(57)【要約】【課題】軌道面の中央部の焼付きを抑制でき、かつ、射出成形の際、金型を容易に引き抜きできると共に、金型を簡素に構成できる軸受用樹脂保持器、その製造方法および転がり軸受を提供すること。【解決手段】第１環状部３０につながる各柱部の内面２８を、柱部２８の延在方向の一端部および他端部から中央部に向かって内径が徐々に大きくなる凹面にする。第１環状部３０の柱部側とは反対側の端面３５に、軸方向の柱部側に行くにしたがって先細りになる環状溝３７を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１環状部と、
上記第１環状部の軸方向の一方側から略軸方向に延在すると共に、上記第１環状部の周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の柱部と
を備え、
上記各柱部の内面は、上記柱部の延在方向の一端部および他端部から中央部に向かって内径が徐々に大きくなる凹面であり、
上記第１環状部の上記柱部側とは反対側の端面は、上記軸方向の上記柱部側に行くにしたがって先細りになる環状溝を有していることを特徴とする軸受用樹脂保持器。
【請求項２】
請求項１に記載の軸受用樹脂保持器において、
上記第１環状部に上記軸方向に対向する第２環状部を備え、
上記各柱部は、上記第１環状部と、上記第２環状部とを連結し、
上記第２環状部の上記柱部側とは反対側の端面は、上記軸方向の上記柱部側に行くにしたがって先細りになる環状溝を有していることを特徴とする軸受用樹脂保持器。
【請求項３】
請求項２に記載の軸受用樹脂保持器において、
上記第１環状部の環状溝および上記第２環状部の環状溝の夫々は、上記第１環状部の径方向の中央よりも上記径方向の内方側に位置していることを特徴とする軸受用樹脂保持器。
【請求項４】
軌道面を有する外輪と、
軌道面を有する内輪と、
上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に配置された複数の転動体と、
上記複数の転動体を保持する請求項１乃至３のいずれか１つに記載の軸受用樹脂保持器と
を備えることを特徴とする転がり軸受。
【請求項５】
軸受用樹脂保持器の環状部の軸方向の外方側の端面を成形する外方端面成形部に先細りになる突出部を有すると共に、上記軸受用樹脂保持器の上記環状部につながる柱部の内面を成形する柱部内面成形部の外径が、上記環状部から離れるにしたがって大きくなっている部分を有する金型を用意し、
上記金型を使用して射出成形で軸受用樹脂保持器を成形することを特徴とする軸受用樹脂保持器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受用樹脂保持器、その製造方法および転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり軸受としては、特開２０１０−９０９１２号公報（特許文献１）に記載されている円筒ころ軸受がある。この円筒ころ軸受は、オイルエアを用いて潤滑が行われている。この円筒ころ軸受は、外輪、内輪、複数の円筒ころおよび樹脂保持器を備え、複数の円筒ころは、外輪と、内輪との間に樹脂保持器に保持された状態で周方向に互いに間隔をおいて配置されている。
【０００３】
上記樹脂保持器は、第１環状部と、第２環状部と、複数の柱部とを備える。上記各柱部は、第１環状部と、第２環状部との間を連結し、複数の柱部は、第１環状部の周方向に互いに間隔をおいて位置している。上記各柱部の下面の内径は、柱部の延在方向の一端部および他端部から中央部に行くにしたがって徐々に大きくなっており、柱部の延在方向の中央部で最も大きくなっている。上記各柱部は、その延在方向の中央部に径方向に延在する貫通穴を有している。
【０００４】
