JPH08296652A - ころ軸受用樹脂保持器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポケット内へのころの押し込み力を低減さ
せ、かつ保持器の振れを小さくする。 【構成】 この保持器１は、各ポケット間３，３間の柱
５の長手方向の一部に、断面を他の部分よりも小さくし
た幅狭部５ａを設けたものである。各柱５の側面は、こ
ろ２の外径面に沿った円筒面状に形成し、ポケット３の
開口幅寸法Ｗ１はころ２の外径寸法Ｄよりも小さいもの
とする。幅狭部５ａは、ポケット３の開口縁に対応する
部分の柱幅を狭めたものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、いわゆるかち込み形
のころ軸受用樹脂保持器に関し、ころを組むときの押し
込み力の低減を図ったものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、円筒ころ軸受の樹脂保持器とし
て、図６に示す窓型のものが一般に使用されている。こ
の保持器５１は、円筒状に形成されて、ころ５２を保持
する透孔からなるポケット５３を複数並べて形成したも
のである。ポケット５３，５３間の各柱５４の側面は、
ころ５２の外径面に沿った円筒面状に形成し、ころ５２
がポケット５３の開口から落ちないようにしてある。し
たがって、ポケット５３のころ入口となる開口部の幅寸
法Ｃは、ころ５２の外径寸法Ｄよりも小さくなってい
る。組立に際して、ころ５２は、白矢印で示すように、
保持器５１の内径側からポケット５３内に押し込み、保
持器５１の樹脂の持つ弾性で柱５４を撓ませてころ５２
の進入を可能とする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、ころ５２
を押し込んでポケット５３内に入れるため、開口部の幅
寸法Ｃと、ころ外径Ｄの寸法差が大きくなると、ころ５
２が保持器５１に入り難い。大型品においては、よりそ
の傾向が強くなる。なお、開口幅寸法Ｃを大きくする
と、ころ５２は入り易くなるが、軸受に組み込んだとき
の保持器５１の径方向の振れが大きくなり、振動や騒音
の問題が生じる。そのため、開口幅寸法Ｃを広げること
は好ましくない。

【０００４】この発明は、上記の問題点を解消するもの
で、ポケット内へのころの押し込み力を低減させて押し
込み作業を容易としながら、ポケット内でのころの遊び
を少なくして、保持器の振れを小さくできるころ軸受用
樹脂保持器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のころ軸受用樹
脂保持器は、ころを保持する透孔からなるポケットを複
数並べて設け、ポケットの開口部の幅寸法をころの外径
寸法よりも小さくした保持器において、各ポケット間の
柱の長手方向の一部に、断面を他の部分よりも小さくし
た幅狭部を設けたことを特徴とする。各柱の側面は、一
般にころの外径面に沿った円筒面状に形成するが、その
場合、前記幅狭部は、ポケットの開口縁に対応する部分
の柱幅を狭めたものとすることが好ましい。また、前記
幅狭部は前記柱の長手方向の中央に設けることが好まし
い。前記幅狭部は、ポケットの片側の開口縁のみを幅狭
に形成したものとしても良い。このころ軸受用樹脂保持
器は、円筒ころ軸受に用いられる円筒形の保持器等に適
用しても良い。

【０００６】

【作用】この構成によると、ポケット間の柱に幅狭部を
設けて部分的に細くしたため、ころをポケットに入れる
ときの押し込み力が小さくなる。そのため、押し込み力
を同じとすると、幅狭部を設けない従来の保持器に比べ
て、ポケットの開口幅寸法ところの外径寸法との差を大
きくでき、ポケット内でのころの遊びによる保持器の振
れを少なくすることができる。柱に設ける幅狭部は、長
手方向の一部だけであるため、ポケット内にころを保持
する機能の低下は、実用上生じない。各柱の側面を、こ
ろの外径面に沿う円筒面状に形成した場合、前記幅狭部
は、柱厚さのうちの、ポケットの開口縁に対応する部分
のみの柱幅を狭めたものとすることが好ましい。これに
より、柱強度の低下が抑えられる。この場合に、幅狭部
は、ポケットの両側の開口縁に対応する部分を幅狭に形
成しても良いが、ころの押し込み方向は決まっているの
で、片側の開口縁に対応する部分のみを幅狭に形成する
ことで、押し込み力の低減を可能としながら、柱断面が
小さくなる程度をできるだけ小さくして強度維持が図れ
る。

