JP2002130295A - Manufacturing method of plastic holder for rolling- element bearing, and the rolling-element bearing equipped with the holder - Google Patents

Manufacturing method of plastic holder for rolling- element bearing, and the rolling-element bearing equipped with the holder

Info

Publication number
JP2002130295A
JP2002130295A JP2000318679A JP2000318679A JP2002130295A JP 2002130295 A JP2002130295 A JP 2002130295A JP 2000318679 A JP2000318679 A JP 2000318679A JP 2000318679 A JP2000318679 A JP 2000318679A JP 2002130295 A JP2002130295 A JP 2002130295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cage
resin
rolling
temperature
plastic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000318679A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiko Uchiyama
貴彦 内山
Magozo Hamamoto
孫三 浜本
Shigeaki Aihara
成明 相原
Toshihisa Ohata
俊久 大畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2000318679A priority Critical patent/JP2002130295A/en
Publication of JP2002130295A publication Critical patent/JP2002130295A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38Ball cages
    • F16C33/41Ball cages comb-shaped
    • F16C33/412Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages
    • F16C33/414Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock comb cages
    • F16C33/416Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock comb cages made from plastic, e.g. injection moulded comb cages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38Ball cages
    • F16C33/44Selection of substances

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a plastic holder for a rolling- element bearing that is inexpensive and is hardly deformed, even if it is used in a rolling-element bearing which operates at a high-speed revolution. SOLUTION: After forming resin into a shape of a holder, the holder is subjected to heat treatment at a temperature higher than the glass-transition temperature of the resin, and lower than the melting point.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高温・高速条件下
で使用される転がり軸受に好適に用いられる転がり軸受
用プラスチック保持器の製造方法に係り、特に、自動車
の電装機器やクリーナーモータ,工作機械の主軸等に使
用される転がり軸受に好適に用いられる転がり軸受用プ
ラスチック保持器の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a plastic cage for a rolling bearing suitably used for a rolling bearing used under high-temperature and high-speed conditions. The present invention relates to a method for manufacturing a plastic cage for a rolling bearing suitably used for a rolling bearing used for a main shaft of a machine or the like.

【0002】また、該製造方法により得られたプラスチ
ック保持器を備えた転がり軸受に関する。
[0002] The present invention also relates to a rolling bearing provided with a plastic retainer obtained by the manufacturing method.

【0003】[0003]

【従来の技術】一般に、転がり軸受に用いられる保持器
は、材質により金属保持器とプラスチック保持器とに分
類される。金属保持器にはプレス保持器,波形保持器,
もみぬき保持器等があり、プレス保持器や波形保持器は
金属の薄板をプレス加工することにより製造され、もみ
ぬき保持器は金属を切削加工することにより製造され
る。また、プラスチック保持器は、合成樹脂を射出成形
したり、予め適当な形状に成形した樹脂材料を切削加工
することにより製造される。そして、高速回転で使用さ
れる転がり軸受用の保持器としては、合成樹脂が元来有
する自己潤滑性及び軽量性から、プラスチック保持器が
多用されてきた。
2. Description of the Related Art In general, cages used for rolling bearings are classified into metal cages and plastic cages according to their materials. Press holder, waveform holder,
There is a hollow cage and the like, and a press cage and a waveform cage are manufactured by pressing a thin metal plate, and a hollow cage is manufactured by cutting a metal. The plastic retainer is manufactured by injection molding a synthetic resin or by cutting a resin material previously molded into an appropriate shape. As a cage for a rolling bearing used at a high speed rotation, a plastic cage has been frequently used because of the self-lubricating property and the lightness inherent to the synthetic resin.

【0004】高速回転で使用される転がり軸受として
は、主に深溝玉軸受とアンギュラ玉軸受とがあり、深溝
玉軸受には、図1及び図2に示すようなプラスチック製
の冠形保持器7がよく使用され、アンギュラ玉軸受に
は、図9に示すようなプラスチック製のアンギュラ玉軸
受用保持器がよく使用されている。ここで、図1及び図
2に示すようなプラスチック製の冠形保持器7につい
て、その構造等を説明する。
[0004] Rolling bearings used at high speeds include mainly deep groove ball bearings and angular ball bearings. The deep groove ball bearing includes a plastic crown retainer 7 as shown in Figs. , And a plastic angular ball bearing retainer as shown in FIG. 9 is often used for the angular ball bearing. Here, the structure and the like of the crown-shaped retainer 7 made of plastic as shown in FIGS. 1 and 2 will be described.

【0005】冠形保持器7は、合成樹脂を射出成形する
ことにより、一体に形成されている。そして、冠形保持
器7は、円環状の主部8と、この主部8の片面に設けら
れた複数のポケット9とを備えていて、各ポケット9
は、互いに間隔をあけ対向して配置された1対の弾性片
10,10から形成されている。各ポケット9を構成す
る1対の弾性片10,10の互いに対向する面は、一般
的には、同心の球状凹面をなしている。ただし、各面を
円筒面としたものもある。このような冠形保持器7は、
弾性片10,10の間隔を弾性的に押し広げつつ、1対
の弾性片10,10の間に後述する玉5を押し込むこと
により、各ポケット9内に玉5を転動自在に保持するこ
とができる。
The crown retainer 7 is formed integrally by injection molding a synthetic resin. The crown retainer 7 includes an annular main portion 8 and a plurality of pockets 9 provided on one surface of the main portion 8.
Is formed from a pair of elastic pieces 10 and 10 which are arranged facing each other at an interval. The mutually opposing surfaces of the pair of elastic pieces 10, 10 constituting each pocket 9 are generally concentric spherical concave surfaces. However, there is a case where each surface is a cylindrical surface. Such a crown-shaped cage 7 is
By pushing a ball 5 described later between the pair of elastic pieces 10 and 10 while elastically expanding the space between the elastic pieces 10 and 10, the ball 5 is rollably held in each pocket 9. Can be.

【0006】上記のような冠形保持器7を組み込んだ深
溝玉軸受を、図3に示す。この深溝玉軸受は、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、冠形保持器7により保持
された複数個の玉5を内輪軌道1と外輪軌道3との間に
転動自在に設けることにより構成されている。外輪4の
内周面の両端部には、それぞれ円輪状のシールド板6,
6の外周縁部が係止されていて、両シールド板6,6に
よって、玉5の設置部分に存在するグリースが外部に漏
洩したり、あるいは外部に浮遊する塵芥がこの設置部分
に侵入したりすることを防止している。
FIG. 3 shows a deep groove ball bearing incorporating the above-described crowned cage 7. In this deep groove ball bearing, an inner ring 2 having an inner raceway 1 on an outer peripheral surface and an outer race 4 having an outer raceway 3 on an inner peripheral surface are arranged concentrically, and a plurality of balls 5 held by a crown retainer 7 are provided. Is provided between the inner raceway 1 and the outer raceway 3 so as to roll freely. At both ends of the inner peripheral surface of the outer ring 4, a ring-shaped shield plate 6 is provided, respectively.
The outer peripheral edge portion of the ball 6 is locked, and the grease present at the installation portion of the ball 5 leaks to the outside, or dust floating outside enters the installation portion due to both shield plates 6 and 6. To prevent them from doing so.

【0007】このようなプラスチック保持器の材料とし
ては、従来は、ポリアミド(ナイロン),ポリアセター
ル,ポリブチレンテレフタレート,ポリフェニレンサル
ファイド(PPS),フッ素樹脂,ポリイミド等の、い
わゆるエンジニアリングプラスチックやフェノール樹脂
積層材が単体のままで、あるいは、ガラス繊維,炭素繊
維等の短繊維を配合して強化した複合材料の形態で使用
されてきた。
Conventionally, as a material of such a plastic retainer, a so-called engineering plastic or phenol resin laminated material such as polyamide (nylon), polyacetal, polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide (PPS), fluororesin, or polyimide has been used. It has been used alone or in the form of a composite material reinforced by blending short fibers such as glass fiber and carbon fiber.

