KR20160011213A - 파형 유지기의 제조 방법 및 파형 유지기 - Google Patents
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Abstract
파형 유지기의 제조 과정에서, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a, 12a) 에, 각 리벳 (9b, 9b) 의 간부 (13b, 13b) 의 기단부에 형성한 압입부 (24, 24) 를 압입함으로써 중간 조립체 (17a) 를 구성하고, 중간 조립체 (17a) 에 대하여 질화 처리를 실시한다. 각 압입부 (24, 24) 의 축 방향 치수 (X) 는, 각 관통공 (12a, 12a) 의 축 방향 치수 (Y) 보다도 작게 (X < Y) 한다. 이것에 의해, 각 관통공 (12a, 12a) 의 내주면과 각 간부 (13b, 13b) 의 외주면의 축방향 일부분에, 서로 밀접하지 않는 부분을 형성하고, 이들 각 밀접하지 않는 부분에 질화층이 형성되도록 한다.
Description
이 발명은, 래디얼 볼 베어링 등, 자동차, 일반 산업 기계, 공작 기계 등의 각종 기계 장치의 회전 지지부에 장착되는 각종 롤링 베어링을 구성하는, 볼을 유지하는 파형 유지기 및 그 제조 방법의 개량에 관한 것이다.
각종 기계 장치의 회전 지지부에 장착하는 롤링 베어링으로서 예를 들어 도 7 에 나타내는 바와 같은 단열심구형 (單列深溝型) 의 볼 베어링 (1) 이 널리 사용되고 있다. 볼 베어링 (1) 은, 외주면에 내륜 궤도 (2) 를 갖는 내륜 (3) 과, 내주면에 외륜 궤도 (4) 를 갖는 외륜 (5) 과, 내륜 궤도 (2) 와 외륜 궤도 (4) 사이에 자유롭게 전동하도록 형성된 복수 개의 볼 (6) 과, 각 볼 (6) 을 자유롭게 전동하도록 유지하는 유지기 (7) 를 구비한다.
유지기 (7) 는, 파형 유지기로 불리는 것으로, 도 8 ∼ 9 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 를 복수 개의 리벳 (9, 9) 에 의해 접합하여 이루어진다. 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 는, 강판, 스테인리스 강판 등의 금속판제의 소재에, 프레스에 의한 타발 가공 및 굽힘 가공을 실시함으로써, 전체를 파형의 원환상으로 제조하고 있다. 이와 같은 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 는, 원주 방향 복수 지점에 대략 부분 구각상 (球殼狀) (대략 부분 구면상) 의 곡판부 (曲板部) (10, 10) 를, 원주 방향으로 이웃하는 곡판부 (10, 10) 끼리의 사이에 평판부 (11, 11) 를, 각 평판부 (11, 11) 의 중앙부에 관통공 (12, 12) 을 각각 구비한다. 또, 각 리벳 (9, 9) 은 강, 스테인리스강 등의 금속제로, 간부 (杆部) (13) 와 이 간부 (13) 의 기단부에 형성된 헤드부 (14) 를 구비한다.
유지기 (7) 는, 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 의 각 평판부 (11, 11) 끼리를 서로 중첩시킴과 함께, 각 평판부 (11, 11) 의 서로 정합하는 위치에 형성된 각 관통공 (12, 12) 에 각 리벳 (9, 9) 의 간부 (13) 를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 간부 (13) 의 선단부를 눌러 찌부러뜨려 코킹부 (15) 를 형성한다. 그리고, 서로 중첩시킨 각 평판부 (11, 11) 끼리를, 각 리벳 (9, 9) 의 헤드부 (14) 와 코킹부 (15) 로 협지함으로써 접합하고 있다. 그리고, 이 상태에서 각 곡판부 (10, 10) 에 둘러싸인 부분을, 각각 각 볼 (6) 을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓 (16, 16) 으로 하고 있다.
상기 서술한 바와 같은 유지기 (7) 를 구비한 볼 베어링 (1) 은, 예를 들어 냉매 압축용의 스크롤형 컴프레서를 구성하는 가동 스크롤에 그 일단부가 연결된 회전축의 타단부의 회전 지지 부분 등에 장착되고, 내륜 (3) 과 외륜 (5) 이 편심 혹은 경사진 상황하에서 사용되는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 운전 중, 각 볼 (6) 로부터 유지기 (7) 에, 각 볼 (6) 의 공전 속도의 상위 등에서 기인하여 큰 힘이 작용할 가능성이 있기 때문에, 이 유지기 (7) 의 내구성을 충분히 확보해 둘 필요가 있다. 구체적으로는, 이 유지기 (7) 를 구성하는 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 및 각 리벳 (9, 9) 의 강도를 충분히 확보해 둘 필요가 있다. 이들 각 부재 (8, 9) 의 강도를 향상시키는 방법으로는, 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 의 두께나 각 리벳 (9, 9) 의 직경을 크게 하는 방법이 있는데, 치수 제약상, 채용할 수 없는 경우도 적지 않다. 이것에 대하여, 각 부재 (8, 9) 의 치수 변화를 대부분 따르지 않고, 동일한 목적을 달성할 수 있는 방법으로서, 이들 각 부재 (8, 9) 의 표면에 질화층 (질화 처리에 의한 표면 경화층) 을 형성하는 방법이 종래부터 알려져 있다.
이와 같은 방법을 채용하는 경우에서, 예를 들어 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 및 각 리벳 (9, 9) 에 대하여, 각각 단체의 상태에서 질화 처리를 실시하는 경우에는, 각 리벳 (9, 9) 에 대한 질화 처리가 번잡해져 제조 비용이 커진다. 즉, 각 리벳 (9, 9) 은 작은 부품이기 때문에, 각 리벳 (9, 9) 에 대한 질화 처리는, 각 리벳 (9, 9) 을 바구니 등에 모아서 넣은 상태에서 실시하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이와 같은 상태에서 질화 처리를 실시하면, 각 리벳 (9, 9) 끼리가 접촉한 부분에 질화 처리가 실시되기 어려워진다. 이 결과, 각 리벳 (9, 9) 의 표면 중, 어느 부분에 질화층이 형성되었는지를 파악하는 것이 곤란해지고, 각 리벳 (9, 9) 의 강도를 안정적으로 향상시킬 수 없을 가능성이 있다. 그래서, 이와 같은 문제를 회피하기 위하여, 각 리벳 (9, 9) 에 대한 질화 처리를 각 리벳 (9, 9) 끼리가 접촉하지 않도록 정렬시킨 상태에서 실시하는 것이 생각된다. 그러나, 이와 같이 하여 질화 처리를 실시하는 경우에는, 각 리벳 (9, 9) 을 정렬시키기 위한 번잡한 작업이나, 각 리벳 (9, 9) 이 넘어지는 것을 방지하기 위한 지그 등이 필요해지기 때문에 제조 비용이 커진다.
