JP2007139034A - Radial needle bearing assembling method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ラジアルニードル軸受の組立方法の改良に関し、良質の保持器を組み込んだ構造で、しかも組立作業に伴って保持器やニードルを損傷しにくい組立方法を実現するものである。 The present invention relates to an improvement in a method for assembling a radial needle bearing and realizes an assembling method in which a high-quality cage is incorporated, and the cage and needle are not easily damaged during the assembling operation.
自動車用変速機や各種機械装置の回転支持部のうち、大きなラジアル荷重が加わる部分にラジアルニードル軸受が組み込まれている。例えば自動車の自動変速装置を構成する遊星歯車式変速機は、特許文献1等に記載されて周知の様に、遊星歯車をキャリアに対し、ラジアルニードル軸受により回転自在に支持している。図5は、この様なキャリアに対し遊星歯車を回転自在に支持する、遊星歯車の回転支持装置の1例を示している。この図5に示した構造の場合、キャリア1を構成する互いに平行な1対の支持板2a、2bの円周方向複数個所に、支持軸3の両端部を支持固定している。そして、この支持軸3の中間部周囲に遊星歯車4を、ラジアルニードル軸受5により、回転自在に支持している。
A radial needle bearing is incorporated in a portion to which a large radial load is applied in a rotation support portion of an automobile transmission or various mechanical devices. For example, a planetary gear type transmission that constitutes an automatic transmission of an automobile supports a planetary gear rotatably with respect to a carrier by a radial needle bearing as described in
このラジアルニードル軸受5は、複数本のニードル6、6を保持器7により転動自在に保持すると共に、上記支持軸3の中間部外周面を円筒状の内輪軌道8とし、上記遊星歯車4の内周面を円筒状の外輪軌道9として、上記各ニードル6、6の転動面を、これら内輪軌道8及び外輪軌道9に転がり接触させている。又、上記遊星歯車4の軸方向両端面と上記両支持板2a、2bの内側面との間に、それぞれフローティングワッシャ10a、10bを配置して、上記遊星歯車4の軸方向両端面と上記両支持板2a、2bの内側面との間に作用する摩擦力の低減を図っている。
The radial needle bearing 5 holds a plurality of
上記ラジアルニードル軸受5を構成する上記保持器7は、例えば図6〜7に詳示する様に、軸方向(図5〜7の左右方向)に互いに間隔をあけて配置した、それぞれが円輪状である1対のリム部11、11と、複数本の柱部12、12とを備える。これら各柱部12、12は、円周方向に亙って間欠的に配置され、それぞれの両端部を上記両リム部11、11の互いに対向する内側面の外径寄り部分に連続させている。又、上記各柱部12、12は、軸方向中間部が径方向内方に向け台形状に折れ曲がった形状を有する。そして、円周方向に隣り合うこれら各柱部12、12の円周方向両側縁と上記両リム部11、11の互いに対向する内側面とにより囲まれる空間部分を、それぞれポケット13、13とし、これら各ポケット13、13に上記各ニードル6、6を、転動自在に保持している。
The
この様に構成する上記保持器7は、特許文献2等に記載されて従来から周知の様に、帯状の金属板(一般的には鋼板若しくはステンレス鋼板)を円筒状に丸めて成る。即ち、図示は省略するが、帯状の金属板にプレス加工を施す事により保持器として基本的な断面形状を有する第一段階の中間素材とした後、この第一段階の中間素材に剪断加工を施す事により上記各ニードル6、6を転動自在に保持する為のポケット13、13を打ち抜き成形し、第二段階の中間素材とする。更に、この第二段階の中間素材を所定長さに切断し、図8に示す様な第三段階の中間素材14とする。
The
そして、この第三段階の中間素材14を円筒状に丸め、両端部を突き合わせ溶接して、図6に示す様な保持器7とする。尚、図示の例の場合、上記保持器7の径方向位置を規制する為に、この保持器7の外周面を前記外輪軌道9(図5参照)に近接対向させている。そして、運転時には、この様に近接対向させた保持器7の外周面を上記外輪軌道9に案内(外輪案内)させる事で、この保持器7の径方向に関する位置決めを図り、振動や異音が発生する事を防止する様にしている。
Then, the
又、上記保持器7は、上記各柱部12、12の両端部両側縁のうちの円周方向に関して互いに整合する位置に係止突部15、15を、これら各側面から円周方向に突出する状態で設けている。これら各係止突部15、15は、上記各ポケット13、13内に転動自在に保持する上記各ニードル6、6が、当該ポケット13、13から径方向外方に抜け出る事を防止する為のものである。即ち、上記各ニードル6、6を上記保持器7と共に、前記内輪軌道8及び外輪軌道9(図5参照)の間に組み込む際に、これら各ニードル6、6を上記各ポケット13、13内に、径方向に抜け出るのを阻止した状態で保持する必要がある。
Further, the
この為に、上記各ポケット13、13の開口部で上記各ニードル6、6のピッチ円よりも外径側部分に上記各係止突部15、15を、互いに対向する状態で設けると共に、これら各係止突部15、15の先端縁同士の間隔D15(図6参照)を、上記各ニードル6、6の外径D6 (図5参照)よりも小さくしている(D6 >D15)。又、これと共に、上記各柱部12、12の中間部で上記各ニードル6、6のピッチ円よりも内径側に位置する内径側係止部16、16の互いに対向する側縁同士の間隔D16(図6参照)も、上記各ニードル6、6の外径D6 よりも小さくしている(D6 >D16)。これら各部の寸法をこの様に規制する事により、上記各ポケット13、13内に保持した上記各ニードル6、6が、これら各ポケット13、13から、上記保持器7の径方向に、不用意に抜け出る事を事を防止する為の、所謂ばれ止め構造を構成している。
For this purpose, the
上記各ニードル6、6を上記各ポケット13、13に保持するには、これら各ニードル6、6をこれら各ポケット13、13に、上記保持器7の内径側から押し込む。この際、上記各ニードル6、6により上記内径側係止部16、16の側縁同士の間隔D16を弾性的に広げて、これら各ニードル6、6をこれら側縁同士の間を通過させる。この様にしてこれら各ニードル6、6を上記各ポケット13、13に保持した状態で、これら各ニードル6、6は、上記各係止突部15、15により前記保持器7の径方向外方に、上記各柱部12、12の内径側係止部16、16の側縁により同じく径方向内方に、それぞれ抜け出る事を防止される。尚、図示は省略するが、各ニードルを各ポケットに、保持器の外径側から組み込む場合もある。又、上記各係止突部15、15や上記各内径側係止部16、16を持たない保持器もある。
