JP4483365B2 - スラスト円筒ころ軸受用保持器とその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、自動車用変速機、工作機械等、各種機械装置の回転支持部に組み込むスラスト円筒ころ軸受を構成する保持器とその製造方法に関する。具体的には、１枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により低コストで造れるスラスト円筒ころ軸受用保持器とその製造方法の改良に関し、長さと直径との比が小さい（短寸の）円筒ころの保持が可能な構造とその製造方法とを実現するものである。

１枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により低コストで造れるスラスト円筒ころ軸受用保持器とその製造方法として、特許文献１〜３に記載された技術が知られている。図１３〜１５は、このうちの特許文献２に記載された、スラスト円筒ころ軸受用の保持器１を示している。この保持器１は、金属板を曲げ形成する事により一体に造られたもので、内径側リム部２と、外径側リム部３と、中間板部４と、複数のポケット５、５とを備える。このうちの内径側リム部２は、上記保持器１の内周縁部に存在するもので、全周に亙って連続する円環状である。又、上記外径側リム部３は、上記保持器１の外周縁部に存在するもので、上記内径側リム部２と同心で全周に亙って連続する円環状である。又、上記中間板部４は、この内径側リム部２と上記外径側リム部３との間に存在するもので、断面形状が径方向に関して屈曲している。更に、上記各ポケット５、５は、上記中間板部４に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成されたもので、それぞれの内側に円筒ころ６、６を、転動自在に保持する。上記中間板部４のうちで、円周方向に隣り合うポケット５、５同士の間部分は、柱部７、７となっている。

又、上記中間板部４は、中央平板部８と、外径側平板部９と、内径側平板部１０と、内径側連続部１１と、外径側連続部１２とから成る。このうちの中央平板部８は、径方向（図１３〜１４の左右方向）中間部で軸方向一端（図１４の上端）寄り部分に形成されている。又、上記外径側平板部９は、上記外径側リム部３の径方向内側（図１３〜１４の右側）に隣接する、軸方向他端（図１４の下端）寄り部分に形成されている。又、上記内径側平板部１０は、上記内径側リム部２の径方向外側（図１３〜１４の左側）に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。又、上記内径側連続部１１は、上記内径側平板部１０の外周縁と、上記中央平板部８の内周縁とを連続させ、上記外径側連続部１２は、この中央平板部８の外周縁と上記外径側平板部９の内周縁とを連続させる。これら内径側、外径側両連続部１１、１２同士の間隔は、上記中央平板部８から離れる程大きくなる。

上述の様に構成する保持器１は、上記各ポケット５、５内に円筒ころ６、６を転動自在に保持した状態で、軸方向に対向する１対の平面同士の間に挟持する。上記中間板部４を構成する、上記中央、外径側、内径側各平板部８〜１０のうち、上記各柱部７、７の円周方向両側縁部分は、上記内径側、外径側両連続部１１、１２の両側縁部分に比べて、上記各ポケット５、５内に向け少し突出している。上記各ポケット５、５内に上記各円筒ころ６、６を保持した状態では、この様に突出した部分がこれら各円筒ころ６、６の転動面と係合して、これら各円筒ころ６、６に対する、上記保持器１の軸方向の変位を抑える。即ち、この保持器１の軸方向に関する位置決めを、所謂ころ案内により図る。

上述の様な保持器１を造る製造方法として特許文献２には、図１６の（Ａ）〜（Ｆ）に示す様な製造方法が記載されている。この特許文献２に記載された製造方法の場合、金属板を打ち抜いて成る、図１６の（Ａ）に示した円輪状の素材１３に塑性加工を施す事により、それぞれが同図の（Ｂ）〜（Ｆ）に示す様な断面形状を有する第一〜第五中間素材１４〜１８に順次加工する。そして、（Ｆ）に示した第五中間素材１８に打ち抜き加工を施して複数のポケット５、５（図１３〜１４参照）を形成する事により、上記保持器１として完成する。

上述の様な特許文献２に記載された、スラスト円筒ころ軸受用の保持器とその製造方法は、上記各ポケット５、５内に保持する円筒ころ６、６として、長さが直径に対して大きい、一般的なものを保持する場合を考慮したものである。上記特許文献２に記載された保持器１では、長さが直径に対して小さい、例えば、長さＬと直径Ｄとの比Ｌ／Ｄが１以下である短寸の円筒ころをポケット５内に保持しても、この保持器１の軸方向に関する位置決めをころ案内により図る事はできない。この理由は、中央平板部８と、外径側、内径側両平板部９、１０との、軸方向に関する距離が、円筒ころの直径に対し短過ぎて、これら各平板部８〜１０の端縁により、この円筒ころがポケット５から抜け出る方向に変位する事を抑えられない為である。

