JP4638804B2 - Roller bearing cage mold - Google Patents
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Description
本発明は、ころ軸受において複数のころを保持する保持器を成形するための金型に関するものである。 The present invention relates to a mold for forming a cage for holding a plurality of rollers in a roller bearing.
内周側部材の外周面と外周側部材の内周面との間に配設される複数のころと、それらころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器とを含むころ軸受は広く使用されている。ころ軸受においては、保持器のポケットところとの間にはころの自転を許容するための隙間を設けることが不可欠であり、また、保持器の内周面および外周面と、外周側部材の内周面および内周側部材の外周面との間にも、保持器の回転を許容するための隙間を設けることが不可欠である。これら隙間の存在によって、ころが内周側部材の周方向において傾くことを避け得ず、ころの軸線の内周側部材の軸線に対する周方向の傾き角はスキュー角と称されている。スキュー角が存在すれば、内周側部材と外周側部材との相対回転につれて、ころが転動しつつ軸方向に移動し、保持器に軸方向の力である軸方向力が加えられるとともに、内周側部材と外周側部材とにも軸方向において互いに逆向きの力が加えられる。この軸方向力の向きは、スキュー角が正であるか負であるかにより変わり、しかも、スキュー角の正負はランダムに変わるため、軸方向力の向きもランダムに変わり、ころ軸受を備えた装置の振動や騒音の原因となる。 A plurality of rollers disposed between the outer peripheral surface of the inner peripheral side member and the inner peripheral surface of the outer peripheral side member, and the rollers are rotatably held in the pocket, and rotate around the inner peripheral side member. 2. Description of the Related Art Roller bearings including a cage that is widely used are widely used. In roller bearings, it is indispensable to provide clearances between the pockets of the cage to allow the rollers to rotate. It is essential to provide a gap for allowing the cage to rotate between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the inner peripheral member. Due to the presence of these gaps, it is inevitable that the rollers are inclined in the circumferential direction of the inner peripheral member, and the inclination angle in the circumferential direction of the roller axis with respect to the axis of the inner peripheral member is called a skew angle. If there is a skew angle, as the inner peripheral member and the outer peripheral member rotate relative to each other, the rollers move in the axial direction while rolling, and an axial force that is an axial force is applied to the cage. Forces opposite to each other in the axial direction are also applied to the inner peripheral member and the outer peripheral member. The direction of this axial force changes depending on whether the skew angle is positive or negative, and since the positive and negative skew angles change randomly, the direction of the axial force also changes randomly, and a device with roller bearings Cause vibration and noise.
そこで、下記特許文献1には、ポケットの周方向における傾きをころの長さの1.5/1000以下とすることによりスキュー角を小さく抑え、ころ軸受の振動,騒音を低減させることが記載されている。
また、特許文献2には、保持器を強化繊維入りの合成樹脂により射出成形する際に、ゲートを保持器の軸方向の一端に設け、ポケット隅部の応力集中に対する保持器の強度を増すことが記載されている。
In Patent Document 2, when the cage is injection-molded with a synthetic resin containing reinforcing fibers, a gate is provided at one end in the axial direction of the cage to increase the strength of the cage against stress concentration at the pocket corners. Is described.
本発明は、以上の事情を背景として、ころ軸受の振動を軽減し得る保持器を樹脂の射出成形によって製造することのできる金型を得ることを課題としてなされたものである。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to obtain a mold capable of manufacturing a cage capable of reducing the vibration of a roller bearing by resin injection molding.
上記課題は、内周側部材の外周面と外周側部材の内周面との間に配設される複数のころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器を、樹脂の射出成形により製造するための金型において、保持器を成形するためのキャビティに溶融樹脂を射出するゲートを、保持器の軸方向の一端面を成形するキャビティ面に開口する状態で形成し、そのゲートを形成した部分を、当該金型の他の部分に対して、キャビティの中心線のまわりに相対回転可能とするとともに、相対回転位置の調節後に他の部分に固定可能とすることにより解決される。 The above problem is to hold a plurality of rollers arranged between the outer peripheral surface of the inner peripheral side member and the inner peripheral surface of the outer peripheral side member so as to be able to rotate in the pocket, and rotate around the inner peripheral member. In a mold for manufacturing a cage by resin injection molding, a gate for injecting molten resin into a cavity for molding the cage is opened in a cavity surface for molding one end surface in the axial direction of the cage The part where the gate is formed can be rotated relative to the other part of the mold around the center line of the cavity and fixed to the other part after adjusting the relative rotational position. It is solved by making it possible.
