CN102792040A - 保持器及滚动轴承 - Google Patents

Abstract

保持器(14)由AZ91D等镁合金构成，并通过射出成形而成形。在该保持器(14)中，在射出成形时因镁合金合流而形成的包含空隙的区域即合流区域朝保持器(14)的外部流出。此外，在观察保持器(14)的截面的情况下，构成保持器(14)的镁合金中的颗粒直径在20μm以上的α相的比例低于15％。

Description

保持器及滚动轴承

技术领域

本发明涉及保持器及滚动轴承。

背景技术

作为保持滚动轴承的滚动体的保持器，存在使用由钢、黄铜构成的金属制的保持器的情况。这种金属制的保持器一方面强度优异，另一方面，存在在加工成复杂形状的情况下成本较高这样的问题。另外，因材料的比重较大而引起质量变大，因此，还存在对要求轻量化的高速旋转用途、输送设备用途的轴承不利这样的问题。

与此相对，已知有一种能容易成型且能实现轻量化的树脂制的保持器。另外，提出了一种通过在树脂中含有纤维而纤维强化的树脂制的保持器(例如参照日本专利特开2005－127493号公报(专利文献1)、日本专利特开2005－140269号公报(专利文献2)、日本专利特开2005－163997号公报(专利文献3)及日本专利特开2007－78118号公报(专利文献4))。藉此，能提供一种可确保一定程度的强度并可实现以低成本加工成期望形状及轻量化的保持器。

此外，为了能适用实现轻量化并需要更高强度的用途，也提出了一种通过将镁合金半熔融成型而制造出的保持器。藉此，能提供一种因成型性优异、强度较高、且轻量而对高速旋转是优选的保持器(例如，参照日本专利特开2000－213544号公报(专利文献5))。

另外，还存在一种将铁板保持器、尼龙(聚酰胺、PA)树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂、聚醚醚酮(PEEK)树脂等工程塑料或超级工程塑料作为母材并进行纤维强化的树脂保持器(例如，参照日本专利特开昭64－79419号公报(专利文献6))。

由于铁板保持器和黄铜制保持器是金属制的，因此，强度优异，但铁板保持器主要是通过冲压加工而制造出的，因此，难以制造出三维复杂形状的保持器，另外，组装也因需将两个零件接合因变得繁琐(例如，参照日本专利特开平8－103840号公报(专利文献7))。在也可经济地制造出黄铜制保持器的情况下，较多地采用单纯的切制形状，铁板保持器和黄铜制保持器均存在工业上能制造出的形状上的限制。上述保持器与树脂保持器相比，比重大幅变重，因此，不太适于在要求轻量性的高速旋转下的使用(例如，参照专利文献1)。由此，例如，在要求高速旋转的机床主轴用的滚动轴承中使用树脂保持器。另外，在间歇运转下，会产生加速时及减速时的与保持器的质量成比例的能量损失，因此，在强烈要求节能化的商用机、汽车等移动介质用途中，也期望保持器较轻。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005－127493号公报

专利文献2：日本专利特开2005－140269号公报

专利文献3：日本专利特开2005－163997号公报

专利文献4：日本专利特开2007－78118号公报

专利文献5：日本专利特开2000－213544号公报

专利文献6：日本专利特开昭64－79419号公报

专利文献7：日本专利特开平8－103840号公报、图1(C)、图1(D)

专利文献8：日本专利特开昭55－137198号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

上述树脂制的保持器一般通过射出成形而成形。另外，在树脂制的保持器中，出于确保期望强度的目的而添加纤维等长宽比较大的加强材料的情况较多。因此，伴随着流动方向的成型收缩量、机械特性的各向异性成为问题。另外，在通过射出成形而形成的熔接部中，存在加强材料的长边方向以沿着熔接线的方式配置的倾向，因此，还存在加强材料的强化效果不会影响到熔接部而在结果上使熔接部的强度确保较难这样的问题。

另一方面，在镁合金制的保持器中，通常不使用上述长宽比较大的加强材料，因此，因加强材料的添加而引起上述各向异性的问题不会发生。然而，在通过射出成形将镁合金制的保持器实际成型的情况下，存在不能充分地获得本来应该获得的较高的强度及疲劳特性这样的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种轻量且具有较高强度的镁合金制的保持器及包括该保持器的滚动轴承。

另外，在将镁合金使用于图33A及图33B所示的现有形状的冠型保持器200的情况下，镁合金是抗变形性比树脂材料的抗变形性差的脆性材料，并伴随着在取出模具时需要较大变形的所谓强制抽出部，因此，射出成形下的制作是困难的。

因此，本发明的另一目的在于提供一种强度比树脂材料等的强度高，能进行射出成形且能容易地进行轴承组装时的滚动体插入的滚动轴承及其冠型保持器。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的保持器是在滚动轴承中对滚动体进行保持的保持器。该保持器由镁合金构成并通过射出成形而成形。此外，在射出成形时，因包含液相的镁合金合流而形成的包含空隙的区域即合流区域朝保持器的外部流出。此外，在观察保持器的截面的情况下，镁合金中的颗粒直径在20μm以上的α相的比例低于15％。

本发明者对通过射出成形而成形的镁合金制的保持器不能充分地获得本来应该获得的较高的强度及疲劳特性的原因及其对策进行了研究。其结果是，获得了以下见解，从而想到了本发明。

即，在通过射出成形制作镁合金制的保持器的情况下，包含液相的镁合金流动而填充到模具的内部(型腔部)。此时，因保持器的形状及浇口数而形成有供包含液相的镁合金合流的区域。在此，进行射出成形时的镁合金与一般的树脂的情况相比，在粘度大幅度减小的状态下被供给至模具中。另外，与一般的树脂相比，由于镁合金的比热较小、导热性优异，所以，固化速度较快。为了对应于这种镁合金的特性，镁合金被以一般的树脂射出成形时的速度的数倍～十倍左右的高速填充至模具内。因此，镁合金容易形成湍流，从而容易卷入模具中的气体(空气等)。其结果是，由于该气体被封闭在上述镁合金合流的区域中，从而形成包含空隙的区域即合流区域。这样，在镁合金制的保持器中，会产生因合流区域的空隙造成的强度不足，从而引起不能充分地获得本来应该获得的较高强度、疲劳特性这样的问题。

与此相对，在本发明的保持器中，因包含液相的镁合金合流而形成的包含空隙的区域即合流区域朝保持器的外部流出。其结果是，根据本发明的保持器，能提供一种轻量且具有较高强度的镁合金制的保持器。

此外，在本发明的保持器中，在观察保持器的截面的情况下，镁合金中的颗粒直径在20μm以上的α相的比例低于15％。镁合金中的颗粒直径在20μm以上的α相(由纯镁构成的固相)是使保持器的强度降低的主要原因。因此，通过减小构成保持器的镁合金中的颗粒直径在20μm以上的α相的比例，可提高熔接部及熔接部以外的强度。更具体而言，在观察保持器的截面的情况下，通过使镁合金中的颗粒直径在20μm以上的α相的比例低于15％，能有效地提高保持器的强度。

另外，较为理想的是，上述保持器是通过将因被加热至熔点以上的温度区域而被控制成仅存在液相的状态(不包含α相的状态、完全熔融状态)的镁合金朝模具内射出来制造出的。藉此，能提供一种通过抑制粗大化的α相(α相结晶颗粒)的析出而使疲劳强度优异的镁合金制的保持器。此处所指的粗大化的α相是指结晶颗粒直径在20μm以上的颗粒的意思，有时可能会超过100μm。这种粗大化的α相是因射出成形的汽缸内所产生的大致球状的α相从成形的射出起在冷却、固化的过程中粗大化而形成的。

此外，在上述保持器中，更为理想的是，在观察保持器的截面的情况下，镁合金中的颗粒直径在20μm以上的α相的比例低于5％。此外，在上述保持器中，更为理想的是，在观察保持器的截面的情况下，在镁合金中不包含颗粒直径在20μm以上的α相。

通过使颗粒直径在20μm以上的α相的比例低于5％，能进一步提高保持器的强度。另外，通过使颗粒直径在20μm以上的α相的比例低于2％，能更进一步提高保持器的强度。另外，若不包含颗粒直径在20μm以上的α相，则可进一步提高保持器的强度。此处，不包含颗粒直径在20μm以上的α相的状态是指镁合金中实质上不包含颗粒直径在20μm以上的α相的状态。具体而言，在保持器的截面中，随机地在四处以上部位观察10mm²以上的区域，若未确认出颗粒直径在20μm以上的α相，则能判断在构成保持器的镁合金中实质上不包含颗粒直径在20μm以上的α相。

在上述保持器中，较为理想的是，镁合金含有铝、锌及锰。含有铝、锌及锰的镁合金适于射出成形，通过采用这种镁合金，能容易地制造本发明的保持器。在此，作为含有铝、锌及锰的镁合金，能列举出例如ASTM规格AZ91D。

上述保持器也可具有梳型形状。具有梳型形状的梳型保持器包括呈圆环状的形状的环状部和从该环状部朝轴向突出的多个柱部，该梳型保持器的柱部容易挠曲并要求较高的比刚度。因此，因由镁合金构成而具有较高比刚度的本发明的保持器适于用于梳型保持器。

在上述保持器中，较为理想的是，形成于射出成形中供镁合金合流的区域的保持器的熔接部的拉伸强度与熔接部以外的部分的拉伸强度的比例为0.8以上。

虽然通过射出成形制造出的镁合金制的保持器基本上是高强度的，但熔接部的强度比其它区域低，可能因熔接部的强度不足而破损。与此相对，通过将上述比例设为0.8以上，能抑制因熔接部的强度不足而导致的保持器的破损。

在上述保持器中，也可在表面形成有厚度为15μm以下的阳极氧化处理层(变性层)。通过形成阳极氧化处理层，能提高抗蚀性及耐磨性。另一方面，当阳极氧化处理层的厚度增大时，伴随着变性的凹部的成长(表面粗糙度的增大)、体积膨胀等形状变化也变大，当超过15μm时，形状变化的影响可能会对保持器的特性产生不良影响。因此，阳极氧化处理层(变性层)的厚度为15μm以下是较为理想的。另外，从对保持器所要求的确保表面平滑性的观点来看，特别是使厚度为10μm以下是较为理想的。

