JP3993752B2 - 円錐ころ軸受の保持器の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、保持器が金属板をプレス加工して形成された円錐ころ軸受の保持器の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
円錐ころ軸受は、例えば、本発明の実施形態である図１に示すように、円錐状の軌道面の両側に大鍔１ａと小鍔１ｂが設けられた内輪２と、円錐状の軌道面を有する外輪３と、内外輪２、３の軌道面間に転動自在に配列された複数の円錐ころ４と、各円錐ころ４を所定の円周方向間隔でポケット５に保持する保持器６とから成る。
【０００３】
前記保持器６は、その外径側から円錐ころ４が脱落しないように、各ポケット５の幅は円錐ころ４の径よりも狭く設定され、保持器６の内径側から見た図９に示すように、円錐ころ４の円錐面と接触する各ポケット５の両側周方向端面１３は、円錐ころ４の軸方向大径側へ広がるテーパを付与されている。
【０００４】
この保持器６には、鋼板をプレス加工して形成したものが多く用いられている。すなわち、まず、鋼板に絞り加工と打ち抜き加工を施して、周方向にポケット５が形成された円錐リング状の保持器６の原形体を形成し、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ポケット５間を周方向に隔てる各柱部７を、パンチ８と台形断面のダイス９により、順次内向きの台形状に決め押し成形する。
【０００５】
図１に示したように、内輪２の軌道面の両側には大鍔１ａと小鍔１ｂが設けられているので、保持器６は前記決め押し成形されたままでは、その内径側から各ポケット５に円錐ころ４を挿入することができない。
【０００６】
このため、図４に示すように、円錐リング状の保持器６の小径側を拡径パンチ１１により拡径し、こののち、図５に示すように、拡径した保持器６の小径側から各ポケット５に円錐ころ４を挿入して内輪２と一体にしたものを、加締型１２にセットして、円錐ころ４が抜け落ちないように、保持器６を加締めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の円錐ころ軸受は、前記保持器の小径側を拡径する際に、ポケットの小径側ぬすみ部で周方向端面が内側に迫り出し、図９に示したように、加締め後にもこの迫り出しが残って、ポケット５の小径側ぬすみ部が、図中に一点鎖線で示す基準台形よりも内側にずれることがある。このポケットぬすみ部の形状くずれは、保持器の板厚や柱幅を大きくしたもので生じやすい。
【０００８】
このようなポケットぬすみ部の形状くずれが生じると、円錐ころ軸受が振動やｄｎ値の大きい箇所で使用された場合に、軸受の回転中に円錐ころが保持器のぬすみ部と局部的に接触して、保持器が摩耗しやすくなる問題があり、保持器の摩耗粉は、軸受の潤滑油を早期に劣化させる要因ともなる。なお、ｄｎ値は、転動体のピッチ円径ｄ（ｍｍ）と軸受の回転数ｎ（ｒｐｍ）との積である。また、ぬすみ部の内側へのずれが大きいときは、円錐ころにスミアリングが発生することもある。
【０００９】
なお、前記内輪の小鍔を別体構造とすれば、上述した保持器の拡径、加締工程を不要として、前記ポケットぬすみ部の形状くずれをなくすことができるが、小鍔を別途製作する必要がある上に、小鍔を嵌合する部分の加工に精度を要し、さらに組立工数も増加するので、軸受の製造コストが高くなる。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、保持器の拡径、加締工程を行なっても、使用中に保持器が摩耗しない円錐ころ軸受を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、円錐状の軌道面の両側に鍔が設けられた内輪と、円錐状の軌道面を有する外輪と、前記内外輪の軌道面間に転動自在に配列された複数の円錐ころと、これらの円錐ころを所定の円周方向間隔でポケットに保持する保持器とを備え、この保持器が金属板をプレス加工して形成され、前記各ポケットの円錐ころの円錐面と接触する両側周方向端面が、円錐ころの軸方向大径側へ広がるテーパを付与された円錐ころ軸受の保持器の製造方法において、前記保持器の各ポケットを周方向に隔てる柱部を、プレス型により決め押し成形し、この柱部の両側端面、すなわち、前記ポケットの両側周方向端面を決め押し成形する前記プレス型のダイス側壁を、その長手方向に沿って中低形状に形成し、このダイス側壁の中低形状を前記決め押し成形される柱部の両側端面に転写することにより、前記各ポケットの両側周方向端面を軸方向で中高形状に形成し、この中高部で前記円錐ころの円錐面と接触させる方法を採用した。
