JP5825186B2 - 玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、玉軸受に用いられる、熱可塑性樹脂を射出成形して製作される合成樹脂製保持器の製造方法に関わり、さらに詳しくは、耐久性を向上するために２つのゲートを配置する合成樹脂製保持器の製造方法に関するものである。

奇数個のボールを保持する合成樹脂製保持器（奇数ポケットの合成樹脂製保持器）を射出成形する際に、図７に示すように、１つのゲートＧを柱部４に配置して射出成形を行うと、ゲートＧから最も離れたポケットＰの位置が溶融樹脂の合流部Ｗになる。
この合流部ＷはポケットＰ中央の最も肉厚の薄い部分となるので、合流部Ｗでは強度が低下するのに加え、合流部Ｗの面積（接合面積）が小さくなるため、さらに強度が低下する。
その上、図７のような一般的なゲート配置による玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法では、流動バランスを良くして円環部２，３の寸法差を小さくするために、ゲートＧを柱部４の軸方向の中央に設けていることから、ゲートＧの位置における隣り合うポケットＰ，Ｐ間の距離が短いため、ゲートＧの位置を周方向へ偏位させることができない。
また、図８に示すように、ゲートＧの位置を軸方向へ偏位させれば、周方向へも偏位させることが可能になり、溶融樹脂の合流部Ｗの位置をポケットＰ中央の最も肉厚の薄い部分からずらすことができる（例えば、特許文献１参照。）。
しかしながら、このようなゲート配置による玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法では、円環部２，３の流動バランスが悪くなるため、円環部２，３の寸法差が大きくなる。

さらに、１つのゲートではなく、１つのポケットを挟んで隣り合う２本の柱に対応する位置に２つのゲートを配置する構成を採用し、２つのゲートに挟まれたポケット部分と、このポケットと保持器中心を挟んで対向する柱部分にて、溶融樹脂を合流させるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照。）。
このような構成によれば、２つのゲートに挟まれたポケット部分の合流部は、肉厚の薄い部分にあるが各ゲートから非常に近い位置にあることから、溶融樹脂の流動性が極めて良い状態で成形することができ、前記ポケット部分の合流部と保持器中心を挟んで対向する合流部は、各ゲートから離れた位置にはあるが肉厚の厚い柱の部分にあることから、溶融樹脂の流動性の良い状態で成形することができると共に合流部の面積を十分に確保することができるため、耐久性を向上することができる。
その上、２つのゲートを保持器の周方向の何れか一方側へ偏位させて、２つのゲートに挟まれたポケット部分の合流部の位置を肉厚の厚い側へずらすことにより、この部分の接合強度を一層強くすることができ、一層耐久性に優れた保持器の成形を行うことができるとしている（特許文献２の第２頁右欄４２〜４６行参照。）。

特公平１−４４９２７号公報 特公平６−７７９４７号公報

しかしながら、玉軸受用合成樹脂製保持器が一対の円環部を周方向等間隔に設けられた複数の柱部で繋いだ形状の両円環型である場合、特許文献２のように１つのポケットを挟んで隣り合う２本の柱に対応する位置に２つのゲートを配置して、上述のように２つのゲートを保持器の周方向の何れか一方側へ偏位させる構成を採用すると、ゲートから注入する溶融樹脂の流動バランスが悪くなって両円環間の寸法差が生じることや、前記流動バランスを考慮してゲートを偏位させると、偏位量が小さいためポケットの最薄肉部からの合流部の位置ずれ量が小さくなって耐久性を向上させる効果が小さくなるという問題点がある。

そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、玉軸受用合成樹脂製保持器を射出成形する際に２つのゲートを配置する構成において、ゲートから注入する溶融樹脂の流動バランスの悪化を抑制しながら、ポケットの最薄肉部からの合流部の位置ずれ量を比較的大きくとることができるため耐久性を大幅に向上させることができる玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法を提供する点にある。

