JP2007078029A

JP2007078029A - 樹脂製波形保持器およびこの保持器を用いた玉軸受、ならびに樹脂製波形保持器の製造方法

Info

Publication number: JP2007078029A
Application number: JP2005264045A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Tanaka; 秀明田中; Ryoichi Nakajima; 良一中島
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2007-03-29

Abstract

【課題】環状体の結合部の合わせ面の高さのばらつきを抑えて、樹脂製波形保持器の寸法精度を向上させる。
【解決手段】軸方向に対向する２枚の樹脂製環状体７、７からなり、その各環状体７の対向面にボール３を収容する半球状のポケット８を周方向に間隔をおいて形成し、環状体７の隣り合うポケット８、８の間の結合部９を他方の環状体７の隣り合うポケット８、８の間の結合部９に結合してなる樹脂製波形保持器において、全ての結合部９にゲート１２を配置して環状体７を射出成形する。
【選択図】図３

Description

この発明は、主として高速回転用玉軸受に用いる樹脂製波形保持器と、この保持器を組み込んだ玉軸受に関する。

主として高速回転用玉軸受に用いる樹脂製波形保持器として、軸方向に対向する２枚の樹脂製環状体からなり、その環状体の対向面にボールを収容する半球状のポケットを周方向に間隔をおいて形成し、一方の環状体の隣り合うポケットの間の結合部を他方の環状体の隣り合うポケットの間の結合部に結合してなる樹脂製波形保持器が知られている（特許文献１〜３）。

この樹脂製波形保持器を構成する環状体は、一般に、ポリアミド等の熱可塑性樹脂にガラス繊維などの繊維強化材を１０〜３０重量％添加した樹脂からなり、射出成形により製造される。この射出成形による環状体の製造は、金型通路に残る樹脂（スプル・ランナ）の量を少なくするため、一部の結合部にゲートを配置して行なわれる。たとえば、図６（ａ）に示すように周方向に間隔をおいて８箇所にポケット２０を有する環状体の場合、８箇所の結合部２１のうちの４箇所にゲート２２を配置し、そのゲート２２から溶融した樹脂を注入して成形することが多い。また、１箇所の結合部のみにゲートを配置することもある。

ゲート２２から溶融した樹脂が注入されると、その樹脂はキャビティ内を左右に分かれて流動し、隣り合うゲート２２、２２の間の位置で合流する。樹脂が合流するウェルド部２３は、繊維強化材の配向が他の部分と異なるので、環状体の成形収縮が不均一となり、図６（ｂ）に示すように収縮後の結合部２１の合わせ面２４の高さにばらつきを生じやすかった。合わせ面２４の高さがばらつくと、他方の環状体と係合する爪部２５に過度な引っ張り応力が生じて爪部２５の係合が外れる等の不具合が発生するおそれがある。特に、高速回転用の玉軸受に組み込まれる樹脂製波形保持器は、例えば急加速、急停止を行なう場合、ボールと保持器の衝突により保持器の係合を外す向きに大きい力が生じるので爪部２５に過大な応力が生じやすかった。

特開２００３−３４３５６７号公報特開２００３−３４３５７１号公報特開２００４−７６７７８号公報

この発明が解決しようとする課題は、環状体の結合部の合わせ面の高さのばらつきを抑えて、樹脂製波形保持器の寸法精度を向上させることである。更に、樹脂製波形保持器を組み込んだ玉軸受の信頼性を向上させることである。

上記の課題を解決するために、軸方向に対向する２枚の樹脂製環状体からなり、その各環状体の対向面にボールを収容する半球状のポケットを周方向に間隔をおいて形成し、前記環状体の隣り合うポケットの間の結合部を他方の前記環状体の隣り合うポケットの間の結合部に結合してなる樹脂製波形保持器において、全ての前記結合部にゲートを配置して前記環状体を射出成形した。

このようにすると、いずれの結合部に対しても同じ位置にウェルド部がくるので、各々の結合部が均等に成形収縮する。そのため、成形収縮後に結合部の合わせ面の高さのばらつきを生じにくい。

