保持器的制作方法

本实用新型涉及用于滚子轴承的树脂制的保持器，特别是，涉及适于像自动调心滚子轴承那样具有两列滚子的多列滚子轴承的保持器。

背景技术：

作为用于多列滚子轴承的保持器，已知一种所谓的“梳形保持器”。梳形保持器由单个圆环部、和从圆环部的侧面延伸的多个柱部构成。

具有单个圆环部的梳形保持器的圆环部、各柱部能够使用沿轴向一分为二的模具，通过将熔融树脂注射到模具的模腔的注射成型法一体地制造保持器整体。

现有的梳形保持器相对于圆环部仅在轴向一侧具有多个柱部，在模具的开闭方向(轴向)不对称，因此成型收缩变得不均匀。为了抑制由该不均匀引起的保持器变形，提出了利用预想到成型收缩的模具来成型梳形保持器，在成型收缩后成为适当的保持器形状(专利文献1)。

专利文献1：日本专利第4537920号公报

然而，在专利文献1所公开的变形抑制方法中，有时需要反复进行探索成型收缩的表现方式的试制、数值分析的高度的模具设计，在成本方面变得不利。

技术实现要素：

鉴于上述背景，本实用新型欲解决的课题在于抑制能够用于多列滚子轴承的树脂制的梳形保持器的制造成本，减少注射成型时的变形。

为了实现上述课题，本实用新型构成为如下保持器，具有：单个圆环部；从上述圆环部的一侧面向轴向一侧延伸的多个柱部；以及从上述圆环部的另一侧面向轴向另一侧延伸的多个柱部，沿周向相邻的上述柱部彼此之间成为能够收纳滚子的兜孔，上述柱部具有能够与上述滚子的滚动面接触的对置面，上述圆环部、上述一侧的多个柱部以及上述另一侧的多个柱部利用树脂一体地形成。

根据上述结构，成为多个柱部从圆环部的轴向两侧延伸的保持器形状，因此将跨越圆环部的体积设为相同，能够缓和保持器在轴向上的非对称性。由此，在利用树脂一体地形成保持器整体的注射成型时，能够抑制伴随成型收缩的保持器的变形，因此能够减小保持器的变形。另外，仅通过在圆环部的两侧配置多个柱部便实现上述的变形抑制，因此能够避免高度的模具设计而抑制制造成本。另外，在保持器中形成有两列兜孔，因此也能够收纳多列滚子。像这样，根据上述结构，能够抑制可以用于多列滚子轴承的树脂制的梳形保持器的制造成本，减小由于注射成型而产生的变形。

优选上述一侧的多个柱部与上述另一侧的多个柱部在周向上以相同相位配置。这样，能够使跨越圆环部的保持器的形状在轴向上对称，由此，能够更加抑制注射成型时的保持器的变形。

另外，优选上述柱部的上述对置面具有沉割部，上述柱部具有非沉割部，该非沉割部以在上述沉割部的周向里侧形成空间的方式凹陷。这里，沉割部相当于将保持器从模具取出时在开模方向(轴向)被卡挂的表面部分，非沉割部相当于在开模方向不被卡挂的表面部分。这样，能够减薄柱部中的、对置面的沉割部的壁厚使柱部具有软性，由此，能够使开模时的模具的强行取出变得容易，能够抑制注射成型时的保持器的变形。

