JP2010270782A - スラストころ軸受用保持器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ころ径が細い肉薄のスラストころ軸受用保持器について、厚板を用いずに強度を確保し、ころ留めの形成が容易でコスト低減を図った製造方法を提供する。
【解決手段】スラストころ軸受用の保持器１０は、仕上がりの保持器１０の軸方向の幅よりも薄い薄板を曲げて重ねることにより保持器１０の軸方向の幅に相当する厚みを有する保持器用部材４０を形成する保持器用部材形成工程と、保持器用部材４０にころ３０の入るポケット２０を打ち抜くポケット形成工程と、保持器用部材４０の上下から円周上に連続した凸部を有する金型を押しつけることにより、金型の凸部に押された保持器用部材４０の柱部１２をポケット２０の開口部に押し出してポケット２０の壁面２２にころ留め２４を形成するころ留め形成工程により製造される。
【選択図】図１

Description

この発明はスラストころ軸受用保持器の製造方法に関する。さらに詳しくは、ころ径が細い肉薄のスラストころ軸受用保持器の製造方法に関する。

スラストころ軸受用保持器には、一枚の板材を径方向の断面がＭ字形となるようにプレス成形して製造されたものがある。そして、プレス成形した板材にころを保持するポケットを打ち抜くときに、成形された保持器の厚み方向の中心部から離れた位置となるＭ字形の凸部および凹部におけるポケットの幅をころの直径よりも狭くして打ち抜き、このポケットの径の狭い部分を保持器のころ留めとしている。

図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に従来技術によりポケットの打ち抜き幅を径方向で変化させてころ留めを形成したスラストころ軸受用保持器を示す。図７（Ａ）はスラストころ軸受用のＭ字形にプレス成形された保持器１００の部分平面図である。そして、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂ位置における径方向断面図であり、図７（Ｃ）は図７（Ａ）のＣ−Ｃ位置における周方向断面図である。図７（Ａ）、（Ｂ）に示すとおり、保持器１００のポケット１１０は、保持器１００のＭ字形に成形された凸状部１１２および凹状部１１４で、ポケット１１０の幅が想像線で示したころ１２０の直径よりも狭く設定されている。そして、図７（Ｃ）に示すようにポケット１１０における凸状部１１２の幅および凹状部１１４の幅は、凸状部１１２および凹状部１１４の高さ位置におけるころ１２０の径方向の幅よりも大きく設定されている。これにより、ポケット１１０において、凸状部１１２および凹状部１１４がころ留めの役割を果たすことができる。
先行技術文献として、特開２００６−１４４８２１号公報（特許文献１）には、ポケットの打ち抜き幅を径方向で変化させてころ留めを形成するスラストころ軸受用保持器が記載されている（特許文献１の図６、図７参照）。

しかし、上述の方法は、ころ径が細い薄肉のスラストころ軸受用保持器に適用する場合には問題がある。図８（Ａ）に、薄肉のスラストころ軸受用保持器１００のポケット１１０が形成された部分の周方向断面図を示す。ころ径が１φ以下程度の薄肉のスラストころ軸受用保持器１００の場合は、図８（Ａ）に示すように、保持器１００の厚み方向でころ１２０とポケット１１０の間のスペースが少なくなり、ころ詰まりを生じやすい。
そこで、ころ詰まりを解消するために、図８（Ｂ）に示すように保持器の板厚を薄くすると強度の面で問題がある。

ここで、特開平１１−３３６７５１号公報（特許文献２）には、保持器の肉厚化を可能として強度向上を図ったスラストころ軸受用保持器が記載されている。
図９に、特許文献２に記載のスラストころ軸受用保持器と同様の構成の保持器１５０の部分斜視図を示す。保持器１５０では、肉厚の板材を階段状に曲げてポケット１６０を打ち抜き、ポケットの内側に突出した突起１７１、１７２をしごき加工により変形させてころ留め１８１、１８２を形成することで、保持器１５０の強度の確保を図っている。
しかしながら、しごき加工によりころ留め１８１、１８２を形成するのに手間がかかる。また、保持器１５０の形状およびころ留め１８１、１８２が、保持器１５０の径方向で対称形でないため、保持器１５０が安定しない。そこで、引用文献２に記載の発明では、軌道輪の鍔に保持器１５０を支える突起を形成して保持器１５０の安定化を図っている（特許文献２の図１（Ａ）参照）。