【０００７】

【実施例】この発明の一実施例を図１（Ａ）〜（Ｄ）に
基づいて説明する。この実施例は円筒ころ軸受における
転動体案内の窓型の保持器に適用したものである。この
保持器１は、射出成形で一体に成形した樹脂製の円筒状
のものであり、周壁部分に、ころ２を保持する透孔から
なるポケット３が等間隔で複数並べて形成されている。
これらポケット３の形成により、保持器１は、両側のリ
ング部４，４と、各ポケット３間の柱５とでなるものに
構成される。各柱５の側面は、ころ２の外径面に沿った
円筒面状に形成され、ポケット３の内外の開口部の幅寸
法Ｗ１，Ｗ２は、いずれもころ２の外径寸法Ｄよりも小
さくなっている。

【０００８】この保持器１において、各ポケット３間の
柱５の長手方向の中央に、断面を他の部分よりも小さく
した幅狭部５ａを設けてある。幅狭部５ａの長さは、柱
５の長さの１／３程度としてある。この幅狭部５ａは、
ポケット３の開口縁に対応する部分の柱幅を狭めたもの
としてある。すなわち、柱５の通常幅部分は、両側面が
円筒面状となって板厚の中央部分（ピッチ円ＰＣＤ上の
部分）が最も幅狭になり、内外両側が次第に広がる断面
形状となっているが、幅狭部５ａでは柱５の側面が平面
となるように、柱５のポケット開口縁に対応する部分を
切り欠いた形状としてある。幅狭部５ａにおいて、ポケ
ット３の両側の柱５，５の側面は互いに平行となってい
る。

【０００９】この構成の保持器１によると、内径面から
図１（Ｃ）のようにころ２を押し込んでポケット３内に
収めるが、柱５に幅狭部５ａを設けて部分的に細くした
ため、柱５が同図のように撓み易くなり、ころ２の押し
込み力が小さくて済む。そのため、押し込み力を同じと
すると、幅狭部５ａを設けない従来の保持器に比べて、
ポケット３の開口幅寸法Ｗ１ところ２の外径寸法Ｄとの
差を大きくでき、ポケット３内でのころ２の遊びによる
保持器１の振れを少なくすることができる。すなわち、
保持器１の径方向の振れの動き量Ｆは、ころ２がポケッ
ト中心にある位置から径方向に動いてポケット内面に当
たるまでの距離であり、ころ２の外径Ｄと、ポケット内
径の差に比例するが、前記のように開口幅寸法Ｗ１とこ
ろ外径寸法Ｄの差を大きくできることから、動き量Ｆが
小さくなる。なお、柱５に設ける幅狭部５ａは長手方向
の一部だけであるため、ポケット３内にころ２を保持す
る機能の低下や、柱５の強度低下は、実用上問題がな
い。前記押し込み力低減の効果は、大型の軸受の場合に
特に効果的である。例えば直径が１００mm以上、好まし
くは１５０mm以上の軸受の場合に効果的である。

【００１０】なお、前記実施例では柱５の幅狭部５ａ
は、図１（Ａ）のようにポケット３の内外両側の開口縁
で幅寸法が狭められたものとしたが、幅狭部５ａは、図
２のようにポケット３の外側の開口縁だけで幅狭となっ
たものであっても、また図３のようにポケット３の内側
の開口縁だけで幅狭となったものであっても良い。図２
の例のように外径側を幅狭に形成した場合は、外径側か
らころ２を押し込み、図３の例のように内径側を幅狭に
形成した場合は、内径側からころ２を押し込むようにす
る。これら図２および図３の例は、幅狭部５ａの断面形
状が異なる他は、図１の実施例と同様である。

【００１１】また、前記各実施例は円筒ころ軸受の保持
器に適用した場合につき説明したが、この発明は、図４
（Ａ）に示す針状ころ軸受における保持器１Ａや、図４
（Ｂ）の円すいころ軸受用の保持器１Ｂや、図４（Ｃ）
のスラストころ軸受用の保持器１Ｃにおいても適用でき
る。さらに、この発明は、図５に示すような直動軸受に
おけるころ保持用の保持器１Ｄに適用することもでき
る。図４および図５において、図１の例との対応部分に
は同一符号を付し、その説明を省略する。

