JP7331513B2 - 転がり軸受用樹脂製保持器及び転がり軸受 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製保持器及び樹脂製保持器を使用した転がり軸受に関する。

転がり軸受は、それぞれ軌道面を有する外輪及び内輪と、複数の転動体とを備えており、転動体は、保持器によって軌道面に沿って周方向に等しい間隔で保持されている。
工作機械では、高い加工精度を得るために、転動体として二列の円筒ころが組込まれた転がり軸受で主軸を支持して、ラジアル方向の剛性を高くした主軸の支持構造が知られている（特許文献１）。この転がり軸受では各列に保持器が組み込まれており、各列において複数の円筒ころが周方向に等しい間隔で保持されている。

近年、工作機械では主軸の回転数が高くなっており、転がり軸受には樹脂製の保持器が使用されている。通常、樹脂製の保持器は、ガラス繊維や炭素繊維を含有させた、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）等の熱可塑性の合成樹脂を金型内に射出成形することによって製造される。このとき、合成樹脂を金型内に射出する射出口（ゲート）の数を一点或いは多点にすると、分流した樹脂材が金型内で再び合流することによって、周方向の一箇所または複数箇所にウエルド部が形成される。このウエルド部は強度が低いため、転がり軸受が過酷な条件で使用されたり不適当な樹脂材料が使用された場合には、ウエルド部を起点として保持器が破断するおそれがある。
そこで、保持器を成形する金型では、射出口が周方向につながったディスクゲートが使用される場合がある（特許文献２）。ディスクゲートによると、溶融した樹脂材が金型内を一方向に流れるためウエルド部が形成されないので、一様な強度を有する保持器を製造することができる。

特開２０１４－２２８０３７号公報 特開平１１－１０８０６３号公報

射出成形で成形した保持器を金型から取り出したときは、保持器を形成する部分の樹脂材とランナーの部分の樹脂材とがつながった状態で固化している。このため、成形後にランナーの部分を切り離す必要がある。しかしながらディスクゲートを用いた金型では、保持器とランナーとが全周にわたってつながっているので切り離し作業が困難である。また、切り離した後のゲート痕が保持器の表面から突出するため、このゲート痕が転がり軸受の回転中に内輪と接触したり、二列の樹脂製保持器が組込まれた転がり軸受では、一方の保持器のゲート痕が他方の保持器と接触することによって転がり軸受が発熱したり、保持器が摩耗しやすくなってしまう。

上記の事情に鑑み、本発明は、樹脂製保持器をディスクゲートを用いた射出成形によって製造するときに、ランナーと保持器を切り離したときのゲート痕が、製品としての保持器の表面から突出しないようにして、転がり軸受の発熱や保持器の破損を防止することを目的としている。

本発明の第１の形態は、外輪と内輪との間に複数の転動体が配置された転がり軸受に組み込まれ、溶融した熱可塑性の合成樹脂を射出成形することによって形成された樹脂製保持器であって、環状体と、前記環状体の軸方向一の側に設けた第１側面から軸方向一の側に延在する複数のつのを備え、周方向に隣り合う二つの前記つのの間にそれぞれ前記転動体を保持するポケットが形成されており、前記環状体の内周面から径方向外方側に窪むとともに前記環状体の軸方向他の側に設けた第２側面から軸方向一の側に窪む環状の凹部を有し、前記凹部を確定する凹部画定面は、前記内周面と第１曲面でつながるとともに前記第２側面と第２曲面でつながっており、前記第１曲面及び前記第２曲面は、前記樹脂製保持器の中心軸を含む断面において径方向内方に凸の曲線で形成されており、前記凹部画定面は、前記第２側面よりも軸方向一の側にあるとともに前記内周面よりも径方向外方側にあり、前記凹部画定面に設けられたゲート痕は、前記第２側面よりも軸方向一の側にあるとともに前記内周面よりも径方向外方側にある、又は、前記環状体の中心軸を軸として前記第１曲面と前記第２曲面とに接する仮想円錐面を超えて径方向内方に形成されないことを特徴としている。

本発明の第２の形態は、第１の形態の軸受用樹脂製保持器であって、前記凹部画定面は、前記環状体の中心軸を軸として前記第１曲面と前記第２曲面とに接する仮想円錐面を超えて径方向内方に形成されないことを特徴としている。

本発明の第３の形態は、外周に内側軌道面が形成された内輪と、内周に外側軌道面が形成された外輪と、前記内側軌道面と前記外側軌道面との間に転動可能に配設される複数の転動体と、複数の前記転動体を保持する樹脂製保持器とを有し、前記樹脂製保持器は、第１又は第２の形態の樹脂製保持器であることを特徴とする転がり軸受である。

