JP2009275742A - ラジアルニードル軸受用保持器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１対の保持器素子１、１を組み合わせる際に、各素柱部３、３の先端縁同士を正しく突き合わせる作業を容易に行える構造及び製造方法を実現する。
【解決手段】前記両保持器素子１、１はそれぞれ、円環状のリム部２ｃ、２ｃと、このリム部２ｃ、２ｃにそれぞれの基端部を連続させた複数本の素柱部３、３とを備える。これら両リム部２ｃ、２ｃの内周縁の形状を、これら両リム部２ｃ、２ｃ同士で互いに同じ非円形とする。そして、外周面を同形状としたマンドレル１８にこれら両リム部２ｃ、２ｃを外嵌し、前記各素柱部３、３の先端縁同士を正しく突き合わせた状態で、前記両保持器素子１、１を結合する。
【選択図】図９

Description

この発明は、ラジアルニードル軸受用保持器及びその製造方法の改良に関する。具体的には、柱部及びポケットの形状精度が良好なラジアルニードル軸受用保持器を安定して、しかも低コストで得られる構造及び製造方法の実現を図るものである。

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。この様なラジアルニードル軸受には、籠型保持器と呼ばれる保持器を設けて、複数本のニードルを、円周方向に互いに離隔した状態で転動自在に保持する。この様な保持器を金属板により造るのに一般的には、例えば特許文献１に記載されている様に、帯状の金属板（一般的には鋼板若しくはステンレス鋼板）に、曲げ加工、打ち抜き加工等を施して中間素材とした後、この中間素材を円筒状に丸め、両端部を突き合わせ溶接して、保持器とする。

この様な従来から一般的に知られている金属板製のラジアルニードル軸受用保持器の場合、次述する特許文献２、３に記載されている様な理由により、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。そして、形状が悪化した場合には、各ポケット内にニードルを組み込みにくくなったり、逆に、組み込んだニードルが不用意に脱落する可能性があった。勿論、組み立てた保持器に、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。

この様な不都合を解消する為、特許文献２には図１３に示す様な、特許文献３には図１４に示す様な、それぞれ保持器の構造が記載されている。このうちの図１３に示した従来構造の第１例は、互いにほぼ同形状の保持器素子１ａ、１ｂを組み合わせる事により構成している。これら両保持器素子１ａ、１ｂは、素材となる金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により造られたもので、それぞれ、円環状のリム部２と、複数本ずつの素柱部３ａ、３ｂとを備える。これら各素柱部３ａ、３ｂは、このリム部２にそれぞれの基端部を連続させて、それぞれがこのリム部２の軸方向片側に延びている。尚、一方の保持器素子１ａを構成する各柱部３ａ、３ａの先端部の形状は凸円弧とし、他方の保持器素子１ｂを構成する各柱部３ｂ、３ｂの先端縁の形状は凹円弧としている。前記特許文献２に記載された従来構造の場合、前記保持器素子１ａ、１ｂを１対形成した後、前記各柱部３ａ、３ｂの先端部同士を突き合わせて更に溶接し、ラジアルニードル軸受用の籠型保持器とする。

又、前記図１４に示した従来構造の第２例の場合には、一方のリム部２ａに複数本の柱部４、４の基端部をそれぞれ連続させ、他方のリム部２ｂは単なる円環状としている。これら各柱部４、４の先端面は平坦にしている。そして、これら各柱部４、４の先端面を前記他方の柱部２ｂの所定位置に突き合わせて更に溶接し、ラジアルニードル軸受用の籠型保持器とする。

