JP2006057742A - Retainer for thrust roller bearing and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車用変速機、工作機械等、各種機械装置の回転支持部に組み込むスラストころ軸受を構成する保持器とその製造方法に関する。具体的には、1枚の金属板に打ち抜き加工及び塑性加工を施す事により低コストで造れるスラストころ軸受用保持器とその製造方法の改良に関し、応力集中のない、優れた耐久性を実現可能な構造とその製造方法とを実現するものである。 The present invention relates to a cage constituting a thrust roller bearing incorporated in a rotation support portion of various mechanical devices such as an automobile transmission and a machine tool, and a manufacturing method thereof. Specifically, with regard to the improvement of thrust roller bearing cages and their manufacturing methods that can be manufactured at low cost by punching and plasticizing a single metal plate, it is possible to achieve excellent durability without stress concentration. A simple structure and a manufacturing method thereof.
スラストころ軸受用保持器とその製造方法として、特許文献1〜3に記載された技術が知られている。図13〜15は、このうちの特許文献2に記載された、スラストころ軸受用の保持器1を示している。この保持器1は、金属板を曲げ形成する事により一体に造られたもので、内径側リム部2と、外径側リム部3と、中間板部4と、複数のポケット5、5とを備える。このうちの内径側リム部2は、上記保持器1の内周縁部に存在するもので、全周に亙って連続する円環状である。又、上記外径側リム部3は、上記保持器1の外周縁部に存在するもので、上記内径側リム部2と同心で全周に亙って連続する円環状である。又、上記中間板部4は、この内径側リム部2と上記外径側リム部3との間に存在するもので、断面形状が径方向に関して屈曲している。更に、上記各ポケット5、5は、上記中間板部4に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成されたもので、それぞれの内側にころ6、6を、転動自在に保持する。上記中間板部4のうちで、円周方向に隣り合うポケット5、5同士の間部分は、柱部7、7となっている。
As a thrust roller bearing retainer and a manufacturing method thereof, techniques described in Patent Documents 1 to 3 are known. FIGS. 13 to 15 show a cage 1 for a thrust roller bearing described in
又、上記中間板部4は、中央平板部8と、外径側平板部9と、内径側平板部10と、内径側連続部11と、外径側連続部12とから成る。このうちの中央平板部8は、径方向(図13〜14の左右方向)中間部で軸方向一端(図14の上端)寄り部分に形成されている。又、上記外径側平板部9は、上記外径側リム部3の径方向内側(図13〜14の右側)に隣接する、軸方向他端(図14の下端)寄り部分に形成されている。又、上記内径側平板部10は、上記内径側リム部2の径方向外側(図13〜14の左側)に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。又、上記内径側連続部11は、上記内径側平板部10の外周縁と、上記中央平板部8の内周縁とを連続させ、上記外径側連続部12は、この中央平板部8の外周縁と上記外径側平板部9の内周縁とを連続させる。これら内径側、外径側両連続部11、12同士の間隔は、上記中央平板部8から離れる程大きくなる。
The
上述の様に構成する保持器1は、上記各ポケット5、5内にころ6、6を転動自在に保持した状態で、軸方向に対向する1対の平面同士の間に挟持する。上記中間板部4を構成する、上記中央、外径側、内径側各平板部8〜10のうち、上記各柱部7、7の円周方向両側縁部分は、上記内径側、外径側両連続部11、12の両側縁部分に比べて、上記各ポケット5、5内に向け少し突出する係合突部13a、13b、13cとなっている。上記各ポケット5、5内に上記各ころ6を保持する際には、上記各柱部7、7を円周方向に弾性変形させる。これら各ポケット5、5内に上記各ころ6を保持した状態では、上記各係合突部13a、13b、13cがこれら各ころ6の転動面と係合して、これら各ころ6に対する、上記保持器1の軸方向の変位を抑える。即ち、この保持器1の軸方向に関する位置決めを、所謂ころ案内により図る。
The cage 1 configured as described above is sandwiched between a pair of planes facing each other in the axial direction in a state where the rollers 6 and 6 are rotatably held in the
上述の様な保持器1を造る製造方法として特許文献2には、図16の(A)〜(F)に示す様な製造方法が記載されている。この特許文献2に記載された製造方法の場合、金属板を打ち抜いて成る、図16の(A)に示した円輪状の素材14に塑性加工を施す事により、それぞれが同図の(B)〜(F)に示す様な断面形状を有する第一〜第五中間素材15〜19に順次加工する。そして、(F)に示した第五中間素材19に打ち抜き加工を施して複数のポケット5、5(図13〜15参照)を形成する事により、上記保持器1として完成する。尚、金属板を曲げ加工して成る保持器としては、図13〜16に示した構造の他、図17の(A)(B)に示した様な構造のものも、従来から知られている。このうちの図17の(A)に示したものは、図14に示した構造に対し、外径側リム部3aの径方向寸法を小さく(金属板1枚の厚さ分に)したものである。又、図17の(B)に示したものは、更に内径側リム部2aの径方向寸法を小さく(金属板2枚の厚さ分に)したものである。
As a manufacturing method for manufacturing the cage 1 as described above,
上述の様な特許文献2に記載された、スラストころ軸受用の保持器とその製造方法は、比較的薄肉の金属板に繰り返し曲げ加工を施す為、曲げ加工した部分の肉厚が小さくなる。例えば、上記図17の(A)に示した構造で説明すると、同図に矢印で示した屈曲部の厚さ寸法は、曲げ加工に基づいて素材である上記金属板の厚さ寸法よりも小さくなり、当該部分に応力が集中する事が避けられない。薄肉部分への応力集中は、亀裂等の損傷に基づく耐久性低下の原因となる為、好ましくない。又、上記金属板を曲げ加工する回数が多く、加工工程が多い為にコストが嵩む。
Since the cage for thrust roller bearings and the manufacturing method thereof described in