本発明の第４の形態は、外周に複列の内側軌道面が形成された内輪と、内周に複列の外側軌道面が形成された外輪と、軸方向一方側の第１の前記内側軌道面と軸方向一方側の第１の前記外側軌道面との間に転動可能に配設される複数の第１の転動体と、第１又は第２の形態の樹脂製保持器であって、前記第１の転動体の軸方向他方側に沿って前記環状体が配置され、前記ポケットに前記第１の転動体を保持する第１の樹脂製保持器と、軸方向他方側の第２の前記内側軌道面と軸方向他方側の第２の前記外側軌道面との間に転動可能に配設される複数の第２の転動体と、第１又は第２の形態の樹脂製保持器であって、前記第２の転動体の軸方向一方側に沿って前記環状体が配置され、前記ポケットに前記第２の転動体を保持する第２の樹脂製保持器と、を有することを特徴とする転がり軸受である。

本発明によると、樹脂製保持器を射出成形によって製造するときに、ディスクゲートを用いた金型で成形した場合であっても、ゲート痕の高さを抑制して、保持器の表面から突出しないようにすることができる。このため、転がり軸受の回転中に、ゲート痕が内輪と接触するのを防止し、また、二列の樹脂製保持器が組込まれた転がり軸受では、一方の保持器のゲート痕が他方の保持器と接触するのを防止して、転がり軸受の発熱を抑制するとともに保持器の破損を防止することができる。

第１実施形態の転がり軸受の軸方向断面図である。 保持器の斜視図である。 図２において矢印Ｙで示す向きで軸方向に見たときの、保持器の周方向の一部の形態を示す部分正面図である。 射出成形による保持器の製造工程を説明する説明図である。図４（ａ）は金型の形態を模式的に示す断面図で、図４（ｂ）は成形直後の成形品の形態を示す断面図で、図４（ｃ）はランナーの部分を切り離したときの形態を示す断面図である。 第１実施形態の保持器のゲート部分の要部拡大図である。 従来の保持器を射出成形したときのゲート部分の要部拡大図で、図６（ａ）は成形直後の形態を示しており、図６（ｂ）はランナーの部分を切り離したときの形態を示している。 第２実施形態の保持器のゲート部分の要部拡大図である。 第３実施形態の保持器のゲート部分の要部拡大図である。

本発明の一実施形態（第１実施形態）について図を用いて詳細に説明する。図１は、第１実施形態としての転がり軸受１０の軸方向断面図である。転がり軸受１０は、汎用旋盤、ＣＮＣ旋盤、マシニングセンタ、フライス盤等の工作機械の主軸を回転支持する用途で使用され、高速回転する主軸を高い剛性で支持することが可能である。主軸は、直径が５０～１５０ミリメートル程度であり、最大１００００～１５０００ｒｐｍ程度の回転速度で回転する。
以下の説明では、転がり軸受１０の回転中心である中心軸ｍの方向を軸方向といい、中心軸ｍと直交する方向を径方向、中心軸ｍの周りを周回する方向を周方向という。また、説明の便宜上、図１の右方を軸方向一方側といい、左方を軸方向他方側という。

転がり軸受１０は、外輪１１、内輪１２、複数の転動体としての円筒ころ１３、二つの保持器２１、２１を備えている。

外輪１１は、環状で、ＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼やＳＮＣＭ等のニッケルクロムモリブデン鋼などで製造されている。外周面は中心軸ｍと同軸の円筒形状で、軸方向両側にそれぞれ中心軸ｍと直交する向きに側面が形成されている。内周には、全周にわたって二列の外側軌道面１４、１４が形成されている。二列の外側軌道面１４、１４は、中心軸ｍと同軸の円筒形状で、直径は互いに同一である。

内輪１２は、環状で、ＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼やＳＮＣＭ等のニッケルクロムモリブデン鋼などで製造されている。内周面は中心軸ｍと同軸の円筒形状で、軸方向両側にそれぞれ中心軸ｍと直交する向きで側面が形成されている。外周には、外側軌道面１４、１４と径方向に対向する二列の内側軌道面１５、１５が、互いに軸方向に離れて全周にわたって形成されている。各内側軌道面１５、１５は、いずれも中心軸ｍと同軸の円筒形状で、直径は互いに同一である。軸方向他方側の内側軌道面１５の軸方向両側につば１６ａ、１６ｂが形成されており、軸方向一方側の内側軌道面１５の軸方向両側につば１６ｂ、１６ｃが形成されている。

