JP2013185625A

JP2013185625A - 樹脂製保持器

Info

Publication number: JP2013185625A
Application number: JP2012049948A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Watamoto; 裕綿本
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2013-09-19

Abstract

【課題】柱部の軸方向の中間が遠心力によって外径側へ膨らむのを防止した樹脂製保持器を提供する。
【解決手段】軸方向に間隔を空けて配置されたリング状の一対の円環部３１、３２と、一対の円環部３１、３２を軸方向に連結するとともに円周方向に間隔を空けて複数配置された柱部３３とからなり、一対の円環部３１、３２および隣合う一対の柱部３３によってころ４０を回転可能に保持するポケット３４を形成し、一対の円環部３１、３２および柱部３３を樹脂で一体形成した樹脂製保持器において、一対の円環部３１、３２の一方から他方にかけて柱部３３に金属製の補強部材３５を埋設した。
【選択図】図１

Description

本発明は、ころを回転可能に保持する樹脂製保持器に関する。

円すいころ軸受は、内輪と、内輪の外周側に配置される外輪と、内輪よび外輪間を転動する円すいころと、複数の円すいころを円周方向に間隔を空けて回転可能に保持する保持器とを有する。

保持器として、図６（特許文献１）に示すような樹脂製の保持器１００があり、このものは、大径側の円環部１０１と、小径側の円環部１０２と、大径側の円環部１０１および小径側の円環部１０２を連結する柱部１０３とからなっている。大径側の円環部１０１と、小径側の円環部１０２と、隣合う一対の柱部１０３とによってポケット１０５が形成され、ポケット１０５に円すいころ１１０が回転可能に保持されている。

特許第４７５４４３１号公報

径の大きい保持器１００を内輪とともに高速回転させると、柱部１０３の軸方向中間が遠心力によって外径側へ膨らむ。この結果、円すいころ１１０と柱部１０３との十分な接触が得られなくなり、円すいころ１１０に対する柱部１０３の局部摩耗が発生したり、円すいころ１１０のローリングが発生する可能性がある。本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、柱部の軸方向の中間が遠心力によって外径側へ膨らむのを防止した樹脂製保持器を提供する。

請求項１に記載の発明は、軸方向に間隔を空けて配置されたリング状の一対の円環部と、一対の円環部を軸方向に連結するとともに円周方向に間隔を空けて複数配置された柱部とからなり、前記一対の円環部および隣合う一対の前記柱部によってころを回転可能に保持するポケットを形成し、前記一対の円環部および前記柱部を樹脂で一体形成した樹脂製保持器において、一対の円環部の一方から他方にかけて前記柱部に金属製の補強部材を埋設したことを特徴とするものである。

本発明によれば、埋設された金属製の補強部材により、柱部の軸方向の中間が遠心力によって外径側へ膨らむのを防止できる。

本発明の一実施形態における円すいころ軸受の断面図である。本発明の一実施形態における図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。本発明の一実施形態における図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。本発明の一実施形態における図１のＣ矢視図である。本発明の一実施形態における樹脂製保持器の射出成形状態図である。従来の円すいころ軸受用の樹脂製保持器の斜視図である。

本発明の一実施形態について、図１乃至図５を参酌しつつ説明する。図１は、円すいころ軸受の断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線拡大断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ線拡大断面図であり、図４は、図１のＣ矢視図であり、図５は、樹脂製保持器の射出成形状態図である。

図１乃至図４に示すように、円すいころ軸受１０は、リング状の外輪１１と、外輪１１の内周側に配置されるリング状の内輪２０と、外輪１１および内輪２０間に配置されるリング状の保持器３０と、保持器３０によって円周方向に間隔を空けて配置される複数の円すいころ４０とからなっている。外輪１１、内輪２０、円すいころ４０は、いずれも金属の材料で構成され、特に鉄系の材料がよく使われる。保持器３０は、樹脂の材料で構成され、特にエンジニアリングプラスチックがよく使われる。エンジニアリングプラスチックとして、例えばポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）などがある。