この様な問題を生じる特許文献1〜3に記載されたスラストころ軸受用の保持器とその製造方法に関する発明に対して、特許文献4には、上記特許文献1〜3に記載された構造に比較して厚肉で円輪状の金属板の径方向中間部を曲げ加工して成るスラストころ軸受用の保持器が記載されている。この様な特許文献4に記載されたスラストころ軸受用の保持器の場合、各ポケット内に各ころを保持する構造が、内径側と外径側とで非対称であり、これら各ころを基準とする保持器の姿勢が不安定になる可能性がある。又、保持器及びころを回転支持部に組み付ける以前に、これら各ころが上記各ポケットから脱落する可能性も考えられる。
In contrast to the invention relating to the thrust roller bearing retainer described in Patent Literatures 1 to 3 and the manufacturing method thereof described in Patent Literatures 1 to 3,
これに対して特許文献5には、上記特許文献4に記載された構造よりも更に厚肉の金属板を、大きな肉厚をそのまま利用して構成した保持器に関する発明が記載されている。この様な特許文献5に記載された発明の場合、加工工程を少なく抑え、保持器の姿勢安定化とポケット内に保持したころの脱落防止とを図れるが、重量が嵩む事が避けられない。保持器の重量が嵩んだ場合、ころ軸受を組み込んだ各種機械装置の重量が嵩むだけでなく、慣性質量の増大により、速度の急変動に対する追従性が悪化し、ころの転動面と軌道面との間に滑りが発生し易くなる。
On the other hand,
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、優れた耐久性を有し、且つ、姿勢の安定化及びころの脱落防止を図れ、しかも重量が徒に嵩む事のないスラストころ軸受用保持器を低コストで実現すべく発明したものである。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the circumstances as described above, the present invention is a thrust roller bearing cage that has excellent durability, can stabilize the posture and prevent the rollers from falling off, and does not increase in weight. Has been invented to realize at a low cost.
本発明のスラストころ軸受用保持器とその製造方法の対象となるスラストころ軸受用保持器は、前述した従来から知られているスラストころ軸受用保持器と同様に、素材となる金属板に塑性加工及び打ち抜き加工を施す事により造られている。そして、内周縁部分に全周に亙って設けられた円環状の内径側リム部と、外周縁部分に全周に亙って設けられた円環状の外径側リム部と、それぞれの両端部をこの外径側リム部の内周面と上記内径側リム部の外周面とに連続させた状態で、円周方向に関して間欠的に、放射方向に配置された複数本の柱部とを備える。そして、これら各柱部の円周方向両側縁と、上記内径側リム部の外周面と、上記外径側リム部の内周面とにより四周を囲まれる複数の部分を、それぞれころを転動自在に保持する為のポケットとして成る。 The thrust roller bearing retainer of the present invention and the thrust roller bearing retainer that is the object of the manufacturing method are made of plastic on the metal plate that is the material in the same manner as the previously known thrust roller bearing retainer. It is made by processing and punching. An annular inner rim portion provided on the inner peripheral edge over the entire circumference, an annular outer rim portion provided on the outer peripheral edge over the entire circumference, and both ends A plurality of pillars arranged in the radial direction intermittently with respect to the circumferential direction in a state where the portion is continuous with the inner peripheral surface of the outer diameter side rim portion and the outer peripheral surface of the inner diameter side rim portion. Prepare. Then, a plurality of portions surrounded by the four circumferences by both circumferential edges of each of the pillar portions, the outer peripheral surface of the inner diameter side rim portion, and the inner peripheral surface of the outer diameter side rim portion are each rolled on a roller. As a pocket to hold freely.
特に、請求項1に記載したスラストころ軸受用保持器に於いては、上記内径側リム部及び外径側リム部は、上記金属板の厚さ方向をそれぞれの軸方向に一致させ、この金属板の厚さを利用してこの軸方向の寸法を確保したものである。又、上記各柱部は、コイニングにより、上記金属板の厚さ寸法よりも小さな厚さ寸法で、中心軸を含む仮想平面に関する断面形状を非直線状とされたものである。 In particular, in the thrust roller bearing retainer according to claim 1, the inner diameter side rim portion and the outer diameter side rim portion are formed by aligning the thickness direction of the metal plate with the respective axial directions. This axial dimension is secured by utilizing the thickness of the plate. In addition, each of the column portions has a thickness dimension smaller than the thickness dimension of the metal plate by coining, and a cross-sectional shape related to a virtual plane including the central axis is made non-linear.
