JP2008095770A

JP2008095770A - 樹脂製保持器

Info

Publication number: JP2008095770A
Application number: JP2006276594A
Authority: JP
Inventors: Susumu Tanaka; 進田中
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2008-04-24

Abstract

【課題】ポケット部の総数が奇数、且つ大径の保持器であったとしても、保持器の強度及び成形精度を向上することができる樹脂製保持器を提供する。
【解決手段】ポケット部１１の総数が奇数とされると共に、ゲート１４間ごとに配置されるポケット部１１の数が最も均等になる数とされ、湯溜まり１６は、ポケット部１１が奇数となるゲート１４間の周方向中央に位置するポケット部１１の両端部に形成される柱部１５のいずれか一方に位置づけられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、転動体を転動可能に保持するポケット部が周方向に複数箇所配置された樹脂製保持器に関し、特に、玉軸受等に組み込まれる樹脂製の冠型保持器に関する。

一般に、自動車のトランスミッションなどのように油潤滑下で用いられる深溝玉軸受は、内輪、外輪及び転動体である玉の材料には、軸受鋼であればＳＵＪ２が、肌焼鋼であればＳＣＲ４２０やＳＣＭ４２０相当の鋼材等が使用され、玉を転動自在に保持する保持器には、ＳＰＣＣからなる鉄製の波形プレス保持器や、樹脂製の冠型保持器等が使用されるが、近年、環境問題の高まりから、自動車のトランスミッションを構成する軸受部品においても、極めて高速化のニーズが高まっていることから、トランスミッション用の玉軸受には、軽量、且つ自己潤滑性に優れる樹脂製保持器が使用されるケースが増えている。

樹脂製保持器は、通常、射出成形により製造される。例えば、図３に示すように、成形体である保持器に対応して形成された環状のキャビティ１内にゲート２から合成樹脂材料を注入する。ゲート２からキャビティ１内に注入された樹脂材料は、キャビティ１内を左右に分かれて流動すると共に、ゲート２からキャビティ１の周方向に１８０°離間したウェルド位置Ｗで合流して、相互に接合される。

ところで、ゲート２からウェルド位置Ｗ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。温度が低下した樹脂材料同士がウェルド位置Ｗで合流して接合されると、ウェルド位置Ｗでの強度が他の部分より弱くなる。

そこで、キャビティ１の周方向に複数のゲート２を設け、ゲート２間の複数の領域のうち、一部の領域の周方向距離を他の領域の周方向距離より長く設定し、周方向距離が長い領域内における注入樹脂材料の合流箇所のみに１個の湯溜まりを設けた樹脂製保持器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３６６６５３６号公報

しかしながら、上記した特許文献１においては、キャビティの周方向の距離が長い領域と短い領域とが配置されるため、各領域でのポケット部の数のばらつきが大きくなり、特に、ＰＣＤがφ１２０ｍｍ以上の大径の保持器の場合には、保持器の成形精度が低下し易く、高速回転時の保持器強度が十分に得られない可能性がある。

また、ポケット部の数が奇数である保持器では、ウェルド位置Ｗが、断面積が最も小さいポケット部の底部に位置されることになるため、潤滑条件や回転条件が過酷な使用条件下（例えば、回転速度が許容回転数以上）においては、ウェルド位置Ｗで破損する可能性がある。

本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、ポケット部の総数が奇数、且つ大径の保持器であったとしても、保持器の強度及び成形精度を向上することができる樹脂製保持器を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）転動体を転動可能に保持するポケット部が周方向に複数箇所配置され、複数のゲートと少なくとも１つの湯溜まりを備える金型により成形される樹脂製保持器であって、ポケット部の総数が奇数とされると共に、ゲート間ごとに配置されるポケット部の数が最も均等になる数とされ、湯溜まりは、ポケット部が奇数となるゲート間の周方向中央に位置するポケット部の両端部に形成される柱部のいずれか一方に位置づけられることを特徴とする樹脂製保持器。
（２）ポケット部が奇数となるゲート間のポケット部の数が、ポケット部が偶数となるゲート間のポケット部の数より少ないことを特徴とする（１）に記載の樹脂製保持器。
（３）ポケット部が奇数となるゲート間に形成されるウェルドが、ポケット部が奇数となるゲート間の周方向中央に位置するポケット部の底部と湯溜まりとの間に位置されると共に、ウェルドの断面積がポケット部の底部の断面積の２倍以上となる箇所に位置されることを特徴とする請求項（１）又は（２）に記載の樹脂製保持器。

