JP3819680B2 - 転がり軸受用保持器およびその製造方法 - Google Patents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、合成樹脂で作製された転がり軸受用保持器およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、転がり軸受用保持器として用いられる合成樹脂製保持器では、その要求特性に応じて、様々な合成樹脂に様々な強化材および充填剤が組合わされたものが、原材料として使用されている。また、一般に、合成樹脂製保持器としては、成形機によって作製された形状のものを使用するか、もしくは、加工によって保持器の形状に作製したものを使用している。
【０００３】
例えば、工作機械の主軸などに使用されるアンギュラ玉軸受の保持器には、外輪案内のタイプのものがあり、このタイプのものには、耐焼付き性能が要求される。この要求特性を満たすために、各種の充填剤(グラファイト,ニ硫化モリブデン,ＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン))を添加した樹脂材料で作製した保持器を性能評価したところ、次の(1),(2)の問題点が判明した。
【０００４】
(1) 射出成形の成形品では、その表面がスキン層で被われ、充填剤の効果が発揮されず、早期に焼き付くことが判った。このスキン層とは、成形品の最表面層を示し、ここでは、充填剤を有さない樹脂材料のみからなる表面層をスキン層と呼んでいる。
【０００５】
(2) 機械加工によって、外形形状が作製された保持器では、表面にスキン層が形成されないから、充填剤が表面に露出し、所定の潤滑性能を発揮できるが、この充填剤を起点として割れが発生し易くなることが判った(強度不足)。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の目的は、潤滑性能の確保と、強度確保とを両立できる転がり軸受用保持器およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の転がり軸受用保持器は、合成樹脂母材中に潤滑剤と強化材が混合されて作製され、
ポケット内周面以外の少なくとも一部にスキン層が有ると共に、ガイド面となるリング外周面に上記スキン層がなく、
上記スキン層がないポケット内周面および上記リング外周面には上記合成樹脂母材中に混合された潤滑剤が露出していることを特徴としている。
【０００８】
この請求項１の発明では、ポケット内周面以外に形成されたスキン層でもって、強度を確保し、摺動面となるポケット内周面にはスキン層が形成されていないから、潤滑性向上のための潤滑剤が露出でき、潤滑性能を確保できる。したがって、この発明によれば、潤滑性と強度を両立できる。
【０００９】
また、請求項１の発明の転がり軸受用保持器は、ガイド面に、上記スキン層がない。
【００１０】
この請求項１の発明では、摺動面となるガイド面に、スキン層がないから、このガイド面に、潤滑剤が露出でき、潤滑性を確保して焼き付きを防止できる。また、寸法精度が厳しいガイド面を射出成形後の機械加工で形成するから、射出成形で使用する構造を単純な構造にすることができ、金型のコストダウンを図ることができる。
【００１１】
また、請求項２の発明の転がり軸受用保持器の製造方法は、請求項１に記載の転がり軸受用保持器を製造する方法であって、
潤滑剤と強化材が混合された合成樹脂材料にて射出成形によってリングを形成する工程と、
上記リングに、機械加工によって周方向に複数の転動体収容用ポケットとなる穴を開けて、上記ポケットの内周面に潤滑剤を露出させる工程と、
上記リングの外周の表面層を削り取ってガイド面となるリング外周面に上記潤滑剤を露出させる工程とを備えることを特徴としている。
【００１２】
この請求項２の発明では、射出成形によってリングを形成し、次に、機械加工でリングにポケットとなる穴を形成するから、ポケット内周面にスキン層が無く、ポケット内周面以外にスキン層が残る。これにより、ポケット内周面の潤滑性を確保すると同時に、ポケット内周面以外の部分に形成されたスキン層でもって全体的な機械的強度を確保できる。
【００１３】
また、この発明では、寸法精度が厳しいポケット内周面を、射出成形後の機械加工で形成するから、射出成形で使用する金型構造を単純な構造にすることができ、金型のコストダウンを図れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１５】
図１に、この発明の転がり軸受用保持器の実施形態を示す。この保持器１は、全体としてリング形状であり、周方向に所定間隔を隔てて複数の転動体収容用ポケット２が形成されている。この保持器１は、潤滑剤としてのグラファイトと強化材としての綿布チップが混合されたフェノール樹脂で作製されている。この混合割合としては、例えば、フェノール樹脂３０〜５０ｗｔ％,綿布チップ２０〜３０ｗｔ％,グラファイト３０〜４０ｗｔ％とすればよい。
【００１６】
