JP2011080503A

JP2011080503A - 保持器の製造方法、保持器、および保持器付きころ

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Publication number: JP2011080503A
Application number: JP2009231578A
Authority: JP
Inventors: Naoto Shibuya; 直人澁谷; Shinji Oishi; 真司大石
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2029-10-05
Also published as: JP5467836B2

Abstract

【課題】安価で容易に製造することができると共に、ころを安定して回転させることができる保持器の製造方法を提供することである。
【解決手段】略円筒形状の保持器部材３０を、軸方向両端部に位置して相対的に径の大きい一対の大径円筒部３１、一対の大径円筒部３１の間に位置して相対的に径の小さい小径円筒部３３、および一対の大径円筒部３１と小径円筒部３３とを傾斜して連結する一対の傾斜円筒部３２を備えるように、外形形状を形成する外形形状形成工程と、刃具２０を用いて、一対の傾斜円筒部３２の中央領域から径方向に打ち抜きを開始して、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３に向かって打ち抜きを進行させることにより、保持器部材３０の一部を打ち抜いて、ポケットを形成するポケット形成工程とを備える。
【選択図】図１０

Description

この発明は、保持器の製造方法、保持器、および保持器付きころに関するものであって、特に、ポケットを刃具で打ち抜いて形成される保持器付きころ、このような保持器付きころの保持器、およびこのような保持器の製造方法に関するものである。

２サイクルエンジンのコンロッド用軸受や、農業機械等のような産業機械の遊星歯車減速機構用軸受として、針状ころ軸受を採用しているものがある。針状ころ軸受は、複数の針状ころと複数の針状ころを保持する保持器とから構成されており、保持器は、例えば、以下に示すような方法で製造される。

まず、略円筒形状の保持器部材を準備する。次に、略円筒形状の保持器部材において、断面略Ｍ字状となるようにプレス加工を施す。そして、ころを保持するポケットを形成するために、ポケット打ち抜き加工を施す。

ここで、ポケット打ち抜き加工は、打ち抜き刃を有するポンチ等で、保持器部材に対して、ポケット形状に刃先を押し当てて打ち抜くことにより行う。この場合、打ち抜かれたポケットの周方向壁面には、せん断面と破断面とが発生することになる。せん断面とは、打ち抜き刃の刃先によって打ち抜かれて切断される平滑な面である。破断面とは、刃先によって押し込まれた材料で引きちぎられるように切断される粗い面である。

ここで、部材に打ち抜き加工等のせん断加工を施して、せん断面を得る技術が、例えば、特開平１１−２８５３０号公報（特許文献１）、および特開２００８−１００２７３号公報（特許文献２）に開示されている。

また、ポケットの周方向壁面には、ころを案内する案内部や、ころの径方向の脱落を防止するころ止め部が設けられている。ここで、案内部に破断面が位置することになると、ころと保持器との接触面積が減り、油膜等が適切に形成されず、摩耗等が発生しやすくなってしまう。また、ころ止め部に破断面が位置することになると、ころの遊隙量が大きくなり、ころのスキュー等が発生しやすくなってしまう。

このような場合に、案内部等を平滑な面とした保持器が、例えば、特許第３０６９７１３号公報（特許文献３）、特許第３７３５１６０号公報（特許文献４）、および特開２００７−１６８２８号公報（特許文献５）に開示されている。

特開平１１−２８５３０号公報（段落番号００１４〜００１９等）特開２００８−１００２７３号公報（段落番号０００５〜００１１等）特許第３０６９７１３号公報（段落番号００１５等）特許第３７３５１６０号公報（段落番号００１９〜００２１、図３等）特開２００７−１６８２８号公報（段落番号００３２等）

特許文献１によると、せん断加工する際に、ポンチ等の可動型を弾性体で付勢することにより、せん断の速度を大きくして、平滑なせん断面を得ることとしている。しかし、このように加工設備に弾性体を設けることは、製造コストの増加を引き起こしてしまう。

また、特許文献２によると、せん断加工後、シェービング加工を施すことにより、平滑なせん断面を得る例が記載されている。しかし、このような加工は、加工工程の増加を引き起こしてしまう。また、せん断加工の際に、バネ等のように、打ち抜き方向逆向きに被加工部材を押さえる機構を設ける例も記載されている。しかし、このように加工設備にバネ等を設けることは、製造コストの増加を引き起こしてしまう。

また、特許文献３によると、ポケットを形成する際に、ポケット打ち抜き加工後、ブローチ加工を施すことにより、案内部の平滑な複数のポケットを得ることとしている。しかし、このような加工は、加工工程の増加や、製造コストの増加を引き起こしてしまう。

また、特許文献４によると、保持器部材は、中央部分が薄肉で、両端部分が厚肉になった断面略コ字状であって、薄肉部と両端厚肉部とが傾斜したテーパ壁面で連続した形状である。そして、テーパ壁面に対応したテーパ角のテーパ刃を有するポンチを、テーパ壁面全体に当接させて、ポケット打ち抜き加工を施すことにより、テーパ壁面に位置する案内部のＰＣＤ（ＰｉｔｃｈＣｉｒｃｌｅＤｉａｍｅｔｅｒ）上の領域をせん断面に仕上げることとしている。しかし、テーパ壁面に対応したテーパ角のテーパ刃を有するポンチを、テーパ壁面全体に当接させることから、充分なせん断面を形成することが困難となる虞がある。また、保持器においては、案内部だけでなく、ころ止め部においても、ころのスキュー等を防止するために、せん断面が多く形成されることが好ましい。