另外，在上述保持器中，也可在表面形成有镍镀覆膜。通过形成镍镀覆膜，能特别地提高耐磨性。只要从耐磨性及抗蚀性的观点根据需要来确定镍镀覆膜的膜厚即可，越是厚就越能提高抗蚀性。另一方面，当镍镀覆膜的厚度超过15μm时，容易产生镀覆膜厚在各部的偏差，可能在滚动体与内圈、外圈等导向面之间因部分接触而产生磨损粉。然后，其结果是，会使旋转精度变差并产生振动，有时还可能会因产生的磨损粉、振动而加速润滑剂的劣化。因此，镍镀覆膜的厚度为15μm以下是较为理想的。另一方面，若镍镀覆膜的厚度低于5μm，则抗蚀性可能会变得不足够，并且耐磨性也可能会变得不足够。因此，镍镀覆膜的厚度为5μm以上是较为理想的。

此外，在上述保持器中，也可在表面形成有厚度为15μm以下的阴极电积附层。通过形成阴极电积附层，能提高抗蚀性及润滑性。另一方面，即便阴极电积附层的厚度超过15μm，也不会大幅提高抗蚀性及润滑性。因此，阴极电积附层的厚度为15μm以下是较为理想的。

在上述保持器中，使构成保持器的镁合金的平均结晶颗粒直径处于10μm以下是较为理想的，处于5μm以下是更为理想的。这样，通过减小镁合金的原料的平均结晶颗粒直径，能提高保持器的强度。

在上述保持器中，也可对构成保持器的镁合金进行时效固化处理。藉此，能提高保持器的强度。

本发明第一方面的滚动轴承包括：轨道构件；与轨道构件接触配置的多个滚动体；以及将滚动体保持成能自由滚动的保持器。此外，保持器是上述本发明的保持器。

根据本发明第一方面的滚动轴承，能提供一种包括轻量、且具有高强度的镁合金制的保持器的滚动轴承。

上述滚动轴承也可以是被用于将机床的主轴支承成能相对于以与该主轴相对的方式配置的构件自由旋转的轴承。

由于机床的主轴以极高的旋转速度旋转，因此，支承该主轴的轴承(机床用滚动轴承)的保持器被要求高强度和轻量。另外，当刚度相对于因机床用滚动轴承的较高旋转速度而引起的离心力不足时，会产生保持器变形、轴承的旋转精度降低(NRRO(Non-Repeatable Run-Out)：不同步振动上升)、轴承发热增加这样的问题。与此相对，包括不仅高强度且轻量、而且比刚度也较大的镁合金制的保持器的本发明的滚动轴承作为机床用滚动轴承是较为理想的。

本发明第二方面的滚动轴承是在内外圈间存在的多个滚珠保持于保持器的滚动轴承的基础上，其特征是，保持器呈在环状体的圆周方向上的多个部位具有一部分朝上述环状体的一侧面开放并将滚珠保持在其内部的收容部的冠形状，将一对爪设于各收容部，这一对爪从环状体中收容部开放侧的侧面上收容部的圆周方向的两端分别沿轴向突出且在圆周方向上相对、并在彼此之间构成收容部的一部分，此外，还设有使任意收容部的一对爪的轴向突出量比其它收容部的一对爪的轴向突出量低的爪。

根据该结构，在保持器中，由于设有使任意收容部的一对爪的轴向突出量比其它收容部的一对爪的轴向突出量低的爪，因此，能使用强度比树脂材料等的强度高的例如镁合金等。即便是使用上述镁合金等的冠型保持器，通过如上所述减小一对爪的轴向突出量，也能在射出成形时容易地将其从模具中取出，并能在组装时容易地将滚珠嵌入收容部。

因此，与树脂材料保持器比较，能形成强度、耐热性较高的保持器。与铁板材料保持器比较，能制作出形状的自由度较高、组装性优异、轻量的保持器。因此，能实现可有助于节能化、在高速旋转中也可使用且制造成本降低的滚动轴承。

本发明第三方面的滚动轴承是在内外圈间存在的多个滚珠保持于保持器的滚动轴承的基础上，其特征是，保持器呈在环状体的圆周方向上的多个部位具有一部分朝环状体的一侧面开放并将滚珠保持在其内部的收容部的冠形状，将一对爪仅设于上述多个部位中的一部分收容部，这一对爪从环状体中收容部开放侧的侧面上收容部的圆周方向的两端分别沿轴向突出且在圆周方向上相对、并在彼此之间构成收容部的一部分。

根据该结构，在保持器中，特别地采用仅在多个部位中的一部分收容部上设置一对爪，而在上述收容部以外的收容部上不设置爪的结构。因此，即便是使用镁合金等的冠型保持器，也能在射出成形时从模具中容易地取出，比起上述第二方面的保持器，可在组装时将滚珠进一步容易地嵌入收容部。

因此，与树脂材料保持器比较，能形成强度、耐热性较高的保持器。另外，与铁板材料保持器比较，能制作出形状的自由度较高、组装性优异、轻量的保持器，因此，可实现能有助于节能化、在高速旋转中也能使用且能实现制造成本进一步降低的滚动轴承。

上述保持器也可以是对比铁轻的金属材料进行射出成形而成的射出成形件。在该情况下，与现有的铁板材料保持器比较，能制作出形状的自由度较高、组装性优异、轻量的保持器。

上述爪也可采用随着朝向轴向前端、圆周方向上的壁厚变薄的前端尖形状。在该情况下，能使爪的前端部比现有爪容易发生弹性变形。藉此，比起现有的保持器，容易将滚珠嵌入收容部，从而能实现制造工时的降低。在该情况下，虽然爪的前端部的壁厚比现有保持器薄，但由于能适用强度比树脂材料等的强度高的镁合金等，因此，能实际使用这种爪的前端部的壁厚变薄的保持器。

也可将上述保持器的任意收容部相对于包括保持器轴向的平面对称设置。藉此，能防止保持器在轴承内倾倒或引起位置偏移。因此，能进一步实现轴承的高速旋转化。

也可将上述保持器的多个部位的收容部中的一部分收容部设为沿着径向的圆筒形状。现有保持器的收容部全都呈球面形状。在本发明中，由于采用了具有沿着径向的圆筒形状的收容部，因此，仅在圆周方向上约束滚动轴承的一部分的滚珠，藉此，比起现有技术，能进一步降低保持器－滚珠间的摩擦阻力。

上述保持器的任意收容部也可包括随着朝向外径侧使内径扩大的锥形状部。当轴承运转时、即当对保持器作用离心力时，滚珠相对于保持器的收容部沿着锥形状部朝外径侧相对变位。藉此，能在保持器的内径侧的开口部附近约束滚珠。

也可将上述爪形成得比环状体的一侧面的径向尺寸短。在该情况下，能获得保持器材料的削减、保持器质量的降低、润滑脂的制动转矩降低的效果。

也可将上述爪设成具有环状体的一侧面的径向宽度中的一部分宽度尺寸、并靠向外径侧。在该情况下，在轴承运转时，润滑脂不会在保持器的内径侧部分被刮下，因此，特别能防止外圈旋转时的润滑脂泄漏。

也可将上述爪设成具有环状体的一侧面的径向宽度中的一部分宽度尺寸、并靠向内径侧。在该情况下，即便在高速旋转时因离心力而使爪变形，也能引导滚珠。

也可将上述爪设成具有环状体的一侧面的径向宽度中的一部分宽度尺寸、并仅设于保持器节圆直径部分。在该情况下，与爪在保持器节圆直径以外的其它位置约束滚珠的情况相比，通过在保持器节圆直径的位置约束滚珠，即使增大滚珠与收容部的间隙，也能获得同等的约束性，从而带来润滑脂的制动转矩降低的效果。

也可将上述爪设成具有环状体的一侧面的径向宽度中的一部分宽度尺寸、并仅设在外径侧及内径侧。在该情况下，即便在轴承运转中滚珠与保持器的间隙缩小，由于消除了成为转矩增加的主要原因的部分、即环状体的一侧面上外径侧与内径侧之间的部分，因此，也能获得轴承运转时的转矩降低效果。

也可使上述环状体中的未设有收容部的侧面即另一侧面呈在收容部间具有凹部的波形形状。在该情况下，能实现保持器材料、保持器重量的减少。

也可将上述保持器的整体设于比滚珠节圆更靠内径侧的位置。在该情况下，当轴承高速旋转时，能允许使保持器朝外径侧变形，因此，适于高速旋转。

也可使上述环状体中的设于在圆周方向上相邻的收容部间的圆环部的径向尺寸比收容部的径向尺寸小。在该情况下，保持器容易扭转，保持器朝滚动轴承的组装性良好。因此，能实现制造工时的降低。

也可在上述环状体的一侧面上设置狭缝状的凹部。在该情况下，能容易使保持器的爪变大，由此，能容易地将滚珠嵌入收容部。

也可在上述保持器上组装固体润滑剂。上述保持器也可以是对镁合金进行射出成形而成的射出成形件。在该情况下，与树脂材料保持器比较，能制作出强度、耐热性较高的保持器。与铁板材料保持器比较，能制作出形状的自由度较高、组装性优异、轻量的保持器。

上述滚珠也可由陶瓷构成。例如使用由氮化硅、氧化铝、氧化锆等陶瓷的烧结体构成的滚珠作为组装于轴承的滚珠。藉此，比起组装有一般所使用的钢球的轴承，能实现高速化。由陶瓷构成的滚珠比钢球轻、硬，因此，通过与本发明的任一保持器并用，能进行更稳定的高速旋转。

上述滚动轴承也可以是支承电动机转子的轴承。上述滚动轴承也可在机器人关节用轴承中使用。上述滚动轴承也可在硬盘驱动器枢轴中使用。

本发明第一方面的冠型保持器是在环状体的圆周方向上的多个部位具有一部分朝环状体的一侧面开放并将滚珠保持在内部的收容部的冠型保持器的基础上，其特征是，将一对爪设于各收容部，这一对爪从环状体中收容部开放侧的侧面上收容部的圆周方向的两端分别沿轴向突出且在圆周方向上相对、并在彼此之间构成上述收容部的一部分，此外，还设有使任意收容部的一对爪的轴向突出量比其它收容部的一对爪的轴向突出量低的爪。

