JP2022134949A - 保持器及び玉軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】つの部とリング部が合成樹脂で一体に成形された保持器において、遠心力によるつの部の変形を抑制することと、ウェルドの強度低下を抑制することを両立させる。【解決手段】リング部７は、ポケット１２の中で最も軸方向他方側に位置したポケット底９を有する。つの部８は、ポケット１２同士の間に亘りかつリング部７まで軸方向に連なる基肉１０と、互いに離れた対の爪１１ａ，１１ｂを有する。爪１１ａ，１１ｂは、ポケット１２側のポケット内面１３と、これに反対側の対向面１４を有する。基肉１０は、爪１１ａ，１１ｂをそれぞれリング部７に軸方向に接続する繋ぎ部１０ａ，１０ｂと、これら繋ぎ部１０ａ，１０ｂ同士を円周方向に接続する中間部１０ｃを有する。ウェルドＷは、軸方向に連なる爪１１ａ、繋ぎ部１０ａ及びリング部７の円周方向領域からなる樹脂領域に配置されている。【選択図】図１

Description

この発明は、合成樹脂を金型に射出することによって一体に成形された保持器に関する。

この種の保持器として、円環状に延びるリング部と、リング部から円周方向に均等間隔で軸方向一方側に突き出ている複数のつの部とが一体に射出成形されたものがある。円周方向に隣り合うつの部とリング部とで三方から囲まれたポケットは、転動体を収容するための空間として使用される。これら転動体及び保持器は、転がり軸受を構成する軸受部品である。ポケットに収容された転動体は、転がり軸受の内外の軌道間に介在する。

玉軸受に備わる保持器においては、玉軸受の高速化に伴い、前述のつの部が遠心力によって変形させられることを抑制するための対策が取られている。その対策として、つの部において凹状空間を形成するように対の爪を軸方向一方側へ突出させることにより、つの部の体積を減少させることが行われている。このため、それら爪の根元同士の間を繋ぐ凹底面が位置する円周方向領域においては、つの部とリング部を成す樹脂部の断面積が減少している（例えば、特許文献１，２）。

特開２０２０－４６０６９号公報 特開２０１５－１９７２１０号公報

射出成形された保持器には、金型内に射出された溶融樹脂同士の合流部であるウェルドが存在する。ウェルドでは、合流した溶融樹脂同士が完全に混ざり合わずに固化するため、比較的強度が弱くなる。特許文献１，２の保持器では、ウェルドがリング部のポケット底付近や、つの部の凹底面上に配置されている。

しかしながら、保持器の片側樹脂部断面積は、ポケット底を含む断面のところで最小になるから、ポケット底付近にウェルドを配置することは好ましくない。

また、つの部の凹底面上にウェルドを配置すると、ウェルドでの樹脂配向が樹脂流れ方向に対し垂直方向になり、ウェルドの強度が低下する。つまり、合流部の境界（ウェルドライン）がはっきりしたウェルドになり、ウェルドから破れ易くなる。ウェルドでの強度低下を考慮すると、高速回転時、ポケット底上の最小断面部に対して、ウェルドを含む凹底面上の断面部の強度が不足する可能性がある。特に、合成樹脂が高強度のものである程、ウェルドの強度低下が大きくなる傾向があり、ウェルドの強度が著しく低下するので、強度不足の可能性が高まる。

そこで、この発明が解決しようとする課題は、つの部とリング部が合成樹脂で一体に成形された保持器において、遠心力によるつの部の変形を抑制することと、ウェルドの強度低下を抑制することを両立させることである。

上記の課題を達成するため、この発明は、円環状に延びるリング部と、前記リング部から円周方向に均等間隔で軸方向一方側に突き出ている複数のつの部とが合成樹脂の射出成形によって一体に形成され、円周方向に隣り合う前記つの部と前記リング部とで三方から囲まれたポケットに転動体を収容する保持器において、前記リング部は、前記ポケットの中で最も軸方向他方側の位置を規定するポケット底を有し、前記つの部は、円周方向に隣り合う前記ポケット同士の間に亘って円周方向に連なりかつ前記リング部まで軸方向に連なる基肉と、互いに円周方向に離れた位置で前記基肉から軸方向一方側に突き出ている対の爪とを有し、前記爪は、前記ポケットに面するポケット内面と、前記ポケット内面に対して円周方向に反対側に位置する対向面とを有し、前記基肉は、前記対の爪をそれぞれ前記リング部に軸方向に接続する対の繋ぎ部と、前記対の繋ぎ部同士を円周方向に接続する中間部とを有し、前記射出成形で形成されたウェルドは、前記爪と、当該爪に軸方向に連なる前記繋ぎ部と、この繋ぎ部に軸方向に連なる前記リング部の円周方向領域とからなる樹脂領域に配置されている構成を採用した。

