JP3522036B2 - 玉軸受用冠型保持器及びこれを用いた歯科用ハンドピース - Google Patents
玉軸受用冠型保持器及びこれを用いた歯科用ハンドピースInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、歯科用ハンドピース等
の高速回転用玉軸受に適用される冠型保持器に関する。
の高速回転用玉軸受に適用される冠型保持器に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記の歯科用ハンドピースでは、歯の削
り作業を短時間で済ませて患者の不快感を軽減するため
に、先端に砥石が取り付けられた回転軸を可及的に高速
（例えば、３０万〜４０万ｒｐｍ）で回転駆動し、砥石
の周速度を高くして切れ味を良くしている。
り作業を短時間で済ませて患者の不快感を軽減するため
に、先端に砥石が取り付けられた回転軸を可及的に高速
（例えば、３０万〜４０万ｒｐｍ）で回転駆動し、砥石
の周速度を高くして切れ味を良くしている。
【０００３】上記歯科用ハンドピース等の軸受装置とし
て、深溝玉軸受を使用する場合、冠型保持器が用いられ
るが、この冠型保持器として、オートクレーブ中での高
温（例えば１３５℃）下での殺菌作業に耐えるため、従
来より、耐熱性のある熱硬化性樹脂製の筒体を素材とし
てポケット等を切削加工により形成したものが実用化さ
れている（例えば、特開平６−１６５７９０号公報参
照）。
て、深溝玉軸受を使用する場合、冠型保持器が用いられ
るが、この冠型保持器として、オートクレーブ中での高
温（例えば１３５℃）下での殺菌作業に耐えるため、従
来より、耐熱性のある熱硬化性樹脂製の筒体を素材とし
てポケット等を切削加工により形成したものが実用化さ
れている（例えば、特開平６−１６５７９０号公報参
照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
冠型保持器にあっては、切削加工が必要であるため、工
程数が増加すると共に、製造コストの上昇に繋がってい
た。上記の事態に対処するため、熱可塑性樹脂を用いた
射出成形により玉軸受用冠型保持器を製造することが考
えられる。
冠型保持器にあっては、切削加工が必要であるため、工
程数が増加すると共に、製造コストの上昇に繋がってい
た。上記の事態に対処するため、熱可塑性樹脂を用いた
射出成形により玉軸受用冠型保持器を製造することが考
えられる。
【０００５】ところで、成形品である冠型保持器表面に
残るゲートの切断痕が、冠型保持器表面から突出するこ
とを回避するために、冠型保持器の形状は、ゲート位置
に対応した位置（ゲート位置を含む領域）に凹みを設け
た形状とされている。一方、射出成形するための成形金
型としては、通常１点ゲートのものが採用されることか
ら、上記凹みも１箇所となる。
残るゲートの切断痕が、冠型保持器表面から突出するこ
とを回避するために、冠型保持器の形状は、ゲート位置
に対応した位置（ゲート位置を含む領域）に凹みを設け
た形状とされている。一方、射出成形するための成形金
型としては、通常１点ゲートのものが採用されることか
ら、上記凹みも１箇所となる。
【０００６】このように、上記凹みが１箇所のみである
と、冠型保持器の重量バランスが悪くなる結果、高速回
転時に、冠型保持器ががたつくという新たな問題の発生
が予想される。本発明は、上記技術的背景に鑑みなされ
たもので、熱可塑性樹脂を用いた射出成形により重量バ
ランスが良好な玉軸受用冠型保持器及びこれを用いた歯
科用ハンドピースを提供することを目的とする。
と、冠型保持器の重量バランスが悪くなる結果、高速回
転時に、冠型保持器ががたつくという新たな問題の発生
が予想される。本発明は、上記技術的背景に鑑みなされ
たもので、熱可塑性樹脂を用いた射出成形により重量バ
ランスが良好な玉軸受用冠型保持器及びこれを用いた歯
科用ハンドピースを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
１）請求項１記載の発明に係る玉軸受用冠型保持器は、
熱可塑性樹脂を用いた射出成形により製造され、環状部
の一側に玉を抱き込むように爪部を形成したポケットが
円周等配に設けられていると共に、爪部のポケット開口
側端部が環状部側よりも薄肉に形成されている玉軸受用
冠型保持器であって、上記環状部には、ゲート切断痕の
突出を回避するために成形時のゲート位置に対応した第
１の凹みと、この第１の凹みと同一形状をしており且つ
ゲート位置との対応を回避した第２の凹みとが、円周等
配に形成されており、 これら第１および第２の凹部は、
環状部のポケット開口側と反対側の面においてポケット
間の中間位置に配置されることを特徴とする。
熱可塑性樹脂を用いた射出成形により製造され、環状部
の一側に玉を抱き込むように爪部を形成したポケットが
円周等配に設けられていると共に、爪部のポケット開口
側端部が環状部側よりも薄肉に形成されている玉軸受用
冠型保持器であって、上記環状部には、ゲート切断痕の
突出を回避するために成形時のゲート位置に対応した第
１の凹みと、この第１の凹みと同一形状をしており且つ
ゲート位置との対応を回避した第２の凹みとが、円周等
配に形成されており、 これら第１および第２の凹部は、
環状部のポケット開口側と反対側の面においてポケット
