(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と内輪との間に、転動体と、該転動体を保持し前記外輪に案内される保持器とを介挿した転がり軸受において、
前記保持器の最外周面上に軸線方向に沿った凹部が形成され、パーティングラインが前記凹部内に成形されることを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受に関し、詳しくは、外輪と内輪との間に介挿された転動体を保持する保持器に特徴を有する転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の転がり軸受においては、内輪および外輪からなる軌道輪の外周面および内周面に形成された軌道面に玉やころ等の転動体が介挿されている。転がり軸受には、このような転動体を軌道面上に保持するために、軌道輪間に転動体を保持する環状の保持器が介挿されている。
特に、転がり軸受の一例である工作機械用主軸スピンドル用軸受においては、工作精度向上のため、振動、音響等の特性が良好であることが求められる。また、近年においてはさらに加工効率向上のため高速回転性（高回転速度で長時間安定して使用できること）が求められている。このような特性を満たすために従来は、軽量で柔軟性に優れる合成樹脂製の保持器が使用されることが多かった。このような保持器は、射出成形により形成され、運転時の発熱を最小にするために、使用するグリースや潤滑油の量をごく微量にして運転することの多い工作機械用軸受に適用される。こうすることにより、工作機械用軸受においては、潤滑剤を必要最小限とすることができ、グリースや潤滑油といった柔軟剤の攪拌抵抗とこれに伴なう発熱を抑えることができる。こうした合成樹脂製の保持器を製造する方法に、ラジアルドロー方式の射出成形法がある。
【０００３】
図８にラジアルドロー方式の射出成形法で用いられる成形型６０の断面図の一部を示す。成形型６０の一部は、可動型６１、第１スライドコア６２、第２スライドコア６３から概略構成されている。
可動型６１は、その外周面が保持器の内周面を形成する円筒形状である。可動型６１の外周には図示しない複数のスライドコアが配置され、成形型６０の型締め時にそれらが保持器の外周面と転動体を保持するポケット部を形成する。複数のスライドコアの一部である第一スライドコア６２，第２スライドコア６３は、断面視において凸形状をしており、可動型６１の外周面と並置される円弧状の基部６２ａ，６３ａと、該基部の可動型６１側の面に略垂直に立設され保持器のポケット部を形成する円柱状の突部６２ｂ，６３ｂとから構成されている。
成形型６０が型締めされた際には、可動型６１の外周面の所定箇所にスライドコア６２，６３の突部６２ｂ，６３ｂが当接し、スライドコアの基部６２ａ，６３ａの互いに隣接する側面６２ｃ，６３ｃが当接することで、保持器のキャビティ空間を形成する。ついで、キャビティ空間内に合成樹脂材料を射出することで、周方向に間隔を隔てて配置されたポケット部を有する環状の合成樹脂製の保持器７０が成形される。
【０００４】
図９は、上述した成形型６０によって成形された保持器７０の側面図を示す。保持器７０の外周面上の互いに隣り合う複数のポケット部７１の間には、射出成形時にスライドコア６２，６３の側面６２ｃ，６３ｃが当接することによって形成されたパーティングラインＰＬが形成されている。図１０は、図９中保持器７０のＡ矢視平面図を示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ラジアルドロー方式の射出成形法によって成形された保持器７０の外周面上のパーティングラインＰＬは、保持器の径方向に突起した「ばり」や軸線方向に延びた突状の「ばり」等を有している。このような「ばり」は、保持器７０が軸受に組み込まれ、軸受が作動している間に、軸受の外輪の内周面と摺接して摩耗し摩耗粉を生じたり、トルク変動を起こしてしまい軸受の回転に支障をきたしてしまう。
従来は、射出成形された保持器を軸受内に組み込む前に、切削や、バレル加工等の「ばり」の除去作業を行なうことによって、軸受の回転を良好なものとしていた。
しかしながら、こうした「ばり」の除去作業は煩雑で、保持器の「ばり」の除去作業による転がり軸受のコストアップにもつながっていた。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、作業行程を少なくすることができ、作動不良が生じない転がり軸受を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の前記目的は、外輪と内輪との間に、転動体と、該転動体を保持し前記外輪に案内される保持器とを介挿した転がり軸受において、前記保持器の最外周面上に軸線方向に沿った凹部が形成され、パーティングラインが前記凹部内に成形される転がり軸受によって達成することができる。
【０００８】
ここで「保持器の最外周面」とは、環状の保持器の半径方向の最も外側に位置する外周面のことをいい、少なくとも最外周面を除く外周面に形成されたパーティングラインよりも保持器の半径方向外側に位置している外周面のことをいう。また、最外周面上に形成された凹部は、前記凹部内に形成されたパーティングラインが前記最外周面よりも保持器の外方に突出しない程度の深さを有していることが好ましい。
