JP2023154243A - 樹脂保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】アキシャルドロータイプの金型を用いて射出成形で製造される、転がり軸受に使用され転動体を保持する樹脂保持器において、前記金型で成形された前記樹脂保持器を無理抜きする際に製品形状が崩れる等の不具合が生じることなく、前記金型で成形された前記樹脂保持器を可動型に確実に残す。【解決手段】前記樹脂保持器１の前記金型の可動型で成形される部分の内周面Ｉ又は外周面に、軸方向に離間する複数列のアンダーカット部Ａを有する。アンダーカット部Ａの径方向の突出量又は窪み量の大きさを大きくしなくても、前記金型で成形された樹脂保持器１を可動型に確実に残すことができる。前記大きさを大き過ぎないようにすることにより、アンダーカット部Ａの一列当たりに過大な負荷が作用しないので、前記金型で成形された樹脂保持器１を可動型から無理抜きしても、製品形状が崩れる等の不具合が生じない。【選択図】図１

Description

本発明は、アキシャルドロータイプの金型（軸方向に型開きする金型）を用いて射出成形で製造される樹脂保持器に関する。

転がり軸受に使用され転動体を保持する樹脂保持器を射出成形で製造する場合、溶融樹脂を金型内に射出した後、保圧工程完了から型開き開始までの冷却工程で成形収縮が発生し、成形された保持器が金型に抱きつく現象が起こる。アキシャルドロータイプの金型を用いて射出成形で製造される樹脂保持器（例えば、特許文献１ないし３参照）において、樹脂保持器の連続成形を安定して行うためには、前記金型で成形された保持器が、前記金型を開く際に固定型に取られてしまうことを無くす必要がある。すなわち、前記金型で成形された保持器を可動型に確実に残すようにし、可動型に残った前記保持器を突き出し機構で突き出すことができるようにする必要がある。

一般的には、樹脂保持器が冠型である場合は、ポケット部がアンダーカット部として作用するので、特別にアンダーカット部を設ける必要が無い場合が多い。樹脂保持器が、冠型以外の、アンギュラ玉軸受用樹脂保持器、円錐ころ軸受用樹脂保持器、樹脂波形保持器である場合は、前記金型で成形された保持器を可動型に残すことを目的として、無理抜きできるアンダーカット部を設けることがある。

例えば、円錐ころ軸受用樹脂保持器の製造方法において、特許文献１及び２では、以下のアンダーカット部を設けている。

すなわち、特許文献１及び２の円錐ころ軸受用保持器の製造方法では、可動型の、前記保持器の小径円環部の内周面に対応する部分に、周方向に少なくとも３つの樹脂射出ゲートを配設するとともに、前記ゲートと前記小径円環部の内周面に対応する部分の軸方向外側端部との軸方向における間に、成形された前記保持器を可動型に残すための凹部又は凸部を形成するアンダーカット部を配設している。特許文献１の前記アンダーカット部は、周方向に連続する形状を成す。特許文献２の前記アンダーカット部は、前記ゲートの位置で分離するように周方向に所定の間隔で配置されており、周方向に分割された形状を成す。

特許第５９４２６２２号公報 特許第５９４２６２３号公報 特許第４３４０４１９号公報

特許文献１及び２の円錐ころ軸受用保持器の製造方法における前記アンダーカット部は、軸方向に一列だけである。したがって、円錐ころ軸受用保持器をアキシャルドロータイプの金型を用いて射出成形で製造する際に、製品の形状や使用する樹脂材料によっては、成形された保持器を可動型に確実に残すことができない場合がある。

特許文献３の樹脂波形保持器の場合は、２枚の同一形状の環状体からなり、前記環状体には半球状のポケットが周方向に等間隔に設けられている。そのため、前記環状体には、その全周にアンダーカット部を設けることができない。したがって、前記環状体をアキシャルドロータイプの金型を用いて射出成形で製造する際に、製品の形状や使用する樹脂材料によっては、成形された前記環状体を可動型に確実に残すことができない場合がある。

アキシャルドロータイプの金型の可動型に軸方向に一列のアンダーケット部を設けて成形された保持器を前記可動型に残す構成において、前記アンダーカット部の径方向の突出量又は窪み量の大きさを大きくすることで成形された保持器を可動型に確実に残すようにする場合、前記大きさが大き過ぎると、成形された樹脂保持器を無理抜きする際に製品形状が崩れる等の不具合が生じる。