間の中間位置に配置されることを特徴とする。
【０００８】上記構成では、ゲート切断痕の突出を回避
するための第１の凹みと、この第１の凹みと同一形状の
ダミーで設けた第２の凹みとを、環状部に円周等配に形
成しているので、熱可塑性樹脂を用いて射出成形された
冠型保持器の重量バランスが良好となる。その結果、高
速回転時に、冠型保持器ががたつくことはない。 ２）請求項２記載の発明に係る玉軸受用冠型保持器は、
請求項１記載の玉軸受用冠型保持器において、上記爪部
のポケット開口側端面の肉厚中心を結ぶ円の径と、上記
ポケット内に保持される玉の中心を結ぶ円の径とが合致
していることを特徴とする。
するための第１の凹みと、この第１の凹みと同一形状の
ダミーで設けた第２の凹みとを、環状部に円周等配に形
成しているので、熱可塑性樹脂を用いて射出成形された
冠型保持器の重量バランスが良好となる。その結果、高
速回転時に、冠型保持器ががたつくことはない。 ２）請求項２記載の発明に係る玉軸受用冠型保持器は、
請求項１記載の玉軸受用冠型保持器において、上記爪部
のポケット開口側端面の肉厚中心を結ぶ円の径と、上記
ポケット内に保持される玉の中心を結ぶ円の径とが合致
していることを特徴とする。
【０００９】上記構成では、請求項１記載の発明と同様
の作用を奏することに加えて、以下の作用を奏する。即
ち、爪部のポケット開口側端面の肉厚中心を結ぶ円の径
と、ポケット内に保持される玉の中心を結ぶ円の径とを
合致させているので、冠型保持器を玉軸受に挿入する際
に、玉に当接した爪部のポケット開口側端面が、玉の外
径側や内径側へ逃げることがない。そのため、ポケット
内に玉をスムーズに収容することができる。その結果、
冠型保持器の玉軸受への挿入作業をスムーズに行うこと
ができる。 ３）請求項３記載の発明に係る玉軸受用冠型保持器は、
請求項１又２記載の玉軸受用冠型保持器において、上記
熱可塑性樹脂は、５〜１０ｗｔ％のポリテトラフルオロ
エチレンと、１０〜２０ｗｔ％のグラファイトとが添加
された熱可塑性ポリイミド樹脂であることを特徴とす
る。
の作用を奏することに加えて、以下の作用を奏する。即
ち、爪部のポケット開口側端面の肉厚中心を結ぶ円の径
と、ポケット内に保持される玉の中心を結ぶ円の径とを
合致させているので、冠型保持器を玉軸受に挿入する際
に、玉に当接した爪部のポケット開口側端面が、玉の外
径側や内径側へ逃げることがない。そのため、ポケット
内に玉をスムーズに収容することができる。その結果、
冠型保持器の玉軸受への挿入作業をスムーズに行うこと
ができる。 ３）請求項３記載の発明に係る玉軸受用冠型保持器は、
請求項１又２記載の玉軸受用冠型保持器において、上記
熱可塑性樹脂は、５〜１０ｗｔ％のポリテトラフルオロ
エチレンと、１０〜２０ｗｔ％のグラファイトとが添加
された熱可塑性ポリイミド樹脂であることを特徴とす
る。
【００１０】上記構成では、熱可塑性ＴＰＩを用いたの
で、オートクレーブ等を用いた滅菌作業にも耐えること
ができる。また、ポリテトラフルオロエチレンとグラフ
ァイトとを上記の配合割合で添加したので、ほとんど無
潤滑に近い過酷な条件で使用されても、優れた耐摩耗性
を発揮することができる。歯科用ハンドピース用の玉軸
受には、流動パラフィン系の潤滑油（例えば、ＩＳＯ
ＶＧ６８相当のもの）が用いられているものの、この潤
滑油は、せいぜい月に１，２回の給油しか行われない場
合が多く、したがって、玉軸受は、ほとんど無潤滑に近
い状態で、非常な高速回転（例えば４０万ｒｐｍ）で使
用されることになる。このような過酷な条件で使用され
ても、上記のポリテトラフルオロエチレンとグラファイ
トとが上記の配合割合で添加された熱可塑性ポリイミド
樹脂でできた保持器であれば、十分な耐摩耗性を発揮で
きる。また、この保持器は、オートクレーブやケミクレ
ーブを用いた高温下での滅菌作業に耐えることができ、
この点からも、歯科用ハンドピースへの適用に適してい
る。 ４）請求項４記載の発明に係る歯科用ハンドピースは、
タービン翼が固定された回転軸と、タービン翼を挟んで
一対が配置され、請求項３記載の玉軸受用冠型保持器を
有し、回転軸を回転自在に支持する玉軸受と、この玉軸
受を支持するハウジングとを備えたことを特徴とする。
で、オートクレーブ等を用いた滅菌作業にも耐えること
ができる。また、ポリテトラフルオロエチレンとグラフ
ァイトとを上記の配合割合で添加したので、ほとんど無
潤滑に近い過酷な条件で使用されても、優れた耐摩耗性
を発揮することができる。歯科用ハンドピース用の玉軸
受には、流動パラフィン系の潤滑油（例えば、ＩＳＯ
ＶＧ６８相当のもの）が用いられているものの、この潤
滑油は、せいぜい月に１，２回の給油しか行われない場
合が多く、したがって、玉軸受は、ほとんど無潤滑に近
い状態で、非常な高速回転（例えば４０万ｒｐｍ）で使
用されることになる。このような過酷な条件で使用され
ても、上記のポリテトラフルオロエチレンとグラファイ
トとが上記の配合割合で添加された熱可塑性ポリイミド
樹脂でできた保持器であれば、十分な耐摩耗性を発揮で
きる。また、この保持器は、オートクレーブやケミクレ
ーブを用いた高温下での滅菌作業に耐えることができ、
この点からも、歯科用ハンドピースへの適用に適してい
る。 ４）請求項４記載の発明に係る歯科用ハンドピースは、
タービン翼が固定された回転軸と、タービン翼を挟んで
