DE112015005188T5

DE112015005188T5 - Druckrollenlagerkäfig und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE112015005188T5
Application number: DE112015005188.0T
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Yamamoto; Hisataka Hasegawa
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2014-11-18
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2017-08-24
Also published as: US20170307017A1; CN107002754A; US20170307007A1; CN107002753A; DE112015005204T5; US20170307006A1; WO2016080206A1; US20170321751A1; US20170307018A1; CN107110220A; DE112015005196T5; US20170314620A1; CN107110218A; CN107110219A; WO2016080209A1; US9939019B2; CN107110219B; CN107110217B; CN107002754B; CN107110217A

Abstract

Ein Druckrollenlagerkäfig (11) nach Maßgabe der Erfindung ist in einem Druckrollenlager (20) enthalten und beinhaltet eine Anzahl von Taschen (21) die Rollen (13) aufnehmen. Der Druckrollenlagerkäfig (11) beinhaltet: einen Biegeabschnitt (41) einer radialen Außenzone, die durch Biegen eines radial außerhalb der Taschen (21) angeordneten Bereichs nach innen in eine radiale Richtung geformt ist; und vorstehende Abschnitte (44), die in einem spitzen Ende des Biegeabschnitts (41) der radialen Außenzone an Positionen geformt sind, die mit den Taschen (21) ausgerichtet sind und nach innen in die radiale Richtung über die radialen Außenränder der Taschen (21) vorstehen, um die Stirnflächen (16) der Rollen (13) zu berühren, die in den Taschen (21) aufgenommen sind. Die vorstehenden Abschnitte (44) haben eine Breite, die 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger der Breite der Taschen (21) beträgt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Druckrollenlagerkäfige (im Nachfolgenden der Einfachheit halber häufig als die „Käfige” bezeichnet) und Verfahren zur Herstellung derselben und zwar insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Druckrollenlagerkäfig, der unter Verwendung einer Presse und eines Verfahrens zur Herstellung desselben gekennzeichnet ist.
Hintergrund
Derartige Druckrollenlager zur Aufnahme von Axiallasten werden mitunter bei automatischen Getrieben für Kraftfahrzeuge, Kompressoren für Klimaanlagen von Fahrzeugen etc. verwendet, die Drucklasten ausgesetzt sind. Zur Verbesserung des Treibstoffverbrauchs und zur Krafteinsparung ist die Verringerung der betriebsbedingten Drehkraft der Druckrollenlager erwünscht. Ein Druckrollenlager beinhaltet Lagerringe, die in der Richtung der Drehachse des Druckrollenlagers angeordnet sind, eine Anzahl von Nadelrollen, die auf Laufflächen der Lagerringe abwälzen, und eine Käfig, der die Anzahl der Nadelrollen hält. Einige Käfige werden durch Biegen eines Stahlbleches und dann durch Ausstanzen von Taschen, die Rollen aufnehmen, hergestellt.
Eine Technik für derartige Käfige für solche Druckrollenlager ist in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. H10-220482 (Patentliteratur 1) beschrieben. Der Druckrollenlagerkäfig der Patentliteratur 1 beinhaltet einen ringförmigen Körper, der durch Schneiden, Stanzen und dergleichen gebildet ist, und vorstehende Abschnitte, die in einem radial äußeren Teil des ringförmigen Körpers gebildet sind. Die vorstehenden Abschnitte sind derart geformt, dass solche Teile der radial äußeren Stirnseite des gefalzten Teils des ringförmigen Körpers, die an den Positionen der Taschen angeordnet sind, nach innen in die Radialrichtung vorstehen, und die Kopfenden der vorstehenden Abschnitte im Wesentlichen auf die Mitten der Stirnflächen der Rollen weisen. Patentliteratur 1 offenbart, dass dieser Druckrollenlagerkäfig die betriebsbedingte Drehkraft der Rollen an den Kopfenden der vorstehenden Abschnitte reduziert, die die Rollen an Positionen nahe der zentralen Drehachse der Rollen berühren.
Stand der Technik
Patentliteraturen

Patentliteratur 1: JP-Patentanmeldung Nr. H10-220482

Gegenstand der Erfindung
Technisches Problem
Allerdings ist das Druckrollenlager nach der Patentliteratur 1 insoweit nachteilhaft, dass das Druckrollenlager keine ausreichende Festigkeit aufweisen kann und/oder das Schmiermittel nicht genügend in das Druckrollenlager strömen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckrollenlagerkäfig zu schaffen, der die Festigkeit verbessert und auch einen zufriedenstellenden Zufluss des Schmiermittels ermöglicht sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben zu schaffen.
Lösung der Aufgabenstellung
Die Erfinder haben herausgefunden, dass die obigen Probleme des Druckrollenlagers nach der Patentliteratur 1, nämlich ungenügende Festigkeit und nicht ausreichende Zuströmung von Schmiermittel, aus der Form der vorstehenden Abschnitte herrühren. Sorgfältige Untersuchungen der Erfinder haben herausgestellt, dass eine verbesserte Festigkeit und eine ausreichende Zuströmung von Schmiermittel gewährleistet werden kann, wenn die Breite der vorstehenden Abschnitte sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet.
Ein Druckrollenlagerkäfig nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Druckrollenlagerkäfig in einem Druckrollenlager mit einer Anzahl von rollenaufnehmenden Taschen. Der Druckrollenlagerkäfig beinhaltet einen Biegeabschnitt einer radialen Außenzone, der durch Biegen eines Bereichs, der radial außerhalb der Taschen angeordnet ist, nach innen in einer radialen Richtung gebildet ist sowie vorstehenden Abschnitte, die an einem Spitzenende des Biegeabschnitts der radialen Außenzone an Positionen gebildet sind, die mit den Taschen ausgerichtet und nach innen in radialer Richtung über die radialen Außenränder der Taschen vorstehen, sodass die Stirnflächen der in den Taschen aufgenommenen Rollen berührt werden. Die vorstehenden Abschnitte haben eine Breite bzw. Weite von 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger einer Breite der Taschen.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Druckrollenlagerkäfigs nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Druckrollenlager käfigs in einem Druckrollenlager mit einer Anzahl von Rollen aufnehmenden Taschen. Das Verfahren beinhaltet die Schritte: Aufbereitung eines Käfigmaterials, welches später der Käfig wird, Bildung einer Außenform des Käfigmaterials, so dass die Außenform Abschnitte aufweist, die später die vorstehenden Abschnitte werden, welche nach innen in einer radialen Richtung über die radialen Außenränder der Taschen vorstehen, sodass die Stirnflächen der Rollen, die in den Taschen aufgenommen werden, berührt werden; Bildung der Taschen im Käfigmaterial; und Bildung eines Biegeabschnitts einer radialen Außenzone durch Biegen eines Bereichs des Käfigmaterials, welcher radial außerhalb der Taschen angeordnet ist, nach innen in der radialen Richtung. In dem Schritt der Ausbildung der Außenform wird diese so gebildet, dass sie Abschnitte aufweist, die später die vorstehenden Abschnitte werden, die eine Breite aufweisen, die 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger einer Breite der Taschen beträgt.
Nach Maßgabe des Druckrollenlagerkäfigs der vorliegenden Erfindung und des Verfahrens zur Herstellung desselben, kann die Festigkeit der vorstehenden Abschnitte verbessert werden, da die Breite der vorstehenden Abschnitte 1/3 oder mehr der Breite der Taschen beträgt. Da die Breite der vorstehenden Abschnitte 2/3 oder weniger der Breite der Taschen beträgt, wird ein Freiraum in jeder Tasche mit der Stirnfläche der Rolle gebildet, die sich in Kontakt mit dem vorstehenden Abschnitt befindet und groß genug ist, sodass Schmiermittel hindurchströmen kann. Auf diese Weise wird eine zufriedenstellende Schmiermittelströmung erreicht. Nach Maßgabe des Druckrollenlagerkäfigs der vorliegenden Erfindung und des Verfahrens zur Herstellung desselben kann eine verbesserte Festigkeit und ein ausreichender Strom von Schmiermittel gewährleistet werden.
Beim Druckrollenlagerkäfig nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die vorstehenden Abschnitte eine bogenförmige Form bei Ansicht in Draufsicht aufweisen und der Bogen der vorstehenden Abschnitte einen Radius von 0,4 mm oder mehr und 0,7 mm oder weniger aufweist.
Im Verfahren zu Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass im Schritt der Formgebung der Außenform, die Außenform derart ausgebildet wird, dass sie Abschnitte aufweist, die später die vorstehenden Abschnitte werden, die eine bogenförmige Form mit einem Radius von 0,4 mm oder mehr und 0,7 mm oder weniger gesehen in Draufsicht, aufweisen.
Da die vorstehenden Abschnitte eine Bogenform aufweisen, kann verhindert werden, dass die vorstehenden Abschnitte deformiert werden, wenn der Bereich, der radial außerhalb der Taschen liegt, gebogen wird, um den Biegeabschnitt der radialen Außenzone zu bilden. In dem Fall, wo der Radius des Bogens der vorstehenden Abschnitte 0,4 mm oder mehr beträgt, kann ferner verhindert werden, dass die vorstehenden Abschnitte deformiert werden, wenn der Biegevorgang durchgeführt wird, und die Festigkeit der vorstehenden Abschnitte kann verbessert werden. Sogar dann, falls jene Teile des vorstehenden Abschnitts, die die Rollen kontaktieren, verschlissen werden aufgrund Verwendung des Druckrollenlagerkäfigs, wächst der Bereich jener Teile der vorstehenden Abschnitte welche die Rollen berühren, nur leicht in dem Falle an, wo der Radius des Bogens der vorstehenden Abschnitte 0,7 mm oder weniger ist. Eine verringerte Drehkraft im Betrieb kann deswegen aufrechterhalten werden, sogar, falls der Druckrollenlagerkäfig über eine lange Zeitperiode verwendet wird.