本発明は、アキシャルドロータイプの金型を用いて射出成形で製造される樹脂保持器において、前記金型で成形された前記樹脂保持器を無理抜きする際に製品形状が崩れる等の不具合が生じることなく、前記金型で成形された前記樹脂保持器を可動型に確実に残すことを目的とする。

本発明の第１観点に係る樹脂保持器は、アキシャルドロータイプの金型を用いて射出成形で製造される、転がり軸受に使用され転動体を保持する樹脂保持器である。前記金型の可動型で成形される部分の内周面又は外周面に、軸方向に離間する複数列のアンダーカット部を有する。

本発明の第２観点に係る樹脂保持器は、第１観点に係る樹脂保持器において、前記複数列のアンダーカット部の一列は、周方向に分離した複数の凸条からなる分離円状凸条群、又は周方向に連続した無端状の円状凸条である。

本発明に係る樹脂保持器によれば、アキシャルドロータイプの金型の可動型で成形される部分の内周面又は外周面に、軸方向に離間する複数列のアンダーカット部を有する。そのため、前記複数列のアンダーカット部の径方向の突出量又は窪み量の大きさを大きくしなくても、前記金型で成形された樹脂保持器を可動型に確実に残すことができる。前記複数列のアンダーカット部の前記大きさを大き過ぎないようにすることにより、前記複数列のアンダーカット部の一列当たりに過大な負荷が作用しないので、前記金型で成形された樹脂保持器を可動型から無理抜きしても、製品形状が崩れる等の不具合が生じない。

本発明の実施の形態に係る樹脂保持器であるアンギュラ玉軸受用樹脂保持器を示す斜視図である。 図１のアンギュラ玉軸受用樹脂保持器の縦断面斜視図である。 図２のアンギュラ玉軸受用樹脂保持器の切断部端面図である。 複数列のアンダーカット部の変形例を示す本発明の実施の形態に係る樹脂保持器であるアンギュラ玉軸受用樹脂保持器を示す斜視図である。 図４のアンギュラ玉軸受用樹脂保持器の縦断面斜視図である。 図５のアンギュラ玉軸受用樹脂保持器の切断部端面図である。 アキシャルドロータイプの金型の一例を示す縦断面図である。 図７の金型のキャビティに溶融樹脂を充填した状態を示す縦断面である。 本発明の実施の形態に係る樹脂保持器である円錐ころ軸受用樹脂保持器を示す斜視図である。 図９の円錐ころ軸受用樹脂保持器の縦断面斜視図である。 図１０の円錐ころ軸受用樹脂保持器の切断部端面図である。

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。

樹脂保持器の使用状態における軸受の回転軸の軸心の方向及び前記軸心に平行な方向を「軸方向」という。前記回転軸の軸心を基準にして「径方向」及び「周方向」を定義する。

＜アンギュラ玉軸受用樹脂保持器＞
図１の斜視図及び図２の縦断面斜視図に示す本発明の実施の形態に係る樹脂保持器１は、アキシャルドロータイプの金型（軸方向に型開きする金型）を用いて射出成形で製造されるアンギュラ玉軸受用樹脂保持器１Ａである。樹脂保持器１Ａは、片円環型であり、円環部２、及び円環部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からなり、周方向等分に位置するポケット５を有する。樹脂保持器１Ａは、図示しない転動体であるボールをポケット５に収容した状態で、前記ボールの周方向の間隔を一定に保持する。

図１の斜視図、図２の縦断面斜視図、及び図３の切断部端面図に示すように、樹脂保持器１Ａの、アキシャルドロータイプの金型の可動型で成形される部分の内周面Ｉにはアンダーカット部Ａがある。

図１～図３のアンダーカット部Ａは、周方向に分離した複数の凸条ａ１からなる分離円状凸条群Ｂ、周方向に分離した複数の凸条ａ２からなる分離円状凸条群Ｂ、及び周方向に分離した複数の凸条ａ３からなる分離円状凸条群Ｂであり、軸方向に離間する３列からなる。凸条ａ１，ａ２，ａ３の長さは同じであり、それらは柱部３がある箇所の径方向内方にある。

