JP2001132758A - 合成樹脂製保持器及び合成樹脂製保持器成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポケット９の内周面と玉５の転動面との間の
隙間１４に潤滑剤を取り込み易くして、保持器音の発生
を抑えられる形状を、射出成形のみで加工可能にして、
コスト低減を図る。 【解決手段】 ポケット９の開口周縁部に、射出成形に
より面取り１３ａ、１３ａを形成する。この面取り１３
ａ、１３ａは、それぞれ凹曲面部２７と凸曲面部２８と
から成る。このうちの凹曲面部２８、２８の存在に基づ
き、玉５の転動に伴って隙間１４内に入り込もうとする
潤滑剤が、上記開口周縁部で掻き取られにくくなる。そ
して、上記隙間１４内に十分な潤滑剤を取り込める。
又、凹曲面部２７、２７の存在に基づき、射出成形用の
金型にシャープエッヂを形成する必要をなくして、この
金型の製造容易化と耐久性確保とを図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種回転装置の回
転部分を支持する為の玉軸受を構成する複数の玉を転動
自在に保持する合成樹脂製保持器、並びにこの様な合成
樹脂製保持器を成形する為の金型の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種回転装置の回転部分を支持する為
に、例えば図９に示す様な玉軸受が広く使用されてい
る。この玉軸受は、外周面に内輪軌道１を有する内輪２
と、内周面に外輪軌道３を有する外輪４とを同心に配置
し、上記内輪軌道１と外輪軌道３との間に、それぞれが
転動体である複数個の玉５、５を転動自在に設けて成
る。これら複数個の玉５、５は、保持器６により転動自
在に保持している。上記外輪４の軸方向両端部（図９の
左右両端部）内周面には、それぞれ円輪状のシールド板
７、７の外周縁を係止して、上記玉５、５設置部分に存
在するグリースが外部に漏洩したり、或は外部に浮遊す
る塵芥等の異物がこの設置部分に進入したりするのを防
止している。尚、この様な非接触型のシールド板７、７
に代えて、接触型のシール板を使用する場合もある。

【０００３】上記保持器６として一般的には、図１０〜
１１に示す様な冠型保持器を使用している。この冠型保
持器は、ポリアミド、ポリ四弗化エチレン（ＰＴＦ
Ｅ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリア
セタール等の滑り易い合成樹脂により構成したもので、
円環状の主部８と、この主部８の軸方向片面（図１０の
表裏方向表面、図１１の上下方向上面）に等間隔に設け
られた複数のポケット９、９とを備える。これら各ポケ
ット９、９は、互いに間隔をあけて配置された１対の弾
性片１０、１０と、上記主部８の軸方向片面でこの１対
の弾性片１０、１０の間部分に設けられた凹面部１１、
１１とから構成している。そして、各ポケット９、９に
玉５、５（図９）を１個ずつ、転動自在に保持する。

【０００４】上記各玉５、５は、各ポケット９、９を構
成する１対ずつの弾性片１０、１０の先端縁同士の間隔
を弾性的に押し広げつつ、これら１対の弾性片１０、１
０の間に押し込む事により、上記各ポケット９、９内に
保持する。この作業は、上記各玉５、５を前記内輪軌道
１と外輪軌道３との間に挿入し、これら各玉５、５を円
周方向等間隔に配置した後に行なう。即ち、上記内輪軌
道１と外輪軌道３との間に設けられた玉５、５に向けて
保持器６を押し付け、この保持器６のポケット９、９内
に玉５、５を抱き込む。上記保持器６は、この様に上記
各ポケット９、９内に玉５、５を抱き込む事により、こ
れら各玉５、５を前記内輪軌道１と外輪軌道３との間
に、転動自在に保持する。

