CN102834631A - 圆锥滚子轴承用保持器、保持器制造方法、及圆锥滚子轴承 - Google Patents

圆锥滚子轴承用保持器、保持器制造方法、及圆锥滚子轴承 Download PDF

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Abstract

本发明提供不受卡挂部的尺寸设计的限制，而能够适应对各种各样的设计的圆锥滚子轴承用保持器、这样的保持器的制造方法及采用了该这样的保持器的圆锥滚子轴承。圆锥滚子用保持器为树脂制，具有小径环部(24b)、大径环部(24a)及配设在它们之间的多个柱部(24c)，并且在柱部(24c)间的凹槽(24d)中保持有圆锥滚子(23)。在大径侧具有与内圈(21)的大径侧卡合的卡挂部(36)，且凹槽(24d)的小径侧的环部外径(凹槽(24d)的小径侧的端径)比卡挂部(36)的内径大。在凹槽(24d)的成形中使用在拉拔时朝向保持器轴心以相对于保持器轴心倾斜的方式滑动的滑动型芯(53)。

Description

圆锥滚子轴承用保持器、保持器制造方法、及圆锥滚子轴承
技术领域
本发明涉及圆锥滚子轴承用保持器、保持器制造方法及圆锥滚子轴承。
背景技术
机动车中的发动机的驱动力经由包括变速器、传动轴、差速器、驱动轴的任一者或者全部在内的动力传递系统而向车轮传递。
在该动力传递系统中，作为支承轴的轴承，大多使用对于径向载荷的负载能力高且耐冲击性也优越的圆锥滚子轴承。圆锥滚子轴承一般而言，如图12所示，具备：在外周侧具有圆锥状的轨道面1的内圈2；在内周侧具有圆锥状的轨道面3的外圈4；滚动自如地配设在内圈2和外圈4之间的多个圆锥滚子5；将圆锥滚子5沿着圆周以规定间隔保持的保持器6。
保持器6具备大径环部6a、小径环部6b及将环部6a、6b连结的柱部6c，并且在形成于沿着周向相邻的柱部6c间的凹槽6d中收容有所述圆锥滚子5。
在该圆锥滚子轴承中设计成，圆锥滚子5与内外圈2、4的轨道面1、3线接触，且使内·外圈轨道面1、3及滚子中心O与轴心P上的一点(未图示)一致。
由此，在作用有载荷的情况下，圆锥滚子5被向其大端侧按压。为了承受该载荷，在内圈2的大径侧设有向外径侧突出的凸缘部7。另外，在至将该轴承装入机械等为止的期间，避免为了圆锥滚子5向小端侧的脱落，在内圈2的小端侧也设有突出的凸缘部8。
针对上述背景，提出通过增加滚子个数或增长滚子长度，与现状相比能够提高相同尺寸下的负载容量，从而实现轴承的长寿命化的方案。但是，在当前的结构中，如上所述，基于轴承组装方面的理由而在内圈的轨道面的小径侧设有凸缘部(小凸缘)8。由此，对于圆锥滚子5的长度尺寸的增大而存在基于该凸缘部8的限制。另外，各圆锥滚子5如上所述由保持器6来支承，且在沿着周向相邻的圆锥滚子5间介设有保持器6的柱部6c。由此，对于滚子个数的增加的滚子也存在基于柱部6c的限制。这样，在现有技术中，对于提高负载容量而存在界限。
对此，现有以来，存在在内圈中将小径侧的凸缘部(小凸缘)省略的保持器(专利文献1)。如果在内圈中将小径侧的凸缘部省略的话，与该省略的量相应地，能够使圆锥滚子的轴向长度增大，从而能够实现负载容量的增加。
另外，作为使圆锥滚子轴承的负载容量增加的现有技术，存在设为将滚子间缝隙紧缩而与全滚子同等的滚子个数的方法(专利文献2)。
不过，如果省略小径侧的凸缘部(小凸缘)的话，在到装入机械等为止的期间，圆锥滚子5向小端侧脱落。即，作为内圈·滚子·保持器装配总成无法成立。对此，在专利文献3中，在保持器的大径侧设有与内圈的大径侧卡合的卡挂部。
即，如果形成在保持器大径侧设有卡挂部且在内圈的外径面的大径侧设有使该卡挂部卡挂的圆周槽的结构的话，作为内圈·滚子·保持器装配总成成立。并且，在轴承的操作性上与现有的圆锥滚子轴承(不具有卡挂部的圆锥滚子轴承)没有差异。进而，在设有这样的卡挂部的结构中，通过设为全滚子状态，也能够增加滚子个数，进而能够增加负载容量。