另外，优选在为自动调心滚子轴承用的保持器的情况下能够将由凸面滚子构成的上述滚子收纳于上述兜孔，上述柱部的上述对置面具有：凹面部，其具有沿着上述滚子的滚动面的形状；以及后退面部，其具有随着在轴向上趋向上述柱部的前端侧而逐渐在周向上远离上述滚子的滚动面的形状，上述凹面部在上述柱部的基端侧向该柱部的外径侧以及内径侧延伸且在该柱部的前端侧向该柱部的内径侧延伸，上述后退面部与上述柱部的外径面、上述凹面部及该柱部的前端部连续。在自动调心滚子轴承中，为了使运转时的凸面滚子与保持器的动作稳定化，使降低轴承的声响、振动的功能良好，优选尽量将对置面设为沿着凸面滚子的滚动面的形状。另一方面，为了抑制注射成型时的保持器变形，优选尽量不在对置面形成沉割部。若沿着滚子的滚动面的形状的凹面部处于在柱部的基端侧向柱部的外径侧以及内径侧延伸且在柱部的前端侧向柱部的内径侧延伸的较大的范围，则能够良好地实现上述的功能。另一方面，若随着在轴向上趋向柱部的前端侧而逐渐在周向上远离滚子的滚动面的形状的后退面部与柱部的外径面、凹面部、及柱部的前端部连续，则能够通过后退面部缓和或消除沉割形状，能够实现保持器变形的抑制。即，能够实现兼顾上述的功能的实现与保持器变形的抑制。

更加具体地说，上述柱部的上述后退面部可以分别与该柱部的外径面以及前端部局部连续。这样，在柱部的外径面与对置面间的边界、和对置面与柱部的前端部的边界上，剩下不会远离滚子的滚动面的部分，能够维持上述边界与滚动面之间的最小间隙的大小，所以能够使运转时的滚子与保持器的动作稳定化。

优选形成有槽状空间，该槽状空间穿过上述柱部的周向中央部沿轴向延伸且在径向上距该柱部的外径面具有深度，上述柱部的内径侧的周向两侧的上述对置面间的周向距离被设定为从上述柱部的外径侧的上述槽状空间至上述对置面的周向距离的75％以上且125％以下的范围。这样，能够使成型收缩对对置面造成的影响不会在柱部的外径侧与内径侧大不相同，从而更加能够实现对置面的变形抑制。

本实用新型通过上述结构的采用，能偶抑制可以用于多列滚子轴承的树脂制的梳形保持器的制造成本，并够减小由于注射成型而产生的变形。

附图说明

图1表示本实用新型的第一实施方式所涉及的保持器的外观的立体图。

图2是表示具备图1的保持器的多列滚子轴承的纵剖主视图。

图3是图1的保持器的右视图。

图4是图1的保持器的主视图。

图5是图3中的V-V线的剖视图。

图6是图4中的VI-VI线的剖视图。

图7是图4中的VII-VII线的剖视图。

图8是图3的兜孔附近的放大图。

图9是表示本实用新型的第二实施方式所涉及的保持器的外观的立体图。

图10是图9的保持器的右视图。

图11是图9的保持器的主视图。

图12是图10中的XII-XII线的剖视图。

图13是表示本实用新型的第三实施方式所涉及的保持器的外观的立体图。

图14是图13的保持器的右视图。

图15是图13的保持器的主视图。

图16是图15中的XVI-XVI线的剖视图。

图17是图15中的XVII-XVII线的剖视图。

图18是表示本实用新型的第四实施方式所涉及的保持器的外观的立体图。

图19是图18的保持器的右视图。

图20是图18的保持器的主视图。

图21是图19中的XXI-XXI线的剖视图。

图22是图20中的XXII-XXII线的剖视图。

图23是图20中的XXIII-XXIII线的剖视图。

图24是图19的兜孔附近的放大图。

图25是在图18的兜孔收容有滚子的状态的放大图。

具体实施方式

基于图1～图8对作为本实用新型的一个例子的第一实施方式进行说明。

图1所示的保持器10为由单个圆环部11、从圆环部11的一侧面向轴向一侧延伸的多个柱部12、及从圆环部11的另一侧面向轴向另一侧延伸的多个柱部12构成的梳形的部件。

这里，“轴向”是指沿着保持器的中心轴(省略图示)的方向。另外，将与保持器的中心轴垂直的方向称为“径向”，将绕保持器的中心轴的圆周方向称为“周向”。图2、图4中的左右方向相当于轴向，图2、图4中的上下方向相当于径向。