上述の様に、長さＬと直径Ｄとの比Ｌ／Ｄが１以下である様な短寸の円筒ころを保持すると共に、軸方向に関する位置決めをころ案内により図る保持器を実現すべく、上記中央平板部８と、外径側、内径側両平板部９、１０との軸方向に関する距離を大きくすると、次の様な問題を生じる。即ち、この様な構造の場合には、図１４に示した保持器１の軸方向に関する厚さＴの、径方向に関する幅Ｗに対する割合（Ｔ／Ｗ）が大きくなる。この様な保持器１を実現する場合、前記内径側、外径側両連続部１１、１２の傾斜角度が急になり（軸方向に近づき）これら両連続部１１、１２同士の間隔、内径側連続部１１と前記内径側リム部２との間隔、外径側連続部１２と前記外径側リム部３との間隔が、何れも狭くなる。この様な保持器１を、前述の図１６に示す様な工程で造ると、ポケット５を打ち抜く為の打ち抜き型（特にパンチ）の耐久性確保が難しくなる他、前記中間板部４を所望の形状に曲げ加工する為の型の耐久性確保も難しくなる。この理由は、打ち抜き型に関しては、上記両連続部１１、１２部分を打ち抜く際の抵抗が大きくなる為であり、曲げ加工の為の型に関しては、保持器の径方向に関する幅寸法が小さくなり、加工時に大きな応力が加わり易くなる為である。

上述の様な事情に鑑みて従来は、短寸の円筒ころを保持すると共に、軸方向に関する位置決めをころ案内により図る保持器を得る場合には、特許文献４、５に記載されている様な、それぞれが金属板を曲げ形成する事により造られた２枚の素子を最中状に重ね合わせた構造としていた。即ち、１枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により低コストで造れる構造で、上述の様な、短寸の円筒ころを保持すると共に、軸方向に関する位置決めをころ案内により図る保持器とその製造方法は実現されていなかった。

特開平６−９４０３８号公報 特開２０００−２１３５４６号公報 特開２００２−２０６５２５号公報 特開平８−１０９９２５号公報 特開２００３−１７２３４６号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、１枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により低コストで造れる構造で、短寸の円筒ころを保持すると共に、軸方向に関する位置決めをころ案内により図る保持器とその製造方法を実現すべく発明したものである。

本発明のスラスト円筒ころ軸受用保持器とその製造方法のうち、請求項１に記載したスラスト円筒ころ軸受用保持器は、前述の図１３〜１５に示した、特許文献２に記載されたスラスト円筒ころ軸受用保持器と同様に、金属板を曲げ形成する事により一体に造られたもので、内径側リム部と、外径側リム部と、中間板部と、複数のポケットとを備える。
このうちの内径側リム部は、内周縁部に存在するもので、全周に亙って連続する円環状である。
又、上記外径側リム部は、外周縁部に存在するもので、上記内径側リム部と同心で全周に亙って連続する円環状である。
又、上記中間板部は、上記外径側リム部と上記内径側リム部との間に存在するもので、断面形状が径方向に関して屈曲している。
又、上記各ポケットは、上記中間板部に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成されたものである。

更に、上記中間板部は、中央平板部と、外径側平板部と、内径側平板部と、内径側連続部と、外径側連続部とから成るものである。
このうちの中央平板部は、径方向中間部で軸方向一端寄り部分に形成されたものである。
又、上記外径側平板部は、上記外径側リム部の径方向内側に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されたものである。
又、上記内径側平板部は、上記内径側リム部の径方向外側に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されたものである。
又、上記内径側連続部は、上記内径側平板部の外周縁と上記中央平板部の内周縁とを連続させるものである。
更に、上記外径側連続部は、上記中央平板部の外周縁と上記外径側平板部の内周縁とを連続させるものである。
特に、本発明のスラスト円筒ころ軸受用保持器に於いては、上記中央平板部と上記内径側、外径側両連続部との交差角度が、それぞれ９０度以下である。且つ、内径側、外径側両連続部同士の間隔が、中央平板部から離れる程小さくなる形状とする。

又、請求項２に記載したスラスト円筒ころ軸受用保持器の製造方法は、次の第一〜第九工程から成る。
先ず、第一工程では、素材となる金属板から円板状の素材を打ち抜く。
続く第二工程では、この素材に絞り加工を施す事により、この素材の中央部乃至径方向中間部をこの素材の厚さ方向に関し片側に膨らませて第一中間素材とする。
続く第三工程では、好ましくはこの第一中間素材の径方向外寄り部分が径方向外方に変位する事を阻止した状態で、この第一中間素材の中央部に、上記第二工程と反対向きの絞り加工を施して、第二中間素材とする。
続く第四工程では、上記第二中間素材に打ち抜き加工を施す。そして、この第二中間素材の中央部に非円形の位置決め孔を形成すると共に、径方向中間部分にポケットを構成する為の複数の下孔を、円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成して、第三中間素材とする。
続く第五工程では、好ましくは上記第三中間素材の径方向外寄り部分が径方向外方に変位する事を阻止すると共に、同じく径方向内寄り部分が径方向内方に変位する事を阻止した状態で、上記第三中間素材の径方向中間部に曲げ加工を施す事により、この径方向中間部の径方向に関する断面形状を屈曲させる。そして、この径方向中間部のうちで径方向中央部に位置し、軸方向片側が凸曲面となった中央湾曲部と、この中央湾曲部の径方向外側に隣接して軸方向他側が凸曲面となった外径側湾曲部と、この中央湾曲部の径方向内側に隣接して軸方向他側が凸曲面となった内径側湾曲部とを備えた第四中間素材とする。
続く第六工程では、この第四中間素材の径方向中間部を軸方向両側から押圧する事により、上記中央、外径側、内径側各湾曲部の頂部を押し潰す。そして、それぞれ中央、外径側、内径側各平板部として第五中間素材とする。
続く第七工程では、上記各下孔の内周縁のうち、上記各ポケット内に保持される円筒ころの転動面と接触する部分の性状を整えて、第六中間素材とする。
続く第八工程では、この第六中間素材の内周縁部と外周縁部とに存在する余肉部を除去して、第七中間素材とする。
更に、続く第九工程では、上記第七中間素材の内外両周縁部のうちの少なくとも一方の周縁部に曲げ加工を施して、これら両周縁部を内径側、外径側両リム部とする。