【００１２】
すなわち、保持器の各ポケットの両側周方向端面を軸方向で中高形状とすることにより、前記保持器の拡径、加締工程でポケットのぬすみ部に形状くずれが生じても、円錐ころを両側周方向端面の中高部で接触させて、ぬすみ部との局部的な接触を防止し、保持器が摩耗しないようにした。
【００１３】
前記中高部の軸方向長さを、前記周方向端面の全長の４０％以上とすることにより、この周方向端面で円錐ころを安定して案内することができ、軸受回転時の円錐ころのスキューも少なくすることができる。
【００１４】
前記各ポケットの両側周方向端面を軸方向で中高形状に形成する手段としては、前記保持器の各ポケットを周方向に隔てる柱部を、プレス型により決め押し成形し、この柱部の両側端面、すなわち、前記ポケットの両側周方向端面を決め押し成形する前記プレス型のダイス側壁を、その長手方向に沿って中低形状に形成し、このダイス側壁の中低形状を前記決め押し成形される柱部の両側端面に転写する方法を採用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、この発明の実施形態を説明する。この円錐ころ軸受は、図１に示すように、円錐状の軌道面の両側に大鍔１ａと小鍔１ｂが設けられた内輪２と、円錐状の軌道面を有する外輪３と、内外輪２、３の軌道面間に転動自在に配列された複数の円錐ころ４と、各円錐ころ４を所定の円周方向間隔でポケット５に保持する保持器６とで基本的に構成されている。
【００１６】
前記保持器６は鋼板をプレス加工して形成したものであり、まず、鋼板に絞り加工と打ち抜き加工を施して、周方向にポケット５が形成された円錐リング状としたものを、図２（ａ）、（ｂ）に示したように、ポケット５間を周方向に隔てる各柱部７を、パンチ８と台形断面のダイス９により、順次内向きの台形状に決め押し成形する。
【００１７】
前記ダイス９の台形断面を形成する両側壁１０は、図３に示すように、柱部７が決め押しされる長手方向に沿って中低形状に形成されている。この中低部の長さＬC は、柱部８が嵌まり込む側壁１０の全長Ｌに対して４０％以上とされ、その高さＨC は、後の拡径、加締工程でのポケットぬすみ部の形状くずれを考慮して、０．０５ｍｍ以上に形成されている。
【００１８】
前記決め押し成形ののち、保持器６は、図４に示したように、円錐リング状の小径側を拡径パンチ１１により拡径され、さらに、図５に示したように、拡径した小径側から各ポケット５に円錐ころ４を挿入して内輪２と一体にされ、円錐ころ４が抜け落ちないように、加締型１２により加締められる。
【００１９】
図６は、前記拡径、加締工程後の保持器６のポケット５を拡大して示す。ポケット５の左右両側周方向端面１３、すなわち、柱部８の両側端面は、前記ダイス９の中低形状の側壁１０により、軸方向に中高形状に形成されているので、拡径、加締工程でポケット５小径側のぬすみ部に形状くずれが生じても、このぬすみ部が図中に一点鎖線で示す基準台形よりも外側に位置するようになっている。
【００２０】
図７および図８は、それぞれ拡径、加締工程前後の前記ポケット５の左右両側周方向端面１３の軸方向に沿ったプロフィルを、形状測定機により測定した結果を示す。
【００２１】
図７に示すように、拡径、加締工程前においては、周方向端面１３は左右いずれの側も前記ダイス９の中低形状を転写され、中高形状に形成されている。この各周方向端面１３の中高形状は、図８に示す拡径、加締工程後では、前記拡径、加締工程におけるポケット５の小径側ぬすみ部での迫り出しが残り、この小径側ぬすみ部での凹み量が、図７に示した拡径、加締工程前よりも小さくなっているが、各周方向端面１３の中高部の長さは、その軸方向全長の４０％以上に確保されている。
【００２２】
したがって、この円錐ころ軸受では、保持器６の各ポケット５に保持された円錐ころ４が、両側周方向端面１３の中高部と広範囲で安定して接触し、ポケット５のぬすみ部との局部的な接触による摩耗が生じることはない。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、この発明の円錐ころ軸受は、保持器の各ポケットの両側周方向端面を軸方向で中高形状とし、保持器の拡径、加締工程でポケットのぬすみ部に形状くずれが生じても、円錐ころを両側周方向端面の中高部で接触させるようにしたので、円錐ころがポケットぬすみ部と局部的に接触することがなく、保持器の摩耗、およびその摩耗粉による潤滑油の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】円錐ころ軸受の実施形態を示す縦断面図