In order to hold the
従来から知られている上述の様な構造を有する金属板製のラジアルニードル軸受用保持器の場合、形状精度を良好にする事が難しく、必ずしも良好な性能を得る事が難しかった。この理由は、図8に示す様な中間素材14を円筒状に丸めて両端部同士を突き合わせ溶接する事により、図5〜7に示す様な保持器7としている為、次の(1) 〜(5) の様な理由で、形状が悪化する為である。
(1) 上記中間素材14を円筒状に丸めて両端部同士を突き合わせ溶接した部分の曲率と、他の中間部分の曲率とを一致させる事が難しく、1対のリム部11、11の真円度が悪化する。
(2) 上記中間素材14の長さ方向(図8の上下方向)中間部に関しても、柱部12、12との連続部の剛性と、これら各連続部同士の間部分の剛性とが異なる為、上記両リム部11、11を正しく円形にする事が難しい。具体的には、上記各連続部が直線状で上記各間部分が円弧状である、略多角形状になる。
(3) 上記中間素材14を丸めても上記各柱部12、12となる部分の断面形状は直線状のままとなる。
(4) 円周方向に隣り合う柱部12、12同士の間隔が微妙に異なり易く、異なった場合には、ポケット13、13の幅寸法が不同になる。
(5) 保持器7の断面形状を、図5〜7に示す様な略M字形とする場合、上記中間素材14を丸める過程で、上記両リム部11、11の影響により、上記各柱部12、12の形状が微妙に歪み易い。
In the case of a radial needle bearing retainer made of a metal plate having the above-described structure, which has been conventionally known, it is difficult to improve the shape accuracy, and it is difficult to obtain good performance. The reason is that the
(1) It is difficult to match the curvature of the portion where the
(2) The
(3) Even if the
(4) The intervals between the
(5) When the cross-sectional shape of the
従来から知られているラジアルニードル軸受用保持器とその製造方法の場合には、上述の(1) 〜(5) の様な理由で形状が悪化する場合があり、その結果、上記各ポケット13、13内にニードル6、6を組み込みにくくなったり、逆に、組み込んだニードル6、6が不用意に脱落する可能性があった。勿論、図6に示す様に組み立てた保持器7に、形状を矯正する為の処理を施す事で、上述の様な不都合を防止できるが、その分、コストが嵩む為、好ましくない。又、上述の様な断面略M字形の保持器7を得る為、帯状金属板から図8に示す様な中間素材14を造る作業が面倒で、コストが嵩む原因となっている。
尚、特許文献3には、軸方向に2分割したラジアルニードル軸受用保持器に関する発明が記載されているが、2分割したまま接合しない構造であり、本願発明の製造方法の対象となる構造とは基本的に異なる。
In the case of a conventionally known radial needle bearing retainer and its manufacturing method, the shape may deteriorate due to the reasons (1) to (5) described above. , 13 may make it difficult to incorporate the
In addition, Patent Document 3 describes an invention related to a radial needle bearing retainer that is divided into two in the axial direction, but is a structure that is not joined while being divided into two, and is a structure that is an object of the manufacturing method of the present invention. Is fundamentally different.
この様な事情に鑑みて本発明者等は先に、良質の保持器を安定して得られるラジアルニードル軸受用保持器とその製造方法に関する発明を行なった(特願2005−126768号、同2005−325104号)。これら両先発明に就いて、図9〜15により説明する。尚、これら両先発明により得られるラジアルニードル軸受用保持器の完成状態での形状は、前述の図5〜7に示した従来構造とほぼ同様になる。完成状態での形状の相違は、中心軸に直交する仮想平面に関する、各柱部12、12(図5〜7参照)の断面形状のみとなる。
In view of such circumstances, the present inventors have previously invented a radial needle bearing retainer that can stably obtain a high-quality retainer and a manufacturing method thereof (Japanese Patent Application Nos. 2005-126768 and 2005). -325104). These two inventions will be described with reference to FIGS. In addition, the shape in the completed state of the radial needle bearing retainer obtained by these two-end inventions is substantially the same as the conventional structure shown in FIGS. The difference in the shape in the completed state is only the cross-sectional shape of each of the
先ず、上記特願2005−126768号に係る、第一の先発明に就いて、図9〜11により説明する。この第一の先発明の特徴は、上記各柱部12、12を、それぞれ1対ずつの半柱部17、17の先端縁同士を突き合わせ、この突き合わせ部を溶接する事により構成した点にある。そして、この様な構成を採用する事により、1対のリム部11、11の真円度を初めとする、各部の形状精度並びに寸法精度を向上させると共に、上記仮想平面に関する上記各柱部12、12の断面形状を円弧形としている。
First, the first prior invention according to the above Japanese Patent Application No. 2005-126768 will be described with reference to FIGS. The feature of the first prior invention is that each of the
この為に上記第一の先発明の場合には、金属板に曲げ加工及び打ち抜き加工を施す事により、1対の保持器素子18、18を造る。これら両保持器素子18、18はそれぞれ、円環状のリム部11と、このリム部11にそれぞれの基端部を連続させた上記複数本の半柱部17、17とを備えている。第一の先発明の場合には、図10又は図11の様にして、この様な保持器素子18を造る。尚、これら図10、11では、上記各半柱部17、17、並びに、これら各半柱部17、17を造る為の舌片22、22の円周方向に関するピッチを、実際よりも短く描いている。