この樹脂製波形保持器は、前記ゲートを、前記結合部の両側のポケットの一方に片寄らせて配置するとより好ましいものとなる。

また、この発明では、内輪と外輪の間に複数のボールと、上記の樹脂製波形保持器を組み込み、前記内輪と前記外輪の間に形成される環状空間を密封する密封板を取り付けた玉軸受も併せて提供する。

また、この発明では、ボールを収容する半球状のポケットを周方向に間隔をおいて有する樹脂製環状体を２枚射出成形し、その各環状体を軸方向に対向して配置し、その一方の環状体の隣り合うポケットの間の結合部を他方の前記環状体の隣り合うポケットの間の結合部に結合する樹脂製波形保持器の製造方法において、全ての前記結合部にゲートを配置して前記環状体を射出成形する樹脂製波形保持器の製造方法を併せて提供する。

この樹脂製波形保持器の製造方法は、前記ゲートを前記結合部の両側のポケットの一方に片寄らせて配置し、ウェルド部の位置がポケットの中央に対してずれた位置となるようにするとより好ましい。

この発明の樹脂製波形保持器は、全ての結合部にゲートを配置して環状体を成形するので、成形収縮後に結合部の合わせ面の高さのばらつきを生じにくく、寸法精度を確保しやすい。

さらに、前記ゲートを、前記結合部の両側のポケットの一方に片寄らせて配置し、ウェルド部の位置がポケットの中央に対してずれた位置となるようにしたものは、ポケットの中央の位置に大きい負荷が生じても環状体が破断しにくい。

図１に、この発明の実施形態を示す。この玉軸受は、内輪１と、外輪２と、内輪１と外輪２の間に組み込まれたボール３と、ボール３を保持する保持器４とを有する。また、この玉軸受には密封板５が組み込まれており、この密封板５が内輪１と外輪２の間に形成される環状空間６を密封している。この環状空間６にはグリースが封入されている。

保持器４は、図２に示すように軸方向に対向する２枚の環状体７、７からなる。環状体７の対向面には半球状のポケット８が形成されており、このポケット８にボール３が収容される。ポケット８は、図３に示すように周方向に等間隔に形成されており、隣り合うポケット８、８の間の結合部９には、係合爪１０と係合孔１１が形成されている。

環状体７は樹脂の射出成形品からなり、必要に応じてガラス繊維等の繊維強化材が混入される。この環状体７は、図３に示すように、各々の結合部９の内側に金型のゲート１２を配置して射出成形することにより形成されている。ゲート１２から注入された樹脂は、隣り合うゲート１２、１２間のウェルド部１３で合流している。

環状体７の成形材料の母材としては、たとえばナイロン６６やナイロン４６などのポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性樹脂を用いることができる。

また、母材に配合する繊維強化材としては、たとえばガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維などを用いることができる。これらの繊維は、２種類以上組み合わせて用いてもよい。

環状体７の係合爪１０は、図２に示すように、他方の環状体７に突き合わせる合わせ面１４から軸方向に突出して設けられており、他方の環状体７の係合孔１１に挿入されるようになっている。この係合爪１０の先端には鈎部１５が形成されており、その鈎部１５が、他方の環状体７の係合孔１１の内面に形成された段部１６に係合する。

ポケット８の両端には、グリース溜りをなす断面Ｌ字状の凹部１７が形成されている。凹部１７に保持されたグリースは、ボール３とポケット８の内面とを潤滑して、ボール３と保持器４の接触による摩耗粉や摩擦熱の発生を抑制する。

この玉軸受は、たとえば次のようにして組み立てることができる。まず、内輪１と外輪２との間にボール３を組み込み、そのボール３を周方向に等間隔となるように位置調整する。その後、ボール３にポケット８を対応させて環状体７、７を対向配置する。つづいて、環状体７、７を互いに近づけて、各環状体７の係合爪１０を他方の環状体７の係合孔１１にそれぞれ挿入する。さらに環状体７、７を互いに近づけて、合わせ面１４が互いに接触する位置まで係合爪１０を係合孔１１に挿入すると、係合爪１０の鈎部１５が係合孔１１内の段部１６に係合して環状体７、７が互いに結合する。

