(57)【要約】【課題】高い寸法精度、良好な形状安定性及び十分な強度を有する転がり軸受用保持器部品を簡単かつ低コストで製作できる製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、玉保持ポケット２０が円周方向に所定間隔おきに形成された円弧状の形状を有し、かつ円周方向に沿って複数個連結されることにより環状の玉保持器が組み立てられる転がり軸受用保持器部品１０の製造方法を対象とする。本製法は、射出成形工程と、拘束成形工程とを含む。射出成形工程は、樹脂成形材料を射出成形することによって、所定の長さを有し、かつ幅方向の一方側に向けて開放した前記複数の玉保持ポケット２０が長さ方向に沿って所定の間隔おきに形成された中間部品１１を得るものである。拘束成形工程は、上記の中間部品１１を、両面側から成形型４１、４２により所定時間拘束することによって所定の曲率の円弧状に成形して保持器部品１０を得るものである。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の転動体保持ポケットが円周方向に所定間隔おきに形成された円弧状の形状を有し、かつ円周方向に沿って複数個連結されることにより環状の保持器が組み立てられるようにした転がり軸受用保持器部品の製造方法であって、
樹脂成形材料を射出成形することによって、所定の長さを有し、かつ幅方向の一方側に向けて開放した前記複数の転動体保持ポケットが長さ方向に沿って所定の間隔おきに形成された中間部品を得る射出成形工程と、
前記中間部品を、両面側から成形型により所定時間拘束することによって所定の曲率の円弧状に成形して前記保持器部品を得る拘束成形工程とを含むことを特徴とする転がり軸受用保持器部品の製造方法。
【請求項２】
前記保持器部品は、その複数の転動体保持ポケットが軸心方向の一方側に向けて開放されるものである請求項１記載の転がり軸受用保持器部品の製造方法。
【請求項３】
前記射出成形工程によって、曲率を有しない平板形状の前記中間部品を得るものとした請求項１又は２記載の転がり軸受用保持器部品の製造方法。
【請求項４】
前記拘束成形工程において、前記中間部品を、その樹脂成形材料の融点以下の温度に保持しつつ、前記成形型により所定時間拘束することにより熱変形して、所定の曲率に成形するものとした請求項１ないし３のいずれかに記載の転がり軸受用保持器部品の製造方法。
【請求項５】
前記拘束成形工程において、前記中間部品の両面側における幅方向の半分以上の領域が、前記成形型により拘束されるものとした請求項１ないし４のいずれかに記載の転がり軸受用保持器部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、円周方向に沿って複数連結することによって、環状の転がり軸受用保持器が組み立てられる転がり軸受用保持器部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療用のＣＴスキャナー回転支持用軸受等に採用される旋回輪軸受やケイドンタイプと称される大径薄肉タイプの軸受用玉保持器においては、櫛型円弧状の保持器部品が円周方向に沿って複数個直列に連結されることにより組み立てられるものが周知である。
【０００３】
このような軸受用保持器としては、揉み抜き成形された黄銅等の金属製品からなるものが採用されていたが、近年においては、軽量化、低トルク化、低コスト化、静粛化等を図るために、合成樹脂製のものが使用されている。
【０００４】
従来、合成樹脂製の保持器部品は、保持器部品の外形形状に倣った所定の曲率のキャビティを有する合わせ金型を用いて、射出成形された樹脂成形品をもって形成されるのが通例である。この射出成形品としての保持器部品は、所定の曲率を有する平板ないしは短冊形状に形成されるとともに、幅方向（軸心方向）の一方側に向けて開放する複数の玉保持ポケットが、長さ方向（円周方向）に所定の間隔おきに形成されており、円周方向に沿って複数個直列に連結されることにより、環状の保持器が組み立てられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の合成樹脂製保持器部品は、幅方向の一方側に玉保持ポケットの開口部が長さ方向に沿って所定の間隔おきに形成されるため、幅方向の一方側は、長さ方向に不連続な形状に形成される一方、幅方向の他方側は、開口部等がなく、長さ方向に連続した形状に形成される。つまり、従来の保持器部品は、樹脂材料が幅方向において偏った状態に配置されている。