한편, 특허문헌 1 에는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 파형 유지기를 구성하는 일방의 유지기 소자 (8) 의 각 관통공 (12, 12) 에, 각 리벳 (9a, 9a) 의 간부 (13a, 13a) 를 삽입 통과시킴으로써 중간 조립체 (17) 를 구성한 상태에서, 중간 조립체 (17) 에 대해 질화 처리를 실시함과 함께, 도시되지 않은 타방의 유지기 소자에 대해 단체 상태에서 질화 처리를 실시한 후, 1 쌍의 유지기 소자 (8) 끼리를 각 리벳 (9a, 9a) 에 의해 결합 고정시키는 제조 방법이 기재되어 있다. 이와 같은 제조 방법에 의하면, 일방의 유지기 소자 (8) 및 각 리벳 (9a, 9a) 에 대해 동시에 질화 처리를 실시할 수 있기 때문에, 각 리벳 (9a, 9a) 에 대한 전용의 질화 처리 공정이 불필요하게 되는 분만큼 제조 비용을 억제할 수 있다.
그런데, 상기 서술한 종래의 제조 방법의 경우에는, 중간 조립체 (17) 를 구성한 상태에서, 각 리벳 (9a, 9a) 의 간부 (13a, 13a) 의 외주면과 각 관통공 (12, 12) 의 내주면 사이에 약간의 간극을 존재시키고 있다. 즉, 각 리벳 (9a, 9a) 은 각 관통공 (12, 12) 에 대하여, 축 방향의 발지를 도모하고 있지 않다. 이 때문에, 중간 조립체 (17) 의 반송시나 이 중간 조립체 (17) 의 조립 후의 공정에서, 각 리벳 (9a, 9a) 이 각 관통공 (12, 12) 으로부터 빠질 가능성이 있다.
이와 같은 문제를 회피하기 위하여, 각 관통공 (12, 12) 에 대한 각 리벳 (9a, 9a) 의 축 방향의 발지를 도모하기 위해서는, 각 관통공 (12, 12) 에 각 리벳 (9a, 9a) 의 간부 (13a, 13a) 를 압입 (꽉 조여 내측으로 끼움) 하면 된다. 즉, 도시한 구조의 경우, 각 리벳 (9a, 9a) 의 간부 (13a, 13a) 는, 기단측의 대직경부 (18) 와 선단측의 소직경부 (19) 로 이루어진다. 이 때문에, 이 중의 대직경부 (18) 를, 각 관통공 (12, 12) 에 압입 가능한 압입부로서, 각 관통공 (12, 12) 에 압입하면 된다. 요컨대, 이와 같이 압입하면, 각 관통공 (12, 12) 에 대한 각 리벳 (9a, 9a) 의 축 방향의 빠짐을 도모할 수 있다.
그런데, 이 경우에는 다음과 같은 문제를 일으킨다. 즉, 통상적으로 각 관통공 (12, 12) 의 내주면 및 각 리벳 (9a, 9a) 의 대직경부 (18, 18) 의 외주면은 각각 원통면으로 되어 있다. 이 때문에, 상기 서술한 압입 후 상태에서, 각 관통공 (12, 12) 의 내주면과 각 대직경부 (18, 18) 의 외주면은, 밀착 (간극 없이 맞닿음) 된 상태가 된다. 따라서, 중간 조립체 (17) 에 질화 처리를 실시할 때에, 이와 같이 밀착한 각 둘레면에 질화 처리가 실시되지 않게 되어, 이들 각 둘레면에 질화층이 형성되지 않게 된다. 특히, 도시한 구조의 경우에는, 각 대직경부 (18, 18) 의 축 방향 치수 (Xa) 가 각 관통공 (12, 12) 의 축 방향 치수 (Ya) 보다 커져 (Xa > Ya) 있기 때문에, 각 관통공 (12, 12) 의 내주면 전체가 각 대직경부 (18, 18) 의 외주면에 밀착된 상태가 된다. 따라서, 각 관통공 (12, 12) 의 내주면 전체에 질화층이 형성되지 않게 됨과 함께, 각 관통공 (12, 12) 과 동일한 축 방향 치수 분만큼, 각 대직경부 (18, 18) 의 외주면에 질화층이 형성되지 않게 된다. 이와 같이 질화층이 형성되지 않게 되는 부분의 면적은, 완성 후의 파형 유지기의 내구성을 향상시키는 관점에서, 가능한 한 줄이도록 하는 것이 요망된다.
또, 도시한 구조의 경우에는, 각 대직경부 (18, 18) 의 축 방향 치수 (Xa) 가 각 관통공 (12, 12) 의 축 방향 치수 (Ya) 보다 커져 (Xa > Ya) 있다. 이 때문에, 도 11 의 (A) → (B) 의 순으로 나타내는 바와 같이, 코킹부 (15) 를 형성하기 위하여, 1 쌍의 코킹 금형 (20, 20) 의 오목부 (21, 21) 끼리의 사이에서, 리벳 (9a) 을 축 방향 양측에서 압축할 때에, 대직경부 (18) 의 일부가 각 관통공 (12, 12) 의 외부에서 크게 확경된다. 그리고, 이와 같이 확경된 플랜지상의 부분이, 서로 대향하는 각 평판부 (11, 11) 의 내측면끼리의 사이의 간극 (22) 으로 비어져 나올 (비어져 나옴부 (23) 가 형성될) 가능성이 있다. 이와 같은 비어져 나옴부 (23) 가 형성되면, 도 11 의 (B) 에 나타내는 바와 같이, 코킹부 (15) 가 형성된 후에도, 간극 (22) 이 소실되지 않고 잔존하고, 완성 후의 파형 유지기의 강성이 낮아지기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명은 상기 서술한 바와 같은 사정을 감안하여, 질화 처리를 저비용으로 실시할 수 있음과 함께 중간 조립체의 취급성을 양호하게 할 수 있고, 게다가 완성 후의 내구성을 양호하게 할 수 있는 파형 유지기의 제조 방법 및 이와 같은 파형 유지기를 실현하기 위하여 발명한 것이다.
본 발명의 상기 목적은, 하기의 구성에 의해 달성된다.
(1) 1 쌍의 유지기 소자와 복수의 리벳을 구비하고,
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 대략 부분 구각상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 상기 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부끼리를 서로 중첩시킴과 함께, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려 코킹부를 형성하고, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 하는 파형 유지기의 제조 방법으로서,
상기 코킹부를 형성하기 이전 상태에서, 각 상기 리벳의 상기 간부의 상기 기단부에, 그 축 방향 치수가 상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공의 축 방향 치수보다 작고, 또한, 각 상기 관통공에 압입 가능한 압입부를 형성함과 함께, 각 상기 리벳의 간부의 잔부에, 각 상기 관통공에 상기 압입부를 압입한 상태에서, 각 상기 관통공에 대해 비접촉이 되는 비압입부를 형성하고 있고,
각 상기 리벳의 상기 압입부를 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공에 압입함으로써, 각 상기 리벳을 상기 일방의 유지기 소자에 가고정하여 이루어지는 중간 조립체를 구성한 상태에서, 상기 중간 조립체에 대해 질화 처리를 실시함과 함께,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 타방의 유지기 소자에 대하여, 단체 상태에서 질화 처리를 실시한 후,
상기 중간 조립체를 구성하는 각 상기 리벳의 상기 간부 중 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공으로부터 돌출된 부분을 상기 타방의 유지기 소자의 각 상기 관통공에 삽입 통과시킴과 함께, 상기 1 쌍의 유지기 소자의 상기 평판부끼리를 중첩시킨 상태에서 상기 코킹부를 형성하는 것을 특징으로 하는 파형 유지기의 제조 방법.
