(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体、スプラグ等を保持する合成樹脂製保持器の製造方法であって、
成型金型のキャビティの円周方向複数個所にそれぞれゲートが設けられ、これらゲート間の複数の領域のうち、一部の領域の円周方向距離が他の領域の円周方向距離より長く設定され、円周方向距離が長い領域内における注入樹脂材料の合流個所にのみ１個の樹脂溜めが設けられているとともに、円周方向距離が短い領域内における注入樹脂材料の合流個所には樹脂溜めが設けられていない、ことを特徴とする合成樹脂製保持器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受の転動体や一方向クラッチのスプラグ等を保持する合成樹脂製保持器の製造方法に係り、詳しくは、注入樹脂材料の合流部分の強度を増すための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、合成樹脂製保持器は、例えば図６に示すように、円筒形の本体１０の円周数カ所に、転動体もしくはスプラグを収容するポケット１１が設けられている。なお、図６では、いわゆるもみ抜き型と呼ばれる保持器を例示しているが、この他にも、図示しないが冠形と呼ばれる保持器もある。
【０００３】
このような合成樹脂製保持器は、通常、射出成形により製造される。具体的には、図７に示すように、成形用金型には成形体である保持器に対応して環状のキャビティ１２が形成されており、このキャビティ１２内にはゲート１３から合成樹脂材料が注入される。注入された合成樹脂材料は、キャビティ１２内を左右に分かれて流動するとともに、ゲート１３と対向する反対側の位置で再び合流して、相互に接合されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、注入樹脂材料が合流するまでの距離が比較的長いと、その流動過程で溶融樹脂が冷却されて温度が低下することになる。このような温度が低下した樹脂材料どうしが合流して接合すると、この合流接合部分Ｗには、強度が他の部分より弱い、いわゆるウェルドが形成されてしまう。このようなウェルドが出来ると、使用中、このウェルドを起点として破断しやすくなる。そのため、前述の注入樹脂材料の合流個所を、肉厚の薄い個所に設定している場合は、その部分の断面積の小さいことと相俟って、強度はさらに弱くなる。
【０００５】
また、強化材料としてガラス繊維や、炭素繊維、金属繊維等の繊維を添加したものでは、合流接合部分Ｗにおいて繊維配向に乱れが生じることになって、この合流接合部分Ｗの強度が低下しやすくなる。
【０００６】
これに対しては、キャビティの円周方向複数個所にそれぞれゲートを設ける、いわゆる多点ゲート方式がある。この方式では、ゲートから注入される合成樹脂材料の合流個所までの距離を短くすることにより、注入樹脂材料をほとんど温度低下させずに合流させることができるので、合流接合部分の強度を高くすることができる。
【０００７】
しかしながら、ゲートの数を増やそうとすると、その増加数に応じてウェルドの数も増加する。また、成形金型の構造が複雑になり、加工も面倒になる。特に、多数個取りの成形金型においては、多数のキャビティのそれぞれについてゲートを増やさなければならないから、成形金型の設計自体が困難となるばかりか、加工が極めて面倒になり、コストが大幅に上昇する。そのため、ゲート数を増やすのは容易ではなくなる上、スプルーランナ重量も増加し、また、その増加数にも限度がある。
【０００８】
また、大径の保持器では、ゲート数を増やしても、それらのゲート間の円周方向間隔が広くなることがあり、その場合は、注入樹脂材料が比較的長い距離、流動することになるから、やはり、強度的に問題のあるウェルドが出来るおそれがある。
【０００９】
このように、従来の合成樹脂製保持器の製造方法では、金型のゲート数を増やすには困難があり、また、ゲート数を増やすだけではウェルドの強度低下を解消できない場合もある。
【００１０】