本金型によれば、内周面および外周面が共にテーパ面状である保持器を、研削加工,切削加工等の機械加工によりテーパ面とする場合に比較して、安価に製造することができる。しかも、金型のゲートが形成された部分を他の部分に対して相対的に回転させることができるため、キャビティのうち保持器のどの部分を成形するための部分に開口させるか変更することができる。例えば、ゲートが、保持器のポケットを成形する部分の中央位置に開口する状態から、互いに隣接するポケット間に存在する柱の中央位置に開口する状態まで、任意に変更することができるようにしておけば、ゲートとキャビティとの相対回転位置を任意に変更することができることとなる。後に実施例の項で詳細に説明するように、ゲートとキャビティとの相対回転位置の変化に応じて、成形された保持器のテーパと真円度とが変わり、いかなる保持器を得たいかに応じて、ゲートの位置を任意に変更し得ることとなるのである。 According to this mold, the cage whose inner peripheral surface and outer peripheral surface are both tapered can be manufactured at a lower cost than when a tapered surface is formed by machining such as grinding or cutting. it can. In addition, since the part of the mold where the gate is formed can be rotated relative to the other part, it is possible to change which part of the cavity is to be opened to the part of the cavity. it can. For example, the gate can be arbitrarily changed from a state where the gate is opened at the center position of the portion forming the pocket of the cage to a state where the gate is opened at the center position of the pillar existing between the adjacent pockets. In this case, the relative rotation position between the gate and the cavity can be arbitrarily changed. As will be described in detail later in the section of the embodiment, the taper and roundness of the molded cage change according to the change in the relative rotational position of the gate and the cavity, and depending on what type of cage is desired to be obtained. Thus, the position of the gate can be arbitrarily changed.
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。 In the following, the invention that is claimed to be claimable in the present application (hereinafter referred to as “claimable invention”. The claimable invention is at least the “present invention” to the invention described in the claims. Some aspects of the present invention, including subordinate concept inventions of the present invention, superordinate concepts of the present invention, or inventions of different concepts) will be illustrated and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the claimable invention, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting the claimable invention to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention.
なお、下記(1)項ないし(5)項がそれぞれ、請求項1ないし5に相当する。 The following items (1) to (5) correspond to claims 1 to 5, respectively.
(1)内周側部材の外周面と外周側部材の内周面との間に配設される複数のころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器を、樹脂の射出成形により製造するための金型であって、
当該金型の前記保持器を成形するためのキャビティに溶融樹脂を射出するゲートが、前記保持器の軸方向の一端面を成形するキャビティ面に開口する状態で形成され、そのゲートが形成された部分が、当該金型の他の部分に対して、前記キャビティの中心線のまわりに相対回転可能とされるとともに、相対回転位置の調節後に前記他の部分に固定可能とされたことを特徴とする保持器成形金型。
(2)前記金型のゲートが形成された部分とその他の部との相対回転が、少なくとも、前記ゲートが前記キャビティのうち前記保持器の前記ポケットを成形する部分の周方向における中央に対応する位置に開口する相対回転位置と、ゲートが互いに隣接するポケット間に存在する柱の周方向における中央に開口する相対回転位置との間で可能である(1)項に記載の保持器成形金型。
(3)前記金型が、
前記ゲートが形成された部分である横断面形状が円形のゲート形成部材と、
そのゲート形成部材を、そのゲート形成部材の中心軸線を中心に回転可能に保持する型部材と、
それらゲート形成部材と型部材との間に設けられ、互いに螺合された雄ねじ部材と雌ねじ部材とを備え、両ねじ部材の相対回転に伴う軸方向の相対移動により、前記ゲート形成部材と前記型部材との相対回転位置を調節するねじ式調節装置と
を含む(1)項または(2)項に記載の保持器成形金型。
ねじ式調節装置によれば、ゲート形成部材と型部材との相対回転位置の微調整を容易に行うことができる。
(4)前記ねじ調節装置が、
一端部が前記ゲート形成部材に固定され、他端部が前記型部材に対向する位置まで延び出させられたアームと、
一端部が前記型部材により前記ゲート形成部材の中心軸線と平行な回動軸線まわりに回動可能に支持され、他端部に雄ねじ部が形成された雄ねじ部材と、
前記雄ねじ部に螺合されるとともに、前記アームと係合する少なくとも1つのナットと
を含む(3)項に記載の保持器成形金型。
(5)前記ゲート形成部材と前記型部材とにまたがって設けられ、それらゲート形成部材と型部材との相対回転に伴って変化する前記ゲートと前記キャビティの前記保持器のポケットを成形する部分との相対回転位置を示す相対回転位置指示装置を含む(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の保持器成形金型。
保持器の柱は、互いに隣接するポケット間に形成されるものであるから、相対回転位置指示装置は、上記のように、ゲートと、キャビティのポケットを形成する部分との相対回転位置を指示するものであると考えることも、ゲートと、柱を成形する部分との相対回転位置を指示するものであると考えることもできる。
(1) A plurality of rollers disposed between the outer peripheral surface of the inner peripheral side member and the inner peripheral surface of the outer peripheral side member are held in a pocket so as to be able to rotate, and rotate around the inner peripheral side member. A mold for producing the cage by resin injection molding,
A gate for injecting a molten resin into a cavity for molding the cage of the mold is formed in a state of opening one end surface in the axial direction of the cage to a cavity surface for molding, and the gate is formed. The part can be rotated relative to the other part of the mold around the center line of the cavity, and can be fixed to the other part after adjustment of the relative rotational position. Cage mold.
(2) The relative rotation between the part where the gate of the mold is formed and the other part corresponds to at least the center in the circumferential direction of the part where the gate forms the pocket of the cage in the cavity. The cage mold according to (1), which is possible between a relative rotational position opened at a position and a relative rotational position opened at the center in the circumferential direction of a pillar existing between pockets adjacent to each other. .
(3) The mold is
A gate forming member having a circular cross-sectional shape which is a portion where the gate is formed;
A mold member that holds the gate forming member rotatably about the central axis of the gate forming member;
The gate forming member and the die member are provided between the gate forming member and the die member and screwed to each other, and the gate forming member and the die are moved by the relative movement in the axial direction accompanying the relative rotation of both screw members The cage mold according to the item (1) or (2), including a screw type adjusting device for adjusting a relative rotational position with respect to the member.