特開２００６−１４４８２１号公報 特開平１１−３３６７５１号公報

ここで、一枚の厚板を曲げずに平板のまま使用して、ポケットを打ち抜きスラストころ軸受用保持器を形成することとすれば、保持器は径方向で対称となり安定するので、軌道輪に保持器を安定化させるための構造は不要となる。しかし、別加工によりころ留めを形成する必要がある点は特許文献２と同様である。また、厚板は薄板に比べてコスト高であるという問題がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ころ径が細い肉薄のスラストころ軸受用保持器について、厚板を用いずに強度を確保し、ころ留めの形成が容易でコスト低減を図った製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明にかかるスラストころ軸受用保持器の製造方法は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、スラストころ軸受用保持器の製造方法であって、
仕上がりの保持器の軸方向の幅より薄い薄板を曲げて重ねることにより保持器の軸方向の幅に相当する厚みを有する保持器用部材を形成する保持器用部材形成工程と、
前記保持器用部材にころの入るポケットを打ち抜くポケット形成工程と、
前記保持器用部材の上下から円周上に連続した凸部を有する金型を押しつけることにより、金型の凸部に押された保持器用部材の柱部を前記ポケットの開口部に押し出して該ポケットの壁面にころ留めを形成するころ留め形成工程とからなる。

この第１の発明によれば、いわゆる薄板を用いて保持器用部材を形成しており、厚板を使用しない。よって、厚板を用いる場合に比べて材料のコストを低減することができる。そして、薄板を曲げて重ねることで保持器の強度を確保することができる。
そして、ポケットを打ち抜いた保持器用部材の上下から円周上に連続した凸部を有する金型を押しつけることによりポケットの壁面にころ留めを形成できる。そして、一度の押圧工程により表裏の両面にころ留めを形成できるため作業効率がよい。
よって、ころ径が細い肉薄のスラストころ軸受用保持器について、厚板を用いずに強度を確保し、ころ留めの形成が容易でコスト低減を図った製造方法を提供することができる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るスラストころ軸受用保持器であって、
前記保持器用部材形成工程がドーナツ型に打ち抜かれた薄板の外径側を内径側に折り返した外径曲げによることを特徴とする。
この第２の発明によれば、ドーナツ型に打ち抜かれた薄板の外径側を内径側に折り返した外径曲げにより保持器用部材を形成するため、保持器用部材の形成は簡単であり、薄板を曲げて重ねるために要するコストは小さい。そのため、薄板を曲げるコストを考慮しても、厚板を用いる場合に比べて保持器を製造するコストを低減することができる。

上述の本発明の各発明によれば、次の効果が得られる。
まず、上述の第１の発明によれば、ころ径が細い肉薄のスラストころ軸受用保持器について、厚板を用いずに強度を確保し、ころ留めの形成が容易でコスト低減を図った製造方法を提供することができる。
次に上述の第２の発明によれば、薄板を曲げるために要するコストは小さいので、厚板を用いる場合に比べて、低コストで保持器用を製造することができる。

実施例１におけるスラストころ軸受用保持器の製造方法により製造されたスラストころ軸受用保持器の平面図、周方向断面図および径方向断面図である。 実施例１における保持器用部材の製造方法を示す図である。 実施例１におけるスラストころ軸受用保持器の製造方法を示す図である。 実施例２におけるスラストころ軸受用保持器の製造方法により製造されたスラストころ軸受用保持器の径方向断面図である。 実施例２における保持器用部材の製造方法を示す図である。 保持器用部材の製造方法の変形実施例である。 従来技術によりポケットの打ち抜き幅を径方向で変化させてころ留めを形成した保持器を示す図である。 従来技術を薄肉のスラストころ軸受用保持器に適用する場合に生ずる問題点を説明する図である。 従来技術により肉厚の板材で形成したスラストころ軸受用保持器を示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例にしたがって説明する。