For this reason, in the case of the first prior invention, a pair of
このうちの図10に示した保持器素子18の製造方法では、始めに、原材料となる鋼板或いはステンレス鋼板等に打ち抜き加工を施す事により、図10の(A)に示す様な円形の素板19を得る。
次いで、この素板19の一部に打ち抜き加工を施す事により、図10の(B)に示す様な第一中間素材20を得る。即ち、上記素板19の中心部を円形に打ち抜くと共に、径方向中間部から外周縁部に達する部分を切り欠き状に打ち抜く事により、中心部に上記リム部11となるべき円環部21を形成すると共に、この円環部21の外周縁の等間隔複数個所から径方向外方に延出する、上記各半柱部17、17となるべき舌片22、22を形成する。これら各舌片22、22には、上記各柱部12、12を組み立てた状態で係止突部15、15(図9参照)となる突部を形成している。
In the manufacturing method of the
Next, a first
上記第一中間素材20には、次いで、図10の(C)に示す様な段付加工を施して、第二中間素材23とする。この第二中間素材23は、上記第一中間素材20の一部で上記各舌片22、22の中間部を、クランク型に曲げ形成したものである。この様な加工は、完成品となる保持器7の断面形状を、図5〜7に示す様な略M字形とする事に対応して行なうものである。この際、上記各舌片22、22にもプレス加工を施して、これら各舌片22、22の断面形状を円弧形とする。この円弧形の曲率半径は、これら各舌片22、22から上記各柱部12、12を組み立てた状態で、これら各柱部12、12が単一仮想円筒状空間内に存在する様に規制する。この様に、上記第一中間素材20から上記第二中間素材23を得る加工は、プレス加工機にセットした上下1対の金型同士の間で上記第一中間素材20を押圧する事により、容易に、且つ高精度に行なえる。
Next, the first
上記第二中間素材23には、次いで、絞り・曲げ加工を施して、図10の(D)に示す様な、前記保持器素子18とする。この絞り・曲げ加工は、前記円環部21の外径寄り部分を上記各舌片22、22と共に、この円環部21の軸方向(図10の下段図面の上方)に、これら各舌片22、22同士が互いに平行になるまで、全周に亙り直角に折り曲げる事により行なう。この様な絞り・曲げ加工により、上記第二中間素材23が前記保持器素子18となり、上記各舌片22、22は、上記各半柱部17、17となる。
Next, the second
又、図11に示した製造方法の場合も、先ず図11の(A)に示す様な円形の素板19の一部に打ち抜き加工を施す事により、同じく(B)に示す様な第一中間素材20を造る。次いで、上記図11に示した製造方法の場合には、上記第一中間素材20に絞り・曲げ加工を施す事により、この第一中間素材20の径方向中間部内径寄り部分(円環部21の径方向外径寄り部分)を全周に亙り直角に曲げ形成して、図11の(C)に示す様な第二中間素材24とする。そして、この第二中間素材24に、各舌片22、22の中間部をクランク型に曲げ形成して半柱部17、17とする為のアンダカット成形を施し、図11の(D)に示す様な保持器素子18とする。
In the case of the manufacturing method shown in FIG. 11 as well, by first punching a part of a
第一の先発明に係る保持器を造るには、それぞれが上述の図10又は図11に示す様な工程で造られた1対の保持器素子18、18を、図9に示す様に互いのリム部11、11同士を同心に配置すると共に、互いの半柱部17、17同士の円周方向の位相を一致させた状態に配置する。この作業は、上記両保持器素子18、18を組立装置に設けた1対の把持部(フィンガ)で掴んだ状態で行なう。これら両把持部は互いに同心に設けられており、回転方向に関する位相を調節自在であるから、上記両保持器素子18、18のリム部11、11同士を同心に配置すると共に、互いの半柱部17、17同士の位相を一致させる作業は、容易に且つ高精度で行なえる。
In order to manufacture the cage according to the first prior invention, a pair of
上記両保持器素子18、18を上述の様に配置したならば、これら両保持器素子18、18を互いに近づけ合って、上記各半柱部17、17の先端部同士を突き合わせ、この突き合わせ部を溶接して、上記両保持器素子18、18を接合固定する。この溶接作業の為、上記各半柱部17、17の先端縁に開先(面取り)を形成しておく事もできる。互いの先端部同士を突き合わせ更に溶接した上記各半柱部17、17は、前記各柱部12、12となる。そして、円周方向に隣り合う各柱部12、12と上記両リム部11、11とにより囲まれた部分が、それぞれポケット13、13(図5〜7参照)となる。
If both the
上述の様に構成し造られる、第一の先発明に係るラジアルニードル軸受用保持器の場合には、形状精度を良好にする事が容易で、この保持器を組み込んだラジアルニードル軸受の性能を良好にできる。この理由は、次の(1) 〜(5) の通りである。
(1) 両リム部11、11となるべき前記両保持器素子18、18の円環部21を、平板状の前記素板19を打ち抜く事により造るので、この円環部21から造られる上記両リム部11、11の真円度を良好にできる。
(2) 前記第二中間素材23から上記保持器素子18を造るべく、上記円環部21の径方向中間部外径寄り部分を全周に亙り直角に折り曲げる作業は、プレス加工機等を使用して大きな力で行なえる。この為、上記両リム部11、11を正しく円形にする事が容易で、得られた保持器素子18全体を、多角形状ではない、正確な円形にできる。
(3) 上記各柱部12、12となるべき上記各半柱部17、17の断面形状を予め湾曲させておけるので、これら各柱部12、12部分の断面形状も円弧形にできる。
(4) 円周方向に隣り合う柱部12、12同士の間隔を厳密に一致させる事ができ、これら各柱部12、12同士の間に設けられるポケット13、13の幅寸法を正確に一致させる事ができる。
(5) 保持器7の断面形状を略M字形とする場合でも、上記各半柱部17、17の形状が、上記リム部11の加工時に歪む事がない為、これら各半柱部17、17により造られる上記各柱部12、12の形状が歪む事もない。
第一の先発明の場合には、上述の(1) 〜(5) の様な理由で、優れた形状精度及び寸法精度を得られる為、低コストで造れるにも拘らず、上記各ポケット13、13内に上記各ニードル6、6を組み込みにくくなったり、逆に、組み込んだこれら各ニードル6、6が不用意に脱落する事を防止できる。
In the case of the radial needle bearing retainer according to the first prior invention constructed and constructed as described above, it is easy to improve the shape accuracy, and the performance of the radial needle bearing incorporating this retainer is improved. Can be good. The reason for this is as follows (1) to (5).
