JP7040356B2 - 転がり軸受用保持器の製造方法、及び転がり軸受用保持器、並びに転がり軸受 - Google Patents
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(1) 成形金型内に形成されたキャビティの周面に樹脂射出ゲートが設けられ、前記樹脂射出ゲートから溶融樹脂を前記キャビティ内に射出して形成する転がり軸受用保持器の製造方法であって、
前記転がり軸受用保持器は、軸方向に離間して配置された一対の円環部と、前記一対の円環部の円周方向にわたってそれぞれ等間隔に配置され、前記円環部同士を連結する複数かつ奇数個の柱部と、隣り合う一対の前記柱部と前記一対の円環部により画成され、前記柱部と同数のポケットと、を有し、
前記樹脂射出ゲートは、前記キャビティのいずれか1つの前記柱部に設けられ、
前記キャビティの前記樹脂射出ゲートと径方向に対向する周方向位置にゲート対向側ポケットが配置され、該ゲート対向側ポケットを画成する一対の前記柱部の少なくとも一方の周方向位置に、前記キャビティ内の前記溶融樹脂を流入させて貯留する樹脂溜まり部が設けられ、
前記樹脂溜まり部と前記キャビティとを接続する連通部の前記キャビティの周面における開口面積を、前記樹脂射出ゲートが前記キャビティに接続される部位の前記キャビティの周面における開口面積より大きくする、
転がり軸受用保持器の製造方法。
この転がり軸受用保持器の製造方法によれば、樹脂溜まり部がキャビティに接続される連通部の開口面積は、樹脂射出ゲートがキャビティに接続される部位の開口面積より大きいため、樹脂溜まり部の連通部に溶融樹脂が通過するときの圧力損失が、樹脂射出ゲートを通過するときの圧力損失より小さくなる。これにより、キャビティに溶融樹脂が充填された後、キャビティ内の溶融樹脂が滞留することなく、円滑に樹脂溜まり部へ流動する。その結果、分流した溶融樹脂が合流して形成されるウエルド部の溶融樹脂同士の接合面(樹脂会合面)が変形し、溶融樹脂同士が互いに会合する接触面積が増大するため、ウエルド部の接合強度が向上する。よって、比較的高い溶融粘度の樹脂材料を用いた場合でも、安定してウエルド部が補強され、転がり軸受用保持器の強度を向上できる。
前記樹脂溜まり部に溶融樹脂を流入させて前記樹脂会合面を前記柱部ウエルドの保持器周面におけるウエルドラインの位置から軸方向にずらし、前記樹脂会合面を凹凸形状に形成する、(1)に記載の転がり軸受用保持器の製造方法。
この転がり軸受用保持器の製造方法によれば、柱部ウエルドの樹脂会合面が、樹脂溜まり部へ溶融樹脂に流入する際の溶融樹脂の流動によって変形して、樹脂会合面がウエルドラインの位置から樹脂溜まり部に向けて突出する。その結果、樹脂会合面が凹凸形状となって柱部ウエルドの接合強度が向上する。
前記樹脂溜まり部に溶融樹脂を流入させて前記樹脂会合面を前記円環部ウエルドの保持器周面におけるウエルドラインの位置から円周方向にずらし、前記樹脂会合面を凹凸形状に形成する、(1)又は(2)に記載の転がり軸受用保持器の製造方法。
この転がり軸受用保持器の製造方法によれば、円環部ウエルドの樹脂会合面が、樹脂溜まり部へ溶融樹脂に流入する際の溶融樹脂の流動によって変形して、樹脂会合面がウエルドラインの位置から樹脂溜まり部に向けて突出する。その結果、樹脂会合面が凹凸形状となって円環部ウエルドの接合強度が向上する。
一方の前記樹脂溜まり部に接続される前記連通部の前記キャビティの周面における開口面積は、他方の前記樹脂溜まり部に接続される前記連通部の前記キャビティの周面における開口面積より大きい、(2)又は(3)に記載の転がり軸受用保持器の製造方法。