したがって、本発明は、合成樹脂製保持器の製造方法において、できるだけゲート数を増やさずに、注入樹脂材料どうしの合流部分の強度を増大させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、転動体、スプラグ等を保持する合成樹脂製保持器の製造方法において、次のように構成する。
【００１２】
本発明に係る合成樹脂製保持器の製造方法は、成型金型のキャビティの円周方向複数個所にそれぞれゲートが設けられ、これらゲート間の複数の領域のうち、一部の領域の円周方向距離が他の領域の円周方向距離より長く設定され、円周方向距離が長い領域内における注入樹脂材料の合流個所にのみ１個の樹脂溜めが設けられているとともに、円周方向距離が短い領域内における注入樹脂材料の合流個所には樹脂溜めが設けられていない。
【００１５】
このような構成では、成形金型のキャビティの合流個所において注入樹脂材料の先頭部分が温度低下した状態で合流しても、この合流した注入樹脂材料がキャビティから出て樹脂溜めに流れ込むことになり、キャビティ内の合流個所では、ウェルドが出来ずに済むことになる。
【００１６】
本発明に係る合成樹脂製保持器の製造方法によれば、ゲート間の円周方向距離が短い領域では注入樹脂材料の先頭部分が温度低下するまでに早期に合流することになるから、合流個所の強度低下は少なく、一方、ゲート間の円周方向距離が長い領域では、注入樹脂材料の先頭部分が温度低下した状態で合流しやすくなるものの、この合流した注入樹脂材料がキャビティ外の樹脂溜めに流れ込むため、合流個所にウェルドが出来ずに済むようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
比較例と本発明の詳細について、図面に示す実施の形態を用いて説明する。図１および図２は比較例の実施形態である実施形態１に係り、図１は、合成樹脂製保持器の製造方法の説明図、図２は、使用する成形用金型の断面図です。
【００１８】
図１において、符号１は、成形すべき保持器に対応して成形用金型内に形成された環状のキャビティであり、符号２は、このキャビティ１内に合成樹脂材料を注入するゲートである。
【００１９】
実施形態１に係る製造方法は、一点ゲート方式によるもので、成形用金型においてキャビティ１の円周方向１個所に１個のゲート２が設けられている。そして、キャビティ１内での注入樹脂材料の合流個所、すなわちゲート２の開口位置を通るキャビティ１の直径線Ｌの線上で、ゲート２とは反対側の個所に接して樹脂溜め３が設けられている。この樹脂溜め３は、キャビティ１に比べると小容量の空間で、キャビティ１に対して狭い通路で連通している。
【００２０】
なお、図１では、ゲート２をキャビティ１の外径側に、また、樹脂溜め３をキャビティ１の内径側にそれぞれ配置しているように記載しているが、図２に示すように、ゲート２および樹脂溜め３の双方とも、キャビティ１の内径側に、一対の金型４，５の分割面に沿って形成されても、また双方とも外径側に形成されてもよい。図２において符号６は、ゲート２に通じるスプルーランナ、７，８はエジェクタピンである。
【００２１】
玉軸受用の保持器の場合、ゲート２および樹脂溜め３の開口位置は、キャビティ１の内径側で、ポケット間の肉厚部に設定することが望ましい。円筒ころ、ニードルローラ等のころ軸受用の保持器の場合、前記の開口位置は、キャビティ１の外径側であれば、ポケット間の柱部、リング部のいずれに設定してもよい。
【００２２】
上述したような構成において、ゲート２からキャビティ１内に合成樹脂材料が注入されると、その注入樹脂材料は、キャビティ１内を左右に分かれて流動するとともに、ゲート２と対向する反対側の位置で合流することになる。
【００２３】
ところが、この合流個所には樹脂溜め３が開口しているから、樹脂材料の先頭部分は合流しながらキャビティ１から出て樹脂溜め３に流入するため、ウェルドの発生が解消される。そのため、合流部分の接合強度が大となる。
【００２４】
このように、キャビティ１および樹脂溜め３に注入樹脂材料が充填された後、その注入樹脂材料が硬化すると、所要の保持器が成形されるが、この保持器には、樹脂溜め３内でできた樹脂塊がつながっている。この樹脂塊は、保持器の本体とともに金型から排出されるから、排出後、保持器の本体から切り離せばよい。なお、前述の樹脂塊は、硬化した成形品を成形金型から取り出すときに、切り離すこともできる。なお、ゲート方式は、サイドゲート方式、ピンゲート方式などが使用できる。また、ゲート位置は、保持器の内、外径側だけでなく、端面にあっても同じ効果が得られる。
