TW201200756A - Cage and rolling bearing - Google Patents

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TW201200756A
TW201200756A TW100107851A TW100107851A TW201200756A TW 201200756 A TW201200756 A TW 201200756A TW 100107851 A TW100107851 A TW 100107851A TW 100107851 A TW100107851 A TW 100107851A TW 201200756 A TW201200756 A TW 201200756A
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TW
Taiwan
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retainer
holder
alloy
magnesium alloy
bag
Prior art date
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TW100107851A
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English (en)
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Mitsuo Kawamura
Eiichiro Shimazu
Yasutake Hayakawa
Takahiro Okuno
Junichi Ooshimo
Ryuichi Sakamoto
Original Assignee
Ntn Toyo Bearing Co Ltd
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Description

201200756 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於保持器及滾動軸承。 i无刖技術】 主作為保持滾動軸承之滾動體的保持器,有使用由鋼或 黃銅所構成之金屬製之保持器的情況。這種金屬製的保持 1強度上優異,相反地,在加工成複雜之形狀的情況具 成本的問題。又,因為由於#料的比重大而造成質量 •所以亦具有對要求輕量化之高速轉動用途或輸送機 益用途的軸承是不利的問題。 _於此,已知成形容易且可達成輕量化之樹脂製的 盤、^。又’提議藉由使樹脂中含有纖維之纖維強化樹脂 *呆持以例如參照特127493號公報(專利文 -16*^開2GG5~14G269號公報(專利文獻2)、特開2005 (專利Μ號公報(專利文獻3)及特開2GG7~78U8號公報 此,可提供麵某程度的強度之同時, -、加工成所要的形狀及達成輕量化的保持器。 可二二在達成輕量化下需要更高強度的用•,亦提議 J用於精由將鎂人厶士 β 此,因為成rη° 形所製造的保持器。藉 口兩成形性優展、 —種適合古、““、&回’而且重量輕,所以可提供 號公報的保持器(例如參照特開2〇〇〇- 213544 報(專利文獻5))。 又’有鐵板保持器、或以尼龍(聚醯胺·· PA)樹脂、硫 3 201200756 化聚苯(PPS)樹脂、聚醚酮(pEEK) μ)樹知專的工程塑膠或超級 工程塑膠為母材之纖維強化樹^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 保符盗(例如參照特開昭 64— 7941 9號公報(專利文獻6))。 雖然鐵板保持器或黃鋼製伴拉哭田也甘 保持益因為是金屬製而強度 :異,但是因為鐵板保持器主要以壓製加工製*,所以難 一維之複雜形狀的保持器,又組立亦需要零件接 合而繁雜(例如參照特開孚R 1Λ〇〇,Λ ^ ^ W I Μ3840號公報(專利文獻 7 ))。黃銅製保持器亦在便宜妯创t 更且地製造的情況,採用單純之加 工形狀的情況多,鐵板俘拉 ^ -.. 极保持益、黃銅製保持器都在工業上 可製造的形狀上受到限制。因為此 。 馬坆二保持斋的比重比樹脂 保持器重得多,所以不太人 八週D在要求^量性之高速轉動使 用(例如參照專利文獻1 )因 因此,例如在要求高速轉動之 工具機主軸用的滾動軸承,传 . 刊不便用樹月曰保持器。又,在間歇 運轉下,因為在加速時與減穿睥 4興藏迷時發生與保持器之質量成正 比的能量損失,所以即使在々 便在強力要求即能的事務機器或汽 車專的移動媒體用途,亦希望保持器輕。 專利文獻 导利文獻1 :特開2005 — 127493號公報 專利文獻2 :特開2005 — 140269號公報 專利文獻3 :特開2005 — 163997號公報 專利文獻4 :特開2007 — 781 18號公報 專利文獻5 :特開2000 — 21 3544號公報 專利文獻6 :特開昭64 — 79419號公報 專利文獻7:特開平8_1()3議號公報、第丄圖⑹ 4 201200756 (D) 【發明内容】 【發明所欲解決之課題】 該樹月曰製的保持器係普遍利用 樹脂製的保持器,為了綠保所要的強产成=。又,在 '比大之補強材料的情況多。因而,流動定向所伴 开渴量或機械特性的異方性成為問題。 所成形的焊接部,古3U 任射出成形 列的傾向,所L 長度方向沿著焊接線排 果亦具有難確保焊接部之強度的問題。丨…,結 寬二方面’在鎮合金製的保持器,因為-般未使用該 寬问比大之補強材料, m 21 , 會發生由補強材料之添加所 之忒異方性的問題。可是’在實際上利用射出成r 鎂合金劁夕仅杜„。 〜用射出成形使 I之保持益成形的情況, 得之高強度及疲勞特性的問題。,,·、法充⑼到本來應 因此,本發明之目的在於提 度之Μ人么制 種重買輕且具有高強 …-的保持器及包括該保持器的滾動軸承。 知二在將鎂合金應用於第33Α圖及第謂圖所示之習 :二:冠狀保持器200的情況,鎂合…變形性比樹 形之所謂的強迫抽出部,所取出時需要大的變 '所以難以射出成形製作》 因此’本發明之其他的目的在於提供一種強度比樹脂 201200756 材料等更高,可射出成形而且在軸承組立時亦易於實施滾 動體插入的滚動轴承及其冠狀保持器。 【解決課題之手段】 。根據本發明的保持器係在滾動軸承保持滚動體的保持 15 °此保持器係由鎂合金所構成,並利用射出成形成形。 在射出成形’疋包含因包含液態的鎂合金匯流所形成 之空洞之區域的匯流區域向保持器的外部流出。進而,在 觀察保持器之截面的情況,鎮合金中粒徑2。一… 態的百分比是未滿15%。 本發明者們檢討在利用射出成形所成形之鎮合金製的 ㈤夺器&法充分侍到本來應得之高強度及疲勞特性的原 因及其對策。έ士果,P , 丁朿、,·。果,侍到如下所示的發現,以至於想到本 考旁明。 即,在利用射出成形製作鎂合金製之保持器的情況, :3液態之鎮合金流動而充填模具的内部(空腔部)。此 全’由於保持器的形狀及繞口數,而形成包含液態之鎮合 斤匯流的區域。在此’被實施射出成形時關合金在勒 :遠比一般樹脂的情況小之狀態向模具内供給…鎮合 金之比熱比一般的ifef· Ρ ϊ τ 、 . ,曰μ ,由於導熱性優異而固化速度 之射2 =種鎮合金製的特性,鎮合金係以-般樹脂 射出成形的情況之約數倍〜十倍的高速向模具内充填。因 社果鎂:金易成為擾流,易捲入模具内的氣體(空氣等)。 於在該鎮合金所匯流的區域封入該氣體,所以形 疋匕3 一同之區域的匯流區域。依此方式,在鎂合金製 6 201200756 2保持器,由於匯流區域之空洞所造成的強度不足,發生 無法充分得到本來應得之高強度及疲勞特性的問題。 相對於此’在本發明的保持器,是因包含液態之鎮八 ^匯:所形成之空洞之區域的匯流區域向保持器的外部: 出。結果,若依據本發明的保持器, j徒供重置輕而且且 有雨強度之鎮合金製的保持器。 進而’在本發明的保持器’在觀察保持器之截面的情 況,鎂合金中粒徑20 „ Λ 义α態的百分比是未滿15%。 、。金中粒k 2〇 " m以上之α態(由純鎂所構成之固態)成 …使保持器之強度降低的要因。因此,藉由使構成保持器 之鎂合金中粒徑20 // m以上之α能从τ \ 乂上之α態的百分比小,而在焊接 錢焊接部以外的強度提高。更具體而言,在觀察保持器 之截面的情況’藉由使鎖合金中粒徑20…上之“的 百分比變成未滿15%’而可有效地提高保持器的強度。 又在該保持益,藉由對模具射出因被加熱至溶點以 上的溫度帶而被控制成僅液態之狀態(未包含“態之狀 態:完全溶化之狀態)的鎂合金所製造較佳。因而,可提供 制粗大化之Q:態(α態結晶粒)的析出之疲勞強度更優異 、、口金製的保持益。此外,在此所指之粗大化的α態意 指結晶粒徑20…上者,亦有超過10—的情況。這種 大化之α ^、如在射出成形之缸體内所產生之近似球狀的 α 因在攸成形的射出至冷卻、固化的過程粗大化所形成。 又’在該保持器’在觀察保持器之截面的情況,鎂合 金中粒徑以上之α態的百分比是未滿5%較佳。又, 201200756 在該保持器,在觀察保持器之截面的情況’在鎮合金未包 含粒徑20々m以上的態更佳。 β藉由使粒徑20 "以上之α態的百分比未滿5%,而可 更提高保持器的強度。又,藉由使粒徑20“以上之4 的百分比未滿2%,而可更加提高保 !成未包含粒徑-……態,而保持器的強度= :二!