前述の様な本発明のスラスト円筒ころ軸受用保持器の場合には、１枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により低コストで造れる構造で、例えば、長さＬと直径Ｄとの比Ｌ／Ｄが１以下である様な短寸の円筒ころを保持すると共に、軸方向に関する位置決めをころ案内により図れる。
即ち、中央平板部と内径側、外径側両連続部との交差角度を、それぞれ９０度以下としている為、上記スラスト円筒ころ軸受用保持器の軸方向に関する厚さの、径方向に関する幅に対する割合を大きくできる。この為、上述の様な短寸の円筒ころを保持すると共に、軸方向に関する位置決めをころ案内により図れる。
更に、上記内径側、外径側両連続部同士の間隔が、上記中央平板部から離れる程小さくなる形状としている為、保持器の径方向に関する、中央、内径側、外径側各平板部の幅寸法を大きくできる。そして、これら各平板部の円周方向端縁と、ポケット内に保持された円筒ころの転動面との係合状態を安定させて、ころ案内による、保持器の軸方向に関する位置決め性を良好にできる。

又、上述の様なスラスト円筒ころ軸受用保持器の製造方法によれば、上述の様に中央平板部と内径側、外径側両連続部との交差角度を、それぞれ９０度以下とした構造を、型の耐久性を確保する事により、低コストで造れる。即ち、第四工程で各ポケットを形成する為の各下孔を、径方向中間部が湾曲した程度の第二中間素材の段階で打ち抜く為、打ち抜きの為の型（特にダイス）に大きな応力が加わりにくい。この場合でも、上記各下孔の内周縁のうち、これら各下孔から造られた各ポケットの内周縁でこれら各ポケット内に保持される各円筒ころの転動面と接触する部分の性状を、第七工程で整えるので、これら各ポケット内に保持される各円筒ころの転動を円滑に行なわせる事ができる。又、これら各円筒ころの転動面を傷付ける事もない。

又、中間板部の断面形状を所望のものに加工する場合も、１対の型により一挙に最終形状を得るのではなく、第五工程で造った中央、内径側、外径側各湾曲部の頂部を、第六工程で押し潰す事により、それぞれ中央、外径側、内径側各平板部に加工する。従って、上記中間板部の断面形状を所望のものに加工する為に使用する型として、保持器の径方向に関する幅寸法が小さく、同じく軸方向に関する長さ（高さ）寸法が大きいものを使用する必要がない。この為、上記中間板部の断面形状を所望のものに加工する為に使用する型にも大きな応力が加わりにくい。この結果、金属板からスラスト円筒ころ軸受用保持器を造る為に使用する複数の型のうちの何れの型にも、大きな応力が加わる事を防止できる。そして、これら各型の耐久性を確保し、前述の様な構造を有する、スラスト円筒ころ軸受用保持器の製造コストを、低く抑えられる。

又、本発明のスラスト円筒ころ軸受用保持器の製造方法を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した様に、第四工程で、１個の位置決め孔と複数の下孔とを同時に打ち抜く。
この様にすれば、特に精密な送り装置等を使用しなくても、上記位置決め孔と上記各下孔との位置関係を厳密に規制し易く、良質のスラスト円筒ころ軸受用保持器を低コストで得られる。

又、好ましくは、請求項４に記載した様に、第七工程で、各下孔の内周縁のうち円筒ころの転動面と接触する部分の性状を整える加工を、その表面を平滑面とした扱き治具をこの部分に押し付ける、扱き加工により行なう。
この様にして上記各下孔の内周縁の性状を整えれば、低コストで、しかも得られた各ポケットの内面を平滑にして、これら各ポケット内に保持された各円筒ころの転動を円滑に行なわせ、且つ、これら各円筒ころの表面の損傷を効果的に防止できる。