【００１２】つぎに、これらの実施例における保持器１
〜１Ｄの材質例を説明する。前記各実施例における保持
器１〜１Ｄに使用する樹脂は、射出成形可能な樹脂であ
れば良く、また繊維や他の充填材が混合していても、射
出形成可能な配合となっていれば良い。保持器の材質を
例示すると、次の材質が使用できる。すなわち、フッ素
系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）、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）や、テトラフルオロ
エチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等が用いら
れ、またポリアミド（ナイロン６６（ＰＡ６６）、ナイ
ロン６（ＰＡ６）、ナイロン４６（ＰＡ４６））や、布
入りフェノール樹脂等も使用できる。ポリアミドは、こ
ろ押し込み時の弾性変形が容易な点で好ましい。この他
に、ポリフェニレンサルファイド樹脂にオルガノポリシ
ロキサンエラストマーと繊維状強化材とを添加した組成
物や、あるいはポリエーテルニトリル等のポリシアノア
リールエーテル樹脂を主要成分とし、四フッ化エチレン
樹脂、黒鉛、グラスファイバー等の適量の充填材を添加
した材料が使用できる。

【００１３】また、耐熱性繊維を含有するパーフルオロ
アルコキシ樹脂も好ましく、耐熱性繊維５〜４０重量％
と、パーフルオロアルコキシ樹脂３０〜９０重量％と、
モリブデン粉末、モリブデン化合物粉末およびカルシウ
ム化合物粉末から選ばれる一種以上の粉末添加材５〜３
０重量％とを配合した組成物も好ましい。この場合の耐
熱性繊維の具体例としては、ガラス繊維、炭素繊維、グ
ラファイト繊維、ウオラストナイト、チタン酸カリウム
ホイスカー、シリコンカーバイトホイスカー、サファイ
アホイスカーなどの無機繊維およびホイスカー類、鋼
線、銅線、ステンレス線などの金属繊維、タングステン
心線または炭素繊維などにポロン、炭化ケイ素などを蒸
着したいわゆるボロン繊維、炭化ケイ素繊維などの複合
繊維および芳香族ポリイミド繊維などの耐熱性有機繊維
を挙げることが出来る。繊維の形態としては、射出成形
の容易さの面から、長さが１０mm以下好ましくは６mm以
下、その径は２〜１５μｍ位の繊維状の粉末であること
が望ましい。また繊維と樹脂との親和性を増加させる目
的でシランカップリング剤などの処理剤で繊維を処理し
ておくことも望ましい。

【００１４】この組成物におけるモリブデン化合物粉末
は、モリブデンの２〜６価の種々の化合物であって、た
とえば二硫化モリブデン、三酸化モリブデンなどが挙げ
られる。カルシウム化合物粉末としては、フッ化カルシ
ウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウムなどが挙げられ
る。上記粉末およびモリブデン粉末の粒径は５０μｍ以
下であることが保持器の機械的耐久性、潤滑性を高める
うえで好ましい。ここで、パーフルオロアルコキシ樹脂
に対する上記耐熱性繊維の添加量は、成分全体の重量を
１００として、パーフルオロアルコキシ樹脂５０〜９５
重量％、耐熱性繊維５〜５０重量％であることが好まし
く、特にパーフルオロアルコキシ樹脂６０〜９０重量
％、耐熱性繊維１０〜４０重量％であることがより望ま
しい。なぜならば、耐熱性繊維の添加量が５重量％未満
のときは組成物の機械的性質、耐摩耗性の向上は殆んど
期待出来ず、また５０重量％を越える多量では成形性の
悪化とともにそれに伴う機械的性質の劣化を招き好まし
くないからである。さらに、前記２成分にモリブデン粉
末、モリブデン化合物粉末およびカルシウム化合物粉末
から選ばれる一種以上の粉末充填材を添加する場合の配
合割合は、耐熱性繊維５〜４０重量％、パーフルオロア
ルコキシ樹脂３０〜９０重量％に対して粉末充填剤５〜
３０重量％である。なぜなら、粉末充填剤の添加量が５
重量％未満の少量では潤滑性向上がみられず、３０重量
％を越える多量では保持器の機械的耐久性に好ましくな
い結果を与えるからである。

