JP2007125828A - ころ軸受の保持器成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】ころ軸受の作動時における振動，騒音を低減し得る保持器の製造を可能にする。
【解決手段】金型の保持器形成用キャビティ１４４に熱可塑性樹脂を射出するゲート１８４を形成したゲート形成部材１７４を、固定型１６６に回転可能に保持させる。ゲート形成部材１７４にアーム１９４を設け、固定型１６６に立設した支持ピンに調節ねじ１９８を回動可能に支持させる。調節ねじ１９８のアーム１９４を貫通する部分を雄ねじ部とし、ナット２０２を螺合させる。ナット２０２の回転操作によりアーム１９４を介してゲート形成部材１７４を回転させ、ゲート１８４と、キャビティ１４４の保持器のポケット，柱を形成する部分との相対回転位置を調節する。それにより、保持器のテーパや真円度を調節することができ、ころ軸受の作動時における振動，騒音を低減し得る。ゲート１８４とキャビティ１４４との相対回転位置を指示する指示装置２０４を設けると便利である。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ころ軸受において複数のころを保持する保持器を成形するための金型に関するものである。

内周側部材の外周面と外周側部材の内周面との間に配設される複数のころと、それらころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器とを含むころ軸受は広く使用されている。ころ軸受においては、保持器のポケットところとの間にはころの自転を許容するための隙間を設けることが不可欠であり、また、保持器の内周面および外周面と、外周側部材の内周面および内周側部材の外周面との間にも、保持器の回転を許容するための隙間を設けることが不可欠である。これら隙間の存在によって、ころが内周側部材の周方向において傾くことを避け得ず、ころの軸線の内周側部材の軸線に対する周方向の傾き角はスキュー角と称されている。スキュー角が存在すれば、内周側部材と外周側部材との相対回転につれて、ころが転動しつつ軸方向に移動し、保持器に軸方向の力である軸方向力が加えられるとともに、内周側部材と外周側部材とにも軸方向において互いに逆向きの力が加えられる。この軸方向力の向きは、スキュー角が正であるか負であるかにより変わり、しかも、スキュー角の正負はランダムに変わるため、軸方向力の向きもランダムに変わり、ころ軸受を備えた装置の振動や騒音の原因となる。

そこで、下記特許文献１には、ポケットの周方向における傾きをころの長さの１．５／１０００以下とすることによりスキュー角を小さく抑え、ころ軸受の振動，騒音を低減させることが記載されている。
また、特許文献２には、保持器を強化繊維入りの合成樹脂により射出成形する際に、ゲートを保持器の軸方向の一端に設け、ポケット隅部の応力集中に対する保持器の強度を増すことが記載されている。
特開平１１−３４４０３５号公報 特開平１０−３１８２６５号公報 特開平７−１２７６４５号公報

本発明は、以上の事情を背景として、ころ軸受の振動を軽減し得る保持器を樹脂の射出成形によって製造することのできる金型を得ることを課題としてなされたものである。

上記課題は、内周側部材の外周面と外周側部材の内周面との間に配設される複数のころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器を、樹脂の射出成形により製造するための金型において、保持器を成形するためのキャビティに溶融樹脂を射出するゲートを、保持器の軸方向の一端面を成形するキャビティ面に開口する状態で形成し、そのゲートを形成した部分を、当該金型の他の部分に対して、キャビティの中心線のまわりに相対回転可能とするとともに、相対回転位置の調節後に他の部分に固定可能とすることにより解決される。

本金型によれば、内周面および外周面が共にテーパ面状である保持器を、研削加工，切削加工等の機械加工によりテーパ面とする場合に比較して、安価に製造することができる。しかも、金型のゲートが形成された部分を他の部分に対して相対的に回転させることができるため、キャビティのうち保持器のどの部分を成形するための部分に開口させるか変更することができる。例えば、ゲートが、保持器のポケットを成形する部分の中央位置に開口する状態から、互いに隣接するポケット間に存在する柱の中央位置に開口する状態まで、任意に変更することができるようにしておけば、ゲートとキャビティとの相対回転位置を任意に変更することができることとなる。後に実施例の項で詳細に説明するように、ゲートとキャビティとの相対回転位置の変化に応じて、成形された保持器のテーパと真円度とが変わり、いかなる保持器を得たいかに応じて、ゲートの位置を任意に変更し得ることとなるのである。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、下記（１）項ないし（５）項がそれぞれ、請求項１ないし５に相当する。

