JP3639508B2

JP3639508B2 - 軸受の転動体案内部材の製造方法

Info

Publication number: JP3639508B2
Application number: JP2000230136A
Authority: JP
Inventors: 直行岡本
Original assignee: 直行岡本
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2020-07-31
Also published as: JP2002039193A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、運搬用ゴム車輪やコンベアローラー、アイドルプーリー等の回転部分に用いられる軸受に関し、特にこれを構成する内輪又は外輪の転動体案内部材、およびそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
運搬用ゴム車輪やコンベアローラー、アイドルプーリー等の回転部分に用いられる軸受（コマーシャルベアリングと称されている）には、その用途に応じて種々の型式のものがある。ここでは、この種の軸受のうち、図６に示すようなキャスター用の軸受を説明する。
この軸受１００は、同図に示すように、所謂ラジアル玉軸受と称されるもので、内輪１０１と外輪１０２との間に複数の球状の転動体１０３が配設され、このうちの内輪１０１が回転軸（図示せず）に、また、当該軸受１００では、鍔部を有する外輪１０２が、例えばハウジング（図示せず）にそれぞれ圧入されて用いられる。尚、１０４は、転動体１０３を適宜間隔に配するための保持器、また、１０５は、シール部材である。
ところで、軸受１００においては、その内輪１０１及び外輪１０２は、例えば、炭素鋼鋼管材の鋼管素材をＮＣ工作機械を用いて、転動溝を含む全ての形状が切削加工によって製作されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内輪や外輪の製作を切削加工によると、加工時間を要するために加工能率が劣り、製品の、その素材に対する歩留りがあまりよくなく、しかも、加工精度、例えば転動面の面あらさを得るのにかなりの工数を要していた。
【０００４】
本発明の目的は、加工時間を要せず、素材に対する製品の歩留りが良好で、しかも、加工精度が良好な軸受の転動体案内部材の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る軸受の転動体案内部材の製造方法は、薄板状の炭素鋼やステンレス鋼製の円板素材をウェッブ部とフランジ部とで構成される断面略コ字形状に成形する外径絞り工程と、このフランジ部における、ウェッブ部寄りの部位を内側又は外側に折曲させ、当該部位にＲ部を成形するＲ加工工程と、フランジ部における、Ｒ部から先端部に渡る部位を更に大きく内側又は外側に湾曲させるＲ溝成形工程と、この湾曲部位のうち、先端部寄りの部位を伸延して、フランジ部に転動溝が成形されるようにする転動溝成形工程と、ウェッブ部を打ち抜く内径抜き工程とによりなるものである。
【０００６】
このような製造方法では、加工時間を要せず、素材に対する製品の歩留りが良好で、しかも、加工精度が良好なものが得られる。そして、このような製造方法は、キャスター等の軸受の内輪や外輪の溝成形のみならず、種々の部材の溝成形、例えば、コンベア用ローラの軸受、エレベータの滑車プーリのような深溝成形にも好適である。
【０００７】