この保持器は、射出成形のゲート１２が各々の結合部９に配置されているので、いずれの結合部９に対しても同じ相対位置にウェルド部１３がくる。そのため、各々の結合部９が均等に成形収縮し、結合部９の合わせ面１４の高さにばらつきが生じにくい。よって、環状体７、７を結合したときに、係合爪１０に生じる応力を抑えることができる。また、この保持器を組み込んだ玉軸受は、例えば急加速、急停止を行なったときに、ボールと保持器の衝突により保持器の係合を外す向きに大きい力が生じても、保持器の係合爪１０の係合が外れにくく、耐久性に優れる。

また、この保持器は、結合部９を避けた位置にウェルド部１３がくるので、合わせ面１４の高さがより揃い易く、寸法精度を確保しやすい。

ゲート１２の位置は、図３に示すように、そのゲート１２に対応する結合部９の両側のポケット８、８の一方に片寄らせて配置すると好ましい。このようにすると、ウェルド部１３の位置が、ポケット８中央の位置の最小肉厚部に対してずれた位置となる。そのため、環状体７がポケット８中央の位置で破断するのを防止することができる。

図４に、環状体７のサンプルの各々の合わせ面１４の高さを測定し、その測定値を表したグラフを示す。合わせ面１４の高さは、図５に示すように環状体７のポケット８の位置の外側から合わせ面１４までの距離Ｈにより測定している。このグラフからも、合わせ面１４の高さにばらつきがほとんどないことが分かる。

図１では、この発明の樹脂製波形保持器を深溝玉軸受に組み込んでいるが、他の形式の玉軸受に組み込んでもよく、たとえばアンギュラ玉軸受に組み込んでもよい。

図では、環状体７、７を同一形状として生産性を高めているが、２枚の環状体は別形状でもよく、たとえば、係合爪１０を一方の環状体にのみ形成し、係合孔１１を他方の環状体にのみ形成するようにしてもよい。

この発明の実施形態の玉軸受を示す断面図図１の玉軸受の保持器の一部を示す分解斜視図図２の保持器を構成する一方の環状体の斜視図図３の環状体の合わせ面の位置を測定した結果を示すグラフ図４の合わせ面の位置の測定方法を示す図（ａ）は従来の保持器を構成する環状体を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の環状体の合わせ面の位置を測定した結果を示すグラフ

符号の説明

１内輪
２外輪
３ボール
４保持器
５密封板
６環状空間
７環状体
８ポケット
９結合部
１２ゲート
１４合わせ面

Claims

軸方向に対向する２枚の樹脂製環状体７、７からなり、その各環状体７の対向面にボール３を収容する半球状のポケット８を周方向に間隔をおいて形成し、前記環状体７の隣り合うポケット８、８の間の結合部９を他方の前記環状体７の隣り合うポケット８、８の間の結合部９に結合してなる樹脂製波形保持器において、全ての前記結合部９にゲート１２を配置して前記環状体７を射出成形したことを特徴とする樹脂製波形保持器。
前記ゲート１２を前記結合部９の両側のポケット８、８の一方に片寄らせて配置し、ウェルド部１３の位置がポケット８の中央に対してずれた位置となるように前記環状体７を射出成形した請求項１に記載の樹脂製波形保持器。
内輪１と外輪２の間に複数のボール３と、請求項１または２に記載の樹脂製波形保持器を組み込み、前記内輪１と前記外輪２の間に形成される環状空間６を密封する密封板５を取り付けた玉軸受。
ボール３を収容する半球状のポケット８を周方向に間隔をおいて有する樹脂製環状体７を２枚射出成形し、その各環状体７、７を軸方向に対向して配置し、その一方の環状体７の隣り合うポケット８、８の間の結合部９を他方の前記環状体７の隣り合うポケット８、８の間の結合部９に結合する樹脂製波形保持器の製造方法において、全ての前記結合部９にゲート１２を配置して前記環状体７を射出成形することを特徴とする樹脂製波形保持器の製造方法。
前記ゲート１２を前記結合部９の両側のポケット８、８の一方に片寄らせて配置し、ウェルド部１３の位置がポケット８の中央に対してずれた位置となるように前記環状体７を射出成形する請求項４に記載の樹脂製波形保持器の製造方法。