Beim Druckrollenlagerkäfigs nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Bereiche bzw. Flächen der vorstehenden Abschnitte, die in Kontakt mit den Stirnflächen der Rollen stehen, einem pressenbedingten Abflachungsvorgang unterzogen werden.
Es ist bevorzugt, dass das Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung ferner den Schritt beinhaltet: pressenbedingte Abflachung von Bereichen der vorstehenden Abschnitte, welche in Kontakt mit den Stirnflächen der Rollen gelangen.
Da die Flächen der vorstehenden Abschnitte, die sich in Kontakt mit den Stirnseiten der Rollen befinden, einem pressbedingten Abflachungsvorgang unterworfen werden, kann dies das Risiko einer Unterbrechung eines Schmiermittelfilms reduzieren, der während der Drehung des Lagers durch die Gleitbewegung der Stirnflächen der Rollen auf den Flächen der vorstehenden Abschnitte verursacht werden kann, welche die Stirnflächen der Rollen berühren. Dies verbessert die Schmiermitteleigenschaften in den Kontaktbereichen und reduziert, was Aggression der Rollen gegen die vorstehenden Abschnitte des Käfigs genannt wird. derartiger Druckrollenlagerkäfig kann ferner auf diese Weise die Drehkraft im Betrieb des Lagers reduzieren.
Der hierin gebrauchte Begriff „Press-Abflachungsvorgang” bedeutet ein Verfahren, bei dem im Schritt der Ausbildung des Biegeabschnitts der radialen Außenzone, die vorstehenden Abschnitte nach außen in die Radialrichtung gepresst werden unter Verwendung einer radialen Außenfläche eines Formstempels, was als ein Stopper zur Kontrollierung des Anteils des Zusammendrückens dient, um die rauen Flächen der vorstehenden Abschnitte vor und nach dem Vorgang zu glätten. Insbesondere der Press-Abflachungsvorgang kann eine durch Pressen abgescherte Oberfläche oder eine Bruchoberfläche glätten, welche bei der Bildung der Außenform geformt wird; und zwar auf einen mittleren arithmetischen Rauhigkeitswert Ra (JIS 0601) von etwa 2 μm oder weniger.
Beim Druckrollenlagerkäfig nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die vorstehenden Abschnitte durch Biegen eines radial äußeren Bereichs des Käfigs schräg nach innen in der radialen Richtung geformt werden.
Beim Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass im Schritt der Formung des Biegeabschnitts der radialen Außenzone der Bereich des Käfigmaterials, der radial außerhalb der Taschen angeordnet ist, schräg nach innen in der radialen Richtung gebogen wird.
Der Biegeabschnitt der radialen Außenzone wird geformt durch Biegung des radial außerhalb der Taschen gelegenen Bereich schräg nach innen in die radiale Richtung. Demzufolge weisen die im Spitzenende des gebogenen Abschnitts der radialen Außenzone geformten vorstehenden Abschnitte eine kleinere Kontaktfläche mit der Rollen auf als in dem Fall, wo die radial außerhalb der Taschen gelegene Fläche nicht gekippt ist (Der Kippwinkel beträgt 0°) wie es in der Patentliteratur 1 der Fall ist. Wenn die Rollen von der zentralen Achse des Käfigs zur Außenseite in Radialrichtung durch die rotationsbedingte Zentrifugalkraft der Rollen vorgespannt wird, wird Reibung zwischen jeder Rolle und dem Teil eines jeden vorstehenden Abschnitts erzeugt, der die Rolle berührt. Da allerdings die vorstehenden Abschnitte einen kleineren Kontaktbereich mit den Rollen haben, kann der Drehwiderstand reduziert werden. Die Drehkraft im Betrieb kann dadurch reduziert werden.
Vorteile der Erfindung
Der Druckrollenlagerkäfig gemäß der Erfindung und das Verfahren zur Herstellung desselben kann eine verbesserte Festigkeit und eine zufriedenstellende Strömung von Schmiermittel gewährleisten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Teil eines Druckrollenlagerkäfigs nach einer Ausführungsform der Erfindung.
2 eine Schnittansicht des in 1 dargestellten Axiallagerkäfigs.
3 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des Druckrollenlagerkäfigs gemäß 2.
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Druckrollenlagerkäfigs gemäß 2.
5 ein Flussdiagramm, welches repräsentative Schritte eines Verfahrens zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs nach Maßgabe einer Ausführungsform der Erfindung illustriert.
6 eine Schnittansicht eines Käfigmaterials nach einem Verformungsschritt zur Bildung konkaver und konvexer Abschnitte.
7 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des Käfigmaterials nach einem Verformungsschritt zur Bildung einer Pilotöffnung.
8 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials nach einem Verformungsvorgang zur Bildung der Außenform.
9 einen Teil des Käfigmaterials nach Ausbildung einer Tasche.
10 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials nach Ausbildung der Tasche.
11 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials während eines Biegeschritts für einen radialen Außenbereich.
12 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung, wie der Biegevorgang für die radiale Außenzone durchgeführt wird.
13 eine vergrößerte Schnittansicht zur Illustrierung, wie der Biegevorgang für die radiale Außenzone durchgeführt wird.
14 eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil des Käfigmaterials nach dem Biegevorgang für die radiale Außenzone zeigt.
15 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials nach dem Biegevorgang für die radiale Außenzone.
16 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung, wie der Biegevorgang für die radiale Außenzone durchgeführt wird.
17 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung, wie ein Press-Abflachungsvorgang durchgeführt wird.
18 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung des Spitze eines gebogenen Abschnitts einer radialen Außenzone nach dem Press-Abflachungsschritt.
19 eine Schnittansicht zur Darstellung eines Teils eines Druckrollenlagerkäfigs nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
20 zeigt einen Teil eines Druckrollenlagerkäfigs nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele:
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den nachfolgend beschriebenen Figuren sind dieselben oder entsprechenden Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, wobei die entsprechende Beschreibung nicht wiederholt wird.
1 zeigt einen Teil eines Druckrollenlagerkäfigs 11 nach Maßgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt den Käfig 11 gesehen in Richtung der Drehachse des Käfigs 11. 2 ist eine Schnittansicht des Druckrollenlagerkäfigs 11 gemäß 1. 2 zeigt den Käfig 11, entlang der Linie II-II in 1. Insbesondere ein Abschnitt mit einer Tasche, was später beschrieben wird, ist im Schnitt auf der rechten Seite der 2 dargestellt und ein Abschnitt mit einer Säule, welche später noch beschrieben wird, ist im Schnitt auf der linken Seite der 2 dargestellt. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht, zur Darstellung eines Teils des Druckrollenlagerkäfigs 11 gemäß 2. Die vergrößerte Schnittansicht in 3 zeigt den durch III in 2 gekennzeichneten Bereich. In den 2 und 3 ist die Drehachse 12 des Käfigs 11 durch eine strichpunktierte Linie dargestellt. Für das leichtere Verständnis zeigt 3 eine Nadelrolle 13, die in einer Tasche 21 aufgenommen wird, was später beschrieben wird, und einen Teil eines Paars von Lagerringen 14, 15, die auf beiden Seiten des Käfigs 11 in Richtung der Drehachse des Käfigs 11 angeordnet sind. 4 ist eine vergrößerte Draufsicht zur Darstellung eines Teils des Druckrollenlagerkäfigs 11 gemäß den 1 und 2, nämlich vergrößerte Draufsicht des durch VI in 1 bezeichneten Bereichs. Zum besseren Verständnis zeigt 4 eine in einer Tasche 21 aufgenommene Nadelrolle 13, was später beschrieben wird. Die Richtung senkrecht zur Ebene des Papiers von 1 und 4 und die vertikale Richtung in den 2 und 3 sind die Richtung der Drehachse des Käfigs 11. Die Richtung gemäß Pfeil A₁ oder ihre gegenüberliegende Richtung in 1 ist die Umfangsrichtung. Zum besseren Verständnis wird die Oberseite in den 2 und 3 definiert als die obere Seite in axialer Richtung. Das heißt, die Richtung gemäß Pfeil A₂ in den 2 und 3 ist die Aufwärtsrichtung. Die Seitwärtsrichtung in den 2 und 3 ist die radiale Richtung. Die Richtung gemäß Pfeil A₃ in 3 ist die radiale Auswärtsrichtung.
Als erstes wird der Aufbau des Druckrollenlagerkäfigs 11 nach Maßgabe der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben. Der Druckrollenlagerkäfig 11 gemäß der Ausführungsform der Erfindung liegt in Form einer Scheibe vor und hat eine Durchgangsbohrung 22, die sich gerade durch den zentralen Bereich in Dickenrichtung des Käfigs 11 erstreckt. Eine nicht dargestellte Drehwelle ist durch die Durchgangsbohrung 22 eingesetzt.
Der Käfig 11 beinhaltet ein Paar von ringförmigen Abschnitten 23, 24 mit unterschiedlichen Durchmessern und eine Anzahl von Säulen 25, die in Intervallen in Umfangsrichtung ausgebildet sind, so dass Taschen 21 gebildet werden, die die Nadelrollen 13 darin aufnehmen, und das Paar von ringförmigen Abschnitten 23, 24 verbinden.