上記構成によれば、つの部が有する対の爪の互いの対向面同士の間を凹状空間として、つの部の体積を減らし、遠心力によるつの部の変形を抑制することができる。また、射出成形に際し、円周方向一方側から他方側へ流れる溶融樹脂は、ポケット底を成形する充填領域を通過してから、また、円周方向他方側から一方側へ流れる溶融樹脂は、つの部の基肉の中間部を成形する充填空間を通過してから、爪と基肉の繋ぎ部とリング部とを一連に成形する幅広な充填空間で合流してウェルドを形成する。この幅広な充填空間は、爪のポケット内面と対向面を成形するために断面積が軸方向に著しく拡大する充填空間であるから、樹脂流れが乱れ易く、固化した樹脂領域ではっきりとしたウェルドになりにくく、ウェルドの強度低下を抑制することに有効であると共に、また、ウェルドが樹脂流れに対し垂直方向とならず斜め方向になってウェルド断面も大きくなるため、ウェルドの強度を増すことに有効である。これにより、ウェルドの強度低下を抑制することもできる。

好ましくは、前記爪の前記対向面は、当該爪に軸方向に連なる前記繋ぎ部に対して軸方向一方側に寄った位置から当該繋ぎ部まで軸方向他方側に向かって前記ポケット内面より遠ざかる方に曲がる隅面部を有し、前記リング部の中心軸を含む仮想平面に基づいて前記ウェルドを有する前記樹脂領域の外周での当該ウェルドと前記隅面部の位置関係を考えたとき、当該ウェルドは、当該隅面部の中で円周方向に最も前記ポケットに近い一点を含む前記仮想平面から当該隅面部側にはみ出ないように配置されているとよい。このようにすると、隅面部により、爪の根元の応力集中を緩和することができ、また、応力が比較的高くなる隅面部を避けてウェルドを形成することができる。

また、前記リング部の中心軸を含む仮想平面に基づいて前記ウェルドを有する前記樹脂領域の外周での当該ウェルドと前記ポケット内面の位置関係を考えたとき、当該ウェルドは、当該ポケット内面の中で前記基肉との境界点を含む前記仮想平面から当該ポケット内面側にはみ出ないように配置されているとよい。ウェルドは、保持器の内外周間の周長差から樹脂領域の外周で長くなる。その外周での爪のポケット内面と基肉の境界点は、その外周での爪の基端であるから、ここを過ぎると、上述の断面積が軸方向に著しく拡大する。したがって、ウェルドが比較的長くなる樹脂領域の外周においてウェルドを不鮮明化して強度低下を抑制することができる。

また、前記リング部の中心軸を含む仮想平面で切断した片側樹脂断面を考えたとき、前記ポケット底を含む前記片側樹脂断面の断面積をＡ１とし、前記中間部を含む任意の円周方向位置の前記片側樹脂断面の中で前記リング部及び前記中間部が成す最小の断面積をＡ２とすると、断面積Ａ２は、断面積Ａ１の３倍未満になっているとよい。これにより、断面積Ａ２を減らして、つの部の体積減少を図ることが可能である。

前記断面積Ａ２は、前記断面積Ａ１の２倍以下になっているとよい。これにより、つの部の一層の体積減少を図ることができる。

また、前記つの部は、前記対の爪同士の間に突き出ているイジェクト軸を有してもよい。対の爪同士の間の凹底付近が狭い場合、金型からイジェクトする際に保持器を突き出すイジェクトピンが爪の対向面に干渉し、基肉の中間部を適切に突くことができない。対の爪同士の間に突き出ているイジェクト軸を成形すれば、イジェクトピンをイジェクト軸に突き当てて保持器をイジェクトすることができる。このため、保持器の外径が小さい場合にも、この発明を適用することが可能である。

前記合成樹脂の種類は特に限定されない。例えば、前記合成樹脂として熱可塑性樹脂を使用してもよいし、熱硬化性樹脂を使用してもよい。

射出成形時のゲートの位置、すなわち、保持器に形成されたゲート痕は、例えば、前記リング部及び前記複数のつの部の内径又は外径を成す表面に配置することができる。

この発明に係る保持器と、内輪と、外輪と、前記内輪の軌道と前記外輪の軌道との間に配置された前記複数の転動体とを備える玉軸受は、つの部の変形抑制とウェルドの強度低下の抑制により、高速回転に好適なものとなる。

上述のように、この発明は、上記構成の採用により、つの部とリング部が合成樹脂で一体に成形された保持器において、遠心力によるつの部の変形を抑制することと、ウェルドの強度低下を抑制することを両立させることができる。