また、特許文献５によると、ＰＣＤにおける針状ころを案内するせん断面の軸方向長さが、針状ころの軸方向長さの６０％以上としている。図１７は、このような保持器１０１の一例を示す断面図である。ポケットの周方向壁面１０４には、せん断面１０５と、破断面１０６とが形成されている。ここで、図１７に示すようなＰＣＤ１０３における針状ころ１０２を案内する領域の軸方向長さＬ_１が長い保持器１０１であれば、６０％以上の確保は可能であるが、ころ径の大きい保持器では、ＰＣＤにおける針状ころを案内する領域の軸方向長さが短くなるため、ころ径の大きい保持器には採用することが困難である。

この発明の目的は、安価で容易に製造することができると共に、ころを安定して回転させることができる保持器の製造方法を提供することである。

この発明の他の目的は、安価で容易に製造することができると共に、ころを安定して回転させることができる保持器を提供することである。

この発明のさらに他の目的は、安価で容易に製造することができると共に、ころを安定して回転させることができる保持器付きころを提供することである。

この発明に係る保持器の製造方法は、環状であって、複数のころを収容する複数のポケットを有する保持器の製造方法であって、略円筒形状の保持器部材を、軸方向両端部に位置して相対的に径の大きい一対の大径円筒部、一対の大径円筒部の間に位置して相対的に径の小さい小径円筒部、および一対の大径円筒部と小径円筒部とを傾斜して連結する一対の傾斜円筒部を備えるように、外形形状を形成する外形形状形成工程と、刃具を用いて、一対の傾斜円筒部の中央領域から径方向に打ち抜きを開始して、一対の大径円筒部および小径円筒部に向かって打ち抜きを進行させることにより、保持器部材の一部を打ち抜いて、ポケットを形成するポケット形成工程とを備える。

この発明に係る保持器の製造方法は、ポケットを形成する際に、一対の傾斜円筒部の中央領域から径方向に打ち抜きを開始して、一対の大径円筒部および小径円筒部に向かって、打ち抜きを進行させる。そうすると、一対の傾斜円筒部を打ち抜く際には、一対の大径円筒部や小径円筒部から圧縮応力を受けて、圧縮応力下で行なうことができる。また、一対の大径円筒部や小径円筒部を打ち抜く際にも同様に、圧縮応力下で行なうことができる。したがって、ポケットを形成する際において、圧縮応力下では、打ち抜きの際に生じる亀裂が進展しにくくなるため、案内部やころ止め部等が設けられるポケットの周方向壁面に、せん断面を多く形成することができる。この場合、ブローチ加工等の追加加工を施す必要もなく、加工設備を追加する必要もなく、例えば、刃具の形状を変更するのみでよい。その結果、安価で容易に製造することができると共に、ころを安定して回転させることができる。

一実施形態として、刃具は、刃先が突出する一対の突出部を有し、突出部を構成する２つの面のなす角は、鈍角である。こうすることにより、打ち抜きの際には、容易に圧縮応力の発生した状況下とすることができる。

他の実施形態として、刃具は、刃先が突出する一対の突出部を有し、突出部を構成する面は、円弧状である。

好ましくは、ポケットの周方向壁面には、ポケットに収容されたころを案内する案内部が形成されており、ポケット形成工程は、案内部を一対の傾斜円筒部に位置するように形成する。このように、案内部を、打ち抜きを開始する一対の傾斜円筒部に位置させることで、案内部に多くのせん断面を形成することができる。

さらに好ましくは、ポケットの周方向壁面には、ころの径方向の脱落を防止するころ止め部が形成されており、ポケット形成工程は、ころ止め部を一対の大径円筒部および小径円筒部のうちの少なくともいずれか一方に位置するように形成する。このように、ころ止め部を、打ち抜きを進行させる一対の大径円筒部および小径円筒部に位置させることで、ころ止め部に多くのせん断面を形成することができる。

この発明の他の局面においては、環状であって、複数のころを収容する複数のポケットを有し、ポケットの周方向壁面には、ポケットに収容されたころを案内する案内部が形成されている保持器であって、略円筒形状の保持器部材を、軸方向両端部に位置して相対的に径の大きい一対の大径円筒部、一対の大径円筒部の間に位置して相対的に径の小さい小径円筒部、および一対の大径円筒部と小径円筒部とを傾斜して連結する一対の傾斜円筒部を備えるように、外形形状を形成し、刃具を用いて、一対の傾斜円筒部の中央領域から打ち抜きを開始して、一対の大径円筒部および小径円筒部に向かって、打ち抜きを進行させることにより、保持器部材の一部を打ち抜いて、ポケットを形成すると共に、案内部を一対の傾斜円筒部に位置するように形成したことを特徴とする。