根据该结构，由于设有使任意收容部的一对爪的轴向突出量比其它收容部的一对爪的轴向突出量低的爪，因此，能使用强度比树脂材料等的强度高的例如镁合金等。即便是使用上述镁合金等的冠型保持器，通过如上所述减小一对爪的轴向突出量，在射出成形时也能容易地将其从模具中取出，并能在组装时容易地将滚珠嵌入收容部。

本发明第二方面的冠型保持器是在环状体的圆周方向上的多个部位具有一部分朝环状体的一侧面开放并将滚珠保持在内部的收容部的冠型保持器的基础上，其特征是，将一对爪仅设于上述多个部位中的一部分收容部，这一对爪从环状体中收容部开放侧的侧面上收容部的圆周方向的两端分别沿轴向突出且在圆周方向上相对、并在彼此之间构成收容部的一部分。

根据该结构，由于特别地采用仅在多个部位中的一部分收容部上设置一对爪，而在上述收容部以外的收容部上不设置爪的结构，因此，即便是使用镁合金等的冠型保持器，在射出成形时也能将其从模具中容易地取出，比起第一方面的冠型保持器，可在组装时进一步容易地将滚珠嵌入收容部。

发明效果

如上所述，根据本发明的保持器，能提供一种轻量且具有较高强度的镁合金制的保持器。另外，根据本发明第一方面的滚动轴承，能提供一种包括轻量、且具有高强度的镁合金制的保持器的滚动轴承。

此外，本发明第二方面的滚动轴承是在内外圈间存在的多个滚珠保持于保持器的滚动轴承的基础上，上述保持器呈在环状体的圆周方向上的多个部位具有一部分朝环状体的一侧面开放并将滚珠保持在内部的收容部的冠形状，将一对爪设于各收容部，这一对爪从环状体中收容部开放侧的侧面上收容部的圆周方向的两端分别沿轴向突出且在圆周方向上相对、并在彼此之间构成收容部的一部分，此外，还设有使任意收容部的一对爪的轴向突出量比其它收容部的一对爪的轴向突出量低的上述爪，因此，强度比树脂材料等的强度高，能进行射出成形且能容易地进行轴承组装时的滚动体插入。

另外，本发明第三方面的滚动轴承是在内外圈间存在的多个滚珠保持于保持器的滚动轴承的基础上，上述保持器呈在环状体的圆周方向上的多个部位具有一部分朝环状体的一侧面开放并将滚珠保持在内部的收容部的冠形状，将一对爪仅设于上述多个部位中的一部分收容部，这一对爪从环状体中收容部开放侧的侧面上收容部的圆周方向的两端分别沿轴向突出且在圆周方向上相对、并在彼此之间构成收容部的一部分，因此，强度比树脂材料等的强度高，能进行射出成形且能容易地进行轴承组装时的滚动体插入。

附图说明

图1是表示包括机床用滚动轴承的机床的主轴附近结构的示意剖视图。

图2是表示多列圆筒滚子轴承的结构的示意局部剖视图。

图3是表示多列圆筒滚子轴承的保持器的结构的示意图。

图4是表示向心止推滚珠轴承的结构的示意局部剖视图。

图5是表示射出成形装置的结构的示意图。

图6是表示实施方式1的模具的结构的示意图。

图7是表示保持器的制造工序的概况的流程图。

图8是表示保持器的结构的示意局部剖视图。

图9是表示实施方式2的模具的结构的示意图。

图10是本发明一实施方式的滚动轴承的剖视图。

图11A是滚动轴承的保持器的立体图。

图11B是以包括节圆的圆筒面将上述保持器切断并展开的剖视图。

图12A是本发明另一实施方式的滚动轴承的保持器的立体图。

图12B是以包括节圆的圆筒面将上述保持器切断并展开的剖视图。

图13A是本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器(收容部为八个的例子)的俯视图。

图13B是本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器(收容部为七个的例子)的俯视图。

图14A是本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器的主要部分的放大图。

图14B是现有的保持器的主要部分的放大图。

图15是本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器的立体图。

图16A是本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器的立体图。

图16B是本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器的立体图。

图17是本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器的立体图。

图18是本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器的立体图。

图19是本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器的主要部分剖视图。

图20是本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器的主要部分剖视图。

图21A是从轴向观察本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器的收容部的放大俯视图。

图21B是从轴向观察本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器的收容部的放大俯视图。

图21C是从轴向观察具有球面形状的收容部的保持器的收容部的放大俯视图。

图22A是从轴向观察本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器的图。

图22B是从轴向观察现有的保持器的图。

图23是本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器的俯视图。

图24是本发明又一实施方式的滚动轴承的保持器的主要部分剖视图。

图25是表示实验用夹具的结构的示意剖视图。

图26是用于说明实施例2的试验片的制造方法的示意剖视图。

图27是表示实施例E的组织的光学显微镜照片。

图28是表示实施例F的组织的光学显微镜照片。

图29是表示实施例G的组织的光学显微镜照片。

图30是表示实施例H的组织的光学显微镜照片。

图31是表示实施例E的组织的SEM照片。

图32是表示实施例H的组织的SEM照片。

图33A是现有的冠型保持器的立体图。

图33B是以包括节圆的圆筒面将冠型保持器切断并观察到的剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。在以下附图中，对相同或相当的部分标注相同的参照符号并不重复其说明。

(实施方式1)

首先，对本发明一实施方式即实施方式1进行说明。参照图1，本实施方式的机床90包括：具有圆筒状形状的主轴91；将主轴91的外周面围住的外壳92；以及以使外圈11及外圈21的外周面分别与外壳的内壁92A接触、且使内圈12及内圈22的内周面分别与主轴91的外周面91A接触的方式嵌入配置于主轴91与外壳92之间的作为机床用滚动轴承的多列圆筒滚子轴承1(后轴承)和向心止推滚珠轴承2(前轴承)。藉此，主轴91被支承成能相对于外壳92绕轴自由旋转。

另外，在主轴91上以将外周面91A的一部分围住的方式设置有电动机转子93B，在外壳92的内壁92A上与电动机转子93B相对的位置设置有电动机定子93A。该电动机定子93A及电动机转子93B构成电动机93(内装式电动机)。藉此，主轴91能利用电动机93的动力相对于外壳92旋转。

即，多列圆筒滚子轴承1及向心止推滚珠轴承2是将机床90的主轴91支承成能相对于被配置成与主轴91相对的构件即外壳92自由旋转的机床用滚动轴承。

接着，对机床90的动作进行说明。参照图1，通过从未图示的电源朝电动机93的电动机定子93A供给电能来产生使电动机转子93B绕轴旋转的驱动力。藉此，被向心止推滚珠轴承2及多列圆筒滚子轴承1支承成能相对于外壳92自由旋转的主轴91与电动机转子93B一起相对于外壳92相对地旋转。这样，通过主轴91旋转来使安装于主轴91的前端91B的未图示的工具对被加工物进行切削、抛光等，从而能对被加工物进行加工。

接着，对上述多列圆筒滚子轴承1进行说明。参照图2，多列圆筒滚子轴承1包括作为第一轨道构件的外圈11、作为第二轨道构件的内圈12、多个作为滚动体的圆筒滚子13、保持器14。在外圈11的内周面形成有多列(两列)圆环状的作为第一滚走面的外圈滚走面11A。在内圈12的外周面形成有多列(两列)与多列(两列)外圈滚走面11A分别相对的圆环状的作为第二滚走面的内圈滚走面12A。另外，在多个圆筒滚子13上形成有作为滚动体接触面的滚子接触面13A(圆筒滚子13的外周面)。此外，该圆筒滚子13通过与外圈滚走面11A和内圈滚走面12A分别在滚子接触面13A上接触并利用圆环状的保持器14在周向上以规定的间距配置而被保持成能在两列圆环状的轨道上自由滚动。藉此，外圈11与内圈12能彼此相对地旋转。

在此，参照图3，保持器14是包括呈圆环状形状的环状部14A和从环状部14A朝轴向突出的多个柱部14B的梳型保持器。此外，如图2所示，在多列圆筒滚子轴承1中，以环状部14A的与柱部14B突出的一侧相反一侧的面彼此相互相对且其中心轴一致的方式装入有两个保持器14。

另外，保持器14由AZ91D等镁合金构成，并通过射出成形而成形。在该保持器14中，通过将包括在射出成形中镁合金合流而形成的空隙在内的区域即合流区域推出至保持器14的外部，从而使合流区域从保持器14中被排除。藉此，保持器14成为轻量且具有高强度的镁合金制的保持器。另外，保持器14是柱部14B容易挠曲而要求较高的比刚度的梳型保持器，但由于其由镁合金构成，因此，可确保足够的比刚度。

此外，多列圆筒滚子轴承1因包括保持器14而成为适于机床用滚动轴承所需的高速旋转且可靠性较高的滚动轴承。

在此，在本实施方式中，对采用通过射出成形而形成的镁合金制的保持器14的优点进行举例。保持器14由镁合金构成，因而其比重比相同形状的黄铜制保持器的比重小、是轻量的，所以，能将在断续运转下保持器所引起的能量损失降低至例如30％以下。另外，由于保持器14是通过射出成形而成形的，因此，与通过切削加工等机械加工而制造出的一般的金属制保持器相比，量产性优异。

此外，多列圆筒滚子轴承1采用比刚度优异的镁合金制保持器，即便用作机床用滚动轴承等产生较大离心力的高速运转下所使用的轴承，保持器的变形也是较少的。镁合金的比刚度(弹性模量除以比重后的值)是高强度黄铜的比刚度的2.5倍以上，是碳纤维强化PEEK树脂等纤维强化树脂的比刚度的1.5倍以上。另外，虽然一般纤维强化树脂的比强度(强度除以比重后的值)优异，但镁合金的比强度与纤维强化树脂的比强度相等或比其大，是高强度黄铜的比强度的2.5倍以上。

