JP4036173B2 - 総ころ軸受用保持栓 - Google Patents

Description

本発明は、総ころ軸受の外輪に複数個のころを非分離に保持させるための保持栓に関する。総ころ軸受は、多くの分野で用いられてきており、自動車の動弁機構に設けられるロッカアーム等のカムフォロア、スライドドアのガイドローラ等に使用される。

例えば、一対の対向側壁間に架設されている支軸の軸周りに複数個のころを介してローラが組み付けられるカムフォロアにおいては、これら複数個のころと外輪に相当するローラとにより総ころ軸受が構成されている。

この場合、カムフォロアの支軸に組み付ける前の総ころ軸受の状態は、複数個のころがローラ内部に付着したグリースの粘着力だけでローラ内部に組み込まれているだけである。そのため、総ころ軸受をカムフォロアの支軸に組み付ける工程ラインへの搬送過程で、ころがばらけてしまうことがないよう、総ころ軸受には保持栓が装着される（例えば特許文献１参照）。このような保持栓は、従来では、ナイロン、ゴム、ポリエチレンからなり、かつ、１回の使い捨てになっている。
特許第２６２９３７１号

上述したように保持栓を１回の使い捨てとせずその再利用を可能として環境改善に貢献することが望まれている。しかしながら、従来の保持栓では、ころのばらけ防止に総ころ軸受に装着されているときに上記グリースの油分を吸収して外形寸法が変化しているなどにより再利用しにくい。この他、例えば円柱形に射出成形されている保持栓の場合、保持栓の一端面に成形金型のゲートに対応する千切り痕が突出していることがあり、この千切り痕のある保持栓を総ころ軸受に装着するためにオートフィーダなどで搬送する過程でその千切り痕が原因して保持栓が一定の姿勢に定まりにくくなり、保持栓を総ころ軸受に自動装着できなくなる。

本発明は、外輪の内周面に周方向隣接して配置された複数個のころに内接するように径方向に弾性圧縮された状態で装着される総ころ軸受用保持栓であって、ポリウレタンを素材として射出成形によりほぼ円柱状に形成され、その軸方向一端面の中央に球面状の凹部が設けられ、この凹部の中央に成形金型のゲートに対応する千切り痕が設けられてなり、少なくとも軸方向両端部分が、両端縁に向けて外径を漸次縮径した形状とされており、前記成形金型が、それぞれ軸方向一方へ向けて開放する凹状のキャビィティ部を有する二つの金型とされ、それらの型合わせ面が成形される保持栓の前記縮径部上に配置するようにオフセットされて用いられることで製造されることを特徴としている。

なお、凹部が球面状とは、内面全体が球面になったものの他、底部に平坦部を設けて内周部と底部との公差部を球面にしたものを含む。

上記構成において、耐油性、弾性などに優れたポリウレタンを素材とすることにより、保持栓本来の機能が確保されるとともに外形寸法の変化が抑制または防止される。しかも、凹部内に角張った入り隅を存在させないようにしているから、保持栓を再利用のため洗浄するときに、凹部内に異物が残存しにくくなる。これにより、保持栓の再利用が可能になる。この他、円柱形に形成した保持栓で一端面に球面状の凹部を設けて、この凹部内の中央に射出成形時の千切り痕が残るように配置することにより、千切り痕を表面に突出しなくなるので、この保持栓を総ころ軸受に装着するにあたってオートフィーダで搬送する過程で姿勢が安定しやすくなり、総ころ軸受に保持栓を自動装着するうえで有利になる。

また、保持栓の外形形状がいわば樽形状になっているので、総ころ軸受に装着するときに入れやすくなる。

さらに、射出成形して得られる保持栓の外周面に型合わせ面によって成形ばりが生じたとしても、この成形ばりが樽形状の保持栓の外周面において最大外径部分からオフセットした位置に生じる。これにより、例えば保持栓を使用対象となる総ころ軸受に装着する過程で、成形ばりが剥離することが起こりにくくなり、使用対象となる総ころ軸受内部に異物が混入することが避けられる。

本発明の保持栓は、再利用することができ、しかも、総ころ軸受に装着するにあたって自動装着が可能になるなど作業性向上に貢献できる。

本発明の実施形態に係る総ころ軸受用保持栓を図面に基づいて説明する。

図１は保持栓の斜視図、図２は、保持栓の断面図、図３は保持栓を総ころ軸受に装着する前の状態を示す断面図、図４は、保持栓を総ころ軸受に装着した状態を示す断面図、図５は、保持栓の成形金型を示す図である。

