DE112015005196T5

DE112015005196T5 - Halter für Druckrollenlager und Verfahren zur Herstellung des Halters

Info

Publication number: DE112015005196T5
Application number: DE112015005196.1T
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: 2017-08-03
Also published as: WO2016080208A1; CN107002753B; WO2016080211A1; CN107110220B; WO2016080207A1; DE112015005205T5; US20170307007A1; CN107002754B; US10260555B2; US20170307018A1; DE112015005204T5; US10190625B2; US20170307006A1; US10190626B2; CN107110218B; US20170321751A1; CN107110220A; CN107002754A; US20170314620A1; DE112015005192T5

Abstract

Ein Druckrollenlagerkäfig (11) nach Maßgabe der Erfindung ist enthalten in einem Druckrollenlager (20) und weist eine Anzahl von Rollen (13) aufnehmende Taschen (21) auf. Der Druckrollenlagerkäfig (11) beinhaltet: einen ersten zylinderförmigen Abschnitt (36), der sich in einer Richtung der Drehachse (12) erstreckt; einen ersten Scheibenabschnitt (31), der kontinuierlich mit dem ersten zylinderförmigen Abschnitt (36) ist und sich in einer Richtung radial auswärts erstreckt; und einen zweiten zylinderförmigen Abschnitt (37), der kontinuierlich mit dem ersten Scheibenabschnitt (31) ist und sich in die Richtung der Drehachse (12) erstreckt. Der erste zylinderförmige Abschnitt (36), der erste Scheibenabschnitt (31) und der zweite zylinderförmige Abschnitt (37) sind in einem Bereich geformt, der radial innerhalb der Taschen (21) angeordnet ist. Die Höhe (H36) des ersten zylinderförmigen Abschnitts (36) in der Richtung der Drehachse ist kleiner als die Höhe (H37) des zweiten zylinderförmigen Abschnitts (37) in der Richtung der Drehachse.

Description

Titel der Erfindung
HALTER FÜR DRUCKROLLENLAGER UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DES HALTERS
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 mit konkaven und konvexen in Dickenrichtung geformten Abschnitten, 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 ringformigen 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
Die Erfinder haben ihren Blick auf den Umstand gerichtet, dass das Druckrollenlager nach Patentliteratur 1 insofern nachteilhaft ist, dass Schmiermittel darin nicht zufriedenstellend strömt. Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Druckrollenlagerkäfig zu schaffen, der eine zufriedenstellende Schmiermittelströmung ermöglicht, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Lösung der Aufgabenstellung
Die Erfinder haben erkannt, dass das Problem eines nicht zufriedenstellenden Schmiermittelstroms im Druckrollenlager der Patentliteratur 1 herrührt von den konkaven und konvexen Abschnitten, die in Dickenrichtung in einem Bereich des ringförmigen Körpers geformt sind, welcher radial innenseitig der Taschen angeordnet ist. Die Erfinder vervollständigten die vorliegende Erfindung durch ihre intensive Untersuchung dahingehend, wie ein zufriedenstellender Schmiermittelstrom ohne Zunahme des Betrags des Schmiermittels gewährleistet werden kann, sogar dann, falls ein Käfig konkave und konvexe Abschnitte in einem Bereich aufweist, der radial innenseitig der Taschen angeordnet ist.
Ein Druckrollenlagerkäfig nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Druckrollenlagerkäfig in einem Druckrollenlager mit einer Anzahl von Taschen, welche Rollen aufnehmen. Der Druckrollenlagerkäfig beinhaltet: einen ersten zylinderförmigen Abschnitt, der sich in einer Richtung einer Drehachse erstreckt; einen Scheibenabschnitt, der mit dem ersten zylinderförmigen Abschnitt kontinuierlich ist und sich in eine Richtung radial auswärts erstreckt; und einen zweiten zylinderförmigen Abschnitt, der kontinuierlich mit dem Scheibenabschnitt ist und sich in die Richtung der Drehachse erstreckt. Der erste zylinderförmige Abschnitt, der Scheibenabschnitt und der zweite zylindrische Abschnitt sind in einem Bereich gebildet, der radial innenseitig der Taschen angeordnet ist. Der erste zylinderförmige Abschnitt hat eine kleinere Höhe in der Richtung der Drehachse als der zweite zylinderförmige Abschnitt.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Druckrollenlagerkäfigs nach Maßgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Druckrollenkäfigs in einem Druckrollenlager mit einer Anzahl von Taschen, welche Rollen aufnehmen. Das Verfahren beinhaltet die Schritte: Bereitstellung eines Käfigmaterials, das später den Käfig bildet; Bildung konkaver und konvexer Abschnitte in einer Dickenrichtung im Käfigmaterial; und Bildung der Taschen in dem Käfigmaterial. Im Schritt der Bildung der konkaven und konvexen Abschnitte sind die konkaven und konvexen Abschnitte so ausgebildet, um zu bilden einen ersten zylinderförmigen Abschnitt, der sich in einer Richtung einer Drehachse erstreckt, einen Scheibenabschnitt, der kontinuierlich mit dem ersten zylinderförmigen Abschnitt ist und sich in einer Richtung radial nach außen erstreckt, und einen zweiten zylinderförmigen Abschnitt, der mit dem Scheibenabschnitt kontinuierlich ist und sich in die Richtung der Drehachse erstreckt und so, dass der erste zylinderförmige Abschnitt eine kleinere Höhe in der Richtung der Drehachse aufweist als der zweite zylinderförmige Abschnitt. Im Schritt der Bildung der Taschen werden die Taschen an Positionen geformt radial außenseitig des zweiten zylinderförmigen Abschnitts.
