滚动轴承用保持器及其制造方法
【专利说明】滚动轴承用保持器及其制造方法
[0001]相关申请
[0002]本发明要求申请日为2013年2月5日、申请号为JP特愿2013-020070号的申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
技术领域
[0003]本发明涉及滚动轴承用保持器及其制造方法，本发明涉及将树脂材料与芯铁一起进行嵌入成形的技术。
【背景技术】
[0004]作为用于轴承的树脂制保持器，包括比如仅对树脂材料进行嵌入成形的类型、以及将树脂材料与由铁板等构成的嵌入部件一起进行嵌入成形的类型(专利文献I和2)。在它们中的图20所示的保持器中，在树脂制的冠形保持器中的兜孔Pt的背面侧的底面50上设置有嵌入部件51。在图21所示的保持器中，在冠形保持器的侧面上设置有嵌入部件52。
[0005]另外，在过去，同样在精密机械用轴承中，将在单排或多排的圆筒滚子轴承中将外径尺寸较一致的多个圆筒滚子组装于轴承内部，并且采用保持器，以将这些圆筒滚子于圆周上的均等配置位置进行保持(专利文献3)。关于保持器，针对多排圆筒滚子轴承，多采用树脂保持器。在用于高速旋转的场合，多采用比如聚醚醚酮树脂(PEEK)、聚苯硫醚树脂(PPS)等刚性高的材料，以便耐受作用于保持器上的离心力。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:JP特开2003-120684号公报
[0009]专利文献2:JP特开2007-278418号公报
[0010]专利文献3:JP特开2002-357224号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的课题
[0012]在仅仅对上述树脂材料进行嵌入成形的树脂制保持器中，具有下述的问题。
[0013].成形件的表面产生凹陷缩痕，难以高精度地制作保持器的尺寸精度；
[0014]?在成形时，具有在嵌入树脂和注入树脂中产生熔接线，产生强度不足的情况。
[0015]在图20、图21的树脂制保持器中，在嵌入成形时，必须将嵌入部件51、52支承于金属模的腔内部。由此，嵌入部件51、52无法埋入树脂部的内部，支承面51a、52a按照在保持器表面上露出的方式，设置于保持器底面或侧面上。如果如保持器底面、侧面那样，仅在保持器表面部上设置嵌入部件51、52的话，则在轴承的使用时，具有下述危险:因树脂材料与嵌入部件(铁板)的线膨胀系数的差，在高温时嵌入部件与树脂剥离开，或因振动使嵌入部件与树脂剥离开等的与树脂的连接强度不足。
[0016]另外，在过去的嵌入技术中，只能成形出在环状体的一个侧面形成兜孔的冠形保持器。其原因在于:比如，在对梯形的保持器进行嵌入成形时，难以形成兜孔，嵌入部件的形状复杂。
[0017]另外，如前述那样，在高速旋转的条件下，必须耐受作用于保持器上的离心力，但是，在保持器材料为树脂的场合，保持器容易产生离心力造成的变形。
[0018]于是，为了耐受高速旋转下的使用，必须要求提高刚性的样式，以便保持器的圆环部与柱部没有较大的变形。为了提高保持器的刚性，必须(I)增加各部分的壁厚；或(2)选定杨氏模量高的材料。
[0019]但是，在前者(I)的场合，难以在有限的轴承内部的空间中，确保上述各部分的壁厚度，同样在后者(2)的场合，由于限于PEEK、PPS的较高强度的材料，故具有导致材料本身的成本大幅上升等的问题。
[0020]此外，在精密机械用轴承中，以高水平而管理一个轴承内部的滚子直径的相互差，但是，无论多高，仍无法使滚子直径的相互差为O。比如，在机床用的主轴中，为了提高轴承的径向刚性，装置的组装后的轴承径向内部间隙一般设定在预压侧间隙(负侧间隙)。此时，因滚子直径的稍稍的外径尺寸差，产生滚子的公转速度差，在圆周上的滚子之间产生领先与延迟。值得一提的是，对于滚子直径相互差的管理值，各厂商独立设定，但是，由于在本公司、市场上流通的超高精度轴承的测定分析中，非反复振动精度在0.22?1.0 ym的范围内，故滚子直径相互差在小于它的范围内进行管理。