如图1、图3、及图4所示，保持器10的圆环部11由在周向整周上连续的保持器部分构成。柱部12由从圆环部11朝轴向具有突出量的保持器部分构成。圆环部的形状能够适当地进行变更。

相对于圆环部11位于轴向一侧的柱部12的总数、与相对于圆环部11 位于轴向另一侧的柱部12的总数为相同数量。保持器10为在周向上具有与柱部12的数量对应的旋转对称性的形状。

以穿过圆环部11的轴向中央的假想径向平面为分界将保持器10一分为二考虑时，位于轴向一侧的保持器半部、与位于轴向另一侧的保持器半部被设定为相同的体积。

圆环部11与所有的柱部12利用树脂一体地形成。保持器10通过注射成型法形成。此外，在该注射成型中所使用的模具由在轴向上进行二分割的阴模与阳模构成，为在轴向上进行开闭的通常的模具。

作为上述树脂，例如列举对PA(聚酰胺)66、46添加玻璃纤维、碳纤维而得的树脂，但也能够采用PPS(聚苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)。

沿周向相邻的柱部12彼此之间成为能够收纳滚子20的兜孔(空间) 13。兜孔13由圆环部11的侧面部14、与沿周向相邻的柱部12彼此的对置面15形成。

柱部12的对置面15由在周向上面向滚子20的滚动面21的柱部12 的表面部分且是能够与滚动面21接触的表面部分构成。柱部12通过在周向上对称的配置在该柱部12的周向两侧具有对置面15。

如图2所示，保持器10为自动调心滚子轴承用的保持器。图2所示的自动调心滚子轴承具备：内圈30，其具有多列轨道31；外圈40，其具有单个球面轨道41；多列滚子20，其在球面轨道41与轨道31、31间滚动；以及保持器10，其保持各列滚子20间的周向间隔。

滚子20由凸面滚子构成。凸面滚子具有凸面状(也被称为桶状)的滚动面21、和滚子端面22。滚子20的滚动面21能够通过滚子中心轴Cr 方向的一部分与球面轨道41和轨道31接触。

自动调心滚子轴承在内圈30的中心轴(省略图示)相对于外圈40的中心轴(省略图示)相对倾斜了时，通过多列滚子20在多列轨道31、31 与球面轨道41间转动，发挥将内圈30与外圈40向同轴引导的调心性。此外，在图2中，示出了内圈30、外圈40以及保持器10沿同轴配置的状态(调心角0°的状态)。

如图1、图2所示，收容到兜孔13的滚子20以将滚子中心轴Cr相对于保持器10的中心轴倾斜的姿态在内圈30与外圈40间转动。

当组装自动调心滚子轴承组装时，为如下构造：将保持器10与内圈 30同轴配置，并在使保持器10的两列兜孔与内圈30在径向上对置的状态下将滚子20从保持器外径侧收纳于各兜孔。

图1所示的柱部12的对置面15为能够防止收纳到兜孔13的滚子20 向保持器外径侧脱落的形状。该防脱落功能根据上述组装的情况而被要求。

另外，柱部12的对置面15成为与图2所示的滚子20的姿态对应的形状。保持器10的圆环部11的侧面部14成为在图2的状态下与滚子端面22在滚子中心轴Cr的方向上面对面的平面状。轴承运转过程中，保持器10通过柱部12的对置面15与滚子20的滚动面的接触而被沿径向引导，并通过圆环部11的侧面部14与滚子端面22的接触而被沿轴向引导。为了使滚子20与保持器10的动作稳定化，并使降低自动调心滚子轴承的声响、振动的功能良好，对置面15设为以尽可能大的面积沿着滚子20的滚动面21的形状。

如图1、图5所示，该对置面15从柱部12的基端部连续至前端部。此外，柱部12的基端部由与圆环部11的边界上的部分构成。柱部12的前端部由在轴向上距圆环部11最远的部分构成。柱部12的前端部成沿着径向的平面状。

