JP4239240B2 - ころ軸受用保持器の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明に係るころ軸受用保持器の製造方法は、例えば自動調心ころ軸受用保持器に組み込んで複数個の球面ころを転動自在に保持する保持器を製造する際に利用し、上記各球面ころと保持器との分離防止を確実に図れる保持器を安定して得られる様にする。
【０００２】
【従来の技術】
例えば重量の嵩む軸をハウジングの内側に回転自在に支承する為従来から、保持器付自動調心ころ軸受が使用されている。又、この様な保持器付自動調心ころ軸受に組み込んで、保持器と球面ころとの分離防止を有効に図れる構造が、特開平５−１５７１１６号公報に記載されている。以下、この公報に記載された従来構造に就いて説明する。保持器付自動調心ころ軸受は、図５に示す様に、互いに同心に組み合わされた外輪１と内輪２との間に、複数の球面ころ３、３を転動自在に配列すると共に、金属板をプレス成形して成る保持器（プレス保持器）４、４により、上記複数の球面ころ３、３の分離防止を図る事で構成している。
【０００３】
このうちの外輪１の内周面には、単一の中心を有する球状凹面である外輪軌道５を形成している。又、内輪２の外周面には、それぞれの幅方向（図５の左右方向）に、それぞれが上記外輪軌道５と対向する、１対の内輪軌道６、６を形成している。又、上記複数の球面ころ３、３は、その最大径部が各球面ころ３、３の軸方向長さの中央部にある対称形で、上記外輪軌道５と上記１対の内輪軌道６、６との間に、２列に亙って転動自在に配列している。
【０００４】
又、上記保持器４は、図５〜９に示す様に、円すい筒状の主部７と、この主部７の大径側端縁部から直径方向外側に延びた外向フランジ状の大径側鍔部８と、小径側端縁部から直径方向内側に延びた内向フランジ状の小径側鍔部９とを有する。上記主部７には複数のポケット１０、１０を、円周方向に亙り間欠的に形成し、これら各ポケット１０、１０内にそれぞれ１個ずつの球面ころ３、３を、回転自在に保持している。尚、上記主部７は、上記複数の球面ころ３、３のピッチ円（複数の球面ころ３、３の中心軸同士を結ぶ円）よりも直径方向内側に位置させる事により、各球面ころ３、３が各ポケット１０、１０を通じて、上記主部７の直径方向内側に抜け出る事を防止している。
【０００５】
又、上記１対の保持器４、４の大径側鍔部８、８の外周縁を、それぞれ案内リング１１の内周面に摺接させる事により案内している。この案内リング１１は、軸方向に関して２列に亙りそれぞれ複数個ずつ設けた、上記各球面ころ３、３の間に、回転自在に設けている。又、上記小径側鍔部９、９の内周縁を、上記内輪２の端部外周面に摺接させる事により案内している。
【０００６】
又、上記複数の球面ころ３、３の両端面のうち、少なくとも上記大径側鍔部８に対向する部分には、円形若しくは円輪状の凹部１２を形成している。又、上記大径側鍔部８の内周縁で、上記各ポケット１０、１０の円周方向中間部位置には、それぞれ舌片１３を形成している。これら各舌片１３は、上記大径側鍔部８の内周縁から直径方向内側に突出すると共に上記大径側鍔部８から上記各ポケット１０側、上記球面ころ３の一端面に向け折れ曲がった状態で形成している。これら各舌片１３の先端部は、上記球面ころ３をポケット１０の内側に組み込んだ場合に、図７に示した掛かり代δにより、この球面ころ３の端面に形成した上記凹部１２と係合し、上記ポケット１０の内側から球面ころ３が脱落する事を防止する。この結果、各ポケット１０、１０内に回転自在に保持された球面ころ３は、外輪１の内周面と内輪２の外周面との間への組み付け以前でも、各ポケット１０、１０の内側から、直径方向の内外何れの方向にも、抜け出る事がなくなる。
【０００７】
