JP2000145790A - 保持器付き針状ころ - Google Patents

保持器付き針状ころ

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JP2000145790A
JP2000145790A JP32036698A JP32036698A JP2000145790A JP 2000145790 A JP2000145790 A JP 2000145790A JP 32036698 A JP32036698 A JP 32036698A JP 32036698 A JP32036698 A JP 32036698A JP 2000145790 A JP2000145790 A JP 2000145790A
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outer diameter
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JP32036698A
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Masuhisa Yoshida
益久 吉田
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NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 保持器の無理抜き成形を容易にして、ポケッ
ト内の対向するころ止め用の突条間の寸法の安定を図
り、ころの組み込み性を向上させる。 【解決手段】 樹脂製の保持器1に設けた周方向複数箇
所の各ポケット3に針状のころ2を収容する。各ポケッ
ト3内の内径側および外径側に、ころ落ち止め用の保持
突条4,5を設ける。外径側の保持突条5を、先端部が
円弧状であって、内径側および外径側の面がテーパ面と
なった山形の断面形状とする。この保持突条5の先端部
の半径Rは、突出高さHに対して、0.5H〜1.5H
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、種々の産業機械
における軸受として用いられる保持器付き針状ころに関
し、特にその樹脂製の保持器の改良に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】保持器付
き針状ころは、一般に内外輪を設けずに、軸と他の部品
との間に直接に介在させる軸受として使用される。この
保持器付き針状ころに用いられる樹脂製の保持器とし
て、従来、図8に示すものが製作されている。同図の保
持器51は、各ポケット52の両側面における内径側お
よび外径側の開口縁にころ落ち止め用の保持突条53,
54を設けたものである。内外の保持突条53,54
は、ポケット52の成形のために、いずれも保持器51
の径方向厚みの中心側が傾斜面となる三角山形の断面形
状とされている。
【0003】しかし、保持器51にポケット52を成形
した後、金型のポケット部成形用の部分金型を外径側へ
無理抜きするときに、同図に鎖線で示すように、外径側
の保持突条54が外径側へ反り返ってしまい、これが元
の形状に弾性復帰できないことがある。このため、外径
側の突条間寸法Bo が安定せず、また外径面より保持突
条54の一部がバリとして出てしまうという問題があ
る。突条間寸法Bo の過剰は、ころの落ち止め効果の不
足を招き、突条間寸法Bo の不足は、ころをポケット5
2内に外径側から組み込む作業を行い難くする。保持器
外径側へのバリの突出は、保持器を外径案内とする場合
などに、バリがころ転走面に引っ掛かって保持器の円滑
な回転の支障となる。また、内径側の保持突条53につ
いては、成形能力のばらつきや、樹脂の流れ難さなどに
より、保持突条53の鋭角の先端部まで樹脂材料が届か
ず、保持突条53の長さ方向の一部で欠肉が発生した
り、先端が丸くなることがある。このため、突条間寸法
i も安定して確保することが難しい。
【0004】この他の従来例として、図8の例における
外径側の保持突条54につき、外径側の面および内径側