According to the screw type adjusting device, fine adjustment of the relative rotational position of the gate forming member and the mold member can be easily performed.
(4) The screw adjusting device is
An arm having one end fixed to the gate forming member and the other end extended to a position facing the mold member;
A male screw member in which one end is rotatably supported by the mold member around a rotation axis parallel to the central axis of the gate forming member, and a male screw is formed on the other end;
The cage molding die according to item (3), including at least one nut that is screwed into the male screw portion and engages with the arm.
(5) A portion that is provided across the gate forming member and the mold member, and that changes with relative rotation of the gate forming member and the mold member, and a portion that molds the pocket of the cage of the cavity; The cage molding die according to any one of items (1) to (4), including a relative rotational position indicating device that indicates the relative rotational position.
Since the retainer column is formed between the pockets adjacent to each other, the relative rotational position indicating device indicates the relative rotational position between the gate and the portion forming the pocket of the cavity as described above. It can be considered to be a thing, or it can be considered to indicate a relative rotational position between the gate and the part for forming the column.
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the claimable invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition to the following examples, the claimable invention can be practiced in various modifications based on the knowledge of those skilled in the art, including the aspects described in the above [Aspect of the Invention] section. .
まず、本発明の金型により製造すべき保持器を備えたころ軸受について説明する。
図1に、液圧ポンプが内蔵されたブレーキアクチュエータを示す。ブレーキアクチュエータ10は、車両用液圧ブレーキシステムの液圧制御部であり、アクチュエータブロック12、ブロック12に固定して設けられたポンプモータ14(電動モータである)およびアキュムレータ16等を含んで構成されている。ブロック12の内部に液圧ポンプが電磁液圧弁等と共に組み込まれ、それらを繋ぐ状態でブレーキ液の液通路が形成されている。また、ブロック12には、マスタシリンダと接続されるマスタシリンダポート18、リザーバと接続されるリザーバポート20、4つの車輪の各々に設けられたホイールシリンダに接続される複数のホールシリンダポート22が設けられている。液圧ポンプは、図に示すブロック12の上半分の部分に組み込まれてており、ポンプモータ14によって駆動される。
First, a roller bearing provided with a cage to be manufactured using the mold of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a brake actuator with a built-in hydraulic pump. The
図2に、液圧ポンプ30の断面図を示す。液圧ポンプ30は、アクチュエータブロック12のハウジング32の一部を自身のハウジングとし、2つのプランジャポンプ部34と偏心カム36とを備えている。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the
