JP6131945B2 - ころ軸受用保持器及びその製造方法並びにころ軸受の製造方法 - Google Patents
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Description
このようなころ軸受に使用される保持器は、冷間圧延鋼板又は熱間圧延鋼板等の鋼板をプレス加工して形成されるプレス保持器が一般的であり、金属板にプレスによる打ち抜き加工を施して形成された円板状の中間素材から、多くのプレス工程を経て完成品が製作される(円錐ころ軸受用保持器の例として特許文献1の図5及び図6、球面ころ軸受用保持器の例として特許文献2の図16参照。)。
ここで、外向フランジ型保持器は、大径側外向フランジを含めてプレス加工で一体に形成されたものであるため、高剛性で高負荷容量の保持器である。
ここで、前記第1部材は、帯状の板状素材から円形素材を成形する第1次打抜き工程、円形素材から複数の扇状部を打抜いて中間素材を成形する第2次打抜き工程、中間素材に形成された柱部形成用板部の上面の両縁部にテーパ状の円錐ころ当接面を形成する面押し工程、柱部形成用板部の基端部を折り曲げて起立させる折曲げ工程、及び、中央板の内周部を円形に切断する第3次打抜き工程を経て製作され、前記第2部材は、帯状の長尺部材に前記第1部材の柱部の先端部と当接・接合するための当接部を加工する当接部加工工程、及び、長尺部材を予め定められた長さで切断して円形状に変形させ、各切断端部を溶接等の接合手段で接合固定する変形固定工程を経て製作される(例えば、特許文献6の図18〜図20、図6参照。)。
さらにまた、円錐ころ軸受用保持器として、大径リング部と柱部からなる第1部材と小径リング部からなる第2部材とを別体で製作してから、第1部材及び第2部材をレーザ溶接により結合固定することにより製造するものがある(例えば、特許文献6参照。)。
ここで、前記第1部材は、帯状の板状素材にパンチを打ち込むことで、円盤状の中心部及び中心部に連続する複数の扇状部打抜いて中間素材を形成する第1次打抜き工程、中間素材に形成された柱部形成用板部の下面側の両縁部にテーパ状の円錐ころ当接面を形成する面押し工程、柱部形成用板部の基端部を折り曲げて起立させる折曲げ工程、及び、中間素材の外周部を円形に切断する第2次打抜き工程を経て製作され、前記第2部材は、帯状の長尺部材に前記第1部材の柱部の先端部と当接・接合するための当接部を加工する当接部加工工程、及び、長尺部材を予め定められた長さで切断して円形状に変形させ、各切断端部を溶接等の接合手段で接合固定する変形固定工程を経て製作される(例えば、特許文献6の図1〜図6参照。)。
さらにまた、これらのような第1部材及び第2部材(あるいは、これらに相当するもの)を結合固定する方法として、プレス保持器に対して用いられる方法ではないが、リベットを用いてその軸端を加締めるものがある(例えば、特許文献7及び8参照。)。
また、大型の機械装置に用いられる大型のころ軸受は、回転軸を水平にした状態で使用される場合が多く、このような使用形態では、保持器が立てられた状態で使用されることから自重だけで保持器のリング部(例えば、円錐ころ軸受用保持器の大径リング部)が撓む傾向があるため、その剛性を向上する必要がある。
その上、超大型保持器及びそれを用いた軸受の重量が大きいこと並びに使用箇所が高所や遠所であることが多いことから、保守点検作業や交換作業を長期にわたって不要にするニーズが非常に大きい。
その上さらに、超大型保持器は、生産数量が限られるために、使用する金型費用をできるだけ抑えて製造コストをなるべく低減する必要がある。
その上、鋼板を打ち抜いて形成された円形の素板を基にして、絞り加工、ポケット打抜き加工、縁切り加工及び面押し加工を行うことにより製造されるため、縁切り加工された上縁部側リング部が、略軸方向に延びる略円環状のものであるので、径方向の剛性が低く、よって上述の回転軸を水平にした使用形態等において超大型保持器に求められる剛性向上を図ることが困難である。
なお、特許文献4には案内輪を無くすための椀型保持器の構成についての記載もあるが、超大型保持器では、所要の強度及び剛性を容易に確保することが困難であるため十分な負荷容量を持たせることができない。
その上さらに、特に超大型球面ころ保持器では、多くのプレス工程において、特大のプレス金型が必要となり、特に大径側外向フランジの成形のために特大のプレス容量を持つプレス機械が必要になる等、製造上及び設備上の問題がある。
従って、従来の外向フランジ型保持器は、外径が300mm程度以下のサイズの中小形サイズのみであり、外径が300mm程度以上の球面ころ軸受用保持器としては、椀型保持器又は揉み抜き保持器を使用しているのが現状であり、特に超大型球面ころ保持器においては、コスト面及び負荷容量等の性能面の両面において改良の余地がある。
その上、第2部材(大径リング部)を帯状の長尺部材から当接部加工工程及び変形固定工程を経て製作するため、超大型保持器では、所要の剛性を確保しながら、長尺部材を切断して円形状に変形させて切断端部を接合固定する変形固定工程を行うのが困難である。
その上さらに、第2部材(大径リング部)が長尺部材を円形状に変形させてなる円環状のものであり、折り曲げ工程を経て軸芯に対して所定のテーパ角度で起立した、第1部材の柱部の先端に円環状の第2部材(大径リング部)を取り付けた状態で、柱部と第2部材とが直交しないことから、ポケット孔に収容された円錐ころの大径側端面に第2部材(大径リング部)の角部が接触して摺動するため、磨耗が進行しやすい。
その上、第2部材(小径リング部)を帯状の長尺部材から当接部加工工程及び変形固定工程を経て製作するため、超大型保持器では、所要の剛性を確保しながら、長尺部材を切断して円形状に変形させて切断端部を接合固定する変形固定工程を行うのが困難である。
その上さらに、第2部材(小径リング部)が長尺部材を円形状に変形させてなる円環状のものであり、折り曲げ工程を経て軸芯に対して所定のテーパ角度で起立した、第1部材の柱部の先端に円環状の第2部材(小径リング部)を取り付けた状態で、柱部と第2部材とが直交しないことから、ポケット孔に収容された円錐ころの小径側端面に第2部材(小径リング部)の角部が接触して摺動するため、磨耗が進行しやすい。
このような問題点の存在に鑑み、溶接接合を用いずに、第1部材及び第2部材の結合固定を、四角柱状の柱部の先端を大径リング部の四角孔に挿入した状態で柱部の先端を大径リングから突出させ、この先端部を加締めることも考えられる。
しかしながら、柱部の先端が矩形状であることから、この先端形状に合わせた凹形状の金型を用いてプレス加工のように垂直軸方向に衝撃荷重を作用させて押圧し、柱部の先端部を塑性変形させるような加締め加工(プレス機械による全面圧縮法)を行うと、柱部の反りや変形などが発生して、保持器としての精度が悪化する恐れがある。
その結果、一方のリング部及び柱部からなる第1部材(基体)と他方のリング部からなる第2部材(連結体)とを、それぞれ鋼板を切断加工したブランクを基にして別体で製作し、これらの結合固定を、四角柱状の柱部の先端を他方のリング部の四角孔に挿入した状態で柱部の先端を他方のリング部から突出させ、この四角柱状の先端部の加締めを揺動加締め法により行うことにより、垂直軸方向の衝撃荷重が柱部に作用しないようにして柱部の反りや変形等を抑制しながら、柱部の先端部を塑性変形させて加締めるという着想を得た。
このような揺動加締め法は、軸受の分野では、ハブユニット軸受装置に応用されており、軸端部に設けた凹形状の円筒部分(加締め用円筒部)に対して揺動する加締め治具を押圧することにより、前記円筒部を拡径しながら径方向外方へ屈曲させて内輪に押し付けることにより内輪を固定し、転がり軸受に対して予圧を付与するともに軸受の抜け止めを行っている(例えば、特許文献9参照。)。
本発明は、後述するように、超大型保持器に好適な構成にするべく前記第1部材(基体)及び前記第2部材(連結体)が鋼板を切断加工したブランクを基にして製造されたものであるため、柱部の先端は四角柱状になっており、この四角柱状の柱部の先端を他方のリング部の四角孔に挿入した状態で柱部の先端を他方のリング部から突出させた状態にして揺動加締めを行うものであり、従来の揺動加締め法のように、対象物がリベットのような円形軸やハブユニット軸受装置の加締め用円筒部のような円形断面のものではない。
なお、揺動加締め治具の回転速度、加締め機の送り速度及び推力等、並びに、試作したころ軸受用保持器における柱部先端のリング部表面からの突出量等を変えて行った評価実験により、通常の円形断面ではない四角柱状の柱部の先端に対して行う揺動加締め加工の有効性を確認している。
また、特許文献6のように基体(第1部材)及び連結体(第2部材)をレーザ溶接により結合固定する保持器、あるいは本発明中における1つの発明である基体及び連結体を揺動加締め加工により結合固定する保持器においても、軸方向の負荷(スラスト負荷)が保持器に作用した際に、結合固定部に対して負荷が直接作用する構造であるため、基体及び連結体の結合固定部の信頼性をより向上するという観点からも改良の余地がある。
さらに、本発明の1つである基体及び連結体を揺動加締め加工により結合固定する保持器において、基体及び連結体の位置決めを行うために、基体の柱部の先端に形成される四角柱状凸部の周方向幅寸法がその基端側の柱部の周方向幅寸法よりも小さくなり、すなわち四角柱状凸部の横断面積がその基端側の柱部の横断面積よりも小さいので、基体及び連結体の結合固定部の強度が不足する場合があることも分かった。
さらにまた、特許文献6の保持器の構成においても、基体(第1部材)及び連結体(第2部材の)位置決めを行うために、基体先端の取付座(突出形状部)の横断面積が小さくなるため(特許文献6の図23及び段落[0072]参照。)、基体及び連結体の結合固定部の強度が不足する場合がある。
なお、柱部先端の横断面積を大きくした構成として、鋼板を打ち抜いて形成された、放射状に展開した形状のT字型突片を有する平板状の成形品を、絞り加工により折り曲げてT字状突片同士を当接させた状態にし、この状態で形成されるポケット孔の形状を保持するために、予めキャップ型にて折り曲げられたリング型の補強縁をT字状突片に被せて圧着してなる円錐ころ軸受用保持器がある(例えば、特許文献10参照。)。
しかしながら、特許文献10の円錐ころ軸受用保持器は、キャップ状の補強縁を柱部先端のT字型突片に被せた状態で圧着しただけの構造であるので、特に振動や衝撃に弱く、超大型保持器に適用して所要の剛性及び精度並びに強度及び耐久性等を確保することができるものではない。
その上、基体及び連結体が、それぞれ鋼板をレーザ切断等により切断加工したブランクを基にして製造されることから、超大型保持器を製造する際にポケット孔を打ち抜くための金型が不要になるとともに、形状精度の確保が容易になる。
その上さらに、基体の柱部が基体のリング部の外周部に沿って折り曲げて形成されたものである場合には、基体のリング部の外周部から柱部間に突出する舌片が形成され、この舌片には転動体の端面と面接触する傾斜面が形成されており、基体の柱部が基体のリング部の内周部に沿って折り曲げて形成されたものである場合には、基体のリング部の内周部から柱部間に突出する舌片が形成され、この舌片には転動体の端面と面接触する傾斜面が形成されているので、ポケット孔に収容された転動体(円錐ころ又は球面ころ)の端面が基体のリング部の角部に接触しないため、前記角部に転動体の端面が接触して摺動する場合のような前記端面の磨耗の進行が抑制されるとともに、転動体の保持状態がより安定する。
よって、転動体の全長を長くすることができるので、ころ軸受の負荷容量を増大することができる。
その上さらに、基体の柱部が基体のリング部の内周部に沿って折り曲げて形成されるものでは、柱部が基体のリング部の外周部に沿って折り曲げて形成されるものよりも、鋼板を切断して形成される基体のブランクの大きさが小さくなるので、材料の歩留まりが良くなるため、材料費を低減することができる。
その上、基体の柱部が基体のリング部の内周部に沿って折り曲げて形成されるものでは、球面ころ軸受用保持器である場合に、小径リング部が連結体であることから、基体の四角柱状凸部を連結体の四角孔に嵌合させた状態で結合固定された際に大径リング部には結合固定部がないので、2個の保持器がそれらの大径リング部を互いに背面で突き合わせた状態で使用される球面ころ軸受用保持器において、使用時に結合固定部が邪魔になることがないため、結合固定部に加締め部等の突出部があったとしても、前記突出部を削り取る除去加工を行う必要がない。
このような構成によれば、例えば溶接又はプレス加工による接合加工等により基体と連結体を結合固定して一体化した後に、舌片に転動体の端面と面接触する傾斜面を形成するので、転動体を収容保持するためのポケット孔の長さ寸法を調整することができる。
このような構成によれば、連結体のリング部が柱部に直交するように皿ばね状に形成されていることから、ポケット孔に収容された転動体の端面が連結体のリング部の角部に接触しないため、前記角部に転動体の端面が接触して摺動する場合のような前記端面の磨耗の進行が抑制されるとともに、転動体の保持状態がさらに安定する。
このような構成によれば、四角柱状凸部の周方向両側面の基端側部分に設ける圧入部は基体のブランクを切断加工する際に容易に形成することができ、四角柱状凸部の周方向両側面の圧入部が連結体の四角孔に圧入されるので、特に周方向に強固に基体及び連結体が結合固定されることから、ころ軸受の回転中において柱部に作用する周方向力による柱部の周方向の位置ずれを抑制することができるため、長期にわたって精度を維持することができる。
