轴承装置用保持器以及具备其的车轮用轴承装置的制作方法

1.本发明涉及轴承装置用保持器以及具备该轴承装置用保持器的车轮用轴承装置。


背景技术：

2.以往，已知有在机动车等的悬架装置中将车轮支承为旋转自如的车轮用轴承装置。在车轮用轴承装置中，包括轮毂圈的内侧构件经由多个滚动体(在此为滚珠)被旋转自如地支承于外侧构件。多个滚珠通过保持器沿周向等分配置，并且以防止相邻的滚珠彼此接触的状态被保持。
3.然而，在专利文献1中记载有滚动轴承的保持器。在保持器中，在尼龙树脂制的保持器基体的整个表面形成比该尼龙树脂具有耐热性且不使氧透过的高分子树脂被膜，从而防止保持器基体的氧化裂化。在保持器中，凹槽面整体为球面，从而成为利用凹槽来保持压入的钢球(滚珠)的构造。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本专利第3108477号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的课题
8.然而，对于上述的专利文献1所记载的保持器而言，在将形成凹槽面的注塑成形模具从保持器拔出时(脱模时)，将凹槽面的轴向外侧(柱部的前端侧)扩展，因此有可能发生变形或破损。另外，由于凹槽面的轴向外侧沿着滚珠的外周面形成，因此存在在轴承旋转时，存在于轴向外侧(密封构件侧)的润滑脂难以流入滚动体的周围这样的问题。
9.因此，在本发明中，提供能够防止脱模时的柱部的变形或破损，并且在轴承旋转时润滑脂容易流入滚动体的周围的轴承装置用保持器以及具备该轴承装置用保持器的车轮用轴承装置。
10.用于解决课题的方案
11.即，本发明是一种轴承装置用保持器，其具备：圆环部，其形成为环状；多个柱部，其从所述圆环部沿周向以恒定的间隔向轴向外侧延伸；以及凹槽，其具有凹槽曲面并保持滚珠，所述凹槽曲面是通过相邻的所述柱部和所述圆环部而以沿着所述滚珠的外周面的方式形成的曲面，其中，优选的是，在所述柱部中，相对于所述凹槽曲面的曲率中心位置而言在外径侧，轴向内侧呈沿轴向延伸的直线形状，相对于所述凹槽曲面的曲率中心位置而言在内径侧，轴向外侧呈沿轴向延伸的直线形状。
12.发明效果
13.作为本发明的效果，起到以下所示的效果。
14.即，根据本发明，能够防止脱模时的柱部的变形或破损，并且在轴承旋转时润滑脂容易流入滚动体的周围。
附图说明
15.图1是示出车轮用轴承装置的整体结构的剖视图。
16.图2是示出滚珠和保持器的结构的放大剖视图。
17.图3是示出保持器的整体结构的立体图。
18.图4是示出形成于保持器的直线形状的放大立体图。
19.图5是示出保持器的整体结构的俯视图。
20.图6是图5的保持器的vi-vi线剖视图。
21.图7是沿圆周方向切断图6的保持器而得到的vii-vii线放大剖视图。
22.图8是沿圆周方向切断图6的保持器而得到的vii-vii线放大剖视图。
23.附图标记说明
24.1车轮用轴承装置；2外圈(外侧构件)；2c外侧轨道面；2d外侧轨道面；3轮毂圈(内侧构件)；3c内侧轨道面；4内圈(内侧构件)；4a内侧轨道面；5内方侧滚珠列；6外方侧滚珠列；7保持器；7a圆环部；7b柱部；7g轴向内侧曲面(凹槽曲面)；7h轴向内侧平面；7j轴向外侧平面；7k轴向外侧曲面(凹槽曲面)；11模具(注塑形成模具)；p凹槽曲面的曲率中心位置；pl分型线；pt凹槽。
具体实施方式
25.以下，使用图1以及图2对作为本发明的车轮用轴承装置的一实施方式的车轮用轴承装置1进行说明。
