DE19964525B4

DE19964525B4 - Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfig für ein Rollenlager

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Publication number: DE19964525B4
Application number: DE19964525A
Authority: DE
Inventors: Akiyoshi Fujisawa Honda; Masahide Fujisawa Matsubara; Kunio Fujisawa Fukuda; Hiroyuki Fujisawa Sawai; Toshiyuki Fujisawa Suzuki; Akiyoshi Fujisawa Yamaguchi
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2019-06-05
Also published as: JP4743261B2; DE19964525C5; US6186669B1; DE19925700A1; US6425182B1; JP2009041777A; DE19925700C2

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfigs (20, 40, 70) für ein Rollenlager, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Vorfertigen des Rollenkäfigs (20, 40, 70) mit einer Vielzahl von Fensterlöchern (21, 41, 71) längs einer Umfangsrichtung des Rollenlagers und mit zwischen diesen in einem konstanten Abstand angeordneten Trennsäulen (22, 42, 72), mittels zumindest eines Stanzvorganges, wobei jede der Trennsäulen (22, 42, 72) in einer im wesentlichen rechtwinkligen Form mit einer oberen Fläche (23) und einer unteren Fläche (25, 42a, 72a) und einem Paar von Seitenflächen (10, 43, 73) ausgebildet wird,
Anordnen der unteren Fläche (25, 42a, 72a) einer der Trennsäulen (22, 42, 72) des Rollenkäfigs (20, 40, 70) auf einem Stützkörper (30, 50, 80) einer Pressformeinrichtung, und
Durchführen eines Pressformschrittes durch Verschieben eines Presswerkzeuges (11, 60, 90) der Pressformeinrichtung in einer Pressrichtung zur Innen-/Außenseite der Radialrichtung des Rollenlagers zu dem Stützkörper (30, 50, 80) hin,
wobei das Ausbilden...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfigs für ein Rollenlager gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist aus der US 3,582,165 bekannt.
Herkömmlicherweise wurden verschiedene Typen von Rollenlagern verwendet, und einige von ihnen verwenden einen Rollenkäfig, welcher durch Pressformen einer Metallplatte, wie einer Stahlplatte oder ähnlichem, ausgebildet ist.
Ein Beispiel eines derartigen, aus Metall hergestellten Rollenkäfigs wird unter Bezugnahme auf 11 erläutert. Ein Rollenkäfig 1 umfasst eine Vielzahl von Fensterlöchern 2 zum jeweiligen Aufnehmen einer Vielzahl von Rollen, ein Paar aus einem vorderen und einem hinteren Kranzabschnitt 3, 4 zum schichtweisen Anordnen der Fensterlöcher 2 längs der Richtung der Drehachse des Rollenlagers und eine Vielzahl von Trennsäulen 5 zum Trennen der Fensterlöcher längs der Drehrichtung des Rollenlagers. Der Rollenkäfig 1 dient dazu, eine Vielzahl von Rollen 8, welche sich drehen, während sie mit einem Innenring 6 und einem Außenring 7 des Rollenlagers in Berührung sind, längs der Drehrichtung des Rollenlagers bei einem konstanten Abstand zwischen ihnen zu halten, wie dies in 12 dargestellt ist.
Wie in 12 dargestellt, ist jede der Trennsäulen 5 mit Berührungsflächen 9 ausgestattet, welche die Rollenflächen der benachbarten Rollen 8 an den Umfangsabschnitten der benachbarten Fensterlöcher auf der Seite einer oberen Fläche 5a jeder Trennsäule 5 berühren. Jede der Berührungsflächen 9 ist, wie in 13 schematisch dargestellt, derart ausgebildet, dass die Seitenflächen 10, welche zum Zeitpunkt eines Ausbildens eines entsprechenden Fensterloches der Fensterlöcher 2 durch das Stanzpressverfahren ausgebildet werden, unter Verwendung eines Presswerkzeuges 11 und eines Stützkörpers (Auflagekörpers) 12 dem Pressformen zum Pressen in der Vertikalrichtung der Figur unterzogen werden, um die Berührungsflächen auszubilden. Dementsprechend kann aufgrund der Tatsache, dass die Berührungsflächen 9 glatt gemacht werden können, ein derartiges Problem, dass der Abrieb an den Rollflächen der Rolle 8 bewirkt wird, sicher verhindert werden.
Bei einem Pressformen der Berührungsflächen 9 des Rollenkäfigs 1 wird der Rollenkäfig 1 von einer zu der Axialrichtung davon senkrechten Richtung aus unabhängig von dem Typ des Rollenkäfigs gepresst. Wenn das Presswerkzeug 11 die Umfangsabschnitte 10a der Seite der oberen Fläche der Fensterlöcher 2 presst, werden durch ein Bezugszeichen S0 in 13 bezeichnete Abschnitte (Querschnittsflächen) gepresst, und gleichzeitig dehnen sich durch Bezugszeichen S1 und S2 in 13 bezeichnete Abschnitte (Querschnittsflächen) aus.
Jedoch kann bei dem herkömmlichen Pressformverfahren für den Rollenkäfig 1 aufgrund der Tatsache, dass der Stützkörper 12 die gesamte untere Fläche 5b der Trennsäule 5 stützt, die Trennsäule 5 bei dem Pressformen nicht frei verformt werden.