Gemäß dem Druckrollenlagerkäfig der vorliegenden Erfindung und dem Verfahren zur Herstellung desselben werden die konkaven und konvexen Abschnitte in der Dickenrichtung in dem Bereich, der radial innenseitig der Taschen angeordnet ist, durch den ersten zylinderförmigen Abschnitt, den Scheibenabschnitt und den zweiten zylinderförmigen Abschnitt geformt. Obgleich der Käfig derartige konkave und konvexe Abschnitte aufweist, hat der erste zylinderförmige Abschnitt, welcher an einer inneren Position in einer Radialrichtung angeordnet ist, eine geringere Höhe in der Richtung der Drehachse als der zweite zylinderförmige Abschnitt, so dass Freiraum, der durch diese Höhendifferenz in der Richtung der Drehachse zwischen dem ersten zylinderförmigen Abschnitt und dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt geschaffen ist, als ein Schmiermittelströmungspfad dienen kann. Der Druckrollenlagerkäfig der vorliegenden Erfindung und das Verfahren zur Herstellung desselben kann somit eine ausreichende Schmiermittelströmung gewährleisten.
Es ist bevorzugt, dass der Druckrollenlagerkäfig gemäß der vorliegenden Erfindung ferner beinhaltet: einen Biegeabschnitt einer radialen Außenzone, der durch Biegen eines Bereichs, der radial außenseitig der Taschen angeordnet ist, nach innen in einer radialen Richtung geformt ist; und vorstehende Abschnitte, die in einem Kopfende des Biegeabschnitts der radialen Außenzone an Positionen geformt sind, die mit den Taschen ausgerichtet sind und nach innen über die radialen Außenränder der Taschen vorstehen, so dass die Stirnflächen der Rollen kontaktiert werden, die in den Taschen aufgenommen sind.
Es ist bevorzugt, dass das Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs nach der vorliegenden Erfindung ferner die Schritte beinhaltet: Bildung einer Außenform des Käfigmaterials, so dass die Außenform Abschnitte aufweist, die später vorstehende Abschnitte werden, welche in einer radialen Richtung nach innen über die radialen Außenränder der Taschen vorstehen, um die Stirnflächen der Rollen zu berühren, die in den Taschen aufgenommen sind; und Bildung eines Biegeabschnitts einer radialen Außenzone durch Biegen eines Bereichs des Käfigmaterials, welcher radial außenseitig der Taschen angeordnet ist, nach innen in die radiale Richtung.
Da die vorstehenden Abschnitte die radial äußeren Stirnflächen der Rollen stützen können, kann die Laufdrehkraft des Druckrollenlagers reduziert werden.
Beim Druckrollenlagerkäfig gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der Biegeabschnitt der radialen Außenzone eine kleinere Höhe in der Richtung der Drehachse als der zweite zylinderförmige Abschnitt aufweist.
Im Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass im Schritt der Ausbildung des Biegeabschnitts der radialen Außenzone der Biegeabschnitt der radialen Außenzone so ausgebildet wird, um eine kleinere Höhe in der Richtung der Drehachse aufzuweisen als der zweite zylinderförmige Abschnitt.
Da der Biegeabschnitt der radialen Außenzone, welcher an einer äußeren Position in der radialen Richtung angeordnet ist, eine kleinere Höhe in der Richtung der Drehachse als der zweite zylinderförmige Abschnitt aufweist, kann Freiraum, der durch diese Höhendifferenz in der Richtung der Drehachse zwischen dem Biegeabschnitt der radialen Außenzone und dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt ausgebildet ist, als ein Schmiermittelströmungspfad dienen. Auf diese Weise kann ein zufriedenstellender Schmiermittelstrom gewährleistet werden.
Im Druckrollenlagerkäfig gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass Bereiche der vorstehenden Abschnitte, welche die Stirnflächen der Rollen kontaktieren sollen, einem Press-Abflachungsprozess unterzogen sind.
Es ist bevorzugt, dass das Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs gemäß der vorliegenden Erfindung ferner den Schritt beinhaltet: Press-Abflachung von Bereichen der vorstehenden Abschnitte, welche die Stirnflächen der Rollen kontaktieren sollen.
Da die Bereiche der vorstehenden Abschnitte, welche die Stirnseiten der Rollen kontaktieren sollen, einem Press-Abflachungsvorgang unterzogen werden, kann dies das Risiko eines Unterbrechens eines Schmiermittelfilms reduzieren, welches während der Drehung des Lagers durch Gleitbewegung der Stirnflächen der Rollen auf den Flächen der vorstehenden Abschnitte bewerkstelligt werden kann, welche die Stirnflächen der Rollen berühren. Dies verbessert die Schmiereigenschaften an den Kontaktflächen und reduziert, was allgemein als Aggression der Rollen gegen die vorstehenden Abschnitte des Käfigs bezeichnet wird. Ein derartiger Druckrollenlagerkäfig kann somit zudem die Laufdrehkraft 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 zu einem mittleren arithmetischen Rauhigkeitswert Ra (JIS 0601) von etwa 2 μm oder weniger.
Beim Druckrollenlagerkäfig gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die vorstehenden Abschnitte durch Biegen eines radialen äußeren Bereichs des Käfigs schräg nach innen in die radiale Richtung geformt werden.
Im Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass im Schritt der Ausbildung des Biegeabschnitts der radialen Außenzone der Bereich des Käfigmaterials, der radial außenseitig der Taschen angeordnet ist, schräg nach innen in die Radialrichtung geformt wird.
Der Biegeabschnitt der radialen Außenzone wird geformt durch Biegen des Bereichs, der radial außenseitig der Taschen angeordnet ist, schräg nach innen in die radiale Richtung. Demzufolge haben die im Spitzenende des Biegeabschnitts der radialen Außenzone ausgebildeten vorstehenden Abschnitte eine kleinere Kontaktfläche mit den Rollen als in dem Fall, wo der Bereich, der radial außenseitig der Taschen angeordnet ist, nicht gekippt wird (Kippwinkel beträgt 0°) wie in Patentliteratur 1. Wenn die Rollen aus der zentralen Achse des Käfigs gegen die Außenseite in die radiale Richtung durch eine rotationsbedingte Zentrifugalkraft der Rollen gedrückt werden, wird Reibung zwischen jeder Rolle und dem Teil eines jeden vorstehenden Abschnitts, welcher die Rolle kontaktiert, erzeugt. Da die vorstehenden Abschnitte eine kleinere Kontaktfläche mit den Rollen aufweisen, kann der Drehwiderstand reduziert werden. Laufdrehkraft kann deshalb reduziert werden.