一対が配置され、請求項３記載の玉軸受用冠型保持器を
有し、回転軸を回転自在に支持する玉軸受と、この玉軸
受を支持するハウジングとを備えたことを特徴とする。
【００１１】上記の構成では、その玉軸受用の保持器
が、オートクレーブ等での滅菌作業に耐え、且つ無潤滑
に近い過酷な条件の使用にも耐え得るので、耐久性に優
れた歯科用ハンドピースを提供できる。
が、オートクレーブ等での滅菌作業に耐え、且つ無潤滑
に近い過酷な条件の使用にも耐え得るので、耐久性に優
れた歯科用ハンドピースを提供できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づき詳細に説明する。図６は本発明の一実施形
態に係る玉軸受用冠型保持器が適用される歯科用ハンド
ピースの構成を示す断面図である。同図を参照して、こ
の歯科用ハンドピース１は、ハウジング２と、この
ハウジング２内に一端部が外部に突出した状態で配置さ
れた回転軸３と、この回転軸３のハウジング２内にあ
る部分に固定されたタービン翼４と、このタービン翼
４の両側において回転軸３をハウジング２に回転自在に
支持する深溝玉軸受５とを備えており、ハウジング２内
に圧縮空気を供給することにより、タービン翼４及び回
転軸３が高速回転させられ、このときに空気が玉軸受５
内部を通過して冷却効果を発揮するようになっている。
図面に基づき詳細に説明する。図６は本発明の一実施形
態に係る玉軸受用冠型保持器が適用される歯科用ハンド
ピースの構成を示す断面図である。同図を参照して、こ
の歯科用ハンドピース１は、ハウジング２と、この
ハウジング２内に一端部が外部に突出した状態で配置さ
れた回転軸３と、この回転軸３のハウジング２内にあ
る部分に固定されたタービン翼４と、このタービン翼
４の両側において回転軸３をハウジング２に回転自在に
支持する深溝玉軸受５とを備えており、ハウジング２内
に圧縮空気を供給することにより、タービン翼４及び回
転軸３が高速回転させられ、このときに空気が玉軸受５
内部を通過して冷却効果を発揮するようになっている。
【００１３】ハウジング２外に突出した回転軸３の先端
部には、デンタルバー部３１が形成されており、このデ
ンタルバー部３１に、図外の砥石付きハンドが連結され
る。タービン翼４と玉軸受５との間には、タービン翼４
の軸方向への移動を拘束するスペーサ６が介在されてい
る。玉軸受５は、内輪５１、外輪５２、及び内輪５１と
外輪５２との間を転動する複数個の玉５３を備えてい
る。内輪５１及び外輪５２は、例えばステンレス鋼（Ｊ
ＩＳ ＳＵＳ４４０Ｃなど）等耐蝕性の高い金属で作成
されている。玉５３は、例えば窒化珪素あるいはサイア
ロンを主体とするセラッミクで作成されており、玉軸受
５に組み込まれる冠型保持器７により保持されている。
部には、デンタルバー部３１が形成されており、このデ
ンタルバー部３１に、図外の砥石付きハンドが連結され
る。タービン翼４と玉軸受５との間には、タービン翼４
の軸方向への移動を拘束するスペーサ６が介在されてい
る。玉軸受５は、内輪５１、外輪５２、及び内輪５１と
外輪５２との間を転動する複数個の玉５３を備えてい
る。内輪５１及び外輪５２は、例えばステンレス鋼（Ｊ
ＩＳ ＳＵＳ４４０Ｃなど）等耐蝕性の高い金属で作成
されている。玉５３は、例えば窒化珪素あるいはサイア
ロンを主体とするセラッミクで作成されており、玉軸受
５に組み込まれる冠型保持器７により保持されている。
【００１４】図１は本発明の一実施形態に係る玉軸受用
冠型保持器を他側から視た図、図２は冠型保持器を一側
から視た図、図３は冠型保持器の拡大縦断面図である。
図１乃至図３を参照して、本実施形態の玉軸受用冠型保
持器７は、耐熱性を有する熱可塑性樹脂を用いた射出成
形により製造されており、環状部７１と、この環状
部７１の一側に円周等配に設けられ、玉５３を抱き込む
ように爪部７２が形成されたポケット７３とを備えてい
る。この樹脂はガラス繊維などの強化繊維を含んでいな
い。というのも、ポケット面で、露出繊維が摩耗し軌道
面にかみ込む恐れを回避するためでる。
冠型保持器を他側から視た図、図２は冠型保持器を一側
から視た図、図３は冠型保持器の拡大縦断面図である。
図１乃至図３を参照して、本実施形態の玉軸受用冠型保
持器７は、耐熱性を有する熱可塑性樹脂を用いた射出成
形により製造されており、環状部７１と、この環状
部７１の一側に円周等配に設けられ、玉５３を抱き込む
ように爪部７２が形成されたポケット７３とを備えてい
る。この樹脂はガラス繊維などの強化繊維を含んでいな
い。というのも、ポケット面で、露出繊維が摩耗し軌道
面にかみ込む恐れを回避するためでる。
【００１５】本実施形態のように、歯科用ハンドピース
の玉軸受用の冠型保持器７では、上記した熱可塑性樹脂
として、５〜１０ｗｔ％（重量％）のポリテトラフルオ
ロエチレン（以下、単にＰＴＦＥという）及び１０〜２
０ｗｔ％のグラファイトが充填された熱可塑性ポリイミ
ド樹脂（以下、熱可塑性ＴＰＩという）を用いることが
好ましい（上記のＰＴＦＥ及びグラファイトの配合割合
は、保持器７の全成分中に占める割合である。）。
の玉軸受用の冠型保持器７では、上記した熱可塑性樹脂
として、５〜１０ｗｔ％（重量％）のポリテトラフルオ
ロエチレン（以下、単にＰＴＦＥという）及び１０〜２
０ｗｔ％のグラファイトが充填された熱可塑性ポリイミ
ド樹脂（以下、熱可塑性ＴＰＩという）を用いることが