上述の様に構成される保持器付自動調心ころ軸受により、ハウジングの内側に回転軸を支承する場合、外輪１をハウジングに内嵌固定し、内輪２を回転軸に外嵌固定する。回転軸と共に内輪２が回転する場合には、複数の球面ころ３、３が転動して、この回転を許容する。ハウジングの軸心と回転軸の軸心とが不一致の場合、外輪１の内側で内輪２が調心する事により、この不一致を補償する。外輪軌道５は単一球面状に形成されている為、上記複数の球面ころ３、３の転動は、不一致補償後に於いても、円滑に行なわれる。
【０００８】
次に、上述の様に構成され作用する保持器付自動調心ころ軸受に組み込む保持器４の製造方法に就いて、図１０により説明する。先ず、ステンレス鋼板や圧延珪素鋼板等の第一素材（図示せず）にプレス加工等の塑性加工を施す事により、図１０（Ａ）に示す様な、鉢状の第二素材１４を形成する。この第二素材１４は、円すい筒部１５と、この円すい筒部１５の小径側端部を塞ぐ底板部１６とから成る。次いで、同図（Ｂ）に示す様に、上記底板部１６の中央部を打ち抜き、この底板部１６の外周寄り部分に小径側鍔部９を形成して、第三素材１７とする。次いで、同図（Ｃ）に示す様に、上記円すい筒部１５にポケット１０を、打ち抜き用のパンチ（図示せず）を同図の鎖線α方向に突き通す事により形成して、第四素材１８とする。この第四素材１８を形成する際、上記円すい筒部１５の大径側に位置する各ポケット１０の軸方向一端縁｛図１０（Ｃ）の上端縁｝の円周方向中央部に、舌片素片１９を形成しておく。次いで、同図（Ｄ）に示す様に、上記円すい筒部１５の大径側端部を直径方向外方に折り曲げる事により大径側鍔部８を形成して、第五素材２０とする。更に、同図（Ｅ）、（Ｆ）に示す様に、上記大径側鍔部８の側面で上記各ポケット１０に対向する側に、それぞれ凸部２１、２１を形成すると共に、上記舌片素材１９にプレスによる塑性加工を施して所望形状とし、上記各ポケット１０の内側に向け折れ曲がった舌片１３とする。尚、上記各凸部２１、２１は、上記各ポケット１０内に保持した球面ころ３（図５〜７）の端面で凹部１２から外れた部分に対向して、この球面ころ３を案内する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様にして造られ、前述の様に構成する保持器４により、組み付け作業を容易にしたまま、各ポケット１０内に保持した球面ころ３のばれ止め（各ポケット１０からの脱落）を有効に図る為には、保持器４側に設けた各舌片１３の先端部と、球面ころ３側に設けた凹部１２との掛かり代δ（図７）を規定値通り正確に仕上げる必要がある。この掛かり代δが小さ過ぎると、上記各ポケット１０から上記各球面ころ３が脱落し易くなる。反対に、上記掛かり代δが大き過ぎると、上記各ポケット１０内に上記各球面ころ３を組み込む作業が面倒になる（組み込み時に舌片１３を弾性変形させなければならない量が過大になる）。
【００１０】
一方、上記各舌片１３は、前述した様に、ポケット１０を打ち抜き加工する際に形成した舌片素材１９に塑性加工を施す事により造る。この際、舌片素材１９の容積が常に適正値であれば特に問題を生じないが、この容積を常に適正値に維持する事は非常に難しい。即ち、第一素材であるステンレス鋼板等の金属板の板厚は、完全に均一とは言えず、微小な寸法誤差が存在する事は避けられない。又、この第一素材に塑性加工を施す際に上記金属板の一部が延伸されるが、延伸の程度が加工毎に微妙に異なる場合もある。これらにより、上記舌片素材１９の容積は微妙に異なる。
【００１１】
この様な舌片素材１９の容積誤差に拘らず、この舌片素材１９に塑性加工を施して上記舌片１３を形成すると、最適な舌片１３の容積に合わせた成形用金型の容積に比べて上記舌片素材１９の容積が過剰である場合や、反対に不足する場合が生じる。過剰である場合には、上記成形用金型により上記舌片素材１９を十分に抑え込む事ができず、得られた舌片１３の形状が不正規になるだけでなく、塑性加工後のスプリングバックの量が多くなり、上記掛かり代δを確保できなくなる。反対に、不足する場合には、得られた舌片１３に欠肉が発生し、やはり上記掛かり代δを確保できなくなる。
