JPH0656180B2 - Ball cage - Google Patents
Ball cageInfo
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- JPH0656180B2 JPH0656180B2 JP4060991A JP6099192A JPH0656180B2 JP H0656180 B2 JPH0656180 B2 JP H0656180B2 JP 4060991 A JP4060991 A JP 4060991A JP 6099192 A JP6099192 A JP 6099192A JP H0656180 B2 JPH0656180 B2 JP H0656180B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/3837—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages
- F16C33/3843—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages
- F16C33/3856—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages made from plastic, e.g. injection moulded window cages
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/04—Ball or roller bearings
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/40—Ball cages for multiple rows of balls
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば各種リニアベア
リングの軌道レールとスライダとの間や、旋回ベアリン
グの内輪と外輪との間等に挿入され、一対のベアリング
レースの間に生じる相対的な直線運動や回転運動を支承
するボールケージに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is, for example, a relative bearing which is inserted between a track rail and a slider of various linear bearings or between an inner ring and an outer ring of a slewing bearing and which is formed between a pair of bearing races. The present invention relates to a ball cage that supports linear motion and rotary motion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】リニアベアリングや旋回ベアリング等の
各種ボールベアリングでは、一対のベアリングレースの
間に挟み込まれたボールの転動を利用してこれらベアリ
ングレース相互の直線運動や回転運動を可能としている
が、ボール同士の接触を避けて摩擦抵抗の低減を図
る、ボールを所定の位置に整列させて円滑な運動を得
る、等の目的から、各ボールは金属薄板や合成樹脂から
なるボールリテーナに保持されてベアリングレースの間
に組み込まれるのが一般的である。2. Description of the Related Art In various ball bearings such as linear bearings and slewing bearings, the rolling motion of balls sandwiched between a pair of bearing races is used to enable linear and rotary motions between these bearing races. , Each ball is held by a ball retainer made of a thin metal plate or synthetic resin for the purpose of avoiding contact between balls and reducing frictional resistance, aligning balls at a predetermined position for smooth movement, etc. It is generally installed between bearing races.
【０００３】図18に示すように、ボールリテーナ51には
個々のボール53を収容するポケット52が多数設けられて
おり、各ボール53はこれらポケット52の中で転動するよ
う構成されている。このため前記した2つの目的を達成
することができる。しかし、このボールリテーナ51では
ポケット52に対するボール53の出入りが自由であるた
め、ボールリテーナ51をベアリングレース(図示せず)か
ら分離した際にはボール53が上記ポケット52から転がり
落ちる欠点がある。従って、ボールを収容したボールリ
テーナをベアリングレースに組み付ける作業には熟練を
要し、その自動化は困難である。また、このようなボー
ルリテーナ51をベアリングレースに組み付けるに当たっ
ては、所定のパターンで配列された複数のポケット55に
対してボール53を1つずつ挿入する必要があり、ボール5
3を配列する作業が大変面倒なものとなっている。しか
も、ボールが極端に小さい場合(例えば直径1mm程度)に
は、そのようなボール配列作業の自動化は著しく困難な
ので、これらボールの配列作業は人的労力に頼らざるを
得ないという問題点もあった。As shown in FIG. 18, the ball retainer 51 is provided with a large number of pockets 52 for accommodating the individual balls 53, and each ball 53 is configured to roll in these pockets 52. Therefore, the above-mentioned two objects can be achieved. However, since the ball 53 can freely move in and out of the pocket 52 in the ball retainer 51, there is a drawback that the ball 53 rolls down from the pocket 52 when the ball retainer 51 is separated from the bearing race (not shown). Therefore, assembling the ball retainer accommodating the balls to the bearing race requires skill and automation thereof is difficult. When assembling such a ball retainer 51 to a bearing race, it is necessary to insert the balls 53 one by one into a plurality of pockets 55 arranged in a predetermined pattern.
The work of arranging 3 is very troublesome. Moreover, when the balls are extremely small (for example, about 1 mm in diameter), it is extremely difficult to automate such ball arranging work, so that there is a problem in that the arranging work of these balls must rely on human labor. It was
【０００４】一方、上記ボールリテーナと同様にベアリ
ングレースを転走するボールを整列させるものとしてボ
ールケージがある。従来のボールケージは金属薄板をプ
レス加工した保持部材に多数のボールを転動自在に組み
込んだものであり、各ボールが保持部材に形成されたポ
ケットから転がり落ちることがないよう加工が施されて
いる。すなわち、図19に示すように、保持部材54に形成
されたポケット55の周縁にはプレス加工時に予め突片56
が立設されており、ボール53をポケット55に収容した後
に上記突片56をかしめてボール53をポケット55内に封じ
込めている。従って、このボールケージ57はベアリング
レース(図示せず)から完全に分離した際にもボール53が
保持部材54のポケット55に係止されているので、上記リ
テーナ51に比較してベアリングレースへの組み付け作業
を容易に行えるといった利点を有している。On the other hand, there is a ball cage for aligning balls rolling on a bearing race like the ball retainer. A conventional ball cage is a holding member made by pressing a thin metal plate into which a large number of balls are rotatably incorporated, and is processed so that each ball does not roll down from the pocket formed in the holding member. There is. That is, as shown in FIG. 19, the peripheral edge of the pocket 55 formed in the holding member 54 is preliminarily formed with a protruding piece 56 during press working.