此外，由于镁合金与添加了纤维的树脂等不同，没有成型各向异性或成型各向异性非常小，因此，抑制了因成型各向异性而引起的气孔、变形，且与树脂材料相比，线膨胀系数较小。因此，能通过射出成形来制造高精度的保持器。

这样，由于比刚度及成型精度较高，从而能实现优异的旋转精度(较低的NRRO)。此外，由于镁合金在振动吸收性方面也是优异的，所以，也能期待轴承的运转声的降低(低噪音化)。

另外，由于镁合金与树脂相比热传导率较高，因此，散热性优异。其结果是，由于能抑制温度在轴承运转中的上升以降低因润滑剂的热量而引起的劣化，因此，能使滚动轴承长寿命化。

此外，在采用纤维强化树脂制的保持器的情况下，当采用将成形件粉碎后的粉碎材料、或进一步再次用熔融搅拌机(日文：溶融混練機)等形成颗粒后的所谓再生颗粒材料(日文：リペレツト材)等循环材料作为原料时，因纤维等加强材料的折损而引起的物性降低、伴随着热劣化的母材强度的降低可能会成为问题。与此相对，在采用镁合金制的保持器的情况下，不仅不会发生因循环而导致的强度降低，而且循环所需的能量与新制造(精炼)的情况相比只要大致5％左右即可。在一般射出成形的情况下，无论是采用树脂材料作为材料还是采用镁合金作为材料，都会产生在模具的直浇口部、浇道部凝固后的部分等废料。在此，当采用镁合金作为保持器的材料时，由于如上所述循环性优异，因此，不会产生实质性的废弃物，从而也使环境负载变低。此外，能降低材料成本，也能确保在强度方面的可靠性。因此，较为理想的是，采用由循环材料制造出的镁合金片材作为本实施方式的保持器14的原料。

此处，参照图3，在本实施方式的保持器14中，在表面形成有厚度为15μm以下的表面处理层14C。虽然该表面处理层14C不是本发明的保持器中必须的结构，但能通过形成上述结构来提高耐腐蚀性、耐磨损性等。表面处理层14C既可以是例如通过阳极氧化处理形成的阳极氧化处理层(变性层)，也可以是通过镍镀覆形成的镍镀覆膜或通过阴极电积附等形成的树脂膜。

接着，对上述向心止推滚珠轴承2进行说明。参照图4及图2，向心止推滚珠轴承2和多列圆筒滚子轴承1基本上具有相同的结构并起到相同的效果。然而，向心止推滚珠轴承2在轨道圈及滚动体的形状等方面与多列圆筒滚子轴承1不同。

即，向心止推滚珠轴承2包括作为第一轨道构件的外圈21、作为第二轨道构件的内圈22、多个作为滚动体的滚珠23、保持器24。在外圈21的内周面形成有圆环状的作为第一滚走面的外圈滚走面21A。在内圈22的外周面形成有与外圈滚走面21A相对的圆环状的作为第二滚走面的内圈滚走面22A。另外，在多个滚珠23上形成有作为滚动体接触面的滚珠接触面23A(滚珠23的表面)。此外，该滚珠23与外圈滚走面21A和内圈滚走面22A分别在滚珠接触面23A上接触，并利用圆环状的保持器24在周向上以规定的间距配置，从而被保持成能在圆环状的轨道上自由滚动。藉此，外圈21与内圈22能彼此相对地旋转。

此处，在向心止推滚珠轴承2中，将滚珠23和外圈21的接触点与滚珠23和内圈22的接触点连接的直线与径向(与向心止推滚珠轴承2的转轴垂直的方向)形成角度。因此，不仅能承受径向上的负载，也能承受轴向上的负载，并且当负载有径向上的负载时，会产生朝轴向(向心止推滚珠轴承2的转轴的方向)的分力。参照图1，在本实施方式的机床90中，通过在前方侧(主轴91的前端91B侧)配置两个相同朝向的向心止推滚珠轴承2并在后方侧(电动机转子93B侧)配置两个与前方侧的向心止推滚珠轴承的朝向相反朝向的向心止推滚珠轴承2，从而将该分力抵消。

另外，保持器24由AZ91D等镁合金构成，并通过射出成形而成形。此外，在该保持器24中，通过将包括在射出成形中镁合金合流而形成的空隙在内的区域即合流区域推出至保持器24的外部，从而使合流区域从保持器24中被排除。藉此，保持器24成为轻量且具有高强度的镁合金制的保持器。

在此，在上述保持器14、24中，在切断保持器14、24观察截面的情况下，构成保持器14、24的镁合金中的颗粒直径为20μm以上的α相的比例低于15％。另外，该α相的比例低于5％是更为理想的。此外，在上述保持器14、24中，在切断保持器14、24观察截面的情况下，在镁合金中不包含颗粒直径为20μm以上的α相是较为理想的。藉此，能进一步提高保持器的强度。

此外，形成于射出成形中供镁合金合流的区域的保持器的熔接部的拉伸强度与熔接部以外的部分的拉伸强度的比例为0.8以上是较为理想的。藉此，能抑制因熔接部的强度不足而使保持器14、24破损。上述熔接部的强度不足的抑制是通过以例如以下说明的制造方法制造出保持器14、24而实现的。

接着，对本实施方式的保持器的制造方法进行说明。首先，对本实施方式中使用的射出成形装置进行说明。参照图5，本实施方式的射出成形装置70包括射出部50和模具60。射出部50包括：具有圆筒状的中空部的汽缸51；与汽缸51的中空部连接并朝该中空部供给镁合金片材41的供给部52；嵌入汽缸51的中空部并在外周面形成有螺旋状的槽的螺杆53；以及以将汽缸51围住的方式配置的加热器56。汽缸51具有喷嘴55，该喷嘴55形成于汽缸51的一端部并与模具60连接。另外，被螺杆53的前端侧(靠近模具60一侧的端部)和汽缸51围住的区域即存积部54形成于螺杆53的一端部侧。此外，该存积部54经由喷嘴55而与模具60连接。

参照图5及图6，模具60包括：与汽缸51的喷嘴55的中空区域连接的中空区域即直浇口部63；对应于保持器的形状的中空区域即型腔部61；以及从直浇口部63呈放射状地延伸并与型腔部61连接的浇道部62。浇道部62包括浇口部62A，在该浇口部62A中，浇道部62与型腔部61连接。型腔部61包括供从浇道部62朝型腔部61供给的镁合金合流的区域即熔合区域65。此外，模具60还包括溢出部66，该溢出部66与熔合区域65连接并对到达熔合区域65从型腔部61溢出的镁合金进行存积。该溢出部66具有与熔合区域65连接的排出部66A和与排出部66A连接的保持部66B。

接着，参照图5～图7，对使用上述射出成形装置70的保持器的制造方法进行说明。参照图7，在本实施方式的保持器的制造方法中，首先实施作为工序(S10)的原料片材供给工序。在该工序(S10)中，参照图5，将由循环材料制造出的镁合金片材41从射出部50的供给部52供给至汽缸51内。

接着，实施作为工序(S20)的加热工序。在该工序(S20)中，通过使螺杆53绕轴旋转，来使在工序(S10)中被供给至汽缸51内的镁合金片材41沿着形成于螺杆53外周面的螺旋状的槽移动，并利用加热器56将其加热至熔点以上。此外，处于熔融状态的熔融镁合金42存积于存积部54中。此时，熔融镁合金42既可处于不存在固相的仅液相的完全熔融状态，又可处于在液相中分散有作为固相的镁(α相)的半熔融状态。但是，在处于半熔融状态的情况下，固相的比例较小是较为理想的，具体而言，在观察凝固后的镁合金的截面的情况下，α相的比例被调节成在面积率上低于15％。该α相的面积率低于5％是较为理想的。藉此，能抑制在完成后的保持器中颗粒直径为20μm以上的粗大α相成为应力集中源而使保持器的疲劳强度等降低的情况。另外，通过使颗粒直径为20μm以上的α相的比例在面积率上低于2％，能进一步抑制保持器的疲劳强度等的降低。

接着，实施作为工序(S30)的射出工序。在该工序(S30)中，通过使螺杆53朝靠近模具60的方向前进，从而将工序(S20)中存积于存积部54的熔融镁合金42射出至模具60的内部。参照图6，射出至模具60的熔融镁合金42在首先被供给至直浇口部63后，分支至多个浇道部62而被注入型腔部61。此时，在形成有偶数个保持滚动体的收容部的图6的保持器形状中，熔融镁合金42例如被注入以相邻的浇道部62夹住两个收容部的方式配置的、即型腔部61中的间隔一个配置的型腔部61A中。在此，图6的彼此相邻的型腔部61(型腔部61A和型腔部61B)在轴向的前后(纸面的表面侧及背面侧)方向上彼此连结。因此，从浇道部62注入两个型腔部61A的熔融镁合金42如虚线箭头α所示在形成于被两个型腔部61A夹住的型腔部61B的熔合区域65中合流。接着，当熔融镁合金42进一步注入两个型腔部61A时，熔融镁合金42从型腔部溢出并流入溢出部66而被存积。

接着，实施作为工序(S40)的取出工序。在该工序(S40)中，将在工序(S30)中射出至模具60并凝固而制作出的保持器从模具60中取出。

接着，实施作为工序(S50)的分离工序。在工序(S40)中被取出的保持器上连接有在浇道部62、溢出部66中凝固的镁合金。在该工序(S50)中，将该保持器以外的区域的镁合金从保持器分离。藉此，例如参照图8获得保持器24。

在此，在本实施方式中，参照图6，在浇道部62中，与型腔部61的边界面即浇口部边界面的截面积比与浇口部边界面相邻的区域中的与浇口部边界面平行的截面积小。更具体而言，随着靠近型腔部61，浇道部62的与长边方向垂直的截面的截面积变小，在浇口部边界面处其截面积最小。此外，在溢出部66中，与型腔部61的边界面即排出部边界面的截面积比与排出部边界面相邻的区域中的与排出部边界面平行的截面积小。即，与浇道部62相同，随着靠近型腔部61，溢出部66的与长边方向垂直的截面的截面积变小，在排出部边界面处其截面积最小。因此，能在浇口部边界面处容易地分离在型腔部61内凝固的镁合金(保持器)和在浇道部62内凝固的镁合金，并能在排出部边界面处容易地分离在型腔部61内凝固的镁合金(保持器)和在溢出部66内凝固的镁合金。其结果是，在本实施方式中，当同时实施工序(S40)和工序(S50)即从模具60取出保持器时，能将保持器以外区域的镁合金从保持器中分离。