So dehnt sich die Trennsäule 5 aufgrund der Tatsache, dass die Summe (S1 + S2) der Zunahmen der Querschnittsflächen der Stützsäule 5 kleiner ist als die Abnahme (S0) von deren Querschnittsfläche, in einer Längsrichtung der Trennschiene aus, um die Abnahme der Querschnittsfläche auszugleichen. Folglich verschlechtert sich die Genauigkeit der Grösse des Rollenlagers.
So wurde bei dem Stand der Technik zur Verringerung des Ausmaßes der Ausdehnung der Trennsäule 5, welche bei einem Pressformen der Berührungsfläche 9 bewirkt wird, ein derartiges Verfahren angewandt, bei welchem der Hub des Presswerkzeuges 11 verringert ist, um dadurch den Bereich der Kontaktfläche 9 zu verschmälern, oder bei welchem die Größe der Trennsäule unter Berücksichtigung der Ausdehnung der Trennsäule 5 festgelegt wird. Jedoch ist bei sämtlichen der herkömmlichen Verfahren die Anzahl der erforderlichen Arbeitsgänge des Pressformens verhältnismäßig groß.
Ferner gab es bei dem Stand der Technik aufgrund der Tatsache, dass es schwierig ist, die Genauigkeit der Größe des Rollenkäfigs zu erreichen, eine Nachfrage nach der Pressformtechnik, mit welcher ein Rollenkäfig ohne Verschlechtern der Genauigkeit von dessen Größe bearbeitet werden kann.
In Anbetracht obiger Ausführung ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfigs für ein Rollenlager zu schaffen, mit dem der Rollenkäfig mit hoher Genauigkeit hergestellt werden kann.
Deise Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfigs für ein Rollenlager mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Durch dieses Verfahren wird einen Rollenkäfig geschaffen, welcher bei einem Pressformen einer Berührungsfläche, welche die Rollfläche einer Rolle an dem Umfangsabschnitt eines Fensterloches zum Aufnehmen der Rolle berührt, das Pressformen derart ausführen kann, dass die Genauigkeit der Größe des Rollenkäfigs nicht verschlechtert wird und ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung des Rollenkäfigs anzugeben.
Insbesondere wird Rollenkäfig zum Halten von Rollen eines Rollenlagers aus Metall hergestellt. Der Rollenkäfig umfasst: Trennsäulen, welche eine Vielzahl von Fensterlöchern längs einer Umfangsrichtung des Lagers mit einem konstanten Abstand zwischen diesen getrennt definieren. Die Fensterlöcher nehmen jeweils Rollen darin auf. Jede der Trennsäulen umfasst: eine Berührungsfläche, welche durch ein Pressformen eines der Endabschnitte unter einem Endabschnitt einer Außendurchmesser-Flächenseite und einem Endabschnitt einer Innendurchmesser-Flächenseite davon ausgebildet wird und mit der Rollfläche der Rolle in Berührung ist; und einen Ausdehnungsabschnitt, welcher sich in einer Radialrichtung des Lagers an dem anderen Endabschnitt unter dem Endabschnitt der Außendurchmesser-Flächenseite und dem Endabschnitt der Innendurchmesser-Flächenseite ausdehnt, welcher dem Pressformen nicht unterzogen wird.
Dies bedeutet, dass bei einem Pressformen der Berührungsfläche, welche mit der Rolle an dem Umfangsabschnitt der Seite der oberen Fläche jeder der Fenstersäulen des Rollenkäfigs in Berührung ist, ein Endabschnitt unter dem Endabschnitt der Außendurchmesser-Flächenseite und dem Endabschnitt der Innendurchmesser-Flächenseite, welcher dem Pressformen nicht unterzogen wird, in der Pressrichtung frei verformbar ist, ohne durch einen Stützkörper begrenzt zu werden.
Dementsprechend kann die Berührungsfläche aufgrund der Tatsache, dass die Zunahme und die Abnahme der Querschnittsfläche des Rollenkäfigs auf null gebracht werden kann und verhindert wird, dass sich der Rollenkäfig in der Längsrichtung der Trennschiene bei einem Pressformen der Berührungsfläche ausdehnt, an dem Rollenkäfig durch das Pressformen derart ausgebildet werden, dass sich die Genauigkeit der Größe des Rollenkäfigs nicht verschlechtert.
Das zum Herstellen des Rollenkäfigs für das Rollenlager verwendete Pressgesenk umfasst ein Presswerkzeug, welches die Berührungsfläche, die mit der Rollfläche der Rolle an dem Umfangsabschnitt der Seite der oberen Fläche des Fensterloches zum Aufnehmen der Rolle des Rollenkäfigs in Berührung ist, pressformt, und einen Stützkörper, welcher die untere Fläche des Rollenkäfigs in einem Zustand aufnimmt, in welchem der Umfangsabschnitt der Seite der unteren Fläche des Fensterloches schwebt, um dadurch den Käfig derart zu halten, dass der Umfangsabschnitt der Seite der unteren Fläche des Fensterloches in der Pressrichtung verformt werden kann.
Vorzugsweise umfasst der Stützkörper einen Vorsprungsabschnitt, welcher aus der Hauptfläche, welche nicht mit dem Presswerkzeug in Berührung ist, herausragt und die untere Fläche des Rollenkäfigs berührt, und Schrägflächen, von welchen jede zwischen dem Vorsprungsabschnitt und der Hauptfläche verläuft und den Umfangsabschnitt der Seite der unteren Fläche des Fensterloches in Ausdehnung zu der Stützkörperseite aufnimmt.
