がアキシアル断面の形状を波形とした湾曲部を備えたものである。このようにすると、湾曲部24を備えた内環部23は、第1実施形態の場合と比較して、放熱面積が増大するので、放熱性がさらに向上し、転がり軸受11の高温化を効果的に抑制することができる。
In the bearing with a resin pulley according to this embodiment, the
また、内環部23の湾曲部24を径方向内向きに形成し、転がり軸受11のシール16を覆うように形成することができる。この場合、湾曲部24により外的要因によるシール16の損傷を防止することもできる。
Further, the
この発明の第3実施形態を図5に示す。
第3実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受は、放熱板21の内環部23に周方向の溝25が形成された点で、前述の第1実施形態の構成と相違する。その他の構成は、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る。
A third embodiment of the present invention is shown in FIG.
The bearing with a resin pulley according to the third embodiment is different from the configuration of the first embodiment described above in that a
この実施形態では、放熱板21の内環部23の溝25により、内環部23表面(軸方向外面)の露出面積が大きくなる。このため、前述の第1実施形態の放熱板21と比して、放熱性が向上する。
In this embodiment, the exposed area of the surface of the inner ring portion 23 (the outer surface in the axial direction) is increased by the
この発明の第4実施形態を図6に示す。
この第4実施形態に係る樹脂プーリ付き軸受は、転がり軸受11を取り付ける締結部材27を備え、放熱板21の内環部23が軸方向外向きに延びる筒状部26を備えたものである点で、前述の第1実施形態と相違する。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る。
A fourth embodiment of the present invention is shown in FIG.
The bearing with a resin pulley according to the fourth embodiment is provided with a
この締結部材27は、図示しないエンジンブロック等のプーリ取り付け対象にプーリ付き軸受を取り付ける際に使用される部材であり、例えば、内輪12の内周に嵌合する筒状部28と、この筒状部28の端部に形成された鍔29を備えている。
The
この樹脂プーリ付き軸受の取り付けは、図6に示すように、内輪12の内周の両側から、締結部材27の筒状部28をそれぞれ嵌合し、鍔29を内輪12の端面に接触させ、図示しないボルトを締結部材27の筒状部28内に挿通して、ボルトを締め付ける。これにより、樹脂プーリ付き軸受がプーリ取り付け対象に取り付けられる。
As shown in FIG. 6, the bearing with this resin pulley is fitted with the
この取り付けにより、放熱板21の内環部23の筒状部26と、締結部材27の鍔29とがラビリンスシールを形成する。このラビリンスシールが形成されると、転がり軸受11の内部への、異物の混入が防止される。
By this attachment, the
また、放熱板21の内環部23の筒状部26は、その内外周面が露出しているので、放熱面とされる。この筒状部26の放熱面によって、放熱板21の放熱面積が、第1実施形態の場合と比して、さらに大きくなり、放熱が効果的に行われて、転がり軸受11の高温化を抑えることができる。
Moreover, since the inner peripheral surface is exposed, the
前述の第1から第4の実施形態においては、外輪13の外径面に周溝17を設け、周溝17に樹脂プーリ18の樹脂を埋め込んで、樹脂プーリ18の外輪13に対するクリープを防止するようにしたが、クリープ防止手段としては、樹脂プーリ18の射出成形時の位置ずれ、及び樹脂プーリ付き軸受としての所望の機能に影響しない限り、適宜の手段を採用することができる。
In the first to fourth embodiments described above, the
その一例として、この発明の第5実施形態を図7、図8に基づいて説明する。なお、以下においては、上記第1実施形態との相違点を中心に述べ、同一に考えられる構成に同符号を用いる。 As an example, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described, and the same reference numerals will be used for the same conceivable configurations.