この発明の第一実施形態に係る保持器のポケット付近を径方向外側から示す拡大正面図 この発明の第一実施形態に係る玉軸受を示す断面図 図１の保持器を軸方向一方側から示す斜視図 図１の保持器の軸方向一方側の側面図 図４に示すＶ－Ｖ線の断面図 この発明の第二実施形態に係る保持器の軸方向一方側の部分側面図 図６の保持器の図５相当の切断面を示す部分拡大断面図

以下、この発明の一例としての第一実施形態を添付図面の図１～図５に基づいて説明する。

図１～５に示す保持器１は、内輪２と外輪３との間に配置された複数の転動体４を円周方向に均等に配置するための軸受部品である。複数の転動体４は、内輪２に形成された内方の軌道５と、外輪３に形成された外方の軌道６との間に円周方向に一列に介在する。転動体４は、玉からなる。

図２において、保持器１、内輪２及び外輪３のそれぞれの中心軸（図示省略）は同軸に配置されており、玉軸受の設計上の回転中心である軸受中心軸に相当する。以下、保持器１の中心軸を単に「中心軸」という。

ここで、軸方向とは、中心軸に沿った方向のことをいう。また、軸方向一方側とは、軸方向の一方向のことをいい、図２において左側である。また、軸方向他方側とは、前記一方向とは逆方向のことをいい、図２において右側である。また、径方向とは、中心軸と直交する方向のことをいう。また、径方向外側とは、径方向に中心軸から遠ざかる方向のことをいい、図２においては、上方側である。また、径方向内側とは、径方向に中心軸に接近する方向のことをいい、図２においては、下方側である。また、円周方向とは、中心軸周りに一周する円周に沿った方向のことをいう。また、中心軸に直交する仮想平面を「ラジアル平面」という。また、中心軸を含む仮想平面を「アキシアル平面」という。

図３～図５に示すように、保持器１は、円環状に延びるリング部７と、リング部７から円周方向に均等間隔で軸方向一方側に突き出ている複数のつの部８とが合成樹脂の射出成形によって一体に形成された成形品からなる。保持器１の全部が射出成形によって形成されている。

その合成樹脂は、射出成形可能な樹脂であれば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、結晶性樹脂、非結晶性樹脂のいずれの樹脂を使用してもよい。また、合成樹脂は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を主成分とし、適宜、他の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム、ガラス繊維、炭素繊維、カーボンブラック、黒鉛等を添加したものであってもよい。

リング部７は、円周方向全周に連続する樹脂部からなる。つの部８は、リング部７の軸方向一方側から中空に突き出た片持ちの樹脂部からなる。

リング部７の外径面と内径面は、それぞれ円周方向に延びる円筒面状になっている。つの部８の外径面と内径面は、それぞれリング部７の外径面又は内径面と同一面状になっている。保持器１の外径と内径は、それぞれリング部７及び複数のつの部８に外接又は内接する仮想円筒面の直径に相当する。

リング部７は、保持器１の軸方向一方側の側面に露出する複数のポケット底９を有する。ポケット底９は、同一円周上に円周方向に均等間隔で存在する。これらポケット底９は、リング部７の中で最も軸方向一方側に位置する部位となる。リング部７は、保持器１の最も軸方向他方側の端に位置する他方端面を有する。リング部７の他方端面は、円周方向全周に亘って径方向に沿った平坦面状になっている。保持器１の軸方向他方側の側面は、リング部７からなる。

図１、図５において、一点鎖線Ｌ１～Ｌ４は、それぞれラジアル平面を示し、一点鎖線Ｌ５～Ｌ７は、それぞれアキシアル平面を示す。図１、図５に示すラジアル平面Ｌ１は、リング部７のポケット底９に軸方向に接する位置にある。図１に示すラジアル平面Ｌ２は、リング部７の他方端面に軸方向に接する位置にある。図１に示すラジアル平面Ｌ３は、つの部８の中で最も軸方向一方側の部位に軸方向に接する位置にある。

図１、図５に示すように、リング部７を構成する樹脂部は、ラジアル平面Ｌ１とラジアル平面Ｌ２間の軸方向領域Ｂ１に存在し、かつこの軸方向領域Ｂ１において円周方向全周に連続している。

つの部８を構成する樹脂部は、ラジアル平面Ｌ１とラジアル平面Ｌ３間の軸方向領域Ｂ２に存在し、かつこの軸方向領域Ｂ２において円周方向全周に連続していない。

つの部８は、リング部７に軸方向に連なる基肉１０と、基肉１０から軸方向一方側に突き出ている対の爪１１ａ，１１ｂとを有する。

保持器１は、円周方向に隣り合うつの部８，８とリング部７とで三方から囲まれたポケット１２に転動体４を収容する。ポケット１２は、径方向外側、径方向内側及び軸方向一方側に開口した空間である。ポケット１２は、複数のつの部８の個数Ｎと同数だけ形成される。各ポケット１２に一つの転動体４が収容される。保持器１は、その中心軸に関してＮ回の回転対称性をもった形状になっている。

