JP2016044773A - 玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保持器サイズや真円度に対する要求等によってゲート数を３以上にする必要がある場合において、ゲートから注入する溶融樹脂の流動バランスの悪化を抑制しながら、合流部をポケットの最薄肉部からずらせるため耐久性を大幅に向上できる玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法を提供する。
【解決手段】第１円環部１及び第２円環部２を周方向等間隔に設けられた複数の柱部３，３，…で繋いだ形状を成し、隣り合う柱部３，３間を玉軸受のボールを保持するポケットＰとした合成樹脂製保持器Ａを射出成形により製造する製造方法であって、前記射出成形に用いる金型のキャビティ内へ溶融樹脂を充填する、内径側に配置するゲートの数を４以上の偶数とし、ゲートＧ１，Ｇ２，…を、柱部３に対応する位置に配置するとともに、前記ゲートを、第１円環部１寄り及び第２円環部２寄りに交互に軸方向へ偏位させて配置した。
【選択図】図２

Description

本発明は、軸方向に離間した一対の円環部を周方向等間隔に設けられた複数の柱部で繋いだ形状を成す、隣り合う前記柱部間を玉軸受のボールを保持するポケットとした合成樹脂製保持器を射出成形により製造する製造方法に関する。

玉軸受用保持器として、軸方向に離間した一対の円環部を周方向等間隔に設けられた複数の柱部で繋いだ形状の、いわゆる両円環型のものがある。
また、玉軸受用保持器は、低トルク、低騒音等を重視する用途においては、強度、剛性及び耐衝撃性等の向上のためにガラス繊維又は無機フィラー等の補強材を添加した合成樹脂を成形材料として、射出成形により製造されるのが一般的である。

両円環型の玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法として、玉軸受のボールを保持するポケット（Ｐ，Ｐ，…）が奇数個である合成樹脂製保持器（奇数ポケットの合成樹脂製保持器）を適用対象とし、２個のゲート（Ｇ１，Ｇ２）を、奇数個のポケットを挟む２本の柱部（４，４）に対応する位置に設け、前記柱部（４，４）に対応する位置に設けた２個のゲート（Ｇ１，Ｇ２）の一方（Ｇ１）を軸方向の一方側へ偏位させるとともに、前記２個のゲート（Ｇ１，Ｇ２）の他方（Ｇ２）を軸方向の他方側へ偏位させたものがある（特許文献１の図１〜図４参照）。
このような玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法によれば、玉軸受のボールを保持する奇数個のポケット（Ｐ，Ｐ，…）が周方向に等間隔で設けられた合成樹脂製保持器（１）を射出成形する際に２個のゲート（Ｇ１，Ｇ２）を配置する構成において、ゲート（Ｇ１，Ｇ２）から注入する溶融樹脂の流動バランスの悪化を抑制しながら、ポケット（Ｐ）まわりの最薄肉部（ポケットＰ中央の最も肉厚の薄い部分）からの合流部（Ｗ）の位置ずれ量を比較的大きくできるので、合流部（Ｗ）の面積（接合面積）が大きくなるため、耐久性を大幅に向上させることができる。

特開２０１３−２２３９５０号公報

保持器が大きくなると（例えば、直径が１００ｍｍ以上）、金型のキャビティの容積が大きくなるので、特許文献２のような２個のゲートからの金型内への樹脂充填では、樹脂が流れにくくなって充填がうまくいかない場合があるとともに、幾何精度(真円度）が低下する場合がある。
よって、玉軸受用合成樹脂製保持器の大きさや幾何精度(真円度）に対する要求仕様等によって、ゲート数を３以上とするのが好ましい場合がある。
また、ゲート数を３以上にした場合、ポケットが偶数個であっても、合流部がポケット中央の最も肉厚の薄い部分になって強度が低下する場合がある。
ここで、特許文献２の玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法は、前記特徴を有するものであるが、ゲートが２個である場合が適用対象であるので、ゲートが３つ以上である場合には適用できない。

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、保持器の大きさや幾何精度(真円度）に対する要求仕様等によってゲート数を３以上にする必要がある場合において、ゲートから注入する溶融樹脂の流動バランスの悪化を抑制しながら、ポケットの最薄肉部からの合流部の位置ずれ量を比較的大きくとることができるため耐久性を大幅に向上できるようにした玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法を提供する点にある。