【０００５】保持器６を組み込んだ玉軸受の基本構成は
上述の通りであるが、この玉軸受の運転時に保持器音と
呼ばれる振動並びに騒音が発生するのを防止する為に
は、玉５、５に対する保持器６の動き量を小さくすると
共に、これら各玉５、５の転動面と上記各ポケット９、
９の内面との間の微小隙間内に潤滑剤を効率良く取り込
む必要がある。この様な要求を満たす合成樹脂製保持器
として、特開平１０−８２４２４号公報には、図１２に
示す様な構造が記載されている。

【０００６】この従来の第２例の保持器６ａは、上記第
１例の保持器６と同様に、合成樹脂製で円環状の主部８
と、この主部８の円周方向複数個所に設けられ、その内
側に玉５を１個ずつ転動自在に保持する複数個のポケッ
ト９とを備える。特に、本例の保持器８ａの場合には、
図１２に一点鎖線で囲んで示した、各ポケット９の開口
周縁部１２、１２に、断面円弧状の面取り１３、１３
を、上記開口周縁部１２、１２の全長に亙って、或は部
分的に施している。この様な従来構造の第２例の保持器
６ａの場合には、上記玉５の転動に伴って周囲空間から
この玉５の転動面と１対の弾性片１０、１０（図１０〜
１１）の片側面及び凹面部１１との間の隙間１４内に入
り込もうとする潤滑剤が、上記開口周縁部１２、１２部
分であまり掻き取られる事なく、上記隙間１４内に効率
良く入り込む。この為、上記１対の弾性片１０、１０の
片側面及び凹面部１１と玉５の転動面との間の隙間１４
に十分な量の潤滑剤が取り込まれ、しかもこの隙間１４
内に潤滑剤を長時間に亙り保持できる。この結果、保持
器６ａと玉５との滑り接触部分の摩擦振動を十分に抑制
できて、保持器音と呼ばれる振動や騒音を誘発する可能
性が低くなる。

【０００７】この様に構成され作用する、従来構造の第
２例の保持器６ａの製造を能率良く行なう為には、図１
２の様な断面形状を有する保持器６ａの製造を、射出成
形のみで行なう事が好ましい。ところで、保持器６ａを
合成樹脂により射出成形する作業は、図１３〜１４に示
す様な金型装置１５を使用して行なう。この金型装置１
５は、第一、第二の金型素子１６、１７を互いに同心に
配置し、これら両金型１６、１７の周面同士の間に、射
出成形用のキャビティ１８を設けている。そして、この
キャビティ１８の一端開口を第三の金型素子１９により
塞ぐと共に、このキャビティ１８の他端開口から第四の
金型素子２０を、密に挿入している。

【０００８】保持器６ａを合成樹脂により射出成形する
場合には、これら第一〜第四の金型素子１６、１７、１
９、２０を図１３に示す位置に配置し、これら各金型素
子１６、１７、１９、２０同士の間に、形成すべき保持
器６ａの外面形状に合致する内面形状を有するキャビテ
ィ１８を設けた状態で、このキャビティ１８内に溶融し
た熱可塑性樹脂を送り込む。そして、この熱可塑性樹脂
が冷却固化した後、上記各金型素子１６、１７、１９、
２０を分離して、保持器６ａを取り出す。この際、この
保持器６ａに設けた弾性片１０、１０（図９〜１０）
は、弾性変形しつつ、上記第四の金型素子２０と分離す
る。

【０００９】上述の様な金型装置１５を使用して図１２
に示す様な保持器６ａを造る場合、面取り１３、１３の
形状を射出成形のみで加工する場合には、上記第四の金
型素子２０として、図１５〜１６に示す様な形状のもの
を使用する必要がある。この図１５〜１６に示した第四
の金型素子２０のうちで各ポケット９、９（図１０〜１
２）を形成する部分は、これら各ポケット９、９の軸方
向（図１５の上下方向）中間部に対応する部分に設けた
型側中間凸曲面部２１と、この型側中間凸曲面部２１の
両側縁部に形成した、断面形状が小さな曲率半径を有す
る円弧形である、型側凹曲面部２２、２２とから成る。
このうちの型側中間凸曲面部２１は、上記各ポケット
９、９の軸方向中間部に位置する中間凹曲面部２３（図
１２参照。尚、主部８部分では、この中間凹曲面部２３
と前記曲面部１１とが一致している。）を形成する為の
ものである。又、上記各型側凹曲面部２２、２２は、上
記中間凹曲面部２３の両側縁部の面取り１３、１３（図
１２参照）を形成する為のものである。