（１）内周側部材の外周面と外周側部材の内周面との間に配設される複数のころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器を、樹脂の射出成形により製造するための金型であって、
当該金型の前記保持器を成形するためのキャビティに溶融樹脂を射出するゲートが、前記保持器の軸方向の一端面を成形するキャビティ面に開口する状態で形成され、そのゲートが形成された部分が、当該金型の他の部分に対して、前記キャビティの中心線のまわりに相対回転可能とされるとともに、相対回転位置の調節後に前記他の部分に固定可能とされたことを特徴とする保持器成形金型。
（２）前記金型のゲートが形成された部分とその他の部との相対回転が、少なくとも、前記ゲートが前記キャビティのうち前記保持器の前記ポケットを成形する部分の周方向における中央に対応する位置に開口する相対回転位置と、ゲートが互いに隣接するポケット間に存在する柱の周方向における中央に開口する相対回転位置との間で可能である(1)項に記載の保持器成形金型。
（３）前記金型が、
前記ゲートが形成された部分である横断面形状が円形のゲート形成部材と、
そのゲート形成部材を、そのゲート形成部材の中心軸線を中心に回転可能に保持する型部材と、
それらゲート形成部材と型部材との間に設けられ、互いに螺合された雄ねじ部材と雌ねじ部材とを備え、両ねじ部材の相対回転に伴う軸方向の相対移動により、前記ゲート形成部材と前記型部材との相対回転位置を調節するねじ式調節装置と
を含む(1)項または(2)項に記載の保持器成形金型。
ねじ式調節装置によれば、ゲート形成部材と型部材との相対回転位置の微調整を容易に行うことができる。
（４）前記ねじ調節装置が、
一端部が前記ゲート形成部材に固定され、他端部が前記型部材に対向する位置まで延び出させられたアームと、
一端部が前記型部材により前記ゲート形成部材の中心軸線と平行な回動軸線まわりに回動可能に支持され、他端部に雄ねじ部が形成された雄ねじ部材と、
前記雄ねじ部に螺合されるとともに、前記アームと係合する少なくとも１つのナットと
を含む(3)項に記載の保持器成形金型。
（５）前記ゲート形成部材と前記型部材とにまたがって設けられ、それらゲート形成部材と型部材との相対回転に伴って変化する前記ゲートと前記キャビティの前記保持器のポケットを成形する部分との相対回転位置を示す相対回転位置指示装置を含む(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の保持器成形金型。
保持器の柱は、互いに隣接するポケット間に形成されるものであるから、相対回転位置指示装置は、上記のように、ゲートと、キャビティのポケットを形成する部分との相対回転位置を指示するものであると考えることも、ゲートと、柱を成形する部分との相対回転位置を指示するものであると考えることもできる。

以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。

まず、本発明の金型により製造すべき保持器を備えたころ軸受について説明する。
図１に、液圧ポンプが内蔵されたブレーキアクチュエータを示す。ブレーキアクチュエータ１０は、車両用液圧ブレーキシステムの液圧制御部であり、アクチュエータブロック１２、ブロック１２に固定して設けられたポンプモータ１４（電動モータである）およびアキュムレータ１６等を含んで構成されている。ブロック１２の内部に液圧ポンプが電磁液圧弁等と共に組み込まれ、それらを繋ぐ状態でブレーキ液の液通路が形成されている。また、ブロック１２には、マスタシリンダと接続されるマスタシリンダポート１８、リザーバと接続されるリザーバポート２０、４つの車輪の各々に設けられたホイールシリンダに接続される複数のホールシリンダポート２２が設けられている。液圧ポンプは、図に示すブロック１２の上半分の部分に組み込まれてており、ポンプモータ１４によって駆動される。

図２に、液圧ポンプ３０の断面図を示す。液圧ポンプ３０は、アクチュエータブロック１２のハウジング３２の一部を自身のハウジングとし、２つのプランジャポンプ部３４と偏心カム３６とを備えている。

２つのプランジャポンプ部３４は、ハウジング３２を図において上下に貫通する嵌合穴３７に嵌合されたシリンダ４０とその内部に嵌合されたプランジャ４２とを主体とし、偏心カム３６の両側に設けられている。シリンダ４０は概ね有底円筒状を成し、プランジャ４２が嵌合されるプランジャ孔４３の開口側とは反対側である後端がプラグ４４により支持されている。プランジャ４２の後端部とシリンダ４０の底部との間には、スプリング４６が設けられており、そのスプリング４６により、プランジャ４２はシリンダ４０から突出する向きに付勢されている。プランジャ４２には、先端付近の外周面と後端とを繋ぐ状態の液通路４８が、また、シリンダ４０の底部には、底部壁を貫通してもう１つの液通路５０が、それぞれ設けられている。プランジャ４２の後端には、弁子としてのボール５２が、弁座としての液通路４８の開口部に着座可能な状態で配設され、また、シリンダ４０の後端には、もう１つの弁子としてのボール５４が、弁座としての液通路５０の開口部にスプリング５６によって押付けられる状態で配設されている。シリンダ４０の前方の空間は低圧のブレーキ液が充満する低圧液室とされ、プランジャ４２が往復運動させられることによって、その低圧液室のブレーキ液は、加圧されつつ、液通路４８，５０を通ってシリンダ４０の後方の空間に吐出される。この空間は高圧液室とされ、液通路を経て電磁式液圧弁に連通させられている。