このような転がり軸受によれば、保持器の外周面に形成されたパーティングラインが保持器の最外周面から突出することがないので、保持器を射出成形後に後加工する必要がなく、軸受に組み込むことができる。したがって、転がり軸受の組立工程を簡略化することができるとともに、保持器の部品の歩留まりも向上させることができる。さらに、保持器を軸受に組み込んだ際にも、保持器の外周面に形成されたパーティングラインが転がり軸受の外輪の内周面に摺接することがない。すなわち、転がり軸受の運転中にパーティングラインの摩耗、トルク変動等による作動不良が発生することがない。
【０００９】
また、この場合、保持器の一方の端部を形成する固定型と、前記保持器の内周面と他方の端部を形成する円柱形状の可動型と、該可動型の外周に複数配置され、断面視凸形状をしており、前記可動型の外周面と並置される円弧状の基部および該基部の前記可動型側の面に略垂直に立設された突部を有し、前記保持器の外周面およびポケット部を形成するスライドコアとからなる成形型の、型締め時に、前記スライドコアの突部先端面が前記可動型の外周面と当接し、互いに隣接する前記スライドコアの基部の側面が当接することで、前記可動型の外周にキャビティ空間を形成し、該キャビティ空間内に合成樹脂材料を射出することで、保持器を成形する転がり軸受用保持器の製造装置において、互いに隣接する前記基部の側面が当接した際に、前記保持器の最外周面となる前記基部の当接部分の内周面に前記可動型側に突出する突条を設け、前記合成樹脂材料を射出した際に、前記保持器の際外周面に形成されたパーティングラインが、前記突条によって形成された凹部内に形成されることが好ましい。
【００１０】
このような転がり軸受用保持器の製造装置によれば、保持器の外周面に形成されたパーティングラインが保持器の最外周面から突出することがないので、保持器を射出成形後に後加工する必要がない。したがって、転がり軸受の組立工程を簡略化することができるとともに、保持器の部品の歩留まりも向上させることができる。
「合成樹脂材料」としては、ポリアミド６６やポリアミド４６、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン等を母材として使用することができる。さらに、保持器の強度向上のために、ガラス繊維は、１０〜４０重量％、炭素繊維、アラミド繊維を１０〜３０重量％程度添加することが好ましい、また、高速回転の使用を満たすには炭素繊維やアラミド繊維がより好ましいが使用に応じてガラス繊維も選択できる。炭素繊維やアラミド繊維の添加量が、１０重量％以下では強度の保持が不十分であり３０重量％以上とすると成形性が悪くなり外観も悪くなる。またさらに好ましくは、炭素繊維やアラミド繊維の添加量を２０〜３０重量％とすると強度、成形性も共に良好になる、ガラス繊維の場合は１０〜４０重量％が好ましく、この理由は上記と同様である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態において、すでに説明した部材等と同様の構成・作用を有する部材等については、図中に同一符号又は相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
【００１２】
図１に、本発明の第１実施形態である転がり軸受に組込まれる保持器１０の側面図の一部を示す。図２は、図１に示す保持器１０のＡ矢視平面図の一部である。
図１に示すように、保持器１０は、所定の幅を有した樹脂製の筒形状をしており、その周方向に間隔を隔てて転動体を保持するポケット部１１を有している。また、保持器１０の外周面上には、互いに隣接するポケット部１１の間に保持器の軸線方向に延びる凹部１２が形成され、凹部１２内にパーティングラインＰＬが形成されている。
図２に示すように、凹部１２は、保持器外周面から保持器内方へ向かって湾曲する断面視略半円形となっている。凹部１２内の略中央には、パーティングラインＰＬが成形される。
【００１３】
図３に、図１に示した保持器１０が成形される際に使用される成形型２０の一部を示す。成形型２０の一部は、可動型２１、第１スライドコア２２、第２スライドコア２３から概略構成されている。
可動型２１は、その外周面が保持器の内周面を形成する円筒形状である。可動型２１の外周に配置される複数のスライドコアの一部である第１スライドコア２２，第２スライドコア２３は、断面視において略凸形状をしており、可動型２１の外周面と並置され、保持器の内周面を形成する円弧状の基部２２ａ，２３ａと、該基部の可動型２１側の面に略垂直に立設され保持器のポケット部を形成する円柱状の突部２２ｂ，２３ｂとから構成されている。スライドコア２２，２３の基部２２ａ，２３ａの可動型２１側内周面の端部には、突条２２ｄ，２３ｄが形成されている。
成形型２０が型締めされ、互いに隣接するスライドコアの基部２２ａ，２３ａの側面２２ｃ，２３ｃが当接する際には、突条２２ｄ，２３ｄが当接し一体となり、突部１２ａを形成する。
ついで、キャビティ空間内に樹脂材料を射出することで、周方向に間隔を隔てて配置されたポケット部を有する環状の合成樹脂製の保持器１０が成形される。
【００１４】
本実施形態のこのような構成によれば、図２に示すように保持器１０の外周面に形成されたパーティングラインＰＬが保持器１０の外周面から突出することがないので、保持器１０を射出成形後に「ばり」の除去等の後加工する必要がない。したがって、転がり軸受の組立工程を簡略化することができるとともに、保持器１０の部品の歩留まりも向上させることができる。さらに、保持器１０を軸受に組み込んだ際にも、保持器１０の外周面に成形されたパーティングラインＰＬが転がり軸受の外輪の内周面と摺接することがない。すなわち、転がり軸受の運転中に摩耗、トルク変動等による作動不良が発生することがない。なお、本実施形態において突状は、可動型２１の外周に配置されている複数のスライドコアのすべてに設けられている。