Vorteile der Erfindung
Der Druckrollenlagerkäfig der vorliegenden Erfindung und das Verfahren zur Herstellung desselben ermöglichen einen zufriedenstellenden Schmiermittelstrom.
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 ein Flussdiagramm, welches repräsentative Schritte eines Verfahrens zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs nach Maßgabe einer Ausführungsform der Erfindung illustriert.
5 eine Schnittansicht eines Käfigmaterials nach einem Verformungsschritt zur Bildung konkaver und konvexer Abschnitte.
6(A) ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des Käfigmaterials nach einem Durchgangsöffnung-Formgebungsschritt, und
6(B) ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des Käfigmaterials nach einem Verformungsschritt zur Bildung einer Pilotöffnung.
7 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials nach einem Verformungsvorgang zur Bildung der Außenform.
8 einen Teil des Käfigmaterials nach Ausbildung einer Tasche.
9 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials nach Ausbildung der Tasche.
10 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials während eines Biegeschritts für einen radialen Außenbereich.
11 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung, wie der Biegevorgang für die radiale Außenzone durchgeführt wird.
12 eine vergrößerte Schnittansicht zur Illustrierung, wie der Biegevorgang für die radiale Außenzone durchgeführt wird.
13 eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil des Käfigmaterials nach dem Biegevorgang für die radiale Außenzone zeigt.
14 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials nach dem Biegevorgang für die radiale Außenzone.
15 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung, wie der Biegevorgang für die radiale Außenzone durchgeführt wird.
16 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung, wie ein Press-Abflachungsvorgang durchgeführt wird.
17 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung des Spitze eines gebogenen Abschnitts einer radialen Außenzone nach dem Press-Abflachungsschritt.
18 eine Schnittansicht zur Darstellung eines Teils eines Druckrollenlagerkäfigs nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
19 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 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt den Käfig 11 gesehen in Richtung der Drehachse des Käfigs 11. 2 zeigt eine Schnittansicht des Druckrollenlagerkäfigs 11 gemäß 1. 2 zeigt den Käfig 11, dargestellt gemäß der Linie II-II in 1. Insbesondere ein Abschnitt mit einer Tasche, welche nachfolgend noch beschrieben wird, ist im Schnitt auf der rechten Seite der 2 dargestellt sowie ein Abschnitt mit einer Säule, welche später noch beschrieben wird, ist in Schnittansicht auf der linken Seite der 2 dargestellt. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil des Druckrollenlagerkäfigs 11 gemäß 2 darstellt. Die vergrößerte Schnittansicht in 3 zeigt den in 2 mit III bezeichneten Bereich. In den 2 und 3 ist die Drehachse 12 des Käfigs 11 durch eine strichpunktierte Linie dargestellt. Zum besseren Verständnis zeigt 3 eine Nadelrolle 13, die in einer Tasche 21 aufgenommen ist, die später noch beschrieben wird, und ein Teil eines Paars von Lagerringen 14, 15, die auf beiden Seiten des Käfigs 11 in Richtung der Drehachse des Käfigs 11 angeordnet sind. Die Richtung senkrecht zur Ebene des Papiers von 1 und die vertikale Richtung in den 2 und 3 stellen die Richtung der Drehachse des Käfigs 11 dar (im Folgenden auch als „axiale Richtung” bezeichnet). Die Richtung gemäß Pfeil A₁ oder die entgegengesetzte Richtung in 1 ist die Umfangsrichtung. Zum besseren Verständnis ist die Oberseite in den 2 und 3 als die Oberseite in der axialen Richtung definiert. Das heißt, die Richtung gemäß Pfeil A₂ in den 2 und 3 ist die Aufwärtsrichtung. Die seitliche Richtung 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 ringformigen 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.
Insbesondere erstreckt sich der erste zylinderförmige Abschnitt 36 in der axialen Richtung. Der erste Scheibenabschnitt 31 ist ausgebildet, um kontinuierlich mit dem oberen Rand des ersten zylinderförmigen Abschnitts 36 zu sein und erstreckt sich in der radialen Auswärtsrichtung. Der zweite zylinderförmige Abschnitt 37 ist so ausgebildet, dass er kontinuierlich mit dem radial äußeren Rand des ersten Scheibenabschnitts 31 ist und sich nach unten in die axiale Richtung erstreckt. Der zweite Scheibenabschnitt 32 ist ausgebildet, um kontinuierlich mit dem unteren Rand des zweiten zylinderförmigen Abschnitts 37 zu sein und erstreckt sich in die radial auswärtige Richtung. Der dritte zylinderförmige Abschnitt 38 ist ausgebildet, um kontinuierlich mit dem radial äußeren Rand des zweiten Scheibenabschnitts 32 zu sein, und erstreckt sich nach oben in die axiale Richtung. Der dritte Scheibenabschnitt 33 ist gebildet, um kontinuierlich mit dem oberen Rand des dritten zylinderförmigen Abschnitts 38 zu sein, und sich in die radiale Auswärtsrichtung zu erstrecken. Der vierte zylinderförmige Abschnitt 39 ist gebildet, um kontinuierlich mit dem radial äußeren Rand des dritten Scheibenabschnitts 33 zu sein, und um sich nach unten in die axiale Richtung zu erstrecken. Der vierte Scheibenabschnitt 34 ist geformt, so dass er mit dem unteren Rand des vierten zylinderförmigen Abschnitts 39 kontinuierlich ist und um sich in die radiale Auswärtsrichtung zu erstrecken. Der erste Scheibenabschnitt 31 ist im Wesentlichen bündig mit dem dritten Scheibenabschnitt 33. Der zweite Scheibenabschnitt 32 ist im Wesentlichen bündig mit dem vierten Scheibenabschnitt 35.
Die oberen Rollenstopper 26 sind in dem dritten Scheibenabschnitt 33 gebildet. Die unteren Rollenstopper 27 sind in dem zweiten Scheibenabschnitt 32 gebildet und die unteren Rollenstopper 28 sind in dem vierten Scheibenabschnitt 34 gebildet.