図１に示すように、外輪１１の内周には、これの軸線に対して傾斜した外輪側軌道面１２が形成されている。内輪２０の外周には、これの軸線に対して傾斜した内輪側軌道面２２が形成されている。また内輪２０には、内輪側軌道面２２を挟んで小径側に外径方向へ突出した小径側鍔部２３が形成され、内輪側軌道面２２を挟んで大径側に外径方向へ突出した大径側鍔部２４が形成されている。大径側鍔部２４の円すいころ４０側の端面には、円すいころ４０の後述する大径側端面４３に接触する大径側内側端面２５が形成されている。

保持器３０は、リング状の形状を有し、径方向においては外輪１１および内輪２０間に配置されている。図１および図４に示すように、保持器３０は、内輪２０の小径側鍔部２３と軸方向に同位置に配置された第１円環部３１と、内輪２０の大径側鍔部２４と軸方向に同位置に配置された第２円環部３２と、第１円環部３１および第２円環部３２を繋ぐ柱部３３とからなっている。保持器３０の円周方向に等間隔に柱部３３が配置され、円周方向に向い合う一対の柱部３３と、軸方向に向い合う第１円環部３１および第２円環部３２とによってポケット３４が形成されている。複数の円すいころ４０が、各ポケット３４に回転可能に保持されている。

図１乃至図４に示すように、柱部３３は、内輪側軌道面２２と略同一の傾斜角度を有する第１柱部３３ａと、外輪側軌道面１２よりきつい傾斜角度を有する第２柱部３３ｂとからなっている。第１柱部３３ａの一端は、第１円環部３１に接続され、第２柱部３３ｂの他端は第２円環部３２に接続されている。ポケット３４には、円すいころ４０に接触する断面円弧状の案内面が形成され、この案内面は第１柱部３３ａに形成されている。すなわち、第２柱部３３ｂには、断面円弧状の案内面が形成されていない。

柱部３３には、金属製の補強部材３５が埋設されている。補強部材３５の材質として、鉄系あるいは黄銅などが考えられ、曲げに対する弾性係数で見た場合、柱部３３の樹脂部分よりも大きい金属材料であれば該当する。補強部材３５は、断面円形で棒状の部材であり、第１柱部３３ａよりもきつい傾斜角度で、第２柱部３３ｂよりは緩い傾斜角度で配置されている。保持器３０の円周方向において、補強部材３５は柱部３３の中間に配置され、保持器３０の軸線方向において、補強部材３５は一端が第１円環部３１から、他端が第２円環部３２を貫通する位置まで配置されている。

前記円すいころ４０は、円すい形状から頂部を除去した形状を有するもので、前記外輪側軌道面１２および前記内輪側軌道面２２上を転動する転動面４１と、小径側の端面に形成された小径側端面４２と、大径側の端面に形成された大径側端面４３とを有する。

次に保持器３０の製造について説明する。まず製造装置について説明する。
保持器３０は射出成形によって作られる。射出成形には、図５に示すような射出成形金型５０が使用される。金型５０は、固定金型５１と、固定金型５１に対し進退する可動金型５５とからなり、固定金型５１に径方向に案内溝５２が形成され、これに挟持駒６０が案内されている。挟持駒６０は図略のシリンダ装置によって径方向に進退し、内径側へ移動したときは、固定金型５１とで金属製の補強部材３５を挟持するようになっている。

可動金型５５に径方向に案内穴５６が形成され、これに可動駒６５が案内されている。可動駒６５は図略のシリンダ装置によって径方向に進退し、内径側へ移動してポケット３４の空間を埋める役割を果たす。固定金型５１と、可動金型５５と、可動駒６５とで保持器３０を形成するための空間が形成され、この空間に通じるインジェクト通路５３が固定金型５１に形成されている。

