JP5346471B2 - Needle roller bearing - Google Patents

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Description

この発明は、プレス加工によって製造されるころ軸受用保持器を備える針状ころ軸受に関するものである。   The present invention relates to a needle roller bearing provided with a roller bearing retainer manufactured by press working.

自動車用トランスミッションのアイドラー軸受、およびオートバイ用エンジンのコンロッド大端用軸受等には、ころと保持器とで構成されるケージ&ローラタイプの針状ころ軸受が採用されることが多い。このような軸受が、例えば、特開2000−257638号公報(特許文献1)に記載されている。   Cage and roller type needle roller bearings composed of rollers and cages are often used for idler bearings for automobile transmissions and large rod end bearings for motorcycle engines. Such a bearing is described in, for example, JP 2000-257638 A (Patent Document 1).

同公報には、管状素材をバルジ加工により断面M字型の環状部材に成形し、環状部材にころ保持用の窓を形成することにより、軽量で負荷容量の大きいころ軸受用保持器を得ることができると記載されている。
特開2000−257638号公報
In this publication, a tubular material is formed into an annular member having an M-shaped cross section by bulging, and a roller retaining window is formed on the annular member, thereby obtaining a roller bearing retainer that is lightweight and has a large load capacity. It is stated that you can.
JP 2000-257638 A

上記公報に記載されている方法でころ軸受用保持器を形成した場合、屈曲部分、すなわち柱中央部と柱傾斜部との境界部分、柱傾斜部と柱端部との境界部分、および柱端部と環状側部との境界部分の肉厚が、管状素材の肉厚と比較して薄くなってしまう。軸受回転中に保持器に作用する応力は屈曲部分に集中するので、屈曲部分の薄肉化によってころ軸受用保持器の破損の危険性が増大する。   When the roller bearing retainer is formed by the method described in the above publication, the bent portion, that is, the boundary portion between the column central portion and the column inclined portion, the boundary portion between the column inclined portion and the column end portion, and the column end The thickness of the boundary portion between the portion and the annular side portion becomes thinner than the thickness of the tubular material. Since the stress acting on the cage during rotation of the bearing is concentrated on the bent portion, the risk of breakage of the roller bearing cage is increased by reducing the thickness of the bent portion.

そこで、この発明の目的は、屈曲部分の強度を高めたころ軸受用保持器を備える針状ころ軸受を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a needle roller bearing provided with a roller bearing retainer having an increased strength at a bent portion.

この発明に係る針状ころ軸受は、複数の針状ころと、円環形状の一対のリング部、一対のリング部を相互に連結する複数の柱部、および隣接する柱部の間に針状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。そして、柱部は、軸方向中央部領域で相対的に径方向内側に位置する柱中央部、軸方向端部領域で相対的に径方向外側に位置する一対の柱端部、および柱中央部と一対の柱端部それぞれとの間に位置する一対の柱傾斜部を含む。柱中央部、一対の柱端部、および一対の柱傾斜部の各部の肉厚は、隣接する各部の境界部分の肉厚より小さい。針状ころと針状ころの転動面に対面する柱部の壁面とは、針状ころの有効長さの50%以上の長さで接触する。   The needle roller bearing according to the present invention includes a plurality of needle rollers, a pair of ring-shaped ring portions, a plurality of column portions interconnecting the pair of ring portions, and a needle shape between adjacent column portions. And a cage having a plurality of pockets for accommodating the rollers. The column portion includes a column central portion positioned relatively radially inward in the axial central region, a pair of column end portions positioned relatively radially outward in the axial end region, and a column central portion And a pair of column inclined portions located between each of the column end portions. The thickness of each part of the column center part, the pair of column end parts, and the pair of column inclined parts is smaller than the thickness of the boundary part between adjacent parts. The needle roller and the wall surface of the column facing the rolling surface of the needle roller are in contact with each other at a length of 50% or more of the effective length of the needle roller.

上記構成とすれば、境界部分の強度が相対的に向上する。その結果、応力集中による保持器の破損の危険性を低減することができる。また、針状ころと柱部との接触面積を増加させることにより、接触部分の接触面圧を低減することができる。その結果、針状ころのスキューを防止すると共に、壁面の摩耗や焼付きを防止することができる。なお、本明細書中「肉厚」とは、内径面と外径面との間の厚み寸法を指すものとする。また、「有効長さ」とは、針状ころの軸方向両端部における面取り部分を除いた軸方向長さを指すものとする。   If it is the said structure, the intensity | strength of a boundary part will improve relatively. As a result, the risk of breakage of the cage due to stress concentration can be reduced. Moreover, the contact surface pressure of a contact part can be reduced by increasing the contact area of a needle roller and a pillar part. As a result, the skew of the needle rollers can be prevented, and the wear and seizure of the wall surface can be prevented. In the present specification, “thickness” refers to the thickness dimension between the inner diameter surface and the outer diameter surface. The “effective length” refers to the axial length excluding chamfered portions at both axial ends of the needle rollers.

好ましくは、針状ころの転動面に対面する柱部の壁面は、壁面から突出して設けられるころ止め部と、ころ止め部と径方向に隣接する領域に、壁面から後退して設けられ、針状ころと所定の隙間を隔てて対面する非接触部と、ころ止め部と軸方向に隣接する領域に、針状ころと接触する案内面とを有する。こうすることにより、針状ころは、ころ止め部と軸方向に隣接する領域に接触するため、ころ止め部と径方向に隣接する領域に案内面を設けた従来の溶接保持器と比べると、針状ころと柱部との接触面積を増加させることができる。   Preferably, the wall surface of the column portion that faces the rolling surface of the needle roller is provided to protrude from the wall surface, and is provided to be retracted from the wall surface in a region adjacent to the roller stopper portion in the radial direction. A non-contact portion that faces the needle roller with a predetermined gap therebetween, and a guide surface that contacts the needle roller in a region adjacent to the roller stopper portion in the axial direction. By doing so, since the needle roller contacts the roller stopper portion and the region adjacent in the axial direction, compared with the conventional welded cage in which the guide surface is provided in the region adjacent to the roller stopper portion in the radial direction, The contact area between the needle roller and the column portion can be increased.

さらに好ましくは、針状ころの転動面に対面する柱部の壁面は、ころ止め部の軸方向両側に、非接触部より後退して、径方向に延びる凹部を有する。こうすることにより、径方向の通油性を向上させることができる。   More preferably, the wall surface of the column portion facing the rolling surface of the needle roller has recesses extending in the radial direction, retreating from the non-contact portion on both sides in the axial direction of the roller stopper. By doing so, the oil permeability in the radial direction can be improved.

一実施形態として、非接触部は、ころ止め部から径方向に離れるに従って所定の隙間が増加するように傾斜している。   As one embodiment, the non-contact portion is inclined such that a predetermined gap increases as the distance from the roller stopper increases in the radial direction.

さらに好ましくは、複数の針状ころのピッチ円は、柱中央部の外径面より径方向内側に位置し、かつ柱端部の内径面より径方向外側に位置する。こうすることにより、針状ころは、柱中央部、柱端部および柱傾斜部それぞれに接触することができる。その結果、針状ころと柱部との接触面積を増加させることができる。   More preferably, the pitch circles of the plurality of needle rollers are located on the radially inner side from the outer diameter surface of the central part of the column and located on the outer side in the radial direction from the inner diameter surface of the column end. By doing so, the needle rollers can come into contact with the column central portion, the column end portion, and the column inclined portion. As a result, the contact area between the needle roller and the column can be increased.

他の実施形態として、保持器は、一対のリング部それぞれから径方向内側に延びる鍔部をさらに備える。そして、一対のリング部、鍔部の肉厚は、リング部と鍔部との境界部分の肉厚より小さい。   As another embodiment, the cage further includes a flange portion extending radially inward from each of the pair of ring portions. And a pair of ring part and the thickness of a collar part are smaller than the thickness of the boundary part of a ring part and a collar part.

この発明によれば、境界部分の肉厚を他の部分より厚くすることにより、高強度のころ軸受用保持器を備えた信頼性の高い針状ころ軸受を得ることができる。また、針状ころと柱部との接触面積を増加させることにより、接触部分の接触面圧を低減することができる。その結果、針状ころのスキューを防止すると共に、壁面の摩耗や焼付きを防止することができる針状ころ軸受を得ることができる。   According to this invention, a highly reliable needle roller bearing provided with a high-strength roller bearing retainer can be obtained by making the thickness of the boundary portion thicker than other portions. Moreover, the contact surface pressure of a contact part can be reduced by increasing the contact area of a needle roller and a pillar part. As a result, it is possible to obtain a needle roller bearing that can prevent skew of the needle rollers and prevent wear and seizure of the wall surface.

