(57)【要約】【課題】耐熱性・耐久性に優れながら、軸受の回転変動による保持器音の発生を抑えることのできる玉軸受用冠型保持器を提供する。【解決手段】冠型保持器の射出成形の樹脂材料に放射線架橋樹脂を用いることによって、成形時の離型性や軸受組立時の玉の嵌め入れ易さを考慮することなく、このポケット３の内面３ｂ形状を玉の表面に沿った理想的な形状に形成することができる。また、この冠型保持器を金型から離型させた後に、放射線を照射することによって、放射線架橋樹脂の三次元架橋反応が促進され、軸受用保持器材料として必要な耐熱性、剛性、耐摩耗性等の諸物性が向上する。従って、本発明の玉軸受用冠型保持器は、耐熱性・耐久性に優れるとともに、軸受が回転変動等を起こした場合でも、保持器に保持される玉のがたつきが少なく、保持器音の発生を抑えることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料を射出成形して一体に形成された玉軸受用冠型保持器において、前記樹脂材料が放射線架橋樹脂からなる組成物であることを特徴とする玉軸受用冠型保持器。
【請求項２】
前記放射線架橋樹脂の主成分が、ポリアミド樹脂あるいはポリブチレンテレフタレート樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の玉軸受用冠型保持器。
【請求項３】
未架橋の放射線架橋樹脂を、所定の形状に射出成形し、金型から離型させた後に、放射線を照射することを特徴とする玉軸受用冠型保持器の製造方法。
【請求項４】
金型から離型させた後、形成された保持器のポケットにあらかじめ玉軸受の玉を嵌め入れてから、放射線を照射することを特徴とする請求項３に記載の玉軸受用冠型保持器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、玉軸受に使用される樹脂製の冠型保持器とその製造方法に関し、更に詳しくは、耐熱性・耐久性に優れ、音の発生を抑えることのできる玉軸受用冠型保持器とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
玉軸受においては、外輪と内輪の間に配置される複数の玉を、周方向に所定の間隔に維持するために樹脂製の冠型保持器が使用されている。この冠型保持器は、図１の外観斜視図に示すように、ポケット３内に玉を片持ち状に保持すべく、基体部１から互いに対向する２本の爪部２，２を軸方向片側に突出させてポケット壁体を構成した構造である。このポケット３の内面３ｂは球面とされ、そのポケット３の開放端であるポケット入口部３ａの開口寸法（対向する各爪部２の先端部間の距離）が、ポケットの最大径（ポケット内面３ｂの球面の直径）よりも１０％程度小さいアンダーカット形状となっている。
【０００３】
また、樹脂製冠型保持器のうち、１５０℃程度以上の長期耐熱性を要求されるものについては、その樹脂材料として一般にポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）やポリアミド樹脂（ＰＡ）が用いられる。また、例えば自動車のオルタネータ用の軸受等、それ以上の温度域、２００℃程度以上の長期耐熱性が要求されるものについては、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、あるいはポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）等のスーパーエンジニアリングプラスチックが用いられている。
【０００４】
しかしながら、前述のような形状のポケットを有する冠型保持器は、一般的に樹脂材料を射出成形することにより一体に形成されているため、その射出成形金型から離型する際に、いわゆる「無理抜き」されることになり、爪部２の白化や割れが生じてしまうという問題があった。そこで、本出願人らは、特許文献１において、冠型保持器の形状を見直すことにより、高温域における長期使用が可能であるものの、従来技術においてはアンダーカット部を有する冠型保持器への成形が不可能であるとされていたスーパーエンジニアリングプラスチックを用いて、射出成形により形成可能な冠型保持器について提案を行なっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１６５１７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような高耐熱性が要求される樹脂製冠型保持器において、保持器のポケットと玉のすきまが大きいことにより、軸受の回転時に保持器音が発生してしまう場合があった。この保持器音は、軸受の回転変動によって生じるもので、特に作動中の回転変動が大きいオルタネータ用玉軸受等で発生する恐れがある。
