JP4612597B2

JP4612597B2 - 合成樹脂製保持器

Info

Publication number: JP4612597B2
Application number: JP2006240525A
Authority: JP
Inventors: 良一中島; 喜芳山本
Original assignee: NTN Corp; Nakanishi Metal Works Co Ltd
Current assignee: NTN Corp; Nakanishi Metal Works Co Ltd
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2026-09-05
Also published as: JP2008064157A

Description

この発明は、主として高速回転用玉軸受に用いる合成樹脂製保持器に関する。

主として高速回転用玉軸受に用いる合成樹脂製保持器として、軸方向に対向する２枚の合成樹脂製環状体からなり、その環状体の対向面にボールを収容する半球状のポケットを周方向に間隔をおいて形成し、一方の環状体の隣り合うポケットの間に形成された結合部を、他方の環状体の隣り合うポケットの間に形成された結合部に結合する合成樹脂製保持器が知られている（特許文献１）。

この合成樹脂製保持器を構成する環状体は、一般に、ポリアミド等の熱可塑性樹脂にガラス繊維などの繊維強化材を１０〜３０重量％添加したものを射出成形して製造される。

特開２００３−３４３５６７号公報

しかし、この合成樹脂製保持器は、ポケットの位置で環状体が薄くなっているので、環状体のポケットの位置に生じる応力が過大となると破損するおそれがある。特に、成形金型のキャビティ内で樹脂が合流するウエルド部が、環状体のポケットの位置に存在する場合、環状体がウエルド部で破損しやすい。

この発明が解決しようとする課題は、合成樹脂製保持器の強度を向上させることである。

上記の課題を解決するために、前記結合部の他方の環状体の結合部との合わせ面とは反対側に、隣り合う一方のポケットから他方のポケットに至る補強壁を形成した。

この合成樹脂製保持器は、次の構成を加えると好ましい。
１）前記補強壁にゲートを配置して前記環状体を射出成形する。
２）前記補強壁を、径方向に対向して対をなして形成し、その各補強壁の縁に切欠きを形成する。
３）前記結合部の他方の環状体の結合部との合わせ面とは反対側の面と、前記補強壁の側面とが円弧状につながるようにする。

上記２）の構成を加えたものは、さらに、前記切欠きを、前記環状体の径方向に見てＶ字状に形成し、その切欠きの底を円弧状に形成することができる。

この発明の合成樹脂製保持器は、結合部の他方の環状体の結合部との合わせ面とは反対側に、隣り合う一方のポケットから他方のポケットに至る補強壁を形成したので、環状体のポケットの位置に生じる応力が過大となりにくく、破損しにくい。

また、前記補強壁にゲートを配置して前記環状体を射出成形したものは、ゲートの大きさを大きくしてキャビティ内圧を確保し、これによりウエルド部の強度を向上させることができる。

また、前記補強壁を、径方向に対向して対をなして形成し、その各補強壁の縁に切欠きを形成したものは、グリース封入軸受に組み込まれた状態で、補強壁の切欠きを通じて補強壁間に溜まったグリースを軸受の軌道面に供給するので、軸受の潤滑性能に優れる。

また、前記結合部の他方の環状体の結合部との合わせ面とは反対側の面と、前記補強壁の側面とが円弧状につながるようにしたものは、結合部と補強壁の間に応力集中を生じにくく、強度が高い。

さらに、前記切欠きを、前記環状体の径方向に見てＶ字状に形成し、その切欠きの底を円弧状に形成したものは、切欠きの底で応力集中が生じにくく、強度が高い。

図１に示す玉軸受は、内輪１と、外輪２と、内輪１と外輪２の間に組み込まれた複数のボール３と、この発明の実施形態に係る保持器４とを有し、保持器４でボール３の間隔が保持されている。また、この玉軸受には、内輪１と外輪２の間に封入されたグリースの漏れを防止するシール部材５が組み込まれている。

保持器４は、図２に示す環状体６を、２枚軸方向に対向してなる。環状体６の対向面には、ボール３を収容する半球状のポケット７が周方向に間隔をおいて形成され、隣り合うポケット７，７の間に形成された結合部８には、係合爪９と係合孔１０が形成されている。