ポケット１２は、保持器１の外径面と内径面間を径方向に貫通しているが、その径方向外側の開口と径方向内側の開口は、転動体４を径方向に通過させることができない口径になっている。保持器１は、複数のつの部８を弾性変形させてポケット１２の軸方向一方側の開口を円周方向に広げることにより、内外の軌道５，６間に配置された複数の転動体４を複数のポケット１２に収容することが可能な冠形保持器になっている。

ポケット１２を形成する樹脂表面は、概ね仮想球面に沿う形状になっており、転動体４との間のポケットすきまを規定する接触領域を含む。保持器１と転動体４は、ポケットすきまの範囲内で相対的に自由に動き得る。その仮想球面の中心は、複数の転動体４のピッチ円直径上に配列された転動体４の中心に一致する。ポケット１２を形成する樹脂表面は、その中心と中心軸を含む仮想平面に関して面対称状になっている。

内外の軌道５，６間に介在する状態の転動体４に対して対の爪１１ａ，１１ｂを爪先から軸方向に押し付けることにより、各爪１１ａ，１１ｂが弾性変形させられてポケット１２の軸方向一方側の開口が拡がり、転動体４が隣り合うつの部８、８同士の間に入り込む。

リング部７のポケット底９は、ポケット１２の中で最も軸方向他方側の位置を規定する。すなわち、ポケット底９は、ポケット１２を形成する樹脂表面の中で、最も軸方向他方側の部位である。上述の仮想球面の球径Ｄを図１に示す。ポケット底９は、球径Ｄの一端に位置する。

つの部８の基肉１０は、円周方向に隣り合うポケット１２，１２同士の間に亘って円周方向に連なる樹脂部からなる。対の爪１１ａ，１１ｂは、互いに円周方向に離れた第一の爪１１ａと第二の爪１１ｂとからなる。各爪１１ａ，１１ｂは、基肉１０の軸方向一方側から中空に突き出た片持ちの樹脂部からなる。

つの部８の対の爪１１ａ，１１ｂ同士の間には、爪先から軸方向他方側に深さをもった凹状空間が形成されている。これにより、その凹状空間を樹脂部で満たした場合に比して、つの部８の体積が減少させられている。つの部８の体積減少により、保持器１の回転時につの部８に作用する遠心力が小さくなり、遠心力によるつの部８の変形が抑制される。

基肉１０は、対の爪１１ａ，１１ｂをそれぞれリング部７に軸方向に接続する対の繋ぎ部１０ａ，１０ｂと、対の繋ぎ部１０ａ，１０ｂ同士を円周方向に接続する中間部１０ｃとからなる。

各爪１１ａ，１１ｂは、ポケット１２に面するポケット内面１３と、ポケット内面１３に対して円周方向に反対側に位置する対向面１４とを有する。

ポケット１２を形成する樹脂表面は、隣り合うつの部８，８のうち、第一のつの部８が有する第一の爪１１ａのポケット内面１３と、第二のつの部８が有する第二の爪１１ｂのポケット内面１３と、リング部７のポケット底９とからなる。そのポケット底９は、点状になっており、それら第一、第二の爪１１ａ，１１ｂのポケット内面１３，１３は、ポケット１２を形成する樹脂表面のうち、ポケット底９以外の全部を成している。

各爪１１ａ，１１ｂの対向面１４は、当該爪１１ａ，１１ｂに軸方向に連なる繋ぎ部１０ａ，１０ｂに対して軸方向一方側に寄った位置から当該繋ぎ部１０ａ，１０ｂまで軸方向他方側に向かってポケット内面１３より遠ざかる方に曲がる隅面部１５と、当該隅面部１５から軸方向一方側に向かってポケット内面１３に接近する方に曲がる曲面部１６とを有する。隅面部１５と曲面部１６の境界は変曲部になっている。各爪１１ａ，１１ｂの円周方向幅は、各爪１１ａ，１１ｂの根元で最大になっており、その爪先に向かう程に小さくなっている。

基肉１０の中間部１０ｃは、対の爪１１ａ，１１ｂの根元同士を円周方向に繋ぐ凹底面１７を有する。凹底面１７は、保持器１の軸方向一方側の側面において露出している。凹底面１７は、円周方向及び径方向に沿った平坦面状になっている。

ラジアル平面Ｌ４は、保持器１の外径面における各爪１１ａ，１１ｂの根元を含む位置にある。すなわち、ラジアル平面Ｌ４は、保持器１の外径面におけるポケット内面１３と基肉１０の境界に位置する。また、ラジアル平面Ｌ４は、凹底面１７に軸方向に接する位置にある。