Is installed upright, and after the ball 53 is housed in the pocket 55, the projecting piece 56 is caulked to contain the ball 53 in the pocket 55. Therefore, even when the ball cage 57 is completely separated from the bearing race (not shown), the balls 53 are retained in the pockets 55 of the holding member 54, so that the ball race 57 is more likely to contact the bearing race than the retainer 51. It has the advantage that the assembly work can be done easily.
【０００５】しかし、従来のボールケージはボール53を
ポケットへ収容した後に突片56をかしめる加工が必要が
あり、その製作に手間やコストがかかるといった問題点
があった。また、加工誤差等により突片56がボール53を
圧迫することもあり、ボール53の円滑な回転が阻害され
るといった問題点もあった。更に、このボールケージに
あっても、保持部材54に配列された複数のポケット55に
対してボール53を1つずつ挿入しなければならないのは
前記ボールリテーナ51と同様であり、この点においても
従来のボールケージはその製作に手間のかかるものであ
った。However, the conventional ball cage has a problem in that it is necessary to caulk the projecting piece 56 after the ball 53 is housed in the pocket, which requires much labor and cost to manufacture. There is also a problem that the projection piece 56 may press the ball 53 due to a processing error or the like, which hinders smooth rotation of the ball 53. Further, even in this ball cage, it is the same as the ball retainer 51 that the balls 53 must be inserted into the plurality of pockets 55 arranged in the holding member 54 one by one, and in this respect as well. Conventional ball cages are difficult to manufacture.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれら従来の
ボールリテーナやボールケージの取扱い辛さや加工性の
悪さに鑑みなされたものであり、その目的とするところ
は、極めて容易に製作をすることができると共にその自
動化も可能であり、且つ、ボールが転がり落ちる心配が
なく取扱いが極めて容易なボールケージを提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the difficulty in handling and the poor workability of these conventional ball retainers and ball cages, and the purpose thereof is to manufacture them extremely easily. It is possible to provide a ball cage that can be handled and can be automated, and that is extremely easy to handle without worrying about balls rolling.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本願発明者らは上記目的
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、以下の技術的手段
を案出するに到った。すなわち、本発明は、ベアリング
レースを転走する多数のボールと、これらボールが所定
の配列で転動自在に組み込まれた保持部材とから構成さ
れるボールケージであり、上記保持部材が上記ボールを
金型内に中子として配置した合成樹脂の射出成形によっ
て作られていることを特徴とするものである。Means for Solving the Problems The inventors of the present application have made extensive studies in order to achieve the above object, and as a result, have come up with the following technical means. That is, the present invention is a ball cage composed of a large number of balls rolling on a bearing race and a holding member in which these balls are rotatably incorporated in a predetermined arrangement, wherein the holding member holds the balls. It is characterized by being made by injection molding of a synthetic resin arranged as a core in a mold.
【０００８】先ず、本発明のボールケージの製造手順に
ついて図1を参照しながら簡単に説明する。先ず、図1
(A)に示すように、型開きされた固定型5と可動型6のい
ずれか一方(図中では固定型5)にボール4をセットする。
固定型5及び可動型6の双方には型締め時にボール4を固
定するための座7が設けれており、ボール4はこの座7の
上にセットされる。次に、図1(B)に示すように固定型5
と可動型6とを型締めし、ボール4が中子として固定され
たキャビティ8を形成した後、図1(C)に示すようにこの
キャビティ8へ保持部材となる合成樹脂9を射出する。そ
して、射出した合成樹脂9が金型温度まで冷却された後
に、図1(D)に示すように固定型5と可動型6とを型開き
し、ボール4が保持部材9の所定の位置に組み込まれた本
発明のボールケージ1が取り出される。First, the procedure for manufacturing the ball cage of the present invention will be briefly described with reference to FIG. First, Figure 1
As shown in (A), the ball 4 is set on either one of the fixed mold 5 and the movable mold 6 (the fixed mold 5 in the figure) that has been opened.
Both the fixed mold 5 and the movable mold 6 are provided with a seat 7 for fixing the ball 4 when the mold is clamped, and the ball 4 is set on the seat 7. Next, as shown in FIG.
Then, the movable mold 6 is clamped to form a cavity 8 in which the ball 4 is fixed as a core, and then a synthetic resin 9 serving as a holding member is injected into the cavity 8 as shown in FIG. 1 (C). Then, after the injected synthetic resin 9 is cooled to the mold temperature, the fixed mold 5 and the movable mold 6 are opened as shown in FIG. 1 (D), and the ball 4 is placed at a predetermined position on the holding member 9. The incorporated ball cage 1 of the present invention is taken out.