図例の保持栓１は、ほぼ円柱形であるが、この実施形態では、直径Ｄと軸方向長さ（幅方向の厚み）Ｌとを、Ｌ／Ｄ≦１の関係を満たす寸法に設定しているとともに、保持栓１の外周面を軸方向中央から軸方向両端縁に向けて漸次縮径することによって樽形状にしている。もちろん、保持栓１は前述した形状に限定されるものではなく、任意である。

このような保持栓１を再利用するために、まず、保持栓１を、十分な耐油性、弾性を有するポリウレタンを素材として射出成形することにより形成している。さらに、保持栓１の軸方向一端面の中央には、凹部１ａが設けられている。この凹部１ａの開口部分は、平面から見ると円形であり、内面は球面形状に形成されている。この凹部１ａの中央には、図５に示す第１成形金型２のゲート２ａに対応する千切り痕１ｂが設けられている。

この保持栓１を射出成形するにあたっては、図５に示すように、軸方向に分割した二つの成形金型２，３を用いる。各成形金型２，３はそれぞれ軸方向一方へ向けて開放する凹状のキャビィティ部２ｂ，３ａが設けられている。

なお、この実施形態では、第１成形金型２のキャビィティ部２ｂの深さを、第２成形金型３のキャビィティ部３ａよりも浅く設定することにより、第１成形金型２と第２成形金型３との型合わせ面をキャビィティ部２ｂ，３ａ全体の軸方向中央からオフセットさせている。このように型合わせ面をオフセットした理由は、後で詳しく説明するが、保持栓１をカムフォロア１０の組み立てに用いる際において有利となる。

このような保持栓１の使用対象としては、図３および図４に示すような総ころ軸受５が挙げられる。この総ころ軸受５は、外輪６の内周面に複数個のころ７を周方向に隣接配置した構成である。

この場合、保持栓１の最大外径Ｄを各ころ７の内接円径ｄよりもわずかに大きく設定し、保持栓１の軸方向長さＬを各ころ７の軸方向長さ以上に設定する。このようにすれば、総ころ軸受５に保持栓１を装着するとき、保持栓１を径方向に弾性圧縮した状態で装着する必要があるが、この保持栓１の弾性復元力でもって各ころ７を外輪６の内周面に押し付けることができるので、各ころ７がばらけて抜け出ることを確実に防止できる。

このように、保持栓１の素材を耐油性、弾性などの優れたポリウレタンにししているから、保持栓１本来の機能を確保できるとともに外形寸法の変化を抑制または防止できる。しかも、保持栓１を再利用のために洗浄するときに、凹部１ａをほぼ球面状として凹部１ａ内に角張った入り隅を存在させないようにしているから、異物が凹部１ａ内に残存しにくくなる。なお、凹部１ａの開口直径は千切り痕１ｂよりも十分に大きく設定するほうが異物の洗浄作用が向上するので、好ましい。この他、保持栓１の一端面に球面状の凹部１ａを設けて、この凹部１ａ内の中央に射出成形時の千切り痕１ｂが残るように配置していれば、千切り痕１ｂが表面に突出しなくなるので、この保持栓１を総ころ軸受５に装着するにあたってオートフィーダで搬送する過程で姿勢が安定しやすくなり、総ころ軸受５に保持栓１を自動装着するうえで有利になる。

なお、上述した総ころ軸受５は、例えば図６に示すようなカムフォロア１０に使用されている。図例のカムフォロア１０は、一対の対向する側壁１１，１２間に支軸１３を架け渡し、この支軸１３において一対の側壁１１，１２間の領域にローラ１４が複数個のころ１５を介して回転自在に外装された構成であり、ローラ１４の外周面に、回転するカム（図示省略）が当接される。ローラ１４と複数個のころ１５が、総ころ軸受５に該当する。

この総ころ軸受５を支軸１３に組み付ける前にころ１５がばらけるのを防止するために、総ころ軸受５に上述した保持栓１を装着する。

このように保持栓１を装着した総ころ軸受５を用いて、カムフォロア１０を組み立てるときの手順を説明する。

まず、図７に示すように、両側壁１１，１２間に、保持栓１を装着した総ころ軸受５を配置し、図８に示すように、第１側壁１１に設けられる軸孔１１ａ側から第２側壁１２に設けられる軸孔１２ａへ向けて支軸１３を挿入する。これにより、支軸１３が保持栓１を第２側壁１２側へ押し出しつつ、各ころ１５の内周に入り込むことになり、最終的には保持栓１が第２側壁１２の軸孔１２ａから外部に押し出される。この後で、支軸１３の両端部に打刻かしめを施すことにより、支軸１３を抜け止めする。