柱部12的对置面15的基端部成为与圆环部11的侧面部14相连的拐角R状。如图5～图8所示，对置面15中的从对置面15的基端部到柱部 12的前端部的部分由具有沿着滚子20的滚动面21的形状的凹面部15a、和沿着沿轴向的假想圆筒面的圆弧面部15b构成。凹面部15a以及圆弧面部15b分别在对置面15的径向整个区域上连续。

如图1、图2所示，当选取设计上的标准的姿态的滚子20以滚子中心轴Cr的中央位于兜孔13的中央的状态为基准考虑对置面15的形状时，图5、图8所示的凹面部15a是在将凹面部15a在任意的径向位置沿周向剖切后的剖面上沿着该滚子20的滚动面21的曲面状(参照图5)，且也是在将凹面部15a在任意的轴向位置沿径向剖切后的剖面上也沿着该滚子 20的滚动面21的曲面状(参照图6、图7)。

另外，凹面部15a在轴向上连续至相比上述基准状态下的滚子20的滚动面21的最大外径部更靠近柱部12的前端部的位置(参照图1、图5)。凹面部15a中的相比该滚动面21的最大外径部更靠近柱部12的前端部的部分且是位于相比包含滚子中心轴的假想圆锥面(通过沿周向环绕图2的滚子中心轴Cr一周而描绘的圆锥面)更靠柱部12的外径侧的部分相当于沉割部(undercut part)(参照图6、图7)。

圆弧面部15b在柱部12的前端部与凹面部15a之间连续，但由于是沿着轴向的表面部，因此并不相当于沉割部。

如图1、图6～图8所示，柱部12具有非沉割部(non-undercut part) 16，非沉割部16以在凹面部15a所包含的沉割部的周向里侧形成空间的方式凹陷。

非沉割部16形成以遍及柱部12的全长的方式沿轴向延伸的槽状空间。由非沉割部16形成的槽状空间穿过柱部12的周向中央部，且在径向上远离柱部12的外径面17而具有深度。另外，在与非沉割部16交叉的任意的假想径向平面上，该槽状空间为V形。

柱部12的外径面17由柱部12的表面中的、保持器10的外周所包含的部分且是沿着周向的形状的部分构成。

这里，柱部12的内径侧的周向两侧的对置面15间的周向距离(参照图6中的L1)被设定为从柱部12的外径侧的槽状空间(非沉割部16)至对置面15的周向距离(参照图6中的L2)的75％以上且125％以下的范围。该范围在与柱部12交叉的任意的假想径向平面上均满足。柱部12的内径侧与外径侧的边界处于在任意的假想径向平面上将柱部12的径向长度二等分的假想圆周上。

在图6的剖切部端面中，对置面15间的周向距离为槽状空间(非沉割部16)与对置面15间的周向距离的100％左右的长度。另外，在图7 的剖切部端面中，对置面15间的周向距离为槽状空间(非沉割部16)与对置面15间的周向距离的80％左右的长度。另外，在出现在图8中的对置面15的前端部(与柱部12的前端面的边界)上，对置面15间的周向距离为槽状空间(非沉割部16)与对置面15间的周向距离的75％的长度。另外，在出现在图8中的对置面15的基端部(与圆环部11的边界)上，对置面15间的周向距离为槽状空间(非沉割部16)与对置面15间的周向距离的125％的长度。

图1所示的保持器10为上述那样的保持器，成为多个柱部12从圆环部11的轴向两侧延伸的保持器形状，因此将跨越圆环部11的体积形成为相同(将轴向一侧的保持器半部与轴向另一侧的保持器半部的体积形成为相同)，能够在轴向上缓和保持器10的非对称性。由此，在用树脂将保持器10的整体一体形成的注射成型时，能够抑制伴随成型收缩的保持器10 的变形，因此能够减小注射成型时的保持器10的变形。另外，仅通过在圆环部11的两侧配置多个柱部12，便实现上述的变形抑制，因此能够避免高度的模具设计而抑制保持器10的制造成本。另外，在保持器10形成有两列兜孔13，因此也能够收纳多列滚子20。这样，保持器10能够抑制可以在自动调心滚子轴承那样的多列滚子轴承中使用的树脂制的梳形保持器的制造成本，减小注射成型所导致的变形。