図２に示すように、ポケット内周面２Ａには、スキン層がなく、外周面３にもスキン層がない。一方、サイド面５,６と内周面７には、スキン層８からなる。このスキン層８は、フェノール樹脂からなり、グラファイトや綿布チップは実質的に含有していない。
【００１７】
したがって、この保持器１の外周面３およびポケット内周面２Ａには、上記フェノール樹脂に混合されたグラファイト１１や潤滑油がしみ込んだ綿布チップ１２が露出して、所定の潤滑性能が確保されている。なお、この図２では、綿布チップ１２やグラファイト１１の大きさを実際よりも誇張して描いている。
【００１８】
一方、スキン層８で覆われたサイド面５,６および内周面７によって、全体的な強度を確保している。また、上記強化材としての綿布チップ１２は、全体としての強度を向上させる役目も果している。
【００１９】
次に、この実施形態の保持器を製造する方法を説明する。
【００２０】
まず、フェノール樹脂に、綿布チップ１２とグラファイト１１を所定量だけ混合したものを原料として、射出成形によって、図１に示すようなリングを形成し、次に、このリングに、図１に示すようなポケット２をなす穴を、機械加工でもって、穿孔する。これにより、図２に示すように、ポケット内周面２Ａには、綿布チップ１２やグラファイト１１が露出する。さらに、このリングの外周面に残存しているスキン層を削り取って、図２に示すように、外周面３に綿布チップ１２やグラファイト１１を露出させる。
【００２１】
この製造方法によれば、寸法精度が厳しいポケット内周面２Ａおよびガイド面となる外周面３を、射出成形後の機械加工で形成するから、射出成形で使用する金型構造を単純な構造にすることができ、金型のコストダウンを図れる。
【００２２】
尚、上記実施形態では、主原料としての樹脂を、フェノール樹脂としたが、ＰＩ(ポリイミド)やＰＥＥＫ(ポリエーテルエーテルケトン)としてもよい。また、上記潤滑剤としては、グラファイト１１の他に、ＰＴＦＥ,ニ硫化モリブデンを用いてもよい。また、上記強化材としては、綿布チップの他にガラス繊維を用いてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の転がり軸受用保持器は、合成樹脂母材中に潤滑剤と強化材が混合されて作製され、ポケット内周面以外の少なくとも一部にスキン層が有る。したがって、ポケット内周面以外に形成されたスキン層でもって、強度を確保し、摺動面となるポケット内周面にはスキン層がなく、潤滑性向上のための潤滑剤が露出して、潤滑性能を確保できる。したがって、この発明によれば、潤滑性と強度を両立できる。
【００２４】
また、請求項１の発明は、摺動面となるガイド面に、スキン層がないから、このガイド面に、潤滑剤が露出でき、潤滑性を確保して焼き付きを防止できる。また、寸法精度が厳しいガイド面を射出成形後の機械加工で形成するから、射出成形で使用する構造を単純な構造にすることができ、金型のコストダウンを図ることができる。
【００２５】
また、請求項２の発明の転がり軸受用保持器の製造方法は、潤滑剤と強化材が混合された合成樹脂材料にて射出成形によってリングを形成し、次に、機械加工でリングに周方向に複数の転動体収容用ポケットとなる穴を形成するから、ポケット内周面にスキン層が無く、ポケット内周面以外にスキン層が残る。これにより、ポケット内周面の潤滑性を確保すると同時に、ポケット内周面以外の部分に形成されたスキン層でもって全体的な機械的強度を確保できる。また、この発明では、寸法精度が厳しいポケット内周面を、射出成形後の機械加工で形成するから、射出成形で使用する金型構造を単純な構造にすることができ、金型のコストダウンを図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の転がり軸受用保持器の実施の形態の斜視図である。
【図２】 上記実施形態の断面模式図である。
【符号の説明】
１…保持器、２…ポケット、２Ａ…ポケット内周面、３…外周面、
５,６…サイド面、７…内周面、８…スキン層、１１…グラファイト、
１２…綿布チップ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、合成樹脂で作製された転がり軸受用保持器およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、転がり軸受用保持器として用いられる合成樹脂製保持器では、その要求特性に応じて、様々な合成樹脂に様々な強化材および充填剤が組合わされたものが、原材料として使用されている。また、一般に、合成樹脂製保持器としては、成形機によって作製された形状のものを使用するか、もしくは、加工によって保持器の形状に作製したものを使用している。
【０００３】
例えば、工作機械の主軸などに使用されるアンギュラ玉軸受の保持器には、外輪案内のタイプのものがあり、このタイプのものには、耐焼付き性能が要求される。この要求特性を満たすために、各種の充填剤(グラファイト,ニ硫化モリブデン,ＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン))を添加した樹脂材料で作製した保持器を性能評価したところ、次の(1),(2)の問題点が判明した。