【０００９】このような技術的手段によってボールを保
持部材に組み込んだ場合には、保持部材がボールの円滑
な回転を阻害することが懸念される。しかし、本発明に
おいては以下の理由によりボールの円滑な回転が確保さ
れている。一般に、射出成形で作られた合成樹脂の製品
は、金型から取り出された後も僅かではあるが数時間に
亘って収縮が進行している。そして、その収縮は常に肉
厚の中心に向かっている。例えば、成形品が円柱である
ときは円柱の軸芯に向かって収縮が進行するので、数時
間放置した後の円柱の直径は金型から取り出した直後の
直径よりも小さくなる。また、図17のように成形品15が
ドーナッツ状であるときは矢線方向に向かって収縮が進
行するので、数時間放置した後の中心孔16の直径は金型
から取り出した直後の直径よりも大きくなる。本発明は
後者の原理を利用するものであり、成形されたボールケ
ージを金型から取り出して数時間放置しておくと、保持
部材の収縮によってボールと保持部材との間に極僅かな
隙間(以下、この隙間をボールクリアランスと記載する)
が発生する。従って、本発明のボールケージは金型から
取り出した直後はボールと保持部材とが密着しているの
でボールは回転しないが、保持部材が収縮を開始すると
ボールが回転するようになる。尚、金型からボールケー
ジを取り出した後にボールが回転するようになるまでの
時間は、保持部材を成形する樹脂の材質によって異な
る。When the ball is incorporated into the holding member by such a technical means, there is a concern that the holding member impedes smooth rotation of the ball. However, in the present invention, smooth rotation of the ball is ensured for the following reasons. In general, a synthetic resin product produced by injection molding undergoes shrinkage for a few hours even after being taken out from a mold. And the contraction is always towards the center of the wall thickness. For example, when the molded product is a cylinder, contraction progresses toward the axis of the cylinder, so that the diameter of the cylinder after being left for several hours is smaller than the diameter immediately after being taken out from the mold. Further, as shown in FIG. 17, when the molded product 15 is donut-shaped, contraction progresses in the direction of the arrow, so the diameter of the center hole 16 after leaving for several hours is smaller than the diameter immediately after being taken out from the mold. Also grows. The present invention utilizes the latter principle, and when the molded ball cage is taken out of the mold and left for several hours, the holding member contracts so that a very small gap between the ball and the holding member ( (Hereinafter, this gap will be referred to as ball clearance.)
Occurs. Therefore, in the ball cage according to the present invention, the ball does not rotate immediately after being taken out from the mold, and the ball does not rotate, but when the holding member starts contracting, the ball rotates. The time required for the balls to rotate after the ball cage is taken out from the mold differs depending on the material of the resin that molds the holding member.
【００１０】本発明において保持部材に適している合成
樹脂としては、射出成形後の保持部材の収縮を利用して
ボールを回転自在としているので、収縮率が大きく且つ
柔軟性のある材質であって、収縮を阻害するガラス繊維
等の添加物を含まない材質が好ましい。また、転動する
ボールが接触することから潤滑性及び耐磨耗性に優れ、
面粗度の小さい材質であることが好ましい。本願発明者
らが試作した結果によれば、ナイロン系の合成樹脂が好
ましく、特にナイロン-6が本発明に適している。また、
ナイロン-66やナイロン-46も射出条件等によっては使用
可能である。As the synthetic resin suitable for the holding member in the present invention, since the ball can be freely rotated by utilizing the contraction of the holding member after injection molding, it is a flexible material having a large shrinkage ratio. A material that does not contain additives such as glass fiber that inhibits shrinkage is preferable. Also, because rolling balls make contact, they have excellent lubricity and wear resistance,
A material having a small surface roughness is preferable. According to the results of trial production by the present inventors, nylon-based synthetic resins are preferable, and nylon-6 is particularly suitable for the present invention. Also,
Nylon-66 and nylon-46 can also be used depending on the injection conditions.
【００１１】本発明において保持部材の肉厚はボール直
径の約1/4〜3/4程度であるが、肉厚が薄くなるにつれ保
持部材に包持されているボールの球面は小さくなるの
で、保持部材の成形後に発生するボールクリアランスの
大きさによってはボールが保持部材から脱落することも
ある。従って、保持部材の肉厚はボール直径や使用する
合成樹脂の収縮率に応じて適宜決定される必要がある。In the present invention, the wall thickness of the holding member is about 1/4 to 3/4 of the ball diameter, but the spherical surface of the ball enclosed in the holding member becomes smaller as the wall thickness becomes smaller, Depending on the size of the ball clearance generated after the holding member is molded, the balls may fall off the holding member. Therefore, the wall thickness of the holding member needs to be appropriately determined according to the ball diameter and the shrinkage rate of the synthetic resin used.
【００１２】また、本発明ではボールと保持部材との間
に生じる隙間は最大でも約0.1mm程度なので、ボールに
油膜が付着しているとボールの円滑な回転が阻害され
る。従って、ボールを射出成形の金型にインサートする
際には、予めこれを洗浄して油膜を取り除いておく必要
がある。Further, in the present invention, the gap between the ball and the holding member is about 0.1 mm at the maximum, so that if the oil film adheres to the ball, smooth rotation of the ball is hindered. Therefore, when inserting the ball into the injection-molding die, it is necessary to wash it beforehand to remove the oil film.