好ましい（上記のＰＴＦＥ及びグラファイトの配合割合
は、保持器７の全成分中に占める割合である。）。
【００１６】というのは、歯科用ハンドピースに対して
は、近年、オートクレーブやケミクレーブ中での高温下
での滅菌作業が施されており、上記の熱可塑性ＴＰＩ製
の冠型保持器であれば、このような滅菌作業に耐え得る
からである。歯科用ハンドピースの玉軸受の保持器は、
非常に小型のものであり、したがって、保持器を成形す
るための樹脂は、成形時の流動性に優れていることが要
求される。また、保持器を成形するための樹脂として
は、保持器の玉を保持するポケットの部分において無理
抜きによる離型ができることが要求されている。これに
対して、熱可塑性ＴＰＩであれば、このような流動性や
離型性（総称して、成形性）に関する要求を満足できる
からである。
は、近年、オートクレーブやケミクレーブ中での高温下
での滅菌作業が施されており、上記の熱可塑性ＴＰＩ製
の冠型保持器であれば、このような滅菌作業に耐え得る
からである。歯科用ハンドピースの玉軸受の保持器は、
非常に小型のものであり、したがって、保持器を成形す
るための樹脂は、成形時の流動性に優れていることが要
求される。また、保持器を成形するための樹脂として
は、保持器の玉を保持するポケットの部分において無理
抜きによる離型ができることが要求されている。これに
対して、熱可塑性ＴＰＩであれば、このような流動性や
離型性（総称して、成形性）に関する要求を満足できる
からである。
【００１７】また、歯科用ハンドピースの玉軸受には、
流動パラフィン系の潤滑油（例えば、ＩＳＯ ＶＧ６８
相当のもの）が用いられているものの、この潤滑油は、
せいぜい月に１，２回の給油しか行われない場合が多
く、したがって、玉軸受は、ほとんど無潤滑に近い状態
で、非常な高速回転（例えば４０万ｒｐｍ）で使用され
ることになる。このような過酷な条件で使用されても、
上記のＰＴＦＥとグラファイトとが上記の配合割合で添
加された熱可塑性ポリイミド樹脂でできた保持器であれ
ば、十分な耐摩耗性を発揮できる。
流動パラフィン系の潤滑油（例えば、ＩＳＯ ＶＧ６８
相当のもの）が用いられているものの、この潤滑油は、
せいぜい月に１，２回の給油しか行われない場合が多
く、したがって、玉軸受は、ほとんど無潤滑に近い状態
で、非常な高速回転（例えば４０万ｒｐｍ）で使用され
ることになる。このような過酷な条件で使用されても、
上記のＰＴＦＥとグラファイトとが上記の配合割合で添
加された熱可塑性ポリイミド樹脂でできた保持器であれ
ば、十分な耐摩耗性を発揮できる。
【００１８】なお、保持器７の全成分中におけるＰＴＦ
Ｅの配合割合は、５ｗｔ％未満では、摩耗大であり、１
０ｗｔ％を越えると、強度が低くなるので、上記の範囲
が好ましい。また、保持器７の全成分中におけるグラフ
ァイトの配合割合は、１０ｗｔ％未満では、摩擦が不安
定であり、２０ｗｔ％を越えると、強度が低くなるの
で、上記の範囲が好ましい。また、ＰＴＦＥのみを５〜
１０ｗｔ％の配合割合で添加し、グラファイトを添加し
ない場合には、摩擦が不安定であり、好ましくない。ま
た、グラファイトのみを１０〜２０ｗｔ％の配合割合で
添加し、ＰＴＦＥを添加しない場合には、摩耗大であ
り、好ましくない。
Ｅの配合割合は、５ｗｔ％未満では、摩耗大であり、１
０ｗｔ％を越えると、強度が低くなるので、上記の範囲
が好ましい。また、保持器７の全成分中におけるグラフ
ァイトの配合割合は、１０ｗｔ％未満では、摩擦が不安
定であり、２０ｗｔ％を越えると、強度が低くなるの
で、上記の範囲が好ましい。また、ＰＴＦＥのみを５〜
１０ｗｔ％の配合割合で添加し、グラファイトを添加し
ない場合には、摩擦が不安定であり、好ましくない。ま
た、グラファイトのみを１０〜２０ｗｔ％の配合割合で
添加し、ＰＴＦＥを添加しない場合には、摩耗大であ
り、好ましくない。
【００１９】一方、ＴＰＩ以外の耐熱性樹脂としては、
ポリフェニレンサルファイド（以下、ＰＰＳという）、
ポリエーテルサルフォン（以下、ＰＥＳという）、ポリ
エーテルニトリル（以下、ＰＥＮという）、ポリエーテ
ルエーテルケトン（以下、ＰＥＥＫという）などがあげ
られる。これらの樹脂は、歯科用ハンドピース以外の玉
軸受に使用される保持器への使用には適している。即
ち、ＰＥＳはメチクロに溶ける傾向にあるので、メチク
ロのない環境で使用されるものに適用できる。ＰＥＮは
流動性が悪く小型品の製造が困難であるので、ある程度
以上の大きさの保持器に適している。ＰＥＥＫは、硬く
て柔軟性がないので、歯科用ハンドピースのような非常
な高速回転（３０万ｒｐｍ）には適用できないが、それ
ほど高速で回転しないものには適用できる。
ポリフェニレンサルファイド（以下、ＰＰＳという）、
ポリエーテルサルフォン（以下、ＰＥＳという）、ポリ
エーテルニトリル（以下、ＰＥＮという）、ポリエーテ
ルエーテルケトン（以下、ＰＥＥＫという）などがあげ
られる。これらの樹脂は、歯科用ハンドピース以外の玉
軸受に使用される保持器への使用には適している。即
ち、ＰＥＳはメチクロに溶ける傾向にあるので、メチク
ロのない環境で使用されるものに適用できる。ＰＥＮは
流動性が悪く小型品の製造が困難であるので、ある程度
以上の大きさの保持器に適している。ＰＥＥＫは、硬く
て柔軟性がないので、歯科用ハンドピースのような非常
