JP2015031386A - Synthetic resin cage for angular contact ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンギュラ玉軸受に用いられる合成樹脂製の成形保持器に関わり、更に詳しくは、ボール数を増やして負荷容量を増大できる片側円環型(冠型)の保持器に関する。 The present invention relates to a synthetic resin molded cage used for an angular ball bearing, and more particularly to a single-sided annular (crown) cage that can increase the load capacity by increasing the number of balls.
アンギュラ玉軸受において高負荷容量化のニーズが高まっており、内径及び外径並びにボール径が決まっている場合において、負荷容量を増大するためにはボール数を増やす必要があり、それに応じてアンギュラ玉軸受に用いられる合成樹脂製保持器のポケットの数も増やす必要がある。
アンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器として、特許文献1、及び2に見られるように円環部(リング部)(2)と、この円環部(2)から各々軸方向へ突出する形で周方向に複数形成された柱部(3,3,…)とにより、ボール(4,4,…)の嵌まる複数のポケット(5,5,…)を形成した片側円環型(冠型)のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器(1)がある(特許文献1、及び2参照)。
このような片側円環型のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器は、軸方向に型開きする分割金型を用いて射出成形されるのが一般的であり、射出成形用金型のパーティングラインを、特許文献1のものではピッチ円位置と一致させており、特許文献2のものではピッチ円位置よりも径方向外側に設定している。
これらのように、片側円環型のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器を軸方向に型開きする分割金型を用いて射出成形することにより、脱型時に作用する力が小さくなるので、柱部(3,3,…)の幅を余分に太くする必要がないため、ボール数を増やすことができる。
In the case of angular ball bearings, there is a growing need for higher load capacity. When the inner and outer diameters and the ball diameter are determined, it is necessary to increase the number of balls in order to increase the load capacity. It is also necessary to increase the number of pockets of the synthetic resin cage used for the bearing.
As a cage made of synthetic resin for angular ball bearings, as seen in
Synthetic resin cages for such single-sided annular ball bearings are generally injection-molded using a split mold that opens in the axial direction. Parting of an injection mold In the case of Patent Document 1, the line is made to coincide with the pitch circle position, and in the case of
Since the force acting at the time of demolding is reduced by injection molding using a split mold that opens the synthetic resin cage for one-side annular type angular ball bearings in the axial direction as described above. Since it is not necessary to increase the width of the part (3, 3,...) Excessively, the number of balls can be increased.
その上、特許文献2のように金型のパーティングラインをピッチ円位置よりも径方向外側に設定することにより、柱部内径側部分(3A)が柱部外径側部分(3B)に対し、ピッチ円よりも径方向外側にてピッチ円位置よりも厚肉化した位置で接続するので、柱部内径側部分(3A)と柱部外径側部分(3B)との接続面積を増加することができ、柱部(3,3,…)の機械的強度を高めることができるため、保持器(1)のポケット(5,5,…)へのボール(4,4,…)の挿入時や、軸受使用中におけるボール(4,4,…)からの荷重作用時に、柱部(3,3,…)の破断を生じ難くすることができる。
その結果、柱部内径側部分(3A)のピッチ円位置における厚みを縮小できるので、ピッチ円径(PCD)が同じ保持器(1)であっても保持可能なボール(4,4,…)の数を増やすことができる。
In addition, by setting the parting line of the mold to be radially outward from the pitch circle position as in
As a result, the thickness at the pitch circle position of the columnar inner diameter side portion (3A) can be reduced, so that the balls (4, 4,...) That can be held even with the cage (1) having the same pitch circle diameter (PCD). The number of can be increased.