偏心カム３６は、偏心カム軸６０を主体とするものである。偏心カム軸６０は両端のジャーナル部６１，６２において、嵌合穴３７と直交してハウジング３２に形成された軸穴に、ラジアル軸受である２つのボールベアリング６３を介して回転可能に保持されている。偏心カム軸６０の軸方向の中央部には、小径部であるジャーナル部６１，６２よりやや太い中径部およびそれより太い大径部が設けられている。大径部はジャーナル部６１，６２に対して偏心させられた偏心軸部６４とされており、その外周には、ニードルベアリング６６を介してリング７２が回転可能に設けられている。ニードルベアリング６６はころ軸受の一種であり、保持器６８とそれに保持された複数のころとしてのニードル７０とにより構成されている。リング７２がアウタレースであり、偏心軸部６４の外周部がインナレースを構成していると考え、それらアウタレースおよびインナレースが保持器６８およびニードル７０と共にニードルベアリング６６を構成していると考えることもでき、インナレースを備えず、アウタレース（リング７２），保持器６８およびニードル７０がニードルベアリング６６を構成していると考えることもできる。偏心カム軸６０の２つの中径部には、内周面と外周面とが互いに偏心させられた環状のバランサ７４，７６が偏心カム軸６０に対して回転不能に嵌められている。このバランサ７４，７６は、偏心軸部６４，ニードルベアリング６６およびリング７２による重心の偏りを打ち消して、偏心カム軸６０の動バランスをとる役割を果たしている。

バランサ７４，７６は、偏心軸部６４とボールベアリング６３のインナレースとによって挟持されており、ボールベアリング６３のアウタレースとは接しない状態とされている。バランサ７４，７６は、ジャーナル部６１，６２にしまり嵌合されたボールベアリング６３のインナレースによって、偏心軸部６４の両端面に押し付けられて固定されているのであるが、保持器６８およびリング７２は、偏心軸部６４より僅かに短くされており、自由に回転可能である。一方のボールベアリング６３のアウタレースと軸穴の底面との間にはウェーブワッシャ７８が介装される一方、他方のボールベアリング６３のアウタレースはスペーサ８０を介してオイルシール８２に当接させられている。ボールベアリング６３のインナレースは上記の通りジャーナル部６１，６２としまり嵌合されているが、アウタレースはハウジング３２とゆるみ嵌合されている。ウェーブワッシャ７８からオイルシール８２まで軸方向に直列に並んで配設されている各部品は、軸穴の底面と、ポンプモータ１４の支持板８４とに挟持されており、偏心カム軸６０の軸方向の移動が抑制されている。偏心カム軸６０のポンプモータ１４側に延び出た突出端部は連結部８６とされており、モータ１４の出力軸の先端に設けられた係合部８８と係合させられることで、モータ１４の回転が偏心カム軸６０に伝達されるようになっている。２つのプランジャポンプ部３４の各々のプランジャ４２が、それらの先端部においてリング７２と係合させられており、偏心カム軸６０が回転させられれば、偏心軸部６４が偏心回転し、プランジャ４２を往復運動させる。

上記ニードルベアリング６６においては、液圧ポンプ３０の運転中にニードル７０のスキューに起因して偏心カム軸６０，保持器６８およびリング７２に作用する軸方向力の向きが一定となるようにされている。すなわち、偏心カム軸６０に対して保持器６８およびリング７２が図１において常時右向きの軸方向力を受けるようにされているのである。具体的には、保持器６８が、図２に誇張して示すように、それの内周面と偏心軸部６４の外周面との嵌合により半径方向位置が決まる内径案内形とされるとともに、図３に誇張して示すように、右端から左端に向かって内径および外径が共に漸増するテーパ筒状とされており、偏心軸部６４が矢印Ａで示す反時計方向に回転させられると、図示の状態に傾かされ、ニードル７０を同方向に傾かせるようにされているのである。図３に示すニードル７０は、保持器６８に保持されている複数のニードル７０のうち、プランジャポンプ部３４からの反力を主として受けるものであり、このニードル７０が二点鎖線で示すリング７２の内周面と偏心軸部６４の外周面との間に強く挟まれ、偏心軸部６４とリング７２との相対回転につれて、偏心軸部６４の外周面上を矢印Ｂで示す向きに、リング７２の内周面上を矢印Ｂとは逆の向きに転動する。なお、実際には、偏心軸部６４が回転し、リング７２は回転しないのであるが、理解を容易にするために、以下、偏心軸部６４は回転せず、その偏心軸部６４に対してリング７２が時計方向へ回転するものとみなして説明する。