上述した製造装置を使って、製造順序を説明する。
補強部材３５を固定金型５１に配置し、挟持駒６０を内径側へ移動させ、固定金型５１および挟持駒６０で補強部材３５を挟持する。可動金型５５を固定金型５１側へ移動させ、可動駒６５を内径側へ移動させ、固定金型５１と、可動金型５５と、可動駒６５とで空間を形成する。溶融した樹脂をインジェクト通路５３を経て前記空間へ射出する。可動駒６５を外径側へ移動させ、挟持駒６０を外径側へ移動させ、可動金型５５を固定金型５１に対して離間させる。固定金型５１から保持器３０を取り出し、補強部材３５の第２円環部３２より突出している部分を切断機にて切断する。こうして保持器３０が完成する。

続いて上述した構成にもとづいて、組付け動作を図１を使用して説明する。
外輪１１よりも大きい内径を有する図略の組付け治具に保持器３０を遊嵌させ、保持器３０の内径側から円すいころ４０をポケット３４に挿入する。複数配置された円すいころ４０の内径側に内輪２０を挿入し、組付け治具から、保持器３０、内輪２０、円すいころ４０を抜き出し、複数配置された円すいころ４０の外径側へ外輪１１を嵌め込む。

こうして、外輪１１、内輪２０、保持器３０、円すいころ４０がバラバラにならないように一体化し、図略のハウジングに外輪１１が取り付けられ、内輪２０に図略の回転軸が嵌挿される。こうして、回転軸はハウジングに対し円すいころ軸受１０を介して軸承される。

このようにして組付けられた回転軸および内輪２０を回転させると、円すいころ４０は外輪側軌道面１２および内輪側軌道面２２上を転動しながら内輪２０の回転方向と同方向へ移動する。円すいころ４０の転動によって保持器３０が内輪２０と同方向へ回転する。保持器３０を内輪２０とともに高速回転させても、柱部３３に補強部材３５が埋設されているので、柱部３３の軸方向の中間が外径側へ膨らむことが無い。よって、円すいころ４０と柱部３３との接触が維持され、円すいころ４０に対して柱部３３の異常摩耗を防ぐことが出来る。また円すいころ４０のローリングを防ぐことが出来る。

本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

上述した実施形態は、ころとして円すいころを用いた例について述べた。他の実施形態として、ころとして円筒ころを用いても良い。即ち、円筒ころ軸受の保持器にも適用できる。

上述した実施形態は、補強部材３５の他端を第２円環部３２を貫通する位置まで延ばし、補強部材３５の一端を第１円環部３１まで延ばした。他の実施形態として、補強部材３５の他端を第２円環部３２を貫通する位置まで延ばし、補強部材３５の一端を第１円環部３１付近の柱部３３まで延ばしても良い。さらに他の実施形態として、補強部材３５の他端を第２円環部３２付近の柱部３３まで延ばし、補強部材３５の一端を第１円環部３１を貫通する位置まで延ばしても良い。とにかく、補強部材３５の両端が柱部３３の根元近くまで延びていれば、柱部３３の軸方向中間の膨らみを抑えることが出来る。

１１：外輪、２０：内輪、３０：保持器、３１：第１円環部（円環部）、３２：第２円環部（円環部）、３３：柱部、３４：ポケット、３５：補強部材、４０：円すいころ（ころ）

Claims

軸方向に間隔を空けて配置されたリング状の一対の円環部と、一対の円環部を軸方向に連結するとともに円周方向に間隔を空けて複数配置された柱部とからなり、前記一対の円環部および隣合う一対の前記柱部によってころを回転可能に保持するポケットを形成し、前記一対の円環部および前記柱部を樹脂で一体形成した樹脂製保持器において、一対の円環部の一方から他方にかけて前記柱部に金属製の補強部材を埋設したことを特徴とする樹脂製保持器。