2つのプランジャポンプ部34は、ハウジング32を図において上下に貫通する嵌合穴37に嵌合されたシリンダ40とその内部に嵌合されたプランジャ42とを主体とし、偏心カム36の両側に設けられている。シリンダ40は概ね有底円筒状を成し、プランジャ42が嵌合されるプランジャ孔43の開口側とは反対側である後端がプラグ44により支持されている。プランジャ42の後端部とシリンダ40の底部との間には、スプリング46が設けられており、そのスプリング46により、プランジャ42はシリンダ40から突出する向きに付勢されている。プランジャ42には、先端付近の外周面と後端とを繋ぐ状態の液通路48が、また、シリンダ40の底部には、底部壁を貫通してもう1つの液通路50が、それぞれ設けられている。プランジャ42の後端には、弁子としてのボール52が、弁座としての液通路48の開口部に着座可能な状態で配設され、また、シリンダ40の後端には、もう1つの弁子としてのボール54が、弁座としての液通路50の開口部にスプリング56によって押付けられる状態で配設されている。シリンダ40の前方の空間は低圧のブレーキ液が充満する低圧液室とされ、プランジャ42が往復運動させられることによって、その低圧液室のブレーキ液は、加圧されつつ、液通路48,50を通ってシリンダ40の後方の空間に吐出される。この空間は高圧液室とされ、液通路を経て電磁式液圧弁に連通させられている。
The two
偏心カム36は、偏心カム軸60を主体とするものである。偏心カム軸60は両端のジャーナル部61,62において、嵌合穴37と直交してハウジング32に形成された軸穴に、ラジアル軸受である2つのボールベアリング63を介して回転可能に保持されている。偏心カム軸60の軸方向の中央部には、小径部であるジャーナル部61,62よりやや太い中径部およびそれより太い大径部が設けられている。大径部はジャーナル部61,62に対して偏心させられた偏心軸部64とされており、その外周には、ニードルベアリング66を介してリング72が回転可能に設けられている。ニードルベアリング66はころ軸受の一種であり、保持器68とそれに保持された複数のころとしてのニードル70とにより構成されている。リング72がアウタレースであり、偏心軸部64の外周部がインナレースを構成していると考え、それらアウタレースおよびインナレースが保持器68およびニードル70と共にニードルベアリング66を構成していると考えることもでき、インナレースを備えず、アウタレース(リング72),保持器68およびニードル70がニードルベアリング66を構成していると考えることもできる。偏心カム軸60の2つの中径部には、内周面と外周面とが互いに偏心させられた環状のバランサ74,76が偏心カム軸60に対して回転不能に嵌められている。このバランサ74,76は、偏心軸部64,ニードルベアリング66およびリング72による重心の偏りを打ち消して、偏心カム軸60の動バランスをとる役割を果たしている。
The
バランサ74,76は、偏心軸部64とボールベアリング63のインナレースとによって挟持されており、ボールベアリング63のアウタレースとは接しない状態とされている。バランサ74,76は、ジャーナル部61,62にしまり嵌合されたボールベアリング63のインナレースによって、偏心軸部64の両端面に押し付けられて固定されているのであるが、保持器68およびリング72は、偏心軸部64より僅かに短くされており、自由に回転可能である。一方のボールベアリング63のアウタレースと軸穴の底面との間にはウェーブワッシャ78が介装される一方、他方のボールベアリング63のアウタレースはスペーサ80を介してオイルシール82に当接させられている。ボールベアリング63のインナレースは上記の通りジャーナル部61,62としまり嵌合されているが、アウタレースはハウジング32とゆるみ嵌合されている。ウェーブワッシャ78からオイルシール82まで軸方向に直列に並んで配設されている各部品は、軸穴の底面と、ポンプモータ14の支持板84とに挟持されており、偏心カム軸60の軸方向の移動が抑制されている。偏心カム軸60のポンプモータ14側に延び出た突出端部は連結部86とされており、モータ14の出力軸の先端に設けられた係合部88と係合させられることで、モータ14の回転が偏心カム軸60に伝達されるようになっている。2つのプランジャポンプ部34の各々のプランジャ42が、それらの先端部においてリング72と係合させられており、偏心カム軸60が回転させられれば、偏心軸部64が偏心回転し、プランジャ42を往復運動させる。
The
上記ニードルベアリング66においては、液圧ポンプ30の運転中にニードル70のスキューに起因して偏心カム軸60,保持器68およびリング72に作用する軸方向力の向きが一定となるようにされている。すなわち、偏心カム軸60に対して保持器68およびリング72が図1において常時右向きの軸方向力を受けるようにされているのである。具体的には、保持器68が、図2に誇張して示すように、それの内周面と偏心軸部64の外周面との嵌合により半径方向位置が決まる内径案内形とされるとともに、図3に誇張して示すように、右端から左端に向かって内径および外径が共に漸増するテーパ筒状とされており、偏心軸部64が矢印Aで示す反時計方向に回転させられると、図示の状態に傾かされ、ニードル70を同方向に傾かせるようにされているのである。図3に示すニードル70は、保持器68に保持されている複数のニードル70のうち、プランジャポンプ部34からの反力を主として受けるものであり、このニードル70が二点鎖線で示すリング72の内周面と偏心軸部64の外周面との間に強く挟まれ、偏心軸部64とリング72との相対回転につれて、偏心軸部64の外周面上を矢印Bで示す向きに、リング72の内周面上を矢印Bとは逆の向きに転動する。なお、実際には、偏心軸部64が回転し、リング72は回転しないのであるが、理解を容易にするために、以下、偏心軸部64は回転せず、その偏心軸部64に対してリング72が時計方向へ回転するものとみなして説明する。
In the
リング72が偏心軸部64に対して矢印Aとは逆向きに回転すれば、保持器68のポケット92に保持されているニードル70は、ポケット92の内側面に矢印Bの向きの力を加え、ポケット92をその向きに移動させようとする。一方、保持器68の移動は、それの右端において偏心軸部64により阻止されているため、保持器68が図3の向きに傾かされる。なお、保持器68の右端と偏心軸部64との接触点と、上記ニードル70とポケ
ット内側面との接触点とは、図3において紙面に直角な方向にずれているため、保持器68には回転モーメントが作用する。また、保持器68の内周面と偏心軸部64の外周面との間には摩擦力が作用するため、厳密には保持器68は、図3に示すように、プランジャポンプ部34からの反力を主として受けるニードル70から90°隔たった位置で偏心軸部64に接触するわけではなく、90°より小さい角度隔たった位置で接触することとなるが、傾向として図3の向きにα度傾くことに変わりはない。そして、この傾きに伴ってポケット92も図3において時計方向に回動する向きに角度α傾く。
When the
