TWI603010B - 滾動軸承用保持器 - Google Patents

Description

滾動軸承用保持器 【相關申請案】

本案係主張2013年2月5日所提出之日本特願2013-020070的優先權者，並參照其所有內容，將其引用為本申請案之一部分。

本發明係關於一種滾動軸承用保持器，係關於以插入模造使樹脂材料與芯棒同時形成的技術。

作為用於軸承的樹脂製保持器，除了僅使樹脂材料插入模造者外，可舉例如，使樹脂材料與由鐵板等所形成的插入構件同時插入模造者(專利文獻1及2)。該等保持器中，如圖20所示的保持器，在樹脂製的冠狀保持器中，袋部Pt之背面側的底面50上，設有插入構件51。圖21所示的保持器，係在冠狀保持器的側面，設置插入構件52。

另外，以往即使是精密機械用軸承，單列或是複列的圓柱滾子軸承中，將外徑尺寸較齊一的複數圓柱滾子組裝至軸承內，且使用保持器，以使該等圓柱滾子，以配置於相同位置的方式，保持於圓周上(專利文獻3)。保持器，在複列圓柱滾子軸承中，大多使用樹脂保持器。在用於高速旋轉的情況中，為了承受施加於保持器的離心力，有不少使用例如下列材料的情況： 聚二醚酮樹脂(PEEK)、聚苯硫醚樹脂(PPS)等剛性高的材料。

【先行技術文獻】 【專利文獻】

專利文獻1：日本特開2003-120684號公報

專利文獻2：日本特開2007-278418號公報

專利文獻3：日本特開2002-357224號公報

在僅使上述之樹脂材料插入模造的樹脂製保持器中，具有下述問題。

‧於成型品表面產生凹陷的收縮孔，而難以製作高尺寸精度的保持器。

‧成型時，在插入樹脂與注入樹脂產生熔接線，而發生強度不足的情況。

圖20、圖21之樹脂製保持器中，在插入模造時，不得不在模具的模穴中支持插入構件51、52。因此，插入構件51、52無法埋入樹脂部內，而是以支持面51a、52a在保持器表面露出的方式，設於保持器底面或是側面。若僅將插入構件51、52設於如保持器底面或側面的保持器表面部，在使用軸承時，因為樹脂材料與插入構件(鐵板)之線膨脹係數差，可能導致在高溫時插入構件從樹脂剝離，或因為振動而使插入構件從樹脂剝離等與樹脂的結合強度不足的情況。另外，以往的插入技術中，僅能形成袋部形成於環狀體之一側面上的冠狀保持器。例如，在使梯狀的保持器插入模造時，除了難以形成袋部，且插入構件的形狀變得複雜化。

另外，如上所述，在高速旋轉下，必須承受施加於保持器的離心力，但在保持器材料為樹脂的情況中，保持器容易因為離心力而產生變形。因此，為了能承受在高速旋轉下的使用，需要可避免保持器之圓環部與柱部大量變形，且使剛性提高的規格。為了提高保持器之剛性，必須：(1)使各 部分的壁厚增加，(2)選擇楊氏係數高的材料。

然而，上述的情況中具有以下兩個問題：在前者(1)的情況中，於有限的軸承內部之空間，難以確保該各部分的壁厚；在後者(2)的情況中，因為僅限於PEEK與PPS這種較高強度的材料，而導致材料本身的成本大幅度地提高。

另外，在精密機械用軸承中，雖以高水準來管理1軸承內之滾子直徑間的差值，但無論多高的水準，亦無法使滾子直徑間的差值為「0」。例如，在工作機械用的主軸中，為了提高軸承的徑向剛性，一般將裝置組裝後的軸承徑向內部間隙，設為預壓側間隙(負側間隙)。此時，只要滾子直徑的外徑尺寸有些微的差異，滾子就會產生公轉速度差，而在圓周上的滾子之間發生超前落後的情形。另外，滾子徑的彼此差之管理值雖是各製造商獨立設定，但在申請人公司或市面上流通的超高精度軸承之測定分析中，非反複性的振動精度，係在未滿0.22μm~1.0μm程度之範圍內，故滾子直徑間的差值被管理於更小的範圍內。

本發明之目的，係提供一種液動軸承用保持器，以謀求保持器之尺寸精度的高精度化，並改善強度不足，同時提升保持器構成構件之密合性，更可適用於各種保持器形狀。本發明追加之目的，係提供一種滾動軸承，以謀求降低材料成本，將保持器之剛性提高至與高位之樹脂材料品相同等級以上，並且消除滾動體的超前落後。

本發明之滾動軸承用保持器，係使樹脂材料與芯棒同時插入模造於模具中，將該芯棒埋入由該樹脂材料所構成的樹脂部內，該樹脂部中，設有複數支持處露出部，使在該模具的模穴中支持該芯棒的支持處露出。

根據此構成，因為芯棒埋入樹脂部內，與芯棒設於樹脂部表面的構成相比，在提升保持器整體強度的同時，可謀求樹脂部與芯棒之密合性的提升。因此，即使因為在使用軸承時，保持器之溫度上升或振動等因素，而 使例如芯棒之一表面與樹脂部的結合強度降低，芯棒的其他表面亦與樹脂部密合而被支持。因此，並不會有芯棒不期望地從樹脂部剝離的可能性。芯棒雖埋入樹脂部內，但因為樹脂部中設置了複數支持處露出部，可在模穴內穩定地支持芯棒，而可進行插入模造。相較於僅以樹脂材料構成的保持器，更可降低樹脂材料在保持器整體中所佔的比例。藉此，可減少為樹脂特有的表現不佳的收縮孔等情形，而可謀求尺寸精度的高精度化。另外，因為係將芯棒埋入樹脂部內，並設置支持處露出部的構成，與將芯棒設於保持器表面者不同，故可對應各種保持器形狀。