【００１３】ところで、本発明においてはボールクリア
ランスが大きい程にボールが円滑に転動すると言え、そ
のためにはボールクリアランスが大きくなるように保持
部材の形状を意図的に設計するのが望ましい。具体的に
は、保持部材のボール周縁部に厚肉部と薄肉部とを形成
する。この形状によれば、厚肉部は薄肉部より大きく収
縮するのでボールとの隙間すなわちボールクリアランス
が大きくなる一方、薄肉部は厚肉部の収縮に引っ張られ
て伸長するので更に厚肉部のボールクリアランスを大き
くすることができる。このように保持部材のボール周縁
に厚肉部と薄肉部とを形成した場合、ボールは主に厚肉
部によって保持部材に係止されている。厚肉部の方が薄
肉部よりボールの球面を包持している面積が広いからで
ある。従って、厚肉部によってボールを十分に係止する
ことができる場合には、薄肉部は互いに隣接する厚肉部
と厚肉部とを連結する役割だけ果たせば良く、連結強度
の得られる最低の厚さ(例えば、約0.2mm)で差し支えな
い。By the way, in the present invention, it can be said that the ball rolls more smoothly as the ball clearance increases, and therefore, it is desirable to intentionally design the shape of the holding member so that the ball clearance increases. Specifically, a thick wall portion and a thin wall portion are formed on the peripheral edge of the ball of the holding member. According to this shape, since the thick portion contracts more than the thin portion, the gap between the ball and the ball clearance increases, while the thin portion is pulled by the contraction of the thick portion and extends, so that the ball in the thick portion further extends. The clearance can be increased. When the thick portion and the thin portion are formed around the ball of the holding member in this way, the ball is mainly locked to the holding member by the thick portion. This is because the thick portion has a larger area that covers the spherical surface of the ball than the thin portion. Therefore, in the case where the ball can be sufficiently locked by the thick portion, the thin portion only has to play the role of connecting the thick portions adjacent to each other and the thick portion, and the minimum strength that can obtain the connecting strength. The thickness (eg, about 0.2 mm) does not matter.
【００１４】[0014]
【作用】上記技術的手段は次のように作用する。保持部
材はボールを金型内に中子として配置した合成樹脂の射
出成形によって製作されるので、上記保持部材はボール
が所定の配列で組み込まれた状態で成形される。従っ
て、ボールを一つづつ保持部材に挿入する手間がない。
また、合成樹脂が収縮するのに伴い保持部材とこれに組
み込まれたボールとの間には隙間が生じるので、ボール
は保持部材に組み込まれた状態で自在に転動する。更
に、ボールを中子として保持部材が成形されるので、ボ
ールはその球面が保持部材に包持されており、故意に外
力を加えない限りボールが保持部材から抜け落ちること
はない。The above technical means operates as follows. Since the holding member is manufactured by injection molding of synthetic resin in which the balls are arranged as cores in the mold, the holding member is formed with the balls incorporated in a predetermined arrangement. Therefore, it is not necessary to insert the balls into the holding member one by one.
Further, as the synthetic resin shrinks, a gap is created between the holding member and the ball incorporated therein, so that the ball freely rolls in the state of being incorporated in the holding member. Further, since the holding member is formed by using the ball as the core, the spherical surface of the ball is enclosed by the holding member, and the ball does not fall out of the holding member unless an external force is intentionally applied.
【００１５】[0015]
【実施例】以下添付図面に基づいて本発明のボールケー
ジを詳細に説明する。図2及び図3は本発明を適用したボ
ールケージ1の第一実施例を示すものであり、また、図7
乃至図10はこの第一実施例に係るボールケージ1を用い
たリニアスライドベアリングを示すものである。先ず上
記リニアスライドベアリングの構成について説明し、そ
の後で本実施例のボールケージ1について説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The ball cage of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. 2 and 3 show a first embodiment of the ball cage 1 to which the present invention is applied, and FIG.
10 to 10 show a linear slide bearing using the ball cage 1 according to the first embodiment. First, the structure of the linear slide bearing will be described, and then the ball cage 1 of the present embodiment will be described.
【００１６】上記リニアスライドベアリングは、案内す
べき可動体(図示せず)をベッドやテーブル等の固定部
(図示せず)に沿って直線往復運動させるものであり、図
8に示す分解斜視図に示されるように、上記固定部に配
設されるチャネル状の軌道レール2(ベアリングレース)
と、上記可動体に配設されて軌道レール2の凹溝内を予
め定められたストロークで往復運動するスライダ3(ベア
リングレース)と、上記軌道レール2とスライダ3との間
に組み込まれたボールケージ1とから構成されている。In the linear slide bearing, a movable body (not shown) to be guided is fixed to a fixed portion such as a bed or a table.
A linear reciprocating motion along (not shown)
As shown in the exploded perspective view of FIG. 8, a channel-shaped track rail 2 (bearing race) disposed in the fixed portion is provided.
A slider 3 (bearing race) disposed on the movable body and reciprocating in a concave groove of the track rail 2 with a predetermined stroke, and a ball incorporated between the track rail 2 and the slider 3. It is composed of a cage 1.