の面の両方を傾斜面とし、かつ内径側の保持突条53に
つき、先端を平坦面部としたものが提案されている(特
願平5−269675号)。これによれば、図8の従来
例に比べると、突条間寸法の安定が得られる。しかし、
外径側の保持突条の先端が角張った形状であるため、無
理抜き成形の容易化が十分でなく、これによっても満足
できる突条間寸法の安定を図ることができなかった。ま
た、前記提案例のものは、両保持突条の長さが金属製の
保持器と同様に短い寸法のものであるため、保持突条の
強度を十分に得ることが難しいという課題があった。
【0005】この発明の目的は、保持器の無理抜き成形
を容易にして、ポケット内で対向する保持器外径側のこ
ろ保持突条間の寸法の安定を図り、ころの組み込み性の
向上、ころの円滑な回転確保を図れるようにした保持器
付き針状ころを提供することである。この発明の他の目
的は、保持器内径側のころ止め用の保持突条につき、成
形金型通りの寸法,形状に容易に成形できるようにし、
対向する突条間寸法の安定を図ることである。この発明
のさらに他の目的は、潤滑性が確保でき、かつ樹脂製の
保持器を用いながら保持突条の強度の確保ができるよう
にすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の保持器付き針
状ころは、円筒状の樹脂製の保持器に設けた周方向複数
箇所の各ポケットに針状のころを収容し、各ポケットの
保持器円周方向に対向する側面の内径側および外径側の
開口縁にころ落ち止め用の保持突条を設けた保持器付き
針状ころにおいて、前記外径側の保持突条を、先端部が
円弧状であって、内径側および外径側の面が傾斜面とな
った山形の断面形状としたことを特徴とする。この構成
によると、保持器の外径側の保持突条を、先端部が円弧
状であって、内径側の面が傾斜面となった山形の断面形
状としたため、成形後にポケット部成形用の部分金型を
外径側へ無理抜きするときに、分割型が抜け易い。ま
た、この外径側保持突条は先端部が円弧状断面であるた
め、鋭角状のものと異なり、無理抜き時に変形すること
がない。これらのため、突条間寸法が安定し、したがっ
て安定したころ落ち止め効果が得られる。また、外径側
保持突条の外径側の面が傾斜面とされているため、無理
抜き時の樹脂の逃げ部が得られて、これによっても無理
抜きが一層容易となり、突条間寸法が安定する。また、
ころを保持器外径側からポケット内に入れるときに、こ
ろが外径側の傾斜面で案内されて組み込み性が良い。さ
らに、この傾斜面と先端の円弧形状とが相まって、外径
側保持突条がバリのように保持器外径面に突出せず、こ
ろの転走面に対して外径側保持突条の引っ掛かりが生じ
る恐れが無くなる。
【0007】この発明において、前記外径側保持突条に
おける先端部の円弧状形状の半径Rを、この保持突条の
ポケット内側面からの突出高さHに対して、0.5×H
≦R≦1.5×Hとなる範囲とし、この保持突条の内径
側の傾斜面の保持器半径方向に対する傾斜角度(θ1)
を、15°〜25°の範囲とし、この保持突条の外径側
の傾斜面の保持器半径方向に対する傾斜角度(θ2)を
30°〜60°の範囲とすることが好ましい。外径側保
持突条の先端円弧状形状の半径Rは、大きくすることが
無理抜きの容易化には好ましいが、大き過ぎると、限ら
れた突条形成範囲で高さHを十分に得ることが難しく、
ころの落ち止め効果が低下する。このため、半径Rは、
高さHに対して前記の範囲とすることが、無理抜きの容
易性およびころ落ち止め効果の点で最適となる。外径側
保持突条の内径側傾斜面の傾斜角度(θ1)は、無理抜
きの点からは小さくすることが好ましいが、小さくし過
ぎると、先端の円弧状断面形状の影響も有り、限られた
突条形成範囲で高さHを十分に得ることが難しい。その
ため、傾斜角度(θ1)は、15°〜25°の範囲が、
無理抜きの容易性および高さHの確保によるころ落ち止
め効果の確保が得易い範囲となる。外径側保持突条の外
径側の傾斜角度(θ2)は、無理抜きおよびころの組み
込み性の点からは、小さくすることが好ましいが、小さ
過ぎると、これも、先端の円弧状断面形状の影響も有