該樹脂部包含：環狀體；及複數支柱體，從該環狀體在軸方向上延伸，並在彼此間形成保持滾動體的袋部；亦可為設有埋入該樹脂部之該環狀體的環狀體內埋入部，即從該環狀體內埋入部延伸並埋入該各支柱體的複數支柱體內埋入部者。如此，樹脂部之環狀體及各支柱體中皆埋入芯棒，藉此，使包含環狀體及支柱體的整體的骨架形成芯棒。因此，相較於將插入構件設於袋部之背面側的底面與側面之以往的保持器，可提高剛性。

該芯棒，亦可為金屬板的衝壓加工品。此情況下，可對金屬板進行例如：下料加工、彎曲加工、成型加工等衝壓加工，以形成期望的芯棒形狀。該各支柱體內埋入部，亦可為以基端相對該環狀體內埋入部，經彎曲加工的彎折片所構成者。該等情況中，相較於以切削加工等方式對芯棒進行加工者，可謀求加工步驟的減少，而能以較便宜的價格製作。

該芯棒的支持處，在環狀體內埋入部中，亦可為形成於支柱體內埋入部之非突出側的軸向外側面的凹部。此情況中，不需對芯棒追加專用零件，僅在芯棒形成凹部，即可在模具的模穴中簡單地支持芯棒。

該保持器，亦可為以在軸方上隔著間隔並彼此對向的成對環狀體，及在該等環狀體的範圍內互相連結的複數支柱體而形成梯狀者。

該保持器，亦可為以1個環狀體，及複數的支柱體形成冠狀者；該複數的支柱體，在與從該環狀體的一側面往軸方向延伸，並在各自之間形成 保持球體的圓形袋部。

該保持器，亦可由1個環狀體，與複數的支柱體形成梳子狀；該複數的支柱體，從該環狀體之一側面往軸方向延伸，並在各自之間形成保持滾子的袋部。

在形成該梯狀之滾動軸承用保持器中，該芯棒係以使一對芯棒分割體在軸向上彼此對向的方式組合者，各芯棒分割體，分別具有環狀體內埋入部，及從該環狀體內埋入部往軸向上延伸的支柱體內埋入部。此情況下，分別將各芯棒分割體中的環狀體內埋入部，支持於組合模具的一邊及另一邊，以進行插入模造。

該芯棒以能使該一對芯棒分割體彼此為同一形狀但彼此反向的方式對向配置。此情況中，可將一對芯棒分割體作為同一形狀的兼用零件，而可謀求製造成本的降低。

該模具，具有固定模具及可動模具，該可動模具，係以相對於該固定模具在開啟狀態與關閉狀態間可動的方式設置，亦可在固定模具及可動模具的任一者或是兩者中，設置支持突部，其突出於模穴內，以支持該芯棒的支持處。使可動模具為開啟狀態(從固定模具隔開)，並使芯棒的支持處支持於在該模穴內突出的支持突部。之後，移動可動模具，使其為關閉狀態，並將樹脂材料填充至模穴內，並使其硬化，而可形成保持器。

本發明之滾動軸承，係使用該任一保持器者。

本發明之滾動軸承，在內外環間，設有保持於該保持器中的複數滾動體，宜使滾動體直徑的差值在2μm以下。

該「滾動體直徑的差值」，係指設於1個滾動軸承內的複數滾動體中之平均滾動體直徑的最大值與最小值的差值。

一般而言，相較於其他金屬製保持器，樹脂保持器具有潤滑劑不易劣化的優點，故被廣泛地使用，另一方面，在與金屬製保持器比較的情況中，具有低強度、低剛性的缺點。

另外，一般而言，雖以射出成型的方式形成樹脂保持器，但在成型時的成型收縮較大，相較以機械加工的保持器，較難以確保其精度，而可預想其精度不平均的程度較大，而導致袋部間隙與導引間隙變大的情況較多。結果，保持器的振動量變大，導致屢屢形成較高的振動與音響值程度。

若根據此構成，保持器具有環狀的芯棒與披覆該芯棒之樹脂部。樹脂部的內部，一般設置與樹脂差異極大之楊氏係數較高的芯棒，例如，除了可使用比PEEK或PPS等材料更為便宜的樹脂材料之外，可得到與PEEK等同等以上的保持器剛性。

一般而言，雖認為將樹脂與金屬體複合會提升成本，但若僅以樹脂提升保持器之剛性，亦有很多不得不選擇高價樹脂材料的情況。若選擇較便宜的芯棒材料與樹脂材料組合，相較於僅以高價的樹脂材料所構成的保持器，未必會提升總成本。

藉由這樣的方式提高保持器剛性，即使滾動體直徑相差2μm以下，亦可細微地修正滾動體的超前落後。因此，在製作滾動體時，可在加工上提高生產性，相較於以往技術，可謀求製造成本的降低。本保持器，特別在用於預壓間隙(徑向內部間隙為負值)的情況中，能發揮其效果，雖藉由提高保持器剛性，可細微地修正滾動體的超前落後，但即使是徑向內部間隙為正間隙之情況，在負載圈內，藉由提高保持器剛性，亦可細微地修正滾動體的超前落後。

另外，藉由提高保持器剛性，可謀求施加於保持器之彎曲強度的降低。因此，可降低保持器中的支柱體在圓周方向上的厚度，藉此，相較於以往的保持器，可增加收納於保持器中的滾動體數。因此，亦可提升軸承的徑向剛性。