又、上述の様な請求項４に記載した製造方法を実施する場合には、請求項５に記載した様に、第四工程で打ち抜く各下孔を、各ポケットのうちの一部で、当該部分の内周縁がこれら各ポケット内に保持される円筒ころの転動面と接触しない部分に対応する部分のみとする事もできる。この場合には、残りの部分の打ち抜きは第七工程で行ない、打ち抜きに続いてこの残り部分に扱き治具を押し付け、この残り部分の内周縁の性状を整える。
この様にしても、上述の様に、低コストで、しかも得られた各ポケットの内面を平滑にできる。
尚、請求項６に記載した様に、第七工程を、第八工程の後、第九工程の前に行なう事もできる。この場合には、この第八工程では、第五中間素材の内周縁部と外周縁部とに存在する余肉部を打ち抜く。

図１は、（Ａ）に示した、本発明に関する参考例となるスラスト円筒ころ軸受用の保持器１ａと、（Ｂ）に示した、本発明の実施例であるスラスト円筒ころ軸受用の保持器１ｂとを示している。これら両保持器１ａ、１ｂはそれぞれ、金属板を曲げ形成する事により一体に造られたもので、内径側リム部２と、外径側リム部３と、中間板部４ａと、複数のポケット５とを備える。このうちの内径側リム部２は、上記保持器１ａ、１ｂの内周縁部に存在するもので、全周に亙って連続する円環状である。又、上記外径側リム部３は、上記保持器１ａ、１ｂの外周縁部に存在するもので、上記内径側リム部２と同心で全周に亙って連続する円環状である。又、上記中間板部４ａは、この内径側リム部２と上記外径側リム部３との間に存在するもので、断面形状が径方向に関して屈曲している。更に、上記各ポケット５は、上記中間板部４ａに円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成されたもので、それぞれの内側に、前述した様に、長さＬと直径Ｄとの比Ｌ／Ｄが１以下である短寸の円筒ころを、転動自在に保持する。上記中間板部４ａのうちで、円周方向に隣り合うポケット５、５同士の間部分は、柱部７、７（図１３、１５参照）となっている。

又、上記中間板部４ａは、中央平板部８と、外径側平板部９と、内径側平板部１０と、内径側連続部１１ａ、１１ｂと、外径側連続部１２ａ、１２ｂとから成る。このうちの中央平板部８は、径方向（図１の左右方向）中間部で軸方向一端（図１の上端）寄り部分に形成されている。又、上記外径側平板部９は、上記外径側リム部３の径方向内側（図１の右側）に隣接する、軸方向他端（図１の下端）寄り部分に形成されている。又、上記内径側平板部１０は、上記内径側リム部２の径方向外側（図１の左側）に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。又、上記内径側連続部１１ａ、１１ｂは、上記内径側平板部１０の外周縁と、上記中央平板部８の内周縁とを連続させ、上記外径側連続部１２ａ、１２ｂは、この中央平板部８の外周縁と上記外径側平板部９の内周縁とを連続させる。以上の構成は、上記各ポケット５内の保持する円筒ころが短寸である点を除き、前述の図１３〜１５に示した従来構造と同様である。

特に、本発明に関する参考例の保持器１ａと本発明の実施例の保持器１ｂとの場合には、上記内径側、外径側両連続部１１ａ、１２ａ同士を実質的に平行にするか｛図１（Ａ）に示した参考例の場合｝、或は、上記内径側、外径側両連続部１１ｂ、１２ｂ同士の間隔が、上記中央平板部８から離れる程小さくなる様にしている｛図１（Ｂ）に示した実施例の場合｝。言い換えれば、上記中央平板部８に対する上記内径側、外径側両連続部１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの折り曲げ角度を９０度以上として、上記中央平板部８とこれら内径側、外径側両連続部１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂとの交差角度を、それぞれ９０度以下としている。即ち、上記参考例及び実施例の場合、上記従来構造とは異なり、上記内径側、外径側両連続部１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ同士の間隔が、上記中央平板部８から離れる程大きくならない様にする事で、上記保持器１ａ、１ｂの軸方向に関する厚さＴの、径方向に関する幅Ｗに対する割合（Ｔ／Ｗ）を大きくしている。

上述の様な構造を有する上記参考例及び実施例の、スラスト円筒ころ軸受用の保持器１ａ、１ｂの場合には、炭素鋼板、ステンレス鋼板等、１枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により低コストで造れる構造で、長さＬと直径Ｄとの比Ｌ／Ｄが１以下である様な短寸の円筒ころを保持すると共に、軸方向に関する位置決めをころ案内により図れる。
即ち、上記中央平板部８と上記内径側、外径側両連続部１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂとの交差角度を、それぞれ９０度以下としている為、上記保持器１ａ、１ｂの軸方向に関する厚さＴの、径方向に関する幅Ｗに対する割合（Ｔ／Ｗ）を大きくできる。この為、上述の様な短寸の円筒ころを保持すると共に、軸方向に関する位置決めをころ案内により図れる。

上述した、図１（Ｂ）に示す様なスラスト円筒ころ軸受用の保持器１ｂの製造方法に就いて、図２〜１１により、工程順に説明する。
先ず、第一工程では、図示しないアンコイラ等から引き出された素材となる金属板に、プレスによる打ち抜き加工を施し、図２に示す様な円板状の素材１９を得る。