り、限られた突条形成範囲で高さHを十分に得ることが
難しい。そのため、この傾斜角度(θ2)は30°〜6
0°の範囲が好ましい。
【0008】この発明において、内径側の保持突条の断
面形状は、先端部に保持器半径方向と平行な平坦面部を
有し、内径側の面が保持器の内径面に沿う円弧状であっ
て、外径側の面が傾斜面となる台形状とすることが好ま
しい。また、この傾斜面の保持器半径方向に対する傾斜
角度(θ3)は20°〜45°とし、かつ内径側保持突
条の前記平坦面部の保持器半径方向の高さhは0.05
mm以上とすることが好ましい。このように、内径側保持
突条の先端に平坦面部を形成し、鋭角部分を無くすこと
により、成形金型通りに内径側保持突条の寸法・形状が
形成でき、突条間寸法の安定確保が可能となる。0.0
5mmの高さ(h)は、射出成形可能な一般的な樹脂の場
合に、寸法・形状の確保が可能な最低の高さである。ま
た、内径側保持突条の傾斜は、ころが内径側保持突条に
かかる荷重を逃がすのに必要な傾斜であり、45°に近
い程、荷重の逃がしには好ましいが、限られた突条形成
範囲で突条高さを確保するには小さいことが好ましく、
傾斜角度θ3は20°〜45°の範囲が、荷重の逃が
し、および突出高さ確保の両面で好ましい角度範囲であ
る。
【0009】この発明において、前記内径側の保持突条
が、ポケットの全長にわたる長さのものであり、前記外
径側の保持突条が、ポケットの両端部を除く長さ範囲の
ものであっても良い。このように、内径側の保持突条を
ポケットの全幅にわたる長さのものとしたため、金属製
保持器に比べて保持突条の強度の得難い樹脂製保持器で
ありながら、保持突条の強度が確保できる。また、外径
側の保持突条は、ポケットの両端部を除く長さ範囲のも
のであるため、外径側保持突条の欠如された部分で潤滑
油の流れを得ることができ、潤滑性が確保される。この
外径側保持突条は、両端部以外は続いた形状とされてい
るため、強度も確保される。内外の保持突条は、このよ
うにポケットに沿って長く形成されたものであり、ころ
と保持突条との接触面積は増大するが、樹脂性の保持器
であるため、樹脂の持つ自己潤滑性等により、金属製の
ものと異なり、潤滑性が十分に得られる。
【0010】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図1ない
し図6と共に説明する。保持器1は、円筒状の合成樹脂
の成形品からなり、針状のころ2を各々収容した多数の
ポケット3が円周方向に並んで形成されている。ころ2
は、軸受鋼等の金属製、またはセラミックス製としてあ
る。なお、図1には一部のポケット3のみを図示し、他
は省略してある。ポケット3の保持器円周方向に対向す
る両側面には、内径側および外径側の開口縁に、ころ落
ち止め用の保持突条4,5が各々設けてある。内径側の
保持突条4は、ポケット3の全長にわたる長さのもので
ある。外径側の保持突条5は、ポケット3の両端部を除
く長さ範囲のものである。また、内径側の保持突条4
は、外径側の保持突条5よりも突出高さが高く形成され
ている。
【0011】図3にポケット部の拡大断面を示すよう
に、外径側の保持突条5は、先端部5aが円弧状であっ
て、内径側および外径側の面5b,5cが傾斜面となっ
た山形の断面形状としてある。内径側の保持突条4の断
面形状は、先端部に保持器半径方向と平行な平坦面部4
aを有し、内径側の面4bが保持器内径面1aに沿う円
弧状であり、外径側の面4cが傾斜面となる台形状とさ
れている。
【0012】図4を参照して外径側の保持突条5の寸法
関係を説明する。先端部5aの円弧状形状の半径Rは、
この保持突条5のポケット内側面3aからの突出高さH
に対して、 0.5×H≦R≦1.5×H となる範囲としてある。内径側傾斜面5bの保持器半径
方向に対する傾斜角度θ1は、15°〜25°の範囲と
してある。この外径側保持突条5の外径側傾斜面5cの
保持器半径方向に対する傾斜角度θ2は、30°〜60
°の範囲としてある。
【0013】図3,図5を参照して内径側の保持突条4
の寸法関係を説明する。傾斜面4cの保持器半径方向に
対する傾斜角度θ3は、20°〜45°の範囲としてあ