示出不具有卡挂部的保持器的制造方法。在这种情况下，为基于轴向的双体模具对合的成形。如图13A和图13B所示那样，通过具备配置在外径侧的第一模(上模)11和配置在内径侧的第二模(下模)12的模具装置来成形。即，如图13A所示，设为将第一模11和第二模12重合的状态，且向由该第一模11和第二模12形成的腔室13内填充树脂并进行加压。由此，成形出保持器。
在保持器成形后，进行模具装置的分离操作。在这种情况下，首先，如图13B所示，使第一模11相对于第二模12而沿着轴心方向并向箭头A方向滑动地分离。由此，第一模11从保持器6离开，成为附着在第二模12上的状态。然后，若将保持器6从大径侧朝向小径侧押出，则从第二模12中去除。
不过，如图9所示，在保持器6设有卡挂部15的情况下，在如图13A和图13B所示那样的模具装置中，卡挂部15成为障碍(干涉)，而无法将作为成形品的保持器6取出。
对此，通过图10A、图10B及图10C所示那样的模具装置，设定成即便是具有卡挂部15的保持器6也能够取出。图10A表示形成柱部6c的部位处的剖视图，图10B表示形成凹槽6d的部位处的剖视图，图10C表示形成卡挂部15的部位处的剖视图。
即，如图11所示，在将保持器的小径环部6b的外径(保持器的小径环部6b的、最大外径)设为B、卡挂部15的内径设为C时，B＜C，在从下模12将成形品(保持器6)取出之际，能够以消除轴向的干涉的方式形成中空形状即可。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】：日本实开昭58-165324号公报
【专利文献2】：日本特开2005-351472号公报
【专利文献3】：日本特开2008-121744号公报
但是，在图10A、图10B及图10C所示的结构中，作为保持器6，局限于B＜C。由此，卡挂部15的尺寸设计存在限制，对各种各样的设计的适应变得困难。即，在保持器角度小的设计或凹槽的保持器轴向尺寸小的设计当中，必然难以成立B＜C的关系，从而有可能使卡挂部的内径和内圈的大径侧的卡挂部位(卡挂槽部)的卡挂结构变得无法成立。
发明内容
本发明就是鉴于上述课题而作出的，其提供一种不受卡挂部的尺寸设计的限制，而能够适应对各种各样的设计的圆锥滚子轴承用保持器、这样的保持器的制造方法及采用了这样的保持器的圆锥滚子轴承。
本发明提供一种圆锥滚子轴承用保持器，其为树脂制的圆锥滚子用保持器，具有小径环部、大径环部及配设在它们之间的多个柱部，并且在柱部间的凹槽中保持有圆锥滚子，其中，在大径侧具有与内圈的大径侧卡合的卡挂部，且凹槽的小径侧的端径(环部外径)比卡挂部的内径大。
根据本发明的圆锥滚子轴承用保持器，使凹槽的小径侧的端径比卡挂部的内径大，因此，卡挂部的内径和内圈的大径侧的卡挂部位(卡挂槽)的卡挂结构稳定化。
优选的是，将卡挂部的外端面内径部形成为从外径侧朝向内径侧而向小径侧倾斜的引导用倾斜面，且将该引导用倾斜面的倾斜角度设为10°～30°，并且将引导用倾斜面的径向长度设为卡挂部的径向长度的20％～40％。
这样设定的话，在圆锥滚子轴承的组装时，引导用倾斜面与内圈的大径侧的凸缘部滑动接触，能够防止组装时的卡挂。若引导用倾斜面的倾斜角度小于10°，则倾斜角度过小而难以发挥引导功能。另外，若倾斜角度超过30°，则卡挂部的内径部的强度降低，变得容易损伤。若小于卡挂部的径向长度的20％，则过短而难以发挥引导功能。另外，若超过卡挂部的径向长度的40％，则有可能使卡挂部整体的强度降低。
优选的是，保持器为通过形成有多个浇口的成形模具而成形、在小径侧部不产生焊缝部、在小径环部形成有浇口痕迹的结构。此处，所谓“浇口”，是指在成形用模具中，用于将熔融的成形材料(熔融树脂)向腔室注入的浇入口。所谓“焊缝部”，是指形成在熔融树脂的合流部位的接合线，在该部位处强度降低。
优选的是，树脂材料为工序塑料的PPS。所谓“PPS(聚苯硫醚)”，是指具有苯基(苯环)和硫(S)交替反复的分子结构的高性能工程·塑料。在结晶性方面，连续使用温度为200℃～220℃、高载荷(1.82MPa)下的载荷挠曲温度为260℃以上时耐热性优越，并且拉伸强度或弯曲强度大。成形时的收缩率较小为0.3～0.5％，故尺寸稳定性良好。在阻燃性或耐药品性的方面也优越。PPS可大致分为交联型、直链型、半交联型这三种。交联型为将低分子量聚合物交联而高分子量化，则脆弱且由玻璃纤维增强的结构为中心。直链型为在聚合阶段中将交联工序省略而高分子量化，则韧性高。半交联型具有兼具交联型和直链型的特性的特征。