Der innere ringförmige Abschnitt 23 in der radialen Richtung beinhaltet den ersten Scheibenabschnitt 31, einen Teil des zweiten Scheibenabschnitts 32, den ersten zylinderförmigen Abschnitt 36 und den zweiten zylinderförmigen Abschnitt 37. Der äußere Ringabschnitt 24 in der radialen Richtung beinhaltet einen Teil des vierten Scheibenabschnitts 34, einen Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone und vorstehende Abschnitte 44. Der Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone und die vorstehenden Abschnitte 44 werden später 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. Das heißt, der erste zylinderförmige Abschnitt 36, der erste Scheibenabschnitt 31, der zweite zylinderförmige Abschnitt 37 und ein Teil des zweiten Scheibenabschnitts 32 sind in einem Bereich angeordnet radial innenseitig der Taschen 21. Ein Teil des zweiten Scheibenabschnitts 32, des dritten zylinderförmigen Abschnitts 38, des dritten Scheibenabschnitts 33, des vierten zylinderförmigen Abschnitts 39 und ein Teil des vierten Scheibenabschnitts 34 sind in demselben Bereich in der radialen Richtung wie der Bereich angeordnet, wo die Taschen 21 ausgebildet sind. Ein Teil des vierten Scheibenabschnitts 34 und der Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone sind in einem Bereich radial außenseitig der Taschen 21 angeordnet.
Wie aus 3 hervorgeht, ist die axiale Höhe H36 des ersten zylinderförmigen Abschnitts 36 kleiner als die axiale Höhe H 37 des zweiten zylinderförmigen Abschnitts 37. In anderen Worten liegt in dem Bereich radial innenseitig der Taschen 21 eine solche Höhendifferenz vor, dass die Höhe in der Richtung der Drehachse kleiner an der radialen Innenseite als an der radialen Außenseite ist. Das heißt, der andere Rand an der gegenüberliegenden Seite des ersten zylinderförmigen Abschnitts 36 von seinem einen Rand, der kontinuierlich mit dem ersten Scheibenabschnitt 31 ist, ist an einer Position angeordnet, die in Richtung des einen Rands gegenüber dem anderen Rand an der gegenüberliegenden Seite des zweiten zylinderförmigen Abschnitts 37 von seinem einem Rand, der kontinuierlich mit dem ersten Scheibenabschnitt 31 ist, zurückgezogen ist.
Insbesondere der untere Rand des ersten zylinderförmigen Abschnitts 36 ist oberhalb des unteren Rands des zweiten zylinderförmigen Abschnitts 37 angeordnet. Freiraum, der durch diese Differenz in der axialen Höhe zwischen dem ersten zylinderförmigen Abschnitt 36 und dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt 37 geschaffen ist, dient als ein Schmiermittelströmungspfad. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, Freiraum unter dem ersten zylinderförmigen Abschnitt 36, der an der innersten Position in der radialen Richtung angeordnet ist (Freiraum vorgesehen unter dem unteren Rand des ersten zylinderförmigen Abschnitts 36, nämlich zwischen dem unteren Rand des ersten zylinderförmigen Abschnitts 36 und einer imaginäre Ebene, auf welcher der untere Rand des zweiten zylinderförmigen Abschnitts 37 angeordnet ist), dient als ein Schmiermittelströmungspfad.
Der erste Scheibenabschnitt 31 hat Durchgangsöffnungen 53. Die Durchgangsöffnungen 53 dienen als ein Schmiermittelströmungspfad. Die Durchgangsöffnungen 53 sind in Intervallen in der Umfangsrichtung in dem ersten Scheibenabschnitt 31 ausgebildet, der radial innenseitig der Taschen 21 angeordnet ist, derart, dass die Durchgangsöffnungen 53 jeweils an den Positionen angeordnet sind entsprechend Taschen 21 in der Umfangsrichtung. Um einen zufriedenstellenderen Schmiermittelstrom zu erlauben, ist es möglich, dass die Durchgangsöffnungen 53 in regelmäßigen Intervallen in Umfangsrichtung und symmetrisch bezüglich der Drehachse 12 ausgebildet sind. Die Durchgangsöffnungen 53 können in Intervallen in Umfangsrichtung ausgebildet sein, so dass sie an den Positionen angeordnet sind entsprechend einem Teil der Anzahl der Taschen 21. Die Durchgangsöffnungen 53 erstrecken sich gerade durch den Käfig in die Dickenrichtung und im vorliegenden Ausführungsbeispiel öffnen sie in einer Kreisform.
Der Käfig 11 beinhaltet den Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone, der durch Biegen eines radialen äußeren Bereichs des Käfigs 11 nach innen in die radiale Richtung geformt ist. In anderen Worten, der Käfig 11 weist den Biegeabschnitt 41 des radialen Außenbereichs auf, der durch Biegen eines Bereichs geformt ist, der radial außenseitig der Taschen 21 angeordnet ist, nach innen in die radiale Richtung. Der Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone ist eine stehende Wand, die in die axiale Richtung steht, und ist ausgebildet, um sich kontinuierlich in einer Ringform zu erstrecken.
Der Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist geformt durch Biegen des Bereichs, der radial außenseitig der Taschen 21 angeordnet ist, schräg nach innen in die radiale Richtung. Insbesondere ist der Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone geformt durch Biegen des radial 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 der radialen Außenzone, nämlich der Winkel zwischen einer radialen Innenfläche 42 des Biegeabschnitts 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 und ist vorzugsweise spitzwinklig.