本発明に係る玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法は、前記課題解決のために、玉軸受のボールを保持する奇数個のポケットが周方向に等間隔で設けられた玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法であって、射出成形用金型のキャビティ内へ溶融樹脂を充填するゲートを、前記ポケットの中の奇数個のポケットを挟む２本の柱部に対応する位置に設け、前記柱部に対応する位置に設けた２つのゲートの一方を軸方向の一方側へ偏位させるとともに、前記２つのゲートの他方を軸方向の他方側へ偏位させてなることを特徴とする。

このような製造方法によれば、玉軸受のボールを保持する奇数個のポケットが周方向に等間隔で設けられた合成樹脂製保持器を射出成形する際に、奇数個のポケットを挟む２本の柱部に２つのゲートを配置する構成であるので、前記奇数個のポケット部分の合流部と保持器中心を挟んで対向する合流部は、２つのゲートから離れた位置にはあるが肉厚の厚い柱部の部分に位置することから、溶融樹脂の流動性の良い状態で成形することができると共に合流部の面積を十分に確保することができるため、この合流部の強度低下を抑制することができる。
その上、２つのゲートの一方を軸方向の一方側へ偏位させるとともに、２つのゲートの他方を軸方向の他方側へ偏位させる構成により、ポケットの最薄肉部からの合流部の位置ずれ量を比較的大きくとることができるため、耐久性を大幅に向上させることができる。

ここで、前記２つのゲートを前記柱部の周方向中央部に対応する位置に設けてなると好ましい。
このような構成によれば、軸方向へ偏位しながら柱部の周方向中央部に対応する位置に設けられたゲートから溶融樹脂が射出成形用金型のキャビティ内へ充填されるため、溶融樹脂の流動バランスがより良好なものになる。

また、前記玉軸受用合成樹脂製保持器が、一対の円環部を周方向等間隔に設けられた複数の柱部で繋いだ形状の両円環型であり、前記２つのゲートを、これらが近接する周方向へ偏位させてなると好ましい。
このような構成によれば、両円環型の玉軸受用合成樹脂製保持器において、ポケットの最薄肉部からの合流部の位置ずれ量がさらに大きくなるため、耐久性がさらに向上する。

さらに、前記玉軸受用合成樹脂製保持器が、１つの円環部から周方向等間隔に複数の柱部を軸方向へ突出させた形状の冠型であり、前記２つのゲートの中の前記円環部に近づく軸方向へ偏位したゲートを前記２つのゲート間のポケットに近づく周方向へ、前記２つのゲートの中の前記円環部から離れる軸方向へ偏位したゲートを前記２つのゲート間のポケットから離れる周方向へ、前記２つのゲートを周方向の同一方向へ偏位させてなると好ましい。
このような構成によれば、冠型の玉軸受用合成樹脂製保持器において、ポケットの最薄肉部からの合流部の位置ずれ量がさらに大きくなるため、耐久性がさらに向上する。

本発明に係る玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法によれば、玉軸受のボールを保持する奇数個のポケットが周方向に等間隔で設けられた合成樹脂製保持器を射出成形する際に２つのゲートを配置する構成において、ゲートから注入する溶融樹脂の流動バランスの悪化を抑制しながら、ポケットの最薄肉部からの合流部の位置ずれ量を比較的大きくして耐久性を大幅に向上させることができるという顕著な効果を奏する。

玉軸受用合成樹脂製保持器（両円環型）における本発明のゲート配置の例を示す斜視図である。 本発明のゲート配置の例を示す要部拡大概略図である。 樹脂充填のシミュレーション結果を示す要部拡大斜視図である。 本発明のゲート配置の別の例を示す要部拡大概略図である。 玉軸受用合成樹脂製保持器（冠型）における本発明のゲート配置の例を示す斜視図である。 玉軸受用合成樹脂製保持器（冠型）における本発明のゲート配置の別の例を示す斜視図である。 従来のゲート配置の例を示す玉軸受用合成樹脂製保持器（両円環型）の斜視図である。 従来のゲート配置の別の例を示す玉軸受用合成樹脂製保持器（両円環型）の斜視図である。