【００１７】上記軌道レール2は、図11及び図12に示す
ように、基底部21の両側端から一対の側壁部22が立ち上
がったチャネル状に形成されており、各側壁部22の内面
側には夫々2条のボール転走溝23,23が軸方向に沿って設
けられている。各ボール転走溝23,23,…は基底部21の底
面と45°の角度をなす方向に、且つ、互いに隣接するボ
ール転走溝23と収束する方向に面して形成されている。
また、上記基底部21には、この軌道レール2を固定部へ
取り付けるためのボルトあるいはビスが螺合するねじ孔
24が設けられている。As shown in FIGS. 11 and 12, the track rail 2 is formed in a channel shape in which a pair of side wall portions 22 rise from both side ends of the base portion 21, and the inner surface side of each side wall portion 22 is formed. Each has two ball rolling grooves 23, 23 provided along the axial direction. Each of the ball rolling grooves 23, 23, ... Is formed so as to face a direction forming an angle of 45 ° with the bottom surface of the base portion 21 and a direction converging with the ball rolling grooves 23 adjacent to each other.
Further, the base portion 21 has a screw hole into which a bolt or a screw for attaching the track rail 2 to a fixed portion is screwed.
24 are provided.
【００１８】また、上記スライダ3は、図13及び図14に
示すように、可動体が固定される取付部31の両側端から
一対の袖部32が垂下したチャネル状に形成されており、
各袖部32の外面側には上記軌道レール2のボール転走溝2
3,23,…と相対向するように一対の負荷ボール溝33,33が
形成されている。また、上記取付部31には、このスライ
ダ3を可動体へ取り付けるためのボルトあるいはビスが
貫通する取付孔34が設けられている。Further, as shown in FIGS. 13 and 14, the slider 3 is formed in a channel shape in which a pair of sleeve portions 32 hang down from both side ends of a mounting portion 31 to which a movable body is fixed,
On the outer surface of each sleeve 32, the ball rolling groove 2 of the track rail 2 is
A pair of load ball grooves 33, 33 are formed so as to face the 3, 23 ,. Further, the mounting portion 31 is provided with a mounting hole 34 through which a bolt or a screw for mounting the slider 3 on a movable body penetrates.
【００１９】このように構成される上記軌道レール2と
スライダ3は、図9に示すように、ボールケージ1のボー
ル4を相対向するボール転走溝23と負荷ボール溝33との
間に挟み込むようにして組み合わされ、ボール4の転動
によってスライダ3を軌道レール2内で自在に往復運動さ
せて使用される。この際、ボールケージ1もボール4の転
動に伴って軌道レール2内を移動するので、スライダ3は
上記ボールケージ1が軌道レール2から脱落しない範囲で
有限ストロークの往復運動をすることができる。As shown in FIG. 9, the track rail 2 and the slider 3 configured as described above sandwich the ball 4 of the ball cage 1 between the ball rolling groove 23 and the loaded ball groove 33 which are opposed to each other. The sliders 3 thus combined are used by freely reciprocating the slider 3 in the track rail 2 by rolling of the balls 4. At this time, since the ball cage 1 also moves in the track rail 2 with the rolling of the balls 4, the slider 3 can reciprocate with a finite stroke within a range in which the ball cage 1 does not drop from the track rail 2. .
【００２０】次に、本実施例のボールケージ1について
説明する。この実施例に係るボールケージ1は、図2及び
図3に示すように、合成樹脂製の保持部材9に多数のボー
ル4が所定の配列で転動自在に組み込まれたものであ
る。上記保持部材は、一対のボール保持部12,12が屈曲
部13を介して基部11の両側に連結されたものであり、各
ボール保持部12には上記軌道レール2の一方の側壁22に
形成された2条のボール転走溝23,23を転走するボール4
が2列で組み込まれている。また、各ボール保持部12に
は2列に配列されたボール4を仕切るように切込部14が形
成されている。Next, the ball cage 1 of this embodiment will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, the ball cage 1 according to this embodiment includes a synthetic resin holding member 9 into which a large number of balls 4 are rollably incorporated in a predetermined arrangement. The holding member is a pair of ball holding portions 12, 12 connected to both sides of the base portion 11 via a bent portion 13, and each ball holding portion 12 is formed on one side wall 22 of the track rail 2. Ball rolling in the two ball rolling grooves 23,23
Are incorporated in two columns. Further, each ball holding portion 12 is formed with a notch 14 so as to partition the balls 4 arranged in two rows.
【００２１】この保持部材9はボール4を金型(図示せず)
内に中子として配置した合成樹脂の射出成形によって製
作される。その際の金型内におけるボール4の配列は図2
に示される通りである。射出成形に用いられる合成樹脂
はナイロン-6(ジェイエスアールアライド社製)であり、
射出圧力は80kgf/cm2、充填時間は0.2sec、射出後の金
型保持時間は3.0secである。また、金型の型締力は120k
gf/cm2、金型温度は80〜120°Cである。このようにして
本実施例ではボール4を中子として保持部材9を射出成形
しているので、金型からは上記保持部材9に所定の配列
でボール4が組み込まれたボールケージ1が取り出され
る。その際、ボール4はその球面が保持部材9に包持され
ているので、故意に外力を加えない限り保持部材9から
抜け落ちることはない。The holding member 9 is a mold for the ball 4 (not shown)
It is manufactured by injection molding of a synthetic resin placed inside as a core. The arrangement of the balls 4 in the mold at that time is shown in FIG.
