JP2004003641A - 円筒ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】高い品質の要求を満足するとともに製造手数の適切な円筒ころ軸受を提供すること。
【解決手段】それぞれプラスチック射出成形部品として形成されているインナーリング１およびアウターリング２と、インナーリング１の走行路１３およびアウターリング２の走行路１４上で転動する転動体３とを有するので、高い品質を達成できるとともに、製造手数を要することのない円筒ころ軸受を得ることができる。また、インナーリング１および／またはアウターリング２は、それぞれインナーリング１またはアウターリング２と一体的に形成された鍔４、５および別の構成部分として形成された鍔６を有する場合、構成要素数の削減を図ることができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の円筒ころ軸受およびこの種の円筒ころ軸受を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
すでに、プラスチック射出成形部品から円筒ころ軸受を形成することが知られている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、固定された２つの鍔を有するインナーリングと鍔なしのアウターリングとを備えた円筒ころ軸受を開示している。アウターリングとインナーリングとの間にはころのセットが配置されている。この軸受の全部の構成部分は、プラスチック射出成形部品として形成することができる。さらに、円筒状のアウターリングを有する軸受配置が知られており、そのアウターリングはアウターリングと一体的に形成されている２つの鍔を有している。アウターリングと軸承すべき円筒状の軸との間で転動体が転動する。ここでもアウターリングと転動体をプラスチック射出成形部品として形成することができる。
【０００３】
【特許文献１】
英国特許第５６４２７３号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、プラスチックアウターリングとプラスチックインナーリングとを有する円筒ころ軸受を、まず、できる限り高い品質要請が満たされ、さらに、支持し得る製造の手間による形成が可能であるように、形成することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は、請求項１の特徴の組合せによって解決される。適切な形成方法が、請求項１４の対象である。
【０００６】
本発明に基づく円筒ころ軸受は、それぞれプラスチック射出成形部品として形成されているインナーリングとアウターリングおよびインナーリングの走行路上とアウターリングの走行路上で転動する転動体を有している。インナーリングおよび／またはアウターリングは、それぞれインナーリングまたはアウターリングと一体的に形成されている鍔と、別の構成部分として形成されている鍔とを有している。
【０００７】
一体的な鍔と別の構成部分として構成された鍔とを有するインナーリングまたはアウターリングは、好ましくは軸方向の離型のために形成された射出成形工具によって形成される。別の構成部分として形成された鍔は、インナーリングまたはアウターリング内へスナップ嵌めすることができる。そのためにインナーリングおよび／またはアウターリングは、別の構成部分として形成された鍔を係止するための、一周する半径方向溝を有することができる。それによって、まず、インナーリングまたはアウターリングの鍔を確実に固定することが保証され、さらには、組み立ての手間が比較的小さく抑えられる。
【０００８】
インナーリングは、インナーリングと一体的に形成された２つの鍔を有することができる。インナーリングは、半径方向の離型のために設計されている射出成形工具によっても形成することができるので、鍔を別の構成部分として形成する必要はない。
【０００９】
鍔は、転動体のための軸方向のアプローチを有しており、その場合にアプローチはそれぞれやや湾曲して形成されており、かつインナーリングの対向するアプローチは半径方向外側へ開放し、アウターリングの対向するアプローチは半径方向内側へ開放する。それによってアプローチと転動体との間の摩擦が減少される。さらに、少なくとも１つの鍔は、鍔と一体的に形成されているラビリンスシールを有することができる。これは、別の構成部分として形成された鍔についても、インナーリングまたはアウターリングと一体的に形成された鍔についても当てはまり、円筒ころ軸受の個別構成要素の数を減少させることができ、かつシールの安価な形成が可能である、という利点を有している。
【００１０】
インナーリングの走行路上には、潤滑剤を収容するための半径方向の凹部を形成することができる。凹部内に固体潤滑剤を貯蔵することができる。この手段は、長い期間にわたって円筒ころ軸受の確実な潤滑が保証されている、という利点を有する。
【００１１】