26.如图1所示，车轮用轴承装置1在机动车等车辆的悬架装置中将车轮支承为旋转自如。车轮用轴承装置1具备作为外侧构件的外圈2、作为内侧构件的轮毂圈3、内圈4、作为滚动列的两列内方侧滚珠列5、外方侧滚珠列6、作为密封构件的内方侧密封构件9、以及作为密封构件的外方侧密封构件10。在此，在本说明书中，内方侧表示将车轮用轴承装置1安装于车身时的车轮用轴承装置1的车身侧，外方侧表示将车轮用轴承装置1安装于车身时的车轮用轴承装置1的车轮侧。另外，将与车轮用轴承装置1的旋转轴平行的方向表示为“轴向”，将与车轮用轴承装置1的旋转轴正交的方向表示为“径向”，将沿着以车轮用轴承装置1的旋转轴为中心的圆弧的方向表示为“周向”。另外，将沿着旋转轴远离轴承内部的一侧表示为“轴向外侧”，将沿着旋转轴接近轴承内部的一侧表示为“轴向内侧”。
27.外圈2经由内方侧滚珠列5以及外方侧滚珠列6而支承轮毂圈3和内圈4。外圈2形成为大致圆筒状。在外圈2的内方侧端部形成有能够供内方侧密封构件9嵌合的内方侧开口部2a。在外圈2的外方侧端部形成有能够供外方侧密封构件10嵌合的外方侧开口部2b。
28.在外圈2的内径面设置有内方侧的外侧轨道面2c和外方侧的外侧轨道面2d。在外圈2的外径面一体地形成有用于安装于悬架装置的转向节的车身安装凸缘2e。
29.轮毂圈3将车辆的车轮支承为旋转自如。轮毂圈3形成为圆柱状。在轮毂圈3的内方侧端部形成有在外径面缩径的小径台阶部3a。在轮毂圈3的外方侧端部一体地形成有用于安装车轮的车轮安装凸缘3b。在车轮安装凸缘3b上，在圆周等分位置贯穿由轮毂螺栓3d。另外，轮毂圈3以外方侧的内侧轨道面3c与外圈2的外方侧的外侧轨道面2d对置的方式配置。在轮毂圈3上，在小径台阶部3a嵌合有内圈4。
30.内圈4对内方侧滚珠列5和外方侧滚珠列6施加预压。在内圈4的外径面沿周向形成
有环状的内侧轨道面4a。内圈4通过铆接固定于轮毂圈3的内方侧端部。也就是说，在轮毂圈3的内方侧，通过内圈4构成内侧轨道面4a。内圈4以其内侧轨道面4a与外圈2的内方侧的外侧轨道面2c对置的方式配置。
31.内方侧滚珠列5与外方侧滚珠列6通过树脂制的保持器7将作为滚动体的多个滚珠8保持为环状。内方侧滚珠列5滚动自如地夹装在内圈4的内侧轨道面4a与外圈2的内方侧的外侧轨道面2c之间。外方侧滚珠列6滚动自如地夹装在轮毂圈3的内侧轨道面3c与外圈2的外方侧的外侧轨道面2d之间。
32.保持器7保持滚珠8。保持器7具有环状的圆环部7a和多个柱部7b。柱部7b从圆环部7a向轴向外侧延伸，并沿着圆环部7a的周向等间隔地配置。在保持器7上，在相邻的柱部7b之间等间隔地形成有独立地保持滚珠8的凹槽pt(参照图3)。凹槽pt具有通过圆环部7a和相邻的柱部7b而沿着滚珠8的外周面形成的曲面即凹槽曲面。凹槽曲面由后述的轴向内侧曲面7g和轴向外侧曲面7k构成(参照图4)。
33.滚珠8由钢球等构成，该钢球等由高碳铬轴承钢suj2构成。多个滚珠8旋转自如地保持于保持器7的凹槽pt。
34.内方侧密封构件9封堵外圈2的内方侧开口部2a与内圈4的间隙。内方侧密封构件9例如由使两个密封唇接触的两侧唇型的背封件构成。内方侧密封构件9具备大致圆筒状的密封板和大致圆筒状的甩油环。
35.外方侧密封构件10封堵外圈2的外方侧开口部2b与轮毂圈3的间隙。在外方侧密封构件10中，在使与密封板相同材质的钢板形成为大致圆筒状的芯骨上固接有由例如nbr(丙烯腈-丁二烯橡胶)等合成橡胶构成的多个密封唇。
36.以下，使用图2至图8对作为本发明的轴承装置用保持器的一实施方式的保持器7进行详细说明。
37.如图2所示，圆环部7a位于比凹槽曲面的曲率中心位置p靠轴向内侧的位置。如图6所示，柱部7b的外径面7c从圆环部7a的外径面7d朝向外径侧倾斜地延伸，并从倾斜地延伸的部分沿轴向延伸。柱部7b的内径面7e从圆环部7a的内径面7f沿轴向延伸，并从沿轴向延伸的部分朝向外径侧倾斜地延伸。需要说明的是，凹槽曲面的曲率中心位置p位于与滚珠8的中心位置相同的位置。作为凹槽曲面的曲率中心位置p的特定方法，例如有如下方法：利用三维测定机来对曲面进行测定，并基于测定出的曲面作成假想球面，从而由此特定曲率中心位置p。该三维测定机可以是接触型，也可以是非接触型。