(2) 각 상기 리벳의 상기 압입부의 축 방향 치수를 X 로 하고, 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공의 축 방향 치수를 Y 로 한 경우에, X = (0.50 ∼ 0.90)Y 로 하는 것을 특징으로 하는 (1) 에 기재한 파형 유지기의 제조 방법.
(3) 1 쌍의 유지기 소자와 복수의 리벳을 구비하고,
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 대략 부분 구각상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 상기 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부끼리를 서로 중첩시킴과 함께, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려 코킹부를 형성하고, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 한 파형 유지기로서,
상기 코킹부를 형성하기 이전 상태에서의 각 상기 리벳은, 상기 간부의 상기 기단부에, 그 축 방향 치수가 상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공의 축 방향 치수보다 작고, 또한, 각 상기 관통공에 압입 가능한 압입부가 형성되어 있음과 함께, 상기 간부의 잔부에, 각 상기 관통공에 상기 압입부를 압입한 상태에서, 각 상기 관통공에 대해 비접촉이 되는 비압입부가 형성되어 있는 것으로,
각 상기 리벳과 상기 일방의 유지기 소자는, 각 상기 리벳의 압입부를 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공에 압입함으로써, 각 상기 리벳을 상기 일방의 유지기 소자에 가고정하여 이루어지는 중간 조립체를 구성한 상태에서 질화 처리가 실시된 것으로,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 타방의 유지기 소자는, 단체 상태에서 질화 처리가 실시된 것인 것을 특징으로 하는 파형 유지기.
(4) 각 상기 리벳의 압입부의 축 방향 치수를 X 로 하고, 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공의 축 방향 치수를 Y 로 한 경우에, X = (0.50 ∼ 0.90)Y 인 것을 특징으로 하는 (3) 에 기재한 파형 유지기.
(5) 1 쌍의 유지기 소자와 복수의 리벳을 구비하고,
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 상기 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된, 상기 간부보다 대직경의 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부끼리를 서로 중첩시킴과 함께, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려, 각 상기 간부보다 대직경의 코킹부를 형성하고, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 하는 파형 유지기의 제조 방법으로서,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공은, 축 방향 외측의, 상기 리벳의 상기 간부와 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있는 소직경 구멍과, 타방의 유지기 소자측인 축 방향 내측의, 상기 리벳의 상기 간부와의 사이에 간극을 발생시키는 구멍으로 이루어지고,
상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 소직경 구멍과 각 상기 리벳의 상기 간부를 압입 끼워 맞춘 상태에서 질화 처리를 실시함과 함께, 상기 타방의 유지기 소자에 대하여, 단체인 채 질화 처리를 실시한 후,
각 상기 리벳의 상기 간부 중 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공으로부터 돌출된 부분을 상기 타방의 유지기 소자의 각 상기 관통공에 삽입 통과시킴과 함께 상기 1 쌍의 유지기 소자의 상기 평판부끼리를 중첩시킨 상태에서 상기 리벳의 선단부를 코킹함으로써, 상기 1 쌍의 유지기 소자끼리를 결합 고정시키는 것을 특징으로 하는 파형 유지기의 제조 방법.
(6) 1 쌍의 유지기 소자와 복수의 리벳을 구비하고,
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된, 상기 간부보다 대직경의 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부의 내측면끼리를 서로 맞댐과 함께, 서로 맞댄 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려, 각 상기 간부보다 대직경의 코킹부를 형성하고, 서로 맞댄 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 한 파형 유지기로서,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공은, 축 방향 외측의, 상기 리벳의 상기 간부와 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있는 소직경 구멍과, 타방의 유지기 소자측인 축 방향 내측의, 상기 리벳의 상기 간부와의 사이에 간극을 발생시키는 구멍으로 이루어지고,
각 상기 리벳과 상기 일방의 유지기 소자는, 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 소직경 구멍과 각 상기 리벳의 상기 간부를 압입 끼워 맞춘 상태에서 질화 처리가 실시된 것으로, 상기 1 쌍의 유지기 소자 중 타방의 유지기 소자는, 단체인 채 질화 처리가 실시된 것인 것을 특징으로 하는 파형 유지기.
본 발명의 파형 유지기의 제조 방법 및 파형 유지기의 경우에는, 각 리벳을 일방의 유지기 소자에 가고정하여 이루어지는 중간 조립체에 대해 질화 처리를 실시하기 위해서, 이들 각 리벳에 대한 전용의 질화 처리 공정을 불필요하게 할 수 있다. 게다가, 중간 조립체를 구성한 상태에서, 각 리벳은 각각의 압입부를 각 관통공에 압입됨으로써, 이들 각 관통공에 대한 축 방향의 빠짐을 도모하고 있다. 이 때문에, 중간 조립체의 반송시나 이 중간 조립체의 조립 후의 공정에서, 각 리벳이 각 관통공으로부터 빠져나가는 것을 방지할 수 있다. 이러한 점에서, 본 발명의 경우에는, 파형 유지기를 구성하는 각 부재의 질화 처리를 저비용으로 실시할 수 있음과 함께 중간 조립체의 취급성을 양호하게 할 수 있다.
또, 각 리벳의 압입부의 축 방향 치수 (X) 를, 일방의 유지기 소자의 각 관통공의 축 방향 치수 (Y) 보다 작게 (X < Y) 하고 있다. 이 때문에, 중간 조립체를 구성한 상태에서, 각 관통공의 내주면과 각 리벳의 간부의 외주면이 밀착 (간극없이 맞닿음) 하는 부분의 면적을, X ≥ Y 의 치수 관계를 채용하는 경우에 비하여, 축 방향 치수에서 (Y - X) 분만큼 줄일 수 있다. 따라서, 그 만큼 각 관통공의 내주면 및 각 리벳의 간부의 외주면 중, 질화 처리가 실시되지 않은 (질화층이 형성되지 않은) 부분의 면적을 줄일 수 있다. 이 결과, 그 만큼 완성 후의 파형 유지기의 내구성을 양호하게 할 수 있다.