此’未包含粒徑2—以上之α態的狀態意指在鎮 :金貫f上未包含粒徑2。…上之。態的狀態"具體而 :在保持器之截面’隨機地觀察4處以上1〇關2以上的 二捭。。二確""無2〇 "⑴以上之“態的情況,可判斷在構成 持盗的鎮合金實質上未包含粒徑20…上之 在該保持器,鎂合金係含有链、鋅及錳較佳。含有紹、 口辛及猛的鎖合金適合射出成形,藉由採用這種鎮合金而 了易於製造本發明的你姓 , 赞月的保持益。在此,作為含有紹、辞及錳 鎮5金,可列舉例如ASTM規格AZ91D。 的環持器Γ具有梳型形狀。包括具有圓環形之形狀 型形狀H攸該環狀部向轴向突出之複數柱部之具有梳 2狀的梳型保持器,要求柱部易f曲、高比剛性。因而, =Γ金所構成而具有高比剛性之本發明的保持器適 合對梳型保持器的採用。 k 在該保持器,在射出成形在鎮合金所匯流的區 成之保持k焊接部❹㈣度對在料部 拉伸強度之比係〇_8以上較佳。 p刀的 藉射出成I所製造之鎂合金製的保持器雖然基本上是 8 201200756 =二但是焊接部的強度比其他的區域低,而有因焊接 足而發生損壞的情況。相對地,藉由將該二 : 而可抑制因焊接部的強度不足而發生之伴持 器的損壞。 《王又保持 〃在°亥保持器,亦可在表面形成厚度15 # πι以下的陽極 ^化處理層(變性層)。藉由形成陽極氧化處理層,而可提 咼耐蝕性及耐磨耗。— ^ 另一方面,陽極氧化處理層之厚度 =厚時’變性所伴隨之凹部的成長(表面粗縫 體積膨脹等的形狀變化亦變大日大)次 右超過m,則形狀變 °此’呆持器的特性有不良影響。因而,陽極氧化處理 層,k厚度是一下較佳…從確= 所 表面的平滑性的觀點,將厚度設為Π)㈣以下特 別佳。 又,在該保持器,亦可在表面形成錢錦膜。藉由形成 鍍錄膜’而可㈣提高耐磨耗性^從耐錄 ㈣’鑛錄膜的膜厚可因應於需要決定,愈厚物生= 另方面鑛録膜的厚度超過15//11]時,在各部之鑛膜的 膜厚易發生不均’而可能在滾動體或内環、外環等之引導 面之間發生偏向接觸所引起的磨耗粉。而,結果,發生轉 動精度的惡化或振動’視情況亦可能因所產生之磨耗分或 振動Hf劑的惡化加速。因而’錄錦膜的厚度係 以下較佳。另-方面’鍍鎳膜的厚度未滿5#m時,可能耐 ㈣不足’同時时磨耗性亦不足。因而,鐘鎮膜的厚度係 5 # m以上較佳。 201200756 進而’在該保持器,亦 的陽離子電極沈積塗穿 开》成厚度15Am以下 層,而可提古耐形成陽離子電極沈積塗裝 層叨』杈问耐蝕性及潤滑性。 衣 極沈積塗裝層之厚度超過,即使陽離子電 大為提高。因而,將陽 "ΊΜ及潤滑性亦不會 u以下較佳。 離子電極沈積塗裝層之厚度設為15 在該保持器,構成保持器之鎮合 10”以下較佳’是5“以下更…“立徑是 合金之質地的平均結^ =方式,藉由使鎮 化處理。因而,可提古:持’之鎖合金係受到時效硬 了抚阿保持器的強度。 根據本發明之第i形態的滾動轴承,係包 件;複數滾動體,係配置成與轨道構件接觸;及保拉 係保持滾動體轉動自如。而/ '、持态, 器。 保持益係根據本發明的保持 若依據本發明之第丨 量輕而且具有高強度之動轴承,可提供包括重 _軸承亦可係用It:持器的⑽承。 ..._ 將具機的主軸支撐成對配窨 成與該主轴相對向的構件轉動自如。 因為工具機的主轴以搞古 阿轉速轉動,所以在支撐主軸 是重量輕。又,對由工具機用滾二==度同時 離心力剛性不足時,保持 I 弓1起的 降低咖(Non—Repeata心而發生轴承之轉動精度 仏Run〜0ut):非同步振動上 10 201200756 昇)、或在軸承之發熱變大的問題。相對於此,不僅具備高 強度且重量輕,而i比剛性大之鎮纟金製的保冑器:本: 明的滚動軸承適合作為工具機用滾動軸承。 本發明之第2形態之滾動軸承的特徵為‘:在保持号保 持介於内外環間之複數滾珠的滾動軸承,保持器是在奸 狀體的圓周方向的複數處具有一部分向環狀體的一側面二 放並在内部具有滾珠之袋的冠狀,對各袋設置從在環㈣ 之袋之開放側的側面之袋之圓用古a μ 山。 之敕之囫周方向的兩端分別向軸向突 、'在圓周方向相對向,在彼此之間構成袋之一 對爪,並設置使在任一個袋 刀勺一 對爪的軸向突出量 他的袋之-對爪的軸向突出量更低的爪。 '、 若依據此構成’因為在保持器設 對爪的抽向突出量比在其他的袋之一對爪的 低的爪,所以可應用強声 11犬出量更 J您用強度比樹脂材料箄 等。即使是這種應用鎮人…:…之例如鎂合金 述所示使一對爪之轴二 狀保持器’亦藉由如上 於從模具取出,而組☆蛀 取〜矸易 %滾珠對袋的嵌入變得 因此,與樹脂材料仵持μ 传谷易。 示符态相比,可作诸%庠 , 尚的保持器。與鐵板材料 又、耐熱性 译一 枓保持器相比,可作成形壯^ 重置輕的保持器。因而,可 助於節能化,亦可用於 肉了實現可有 滾動軸承。 連轉動’而且可降低製造費用的 根據本發明之第^ 器伴持人#肉冰 /也之滾動軸承的特徵為:在#娃 窃保待介於内外環間 勺在保持 之複數滾珠的滾動軸承,保持器是在 11 201200756 該環狀體的圓周方向的複數處具有一部分向環狀體的一側 二放並在㈣具有滚珠之袋的冠狀,僅在該複數處中之 的鈇°又置從在環狀體之袋之開放側的側面之袋之圓 β向勺兩端刀別向軸向突出並在圓周方向相對向,在彼 此之間構成袋之一部分的一對爪。 若依據此構虑,Α 一 Λ 在保持盗,採用尤其僅在複數處中之 ‘叹置肖爪’而在該袋以外的袋不設置爪的構 '因而,即使是應用鎮合金等的冠狀保持器亦可在射 出成形時易於^ 莖、〜、取出,而組立時滾珠對袋的嵌入比該 第2形態的保持器更容易。 因此,與樹脂材料保持因器相比,可作成強執 性南的保持器。與鐵板材料保 ,、·、 寸保得态相比,可作成形狀的自 又间、組立性優異、重量輕的保持器。因而,可實現可 的滚動轴承。用於-速轉動’而且可降低製造費用 的射亦:是將比鐵更輕之金屬材料射出成形而成 可作成r壯此情況’與以往之鐵板材料保持器相比, = 产:高、組立性優異、重量輕的保持器。 俞 丨、'、了係隨者在軸向前端,圓周方向之厚度變薄之 愈:愈窄的形狀。在此情況,可使爪的前端部=之 容易,而可降低製造工ΓΓ 以往之保持器更 厚度比以往之仵持…此情況’雖然爪之前端部的 枓專更局的鎂合金等,所 樹月曰材 使k種爪之則端部的厚度變 12 201200756 薄的保持器實用化。 一個含保持器軸的平面對稱地設置該保持器之任 偏差。^ 防止保持器在轴承内傾斜、或發生位置 ,可使軸承更高速轉動化。 ^可將在該保持器之複數處的袋中— :::的圓筒'。以往之保持器的袋全部是球面 本發明,因氧姑田从丄、 〜狀在 在圓月方/、、 成沿著徑向之圓筒形的袋,所以可僅 在固周方向限制滾動軸承中之—部分的滾^ ^知技術更減少保持器—滚珠間的摩擦阻力。 該保持器之任-個袋亦可作成隨著 寬的錐形邱。y·紅7 ^側而内徑變 料口 h在軸承運轉時,即離心力作 滾珠相對於保持器的袋沿著錐形部向 相時, 因而’可在保持器之内徑側的㈣附近限 =位移。 短。:可將該爪形成為比環狀趙之一側面二 此情況,可得到削減保持器 及降低油脂之拖复扭力的效果。 ^保持-質量 亦可將该爪設為在環壯辨 分的窗择 讀體之-側面的徑向寬度 刀的寬度尺寸’並設置成偏向 之 保持器之内徑側部分不會刮掉油脂,丨以尤=防^在 轉動時的漏油。 /、了防止外環 亦可將該爪設為在環狀體之一側面 分的寬度尺寸’並設置成偏向内徑側。在此情兄度之一 高速轉動爪因離心力而變形,亦可引導滾珠兄即使在 亦可將該爪設為在環狀體之一側面的徑向寬度中之— 13 201200756 ’寬又尺並僅叹置於保持器節圓直徑部分。在此情 況’藉“、在保持器節圓直徑的位置限制滾珠,而與在其 f之保持直徑的位置限制滚珠者相比,即使滾珠盘 “ 才T付到一樣的限制性,而導至降低油脂 之拖突扭力的效果。 亦可將該爪設為在璜& _ 又芍在%狀體之一側面的徑向寬度中之一 刀的寬度尺寸,並猶兮菩μ & v t 丁 1僅叹置於外役側及内徑側。在此情況, 即使在軸承運轉中滾珠與保持 干孖益的間隙變小’亦因為削除 盘增加之主因的部分,即在環狀體之—側面的外徑 =果/側之間的部分’所以可得到轴承運時之扭力降低 =環狀體中是未設置袋之側面的另—側面是作成 保持器重量/者。在此情況,可減少保持器材料、 #卜:I將該保持器整體設置於比滾珠節圓更靠近内徑 ' 情況,因為在軸承高速轉動時,可容4 # 外徑側變形,所以適合高速轉動。^寺保持器向 亦可使該環狀體中設置於在圓周方向 環部的泸而P 、灰間之圓 二寸比袋的徑向尺寸更小。在此情況