本発明に係る玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法は、前記課題解決のために、軸方向に離間した一対の第１円環部及び第２円環部を周方向等間隔に設けられた複数の柱部で繋いだ形状を成し、隣り合う前記柱部間を玉軸受のボールを保持するポケットとした合成樹脂製保持器を射出成形により製造する製造方法であって、前記射出成形に用いる金型のキャビティ内へ溶融樹脂を充填する、内径側に配置するゲートの数を４以上の偶数とし、前記ゲートを、前記柱部に対応する位置に配置するとともに、周方向に隣り合う前記ゲートの一方を前記第１円環部寄りに偏位させるとともに、周方向に隣り合う前記ゲートの他方を前記第２円環部寄りに偏位させるように、前記４以上の偶数個のゲートを、前記第１円環部寄り及び前記第２円環部寄りに交互に軸方向へ偏位させて配置してなることを特徴とする。

このような製造方法によれば、内径側に配置するゲートの数が４以上であるので、保持器が大きい場合であっても良好な充填が可能であるとともに、幾何精度(真円度）を向上できる。
その上、ゲートの数が４以上の偶数であるので、第１円環部寄り及び第２円環部寄りに交互に軸方向へ偏位させてゲートを配置することができるので、そのようにゲートを配置することにより、ゲートから注入する溶融樹脂の流動バランスの悪化を抑制しながら、合流部の位置がポケット中央の最も肉厚の薄い部分からずれ、その位置ずれ量が比較的大きくなるので、合流部の面積（接合面積）が大きくなるため、耐久性を大幅に向上させることができる。

ここで、前記ゲートを前記柱部の周方向中央部に対応する位置に設けてなると好ましい。
このような製造方法によれば、軸方向へ偏位しながら柱部の周方向中央部に対応する位置に設けられたゲートから溶融樹脂が射出成形用金型のキャビティ内へ充填されるため、溶融樹脂の流動バランスがより良好なものになる。

また、周方向に隣り合う前記ゲート間のポケット数が奇数個である当該ゲートを、これらが近接する周方向へ偏位させてなると好ましい。
このような製造方法によれば、奇数個のポケットを挟むゲート間の合流部の位置のポケット中央の最も肉厚の薄い部分から位置ずれ量がさらに大きくなるので、耐久性がさらに向上する。

本発明に係る玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法によれば、保持器の大きさや幾何精度(真円度）に対する要求仕様等によって、ゲート数を３以上とするのが好ましい場合において、
（１）内径側に配置するゲートの数が４以上であるので、保持器が大きい場合であっても良好な充填が可能であるとともに、幾何精度(真円度）を向上できること、
（２）第１円環部寄り及び第２円環部寄りに交互に軸方向へ偏位させてゲートを配置することにより、ゲートから注入する溶融樹脂の流動バランスの悪化を抑制しながら、合流部の位置がポケット中央の最も肉厚の薄い部分からずれ、その位置ずれ量が比較的大きくなるので、合流部の面積（接合面積）が大きくなるため、耐久性を大幅に向上させることができること、
等の顕著な効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法で製造した玉軸受用合成樹脂製保持器を示す斜視図である。 ポケットが奇数個である場合のゲート配置及び合流部を示す、保持器を径方向内方から見た展開図であり、（ａ）は図１の保持器に対応するゲート配置の例（ポケット数：２９、ゲート数：６）、（ｂ）は（ａ）とポケット数及びゲート数が同じである場合にゲート配置を変えた例、（ｃ）は図１の保持器と異なる大きさの保持器の例（ポケット数：２１、ゲート数：４）を示している。 ポケットが偶数個である場合のゲート配置及び合流部を示す、保持器を径方向内方から見た展開図であり、（ａ）は図１の保持器と異なる大きさの保持器の例（ポケット数：２６、ゲート数：６）、（ｂ）は図１の保持器と異なる大きさの保持器の例（ポケット数：１４、ゲート数：４）を示している。 図２及び図３と同様のゲート配置及び合流部を示す、保持器を径方向内方から見た展開図であり、（ａ）は図２（ｂ）と同じポケット数及びゲート数並びにゲート配置において一部のゲートを周方向へ偏位させた例、（ｂ）は図３（ａ）と同じポケット数及びゲート数でゲート配置を変えた場合において一部のゲートを周方向へ偏位させた例を示している。