[0021]本发明的目的在于提供一种滚动轴承用保持器及其制造方法，其中，谋求提高保持器的尺寸精度，谋求改善强度不足，并且谋求提高保持器结构部件的密接性，可用于各种保持器形状。本发明的另一目的在于提供一种滚动轴承，其中，谋求降低材料的成本，按照大于等于高品质的树脂材料件的程度来提高保持器的刚性，并且可谋求消除滚动体的领先与延迟。
[0022]用于解决课题的技术方案
[0023]本发明的滚动轴承用保持器按照将树脂材料与芯铁一起通过金属模进行嵌入成形的方式形成，其中，在由上述树脂材料形成的树脂部内部埋入有上述芯铁，在上述树脂部中的多个部位设置支承部位露出部，该支承部位露出部使支承于上述金属模的腔内的上述芯铁的支承部位露出。
[0024]按照该方案，由于芯铁埋入于树脂部内部，故与在树脂部表面上设置芯铁的结构相比较，保持器整体的强度提高，可谋求提高树脂部和芯铁的密接性。由此，在使用轴承时，因保持器的温度上升、振动等的因素，比如即使在芯铁的一个表面与树脂部的连接强度降低的情况下，芯铁的另一表面仍密接支承于树脂部上。于是，没有芯铁与树脂部发生不希望的剥离的危险。芯铁埋入于树脂部的内部，但是，由于在树脂部中设置多个支承部位露出部，故使芯铁稳定地支承于腔内，进行嵌入成形。另外，可使树脂材料占保持器整体的比例低于仅由树脂材料形成的保持器。由此，可降低作为树脂特有的不良情况的缩痕等情况，可谋求提高尺寸精度。另外，由于为芯铁埋入于树脂部内部、设置支承部位露出部的结构，故不同于将芯铁设置于保持器表面上的场合，可与各种的保持器形状相对应。
[0025]上述树脂部也可包括环状体和多个支柱体，该支柱体从该环状体于轴向延伸，在相应的支柱体之间形成保持滚动体的兜孔，在上述芯铁中设置环状体内埋入部与多个支柱体内埋入部，该环状体内埋入部埋入于上述树脂部的上述环状体中，该支柱体内埋入部从该环状体内埋入部延伸，并且埋入于上述各支柱体中。如此，通过在树脂部的环状体和各支柱体范围内埋入芯铁，在包括环状体和支柱体的全部的骨架中形成芯铁。于是，与在兜孔的背面侧的底面、侧面上设置嵌入部件的过去的保持器相比较，可提高刚性。
[0026]上述芯铁还可为金属板的冲压加工件。在该场合，对金属板进行比如冲孔加工、弯曲加工、成形加工等冲压加工，可形成所希望的芯铁形状。
[0027]上述各支柱体内埋入部也可由弯曲片构成，该弯曲片通过在基端相对上述环状体内埋入部弯曲加工而成。
[0028]在这些场合，与通过切削加工等方式加工芯铁的场合相比较，可谋求减少加工工时，廉价地制作。
[0029]上述芯铁的支承部位也可为凹部，该凹部形成于上述环状体内埋入部中的位于上述支柱体内埋入部的非突出侧的轴向外侧面。在该场合，没有在芯铁中追加专用部件，仅于芯铁中形成凹部，便可简单地将芯铁支承于金属模的腔的内部。
[0030]该保持器还可通过一对上述环状体和多个上述支柱体呈梯子状而形成，该一对上述环状体于轴向间隔开而对置，上述多个支柱体横跨这些环状体而连接。
[0031]该保持器也可通过上述一个上述环状体和多个上述支柱体呈冠状而形成，该多个支柱体从该环状体的一个侧面于轴向延伸，在各支柱体之间形成保持滚珠的圆形的上述兜孔。
[0032]该保持器通过一个上述环状体和多个上述支柱体呈梳状而形成，该多个支柱体从该环状体的一个侧面于轴向延伸，在各支柱体之间形成保持滚子的上述兜孔。
[0033]还可在上述呈梯状形成的滚动轴承用保持器中，上述芯铁按照使一对芯铁分割体于轴向对置而组合的方式形成，各芯铁分割体包括上述环状体内埋入部与上述支柱体内埋入部，该支柱体内埋入部从该环状体内埋入部于轴向延伸。在该场合，将各芯铁分割体中的环状体内埋入部分别支承于所组合的金属模的一者、另一者上，可进行嵌入成形。
[0034]上述芯铁也可按照上述一对芯铁分割体呈同一形状，相互朝向相反方向的方式对置设置。在该场合，可将一对芯铁分割体设为同一形状的兼用部件，可进一步谋求降低制造成本。
[0035]上述金属模包括固定模与活动模，该活动模在开模的状态和压紧模的状态，以可活动的方式设置，在固定模和活动模中的任意一者或二者中设置支承突部，该支承突部突出于腔内部，支承上述芯铁的支承位置。活动模处于与固定模离开的开模状态，在突出于上述腔内部的支承突部中，支承芯铁的支承部位。然后，使活动模移动，处于压紧模的状态，将树脂材料填充于腔内部，并且使其固化