ポケット92の内側面とニードル70との間には、ニードル70の自転を許容するために、隙間を設けることが不可欠であり、そのために、ニードル70はポケット92内で自由に傾くことができる。従来は、ポケット92が偏心軸部64の周方向において偏心軸部64の軸線に対してできる限り傾かないようにされていたため、そのポケット92内でニードル70が自由に傾けば、偏心軸部64の周方向におけるニードル70の軸線Cの偏心軸部64の軸線Dに対する傾き角であるスキュー角の符号が正になったり負になったりするようになっていた。ニードル70の軸線Cが、図3において、偏心軸部64の軸線Dに対して、時計方向に回動したり反時計方向に回動したりしていたのである。それに対し、本例においては、液圧ポンプ30の運転中は、ポケット92が偏心軸部64の軸線Dに対して正方向に(時計方向を正とする)角度α傾くようにされており、かつ、この角度αは、ニードル70がポケット92内において回動し得る角度の最大値より大きくされているために、ニードル70の軸線Cの偏心軸部64の軸線Dに対する傾き角βは、ニードル70がポケット92内において反時計方向(負方向)に最大限回動した状態においても、負にはならない。
It is indispensable to provide a gap between the inner surface of the
そして、ニードル70のスキュー角βが正に保たれれば、リング72の偏心軸部64に対する回転につれてニードル70は図3において偏心軸部64の外周面上を常に斜め右上の方向に転動する。その結果、ニードル70およびリング72には偏心軸部64に対して、右方へ移動しようとする傾向が生じ、保持器68もニードル70から右向きの力を受ける。ニードル70がポケット92内で自由に傾き得るため、スキュー角の大きさが変動する可能性はあるものの、符号は常に正で一定しており、それによって、保持器68およびリング72に作用する軸方向力は常に右向きになるのである。
If the skew angle β of the
そして、本例においては、これら保持器68およびリング72の右向きの力は、バランサ76と、右側のボールベアリング63のインナレースとを経て偏心カム軸60に伝達され、上記保持器68およびリング72の右向きの力の反力と釣り合う。このように、保持器68およびリング72には常に右向きの力が作用し、偏心カム軸60には常に左向きの力が作用するため、これらの力の向きが右向きになったり左向きになったりしていた従来と比較して、偏心カム軸60,バランサ74,76,ボールベアリング63等の軸方向の振動が小さくて済むのであるが、振動しなくなるわけではない。そして、この振動は、一方において、右側のボールベアリング63のボールおよびアウタレースとスペーサ80とを介してオイルシール82に受けられ、他方において、左側のボールベアリング63のボールおよびアウタレースとを介してウェーブワッシャ78に受けられる。
In this example, the rightward force of the
オイルシール82はゴムを主体として構成されており、それの圧縮により生じる弾性力と圧縮量との間には図4に示す関係があり、一方、金属製のリングが周方向において波打つ形状に成形されたウェーブワッシャ78の圧縮により生じる弾性力と圧縮量との間には図5に示す関係がある。オイルシール82は、弾性力の増大に従ってばね定数が大きくなる性質を有する一方、ウェーブワッシャ78は、弾性力の増大に従ってばね定数が小さくなる性質を有しているのであり、そのため、オイルシール82とウェーブワッシャ78とにより軸方向の両側から挟まれて位置決めされている偏心カム36の位置は主としてオイルシール82によって決められ、オイルシール82とウェーブワッシャ78との弾性力の大きさは主としてウェーブワッシャ78により決められることとなる。しかも、上記のように、偏心カム36の軸方向の位置決めを主体的に行うゴム製のオイルシール82の振動減衰係数は、金属製のウェーブワッシャ78のそれに比較して大きいため、偏心カム36の軸方向の振動が効果的に減衰させられる。したがって、従来、液圧ポンプ30の運転時に、偏心カム36の軸方向振動に起因して発生していた液圧ポンプ30の運転騒音および振動が低減させられる。
本例においては、バランサ74,右側のボールベアリング63,スペーサ80およびオイルシール82により主移動限度規定部が構成され、バランサ76,左側のボールベアリング63およびウェーブワッシャ78により副移動限度規定部が構成されているのである。
The
In this example, the
しかも、オイルシール82およびウェーブワッシャ78のばね定数と、偏心カム36の質量とに基づいて決まる偏心カム36の軸方向振動の固有振動数は、車体に取り付けられた状態のブレーキアクチュエータ10の固有振動数の整数分の1とは一致しないようにされているため、ブレーキアクチュエータ10および車体のブレーキアクチュエータ10を保持している部分が、偏心カム36の1次あるいは2次以上の振動と共振することがなく、この点からも液圧ポンプ30の運転騒音および振動が低減させられる。
Moreover, the natural frequency of the axial vibration of the
別のころ軸受たるニードルベアリングを図6に示す。本例においては、固定の支持軸102にローラ104がニードルベアリング106を介して回転自在に保持されている。ニードルベアリング106は、複数のニードル112と、それらを自転自在に保持するとともに、自身は支持軸102のまわりを回転する保持器114と、それらニードル112および保持器114の外周側に嵌合されたアウタレース116とを備えており、そのアウタレース116の外周側にローラ104が嵌合されている。保持器114およびアウタレース116の両側には、スラスト軸受122,124(すべり軸受でもころがり軸受でもよい)が配設されており、一方のスラスト軸受122に作用する軸方向力は、オイルシール126,ワッシャ128およびC形止め輪132を介して支持軸102に受けられるようになっている。他方のスラスト軸受124に作用する軸方向力は、ウェーブワッシャ134,ワッシャ136およびC形止め輪138を介して支持軸102に受けられる。その結果、オイルシール126とウェーブワッシャ134は共に軸方向に圧縮されている。オイルシール126およびウェーブワッシャ134は前記の例におけるそれらと同様のものである。
FIG. 6 shows another needle bearing which is a roller bearing. In this example, a