Die Taschen 21 sind im Wesentlichen in axialer Richtung gesehen rechteckförmig. Die Taschen 21 sind radial um die Drehachse 12 des Käfigs 11 angeordnet. Die Taschen 21 haben obere Rollenstopper 26 und untere Rollenstopper 27, 28 an ihren Seitenwandflächen. Die oberen Rollenstopper 26 hindern die in den Taschen 21 aufgenommenen Nadelrollen 13 gegen Herausfallen nach oben in Axialrichtung, wohingegen die unteren Rollenstopper 27, 28 verhindern, dass die in den Taschen 21 aufgenommenen Nadelwalzen 13 nach unten in Axialrichtung herausfallen. Die oberen Rollenstopper 26 sind in den mittleren Teilen in der Radialrichtung der Tasche 21 ausgebildet. Die unteren Rollenstopper 27 sind in den radial inneren Teilen der Taschen 21 ausgebildet und die unteren Rollenstopper 28 sind in den radial äußeren Teilen der Tasche 21 ausgebildet. Die oberen Rollenstopper 26 und die unteren Rollenstopper 27, 28 sind an den Seitenwandflächen ausgebildet, die an beiden Seiten in Umfangsrichtung einer jeden Tasche 21 angeordnet sind und in die Taschen 21 vorstehen.
Die Nadelrollen 13 sind in die Taschen 21 gepresst, so dass sie in die Taschen 21 eingepasst sind. Stirnflächen einer jeden Nadelrolle 13, insbesondere eine äußere Stirnfläche 16 in dem Lager und eine innere Stirnfläche 17 in dem Lager sind flach.
Der Käfig 11 hat konkave und konvexe Abschnitte, die durch einige Biegungen einer Platte in Dickenrichtung einige Male ausgebildet sind. Insbesondere beinhaltet der Käfig 11 vier Scheibenabschnitte 31, 32, 33, 34, die sich in der Radialrichtung erstrecken, sowie vier zylinderförmige Abschnitte 36, 37, 38, 39, die sich in der Axialrichtung erstrecken. Die vier scheibenförmigen Abschnitte 31 bis 34 sind in dieser Reihe von der Innenseite in der Radialrichtung angeordnet, so dass der erste Scheibenabschnitt 31 den kleinsten Innenseitendurchmesser aufweist, gefolgt durch den zweiten scheibenförmigen Abschnitt 32, den dritten Scheibenabschnitt 33 und den vierten Scheibenabschnitt 34 in aufsteigender Reihe. Die vier zylinderförmigen Abschnitte 36 bis 39 sind in der Reihe angeordnet mit dem ersten zylinderförmigen Abschnitt 36, dann dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt 37, dem dritten zylinderförmigen Abschnitt 38 und dem vierten zylinderförmigen Abschnitt 39 von der Innenseite in der Radialrichtung her. Der erste zylinderförmige Abschnitt 36 und der zweite zylinderförmige Abschnitt 37 erstrecken sich geradlinig in der axialen Richtung. Der dritte zylinderförmige Abschnitt 38 ist leicht gekippt, so dass sein radial innerer Teil unterhalb seinem radial äußeren Teil in der Axialrichtung angeordnet ist. Der vierte zylinderförmige Abschnitt 39, welcher in der Radialrichtung der äußerste zylinderförmige Abschnitt ist, ist leicht abgewinkelt, so dass sein radial innerer Teil oberhalb seines radial äußeren Teils in der Axialrichtung angeordnet ist. Die oberen Rollenstopper 26 sind im dritten Scheibenabschnitt ausgebildet. Die unteren Rollenstopper 27 sind in dem zweiten Scheibenabschnitt 32 ausgebildet und die unteren Rollenstopper 28 sind im vierten Scheibenabschnitt 34 ausgebildet. Der in Radialrichtung innere ringförmige Abschnitt 23 beinhaltet den ersten Scheibenabschnitt 31, einen Teil des zweiten Scheibenabschnitts 32, den ersten zylinderförmigen Abschnitt 36 und den zweiten zylinderförmigen Abschnitt 37. Der in radialer Richtung äußere ringförmige Abschnitt 24 beinhaltet einen Teil des vierten Scheibenabschnitts 34, einen Biegeabschnitt 41 einer radialen Außenzone und vorstehende Abschnitte 44. Der Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone und die vorstehenden Abschnitte 44 werden im Nachfolgenden noch beschrieben. Jede Säule 25 beinhaltet einen Teil des zweiten Scheibenabschnitts 32, den dritten Scheibenabschnitt 33, einen Teil des vierten Scheibenabschnitts 34, den dritten zylinderförmigen Abschnitt 38 und den vierten zylinderförmigen Abschnitt 39.
Der Käfig 11 beinhaltet den Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone, das heißt den radialen Außenbereich des Käfigs 11, der durch eine Biegung nach innen in radialer Richtung geformt ist. In anderen Worten, der Käfig 11 weist den Biegeabschnitt 41 des radialen Außenbereichs auf, der durch Biegung eines Bereichs radial außerhalb der Taschen 21 schräg in radialer Richtung nach innen geformt ist. Der Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone ist eine stehende Wand, die in die axiale Richtung steht. Der Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone ist so ausgebildet, dass er sich kontinuierlich in einer Ringform erstreckt.
Der Biegeabschnitt 41 der vorliegenden Ausführungsform ist gebildet durch Biegen des Bereichs, der radial außerhalb der Taschen 21 angeordnet ist, schräg nach innen in die radiale Richtung. Insbesondere ist der Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone geformt durch Biegen des radialen äußeren Rands des vierten Scheibenabschnitts 34, welcher der äußerste Scheibenabschnitt in der radialen Richtung ist, nach oben in die axiale Richtung um einen vorbestimmten Winkel.
Der Winkel des Biegeabschnitts 41 der radialen Außenzone, nämlich der Winkel zwischen einer radialen Innenfläche 42 des Biegeabschnitts 41 der radialen Außenzone und einer oberen Fläche 43 des vierten Scheibenabschnitts 34, ist durch einen Winkel B₁ in den 2 und 3 dargestellt. Dieser Winkel kann 0° sein, ist aber vorzugsweise ein spitzer Winkel.
Der Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone hat vorstehende Abschnitte 44, die an seinem Spitzenende in mit den Taschen 21 ausgerichteten Positionen gebildet sind. Das heißt, die vorstehenden Abschnitte 44 sind an Positionen gebildet, die mit den Taschen 21 ausgerichtet sind und nach innen in die Radialrichtung weisen. Die mit den Taschen 21 ausgerichteten Positionen sind derartige Positionen, dass die äußeren Umfangsränder der vorstehenden Abschnitte 44 die äußeren Umfangsränder der Taschen 21 überlappen. Das heißt, der radial innere Rand des Biegeabschnitts 41 der radialen Außenzone überlappt die radialen Außenränder der Taschen 21.
Die vorstehenden Abschnitte 44 stehen nach innen in die Radialrichtung über die radialen Außenränder der Taschen 21 vor, so dass die Stirnseiten 16 der in den Taschen 21 aufgenommenen Rollen 13 kontaktiert sind. Das heißt, die vorstehenden Abschnitte 44 liegen an den Stirnseiten der in den Taschen 21 aufgenommenen Rollen an, um die Bewegung der Rollen gegen die Außenseite in der radialen Richtung zu verhindern. Insbesondere sind die vorstehenden Abschnitte 44 derart ausgebildet, dass sie sich kontinuierlich von dem inneren Umfangsrand des Biegeabschnitts 41 der radialen Außenzone in die Radialrichtung gegen die Innenseite erstrecken. Das heißt, der Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone und die vorstehenden Abschnitte 44 sind als einteiliges Element ausgebildet.
Die vorstehenden Abschnitte 44 sind an Umfangspositionen ausgebildet, so dass die Spitzen der vorstehenden Abschnitte 44 in den mittleren Teilen in Umfangsrichtung der Taschen 21 angeordnet sind. Insbesondere sind die vorstehenden Abschnitte 44 so gebildet, dass ihre Ecken 45 auf der Seite der Oberfläche 42, nämlich die innersten Teile in Radialrichtung der vorstehenden Abschnitte 44 (die innersten Ecken 45 in der Radialrichtung der vorstehenden Abschnitte 44) die Mitten der Stirnflächen 16 der Nadelrollen 13 berühren, die in den Taschen 21 aufgenommen sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Ecken 45 die Ecken der vorstehenden Abschnitte 44, die näher am vierten Scheibenabschnitt 34 angeordnet sind.
Die Form der vorstehenden Abschnitte 44 wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Wie aus 4 hervorgeht, beträgt die Breite L des vorstehenden Abschnitts 44 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger der Breite X der der Tasche 21. Die Breite X der Tasche 21 ist die Umfangslänge der Tasche 21 und ist die Breite des Raums, wo die Rollenstopper 26–28 nicht gebildet sind. Die Breite L des vorstehenden Abschnitts 44 ist die Breite der vorstehenden Abschnitts 44 und ist in 4 die Breite am Basisendteil des vorstehenden Abschnitts 44. In dem Fall, wo der vorstehende Abschnitt 44 eine Bogenform in Draufsicht aufweist, ist die Breite L des vorstehenden Abschnitts 44 der Abstand zwischen beiden Enden des vorstehenden Abschnitts 44, nämlich eines Strangs, der diese Enden des Bogens verbindet. In dem Falle, wo der vorstehende Abschnitt 44 eine Bogenform in Draufsicht aufweist, beträgt der Radius R des Bogens des vorstehenden Abschnitts 44 0,4 mm oder mehr und 0,7 mm oder weniger und vorzugsweise 0,5 mm oder mehr und 0,6 mm oder weniger. In dem Falle, wo der vorstehende Abschnitt 44 ein Teil eines Kreises in Draufsicht ist, ist der Radius R der Radius des Kreises.
Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, hat der Käfig 11 drei Pilotöffnungen 51, 52. Die drei Pilotöffnungen 51, 52 dienen als Eingriffsabschnitte für die Ausrichtung. Eine der Pilotöffnungen ist nicht in 1 dargestellt. Die drei Pilotöffnungen 51, 52 sind in Intervallen in Umfangsrichtung ausgebildet und erstrecken sich gerade durch den Käfig 11 in der Dickenrichtung des Käfigs 11. Die drei Pilotöffnungen 51, 52 öffnen in einer Kreisform. Die drei Pilotöffnungen 51, 52 sind im Wesentlichen in gleichmäßigem Abstand zueinander ausgebildet. In diesem Beispiel sind die drei Pilotöffnungen 51, 52 in Intervallen von 120 Grad um die Drehachse 12 des Käfigs 11 gebildet. Speziell sind die Pilotöffnungen 51, 52 im mittleren Teil in Radialrichtung des innersten ersten Scheibenabschnitts 31 in der radialen Richtung gebildet. Als Beispiel beträgt der Durchmesser der Pilotöffnungen 51, 52 das Maß von 2,5 mm oder 3 mm.
Beispielsweise beinhaltet das Axialrollenlager 20 mit einem Käfig 11 eine Anzahl von Nadelrollen 13, den oberen Lagerring 14 und den unteren Lagerring 15. Wenn das Druckrollenlager 20 sich in Betrieb befindet, rollen die in den Taschen 21 aufgenommenen Nadelrollen 30 auf einer Lauffläche 18 des oberen Lagerrings 14 in der axialen Richtung und einer Lauffläche 19 des unteren Lagerrings 15 in der axialen Richtung. Der Käfig 11 dreht um seine Rotationsachse 12. Jede der Nadelrollen 13, die in den Taschen 21 aufgenommen sind, dreht während der Drehung um die Achse. Die Nadelrollen 13 sind einer Zentrifugalkraft in radialer Auswärtsrichtung ausgesetzt. Die Mitten der Stirnflächen 16 der Nadelrollen 13 machen einen Gleitkontakt mit den vorstehenden Abschnitten 44 des Käfigs 11, insbesondere die in Radialrichtung innersten Ecken 45 der vorstehenden Abschnitte 44 des Käfigs 11. Das heißt die Kanten 45 der vorstehenden Abschnitte 44 sind die Bereiche, die die Stirnseiten 16 der Nadelrollen 13 berühren.
Die Ecken 45 sind durch Pressung abgeflacht. Die Kanten 45, die dem Press-Abflachungsvorgang unterworfen sind, haben keine scharf gespitzten Teile und verbinden weich die die Ecken 45 bildenden Flächen. Dadurch wird die Aggressivität der Ecken 45 gegen Elemente reduziert, die durch die Ecken bzw. Kanten 45 kontaktiert sind.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs 11 nach Maßgabe der Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Der Druckrollenlagerkäfig 11 wird unter Verwendung einer Stufen- bzw. Folgepresse hergestellt. Die Stufenpresse ist eine relativ preiswerte Presse mit einem wenig komplizierten Aufbau. 5 zeigt ein Fließdiagramm, welches die typischen Schritte des Verfahrens zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs 11 nach Maßgabe der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
Bezogen auf 5 wird das Käfigmaterial, welches später den Käfig 11 darstellt, zuerst aufbereitet (Käfigmaterialaufbereitungsschritt: Schritt S1). Beispielsweise ist das Käfigmaterial ein dünnes ebenes Stahlblech. An dieser Stufe kann das Käfigmaterial entweder eine Platte sein, die in eine im Wesentlichen rechteckförmige Form geschnitten ist, oder eine kreisförmige Platte, da die Endaußenform des Käfigs in einem Formgebungsschritt (Schritt S4) für die Außenform gebildet wird, welcher später ausgeführt wird.
Als nächstes werden die konkaven und konvexen Abschnitte im Käfigmaterial in Dickenrichtung des Käfigmaterials geformt (Formgebungsschritt für die konkaven und konvexen Abschnitte: Schritt S2). Dies stellt sicher, dass der Käfig 11 eine große Längsabmessung in Richtung seiner Rotationsachse aufweist, sogar falls der Käfig 11 in Form einer dünnen Platte vorliegt, wodurch der Käfig 11 geeignet die Roller halten kann.
Speziell in diesem Schritt wird das Käfigmaterial einem Ziehvorgang unterworfen. Hierdurch können die konkaven und konvexen Abschnitte auf diese Weise effizienter geformt werden. 6 ist eine Schnittansicht des Käfigmaterials nach dem Formgebungsschritt für die konkaven und konvexen Abschnitte. Der in 6 gezeigte Schnitt entspricht dem Schnitt gemäß 2. Gemäß 6 wird insbesondere ein ebenes plattenartiges Käfigmaterial 56 einem Ziehprozess unterworfen, um die ersten bis vierten Scheibenabschnitte 61 bis 64 und die ersten bis vierten zylinderförmigen Abschnitte 66 bis 69 zu formen. Eine kreisförmige Durchgangsbohrung 57 ist in dem mittleren Teil des Käfigmaterials 56 ausgebildet und erstreckt sich in Dickenrichtung durch das Käfigmaterial. Das heißt in diesem Fall weist das Käfigmaterial 56 eine sogenannte Berg-und-Tal-Form auf, die durch Biegung des Käfigmaterials 56 mehrere Male in Axialrichtung erzeugt wurde.
Anschließend werden die Pilotöffnungen, die als Eingriffsabschnitte dienen, ausgebildet (Pilotöffnungs-Formgebungsschritt: Schritt S3). 7 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des Käfigmaterials 56 nach dem Pilotöffnung-Formgebungsschritt. Der Schnitt gemäß 7 entspricht dem Bereich VI in 2. Eine Pilotöffnung 71, die als Eingriffsabschnitt dient, ist in dem mittleren Teil in Radialrichtung des ersten Scheibenabschnitts 61 ausgebildet und erstreckt sich durch den ersten Scheibenabschnitt 61 in Richtung dessen Dicke. Drei dieser Pilotöffnungen 71 sind insgesamt ausgebildet und zwar in im Wesentlichen gleichmäßig beabstandeten Intervallen von 120° in Umfangsrichtung zueinander.
Darauffolgend wir die Außenform des Käfigmaterials 56 gebildet (Außenform-Formgebungsschritt: Schritt S4). In diesem Schritt wird die Außenform einschließlich der Abschnitte geformt, die später die vorstehenden Abschnitte werden, sodass die Abschnitte eine Breite von 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger der Breite der Taschen aufweisen, die in einem Taschen-Formgebungsschritt (Schritt S5) geformt werden, was später durchgeführt wird, und so, dass die Abschnitte eine bogenförmige Form mit einem Radius von 0,4 mm oder mehr und 0,7 mm oder weniger und vorzugsweise 0,5 mm oder mehr und 0,6 mm oder weniger in Draufsicht aufweisen.
8 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials 56 nach dem Außenform-Formgebungsschritt. Der Schnitt gemäß 8 entspricht dem Bereich VII gemäß 2 und ist ein Schnitt, der längs der Linie VIII-VIII in 9 genommen ist. Speziell in diesem Beispiel wird das Käfigmaterial 56 geradlinig in die Dickenrichtung gestanzt, sodass der Käfig 11 in die finale Außenform durch einen Biegeschritt der radialen Außenzone (Schritt S7) etc. geformt wird, was später durchgeführt wird. In diesem Fall kann die Außenform des Käfigmaterials 56 relativ leicht und genau geformt werden. Ein radialer Außenrand 72 des Käfigs 11, insbesondere ein radialer Außenrand 72 des vierten Scheibenabschnitts 64 wird auf diese Weise geformt.
Bei der Formung der Außenform wird das Käfigmaterial 56 derart gestanzt, dass Abschnitte gebildet werden, die später die vorstehenden Abschnitte 70 darstellen. Das heißt, in diesem Fall ist der Formgebungsschritt für die Außenform auch ein Formgebungsschritt für die vorstehenden Abschnitte, das heißt, der Schritt der Formung der vorstehenden Abschnitte. 9 zeigt einen Teil des Käfigmaterials 56 nach einem Formgebungsschritt für die Tasche, welcher dem Formgebungsschritt für die Außenform folgt. 9 entspricht 1. Beim Stanzen des Käfigmaterials 56 zur Bildung der vorstehenden Abschnitte 70 wird das Käfigmaterial 56 in Umfangsrichtung ausgerichtet und zwar unter Verwendung einer Anzahl der Pilotöffnungen 71. Insbesondere werden eine Anzahl von Führungsstiften (die nicht dargestellt sind) bereitgestellt, welche als sogenannte stiftartige Ausrichtglieder mit einem spitzen Ende und einer verjüngenden Form, bei der der Durchmesser graduell vom spitzen Ende her anwächst, und werden diese Ausrichtglieder graduell in eine Anzahl der Pilotöffnungen 71 von einer Seite in Dickenrichtung eingeführt. Das Käfigmaterial 56 wird auf diese Weise unter Verwendung der Anzahl von Führungsstiften ausgerichtet und in die Gesamt-Außenform durch eine Stanzmaschine (die nicht dargestellt ist) mit Blickpunkt auf die Positionen, die Form, etc. der vorstehenden Abschnitte 70 gestanzt. Entsprechend kann sogar dann, falls das Käfigmaterial 56 leicht außerhalb der Ausrichtung mit der Stanzmaschine bezüglich der genauen Positionen ist, wo die vorstehenden Abschnitte 70 geformt werden sollen, jedenfalls das Käfigmaterial 56 mit der Stanzmaschine bezüglich der genauen Positionen ausgerichtet werden, wo die vorstehenden Abschnitte 70 geformt werden sollen, da die stiftartigen Führungsstifte mit ihrem spitzen Ende graduell in die Pilotöffnungen 71 einsetzbar sind. Der Stanzvorgang kann auf diese Weise durchgeführt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Drehung etc. des Käfigmaterials 56 während der Ausrichtung verhindert, da das Käfigmaterial 56 die drei Pilotöffnungen 71 aufweist. Das Käfigmaterial 56 kann auf diese Weise exakter ausgerichtet werden.