As shown in. The synthetic resin used for injection molding is nylon-6 (manufactured by JSR Allied),
The injection pressure is 80 kgf / cm 2 , the filling time is 0.2 sec, and the mold holding time after injection is 3.0 sec. The mold clamping force is 120k.
gf / cm 2 , mold temperature is 80-120 ° C. In this way, in this embodiment, since the holding member 9 is injection-molded with the balls 4 as the core, the ball cage 1 having the balls 4 incorporated in the holding member 9 in a predetermined arrangement is taken out from the mold. . At this time, since the spherical surface of the ball 4 is enclosed by the holding member 9, it does not fall out of the holding member 9 unless an external force is intentionally applied.
【００２２】金型から取り出した直後のボールケージ1
は、保持部材9とボール4とが密着しているのでボール4
は回転しない。しかし、ナイロン-6は射出成形後も約70
時間に亘って収縮が進行するので、成形後1〜2日すると
保持部材9とボール4との間に隙間が発生してボール4が
自在に転動するようになる。また、本実施例ではボール
4の転動が一層円滑となるように、保持部材9のボール周
縁部に厚肉部と薄肉部とを形成し、保持部材9とボール4
との隙間の発生を促進させている。具体的には図4及び
図5に示すように、薄肉部17より若干厚みのある厚肉部1
8をボール4の両側に設け、互いに隣接するボール4とボ
ール4との間をこの厚肉部18で繋いだ。厚肉部18は薄肉
部17より大きく収縮するので、このような形状に保持部
材9を成形すると、図4及び図6に示すように厚肉部18は
実線矢印の方向へ収縮する一方、薄肉部17は厚肉部18の
収縮に伴い破線矢印の方向へ伸長する。その結果、保持
部材9のボール周縁は図6に示すように楕円形状に変形
し、厚肉部18とボール4との間により大きな隙間を形成
することができる。Ball cage 1 immediately after being taken out from the mold
The holding member 9 and the ball 4 are in close contact with each other.
Does not rotate. However, nylon-6 is about 70 after injection molding.
Since the shrinkage progresses over time, a gap is generated between the holding member 9 and the ball 4 within 1 to 2 days after molding, so that the ball 4 can roll freely. Also, in this embodiment, the ball
In order to make the rolling of 4 even smoother, a thick wall portion and a thin wall portion are formed on the peripheral edge of the ball of the holding member 9, so that the holding member 9 and the ball 4
It promotes the formation of a gap with. Specifically, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the thick-walled portion 1 that is slightly thicker than the thin-walled portion 17
The balls 8 are provided on both sides of the ball 4, and the balls 4 and the balls 4 adjacent to each other are connected by the thick portion 18. Since the thick portion 18 shrinks more than the thin portion 17, when the holding member 9 is molded in such a shape, the thick portion 18 shrinks in the direction of the solid arrow as shown in FIGS. 4 and 6, while the thin portion 18 shrinks. The portion 17 expands in the direction of the dashed arrow as the thick portion 18 contracts. As a result, the ball peripheral edge of the holding member 9 is deformed into an elliptical shape as shown in FIG. 6, and a larger gap can be formed between the thick portion 18 and the ball 4.
【００２３】図9に示されるように、ボールケージ1は軌
道レール2とスライダ3との間に挟み込まれた際に断面略
倒コ字状をしているが、保持部材9は図3に実線で示すよ
うな略平板状に射出成形される。これはボール4を金型
内に中子として配列する際の作業性の向上と金型形状の
単純化を図ったためである。つまり、図3に実線で示す
形状の保持部材9を射出成形するに当たっては、金型内
の水平な面にボール4を配列すれば良いので、その配列
作業を容易に行うことができる。これに対し、図9に示
す形状の保持部材9を射出成形しようとすれば、金型内
の互いに向き合った面に対してボール4を配列しなけれ
ばならないので、その配列作業が困難となる他、配列し
たボール4を金型に吸い付けるための手段が必要となり
金型のコストが嵩む。従って、本実施例では上記保持部
材9を図3に実線で示す略平板状に射出成形し、軌道レー
ル2に組み込む際には屈曲部13を折り曲げて一対のボー
ル保持部12を一点鎖線で示す位置へ起こすようにしてい
る。As shown in FIG. 9, the ball cage 1 has a substantially inverted U-shaped cross section when it is sandwiched between the track rail 2 and the slider 3, but the holding member 9 is shown by a solid line in FIG. Is injection-molded into a substantially flat plate shape. This is because the workability in arranging the balls 4 as cores in the mold is improved and the mold shape is simplified. That is, in injection molding the holding member 9 having the shape shown by the solid line in FIG. 3, the balls 4 may be arranged on a horizontal surface in the mold, and therefore the arrangement work can be easily performed. On the other hand, if the holding member 9 having the shape shown in FIG. 9 is to be injection-molded, the balls 4 must be arranged on the surfaces of the mold facing each other, which makes the arrangement work difficult. Since a means for sucking the arrayed balls 4 onto the mold is required, the cost of the mold increases. Therefore, in the present embodiment, the holding member 9 is injection-molded into a substantially flat plate shape shown by the solid line in FIG. 3, and when assembled in the track rail 2, the bent portion 13 is bent to show the pair of ball holding portions 12 by a chain line. I try to raise it to the position.