上記ニードルベアリング106においては、ローラ104が回転する際、ニードル112のスキュー角の符号が一定となり、その結果、保持器114およびアウタレース116には常時左向きの軸方向力が作用するようにされている。そしてこの左向きの軸方向力は、スラスト軸受122を介してオイルシール126に受けられる。
すなわち、本例においては、ニードル112のスキューに起因して保持器114およびアウタレース116に作用する軸方向力の向きが一定しており、その力がばね定数および振動減衰係数がウェーブワッシャ134より大きいオイルシール126により受けられるのである。したがって、ローラ104の回転時に、ローラ104,アウタレース116,保持器114およびニードル112の軸方向の振動が、スキュー角の符号が一定しなかった従来に比較して低減させられ、騒音が低減させられる。
本例においては、スラスト軸受122,オイルシール126,ワッシャ128およびC形止め輪132により主移動限度規定部が構成され、スラスト軸受124,ウェーブワッシャ134,ワッシャ136およびC形止め輪138により副移動限度規定部が構成されているのである。
In the
That is, in this example, the direction of the axial force acting on the
In this example, the
上記の例においては、内周側部材たる支持軸102が装置本体に固定されて回転せず、外周側部材たるローラ104が回転させられるようになっていたが、外周側部材が装置本体に固定され、内周側部材が回転させられる場合には、保持器および内周側部材が外周側部材に対して軸方向において一定の向きの力を受け、振動,騒音が低減させられる。
In the above example, the
上記保持器68,114は、以下の方法でテーパ筒状にされたものである。すなわち、保持器68,114は、強化繊維入りの熱可塑性樹脂の射出成形により製造されたものであり、その成形時に、図7に示すように、金型(詳細は後述する)142のキャビティ144に、そのキャビティ144の軸方向の一端に複数設けられた複数(例えば3個)のゲート146から強化繊維入りの溶融した熱可塑性樹脂が射出されて、成形されたものなのである。
The
上記のように、強化繊維入りの溶融した熱可塑性樹脂の射出成形により保持器を製造するための金型の一例を図8ないし図10に示す。この金型160は、図8に二点鎖線で示す保持器162を成形するために、その保持器162と同じ形状,寸法(微小な違いはあるが)のキャビティ144を形成するものであり、図9に概略的に示すように、可動型164,固定型166および割型168を含んでいる。割型168は複数(例えば、2個,3個,4個等)の分割片170に分割され、それら分割片170が可動型164に、保持器162の半径方向に移動可能に保持されている。割型168はこの半径方向に移動により開閉するのであり、閉じた状態では内側に円柱状の空間を形成する。可動型164にはシャフト172が軸方向に摺動可能に保持され、固定型166にはゲート形成部材174が相対回転可能に保持されている。シャフト172は、金型160が閉じた状態では割型168が形成する円柱状の空間内に突入させられ、そのシャフト172の外周面と割型168の内周面との間に中空円筒状の空間が形成される。割型168の各分割片170には、図8に示す複数のブレード176が、上記中空円筒状の空間の半径方向に摺動可能に保持されており、金型160が閉じた状態では、図示しない駆動装置によりそれらブレード176の各先端部が中空円筒状の空間内へ突入させられ、それぞれ保持器162のポケット178を形成する。それらポケット178の互いに隣接するものの間には柱180が形成される。
An example of a mold for producing a cage by injection molding of a molten thermoplastic resin containing reinforcing fibers as described above is shown in FIGS. The
上記固定型166とゲート形成部材174との平面図を図10に示すが、この図から明らかなように、ゲート形成部材174の、上記中空円筒状の空間に対応する位置には、3個のゲート184が等角度間隔に形成されている。ゲート形成部材174は固定型166に形成された嵌合穴190に嵌合され、固定型166に対する相対回転位置を調節可能とされている。そのための構造としては種々のものがあるが、図示の例では、ゲート形成部材174を固定型166に固定するためのボルト186のボルト穴が長穴188とされており、長穴188がボルト186に対して移動可能な範囲内で、調節が可能となっている。ゲート形成部材174の上面には正面形状がL字形のアーム194が設けられる一方、固定型166の上面には支持ピン196が立設されており、支持ピン196に回動可能に支持された調節ねじ198が、アーム194の先端部に形成された貫通穴200に挿通され、その挿通部の両側にはナット201が螺合されている。アーム194のナット201と接触する両側の座面202は、それぞれ対応するナット201に向かって凸の部分円筒面とされている。これら部分円筒面は、ゲート形成部材174の回転中心線に平行な軸線を中心線とするものであり、アーム194と調節ねじ198との相対回動を許容する。
FIG. 10 shows a plan view of the fixed
符号204は、ゲート184と、ポケット178および柱180との相対回転位置(図8参照)を示す相対回転位置指示装置を示し、この相対回転位置指示装置204は、ゲート184の位置を表すゲート指示線206と、ポケット178の半分を表すポケット指示部208と、柱180の半分を表す柱指示部210とを備えている。すなわち、ゲート指示線206が図示の位置にある状態では、ゲート184がポケット178の周方向における中央に位置しており、ゲート指示線206が柱指示部210のポケット指示部208から最も遠い側の端に位置する状態では、ゲート184が柱180の周方向における中央に位置していることを表す。また、ゲート指示線206がポケット指示部208と柱指示部210との境界に位置する状態では、ゲート184がポケット178と柱180との境界の位置にある。作業者は、これらゲート指示線206とポケット指示部208および柱指示部210との相対位置から、ゲート184とポケット178および柱180との相対回転位置を認識しつつ、ゲート形成部材178の固定型166に対する回転位置を調節することができる。その際、目盛212の存在により相対回転位置を正確に認識することができる。すべてのボルト186を僅かに緩めるとともに、2つのナット201の一方を緩めた状態で、他方のナット201を回転させ、そのナット201にアーム194を押させてゲート形成部材178を回転させ、相対回転位置が所望の位置となったとき、上記一方のナット201を締め付けてゲート形成部材174の回転を阻止し、かつ、すべてのボルト186を締め付けてゲート形成部材174を固定型166に固定すればよいのである。