な高速回転（３０万ｒｐｍ）には適用できないが、それ
ほど高速で回転しないものには適用できる。
【００２０】図３によく示されているように、爪部７２
のポケット開口側端部７２ａは、その外径面Ｇ及び内径
面Ｎを爪部７２のポケット開口側端面７２ｂに向かって
漸次傾斜させて、環状部７１側よりも薄肉に形成されて
いる。上記外径面Ｇの傾斜角度θ１は、例えば約１０°
に設定されており、内径面Ｎの傾斜角度θ２は、例えば
約１５°に設定されている。このように、爪部７２のポ
ケット開口側端部７２ａを環状部７１側より薄肉に形成
しているのは、爪部７２の軽量化を図って、高速回転時
に、爪部７２に作用する遠心力を小さくして、図４に示
すように、爪部７２の外輪５２方向（矢印Ａ方向）への
拡がりを抑制するためである。特に、爪部７２のポケッ
ト開口側端部７２ａの外径面Ｇを傾斜させているのは、
爪部７２が外輪５２方向（矢印Ａ方向）へ拡がった場合
に、上記外径面Ｇが外輪５２の内径に接触するのを防止
するためである。
のポケット開口側端部７２ａは、その外径面Ｇ及び内径
面Ｎを爪部７２のポケット開口側端面７２ｂに向かって
漸次傾斜させて、環状部７１側よりも薄肉に形成されて
いる。上記外径面Ｇの傾斜角度θ１は、例えば約１０°
に設定されており、内径面Ｎの傾斜角度θ２は、例えば
約１５°に設定されている。このように、爪部７２のポ
ケット開口側端部７２ａを環状部７１側より薄肉に形成
しているのは、爪部７２の軽量化を図って、高速回転時
に、爪部７２に作用する遠心力を小さくして、図４に示
すように、爪部７２の外輪５２方向（矢印Ａ方向）への
拡がりを抑制するためである。特に、爪部７２のポケッ
ト開口側端部７２ａの外径面Ｇを傾斜させているのは、
爪部７２が外輪５２方向（矢印Ａ方向）へ拡がった場合
に、上記外径面Ｇが外輪５２の内径に接触するのを防止
するためである。
【００２１】図１によく示されているように、環状部７
１の他側面には、成形時のゲート位置に対応した第１の
凹み７１ａと、この第１の凹み７１ａと同一形状をして
おり且つゲート位置との対応を回避した複数（図におい
ては３つ）の第２の凹み７１ｂとが形成されている。こ
れら第１の凹み７１ａ及び第２の凹み７１ｂは、ポケッ
ト７３間の中間位置に円周等配されている。
１の他側面には、成形時のゲート位置に対応した第１の
凹み７１ａと、この第１の凹み７１ａと同一形状をして
おり且つゲート位置との対応を回避した複数（図におい
ては３つ）の第２の凹み７１ｂとが形成されている。こ
れら第１の凹み７１ａ及び第２の凹み７１ｂは、ポケッ
ト７３間の中間位置に円周等配されている。
【００２２】図２によく示されているように、爪部７２
のポケット開口側端面７２ｂの肉厚中心を結ぶ円Ｃ１の
径Ｒ１（爪部７２のポケット開口側端面７２ｂのＰＣＤ
(pitch circle diameter) である）は、ポケット７３内
に保持される玉５３の中心を結ぶ円Ｃ２の径Ｒ２（ポケ
ット７３内に保持される玉５３のＰＣＤである）とほぼ
合致している。
のポケット開口側端面７２ｂの肉厚中心を結ぶ円Ｃ１の
径Ｒ１（爪部７２のポケット開口側端面７２ｂのＰＣＤ
(pitch circle diameter) である）は、ポケット７３内
に保持される玉５３の中心を結ぶ円Ｃ２の径Ｒ２（ポケ
ット７３内に保持される玉５３のＰＣＤである）とほぼ
合致している。
【００２３】上記冠型保持器７において、ゲート切断痕
を回避した第１の凹み７１ａと、この第１の凹み７１ａ
と同一形状のダミーで設けた第２の凹み７１ｂとを、環
状部７１の他側面に円周等配に形成しているので、熱可
塑性樹脂を用いて射出成形された冠型保持器７の重量バ
ランスが良好となる。その結果、高速回転時に、冠型保
持器７ががたつくことはない。
を回避した第１の凹み７１ａと、この第１の凹み７１ａ
と同一形状のダミーで設けた第２の凹み７１ｂとを、環
状部７１の他側面に円周等配に形成しているので、熱可
塑性樹脂を用いて射出成形された冠型保持器７の重量バ
ランスが良好となる。その結果、高速回転時に、冠型保
持器７ががたつくことはない。
【００２４】また、爪部７２のポケット開口側端面７２
ｂの肉厚中心を結ぶ円Ｃ１の径Ｒ１と、ポケット７３内
に保持される玉５３の中心を結ぶ円Ｃ２の径Ｒ２とをほ
ぼ合致させているで、図５に示すように、冠型保持器７
を玉軸受５に挿入する際に、爪部７２のポケット開口側
端面７２ｂが玉５３に当接し、冠型保持器７には外輪５
２方向（矢印Ｘ方向）や内輪５１方向（矢印Ｙ方向）へ
の曲げ力が加わらない。そのため、玉５３に当接した爪
部７２のポケット開口側端面７２ｂが、玉５３の外径側
や内径側へ逃げることがなく、ポケット７３内に玉５３
をスムーズに収容することができる。その結果、冠型保
持器７の玉軸受５への挿入作業をスムーズに行うことが
できる。
ｂの肉厚中心を結ぶ円Ｃ１の径Ｒ１と、ポケット７３内
に保持される玉５３の中心を結ぶ円Ｃ２の径Ｒ２とをほ
ぼ合致させているで、図５に示すように、冠型保持器７
を玉軸受５に挿入する際に、爪部７２のポケット開口側
端面７２ｂが玉５３に当接し、冠型保持器７には外輪５
２方向（矢印Ｘ方向）や内輪５１方向（矢印Ｙ方向）へ
の曲げ力が加わらない。そのため、玉５３に当接した爪
部７２のポケット開口側端面７２ｂが、玉５３の外径側
や内径側へ逃げることがなく、ポケット７３内に玉５３