円筒ころ１３は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼やＳＮＣＭ等のニッケルクロムモリブデン鋼、或いは窒化ケイ素などのセラミック材で製造されている。外周面は円筒形状で、軸方向の両端にそれぞれ軸と直交する向きの端面が形成されている。両端面間の軸方向の寸法は、各内側軌道面１５、１５の軸方向両側に形成されたつば１６ａと１６ｂ及び１６ｂと１６ｃの内幅寸法よりわずかに小さい。このため各内側軌道面１５、１５に配置された円筒ころ１３、１３は、転がり軸受１０の回転時につば１６ａ、１６ｂ、１６ｃで案内されて、各内側軌道面１５、１５に沿って周方向に転動することができる。

図１、図２及び図３を参照しつつ、保持器２１について説明する。
図１の転がり軸受１０では、同一形状の二つの保持器２１、２１が、互いに軸方向で逆向きに組み込まれている。図２は、図１の軸方向一方側の列に組み込まれている保持器２１の斜視図である。図３は、図２に記載した矢印Ｙで示す向きに軸方向に見たときの、保持器２１の周方向の一部を示す正面図である。以下の説明では、特に断らない場合は、図１の軸方向一方側の保持器２１を例にして説明する。なお、図２においても図１と同様に、右方を軸方向一方側といい左方を軸方向他方側という。

図２に示すように、保持器２１は、中心軸ｎを中心とする環状であって、円板形状の環状体２３と、複数のつの２２を備えている。保持器２１は、ガラス繊維や炭素繊維を含有させたポリアミド（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）等の熱可塑性の合成樹脂を射出成型することによって製造されている。

図１を参照する。保持器２１の環状体２３は、軸方向の断面が略長方形で、軸方向に所定の厚さを有している。軸方向一方側の側面（以下、「第１側面２４」という）と軸方向他方側の側面（以下、「第２側面２５」という）は、それぞれ中心軸ｎと直交する向きに形成されており互いに平行な面となっている。
つの２２は、環状体２３の第１側面２４から軸方向一方側に向けて延在しており、図２に示すように、複数のつの２２が周方向に等しい間隔で配置されている。互いに隣接するつの２２とつの２２とで周方向に挟まれた空間を「ポケット２７」という。各ポケット２７には、円筒ころ１３がその中心軸を転がり軸受１０の中心軸ｍと平行となる向きで一つずつ組み込まれる。
保持器２１は、環状体２３の内周面２８と第２側面２５とがつながる部分に形成した凹部４３の形態に特徴がある。この特徴部分については、転がり軸受１０のその他の形態を説明した後で、射出成形による製造方法を説明するときに詳細に説明する。

図３を参照する。図３では、ポケット２７に組み込まれた円筒ころ１３を二点鎖線で示している。
各つの２２の周方向両側にころ案内面２６、２６が形成されている。各ころ案内面２６は、円筒ころ１３の外周面に沿って湾曲した曲面であって、図３に示すように、中心軸ｎの向きに見たときのころ案内面２６の曲率半径は、円筒ころ１３の外周面の曲率半径よりわずかに大きく、円筒ころ１３はポケット２７の内側で自在に回転することができる。

転がり軸受１０は、図１に示すように外輪１１と内輪１２とが同軸に組み合わされて、２列の外側軌道面１４、１４と２列の内側軌道面１５、１５との間にそれぞれ複数の円筒ころ１３が転動可能に組み込まれている。各列の円筒ころ１３は、保持器２１のポケット２７に組み込まれて周方向に等しい間隔で保持されている。
二つの保持器２１、２１は、それぞれの中心軸ｎを転がり軸受１０の中心軸ｍと同軸に配置して、互いに逆向きに組み込まれている。
すなわち、軸方向一方側の列に組み込まれた保持器２１は、環状体２３が、軸方向一方側の列の円筒ころ１３の軸方向他方側に沿って配置され、環状体２３の軸方向一方側にポケット２７が形成されている。各ポケット２７に、軸方向一方側の列の円筒ころ１３が保持されている。
軸方向他方側の列に組み込まれた保持器２１は、環状体２３が、軸方向他方側の列の円筒ころ１３の軸方向一方側に沿って配置され、環状体２３の軸方向他方側にポケット２７が形成されている。各ポケット２７に、軸方向他方側の列の円筒ころ１３が保持されている。こうして、二つの保持器２１、２１は、それぞれの第２側面２５が軸方向に互いに向き合った状態で配置されている。