この円筒ころ軸受は、内輪からの遠心力によって各柱部の内面に付着した潤滑剤を、ポンプ効果によって各柱部の中央部に集めた後、貫通穴を通じて外輪の軌道面の軸方向の中央部に効率良く供給するようになっている。このようにして、元来オイルエアが到達しにくくて、焼付きが起こりやすい、外輪および内輪の軌道面の中央部の潤滑を効率的に行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９０９１２号公報（第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の樹脂保持器は、外輪および内輪の軌道面の中央部の焼付きを効果的に抑制できる点で優れる。しかしながら、本発明者は、上記従来の樹脂保持器に以下に示す問題があることを発見した。
【０００７】
すなわち、上記従来の樹脂保持器を射出成形で作成する場合、図４に示すように、通常の成形方法では、樹脂保持器のポケットを成形する第１金型１００と、樹脂保持器のポケット以外の外面の軸方向の一方側を成形する第２金型１０１と、樹脂保持器のポケット以外の外面の軸方向の他方側を成形する第３金型１０２とで、樹脂保持器を成形することになる。
【０００８】
しかしながら、上記従来の樹脂保持器では、内面が凹面でテーパ状になっているから、成形時に、第２金型１０１を図１０に矢印Ａで示す紙面の左側に引く抜く際、また、第３金型１０２を図１０に矢印Ｂで示す紙面の右側に引く抜く際に、第２、第３金型の中央部の外径が大きい箇所が、その外径よりも内径が小さい樹脂保持器の環状部の内周面にひっかかって、第２、第３金型を、容易に引き抜き出来ないという問題がある。
【０００９】
また、この問題を回避すべく、図５に示すように、図４と異なる方法で従来の樹脂保持器を作成しようとすると、ポケットを成形する第１金型２００と、ポケット以外の外面の軸方向の一方側を成形する第２金型２０１と、ポケット以外の外面の軸方向の他方側を成形する第３金型２０２との他に、樹脂保持器の内面を成形する第４金型２０３を導入する必要があり、金型が複雑で高くなり、樹脂保持器の製造コストが高くなるという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、軌道面の中央部の焼付きを抑制できるにも拘わらず、射出成形の際、金型を容易に引き抜きできると共に、金型を簡素に構成できて、金型の製造コストを抑制できる軸受用樹脂保持器、その製造方法および転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明の軸受用樹脂保持器は、
第１環状部と、
上記第１環状部の軸方向の一方側から略軸方向に延在すると共に、上記第１環状部の周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の柱部と
を備え、
上記各柱部の内面は、上記柱部の延在方向の一端部および他端部から中央部に向かって内径が徐々に大きくなる凹面であり、
上記第１環状部の上記柱部側とは反対側の端面は、上記軸方向の上記柱部側に行くにしたがって先細りになる環状溝を有していることを特徴としている。
【００１２】
尚、上記中央部とは、端部以外の場所をさす。したがって、上記凹面の最大内径を有する箇所は、保持器の軸方向の長さを二等分する箇所や、柱部の軸方向の長さを二等分する箇所に存在しなくても良い。
【００１３】
本発明によれば、上記各柱部の内面が、上記柱部の延在方向の一端部および他端部から中央部に向かって内径が徐々に大きくなる凹面であるから、軸方向の中央部の潤滑を行いにくいオイルエアで潤滑が行われる場合でも、保持器の回転による遠心力で潤滑剤を凹面の内径が大きい中央部に効率的に導入できて、潤滑剤をこの中央部から転動体を介して軌道面の軸方向の中央部に効率的に供給できる。したがって、転がり軸受の潤滑性を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明によれば、第１環状部の柱部側とは反対側の端面が、軸方向の柱部側に行くにしたがって先細りになる環状溝を有しているから、この環状溝を成形する先細りの突出部を有する金型を軸方向に引き抜いて、金型から保持器を離型する際、離型の開始の直後から、保持器の側面に先細りの環状溝を形成できる。したがって、金型から保持器を離型する際、この環状溝によって、保持器の径方向の可撓性が大きくなるから、柱部の中央部を成形する金型の外径が大きい部分が、それよりも内径が小さい柱部の端部を、保持器の径方向の変形によってより容易に通過できるようになる。したがって、柱部の内面が凹面である保持器を形成する場合であっても、金型の数を増やさずに保持器を容易に成形できて、金型の製造コストを抑制できて、製造コストを低減できる。