続く第二工程では、この素材１９に絞り加工を施す事により、この素材１９の中央部乃至径方向中間部をこの素材１９の厚さ方向に関し片側に膨らませて、図３に示す様な第一中間素材２０とする。尚、この第二工程では、図示しない下型と上型との間で上記素材１９の中央部を厚さ方向片側（図３の下側）に押圧し、中央部がドーム状に膨らんだ、上記第一中間素材２０とする。

続く第三工程では、この第一中間素材２０の中央部に、上記第二工程と反対向きの絞り加工を施す。この場合に、この第一中間素材２０の径方向外寄り部分が径方向外方に変位する事を阻止しておく。この為に本実施例の場合には、図４の（Ａ）に示す様に、上記第一中間素材２０の外径寄り部分を上下１対の抑え型２１ａ、２１ｂにより強く挟持するか、或は、図４の（Ｂ）に示す様に、上記第一中間素材２０の外周縁を固定台２２の段差面２３に突き当てると共に、抑え枠２４によりこの第一中間素材２０の外径寄り部分が浮き上がる事を防止する。そして、この状態で、上述の様な反対向きの絞り加工を施し、厚さ方向に関する中央部の位置を、上記径方向外寄り部分に実質的に一致させて（厚さ方向に関する中央部の位置と径方向外寄り部分とをほぼ同一平面上に位置させて）、図４に示す様な第二中間素材２５とする。この第二中間素材２５は、片面（図４の下面）の径方向中間部に、全周に亙って連続する、断面円弧形で土手状の凸部２６を備えたものである。

続く第四工程では、上記第二中間素材２５に打ち抜き加工を施す。そして、この第二中間素材２５の中央部に、正方形等、非円形の位置決め孔２７を形成すると共に、径方向中間部分に、ポケットを構成する為の複数の下孔２８、２８を、円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成して、図５に示す様な第三中間素材２９とする。
本実施例の場合、上記１個の位置決め孔２７と上記複数の下孔２８、２８とを同時に打ち抜く事で、この位置決め孔２７に対するこれら各下孔２８、２８の位置関係を厳密に規制している。

続く第五工程では、上記第三中間素材２９の径方向中間部に曲げ加工を施す事により、この径方向中間部の径方向に関する断面形状を屈曲させる。この際、上記第三中間素材２９の径方向外寄り部分が径方向外方に変位する事を阻止すると共に、同じく径方向内寄り部分が径方向内方に変位する事を阻止する。この為に、図６に示す様に、上記第三中間素材２９の内径寄り部分を上下１対の抑え型３０ａ、３０ｂにより強く挟持する。又、この第三中間素材２９の外径寄り部分に就いては、図６の（Ａ）に示す様に、上下１対の抑え型３１ａ、３１ｂにより強く挟持するか、或は同図の（Ｂ）に示す様に、上記第三中間素材２９の外周縁を固定台３２の段差面３３に突き当てると共に、抑え枠３４によりこの第三中間素材２９の外径寄り部分が浮き上がる事を防止する。尚、この第三中間素材２９の内径寄り部分が径方向内方に変位するのを抑える構造に就いても、上記図６の（Ｂ）で外径寄り部分の変位を抑えた構造と同様に構成する事もできる。

上記第五工程では、上述の様にして、上記第三中間素材２９の内外両周縁部が径方向に変位するのを阻止した状態で、この第三中間素材２９の径方向中間部に、プレス加工、絞り加工等の塑性加工を施して、この径方向中間部の断面形状を、全周に亙って同じ波形にする。この様な、径方向中間部の塑性加工は、図６の（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）の順番に行ない、この図６の（Ｃ）に示す様な第四中間素材３５とする。この第四中間素材３５の径方向中間部には、中央湾曲部３６と、外径側湾曲部３７と、内径側湾曲部３８とが、それぞれ全周に亙って形成されている。このうちの中央湾曲部３６は、上記径方向中間部のうちで径方向中央部に位置し、軸方向片側（図６の上側）が凸曲面となったアーチ状である。又、上記外径側湾曲部３７は、上記中央湾曲部３６の径方向外側（図６の右側）に隣接して軸方向他側（図６の下側）が凸曲面となった逆アーチ状である。更に、上記内径側湾曲部３８は、上記中央湾曲部３６の径方向内側（図６の左側）に隣接して軸方向他側が凸曲面となった逆アーチ状である。

続く第六工程では、上記第四中間素材３５の径方向中間部を軸方向両側から押圧する事により、上記中央、外径側、内径側各湾曲部３６〜３８の頂部を押し潰す。即ち、図７に示す様に、それぞれの端面を互いに平行な平坦面とした１対の押型３９ａ、３９ｂ同士の間で上記第四中間素材３５の径方向中間部を強く挟持する。この際、一方（図７の上方）の押型３９ａの先端面を上記中央湾曲部３６の頂部に、他方（図７の下方）の押型３９ｂの先端面を上記外径側、内径側両湾曲部３７、３８の頂部に、それぞれ全周に亙って突き当てる。そして、上記両押型３９ａ、３９ｂの先端面同士を、得るべき保持器１ａ、１ｂの厚さ寸法Ｔ（図１参照）に見合う距離まで互いに近づける。この結果、上記中央、外径側、内径側各湾曲部３６〜３８の頂部が押し潰されて、それぞれの頂部に対応する部分に、それぞれ中央、外径側、内径側各平板部８〜１０を形成された第五中間素材４０とする。