基肉１０を構成する樹脂部は、ラジアル平面Ｌ１とラジアル平面Ｌ４間の軸方向領域Ｂ３に存在し、円周方向に隣り合うポケット１２間に亘って円周方向に連続している。各爪１１ａ，１１ｂを構成する各樹脂部は、ラジアル平面Ｌ３とラジアル平面Ｌ４間の軸方向領域Ｂ４に存在し、円周方向に隣り合う爪１１ａ，１１ｂ同士の間で円周方向に非連続になっている。

アキシアル平面Ｌ５は、保持器１の外径面における凹底面１７と隅面部１５の境界点Ｐ１を含む位置にある。図１に示すアキシアル平面Ｌ６は、保持器１の外径面におけるポケット内面１３と基肉１０の境界点Ｐ２を含む位置にある。

各繋ぎ部１０ａ，１０ｂは、保持器１の外径面において、対応のアキシアル平面Ｌ５とアキシアル平面Ｌ６間の領域（すなわち接続相手の爪１１ａ又は爪１１ｂの円周方向幅に対応する。）、かつ軸方向領域Ｂ３に該当する区画の樹脂表面を成している。各中間部１０ｃは、保持器１の外径面において、円周方向に隣り合うアキシアル平面Ｌ５，Ｌ５同士の間の領域（すなわち対の繋ぎ部１０ａ，１０ｂ間の円周方向距離に対応する。）、かつ軸方向領域Ｂ３に該当する区画の樹脂表面を成している。

保持器１の任意の円周方向位置上をアキシアル平面で切断したときの片側樹脂断面を考えると、全周連続部であるリング部７は、どの円周方向位置の片側樹脂断面においても同一部位を占める。

ここで、片側樹脂断面とは、アキシアル平面で保持器１の外径と中心軸間の径方向範囲を切断したときの樹脂部断面のことをいう。

ポケット底９を含むアキシアル平面で切断した片側樹脂断面の断面積をＡ１とする。断面積Ａ１の片側樹脂断面は、図２に示された保持器１の樹脂断面、図５に示された保持器１の下側部における樹脂断面に相当する。断面積Ａ１は、保持器１の任意の片側樹脂断面の中で最小の断面積になっている。

中間部１０ｃを含む任意の円周方向位置の片側樹脂断面の中でリング部７及び中間部１０ｃが成す最小の断面積をＡ２とする。最小の断面積Ａ２となる片側樹脂断面は、図５に示された保持器１の上側部における片側樹脂断面に相当する。

中間部１０ｃを軸方向に薄くしてつの部８の体積減少を図るため、断面積Ａ２は、断面積Ａ１の３倍未満になっている。特に、図示例において、断面積Ａ２は、断面積Ａ１の２倍以下になっている。

図４において、合成樹脂を射出するゲートＧの円周方向位置を径方向の矢線で示し、射出成形で保持器１に形成されたウェルドＷの円周方向位置を径方向の矢線で示す。保持器１が金型からイジェクトされる際にゲートＧ内の樹脂とせん断されることにより、保持器１には、ゲートＧの位置にゲート痕が形成される。ゲートＧに対応のゲート痕は、保持器１の外径面又は内径面のいずれに配置してもよい。

ウェルドＷは、図５の上側に示す断面積Ａ２の片側樹脂断面と、同図の下側に示す断面積Ａ１の片側樹脂断面から外れたところに配置されている。

図１に示すように、一か所の爪１１ａ（或いは１１ｂ）と、当該一か所の爪１１ａ（或いは１１ｂ）に軸方向に連なる一か所の繋ぎ部１０ａ（或いは１０ｂ）と、この一か所の繋ぎ部１０ａ（或いは１０ｂ）に軸方向に連なるリング部７の円周方向領域とからなる樹脂領域を考える。このような樹脂領域は、保持器１が有する爪１１ａ，１１ｂの数と同数だけ存在しており、保持器１において円周方向に均等に分布している。保持器１の外径面において、一か所の樹脂領域の外周が占める区画は、図１の例で考えると、円周方向に関して、隣り合うアキシアル平面Ｌ５とアキシアル平面Ｌ６間の範囲であり、かつ軸方向に関して、ラジアル平面Ｌ２とラジアル平面Ｌ３間の範囲（軸方向領域Ｂ１及びＢ２）である。

保持器１の外径面におけるウェルドＷの概略的なラインを図１において二点鎖線で示す。ウェルドＷを有する樹脂領域の外周において、ウェルドＷは、円周方向に関して、隣り合うアキシアル平面Ｌ５とアキシアル平面Ｌ６間の範囲に配置されている。