このような構成によれば、柱部の四角柱状凸部の基端側に周方向の前後面から突出する突出片が設けられているので、軸方向の負荷(スラスト負荷)が保持器に作用した際に、突出片が負荷を受けることから、基体及び連結体の結合固定部に対して負荷が直接作用しないため、基体及び連結体の結合固定部の信頼性をより向上することができる。
その上、隣り合う柱部の一方から他方で向かって突出する一対の突出片間に隙間が設けられているので、ポケット孔の連結体側に空間が形成され、この空間が潤滑油の流路として機能するため、転動体及び外輪の鍔部並びに保持器の磨耗並びに温度上昇を低減することができる。
このような構成によれば、突出片が設けられていることから、四角柱状凸部の周方向幅寸法を突出片よりも基端側の柱部の周方向幅寸法以上とすることができ、よって、四角柱状凸部の横断面積が突出片よりも基端側の柱部の横断面積よりも小さくならないので、四角柱状凸部の横断面積がその基端側の柱部の横断面積よりも小さいもの(例えば、特許文献6のようなもの)と比較して、結合固定部の強度が大きくなるため、結合固定部の信頼性が向上する。
このような構成によれば、抜け止め用突起を球面ころ端面の抜け止め用凹部に挿入することにより、球面ころの抜け止めを容易かつ確実に行うことができる。
このような構成によれば、基体及び連結体の結合固定が揺動加締め加工により行われるので、垂直軸方向の衝撃荷重が柱部に作用しないことから、柱部の反りや変形等を抑制することができるため、鋼板を切断加工したブランクを基にして製造される超大型保持器の精度の確保が容易になるとともに、基体及び連結体の結合固定を溶接接合により行う場合のような高熱の影響による保持器の精度の悪化もない。
その上、基体及び連結体の結合固定が揺動加締め加工により行われるので、基体及び連結体の結合固定を溶接接合により行う場合のような溶接部の経年劣化の恐れがないため、基体及び連結体の結合固定部の信頼性を長期にわたって確保することができる。
その上、基体及び連結体が、それぞれ鋼板をレーザ切断等により切断加工したブランクを基にして別体で製造されることから、従来の一体型の外向フランジ型保持器のように多工程のプレス加工をする必要がないため、金型費用及び製造コストを削減することができる。
その上さらに、基体及び連結体が別体で製造されることから、超大型球面ころ保持器を製造する際にポケット孔を打ち抜くための金型が不要になるとともに、形状精度の確保が容易になる。
その上、大径側端面受けが転動体の大径側端面に摺接して転動体を案内するため球面ころの保持状態が安定する。
その上さらに、基体及び連結体の結合固定が揺動加締め加工により行われるので、垂直軸方向の衝撃荷重が柱部に作用しないことから、柱部の反りや変形等を抑制することができるため、鋼板を切断加工したブランクを基にして製造される超大型保持器の精度の確保が容易になるとともに、基体及び連結体の結合固定を溶接接合により行う場合のような高熱の影響による保持器の精度の悪化もない。
その上、基体及び連結体の結合固定が揺動加締め加工により行われるので、基体及び連結体の結合固定を溶接接合により行う場合のような溶接部の経年劣化の恐れがないため、基体及び連結体の結合固定部の信頼性を長期にわたって確保することができる。
このような構成によれば、ポケット孔に収容された球面ころの大径側端面が大径リング部の角部に接触して摺動することがなく、球面ころの大径側端面が大径リング部に設けた大径側端面受けに面接触するため、前記角部に球面ころの大径側端面が接触して摺動する場合のような前記端面の磨耗の進行が抑制されるとともに、球面ころの保持状態がより安定する。
このような構成によれば、ポケット孔に収容された球面ころの小径側端面が小径リング部の角部に接触して摺動することがなく、球面ころの小径側端面が小径リング部から柱部間に突出する舌片に面接触するため、前記角部に球面ころの小径側端面が接触して摺動する場合のような前記端面の磨耗の進行が抑制されるとともに、球面ころの保持状態がさらに安定する。
このような構成によれば、従来の椀型保持器のように球面ころの回転中心軸が柱部よりも内径側に存在する構成において、従来の椀型保持器のような案内輪が不要になるので、案内輪と内輪又は球面ころとの間で滑りが発生し、摩擦熱により軸受の温度が上昇することがなく、別部材である案内輪を削り出し等により製作する必要がないため、その分の製造コストを低減することができる。
その上、基体と別体で製作された大径リング部が基体に結合固定されるため、従来の椀型保持器よりも大幅に剛性が向上する。
このような構成によれば、従来の外向フランジ型保持器のように球面ころの回転中心軸が柱部よりも外径側に存在する構成において、特に超大型球面ころ保持器である場合、従来の外向フランジ型保持器のように、高い加圧力を持つプレス機械により大径側外向フランジを押圧して薄く成形することや、特大のプレス容量を持つプレス機械により大径側外向フランジを成形する必要がないため、従来の外向フランジ型保持器における製造上及び設備上の問題を解消することができる。
その上、別部材である基体及び連結体を組み付けて保持器を形成することから、基体及び連結体の材料の変更や形状の変更がしやすいため、所要の強度及び剛性を容易に確保することができる。
その上さらに、基体ブランク切断工程により基体のリング部の外周部から柱部間に突出する舌片が形成され、この舌片には傾斜面形成工程により転動体の端面と面接触する傾斜面が形成されるので、ポケット孔に収容された転動体(円錐ころ又は球面ころ)の端面が基体のリング部の角部に接触しないため、前記角部に転動体の端面が接触して摺動する場合のような前記端面の磨耗の進行が抑制されるとともに、転動体の保持状態がより安定する。
その上、レーザ切断による傾斜面形成工程を行う構成によれば、プレス金型を用いて面押し加工する際のように柱部となる部分に伸び変形が発生することがない。
このような構成によれば、連結体が成形工程を経て皿ばね状に成形され、連結体のリング部が柱部に直交することから、ポケット孔に収容された転動体の端面が連結体のリング部の角部に接触しないため、前記角部に転動体の端面が接触して摺動する場合のような前記端面の磨耗の進行が抑制されるとともに、転動体の保持状態がさらに安定する。
このような構成によれば、折曲げ工程により柱部となる部分を折り曲げた際に折り曲げ部分が膨れても、膨れた部分がプレス金型に接触しないため、折曲げ工程で正規の折り曲げ寸法を確保することができるとともに、膨れた部分が転動体と干渉することがない。
その上、荒面押し工程又は面押し工程により押圧される部分の長さが短くなるので、荒面押し工程又は面押し工程による柱部となる部分の伸びの絶対量を減少させることができるため、寸法設定が容易になる。
このような構成によれば、荒面押し工程又は面押し工程により押圧される部分の長さがさらに短くなるので、荒面押し工程又は面押し工程による柱部となる部分の伸びの絶対量をさらに減少させることができるため、寸法設定がさらに容易になる。
その上、荒面押し工程及び仕上げ面押し工程並びに面押し工程により押圧される部分の面積が小さいので、プレスの加圧力を小さくすることができるため、大形のプレス機だけでなく、中型のプレス機によっても柱部の面押し加工が可能になる。
その上、別部材である基体及び連結体を組み付けて保持器を形成することから、基体及び連結体の材料の変更や形状の変更がしやすいため、所要の強度及び剛性を容易に確保することができる。
その上さらに、基体ブランク切断工程により基体のリング部の内周部から柱部間に突出する舌片が形成され、この舌片には傾斜面形成工程により転動体の端面と面接触する傾斜面が形成されるので、ポケット孔に収容された転動体(円錐ころ又は球面ころ)の端面が基体のリング部の角部に接触しないため、前記角部に転動体の端面が接触して摺動する場合のような前記端面の磨耗の進行が抑制されるとともに、転動体の保持状態がより安定する。
その上、レーザ切断による傾斜面形成工程を行う構成によれば、プレス金型を用いて面押し加工する際のように柱部となる部分に伸び変形が発生することがない。
その上さらに、基体のブランクが、円環状部材の内周部から柱部となる部分を径方向内方へ突出させた形状であるので、円環状部材の外周部から柱部となる部分を径方向外方へ突出させた形状のものよりも、鋼板を切断して形成される基体のブランクの大きさが小さくなるため、材料費を低減することができる。
その上さらに、球面ころ軸受用保持器を製造する場合に、小径リング部が連結体であることから、基体の四角柱状凸部を連結体の四角孔に係合させた状態で結合固定された際に大径リング部には結合固定部がないので、2個の保持器がそれらの大径リング部を互いに背面で突き合わせた状態で使用される球面ころ軸受用保持器において、使用時に結合固定部が邪魔になることがないため、結合固定部に加締め部等の突出部があったとしても、前記突出部を削り取る除去加工工程を行う必要がない。
このようなころ軸受用保持器の製造方法によれば、連結体が成形工程を経て皿ばね状に成形され、連結体が柱部に直交することから、ポケット孔に収容された転動体の端面が連結体の角部に接触しないため、前記角部に転動体の端面が接触して摺動する場合のような前記端面の磨耗の進行が抑制されるとともに、転動体の保持状態がより安定する。
このようなころ軸受用保持器の製造方法によれば、折曲げ工程により柱部となる部分を折り曲げた際に折り曲げ部分が膨れても、膨れた部分がプレス金型に接触しないため、折曲げ工程で正規の折り曲げ寸法を確保することができるとともに、膨れた部分が転動体と干渉することがない。
その上、荒面押し工程又は面押し工程により押圧される部分の長さが短くなるので、荒面押し工程又は面押し工程による柱部となる部分の伸びの絶対量を減少させることができるため、寸法設定が容易になる。
このようなころ軸受用保持器の製造方法によれば、荒面押し工程又は面押し工程により押圧される部分の長さがさらに短くなるので、荒面押し工程又は面押し工程による柱部となる部分の伸びの絶対量をさらに減少させることができるため、寸法設定がさらに容易になる。
その上、荒面押し工程及び仕上げ面押し工程並びに面押し工程により押圧される部分の面積が小さいので、プレスの加圧力を小さくすることができるため、大形のプレス機だけでなく、中型のプレス機によっても柱部の面押し加工が可能になる。
このような構成によれば、本製造方法により製造されたころ軸受用保持器には、柱部の四角柱状凸部の基端側に周方向の前後面から突出する突出片が設けられているので、軸方向の負荷(スラスト負荷)が保持器に作用した際に、突出片が負荷を受けることから、基体及び連結体の結合固定部に対して負荷が直接作用しないため、基体及び連結体の結合固定部の信頼性をより向上することができる。
このようなころ軸受用保持器の製造方法によれば、抜け止め用突起形成工程により抜け止め用突起が形成されているので、この抜け止め用突起を球面ころ端面の抜け止め用凹部に挿入することにより、球面ころの抜け止めを容易かつ確実に行うことができる。
このようなころ軸受用保持器の製造方法によれば、基体及び連結体の結合固定が揺動加締め加工により行われるので、垂直軸方向の衝撃荷重が柱部に作用しないことから、柱部の反りや変形等を抑制することができるため、鋼板を切断加工したブランクを基にして製造される超大型保持器の精度の確保が容易になるとともに、基体及び連結体の結合固定を溶接接合により行う場合のような高熱の影響による保持器の精度の悪化もない。
その上、基体及び連結体の結合固定が揺動加締め加工により行われるので、基体及び連結体の結合固定を溶接接合により行う場合のような溶接部の経年劣化の恐れがないため、基体及び連結体の結合固定部の信頼性を長期にわたって確保することができる。
このようなころ軸受用保持器の製造方法によれば、四角柱状凸部の圧入部を連結体の四角孔に圧入する工程が、別工程ではなく、揺動加締め加工の推力を利用して、揺動加締め加工の工程内で同時に行われるので、製造工程の簡略化により生産性を向上することができる。
このようなころ軸受用保持器の製造方法によれば、基体及び連結体の結合固定を揺動加締め加工により行う際に、加締め機の推力が受け具により受け止められるので、加締め機の推力が基体の柱部に直接作用する構成のように、柱部が座屈変形しないように推力を抑える必要がなく、加締め機の推力を大きくすることができることから加工時間が短くなるため、生産性を向上することができる。
その上、ころ軸受用保持器が、保持器の最大外径部が円筒状である円錐ころ軸受用保持器である場合において、突出片の下面を支持する受け具の上面を、円錐ころを組み込んだ際の円錐ころの大径側端面の傾斜に合わせた傾斜面としておくことにより、揺動加締め加工を行った際の加締め機の推力によって突出片の下面に行う必要がある面押しが完了するため、製造工程の簡略化により生産性を向上することができる。
よって、基体のポケット孔に転動体を組み込む工程を行い、その後、基体に組み込まれた転動体をころ軸受の内輪に組み付ける工程を行い、転動体及びころ軸受の内輪を基体にセットした状態で結合固定工程を行って基体及び連結体を結合固定しても、スパッタが転動体や内輪に付着することがないため、軸受の寿命に悪影響を与えることがない。
