JP6225547B2 - アンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器 - Google Patents
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アンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器として、特許文献1、及び2に見られるように円環部(リング部)(2)と、この円環部(2)から各々軸方向へ突出する形で周方向に複数形成された柱部(3,3,…)とにより、ボール(4,4,…)の嵌まる複数のポケット(5,5,…)を形成した片側円環型(冠型)のアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器(1)がある(特許文献1、及び2参照)。
このようなアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器は、軸方向に型開きする分割金型を用いて射出成形されるのが一般的であり、射出成形用金型のパーティングラインを、特許文献1のものではピッチ円位置と一致させており、特許文献2のものではピッチ円位置よりも径方向外側に設定している。
これらのように、アンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器を軸方向に型開きする分割金型を用いて射出成形することにより、脱型時に作用する力が小さくなるので、柱部(3,3,…)の幅を余分に太くする必要がないため、ボール数を増やすことができる。
その結果、柱部内径側部分(3A)のピッチ円位置における厚みを縮小できるので、ピッチ円径(PCD)が同じ保持器(1)であっても保持可能なボール(4,4,…)の数を増やすことができる。
しかしながら、近年のさらなる高負荷容量化の要求に対応して発明者らが行った試作評価及び樹脂流動解析により、柱部の薄肉化をさらに進めると、ガラス繊維等の強化材が充填されるものが多いこととも相俟って、アンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器を射出成形する際に、目視で認識できる欠肉や目視で認識できない微細な欠け等が生じる場合があることが分かった。
これらのような外観不良が生した場合、その製品は不良品となるため歩留まりが悪くなる。
なお、目視では認識できない微細な欠けであっても、このような外観不良があった場合、使用状態でクラックが進行することや鋭利な突出部が脱落して異物となること等に繋がるため、前記微細な欠けを無くす必要がある。
そして、
(ア)充填圧力が低下する箇所が溶融樹脂を充填し難い箇所であるため、充填圧力が低下する箇所があると前記外観不良に繋がりやすい、
(イ)充填圧力が低下する箇所を無くしても保持器の強度上問題はなく、前記箇所を切除した製品形状とすることができる、
という着想を得、本発明を完成するに至った。
前記柱部の内径側部分における、充填圧力が低く外観不良に繋がる、肉厚が1mm以下の先端内径側角部を切除した形状である、
内径円錐面と先端面との間に形成された、
前記先端内径側角部をC面取りした形状であるC面取り形状部、若しくは前記先端内径側角部をR面取りした形状であるR面取り形状部、
又は、
内径円錐面の外方への傾斜角度を大きくした傾斜拡大内径円錐面形状部
を有することを特徴とする。
よって、従来構造では外観不良(充填不良)が必ず発生して製作できなかった保持器の製作が可能になるとともに、従来構造では外観不良(充填不良)が発生する場合があって歩留まりが悪かった保持器の製作における歩留まりを向上できる。
図1(a)の斜視図及び図1(b)の要部拡大斜視図並びに図2の平面図に示すように、本発明の実施の形態1に係るアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器1は、円環部2と、円環部2から各々軸方向へ突出する形で周方向に複数形成された柱部3,3,…とにより、ボールB(図2参照。)の嵌まる複数のポケット4,4,…を形成したものであり、軸方向に型開きする分割金型を用いて、例えばナイロン66にガラス繊維を25重量パーセント添加した樹脂を射出成形して製作される。
ここで、金型のパーティングラインは、特許文献2と同様にピッチ円位置(図2のピッチ円直径PCD参照。)よりも径方向外側に設定されるため、柱部内径側部分3Aは、柱部外径側部分3Bに対し、ピッチ円よりも径方向外側にてピッチ円位置よりも厚肉化した位置で接続する。
また、アンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器1は、図5の従来形状のアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器1Aおける充填圧力が低く外観不良に繋がる先端内径側角部Aを無くすように、内径円錐面5と先端面6との間に、図5の先端内径側角部AをC面取りした形状であるC面取り形状部7を形成している。
本発明の実施の形態2に係るアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器1は、実施の形態1と同様に製作され、図3(a)の斜視図及び図3(b)の要部拡大斜視図に示すように、実施の形態1のアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器1とは、図5の従来形状のアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器1Aおける充填圧力が低く外観不良に繋がる先端内径側角部Aを無くすようにする形状のみが異なっている。
すなわち、実施の形態2では、図5の内径円錐面5の外方への傾斜角度を大きくした傾斜拡大内径円錐面形状部8を形成している。
本発明の実施の形態3に係るアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器1は、実施の形態1と同様に製作され、図4の要部拡大斜視図に示すように、実施の形態1のアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器1とは、図5の従来形状のアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器1Aおける充填圧力が低く外観不良に繋がる先端内径側角部Aを無くすようにする形状のみが異なっている。
すなわち、実施の形態3では、内径円錐面5と先端面6との間に、図5の先端内径側角部AをR面取りした形状であるR面取り形状部9を形成している。
また、先端内径側角部Aを切除した形状にしたことによる強度変化についても、有限要素法による解析により、各部の応力が図5の従来形状のアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器1Aと同等であることを確認している。
よって、従来構造では外観不良(充填不良)が必ず発生して製作できなかった保持器の製作が可能になるとともに、従来構造では外観不良(充填不良)が発生する場合があって歩留まりが悪かった保持器の製作における歩留まりを向上できる。
なお、本発明は、ガラス繊維等の強化材を含有したナイロン66等の熱可塑性樹脂材料を使用する場合、図5に示すアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器1Aの先端内径側角部Aの幅(肉厚)が1mm以下のものに対して有効であり、先端内径側角部Aの幅(肉厚)が0.5mm以下のものに対して特に有効である。
B ボール
PCD ピッチ円直径
1 アンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器
1A 従来形状のアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器
2 円環部
3 柱部
3A 柱部内径側部分
3B 柱部外径側部分
4 ポケット
5 内径円錐面
6 先端面
7 C面取り形状部
8 傾斜拡大内径円錐面形状部
9 R面取り形状部
Claims (1)
- 円環部と、この円環部から各々軸方向へ突出する形で周方向に複数形成された柱部とにより、ボールの嵌まる複数のポケットを形成した、軸方向に型開きする分割金型を用いて、繊維強化材を含有した熱可塑性樹脂材料を成形材料として射出成形されるアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器であって、
前記柱部の内径側部分における、充填圧力が低く外観不良に繋がる、肉厚が1mm以下の先端内径側角部を切除した形状である、
内径円錐面と先端面との間に形成された、
前記先端内径側角部をC面取りした形状であるC面取り形状部、若しくは前記先端内径側角部をR面取りした形状であるR面取り形状部、
又は、
内径円錐面の外方への傾斜角度を大きくした傾斜拡大内径円錐面形状部
を有することを特徴とするアンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器。
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JP2013163745A JP6225547B2 (ja) | 2013-08-07 | 2013-08-07 | アンギュラ玉軸受用片側円環型合成樹脂製保持器 |
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