CN102016335B - 滚子轴承用护圈、滚子轴承及滚子轴承用护圈的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种滚子轴承用护圈、滚子轴承及滚子轴承用护圈的制造方法，种滚子轴承用护圈(13)在面对凹袋(20)的壁面(16b、17b)上具有偏向径向内侧并防止滚子向径向内侧脱落的第一滚子阻止部(16a)和偏向径向外侧并防止滚子向径向外侧脱落的第二滚子阻止部(17a)，在制造该滚子轴承用护圈(13)的工序中，第一滚子阻止部(16a)和第二滚子阻止部(17a)是利用工具(60)分别通过仅从径向一方侧的加工而形成的。

Description

滚子轴承用护圈、滚子轴承及滚子轴承用护圈的制造方法

技术领域

本发明涉及一种通过冲压加工制造的滚子轴承用护圈、具备滚子轴承用护圈的针状滚子轴承及滚子轴承用护圈的制造方法。

背景技术

汽车用传动装置的怠速轴承及摩托车用发动机的连杆大端用轴承等大多采用由滚子和护圈构成的保持架&滚柱类型的针状滚子轴承。作为这种轴承，本申请人已经提出了以下技术。

JP特开2000-18258号公报(专利文献1)中记载的滚子轴承用护圈是切削出的护圈，作为用来防止滚子向护圈外径一侧脱落的爪，在对凹袋(pocket)进行挖洞机械加工等时通过机械加工在柱部的中间部形成外爪。另外，作为用来防止滚子向护圈内径一侧脱落的爪，通过减薄拉深加工在柱部的两端部形成内爪。

JP特许第3665653号公报(专利文献2)记载的滚子轴承用护圈是滚压加工的护圈，在对带钢进行冲裁冲出凹袋的工序后，形成防止滚子从凹袋脱落的防脱用的爪。具体地说，利用上侧的造爪工具对水平载置的该带钢朝下进行挖洞加工，在柱部的下侧形成滚子阻止爪。另外，利用下侧的造爪工具朝上进行挖洞加工，在柱部的上侧形成滚子阻止爪。接着，对带钢进行滚压加工，形成将上述的柱部的下侧的滚子阻止爪一侧配置在外径侧的环状的护圈。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2000-18258号公报

专利文献2：JP特许第3665653号公报

近年来，在成本控制上要求变高，要求用更少的加工工时数制造护圈的技术。在利用JP特开2000-18258号公报记载的方法制造滚子轴承用护圈的情况下，由于设置内爪的工序和设置外爪的工序是分开的工序，因此在加工工时数上还有改善的余地。另外，在利用JP特许第3665653号公报记载的方法制造滚子轴承用护圈的情况下，由于需要在滚压加工前的带钢的两面侧分别设置内爪设置工序使用的工具和外爪设置工序使用的工具，因此，在加工设备上有改善的余地。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，目的是提供一种用更简单的加工设备以及更少的加工工时数就能够制造的滚子轴承用护圈。

为了实现该目的，本发明的滚子轴承用护圈具备圆环形状的一对环部和相互连结所述一对环部的多个柱部，在相邻的所述柱部之间形成有收容滚子的凹袋，其中，

柱部在与凹袋面对的壁面上具有偏向径向内侧并防止滚子向径向内侧脱落的第一滚子阻止部以及偏向径向外侧并防止滚子向径向外侧脱落的第二滚子阻止部，

第一以及第二滚子阻止部分别是通过仅从径向一方侧的加工而形成的。

根据所述的本发明，第一以及第二滚子阻止部由于分别通过仅从径向一方侧的加工而形成，因此可以将形成第一滚子阻止部的工具和形成第二滚子阻止部的工具配置于从护圈观察时的同侧。因此，可以使滚子阻止部的加工设备简化。而且，可以将形成第一滚子阻止部的工具和形成第二滚子阻止部的工具归拢成一个，在同一工序形成内径侧及外径侧的滚子阻止部。因此，可以相比于现有技术减少加工工时数。

第一以及第二滚子阻止部的形成虽然不限定于来自径向外侧或内侧的任一方侧的加工，但优选的是仅通过来自径向外侧的加工形成。由此，第一以及第二滚子阻止部可以容易形成。

在第一以及第二滚子阻止部仅通过来自径向外侧的加工而形成的情况下，具体地说，第一滚子阻止部是利用从径向外侧插入凹袋的加工工具对柱部的与凹袋面对的壁面进行减薄拉深而形成的冲挤(burnish)爪。由此，可以用冲挤爪防止滚子向径向内侧脱落。

在第一以及第二滚子阻止部仅通过来自径向外侧的加工而形成的情况下，具体地说，第二滚子阻止部是利用加工工具对所述柱部的外径面进行凿密而形成的凿密爪。由此，可以用凿密爪防止滚子向径向外侧脱落。

柱部的形状并不限定于一实施方式，但优选的是柱部包括：在轴向中央部区域相对地位于径向内侧的柱中央部、在轴向端部区域相对地位于径向外侧的一对柱端部、分别位于柱中央部及一对柱端部之间的一对柱倾斜部，第一滚子阻止部设置于柱中央部，第二滚子阻止部设置于一对柱端部。由此，可以提高护圈的强度且同时实现轻量化。

更优选的是，柱中央部、一对柱端部以及一对柱倾斜部的各部的壁厚小于相邻的各部的边界部分的壁厚。由此，可以使边界部分的壁厚比其他部分厚，可以提高相对于应力集中的耐久性。因此，可以得到高强度的滚子轴承用护圈。