【００１２】
上記掛かり代δを十分に確保する為には、上記ポケット１０側への上記舌片１３の折り曲げ量を多くすれば良いが、この様な構造を採用した場合には、舌片素材１９の容積が適正値であった場合に上記掛かり代δが過大になり、上記各ポケット１０内に上記各球面ころ３を組み込む作業が面倒になる。
本発明のころ軸受用保持器の製造方法は、この様な不都合を何れも解消すべく発明したものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のころ軸受用保持器の製造方法は、金属板製で筒状の主部と、この主部に円周方向に亙り間欠的に形成されて内側にころを転動自在に保持自在な複数のポケットと、上記主部の軸方向一端縁から直径方向に折れ曲がったフランジ状の鍔部と、この鍔部の周縁部で上記各ポケットの円周方向中央部に、上記周縁部から直径方向に突出すると共に上記鍔部から上記ポケット側に折れ曲がった状態で形成され、当該ポケットに保持された上記ころの端面に形成された凹部と係合してこのころが当該ポケットから抜け出るのを防止する、所望の形状及び容積を有する舌片とを備えたころ軸受用保持器を製造する為に使用する。
【００１４】
特に、本発明のころ軸受用保持器の製造方法に於いては、上記舌片を形成する際に、必要とする舌片の容積に比べて過剰な容積を有する舌片素片を上記鍔部の周縁部に形成した後、この舌片素片を１対の金型同士の間に形成される舌片加工用空間部内に配置し、この舌片加工用空間部内で上記舌片素片に圧縮方向の力を加えて、上記所望の形状及び容積を有する舌片とすると共に、過剰容積分を、上記両金型同士の間で、上記舌片加工用空間部の先端部からこの舌片加工用空間部の外方に向けて形成される、逃げ空間内に押し出し、上記ポケットと反対側に突出するバリとして、上記舌片を加工する為の上記舌片加工用空間部外に逃がし、そのまま残す。
【００１５】
【作用】
上述の様に構成する本発明のころ軸受用保持器の製造方法によれば、舌片の形状及び容積を所望値に規制し、この舌片の先端部と、ころの端面に形成された凹部との掛かり代を適正値に規制して、組み付け作業を容易にしたまま、各ポケット内に保持したころのばれ止めを有効に図れる。即ち、舌片素片の容積を舌片の容積に比べ過剰にしている為、得られた舌片に欠肉が発生する事がない。又、過剰容積分は、バリとして、舌片を加工する為の舌片加工用空間部の先端部から外方に向けて形成される、逃げ空間に逃がす為、上記舌片素片の大部分で、上記舌片加工用空間部内に留まった部分は、この舌片加工用空間部を構成する１対の金型同士の間で正規に押圧される。この結果、舌片の形状が不正規になったり、或は塑性加工後のスプリングバックの量が多くなる事を防止できる。又、上述の様に製造したころ軸受用保持器を軸受に組み込んだ場合に、上記バリは、上記ポケットと反対側に突出する為、このバリがころの一部と干渉する等して、軸受の機能を損なう事はない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜４は、本発明の実施の形態の１例を示している。先ず、図１〜３により、本発明の製造方法により造られるころ軸受用保持器の構成に就いて説明する。尚、図示の例は、本発明の製造方法により造った、自動調心ころ軸受用の保持器を示している。但し、本発明の製造方法は、自動調心ころ軸受用の保持器に限らず、円筒ころ軸受用の保持器や円錐ころ軸受用の保持器の製造に適用する事もできる。
【００１７】