Dies bedeutet, dass gemäß dem Pressgesenk dann, wenn sowohl die Berührungsbreite des Vorsprungsabschnitts des Stützkörpers in Berührung mit der unteren Fläche der Trennsäule des Rollenkäfigs als auch der Schrägwinkel der Schrägflächen geeignet festgelegt sind, das Maß der Querschnittsfläche der Trennsäule, um welches verkleinert wird, wenn das Presswerkzeug den Umfangsabschnitt der Seite der oberen Fläche des Fensterloches presst, dem Maß der Querschnittsflächen der Trennsäule gleichgemacht werden kann, um welches infolge der Ausdehnung des Umfangsabschnitts der Seite der unteren Fläche des Fensterloches zu der Stützkörperseite vergrößert wird, und es kann verhindert werden, dass sich der Rollenkäfig in der Längsrichtung der Trennschiene ausdehnt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittdarstellung eines Rollenlagers, in welches ein Rollenkäfig gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden technischen Lehre eingebaut ist;
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptabschnitts des in 1 dargestellten Rollenkäfigs;
3 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Verfahrens zum Herstellen des in 2 dargestellten Rollenkäfigs;
4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Hauptabschnitts des in 1 dargestellten Rollenkäfigs;
5 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Hauptabschnitts eines Rollenkäfigs gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden technischen Lehre;
6 ist eine Schnittansicht eines Führungsabschnitts, wobei der Schnitt einer Strichpunktlinie A-A in 5 folgt;
7 ist eine Schnittansicht, welche ein Verfahren zum Herstellen einer Trennsäule des in 5 dargestellten Rollenkäfigs schematisch darstellt;
8 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Hauptabschnitts eines Rollenkäfigs gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden technischen Lehre;
9 ist eine Schnittansicht eines Führungsabschnitts, wobei der Schnitt einer Strichpunktlinie C-C in 8 folgt;
10 ist eine Schnittansicht, welche ein Verfahren zum Herstellen einer Trennsäule des in 8 dargestellten Rollenkäfigs schematisch darstellt;
11 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines herkömmlichen Rollenkäfigs;
12 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptabschnitts eines Rollenlagers, in welches der in 11 dargestellte Rollenkäfig eingebaut ist; und
13 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Verfahrens zum Herstellen des in 11 dargestellten Rollenkäfigs.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein Rollenkäfig für ein Rollenlager, ein Herstellverfahren davon und ein zum Herstellen des Käfigs verwendetes Presswerkzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden technischen Lehre werden unter Bezugnahme auf 1 bis 10 genau erläutert.
1 ist eine Schnittdarstellung eines Rollenlagers, in welches ein Rollenkäfig gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden technischen Lehre eingebaut ist. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptabschnitts des in 1 dargestellten Rollenkäfigs. 3 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Verfahrens zum Herstellen des in 2 dargestellten Rollenkäfigs. 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Hauptabschnitts des in 1 dargestellten Rollenkäfigs. 5 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Hauptabschnitts eines Rollenkäfigs gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden technischen Lehre. 6 ist eine Schnittansicht eines Führungsabschnitts, wobei der Schnitt einer Strichpunktlinie A-A in 5 folgt. 7 ist eine Schnittansicht, welche ein Verfahren zum Herstellen einer Trennsäule des in 5 dargestellten Rollenkäfigs schematisch darstellt. 8 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Hauptabschnitts eines Rollenkäfigs gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden technischen Lehre. 9 ist eine Schnittansicht eines Führungsabschnitts, wobei der Schnitt einer Strichpunktlinie C-C in 8 folgt. 10 ist eine Schnittansicht, welche ein Verfahren zum Herstellen einer Trennsäule des in 8 dargestellten Rollenkäfigs schematisch darstellt.
Bei diesen Figuren sind Abschnitte, welche mit Abschnitten, die beschrieben wurden, identisch sind, durch gemeinsame Bezugszeichen bezeichnet, und deren Erläuterung wird vereinfacht.
[Erstes Ausführungsbeispiel]
Ein Rollenkäfig für ein Rollenlager und ein Herstellverfahren davon gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden technischen Lehre werden unter Bezugnahme auf 1 bis 4 genau erläutert.
Wie in 1 dargestellt, ist ein Rollenkäfig 20 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel derart angeordnet, dass er eine Vielzahl von Rollen 8, welche sich drehen, während sie mit einem Innenring 6 und einem Außenring 7 des Rollenlagers in Berührung sind, jeweils in Fensterlöchern 21 aufnimmt, um dadurch die Rollen 8 längs der Drehrichtung des Rollenlagers mit einem konstanten Abstand zwischen diesen zu halten. Der Rollenkäfig 20 wird durch Pressformen einer Metallplatte, wie etwa einer Stahlplatte oder ähnliches, hergestellt. Die Gesamtgestaltung des Rollenkäfigs 20 ist beinahe die gleiche wie die des in 11 dargestellten herkömmlichen Rollenkäfigs 1, jedoch unterscheidet sich die Querschnittsges taltung von dessen Trennsäulen 22 zum Trennen einer Vielzahl von Fensterlöchern 21 längs der Drehrichtung des Lagers von derjenigen des herkömmlichen Rollenkäfigs.
Wie in einer vergrößerten Ansicht von 2 dargestellt, bedeutet dies, dass, wie bei dem herkömmlichen Rollenkäfig 1, jede der Trennsäulen 22 durch Pressformen mit Berührungsflächen 24 ausgestattet ist, welche mit den Rollflächen der benachbarten Rollen 8 an den Umfangsabschnitten der benachbarten Fensterlöcher auf der Seite der oberen Fläche 23 der jeweiligen Trennsäule 22 in Berührung sind.
