JP2016080050A - Resin holder for bearing and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受用樹脂製保持器、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a resin cage for a bearing and a method for manufacturing the same.
特許文献1に記載されているように、一般的に、軸受用樹脂製保持器は射出成形により製造される。具体的には、図5に示すように、成形金型100内に成形体である軸受用樹脂製保持器に対応する環状のキャビティ110を形成し、このキャビティ110の外周側周縁部111に設けた樹脂射出ゲート120から溶解された樹脂材料(熱可塑性樹脂)を注入し、冷却固化することによって製造される。
As described in
キャビティ110に注入された溶解樹脂は、キャビティ110内を周方向両側に二つの流れとなって流動し、樹脂射出ゲート120と径方向に対向する反対側の位置で再び合流し、相互に接合され、ウェルド100Wが形成される。一般に、この様に射出成形された軸受用樹脂製保持器は、溶解樹脂が融着一体化しただけのものであるため、溶解樹脂の均一な混合が起こらず、ウェルド100Wにおいて強度が低下することがよく知られている。
The molten resin injected into the
また、溶解樹脂に、強化材料としてガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等の補強繊維材を添加したものでは、ウェルド100Wにおいて補強繊維材が溶解樹脂の流動方向に対し垂直に配向するため、補強効果が発現しない。さらに、ウェルド100W以外の部分では、補強繊維材が溶解樹脂の流動方向に対し平行に配向するため、当該部分とウェルドとの強度差が大きくなってしまう。
Further, when a reinforcing fiber material such as glass fiber, carbon fiber, or metal fiber is added as a reinforcing material to the molten resin, the reinforcing fiber material is oriented perpendicular to the flowing direction of the molten resin in the
このように、射出成形により製造された軸受用樹脂製保持器は、強度が弱いウェルドから破損することが多い。特に、ウェルドが、最も応力集中し易い部位(例えば、ポケットにおいて軸方向肉厚が最も薄いポケット底や、円環部と柱部とが交差する隅R部)に形成されると、当該部位に損傷が発生し易くなり、保持器の耐久性が損なわれてしまう。 Thus, the resin cage for bearings manufactured by injection molding often breaks from weak welds. In particular, when the weld is formed at a portion where stress is most easily concentrated (for example, at the pocket bottom where the axial thickness is the thinnest in the pocket, or at the corner R portion where the annular portion and the pillar portion intersect), Damage is likely to occur, and the durability of the cage is impaired.
そこで、特許文献1の発明では、キャビティ110の内周側縁部113のうち、ウェルド100Wの位置に一致する位置に第1樹脂溜り130が設けられ、第1樹脂溜り130に近接する位置に第2樹脂溜り140が設けられている。したがって、樹脂射出ゲート120からキャビティ110内に注入された溶解樹脂は、第1樹脂溜り130に流れ込み、それに伴って補強繊維材も内周側に向かって狭くなるハ字状に配向し、ウェルド100Wの増強効果が高まる。また、第2樹脂溜り140により、溶解樹脂が更に流動し、ウェルド100W及びその近傍における増強効果が高まる。
Therefore, in the invention of
しかしながら、特許文献1の製造方法では、金型成形完了後に第1及び第2樹脂溜り130、140を切り離す後工程が必要であるため、時間的にもコスト的には無駄が発生するという問題があった。
However, the manufacturing method disclosed in
本発明は、上述した課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成でありながら、強度低下を抑制可能な軸受用樹脂製保持器、及びその製造方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the subject mentioned above, The objective is to provide the resin-made cage for bearings which can suppress an intensity | strength fall, and its manufacturing method, although it is a simple structure. .
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 軸受用樹脂製保持器であって、
ウェルドが径方向に対して傾いていることを特徴とする軸受用樹脂製保持器。
(2) 成形金型内に形成した略円環状のキャビティの外周側周縁部又は内周側周縁部に設けられた一つの樹脂射出ゲートから、溶解樹脂を前記キャビティ内に射出することによって成形される軸受用樹脂製保持器の製造方法であって、
前記樹脂射出ゲートと、前記樹脂射出ゲートと径方向に対向する位置と、を結んだ仮想線で前記キャビティを第1及び第2領域に分けたとき、
前記第1領域において、前記キャビティの外周側周縁部には少なくとも一つの凸部が形成され、
前記第2領域において、前記キャビティの内周側周縁部には少なくとも一つの凸部が形成される
ことを特徴とする軸受用樹脂製保持器の製造方法。
(3) (2)に記載の軸受用樹脂製保持器の製造方法によって製造されたことを特徴とする軸受用樹脂製保持器。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A resin cage for bearings,
A resin cage for a bearing, wherein the weld is inclined with respect to the radial direction.