38.如图3以及图4所示，相对于凹槽曲面的曲率中心位置p而言在内径侧，作为凹槽曲面的轴向内侧曲面7g形成为以圆环部7a为底部的球面形状。轴向内侧曲面7g由相邻的柱部7b的对置的侧面的圆环部7a侧以及其间的圆环部7a构成，成为沿着滚珠8的外周面的球面形状。另外，在柱部7b上，轴向内侧平面7h形成为从轴向内侧曲面7g的轴向外侧的缘朝向柱部7b的轴向外侧(前端侧)沿轴向延伸的直线形状。轴向内侧平面7h构成为将滚珠8从柱部7b的前端向由轴向内侧曲面7g围成的空间引导。
39.在相对于凹槽曲面的曲率中心位置p而言的外径侧，轴向外侧平面7j形成为沿轴向延伸的直线形状。轴向外侧平面7j位于轴向内侧曲面7g的外径侧。另外，在柱部7b上，作为凹槽曲面的轴向外侧曲面7k形成为从轴向外侧平面7j的轴向外侧的缘朝向柱部7b的轴向外侧(前端侧)延伸的球面形状。轴向外侧曲面7k位于轴向内侧平面7h的外径侧，成为沿
着滚珠8的外周面的球面形状。在这样构成的保持器7上，在相邻的柱部7b之间等间隔地形成有利用轴向内侧曲面7g和轴向外侧曲面7k保持滚珠8的凹槽pt。
40.如图5所示，通过滚珠8与轴向内侧曲面7g和轴向外侧曲面7k相接触，从而限制节圆pcd上的相邻的滚珠8间的最小间隔。柱部7b的厚度在节圆pcd上最薄，并随着远离其内径侧以及外径侧而逐渐变厚。
41.轴向内侧曲面7g以相邻的柱部7b的大致中央部分为底而弯曲。相邻的柱部7b彼此的间隔形成为内径侧端部彼此的间隔wi和外径侧端部彼此的间隔wo比径向大致中央彼此的间隔wc小。由此，柱部7b限制配置于凹槽pt的内部的滚珠8向内径侧以及外径侧的移动。
42.保持器7是树脂的注塑成形体。保持器7在注塑形成时向模具(注塑成形模具)内注入树脂。保持器7由相对于凹槽曲面的曲率中心位置p而言成形内径侧的模具、以及相对于凹槽曲面的曲率中心位置p而言成形外径侧的模具成形。如图7所示，由于轴向内侧平面7h沿轴向形成为直线状，因此在拔出内径侧的模具11时，能够沿着轴向内侧平面7h向轴向外侧拔出模具11(参照箭头b)。另外，同样地，在拔出外径侧的模具时，能够沿着轴向外侧平面7j向轴向内侧拔出模具。
43.如图8所示，轴向内侧平面7h沿轴向形成为直线状。另一方面，滚珠8以趋向柱部7b的轴向外侧(前端侧)而滚珠8的外周面与轴向内侧平面7h分离的方式构成。由此，在保持器7中，在轴向内侧平面7h与滚珠8之间形成有间隙，被封入轴承内部的轴向外侧(密封构件侧)的润滑脂容易流入上述的间隙(参照箭头c)。需要说明的是，润滑脂的基油的运动粘度例如在40℃下为10～200mm2/s。
44.根据以上那样构成的保持器7，能够防止脱模时的柱部7b的变形或破损，并且在轴承旋转时润滑脂容易流入滚珠8的周围。另外，由于能够防止脱模时的柱部7b的变形，因此保持器7的成形性提高，与以往相比，能够减薄柱部7b的周向上的壁厚。因此，能够使装入保持器7的滚珠数增加。并且，由于轴向内侧曲面7g和轴向外侧曲面7k是球面形状，因此能够防止装入保持器7的滚珠8的脱落，从而维持滚珠8的保持性。
45.如图3以及图4所示，在保持器7中，形成有在注塑形成时内径侧的模具与外径侧的模具相合的部分即分型线pl。分型线pl在轴向内侧平面7h的外径侧端部以及轴向外侧平面7j的内径侧端部形成在圆环部7a的外径面7d的延长线上。轴向内侧平面7h的外径侧端部的分型线pl形成于凹槽pt内。
46.根据以上那样构成的保持器7，拔出在分型线pl处相合的内径侧的模具和外径侧的模具时，向轴向外侧拔出内径侧的模具，向轴向内侧拔出外径侧的模具，由此能够防止柱部7b的变形或破损。
47.如图5所示，在保持器7中，在将滚珠8的外径的曲率直径设为d1，将凹槽曲面的曲率直径设为d2的情况下，d1＜d2，d1与d2之差为0.05～0.5mm。另外，保持器7通过向作为在使用条件下耐油性、耐磨损性、润滑性优异的合成树脂的聚酰胺66添加玻璃纤维作为加强材料而形成。