(1) Since the
(2) In order to manufacture the
(3) Since the cross-sectional shapes of the half
(4) The interval between the
(5) Even when the cross-sectional shape of the
In the case of the first prior invention, for the reasons (1) to (5) above, excellent shape accuracy and dimensional accuracy can be obtained. , 13 can be prevented from being incorporated into the
次に、前記特願2005−325104号に係る第二の先発明に就いて、図12〜23により説明する。尚、第二の先発明の場合も、前述の図5〜6に示した従来構造との完成状態での形状の相違は、上述した第一の先発明の場合と同様に、中心軸に直交する仮想平面に関する、各柱部12、12の断面形状のみとなる。上記第二の先発明の特徴は、これら各柱部12、12を、一方のリム部11aの外周縁部にそれぞれの基端部を連続させた各素柱部25、25の先端縁を、他方のリム部11bの軸方向片側面外径寄り部分に突き合わせ、この突き合わせ部を接合する点にある。そして、この様な構成を採用する事により、1対のリム部11a、11bの真円度を初めとする、各部の形状精度並びに寸法精度を向上させると共に、上記仮想平面に関する上記各柱部12、12の断面形状を円弧形としている。
Next, the second prior invention relating to the Japanese Patent Application No. 2005-325104 will be described with reference to FIGS. In the case of the second prior invention, the difference in shape in the completed state from the conventional structure shown in FIGS. 5 to 6 is orthogonal to the central axis as in the case of the first prior invention. It becomes only the cross-sectional shape of each
先ず、図12〜15に示した、上記第二の先発明の構造の第1例を得る為には、金属板に曲げ加工及び打ち抜き加工を施す事により、上記一方のリム部11aと上記各素柱部25、25とから成る保持器素子26と、上記他方のリム部11bとを造る。このうちの保持器素子26は、円環状の上記一方のリム部11aと、このリム部11aにそれぞれの基端部を連続させた上記複数本の素柱部25、25とを備えている。上記第二の先発明の構造の第1例の場合には、図15の様にして、この様な保持器素子26を造る。この図15に示した製造工程は、上記各素柱部25、25の形状を除き、前述の図10に示した、前記第一の先発明の製造工程の第1例とほぼ同様である為、実質的に重複する説明は省略する。尚、上記保持器素子26は、前述の図11に示した、上記第一の先発明の製造工程の第2例と同様の工程によって造る事もできる。この図11に示した工程、及びこれに準じて上記保持器素子26を造る工程の具体例に就いては、特願2005−324405号、同2005−325104号に詳しく開示されており、本発明の要点とも関係しないので、詳しい図示並びに説明は省略する。
First, in order to obtain the first example of the structure of the second prior invention shown in FIGS. 12 to 15, the one
何れの工程により上記保持器素子26を造った場合でも、上記第二の先発明の構造の第1例の保持器を造るには、この保持器素子26と、別途金属板を打ち抜き成形する事により、図12〜14に示す様に円輪状に造られた他方のリム部11bとを、図14に示す様に、この他方のリム部11bと上記保持器素子26を構成する一方のリム部11aとを互いに同心に位置させた状態で配置する。次いで、上記保持器素子26を構成する、上記各素柱部25、25の先端縁を、図12、13に示す様に、上記他方のリム部11bの軸方向片側面外径寄り端部に突き合わせる。そして、この突き合わせ部を溶接して、この他方のリム部11bと上記保持器素子26とを接合固定する。それぞれの先端部をこの他方のリム部11bに突き合わせ更に溶接した上記各素柱部25、25は、前記各柱部12、12となる。そして、円周方向に隣り合う各柱部12、12と上記両リム部11a、11bとにより四周を囲まれた部分が、それぞれポケット13、13(図5〜7、12、13参照)となる。
Regardless of which process is used to produce the
上述の様に構成し造られる、第二の先発明の第1例のラジアルニードル軸受用保持器の場合には、前述した第一の先発明の場合と同様の理由により、形状精度を良好にする事が容易で、この保持器を組み込んだラジアルニードル軸受の性能を良好にできる。
更に、上記第二の先発明の第1例の場合には、前述した第一の先発明の場合に比べて、次の様な理由により、製造コストのより一層の低減を図れる。
先ず第一に、上記他方のリム部11bと上記保持器素子26との組み合わせ時には、この他方のリム部11bの軸方向片側面外周寄り部分に上記各素柱部25、25の先端縁を突き当てるのみで良い。前述した第一の先発明の様に、細く、しかも、互いの先端部同士を接合する以前の片持ち状態で剛性が低い半柱部17、17(図9参照)の先端同士を、正確に突き合わせる手間が不要になる。この為、上記位置決め作業を容易に行なえて、製造コストの低減に寄与できる。
又、上記各素柱部25、25の先端部と上記他方のリム部11bとの接合部に存在する、溶接等に伴って生じる凸部と、上記各ポケット13、13内に保持されるニードル6、6(図5参照)の転動面との干渉防止をあまり考慮する必要がない。即ち、上記各接合部に対向する上記各ニードル6、6の軸方向端部外周縁部には、外径が小さくなった面取り部が存在する。この為、上記各接合部に多少の(突出量が僅かである)凸部が形成されても、当該凸部と上記各ニードル6、6の表面とが干渉する事はない。従って、上記各接合部に凸部が形成される事を極端に避ける必要がなくなり、その分、これら各接合部の加工作業を容易にして、コスト低減を図れる。
In the case of the radial needle bearing retainer of the first example of the second prior invention constructed and constructed as described above, the shape accuracy is improved for the same reason as in the first prior invention. It is easy to do, and the performance of the radial needle bearing incorporating this cage can be improved.
Furthermore, in the case of the first example of the second prior invention, the manufacturing cost can be further reduced for the following reason as compared with the case of the first prior invention.