接着，实施作为工序(S60)的抛光工序。在该工序(S60)中，对在工序(S50)中分离后的保持器进行例如滚筒抛光等抛光。藉此，使保持器的表面平滑化。

接着，实施作为工序(S70)的表面处理工序。在该工序(S70)中，例如对保持器实施阳极氧化处理等表面处理。该工序(S70)并不是本发明的保持器的制造方法中必须的工序，但通过实施该工序可提高保持器的抗蚀性及耐磨损性。

此外，还实施作为工序(S80)的精加工工序。在该工序(S80)中，根据需要实施在因工序(S70)中的表面处理而使表面的凹凸变大的情况下进行的滚筒抛光等抛光处理、封闭(封孔)处理、外涂层处理等。通过以上的工序来完成本实施方式的保持器14、保持器24。

在本实施方式的保持器的制造方法中，由于如上所述在工序(S30)中使熔融镁合金42合流，因此，在型腔部61B的熔合区域65中形成有包含空隙的合流区域。然而，由于熔融镁合金42从型腔部61B溢出而流入溢出部66，从而将该合流区域推出至保持器(型腔部61)的外部。其结果是，该合流区域被从保持器中排除，从而抑制了在保持器内残存包含空隙的合流区域而使强度降低的情况。因此，根据本实施方式的使用了射出成形装置70的保持器的制造方法，例如，参照图8，能制造出轻量且具有高强度的镁合金制的保持器24。例如通过调查成品的保持器24的熔接部24D的表面及截面，能确认上述合流区域已经流出至型腔部61外部的情况。具体而言，在相邻的浇口间或在保持器24的滚动体保持部附近产生的熔接部24D具有存在通常被称为熔接线这一特征的外观。在通过本发明的制造法而制造出的保持器24中，可观察到不存在熔接线或从保持器24内部朝向外部的金属流动痕迹、溢出部的除去痕迹。另外，虽然也取决于成形条件，但由于模具内冷却速度不同而容易使在排出部附近的颗粒直径为20μm以上的粗大的α相的存在率比浇口部附近少，所以，有时也能通过组织观察来进行确认。

另外，根据本实施方式的保持器24的制造方法，如上所述合流区域被从保持器24中排除，能抑制熔接部24D的强度的降低。因此，能将保持器24的熔接部24D的拉伸强度与熔接部24D以外的部分的拉伸强度的比例设为0.8以上。

(实施方式2)

接着，对本发明另一实施方式即实施方式2进行说明。实施方式2的保持器及滚动轴承具有与实施方式1的情况相同的结构，能起到相同的效果并能相同地进行制造。然而，相对于实施方式1的保持器具有偶数个保持滚动体的收容部的情况，实施方式2的保持器具有奇数个收容部。其结果是，实施方式1与实施方式2在射出成形时使用的模具的结构上是不同的。

参照图9，在形成有奇数个保持滚动体的收容部的实施方式2的保持器形状中，熔融镁合金42例如被注入以相邻的浇道部62夹住三个收容部的方式配置的、即型腔部61中的间隔两个配置的型腔部61A中。在此，图9的彼此相邻的型腔部61在轴向的前后(纸面的表面侧及背面侧)方向上彼此连接。因此，从浇道部62注入两个型腔部61A的熔融镁合金42如虚线箭头α所示流入被两个型腔部61A夹住的两个型腔部61B，并进一步在形成于该两个型腔部61B中央(纸面表面或背面侧)的熔合区域65中合流。接着，当熔融镁合金42进一步注入两个型腔部61A时，熔融镁合金42从型腔部溢出并流入溢出部66而被存积。

在本实施方式中，也与上述实施方式1的情况相同，由于在工序(S30)中熔融镁合金42合流，因此在熔合区域65中形成有包含空隙的合流区域。此外，在实施方式2中，该熔合区域65位于保持器中厚度较薄的区域即收容部的中央部(保持器的周向上的中央部)。因此，当在该区域中残存有包含空隙的合流区域时，与实施方式1的情况相比更容易使保持器的强度变得不足够。然而，由于熔融镁合金42从型腔部61溢出而流入溢出部66，从而使该合流区域被推出至型腔部61的外部。其结果是，该合流区域被从保持器中排除，从而抑制了在保持器内残存包含空隙的合流区域而使强度降低的情况。这样，在保持器的厚度较薄的区域中形成有合流区域的情况下，应用本发明是特别有效的。

在上述实施方式中，作为能适用于本发明的镁合金例示出了ASTM规格AZ91D，但能适用于本发明的镁合金并不限于此，能使用各种压铸用的镁合金。作为能在本发明中采用的镁合金，能例示出将铝(Al)、锌(Zn)、锰(Mn)、硅(Si)等添加至作为主要成分的镁(Mg)中而形成的合金类。另外，为了提高阻燃性、耐热性、韧性等，也可以根据需要添加钙(Ca)、钆(Gd)、铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)、锆(Zr)、稀土类元素等。具体而言，能举出ASTM规格的AZ91D、AZ61A、AZ31B等Mg－Al－Zn类合金、AM60B等Mg－Al类合金、AS41A等Mg－Al－Si类合金等。

另外，溢出部66的体积(容积)并未被特别地限定，但从将合流部由保持器(产品)中可靠地排除的观点来看，处于型腔部61的体积的5％以上是较为理想的，为了更可靠地排除合流部，优选设为10％以上。另一方面，从材料成品率的观点来看，使被去除的废料部较少是较为理想的，使溢出部66的体积(容积)处于型腔部61的体积的30％以下是较为理想的。

此外，能使用各种方法来实施在上述工序(S50)中进行的将在浇道部62、溢出部66中凝固的镁合金从保持器中的分离(去除)。作为具体的方法，能例示出例如利用冲压机的修边加工、滚筒加工、切削加工等机械加工。

另外，能优选使用可减少在直浇口部63、浇道部62中凝固的镁合金的量的所谓热喷嘴、热浇道方式，此外还在模具内进行浇口切断的模具内浇口切断方式的成形法。也能与在直浇口部63、浇道部62中凝固后的镁合金一起将因模具内加工而在溢出部66中凝固的镁合金去除。

另外，也可根据需要对成形的保持器14、24进行熔体化处理和/或时效固化处理。

此外，无论在直浇口部63、浇道部62及溢出部66中凝固的镁合金的去除前后，都能进行表面处理，但在去除后进行表面处理是较为理想的。作为具体的表面处理，能举出使用了抗蚀性优异的金属的镀覆处理、阴极电积附等树脂涂覆、将表面改性为氢氧化镁、氧化镁的化学生成处理、阳极氧化处理。在上述处理中，采用不用担心界面的紧贴性，抗蚀性、耐磨性均优异的阳极氧化处理或抗蚀性、自润滑性优异的阴极电积附是特别理想的。当进行阳极氧化处理时，表面粗糙度变大的情况较多，因此，也可根据需要在表面处理后进行滚筒抛光等抛光处理、利用树脂材料的封闭(封孔)、或水蒸气处理、沸水处理、加热乙酸镍溶液等药液处理等的封闭(封孔)、或外涂层处理。由于残存有因表面处理而形成的变性层，因此，能使进行抛光处理的情况下的抛光量处于变性层的厚度以下。若变性层的厚度为3μm左右以上，则功能上没有较大的问题，但由于在保持器中存在与滚动体、轨道圈接触的滑动部，因此，采用5μm以上在耐久性方面是较为理想的。变性层的厚度越厚，则耐磨性、抗蚀性越优异，但伴随着改性的凹部的成长(表面粗糙度的增大)、体积膨胀等形状变化也变得较大，因此，采用15μm以下是较为理想的，采用10μm以下是特别理想的。

另外，在进行作为表面处理的镀覆处理的情况下，例如，采用各种铬镀覆和无电解镍镀覆、电镍镀覆等镍镀覆是较为理想的。

另外，作为本发明的保持器的形状，能采用冠型保持器(日文：冠型保持器)、切制保持器、梳型保持器、窗型保持器等各种形式，尤其对于其形状没有限制，但其中优选采用要求较高刚度的梳型保持器、冠型保持器作为本发明的保持器。此外，本发明的保持器能适用于径向滚珠轴承、径向滚子轴承、推力滚珠轴承、推力滚子轴承、向心止推滚珠轴承等各种形式的滚动轴承，对于滚动轴承的形式没有特别限制，能优选地加以采用。另外，保持器的导向形式也未被特别地限制，也能适用于滚动体导向、外圈导向、内圈导向等任一导向形式。

(实施方式3)

将本发明一实施方式与图10、图11A及图11B一起进行说明。如图10所示，本实施方式的滚动轴承101是密闭型的深沟滚珠轴承，其具有内圈102、外圈103、多个滚珠104、保持器105、将内圈102、外圈103间的轴承空间堵塞的密封构件106、106。在深沟滚珠轴承中，能省略任意一个或两个密封构件106。在图10中，示出了接触密封件作为密封构件106，但也可以是非接触密封件。另外，也可以设置由金属板构成的密封构件106。外圈103在内周具有轨道面103a，内圈102具有与该轨道面103a相对的轨道面102a。上述轨道面102a、103a间存在多个滚珠104，保持器105保持多个滚珠104。也可在轴承空间中封入润滑脂以作为润滑剂。滚珠104例如由钢球构成。

对保持器105进行说明。如图10、图11A及图11B所示，保持器105呈在环状体107的圆周方向上的多个部位具有一部分朝环状体107的一侧面107a开放并在内部保持滚珠104的收容部Pt的冠形状。该保持器105是例如将镁合金射出成形而形成的。另外，该保持器105通过将各收容部Pt的内表面设为由单调的同一曲率形成的球面，并在各收容部Pt中嵌入滚珠104而构成为在轴向、径向及圆周方向上进行约束的滚动体导向形式。