図1〜図4を参照して、この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受11、およびころ軸受用保持器13(以下、単に「保持器13」という)を説明する。なお、図1は保持器13の斜視図、図2は針状ころ軸受11の斜視図、図3は保持器13の柱部15の形状を示す斜視図、図4は図3の矢印IVの方向から見た矢視図である。   A needle roller bearing 11 and a roller bearing cage 13 (hereinafter simply referred to as “cage 13”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a perspective view of the cage 13, FIG. 2 is a perspective view of the needle roller bearing 11, FIG. 3 is a perspective view showing the shape of the column portion 15 of the cage 13, and FIG. 4 is an arrow IV in FIG. It is an arrow view seen from the direction.

まず、図2を参照して、針状ころ軸受11は、複数の針状ころ12と、複数の針状ころ12を保持する保持器13とを備える。針状ころ12は、回転軸(図示せず)またはハウジング(図示せず)上を転動する転動面12bを備える。次に、図1を参照して、保持器13は、円環形状の一対のリング部14と、一対のリング部14を相互に接続する複数の柱部15とを備える。また、隣接する柱部15の間には、針状ころ12を収容するポケット20が形成されている。   First, referring to FIG. 2, the needle roller bearing 11 includes a plurality of needle rollers 12 and a cage 13 that holds the plurality of needle rollers 12. The needle roller 12 includes a rolling surface 12b that rolls on a rotating shaft (not shown) or a housing (not shown). Next, referring to FIG. 1, the retainer 13 includes a pair of ring-shaped ring portions 14 and a plurality of column portions 15 that connect the pair of ring portions 14 to each other. A pocket 20 for accommodating the needle rollers 12 is formed between the adjacent column portions 15.

なお、本明細書中「円環形状のリング部」とは、円周方向に連続する一体型のリング部のみを指すものとする。すなわち、両端部を溶接等によって接合したリング部は含まないものとして理解すべきである。   In the present specification, the “annular ring portion” refers only to an integral ring portion that is continuous in the circumferential direction. That is, it should be understood that a ring portion in which both ends are joined by welding or the like is not included.

柱部15は、その軸方向中央部領域で相対的に径方向内側に位置する柱中央部16と、軸方向端部領域で相対的に径方向外側に位置する一対の柱端部17と、柱中央部16および一対の柱端部17それぞれの間に位置する一対の柱傾斜部18とを含む。   The column portion 15 includes a column central portion 16 positioned relatively radially inward in the axial central region, a pair of column end portions 17 positioned relatively radially outward in the axial end region, and A column central portion 16 and a pair of column inclined portions 18 positioned between each of the column end portions 17 are included.

次に、図3および図4を参照して、針状ころ12の転動面12bに対面する柱部15の壁面には、針状ころ12の脱落を防止する第1および第2のころ止め部16a,17aと、針状ころ12の回転を案内する案内面16b,17b,18bと、非接触部16c,17cと、凹部としての油溝16d,17dとが設けられている。   Next, referring to FIG. 3 and FIG. 4, the first and second roller stoppers that prevent the needle roller 12 from falling off are provided on the wall surface of the column portion 15 that faces the rolling surface 12 b of the needle roller 12. Portions 16a and 17a, guide surfaces 16b, 17b and 18b for guiding the rotation of the needle rollers 12, non-contact portions 16c and 17c, and oil grooves 16d and 17d as recesses are provided.

第1のころ止め部16aは、柱中央部16の2箇所に設けられている。より具体的には、ポケット20に対面する柱中央部16の壁面の径方向内側に偏在している。また、第1のころ止め部16aは、柱中央部16から突出して設けられている。これにより、針状ころ12の径方向内側への脱落を防止する。   The first roller stoppers 16 a are provided at two locations on the column central portion 16. More specifically, it is unevenly distributed radially inward of the wall surface of the column central portion 16 facing the pocket 20. Further, the first roller stopper 16 a is provided so as to protrude from the column central portion 16. Thereby, the needle roller 12 is prevented from falling off inward in the radial direction.

第2のころ止め部17aは、一対の柱端部17それぞれに設けられている。より具体的には、ポケット20に対面する柱端部17の壁面の径方向外側に偏在している。また、第2のころ止め部17aは、柱端部17から突出して設けられている。これにより、針状ころ12の径方向外側への脱落を防止する。   The second roller stopper 17a is provided at each of the pair of column end portions 17. More specifically, it is unevenly distributed on the radially outer side of the wall surface of the column end portion 17 facing the pocket 20. The second roller stopper 17 a is provided so as to protrude from the column end portion 17. Thereby, the needle roller 12 is prevented from falling off radially outward.

案内面16b,17b,18bは、第1および第2のころ止め部16a,17aと軸方向に隣接する領域に設けられている。具体的には、案内面16bは、柱中央部16の第1のころ止め部16aと軸方向に隣接する領域に設けられている。案内面17bは、柱端部17の第2のころ止め部17aと軸方向に隣接する領域に設けられている。案内面18bは、柱傾斜部18の全域に設けられている。また、案内面16b,17b,18bは、同一の平面を構成している。   The guide surfaces 16b, 17b, 18b are provided in regions adjacent to the first and second roller stoppers 16a, 17a in the axial direction. Specifically, the guide surface 16b is provided in a region adjacent to the first roller stopper 16a of the column center portion 16 in the axial direction. The guide surface 17b is provided in a region adjacent to the second roller stopper 17a of the column end portion 17 in the axial direction. The guide surface 18 b is provided in the entire area of the column inclined portion 18. Further, the guide surfaces 16b, 17b, 18b constitute the same plane.

ここで、従来の溶接保持器では、ころ止め部と径方向に隣接する領域、すなわち、本発明における後述する非接触部16c,17cに該当する領域に案内面を設けている。しかし、本発明では、針状ころ12は、第1および第2のころ止め部16a,17aと軸方向に隣接する領域、すなわち、非接触部16c,17cより面積の大きい案内面16b,17b,18bに接触する。したがって、針状ころ12と柱部15との接触面積を増加させることができる。   Here, in the conventional welding cage, the guide surface is provided in a region adjacent to the roller stopper portion in the radial direction, that is, a region corresponding to non-contact portions 16c and 17c described later in the present invention. However, in the present invention, the needle roller 12 has a guide surface 16b, 17b, which has a larger area than the first and second roller stoppers 16a, 17a in the axially adjacent region, that is, the non-contact parts 16c, 17c. 18b is contacted. Therefore, the contact area between the needle roller 12 and the column portion 15 can be increased.

非接触部16c,17cは、第1および第2のころ止め部16a,17aと径方向に隣接する領域に設けられている。非接触部16c,17cは、案内面16b,17b,18bより後退し、針状ころ12と所定の隙間を隔てて対面する。非接触部16c,17cは、第1および第2のころ止め部16a,17aから径方向に離れるに従って所定の隙間が増加するように傾斜している。   The non-contact portions 16c and 17c are provided in regions adjacent to the first and second roller stoppers 16a and 17a in the radial direction. The non-contact portions 16c and 17c are retracted from the guide surfaces 16b, 17b and 18b, and face the needle rollers 12 with a predetermined gap. The non-contact portions 16c and 17c are inclined so that a predetermined gap increases as the distance from the first and second roller stoppers 16a and 17a increases in the radial direction.

具体的には、非接触部16cは、第1のころ止め部16aの径方向外側の領域に設けられ、針状ころ12との隙間が径方向外側に向かって増加するように傾斜している。非接触部17cにおいても同様に、第2のころ止め部17aの径方向内側の領域に設けられ、針状ころ12との隙間が径方向内側に向かって増加するように傾斜している。   Specifically, the non-contact part 16c is provided in the area | region of the radial direction outer side of the 1st roller stopper part 16a, and inclines so that the clearance gap with the needle roller 12 may increase toward a radial direction outer side. . Similarly, the non-contact portion 17c is provided in the radially inner region of the second roller stopper 17a, and is inclined so that the gap with the needle roller 12 increases radially inward.

これにより、第1および第2のころ止め部16a,17aへの潤滑油の流入量が増加する。その結果、第1および第2のころ止め部16a,17aの油膜切れを防止することができる。   As a result, the amount of lubricating oil flowing into the first and second roller stoppers 16a and 17a increases. As a result, the oil film breakage of the first and second roller stoppers 16a and 17a can be prevented.

油溝16d,17dは、第1および第2のころ止め部16a,17aの軸方向両側に設けられている。油溝16d,17dは、径方向に延びる形状であって、非接触部16c,17cよりさらに後退している。これにより、径方向に流れる潤滑油の量を多くすることができ、保持器13の径方向の通油性を向上させることができる。また、油溝16d,17dから溢れ出した潤滑油が、隣接する第1および第2のころ止め部16a,17a、案内面16b,17b,18bに供給されるので、第1および第2のころ止め部16a,17a等の油膜切れを防止することができる。   The oil grooves 16d and 17d are provided on both axial sides of the first and second roller stoppers 16a and 17a. The oil grooves 16d and 17d have a shape extending in the radial direction and are further retracted from the non-contact portions 16c and 17c. Thereby, the quantity of the lubricating oil which flows to radial direction can be increased, and the oil permeability of the radial direction of the holder | retainer 13 can be improved. Further, since the lubricating oil overflowing from the oil grooves 16d, 17d is supplied to the adjacent first and second roller stoppers 16a, 17a and the guide surfaces 16b, 17b, 18b, the first and second rollers Oil film breakage of the stoppers 16a, 17a, etc. can be prevented.