係合爪９は、図３に示すように、他方の環状体６の結合部８に突き合わせる合わせ面１１から軸方向に突出して設けられ、図４に示すように、他方の環状体６の係合孔１０に挿入される。また、係合爪９の先端には鈎部１２が形成され、鈎部１２は、係合爪９が他方の環状体６の係合孔１０に挿入された状態で、係合孔１０の内面に形成された段部１３に係合し、これにより結合部８，８同士が結合される。

結合部８の合わせ面１１の反対側には、図３に示すように、隣り合う一方のポケット７から他方のポケット７に至る補強壁１４が形成されている。補強壁１４は、図５に示すように、径方向に対向して対をなして形成され、各補強壁１４の側面１４Ａは、結合部８の合わせ面とは反対側の面８Ａと円弧状につながっている。また、各補強壁１４の縁には、図３に示すように径方向に見てＶ字状の切欠き１５が形成され、各切欠き１５の底は円弧状に形成されている。

ポケット７の両端には、図３に示すように、グリース溜りをなす断面Ｌ字状の凹部１６が形成されている。

各環状体６は、合成樹脂の射出成形品からなり、必要に応じてガラス繊維等の繊維強化材が混入される。環状体６は、図２に示すように、内径側の各補強壁１４の位置に金型のゲート１７を配置して射出成形することにより形成されている。ゲート１７から注入された樹脂は、隣り合うゲート１７，１７間のウエルド部１８で合流している。

環状体６の成形材料の母材としては、たとえばナイロン６６やナイロン４６などのポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性樹脂を用いることができる。

また、母材に配合する繊維強化材としては、たとえばガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維などを用いることができる。これらの繊維は、２種類以上組み合わせて用いてもよい。

この玉軸受は、たとえば次のようにして組み立てることができる。まず、内輪１と外輪２との間にボール３を組み込み、そのボール３の位置を周方向に調整する。その後、ボール３にポケット７を対応させて環状体６，６を対向配置し、その環状体６，６を互いに近づけて、各環状体６の係合爪９を他方の環状体６の係合孔１０にそれぞれ挿入する。さらに環状体６，６を互いに近づけて、合わせ面１１が互いに接触する位置まで係合爪９を係合孔１０に挿入すると、係合爪９の鈎部１２が係合孔１０内の段部１３に係合して環状体６，６が互いに結合する。

この保持器４は、結合部８の合わせ面１１の反対側に、隣り合う一方のポケット７から他方のポケット７に至る補強壁１４を形成したので、環状体６がポケット７の位置で変形を生じにくく、ポケット７の位置に過大な応力を生じにくい。そのため、保持器４は破損しにくく、強度が高い。

また、この保持器４は、補強壁１４の位置にゲート１７を配置して射出成形するので、補強壁１４を設けない場合に比べてゲート１７の大きさを大きくしてキャビティ内圧を確保することができ、これにより、ウエルド部１８の強度を高め、保持器４の強度を向上させることができる。

また、この保持器４は、グリース封入軸受に組み込まれると、補強壁１４，１４間に溜まったグリースが、補強壁１４の切欠き１５を通じて軸受の軌道面に徐々に供給されるので、運転初期の発熱を抑えてグリースの熱劣化を抑制するとともに、軸受の回転抵抗を抑えることができる。

また、この保持器４は、結合部８の合わせ面１１とは反対側の面８Ａと、補強壁１４の側面１４Ａとが円弧状につながっているので、結合部８と補強壁１４の間に応力集中を生じにくく、強度が高い。さらに、補強壁１４の切欠き１５の底を円弧状に形成したので、切欠き１５の底で応力集中が生じにくく、強度が高い。

図では、ウエルド部１８がポケット７の位置に形成されているが、結合部８の位置にウエルド部１８が形成されるようにゲート１７を配置するとより好ましい。このようにすると、環状体６の強度をより向上させることができる。