丑 而保持器對滾動軸承的裝入性變佳。θ B 少製造工時。 圭因此,可減 亦可將縫隙狀的凹部設置於該環狀體的一 情況,可使俾拄。。从,s 4办 倒面。在此 使保持态的爪易變寬,因而可使滾珠 亦可县知·嵌入。 在該保持器裝入固體潤滑劑。該保 '付热亦可是 14 201200756 將鎂合金射出成形而成的射出成形品。在此情況,與樹脂 料保持器相比’可作成強度、耐熱性高的保持器。與鐵 板材:保持器相比,可作成形狀的自如度高、組立性優異 及重量輕的保持器。 亦可該滾珠是由所構成者。作為裝人轴承的滚 珠,例如使用由氮切、氧化銘、氧化錄等之陶竟的燒結 體所構成之滚珠。因而, άα /士 03 J比裝入一般所使用之鋼球的軸 承更问連化。因為由陶£所構成之滾珠比鋼球更輕、硬, 所以尤其藉由併用本發明一 ^ 1 植保持益,可進行更穩定 的高速轉動。 該滾動軸承亦可是支樓Μ 牙馬達轉子的軸承。該滾動軸承 亦可是用於機器人關節用軸承。 ^ /哀動軸承亦可是用於硬 碟驅動器樞軸用軸承。 本發明之第1形態之冠妝仅姓毋a士 杜狀保持益的特徵為:在環狀體 的圓周方向的複數處具有—部八 邛刀向環狀體的一側面開放並 在内部具有滾珠之袋的冠狀 狀保持益,對各袋設置從在環狀 體之袋之開放側的側面之势 、 叔之圓周方向的兩端分別向軸向 突出並在圓周方向相對向,在 在彼此之間構成袋之一部分的 一對爪,並設置使在任—個梦一 ☆ 對爪的軸向突出量比在 其他的袋之一對爪的車由向突屮旦 j犬出里更低的爪。 若依據此構成,因為設罟蚀 又置使在任一個袋之一對爪的軸 向突出量比在其他的袋之—剩_ 1 u 爪的軸向突出量更低的爪, 所以可應用強度比樹脂_更高之例如鎮合金等。即使 是這種應㈣合金等的冠狀保持器,亦藉由如上述所示使 201200756 一對爪之軸向突出量變低, 取出,而組立時滾珠”的/射出成形時易於從模具 丁展的嵌入變得容易。 在本發明之第2形能+ _ , • 胁 一之訄狀保持器的特徵A · + 體的圓周方向的複數處具有-部分向環狀體二在環狀 並::部具有滾珠之袋的冠狀保持器,僅在:複:::放 一部分的袋設置從在環狀 是數處中之 你辰狀體之袋之開放側的側 周方向的兩端分別向軸向突 鈇之圓 子田〇大出並在圓周方向 此之間構成袋之一部分的—對爪。 才向,在彼 若依據此構成,因為採用尤其僅在複數處 的袋設置一對爪,而右1代 , 之 邛为 *在該袋以外的袋不設置 以即使是應用鎖合金等的冠狀保持器,亦可在射2,/斤 易於從模具取出’而組立時滾珠對袋的欲 = 冠狀保持器更容易。 1 t態的 【發明效果】 由以上的說明得知,若依據本發明的保持器, 一種重量輕而且具有高強度之錢合金製的保持器。又二 依據本發明之第i形態的滚動轴承,可提供—種包括重: 輕而且具有高強度之鎂合金製之保持器的滾動軸承。 又,本發明之第2形態的滾動軸承係,在保持器保持 介於内外環間之複數滾珠的滾動軸承,因為該保持器是在 環狀體的圓周方向的複數處具有一部分向環狀體的一側面 開放並在内部具有滚珠之袋的冠狀,對各袋設置從在環狀 f之袋之開放側的側面之袋之圓周方向的兩端分別向軸向 突出並在圓周方向相對向,在彼此之間構成袋之一部分的 16 201200756 一對爪,並設置使在任一個袋之— 對爪的勒向突出量t4; 其他的袋之-對爪的轴向在 脂材料等更高,可射出成來而二所以強度比樹 施滾動體的插入。./,而且轴承组立時亦可易於實 ?本發明之第3形態的滾動軸承係在保持 ^外㈣之複數滾珠的_軸承,因為該保制是在環 狀體的圓周方向的複數處具有一 虿刀向裱狀體的一側面開 放並在内部具有滚珠之袋的 敕的冠狀,僅在該複數處中之一部 分的袋設置從在環狀體之奂夕門# ^ 開放側的側面之袋之圓周方 向的兩端分別向軸向突出並在圓 仕圓周方向相對向,在彼此之 間構成袋之一部分的一對爪 _ , ^ 古 對爪,所以強度比樹脂材料等更
同’可射出成形,而且轴承組立時亦可易於實施滾 插入。 J 【實施方式】 以下,根據圖面說明本發明的實施形態。此外,在以 的圖面董子[5]《相當的部分附加相同的參照符號,不 重複其說明。 (第1實施形態) 百先,說明本發明之-實施形態的第1實施形態。參 照第1圖,本實施形態的工具機9G包括:具㈣筒形之形 狀的主軸91 ’包圍主軸91之外周面的外殼92 ;作為工具 機用滾動軸承之複數列圓筒輥軸承1(後軸承),係以外環 11及外裱21的外周面分別與外殼之内μ 92A接觸,同時 17 201200756 内環12及内環22的内周面分別與主軸91的外周面91A接 觸的方式配置成嵌入主軸9丨與外殼92之間;及斜角滾珠 軸承2(前軸承)。因而,主軸91被支撐成相對外殼92繞 軸轉動自如。 · 又以包圍外周φ 91Α的方式將馬達轉子93Β設置於 主軸9卜在外殼92的内壁92Α,將馬達定子93八設置於與 馬達轉子93Β相對向的位置。此馬達定子93八及馬達轉子 93Β構成馬達93(主軸馬達)。因而,主軸91利% 的動力’可相對外殼9 2轉動。 .......•、丁一 τ、ώ疋將丄 機90的絲91支樓成相對是配置成與主轴91相對向之 件的外殼92 II動自#的工具機用滚動轴承。 其次,說明工具機90的動作。參照第1圖’藉由從 圖示的電源向馬達93的馬達定子似供給電力而產生 馬達轉子⑽繞軸轉動的驅動力。因而,利用斜角滾珠 承2及複數列圓筒輥軸承1 ; 支撐成相對外殼92轉動自如! 主軸91與馬達轉子93B同時如祖AL 士 Λ 子卜威92轉動。依此方式 藉由主軸91轉動,而安梦於士土 裝於主軸91之前端91Β之未圖_ 的刀具可切削、研磨被加工物 ’ 初而對被加工物進行加工。 其-人,說明該複數列圓筒 ^ ^ . A 苟輥軸承1。參照第2圖,系 數列圓筒輥軸承1包括作盍 ^ 第2 “ 執道構件的外環1卜❼ 第2軌道構件的内環j 2 ^ 及保持器u。複數列(2列):::,滾動體的圓筒概1 環滾動面形成於外環形之第1滾動面的夕ί 的内周面。複數列(2列)與各 18 201200756 個複數列(2列)的外 滾動面11A相對向之作為圓環形之 第2 '袞動面的内環滾動面1 2A形成於内環1 2的外周面。 又,作為滾動體拔SB工 按碼面的輥接觸面13A(圓筒輥13的外周 面)元成於複數個圓筒輥以。巾,該圓筒輥13在輕接觸面 1 3 A與各個外環浪叙 7勃面11A及内環滚動面12A接觸,利用 圓環形的保持器! 4在 在圓周方向以既定間距配置,藉此在 2列之圓環形的軌道μ “ 秸此在 、上保持成轉動自如。因而,外盥 内環12可彼此相對地轉動。 ’、 在lit,參昭笛 <3 m ,κ ,. m ,保持器1 4是包括具有圓環形之形
狀的裱狀部14A、盥押芦此A 。衣狀邛14A向軸向突出之複數個柱 4 14B的梳型保持 ^ ^ 〇 ,如第2圖所示,在複數列圓筒 親轴承1 ’以與環狀部 & > Μ β A之柱部14B突出之側相反側的 面之間彼此相對向,同 持器14。 (、中心軸一致的方式裝入2個保 而,保持器14由AZ91D等之鎮 出成形成形。在此保持器14,夢由將…利用射 鎂合金_所形叙成形因 的外部,P =収區域的匯流區域推㈣持器14 而從保持器14排除匯、、ώ F 0 成為重量輕且且有高強产之:人£域。因而,保持器u 伴持口。,、強度之鎮合金製的保持器。又,雖鈇 保持益U係㈣14B w f 雖然 器,但是萨由由41人么 要求间比剛性的梳型保持 …由鎮合金所構成,而確保充分的比剛性。 而複數列圓筒輥軸承1藉由包括伴拉。„ 為適合工1機'、持态14,而成 的滾動n < _❿且可靠性高 19 201200756 在此,在本實施形態,列舉採用 才J用射出成形所^ ^ 之鎂合金製之保持器14的優點。因 ^成 人人 因為保持器14藉由由赵 合金所構成,而比重比同形狀 稽由由鎮 . . 汽鋼製保持器小而會吾 輕,所以可將在斷續運轉下之保 夏重 如30%以下。又,因為保持器14 -至例 旦A 用射出成形成形,所以 里產性比利用切削加工等之機械加工 製保持器優異。 彳“之一般的金屬 進而,複數列圓筒輥軸承1蕻 1錯由採用比剛性優異的锃 口金製保持器,而即使被採用為 、、 ^, 具機用滾動軸承等在發 生大的離心力下高速轉動所使 ,L ,, 心軸承’保持器之變形亦 小。此外’鎂合金的比剛性(彈 坪性係數除以比重的值)是高 強度黃銅的2.5倍以上,炭纖維強 ° EEK樹脂等之纖維強 化樹月日的1 · 5倍以上。又,—舻 般雖然纖維強化樹脂在比 強度優異’但是鎂合金的比強度 θ 没疋纖維強化樹脂之同等以 上’是高強度黃銅的2.5倍以上。 ,進而,鎮合金與添加了纖維的樹脂等相異,因為無成 形異方性或很小,所以抑纟彳、^ ^ ^ ^ ^ ^ , 个丨利田烕形異方性所造成之凹痕或 變形’而且線膨脹传& 、, ’'匕柄'月曰材料小。因而,可利用射出 成形製造高精度的保持器。 匕方式藉由比剛性及成形精度高,而可達成優異 的轉動精度(低咖)。4而,因為鎮合金在振動吸收性上 亦優異’所以亦可期待降低軸承的運轉聲(低噪音化)。 因為鎂5金的導熱係數比樹脂高,所以在散熱性 優異°結果’因為可抑制軸承在運轉中溫度上昇,並降低 20 201200756 潤滑劑之熱所引起的劣化,所以可使滚動軸承的壽 進而,在纖維強化樹脂製之保持長。 用將成形品粉碎的粉碎材料、或 :况右原料採 粒之所謂的再製粒材料等的再:::再機等製 材料的折損所引起的物'熱劣= 為問題的情況。相對地,在鎂合金製保持器的 清况’不僅不會發生再製所引起 需的能源僅約新製造(州…降低而且回收所 坆(精製)之情況的約5%。在一 成形的情況,不管材料採用樹脂材料或錐合金,生 模具之主流道的—部分或橫流道的_部X在 廢棄物。在此,若保持器的材料採料合金上=分專之 因為在回收性上優異,所以不會發生=不’ 境負載亦變低。谁而^ ^ 、上的廢棄物,環 可靠性。因此你料費,亦確保在強度面的 …生因此’作為在本實施形態之 用從回收材料所製造之以金片較佳。持心的原料,採 在此,參照第3圖,在本竇祐拟% 15…下的表面處理層14C形成二保持二14’厚度 理層“c在本發明的保持器不是必需=雖然此表面處 成之,而可提高耐純、耐磨耗性等兩的^成’但是藉由形 如亦可是利用陽極氧化處理所形成面處理層…例 性層),亦可係利_所形成之鑛銲之:二= 極沈積塗裝等所形成之樹脂膜。利用陽離子電 斜二=斜角滾珠軸承2。參照第4圖及第2圖, 與複數列圓筒輥軸承1基本上具有一樣的 201200756 ,成並八有樣之效果。可是,斜角滾珠轴 "及滾動體的形狀等,與複數列圓筒㈣承"目異。 作為^ 承2包括作為第1執道構件的外環21、 =:ι環22、作為複數個滾動體的滾珠㈡ =環2 _之第1滾動面的外環滾動面^ 的内周面。