次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。

図１の斜視図に示す玉軸受用合成樹脂製保持器１は、いわゆる両円環型であり、一対の円環部２，３を周方向等間隔に設けられた複数の柱部４，４，…で繋いだ形状をなし、これらによって形成される奇数個（図１の例では１５個）のポケットＰ，Ｐ，…に玉軸受のボールを収容し、ボールが互いに接触しないように等間隔に分離しながら、ボールを軸受内に保持して脱落を防止するものである。
本発明の実施の形態に係る玉軸受用合成樹脂製保持器１の製造方法においては、図１の斜視図及び図２の要部拡大概略図に示すように、射出成形用金型のキャビティ内へ溶融樹脂を充填する２つのゲートＧ１，Ｇ２を、１つのポケットＰを挟んで隣り合う２本の柱部４，４の周方向中央部に対応する位置に設けており、一方のゲートＧ１を軸方向の一方側（図１及び図２では上方）へ偏位させるとともに、他方のゲートＧ２を軸方向の他方側（図１及び図２では下方）へ偏位させている（偏位量Ｄ）。
なお、玉軸受用合成樹脂製保持器１の形状によっては、必ずしもゲートＧ１，Ｇ２の偏位量を等しくする必要はなく、樹脂流動解析等の結果に応じて、ゲートＧ１，Ｇ２を異なる偏位量で偏位させてもよい。

このような製造方法によれば、玉軸受のボールを保持する奇数個のポケットが周方向に等間隔で設けられた合成樹脂製保持器を射出成形する際に、１つのポケットＰを挟んで隣り合う２本の柱部４，４に２つのゲートＧ１，Ｇ２を配置する構成であるので、前記１つのポケットＰ部分の合流部Ｗ，Ｗ（図２参照。）と保持器中心を挟んで対向する合流部は、２つのゲートＧ１，Ｇ２から離れた位置にはあるが肉厚の厚い柱部４の部分に位置することから、溶融樹脂の流動性の良い状態で成形することができると共に合流部の面積を十分に確保することができるため、この合流部の強度低下を抑制することができる。
そして、樹脂充填の途中状態を示したシミュレーション結果である図３の要部拡大斜視図に示すように、ゲートＧ１，Ｇ２から注入する溶融樹脂の流動バランスが良好なものとなる。

また、２つのゲートＧ１，Ｇ２に挟まれたポケットＰの部分に位置する合流部Ｗ，Ｗ（図２参照。）は、肉厚の薄い部分にあるが各ゲートＧ１，Ｇ２から非常に近い位置にあることから、溶融樹脂の流動性が極めて良い状態で成形することができるとともに、一方のゲートＧ１を軸方向の一方側へ偏位させるとともに、他方のゲートＧ２を軸方向の他方側へ偏位させる構成により、図２及び図３に示すように、２つのゲートＧ１，Ｇ２間のポケットＰの最薄肉部からの合流部Ｗ，Ｗの位置ずれ量を比較的大きくとることができるので、合流部Ｗ，Ｗの面積（接合面積）が大きくなるため、耐久性を大幅に向上させることができる。

ここで、２つのゲートＧ１，Ｇ２を柱部４の周方向中央部に対応する位置に設ける構成は、溶融樹脂の流動バランスをより良好なものにするために好ましいものであるが、２つのゲートＧ１，Ｇ２を軸方向へ偏位させているので、２つのゲートＧ１，Ｇ２を周方向へある程度ずらしても溶融樹脂の流動バランスを良好な状態のまま保持することができる。
したがって、図４の要部拡大概略図に示すように、２つのゲートＧ１，Ｇ２を、これらが近接する周方向へ偏位させても溶融樹脂の流動バランスを良好な状態のまま保持することができ、このようなゲート配置にすることにより、ポケットＰの最薄肉部からの合流部Ｗ，Ｗの位置ずれ量がさらに大きくなるため、耐久性がさらに向上する。