上記構成の柱部15において、柱中央部16、柱端部17、および柱傾斜部18(以下、これらを総称して「直線部分」という)の肉厚tは実質的に等しく設定されている。一方、柱中央部16と柱傾斜部18との境界部分、および柱端部17と柱傾斜部18との境界部分(以下、これらを総称して「境界部分」という)の肉厚tは直線部分の肉厚tより厚くなっている(t<t)。これにより、境界部分の強度が相対的に向上する。その結果、軸受回転時の応力が境界部分に集中しても保持器13の破損を有効に防止することができる。 In the column portion 15 having the above-described configuration, the wall thickness t 1 of the column central portion 16, the column end portion 17, and the column inclined portion 18 (hereinafter collectively referred to as “linear portion”) is set to be substantially equal. Yes. On the other hand, the thickness t 2 of the boundary portion between the column central portion 16 and the column inclined portion 18 and the boundary portion between the column end portion 17 and the column inclined portion 18 (hereinafter collectively referred to as “boundary portion”) is It is thicker than the wall thickness t 1 of the straight line portion (t 1 <t 2 ). Thereby, the intensity | strength of a boundary part improves relatively. As a result, it is possible to effectively prevent the cage 13 from being damaged even if stress during rotation of the bearing is concentrated on the boundary portion.

また、直線部分の肉厚tと境界部分の曲率半径rとは、r<tの関係を満たす。境界部分の曲率半径rを小さくすれば、境界部分に隣接する直線部分の軸方向長さを長く、すなわち、直線部分の表面積を大きくすることができる。その結果、軸受回転時の接触面圧を低減することができる。 Further, the thickness t 1 of the straight line portion and the curvature radius r of the boundary portion satisfy the relationship r <t 1 . If the curvature radius r of the boundary portion is reduced, the axial length of the linear portion adjacent to the boundary portion can be increased, that is, the surface area of the linear portion can be increased. As a result, the contact surface pressure during rotation of the bearing can be reduced.

具体的には、保持器13を外径側案内(ハウジング案内)とする場合、柱端部17の外径面とハウジング(図示省略)とが接触する。そこで、少なくとも柱端部17と柱傾斜部18との間の境界部分の曲率半径rを上記の範囲内とすれば、柱端部17の外径面とハウジングとの間の接触面圧を低減することができる。   Specifically, when the cage 13 is an outer diameter side guide (housing guide), the outer diameter surface of the column end portion 17 comes into contact with the housing (not shown). Therefore, if the curvature radius r of the boundary portion between at least the column end portion 17 and the column inclined portion 18 is within the above range, the contact surface pressure between the outer diameter surface of the column end portion 17 and the housing is reduced. can do.

また、リング部14および柱端部17の外径面の表面粗さRaは、0.05μm以上0.3μm以下に設定する。これにより、リング部14および柱端部17の外径面とハウジングとの接触による摩耗を防止することができる。なお、「表面粗さRa」とは、算術平均粗さのことである。   Further, the surface roughness Ra of the outer diameter surfaces of the ring portion 14 and the column end portion 17 is set to 0.05 μm or more and 0.3 μm or less. Thereby, the abrasion by the contact of the outer diameter surface of the ring part 14 and the column end part 17 and the housing can be prevented. “Surface roughness Ra” refers to arithmetic average roughness.

一方、保持器13を内径側案内(回転軸案内)とする場合、柱中央部16の内径面と回転軸(図示省略)とが接触する。そこで、少なくとも柱中央部16と柱傾斜部18との間の境界部分の曲率半径rを上記の範囲内とすれば、柱中央部16の内径面と回転軸との間の接触面圧を低減することができる。また、この場合には、柱中央部16の内径面の表面粗さRaを、0.05μm以上0.3μm以下に設定すればよい。   On the other hand, when the cage 13 is an inner diameter side guide (rotary shaft guide), the inner diameter surface of the column central portion 16 and the rotation shaft (not shown) are in contact with each other. Therefore, if the curvature radius r of the boundary portion between at least the column central portion 16 and the column inclined portion 18 is within the above range, the contact surface pressure between the inner diameter surface of the column central portion 16 and the rotating shaft is reduced. can do. In this case, the surface roughness Ra of the inner diameter surface of the column central portion 16 may be set to 0.05 μm or more and 0.3 μm or less.

なお、境界部分は、凸側(曲げ加工時に引っ張り応力が作用する側)と、凹側(曲げ加工時に圧縮応力が作用する側)とにそれぞれR部分が形成される。このとき、凸側の曲率半径は、常に凹側の曲率半径より大きい。そこで、本明細書中「境界部分の曲率半径r」とは、凸側の曲率半径を指すものとする。また、「境界部分の肉厚t」とは、凸側の中央部と凹側の中央部とを結ぶ線分の長さを指すものとする。 In addition, as for a boundary part, R part is formed in the convex side (side where tensile stress acts at the time of bending) and the concave side (side where compressive stress acts at the time of bending), respectively. At this time, the curvature radius on the convex side is always larger than the curvature radius on the concave side. Therefore, “the radius of curvature r of the boundary portion” in this specification refers to the radius of curvature on the convex side. Further, the “thickness t 2 of the boundary portion” refers to the length of a line segment connecting the central portion on the convex side and the central portion on the concave side.

また、針状ころ12と、案内面16b,17b,18bとは、針状ころ12の有効長さ、すなわち、図4中のLで示す長さの50%以上の長さで線接触する。具体的には、案内面16b,17b,18bが、上記のように、第1および第2のころ止め部16a,17aと軸方向に隣接する領域に設けられ、さらに、柱中央部16の外径面は、柱端部17の内径面よりも径方向外側に位置する。そして、針状ころ12のピッチ円12aは、柱中央部16の外径面より径方向内側であって、かつ柱端部17の内径面より径方向外側に位置する。これにより、針状ころ12は、案内面16b,17b,18bそれぞれに接触することができる。したがって、針状ころ12と案内面16b,17b,18bとの接触面積を増加させることができ、針状ころ12と柱部15との接触部分の接触面圧を低減することができる。その結果、針状ころ12のスキューおよび案内面16b,17b,18bの摩耗や焼付きを有効に防止することができる。   Further, the needle roller 12 and the guide surfaces 16b, 17b, 18b are in line contact with the effective length of the needle roller 12, that is, 50% or more of the length indicated by L in FIG. Specifically, the guide surfaces 16b, 17b, and 18b are provided in areas adjacent to the first and second roller stoppers 16a and 17a in the axial direction as described above, and further, The radial surface is located on the radially outer side of the inner diameter surface of the column end portion 17. The pitch circle 12 a of the needle roller 12 is located on the radially inner side from the outer diameter surface of the column central portion 16 and on the radially outer side from the inner diameter surface of the column end portion 17. Thereby, the needle roller 12 can contact each of the guide surfaces 16b, 17b, and 18b. Therefore, the contact area between the needle roller 12 and the guide surfaces 16b, 17b, 18b can be increased, and the contact surface pressure at the contact portion between the needle roller 12 and the column portion 15 can be reduced. As a result, the skew of the needle roller 12 and the wear and seizure of the guide surfaces 16b, 17b, 18b can be effectively prevented.

次に、図5〜図14を参照して、保持器13の製造方法を説明する。なお、図5は保持器13の主な製造工程を示すフロー図、図6〜図9は第1の工程の詳細を示す図、図10〜図13は第2の工程の詳細を示す図、図14は第3の工程の詳細を示す図である。   Next, with reference to FIGS. 5-14, the manufacturing method of the holder | retainer 13 is demonstrated. 5 is a flowchart showing the main manufacturing process of the cage 13, FIGS. 6 to 9 are diagrams showing details of the first process, FIGS. 10 to 13 are diagrams showing details of the second process, FIG. 14 is a diagram showing details of the third step.

まず、保持器13の出発材料としては、炭素含有量が0.15wt%以上1.1wt%以下の鋼板(炭素鋼)を使用する。具体的には、炭素含有量が0.15wt%以上0.5wt%以下のSCM415やS50C等、または、炭素含有量が0.5wt%以上1.1wt%以下のSAE1070やSK5等が挙げられる。   First, as a starting material for the cage 13, a steel plate (carbon steel) having a carbon content of 0.15 wt% or more and 1.1 wt% or less is used. Specifically, SCM415 or S50C having a carbon content of 0.15 wt% or more and 0.5 wt% or less, or SAE1070 or SK5 having a carbon content of 0.5 wt% or more and 1.1 wt% or less.