上述の図１３〜１４に示した従来構造の場合、何れも、特許文献２、３に記載されている様に、柱部及びポケットの形状精度及び寸法精度を良好にできて、各ポケット内へのニードルの組み込みの容易化と、一度組み込んだニードルの脱落防止とを十分に図れる。但し、図１３に示した従来構造の第１例の場合、前記各柱部３ａ、３ｂの先端部同士を正しく、即ち、円周方向の位相を厳密に一致させた状態で突き合わせる事が面倒で、この面から製造コストを上昇させる可能性がある。これに対して図１４に示した従来構造の第２例の場合、上述の様な位相合わせの面倒がない代わりに、材料の歩留りが悪くなる。即ち、前記一方のリム部２ａと前記各柱部４、４とから成る素材を金属板から打ち抜き加工する場合に発生するスクラップが多くなり、材料の歩留り悪化によりコストが上昇する。要するに、リム部２ａと一体の前記各柱部４、４の長さ寸法が（前記保持器素子１ａ、１ｂの素柱部３ａ、３ｂに比べて）大きい分、これら各柱部４、４となるべき部分を打ち抜いた部分同士の間に存在して、スクラップとして廃棄される金属材料が多くなる。

特開２０００−２７４４３９号公報 特開２００５−３５１４７５号公報 特開２００７−１３２４１０号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、上述の図１３に示した従来の第１例の構造を改良し、各素柱部の先端縁同士を正しく突き合わせる作業を容易に行える構造及び製造方法を実現すべく発明したものである。

本発明のラジアルニードル軸受用保持器及びその製造方法のうち、請求項１に記載したラジアルニードル軸受用保持器は、前述した特許文献２に記載されたラジアルニードル軸受用保持器と同様に、１対の保持器素子を組み合わせて成る。これら両保持器素子はそれぞれ、金属板により造られ、円環状のリム部と、このリム部にそれぞれの基端部を連続させた複数本の素柱部とを備える。本発明のラジアルニードル軸受用保持器は、それぞれがこの様な構成を有する１対の保持器素子を、それぞれのリム部を軸方向両端部に互いに平行にした状態で配置して、前記各素柱部の先端部同士を結合する事により、前記両リム部同士の間に掛け渡された複数の柱部とし、円周方向に隣り合う柱部とこれら両リム部とにより四周を囲まれる部分を、それぞれニードルを転動自在に保持する為のポケットとしている。

特に、本発明のラジアルニードル軸受用保持器に於いては、前記両リム部の内周縁の形状を、これら両リム部同士で互いに同じ非円形としている。
この様な本発明を実施する場合に、例えば請求項２に記載した発明の様に、前記両リム部の内周縁の形状を、径方向外方に凹んだ凹部をポケットの数と同じ数だけ形成した波形とする。そして、前記両リム部の円周方向に関して、これら各凹部の間部分の位相と各素柱部の位相とを、互いに一致させる。
或は、請求項３に記載した発明の様に、前記両リム部の内周縁の形状を、径方向内方に突出する突部をポケットの数と同じ数だけ形成した波形とする。そして、前記両リム部の円周方向に関して、これら各突部の間部分の位相と各素柱部の位相とを、互いに一致させる。
或は、請求項４に記載した様に、前記両リム部の内周縁の形状を、ポケットの数と同じ画数を有する正多角形とする。そして、これら両リム部の円周方向に関して、この正多角形の角の位相と各素柱部の位相とを互いに一致させる。

又、請求項５に記載した、ラジアルニードル軸受用保持器の製造方法の発明は、素材となる金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により、それぞれが上述した請求項１に記載した発明の場合と同様の、１対の保持器素子を形成する。
特に、本発明のラジアルニードル軸受用保持器の製造方法の場合には、前記両保持器素子を形成した後、これら両保持器素子を、前記リム部の内周縁との係合に基づいてこのリム部の回転を阻止する外周面形状を有するマンドレルに、互いの素柱部を対向させ、且つ、円周方向の変位を阻止した状態で外嵌する。そして、前記両保持器素子の素柱部の先端同士を突き合わせて互いに接合してから、前記マンドレルを前記両保持器素子の内径側から抜き取る。