リング７２が偏心軸部６４に対して矢印Ａとは逆向きに回転すれば、保持器６８のポケット９２に保持されているニードル７０は、ポケット９２の内側面に矢印Ｂの向きの力を加え、ポケット９２をその向きに移動させようとする。一方、保持器６８の移動は、それの右端において偏心軸部６４により阻止されているため、保持器６８が図３の向きに傾かされる。なお、保持器６８の右端と偏心軸部６４との接触点と、上記ニードル７０とポケ
ット内側面との接触点とは、図３において紙面に直角な方向にずれているため、保持器６８には回転モーメントが作用する。また、保持器６８の内周面と偏心軸部６４の外周面との間には摩擦力が作用するため、厳密には保持器６８は、図３に示すように、プランジャポンプ部３４からの反力を主として受けるニードル７０から９０°隔たった位置で偏心軸部６４に接触するわけではなく、９０°より小さい角度隔たった位置で接触することとなるが、傾向として図３の向きにα度傾くことに変わりはない。そして、この傾きに伴ってポケット９２も図３において時計方向に回動する向きに角度α傾く。

ポケット９２の内側面とニードル７０との間には、ニードル７０の自転を許容するために、隙間を設けることが不可欠であり、そのために、ニードル７０はポケット９２内で自由に傾くことができる。従来は、ポケット９２が偏心軸部６４の周方向において偏心軸部６４の軸線に対してできる限り傾かないようにされていたため、そのポケット９２内でニードル７０が自由に傾けば、偏心軸部６４の周方向におけるニードル７０の軸線Ｃの偏心軸部６４の軸線Ｄに対する傾き角であるスキュー角の符号が正になったり負になったりするようになっていた。ニードル７０の軸線Ｃが、図３において、偏心軸部６４の軸線Ｄに対して、時計方向に回動したり反時計方向に回動したりしていたのである。それに対し、本例においては、液圧ポンプ３０の運転中は、ポケット９２が偏心軸部６４の軸線Ｄに対して正方向に（時計方向を正とする）角度α傾くようにされており、かつ、この角度αは、ニードル７０がポケット９２内において回動し得る角度の最大値より大きくされているために、ニードル７０の軸線Ｃの偏心軸部６４の軸線Ｄに対する傾き角βは、ニードル７０がポケット９２内において反時計方向（負方向）に最大限回動した状態においても、負にはならない。

そして、ニードル７０のスキュー角βが正に保たれれば、リング７２の偏心軸部６４に対する回転につれてニードル７０は図３において偏心軸部６４の外周面上を常に斜め右上の方向に転動する。その結果、ニードル７０およびリング７２には偏心軸部６４に対して、右方へ移動しようとする傾向が生じ、保持器６８もニードル７０から右向きの力を受ける。ニードル７０がポケット９２内で自由に傾き得るため、スキュー角の大きさが変動する可能性はあるものの、符号は常に正で一定しており、それによって、保持器６８およびリング７２に作用する軸方向力は常に右向きになるのである。

そして、本例においては、これら保持器６８およびリング７２の右向きの力は、バランサ７６と、右側のボールベアリング６３のインナレースとを経て偏心カム軸６０に伝達され、上記保持器６８およびリング７２の右向きの力の反力と釣り合う。このように、保持器６８およびリング７２には常に右向きの力が作用し、偏心カム軸６０には常に左向きの力が作用するため、これらの力の向きが右向きになったり左向きになったりしていた従来と比較して、偏心カム軸６０，バランサ７４，７６，ボールベアリング６３等の軸方向の振動が小さくて済むのであるが、振動しなくなるわけではない。そして、この振動は、一方において、右側のボールベアリング６３のボールおよびアウタレースとスペーサ８０とを介してオイルシール８２に受けられ、他方において、左側のボールベアリング６３のボールおよびアウタレースとを介してウェーブワッシャ７８に受けられる。

オイルシール８２はゴムを主体として構成されており、それの圧縮により生じる弾性力と圧縮量との間には図４に示す関係があり、一方、金属製のリングが周方向において波打つ形状に成形されたウェーブワッシャ７８の圧縮により生じる弾性力と圧縮量との間には図５に示す関係がある。オイルシール８２は、弾性力の増大に従ってばね定数が大きくなる性質を有する一方、ウェーブワッシャ７８は、弾性力の増大に従ってばね定数が小さくなる性質を有しているのであり、そのため、オイルシール８２とウェーブワッシャ７８とにより軸方向の両側から挟まれて位置決めされている偏心カム３６の位置は主としてオイルシール８２によって決められ、オイルシール８２とウェーブワッシャ７８との弾性力の大きさは主としてウェーブワッシャ７８により決められることとなる。しかも、上記のように、偏心カム３６の軸方向の位置決めを主体的に行うゴム製のオイルシール８２の振動減衰係数は、金属製のウェーブワッシャ７８のそれに比較して大きいため、偏心カム３６の軸方向の振動が効果的に減衰させられる。したがって、従来、液圧ポンプ３０の運転時に、偏心カム３６の軸方向振動に起因して発生していた液圧ポンプ３０の運転騒音および振動が低減させられる。
本例においては、バランサ７４，右側のボールベアリング６３，スペーサ８０およびオイルシール８２により主移動限度規定部が構成され、バランサ７６，左側のボールベアリング６３およびウェーブワッシャ７８により副移動限度規定部が構成されているのである。