このように、保持器は、ポケットを形成する際に、一対の傾斜円筒部の中央領域から径方向に打ち抜きを開始して、一対の大径円筒部および小径円筒部に向かって、打ち抜きを進行させる。そうすると、一対の傾斜円筒部を打ち抜く際には、一対の大径円筒部や小径円筒部から圧縮応力を受けて、圧縮応力下で行なうことができる。また、一対の大径円筒部や小径円筒部を打ち抜く際にも同様に、圧縮応力下で行なうことができる。したがって、ポケットを形成する際において、圧縮応力下では、打ち抜きの際に生じる亀裂が進展しにくくなるため、案内部やころ止め部等が設けられるポケットの周方向壁面に、せん断面を多く形成することができる。この場合、ブローチ加工等の追加加工を施す必要もなく、加工設備を追加する必要もなく、例えば、刃具の形状を変更するのみでよい。その結果、安価で容易に製造することができると共に、ころを安定して回転させることができる。また、案内部を、打ち抜きを開始する一対の傾斜円筒部に位置させることで、案内部に多くのせん断面を形成することができる。

この発明のさらに他の局面においては、環状であって、複数のころを収容する複数のポケットを有する保持器であって、保持器の外形形状は、軸方向両端部に位置して相対的に径の大きい一対の大径円筒部、一対の大径円筒部の間に位置して相対的に径の小さい小径円筒部、および一対の大径円筒部と小径円筒部とを傾斜して連結する一対の傾斜円筒部を備え、傾斜円筒部には、ポケットに収容されたころを案内する案内部が形成されており、傾斜円筒部の周方向壁面には、刃具によって打ち抜かれるせん断面と、刃具によって押し込まれる材料で引きちぎられる破断面とが形成されており、傾斜円筒部の周方向壁面におけるせん断面の面積は、傾斜円筒部の周方向壁面全体の面積の６０％以上である。このような保持器は、案内部となる傾斜円筒部の周方向壁面に、多くのせん断面が形成されているため、ころを安定して回転させることができる。

好ましくは、大径円筒部および小径円筒部には、ころの径方向の脱落を防止するころ止め部が形成されており、大径円筒部および小径円筒部の周方向壁面には、刃具によって打ち抜かれるせん断面と、刃具によって押し込まれる材料で引きちぎられる破断面とが形成されており、大径円筒部および小径円筒部の周方向壁面におけるせん断面の面積は、大径円筒部および小径円筒部の周方向壁面のそれぞれ全体の面積の４０％以上である。こうすることにより、ころ止め部となる大径円筒部および小径円筒部の周方向壁面に、多くのせん断面が形成されているため、ころを安定して回転させることができる。

この発明のさらに他の局面においては、複数のころと、環状であって、複数のころを収容する複数のポケットを有する保持器とを備える保持器付きころであって、保持器は、略円筒形状の保持器部材を、軸方向両端部に位置して相対的に径の大きい一対の大径円筒部、一対の大径円筒部の間に位置して相対的に径の小さい小径円筒部、および一対の大径円筒部と小径円筒部とを傾斜して連結する一対の傾斜円筒部を備えるように、外形形状を形成し、刃具を用いて、一対の傾斜円筒部の中央領域から打ち抜きを開始して、一対の大径円筒部および小径円筒部に向かって、打ち抜きを進行させることにより、保持器部材の一部を打ち抜いて、ポケットを形成すると共に、案内部を一対の傾斜円筒部に位置するように形成したことを特徴とする。

このような保持器付きころは、保持器において、ポケットを形成する際に、一対の傾斜円筒部の中央領域から径方向に打ち抜きを開始して、一対の大径円筒部および小径円筒部に向かって、打ち抜きを進行させる。そうすると、一対の傾斜円筒部を打ち抜く際には、一対の大径円筒部や小径円筒部から圧縮応力を受けて、圧縮応力下で行なうことができる。また、一対の大径円筒部や小径円筒部を打ち抜く際にも同様に、圧縮応力下で行なうことができる。したがって、ポケットを形成する際において、圧縮応力下では、打ち抜きの際に生じる亀裂が進展しにくくなるため、案内部やころ止め部等が設けられるポケットの周方向壁面に、せん断面を多く形成することができる。この場合、ブローチ加工等の追加加工を施す必要もなく、加工設備を追加する必要もなく、例えば、刃具の形状を変更するのみでよい。その結果、安価で容易に製造することができると共に、ころを安定して回転させることができる。また、案内部を、打ち抜きを開始する一対の傾斜円筒部に位置させることで、案内部に多くのせん断面を形成することができる。

