JP4611191B2 - ラジアルころ軸受 - Google Patents

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Description

この発明はころ軸受、より詳しくは保持器に代えてころ間に間座を介在させたラジアルころ軸受に関する。
特許文献１に、保持器に代えて隣り合うころ間に間座を介在させたころ軸受が例示されている。この種のころ軸受は、ころ間に位置する柱を円周方向に連結した従来の保持器と異なり、間座が互いに独立しているため引っ張り応力の発生を回避できる。そのため、保持器の柱に相当する間座を薄肉化して、軸受内により多くのころを組み込むことで、負荷容量の高い軸受を提供することができる。
間座の材質としては、軽量で自己潤滑性を備え、また、量産性にすぐれた合成樹脂を採用することが多く、射出成形によって製作するのが一般的である。
特許第３５４９５３０号公報
しかしながら、間座を射出成形によって製作した場合、ゲートやエジェクタピンの跡、ウェルドラインやパーティングラインといった成形品特有の痕跡が発生し、間座の機能、外観に悪影響を及ぼす。とくに、ウェルド部はその周辺部に比べての強度が大きく低下するため、間座の薄肉化とあいまってウェルド部に応力が集中し、間座が圧砕するおそれがある。さらに、パーティングラインにはバリを伴うため、他部品との摺動により磨耗粉が生じたり、油膜切れの発生原因となったりする。
この発明の主要な目的は、ころ間に射出成形によって形成した樹脂製の間座を介在させたラジアルころ軸受において、上述のような成形品特有の悪影響を回避することにある。
この発明のラジアルころ軸受は、隣り合うころ間に、射出成形によって成形した樹脂製の間座を介在させたラジアルころ軸受であって、前記間座はその両面にころの転動面と直線的な接触線を形成するころ接触面を有し、前記ころ接触面は前記間座の長手方向に延在しており、前記間座の長手方向両端にころ端面と向かい合う拡張部が設けてあり、前記間座にただ１つのゲートを設け、かつ、前記ゲートを、前記間座の、軸受の半径方向の内側または外側を向いた面に配置することにより、樹脂の流動方向をころと間座との接触線方向と直交させたことを特徴とするものである。このような構成を採用することにより、ウェルド部の発生を回避することができる。間座が貫通孔を有する場合は、基本的にウェルドの発生は避けられないものの、１点ゲートを採用することでウェルドの発生を１箇所にとどめることができる。間座に設けた拡張部は、ころ端面と干渉することによって間座の長手方向つまり軸受の軸方向への動きを規制する作用をする。
前記間座の、軸受の半径方向の内側または外側を向いた面に前記ゲートを配置したことにより、樹脂の流動方向がころと間座との接触線方向と直交することとなり、間座の圧砕強度を向上させることができる。
一般的に、射出成形品は樹脂の流動方向よりもその直角方向への強度が低く、その傾向は繊維を配合した樹脂材料でより顕著に現れる。とくに繊維の方向に沿った線荷重を受ける場合（図２参照）、繊維強化の効果が十分に得られない。ここで、間座は軸受の運転中に、ころ転動面との線接触を介して圧縮力を受ける。そこで、間座中の樹脂の流動方向と、間座ところの接触線方向を直交させることで、圧砕強度を向上させることができる。なお、耐圧砕強度という点では、間座ところの接触位置全域にわたってゲートを設け、間座への圧縮力の方向と樹脂の流動方向を同一にすることが望ましいが、ゲートカットの処理やころ転動面との摺動性に問題があり、現実的ではない。
請求項２の発明は、請求項１のラジアルころ軸受において、前記間座のパーティングラインを、ころとの摺動面を避けた位置、より具体的にはころの転動面および端面との摺動面を避けた位置に設けたことを特徴とするものである。このような構成を採用することにより、パーティングライン上のバリところ表面の摺動を避けることができ、磨耗粉の発生や油膜切れを回避することができる。
請求項３の発明は、請求項２のラジアルころ軸受において、前記間座のころ転動面と向き合う面にころ転動面と接触しないフラット面を設けたことを特徴とするものである。射出成形後の製品を金型から離型する際は、エジェクタピンによって製品をバランスよく突き出す必要があるが、このエジェクタピンを突き当てる製品の表面には凹または凸の痕跡が残るため、他部品と干渉しない面を突き当て面とするのが望ましい。そこで、上記フラット面を突き当て面として利用することにより、離型時の間座の変形を抑えることができ、また、間座のころ接触面に有害な傷を生じることがない。
この発明によれば、間座中のウェルド部の発生、つまりは局部的な強度低下を最小限にとどめることができる。また、間座中の樹脂の流動方向を操作することで、その圧砕強度を向上させることができる。さらに、間座のパーティングラインところの摺動を避けることで、磨耗粉の発生や油膜切れを回避することができ、また、変形や有害な傷を伴うことなく、間座を金型から離型することができる。
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。