将环状体107靠收容部Pt开放侧的侧面中从收容部Pt的圆周方向上的两端分别沿轴向突出的一对爪108、108设于各收容部Pt。上述一对爪108、108在圆周方向上相对，并在彼此之间构成收容部Pt的一部分。换言之，一对爪108、108的内表面是在与构成收容部底面的球面相同的曲率中心位置且沿着相同曲率半径的球面而形成的。环状体107中在圆周方向上相邻的收容部Pt、Pt间的圆环部109形成将保持器105连接成环状的连接部。环状体107中未设有收容部Pt的收容部背面侧的另一侧面107b是沿着与轴向垂直的平面而设的。

图11B的A部所示的收容部Pt的一对爪108、108的轴向突出量dA比圆周方向上相邻的收容部Pt的爪108、108的轴向突出量dB低。如图11A及图11B所示，在保持器105上沿圆周方向交替地设置有收容部PtA和收容部PtB，其中，上述收容部PtA具有上述轴向突出量较低的爪108、108，收容部PtB具有轴向突出量比上述收容部PtA的爪108、108的轴向突出量相对较高的爪108、108。收容部PtB的爪108、108的轴向突出量与现有的相等。收容部PtA的爪108、108设于从环状体107的一侧面107a的内径侧部分到外径侧部分的范围中，收容部PtB的爪108、108也设于从环状体107的一侧面107a的内径侧部分到外径侧部分的范围中。

另外，收容部PtA的收容部底面与环状体107的另一侧面107b之间的壁厚t1的厚度形成得和收容部PtB的收容部底面与环状体107的另一侧面107b之间的壁厚t2的厚度相同。收容部PtA的曲率中心位置和收容部PtB的曲率中心位置被确定在环状体107的同一轴向位置上，收容部PtA、PtB的曲率半径被设定为相同。由此，收容部PtA、PtB不形成锯齿形。

根据以上说明的结构，由于在保持器105中，设置使收容部PtA的一对爪108、108的轴向突出量dA比收容部PtB的一对爪108、108的轴向突出量dB低的爪108、108，因此，能适用强度比树脂材料等高的镁合金。即便是适用上述镁合金的冠型保持器，通过使收容部PtA的爪108、108的轴向突出量dA如上所述相对于收容部PtB的爪108、108较低，也能在射出成形时从模具中容易地取出，并能在组装时容易将滚珠104嵌入收容部Pt。

因此，与树脂材料保持器比较，能制作出强度、耐热性较高的保持器。与铁板材料保持器比较，能制作出形状的自由度较高、组装性优异、轻量的保持器105。因此，能实现可有助于节能化、也可在高速旋转中使用且使制造成本降低的滚动轴承。

(实施方式4)

对本发明的其它实施方式进行说明。在以下的说明中，对在各实施方式中对应于先前的实施方式中说明了的事项的部分标注相同的参照符号，并省略重复的说明。在仅说明一部分结构的情况下，其它部分的结构与先前说明的实施方式相同。不仅仅是在各实施方式中具体说明的部分的组合，只要对组合不特别产生阻碍，则也能将实施方式彼此局部组合。

如图12A及图12B所示，在冠型保持器中，也可将构成收容部Pt的一部分的一对爪108、108仅设于上述多个部位中的一部分收容部Pt。在该保持器105A中，未设有爪108、108的收容部PtA1和具有轴向突出量与现有相等的爪108、108的收容部PtB被交错地设在圆周方向上。其它结构与图11A及图11B的保持器的结构相同。

根据该图12A及图12B的结构，在冠型保持器中，形成为仅在收容部PtB上设置一对爪108、108而在其它收容部PtA1上未设置爪108、108的结构，因此，即便是适用镁合金等的冠型保持器，也能在射出成形时容易从模具中取出，因而比起图11A及图11B的保持器105，在组装时能进一步容易地将滚珠104嵌入收容部Pt。其它起到了与上述结构相同的效果。

如图13A及图13B所示，在冠型保持器中，也可将具有轴向突出量较低的爪108、108的收容部PtA相对于包含保持器轴向的平面L1对称地设置。在图13A的例子中，示出了收容部Pt合计为八个的冠型保持器105B，在图13B的例子中，示出了收容部Pt合计为七个的冠型保持器105B。根据上述结构，能防止保持器在轴承内不期望地倾倒或引起位置偏移。因此，能进一步实现轴承的高速旋转化。

如图14A所示，在冠型保持器中，也可将爪108设为随着朝向轴向前端而使圆周方向上的壁厚变薄的前端尖形状。在该例子中，将收容部PtA的一对爪108、108设为上述前端尖形状、即前端细形状。同时，将具有轴向突出量dB比收容部PtA的爪108、108的轴向突出量dA大的收容部PtB的爪108、108设为上述前端尖形状。在该情况下，能使爪108、108的前端部比图14B的现有的爪108容易弹性变形。藉此，比起现有的保持器，容易将滚珠104嵌入收容部Pt，从而能实现制造工时的降低。在该情况下，虽然爪108的前端部的壁厚比现有保持器薄，但由于能适用强度比树脂材料等高的镁合金等，因此，能实际使用这种爪108的前端部的壁厚变薄的保持器105C。

图15的冠型保持器105D是在图12A及图12B的结构的基础上，将未设有爪108、108的收容部PtA1的内表面设为沿着径向的圆筒形状D1，将设有爪108、108的收容部PtB的内表面设为球面形状。由于滚动体被收容部PtB引导，因此，能将收容部PtA1的内表面设为沿着径向的圆筒形状D1。在该情况下，能将滚动轴承的一部分滚珠、即嵌入收容部PtA1的滚珠仅约束在圆周方向上。藉此，比起现有技术，能进一步降低保持器－滚珠间的摩擦阻力。

与上述相反，也可将未设有爪108、108的收容部PtA1的内表面设为球面形状，将设有爪108、108的收容部PtB的内表面设为沿着径向的圆筒形状。在该情况下，能利用收容部PtB的爪108、108在轴向上约束保持器105A，并能利用收容部PtA1的球面在径向及周向上约束保持器105A。

如图16A所示，也可将收容部PtB的爪108、108设成具有环状体107的一侧面107a的径向宽度中的一部分宽度尺寸、并仅靠在外径侧。图16A的冠型保持器105E是例如在图12A及图12B的结构的基础上，将收容部PtB的爪108、108仅设于环状体107的一侧面107a的外径侧部分。在该情况下，在轴承运转时，润滑脂不会在保持器的内径侧部分被刮下，因此，特别能防止外圈旋转时的润滑脂泄漏。

如图16B所示，也可将收容部PtB的爪108、108设成具有环状体107的一侧面107a的径向宽度中的一部分宽度尺寸、并仅靠在内径侧。图16B的冠型保持器105F是例如在图12A及图12B的结构的基础上，将收容部PtB的爪108、108仅设于环状体107的一侧面107a的内径侧部分。在该情况下，即便在高速旋转时因离心力而使爪108、108变形，也能引导滚珠。

图17的冠型保持器105G是例如在图12A及图12B的结构的基础上，将收容部PtB的爪108、108仅设于环状体107的一侧面107a的保持器节圆直径PCD部分。在该情况下，与在其它保持器节圆直径以外的位置约束滚珠的情况相比，即使增大滚珠与收容部Pt的间隙，也能获得同等的约束性，并能使润滑脂的制动转矩降低。

图18的冠型保持器105H与图17相反，将收容部PtB的爪108、108仅设于环状体107的一侧面107a的外径侧及内径侧。即，在收容部PtB中，仅环状体107的一侧面107a的保持器节圆直径PCD部分呈未设有爪108、108的形状。在该情况下，即便在轴承运转中滚珠与保持器的间隙缩小，由于消除了成为转矩增加的主要原因的部分、即环状体107的一侧面107a的外径侧部分与内径侧部分之间的部分，因此，也能获得轴承运转时的转矩降低效果。

在图19的冠型保持器105J中，环状体107中的未设有收容部Pt的收容部侧面即另一侧面呈在收容部PtA1与收容部PtB之间具有凹部110的波形形状。环状体107的上述另一侧面中的存在收容部PtA1及收容部PtB的部位114形成为相对于同一收容部PtA1、收容部PtB的内表面具有一定的壁厚的球面形状。在环状体107的上述另一侧面中，上述在圆周方向上相连的凹部110及部位114呈波形形状。换言之，在冠型保持器中，将环状体107的尤其上述另一侧面射出成形为铁板波形保持器那样的波形形状。在该情况下，能实现保持器材料、保持器重量的降低。在图19的例子中，在环状体107的另一侧面107b上从内径面到外径面的范围内设置凹部110，但在考虑到保持器的强度的情况下，其凹陷量较少是较为理想的。为了抑制润滑脂附着于内圈外径面，由于增长内圈外径面与保持器的内径面的距离也是有效的，因此，例如，也可采用仅在收容部PtA1与收容部PtB之间的内径侧设置凹部110而在外径侧残留目前这样的壁面的台阶形状。

图20的冠型保持器105K是在图12A及图12B的结构的基础上，在环状体107的一侧面107a上组装固体润滑剂111。作为固体润滑剂111，例如，能使用超高分子聚乙烯等合成树脂材料中含有润滑脂的热固型润滑脂(例如“固态润滑油(日文：ポリル一ブ)”(注册商标))等。热固性润滑脂是例如对1～95重量％的聚乙烯、较为理想的是30重量％以上与99～5重量％的肥皂或非肥皂稠化的润滑脂的混合物进行加热并固化得到的。(参照日本专利特开昭55－137198号公报(专利文献8))。

固体润滑剂111以构成收容部PtA1的一部分的方式设于环状体107的一侧面107a，且呈共面状地形成于收容部PtB的爪108、108的前端部。能在射出成形后的环状体107上组装上述固体润滑剂111。能在轴承运转时获得固体润滑剂111的润滑效果。

