JP2005225032A - ラジアルドロー射出成形装置、ラジアルドロー射出成形方法、および樹脂製保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】 環状のポケットが半径方向に形成された複数個の保持器を同時に射出成形（多数個取り）できるようにして転動体の保持性能に優れた保持器を安価に成形することができるラジアルドロー射出成形装置および射出成形方法を提供する。
【解決手段】 ラジアルドロー射出成形装置１は、固定金型２と、固定金型２の軸方向に直列に配設された複数の可動金型３とを備え、可動金型３は、固定金型２に対して半径方向に離接可能なように固定金型２の外周側に配設された複数のスライドコア４と、固定金型２に対して半径方向に離接可能とされると共に成形樹脂を射出するためのランナ５ａが設けられたランナ用スライドコア５とを備える。そして、型締めしたとき固定金型２と可動金型３とによって形成される複数のキャビティ８内に成形樹脂を射出して複数の保持器１０を同時に成形することにより、保持器１０を多数個取りする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ラジアルドロー射出成形装置、ラジアルドロー射出成形方法、および樹脂製保持器に関し、より詳細には、転動体を回動自在に支持する複数のラジアル円筒ポケットが設けられた保持器を複数個同時に射出成形することができるラジアルドロー射出成形装置およびラジアルドロー射出成形方法と、該成形方法により製造される樹脂製保持器に関する。

近年、工作機械等の機械装置においては工作精度を向上することが求められており、機械装置に組み込まれる転がり軸受においても振動特性、音響特性に対する要求が強まっている。また、工作機械の加工効率も求められており、転がり軸受には高速回転性が要求される。このような特性を満たすため、転がり軸受には軽量で柔軟性に優れた合成樹脂製の保持器が多用される傾向にある。

このような合成樹脂製の保持器を製造する方法としては、アキシャルドロー射出成形方法やラジアルドロー射出成形方法が知られているが（例えば、特許文献１、２参照。）、特に、ラジアルドロー射出成形方法は、ラジアル円筒ポケット等のように環状のポケットが設けられた保持器を成形するうえで必要なものとなっている。

一般的なラジアルドロー射出成形方法では、特許文献１に記載されるように、保持器の軸方向に移動する一対の金型部品と、ポケット数と同数で保持器の半径方向に移動自在なスライドコアと呼ばれる金型素子とを利用してキャビティを形成し、キャビティ内に樹脂材料を射出することで保持器を成形している。
特開２００２−５１７６号公報（第３頁、第１図） 実開平６−５９６２７号公報（第９−１１頁、第１図）