以上の説明においては、本発明の適用対象である玉軸受用合成樹脂製保持器１が図１のような両円環型である場合を示したが、図５の斜視図に示すような、玉軸受のボールを保持する奇数個（図５の例では７個）のポケットＰ，Ｐ，…が周方向に等間隔で設けられた、１つの円環部５から周方向等間隔に複数の柱部６，６，…を軸方向へ突出させた形状の、軸方向の一方の側が開口しているポケットＰ，Ｐ，…を有する、いわゆる冠型（片円環型）の玉軸受用合成樹脂製保持器１であってもよく、このような冠型の玉軸受用合成樹脂製保持器１においても、射出成形用金型のキャビティ内へ溶融樹脂を充填するゲートＧ１，Ｇ２を、１つのポケットＰを挟んで隣り合う２本の柱部６，６に対応する位置に設け、一方のゲートＧ１を軸方向の一方側へ偏位させるとともに、他方のゲートＧ２を軸方向の他方側へ偏位させることにより、両円環型の玉軸受用合成樹脂製保持器１に適用する場合と同様の作用効果を奏する。

また、冠型の玉軸受用合成樹脂製保持器１においても、２つのゲートＧ１，Ｇ２を周方向へある程度ずらしても溶融樹脂の流動バランスを良好な状態のまま保持することができるので、図６の斜視図に示すように、２つのゲートＧ１，Ｇ２の中の円環部５に近づく軸方向へ偏位したゲートＧ２を２つのゲートＧ１，Ｇ２間のポケットＰに近づく周方向へ、２つのゲートＧ１，Ｇ２の中の円環部５から離れる軸方向へ偏位したゲートＧ１を２つのゲートＧ１，Ｇ２間のポケットＰから離れる周方向へ、２つのゲートＧ１，Ｇ２を周方向の同一方向へ偏位させることにより、ポケットＰの最薄肉部からの合流部Ｗの位置ずれ量がさらに大きくなるため、耐久性がさらに向上する。
このようなゲート配置は、冠型の玉軸受用合成樹脂製保持器１において、ヘジテーションが発生する形状の場合に特に効果的なものである。

以上の説明においては、２つのゲートＧ１，Ｇ２を、１つのポケットＰを挟んで隣り合う２本の柱部４，４又は６，６に対応する位置に設ける場合を示したが、２つのゲートＧ１，Ｇ２間のポケットＰは１つではなく、３つ又は５つ等であってもよく、すなわち２つのゲートＧ１，Ｇ２は、奇数個のポケットを挟む２本の柱部に対応する位置に設ければよい。

Ｄ 軸方向偏位量
Ｇ，Ｇ１，Ｇ２ ゲート位置
Ｗ 合流部
Ｐ ポケット
１ 玉軸受用合成樹脂製保持器
２，３ 円環部
４ 柱部
５ 円環部
６ 柱部

Claims (4)

1. 玉軸受のボールを保持する奇数個のポケットが周方向に等間隔で設けられた玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法であって、
   射出成形用金型のキャビティ内へ溶融樹脂を充填するゲートを、前記ポケットの中の奇数個のポケットを挟む２本の柱部に対応する位置に設け、前記柱部に対応する位置に設けた２つのゲートの一方を軸方向の一方側へ偏位させるとともに、前記２つのゲートの他方を軸方向の他方側へ偏位させてなることを特徴とする玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法。
2. 前記２つのゲートを前記柱部の周方向中央部に対応する位置に設けてなる請求項１記載の玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法。
3. 前記玉軸受用合成樹脂製保持器が、一対の円環部を周方向等間隔に設けられた複数の柱部で繋いだ形状の両円環型であり、前記２つのゲートを、これらが近接する周方向へ偏位させてなる請求項１記載の玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法。
4. 前記玉軸受用合成樹脂製保持器が、１つの円環部から周方向等間隔に複数の柱部を軸方向へ突出させた形状の冠型であり、前記２つのゲートの中の前記円環部に近づく軸方向へ偏位したゲートを前記２つのゲート間のポケットに近づく周方向へ、前記２つのゲートの中の前記円環部から離れる軸方向へ偏位したゲートを前記２つのゲート間のポケットから離れる周方向へ、前記２つのゲートを周方向の同一方向へ偏位させてなる請求項１記載の玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法。