【００１０】この図１５〜１６に示す様な形状を有する
第四の金型素子２０を組み込んだ金型装置１５（図１３
〜１４）を使用すれば、図１２に示す様な保持器６ａの
面取り１３の形状を、射出成形のみで加工できる。とこ
ろが、図１５〜１６に示す様な形状を有する第四の金型
素子２０は、端縁部に鋭い端縁（シャープエッヂ）が存
在する為、この様な第四の金型素子２０を造る事が難し
く、仮に造れたとしても、上記端縁部分が早期に疲労破
損したり、或はだれる（摩耗する）為、上記金型装置１
５の耐久性が乏しくなる。この結果、得られる保持器６
ａの製造コストが嵩む事が避けられない。

【００１１】この様な事情に鑑みて従来は、図１２に示
す様な保持器６ａを造るのに、図１７に示す様な第四の
金型素子２０ａを使用して、図１８に示す様な断面形状
を有する保持器素子２４を形成した後、この保持器素子
２４にバレル加工を施して、上記保持器６ａを得てい
た。上記第四の金型素子２０ａは、型側中間凸曲面部２
１の両側縁部に、それぞれ断面形状が直線状である、型
側円すい面部２５、２５を形成したものである。この様
な第四の金型素子２０ａを使用して、図１８に示す様
に、中間凹曲面部２３の両側に円すい面部２６、２６を
有する上記保持器素子２４を形成した後、この保持器素
子２４にバレル加工を施す事により、上記中間凹曲面部
２３と上記各円すい凸面部２６、２６との連続部を丸
め、面取り１３、１３を有する上記保持器６ａとする。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に、従来から
知られた、ポケット９内に潤滑剤を効率良く取り込める
形状を有する保持器６ａの場合には、面取り１３の形状
を射出成形のみで加工する事が難しく、バレル加工を併
用せざるを得なかった。この為、加工工程が増える分だ
け、製造コストが嵩む事が避けられなかった。本発明
は、この様な事情に鑑みて、十分な耐久性を有する金型
を使用する事により、バレル加工を不要にして射出成形
のみで加工する事ができ、しかもポケット内に潤滑剤を
効率良く取り込める、合成樹脂製保持器及びこの合成樹
脂製保持器を造る為の金型を実現すべく発明したもので
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の合成樹脂製保持
器及び合成樹脂製保持器成形用金型のうち、請求項１に
記載した合成樹脂製保持器は、前述した従来から知られ
ている合成樹脂製保持器と同様に、合成樹脂を射出成形
する事により全体を円環状に造られ、それぞれの内側に
転動体を１個ずつ転動自在に保持する為のポケットを、
円周方向複数個所に設けている。そして、少なくともこ
れら各ポケットの開口部の少なくとも一部に、面取りが
施されている。特に、本発明の合成樹脂製保持器に於い
ては、この面取りは、上記各ポケットの開口部周縁に位
置する凹曲面部又は円筒面部と、この凹曲面部又は円筒
面部と連続し、更に、これら各ポケットの軸方向中間部
に位置する中間凹曲面部と滑らかに連続する、上記各ポ
ケットの径方向に関してこの凹曲面部又は円筒面部より
も内径側に存在する凸曲面部とから成る。