【0008】これらの材料の中でも射出成形可能な熱可
塑性樹脂は、製造コストと性能のバランスが良好なこと
から、プラスチック保持器の材料として多用され、中程
度の環境条件下では卓越した性能が確認されている。
[0008] Among these materials, thermoplastic resin which can be injection-molded is often used as a material for plastic retainers because of a good balance between production cost and performance, and excellent performance has been confirmed under moderate environmental conditions. Have been.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
熱可塑性エンジニアリングプラスチックは、一般に使用
温度により弾性率や強度が極端に低下したり、クリープ
が増大したりするので、高速回転で使用される転がり軸
受に用いた場合は、保持器が変形して外輪の内周面に接
触したり、最悪の場合は脱落や破損を生じて、保持器と
しての機能を果たさなくなる恐れがある。
However, these thermoplastic engineering plastics generally have an extremely low elastic modulus and strength or an increased creep depending on the operating temperature, and therefore are not suitable for rolling bearings used at high speeds. When used, the cage may be deformed and come into contact with the inner peripheral surface of the outer ring, or in the worst case, it may fall off or be damaged, and may not function as a cage.

【0010】例えば、最近、オルタネータの回転支持部
分に組み込まれる玉軸受の場合には、高温且つ高速(1
30℃以上,DmN≧60万)で使用される場合が多
い。この様な使用条件下において、玉軸受内の保持器
は、内輪2の外周面と外輪4の内周面との間に存在する
グリースと共に高速で回転する。この様な高速回転時に
前記保持器には、遠心力に基づく径方向外方を向く力,
玉5の公転に基づく拘束力(回転方向の力),グリース
の撹伴抵抗等が組み合わされた複雑な力が加わることと
なる。そして、この様な複雑な力によって、前記保持器
は不規則な運動を繰り返し、衝撃を伴なう複雑な外部応
力を受ける。
[0010] For example, recently, in the case of a ball bearing incorporated in a rotation supporting portion of an alternator, a high temperature and high speed (1
(30 ° C. or higher, DmN ≧ 600,000) in many cases. Under such conditions of use, the cage in the ball bearing rotates at high speed together with the grease existing between the outer peripheral surface of the inner ring 2 and the inner peripheral surface of the outer ring 4. During such high-speed rotation, the cage has a radial outward force based on centrifugal force,
A complex force is applied that combines the restraining force (force in the rotating direction) based on the revolution of the ball 5 and the grease stir resistance. Then, due to such a complicated force, the retainer repeats an irregular movement and receives a complicated external stress accompanied by an impact.

【0011】ナイロン66,ナイロン46,PPS等を
ガラス繊維やカーボン繊維で補強した材料を射出成形し
た従来の合成樹脂製冠形保持器(特段の処理は施されて
いないもの)の場合には、上記の様な高温且つ高速回転
の使用条件下で長時間運転を継続すると、遠心力の作用
により弾性変形、あるいは塑性変形が生じる。その結
果、ポケット9の内面と玉5の転動面との間の隙間が大
きくなり、さらには、ポケット9の内面が、玉5の転動
面から受ける力も加わって摩耗する。そして、この隙間
が大きくなると、次の様な問題を生じる。
[0011] In the case of a conventional synthetic resin crown-shaped cage (not subjected to any special treatment) obtained by injection molding a material reinforced with nylon 66, nylon 46, PPS or the like with glass fiber or carbon fiber, If the operation is continued for a long time under the above-mentioned use conditions of high temperature and high speed rotation, elastic deformation or plastic deformation occurs due to the action of centrifugal force. As a result, the gap between the inner surface of the pocket 9 and the rolling surface of the ball 5 increases, and the inner surface of the pocket 9 wears due to the force received from the rolling surface of the ball 5. When the gap becomes large, the following problem occurs.

【0012】まず、第1に、転がり軸受の回転に伴って
保持器が細かく振動し、ポケット9の摩耗をさらに促進
するだけでなく、有害な振動や騒音を発生する。そし
て、第2に、玉5による保持器の拘束が解かれる結果、
この保持器が部分的に、あるいは全体的に変位して、保
持器の一部が相手面と擦れ合う。例えば、ポケット9を
構成する弾性片10,10が、遠心力に基づいて径方向
外方に変位し、弾性片10,10の先端部外周面と外輪
4の内周面とが擦れ合う(図3参照)。また、保持器全
体が軸方向に変位する結果、主部8の軸方向片面(弾性
片10が設けられている面とは反対側の面)とシールド
板6の内側面とが擦れ合う(図3参照)。この様に、保
持器の一部が相手面と擦れ合うと、摩擦熱により当該部
分の温度が上昇し、焼き付き等の故障の原因となる。
First, the cage vibrates finely with the rotation of the rolling bearing, which not only further promotes wear of the pocket 9 but also generates harmful vibration and noise. And, second, as a result of the restraint of the cage by the ball 5 being released,
The cage is partially or totally displaced, and a part of the cage rubs against the mating surface. For example, the elastic pieces 10, 10 constituting the pocket 9 are displaced radially outward due to centrifugal force, and the outer peripheral surfaces of the distal end portions of the elastic pieces 10, 10 and the inner peripheral surface of the outer ring 4 rub against each other (FIG. 3). reference). Further, as a result of the entire cage being displaced in the axial direction, one axial surface of the main portion 8 (the surface opposite to the surface on which the elastic piece 10 is provided) and the inner surface of the shield plate 6 rub against each other (FIG. 3). reference). As described above, when a part of the cage rubs against the mating surface, the temperature of the part increases due to frictional heat, which causes a failure such as image sticking.

【0013】近年、150℃を越えるような高温環境下
で使用される転がり軸受用のプラスチック保持器の材料
として、ポリエーテルスルホン(PES),ポリエーテ
ルイミド(PEI),ポリアミドイミド(PAI),熱
可塑性ポリイミド,ポリエーテルエーテルケトン(PE
EK),ポリエーテルニトリル(PEN)等の、いわゆ
るスーパーエンジニアリングプラスチックが提案されて
いる。
In recent years, polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), polyamidoimide (PAI), and polyethersulfone (PEI) have been used as materials for plastic cages for rolling bearings used in high-temperature environments exceeding 150 ° C. Plastic polyimide, polyetheretherketone (PE
So-called super-engineering plastics such as EK) and polyether nitrile (PEN) have been proposed.

【0014】しかしながら、これらの材料及びその加工
コストは、共に非常に高価であるという問題がある。ま
た、一般のエンジニアリングプラスチックよりは高温で
の剛性及び耐クリープ性が良好であるとはいえ、それ相
応の高温で使用されるため、十分な寸法安定性を有して
いるとは言えない。一方、このようなプラスチック保持
器の剛性及び耐クリープ性を向上させる試みが、従来か
ら種々なされてきた。以下に、その例を示す。
However, there is a problem that both of these materials and their processing costs are very expensive. Further, although it has better rigidity and creep resistance at high temperatures than general engineering plastics, it cannot be said that it has sufficient dimensional stability because it is used at a correspondingly high temperature. On the other hand, various attempts have been made to improve the rigidity and creep resistance of such a plastic cage. An example is shown below.

【0015】まず、第1に、射出成形時に金型を高温と
し、冷却時間を長くするという方法である。しかしなが
ら、金型の温度には限界があるうえ、成形サイクルが長
くなるため、製造コストが高騰し、しかも、このような
方法では、得られる効果は十分なものとは言えなかっ
た。第2に、実開平6−1848号公報に記載された合
成樹脂製冠形保持器がある(図10参照)。この保持器
7aは連結環11を有していて、この連結環11によっ
て、ポケット9を構成する各弾性片10,10の先端部
同士を連結している。この様な保持器7aは、高速回転
で使用した場合でも、遠心力により各弾性片10,10
の先端部が径方向外方に変位することが防止される。そ
の結果、高速回転時に各弾性片10,10の先端部外周
面と外輪の内周面とが擦れ合うことが防止される。
First, there is a method in which a mold is heated to a high temperature during injection molding and a cooling time is lengthened. However, there is a limit to the temperature of the mold, and the molding cycle becomes longer, so that the production cost rises. Further, the effect obtained by such a method cannot be said to be sufficient. Second, there is a synthetic resin crown retainer described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-1848 (see FIG. 10). The retainer 7a has a connecting ring 11, and the connecting ring 11 connects the distal ends of the elastic pieces 10, 10 constituting the pocket 9. Even when the retainer 7a is used at a high speed, the elastic pieces 10, 10 can be centrifugally applied.
Is prevented from being displaced radially outward. As a result, it is possible to prevent the outer peripheral surface of the distal end portion of each of the elastic pieces 10, 10 from rubbing against the inner peripheral surface of the outer ring during high-speed rotation.