Die axiale Höhe H41 des Biegeabschnitts 41 der radialen Außenzone ist kleiner als die axiale Höhe H37 des zweiten zylinderförmigen Abschnitts 37. Insbesondere ist der obere Rand des Biegeabschnitts 41 der radialen Außenzone unterhalb des oberen Rands des zweiten zylinderförmigen Abschnitts 37 angeordnet. Freiraum, geschaffen durch diese Differenz in axialer Höhe zwischen dem Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone und dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt 37, dient als ein Schmiermittelströmungspfad. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, Freiraum oberhalb des Biegeabschnitts 41 der radialen Außenzone (Freiraum, vorgesehen oberhalb des oberen Rands des Biegeabschnitts 41 der radialen Außenzone, nämlich zwischen dem oberen Rand des Biegeabschnitts 41 der radialen Außenzone und einer imaginären Ebene, an welcher der obere Rand des zweiten zylinderförmigen Abschnitts 37 angeordnet ist), dient als ein Schmiermittelströmungspfad.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die axiale Höhe H41 des Biegeabschnitts 41 der radialen Außenzone kleiner als die axiale Höhe des zylinderförmigen Abschnitts 38. Das heißt, die axiale Höhe H41 des Biegeabschnitts 41 der radialen Außenzone ist kleiner als die axiale Höhe des dritten zylinderförmigen Abschnitts 38, das ist der zylinderförmige Abschnitt am nächsten dem Biegeabschnitt 41 der radialen Außenzone unter den zylinderförmigen Abschnitten, die radial innenseitig des Biegeabschnitts 41 der radialen Außenzone angeordnet sind.
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 solchen 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.
Der Käfig 11 hat drei Pilotöffnungen 51, 52. Die drei Pilotöffnungen 51, 52 dienen als Eingriffsabschnitte zur Ausrichtung. Eine der Pilotöffnungen ist in 1 dargestellt. Die drei Pilotöffnungen 51, 52 sind intervallartig ausgebildet und zwar in Umfangsrichtung und erstrecken sich gradlinig durch den Käfig 11 in Dickenrichtung des Käfigs 11. Die drei Pilotöffnungen 51, 52 öffnen in einer Kreisform. Die drei Pilotöffnungen 51, 52 sind im Wesentlichen in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die drei Pilotöffnungen 51, 52 in Intervallen von 120° um die Rotationsachse 12 des Käfigs 11 angeordnet. Insbesondere sind die Pilotöffnungen 51, 52 im mittleren Teil in der Radialrichtung des innersten ersten Scheibenabschnitts 31 in der radialen Richtung angeordnet. Beispielsweise beträgt der Durchmesser der Pilotöffnungen 51, 52 hier 2,5 mm oder 3 mm im Durchmesser.
Die Pilotöffnungen 51, 52 können entfallen und die Durchgangsöffnungen 53, die als ein Schmiermittelströmungspfad dienen, können als die Pilotöffnungen verwendet werden. In dem Fall, wo beide, also die Pilotöffnungen 51, 52 und die Durchgangsöffnungen 53, geformt sind, ist es mit Blickpunkt auf die Festigkeit bevorzugt, dass die Durchgangsöffnungen 53 kleiner als die Pilotöffnungen 51, 52 sind.
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. 4 zeigt ein Fließdiagramm, welches die typischen Schritte des Verfahrens zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs 11 nach Maßgabe der Ausführungsform der Erfindung illustriert.
Bezogen auf 4 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). Wie in 2 dargestellt, werden in diesem Schritt der erste zylinderförmige Abschnitt 36, der sich in der Axialrichtung erstreckt, der erste Scheibenabschnitt 31, der kontinuierlich mit dem ersten zylinderförmigen Abschnitt 36 ist und sich in die radiale Auswärtsrichtung erstreckt, und der zweite zylinderförmige Abschnitt 37, der kontinuierlich mit dem ersten Scheibenabschnitt 31 ist und sich in die axiale Richtung erstreckt, geformt. In diesem Schritt (Schritt S2) werden der erste zylinderförmige Abschnitt 36, der erste Scheibenabschnitt 31 und der zweite zylinderförmige Abschnitt 37 in einem Bereich geformt, der radial innenseitig der Taschen angeordnet ist, die im Taschen-Formgebungsschritt (Schritt S5) gebildet werden, der später beschrieben wird. Die Durchführung dieses Schritts 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 Rollen 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. 5 ist eine Schnittansicht des Käfigmaterials nach dem Formgebungsschritt für die konkaven und konvexen Abschnitte. Der in 5 gezeigte Schnitt entspricht dem Schnitt gemäß 2. Gemäß 5 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.
In diesem Schritt wird der erste zylinderförmige Abschnitt 66 geformt, so dass dieser eine geringere axiale Höhe als der zweite zylinderförmige Abschnitt 67 aufweist. Freiraum, geschaffen durch diese Differenz in der axialen Höhe zwischen dem ersten zylinderförmigen Abschnitt 66 und dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt 67 (Freiraum unter dem ersten zylinderförmigen Abschnitt 66), wird als ein Schmiermittelströmungspfad in dem Käfig dienen.
Anschließend werden Durchgangsöffnungen, die als ein Schmiermittelströmungspfad dienen, im ersten Scheibenabschnitt 31 ausgebildet (Durchgangsöffnung-Formgebungsschritt: Schritt S3). Der Schritt der Bildung von Pilotöffnungen, die als Eingriffsabschnitte dienen werden (Pilotöffnung-Formgebungsschritt), kann auch in diesem Schritt durchgeführt werden.
Die 6(A) und 6(B) sind vergrößerte Schnittansichten, die einen Teil des Käfigmaterials 56 nach Bildung der Durchgangsöffnungen zeigen. 6(A) zeigt das Käfigmaterial 56 mit den hindurchgeformten Durchgangsöffnungen 54 als ein Schmiermittelströmungspfad, und 6(B) zeigt das Käfigmaterial 56, welches hindurchgeformte Pilotöffnungen 71 aufweist. Der in 6(A) gezeigte Schnitt entspricht dem Bereich III in 2 und der in 6(B) dargestellte Schnitt entspricht dem Bereich VI in 2.
Die Durchgangsöffnung 54 gemäß 6(A), die als ein Schmiermittelströmungspfad dienen wird, und die Pilotöffnung 71 gemäß 6(B), die als ein Eingriffsabschnitt dienen wird, werden im mittleren Teil in der Radialrichtung des ersten Scheibenabschnitts 61 geformt, um sich geradlinig durch den ersten Scheibenabschnitt 61 in die Dickenrichtung zu erstrecken. Die Durchgangsöffnungen 54 sind in Abschnitten in der Umfangsrichtung geformt, so dass sie im Wesentlichen gleichmäßig voneinander derart beabstandet sind, dass die Durchgangsöffnungen 54 an den Positionen angeordnet sind entsprechend den im Taschen-Formgebungsschritt (Schritt S5) gebildeten Taschen, der später beschrieben wird. Drei der Pilotöffnungen 71 werden insgesamt in Intervallen von 120° in der Umfangsrichtung geformt, so dass sie im Wesentlichen gleichmäßig zueinander beabstandet sind.