なお、炭素含有量が0.15wt%未満の炭素鋼は、焼入処理によって浸炭硬化層が形成されにくく、保持器13に必要な硬度を得るためには、浸炭窒化処理を行う必要がある。浸炭窒化処理は、後述する各焼入処理と比較して設備費用が高額になるので、結果として、針状ころ軸受11の製造コストが上昇する。また、炭素含有量が0.15wt%未満の炭素鋼では浸炭窒化処理によっても十分な浸炭硬化層が得られない場合があり、表面起点型の剥離が早期に発生する恐れがある。一方、炭素含有量が1.1wt%を超える炭素鋼は加工性が著しく低下する。   Carbon steel having a carbon content of less than 0.15 wt% is unlikely to have a carburized hardened layer formed by quenching, and needs to be carbonitrided to obtain the required hardness for the cage 13. The carbonitriding process increases the equipment cost compared to each quenching process described later, and as a result, the manufacturing cost of the needle roller bearing 11 increases. In addition, in carbon steel having a carbon content of less than 0.15 wt%, a sufficient carburized hardened layer may not be obtained even by carbonitriding, and surface-origin type peeling may occur early. On the other hand, the workability of carbon steel having a carbon content exceeding 1.1 wt% is significantly reduced.

図5に示す第1の工程では、上記した出発材料としての鋼板から円筒部材22を得る(S11)。具体的には、図6を参照して、深絞り加工によって鋼板からカップ状部材21を得る。このとき、カップ状部材21の軸方向一方側端部(図6の上側)には底壁21aが、軸方向他方側端部(図6の下側)には外向きフランジ部21bが形成される。また、このとき、しごき加工によって、カップ状部材21の外径面または内径面の表面粗さRaを、0.05μm以上0.3μm以下にする。   In the first step shown in FIG. 5, the cylindrical member 22 is obtained from the steel plate as the starting material (S11). Specifically, referring to FIG. 6, cup-shaped member 21 is obtained from a steel plate by deep drawing. At this time, a bottom wall 21a is formed at one axial end (upper side in FIG. 6) of the cup-shaped member 21, and an outward flange 21b is formed at the other axial end (lower side in FIG. 6). The At this time, the surface roughness Ra of the outer diameter surface or inner diameter surface of the cup-shaped member 21 is set to 0.05 μm or more and 0.3 μm or less by ironing.

次に、図7を参照して、打ち抜き加工によってカップ状部材21の底壁21aを除去する。ただし、打ち抜き加工によっては底壁21aを完全に除去することはできず、カップ状部材21の軸方向一方側端部には内向きフランジ部21cが形成される。   Next, referring to FIG. 7, the bottom wall 21a of the cup-shaped member 21 is removed by punching. However, the bottom wall 21a cannot be completely removed by punching, and an inward flange portion 21c is formed at one end of the cup-shaped member 21 in the axial direction.

次に、図8を参照して、バーリング加工によって内向きフランジ部21cを軸方向に立ち上げる。さらに図9を参照して、トリミング加工によってカップ状部材21の軸方向他方側端部を切断することによって外向きフランジ部21bを除去する。   Next, referring to FIG. 8, the inward flange portion 21c is raised in the axial direction by burring. Further, referring to FIG. 9, the outward flange portion 21b is removed by cutting the other axial end portion of the cup-shaped member 21 by trimming.

これにより、円筒部材22を得ることができる。上記の工程で得られた円筒部材22の外径寸法は、柱中央部16の外径寸法に一致する。また、上記の工程で得られた円筒部材22の肉厚をtとする。   Thereby, the cylindrical member 22 can be obtained. The outer diameter size of the cylindrical member 22 obtained in the above process matches the outer diameter size of the column central portion 16. In addition, the thickness of the cylindrical member 22 obtained in the above process is t.

次に、図5に示す第2の工程では、円筒部材22を径方向に変形させて柱中央部16、一対の柱端部17、および一対の柱傾斜部18を形成する(S12)。この実施形態においては、円筒部材22の外径面を拘束する拡開プレス用外型23(以下、単に「外型23」という)と、円筒部材22の内径面を拘束する一対の拡開プレス用内型25,26(以下、単に「内型25,26」という)とを使用して円筒部材22の軸方向両端部を拡径させる(拡開プレス)。   Next, in the second step shown in FIG. 5, the cylindrical member 22 is deformed in the radial direction to form the column central portion 16, the pair of column end portions 17, and the pair of column inclined portions 18 (S12). In this embodiment, an outer mold 23 for expanding press that restrains the outer diameter surface of the cylindrical member 22 (hereinafter simply referred to as “outer mold 23”) and a pair of expanding presses that restrain the inner diameter surface of the cylindrical member 22. Using the inner dies 25 and 26 (hereinafter, simply referred to as “inner dies 25 and 26”), both end portions in the axial direction of the cylindrical member 22 are expanded (expansion press).

図10〜図13を参照して、外型23は、内部に円筒部材22を受け入れる円筒空間23aを有する。この円筒空間23aは、柱中央部16の外径寸法に一致する小径部23bと、柱端部17の外径寸法に一致する大径部23cと、小径部23bおよび大径部23cの間に柱傾斜部18の傾斜角度に一致する傾斜部23dとで構成されている。   10 to 13, the outer mold 23 has a cylindrical space 23 a that receives the cylindrical member 22 therein. The cylindrical space 23a includes a small diameter portion 23b that matches the outer diameter size of the column center portion 16, a large diameter portion 23c that matches the outer diameter size of the column end portion 17, and the small diameter portion 23b and the large diameter portion 23c. It is comprised by the inclination part 23d which corresponds to the inclination angle of the column inclination part 18. As shown in FIG.

第1の内型25は、円筒部材22の軸方向一方側端部(図10の上側)から挿入される円柱形状の部材である。第1の内型25は、柱中央部16の内径寸法に一致する小径部25aと、柱端部17の内径寸法に一致する大径部25bと、小径部25aおよび大径部25bの間に柱傾斜部18の傾斜角度に一致する傾斜部25cとで構成される。第2の内型26も同一の構成であって、円筒部材22の軸方向他方方端部(図10の下側)から挿入される。   The first inner mold 25 is a columnar member that is inserted from one axial end (upper side in FIG. 10) of the cylindrical member 22. The first inner mold 25 includes a small diameter portion 25a that matches the inner diameter size of the column center portion 16, a large diameter portion 25b that matches the inner diameter size of the column end portion 17, and the small diameter portion 25a and the large diameter portion 25b. It is comprised with the inclination part 25c which corresponds to the inclination angle of the column inclination part 18. FIG. The second inner mold 26 has the same configuration, and is inserted from the other axial end portion (the lower side in FIG. 10) of the cylindrical member 22.

外型23は、例えば、90°の間隔で放射状に分割された第1〜第4の分割外型24a,24b,24c,24dによって構成されている。この第1〜第4の分割外型24a〜24dは、それぞれ移動治具27によって円筒部材22の径方向に移動可能である。また、第1および第2の内型25,26は、それぞれ円筒部材22の軸方向に移動可能である。   The outer mold 23 includes, for example, first to fourth divided outer molds 24a, 24b, 24c, and 24d that are radially divided at intervals of 90 °. The first to fourth divided outer dies 24 a to 24 d can be moved in the radial direction of the cylindrical member 22 by a moving jig 27. The first and second inner dies 25 and 26 are movable in the axial direction of the cylindrical member 22, respectively.

図10を参照して、第1〜第4の分割外型24a〜24dが径方向に後退し、第1および第2の内型25,26が軸方向に後退すると、円筒部材22を円筒空間23aから出し入れ可能な状態となる。ここで「後退」とは、円筒部材22から遠ざかる方向に移動することを指すものとする。   Referring to FIG. 10, when the first to fourth outer divided molds 24 a to 24 d are retracted in the radial direction and the first and second inner molds 25 and 26 are retracted in the axial direction, the cylindrical member 22 is moved into the cylindrical space. It will be in the state which can be withdrawn / inserted from 23a. Here, “retreat” refers to movement in a direction away from the cylindrical member 22.

次に、図12を参照して、第1〜第4の分割外型24a〜24dが径方向に前進すると、小径部23bで円筒部材22の外径面を拘束する。さらに、図13を参照して、第1および第2の内型25,26が軸方向に前進すると、大径部25b,26bおよび傾斜部25c,26cによって円筒部材22の軸方向両端部が径方向外側に押し広げられる。ここで「前進」とは、円筒部材22に近づく方向に移動することを指すものとする。   Next, referring to FIG. 12, when the first to fourth divided outer dies 24a to 24d advance in the radial direction, the outer diameter surface of the cylindrical member 22 is restrained by the small diameter portion 23b. Further, referring to FIG. 13, when the first and second inner dies 25, 26 are advanced in the axial direction, both end portions in the axial direction of the cylindrical member 22 have diameters due to the large diameter portions 25b, 26b and the inclined portions 25c, 26c. It is pushed outward in the direction. Here, “advance” refers to movement in a direction approaching the cylindrical member 22.