【００１５】
また、本発明によれば、第１環状部が、環状溝を有しているから、環状溝を有さない保持器との比較において、この環状溝の体積分だけ樹脂材料の量を低減できる。したがって、材料費の点からも製造コストを低減できる。
【００１６】
また、一実施形態では、
上記第１環状部に上記軸方向に対向する第２環状部を備え、
上記各柱部は、上記第１環状部と、上記第２環状部とを連結し、
上記第２環状部の上記柱部側とは反対側の端面は、上記軸方向の上記柱部側に行くにしたがって先細りになる環状溝を有している。
【００１７】
上記実施形態によれば、第１環状部に加えて第２環状部も先細りの環状溝を有しているから、延在方向の一端部および他端部から中央部に向かって内径が徐々に大きくなる柱部の内面を成形する二つの金型の引き抜きを容易に行うことができる。
【００１８】
また、一実施形態では、
上記第１環状部の環状溝および上記第２環状部の環状溝の夫々は、上記第１環状部の径方向の中央よりも上記径方向の内方側に位置している。
【００１９】
上記実施形態によれば、第１環状部の環状溝および第２環状部の環状溝の夫々が、第１環状部の径方向の中央よりも径方向の内方側に位置しているから、第１、第２環状部の径方向の内方側の剛性が小さくなって、第１、第２環状部の径方向の内方側の可撓性を更に大きくすることができる。したがって、金型の軸方向の引き抜きを更に容易に行うことができる。
【００２０】
また、本発明の転がり軸受は、
軌道面を有する外輪と、
軌道面を有する内輪と、
上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に配置された複数の転動体と、
上記複数の転動体を保持する本発明の軸受用樹脂保持器と
を備えることを特徴としている。
【００２１】
本発明によれば、軌道面の中央部の焼付きを抑制できるにも拘わらず、保持器の射出成形の際、金型を容易に引き抜きできて、保持器を容易に作成できる。また、保持器を成形する金型を簡素に構成できて、その金型の製造コストおよび保持器の製造コストを低減できる。
【００２２】
また、本発明の軸受用樹脂保持器の製造方法は、
軸受用樹脂保持器の環状部の軸方向の外方側の端面を成形する外方端面成形部に先細りになる突出部を有すると共に、上記軸受用樹脂保持器の上記環状部につながる柱部の内面を成形する柱部内面成形部の外径が、上記環状部から離れるにしたがって大きくなっている部分を有する金型を用意し、
上記金型を使用して射出成形で軸受用樹脂保持器を成形することを特徴としている。
【００２３】
本発明によれば、軌道輪の軌道面の中央部の焼付きを抑制できるにも拘わらず、保持器の射出成形の際、金型を容易に引き抜きできて、保持器を容易に作成できる。また、保持器を成形する金型を簡素に構成できて、その金型の製造コストおよび保持器の製造コストを低減できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、軌道面の中央部の焼付きを抑制できるにも拘わらず、射出成形の際、金型を容易に引き抜きできると共に、金型を簡素に構成できて、金型の製造コストを抑制できる軸受用樹脂保持器、その製造方法および転がり軸受を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の転がり軸受の一実施形態である円筒ころ軸受の軸方向の模式断面図である。
【図２】上記保持器の一部を径方向の外方から見たときの斜視図である。
【図３】上記保持器を射出成形している最中の模式断面図である。
【図４】射出成形で成形中の従来樹脂保持器の軸方向の模式断面図である。
【図５】図４と異なる方法で成形中の従来樹脂保持器の軸方向の模式断面である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の転がり軸受の一実施形態である円筒ころ軸受の軸方向の模式断面図である。
【００２８】