(2) Molded by injecting dissolved resin into the cavity from one resin injection gate provided at the outer peripheral side peripheral edge or inner peripheral side peripheral edge of the substantially annular cavity formed in the molding die. A method of manufacturing a resin cage for a bearing, comprising:
When the cavity is divided into first and second regions by a virtual line connecting the resin injection gate and a position facing the resin injection gate in the radial direction,
In the first region, at least one convex portion is formed on the outer peripheral side peripheral portion of the cavity,
In the second region, at least one convex portion is formed on the inner peripheral side peripheral portion of the cavity.
(3) A resin cage for bearings produced by the method for producing a resin cage for bearings according to (2).
本発明の軸受用樹脂製保持器、及びその製造方法によれば、溶解樹脂が合流することによって形成されたウェルドは、径方向に対して傾いている。すなわち、ウェルドが溶解樹脂の流動方向(円周方向)に一致する方向に傾くので、補強繊維材による補強効果が発現しやすくなり、ウェルドの強度を増すことが可能となる。したがって、軸受用樹脂製保持器の強度低下を抑制することができる。 According to the bearing resin cage and the manufacturing method thereof of the present invention, the weld formed by the joining of the dissolved resin is inclined with respect to the radial direction. That is, since the weld is inclined in a direction coinciding with the flowing direction (circumferential direction) of the dissolved resin, the reinforcing effect by the reinforcing fiber material is easily exhibited, and the strength of the weld can be increased. Therefore, the strength reduction of the bearing resin cage can be suppressed.
以下、本発明に係る軸受用樹脂製保持器、及びその製造方法の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, each embodiment of the resin cage for bearings and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る軸受用樹脂製保持器の製造方法では、一点ゲート方式の射出成形を採用している。具体的には、図1に示すように、本発明に係る軸受用樹脂製保持器は、成形金型9内に形成した環状のキャビティ10の外周側周縁部11に設けた1つの樹脂射出ゲート(以下、単にゲートと呼ぶ。)20から、強化繊維を添加した溶解樹脂をキャビティ10内に射出し、冷却固化することによって成形される。なお、ゲート20はキャビティ10の内周側周縁部13に設けても構わない。樹脂材料としては、例えば、46ナイロンや66ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェレンサルサイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルニトリル(PEN)等の樹脂に、10〜50wt%の強化繊維(例えば、ガラス繊維や炭素繊維。)を添加した樹脂組成物が用いられる。なお、図1中、軸受用樹脂製保持器の構造に相当する部分は、簡単のために省略している。
(First embodiment)
In the manufacturing method of the resin cage for bearings according to the first embodiment of the present invention, single-point gate type injection molding is adopted. Specifically, as shown in FIG. 1, the bearing resin cage according to the present invention is a single resin injection gate provided at the outer
ゲート20と、ゲート20と径方向に対向する反対側の位置Pと、を結んだ仮想線Mでキャビティ10を第1及び第2領域S1、S2に分ける。このとき、第1領域S1において、キャビティ10の外周側周縁部11には、内周側に延びる複数の外周側凸部12が形成される。第2領域S2において、キャビティ10の内周側周縁部13には、外周側に延びる複数の内周側凸部14が形成される。
The
図示の例では、断面略矩形状の外周側凸部12及び内周側凸部14が、ゲート20と、ゲート20と径方向に対向する位置Pと、の周方向における略中央部に、等間隔で9個形成されている。これらの外周側凸部12及び内周側凸部14は、仮想線Mに関して略線対称に形成されている。しかし、外周側凸部12及び内周側凸部14は、上記の構成に限られるものではなく、第1及び第2領域S1、S2にそれぞれ少なくとも一つの外周側凸部12及び内周側凸部14が形成されれば、その形状、数、位置等は適宜変更して構わない。
In the example shown in the drawing, the outer peripheral side convex
ここで、ゲート20からキャビティ10内に注入された溶解樹脂は、キャビティ10内を左右に二つの流れとなって流動する。仮にキャビティ10に外周側凸部12及び内周側凸部14を設けない場合は、ゲート20と径方向に対向する位置Pにおいて、仮想線Mに平行なウェルド部が形成される。
Here, the molten resin injected from the
しかしながら、本実施形態では、外周側凸部12によって、第1領域S1においては外周側において溶解樹脂の流動速度が遅くなり、内周側凸部14によって、第2領域においては内周側において溶解樹脂の流動速度が遅くなる。これにより、溶解樹脂が合流することによって形成されたウェルドWは、径方向に対して傾く。すなわち、ウェルドWは、第1領域S1側に向かうにしたがって外周側に傾き、第2領域S2側に向かうにしたがって内周側に傾いた形状となる。すなわち、ウェルドWが溶解樹脂の流動方向(円周方向)に一致する方向に傾くので、補強繊維材による補強効果が発現しやすくなり、ウェルドWの強度を増すことが可能となる。したがって、軸受用樹脂製保持器の強度低下を抑制することができる。また、従来の特許文献1のように、キャビティに樹脂溜りを設ける必要がないので、樹脂溜りを除去する後工程も不要であり、構成を簡潔にできる。