芯棒包含：環狀體內埋入部，埋入樹脂部之環狀體；及複數支柱體內埋入部，從該環狀體內埋入部延伸，並埋入該各支柱體。亦即，藉由使該 等支柱體內埋入部，從環狀的環狀體內埋入部延續，並形成往軸向突出的形狀，可提升環狀體內埋入部的剛性，同時，可提升支柱體內埋入部的剛性；該支柱體埋入部形成引導滾動體之外徑面的袋部。藉此，可以相同的滾動體數，提升保持器之支柱體的強度。

樹脂部內部，設有例如，以金屬材料所構成的芯棒，藉此，難以受到成型時的成型收縮之影響，相較於僅以一般樹脂材料所構成的保持器，可高精度地形成保持器。結果，不需要確認保持器之袋部間隙與引導間隙是否變大，故相較於以往的保持器，可降低保持器之振動量。因此，可降低因保持器之振動所引起的振動，同時可謀求音響值等級降低。

該樹脂部，亦可為楊氏係數9GPa以下之樹脂材料所構成者。使用於樹脂部的材料，可使用例如，聚醯胺樹脂(PA66、PA46、PA6)等楊氏係數在9GPa以下的樹脂材料。此情況下，相較於使用PEEK、PPS等樹脂材料的情況，可謀求材料成本的降低。

該內環、該外環、該滾動體中至少任一者，亦可為由陶瓷構成。

該滾動體之真圓度亦可在1μm以下。

此發明中的滾動軸承用保持器之製造方法，係將樹脂材料與芯棒一起在模具中插入模造，以形成滾動軸承用保持器的製造方法，其中，該模具在圓周方向上的多處，具有從模穴內突出，支持該芯棒的支持突部，將樹脂材料填充至該模穴內並使其硬化，將由該支持突部所支持的芯棒之支持處以外的芯棒整體，埋入於樹脂部，而使露出該支持處的支持處露出部形成為該樹脂部所具有的形狀。

若根據此構成，使芯棒之支持處以外的芯棒整體埋入樹脂部，與將芯棒設於樹脂部表面的構成相比，在提升保持器整體強度的同時，可謀求樹脂部與芯棒之密合性的提升。芯棒雖埋入樹脂部內，但因為在樹脂部中設置複數的支持處露出部，故可在模穴內穩定的支持芯棒，而能夠進行插入模造。相較於僅以樹脂材料形成的保持器，更可降低樹脂材料在保持器整 體所佔的比例。藉此，可減少樹脂特有之表現不良的收縮孔等，而可謀求尺寸精度的高精度化。另外，因為係藉由將芯棒埋入樹脂部內，並設置支持處露出部的這樣的構成，與將芯棒設於保持器表面者不同，可對應各種保持器的形狀。

以申請專利範圍及/或說明書及/或圖式所揭示之至少2種構成的任何的組合，皆包含於本發明。特別是申請專利範圍之各請求項的2種以上的任何組合，亦包含於本發明。

1‧‧‧芯棒

2‧‧‧樹脂部

3‧‧‧芯棒分割體

3a‧‧‧環狀體內埋入部

3b‧‧‧支柱體內埋入部

4‧‧‧孔

5‧‧‧模具

6‧‧‧支持處

7‧‧‧支持突部

8‧‧‧固定模具

9‧‧‧可動模具

10‧‧‧框架

11‧‧‧移動機構

12、13、14‧‧‧模穴

15‧‧‧突起

16‧‧‧支持處露出部

20‧‧‧內環

20a、21a‧‧‧軌道面

20b‧‧‧中間墊片

20c‧‧‧外側墊片

21‧‧‧外環

23‧‧‧環狀體

24‧‧‧支柱體

24a‧‧‧側面

24aa‧‧‧外周緣

24ab‧‧‧內周緣

25‧‧‧圓柱滾子軸承

26‧‧‧主軸

27‧‧‧馬達

27a‧‧‧定子

27b‧‧‧轉子

28‧‧‧殼體

29‧‧‧斜角滾珠軸承

30‧‧‧軸承

50‧‧‧底面

51、52‧‧‧插入構件

51a、52a‧‧‧支持面

Pt‧‧‧袋部

RT‧‧‧保持器

T‧‧‧滾動體

Ta‧‧‧圓筒面

Tb‧‧‧凸面

本發明參考添附之圖式，對以下較佳的實施態樣進行說明，藉此更清楚地理解本發明。然而，實施態樣及圖式，僅用於圖示及說明，並非用於限定本發明的範圍者。本發明的範圍，係由添附之申請專利範圍所限定。添附圖式中，在複數圖式中的同一零件符號，表示相同或是相當的部分。