この円筒ころ軸受は、外輪１と、内輪２と、複数の円筒ころ３と、軸受用樹脂保持器（以下、単に保持器という）４とを備え、外輪１は、内周に円筒軌道面１１を有する一方、内輪２は、外周に円筒軌道面２１を有する。上記複数の円筒ころ３は、外輪１の円筒軌道面１１と内輪２の円筒軌道面２１との間に保持器４によって保持された状態で、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。
【００２９】
上記保持器４は、第１環状部３０と、第１環状部３０に軸方向に対向する第２環状部３１とを有する。図１に示すように、上記第１環状部３０の軸方向の外方側の端面３５は、軸方向の第２環状部３１側に行くにしたがって先細りになる環状溝３７を有する一方、第２環状部３１の軸方向の外方側の端面３６は、軸方向の第１環状部３０側に行くにしたがって先細りになる環状溝３８を有する。尚、図１において、点線２８は、以下で説明する保持器４の柱部の内面を示し、点線２９は、その柱部に形成された径方向の貫通穴を示す。
【００３０】
図２は、上記保持器４の一部を径方向の外方から見たときの斜視図である。
【００３１】
図２に示すように、この保持器４は、上記第１および第２環状部３０,３１の他に、複数の柱部３２を備えている。上記複数の柱部３２は、第１環状部３０の周方向に互いに間隔をおいて位置し、各柱部３２は、第１環状部３０と第２環状部３１とを連結している。また、周方向に隣接する柱部３２の間には、円筒ころ３を収容するポケット４０が形成されている。
【００３２】
図１に示すように、上記第１環状部３０、第２環状部３１および柱部３２で構成される保持器４の内面は、軸方向の一端部５０および他端部５１から柱部３２の中央部４８に向かって内径が徐々に大きくなる凹面になっている。また、図２に示すように、柱部３２の内面２８も、柱部３２の延在方向の一端部４７および他端部４９から中央部４８に向かって内径が徐々に大きくなる凹面になっている。
【００３３】
図２に示すように、上記第２環状部３１の環状溝３８は、第２環状部３１の全周に亘って存在している。また、第１環状部３０の環状溝３７も、第１環状部３０の全周に亘って存在している。図２に示すように、上記保持器４は、各柱部３２の径方向の外方の面に、径方向の外方に突出する外輪軌道面案内部５５を有し、この外輪軌道面案内部５５によって、外輪１の円筒軌道面１１に案内されるようになっている。
【００３４】
図１および図２に示すように、上記各柱部３２は、貫通穴２９を有し、その貫通穴２９は、柱部３２の内面２８において内径が大きい中央部４８から外輪軌道面案内部５５の外面まで柱部３２を貫通している。この円筒ころ軸受は、保持器４の回転による遠心力によって、凹部である内面２８の内径が大きい中央部４８に潤滑剤を集めて、更に、中央部４８に集まった潤滑剤を、貫通穴２９を介して、外輪１の円筒軌道面１１の中央部に供給するようになっている。このようにして、従来、潤滑されにくくて、焼付きが起こりやすかった、円筒軌道面１１,２１の軸方向の中央部を効率的に潤滑するようになっている。
【００３５】
図３は、上記保持器４を射出成形している最中の模式断面図である。以下、図３を用いて、本実施形態の保持器４の製造方法を説明する。
【００３６】
先ず、上記保持器４のポケット４０を成形する第１金型８０と、上記ポケット以外の外面の軸方向の一方側（図３の紙面の左側）を成形する第２金型８１と、上記ポケット以外の外面の軸方向の他方側（図３の紙面の右側）を成形する第３金型８２とを用意する。
【００３７】
ここで、上記第２金型８１は、保持器４の第１環状部３０の外周面を成形する外周面成形部６８と、第１環状部３０の軸方向の外方側の端面３５を成形する外方端面成形部７０とを有し、第１環状部３０につながる柱部３２の内面を成形する柱部内面成形部７２の外径が第１環状部３０から離れるにしたがって大きくなっており、かつ、外方端面成形部７０が先細りになる突出部７１を有している。
【００３８】
また、上記第３金型８２は、保持器４の第２環状部３１の外周面を成形する外周面成形部６９と、第２環状部３１の軸方向の外方側の端面３６を成形する外方端面成形部７５とを有し、第２環状部３１につながる柱部３２の内面を成形する柱部内面成形部７７の外径が第２環状部３１から離れるにしたがって大きくなっており、かつ、外方端面成形部７５が先細りになる突出部７６を有している。