作为固体润滑剂111，也可将二硫化钼、二硫化钨、石墨、聚四氟乙烯等与上述相同地设于环状体107的至少一侧面107a。

将图21A及图21B的冠型保持器105L、105M设为：任一个收容部Pt包括随着朝向外径侧使内径扩大的锥形状部112。在图21A中，收容部整体成为锥形状部112，与此相对，在图21B中，任一个收容部Pt在收容部Pt的内径侧的一部分上形成有锥形状部112，在该锥形状部112的外径侧缘部连接有由圆筒形状构成的圆筒形状部113。另外，作为参考，在图21C中示出了具有球面形状的收容部Pt的保持器。

根据在收容部Pt中具有锥形状部112的保持器105L、105M，当轴承运转时、即当对保持器105L、105M作用有离心力时，滚珠104相对于保持器105L、105M的收容部Pt沿着锥形状部112朝外径侧相对变位。藉此，能在保持器105L、105M的内径侧的开口部附近约束滚珠104。

由于镁合金的强度比树脂材料的强度高，因此，能缩小保持器的截面积。例如图22A所示，也可将冠型保持器105N设于比滚珠节圆PCD更靠内径侧的位置。作为参考，在图22B中示出了从轴向观察现有保持器105Z的图。相对于25重量％玻璃纤维配合66尼龙树脂的拉伸强度为170MPa，镁合金(AZ91D)的拉伸强度为230MPa。

若保持器105N存在于比滚珠节圆PCD更靠内径侧的位置，则当轴承高速旋转时，能允许使保持器105N朝外径侧变形，因此，适于高速旋转。

图23的冠型保持器105P仅在径向上缩小了环状体107的圆环部109。即，使设于在圆周方向上相邻的收容部Pt、Pt间的圆环部109的径向尺寸d1比收容部Pt的径向尺寸d2小。在该情况下，保持器105P容易扭转，保持器105P朝滚动轴承的组装性良好。因此，能实现制造工时的降低。

图24的冠型保持器105Q为了与上述相同提高组装性而在环状体107的一侧面107a上设置了狭缝状的凹部SL。凹部SL形成于环状体107的圆环部109上爪108的附近，并从环状体107的一侧面107a在轴向上延伸。另外，凹部SL设于从圆环部109的内径侧部分到外径侧部分的范围内。上述轴向上的狭缝深度Sh被确定在比各收容部Pt的收容部底面P1浅的位置。即，能使以包括保持器轴心的平面将冠型保持器105Q的凹部SL所在的位置剖开而观察到的截面积(狭缝部的保持器截面积)比以上述平面将收容部底面P1所在的位置剖开而观察到的截面积(收容部底部截面积)大的狭缝深度Sh是较为理想的。若上述狭缝部的保持器截面积比收容部底部截面积大，则在强度方面、成形时朝模具内的填充方面上不会产生特别的问题。

也可采用由氮化硅、氧化铝、氧化锆等陶瓷的烧结体构成的滚珠104，以代替由钢球构成的滚珠104。在该情况下，比起一般所使用的组装有钢球的轴承，能实现高速化。由陶瓷构成的滚珠比钢球轻、硬，因此，通过与本发明的任一保持器并用，能进行更稳定的高速旋转。

作为陶瓷烧结材料，特别是从轴承寿命及轻量化的观点来看，耐疲劳剥离性优异的氮化硅类材料(密度为3.5g/cm³以下)是较为理想的。

通过使用由烧结合成法制造出的硅铝氧氮陶瓷球作为组装的氮化硅类陶瓷制滚动体，比起由通常的氮化硅(Si₃N₄)构成的陶瓷球，能节能地进行制造，且通过组成例如能达到密度为3.1～3.3g/cm³左右而轻量化。因此，能进一步抑制轴承制造的环境负载。硅铝氧氮的化学组成一般表示为Si_6－ZAL_ZO_ZN_8－Z。

由于能将由强度比树脂材料的强度高的镁合金构成的保持器组装至滚动轴承，因此，能适用于高速用途。通过使用由陶瓷的烧结体构成的滚珠作为滚动体，能使轴承具有绝缘性。特别适于高速电动机。

保持器材料并不仅限定于镁合金。保持器也可以是通过对镁合金以外的比铁轻的金属材料进行射出成形而成的射出成形件。由于保持器重量比铁板保持器的重量小，因此，适于摆动条件下的使用。特别地，适于机器人的关节部分的轴承、硬盘驱动器枢轴、进行高精度的反馈控制的仪表。

实施例

(实施例1)

以下，对本发明的实施例1进行说明。实际制作出本发明的保持器，并进行了将该保持器的特性与现有的保持器的特性比较的实验。实验的步骤如下所述。

首先，通过与上述实施方式相同的制造方法制作出上述实施方式中说明的保持器。将保持器的形状形成如图1及图2所示能在轴承型号NN3020(JIS轴承编号)中使用的梳型保持器。更具体而言，形成为内径为φ120mm、外径φ为132mm、高度为10.5mm、环状部14A(参照图2)的厚度为2.3mm、PCD(Pitch CircleDiameter：节圆直径)为φ126mm、柱根数为28根。另外，通过实施上述实施方式中说明的制造方法(参照图7)中的工序(S10)～(S60)来进行保持器的制造。在工序(S10)中，采用由AZ91D构成的镁合金片材作为原料片材。在工序(S20)及(S30)中，采用了喷嘴温度为610℃、模具温度为250℃、射出速度为1200mm/s、保持压力为15MPa、冷却时间为10s的条件。另外，在工序(S50)中，通过冲压成型去除溢出部66中凝固的镁合金。此外，在工序(S60)中，进行了滚筒抛光。另外，随后，进行了在216℃下保持十分钟的时效固化处理作为后处理(JIS规格T5)(实施例A)。

另一方面，也可制作出以下保持器：采用与上述实施例A相同的形状及制造工序，省略了时效固化处理并追加工序(S70)。在工序(S70)中，进行阳极氧化处理，形成厚度8μm的变性层。阳极氧化处理后的表面粗糙度被调节为JIS规格Ra 1.0μm，然后，表面粗糙度Ra被调节为0.9μm(实施例B)。

此外，还可制作出以下保持器：采用与上述实施例B相同的形状及制造工序，在工序(S70)中进行无电解镍镀覆(膜厚：10μm、表面处理：蚀刻处理)以代替阳极氧化处理(实施例C)。

此外，也可制作出以下保持器：采用与上述实施例B相同的形状及制造工序，在工序(S70)中进行阴极电积附(膜厚：10μm、表面处理：化成处理)以代替阳极氧化处理(实施例D)。

另一方面，以与上述本发明的实施例进行比较的目的，也准备了具有与上述实施例相同形状的树脂制的保持器(比较例A)及高强度黄铜制的保持器(比较例B)。在比较例A中，通过对在PEEK(Poly Ether Ether Keton：聚醚醚酮)材料中添加了CF(碳纤维)材料的树脂(Victrex公司制PEEK450CA30)进行射出成形而制作出保持器。具体而言，在喷嘴温度为400℃、模具温度为180℃、射出速度为50mm/s、保持压力为120MPa、冷却时间为30s的条件下进行射出成形，此外，还进行加热至200℃并保持三小时的退火处理作为后处理。另外，在比较例B中，采用高强度黄铜CAC301作为材料并通过切削加工加工成上述形状来制作出保持器。

接着，对实验项目及实验结果进行说明。首先，使用上述实施例A～实施例D的保持器来进行实际组装NN3020轴承的实验。具体而言，准备由JIS规格SUJ2材料构成的内圈及外圈和由氮化硅构成的滚动体，背对背地装入两个保持器来组装轴承(参照图1)。其结果是，也能没有问题地组装实施例A～实施例D任一实施例的保持器。另外，对于实施例B～实施例D的保持器中形成的变质层、镍镀覆层及阴极电积附层，也不会产生剥离等不良情况。

接着，关于上述实施例及比较例的保持器进行了保持器质量、保持器强度、柱挠曲量及相对于JIS规格SUJ2材料的摩擦系数的测定。通过从保持器的内径侧朝保持器的直径方向作用彼此反向的力以拉伸保持器并记录破断时的负载来测定保持器强度。柱挠曲量是如此获得的：以保持器的环状部侧处于下方的方式在平面上装载保持器，并用一定负载从小径侧(直径φ₂的一侧)朝保持器的内径侧压入图25所示的夹具，测定此时柱部的歪倒量(外径的变化量)。在此，参照图25，夹具80由具有直径φ₁(132mm)的圆形形状的第一平面82、与第一平面82平行的具有直径φ₂(115.5mm)的圆形形状的第二平面81、作为曲率半径66mm的球面的侧面83构成。厚度t、即第一平面82与第二平面81之间的距离是32mm。另外，相对于SUJ2材料的摩擦系数是通过准备由SUJ2构成的构件并测定出在矿物油(VG2)喷雾下相对于该构件的摩擦系数而获得的。

[表1]

将实验结果示于表1。在表1中，保持器质量以将比较例B设为1的情况下的质量比表示，保持器强度及柱挠曲量分别以将比较例A设为1的情况下的强度比及柱挠曲量比表示。

参照表1，实施例A～实施例D的质量是高强度黄铜制保持器即比较例B的1/5。此外，可确认本发明的保持器实现了不逊色于树脂制保持器即比较例A程度的轻量化。另外，实施例A～实施例D的强度超过树脂制保持器即比较例A的强度。此外，实施例A～实施例D的柱挠曲量与树脂制保持器即比较例A相比被大幅度地抑制了，达到不逊色于高强度黄铜制保持器即比较例B的值。另外，实施例A～实施例D的相对于SUJ2的摩擦系数小于比较例B的相对于SUJ2的摩擦系数。特别地，实施例C及实施例D的相对于SUJ2的摩擦系数达到并不逊色于树脂制的保持器即比较例B的相对于SUJ2的摩擦系数的值。

从以上的实验结果可确认，本发明的保持器不仅能通过量产性优异的射出成形来制造出，而且是轻量、且具有较高的强度及刚度，并抑制了相对于轴承钢即SUJ2的摩擦系数的保持器。

(实施例2)

