JP5703940B2 - 転がり軸受の加工方法及び加工装置 - Google Patents

Description

この発明は、リテーナに形成された複数の保持溝にローラが保持されたローラベアリング等の転がり軸受、その加工方法及び加工装置に関するものであって、特に保持溝の縁部にローラ等の回転体の脱落を防止するための保持片を有する転がり軸受の加工方法及び加工装置に関するものである。

従来、この種の転がり軸受としてのローラベアリングの加工方法としては、例えば特許文献１〜特許文献３に開示されるような構成が提案されている。特許文献１に記載の加工方法においては、リテーナの表裏両面を同時に圧潰することにより、保持溝の内外の両縁部に保持片を形成している。特許文献２及び特許文献３に記載の加工方法においては、保持溝の内側面に設けられた突起の表面を厚み方向にしごき加工することにより、保持溝の内外の両縁部に保持片を形成している。

特開平１０−１１５３２２号公報 特開平７−１５１１５３号公報 特開２０００−１８２５８号公報

ところが、これらの従来方法においては、次のような問題があった。
特許文献１に記載の加工方法では、リテーナの表裏両面を圧潰して保持溝の縁部に爪を形成する際に、保持溝の開口周縁部に作用する圧潰力により、保持溝の内側面が内方に膨出変形するおそれがあった。このように、保持溝の内側面が膨出変形すると、保持溝の内幅が狭くなって、ローラの円滑な回転を得ることができなかった。

また、特許文献２及び特許文献３に記載の加工方法では、しごき加工により保持片を形成しているため、保持片の強度を十分に確保することができず、保持溝内にローラを長期間にわたって安定状態に保持することができなかった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、保持溝の内側面が膨出変形することなく、リテーナの圧潰により保持溝の縁部に高強度の保持片を形成することができるようにすることにある。

以上の目的を達成するために、転がり軸受の加工方法の発明では、前記保持溝の内側面に受け金を当てた状態でリテーナの表面を圧潰することにより、保持溝の側縁に回転体の脱落を防止するための保持片を形成し、保持溝内に回転体を収容した後に保持片を曲げてその保持片により回転体を保持することを特徴する。

前記加工方法の発明においては、前記リテーナの表裏両面を同時に圧潰して前記側縁に保持片を形成することが好ましい。
前記加工方法の発明においては、保持溝のリテーナ軸線方向に延びる側縁に保持片を形成するとともに、その保持片をリテーナの軸線を中心とした放射方向に突出させることが好ましい。

転がり軸受用リテーナ加工装置の発明においては、円筒状のリテーナに形成された保持溝の内側面を受けるための受け金と、その受け金によって受けられた部分の側縁の表面を圧潰することによりその側縁に保持片を形成するための第１パンチと、その第１パンチによって形成された保持片を保持溝側に曲げるための第２パンチとを備えたことを特徴とする。

従って、この発明においては、保持溝の内面に受け金を当てた状態で、リテーナの表面を圧潰して、保持溝の側縁に保持片が形成される。このため、保持溝の開口周縁部に作用する圧潰力で、保持溝の内側面が内方に膨出変形するおそれを、受け金によって阻止することができる。よって、回転体の回転抵抗が高くなることを抑制することができる。また、しごき加工でなく圧潰加工により保持片を形成しているので、保持片の強度を十分に確保することができて、保持溝内にローラを長期間にわたって安定状態に保持することができる。

以上のように、この発明によれば、保持溝の内側面が膨出変形することなく、回転体の円滑な回転を得ることができるとともに、保持溝の側縁に高強度の保持片を形成することができるという効果を発揮する。

実施形態の加工方法により製造されるローラベアリングを示す斜視図。 図１のローラベアリングの一部を拡大して示す部分正面図。 図２の３−３線における部分断面図。 図２の４−４線における断面図。 実施形態のローラベアリングの加工方法における爪形成工程を示す要部平断面図。 図５の爪形成工程の一部を拡大して示す要部平断面図。 同爪形成工程の要部縦断面図。 図５及び図６の工程に続くローラ挿入工程を示す要部平断面図。 図８の工程に続く爪曲げ工程を示す要部平断面図。

以下に、この発明を具体化した一実施形態を、図面に従って説明する。まず、転がり軸受としてのローラベアリングの構造について説明する。
図１及び図２に示すように、ローラベアリング１１のリテーナ１２は、真鍮の削り出し加工等により円筒状に形成されている。図１及び図３に示すように、リテーナ１２にはその軸線Ｃの方向に沿って延びる複数の保持溝１３が所定の等間隔おきに形成されている。各保持溝１３間には柱部１４が形成されている。図３及び図４に示すように、各保持溝１３内には、回転体としてのローラ１５が回転可能に収容されている。

前記各柱部１４の外面の両側縁２０には、保持溝１３内に突出してローラ１５の外周側への脱落を防止するための保持片としての第１爪１８が形成されている。各柱部１４上の外面の両側縁２０には、保持溝１３内に突出してローラ１５の内周側への脱落を防止するための保持片としての第２爪１９が形成されている。