또, 각 리벳의 압입부의 축 방향 치수 (X) 를, 일방의 유지기 소자의 각 관통공의 축 방향 치수 (Y) 보다 작게 (X < Y) 하고 있기 때문에, 중간 조립체를 구성한 상태에서, 각 리벳의 압입부가 각 관통공의 내측단 개구 (각 평판부의 내측면측의 개구) 를 통하여 외부로 돌출되지 않는다. 이 때문에, 중간 조립체를 구성하는 각 리벳의 간부 중, 일방의 유지기 소자의 각 관통공으로부터 돌출된 부분을 타방의 유지기 소자의 각 관통공에 삽입 통과시킨 상태에서, 각 간부의 선단부에 코킹부를 형성할 (각 리벳을 축 방향 양측에서 압축할) 때에, 이들 각 리벳의 압입부의 일부가 각 관통공의 외부에서 확경되고, 서로 대향하는 양 유지기 소자의 평판부의 내측면끼리의 사이의 간극으로 비어져 나오는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 이 결과, 이와 같은 비어져 나옴이 원인이 되어, 코킹부가 형성된 후에도 간극이 소실되지 않고 잔존하고, 완성 후의 파형 유지기의 강성이 낮아진다고 한 문제가 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
또, 중간 조립체의 일방의 유지기 소자의 각 관통공은, 축 방향 외측의, 리벳의 간부와 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있는 소직경 구멍과, 타방의 유지기 소자측인 축 방향 내측의, 리벳의 간부와의 사이에 간극을 발생시키는 구멍으로 이루어지기 때문에, 각 관통공의 내주면 및 각 리벳의 간부의 외주면 중, 질화 처리가 실시되지 않은 (질화층이 형성되지 않은) 부분의 면적을 최소한으로 줄일 수 있다. 이 결과, 그 만큼 완성 후의 파형 유지기의 내구성을 양호하게 할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 실시형태의 제 1 예를 중간 조립체와 타방의 유지기 소자를 결합하기 전 상태에서 나타내는 부분 단면도이다.
도 2 는, 도 1 의 a 부 확대도이다.
도 3 은, (A) 및 (B) 는 리벳의 코킹부를 형성하는 작업을 공정순으로 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 본 발명의 실시형태의 제 2 예인 파형 유지기를 나타내는 사시도이다.
도 5 는, 본 발명의 실시형태의 제 2 예인 파형 유지기의 중간 조립체의 부분 단면도이다.
도 6 은, 본 발명의 실시형태의 제 3 예인 파형 유지기의 중간 조립체의 부분 단면도이다.
도 7 은, 본 발명의 대상이 되는 파형 유지기를 장착한 볼 베어링의 절반부 단면도이다.
도 8 은, 동일하게 파형 유지기를 취출하여 나타내는 사시도이다.
도 9 는, 도 8 의 확대 b-b 단면도이다.
도 10 은, 종래의 제조 과정에서 구성되는 중간 조립체의 부분 단면도이다.
도 11 은, (A) 및 (B) 는 리벳을 관통공에 압입하는 선 발명의 구조로, 리벳의 코킹부를 형성하는 작업을 공정순으로 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 도 1 의 a 부 확대도이다.
도 3 은, (A) 및 (B) 는 리벳의 코킹부를 형성하는 작업을 공정순으로 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 본 발명의 실시형태의 제 2 예인 파형 유지기를 나타내는 사시도이다.
도 5 는, 본 발명의 실시형태의 제 2 예인 파형 유지기의 중간 조립체의 부분 단면도이다.
도 6 은, 본 발명의 실시형태의 제 3 예인 파형 유지기의 중간 조립체의 부분 단면도이다.
도 7 은, 본 발명의 대상이 되는 파형 유지기를 장착한 볼 베어링의 절반부 단면도이다.
도 8 은, 동일하게 파형 유지기를 취출하여 나타내는 사시도이다.
도 9 는, 도 8 의 확대 b-b 단면도이다.
도 10 은, 종래의 제조 과정에서 구성되는 중간 조립체의 부분 단면도이다.
도 11 은, (A) 및 (B) 는 리벳을 관통공에 압입하는 선 발명의 구조로, 리벳의 코킹부를 형성하는 작업을 공정순으로 나타내는 단면도이다.
[실시형태의 제 1 예]
도 1 ∼ 3 은, 본 발명의 실시형태의 1 예를 나타내고 있다. 또한, 본 예의 특징은, 파형 유지기를 구성하는 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 에 각각 복수씩 형성한 평판부 (11a, 11b) 끼리를 서로 중첩시킨 상태에서, 각 평판부 (11a, 11b) 끼리를 리벳 (9b, 9b) 에 의해 결합 고정시키는 부분의 구조 및 그 제조 방법에 있다. 파형 유지기 전체의 형상 및 구조를 포함하여, 그 밖의 부분의 구조 및 작용은, 전술한 도 7 ∼ 6 에 나타낸 구조를 포함하고, 종래부터 알려져 있는 일반적인 파형 유지기와 동일하므로, 중복하는 도시 그리고 설명은 생략 혹은 간략히 하고, 이하, 본 예의 특징 부분을 중심으로 설명한다.
또한, 본 예의 대상이 되는 일반적인 파형 유지기란, 전술한 바와 같이, 완성 상태에서, 각 포켓의 양 단의 개구 폭이 각각 이들 각 포켓 내에 유지해야 할 볼의 직경보다 작아져 있는 것을 말한다.
본 예의 경우, 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 는, 강판, 스테인리스 강판 등의 질화 처리 가능한 금속판제이고, 서로 동일한 형태·동일한 크기이다. 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 를 구성하는 복수씩의 곡판부 (10a, 10b) 와 평판부 (11a, 11b) 중, 각 평판부 (11a, 11b) 에 형성된 각 관통공 (12a, 12b) 은, 단순한 원공이다. 즉, 각 관통공 (12a, 12b) 의 내주면은 단순한 원통면으로 되어 있다.
또, 각 리벳 (9b, 9b) 은, 강, 스테인리스강 등의 질화 처리 가능한 금속제이다. 후술하는 코킹부 (15a){도 3 의 (B) 참조}를 형성하기 이전 상태에서, 도 1 ∼ 2 및 도 3 의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 각 리벳 (9b, 9b) 의 간부 (13b, 13b) 는, 기단부를 구성하는 원기둥상의 압입부 (24) 와, 선단부 및 중간부를 구성하는, 압입부 (24) 보다 소직경이고 대략 원기둥상의 비압입부 (25) 를, 서로 동심 (同心) 에 배치하여 이루어진다. 압입부 (24) 는, 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 중 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a, 12a) 에 압입 가능하다. 압입부 (24) 의 축 방향 치수 (X) 는, 각 관통공 (12a, 12a) 의 축 방향 치수 (Y) 보다 작아져 (X < Y) 있다. 또, 비압입부 (25) 의 외주면은, 축 방향 중간부가 단순한 원통면으로 되어 있다. 비압입부 (25) 의 선단부 및 기단부는, 각각 선단측을 향할수록 직경이 작아지는 방향으로 경사진 부분 원추상의 안내면 (26, 27) 으로 되어 있다. 각 안내면 (26, 27) 은, 간부 (13b) 를 각 관통공 (12a, 12a) 에 삽입하기 쉽게 하는 역할을 한다.