をスムーズに収容することができる。その結果、冠型保
持器７の玉軸受５への挿入作業をスムーズに行うことが
できる。
【００２５】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、例えば上記実施形態においては、爪部
７２のポケット開口側端部７２ａの外径面Ｇ及び内径面
Ｎを傾斜させて、爪部７２のポケット開口側端部７２ａ
を環状部７１側よりも薄肉に形成しているが、爪部７２
のポケット開口側端部７２ａの外径面Ｇあるいは内径面
Ｎのみを傾斜させて、爪部７２のポケット開口側端部７
２ａを環状部７１側よりも薄肉に形成してもよい。
るものではなく、例えば上記実施形態においては、爪部
７２のポケット開口側端部７２ａの外径面Ｇ及び内径面
Ｎを傾斜させて、爪部７２のポケット開口側端部７２ａ
を環状部７１側よりも薄肉に形成しているが、爪部７２
のポケット開口側端部７２ａの外径面Ｇあるいは内径面
Ｎのみを傾斜させて、爪部７２のポケット開口側端部７
２ａを環状部７１側よりも薄肉に形成してもよい。
【００２６】また、上記実施形態においては、環状部７
１の他側面に第１の凹み７１ａ及び第２の凹み７１ｂを
円周等配に形成しているが、環状部７１の内周面に第１
の凹み７１ａ及び第２の凹み７１ｂを円周等配に形成し
てもよい。さらに、上記実施形態においては、冠型保持
器７を歯科用ハンドピースの玉軸受に適用した例につい
て記載したが、冠型保持器７を工作機械等の高速回転用
玉軸受に適用してもよい。
１の他側面に第１の凹み７１ａ及び第２の凹み７１ｂを
円周等配に形成しているが、環状部７１の内周面に第１
の凹み７１ａ及び第２の凹み７１ｂを円周等配に形成し
てもよい。さらに、上記実施形態においては、冠型保持
器７を歯科用ハンドピースの玉軸受に適用した例につい
て記載したが、冠型保持器７を工作機械等の高速回転用
玉軸受に適用してもよい。
【００２７】その他、本発明の請求の範囲内での種々の
設計変更及び修正を加え得ることは勿論である。
設計変更及び修正を加え得ることは勿論である。
【００２８】
【実施例】歯科用ハンドピースのための玉軸受用の冠型
保持器を、熱可塑性ＴＰＩの射出成形により形成し、Ｐ
ＴＦＥ及びグラファイトの配合割合を表１に示すように
種々変更した実施例１，２及び比較例１〜５を作成し
た。
保持器を、熱可塑性ＴＰＩの射出成形により形成し、Ｐ
ＴＦＥ及びグラファイトの配合割合を表１に示すように
種々変更した実施例１，２及び比較例１〜５を作成し
た。
【００２９】
【表１】
【００３０】そして、各例の保持器を用い、下記の条件
で試験を行ったところ表１に示すような結果を得た。試験条件 図７に示すように、各例の保持器Ｈを、治具８，９の突
起８１，９１に装着し、両治具８，９を、図中白抜き矢
印で示すように上下に引っ張った際の破断強度の初期値
を測定した。
で試験を行ったところ表１に示すような結果を得た。試験条件 図７に示すように、各例の保持器Ｈを、治具８，９の突
起８１，９１に装着し、両治具８，９を、図中白抜き矢
印で示すように上下に引っ張った際の破断強度の初期値
を測定した。
【００３１】一方、各例の保持器を、オートクレーブ中
で、１３５°Ｃの高圧蒸気下で５分間放置した後、１８
０°Ｃの乾燥空気下で１０分間放置して乾燥させる工程
を、１サイクルとして、これを５００サイクル繰り返し
た。オートクレーブから出した各例の保持器の破断強度
を、上記の治具８，９を用いて測定し、これを破断強度
の上記初期値と比較して、強度劣化の度合いを求めた。
で、１３５°Ｃの高圧蒸気下で５分間放置した後、１８
０°Ｃの乾燥空気下で１０分間放置して乾燥させる工程
を、１サイクルとして、これを５００サイクル繰り返し
た。オートクレーブから出した各例の保持器の破断強度
を、上記の治具８，９を用いて測定し、これを破断強度
の上記初期値と比較して、強度劣化の度合いを求めた。
【００３２】また、各例の保持器を玉軸受に組み込ん
で、所定の条件（例えば、１２０ｇｆの負荷で１５秒間
オンした後、１５秒間オフする工程を繰り返し、３０分
に１回の給油を行いつつ３００時間稼働させる条件）で
耐久試験を行った後、摩耗度合いを調べた。また、耐久
試験の前後で回転トルクを測定し、耐久試験の前後での
回転トルクの変化を求めた。この回転トルクの変化が大
きいほど、摩擦係数の変化度合いが大きく、摩擦が不安
定となる（通常、摩擦力が増大していき、安定しな
い）。
で、所定の条件（例えば、１２０ｇｆの負荷で１５秒間
オンした後、１５秒間オフする工程を繰り返し、３０分
に１回の給油を行いつつ３００時間稼働させる条件）で
耐久試験を行った後、摩耗度合いを調べた。また、耐久
試験の前後で回転トルクを測定し、耐久試験の前後での
回転トルクの変化を求めた。この回転トルクの変化が大
きいほど、摩擦係数の変化度合いが大きく、摩擦が不安
定となる（通常、摩擦力が増大していき、安定しな
い）。
【００３３】試験結果
実施例１，２の試験結果より、５〜１０ｗｔ％のＰＴＦ
Ｅと１０〜２０ｗｔ％のグラファイトを添加した熱可塑
性ＴＰＩにより形成した冠型保持器が、オートクレーブ
による影響を受け難く、優れた耐久性を有することが判
明した。一方、比較例１の試験結果より、ＰＴＦＥの配
合割合が５ｗｔ％より少ないと、グラファイトの配合割
合が好ましい範囲であっても、摩耗大となり、耐久性が
良くないことが判明した。