インナーリングの走行路もアウターリングの走行路も、端縁応力を回避するために、それぞれわずかに凸状のプロフィールを有することができる。
【００１２】
本発明に基づく円筒ころ軸受は、できるだけ高い動定格荷重を達成するために、フルタイプとして形成することができる。別に形成された鍔を取り付けた後に、円筒ころ軸受内に転動体を封じ込めることによって、転動体を保持する保持器は必要とされない。ころは、プラスチック射出成形部品として形成することができ、それは安価に形成され、かつ特に中空にすることもできる。円筒ころ軸受を形成するため、すなわち軸受リングおよび／または転動体を形成するために、ファイバー強化されたプラスチックを使用することができる。それによってきわめて高い強度が達成される。
【００１３】
円筒ころ軸受を形成するための本発明に基づく方法においては、インナーリングとアウターリングはそれぞれプラスチック射出成形材料を射出成形型内へ噴射することによって形成される。射出成形プロセスの枠内では、インナーリングおよび／またはアウターリングに１つの鍔だけが形成される。インナーリングおよび／またはアウターリングは、軸方向に離型され、別に形成された他の鍔が、インナーリングおよび／またはアウターリングに配置される。説明した方法で、比較的わずかな手間で円筒ころ軸受が形成される。
【００１４】
インナーリングには、射出成形プロセスの枠内で２つの鍔を形成することができる。さらに、インナーリングは半径方向に離型することができ、その場合に射出成形型は、インナーリングの走行路を斜めに横切る分離線に沿って開放される。さらに、分離線の領域内で、インナーリングの走行路上にわずかな凹部を形成することができる。この手段は、場合によっては分離線の領域においてインナーリングの走行路上に形成される凹凸が、この領域内の転動体の転動行動にあまり強く作用しない、という利点を有している。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す好ましい実施例を用いて、本発明を説明する。
【００１６】
図１は、本発明に基づく円筒ころ軸受を断面図で示している。円筒ころ軸受は、インナーリング１、アウターリング２およびインナーリング１とアウターリング２の間で転動する円筒ころ（転動体）３を有している。円筒ころ軸受は、フルタイプとして形成されている。インナーリング１とアウターリング２も、転動体３もプラスチックからなり、そのプラスチックは添加混合されたグラスファイバーによって強化されている。図示の実施例において、円筒ころ（転動体）３は、中空に形成されている。しかし、むく材料からなる円筒ころ３を使用することもできる。
【００１７】
インナーリング１の両側には半径方向外側を向いた鍔４が、インナーリング１と一体的に形成されている。アウターリング２は、アウターリング２と一体的に形成された鍔５と、別の構成部分として形成された鍔６とを有している。２つの鍔５と６は、半径方向内側へ向けられており、その内側の半径方向面に形成されたラビリンスシール７を有しており、そのラビリンスシールはそれぞれ付属の鍔５ないし６と一体的に結合されている。ラビリンスシール７は、インナーリング１の鍔４の外側の半径方向面の近傍まで達しているので、円筒ころ軸受はそれぞれ小さい間隙８へ至るまで周囲から気密に遮蔽されている。
【００１８】
別体の構成部分として形成されている鍔６は、その外側の半径方向面上に半径方向の突出部９を有しており、その突出部はアウターリングの一周する半径方向溝１０内へ嵌入する。図示の実施例においては、突出部９はやや湾曲されており、かつ半径方向溝１０のアンダーカット１１内へ嵌り込み、それによってその弾性に基づいて堅固に係止される。アンダーカット１１の形成は、通常、射出成形方法で形成されたアウターリング２の再加工を必要とする。この再加工を回避するために、アンダーカット１１を省いて、半径方向溝１０をフラットに形成して、純粋に射出成形技術的な形成が可能であるようにすることもできる。
【００１９】
全部の鍔４、５および６は、軸受内側に軸方向のアプローチ１２を有しており、軸方向のアプローチ１２は、やや湾曲されており、アウターリング２の場合においては半径方向内側へ開放し、インナーリング１の場合には半径方向外側へ開放している。この形状付与によって、円筒ころ（転動体）３と軸方向のアプローチ１２との間の摩擦を非常に小さく抑えることができる。インナーリング１もアウターリング２も、それぞれ走行路１３ないし１４を有しており、それらは円筒形状からわずかにずれている。ずれは、走行路１３と１４のやや凸状の湾曲にある。この湾曲によって、そうでない場合には発生する端縁応力を回避しようとしている。インナーリング１は、その走行路１３上にさらに多数のポケット形状に形成された半径方向の凹部１５を有しており、その中に潤滑剤を貯蔵することができる。特に、凹部１５内に固体潤滑剤を貯蔵して、それによってきわめて長い期間にわたって円筒ころ軸受の確実な潤滑を保証することができる。
【００２０】