転がり軸受１０の回転時には、円筒ころ１３が各軌道面１４、１５を転動し、中心軸ｍの回りで公転する。保持器２１は、各列において円筒ころ１３とともに中心軸ｍの回りで回転する。転がり軸受１０の負荷状態等によって各列の円筒ころ１３の公転速度に差が生じた場合には、二つの保持器２１、２１は、互いに周方向に位置ずれし得る状態で回転することができる。

環状体２３の外周は、中心軸ｎと同軸の略円筒形状で、外輪１１の内周との間で径方向に僅かなすきまを持って組み込まれている。これにより、環状体２３の外周が外輪１１の内周に案内されて、保持器２１は外輪１１と同軸に回転することができる。また、環状体２３の内周面２８の直径は、内輪中央のつば１６ｂの外径より大きく、保持器２１の内周と内輪１２のつば１６ｂの外周との間には径方向にすきまが設けられている。

次に、射出成形によって保持器２１を製造する方法について説明する。図４は、射出成形によって樹脂製品（第１実施形態では保持器２１である）が成形される一般的な工程を説明する説明図である。図４（ａ）は、樹脂製品を成形する金型の形態を模式的に示す軸方向の断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の金型から取り出した直後の成形品の軸方向断面図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）の成形品からスプルー３３等の樹脂材が除去される様子を示す模式図である。

図４（ａ）を参照する。金型は、互いに軸方向（中心軸ｍと平行な方向である）に分離可能な上型３１と下型３２とを備えている。上型３１には、樹脂材料の流入通路であるスプルー３３が、径方向の中央で中心軸ｍの方向に形成されている。スプルー３３の径方向外方に、樹脂製品が成形されるキャビティＣが設けられている。樹脂材料をキャビティＣに向けて射出するゲート３４（射出ゲート）が、キャビティＣの内周に設けられている。ゲート３４は、全周にわたってキャビティＣに開口しており、上型３１と下型３２の互いに軸方向に対向する面が軸方向に離れて配置されることによって形成されている。このように、周方向につながったゲートをディスクゲート（フィルムゲートともいう）という。
スプルー３３とゲート３４は、径方向に設けられたランナー３５でつながっている。

射出成形時には、高温に加熱されて溶融した樹脂材が、スプルー３３から高圧で注入される。第１実施形態の保持器２１では、樹脂材料としてポリアミド樹脂が好適に使用されるが、これに限定されるものではなく、転がり軸受１０の使用環境等に応じてポリフェニレンサルファイド樹脂やポリエーテルエーテルケトン樹脂等、その他の樹脂材料を適宜選択することができる。溶融した樹脂材は、ランナー３５を通ってゲート３４からキャビティＣに射出される。ゲート３４が全周にわたって周方向につながっているので、樹脂材はキャビティＣの全周から同時に射出される。このため、溶融した樹脂材が金型内で一方向に流れるのでウエルドラインが形成されず、全周にわたって均一な強度を有する樹脂製品（保持器２１）を成形することができる。

キャビティＣに射出、充填された樹脂材は、金型の中で冷却されて固化する。その後、上型３１と下型３２が軸方向に分離して、図４（ｂ）に示すように固化した成形品Ｋが取り出される。金型から取り出した直後の成形品Ｋは、保持器２１を形成する部分（以下、保持器形成部Ｍ１という）と、ランナー３５やスプルー３３及びゲート３４の内部に残留していた樹脂材料が固化した部分（以下、ランナー形成部Ｍ２という）とがつながった状態となっている。
なお、成形品Ｋを金型から取り出す時に、熱収縮等によって、成形品Ｋが金型に固着して取出しが困難な場合がある。このため、上型３１又は下型３２に軸方向に伸縮する押し出しピンを設けて（図示を省略）、成形品Ｋを軸方向に付勢して金型から分離する場合がある。

次に、図４（ｃ）に示すように、切断工具４５を押し付けてランナー形成部Ｍ２を切り離し、樹脂製品としての保持器２１を形成している。保持器形成部Ｍ１とランナー形成部Ｍ２はゲート３４の位置で切断されており、樹脂製品としての保持器２１にはゲート３４の一部が残留して、保持器２１の外周から突出したゲート痕３７が形成されている。なお、切断工具４５の形態は例示であって、ランナー形成部Ｍ２は、その他の方法によって適宜切り離すことができる。