與外環滚動面2u 圓環形之第2滾動面的内環 之作為 网而。,、 面22A形成於内環22的外 二矣、’ 4滾動體接觸面的滾珠接觸面23A(滾珠23 的表面)形成於複數個滾珠23。而 面23A與各個外環滾動 "袞珠23在滾珠接觸 用圆環形的_ 方7㈣Mm接觸,利 Μ在圓周方向以既定間距酉己置 在圆環形的執道上保持成轉動自如。因: 22可彼此相對地轉動。 …1與内環 接觸Γ及二斜角滾珠軸承2,連接滾珠23與外… 接觸點、及滾珠23與内環22之接觸 _ 直於斜角滾珠轴承 "、,、相對徑向(垂 可承受徑向= =向)構成角度。因而,不儘 J貝何’亦可承受軸向的 的負荷時,發生朝向徑向(斜角滚珠輪承2之轉=向 參照第1圖,在本實施形態的工具機= 同方向的斜角、、步社*丄守/個 側),同時將/ 前方側(主軸91的前端㈣ 時將2個與前方側反方向的斜 後方側(馬達轉子⑽側),藉此,使該分力相抿消2配置於 出成=持:2?_等之鎖合金所構成:並利用射 在此保持裔24,藉由將是包含在射出成 22 201200756 ==匯流所形成之空洞之區域的 器24的外部,而從 與摧出保持 器24成為重量輕且且有:24排除匯流區域。因而,保持 在此,在該保二π之鎂合金製㈣^ 察剖面的情況,在構 …上之一比:是:;/5:、24的一粒徑-滿《更佳。進而,在。又,該《態的比例是未 Η後觀察剖面的情,兄7 4、24,切斷保持器14、 ^態較佳。因而可更二:金未包含粒徑2◦…上之 J更棱咼保持器的強度。 器的二:部= = = =合金所匯流的區域之保持 度之比是…上==焊接部以外之部分的拉伸強 足所心保持器“、心壞可抑制由焊接部之強度不 的抑制例如可利用以 二接部之強度不足 24而達成。 了戶“明的製造方法製造保持器14、 說明在二說明本實施形態之保持器的製造方法。首先, 本實I::形態所使用之射出成形裝置。參照第5圖, Γ成形裝置7°包括射出部5。與_^ 部52,传二·缸體51,係具有圓筒形的中空部;供給 合金 體51的中空部連接,並向該中空部供給鎮 41 ’螺桿53,係嵌入缸體51 :r:r搢;及加…,係二二: :連::噴二55’其形成於其-方的端部,並與模具 又’疋由螺桿53的前端側(接近模具6。之側的 23 201200756 & ^ )與缸體51 %包圍之區域的貯存部54形成於螺桿53 之一方的端部侧。而 _ Λ ’該貯存部54經由喷嘴55與模具60 運接。 參照第5圖及第6圖’模具6。包括:主流道部μ, =广體51之喷嘴55的中空區域連接的中空區域’·空腔 4 61,係對應於保 係# t、士、音加'、 > 狀的中空區域;及流道部62, .A z瓜。63成放射狀地延伸,並與空腔部61連接。 ΓΓ62包含h部似,在該心部似,流道部62與 二::61連接。空腔部61包含是從流道部62向空腔部 所供給之_合金所匯流之區域的焊接區域65。而且,模 還包括溢流部66,其與料區域65連接,貯 =:广從空腔部61所溢_合金。此溢流部66 接㈣牲〔域65連接的排出部66A、及與排出部66A連 接的保持部66B。 70之參照第5圖〜第7圆,說明使用該射出成形裝置 之保持Is的製造方法。參昭第 持器的製造方方苦止 貫施形態之保 方法,首先,作為步驟(S10),實施原料片供給 部在此步驟⑻0),參照第5圖,從射出部5〇的供給 °缸體51内供給從回收材料所製造之鎂合金片“。 接著,作為步驟(S20),實施加熱步驟。在此步驟 。),藉由螺桿53繞軸轉動,而在步驟(sl〇)向红體Η 内所供給之鎂合金片41 一 之螺於# ^者形成於螺桿53的外周面 ^螺旋狀的槽,-面利用加熱器56加熱至、溶點以上。芦 便’將成為溶化狀態之炼融鎂合金42貯存於貯存部5卜 24 201200756 此時,熔融鎂合金42亦可 溶化狀態,亦可是是固、"存在之僅液態之完全的 。 固態的鎂(α態)分散於液態中之半熔 ’在半熔化狀態的情況,固態的比例小較佳, ,、,,在觀察凝固後之鎮合金之截面的情況,此調整 α心的比例设為在面積未 未滿15/0,α態的面積率是未滿5% 較佳。因而,在完成後的保持器粒 α態成為應力集中调,叮心 〈祖大的 Μ ^ ,、原可抑制保持器之疲勞強度等的降 低。又’藉由將粒徑2 “ 率是未、,茶?》/, 之α態的比例設為在面積 垃二。’而可更加抑制保持器之疲勞強度等的降低。 ⑻。L作為步驟(S30)’實施射出步驟。在此步驟 (S30)’藉由使螺椁η 模且近模具6G的方向前進,而向 …、60的内邛射出在步驟(Mo) — 合金42。來昭第6圖^ 、丁存於貝了存部54的炼融鎂 …、,'第6圖,向模具6〇射出的熔 先主流道部63供 、。金42首 邱L 更刀硬數-道部62分支,而向空腔 。61注入。此時,在形成偶數個保持滾動 的保持器形狀,例如如從流 I之第6圖 部以中每隔—個所配:二 夾2個袋般’即向空腔 在此,第h 部…注入炼融鎮合金仏。 在此帛6圖之彼此相㈣6心 部61B)在軸向的前後 blA”二腔 則側及背側)彼此連結。因 從饥道。卩62向2個空腔部61A所 42如虛線前號α所示,在形 兔 R1R ^ 由2個工腔部61A所夾之 而Γ 11區域65匯流。然後,炼融鎮合金“進 而向2個空腔部6U注入後,熔 鎂°金42從空腔部溢 〜’而流入並儲存於溢流部66。 25 201200756 接著’作為步驟(S40),實施取出步驟。在此步驟 (S40),從模具6〇取出在步驟(S3〇)藉由向模具6〇射出並 凝固所製作的保持器。 進而’作為步驟(S50),實施分離步驟。在流道部62 或溢流部66所凝固的鎂合金與在步驟(S4〇)所取出之保持 器連接。在此步驟(S50),從保持器分離此保持器以外之區 域的鎂合金。因而,例如參照第8圖,得到保持器24。 在此,在本實施形態,參照第6圖,在流道部Μ,是 腔部61的境界面之澆口部境界面的截面積比與在和 洗口部境界面相鄰之區域的繞口部境界面平行的截面積 小。更具體而言,流道部62隨著接近空腔部61而在與長 度方向垂直之截面的截面積變小,在繞口部境界面該截面 積變成最小。進而,在溢流部66,是與空腔部Η之境界 面的排出部境界面的截面積比與在和排出部境界面相:之 區域的排出部境界面平行的截面積小。即,與流道部62一 樣,溢流部66隨著接近空腔部61而在與長度方向垂直之 =面的截面積變小’在排出部境界面該截面積變成最小。 而,在,口部境界面易於將在空腔部。内所凝固的鎮合 排^夸g )與在流道部6 2内所凝固的鎂合金分離,同時在 錢界面易於將在空腔部61内所凝固的_合金(保持 益)與在溢流部66内所凝固的鎮合 、 ’、, 施形態,同時實施步峨。)與步驟果,在本實 ㈣㈣器時,可從保持器分離保在從模具 合金。 卞狩态以外之區域的鎂 26 201200756 接著,作為步驟(S60)’實施研磨步驟。在此步驟 ㈣,對在步驟(S5。)所分離的保持器,例如實施 磨專的:磨。因而,保持器的表面被平滑化。 接者’作為步驟(S7G),實施表面處理步驟。在此步驟 例如對保持器實施陽極氧化處理等的表面處理。雖 '、、…驟(S70)不是在本發明之保持器的製造方法必需的 步驟,但是藉由實施此 性提高。 叩俯得益的耐蝕性及耐磨耗 進而,作為步驟(S8。)’實施光製步驟。在此步驟 面的 應'於需要,實施在因步驟(⑽)之表面處理而表 封凹凸變大的情況所實施之滾筒研磨等的研磨處理、或 」孔)處理、過敷(。verc〇at)處理等。利用以上的步 …兀成本實施形態的保持器Η或保持器24。 :本實施形態之保持器的製造方法,如上述所示,夢 ⑽)炫融鎂合金42匯流,而在空腔部6ΐβ_ ==包含空洞之匯流區域。可是,藉由_ 汽d域6伴:°"心流並向溢流部66流入,而將此匯 :广域向保持器(空腔部61)的外部推出 Π該匯流區域,而抑制因—流區域=: 形裝…保持器方:據=形態 重量輕而且且有二=例如參照第8圖,可製造 八有问強度之鎂合金製的保持器24。此 該匯流區域向空腔邱β ★ 在 品之保持這例如可藉由調查成 接。P 24D的表面及截面而確認。具體而 27 201200756 言,在相鄰的漁口間或保持器 生之浑接部24D -般具有 勤體保持核近所產 據本發明之製造方法所製造的保持器24,嬋接線不存: 或溢流部的除去痕跡…“之熔融金屬流動痕跡 .^ 雖亦與成形條件有關,因為由 在模具内之冷卻速度的羔 u马由 am a ± ^ 4- ' z ’在排出部附近粒徑20 : 之粗大之1態的存在率易比淹口部附近少,所以 有利用組織觀察亦可確認的情況。 又’若依據本實施形態之保持器2"製造方