図１（Ａ）に、本発明の実施例１におけるスラストころ軸受用保持器の製造方法により製造されたスラストころ軸受用の保持器１０の平面図を示す。そして、図１（Ｂ）に図１（Ａ）のＢ−Ｂ位置における保持器１０の径方向断面図を、図１（Ｃ）に図１（Ａ）のＣ−Ｃ位置における保持器１０の周方向断面図を示す。
まず、図１（Ａ）〜（Ｃ）により、保持器１０の構成について説明する。保持器１０は薄板を曲げて重ねることにより所定の厚さとされた保持器用部材４０に対して、ころ３０の入るポケット２０を周方向に等間隔に打ち抜いて形成した円板状の部材である。そして、図１（Ａ）に示すとおり、保持器１０のポケット２０の間に形成された柱部１２の表面には同心円となる溝１４が２本形成されている。そして、柱部１２に溝１４が形成された径方向位置と同心円上となるポケット２０の壁面２２には、ころ３０をポケット２０に保持することができるころ留め２４が形成されている。

次に、図２（Ａ）〜（Ｄ）により、保持器用部材４０の形成方法について説明する。まず、保持器１０の軸方向幅のほぼ半分の板厚の薄板をドーナツ状に打ち抜いて、ドーナツ板５０に成形する。図２（Ａ）にドーナツ板５０の平面図を、図２（Ｂ）にドーナツ板５０の径方向断面図を示す。ドーナツ板５０は、径方向の幅が想像線で示した保持器１０の径方向幅のほぼ２倍とされており、径方向の中央位置の径が保持器１０の外径とほぼ等しい形状とされている。
そして、絞り加工によりドーナツ板５０の外径側が垂直方向になるまで曲げる。図２（Ｃ）にドーナツ板５０の外径側を垂直に曲げた状態を示す。
そして、図２（Ｃ）の状態から、垂直状態となった外径側を内側に重なるように折り返して、図２（Ｄ）に示した保持器用部材４０を形成する。なお、外径側を内側に重ねる時には肉厚となることを考慮し、ドーナツ板５０を打ち抜く時の薄板の厚みを選定し、打ち抜き寸法を調整する。

次に、図３（Ａ）〜（Ｃ）により、ポケット２０およびころ留め２４の形成方法について説明する。まず、抜き金型４２により保持器用部材４０にころ３０（図１（Ａ）参照）の入るポケット２０を打ち抜ぬいて保持器１０を形成する。図３（Ａ）に、保持器用部材４０にポケット２０を打ち抜いて保持器１０を形成する工程における、保持器用部材４０と抜き金型４２の径方向断面を示す。
ポケット２０を打ち抜いた後、円周上に連続した凸部４６が径方向の２箇所に形成されたカシメ金型４４を、保持器１０の両面に中心位置を合わせて配置する。図３（Ｂ）に、保持器１０にカシメ金型４４を配置した状態を示す。そして、カシメ金型４４を保持器１０に対して上下から押しつけて保持器１０をかしめることにより、ころ留め２４を形成する。図３（Ｃ）はカシメ金型４４により保持器１０がかしめられた状態を示す。かしめ加工により、保持器１０の柱部１２（図１（Ａ）参照）には、図１（Ａ）に示した溝１４が形成される。そして、保持器１０の柱部１２がポケット２０の両面の開口部に押し出されて、ポケット２０の壁面２２にころ留め２４が形成される。

実施例１では、保持器１０を押圧する側の面に円周上に連続した凸部４６が径方向に２箇所に形成されたカシメ金型４４を使用しているが、凸部４６は２箇所以上が好ましく、３箇所であっても良い。

実施例１の保持器１０の製造方法によれば、薄板を用いて保持器用部材４０を形成しており、厚板を使用しない。よって、厚板を用いる場合に比べて材料コストを低減することができる。そして、ドーナツ型に打ち抜かれた薄板の外径側を内径側に折り返した外径曲げにより保持器用部材４０を形成するため、薄板を曲げるために要するコストは小さい。よって、薄板を曲げるコストを考慮しても、厚板を用いる場合に比べて保持器用部材４０を形成するコストを低減することができる。そして、薄板を曲げて重ねることで保持器の強度を確保することができる。
そして、薄板を曲げ重ねて保持器１０の軸方向の幅に相当する厚みを確保した保持器用部材４０にポケット２０を打ち抜いて保持器１０とするため、保持器１０の強度を確保することができる。そして、一度の押圧工程で表裏の両面にころ留め２４を形成することができるため作業効率がよい。また、カシメ金型４４の凸部４６は周方向に連続しているので、保持器１０に対するカシメ金型４４の位置合わせは中心のみを合わせれば良く、周方向の位置合わせは考慮する必要がないので、作業性がよい。
よって、実施例１によれば、ころ径が細い肉薄のスラストころ軸受用保持器について、厚板を用いずに強度を確保し、ころ留めの形成が容易でコスト低減を図った製造方法を提供することができる。
なお、実施例１では、ころ留め２４をプレス加工により成形しているが、ローレット加工によりころ留め２４を成形しても良い。