Ｅと１０〜２０ｗｔ％のグラファイトを添加した熱可塑
性ＴＰＩにより形成した冠型保持器が、オートクレーブ
による影響を受け難く、優れた耐久性を有することが判
明した。一方、比較例１の試験結果より、ＰＴＦＥの配
合割合が５ｗｔ％より少ないと、グラファイトの配合割
合が好ましい範囲であっても、摩耗大となり、耐久性が
良くないことが判明した。
【００３４】また、比較例２の試験結果より、ＰＴＦＥ
の配合割合が１０ｗｔ％を越えると、グラファイトの配
合割合が好ましい範囲であっても、強度が弱くなり、耐
久性が良くないことが判明した。また、比較例３の試験
結果より、グラファイトの配合割合が１０ｗｔ％より少
ないと、ＰＴＦＥの配合割合が好ましい範囲であって
も、摩擦が不安定となり、耐久性が良くないことが判明
した。
の配合割合が１０ｗｔ％を越えると、グラファイトの配
合割合が好ましい範囲であっても、強度が弱くなり、耐
久性が良くないことが判明した。また、比較例３の試験
結果より、グラファイトの配合割合が１０ｗｔ％より少
ないと、ＰＴＦＥの配合割合が好ましい範囲であって
も、摩擦が不安定となり、耐久性が良くないことが判明
した。
【００３５】また、比較例４の試験結果より、グラファ
イトの配合割合が２０ｗｔ％を超えると、ＰＴＦＥの配
合割合が好ましい範囲であっても、強度が低くなり、耐
久性が良くないことが判明した。
イトの配合割合が２０ｗｔ％を超えると、ＰＴＦＥの配
合割合が好ましい範囲であっても、強度が低くなり、耐
久性が良くないことが判明した。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、請求項１
記載の発明によると、熱可塑性樹脂を用いて射出成形さ
れた冠型保持器の重量バランスが良好となる結果、高速
回転時に、冠型保持器ががたつくことはない。請求項２
記載の発明によると、請求項１記載の発明と同様の効果
を奏することに加えて、以下の効果を奏する。即ち、冠
型保持器を玉軸受に挿入する際に、玉に当接した爪部の
ポケット開口側端面が玉から逃げることなく、ポケット
内に玉をスムーズに収容できる結果、冠型保持器の玉軸
受への挿入作業をスムーズに行うことができる。
記載の発明によると、熱可塑性樹脂を用いて射出成形さ
れた冠型保持器の重量バランスが良好となる結果、高速
回転時に、冠型保持器ががたつくことはない。請求項２
記載の発明によると、請求項１記載の発明と同様の効果
を奏することに加えて、以下の効果を奏する。即ち、冠
型保持器を玉軸受に挿入する際に、玉に当接した爪部の
ポケット開口側端面が玉から逃げることなく、ポケット
内に玉をスムーズに収容できる結果、冠型保持器の玉軸
受への挿入作業をスムーズに行うことができる。
【００３７】請求項３記載の発明によると、１０ｗｔ％
のポリテトラフルオロエチレンと、１０〜２０ｗｔ％の
グラファイトとが添加された熱可塑性ポリイミド樹脂に
より冠型保持器を構成することにより、オートクレーブ
等での滅菌作業に耐え、且つ無潤滑に近い条件で使用さ
れても、優れた耐摩耗性を発揮する。請求項４記載の発
明によると、その保持器が、オートクレーブ等での滅菌
作業に耐え、且つ無潤滑に近い条件で使用されても、優
れた耐摩耗性を発揮するので、耐久性に優れた歯科用ハ
ンドピースを提供できる。
のポリテトラフルオロエチレンと、１０〜２０ｗｔ％の
グラファイトとが添加された熱可塑性ポリイミド樹脂に
より冠型保持器を構成することにより、オートクレーブ
等での滅菌作業に耐え、且つ無潤滑に近い条件で使用さ
れても、優れた耐摩耗性を発揮する。請求項４記載の発
明によると、その保持器が、オートクレーブ等での滅菌
作業に耐え、且つ無潤滑に近い条件で使用されても、優
れた耐摩耗性を発揮するので、耐久性に優れた歯科用ハ
ンドピースを提供できる。
【図１】本発明の一実施形態に係る玉軸受用冠型保持器
を他側から視た図である。
を他側から視た図である。
【図２】冠型保持器を一側から視た図である。
【図３】冠型保持器の拡大縦断面図である。
【図４】冠型保持器を玉軸受に組み込んだ状態を示す図
である。
である。
【図５】冠柄保持器を玉軸受に挿入する状態を示す図で
ある。
ある。
【図６】本発明の一実施形態に係る玉軸受用冠型保持器
が適用される歯科用ハンドピースの構成を示す断面図で
ある。
が適用される歯科用ハンドピースの構成を示す断面図で
ある。
【図７】同図（ａ）（ｂ）は保持器の強度を測定するた
めの治具の正面図及び側面図である。
めの治具の正面図及び側面図である。
５３ 玉
７ 冠型保持器
７１ 環状部
７１ａ 第１の凹み
７１ｂ 第２の凹み
７２ 爪部
７２ａ ポケット開口側端部
７２ｂ ポケット開口側端面
７３ ポケット
Ｒ１ 爪部のポケット開口側端面の肉厚中心を結ぶ円の
径 Ｒ２ ポケット内に保持される玉の中心を結ぶ円の径
径 Ｒ２ ポケット内に保持される玉の中心を結ぶ円の径
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−165790（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−188127（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−107117（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−83457（ＪＰ，Ｕ)