另外，如图6、图7所示，保持器10具有以柱部12在对置面15的沉割部的周向里侧形成空间的方式凹陷的非沉割部16，因此能够减薄柱部12中的对置面15的沉割部的壁厚使其具有柔软性。因此，开模时，被模具按压的对置面15的沉割部易向柱部12的周向中央侧挠曲，使得模具的强行取出变得容易。由此，保持器10能够抑制注射成型时的保持器10 的变形。

另外，如图6、图8所示，图1所示的保持器10中，柱部12的内径侧的对置面15间的周向距离L1被设定为柱部12的外径侧的槽状空间(非沉割部16)与对置面15间的周向距离L2的75％以上且125％以下的范围，因此能够抑制对置面15的周向里侧处的壁厚的急剧的变化，成型收缩对对置面15造成的影响不会在柱部12的外径侧与内径侧大不相同，更加能够实现对置面15的变形抑制。

基于图9～图12对本实用新型的第二实施方式进行说明。此外，以下，仅叙述与第一实施方式的不同点，对对应的构成要件使用相同的要件名，特别是对同一构成要素继续使用相同的附图标记。

图9～图12所示的保持器50在以下方面与第一实施方式不同，即从圆环部11向轴向一侧延伸的多个柱部12、与从圆环部11向轴向另一侧延伸的多个柱部12在周向上以相同相位配置。

注射树脂的浇口(在图9中示出浇口痕迹51的位置)配置在位于两列柱部12间的圆环部11的内径面的周向中央部。在该柱部12间的18处中的9处、沿周向以均等间隔配置浇口，由此在浇口未配置的柱部12的周向中央生成射出的树脂相互碰撞而形成的焊缝。

保持器50由于跨越圆环部11的保持器形状在轴向上对称(即，轴向一侧的保持器半部、与轴向另一侧的保持器半部在轴向上为对称形)，因此能够更加抑制注射成型时的保持器50的变形。

基于图13～图17对本实用新型的第三实施方式进行说明。

图13～图17所示的保持器60在以下方面与第一实施方式不同，即与第一实施方式相比，非沉割部61在周向以及径向上形成得较大。

柱部62的非沉割部61具有沿着周向的槽底面63。槽底面63位于比柱部62的外径面64靠近柱部62的径向中央的位置。非沉割部61的周向长度L3设定为超过柱部12的外径侧的槽状空间(非沉割部61)与对置面 15间的周向距离L2的2倍的大小。因此，柱部62的内径侧的对置面15 间的周向距离L1相比柱部62的外径侧的槽状空间(非沉割部61)与对置面15间的周向距离L2明显大，被设定为2倍以上。

如上述那样，保持器60形成有在周向以及径向上比较大的非沉割部 61，因此与第一实施方式相比，能够进一步减薄柱部12中的对置面15的沉割部的壁厚使其具有柔软性。因此，保持器60在注射成型时能够更加实现对置面15的变形抑制。

基于图18～图25对本实用新型的第四实施方式进行说明。

图18～图20所示的保持器70在以下方面与第一实施方式不同，即改变了柱部71的对置面72的形状。

柱部71的对置面72如图18、图21所示，具有：凹面部72a，其具有沿着滚子20的滚动面21的形状；后退面部72b，其具有随着在轴向上趋向柱部71的前端侧而逐渐在周向上远离滚子20的滚动面21的形状；以及圆弧面部72c，其沿着轴向。柱部71的前端部的周围成为倒角状，对置面72的前端部与柱部71的前端部的倒角连续。

如图18、图21、及图22所示，对置面72的凹面部72a在柱部71的基端侧向柱部71的外径侧以及内径侧延伸。另外，凹面部72a在柱部71 的前端侧向柱部71的内径侧延伸。