ウェルドＷを有する樹脂領域の外周での当該ウェルドＷと当該隅面部１５の位置関係を考えると、当該ウェルドＷは、当該隅面部１５の中で円周方向に最もポケット１２に近い一点Ｐ３を含むアキシアル平面Ｌ７から当該隅面部１５側にはみ出ないように配置されている。一点Ｐ３は、保持器１の外径面における隅面部１５と曲面部１６の境界点になっている。ウェルドＷは、隅面部１５から円周方向及び軸方向に離れている。

また、ウェルドＷを有する樹脂領域の外周での当該ウェルドＷと当該ポケット内面１３の位置関係を考えると、当該ウェルドＷは、当該ポケット内面１３の中で基肉１０との境界点Ｐ２を含むアキシアル平面Ｌ６から当該ポケット内面１３側にはみ出ないように配置されている。ウェルドＷは、ポケット底９からＤ／４以上離れている。

ゲートＧの位置や数、ウェルドＷの位置や数は、保持器１に形成される全てのウェルドＷがウェルドＷごとにいずれか一か所の樹脂領域に配置されるように適宜に設定すればよい。ゲートＧの数とウェルドＷの数は、ポケット１２の数Ｎが偶数か奇数かに応じて適宜に決定すればよい。ウェルドＷの数は、少ない程よい。

図示例では、ポケット１２の数Ｎが９である。このため、少なくとも二点のゲートＧを配置し、各ゲートＧ，Ｇ間に一か所ずつウェルドＷを配置しなければ、上述の樹脂領域にウェルドＷを形成することができない。ポケット１２の数Ｎが奇数である場合、図４に示すように、互いに円周方向に離れた二か所にそれぞれゲートＧを配置し、第一位置のゲートＧから第二位置のゲートＧまで右回りに進む方のゲートＧ，Ｇ間に第一のウェルドＷを形成し、第一位置のゲートＧから第二位置のゲートＧまで左回りに進む方のゲートＧ，Ｇ間に第二のウェルドＷを形成することができる。つまり、保持器１は、互いに円周方向に離れた二か所のゲート痕及びウェルドＷを有するものとなる。

保持器１のポケット１２の数Ｎを偶数に変更する場合、円周方向の一か所にだけゲートＧを配置して、ウェルドＷをゲートＧと１８０°反対側の位置に形成することができる。つまり、保持器１は、一か所のゲート痕及びウェルドＷを有するものとなる。

図１に示すように、保持器１は、つの部８が円周方向に隣り合うポケット１２，１２同士の間に亘って円周方向に連なりかつリング部７まで軸方向に連なる基肉１０と、互いに円周方向に離れた位置で基肉１０から軸方向一方側に突き出ている対の爪１１ａ，１１ｂとを有し、各爪１１ａ，１１ｂがポケット１２に面するポケット内面１３と、ポケット内面１３に対して円周方向に反対側に位置する対向面１４とを有し、基肉１０が対の爪１１ａ，１１ｂをそれぞれリング部７に軸方向に接続する対の繋ぎ部１０ａ，１０ｂと、対の繋ぎ部１０ａ，１０ｂ同士を円周方向に接続する中間部１０ｃとを有するため、つの部８が有する対の爪１１ａ，１１ｂの互いの対向面１４，１４同士の間を凹状空間として、つの部８の体積を減らし、遠心力によるつの部８の変形を抑制することができる。

加えて、保持器１は、リング部７がポケット１２の中で最も軸方向他方側の位置を規定するポケット底９を有し、射出成形で形成されたウェルドＷが爪１１ａと、当該爪１１ａに軸方向に連なる繋ぎ部１０ａと、この繋ぎ部１０ａに軸方向に連なるリング部７の円周方向領域とからなる樹脂領域に配置されているものであるから、ウェルドＷの強度低下を抑制することができる。すなわち、保持器１の射出成形に際し、ウェルドＷの周辺の樹脂流れは、図１に複数の矢線で概念的に示すような傾向となる。リング部７を成形する充填空間を円周方向一方側から円周方向他方側へ流れる溶融樹脂を第一の樹脂流れ（図１において左側から右側へ向かう流れ）とし、リング部７を成形する充填空間を円周方向他方側から円周方向一方側へ流れる溶融樹脂を第二の樹脂流れ（図１において右側から左側へ向かう流れ）とすると、第一の樹脂流れは、爪１１ｂを成形する充填空間に分流し、また、ポケット底９付近を形成する転写面にぶつかり、断面積Ａ１の充填空間を通過してから爪１１ａを成形する充填空間に至ることになる。これに対し、第二の樹脂流れは、中間部１０ｃを成形する断面積Ａ２の充填空間を通過してから、爪１１ｂを成形する充填空間に分流し、ポケット底９付近を形成する転写面にぶつかり、また、爪１１ａ、繋ぎ部１０ａ及びリング部７（上述の樹脂領域）を一連に成形する幅広な充填空間において第一の樹脂流れと合流することになる。このため、第一の樹脂流れと第二の樹脂流れは、爪１１ｂや爪１１ａを成形する充填空間付近で遅くなり、また、流れを乱す傾向がある一方、第一の樹脂流れは、リング部７の他方端面の転写面付近で第二の樹脂流れに対して比較的速くなる傾向がある。このような第一の樹脂流れと第二の樹脂流れが、爪１１ａのポケット内面１３と対向面１４を成形するために断面積が軸方向に著しく拡大する充填空間で合流するから、樹脂流れが乱れて混ざり易く、固化した樹脂領域ではっきりとしたウェルドＷになりにくくなり、また、ウェルドＷが樹脂流れに対し垂直方向とならず斜め方向になる傾向に形成されるため、ウェルド断面も大きくなる。従って、保持器１は、ウェルドＷの強度を増してウェルドＷの強度低下を抑制することができる。