これにより、柱中央部16、一対の柱端部17、および一対の柱傾斜部18がそれぞれ形成される。なお、拡開プレスによって円筒部材22が引き伸ばされるので、第2の工程終了後の柱中央部16、一対の柱端部17、および一対の柱傾斜部18の肉厚tは、円筒部材22の肉厚tより薄くなっている(t<t)。 Thereby, the pillar center part 16, a pair of pillar edge part 17, and a pair of pillar inclination part 18 are each formed. Since the cylindrical member 22 is stretched by the expansion press, the wall thickness t 1 of the column central portion 16, the pair of column end portions 17, and the pair of column inclined portions 18 after the completion of the second step is the cylindrical member 22. Is less than the wall thickness t (t 1 <t).

次に、図5に示す第3の工程では、増肉加工によって境界部分を増肉する(S13)。   Next, in the third step shown in FIG. 5, the boundary portion is thickened by the thickening process (S13).

図14を参照して、増肉加工には、円筒形状の一対の圧縮治具28,29を用いる。具体的には、外型23および内型25,26によって円筒部材22を拘束した状態(拡開プレスを行った状態)で、一対の圧縮治具28,29によって円筒部材22の軸方向両端面を両側から圧縮する。   Referring to FIG. 14, a pair of cylindrical compression jigs 28 and 29 are used for the thickening process. Specifically, in a state where the cylindrical member 22 is constrained by the outer mold 23 and the inner molds 25 and 26 (in a state where the expansion press is performed), both end surfaces in the axial direction of the cylindrical member 22 by the pair of compression jigs 28 and 29. Compress from both sides.

このとき、直線部分の内外径面は、外型23および内型25,26によって拘束されているので、肉厚は変化しない。一方、境界部分と外型23および内型25,26との間には、微小な隙間が形成されている。これにより、円筒部材22の軸方向寸法が減少すると共に、境界部分のみが増肉される。第3の工程後の境界部分の肉厚tは、第1の工程で得られた円筒部材22の肉厚tより厚くなっている(t<t<t)。これにより、柱部15の肉厚を全体的に厚くして強度を向上するのではなく、直線部分の肉厚を薄くし、応力集中の生じる境界部分の肉厚を選択的に厚くすることによって強度を向上する。したがって、保持器13を軽量化することができる。また、このとき、同時に境界部分の曲率半径rも直線部分の肉厚tより小さくなる。 At this time, since the inner and outer diameter surfaces of the straight portion are constrained by the outer mold 23 and the inner molds 25 and 26, the wall thickness does not change. On the other hand, a minute gap is formed between the boundary portion and the outer mold 23 and the inner molds 25 and 26. Thereby, while the axial direction dimension of the cylindrical member 22 reduces, only a boundary part is thickened. The thickness t 2 of the boundary portion after the third step is thicker than the thickness t of the cylindrical member 22 obtained in the first step (t 1 <t <t 2 ). Accordingly, the thickness of the column portion 15 is not increased overall to improve the strength, but the thickness of the straight portion is reduced, and the thickness of the boundary portion where stress concentration occurs is selectively increased. Improve strength. Therefore, the cage 13 can be reduced in weight. At this time, the radius of curvature r of the boundary portion is also smaller than the thickness t 1 of the straight portion.

次に、図5に示す第4の工程では、円筒部材22にポケット20および油溝16d,17dを形成する(S14)。具体的には、打ち抜き加工によって円筒部材22の円周面に複数の矩形形状のポケット20および油溝16d,17dを形成する。次に、しごき加工によって第1および第2のころ止め部16a,17a、案内面16b,17b,18b、および非接触部16c,17cをそれぞれ形成する。   Next, in the fourth step shown in FIG. 5, the pocket 20 and the oil grooves 16d and 17d are formed in the cylindrical member 22 (S14). Specifically, a plurality of rectangular pockets 20 and oil grooves 16d and 17d are formed on the circumferential surface of the cylindrical member 22 by punching. Next, the first and second roller stoppers 16a and 17a, the guide surfaces 16b, 17b and 18b, and the non-contact parts 16c and 17c are formed by ironing, respectively.

次に、図5に示す第5の工程では、保持器13に表面硬さ等の所定の機械的性質を付与するために熱処理を施す(S15)。熱処理としては、保持器13が十分な深さの硬化層を得るために、出発材料の炭素含有量によって適切な方法を選択する必要がある。具体的には、炭素含有量が0.15wt%以上0.5wt%以下の材料の場合には浸炭焼入処理を、炭素含有量が0.5wt%以上1.1wt%以下の材料の場合には光輝焼入処理または高周波焼入処理を施す。   Next, in a fifth step shown in FIG. 5, a heat treatment is performed to give the cage 13 predetermined mechanical properties such as surface hardness (S15). As the heat treatment, it is necessary to select an appropriate method depending on the carbon content of the starting material in order for the cage 13 to obtain a cured layer having a sufficient depth. Specifically, in the case of a material having a carbon content of 0.15 wt% or more and 0.5 wt% or less, carburizing and quenching treatment is performed, and in the case of a material having a carbon content of 0.5 wt% or more and 1.1 wt% or less. Performs bright quenching or induction quenching.

浸炭焼入処理は、高温の鋼に炭素が固溶する現象を利用した熱処理方法であって、鋼内部は炭素量が低いまま、炭素量の多い表面層(浸炭硬化層)を得ることができる。これにより、表面は硬く、内部は軟らかく靭性の高い性質が得られる。また、浸炭窒化処理設備と比較して設備費用が安価である。   The carburizing and quenching process is a heat treatment method utilizing the phenomenon that carbon dissolves in high-temperature steel, and a surface layer (carburized hardened layer) with a large amount of carbon can be obtained while the amount of carbon in the steel is low. . Thereby, the surface is hard, the inside is soft, and the property with high toughness is obtained. Moreover, the equipment cost is low compared with the carbonitriding equipment.

光輝焼入処理は、保護雰囲気や真空中で加熱することによって、鋼表面の酸化を防止しながら行う焼入処理を指す。また、浸炭窒化処理設備や浸炭焼入処理設備と比較して設備費用が安価である。   The bright quenching process refers to a quenching process performed while preventing oxidation of the steel surface by heating in a protective atmosphere or vacuum. In addition, the equipment cost is low compared with carbonitriding equipment and carburizing and quenching equipment.

高周波焼入処理は、誘導加熱の原理を利用して、鋼表面を急速に加熱、急冷して焼入硬化層を作る方法である。他の焼入処理設備と比較して設備費用が大幅に安価であると共に、熱処理工程でガスを使用しないので環境に優しいというメリットがある。また、部分的な焼入処理が可能となる点でも有利である。   Induction hardening is a method of making a hardened hardened layer by rapidly heating and rapidly cooling the steel surface using the principle of induction heating. Compared to other quenching treatment facilities, there is a merit that the equipment cost is significantly lower and that the gas is not used in the heat treatment process, so that it is environmentally friendly. It is also advantageous in that a partial quenching process can be performed.

さらに、焼入によって生じた残留応力や内部ひずみを低減し、靭性の向上や寸法を安定化させるために、上記の焼入処理の後に焼戻を行うのが望ましい。   Furthermore, it is desirable to perform tempering after the above-mentioned quenching treatment in order to reduce residual stress and internal strain caused by quenching and to improve toughness and stabilize dimensions.

上記の各工程を経ることによって、保持器13を得ることができる。なお、保持器13の外径面の表面粗さRaは、円筒部材22の形成(S11)の際のしごき加工において、既に0.05μm以上0.3μm以下となっている。したがって、仕上げ加工工程としての独立した研削加工工程は、省略することができる。   The cage 13 can be obtained through the above steps. The surface roughness Ra of the outer diameter surface of the cage 13 is already 0.05 μm or more and 0.3 μm or less in the ironing process when the cylindrical member 22 is formed (S11). Therefore, an independent grinding process as a finishing process can be omitted.

なお、上記の実施形態においては、柱中央部16および柱端部17の肉厚を実質的に等しく設定した例を説明したが、軸方向の通油性を向上させたい場合には、柱端部17の肉厚を柱中央部16の肉厚より小さくすればよい。こうすることにより、針状ころ軸受11に流れ込む、または、針状ころ軸受11から出て行く潤滑油の量を多くすることができる。その結果、軸方向の通油性が向上する。通油性の向上は、摩耗粉の除去や針状ころ軸受11の温度上昇の抑制に寄与する。   In the above embodiment, an example in which the thicknesses of the column center portion 16 and the column end portion 17 are set to be substantially equal has been described. However, when it is desired to improve oil permeability in the axial direction, the column end portion The thickness of 17 may be made smaller than the thickness of the column center portion 16. By doing so, it is possible to increase the amount of lubricating oil flowing into the needle roller bearing 11 or exiting from the needle roller bearing 11. As a result, the oil permeability in the axial direction is improved. The improvement in oil permeability contributes to the removal of wear powder and the suppression of the temperature rise of the needle roller bearing 11.