另外，通过增加滚子和柱部的接触面积，可以降低接触部分的接触面压力。结果是可以防止滚子歪斜，并且可以防止壁面的磨损或烧粘。

更优选的是，滚子轴承用护圈还具备分别从一对环部向径向内侧延伸的边缘部，一对环部以及边缘部的壁厚小于环部和边缘部的边界部分的壁厚。由此，可以使边界部分的壁厚比其他部分厚，可以得到高强度的滚子轴承用护圈。

另外，本发明的滚子轴承具备本发明的滚子轴承用护圈和收容于凹袋的多个滚子。根据本发明，可以得到由更少的加工工时数制造的滚子轴承。

另外，根据本发明的滚子轴承用护圈的制造方法，所述滚子轴承用护圈具备圆环形状的一对环部、相互连结一对环部的多个柱部、在相邻的柱部之间收容滚子的凹袋、在柱部的与凹袋面对的壁面上分别偏向径向内侧及径向外侧而防止滚子脱落的第一以及第二滚子阻止部，其中，所述滚子轴承用护圈的制造方法包括：

在作为原始材料的圆筒部件上形成一对环部、多个柱部及凹袋的工序，

对圆筒部件仅从径向一方侧进行加工而形成第一滚子阻止部的工序，

对圆筒部件仅从径向一方侧进行加工而形成第二滚子阻止部的工序。

根据本发明，由于包括对圆筒部件仅从径向一方侧进行加工而形成第一滚子阻止部的工序和对圆筒部件仅从径向一方侧进行加工而形成第二滚子阻止部的工序，因此可以通过仅从一方侧的加工形成第一以及第二滚子阻止部，可以得到由比现有技术少的加工工时数制造的滚子轴承。

优选的是形成第一滚子阻止部的工序和形成第二滚子阻止部的工序同时进行。由此，可以短时间内制造加工所需的时间可以缩短且成本上有利的滚子轴承用护圈。

发明效果

如此本发明的滚子轴承用护圈由于通过仅从径向一方侧的加工来形成偏向径向内侧的第一滚子阻止部以及偏向径向外侧的第二滚子阻止部，因此相比于现有技术可以使滚子阻止部的加工设备简化。另外，相比于现有技术可以由少的加工工时数制造滚子轴承用护圈。因此，可以提供成本上有利的滚子轴承。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的滚子轴承用护圈的立体图；

图2是表示采用图1的滚子轴承用护圈的针状滚子轴承的立体图；

图3是表示图1的滚子轴承用护圈的保持架的构造的立体图；

图4是从图3的箭头IV观察的滚子轴承用护圈的截面图；

图5是图1所示的滚子轴承用护圈的变形例，是与图4对应的截面图；

图6是表示图1所示的滚子轴承用护圈的主要的制造工序的流程图；

图7是表示深拉深工序的图；

图8是表示冲裁加工工序的图；

图9是表示内缘翻边(burring)加工工序的图；

图10是表示修整(trimming)加工工序的图；

图11是表示形成柱倾斜部等的工序的加工前的状态的图；

图12是从轴向观察到的扩开冲压用外模的图；

图13是表示扩开冲压工序的加工途中的状态的图；

图14是表示扩开冲压工序的加工后的状态的图；

图15是表示边界部分的增肉加工的工序的图；

图16是表示形成凹袋的工序的立体图；

图17是图16所示的工序的截面图；

图18是在图17中的A-A处切开，表示从箭头方向观察的状态的截面图，表示冲挤(burnish)加工前的状态；

图19是在图17中的A-A处切开，表示从箭头方向观察的状态的截面图，表示通过冲挤加工形成第一滚子阻止部的状态；

图20是在图17中的B-B处切开，表示从箭头方向观察的状态的截面图，表示通过凿密(かしめ)加工形成第二滚子阻止部的状态；

图21是表示本发明的其他实施方式的滚子轴承用护圈的立体图；

图22是表示采用图21的滚子轴承用护圈的针状滚子轴承的立体图；

图23是表示图21的滚子轴承用护圈的凹袋的构造的立体图；

图24是从图23的箭头XXIV观察到的向视图；

图25是图21所示的滚子轴承用护圈的变形例，是与图24对应的图；

图26是表示前处理工序的图；

图27是从轴向观察到的缩颈(necking)用内模的图；

图28是表示后处理的图。

具体实施方式

参考图1～图4说明本发明的一实施方式的针状滚子轴承11以及滚子轴承用护圈13(以下简称为“护圈13”)。此外，图1是护圈13的立体图，图2是针状滚子轴承11的立体图，图3是表示护圈13的柱部15的形状的立体图，图4是从图3的箭头IV方向观察到的向视图。

首先，参考图2，针状滚子轴承11具备多个针状滚子12和保持多个针状滚子12的护圈13。下面参考图1，护圈13具备圆环形状的一对环部14和相互连接一对环部14的多个柱部15。另外，相邻的柱部15之间形成有收容针状滚子12的凹袋20。

此外，所谓本说明书中的“圆环形状的环部”仅指的是在圆周方向上连续的一体型的环部。即，应理解为不包含通过焊接等接合了两端部的环部。

柱部15包括在其轴向中央部区域相对位于径向内侧的柱中央部16、在轴向端部区域相对位于径向外侧的一对柱端部17以及分别位于柱中央部16和一对柱端部17之间的一对柱倾斜部18。