Hingegen ist jede der Trennsäulen an den Umfangsabschnitten der benachbarten Fensterlöcher auf der Seite der unteren Fläche 25 davon mit Ausdehnungsabschnitten 26 ausgestattet, welche aus der unteren Hauptfläche 25 des Rollenkäfigs 20 in Richtung der Innenseite der Radialrichtung bezüglich der Drehachse des Rollenlagers herausragen. In dieser Hinsicht unterscheidet sich der Rollenkäfig gemäß dem Ausführungsbeispiel von dem herkömmlichen Rollenkäfig 1.
Das Verfahren zum Pressformen der Trennsäulen 22 des Rollenkäfigs 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf 3 erläutert.
Wie durch dünne Volllinien in 3 dargestellt, weist in der Stufe, in welcher das Fensterloch 21 durch das Stanzpressverfahren ausgebildet wurde, die Trennsäule 22 eine beinahe rechtwinklige Querschnittsgestaltung auf, und Querschnittsflächen, welche bei einem Ausbilden des Fensterloches 21 durch das Stanzpressverfahren erzeugt wurden, verbleiben an den Abschnitten auf der Seite der oberen Fläche 23 eines Paares aus einer linken und einer rechten Seitenfläche 10, welche den benachbarten Fensterlöchern 21 zugewandt sind. So werden dann, wenn die Umfangsabschnitte 10a der Seite der oberen Fläche der Fensterlöcher 21 dem Pressformen unter Verwendung des Presswerkzeuges 11 unterzogen werden, die Schnittflächen geglättet und die Berührungsflächen 24 ausgebildet.
In diesem Fall werden die Berührungsflächen 24 in einem Zustand einem Pressformen unterzogen, in welchem ein Stützkörper 30 lediglich den Mittelabschnitt längs der Breitenrichtung (Horizontalrichtung der Figur) der unteren Fläche 25 der Trennsäule 22 aufnimmt bzw. stützt, und die Umfangsabschnitte 10b der Seite der unteren Fläche des Fensterloches 21 sind von dem Stützkörper 30 getrennt bzw. frei.
Zu diesem Zweck umfasst der Stützkörper 30 einen Vorsprungsabschnitt 32, welcher aus einer Hauptfläche 31, die nicht in Berührung mit einer unteren Endfläche des Presswerkzeuges 11 ist, hin zu der Seite des Presswerkzeuges 11 herausragt und den Mittelabschnitt längs der Breitenrichtung der unteren Fläche 25 der Trennsäule 22 aufnimmt, und ein Paar aus einer linken und einer rechten Schrägfläche 33, welche den Spitzenabschnitt des Vorsprungsabschnitts 32 mit den Hauptflächen 31 verbinden.
Gemäß einer derartigen Anordnung wird bei einem Pressformen der Berührungsflächen 24 an der Trennsäule 22 dann, wenn das Presswerkzeug 11 die Trennsäule 22 zu der Seite des Stützkörpers 30 presst, die Querschnittsgestaltung der Stützsäule 22 verformt, und die Umfangsabschnitte 10b der Seite der unteren Fläche der Trennsäule 22 können in der Pressrichtung, das heißt, hin zu dem Stützkörper 30, frei verformt werden. So dehnen sich die Umfangsabschnitte 10b der Seite der unteren Fläche der Trennsäule 22 zu der Seite des Stützkörpers 30 hin aus, und anschließend erfolgt ein Pressen durch die Schrägflächen 33, wodurch das Paar aus einem linken und einem rechten Ausdehnungsabschnitt 26 ausgebildet wird.
In diesem Fall werden sowohl die Berührungsbreite des Vorsprungsabschnitts 32 des Stützkörpers 30, welcher in Berührung mit der unteren Fläche 25 der Trennsäule 22 ist, als auch der Schrägwinkel der Schrägflächen 33 derart geeignet festgelegt, dass die Querschnittsfläche S0 der Trennsäule 22, welche verringert wird, wenn das Presswerkzeug 11 die Umfangsabschnitte 10a der Seite der oberen Fläche des Fensterloches 21 presst, gleich der Summe (S1 + S2) der Querschnittsflächen der Trennsäule 22 ist, welche infolge der Ausdehnung der Trennsäule 22, die aus deren Verformung resultiert, vergrößert wird.
Folglich dehnt sich die Trennsäule 22 aufgrund der Tatsache, dass der Gesamtwert der Zunahme und der Abnahme der Querschnittsfläche der Trennsäule 22, welche bei einem Pressformen der Berührungsfläche 24 bewirkt werden, zu null wird, nicht in der Längsrichtung der Trennschiene aus.
So können gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Rollenkäfigs 20 des ersten Ausführungsbeispiels die Berührungsflächen 24 an der Trennsäule 22 einem Pressformen unterzogen werden, ohne dass die Genauigkeit der Größe des Rollenkäfigs 20 verschlechtert wird.
Dies bedeutet, dass gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Rollenkäfigs des ersten Ausführungsbeispiels bei einem Pressformen der Berührungsflächen 24, welche mit den Rollen 8 an den Umfangsabschnitten 10a der Seite der oberen Fläche des Fensterloches 21 des Rollenkäfigs in Berührung sind, die Umfangsabschnitte 10b der Seite der unteren Fläche des Fensterloches 21 in der Pressrichtung frei verformt werden können, ohne durch den Stützkörper 30 eingeschränkt zu werden.
