JP6416577B2 - 樹脂滑り軸受および美容器 - Google Patents

Description

本発明は滑り軸受に関し、特に射出成形で製造される樹脂製の滑り軸受に関する。また、この滑り軸受を用いた美容器に関する。

回転体を支持軸に回転可能に支持する軸受として、合成樹脂製の滑り軸受が広く一般に用いられている。合成樹脂製の滑り軸受は、転がり軸受と比較して、軽量であり構造が単純で部品点数が少なく安価であるため、軽荷重、低回転数の回転部に用いられることが多い。例えば、特許文献１に記載の美容器においても合成樹脂製の滑り軸受が用いられており、ほぼ球体状の回転体を支持軸に回転可能に保持している。特許文献１に記載の美容器に用いられる軸受け部材は、外周に一対の弾性変形可能な係止爪が突設されており、この係止爪によって回転体を軸受け部材から抜け止め保持している。

従来、このような樹脂製の滑り軸受は、合成樹脂の射出成形によって製造されており、射出成形時の樹脂の入り口であるゲートは、軸受面である内径面を避けて外周面に配置されていた。このような滑り軸受の外周面は回転体で覆われるということもあり、ゲートの痕が残っていても外観を損ねるということが無いため、樹脂の流動性を考慮し、滑り軸受の軸方向の端面周辺にサイドゲートなどを配置していた。ゲートカットは射出成形の製造工程の中で成形機から成形体を取り出す際に取り出し機に付帯されたゲートカット機によって、あるいは、射出成形後にニッパなどを用いて手作業によって行われていた。

特開２０１３−１０３０８５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された軸受け部材において、弾性変形可能な係止爪の軸受本体との連結部の機械的強度が不十分であり、回転体の組み込み時や取り外し時に弾性変形部が破損するおそれがある。このような破損は、通常の組み込み時には発生することはないが、誤った組み込みを行なった場合や無理に回転体を取り外そうとした場合に発生するおそれがある。

本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、回転体を固定するための係止爪を有する射出成形体からなる樹脂滑り軸受において、回転体の誤った組み込みを行なった場合や、無理に回転体を取り外そうとした場合であっても係止爪を支える弾性変形部が破損することを防止でき、必要に応じて射出成形時の独立したゲートカット工程を省略して製造できる樹脂滑り軸受およびこれを用いた美容器を提供することを目的とする。

本発明の樹脂滑り軸受は、回転体を支持軸に回転可能に支持する樹脂滑り軸受であって、該樹脂滑り軸受は、合成樹脂を射出成形してなる射出成形体であり、上記支持軸を嵌挿可能な略円筒状の軸受本体と、上記回転体を該滑り軸受に固定するための係止爪と、該係止爪を外周側に配置するとともに上記係止爪を上記軸受本体の円筒内側方向に弾性的に押し込み可能な弾性片とを有し、上記弾性片は、上記射出成形によるゲート痕を有し、上記軸受本体と一体に形成されていることを特徴とする。

上記係止爪は、上記弾性片の上記軸受本体との境界部に対して該弾性片の長さ方向反対側の端部に設けられ、上記ゲート痕は、上記弾性片の長さ方向で中央部から上記係止爪の最端部までの間に位置することを特徴とする。

上記ゲート痕は、上記弾性片の内周側に位置することを特徴とする。また、この場合において、上記ゲート痕は、トンネルゲートによるゲート痕であることを特徴とする。

上記係止爪および上記弾性片は、上記軸受本体の円周上に等間隔で複数個形成されていることを特徴とする。

上記弾性片の内周面は、上記支持軸に非接触状態であることを特徴とする。

上記回転体が、球体またはローラであることを特徴とする。

本発明の美容器は、ハンドルの先端部に球体またはローラを備えた美容器であって、回転体である上記球体または上記ローラが、上記ハンドルの先端部の支持軸に軸受を介して回転可能に支持されており、この軸受が上記本発明の樹脂滑り軸受であることを特徴とする。