このように、カムフォロア１０に総ころ軸受５を組み付けるまでの間、総ころ軸受５の取り扱いが容易になる他、支軸１３を一対の側壁１１，１２に取り付ける過程でも、総ころ軸受５のころ１５をローラ１４の内周面に押し付けた状態を保てるので、支軸１３の組み込みが容易に行えるようになる。

ここで、保持栓１を射出成形するときの二つの成形金型２，３の型合わせ面をオフセットした理由を説明する。

つまり、保持栓１を射出成形すると、二つの成形金型２，３の型合わせ面によって成形ばりが保持栓１の外周に径方向外向きに突出する状態で形成されるおそれがある。

仮に、前記型合わせ面を軸方向の中央に設定していると、成形ばりが保持栓１の外周面における軸方向中央（最大外径部分）に形成されてしまうことになる。この場合、上述したカムフォロア１０の組立時に支軸１３で保持栓１を押し出す最終段階において、保持栓１が第２側壁１２の軸孔１２ａを通過するときに、保持栓１の最大外径部分の成形ばりが軸孔１２ａの内側開口端に擦れて削り取られやすくなる。このように削り取られた成形ばりは、カムフォロア１０の内部に異物として残存するおそれがある。

しかし、型合わせ面をオフセットしていれば、仮に保持栓１に成形ばりが形成されたとしても、保持栓１の外周面において軸方向一端の縮径部分に形成されるようになるので、この外径の小さい部分に形成される成形ばりは軸孔１２ａの内側開口端に擦れにくくなって削りとられにくくなる。

このように、保持栓１の射出成形時に万一成形ばりが形成された場合に、それによって不具合の発生が懸念されるので、型合わせ面をオフセットすることによって前記不具合発生を回避しているのである。

以下、本発明の他の実施形態を説明する。

（１）図９に示すように、保持栓１の外周面の軸方向両端部分のみを各端縁に向けて漸次縮径する形状とすることができる。なお、この保持栓１の場合、成形金型の型合わせ面は、保持栓１の軸方向両端の縮径部分に配置するのが好ましい。

（２）図１０に示すように、凹部１ａの底部に平坦面を設けた球面形状にした保持栓１でもよい。この場合、凹部１ａの内周部と底部との公差部がＲ面形状になっていて、凹部１ａ内に角張った入り隅を存在させないようにしているから、保持栓１の洗浄時に凹部１ａ内に異物が残存することはない。

本発明の最良の実施形態に係る保持栓の斜視図 図１の保持栓の断面図 図１の保持栓を総ころ軸受に装着する前の状態を示す断面図 図１の保持栓を総ころ軸受に装着した状態を示す断面図 図１の保持栓の成形金型を示す図 図１の保持栓の装着対象となる総ころ軸受の使用例であるカムフォロアを示す断面図 図６のカムフォロアの組み立て手順を示す図 図７の続きを示す図 本発明の他の実施形態に係る保持栓の正面図 本発明に係る保持栓に設ける凹部の他の例を示す部分断面図

符号の説明

１ 保持栓
１ａ 凹部
１ｂ 千切り痕
２ 第１成形金型
３ 第２成形金型
５ 総ころ軸受
６ 外輪
７ ころ
１０ カムフォロア
１１ 第１側壁
１２ 第２側壁
１３ 支軸
１４ ローラ
１５ ころ

Claims (1)

1. 外輪の内周面に周方向隣接して配置された複数個のころに内接するように径方向に弾性圧縮された状態で装着される総ころ軸受用保持栓であって、
   ポリウレタンを素材として射出成形によりほぼ円柱状に形成され、その軸方向一端面の中央に球面状の凹部が設けられ、この凹部の中央に成形金型のゲートに対応する千切り痕が設けられてなり、
   少なくとも軸方向両端部分が、両端縁に向けて外径を漸次縮径した形状とされており、
   前記成形金型が、それぞれ軸方向一方へ向けて開放する凹状のキャビィティ部を有する二つの金型とされ、それらの型合わせ面が成形される保持栓の前記縮径部上に配置するようにオフセットされて用いられることで製造される、ことを特徴とする総ころ軸受用保持栓。

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