又、請求項4に記載したスラストころ軸受用保持器も、上記内径側リム部及び外径側リム部は、上記金属板の厚さ方向をそれぞれの軸方向に一致させ、この金属板の厚さを利用してこの軸方向の寸法を確保したものである。又、上記各柱部は、コイニングにより、長さ方向の一部を上記金属板の厚さ寸法よりも小さな厚さ寸法としたものである。
In the thrust roller bearing retainer according to
更に、請求項7に記載したスラストころ軸受用保持器の製造方法は、次の各工程を有する。即ち、上記金属板のうちで上記各ポケットとなるべき部分に複数の下孔を形成してから、円周方向に隣り合う下孔同士の間部分を上記金属板の厚さ方向に押し潰すコイニングを施す。そして、これら各間部分を面方向に広げつつ、造るべきスラストころ軸受用保持器の中心軸を含む仮想平面に関する上記各間部分の断面形状を、完成後の各柱部の断面形状に一致させる。その後、造るべきスラストころ軸受用保持器の円周方向に関して、上記各間部分の両端寄り部分を除去し、これら各間部分を上記各柱部とすると共に、円周方向に隣り合う柱部同士の間を、ころを保持する為のポケットとする。
Furthermore, the manufacturing method of the cage for thrust roller bearings described in
上述の様な本発明のスラストころ軸受用保持器とその製造方法の場合には、優れた耐久性を有し、且つ、重量が徒に嵩む事のないスラストころ軸受用保持器を低コストで得られる。又、必要に応じて姿勢の安定化及びころの脱落防止を図れる。
先ず第一に、各部に繰り返し曲げ加工を施す必要がなく、各部の厚さが小さくなり過ぎる事を防止できるだけでなく、所望部分の厚さを適宜大きくできる。この為、部分的な応力集中により亀裂等の損傷が発生する事を効果的に防止して、耐久性の確保を図れる。
又、コイニングにより各柱部の厚さを必要とするだけに抑えられる為、重量が徒に嵩む事を防止できる。そして、ころ軸受を組み込んだ各種機械装置の重量が嵩む事を防止すると共に、慣性質量の増大を抑えて、速度の急変動に対する追従性を良好にし、ころの転動面と軌道面との間に滑りが発生する事を防止し、これら各面に過大な摩耗が発生する事を防止できる。
又、加工工数を少なく抑えられるので、低コストで造れる。
更に、必要に応じて、各ポケット内に各ころを保持する構造を、内径側と外径側とで対称にできる為、これら各ころを基準とする保持器の姿勢を安定させると同時に、保持器及びころを回転支持部に組み付ける以前に、上記各ポケット内からころが脱落する事を防止できる。
In the case of the thrust roller bearing retainer of the present invention and the manufacturing method thereof as described above, a thrust roller bearing retainer that has excellent durability and does not increase in weight at low cost can be obtained. can get. In addition, it is possible to stabilize the posture and prevent the rollers from falling off as necessary.
First of all, it is not necessary to repeatedly bend each part, and it is possible not only to prevent the thickness of each part from becoming too small, but also to appropriately increase the thickness of the desired part. For this reason, it is possible to effectively prevent the occurrence of damage such as cracks due to partial stress concentration, thereby ensuring durability.
Moreover, since the thickness of each pillar part is suppressed by coining, it is possible to prevent the weight from increasing. In addition to preventing the weight of various mechanical devices incorporating roller bearings from increasing, the increase in inertial mass is suppressed, and the followability to sudden speed fluctuations is improved. It is possible to prevent the occurrence of slippage and to prevent excessive wear on these surfaces.
In addition, since the number of processing steps can be reduced, it can be manufactured at low cost.
Furthermore, if necessary, the structure that holds each roller in each pocket can be made symmetrical between the inner diameter side and the outer diameter side, so that the posture of the cage relative to each roller can be stabilized and held at the same time. Before assembling the container and the roller to the rotation support portion, it is possible to prevent the roller from dropping from the pockets.
請求項1に記載したスラストころ軸受用保持器を実施する場合に、好ましくは、請求項2に記載した様に、各柱部の長さ方向両端部を内径側リム部の外周面及び外径側リム部の内周面に、これら両リム部の軸方向一端寄り部分で連続させると共に、上記各柱部の長さ方向中間部をこれら両リム部の軸方向他端寄り部分に位置させる。
この様な構成を採用すれば、各ポケット内に各ころを保持する構造を、内径側と外径側とで対称にできる。この為、これら各ころを基準とする保持器の姿勢を安定させる事ができる。
When the thrust roller bearing retainer according to claim 1 is implemented, preferably, as described in
By adopting such a configuration, the structure for holding each roller in each pocket can be made symmetrical between the inner diameter side and the outer diameter side. For this reason, the attitude | position of the holder | retainer on the basis of these each roller can be stabilized.
又、上記請求項2に記載したスラストころ軸受用保持器を実施する場合に、更に好ましくは、請求項3に記載した様に、各柱部の長さ方向両端部及び長さ方向中間部の円周方向両側縁に、周方向に突出する係合突部を設ける。そして、これら各係合突部と各ポケット内に保持したころの転動面との係合に基づき、軸方向に関する位置決めを図る。
この様に構成すれば、上記各ころを基準とする保持器の姿勢を安定させると同時に、保持器及びころを回転支持部に組み付ける以前に、上記各ポケット内からころが脱落する事を防止できる。
Further, when the thrust roller bearing retainer described in
If comprised in this way, the attitude | position of the holder | retainer on the basis of each said roller can be stabilized, and it can prevent that a roller falls out from each said pocket before attaching a holder and a roller to a rotation support part. .