その上、特に超大型保持器が使用される超大型のころ軸受において、基体及び連結体を結合固定した後の保持器に転動体をセットする場合のように、転動体をセットするために超大型の底拡げ用金型を用いて行う保持器の底拡げ加工、及び、転動体を保持器に収容した状態で内輪を組み込みんだ後に超大型の加締め金型を用いて行う柱部への加締め加工が不要となるため、製造コストを大幅に低減することができる。
なお、ころ軸受用保持器をころ軸受に装着した際における軸受の軸方向を軸方向、径方向を径方向とし、実施の形態1及び4ないし7に係るころ軸受用保持器においては、大径リング部を上側(小径リング部を下側)にして軸方向を鉛直にした状態で側方から見た図を正面図とし、実施の形態2及び3に係るころ軸受用保持器においては、小径リング部を上側(大径リング部を下側)にして軸方向を鉛直にした状態で側方から見た図を正面図とする。
図1の要部拡大斜視図に示すように、本発明の実施の形態1に係るころ軸受用保持器(円錐ころ軸受用保持器)1Aは、軸方向に離間した一対の小径リング部4及び大径リング部6を、転動体である円錐ころRAの外周面に摺接する複数の柱部5,5,…により繋いだ形状を成し、周壁部に円錐ころRA,RA,…を収容保持するための複数のポケット孔P,P,…が周方向に等分に形成されたものである。
円錐ころ軸受用保持器1Aは、小径リング部4及び柱部5,5,…からなる、柱部5,5,…の先端に四角柱状凸部5A,5A,…が設けられた基体2と、大径リング部6からなる、柱部5,5,…先端の四角柱状凸部5A,5A,…に嵌合する四角孔6A,6A,…が設けられた連結体3とにより構成され、基体2及び連結体3は、熱間圧延鋼板(例:SPHD)等の鋼板から製作される。
先ず、基体2の加工について説明する。
(基体ブランク切断工程)
図2の斜視図及び図3の要部拡大平面図に示すように、中心孔Aを有する円板状部材B1の外周部C1から柱部5,5,…となる部分D,D,…を径方向外方へ突出させ、柱部5,5,…となる部分D,D,…の基端部側Eに、周方向の前後側面を凹ませた凹部(段落ち部)9A,9Aを形成し、柱部5,5,…となる部分D,D,…の遊端部側Fに、周方向の前後側面を凹ませた凹部(段落ち部)9B,9Bを形成し、柱部5,5,…となる部分D,D,…の先端に四角柱状凸部5A,5A,…を形成するとともに、隣り合う柱部となる部分D,D同士の間に、それぞれ径方向外方へ突出する舌片7を形成するように、鋼板をレーザ切断により切断して基体のブランク2Aを得る基体ブランク切断工程を行う。
なお、このような切断加工は、レーザ切断に限定されるものではなく、プラズマ切断又はワイヤーカット放電加工等を用いてもよい。
また、基端部側Eの凹部(段落ち部)9Aの周方向長さ(段落ち量)は、後述する折曲げ工程の際に、柱部5の折曲げ部分の膨れによりポケット孔Pの小径リング4側の幅寸法が小さくなることを考慮して、円錐ころRAの小径側周面T2と接触しない寸法に設定し、遊端部側Fの凹部(段落ち部)9Bの周方向長さ(段落ち量)は、後述する仕上げ面押し工程により形成される所定の傾斜面10Bと干渉しないように、仕上げ面押しされた柱部5の周方向の最小長さよりも小さい寸法に設定する。
さらに、柱部5,5,…となる部分D先端の四角柱状凸部5Aまわりの形状は、周方向中央部に突起部を形成して周方向前後部に座面を設けた形状であり、後述する結合固定工程における連結体3との連結しやすさを考慮して先細状のテーパを形成するのが好ましい。
次に、柱部となる部分Dの凹部(段落ち部)9Aと9Bとの間の中間部分(柱部5となる部分Dの全長(径方向長さ)に対して、40〜80%程度の部分)に、円錐ころRAとの接触面を最終面押し量よりも少ない面押し量(例えば、最終面押し量の90〜98%程度)で面押し加工する荒面押し工程を行い、図4の斜視図に示すように所定の傾斜面10A,10A,…を形成する。
このように基体のブランク2Aに対して、中心孔Aをガイド孔としてプレス金型による荒面押し加工を行うことにより、基体のブランク2Aが位置ずれすることがなく、安定した状態で正確に加工を行うことができる。
なお、上述の基体ブランク切断工程をレーザ切断により行う場合には、三次元加工ができるレーザ加工機を使用することにより、基体ブランク切断工程において、柱部5となる部分Dの凹部(段落ち部)9A又は9Bまでは鋼板に垂直に(板厚方向に)レーザビームを照射して切断を行い、凹部(段落ち部)9Aと9Bとの間の面押し部分を切断する際にレーザビームを鋼板に対して(板厚方向から傾けて)斜めに照射しながら鋼板を切断すれば、図4に示す傾斜面10A,10A,…を持つ基体のブランク2Aを製造することができる。
したがって、上述の基体ブランク切断工程及びレーザ切断による傾斜面形成工程を経た形状の基体のブランク2Aを、三次元加工ができるレーザ加工機を使用して同一工程で製造することができるため、製造工程を大幅に簡略化することができる。
図4に示すように、基体のブランク2Aの舌片7,7,…に対し、円錐ころRA,RA,…(図1参照。)の小径側端面T2と面接触する傾斜面8,8,…をプレス金型により形成する傾斜面形成工程を行う。
次に、基体のブランク2Aに対し、絞り金型を使用して、図5の斜視図に示すように柱部となる部分D,D,…を、円板状部材B1の外周部C1に沿って逆円錐台側面状に折り曲げる折曲げ工程を行う。
ここで、円板状部材B1の中心部に、保持器内径よりも直径が小さい中心孔Aが形成されていることから、プレス加工におけるガイド孔としての機能を持たせることができるとともに、比較的大きい余肉部分があるので、絞り加工時における小径側の剛性確保が容易になる。
(連結体ブランク切断工程)
図6の平面図に示すように、径方向に延びる水平リング状の円環に、四角柱状凸部5A,5A,…に嵌合する四角孔6A,6A,…を周方向等分に形成するように、鋼板をレーザ切断により切断して連結体のブランク3Aを得る連結体ブランク切断工程を行う。
なお、このような切断加工は、レーザ切断に限定されるものではなく、プラズマ切断又はワイヤーカット放電加工等を用いてもよい。
次に、プレス加工又はロール加工により、連結体のブランク3Aを、図1に示す基体2の柱部5,5,…に直交するように(円錐ころRA,RA,…(図1参照。)の大径側端面T1と面接触するように)、図7(a)の要部拡大平面図及び図7(b)の要部拡大断面図に示すように内径部が高く外径部が低い皿ばね状に成形する成形工程を行い、連結体3を得る。
(結合固定工程)
基体ブランク切断工程、荒面押し工程又はレーザ切断による傾斜面形成工程、舌片への傾斜面形成工程及び折曲げ工程を経た図8の斜視図に示す基体2の四角柱状凸部5A,5A,…に、連結体ブランク切断工程及び成形工程を経た図8の斜視図に示す連結体3の四角孔6A,6A,…を嵌合させた状態として、レーザ溶接又はスポット溶接等の溶接又は加締め加工等のプレス加工による接合加工等により、基体2及び連結体3を結合固定する結合固定工程を行い、基体2及び連結体3を一体化する。
(仕上げ面押し工程)
柱部5,5,…の各々に、円錐ころRAとの接触面をプレス金型により最終面押し量で面押し加工する仕上げ面押し工程を行い、図9の斜視図に示すように所定の傾斜面10B,10B,…に仕上げる。
このように、図2に示す基体のブランク2Aの状態で柱部5,5,…となる部分D,D,…に対して荒面押し工程又はレーザ切断による傾斜面形成工程により傾斜面10A,10A,…を形成し、折曲げ工程及び連結体3と結合固定する結合固定工程を経た後の柱部5,5,…の傾斜面10A,10A,…に対して、仕上げ面押し工程により残りの量を面押して図9に示す所定の傾斜面10B,10B,…にすることにより、寸法精度の微調整が可能となるため、所定の寸法精度の確保が容易となる。
また、傾斜面10A,10A,…をレーザ切断により形成した場合において、これらの傾斜面10A,10A,…が粗雑な面であったとしても、仕上げ面押し工程において使用する押し圧用のプレス金型の平滑な面が転写されて、柱部5,5,…に良好な面押し面が形成される。
次に、旋削加工、レーザ切断加工又はプレス加工等により円板状部材B1の内径部の余肉を除去し、図10の斜視図に示すように所定の内径に仕上げる内径除去工程を行い、最終形状となった基体2を得る。
また、以上の説明における円錐ころ軸受用保持器1Aの製造方法の例では、基体のブランク2Aに対して、柱部5となる部分Dの各々に、円錐ころRAとの接触面を最終面押し量よりも少ない面押し量で面押し加工する荒面押し工程、又は、荒面押し工程により形成した傾斜面10Aと同等の傾斜面10Aをレーザ切断により形成するレーザ切断による傾斜面形成工程を行った後、結合固定工程を経て連結体3と一体化された基体2に対して、柱部5の各々に円錐ころRAとの接触面を最終面押し量で面押し加工する仕上げ面押し工程を行って所定の傾斜面10Bを形成しているが、結合固定工程を経て連結体3と一体化された基体2に対する仕上げ面押し工程を行うことなく、基体のブランク2Aに対して、柱部5となる部分Dの各々に、円錐ころRAとの接触面を最終面押し量で面押し加工する面押し工程、又は、最終面押し量で面押し加工した所定の傾斜面10Bと同等の傾斜面10Bをレーザ切断により形成するレーザ切断による傾斜面形成工程を行うようにしてもよい。
また、別部材である基体2及び連結体3を組み付けて保持器1Aを形成することから、基体2及び連結体3の材料の変更や形状の変更がしやすいため、所要の強度及び剛性を容易に確保することができる。
さらにまた、基体ブランク切断工程により形成される基体のブランク2Aが、隣り合う柱部となる部分D,D同士の間に径方向外方へ突出する舌片7が形成されたものであり、傾斜面形成工程により径方向外方へ突出する舌片7,7,…に円錐ころRA,RA,…の小径側端面T2と面接触する傾斜面8,8,…が形成されていることから、ポケット孔P,P,…に収容された円錐ころRA,RA,…の小径側端面T2が小径リング部4の角部に接触しないため、前記角部に円錐ころRA,RA,…の小径側端面T2が接触して摺動する場合のような円錐ころRA,RA,…の小径側端面T2の磨耗の進行が抑制されるとともに、円錐ころRA,RA,…の保持状態がさらに安定する。
ここで、図11(a)の縦断正面図のように舌片7,7,…の先端が柱部5の下端部の外径よりも外方へ突出する場合と比較して、図11(b)の縦断正面図のように舌片7,7,…の先端が柱部5の下端部の外径よりも外方へ突出しないようにすれば、上述の折曲げ工程を行う際に使用する絞り金型のダイの形状が、舌片7,7,…に対応する部分の金型の逃がし部が不要となるので、金型構造がシンプルになるため、金型費用を低減することができる。
さらに、凹部9A,9Aに加えて、径方向外方へ突出する柱部5となる部分Dの遊端部側Fに、周方向の前後側面を凹ませた凹部9B,9Bが形成されているため、荒面押し工程又は面押し工程により押圧される部分の長さがさらに短くなるので、荒面押し工程又は面押し工程による柱部5となる部分Dの伸びの絶対量をさらに減少させることができるため、寸法設定がさらに容易になるとともに、荒面押し工程及び仕上げ面押し工程並びに面押し工程におけるプレスの加圧力を小さくすることができるため、大形のプレス機だけでなく、中型のプレス機によっても柱部の面押し加工が可能になる。
図2の基体のブランク2Aの状態で図12の斜視図に示すように荒面押し工程又はレーザ切断による傾斜面形成工程を行った後、図13の斜視図に示すように折曲げ工程を行い、図6に示す連結体ブランク切断工程及び図7に示す成形工程を経た連結体3を図14の斜視図に示す結合固定工程により基体2と一体化する。
次に、結合固定工程を経て連結体3と一体化された基体2の舌片7,7,…に対し、円錐ころRA,RA,…(図1参照。)の小径側端面T2と面接触する、図15の斜視図に示す傾斜面8,8,…をプレス金型により形成する舌片への傾斜面形成工程を行う。
次に、図16の斜視図に示すように仕上げ面押し工程を行った後、図10に示す内径除去工程を行う。
このように舌片への傾斜面形成工程を結合固定工程よりも後の工程とすれば、円錐ころRA,RA,…を収容保持するためのポケット孔P,P,…の長さ寸法を調整することができる。
図17の要部拡大斜視図及び図18(a)の要部拡大縦断正面図に示すように、本発明の実施の形態2に係るころ軸受用保持器(球面ころ軸受用保持器)1Bは、軸方向に離間した一対の小径リング部4及び大径リング部6を、転動体である球面ころRBの外周面に摺接する複数の柱部5,5,…により繋いだ形状を成し、周壁部に球面ころRB,RB,…を収容保持するための複数のポケット孔P,P,…が周方向に等分に形成されたものであり、球面ころRBの回転中心軸Gが柱部5よりも外径側に存在するものである。
球面ころ軸受用保持器1Bは、大径リング部6及び柱部5,5,…からなる、柱部5,5,…の先端に四角柱状凸部5A,5A,…が設けられた基体2と、小径リング部4からなる、柱部5,5,…先端の四角柱状凸部5A,5A,…に嵌合する四角孔4A,4A,…が設けられた連結体3とにより構成され、基体2及び連結体3は、熱間圧延鋼板(例:SPHD)等の鋼板から製作される。
ここで、基体2及び連結体3は、基体2の四角柱状凸部5A,5A,…を連結体3の四角孔4A,4A,…に挿入した状態で四角柱状凸部5A,5A,…の先端を連結体3の表面から突出させ、四角柱状凸部5A,5A,…の先端を揺動加締め加工等の加締め加工により塑性変形させて拡径することにより結合固定され、このように別部材である基体2及び連結体3を結合固定してなる球面ころ軸受用保持器1Bは、連結体3の表面から突出して軸方向視で略矩形状に視認される、周方向等分に形成された加締め部5B,5B,…を備えている。