First of all, when the
In addition, a convex portion generated by welding or the like present at a joint portion between the distal end portion of each of the
又、図16〜19に示した、第二の先発明に係る構造の第2例の場合には、各素柱部25a、25aの先端部を、他方のリム部11bの外周縁部に形成された切り欠き27、27に嵌合させている。この他方のリム部11bの径方向に関する、これら各切り欠き27、27の深さ寸法は、上記各素柱部25a、25aの厚さ寸法に一致させている。上記第二の先発明に係る構造の第2例の場合には、これら各素柱部25a、25aの先端部両側縁を、上記他方のリム部11bの板厚分だけ切り欠いて、これら各素柱部25a、25aの先端部に、上記各切り欠き27、27に隙間なく嵌合する、幅狭部28、28を形成している。そして、これら各幅狭部28、28を上記各切り欠き27、27に嵌合した状態で、これら各幅狭部28、28若しくはこれら各幅狭部28、28の両側部分と、上記各切り欠き27、27の内面との当接面のうちの少なくとも一部を、溶接乃至は接着して、上記各素柱部25a、25aの先端部と上記他方のリム部11bとを接合している。
Further, in the case of the second example of the structure according to the second prior invention shown in FIGS. 16 to 19, the tip end portions of the respective
更に、図20〜23に示した、第二の先発明に係る構造の第3例の場合も、各素柱部25b、25bの先端部を、他方のリム部11bの外周縁部に形成された切り欠き27a、27aに嵌合させている。上記第二の先発明に係る構造の第3例の場合には、上記各素柱部25b、25bの先端部内周側面に、これら各素柱部25b、25bの長さ方向の寸法が、上記他方のリム部11bの板厚分である段付凹部29、29を、径方向外方に凹んだ状態で形成している。又、この他方のリム部11bの外周縁部に形成した、上記各切り欠き27a、27aの、この他方のリム部11bの径方向に関する深さ寸法を、上記各素柱部25b、25bの先端部で上記段付凹部29、29を形成した部分の厚さ寸法に一致させている。そして、これら各素柱部25b、25bの先端部で上記段付凹部29、29を形成した部分を上記各切り欠き27a、27aに嵌合した状態で、上記各素柱部25b、25bの先端部とこれら各切り欠き27a、27aの内面との当接面のうちの少なくとも一部を、溶接乃至は接着して、上記各素柱部25b、25bの先端部と上記他方のリム部11bとを接合している。
上述の様に構成する、第二の先発明に係る構造の第2〜3例の場合は、上記各素柱部25a、25bの先端部と上記他方のリム部11bの外周縁部との位置決め作業を、容易、且つ、確実に行なえる。
Furthermore, also in the case of the third example of the structure according to the second prior invention shown in FIGS. 20 to 23, the tip end portions of the
In the case of the second to third examples of the structure according to the second prior invention configured as described above, the positioning of the distal end portions of the respective
前述の様に構成する第一の先発明に係る構造にしても、上述の様に構成する第二の先発明に係る構造にしても、前述した(1) 〜(5) の様な理由により、保持器の形状精度を良好にして、この保持器を組み込んだラジアルニードル軸受の性能を良好にできる。但し、上記両発明は、保持器の形状精度を良好にする事は意図していても、この保持器に対する各ニードルの組み込み作業の能率化等に就いては、特に考慮していない。従って、そのままでは、前述した従来構造の保持器の場合と同様、図24に示す様に、各ポケット13、13内にニードル6、6を、保持器7の径方向から、各柱部12、12を円周方向に弾性変形させつつ押し込んで、これらニードル6、6と保持器7とを組み合わせる事になる。
Whether the structure according to the first prior invention configured as described above or the structure according to the second prior invention configured as described above is used for the reasons (1) to (5) described above, The shape accuracy of the cage can be improved, and the performance of the radial needle bearing incorporating this cage can be improved. However, although both the above-mentioned inventions are intended to improve the shape accuracy of the cage, no particular consideration is given to the efficiency of the operation of assembling each needle into the cage. Therefore, as in the case of the cage having the conventional structure described above, as shown in FIG. 24, the
尚、保持器付ラジアルニードル軸受を組み立てるべく、保持器に設けた各ポケット内にニードルを組み込む為の技術として従来から、特許文献4、5に記載されたものが知られている。このうちの特許文献4には、保持器を回転させつつ、この保持器のポケット内にころ(ニードル)を、1個ずつ押し込むころの自動組み込み装置に関する発明が記載されている。又、特許文献5には、保持器の周囲に、この保持器に組み込むべき複数本のニードルを移送し、これら各ニードルをこの保持器のポケット内に、一斉に押し込む組み込み装置に関する発明が記載されている。 Conventionally, the techniques described in Patent Documents 4 and 5 are known as techniques for assembling a needle into each pocket provided in a cage in order to assemble a radial needle bearing with a cage. Among them, Patent Document 4 describes an invention relating to an automatic assembly device for rollers that pushes rollers (needles) one by one into a pocket of the cage while rotating the cage. Further, Patent Document 5 describes an invention relating to an assembling apparatus that transports a plurality of needles to be incorporated into the cage around the cage and pushes these needles into the pockets of the cage all at once. ing.
上記特許文献4、5に記載された従来技術の場合、各ニードルを組み込む保持器の側には、特に工夫を施してはいない。従って、ニードルを1本ずつ組み込む為に、総てのポケット内にニードルを組み込む為に長時間を要したり(特許文献4に記載された従来技術の場合)、総てのニードルをポケットの周囲に正しく位置させてから、これら各ポケット内に押し込む為に複雑な構造が必要になり、装置の製造コストが嵩む(特許文献5に記載された従来技術の場合)事が避けられなかった。更に、保持器がばれ止め構造を備えている場合には、上記各ポケット内にニードルを押し込む際に、上記保持器を構成する各柱部を円周方向に弾性変形させる必要がある。この際に、これら各柱部に有害な(塑性)変形を生じたり、或いは、上記ニードルの転動面に有害な擦り傷が生じる可能性がある。 In the case of the conventional techniques described in Patent Documents 4 and 5, no particular device is provided on the side of the cage in which each needle is incorporated. Therefore, in order to incorporate the needles one by one, it takes a long time to incorporate the needles into all the pockets (in the case of the prior art described in Patent Document 4), or to place all the needles around the pockets. In order to push it into each of these pockets after being correctly positioned, a complicated structure is required, and the manufacturing cost of the apparatus is increased (in the case of the prior art described in Patent Document 5). Further, in the case where the cage is provided with a stopper structure, it is necessary to elastically deform each column portion constituting the cage in the circumferential direction when the needle is pushed into the pocket. At this time, there is a possibility that harmful (plastic) deformation will occur in each of these column parts, or harmful scratches may occur on the rolling surface of the needle.
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、前述した様な、特有の構造を有する、先発明に係るラジアルニードル軸受用の保持器を利用する事により、保持器に設けた複数のポケット内への各ニードルの組み込みを能率良く、しかも、この保持器やニードルを損傷する事なく行なえるラジアルニードル軸受の組立方法を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention uses a retainer for a radial needle bearing according to the previous invention having a unique structure as described above, and thereby, within a plurality of pockets provided in the retainer. The present invention has been invented to realize a method for assembling a radial needle bearing capable of efficiently incorporating each needle into the needle without damaging the cage or needle.