本发明提供一种圆锥滚子用保持器的制造方法，该圆锥滚子用保持器为树脂制的圆锥滚子用保持器，具有小径环部、大径环部及配设在它们之间的多个柱部，并且在柱部间的凹槽中保持有圆锥滚子，其中，在凹槽的成形中使用滑动型芯，该滑动型芯在拉拔时朝向保持器轴心以相对于保持器轴心倾斜的方式滑动。
根据本发明的圆锥滚子用保持器的制造方法，在保持器成形后，能够使滑动型芯以相对于保持器轴心倾斜的方式滑动。由此，能够从模具装置稳定地将保持器取出。由此，即便是具有与内圈的大径侧卡合的卡挂部的结构，也不会与该卡挂部发生干涉，而能够从模具装置将保持器取出。
本发明的第一圆锥滚子轴承采用所述圆锥滚子用保持器。
本发明的第二圆锥滚子轴承采用通过所述圆锥滚子用保持器的制造方法来制造的保持器。
在各圆锥滚子轴承中，可以是，在内圈的大径侧具有使卡挂部卡合的凸缘部，且所述凸缘部的最大高度尺寸为圆锥滚子的大端面的直径的30％以上。
可以是，将滚子系数γ设为超过0.94、或者将保持器的凹槽的窗角设为55°以上且80°以下。此处，滚子系数γ通过以下公式来定义。另外，所谓“凹槽(沿着周向相邻的柱部间)的窗角”，是指柱部中的、与圆锥滚子的滚动面相接的面所成的角度。
滚子系数γ＝(Z·DA)/(π·PCD)
此处，Z：滚子个数；DA：滚子平均直径；PCD：滚子间距圆径
优选的是，本圆锥滚子轴承用于对机动车辆的动力传递轴进行支承的结构中。
发明效果
根据本发明的圆锥滚子轴承用保持器，卡挂部的内径和内圈的大径侧的卡挂部位(卡挂槽部)的卡挂结构稳定化。由此，能够实现采用了该保持器的圆锥滚子轴承的组装性的提高。
如果设有引导用倾斜面的话，能够防止圆锥滚子轴承的组装时的卡挂部的卡挂，能够稳定地组装，并且能够防止因卡挂所引起的卡挂部的损伤。
在通过形成有多个浇口的成形模具来成形的结构中，成形模具构成多点浇口。由此，即便在树脂难以流动的部位处，也难以产生树脂的停住现象(停顿)，从而实现流动特性的改善。
另外，在小径环部形成有浇口痕迹的结构中，从小径侧流入树脂。由此，熔融树脂的向小径环部形成用腔室的流入稳定化，从而能够精度良好地成形小径环部。
不过，在这种圆锥滚子轴承用于差速器ゃ变速器等的情况下，可预想到润滑油含有对于树脂材料侵蚀性高的添加剂。尤其是，在用于差速器的润滑油中含有对树脂的侵蚀性高的磷或硫成分。由此，在保持器材料的树脂材料中，采用在工序塑料之中对于油或高温、药品的耐受性高、且强度及韧性优越的PPS(聚苯硫醚)，由此能够使寿命大幅提高。
在本发明的圆锥滚子轴承用保持器的制造方法中，采用具备滑动型芯的模具装置，因此，在保持器大径侧具有卡挂部这样的形状中，能够无需在卡挂内径设置尺寸限制地进行成形。由此，即便在设成任何的接触角或保持器轴向凹槽尺寸的轴承中，也能够可靠地实现卡挂结构的成立。因而，能够实现滚子长度的延长，从而实现负载容量的提高。
通过将凸缘部的最大高度尺寸设为圆锥滚子的大端面的直径的30％以上，不会使内圈的凸缘部的强度降低，从而能够稳定地设计在内圈大径侧供卡挂部所卡挂的卡挂槽。
如果滚子系数γ超过0.94的话，则无需变更轴承尺寸，而能够将负载容量提升至全滚子轴承(未采用保持器的轴承)的级别。由此，能够降低接触面压，使停止状态下的面压得到缓和，从而使耐微振磨损性提高。
另外，通过将保持器的窗角设为55°以上，能够确保与圆锥滚子的良好的接触状态，通过将保持器的窗角设为80°以下，向半径方向的按压力不会增大，而获得圆滑的旋转。
由此，本圆锥滚子轴承作为对机动车辆的动力传递轴进行支承的轴承为最佳。
附图说明
图1是本发明的第一圆锥滚子轴承的剖视图。
图2是所述图1所示的圆锥滚子轴承中所采用的保持器的简略图。
图3是图2所示的保持器的主要部分放大剖视图。
图4是采用了所述图2所示的保持器的圆锥滚子轴承的组装状态的剖视图。
图5是说明保持器的凹槽的窗角的剖视图。