しかも、オイルシール８２およびウェーブワッシャ７８のばね定数と、偏心カム３６の質量とに基づいて決まる偏心カム３６の軸方向振動の固有振動数は、車体に取り付けられた状態のブレーキアクチュエータ１０の固有振動数の整数分の１とは一致しないようにされているため、ブレーキアクチュエータ１０および車体のブレーキアクチュエータ１０を保持している部分が、偏心カム３６の１次あるいは２次以上の振動と共振することがなく、この点からも液圧ポンプ３０の運転騒音および振動が低減させられる。

別のころ軸受たるニードルベアリングを図６に示す。本例においては、固定の支持軸１０２にローラ１０４がニードルベアリング１０６を介して回転自在に保持されている。ニードルベアリング１０６は、複数のニードル１１２と、それらを自転自在に保持するとともに、自身は支持軸１０２のまわりを回転する保持器１１４と、それらニードル１１２および保持器１１４の外周側に嵌合されたアウタレース１１６とを備えており、そのアウタレース１１６の外周側にローラ１０４が嵌合されている。保持器１１４およびアウタレース１１６の両側には、スラスト軸受１２２，１２４（すべり軸受でもころがり軸受でもよい）が配設されており、一方のスラスト軸受１２２に作用する軸方向力は、オイルシール１２６，ワッシャ１２８およびＣ形止め輪１３２を介して支持軸１０２に受けられるようになっている。他方のスラスト軸受１２４に作用する軸方向力は、ウェーブワッシャ１３４，ワッシャ１３６およびＣ形止め輪１３８を介して支持軸１０２に受けられる。その結果、オイルシール１２６とウェーブワッシャ１３４は共に軸方向に圧縮されている。オイルシール１２６およびウェーブワッシャ１３４は前記の例におけるそれらと同様のものである。

上記ニードルベアリング１０６においては、ローラ１０４が回転する際、ニードル１１２のスキュー角の符号が一定となり、その結果、保持器１１４およびアウタレース１１６には常時左向きの軸方向力が作用するようにされている。そしてこの左向きの軸方向力は、スラスト軸受１２２を介してオイルシール１２６に受けられる。
すなわち、本例においては、ニードル１１２のスキューに起因して保持器１１４およびアウタレース１１６に作用する軸方向力の向きが一定しており、その力がばね定数および振動減衰係数がウェーブワッシャ１３４より大きいオイルシール１２６により受けられるのである。したがって、ローラ１０４の回転時に、ローラ１０４，アウタレース１１６，保持器１１４およびニードル１１２の軸方向の振動が、スキュー角の符号が一定しなかった従来に比較して低減させられ、騒音が低減させられる。
本例においては、スラスト軸受１２２，オイルシール１２６，ワッシャ１２８およびＣ形止め輪１３２により主移動限度規定部が構成され、スラスト軸受１２４，ウェーブワッシャ１３４，ワッシャ１３６およびＣ形止め輪１３８により副移動限度規定部が構成されているのである。

上記の例においては、内周側部材たる支持軸１０２が装置本体に固定されて回転せず、外周側部材たるローラ１０４が回転させられるようになっていたが、外周側部材が装置本体に固定され、内周側部材が回転させられる場合には、保持器および内周側部材が外周側部材に対して軸方向において一定の向きの力を受け、振動，騒音が低減させられる。

上記保持器６８，１１４は、以下の方法でテーパ筒状にされたものである。すなわち、保持器６８，１１４は、強化繊維入りの熱可塑性樹脂の射出成形により製造されたものであり、その成形時に、図７に示すように、金型（詳細は後述する）１４２のキャビティ１４４に、そのキャビティ１４４の軸方向の一端に複数設けられた複数（例えば３個）のゲート１４６から強化繊維入りの溶融した熱可塑性樹脂が射出されて、成形されたものなのである。