この発明のさらに他の局面においては、複数のころと、環状であって、複数のころを収容する複数のポケットを有する保持器とを備える保持器付きころであって、保持器の外形形状は、軸方向両端部に位置して相対的に径の大きい一対の大径円筒部、一対の大径円筒部の間に位置して相対的に径の小さい小径円筒部、および一対の大径円筒部と小径円筒部とを傾斜して連結する一対の傾斜円筒部を備え、傾斜円筒部には、ポケットに収容されたころを案内する案内部が形成されており、傾斜円筒部の周方向壁面には、刃具によって打ち抜かれるせん断面と、刃具によって押し込まれる材料で引きちぎられる破断面とが形成されており、傾斜円筒部の周方向壁面におけるせん断面の面積は、傾斜円筒部の周方向壁面全体の面積の６０％以上である。このような保持器付きころは、案内部となる傾斜円筒部の周方向壁面に、多くのせん断面が形成されているため、ころを安定して回転させることができる。

また、この発明に係る保持器は、案内部となる傾斜円筒部の周方向壁面に、多くのせん断面が形成されているため、ころを安定して回転させることができる。

また、この発明に係る保持器付きころは、案内部となる傾斜円筒部の周方向壁面に、多くのせん断面が形成されているため、ころを安定して回転させることができる。

この発明の一実施形態に係る保持器を保持器付きころに適用した場合であって、保持器付きころを回転軸線を含むように切断した場合の断面を径方向内側から見た図である。保持器の製造方法について示すフローチャートである。準備工程における保持器部材の形状を示す図である。外形形状形成工程における保持器部材の形状を示す図である。ポケット形成工程における保持器部材の形状を示す図である。完成した保持器付きころを示す図である。刃具の一部を示す図である。図７に示す刃具を進行方向逆側から見た図である。刃具を保持器部材に押し当てた場合を示す図である。図９中のＸの部分を抜き出して、打ち抜きの開始を示した図である。図９中のＸの部分を抜き出して、打ち抜きの進行を示した図である。本発明の製造方法で製造した保持器を示しており、図１中の矢印ＸＩＩ−ＸＩＩで切断した場合の断面図であって、保持器のポケットの部分において、保持器を回転軸線を含むように切断した場合の断面図である。図１中の矢印ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩで切断した場合の断面図であって、ポケットの周方向壁面を回転軸線に垂直な方向に切断した場合の断面図である。図１２中の点線で示す部分の写真の一例である。刃具の他の実施形態を示す図である。刃具のさらに他の実施形態を示す図である。従来の保持器の一例を示す断面図である。

以下、図面を参照して、この発明の一実施形態に係る保持器を説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る保持器１１を保持器付きころ１０に適用した場合であって、保持器付きころ１０を回転軸線を含むように切断した場合の断面を径方向内側から見た図である。図１においては、断面の一部のみを示している。図１を参照して、保持器付きころ１０は、例えば、２サイクルエンジンのコンロッドや、農業機械等のような産業機械の遊星歯車減速機構等に利用されており、複数のころ１２と、複数のころ１２を保持する保持器１１とを備える。なお、図１において、ころ１２は点線で示し、ころ１２の最も挙動が安定する位置であるＰＣＤを一点鎖線で示している。

保持器１１は、環状であって、複数のころ１２を収容する複数のポケット１３を有する。また、保持器１１は、断面略Ｍ字状である。

ポケット１３は、軸方向に延びる形状であって、周方向に等間隔に設けられている。ポケットの周方向壁面１３ａには、ポケット１３に収容されたころ１２を案内する一対の案内部１６ａ，１６ｂと、ころ１２の径方向の脱落を防止する一対の第一のころ止め部１４ａ，１４ｂおよび第二のころ止め部１５とが設けられている。

一対の第一のころ止め部１４ａ，１４ｂは、相対的に径方向外側に位置し、軸方向両端部に位置する。第二のころ止め部１５は、一対の第一のころ止め部１４ａ，１４ｂの間に位置し、相対的に径方向内側に位置する。一対の第一のころ止め部１４ａ，１４ｂおよび第二のころ止め部１５は、一対の案内部１６ａ，１６ｂとは異なる軸方向位置に設けられており、一対の案内部１６ａ，１６ｂより周方向に突出した形状である。すなわち、一対の第一のころ止め部１４ａ，１４ｂおよび第二のころ止め部１５が位置するポケット１３の周方向幅は、一対の案内部１６ａ，１６ｂが位置するポケット１３の周方向幅より狭くなっている。

一対の案内部１６ａ，１６ｂは、一対の第一のころ止め部１４ａ，１４ｂと第二のころ止め部１５とを傾斜して連結するように設けられている。

ここで、このような保持器１１の製造方法について説明する。図２は、保持器１１の製造方法について示すフローチャートである。図３は、準備工程における保持器部材３０の形状を示す図である。図４は、外形形状形成工程における保持器部材３０の形状を示す図である。図５は、ポケット形成工程における保持器部材３０の形状を示す図である。図６は、完成した保持器付きころ１０を示す図である。なお、図３〜図６は、保持器部材３０を回転軸線を含むように切断した場合の断面を径方向内側から見た図である。図１〜図６を参照して、説明する。