以下，对本发明的实施例2进行说明。进行了确认基于本发明的保持器的制造方法的强度提高效果的实验。实验的步骤如下所述。

首先，进行以下实验：使用图26所示的模具60来制作出JIS规格K7113中规定的一号试验片(拉伸试验片)，并确认熔接部的拉伸强度。具体而言，参照图26，模具60包括：与射出材料的喷嘴连接的中空区域即直浇口部63；对应于上述一号试验片的形状的型腔部61；以及将直浇口部63与型腔部61的轴向两端分别连接在一起的浇道部62。浇道部62包括薄膜状浇口即浇口部62A，在分别设于型腔部61的轴向两端的两个浇口部62A中，浇道部62与型腔部61连接。型腔部61包括供从浇道部62朝型腔部61供给的镁合金合流的区域即熔合区域65。此外，模具60还包括溢出部66，该溢出部66与熔合区域65连接并对到达熔合区域65从型腔部61溢出的镁合金进行存积。该溢出部66具有与熔合区域65连接的排出部66A和与排出部66A连接的保持部66B。

此外，在以下表2所示的条件下，朝模具60射出材料即AZ91D，从而制作出在试验片的小径部(熔合区域65)形成有熔接部的试验片(实施例E～实施例H)。在实施例G中，通过在150℃下保持24小时来进行时效固化处理(JIS规格T5)。另一方面，为了比较，使用树脂(在PEEK材料中添加有CF材料的树脂，Victrex公司制PEEK450CA30)作为材料，并在下述表2所示的条件下同样地制作出试验片(比较例C)。在比较例C中，进行了在200℃的温度下保持3小时的退火处理以作为后处理。此外，根据塑料的拉伸试验方法即JIS规格K7113进行拉伸试验，并对熔接部的拉伸强度(对应于表2的“熔接强度”)进行了调查。将试验速度设为10mm/min。

另一方面，以调查熔接部以外的拉伸强度为目的，在上述模具60中，使用将浇口部62A仅形成于模具60的轴向一侧的端部的模具，并在表2的条件下制作出拉伸试验片，并对拉伸强度进行了调查(对应于表2的“拉伸强度”)。

另外，在切断所获得的拉伸试验片的中央部并对截面进行完抛光之后，用3％硝酸酒精腐蚀液(硝酸酒精溶液)对该截面进行蚀刻处理，并用光学显微镜(100倍)观察蚀刻后的截面。然后，对观察的结果所获得的图像进行二进制化处理，从而算出视野内的颗粒直径在20μm以上的粗大的α相的面积率(对应于表2的“粗大α固相率”)。在图27、图28、图29及图30中分别示出了蚀刻后的实施例E、F、G及H的截面的光学显微镜照片。另外，关于实施例E及实施例H，利用SEM(Scanning Electron Microscope：扫描电子显微镜)(1000倍)观察图27的区域B、图30的区域C那样的未发现粗大的α相的区域(图31及图32)。在表2中示出了上述实验的条件及实验结果。

[表2]

	实施例E	实施例F	实施例G	实施例H	比较例C
						材质	AZ91D	AZ91D	AZ91D	AZ91D	树脂
喷嘴温度	610℃	610℃	590℃	595℃	400℃
						模具温度	200℃	250℃	250℃	160℃	180℃
射出速度	2500mm/s	1500mm/s	1500mm/s	3000mm/s	50mm/s
						保持压力	15MPa	15MPa	15MPa	15MPa	120MPa
冷却时间	10s	15s	10s	10s	30s
						拉伸强度	2.2	2.1	1.8	3.0	2.0
熔接强度	1.8	1.8	1.6	2.6	1.0
						熔接强度/拉伸强度	0.8	0.9	0.9	0.9	0.5
粗大α固相率	0.8%	1.7%	11%	3.1%	-

接着，参照表2及图27～图32，对实验结果进行说明。在表2中，拉伸强度及熔接强度以将比较例C的熔接强度设为1的比例(相对值)加以表示。

参照表2，相对于比较例C的熔接强度，实施例E～实施例H的熔接强度为高出60％以上的值。另外，熔接强度与拉伸强度的比例为0.8以上接近1的值。此处，在通过使用具有多个浇口的模具的多点浇口方式的射出成形法而制作出的保持器中必然形成有熔接部。此外，根据本发明的保持器，与比较例C中代表的被纤维强化的树脂材料不同，可大幅抑制熔接部的强度的降低。因此，即便在采用多点浇口方式的射出成形的情况下，根据本发明的保持器，也能提供具有较高强度的保持器。另外，由于可抑制熔接部的强度的降低，因此，例如能在壁厚较大的柱部以外的部分设置熔接部，从而扩大了设计的自由度。具体而言，不仅例如保持偶数个滚动体的保持器，对于保持奇数个滚动体的保持器，也能不受设计限制地适用多点浇口方式的射出成形法。

此外，参照表2，与实施例G相比，在实施例E、F及H中，α固相率被抑制得较低，低于5％(实施例E及实施例F低于2％)。参照图27～图30，光学显微镜照片的白色区域对应于粗大化的α相。其结果是，实施例E、F及H的拉伸强度比实施例G高，与比较例C相比提高了10％以上。因此，通过将上述α固相率降低至低于5％(此处低于2％)，能实现保持器的进一步薄壁化，以能实现轻量化。由此，将α固相率降低至低于5％、更为理想的是降低至低于2％的本发明的保持器除了适用于要求通过轻量化而应对高速旋转的机床用轴承之外，尤其被优选地采用为强烈要求降低消耗电能的商用设备用途的轴承用保持器等。

另外，参照图31及图32，实施例H的原料的组织与实施例E相比是微细的。更具体而言，实施例E的原料的平均结晶颗粒直径为6μm，与此相对，实施例H的平均结晶颗粒直径为2μm。其结果是，实施例H的拉伸强度及熔接强度与实施例E相比大幅提高了。由此，在本发明的保持器中，可认为减小构成保持器的镁合金的平均结晶颗粒直径是较为理想的。更具体而言，使构成保持器的镁合金的平均结晶颗粒直径处于5μm以下是较为理想的，处于2μm以下是更为理想的。

本次所公开的实施方式和实施例在所有点上为例示，不应当认为是对本发明作出了限制。本发明的范围是由权利要求书来表示的而不是由上述说明来表示的，本发明包括与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。

工业上的可利用性

本发明的保持器及滚动轴承能特别有利地应用于要求高强度的保持器及包括该保持器的滚动轴承。

符号说明

1  多列圆筒滚子轴承

2  向心止推滚珠轴承

11、21  外圈

11A、21A  外圈滚走面

12、22  内圈

12A、22A  内圈滚走面

13  圆筒滚子

13A  滚子接触面

14、24  保持器

14A  环状部

14B  柱部

14C  表面处理层

23  滚珠

23A  滚珠接触面

24D  熔接部

41  镁合金片材

42  熔融镁合金

50  射出部

51   汽缸

52  供给部

53  螺杆

54  存积部

55  喷嘴

56  加热器

60  模具

61、61A、61B  型腔部

62  浇道部

62A  浇口部

63  直浇口部

65  熔合区域

66  溢出部

66A  排出部

66B  保持部

70  射出成形装置

80  夹具

81  第二平面

82  第一平面

83  侧面

90  机床

91  主轴

91A  外周面

91B  前端

92  外壳

92A  内壁

93  电动机

93A  电动机定子

93B  电动机转子

101  滚动轴承

102  内圈

103  外圈

104  滚珠

105  保持器

107  环状体

108  爪

109  圆环部

112  锥形状部

Pt  收容部

SL  凹部

Claims (14)

1.一种保持器(14、24)，其在滚动轴承(1、2)中对滚动体(13、23)进行保持，其特征在于，

所述保持器(14、24)由镁合金构成，并通过射出成形而成形，

在所述射出成形中，因包含液相的所述镁合金合流而形成的包含空隙的区域即合流区域朝所述保持器(14、24)的外部流出，

在观察所述保持器(14、24)的截面的情况下，所述镁合金中的颗粒直径在20μm以上的α相的比例低于15％。

2.如权利要求1所述的保持器(14、24)，其特征在于，

在观察所述保持器(14、24)的截面的情况下，所述镁合金中的颗粒直径在20μm以上的α相的比例低于5％。

3.如权利要求1所述的保持器(14、24)，其特征在于，

在观察所述保持器(14、24)的截面的情况下，在所述镁合金中不包含颗粒直径在20μm以上的α相。

4.如权利要求1所述的保持器(14、24)，其特征在于，

所述镁合金含有铝、锌及锰。

5.如权利要求1所述的保持器(14、24)，其特征在于，

所述保持器(14、24)具有梳型形状。

6.如权利要求1所述的保持器(14、24)，其特征在于，

在所述射出成形中，形成于所述镁合金合流的区域的所述保持器(14、24)的熔接部(24D)的拉伸强度与所述熔接部(24D)以外的部分的拉伸强度的比例为0.8以上。

7.如权利要求1所述的保持器(14、24)，其特征在于，

在表面形成有厚度为15μm以下的阳极氧化处理层。

8.如权利要求1所述的保持器(14、24)，其特征在于，

在表面形成有镍镀覆膜。

9.如权利要求1所述的保持器(14、24)，其特征在于，

在表面形成有厚度为15μm以下的阴极电积附层。

10.如权利要求1所述的保持器(14、24)，其特征在于，

构成所述保持器(14、24)的所述镁合金的平均结晶颗粒直径为10μm以下。

11.如权利要求1所述的保持器(14、24)，其特征在于，

构成所述保持器(14、24)的所述镁合金的平均结晶颗粒直径为5μm以下。

12.如权利要求1所述的保持器(14、24)，其特征在于，

对构成所述保持器(14、24)的所述镁合金进行时效固化处理。

13.一种滚动轴承(1、2)，其特征在于，包括：

轨道构件(11、12、21、22)；

多个滚动体(13、23)，这些滚动体(13、23)是与所述轨道构件(11、12、21、22)接触配置的；以及

保持器(14、24)，该保持器(14、24)将所述滚动体(13、23)保持成能自由滚动，

所述保持器(14、24)是权利要求1所述的保持器(14、24)。

14.如权利要求13所述的滚动轴承(1、2)，其特征在于，

所述滚动轴承(1、2)被用于将机床的主轴(91)支承成能相对于以与所述主轴(91)相对的方式配置的构件(92)自由旋转。

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