また、この場合、柱中央部16および柱端部17の肉厚は、図10〜図13に示す拡開プレス工程(S12)で使用する金型の形状によって、調整することができる。具体的には、外型23の大径部23cと内型25,26の大径部25b,26bとの間隔を、外型23の小径部23bと内型25,26の小径部25a,26aとの間隔より小さくする。そうすると、上記した保持器13の製造の工程に新たな工程を追加することなく、柱端部17の肉厚を柱中央部16の肉厚より小さくすることができる。   Moreover, in this case, the thickness of the column center portion 16 and the column end portion 17 can be adjusted by the shape of the mold used in the expanding press step (S12) shown in FIGS. Specifically, the distance between the large diameter portion 23c of the outer mold 23 and the large diameter portions 25b and 26b of the inner molds 25 and 26 is set so that the small diameter portion 23b of the outer mold 23 and the small diameter portions 25a and 26a of the inner molds 25 and 26 are reduced. Smaller than the interval. Then, the thickness of the column end portion 17 can be made smaller than the thickness of the column central portion 16 without adding a new process to the above-described manufacturing process of the cage 13.

また、上記の実施形態においては、柱中央部16、一対の柱端部17、および一対の柱傾斜部18を形成する方法として、拡開プレス(S12)の例を説明したが、これに限ることなく、円筒部材22の軸方向中央部を縮径させ、柱中央部16、一対の柱端部17、および一対の柱傾斜部18を形成してもよい(縮径プレス)。具体的には、図5に示す円筒部材22の形成工程(S11)において、直径が柱端部17の外径寸法に一致する円筒部材22を得る。そして、図10を参照して、まず、第1および第2の内型25,26が軸方向に前進すると、大径部25b,26bが円筒部材22の内径面を拘束し、小径部25a,26aと円筒部材22の内径面との間に隙間が形成される。次に、第1〜第4の分割外型24a〜24dが径方向に前進すると、小径部23bおよび傾斜部23dによって、円筒部材22の軸方向中央部が径方向内側に押し縮められる。   Moreover, in said embodiment, although the example of the expansion press (S12) was demonstrated as a method of forming the pillar center part 16, a pair of pillar edge part 17, and a pair of pillar inclination part 18, it is restricted to this. Without reducing the diameter, the central portion of the cylindrical member 22 in the axial direction may be reduced in diameter to form the column central portion 16, the pair of column end portions 17, and the pair of column inclined portions 18 (diameter reduction press). Specifically, in the step (S11) of forming the cylindrical member 22 shown in FIG. Then, referring to FIG. 10, first, when the first and second inner dies 25, 26 advance in the axial direction, the large diameter portions 25b, 26b restrain the inner diameter surface of the cylindrical member 22, and the small diameter portions 25a, 25a, A gap is formed between 26 a and the inner diameter surface of the cylindrical member 22. Next, when the first to fourth divided outer dies 24a to 24d advance in the radial direction, the central portion in the axial direction of the cylindrical member 22 is compressed inward in the radial direction by the small diameter portion 23b and the inclined portion 23d.

これにより、柱中央部16、一対の柱端部17、および一対の柱傾斜部18がそれぞれ形成される。この場合においても同様に、第2の工程終了後の柱中央部16、一対の柱端部17、および一対の柱傾斜部18の肉厚tは、円筒部材22の肉厚tより薄くなっている(t<t)。 Thereby, the pillar center part 16, a pair of pillar edge part 17, and a pair of pillar inclination part 18 are each formed. Similarly, in this case, the thickness t 1 of the column center portion 16, the pair of column end portions 17, and the pair of column inclined portions 18 after the second step is smaller than the thickness t of the cylindrical member 22. (T 1 <t).

次に、図15〜図21を参照して、この発明の他の実施形態に係る保持器33およびその製造方法を説明する。なお、共通する構成要素には保持器13と同一の参照番号を付し、説明は省略する。   Next, with reference to FIGS. 15-21, the holder | retainer 33 which concerns on other embodiment of this invention, and its manufacturing method are demonstrated. In addition, the same reference number as the retainer 13 is attached | subjected to a common component and description is abbreviate | omitted.

まず、図15〜図18を参照して、保持器33は、一対のリング部14それぞれから径方向内側に延びる一対の鍔部19をさらに備える。なお、リング部14の肉厚と鍔部19の軸方向の肉厚とは、他の直線部分の肉厚tと実質的に等しく設定されている。また、リング部14と鍔部19との境界部分の肉厚は、他の境界部分の肉厚tと実質的に等しく設定されている。さらに、リング部14と鍔部19との境界部分の曲率半径は、他の境界部分の曲率半径rと実質的に等しく設定されている。 First, with reference to FIGS. 15 to 18, the retainer 33 further includes a pair of flanges 19 extending radially inward from each of the pair of ring portions 14. Note that the thickness of the ring portion 14 and the thickness of the flange portion 19 in the axial direction are set to be substantially equal to the thickness t 1 of the other straight portions. Further, the thickness of the boundary portion between the ring portion 14 and the flange portion 19 is thick t 2 is substantially equal to the settings of other boundary. Further, the curvature radius of the boundary portion between the ring portion 14 and the flange portion 19 is set to be substantially equal to the curvature radius r of the other boundary portion.

つまり、この実施形態においてもt<tが成立する。これにより、既に説明した効果に加えて、鍔部19の根元部分の強度が向上する。また、r<tも成立する。これにより、リング部14の外径面の表面積が増加するので、保持器33が外径側案内の場合にハウジングとの接触面圧をさらに低減することができる。なお、その他の構成は保持器13と共通するので、説明は省略する。 That is, t 1 <t 2 is also established in this embodiment. Thereby, in addition to the effect already demonstrated, the intensity | strength of the root part of the collar part 19 improves. In addition, r <t 1 is also established. Thereby, since the surface area of the outer diameter surface of the ring part 14 increases, when the retainer 33 is an outer diameter side guide, the contact surface pressure with the housing can be further reduced. In addition, since the other structure is common with the holder | retainer 13, description is abbreviate | omitted.

上記構成の保持器33の製造工程のうち、図5の第1の工程(S11)、第2の工程(S12)、第4の工程(S14)、および第5の工程(S15)は保持器13と共通するので説明は省略する。図19〜図21を参照して保持器33の増肉加工(図5のS13に対応)を説明する。   Of the manufacturing process of the cage 33 having the above configuration, the first step (S11), the second step (S12), the fourth step (S14), and the fifth step (S15) in FIG. 13 and is not described here. With reference to FIG. 19 to FIG. 21, the thickening process (corresponding to S <b> 13 of FIG. 5) of the cage 33 will be described.

この実施形態においては、境界部分の増肉加工と鍔部19の形成(ネッキング加工)とを同時に行う。より具体的には、鍔部19は、前処理工程と後処理工程の2段階の工程を経て形成される。そして、増肉加工は後処理工程と同時に行われる。   In this embodiment, the process of increasing the thickness of the boundary portion and the formation of the flange portion 19 (necking process) are performed simultaneously. More specifically, the collar portion 19 is formed through two stages of a pretreatment process and a posttreatment process. And the thickening process is performed simultaneously with the post-processing step.

まず、図19を参照して、前処理工程は、鍔部19となる円筒部材42の軸方向両端部を柱端部17に対して所定の角度(この実施形態では45°)内側に折り曲げる工程であって、ネッキング用外型43(以下、単に「外型43」という)と、ネッキング用内型45(以下、単に「内型45」という)と、一対のネッキング治具48,49とによって行われる。   First, referring to FIG. 19, the pretreatment step is a step of bending both ends in the axial direction of the cylindrical member 42 to be the flange portion 19 inward with respect to the column end portion 17 by a predetermined angle (45 ° in this embodiment). A necking outer mold 43 (hereinafter simply referred to as “outer mold 43”), a necking inner mold 45 (hereinafter simply referred to as “inner mold 45”), and a pair of necking jigs 48 and 49. Done.

外型43は、拡開プレス用外型23と同様の構成であって、円筒部材42の外径面を拘束する。ただし、軸方向長さが拡開プレス用外型23より短く、鍔部19となる円筒部材42の軸方向両端部を拘束しないようになっている。   The outer mold 43 has the same configuration as the outer mold 23 for the expansion press and restrains the outer diameter surface of the cylindrical member 42. However, the axial length is shorter than the outer mold 23 for the expansion press, and both axial end portions of the cylindrical member 42 serving as the flange portion 19 are not restrained.

内型45は、外径面の軸方向中央部領域に柱中央部16の内径寸法に一致する小径部45aと、軸方向端部領域に柱端部17の内径寸法に一致する大径部45bと、小径部45aおよび大径部45bの間に柱傾斜部18に沿う傾斜部45cと、軸方向両端の角部に前処理加工による鍔部19の折り曲げ角度(45°)を規定するネッキング部45dとを含む円筒形状の部材である。   The inner mold 45 has a small diameter portion 45a that matches the inner diameter dimension of the column central portion 16 in the axial center region of the outer diameter surface, and a large diameter portion 45b that matches the inner diameter size of the column end portion 17 in the axial end region. An inclined portion 45c along the column inclined portion 18 between the small-diameter portion 45a and the large-diameter portion 45b, and a necking portion that defines a bending angle (45 °) of the flange portion 19 by pre-processing at corners at both axial ends. It is a cylindrical member containing 45d.