第5実施形態の樹脂プーリ付き軸受は、図7に示すように、樹脂プーリ18の内周部が放熱板21の外環部22のうち軸方向内側部分を埋め込んだ状態で、外輪13の外周に一体化されたものである。
As shown in FIG. 7, the bearing with the resin pulley of the fifth embodiment has an outer periphery of the
この放熱板21の外環部22には、切り込み35が周方向に間隔をもって複数形成されている。各切り込み35は外環部22の幅方向の端縁から内環部23に向かってV字状に切り込まれている(図8参照)。
A plurality of
樹脂プーリ18が一体化されると、切り込み35に樹脂が埋め込まれ、樹脂プーリ18が各切り込み35に係合する。この係合部としての切り込み35によって、樹脂プーリ18のクリープに対する耐力を向上させることができる。
When the resin pulleys 18 are integrated, the resin is embedded in the
また、放熱板21の外環部22の軸方向内側部分は、樹脂プーリ18のボス部19に埋め込まれているので、転がり軸受11で発生した熱は、外輪13から放熱板21の外環部22または樹脂プーリ18に伝わる。放熱板21の外環部22は樹脂プーリ18を形成する樹脂よりも熱伝導性が高い。
Further, since the axially inner portion of the
このため、外輪13の熱は、樹脂プーリ18よりも放熱板21の外環部22に伝わり易く、外環部22から内環部23に移動する。その結果、樹脂プーリ18に蓄熱され難くなり、転がり軸受11の高温化を抑えることができる。
For this reason, the heat of the
なお、この樹脂プーリの外周部に作用するトルクが小さい場合、放熱板21の外環部22に係合部としての切り込み35を形成せず、外環部22の軸方向内縁の端面と樹脂プーリ18との間で生じる摩擦抵抗によってクリープを防止してもよい。
一方、樹脂プーリ18の外周部に大きなトルクが作用する場合、より大きなクリープに対する耐力が必要な場合、外輪13の外周部に周溝17を設けるとともに、放熱板21の外環部22に切り込み35を備えたものとすることができる。
In addition, when the torque which acts on the outer peripheral part of this resin pulley is small, the
On the other hand, when a large torque is applied to the outer peripheral portion of the
この第5実施形態の変形例として、この発明の第6実施形態を図9、10に示す。
この第6実施形態は、放熱板21の外環部22に、透孔36が周方向に間隔をもって複数形成されたものである。
As a modification of the fifth embodiment, FIGS. 9 and 10 show a sixth embodiment of the present invention.
In the sixth embodiment, a plurality of through holes 36 are formed in the
放熱板21の透孔36は、図10に示すように、外環部22を貫通している。樹脂プーリ18が一体化されると、透孔36に樹脂が埋め込まれ、樹脂プーリ18がこの透孔36に係合する。この係合部としての透孔36によって、樹脂プーリ18のクリープに対する耐力を向上させることができる(図9参照)。
As shown in FIG. 10, the through hole 36 of the
11 転がり軸受
12 内輪
13 外輪
14 玉
15 保持器
16 シール
17 周溝
18 樹脂プーリ
19 ボス部
20 外周部
21 放熱板
22 外環部
23 内環部
24 湾曲部
25 溝
26 筒状部
27 締結部材
28 筒状部
29 鍔
31 挿し込み治具
32 固定穴
33 受け治具
34 固定穴
35 切り込み
36 透孔
DESCRIPTION OF
Claims (11)
外輪の外周部に周溝が設けられ、前記樹脂プーリの樹脂が前記周溝に埋め込まれ、前記樹脂プーリの内周部の両端面が前記外輪の両端面よりも軸方向内側に位置し、前記外輪の端部に嵌合される金属製の放熱板を備え、この放熱板は、前記外輪の端部に沿う外環部と、この外環部から内向きフランジ状に形成され前記外輪の端面に接触する内環部とを有し、前記放熱板は、外環部の軸方向両側の外周面と内環部の外面とが露出するものであることを特徴とする樹脂プーリ付き軸受。 In a bearing with a resin pulley comprising a rolling bearing and a resin pulley integrated with the outer periphery of the rolling bearing by injection molding,
A peripheral groove is provided on the outer peripheral portion of the outer ring, the resin of the resin pulley is embedded in the peripheral groove, and both end surfaces of the inner peripheral portion of the resin pulley are positioned on the inner side in the axial direction from both end surfaces of the outer ring, The heat sink includes a metal heat sink fitted to the end of the outer ring. The heat sink is formed as an inward flange from the outer ring along the end of the outer ring, and the end face of the outer ring. possess and an inner ring portion in contact with the heat sink, a resin pulley with bearings, characterized in that the outer surface of the outer peripheral surface and the inner ring portion in the axial direction on both sides of the outer annular portion is one that is exposed.
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