图6A是表示所述图2所示的保持器的制造中所采用的模具装置且形成柱部的部位处的剖视图。
图6B是表示所述图2所示的保持器的制造中采用的模具装置且形成凹槽的部位处的剖视图。
图6C是表示所述图2所示的保持器的制造中所采用的模具装置且形成卡挂部的部位处的剖视图。
图7是表示将所述保持器从所述图5所示的模具装置取出的方法的剖视图。
图8是本发明的第二圆锥滚子轴承的剖视图。
图9是现有的圆锥滚子轴承用保持器的剖视图。
图10A是表示所述图9所示的圆锥滚子轴承用保持器的制造中所采用的模具装置且形成柱部的部位处的剖视图。
图10B是表示所述图9所示的圆锥滚子轴承用保持器的制造中所采用的模具装置且形成凹槽的部位处的剖视图。
图10C是表示所述图9所示的圆锥滚子轴承用保持器的制造中所采用的模具装置且形成卡挂部的部位处的剖视图。
图11是表示将所述保持器从图10A～图10C所示的模具装置取出的方法的剖视图。
图12是现有的圆锥滚子轴承的剖视图。
图13A是表示所述图12所示的圆锥滚子轴承中所采用的保持器的模具装置且为保持器成形状态的剖视图。
图13B是表示所述图12所示的圆锥滚子轴承中所采用的保持器的模具装置且为将保持器取出的状态的剖视图。
具体实施方式
以下，根据图1～图8对于本发明的实施方式进行说明。
图1中示出了采用本发明所涉及的保持器的圆锥滚子轴承，该圆锥滚子轴承具有：内圈21；外圈22；滚动自如地配设在内圈21与外圈22之间的多个圆锥滚子23；将圆锥滚子23沿着圆周以规定间隔保持的树脂制的保持器24。
内圈21在其外径面具有圆锥状的轨道面25，在轨道面25的大径侧形成有向外径侧突出的凸缘部26。即，轨道面25从凸缘部26形成至小径端，且如现有技术的圆锥滚子轴承的内圈那样在小径侧不具有凸缘部。在轨道面25与凸缘部26之间的角部形成有退刀部27。此时的凸缘部26为承受通过圆锥滚子23所施加的轴向载荷并引导圆锥滚子23进行旋转的大凸缘。另外，现有技术中所设置的小凸缘在轴承旋转中并未发挥特别的作用，则在本发明中将这样的结构省略。
另外，凸缘部26的内表面(也就是说小径侧的端面)26a相对于与轴承轴心P正交平面而倾斜了规定角度。即，如图1所示，在与内圈21的轨道面25嵌合的情况下，以滚子23的周壁23a与轨道面25接触(抵接)并且圆锥滚子23的大端面23b与凸缘部26的内表面26a接触(抵接)的方式，使轨道面25和凸缘部26的内表面26a所成的角度与滚子23的周壁23所成的角度相匹配。
外圈22在其内径面具有圆锥状的轨道面30，由保持器24保持的多个圆锥滚子23在该轨道面30和内圈21的轨道面25上滚动。
这样，内圈21在小径侧不具有凸缘部，因此，在该圆锥滚子轴承中，如图1所示那样，能够使圆锥滚子23的小端面23c延伸至到达内圈21的小径侧端面21b。
另外，如图1和图2所示，保持器24具有：大径环部24a；小径环部24b；在圆周等配位置处向中心O方向延伸且将环部24a、24b连结的柱部24c。并且，在由沿着周向相邻的柱部24c、24c分隔开的凹槽24d中收容有旋转自如的圆锥滚子23。
大径侧的环状部(大径环部)24a由大径的短圆筒部35和沿着周向以60度间距配设的卡挂部36构成。如图2所示，在从轴向观察时，卡挂部36形成为收容在所对应的一个凹槽24d内的大小。
并且，在内圈21的凸缘部26的外周面26c的大径侧形成有欠缺部38，且使该欠缺部38与所述卡挂部36卡合成游隙嵌合状。即，在卡挂部36的内径端36a与欠缺部38的欠缺面(轴向欠缺面)38a之间、卡挂部36的内端面36c的内径端36a侧与欠缺部38的欠缺面(径向欠缺面)38b之间分别以卡合状态而形成有间隙。
另外，如图3所示，将卡挂部36的外端面内径部作为从外径侧朝向内径侧而向小径侧倾斜的引导用倾斜面40。在这种情况下，该引导用倾斜面40的倾斜角度E例如设为10°～30°。另外，引导用倾斜面40的径向长度F设为卡挂部36的径向长度G的20％～40％。需要说明的是，卡挂部36的外端面36b配置在与轴承轴心P正交的平面上，卡挂部36的内端面36c相对于与轴承轴心P正交的平面而倾斜了规定角度。即，卡挂部36的内端面36c和凸缘部26的内表面26a平行配置。