アンダーカット部Ａの変形例を、図４の斜視図、図５の縦断面斜視図、及び図６の切断部端面図に示す。

図４～図６のアンギュラ玉軸受用樹脂保持器１Ａにおいて、アキシャルドロータイプの金型の可動型で成形される部分の内周面Ｉにあるアンダーカット部Ａは、一つの凸条ａ４である周方向に連続した無端状の円状凸条Ｃ、周方向に分離した複数の凸条ａ５からなる分離円状凸条群Ｂ、及び周方向に分離した複数の凸条ａ６からなる分離円状凸条群Ｂであり、軸方向に離間する３列からなる。凸条ａ５の長さを凸条ａ６の長さよりも長くしており、それらは柱部３がある箇所の径方向内方にある。

図１及び図４のアンギュラ玉軸受用樹脂保持器１Ａは片円環型であるが、本発明の樹脂保持器１は両円環型のアンギュラ玉軸受用樹脂保持器も対象である。

＜アキシャルドロータイプの金型の例＞
図７の縦断面図に示すアキシャルドロータイプの金型Ｄは、図１の斜視図に示すアンギュラ玉軸受用樹脂保持器１Ａを射出成形するものであり、固定型Ｆと可動型Ｍとからなる。可動型Ｍには、樹脂保持器１Ａの凸条ａ１，ａ２，ａ３を成形するための凹条ｂ１，ｂ２，ｂ３がある。

金型Ｄを閉じ、図示しないゲートから図８の縦断面図に示すように溶融樹脂Ｒを射出して金型Ｄのキャビティに溶融樹脂Ｒを充填する。保圧工程及び冷却工程を経ると、可動型Ｍの凹条ｂ１，ｂ２，ｂ３により、成形品である樹脂保持器１Ａには凸条ａ１，ａ２，ａ３が形成される。それにより、溶融樹脂Ｒが固化した成形品である樹脂保持器１Ａにおける可動型Ｍで成形される部分の内周面Ｉには、図１～図３のような軸方向に離間する３列のアンダーカット部Ａがある。

したがって、可動型Ｍを図８の紙面に向かって右方へ開く際に、樹脂保持器１Ａは、固定型Ｆに取られてしまうことがなく、可動型Ｍに確実に残る。可動型Ｍに残った樹脂保持器１Ａは、型開き後にエジェクタピンＥで突き出すことで、確実に取り出すことができる。

＜円錐ころ軸受用樹脂保持器＞
図９の斜視図及び図１０の縦断面斜視図に示す本発明の実施の形態に係る樹脂保持器１は、アキシャルドロータイプの金型を用いて射出成形で製造される円錐ころ軸受用樹脂保持器１Ｂである。樹脂保持器１Ｂは、軸方向に離間した一対の大径円環部２Ａ及び小径円環部２Ｂ、並びに、大径円環部２Ａ及び小径円環部２Ｂ間を繋ぐ複数の柱部４からなり、周方向等分に位置するポケット６を有する。樹脂保持器１Ｂは、図示しない転動体である円錐ころをポケット６に収容した状態で、前記円錐ころの周方向の間隔を一定に保持する。

図９の斜視図、図１０の縦断面斜視図、及び図１１の切断部端面図に示すように、樹脂保持器１Ｂの、アキシャルドロータイプの金型の可動型で成形される部分の内周面Ｉ、すなわち大径円環部２Ａの内周面にはアンダーカット部Ａがある。

図９～図１１のアンダーカット部Ａは、一つの凸条ａ７である周方向に連続した無端状の円状凸条Ｃ、一つの凸条ａ８である周方向に連続した無端状の円状凸条Ｃ、及び一つの凸条ａ９である周方向に連続した無端状の円状凸条Ｃであり、軸方向に離間する３列からなる。

このような円錐ころ軸受用樹脂保持器１Ｂにおいても、アキシャルドロータイプの金型の可動型で成形される部分の内周面Ｉにあるアンダーカット部Ａにより、前記可動型を開く際に、樹脂保持器１Ｂは、前記金型の固定型に取られてしまうことがなく、前記可動型に確実に残る。前記可動型に残った保持器１Ｂは、型開き後にエジェクタピンで突き出すことで、確実に取り出すことができる。

＜アンダーカット部の形状、大きさ、軸方向の列数＞
樹脂保持器１におけるアキシャルドロータイプの金型の可動型で成形される部分の内周面Ｉにあるアンダーカット部Ａは、凸条ではなく凹条であってもよい。ただし、アンダーカット部Ａが凸条であると可動型には図７の可動型Ｍのように凹条を設ければよいので、アンダーカット部Ａを凸条にする方が金型の製造が容易になる。