以上のとおり、特許文献1及び2のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器は、ポケット数を増加させて保持可能なボールの数を増加できる一定の効果がある。
しかしながら、近年のさらなる高負荷容量化の要求に対応して発明者らが行った試作評価及び樹脂流動解析により、柱部の薄肉化をさらに進めると、ガラス繊維等の強化材が充填されるものが多いこととも相俟って、片側円環型のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器を射出成形する際に、目視で認識できる欠肉や目視で認識できない微細な欠け等が生じる場合があることが分かった。
これらのような外観不良が生した場合、その製品は不良品となるため歩留まりが悪くなる。
なお、目視では認識できない微細な欠けであっても、このような外観不良があった場合、使用状態でクラックが進行することや鋭利な突出部が脱落して異物となること等に繋がるため、前記微細な欠けを無くす必要がある。
As described above, the synthetic resin cage for angular ball bearings of
However, when prototypes and resin flow analysis conducted by the inventors in response to demands for higher load capacity in recent years have further advanced the thinning of the pillars, they are filled with reinforcing materials such as glass fibers. In combination with the large number of rings, there may be a case where a single-sided annular type ball bearing made of synthetic resin for angular ball bearings is injection-molded, such as a thin wall that can be visually recognized or a minute chip that cannot be visually recognized. I understood that.
When appearance defects such as these occur, the product becomes a defective product and the yield deteriorates.
In addition, even if it is a fine chip that can not be recognized visually, if there is such a poor appearance, it will lead to cracks in use or sharp protrusions will fall off and become foreign matter, etc. It is necessary to eliminate the fine chips.
そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、ポケット数を増加させて保持可能なボールの数を増加できるとともに、外観不良を効果的に無くすことができる、片側円環型のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器を提供する点にある。 Therefore, in view of the above-described situation, the present invention intends to solve the problem that the number of pockets can be increased to increase the number of balls that can be held, and the appearance defect can be effectively eliminated, It is in providing a synthetic resin cage for angular contact ball bearings.
本願の発明者らは、上述の課題に鑑み、図5の要部拡大斜視図に示す従来形状のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1A(内径円錐面5は、アンギュラ玉軸受の内輪との干渉を避けるために形成されたものである。)の樹脂流動解析を行い、その充填圧力の分布から、柱部内径側部分3Aの内径円錐面5及び先端面6との交線(図5中の先端内径側角部A参照。)の近傍で、充填圧力が急激に低下することが分かった。
そして、
(ア)充填圧力が低下する箇所が溶融樹脂を充填し難い箇所であるため、充填圧力が低下する箇所があると前記外観不良に繋がりやすい、
(イ)充填圧力が低下する箇所を無くしても保持器の強度上問題はなく、前記箇所を切除した製品形状とすることができる、
という着想を得、本発明を完成するに至った。
In view of the above-mentioned problems, the inventors of the present application have a conventional
And
(A) Since the place where the filling pressure is lowered is a place where it is difficult to fill the molten resin, if there is a place where the filling pressure is lowered, it tends to lead to the appearance defect.
(I) There is no problem in the strength of the cage even if the portion where the filling pressure is reduced is eliminated, and the product shape can be made by cutting the portion.
The present invention has been completed.
すなわち、本発明に係るアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器は、前記課題解決のために、円環部と、この円環部から各々軸方向へ突出する形で周方向に複数形成された柱部とにより、ボールの嵌まる複数のポケットを形成した、軸方向に型開きする分割金型を用いて射出成形されるアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器であって、前記柱部の内径側部分における、充填圧力が低く外観不良に繋がる先端内径側角部を切除した形状としたことを特徴とする。 That is, the synthetic resin cage for angular ball bearings according to the present invention includes a ring portion and a plurality of columns formed in the circumferential direction so as to protrude in the axial direction from the ring portion in order to solve the problems. And a plurality of pockets into which the ball fits, and a synthetic resin cage for an angular ball bearing that is injection-molded using a split mold that opens in the axial direction. The portion has a shape in which the corner on the inner diameter side of the tip that leads to poor appearance is cut off at a low filling pressure.
