JP3999046B2 - ころがり軸受保持器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄板バンドからロール曲げされた、円柱状の転動体のための保持器、特にニードル保持器であって、ポケットを形成する成形されたウエブによって互いに結合された２つのサイドリングを備えており、その場合、ウエブが、互いに平行に延びていて部分的にピッチ円の内側かつ部分的にピッチ円の外側に位置する区分から成っており、これらの区分が保持器軸線に対して斜めに延びる区分によって互いに結合されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の保持器はドイツ連邦共和国特許公開第２１４７１７０号明細書から既に公知である。この公知の保持器の製作方法は平らな薄板バンドから出発し、薄板バンドが圧延によって所望の横断面形状に成形され、その場合、この成形に先立って、またはこの成形に続いて、転動体を受容するためのポケットが打ち抜かれ、かつ最終的にバンドが円形曲げされ、かつ場合によっては突き合わせ箇所が溶接される。このように成形されて曲げられた薄肉のＭ保持器もしくはＷ保持器では、ピッチ円の内側および外側に配置された保持縁によって転動体が保持される。わずかな肉厚が打抜きによるポケットの特別経済的な製作を可能にするため、保持器は薄肉の薄板から製作される。
【０００３】
しかし、このことの欠点は、打抜き亀裂および特に粗い打抜き面がウエブに生じ、要するに転動体のための案内面が全体的に粗くなりかつ不正確になることにある。ニードルが走行するウエブ面が粗いと摩耗が生じる。不正確なウエブ面は同様に軸受の軸方向の制限面に対する保持器端面の軸方向の推動と軸方向の走行とを生じ、これが著しい面圧を伴う。切換え伝動装置の可動歯車支承部では可動歯車軸受が著しい横力もしくは片寄り力にさらされてよろめき運動に傾く。別の欠点は保持器バンドの円形曲げに先立つポケットの打抜きによって生じる。この場合、完成した保持器内でポケットは軸受中心へ向かってＶ字形のプロフィールを有し、その結果、転動体のジャミングを生じる恐れがある。
【０００４】
この公知技術から出発して、ドイツ連邦共和国特許公開第１９７４０４３５号明細書では、前述の欠点、要するに完成曲げされた状態での、軸受ニードルを受容する保持器ポケットのＶ字形の形成を回避する試みがなされている。この試みは、ポケットの打抜き後に、技術者には鍛造と言う概念で知られている付加的な形状付与過程によって材料の圧迫により保持器ポケットを保持器の正確な機能のために必要な形状に圧縮するようにして行われる。このことは要するに、第１に転動体がピッチ円の領域内で保持器ウエブに接触することを意味していて、従来のもののように、ピッチ円の内側または外側で接触するのではない。互いに平行に延びるポケット案内面によって行われるピッチ円領域内でのこの案内によって、保持器への不所望な横力もしくは片寄り力が回避される。
【０００５】
しかし、この場合の欠点は、保持器のこの改善された機能が付加的な作業過程、いわゆる鍛造によって贖われなければならないことにある。この鍛造はやっとこ状の２つの鍛造工具によって保持器のそれぞれ個々のウエブが両側から力を加えられ、その結果、ウエブ領域内での材料圧迫が実現されるようにして行われる。それぞれ個々のウエブの不経済な加工によるこの種の製作テクノロジーは極めて不経済であり、ひいては高価である。
【０００６】
【発明の課題】
本発明の課題は、製作プロセス中の付加的な作業過程なしに保持器が優れた走行特性、要するにピッチ円の領域内での転動体の優れた走行を実現することができるように、この種の保持器を改良することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明によれば請求項１に記載したように、薄板バンドの、成形され、打ち抜かれ、かつ曲げられていない状態ではポケットが、斜めに延びる区分の領域内で、平面図で見て軸方向で内側に位置する凸状の第１の湾曲Ｂ１が、外側に位置する凹状の第２の湾曲Ｂ２内へ移行するように湾曲した延びを有していることによって解決される。
【０００８】
【発明の効果】