Daraufhin werden die Taschen geformt (Taschen-Formgebungsschritt: Schritt S5). 10 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht die einen Teil des Käfigmaterials nach dem Taschen-Formgebungsschritt darstellt. Der Schnitt nach 10 entspricht dem Bereich III gemäß 2 und ist ein Schnitt, der längs der Linie X-X in 9 genommen wurde. In diesem Beispiel wird jede Tasche 73 längs eines Teils des zweiten Scheibenabschnitts 62, des dritten Scheibenabschnitts 63 und eines Teils des vierten Scheibenabschnitts 64 und auch längs des dritten zylinderförmigen Abschnitts 68 und des vierten zylinderförmigen Abschnitts 69 gestanzt, wobei sich die Stanzung gerade durch das Käfigmaterial 56 in Dickenrichtung erstreckt. Obgleich in 10 nicht dargestellt, werden die oberen Rollenstopper und die unteren Rollenstopper, welche so geformt werden, dass sie in die Taschen 73 in Umfangsrichtung vorstehen, gleichzeitig mit den Taschen 73 geformt. Das heißt, die Taschen 73 werden mit Blickpunkt auf die Form der oberen Rollerstopper und der unteren Rollerstopper ausgestanzt, sodass sie der Außenform der Nadelrollen 13 entsprechen, die in den Taschen 73 aufzunehmen sind. Die Anzahl der Taschen 73 kann entweder insgesamt oder nacheinander gestanzt werden.
Bei der Bildung der Taschen im Käfigmaterial 56 werden die Pilotöffnungen 71 auch verwendet, um das Käfigmaterial auszurichten, welches mit einer Stanzmaschine, die nicht dargestellt ist, zum Ausstanzen der Taschen gestanzt wird. Das heißt, die Taschen 73 werden bezüglich der Positionen der Pilotöffnungen 71 geformt. Wie im Falle des Formgebungsschritts für die Außenform, wird die Ausrichtung in Umfangsrichtung unter Verwendung der Anzahl der Pilotöffnungen 71 durchgeführt. Insbesondere eine Anzahl von Führungsstifte, die als spitze stiftartige Ausrichteglieder dienen, werden bereitgestellt und die spitzen Enden der Führungsstifte werden graduell in die Anzahl der Pilotöffnungen 71 von einer Seite in der Dickenrichtung her eingeführt, wie bereits oben beschrieben wurde. Das Käfigmaterial 56 wird auf diese Weise unter Verwendung der Anzahl von Führungsstiften ausgerichtet und die Taschen 73 werden durch die Stanzmaschine in Bezug auf die Positionen, die Form, etc. der Taschen 73 ausgestanzt. Die Taschen 73 werden auf diese Weise in Phase mit den vorstehenden Abschnitten 70 in Umfangsrichtung geformt, so dass ein geeignet positionales Verhältnis zwischen den Taschen 73 und den vorstehenden Abschnitten 70 bewerkstelligt wird. Entsprechend können die vorstehenden Abschnitte 70 akkurat und effizient in Bezug auf die Positionierung mit den vorstehenden Abschnitten 70 mit den zu formenden Taschen 73 geformt worden. Da die vorstehenden Abschnitte 74 exakt an den geeigneten Positionen geformt werden, können die Stirnseiten 60 der Nadelrollen 30 geeignet die vorstehenden Abschnitte 44 berühren, wenn das Lager in Betrieb ist. Die Anzahl der Taschen 73 kann entweder auf einmal oder nach und nach geformt werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Pilotöffnungen 71 in einem Bereich geformt, der radial innerhalb der Taschen 73 angeordnet ist. In diesem Fall können die Pilotöffnungen 71 durch effektive Verwendung des verfügbaren Bereichs des Käfigs 11 geformt werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Pilotöffnungen 71 so geformt, dass sich die Taschen 73 in Umfangsrichtung nicht überlappen. Dadurch kann eine örtliche Festigkeitsreduzierung in Umfangsrichtung des Käfigs 11 vermieden werden. Das positionale Verhältnis der Taschen 73 gegenüber den Pilotöffnungen 71 kann nach Wunsch bestimmt werden. Insbesondere im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Anzahl der Taschen 73 so gebildet, dass jede der Pilotöffnungen 71 an einer Position angeordnet ist, welche mit der Mitte in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Taschen 73 entspricht.
Darauffolgend wird gemäß den 9 und 10 eine ringförmige Nut 79 an einer Position radial außerhalb der Taschen in das Käfigmaterial geformt (Nut-Formgebungsschritt: Schritt S6). In diesem Schritt (Schritt S6) wird die Nut 79 an solch einer Position geformt, dass das Käfigmaterial längs der Nut 79 gebogen wird, wenn ein Biegeabschnitt 41 in der radialen Außenzone beim Biegeschritt (Schritt S7) für die radiale Außenzone geformt wird, was unten noch beschrieben wird. Die Ausführung des Nut-Formgebungsschritt (Schritt S6) macht es leichter, eine radiale Außenzone des Käfigmaterials 56 nach innen im Biegeschritt (Schritt S7) für die radiale Außenzone zu biegen, wie unten beschrieben wird, wobei der Nut-Formgebungsschritt (Schritt S6) ausgelassen werden kann. Die Schritte S4 bis S6 können in jeder Reihenfolge durchgeführt werden.
Nachfolgend wird ein Bereich des Käfigmaterials 56, welcher radial außerhalb der Taschen 73 angeordnet ist, nach innen in die Radialrichtung gebogen, um einen Biegeabschnitt der radialen Außenzone (Biegevorgang der radialen Außenzone) (Schritt S7) zu bilden. In diesem Schritt ist es bevorzugt, diesen Bereich des Käfigmaterials 56 schräg nach innen in die Radialrichtung um einen spitzen Winkel zu biegen, um den Biegeabschnitt der radialen Außenzone zu bilden. In diesem Fall, wo der Formgebungsschritt für die Nut (Schritt S6) durchgeführt wird, wird eine radiale Außenzone des Käfigmaterials 56 längs der Nut 79 gebogen, um den Biegeabschnitt der radialen Außenzone zu bilden.
11 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials während des Biegeschritts für die radiale Außenzone. 12 und 13 sind vergrößerte Schnittansichten, die illustrieren, wie der Biegeschritt für die radiale Außenzone durchgeführt wird. 14 und 15 sind vergrößerte Schnittansichten zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials 56 nach dem Biegeschritt für die radiale Außenzone. Die Schnitte in den 12 und 13 entsprechen dem Bereich VII in 2. Der Schnitt in 15 entspricht dem Bereich III in 2. Die Schnitte in den 11 und 12 zeigen das positionale Verhältnis eines Bereichs des Käfigmaterials 56, welches radial außerhalb des Abschnitts entsprechend des Bereichs VII in 2 mit Haltegliedern 101, 102 und einem Pressenelement 103 angeordnet ist. In diesem Beispiel, wie 11 zeigt, wird der ringförmige radiale Außenrand 72 des Käfigmaterials 56 zuerst längs der gesamten Umfangsrichtung gebogen, so dass er sich geradlinig in die Dickenrichtung erstreckt. Das heißt, der Winkel B₂ zwischen einer radialen Innenfläche 75 des Biegeabschnitts 74 der radialen Außenzone und einer oberen Fläche 76 des vierten Scheibenabschnitts 64 ist im Wesentlichen rechtwinklig. Als Beispiel wird der radiale Außenrand 72 unter einem rechten Winkel nach folgendem Verfahren gebogen, obgleich die Erfindung insbesondere nicht auf dieses Verfahren eingeschränkt ist. Wie aus 12 hervorgeht, wird das gesamte Käfigmaterial 56 mit Ausnahme einer radialen Außenzone des vierten Scheibenabschnitts 64 sandwichartig zwischen den Haltegliedern 101, 102 in der vertikalen Richtung angeordnet und zwischen diesen gehalten und das Pressenelement 103 wird unter die radiale Außenzone des vierten Scheibenabschnitts 64 angeordnet. Wie aus 13 hervorgeht, wird das Pressenelement 103 dann nach oben bewegt. Auf diese Weise kann der Biegeabschnitt 74 der radialen Außenzone unter einem rechten Winkel bezüglich des vierten Scheibenabschnitts 64 geformt werden.