上述の様に構成する本発明のラジアルニードル軸受用保持器及びその製造方法によれば、各素柱部の先端縁同士を正しく突き合わせる作業を容易に行えて、柱部及びポケットの形状精度が良好なラジアルニードル軸受用保持器を、安定して、しかも低コストで得られる。
即ち、本発明のラジアルニードル軸受用保持器及びその製造方法によれば、前述した特許文献２に記載された従来技術の場合と同様に、矯正作業等、特に面倒な加工を要する事なく、柱部及びポケットの形状精度及び寸法精度を良好にできる。そして、各ポケット内へのニードルの組み込みの容易化と、一度組み込んだニードルの脱落防止とを十分に図れる。
更に本発明の場合には、互いに組み合わせるべき１対の保持器素子を構成する両リム部の内周縁の形状を非円形としている為、この内周縁の形状を利用して、前記両保持器素子を構成する前記各素柱部の円周方向に関する位相を容易に合わせられる。この為、上述した様に、柱部及びポケットの形状精度が良好なラジアルニードル軸受用保持器を、安定して、しかも低コストで得られる。

［実施の形態の第１例］
図１〜１１は、請求項１、２、５に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例を含めて、本発明のラジアルニードル軸受用保持器の基本構成は、前述の図１３に示した特許文献２に記載された従来構造の場合と同様である。即ち、１対の保持器素子１、１を構成する複数本の素柱部３、３の先端同士を突き合わせて溶接により接合する事により、１対のリム部２ｃ、２ｃ同士の間に掛け渡された複数本の柱部４、４を構成している。そして、円周方向に隣り合う柱部４、４の円周方向側縁と前記両リム部２ｃ、２ｃの内側面とにより周囲を囲まれる部分を、それぞれニードルを転動自在に保持する為のポケット５、５としている。

特に、本例の構造の場合には、前記両保持器素子１、１を構成する前記両リム部２ｃ、２ｃの内周縁の形状を、これら両リム部２ｃ、２ｃ同士の間で同じ、波形としている。即ち、図３〜４に示す様に、これら両リム部２ｃ、２ｃのうちで、円周方向に関する位相が前記各ポケット５、５と一致する部分に、径方向外方に凹んだ凹部６、６を形成して、前記両リム部２ｃ、２ｃの内周縁の形状を波形としている。これら各凹部６、６の幅方向中心位置は、円周方向に隣り合う前記各素柱部３、３の丁度中央位置としている。言い換えれば、前記両リム部２ｃ、２ｃの円周方向に関して、前記各凹部６、６の間部分の円周方向中央位置の位相と、前記各素柱部３、３の位相とを、互いに一致させている。そして、前記両リム部２ｃ、２ｃの円周方向に関する位相を、これら両リム部２ｃ、２ｃの内周縁の形状を利用して規制する事により、前記両保持器素子１、１を構成する前記各素柱部３、３の円周方向に関する位相を一致させた状態で、これら各素柱部３、３の先端同士を突き合わせ、更に溶接等により結合して、図１〜２に示したラジアルニードル軸受用保持器としている。

次に、上述の様な本例の構造の製造工程に就いて説明する。先ず、アンコイラから引き出した、原材料となる金属板に打ち抜き加工を施す事により、図５に示す様な、円環部７の周囲に複数の舌片８、８を、造るべき各素柱部３、３（図１、２、８〜１０参照）と等ピッチで放射状に配置した、中間素材９を造る。特に、本例の場合には、この中間素材９を構成する前記円環部７の内周縁の１乃至複数個所（図示の例では円周方向等間隔４個所）位置に、ぞれそれが径方向内方に突出する、互いに同大且つ同形状の補助位置決め用突片１０、１０を形成している。

前記中間素材９を打ち抜き形成した後、前記円環部７を径方向中間部で直角に折り曲げる事で、図６に示す様な第二中間素材１１とする。即ち、前記円環部７の径方向中間部外径寄り部分、乃至は、この円環部７の外周縁と前記各舌片８、８の基端部との連続部を同方向に直角に折り曲げる事により、これら各舌片８、８を互いに平行にして、図６に示す様な、幅広の円環部１２と、互いに平行な複数本の予備素柱部１３、１３とから成る、前記第二中間素材１１とする。前記円環部１２は幅広である為、この円環部１２の径方向中間部若しくは前記各予備素柱部１３、１３の基端部を折り曲げる加工は、容易且つ安定して行なえる。尚、前記各補助位置決め用突片１０、１０は、これら各予備素柱部１３、１３を形成したり、前記第二中間素材１１を次の工程に移送する際の、位相合わせに利用する。