先ず、基体2の加工について説明する。
(基体ブランク切断工程)
図19の斜視図に示すように、円環状部材B2の内周部C2から柱部5,5,…となる部分D,D,…を径方向内方へ突出させ、柱部5,5,…となる部分D,D,…の基端部側Eに、周方向の前後側面を凹ませた凹部(段落ち部)9A,9Aを形成し、柱部5,5,…となる部分D,D,…の遊端部側Fに、周方向の前後側面を凹ませた凹部(段落ち部)9B,9Bを形成し、柱部5,5,…となる部分D,D,…の先端に四角柱状凸部5A,5A,…を形成するとともに、隣り合う柱部となる部分D,D同士の間に、それぞれ径方向内方へ突出する舌片7を形成するように、鋼板をレーザ切断により切断して基体のブランク2Aを得る基体ブランク切断工程を行う。
なお、このような切断加工は、レーザ切断に限定されるものではなく、プラズマ切断又はワイヤーカット放電加工等を用いてもよい。
また、基端部側Eの凹部(段落ち部)9Aの周方向長さ(段落ち量)は、後述する折曲げ工程の際に、柱部5の折曲げ部分の膨れによりポケット孔Pの大径リング4側の幅寸法が小さくなることを考慮して、球面ころRBの周面と接触しない寸法に設定し、遊端部側Fの凹部(段落ち部)9Bの周方向長さ(段落ち量)は、後述する仕上げ面押し工程により形成される所定の傾斜面10Bと干渉しないように、仕上げ面押しされた柱部5の周方向の最小長さよりも小さい寸法に設定する。
さらに、柱部5となる部分Dの先端に形成する四角柱状凸部5Aの形状は、周方向中央部に突起部を形成して周方向前後部に座面を設けた形状であり、平面視で略矩形状であるが、後述する結合固定工程における連結体3との連結しやすさを考慮して先細状のテーパを形成するのが好ましい。
次に、柱部となる部分Dの凹部(段落ち部)9Aと9Bとの間の中間部分(柱部5となる部分Dの全長(径方向長さ)に対して、40〜80%程度の部分)に、球面ころRBとの接触面を最終面押し量よりも少ない面押し量(例えば、最終面押し量の90〜98%程度)で面押し加工する荒面押し工程を行い、図20の斜視図に示すように所定の傾斜面10A,10A,…を形成する。
なお、上述の基体ブランク切断工程をレーザ切断により行う場合には、三次元加工ができるレーザ加工機を使用することにより、基体ブランク切断工程において、柱部5となる部分Dの凹部(段落ち部)9A又は9Bまでは鋼板に垂直に(板厚方向に)レーザビームを照射して切断を行い、凹部(段落ち部)9Aと9Bとの間の面押し部分を切断する際にレーザビームを鋼板に対して(板厚方向から傾けて)斜めに照射しながら鋼板を切断すれば、図20に示す傾斜面10A,10A,…を持つ基体のブランク2Aを製造することができる。
したがって、上述の基体ブランク切断工程及びレーザ切断による傾斜面形成工程を経た形状の基体のブランク2Aを、三次元加工ができるレーザ加工機を使用して同一工程で製造することができるため、製造工程を大幅に簡略化することができる。
図20に示すように、基体のブランク2Aの舌片7,7,…に対し、球面ころRB,RB,…の大径側端面T1(図17及び図18(a)参照。)と面接触する傾斜面8,8,…をプレス金型により形成する傾斜面形成工程を行う。
次に、基体のブランク2Aに対し、絞り金型を使用して、図21の斜視図に示すように柱部となる部分D,D,…を、円環状部材B2の内周部C2に沿って折り曲げる折曲げ工程を行う。
(連結体ブランク切断工程)
図22の平面図に示すように、径方向に延びる水平リング状の円環に、四角柱状凸部5A,5A,…に嵌合する四角孔4A,4A,…を周方向等分に形成するように、鋼板をレーザ切断により切断して連結体のブランク3Aを得る連結体ブランク切断工程を行う。
なお、このような切断加工は、レーザ切断に限定されるものではなく、プラズマ切断又はワイヤーカット放電加工等を用いてもよい。
次に、図22の平面図に示すように、連結体のブランク3Aの外周部の押圧面11A,11A,…を周方向等分に押圧し、図17及び図18(a)に示す球面ころRB,RB,…の小径側端面T2,T2,…の抜け止め用凹部12,12,…に挿入される抜け止め用突起11,11,…を形成する抜け止め用突起形成工程を行う。
なお、このような抜け止め用突起は、基体2の大径リング部6に形成してもよく、その場合は、大径リング部6の所定箇所を押圧して球面ころRB,RB,…の大径側端面T1,T1,…の抜け止め用凹部に挿入される抜け止め用突起を形成する抜け止め用突起形成工程を、例えば基体ブランク切断工程と折曲げ工程との間に行えばよい。
次に、プレス加工又はロール加工により、連結体のブランク3Aを、図17及び図18(a)に示す基体2の柱部5,5,…に直交するように(球面ころRB,RB,…の小径側端面T2と面接触するように)、図23(a)の要部拡大平面図及び図23(b)の要部拡大断面図に示すように内径部が低く外径部が高い皿ばね状に成形する成形工程を行い、連結体3を得る。
(結合固定工程)
基体ブランク切断工程、荒面押し工程又はレーザ切断による傾斜面形成工程、舌片への傾斜面形成工程及び折曲げ工程を経た図24の斜視図に示す基体2の四角柱状凸部5A,5A,…を、連結体ブランク切断工程、抜け止め用突起形成工程及び成形工程を経た図24の斜視図に示す連結体3の四角孔4A,4A,…を挿入した状態として、四角柱状凸部5A,5A,…の先端を連結体3の表面から突出させ、四角柱状凸部5A,5A,…の先端を揺動加締め加工等の加締め加工により塑性変形させて拡径することにより、基体2及び連結体3を結合固定する結合固定工程を行い、基体2及び連結体3を一体化する。
なお、結合固定工程は、加締め加工ではなく、レーザ溶接若しくはスポット溶接等の溶接により行ってもよい。
また、結合固定工程は、基体2及び連結体3を締結により結合固定するものであってもよい。その場合には、例えば、基体ブランク切断工程で形成された四角柱状凸部5A,5A,…に、ねじ部5C,5C,…を形成しておくとともに、連結体ブランク切断工程において、四角孔4A,4A,…の代わりに、丸孔4B,4B,…を形成しておくことにより、図18(b)に示すように、ねじ部5C,5C,…を丸孔4B,4B,…に挿通した状態で連結体3の表面から突出させ、ねじ部5C,5Cに座金13を外嵌してナット14を螺合することにより基体2及び連結体3が一体化される。
(仕上げ面押し工程)
柱部5,5,…の各々に、球面ころRBとの接触面をプレス金型により最終面押し量で面押し加工する仕上げ面押し工程を行い、図25の斜視図に示すように所定の傾斜面10B,10B,…に仕上げる。
このように、図19に示す基体のブランク2Aの状態で柱部5,5,…となる部分D,D,…に対して荒面押し工程又はレーザ切断による傾斜面形成工程により図20に示す傾斜面10A,10A,…を形成し、折曲げ工程及び連結体3と結合固定する結合固定工程を経た後の柱部5,5,…の傾斜面10A,10A,…に対して、仕上げ面押し工程により残りの量を面押して図25に示す所定の傾斜面10B,10B,…にすることにより、寸法精度の微調整が可能となるため、所定の寸法精度の確保が容易となる。
また、傾斜面10A,10A,…をレーザ切断により形成した場合において、これらの傾斜面10A,10A,…が粗雑な面であったとしても、仕上げ面押し工程において使用する押し圧用のプレス金型の平滑な面が転写されて、柱部5,5,…に良好な面押し面が形成される。
また、以上の説明における球面ころ軸受用保持器1Bの製造方法の例では、基体のブランク2Aに対して、柱部5となる部分Dの各々に、球面ころRBとの接触面を最終面押し量よりも少ない面押し量で面押し加工する荒面押し工程、又は、荒面押し工程により形成した傾斜面10Aと同等の傾斜面10Aをレーザ切断により形成するレーザ切断による傾斜面形成工程を行った後、結合固定工程を経て連結体3と一体化された基体2に対して、柱部5の各々に球面ころRBとの接触面を最終面押し量で面押し加工する仕上げ面押し工程を行って所定の傾斜面10Bを形成しているが、結合固定工程を経て連結体3と一体化された基体2に対する仕上げ面押し工程を行うことなく、基体のブランク2Aに対して、柱部5となる部分Dの各々に、球面ころRBとの接触面を最初から最終面押し量で面押し加工する面押し工程、又は、最初から最終面押し量で面押し加工した所定の傾斜面10Bと同等の傾斜面10Bをレーザ切断により形成するレーザ切断による傾斜面形成工程を行うようにしてもよい。
特に、基体2及び連結体3を一体化する結合固定工程が、図18(a)のように基体2及び連結体3を加締め加工により結合固定するもの、又は、図18(b)のように基体2及び連結体3を締結により結合固定するものである場合には、基体2及び連結体3の結合固定を溶接接合により行う場合のようにスパッタが発生しないので、基体2のポケット孔P,P,…(図17参照。)に球面ころRB,RB,…を組み込む工程を行い、その後、基体2に組み込まれた球面ころRB,RB,…を球面ころ軸受の内輪に組み付ける工程を行い、球面ころRB,RB,…及び球面ころ軸受の内輪を基体2にセットした状態で結合固定工程を行って基体2及び連結体3を結合固定しても、スパッタが球面ころRB,RB,…や内輪に付着することがないため、球面ころ軸受の寿命に悪影響を与えることがない。
また、特に超大型保持器が使用される超大型の球面ころ軸受において、基体2及び連結体3を結合固定した後の球面ころ軸受用保持器1Bに球面ころRB,RB,…をセットする場合のように、球面ころRB,RB,…をセットするために超大型の底拡げ用金型を用いて行う保持器1Bの底拡げ加工、及び、球面ころRB,RB,…を保持器1Bに収容した状態で内輪を組み込みんだ後に超大型の加締め金型を用いて行う柱部5,5,…への加締め加工が不要となるため、製造コストを大幅に低減することができる。
図26(a)の基体ブランクの平面図及び図26(b)の要部拡大縦断正面図に示すように、本発明の実施の形態3に係るころ軸受用保持器(円錐ころ軸受用保持器)1Aは、軸方向に離間した一対の大径リング部6及び小径リング部4を、転動体である円錐ころRAの外周面に摺接する複数の柱部5,5,…により繋いだ形状を成し、周壁部に円錐ころRA,RA,…を収容保持するための複数のポケット孔P,P,…が周方向等分に形成され、円錐ころRAの回転中心軸Gが柱部5よりも内径側に存在するものである。
実施の形態3において、実施の形態2の図17〜図25と同一符号は同一又は相当部分を示しており、実施の形態3の円錐ころ軸受用保持器1Aは、実施の形態2の球面ころ軸受用保持器1Bと同様の製造工程により製造することができる。
ただし、実施の形態3の円錐ころ軸受用保持器1Aには、実施の形態2の球面ころ軸受用保持器1Bのような抜け止め用突起形成工程は不要になる。
さらに、基体2及び連結体3を一体化する結合固定工程が、基体2及び連結体3を加締め加工により結合固定するもの又は基体2及び連結体3を締結により結合固定するものである場合において、円錐ころRA,RA,…及び円錐ころ軸受の内輪を基体2にセットした状態で結合固定工程を行うようにすれば、上述の実施の形態2と同様の作用効果を奏する。
また、基体2の柱部5,5,…が大径リング部6(円環状部材B2)の内周部C2に沿って折り曲げて形成されるので、実施の形態1のように基体2の柱部5,5,…が小径リング部4(円板状部材B1)の外周部C1に沿って折り曲げて形成されるものよりも、鋼板を切断して形成される基体のブランク2Aの大きさが小さくなるため、材料費を低減することができる。
さらに、実施の形態2のような球面ころ軸受用保持器1Bでは、小径リング部4が連結体3であることから、基体2の四角柱状凸部5A,5A,…を連結体3の四角孔4A,4A,…に嵌合させた状態で結合固定された際に大径リング部6には結合固定部がないので、2個の保持器1B,1Bがそれらの大径リング部6,6を互いに背面で突き合わせた状態で使用される球面ころ軸受用保持器1B,1Bにおいて、使用時に結合固定部が邪魔になることがないため、結合固定部に加締め部5B,5B,…等の突出部があったとしても、前記突出部を削り取る除去加工を行う必要がない。
さらにまた、実施の形態2のような球面ころ軸受用保持器1Bにおいて、基体2の大径リング部6又は連結体3の小径リング部4に、球面ころRB,RB,…の端面T1,T2に形成した抜け止め用凹部に挿入される抜け止め用突起を形成することにより、球面ころRB,RB,…の抜け止めを容易かつ確実に行うことができる。
図27の要部拡大斜視図に示すように、本発明の実施の形態4に係るころ軸受用保持器(円錐ころ軸受用保持器)1Aは、軸方向に離間した一対の小径リング部4及び大径リング部6を、転動体である円錐ころRAの外周面に摺接する複数の柱部5,5,…により繋いだ形状を成し、周壁部に円錐ころRA,RA,…を収容保持するための複数のポケット孔P,P,…が周方向に等分に形成されたものである。
円錐ころ軸受用保持器1Aは、小径リング部4及び柱部5,5,…からなる、柱部5,5,…の先端に四角柱状凸部5A,5A,…が設けられた基体2と、大径リング部6からなる、柱部5,5,…先端の四角柱状凸部5A,5A,…に嵌合する四角孔6A,6A,…が設けられた連結体3とにより構成され、基体2及び連結体3は、熱間圧延鋼板(例:SPHD)等の鋼板から製作される。