另外，在凹槽的小径侧的环部24b外径(凹槽24d的小径侧的端径)为B且卡挂部36的内径为C时，B＞C。卡挂部36的内径为从卡挂部36的内径端36a至轴承轴心P的尺寸的2倍尺寸。
保持器24为树脂制保持器，作为该树脂优选为工序塑料。此处，所谓“工序塑料”，为在合成树脂之中主要耐热性优越且能够用于需要强度的领域中的塑料，简称为“工塑”。另外，工序塑料有通用工序塑料和超级工序塑料，在用于该保持器24的工序塑料中包含两者。以下揭示出有代表性的例子。需要说明的是，这些粒子为工序塑料的例示，工序塑料并不是限定于以下的例子中。
在通用工序塑料中存在聚碳酸酯(PC)、聚酰胺6(PA6)、聚酰胺66(PA66)、聚缩醛(POM)、改性聚苯醚(m-PPE)、苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、GF增强聚对苯二甲酸乙二醇酯(GF-PET)、超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)等。另外，在超级工序塑料中存在聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳酯(PAR)、聚酰亚胺(PAI)、聚醚亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)、热塑性聚酰亚胺(TPI)、聚苯并咪唑(PBI)、聚甲基戊烯(TPX)、聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲酯(PCT)，聚酰胺46(PA46)、聚酰胺6T(PA6T)、聚酰胺9T(PA9T)、聚酰胺11、12(PA11、12)，氟树脂、芳香族聚酰胺(PPA)等。
尤其是，优选PPS(聚苯硫醚树脂)。PPS是具有苯基(苯环)和硫(S)交替反复的分子结构的高性能工序塑料。在结晶性方面，连续使用温度为200℃～220℃、高载荷(1.82MPa)下的载荷挠曲温度为260℃以上时耐热性优越，并且拉伸强度或弯曲强度大。成形时的收缩率较小为0.3～0.5％，故尺寸稳定性良好，另外，在阻燃性或耐药品性的方面也优越。PPS可大致分为交联型、直链型、半交联型这三种。交联型为将低分子量聚合物交联而高分子量化，则脆弱且由玻璃纤维增强的结构为中心。直链型为在聚合阶段中将交联工序省略而高分子量化，则韧性高。半交联型具有兼具交联型和直链型的特性的特征。
在保持器24中，如图5所示，另外，保持器24中柱部24c的柱面47的压窗角(窗角)θ(参考图2)例如设为55°以上且80°以下。
滚子系数γ设定为超过0.94。此处，滚子系数γ通过以下公式来定义。另外，凹槽(沿着周向相邻的柱部间)的窗角θ是指柱部24c的、与圆锥滚子23的滚动面相接的面所成的角度。
滚子系数γ＝(Z·DA)/(π·PCD)
此处，Z：滚子个数；DA：滚子平均直径；PCD：滚子间距圆径
接着，说明该圆锥滚子轴承的组装方法。首先，如图4所示，在保持器24的各凹槽24d中收容滚子23。之后，向保持器24的内周压入内圈21，进而将外圈22沿着轴向压入并同时与各滚子23的外周嵌合。保持器24的卡挂部36发生弹性变形，从而能够与欠缺部38卡合。此时，在卡挂部36与欠缺部38之间沿着轴向及半径方向存在稍许的间隙，由此保持器24能够沿着轴向及半径方向稍微移动。
在将该圆锥滚子轴承机械装入为止的期间，滚子23由于其自重而欲向小端侧脱落，与其相伴也对保持器24作用相同方向的按压力。与其相伴，卡挂部36从大端侧与设于内圈21的欠缺部38卡合，故保持器24的再向小端侧以上的变位受到限制。在这种情况下，滚子23向其小端侧的变位通过凹槽24d的内径边限制，因此能够防止滚子23从内圈21的脱落。