본 예의 파형 유지기를 제조하는 경우에는, 먼저, 상기 서술한 바와 같은 구성을 갖는 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 및 각 리벳 (9b, 9b) 을 얻는다. 그 후, 도 1 ∼ 2 에 나타내는 바와 같이, 각 리벳 (9b, 9b) 의 압입부 (24, 24) 를 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a, 12a) 에 압입함과 함께, 각 리벳 (9b, 9b) 의 헤드부 (14a, 14a) 의 내측면을 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 평판부 (11a, 11a) 의 외측면 (도 1 ∼ 3 에 있어서 상측면) 에 맞닿게 한다. 이로써, 각 리벳 (9b, 9b) 을 일방의 유지기 소자 (8a) 에 가고정하여 이루어지는 중간 조립체 (17a) 를 구성한다. 또한, 중간 조립체 (17a) 를 구성한 상태에서, 각 리벳 (9b, 9b) 의 비압입부 (25, 25) 의 외주면은, 각 관통공 (12a, 12a) 의 내주면에 대해 비접촉으로 되어 있다. 그리고, 이 상태에서, 중간 조립체 (17a) 에 대해 질화 처리를 실시한다. 이로써, 각 리벳 (9b, 9b) 및 일방의 유지기 소자 (8a) 의 표면 중, 각 리벳 (9b, 9b) 과 일방의 유지기 소자 (8a) 가 맞닿아 있지 않은 부분에 질화층을 형성한다. 이와 함께, 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 중 타방의 유지기 소자 (8b) 에 대하여, 단체 상태에서 질화 처리를 실시한다. 이로써, 타방의 유지기 소자 (8b) 의 전체 표면에 질화층을 형성한다. 또한, 이상에 서술한 질화 처리의 구체적인 종류 및 방법은, 예를 들어 특허문헌 1 에 기재된 것 등, 종래부터 알려진 각종의 것을 채용할 수 있다.
그 후, 도 3 의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 중간 조립체 (17a) 를 구성하는 각 리벳 (9b) 의 간부 (13b) 중, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a) 으로부터 돌출된 부분을, 타방의 유지기 소자 (8b) 의 각 관통공 (12b) 에 삽입 통과시킨다. 이와 함께, 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 의 각 곡판부 (10a, 10b) (도 1 참조) 의 내면끼리의 사이에 볼 (6) (도 7 참조. 도 1 ∼ 3 에는 도시 생략) 을 1 개씩 사이에 끼운다. 그리고, 이 상태에서, 도 3 의 (A) → (B) 의 순으로 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 코킹 금형 (20, 20) 의 오목부 (21, 21) 의 바닥면끼리의 사이에서 각 리벳 (9b) 을 축 방향 양측에서 압축함으로써, 각 리벳 (9b) 의 간부 (13b) 의 선단부를 눌러 찌부러뜨려 코킹부 (15a) 를 형성한다. 그리고, 서로 중첩시킨 양 유지기 소자 (8a, 8b) 의 각 평판부 (11a, 11b) 끼리를, 각 리벳 (9b) 의 헤드부 (14a) 와 코킹부 (15a) 로 협지함으로써 접합하여, 파형 유지기를 완성시킨다.
상기 서술한 바와 같은 본 예의 파형 유지기의 제조 방법 및 파형 유지기의 경우에는, 각 리벳 (9b, 9b) 을 일방의 유지기 소자 (8a) 에 가고정하여 이루어지는 중간 조립체 (17a) 에 대해 질화 처리를 실시하기 위하여, 각 리벳 (9b, 9b) 에 대한 전용의 질화 처리 공정을 불필요하게 할 수 있다. 게다가, 중간 조립체 (17a) 를 구성한 상태에서, 각 리벳 (9b, 9b) 은, 각각의 압입부 (24, 24) 가 각 관통공 (12a, 12a) 에 압입됨으로써, 이들 각 관통공 (12a, 12a) 에 대한 축 방향의 빠짐을 도모하고 있다. 이 때문에, 중간 조립체 (17a) 의 반송시나 이 중간 조립체 (17a) 의 조립 후의 공정에서, 각 리벳 (9b, 9b) 이 각 관통공 (12a, 12a) 으로부터 빠져나가는 것을 방지할 수 있다. 이 점에서, 본 예의 경우에는, 파형 유지기를 구성하는 각 부재의 질화 처리를 저비용으로 실시할 수 있음과 함께 중간 조립체 (17a) 의 취급성을 양호하게 할 수 있다.
또, 본 예의 경우에는, 각 리벳 (9b, 9b) 의 압입부 (24, 24) 의 축 방향 치수 (X) 를, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a, 12a) 의 축 방향 치수 (Y) 보다 작게 (X < Y) 하고 있다. 이 때문에, 중간 조립체 (17a) 를 구성한 상태에서, 서로 대향하는 각 관통공 (12a, 12a) 의 내주면과 각 리벳 (9b, 9b) 의 간부 (13b, 13b) 의 외주면 중, 축 방향에 관하여 각 압입부 (24, 24) 로부터 벗어난 부분 (도 2 의 범위 α 내에 존재하는 부분) 을, 서로 밀착하지 않는 부분으로 할 수 있다. 따라서, 이들 각 밀착하지 않는 부분에 질화 처리를 실시할 (질화층을 형성하여 경화할) 수 있고, 그 만큼 완성 후의 파형 유지기의 내구성을 양호하게 할 수 있다.
또, 본 예의 경우에는, 각 리벳 (9b, 9b) 의 압입부 (24, 24) 의 축 방향 치수 (X) 를, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a, 12a) 의 축 방향 치수 (Y) 보다 작게 (X < Y) 하고 있기 때문에, 중간 조립체 (17a) 를 구성한 상태에서, 각 압입부 (24, 24) 가 각 관통공 (12a, 12a) 의 내측단 개구{각 평판부 (11a, 11a) 의 내측면 (도 1 ∼ 3 에 있어서 하측면) 측의 개구}를 통하여 외부로 돌출되지 않는다. 이 때문에, 전술한 도 3 의 (A) → (B) 의 순으로 나타내는 바와 같이, 코킹부 (15a) 를 형성하기 위하여, 각 리벳 (9b) 을 축 방향 양측에서 압축할 때에, 각 리벳 (9b) 의 압입부 (24) 의 일부가, 각 관통공 (12a) 의 외부에서 확경되고, 서로 대향하는 각 평판부 (11a, 11b) 의 내측면끼리의 사이의 간극 (22) 으로 비어져 나오는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 이 결과, 이와 같은 비어져 나옴이 원인이 되어, 코킹부 (15a) 가 형성된 후에도 간극 (22) 이 소실되지 않고 잔존하여, 완성 후의 파형 유지기의 강성이 낮아진다고 한 문제가 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
또한, 본 예를 실시하는 경우, 상기 서술한 치수 관계 X < Y 는, X = (0.50 ∼ 0.90)Y 의 범위로 규제하는 것이 바람직하다. 이 점에 관하여, X ≤ 0.90Y 의 범위로 규제하는 것이 바람직한 이유는, 각 리벳 (9b, 9b) 의 간부 (13b, 13b) 의 외주면과 각 관통공 (12a, 12a) 의 내주면 중, 질화 처리가 실시되지 않은 (질화층이 형성되지 않은) 부분의 면적을 가능한 한 많이 줄이기 위한 것이고, 나아가서는, 코킹부 (15a) 를 형성할 때에 도 11 의 (B) 에 나타낸 바와 같은, 비어져 나옴부 (23) 가 형성되는 것을 확실하게 방지할 수 있도록 하기 위해서이다. 한편, X ≥ 0.50Y 의 범위로 규제하는 것이 바람직한 이유는, 각 관통공 (12a, 12a) 과 각 간부 (13b, 13b) 의 끼워 맞춤 길이를 확보하고, 각 관통공 (12a, 12a) 에 대한 각 리벳 (9b, 9b) 의 빠짐력을 충분히 확보하기 용이하게 하기 위해서이다. 어느 쪽으로 하더라도, 본 발명을 실시하는 경우에는, 파형 유지기를 구성하는 각 부재의 공차 등을 고려하여, 상기 서술한 치수 관계{X < Y, X = (0.50 ∼ 0.90)Y}가 확실하게 성립되도록 설계를 실시하도록 한다.