ここで、基体2及び連結体3は、基体2の四角柱状凸部5A,5A,…を連結体3の四角孔6A,6A,…に挿入した状態で四角柱状凸部5A,5A,…の先端を連結体3の表面から突出させ、四角柱状凸部5A,5A,…の先端を後述する揺動加締め加工により塑性変形させて拡径することにより、図30の斜視図に示すように結合固定され、円錐ころ軸受用保持器1Aは、連結体3の表面から突出して軸方向視で略矩形状に視認される、周方向等分に形成された加締め部5B,5B,…を備えている。
次に、旋削加工、レーザ切断加工又はプレス加工等により円板状部材B1の内径部の余肉を除去し、図28の斜視図に示すように所定の内径に仕上げる内径除去工程を行う。
次に、実施の形態1と同様に、図6に示す連結体ブランク切断工程及び図7に示す成形工程を経た連結体3を図29の斜視図に示す結合固定工程により基体2と一体化し、図30に示す仕上げ面押し工程を行う。
(四角柱状凸部の形状)
図31の要部拡大正面図に示すように、四角柱状凸部5Aの先端側部分には、連結体3の四角孔6Aに遊嵌される遊嵌部(遊嵌部の径方向長さM参照。)が形成され、四角柱状凸部5Aの周方向両側面の基端側部分には、連結体3の四角孔6Aに圧入される圧入部(圧入部の径方向長さK参照。)が形成され、四角柱状凸部5Aの周方向両側面において、遊嵌部と圧入部との間は、傾斜面である導入部(導入部の径方向長さL参照。)により繋がれ、四角柱状凸部5A先端の角部には、大径リング6の四角孔6A,6A,…へ挿入しやすくするために、全周にわたって面取り部Nが形成される。
ここで、圧入部の径方向長さKは、図32の要部拡大縦断正面図に示す大径リング部6の厚さOの1/5〜1/2程度とし、片側の圧入代を、0.05mm程度に設定する。
このよう基体2の四角柱状凸部5Aの周方向両側面の基端側部分に、連結体3の四角孔6Aに圧入される圧入部を設けることにより、この圧入部が連結体3の四角孔6Aに圧入されるため、特に周方向に強固に基体2及び連結体3が結合固定される。
したがって、円錐ころ軸受の回転中において柱部5に作用する周方向力による柱部5の周方向の位置ずれを抑制することができるため、長期にわたって精度を維持することができる。
図32に示すように、二点鎖線から実線まで揺動加締めされると、加締め代Iの部分の材料が、そのまま周辺部分へ塑性流動して、フランジ部分を形成すると考えられる。
したがって、押し潰される加締め代Iの部分の体積とフランジ部分の体積が等しくなるので、加締め部(フランジ部)の厚さJ及びフランジ部の面積を予め設定することにより、体積計算によって、大径リング6からの突出高さHを算出することができる。
図34の部分縦断面図に示すように、加締め機15のテーブル18上に、所定角度傾斜させた傾斜台19を設置し、円形状の位置決め用段部19Aに基体2の小径リング部4を外嵌し、小径リング部4を位置決め用段部19Aに添わせた状態で、小径リング部4を傾斜台19の傾斜軸まわりに回動可能に支持し、加締め機15の回転軸心G1が円錐ころ軸受用保持器1Aの柱部5の軸心G2と一致するように位置決めする。
この状態で図33の部分縦断面正面図に示すように、加締め機15のヘッド部16対して傾けた状態に保持された揺動加締め治具(揺動加締めパンチ)17の先端、すなわち大きな頂角を持つ円錐形の押圧面を柱部5の四角柱状凸部5Aの先端(上面)に接するようにし、油圧シリンダによる下方への推力Qを加えながら、モータのトルクTによりヘッド部16を回転させる。
また、図34の傾斜台19の傾斜軸まわりに回動可能に支持された小径リング4を回動させ、次に揺動加締加工を行う柱部5の軸心G2が加締め機15の回転軸心G1と一致するように位置決めをし、順次、柱部5,5,…の四角柱状凸部5A,5A,…の先端を揺動加締め加工する。
このような揺動加締め加工による結合固定工程によれば、揺動加締め治具17の押圧面が柱部5の四角柱状凸部5Aの先端(上面)に常に接した状態で加工が行われるため、柱部5に衝撃荷重が掛かることがない。
なお、図33及び図34の揺動加締め加工の例では、押圧面が大きな頂角を持つ円錐形である揺動加締め治具17を用いて揺動加締め加工を行い、加締め部5Bの形状が平頭形状になる場合(図32も参照。)を示したが、押圧面が凹球面状等の他の形状の揺動加締め治具17を用いて揺動加締め加工を行い、加締め部5Bの形状をナベ頭状等の他の形状にしてもよい。
なお、このような圧入工程は、揺動加締め加工の工程と別工程で行ってもよいが、揺動加締め加工の工程内で同時に行うことにより、製造工程の簡略化により生産性を向上することができる。
よって、特に超大型保持器において、基体2及び連結体3を結合固定する前に基体2に円錐ころRA,RA,…及び内輪Sをセットした状態とし、その後に揺動加締め加工により基体2及び連結体3を結合固定することができることから、基体2及び連結体3を結合固定した後の保持器に円錐ころRA,RA,…をセットする場合のように、円錐ころRA,RA,…をセットするために超大型の底拡げ用金型を用いて行う保持器の底拡げ加工、並びに、円錐ころRA,RA,…を保持器に収容した状態で内輪Sを組み込みんだ後に超大型の加締め金型を用いて行う柱部5,5,…への加締め加工が不要となるため、製造コストを大幅に低減することができる。
なお、図35のように基体2に円錐ころRA,RA,…及び内輪Sをセットした状態とした後に結合固定工程を行うのではなく、結合固定工程を行った後に円錐ころRA,RA,…及び内輪Sをセットする場合は、内径除去工程を結合固定工程の後に行うようにしてもよい。
また、基体2及び連結体3の結合固定が揺動加締め加工により行われるので、垂直軸方向の衝撃荷重が柱部5に作用しないことから、柱部5の反りや変形等を抑制することができるため、鋼板を切断加工したブランク2A,3Aを基にして製造される超大型の円錐ころ軸受用保持器1Aの精度の確保が容易になるとともに、基体2及び連結体3の結合固定を溶接接合により行う場合のような高熱の影響による保持器の精度の悪化もない。
さらに、基体2及び連結体3の結合固定が揺動加締め加工により行われるので、基体2及び連結体3の結合固定を溶接接合により行う場合のような溶接部の経年劣化の恐れがないため、基体2及び連結体3の結合固定部の信頼性を長期にわたって確保することができる。
図36の要部拡大斜視図に示すように、本発明の実施の形態5に係るころ軸受用保持器(円錐ころ軸受用保持器)1Aは、軸方向に離間した一対の小径リング部4及び大径リング部6を、転動体である円錐ころRAの外周面に摺接する複数の柱部5,5,…により繋いだ形状を成し、周壁部に円錐ころRA,RA,…を収容保持するための複数のポケット孔P,P,…が周方向に等分に形成されたものである。
円錐ころ軸受用保持器1Aは、小径リング部4及び柱部5,5,…からなる、柱部5,5,…の先端に四角柱状凸部5A,5A,…が設けられるとともに、柱部5の四角柱状凸部5Aの基端側に周方向の前後面から突出する突出片20,20が設けられ、突出片20,20間に隙間Vが設けられた基体2(図42参照。)と、大径リング部6からなる、柱部5,5,…先端の四角柱状凸部5A,5A,…に嵌合する四角孔6A,6A,…が設けられた連結体3(図42参照。)とにより構成され、基体2及び連結体3は、熱間圧延鋼板(例:SPHD)等の鋼板から製作される。
ここで、基体2及び連結体3は、基体2の四角柱状凸部5A,5A,…を連結体3の四角孔6A,6A,…に挿入した状態で四角柱状凸部5A,5A,…の先端を連結体3の表面から突出させ、四角柱状凸部5A,5A,…の先端を、実施の形態4と同様の加締め機15を用いて行う揺動加締め加工により塑性変形させて拡径することにより、図43の斜視図に示すように結合固定され、円錐ころ軸受用保持器1Aは、連結体3の表面から突出して軸方向視で略矩形状に視認される、周方向等分に形成された加締め部5B,5B,…を備えている。
ここで、基体ブランク切断工程により形成される、図38に示す四角柱状凸部5Aの周方向幅寸法W1は、柱部5の強度を高めるために、突出片20,20よりも基端側の柱部5となる部分D(完成状態では柱部5)の周方向幅寸法W2以上(W1≧W2)とされる。
また、周方向幅寸法W1を大きくすれば柱部5の強度は大きくなるが、四角柱状凸部5Aが挿入(嵌合)される大径リング部6の四角孔6Aが大きくなって大径リング部6の強度が低下する恐れがあるとともに、後述する結合固定工程の加工時間が長くなるため、周方向幅寸法W1は、周方向幅寸法W2に板厚t(図37参照。)を加えた長さ以下(W1≦(W2+t))に設定するのが好ましい。
したがって、図36に示すように、隣り合う柱部5,5の一方から他方で向かって突出する一対の突出片20,20間には、隙間Vが形成される。
また、突出片20の高さU1(図37の基体のブランク2Aの状態では径方向の長さ)は、板厚tと同程度にする。
図38に示す突出片20,20の下面20B,20Bと突出片20,20よりも基端側の柱部5となる部分Dの周方向前後面とにより形成される隅部Y,Yには、隅Rを形成し、その曲率半径をRを、0.1t≦R≦0.25t程度にし、隅Rは、円錐ころRA(図36参照。)の大径側端面T1の角部のR面取りよりも小さくする。
図38に示す突出片20,20の上面20A,20Aは、連結体3である大径リング部6が皿ばね状に中高に成形されることから、大径リング部6の傾斜面に合わせた傾斜面にする必要があり、このような傾斜面を突出片20,20の上面20A,20Aに形成する加工は、例えば三次元加工ができるレーザ加工機を使用したレーザ切断により、基体ブランク切断工程内で行うことができる。
次に、実施の形態1と同様に、図6に示す連結体ブランク切断工程及び図7に示す成形工程を経た連結体3を図42の斜視図に示す結合固定工程により基体2と一体化し、図43に示す仕上げ面押し工程を行う。
以上の説明における円錐ころ軸受用保持器1Aの製造方法の例では、突出片20,20の上面20A,20Aに大径リング部6の傾斜面に合わせた傾斜面を形成する加工を、三次元加工ができるレーザ加工機を使用したレーザ切断により基体ブランク切断工程で行う場合を示したが、突出片20,20の上面20A,20Aに前記傾斜面を形成する加工は、結合固定工程を行う前に終了していればよく、金型による面押し加工により行ってもよい。
基体2の四角柱状凸部5Aは、連結体3の四角孔6Aに遊嵌される大きさに形成されており、四角孔6A,6A,…へ挿入しやすくするために、図38に示す先端の角部Xが全周にわたって面取りされている。
なお、基体2の四角柱状凸部5Aを、その一部が連結体3の四角孔6Aに圧入される大きさに形成してもよい。
図44の要部拡大縦断正面図に示すように、実施の形態4の図32と同様に、二点鎖線から実線まで揺動加締めされると、加締め代Iの部分の材料が、そのまま周辺部分へ塑性流動して、フランジ部分を形成すると考えられる。
したがって、押し潰される加締め代Iの部分の体積とフランジ部分の体積が等しくなるので、加締め部(フランジ部)の厚さJ及びフランジ部の面積を予め設定することにより、体積計算によって、大径リング部6からの突出高さHを算出することができる。
図46の部分縦断面図に示すように、加締め機15のテーブル18上に、所定角度傾斜させた傾斜台19を設置し、円形状の位置決め用段部19Aに基体2の小径リング部4を外嵌し、小径リング部4を位置決め用段部19Aに添わせた状態で、小径リング部4を傾斜台19の傾斜軸まわりに回動可能に支持し、加締め機15の回転軸心G1が円錐ころ軸受用保持器1Aの柱部5の軸心G2と一致するように位置決めする。
この状態で図45の部分縦断面正面図に示すように、加締め機15のヘッド部16に対して傾けた状態に保持された揺動加締め治具(揺動加締めパンチ)17の先端、すなわち大きな頂角を持つ円錐形の押圧面が柱部5の四角柱状凸部5Aの先端(上面)に接するようにし、加締め機15の油圧シリンダによる下方への推力Qを加えながら、モータのトルクTによりヘッド部16を回転させる。
このように揺動加締め加工を行う加締め機15の推力Qは、突出片20,20の下面20B,20Bを支持する受け具21,21により受け止められる。
また、図46の傾斜台19の傾斜軸まわりに回動可能に支持された小径リング部4を回動させ、次に揺動加締加工を行う柱部5の軸心G2が加締め機15の回転軸心G1と一致するように位置決めをし、順次、柱部5,5,…の四角柱状凸部5A,5A,…の先端を揺動加締め加工する。
このような揺動加締め加工による結合固定工程によれば、揺動加締め治具17の押圧面が柱部5の四角柱状凸部5Aの先端(上面)に常に接した状態で加工が行われるため、柱部5に衝撃荷重が掛かることがない。
図47の形態の円錐ころ軸受用保持器では、柱部5の四角柱状凸部5Aの基端側に形成された周方向の前後面から突出する突出片20,20の下面20B,20Bの位置を、円錐状の部分から最大外径部の円筒状の部分への折曲げの起点又は曲げRの最終位置とし、この折曲げは、基体ブランク切断工程を経て製作された基体のブランクの状態で行っておいてもよいし、柱部となる部分D,D,…を、円板状部材B1の外周部C1に沿って逆円錐台側面状に折り曲げる前記折曲げ工程内で行ってもよい。
あるいは、結合固定工程において揺動加締め加工を行う際に、図45に示すような受け具21,21の上面を、円錐ころRAを組み込んだ際の円錐ころRAの大径側端面T1の傾斜に合わせた傾斜面としておくことにより、揺動加締め加工を行った際の加締め機15の推力Qによって突出片20,20の下面20B,20Bに行う必要がある面押しが完了するため、製造工程の簡略化により生産性を向上することができる。