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。

図１の斜視図に示す玉軸受用合成樹脂製保持器Ａは、いわゆる両円環型であり、軸方向に離間した一対の第１円環部１及び第２円環部２を周方向等間隔に設けられた複数の柱部３，３，…で繋いだ形状を成し、隣り合う柱部３，３間をポケットＰとし、ポケットＰ，Ｐ，…（図１の例ではポケット数は２９）に玉軸受のボールを収容し、ボールが互いに接触しないように等間隔に分離しながら、ボールを軸受内に保持して脱落を防止するものである。

本発明の実施の形態に係る玉軸受用合成樹脂製保持器Ａの製造方法においては、図１の斜視図及び図２（ａ）の保持器を径方向内方から見た展開図に示すように、射出成形に用いる金型のキャビティ内へ溶融樹脂を充填する、内径側に配置するゲートを６個とし（ゲート位置Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇ６参照）、前記ゲートを、柱部３の周方向中央部に対応する位置に配置するとともに、周方向に隣り合う前記ゲートの一方を第１円環部１寄りに偏位させるとともに、周方向に隣り合う前記ゲートの他方を第２円環部２寄りに偏位させるように、前記６個のゲートを、第１円環部１寄り及び第２円環部２寄りに交互に軸方向へ偏位させて配置しており、ゲート間のポケット数を５，５，５，５，５，４としている。
図２（ａ）のゲート配置（ゲート位置Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇ６参照）により、合流部Ｗの位置は、ポケットＰまわりの最薄肉部（ポケットＰ中央の最も肉厚の薄い部分）からずれており、その位置ずれ量が比較的大きいことが分かる。

次に、ゲート配置の変形例について説明する。
図２（ｂ）の保持器を径方向内方から見た展開図は、図２（ａ）とポケット数及びゲート数が同じ場合（ポケット数：２９、ゲート数：６）でゲート配置を変えた例を示しており、図２（ａ）と同様に、６個のゲート（ゲート位置Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇ６参照）を第１円環部１寄り及び第２円環部２寄りに交互に軸方向へ偏位させて配置しながら、ゲート間のポケット数を４，６，５，４，６，４としている。
また、図２（ｃ）の保持器を径方向内方から見た展開図は、図１の保持器と異なる大きさの保持器の例（ポケット数：２１、ゲート数：４）を示しており、４個のゲート（ゲート位置Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４参照）を第１円環部１寄り及び第２円環部２寄りに交互に軸方向へ偏位させて配置しながら、ゲート間のポケット数を５，５，５，６としている。

図２（ａ）ないし（ｃ）はポケットが奇数個である場合の例であるが、本発明はポケット数が偶数個であっても適用できるので、ポケット数が偶数個である場合のゲート配置の変形例について説明する。
図３（ａ）の保持器を径方向内方から見た展開図は、図１の保持器と異なる大きさの保持器の例（ポケット数：２６、ゲート数：６）を示しており、６個のゲート（ゲート位置Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇ６参照）を第１円環部１寄り及び第２円環部２寄りに交互に軸方向へ偏位させて配置しながら、ゲート間のポケット数を４，４，４，４，５，５している。
また、図３（ｂ）の保持器を径方向内方から見た展開図は、図１の保持器と異なる大きさの保持器の例（ポケット数：１４、ゲート数：４）を示しており、４個のゲート（ゲート位置Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４参照）を第１円環部１寄り及び第２円環部２寄りに交互に軸方向へ偏位させて配置しながら、ゲート間のポケット数を３，４，３，４としている。

以上の変形例である、ポケットが奇数個である図２（ｂ）及びポケットが偶数個である図３（ａ）のゲート配置（ゲート位置Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇ６参照）、並びに、ポケットが奇数個である図２（ｃ）及びポケットが偶数個である図３（ｂ）のゲート配置（ゲート位置Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４参照）のいずれにおいても、合流部Ｗの位置は、ポケットＰまわりの最薄肉部（ポケットＰ中央の最も肉厚の薄い部分）からずれており、その位置ずれ量が比較的大きいことが分かる。

以上のとおり、本発明は、保持器Ａのポケット数が偶数である場合及び奇数である場合のどちらに対しても適用できるとともに、周方向に隣り合うゲート間のポケット数についても偶数・奇数のどちらであってもよい。
また、本発明のゲート配置は、ゲートを第１円環部１寄り及び第２円環部２寄りに交互に軸方向へ偏位させて配置するため、ゲートの数は４以上の偶数にする必要がある。