本発明の組立方法の対象となる保持器付ラジアルニードル軸受は、互いに同心で円筒状の外輪軌道と内輪軌道との間に、複数本のニードルと、これら各ニードルを転動自在に保持した保持器とを装着して成る。
このうちの保持器は、軸方向に間隔をあけて互いに同心に配置された、1対の円環状のリム部と、これら両リム部の軸方向両側面のうちの互いに対向する内側面にそれぞれの軸方向端部を連結固定し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面と上記両リム部の内側面とにより四周を囲まれた部分を、上記各ニードルを保持する為のポケットとしている。
A radial needle bearing with a cage, which is an object of the assembling method of the present invention, includes a plurality of needles between a cylindrical outer ring raceway and an inner ring raceway that are concentric with each other, and holding these needles so that they can roll. It is equipped with a vessel.
Among these, the cage is provided on a pair of annular rim portions arranged concentrically with each other in the axial direction, and inner surfaces facing each other on both side surfaces in the axial direction of both rim portions. And a plurality of pillars with the axial ends thereof connected and fixed. A portion surrounded by four sides by both circumferential side surfaces of each column portion and the inner side surfaces of both rim portions is used as a pocket for holding the needles.
本発明の組立方法の場合には、上述の様な保持器付ラジアルニードル軸受を組み立てる際に、上記保持器として、前述した第一、第二の先発明に係る様な保持器、即ち、上記両リム部が上記各柱部を介して互いに結合されておらず、且つ、これら各柱部の少なくとも軸方向の一部が上記両リム部のうちの少なくとも一方のリム部の側面に連結固定されたものを使用する。
そして、先ず、上記一方のリム部にそれぞれの軸方向端部を連結固定された上記各柱部の少なくとも軸方向の一部同士の間に上記各ニードルを、上記一方のリム部と反対側から軸方向に挿入する。その後、この一方のリム部にそれぞれの軸方向端部を連結固定した上記各柱部の少なくとも軸方向の一部と、上記両リム部のうちの他方のリム部とを接合する事により、これら両リム部を上記各柱部を介して結合固定し、上記各ポケットの内側に上記各ニードルを転動自在に保持する。
In the case of the assembling method of the present invention, when assembling the radial needle bearing with retainer as described above, the retainer according to the first and second prior inventions described above, that is, Both rim portions are not coupled to each other via the column portions, and at least a part of each column portion in the axial direction is connected and fixed to a side surface of at least one of the rim portions. Use the same thing.
First, the needles are inserted between at least a part of the axial portions of the column portions, which are axially connected to the one rim portion, from the side opposite to the one rim portion. Insert in the axial direction. After that, by joining at least a part of each of the column parts with the axial ends connected and fixed to the one rim part and the other rim part of the two rim parts, Both rim portions are coupled and fixed through the column portions, and the needles are held inside the pockets so as to roll freely.
尚、上記保持器として、より具体的には、請求項2に記載した様に、金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施して成るものを使用する。この場合に、上記各柱部は、それぞれの軸方向両端部を上記両リム部の内側面の外径寄り部分に連結固定し、それぞれの軸方向中央部をこれら両リム部の径方向内寄り部分に偏らせ、この軸方向中央部と上記軸方向両端部とを段付部により連続させたものとする。そして、上記各ポケット内に保持された各ニードルの転動面と上記各柱部の軸方向両端部の円周方向両側縁との係合により、これら各ニードルが上記保持器の径方向外方に抜け出る事を防止し、これら各ニードルの転動面と上記各柱部の軸方向中央部との係合により、これら各ニードルが上記保持器の径方向内方に抜け出る事を防止する、所謂ばれ止め構造を持たせる。この様なばれ止め構造を備えた保持器を使用した場合には、上記各ニードルの中心を、この保持器の径方向に関して、上記各柱部の軸方向両端部になるべき部分と軸方向中央部になるべき部分との間に位置させた状態で、上記各ニードルをこれら各柱部の少なくとも軸方向の一部同士の間に挿入する。 More specifically, as the cage, as described in claim 2, a cage formed by punching and bending a metal plate is used. In this case, each of the column portions is connected and fixed at both axial end portions to the outer diameter portion of the inner side surfaces of the rim portions, and the respective axial center portions are radially inward of the rim portions. It is biased to a part, and this axially central part and the axially opposite ends are made continuous by the stepped part. Then, due to the engagement between the rolling surfaces of the needles held in the pockets and the circumferential edges on both ends in the axial direction of the pillars, the needles are radially outward of the cage. So as to prevent the needles from coming out inward in the radial direction of the cage by engaging the rolling surfaces of the needles with the axially central portions of the pillars. Provide a detent structure. When a retainer having such a detent structure is used, the center of each of the needles, with respect to the radial direction of the retainer, the portion that should be the axial end portions of each of the column portions and the center in the axial direction The needles are inserted between at least a part of each column part in the axial direction in a state of being positioned between the parts to be the parts.
上述の様な本発明のラジアルニードル軸受の組立方法によれば、保持器に設けた複数のポケット内への各ニードルの組み込みを、能率良く、しかも、この保持器やニードルを損傷する事なく行なえる。
即ち、上記各ポケット内への上記各ニードルの組み込み作業を、軸方向片側から一斉に行なえる為、これら各ポケット内へのこれら各ニードルの組み込みに要する時間を短縮できる。
又、請求項2に記載した様なばれ止め構造を備えた保持器のポケット内に上記各ニードルを組み込む際にも、この保持器を構成する各柱部を弾性変形させる必要がない。この為、これら各柱部に有害な(塑性)変形を生じたり、或いは、上記各ニードルの転動面に有害な擦り傷が生じる事を確実に防止できる。又、上記各柱部の形状、寸法の精度を極端に高くしなくても、上記各ニードルの転動面を損傷する事なく上記各ポケット内へのこれら各ニードルの組み込みを可能にし、しかも、組み込み後にこれら各ニードルが上記各ポケットから不用意に抜け出る事を防止できる。更に、上記各ポケット内への上記各ニードルの組み込みに大きな力を要しないので、組立装置を簡単に構成できる。
According to the method for assembling the radial needle bearing of the present invention as described above, the incorporation of each needle into the plurality of pockets provided in the cage can be performed efficiently and without damaging the cage or needle. The
That is, since the operation of assembling the needles into the pockets can be performed simultaneously from one side in the axial direction, the time required for assembling the needles into the pockets can be shortened.