【００２４】尚、前記のように本実施例のボールケージ
1は強制的に折り曲げられて軌道レール2とスライダ3と
の間に挿入されるが、折り曲げられたボールケージ1は
軌道レール2の中で拡開しようとするので、このままで
はスライダ3の運動に余分な摺動抵抗が作用してしま
う。このため、本実施例では、軌道レール2とスライダ3
との間にボールケージ1を強制的に挿入したリニアベア
リングをオーブンに入れ、保持部材9を成形した際の金
型温度まで加熱してから空気中で自然冷却するようにし
ている。その結果、保持部材9の屈曲部13は折れ曲がっ
た形状に再成形されるので、ボールケージ1の拡開しよ
うとする力が失われ、スライダ3に作用する摺動抵抗を
大幅に減じることができる。The ball cage of this embodiment as described above
1 is forcibly bent and inserted between the track rail 2 and the slider 3, but since the bent ball cage 1 tries to expand in the track rail 2, the movement of the slider 3 is left as it is. Excessive sliding resistance will work. Therefore, in this embodiment, the track rail 2 and the slider 3 are
A linear bearing in which the ball cage 1 is forcibly inserted between is placed in an oven, and the holding member 9 is heated to the mold temperature at the time of molding and then naturally cooled in air. As a result, since the bent portion 13 of the holding member 9 is reshaped into a bent shape, the force for expanding the ball cage 1 is lost, and the sliding resistance acting on the slider 3 can be greatly reduced. .
【００２５】図15及び図16は本発明の第二実施例に係る
ボールケージ41を示すものであり、図7に示すリニアス
ライドベアリングに適用し得るものである。この第二実
施例に係るボールケージ41は保持部材10及びこれに組み
込まれた多数のボール4から構成されており、上記保持
部材10は、第一実施例と同様に一対のボール保持部43,4
3を屈曲部45を介して基部42の両側に連結したものであ
る。また、各ボール保持部43には軌道レール2の一方の
側壁22に形成された2条のボール転走溝23,23を転走する
ボール4が2列で組み込まれている。しかし、基部42とこ
れに隣接するボール保持部43とを連結する屈曲部45が金
属プレートで形成されている点が第一実施例とは異な
る。15 and 16 show a ball cage 41 according to the second embodiment of the present invention, which can be applied to the linear slide bearing shown in FIG. The ball cage 41 according to the second embodiment is composed of a holding member 10 and a large number of balls 4 incorporated therein, and the holding member 10 has a pair of ball holding portions 43, similar to the first embodiment. Four
3 is connected to both sides of the base portion 42 via a bent portion 45. Further, in each ball holding portion 43, two rows of balls 4 rolling in two ball rolling grooves 23 formed in one side wall 22 of the track rail 2 are incorporated. However, it differs from the first embodiment in that the bent portion 45 connecting the base portion 42 and the ball holding portion 43 adjacent thereto is formed of a metal plate.
【００２６】保持部材10は金型内に所定の配列で上記金
属プレート45及びボール4を固定した合成樹脂の射出成
形によって製作される。成形金型から取り出したボール
ケージ41の形状は図16に実線で示すものであるが、軌道
レール2とスライダ3との間に組み込む際には一点鎖線で
示すように金属プレート45を上方へ折り曲げて使用され
る。The holding member 10 is manufactured by injection molding of a synthetic resin in which the metal plate 45 and the balls 4 are fixed in a mold in a predetermined arrangement. The shape of the ball cage 41 taken out from the molding die is shown by the solid line in FIG. 16, but when it is assembled between the track rail 2 and the slider 3, the metal plate 45 is bent upward as shown by the chain line. Used.
【００２７】以上のようにして作られ且つ使用される各
実施例のボールケージ1(又は41)は、ボール4を中子とし
て保持部材9(又は10)を射出成形する以外には何ら特別
な加工が必要なく、極めて容易にその製造を行うことが
できる。また、合成樹脂の射出成形のみで製造されるの
で、各実施例で示す形状以外にも様々な形状に加工する
ことができ、各種ベアリングに使用されている従来のリ
テーナやボールケージを本発明のボールケージに置き換
えることも可能であり、その利用可能性は大である。The ball cage 1 (or 41) of each embodiment, which is made and used as described above, has no special feature except that the holding member 9 (or 10) is injection-molded with the ball 4 as the core. It can be manufactured very easily without any processing. Further, since it is manufactured only by injection molding of synthetic resin, it can be processed into various shapes other than the shapes shown in the respective examples, and conventional retainers and ball cages used for various bearings can be manufactured according to the present invention. It can be replaced with a ball cage, and its availability is great.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のボー
ルケージによれば、保持部材はボールを金型内に中子と
して配置した合成樹脂の射出成形によって製作されるの
で、従来のボールケージのように保持部材にボールを一
つずつ保持部材に挿入する手間がなく、その製造を極め
て容易に行うことができる。また、ボールを中子として
保持部材が成形されることから、故意に外力を加えない
限りボールが保持部材から抜け落ちることはなく、保持
部材を射出成形する以外には何ら特別な加工が必要無い
ので、この点においてもその製造を極めて容易に行うこ
とが可能となる。As described above, according to the ball cage of the present invention, since the holding member is manufactured by injection molding of synthetic resin in which the balls are arranged as cores in the mold, the conventional ball cage is used. As described above, there is no need to insert the balls into the holding member one by one, and the manufacturing thereof can be performed very easily. Further, since the holding member is formed by using the ball as the core, the ball does not fall out of the holding member unless an external force is intentionally applied, and no special processing is required other than injection-molding the holding member. Also in this respect, it is possible to manufacture it extremely easily.