Darauffolgend, wird wie in den 14 und 15 dargestellt ist, der Biegeabschnitt 74 für die radiale Außenzone weiter nach innen gekippt in die radiale Richtung, wodurch der Biegeabschnitt 44 der radialen Außenzone gebildet wird. Der Biegewinkel (Kippwinkel), das ist der Winkel zwischen der radialen Innenfläche 75 des Biegeabschnitts 24 der radialen Außenzone und der oberen Fläche 75 des vierten Scheibenabschnitts 64 ist durch einen Winkel B₃ in den 14 und 15 dargestellt. Der Winkel B₃ entspricht dem Winkel B₁ gemäß obiger Beschreibung. In anderen Worten, der Winkel B₁ ist gleich dem Winkel B₃. Vorzugsweise sind die Winkel B₁, B₃ spitzwinklig.
In diesem Beispiel, in Bezug auf das positionale Verhältnis in Umfangsrichtung, werden die vorstehenden Abschnitte 70 an den Positionen entsprechend den mittleren Teilen in der Umfangsrichtung der Taschen 73 geformt. Die vorstehenden Abschnitte 70 werden auf diese Weise an geeigneten Positionen geformt. Insbesondere liegen die vorstehenden Abschnitte 70 an den Mitten der Stirnflächen 16 der Nadelrollen 13 an ihren Ecken 77 an, die näher zu dem vierten Scheibenabschnitt 64 angeordnet sind. Wie in 4 dargestellt, werden die vorstehenden Abschnitte 70 so geformt, dass die Breite L der vorstehenden Abschnitte 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger der Breite der Taschen entspricht und vorzugsweise beträgt der Radius des Bogens der vorstehenden Abschnitte 0,4 mm oder mehr und 0,7 mm oder weniger. Schließlich werden die Bereiche der vorstehenden Abschnitte 70, die in Kontakt mit den Stirnflächen 16 der Nadelrollen 13 entstehen sollen, einem Pressen-Abflachungsvorgang unterworfen. Der Druckrollenlagerkäfig 11, wie in den 1 bis 4 dargestellt ist auf diese Weise hergestellt.
Der Schritt des Abwinkelns des radialen Außenrands 72 des Käfigmaterials 56 nach innen in die radiale Richtung nach dem der ringförmige radiale Außenrand 72 gebogen ist, so dass dieser sich gerade in Dickenrichtung erstreckt, und der Pressen-Abflachungsvorgang können aufeinanderfolgend ausgeführt werden. 16 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Illustrierung, wie der Biegeschritt für die radiale Außenzone durchgeführt wird. 17 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht zur Illustrierung wie der Press-Abflachungsschritt durchgeführt wird. 18 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung der Spitze des Biegeabschnitts für die radiale Außenzone nach dem Press-Abflachungsschritt. Speziell, wie in den 16 dargestellt, nachdem das Käfigmaterial so gebogen wurde, dass sich der Biegeabschnitt 74 für die radiale Außenzone unter einem rechten Winkel gegenüber dem vierten Scheibenabschnitt 64 erstreckt, wird ein Bereich des Käfigmaterials 56, welcher radial innerhalb des Biegeabschnitts 74 der radialen Außenzone gelegen ist, sandwichartig zwischen Formstempeln 104, 105 in vertikaler Richtung aufgenommen und zwischen diesen gehalten. Zu diesem Zeitpunkt, ist der radiale Außenrand des oberen Formstempels 104 radial innerhalb des radialen Außenrands des unteren Formstempels 105 angeordnet. Ein Formstempel 106 der den Biegeabschnitt 74 der radialen Außenzone von oben nach unten presst, ist auch so angeordnet, dass er eine radiale Außenfläche 78 des Biegeabschnitts 74 der radialen Außenzone kontaktiert. Der Formstempel 106 beinhaltet eine radial innere Stirnfläche 106a, die auf den oberen Formstempel 104 weist und sich in vertikaler Richtung erstreckt, eine horizontale Fläche 106b, die mit der radial inneren Stirnfläche 106a kontinuierlich ist und sich nach außen in radialer Richtung erstreckt, und eine radial innere Fläche 106c, die auf die radiale Außenfläche 78 des Biegeabschnitts 74 der radialen Außenzone weist und sich in vertikaler Richtung erstreckt. Ein Teil 106d des Formstempels 106, wo die horizontale Fläche 106b und die radiale Innenfläche 106c zusammentreffen, hat eine gerundete Form (R). Wenn der Formstempel 106 nach unten bewegt wird, so dass sich die radiale innere Stirnfläche 106a entlang einer radial äußeren Stirnfläche 104a des Formstempels 104 bewegt, kann der Biegeabschnitt 74 der radialen Außenzone nach innen in Radialrichtung gekippt werden, geführt durch den gerundeten Teil 106d. Darauffolgend, wie aus 17 hervorgeht, wird der Formstempel 104 weiter nach unten bewegt, so dass die radial innere Ecke des Biegeabschnitts 74 der radialen Außenzone durch die radial äußere Stirnfläche 104a des Formstempels 104 geglättet und die radiale Außenecke des Biegeabschnitts 74 der radialen Außenzone durch die horizontale Fläche 106b des Formstempels 106 geglättet wird. Wie in 18 dargestellt ist, können die vorstehenden Abschnitte 70 die dem Press-Abflachungsschritt in den Bereichen der vorstehenden Abschnitte 70 unterzogen sind, welche die Stirnflächen der Rollen kontaktieren sollen, können auf diese Weise geformt werden.
Im oberen Ausführungsbeispiel berühren die Ecken bzw. Kanten der vorstehenden Abschnitte, die näher an dem vierten Scheibenabschnitt angeordnet sind, die Mitten der Stirnflächen der Nadelrollen, die in den Taschen aufgenommen sind. Allerdings kann die Erfindung auch in folgender Konfiguration vorliegen. 19 zeigt eine Schnittansicht zur Darstellung eines Teils eines Käfigs mit dieser Konfiguration. 19 entspricht dem Schnitt gemäß 3.
Gemäß 19 hat ein Druckrollenlagerkäfig 81 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung einen Biegeabschnitt 62 der radialen Außenzone mit vorstehenden Abschnitten 83, die an Positionen entsprechend den Positionen der Taschen 85 geformt sind. Die vorstehenden Abschnitte 83 kontaktieren die Mitten der Stirnflächen 16 der Nadelrollen 13, die in den Taschen 85 aufgenommen sind, an Ecken 84, die auf der gegenüberliegenden Seite der vorstehenden Abschnitte 83 von einem vierten Scheibenabschnitt 86 angeordnet sind. Die Ecken 84 sind pressabgeflacht. Dieser Aufbau kann durch maschinelle Bearbeitung der Kanten 84 mit einem Winkelstück gemacht werden, entsprechend der Ecke 84 im Biegeschritt für die radiale Außenzone.
Eine Pilotöffnung kann an einer Position angeordnet sein, wo eine Tasche ausgebildet werden soll. In anderen Worten, eine der Anzahl der Taschen kann als Pilotöffnung verwendet werden. 20 zeigt einen Teil eines Käfigs mit diesem Aufbau. Bezogen auf 20 beinhaltet ein Druckrollenlagerkäfig 91 nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine Anzahl von Taschen 92 und Säulen 93, die jeweils zwischen zwei adjungierten Taschen 92 angeordnet sind. Eine Pilotöffnung 95 ist an einer Position ausgebildet, wo eine Tasche 92 in eine Säule 94 geformt werden soll, die zwischen den Taschen 92 angeordnet ist. Bei diesem Aufbau wird eine der Anzahl der Taschen 92, die in gleichmäßigem Abstand zueinander in Umfangsrichtung geformt sind, mit dieser Pilotöffnung 95 ersetzt.
Im oberen Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Pilotöffnungen gerade durch den Käfig in Dickenrichtung. Allerdings ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Beispielsweise können die Pilotöffnungen, die sich durch den Käfig erstrecken, eine sich verjüngende Wandfläche aufweisen. Die Pilotöffnungen sind nicht auf kreisförmige Öffnungen beschränkt und können vierseitige Öffnungen, dreiseitige Öffnungen und dergleichen sein. Die Pilotöffnungen sind als Eingriffsabschnitte ausgebildet. Allerdings ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Die Eingriffsabschnitte können auch andere Konfigurationen aufweisen. Beispielsweise können die Eingriffsabschnitte durch Ausschnitte gebildet sein.
Im obigen Ausführungsbeispiel wird ein Ziehverfahren im Formgebungsschritt für die konkaven und konvexen Abschnitte verwendet. Allerdings ist die Erfindung auch hierauf nicht beschränkt. Ein Verfahren anders als ein Ziehverfahren, wie etwa ein Biegeverfahren, kann zur Bildung der konkaven und konvexen Abschnitte verwendet werden.
Im obigen Ausführungsbeispiel hat der Käfig konkave und konvexe Abschnitte, die in Dickenrichtung geformt sind. Allerdings ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Der Käfig muss nicht konkave und konvexe Abschnitte haben, die in Dickenrichtung geformt sind, und ein Käfig in der Form, der als Laminat von zwei Platten bezeichnet wird, kann verwendet werden.
Im obigen Ausführungsbeispiel muss das die Druckrollenlager mit solch einem oben beschriebenen Käfig nicht Lagerringe aufweisen. Auch andere Rollen als Nadelrollen, wie etwa lange Rollen etc. können verwendet werden.