【００２５】
ところで、上記実施形態１では、一点ゲート方式の製造方法について説明しているが、以下において、本発明に係る多点ゲート方式の製造方法について説明する。
【００２６】
通常、多点ゲート方式により合成樹脂製保持器を製造する場合、複数のゲートはキャビティの周りに円周方向等間隔に配置される。キャビティ内への注入樹脂材料は、これら各ゲート間の各領域の中間位置で合流するから、注入樹脂材料の合流個所は各領域内に複数存在する。これら複数の合流個所のすべてについて、実施形態１で説明したものと同様の樹脂溜めを設ければよい。
【００２７】
このような多点ゲート方式の製造方法については、樹脂溜めの数がゲート数と同数だけ多くなる。ちなみに、樹脂溜め内にできる樹脂塊は、スプルーランナと同様に破棄されるので、樹脂溜めの数を多くすると、無駄になる樹脂材料の量が増えることになる。これに対して、多点ゲート方式の製造方法については、以下で説明する実施形態２ないし４のように構成することも考えている。
【００２８】
図３は、本発明の実施形態２に係る製造方法の説明図である。この実施形態２は、２点ゲート方式によるもので、金型のキャビティ１の円周方向２個所にゲート２Ａ，２Ｂが設けられている。
【００２９】
これら両ゲート２Ａ，２Ｂは等間隔配置ではなく、これら両ゲート２Ａ，２Ｂ間の２つの領域ｄ1，ｄ2のうち、一方の領域ｄ1の円周方向距離が他方の領域ｄ2の円周方向距離より長く設定されている。つまり、ｄ1＞ｄ2の関係である。
【００３０】
そして、各ゲート２Ａ，２Ｂからキャビティ１内に注入された樹脂材料は、各領域ｄ1，ｄ2のそれぞれ中間位置で合流するが、この実施形態２では、円周方向距離が長い方の領域ｄ1内にある注入樹脂材料の合流個所に対応して１個の樹脂溜め３が設けられている。
【００３１】
この実施形態２の製造方法では、各ゲート２Ａ，２Ｂから注入された合成樹脂材料が、その注入位置からキャビティ１内を左右に分かれて流動し、各領域ｄ1，ｄ2の中間位置でそれぞれ合流する。
【００３２】
この場合、各領域ｄ1，ｄ2のうち、円周方向距離の短い領域ｄ2内では注入樹脂材料どうしが合流するまでの距離が短いので、早期に合流するようになる。そのため、この領域ｄ2内では、注入樹脂材料はほとんど温度低下することなく合流して接合するから、この合流部分の接合強度が大となる。
【００３３】
これに対して、円周方向距離の長い領域ｄ1内では、注入樹脂材料どうしが合流する個所までの距離が長いので、注入樹脂材料の先頭部分が温度低下しやすくなる。しかしながら、この領域ｄ1での合流個所には樹脂溜め３を設けているから、注入樹脂材料の先頭部分は、合流しながらキャビティ１を出て、樹脂溜め３に流入する。そのため、従来のようなウェルドが出来ずに済む。
【００３４】
このような実施形態２では、上記実施形態１と同様に樹脂溜め３が１個なので、無駄になる樹脂の量が少なくて済む。
【００３５】
図４は、本発明の実施形態３に係る製造方法の説明図である。この実施形態３は、３点ゲート方式で、金型のキャビティ１の円周方向３個所にゲート２Ａ，２Ｂ，２Ｃが設けられている。これら３個のゲート２Ａ，２Ｂ，２Ｃ間の３つの領域ｄ1，ｄ2，ｄ3のうち、一つの領域ｄ1の円周方向距離が残りの２つの領域ｄ2，ｄ3の円周方向距離より長く設定されており（ｄ1＞ｄ2，ｄ3）、円周方向距離の長い領域ｄ1について、その中間位置にある注入樹脂材料の合流個所に対応して１個の樹脂溜め３が形成されている。
【００３６】
この場合、各領域ｄ1，ｄ2，ｄ3のうち、円周方向距離の短い領域ｄ2，ｄ3内では、注入樹脂材料どうしが合流するまでの距離が短い。そのため、この領域ｄ2内では、注入樹脂材料はほとんど温度低下することなく早期に合流して接合するから、この合流部分の接合強度が大となる。一方、円周方向距離の長い領域ｄ1内では、注入樹脂材料は、比較的長い距離流動したのちに合流することになるため、樹脂材料の先頭部分が温度低下しやすくなる。しかしながら、この領域ｄ1での合流個所には樹脂溜め３を設けているから、注入樹脂材料の先頭部分は、合流しながらキャビティ１を出て、樹脂溜め３に流入する。そのため、従来のようなウェルドが出来ずに済む。