図２は、アウターリング２を形成するための射出成形型を示している。アウターリング２は軸方向の側にだけ、半径方向に延びる一体的な鍔５を有しており、その鍔はさらにラビリンスシール７へ移行しているので、射出成形型は、アウターリング２の軸方向の離型が可能であるように、設計することができる。射出成形型は、２つの型半体１６と１７からなり、それらが軸方向につなぎ合わされている。射出成形材料が型内へ装入されて硬化した後に、型半体１６と１７を、図２に矢印で示すように、軸方向に互いに離れるように移動させて、アウターリング２を取り出すことができる。特にアウターリング２の半径方向溝１０の離型を容易にするために、まず、アウターリング２の外側の表面に添接している型半体１７が除去され、アウターリング２は型半体１６上に留まる。次に、アウターリング２を型半体１６から軸方向へ引き出すことができ、その場合に半径方向溝１０を型から外すためにアウターリング２をわずかに半径方向へ逸らすことができる。半径方向溝１０の離型をさらに問題なく可能であるようにするために、半径方向溝はきわめてわずかな深さしか持たない。
【００２１】
図３は、インナーリング１を形成するための射出成形型を断面で示している。インナーリング１は両側に半径方向外側へ向いた一体的な鍔４を有しているので、インナーリング１のこの領域を軸方向に型から外すことは不可能である。従って射出成形型は、第１の型部分１８と第２の型部分１９を有しており、それらは半径方向に（矢印を参照）互いに分離することができる。さらに、射出成形型は第３の型部分２０を有しており、この型部分は軸方向に対して横に分割されており、かつその型部分によってインナーリング１の、内側表面の領域の輪郭が定められる。型部分２０は、型部分１８と１９から軸方向両側（矢印参照）へ引き出すことができる。インナーリング１を形成するために、射出成形型が射出成形材料によって充填されて、射出成形材料の硬化後に、両型部分１８と１９を半径方向に分離して、型部分２０を軸方向に互いに離れるように移動させ、それによってインナーリング１が離型される。２つの型部分１８と１９のつなぎ合わせに関して、図４に示す特殊性がある。
【００２２】
図４は、図３に示す射出成形型を側面図で示している。特に図４からは、どのように２つの型部分１８と１９がつなぎ合わされているか、否かが認識される。つなぎ合わせた状態において、２つの型部分１８と１９の間には、軸方向に対して斜めに分離線２１が延びている。分離線を斜めに方位づけた結果、射出成形プロセスにおいて分離線２１の領域内に場合によっては形成される凹凸は、インナーリング１の走行路１３にわたって斜めに延びる。従って走行路１３上で転動する円筒ころは、その軸方向の幅全体にわたって同時に分離線２１に沿って発生した凹凸上に当接するのではなく、この凹凸を次々と越えて転動する。それによって円筒ころ軸受のより良好な走行特性を保証しようとしている。これに関連した他の手段は、型部分１８と１９が分離線２１の周囲において円筒形状からわずかに半径方向内側へ変位しているので、インナーリング１の走行路１３上にわずかな凹部が形成されることにある。
【００２３】
円筒ころは、図示されていない射出成形プロセスにおいて適当な方法で形成して、次にインナーリング１の走行路１３上に配置することができる。その後アウターリング２が、このように予め組み立てられたころのリム上へ、鍔５の軸方向の添接面１２が円筒ころ３に添接するまで、軸方向に摺動される。そしてさらに、別体の構成部分として形成された鍔６がアウターリング２内へ軸方向に挿入されて、その突出部９が半径方向溝１０内へスナップ嵌めされる。それによって円筒ころ軸受が完全に組み立てられて、円筒ころは抜け落ちないように確保される。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、それぞれプラスチック射出成形部品として形成されている、インナーリングおよびアウターリングと、インナーリングの走行路上およびアウターリングの走行路上で転動する、転動体とを有する円筒ころ軸受において、インナーリングおよび／またはアウターリングは、それぞれインナーリングまたはアウターリングと一体的に形成されている鍔および別の構成部分として形成されている鍔を有しているので、高い品質を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく円筒ころ軸受を示す要部断面図である。
【図２】アウターリングを形成するための射出成形型を示す断面図である。
【図３】インナーリングを形成するための射出成形型を示す断面図である。
【図４】図３に示す射出成形型の側面図である。
【符号の説明】
１　　インナーリング
２　　アウターリング
３　　円筒ころ（転動体）
４　　鍔（インナーリング１と一体）
５　　鍔（アウターリング２と一体）
６　　別体の鍔
７　　ラビリンスシール
８　　間隙
９　　突出部
１０　半径方向溝
１１　アンダーカット
１２　軸方向のアプローチ（添接面）
１３　走行路（インナーリング１）
１４　走行路（アウターリング２）
１５　凹部
１６　第１の型半体（アウターリング２）