下面，参考图3及图4，面对凹袋20的柱部15的壁面16b、17b、18b引导针状滚子12的旋转。其中在柱中央部16的壁面16b上设有防止针状滚子12脱落的第一滚子阻止部16a、非接触部16c、油槽16d。另外，在柱端部17的壁面17b设有防止针状滚子12脱落的第二滚子阻止部17a。

第一滚子阻止部16a设置于柱中央部16的两处。更具体地说，是在柱中央部16的轴向两端侧，偏向与凹袋20面对的柱中央部16的壁面16b的径向内侧。并且防止针状滚子12向径向内侧脱落。

第二滚子阻止部17a分别设置在一对柱端部17上。更具体地说，偏向与凹袋20面对的柱端部17的壁面17b的径向外侧。并且防止针状滚子12向径向外侧脱落。

利用这种第一滚子阻止部16a和第二滚子阻止部17a，即使针状滚子12的直径小，也可以在充分确保针状滚子12的游隙量的同时，有效地防止针状滚子12从护圈13脱落。

壁面16b在柱中央部16上，位于两处的第一滚子阻止部16a之间。壁面17b在柱端部17上，与第二滚子阻止部17a相邻。壁面18b在柱倾斜部18上，位于第一滚子阻止部16a和壁面17b之间。另外，壁面16b、17b、18b构成同一高度的平面。另外，夹着凹袋20相对的壁面16b、17b、18b彼此相互平行。由此，可以使针状滚子12稳定旋转。

非接触部16c在第一及第二滚子阻止部16a径向上设置于相邻的区域。非接触部16c相比于壁面16b、17b、18b而言凹陷，因此，与针状滚子12隔着规定的间隙面对。非接触部16c倾斜，使得随着从第一滚子阻止部16a在径向上离开，规定的间隙增加。

具体地说，非接触部16c设置于第一滚子阻止部16a的径向外侧的区域，并且以其与针状滚子12之间的间隙朝向径向外侧增加的方式倾斜。

由此，润滑油向第一滚子阻止部16a的流入量增加。结果是可以防止第一滚子阻止部16a的油膜断开。

油槽16d设置于第一滚子阻止部16a的轴向两侧。油槽16d是沿径向延伸的形状，相比于非接触部16c更加凹陷。由此，可以使在径向流动的润滑油的量增多，可以提高护圈13的径向的通油性。通油性的提高有助于除去磨耗粉末、有助于抑制针状滚子轴承11的温度上升。

另外，从油槽16d溢出的润滑油由于被供应给相邻的第一滚子阻止部16a以及壁面16b、17b、18b，因此可以防止第一滚子阻止部16a等的油膜断开。

在上述结构的柱部15中，柱中央部16、柱端部17以及柱倾斜部18(以下将它们统称为“直线部分”)的壁厚t1被设定成实质相等。另一方面，柱中央部16和柱倾斜部18的边界部分以及柱端部17和柱倾斜部18的边界部分(以下将它们统称为“边界部分”)的壁厚t2被设定成比直线部分的壁厚t1厚(t1＜t2)。由此，边界部分的强度相对提高。结果是，即使轴承旋转时的应力集中于边界部分，也能够提高护圈13的耐久性能。此外，所谓壁厚是指内径面和外径面之间的厚度尺寸。

另外，直线部分的壁厚t1和边界部分的曲率半径r满足r＜t1的关系。如果减小边界部分的曲率半径r，可以增长与边界部分相邻的直线部分的轴向长度，即可以增大直线部分的表面积。结果是，可以降低轴承旋转时的接触面压力。

具体地说，在对护圈13进行外径侧引导(外壳引导)时，柱端部17的外径面与外壳(图示省略)接触。在此，若至少柱端部17与柱倾斜部18之间的边界部分的曲率半径r处于上述范围内，则可以降低柱端部17的外径面与外壳之间的接触面压力。

另外，环部14以及柱端部17的外径面的表面粗糙度Ra设定为0.05μm以上0.3μm以下。由此，可以防止环部14以及柱端部17的外径面和外壳的接触引起的磨损。此外，所谓“表面粗糙度Ra”是算术平均粗糙度。

另一方面，在对护圈13进行内径侧引导(旋转轴引导)时，柱中央部16的内径面和旋转轴(图示省略)接触。在此，若至少柱中央部16与柱倾斜部18之间的边界部分的曲率半径r处于上述范围内，则可以降低柱中央部16的内径面与旋转轴之间的接触面压力。另外，此时，只要将柱中央部16的内径面的表面粗糙度Ra设定为0.05μm以上0.3μm以下即可。

而且，边界部分在凸侧(弯曲加工时有拉伸应力作用的一侧)与凹侧(弯曲加工时有压缩应力作用的一侧)分别形成圆角部分。此时，凸侧的曲率半径始终大于凹侧的曲率半径。因此，本说明书中所谓“边界部分的曲率半径r”是指凸侧的曲率半径。另外，所谓“边界部分的壁厚t2”是指将凸侧的中央部和凹侧的中央部连结起来的线段的长度。

另外，柱中央部16的外径面相比于柱端部17的内径面位于径向外侧。并且，针状滚子12的节距圆12a在柱中央部16的外径面的径向内侧，且位于柱端部17的内径面的径向外侧。由此，针状滚子12分别与壁面16b、17b、18b接触。如此，通过使针状滚子12和壁面16b、17b、18b的接触面积增加，可以有效防止针状滚子12的歪斜。

但是，柱中央部16和柱端部17的位置关系并不限定于上述情况。参考图5，说明护圈13的变形例。此外，图5是表示护圈13的变形例的图，是与图4对应的图。此外，由于各构成要素的形状、功能共通，因此，对于同一构成要素标注与图4相同的参考符号，省略说明。