【００３７】
このような実施形態３でも、上記実施形態１，２と同様に樹脂溜め３が１個なので、無駄になる樹脂の量が少なくて済む。
【００３８】
図５は、本発明の実施形態４に係る製造方法の説明図である。この実施形態４も、３点ゲート方式であるが、３個のゲート２Ａ，２Ｂ，２Ｃの間にできる３つの領域ｄ1，ｄ2，ｄ3のうち、２つの領域ｄ1，ｄ2の円周方向距離が残りの一つの領域ｄ3の円周方向距離より長く設定されており（ｄ1，ｄ2＞ｄ3）、２つの領域ｄ1，ｄ2について、その注入樹脂材料の合流個所に対応してそれぞれ樹脂溜め３Ａ，３Ｂが形成されている。
【００３９】
この実施形態４において、各領域ｄ1，ｄ2，ｄ3のうち、円周方向距離の短い領域ｄ3内での注入樹脂材料の挙動や、円周方向距離が長くて樹脂溜め３Ａ（３Ｂ）がある領域ｄ1，ｄ2内での注入樹脂材料の挙動は、実施形態３の場合と特に変わらないので、説明は省略するが、いずれにしても、注入樹脂材料の合流部分での大きな強度低下やウェルドの発生を解消できる。
【００４０】
このような実施形態４では、２個の樹脂溜め３Ａ，３Ｂを設けているので、無駄になる樹脂の量が実施形態１〜３に比べると若干多くなるが、特にゲート間間隔を狭くできないような大径の保持器を製造する場合に適する。
【００４１】
以上、実施形態２〜４に示したように、多点ゲート方式の場合は、要するに、複数のゲートの間にできるゲートと同数の領域のうち、一部の領域の円周方向距離を大幅な強度低下が起こらないような短い間隔に設定し、円周方向距離が長くなってしまう領域内においては注入樹脂材料の合流個所に対応して樹脂溜めを設けるようにすればよい。このときでも、無駄になる樹脂の量を少なくするために、樹脂溜めの数をできるだけ少なくすることが望ましい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明では、強度低下の原因となる注入樹脂材料の先頭部分が樹脂溜めに流入してキャビティから排出され、強度的に問題のあるウェルドが形成されずに済む。したがって、本発明によれば、強度面で信頼性の高い合成樹脂製保持器を提供できるようになる。
【００４３】
また、多点ゲート方式とする本発明の場合では、ゲート間の領域の円周方向距離に長短の差をつけて、円周方向距離の長い領域に樹脂溜めを設けるようにするから、円周方向距離の短い領域内では注入樹脂材料どうしが早期に合流することで、大幅な強度低下を防止することができ、また、円周方向距離の長い領域内では注入樹脂材料の先頭部分がキャビティから排出されることで、それぞれ合流部分にウェルドが出来ずに済むという効果を奏する他、樹脂溜めの数が少数に抑えられるので、無駄になる樹脂の量が少なくて数という硬化も奏する。
【００４４】
特に、多点ゲート方式とする本発明の場合では、樹脂溜めを設けることにより、ゲート間の領域の円周方向距離を、樹脂溜めを設けない場合よりも長くできるから、ゲートの数を可及的に少なくすることができ、これによって成形金型の構造を簡略化できるようになり、無駄になる樹脂の量が少なくて済むという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  比較例である実施形態１に係る製造方法の説明図
【図２】  上記実施形態１の製造方法に使用する成形用金型の断面図
【図３】  本発明の実施形態２に係る製造方法の説明図
【図４】  本発明の実施形態３に係る製造方法の説明図
【図５】  本発明の実施形態４に係る製造方法の説明図
【図６】  一般的な合成樹脂製保持器の外観を示す斜視図
【図７】  従来の製造方法の説明図
【符号の説明】
１    キャビティ
２    ゲート
３    樹脂溜め
【図１】
0003666536.tif 000002
【図２】
0003666536.tif 000003
【図３】
0003666536.tif 000004
【図４】
0003666536.tif 000005
【図５】
0003666536.tif 000006
【図６】
0003666536.tif 000007
【図７】
0003666536.tif 000008