【０００７】
この問題は、耐熱性の向上のために冠型保持器の材質として比較的硬い性質のスーパーエンジニアリングプラスチック等を使用した場合に起こり易く、冠型保持器のポケット形状が、成形時の離型性や軸受組立時の玉の嵌め入れ易さ（スナップフィット）を考慮した上で、若干大き目に形成されていることに起因すると考えられる。
【０００８】
本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、耐熱性・耐久性に優れながら、軸受の回転変動による保持器音の発生を抑えることのできる玉軸受用冠型保持器を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明の玉軸受用冠型保持器は、この保持器を形成する樹脂材料が、放射線架橋樹脂からなる組成物であることを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
ここで、本発明においては、前記放射線架橋樹脂の主成分として、ポリアミド樹脂あるいはポリブチレンテレフタレート樹脂のいずれかを好適に用いることができる（請求項２）。
【００１１】
また、本発明の玉軸受用冠型保持器の製造方法は、未架橋の放射線架橋樹脂を、所定の形状に射出成形し、金型から離型させた後に、放射線を照射することを特徴とする（請求項３）。
【００１２】
また更に、前記の製造方法においては、金型から離型させた後、形成された保持器のポケットにあらかじめ玉軸受の玉を嵌め入れてから、放射線を照射する方法が好ましい（請求項４）。
【００１３】
本発明は、耐熱性の要求される玉軸受用冠型保持器において、その材質に、未架橋な状態では柔軟性と靭性を備え、かつ、架橋後には軸受用保持器として十分な耐熱性と耐摩耗性を兼ね備える放射線架橋樹脂を用いることによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１４】
本発明における放射線架橋樹脂とは、柔軟性を有する比較的低分子量（あるいは低重合度）のベースポリマーと、ポリマーの照射架橋の技術分野で一般に架橋助剤として知られている各種多官能モノマーと、少量の各種添加剤とからなる組成物である。
【００１５】
ベースポリマーの種類は特に限定されないが、例えば、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ４６等のポリアミド樹脂、あるいはポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）が好適に使用される。また、必要に応じて、ベースポリマーと他のポリマーとのアロイや共重合体を用いることもできる。
【００１６】
また、モノマーの具体例としては、ジアクリレート系化合物、ジメタクリレート系化合物、トリアクリレート系化合物、トリメタクリレート系化合物、トリアリルシアヌレート系化合物等が挙げられる。これらのモノマーは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用しても良く、必要に応じて、これらモノマーをベースポリマーの主鎖に導入することにより、目的とする樹脂組成物を調製しても良い。
【００１７】
以上のような放射線架橋樹脂を用いた本発明の玉軸受用冠型保持器によれば、射出成形の樹脂材料に未架橋の放射線架橋樹脂を用いることによって、射出成形金型からの離型に必要な柔軟性と靭性を維持することができ、ポケット爪部の白化や割れ等を防止することができる。また、この玉軸受用冠型保持器のポケット形状は、成形時の離型性や軸受組立時の玉の嵌め入れ易さを考慮することなく、この玉の表面に沿った理想的な形状とすることができる。従って、本発明の玉軸受用冠型保持器は、軸受が回転変動等を起こした場合でも、保持器に保持される玉のがたつきが少なく、保持器音の発生を抑えることが可能となる。
【００１８】
また、この玉軸受用冠型保持器を金型から離型させた後に、放射線を照射することによって、この放射線架橋樹脂の三次元架橋反応が促進され、軸受用保持器材料として必要な耐熱性、剛性、耐摩耗性等の諸物性を向上させることができる。従って、本発明の玉軸受用冠型保持器は、高温環境下でも耐久性が高く、寿命の長い冠型保持器とすることができる。