【００３９】
次に、上記第１金型８０、第２金型８１および第３金型８２を、上記実施形態の保持器４に対応する内部スペースが形成されるように配置する。その後、図示しない加熱したシリンダ中で熱可塑性樹脂を加熱流動化し、これを図示しない周知の射出ラムにより上記内部スペースに図示しないプランジャで押し込む。
【００４０】
最後に、冷却することによって固形化した内部スペース内の熱可塑性樹脂を離型すべく、第１金型８０を矢印Ｃに示す紙面の上方に引き抜き、第２金型８１を矢印Ａで示す紙面の左側に引き抜き、第３金型８２を矢印Ｂで示す紙面の右側に引き抜く。このようにして、上記内部スペースから保持器４を取り出すようになっている。
【００４１】
上記実施形態の保持器４によれば、各柱部３２の内面２８が、柱部３２の延在方向の一端部４７および他端部４９から中央部４８に向かって内径が徐々に大きくなって、中央部４８の内径が最も大きい凹面であるから、軸方向の中央部４８の潤滑を行いにくいオイルエアで潤滑が行われた場合でも、保持器４の回転による遠心力で潤滑剤を凹面の内径が大きい中央部４８に効率的に導入できて、潤滑剤をこの中央部４８から円筒ころ３を介して軌道面１１,２１の軸方向の中央部に効率的に供給できる。したがって、円筒ころ軸受の潤滑性を向上させることができる。
【００４２】
また、上記実施形態の保持器４によれば、第１環状部３０の柱部３２側とは反対側の端面３５が、軸方向の柱部３２側に行くにしたがって先細りになる環状溝３７を有しているから、この環状溝３７を成形する先細りの突出部７１を有する第２金型８１（図３参照）を軸方向に引き抜いて、第２金型８１から保持器４を離型する際、離型の開始の直後から、保持器４の側面に先細りの環状溝を形成できる。したがって、第２金型８１から保持器４を離型する際、この環状溝によって、保持器４の径方向の可撓性が大きくなるから、柱部３２の内面２８の中央部４８を成形する第２金型８１の外径が大きい部分が、それよりも内径が小さい柱部３２の端部４７を、保持器４の径方向の変形によってより容易に通過できるようになる。したがって、柱部３２の内面２８が、中央部４８が最大内径を有する凹面である保持器４を形成する場合であっても、金型の数を増やさずに保持器４を容易に成形できて、金型８０,８１,８２の製造コストを抑制できて、製造コストを低減できる。
【００４３】
また、上記実施形態の保持器４によれば、第１環状部３０が、環状溝３７を有しているから、環状溝を有さない保持器との比較において、この環状溝３７の体積分だけ樹脂材料の量を低減できる。したがって、材料費の点からも製造コストを低減できる。
【００４４】
また、上記実施形態の保持器４によれば、第１環状部３０に加えて第２環状部３１も先細りの環状溝３８を有しているから、延在方向の一端部５０および他端部５１から中央部４８に向かって内径が徐々に大きくなる保持器４の内面を成形する二つの金型８１,８２の引き抜きを容易に行うことができる。
【００４５】
また、上記実施形態の保持器４によれば、第１環状部３０の環状溝３７および第２環状部３１の環状溝３８の夫々が、第１環状部３０の径方向の中央よりも径方向の内方側に位置しているから、第１、第２環状部３０,３１の径方向の内方側の剛性が小さくなって、第１、第２環状部３０,３１の径方向の内方側の可撓性を更に大きくすることができる。したがって、金型８１,８２の軸方向の引き抜きを更に容易に行うことができる。
【００４６】
尚、上記実施形態では、図３に示すように、第２金型８１と、第３金型８２との合わせ面が、保持器４の軸方向の略二等分面上に位置し、第２金型８１と、第３金型８２とは、保持器４の軸方向の略二等分面に対して面対称に配置されるようになっていたが、第２金型と、第３金型との合わせ面は、例えば、図３に点線９５に示すような面であっても良く、第２金型と、第３金型とは、互いに略面対称の関係が成立しなくても良い。
【００４７】
また、上記実施形態では、図１に示すように、環状部３０,３１および柱部３２で構成される保持器４の内面が、内径が大きい中央部を有する凹面であったが、この発明では、環状部の内周面が円筒面で、柱部の内面のみが、内径が大きい中央部を有する凹面であっても良い。