不过，在向保持器24的内周压入内圈21的情况下，卡挂部36的引导用倾斜面40与凸缘部26的内表面26a滑动接触。由此，优选在内表面26a的外径部设有欠缺面41(参考图4)。这样，引导用倾斜面40与欠缺面41滑动接触，不会使卡挂部36与凸缘部26卡挂，而能够将保持器24和内圈21进行组装。需要说明的是，在卡挂部36设有引导用倾斜面40，因此，即便在不具有欠缺面41的情况下，卡挂部36也不会卡挂在凸缘部26上，而能够将保持器24和内圈21进行组装。
根据本发明的圆锥滚子轴承用保持器，使凹槽24d的小径侧的端径比卡挂部36的内径大，因此，卡挂部36的内径和内圈21的大径侧的卡挂槽部38的卡挂结构稳定化。由此，能够实现采用了该保持器24的圆锥滚子轴承的组装性的提高。
如果设有引导用倾斜面40，则能够防止圆锥滚子轴承的组装时的卡挂部36的卡挂，能够实现稳定的组装，并且能够防止由卡挂所引起的卡挂部36的损伤。若引导用倾斜面40的倾斜角度小于10°，则倾斜角度过小而难以发挥引导功能。另外，若倾斜角度超过30°，则卡挂部的内径部的强度降低，变得容易损伤。若小于卡挂部的径向长度的20％，则过短而难以发挥引导功能。另外，若超过卡挂部的径向长度的40％，则有可能使卡挂部整体的强度降低。
如果滚子系数γ超过0.94的话，则无需变更轴承尺寸，而能够将负载容量提升至全滚子轴承(未采用保持器的轴承)的级别。由此，能够降低接触面压，进而，在适用于使用循环之中存在停止状态那样的应用的情况下面压得到缓和，由此耐微振磨损性得以提高。
另外，通过将保持器24的窗角θ设为55°以上，能够确保与圆锥滚子23的良好的接触状态，通过将保持器24的窗角θ设为80°以下，向半径方向的按压力不增大，而获得圆滑的旋转。
接着，说明所述保持器24的制造方法。在这种情况下，使用图6A、图6B及图6C所示的模具装置。模具装置具有：配设在外径侧的第一模51；配设在内径侧的第二模52；用于形成具有卡挂部36的凹槽24d的滑动型芯53。
即，图6A为形成柱部24c的部位处的剖视图，图6B为形成凹槽24d的部位处的剖视图，图6C为形成卡挂部36的部位处的剖视图。即，通过组合第一模51和第二模52及滑动型芯53，来形成用于形成环部24a、24b的腔室55、56、用于形成柱部24c的腔室57及用于形成卡挂部36的腔室58。
因而，如图6A、图6B及图6C所示那样，在将第一模51、第二模52和滑动型芯53组合的状态下，向所形成的腔室55、56、57、58中填充树脂材料并进行加压。由此，能够成形图3等所示的保持器24。需要说明的是，对于腔室56、58而言，在图例中呈现敞开状，但实施的模具装置具有堵塞该腔室56、58的模具。
这样，在形成之后，将产品(保持器24)从该模具装置卸除。该卸除与现有技术的模具装置同样地，使第一模51相对于第二模52而沿着轴心方向向小径侧滑动。在这种情况下，所述的图示省略的模具成为第一模51和第二模52从滑动型芯53分离的状态。然后，如图7所示那样，采用抬起卡具60而将产品(保持器24)沿着保持器轴心方向且沿着箭头A方向抬起。此时，也将滑动型芯53抬起，不过，该滑动型芯53的抬起方向以朝向保持器轴心而相对于保持器轴心倾斜的方式沿着箭头A1方向滑动。
由此，滑动型芯53随着抬起而从产品(保持器24)向径向内方退避。因而，卡挂部36不会与第二模52及滑动型芯53发生卡挂，而能够将产品(保持器24)从该模具装置取出。
该保持器24为使用了注塑成形机的成形。说明使用了注塑成形机的产品的一般性的成形方法。首先，塑料材料(粒状)由装料器而向料斗供给。从料斗向加热筒入口流入的原料借助螺杆的旋转而加热筒内送入。加热筒通过外周的电加热器来控制温度，材料借助加热器的热量和旋转、剪切的摩擦热量来熔融。一边将熔融材料向加热筒内送出，一边使螺杆后退。当在加热筒内的螺杆的前端贮存规定量的熔融材料(熔融金属)时，螺杆停止旋转。在关闭成形模具而紧固之后，使螺杆前进，对熔融金属进行加压，并向模具装置(模具)内注入。
在模具内，熔融金属依次流过直浇道(直浇口)、横浇道(横浇口)、浇入口(浇口)，向成形品空间(腔室)流入。此时，腔室内的空气通过放气口而向外部排出，并将空气和熔融金属进行置换。模具被保持为相对低温，以促进熔融金属的流动、进而进行冷却、固化。在固化后，模具打开分为阴模(腔侧)和阳模(芯侧)，将通常残留在芯上的成形品取出。