又、請求項4に記載したスラストころ軸受用保持器を実施する場合に好ましくは、請求項5に記載した様に、各柱部のうちでスラストころ軸受用保持器の軸方向に関する厚さ寸法が大きい部分のうち、この軸方向に関する両端部を塑性変形させる事により、当該部分に、上記スラストころ軸受用保持器の周方向に突出する係合突部を設ける。そして、これら各係合突部と各ポケット内に保持したころの転動面との係合に基づき、上記スラストころ軸受用保持器の軸方向に関する位置決めを図る。
この様な構造によっても、上記各ころを基準とする保持器の姿勢を安定させると同時に、保持器及びころを回転支持部に組み付ける以前に、上記各ポケット内からころが脱落する事を防止できる。
Further, when the thrust roller bearing retainer described in
Even with such a structure, it is possible to stabilize the posture of the cage with respect to each of the rollers, and at the same time, prevent the rollers from dropping from the pockets before the cage and the rollers are assembled to the rotation support portion. .
又、本発明のスラストころ軸受用保持器を実施する場合に好ましくは、請求項6に記載した様に、内径側リム部又は外径側リム部の周面の少なくとも一部を、スラストころ軸受用保持器が隣接する部材に近接対向させる事により、このスラストころ軸受用保持器の径方向に関する位置決めを図る。この場合に例えば、このスラストころ軸受用保持器の内周面を、スラストころ軸受の内径側に配置された軸の外周面に近接対向させる。或は、上記スラストころ軸受用保持器の外周面を、このスラストころ軸受の外径側に配置されたハウジングの内周面に近接対向させる。
この様な構成を採用すれば、上記スラストころ軸受の運転時に、上記スラストころ軸受用保持器が振れ回る(回転中心と幾何中心とがずれる)事を防止して、このスラストころ軸受の運転状態を良好にできる。具体的には、保持器の振れ回りに伴う振動の発生を抑えると共に、各ころの転動面と軌道面との転がり接触状態を良好に維持できる。
In the case of carrying out the thrust roller bearing retainer of the present invention, preferably, as described in claim 6, at least a part of the peripheral surface of the inner diameter side rim portion or the outer diameter side rim portion is provided as a thrust roller bearing. The thrust roller bearing retainer is positioned in the radial direction by causing the retainer to approach the adjacent member. In this case, for example, the inner peripheral surface of this thrust roller bearing retainer is brought close to and opposed to the outer peripheral surface of the shaft disposed on the inner diameter side of the thrust roller bearing. Alternatively, the outer circumferential surface of the thrust roller bearing retainer is made to face and oppose the inner circumferential surface of the housing disposed on the outer diameter side of the thrust roller bearing.
By adopting such a configuration, it is possible to prevent the thrust roller bearing retainer from swaying during the operation of the thrust roller bearing (the rotation center and the geometric center are not shifted), and the operation state of the thrust roller bearing. Can be improved. Specifically, it is possible to suppress the occurrence of vibration accompanying the swing of the cage, and to maintain a good rolling contact state between the rolling surface and the raceway surface of each roller.
又、請求項7に記載したスラストころ軸受用保持器の製造方法を実施する場合に好ましくは、請求項8に記載した様に、金属板に各下孔を形成すると共に、径方向に関してこれら各下孔の内側中心部分に位置決め孔を形成した後、各間部分にコイニングを施す。
この様に構成すれば、上記金属板の位置決めを容易且つ確実に行なって、上記各間部分に精度良くコイニングを施す事ができる。
Moreover, when implementing the manufacturing method of the thrust roller bearing retainer described in
If comprised in this way, positioning of the said metal plate can be performed easily and reliably, and a coining can be accurately given to the said each part.
又、請求項7〜8に記載したスラストころ軸受用保持器の製造方法を実施する場合に、例えば請求項9に記載した様に、コイニングにより各間部分の肉厚を、それぞれの全長に亙って小さくすると共に、これら各間部分の断面形状を屈曲させる。そして、これら各間部分の長さ方向両端部を内径側リム部の外周面及び外径側リム部の内周面に、これら両リム部の軸方向一端寄り部分で連続させた状態とする。これと共に、上記各間部分の長さ方向中間部を、上記両リム部の軸方向他端寄り部分に位置させる。
或は、請求項10に記載した様に、コイニングにより各間部分の肉厚を、長さ方向の一部で金属板の厚さ寸法よりも小さく、残部でこの金属板の厚さ寸法のままとする。
この様に構成する事で、上記各間部分をコイニングにより押し潰して成る各柱部の厚さを、必要とするだけに抑えられる。この為、得られたスラストころ軸受用保持器の重量が徒に嵩む事を防止できる。
Further, when the thrust roller bearing cage manufacturing method according to any one of
Alternatively, as described in
By configuring in this way, the thickness of each column portion formed by crushing the above-described portions by coining can be suppressed as much as necessary. For this reason, it can prevent that the weight of the obtained cage for thrust roller bearings increases suddenly.