Folglich können die Berührungsflächen 24 aufgrund der Tatsache, dass die Zunahme und die Abnahme der Querschnittsfläche der Trennsäule 22 bei dem Pressformen der Berührungsfläche 24 verhindert werden kann und verhindert wird, dass sich die Trennsäule 22 in der Längsrichtung der Trennschiene ausdehnt, einem Pressformen unterzogen werden, ohne die Genauigkeit der Größe des Rollenkäfigs 20 zu verschlechtern.
Ferner können aufgrund der Tatsache, dass die Querschnittsfläche der Trennsäule 22 bei einem Pressformen der Berührungsflächen 24 nicht abnimmt, der Stärkegrad und die Steifigkeit des Rollenkäfigs verbessert werden.
Ferner kann gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Rollenkäfigs des ersten Ausführungsbeispiels aufgrund der Tatsache, dass die Berührungsflächen 24 einem Pressformen unterzogen werden können, ohne dass sich die Trennsäule 22 ausdehnt, ein großer Bereich für jede der Berührungsflächen 24 eingespart werden.
So kann aufgrund der Tatsache, dass es möglich ist, den Bereich der Berührungsflächen 24 zu vergrößern, um dadurch die Führungseigenschaft der Berührungsflächen zum Führen der Rollen 8 zu verbessern, die Drehfunktion des Rollenlagers verbessert werden.
Ferner kann aufgrund der Tatsache, dass der Berührungsdruck zwischen dem Presswerkzeug 11 und den Berührungsflächen 24 verringert werden kann, die Lebensdauer der für das Pressformverfahren der Berührungsflächen 24 verwendeten Werkzeuge verlängert werden.
Außerdem kann aufgrund der Tatsache, dass sich die Trennsäule 22 bei einem Pressformen der Berührungsflächen 24 nicht ausdehnt, der Arbeitsgang des Pressformens der in 4 dargestellten Rundabschnitte B, welche an den jeweiligen vier Ecken des Fensterlo ches 21 auszubilden sind, gleichzeitig mit dem Arbeitsgang des Pressformens der Berührungsflächen 24 ausgeführt werden.
Dies bedeutet, dass bei dem Stand der Technik aufgrund der Tatsache, dass sich die Trennsäule 22 infolge des Arbeitsgangs des Pressformens der Berührungsflächen 24 ausdehnt, der Arbeitsgang des Pressformens der Rundabschnitte, welche an den jeweiligen vier Ecken des Fensterloches 21 auszubilden sind, getrennt als ein anderer Arbeitsgang in einem Zustand ausgeführt werden muss, in welchem der Arbeitsgang des Pressformens der Berührungsflächen 24 abgeschlossen und die Länge der Trennsäule 22 bestimmt wurde.
Hingegen kann bei dem Verfahren zur Herstellung des Rollenkäfigs des ersten Ausführungsbeispiels aufgrund der Tatsache, dass sich die Trennsäule 22 bei einem Pressformen der Berührungsflächen 24 nicht ausdehnt, der Arbeitsgang des Pressformens der Rundabschnitte, welche an den jeweiligen vier Rundabschnitten des Fensterloches auszubilden sind, gleichzeitig mit dem Arbeitsgang des Pressformens der Berührungsflächen 24 ausgeführt werden.
Folglich können aufgrund der Tatsache, dass die Anzahl der für das Pressformen erforderlichen Arbeitsgänge verringert werden kann, die Herstellkosten des Rollenkäfigs 20 verringert werden. Ferner kann aufgrund der Tatsache, dass die Genauigkeit der Gesamtgestaltung des Fensterloches 21 verbessert werden kann, die Führungseigenschaft der Trennsäule zum Führen der Rollen 8 weiter verbessert werden.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
Ein Rollenkäfig für ein Rollenlager gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden technischen Lehre wird unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 genau erläutert.
Wie in 5 dargestellt, ist ein Rollenkäfig 40 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel derart angeordnet, dass er eine Vielzahl von nicht dargestellten Rollen längs der Drehrichtung des Rollenlagers mit einem konstanten Abstand zwischen diesen hält. Der Rollenkäfig ist durch Pressformen einer Metallplatte, wie einer Stahlplatte oder ähnlichem, hergestellt.
Trennsäulen 42 trennen eine Vielzahl von Fensterlöchern 41, welche jeweils eine Vielzahl von nicht dargestellten Rollen darin aufnehmen, längs der Drehrichtung des Lagers. Jede der Trennsäulen 42 ist derart mit Führungsabschnitten 44, die jeweils mit einer Rolle in Berührung sind und diese führen, an Abschnitten längs der Längsrichtung von gegenüberliegenden Seitenflächen 43 davon ausgestattet, dass diese daraus herausragen.
Wie in 7 dargestellt, ist eine Berührungsfläche 44a an jedem der Führungsabschnitte 44 in einer Weise ausgebildet, dass die Berührungsfläche hin zu der Innenseite des Rollenkäfigs 40 längs der Radialrichtung davon abgeschrägt ist.
Das Verfahren zum Pressformen der Führungsabschnitte 44 des Rollenkäfigs 40 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die 6 und 7 erläutert.