【圖1】係本發明之第1實施態樣之滾動軸承用保持器的剖面圖。

【圖2】係從軸向觀察相同滾動軸承用保持器之斷開一部分的側面圖。

【圖3A】係從軸向的另一邊觀察相同滾動軸承用保持器之芯棒的側面圖。

【圖3B】係概略表示相同芯棒的立體圖。

【圖4A】係圖1之IV(A)-IV(A)線剖面圖。

【圖4B】係圖1之IV(B)-IV(B)線剖面圖。

【圖5】係同滾動軸承用保持器之重要部份的擴大剖面圖。

【圖6】係表示將同滾動軸承用保持器之芯棒支持於模具中的支持過程的圖。

【圖7】係表示相同芯棒之支持處的擴大剖面圖。

【圖8】係表示將樹脂材料填充至相同模具之模穴內的覆蓋過程的圖。

【圖9】係表示本發明之第2實施態樣的滾動軸承用保持器之芯棒的側面圖。

【圖10】係本發明之第3實施態樣的滾動軸承用保持器之剖面圖。

【圖11】係本發明之第4實施態樣的滾動軸承用保持器的剖面圖。

【圖12】係本發明之第5實施態樣的滾動軸承的剖面圖。

【圖13A】係相同滾動軸承之保持器的立體圖。

【圖13B】係擴大表示相同保持器之一部分的立體圖。

【圖14】係從支柱體的前側觀察相同保持器之一部分的側面圖。

【圖15A】係將相同保持器從支柱體處截斷之剖面圖。

【圖15B】係將相同保持器從袋部處截斷之剖面圖。

【圖16】係相同保持器之芯棒的立體圖。

【圖17】係概略表示相同滾動軸承之各滾動體的前視圖。

【圖18】係本發明之第6實施態樣之滾動軸承的保持器之剖面圖。

【圖19】係概略表示將本發明之任一滾動軸承設於工作機械之範例的剖面圖。

【圖20】係習知例之滾動軸承用保持器的立體圖。

【圖21】係其他習知例的滾動軸承用保持器的立體圖。

同時以圖1至圖8，說明本發明之第1實施態樣的滾動軸承用保持器。以下說明，亦包含滾動軸承用保持器之製造方法。此實施態樣之保持器RT，係徑向軸承中，用於單列圓柱滾子軸承的保持器，係以在圓周方向上隔著一定間隔的方式，自由旋轉地保持為複數滾動體的滾子。該保持器RT，如圖1所示，係所謂的梯狀保持器，係將樹脂材料與芯棒同時以插入模造形成於模具(後述)中，具有芯棒1，及由該樹脂材料所構成的樹脂部2。其中，芯棒1具有支持於該模具的模穴內支持處6，將該支持處6以外的芯棒整體埋入該樹脂部2內。樹脂部2，具有一對環狀體23，及複數支柱體24。樹脂部2中，在各環狀體23上多處，設有後述的支持處露出部16。複數支柱體24，自環狀體23朝軸向延伸，如圖2所示，彼此之間形成保持滾動體T的袋部Pt。

如圖1所示，芯棒1，係將一對芯棒分割體3、3在軸向上以彼此對向 的方式組合者，其係以使該等芯棒分割體3、3成為保持器內部之骨架的方式形成。如圖3A、圖3B所示，各芯棒分割體3，分別為金屬板之衝壓加工品，並互相形成同一形狀，並以反向相對的方式對向配置。作為該金屬板，例如可使用冷軋鋼板等。使各芯棒分割體3的表面粗糙度為1S以上5S以下。各芯棒分割體3，分別具有平板狀的環狀體內埋入部3a，及複數的支柱體內埋入部3b。該等零件中，複數的支柱體內埋入部3b，從一邊的環狀體內埋入部3a，往對向的環狀體內埋入部側，亦即朝軸向延伸，且在圓周方向上隔著一定間隔配置。環狀體內埋入部3a，埋入樹脂部2中的環狀體23，各支柱體內埋入部3b，埋入該樹脂部2中的各支柱體24。各支柱體內埋入部3b，係由在其基部，對環狀體內埋入部3a進行彎曲加工的彎折片所構成。

圖3A中，以一點虛線所表示的支柱體內埋入部3b，係表示往軸向彎折之前的狀態，圖3B之實線所示的支柱體內埋入部3b，係表示往軸向彎折後的狀態。以衝壓的方式，進行下料加工，形成圖3A的形狀後，在以衝壓的方式對各支柱體內埋入部3b進行彎曲加工，藉此形成圖3B所示之期望形狀的芯棒。

各支柱體內埋入部3b，其寬度比各支柱體24窄(圖2)，係以圓周方向上所制定的寬度尺寸來規定。而且此例中的支柱體內埋入部3b，該寬度尺寸，從與環狀體內埋入部3a之內徑側緣部連接的基端部，越往對向的環狀體側越窄，而形成前端較細的形狀。

如圖1所示，支柱體內埋入部3b中，一方的邊3ba與軸向平行，且另一方的邊3bb形成在軸向上傾斜的態樣。與一邊的環狀體內埋入部3a連接的支柱體內埋入部3b中的斜片3bb，與另一邊之環狀體內埋入部3a連結的支柱體內埋入部3b中的斜片3bb，係在圓周方向上，以隔著既定間隙且相鄰的方式配置。如此，一對芯棒分割體3、3中的複數支柱體內埋入部3b，以相差不同之微小角度相位的方式組合，並以從各支柱體內埋入部3b之中間部到前端部，隔著既定間隙的方式配置。

如圖3A所示，各芯棒分割體3之環狀體內埋入部3a中，在圓周方向上，隔著既定間隔形成複數(此例中為8個)的孔4，以使樹脂材料流動至表面及背面。各孔4，為例如，直徑0.5mm以上5.0mm以下的圓形孔，分別形成於環狀體內埋入部3a的徑向中間部。然而，各孔4並不限定於該直徑尺寸。

圖4A係圖1之IV(A)-IV(A)線的剖面圖，圖4B係圖1之IV(B)-IV(B)線的剖面圖。如圖4A、圖4B所示，藉由將芯棒埋入樹脂部2內，以使芯棒1成為保持器內部之骨架的方式形成。一邊的環狀體內埋入部3a之外側面，與覆蓋該環狀體內埋入部3a的環狀體23之外側面的距離L1，係以和另一邊的環狀體內埋入部3a的外側面，與覆蓋該環狀體內埋入部3a之環狀體23的外側面之距離L1為相同尺寸的方式規定。另外，如圖4B所示，環狀體內埋入部3a及支柱體內埋入部3b，係以使芯棒1之剖面形成L形的方式，進行彎曲加工而形成。