ここで、保持器の最大外径部が円筒状である円錐ころ軸受用保持器では、図47に示すように、連結体3(大径リング部6)は円環状の平板であるので、連結体3を内径部が高く外径部が低い皿ばね状に成形する成形工程は不要になる。
また、隣り合う柱部5,5の一方から他方で向かって突出する一対の突出片20,20間に隙間Vが設けられているので、ポケット孔Pの連結体3側に空間が形成され、この空間が潤滑油の流路として機能するため、円錐ころRA及び外輪の鍔部並びに保持器1Aの磨耗並びに温度上昇を低減することができる。
さらに、柱部5に突出片20,20が設けられていることから、四角柱状凸部5Aの周方向幅寸法W1を突出片20,20よりも基端側の柱部5の周方向幅寸法W2以上とすることができるので、四角柱状凸部5Aの周方向幅寸法W1を、突出片20,20よりも基端側の柱部の周方向幅寸法W2以上とすることにより、四角柱状凸部5Aの横断面積が突出片20,20よりも基端側の柱部5の横断面積よりも小さくならないので、四角柱状凸部の横断面積がその基端側の柱部の横断面積よりも小さいものと比較して、結合固定部の強度が大きくなるため、結合固定部の信頼性が向上する。
さらにまた、突出片20,20の下面20B,20Bを受け具21,21により支持し、揺動加締め加工を行う加締め機15の推力Qを受け具21,21により受け止めながら揺動加締め加工を行うことにより、加締め機15の推力Qが受け具21,21により受け止められるので、加締め機15の推力Qが基体2の柱部5に直接作用する実施の形態4の構成のように、柱部5が座屈変形しないように推力Qを抑える必要がなく、加締め機15の推力Qを大きくすることができることから加工時間が短くなるため、生産性を向上することができる。
図48の要部拡大斜視図、図49(a)の平面図及び図49(b)の縦断正面図、並びに、図50の要部拡大縦断正面図に示すように、本発明の実施の形態6に係るころ軸受用保持器(球面ころ軸受用保持器)1Bは、軸方向に離間した一対の小径リング部4及び大径リング部6を、転動体である球面ころRBの外周面に摺接する複数の柱部5,5,…により繋いだ形状を成し、小径リング部4を下側にして軸方向を鉛直にした状態で、椀形になる周壁部に球面ころRB,RB,…を収容保持するための複数のポケット孔P,P,…が周方向に等分に形成され、球面ころRBの回転中心軸Gが柱部5よりも内径側に存在するものであり、大径リング部6には、球面ころRBの大径側端面(大径リング部6側の端面)T1に摺接して球面ころRBを案内する大径側端面受けである突起11が、小径リング部4には、球面ころRBの小径側端面(小径リング部4側の端面)T2に摺接して球面ころRBを案内する小径側端面受けである舌片7が形成される。
また、球面ころ軸受用保持器1Bは、小径リング部4及び柱部5,5,…からなる、柱部5の周方向前後に突出する凸部22,22及び23,23の径方向内側に、ころ受け面である傾斜面22B,22B及び23B,23Bが形成され、柱部5,5,…の先端に四角柱状凸部5A,5A,…が設けられた基体2と、大径リング部6からなる、柱部5,5,…先端の四角柱状凸部5A,5A,…に嵌合する四角孔6A,6A,…が設けられた連結体3とにより構成され、基体2及び連結体3は、熱間圧延鋼板(例:SPHD)等の鋼板から製作される。
先ず、基体2の加工について説明する。
(基体ブランク切断工程)
図51の斜視図に示すように、中心孔Aを有する円板状部材B1の外周部C1から柱部5,5,…となる部分D,D,…を径方向外方へ突出させ、柱部5,5,…となる部分D,D,…の周方向前後側面の径方向外方及び内方に凸部22,22及び凸部23,23を形成し、柱部5,5,…となる部分D,D,…の先端に四角柱状凸部5A,5A,…を形成するとともに、隣り合う柱部となる部分D,D同士の間に、それぞれ径方向外方へ突出する舌片7を形成するように、鋼板をレーザ切断により切断して基体のブランク2Aを得る基体ブランク切断工程を行う。
なお、このような切断加工は、レーザ切断に限定されるものではなく、プラズマ切断又はワイヤーカット放電加工等を用いてもよい。
次に、凸部22,22及び凸部23,23に、球面ころRBとの接触面を最終面押し量よりも少ない面押し量(例えば、最終面押し量の90〜98%程度)で面押し加工する荒面押し工程を行い、図52の斜視図に示すように所定の傾斜面22A,22A,…及び23A,23A,…を形成する。
このように基体のブランク2Aに対して、中心孔Aをガイド孔としてプレス金型による荒面押し加工を行うことにより、基体のブランク2Aが位置ずれすることがなく、安定した状態で正確に加工を行うことができる。
なお、上述の基体ブランク切断工程をレーザ切断により行う場合には、三次元加工ができるレーザ加工機を使用することにより、基体ブランク切断工程において鋼板を切断する際に、図52に示す傾斜面22A,22A,…及び23A,23A,…を持つ基体のブランク2Aを製造することができる。
したがって、上述の基体ブランク切断工程及びレーザ切断による傾斜面形成工程を経た形状の基体のブランク2Aを、三次元加工ができるレーザ加工機を使用して同一工程で製造することができるため、製造工程を大幅に簡略化することができる。
図52に示すように、基体のブランク2Aの小径側端面受けである舌片7,7,…に対し、球面ころRB,RB,…(図47〜図49参照。)の小径側端面T2と面接触する小径側端面受け面である傾斜面8,8,…をプレス金型により形成する傾斜面形成工程を行う。
このような傾斜面8,8,…を形成することにより、図50に示すように、ポケット孔に収容された球面ころRBの小径側端面T2が小径リング部4の角部に接触して摺動することがなく、球面ころRBの小径側端面T2が小径リング部4から柱部5,5間に突出する舌片7に面接触するため、前記角部に球面ころRBの小径側端面T2が接触して摺動する場合のような球面ころRBの小径側端面T2の磨耗の進行が抑制されるとともに、球面ころRB,RB,…の保持状態がより安定する。
次に、基体のブランク2Aに対し、絞り金型を使用して、図53の斜視図に示すように柱部となる部分D,D,…を、円板状部材B1の外周部C1に沿って、例えば図50のような椀形に折り曲げる折曲げ工程を行う。
ここで、円板状部材B1の中心部に、保持器内径よりも直径が小さい中心孔Aが形成されていることから、プレス加工におけるガイド孔としての機能を持たせることができるとともに、比較的大きい余肉部分があるので、絞り加工時における小径側の剛性確保が容易になる。
(連結体ブランク切断工程)
図54の斜視図に示すように、径方向に延びる水平リング状の円環に、四角柱状凸部5A,5A,…に嵌合する四角孔6A,6A,…を周方向等分に形成するように、鋼板をレーザ切断により切断して連結体のブランク3Aを得る連結体ブランク切断工程を行う。
なお、このような切断加工は、レーザ切断に限定されるものではなく、プラズマ切断又はワイヤーカット放電加工等を用いてもよい。
また、角孔6A,6A,…の上部には、逆四角錐台状の面取り部6B,6B,…を形成する。このような面取り部6B,6B,…は、レーザ切断により角孔6A,6A,…を形成した後に、レーザビームを傾斜させて形成してもよいし、別工程で逆四角錐状のパンチを打ち込んで形成してもよい。
図54の連結体ブランク3Aの球面ころRB,RB,…の大径側端面T1,T1,…に対向する大径リング6の内径側端部の反対面である押圧面24A,24A,…(図55参照。)を押圧してダボ出し加工を行い、図50に示す大径側端面受けである突起24,24,…を形成し、図55の斜視図に示す連結体3を得る。
このような大径側端面受けである突起24,24,…の下面を、球面ころRBの大径側端面T1と面接触する傾斜面に形成することにより、図50に示すように、ポケット孔に収容された球面ころRBの大径側端面T1が大径リング部6の角部に接触して摺動することがなく、球面ころRBの大径側端面T1が大径側端面受けである突起24,24,…に面接触するため、前記角部に球面ころRBの大径側端面T1が接触して摺動する場合のような球面ころRBの大径側端面T1の磨耗の進行が抑制されるとともに、球面ころRB,RB,…の保持状態がさらに安定する。
なお、このような大径側端面受けは、大径リング6の内径側端部だけでなく、外径側端部に形成してもよく、大径リング6の外径側端部に大径側端面受けを形成する場合は、大径リング6と球面ころRBの大径側端面T1との距離が板厚以上離れているので、大径リング6の外径側に爪状突片を形成してこの突片を押圧して折り曲げる加工を行えばよい。
このように大径側端面受けを大径リング部6の内径側端部及び外径側端部に設ける構成によれば、小径側端面受けとともに合計3箇所の端面受けにより球面ころRBを案内することができるので、案内精度が向上するため、球面ころRBのスキューを防止する効果が高くなる。
(結合固定工程)
基体ブランク切断工程、荒面押し工程又はレーザ切断による傾斜面形成工程、舌片への傾斜面(小径側端面受け面)形成工程及び折曲げ工程を経た図56の斜視図に示す基体2の四角柱状凸部5A,5A,…に、連結体ブランク切断工程及び大径側端面受け形成工程を経た図56の斜視図に示す連結体3の四角孔6A,6A,…を嵌合させた状態として、レーザ溶接又はスポット溶接等の溶接又は加締め加工等のプレス加工による接合加工等の結合固定方法により、基体2及び連結体3を結合固定する結合固定工程を行い、基体2及び連結体3を一体化する。
なお、球面ころ軸受用保持器1Bは、2個の保持器1B,1Bを、それらの大径リング部6,6(連結体3,3)を互いに背面で突き合わせた状態で使用されるので、結合固定部が大径リング部6の表面から突出しないようにする必要があるため、前記結合固定方法により基体2及び連結体3を結合した状態で結合固定部が大径リング部6の表面から突出している場合は、その突出部を削る必要がある。
(仕上げ面押し工程)
柱部5,5,…の各々に、球面ころRBとの接触面をプレス金型により最終面押し量で面押し加工する仕上げ面押し工程を行い、図57の斜視図に示すように所定の傾斜面22B,22B,…及び23B,23B,…に仕上げる。
このように、図51に示す基体のブランク2Aの状態で柱部5,5,…となる部分D,D,…に対して荒面押し工程又はレーザ切断による傾斜面形成工程により傾斜面22A,22A,…及び23A,23A,…を形成し、折曲げ工程及び連結体3と結合固定する結合固定工程を経た後の柱部5,5,…の傾斜面22A,22A,…及び23A,23A,…に対して、仕上げ面押し工程により残りの量を面押して図57に示す所定の傾斜面22B,22B,…及び23B,23B,…にすることにより、寸法精度の微調整が可能となるため、所定の寸法精度の確保が容易となる。
また、傾斜面22A,22A,…及び23A,23A,…をレーザ切断により形成した場合において、これらの傾斜面22A,22A,…及び23A,23A,…が粗雑な面であったとしても、仕上げ面押し工程において使用する押し圧用のプレス金型の平滑な面が転写されて、柱部5,5,…に良好な面押し面が形成される。
次に、旋削加工、レーザ切断加工又はプレス加工等により円板状部材B1の内径部の余肉を除去し、図58の斜視図に示すように所定の内径に仕上げる内径除去工程を行い、最終形状となった基体2を得て、球面ころ軸受用保持器1Bが完成する。
また、以上の実施の形態6の説明における球面ころ軸受用保持器1Bの製造方法の例では、基体のブランク2Aに対して、柱部5となる部分Dの各々に、球面ころRBとの接触面を最終面押し量よりも少ない面押し量で面押し加工する荒面押し工程、又は、荒面押し工程により形成した傾斜面22A,22A,…及び23A,23A,…と同等の傾斜面をレーザ切断により形成するレーザ切断による傾斜面形成工程を行った後、結合固定工程を経て連結体3と一体化された基体2に対して、柱部5の各々に球面ころRBとの接触面を最終面押し量で面押し加工する仕上げ面押し工程を行って所定の傾斜面22B,22B,…及び23B,23B,…を形成しているが、結合固定工程を経て連結体3と一体化された基体2に対する仕上げ面押し工程を行うことなく、基体のブランク2Aに対して、柱部5となる部分Dの各々に、球面ころRBとの接触面を最終面押し量で面押し加工する面押し工程、又は、最終面押し量で面押し加工した所定の傾斜面22B,22B,…及び23B,23B,…と同等の傾斜面をレーザ切断により形成するレーザ切断による傾斜面形成工程を行うようにしてもよい。
その上、基体2と別体で製作された連結体3(大径リング部6)が基体2に結合固定されるため、従来の椀型保持器よりも大幅に剛性が向上する。
図59の要部拡大斜視図、図60(a)の平面図及び図60(b)の縦断正面図、並びに、図61(b)の要部拡大縦断正面図に示すように、本発明の実施の形態7に係る球面ころ軸受用保持器1Bは、軸方向に離間した一対の小径リング部4及び大径リング部6を、転動体である球面ころRBの外周面に摺接する複数の柱部5,5,…により繋いだ形状を成し、小径リング部4を下側にして軸方向を鉛直にした状態で、逆円錐形になる周壁部に球面ころRB,RB,…を収容保持するための複数のポケット孔P,P,…が周方向に等分に形成され、球面ころRBの回転中心軸Gが柱部5よりも外径側に存在するものであり、大径リング部6には、球面ころRBの大径側端面(大径リング部6側の端面)T1に摺接して球面ころRBを案内する大径側端面受けである突起12が、小径リング部4には、球面ころRBの小径側端面(小径リング部4側の端面)T2に摺接して球面ころRBを案内する小径側端面受けである舌片7が形成される。