尚、本製造方法は、転動体がコロの転動体案内部材の製作にも流用できることはもちろんである。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係る軸受の転動体案内部材の製造方法は、上記請求項１に係る製造方法の内径抜き工程が、ウェッブ部を、当該ウェッブ部がフランジ部に対する鍔を形成するように打ち抜くとともに、この鍔に、例えば円周等分に配された複数の凹状溝が成形されるように打ち抜く工程に置き換えられたもので、内転動体案内部材の成形に好適なものであり、また、本発明の請求項３の製造方法は、上記内径抜き工程が、ウェッブ部を打ち抜くとともに、上記伸延された先端部寄りの部位を外側に折曲してフランジ部に対する鍔を形成し、この鍔に、例えば円周等分に配された複数の凹状溝が成形されるように打ち抜く工程に置き換えられたもので、外転動体案内部材の成形に好適なものである。当該転動体案内部材は樹脂に組み込まれて用いられることを前提としており、鍔の凹状溝は、樹脂成形の際の樹脂の滑り止めとして働く。
【０００９】
上記製造方法で製造された転動体案内部材を有する軸受は、中空円筒体の長手方向で、且つ、その略中央部内周に転動溝を有する形態が一体にプレス成形された内転動体案内部材、及び該内転動体案内部材を組み込んだ内樹脂製ケースで構成される内輪と、中空円筒体の長手方向で、且つ、その略中央部外周に転動溝を有する形態が一体にプレス成形された外転動体案内部材、及び該外転動体案内部材を組み込んだ外樹脂製ケースで構成される外輪とを備え、更に、この外輪が、前記外転動体案内部材、及び金属製ケース、並びに前記外転動体案内部材と金属製ケースとの間で樹脂成形された外樹脂製ケースで構成されるものが好ましい。
【００１０】
このような軸受によれば、樹脂製ケースによって転動体から発せられる衝撃や振動をゆるめやわらげることが可能になることに加え、外輪の外枠を金属製ケースで構成するために、当該軸受の圧入組付け時に強度向上が図れる。
ところで、内樹脂製ケースや外樹脂製ケースに用いられる樹脂は、例えば、エンジニアリングプラスチックが好適であるが、このような樹脂に限らず合成ゴムのようなエラストマーを採用してもよい。
【００１１】
上記軸受において、内転動体案内部材を、中空円筒体の長手方向で、且つ、その略中央部内周に転動溝を有するとともに、中空円筒体の一方端で、且つ、その端部を内側に折曲してなる鍔を有し、更に、この鍔に、例えば円周等分に配された複数の凹状溝を有する形態が一体にプレス成形されたものとし、外転動体案内部材を、中空円筒体の長手方向で、且つ、その略中央部外周に転動溝を有するとともに、中空円筒体の一方端で、且つ、その端部を外側に折曲してなる鍔を有し、更に、この鍔に、例えば円周等分に配された複数の凹状溝を有する形態が一体にプレス成形されたものとすることがより好ましい。
【００１２】
また、これら軸受において、転動体を保持する、例えばポリアセタール樹脂製の保持器であって、上記内樹脂製ケース及び外樹脂製ケースとの間に、或いは内樹脂製ケース又は外樹脂製ケースのいずれか一方にラビリンスパッキンが、転動体の両側又は片側面に形成される保持器を備え、この保持器には、転動体への塵埃の侵入を防止し、転動体潤滑油の洩れを防止するシール機能が備えられているものとしてもよい。
特に、転動体の両側にラビリンスパッキンが形成される態様の保持器においては、転動体の脱落防止をも図れる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明の第１の実施の形態に係る軸受１を図１〜４を参照して説明する。
本軸受１は、図１に示すようなラジアル玉軸受であり、内転動体案内部材２、及びこの内転動体案内部材２を組み込んだ樹脂成形品の内樹脂製ケース３で構成される内輪４と、外転動体案内部材５、及びこの外転動体案内部材５を組み込んだ樹脂成形品の外樹脂製ケース６で構成される外輪７とを備えている。
【００１４】
そして、本軸受１は、内転動体案内部材２と外転動体案内部材５との間に複数の球状の転動体８が配設され、内樹脂製ケース３が回転軸（図示せず）に、また、当該軸受１では、鍔部を有する外樹脂製ケース６が、例えばハウジング（図示せず）にそれぞれ圧入されて用いられる。したがって、本軸受１では、樹脂製ケース３，６によって転動体８から発せられる衝撃や振動をゆるめやわらげることが可能になる。即ち、樹脂製ケース３，６が緩衝材の役目をも果たしている。
【００１５】