実公 昭46−1686（ＪＰ，Ｙ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16C 19/00 - 19/56
F16C 33/30 - 33/66
A61C 1/00 - 1/18
Claims (4)
- 【請求項１】熱可塑性樹脂を用いた射出成形により製造
され、環状部の一側に玉を抱き込むように爪部を形成し
たポケットが円周等配に設けられていると共に、爪部の
ポケット開口側端部が環状部側よりも薄肉に形成されて
いる玉軸受用冠型保持器であって、 上記環状部には、ゲート切断痕の突出を回避するために
成形時のゲート位置に対応した第１の凹みと、この第１
の凹みと同一形状をしており且つゲート位置との対応を
回避した第２の凹みとが、円周等配に形成されており、 これら第１および第２の凹部は、環状部のポケット開口
側と反対側の面においてポケット間の中間位置に配置さ
れる ことを特徴とする玉軸受用冠型保持器。 - 【請求項２】請求項１記載の玉軸受用冠型保持器におい
て、上記爪部のポケット開口側端面の肉厚中心を結ぶ円
の径と、上記ポケット内に保持される玉の中心を結ぶ円
の径とが合致していることを特徴とする玉軸受用冠型保
持器。 - 【請求項３】請求項１又２記載の玉軸受用冠型保持器に
おいて、上記熱可塑性樹脂は、５〜１０ｗｔ％のポリテ
トラフルオロエチレンと、１０〜２０ｗｔ％のグラファ
イトとが添加された熱可塑性ポリイミド樹脂であること
を特徴とする玉軸受用冠型保持器。 - 【請求項４】タービン翼が固定された回転軸と、 タービン翼を挟んで一対が配置され、請求項３記載の玉
軸受用冠型保持器を有し、回転軸を回転自在に支持する
玉軸受と、 この玉軸受を支持するハウジングとを備えた歯科用ハン
ドピース。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01777096A JP3522036B2 (ja) | 1995-02-20 | 1996-02-02 | 玉軸受用冠型保持器及びこれを用いた歯科用ハンドピース |
| DE1996106249 DE19606249B4 (de) | 1995-02-20 | 1996-02-20 | Kronenkäfig für ein Kugellager sowie zahnärztliches Handstück |
| US09/110,432 US5941704A (en) | 1995-02-20 | 1998-07-06 | Crown cage for ball bearing and dental hand piece including the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-31017 | 1995-02-20 | ||
| JP3101795 | 1995-02-20 | ||
| JP01777096A JP3522036B2 (ja) | 1995-02-20 | 1996-02-02 | 玉軸受用冠型保持器及びこれを用いた歯科用ハンドピース |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08291826A JPH08291826A (ja) | 1996-11-05 |
| JP3522036B2 true JP3522036B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=26354333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01777096A Expired - Fee Related JP3522036B2 (ja) | 1995-02-20 | 1996-02-02 | 玉軸受用冠型保持器及びこれを用いた歯科用ハンドピース |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3522036B2 (ja) |
| DE (1) | DE19606249B4 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| SE0004813L (sv) * | 2000-12-21 | 2002-06-18 | Skf Ab | Rullningslager |
| DE102004058518A1 (de) * | 2004-12-01 | 2006-06-14 | Gebrüder Reinfurt GmbH & Co. KG | Wälzlagerkäfig |
| JP4638804B2 (ja) * | 2005-11-04 | 2011-02-23 | トヨタ自動車株式会社 | ころ軸受の保持器成形金型 |
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| JP2008202753A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Ntn Corp | 軸受用の樹脂製保持器とその製造方法 |
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