この転がり軸受用保持器の製造方法によれば、連通部の開口面積が大きい側の樹脂溜まり部は、開口面積が小さい側の樹脂溜まり部よりも樹脂流入の圧力損失が小さいため、溶融樹脂の流入速度が速くなる。そのため、開口面積が大きい側の樹脂溜まりが、先に溶融樹脂の充填を完了する。すると、キャビティに溶融樹脂が充填された後、双方の樹脂溜まり部に溶融樹脂が流入する際の溶融樹脂の流動と、一方の樹脂溜まり部が溶融樹脂の充填を完了した後、他方の樹脂溜まり部に溶融樹脂が流入する際の溶融樹脂の流動とがキャビティ内に生じる。その結果、ウエルド部の樹脂会合面に更に大きな変形を生じさせ、ウエルド部の接合強度を更に向上できる。
この転がり軸受用保持器の製造方法によれば、溶融樹脂を開口面積が小さい側の樹脂溜まり部に向けて流動させることで、樹脂会合面を、その樹脂溜まり部側に突出した凹凸形状にすることができる。
一方の前記樹脂溜まり部における溶融樹脂の最大貯留量は、他方の前記樹脂溜まり部における溶融樹脂の最大貯留量より大きい、(2)又は(3)に記載の転がり軸受用保持器の製造方法。
この転がり軸受用保持器の製造方法によれば、最大貯留量が小さい側の樹脂溜まり部は、最大貯留量が大きい側の樹脂溜まり部よりも先に溶融樹脂の充填が完了する。すると、キャビティに溶融樹脂が充填された後、双方の樹脂溜まり部に溶融樹脂が流入する際の溶融樹脂の流動と、一方の樹脂溜まり部が溶融樹脂の充填を完了した後、他方の樹脂溜まり部に溶融樹脂が流入する際の溶融樹脂の流動とがキャビティ内に生じる。その結果、ウエルド部の樹脂会合面に更に大きな変形を生じさせ、ウエルド部の接合強度を更に向上できる。
この転がり軸受用保持器の製造方法によれば、溶融樹脂を最大貯留量の大きい側の樹脂溜まり部に向けて流動させることで、樹脂会合面を、その樹脂溜まり部側に突出した凹凸形状にすることができる。
この転がり軸受用保持器の製造方法によれば、樹脂溜まりが柱部に接続されることで、円環部と比較して幅広となる部位から溶融樹脂を注入でき、キャビティ内へ溶融樹脂を円滑に充填できる。
軸方向に離間して配置された一対の円環部と、前記一対の円環部の円周方向にわたってそれぞれ等間隔に配置され、前記円環部同士を連結する複数かつ奇数個の柱部と、隣り合う一対の前記柱部と前記一対の円環部により画成され、前記柱部と同数個のポケットと、を有し、
いずれか1つの前記柱部の周方向位置に設けられた第1切断跡と、
前記いずれか1つの柱部と径方向に対向する周方向位置に対向側ポケットが配置され、前記対向側ポケットを画成する前記一対の柱部における一方の周方向位置に設けられた第2切断跡と、
を有し、
前記第2切断跡の保持器周面における面積は、前記第1切断跡の保持器周面における面積より大きい、
転がり軸受用保持器。
この転がり軸受用保持器によれば、樹脂射出ゲートのキャビティに接続される部位が第1切断跡で、樹脂溜まり部のキャビティに接続される部位が第2切断跡である場合に、樹脂溜まり部に溶融樹脂が通過するときの圧力損失が、樹脂射出ゲートを通過するときの圧力損失より小さくなる。これにより、成形金型のキャビティに溶融樹脂が充填された後、キャビティ内の溶融樹脂が滞留することなく、溶融樹脂が樹脂溜まり部に円滑に流動し、ウエルド部において溶融樹脂が合流して形成される樹脂会合面が確実に変形する。その結果、互いに会合する溶融樹脂同士の接触面積が増大し、ウエルド部の接合強度が向上する。
前記第3切断跡の前記保持器周面における面積は、前記第1切断跡の前記面積より大きい、(9)に記載の転がり軸受用保持器。