【０００４】
(1) 射出成形の成形品では、その表面がスキン層で被われ、充填剤の効果が発揮されず、早期に焼き付くことが判った。このスキン層とは、成形品の最表面層を示し、ここでは、充填剤を有さない樹脂材料のみからなる表面層をスキン層と呼んでいる。
【０００５】
(2) 機械加工によって、外形形状が作製された保持器では、表面にスキン層が形成されないから、充填剤が表面に露出し、所定の潤滑性能を発揮できるが、この充填剤を起点として割れが発生し易くなることが判った(強度不足)。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の目的は、潤滑性能の確保と、強度確保とを両立できる転がり軸受用保持器およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の転がり軸受用保持器は、合成樹脂母材中に潤滑剤と強化材が混合されて作製され、
ポケット内周面以外の少なくとも一部にスキン層が有ると共に、ガイド面となるリング外周面に上記スキン層がなく、
上記スキン層がないポケット内周面および上記リング外周面には上記合成樹脂母材中に混合された潤滑剤が露出していることを特徴としている。
【０００８】
この請求項１の発明では、ポケット内周面以外に形成されたスキン層でもって、強度を確保し、摺動面となるポケット内周面にはスキン層が形成されていないから、潤滑性向上のための潤滑剤が露出でき、潤滑性能を確保できる。したがって、この発明によれば、潤滑性と強度を両立できる。
【０００９】
また、請求項１の発明の転がり軸受用保持器は、ガイド面に、上記スキン層がない。
【００１０】
この請求項１の発明では、摺動面となるガイド面に、スキン層がないから、このガイド面に、潤滑剤が露出でき、潤滑性を確保して焼き付きを防止できる。また、寸法精度が厳しいガイド面を射出成形後の機械加工で形成するから、射出成形で使用する構造を単純な構造にすることができ、金型のコストダウンを図ることができる。
【００１１】
また、請求項２の発明の転がり軸受用保持器の製造方法は、請求項１に記載の転がり軸受用保持器を製造する方法であって、
潤滑剤と強化材が混合された合成樹脂材料にて射出成形によってリングを形成する工程と、
上記リングに、機械加工によって周方向に複数の転動体収容用ポケットとなる穴を開けて、上記ポケットの内周面に潤滑剤を露出させる工程と、
上記リングの外周の表面層を削り取ってガイド面となるリング外周面に上記潤滑剤を露出させる工程とを備えることを特徴としている。
【００１２】
この請求項２の発明では、射出成形によってリングを形成し、次に、機械加工でリングにポケットとなる穴を形成するから、ポケット内周面にスキン層が無く、ポケット内周面以外にスキン層が残る。これにより、ポケット内周面の潤滑性を確保すると同時に、ポケット内周面以外の部分に形成されたスキン層でもって全体的な機械的強度を確保できる。
【００１３】
また、この発明では、寸法精度が厳しいポケット内周面を、射出成形後の機械加工で形成するから、射出成形で使用する金型構造を単純な構造にすることができ、金型のコストダウンを図れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１５】
図１に、この発明の転がり軸受用保持器の実施形態を示す。この保持器１は、全体としてリング形状であり、周方向に所定間隔を隔てて複数の転動体収容用ポケット２が形成されている。この保持器１は、潤滑剤としてのグラファイトと強化材としての綿布チップが混合されたフェノール樹脂で作製されている。この混合割合としては、例えば、フェノール樹脂３０〜５０ｗｔ％,綿布チップ２０〜３０ｗｔ％,グラファイト３０〜４０ｗｔ％とすればよい。
【００１６】
図２に示すように、ポケット内周面２Ａには、スキン層がなく、外周面３にもスキン層がない。一方、サイド面５,６と内周面７には、スキン層８からなる。このスキン層８は、フェノール樹脂からなり、グラファイトや綿布チップは実質的に含有していない。
【００１７】
したがって、この保持器１の外周面３およびポケット内周面２Ａには、上記フェノール樹脂に混合されたグラファイト１１や潤滑油がしみ込んだ綿布チップ１２が露出して、所定の潤滑性能が確保されている。なお、この図２では、綿布チップ１２やグラファイト１１の大きさを実際よりも誇張して描いている。
【００１８】
一方、スキン層８で覆われたサイド面５,６および内周面７によって、全体的な強度を確保している。また、上記強化材としての綿布チップ１２は、全体としての強度を向上させる役目も果している。
【００１９】
次に、この実施形態の保持器を製造する方法を説明する。
【００２０】