本発明に係るアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器によれば、柱部の内径側部分における充填圧力が低く外観不良に繋がる先端内径側角部を切除した形状としたので、射出成形の際に充填し難い、充填圧力が低く外観不良に繋がる先端内径側角部が無いため、充填不良が生じることがなく、その結果、目視で認識できる欠肉や目視で認識できない微細な欠け等である外観不良が生じない。
よって、従来構造では外観不良(充填不良)が必ず発生して製作できなかった保持器の製作が可能になるとともに、従来構造では外観不良(充填不良)が発生する場合があって歩留まりが悪かった保持器の製作における歩留まりを向上できる。
According to the synthetic resin cage for the angular ball bearing according to the present invention, since the filling pressure in the inner diameter side portion of the column portion is low and the corner portion on the inner diameter side leading to the appearance defect is cut out, the injection molding is performed. Since there is no corner on the inner diameter side of the tip that is difficult to fill, the filling pressure is low, and the appearance is poor, filling failure does not occur, and as a result, the appearance is a thin wall that can be recognized visually or a fine chip that cannot be visually recognized. There is no defect.
Therefore, it became possible to manufacture a cage that could not be manufactured due to the appearance failure (filling failure) that occurred in the conventional structure, and in the conventional structure, appearance failure (filling failure) might occur and the yield was poor. The yield in the production of the cage can be improved.
次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the accompanying drawings, and includes all the embodiments that satisfy the requirements described in the claims. It is a waste.
実施の形態1.
図1(a)の斜視図及び図1(b)の要部拡大斜視図並びに図2の平面図に示すように、本発明の実施の形態1に係るアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1は、円環部2と、円環部2から各々軸方向へ突出する形で周方向に複数形成された柱部3,3,…とにより、ボールB(図2参照。)の嵌まる複数のポケット4,4,…を形成したものであり、軸方向に型開きする分割金型を用いて、例えばナイロン66にガラス繊維を25重量パーセント添加した樹脂を射出成形して製作される。
ここで、金型のパーティングラインは、特許文献2と同様にピッチ円位置(図2のピッチ円直径PCD参照。)よりも径方向外側に設定されるため、柱部内径側部分3Aは、柱部外径側部分3Bに対し、ピッチ円よりも径方向外側にてピッチ円位置よりも厚肉化した位置で接続する。
また、アンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1は、図5の従来形状のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1Aおける充填圧力が低く外観不良に繋がる先端内径側角部Aを無くすように、内径円錐面5と先端面6との間に、図5の先端内径側角部AをC面取りした形状であるC面取り形状部7を形成している。
Embodiment 1 FIG.
As shown in a perspective view of FIG. 1A, an enlarged perspective view of a main part of FIG. 1B, and a plan view of FIG. 2, a synthetic resin cage 1 for an angular ball bearing according to Embodiment 1 of the present invention. The ball B (see FIG. 2) fits in the
Here, since the parting line of the mold is set radially outside the pitch circle position (see pitch circle diameter PCD in FIG. 2) as in
In addition, the synthetic resin cage 1 for the angular ball bearing has a low filling pressure in the conventional shape
実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係るアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1は、実施の形態1と同様に製作され、図3(a)の斜視図及び図3(b)の要部拡大斜視図に示すように、実施の形態1のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1とは、図5の従来形状のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1Aおける充填圧力が低く外観不良に繋がる先端内径側角部Aを無くすようにする形状のみが異なっている。
すなわち、実施の形態2では、図5の内径円錐面5の外方への傾斜角度を大きくした傾斜拡大内径円錐面形状部8を形成している。
A synthetic resin cage 1 for an angular ball bearing according to a second embodiment of the present invention is manufactured in the same manner as in the first embodiment, and is a perspective view of FIG. 3A and an enlarged perspective view of a main part of FIG. As shown in the figure, the synthetic resin cage 1 for the angular ball bearing of the first embodiment is a tip that has a low filling pressure in the conventional shape
That is, in the second embodiment, the inclined enlarged inner diameter conical
実施の形態3.