１７　第２の型半体（アウターリング２）
１８　型部分（インナーリング１）
１９　型部分（インナーリング１）
２０　型部分（インナーリング１）
２１　分離線

Claims (17)

1. それぞれプラスチック射出成形部品として形成されている、インナーリング（１）およびアウターリング（２）と、
   インナーリング（１）の走行路（１３）上およびアウターリング（２）の走行路（１４）上で転動する、転動体（３）と、
   を有する円筒ころ軸受において、
   インナーリング（１）および／またはアウターリング（２）は、それぞれインナーリング（１）またはアウターリング（２）と一体的に形成されている鍔（４、５）および別の構成部分として形成されている鍔（６）を有していることを特徴とする円筒ころ軸受。
2. 別の構成部分として形成された鍔（６）は、インナーリング（１）またはアウターリング（２）内にスナップ嵌めされていることを特徴とする請求項１に記載の円筒ころ軸受。
3. インナーリング（１）および／またはアウターリング（２）は、別の構成部分として形成されている鍔（６）を係止するための、一周する半径方向溝（１０）を有していることを特徴とする請求項２に記載の円筒ころ軸受。
4. インナーリング（１）は、インナーリング（１）と一体的に形成された２つの鍔（４）を有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
5. 鍔（４、５、６）は、転動体（３）のための軸方向のアプローチ（１２）を有しており、その場合にインナーリング（１）の対向するアプローチ（１２）は半径方向外側へ開放しており、アウターリング（２）の対向するアプローチ（１２）は半径方向内側へ開放していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
6. 少なくとも１つの鍔（５、６）は、鍔（５、６）と一体的に形成されたラビリンスシール（７）を有していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
7. インナーリング（１）の走行路（１３）上に、潤滑剤を収容するための半径方向の凹部（１５）が形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
8. 凹部（１５）内に固体潤滑剤が貯蔵されていることを特徴とする請求項７に記載の円筒ころ軸受。
9. インナーリング（１）の走行路（１３）とアウターリング（２）の走行路（１４）は、それぞれわずかに凸状のプロフィールを有していることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
10. 円筒ころ軸受が、フルタイプとして形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
11. 転動体（３）は、プラスチック射出成形部品として形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
12. 転動体（３）は、中空であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
13. プラスチックがファイバー強化されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
14. 円筒ころ軸受を形成する方法であって、その場合に走行路（１３）を有するインナーリング（１）と走行路（１４）を有するアウターリング（２）は、それぞれプラスチック射出成形材料を射出成形型内へ噴射することによって形成される、前記方法において、
    射出成形プロセスの枠内で、インナーリング（１）および／またはアウターリング（２）に、１つの鍔（５）だけが形成され、インナーリング（１）および／またはアウターリング（２）は軸方向に離型されて、別に形成された他の鍔（６）がインナーリング（１）またはアウターリング（２）に配置されることを特徴とする、円筒ころ軸受を形成する方法。
15. 射出成形プロセスの枠内で、インナーリング（１）に２つの鍔（４）が形成されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. インナーリング（１）は半径方向に離型され、その場合に射出成形型は、インナーリング（１）の走行路（１３）を斜めに横切る分離線（２１）に沿って開放されることを特徴とする請求項１４または１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 射出成形型の分離線（２１）がインナーリング（１）の走行路（１３）を横切る領域において、インナーリングにわずかな凹部が形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の方法。

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