【００１５】
図４に本発明の第２実施形態である転がり軸受の保持器３０の平面図の一部を示す。
図４に示す保持器３０においては、保持器３０の外周面に形成された凹部３２の形状が、断面視略三角形状をしている。すなわち、凹部３２が保持器の外周側から内周側に向かって凸となる三角形状をしていることで、凹部３２を形成する成形型のスライドコアの形状が簡易な形となることで、成形型の加工が容易になる。その他の構成、作用については、上述した第１実施形態と同様である。
【００１６】
図５に本発明の第３実施形態である転がり軸受の保持器４０の平面図の一部を示す。
図５に示す保持器４０においては、保持器４０の外周面に形成された凹部４２の形状が断面視略矩形形状をしている。こうすることで、略矩形形状の凹部４２の底面が広く形成されるので、パーティングラインＰＬが幅広に成形される際に有効である。その他の構成、作用については、上述した第１実施形態と同様である。
【００１７】
図６に本発明の第４実施形態である転がり軸受の保持器５０の側面図を示す。また、図７には保持器５０のＡ矢視平面図を示す。
図６に示す保持器５０においては、保持器５０の軸線方向の一方の端部付近の外周面が、その他の外周面よりも保持器５０の径方向外側へ突出し、段部５３を形成している。さらに、保持器５０の軸線方向に沿ってその外周面上に成形されるパーティングラインＰＬのうち、段部５３に成形されるパーティングラインＰＬは断面視半円形の凹部５２内に成形されている。
【００１８】
本実施形態のこのような構成においては、保持器５０の最外周面を形成する段部５３が設けられていることで、保持器５０は転がり軸受の運転中に段部５３と外輪の内周面とが摺接する。すなわち、保持器５０の段部５３にパーティングラインＰＬを収納する凹部５２を形成することで、保持器５０の外周面に成形されたパーティングラインＰＬが保持器５０の最外周面から突出することがない。すなわち、保持器５０を外周面の「ばり」の除去等の後加工することなく、転がり軸受に組み込んでも、保持器５０の段部５３が転がり軸受の外輪の内周面等と摺接するので、転がり軸受の運転中に摩耗、トルク変動等による作動不良が発生することがない。
また、本実施形態においては、段部５３が保持器５０の軸線方向の一方の端部付近に形成されていたが、両方の端部付近に形成されていてもよい。
【００１９】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
本発明において、転がり軸受の保持器として玉軸受のものを例示していたが、ころ軸受のものを採用してもよい。
また、本発明において、凹部の形状は特に限定されず、パーティングラインを収納可能な形状であれば、５角形、６角形等の形状であってもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の転がり軸受によれば、パーティングラインの「ばり」の除去作業が不要になるので、製造が容易で安価な保持器を収納すると共に、パーティングラインの「ばり」が転がり軸受の外輪の内周面に接しないので、転がり軸受の運転中に摩耗、トルク変動等による作動不良が発生することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の転がり軸受の保持器１０の側面図の一部である。
【図２】図１に示す保持器１０の平面図の一部である。
【図３】図１に示す保持器１０を成形する成形型２０の一部を示す部分断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の転がり軸受の保持器３０の平面図の一部である。
【図５】本発明の第３実施形態の転がり軸受の保持器４０の平面図の一部である。
【図６】本発明の第４実施形態の転がり軸受の保持器５０の側面図の一部である。
【図７】図６に示す保持器５０の平面図の一部である。
【図８】従来のラジアルドロー方式の成形型６０を示す断面図である。
【図９】従来の軸受の保持器７０を示す側面図の一部である。
【図１０】図９に示す保持器７０の平面図の一部である。
【符号の説明】
１０，３０，４０，５０，７０  保持器
１１，５１，７１  ポケット部
１２，３２，４２，５３  凹部
２０，６０  成形型
２１，６１  可動型
２２，６２  第１スライドコア
２２ａ，２３ａ，６２ａ，６３ａ  基部
２２ｂ，２３ｂ，６２ｂ，６３ｂ  突部
２２ｃ，２３ｃ，６２ｃ，６３ｃ  側面
２３，６３  第２スライドコア
ＰＬ  パーティングライン
【図１】
0003608611.tif 000002
【図２】
0003608611.tif 000003
【図３】
0003608611.tif 000004
【図４】
0003608611.tif 000005
【図５】
0003608611.tif 000006
【図６】
0003608611.tif 000007
【図７】
0003608611.tif 000008
【図８】
0003608611.tif 000009
【図９】
0003608611.tif 000010
【図１０】
0003608611.tif 000011