述所不’從保持器24排除應、、A ”,瓜區域,而抑制在焊接部24D 之強度的降低。因而,可蔣祖 …… 24之在焊接部⑽的拉 伸強度相對向在焊接部24D ^ ^ ^ 成0.8以上。 卜之#刀的拉伸強度之比作 (第2貫施形態) 其-人’說明本發明之其他的實施形態之第2實施形 態。第2實施形態的保持器及滾動轴承具有與第ι實施形 態的情況-樣的構成,可具有一樣之效果,同時一樣地製 造。可是,相對於帛i實施形態的保持器具有偶數個保持 滾動體的袋,帛2實施形態的保持器具有奇數個袋。的社 果’在射出成形所使用之模具的構成,第i實施形態盘; 2實施形態相異。 一 參照第9圖,在形成奇數個保持滾動體的袋之第2實 施形態的保持器形狀,例如如從相鄰之流道部Μ失3個袋 般,即向空腔部61中每隔2個所配置的空腔部注入熔 28 201200756 融鎂。金42。在此’第9圖之彼此相鄰的空腔部61在軸 向的前後(紙面的前側及背側)彼此連結。因而,從流道部 向_2個工腔部6U所注入的熔融鎂合金如虛線箭號 :所不,向形成於由2個空腔部61A所夾之2個空腔部6ib 流:’進而在形成於該2個空腔部61β之中央(紙面的前側 或“則)的焊接區域65匯流。然後,熔融鎂合金42進而向 2個空腔部61A注入後 而 、熔融鎂合金4 2從空腔部溢流 流入並儲存於溢流部6 6。 在本實施形態’亦與該第i實施形態一樣,藉由在步 驟(S3Q)溶融鎂合金42匯流,而在焊接區域65形成包含空 洞之匯流區域。而’在本實施形態,此焊接區域65位於在 保持器是厚度薄之區域之袋的中央部(在保持器之圓周方 向的中央部)。因而包含空洞之匯流區域殘留於該區 域,則保持器的強度易比第i實施形態的情況更不充分。 可疋藉由熔融鎂合金4 2從空腔部61溢流並向溢流部6 6 流入’而將此匯流區域向空腔部61的外部推出。結果,從 保持器排除該匯流區域,而抑制因包含空洞之匯流區域殘 留於保持器而強度降低。依此方式,在匯流區域形成於保 持器之厚度薄之區域的情況,應用本發明特別有效。 此外’在該實施形態,雖然作為可應用於本發明的鎂 σ金’列舉ASTM規格AZ91D ’但是可應用於本發明的鎂合 金未限定如此,可應用各種鑄造用的鎂合金。作為在本發 明可採用的鎂合金,可列舉對係主成分的鎂(Mg)添加鋁 (A1)、辞(Zn)、猛(Μη)、碎(Si)等的合金類。又,為了提 29 201200756 高難燃性或耐熱性、靭性等,亦可因應於需要,添加鈣(Ca) 或釓(Gd)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鍅(Zr)、豨土類元 素等。具體而言,可列舉ASTM規格AZ91D或αζ61Α、ΑΖ31β 等之Mg-Al —Zn系合金、或AM6〇B等之Mg—M系合金、 AS41A等之Mg—Al — Si系合金等。 又,溢流部66的體積(容積)雖無特別限定,但是在從 保持器(產品)確實地排除匯流部的觀點,是空腔部61之體 積的5%以上較佳’為了更確實地排除匯流部,作成1〇%以 上較佳S #面,從材料利用效率的觀點,所除去之廢 棄物部少的較佳,溢流部66的體積(容積)作成空腔部61 之體積的30%以下較佳。 進而,在該步驟(S50)所實施之在流道部62或溢流部 66所凝固的鎮合金之從保持器的分離(除去),可根據各種 方法實k °作為具體的方法’例如藉壓製機之修整加工、 滾筒加工、切削加工等的機械加工。 又,亦適合使用可減少在主流道部63或流道部62所 凝固之鎂合金量之所謂的熱喷嘴或熱流道方式,或利用在 模具内進行流道切割的模内流道切割方式的成形法。此 外’亦可與在主流道部63或流道部62所凝固之鎂合金同 時在模内加工除去在溢流部66所凝固的鎂合金。 又,亦可對所形成的保持器14、24,因應於需要,實 施>谷液化處理及時效硬化處理之一方或雙方。 進而,雖然實施表面處理時可不管在主流道部63流道 部62或溢流部66所凝固之鎂合金之除去的前後但是在 30 201200756 /生優^貫% ^佳。作為具體的表面處理,可列舉使用耐钱 優異之金屬的電鐘處理、或陽離子電極沈積塗裝等 月曰塗敷、使表面變性成羡 氧化處理。h 成虱化鎂或氧化鎂的化成處理或陽極 乳化處S其中,尤其採用不必擔心界面之密接性, #性、耐磨耗性都 耐 H ㈣異的㈣減處理、或耐#性、自動 二&、的陽離子電極沈積塗裝特龍。此外, 灯%極氧化處理時表面粗縫度變大; ::需要,在表面處理後實施滾筒研磨等之研磨=可 藉樹脂材料的密封(封孔)、或者在水蒸氣處理、磨^理或 加熱醋酸鎳溶液等的藥 处理、 理。關於研磨處理之:二 ㈣(封孔)、過敷處 …燃 研磨量’為弓使藉表面處理所 "|性層殘留,所以可設為變性層之厚度以下“ 性層之厚度是約3“以上,雖然功能…:。右變 設為上在耐與;:動趙或軌道環接觸的滑動部,所《 愈厚,生上較佳。此外,雖然變性層之厚声 ",耐蝕性或耐磨耗性愈優異,但 又 凹部的成長(表面粗链度的增大)或體㈣2性所伴隨之 亦變大,所η K )戍體積膨脹專的形狀變化 佳。““為15…下較佳’設為…“X下特別 又,在作為表面處理實施電鍍處理 各種鍍鉻、或無電解鍍鋅 例如採用 艰螺電鍍鎳等之鍍鎳較佳。 本發明之保持器的形狀,可採 」持’、梳型保持器、鼠籠型保持器等的各插: 尤其對其形狀無限制,1中尤相各種形式, Ζ、中尤其要求高剛性的梳型或冠狀 201200756 :持器,可適合採用本發明的保持器。進而,本發明的保 持器可應用於徑向滾珠軸承、推力滾珠軸承、推力棍軸承、 斜角滾珠轴承等各種形式的滾動軸承,對滾動軸承的形式 2特別限制’可適當地採用。又’對保持器弓丨導形式亦無 特別限制’對滚動體引導、外環引導、内環引導等任一種 引導形式都可應用。 (第3實施形態) 與第10圖、第m圖及第11B圖—起說明本發明之一 實施形態。如第10圖所示,本實施形態的滾動軸承101是 密閉式深槽滾珠軸承,具有内環1G2、外環1()3、複數㈣ 珠m及塞住内外環102、1〇3間之轴承空間的密封構件 1〇6、m。此外’在深槽滾珠軸承,亦可省略任一方或雒 方的密封構件1〇6。在第10圖,雖然作為密封構件ι〇6^ 示接觸性密封,但是亦可是非接觸性密封。又,亦可設置 由金屬板所構成之密封構件106。外環1〇3在内周且有執 道面内環102具有與此執道面1〇3“目對向的軌道 面l〇2a。使複數個滾珠1〇4介於這些執道面Μ。、 之間’而保持If m保持複數個滾珠1()4。作為潤滑劑, 亦可將滑脂等封人軸承空間。滚珠104例如由鋼球所構成。 說明保持器105。如第10圖、第UA圖及第UB圖所 示,保持器105是在環狀冑1〇7之圓周方向複數處具有一 部分向%狀體1〇7之—側面ma開放並在内部保持滾珠 104之袋Pt的冠狀°此保持器105係例如將鎂合金射出成 形而形成。又’此保持器1〇5將各袋pt的内面作成由單調 32 201200756 之同一曲率所構成的球面,藉由滾珠104嵌入各袋pt,而 構成為在軸向、徑向及圓周方向不受拘束的滾動體引導形 式。 y 1各袋Pt設置從環狀體107之袋以之開放側的側面 中之袋Pt在圓周方向的兩端分別向軸向突出的一對爪 108、1〇8。這一對爪1〇8、1〇8在圓周方向相對向並彼此 之間構成袋Pt的一部分。換言之,一對爪108、1〇8的内 面係在與構成袋底 面之球面相同的曲率中心位置且、VL著门 一 T率半徑的球面所形成。環狀體1〇7中在圓周方向相鄰 的;k Pt Pt間的圓環部】〇 9成為環狀地連結保持器1 〇$的 連結部。環狀體i 0 7中未設置袋p t之袋背面側的^ _側面 10 7b係沿著與軸向垂直的平面設置。 第ΠΒ圖之a部所示的袋pt之一對爪1〇8、ι〇8的轴 向:出量dA比在圓周方向相鄰之袋pt之爪1〇8、1〇8的軸 向突出量dB更低。如帛11A圖及第UB圖所示,保持器 1〇5係在圓周方向交互地設置具有這種轴向突出量低之爪 108 108的袋PtA、與具有軸向突出量比此袋ptA之爪 1<〇8的軸向突出量相對地高之爪1〇8、1〇8的袋⑽。此外, 袋PtB之爪1〇8、1〇8的軸向突出量係與以往相等。在袋 PtA的爪1〇8、1〇8係從環狀體ι〇7之一側面上,的内徑 側h a置至外徑側部分’袋ptB中之爪^ 、工Μ亦從環 狀體1。7之-側面107a的内徑側部分設置至外徑側部分。 又’袋PtA中之袋底面與環狀體1〇7之另一側面如b 之間的厚度ti形成為和袋PtB中之袋底面與環狀體ι〇7之 33 201200756 另一側面107b之間的厚度t^日楚 相等。袋PtA之曲率中心位 置與袋PtB的曲率中心位置姑也 置被决定於環狀體107中之同一 軸向位置,而袋PtA、PtB的曲率主〆、丄 曲羊+值破決定為相等。因而, 袋PtA、PtB形成為無鋸齒。 . 若依據以上所說明的構成, J稱成•’在保持器1〇5,為了設置 使袋PtA中之一對爪i〇8、] 08的軸向突出量dA比袋PtE 中之一對爪108、108的軸向突屮θ Π大出垔dB更低的爪108、1〇8, 可應用強度比樹脂材料等更其的辟人入 矛灵间的鎂合金。即使是這種應用 鎂合金的冠狀保持器,亦如 如上迷所不藉由使袋PtA之爪 108、108的轴向突出量以出货p + Da 比k PtB的爪108、108相對地 低’而可在射出成形時易於從模具取出,並在組立時滚珠 104對袋Pt的嵌入變得容易。 因此’與樹脂材料製保持器相比,可作成強度、耐熱 性高的:持器。與鐵板材料製保持器相比,可作成形狀的 自如度南、組立性優異、重量輕保持$ i Q5。因而,可實 見可有助於節㈤’亦可用於高速轉動’而且可降低製造費 用的滾動軸承。 (第4實施形態) 說明本發明之其他的實施形態。在以下的說明,在各 形I、對與在則面的形態所說明之事項對應的部分附加相同 的參照符號,而省略重複的說明。在僅說明構成之一部分 的It况,構成之其他的部分是與前面所說明的形態一樣。 不僅在實施之各形態所具體說明之部分的組合,尤其只要 在組合未發生障礙’亦可將實施的形態彼此局部地組合。 34 201200756 如第m圖及第12B圖所示’在冠狀保持器亦可將 構成袋pt之一部分的一對爪i〇8 中之-‘刀的》Pt。此保持器觀係在圓周方向交互地 設置未設置爪108、108的袋PtA1、及具有轴向突出量应 以往-樣之爪108、108的袋PtB。其他的和第ua圖及第 11Β圖之保持器的構成一樣。 若依據此第12Α圖及第12Β圖的構成,在冠狀保持器, 因為採用僅在袋PtB設置—對爪⑽、⑽,而在其他的袋 PtAl未设置爪108、1〇8的構成,所以即使是應用鎂合金 等的冠狀保持器,亦可在射出成形時易於從模具取出組 t時滾珠104對袋Pt的嵌入比帛11A圖及第UB圖的保持 器105更容易。