또, 상기 서술한 실시형태에서는, 중간 조립체 (17a) 를 구성한 상태에서, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 평판부 (11a, 11a) 의 외측면에, 각 리벳 (9b, 9b) 의 헤드부 (14a, 14a) 의 내측면을 맞닿게 하고 있다. 이 때문에, 이와 같이 맞닿음시킨 각 측면에도, 질화층이 형성되지 않을 가능성이 있다.
이것에 반하여, 본 발명을 실시하는 경우, 중간 조립체 (17a) 에 대해 질화 처리를 실시할 때에, 각 헤드부 (14a, 14a) 의 내측면과 각 평판부 (11a, 11a) 의 외측면 사이에 간극을 형성해 두면, 서로 대향하는 각 헤드부 (14a, 14a) 의 내측면과 각 평판부 (11a, 11a) 의 외측면의 일부에도, 확실하게 질화층을 형성할 수 있다. 이 경우에는, 당해 질화 처리를 실시한 후에, 각 헤드부 (14a, 14a) 의 내측면과 각 평판부 (11a, 11a) 의 외측면을 맞닿게 하는 작업을 실시한다. 또한, 이 작업을 코킹부 (15a) 의 형성과 함께 실시하도록 하면, 제조 공정을 늘리지 않아도 된다.
[실시형태의 제 2 예]
도 4 는, 본 발명의 실시형태의 제 2 예의 파형 유지기의 사시도를 나타내고, 도 5 는 파형 유지기의 중간 조립체의 부분 단면도를 나타내고 있다. 또한, 본 예의 특징은, 유지기를 구성하는 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 중, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a) 의 형상을 연구한 점에 있다. 이 특징 부분 이외의 제조 방법 및 구조는, 전술한 선 발명의 파형 유지기의 제조 방법 및 구조, 혹은 종래부터 알려져 있는 파형 유지기의 제조 방법 및 구조와 거의 동일한 점에서, 선 발명 혹은 종래 구조와 마찬가지로 구성하는 부분에 대해서는 설명을 간략하게 하고, 이하, 본 예의 특징 부분을 중심으로 설명한다.
또한, 본 예의 대상이 되는 일반적인 파형 유지기란, 전술한 바와 같이, 완성 상태에서 각 포켓의 양 단의 개구 폭이 각각 이들 각 포켓 내에 유지해야 할 볼의 직경보다 작아져 있는 것을 말한다.
본 예의 파형 유지기 (7a) 는, 도 7 ∼ 10 에 나타낸 종래 구조의 파형 유지기 (7) 와 마찬가지로, 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 와 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 끼리를 접합하기 위한 복수 개의 리벳 (9a, 9a) 으로 이루어진다. 이 중의 각 리벳 (9a, 9a) 은, 종래 구조의 리벳 (9a) 과 동일한 것으로, 강, 스테인리스강 등의 질화 처리 가능한 금속제로, 간부 (13a) 와 이 간부 (13a) 의 기단부에 형성된 헤드부 (14) 를 구비한다. 간부 (13a, 13a) 는, 기단측의 대직경부 (18) 와 선단측의 소직경부 (19) 로 이루어진다.
1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 는, 강판, 스테인리스 강판 등의 질화 처리 가능한 금속판제의 소재에, 프레스에 의한 타발 가공 및 굽힘 가공을 실시함으로써 전체가 파형의 원환상으로 제조되어 있다. 일방의 유지기 소자 (8a) 는, 종래 구조의 유지기 소자 (8) 와 마찬가지로, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부 (10, 10) 를, 원주 방향으로 이웃하는 곡판부 (10, 10) 끼리의 사이에 평판부 (11a, 11a) 를, 이들 각 평판부 (11a, 11a) 의 원주 방향 중앙부에 관통공 (12a) 을 구비한다. 타방의 유지기 소자 (8) 는, 종래 구조의 유지기 소자 (8) 와 동일한 것으로, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부 (10, 10) 를, 원주 방향으로 이웃하는 곡판부 (10, 10) 끼리의 사이에 평판부 (11, 11) 를, 이들 각 평판부 (11, 11) 의 원주 방향 중앙부에 관통공 (12) 을 구비한다.
1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 중의 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 평판부 (11a) 에 형성한 각 관통공 (12a) 은, 도 5 에 나타내는 바와 같이 축 방향 외측 (타방의 유지기 소자 (8) 의 반대측) 의 소직경 구멍 (28) 과 축 방향 내측 (타방의 유지기 소자 (8) 측) 의 직경이 큰 대직경 구멍 (29) 으로 이루어지는 2 단 구멍으로 되어 있다. 소직경 구멍 (28) 의 내경 치수 (d28) 와 리벳 (9a) 의 간부 (13a) 의 헤드부 (14) 근처 부분에 형성한 원기둥상의 대직경부 (18) 의 외경 치수 (D18) 는, 양자를 압입 끼워 맞췄을 때에 탈락하지 않는 정도의 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있다. 한편, 대직경 구멍 (29) 의 내경 치수 (d29) 는, 대직경부 (18) 의 외경 치수 (D18) 보다 크고 (d29 > D18), 압입 치수 관계로는 되어 있지 않다.
따라서, 소직경 구멍 (28) 에 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 를 압입한 상태에서, 이 대직경 구멍 (29) 와 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 의 외주면 사이에 간극 (22) 이 형성된다.
또, 관통공 (12a) 은, 프레스 타발 가공으로 성형 가능하고, 종래의 가공 공정과 동일한 공정으로 성형할 수 있다.
다음으로, 이상과 같은 구성을 갖는 본 예의 파형 유지기의 제조 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 전술한 선 발명과 마찬가지로, 도 5 에 나타낸 중간 조립체 (17a) 를 조립한다. 구체적으로는, 1 쌍 유지기 소자 (8, 8a) 중, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 축 방향 외측 (타방의 유지기 소자 (8) 의 반대측) 에 리벳 (9a) 의 헤드부 (14) 를 배치함과 함께, 대직경부 (18) 를 각 관통공 (12a) 의 소직경 구멍 (28) 에 압입한다. 단, 이 때, 리벳 (9a) 의 헤드부 (14) 는, 평판부 (11a) 에 밀착시키지 않고, 조금 뜬 상태로 압입한다. 이 상태에서, 관통공 (12a) 의 대직경 구멍 (29) 과 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 의 외주면 사이에는, 간극 (22) 이 형성되고, 리벳 (9a) 의 헤드부 (14) 와 평판부 (11a) 사이에는, 간극 (30) 이 형성된다. 이어서, 상기 서술한 바와 같이 구성되는 중간 조립체 (17a) 에 대해 질화 처리를 실시한다. 한편, 양 유지기 소자 (8, 8a) 중, 타방의 유지기 소자 (8) 에는 단체 상태에서 질화 처리를 실시한다.