まず、フェノール樹脂に、綿布チップ１２とグラファイト１１を所定量だけ混合したものを原料として、射出成形によって、図１に示すようなリングを形成し、次に、このリングに、図１に示すようなポケット２をなす穴を、機械加工でもって、穿孔する。これにより、図２に示すように、ポケット内周面２Ａには、綿布チップ１２やグラファイト１１が露出する。さらに、このリングの外周面に残存しているスキン層を削り取って、図２に示すように、外周面３に綿布チップ１２やグラファイト１１を露出させる。
【００２１】
この製造方法によれば、寸法精度が厳しいポケット内周面２Ａおよびガイド面となる外周面３を、射出成形後の機械加工で形成するから、射出成形で使用する金型構造を単純な構造にすることができ、金型のコストダウンを図れる。
【００２２】
尚、上記実施形態では、主原料としての樹脂を、フェノール樹脂としたが、ＰＩ(ポリイミド)やＰＥＥＫ(ポリエーテルエーテルケトン)としてもよい。また、上記潤滑剤としては、グラファイト１１の他に、ＰＴＦＥ,ニ硫化モリブデンを用いてもよい。また、上記強化材としては、綿布チップの他にガラス繊維を用いてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の転がり軸受用保持器は、合成樹脂母材中に潤滑剤と強化材が混合されて作製され、ポケット内周面以外の少なくとも一部にスキン層が有る。したがって、ポケット内周面以外に形成されたスキン層でもって、強度を確保し、摺動面となるポケット内周面にはスキン層がなく、潤滑性向上のための潤滑剤が露出して、潤滑性能を確保できる。したがって、この発明によれば、潤滑性と強度を両立できる。
【００２４】
また、請求項１の発明は、摺動面となるガイド面に、スキン層がないから、このガイド面に、潤滑剤が露出でき、潤滑性を確保して焼き付きを防止できる。また、寸法精度が厳しいガイド面を射出成形後の機械加工で形成するから、射出成形で使用する構造を単純な構造にすることができ、金型のコストダウンを図ることができる。
【００２５】
また、請求項２の発明の転がり軸受用保持器の製造方法は、潤滑剤と強化材が混合された合成樹脂材料にて射出成形によってリングを形成し、次に、機械加工でリングに周方向に複数の転動体収容用ポケットとなる穴を形成するから、ポケット内周面にスキン層が無く、ポケット内周面以外にスキン層が残る。これにより、ポケット内周面の潤滑性を確保すると同時に、ポケット内周面以外の部分に形成されたスキン層でもって全体的な機械的強度を確保できる。また、この発明では、寸法精度が厳しいポケット内周面を、射出成形後の機械加工で形成するから、射出成形で使用する金型構造を単純な構造にすることができ、金型のコストダウンを図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の転がり軸受用保持器の実施の形態の斜視図である。
【図２】 上記実施形態の断面模式図である。
【符号の説明】
１…保持器、２…ポケット、２Ａ…ポケット内周面、３…外周面、
５,６…サイド面、７…内周面、８…スキン層、１１…グラファイト、
１２…綿布チップ。
Claims (2)
- 合成樹脂母材中に潤滑剤と強化材が混合されて作製され、
ポケット内周面以外の少なくとも一部にスキン層が有ると共に、ガイド面となるリング外周面に上記スキン層がなく、
上記スキン層がないポケット内周面および上記リング外周面には上記合成樹脂母材中に混合された潤滑剤が露出していることを特徴とする転がり軸受用保持器。 - 請求項１に記載の転がり軸受用保持器を製造する方法であって、
潤滑剤と強化材が混合された合成樹脂材料にて射出成形によってリングを形成する工程と、
上記リングに、機械加工によって周方向に複数の転動体収容用ポケットとなる穴を開けて、上記ポケットの内周面に潤滑剤を露出させる工程と、
上記リングの外周の表面層を削り取ってガイド面となるリング外周面に上記潤滑剤を露出させる工程とを備えることを特徴とする転がり軸受用保持器の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000205186A JP3819680B2 (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | 転がり軸受用保持器およびその製造方法 |
| US09/897,969 US6513981B2 (en) | 2000-07-06 | 2001-07-05 | Retainer for rolling bearing and manufacturing method therefor |
| EP01116258A EP1170521B1 (en) | 2000-07-06 | 2001-07-05 | Retainer for rolling bearing and manufacturing method therefor |
| DE60125646T DE60125646T2 (de) | 2000-07-06 | 2001-07-05 | Wälzlagerkäfig und Verfahren zu seiner Herstellung |
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