具有其他與上述之構成一樣的效果。 在冠狀保持器,亦可對 设置具有軸向突出量低 如第13A圖及第13B圖所示, 包含保持器軸向的平面L1對稱地 之爪108、108的袋PtA。在第13A圖的例子,表示袋 共8個的冠狀保持器105B,在第13β圖的例子,表示有铲 pt共7個的冠狀保持器1 〇5B。若依據這些構成,可防止保 持器在軸承内意外地傾斜或發生位置偏差。因此,可使轴 承更高速轉動。 如第14A圖所示,在冠狀保持器,亦可爪1〇8採用隨 著往軸向前端,而圓周方向之厚度變薄的愈前愈窄的形 狀。在本例,將袋PtA中之一對爪i 〇8、i 〇8作成該愈前愈 窄的形狀,即愈前愈細的形狀。同時,將包含軸向突出量 ⑽比袋PtA中之一對爪108、108的軸向突出量dA更大之 35 201200756 爪U)8、108之袋PtB的爪1〇8、log作成該愈前愈窄的形 狀。在此情況,可使爪1〇8、1〇8的前端部比第14B圖之以 往的爪108更易彈性變形。因而,滾珠丄〇4比以往的保持 器更易於嵌入袋Pt,而可降低製造工時。在此情況,雖然 爪108之前端部的厚度比以往的保持器薄,但是因為可應 用強度比樹脂材料等更高的鎂合金等,所以可使這種爪108 之前端部的厚度變薄的保持器1 05C實用化。 第15圖的冠狀保持器1〇5])係在第12八圖及第12B圖 的構成’將未設置爪1G8、⑽之袋ptM的内面作成沿著 ^向的圓筒形狀D卜並將設置爪⑽、之袋的内 面:成球面形狀。因為以袋PtB進行滚動體引導,所以可 將k PtAl的内面作成沿著徑向的圓筒形狀d卜在此情況, 可僅在圓周方向限制滾動軸承中之-部分的滾珠,即嵌入 袋PtAl的滾珠。因而’可使保持器_滾珠間之摩擦阻力比 習知技術者更降低。 亦可與上述相反’將未設置爪108、108之袋PtAl的 内面作成球面形狀’並將設置爪1〇8、1〇8之袋⑽的内面 作成沿著徑向的圓筒形狀L1。在此情況,可利用袋⑽的 爪1〇8、1〇8在軸向限制保持器舰,並利用袋PtA1的球 面在役向及圓周方向限制保持器1 05A。 亦可如第⑽圖所示,將袋ptB的爪⑽、⑽設為環 狀體1 0 7的一側面1 〇 7a中 仅向寬度中之一部分的寬度尺 寸’並e史置成向外捏彳目彳专
靠近。第16A圖之冠狀保持器105E ㈣如在第⑼圖及第12β圖的構成,僅在環狀體1〇7之 36 201200756 二的外徑側部分設置袋pt“w 側部分到掉因運轉時’油脂不會被保持器的外徑 乂尤其可防止外環轉動時的漏油。 狀體H如第16B圖所示,將袋咐的爪⑽、⑽設為環 寸,並:的一側面1〇7a中之徑向寬度中之-部分的寬度尺
寸 並°又置成向内徑側贵讲 楚1 CD
罪近第16B圖之冠狀保持器105F ' 第12A圖及第12B圖的構成’僅在環狀體107之 一側面/G7a中的内徑側部分設置袋PtB的爪1G8、1〇8。 在此情况’即使在高迷轉動時因離心力而爪1G8、108發生 變形,亦可引導滾珠。 x
第17圖之冠狀保持器l〇5G係例如在第12A圖及第12B '的構成,僅在環狀體107之一侧面驗中的保持器節圓 直徑PCD部分設置袋⑽的爪1〇8、1〇8。在此情況,與其 他之在保持器節圓直徑以外的位置限制滾珠者相比即使 使滾珠與袋Pt的間隙變大亦可得到同等的限制性,導至拖 曳油脂之扭力的降低。 第18圖之冠狀保持器1〇5H係與第17圖相反,僅在環 狀體1 07之一側面丨〇 7a中的外徑側及内徑側設置袋ptB的 爪108、108。即,在袋ptB,成為僅在環狀體1〇7之一側 面1〇7a中的保持器節圓直徑PCD部分未設置爪1〇8、1〇8 的升y狀。在此情況,即使在轴承運轉中滚珠與保持器的間 隙變小,亦因為削除成為扭力增加之主因的部分,即在環 狀體107之一側面i〇7a中的外徑側部分及内徑側部分之間 的部分’所以可得到在軸承運轉時降低扭力之效果。 37 201200756 第1 9圖之裔此v 保持器105J係環狀體1〇7中未 Pt之是袋側側的另w甲禾-又置袋 凹部11。的波:二則面作成在袋PtA1、袋PtB之間具有
PtAl及袋PtB之埸斛11/(,丄、, ^囬Y/、有袋 厚卢的技而# 4形成為對袋PtB的内面構成固定 2ΓΓ在環狀體m之該另-側面,在這些圓 二所結之凹部110及場所114成為波狀形狀。換士 成r/狀保持器,將環㈣m之尤其該另-側面射: ==板波狀!持器的波狀形狀。在此情況,可減少 體的例子,雖然在環狀 貝1面1〇7b,從内徑面至外徑面設置凹部110, 旦疋在考慮保持器之強度的 抑制油脂對内環外^…兵凹下里4佳。為了 持 :’附者’因為延長内環外徑面與保 ptA内设面的距離亦有效,所以亦可採用例如僅在袋 、袋PtB間的内徑側設置凹冑11〇,而將如以往之壁 面殘留於外徑側的段差形狀。 第20圖之冠狀保持器腦係在第m圖及第ΐ2β圖 :構成’在環狀體107的一侧面107a^入固體潤滑劑iu 7作為固體潤滑冑U1,例如可使用使超高分子聚乙稀 「之合成樹脂材料含有油脂的熱硬化型油脂(例如 0LYLUB」(登錄商標))等。熱硬化型油脂例如是將卜% 重最好30重量%以上的聚乙烯和99~5重量%之肥息或 “4_化之潤滑油脂的混合物加熱而使固化者。(參照特 開昭55 — 1 37198號公報(專利文獻8))。 固體潤滑劑111係以構成袋PtAl之一部分的方式設置 38 201200756 ==1GI的—側面1G7a,而且形成為與袋ptB之爪 〜端部同一面。可將這種固體潤滑劑⑴襄入 射出成形後的環狀體1 〇 ㈣nl 體107纟轴承運轉時,可得到固體潤 '月劑111的潤滑效果。 料固體潤滑齊|丨1U,亦可將二硫化…硫化鶴、 $四111代乙稀等與上述—樣地設置於環狀體1(Π之 至少—側面l〇7a。 代2U圖及第21B圖之保持器1〇5L、l〇5M採用任-衣pt包含隨著往外徑側而内徑擴大的錐形部ιΐ2。在第 A圖’袋整體為錐形部112,而在第2ΐβ _,在任一個袋
Pt ’錐形部112形成 、 役側的—部分,而由圓筒 开/狀所構成之圓筒形狀 门办狀。p 113與此錐形部112的外徑側邊 緣。卩連結。此外,作為來考, 狀之袋Pt的料器。 21G圖表示具有球面形 η右依據在袋Pt具有錐形部U2的保持器105L、1〇5M, 由承運轉時,即離心力作用於保持器105L、105M時,滾 珠1〇4相對於保持器105L、1〇5M的袋&沿著錐形部⑴ 向外徑側相對地位移。因 μ 杪因而,可在保持器105L、105Μ之内 禮側的開口部附近限制滾珠1〇4。 因為鎂合金的強度fcl*始+ “ λ 材枓更高,所以可使保持器 截面積變小。例如,如筮 苐22Α圓所示,亦可將冠狀保持器 1 05Ν設置於比滾珠節圓土 圓riD更罪近内徑側。作為參 第22B圖表示從軸向看 在之保持器1 05Z的圖。25重詈% 玻璃纖維調配66尼韶格f κ 見龍枒脂的拉伸強度是170MPa,鎂合金 39 201200756 (AZ91D)的拉伸強度是23〇Mp^ 右保持器1 05N位於比滾珠節圓pcD更靠近内徑側,因 為在軸承问速轉動時,可容許保持器1 05N向外徑側變形, 所以適合高速轉動。. 第/3圖的冠狀保持器1〇5Ρ僅使環狀體107之圓環部 4向變小。即’使設置於在圓周方向相鄰的袋Pt、 門之圓%部1〇9的徑向尺寸dl比袋pt的徑向尺寸 更小。在此情況’保持器1G5p易扭轉,而保持器ι〇5Μ 滾動軸承的裝人性變佳。因此,可降低製造工時。 第24圖的冠狀保持器1〇5Q為了與上述一樣提高裝入 性’而將縫隙狀的凹部SL設置於環狀體1〇7的一側面 l〇7a。凹部SL形成於環狀體ι〇7之圓環部⑽中的爪刚 附近’並從環狀體!。7的一側面i 〇7a朝向軸向延伸。又, '裒P 109的内徑側部分設置至外徑側部分。將該轴向 之縫隙深度sh決定於比各袋Pt之袋底面ρι更淺的位置。 立I7以包3保持器軸心的平面切斷冠狀保持_ j 之有凹 P SL的位置後所看到之截面積(縫隙部保持器截面積)可 ^在該/·面切斷具有袋底面P1的位置後所看到之截面積 k底部截面積)大的縫隙深度s h較佳。若該縫隙部保持器 截面積比袋底部截面積大’在強度上、成形時對模具内的 充填上不會特別有問題。 亦可替代由鋼球所構成的滾珠104,採用由氮化石夕、 氧化銘、氧化錯等之陶兗的燒結體所構成之滾珠104。在 此情況’可比裝入一般所使用之鋼球的軸承更高速化。因 40 201200756 為由陶瓷所構成之滾珠比鋼球更輕、硬,所以尤其藉由併 用本發明之任一種保持器,可進行更穩定的高速轉動。 作為陶瓷燒結材料,尤其從軸承壽命及輕量化的觀 點’在耐疲勞剝離性優異的氮化矽材料(密度3· 5g/cm3以 下)較佳。 作為組入氮化矽系陶瓷製滾動體,藉由使用根據燃燒 合成法所製造之赛隆(sialon)陶瓷球,而可比一般之由氮 化矽(SiAd所構成之陶瓷球更節能地製造,而且可利用組 成更輕量化成例如約密度3.卜3. 3g/cm3。因而可更抑制 在軸承製造的環境負荷。赛隆(sial〇n)的化學組成—般以 Si6- zA1z〇zN8- z 表示。 因為可將由強度比樹脂材料更高之鎂合金所構成之保 :器裝入滾動軸承,所以可適合高速用途。作為滾動體, 精由應帛纟㈤冑之燒結體所構成的滾珠,而可使軸承呈古 絕緣性。尤其適合高速馬達。 ,、有 吸疋匈值鎂合金。亦可保持器是將鎂 保得器材料未 q 4 |'丨、π δβ 村姨合 外之比鐵更輕的金屬材料射出成形而成的射出成形 口口。因為保持器重量比鐵板保 窃旯I所以適合在擺動 保件下使用。尤盆,適合機 ^ 益人之關節部分的轴承、戋硬 碟驅動器樞軸、及進行高精度 〆 两度之回授控制的應用。 