まず、図３に示すような略円筒形状の保持器部材３０を準備する（Ｓ１１：準備工程）。

次に、保持器部材３０にプレス加工等を施すことによって、保持器部材３０の外形形状を形成する（Ｓ１２：外形形状形成工程）。具体的には、図４に示すように、保持器部材３０に、一対の大径円筒部３１と、小径円筒部３３と、一対の傾斜円筒部３２とを形成する。一対の大径円筒部３１は、軸方向両端部に位置して相対的に径の大きい部分である。小径円筒部３３は、一対の大径円筒部３１の間に位置して相対的に径の小さい部分である。一対の傾斜円筒部３２は、一対の大径円筒部３１と小径円筒部３３とを傾斜して連結する部分である。

次に、保持器部材３０にポケット打ち抜き加工を施すことによって、図５に示すように。保持器部材３０の一部を打ち抜いてポケット１３を形成する（Ｓ１３：ポケット形成工程）。詳細については、後述する。

次に、保持器部材３０に熱処理加工を施す（Ｓ１４：熱処理工程）。熱処理としては、例えば、浸炭処理や軟窒化処理が挙げられる。これにより、保持器１１の表面の摩耗等を適切に防止することができる。

このようにして、保持器部材３０から保持器１１を製造する。そして、図６に示すように、保持器１１のポケット１３にころ１２を組み込んで保持器付きころ１０が完成する。

ここで、Ｓ１３において、ポケット打ち抜き加工によりポケット１３を形成する場合の詳細について説明する。

まず、保持器部材３０の一部を打ち抜くための刃具を準備する。図７は、刃具２０の一部を示す図である。図８は、図７に示す刃具２０を進行方向逆側、すなわち、図７中の矢印ＶＩＩＩで示す方向から見た図である。図７および図８を参照して、刃具２０は、刃先が突出する一対の突出部２０ａ，２０ｂと、一対の突出部２０ａ，２０ｂの間に位置する連結刃部２３とを有する。刃具２０の刃先は、略Ｗ字状である。

突出部２０ａは、突出部２０ａを構成する２つの面２４ａ，２４ｂから形成される鈍角θ_１を有する第一の鈍角刃部２１と、２つの面２４ｃ，２４ｂから形成される鈍角θ_２を有する第二の鈍角刃部２２とを備える。第一の鈍角刃部２１は、第二の鈍角刃部２２より連結刃部２３側に配置されている。また、第二の鈍角刃部２２は、第一の鈍角刃部２１より突出し、進行方向に最も突出するように配置されている。すなわち、第一の鈍角刃部２１と第二の鈍角刃部２２とは、傾斜して接続している。また、第二の鈍角刃部２１と刃具２０の端面２０ｃとは、傾斜して接続している。突出部２０ｂにおいても、同様の構成である。連結刃部２３は、一対の突出部２０ａ，２０ｂより円弧状に凹んだ形状である。

また、刃具２０は、保持器１１において、ころ止め部１４ａ，１４ｂ，１５となる領域を形成するためのころ止め部形成部２５，２６と、案内部１６ａ，１６ｂとなる領域を形成するための案内部形成部２７とを備える。

ころ止め部形成部２５，２６は、相対的に内方側に凹んだ形状であって、軸方向両端部および軸方向中央部に設けられている。案内部形成部２７は、相対的に外方側に突出した形状であって、ころ止め部形成部２５，２６の間に設けられている。また、案内部形成部２７は、第一の鈍角刃部２１と、第二の鈍角刃部２２とを有する構成である。ころ止め部形成部２５，２６および案内部形成部２７は、保持器１１のポケット１３の壁面に沿う形状である。

次に、このような刃具２０を、保持器部材３０の径方向内側から径方向外側に向かって押し当てる。図９は、刃具２０を保持器部材３０に押し当てた場合を示す図である。具体的には、まず、一対の突出部２０ａ，２０ｂのうちの第一の鈍角刃部２１が、一対の傾斜円筒部３２の中央領域に押し当てられる。すなわち、一対の傾斜円筒部３２の中央領域から、径方向に打ち抜きを開始する。このとき、図１０に示すように、一対の傾斜円筒部３２には、押し当てられた部分から、まず、矢印Ｆに示すような方向で、圧縮応力が加えられる。そして、さらに第一の鈍角刃部２１が一対の傾斜円筒部３２に押し当てられると、矢印Ｄ、Ｅに示すような方向で、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３に向かって、変形しようとする力が加えられる。このとき、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３の剛性が高いことから、矢印Ｂ、Ｃに示すように、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３から一対の傾斜円筒部３２に向かって、圧縮応力が加えられる。このような圧縮応力下で、一対の傾斜円筒部３２において、刃具２０を押し進める。なお、図１０は、図９中のＸの部分を抜き出して、打ち抜きの開始を示した図である。

そして、そのまま刃具２０を押し進める。そうすると、第一の鈍角刃部２１と共に、第二の鈍角刃部２２が一対の傾斜円筒部３２の端部領域に押し当てられる。すなわち、突出部２０ａ，２０ｂの傾斜した面２４ｂが、一対の傾斜円筒部３２に押し当てられる。このとき、図１１に示すように、まず、矢印Ｇ、Ｆに示すような方向で、圧縮応力が加えられる。そして、さらに面２４ｂが、一対の傾斜円筒部３２に押し当てられると、矢印Ｄ、Ｅに示すような方向で、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３に向かって、変形しようとする力が加えられる。このとき、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３には、刃具２０は、押し当てられていない。これにより、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３は、剛性を保持したままとなり、矢印Ｂ、Ｃに示すように、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３から一対の傾斜円筒部３２に向かって、圧縮応力が加えられる。このような圧縮応力下で、一対の傾斜円筒部３２において、さらに刃具２０を押し進める。