However, in the present embodiment, the outer peripheral
図2に、上述した第1実施形態の軸受用樹脂製保持器の製造方法によって製造された冠型保持器1を示す。冠型保持器1は、略円環状の基部3と、基部3の軸方向一端側面5から、周方向に所定の間隔で軸方向に突出する複数の柱部7と、を有しており、隣り合う一対の柱部7,7の互いに対向する面6,6と基部3の軸方向一端側面5とによって、軸受の転動体(不図示)を保持するポケット部8を形成している。
FIG. 2 shows the
基部3の内周面には、キャビティ10の内周側凸部14に対応する内周側凹部2が形成される。基部3の外周面には、キャビティ10の外周側凸部12に対応する外周側凹部4が形成される。ここで、外周側凹部4にはグリースが溜まるので、遠心力によって摺動部にグリースが供給され、良好な潤滑に寄与する。
On the inner peripheral surface of the
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。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
例えば、上述の実施形態において外周側凸部12及び内周側凸部14の形状は、断面略矩形状であったが、図3に示すような、曲面形状としても構わない。このような構成によれば、外周側凸部12同士及び内周側凸部14同士の間の谷の部分の強度を向上することが可能である。
For example, in the above-described embodiment, the outer peripheral
また、外周側凸部12及び内周側凸部14の形状は、図4に示すように、断面略三角形状としてもよい。
Moreover, the outer peripheral side
また、本発明の軸受用樹脂製保持器の製造方法が適用される軸受用樹脂製保持器の種類は限定されず、例えば、円筒ころ軸受用樹脂製保持器、アンギュラ玉軸受用樹脂製保持器等、様々な軸受用樹脂製保持器の製造に広く応用可能である。 Moreover, the kind of the resin cage for bearings to which the manufacturing method of the resin cage for bearings of the present invention is applied is not limited. For example, the resin cage for cylindrical roller bearings, the resin cage for angular ball bearings It can be widely applied to the production of various bearing resin cages.
また、本発明の軸受用樹脂製保持器は、強度低下が少なく耐久性に優れるため、転がり軸受に適用することが好適である。すなわち、このような転がり軸受は、内輪と、外輪と、内輪及び外輪との間に設けられた複数の転動体と、転動体をポケットに転動自在に保持し、耐久性に優れる軸受用樹脂製保持器と、を備えるので、高速回転や高負荷等の要求を満たすことが可能である。 Moreover, since the resin-made cage for bearings of the present invention is less durable and excellent in durability, it is preferably applied to a rolling bearing. That is, such a rolling bearing is a bearing resin that is excellent in durability by holding an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements provided between the inner ring and the outer ring, and rolling elements in a pocket so that they can roll freely. And a cage made of steel, so that it is possible to satisfy requirements such as high-speed rotation and high load.
1 冠形保持器(軸受用樹脂製保持器)
2 内周側凹部
3 基部
4 外周側凹部
5 軸方向一端側面
6 面
7 柱部
8 ポケット部
9 成形金型
10 キャビティ
11 外周側周縁部
12 外周側凸部
13 内周側周縁部
14 内周側凸部
20 樹脂射出ゲート
M 仮想線
S1 第1領域
S2 第2領域
1 Crowned cage (resin cage for bearings)
2 Inner peripheral side
Claims (3)
ウェルドが径方向に対して傾いていることを特徴とする軸受用樹脂製保持器。 A resin cage for bearings,
A resin cage for a bearing, wherein the weld is inclined with respect to the radial direction.
前記樹脂射出ゲートと、前記樹脂射出ゲートと径方向に対向する位置と、を結んだ仮想線で前記キャビティを第1及び第2領域に分けたとき、
前記第1領域において、前記キャビティの外周側周縁部には少なくとも一つの凸部が形成され、
前記第2領域において、前記キャビティの内周側周縁部には少なくとも一つの凸部が形成される
ことを特徴とする軸受用樹脂製保持器の製造方法。 For bearings molded by injecting molten resin into the cavity from one outer peripheral edge or inner peripheral edge of the substantially annular cavity formed in the molding die A method of manufacturing a resin cage,
When the cavity is divided into first and second regions by a virtual line connecting the resin injection gate and a position facing the resin injection gate in the radial direction,
In the first region, at least one convex portion is formed on the outer peripheral side peripheral portion of the cavity,
In the second region, at least one convex portion is formed on the inner peripheral side peripheral portion of the cavity.
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