【０００６】
このため、射出成形時に注入される樹脂材料の流動方向や配向が、成形品における幅方向一方側と他方側との間で均一に調整することが困難であり、成形後において幅方向一方側と他方側との湾曲度合が変化し、それにより曲率部の寸法精度が低下してしまったり、場合によっては、幅方向一方側と他方側との形状の相違（材料の偏り）によって、幅方向一方側のポケット開口縁部（爪部）が倒れる等の有害な変形が生じる恐れがある。
【０００７】
従ってこれらの寸法精度や形状を安定させるために、テスト成形を数多く行って、そのテスト結果に基づいて、金型に対する成形品の寸法変化や形状変化の度合を評価し、金型の円弧部の曲率等を、何度も繰り返し修正することにより、所定の寸法精度や安定した形状等を得るようにしているが、この方法では、金型の製作作業や修正作業に多大な労力及び長大な期間が必要となるばかりか、金型自体の構造も複雑になるため、製作コストの増大を来すという問題があった。
【０００８】
一方、特開平９−８８９６８号公報等に開示される保持器部品は、幅方向他方側にバランス用切欠部を所定間隔おきに形成して、その幅方向他方側を、一方側と同様に長さ方向に不連続な形状に形成することにより、樹脂材料における幅方向の偏りを防止して、寸法や形状を安定させるようにしている。
【０００９】
しかしながら、この保持器部品は、幅方向の一方側にポケット開口部が形成されるだけでなく、他方側にも切欠部が形成されるため、これらの開口部や切欠部が両側部に沿って多数存在することになり、部品全体としての強度が低下するという新たな問題が発生する。
【００１０】
この発明は、上記従来技術の問題を解消し、高い寸法精度、良好な形状安定性及び十分な強度を有する保持器部品を簡単かつ低コストで製作することができる転がり軸受用保持器部品の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、複数の転動体保持ポケットが円周方向に所定間隔おきに形成された円弧状の形状を有し、かつ円周方向に沿って複数個連結されることにより環状の保持器が組み立てられるようにした転がり軸受用保持器部品の製造方法であって、樹脂成形材料を射出成形することによって、所定の長さを有し、かつ幅方向の一方側に向けて開放した前記複数の転動体保持ポケットが長さ方向に沿って所定の間隔おきに形成された中間部品を得る射出成形工程と、前記中間部品を、両面側から成形型により所定時間拘束することによって所定の曲率の円弧状に成形して前記保持器部品を得る拘束成形工程とを含むものを要旨としている。
【００１２】
この発明の転がり軸受用保持器部品の製造方法においては、射出成形によって得られた中間部品を、成形型により両側から拘束して所定の湾曲形状に成形するものであるため、中間部品をシンプルな平板形状等に形成することにより、射出成形時の偏肉による悪影響を回避できる上、たとえ偏肉により有害な変形が生じたとしても、射出成形後の拘束成形工程によって、上記の有害変形を矯正しながら、精度良く湾曲成形することができる。
【００１３】
更に射出成形によって、中間部品をシンプルな平板形状等に形成できるため、従来のように、射出成形によって、所定の曲率を有する複雑形状の保持器部品を形成する場合と比較して、射出成形用金型の構造を簡素にすることができる。
【００１４】
また、保持器部品に、変形防止用（バランス用）の切欠部等を形成するものではないので、その切欠部の存在による強度低下を防止でき、十分な強度を得ることができる。
【００１５】
一方、本発明は、偏肉の生じ易い切欠形状の転動体保持ポケットを有する保持器部品を製造する場合、特に有益である。
【００１６】
すなわち本発明においては、前記保持器部品として、その複数の転動体保持ポケットが軸心方向の一方側に向けて開放されるものを製造するのに好適に採用することができる。
【００１７】
本発明においては、以下の第１ないし第３の好適構成要件を従属的に採用する場合には、本発明による効果を、より確実に得ることができる。
【００１８】