参考图5，柱中央部16的外径面位于柱端部17的内径面的径向内侧。而且，针状滚子12的节距圆12a在柱中央部16的外径面的径向外侧，且位于柱端部17的内径面的径向内侧。此时，针状滚子12仅由柱倾斜部18的壁面18b引导。根据上述结构，由于第一滚子阻止部16a和第二滚子阻止部17a在径向上分开配置，因此可以可靠防止针状滚子12的脱落。

下面，参考图6～图20说明护圈13的制造方法。而且，图6是表示护圈13的主要的制造工序的流程图，具有第一到第六工序。另外，图7～图10表示第一工序的详细情况的说明图，图11～图14表示第二工序的详细情况的说明图，图15是表示第三工序的详细情况的说明图，图16～图20是表示第五工序的详细情况的说明图。

首先，作为护圈13的原始材料，使用含碳量为0.15wt％以上1.1wt％以下的钢板(碳素钢)。具体地说，可以举出含碳量为0.15wt％以上0.5wt％以下的SCM415或S50C等，或者是含碳量为0.5wt％以上1.1wt％以下的SAE1070或SK5等。这是因为，含碳量小于0.15wt％的碳素钢难以通过淬火处理形成渗碳硬化层，为了使护圈13具有必要的硬度，需要进行渗碳氮化处理。此外，渗碳氮化处理与后述的各淬火处理相比，设备费用高，因此结果是导致针状滚子轴承11的制造成本上升。另外，含碳量小于0.15wt％的碳素钢即使通过渗碳氮化处理有时也无法得到足够的渗碳硬化层，存在表面起点型的剥离提前产生的顾虑。另一方面，含碳量超过1.1wt％的碳素钢的加工性显著降低。

另外，作为护圈13的原始材料，可以是含碳量为0.15wt％以下的SPC。由此，后述的冲挤加工以及凿密加工变容易。

在图6所示的第一工序S11中，由上述的作为原始材料的平坦的钢板形成圆筒部件22。具体地说，参考图7，通过深拉深加工由钢板得到杯状部件21。此时，在杯状部件21的轴向一方侧端部(图7的上侧)形成底壁21a，在轴向另一方侧端部(图7的下侧)形成朝外凸缘部21b。另外，此时，通过减薄拉深加工将杯状部件21的外径面或内径面的表面粗糙度Ra制成0.05μm以上0.3μm以下。

下面，参考图8，通过冲裁加工除去杯状部件21的底壁21a。但是，通过冲裁加工无法完全除去底壁21a，在杯状部件21的轴向一方侧端部形成朝内凸缘部21c。

下面，参考图9，通过内缘翻边加工使朝内凸缘部21c在轴向上立起。进而参考图10，通过修整加工将杯状部件21的轴向另一方侧端部切断，从而除去朝外凸缘部21b。

由此，可以形成图10所示的圆筒部件22。由上述工序得到的圆筒部件22的外径尺寸与柱中央部16的外径尺寸一致。另外，由上述工序得到的圆筒部件22的壁厚设为t。

下面，在图6所示的第二工序S12中，使圆筒部件22在径向上变形，形成柱中央部16、一对柱端部17、以及一对柱倾斜部18。在该实施方式中，使用约束圆筒部件22外径面的扩开冲压用外模24(以下简称“外模24”)和约束圆筒部件22内径面的一对扩开冲压用内模25、26(以下简称“内模25、26”)，使圆筒部件22的轴向两端部扩径(扩开冲压)。

参考图11～图14，外模24在内部具有容纳圆筒部件22的圆筒空间23a。与该圆筒空间23a面对的外模24的表面由以下三部分构成，其一是与柱中央部16的外径尺寸一致的小径部23b、其二是与柱端部17的外径尺寸一致的大径部23c、其三是小径部23b和大径部23c之间与柱倾斜部18的倾斜角度一致的倾斜部23d。

第一内模25是从中空的圆筒部件22的轴向一方侧端部(图11的上侧)插入的圆柱形状的部件。第一内模25由以下三部分构成，其一是与柱中央部16的内径尺寸一致的小径部25a、其二是与柱端部17的内径尺寸一致的大径部25b、其三是小径部25a和大径部25b之间与柱倾斜部18的倾斜角度一致的倾斜部25c。第二内模26也是同样结构，从圆筒部件22的轴向另一方侧端部(图11的下侧)被插入。

外模24例如由以90°的间隔呈放射状被分割的第一～第四分割外模24a、24b、24c、24d构成。该第一～第四分割外模24a～24d分别在移动工具27的作用下可以在圆筒部件22的径向上移动。另外，第一内模25、第二内模26分别可在圆筒部件22的轴向上移动。

参考图11，当第一～第四分割外模24a～24d向径向外侧后退、第一以及第二内模25、26相互远离地在轴向上后退时，处于圆筒部件22可以从圆筒空间23a取出放入的状态。即，所谓后退是指向远离圆筒部件22的方向移动。

下面，参考图13，当第一～第四分割外模24a～24d向径向内侧前进时，由小径部23b约束圆筒部件22的外径面。进而，参考图14，当第一以及第二内模25、26相互接近地在轴向上前进时，利用倾斜部25c、26c，接着利用大径部25b、26b将圆筒部件22的轴向两端部扩展向径向外侧。即，所谓前进是指向靠近圆筒部件22的方向移动。