図５は、第１実施形態の保持器２１について、金型から取り出した直後の成形品Ｋの形態を示す、図４（ｂ）と同様の軸方向断面図である。図５では、図４（ｂ）のＡで示す部分を拡大して示している。図５においても、図の右側を軸方向一方側といい、左側を軸方向他方側という。
保持器２１は、内周面２８の軸方向他方側に内周面２８より大径の第１内周面３９が形成されている。第１内周面３９の軸方向他方側の端部は、第２曲面４２によって第２側面２５とつながっている。第２曲面４２は、中心軸ｎと同軸に形成された環状の曲面で、軸方向断面では径方向内方に凸の曲線となっている。第１内周面３９の軸方向一方側の端部は径方向内方に延在する第１段面４０とつながっている。第１段面４０の径方向内方の端部は、第１曲面４１によって内周面２８とつながっている。第１曲面４１は、中心軸ｎと同軸に形成された環状の曲面で、軸方向断面では径方向内方に凸の曲線となっている。

こうして、保持器２１の環状体２３には、第１内周面３９と第１段面４０で画定されて、内周面２８から径方向外方側に窪むとともに、第２側面２５から軸方向一方側に窪む環状の凹部４３が形成されている。以下、凹部４３を画定する面（第１実施形態では第１内周面３９と第１段面４０である。）を「凹部画定面」という場合がある。
このような構成とすることによって、凹部画定面は、第２側面２５よりも軸方向一方側にあるとともに内周面２８よりも径方向外方側にある。また、第２曲面４２と第１曲面４１に接して中心軸ｎを中心とする円錐面Ｓ１（仮想円錐面）を仮定したときに、凹部４３を画定する凹部画定面は、常に円錐面Ｓ１より径方向外方に形成されており、円錐面Ｓ１を超えて径方向内方に形成されることがない。

第１実施形態の保持器２１では、ゲート３４は、凹部画定面を構成する第１内周面３９に設けられている。すなわち、ゲート３４がキャビティＣ（図４参照）に開口する開口部Ｐは、第１内周面３９に形成されており、円錐面Ｓ１より径方向外方に形成されている。
このため、図５に一点鎖線Ｘで示すように、成形品Ｋの保持器形成部Ｍ１とランナー形成部Ｍ２とが、ゲート３４の開口部Ｐからわずかに離れた位置で切り離されたときに、ゲート痕３７が、第２側面２５よりも軸方向一方側で、かつ、内周面２８よりも径方向外方側に残存する。更に、ゲート痕３７は、円錐面Ｓ１より径方向の外側、かつ、軸方向の一方側にのみ位置しており、円錐面Ｓ１を超えて径方向内方に形成されない。

したがって、第１実施形態の保持器２１では、第１内周面３９のゲート痕３７が、内周面２８より径方向内方に突出しない。また、ゲート痕３７は、径方向内方に向けて延在しており、軸方向に延在しないので、第２側面２５より軸方向他方側に突出しない。
また、径方向内方側に突出したゲート痕３７を切削等によって除去する場合であっても、ゲート痕３７を内周面２８から径方向内方側に突出しない程度に削除すればよく、第１内周面３９と面一に仕上げる必要がない。このため、ゲート痕３７を切り離す作業が容易になる。

本発明の効果を説明するための比較例として、ディスクゲートを使用して従来の保持器９１を射出成形したときの形態について説明する。図６（ａ）は、従来の保持器９１について、金型から取り出した直後の成形品Ｋの形態であって、図４（ｂ）のＡに対応する部分の断面を拡大して示している。図６（ｂ）は、図４（ｃ）と同様にランナー形成部Ｍ２を切り離した状態を示している。

従来の保持器９１は、第１実施形態の保持器２１と比較して、凹部４３を有していない点が異なっている。すなわち、内周面２８と第２側面２５とが直接つながっている。このため、保持器９１では、ゲート３４が内周面２８に形成されている。
このため、ランナー形成部Ｍ２がゲート３４の位置（一点鎖線Ｘで示す）で切り離されると、図６（ｂ）に示すように、ゲート痕３７が内周面２８から径方向内方に向けて突出する。このため、転がり軸受１０の回転中にゲート痕３７が内輪１２のつば１６ｂの外周と接触する虞がある。これにより、保持器９１が滑らかに回転しないので、転がり軸受１０が発熱を生じたり、保持器９１そのもの、特にゲート痕３７が摩耗して、潤滑不良を生ずる場合がある。
また、ゲート痕３７を切削等によって除去する場合には、ゲート痕３７の高さをできるだけ小さくするために内周面２８と面一に仕上げる必要があり、ゲート痕３７を切り離す作業が煩雑になる。