この第二中間素材１１は、次の工程で前記円環部１２の内径寄り部分を打ち抜く、打ち抜き加工を施す事により、この円環部１２の幅寸法を小さくすると共に内周縁の形状を、前記複数の凹部６、６を備えた波形にして、この円環部１２をリム部２ｃに加工し、図７に示した予備保持器素子１４とする。
次いで、この予備保持器素子１４を構成する前記各予備素柱部１３、１３を長さ方向中間部で曲げ形成して、図８に示す様に、前記リム部２ｃに近い側に存在する外径寄り部１５及びこのリム部２ｃから遠い側に存在する内径寄り部１６とを折れ曲がり部１７により連続させた、前記各素柱部３、３として、前記保持器素子１とする。前記各予備素柱部１３、１３をこれら各素柱部３、３に加工する為の方法は特に問わない。例えば、特願２００７−５１０５４に開示された様に、隣り合う素柱部３、３同士の間から抜き取り可能な様に、放射状の受部を形成した受型と押型との間で前記各予備素柱部１３、１３を押圧する事が考えられる。

上述の様にして、前記両保持器素子１、１を形成したならば、図９〜１０に示す様に、これら両保持器素子１、１をマンドレル１８に、がたつきなく外嵌する。このマンドレル１８の外周面には、前記両リム部２ｃ、２ｃの内周縁に形成した前記各凹部６、６と同数の突条１９、１９を、それぞれ軸方向に形成している。これら各突条１９、１９の形状及び大きさは、前記各凹部６、６とがたつきなく係合し、前記両リム部２ｃ、２ｃを含む前記両保持器素子１、１の円周方向の位相を高精度で規制できる様に設定している。従って、これら両保持器素子１、１を前記マンドレル１８に、互いの素柱部３、３を対向させた状態で外嵌すれば、これら両保持器素子１、１の素柱部３、３の円周方向に関する位相が厳密に一致する。そこで、これら両保持器素子１、１を互いに近づけ合って、互いの素柱部３、３の先端同士を突き合わせ、更に、互いに溶接、接着等により接合してから、前記マンドレル１８を前記両保持器素子１、１の内径側から抜き取る。

［実施の形態の第２例］
図１１は、請求項１、３、５に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、保持器素子１を構成するリム部２ｃの内周縁の形状を、径方向内方に突出する突部２０、２０をポケットの数と同じ数だけ形成した、波形としている。即ち、前記リム部２ｃのうちで、円周方向に関する位相が各ポケットと一致する部分に、径方向内方に突出する前記各突部２０、２０を形成して、前記リム部２ｃの内周縁の形状を波形としている。これら各突部２０、２０の幅方向中心位置は、円周方向に隣り合う各素柱部３、３の丁度中央位置としている。言い換えれば、前記リム部２ｃの円周方向に関して、前記各突部２０、２０の間部分の円周方向中央位置の位相と、前記各素柱部３、３の位相とを、互いに一致させている。この様な突部２０、２０を設けた保持器素子１を１対組み合わせる場合には、外周面にこれら各突部２０、２０をがたつきなく係合させる凹溝を軸方向に形成したマンドレルを使用する。その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。

［実施の形態の第３例］
図１２は、請求項１、４、５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、保持器素子１を構成するリム部２ｃの内周縁の形状を、ポケットの数と同じ画数を有する正多角形としている。そして、このリム部２ｃの円周方向に関して、この正多角形の角の位相と各素柱部３、３の位相とを互いに一致させている。内周縁形状をこの様な多角形としたリム部２ｃを有する保持器素子１を１対組み合わせる場合には、外周面の断面形状を、このリム部２ｃの内周縁と同じ（同形・同大）の正多角形としたマンドレルを使用する。その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。