しかしながら、特許文献１に開示されたようなラジアルドロー射出成形方法では、生産性が低く、保持器の製造コストが嵩むという問題があった。特許文献２に記載されているように、従来のラジアルドロー射出成形方法では、１回の射出成形で製造される保持器の個数は限られており、多数個同時に成形が可能なアキシャルドロー射出成形方法に比べて生産能力が低い。さらに、ラジアルドロー射出成形装置は、アキシャルドロー射出成形装置に比べて構造が複雑で比較的高価であるため、保持器の製造コストにも影響していた。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、環状のポケットが半径方向に複数形成された保持器を複数個同時に射出成形（多数個取り）できるようにして転動体の保持性能に優れた保持器を安価に成形することができるラジアルドロー射出成形装置および射出成形方法を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） ラジアルドロー射出成形装置であって、
固定金型と、
前記固定金型の軸方向に直列に配設された複数の可動金型と
を備え、
前記可動金型は、前記固定金型に対して半径方向に離接可能なように前記固定金型の外周側に配設された複数のスライドコアと、前記固定金型に対して半径方向に離接可能とされると共に成形樹脂を射出するためのランナが設けられたランナ用スライドコアとを備えたことを特徴とするラジアルドロー射出成形装置。
（２） 前記ラジアルドロー射出成形装置は、さらに、前記固定金型に嵌挿されて前記固定金型に対して軸方向に摺動可能な環状のエジェクタを備えたことを特徴とする（１）に記載のラジアルドロー射出成形装置。
（３） 前記ラジアルドロー射出成形装置は、転がり軸受の転動体を回動自在に支持する複数のポケットが設けられた樹脂製保持器を成形するものであり、
前記スライドコアの数は前記ポケットの数と同数であり、前記スライドコアは前記ポケットを形成するため半径方向内方に延びる突部を有することを特徴とする（１）又は（２）に記載のラジアルドロー射出成形装置。
（４） 転がり軸受の転動体を回動自在に支持する複数のポケットが設けられた樹脂製保持器を成型するラジアルドロー射出成形方法であって、
固定金型と、前記固定金型の軸方向に直列に配設された複数の可動金型とを備え、前記可動金型が、前記固定金型に対して半径方向に離接可能なように前記固定金型の外周側に配設された複数のスライドコアと、前記固定金型に対して半径方向に離接可能とされると共に成形樹脂を射出するためのランナが設けられたランナ用スライドコアとを備えるラジアルドロー射出成形装置を用い、
前記複数のスライドコア及びランナ用スライドコアを前記固定金型に向けて半径方向内方に移動させ、前記複数の可動金型を前記固定金型に型締めすることで、前記複数の可動金型と前記固定金型との間に複数のキャビティを形成し、
前記複数のキャビティに前記ランナから成型樹脂を射出して複数の保持器を形成するようにしたことを特徴とするラジアルドロー射出成形方法。
（５） （４）に記載のラジアルドロー射出成形方法によって製造され、転がり軸受の転動体を回動自在に支持する複数のポケットが設けられた樹脂製保持器。

本発明のラジアルドロー射出成形装置によれば、固定金型と、固定金型の軸方向に直列に配設された複数の可動金型とを備え、可動金型は、固定金型に対して半径方向に離接可能なように固定金型の外周側に配設された複数のスライドコアと、固定金型に対して半径方向に離接可能とされると共に成形樹脂を射出するためのランナが設けられたランナ用スライドコアとを備えるようにしたので、複数のキャビティに成形樹脂を射出して複数の成形品（転がり軸受の保持器）を同時に成形することができる。従って、本発明は、従来のようにラジアルドロー射出成形装置を複数台設置する必要がなく、大幅に部品点数を増加させることなく多数の成形品を同時に成形することができ、成形品のコストを低減することができる。

また、本発明のラジアルドロー射出成形方法によれば、固定金型と、固定金型に対して半径方向に離接可能な複数のスライドコアとランナ用スライドコアを有して、固定金型の軸方向に直列に配設された複数の可動金型とを備えるラジアルドロー射出成形装置を用い、複数のスライドコア及びランナ用スライドコアを固定金型に向けて半径方向内方に移動させ、複数の可動金型を固定金型に型締めすることで、複数の可動金型と固定金型との間に複数のキャビティを形成し、複数のキャビティにランナから成型樹脂を射出して複数の転がり軸受の保持器を形成するようにした。これにより、一回の射出成形に要する短時間で複数の保持器を同時に射出成形することができ、保持器のコストを低減することができる。

以下、本発明に係るラジアルドロー射出成形装置及びラジアルドロー射出成形方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本実施形態のラジアルドロー射出成形装置が型締めされ、樹脂が射出される状態を示す正面図、図２は図１の矢印IIの方向から見た側面図、図３は図１におけるIII−III線に沿った縦断面図、図４は複数のスライドコアが半径方向に開き、成形品（保持器）が取り出される状態を示す正面図、図５は本発明のラジアルドロー射出成形装置による成形品である半径方向に複数の環状ポケットが形成された保持器を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