また、球面ころ軸受用保持器1Bは、小径リング部4及び柱部5,5,…からなる、柱部5の周方向前後に突出する凸部22,22及び23,23の径方向外側に、ころ受け面である傾斜面22B,22B及び23B,23Bが形成され、柱部5,5,…の先端に四角柱状凸部5A,5A,…が設けられた基体2と、大径リング部6からなる、柱部5,5,…先端の四角柱状凸部5A,5A,…に嵌合する四角孔6A,6A,…が設けられた連結体3とにより構成され、基体2及び連結体3は、熱間圧延鋼板(例:SPHD)等の鋼板から製作される。
すなわち、図62の斜視図に示す基体ブランク切断工程は、実施の形態6の図51と、図63の斜視図に示す荒面押し工程及び傾斜面(小径側端面受け面)形成工程は、実施の形態6の図52と、図64の斜視図に示す折曲げ工程は、実施の形態6の図53と、図65の斜視図に示す連結体ブランク切断工程は、実施の形態6の図54と、それぞれ同様である。
大径側端面受け形成工程は、図65の連結体ブランク3Aの球面ころRB,RB,…の大径側端面T1,T1,…に対向する外径側端部の反対面である押圧面25A,25A,…(図66参照。)を押圧して爪状突片を折り曲げる加工を行い、図61(b)に示す大径側端面受けである突起25,25,…を形成し、図66の斜視図に示す連結体3を得る。
また、図67の斜視図に示す結合固定工程は、実施の形態6の図56と、図68の斜視図に示す仕上げ面押し工程は、実施の形態6の図57と、図69の斜視図に示す内径除去工程は、実施の形態6の図58と、それぞれ同様である。
そのため、大径リング部6の内径面を、角孔6A,6A,…に対応する内径に合わせるように、均一な内径にすると、球面ころRBの大径側端面T1と干渉するので、この干渉を避ける必要がある。
したがって、図61(a)の要部拡大平面図に示すように、面取り部6B,6B,…の内方に位置する角孔6A,6A,…(図61(b)参照。)に対応する内径側端面Z1,Z1,…よりも内径を大きくした逃がし部Z2,Z2,…を、隣り合う角孔6A,6A間の内径側に設けている。
ここで、本発明の実施の形態7の球面ころ軸受用保持器1Bは、大径リング部6(連結体3)が基体2と別体で製作されるので、このような逃がし部Z2,Z2,…は、図65の連結体ブランク3Aをレーザ切断等により形成する際に容易に形成することができる。
実施の形態7のような球面ころ軸受用保持器1Bの構成によれば、従来の外向フランジ型保持器のように球面ころRBの回転中心軸Gが柱部5よりも外径側に存在する構成において、特に超大型球面ころ保持器である場合、従来の外向フランジ型保持器のように、高い加圧力を持つプレス機械により大径側外向フランジ(大径リング部6に相当)を押圧して薄く成形することや、特大のプレス容量を持つプレス機械により大径側外向フランジ(大径リング部6に相当)を成形する必要がないため、従来の外向フランジ型保持器における製造上及び設備上の問題を解消することができる。
また、基体2及び連結体3が、それぞれ鋼板をレーザ切断等により切断加工したブランク2A,3Aを基にして別体で製造されることから、従来の一体型の外向フランジ型保持器のように多工程のプレス加工をする必要がないため、金型費用及び製造コストを削減することができる。
さらに、基体2及び連結体3が別体で製造されることから、超大型球面ころ保持器を製造する際にポケット孔P,P,…を打ち抜くための金型が不要になるとともに、形状精度の確保が容易になる。
B1 円板状部材
B2 円環状部材
C1 外周部
C2 内周部
D 柱部となる部分
E 基端部側
F 遊端部側
G 回転中心軸
G1 回転軸心
G2 柱部の軸心
H 突出高さ
I 加締め代
J 加締め部(フランジ部)の厚さ
K 圧入部の径方向長さ
L 導入部の径方向長さ
M 遊嵌部の径方向長さ
N 面取り部
O 大径リング部の厚さ
P ポケット孔
Q 推力
RA 円錐ころ(転動体)
RB 球面ころ(転動体)
S 内輪
T トルク
T1 大径側端面
T2 小径側端面
t 板厚
U1 突出片の高さ
U2 突出片の突出長さ
V 突出片間の隙間
W1,W2 周方向幅寸法
X 角部
Y 隅部
Z1 角孔に対応する内径側端面
Z2 逃がし部
1A 円錐ころ軸受用保持器
1B 球面ころ軸受用保持器
2 基体
2A 基体のブランク
3 連結体
3A 連結体のブランク
4 小径リング部
4A 四角孔
4B 丸孔
5 柱部
5A 四角柱状凸部
6 大径リング部
6A 四角孔
6B 面取り部
7 舌片
8 傾斜面
9A,9B 凹部
10A,10B 傾斜面
11 抜け止め用突起
11A 押圧面
12 抜け止め用凹部
13 座金
14 ナット
15 加締め機
16 ヘッド部
17 揺動加締め治具
18 テーブル
19 傾斜台
19A 位置決め用段部
20 突出片
20A 上面
20B 下面
21 受け具
22,23 凸部
22A,23A 荒面押し工程後の傾斜面
22B,23B 仕上げ面押し工程後の傾斜面
24,25 突起(大径側端面受け)
24A,25A 押圧面
Claims (33)
- 軸方向に離間した一対のリング部を、転動体である円錐ころ又は球面ころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記転動体を収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成されたころ軸受用保持器であって、
前記リング部の一方及び柱部からなる、前記柱部の先端に四角柱状凸部が設けられた基体と、前記リング部の他方からなる、前記柱部の四角柱状凸部に嵌合する四角孔が設けられた連結体とを別部材とし、これらがそれぞれ鋼板を切断加工したブランクを基にして製造され、前記基体の柱部が、前記基体のリング部の外周部に沿って折り曲げて形成されたもの、又は前記基体のリング部の内周部に沿って折り曲げて形成されたものであり、
前記基体の柱部が前記基体のリング部の外周部に沿って折り曲げて形成されたものである場合に、前記基体のリング部の外周部から前記柱部間に突出する舌片を形成するとともに、前記舌片に前記転動体の端面と面接触する傾斜面を形成し、前記基体の柱部が前記基体のリング部の内周部に沿って折り曲げて形成されたものである場合に、前記基体のリング部の内周部から前記柱部間に突出する舌片を形成するとともに、前記舌片に前記転動体の端面と面接触する傾斜面を形成してなり、前記基体の四角柱状凸部を前記連結体の四角孔に嵌合した状態で結合固定されたことを特徴とするころ軸受用保持器。 - 前記傾斜面が、前記基体と前記連結体を一体化した後に、プレス加工により形成されたものである請求項1記載のころ軸受用保持器。
- 前記連結体のリング部が、前記基体の柱部に直交するように皿ばね状に形成されたものである請求項1又は2記載のころ軸受用保持器。
- 前記基体の四角柱状凸部の周方向両側面の基端側部分に、前記連結体の四角孔に圧入される圧入部を設けてなる請求項1〜3の何れか1項に記載のころ軸受用保持器。
- 前記基体の柱部の四角柱状凸部の基端側に周方向の前後面から突出する突出片を設け、隣り合う前記柱部の一方から他方で向かって突出する一対の前記突出片間に隙間を設けてなる請求項1〜4の何れか1項に記載のころ軸受用保持器。
- 前記四角柱状凸部の周方向幅寸法を、前記突出片よりも基端側の柱部の周方向幅寸法以上としてなる請求項5記載のころ軸受用保持器。
- 前記転動体が球面ころであり、前記基体のリング部又は前記連結体のリング部に、前記球面ころの端面に形成した抜け止め用凹部に挿入される抜け止め用突起を形成してなる請求項1〜6の何れか1項に記載のころ軸受用保持器。
- 前記基体の四角柱状凸部を前記連結体の四角孔に挿入した状態で前記四角柱状凸部の先端を前記連結体の表面から突出させ、前記四角柱状凸部の先端を揺動加締め加工により塑性変形させて拡径することにより前記基体及び連結体が結合固定され、前記連結体の表面から突出して軸方向視で略矩形状に視認される、周方向等分に形成された加締め部を備えてなる請求項1〜7の何れか1項に記載のころ軸受用保持器。
- 軸方向に離間した一対の小径リング部及び大径リング部を、転動体である球面ころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、前記小径リング部を下側にして軸方向を鉛直にした状態で、椀形又は逆円錐形になる周壁部に前記転動体を収容保持するための複数のポケット孔が周方向に等分に形成されたころ軸受用保持器であって、
前記小径リング部及び柱部からなる、前記柱部の先端に四角柱状凸部が設けられた基体と、前記大径リング部からなる、前記柱部の四角柱状凸部に嵌合する四角孔が設けられた連結体とを別部材とし、これらがそれぞれ鋼板を切断加工したブランクを基にして製造されたものであり、
前記転動体の大径側端面に摺接して前記転動体を案内する大径側端面受けを前記大径リング部に設けるとともに、
前記基体の四角柱状凸部を前記連結体の四角孔に挿入した状態で前記四角柱状凸部の先端を前記連結体の表面から突出させ、前記四角柱状凸部の先端を揺動加締め加工により塑性変形させて拡径することにより前記基体及び連結体が結合固定され、前記連結体の表面から突出して軸方向視で略矩形状に視認される、周方向等分に形成された加締め部を備えたことを特徴とするころ軸受用保持器。 - 前記大径側端面受けに前記転動体の大径側端面と面接触する傾斜面を形成してなる請求項9記載のころ軸受用保持器。
- 前記基体の小径リング部の外周部から前記柱部間に突出する舌片を形成するとともに、前記舌片に前記転動体の小径側端面と面接触する傾斜面を形成してなる請求項9又は10記載のころ軸受用保持器。
- 前記球面ころの回転中心軸が前記柱部よりも内径側に存在するものであり、前記大径側端面受けを、前記大径リング部の内径側端部又は前記大径リング部の内径側端部及び外径側端部に形成してなる請求項9〜11の何れか1項に記載のころ軸受用保持器。
- 前記球面ころの回転中心軸が前記柱部よりも外径側に存在するものであり、前記大径側端面受けを、前記大径リング部の外径側端部に形成してなる請求項9〜11の何れか1項に記載のころ軸受用保持器。
- 軸方向に離間した一対のリング部を、転動体である円錐ころ又は球面ころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成されたころ軸受用保持器の製造方法であって、
中心孔を有する円板状部材の外周部から前記柱部となる部分を径方向外方へ突出させるとともに、前記柱部となる部分の先端に四角柱状凸部を形成するように、鋼板を切断して基体のブランクを得る基体ブランク切断工程と、
前記柱部となる部分の各々に、前記転動体との接触面を最終面押し量よりも少ない面押し量で面押し加工する荒面押し工程、又は、前記荒面押し工程により形成した傾斜面と同等の傾斜面をレーザ切断により形成するレーザ切断による傾斜面形成工程と、
前記基体のブランクに対し、前記柱部となる部分を前記円板状部材の外周部に沿って折り曲げる折曲げ工程と、
円環に前記四角柱状凸部に嵌合する四角孔を周方向等分に形成するように、鋼板を切断して連結体のブランクを得る連結体ブランク切断工程と、
前記基体のブランクから形成された基体の四角柱状凸部に前記連結体のブランクから形成された連結体の四角孔を嵌合させた状態で、前記基体及び連結体を結合固定する結合固定工程と、
前記柱部の各々に、前記転動体との接触面を最終面押し量で面押し加工する仕上げ面押し工程と、
前記基体の中心孔を有する円板状部材の内径部の余肉を除去するように、所定の内径に仕上げる内径除去工程とを含み、
前記基体ブランク切断工程により形成される基体のブランクが、隣り合う前記柱部となる部分同士の間に径方向外方へ突出する舌片が形成されたものであり、前記舌片に前記転動体の小径側端面と面接触する傾斜面を形成する傾斜面形成工程を備えてなることを特徴とするころ軸受用保持器の製造方法。 - 軸方向に離間した一対のリング部を、転動体である円錐ころ又は球面ころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成されたころ軸受用保持器の製造方法であって、
中心孔を有する円板状部材の外周部から前記柱部となる部分を径方向外方へ突出させるとともに、前記柱部となる部分の先端に四角柱状凸部を形成するように、鋼板を切断して基体のブランクを得る基体ブランク切断工程と、
前記柱部となる部分の各々に、前記転動体との接触面を最終面押し量で面押し加工する荒面押し工程、又は、最終面押し量で面押し加工した傾斜面と同等の傾斜面をレーザ切断により形成するレーザ切断による傾斜面形成工程と、
前記基体のブランクに対し、前記柱部となる部分を前記円板状部材の外周部に沿って折り曲げる折曲げ工程と、
円環に前記四角柱状凸部に嵌合する四角孔を周方向等分に形成するように、鋼板を切断して連結体のブランクを得る連結体ブランク切断工程と、
前記基体のブランクから形成された基体の四角柱状凸部に前記連結体のブランクから形成された連結体の四角孔を嵌合させた状態で、前記基体及び連結体を結合固定する結合固定工程と、
前記基体の中心孔を有する円板状部材の内径部の余肉を除去するように、所定の内径に仕上げる内径除去工程とを含み、