Further, when the needles are incorporated in the pockets of the cage having the anti-skid structure as described in claim 2, it is not necessary to elastically deform the pillar portions constituting the cage. For this reason, it is possible to reliably prevent the occurrence of harmful (plastic) deformation in each of the column portions or the occurrence of harmful scratches on the rolling surfaces of the needles. In addition, it is possible to incorporate the needles into the pockets without damaging the rolling surfaces of the needles without extremely increasing the accuracy of the shape and dimensions of the pillars. It is possible to prevent these needles from inadvertently coming out of the pockets after being assembled. Furthermore, since a large force is not required for assembling the needles into the pockets, the assembly apparatus can be easily configured.
[実施の形態の第1例]
図1〜2は、請求項1〜3、7に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例は、前述の図9〜11に示した、第一の先発明に係る、1対の保持器素子18、18を接合して成る保持器のポケット13内に、それぞれニードル6、6を組み込む方法に関する。この為に本例の場合には、上記図9或いは図10〜11の(D)に示した保持器素子18を1個、例えば組立装置を構成する組み付け台、或いは組み付けコンベアの水平面上に、リム部11を下にして載置する。このリム部11が、特許請求の範囲に記載した一方のリム部に相当する。
[First example of embodiment]
1 and 2 show a first example of an embodiment of the present invention corresponding to
そして、この状態で、図1の(A)に示す様に、上記保持器素子18を構成する各半柱部17、17同士の間に上記各ニードル6、6を、それぞれ1本ずつ、軸方向に挿入する。これら各半柱部17、17は、それぞれの先端部(上端部)が、保持器としての完成状態で内径側係止部16(図5〜7参照)を、それぞれの基端部(下端部)の円周方向両側縁部に形成した係止突部15、15(図9参照)が同じく外径側係止部を、それぞれ構成する。そこで、上記各ニードル6、6は、それぞれの中心軸を、上記保持器(上記リム部11)の径方向に関して、上記各半柱部17、17の先端部(上端部)と基端部との間(完成状態での各柱部12、12の軸方向両端部と軸方向中央部との間)に位置させた状態で、上記各半柱部17、17(上記各柱部12、12の一部)同士の間に、軸方向に挿入する。尚、これら各半柱部17、17同士の間への上記各ニードル6、6の挿入作業は、1本ずつ行なう事もできるが、組み込み作業の能率化を考慮した場合には、複数本ずつ、最も好ましくは、上記保持器素子18に組み込むべき総てのニードル6、6に就いて同時に行なう。これら各ニードル6、6を上記各半柱部17、17同士の間に挿入した状態では、上記保持器素子18の径方向に関する上記各ニードル6、6の位置が、これら各ニードル6、6の転動面と、上記各半柱部17、17の先端部及び基端部の円周方向両側縁との係合により規制される。そして、外力が加わらない限り、上記各ニードル6、6が、上記保持器素子18を構成する上記リム部11の上方に、直立した状態で保持される。
In this state, as shown in FIG. 1 (A), the
そこで、図1の(B)に示す様に、上記保持器素子18と接合して上記保持器を構成する、別の保持器素子18を、上記各ニードル6、6の上方に、リム部11(特許請求の範囲に記載した他方のリム部に相当)を上にして配置する。そして、これら両保持器素子18、18を同心にすると共に、それぞれの半柱部17、17の位相を(前述の図9に示す様に)合致させてから、これら両保持器素子18、18を互いに近づけ合う。そして、図1の(C)に示す様に、これら両保持器素子18、18の半柱部17、17の先端縁同士を互いに突き合わせる。
Therefore, as shown in FIG. 1B, another
この様にして、上記両保持器素子18、18の半柱部17、17の先端縁同士を互いに突き合わせたならば、これら両保持器素子18、18の半柱部17、17の先端縁同士を溶接により接合して、各柱部12、12とする。これら各半柱部17、17の先端縁同士を溶接により接合する作業は、図2に示す様に、1乃至複数のレーザ溶接機30、30を使用したレーザ溶接により行なう。レーザ溶接により上記各半柱部17、17の先端縁同士を接合すれば、接合作業に要する時間を短く(1回の溶接作業に要する時間を数ms〜数十ms程度に)抑えて、総ての半柱部17、17の先端縁同士の接合作業に要する時間を短くできる。特に、複数のレーザ溶接機30、30を使用して上記接合作業を行なえば、上記時間をより短くできる。又、レーザ溶接により接合作業を行なえば、溶接時の熱の影響を僅少に抑えられて、上記各半柱部17、17の寸法精度及び形状精度を確保できる他、上記各ニードル6、6の転動面を損傷する事もない。尚、上記レーザ溶接機30、30の数が1個の保持器に設ける柱部12、12の数よりも少ない場合には、上記両保持器素子18、18を所定角度ずつ割り出しつつ(間欠回転させつつ)、上記溶接作業を行なう。上記レーザ溶接機30、30の数及び配置は、上記各柱部12、12の数(偶数か奇数等)に応じて、適宜設計的に定める。
In this way, if the tip edges of the
上述の様に、上記両保持器素子18、18の半柱部17、17の先端縁同士を溶接により接合して各柱部12、12とした状態で、上記両保持器素子18、18を構成する1対のリム部11、11が、上記各柱部12、12を介して接合固定されて保持器となる。そして、この保持器に設けられた各ポケット13の内側に上記各ニードル6、6を転動自在に保持した状態となる。この様にして、上記保持器のポケット13内にこれら各ニードル6、6を保持した組み合わせ構造体(ケージ&ローラ)は、互いに同心で円筒状の外輪軌道9と内輪軌道8との間(図5参照)に組み込んで、ラジアルニードル軸受とする。
As described above, in the state where the tip edges of the
[実施の形態の第2例]