このようにして、まず、一対の傾斜円筒部３２において、打ち抜きを行う。

そして、そのまま刃具２０を押し進める。そうすると、刃具２０が、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３に押し当てられる。具体的には、面２４ｃおよび連結刃部２３が、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３に押し当てられる。このとき、一対の傾斜円筒部３２において、先に打ち抜きを行っていることから、面２４ｃおよび連結刃部２３は、一対の傾斜円筒部３２側から一対の大径円筒部３１側および小径円筒部３３側に向かって、傾斜して一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３に押し当てられる。これにより、矢印Ｄ、Ｅに示すような方向で、保持器部材３０の軸方向端部および軸方向中央部に向かって、変形しようとする力が加えられる。このとき、保持器部材３０の軸方向端部から矢印Ｂに示すように一対の大径円筒部３１に向かって、また、変形しようとする力により小径円筒部３３に向かって、圧縮応力が加えられる。このような圧縮応力下で、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３において、刃具２０を押し進める。

このようにして、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３に向かって、打ち抜きを進行させる。なお、図１１は、図９中のＸの部分を抜き出して、打ち抜きの進行を示した図である。

このように、保持器１１は、ポケット１３を形成する際に、一対の傾斜円筒部３２の中央領域から径方向に打ち抜きを開始して、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３に向かって、打ち抜きを進行させる。すなわち、ポケット１３を形成する際には、まず、一対の傾斜円筒部３２において、打ち抜きを行う。そして、一対の傾斜円筒部３２における打ち抜きがほぼ終了する際に、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３の打ち抜きを行う。これにより、刃具２０を保持器部材３０に押し当てた際に、一対の大径円筒部３１および小径円筒部３３に向かって、変形させようとする力を発生させることができる。そうすると、一対の傾斜円筒部３２を打ち抜く際には、強い圧縮応力を受けることになり、より大きい圧縮応力下で、打ち抜きを行なうことができる。また、一対の大径円筒部３１や小径円筒部３３を打ち抜く際にも同様に、より大きい圧縮応力下で行なうことができる。したがって、ポケット１３を形成する際において、圧縮応力下では、打ち抜きの際に生じる亀裂が進展しにくくなるため、案内部１６ａ，１６ｂやころ止め部１４ａ，１４ｂ，１５等が設けられるポケットの周方向壁面１３ａに、せん断面を多く形成することができる。この場合、ブローチ加工等の追加加工を施す必要もなく、加工設備を追加する必要もなく、刃具２０の形状を図７のようにするのみでよい。その結果、安価で容易に製造することができると共に、ころ１２を安定して回転させることができる。

図１２は、上記した製造方法で製造した保持器１１を示しており、図１中の矢印ＸＩＩ−ＸＩＩで切断した場合の断面図であって、保持器１１のポケット１３の部分において、保持器１１を回転軸線を含むように切断した場合の断面図である。図１３においても同様に、図１中の矢印ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩで切断した場合の断面図であって、ポケットの周方向壁面１３ａを回転軸線に垂直な方向に切断した場合の断面図である。図１２および図１３を参照して、保持器部材３０の一対の大径円筒部３１には、第一のころ止め部１４ａ，１４ｂが形成される。保持器部材３０の小径円筒部３３には、第二のころ止め部１５が形成される。保持器部材３０の一対の傾斜円筒部３２には、案内部１６ａ，１６ｂが形成される。

また、保持器１１のポケットの周方向壁面１３ａには、刃具２０によって打ち抜かれるせん断面５０と、刃具２０によって押し込まれる材料で引きちぎられる破断面５１とが発生する。図１２中で、白抜きでせん断面５０を示し、縦横の網掛けで破断面５１を示している。なお、斜めの網掛けは、切断された断面を示している。

案内部１６ａ，１６ｂが位置する傾斜円筒部３２の周方向壁面におけるせん断面５０の面積は、傾斜円筒部３２の周方向壁面全体の面積の６０％以上である。また、第一のころ止め部１４ａ，１４ｂが位置する大径円筒部３１の周方向壁面におけるせん断面５０の面積は、大径円筒部３１の周方向壁面全体の面積の４０％以上である。また、第二のころ止め部１５が位置する小径円筒部３３の周方向壁面におけるせん断面５０の面積は、小径円筒部３３の周方向壁面全体の面積の４０％以上である。

このような保持器１１は、案内部１６ａ，１６ｂとなる傾斜円筒部３２の周方向壁面に、多くのせん断面５０が形成されているため、ころ１２を安定して回転させることができる。また、ころ止め部１４ａ，１４ｂ，１５となる大径円筒部３１および小径円筒部３３の周方向壁面に、多くのせん断面５０が形成されているため、ころ１２を安定して回転させることができる。具体的には、図１３を参照して、第二のころ止め部１５において、せん断面５０が多く形成されると、Ｈ_１で示す径方向の遊隙量が、小さくなる。すなわち、せん断面５０の径方向長さＨ_２が長くなり、Ｈ_１が短くなる。これにより、ころ１２が回転軸心から傾く虞を低減することができ、ころ１２のスキューを防止することができる。