図４に本発明の実施例２におけるスラストころ軸受用保持器の製造方法により製造されたスラストころ軸受用の保持器１０Ａの径方向断面図を示す。保持器１０Ａはドーナツ状に打ち抜かれた薄板の内径側を外径側に折り返した内径曲げにより、保持器用部材４０Ａが形成されている点が実施例１と異なる。保持器１０Ａの他の構成は実施例１と同様であるので、同一の符号を付して保持器１０Ａの構成の詳細な説明は省略する。

ここで、図５（Ａ）〜（Ｄ）により、保持器用部材４０Ａの形成方法について説明する。まず、保持器１０Ａの軸方向幅のほぼ半分の板厚の薄板をドーナツ状に打ち抜いて、ドーナツ板５０Ａに成形する。図５（Ａ）にドーナツ板５０Ａの平面図を、図５（Ｂ）にドーナツ板５０Ａの径方向断面図を示す。ドーナツ板５０Ａは、径方向の幅が保持器１０Ａの径方向幅のほぼ２倍とされており、径方向の中央位置の径が保持器１０Ａの内径とほぼ等しい形状とされている。
そして、絞り加工によりドーナツ板５０Ａの内径側が垂直方向になるまで曲げる。図５（Ｃ）にドーナツ板５０Ａの内径側が垂直となった状態を示す。
そして、図５（Ｃ）の状態から、垂直状態となった内径側を径方向外方に水平部分と重なるように折り返して、図５（Ｄ）に示した保持器用部材４０Ａを形成する。なお、内径側を外側に重ねる時には肉薄となることを考慮して、ドーナツ板５０Ａを打ち抜く時の薄板の厚みを選定し、打ち抜き寸法を調整する。
ポケット２０の形成方法およびころ留め２４の形成方法は実施例１と同様であるので、説明は省略する。

＜変形実施例＞
上記の実施例では、ドーナツ状の薄板を径方向に折り返して２枚重ねとして軸方向幅の厚みを有する保持器を製造する方法を説明したが、本発明に係る保持器の製造方法はこれらの実施例に限定されない。
図６に保持器用部材の形成方法の変形例を示す。保持器用部材の厚みはポケットが形成される部分で保持器の軸方向の幅が確保されていれば強度を確保できるので、保持器用部材４０Ｂのようにポケットが形成される部分から外れた位置で厚みが薄くなる構成としても良い。
そして、保持器用部材４０Ｃのように薄板を３枚重ねとする構成としても良い。また、３枚重ねとした上で、ポケットが形成される部分から外れた位置で厚みが薄くなる保持器用部材４０Ｄのような構成することもできる。
そして、ポケットが形成される部分から外れた位置で厚みが薄くなる構成の場合は、保持器用部材４０Ｅや保持器用部材４０Ｆのように、内径側の端を曲げた構成としても良い。
その他、本発明に係るスラストころ軸受用保持器の製造方法はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。

１０、１０Ａ 保持器
１２ 柱部
１４ 溝
２０ ポケット
２２ 壁面
２４ ころ留め
３０ ころ
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ、４０Ｆ 保持器用部材
４２ 抜き金型
４４ カシメ金型
４６ 凸部
５０、５０Ａ ドーナツ板

Claims (2)

1. スラストころ軸受用保持器の製造方法であって、
   仕上がりの保持器の軸方向の幅より薄い薄板を曲げて重ねることにより保持器の軸方向の幅に相当する厚みを有する保持器用部材を形成する保持器用部材形成工程と、
   前記保持器用部材にころの入るポケットを打ち抜くポケット形成工程と、
   前記保持器用部材の上下から円周上に連続した凸部を有する金型を押しつけることにより、金型の凸部に押された保持器用部材の柱部を前記ポケットの開口部に押し出して該ポケットの壁面にころ留めを形成するころ留め形成工程とからなるスラストころ軸受用保持器の製造方法。
2. 請求項１に記載のスラストころ軸受用保持器の製造方法であって、
   前記保持器用部材形成工程がドーナツ型に打ち抜かれた薄板の外径側を内径側に折り返した外径曲げによることを特徴とするスラストころ軸受用保持器の製造方法。
   

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