すなわち第１の好適構成要件は、前記射出成形工程によって、曲率を有しない平板形状の前記中間部品をを得るものである。
【００１９】
第２の好適構成要件は、前記拘束成形工程において、前記中間部品を、その樹脂成形材料の融点以下の温度に保持しつつ、前記成形型により所定時間拘束することにより熱変形して、所定の曲率に成形するものである。
【００２０】
第３の好適構成要件は、前記拘束成形工程において、前記中間部品の両面側における幅方向の半分以上の領域が、前記成形型により拘束されるものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の第１実施形態である製法によって得られた保持器部品（１０）を示す斜視図である。同図に示すように、この保持器部品（１０）は、櫛形円弧状に形成されており、円周方向に沿って複数個環状に連結されることによって、大径薄肉タイプの転がり軸受用玉保持器が組み立てられるものである。
【００２２】
この保持器部品（１０）は、所定の曲率を有する円弧形の平板ないしは短冊状に形成されており、幅方向（軸心方向）の一方側に向けて開口する複数の玉保持ポケット（２０）が長さ方向（円周方向）に所定の間隔おきに形成されている。更に保持器部品（１０）における長さ方向の一端部には、あり溝状の連結用突部（３１）が形成されるとともに、他端部には、上記連結用雄部（３１）の形状に対応して、あり溝状の連結用切欠部（３２）が形成されている。そして、保持器部品（１０）の連結用雄部（３１）に、他の保持器部品（１０）の連結用雄部（３１）を適合状態に嵌め込むことにより、両保持器部品（１０）を直列状に連結できるよう構成されている。
【００２３】
本実施形態において、上記保持器部品（１０）を製造するには、まず図２に示すように、６６ナイロン（ポリアミド樹脂）に強化用のガラス繊維を添加した樹脂成形材料を射出成形することによって、中間部品（１１）を形成する。
【００２４】
この中間部品（１１）は、曲率のない平坦な平板形状を有しており、幅方向の一方側に向けて開口する複数の玉保持ポケット（２０）が長さ方向に所定の間隔おきに形成されるとともに、長さ方向の一端部及び他端部には、連結用突部（３１）及び切欠部（３２）が形成されている。
【００２５】
ここで、本実施形態において、樹脂成形材料の樹脂成分として、６６ナイロンを用いているが、本発明はそれだけに限定されるものではなく、例えば４６ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリフェニレンサルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等を用いることができる。
【００２６】
また本発明において、強化材は、上記のガラス繊維に限られることなく、カーボン繊維、アラミド繊維等の強化繊維も用いることができる。もっとも本発明において、強化材は必ずしも添加する必要ない。
【００２７】
次に本実施形態においては、図３及び図４に示すように、上記の中間部品（１１）を、その両面側から成形型（４１）（４２）によって挟み込んで拘束した状態で所定時間保持することにより、中間部品（１１）を、所定の曲率を有する湾曲形状に成形して、保持器部品（１０）を得るものである。
【００２８】
なお言うまでもなく、成形型（４１）（４２）の各拘束面（４１ａ）（４２ａ）は、製造される保持器部品（１０）の湾曲形状に対応する湾曲面に形成されている。
【００２９】
ここで本実施形態において、この拘束成形工程は、中間部品（１１）を構成する樹脂材料の融点以下の雰囲気温度で行うのが好ましい。すなわちこの雰囲気温度が融点を超える場合、中間部品（１１）が溶融変形して、例えば玉保持ポケット（２０）やその開口縁部の爪部（２１）（２１）に有害な変形が生じる恐れがある。
【００３０】
更に拘束成形工程での雰囲気温度は、その下限温度を樹脂材料のガラス転移点以上に設定するのが良い。すなわち、この温度がガラス転移点に満たない場合には、所定の湾曲形状に塑性変形（成形）することができず、離型後に戻り変形が生じて、曲率部の寸法精度が低下する恐れがある。
【００３１】
なお、本実施形態において、保持器部品用樹脂材料としての６６ナイロンは、ガラス転移点が６０〜８０℃であるため、それ以上の雰囲気温度に設定している。