図１にラジアルころ軸受の一例として円筒ころ軸受を示す。この円筒ころ軸受は、内輪１２と、外輪１４と、複数の円筒ころ１６と、円筒ころ１６間に介在させた間座１８とで構成されている。ここに例示した実施の形態では、間座１８の軸方向両端にころ端面１６ｂと向かい合う拡張部１８ａが設けてあり、ころ端面１６ｂと拡張部１８ａとの干渉により間座１８の長手方向つまり軸受の軸方向への動きを規制するようにしてあるが、間座１８の形状はここに例示したものに限られない。たとえば、間座１８の動きを規制する手段としては、内輪１２または外輪１４の軌道面およびつば面を利用したり、あるいは別体の環状側板を用いたり、種々の態様が可能であり、それに応じて間座形状も適宜変更することができる。
間座１８は樹脂材料から射出成形により成形する。図２に例示した実施の形態では、間座１８の下面、言い換えれば軸受の半径方向内側を向いた面の１箇所に射出成形のゲート２０が配置してある。なお、ここでは潤滑油の流動抵抗を低減させるため間座１８の下部中央を符号１８ｃで示すように切り欠いてあり、その切欠き部の下面にゲート２０が設けてある。間座１８は、たとえば貫通孔のような、樹脂材料が二手に分かれて回り込むような部分がないため、ゲート２０を１箇所とすることでウェルド部が発生しない。また、ゲート２０を間座１８の下面に配置したことにより、間座１８中の樹脂の流動方向が、間座１８ところ１６との接触線１８ｄ方向に対して直交するため、間座１８の圧砕強度が向上する。
図３に、比較のためゲート２０を間座１８の端部に配置した場合を示す。この場合、矢印で示すように、樹脂の流動方向が間座１８ところ１６との接触線１８ｄ方向と平行になるため、間座１８の圧砕強度面から望ましくない。
なお、ゲートは他の部品との接触部を避けた位置に設けるべきであり、また、軸受に組み込んだ際に目立たない場所に設けるのが望ましい。図３に関連して述べた理由から両端部（拡張部１８ａ）が除かれ、ころ１６と接触するという理由からころ接触面１８ｂが除かれる結果、間座１８の下面（図２）または上面がゲートを設けるのに適していると言える。これらは軸受の半径方向の内側または外側を向いた面である。
図４に示す実施の形態は、間座１８のパーティングライン２２を、その上下面を通り長手方向に二分する位置に設けたものである。これにより、アンダーカット形状を避けた成形が可能で、しかも、パーティングライン２２ところ１６が接触することがない。このように、間座１８のパーティングライン２２がころ１６と接触しないため、パーティングライン２２上にバリがあっても、磨耗粉の発生や油膜切れを回避することができる。
図５に示す実施の形態は、間座１８のころ転動面１６ａと向き合う面すなわちころ接触面１８ｂの、軸受内径側と外径側に、フラット面２４を形成したものである。そして、間座を金型から離型する際に、これらのフラット面２４をエジェクタピンを突き当てる突き当て面とする。フラット面２４は、ころ転動面１６ａと接触しないように、ころ接触面１８ｂよりも後退させる。
射出成形後の製品を金型２８ａ，２８ｂ（図６）から離型する際は、エジェクタピンによって製品をバランスよく突き出す必要がある。この突き出しによって製品の表面には図５に誇張して示してあるように凹または凸の痕跡２６が残るため、他部品と干渉しない面を突き当て面とするのが望ましい。図６に示すように矢印方向に間座１８を突き出して離型する場合、ころ転動面１６ａと接触しないフラット面２４を突き当て面として利用することで、離型時の間座１８の変形を抑えることができ、また、ころ接触面１８ｂに有害な傷を生じることがない。
ラジアルころ軸受の破断斜視図 実施の形態におけるゲートの位置を示す間座の斜視図 比較例におけるゲートの位置を示す間座の斜視図 実施の形態におけるパーティングラインの位置を示す間座の斜視図 実施の形態におけるエジェクタピン跡を示す間座の斜視図 離型過程を示す金型と間座の斜視図
符号の説明
１２ 内輪
１４ 外輪
１６ ころ
１６ａ 転動面
１６ｂ 端面
１８ 間座
１８ａ 拡張部
１８ｂ ころ接触面
１８ｃ 切欠き
１８ｄ 接触線
２０ ゲート
２２ パーティングライン
２４ フラット面
２８ａ，２８ｂ 金型

Claims (3)

  1. 隣り合うころ間に、射出成形によって成形した樹脂製の間座を介在させたラジアルころ軸受であって、
    前記間座はその両面にころの転動面と直線的な接触線を形成するころ接触面を有し、前記ころ接触面は前記間座の長手方向に延在しており、
    前記間座の長手方向両端にころ端面と向かい合う拡張部が設けてあり、
    前記間座にただ１つのゲートを設け、かつ、前記ゲートを、前記間座の、軸受の半径方向の内側または外側を向いた面に配置することにより、樹脂の流動方向をころと間座との接触線方向と直交させたラジアル軸受。
  2. 前記間座のパーティングラインを、ころとの摺動面を避けた位置に設けた請求項１のラジアルころ軸受。
  3. 前記間座のころ転動面と向き合う面にころ転動面と接触しないフラット面を設けた請求項１または２のラジアルころ軸受。
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