本発明の樹脂製保持器によれば、ポケット部の総数が奇数とされると共に、ゲート間ごとに配置されるポケット部の数が最も均等になる数とされ、湯溜まりは、ポケット部が奇数となるゲート間の周方向中央に位置するポケット部の両端部に形成される柱部のいずれか一方に位置づけられるため、ポケット部の総数が奇数、且つ大径の保持器であったとしても、保持器の強度及び成形精度を向上することができる。

以下、本発明に係る樹脂製保持器の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る樹脂製保持器の一実施形態を説明するための斜視図、図２はポケット部の数が奇数となるゲート間の周方向中央に位置するポケット部を説明するための拡大斜視図である。

本実施形態の樹脂製保持器１０は、図１に示すように、転動体である複数の玉（図示せず）を周方向に略等間隔で転動可能に保持するポケット部１１を有しており、このポケット部１１の内周面の周方向両端部には軸方向に突出する一対の爪部１２が形成される。また、一対の爪部１２の各先端間には開口部１３が形成されており、この開口部１３から玉を一対の爪部１２を押し広げつつポケット部１１に押し込むことにより、玉がポケット部１１内に微小な隙間を介して転動可能に保持される。

また、樹脂製保持器１０は、複数のゲート１４（図１では５箇所）と１つの湯溜まり１６を備える金型により射出成形されるもので、その樹脂材料としては、炭素繊維又はガラス繊維を２０〜４０重量％含有した４６ナイロン、ＰＰＳ、及びＰＥＥＫ等が好ましい。また、具体的には、ＰＣＤがφ１２０ｍｍ以上φ２００ｍｍ以下に形成される。

そして、本実施形態では、樹脂製保持器１０は、ポケット部１１の総数が奇数とされている。また、５箇所のゲート１４により領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに区分けされており、この領域Ａ〜Ｅごとに配置されるポケット部１１の数は、最も均等になる数（ばらつきが最小となる数）に設定される。また、領域Ｅのポケット部１１の数は、各領域Ａ〜Ｄのポケット部１１の数より少なくなるように設定される。さらに、各領域Ａ〜Ｅの周方向の長さは、６０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下に設定される。

具体的には、ゲート１４の数が５箇所、ポケット部１１の総数が４５個の場合、領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのポケット部１１の数は偶数で、領域Ａ，Ｂ，Ｃのポケット部１１の数はそれぞれ「１０個」、領域Ｄのポケット部１１の数は「８個」に設定される。残りの領域Ｅのポケット部１１の数は奇数で、且つ領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのポケット部１１の数より少ない「７個」に設定される。

また、樹脂製保持器１０のポケット部１１の両端部には、柱部１５がそれぞれ形成されており、領域Ｅの周方向中央に位置するポケット部１１の柱部１５のいずれか一方に湯溜まり１６が位置づけられている。これにより、領域Ｅに形成されるウェルド１７は、図２に示すように、領域Ｅの周方向中央に位置するポケット部１１の底部と湯溜まり１６との間に位置されると共に、ウェルド１７の径方向の断面積がポケット部１１の底部の径方向の断面積の２倍以上となる箇所に位置される。