如圖5所示，芯棒分割體3中的環狀體內埋入部3a之外側面，以在圓周方向相等配置的方式，設有在模具5的模穴中，支持芯棒1的複數支持處6。該等支持處6，係以平均配置於圓周上的方式設置於多處。各支持處6，係在環狀體內埋入部3a中，形成於支柱體內埋入部3b的非突出側之軸向外側面的凹部。該凹部，在此例中，係由非貫通孔所形成，藉由將附設於模具上的支持突部7，與環狀體內埋入部3a的支持處6緊密嵌合，藉此決定各芯棒分割體3相對於模具5之位置，以進行支持。樹脂部2中，將使該支持處6露出的支持處露出部16，多處地設於與各支持處6對應的圓周方向上。又，設於一邊之環狀體內埋入部3a的支持處6，與設於另一邊之環狀體內埋入部3a的支持處6，其數量相同，且係以互為同相位的方式設置。亦可將複數支持處6平均地在圓周上設置3處。另外，亦可以不平均的方式設置複數支持處6。而該凹部亦可為貫通孔。

如圖6所示，模具5，具有可組合的固定模具8與可動模具9。固定模具8固定於框架10等裝置上，可動模具9上安裝有縮擴儀狀的移動機構11。 可動模具9的模穴部分12與固定模具8的模穴部分13，係對向配置。在該等模穴部分12、13組合的狀態下，形成模穴14。可動模具9，相對於固定模具8，透過移動機構11，呈現如圖6所示之模具開啟的狀態，與如圖8所示之模具關閉狀態，藉此形成可動的構成。

在圖6之模具開啟的狀態下，如圖7所示，使一邊的芯棒分割體3之支持處6嵌合於支持突部7(往固定模具8的模穴部分13內突出)，而使另一邊的芯金分割體3的支持處6嵌合於支持突部7(往可動模具9之模穴部分12內突出)。之後，移動可動模具9，以形成圖8所示之模具關閉狀態，將樹脂材料填充至模穴14內並使其硬化。藉由此模具5，亦可在成型時形成滾動體的袋部Pt。該固定模具8，在模穴14內設有填充樹脂材料的通道(圖中未顯示)。又，亦可在將成型品從模具取出之後，對袋部Pt進行後續加工。

藉由以上說明之滾動軸承用保持器，因為芯棒1埋入樹脂部2，與芯棒設於樹脂部表面之構成相比，在提升保持器整體之強度的同時，可謀求樹脂部2與芯棒1之密合性的提升。

因此，即使在使用軸承時，因為保持器的溫度上升與振動等，而導致例如，芯棒1之一表面與樹脂部2的結合強度降低，亦可使芯棒1之其他表面密合於樹脂部2以進行支持。因此，芯棒1並不會發生從樹脂部2剝落的不期望的情形。

芯棒1，雖埋入樹脂部2內，樹脂部2中設有複數支持處露出部16，故可在模穴14內安定地支持芯棒1，而可進行插入模造。更進一步，相較於僅以樹脂材料形成的保持器，更可降低樹脂材料在保持器整體中所佔的比例。藉此，可減少為樹脂特有之表現不佳的收縮孔等，而能夠謀求尺寸精度的高精度化。另外，因為係將芯棒1埋入樹脂部2內，並設置支持處露出部16的構成，其與將芯棒設於保持器表面者相異，可對應各種的保持器形狀。更進一步，除了將芯棒整體埋入樹脂部2內之外，因為以平均分配的方式將芯棒1之支持處6設於圓周方向上，故保持器之重心並不會偏離期望的位置，可將旋轉時的震動精度控制於規定值內。藉此，相較於以 往技術，可更延長保持器壽命。

芯棒1為金屬板之衝壓加工品，支柱體內埋入部3b，係在基端對該環狀體內埋入部3，進行彎曲加工的彎彎折片所構成，故相較於以切削加工對芯棒進行加工者，可謀情加工程序的減少，並以較便宜的價錢製作。因為係使一對芯棒分割體3、3在軸向上互相對向並將其組合，故可使一對芯棒分割體3、3為相同形狀的兼用零件，而更進一步謀求製造成本的降低。

芯棒1的支柱部3b，係從與環狀體內埋入部3a之內徑緣側連接的基端部，往對向之環狀體內埋入部側，形成前端較細的形狀，故支柱體內埋入部3b之基端部的剛性比前端部高，可更加提升芯棒整體的強度。

芯棒1的環狀體內埋入部3a，在設有使樹脂材料流動的孔4的情況下，在模具5中使保持器插入模造時，樹脂材料透過環狀體內埋入部3a的孔4流動。藉此，提升樹脂材料的流動性，而可事前防止在樹脂部2產生空隙等不良的情形。因此，可更減少樹脂部表面的收縮孔，以謀求尺寸精度的高精度化。藉由防止樹脂部2的不良的情形，可謀求良率的提升，並提高生產性。另外，樹脂部2的一部分進入環狀體內埋入部3a的孔4，可提升芯棒1與樹脂部2的密合性。另外，因為芯棒1的表面粗糙度在1S以上5S以下，故可謀求芯棒1與樹脂部2之結合強度的提升，而能夠提升兩者的密合性。

就其他實施態樣進行說明。

以下說明中，對於各態樣中，與先前之態樣中所說明的事項對應的部分，附上相同的參照符號，並省略重複的說明。在僅說明構成的一部分的情況中，構成的其他部分與先前說明的態樣相同。

