树脂制保持架、带有保持架的针状滚子及树脂制保持架的强度管理方法与流程

工程元件,部件;绝热;紧固件装置的制造及其应用技术1.本发明涉及向滚动轴承装入的树脂制保持架。背景技术：2.作为向滚动轴承装入的树脂制保持架，以往已知有例如日本特开2011-085231号公报(专利文献1)所记载的技术。专利文献1记载的合成树脂制保持架是向圆锥滚子轴承装入的保持架，具备大径的轮缘部、小径的轮缘部及架设于上述轮缘部的多个柱部，通过注塑成型来制造。3.从浇道向与专利文献1的保持架对应的模具的模腔供给熔融合成树脂。从互不相同的方向送入的未固化的熔融合成树脂在该模腔内会合。将上述的会合部位称为熔接痕(weld)，在熔接痕处，合成树脂制保持架的强度下降。因此，在专利文献1中，使熔接痕位于从轮缘部与柱部的连续部偏离的部分，来防止强度下降。4.在先技术文献5.专利文献6.专利文献1：日本特开2011-085231号公报技术实现要素：7.发明要解决的课题8.熔接痕在树脂制保持架内位于多个位置。也如专利文献1图示那样，多个熔接痕散布于轮缘部及柱部。将多个熔接痕中的会合最晚的部位称为最终熔接痕，其在多个熔接痕之中强度特别小。在专利文献1中，未规定最终熔接痕的位置，在树脂制保持架的强度提高方面还有改善的余地。9.本发明目的在于通过规定最终熔接痕的位置并进行强度管理来进一步提高树脂制保持架的耐久性及可靠性。10.用于解决课题的方案11.为了达成该目的，本发明的树脂制保持架具备在轴向上隔开间隔lc地配置的一对环部、以及一端与一方的环部结合且另一端与另一方的环部结合的多个柱部，一方的环部及另一方的环部分别通过树脂来注塑成型，其中，将由在保持架的周向上相邻的柱部彼此划分的兜孔中的、一方的柱部的兜孔面与另一方的柱部的兜孔面之间的间隔设为lp，柱部由轴向尺寸lp被规定为与间隔lp相等的一端部、轴向尺寸lp被规定为与间隔lp相等的另一端部、以及基于上述的柱部的间隔lp及环部的间隔lc得出的剩余的轴向尺寸lc-2lp的中央范围来构成，向与保持架对应的模具之中注射的未固化树脂在多个部位处会合而构成熔接痕，多个熔接痕中的最后会合的最终熔接痕存在于柱部的上述的轴向尺寸lc-2lp的中央范围。12.根据上述的本发明，最终熔接痕的位置被规定为包含在从树脂制保持架的兜孔拐角充分离开的柱部的中央范围，因此树脂制保持架的强度及耐久性比以往提高。13.作为本发明的优选的一方案，熔接痕仅设置于柱部。根据上述的方案，成为强度上的弱点的熔接痕完全未形成于环部，因此树脂制保持架的强度及耐久性进一步提高。更优选的是，多个熔接痕全部分别配置于上述的中央范围内。作为本发明的另一方案，不是最终熔接痕的熔接痕形成于环部。14.本发明人的树脂制保持架保持滚子，特别适合于针状滚子。本发明的带有保持架的针状滚子具备上述的树脂制保持架和保持于兜孔的针状滚子。作为另一方案，上述的树脂制保持架可以是保持针状滚子以外的滚子的保持架。15.本发明的带有保持架的针状滚子的配置部位没有特别限定，但是作为本发明的一方案，带有保持架的针状滚子设置于具备太阳轮、齿圈、行星齿轮及行星轮架的行星齿轮机构，配置在由行星齿轮的中心孔和竖立设置于行星轮架而穿过行星齿轮的中心孔的小齿轮轴划分的环状间隙中。根据上述方案，在承受由公转产生的离心力的小齿轮轴中，树脂制保持架的强度及耐久性提高。因此，行星齿轮机构的强度及耐久性也比以往提高。16.本发明的强度管理方法如下：准备多个上述的树脂制保持架，从这一组的树脂制保持架之中选择至少一个试验用树脂制保持架，将试验用树脂制保持架的各环部切断，切出包含最终熔接痕的柱部和与柱部的两端分别结合的环部分，对该切出的包含最终熔接痕的保持架部分中的夹着最终熔接痕的一端侧及另一端侧进行拉伸，由此测定最终熔接痕的强度，基于该测定结果来管理多个树脂制保持架的强度。