上記のように、強化繊維入りの溶融した熱可塑性樹脂の射出成形により保持器を製造するための金型の一例を図８ないし図１０に示す。この金型１６０は、図８に二点鎖線で示す保持器１６２を成形するために、その保持器１６２と同じ形状，寸法（微小な違いはあるが）のキャビティ１４４を形成するものであり、図９に概略的に示すように、可動型１６４，固定型１６６および割型１６８を含んでいる。割型１６８は複数（例えば、２個，３個，４個等）の分割片１７０に分割され、それら分割片１７０が可動型１６４に、保持器１６２の半径方向に移動可能に保持されている。割型１６８はこの半径方向に移動により開閉するのであり、閉じた状態では内側に円柱状の空間を形成する。可動型１６４にはシャフト１７２が軸方向に摺動可能に保持され、固定型１６６にはゲート形成部材１７４が相対回転可能に保持されている。シャフト１７２は、金型１６０が閉じた状態では割型１６８が形成する円柱状の空間内に突入させられ、そのシャフト１７２の外周面と割型１６８の内周面との間に中空円筒状の空間が形成される。割型１６８の各分割片１７０には、図８に示す複数のブレード１７６が、上記中空円筒状の空間の半径方向に摺動可能に保持されており、金型１６０が閉じた状態では、図示しない駆動装置によりそれらブレード１７６の各先端部が中空円筒状の空間内へ突入させられ、それぞれ保持器１６２のポケット１７８を形成する。それらポケット１７８の互いに隣接するものの間には柱１８０が形成される。

上記固定型１６６とゲート形成部材１７４との平面図を図１０に示すが、この図から明らかなように、ゲート形成部材１７４の、上記中空円筒状の空間に対応する位置には、３個のゲート１８４が等角度間隔に形成されている。ゲート形成部材１７４は固定型１６６に形成された嵌合穴１９０に嵌合され、固定型１６６に対する相対回転位置を調節可能とされている。そのための構造としては種々のものがあるが、図示の例では、ゲート形成部材１７４を固定型１６６に固定するためのボルト１８６のボルト穴が長穴１８８とされており、長穴１８８がボルト１８６に対して移動可能な範囲内で、調節が可能となっている。ゲート形成部材１７４の上面には正面形状がＬ字形のアーム１９４が設けられる一方、固定型１６６の上面には支持ピン１９６が立設されており、支持ピン１９６に回動可能に支持された調節ねじ１９８が、アーム１９４の先端部に形成された貫通穴２００に挿通され、その挿通部の両側にはナット２０１が螺合されている。アーム１９４のナット２０１と接触する両側の座面２０２は、それぞれ対応するナット２０１に向かって凸の部分円筒面とされている。これら部分円筒面は、ゲート形成部材１７４の回転中心線に平行な軸線を中心線とするものであり、アーム１９４と調節ねじ１９８との相対回動を許容する。

符号２０４は、ゲート１８４と、ポケット１７８および柱１８０との相対回転位置（図８参照）を示す相対回転位置指示装置を示し、この相対回転位置指示装置２０４は、ゲート１８４の位置を表すゲート指示線２０６と、ポケット１７８の半分を表すポケット指示部２０８と、柱１８０の半分を表す柱指示部２１０とを備えている。すなわち、ゲート指示線２０６が図示の位置にある状態では、ゲート１８４がポケット１７８の周方向における中央に位置しており、ゲート指示線２０６が柱指示部２１０のポケット指示部２０８から最も遠い側の端に位置する状態では、ゲート１８４が柱１８０の周方向における中央に位置していることを表す。また、ゲート指示線２０６がポケット指示部２０８と柱指示部２１０との境界に位置する状態では、ゲート１８４がポケット１７８と柱１８０との境界の位置にある。作業者は、これらゲート指示線２０６とポケット指示部２０８および柱指示部２１０との相対位置から、ゲート１８４とポケット１７８および柱１８０との相対回転位置を認識しつつ、ゲート形成部材１７８の固定型１６６に対する回転位置を調節することができる。その際、目盛２１２の存在により相対回転位置を正確に認識することができる。すべてのボルト１８６を僅かに緩めるとともに、２つのナット２０１の一方を緩めた状態で、他方のナット２０１を回転させ、そのナット２０１にアーム１９４を押させてゲート形成部材１７８を回転させ、相対回転位置が所望の位置となったとき、上記一方のナット２０１を締め付けてゲート形成部材１７４の回転を阻止し、かつ、すべてのボルト１８６を締め付けてゲート形成部材１７４を固定型１６６に固定すればよいのである。

保持器の１６２の成形時には、金型１６０が閉じられた状態において、ゲート１８４を経て強化繊維入りの溶融した熱可塑性樹脂が射出され、可動型１６４，固定型１６６，割型１６８，シャフト１７２，ゲート形成部材１７４，ブレード１７６（図８参照）等によって形成されるキャビティ２１４（図９参照）に加圧充填される。その熱可塑性樹脂が固化し、未だ温度が高いうちに金型１６０が開かれ、保持器１６２が取り出される。