如圖9所示的第2實施態樣，在芯棒分割體3的環狀體內埋入部3a中，亦可在延伸有支柱體內埋入部3b的內側面，設置在軸向上突出的複數突起15。各突起15，沿著朝向前端側的方向，形成越來越細的圓錐狀。此情況中，更能謀求芯棒1與樹脂部2的結合強度的提升，而可提升兩者之密合性。

如圖10所示之第3實施態樣，亦可將保持器用於冠狀的滾珠軸承用保持器。該冠狀的保持器，並非一對芯棒分割體，具有單體的芯棒1，與去除模穴內之支持處6(圖5)並覆蓋芯棒整體的樹脂部2。另外，此例之保持器，在以模具成型時，形成保持滾動體的袋部Pt。

如圖11所示的第4實施態樣，亦可將保持器應用於梳狀的滾子軸承用保持器。此梳狀的滾子軸承用保持器RT，亦具有單體之芯棒1，及在模穴內覆蓋於支持處6以外的芯棒整體之樹脂部2，在以模具成型時，形成保持滾動體的袋部Pt。

若根據該等保持器RT，因為以樹脂部2覆蓋在除了支持處6以外的芯棒整體，故相較於僅以樹脂材料所構成的保持器，更可降低樹脂材料在整體中所佔的比例。藉此，可減少收縮孔等，而謀求尺寸精度的高精度化。另外，藉由以樹脂部2覆蓋芯棒整體，可改善強度不足，並同時提升樹脂部2與芯棒1的密合性。

第1~第4實施態樣中，雖將支持處6作為凹部，並將凹部與模具之支持突部7嵌合，但亦可以使支持處6作為往軸向外側突出的凸部，並使該凸部與模具之模穴內的凹部嵌合，以代替該構成。

同時以圖12至圖17，說明本發明的第5實施態樣。

如圖12所示，實施態樣之滾動軸承，係複列圓柱滾子軸承，包含：內環20，具有複列軌道面20a；外環21，具有單列軌道面21a；圓柱滾子，為設於該等內外環20、21之軌道面20a、21a間的各列複數之滾動體T；及一對保持器RT，分別保持各列的圓柱滾子。內環20，係具有環狀墊片的內環，分別在複列的軌道面20a之間具有中間墊片20b，及各軌道面20a之軸向外側具有外側墊片20c。內環20，與例如圖式外之主軸的外周面嵌合。外環21，為無墊片的外環，與例如圖式外之殼體的內周面嵌合。內外環20、21及滾動體T，係由例如，軸承鋼所構成。該滾動軸承，係將油或膏等潤滑劑封入內部空間以使用。另外，該滾動軸承，為了提高軸承在徑向上的剛性，將裝置組合後的徑向內部間隙設定為負值。

如圖13A所示，保持器RT為梳狀具有：環狀體23；及複數支柱體24，從該環狀體23之圓周方向上的多處往軸向上突出；而圓柱滾子保持於相鄰的支柱體之間所形成的袋部Pt內。複數支柱體24平均配置於圓周上。

圖13B係表使該保持器RT的一部分，亦即將圖13A中以一點虛線圍住的部分擴大表示的立體圖。同圖13B所示，保持器RT，各袋部Pt係在軸向上的一邊開口，支柱體24在軸向上的長度La，設定為比保持之圓柱滾子在軸向上的長度短。

圖14，係從支柱體24的軸向前端側觀察保持器RT之一部分的側面圖。如圖14所示，保持器RT，係引導滾動體T的所謂的滾動體引導形式。該保持器RT中，通過袋部中心PtO的節圓直徑(袋部PCD)，與通過圓柱滾子中心的滾子PCD相等。保持器RT中，在圓周方向互相對向的支柱體24、24的側面24a、24a，分別具有以袋部中心PtO為中心所描繪的圓弧面。在圓周方向上互相對向的支柱體24、24之側面24a、24a中，一邊的側面24a之外周緣24aa與另一邊之側面24a的外周緣24aa之間的距離，係規定為小於圓柱滾子直徑的既定長度。另外，該支柱體24、24的側面24a、24a中，一邊的側面24a之內周緣24ab與另一邊的側面24a之內周緣24ab之間的距離，係規定較圓柱滾子直徑節徑了既定長度。

圖15A係將保持器RT從支柱體24切斷所觀察的剖面圖(圖14之A-A線剖面圖)，圖15B，係將相同保持器RT從袋部Pt切斷所觀察的剖面圖(圖14之B-B線剖面圖)。如圖15A、15B所示，該保持器RT，具有例如冷軋鋼板等金屬材料所構成的環狀芯棒1，及以覆蓋該芯棒1的樹脂材料所構成的樹脂部2。此例的保持器RT，使用例如，預先以衝壓加工等方法而經機械加工的芯棒1。保持器RT，係將經該機械加工之芯棒1設置於射出成型機的模具5中，並就此將樹脂材料射出成型，而使芯棒1及樹脂部2一體成型者。芯棒分割體3之環狀體內埋入部3a的外側面，與模具5之支持突起7嵌合，而支持芯棒1的複數支持處6，平均設置於圓周方向上。更進一步，樹脂部2中，在與各支持處6對應的圓周方向上的多處，設置使該支 持處6露出的支持處露出部16。又，芯棒1的材料並不僅限於冷軋鋼板。

芯棒整體埋入樹脂部2內。作為適用於樹脂部2的材料，可使用例如，聚醯胺樹脂(PA66、PA46、PA6)等楊氏係數為9GPa以下的樹脂材料。然而，使用於樹脂部2的樹脂材料，並不限定於聚醯胺樹脂。樹脂部2，具有環狀體23及複數支柱體24。如圖13B所示，複數支柱體24，從環狀體23在軸向上往一邊延伸，且彼此之間形成保持圓柱滾子的袋部Pt。