【００１４】更に、請求項２に記載した合成樹脂製保持
器成形用金型は、上記各ポケットを形成する部分の内面
は、これら各ポケットの開口部周縁の凹曲面部又は円筒
面部を形成する為の型側凸曲面部又は型側円筒面部と、
これら各ポケットの軸方向中間部に位置する中間凹曲面
部を形成する為の型側凸曲面部と、この中間凹曲面部と
滑らかに連続し、更に上記凹曲面部又は円筒面部と連続
する凸曲面部を形成する為の、上記各ポケットの径方向
に関して上記型側凸曲面部又は型側円筒面部よりも外径
側に存在する型側凹曲面部とから成る。

【００１５】

【作用】上述の様に構成する本発明の合成樹脂製保持器
及び合成樹脂製保持器成形用金型によれば、保持器のポ
ケットの開口周縁部に面取りを有し、このポケット内に
潤滑剤を効率良く取り込む為の構造を、金型として端縁
部にシャープエッヂのないものを使用して、しかも合成
樹脂の射出成形のみで（バレル加工を要する事なく）造
れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１〜４は、本発明の実施の形態
の第１例として、本発明を合成樹脂製冠型保持器に適用
した場合に就いて示している。尚、本発明の特徴は、ポ
ケット９内に潤滑剤を効率良く取り込める構造を、バレ
ル加工を要する事なく射出成形のみで実現する為の、ポ
ケット並びに金型の形状にある。その他の部分の構造及
び作用は、前述した従来構造の場合と同様であるから、
同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略
にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。

【００１７】本発明の保持器６ｂに設けた各ポケット９
の軸方向（図１の左右方向）両端開口周縁部には、これ
ら各周縁部のほぼ全長に亙って面取り１３ａ、１３ａが
施されている。本例の場合にこれら各面取り１３ａ、１
３ａは、上記各ポケット９の両端開口部周縁に位置する
凹曲面部２７、２７と、これら各凹曲面部２７、２７と
これら各ポケット９の軸方向中間部に位置する中間凹曲
面部２３とを滑らかに連続させる凸曲面部２８、２８と
から成る。

【００１８】これら各曲面部２３、２７、２８の断面形
状の曲率半径のうち、中間凹曲面部２３の曲率半径Ｒ₂₃
は、上記各ポケット９内に玉５を転動自在に保持すべ
く、この玉５の転動面の曲率半径よりも僅かに大きくし
ている。又、上記各凸曲面部２８、２８の曲率半径Ｒ₂₈
は、上記玉５の転動面に付着した潤滑剤を過剰に掻き取
る事なく、この転動面と上記各ポケット９の内面との間
の隙間１４内に取り込める様に規制する。具体的には、
上記各凸曲面部２８、２８の曲率半径Ｒ₂₈を、前述の特
開平１０−８２４２４号公報に記載されている様に、上
記玉５の外径の１〜２０％、好ましくは２〜１６％、よ
り好ましくは５〜１５％の範囲に規制する。更に、上記
各凹曲面部２７、２７の曲率半径Ｒ₂₇は、次述する第四
の金型素子２０ｂの端縁部でこの凹曲面部２７、２７を
形成する部分にシャープエッヂが形成されない様に規制
する。具体的には、この凹曲面部２７、２７の開口部の
接線方向ができるだけ上記保持器６ｂの中心軸に平行に
近くなる様に規制する。

【００１９】各ポケット９の開口周縁部に、上述の様な
各凹曲面部２７、２７と凸曲面部２８、２８とから成る
面取り１３ａ、１３ａを形成した保持器６ｂは、前述し
た従来の保持器と同様、図１３〜１４に示す様な金型装
置１５を使用して射出成形する。特に、本発明の保持器
６ｂの製造に使用する金型装置に組み込む第四の金型素
子２０ｂのうち、上記各ポケット９を形成する部分は、
図３〜４に示す様な形状としている。即ち、上記金型素
子２０ｂの一部で上記各ポケット９を形成する部分のう
ち、上記凹曲面部２７、２７（図１〜２）を形成する、
軸方向両端縁部分には、それぞれ型側凸曲面部２９、２
９を形成している。又、中間部には、前記中間凹曲面部
２３（図１〜２）を形成する為の型側中間凸曲面部２１
を形成している。更に、この型側中間凸曲面部２１と上
記各型側凸曲面部２９、２９との間には、上記各凸曲面
部２８、２８を形成する為の型側凹曲面部３０、３０を
形成している。尚、上記第四の金型素子２０ｂのうちで
上記各ポケット９を形成する部分に設けた上記各曲面部
２１、２９、３０の形状は、これら各ポケット９の内面
形状と凹凸が逆になっている以外、曲率半径に関しては
この内面形状と互いに一致している。