【００３２】
こうして中間部品（１１）をその両面側から成形型（４１）（４２）の各拘束面（４１ａ）（４２ａ）により挟圧して拘束しつつ、所定の温度に保持することにより、中間部品（１１）が加熱軟化し、所定の湾曲形状に成形される。
【００３３】
更にこの状態で一定時間保持した後、雰囲気温度を次第に低下させていくことにより、中間部品（保持器部品）を徐冷していき、保持器部品内部における残留応力を除去する。
【００３４】
徐冷後、成形型（４１）（４２）を開いて取り出された保持器部品（１０）は、内部残留応力が除去された状態で、所定の湾曲形状に成形されるため、その形状に正確に維持されて、高い寸法精度及び安定した形状を得ることができる。
【００３５】
ここで、本実施形態においては、中間部品（１１）の両側面のほぼ全域を成形型（４１）（４２）によって拘束するようにしているが、本発明はそれだけに限られず、中間部品（１１）の各側面を部分的に拘束するようにしても良い。もっとも、本発明においては、中間部品（１１）の各側面における幅方向の少なくとも５０％以上の領域、より好ましくは８０％以上の領域を成形型（４１）（４２）の拘束面（４１ａ）（４２ａ）によって拘束するのが良い。すなわちこの拘束面積が小さ過ぎる場合には、中間部品（１１）を精度良く成形することが困難になり、寸法精度等の低下を来す恐れがある。
【００３６】
更に中間部品（１１）を成形型（４１）（４２）によって部分的に拘束する場合には、中間部品（１１）の幅方向他方側（ポケット開口部が形成されていない側）を含む領域を拘束することにより、効果的に湾曲成形することができる。
【００３７】
以上のように、本実施形態における保持器部品の製造方法によれば、射出成形によって、平板状の中間部品（１１）を形成した後、中間部品（１１）を成形型（４１）（４２）により両側から拘束して所定の湾曲形状に成形するものである。このように射出成形によって、シンプルな平板形状の中間部品（１１）を形成するものであるため、従来のように、射出成形によって、所定の曲率を有する複雑形状の保持器部品を形成する場合と異なり、射出成形用金型として、平坦な長方形状のキャビティを有する簡素な構造の金型を用いることができ、コストの削減を図ることができる。
【００３８】
また本実施形態においては、射出成形によって平板状の中間部品（１１）を形成するものであるため、射出される樹脂成形材料の偏り（偏肉）による悪影響を有効に回避できる上、たとえ偏肉により有害な変形が生じたとしても、射出成形後の拘束成形工程によって、その有害変形を矯正しながら、湾曲成形することができるので、寸法精度が高く、安定した形状の保持器部品（１０）を確実に得ることができる。
【００３９】
更に本実施形態においては、保持器部品（１０）に、その玉保持ポケット（２０）の開口側（一側部）に対し反対側の側部（他側部）に、変形防止用の切欠部を形成するものではないので、その切欠部の存在による強度低下を防止でき、十分な強度を得ることができる。
【００４０】
また本実施形態においては、成形型（４１）（４２）によって拘束することにより、所定の曲率を付与するものであるため、成形型を変更するだけで、異なる曲率の保持器部品を製造することができる。従って本実施形態においては、複雑構造の射出成形用金型を変更せずに、簡易構造の拘束用成形型を変更するだけで簡単に、異なる曲率の複数種類の保持器部品を製造できるため、優れた汎用性を得ることができる。
【００４１】
また本実施形態において、拘束成形工程での雰囲気温度を、成形材料のアニール温度に設定する場合には、湾曲成形と同時に、アニール処理を行うことができる。
【００４２】
図５はこの発明の第２実施形態である製造方法の拘束成形工程において中間部品（１１）を成形型（５０）に収容する直前の状態を示す斜視図である。同図に示すように、この変形例に用いられる成形型（５０）には、保持器部品（１０）の曲率に対応した所定の曲率を有し、かつ中間部品（１１）を適合状態に収容し得る幅を有する拘束溝（５１）が形成されている。
【００４３】