図20を参照して、この内型45は、例えば、45°の角度で放射状に分割された第1〜第8の分割内型46a,46b,46c,46d,46e,46f,46g,46hとによって構成される。第1〜第8の分割内型46a〜46hは、それぞれ径方向に移動可能な状態となっている。   Referring to FIG. 20, this inner mold 45 includes, for example, first to eighth divided inner molds 46a, 46b, 46c, 46d, 46e, 46f, 46g, and 46h that are radially divided at an angle of 45 °. Consists of. The first to eighth divided inner dies 46a to 46h are movable in the radial direction.

具体的には、第1〜第8の分割内型46a〜46hを径方向に後退させると、第1〜第8の分割内型46a〜46hを円筒部材42から出し入れ可能な状態となる。一方、第1〜第8の分割内型46a〜46hを径方向に前進させると、円筒部材42の内径面を拘束することができる(図19の状態)。なお、分割内型46a〜46hは、挿入治具47を挿入することによって前進させることができる。   Specifically, when the first to eighth divided inner dies 46 a to 46 h are retracted in the radial direction, the first to eighth divided inner dies 46 a to 46 h can be put in and out of the cylindrical member 42. On the other hand, when the first to eighth divided inner dies 46a to 46h are advanced in the radial direction, the inner diameter surface of the cylindrical member 42 can be constrained (state of FIG. 19). The divided inner dies 46 a to 46 h can be advanced by inserting the insertion jig 47.

ネッキング治具48は、先端に前処理工程における鍔部19の傾斜角度(45°)に沿うネッキング部48aを有し、円筒部材42の軸方向に移動可能な状態となっている。ネッキング治具49も同様の構成である。そして、一対のネッキング治具48,49を軸方向に後退させると、円筒部材42を円筒空間から出し入れ可能な状態となる。一方、一対のネッキング治具48,49を軸方向に前進させると、円筒部材42の軸方向両端部(図19中の破線で示す部分)を所定の角度(45°)内側に折り曲げることができる。   The necking jig 48 has a necking portion 48 a along the inclination angle (45 °) of the flange portion 19 in the pretreatment process at the tip, and is movable in the axial direction of the cylindrical member 42. The necking jig 49 has the same configuration. When the pair of necking jigs 48 and 49 are retracted in the axial direction, the cylindrical member 42 can be taken in and out of the cylindrical space. On the other hand, when the pair of necking jigs 48 and 49 are advanced in the axial direction, both ends in the axial direction of the cylindrical member 42 (portions indicated by broken lines in FIG. 19) can be bent inward by a predetermined angle (45 °). .

次に、図21を参照して、後処理工程では、鍔部19を柱端部17に対して90°に折り曲げる。後処理工程における加工治具は、前処理工程で使用したものとほぼ同じ構成のネッキング用外型54a〜54d(54a,54cのみ図示)、ネッキング用内型56a〜56h(56a,56eのみ図示)、挿入治具57、および一対のネッキング治具58,59を使用する。ただし、ネッキング用内型56a〜56hおよび一対のネッキング治具58,59の鍔部19に対面する部分には、ネッキング部は設けられていない。   Next, referring to FIG. 21, in the post-processing step, the flange portion 19 is bent at 90 ° with respect to the column end portion 17. The processing jigs in the post-processing step are necking outer dies 54a to 54d (only 54a and 54c are shown) and necking inner dies 56a to 56h (only 56a and 56e are shown) having the same configuration as that used in the pre-processing step. The insertion jig 57 and a pair of necking jigs 58 and 59 are used. However, the necking part is not provided in the part which faces the collar part 19 of the inner molds 56a to 56h for necking and the pair of necking jigs 58 and 59.

後処理工程では、前処理工程と同様の手順で円筒部材42の内外径面を拘束し、ネッキング治具58,59によって鍔部19を軸方向から圧縮する。これにより、柱端部17と鍔部19とのなす角が90°となる。また、この工程で図5に示す第3の工程(S13)と同様に境界部分を増肉することができる。   In the post-processing step, the inner and outer diameter surfaces of the cylindrical member 42 are restrained in the same procedure as in the pre-processing step, and the collar portion 19 is compressed from the axial direction by the necking jigs 58 and 59. Thereby, the angle | corner which the pillar edge part 17 and the collar part 19 make becomes 90 degrees. Further, in this step, the boundary portion can be increased in thickness as in the third step (S13) shown in FIG.

なお、上記の実施形態においては、鋼板(平板)を出発材料として保持器13,33を製造した例を示したが、これに限ることなく、パイプ材等の円筒部材を出発材料として製造することもできる。この場合、図5に示す第1の工程(S11)は省略することができる。   In the above embodiment, an example in which the cages 13 and 33 are manufactured using a steel plate (flat plate) as a starting material has been shown. However, the present invention is not limited thereto, and a cylindrical member such as a pipe material is manufactured as a starting material. You can also. In this case, the first step (S11) shown in FIG. 5 can be omitted.

また、上記の実施形態においては、第1のころ止め部16aの径方向外側の領域、および第2のころ止め部17aの径方向内側の領域を針状ころ12と接触しない非接触部16c,17cとする例を説明したが、これらを案内面16b,17b,18bと同一平面とし、針状ころ12と接触する案内面としてもよい。なお、この場合、第1および第2のころ止め部16a,17aに油膜切れが発生しないよう、潤滑油が十分に供給できることが望ましい。   Moreover, in said embodiment, the non-contact part 16c which does not contact the area | region outside the radial direction of the 1st roller stopper part 16a, and the area | region inside radial direction of the 2nd roller stopper part 17a with the needle roller 12. Although an example of 17c has been described, these may be the same plane as the guide surfaces 16b, 17b, and 18b, and may be a guide surface that contacts the needle rollers 12. In this case, it is desirable that the lubricating oil can be sufficiently supplied so that the oil film breakage does not occur in the first and second roller stoppers 16a and 17a.

また、上記の実施形態においては、第1および第2のころ止め部16a,17aの軸方向両側に油溝16d,17dを設ける例を説明したが、径方向の通油性が十分な場合には、これに限ることなく、油溝16d,17dを設けなくてもよい。   In the above embodiment, the example in which the oil grooves 16d and 17d are provided on both axial sides of the first and second roller stoppers 16a and 17a has been described. However, when the oil permeability in the radial direction is sufficient, However, the present invention is not limited to this, and the oil grooves 16d and 17d may not be provided.

また、上記の実施形態においては、針状ころ12の有効長さの50%以上の長さで接触させるために、針状ころ12を案内面16b,17b,18bそれぞれに接触させる例を説明したが、これに限ることなく、有効長さの50%以上の長さで接触できるような他の形状であってもよい。   Moreover, in said embodiment, in order to make it contact with 50% or more of the effective length of the needle roller 12, the example which contacts the needle roller 12 with each of guide surface 16b, 17b, 18b was demonstrated. However, the shape is not limited to this, and may be other shapes that can be contacted with a length of 50% or more of the effective length.

また、上記の実施形態においては、ケージ&ローラタイプの針状ころ軸受11,31の例を示したが、この発明は、内輪、および/または、外輪をさらに有する針状ころ軸受にも適用することが可能である。また、転動体として針状ころ12を採用した例を示したが、これに限ることなく、円筒ころや棒状ころであってもよい。   In the above-described embodiment, examples of the cage roller type needle roller bearings 11 and 31 are shown. However, the present invention is also applied to a needle roller bearing further including an inner ring and / or an outer ring. It is possible. Moreover, although the example which employ | adopted the needle roller 12 as a rolling element was shown, not only this but a cylindrical roller and a rod-shaped roller may be sufficient.

さらに、上記の実施形態に係る針状ころ軸受11,31は、例えば、自動車用トランスミッションのアイドラー軸受、およびオートバイ用エンジンのコンロッド大端用軸受として使用することにより、特に有利な効果を奏する。   Furthermore, the needle roller bearings 11 and 31 according to the above-described embodiment exhibit particularly advantageous effects when used as, for example, idler bearings for automobile transmissions and bearings for connecting rod large ends of motorcycle engines.

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。図示し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。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.

この発明は、針状ころ軸受に有利に利用される。   The present invention is advantageously used for needle roller bearings.