このように、保持器１６２が成形される際、ゲート１８４とブレード１７６との相対回転位置によって、すなわち、ゲート１８４が、キャビティ２１４の、保持器１６２のポケット１７８および柱１８０に対応する部分に対して、どのような相対回転位置に開口させられるかによって、成形された保持器１６２のテーパと真円度とが変化することが実験により確認されている。大略的には、ゲート１８４がポケット１７８に対応する位置に開口するときと、柱１８０に対応する位置に開口するときとではテーパの向きが逆になり、また、テーパを大きくすると真円度が悪くなるのである。この理由は、未だ、十分に解明されてはいないが、ゲート１８４の位置によって、成形された保持器１６２内の強化繊維の配向が変わることが理由の一つではないかと推測されている。
いずれにしても、この方法で製造された保持器６８，１１４は、内径案内形ころ軸受用としても、外径案内形ころ軸受用としても使用できる。

なお、テーパや真円度は、上記ゲート１８８の位置いかんのみならず、溶融した熱可塑性樹脂の金型１６０への射出温度，射出速度，金型各部の温度分布，成形された保持器１６２の取出時の温度等の成形条件によっても変わるため、上記ゲート１７６の位置の調節とともに、他の成形条件の制御によって、目標とするテーパ（テーパ０とすることも可能である）および真円度の保持器１６２を得ることとなる。例えば、射出成形においては、一般に、金型１４２が加熱され、熱可塑性樹脂はその金型よりさらに高い温度に加熱される。したがって、キャビティ１４４内に流入した熱可塑性樹脂は金型１４２により冷やされて固化するのであるが、この際、金型１４２と熱可塑性樹脂との温度を制御することにより、成形後の保持器６８，１１４が金型１４２から取り出される際、それの温度がゲート１４６側において最も高く、ゲート１４６から遠ざかるに従って直線的に低下するようにすることができる。金型１４２から取り出される前の保持器６８，１１４はキャビティ１４４に対応した円筒形状を有しているが、取り出し後の温度低下に伴う収縮量がゲート１４６に近い部分ほど大きいため、冷却後の保持器６８，１１４は、内径，外径共に一端（ゲート１４６に近い側の端）から他端に向かって漸増するテーパ筒状となる傾向があり、この事実を利用するのである。

上記のように、金型１６０によれば、保持器１６２のテーパおよび真円度を任意に変え得るため、使用目的に応じた保持器１６２を容易に製造することができる。例えば、保持器１６２を含むニードルベアリングを備えた機器の軸方向の振動である軸方向振動の許容値が小さいが、スラスト軸受にかかる荷重が大きいことや、ニードルの内周側部材あるいは外周側部材に対する軸方向のすべりが大きいことが許容される場合には、保持器１６２のテーパを大きくして軸方向振動を抑制することができる。それに対し、ニードルベアリングを備えた機器の振幅の小さい振動である微振動の抑制が望まれる場合には、テーパを小さくし、真円度をよくすることにより、微振動を良好に抑制することができる。

本金型１６０を使用して保持器１６２を製造する場合におけるテーパおよび真円度の選定基準の一例を図１１に示す。図において、左側の３つの欄は、保持器１６２を含むニードルベアリングに対する要求を示し、軸負荷が「ほぼ一定」とは軸負荷が変動しないことという要求を示し、軸負荷が「変動」とは軸負荷の変動が許容されることを示す。また、潤滑が「不十分」とは必ずしも良好な潤滑が期待できない状態で使用し得ることという要求を示し、潤滑が「十分」とは十分な潤滑が保証されることを示す。発熱・すべりが「不可」とは発熱やすべりが小さいことという要求を示し、発熱・すべりが「許可」とは発熱やすべりが許容されることを示す。
中央の２つの欄は、テーパと真円度との選定基準を示し、テーパ角はテーパ面の片側における傾斜角度を示し、真円度は直径の最大値と最小値との差を示す。
右側の２つの欄は、参考情報として、スラスト荷重の大きさとスラスト荷重の変動の大きさとを示す。

以上の説明から明らかなように、本金型１６０においては、固定型１６６が、ゲート形成部材１７４をそのゲート形成部材１７４の中心軸線を中心に回転可能に保持する型部材を構成しており、調節ねじ１９８が、一端部が型部材たる固定型１６６に、ゲート形成部材１７４の中心軸線と平行な回動軸線まわりに回動可能に支持され雄ねじ部材を構成している。そして、その調節ねじ１９８が、アーム１９４，支持ピン１９６，ナット２０１等と共同して、ゲート形成部材１７４と固定型１６６との相対回転位置を調節するねじ式調節装置２０３を構成している。

保持器成形金型の全体構成は上記実施例のものに限定されるわけではない。ゲート形成部材と金型の他の部分との相対回転位置を調節可能な構成であればよいのであり、また、ゲート形成部材と金型の他の部分との相対回転位置を調節可能にするための具体的な構成も上記の実施例に限定されるわけではない。例えば、アーム１９４と調節ねじ１９８とを、ピンジョイント，ボールジョイント等、両者の少なくともゲート形成部材の回転中心線と平行な軸線まわりの相対回動を許容する継手を介して接続することが可能である。また、相対回転位置の調節後、ゲート形成部材をその他の部分に固定する固定装置も、前記実施例におけるボルト１８６と長穴１８８との組合わせに代えて、例えば、その他の部分に相対移動可能に保持された押さえ部材を駆動装置により駆動して、押さえ部材にゲート形成部材をその他の部分に押さえつけさせ、それによってゲート形成部材をその他の部分に固定する構成とすることも可能である。