【0016】また、第3に、実開平6−8821号公報
に記載された合成樹脂製冠形保持器がある(図11及び
図12参照)。この保持器7bは、隣り合うポケット
9,9の間の部分に凹部12を形成することにより軽量
化を図るとともに、金属製の補強板13を取り付けるこ
とにより各ポケット9,9の変形防止を図っている。そ
して、第4に、特開平8−145061号公報に記載さ
れた合成樹脂製冠形保持器がある(図13及び図14参
照)。この保持器7cは、主部8の軸方向他面(弾性片
10が設けられている面とは反対側の面)に設けた金属
板14により、主部8の剛性を向上させたものである。
この様な保持器7cは、高速回転で使用した場合でも、
各弾性片10,10の先端部が遠心力により径方向外方
に変位することが防止される。その結果、高速回転時に
各弾性片10,10の先端部外周面と外輪の内周面とが
擦れ合うことが防止される。
Thirdly, there is a synthetic resin crown retainer described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-8821 (see FIGS. 11 and 12). The retainer 7b has a concave portion 12 formed between adjacent pockets 9, 9 to reduce the weight, and a metal reinforcing plate 13 is attached to prevent deformation of each pocket 9, 9. ing. Fourth, there is a synthetic resin crown retainer described in JP-A-8-145061 (see FIGS. 13 and 14). The retainer 7c has a rigidity of the main portion 8 improved by a metal plate 14 provided on the other surface in the axial direction of the main portion 8 (the surface opposite to the surface on which the elastic pieces 10 are provided). is there.
Even if such a retainer 7c is used at high speed rotation,
The distal ends of the elastic pieces 10, 10 are prevented from being displaced radially outward due to centrifugal force. As a result, it is possible to prevent the outer peripheral surface of the distal end portion of each of the elastic pieces 10, 10 from rubbing against the inner peripheral surface of the outer ring during high-speed rotation.

【0017】しかしながら、上記の実開平6−1848
号公報,実開平6−8821号公報,特開平8−145
061号公報に記載の保持器は、保持器の変形を防ぐ効
果は優れているものの、何れも別部材を必要とするた
め、軸方向の寸法が大きくなりシール(シールド板)と
の干渉を生じる恐れがある。また、別部材を併用するた
め、コストが高騰することとなる。
However, the above-mentioned Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-1848.
JP, JP-A-6-8821, JP-A-8-145
The cage described in Japanese Patent No. 061 is excellent in the effect of preventing deformation of the cage, but each requires a separate member, so that the dimension in the axial direction becomes large and interference with the seal (shield plate) occurs. There is fear. In addition, since separate members are used together, the cost increases.

【0018】そこで、本発明は、上記のような従来技術
が有する問題点を解決し、高速回転で使用される転がり
軸受に用いても変形を来しにくく、該転がり軸受の耐久
性を十分発揮させることができる、安価な転がり軸受用
プラスチック保持器の製造方法を提供することを課題と
する。また、高速回転での耐久性に優れ且つ安価な転が
り軸受を提供することを課題とする。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and is less likely to be deformed even when used in a rolling bearing used at high speed rotation, so that the durability of the rolling bearing is sufficiently exhibited. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a low-cost plastic cage for rolling bearings, which can be performed. Another object of the present invention is to provide an inexpensive rolling bearing that has excellent durability at high speed rotation and is inexpensive.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発
明に係る請求項1記載の転がり軸受用プラスチック保持
器の製造方法は、樹脂を保持器の形状に成形した後に、
該樹脂のガラス転移温度以上且つ融点未満の温度で熱処
理を施すことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following arrangement. That is, the method for manufacturing a plastic cage for a rolling bearing according to claim 1 according to the present invention comprises, after molding the resin into the shape of the cage,
The heat treatment is performed at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature and lower than the melting point of the resin.

【0020】このような構成であれば、高温における十
分な剛性と耐クリープ性とを前記保持器に付与すること
ができるので、高速回転で使用される転がり軸受に用い
ても、前記保持器が変形を来す恐れが小さい。また、こ
のような方法によれば、別部材を用いる必要がないの
で、前記保持器を安価に製造することができる。また、
本発明に係る請求項2記載の転がり軸受は、請求項1記
載の転がり軸受用プラスチック保持器の製造方法により
製造したプラスチック保持器を備えたことを特徴とす
る。
With such a configuration, sufficient rigidity and creep resistance at high temperatures can be imparted to the cage, so that the cage can be used even in a rolling bearing used at high speed rotation. The risk of deformation is small. Further, according to such a method, since it is not necessary to use a separate member, the cage can be manufactured at low cost. Also,
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rolling bearing including a plastic cage manufactured by the method for manufacturing a plastic cage for a rolling bearing according to the first aspect.

【0021】このような構成であれば、保持器が高温に
おける十分な剛性と耐クリープ性とを有していて、過酷
な使用条件下でも変形しにくいので、該転がり軸受を高
速回転で使用することができる。また、前記保持器が安
価であるため、該転がり軸受も安価に製造することがで
きる。本発明の転がり軸受用プラスチック保持器の製造
方法により製造されたプラスチック保持器は、優れた耐
熱性,耐油性,耐薬品性,寸法安定性,靭性を示すと同
時に、高い機械的特性(強度,剛性,耐クリープ性)を
有しているため、高速回転で使用される転がり軸受に用
いても、前記保持器が変形を来す恐れが小さく、転がり
軸受の耐久性を低下させることがない。以下にその詳細
を述べる。
With such a configuration, since the cage has sufficient rigidity and creep resistance at high temperatures and is hardly deformed even under severe use conditions, the rolling bearing is used at high speed rotation. be able to. Further, since the cage is inexpensive, the rolling bearing can be manufactured at low cost. The plastic cage manufactured by the method for manufacturing a plastic cage for a rolling bearing according to the present invention exhibits excellent heat resistance, oil resistance, chemical resistance, dimensional stability, and toughness, as well as high mechanical properties (strength, Stiffness and creep resistance), the cage is less likely to be deformed even when used in a rolling bearing used at high speed rotation, and the durability of the rolling bearing does not decrease. The details are described below.

【0022】本発明において使用される樹脂は、特に限
定されるものではないが、熱可塑性樹脂が好ましく、特
に、ガラス転移温度が30℃以上で且つ融点が200℃
以上の結晶性の樹脂が好ましい。なぜならば、非晶性樹
脂は一般に高温剛性が高く耐熱性には優れるものの、耐
油耐薬品性が十分ではなく、環境ストレスクラックが発
生しやすいからである。
The resin used in the present invention is not particularly limited, but is preferably a thermoplastic resin, and particularly has a glass transition temperature of 30 ° C. or higher and a melting point of 200 ° C.
The above crystalline resins are preferred. This is because the amorphous resin generally has high-temperature rigidity and excellent heat resistance, but does not have sufficient resistance to oil and chemicals, and easily causes environmental stress cracks.

【0023】また、ガラス転移温度が30℃未満又は融
点が200℃未満の樹脂では、剛性及び耐クリープ性が
劣るため、十分な性能を発揮することができない。例え
ば、この様な条件を満足する樹脂としては、ポリアミド
(ナイロン6,ナイロン66,ナイロン46,ナイロン
6/10,ナイロン6/12,ナイロン66/6I,ナ
イロン66/6T,ナイロンMXD6,ナイロン9T,
あるいはこれらのうち2種以上の混合物),ポリブチレ
ンテレフタレート,ポリエチレンテレフタレート,ポリ
フェニレンサルファイド(PPS),ポリアミドイミド
(PAI),熱可塑性ポリイミド,ポリエーテルエーテ
ルケトン(PEEK),ポリエーテルニトリル(PE
N)等を例示できる。
On the other hand, a resin having a glass transition temperature of less than 30 ° C. or a melting point of less than 200 ° C. is inferior in rigidity and creep resistance, and cannot exhibit sufficient performance. For example, resins satisfying such conditions include polyamides (nylon 6, nylon 66, nylon 46, nylon 6/10, nylon 6/12, nylon 66 / 6I, nylon 66 / 6T, nylon MXD6, nylon 9T,
Or a mixture of two or more of these), polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide (PPS), polyamide imide (PAI), thermoplastic polyimide, polyether ether ketone (PEEK), polyether nitrile (PE
N) and the like.