Wie in 6 dargestellt, wird der Führungsabschnitt 40 durch den Arbeitsgang des Pressformens zu der gleichen Zeit, zu welcher das Fensterloch 41 durch den Arbeitsgang des Stanzpressens ausgebildet wird, ausgebildet. In diesem Fall ist die Fläche des Führungsabschnitts 44 in einem gebrochenen Zustand, das heißt, uneben wie die Seitenfläche 43. Daher wird der Führungsabschnitt 44, wie in 7 dargestellt, dem Arbeitsgang des Pressformens unter Verwendung eines Presswerkzeuges 60 und eines Stützkörpers 50 unterzogen, um dadurch die Berührungsfläche 44a derart auszubilden, dass eine glatte Fläche erhalten wird.
Wie in 7 dargestellt, umfasst der Stützkörper 50 Basisabschnitte 51, welche getrennt an den Außenseiten längs der Radialrichtung bezüglich der Trennsäule 42 angeordnet sind, und einen Vorsprungsabschnitt 52, welcher aus der Fläche des Basisabschnitts 51 hin zu der Trennsäule 52 herausragt und eine Fläche 42a der Trennsäule 42 berührt, welche an der Außenseite davon (oberen Seite in der Figur) längs der Radialrichtung zwischen einem Paar aus einer linken und einer rechten Seitenfläche 43, 43 vorgesehen ist, welche die Trennsäule 42 bilden. Das Presswerkzeug 60 umfasst ein Paar aus einer linken und einer rechten Schrägfläche 61, 61, welche die Berührungsflächen 44a des Führungsabschnitts 44 bilden, und ein Paar aus einer linken und einer rechten Führungsfläche 62, 62 zum Führen von übermäßigen Abschnitten 44b, welche sich hin zu dem Stützkörper 50 bei einem Ausbilden der Berührungsflächen 44a verformen. Dementsprechend werden, wie durch einen Pfeil B in 7 dargestellt, die abgeschrägten Berührungsflächen 44a des Führungsabschnitts 44 dann, wenn das Presswerkzeug 60 hin zu dem Stützkörper 50 zu der Außenseite längs der Radialrichtung (oberen Seite in der Figur) verschoben wird, ausgebildet, und gleichzeitig verformen sich die übermäßigen Abschnitte 44b hin zu dem Stützkör per 50 zu der Außenseite längs der Radialrichtung, um dadurch Ausdehnungsabschnitte 44c auszubilden.
So können gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Rollenkäfigs des zweiten Ausführungsbeispiels bei einem Ausbilden des Führungsabschnitts 44 auf der Trennsäule 42 durch den Arbeitsgang des Pressformens die Abschnitte 44b und 44c des Führungsabschnitts 44 in der Pressrichtung (Außenseite längs der Radialrichtung) frei verformt werden, ohne durch den Stützkörper 50 eingeschränkt zu werden.
Folglich kann der Führungsabschnitt 44 aufgrund der Tatsache, dass die Zunahme und die Abnahme der Querschnittsfläche der Trennsäule 42 bei einem Pressformen der Berührungsfläche 44a verhindert werden kann und verhindert wird, dass sich die Trennsäule 42 in der Längsrichtung der Trennschiene ausdehnt, einem Pressformen unterzogen werden, ohne dass die Genauigkeit der Größe des Rollenkäfigs 40 verschlechtert wird.
Ferner kann aufgrund der Tatsache, dass der Rollenkäfig 40 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einer derartigen Weise angeordnet ist, dass der Führungsabschnitt 44 an dem Abschnitt der Seitenfläche 43 der Trennsäule 42 so vorgesehen ist, dass er daraus herausragt, und die Berührungsfläche 44a, welche die Rolle berührt, auf dem Führungsabschnitt 44 ausgebildet ist, die Genauigkeit der Gestaltung der Trennsäulen 42 gegenüber dem Fall, bei welchem die Berührungsfläche 44a auf der gesamten Fläche der Trennsäule 42 ausgebildet ist, weiter verbessert werden.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
Ein Rollenkäfig für ein Rollenlager gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden technischen Lehre wird unter Bezugnahme auf die 8 bis 10 genau erläutert.
Wie in 8 dargestellt, ist ein Rollenkäfig 70 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel derart angeordnet, dass er eine Vielzahl von nicht dargestellten Rollen längs der Drehrichtung des Rollenlagers mit einem konstanten Abstand zwischen diesen hält. Der Rollenkäfig ist durch Pressformen einer Metallplatte, wie einer Stahlplatte oder ähnlichem, hergestellt.
Trennsäulen 72 trennen eine Vielzahl von Fensterlöchern 71, die jeweils eine Vielzahl von nicht dargestellten Rollen darin aufnehmen, längs der Drehrichtung des Lagers. Jede der Trennsäulen 72 ist mit Führungsabschnitten 74, 74, die jeweils eine Rolle berühren und diese führen, an zwei Abschnitten längs der Längsrichtung von jeder von gegenüberliegenden Seitenflächen 73 davon derart ausgestattet, dass diese daraus herausragen.
Wie in 10 dargestellt, ist eine Berührungsfläche 74a an jedem der Führungsabschnitte 74 in einer Weise ausgebildet, dass die Berührungsfläche hin zu der Innenseite des Rollenkäfigs 70 längs der Radialrichtung davon abgeschrägt ist.
Das Verfahren zum Pressformen der Führungsabschnitte 74 des Rollenkäfigs 70 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die 9 und 10 erläutert.