図3は、請求項1、2、4、7に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例は、前述の図12〜15(図16〜23も同様)に示した、第二の先発明に係る、保持器素子26とリム部11bとを接合して成る保持器7のポケット13内に、それぞれニードルを6、6を組み込む方法に関する。この為に本例の場合には、図14或いは図15の(D)に示した保持器素子26を、例えば組立装置を構成する組み付け台、或いは組み付けコンベアの水平面上に、リム部11aを下にして載置する。このリム部11aが、特許請求の範囲に記載した一方のリム部に相当する。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 3 shows a second example of an embodiment of the present invention corresponding to
そして、この状態で、図3の(A)に示す様に、上記保持器素子26を構成する各素柱部25、25同士の間に上記各ニードル6、6を、それぞれ1本ずつ、軸方向に挿入する。これら各素柱部25、25は、それぞれの中間部が、保持器としての完成状態で内径側係止部16(図5〜7参照)を、それぞれの両端部の円周方向両側縁部に形成した係止突部15、15(図14参照)が同じく外径側係止部を、それぞれ構成する。そこで、上記各ニードル6、6は、それぞれの中心軸を、上記保持器(上記リム部11a)の径方向に関して、上記各素柱部25、25の両端部と中間部との間に位置させた状態で、(上記各柱部12、12となるべき)上記各素柱部25、25同士の間に、1乃至複数本ずつ(好ましくは総てのニードル6、6を同時に)挿入する。これら各ニードル6、6を上記各素柱部25、25同士の間に挿入した状態では、上記保持器素子26の径方向に関する上記各ニードル6、6の位置が、これら各ニードル6、6の転動面と、上記各素柱部25、25の両端部及び中間部の円周方向両側縁との係合により規制される。そして、上記各ニードル6、6が、上記保持器素子26を構成する上記リム部11aの上方に、直立した状態で保持される。
In this state, as shown in FIG. 3 (A), the
そこで、図3の(B)に示す様に、上記保持器素子26と接合して上記保持器を構成する、別のリム部11b(特許請求の範囲に記載した他方のリム部に相当)を、上記各ニードル6、6の上方に配置する。そして、このリム部11bと上記保持器素子26のリム部11aとを同心にしてから、これらリム部11bと保持器素子26とを互いに近づけ合う。そして、図3の(C)に示す様に、この保持器素子26を構成する上記各素柱部25、25の先端縁を、上記別のリム部11bの内側面外径寄り部分に突き合てる(或いは凹凸嵌合させる)。そして、この状態で、上記各素柱部25、25の先端縁と上記別のリム部11bの内側面との突き合わせ部を溶接或いは接着により接合して、各柱部12、12とする。溶接により接合する場合には、前述の実施の形態の第1例の場合と同様に、レーザ溶接により行なう事が好ましい。
Therefore, as shown in FIG. 3B, another
上述の様に、上記保持器素子26の素柱部25、25の先端縁と上記別のリム部11bの内側面外径寄り部分とを溶接により接合して各柱部12、12とした状態で、上記保持器素子26を構成するリム部11aと上記別のリム部11bとが、上記各柱部12、12を介して接合固定されて保持器となる。そして、この保持器に設けられた各ポケット13の内側に上記各ニードル6、6を転動自在に保持した状態となる。この様にして、上記保持器のポケット13内にこれら各ニードル6、6を保持した組み合わせ構造体(ケージ&ローラ)は、互いに同心で円筒状の外輪軌道9と内輪軌道8との間(図5参照)に組み込んで、ラジアルニードル軸受とする。
As described above, the
[実施の形態の第3例]
図4は、請求項1〜3、5〜7に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合には、一方の保持器素子18を構成する各半柱部17、17同士の間に各ニードル6、6を挿入し、更に1対の保持器素子18、18を構成する各半柱部17、17の先端縁同士を突き合わせて更に溶接により接合する作業を、位置決め部材31を使用して行なう。この位置決め部材31は、マンドレルと称される円柱状のもので、円筒状の外周面の直径を、上記各ニードル6、6の内接円の直径よりも大きくしている。又、上記位置決め部材31の外周面のうちで、これら各ニードル6、6を挿入すべき部分に整合する位置に、この外周面から径方向に凹んだ、断面円弧状のガイド溝32、32を、それぞれ軸方向に形成している。
[Third example of embodiment]
FIG. 4 shows a third example of an embodiment of the present invention corresponding to
本例の場合には、先ず、図4の(A)に示す様に、上記位置決め部材31を上記一方の保持器素子18の内径側に挿入すると共に、この保持器素子18の円周方向に関して、上記各半柱部17、17同士の間部分(各ポケット13、13となるべき部分)と上記各ガイド溝32、32との位相を合わせる。そして、上記各ニードル6、6を上記各半柱部17、17同士の間部分に、これら各ニードル6、6の一部を上記各ガイド溝32、32に進入させつつ挿入する。次いで、図4の(B)に示す様に、1対の両保持器素子18、18を同心にすると共に、それぞれの半柱部17、17の位相を合致させてから、これら両保持器素子18、18を互いに近づけ合う。そして、図4の(C)に示す様に、これら両保持器素子18、18の半柱部17、17の先端縁同士を互いに突き合わせてから、溶接により接合する。これら一連の作業は、上記保持器素子18及び上記各ニードル6、6の内径側に上記位置決め部材31を挿入した状態のまま行ない、溶接・接合した後、上記位置決め部材31を引き抜く。
本例の場合、上記一連の作業を、上記位置決め部材31により位置決めしつつ行なう為、各部材の位置決めを、容易に且つ精度良く行なえる。その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例の場合と同様である。
In the case of this example, first, as shown in FIG. 4A, the positioning
In the case of this example, since the series of operations are performed while being positioned by the positioning
1 キャリア
2a、2b 支持板
3 支持軸
4 遊星歯車
5 ラジアルニードル軸受
6 ニードル
7 保持器
8 内輪軌道
9 外輪軌道
10a、10b フローティングワッシャ
11、11a、11b リム部
12 柱部
13 ポケット
14 中間素材
15 係止突部
16 内径側係止部
17 半柱部
18 保持器素子
19、19a 素板
20 第一中間素材
21 円環部
22、22a 舌片
23 第二中間素材
24 第二中間素材
25、25a、25b 素柱部
26 保持器素子
27、27a 切り欠き
28 幅狭部
29 段付凹部
30 レーザ溶接機
31 位置決め部材
32 ガイド溝
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2005
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