【0024】このような樹脂には、目的に応じて、10
〜50wt%の繊維状充填材を添加しても差し支えな
い。繊維状充填材は、保持器の剛性を向上させるととも
に、寸法精度を向上させる効果があるので、必要に応じ
て適宜添加される。繊維状充填材の種類は特に限定され
るものではないが、ガラス繊維,炭素繊維,金属繊維,
アラミド繊維,芳香族ポリイミド繊維,液晶ポリエステ
ル繊維,炭化ケイ素繊維,アルミナ繊維,ボロン繊維,
アスベスト,炭化ケイ素ウィスカー,窒化ケイ素ウィス
カー,アルミナウィスカー,窒化アルミニウムウィスカ
ー,ウォラストナイト,チタン酸カリウムウィスカー,
ホウ酸アルミニウムウィスカー,酸化亜鉛ウイスカー,
酸化マグネシウムウィスカー,ムライトウィスカー,炭
酸カルシウムウィスカー,グラファイトウィスカー,マ
グネシウムオキシサルフェートウィスカー等を例示でき
る。これらの繊維状充填材の中でもガラス繊維,炭素繊
維は、補強性が良好で好ましい。
Depending on the purpose, such resins may contain 10
Up to 50 wt% of fibrous filler may be added. Since the fibrous filler has the effect of improving the rigidity of the cage and improving the dimensional accuracy, it is appropriately added as necessary. Although the type of the fibrous filler is not particularly limited, glass fiber, carbon fiber, metal fiber,
Aramid fiber, aromatic polyimide fiber, liquid crystal polyester fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, boron fiber,
Asbestos, silicon carbide whiskers, silicon nitride whiskers, alumina whiskers, aluminum nitride whiskers, wollastonite, potassium titanate whiskers,
Aluminum borate whisker, zinc oxide whisker,
Examples include magnesium oxide whiskers, mullite whiskers, calcium carbonate whiskers, graphite whiskers, and magnesium oxysulfate whiskers. Among these fibrous fillers, glass fibers and carbon fibers are preferable because of their good reinforcing properties.

【0025】繊維状充填材の形態としては、アスペクト
比が3以上が好適である。なぜなら、3未満では繊維状
充填材の補強効果が十分に発揮されず、保持器が脆弱な
ものとなってしまうからである。また、繊維径は特に限
定されるものではないが、平均繊維径が0.2〜30μ
mのものが好ましく、より好ましくは、3〜20μmの
ものである。なぜなら、平均繊維径が0.2μm未満の
小径のものでは、母材である樹脂と混合した際に繊維の
凝集が起こり、繊維の分散が不均一になる恐れがあり、
平均繊維径が30μmを超える大径のものでは、保持器
表面の平滑性が阻害される恐れがあるだけでなく、摺接
した相手面を傷つける恐れがあるからである。平均繊維
径が3〜20μmであれば、このような傾向が全くない
好ましい保持器が得られる。
The form of the fibrous filler preferably has an aspect ratio of 3 or more. This is because if it is less than 3, the reinforcing effect of the fibrous filler is not sufficiently exhibited, and the cage becomes fragile. Further, the fiber diameter is not particularly limited, the average fiber diameter is 0.2 ~ 30μ
m, more preferably 3 to 20 μm. Because, when the average fiber diameter is smaller than 0.2 μm, the fibers may aggregate when mixed with the resin as the base material, and the dispersion of the fibers may be non-uniform.
If the average fiber diameter is larger than 30 μm, the smoothness of the cage surface may be impaired, and the mating surface that has slid may be damaged. When the average fiber diameter is 3 to 20 μm, a preferable cage free of such a tendency can be obtained.

【0026】上記繊維状充填材の全樹脂組成物中の配合
割合は、10〜50wt%とすることが好ましい。なぜ
なら、50wt%を超えて配合すると、樹脂組成物の溶
融流動性が著しく低下して成形性が悪くなるばかりでな
く、さらなる機械的特性や寸法安定性の向上が期待でき
ず、逆に材料の変形能が極めて小さくなるからである。
そのため、保持器の成形時や転がり軸受の組み立て時
に、保持器が破損する恐れがある。逆に、繊維状充填材
の添加量が10wt%未満の場合には、機械的特性の補
強効果が小さく、また、耐熱性も不足する。このような
性能をより良好なものとするためには、前記配合割合は
20〜45wt%とすることがより好ましい。
The proportion of the fibrous filler in the total resin composition is preferably 10 to 50 wt%. If the content exceeds 50% by weight, not only does the melt flowability of the resin composition significantly decrease and moldability deteriorates, but further improvement in mechanical properties and dimensional stability cannot be expected. This is because the deformability becomes extremely small.
Therefore, the cage may be damaged when the cage is formed or when the rolling bearing is assembled. Conversely, if the amount of the fibrous filler is less than 10 wt%, the effect of reinforcing the mechanical properties is small, and the heat resistance is also insufficient. In order to improve such performance, it is more preferable that the blending ratio is 20 to 45 wt%.

【0027】このような樹脂組成物における樹脂と繊維
状充填材との親和性を向上させ、繊維状充填材と樹脂と
の密着性及び繊維状充填材の分散性を向上させるため
に、繊維状充填材をシラン系カップリング剤,チタネー
ト系カップリング剤等のカップリング剤や、その他目的
に応じた表面処理剤等で処理してもよい。なお、本発明
の目的を損わない範囲内で、前記樹脂又は前記樹脂組成
物に各種添加剤を配合してもよい。例えば、黒鉛,六方
晶窒化ホウ素,フッ素雲母,四フッ化エチレン樹脂粉
末,二硫化タングステン,二硫化モリブデン等の固体潤
滑剤、クレー,タルク,炭酸カルシウム,炭酸亜鉛,シ
リカ,アルミナ,酸化マグネシウム,ケイ酸カルシウ
ム,アスベスト,アルミン酸ナトリウム,アルミン酸カ
ルシウム,アルミノ珪酸ナトリウム,珪酸マグネシウ
ム,水酸化アルミニウム,水酸化カルシウム,硫酸バリ
ウム,カリウム明バン,ナトリウム明バン,鉄明バン,
ガラスバルーン,カーボンブラック,酸化亜鉛,三酸化
アンチモン,ほう酸,ほう砂,ほう酸亜鉛,ゼオライ
ト,ハイドロタルサイト等の無機粉末、有機粉末、潤滑
油、可塑剤、ゴム、樹脂、酸化防止剤、熱安定剤、紫外
線吸収剤、光保護剤、難燃剤、帯電防止剤、離型剤、流
動性改良剤、熱伝導性改良剤、非粘着性付与剤、結晶化
促進剤、増核剤、顔料、染料等を例示することができ
る。
In order to improve the affinity between the resin and the fibrous filler in such a resin composition, to improve the adhesion between the fibrous filler and the resin, and to improve the dispersibility of the fibrous filler, a fibrous filler is used. The filler may be treated with a coupling agent such as a silane-based coupling agent or a titanate-based coupling agent, or a surface treatment agent for other purposes. Various additives may be added to the resin or the resin composition as long as the object of the present invention is not impaired. For example, solid lubricants such as graphite, hexagonal boron nitride, fluoromica, ethylene tetrafluoride resin powder, tungsten disulfide, molybdenum disulfide, etc., clay, talc, calcium carbonate, zinc carbonate, silica, alumina, magnesium oxide, silica Calcium silicate, asbestos, sodium aluminate, calcium aluminate, sodium aluminosilicate, magnesium silicate, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, barium sulfate, potassium bright bang, sodium bright bun, iron bright bun,
Inorganic powders such as glass balloon, carbon black, zinc oxide, antimony trioxide, boric acid, borax, zinc borate, zeolite, hydrotalcite, organic powder, lubricating oil, plasticizer, rubber, resin, antioxidant, heat stable Agents, UV absorbers, light protectants, flame retardants, antistatic agents, release agents, flow improvers, thermal conductivity improvers, non-tackifiers, crystallization accelerators, nucleating agents, pigments, dyes And the like.

【0028】これらの添加剤,繊維状充填材などの各種
添加材と樹脂との混合方法は、特に限定されるものでは
なく、慣用の方法が問題なく使用できる。例えば、各々
別々に溶融混練することが可能であるし、また、予めこ
れらの材料をヘンシェルミキサー,タンブラー,リボン
ミキサー,ボールミル等の混合機で予備混合した後に、
溶融混合機へ供給することもできる。溶融混合機として
は単軸又は二軸押出機,混練ロール,加圧ニーダー,バ
ンバリーミキサー,ブラベンダープラストグラフ等の公
知の溶融混練装置が使用できる。溶融混練する際の温度
は特に限定されるものではないが、マトリックス樹脂の
溶融が十分進行し、且つ劣化しない程度の温度範囲内で
適宜選択する。
The method of mixing these additives and various additives such as fibrous fillers with the resin is not particularly limited, and a conventional method can be used without any problem. For example, it is possible to melt-knead each separately, and after preliminarily mixing these materials with a mixer such as a Henschel mixer, a tumbler, a ribbon mixer, and a ball mill,
It can also be supplied to a melt mixer. As the melt mixer, a known melt kneader such as a single-screw or twin-screw extruder, a kneading roll, a pressure kneader, a Banbury mixer, and a Brabender plastograph can be used. The temperature at the time of melt-kneading is not particularly limited, but is appropriately selected within a temperature range where melting of the matrix resin sufficiently proceeds and does not deteriorate.