前記基体ブランク切断工程により形成される基体のブランクが、隣り合う前記柱部となる部分同士の間に径方向外方へ突出する舌片が形成されたものであり、前記舌片に前記転動体の小径側端面と面接触する傾斜面を形成する傾斜面形成工程を備えてなることを特徴とするころ軸受用保持器の製造方法。 - 軸方向に離間した一対のリング部を、転動体である円錐ころ又は球面ころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成されたころ軸受用保持器の製造方法であって、
中心孔を有する円板状部材の外周部から前記柱部となる部分を径方向外方へ突出させ、前記柱部となる部分の各々に、前記転動体との接触面を最終面押し量よりも少ない面押し量で面押し加工した傾斜面と同等の傾斜面を形成し、前記柱部となる部分の先端に四角柱状凸部を形成するように、鋼板をレーザ切断して基体のブランクを得る基体ブランク切断工程と、
前記基体のブランクに対し、前記柱部となる部分を前記円板状部材の外周部に沿って折り曲げる折曲げ工程と、
円環に前記四角柱状凸部に嵌合する四角孔を周方向等分に形成するように、鋼板を切断して連結体のブランクを得る連結体ブランク切断工程と、
前記基体のブランクから形成された基体の四角柱状凸部に前記連結体のブランクから形成された連結体の四角孔を嵌合させた状態で、前記基体及び連結体を結合固定する結合固定工程と、
前記柱部の各々に、前記転動体との接触面を最終面押し量で面押し加工する仕上げ面押し工程と、
前記基体の中心孔を有する円板状部材の内径部の余肉を除去するように、所定の内径に仕上げる内径除去工程とを含み、
前記基体ブランク切断工程により形成される基体のブランクが、隣り合う前記柱部となる部分同士の間に径方向外方へ突出する舌片が形成されたものであり、前記舌片に前記転動体の小径側端面と面接触する傾斜面を形成する傾斜面形成工程を備えてなることを特徴とするころ軸受用保持器の製造方法。 - 軸方向に離間した一対のリング部を、転動体である円錐ころ又は球面ころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成されたころ軸受用保持器の製造方法であって、
中心孔を有する円板状部材の外周部から前記柱部となる部分を径方向外方へ突出させ、前記柱部となる部分の各々に、前記転動体との接触面を最終面押し量で面押し加工した傾斜面と同等の傾斜面を形成し、前記柱部となる部分の先端に四角柱状凸部を形成するように、鋼板をレーザ切断して基体のブランクを得る基体ブランク切断工程と、
前記基体のブランクに対し、前記柱部となる部分を前記円板状部材の外周部に沿って折り曲げる折曲げ工程と、
円環に前記四角柱状凸部に嵌合する四角孔を周方向等分に形成するように、鋼板を切断して連結体のブランクを得る連結体ブランク切断工程と、
前記基体のブランクから形成された基体の四角柱状凸部に前記連結体のブランクから形成された連結体の四角孔を嵌合させた状態で、前記基体及び連結体を結合固定する結合固定工程と、
前記基体の中心孔を有する円板状部材の内径部の余肉を除去するように、所定の内径に仕上げる内径除去工程とを含み、
前記基体ブランク切断工程により形成される基体のブランクが、隣り合う前記柱部となる部分同士の間に径方向外方へ突出する舌片が形成されたものであり、前記舌片に前記転動体の小径側端面と面接触する傾斜面を形成する傾斜面形成工程を備えてなることを特徴とするころ軸受用保持器の製造方法。 - 前記連結体のリング部を、前記基体の柱部に直交するように皿ばね状に成形する成形工程を備えてなる請求項14〜17の何れか1項に記載のころ軸受用保持器の製造方法。
- 前記基体ブランク切断工程により形成される基体のブランクの、径方向外方へ突出する前記柱部となる部分が、その基端部側に、周方向の前後側面を凹ませた凹部が形成されたものである請求項14〜18の何れか1項に記載のころ軸受用保持器の製造方法。
- 前記基体ブランク切断工程により形成される基体のブランクの、径方向外方へ突出する前記柱部となる部分が、その遊端部側に、周方向の前後側面を凹ませた凹部が形成されたものである請求項14〜19の何れか1項に記載のころ軸受用保持器の製造方法。
- 軸方向に離間した一対のリング部を、転動体である円錐ころ又は球面ころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成されたころ軸受用保持器の製造方法であって、
円環状部材の内周部から前記柱部となる部分を径方向内方へ突出させるとともに、前記柱部となる部分の先端に四角柱状凸部を形成するように、鋼板を切断して基体のブランクを得る基体ブランク切断工程と、
前記柱部となる部分の各々に、前記転動体との接触面を最終面押し量よりも少ない面押し量で面押し加工する荒面押し工程、又は、前記荒面押し工程により形成した傾斜面と同等の傾斜面をレーザ切断により形成するレーザ切断による傾斜面形成工程と、
前記基体のブランクに対し、前記柱部となる部分を前記円環状部材の内周部に沿って折り曲げる折曲げ工程と、
円環に前記四角柱状凸部に嵌合する四角孔を周方向等分に形成するように、鋼板を切断して連結体のブランクを得る連結体ブランク切断工程と、
前記基体のブランクから形成された基体の四角柱状凸部に前記連結体のブランクから形成された連結体の四角孔を嵌合させた状態で、前記基体及び連結体を結合固定する結合固定工程と、
前記柱部の各々に、前記ころとの接触面を最終面押し量で面押し加工する仕上げ面押し工程とを含み、
前記基体ブランク切断工程により形成される基体のブランクが、隣り合う前記柱部となる部分同士の間に径方向内方へ突出する舌片が形成されたものであり、前記舌片に前記転動体の大径側端面と面接触する傾斜面を形成する傾斜面形成工程を備えてなることを特徴とするころ軸受用保持器の製造方法。 - 軸方向に離間した一対のリング部を、転動体である円錐ころ又は球面ころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成されたころ軸受用保持器の製造方法であって、
円環状部材の内周部から前記柱部となる部分を径方向内方へ突出させるとともに、前記柱部となる部分の先端に四角柱状凸部を形成するように、鋼板を切断して基体のブランクを得る基体ブランク切断工程と、
前記柱部となる部分の各々に、前記転動体との接触面を最終面押し量で面押し加工する面押し工程、又は、最終面押し量で面押し加工した傾斜面と同等の傾斜面をレーザ切断により形成するレーザ切断による傾斜面形成工程と、
前記基体のブランクに対し、前記柱部となる部分を前記円環状部材の内周部に沿って折り曲げる折曲げ工程と、
円環に前記四角柱状凸部に嵌合する四角孔を周方向等分に形成するように、鋼板を切断して連結体のブランクを得る連結体ブランク切断工程と、
前記基体のブランクから形成された基体の四角柱状凸部に前記連結体のブランクから形成された連結体の四角孔を嵌合させた状態で、前記基体及び連結体を結合固定する結合固定工程とを含み、
前記基体ブランク切断工程により形成される基体のブランクが、隣り合う前記柱部となる部分同士の間に径方向内方へ突出する舌片が形成されたものであり、前記舌片に前記転動体の大径側端面と面接触する傾斜面を形成する傾斜面形成工程を備えてなることを特徴とするころ軸受用保持器の製造方法。 - 軸方向に離間した一対のリング部を、転動体である円錐ころ又は球面ころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成されたころ軸受用保持器の製造方法であって、
円環状部材の内周部から前記柱部となる部分を径方向内方へ突出させ、前記柱部となる部分の各々に、前記転動体との接触面を最終面押し量よりも少ない面押し量で面押し加工した傾斜面と同等の傾斜面を形成し、前記柱部となる部分の先端に四角柱状凸部を形成するように、鋼板をレーザ切断して基体のブランクを得る基体ブランク切断工程と、
前記基体のブランクに対し、前記柱部となる部分を前記円環状部材の内周部に沿って折り曲げる折曲げ工程と、
円環に前記四角柱状凸部に嵌合する四角孔を周方向等分に形成するように、鋼板を切断して連結体のブランクを得る連結体ブランク切断工程と、
前記基体のブランクから形成された基体の四角柱状凸部に前記連結体のブランクから形成された連結体の四角孔を嵌合させた状態で、前記基体及び連結体を結合固定する結合固定工程と、
前記柱部の各々に、前記ころとの接触面を最終面押し量で面押し加工する仕上げ面押し工程とを含み、
前記基体ブランク切断工程により形成される基体のブランクが、隣り合う前記柱部となる部分同士の間に径方向内方へ突出する舌片が形成されたものであり、前記舌片に前記転動体の大径側端面と面接触する傾斜面を形成する傾斜面形成工程を備えてなることを特徴とするころ軸受用保持器の製造方法。 - 軸方向に離間した一対のリング部を、転動体である円錐ころ又は球面ころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成されたころ軸受用保持器の製造方法であって、
円環状部材の内周部から前記柱部となる部分を径方向内方へ突出させ、前記柱部となる部分の各々に、前記転動体との接触面を最終面押し量で面押し加工した傾斜面と同等の傾斜面を形成し、前記柱部となる部分の先端に四角柱状凸部を形成するように、鋼板をレーザ切断して基体のブランクを得る基体ブランク切断工程と、
前記基体のブランクに対し、前記柱部となる部分を前記円環状部材の内周部に沿って折り曲げる折曲げ工程と、
円環に前記四角柱状凸部に嵌合する四角孔を周方向等分に形成するように、鋼板を切断して連結体のブランクを得る連結体ブランク切断工程と、
前記基体のブランクから形成された基体の四角柱状凸部に前記連結体のブランクから形成された連結体の四角孔を嵌合させた状態で、前記基体及び連結体を結合固定する結合固定工程とを含み、
前記基体ブランク切断工程により形成される基体のブランクが、隣り合う前記柱部となる部分同士の間に径方向内方へ突出する舌片が形成されたものであり、前記舌片に前記転動体の大径側端面と面接触する傾斜面を形成する傾斜面形成工程を備えてなることを特徴とするころ軸受用保持器の製造方法。 - 前記連結体のブランクを、前記基体の柱部に直交するように皿ばね状に成形する成形工程を備えてなる請求項21〜24の何れか1項に記載のころ軸受用保持器の製造方法。
- 前記基体ブランク切断工程により形成される基体のブランクの、径方向内方へ突出する前記柱部となる部分が、その基端部側に、周方向の前後側面を凹ませた凹部が形成されたものである請求項21〜25の何れか1項に記載のころ軸受用保持器の製造方法。
- 前記基体ブランク切断工程により形成される基体のブランクの、径方向内方へ突出する前記柱部となる部分が、その遊端部側に、周方向の前後側面を凹ませた凹部が形成されたものである請求項21〜26の何れか1項に記載のころ軸受用保持器の製造方法。
- 前記基体ブランク切断工程において、前記四角柱状凸部の基端側に周方向の前後面から突出する突出片を形成してなる請求項14〜27の何れか1項に記載のころ軸受用保持器の製造方法。
- 前記転動体が球面ころであり、前記基体のリング部又は前記連結体のリング部に、前記球面ころの端面に形成した抜け止め用凹部に挿入される抜け止め用突起を形成する抜け止め用突起形成工程を備えてなる請求項14〜28の何れか1項に記載のころ軸受用保持器の製造方法。
- 前記結合固定工程が、前記基体のブランクから形成された基体の四角柱状凸部を前記連結体のブランクから形成された連結体の四角孔に嵌合した状態で前記四角柱状凸部の先端を前記連結体の表面から突出させ、前記四角柱状凸部の先端を揺動加締め加工により塑性変形させて拡径することにより前記基体及び連結体を結合固定するものである請求項14〜29の何れか1項に記載のころ軸受用保持器。
- 前記基体ブランク切断工程において、前記四角柱状凸部の周方向両側面の基端側部分に、前記連結体の四角孔に圧入される圧入部を設け、前記四角柱状凸部の圧入部を前記連結体の四角孔に圧入する工程が、前記揺動加締め加工の推力を利用して、前記揺動加締め加工の工程内で行われる請求項30記載のころ軸受用保持器の製造方法。
- 前記基体ブランク切断工程において、前記四角柱状凸部の基端側に周方向の前後面から突出する突出片を形成し、
前記結合固定工程が、前記基体のブランクから形成された基体の四角柱状凸部を前記連結体のブランクから形成された連結体の四角孔に嵌合した状態で前記四角柱状凸部の先端を前記連結体の表面から突出させ、前記四角柱状凸部の先端を揺動加締め加工により塑性変形させて拡径することにより前記基体及び連結体を結合固定するものであり、
前記突出片の下面を受け具により支持し、前記揺動加締め加工を行う加締め機の推力を前記受け具により受け止めながら前記揺動加締め加工を行う請求項14〜27の何れか1項に記載のころ軸受用保持器の製造方法。 - 請求項22又は24記載のころ軸受用保持器の製造方法における前記結合固定工程が、前記基体及び連結体を加締め加工により結合固定するもの又は前記基体及び連結体を締結により結合固定するものであり、請求項22又は24記載のころ軸受用保持器の製造方法により形成されるころ軸受用保持器における前記基体及び連結体を結合固定する結合固定工程を行う前に、前記基体のポケット孔に前記転動体を組み込む工程と、前記基体に組み込まれた前記転動体をころ軸受の内輪に組み付ける工程とを備え、前記基体に組み込まれた前記転動体をころ軸受の内輪に組み付けた後に、前記加締め加工又は締結による前記結合固定工程を行うことを特徴とするころ軸受の製造方法。
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