これに対して第１実施形態の保持器２１では、ゲート痕３７が、円錐面Ｓ１より径方向外方の第１内周面３９に形成されているので、内周面２８より径方向内方に突出しない。このため、転がり軸受１０の回転中にゲート痕３７と内輪１２のつば１６ｂとが接触しない。また、ゲート痕３７が、第２側面２５を越えて軸方向他方側に突出しないので、軸方向一方側の保持器２１のゲート痕３７が軸方向他方側の保持器２１と接触することがない。これにより、転がり軸受１０の発熱を抑制するとともに保持器２１の破損を防止することができる。
また、径方向内方に突出したゲート痕３７を切削等によって除去する場合であっても、ゲート痕３７を内周面２８から径方向内方に突出しない程度に削除すればよく、第１内周面３９と面一に仕上げる必要がない。このため、ゲート痕３７を切り離す作業が容易になる。

図７は、第２実施形態の転がり軸受１０ａに組み込まれた保持器２１ａの軸方向断面における図５と同様の要部拡大図である。図７においても、図の右側を軸方向一方側といい、左側を軸方向他方側という。なお、第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の番号を付している。
第２実施形態の保持器２１ａは、第１実施形態の保持器２１と同様に、内周面２８の軸方向他方側に内周面２８より大径の第１内周面３９ａが形成されており、第１内周面３９ａの軸方向他方側の端部は、中心軸ｎと同軸に形成された第２曲面４２ａによって第２側面２５とつながっている。また、第１内周面３９ａの軸方向一方側の端部は径方向内方に延在する第１段面４０ａとつながっており、第１段面４０ａの径方向内方の端部は、中心軸ｎと同軸に形成された第１曲面４１ａによって内周面２８とつながっている。第２曲面４２ａと第１曲面４１ａは、それぞれ軸方向断面では径方向内方に凸の曲線となっている。

こうして、保持器２１ａの環状体２３には、内周面２８から径方向外方側に窪むとともに、第２側面２５から軸方向一方側に窪む環状の凹部４３ａが形成されており、凹部４３ａは、第１内周面３９ａと第１段面４０ａで構成される凹部画定面で画定されている。
第１実施形態の保持器２１と同様に、凹部画定面は、第２側面２５よりも軸方向一方側にあるとともに内周面２８よりも径方向外方側にある。また、第２曲面４２ａと第１曲面４１ａに接して中心軸ｎを中心とする円錐面Ｓ２（仮想円錐面）を仮定したときに、凹部画定面は常に円錐面Ｓ２より径方向外方に形成されており、円錐面Ｓ２を超えて径方向内方に形成されることがない。

第２実施形態では、ゲート３４ａは、凹部画定面を構成する第１段面４０ａに設けられている。すなわち、ゲート３４ａがキャビティＣ（図４参照）に開口する開口部Ｐは、第１段面４０ａに形成されており、円錐面Ｓ２より径方向外方に形成されている。
このため、図７に一点鎖線Ｘで示すように、成形品Ｋの保持器形成部Ｍ１とランナー形成部Ｍ２とが、ゲート３４ａの開口部Ｐからわずかに離れた位置で切り離されたときに、ゲート痕３７ａが、第２側面２５よりも軸方向一方側で、かつ、内周面２８よりも径方向外方側に残存する。更に、ゲート痕３７ａは、円錐面Ｓ２より径方向の外側、かつ、軸方向の一方側にのみ位置しており、円錐面Ｓ２を超えて径方向内方に形成されない。

従って、第２実施形態の保持器２１ａでは、第１段面４０ａのゲート痕３７ａが、第２側面２５より軸方向他方側に突出しない。また、ゲート痕３７ａは、軸方向他方側に向けて延在しており径方向に延在しないので、内周面２８より径方向内方に突出しない。
また、軸方向他方側に突出したゲート痕３７ａを切削等によって除去する場合であっても、ゲート痕３７ａを第２側面２５から軸方向他方側に突出しない程度に削除すればよく、第１段面４０ａと面一に仕上げる必要がない。このため、ゲート痕３７ａを切り離す作業が容易になる。