【0029】本発明の転がり軸受用プラスチック保持器
の成形方法は特に限定されるものではない。例えば、射
出成形、圧縮成形、トランスファー成形等の通常の方法
で成形することができる。この中でも射出成形法は、生
産性に優れ、安価な保持器を製造できるため好ましい。
本発明の転がり軸受用プラスチック保持器の熱処理の温
度は、樹脂のガラス転移温度以上且つ融点未満であれば
よいが、より好ましくは、樹脂のガラス転移温度より3
0℃高い温度以上且つ樹脂又は樹脂組成物の荷重たわみ
温度以下(ASTM D648に基づく)である。なぜ
ならば、樹脂のガラス転移温度未満では熱処理による効
果が得にくく、逆に融点以上に加熱すると、保持器の形
状を保持することが困難となるからである。樹脂のガラ
ス転移温度より30℃高い温度以上且つ樹脂又は樹脂組
成物の荷重たわみ温度以下であれば、そのような心配は
全くない。
The method of molding the plastic cage for a rolling bearing of the present invention is not particularly limited. For example, it can be molded by a usual method such as injection molding, compression molding, transfer molding and the like. Among these, the injection molding method is preferable because it is excellent in productivity and an inexpensive cage can be manufactured.
The temperature of the heat treatment of the plastic cage for a rolling bearing of the present invention may be not less than the glass transition temperature of the resin and less than the melting point, and is more preferably 3 degrees below the glass transition temperature of the resin.
Not less than 0 ° C. higher temperature and not more than the deflection temperature under load of the resin or the resin composition (based on ASTM D648). This is because if the temperature is lower than the glass transition temperature of the resin, it is difficult to obtain the effect of the heat treatment, and if the temperature is higher than the melting point, it becomes difficult to maintain the shape of the cage. If the temperature is at least 30 ° C. higher than the glass transition temperature of the resin and is not more than the deflection temperature under load of the resin or the resin composition, there is no such concern at all.

【0030】前記熱処理を施す時間は特に限定されるも
のではないが、1時間以上且つ50時間以下が好まし
い。1時間未満の場合は、保持器の温度が均一に設定温
度まで達し難く、熱処理による十分な効果が発揮できな
い恐れがある。逆に、50時間以上加熱しても、さらな
る性能の向上が望めないだけでなく、コストの上昇を招
く。
The time for the heat treatment is not particularly limited, but is preferably 1 hour or more and 50 hours or less. If the time is less than 1 hour, the temperature of the retainer is hard to reach the set temperature uniformly, and there is a possibility that a sufficient effect by the heat treatment cannot be exerted. Conversely, even if heating is performed for 50 hours or more, further improvement in performance cannot be expected, and the cost will increase.

【0031】前記熱処理の雰囲気は、樹脂の酸化劣化を
防止するため、真空中,不活性ガス中,オイル中の何れ
かで行うことが好ましい。なお、本発明の転がり軸受用
プラスチック保持器の種類は、特に限定されるものでは
なく、例えば、冠形保持器、かご形保持器、つの形保持
器、波形保持器等があげられる。
The atmosphere of the heat treatment is preferably performed in vacuum, in an inert gas, or in oil to prevent the resin from being oxidized and degraded. In addition, the kind of the plastic cage for rolling bearings of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a crown cage, a cage cage, a single cage, a waveform cage, and the like.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】本発明に係る転がり軸受用プラス
チック保持器の製造方法及び該保持器を備えた転がり軸
受の実施の形態を、図面及び表を参照しながら詳細に説
明する。まず、実施例及び比較例に使用した保持器の原
材料(樹脂,繊維状充填材等)を一括して示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a method for manufacturing a plastic cage for a rolling bearing and a rolling bearing provided with the cage according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings and tables. First, the raw materials (resin, fibrous filler, and the like) of the cage used in the examples and the comparative examples are collectively shown.

【0033】(1)ポリフェニレンサルファイド樹脂:
呉羽化学工業社製、フォートロンKPS W−214 (2)ナイロン66樹脂:宇部興産社製、宇部ナイロン
2120U (3)ナイロン46樹脂:DSM社製、スタニール T
W300 (4)ガラス繊維:富士ファイバーガラス社製、FES
S−015−0413,繊維径10μm,平均繊維長
0.5mm (5)カーボン繊維:東邦レーヨン社製、HTA−C6
−S,繊維径7μm,平均繊維長6mm これらの原材料を表1に示す割合に配合した樹脂組成物
を用いて、単列深溝玉軸受用保持器を製造し、各種試験
を実施した。
(1) Polyphenylene sulfide resin:
Kureha Chemical Industry Co., Ltd., Fortron KPS W-214 (2) Nylon 66 resin: Ube Industries, Ube Nylon 2120U (3) Nylon 46 resin: DSM, Stanyl T
W300 (4) Glass fiber: FES, manufactured by Fuji Fiber Glass Co., Ltd.
S-015-0413, fiber diameter 10 μm, average fiber length 0.5 mm (5) Carbon fiber: HTA-C6 manufactured by Toho Rayon Co., Ltd.
-S, fiber diameter 7 μm, average fiber length 6 mm Using a resin composition in which these raw materials were blended in the proportions shown in Table 1, a cage for a single-row deep groove ball bearing was manufactured, and various tests were performed.

【0034】樹脂組成物は、池貝社製二軸押出機(PC
M−30)を用いて押出して造粒(ペレット化)した。
なお、繊維状充填材は、該繊維状充填材の折損を防ぐた
めに定量サイドフィーダーにより添加した。得られたペ
レットを乾燥し、日精樹脂工業社製インラインスクリュ
ー式射出成形機(NS40−5A)により射出成形し
て、所望の保持器形状(外径×内径×幅が47mm×1
7mm×14mmのラジアル玉軸受用保持器)とした。
なお、保持器の形状は、図1及び図2に示すような冠形
保持器とした。その構造は前述の従来例と同様であるの
で、説明は省略する。
The resin composition was prepared using a twin screw extruder (PC
M-30) to extrude and granulate (pelletize).
The fibrous filler was added by a quantitative side feeder in order to prevent breakage of the fibrous filler. The obtained pellets are dried, injection-molded by an in-line screw injection molding machine (NS40-5A) manufactured by Nissei Plastics Industry Co., Ltd., and a desired cage shape (outer diameter × inner diameter × width is 47 mm × 1).
7 mm x 14 mm cage for radial ball bearings).
In addition, the shape of the cage was a crown-shaped cage as shown in FIGS. 1 and 2. Since the structure is the same as that of the above-described conventional example, the description is omitted.

【0035】このようにして得た保持器に、表1に示す
ような条件で熱処理を施した。各種材料の配合割合(w
t%)と熱処理条件を表1に示す。
The cage thus obtained was subjected to a heat treatment under the conditions shown in Table 1. Mixing ratio of various materials (w
Table 1 shows the heat treatment conditions.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】まず、保持器の変形防止効果を確認するた
めに行なった実験について説明する。実験には、熱処理
を施したプラスチック保持器(実施例)と熱処理を施し
ていないプラスチック保持器(比較例)とを用い、これ
らの保持器を、外径×内径×幅が47mm×17mm×
14mmのラジアル玉軸受(図3参照。構造は前述の従
来例と同様であるので、説明は省略する。)に組み込
み、グリース潤滑下で回転させることにより耐久試験を
行なった。以下に、その条件を示す。
First, an experiment performed to confirm the effect of preventing the deformation of the cage will be described. In the experiment, a plastic retainer subjected to heat treatment (Example) and a plastic retainer not subjected to heat treatment (Comparative Example) were used, and these retainers were separated by an outer diameter × an inner diameter × a width of 47 mm × 17 mm ×
A 14 mm radial ball bearing (see FIG. 3; the structure is the same as the above-described conventional example, so the description is omitted), and a durability test was performed by rotating the bearing under grease lubrication. The conditions are shown below.