また、保持器１は、爪１１ａの対向面１４が当該爪１１ａに軸方向に連なる繋ぎ部１０ａに対して軸方向一方側に寄った位置から当該繋ぎ部１０ａまで軸方向他方側に向かってポケット内面１３より遠ざかる方に曲がる隅面部１５を有し、リング部７の中心軸を含む仮想平面（アキシアル平面）に基づいてウェルドＷを有する樹脂領域の外周での当該ウェルドＷと隅面部１５の位置関係を考えたとき、当該ウェルドＷが当該隅面部１５の中で円周方向に最もポケット１２に近い一点Ｐ３を含む仮想平面（アキシアル平面Ｌ７）から当該隅面部１５側にはみ出ないように配置されていることにより、爪１１ａの根元の応力集中を隅面部１５で緩和することができ、また、応力が比較的高くなる隅面部１５を避けてウェルドＷを形成することができ、ひいては、ウェルドＷからの破壊を防止することができる。

また、保持器１は、リング部７の中心軸を含む仮想平面（アキシアル平面）に基づいてウェルドＷを有する樹脂領域の外周での当該ウェルドＷとポケット内面１３の位置関係を考えたとき、当該ウェルドＷが当該ポケット内面１３の中で基肉１０との境界点Ｐ２を含む仮想平面（アキシアル平面Ｌ６）から当該ポケット内面１３側にはみ出ないように配置されていることにより、射出成形時、ウェルドＷを比較的円周方向に長い樹脂領域の外周の中でも断面積が軸方向に著しく拡大する充填空間領域に形成することになり、したがって、ウェルドＷが比較的長くなる樹脂領域の外周においてウェルドＷを不鮮明化して強度低下を抑制することができる。

また、保持器１は、リング部７の中心軸を含む仮想平面（アキシアル平面）で切断した片側樹脂断面を考えたとき、ポケット底９を含む片側樹脂断面の断面積Ａ１に対し、中間部１０ｃを含む任意の円周方向位置の片側樹脂断面の中でリング部７及び中間部１０ｃが成す最小の断面積Ａ２が３倍未満になっていることにより、断面積Ａ２を減らして、つの部８の体積減少を図ることができる。

ウェルドＷの強度は、非ウェルド部に比して単位断面積当たり１／３程度に低下することがある。このため、従来例のように断面積Ａ２領域にウェルドを配置する場合、断面積Ａ１領域（ポケット底）に対する強度比較上、断面積Ａ１に対して断面積Ａ２を３倍以上にする方がよい。一方、上述のように断面積Ａ１領域と断面積Ａ２領域から外れた樹脂領域にウェルドＷを配置して強度低下を抑制すれば、断面積Ａ２を断面積Ａ１の３倍未満にしても強度比較上の問題を回避することができる。

また、保持器１は、断面積Ａ２が断面積Ａ１の２倍以下になっていることにより、つの部８の一層の体積減少を図ることができる。

また、この保持器１を備える玉軸受は、つの部８の変形抑制とウェルドWの強度低下の抑制により、高速回転に好適なものとなる。

この発明の第二実施形態を図６、図７に基づいて説明する。なお、以下では、第一実施形態との相違点を述べるに留める。

第二実施形態に係るつの部２０は、対の爪１１ａ，１１ｂ同士の間に突き出ているイジェクト軸２１を有する。イジェクト軸２１は、凹底面１７及び隅面部１５から軸方向一方側に突き出ている。イジェクト軸２１は、金型からイジェクトする際にイジェクトピンで突かれた部位であり、その先端面に突き痕を有する。