本発明の樹脂滑り軸受は、合成樹脂を射出成形してなる射出成形体であり、支持軸を嵌挿可能な略円筒状の軸受本体と、回転体を該滑り軸受に固定するための係止爪と、該係止爪を外周側に配置するとともに係止爪を軸受本体の円筒内側方向に弾性的に押し込み可能な弾性片とを有し、弾性片が射出成形によるゲート痕を有して軸受本体と一体に形成されているので、射出成形時の溶融樹脂が弾性片から軸受本体に流動し、特に軸受本体と弾性片との境界部での流動がスムーズになり該境界部の機械的強度が向上する。このため、回転体の誤った組み込みを行なった場合や、無理に回転体を取り外そうとした場合であっても、係止爪を支える弾性片がその根元（境界部）から破損することを防止できる。

上記係止爪が、弾性片の軸受本体との境界部に対して該弾性片の長さ方向反対側の端部に設けられ、ゲート痕が、弾性片の長さ方向で中央部から係止爪の最端部までの間に位置するので、溶融樹脂の流動がよりスムーズになり、軸受本体と弾性片との間（境界部）の機械的強度がさらに向上する。

上記ゲート痕が、弾性片の内周側に位置するので、樹脂滑り軸受の表面からゲート痕を隠すことができ、外観上優れる。また、この場合において、ゲート痕がトンネルゲートによるゲート痕であるので、射出成形工程の成形品突出し時においてゲートカットが可能となる。

上記係止爪および弾性片が、軸受本体の円周上に等間隔で複数個形成されているので、回転体の固定力が向上するとともに安定する。

上記弾性片の内周面が、支持軸に非接触状態であるので、使用時において余分な摺動抵抗が付加されることがない。

本発明の樹脂滑り軸受は上記のような効果を有するので、回転体が球体またはローラである美容器などの軸受として好適に利用できる。

本発明の美容器は、ハンドルの先端部に球体またはローラを備え、回転体である球体またはローラが、ハンドルの先端部の支持軸に本発明の樹脂滑り軸受を介して回転可能に支持されているので、回転体の組み付けや取り外しによる固定部（弾性片）の破損を防止できる。

本発明の樹脂滑り軸受の一例を示す斜視図である。 図１に示す樹脂滑り軸受の正面図および断面図である。 本発明の美容器の回転体支持部分を示す概略図である。

本発明と同様形状の滑り軸受において、従来のように軸受本体にゲートを設けた場合、溶融樹脂は弾性片を通じ係止爪を充填しさらに軸受本体のキャビティ内の空隙に逆流するため、軸受本体と弾性片との間（境界部）で樹脂の流動が混ぜ合わさり、この部分においてランダムな流動が生じる。その結果、該境界部の機械的強度が低下することが判明した。

このような知見に基づき、本発明の樹脂滑り軸受は、略円筒状の軸受本体と、回転体を固定する係止爪と、この係止爪を軸受本体の円筒内側方向に弾性的に押し込み可能な弾性片とを有する構成において、弾性片が軸受本体の一部として一体に形成され、この弾性片に射出成形によるゲート痕を有することを特徴としている。すなわち、射出成形時におけるゲートを弾性片の部位に設けている。これにより、射出成形時の溶融樹脂が弾性片から軸受本体に流動する。軸受本体の容積は弾性片の容積よりも大きいため、軸受本体の容積に溶融樹脂が充填されても弾性片に溶融樹脂が逆流することがない。そのため、軸受本体と弾性片との間（境界部）の溶融樹脂の流動がスムーズになり、該境界部での機械的強度が向上し、弾性片が根元（境界部）から破損することを防止できる。

本発明の樹脂滑り軸受を図１および図２に基づいて説明する。図１は本発明の樹脂滑り軸受の一例を示す斜視図であり、図２はこの樹脂滑り軸受の正面図（上図）および断面図（下図）である。図１に示すように、本発明の樹脂滑り軸受１は、美容器などに設けられる支持軸を嵌挿可能な略円筒状の軸受本体２と、美容器のローラなどの回転体を該滑り軸受の外側に固定するための係止爪３と、係止爪３を外周側に配置するとともに係止爪３を軸受本体２の円筒内側方向に弾性的に押し込み可能な弾性片４とを有する。樹脂滑り軸受１は、合成樹脂の射出成形体であり、軸受本体２、係止爪３、および弾性片４の各部位は射出成形で一体に成形されている。なお、本発明では少なくとも弾性片４と軸受本体２とが一体に成形された射出成形体であればよく、係止爪３については、本形態のようにこれも含めて一体成形する他、別体として形成し弾性片４に接合させてもよい。