【0038】ラジアル荷重:98N 試験温度 :140℃又は180℃ 回転数 :20000rpm(64万DmN) 回転時間 :100時間(連続運転) そして、これらプラスチック保持器について、上記の高
温耐久試験の前後における弾性片10,10の先端部の
変形量を測定した。このことについて図4の(A),
(B)を参照しながら説明する。隣り合うポケット9,
9を構成する弾性片10,10の先端部外周縁の点α,
α同士を結ぶ直線aと、この直線aと平行で主部8の外
周面に接する直線bとの距離xを求め、この距離xによ
り、弾性片10,10の先端部の変形量を評価した。な
お、直線aが直線bよりも径方向内側(図4の(A)の
上側)に存在すれば、距離xの値をマイナス(−)と
し、上記直線aが直線bよりも径方向外側(図4の
(A)の下側)に存在すれば距離xの値をプラス(+)
とした。この様にして行なった測定結果を表1に示す。
Radial load: 98N Test temperature: 140 ° C. or 180 ° C. Rotation speed: 20000 rpm (640,000 DmN) Rotation time: 100 hours (continuous operation) Then, the elasticity of these plastic retainers before and after the high-temperature durability test described above. The amounts of deformation of the tips of the pieces 10 and 10 were measured. Regarding this, FIG.
This will be described with reference to FIG. Adjacent pockets 9,
9, a point α on the outer peripheral edge of the tip of the elastic pieces 10
The distance x between a straight line a connecting α and a straight line b parallel to the straight line a and in contact with the outer peripheral surface of the main part 8 was determined, and the deformation amount of the distal end portions of the elastic pieces 10, 10 was evaluated based on the distance x. . If the straight line a is located radially inward of the straight line b (upper side of FIG. 4A), the value of the distance x is set to minus (-), and the straight line a is located radially outward of the straight line b. If it exists on the lower side of FIG. 4A), the value of the distance x is added (+).
And Table 1 shows the results of the measurements performed in this manner.

【0039】表1から明らかなように、熱処理を施した
実施例1〜5の保持器は、高温下で高速回転させた場合
でも、ポケット9を構成する弾性片10の変形が起きな
いか、起こっても極く小さかった(表中の初期寸法と試
験後寸法との差がないか又は極小さい)。したがって、
弾性片10,10の先端部外周面と外輪4の内周面とが
擦れ合うことがない(図3参照)。しかし、熱処理を施
していない比較例1〜4の保持器は、いずれも弾性片1
0の変形量が大きかった。
As is clear from Table 1, the cages of Examples 1 to 5 subjected to the heat treatment showed that the elastic pieces 10 constituting the pockets 9 were not deformed even when they were rotated at a high temperature and at a high speed. Even if it happened, it was extremely small (no difference between the initial dimensions in the table and the dimensions after the test or extremely small). Therefore,
The outer peripheral surfaces of the distal ends of the elastic pieces 10 and 10 and the inner peripheral surface of the outer ring 4 do not rub against each other (see FIG. 3). However, the cages of Comparative Examples 1 to 4 which were not subjected to the heat treatment were all elastic pieces 1
The deformation amount of 0 was large.

【0040】次に、熱処理時の雰囲気の違いによるプラ
スチック保持器の強度を確認するために、ナイロン46
樹脂にガラス繊維を30重量%の割合で配合した樹脂組
成物を用いて保持器を製造し、真空中,窒素中,シリコ
ンオイル中,大気中で230℃、20時間の熱処理を施
した後に、円環引張り試験を実施した。また、参考値と
して熱処理を施していない保持器の円環引張り試験も実
施した。
Next, in order to confirm the strength of the plastic cage due to the difference in atmosphere during the heat treatment, nylon 46 was used.
A cage is manufactured using a resin composition in which glass fiber is mixed with a resin at a ratio of 30% by weight, and subjected to a heat treatment at 230 ° C. for 20 hours in vacuum, in nitrogen, in silicon oil, and in the atmosphere. An annular tensile test was performed. Further, as a reference value, an annular tensile test of the cage not subjected to the heat treatment was also performed.

【0041】試験用の保持器は、実施例1〜5,比較例
1〜4と同様の方法で製造し、型番及び形状も外径×内
径×幅が47mm×17mm×14mmのラジアル玉軸
受用冠形保持器とした。円環引張り試験の方法を、図5
を参照しながら説明する。保持器7のゲート部7Gとウ
エルド部7Wとを結ぶ直線が水平となるように、保持器
7を円環引張り試験治具Jに取り付け、島津製作所製の
引張り試験機T(オートグラフAG−10KNG)を用
いて、10mm/minの引張り速度で図5の上下方向
に引っ張り、円環引張り試験を実施した。試験結果を表
2に示す。
Test cages were manufactured in the same manner as in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, and were also used for radial ball bearings having an outer diameter × inner diameter × width of 47 mm × 17 mm × 14 mm. It was a crown cage. The method of the ring tension test is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. The cage 7 is mounted on an annular tensile test jig J such that a straight line connecting the gate 7G and the weld 7W of the cage 7 is horizontal, and a tensile tester T (Autograph AG-10KNG, manufactured by Shimadzu Corporation) is attached. ) Was pulled in the vertical direction in FIG. 5 at a pulling speed of 10 mm / min, and an annular tensile test was performed. Table 2 shows the test results.

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】表2から明らかなように、真空中,窒素
中,シリコンオイル中で熱処理を施した実施例6〜8の
保持器は、熱処理を施していない保持器である参考値と
比較して何れも強度の低下がほとんどなかった。したが
って、転がり軸受の回転時に保持器に過大な力が作用し
たとしても、保持器が破損しにくい。しかし、大気中で
熱処理を施した比較例5の保持器は、酸化劣化が生じた
ために強度が大きく低下した。
As is clear from Table 2, the cages of Examples 6 to 8 which were subjected to the heat treatment in vacuum, in nitrogen, and in silicone oil were compared with the reference values which were the cages without heat treatment. In each case, there was almost no decrease in strength. Therefore, even if an excessive force acts on the cage during rotation of the rolling bearing, the cage is not easily damaged. However, the strength of the cage of Comparative Example 5, which was subjected to the heat treatment in the atmosphere, was significantly reduced due to oxidation deterioration.

【0044】次に、熱処理温度による保持器の高温高速
耐久性を確認するために、PPS樹脂にガラス繊維を3
0重量%の割合で配合した樹脂組成物を保持器形状に成
形し、窒素中で各種温度で20時間熱処理を施して保持
器を製造した。試験に供したPPS樹脂のガラス転移温
度は85℃、融点は283℃で、樹脂組成物の荷重たわ
み温度は260℃であった。
Next, in order to confirm the high-temperature and high-speed durability of the cage by the heat treatment temperature, a glass fiber was added to the PPS resin.
The resin composition blended at a ratio of 0% by weight was molded into a cage shape, and heat-treated at various temperatures in nitrogen for 20 hours to produce a cage. The glass transition temperature of the PPS resin subjected to the test was 85 ° C., the melting point was 283 ° C., and the deflection temperature under load of the resin composition was 260 ° C.

【0045】試験用の保持器は、実施例1〜8,比較例
1〜5と同様の方法で製造し、型番及び形状も外径×内
径×幅が47mm×17mm×14mmのラジアル玉軸
受用冠形保持器とした。高温高速耐久性試験の方法は、
温度を200℃、10時間の連続運転とした以外は、実
施例1〜5,比較例1〜4と同様の方法とした。この様
にして行なった実験結果を図6のグラフに示した。な
お、いずれの保持器も、初期寸法は−0.7mmであ
る。
The cage for the test was manufactured in the same manner as in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5, and was used for a radial ball bearing having an outer diameter × inner diameter × width of 47 mm × 17 mm × 14 mm. It was a crown cage. The method of the high temperature high speed durability test is as follows.
The same method as in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 was used except that the temperature was changed to a continuous operation of 200 ° C. for 10 hours. The results of the experiment performed in this manner are shown in the graph of FIG. Note that the initial dimensions of all the cages are -0.7 mm.