また、本軸受１には、ポリアセタール樹脂で成形された保持器が配され、当該保持器は、転動体８を保持する機能に加え、上記シール機能をも合わせ持つものである。
この保持器は、図２に示すような形状の保持器９を一対にして構成され、このような保持器９が、図１に示すように転動体８の両側にそれぞれ配設され、当該転動体８を両側から包むような態様で保持している。そして、保持部９ａから延出するフランジ部に突設された凸部９b，９ｃのうち、凸部９bが外樹脂製ケース６の凹部６ａ，６ｂとの間にラビリンスパッキンをそれぞれ形成する一方、凸部９ｃが内樹脂製ケース３の凹部３ａ，３ｂとの間にラビリンスパッキンをそれぞれ形成する。これによって転動体８への塵埃の侵入を防止し、転動体潤滑油の洩れを防止するようにしている。
但し、本実施の形態では、保持器９を一対にしてこれらが転動体８を両側から包むような態様で保持する場合を説明したが、場合によっては、単体としての保持器９を転動体８の片側のみに配設するようにしてもよい。また、場合によっては、ラビリンスパッキンが、内樹脂製ケース３又は外樹脂製ケース６のいずれか一方に形成されるようにしてもよい。
【００１６】
ここで、本軸受１の内転動体案内部材２及び外転動体案内部材５の製造方法について図３及び４を参照して説明する。
最初に、内転動体案内部材２の製造方法を図３を参照して説明する。
内転動体案内部材２の製造方法は、ブランク抜き工程で、薄板状の炭素鋼やステンレス鋼材から適宜大きさの円板素材を打ち抜き、外径絞り工程で、円板素材をウェッブ部Ａとフランジ部Ｂで構成される断面略コ字形状に成形する。このときの素材の概観形状は、一方が有底の中空円筒体をなしている。そして、Ｒ加工工程において、フランジ部Ｂにおける、ウェッブ部Ａ寄りの部位を内側に折曲させ、当該部位にＲ部を成形し、次のＲ溝成形工程で、フランジ部Ｂにおける、Ｒ部から先端部Ｓに渡る部位を更に大きく内側に向かって湾曲させ、次の転動溝成形工程で、この湾曲部位のうち、先端部Ｓ寄りの部位を伸延して、フランジ部Ｂの略中央に転動溝が成形されるようにする。以上の外径絞り工程から転動溝成形工程までは、プレス成形による一体成形でなされる。
【００１７】
しかる後、最終の内径抜き工程で、ウェッブ部Ａがフランジ部Ｂに対する鍔２ａを形成するようにウェッブ部Ａを打ち抜くとともに、上記鍔２ａに、本実施の形態では、円周等分に配された４つの凹状溝２ｂが成形されるように打ち抜く。この凹状溝２ｂは、上述したように、樹脂成形の際の樹脂の滑り止めの働きをする。
このような製造方法によれば、加工時間を要せず、素材に対する製品の歩留りが良好で、しかも、加工精度が良好なものが得られる。
【００１８】
次に、外転動体案内部材５の製造方法を図４を参照して説明する。外転動体案内部材５の製造方法は、内転動体案内部材２のそれとほぼ同一であるが、外径絞り工程から転動溝成形工程での、フランジ部Ｂの湾曲部位の成形方向、及び、内径抜き工程での、フランジ部に対する鍔の成形方向のみが異なる。即ち、Ｒ加工工程では、フランジ部Ｂにおける、ウェッブ部Ａ寄りの部位を外側に折曲させ、当該部位にＲ部を成形し、Ｒ溝成形工程では、フランジ部Ｂにおける、Ｒ部から先端部Ｓに渡る部位を更に大きく外側に向かって湾曲させ、転動溝成形工程では、この湾曲部位のうち、先端部Ｓ寄りの部位を伸延して、フランジ部Ｂに転動溝が成形されるようにし、内径抜き工程では、ウェッブ部Ａを打ち抜くとともに、伸延された先端部Ｓ寄りの部位を外側に折曲してフランジ部Ｂに対する鍔５ａを形成し、この鍔５ａに、円周等分に配された４つの凹状溝５ｂを成形する点が異なる。但し、この工程において、転動溝がフランジ部Ｂの略中央に成形されるようにすることが好ましい。
ところで、外転動体案内部材５については、次の第２の実施の形態で説明する軸受２０のように金属製ケース２３を備える場合には、内径抜き工程では、必ずしも鍔５ａ（したがって、凹状溝５ｂ）を形成することを要せず、単にウェッブ部Ａを打ち抜くだけの加工でもよい。