Wie in 9 dargestellt, wird der Führungsabschnitt 74 durch den Arbeitsgang des Pressformens zu der gleichen Zeit, zu welcher das Fensterloch 71 durch den Arbeitsgang des Stanzpressens ausgebildet wird, ausgebildet. In diesem Fall ist die Fläche des Führungsabschnitts 74 in einem gebrochenen Zustand, das heißt, uneben wie die Seitenfläche 73.
Daher wird, wie in 10 dargestellt, der Führungsabschnitt 74 dem Arbeitsgang des Pressformens unter Verwendung eines Presswerkzeuges 90 und eines Stützkörpers 80 unterzogen, um dadurch die Berührungsfläche 74a derart auszubilden, dass eine glatte Fläche erhalten wird.
Wie in 10 dargestellt, umfasst der Stützkörper 80 Basisabschnitte 81, welche getrennt an den Außenseiten längs der Radialrichtung bezüglich der Trennsäule 72 angeordnet sind, und einen Vorsprungsabschnitt 82, welcher aus der Fläche des Basisabschnitts 81 hin zu der Trennsäule 72 herausragt und eine Fläche 72a der Trennsäule 72 berührt, welche an der Außenseite davon (oberen Seite in der Figur) längs der Radialrichtung zwischen einem Paar aus einer linken und einer rechten Seitenfläche 73, 73 vorgesehen ist, welche die Trennsäule 72 bilden. Das Presswerkzeug 90 umfasst ein Paar aus einer linken und einer rechten Schrägfläche 91, 91, welche die Berührungsflächen 74a des Führungsabschnitts 74 bilden.
Dementsprechend werden, wie durch einen Pfeil D in 10 dargestellt, die abgeschrägten Berührungsflächen 74a des Führungsabschnitts 74 dann, wenn das Presswerkzeug 90 hin zu dem Stützkörper 80 zu der Außenseite längs der Radialrichtung (oberen Seite in der Figur) verschoben wird, ausgebildet, und gleichzeitig verformen sich die übermäßigen Ab schnitte hin zu dem Stützkörper 80 zu der Außenseite längs der Radialrichtung, um dadurch Ausdehnungsabschnitte 74b auszubilden.
So können gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Rollenkäfigs des dritten Ausführungsbeispiels bei einem Ausbilden des Führungsabschnitts 74 auf der Trennsäule 72 durch den Arbeitsgang des Pressformens die Abschnitte des Führungsabschnitts 74 in der Pressrichtung (Außenseite längs der Radialrichtung) frei verformt werden, ohne durch den Stützkörper 80 eingeschränkt zu werden.
Folglich kann der Führungsabschnitt 74 aufgrund der Tatsache, dass die Zunahme und die Abnahme der Querschnittsfläche der Trennsäule 72 bei einem Pressformen der Berührungsfläche 74a verhindert werden kann und verhindert wird, dass sich die Trennsäule 72 in der Längsrichtung der Trennschiene ausdehnt, einem Pressformen unterzogen werden, ohne dass die Genauigkeit der Größe des Rollenkäfigs 70 verschlechtert wird.
Ferner kann aufgrund der Tatsache, dass der Rollenkäfig 70 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in einer derartigen Weise angeordnet ist, dass das Paar der Führungsabschnitte 74 an dem Abschnitt der Seitenfläche 73 der Trennsäule 72 so vorgesehen ist, dass es daraus herausragt, und die Berührungsfläche 74a, welche die Rolle berührt, auf jedem der Führungsabschnitte 74 ausgebildet ist, die Genauigkeit der Gestaltung der Trennsäulen 72 gegenüber dem Fall, bei welchem die Berührungsfläche 74a auf der gesamten Fläche der Trennsäule 72 ausgebildet ist, weiter verbessert werden.
Ferner kann aufgrund der Tatsache, dass vier Berührungsflächen 74a zum Führen der Rolle an jedem der Fensterlöcher 71 angeordnet sind, die Führungseigenschaft zum Führen der Rollen weiter verbessert werden. Selbstverständlich ist das Herstellverfahren gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel auf einen Käfig ohne Führungsabschnitt 74 der Trennsäule 72 anwendbar.
Obwohl eine genaue Erläuterung bezüglich des Rollenkäfigs für das Rollenlager, des Herstellverfahrens davon und der zur Herstellung des Rollenkäfigs verwendeten Pressgesenke gemäß den jeweiligen Ausführungsbeispielen der vorliegenden technischen Lehre erfolgte, ist die vorliegende technische Lehre nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, und es lassen sich verschiedene Abwandlungen vornehmen.
Zum Beispiel ist trotz der Tatsache, dass bei den oben genannten jeweiligen Ausführungsbeispielen die Erläuterung bezüglich des Rollenkäfigs für ein Radiallager erfolgte, die vorliegende technische Lehre nicht darauf beschränkt, und im Konkreten kann sie auf einen Lagerkäfig für ein Zylinderrollenlager, ein Kegelrollenlager, ein Pendelrollenlager oder ähnliches angewandt werden. Ferner ist die vorliegende technische Lehre selbstverständlich auf einen Rollenkäfig für ein Axiallager anwendbar.
Wie aus der obigen Erläuterung hervorgeht, wird erfindungsgemäß verhindert, dass die jeweiligen Trennsäulen zum Trennen der Fensterlöcher längs der Drehrichtung des Rollenlagers bei einem Pressformen der Berührungsflächen, welche die Rollen an den Umfangsabschnitten der Fensterlöcher des Rollenkäfigs berühren, in ihren Querschnittsflächen verringert werden.