實施例 (第1實施例) 以下’說明本發明之第 保持器,並進行將其特性與 實施例。實際製作本發明的 以往之保持器比較的實驗。實 41 201200756 驗的步驟如以下所示。 首先’利用和上述之實施形態一樣的製造方法製作在 上述之實施形態所說明的保持器。保持器的形狀採用如第 1圖及第2圖所示可用於軸承型號觸㈣〇is編號)的梳 型保持P更具體而言,内徑、外㈣⑶襲、高 度10.5 _、環狀部14A(參照第2圖)之厚度23龍、 PCD(Pitch Circle Diameter:節圓直經)0126關、柱 28 支又4呆持益的製造係藉由實施在上述之實施形態所說 明的製造方法(參照第7圖)中的步驟(sl〇)〜(s6〇)而實 施。在步驟(S10),原料片採用由八2911)所構成之鎮合金 片在步驟(S20)及(S30) ’採用喷嘴溫度61〇〇c、模具溫 度250 C、射出速度12〇〇mm/s、保壓15Mpa、冷卻時間 的條件。又,在步驟(S5〇),利用麗製成形除去在溢流部 66所凝固的鎂合金。進而,在步驟(s6〇),實施滾筒研磨。 又’然後’作為後處理,實施保持於21 6t i 〇小時的時效 硬化處理(JIS規格T5)(實施例A)。 方面亦製作採用與該實施例A —樣的形狀及製 程省略時效硬化處理,同時追加步驟(S70)者。在步驟 (S7〇) ’實施陽極氧化處理,形成厚度8以m的變性層。陽 極氧化處理後的表面粗糙度被調整成在JIS規格Ra成為 1·〇#ιπ時,表面粗糙度根據以為G9/zn](實施例b)。 進而亦製作採用和該實施例β —樣的形狀及製程, 而在步驟(S70)替代陽極氧化處理,實施無電解鍍鎳(膜 厚· 10々m ’基底處理:蝕刻處理)(實施例c)a 42 201200756 又亦裝作抓用和該實施例B 一樣的形狀及製程,而 在步驟(S7°)替代陽極氧化處理,實施陽離子電極沈積塗裝 (膜厚:1〇”,基底處理:化成處理)(實施例d)。 另-方面,為了與該本發明之實施例比較,亦準備呈 有與上述之實施例-樣的形狀之樹脂製保持器(比較例;) 及高強度黃銅製的保持器⑹㈣B)。在比較例A,對在 PEEK(Poly Ether Ethpr v +
Keton)材料添加cf(碳纖維)材料 的樹脂(Victrex 公司淘 展PEEK450CA30) ’利用射出成形製作 保持器。具體而言,以噴嘴溫度·。C、模具溫度18(rc、 射出速度50mm/s、保壓】9πμρ。、人’、"士 ηβ 饰& 120MPa、冷部時間30s的條件實施 射出成形。進而’作為後處理,實施加熱至2GGt並保持3 小時的退火處理。X,在比較例B,材料採用高強度黃銅 CAC301,藉由以切削加工加工成該形狀而製作保持器。 〜其次’說明實驗項目及實驗結果。首先,進行使用該 貫施例A~D的保持器,實際組立NN3020軸承的實驗。呈體 而言,準備由m規格_所構成之内環及外環、和=氮 化石夕所構成之滾動體’藉由以背靠背組裝2個保持器,而 組:轴承(參照第结果,實施例A〜D之任一個的保 持益都可無問題地組立。又’關於在實施例b〜d的保持器 所形成之變質層、鍍鎳層及陽離子電極沈積塗裝層,亦丄 發生剝離等的不良。 〇σ =者,對上述的實施例及比較例的保持器,測量保持 盗質量、保持器強度、柱彎曲量及對川規格suj2的摩擦 係數。保持器強度係藉由使彼此反反的力從保持器的内徑 43 201200756 側朝向保持器的徑 荷,而測量m ,並記錄斷裂時的負 脊曲量’以保持器的環狀部側位於下 圖所/的2持器載置於平面上,測量以固U荷將第25 推入時之::從小徑側(直徑02之側)向保持器的内徑側 、。卩的傾斜量(外徑的變化量)。在此,參昭第25 82=8。由具有直徑“胸)之圓形形狀的第丨平面 的第^平1千面82平行之具有直徑02(U5mm)之圓形形狀 的弟2平面81及是油ce 革丰瓜66πππ之球面的側面83所構 又。曰度t’即第1平面82與第2平面81的距離是32_。 X > S3 ^ #4. CTT TO .. 之構件,在礦油(VG2)噴 表] ----- 實施例A __實施例B 材質 AZ91D AZ91D 製法 射出成形 射出成形 表面處理 無 陽極氧化 ------- (膜厚8//m) 質S比 ~~--- 0.2 0.2 強度比 1.1 1.1 柱弩曲量比 0.4 0.4 對SUJ2材料 0.25 0.16 擦係數 無電解鍍鎳 iff 厚 10ym)
__實施列D___比較例A比較例_^Z91D PEEK^CF CAC30: 成,--出成形 射出成形機械加 陽離子電極沈積塗装 (膜厚10am) 無 無 0.2
在第1表表示實驗結果。在第i表,保持器質量係將 比較例B當作1之情況的f量比’保持器強度及柱彎曲量 係分別將比較例A當作丨之情況㈣度比及柱彎曲量比。 參照第1表,實施例A〜D的質量為是高強度黃銅之保 44 201200756 持器的比較B的1/5。而,確認本發明的保持器達成與是 樹脂製之保持器的比較例A不遜色之程度的輕量化。又 實施例A~D的強度超過是樹脂製之保持器的比較例a。進 而,實施例A〜D的柱彎曲量比是樹脂製之保持器的比較例 A被大幅度抑制,而成為與是高強度黃銅製之保持器的比 較例B不遜色的值。又,實施例A~D之對如2材料的摩擦 係數比比較例B之對SUJ2材料的摩擦係數小。尤其,實^ 例C及D之㈣:2材料的摩擦係數成為與是樹脂製之保才; 益的比較例B之對SUJ2材料的摩擦係數不避色的值。 自以上的實驗結果,確認本發明的保持器 ^量產性優異的射出成形製造,而且重量輕、具有高強 又及剛性,同時抑制對是軸承鋼之SUJ2材# μ (第2實施例) S㈣材科的摩擦係數。 之佯==本發明的第2實施例。進行確認藉本發明 保持益的製造方法之強度 驟如以下所示。 门双禾的貫驗。貫驗的步 所規^ 試2:圖所示之模具6°製作JiS規格_ 拉伸強度的實驗。拉伸測試片)’並進行確認焊接部之 、 >、肢而兮,袭昭楚 主流道部63,係與射出二i 一、第26圖,模具60包括·· 部Η,係對應於該之喷嘴連接的中空區域,·空腔 接主流道部63與空腔;6;片之形狀;及流道部62,係連 包含是薄犋濟口的涛“之軸向兩端的各端。流道部62 兩端的各端之2個澆口: 62A’在設置於空腔部61之軸向 邛62A,流道部62與空腔部61連 45 201200756 接。空腔部包含是從流道部62向空腔部6i所供給之鎂 合金所匯流之區域的焊接區域65。而且,模具6〇還包括 溢流部66,其與焊接區域65連接,貯存到達焊接區域μ 並從空腔部61所溢流的鎮合金。此溢流部66具有盘焊接 區域65連接的排出部66A、及與排出部66a連接的 66B 〇 然後’根據以下之第2表所示的條件向模具60射出是 材料的AZ91D’而製作焊接部形成於測試片之小徑部(焊接 區域6 5 )的測試片(管始;你丨卩u、 I貫施例E〜H)。在此’關於實施例 由在 150°C 保持 24 ]、β * 24小時而實施時效硬化處理(jis規格 Τ5)„°·另—方面’為了比較’作為材料,使用樹脂(對贿 材枓添加了 CF材料者:ViGtrem製随霞Α3〇),根 下之第2表所示的條件製作測試片(比較例C)。此外, 在比較例C,作為後處理,實 頁施在200 (:的溫度並保持3小 時的退火處理。然後,根據是
康疋塑膠之拉伸測試方法的JIS 規格Κ7113實施拉伸測試’並 周查在谭接部的拉伸強度(對 應於第2表的「焊接強度)。 」;測6式速度設為10mm/min。 另一方面’為了調查焊拯 „ βΛ ± 接。卩以外之拉伸強度,在該模 具60’使用僅在模具6〇之軸
^ ^ 4 _ 方的端部形成澆口部62A ’拉八,並根據第2表的條件_ & & & ^ ώ, 味件製作拉伸測試片,調查拉伸 強度(對應於第2表的「拉伸強度」)。 拉伸 又’切斷所得之拉伸測續 on J °式片的中央部,將剖面研磨後, 以3%硝酸乙醇腐蝕液進行 ^ 蝕刻處理,再以光學顯微鏡(1〇〇 倍)觀察蝕刻後的刮面。秋接收办 …、後,將觀察結果所得之影像進行 46 201200756 值化處理,异出視野中粒徑2 0以m以上之粗大之α態的 面積率(對應於第2表的「粗大α固態率」)。在第27圖、 圖第2 9圖及第3 0圖分別表示姓刻後之實施例£、 之°】面的光學顯微鏡相片。又’關於實施例Ε及 Η如第27圖之區域Β、第30圖的區域c所示,利用 SEM(Scanning Electron Microscope :掃描式電子顯微 鏡)(ιοοο倍)觀察未觀察到粗大之α態的區域(第31圖及 第32圖)。在第2表表示該實驗的條件及實驗結果。 [第2表] 實施例Ε 實施例F 實施例G 實施例H 比較例c 材質 AZ91D AZ91D AZ91D AZ91D 樹脂 喷嘴溫度 61 (TC 610°C 590〇C 595t 400°C 模具溫度 200°C 25(TC 2050〇C 16(TC 180°C 射出速度 2500晒/s 1500mra/s 1500mm/s 3000mm/s 50mm/s 保壓 15MPa 15MPa 15MPa 15MPa 120MPa 冷卻時間 10s 15s 10s 10s 30s 拉伸強度 2.2 2.1 1.8 3.0 2.0 焊接強度 1.8 1.8 1.6 2.6 1.0 焊接強度/拉伸強疳 0.8 0.9 0.9 0.9 0.5 粗大α固態率 0.8% 1.7% 11% 3.1% 一 其次,參照第2表及第27圖〜第32圖,說明實驗結果。 此外’在第2表,拉伸強度及焊接強度係以將比較例C當 作1之情況的比(相對值)表示。 參照第2表,相對比較例C的焊接強度,實施例Ε~Η 的焊接強度為60%以上的高值。又,焊接強度與拉伸強度 47 201200756 的比為0.8以上,為接近!的值。在此,在利用使用具有 複數個洗口之模具之多點液口方式的射出成形法所製作之 保持器,形成焊接部。若依據本發明的保持器, 與由比較例C所代表之纖維強化的樹脂材料相異,大幅度 抑制在焊接部之強度的降低。因❿,即使在採用多點逢: 方式之射出成形的情沉,亦純據本發明的保持器,可提 高具有高強度的保持器。又’抑制在焊接部之強度的降低, 因為可將焊接部設置於例如厚度厚之柱部以外的部分,所 以設計的自由度變高。且.,, n纟體而例如不僅保持偶數個滾 動體的保持器,而且對保持奇數個滚動體的保持器,亦可 在設計上無限制地應用多點澆口方式的射出成形。