이와 같은 본 예의 경우, 타방의 유지기 소자 (8) 는, 그 둘레면의 전체에 질화층이 형성된다. 한편, 중간 조립체 (17a) 는, 관통공 (12a) 의 소직경 구멍 (28) 과 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 가 압입 끼워 맞춰져 있기 때문에, 당해 부분에는 질화층이 형성되지 않지만, 리벳 (9a) 의 헤드부 (14) 와 평판부 (11a) 사이에는 간극 (30) 이 형성되고, 또, 관통공 (12a) 의 대직경 구멍 (29) 과 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 의 외주면 사이에는 간극 (22) 이 형성되어 있기 때문에, 당해 부분에는 질화층이 형성된다.
이어서, 중간 조립체 (17a) 의 관통공 (12a) 으로부터 돌출된 리벳의 공이부 (13a) 를 타방의 유지기 소자 (8) 의 관통공 (12) 에 삽입 통과시키면서, 중간 조립체 (17a) 의 평판부 (11a) 와 타방의 유지기 소자 (8) 의 평판부 (11) 를 중첩시킨 상태에서, 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 의 곡판부 (10, 10) 의 내면끼리의 사이에 각 볼 (6) 을 끼워 둔다. 그리고, 이 상태에서 리벳 (9a) 의 헤드부 (14) 를 유지기 소자 (8a) 의 평판부 (11a) 에 밀착시키면서, 리벳 (9a) 선단부를 코킹함으로써 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 끼리를 결합 고정시키다. 또한, 이와 같은 코킹 작업시, 리벳 (9a) 의 간부 (13a) 는, 축 방향의 가압력을 받아, 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 의 관통공 (12, 12a) 의 내측에서, 직경 방향 외측으로 팽창하도록 소성 변형된다. 이와 같이 리벳 (9a) 이 소성 변형됨으로써, 간극 (22) 을 포함하는, 각 리벳 (9) 의 외주면과 각 관통공 (12, 12a) 의 내주면 사이에 존재하는 간극의 일부 혹은 전부가 소실된다. 이 결과, 양 유지기 소자 (8, 8a) 와 각 리벳 (9a) 의 간부 (13) 는 덜컹거리지 않고 고정된다.
또한, 상기 제조 방법에서는, 중간 조립체 (17a) 는, 리벳 (9a) 의 헤드부 (14) 와 평판부 (11a) 사이에 간극 (30) 을 형성했지만, 코킹 공정 등에서 간극 (30) 을 없애는 것이 곤란한 경우나, 비용이 드는 경우 등, 반드시 간극 (30) 을 형성할 필요는 없다.
상기 서술한 바와 같은 본 예에 의하면, 일방의 유지기 소자 (8a) 에 각 리벳 (9a) 을 장착한 상태 (중간 조립체 (17a) 상태) 에서 질화 처리를 실시한 경우에도, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a) 의 내주면 및 각 리벳 (9) 의 대직경부 (18) 의 외주면의 일부에 질화층을 형성하여, 내구성이 우수한 구조를 실현할 수 있다.
또한, 일반적인 파형 유지기 (7) 를 구성하는 각 포켓 (16) 의 양 단의 개구 폭은, 각각 이들 각 포켓 (16) 내에 유지해야 할 볼 (6) 의 직경보다 작아져 있다. 이 때문에, 이와 같은 일반적인 파형 유지기 (7) 의 경우에는, 완성 후 상태에서 각 포켓 (16) 내에 각 볼 (6) 을 장착할 수는 없다. 따라서, 이와 같은 일반적인 파형 유지기를 대상으로 하여, 상기 서술한 본 발명의 제조 방법을 실시하는 경우에는, 상기 서술한 바와 같이, 리벳 (9a) 선단부를 코킹하기 전에 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 의 곡판부 (10, 10) 의 내면끼리의 사이에 각 볼 (6, 6) 을 사이에 끼울 필요가 있다.
이것에 대하여, 특수한 예이지만, 완성 후 상태에서, 각 포켓의 양 단의 개구 폭 중, 일방의 개구 폭만이 이들 각 포켓 내에 유지해야 할 볼의 직경보다 작아져 있고, 타방의 개구 폭이 이들 각 볼의 직경보다 커져 있는 파형 유지기를 대상으로 하여, 상기 서술한 본 발명의 제조 방법을 실시하는 경우에는, 반드시 코킹부를 형성하기 전에 1 쌍의 유지기 소자의 곡판부의 내면끼리의 사이에 각 볼을 끼울 필요는 없다.
[실시형태의 제 3 예]
도 6 은, 본 발명의 실시형태의 제 3 예인 파형 유지기의 중간 조립체 (17b) 의 부분 단면도를 나타내고 있다. 본 실시형태의 일방의 유지기 소자 (8b) 는, 실시형태의 제 2 예의 일방의 유지기 소자 (8a) 에 대하여, 평판부 (11b) 에 형성된 관통공 (12b) 의 형상만 상이하다. 그 이외의 구성은, 실시형태의 제 2 예와 동일하므로 설명을 생략한다.
일방의 유지기 소자 (8b) 의 각 평판부 (11b) 에 형성한 각 관통공 (12b) 은, 도 6 에 나타내는 바와 같이 축 방향 외측 (타방의 유지기 소자 (8) 의 반대측) 의 소직경 구멍 (28) 과 축 방향 내측 (타방의 유지기 소자 (8) 측) 의 테이퍼 구멍 (29a) 으로 이루어져 있다. 소직경 구멍 (28) 의 내경 치수 (d28) 와 리벳 (9a) 의 간부 (13a) 의 헤드부 (14) 근처 부분에 형성한 원기둥상의 대직경부 (18) 의 외경 치수 (D18) 는, 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있다. 한편, 테이퍼 구멍 (29a) 은, 소직경 구멍 (28) 으로부터 축 방향 내측 (타방의 유지기 소자 (8) 측) 으로 감에 따라 서서히 직경이 커지는 테이퍼상의 구멍으로 되어 있다.
따라서, 소직경 구멍 (28) 에 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 를 압입한 상태에서, 이 테이퍼 구멍 (29a) 과 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 의 외주면 사이에 간극 (22a) 이 형성된다.
이와 같은 구성을 취함으로써, 실시형태의 제 2 예의 파형 유지기 (7a) 와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 실시형태의 제 2 예, 제 3 예에서는, 일방의 유지기 소자 (8a 혹은 8b) 와 타방의 유지기 소자 (8) 를 조합한 예를 설명했지만, 2 개의 유지기 소자 (8a) 를 조합하거나, 2 개의 유지기 소자 (8b) 를 조합하거나 해도, 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 리벳 (9a) 의 형상도 상기 설명 및 도시된 형상에 한정되는 것은 아니다.
또, 본 출원은, 2013년 6월 27일 출원된 일본 특허출원 2013-134424호, 2013년 10월 1일 출원된 일본 특허출원 2013-206215호, 2013년 12월 27일 출원된 일본 특허출원 2013-271393호에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들여진다.
산업상 이용가능성
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 파형 유지기의 제조 방법 및 파형 유지기는, 파형 유지기를 구성하는 각 부재의 질화 처리를 저비용으로 실시할 수 있음과 함께 중간 조립체의 취급성을 양호하게 할 수 있다. 또, 질화 처리가 실시되지 않은 (질화층이 형성되지 않은) 부분의 면적을 최소한으로 줄일 수 있으므로, 완성 후의 파형 유지기의 내구성을 양호하게 할 수 있다.