【００１５】また、上記以外の各種の充填材を添加する
こともできる。一般にその添加量は全量の１０％以下が
望ましい。このような充填材として、芳香族ポリエーテ
ルケトン系樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテ
ルサルフォン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニ
レンサルファイド樹脂、耐熱性ポリアミド樹脂、フェノ
ール系樹脂、芳香族系ポリエステル樹脂、熱可塑性ポリ
イミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等の有機質
耐熱性高分子材料を始めとし、グラファイトまたは亜
鉛、アルミニウム、マグネシウムなどの金属もしくは酸
化物などの熱伝導改良用無機粉末、ガラスビーズ、シリ
カバルーン、挂藻土、石綿、炭酸マグネシウム等の無機
質粉末、グラファイト、カーボン、マイカ、タルク等の
潤滑性向上用無機質粉末、および酸化鉄、硫化カドミウ
ム、セレン化カドミウム、カーボンブラック等の無機質
顔料、シリコーンオイル、エステルオイル、フッ素オイ
ル、ポリフェニレンエーテルオイル、ワックス、ステア
リン酸亜鉛などの内部滑剤的添加剤など数多くのものを
例示することができる。以上述べたパーフルオロアルコ
キシ樹脂、繊維状強化材およびその他添加剤等の混合方
法は、特に限定されるものではなく、ヘンシェルミキサ
ー、ボールミル、タンブラーミキサー等の混合機を用い
て乾式混合した後に、熱ロール、ニーダ、バンバリーミ
キサー、溶融押出機などで溶融混合して成形材料として
たとえばペレット状にし、これを射出成形機などによっ
て転がり軸受用保持器として所定の形状に溶融成形すれ
ばよい。成形条件は特に限定されることなく、パーフル
オロアルコキシ樹脂の通常の成形条件で実施すればよ
い。

【００１６】この組成物の場合の成形方法としては、所
定の割合で各素材をドライブレンドした後、二軸溶融押
出機に供給して３６０℃、スクリュー回転数１５０ｒｐ
ｍで溶融混練しながら径３mmの穴５個のストランドダイ
から押出し、押出されたストランドを連続的に切断して
ペレットを作製し、得られたペレットを射出成形機（バ
レル温度３２０〜３８０℃、金型温度２１０℃、射出圧
力８００kg／cm² ）にかけて定められた保持器形状に成
形する方法等が採用できる。

【００１７】

【発明の効果】この発明のころ軸受用樹脂保持器は、透
孔からなるポケットを複数並べて設け、ポケットの開口
部の幅寸法をころの外径寸法よりも小さくした保持器に
おいて、各ポケット間の柱の長手方向の一部に、断面を
他の部分よりも小さくした幅狭部を設けたため、ポケッ
ト内へのころの押し込み力を低減させながら、ポケット
内でのころの遊びを少なくして、保持器の振れを小さく
することができる。請求項２の発明の場合は、前記幅狭
部を、ポケットの開口縁に対応する部分を狭めたものと
したため、柱強度を維持しながら、ころの押し込み力の
低下が図れる。また、幅狭部は柱の長手方向の中央部に
設けたので、効果的に押し込み力の低減が図れる。請求
項３の発明の場合は、幅狭部を、片側の開口縁に対応す
る部分のみが幅狭になるものとしたため、幅狭部の形成
に対する柱強度の維持が一層確実となる。請求項４の発
明の場合は、ころ押し込み力の低下が強く望まれている
円筒ころ軸受用の保持器において、ころ押し込み力の低
下と保持器の振れ防止が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の一実施例にかかるころ軸受
用樹脂保持器の部分断面図、（Ｂ）はその部分平面図、
（Ｃ）は同保持器にころを入れる過程の説明図、（Ｄ）
は同保持器にころを入れた状態の拡大断面図である。

【図２】この発明の他の実施例の部分断面図である。

【図３】この発明のさらに他の実施例の部分断面図であ
る。

【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は各々この発明のさらに他の実
施例の部分斜視図、全体斜視図、および部分平面図であ
る。

【図５】（Ａ），（Ｂ）は各々この発明のさらに他の実
施例の部分平面図および部分断面図である。

【図６】（Ａ）は従来の保持器のころ押し込み過程を示
す部分断面図、（Ｂ）は同保持器の部分平面図である。

【符号の説明】

１…保持器、２…ころ、３…ポケット、５…柱、５ａ…
幅狭部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ころを保持する透孔からなるポケットを
   複数並べて設け、前記ポケットの開口部の幅寸法をころ
   の外径寸法よりも小さくしたころ軸受用樹脂保持器にお
   いて、各ポケット間の柱の長手方向の一部に、断面を他
   の部分よりも小さくした幅狭部を設けたことを特徴とす
   るころ軸受用樹脂保持器。
2. 【請求項２】 前記各柱の側面を、ころの外径面に沿っ
   た円筒面状に形成し、前記幅狭部は、ポケットの開口縁
   に対応する部分の柱幅を狭めたものとし、前記幅狭部を
   前記柱の長手方向の中央に設けた請求項１記載のころ軸
   受用樹脂保持器。
3. 【請求項３】 前記幅狭部は、ポケットの片側の開口縁
   に対応する部分を幅狭に形成したものである請求項２記
   載のころ軸受用樹脂保持器。
4. 【請求項４】 円筒ころ軸受用の保持器とした請求項１
   または請求項２記載のころ軸受用樹脂保持器。