又、この様な請求項10に記載したスラストころ軸受用保持器の製造方法を実施する場合に好ましくは、請求項11に記載した様に、金属板の厚さ寸法のままとされた残部のうちでスラストころ軸受用保持器の軸方向に関する両端部を塑性変形させる事により、当該部分に、このスラストころ軸受用保持器の周方向に突出する係合突部を設ける。
この様に構成すれば、保持器及びころを回転支持部に組み付ける以前に、各ポケット内からころが脱落する事を防止できる構造を得られる。
Further, when carrying out the method of manufacturing a thrust roller bearing retainer as described in
If comprised in this way, before attaching a holder | retainer and a roller to a rotation support part, the structure which can prevent that a roller falls out from each pocket can be obtained.
図1〜6は、請求項1〜3、7〜9に対応する、本発明の実施例1を示している。先ず、図1により、本実施例の保持器1aの構造に就いて説明する。
この保持器1aは、素材となる金属板20(図2参照)に塑性加工及び打ち抜き加工を施す事により造られたもので、互いに同心の内径側リム部2a及び外径側リム部3aと、複数の柱部7aとを備える。このうちの内径側リム部2aは、円環状で、内周縁部分に全周に亙って設けられている。又、上記外径側リム部3aは、円環状で、外周縁部分に全周に亙って設けられている。又、上記各柱部7aは、それぞれの両端部を上記内径側リム部2aの外周面と上記外径側リム部3aの内周面とに連続させた状態で、円周方向に関して間欠的に、放射方向に配置されている。そして、上記各柱部7aの円周方向両側縁と、上記内径側リム部2aの外周面と、上記外径側リム部3aの内周面とにより四周を囲まれる複数の部分を、それぞれころ6(図13〜15参照)を転動自在に保持する為のポケット5aとしている。
FIGS. 1-6 has shown Example 1 of this invention corresponding to Claims 1-3 and 7-9. First, the structure of the
The
特に、本実施例の保持器1aの場合には、上記内径側リム部2a及び外径側リム部3aは、上記金属板20の厚さ方向(図2の上下方向)を軸方向(図1の上下方向)に一致させている。そして、この金属板20の厚さT20(図2参照)を利用して、上記内径側リム部2a及び外径側リム部3aの軸方向の寸法T2a、T3aを確保している。即ち、本実施例の場合には、これら両リム部2a、3aの軸方向の寸法T2a、T3aと上記金属板20の厚さT20とを、実質的に一致(T2a≒T3a≒T20)させている。これら各寸法T2a、T3a、T20の相違は、上記金属板20の厚さ寸法の不均一、或はこの金属板20を加工する際に生じる微小な塑性変形分のみとなる。
In particular, in the case of the
又、上記各柱部7aは、コイニングにより、上記金属板T20の厚さ寸法よりも十分に小さな厚さ寸法T7a(≪T20)で、上記保持器1aの中心軸を含む仮想平面に関する断面形状を、非直線状とされたものである。本実施例の場合に上記各柱部7aは、径方向外側から順番に、外径側平板部9aと、外径側連続部12aと、中央平板部8aと、内径側連続部11aと、内径側平板部10aとを直列に連続させた、断面山形としている。この様な各柱部7aは、それぞれの外径側端部に存在する上記外径側平板部9aの端部を上記外径側リム部3aの内周面の軸方向一端部(図1の下端部)に、同じく内径側端部に存在する上記内径側平板部10aの端部を上記内径側リム部2aの外周面の軸方向一端部に、それぞれ連続させている。この状態で、上記各柱部7aの長さ方向中間部に存在する上記中央平板部8aが、上記保持器1aの軸方向他端(図1の上端)部に位置している。
Further, each of the
上記各柱部7aの円周方向両側縁のうちで、上記中央、外径側、内径側各平板部8a〜10aの円周方向両側縁の一部は、他の部分に比べて、前記各ポケット5a内に向け、上記保持器1aの円周方向に関して少し突出する係合突部13a、13b、13cとなっている。上記各ポケット5a内に前記各ころ6を保持する際には、上記各柱部7aを円周方向に弾性変形させる。これら各ポケット5a内に上記各ころ6を保持した状態では、上記各係合突部13a、13b、13cがこれら各ころ6の転動面と係合して、これら各ころ6に対する、上記保持器1aの軸方向の変位を抑える。即ち、この保持器1aの軸方向に関する位置決めを、所謂ころ案内により図る。
Among the circumferential side opposite edges of each
次に、上述の様な保持器1aの製造方法に就いて、図2〜6により説明する。先ず、図2に示す様に、素材となる金属板20を用意する。この金属板20の平面形状は任意であるが、この金属板20の取り扱い性を良好にする面から、円形が好ましい。この金属板20の平面形状を円形とする場合に、この金属板20の外径D20(図2参照)は、完成後の保持器1aの外径D1a(図1、6参照)と同じか、この保持器1aの外径D1aよりも少し大きく(D20≧D1a)する。又、上記金属板20の厚さT20は、前述した通り、造るべき保持器1aの内径側、外径側両リム部2a、3aの軸方向の寸法T2a、T3aに合わせる(T2a≒T3a≒T20とする)。
Next, the manufacturing method of the