この転がり軸受用保持器によれば、樹脂射出ゲートのキャビティに接続される部位が第1切断跡で、樹脂溜まり部のキャビティに接続される部位が第3切断跡である場合に、樹脂溜まり部に溶融樹脂が通過するときの圧力損失が、樹脂射出ゲートを通過するときの圧力損失より小さくなる。そのため、成形金型のキャビティに溶融樹脂が充填された後、キャビティ内の溶融樹脂が滞留することなく、溶融樹脂が樹脂溜まり部に円滑に流動し、ウエルド部において溶融樹脂が合流して形成される樹脂会合面を確実に変形させることができる。
この転がり軸受用保持器によれば、樹脂溜まり部のキャビティに接続される部位が第3切断跡で、この樹脂溜まり部よりも開口面積が小さい樹脂溜まり部のキャビティに接続される部位が第2切断跡である場合に、開口面積が大きい側の樹脂溜まり部は、開口面積が小さい側の樹脂溜まり部よりも圧力損失が小さくなる。そのため、各樹脂溜まり部に溶融樹脂が流入する際の溶融樹脂の流動と、流動速度の差とによって、樹脂会合面を確実に変形させることができる。
この転がり軸受用保持器によれば、溶融樹脂が合流して形成される樹脂会合面が変形し、互いに会合する溶融樹脂同士の接触面積が増大するため、柱部ウエルドの接合強度が向上する。
この転がり軸受用保持器によれば、溶融樹脂が合流して形成される樹脂会合面が変形し、互いに会合する溶融樹脂同士の接触面積が増大するため、円環部ウエルドの接合強度が向上する。
この転がり軸受によれば、高い強度を有する転がり軸受用保持器を備えることで、例えば、転がり軸受を高速回転させて保持器への負荷を高めた場合でも、保持器がウエルド部から損傷することがない。
転がり軸受1は、内輪3と、外輪5と、内輪3と外輪5との間に配置された複数の転動体(玉)7と、複数の転動体7のそれぞれを回転自在にポケットに収容する転がり軸受用保持器100と、を有する。
転がり軸受用保持器(以下、保持器と略称する。)100は、軸方向に一定の間隔で離間して配置された一対の円環部11A,11Bと、柱部13と、転動体を回転自在に保持するポケット15と、を備える。
ポケット15は、隣り合う一対の柱部13と、一対の円環部11A,11Bにより画成され、柱部13の数と同数個が形成される。図2にはポケットが7個の例を示しているが、これに限らず、ポケットの個数は奇数個であればよい。
次に、上記した転がり軸受用保持器100の製造方法の第1実施形態を説明する。
図3は成形金型に形成される保持器成形用のキャビティを含む成形空間を示す斜視図、図4は図3に示す成形金型に形成される成形空間の断面図である。
樹脂射出ゲート23は、図5(A)に示すように、柱部13Aと円環部11Aとの交差位置に接続され、樹脂射出ゲート23から溶融樹脂がキャビティ17内に射出される。また、樹脂射出ゲート23は、図5(B)に示すように、柱部13Aの円環部11Aとの交差位置から外れた位置(図5(A)の接続位置よりも下方)に接続されていてもよい。
ゲート開口部35、及び樹脂溜まり開口部37,39である各切断跡は、図7(A)に示すように、保持器100の内周側の保持器周面(保持器内周面)から窪んだ凹部として形成されてもよく、図7(B)に示すように、保持器周面から突出した凸部として形成されてもよい。
同様に、保持器内周面における樹脂溜まり開口部37の開口面積、すなわち、樹脂溜まり25の連通部25bがキャビティ17に接続されるキャビティ17の内周面(保持器内周面)における連通部25bの開口面積をAt1とする。
また、保持器内周面における樹脂溜まり開口部39の開口面積、すなわち、樹脂溜まり27の連通部27bがキャビティ17に接続されるキャビティ17の内周面(保持器内周面)における連通部27bの開口面積をAt2とする。