る。平坦面部4aの保持器半径方向の高さhは、0.0
5mm以上としてある。
【0014】ころ2の外径は、ポケット3の内外の保持
突条4,5で抜け止めされる径としてある。保持器1を
構成する樹脂の材質は、射出成形可能な樹脂であれば良
く、例えばポリアミドやポリプロピレン等の合成樹脂が
用いられる。
【0015】図6は保持器1の成形過程を示す断面図で
ある。保持器1を成形する金型20は、保持器1の内径
面を成形する内側金型21と、外径面およびポケット内
部を成形する外側金型22とからなり、外側金型22
は、各ポケット3毎に設けられた複数の分割金型22a
に分割されている。保持器1の成形は、前記金型20を
用いて射出成形により行われる。溶融樹脂の硬化後、各
分割金型22aは、矢印で示すように、保持器1の外径
側へ無理抜きする。つまり、分割金型22aの脱型に伴
って保持器1の外径側保持突条5を弾性変形させ、分割
金型22aの脱型後に、樹脂の持つ弾性復元力で外径側
保持突条5を元の形状に復元させる。このように形成さ
れた保持器1に対して、各ポケット2に、外径側からこ
ろ3を順次押し込む。
【0016】この構成の保持器付き針状ころによると、
保持器1の外径側の保持突条5を、先端部5aが円弧状
であって、内径側の面5bが傾斜面となった山形の断面
形状としたため、成形後にポケット部成形用の部分金型
22(図6)を外径側へ無理抜きするときに、分割金型
22aが抜け易い。また、この外径側保持突条5は先端
部5aが円弧状断面であるため、鋭角状のものと異な
り、無理抜き時に変形することがない。これらのため、
突条間寸法BO が安定し、したがって安定したころ落ち
止め効果、およびころ2の組み込み性が得られる。ま
た、外径側保持突条5の外径側の面5cが傾斜面とされ
ているため、無理抜き時の樹脂の逃げ部が得られ、これ
によっても無理抜きが一層容易となり、突条間寸法BO
が安定する。また、ころ2を保持器外径側からポケット
3内に入れるときに、ころ2が外径側の傾斜面5cで案
内されて組み込み性が良い。さらに、これら傾斜面5c
および円弧状の先端部5aのため、外径側保持突条5が
バリのように保持器外径面に突出せず、ころの転走面に
対して外径側保持突条5の引っ掛かりの恐れが無くな
り、円滑な回転が確保される。
【0017】外径側保持突条5の先端部5aの半径R
は、前記のように突出高さHに対して0.5H〜1.5
Hとなる範囲とすることにより、表1のように、無理抜
きの容易性、および保持突条5の突出高さの得易さの両
方の面で満足できる結果が得られることが、実験および
計算により確認された。表1において、R/Hの値が
0.3の場合と0.4の場合とで×となっいるのは、高
さHに対して半径Rが小さいと、成形はできても、抜き
抜き時にR形状が潰れ、設定したRにならないことを意
味する。また、R/Hの値が1.6で×となっているの
は、高さHに対して半径Rが大きいと、小さなスペース
の中で必要な高さHが得られないからである。
【0018】
【表1】
【0019】内径側の保持突条4については、先端に高
さhが0.05mm以上の平坦面部4aを形成し、鋭角部
分を無くしたため、成形金型通りに内径側保持突条4の
寸法・形状が形成でき、突条間寸法Bi の安定確保が可
能となる。また、内径側の保持突条4の傾斜面4cの傾
斜角度θ3を20°〜45°の範囲としたため、保持突
条4に作用する荷重に対して良好な逃がし効果が得られ
る。さらに、この保持器付き針状ころは、内径側の保持
突条4をポケット3の全長にわたる長さのものとし、ま
た、外径側の保持突条5も長く延びる形状としたため、
強度の得難い樹脂製保持器でありながら、保持突条4,
5の強度が確保できる。しかも、これら保持突条4,5
を長いものとして、ころ2との接触面を大きくしなが
ら、樹脂の持つ自己潤滑性によりころ2の潤滑機能が十
分に得られる。外径側の保持突条5については、両端部
が欠如されているため、その欠如部分で潤滑油の流れを
得ることができ、優れた潤滑性が確保される。
【0020】図7はこの発明の他の実施形態を示す。こ
の例は、図1の実施形態において、保持器1の外径側の