進而,參照第2表’與實施例G相比,在實施例E、F 及Η’將α固態率抑制為低’為未滿5%(實施例£及f為未
滿2%)。參照第27圖〜第30圖,光學顯微鏡相片中之白色 的區域對應於粗大的α態。結果,實施例E、F 強度比實施例G更高’並比比較例c提高ι〇%以上。因而 藉由將該α固態率降低至未滿5%(此為未滿2%),而保持琴 可變成更薄’可達成輕量化。因此,^固態率降低至; 滿5%,未滿2%更佳之本發明的保持器,除了應用於要求藉 輕量化應付高速轉動的工具機用轴承以外,尤其適合在: 烈要求降低耗電力之事務機器用途的軸承用保持器等。 又’參照第31圖及第32圖,實施例"之質地的,且 織比實施例Ε的微細。更具體…實施例ε之質地的平 均結晶粒徑是6 " m ’而實施例η之哲仏以τ J 11之質地的平均結晶粒徑為 48 201200756 2 # m。結果’實施例η之拉# 申強度及焊接強度遠高於實施 例Ε的。因此,在本發明4士 的保持器,可說使構成保持器之 镇δ金的平均結晶粒徑變 器之鎂合金的平均.曰:= 圭。更具體而言,構成保持 。日日仫β又為5 // m以下較佳,設為2 m以下更佳。 μ 應 5¾ 為 ^ 項上是舉例,而不之實施形態及實施例都在所有的事 上述的說明表 以限制者。本發明之範圍不是利用 奎月“ ’而根據申請專利範圍表示,包含盘” 專利範圍同等之音㈦ m月 '"義及範圍内之所有的變更。 【工業上的可應用性】 強产的H之保持⑤及滾動軸承可特別有利地應用於要求 強度的保持器及包括該保持器的滾動轴承。 【圖式簡單說明】 工具機用滾動軸承之工具機的主轴 圖 第1圖係表示包括 附近之構成的示意剖面 面圖。 第2圖係表示複數列圓 筒輥軸承之構成的示意局部剖 第3圖倍矣_ 意圖。’、1複數列®筒輥軸承之保持器的構成的示 第 4圖係| _ 圖。 、不斜角滾珠軸承之構成的示意局部剖面 第5圖係表 不射出成形裝置之構成的示意 圖 49 201200756 第6圖係表示第丄實施形態之模具之構成的示意圖。 第7圖係表示保持器之製程之概略的流程圖。 第8圖係表示保持器之構造的示意局部剖面圖。 第9圖係表示第2實施形態之模具之構成的示意圖。 第10圖係本發明之一實施形態之滾動軸承的剖面圖。 第11A圖係滾動軸承之保持器的立體圖。 第11B圖係在包含節圓的圓筒面切斷該保持器後展開 的剖面圖。 第1 2A圖係本發明之其他的實施形態之滾動 持器的立體圖。 保 第12B圖係在包含節圓的圓筒面切斷該保持器後展開 的剖面圖。 第1 3 A圖係本發明之另外的實施形態之滾動軸承之保 持器(8個袋的例子)的平面圆。 第1 3B圖係本發明之另外的實施形態之滾動軸承之保 持器(7個袋的例子)的平面圖。 第14Α圖係本發明之另外的實施形態之滾動軸承之保 持器之主要部分的放大圖。 第14Β圖係以往之保持器之主要部分的放大圖。 第15圖係本發明之另外的實施形態之滾動軸承之保 持器的立體圖。 第1 6Α圖係本發明之另外的實施形態之滾動軸承之保 持器的立體圖。 第16Β圖係本發明之另外的實施形態之滾動軸承之保 50 201200756 持器的立體圖。 第17圖係本發明之另外的實施形態之滚動軸承之保 持器的立體圖。 第18圖係本發明之另外的實施形態之滾動軸承之保 持器的立體圖。 第19圖係本發明之另外的實施形態之滾動軸承之保 持器的主要部份的剖面圖。 第20圖係本發明之另外的實施形態之滾動轴承之保 持器之主要部分的剖面圖。 第21A圖係從軸向看本發明之另外的實施形態之滚動 轴承之保持器之袋的放大平面圖。 第21B圖係從軸向看本發明之另外的實施形態之滚動 軸承之保持器之袋的放大平面圖。 第21C圖係從軸向看具有球面形狀之袋的保持器之袋 的放大平面圖。 第2 2 A圖係從軸向 轴承之保持器的圖。 第22B圖係從軸向 第2 3圖係本發明 持器的平面圖。 看本發明之另外的實施形態之滾動 看以往之保持器的圖。 之另外的實施形態之滾動軸承之保 持器之主要部八_而…㈣軸承之保 文°丨4分的剖面圖。 第2 5圖係表示實驗 ’口八之構成的示意剖面圖。 第26圖係用、7句n 說月第2實施例之測試片之製造方 的 51 201200756 示意剖面圖。 第27圖係表示第E實施例之組織的光學顯微鏡相片。 第28圖係表示第F實施例之組織的光學顯微鏡相片。 第2 9圖係表示第G實施例之組織的光學顯微鏡相片。 第3 0圖係表示第η實施例之組織的光學顯微鏡相片。 第31圖係表示第ε實施例之組織的SEM相片。 第32圖係表示第η實施例之組織的SEM相片。 第33Α圖係以往之冠狀保持器的立體圖。 第33Β圖ir'在包含節圓的圓筒面切斷冠狀保持器後看 到的剖面圖。 【主要元件符號說明】 1複數列圓筒輥軸承、 2 角滚珠轴承、 11、 21 外環、 11A、21A外環滾動面、 12、 22内環、 12A、22A内環滚動面、 13 圆筒輥、 13A輥接觸面、 14、24保持器、 14A環狀部、 14B柱部、 14C表面處理層、 52 201200756 23 滾珠、 23A滚珠接觸面、 24D焊接部、 41 鎂合金片、 42 溶融鎂合金、 50 射出部、 51 缸體、 52 供給部、 53 螺桿、 54 貯存部、 55 噴嘴、 5 6 加熱器、 60 模具、 61、61A、61B 空腔部、 62 流道部、 62A洗口部、 63 主流道部、 65 焊接區域、 6 6 溢流部、 66A排出部、 66B保持部、 70 射出成形裝置、 80 治具、 81 第2’平面、 53 201200756 82 第1平面、 83 側面、 90 工具機、 91 主軸、 91A 外周面、 91B 前端、 92 外殼、 92A 内壁、 93 馬達、 93A 馬達定子、 93B 馬達轉子、 101 滾動軸承、 102 内環、 103 外環、 104 滾珠、 105 保持器、 107 環狀體、 108 爪、 109 圓環部、 112 錐形部、 Pt 袋、 SL 凹部 54

Claims (1)

  1. 201200756 七、申請專利範圍: 種㈣n⑴、⑷,錢㈣承(1、2)保持 體(13 、 23), 由鎂合金所構成; 利用射出成形成形; 》在該射出成形,S包含因包含液㈣該鎂合金區流所 升=成之空洞之區域的匯流區域向該保持器(Η D的外部 流出; 在觀察該保持器04、24)之截面的情況,該鎮合金中 粒徑20#m以上之α態的百分比是未滿15%。 2.如申請專利範圍帛i項之保持器(14、24),其中在 觀察該保持器(14、24)之截面的情況,該鎂合金中粒徑2。 # m以上之α態的百分比是未滿5%。 3·如申請專利範圍第1項之保持器(14、24),直中在 觀察該保持器(14、24)之截面的情況,在該鎂合金:包含 粒徑20^^以上的α態。 4·如申請專利範圍第i項之保持器(14、24),其中該 鎮合金係含有鋁、鋅及錳。 5. 如申請專利範圍第i項之保持器(14、24),其中具 有梳型形狀。 八 八 6, 如申請專利範圍第】項之保持器(14、24),其中在 該射出成形在該鎖合金所匯流的區域所形成之該保持器 (14、24)之焊接部(24D)的拉伸強度對在該焊接部(24d)以 外之部分的拉伸強度之比係0. 8以上。 55 201200756 7·如申請專利範圍第i項之保持器(14、 表面形成厚度15㈣以下的陽極氧化處理層。 在 .8.如申請專利範圍第1項之保持器⑴ 表面形成鍍鎳膜。 ;其中在 9. 如申請專利範圍第!項之保持器(14、 表面形成厘庠ic; ^ 其中在 $成;度15“以下的陽離子電極沈積塗裝層。 10. 如申凊專利範圍第i項之保持器("' ⑷, 成該保持器(14、24)之該鎮合金的平均結晶粒徑是;。 以下。 疋i U舡m η.如申請專利範圍第i項之保持器(14、24) 成該保持器(14、24)之該鎂合金的平朽处B』 ”中構 下。 A /鎂口金的千均結晶粒徑是一以 12·如巾請專利範圍第1項之保持器(η、⑷, 成該保持g (14、24)之該鎂合金係、受到時效硬化處理。 13·—種滾動軸承(1、2),包括: 執道構件(11、12、21、22); 复數滾動體(13、2 3)’係配置成與該執道構件(1卜 21、22)接觸;及 23); 保持器(14、24),係轉動自如地保持該滚動體(13、 該保持器(14、24)係申請專利範圍第i項之保持器 (14 、 24) 。 7 如申請專利範圍第13項之滾動軸承(1、2),其中 用以將工具機的主軸(91)支撐成對配置成與該主軸(91)相 56 201200756 對向的構件(9 2)轉動自如。 57
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