軸受本体２は、略円筒状であり、一端に鍔部２ａを、他端に支持軸が貫通する貫通孔２ｂを有する。軸受本体２において、弾性片４および係止爪３の部分以外の形状については、相手材となる支持軸および回転体の形状に合わせて適宜変更できる。

図２に示すように、弾性片４は、射出成形によるゲート痕５を有している。また、軸受本体２は、ゲート痕を有さない。これにより、上述のとおり、射出成形時の溶融樹脂が弾性片４から軸受本体２に流動するため、軸受本体２側にゲートを設けて射出成形する場合（軸受本体２にゲート痕がある場合）と比較して、その流動がスムーズになり、軸受本体２と弾性片４との境界部６の機械的強度を向上できる。

図１および図２に示す形態では、弾性片４の形状は、軸受本体２の円筒外壁の一部について、弾性片４となる部位の周囲を、軸受本体２との境界部６となる一端部のみを残してスリット状に切り抜いた形状としている。弾性片４は、軸受本体２の円筒軸方向に沿った長尺状の片である。係止爪３は、この弾性片４の外周側で、境界部６に対して長さ方向反対側の端部に設けられている。なお、弾性片４の形状は、これらの図に示すものに限定されず、外周に配置する係止爪３を軸受本体２の円筒内側方向に弾性的に押し込み可能な形状であればよい。弾性片４の長手方向の長さ、境界部６の位置などについては、適宜設定できる。

弾性片４と係止爪３とからなる固定部の個数は、少なくとも１個以上であればよく、２〜４個であることが好ましい。２〜４個設けることで、必要となる軸受本体の機械的強度を維持しながら、回転体との固定力を向上できる。また、複数個設ける場合には、軸受本体の円周上に等間隔に設けることが好ましい。等間隔に設けることで、回転体との固定力が安定する。複数個設ける場合、上述の射出成形時の溶融樹脂の流動状態を考慮すれば、すべての弾性片にゲートを設けることが好ましい。

軸受組み付け後の使用時において、弾性片４の内周面は、支持軸に対して非接触状態にすることが好ましい。図２の形態では、弾性片４の内周面３ｂが、支持軸と接触する軸受本体２の内周面２ｃよりも外径側であり、支持軸には接触しない。支持軸は軸受本体２の内周面２ｃで支持し、弾性片４の内周面３ｂでは支持しない。このため、不安定な摺動抵抗が付加されることがない。

図１および図２に示す形態では、ゲート痕５は、弾性片４の内周側に位置している。すなわち、射出成形時においてゲートを弾性片４の内周面となる部位に設けている。ゲート痕５が弾性片４の内周側に位置することで、滑り軸受の外表面からゲート痕５を隠すことができ、外観上優れるようになる。また、射出成形時においてゲートを弾性片４の内周面となる部位に設けて、該ゲートをトンネルゲートとすることにより、射出成形工程の成形品突出し時においてゲートカットが可能となる。これにより、射出成形後の手作業などによる独立したゲートカット工程を省略できる。

また、ゲート痕５の円筒軸方向の位置は特に限定されないが、図２に示すように、弾性片４の長さ方向の中央部Ｃから係止爪３の最端部３ａまでの間に位置することが好ましい。図２において、弾性片４の長手方向（軸方向）長さをＬとすると、中央部Ｃから係止爪３の最端部３ａまでの長さがＬ／２となる。射出成形時のゲートを、弾性片４における係止爪３の最端部３ａ側に設けることで、境界部６側に設ける場合よりも、境界部６における溶融樹脂の流動がよりスムーズになり、境界部６の機械的強度をより向上できる。

本発明の樹脂滑り軸受に用いる合成樹脂としては、射出成形可能であり、滑り軸受材としての摺動特性を有するものであれば特に限定されず使用できる。例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）樹脂、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）樹脂などの射出成形可能なフッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、射出成形可能なポリイミド（ＰＩ）樹脂などが挙げられる。これらの各合成樹脂は単独で使用してもよく、２種類以上混合したポリマーアロイであってもよい。

これらの合成樹脂は、摺動特性を高めるために、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂などの固体潤滑剤を配合してもよく、潤滑オイルを配合した含油樹脂としてもよい。また、カーボンブラックなどの導電剤を配合して導電性を付与してもよい。さらに、酸化鉄やカーボンブラックなどの無機充填剤を配合して硬度を高くしてもよい。