保持器の162の成形時には、金型160が閉じられた状態において、ゲート184を経て強化繊維入りの溶融した熱可塑性樹脂が射出され、可動型164,固定型166,割型168,シャフト172,ゲート形成部材174,ブレード176(図8参照)等によって形成されるキャビティ214(図9参照)に加圧充填される。その熱可塑性樹脂が固化し、未だ温度が高いうちに金型160が開かれ、保持器162が取り出される。
When the
このように、保持器162が成形される際、ゲート184とブレード176との相対回転位置によって、すなわち、ゲート184が、キャビティ214の、保持器162のポケット178および柱180に対応する部分に対して、どのような相対回転位置に開口させられるかによって、成形された保持器162のテーパと真円度とが変化することが実験により確認されている。大略的には、ゲート184がポケット178に対応する位置に開口するときと、柱180に対応する位置に開口するときとではテーパの向きが逆になり、また、テーパを大きくすると真円度が悪くなるのである。この理由は、未だ、十分に解明されてはいないが、ゲート184の位置によって、成形された保持器162内の強化繊維の配向が変わることが理由の一つではないかと推測されている。
いずれにしても、この方法で製造された保持器68,114は、内径案内形ころ軸受用としても、外径案内形ころ軸受用としても使用できる。
Thus, when the
In any case, the
なお、テーパや真円度は、上記ゲート188の位置いかんのみならず、溶融した熱可塑性樹脂の金型160への射出温度,射出速度,金型各部の温度分布,成形された保持器162の取出時の温度等の成形条件によっても変わるため、上記ゲート176の位置の調節とともに、他の成形条件の制御によって、目標とするテーパ(テーパ0とすることも可能である)および真円度の保持器162を得ることとなる。例えば、射出成形においては、一般に、金型142が加熱され、熱可塑性樹脂はその金型よりさらに高い温度に加熱される。したがって、キャビティ144内に流入した熱可塑性樹脂は金型142により冷やされて固化するのであるが、この際、金型142と熱可塑性樹脂との温度を制御することにより、成形後の保持器68,114が金型142から取り出される際、それの温度がゲート146側において最も高く、ゲート146から遠ざかるに従って直線的に低下するようにすることができる。金型142から取り出される前の保持器68,114はキャビティ144に対応した円筒形状を有しているが、取り出し後の温度低下に伴う収縮量がゲート146に近い部分ほど大きいため、冷却後の保持器68,114は、内径,外径共に一端(ゲート146に近い側の端)から他端に向かって漸増するテーパ筒状となる傾向があり、この事実を利用するのである。
The taper and roundness are determined not only by the position of the
上記のように、金型160によれば、保持器162のテーパおよび真円度を任意に変え得るため、使用目的に応じた保持器162を容易に製造することができる。例えば、保持器162を含むニードルベアリングを備えた機器の軸方向の振動である軸方向振動の許容値が小さいが、スラスト軸受にかかる荷重が大きいことや、ニードルの内周側部材あるいは外周側部材に対する軸方向のすべりが大きいことが許容される場合には、保持器162のテーパを大きくして軸方向振動を抑制することができる。それに対し、ニードルベアリングを備えた機器の振幅の小さい振動である微振動の抑制が望まれる場合には、テーパを小さくし、真円度をよくすることにより、微振動を良好に抑制することができる。
As described above, according to the
本金型160を使用して保持器162を製造する場合におけるテーパおよび真円度の選定基準の一例を図11に示す。図において、左側の3つの欄は、保持器162を含むニードルベアリングに対する要求を示し、軸負荷が「ほぼ一定」とは軸負荷が変動しないことという要求を示し、軸負荷が「変動」とは軸負荷の変動が許容されることを示す。また、潤滑が「不十分」とは必ずしも良好な潤滑が期待できない状態で使用し得ることという要求を示し、潤滑が「十分」とは十分な潤滑が保証されることを示す。発熱・すべりが「不可」とは発熱やすべりが小さいことという要求を示し、発熱・すべりが「許可」とは発熱やすべりが許容されることを示す。
中央の2つの欄は、テーパと真円度との選定基準を示し、テーパ角はテーパ面の片側における傾斜角度を示し、真円度は直径の最大値と最小値との差を示す。
右側の2つの欄は、参考情報として、スラスト荷重の大きさとスラスト荷重の変動の大きさとを示す。
FIG. 11 shows an example of selection criteria for taper and roundness when the
The two central columns show selection criteria for taper and roundness, the taper angle indicates the inclination angle on one side of the taper surface, and the roundness indicates the difference between the maximum value and the minimum value of the diameter.
The two columns on the right side show the magnitude of the thrust load and the magnitude of the fluctuation of the thrust load as reference information.