ここで、傾斜円筒部３２の周方向壁面におけるせん断面の面積別による保持器付きころ１０の寿命試験を行なった。せん断面の評価方法は、傾斜円筒部３２の周方向壁面全体の面積と、傾斜円筒部３２の周方向壁面に占めるせん断面の面積とを測定し、その割合を算出した。なお、面積の測定は、ポケット打ち抜き加工後のポケットの周方向壁面１３ａを任意の倍率で写真撮影することにより、拡大写真の外観観察により、せん断面と破断面の境界を把握し、任意の画像処理ソフトから、傾斜円筒部３２の周方向壁面全体の面積と、せん断面の面積とを測定することにより行なった。

図１４は、図１２中の点線で示す部分の写真の一例である。

表１を参照して、せん断面の面積が４５％や３０％の新規品３、新規品４であれば、ブローチ加工を施した従来品より寿命が低下する。しかし、せん断面の面積が６０％以上の新規品１、新規品２であれば、ブローチ加工を施した従来品と同等な寿命である。したがって、案内部１６ａ，１６ｂが位置する傾斜円筒部３２の周方向壁面におけるせん断面の面積が、傾斜円筒部３２の周方向壁面全体の面積の６０％以上であることにより、寿命の低下を防止することができる。

また、大径円筒部３１および小径円筒部３３の周方向壁面においても上記と同様に、せん断面の面積別による保持器付きころ１０の寿命試験を行なった。

表２を参照して、せん断面の面積が５〜２０％のブローチ加工を施した従来品よりも、せん断面の面積が４０％〜７０％の新規品の方が長寿命となっている。したがって、第一のころ止め部１４ａ，１４ｂが位置する大径円筒部３１の周方向壁面におけるせん断面の面積が、大径円筒部３１の周方向壁面全体の面積の４０％以上であって、また、第二のころ止め部１５が位置する小径円筒部３３の周方向壁面におけるせん断面の面積が、小径円筒部３３の周方向壁面全体の面積の４０％以上であることにより、ころ１２のスキューを防止して、長寿命化を図ることができる。

なお、上記の実施の形態においては、図２中のＳ１２において、プレス加工により、保持器部材３０に、一対の大径円筒部３１と、小径円筒部３３と、一対の傾斜傾斜部３２とを形成する例について説明したが、これに限ることなく、削り加工により、形成してもよい。

また、上記の実施の形態においては、刃具２０は、刃先が突出する一対の突出部２０ａ，２０ｂと、一対の突出部２０ａ，２０ｂの間に位置する連結刃部２３とを有し、突出部２０ａ，２０ｂは、突出部２０ａ，２０ｂを構成する２つの面２４ａ，２４ｂから形成される鈍角θ_１を有する第一の鈍角刃部２１と、２つの面２４ｃ，２４ｂから形成される鈍角θ_２を有する第二の鈍角刃部２２とを備える例について説明したが、これに限ることなく、図１５に示すように、刃先が突出する一対の突出部４０ａ，４０ｂを有し、突出部４０ａ，４０ｂを構成する面４１が円弧状であってもよい。なお、図１５は、刃具４０の他の実施形態を示す図である。

また、突出部４５ａ，４５ｂは、図１６に示すように、突出部４５ａ，４５ｂを構成する２つの面から形成される鈍角θ_１のみを有する鈍角刃部４６を備える構成であってもよい。図１６は、刃具４５のさらに他の実施形態を示す図である。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明は、２サイクルエンジンのコンロッド等に利用される保持器付きころ、このような保持器付きころの保持器、およびこのような保持器の製造方法に有効に利用される。

１０保持器付きころ、１１保持器、１２ころ、１３ポケット、１４ａ，１４ｂ，１５ころ止め部、１６ａ，１６ｂ案内部、２０，４０，４５刃具、２０ａ，２０ｂ，４０ａ，４０ｂ，４５ａ，４５ｂ突出部、２０ｃ，２０ｄ端面、２１，２２，４６鈍角刃部、２３連結刃部、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，４１面、２５，２６ころ止め部形成部、２７案内部形成部、３０保持器部材、３１大径円筒部、３２傾斜円筒部、３３小径円筒部、５０せん断面、５１破断面。