まず、本実施形態のラジアルドロー射出成形装置１によって射出成形される成形品である転がり軸受用保持器１０の形状について説明する。図５に示すように、保持器１０は、環状の部材であり、半径方向に貫通する環状のポケット（ラジアル円筒ポケット）１０ａが複数（図に示す実施形態においては６個）、それぞれ軸芯を半径方向内方に向けて形成されている。保持器１０は、各ポケット１０ａに転動体（図示せず）を回動自在に保持した状態で外輪（図示せず）と内輪（図示せず）との間に配設され、転がり軸受の一部を構成する。

図１から図３に示すように、本実施形態のラジアルドロー射出成形装置（射出成形金型）１は、固定金型２と、複数のスライドコア４とランナ用スライドコア５とから構成され、固定金型２の軸方向に直列に配設された複数の可動金型３（本実施形態においては２組）と、エジェクタ６とを含んでいる。

図３に示されるように、固定金型２は、略円柱状に形成されており、その外径Ｄ１は保持器１０の内径ｄ１と同一寸法となっている。また、固定金型２には、可動金型３を位置決めするため、後述するスライドコア４の係合突起部４ａと係合する環状溝２ａが軸方向に設けられている。

可動金型３は、保持器１０に形成される複数のポケット１０ａと同数（本実施形態においては６個）に分割され、固定金型２に対して半径方向に離接可能なように固定金型２の外周側に配設された複数のスライドコア４と、スライドコア４と共に固定金型２に対して半径方向に離接可能なランナ用スライドコア５とを備えている。

各スライドコア４は、略扇形状に形成されており、軸方向に所定の厚さを有する。スライドコア４の軸方向両端部には、固定金型２の環状溝２ａと係合する一対の係合突起部４ａが形成されている。一対の係合突起部４ａは、型締めされたときのキャビティ８の幅を規定している。また、スライドコア４の中心には、保持器１０のポケット１０ａを形成するため、半径方向内方に延びる円柱状の突起４ｂが設けられている。

また、図２及び図４に示すように、ランナ用スライドコア５に隣接するスライドコア４の周方向一端には略コの字形の切り欠き４ｃが形成されている。ランナ用スライドコア５は、型締め時にこの切り欠き４ｃに係合することで位置決めされている。

ランナ用スライドコア５は、成形樹脂を射出するためのランナ５ａが設けられている。ランナ５ａは、型締め時に形成されるキャビティ８と連通しており、射出成形装置１の射出スクリュ装置（図示せず）から圧送される加熱溶融された成形樹脂をキャビティ８内に射出する。

スライドコア４およびランナ用スライドコア５は、アンギュラピン、リンク機構、油圧シリンダ、またはエアシリンダ等の適宜な手段によって固定金型２に対して半径方向に離接可能に配設されている。即ち、型締め時には、図１から図３に示すように、スライドコア４およびランナ用スライドコア５がそれぞれの側面同士を当接すると共に固定金型２に当接して、溝２ａと係合突起部４ａとを係合させて内部にキャビティ８を形成する。この時、スライドコア４の軸方向中央部によって形成されるキャビティ８の内径Ｄ２は、保持器１０の外径ｄ２と同一寸法となる。そして型開き時には、図４に示すように、スライドコア４およびランナ用スライドコア５が半径方向外方に移動して互いに離間し、成形された保持器１０を取り出し可能とするようになっている。

さらに、図３に示すように、固定金型２の外周面には、環状に形成されたエジェクタ６が嵌挿されており、図示しない駆動機構によって駆動されて固定金型２に対して軸方向に摺動可能に配設されている。エジェクタ６の厚さは、固定金型２の環状溝２ａの幅より広くなっており、エジェクタ６が軸方向に移動するとき、環状溝２ａに引っかかることなく滑らかに移動可能とされている。