如图18、图21、及图23所示，对置面72的后退面部72b相比凹面部72a在周向上后退，并与柱部71的外径面17、凹面部72a及柱部71 的前端部连续。后退面部72b以在柱部71的外径侧将相当于第一实施方式的沉割部的部分除去的方式设定形状以及形成范围。因此，后退面部 72b成为与凹面部72a以较大的斜边相连的大致三角形。

另外，如图21、和图23～图25所示，后退面部72b与柱部71的外径面17局部连续。作为凹面部72a与柱部71的外径面17的边界的外径缘 e1由在点p1与圆环部11之间连续的边缘部分构成。作为后退面部72b 与柱部71的外径面17的边界的外径缘e2由在点p1与柱部71的前端部之间连续的边缘部分构成。凹面部72a的外径缘e1与滚子20的滚动面21 之间的最小间隙被设定为与第一实施方式相同。后退面部72b的外径缘e2 与滚子20的滚动面21之间的间隙大于凹面部72a的外径缘e1与滚子20 的滚动面21之间的间隙。

另外，后退面部72b与柱部71的前端部局部连续。作为后退面部72b 与柱部71的前端部的边界的前端缘e3由在点p2与柱部71的外径面17 之间连续的边缘部分构成。作为圆弧面部72c与柱部71的前端部的边界的前端缘e4由在点p2与柱部71的前端部之间连续的边缘部分构成。圆弧面部72c的前端缘e4、与滚子20的滚动面21之间的最小间隙被设定为与第一实施方式相同。后退面部72b的前端缘e3与滚子20的滚动面21 之间的间隙大于圆弧面部72c的前端缘e4与滚子20的滚动面21之间的间隙。

对置面72的圆弧面部72c在与滚子20的滚动面21的最大外径部在周向上对置的位置与对置面72的凹面部72a连续。因此，在柱部71的内径侧也将相当于第一实施方式的沉割部的部分去除。

像这样，对置面72通过后退面部72b的采用与圆弧面部72c的扩大，而成为完全从第一实施方式的对置面去除沉割部后的形状。因此，在保持器70的注射成型时，能够不伴随强行取出地沿轴向打开模具。此外，虽然代替圆弧面部72c，通过扩张后退面部72b也可以使对置面完全成为非沉割形状，但是在无法将与滚子20的滚动面21之间的间隙设定为与第一实施方式相同这方面变得不利。

保持器70如上述那样，由于沿着滚子20的滚动面21的形状的凹面部72a处于在柱部71的基端侧向柱部71的外径侧以及内径侧延伸且在柱部71的前端侧向柱部71的内径侧延伸的较宽的范围，因此能够使运转时的凸面滚子与保持器的动作稳定化，能够良好地实现降低轴承的声响、振动的功能。另外，保持器70由于随着在轴向上趋向柱部71的前端侧而逐渐在周向上远离滚子20的滚动面21的形状的后退面部72b与柱部71的外径面17、凹面部72a及柱部71的前端部连续，因此能够通过后退面部 72b缓和或者消除对置面72的沉割形状，从而能够实现保持器变形的抑制。即，保持器70能够实现兼顾上述的功能的实现与保持器变形的抑制。

另外，保持器70在柱部71的外径面17与对置面72间的边界、和对置面72与柱部71的前端部的边界，剩下不会远离滚子20的滚动面21的部分亦即外径缘e1、前端缘e4，能够将上述边界的与滚动面21之间的最小间隙的大小维持为与第一实施方式相同，因此与仅通过后退面部去除沉割部的情况相比，能够更加使运转时的滚子20与保持器70的动作稳定化。

应认为本次公开的各实施方式的所有点仅为例示性的，并非限制性的。因此，本实用新型的范围由权利要求示出，与权利要求等同的含义以及范围内的全部变更也包括在内。

附图文字说明

10、50、60、70…保持器；11…圆环部；12、62、71…柱部；13…兜孔；15、72…对置面；15a、72a…凹面部；16、61…非沉割部；17、64…外径面；20…滚子；21…滚动面；72b…后退面部。