本発明により規定されたポケットジオメトリによれば、要するにピッチ円の内側と外側との間に位置する区分のプロフィール変化部内でのウエブの特別な構成によって、完成曲げされた状態で成形移行部内のポケットフランクがポケット中央に対しては半径方向で平行に、かつ同様にポケットフランクが転動体に対しては軸方向に平行に延びることになる。このことの意味するところは、転動体がピッチ円領域の内側で保持器の個々のウエブに接触して走行することである。本発明による形式のこのポケットジオメトリが打抜きだけで、要するに従来技術によれぱ必要な鍛造過程なしに行われるため、この種の保持器は極めて迅速に、ひいてはコスト的に著しく有利に製作される。転動体の外側保持と内側保持との間の公知の分離と、保持器における転動体の走行とが本発明により初めて、打抜き時に発生するポケットジオメトリと保持器完成のための保持器パンドの円形曲げとによるだけで達成される。このことの意味するところは、平らなバンドでのポケットジオメトリは、円形曲げの後に転動体がピッチ円領域内で走行するように形成されなければならないということである。
【０００９】
本発明の有利な構成が請求項２から５までに記載されている。
【００１０】
請求項２によれば、保持器がＭ形に形成されており、要するに、サイドリングに続いて保持器軸線に対して平行に延びる保持器区分がピッチ円の外側に配置されている。請求項３による構成では、保持器がＷ形に形成されており、従って、サイドリングに続いて保持器軸線に対して平行に延びる保持器区分がピッチ円の内側に配置されている。
【００１１】
請求項４による別の構成では、保持器が外側案内、または内側案内または転動体案内される。最後に請求項５による本発明の最後の構成では、保持器がクランクピン軸受または遊星歯車軸受内に使用され、その場合、この使用例では回転数が高いために大きな力が保持器に作用し、それゆえ、正確に機能する軸受保持器が要望される。
【００１２】
保持器の製作時に、所望のバンド厚の到達後に、後に生じる所望の保持器形状に応じて成形される無端のバンドから製作を開始するのが有利である。保持器バンドの成形後にポケットが打ち抜かれ、次いで個々のバンド片が保持器バンドになるように円形にロール曲げされ、保持器バンドの保持器端部が場合により互いに結合される。後の保持器の大きさに応じた個々の保持器バンドの長さ切断は、成形に先立って、または成形の後に行われることができ、またはポケットの打抜き後に初めて行われることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００１４】
図１から図３までに従来技術に基づき示された保持器はサイドリング１および２から成り、これらのサイドリング１，２は均一に周囲に分配されて配置された成形された多数のウエブ３によって互いに結合されている。このことによって生じた、転動体５を受容するためのポケット４は、一面ではサイドリング１，２によって、かつ他面ではウエブ３によって制限されている。ウエブ３は軸受中心点へ向かって転動体ピッチ円を越えて屈曲されており、かつ保持器軸線に対して平行にサイドリング１，２に続いて延びていてピッチ円の外側に位置する２つのウエブ区分６，７を有している。ウエブ区分６，７は保持器軸線に対して斜めに向けられたそれぞれ１つのウエブ区分８，９へ移行しており、これらのウエブ区分８，９は、やはり保持器軸線に対して平行に延びていてピッチ円の内側に位置するウエブ区分１０に一体に続いている。ウエブ区分１０の内側の縁は転動体の半径方向の遊びを内向きに制限しており、他面において、転動体の半径方向の遊びは外向きに外側のウエブ区分６，７によって制限されている。図１からさらに分かるように、斜めに延びるウエブ区分８，９の領域内、要するにウエブの成形された領域内には転動体５の両側にそれぞれ１つの自由スペース１１が設けられている。これらの自由スペースの領域は従来技術によれば転動体のジャミングを阻止するために必要である。
【００１５】
図３から分かるように、打ち抜かれた保持器バンドの曲げ加工過程によってポケット４がＶ字形に形成されており、要するに、ポケットの内法が半径方向内向きに減少する。転動体５はその転動面でウエブ区分９，７を走行し、その結果、転動体はピッチ円の外側では先に述べた欠点を伴って案内される。支承部内側でのこの不都合な走行事情が転動体５の中心から転動面へ向いた矢印によって示されている。
【００１６】
図４に本発明により平面図で示された薄板バンド１２は成形されており、打ち抜かれたポケット４を備えており、かつまだ曲げられていない。曲げられた状態で保持器のサイドリング１，２を形成する両方の縁には、後に生じる保持器軸線に対して平行に延びるウエブ区分６，７が続いて設けられており、要するにこれらの区分６，７は保持器の曲げられた状態ではピッチ円の外側に位置する。サイドリング１，２およびウエブ区分６，７は要するに同一平面内に位置している。ウエブ区分６，７は斜めに延びる両方のウエブ区分８，９へ移行しており、これらのウエブ区分８，９はウエブ区分１０に一体に続いている。曲げられた状態では、これらのウエブ区分８，９は保持器軸線に対して斜めに延び、他面においてウエブ区分１０は保持器軸線に対して平行に延びてピッチ円の内側に位置することになる。