Vorteilhafte Effekte des Druckrollenlagerkäfigs nach Maßgabe der Erfindung und des Verfahren zur Herstellung desselben wird im Folgenden beschrieben. Gemäß Tabelle 1 unten haben die Erfinder das folgende bezüglich Schmiermittelströmung und Festigkeit für verschiedene Breiten der vorstehenden Abschnitte herausgefunden. Tabelle 1
Tabelle 1 bezieht sich „Breite L” auf die Breite L der vorstehenden Abschnitte 44 gemäß 4 und ist ausgedrückt als ein Verhältnis zur Bereite X der Tasche 21.
Der „Schmiermittelstrom” bezieht sich auf den Strom des Schmiermittels im Käfig unter Verwendung eines Druckrollenlagers, bei dem Rollen in den Taschen eines Käfigs aufgenommen sind. In der Tabelle bedeutet „⌾”, dass der Schmiermittelstrom außerordentlich zufriedenstellend ist, „O” bedeutet, dass der Schmiermittelstrom genügend ist, „Δ” bedeutet, dass der Schmiermittelstrom nicht zufriedenstellend ist, und „x” bedeutet, dass der Schmiermittelstrom gering ist. Das heißt, „⌾” bedeutet den zufriedenstellensten Schmiermittelstrom, gefolgt durch „O”, „Δ” und „x” in abnehmender Reihe.
Die „Festigkeit” bezieht sich auf die Festigkeit der vorstehenden Abschnitte im Falle der Verwendung eines Rollen in Taschen eines Käfigs aufnehmenden Druckrollenlagers. In der Tabelle bedeutet „O”, dass die vorstehenden Abschnitte standhalten, wenn das Druckrollenlager verwendet wird, und „x” bedeutet, dass die vorstehenden Abschnitte nicht gehalten werden könne, wenn das Druckrollenlager verwendet wird. Das heißt, „O” bedeutet die höchste Festigkeit, gefolgt durch „x”.
Wie in Tabelle 1 dargestellt, ist in den Beispielen 1 bis 3, in welchen die Breite der vorstehenden Abschnitte 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger der Breite der Taschen beträgt, der Freiraum, der in jeder Tasche durch die Rolle, den Biegeabschnitt der radialen Außenzone und dem vorstehenden Abschnitt mit der radialen Stirnfläche der Rolle in Kontakt mit dem vorstehenden Abschnitt, groß genug für einen durchgehenden Schmiermittelstrom. Das Schmiermittel strömt deswegen leicht in dem Druckrollenlager. Insbesondere in den Beispielen 1 bis 3, in denen die Breit L der vorstehenden Abschnitte 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger der Breite X der Taschen beträgt, blockiert der in der Mitte angeordnete vorstehende Abschnitt weniger stark den Schmiermittelstrom, wenn er nach oben (in die axiale Richtung) durch eine radiale Außenzone der Tasche strömt. Das Schmiermittel kann somit durch die radiale Außenzone einer jeden Tasche nach oben strömen und kann ferner in Umfangsrichtung strömen. Ein ausreichender Schmiermittelstrom kann auf diese Weise gewährleistet werden. Andererseits, bezogen auf das Vergleichsbeispiel 2, in welchem die Breite L der vorstehenden Abschnitte 3/4 der Breite der Taschen beträgt, unterbricht der vorstehende Abschnitt den Schmiermittelstrom, wenn er nach oben durch die radiale Außenzone der Tasche strömt. Demzufolge kann kein zufriedenstellender Schmiermittelstrom gewährleistet werden. Im Vergleichsbeispiel 1, in welchem die Breite L der vorstehenden Abschnitte gleich der Breite X der Taschen ist, kann kein Schmiermittel nach oben durch die Radialaußenzone der Tasche aufgrund des vorstehenden Abschnitts strömen.
Wie in Tabelle 1 dargestellt, in den Beispielen 1 bis 3, in welchen die Breite L der vorstehenden Abschnitte 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger der Breite X der Taschen beträgt und wenn die vorstehenden Abschnitte eine rotatorischen Zentrifugalkraft der Rollen (eine Kraft die von innen in Richtung der Außenseite in der Radialrichtung aufgebracht wird) ausgesetzt werden, können die vorstehenden Abschnitte der Last von den Rollen standhalten und die Form der vorstehenden Abschnitte tendiert in Richtung Standhaltung. Die vorstehenden Abschnitte haben deswegen hohe Festigkeit. Andererseits, beim Vergleichsbeispiel 3, in welchem die Breite L der vorstehenden Abschnitte 1/4 der Breite X der Taschen beträgt, neigen die vorstehenden Abschnitte dazu, deformiert zu werden, wenn sie der Last von den Rollen ausgesetzt werden. Die vorstehenden Abschnitte haben deswegen geringe Festigkeit.
Folglich erhält man mit dem Druckrollenlagerkäfig der vorliegenden Ausführungsform und dem Verfahren zur Herstellung desselben eine verbesserte Festigkeit und einen zufriedenstellenden Schmiermittelstrom, da die Breite L der vorstehenden Abschnitte 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger der Breite X der Taschen beträgt.
Zusätzlich in dem Fall, wo die vorstehenden Abschnitte durch Biegen der radialen Außenzone des Käfigs schräg nach innen in die radiale Richtung geformt sind und die Bereiche der vorstehenden Abschnitte, welche in Kontakt mit den Stirnflächen der Rollen gelangen sollen, einem pressenbedingten Abflachungsvorgang unterworfen werden, werden die nachfolgenden vorteilhaften Effekte erzeugt, in dem die Breite L der vorstehenden Abschnitte auf 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger der Breite X der Taschen eingestellt wird. In dem Falle, wo der Biegeabschnitt der radialen Außenzone durch Biegen des Bereichs radial außerhalb der Taschen nach innen in die radiale Richtung um einen gewünschten Kippwinkel geformt wird, haben die vorstehenden Abschnitte eine kleinere Kontaktfläche mit den Rollen als in dem Fall, wo der Kippwinkel 0 Grad (Vergleichsbeispiel 1) beträgt, wie in der Patentliteratur 1. Insbesondere in der Patentliteratur 1, in welcher der Kippwinkel 0 Grad beträgt, kontaktieren die gesamten Stirnflächen der vorstehenden Abschnitte die zentralen Teile der Stirnflächen der in den Taschen aufgenommenen Rollen. Andererseits, im vorliegenden Ausführungsbeispiel, kontaktieren die innersten Ecken in der Radialrichtung der Stirnflächen der vorstehenden Abschnitte an der Spitze die Mitten der Stirnflächen der in den Taschen aufgenommenen Rollen. Dieser Kontakt ist nahe einem spitzen Kontakt denn an einem Flächenkontakt. Wenn die Rollen von der mittleren Achse des Käfigs in Richtung der Außenseite in die radiale Richtung durch die rotatorische Zentrifugalkraft der Rollen gedrückt werden, wird Reibung zwischen jeder Rolle und dem Teil eines jeden vorstehenden Abschnitts erzeugt, welcher die Rolle kontaktiert. Demzufolge, da die vorstehenden Abschnitte der vorliegenden Ausführungsform eine kleinere Kontaktfläche mit den Rollen haben, kann der Drehwiderstand reduziert werden, wodurch die Drehkraft im Betrieb reduziert wird. Der Biegevorgang für die radiale Außenzone (Schritt S7) und der Pressen-Abflachungsvorgang werden ausgeführt, um derartige vorstehende Abschnitte zu formen. In dem Fall, wo die Bereite L der vorstehenden Abschnitte 1/3 oder mehr der Breite X der Taschen beträgt, werden die vorstehenden Abschnitte weniger deformiert in diesen Schritten und ein Zusammenfallen der vorstehenden Abschnitte kann verhindert werden. Insbesondere wird zum Beispiel im Biegevorgang für die radiale Außenzone (Schritt S7) und im Abflachungsvorgang, ein Pressverfahren in der oben beschriebenen Weise durchgeführt. Durch Einstellung der Breite L der vorstehenden Abschnitte auf 1/3 oder mehr der Bereite X der Taschen kann eine Deformation verhindert werden und ein Kollaps der vorstehenden Abschnitte beim Pressvorgang.
Wie aus der folgenden Tabelle 2 hervorgeht, haben die Erfinder folgendes herausgefunden in Bezug auf die Drehkraft im Betrieb nach Langzeitverwendung, der Form beim Herstellvorgang und der Festigkeit für verschiedene Radien des Bogens der vorstehenden Abschnitte, in dem Fall, wo die vorstehenden Abschnitte eine Bogenform im Draufsicht haben. In Tabelle 2 beträgt die Breite der vorstehenden Abschnitte 1/2 der Breite der Taschen. Tabelle 2
In Tabelle 2 bezieht sich der „Radius R” auf den Radius des Bogens in dem Falle, wo die vorstehenden Abschnitte eine Bogenform in Draufsicht haben und ist der „Radius R” des vorstehenden Abschnitts 44 in 4 dargestellt.
Die „Drehkraft nach Langzeitverwendung” bezieht sich auf eine Drehkraft beim Lauf in dem Falle, wo das die Rollen in den Taschen des Käfigs aufnehmende Druckrollenlager über eine lange Zeitperiode verwendet wurde. In der Tabelle bedeutet „O”, dass die Drehkraft im Betrieb nach Langzeitverwendung nur eine geringe Abnahme gegenüber der anfänglichen Drehkraft im Betrieb zeigt und „x” bedeutet, dass die Drehkraft im Betrieb nach einer Langzeitverwendung beträchtlich geringer als die anfängliche Betriebsdrehkraft ist. Das heißt, „O” bedeutet die kleinste Abnahme gegenüber der anfänglichen Laufdrehkraft, gefolgt durch „x”.