【図１】 本発明のボールケージの製作手順を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing a procedure for manufacturing a ball cage according to the present invention.
【図２】 本発明のボールケージの第一実施例を示す平
面図である。FIG. 2 is a plan view showing a first embodiment of the ball cage of the present invention.
【図３】 本発明のボールケージの第一実施例を示す正
面図である。FIG. 3 is a front view showing a first embodiment of the ball cage of the present invention.
【図４】 第一実施例に係るボールケージの要部平面図
である。FIG. 4 is a plan view of a main part of the ball cage according to the first embodiment.
【図５】 図4のV-V線断面図である。5 is a sectional view taken along line VV of FIG.
【図６】 第一実施例に係るボールケージのボール周辺
拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a ball and its periphery of the ball cage according to the first embodiment.
【図７】 第一実施例に係るボールケージを適用し得る
リニアスライドベアリングを示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a linear slide bearing to which the ball cage according to the first embodiment can be applied.
【図８】 リニアスライドベアリングの分解斜視図であ
る。FIG. 8 is an exploded perspective view of a linear slide bearing.
【図９】 リニアスライドベアリングの断面図である。FIG. 9 is a sectional view of a linear slide bearing.
【図１０】 リニアスライドベアリングの平面図であ
る。FIG. 10 is a plan view of a linear slide bearing.
【図１１】 リニアスライドベアリングの軌道レールを
示す正面図である。FIG. 11 is a front view showing a track rail of a linear slide bearing.
【図１２】 リニアスライドベアリングの軌道レールを
示す平面図である。FIG. 12 is a plan view showing a track rail of a linear slide bearing.
【図１３】 リニアスライドベアリングのスライダを示
す正面図である。FIG. 13 is a front view showing a slider of a linear slide bearing.
【図１４】 リニアスライドベアリングのスライダを示
す平面図である。FIG. 14 is a plan view showing a slider of a linear slide bearing.
【図１５】 本発明のボールケージの第二実施例を示す
平面図である。FIG. 15 is a plan view showing a second embodiment of the ball cage according to the present invention.
【図１６】 本発明のボールケージの第二実施例を示す
正面図である。FIG. 16 is a front view showing a second embodiment of the ball cage according to the present invention.
【図１７】 射出成形による合成樹脂製品の収縮の方向
を示す参考図である。FIG. 17 is a reference diagram showing the direction of shrinkage of a synthetic resin product by injection molding.
【図１８】 従来のボールリテーナの要部を示す断面図
である。FIG. 18 is a sectional view showing a main part of a conventional ball retainer.
【図１９】 従来のボールケージの要部を示す断面図で
ある。FIG. 19 is a cross-sectional view showing a main part of a conventional ball cage.
1…ボールケージ、2…軌道レール(ベアリングレース)、
3…スライダ(ベアリングレース)、4…ボール(ボール)、
9…保持部材、12…ボール保持部1 ... Ball cage, 2 ... Track rail (bearing race),
3 ... Slider (bearing race), 4 ... Ball (ball),
9 ... Holding member, 12 ... Ball holding part
Claims (2)
ルと、これらボールが所定の配列で転動自在に組み込ま
れた保持部材とから構成されるボールケージであり、上
記保持部材は上記ボールを金型内に中子として配置した
合成樹脂の射出成形によって作られていることを特徴と
するボールケージ。1. A ball cage comprising a large number of balls rolling on a bearing race and a holding member in which the balls are rotatably incorporated in a predetermined arrangement, wherein the holding member is made of gold. A ball cage characterized by being made by injection molding of synthetic resin arranged as a core in a mold.
薄肉部とが形成されていることを特徴とする請求項1記
載のボールケージ。2. The ball cage according to claim 1, wherein a thick wall portion and a thin wall portion are formed on a peripheral edge of the ball of the holding member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4060991A JPH0656180B2 (en) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | Ball cage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4060991A JPH0656180B2 (en) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | Ball cage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231431A JPH05231431A (en) | 1993-09-07 |
| JPH0656180B2 true JPH0656180B2 (en) | 1994-07-27 |
Family
ID=13158416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4060991A Expired - Lifetime JPH0656180B2 (en) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | Ball cage |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0656180B2 (en) |
Families Citing this family (3)
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| JP5376191B2 (en) * | 2006-11-02 | 2013-12-25 | 日本精工株式会社 | Mobile device |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP4060991A patent/JPH0656180B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05231431A (en) | 1993-09-07 |
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