由此，分别形成柱中央部16、一对柱端部17以及一对柱倾斜部18。而且圆筒部件22由于通过扩开冲压被拉伸，因此第二工序结束后的一对柱端部17以及一对柱倾斜部18的壁厚t1变得比圆筒部件22的壁厚t薄(t1＜t)。另外，圆筒部件22由于被外模24和内模25、26在径向上夹压，因此第二工序结束后的柱中央部16的壁厚t1变得比圆筒部件22的壁厚t薄(t1＜t)。此外，壁厚t1是将柱中央部16、一对柱端部17以及一对柱倾斜部18的壁厚包括在一起表示的，并不意味着柱中央部16、柱端部17、柱倾斜部18的壁厚相同。

下面，在图6所示的第三工序S13中，通过增肉加工使边界部件的壁厚增厚。

参考图15，在增肉加工中采用圆筒形状的一对压缩工具28、29。具体地说，在用外模24以及内模25、26约束圆筒部件22的状态(进行扩开冲压的状态)下，利用一对压缩工具28、29从两侧压缩圆筒部件22的轴向两端面。

此时，直线部分的内外径面由于被外模24以及内模25、26约束，因此壁厚不变化。另一方面，在边界部分和外模24以及内模25、26之间形成有微小间隙。由此，圆筒部件22的轴向尺寸减少，并且仅边界部分的壁厚增加。第三工序后的边界部分的壁厚t2变得比由第一工序得到的圆筒部件22的壁厚t厚(t1＜t＜t2)。由此并不是使柱部15的壁厚在整体上变厚来提高强度，而是使直线部分的壁厚变薄，通过选择性地使产生应力集中的边界部分的壁厚变厚来提高强度。因此，可以使护圈13轻量化。另外，此时，同时边界部分的曲率半径r也变得小于直线部分的壁厚t1。

接着，在图6所示的第四工序S 14中，在圆筒部件22上形成凹袋20以及油槽16d。具体地说，通过使用了冲头和冲模的冲裁加工在圆筒部件22的圆周面上形成多个凹袋20以及油槽16d。冲头由与凹袋20对应的矩形的部位和从矩形部位向圆周方向突出而与油槽16d对应的突起状部位构成。如此，通过对圆筒部件22实施凹袋冲裁加工，夹着凹袋20相对的壁面16b、17b、18b彼此相互平行。

接着，在图6所示的第五工序S15中，在圆筒部件22的柱部15上形成第一滚子阻止部16a以及第二滚子阻止部17a。图16是表示通过工具60～72形成滚子阻止部16a、17a的样子的立体图。另外，图17是将图16的圆筒部件22以及加工台61等截开表示的局部截面图。向形成有凹袋20的圆筒部件22中从轴向一方同轴地插入圆筒形状的加工台61。加工台61如图17所示，与柱中央部16的内径面、一方的柱倾斜部18的内径面、一方的柱端部17的内径面以及一方的环部14的内径面接触并对它们进行支承。另外，在圆筒部件22中从轴向另一方同轴地插入圆筒形状的加工台65。如图17所示，加工台65被弹簧67施加作用力，使得从气缸形状的加工台基部66前进。然后，插入到圆筒部件22中的加工台65的前端突起65t与加工台61的前端凹部61u卡合，加工台65与另一方的柱倾斜部18的内径面、另一方的柱端部17的内径面以及另一方的环部14的内径面接触并对它们进行支承。

在加工台61以及加工台65的径向外侧配置的工具60沿径向延伸，其前端指向加工台61。在工具60的前端设有冲挤工具62以及凿密工具63。相对于此，工具60的基端68与使工具60朝向加工台61进退运动的执行器71及执行器72卡合。

如图17所示，冲挤工具62在工具60的前端在轴向上隔开间隔设于两处。该间隔比柱中央部16的轴向尺寸稍小，仅通过从径向一方侧的加工，冲挤工具62在柱中央部16的两端部形成第一滚子阻止部16a。

另外，如图17所示，凿密工具63也是在工具60的前端在轴向上隔开间隔设于两处。该间隔与一对柱端部17、17的距离相同，仅通过从径向一方侧的加工，凿密工具63在一对柱端部17、17上分别形成第二滚子阻止部17a。

图18是表示图17所示的A-A处切开截面并从箭头方向观察的状态的截面图，示意表示基于冲挤工具62的冲挤加工。如图18所示，加工台61具备用于引导冲挤工具62的引导面61a，平行相对的引导面61a彼此形成与凹袋20对应的引导槽61g。该引导槽61g的圆周方向宽度比凹袋20的圆周方向宽度窄2×W1。即，引导面61a相比于面对凹袋20的柱中央部16的壁面在宽度上更靠前，靠前的宽度是W1。冲挤工具62的前端部62a的圆周方向宽度与引导槽61g的槽宽度相同，前端部62a的壁面与引导面61a一致。在将冲挤工具62压入凹袋20并进行冲挤加工时，引导槽61g容纳前端部62a。相对于此，支承前端部62a的冲挤工具62的基部62b的圆周方向宽度大于前端部62a的圆周方向宽度，基部62b的壁面62c以越远离前端部62a圆周方向宽度越增大的方式倾斜。基部62b在前端侧的圆周方向宽度比凹袋20的圆周方向宽度宽2×W2。即，壁面62c的前端侧相比于面对凹袋20的柱中央部16的壁面更靠里侧，靠里的宽度是W2。在壁面62c的前端和前端部62a的壁面之间设有台阶差部62d。台阶差部62d是以比壁面62c更大的斜度倾斜的壁面。