Der Durchgangsöffnung-Formgebungsschritt, das heißt, der Schritt der Formung der Durchgangsöffnungen, und der Pilotöffnung-Formgebungsschritt können gleichzeitig durchgeführt werden, wobei einer des Durchgangsöffnung-Formgebungsschritts und des Pilotöffnung-Formgebungsschritts zuerst durchgeführt werden kann oder der Pilotöffnung-Formgebungsschritt ausgelassen werden kann. In dem Durchgangsöffnung-Formgebungsschritt kann die Anzahl der Durchgangsöffnungen 54 entweder insgesamt oder nacheinander gestanzt werden.
Nachfolgend wird die Außenform des Käfigmaterials 56 geformt (Formgebungsschritt für die Außenform: Schritt S4). 7 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials 56 nach dem Formgebungsschritt für die Außenform. Der Schnitt gemäß 7 entspricht dem Bereich VI gemäß 2 und ist längs einer Linie VII-VII in 8 genommen. Insbesondere ist in diesem Beispiel das Käfigmaterial 56 in Dickenrichtung geradlinig gestanzt, so dass der Käfig 11 in seine endgültige Außenform durch einen Biegeschritt für die radiale Außenzone (Schritt S7) geformt werden kann und so weiter, 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. 8 zeigt einen Teil des Käfigmaterials 56 nach einem Formgebungsschritt für die Tasche, welcher dem Formgebungsschritt für die Außenform folgt. 8 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 an Positionen radial außerhalb des zweiten zylinderförmigen Abschnitts (Taschen-Formgebungsschritt: Schritt S5). 9 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht die einen Teil des Käfigmaterials nach dem Taschen-Formgebungsschritt darstellt. Der Schnitt nach 9 entspricht dem Bereich III gemäß 2 und ist ein Schnitt, der längs der Linie IX-IX in 8 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 9 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 Umfangsachtung 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 8 und 9 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.
Darauffolgend wird ein Bereich des Käfigmaterials 56, welcher radial außerhalb der Taschen 73 angeordnet ist, nach innen in Radialrichtung gebogen, um einen Biegeabschnitt einer radialen Außenzone zu bilden (Biegeschritt für die radiale Außenzone) (Schritt S7). In diesem Schritt wird der Biegeabschnitt der radialen Außenzone geformt, um eine geringere axiale Höhe als der zweite zylinderförmige Abschnitt 67 zu haben. Freiraum, der durch die Differenz in der axialen Höhe zwischen dem Biegeabschnitt der radialen Außenzone und dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt 67 gebildet ist (Freiraum oberhalb des Biegeabschnitts der radialen Außenzone), wird als ein Schmiermittelströmungspfad in dem Käfig dienen.
In diesem Schritt ist es bevorzugt, dass der Bereich des Käfigmaterials 56, der radial außenseitig der Taschen 73 angeordnet ist, schräg nach innen in die radiale Richtung um einen spitzen Kippwinkel geformt wird, um den Biegeabschnitt der radialen Außenzone zu bilden. In dem Fall, wo der Nut-Formungsschritt (Schritt S6) durchgeführt wird, wird ein radial äußerer Bereich des Käfigmaterials 56 längs der Nut 79 gebogen, um den Biegeabschnitt der radialen Außenzone zu bilden.
10 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials während des Biegeschritts für die radiale Außenzone. 11 und 12 sind vergrößerte Schnittansichten, die illustrieren, wie der Biegeschritt für die radiale Außenzone durchgeführt wird. 13 und 14 sind vergrößerte Schnittansichten zur Darstellung eines Teils des Käfigmaterials 56 nach dem Biegeschritt für die radiale Außenzone. Die Schnitte in den 10 und 13 entsprechen dem Bereich VI in 2. Der Schnitt in 14 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 VI in 2 mit Haltegliedern 101, 102 und einem Pressenelement 103 angeordnet ist. In diesem Beispiel, wie 10 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 11 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 12 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.
Nachfolgend wird, wie in den 13 und 14 dargestellt ist, der Biegeabschnitt 74 der radialen Außenzone noch weiter nach innen gebogen und zwar in radialer Richtung, wodurch der Biegeabschnitt 74 für die radiale Außenzone geformt wird. In diesem Fall ist der Biegewinkel (Kippwinkel), das heißt, der Winkel zwischen der radialen Innenfläche 75 des Biegeabschnitts 74 der radialen Außenzone und der oberen Fläche 76 des vierten Scheibenabschnitts 64 durch einen Winkel B₃ in den 13 und 14 dargestellt. Der Winkel B₃ entspricht dem Winkel B₁, der oben beschrieben ist. In anderen Worten, ist der Winkel B₁ gleich dem Winkel B₃. Die Winkel B₁, B₃ sind vorzugsweise spitzwinklig.
In diesem Beispiel, in Bezug auf das positionale Verhältnis in Umfangsrichtung, werden die vorstehenden Abschnitte 70 an den Positionen geformt, die den in Umfangsrichtung mittleren Teilen der Taschen 73 entsprechen. Die vorstehenden Abschnitte 70 werden auf diese Weise an den korrekten Positionen geformt. Insbesondere liegen die vorstehenden Abschnitte 70 an den Mitten der Stirnseiten 60 der Nadelrollen 13 an ihren Ecken 77 an, die näher zum vierten Scheibenabschnitt 64 angeordnet sind. Schließlich werden die Bereiche der vorstehenden Abschnitte 70, welche in Kontakt mit den Stirnseiten 16 der Nadelrollen 13 gelangen sollen, einem Press-Abflachungs-Verfahren unterworfen. Der Druckrollenlagerkäfig 11, wie er in den 1 und 3 dargestellt ist, wird 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. 15 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Illustrierung, wie der Biegeschritt für die radiale Außenzone durchgeführt wird. 16 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht zur Illustrierung wie der Press-Abflachungsschritt durchgeführt wird. 17 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung der Spitze des Biegeabschnitts für die radiale Außenzone nach dem Press-Abflachungsschritt. Speziell, wie in den 15 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 16 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 17 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.