本発明の製造方法により造られる保持器４ａは、前述の図５〜９に示した従来の保持器４と同様に、円すい筒状の主部７と、この主部７の大径側端縁部から直径方向外側に延びた外向フランジ状の大径側鍔部８と、小径側端縁部から直径方向内側に延びた内向フランジ状の小径側鍔部９とを有する。上記主部７には複数のポケット１０、１０を、円周方向に亙り間欠的に形成して、各ポケット１０、１０にそれぞれ１個ずつの球面ころ３を、回転自在に保持している。又、上記主部７は、上記複数の球面ころ３のピッチ円よりも直径方向内側に位置させる事により、各球面ころ３が各ポケット１０、１０を通じて、上記主部７の直径方向内側に抜け出る事を防止している。
【００１８】
又、上記大径側鍔部８の内周縁で上記各ポケット１０、１０の円周方向中間部位置には、それぞれ舌片１３ａを形成している。これら各舌片１３ａは、上記大径側鍔部８の内周縁から直径方向内側に突出すると共に、上記大径側鍔部８から上記各ポケット１０側に、上記球面ころ３の一端面に向け折れ曲がった状態で形成している。これら各舌片１３ａの先端部は、上記球面ころ３をポケット１０の内側に組み込んだ場合に、図２に示した掛かり代δにより、この球面ころ３の端面に形成した凹部１２と係合し、上記ポケット１０の内側から球面ころ３が脱落する事を防止する。
【００１９】
特に、本発明の製造方法により造った保持器４ａの場合には、上記各舌片１３ａの先端部に、上記各ポケット１０と反対側に突出するバリ２２を形成している。この様なバリ２２は、上記各舌片１３ａを造る為、第四素材１８に形成した舌片素片１９｛図１０（Ｃ）｝の容積を、上記舌片１３の容積に比べて少しだけ過剰にしておく事により形成する。即ち、上記バリ２２は、上記舌片素材１９の過剰容積分を、上記舌片１３ａを形成する為の空間外に逃がす事により形成する。そして、本発明のころ軸受用保持器の製造方法を実施する場合には、このバリ２２が、上記ポケット１０と反対側に突出する様に、且つ、上記バリ２２を除いた部分が所望の形状及び容積となる様に、上記舌片素片１９を上記舌片１３ａに加工する工程を工夫している。
【００２０】
図４は、上記舌片素片１９を上記舌片１３ａに加工する際に使用する金型装置の要部を示している。この金型装置は、１対の金型２３ａ、２３ｂを有し、これら両金型２３ａ、２３ｂ同士の間で、上記第四素材１８に形成した大径側鍔部８及び舌片素片１９を軸方向｛図１０（Ｄ）の上下方向、同図（Ｆ）の表裏方向｝両側から強く挟持する事により、上記舌片素片１９を塑性変形させて、上記舌片１３ａとする。この為に、上記１対の金型２３ａ、２３ｂ同士の間に形成される加工空間２４の一端部（図４の下端部）には、舌片加工用空間部２５を設けている。この舌片加工用空間部２５の内面形状は、加工すべき舌片１３ａの外面形状に一致する。又、上記舌片加工用空間部２５の先端部（図４の下端部）からこの舌片加工用空間部２５の外方（図４の下方）に向けて、先端縁に向かう程厚さが小さくなるくさび状の逃げ空間２６を形成している。
【００２１】
上記舌片１３ａの加工時には、上記１対の金型２３ａ、２３ｂの間で上記大径側鍔部８及び舌片素片１９を軸方向両側から強く挟持し、上記舌片加工用空間部２５内で上記舌片素片１９に圧縮方向の強い力を加え、この舌片素片１９を塑性変形させて、上記所望の形状及び容積を有する舌片１３ａとする。この際、この舌片１３ａの容積に対する上記舌片素片１９の容積の余剰分は、上記逃げ空間２６内に押し出されて、前記バリ２２となる。このバリ２２は、除去する事なく、そのまま残す。
【００２２】
上述の様に構成する本発明のころ軸受用保持器の製造方法によれば、上記舌片１３ａの形状及び容積を所望値に規制して、この舌片１３ａの先端部と、球面ころ３の端面に形成された凹部１２との掛かり代δを適正値に規制できる。この為、前記ポケット１０内に上記球面ころ３を押し込む際に必要な、上記舌片１３ａの弾性変形量を過大にせず、前記保持器４ａへの球面ころ３の組み付け作業を容易にしたまま、各ポケット１０内に保持した球面ころ３のばれ止めを有効に図れる。
【００２３】