【0046】図6から明らかなように、樹脂のガラス転
移温度以上且つ樹脂組成物の荷重たわみ温度未満の温度
で熱処理を施した保持器は、高温下で高速回転させた場
合でも、ポケット9を構成する弾性片10の変形が起き
ないか、起こっても極く小さかった。特に、ガラス転移
温度より約30℃高い温度以上で熱処理を施した保持器
は、変形量が小さかった。したがって、弾性片10,1
0の先端部外周面と外輪4(図3参照)の内周面とが擦
れ合うことがない。なお、樹脂組成物の荷重たわみ温度
を超えて熱処理を施した保持器は、保持器全体において
変形を来したため、転がり軸受に組込むことができなか
った。
As apparent from FIG. 6, the cage subjected to the heat treatment at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the resin and lower than the deflection temperature under load of the resin composition has the pocket 9 even when rotated at a high speed at a high temperature. The deformation of the constituent elastic pieces 10 did not occur, or was very small. In particular, the cage subjected to the heat treatment at a temperature higher by about 30 ° C. than the glass transition temperature had a small amount of deformation. Therefore, the elastic pieces 10, 1
0 does not rub against the outer peripheral surface of the outer ring 4 (see FIG. 3). The cage subjected to the heat treatment at a temperature exceeding the deflection temperature under load of the resin composition could not be incorporated into the rolling bearing because the entire cage was deformed.

【0047】次に、樹脂組成物中の繊維状充填材の添加
量による保持器の高温高速耐久性を確認するために、ナ
イロン66樹脂にガラス繊維を各種割合で配合した樹脂
組成物を保持器形状に成形し、真空中、200℃で10
時間熱処理を施して保持器を製造した。試験用の保持器
は、実施例1〜8,比較例1〜5と同様の方法で製造
し、型番及び形状も外径×内径×幅が47mm×17m
m×14mmのラジアル玉軸受用冠形保持器とした。高
温高速耐久性試験の方法は、温度を140℃とし220
00rpm(70.4万DmN)で10時間の連続運転
とした以外は、実施例1〜5,比較例1〜4と同様の方
法とした。この様にして行なった実験結果を図7のグラ
フに示した。なお、いずれの保持器も、初期寸法は−
0.7mmである。
Next, in order to confirm the high-temperature and high-speed durability of the cage based on the amount of the fibrous filler in the resin composition, a resin composition in which glass fibers were mixed with nylon 66 resin in various ratios was used. Formed into a shape and vacuumed at 200 ° C for 10
A heat treatment was performed for a time to manufacture a cage. Test cages were manufactured in the same manner as in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5, and the model number and shape were also outer diameter × inner diameter × width of 47 mm × 17 m.
A crown type cage for radial ball bearings of mx 14 mm was used. The method of the high-temperature high-speed durability test is as follows.
The same method as in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 was performed except that the continuous operation was performed at 00 rpm (704,000 DmN) for 10 hours. The results of the experiment performed in this manner are shown in the graph of FIG. The initial size of each cage is-
0.7 mm.

【0048】図7から明らかなように、ガラス繊維を1
0wt%以上添加した樹脂組成物からなり、所定の熱処
理を施した保持器は、高温下で高速回転させた場合で
も、ポケット9を構成する弾性片10の変形が起きない
か、起こっても極く小さかった。したがって、弾性片1
0の先端部外周面と外輪4の内周面とが擦れ合うことが
ない。
As is clear from FIG.
The cage made of the resin composition added with 0 wt% or more and subjected to a predetermined heat treatment does not cause deformation of the elastic piece 10 constituting the pocket 9 even if it is rotated at a high temperature and at a high speed. It was small. Therefore, the elastic piece 1
0 and the inner peripheral surface of the outer race 4 do not rub against each other.

【0049】次に、プラスチック保持器の熱処理時間に
よる保持器の高温高速耐久性を確認するために、ナイロ
ン46樹脂にカーボン繊維を25重量%の割合で配合し
た樹脂組成物を保持器形状に成形し、真空中、240℃
で各時間熱処理を施して保持器を製造した。試験用の保
持器は、実施例1〜8,比較例1〜5と同様の方法で製
造し、型番及び形状も外径×内径×幅が47mm×17
mm×14mmのラジアル玉軸受用冠形保持器とした。
高温高速耐久性試験の方法は、温度を200℃とし20
000rpm(64万DmN)で10時間の連続運転と
した以外は、実施例1〜5,比較例1〜4と同様の方法
とした。この様にして行なった実験結果を図8のグラフ
に示した。なお、いずれの保持器も、初期寸法は−0.
7mmである。
Next, in order to confirm the high-temperature and high-speed durability of the cage by the heat treatment time of the plastic cage, a resin composition in which carbon fiber was blended with nylon 46 resin at a ratio of 25% by weight was formed into a cage shape. And 240 ° C in vacuum
The heat treatment was performed for each hour to produce a cage. The cage for the test was manufactured in the same manner as in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5, and the model number and the shape were also outer diameter × inner diameter × width of 47 mm × 17.
A crown cage for radial ball bearings of mm × 14 mm was used.
The method of the high-temperature high-speed durability test is as follows.
The same method as in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 was used except that the continuous operation was performed at 000 rpm (640,000 DmN) for 10 hours. The results of the experiment performed in this manner are shown in the graph of FIG. Note that the initial size of each of the retainers is -0.0.
7 mm.

【0050】図8から明らかなように、熱処理時間を1
時間以上とした保持器は、高温下で高速回転させた場合
でも、ポケット9を構成する弾性片10の変形が起きな
いか、起こっても極く小さかった。したがって、弾性片
10の先端部外周面と外輪4の内周面とが擦れ合うこと
がない。このように本実施形態の転がり軸受用プラスチ
ック保持器は、転がり軸受を高温下で高速回転させた場
合でも変形がほとんどないので、保持器の一部が外輪の
内周面と擦れ合うことがなく、長期間にわたって安定し
た軸受性能を維持できる。言い換えれば、厳しい条件下
でも焼き付き等の故障を発生しにくく、該保持器を組み
込んだ転がり軸受、さらにはこの転がり軸受を組み込ん
だ各種機械装置の耐久性,信頼性の向上を図ることがで
きる。
As is apparent from FIG. 8, the heat treatment time is set to 1
In the cage for which the time was longer than that, even when the cage was rotated at a high speed under a high temperature, the deformation of the elastic piece 10 constituting the pocket 9 did not occur or was very small. Therefore, the outer peripheral surface of the distal end portion of the elastic piece 10 does not rub against the inner peripheral surface of the outer ring 4. As described above, the plastic cage for the rolling bearing of the present embodiment has almost no deformation even when the rolling bearing is rotated at a high temperature at a high speed, so that a part of the cage does not rub against the inner peripheral surface of the outer ring, Stable bearing performance can be maintained over a long period. In other words, failure such as seizure hardly occurs even under severe conditions, and it is possible to improve the durability and reliability of the rolling bearing incorporating the retainer and various mechanical devices incorporating the rolling bearing.

【0051】なお、本実施形態は本発明の一例を示した
ものであって、本発明は本実施形態に限定されるもので
はない。例えば、樹脂,繊維,及び保持器の種類等は、
いずれも前記のものに限定されるものではなく、例え
ば、課題を解決するための手段の項において例示したも
のであってもよい。また、転がり軸受としては深溝玉軸
受を例示して説明したが、本発明は、他の種類の様々な
転がり軸受に対して適用することができる。例えば、円
筒ころ軸受,円すいころ軸受,自動調心ころ軸受,アン
ギュラ玉軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト
玉軸受,スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受
であまた、転がり軸受の内輪,外輪,転動体の材質は特
に例示しなかったが、鋼製でもセラミックス製でもよ
い。
The present embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to the present embodiment. For example, the type of resin, fiber, and cage
Neither is limited to the above-described ones, and may be, for example, those exemplified in the section of means for solving the problems. In addition, although the deep groove ball bearing has been described as an example of the rolling bearing, the present invention can be applied to various other types of rolling bearings. For example, radial type rolling bearings such as cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, self-aligning roller bearings, and angular ball bearings, and thrust type rolling bearings such as thrust ball bearings and thrust roller bearings. Although the materials of the outer ring and the rolling elements are not particularly exemplified, they may be made of steel or ceramics.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように、本発明の転がり軸受用プ
ラスチック保持器の製造方法によれば、十分な剛性と耐
クリープ性とを前記保持器に付与することができるの
で、高速回転で使用される転がり軸受に用いても、前記
保持器が変形を来す恐れが小さい。また、前記保持器を
安価に製造することができる。
As described above, according to the method for manufacturing a plastic cage for a rolling bearing of the present invention, sufficient rigidity and creep resistance can be imparted to the cage, so that the cage can be used at high speed rotation. Even when the cage is used for a rolling bearing, the possibility that the cage is deformed is small. Further, the cage can be manufactured at low cost.

【0053】また、本発明の転がり軸受は、高速回転で
の耐久性に優れ且つ安価である。
Further, the rolling bearing of the present invention has excellent durability at high speed rotation and is inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態の冠形保持器の構造を説明する平面
図である。
FIG. 1 is a plan view illustrating the structure of a crown-shaped retainer according to the present embodiment.