こうして、第２実施形態の保持器２１ａでは、ゲート痕３７ａが、内周面２８より径方向内方に突出しないので、転がり軸受１０ａの回転中にゲート痕３７ａと内輪１２のつば１６ｂとが接触しない。また、ゲート痕３７ａが、第２側面２５を越えて軸方向他方側に突出しないので、軸方向一方側の保持器２１ａのゲート痕３７ａが軸方向他方側の保持器２１ａと接触することがない。これにより、転がり軸受１０ａの発熱を抑制するとともに保持器２１ａの破損を防止することができる。

図８は、第３実施形態の転がり軸受１０ｂに組み込まれた保持器２１ｂの軸方向断面における図５と同様の要部拡大図である。図８においても、図の右側を軸方向一方側といい、左側を軸方向他方側という。
第３実施形態の保持器２１ｂは、内周面２８と第２側面２５とをつなぐ傾斜面７３を有している。傾斜面７３は、径方向外方に向かうにしたがって軸方向他方側に向けて傾斜している。傾斜面７３の軸方向他方側の端部は、中心軸ｎと同軸に形成された第２曲面４２ｂによって第２側面２５とつながっている。また、傾斜面７３の径方向内方の端部は、中心軸ｎと同軸に形成された第１曲面４１ｂによって内周面２８とつながっている。第２曲面４２ｂと第１曲面４１ｂは、それぞれ軸方向断面では径方向内方に凸の曲線となっている。

こうして、保持器２１ｂの環状体２３には、凹部画定面としての傾斜面７３で画定されて、内周面２８から径方向外方側に窪むとともに、第２側面２５から軸方向一方側に窪む環状の凹部４３ｂが形成されている。したがって、凹部画定面は、第２側面２５よりも軸方向一方側にあるとともに内周面２８よりも径方向外方側にある。
第３実施形態の保持器２１ｂでは、中心軸ｎを中心とし第２曲面４２ｂと第１曲面４１ｂに接する円錐面Ｓ３（仮想円錐面）を仮定したときに、凹部４３ｂを画定する傾斜面７３は、円錐面Ｓ３と一致しており、凹部画定面が円錐面Ｓ３を超えて径方向内方に形成されることがない。

第３実施形態では、ゲート３４ｂは、凹部画定面を構成する傾斜面７３に設けられている。すなわち、ゲート３４ｂがキャビティＣ（図４参照）に開口する開口部Ｐは、傾斜面７３に形成されている。図８に一点鎖線Ｘで示すように、成形品Ｋの保持器形成部Ｍ１とランナー形成部Ｍ２とが、ゲート３４ｂの開口部Ｐからわずかに離れた位置で切り離されたときに、ゲート痕３７ｂが、内周面２８から径方向外方側に離れた位置で、かつ、第２側面２５から軸方向一方側に離れた位置に残存する。これにより、ゲート痕３７ｂは第２側面２５より軸方向他方側に突出しない。同時に、ゲート痕３７ｂは内周面２８より径方向内方に突出しない。
また、ゲート痕３７ｂが第２側面２５より軸方向他方側に突出した場合や、内周面２８より径方向内方に突出した場合に、突出した部分を切削等によって除去する場合であっても、ゲート痕３７ｂが、第２側面２５から軸方向他方側に突出しない程度に削除するとともに、内周面２８から径方向内方に突出しない程度に削除すればよい。傾斜面７３と面一に仕上げる必要がないので、ゲート痕３７ｂを切り離す作業が容易になる。

こうして、第３実施形態の保持器２１ｂでは、転がり軸受１０ｂの回転中にゲート痕３７ｂと内輪１２のつば１６ｂとが接触しない。また、ゲート痕３７ｂが、第２側面２５を越えて軸方向他方側に突出しないので、軸方向一方側の保持器２１ｂのゲート痕３７ｂが軸方向他方側の保持器２１ｂと接触することがない。これにより、転がり軸受１０ｂの発熱を抑制するとともに保持器２１ｂの破損を防止することができる。

以上説明したように、本発明によると、樹脂製保持器を射出成形によって製造するときに、ディスクゲートを用いた金型で成形した場合であっても、ゲート痕が保持器の表面から突出しない。このため、転がり軸受の回転中に、ゲート痕が内輪と接触するのを防止し、また、二列の樹脂製保持器が組込まれた転がり軸受では、一方の保持器のゲート痕が他方の保持器と接触するのを防止して、転がり軸受の発熱を抑制するとともに保持器の破損を防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。
例えば、各実施形態の凹部画定面が、軸方向断面において中心軸ｎと平行な直線等で形成されているが、これらに限定されるものではなく、軸方向断面が曲線で形成されるものであってもよい。また、各実施形態では、転動体として円筒ころを使用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、球面ころや円すいころ等、その他の形態にも適用できる。
また、第１実施形態と第２実施形態において、ゲート痕は、仮想円錐面より径方向の外側かつ、軸方向の一方側にのみ位置しているが、仮想円錐面より径方向の内側かつ、軸方向の他方側に突出しても、第２側面より軸方向他方側に突出せず、内周面２８から径方向内方側に突出しないようにすればよい。
また、上記の実施形態では、ディスクゲートを用いて射出成形する場合を説明したが、周方向に１箇所または複数のゲートを有するピンゲートを用いて射出成形する保持器に適用することを妨げるものではない。