上述の様な金属板20には、図3の(A)(B)に示す様に、各ポケット5a(図1、5、6参照)となるべき部分に複数の下孔21、21を形成すると共に、径方向に関してこれら各下孔21、21の内側中心部分に位置決め孔22を形成して、第一中間素材23とする。これら各孔21、22は、何れも、プレスによる打ち抜き加工で形成する。このうちの位置決め孔22は、正方形等の非円形、或は円形の一部に切り欠きを形成した形状等、上記第一中間素材23の径方向の位置決め並びに回転方向の位相を合わせられる形状を選択する。又、上記各下孔21、21は、造るべき上記各ポケット5aの形状及び大きさを勘案した形状とする。具体的には、上記各下孔21、21を矩形とし、上記位置決め孔22の周囲に放射状に配列する。又、これら各下孔21、21の円周方向の幅寸法W21は、造るべき上記各ポケット5aの幅寸法W5a{図5の(B)参照}とほぼ同じ(W21≒W5a)にする。又、上記各下孔21、21の径方向の長さ寸法L21に就いても、造るべき上記各ポケット5aの長さ寸法L5a{図5の(B)参照}とほぼ同じ(L21≒L5a)にする。但し、これら各部の寸法は、下記のコイニング加工時の各部の塑性変形量に応じて、適宜変更しても良い。
In the
上述の様な各下孔21、21と位置決め孔22とを形成した、上記第一中間素材23は、次いで、これら各下孔21、21同士の間部分24、24にコイニングを施してこれら各間部分24、24を厚さ方向に押し潰し、図4の(A)(B)に示す様な第二中間素材25とする。この際、上記各間部分24、24の肉を、円周方向両側に逃がす。従って、この第二中間素材25に設けられている各下孔21a、21aの円周方向に関する幅W21a は、上記第一中間素材23の下孔21、21の円周方向に関する幅W21よりも小さく(W21a <W21)なっている。これに伴って、上記第二中間素材25に設けられた各間部分24a、24aの円周方向に関する幅W24a は、上記第一中間素材23の間部分24、24の円周方向に関する幅W24よりも大きく(W24a >W24)なっている。
The first
上記コイニングは、造るべき柱部7aの厚さ寸法及び断面形状に合わせて、上記各間部分24、24の厚さ寸法を適正値にする(薄肉化する)と共に、上記第一中間素材23の中心軸を含む仮想平面に関する上記各間部分24、24の断面形状を屈曲させる為に行なう。上記各間部分24、24に施すコイニングは、総ての間部分24、24に関して同時に行なっても良いが、プレス加工機の容量が小さい場合には、1乃至複数個の間部分24毎に、前後して行なっても良い。又、上記各間部分24、24の厚さ寸法及び断面形状を所望のものにするコイニングは、1工程で行なっても良いが、複数工程に分けて行なっても良い。何れにしても、上記各間部分24、24にコイニングを施す事により、これら各間部分24、24を面方向に広げつつ、断面形状を、完成後の各柱部7aの断面形状に一致させた、新たな間部分24a、24aとする。
In the coining, the thickness dimension of each of the
上述の様な第二中間素材25には、次いで、上記各新たな間部分24a、24aの余肉部分を除去する為の打ち抜き加工を施して、図5の(A)(B)に示す様な第三中間素材26とする。即ち、上記コイニングにより上記各間部分24、24を押し潰し、上記新たな間部分24a、24aとする事に伴って、上記第二中間素材25に設けられている各下孔21a、21aの円周方向に関する幅W21a が、造るべきポケット5aの円周方向に関する幅寸法W5aよりも小さく(W21a <W5a)なり、しかも、その小さくなる程度は不安定となる。そこで、上記第二中間素材25に設けられた上記新たな間部分24a、24aのうちで、上記ポケット5aとなるべき部分よりも円周方向にはみ出した部分、即ち、これら新たな間部分24a、24aのうちで円周方向両端寄り部分を除去する。そして、これら各間部分24a、24aを上記各柱部7a、7aとすると共に、円周方向に隣り合う柱部7a、7a同士の間を、ころを保持する為のポケット5a、5aとした、上記第三中間素材26とする。上記各間部分24a、24aの円周方向両端寄り部分を除去する打ち抜き加工も、これら各間部分24a、24a毎に行なっても良いが、総ての間部分24a、24aに関して同時に行なっても良い。上記打ち抜き加工をプレス加工により行なう場合、プレス装置に要求される容量はあまり大きくないので、上記各ポケット5a、5aの寸法精度及びピッチ精度を確保する面からは、上記打ち抜き加工を、総ての間部分24a、24aに関して同時に行なう事が好ましい。尚、前記各係合突部13a、13b、13cは、上記第二中間素材25を上記第三中間素材26とする工程で、上記各柱部7a、7aの円周方向両側縁部に形成する。
Next, the second
上述の様にして上記各柱部7a、7aと上記各ポケット5a、5aとを形成した、上記第三中間素材26には、続いて、図6に示す様に、内径側の余肉部を除去する為のピアス加工と、外径側の余肉部を除去する為のトリミング加工とを施す。即ち、上記第三中間素材26の中心部には、各部を加工する際の位置決め(径方向位置及び回転方向の割り出し)を図る為の位置決め孔22が設けられている。この位置決め孔22及びその周囲部分は、上記各柱部7a、7aと上記各ポケット5a、5aとを形成するまでは必要であるが、形成後には不要になる。そこで、上記第三中間素材26の中心部をピアス加工により打ち抜く事で、この不要部を除去すると同時に、内周縁部に内径側リム部2aを形成する。
In the third
一方、上記第三中間素材26の外周縁部に関しては、前述した様に、前記金属板20の外径D20を完成後の保持器1aの外径D1aと同じにすれば、殆ど余肉部が存在しない事になる。但し、前記コイニング加工による、前記各間部分24、24の塑性変形に伴い、これら各間部分24、24の周囲部分が多少なりとも塑性変形する事を考慮した場合、上記金属板20の外径D20を規制する事により上記第三中間素材26の外径D26を、上記完成後の保持器1aの外径D1aに一致させる事は難しい。そこで本実施例の場合には、上記第三中間素材26の外径D26を上記完成後の保持器1aの外径D1aよりも少し大きく(D26>D1a)して、上記第三中間素材26の外径側の余肉部に関しても、トリミング加工により除去する様にしている。そして、このトリミング加工により上記第三中間素材26の外径側の余肉部を除去すると同時に、外周縁部に外径側リム部3aを形成する。