続く第七工程では、前述の図５に示した第四工程で形成した、前記各下孔２８、２８の内周縁のうち、これら各下孔２８、２８から造られた各ポケット５（図１参照）内に保持される円筒ころ６（図１３〜１５参照）の転動面と接触する部分の性状を整えて、第六中間素材４１とする。この為に本工程では、その表面を平滑面とした扱き治具を上記各下孔２８、２８内に押し込んで、この扱き治具の表面により扱かれた（強く押し付けられつつ擦られた）部分を平滑面とする、扱き加工を施す。この様な扱き加工を施す部分は、図８の（Ａ）（Ｂ）に斜格子を付した、上記中央、外径側、内径側各平板部８〜１０の円周方向両端縁部で上記各ポケット５内に突出した部分のうちで、上記円筒ころ６の転動面に対向する面とする。この様な扱き加工を施す事により、上記各ポケット５内に保持された上記円筒ころ６が、これら各ポケット５内で円滑に転動し、且つ、転動に伴って転動面に擦り傷等の損傷を受けにくくなる。

続く第八工程では、図９に示す様に、上記第六中間素材４１の外周縁部と内周縁部とに存在する余肉部４２ａ、４２ｂを除去して、第七中間素材４３とする。この様な第八工程は、例えばプレスによる打ち抜き加工により行なう。外径側の余肉部４２ａを除去する作業と、内径側の余肉部４２ｂを除去する作業とは、前後して行なっても良いが、同時に行なえば、製造作業の能率化を図れる。

更に、続く第九工程では、上記第七中間素材４３の内外両周縁部に曲げ加工を施して、これら両周縁部を内径側、外径側両リム部とする。内径側リム部の加工作業と外径側リム部の加工作業とは前後して行なうが、何れを先に行なうかは自由である。本実施例の場合には、内径側リム部の加工作業を先に行なって、上記第七中間素材４３の内周縁部に、図１０の（Ａ）〜（Ｃ）に示す様な内径側リム部２ａ、２ｂ、２ｃを形成する。この内径側リム部２ａ、２ｂ、２ｃの形状は、断面係数が大きい等、必要とする強度を得られるものであれば特に問わない。図１０の（Ａ）に示す様な断面Ｕ字形の内径側リム部２ａでも、同（Ｂ）に示す様な金属板を密に重ね合わされた内径側リム部２ｂでも、同（Ｃ）に示す様な径方向内方に延びた内径側リム部２ｃでも良い。

本実施例の場合には、上述の様な内径側リム部２ａ、２ｂ、２ｃを形成した後、上記第七中間素材４３の外周縁部に、図１１の（Ａ）〜（Ｃ）に示す様な外径側リム部３ａ、３ｂ、３ｃを形成する。この外径側リム部３ａ、３ｂ、３ｃの形状に就いても、断面係数が大きい等、必要とする強度を得られるものであれば特に問わない。図１１の（Ａ）に示す様な断面Ｕ字形の外径側リム部３ａでも、同（Ｂ）に示す様な金属板を密に重ね合わされた外径側リム部３ｂでも、同（Ｃ）に示す様な径方向外方に延びた外径側リム部３ｃでも良い。又、図示の例では、内径側、外径側両リム部２ａ、２ｂ、２ｃ、３ａ、３ｂ、３ｃの断面形状を、１個の保持器１ｂのうちで互いに統一している（対称形状としている）が、１個の保持器１ｂのうちで内径側、外径側両リム部２ａ、２ｂ、２ｃ、３ａ、３ｂ、３ｃの断面形状が互いに異なっても良い。

上述の様に構成する、本実施例のスラスト円筒ころ軸受用保持器の製造方法によれば、前述の図１に示した様な、中央平板部８と内径側、外径側両連続部１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂとの交差角度を、それぞれ９０度以下とした構造を、型の耐久性を確保する事により、低コストで造れる。即ち、図５に示した第四工程で、各ポケット５（図８〜１１、１３〜１５参照）を形成する為の各下孔２８、２８を、径方向中間部が湾曲した程度の第二中間素材２５の段階で打ち抜く為、打ち抜きの為の型（特にダイス）に大きな応力が加わりにくい。即ち、上記第四工程で上記各下孔２８、２８を打ち抜く作業は、上記第二中間素材２５を構成する金属板の厚さ寸法分を打ち抜くのみで良い。この為、前述した従来の製造方法の様に、内径側、外径側両連続部１１、１２（図１４参照）をその幅方向に剪断する場合に比べて、容易に行なえる。又、上記各下孔２８、２８の平面積が広い為、これら各下孔２８、２８の打ち抜く為の型（パンチ）の断面積を広くできて、この型の耐久性を確保できる。