图19是表示在图17所示的A-A处切开截面并从箭头方向观察的状态的截面图，示意表示通过冲挤加工将冲挤工具62压入凹袋20的样子。冲挤工具62的壁面62c将柱中央部16的壁面向圆周方向压开W2，并且向径向内侧压退而形成第一滚子阻止部16a(以下，有时也称之为冲挤爪16a)及非接触部16c。非接触部16c在柱中央部16的径向外侧以沿端面62c倾斜的形状形成。另外，第一滚子阻止部16a在柱中央部16的径向内侧以宽度W1突出形成。

图20是表示在图17所示的B-B处切开截面并从箭头方向观察的状态的截面图，表示通过凿密加工将凿密工具63压接在柱端部17上的样子。凿密工具63使柱端部17的外径面压缩变形，同时缩窄径向外侧的凹袋20的宽度而形成第二滚子阻止部17a(以下有时也称之为凿密爪17a)。

如图16～图20所示，第一滚子阻止部16a以及第二滚子阻止部17a是仅通过来自圆筒部件22的径向外侧的加工形成的，其中圆筒部件22被加工成滚子轴承用护圈13。第一滚子阻止部16a以及第二滚子阻止部17a也可以在时间上分别形成，但优选如图16以及图17所示由工具60同时形成。由此，缩短加工所需时间，滚子轴承用护圈13的制造效率提高。

此外，虽然未图示，但也可以仅通过来自滚子轴承用护圈13的径向内侧的加工来形成第一滚子阻止部16a以及第二滚子阻止部17a。此时，将径向内侧的滚子阻止部作为凿密爪，将径向外侧的滚子阻止部作为冲挤爪。

下面，在图6所示的第六工序S16中，对护圈13实施热处理以使其具有表面硬度等规定的机械性质。作为热处理，为了使护圈13得到足够深度的硬化层，需要根据原始材料的含碳量来选择适当的方法。具体地说，在是含碳量为0.15wt％以上0.5wt％以下的材料的情况下，实施渗碳淬火处理，在含碳量为0.5wt％以上1.1wt％以下的材料的情况下实施光亮淬火处理或高频淬火处理。

渗碳淬火处理是利用了碳固溶于高温的钢中的现象的热处理方法，在保持钢内部的碳量低的状态下就可以得到碳量多的表面层(渗碳硬化层)。由此，可得到表面硬、内部软且韧性高的性质。另外，与渗碳氮化处理设备相比，其设备费用低。

光亮淬火处理是指通过在保护气体环境或真空中进行加热，一边防止钢表面的氧化一边进行的淬火处理。另外，与渗碳氮化处理设备或渗碳淬火处理设备相比，其设备费用低。

高频淬火处理是利用感应加热的原理对钢表面进行急速加热、急速冷却来制成淬火硬化层的方法。与其他的淬火处理设备相比，设备费用大幅度下降，并且由于在热处理工序不使用气体，因此还具有对环境有益的优点。另外，在可以进行局部的淬火处理的这一点上也有利。

进而，为了通过淬火降低产生的残余应力或内部应变，使韧性的提高、尺寸稳定，优选在上述淬火处理之后进行回火。

通过到此说明的第一工序S11到第六工序S16，完成图1所示的护圈13。此外，护圈13的外径面的表面粗糙度Ra在圆筒部件22的形成(S11)时的减薄拉深加工中，已经是0.05μm以上0.3μm以下。因此，可以省去作为精加工工序的独立的研磨加工工序。

通过施行上述的第一到第六工序S11～S16，可以形成护圈13。然后，通过在护圈13的凹袋20中压入针状滚子12，完成图2所示的针状滚子轴承11。

但是，根据本实施方式，第一以及第二滚子阻止部16a、17a由于分别通过仅从径向一方侧的加工而形成，因此可以将形成第一滚子阻止部16a的工具62和形成第二滚子阻止部的工具63配置于从护圈13观察时的同侧。因此，可以使滚子阻止部16a、17a的加工设备简化。而且，可以将形成第一滚子阻止部16a的工具62和形成第二滚子阻止部17a的工具63归拢成工具60，在同一工序S15形成两种滚子阻止部16a、17a。因此，可以相比于现有技术减少加工工时数。另外，通过在面对柱部15的凹袋的壁面16b、17b上设置滚子阻止部16a、17a，即使是小径的滚子，也可以充分确保滚子的游隙量，同时可防止滚子从护圈13脱落。

另外，在本实施方式的第五工序S15中，通过冲挤加工以及凿密加工形成滚子阻止部16a、17a，因此相比于JP特开2000-18258号公报记载的那样通过基于切削的机械加工形成滚子阻止部的现有的护圈，滚子阻止部的强度大，在耐久性方面有利。

另外，在本实施方式的第一工序S11中，由于由圆周方向上没有接头的圆筒部件22形成护圈13，因此相比于JP特许第3665653号公报记载的那样对带钢进行滚压加工并通过焊接接合的现有的护圈，强度大，在耐久性方面有利。

另外，根据本实施方式，如图16及图17所示，第一以及第二滚子阻止部16a、17a由于是通过仅从护圈13的径向外侧的加工而形成的，因此可以容易形成位于径向内侧的滚子阻止部16a以及位于径向外侧的滚子阻止部17a。

另外，如图18及图19所示，第一滚子阻止部16a是利用从径向外侧插入凹袋20的用于冲挤加工的工具62，对柱部15(16)的面对凹袋20的壁面进行减薄拉深而形成的冲挤爪。由此，用冲挤爪16a可以防止滚子12向径向内侧脱落。