不过，在成形保持器24的情况下，浇入口(浇口)向形成小径环部24b的空间(腔室)开口，且其个数为多个。在通过形成多个浇口的成形模具来成形的结构中，成形模具成为多点浇口。由此，即便在树脂难以流动的部位处，难以产生树脂的停住现象(停顿)，从而能够实现流动特性的改善。作为浇口数，优选为3个至5个左右。若小于3个，则注塑压变高，若超过5个，则模具结构复杂化而成本高涨。
另外，在小径环部24b形成有浇口痕迹的结构中，从小径侧流入树脂。由此，向小径环部形成用腔室56的熔融树脂的流入稳定，从而能够精度良好地成形小径环部24b。
由于小径环部24b的壁厚尺寸小，故在成形时该部分的树脂难以流动，可预想到和从大径侧流来的树脂在该小径环部24b处结合(焊缝部)。尤其是，在使用填充树脂增强件的树脂的情况下，随着树脂增强件的填充量的变多，而流动性变差。该焊缝部强度方面差，故考虑以该部分为基点的早期损伤的发生。
由此，如果使用树脂在小径环部形成用的腔室内也不会变得难以流动的树脂材料的话，能够抑制小径环部中的焊缝部的发生，从而能够提高焊缝部在小径侧不产生的保持器。由此，能够防止因保持器的焊缝部所引的早期损伤。
接着，图8中具备：在外径面分别具有轨道面25A、25B的一对内圈21A、21B；在内周具有圆锥状的轨道面30A、30B的外圈22；介设在内圈21A、21B及外圈22的轨道面25A、25B、30A、30B间的多个圆锥滚子23A、23B；将多个圆锥滚子23A、23B在圆周方向上以等间隔的方式保持的保持器24A、24B。
保持器24A、24B具备：一对环状部(环部)24Aa、24Ab、24Ba、24Bb；在圆周等配位置处向滚子中心O方向延伸且将环部24Aa、24Ab、24Ba、24Bb连结的柱部24Ac、24Bc。并且，在由沿着周向相邻的柱部24Ac、24Bc分隔开的凹槽24Ad、24Bd中收容旋转自如的圆锥滚子23A、23B。
内圈21A、21B与图1所示的内圈21同样地，在外周的大端侧形成有环状的凸缘部(大凸缘)26。另外，在环状的凸缘部26形成有欠缺部38，且使该欠缺部38与所述卡挂部36卡合成游隙嵌合状。一对内圈21A、21B中小径侧端面21Ab、21Bb呈突合状。
在这种情况下，使凹槽24Ad、24Bd的小径侧的端径B比卡挂部36的内径C大，另外，将卡挂部36的外端面内径部作为从外径侧朝向内径侧而向小径侧倾斜的引导用倾斜面40。另外，将引导用倾斜面40的倾斜角度设为10°～30°，并且将引导用倾斜面的径向长度设为卡挂部的径向长度的20％。进而，将压窗角(窗角)θ设为55°以上且80°以下、或者将滚子系数γ超过0.94地设定。
由此，该图8所示的圆锥滚子轴承及保持器24A、24B发挥与所述图1所示的结构同样的作用效果。另外，保持器24A、24B也采用具有滑动型芯的图6A～图6C及图7所示的模具装置来进行制造。由此，能够稳定地进行制造具有成为B＞C的关系的卡挂部36的保持器。
以上，对于本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限于所述实施方式，而能够进行各种变形，例如作为设于保持器的卡挂部36的个数是任意的，但组装之际需要不使滚子23落下的程度的个数。在图8所示的保持器24A、24B中，卡挂部36的内端面36c与所述图3等所示的卡挂部36不同，形成在与轴心P正交的平面上，但也可以与图3等所示的卡挂部36同样地倾斜。另外，与其相反地，在图3等所示的卡挂部36中，也可以与图8所示的保持器24A、24B的卡挂部36同样地不倾斜。作为卡挂部36的宽度尺寸W(参考图2)，在比其配置的凹槽24d的宽度尺寸W1(参考图2)小的范围内强度上不会变差，而能够在不使滚子23落下的范围内进行各种设定。另外，卡挂部36的壁厚也在强度上不会变差，而能够在不使滚子23落下的范围内进行各种设定。
【实施例】
关于卡挂部的引导用倾斜面的组装性进行了调查。并且，其调查结果示于以下的表1～表3。
【表1】
Figure BDA00002246899000141
表2