【００４８】
また、上記実施形態では、環状溝３７,３８が、二つの環状部３０,３１のいずれにも存在したが、この発明では、環状溝が、二つの環状部のうちの一方の環状部のみに存在する構成であっても良い。
【００４９】
また、上記実施形態では、柱部３２が、外輪軌道面案内部５５と、柱部３２を径方向に貫通する貫通穴２９とを有していたが、この発明では、保持器の柱部は、外輪軌道面案内部を有していなくても良く、また、柱部を径方向に貫通する貫通穴を有していなくても良い。というのは、柱部の内面が、内径が大きい中央部を有する凹面でありさえすれば、潤滑剤を、その中央部に集めることができ、その中央部に位置する潤滑剤を、転動体の転動面を介して軌道面の軸方向の中央部に効率的に供給できるからである。
【００５０】
また、上記実施形態では、保持器４が、二つの環状部３０,３１を柱部３２で連結してなる構成であったが、この発明では、保持器は、環状部を一つのみしか有さない構成であっても良く、所謂冠型保持器であっても良い。
【００５１】
また、上記実施形態では、図１、２に示すように、保持器４の内面において最も内径が大きい部分が、保持器４を軸方向に垂直に二等分する面上に略位置しているが、この発明では、保持器の内面において最も内径が大きい部分は、保持器を軸方向に垂直に二等分する面上に略位置していなくても良く、保持器の軸方向の一方側または保持器の軸方向の他方側に位置していても良い。
【００５２】
また、上記実施形態では、図１に示すように、環状溝３７,３８は、軸方向の断面において軸方向の柱部３２側に行くにしたがって先細りとなる軸方向の断面略楔状の形状を有していたが、この発明では、環状溝は、軸方向の断面において軸方向の柱部側に行くにしたがって必ずしも楔状の形状を有している必要はなく、環状溝は、例えば、二つの二次曲線を、先端が一致するように配置した柱部に行くにしたがって先細りの断面形状や、柱部に行くにしたがって先細りになる等脚台形の断面形状等、軸方向の断面において軸方向の柱部側に行くにしたがって先細りの形状であれば、如何なる断面形状を有していても良い。
【００５３】
また、上記実施形態では、図３に示すように、金型８１,８２の保持器４の環状部３０,３１につながる柱部３２の内面を成形する柱部内面形成部７２,７７の全面の外径が、環状部３０,３１から離れるにしたがって大きくなっていたが、この発明では、金型の保持器の環状部につながる柱部の内面を成形する柱部内面形成部は、その一部のみで、外径が、環状部から離れるにしたがって大きくなっていても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、転動体が、円筒ころ３であったが、この発明では、転動体は、玉、円錐ころ、凸面ころ（球面ころ）であっても良い。
【００５５】
また、本発明の転がり軸受は、オイルエアで潤滑させると、作用効果が顕著に発揮されて好ましいが、本発明の転がり軸受は、必ずしもオイルエアで潤滑させる必要はなく、例えば、本発明の転がり軸受は、軸方向の両側にシール部材を備えて、両側のシール部材で囲まれた箇所に潤滑剤が封入されている構成であっても良く、また、軸方向の一方側のみにシール部材を備える構成であっても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１  外輪
２  内輪
３  円筒ころ
４  保持器
１１  外輪の円筒軌道面
２１  内輪の円筒軌道面
２８  柱部の内面
３０  第１環状部
３１  第２環状部
３２  柱部
３５  第１環状部の柱部側とは反対側の端面
３６  第２環状部の柱部側とは反対側の端面
３７  第１環状部の環状溝
３８  第２環状部の環状溝
４０  保持器のポケット
４７  柱部の内面の延在方向の一端部
４８  柱部の内面の延在方向の中央部
４９  柱部の内面の延在方向の他端部
【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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