【００１９】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る軸受２０を図５を参照して説明する。尚、図５中、上記軸受１と同一構成部材には同一の番号を付し、その説明は割愛する。
本軸受２０が軸受１と異なるところは、その外輪２１が外転動体案内部材２２、及び金属製ケース２３、並びに外転動体案内部材２２と金属製ケース２３との間で樹脂成形された外樹脂製ケース２４で構成され、また、転動体８の片側にのみにラビリンスパッキンが形成されるようにした図２の保持器９で構成されている点である。
【００２０】
本軸受２０の外転動体案内部材２２には、上述したように、本軸受２０が金属製ケース２３を備えるものであり、外転動体案内部材５の鍔５ａは形成されていない。
本軸受２０においても、外転動体案内部材２２が外樹脂製ケース２４に組み込まれた態様を採っているために、転動体８から発せられる衝撃や振動をゆるめやわらげることが可能になる。しかも、外輪２１の外枠を金属製ケース２３で構成するために、当該軸受２０の圧入組付け時に強度向上が図れる。ところで、金属製ケース２３の一方端はコ字状に折曲されて外転動体案内部材２２に接合される一方、その他方端はＬ字状に折曲されて鍔２３ａを形成しており、この鍔２３ａは樹脂を補強し、例えば本軸受２０の取り付けや取り外しの際にあてがう工具が直接樹脂に接触して樹脂を破損せしめないようにしている。
本軸受２０において、保持器９は、上述のように転動体８の片側にのみにラビリンスパッキンが形成される態様のものであるが、第１の実施の形態に係る軸受１のように、保持器９を一対にして構成し、転動体８の両側にラビリンスパッキンが形成されるようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の軸受の転動体案内部材の製造方法によれば、加工時間を要せず、素材に対する製品の歩留りが良好で、しかも、加工精度が良好なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る軸受の正面断面図である。
【図２】図１の軸受に用いる保持器の構成図である。
【図３】図１の内転動体案内部材の製造工程図である。
【図４】図１の外転動体案内部材の製造工程図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る軸受の正面断面図である。
【図６】従来の軸受の正面断面図である。
【符号の説明】
１，２０軸受
２内転動体案内部材
２ａ，５ａ鍔
３内樹脂製ケース
３ａ，３ｂ凹部（ラビリンスパッキン）
４内輪
５，２２外転動体案内部材
６，２４外樹脂製ケース
６ａ，６ｂ凹部（ラビリンスパッキン）
７，２１外輪
８転動体
９保持器
９ｂ，９ｃ凸部（ラビリンスパッキン）
２３金属製ケース
Ａウェッブ部
Ｂフランジ部
Ｓ先端部

Claims

薄板状の円板素材をウェッブ部とフランジ部とで構成される断面略コ字形状に成形する外径絞り工程と、前記フランジ部における、前記ウェッブ部寄りの部位を内側又は外側に折曲させ、当該部位にＲ部を成形するＲ加工工程と、前記フランジ部の、前記Ｒ部から先端部に渡る部位を更に大きく内側又は外側に湾曲させるＲ溝成形工程と、前記湾曲部位で、先端部寄りの部位を伸延して、前記フランジ部に転動溝が成形されるようにする転動溝成形工程と、前記ウェッブ部を打ち抜く内径抜き工程とによりなることを特徴とする軸受の転動体案内部材の製造方法。
前記内径抜き工程は、前記ウェッブ部を、当該ウェッブ部が前記フランジ部に対する鍔を形成するように打ち抜くとともに、該鍔に複数の凹状溝が成形されるように打ち抜く工程であることを特徴とする請求項１に記載の軸受の転動体案内部材の製造方法。
前記内径抜き工程は、前記ウェッブ部を打ち抜くとともに、前記伸延された先端部寄りの部位を外側に折曲して前記フランジ部に対する鍔を形成し、該鍔に複数の凹状溝が成形されるように打ち抜く工程であることを特徴とする請求項１に記載の軸受の転動体案内部材の製造方法。