【００２０】上述の様に構成する第四の金型素子２０ｂ
を含んで構成する前記金型装置１５により射出成形す
る、上記保持器６ｂは、バレル加工を不要にして射出成
形のみで加工する事ができ、しかも上記各ポケット９内
に潤滑剤を効率良く取り込める。即ち、上記各ポケット
９の内面と前記玉５の転動面との間の隙間１４の開口周
縁部には前記各凸曲面部２８、２８が存在するので、上
記玉５の転動面に付着した潤滑剤は、上記開口周縁部で
過剰に掻き取られる事なく、上記隙間１４内に入り込ん
で、上記各ポケット９の内面と上記玉５の転動面との摺
接部を潤滑する。この様な本例の保持器６ｂのポケット
９の形状は、合成樹脂を射出成形するのみで加工でき、
射出成形後にバレル加工を施す必要がないので、加工コ
ストの低減を図れる。しかも、上記各凸曲面部２８、２
８よりも端縁寄り部分に凹曲面部２７、２７を形成して
いる為、上記第四の金型素子２０ｂの端縁部に位置する
上記各型側凸曲面部２９、２９の端縁部にシャープエッ
ヂが形成されない。この為、上記第四の金型素子２０ｂ
の加工が容易で、しかも優れた耐久性を確保できる。
又、上記各ポケット９の軸方向に関して上記各凸曲面部
２８、２８の外側に存在し、上記各凹曲面部２７、２７
により周囲を囲まれる部分は、グリース等の潤滑剤溜り
として機能し、上記玉５の転動面に潤滑剤を効率良く付
着させる為に寄与する。

【００２１】次に、図５〜８は、本発明の実施の形態の
第２例を示している。図５〜６に示した本例の保持器６
ｃの場合には、ポケット９の軸方向両端縁部に、上述し
た第１例の場合の凹曲面部２７、２７（図１〜２）に代
えて、円筒面部３１、３１を形成している。これに合わ
せて、図７〜８に示した本例に使用する第四の金型素子
２０ｃの場合には、上述した第１例の型側凸曲面部２
９、２９（図３〜４）に代えて、型側円筒面部３２、３
２を形成している。

【００２２】その他の構成及び作用は、上述した第１例
の場合と同様である。尚、本例の場合には、上記各円筒
面部３１、３１と凸曲面部２８、２８との連続部、並び
に上記各型側円筒面部３２、３２と型側凹曲面部３０、
３０との連続部が、それぞれ折れ曲がっているが、この
部分が折れ曲がっている事は、潤滑剤取り込みの面から
も、上記第四の金型素子２０ｃの耐久性確保の面から
も、特に問題とはならない。

【００２３】又、図示は省略するが、本発明は、図示の
様な冠型保持器に限らず、合成樹脂を射出成形する事に
より造る転がり軸受用保持器であれば、他の形式の保持
器にも適用できる。又、面取りを構成する各曲面部の断
面形状の曲率半径は、必ずしも一定である必要はなく、
例えば楕円形状の様に、途中で曲率が変化する形状であ
っても良い。

【００２４】

【発明の効果】本発明の合成樹脂製保持器及び合成樹脂
製保持器成形用金型は、以上に述べた通り構成され作用
するので、保持器音等の振動並びに騒音を抑えた転がり
軸受の低廉化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を、保持器に玉を
保持した状態で示す、図１１のＡ−Ａ断面に相当する
図。