図8はキャビティ17の内側から外側に向かって見たときの成形金型のキャビティ17と第1樹脂溜まり部25及び第2樹脂溜まり部27とを模式的に示す説明図である。図8は、保持器100の径方向内側から見た保持器内周面を示しており、以降の図9~図12についても同様である。
柱部ウエルドと円環部ウエルドの形成後、第1樹脂溜まり部25と第2樹脂溜まり部27の各本体部25a,27aには、キャビティ17内の溶融樹脂Rがそれぞれ連通部25b,27bを通じて流入する。
第1樹脂溜まり部25の最大貯留量Vaは、第2樹脂溜まり部27の最大貯留量Vbより大きい(Va>Vb)ため、第2樹脂溜まり部27への溶融樹脂Rの充填は、第1樹脂溜まり部25より先に完了する。
図11は第2実施形態の成形金型のキャビティと第1樹脂溜まり部45、第2樹脂溜まり部47を示す模式的に示す説明図である。
ゲート対向側ポケット15Aを画成する一対の柱部13B,13Cにおける一方の柱部13Bには、第1樹脂溜まり部45が設けられ、他方の柱部13Cには、第2樹脂溜まり部47が設けられる。以降の説明においては、前述した第1実施形態の場合と同じ部位、部材に対しては、同一の符号を付与することで、その説明を簡単化又は省略する。
図12は第3実施形態の成形金型のキャビティ17と樹脂溜まり部55を模式的に示す説明図である。本実施形態では、ゲート対向側ポケット15Aを画成する一対の柱部13B,13Cの一方に樹脂溜まり部55が設けられている。
13,13A,13B,13C 柱部
15 ポケット
15A ゲート対向側ポケット
17 キャビティ
23 樹脂射出ゲート
25,45 第1樹脂溜まり部
25a,45a 本体部
25b,45b 連通部
27,47 第2樹脂溜まり部
27a,47a 本体部
27b,47b 連通部
35 ゲート開口部(第1切断跡)
37 樹脂溜まり開口部(第2切断跡)
39 樹脂溜まり開口部(第3切断跡)
100 転がり軸受用保持器
Claims (14)
- 成形金型内に形成されたキャビティの周面に樹脂射出ゲートが設けられ、前記樹脂射出ゲートから溶融樹脂を前記キャビティ内に射出して形成する転がり軸受用保持器の製造方法であって、
前記転がり軸受用保持器は、軸方向に離間して配置された一対の円環部と、前記一対の円環部の円周方向にわたってそれぞれ等間隔に配置され、前記円環部同士を連結する複数かつ奇数個の柱部と、隣り合う一対の前記柱部と前記一対の円環部により画成され、前記柱部と同数のポケットと、を有し、
前記樹脂射出ゲートは、前記キャビティのいずれか1つの前記柱部に設けられ、
前記キャビティの前記樹脂射出ゲートと径方向に対向する周方向位置にゲート対向側ポケットが配置され、該ゲート対向側ポケットを画成する一対の前記柱部の少なくとも一方の周方向位置に、前記キャビティ内の前記溶融樹脂を流入させて貯留する樹脂溜まり部が設けられ、
前記樹脂溜まり部と前記キャビティとを接続する連通部の前記キャビティの周面における開口面積を、前記樹脂射出ゲートが前記キャビティに接続される部位の前記キャビティの周面における開口面積より大きくする、
転がり軸受用保持器の製造方法。 - 前記ゲート対向側ポケットを画成する前記一対の柱部の周方向位置で、前記柱部の軸方向の一端側と他端側からそれぞれ軸方向中央に向けて流動する溶融樹脂が合流して柱部ウエルドの樹脂会合面を形成し、
前記樹脂溜まり部に溶融樹脂を流入させて前記樹脂会合面を前記柱部ウエルドの保持器周面におけるウエルドラインの位置から軸方向にずらし、前記樹脂会合面を凹凸形状に形成する、
請求項1に記載の転がり軸受用保持器の製造方法。 - 前記ゲート対向側ポケットを画成する前記一対の円環部で、溶融樹脂が周方向に合流して円環部ウエルドの樹脂会合面を形成し、