この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受を構成するころ軸受用保持器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the roller bearing retainer which comprises the needle roller bearing which concerns on one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the needle roller bearing which concerns on one Embodiment of this invention. 図1のころ軸受用保持器のポケットの構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the pocket of the cage for roller bearings of FIG. 図3の矢印IVから見た矢視図である。FIG. 4 is an arrow view seen from an arrow IV in FIG. 3. 図1に示すころ軸受用保持器の主な製造工程を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the main manufacturing processes of the cage for roller bearings shown in FIG. 深絞り工程を示す図である。It is a figure which shows a deep drawing process. 打ち抜き加工工程を示す図である。It is a figure which shows a punching process. バーリング加工工程を示す図である。It is a figure which shows a burring process. トリミング加工工程を示す図である。It is a figure which shows a trimming process. 拡開プレス工程の加工前の状態を示す図である。It is a figure which shows the state before the process of an expansion press process. 拡開プレス用外型を軸方向から見た図である。It is the figure which looked at the outer type | mold for expansion presses from the axial direction. 拡開プレス工程の加工途中の状態を示す図である。It is a figure which shows the state in the middle of the process of an expansion press process. 拡開プレス工程の加工後の状態を示す図である。It is a figure which shows the state after a process of an expansion press process. 増肉加工工程を示す図である。It is a figure which shows a thickening process. この発明の他の実施形態に係る針状ころ軸受を構成するころ軸受用保持器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the cage for roller bearings which comprises the needle roller bearing which concerns on other embodiment of this invention. この発明の他の実施形態に係る針状ころ軸受を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the needle roller bearing which concerns on other embodiment of this invention. 図15のころ軸受用保持器のポケットの構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the pocket of the cage for roller bearings of FIG. 図17の矢印XVIIIから見た矢視図である。It is the arrow line view seen from the arrow XVIII of FIG. 前処理工程を示す図である。It is a figure which shows a pre-processing process. ネッキング用内型を軸方向から見た図である。It is the figure which looked at the inner mold for necking from the axial direction. 後処理工程を示す図である。It is a figure which shows a post-processing process.

符号の説明Explanation of symbols

11,31 針状ころ軸受、12 針状ころ、12a ピッチ円、12b 転動面、13,33 保持器、14 リング部、15 柱部、16 柱中央部、17 柱端部、18 柱傾斜部、16a,17a ころ止め部、16b,17b,18b 案内面、16c,17c 非接触部、16d,17d 油溝、19 鍔部、20 ポケット、21 カップ状部材、21a 底壁、21b 外向きフランジ部、21c 内向きフランジ部、22,42 円筒部材、23,43 外型、23a 円筒空間、23b,25a,26a,45a 小径部、23c,25b,26b,45b 大径部、23d,25c,26c,45c 傾斜部、24a,24b,24c,24d,44a,44b,44c,44d,54a,54c 分割外型、25,26,45 内型、46a,46b,46c,46d,46e,46f,46g,46h,56a,56e 分割内型、27 移動治具、28,29 圧縮治具、47,57 挿入治具、48,49,58,59 ネッキング治具、45d,48a,49a ネッキング部。   11, 31 Needle roller bearing, 12 Needle roller, 12a Pitch circle, 12b Rolling surface, 13, 33 Cage, 14 Ring part, 15 Column part, 16 Column center part, 17 Column end part, 18 Column inclined part , 16a, 17a Roller stopper, 16b, 17b, 18b Guide surface, 16c, 17c Non-contact part, 16d, 17d Oil groove, 19 collar part, 20 pocket, 21 Cup-shaped member, 21a Bottom wall, 21b Outward flange part , 21c Inward flange portion, 22, 42 cylindrical member, 23, 43 outer mold, 23a cylindrical space, 23b, 25a, 26a, 45a small diameter portion, 23c, 25b, 26b, 45b large diameter portion, 23d, 25c, 26c, 45c Inclined part, 24a, 24b, 24c, 24d, 44a, 44b, 44c, 44d, 54a, 54c Divided outer mold, 25, 26, 45 inner mold, 6a, 46b, 46c, 46d, 46e, 46f, 46g, 46h, 56a, 56e Divided inner mold, 27 Moving jig, 28, 29 Compression jig, 47, 57 Inserting jig, 48, 49, 58, 59 Necking Jig, 45d, 48a, 49a Necking part.

Claims (6)

複数の針状ころと、
円環形状の一対のリング部、前記一対のリング部を相互に連結する複数の柱部、および隣接する前記柱部の間に前記針状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、
前記柱部は、軸方向中央部領域で相対的に径方向内側に位置する柱中央部、軸方向端部領域で相対的に径方向外側に位置する一対の柱端部、および前記柱中央部と前記一対の柱端部それぞれとの間に位置する一対の柱傾斜部を含み、
前記ころ軸受用保持器の出発材料となる円筒部材にしごき加工を施して、その外径面の表面粗さRaを0.05μm以上0.3μm以下とし、
前記柱中央部、前記一対の柱端部、および前記一対の柱傾斜部は、直径が前記柱中央部と実質的に等しい前記円筒部材の軸方向両端部を拡開プレスにより拡径されて形成されており、
前記柱中央部、前記一対の柱端部、および前記一対の柱傾斜部の各部の肉厚より、隣接する前記各部の境界部分の肉厚が大きくなるよう、前記境界部分は増肉加工されており、
前記増肉加工は、前記円筒部材を内径側に配置される内型および外径側に配置される外型により拘束した状態で、前記円筒部材の軸方向両端面を両側から圧縮することにより行われており、
前記針状ころと前記針状ころの転動面に対面する前記柱部の壁面とは、前記針状ころの有効長さの50%以上の長さで接触する、針状ころ軸受。
A plurality of needle rollers;
A pair of ring-shaped ring portions, a plurality of column portions interconnecting the pair of ring portions, and a cage having a plurality of pockets for accommodating the needle rollers between the adjacent column portions. ,
The column portion is a column center portion that is relatively radially inward in the axial center region, a pair of column end portions that are relatively radially outward in the axial end region, and the column center portion And a pair of column inclined portions located between each of the pair of column end portions,
Ironing the cylindrical member that is the starting material of the roller bearing retainer, the surface roughness Ra of the outer diameter surface is 0.05 μm or more and 0.3 μm or less,
The column central portion, the pair of column end portions, and the pair of column inclined portions are formed by expanding both ends in the axial direction of the cylindrical member having a diameter substantially equal to the column central portion by an expansion press. Has been
The boundary portion is thickened so that the thickness of the boundary portion of each adjacent portion is larger than the thickness of each portion of the column central portion, the pair of column end portions, and the pair of column inclined portions. And
The thickening process is performed by compressing both axial end surfaces of the cylindrical member from both sides in a state where the cylindrical member is constrained by an inner mold arranged on the inner diameter side and an outer mold arranged on the outer diameter side. And
The needle roller bearing in which the needle roller and the wall surface of the column portion facing the rolling surface of the needle roller are in contact with each other at a length of 50% or more of the effective length of the needle roller.
前記針状ころの転動面に対面する前記柱部の壁面は、前記壁面から突出して設けられるころ止め部と、
前記ころ止め部と径方向に隣接する領域に、前記壁面から後退して設けられ、前記針状ころと所定の隙間を隔てて対面する非接触部と、
前記ころ止め部と軸方向に隣接する領域に、前記針状ころと接触する案内面とを有する、請求項1に記載の針状ころ軸受。
The wall surface of the pillar portion facing the rolling surface of the needle roller is provided with a roller stopper provided to protrude from the wall surface;
A non-contact portion provided in a region adjacent to the roller stopper portion in a radial direction, retreated from the wall surface, and facing the needle roller with a predetermined gap;
The needle roller bearing according to claim 1, further comprising a guide surface in contact with the needle roller in a region adjacent to the roller stopper portion in the axial direction.
前記針状ころの転動面に対面する前記柱部の壁面は、前記ころ止め部の軸方向両側に、前記非接触部より後退して、径方向に延びる凹部を有する、請求項2に記載の針状ころ軸受。 The wall surface of the said column part facing the rolling surface of the said needle roller has a recessed part extended in the radial direction by retreating from the said non-contact part in the axial direction both sides of the said roller stop part. Needle roller bearings. 前記非接触部は、前記ころ止め部から径方向に離れるに従って前記所定の隙間が増加するように傾斜している、請求項2または3に記載の針状ころ軸受。 4. The needle roller bearing according to claim 2, wherein the non-contact portion is inclined so that the predetermined gap increases as the radial distance from the roller stopper is increased. 5. 前記複数の針状ころのピッチ円は、前記柱中央部の外径面より径方向内側に位置し、かつ前記柱端部の内径面より径方向外側に位置する、請求項1〜4のいずれかに記載の針状ころ軸受。 5. The pitch circle of the plurality of needle rollers is located on the radially inner side from the outer diameter surface of the column central portion and located on the radially outer side from the inner diameter surface of the column end portion. Needle roller bearing according to the above. 前記保持器は、前記一対のリング部それぞれから径方向内側に延びる鍔部をさらに備え、
前記一対のリング部、および前記鍔部の肉厚は、前記リング部と前記鍔部との境界部分の肉厚より小さい、請求項1〜5のいずれかに記載の針状ころ軸受。
The retainer further includes a flange portion extending radially inward from each of the pair of ring portions,
The needle roller bearing according to any one of claims 1 to 5, wherein a thickness of the pair of ring portions and the flange portion is smaller than a thickness of a boundary portion between the ring portion and the flange portion.
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