以上説明したように、本実施形態の樹脂製保持器１０によれば、ポケット部１１の総数が奇数とされると共に、ゲート１４間ごとの領域Ａ〜Ｅに配置されるポケット部１１の数が最も均等になる数とされ、湯溜まり１６が、ポケット部１１が奇数となるゲート１４間の領域Ｅの周方向中央に位置するポケット部１１の両端部に形成される柱部１５のいずれか一方に位置づけられるため、ポケット部１１の総数が奇数、且つ大径の保持器であったとしても、保持器１０の領域Ｅに形成されるウェルド１７がポケット部１１の底部から周方向に外れた位置に形成されるので、保持器１０の剛性を向上することができ、保持器１０の強度を向上することができる。また、ゲート１４間ごとの領域Ａ〜Ｅのバランスを略均等にすることができるので、保持器１０の成形精度を向上することができる。

また、本実施形態の樹脂製保持器１０によれば、保持器１０の領域Ｅに形成されるウェルド１７が、領域Ｅの周方向中央に位置するポケット部１１の底部と湯溜まり１６との間に位置されると共に、ウェルド１７の断面積がポケット部１１の底部の断面積の２倍以上となる箇所に位置されるため、保持器１０の剛性をさらに向上することができ、保持器１０の強度をさらに向上することができる。

また、本実施形態の樹脂製保持器１０によれば、樹脂製保持器１０の各領域Ａ〜Ｅの周方向の長さを６０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下に設定するため、射出成形時のショートによる不具合を回避することができる。

なお、本発明は、前述した一実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
例えば、上記実施形態では、ゲートの数を５箇所、ポケット部の総数を４５個とした樹脂製保持器を例示したが、ゲートの数及びポケット部の数は限定されず、例えば、ゲートの数を３箇所、ポケット部の総数を１７個とした樹脂製保持器であってもよい。この場合、２箇所のゲート間の領域のポケット部の数はそれぞれ偶数の「６個」に設定され、残りのゲート間の領域のポケット部の数は奇数、且つ偶数領域のポケット部の数より少ない「５個」に設定される。
また、上記実施形態では、ポケット部の数が奇数となるゲート間の領域Ｅの周方向中央に位置するポケット部の柱部のいずれか一方に湯溜まりを設ける場合を例示したが、これに限定されず、ポケット部の数が偶数となるゲート間の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについても、樹脂のショート防止対策のために、周方向中央の柱部に湯溜まりを設けるようにしてもよい。
さらに、上記実施形態では、ポケット部の数が奇数となるゲート間の領域を１箇所のみ設けた場合を例示したが、これに限定されず、ポケット部の数が奇数となるゲート間の領域を３箇所或いはそれ以上の奇数箇所設けるようにしてもよい。

本発明に係る樹脂製保持器の一実施形態を説明するための斜視図である。ポケット部の数が奇数となるゲート間の周方向中央に位置するポケット部を説明するための拡大斜視図である。従来の樹脂製保持器の射出成形方法の一例を説明するための説明図である。

符号の説明

１０樹脂製保持器
１１ポケット部
１２爪部
１３開口部
１４ゲート
１５柱部
１６湯溜まり
１７ウェルド

Claims

転動体を転動可能に保持するポケット部が周方向に複数箇所配置され、複数のゲートと少なくとも１つの湯溜まりを備える金型により成形される樹脂製保持器であって、
前記ポケット部の総数が奇数とされると共に、前記ゲート間ごとに配置される前記ポケット部の数が最も均等になる数とされ、
前記湯溜まりは、前記ポケット部が奇数となるゲート間の周方向中央に位置する前記ポケット部の両端部に形成される柱部のいずれか一方に位置づけられることを特徴とする樹脂製保持器。
前記ポケット部が奇数となるゲート間の前記ポケット部の数が、前記ポケット部が偶数となるゲート間の前記ポケット部の数より少ないことを特徴とする請求項１に記載の樹脂製保持器。
前記ポケット部が奇数となるゲート間に形成されるウェルドが、前記周方向中央に位置する前記ポケット部の底部と前記湯溜まりとの間に位置されると共に、前記ウェルドの断面積が前記ポケット部の底部の断面積の２倍以上となる箇所に位置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂製保持器。