On the other hand, the regard to the outer peripheral edge portion of the third
この様にして、各部の余肉部を除去し、各部の寸法及び形状を完成後の保持器1aの寸法及び形状に一致させた状態では、表面各部に、打ち抜き加工に伴って生じたバリ等が存在する。又、上記各ポケット5a、5aの内面を始めとして、使用時に相手部材の表面と摺接する面も粗いままである。そこで、図6に示したピアス加工及びトリミング加工を経て得られた第四中間素材27に、バレル加工等の仕上加工を施して、上記ばり等を除去すると共に、使用時に相手部材の表面と摺接する面を、油膜を保持するのに好適な面として、前述の図1に示す様な保持器1aとして完成する。
In this way, in the state where the surplus portion of each part is removed and the size and shape of each part are matched with the size and shape of the completed
上述の様にして造られたこの保持器1aの場合には、各部に繰り返し曲げ加工を施す必要がなく、各部の厚さが小さくなり過ぎる事を防止できる。又、各部の厚さを所望値に規制する事ができて、特に大きな力が加わり易い等の理由で他の部分に比べて強度が必要になる部分の厚さを適宜大きくできる。この為、部分的な応力集中により亀裂等の損傷が発生する事を効果的に防止して、耐久性の確保を図れる。
In the case of the
又、素材となる金属板20として、内径側リム部2a及び外径側リム部3aの軸方向の寸法T2a、T3aと同程度のT20を有するものを使用するが、コイニングにより各柱部7a、7aの厚さを必要とするだけに抑えられる為、上記保持器1aの重量が徒に嵩む事を防止できる。そして、この保持器1aを含むころ軸受を組み込んだ各種機械装置の重量が嵩む事を防止すると共に、慣性質量の増大を抑えて、回転速度の急変動に対する上記保持器1aの追従性を良好にし、ころ6の転動面と軌道面との間に滑りが発生する事を防止して、これら各面に過大な摩耗が発生する事を防止できる。又、加工工数を少なく抑えられるので、低コストで造れる。
Further, as the
又、本実施例の場合には、前記各ポケット5a、5a内に各ころ6を保持する構造を、内径側と外径側とで対称にしている。具体的には、これら各ころ6の転動面の軸方向両端部片側に係合突部13a、13cを、軸方向中間部他側に係合突部13bを、それぞれ近接対向させて、上記各ころ6を上記各ポケット5a、5a内に保持している。この為、これら各ころ6を基準とする上記保持器1aの姿勢を安定させると同時に、これら保持器1a及びころ6を回転支持部に組み付ける以前に、上記各ポケット5a、5a内からこれら各ころ6が脱落する事の防止を図れる。
In the case of this embodiment, the structure for holding the rollers 6 in the
図7は、請求項1〜3に対応する、本発明の実施例2を示している。本実施例の保持器1bの場合には、内径側リム部2bの軸方向片側面に、コイニングによる凹溝28を形成して、この内径側リム部2bの径方向に関する幅寸法W2bを確保しつつ、この内径側リム部2bを含む、上記保持器1bの軽量化を図っている。尚、上記凹溝28の加工は、図4に示した工程と同時若しくは前後して(図5の工程よりも前に)行なう。又、上記凹溝28を形成する為のコイニング加工は、必要に応じて複数回に分けて行なう。その他の構成及び作用は、上述した実施例1と同様である。
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention corresponding to claims 1 to 3. In the case of the
図8も、請求項1〜3に対応する、本発明の実施例3を示している。本実施例の保持器1cの場合には、内径側リム部2cの内周縁部に扱き加工により延長壁部29を形成して、この内径側リム部2cの軸方向に関する長さ寸法L2cを確保している。尚、上記延長壁部29の加工は、図6に示した工程の後、バレル加工等による仕上加工の前に行なう。その他の構成及び作用は、上述した実施例1と同様である。
FIG. 8 also shows
図9は、請求項4に対応する、本発明の実施例4を示している。本実施例の保持器1dの場合も、内径側リム部2a及び外径側リム部3aは、金属板20(図2参照)の厚さ方向を軸方向に一致させ、この金属板20の厚さを利用してこの軸方向の寸法を確保したものである。特に、本実施例の場合には、各柱部7bは、コイニングにより、この保持器1dの径方向{図9の(A)の左右方向}に関する外端部及び内端部を押し潰して、上記金属板20の厚さ寸法よりも小さな厚さ寸法を有する薄肉部30、30としている。本実施例の場合には、上記外端部及び内端部を、上記保持器1dの軸方向一端側(図9の下端側)に向けて押し潰している。これに対して、上記各柱部7bの中間部は、押し潰す事なく、ほぼ上記金属板20の厚さ寸法のままの厚肉部31、31としている。
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention corresponding to the fourth aspect. Also in the case of the
又、上記保持器1dの円周方向{図9の(B)の左右方向}に関して、上記各薄肉部30、30の両端縁部に、この円周方向に突出する係合突部13a、13cを設けている。これら各係合突部13a、13cは、前述の図5に示した、余肉部分を除去する為の打ち抜き加工の際に、この余肉部分の一部を残す事により形成する。更に、上記厚肉部31、31のうちで、上記保持器1dの軸方向(図9の上下方向)に関して上記各薄肉部30、30と反対側の端部に、上記円周方向に突出する係合突部13b、13bを形成している。これら各係合突部13b、13bの加工方法に就いては特に問わない。例えば、上記厚肉部31、31の端面中央部に窪み32を形成したり、或はこれら各厚肉部31、31の端面周縁部に面付等の加工を施して、これら各厚肉部31、31の端面の円周方向両周縁部を周方向に突出させる。1個の保持器1dで、上記各係合突部13b、13bを加工する方法は統一する事が、加工能率の確保の面からは好ましいが、機能上は混在していても差し支えない。