【図２】図１のＢ部拡大図。

【図３】射出成形用の金型装置を構成する第四の金型素
子の部分断面図。

【図４】図３のＣ部拡大図。

【図５】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同
様の図。

【図６】図５のＤ部拡大図。

【図７】射出成形用の金型装置を構成する第四の金型素
子の部分断面図。

【図８】図７のＥ部拡大図。

【図９】本発明の対象となる合成樹脂製保持器を組み込
んだ転がり軸受の１例を示す断面図。

【図１０】保持器を取り出して図９の右方から見た、半
部正面図。

【図１１】保持器の斜視図。

【図１２】従来の保持器の第２例を示す、図１と同様の
図。

【図１３】保持器を射出成形する為の金型装置の１例を
示す断面図。

【図１４】図１３のＦ−Ｆ断面図。

【図１５】図１２に示した保持器を射出成形のみで造る
場合に使用する第四の金型素子の部分断面図。

【図１６】図１５のＧ部拡大図。

【図１７】図１２に示した保持器を、射出成形後にバレ
ル加工を施す事により造る場合に使用する第四の金型素
子の部分断面図。

【図１８】図１７に示した第四の金型素子を使用して射
出成形した保持器素子の部分断面図。

【符号の説明】

１ 内輪軌道 ２ 内輪 ３ 外輪軌道 ４ 外輪 ５ 玉 ６、６ａ、６ｂ、６ｃ 保持器 ７ シールド板 ８ 主部 ９ ポケット １０ 弾性片 １１ 凹面部 １２ 開口周縁部 １３、１３ａ 面取り １４ 隙間 １５ 金型装置 １６ 第一の金型素子 １７ 第二の金型素子 １８ キャビティ １９ 第三の金型素子 ２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 第四の金型素子 ２１ 型側凸曲面部 ２２ 型側凹曲面部 ２３ 中間凹曲面部 ２４ 保持器素子 ２５ 型側円すい面部 ２６ 円すい面部 ２７ 凹曲面部 ２８ 凸曲面部 ２９ 型側凸曲面部 ３０ 型側凹曲面部 ３１ 円筒面部 ３２ 型側円筒面部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桃野 達信 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J101 AA02 AA32 AA42 AA52 AA62 BA25 BA50 DA14 EA32 EA36 EA37 FA32 FA44

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂を射出成形する事により全体を
   円環状に造られ、それぞれの内側に転動体を１個ずつ転
   動自在に保持する為のポケットを、円周方向複数個所に
   設け、少なくともこれら各ポケットの開口部の少なくと
   も一部に面取りが施されている合成樹脂製保持器に於い
   て、この面取りは、上記各ポケットの開口部周縁に位置
   する凹曲面部又は円筒面部と、この凹曲面部又は円筒面
   部と連続し、更に、これら各ポケットの軸方向中間部に
   位置する中間凹曲面部と滑らかに連続する、上記各ポケ
   ットの径方向に関してこの凹曲面部又は円筒面部よりも
   内径側に存在する凸曲面部とから成る事を特徴とする合
   成樹脂製保持器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した合成樹脂製保持器を
   合成樹脂を射出成形する事により造る為の合成樹脂製保
   持器成形用金型であって、各ポケットを形成する部分の
   内面は、これら各ポケットの開口部周縁の凹曲面部又は
   円筒面部を形成する為の型側凸曲面部又は型側円筒面部
   と、これら各ポケットの軸方向中間部に位置する中間凹
   曲面部を形成する為の型側中間凸曲面部と、この中間凹
   曲面部と滑らかに連続し、更に上記凹曲面部又は円筒面
   部と連続する凸曲面部を形成する為の、上記各ポケット
   の径方向に関して上記型側凸曲面部又は型側円筒面部よ
   りも外径側に存在する型側凹曲面部とから成るものであ
   る合成樹脂製保持器成形用金型。