【図２】ａは図１の保持器柱部を決め押し成形する工具を示す縦断面図、ｂはａの側面断面図
【図３】図２のダイス側壁の長手方向プロフィルを示す断面図
【図４】図１の保持器の拡径工程を示す縦断面図
【図５】図１の保持器の加締工程を示す縦断面図
【図６】図１の保持器のポケットを拡大して示す平面図
【図７】図６のポケット両側周方向端面の拡径、加締工程前の軸方向プロフィルの測定結果を示すグラフ
【図８】図６のポケット両側周方向端面の拡径、加締工程後の軸方向プロフィルの測定結果を示すグラフ
【図９】従来の円錐ころ軸受の保持器のポケットを拡大して示す平面図
【符号の説明】
１ａ 大鍔
１ｂ 小鍔
２ 内輪
３ 外輪
４ 円錐ころ
５ ポケット
６ 保持器
７ 柱部
８ パンチ
９ ダイス
１０ 側壁
１１ 拡径パンチ
１２ 加締型
１３ 周方向端面
【発明の属する技術分野】
この発明は、保持器が金属板をプレス加工して形成された円錐ころ軸受の保持器の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
円錐ころ軸受は、例えば、本発明の実施形態である図１に示すように、円錐状の軌道面の両側に大鍔１ａと小鍔１ｂが設けられた内輪２と、円錐状の軌道面を有する外輪３と、内外輪２、３の軌道面間に転動自在に配列された複数の円錐ころ４と、各円錐ころ４を所定の円周方向間隔でポケット５に保持する保持器６とから成る。
【０００３】
前記保持器６は、その外径側から円錐ころ４が脱落しないように、各ポケット５の幅は円錐ころ４の径よりも狭く設定され、保持器６の内径側から見た図９に示すように、円錐ころ４の円錐面と接触する各ポケット５の両側周方向端面１３は、円錐ころ４の軸方向大径側へ広がるテーパを付与されている。
【０００４】
この保持器６には、鋼板をプレス加工して形成したものが多く用いられている。すなわち、まず、鋼板に絞り加工と打ち抜き加工を施して、周方向にポケット５が形成された円錐リング状の保持器６の原形体を形成し、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ポケット５間を周方向に隔てる各柱部７を、パンチ８と台形断面のダイス９により、順次内向きの台形状に決め押し成形する。
【０００５】
図１に示したように、内輪２の軌道面の両側には大鍔１ａと小鍔１ｂが設けられているので、保持器６は前記決め押し成形されたままでは、その内径側から各ポケット５に円錐ころ４を挿入することができない。
【０００６】
このため、図４に示すように、円錐リング状の保持器６の小径側を拡径パンチ１１により拡径し、こののち、図５に示すように、拡径した保持器６の小径側から各ポケット５に円錐ころ４を挿入して内輪２と一体にしたものを、加締型１２にセットして、円錐ころ４が抜け落ちないように、保持器６を加締めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の円錐ころ軸受は、前記保持器の小径側を拡径する際に、ポケットの小径側ぬすみ部で周方向端面が内側に迫り出し、図９に示したように、加締め後にもこの迫り出しが残って、ポケット５の小径側ぬすみ部が、図中に一点鎖線で示す基準台形よりも内側にずれることがある。このポケットぬすみ部の形状くずれは、保持器の板厚や柱幅を大きくしたもので生じやすい。
【０００８】
このようなポケットぬすみ部の形状くずれが生じると、円錐ころ軸受が振動やｄｎ値の大きい箇所で使用された場合に、軸受の回転中に円錐ころが保持器のぬすみ部と局部的に接触して、保持器が摩耗しやすくなる問題があり、保持器の摩耗粉は、軸受の潤滑油を早期に劣化させる要因ともなる。なお、ｄｎ値は、転動体のピッチ円径ｄ（ｍｍ）と軸受の回転数ｎ（ｒｐｍ）との積である。また、ぬすみ部の内側へのずれが大きいときは、円錐ころにスミアリングが発生することもある。
【０００９】