対の爪１１ａ，１１ｂ同士の間の凹底付近が狭いため、金型からイジェクトする際に保持器を突き出すイジェクトピンが爪１１ａ，１１ｂの対向面１４，１４に干渉し、凹底面１７を適切に突くことができない。イジェクト軸２１を成形しておけば、イジェクトピンをイジェクト軸２１に突き当てて保持器をイジェクトすることができる。このため、保持器のポケット１２のピッチ間が狭い場合にも、この発明を適用することが可能である。

なお、イジェクト軸２１により断面積を拡大することになるが、ここにウェルドＷを配置すると、イジェクト軸２１の根元に応力集中が生じるため、強度不安がある。イジェクト軸２１は、実質的に、隣り合うポケット１２，１２同士の間に亘って円周方向に連ならないから、イジェクト軸２１の断面積は、上述の断面積Ａの計算に含まれない。

今回開示された各実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 保持器
２ 内輪
３ 外輪
４ 転動体
７ リング部
８，２０ つの部
９ ポケット底
１０ 基肉
１０ａ，１０ｂ 繋ぎ部
１０ｃ 中間部
１１ａ，１１ｂ 爪
１２ ポケット
１３ ポケット内面
１４ 対向面
１５ 隅面部
１７ 凹底面
２１ イジェクト軸

Claims (10)

1. 円環状に延びるリング部と、前記リング部から円周方向に均等間隔で軸方向一方側に突き出ている複数のつの部とが合成樹脂の射出成形によって一体に形成され、円周方向に隣り合う前記つの部と前記リング部とで三方から囲まれたポケットに転動体を収容する保持器において、
   前記リング部は、前記ポケットの中で最も軸方向他方側の位置を規定するポケット底を有し、
   前記つの部は、円周方向に隣り合う前記ポケット同士の間に亘って円周方向に連なりかつ前記リング部まで軸方向に連なる基肉と、互いに円周方向に離れた位置で前記基肉から軸方向一方側に突き出ている対の爪とを有し、前記爪は、前記ポケットに面するポケット内面と、前記ポケット内面に対して円周方向に反対側に位置する対向面とを有し、前記基肉は、前記対の爪をそれぞれ前記リング部に軸方向に接続する対の繋ぎ部と、前記対の繋ぎ部同士を円周方向に接続する中間部とを有し、
   前記射出成形で形成されたウェルドは、前記爪と、当該爪に軸方向に連なる前記繋ぎ部と、この繋ぎ部に軸方向に連なる前記リング部の円周方向領域とからなる樹脂領域に配置されていることを特徴とする保持器。
2. 前記爪の前記対向面は、当該爪に軸方向に連なる前記繋ぎ部に対して軸方向一方側に寄った位置から当該繋ぎ部まで軸方向他方側に向かって前記ポケット内面より遠ざかる方に曲がる隅面部を有し、
   前記リング部の中心軸を含む仮想平面に基づいて前記ウェルドを有する前記樹脂領域の外周での当該ウェルドと前記隅面部の位置関係を考えたとき、当該ウェルドは、当該隅面部の中で円周方向に最も前記ポケットに近い一点を含む前記仮想平面から当該隅面部側にはみ出ないように配置されている請求項１に記載の保持器。
3. 前記リング部の中心軸を含む仮想平面に基づいて前記ウェルドを有する前記樹脂領域の外周での当該ウェルドと前記ポケット内面の位置関係を考えたとき、当該ウェルドは、当該ポケット内面の中で前記基肉との境界点を含む前記仮想平面から当該ポケット内面側にはみ出ないように配置されている請求項１又は２に記載の保持器。
4. 前記リング部の中心軸を含む仮想平面で切断した片側樹脂断面を考えたとき、前記ポケット底を含む前記片側樹脂断面の断面積をＡ１とし、前記中間部を含む任意の円周方向位置の前記片側樹脂断面の中で前記リング部及び前記中間部が成す最小の断面積をＡ２とすると、断面積Ａ２は、断面積Ａ１の３倍未満になっている請求項１から３のいずれか１項に記載の保持器。
5. 前記断面積Ａ２は、前記断面積Ａ１の２倍以下になっている請求項４に記載の保持器。
6. 前記つの部は、前記対の爪同士の間に突き出ているイジェクト軸を有する請求項１から５のいずれか１項に記載の保持器。
7. 前記合成樹脂として熱可塑性樹脂が使用されている請求項１から６のいずれか１項に記載の保持器。
8. 前記合成樹脂として熱硬化性樹脂が使用されている請求項１から６のいずれか１項に記載の保持器。
9. 前記射出成形によるゲート痕は、前記リング部及び前記複数のつの部の内径又は外径を成す表面に配置されている請求項１から８のいずれか１項に記載の保持器。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の保持器と、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置された状態で前記ポケットに収容された複数の前記転動体とを備える玉軸受。

Images