そして射出成形によって得られた中間部品（１１）を、その幅方向他方側から成形型（５０）の拘束溝（５１）内に収容する。このとき、中間部品（１１）は、幅方向一方側の縁部が、拘束溝（５１）から上方に少量突出した状態に配置される。こうして、中間部品（１１）を成形型（５０）により所定の曲率の湾曲状態に保持し、その状態で、上記第１実施形態と同様に、所定温度で所定時間保持して加熱軟化し、更に徐冷することにより、残留内部応力を除去して、中間部品（１１）を所定の湾曲形状に成形して、保持器部品（１０）を得るものである。
【００４４】
この第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に同様の効果を得ることができる。
【００４５】
しかも本実施形態においては、中間部品（１１）における幅方向一方側を成形型（５０）の拘束溝（５１）から突出した状態に配置するものであるため、その突出部を利用することにより、保持器部品（１０）の成形型（５０）に対する出し入れ操作を容易に行うことができる。
【００４６】
なお、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、中間部品（１１）の各側面における幅方向の少なくとも５０％以上、より好ましくは８０％以上の領域を成形型（５０）により拘束するのが良い。更に中間部品（１１）を部分的に拘束する場合には、中間部品（１１）の幅方向他方側を含む領域を拘束するのが良い。
【００４７】
また上記実施形態においては、軸心方向（幅方向）の一方側に向けて開放した転動体保持ポケットを有する保持器部品を製造する場合を例に挙げて説明したが、本発明はそれだけに限られず、軸心方向に開放されない孔状の転動体保持ポケットを有する保持器部品を製造する場合にも、上記と同様に採用することができ、同様の効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の転がり軸受用保持器部品の製造方法によれば、射出成形によって得られた中間部品を、成形型により両側から拘束して所定の湾曲形状に成形するものであるため、中間部品をシンプルな平板形状等に形成することにより、射出成形時の偏肉による悪影響を回避できる上、たとえ偏肉により有害な変形が生じたとしても、射出成形後の拘束成形工程によって、上記の有害変形を矯正しながら、湾曲成形できるので、寸法精度が高く、安定した形状の保持器部品を簡単かつ確実に得ることができる。更に射出成形によって、中間部品をシンプルな平板形状等に形成できるため、従来のように、射出成形によって所定の曲率を有する複雑形状の保持器部品を形成する場合とは異なり、射出成形用金型の構造を簡素にすることができ、コストの削減を図ることができる。更に、保持器部品に、変形防止用の切欠部等を形成するものではないので、その切欠部の存在による強度低下を防止でき、十分な強度を得ることができるという効果がある。
【００４９】
本発明は、射出成形工程において、中間部品を平板形状に形成する場合、拘束成形工程を所定の環境温度で行う場合、又は拘束成形工程において、中間部品に対する拘束面積を十分に確保する場合には、上記の効果を、より一層確実に得ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態の製法によって得られた保持器部品を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の製法における射出成形工程によって得られた中間部品を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態製法の拘束成形工程において中間部品を成形型により挟み込む直前の状態を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態製法の拘束成形工程において中間部品を成形型により挟み込んだ状態を示す断面図である。
【図５】この発明の第２実施形態製法の拘束成形工程において中間部品を成形型により拘束する直前の状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…保持器部品
１１…中間部品
２０…玉保持ポケット（転動体保持ポケット）
４１、４２、５０…成形型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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