以上の説明においては、ゲート（ゲート位置Ｇ１，Ｇ２，…参照）を柱部３の周方向中央部に対応する位置に配置する場合を示したが、ゲートは、柱部３の周方向中央部ではなく、柱部３の周方向中央部から周方向へ偏位させてもよい。
例えば、図４（ａ）の保持器を径方向内方から見た展開図は、図２（ｂ）と同じポケット数及びゲート数（ポケット数：２９、ゲート数：６）、並びにゲート配置（ゲート間のポケット数：４，６，５，４，６，４）において、周方向に隣り合うゲート間のポケット数が奇数個（５個）であるゲート（ゲート位置Ｇ３，Ｇ４）を、これらが近接する周方向へ偏位させている。
また、図４（ｂ）の保持器を径方向内方から見た展開図は、図３（ａ）と同じポケット数及びゲート数（ポケット数：２６、ゲート数：６）でゲート配置を変えた場合（ゲート間のポケット数：４，４，５，４，４，５）において、周方向に隣り合うゲート間のポケット数が奇数個（５個）であるゲート（ゲート位置Ｇ３，Ｇ４、及びＧ６，Ｇ１）を、これらが近接する周方向へ偏位させている。
これらのように、周方向に隣り合うゲート間のポケット数が奇数個である当該ゲート（奇数個のポケットを挟むゲート）を、これらが近接する周方向へ偏位させることにより、当該ゲート間の合流部ＷのポケットＰまわりの最薄肉部（ポケットＰ中央の最も肉厚の薄い部分）からの位置ずれ量がさらに大きくなる。
ただし、ゲート（ゲート位置Ｇ１，Ｇ２，…参照）を柱部３の周方向中央部に対応する位置に配置した方が、軸方向へ交互に偏位しながら柱部の周方向中央部に対応する位置に設けられたゲートから溶融樹脂が射出成形用金型のキャビティ内へ充填されるため、溶融樹脂の流動バランスがより良好なものになる。

以上のような玉軸受用合成樹脂製保持器Ａの製造方法によれば、内径側に配置するゲートの数が４以上であるので、保持器Ａが大きい場合であっても良好な充填が可能であるとともに、幾何精度(真円度）を向上できる。
また、ゲートの数が４以上の偶数であるので、第１円環部１寄り及び第２円環部２寄りに交互に軸方向へ偏位させてゲートを配置することができるので、そのようにゲートを配置することにより、ゲートから注入する溶融樹脂の流動バランスの悪化を抑制しながら、合流部Ｗの位置がポケットＰ中央の最も肉厚の薄い部分からずれ、その位置ずれ量が比較的大きくなるので、合流部Ｗの面積（接合面積）が大きくなるため、耐久性を大幅に向上させることができる。

Ａ 玉軸受用合成樹脂製保持器
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６ ゲート位置
Ｐ ポケット
Ｗ 合流部
１ 第１円環部
２ 第２円環部
３ 柱部

Claims (3)

1. 軸方向に離間した一対の第１円環部及び第２円環部を周方向等間隔に設けられた複数の柱部で繋いだ形状を成し、隣り合う前記柱部間を玉軸受のボールを保持するポケットとした合成樹脂製保持器を射出成形により製造する製造方法であって、
   前記射出成形に用いる金型のキャビティ内へ溶融樹脂を充填する、内径側に配置するゲートの数を４以上の偶数とし、前記ゲートを、前記柱部に対応する位置に配置するとともに、周方向に隣り合う前記ゲートの一方を前記第１円環部寄りに偏位させるとともに、周方向に隣り合う前記ゲートの他方を前記第２円環部寄りに偏位させるように、前記４以上の偶数個のゲートを、前記第１円環部寄り及び前記第２円環部寄りに交互に軸方向へ偏位させて配置してなることを特徴とする玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法。
2. 前記ゲートを前記柱部の周方向中央部に対応する位置に設けてなる請求項１記載の玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法。
3. 周方向に隣り合う前記ゲート間のポケット数が奇数個である当該ゲートを、これらが近接する周方向へ偏位させてなる請求項１記載の玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法。

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