アンダーカット部Ａを形成する凸条又は凹条の形状は、エジェクタピンで突き出して無理抜きする際に成形品に作用する応力を小さくするために、径方向及び軸方向を含む面に沿う断面の形状が、例えば、図３、図６、図１１に示すような円弧状であるのが望ましく、その曲率半径は、０．２ｍｍ～２．０ｍｍである。前記凸条又は凹条の内周面Ｉに対する径方向の突出量又は窪み量は、エジェクタピンで突き出して無理抜きする際に成形品に作用する応力を小さくするために、０．０３ｍｍ～０．１ｍｍにする。この範囲内であれば、各列で異なる突出量又は窪み量にしてもよい。

アンダーカット部Ａが凸条からなる場合において、凸条の突出量を小さくできるので、凸条の高さを公差範囲（例えば保持器の内径公差）内にすることで、製品寸法への影響をなくすことができる。

以上の説明においては、何れもアンダーカット部Ａが軸方向に離間する３列である場合を示した。アンダーカット部Ａは軸方向に離間する３列に限定されるものではなく、２列以上であればよい。このような複数列であるアンダーカット部Ａの列と列との間には、各列の曲面形状が干渉しないように、例えば図３、図６、図１１に示すように、径方向及び軸方向を含む面に沿う断面が直線状の箇所を設ける。

＜作用効果＞
アキシャルドロータイプの金型を用いて射出成形で製造される、転がり軸受に使用され転動体を保持する樹脂保持器における前記金型の可動型で成形される部分の内周面に、軸方向に離間する複数列のアンダーカット部を設けることにより、前記複数列のアンダーカット部の突出量又は窪み量を大きくしなくても、前記金型で成形された前記樹脂保持器を前記可動型に確実に残すことができる。

また、前記樹脂保持器が全周にアンダーカット部を設けることができないものである場合、例えば樹脂波形保持器である場合において、例えば特許文献３の環状体の結合部の内周面に軸方向に離間する複数列のアンダーカット部を設けることにより、前記複数列のアンダーカット部の突出量又は窪み量を大きくしなくても、前記金型で成形された前記樹脂保持器を前記可動型に確実に残すことができる。

前記複数列のアンダーカット部の径方向の突出量又は窪み量の大きさを大き過ぎないようにすることにより、前記複数列のアンダーカット部の一列当たりに過大な負荷が作用しないので、前記金型で成形された前記樹脂保持器を前記可動型から無理抜きしても、製品形状が崩れる等の不具合が生じない。特に前記樹脂保持器の樹脂材料の硬度が高い場合（例えば、常温時の弾性率が９０００ＭＰａ以上である場合）において、効果が顕著になる。

前記樹脂保持器の内周面で転がり軸受の内輪を案内する場合等、前記樹脂保持器の内周面にアンダーカット部を設けることができない場合は、前記樹脂保持器における前記金型の可動型で成形される部分の外周面に、軸方向に離間する複数列のアンダーカット部を設ける。

以上の実施の形態の記載はすべて例示であり、これに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく種々の改良及び変更を施すことができる。

１ 樹脂保持器
１Ａ アンギュラ玉軸受用樹脂保持器
１Ｂ 円錐ころ軸受用樹脂保持器
２ 円環部
２Ａ 大径円環部
２Ｂ 小径円環部
３，４ 柱部
５，６ ポケット
Ａ 複数列のアンダーカット部
Ｂ 分離円状凸条群
Ｃ 円状凸条
Ｄ アキシャルドロータイプの金型
Ｅ エジェクタピン
Ｆ 固定型
Ｉ 可動型で成形される部分の内周面
Ｍ 可動型
Ｒ 溶融樹脂
ａ１～ａ９ 凸条
ｂ１～ｂ３ 凹条

Claims (2)

1. アキシャルドロータイプの金型を用いて射出成形で製造される、転がり軸受に使用され転動体を保持する樹脂保持器であって、
   前記金型の可動型で成形される部分の内周面又は外周面に、軸方向に離間する複数列のアンダーカット部を有する、
   樹脂保持器。
2. 前記複数列のアンダーカット部の一列は、周方向に分離した複数の凸条からなる分離円状凸条群、又は周方向に連続した無端状の円状凸条である、
   請求項１に記載の樹脂保持器。

Images