【図2】本実施形態の冠形保持器の構造を説明する斜視
図である。
FIG. 2 is a perspective view illustrating the structure of the crown type cage according to the present embodiment.

【図3】本実施形態の冠形保持器を組み込んだ深溝玉軸
受の構造を説明する断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a deep groove ball bearing incorporating the crown cage of the present embodiment.

【図4】高温耐久試験の前後における弾性片の先端部の
変形量の測定方法を説明する部分平面図及び部分側面図
である。
FIGS. 4A and 4B are a partial plan view and a partial side view illustrating a method for measuring the amount of deformation of the distal end portion of an elastic piece before and after a high-temperature durability test.

【図5】円環引張り試験の方法を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing a method of an annular tension test.

【図6】熱処理温度と弾性片の先端部の変形量との相関
を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a correlation between a heat treatment temperature and a deformation amount of a tip portion of an elastic piece.

【図7】ガラス繊維の添加量と弾性片の先端部の変形量
との相関を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the correlation between the amount of glass fiber added and the amount of deformation of the tip of the elastic piece.

【図8】熱処理時間と弾性片の先端部の変形量との相関
を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a correlation between a heat treatment time and a deformation amount of a tip portion of an elastic piece.

【図9】アンギュラ玉軸受用保持器の構造を説明する斜
視図である。
FIG. 9 is a perspective view illustrating the structure of an angular ball bearing retainer.

【図10】第一の従来例の構造を説明する部分斜視図で
ある。
FIG. 10 is a partial perspective view illustrating the structure of a first conventional example.

【図11】第二の従来例の構造を説明する斜視図であ
る。
FIG. 11 is a perspective view illustrating the structure of a second conventional example.

【図12】図11の保持器のA−A線断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line AA of the cage of FIG. 11;

【図13】第三の従来例の構造を説明する部分斜視図で
ある。
FIG. 13 is a partial perspective view illustrating the structure of a third conventional example.

【図14】図13の保持器のB−B線断面図である。FIG. 14 is a sectional view of the retainer of FIG. 13 taken along line BB.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 玉 7 保持器 8 主部 9 ポケット 10 弾性片 5 ball 7 cage 8 main part 9 pocket 10 elastic piece

フロントページの続き (72)発明者 相原 成明 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 (72)発明者 大畑 俊久 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 AA54 AA62 BA25 BA50 DA14 EA31 EA36 EA76 FA31 FA35 FA44 FA60 GA24 GA31 GA60 Continued on the front page (72) Inventor Shigeaki Aihara 1-5-50 Kugenuma Shinmei, Fujisawa-shi, Kanagawa Nippon Seiko Co., Ltd. Incorporated F term (reference) 3J101 AA02 AA32 AA42 AA54 AA62 BA25 BA50 DA14 EA31 EA36 EA76 FA31 FA35 FA44 FA60 GA24 GA31 GA60

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 樹脂を保持器の形状に成形した後に、該
樹脂のガラス転移温度以上且つ融点未満の温度で熱処理
を施すことを特徴とする転がり軸受用プラスチック保持
器の製造方法。
1. A method for manufacturing a plastic cage for a rolling bearing, comprising: after molding a resin into a shape of a cage, performing a heat treatment at a temperature equal to or higher than a glass transition temperature and lower than a melting point of the resin.
【請求項2】請求項1記載の転がり軸受用プラスチック
保持器の製造方法により製造したプラスチック保持器を
備えたことを特徴とする転がり軸受。
2. A rolling bearing comprising a plastic cage manufactured by the method for manufacturing a plastic cage for a rolling bearing according to claim 1.
JP2000318679A 2000-10-19 2000-10-19 Manufacturing method of plastic holder for rolling- element bearing, and the rolling-element bearing equipped with the holder Pending JP2002130295A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000318679A JP2002130295A (en) 2000-10-19 2000-10-19 Manufacturing method of plastic holder for rolling- element bearing, and the rolling-element bearing equipped with the holder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000318679A JP2002130295A (en) 2000-10-19 2000-10-19 Manufacturing method of plastic holder for rolling- element bearing, and the rolling-element bearing equipped with the holder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002130295A true JP2002130295A (en) 2002-05-09

Family

ID=18797267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000318679A Pending JP2002130295A (en) 2000-10-19 2000-10-19 Manufacturing method of plastic holder for rolling- element bearing, and the rolling-element bearing equipped with the holder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002130295A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006062115A1 (en) 2004-12-07 2006-06-15 Jtekt Corporation Retainer for ball bearing and ball bearing using the same
JP2008122219A (en) * 2006-11-13 2008-05-29 Ntn Corp Magnetic encoder and rolling bearing
JP2008128954A (en) * 2006-11-24 2008-06-05 Ntn Corp Magnetic encoder and rolling bearing
JP2008304033A (en) * 2007-06-11 2008-12-18 Nsk Ltd Ball bearing
DE102012208790A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Roller body guide cage for guiding balls in axial ball bearing, has annular disk body provided with sliding piece structure that forms sliding contact surface, where body is axially supported at ball race by sliding contact surface
JP2020003070A (en) * 2019-07-29 2020-01-09 日本精工株式会社 Crown-shaped holder and ball bearing
US20220356908A1 (en) * 2021-05-05 2022-11-10 Minebea Mitsumi, Inc. Ball Bearing and Method for Mounting a Ball Bearing

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006062115A1 (en) 2004-12-07 2006-06-15 Jtekt Corporation Retainer for ball bearing and ball bearing using the same
JPWO2006062115A1 (en) * 2004-12-07 2008-06-12 株式会社ジェイテクト Ball bearing cage and ball bearing using the same
US7766553B2 (en) 2004-12-07 2010-08-03 Jtekt Corporation Ball bearing retainer, and ball bearing employing the same
JP4863077B2 (en) * 2004-12-07 2012-01-25 株式会社ジェイテクト Ball bearing cage and ball bearing using the same
JP2008122219A (en) * 2006-11-13 2008-05-29 Ntn Corp Magnetic encoder and rolling bearing
JP2008128954A (en) * 2006-11-24 2008-06-05 Ntn Corp Magnetic encoder and rolling bearing
JP2008304033A (en) * 2007-06-11 2008-12-18 Nsk Ltd Ball bearing
DE102012208790A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Roller body guide cage for guiding balls in axial ball bearing, has annular disk body provided with sliding piece structure that forms sliding contact surface, where body is axially supported at ball race by sliding contact surface
JP2020003070A (en) * 2019-07-29 2020-01-09 日本精工株式会社 Crown-shaped holder and ball bearing
US20220356908A1 (en) * 2021-05-05 2022-11-10 Minebea Mitsumi, Inc. Ball Bearing and Method for Mounting a Ball Bearing
US11692588B2 (en) * 2021-05-05 2023-07-04 Minebea Mitsumi, Inc. Ball bearing and method for mounting a ball bearing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4772381B2 (en) Synthetic resin cage and ball bearing using the cage
JP5508618B2 (en) Rolling bearing
US7537392B2 (en) Rolling bearing
JP2005024094A (en) Sliding bearing
CN107107410B (en) Retainer for rolling bearing and rolling bearing
JP2009115128A (en) Retainer for roller bearing, and roller bearing
US6203207B1 (en) Rolling bearing
JP2002130295A (en) Manufacturing method of plastic holder for rolling- element bearing, and the rolling-element bearing equipped with the holder
JP2007107614A (en) Cage for rolling bearing
JP2008138835A (en) Alternator bearing
JP5516686B2 (en) Rolling bearing
JP2000227120A (en) Rolling bearing
JP5600493B2 (en) Roller bearing cage and rolling bearing using the same
JP2008075803A (en) Rolling bearing
JPH1047355A (en) Rolling bearing made of resin
JP2007192386A (en) Pulley device
JP6697235B2 (en) Rolling bearing
JP2013036608A (en) Snap cage and rolling bearing
JPH10184702A (en) Rolling bearing made of resin
JP2007024187A (en) Plastic cage for rolling bearing
JP2002081448A (en) Rolling bearing
JP2000018261A (en) Sealed rolling bearing
JP4748148B2 (en) Rolling bearing
JPH11336765A (en) Plastic retainer for rolling bearing
JP2000087973A (en) Corrosion resistant rolling bearing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20071017

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090821

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090901

A02 Decision of refusal

Effective date: 20100209

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02