【００１９】
なお、この放射線の照射は、冠型保持器のポケットに玉軸受の玉を嵌め入れた後に行なうことが好ましい。このように、冠型保持器が柔軟性を有している間に玉の組付けを完了させることで、作業性が高まるとともに、保持器ポケットに無理な力が加わらず、爪部の白化や割れが防止され、ポケット形状の変形が抑制される効果も合わせて奏することができる。
【００２０】
また、照射架橋に用いる放射線としては、加速電子線、Ｘ線、α線、β線、イオン、コバルト６０を線源とするγ線等を利用することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
本発明の玉軸受用冠型保持器も、外観形状は従来例とほぼ同様であり、図１の外観斜視図に示すように、ポケット３内に玉を片持ち状に保持すべく、基体部１から互いに対向する２本の爪部２，２を軸方向片側に突出させてポケット壁体を構成した構造である。
【００２２】
この冠型保持器は、未架橋の放射線架橋樹脂を用いて、射出成形により形成されている。この放射線架橋樹脂は、ベースポリマーと、架橋助剤と、各種添加剤とからなる樹脂組成物である。
【００２３】
この放射線架橋樹脂のベースポリマーには、特に高耐熱性を要求されない従来の冠型保持器に用いられているＰＡ６６樹脂が用いられている。そのため、この放射線架橋樹脂は比較的柔軟性が高く、射出成形金型から離型する際に「無理抜き」されても、白化や割れ等が生じることがない靭性を備えている。
【００２４】
また、この放射線架橋樹脂には、架橋助剤としてトリアリルイソシアヌレートが添加されており、架橋後には、使用中高温となる軸受用保持器として十分な耐熱性と耐摩耗性等の耐久性を得ることができる。なお、このトリアリルイソシアヌレートの混合比は、要求される性能に応じて適宜調整することができるが、ＰＡ６６樹脂１００重量部に対して、通常０．１〜２０重量部であり、好ましくは０．５〜１０重量部である。また、添加剤としては、ベースポリマーの柔軟性を損なわない範囲で、必要に応じて、顔料、安定剤、滑剤、軟化剤、増感剤等の加工助剤が配合されている。
【００２５】
以上のような放射線架橋樹脂を用いた冠型保持器は、従来のＰＡ６６樹脂を用いた冠型保持器と同様、樹脂温度２５０〜３００℃、金型温度５０〜１００℃の条件にて、射出成形することができる。また、この射出成形は、冠型保持器の離型性を考慮する必要がないことから、特に高耐熱性を要求されない従来の冠型保持器に用いられている金型を使用できるというメリットもある。そのため、成形された冠型保持器は、スーパーエンジニアリングプラスチック等を用いた高耐熱性冠型保持器に比べ、そのポケット内面と嵌め入れられる玉軸受の玉とのすきまを小さくすることができる。
【００２６】
また、成形後金型から離型された冠型保持器は、玉軸受において使用される玉をあらかじめポケットに嵌め入れてから、加速電子線を照射して架橋させられる。この架橋反応は、例えば加速電圧１０ＭｅＶの電子線を１０〜５００ｋＧｙ、好ましくは５０〜３００ｋＧｙ照射することにより促進され、軸受用保持器材料として必要な耐熱性、剛性、耐摩耗性等の諸物性を向上させることができる。また、照射工程は、常温で実施することできるため、寸法変化の少ない冠型保持器を得ることができる。
【００２７】
このように、玉をあらかじめポケットに嵌め入れてから電子線照射を行なうことの最大の利点は、冠型保持器が柔軟性を保っている間に、玉をポケットに嵌め入れておくことによって、爪部の白化や割れが防止されるとともに、この爪部が元の形状に回復し、ポケット内面と玉とのすきまが拡幅するのを防止することができる点である。従って、この製造方法を採用することにより、製作が容易な冠型保持器でありながら、玉のがたつきを防止できる所要の寸法精度と、高温下で必要とされる摺動特性を両立することが可能となった。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の玉軸受用冠型保持器は、耐熱性・耐久性に優れるとともに、軸受が回転変動等を起こした場合でも、保持器に保持される玉のがたつきが少なく、保持器音の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】玉軸受に使用される冠型保持器の外観斜視図である。
【符号の説明】
１  基体部
２  爪部
３  ポケット
３ａ  ポケット入口部
３ｂ  ポケット内面
【図１】
2004204919.tif 000003