Wie oben beschrieben, werden gemäß dem Druckrollenlagerkäfig 11 des vorliegenden Ausführungsbeispiels und des Verfahrens zur Herstellung desselben konkave und konvexe Abschnitte in Dickenrichtung in dem Bereich, der radial innseits der Taschen 21, 73 angeordnet ist, geformt durch den ersten zylinderförmigen Abschnitt 36, 66, den ersten Scheibenabschnitt 31, 61 und dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt 37, 67. Die Formung konkaver und konvexer Abschnitte kann die Festigkeit des Käfigs 11 steigern und kann ein Verbiegen des Käfigs 11 verhindern. Allerdings neigen derartige konkave und konvexe Abschnitte dazu, den Schmiermittelstrom zu reduzieren. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, obgleich der Käfig 11 konkave und konvexe Abschnitte aufweist, sind der erste zylinderförmige Abschnitt 36, 66 und der zweite zylinderförmige Abschnitt 37, 67, welche die konkaven und konvexen Abschnitte bilden, so geformt, dass die Höhe H36 des ersten zylinderförmigen Abschnitts 36, 66 in der Richtung der Drehachse des Käfigs 11 kleiner als die Höhe H37 des zweiten zylinderförmigen Abschnitts 37, 67 in der Richtung der Rotationsachse des Käfigs 11 ist und Freiraum, geschaffen durch diese Differenz in der Höhe in der Richtung der Drehachse zwischen dem ersten zylinderförmigen Abschnitt 36, 66 und dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt 37, 67, dient als ein Schmiermittelströmungspfad. Dies ermöglicht eine Schmiermittelströmung in Richtung Außenseite in die radiale Richtung aufgrund einer Zentrifugalkraft, wodurch eine zufriedenstellende Zirkulation des Schmiermittels gewährleistet werden kann. Demzufolge kann eine zufriedenstellende Schmiermittelzirkulation erreicht werden mit einem geringen Betrag an Schmiermittel (sparsame Schmiermittelkondition), nämlich ohne Zunahme des Betrags an Schmiermittel.
Im Druckrollenlagerkäfig des vorliegenden Ausführungsbeispiels und dem Verfahren zur Herstellung desselben ist es bevorzugt, dass die Höhe H41 des Biegeabschnitts 41, 47 der radialen Außenzone in der Richtung der Drehachse des Käfigs 11 kleiner als die Höhe H37 des zweiten zylinderförmigen Abschnitts 37, 67 in der Richtung der Drehachse des Käfigs 11 ist. Das heißt, die Höhe H36 des ersten zylinderförmigen Abschnitts 36, 66, der an der innersten Position in der radialen Richtung im Käfig 11 angeordnet ist, in der Richtung der Drehachse des Käfigs 11, und die Höhe H41 des Biegeabschnitts 41, 74 der radialen Außenzone, die an der äußersten Position in der radialen Richtung im Käfig 11 angeordnet ist, in der Richtung der Drehachse des Käfigs 11, sind kleiner als die Höhe H37 des zweiten zylinderförmigen Abschnitts 37, 67 in der Richtung der Drehachse des Käfigs 11, welches die größte Höhe in der Richtung der Drehachse des Käfigs 11 ist. Freiraum, erzeugt durch diese Differenz in der Höhe in der Richtung der Drehachse zwischen dem Biegeabschnitt 41, 47 der radialen Außenzone und dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt 37, 67, dient auch als ein Schmiermittelströmungspfad. Dementsprechend kann eine zufriedenstellendere Zirkulation von Schmiermittel in einer sparsamen Schmiermittelkondition erreicht 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. 18 zeigt eine Schnittansicht zur Darstellung eines Teils eines Käfigs mit dieser Konfiguration. 18 entspricht dem Schnitt gemäß 3.
Gemäß 18 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. 19 zeigt einen Teil eines Käfigs mit diesem Aufbau. Bezogen auf 19 beinhaltet ein Druckrollenlagerkäfig 91 nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine Anzahl von Taschen 92 und Säulen 93, die jeweils zwischen zwei badjungierten 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.
Obgleich die Pilotöffnungen als Eingriffsabschnitte gebildet sind, ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Die Eingriffsabschnitte können auch andere Konfigurationen aufweisen. Beispielsweise können die Eingriffsabschnitte durch Ausschnitte gebildet sein.
Im obigen Ausführungsbeispiel dienen die Durchgangsöffnungen 53 als ein Schmiermittelströmungspfad und die Pilotöffnungen 51, die in 1 dargestellt sind, erstrecken sich geradlinig durch den Käfig in der Dickenrichtung. Allerdings ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Beispielsweise können die Durchgangsöffnungen 53 und/oder die Pilotöffnungen 51, welche sich durch den Käfig erstrecken, eine sich verjüngende Wandfläche haben. Die Durchgangsöffnung 53 und die Pilotöffnungen 51 sind nicht auf kreisförmige Öffnungen beschränkt und können viereckige Öffnungen, dreieckige Öffnungen und dergleichen 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, solange als der erste zylinderförmige Abschnitt 36, der erste Scheibenabschnitt 31 und der zylinderförmige Abschnitt 37 in einem Bereich geformt sind, der radial innseits der Taschen 21 liegt, kann der Käfig nicht konkave und konvexe Abschnitte aufweisen, die in der Dickenrichtung in demselben Bereich in der Radialrichtung geformt sind wie der Bereich, wo die Taschen 21 geformt sind und ein Bereich, der radial ausseits der Taschen 21 angeordnet ist.
Im obigen Ausführungsbeispiel muss das Druckrollenlager mit einem solchen Käfig, wie er oben beschrieben ist, nicht Lagerringe aufweisen. Rollen anders als Nadelrollen, wie etwa lange Rollen und dergleichen, können verwendet werden.