即ち、上記舌片素片１９の容積を舌片１３ａの容積に比べて過剰にしている為、得られた舌片１３ａに欠肉が発生する事がない。又、過剰容積分はバリ２２として舌片１３ａの本体部分を加工する為の舌片加工用空間部２５外に連続する逃げ空間２６に逃がす為、上記舌片素片１９の大部分で、上記舌片加工用空間部２５内に留まった部分は、この舌片加工用空間部２５を構成する１対の金型２３ａ、２３ｂ同士の間で正規に押圧される。この結果、上記舌片１３ａの形状が不正規になったり、或は塑性加工後のスプリングバックの量が多くなる事を防止できる。又、上述の様に製造した保持器４ａを自動調心ころ軸受に組み込んだ場合に、上記バリ２２は、上記ポケット１０と反対側に突出する為、このバリ２２が球面ころ３の一部と干渉する等して、上記自動調心ころ軸受の機能を損なう事はない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のころ軸受用保持器の製造方法は、以上に述べた通り構成され作用するので、組み付け作業を容易にしたまま、各ポケット内に保持したころのばれ止めを確実に図る事ができて、取り扱いが容易でしかも安価なころ軸受の実現に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法により造った保持器の部分斜視図。
【図２】ころを保持した状態で示す、図１のＡ−Ａ断面に相当する図。
【図３】ころを保持しない状態で示す、図２のＢ−Ｂ断面図。
【図４】舌片を形成する為の金型装置の部分拡大断面図。
【図５】保持器を組み込んだ自動調心ころ軸受の部分断面図。
【図６】保持器を取り出して示す、図７のＣ−Ｃ断面図。
【図７】図６のＤ−Ｄ断面図。
【図８】保持器を外周側から見た部分斜視図。
【図９】同じく内周側から見た部分斜視図。
【図１０】保持器の製造方法を工程順に示しており、（Ａ）〜（Ｄ）は断面図、（Ｅ）は大径側鍔部を外周側から見た図、（Ｆ）は（Ｅ）の下方から見た図。
【符号の説明】
１ 外輪
２ 内輪
３ 球面ころ
４、４ａ 保持器
５ 外輪軌道
６ 内輪軌道
７ 主部
８ 大径側鍔部
９ 小径側鍔部
１０ ポケット
１１ 案内リング
１２ 凹部
１３、１３ａ 舌片
１４ 第二素材
１５ 円すい筒部
１６ 底板部
１７ 第三素材
１８ 第四素材
１９ 舌片素片
２０ 第五素材
２１ 凸部
２２ バリ
２３ａ、２３ｂ 金型
２４ 加工空間
２５ 舌片加工用空間部
２６ 逃げ空間

Claims (1)

1. 金属板製で筒状の主部と、この主部に円周方向に亙り間欠的に形成されてそれぞれの内側にころを転動自在に保持自在な複数のポケットと、上記主部の軸方向一端縁から直径方向に折れ曲がったフランジ状の鍔部と、この鍔部の周縁部で上記各ポケットの円周方向中央部に、上記周縁部から直径方向に突出すると共に上記鍔部から上記ポケット側に折れ曲がった状態で形成され、当該ポケットに保持された上記ころの端面に形成された凹部と係合してこのころが当該ポケットから抜け出るのを防止する、所望の形状及び容積を有する舌片とを備えたころ軸受用保持器の製造方法に於いて、上記舌片を形成する際に、必要とする舌片の容積に比べて過剰な容積を有する舌片素片を上記鍔部の周縁部に形成した後、この舌片素片を１対の金型同士の間に形成される舌片加工用空間部内に配置し、この舌片加工用空間部内で上記舌片素片に圧縮方向の力を加えて、上記所望の形状及び容積を有する舌片とすると共に、過剰容積分を、上記両金型同士の間で上記舌片加工用空間部の先端部からこの舌片加工用空間部の外方に向けて形成される逃げ空間内に押し出し、上記ポケットと反対側に突出するバリとして、上記舌片を加工する為の上記舌片加工用空間部外に逃がし、そのまま残す事を特徴とするころ軸受用保持器の製造方法。

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