本発明の実施の形態3に係るアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1は、実施の形態1と同様に製作され、図4の要部拡大斜視図に示すように、実施の形態1のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1とは、図5の従来形状のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1Aおける充填圧力が低く外観不良に繋がる先端内径側角部Aを無くすようにする形状のみが異なっている。
すなわち、実施の形態3では、内径円錐面5と先端面6との間に、図5の先端内径側角部AをR面取りした形状であるR面取り形状部9を形成している。
A synthetic resin cage 1 for an angular ball bearing according to a third embodiment of the present invention is manufactured in the same manner as in the first embodiment, and as shown in the enlarged perspective view of the main part of FIG. The ball bearing synthetic resin cage 1 is only in a shape that eliminates the corner portion A on the inner diameter side of the tip, which has a low filling pressure in the conventional plastic ball cage of
In other words, in the third embodiment, an R chamfered
以上のように、実施の形態1ないし3のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1は、図5の従来形状のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1Aおける充填圧力が低く外観不良に繋がる先端内径側角部Aを無くすように、先端内径側角部Aを切除した形状を成しているが、いずれの形状変更もボール保持部分以外(球面から逃げる円筒面)の形状変更であり、保持器1のボール抱き量は変化しない。
また、先端内径側角部Aを切除した形状にしたことによる強度変化についても、有限要素法による解析により、各部の応力が図5の従来形状のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1Aと同等であることを確認している。
As described above, the synthetic resin cage 1 for the angular ball bearing of Embodiments 1 to 3 has a low filling pressure in the conventional shape
In addition, regarding the change in strength due to the shape obtained by cutting away the tip inner diameter corner A, the stress of each part is equivalent to the conventional
以上のようなアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1の構成によれば、柱部内径側部分3Aにおける充填圧力が低く外観不良に繋がる先端内径側角部A(図5参照。)を切除した形状としたので、射出成形の際に充填し難い、充填圧力が低く外観不良に繋がる先端内径側角部Aが無いため、充填不良が生じることがなく、その結果、目視で認識できる欠肉や目視で認識できない微細な欠け等である外観不良が生じない。
よって、従来構造では外観不良(充填不良)が必ず発生して製作できなかった保持器の製作が可能になるとともに、従来構造では外観不良(充填不良)が発生する場合があって歩留まりが悪かった保持器の製作における歩留まりを向上できる。
なお、本発明は、ガラス繊維等の強化材を含有したナイロン66等の熱可塑性樹脂材料を使用する場合、図5に示すアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器1Aの先端内径側角部Aの幅(肉厚)が1mm以下のものに対して有効であり、先端内径側角部Aの幅(肉厚)が0.5mm以下のものに対して特に有効である。
According to the structure of the synthetic resin cage 1 for the angular ball bearing as described above, the corner portion A (see FIG. 5) at the tip inner diameter side, which has a low filling pressure in the
Therefore, it became possible to manufacture a cage that could not be manufactured due to the appearance failure (filling failure) that occurred in the conventional structure, and in the conventional structure, appearance failure (filling failure) might occur and the yield was poor. The yield in the production of the cage can be improved.
In the present invention, when a thermoplastic resin material such as nylon 66 containing a reinforcing material such as glass fiber is used, the tip inner diameter side corner portion A of the angular ball bearing
A 先端内径側角部(充填圧力の低い箇所)
B ボール
PCD ピッチ円直径
1 アンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器
1A 従来形状のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器
2 円環部
3 柱部
3A 柱部内径側部分
3B 柱部外径側部分
4 ポケット
5 内径円錐面
6 先端面
7 C面取り形状部
8 傾斜拡大内径円錐面形状部
9 R面取り形状部
A Tip inner diameter side corner (location with low filling pressure)
B Ball PCD Pitch Circle Diameter 1 Synthetic Resin Cage for
Claims (1)
前記柱部の内径側部分における、充填圧力が低く外観不良に繋がる先端内径側角部を切除した形状としたことを特徴とするアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器。
A split mold that opens in the axial direction and has a plurality of pockets into which the ball fits by an annular portion and a plurality of pillars that are formed in the circumferential direction so as to protrude from the annular portion in the axial direction. A synthetic resin cage for angular ball bearings that is injection molded using
A synthetic resin cage for an angular ball bearing, wherein the inner diameter side portion of the column portion has a shape in which a corner portion on the inner diameter side of the tip which has a low filling pressure and leads to poor appearance is cut off.
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