保持突条5を、外径面よりもポケット3の内径側に位置
させたものである。その他の構成,効果は図1の実施形
態と同じである。
【0021】
【発明の効果】この発明の保持器付き針状ころは、外径
側の保持突条を、先端部が円弧状であって、内径側およ
び外径側の面が傾斜面となった山形の断面形状としたた
め、保持器の無理抜き成形を容易にすることができて、
外径側の保持突条につき、対向する突条間寸法が安定
し、ころの組み込み性、落ち止め効果が向上すると共
に、ころの円滑な回転が確保できる。外径側保持突条の
円弧状形状の半径Rを0.5H〜1.5Hの範囲とし、
かつ傾斜角度θ1,θ2を前記の角度範囲とした場合
は、前記の各効果が一層良好に得られる。また、前記内
径側の保持突条が、先端部に平坦面部を有し、その高さ
hが前記所定高さ以上であると共に、傾斜角度θ3が前
記の範囲である場合は、内径側の保持突条を、成形金型
通りの寸法,形状に容易に成形でき、対向する突条間寸
法の安定を図ることができる。前記内径側の保持突条
が、ポケットの全長にわたる長さのものであり、前記外
径側の保持突条が、ポケットの両端部を除く長さ範囲の
ものである場合は、潤滑性が確保でき、しかも樹脂性の
保持器を用いながら保持突条の強度の確保ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例にかかる保持器付き針状こ
ろの一部省略断面図である。
【図2】図1を矢印II方向から見た部分拡大矢視図であ
る。
【図3】図1のIII-III 線拡大断面図である。
【図4】図3のIV部分の拡大図である。
【図5】図3のV部分の拡大図である。
【図6】成形金型の部分断面図である。
【図7】この発明の他の実施形態を示す部分断面図であ
る。
【図8】従来例の部分断面図である。
【符号の説明】
1…保持器 2…ころ 3…ポケット 4…内径側の保持突条 4a…平坦面部 5…外径側の保持突条 5a…先端部 5b…内径側の面 5c…外径側の面 20…金型 21…内側金型 22…外側金型 22a…分割金型

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状の樹脂製の保持器に設けた周方向
    複数箇所の各ポケットに針状のころを収容し、各ポケッ
    トの保持器円周方向に対向する側面の内径側および外径
    側の開口縁にころ落ち止め用の保持突条を設けた保持器
    付き針状ころにおいて、前記外径側の保持突条を、先端
    部が円弧状であって、内径側および外径側の面が傾斜面
    となった山形の断面形状としたことを特徴とする保持器
    付き針状ころ。
  2. 【請求項2】 前記外径側の保持突条における先端部の
    円弧状形状の半径Rを、この保持突条のポケット内側面
    からの突出高さHに対して、 0.5×H≦R≦1.5×H となる範囲とし、この保持突条の内径側の傾斜面の保持
    器半径方向に対する傾斜角度(θ1)を15°〜25°
    の範囲とし、この保持突条の外径側の傾斜面の保持器半
    径方向に対する傾斜角度(θ2)を30°〜60°の範
    囲とした請求項1記載の保持器付き針状ころ。
  3. 【請求項3】 前記内径側の保持突条の断面形状を、先
    端部に保持器半径方向と平行な平坦面部を有し、内径側
    の面が保持器の内径面に沿う円弧状であり、外径側の面
    が傾斜面となる台形山形状の形状とし、この傾斜面の保
    持器半径方向に対する傾斜角度(θ3)を20°〜45
    °の範囲とし、かつ前記内径側の保持突条の前記平坦面
    部の保持器半径方向の高さ(h)を0.05mm以上とし
    た請求項1または請求項2記載の保持器付き針状ころ。
  4. 【請求項4】 前記内径側の保持突条が、ポケットの全
    長にわたる長さのものであり、前記外径側の保持突条
    が、ポケットの両端部を除く長さ範囲のものである請求
    項1ないし請求項3のいずれかに記載の保持器付き針状
    ころ。
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