Der Begriff „Form nach Bearbeitung” bezieht sich auf die Form der vorstehenden Abschnitte nach dem Biegevorgang der radialen Außenzone (Schritt S7). In der Tabelle bedeutet „O”, dass die Form der vorstehenden Abschnitte beibehalten wurde sogar wenn diese dem Biegevorgang für die radiale Außenzone unterworfen wurden und „x” bedeutet, dass die vorstehenden Abschnitte deformiert wurden, wenn diesem einem Biegevorgang für die radiale Außenzone unterworfen wurden.
„Festigkeit” ist ähnlich der Festigkeit in Tabelle 1. In der Tabelle bedeutet „O”, dass die vorstehenden Abschnitte beibehalten werden können, wenn das Druckrollenlager eingesetzt wird, und „Δ” bedeutet, dass die vorstehenden Abschnitte beibehalten werden können, wenn das Druckrolllager verwendet wurde so lange wie die Last von den Rollen moderat oder geringer ist, und bedeutet eine höhere Festigkeit als „x” in Tabelle 1. Das heißt, in den Tabellen 1 und 2 „O” bedeutet die höchste Festigkeit, gefolgt durch „Δ” und „x” in abnehmender Reihe.
Gemäß Tabelle 2 bei den Beispielen 2, 4 bis 7, in welchen der Radius R des Bogens der vorstehenden Abschnitte 0,3 mm oder mehr und 0,7 mm oder weniger beträgt, sogar, falls die Teile der vorstehenden Abschnitte, welche die Rollen kontaktieren, nach Langzeitverwendung des Druckrollenlagers verschlissen werden, wächst die Fläche der Teile der vorstehenden Abschnitte, welche die Rollen berühren (Kontaktfläche der verschlissenen vorstehenden Abschnitte mit den Rollen) lediglich leicht. Eine Abnahme in der laufenden Drehkraft kann dadurch beschränkt werden. Das heißt, falls die vorstehenden Abschnitte nach Langzeiteinsatz des Käfigs verschlissen sind, nimmt die Kontaktfläche der vorstehenden Abschnitte mit den Rollen zu, jedoch der Grad des Zuwachses ist gering und deswegen kann eine Abnahme der Laufdrehkraft im Betrieb bei Langzeitverwendung beschränkt werden.
In den Beispielen 2, 5 bis 8, in welchen der Radius R des Bogens der vorstehenden Abschnitte 0,4 mm oder mehr und 0,8 mm oder weniger beträgt, werden die vorstehenden Abschnitte nicht deformiert, wenn sie einem Biegevorgang der radialen Außenzone (Schritt S7) unterzogen werden. In den Beispielen 2, 5 bis 8, in welchen der Radius R des Bogens der vorstehenden Abschnitte 0,4 mm oder mehr und 0,8 mm oder weniger beträgt wird somit die Deformation der vorstehenden Abschnitte effektiv begrenzt, insbesondere wenn der Biegevorgang (Schritt S7) der radialen Außenzone und das pressenbedingte Abflachen gemäß den 16 und 17 aufeinanderfolgend beim Pressen durchgeführt werden.
Wenn die Breite der vorstehenden Abschnitte 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger der Breite der Taschen beträgt, sind die vorstehenden Abschnitte stark genug, um der Last eines moderaten oder höheren Levels von den Rollen zu widerstehen unabhängig vom Radius R des Bogens der vorstehenden Abschnitte. In den Beispielen 2, 5 bis 8, in welchen der Radius R des Bogens der vorstehenden Abschnitte 0,4 mm oder mehr und 0,8 mm oder weniger beträgt, haben die vorstehenden Abschnitte sogar höhere Festigkeit.
Demzufolge werden in den Beispielen 2, 5 bis 7, in welchen der Radius R des Bogens der vorstehenden Abschnitte 0,4 mm oder mehr und 0,7 mm oder weniger beträgt, sowohl die Drehkraft nach Langzeitverwendung, die Form nach Bearbeitung und die Festigkeit mit „O” bewertet. Das heißt die Einstellung der Breite der vorstehenden Abschnitte auf 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger der Bereite der Taschen und Einstellung des Radius des Bogens der vorstehenden Abschnitte auf 0,4 mm oder mehr und 0,7 mm oder weniger führt zu einer verbesserten Festigkeit und einer zufriedenstellenden Schmiermittelströmung, kann eine Verringerung der betrieblichen Drehkraft nach Langzeitverwendung beschränken und erlaubt, dass die Form nach Bearbeitung, aufrechterhalten bleibt.
Die hierin offenbarten Ausführungsbeispiele sind in allen Belangen lediglich beispielshaft und dürfen nicht restriktiv interpretiert werden. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist in erster Linie durch die Ansprüche gegenüber den oben bezeichneten Ausführungsbeispielen definiert und die Erfindung deckt alle Änderungen und Modifikationen innerhalb des Geists und Umfangs der Erfindung ab, wie sie durch die Ansprüche definiert ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Der Druckrollenlagerkäfig gemäß der vorliegenden Erfindung und das Verfahren zur Herstellung desselben werden effektiv verwendet, um Anforderungen an Druckrollenlagerkäfigen mit exzellenten Performanceeigenschaften und stark effizienten Verfahren zur Herstellung eines solchen Druckrollenlagerkäfigs gerecht zu werden.
Bezugszeichenliste

11, 81, 91: Käfig
12: Drehachse
13: Roller
14, 15: Lagerring
16, 17: Stirnfläche
18, 19: Lauffläche
20: Druckrollenlager
21, 73, 85, 92: Tasche
22, 57: Durchgangsbohrung
23, 24: ringförmiger Abschnitt
25, 93, 94: Säule
26, 27, 28: Rollerstopper
31, 32, 33, 34, 61, 62, 63, 64, 86: Scheibenabschnitt
36, 37, 38, 39, 66, 67, 68, 69: zylindrischer Abschnitt
41, 74, 82: Biegeabschnitt radiale Außenzone
42, 43, 75, 76, 78: Fläche
44, 70, 83: vorstehender Abschnitt
45, 77, 84: Ecke
51, 52, 71, 95: Pilotöffnung
56: Käfigmaterial
72: Rand
79: Nut
101, 102: Halteglied
103: Pressenelement
104, 105, 106: Formstempel
104a: radiale äußere Stirnfläche
106a: radiale innere Stirnfläche
106b: horizontale Fläche
106c: radiale Innenfläche
106d: Teil

Claims

Druckrollenlagerkäfig in einem Druckrolllager und mit einer Anzahl von Rollen aufnehmenden Taschen, umfassend: einen Biegeabschnitt einer radialen Außenzone, der durch Biegen eines Bereichs radial außerhalb der Taschen nach innen in einer radialen Richtung geformt ist; und vorstehende Abschnitte, die in einem Spitzenende des Biegeabschnitts der radialen Außenzone an Positionen geformt sind, die mit den Taschen ausgerichtet sind, und nach innen in die radiale Richtung über die radialen Außenränder der Taschen vorstehen, sodass sie die Stirnflächen der Rollen kontaktieren, die in den Taschen aufgenommen sind, wobei die vorstehenden Abschnitte eine Beriete aufweisen, die 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger einer Breite der Taschen aufweisen.
Druckrollenlagerkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorstehenden Abschnitte eine Bogenform in Draufsicht aufweisen und der Bogen der vorstehenden Abschnitte einen Radius von 0,4 mm oder mehr und 0,7 mm oder weniger aufweist.
Druckrollenlagerkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen der vorstehenden Abschnitte, die die Stirnflächen der Rollen kontaktieren sollen, einem pressenbedingten Abflachungsvorgang unterzogen sind.
Druckrollenlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorstehenden Abschnitte durch Biegen einer radialen Außenzone des Käfigs schräg nach innen in der Radialrichtung geformt sind.
Verfahren zur Herstellung eines Druckrollenlagerkäfigs in einem Druckrollenlager und mit einer Anzahl von rollenaufnehmenden Taschen, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellung eines Käfigmaterials, welches schließlich der Käfig wird; Bildung einer Außenform des Käfigmaterials derart, dass die Außenform Abschnitte aufweist, die später die vorstehenden Abschnitte werden, die nach innen in einer radialen Richtung über die radialen äußeren Ränder der Taschen vorstehen, um die Stirnflächen der in den Taschen aufgenommen Rollen zu berühren; Bildung der Taschen im Käfigmaterial; und Bildung eines Biegeabschnitts einer radialen Außenzone durch Biegen eines Bereichs des Käfigmaterials, welcher radial außerhalb der Taschen angeordnet ist, nach innen in die radiale Richtung, wobei im Schritt der Formung der Außenform, die Außenform derart geformt wird, dass Abschnitte vorhanden sind, die später die vorstehenden Abschnitte mit einer Breite werden, die 1/3 oder mehr und 2/3 oder weniger einer Breite der Taschen beträgt.
Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt der Formung der Außenform, die Außenform derartig geformt wird, dass sie Abschnitte aufweist, die später die vorstehenden Abschnitte werden, die in Draufsicht eine Bogenform mit einem Radius von 0,4 mm oder mehr und 0,7 mm oder weniger aufweisen.
Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch einer pressenbedingten Abflachung unterzogenen Bereiche der vorstehenden Abschnitte, welche für die Kontaktierung der Stirnflächen der Rollen vorgesehen sind.
Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt der Formung des Biegeabschnitts der radialen Außenzone der Beriech des Käfigmaterials, welcher radial außerhalb der Taschen angeordnet ist, schräg nach innen in die radiale Richtung gebogen wird.