Figure BDA00002246899000142
表3
Figure BDA00002246899000151
采用在内圈的凸缘部形成有欠缺(倒角)的保持器，将该倒角角度(α)(参考图4)设为75°。另外，作为保持器，采用图2所示的形状，树脂材料采用PPS，其宽度尺寸W设为4.0mm，其壁厚T(平均壁厚)设为0.8mm(参考图3)。
作为调查，关于倾斜角度E在10°以上且30°以下、倾斜角度E超过30°且60°以下(表中表示为30°～60°)、倾斜角度E超过60°且90°以下(表中表示为60°～90°)的结构，对损伤状况进行调查。在这种情况下，在倾斜角度E在10°以上且30°以下的结构中，将引导用倾斜面的径向长度设定为卡挂部的径向长度的20％以上且40％以下，设定为超过40％且60％以下(表中表示为40°～60°)，设定为超过60％且90％以下(表中表示为60°～90°)。
从该结果可知，也存在与内圈21的凸缘部26的倒角的关系，但将引导用倾斜面40的倾斜角度设为10°～30°，并且将引导用倾斜面40的径向长度设为卡挂部36的径向长度的20％～40％的结构在强度上稳定且能够不会卡挂地进行组装。即便引导用倾斜面40的倾斜角度为10°～30°，但当增大引导用倾斜面40的径向尺寸时，壁厚变薄而产生由强度降低所引起的损伤。
【工业实用性】
能够提供在对机动车的动力传递系统的轴进行支承的轴承中作为最佳的圆锥滚子轴承、可利用这样的轴承的保持器。另外，在保持器制造方法中，能够稳定地组装，从而实现组装性的提高。
符号说明：
24     保持器
24a    大径环部
24b   小径环部
24c   柱部
24d   凹槽
26    凸缘部
36    卡挂部
40    引导用倾斜面
53    滑动型芯

Claims (13)

1.一种圆锥滚子用保持器，该圆锥滚子用保持器为树脂制，具有小径环部、大径环部及配设在它们之间的多个柱部，并且在柱部间的凹槽中保持有圆锥滚子，其特征在于，
在保持器大径侧具有与内圈的大径侧卡合的卡挂部，且凹槽的小径侧的环部外径比卡挂部的内径大。
2.如权利要求1所述的圆锥滚子用保持器，其特征在于，
所述卡挂部的外端面内径部形成为从外径侧朝着内径侧而向小径侧倾斜的引导用倾斜面，且该引导用倾斜面的倾斜角度为10°～30°，并且引导用倾斜面的径向长度为卡挂部的径向长度的20％～40％。
3.如权利要求1或2所述的圆锥滚子用保持器，其特征在于，
其通过形成有多个浇口的成形模具成形而成。
4.如权利要求1～3中任一项所述的圆锥滚子用保持器，其特征在于，
所述小径环部不具有焊缝部。
5.如权利要求1～4中任一项所述的圆锥滚子用保持器，其特征在于，
树脂材料为工程塑料的PPS。
6.一种圆锥滚子用保持器的制造方法，该圆锥滚子用保持器为树脂制，具有小径环部、大径环部及配设在它们之间的多个柱部，并且在柱部间的凹槽中保持有圆锥滚子，其特征在于，
在凹槽的成形中使用滑动型芯，该滑动型芯在拉拔时朝向保持器轴心以相对于保持器轴心倾斜的方式滑动。
7.如权利要求6所述的圆锥滚子用保持器的制造方法，其特征在于，
在具有与内圈的大径侧卡合的卡挂部的凹槽的成形中使用所述滑动型芯。
8.一种圆锥滚子轴承，其特征在于，
使用权利要求1～5中任一项所述的圆锥滚子用保持器。
9.一种圆锥滚子轴承，其特征在于，
使用通过权利要求6或7所述的圆锥滚子用保持器的制造方法来制造的保持器。
10.如权利要求8或9所述的圆锥滚子轴承，其特征在于，
在内圈的大径侧具有使卡挂部卡合的凸缘部，且所述凸缘部的最大高度尺寸为圆锥滚子的大端面的直径的30％以上。
11.如权利要求8～10中任一项所述的圆锥滚子轴承，其特征在于，
滚子系数γ超过0.94。
12.如权利要求8～11中任一项所述的圆锥滚子轴承，其特征在于，
保持器的凹槽的窗角为55°以上且80°以下。
13.如权利要求8～12中任一项所述的圆锥滚子轴承，其特征在于，
其对机动车辆的动力传递轴进行支承。
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