Die Ausführungsformen, die hierin alleine beispielhaft in jeder Hinsicht beschrieben worden sind, sind in keiner Weise einschränkend. Der Rahmen der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert denn durch die oben beschriebenen Ausführungsbeispielen und die Erfindung ist beabsichtigt, alle Änderungen und Modifikationen innerhalb des Rahmens und des Umfangs der Erfindung abzudecken, wie sie durch die Ansprüche definiert ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Der Druckrollenlagerkäfig nach Maßgabe der Erfindung und das Verfahren zur Herstellung desselben werden effektiv verwendet, um Anforderungen an Druckrollenlagerkäfige mit ausgezeichneter Performance und effizienterem Herstellverfahren derartiger Druckrollenlagerkäfige gerecht zu werden.
Bezugszeichenliste

11, 81, 91: Käfig
12: Rotationsachse
13: Rolle
14, 15: Lagerring
16, 17: Stirnfläche
18, 19: Lauffläche
20: Druckrollenlager
21, 73, 85, 82: Tasche
22, 53, 54, 57: Durchgangsbohrung oder Durchgangsöffnung
23, 24: ringförmiger Abschnitt
25, 93, 94: Säule
26, 27, 28: Rollenstopper
31, 32, 33, 34, 61, 62, 63, 64, 86: Scheibenabschnitt
36, 37, 38, 39, 66, 67, 68, 69: zylinderförmiger Abschnitt
41, 74, 82: Biegeabschnitt radiale Außenzone
42, 43, 75, 76, 78: Oberfläche
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: radial äußere Stirnfläche
106a: radial innere Stirnfläche
106b: horizontale Fläche
106c: radiale Innenfläche
106d: Teil

Claims

Druckrollenlagerkäfig in einem Druckrollenlager mit einer Anzahl von Rollen aufnehmenden Taschen umfassend: einen ersten zylinderförmigen Abschnitt, der sich in einer Richtung einer Drehachse erstreckt; einen Scheibenabschnitt, kontinuierlich mit dem ersten zylinderförmigen Abschnitt, der sich in einer radialen Auswärtsrichtung erstreckt; und einen zweiten zylinderförmigen Abschnitt, der kontinuierlich mit dem Scheibenabschnitt ist und sich in die Richtung der Drehachse erstreckt, wobei der erste zylinderförmige Abschnitt, der Scheibenabschnitt und der zweite zylinderförmige Abschnitt in einem Bereich geformt sind, der radial innseits der Taschen angeordnet ist und der erste zylinderförmige Abschnitt hat eine kleinere Höhe in der Richtung der Drehachse als der zweite zylinderförmige Abschnitt.
Druckrollenlagerkäfig nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Biegeabschnitt einer radialen Außenzone, der durch Biegen eines radial außerhalb der Taschen angeordneten Bereichs 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 sich nach innen in die radiale Richtung über die radialen äußeren Ränder der Taschen erstrecken, um die Stirnflächen der Rollen, die in den Taschen aufgenommen sind, zu kontaktieren.
Druckrollenlagerkäfig nach Anspruch 2, wobei der Biegeabschnitt der radialen Außenzone eine geringere Höhe in der Richtung der Drehachse aufweist als der zweite zylinderförmige Abschnitt.
Druckrollenlagerkäfig nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch Bereiche der vorstehenden Abschnitte, welche die Stirnflächen der Rollen kontaktieren sollen, die einem Press-Abflachungsprozess unterzogen sind.
Druckrollenlagerkäfig nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorstehenden Abschnitte durch Biegen eines radialen äußeren Bereichs des Käfigs schräg nach innen in die radiale Richtung geformt sind.
Verfahren zur Herstellung eines Druckrollenlagerkäfigs in einem Druckrollenlager und mit einer Anzahl von Rollen aufnehmenden Taschen umfassend die Schritte: Bereitstellung eines Käfigmaterials, welches später der Käfig wird; Bildung konkaver und konvexer Abschnitte in einer Dickenrichtung in dem Käfigmaterial; und Bildung der Taschen in dem Käfigmaterial, wobei in dem Schritt der Bildung der konkaven und konvexen Abschnitte, die konkaven und konvexen Abschnitte so geformt werden, um einen ersten zylinderförmigen Abschnitt, der sich in einer Richtung der Drehachse erstreckt, einen Scheibenabschnitt, der kontinuierlich mit dem ersten zylinderförmigen Abschnitt ist und sich in einer Richtung radial auswärts erstreckt, und einen zweiten zylinderförmigen Abschnitt bilden, der kontinuierlich mit dem Scheibenabschnitt ist und sich in der Richtung der Drehachse erstreckt, und so dass der erste zylinderförmige Abschnitt eine kleinere Höhe in der Richtung der Drehachse aufweist als der zweite zylinderförmige Abschnitt und in dem Schritt der Bildung der Taschen werden die Taschen an Positionen geformt, die radial ausseits des zweiten zylinderförmigen Abschnitts sind.
Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs nach Anspruch 6, ferner umfassend: Bildung einer Außenform des Käfigmaterials, so dass die Außenform Abschnitte aufweist, die später vorstehende Abschnitte werden, die sich in eine radiale Richtung einwärts über radial äußere Ränder der Taschen erstrecken, um Stirnflächen der Rollen zu kontaktieren, die in den Taschen aufgenommen sind; und Bildung eines Biegeabschnitts einer radialen Außenzone durch Biegen eines Bereichs des Käfigmaterials, der radial ausseits der Taschen angeordnet ist, nach innen in die radiale Richtung.
Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt der Bildung des Biegeabschnitts der radialen Außenzone der Biegeabschnitt der radialen Außenzone so geformt wird, dass dieser eine geringere Höhe in der Richtung der Drehachse als der zweite zylinderförmige Abschnitt aufweist.
Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs nach Anspruch 7 oder 8, weiter umfassend: Press-Abflachung von Bereichen der vorstehenden Abschnitte, welche die Stirnflächen der Rollen berühren sollen.
Verfahren zur Herstellung des Druckrollenlagerkäfigs nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei in dem Schritt der Bildung des Biegeabschnitts der radialen Außenzone der Bereich des Käfigmaterials, der radial ausseits der Taschen angeordnet ist, schräg nach innen in die Radialrichtung gebogen wird.