根据上述方法，能适当地管理树脂制保持架的强度。17.发明效果18.这样，根据本发明，树脂制保持架的强度提高。而且，能适当地进行树脂制保持架的强度管理，树脂制保持架的耐久性及可靠性提高。附图说明19.图1是表示具备本发明的滚动轴承的行星齿轮机构的主视图。20.图2是表示本发明的一实施方式的带有保持架的滚子的立体图。21.图3是从图2取出树脂制保持架来表示的立体图。22.图4是从图2取出树脂制保持架来表示的侧视图。23.图5是表示从图4的树脂制保持架切出的一根柱部的侧视图。具体实施方式24.以下，基于附图，详细说明本发明的实施方式。图1是表示具备本发明的滚动轴承的行星齿轮机构的主视图。行星齿轮机构100具备：具有内齿并将外周包围的内齿轮(齿圈)101；具有外齿且配置在内齿轮101的中心的太阳齿轮(太阳轮)102；具有外齿且配置在内齿轮101与太阳齿轮102之间的多个行星齿轮(小齿轮)103。25.各行星齿轮103与一个内齿轮101及一个太阳齿轮102啮合。在各行星齿轮103的中心孔穿过轴状的小齿轮轴105。中心孔的孔壁面构成行星齿轮103的内周面。在由行星齿轮103的内周面和小齿轮轴105的外周面划分的环状空间配置带有保持架的滚子10。26.各小齿轮轴105的端部固定于共通的行星轮架(图示省略)。由此，多个行星齿轮103支承于一个行星轮架。而且，各行星齿轮103由带有保持架的滚子10支承为旋转自如。27.例如在内齿轮101停止了旋转的状态下太阳齿轮102如图1箭头所示向顺时针方向旋转的情况下，各行星齿轮103向逆时针方向自转，并且在太阳齿轮102的外周向顺时针方向公转，行星轮架向顺时针方向旋转。28.行星齿轮机构100使用于例如多级化不断进展的机动车的自动变速器等。为了将行星齿轮机构100中的行星齿轮103支承为能够公转及自转而使用带有保持架的滚子10。29.图2是表示本发明的一实施方式的带有保持架的滚子的立体图。图3是从图2取出保持架表示的立体图。图4是从图2取出保持架表示的侧视图。在以下的说明中，将沿着带有保持架的滚子10的中心轴线的方向称为“轴向”，将与中心轴线正交的方向称为“径向”，将绕着中心轴线的圆周方向称为“周向”。带有保持架的滚子10由多个滚子12和一个保持架13构成。保持架13具有保持各滚子12的多个兜孔14。滚子12为金属制的针状滚子，滚子长度为滚子直径的2倍以上。保持架13为树脂制。30.小齿轮轴105(图1)的外周面是供作为滚动体的滚子12滚动的内侧滚道面。行星齿轮103的内周面包含供滚子12滚动的外侧滚道面。31.保持架13为笼型，具有一对环部30和将一对环部30相互连结的多个柱部31。柱部31沿着保持架13的轴向延伸，通过两端的端部32、32与一对环部30结合。在周向上相邻的柱部31、31之间划分出用于配置滚子12的兜孔14。兜孔14由分别形成于相邻的柱部31、31而在周向上对置的兜孔面33、33、分别形成于一对环部30而在轴向上对置的内侧端面34、34以及将兜孔面33与内侧端面34连接的四个拐角14r来围成。32.兜孔面33从一方的端部32延伸至另一方的端部32，与滚子12的滚动面相面对。内侧端面34与滚子12的端面相面对。对置的兜孔面33、33的间隔lp比滚子12的直径大，对置的内侧端面34、34的间隔lc比滚子12的全长大。从保持架13的外径侧观察时，兜孔14为长方形，将四个拐角14r形成为圆弧形状。需要说明的是，间隔lp是指兜孔14的短边方向(轴承周向)上的间隔，更具体而言，是指隔着兜孔14面对的柱部31的端部到柱部31的端部为止的间隔。在如本实施方式那样兜孔14的拐角14r形成为圆角(圆弧)形状的情况下，间隔lp可理解为包含一方的拐角14r的圆弧半径及另一方的拐角14r的圆弧半径。兜孔14为异形兜孔的情况也同样。33.