切欠き１５の位置は、図３に示すように、径方向に見て係合孔１０の位置を避けて配置すると好ましい。このようにすると、環状体６の断面積を確保して、切欠き１５を形成することによる環状体６の強度低下を抑えることができる。特に、内径側の切欠き１５と外径側の切欠き１５の位置をずらすことにより、環状体６単体での強度低下が抑えられ、かつ環状体６，６を結合したときに、１つのポケット７当たりの４つの切欠き１５の位置がいずれも一致しないので、保持器の強度低下を効果的に抑えることができる。

また、この保持器は、ゲート１７が内径側の各補強壁１４に配置されているので、いずれの結合部８に対しても同じ相対位置にウエルド部１８がくる。そのため、各々の結合部８が均等に成形収縮し、結合部８の合わせ面１１の高さにばらつきが生じにくい。よって、環状体６，６を結合したときに、係合爪９に生じる応力を抑えることができる。また、この保持器を組み込んだ玉軸受は、例えば急加速、急停止を行なったときに、ボールと保持器の衝突により保持器の係合を外す向きに大きい力が生じても、保持器の係合爪９の係合が外れにくく、耐久性に優れる。

図１では、この発明の合成樹脂製保持器を深溝玉軸受に組み込んでいるが、他の形式の玉軸受に組み込んでもよく、たとえばアンギュラ玉軸受に組み込んでもよい。

上記実施形態では、環状体６，６を同一形状として生産性を高めているが、２枚の環状体は別形状でもよく、たとえば、係合爪９を一方の環状体にのみ形成し、係合孔１０を他方の環状体にのみ形成するようにしてもよい。

この発明の実施形態の合成樹脂製保持器を組み込んだ玉軸受を示す断面図図１の合成樹脂製保持器を構成する一方の環状体を示す斜視図図２の環状体を示す一部拡大断面図図１の玉軸受を示す一部拡大断面図図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図

符号の説明

３ボール
６環状体
７ポケット
８結合部
８Ａ合わせ面の反対側の面
１１合わせ面
１４補強壁
１４Ａ側面
１５切欠き
１７ゲート

Claims

軸方向に対向する同一形状の２枚の合成樹脂製環状体（６，６）からなり、その各環状体（６）の対向面にボール（３）を収容する半球状のポケット（７）を周方向に間隔をおいて形成し、前記環状体（６）の隣り合うポケット（７，７）の間に形成された結合部（８）を、他方の前記環状体（６）の隣り合うポケット（７，７）の間に形成された結合部（８）に結合する合成樹脂製保持器において、前記結合部（８）の他方の環状体（６）の結合部（８）との合わせ面（１１）とは反対側に、隣り合う一方のポケット（７）から他方のポケット（７）に至る補強壁（１４）を形成し、
前記補強壁（１４）を、径方向に対向して対をなして形成し、その内径側の補強壁（１４）の縁と外径側の補強壁（１４）の縁とに、内径側の切欠き（１５）と外径側の切欠き（１５）とが周方向にずれた配置となるように切欠き（１５）を形成したことを特徴とする合成樹脂製保持器。
前記補強壁（１４）にゲート（１７）を配置して前記環状体（６）を射出成形した請求項１に記載の合成樹脂製保持器。
前記切欠き（１５）を、前記環状体（６）の径方向に見てＶ字状に形成し、その切欠き（１５）の底を円弧状に形成した請求項１に記載の合成樹脂製保持器。
前記結合部（８）の他方の環状体（６）の結合部（８）との合わせ面（１１）とは反対側の面（８Ａ）と、前記補強壁（１４）の側面（１４Ａ）とが円弧状につながる請求項１から３のいずれかに記載の合成樹脂製保持器。
一方の環状体（６）の結合部（８）に設けられた係合爪（９）を他方の環状体（６）の結合部（８）に設けられた係合孔（１０）に挿入し、前記係合爪（９）の先端に形成された鈎部（１２）を前記係合孔（１０）の内面に形成された段部（１３）を係合させ、その係合によって、前記結合部（８，８）同士を結合した請求項１から４のいずれかに記載の合成樹脂製保持器。