１０、１０ａ、１０ｂ ：転がり軸受
１１ ：外輪
１２ ：内輪
１４ ：外側軌道面
１５ ：内側軌道面
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ ：つば
２１、２１ａ、２１ｂ ：保持器
２３ ：環状体
２４ ：第１側面
２５ ：第２側面
２６ ：案内面
２７ ：ポケット
２８ ：内周面
３１ ：上型
３２ ：下型
３３ ：スプルー
３４、３４ａ、３４ｂ ：ゲート
３５ ：ランナー
３７、３７ａ、３７ｂ ：ゲート痕
３９、３９ａ ：第１内周面
４０、４０ａ ：第１段面
４１、４１ａ、４１ｂ ：第１曲面
４２、４２ａ、４２ｂ ：第２曲面
４３、４３ａ、４３ｂ ：凹部
７３ ：傾斜面
９１ ：保持器
Ｃ ：キャビティ
Ｋ ：成形品
Ｐ ：開口部
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ ：円錐面

Claims (4)

1. 外輪と内輪との間に複数の転動体が配置された転がり軸受に組み込まれ、溶融した熱可塑性の合成樹脂を射出成形することによって形成された樹脂製保持器であって、
   環状体と、前記環状体の軸方向一の側に設けた第１側面から軸方向一の側に延在する複数のつのを備え、周方向に隣り合う二つの前記つのの間にそれぞれ前記転動体を保持するポケットが形成されており、
   前記環状体の内周面から径方向外方側に窪むとともに前記環状体の軸方向他の側に設けた第２側面から軸方向一の側に窪む環状の凹部を有し、
   前記凹部を確定する凹部画定面は、前記内周面と第１曲面でつながるとともに前記第２側面と第２曲面でつながっており、
   前記第１曲面及び前記第２曲面は、前記樹脂製保持器の中心軸を含む断面において径方向内方に凸の曲線で形成されており、
   前記凹部画定面は、前記第２側面よりも軸方向一の側にあるとともに前記内周面よりも径方向外方側にあり、
   前記凹部画定面に設けられたゲート痕は、前記第２側面よりも軸方向一の側にあるとともに前記内周面よりも径方向外方側にある、又は、前記環状体の中心軸を軸として前記第１曲面と前記第２曲面とに接する仮想円錐面を超えて径方向内方に形成されないことを特徴とする転がり軸受用樹脂製保持器。
2. 前記凹部画定面は、前記環状体の中心軸を軸として前記第１曲面と前記第２曲面とに接する仮想円錐面を超えて径方向内方に形成されないことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受用樹脂製保持器。
3. 外周に内側軌道面が形成された内輪と、
   内周に外側軌道面が形成された外輪と、
   前記内側軌道面と前記外側軌道面との間に転動可能に配設される複数の転動体と、
   複数の前記転動体を保持する樹脂製保持器とを有し、
   前記樹脂製保持器は、請求項１又は２に記載する樹脂製保持器であることを特徴とする転がり軸受。
4. 外周に複列の内側軌道面が形成された内輪と、
   内周に複列の外側軌道面が形成された外輪と、
   軸方向一方側の第１の前記内側軌道面と軸方向一方側の第１の前記外側軌道面との間に転動可能に配設される複数の第１の転動体と、
   請求項１又は２に記載する樹脂製保持器であって、前記第１の転動体の軸方向他方側に沿って前記環状体が配置され、前記ポケットに前記第１の転動体を保持する第１の樹脂製保持器と、
   軸方向他方側の第２の前記内側軌道面と軸方向他方側の第２の前記外側軌道面との間に転動可能に配設される複数の第２の転動体と、
   請求項１又は２に記載する樹脂製保持器であって、前記第２の転動体の軸方向一方側に沿って前記環状体が配置され、前記ポケットに前記第２の転動体を保持する第２の樹脂製保持器と、を有することを特徴とする転がり軸受。

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