なお、前記内輪の小鍔を別体構造とすれば、上述した保持器の拡径、加締工程を不要として、前記ポケットぬすみ部の形状くずれをなくすことができるが、小鍔を別途製作する必要がある上に、小鍔を嵌合する部分の加工に精度を要し、さらに組立工数も増加するので、軸受の製造コストが高くなる。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、保持器の拡径、加締工程を行なっても、使用中に保持器が摩耗しない円錐ころ軸受を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、円錐状の軌道面の両側に鍔が設けられた内輪と、円錐状の軌道面を有する外輪と、前記内外輪の軌道面間に転動自在に配列された複数の円錐ころと、これらの円錐ころを所定の円周方向間隔でポケットに保持する保持器とを備え、この保持器が金属板をプレス加工して形成され、前記各ポケットの円錐ころの円錐面と接触する両側周方向端面が、円錐ころの軸方向大径側へ広がるテーパを付与された円錐ころ軸受の保持器の製造方法において、前記保持器の各ポケットを周方向に隔てる柱部を、プレス型により決め押し成形し、この柱部の両側端面、すなわち、前記ポケットの両側周方向端面を決め押し成形する前記プレス型のダイス側壁を、その長手方向に沿って中低形状に形成し、このダイス側壁の中低形状を前記決め押し成形される柱部の両側端面に転写することにより、前記各ポケットの両側周方向端面を軸方向で中高形状に形成し、この中高部で前記円錐ころの円錐面と接触させる方法を採用した。
【００１２】
すなわち、保持器の各ポケットの両側周方向端面を軸方向で中高形状とすることにより、前記保持器の拡径、加締工程でポケットのぬすみ部に形状くずれが生じても、円錐ころを両側周方向端面の中高部で接触させて、ぬすみ部との局部的な接触を防止し、保持器が摩耗しないようにした。
【００１３】
前記中高部の軸方向長さを、前記周方向端面の全長の４０％以上とすることにより、この周方向端面で円錐ころを安定して案内することができ、軸受回転時の円錐ころのスキューも少なくすることができる。
【００１４】
前記各ポケットの両側周方向端面を軸方向で中高形状に形成する手段としては、前記保持器の各ポケットを周方向に隔てる柱部を、プレス型により決め押し成形し、この柱部の両側端面、すなわち、前記ポケットの両側周方向端面を決め押し成形する前記プレス型のダイス側壁を、その長手方向に沿って中低形状に形成し、このダイス側壁の中低形状を前記決め押し成形される柱部の両側端面に転写する方法を採用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、この発明の実施形態を説明する。この円錐ころ軸受は、図１に示すように、円錐状の軌道面の両側に大鍔１ａと小鍔１ｂが設けられた内輪２と、円錐状の軌道面を有する外輪３と、内外輪２、３の軌道面間に転動自在に配列された複数の円錐ころ４と、各円錐ころ４を所定の円周方向間隔でポケット５に保持する保持器６とで基本的に構成されている。
【００１６】
前記保持器６は鋼板をプレス加工して形成したものであり、まず、鋼板に絞り加工と打ち抜き加工を施して、周方向にポケット５が形成された円錐リング状としたものを、図２（ａ）、（ｂ）に示したように、ポケット５間を周方向に隔てる各柱部７を、パンチ８と台形断面のダイス９により、順次内向きの台形状に決め押し成形する。
【００１７】
前記ダイス９の台形断面を形成する両側壁１０は、図３に示すように、柱部７が決め押しされる長手方向に沿って中低形状に形成されている。この中低部の長さＬC は、柱部８が嵌まり込む側壁１０の全長Ｌに対して４０％以上とされ、その高さＨC は、後の拡径、加締工程でのポケットぬすみ部の形状くずれを考慮して、０．０５ｍｍ以上に形成されている。
【００１８】
前記決め押し成形ののち、保持器６は、図４に示したように、円錐リング状の小径側を拡径パンチ１１により拡径され、さらに、図５に示したように、拡径した小径側から各ポケット５に円錐ころ４を挿入して内輪２と一体にされ、円錐ころ４が抜け落ちないように、加締型１２により加締められる。
【００１９】
図６は、前記拡径、加締工程後の保持器６のポケット５を拡大して示す。ポケット５の左右両側周方向端面１３、すなわち、柱部８の両側端面は、前記ダイス９の中低形状の側壁１０により、軸方向に中高形状に形成されているので、拡径、加締工程でポケット５小径側のぬすみ部に形状くずれが生じても、このぬすみ部が図中に一点鎖線で示す基準台形よりも外側に位置するようになっている。
【００２０】