上述の様に、内径側、外径側両連続部１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを形成する以前に上記各下孔２８、２８を打ち抜き形成した場合、その後に各中間素材の径方向中間部の断面形状を波形に加工する過程で、上記各下孔２８、２８の形状が多少なりとも歪む可能性がある。この場合でも、これら各下孔２８、２８の内周縁のうち、これら各下孔２８、２８から造られた各ポケット５の内周縁でこれら各ポケット５内に保持される各円筒ころ６の転動面と接触する部分の性状を、前述の図８に示した第七工程で整えるので、上記各ポケット５内に保持される各円筒ころ６（図１３〜１５参照）の転動を円滑に行なわせる事ができる。又、これら各円筒ころ６の転動面に擦り傷等の損傷を発生させる事もない。

又、前記中間板部４ａの断面形状を所望のものに加工する場合も、１対の型により一挙に最終形状を得るのではなく、前述の図６に示した第五工程で造った中央、内径側、外径側各湾曲部３６〜３８の頂部を、前述の図７に示した第六工程で押し潰す事により、それぞれ中央、外径側、内径側各平板部８〜１０に加工する。この為、上記中間板部４ａの断面形状を所望のものに加工する為に使用する型として、１ａ、１ｂ保持器の径方向に関する幅寸法が小さく、同じく軸方向に関する長さ寸法が大きいものを使用する必要がない。即ち、上記中央、外径側、内径側各湾曲部３６〜３８を形成する為の型は、その幅寸法が、基部で広く、先端部に向けて次第に小さくなる様な形状のものを使用できる。この様な型は、幅が狭く、しかも軸方向に関する長さ寸法が大きな型に比べて丈夫で、耐久性を確保し易い。又、上記中央、外径側、内径側各湾曲部３６〜３８の頂部を押し潰す為の型は、先端面が平坦な、極めて強度の高いものである。この為、上記中間板部４ａの断面形状を所望のものに加工する為に使用する、何れの型にも、大きな応力が加わりにくい。この結果、金属板からスラスト円筒ころ軸受用の保持器１ａ、１ｂを造る為に使用する複数の型のうちの何れの型にも、大きな応力が加わる事を防止できる。そして、これら各型の耐久性を確保し、上記保持器１ａ、１ｂの製造コストを低く抑えられる。

図１２は、請求項５に対応する実施例を示している。本実施例の場合には、第四工程で打ち抜く各下孔２８ａを、各ポケットのうちの一部で、当該部分の内周縁がこれら各ポケット内に保持される円筒ころの転動面と接触しない部分に対応する部分のみとしている。即ち、１個のポケットを構成する為の上記下孔２８ａを、径方向に関して複数（図示の場合には４個）に分割し、図１２の実線で囲まれた部分のみを、上記第四工程で打ち抜く。この図１２で実線と鎖線とにより囲まれた残り部分の打ち抜きは、第七工程で行ない、打ち抜きに続いてこの残り部分に扱き治具を押し付けて、この残り部分の内周縁の性状を整える。その他の工程に就いては、上述した実施例２と同様であるから、重複する説明は省略する。

本発明に関する参考例となるスラスト円筒ころ軸受用の保持器（Ａ）と、 本発明の実施例であるスラスト円筒ころ軸受用の保持器（Ｂ）とを示す断面図。 本発明によるスラスト円筒ころ軸受用の保持器の製造方法の第一工程で造られる素材の半部断面図。 同じく第二工程で造られる第一中間素材の半部断面図。 同じく第三工程で第一中間素材から第二中間素材を造る状態の２例を示す半部断面図。 同じく第四工程で第二中間素材から第三中間素材を造る状態及び造られた第三中間素材を示す半部断面図及び部分平面図。 同じく第五工程で第三中間素材から第四中間素材を造る状態を順番に示す半部断面図。 同じく第六工程で第四中間素材から第五中間素材を造る状態を示す半部断面図。 同じく第七工程で、下孔の内周縁のうちで扱き加工を施すベき部分を示す半部断面図及び部分平面図。 同じく第八工程で第六中間素材の内外両周縁部を除去して第七中間素材とする状態を示す半部断面図。 同じく第九工程で形成した、内径側リム部の断面形状の３例を示す半部断面図。 同じく第九工程で形成した、外径側リム部の断面形状の３例を示す半部断面図。 本発明の実施例３の第四工程で得られた第三中間素材を示す、部分平面図。 従来から知られているスラスト円筒ころ軸受用保持器の部分平面図。 同じく半部断面図。 図１３の拡大Ｘ−Ｘ断面図。 従来の製造方法を工程順に示す断面図。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ 保持器
２、２ａ、２ｂ、２ｃ 内径側リム部
３、３ａ、３ｂ、３ｃ 外径側リム部
４、４ａ 中間板部
５ ポケット
６ 円筒ころ
７ 柱部
８ 中央平板部
９ 外径側平板部
１０ 内径側平板部
１１、１１ａ、１１ｂ 内径側連続部
１２、１２ａ、１２ｂ 外径側連続部
１３ 素材
１４ 第一中間素材
１５ 第二中間素材
１６ 第三中間素材
１７ 第四中間素材
１８ 第五中間素材
１９ 素材
２０ 第一中間素材
２１ａ、２１ｂ 抑え型
２２ 固定台
２３ 段差面
２４ 抑え枠
２５ 第二中間素材
２６ 凸部
２７ 位置決め孔
２８、２８ａ 下孔
２９ 第三中間素材
３０ａ、３０ｂ 抑え型
３１ａ、３１ｂ 抑え型
３２ 固定台
３３ 段差面
３４ 抑え枠
３５ 第四中間素材
３６ 中央湾曲部
３７ 外径側湾曲部
３８ 内径側湾曲部
３９ａ、３９ｂ 押型
４０ 第五中間素材
４１ 第六中間素材
４２ａ、４２ｂ 余肉部
４３ 第七中間素材