So kann aufgrund der Tatsache, dass die bei einem Ausbilden der Berührungsflächen bewirkte Ausdehnung der Trennsäulen verhindert werden kann, die Genauigkeit des Rollenkäfigs verbessert werden, und ferner kann die Anzahl von Arbeitsgängen für das Pressformen verringert werden.
Ferner können aufgrund der Tatsache, dass der Stärkegrad und die Steifigkeit der Trennsäulen verbessert sind, der Stärkegrad und die Steifigkeit des Rollenkäfigs insgesamt verbessert werden.
Ferner kann aufgrund der Tatsache, dass der Bereich der Berührungsflächen vergrößert werden kann, die Führungseigenschaft der Berührungsflächen zum Führen der Rollen verbessert werden, so dass die Drehfunktion des Rollenlagers verbessert werden kann, und ferner kann der Berührungsdruck zwischen dem Presswerkzeug und der Berührungsfläche verringert werden, so dass die Lebensdauer der für das Pressformen verwendeten Werkzeuge verlängert werden kann.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfigs (20, 40, 70) für ein Rollenlager, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Vorfertigen des Rollenkäfigs (20, 40, 70) mit einer Vielzahl von Fensterlöchern (21, 41, 71) längs einer Umfangsrichtung des Rollenlagers und mit zwischen diesen in einem konstanten Abstand angeordneten Trennsäulen (22, 42, 72), mittels zumindest eines Stanzvorganges, wobei jede der Trennsäulen (22, 42, 72) in einer im wesentlichen rechtwinkligen Form mit einer oberen Fläche (23) und einer unteren Fläche (25, 42a, 72a) und einem Paar von Seitenflächen (10, 43, 73) ausgebildet wird, Anordnen der unteren Fläche (25, 42a, 72a) einer der Trennsäulen (22, 42, 72) des Rollenkäfigs (20, 40, 70) auf einem Stützkörper (30, 50, 80) einer Pressformeinrichtung, und Durchführen eines Pressformschrittes durch Verschieben eines Presswerkzeuges (11, 60, 90) der Pressformeinrichtung in einer Pressrichtung zur Innen-/Außenseite der Radialrichtung des Rollenlagers zu dem Stützkörper (30, 50, 80) hin, wobei das Ausbilden der Trennsäule (22, 42, 72) des Rollenkäfigs (20, 40, 70) durch den Pressformschritt vollständig durchgeführt wird, während dessen an jeder der beiden Seitenflächen (10, 43, 73) der Trennsäule (22, 42, 72) zumindest eine längs der Radialrichtung abgeschrägte Berührungsfläche (24, 44a, 74a) zur Anlage an die Rollkörper (8) als glatte Fläche ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (30, 50, 80) während des Pressformschrittes lediglich einen Mittelabschnitt längs einer Breitenrichtung der unteren Fläche (25, 42a, 72a) der Trennsäule (22, 42, 72) stützt, und hierbei zumindest ein Paar aus einem linken und einem rechten Ausdehnungsabschnitt (26, 44c, 74b) ausgebildet werden, die aus der unteren Fläche (25, 42a, 72a) des Rollenkäfigs (20, 40, 70) in der Pressrichtung herausragen.
Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfigs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennsäule vollständig durch einen einzigen Pressformschritt ausgebildet wird und während des einzigen Pressformschrittes auch Rundabschnitte (R) an den an die Trennsäule (22) angrenzenden Ecken der benachbarten Fensterlöcher (21, 21) ausgebildet werden.
Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfigs nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsflächen (24, 24) an jeder der beiden Seitenflächen (10, 10) der Trennsäule (22) über deren gesamte axiale Länge ausgebildet werden.
Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfigs nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des Pressformschrittes zur Ausbildung der Berührungsflächen (24) Umfangsabschnitte (10b) des Fensterloches (21) in der Preßrichtung frei verformt werden können, ohne durch den Stützkörper (30) eingeschränkt zu werden.
Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfigs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder der beiden Seitenflächen (43, 43) der Trennsäule (42) zumindest eine Berührungsfläche (44a, 44a) ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfigs nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (60) der Pressformeinrichtung ein Paar von Schrägflächen (61, 61) und ein Paar von daran auf der Seite des Stützkörpers (50) angrenzenden Führungsflächen (62, 62) aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfigs nach Anspruch 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Ausbilden eines Führungsabschnitts (44, 74), der die Berührungsfläche (44a, 74a) aufweist, durch den Pressformschritte, kann ein Abschnitte des Führungsabschnitts (44, 74) in der Pressrichtung frei verformt werden, ohne durch den Stützkörper (50, 80) eingeschränkt zu werden.
Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfigs nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (30, 50, 80) einen Basisabschnitt (31, 51, 81) und einen Vorsprungsabschnitt (32, 52, 82) aufweist, wobei der Vorsprungsabschnitt (32, 52, 82) eine Stützfläche aufweist, welche während des einzigen Pressformschrittes mit einer Durchmesserfläche (25, 42a, 72a) der Trennsäule (22, 42, 72) in Berührung gebracht wird, wobei die Breite der Stützfläche kleiner ist als die der Durchmesserfläche (25, 42a, 72a).
Verfahren zur Herstellung eines Rollenkäfigs nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressformschritt ausgeführt wird, derart, dass eine Ausdehnung der Trennsäule (22, 42, 72) in der Längsrichtung der Trennsäule (22, 42, 72) verhindert wird.