【００１７】
本発明の対象は、斜めに延びるウエブ区分８，９の領域内、要するにプロフィール変化部の領域内の輪郭にある。図６に拡大図示した輪郭の延びから分かるように、ポケット４の輪郭はプロフィール変化部の領域内では、軸方向で内側に位置する凸状の第１の湾曲Ｂ１が、外側に位置する凹状の第２の湾曲Ｂ２へ移行するようにＳ字形に形成されている。プロフィール変化部におけるポケット４のこの輪郭は要するに軸方向で内から外へ見て凸−凹の延びを有している。
【００１８】
図５に示されているように、プロフィール変化部内では下方および上方の切断縁１３，１４は互いに斜めに位置しており、その結果、ポケット４は幅内で下向きに開いている。矢印方向での円形曲げによって下方の切断縁１３は図７に示されているように互いにほぼ平行に向けられる。図７で矢印Ｆで示された力の導入、要するに転動体５の走行は要するに有利にも周方向でのみ行われる。従って、本発明の著しい利点は、打抜き時にプロフィール変化部内のポケットジオメトリを構成し、かつバンドの円形曲げによって保持器に形成することだけにより、保持器内での転動体の保持と転動体の走行との間の分離が完遂されることにある。この有利な走行事情は従来技術とは異なり、ウエブの鍛造によることなく、たんにポケットの形状のみによって実現される。
【００１９】
図１と図８との比較が示すように、本発明によれば、プロフィール変化部内、要するにウエブ３の斜めに延びるウエブ区分８，９の領域内では、転動体５とウエブ５との間にほぼ線状の接触が得られ、このことがポケット４の輪郭と、打抜バンド１２を保持器の完成のために円形曲げすることとによって実現される。このことにより、図１に見られる、プロフィール変化部内における転動体５の両側の自由スペース１１が不必要となる。最後に、図９には本発明による保持器の内側が部分的に示されている。ここでも、ウエブ区分８，９内に転動体５との線状の接触が得られることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるＭ形保持器の斜視図の一部分を示す図である。
【図２】図１による保持器の部分的な縦断面図である。
【図３】図１による保持器の部分的な横断面図である。
【図４】本発明による実施例の成形された保持器バンドの平面図の一部分を示す図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面を示す図である。
【図６】図４の符号Ｘで囲った部分の拡大詳細図である。
【図７】本発明による保持器の部分的な横断面図である。
【図８】本発明による保持器の斜視図の一部分を示す図である。
【図９】本発明による保持器の一部分を内側からみた斜視図である。
【符号の説明】
１，２ サイドリング、 ３ ウエブ、 ４ ポケット、 ５ 転動体、 ６，７，８，９，１０ ウエブ区分（区分）、 １１ 自由スペース、 １２ 薄板バンド、 １３ 下方の切断縁、 １４ 上方の切断縁、 Ｂ１ 凸状の湾曲、 Ｂ２ 凹状の湾曲

Claims (5)

1. 薄板バンド（１２）からロール曲げされた、円柱状の転動体（５）のための保持器、特にニードル保持器であって、ポケット（４）を形成する成形されたウエブ（３）によって互いに結合された２つのサイドリング（１，２）を備えており、その場合、ウエブ（３）が、互いに平行に延びていて部分的にピッチ円の内側かつ部分的にピッチ円の外側に位置する複数の区分（１０，６，７）から成っており、これらの区分が保持器軸線に対して斜めに延びる区分（８，９）によって互いに結合されている形式のものにおいて、
   薄板バンド（１２）の、成形され、打ち抜かれ、かつ曲げられていない状態ではポケット（４）が、斜めに延びる区分（８，９）の領域内で、平面図で見て軸方向で内側に位置する凸状の第１の湾曲Ｂ１が、外側に位置する凹状の第２の湾曲Ｂ２内へ移行するように湾曲した延びを有していることを特徴とする転動体保持器。
2. 保持器がＭ形に形成されており、その場合、保持器の、サイドリング（１，２）に続いて保持器軸線に対して平行に延びる区分（６，７）がピッチ円の外側に配置されている請求項１記載の保持器。
3. 保持器がＷ形に形成されており、その場合、保持器の、サイドリング（１，２）に続いて保持器軸線に対して平行に延びる区分（６，７）がピッチ円の内側に配置されている請求項１記載の保持器。
4. 保持器が外側案内、または内側案内または転動体案内される請求項１記載の保持器。
5. 保持器がクランクピン軸受または遊星歯車軸受内で使用されている請求項１記載の保持器。

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