Claims (6)

1. 金属板を曲げ形成する事により一体に造られて、内周縁部に存在する、全周に亙って連続する円環状の内径側リム部と、外周縁部に存在する、この内径側リム部と同心で全周に亙って連続する円環状の外径側リム部と、この外径側リム部と上記内径側リム部との間に存在する、断面形状が径方向に関して屈曲した中間板部と、この中間板部に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成された複数のポケットとを備え、上記中間板部は、径方向中間部で軸方向一端寄り部分に形成された中央平板部と、上記外径側リム部の径方向内側に隣接する軸方向他端寄り部分に形成された外径側平板部と、上記内径側リム部の径方向外側に隣接する軸方向他端寄り部分に形成された内径側平板部と、この内径側平板部の外周縁と上記中央平板部の内周縁とを連続させる内径側連続部と、この中央平板部の外周縁と上記外径側平板部の内周縁とを連続させる外径側連続部とから成るものであるスラスト円筒ころ軸受用保持器に於いて、上記中央平板部と上記内径側、外径側両連続部との交差角度が、それぞれ９０度以下であり、且つ、これら内径側、外径側両連続部同士の間隔が、上記中央平板部から離れる程小さくなる事を特徴とするスラスト円筒ころ軸受用保持器。
2. 素材となる金属板から円板状の素材を打ち抜く第一工程と、
   この素材に絞り加工を施す事により、この素材の中央部乃至径方向中間部をこの素材の厚さ方向に関し片側に膨らませて第一中間素材とする第二工程と、
   この第一中間素材の中央部に、上記第二工程と反対向きの絞り加工を施す事により、第二中間素材とする第三工程と、
   上記第二中間素材に打ち抜き加工を施す事により、この第二中間素材の中央部に非円形の位置決め孔を形成すると共に、径方向中間部分にポケットを構成する為の複数の下孔を、円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成して第三中間素材とする第四工程と、
   上記第三中間素材の径方向中間部に曲げ加工を施す事により、この径方向中間部の径方向に関する断面形状を屈曲させ、この径方向中間部のうちで径方向中央部に位置し、軸方向片側が凸曲面となった中央湾曲部と、この中央湾曲部の径方向外側に隣接して軸方向他側が凸曲面となった外径側湾曲部と、この中央湾曲部の径方向内側に隣接して軸方向他側が凸曲面となった内径側湾曲部とを備えた第四中間素材とする第五工程と、
   この第四中間素材の径方向中間部を軸方向両側から押圧する事により、上記中央、外径側、内径側各湾曲部の頂部を押し潰し、それぞれ中央、外径側、内径側各平板部として第五中間素材とする第六工程と、
   上記各下孔の内周縁のうち、上記各ポケット内に保持される円筒ころの転動面と接触する部分の性状を整えて第六中間素材とする第七工程と、
   この第六中間素材の内周縁部と外周縁部とに存在する余肉部を除去して第七中間素材とする第八工程と、
   上記第七中間素材の内外両周縁部のうちの少なくとも一方の周縁部に曲げ加工を施して、これら両周縁部を内径側、外径側両リム部とする第九工程とを備えた、
   スラスト円筒ころ軸受用保持器の製造方法。
3. 第四工程で、１個の位置決め孔と複数の下孔とを同時に打ち抜く、請求項２に記載したスラスト円筒ころ軸受用保持器の製造方法。
4. 第七工程で、各下孔の内周縁のうち円筒ころの転動面と接触する部分の性状を整える加工を、その表面を平滑面とした扱き治具をこの部分に押し付ける扱き加工により行なう、請求項２〜３の何れかに記載したスラスト円筒ころ軸受用保持器の製造方法。
5. 第四工程で打ち抜く各下孔は、各ポケットのうちの一部で、当該部分の内周縁がこれら各ポケット内に保持される円筒ころの転動面と接触しない部分であり、残りの部分の打ち抜きは第七工程で行ない、打ち抜きに続いてこの残り部分に扱き治具を押し付けて、この残り部分の内周縁の性状を整える、請求項４に記載したスラスト円筒ころ軸受用保持器の製造方法。
6. 第七工程を、第八工程の後、第九工程の前に行ない、この第八工程では、第五中間素材の内周縁部と外周縁部とに存在する余肉部を打ち抜く、請求項２〜５の何れかに記載したスラスト円筒ころ軸受用保持器の製造方法。

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