Further, with respect to the circumferential direction of the
上述の様に構成する本実施例の保持器1dの場合も、上記各係合突部13a〜13cと各ポケット5b内に保持したころ6の転動面との係合に基づき、上記保持器1dの軸方向に関する位置決めを図る。製造方法に関しては、間部分を柱部に加工する際のコイニングの型の形状が異なる以外、基本的には、前述の実施例1の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。
Also in the case of the
図10は、請求項4、5に対応する、本発明の実施例5を示している。本実施例の保持器1eの場合、この保持器1eの軸方向(図10の上下方向)に関して、各厚肉部31、31の両端部に、この保持器1eの円周方向{図10の(B)の左右方向}突出する係合突部13d、13eを形成している。この様に構成する本実施例の保持器1eの場合には、これら各係合突部13d、13eと各ポケット5b内に保持したころ6の転動面の軸方向中間部との係合に基づき、上記保持器1eの軸方向に関する位置決めを図る。薄肉部30、30には、特に係合突部を形成していない。その他の部分の構成及び作用に就いては、上述した実施例4の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。
FIG. 10 shows a fifth embodiment of the present invention corresponding to
図11も、請求項4、5に対応する、本発明の実施例6を示している。本実施例の保持器1fの場合も、各柱部7c、7cは、コイニングにより、この保持器1fの径方向{図11の(A)の左右方向}に関する外端部及び内端部を押し潰して、金属板20(図2参照)の厚さ寸法よりも小さな厚さ寸法を有する薄肉部30、30としている。特に、本実施例の場合には、上記外端部及び内端部を、上記保持器1fの軸方向中央部に向けて押し潰している。これに対して、上記各柱部7c、7cの中間部は、押し潰す事なく、ほぼ上記金属板20の厚さ寸法のままの厚肉部31、31としている。本実施例の場合も、この保持器1fの軸方向(図11の上下方向)に関して、各厚肉部31、31の両端部に、この保持器1fの円周方向{図11の(B)の左右方向}突出する係合突部13d、13eを形成している。上記各柱部7c、7cの形状が異なる点以外の構成及び作用に就いては、上述した実施例5の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。
FIG. 11 also shows a sixth embodiment of the present invention corresponding to
図12も、請求項4、5に対応する、本発明の実施例7を示している。本実施例の保持器1gの場合には、各柱部7d、7dは、この保持器1gの径方向に関して内外両端部に厚肉部31、31を、中間部に薄肉部30を、それぞれ形成している。そして、これら各各厚肉部31、31の両端部に、上記保持器1gの円周方向{図12の(B)の左右方向}に突出する係合突部13d、13eを形成している。上記各柱部7d、7dの形状が異なる点以外の構成及び作用に就いては、上述した実施例6の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。
FIG. 12 also shows a seventh embodiment of the present invention corresponding to
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g 保持器
2、2a、2b、2c 内径側リム部
3、3a、3b、3c 外径側リム部
4、4a 中間板部
5、5a、5b ポケット
6 ころ
7、7a、7b、7c、7d 柱部
8、8a 中央平板部
9、9a 外径側平板部
10、10a 内径側平板部
11、11a、11b 内径側連続部
12、12a、12b 外径側連続部
13a、13b、13c、13d、13e 係合突部
14 素材
15 第一中間素材
16 第二中間素材
17 第三中間素材
18 第四中間素材
19 第五中間素材
20 金属板
21、21a 下孔
22 位置決め孔
23 第一中間素材
24、24a 間部分
25 第二中間素材
26 第三中間素材
27 第四中間素材
28 凹溝
29 延長壁部
30 薄肉部
31 厚肉部
32 窪み
1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f,
Claims (11)
Of the remaining portion of the thickness of the metal plate, both ends of the thrust roller bearing retainer in the axial direction are plastically deformed to project in the circumferential direction of the thrust roller bearing retainer. The manufacturing method of the retainer for thrust roller bearings of Claim 10 which provides an engaging protrusion.
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