図７および図８は、それぞれ拡径、加締工程前後の前記ポケット５の左右両側周方向端面１３の軸方向に沿ったプロフィルを、形状測定機により測定した結果を示す。
【００２１】
図７に示すように、拡径、加締工程前においては、周方向端面１３は左右いずれの側も前記ダイス９の中低形状を転写され、中高形状に形成されている。この各周方向端面１３の中高形状は、図８に示す拡径、加締工程後では、前記拡径、加締工程におけるポケット５の小径側ぬすみ部での迫り出しが残り、この小径側ぬすみ部での凹み量が、図７に示した拡径、加締工程前よりも小さくなっているが、各周方向端面１３の中高部の長さは、その軸方向全長の４０％以上に確保されている。
【００２２】
したがって、この円錐ころ軸受では、保持器６の各ポケット５に保持された円錐ころ４が、両側周方向端面１３の中高部と広範囲で安定して接触し、ポケット５のぬすみ部との局部的な接触による摩耗が生じることはない。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、この発明の円錐ころ軸受は、保持器の各ポケットの両側周方向端面を軸方向で中高形状とし、保持器の拡径、加締工程でポケットのぬすみ部に形状くずれが生じても、円錐ころを両側周方向端面の中高部で接触させるようにしたので、円錐ころがポケットぬすみ部と局部的に接触することがなく、保持器の摩耗、およびその摩耗粉による潤滑油の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】円錐ころ軸受の実施形態を示す縦断面図
【図２】ａは図１の保持器柱部を決め押し成形する工具を示す縦断面図、ｂはａの側面断面図
【図３】図２のダイス側壁の長手方向プロフィルを示す断面図
【図４】図１の保持器の拡径工程を示す縦断面図
【図５】図１の保持器の加締工程を示す縦断面図
【図６】図１の保持器のポケットを拡大して示す平面図
【図７】図６のポケット両側周方向端面の拡径、加締工程前の軸方向プロフィルの測定結果を示すグラフ
【図８】図６のポケット両側周方向端面の拡径、加締工程後の軸方向プロフィルの測定結果を示すグラフ
【図９】従来の円錐ころ軸受の保持器のポケットを拡大して示す平面図
【符号の説明】
１ａ 大鍔
１ｂ 小鍔
２ 内輪
３ 外輪
４ 円錐ころ
５ ポケット
６ 保持器
７ 柱部
８ パンチ
９ ダイス
１０ 側壁
１１ 拡径パンチ
１２ 加締型
１３ 周方向端面
Claims (2)
- 円錐状の軌道面の両側に鍔が設けられた内輪と、円錐状の軌道面を有する外輪と、前記内外輪の軌道面間に転動自在に配列された複数の円錐ころと、これらの円錐ころを所定の円周方向間隔でポケットに保持する保持器とを備え、この保持器が金属板をプレス加工して形成され、前記各ポケットの円錐ころの円錐面と接触する両側周方向端面が、円錐ころの軸方向大径側へ広がるテーパを付与された円錐ころ軸受の保持器の製造方法において、前記保持器の各ポケットを周方向に隔てる柱部を、プレス型により決め押し成形し、この柱部の両側端面、すなわち、前記ポケットの両側周方向端面を決め押し成形する前記プレス型のダイス側壁を、その長手方向に沿って中低形状に形成し、このダイス側壁の中低形状を前記決め押し成形される柱部の両側端面に転写することにより、前記各ポケットの両側周方向端面を軸方向で中高形状に形成し、この中高部で前記円錐ころの円錐面と接触させるようにしたことを特徴とする円錐ころ軸受の保持器の製造方法。
- 前記中高部の軸方向長さを、前記周方向端面の全長の４０％以上とした請求項１に記載の円錐ころ軸受の保持器の製造方法。
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001093028A Expired - Lifetime JP3993752B2 (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 円錐ころ軸受の保持器の製造方法 |
Country Status (3)
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| JP (1) | JP3993752B2 (ja) |
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Families Citing this family (6)
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