本発明の樹脂滑り軸受を得るための製造方法は、上記構成の樹脂滑り軸受の形状のキャビティを有する金型に、弾性片となる部位に設けたトンネルゲートなどのゲートから溶融した合成樹脂を射出充填する工程と、射出充填された合成樹脂を冷却固化する工程と、金型を型開きする工程と、成形体を金型から突き出しピンで突き出すことによる離型する工程とを備えている。特に、上述のとおり、射出充填する工程におけるゲート位置に特徴を有している。

本発明の樹脂滑り軸受を美容器に適用した例を図３に基づいて説明する。図３は、本発明の美容器の一例であり、その回転体支持部分を示す概略図である。図３に示すように、美容器１１は、ハンドル１２の先端部に回転体である球体１３を備えている。球体１３は、ハンドル１２の先端部の支持軸１４に本発明の樹脂滑り軸受１を介して回転可能に支持されている。球体１３の内部に、樹脂滑り軸受１を押し込むことで、係止爪３が弾性片４の円筒内側方向への弾性変形を経て球体１３の内部の溝に係合する。これにより、球体１３と樹脂滑り軸受１とが固定される。また、軸受本体２の内周に支持軸１４を嵌挿し、貫通孔２ｂの先で止め輪などにより抜け止めをする。これにより、支持軸１４が樹脂滑り軸受１に支持される。これらの構成により、樹脂滑り軸受１は、該軸受に固定された球体１３を支持軸１４に対して回転可能に支持している。

回転体の形状は特に限定されず、図３に示す球体１３の他、円筒状や角柱状のローラなどを採用できる。この種の美容器は、顔や手足などの皮膚に対して美肌を高める、あるいは維持する目的で、あるいはマッサージ効果を目的に、球体やローラを素肌に押し当てて回転させながら使用される。

本発明の樹脂滑り軸受は、回転体を固定するための係止爪を支える弾性変形部が破損することを防止でき、必要に応じて射出成形時の独立したゲートカット工程を省略して製造できるので、ハンドルの先端部に球体やローラを備えた美容器において、この球体やローラを支持する軸受として好適に利用できる。

１ 樹脂滑り軸受
２ 軸受本体
３ 係止爪
４ 弾性片
５ ゲート痕
６ 軸受本体と弾性片との境界部
１１ 美容器
１２ ハンドル
１３ 球体
１４ 支持軸

Claims (8)

1. 回転体を支持軸に回転可能に支持する樹脂滑り軸受であって、
   該樹脂滑り軸受は、合成樹脂を射出成形してなる射出成形体であり、
   前記支持軸を嵌挿可能な略円筒状の軸受本体と、前記回転体を該滑り軸受に固定するための係止爪と、該係止爪を外周側に配置するとともに前記係止爪を前記軸受本体の円筒内側方向に弾性的に押し込み可能な弾性片とを有し、
   前記弾性片は、前記射出成形によるゲート痕を有し、前記軸受本体と一体に形成されていることを特徴とする樹脂滑り軸受。
2. 前記係止爪は、前記弾性片の前記軸受本体との境界部に対して該弾性片の長さ方向反対側の端部に設けられ、前記ゲート痕は、前記弾性片の長さ方向で中央部から前記係止爪の最端部までの間に位置することを特徴とする請求項１記載の樹脂滑り軸受。
3. 前記ゲート痕は、前記弾性片の内周側に位置することを特徴とする請求項１または請求項２記載の樹脂滑り軸受。
4. 前記ゲート痕は、トンネルゲートによるゲート痕であることを特徴とする請求項３記載の樹脂滑り軸受。
5. 前記係止爪および前記弾性片は、前記軸受本体の円周上に等間隔で複数個形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項記載の樹脂滑り軸受。
6. 前記弾性片の内周面は、前記支持軸に非接触状態であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項記載の樹脂滑り軸受。
7. 前記回転体が、球体またはローラであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項記載の樹脂滑り軸受。
8. ハンドルの先端部に球体またはローラを備えた美容器であって、
   回転体である前記球体または前記ローラが、前記ハンドルの先端部の支持軸に軸受を介して回転可能に支持されており、
   前記軸受が、請求項１から請求項７のいずれか１項記載の樹脂滑り軸受であることを特徴とする美容器。

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