本発明に係る金型により製造される保持器の一例であるニードルベアリングを含むブレーキアクチュエータを示す斜視図である。 図１のブレーキアクチュエータの断面図であって、上記液圧ポンプを示す断面図である。 上記液圧ポンプにおけるニードルベアリングを説明するための模式図である。 上記ニードルベアリングを説明するためのグラフである。 上記ニードルベアリングを説明するための別のグラフである。 ニードルベアリングの別の例を示す正面断面図である。 上記２例のニードルベアリングの保持器を製造する方法を概略的に説明するための図である。 上記方法の実施に好適な保持器成形金型の一例を概念的に示す斜視図である。 上記保持器成形金型の概略的な構成を示す正面断面図である。 上記保持器成形金型の一部を示す平面図である。 上記保持器成形金型により成形を行う場合における保持器のテーパと真円度との選定基準の一例を示す図表である。

符号の説明

３０：液圧ポンプ ３２：ハウジング ３４：プランジャポンプ部 ３６：偏心カム ４２：プランジャ ６０：偏心カム軸 ６１，６２ジャーナル部 ６３：ボールベアリング ６４：偏心軸部 ６６：ニードルベアリング ６８：保持器 ７０：ニードル ７２：リング ７４，７６：バランサ ７８：ウェーブワッシャ ８０：スペーサ ８２：オイルシール ９２：ポケット １０２：支持軸 １０４：ローラ １０６：ニードルベアリング １１２：ニードル １１４：保持器 １１６：アウタレース １２２，１２４：スラスト軸受 １２６：オイルシール １２８：ワッシャ １３２：Ｃ形止め輪 １３４：ウェーブワッシャ １３６：Ｃ形止め輪 １４２：金型 １４４：キャビティ １４６：ゲート １６０：金型 １６４：可動型 １６６：固定型 １６８：割型 １７０：分割片 １７２：シャフト １７４：ゲート形成部材 １７６：ブレード １７８：ポケット １８０：柱 １８４：ゲート １９４：アーム １９６：支持ピン １９８：調節ねじ ２０１：ナット ２０３：ねじ式調節装置 ２０４：相対回転位置指示装置

Claims (5)

1. 内周側部材の外周面と外周側部材の内周面との間に配設される複数のころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器を、樹脂の射出成形により製造するための金型であって、
   当該金型の前記保持器を成形するためのキャビティに溶融樹脂を射出するゲートが、前記保持器の軸方向の一端面を成形するキャビティ面に開口する状態で形成され、そのゲートが形成された部分が、当該金型の他の部分に対して、前記キャビティの中心線のまわりに相対回転可能とされるとともに、相対回転位置の調節後に前記他の部分に固定可能とされたことを特徴とする保持器成形金型。
2. 前記金型のゲートが形成された部分とその他の部との相対回転が、少なくとも、前記ゲートが前記キャビティのうち前記保持器の前記ポケットを成形する部分の周方向における中央に対応する位置に開口する相対回転位置と、ゲートが互いに隣接するポケット間に存在する柱の周方向における中央に開口する相対回転位置との間で可能である請求項１に記載の保持器成形金型。
3. 前記金型が、
   前記ゲートが形成された部分である横断面形状が円形のゲート形成部材と、
   そのゲート形成部材を、そのゲート形成部材の中心軸線を中心に回転可能に保持する型部材と、
   それらゲート形成部材と型部材との間に設けられ、互いに螺合された雄ねじ部材と雌ねじ部材とを備え、両ねじ部材の相対回転に伴う軸方向の相対移動により、前記ゲート形成部材と前記型部材との相対回転位置を調節するねじ式調節装置と
   を含む請求項１または２に記載の保持器成形金型。
4. 前記ねじ調節装置が、
   一端部が前記ゲート形成部材に固定され、他端部が前記型部材に対向する位置まで延び出させられたアームと、
   一端部が前記型部材により前記ゲート形成部材の中心軸線と平行な回動軸線まわりに回動可能に支持され、他端部に雄ねじ部が形成された雄ねじ部材と、
   前記雄ねじ部に螺合されるとともに、前記アームと係合する少なくとも１つのナットと
   を含む請求項３に記載の保持器成形金型。
5. 前記ゲート形成部材と前記型部材とにまたがって設けられ、それらゲート形成部材と型部材との相対回転に伴って変化する前記ゲートと前記キャビティの前記保持器のポケットを成形する部分との相対回転位置を示す相対回転位置指示装置を含む請求項１ないし４のいずれかに記載の保持器成形金型。

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