次に、上記のラジアル射出成形装置を用いて保持器を製造するラジアルドロー射出成形方法の動作について説明する。本発明の実施形態であるラジアルドロー射出成形装置（射出成形金型）１は、図１から図３に示すように、スライドコア４およびランナ用スライドコア５を半径方向内方に向けて移動させてそれぞれの側面同士を当接させると共に固定金型２に当接させて型締めする。このとき、係合突起部４ａは環状溝２ａに係合してスライドコア４が位置決めされるとともに、ランナ用スライドコア５は、隣接する２個のスライドコア４の切欠き４ｃと係合して位置決めされる（図２）。これによって、スライドコア４及びランナ用スライドコア５と固定金型２との間に保持器１０と同じ形状のキャビティ８が形成される。同様にして、複数の可動金型３と固定金型２との間に複数のキャビティ８が形成される。

加熱、溶融した成形樹脂は、射出成形装置１の射出スクリュ装置（図示せず）から圧送されてランナ５ａから複数のキャビティ８内に同時に射出される。成形樹脂を冷却した後、図４に示すように、スライドコア４およびランナ用スライドコア５を夫々半径方向外方に移動させて可動金型３を開くと、複数（図３に示す実施形態においては２個）の保持器１０が固定金型２に嵌合した状態で成形される。そして、エジェクタ６を固定金型２に沿って軸方向（矢印Ａ方向）に移動させ、成形された複数の保持器１０を押圧して固定金型２から離脱させる。

ここで、成形樹脂は、保持器１０に要求される特性に応じて決定され、例えば、ポリアミド６６，ポリアミド４６，ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン等の樹脂を使用することができる。また、これらの樹脂に炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等を添加して強度向上を図ってもよい。

従って、本実施形態のラジアルドロー射出成形装置１によれば、固定金型２と、固定金型２の軸方向に直列に配設された複数の可動金型３とを備え、可動金型３は、固定金型２に対して半径方向に離接可能なように固定金型２の外周側に配設された複数のスライドコア４と、固定金型２に対して半径方向に離接可能とされると共に成形樹脂を射出するためのランナ５ａが設けられたランナ用スライドコア５とを備えるようにしている。これにより、従来のラジアルドロー射出成形装置では、射出用のランナを内側の固定金型に設置していたが、本実施形態では、外側の可動金型に設置するようにしたので、固定金型２の軸方向長さが延ばされ、この固定金型の軸方向に直列に可動金型３を配設するようにし、複数のキャビティ８に成形樹脂を射出して複数の保持器１０を同時に成形することができる。従って、本実施形態のラジアルドロー射出成形装置１は、従来のようにラジアルドロー射出成形装置を複数台設置する必要がなく、大幅に部品点数を増加させることなく多数の保持器１０を同時に成形することができ、保持器１０のコストを低減することができる。

また、本実施形態のラジアルドロー射出成形装置１は、さらに、固定金型２に嵌挿されて固定金型２に対して軸方向に摺動可能な環状のエジェクタ６を備えるようにしたので、エジェクタ６を軸方向に押圧することで成形された複数の保持器１０は固定金型２から離脱される。よって、固定金型２に嵌合した状態で成形された複数の保持器１０はラジアルドロー射出成形装置１から容易に取り出すことができる。

また、本実施形態のラジアルドロー射出成形装置１によれば、スライドコア４の数は保持器１０のポケット１０ａの数と同数であり、スライドコア４はポケット１０ａを形成するため半径方向内方に延びる突部４ｂを有しているので、射出成形により保持器１０を形成する際に同時にポケット１０ａを形成することができ、保持器１０のコストを低減することができる。