如圖16所示，芯棒1具有：環狀體內埋入部3a，埋入樹脂部2的環狀體23(圖15A)；及支柱體內埋入部3b，從此環狀體內埋入部3a朝軸向延伸，並埋入各支柱體24(圖15A)。該等支柱體內埋入部3b，係以在圓周方向隔著既定間隔的方式配置。各支柱體內埋入部3b，係以在基端對環狀體內埋入部3a進行折曲加工的彎折片所構成。具體而言，首先以衝壓加工對薄板狀之金屬板進行下料加工，支柱體內埋入部3b，係從環狀體內埋入部3a的外周緣，往半徑方向外部放射狀地延伸所形成(以圖16的一點虛線表示)。之後，對複數支柱體內埋入部3b進行彎曲加工(以圖16的實線表示)。

就圓柱滾子進行說明。

圖17，係概略表示此滾動軸承之各滾動體T的半部前視圖。同圖17所示，各圓柱滾子的滾動面，具有在軸向中間部形成的圓筒面Ta，及與此圓筒面Ta連接，並形成於軸向兩端部的凸面Tb。然而，亦具有未設置該凸面Tb的情況。此滾動軸承中，圓柱滾子之外徑(滾動體直徑φa)間的差值在2μm以下。該「滾動體直徑φa之差值」，係指設於1個滾動軸承內的複數滾動體T中的平均滾動體直徑之最大值與最小值的差。該平均滾動體直徑，係將多次測定1個圓柱滾子之圓筒面Ta所得到測定值平均之後的值。

另外，該滾動軸承中，各圓柱滾子的真圓度在1μm以下。若圓柱滾子之真圓度不在1μm以下，則對旋轉性能有所影響。

就作用效果進行說明。

保持器RT，具有環狀之芯棒1及覆蓋此芯棒1的樹脂部2。藉由在樹 脂部2的內部，設置與樹脂差異極大之楊氏係數較高的芯棒1，例如，可使用比PEEK或PPS這樣的材料更便宜的樹脂材料，此外，可得到與PEEK等材料同等以上的保持器剛性。又，雖並未公開定義較便宜之樹脂材料，但聚醯胺樹脂(PA66、PA46、PA6)等楊氏係數在9GPa以下的樹脂材料，係分類於較為便宜的材料。相反地，與前述之樹脂材料相比，PEEK、PPS等楊氏係數超過9GPa的樹脂材料之價格較高。

一般而言，認為將樹脂與金屬體複合會使成本提高，但若僅以樹脂保持器提高剛性，則不得不選定高價位的樹脂材料，亦有很多這樣的情況。若將本實施態樣中所開示的冷軋鋼板等較便宜的芯棒材料，與樹脂材料組合，其總成本未必會高於僅使用高價之樹脂材料所構成的保持器。

藉由這樣提高保持器剛性，滾動體直徑φa之間的差值為2μm以下，特別是，即使是比以往更大的1.0μm以上、2μm以下，亦可對圓柱滾子之超前落後進行細微的修正。因此，在製作圓柱滾子時，因為在加工的部分提升生產性，故可謀求比習知技術更低的製造成本。本實施態樣之保持器RT，特別可在使用於預壓間隙(徑向內部間隙為負值)的用途上發揮效果，而能夠藉由提高保持器剛性，對圓柱滾子之超前落後進行細微修正，即使在徑向內部間隙為正間隙的情況中，於負載圈內，亦可藉由提高保持器剛性，對圓柱滾子之超前落後進行細微修正。

另外，藉由提高保持器剛性，可謀求施加於保持器RT的彎曲強度之降低。因此，可降低在保持器RT中的支柱體24在圓周方向上的厚度，藉此，相較於以往的保持器，保持器RT可收納更多的滾子數本體。因此，亦可提升軸承的徑向剛性。

使芯棒1中的複數支柱體內埋入部3b，形成從環狀的環狀體內埋入部3a連續突出於軸向上的形狀，藉此，可提升環狀體內埋入部3a的剛性，同時可提升支柱體內埋入部3b的剛性(該支柱體內埋入部3b形成引導圓柱滾子之外徑面的袋部Pt)。藉此，可以相同的滾子數提升保持器RT的支柱體24的強度。

藉由將金屬材料所構成的芯棒1設於樹脂部2的內部，難以受到成型時之成型收縮的影響，相較於一般僅以芯棒未埋入的樹脂材料所構成的保持器，可以高精度形成保持器RT。結果，因為不需要確認保持器RT之袋部間隙與引導間隙是否變大，相較於以往的保持器，可降低保持器之振動量。因此，在降低因為保持器之振動所引起之振動的同時，可謀求音響值等級的降低。

作為使用於樹脂部2的材料，可使用聚醯胺樹脂(PA66、PA46、PA6)等楊氏係數9GPa以下的樹脂材料，相較於使用PEEK、PPS等樹脂材料的情況，可降低材料成本。又，在將軸承用於超高速化等特殊用途的情況中，作為使用於樹脂部2的材料，亦可使用PEEK、PPS等樹脂材料。此情況中，相較於第5實施態樣，更可提高保持器剛性，而能夠承受在高速旋轉時施加於保持器RT的離心力。