另外，如图20所示，第二滚子阻止部17a是利用凿密加工所使用的工具63对柱部15(17)的外径面进行凿密而形成的凿密爪。由此，用凿密爪17a可以防止滚子12向径向外侧脱落。

尤其在本实施方式中，柱部15包括：在轴向中央部区域相对地位于径向内侧的柱中央部16；在轴向端部区域相对地位于径向外侧的一对柱端部17、17；位于柱中央部16与一对柱端部17、17各自之间的一对柱倾斜部18、18。第一滚子阻止部16a设置于柱中央部16，第二滚子阻止部17a设置于一对柱端部17、17。由此，在提高护圈13的强度的同时可以实现其轻量化。

另外，图4及图5所示的柱中央部16、一对柱端部17、17以及一对柱倾斜部18、18的各部的壁厚t1小于相邻的各部的边界部分的壁厚t2。由此，使边界部分的强度相对变大，可以提高护圈13的耐久性能。

并且，具备本实施方式的护圈13和收容于凹袋20的多个滚子12。根据滚子轴承11，相比于现有技术，由于减少滚子阻止部16a、17a的加工工时数，因此在成本上有利。

本实施方式的护圈13的制造方法用于制造滚子轴承用的护圈13，护圈13具备：圆环形状的一对环部14；相互连结一对环部14、14的多个柱部15；在相邻的柱部15彼此之间收容滚子12的凹袋20；在柱部15的面对凹袋20的壁面16b、17b上分别偏向径向内侧及径向外侧而防止滚子脱落的第一以及第二滚子阻止部。在制造上述这样的护圈13时，包括：在作为原始材料的圆筒部件22上形成一对环部14、14和多个柱部15以及凹袋20的工序；仅从径向一方侧对圆筒部件22进行加工而形成第一滚子阻止部16a的工序；仅从径向一方侧对圆筒部件22进行加工而形成第二滚子阻止部17a的工序。如此，通过仅从径向一方侧的加工，形成偏向径向内侧的第一滚子阻止部16a以及偏向径向外侧的第二滚子阻止部17a，因此相比于现有技术可减少加工工时数，可以制造成本上有利的护圈13。

尤其，如图16以及图17所示，形成第一滚子阻止部16a的工序和形成第二滚子阻止部的工序17a同时进行，因此可以缩短加工时间，因此可以制造成本上有利的护圈13。

下面，参考图21～图28，说明本发明的其他实施方式的护圈33及其制造方法。此外，对于共通的构成要素标注与护圈13相同的参考符号，省略说明。

首先，参考图21～图25，护圈33还具有一对边缘部19，所述一对边缘部19分别从一对环部14向径向内侧延伸。此外，环部14的壁厚和边缘部19的轴向的壁厚被设定成与柱部15的直线部分的壁厚t1实质相等。另外，环部14和边缘部19的边界部分的壁厚被设定成与其他的边界部分的壁厚t2实质相等。进而环部14和边缘部19的边界部分的曲率半径被设定为与其他的边界部分的曲率半径r实质相等。

即，在该实施方式中，t1＜t2也成立。由此，除了已经说明的效果外，边缘部19的根部分的强度提高。另外，r＜t1也成立。由此，由于环部14的外径面的表面面积增加，因此在护圈33被外径侧引导时，与外壳的接触面压力可以进一步降低。而且，其他的结构与护圈13共通，因此省略说明。

上述结构的护圈33的制造工序，在图6所示的护圈13的第一工序S11、第二工序S12、第四工序S14及第五工序S15上共通，因此省略说明。参考图26～图28说明护圈33的增肉加工(对应于图6的S13)以及缩颈加工。

在对应于S13的该实施方式的工序中，将要制成护圈33的圆筒部件42放置在缩颈用外模44和内模46之间，同时进行边界部分的增肉加工和边缘部19的形成(缩颈加工)。在此，边缘部19是经过相对于轴向以规定角度折曲的前处理工序和相对于轴向折曲90°的后处理工序这两个工序而形成的。而且，边界部分的增肉加工和后处理工序同时进行。

首先，参考图26，前处理工序是将作为边缘部19的圆筒部件42的轴向两端部相对于柱端部17向内侧折曲规定角度(在本实施方式中是45°)的工序，其通过缩颈用外模44(以下简称为“外模44”)、缩颈用内模46(以下简称为“内模46”)、一对缩颈工具48、49来进行。

外模44与扩开冲压用外模24的结构相同，约束圆筒部件42的外径面。但是，轴向长度比扩开冲压用外模24短，并不约束形成边缘部19的圆筒部件42的轴向两端部。

参考图27，内模46由例如以45°的角度呈放射状分割的第一～第八分割内模46a、46b、46c、46d、46e、46f、46g、46h构成。第一～第八分割内模46a～46h处于分别在径向上可以移动的状态。

参考图26，内模46是圆筒形状的部件，其包括：在外径面的轴向中央部区域与柱中央部16的内径尺寸一致的小径部45a、在轴向端部区域与柱端部17的内径尺寸一致的大径部45b、在小径部45a和大径部45b之间沿柱倾斜部18的倾斜部45c、在轴向两端的角部规定基于前处理的边缘部19的折曲角度(45°)的缩颈部45d。

具体地说，当使第一～第八分割内模46a～46h向径向内侧后退时，处于可以将第一～第八分割内模46a～46h从圆筒部件42取出放入的状态。另一方面，当使第一～第八分割内模46a～46h向径向外侧前进时，可以约束圆筒部件42的内径面(图26的状态)。此外，分割内模46a～46h通过将插入工具47插入而可使其前进。