さらに、本実施形態のラジアルドロー射出成形方法によれば、固定金型２と、固定金型２に対して半径方向に離接可能とされて固定金型２の外周側に配設された複数のスライドコア４と、固定金型２に対して半径方向に離接可能とされると共に成形樹脂を射出するためのランナ５ａが設けられたランナ用スライドコア５と、から構成され、固定金型２の軸方向に直列に配設された複数組の可動金型３と、を備えたラジアルドロー射出成形装置１を用い、複数のスライドコア４及びランナ用スライドコア５を固定金型２に向けて半径方向内方に移動させ、複数の可動金型３を固定金型２に型締めすることで、複数の可動金型３と前記固定金型２との間に複数のキャビティ８を形成し、複数のキャビティ８にランナ５ａから成型樹脂を射出して複数の保持器１０を形成するようにした。これにより、半径方向に複数の環状ポケット１０ａが設けられた保持器１０の多数個取りが可能となり、一回の射出成形に要する短時間で複数の保持器１０を同時に射出成形し、更に成形された複数の保持器１０を容易にラジアルドロー射出成形装置１から取り出して、保持器１０を低コストで成形することができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
また、本発明の保持器は玉、円筒ころ、円錐ころ、針状ころ、などの各種形状の転動体を保持するものにも適用可能である。また、保持器のポケットの数も任意に設定することができる。

本発明のラジアルドロー射出成形装置が型締めされ樹脂が射出される状態を示す正面図である。 図１の矢印IIの方向から見た側面図である。 図１におけるIII−III線に沿った縦断面図である。 複数のスライドコアが半径方向に開き、成形品（保持器）が取り出される状態を示す正面図である。 本発明のラジアルドロー射出成形装置による成形製品である複数の環状ポケットが半径方向に形成された保持器を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１ ラジアルドロー射出成形装置
２ 固定金型
３ 可動金型
４ スライドコア
４ｂ 突部
５ ランナ用スライドコア
５ａ ランナ
６ エジェクタ
８ キャビティ
１０ 保持器
１０ａ ポケット

Claims (5)

1. ラジアルドロー射出成形装置であって、
   固定金型と、
   前記固定金型の軸方向に直列に配設された複数の可動金型と
   を備え、
   前記可動金型は、前記固定金型に対して半径方向に離接可能なように前記固定金型の外周側に配設された複数のスライドコアと、前記固定金型に対して半径方向に離接可能とされると共に成形樹脂を射出するためのランナが設けられたランナ用スライドコアとを備えたことを特徴とするラジアルドロー射出成形装置。
2. 前記ラジアルドロー射出成形装置は、さらに、前記固定金型に嵌挿されて前記固定金型に対して軸方向に摺動可能な環状のエジェクタを備えたことを特徴とする請求項１に記載のラジアルドロー射出成形装置。
3. 前記ラジアルドロー射出成形装置は、転がり軸受の転動体を回動自在に支持する複数のポケットが設けられた樹脂製保持器を成形するものであり、
   前記スライドコアの数は前記ポケットの数と同数であり、前記スライドコアは前記ポケットを形成するため半径方向内方に延びる突部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のラジアルドロー射出成形装置。
4. 転がり軸受の転動体を回動自在に支持する複数のポケットが設けられた樹脂製保持器を成型するラジアルドロー射出成形方法であって、
   固定金型と、前記固定金型の軸方向に直列に配設された複数の可動金型とを備え、前記可動金型が、前記固定金型に対して半径方向に離接可能なように前記固定金型の外周側に配設された複数のスライドコアと、前記固定金型に対して半径方向に離接可能とされると共に成形樹脂を射出するためのランナが設けられたランナ用スライドコアとを備えるラジアルドロー射出成形装置を用い、
   前記複数のスライドコア及びランナ用スライドコアを前記固定金型に向けて半径方向内方に移動させ、前記複数の可動金型を前記固定金型に型締めすることで、前記複数の可動金型と前記固定金型との間に複数のキャビティを形成し、
   前記複数のキャビティに前記ランナから成型樹脂を射出して複数の保持器を形成するようにしたことを特徴とするラジアルドロー射出成形方法。
5. 請求項４に記載のラジアルドロー射出成形方法によって製造され、転がり軸受の転動体を回動自在に支持する複数のポケットが設けられた樹脂製保持器。

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