如圖18所示之第6實施態樣，亦可將保持器RT應用於冠狀之球型軸承用保持器。與前述實施態樣之保持器相同，該滾珠軸承用保持器，亦因為將芯棒1埋入樹脂部2內部的設置，而能夠使用比PEEK等材料更為便宜的樹脂材料，此外可得到與PEEK等材料同等以上的保持器剛性。藉此提高保持器剛性，即使滾動體直徑間的差值在2μm以下，亦可對滾珠的超前落後進行細微的修正。另外，藉由提高保持器剛性，可降低施加於保持器RT的彎曲強度。因此，可減少在保持器RT中，支柱體在圓周方向上的厚度，藉此，相較於以往的冠狀之滾珠軸承用保持器，保持器RT可收納更多的滾珠數量。因此，可提升軸承的徑向剛性。滾珠軸承中，與第5實施態樣相同，在斜角滾珠軸承(其施加預壓以使用之情況較多)中，藉由應用提高保持器剛性的冠狀保持器，可更加細微地修正滾動體的超前落後。此外，可發揮與第5實施態樣相同的作用效果。

雖以將滾動軸承應用於圓柱滾子軸承或是滾珠軸承為例進行說明，亦可應用圓形的滾子軸承或針狀滾子軸承。該等情況，亦可發揮相同的作用效果。

內環20、外環21、滾動體T中的至少任一項，亦可為以陶瓷所構成者。在超高速下使用軸承的情況中，具有以陶瓷構成內環20、外環21、滾動體T的情形。在這樣的情況中，因為應用了將芯棒1埋入樹脂部2之內部的冠狀保持器，故可提高保持器剛性。

圖19係概略表示將任一實施態樣之滾動軸承設於工作機械的範例之剖面圖。圖19所示的範例中，將本實施態樣之複列圓柱滾子軸承25，與內建馬達驅動型的車床主軸26組合。此例中，將驅動用的馬達27組合至裝置內部。該馬達27具有：定子27a，嵌合固定於殼體28之軸向的中間部；及轉子27b，嵌合固定於主軸26之外周面。殼體28在軸向上的前端部，嵌合有複列圓柱滾子軸承25及複列斜角滾珠軸承29，殼體28在軸向上的基端部，嵌合有圓柱滾子軸承30。藉由該等軸承25、29、30，可自由旋轉地支持主軸26，並以馬達27的驅動來旋轉驅動相同的主軸26。

這種用於工作機械的主軸26，因為設置了本實施態樣之滾動軸承25，故可將保持器RT之剛性，提高至與高價位之樹脂材料品同等以上，同時可謀求滾動體T之超前落後的消除，並謀求高速化，此外，在謀求降低因為保持器RT之振動所引起的振動的同時，可謀求音響值等級的降低。另外，藉由謀求滾動軸承25之製造成本的降低，以謀求工作機械的成本低減。

如上所述，雖係參照圖式以說明較佳的實施態樣，但只要是本領域從業入員，即可在閱讀本說明書後，輕易推知在清楚範圍內的各種變化及修正。因此，這樣的變更及修正，亦可解釋為在以添附之申請專利範圍所限定之本發明的範圍內者。

1‧‧‧芯棒

2‧‧‧樹脂部

3‧‧‧芯棒分割體

3ba‧‧‧邊

3bb‧‧‧邊

3a‧‧‧環狀體內埋入部

3b‧‧‧支柱體內埋入部

6‧‧‧支持處

16‧‧‧支持處露出部

23‧‧‧環狀體

24‧‧‧支柱體

RT‧‧‧保持器

Pt‧‧‧袋部

Claims (10)

1. 一種滾動軸承用保持器，係以使樹脂材料與芯棒一齊在模具中進行插入模造的方式形成，其特徵為：將該芯棒埋入由該樹脂材料所構成的樹脂部內；該樹脂部中，於多處設有支持處露出部，其使在該模具之模穴內支持該芯棒的支持處露出；該樹脂部包含：環狀體；及複數支柱體，自該環狀體沿軸向延伸出，成保持滾動體用的袋部；該芯棒設有：環狀體內埋入部，其埋入於該樹脂部的該環狀體；及複數支柱體內埋入部，從該環狀體內埋入部延伸，並埋入於該各支柱體；該保持器，係由在軸向上隔著間隔並彼此對向的一對環狀體，及跨過該等環狀體連結的複數支柱體所形成的梯狀；該芯棒，係由一對芯棒分割體在軸向上彼此對向而組合者，各芯棒分割體，分別具有環狀體內埋入部，及從該環狀體內埋入部朝軸向延伸的支柱體內埋入部。
2. 如申請專利範圍第1項之滾動軸承用保持器，其中，該芯棒為金屬板之衝壓加工品。
3. 如申請專利範圍第1項之滾動軸承用保持器，其中，該各支柱體內埋入部，係由在與該環狀體內埋入部之緣部連接的基端部對該環狀體內埋入部進行彎曲加工的彎折片所構成。
4. 如申請專利範圍第1項之滾動軸承用保持器，其中，該芯棒之支持處為凹部，該凹部形成於環狀體內埋入部中之支柱體內埋入部的非突出側之軸向外側面。
5. 如申請專利範圍第1項之滾動軸承用保持器，其中，該芯棒中，使該一對芯棒分割體彼此為同一形狀，並使其彼此朝反方向對向配置。
6. 一種滾動軸承，其特徵為：使用申請專利範圍第1項之保持器。
7. 一種滾動軸承，其特徵為：在內外環之間，設有由申請專利範圍第1項之保持器所保持的複數滾動體，且滾動體直徑之間的差值在2μm以下。
8. 如申請專利範圍第7項之滾動軸承，其中，該樹脂部係由楊氏係數9GPa以下的樹脂材料所構成。
9. 如申請專利範圍第7項之滾動軸承，其中，該內環、該外環、及該滾動體中的至少任一者係由陶瓷所構成。
10. 如申請專利範圍第7項之滾動軸承，其中，該滾動體的真圓度為1μm以下。