Claims

環状であって、複数のころを収容する複数のポケットを有する保持器の製造方法であって、
略円筒形状の保持器部材を、軸方向両端部に位置して相対的に径の大きい一対の大径円筒部、前記一対の大径円筒部の間に位置して相対的に径の小さい小径円筒部、および前記一対の大径円筒部と前記小径円筒部とを傾斜して連結する一対の傾斜円筒部を備えるように、外形形状を形成する外形形状形成工程と、
刃具を用いて、前記一対の傾斜円筒部の中央領域から径方向に打ち抜きを開始して、前記一対の大径円筒部および前記小径円筒部に向かって打ち抜きを進行させることにより、前記保持器部材の一部を打ち抜いて、前記ポケットを形成するポケット形成工程とを備える、保持器の製造方法。
前記刃具は、刃先が突出する一対の突出部を有し、
前記突出部を構成する２つの面のなす角は、鈍角である、請求項１に記載の保持器の製造方法。
前記刃具は、刃先が突出する一対の突出部を有し、
前記突出部を構成する面は、円弧状である、請求項１に記載の保持器の製造方法。
前記ポケットの周方向壁面には、前記ポケットに収容されたころを案内する案内部が形成されており、
前記ポケット形成工程は、前記案内部を前記一対の傾斜円筒部に位置するように形成する、請求項１〜３のいずれかに記載の保持器の製造方法。
前記ポケットの周方向壁面には、ころの径方向の脱落を防止するころ止め部が形成されており、
前記ポケット形成工程は、前記ころ止め部を前記一対の大径円筒部および前記小径円筒部のうちの少なくともいずれか一方に位置するように形成する、請求項１〜４のいずれかに記載の保持器の製造方法。
環状であって、複数のころを収容する複数のポケットを有し、前記ポケットの周方向壁面には、前記ポケットに収容されたころを案内する案内部が形成されている保持器であって、
略円筒形状の保持器部材を、軸方向両端部に位置して相対的に径の大きい一対の大径円筒部、前記一対の大径円筒部の間に位置して相対的に径の小さい小径円筒部、および前記一対の大径円筒部と前記小径円筒部とを傾斜して連結する一対の傾斜円筒部を備えるように、外形形状を形成し、
刃具を用いて、前記一対の傾斜円筒部の中央領域から打ち抜きを開始して、前記一対の大径円筒部および前記小径円筒部に向かって、打ち抜きを進行させることにより、前記保持器部材の一部を打ち抜いて、前記ポケットを形成すると共に、前記案内部を前記一対の傾斜円筒部に位置するように形成したことを特徴とする、保持器。
環状であって、複数のころを収容する複数のポケットを有する保持器であって、
前記保持器の外形形状は、軸方向両端部に位置して相対的に径の大きい一対の大径円筒部、前記一対の大径円筒部の間に位置して相対的に径の小さい小径円筒部、および前記一対の大径円筒部と前記小径円筒部とを傾斜して連結する一対の傾斜円筒部を備え、
前記傾斜円筒部には、前記ポケットに収容されたころを案内する案内部が形成されており、
前記傾斜円筒部の周方向壁面には、刃具によって打ち抜かれるせん断面と、前記刃具によって押し込まれる材料で引きちぎられる破断面とが形成されており、
前記傾斜円筒部の周方向壁面における前記せん断面の面積は、前記傾斜円筒部の周方向壁面全体の面積の６０％以上である、保持器。
前記大径円筒部および前記小径円筒部には、ころの径方向の脱落を防止するころ止め部が形成されており、
前記大径円筒部および前記小径円筒部の周方向壁面には、刃具によって打ち抜かれるせん断面と、前記刃具によって押し込まれる材料で引きちぎられる破断面とが形成されており、
前記大径円筒部および前記小径円筒部の周方向壁面における前記せん断面の面積は、前記大径円筒部および前記小径円筒部の周方向壁面のそれぞれ全体の面積の４０％以上である、請求項７に記載の保持器。
複数のころと、
環状であって、前記複数のころを収容する複数のポケットを有する保持器とを備える保持器付きころであって、
前記保持器は、
略円筒形状の保持器部材を、軸方向両端部に位置して相対的に径の大きい一対の大径円筒部、前記一対の大径円筒部の間に位置して相対的に径の小さい小径円筒部、および前記一対の大径円筒部と前記小径円筒部とを傾斜して連結する一対の傾斜円筒部を備えるように、外形形状を形成し、
刃具を用いて、前記一対の傾斜円筒部の中央領域から打ち抜きを開始して、前記一対の大径円筒部および前記小径円筒部に向かって、打ち抜きを進行させることにより、前記保持器部材の一部を打ち抜いて、前記ポケットを形成すると共に、前記案内部を前記一対の傾斜円筒部に位置するように形成したことを特徴とする、保持器付きころ。
複数のころと、
環状であって、前記複数のころを収容する複数のポケットを有する保持器とを備える保持器付きころであって、
前記保持器の外形形状は、軸方向両端部に位置して相対的に径の大きい一対の大径円筒部、前記一対の大径円筒部の間に位置して相対的に径の小さい小径円筒部、および前記一対の大径円筒部と前記小径円筒部とを傾斜して連結する一対の傾斜円筒部を備え、
前記傾斜円筒部には、前記ポケットに収容されたころを案内する案内部が形成されており、
前記傾斜円筒部の周方向壁面には、刃具によって打ち抜かれるせん断面と、前記刃具によって押し込まれる材料で引きちぎられる破断面とが形成されており、
前記傾斜円筒部の周方向壁面における前記せん断面の面積は、前記傾斜円筒部の周方向壁面全体の面積の６０％以上である、保持器付きころ。