前記樹脂溜まり部に溶融樹脂を流入させて前記樹脂会合面を前記円環部ウエルドの保持器周面におけるウエルドラインの位置から円周方向にずらし、前記樹脂会合面を凹凸形状に形成する、
請求項1又は2に記載の転がり軸受用保持器の製造方法。 - 前記樹脂溜まり部は、前記キャビティの前記ゲート対向側ポケットを画成する前記一対の柱部の一方と他方の周方向位置にそれぞれ設けられ、
一方の前記樹脂溜まり部に接続される前記連通部の前記キャビティの周面における開口面積は、他方の前記樹脂溜まり部に接続される前記連通部の前記キャビティの周面における開口面積より大きい、
請求項2又は3に記載の転がり軸受用保持器の製造方法。 - 前記樹脂会合面を、一対の前記樹脂溜まり部の前記開口面積が小さい側に向けてずらす請求項4に記載の転がり軸受用保持器の製造方法。
- 前記樹脂溜まり部は、前記キャビティの前記ゲート対向側ポケットを画成する前記一対の柱部の一方と他方の周方向位置にそれぞれ設けられ、
一方の前記樹脂溜まり部における溶融樹脂の最大貯留量は、他方の前記樹脂溜まり部における溶融樹脂の最大貯留量より大きい、
請求項2又は3に記載の転がり軸受用保持器の製造方法。 - 前記樹脂会合面を、最大貯留量の大きい側の前記樹脂溜まり部に向けてずらす請求項6に記載の転がり軸受用保持器の製造方法。
- 前記樹脂溜まり部は、前記柱部に接続される請求項1~7のいずれか一項に記載の転がり軸受用保持器の製造方法。
- 射出成形により形成された転がり軸受用保持器であって、
軸方向に離間して配置された一対の円環部と、前記一対の円環部の円周方向にわたってそれぞれ等間隔に配置され、前記円環部同士を連結する複数かつ奇数個の柱部と、隣り合う一対の前記柱部と前記一対の円環部により画成され、前記柱部と同数個のポケットと、を有し、
いずれか1つの前記柱部の周方向位置に設けられた第1切断跡と、
前記いずれか1つの柱部と径方向に対向する周方向位置に対向側ポケットが配置され、前記対向側ポケットを画成する前記一対の柱部における一方の周方向位置に設けられた第2切断跡と、
を有し、
前記第2切断跡の保持器周面における面積は、前記第1切断跡の保持器周面における面積より大きい、
転がり軸受用保持器。 - 前記対向側ポケットを画成する前記一対の柱部における他方の周方向位置に第3切断跡を有し、
前記第3切断跡の前記保持器周面における面積は、前記第1切断跡の前記面積より大きい、
請求項9に記載の転がり軸受用保持器。 - 前記第2切断跡と前記第3切断跡は、前記保持器周面における面積が互いに異なる請求項10に記載の転がり軸受用保持器。
- 前記一対の柱部の軸方向中央部で溶融樹脂が合流して形成される柱部ウエルドの樹脂会合面は、該樹脂会合面が前記一対の柱部ウエルドの保持器周面におけるウエルドラインの位置から軸方向にずれて、凹凸形状に形成されている請求項9~11のいずれか一項に記載の転がり軸受用保持器。
- 前記円環部で溶融樹脂が合流して形成される円環部ウエルドの樹脂会合面は、該樹脂会合面が前記円環部ウエルドの保持器周面におけるウエルドラインの位置から周方向にずれて、凹凸形状に形成されている請求項9~12のいずれか一項に記載の転がり軸受用保持器。
- 内輪と、
外輪と、
前記内輪と前記外輪との間の環状空間に配置される複数の転動体と、
前記転動体をポケット内に保持する請求項9~13のいずれか一項に記載の転がり軸受用保持器と、
を備える転がり軸受。
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