따라서, 예를 들어 래디얼 볼 베어링 등, 자동차, 일반 산업 기계, 공작 기계 등의 각종 기계 장치의 회전 지지부에 장착되는 각종 롤링 베어링을 구성하는, 볼을 유지하는 파형 유지기 및 그 제조 방법에 있어서 바람직하게 채용할 수 있다.
또, 본 발명의 파형 유지기의 제조 방법 및 파형 유지기는, 전술한 일반적인 파형 유지기에 한정되지 않고, 각 포켓의 양 단의 개구 폭 중, 일방의 개구 폭만이 각 포켓 내에 유지해야 할 볼의 직경보다 작아져 있고, 타방의 개구 폭이 각 볼의 직경보다 커져 있는 특수한 파형 유지기를 대상으로 하여 실시할 수도 있다.
1 : 볼 베어링
2 : 내륜 궤도
3 : 내륜
4 : 외륜 궤도
5 : 외륜
6 : 볼
7, 7a : 유지기
8, 8a, 8b : 유지기 소자
9, 9a, 9b : 리벳
10, 10a, 10b : 곡판부
11, 11a, 11b : 평판부
12, 12a, 12b : 관통공
13, 13a, 13b : 간부
14, 14a : 헤드부
15, 15a : 코킹부
16 : 포켓
17, 17a : 중간 조립체
18 : 대직경부
19 : 소직경부
20 : 코킹 금형
21 : 오목부
22 : 간극
23 : 비어져 나옴부
24 : 압입부
25 : 비압입부
26 : 안내면
27 : 안내면
28 : 소직경 구멍
29 : 대직경 구멍
29a : 테이퍼 구멍
30 : 간극
2 : 내륜 궤도
3 : 내륜
4 : 외륜 궤도
5 : 외륜
6 : 볼
7, 7a : 유지기
8, 8a, 8b : 유지기 소자
9, 9a, 9b : 리벳
10, 10a, 10b : 곡판부
11, 11a, 11b : 평판부
12, 12a, 12b : 관통공
13, 13a, 13b : 간부
14, 14a : 헤드부
15, 15a : 코킹부
16 : 포켓
17, 17a : 중간 조립체
18 : 대직경부
19 : 소직경부
20 : 코킹 금형
21 : 오목부
22 : 간극
23 : 비어져 나옴부
24 : 압입부
25 : 비압입부
26 : 안내면
27 : 안내면
28 : 소직경 구멍
29 : 대직경 구멍
29a : 테이퍼 구멍
30 : 간극
Claims (2)
1 쌍의 유지기 소자와 복수의 리벳을 구비하고,
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 상기 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된, 상기 간부보다 대직경의 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부끼리를 서로 중첩시킴과 함께, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려, 각 상기 간부보다 대직경의 코킹부를 형성하고, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 하는 파형 유지기의 제조 방법으로서,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공은, 축 방향 외측의, 상기 리벳의 상기 간부와 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있는 소직경 구멍과, 타방의 유지기 소자측인 축 방향 내측의, 상기 리벳의 상기 간부와의 사이에 간극을 발생시키는 구멍으로 이루어지고,
상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 소직경 구멍과 각 상기 리벳의 상기 간부를 압입 끼워 맞춘 상태에서 질화 처리를 실시함과 함께, 상기 타방의 유지기 소자에 대하여, 단체인 채 질화 처리를 실시한 후,
각 상기 리벳의 상기 간부 중 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공으로부터 돌출된 부분을 상기 타방의 유지기 소자의 각 상기 관통공에 삽입 통과시킴과 함께 상기 1 쌍의 유지기 소자의 상기 평판부끼리를 중첩시킨 상태에서 상기 리벳의 선단부를 코킹함으로써, 상기 1 쌍의 유지기 소자끼리를 결합 고정시키는 것을 특징으로 하는 파형 유지기의 제조 방법.
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 상기 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된, 상기 간부보다 대직경의 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부끼리를 서로 중첩시킴과 함께, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려, 각 상기 간부보다 대직경의 코킹부를 형성하고, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 하는 파형 유지기의 제조 방법으로서,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공은, 축 방향 외측의, 상기 리벳의 상기 간부와 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있는 소직경 구멍과, 타방의 유지기 소자측인 축 방향 내측의, 상기 리벳의 상기 간부와의 사이에 간극을 발생시키는 구멍으로 이루어지고,
상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 소직경 구멍과 각 상기 리벳의 상기 간부를 압입 끼워 맞춘 상태에서 질화 처리를 실시함과 함께, 상기 타방의 유지기 소자에 대하여, 단체인 채 질화 처리를 실시한 후,
각 상기 리벳의 상기 간부 중 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공으로부터 돌출된 부분을 상기 타방의 유지기 소자의 각 상기 관통공에 삽입 통과시킴과 함께 상기 1 쌍의 유지기 소자의 상기 평판부끼리를 중첩시킨 상태에서 상기 리벳의 선단부를 코킹함으로써, 상기 1 쌍의 유지기 소자끼리를 결합 고정시키는 것을 특징으로 하는 파형 유지기의 제조 방법.
1 쌍의 유지기 소자와 복수의 리벳을 구비하고,
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된, 상기 간부보다 대직경의 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부의 내측면끼리를 서로 맞댐과 함께, 서로 맞댄 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려, 각 상기 간부보다 대직경의 코킹부를 형성하고, 서로 맞댄 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 한 파형 유지기로서,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공은, 축 방향 외측의, 상기 리벳의 상기 간부와 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있는 소직경 구멍과, 타방의 유지기 소자측인 축 방향 내측의, 상기 리벳의 상기 간부와의 사이에 간극을 발생시키는 구멍으로 이루어지고,
각 상기 리벳과 상기 일방의 유지기 소자는, 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 소직경 구멍과 각 상기 리벳의 상기 간부를 압입 끼워 맞춘 상태에서 질화 처리가 실시된 것으로, 상기 1 쌍의 유지기 소자 중 타방의 유지기 소자는, 단체인 채 질화 처리가 실시된 것인 것을 특징으로 하는 파형 유지기.
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된, 상기 간부보다 대직경의 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부의 내측면끼리를 서로 맞댐과 함께, 서로 맞댄 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려, 각 상기 간부보다 대직경의 코킹부를 형성하고, 서로 맞댄 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 한 파형 유지기로서,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공은, 축 방향 외측의, 상기 리벳의 상기 간부와 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있는 소직경 구멍과, 타방의 유지기 소자측인 축 방향 내측의, 상기 리벳의 상기 간부와의 사이에 간극을 발생시키는 구멍으로 이루어지고,
각 상기 리벳과 상기 일방의 유지기 소자는, 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 소직경 구멍과 각 상기 리벳의 상기 간부를 압입 끼워 맞춘 상태에서 질화 처리가 실시된 것으로, 상기 1 쌍의 유지기 소자 중 타방의 유지기 소자는, 단체인 채 질화 처리가 실시된 것인 것을 특징으로 하는 파형 유지기.
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