48.根据以上那样构成的保持器7，能够防止润滑脂过度流入滚珠8的周围的情况。另外，若d1与d2的曲率直径之差过小，则凹槽pt会阻碍滚珠8的旋转，若d1与d2的曲率直径之差过大，则在凹槽pt内会发生滚珠8的晃动从而滚珠8的保持性降低，但通过如上述那样将d1与d2的曲率直径之差设为0.05～0.5mm，d1与d2的曲率直径之差得到最佳化。
49.以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不受到上述实施方式的任何限定，而仅为例示，在不脱离本发明的主旨的范围内，还能够以各种形态进行实施，这是不言而喻的，本发明的范围由技术方案所记载的内容示出，还包括与技术方案所记载的内容等同的含义、以及范围内的全部变更。另外，在本实施方式中，车轮用轴承装置1构成为在轮毂圈3的外周直接形成有内侧轨道面3c的第三代结构的车轮用轴承装置，但并不限定于此，也可以是在轮毂圈压入固定有一对内圈的第二代结构、或者是在转向节与轮毂圈之间嵌合有双列角接触球轴承的第一代结构。
50.工业实用性
51.本发明能够利用于轴承装置用保持器以及具备该轴承装置用保持器的车轮用轴承装置。

技术特征：
1.一种轴承装置用保持器，具备：圆环部，其形成为环状；多个柱部，其从所述圆环部沿周向以恒定的间隔向轴向外侧延伸；以及凹槽，其具有凹槽曲面并保持滚珠，所述凹槽曲面是通过相邻的所述柱部和所述圆环部而以沿着所述滚珠的外周面的方式形成的曲面，所述轴承装置用保持器的特征在于，在所述柱部中，相对于所述凹槽曲面的曲率中心位置而言在外径侧，轴向内侧呈沿轴向延伸的直线形状，相对于所述凹槽曲面的曲率中心位置而言在内径侧，轴向外侧呈沿轴向延伸的直线形状。2.根据权利要求1所述的轴承装置用保持器，其特征在于，在所述凹槽内形成有注塑成形模具的分型线。3.根据权利要求1或2所述的轴承装置用保持器，其特征在于，在所述圆环部的外径面的延长线上形成有注塑成形模具的分型线。4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴承装置用保持器，其特征在于，与所述滚珠的外径的曲率直径相比，所述凹槽曲面的曲率直径较大，所述滚珠的外径的曲率直径与所述凹槽曲面的曲率直径之差为0.05～0.5mm。5.根据权利要求1至4中任一项所述的轴承装置用保持器，其特征在于，所述轴承装置用保持器通过向聚酰胺66添加玻璃纤维而形成。6.一种车轮用轴承装置，其特征在于，所述车轮用轴承装置具备：外侧构件，其在内周形成有双列外侧轨道面；内侧构件，其形成有与所述双列外侧轨道面对置的双列内侧轨道面；双列滚珠，其滚动自如地夹装在所述外侧构件与所述内侧构件的两轨道面间；以及保持器，其保持所夹装的所述滚珠，所述保持器是权利要求1至5中任一项所述的轴承装置用保持器。

技术总结
本发明提供能够防止脱模时的柱部的变形或破损，且在轴承旋转时润滑脂容易流入滚动体的周围的轴承装置用保持器及具备其的车轮用轴承装置。轴承装置用保持器(7)具备：环状的圆环部(7a)；多个柱部(7b)，其从圆环部(7a)沿周向以恒定的间隔向轴向外侧延伸；以及凹槽(Pt)，其具有凹槽曲面(7g、7k)并保持滚珠(8)，凹槽曲面通过相邻的柱部(7b)和圆环部(7a)而以沿着滚珠(8)的外周面的方式形成，在柱部(7b)中，相对于凹槽曲面(7g、7k)的曲率中心位置(P)而言在外径侧，轴向内侧呈沿轴向延伸的直线形状，相对于凹槽曲面(7g、7k)的曲率中心位置(P)而言在内径侧，轴向外侧呈沿轴向延伸的直线形状。的直线形状。的直线形状。


技术研发人员：仲大介 福岛茂明 松木匡显 山本哲也
受保护的技术使用者：NTN株式会社
技术研发日：2022.12.16
技术公布日：2023/7/25