需要说明的是，虽然未图示，但是在兜孔面33的内径侧部分及外径侧部分形成有滚子限动突起。滚子限动突起限制滚子12的径向移动，将滚子12保持于兜孔14。滚子限动突起的轴向位置及个数没有特别限定。在与保持架13的轴垂直的截面中，兜孔14的截面形状为矩形。对置于此，柱部31的截面形状为外径侧比内径侧大的梯形。34.保持架13通过注塑成型来制造，向与保持架13对应的模具的模腔送入未固化的合成树脂。通过调整与模具的模腔连接的浇道的连接根数、配置及流量而能够调整最终熔接痕的位置。未固化树脂在柱部31的长度方向大致中央处会合，形成熔接痕31w。需要说明的是，期望理解熔接痕31w不是如与保持架的轴垂直的截面那样明确表示的面，而是遍及柱部31的长度方向地分布的立体区域。35.将多个熔接痕31w中的最后形成的熔接痕称为最终熔接痕31y。最终熔接痕31y的位置通过在多个保持架13的制造工序中对于随意抽取的一个保持架进行欠注(不完全填充)而获知。36.在本实施方式中，将端部32的轴向长度规定为是前述的兜孔面33、33的间隔lp。并且，将最终熔接痕31y的位置规定在柱部31中的除了两端部32、32之外的区域来配置。一对环部30、30的间隔、即柱部31的轴向长度为lc，因此最终熔接痕31y的位置包含在占据柱部31中央的中央范围内。基于间隔lp及间隔lc，将柱部31的中央范围的长度方向尺寸规定为lc-2lp。37.多个熔接痕中的距未图示的浇道(浇口位置)远的熔接痕是未固化的合成树脂最晚会合的部分，即强度最弱的部分(最终熔接痕)。在本实施方式中，规定该最终熔接痕的场所，进而管理一组保持架13、13····的强度。由此，确保树脂制的保持架13的强度。38.在本实施方式中，将最终熔接痕31y的位置设为柱部31且设为从兜孔14的拐角14r离开兜孔14的宽度尺寸即间隔lp以上。这样，使强度最弱的最终熔接痕31y从兜孔拐角14r离开，由此，最终熔接痕31y不会受到在兜孔拐角14r处产生的应力的影响。其结果是，保持架13不会提前破损，能够确保保持架强度。39.强度管理按照以下的步骤进行。首先，从多个树脂制保持架13、13…中随意地选择试验用树脂制保持架。接下来，将试验用树脂制保持架的各环部30在图4中的单点划线所示的周向部位x、x切断，切出存在有最终熔接痕31y的一根柱部31。两处的周向部位x、x的间隔比柱部31的周向尺寸大。在周向部位x形成于环部30的切断面与兜孔14连接。图5是表示切出的试验体t的侧视图。试验体t包括柱部31和与柱部31两端分别结合的环部分30p、30p。40.接下来，夹持试验体t两端的环部分30p、30p，沿柱部31的长度方向、即保持架13的轴向进行拉伸而使其断裂。通过管理此时的断裂应力，由此能够在制造时容易且可靠地管理最终熔接痕31y的强度。在最终熔接痕31y的拉伸试验时，需要夹持余量，但由于最终熔接痕31y的位置距兜孔拐角14r设有距离，因此不用夹持最终熔接痕31y就能准确地测定最终熔接痕31y的强度。在夹持余量小且会滑动的情况下，除了环部分30p、30p之外也可以夹持柱部的一端部32及另一端部32中的至少一方以避开最终熔接痕31y。41.以上，参照附图说明了本发明的实施方式，但是本发明没有限定为图示的实施方式。对于图示的实施方式，在与本发明相同的范围内或等同的范围内，可以施加各种修正、变形。42.产业上的可利用性43.本发明能有利地利用于滚动轴承。44.符号说明：45.10带有保持架的滚子，12滚子，13保持架，14兜孔，14r兜孔拐角，30环部，30p环部分，31柱部，31w熔接痕，31y最终熔接痕，32端部，33兜孔面，34轴向内侧端面，100行星齿轮机构，105小齿轮轴，lc、lp间隔，t试验体。









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