以上の説明から明らかなように、本金型160においては、固定型166が、ゲート形成部材174をそのゲート形成部材174の中心軸線を中心に回転可能に保持する型部材を構成しており、調節ねじ198が、一端部が型部材たる固定型166に、ゲート形成部材174の中心軸線と平行な回動軸線まわりに回動可能に支持され雄ねじ部材を構成している。そして、その調節ねじ198が、アーム194,支持ピン196,ナット201等と共同して、ゲート形成部材174と固定型166との相対回転位置を調節するねじ式調節装置203を構成している。
As is clear from the above description, in the
保持器成形金型の全体構成は上記実施例のものに限定されるわけではない。ゲート形成部材と金型の他の部分との相対回転位置を調節可能な構成であればよいのであり、また、ゲート形成部材と金型の他の部分との相対回転位置を調節可能にするための具体的な構成も上記の実施例に限定されるわけではない。例えば、アーム194と調節ねじ198とを、ピンジョイント,ボールジョイント等、両者の少なくともゲート形成部材の回転中心線と平行な軸線まわりの相対回動を許容する継手を介して接続することが可能である。また、相対回転位置の調節後、ゲート形成部材をその他の部分に固定する固定装置も、前記実施例におけるボルト186と長穴188との組合わせに代えて、例えば、その他の部分に相対移動可能に保持された押さえ部材を駆動装置により駆動して、押さえ部材にゲート形成部材をその他の部分に押さえつけさせ、それによってゲート形成部材をその他の部分に固定する構成とすることも可能である。
The overall structure of the cage molding die is not limited to that of the above embodiment. Any configuration is possible as long as the relative rotational position between the gate forming member and the other part of the mold can be adjusted, and the relative rotational position between the gate forming member and the other part of the mold can be adjusted. The specific configuration is not limited to the above embodiment. For example, the
30:液圧ポンプ 32:ハウジング 34:プランジャポンプ部 36:偏心カム 42:プランジャ 60:偏心カム軸 61,62ジャーナル部 63:ボールベアリング 64:偏心軸部 66:ニードルベアリング 68:保持器 70:ニードル 72:リング 74,76:バランサ 78:ウェーブワッシャ 80:スペーサ 82:オイルシール 92:ポケット 102:支持軸 104:ローラ 106:ニードルベアリング 112:ニードル 114:保持器 116:アウタレース 122,124:スラスト軸受 126:オイルシール 128:ワッシャ 132:C形止め輪 134:ウェーブワッシャ 136:C形止め輪 142:金型 144:キャビティ 146:ゲート 160:金型 164:可動型 166:固定型 168:割型 170:分割片 172:シャフト 174:ゲート形成部材 176:ブレード 178:ポケット 180:柱 184:ゲート 194:アーム 196:支持ピン 198:調節ねじ 201:ナット 203:ねじ式調節装置 204:相対回転位置指示装置
30: Hydraulic pump 32: Housing 34: Plunger pump part 36: Eccentric cam 42: Plunger 60:
Claims (5)
当該金型の前記保持器を成形するためのキャビティに溶融樹脂を射出するゲートが、前記保持器の軸方向の一端面を成形するキャビティ面に開口する状態で形成され、そのゲートが形成された部分が、当該金型の他の部分に対して、前記キャビティの中心線のまわりに相対回転可能とされるとともに、相対回転位置の調節後に前記他の部分に固定可能とされたことを特徴とする保持器成形金型。 A plurality of rollers arranged between the outer peripheral surface of the inner peripheral side member and the inner peripheral surface of the outer peripheral side member are held in a pocket so as to be able to rotate, and the holder itself rotates around the inner peripheral side member. , A mold for manufacturing by resin injection molding,
A gate for injecting a molten resin into a cavity for molding the cage of the mold is formed in a state of opening one end surface in the axial direction of the cage to a cavity surface for molding, and the gate is formed. The part can be rotated relative to the other part of the mold around the center line of the cavity, and can be fixed to the other part after adjustment of the relative rotational position. Cage mold.
前記ゲートが形成された部分である横断面形状が円形のゲート形成部材と、
そのゲート形成部材を、そのゲート形成部材の中心軸線を中心に回転可能に保持する型部材と、
それらゲート形成部材と型部材との間に設けられ、互いに螺合された雄ねじ部材と雌ねじ部材とを備え、両ねじ部材の相対回転に伴う軸方向の相対移動により、前記ゲート形成部材と前記型部材との相対回転位置を調節するねじ式調節装置と
を含む請求項1または2に記載の保持器成形金型。 The mold is
A gate forming member having a circular cross-sectional shape which is a portion where the gate is formed;
A mold member that holds the gate forming member rotatably about the central axis of the gate forming member;
The gate forming member and the die member are provided between the gate forming member and the die member and screwed to each other, and the gate forming member and the die are moved relative to each other in the axial direction due to relative rotation of both screw members. The cage molding die according to claim 1 or 2, comprising a screw type adjusting device for adjusting a relative rotational position with respect to the member.
一端部が前記ゲート形成部材に固定され、他端部が前記型部材に対向する位置まで延び出させられたアームと、
一端部が前記型部材により前記ゲート形成部材の中心軸線と平行な回動軸線まわりに回動可能に支持され、他端部に雄ねじ部が形成された雄ねじ部材と、
前記雄ねじ部に螺合されるとともに、前記アームと係合する少なくとも1つのナットと
を含む請求項3に記載の保持器成形金型。 The screw adjusting device;
An arm having one end fixed to the gate forming member and the other end extended to a position facing the mold member;
A male screw member in which one end is rotatably supported by the mold member around a rotation axis parallel to the central axis of the gate forming member, and a male screw is formed on the other end;
The cage molding die according to claim 3, further comprising at least one nut engaged with the arm while being screwed onto the male screw portion.
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