本発明の実施の形態の第１例の全体構成を示す斜視図。 同じく径方向から見た側面図。 同じく軸方向から見た端面図。 図３のイ部拡大図。 第１例の構造を造る為の第一工程で得られる第一中間素材の平面図（Ａ）及び（Ａ）のロ−ロ断面図（Ｂ）。 同第二工程で得られる第二中間素材の平面図（Ａ）及び（Ａ）のハ−ハ断面図（Ｂ）。 同第三工程で得られる予備保持器素子の平面図（Ａ）及び（Ａ）のニ−ニ断面図（Ｂ）及び（Ａ）のホ部拡大図（Ｃ）。 同第四工程で得られる保持器素子の平面図（Ａ）及び（Ａ）のヘ−ヘ断面図（Ｂ）。 １対の保持器素子をマンドレルに外嵌した状態を示す斜視図。 同じく中心軸を含む仮想平面に関する断面図（Ａ）及び（Ａ）のト−ト断面図（Ｂ）及び（Ｂ）のチ部拡大図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、図７の（Ａ）（Ｃ）と同様の（Ａ）（Ｂ）。 同第３例を示す、図１１と同様の図。 従来構造の第１例を示す分解斜視図。 同第２例を示す分解斜視図。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ 保持器素子
２、２ａ、２ｂ、２ｃ リム部
３、３ａ、３ｂ 素柱部
４ 柱部
５ ポケット
６ 凹部
７ 円環部
８ 舌片
９ 中間素材
１０ 補助位置決め用突片
１１ 第二中間素材
１２ 円環部
１３ 予備素柱部
１４ 予備保持器素子
１５ 外径寄り部
１６ 内径寄り部
１７ 折れ曲がり部
１８ マンドレル
１９ 突条
２０ 突部

Claims (5)

1. それぞれが金属板により造られ、円環状のリム部と、このリム部にそれぞれの基端部を連続させた複数本の素柱部とを備えた１対の保持器素子を、それぞれのリム部を軸方向両端部に互いに平行にした状態で配置して、前記各素柱部の先端部同士を結合する事により、前記両リム部同士の間に掛け渡された複数の柱部とし、円周方向に隣り合う柱部とこれら両リム部とにより四周を囲まれる部分を、それぞれニードルを転動自在に保持する為のポケットとしたラジアルニードル軸受用保持器に於いて、前記両リム部の内周縁の形状を、これら両リム部同士で互いに同じ非円形とした事を特徴とするラジアルニードル軸受用保持器。
2. 両リム部の内周縁の形状が、径方向外方に凹んだ凹部をポケットの数と同じ数だけ形成した波形であり、前記両リム部の円周方向に関して、これら各凹部の間部分の位相と各素柱部の位相とが互いに一致している、請求項１に記載したラジアルニードル軸受用保持器。
3. 両リム部の内周縁の形状が、径方向内方に突出する突部をポケットの数と同じ数だけ形成した波形であり、前記両リム部の円周方向に関して、これら各突部の間部分の位相と各素柱部の位相とが互いに一致している、請求項１に記載したラジアルニードル軸受用保持器。
4. 両リム部の内周縁の形状が、ポケットの数と同じ画数を有する正多角形であり、これら両リム部の円周方向に関して、この正多角形の角の位相と各素柱部の位相とが互いに一致している、請求項１に記載したラジアルニードル軸受用保持器。
5. 素材となる金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により、軸方向端部に設けられた、円環状で内周縁の形状が非円形であるリム部と、このリム部にそれぞれの基端部を連続させて、それぞれがこのリム部の軸方向片側に延びた複数本の素柱部とを有する保持器素子を１対形成した後、これら両保持器素子を、前記リム部の内周縁との係合に基づいてこのリム部の回転を阻止する外周面形状を有するマンドレルに、互いの素柱部を対向させ、且つ、円周方向の変位を阻止した状態で外嵌して、前記両保持器素子の素柱部の先端同士を突き合わせて互いに接合してから、前記マンドレルを前記両保持器素子の内径側から抜き取る、ラジアルニードル軸受用保持器の製造方法。

Images