缩颈工具48在前端具有沿着前处理工序中的边缘部19的倾斜角度(45°)的缩颈部48a，处于在圆筒部件42的轴向上可移动的状态。缩颈工具49也是相同的构成。而且，当使一对缩颈工具48、49在轴向上后退时，处于可以将圆筒部件42从圆筒空间取出放入的状态。另一方面，当使一对缩颈工具48、49在轴向上前进时，可以将圆筒部件42的轴向两端部(图26中的虚线所示部分)向内侧折曲规定角度(45°)。

接着，参考图28，在后处理工序中，将边缘部19相对于柱端部17向内侧折曲90°。后处理工序中的加工工具使用的是与前处理工序中使用的结构大致相同的缩颈用外模54a～54d(仅图示出54a、54c)、缩颈用内模56a～56h(仅图示出56a、56e)、插入工具57以及一对缩颈工具58、59。此外，也可以将外模44和外模54做成同一模具并在前处理工序和后处理工序中共用。插入工具47和插入工具57也同样。

在后处理工序中，按照与前处理工序同样的顺序约束圆筒部件42的内外径面，利用缩颈工具58、59从轴向压缩边缘部19。由此，柱端部17和边缘部19所成的角是90°。另外，在该工序可以与图6所示的第三工序S13同样对边界部分进行增肉处理。

但是，本实施方式的护圈33还具备分别从一对环部14、14向径向内侧延伸的边缘部19，一对环部14、14以及边缘部19的壁厚t1小于环部14和边缘部19的边界部分的壁厚t2。由此，可以相对地增大边界部分的强度，提高护圈33的耐久性。

而且，在上述的实施方式中，虽然例示的是采用平坦的钢板作为原始材料来制造护圈13、33的例子，但并不限于此，也可以采用管材等圆筒部件作为原始材料来制造。此时，可以省略图6所示的第一工序S11。

在到此为止的说明中，作为本发明的实施方式示出了保持架&滚柱类型的针状滚子轴承11、31的例子，但本发明也可以适用于还具有内圈及外圈之中至少一个的针状滚子轴承。另外，作为滚动体例示了采用针状滚子12的例子，但并不限于此，也可以是圆柱滚子或棒状滚子。

进而，上述实施方式的针状滚子轴承11、31例如作为汽车用传动装置的怠速轴承、汽车用传动装置的行星齿轮、及摩托车用发动机的连杆大端用轴承使用，从而特别起到有益的效果。

以上，参考附图说明了本发明的实施方式，但本发明不限于图示的实施方式。对图示的实施方式，在与本发明相同的范围内或者在均等的范围内，可以施加各种修正或变形。

工业实用性

本发明有利用于滚子轴承用护圈以及针状滚子轴承。

符号说明

11、31-针状滚子轴承；12-针状滚子；12a-节距圆；13、33-护圈；14-环部；15-柱部；16-柱中央部；17-柱端部；18-柱倾斜部；16a-第一滚子阻止部(冲挤爪)；17a-第二滚子阻止部(凿密爪)；16b、17b、18b-壁面；16c-非接触部；16d-油槽；19-边缘部；20-凹袋；21-杯状部件；21a-底壁；21b-朝外凸缘部；21c-朝内凸缘部；22、42-圆筒部件；24、44-外模；23a-圆筒空间；23b、25a、26a、45a-小径部；23c、25b、26b、45b-大径部；23d、25c、26c、45c-倾斜部；24a、24b、24c、24d、44a、44b、44c、44d、54a、54c-分割外模；25、26、46-内模；46a、46b、46c、46d、46e、46f、46g、46h、56a、56e-分割内模；27-移动工具；28、29-压缩工具；47、57-插入工具；48、49、58、59-缩颈工具；45d、48a、49a-缩颈部；60-工具；61-加工台；61g-引导槽；62-冲挤工具；63-凿密工具；65-加工台。

Claims (2)

1.一种滚子轴承用护圈的制造方法，所述滚子轴承用护圈具备圆环形状的一对环部、相互连结所述一对环部的多个柱部、在相邻的所述柱部之间收容滚子的凹袋、在所述柱部的与所述凹袋面对的壁面上分别偏向径向内侧及径向外侧并防止滚子脱落的第一以及第二滚子阻止部，所述柱部包括在其轴向中央部区域相对位于径向内侧的柱中央部、在轴向端部区域相对位于径向外侧的一对柱端部以及分别位于所述柱中央部和所述一对柱端部之间的一对柱倾斜部，其中，所述滚子轴承用护圈的制造方法包括：

在作为原始材料的圆筒部件上形成所述一对环部、所述多个柱部及所述凹袋的工序，

对所述圆筒部件仅从径向外侧进行加工，在各所述柱部的位于径向内侧的柱中央部的与所述凹袋面对的壁面上，将该壁面从径向外侧向径向内侧减薄拉深加工，由此形成偏向径向内侧且作为防止滚子向径向内侧脱落的所述第一滚子阻止部起作用的冲挤爪的工序，

对所述圆筒部件仅从径向外侧进行加工，在各所述柱部的位于径向外侧的一对柱端部与所述凹袋分别面对的壁面上，通过使所述柱端部的外径面压缩变形的凿密加工，由此形成偏向径向外侧且作为防止滚子向径向外侧脱落的所述第二滚子阻止部起作用的凿密爪的工序。

2.根据权利要求1所述的滚子轴承用护圈的制造方法，其中，

形成所述冲挤爪的工序和形成所述凿密爪的工序同时进行。