次に、前記のように構成されたローラベアリング１１の加工方法,加工装置及びローラベアリング１１の作用について説明する。
このローラベアリング１１の加工においては、まず真鍮の削り出し加工等により円筒状のリテーナ１２が形成される。この場合、リテーナ１２には、複数の保持溝１３及び柱部１４が所定の等間隔おきで交互に形成される。前記保持溝１３は、その両側縁２０が前記軸線Ｃと平行に延びるとともに、両側縁２０の内面１３ａ，１３ｂが軸線Ｃを中心とした放射方向の面上に位置する。

続いて、図５〜図７に示すように、リテーナ１２の各保持溝１３の一側縁２０における外周側及び内周側の両側縁２０に爪１８，１９が形成される。
すなわち、図５及び図６に示すように、リテーナ１２が加工装置の外周側ストリッパ２１と内周側ストリッパ２２との間に挟持される。そして、リテーナ１２の外周側から保持溝１３内に受け金２３が挿入されて、その受け金２３の先端側面が保持溝１３の一側内面１３ａに当接される。この受け金２３は、外周側ストリッパ２１に形成した間隙２１ａ内に設けられて、保持溝１３に対して進退移動される。この状態で、外周側ストリッパ２１の孔２１ｂを通る第１パンチとしての一対の外周側パンチ２４によりリテーナ１２の外周側からリテーナ１２の両端部が圧潰される。これと同時に、内周側ストリッパ２２の間隙部２２ａを通る一対のパンチ部２５ａによりリテーナ１２の内周側から同じくリテーナ１２の両端部が圧潰される。この場合、図６及び図７に示すように、受け金２３の先端部には、内周側パンチ２５の各パンチ部２５ａとの干渉を避けるための一対の凹部２３ａが設けられている。

このように、パンチ２４，２５でリテーナ１２の表面及び裏面が圧潰されることにより、図５及び図６に示すように、保持溝１３の一側縁２０における外周側及び内周側に位置するように、第１爪１８及び第２爪１９が同時に形成される。この場合、受け金２３の一側面には第１爪１８が前記軸線Ｃを中心とした放射方向に突出するように規制する凹部２３ｂが形成されているため、外側の第１爪１８は凹部２３ｂの形状に従ってリテーナ１２の外周面から放射方向の外方に向かって突出するように形成される。内側の第２爪１９は、受け金２３の先端の凹部２３ａ内に向かって保持溝１３側に若干突出するように形成される。

そして、このとき、保持溝１３の一側内面１３ａには受け金２３が当接されているため、その一側内面１３ａは平面状態に保たれ、両パンチ２４，２５から保持溝１３の開口周縁部に作用する圧潰力により、保持溝１３の内側面が内方に膨出状に変形するおそれはない。

このようにして、図５に矢印で示すように、リテーナ１２が一方向に間欠回転されながら、前記受け金２３及び両パンチ２４，２５の進退動作が繰り返し行われて、リテーナ１２上の各保持溝１３の一側縁２０に第１爪１８及び第２爪１９が順に形成される。

各保持溝１３の一側縁２０に対する爪１８，１９の形成が終了した後、リテーナ１２が上下反転されて、外周側ストリッパ２１と内周側ストリッパ２２との間に再度挟持される。この状態で、前記と同様に受け金２３が保持溝１３の他側内面１３ｂに当接された状態で、両パンチ２４，２５によってリテーナ１２の両端部が圧潰されることにより、各保持溝１３の他側縁２０に第１爪１８及び第２爪１９が形成される。

続いて、図８に示すように、リテーナ１２の外周側から各保持溝１３内にローラ１５が組み入れられる。その後、図９に示すように、リテーナ１２が前記外周側ストリッパ２１及び内周側ストリッパ２２とは異なる外周側ストリッパ２６と内周側ストリッパ２７との間に挟持される。この状態で、外周側ストリッパ２６の孔２６ａを通る第２パンチとしての外周側パンチ２８よりリテーナ１２の外周側から柱部１４の外面両側縁２０の合計４箇所の第１爪１８が圧潰されるとともに、内周側ストリッパ２７の孔２７ａを通る同じく第２パンチとしての内周側パンチ２９によりリテーナ１２の内周側から柱部１４の両側縁２０の合計４箇所の第２爪１９が曲げられる。このとき、図８から明らかなように、内周側の爪１９は保持溝１３側に突出している。また、図９に２点鎖線で示すように、外周側の爪１８が軸線Ｃを中心とした径方向の外方（放射方向）を指向している。このため、外周側パンチ２８及び内周側パンチ２９が径方向の内方及び外方にそれぞれ移動すると、両爪１８，１９がローラ１５を保持する側に曲げられ、ローラ１５が保持溝１３内に脱落しないように保持される。

以上のようにして加工されたローラベアリングは、保持溝１３の両側縁の内側面が膨らむことなく平面状に形成される。従って、保持溝１３の内幅を広く形成できて、ローラ１５の円滑な回転を得ることができる。

従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） この実施形態においては、保持溝１３の内面１３ａ，１３ｂに受け金２３を当てた状態で、リテーナ１２の表裏両面を圧潰して、保持溝１３の側縁２０にローラ１５の脱落を防止するための爪１８，１９が形成されている。このため、保持溝１３の開口周縁部に作用する圧潰力で、保持溝１３の内側面が内方に膨出変形するおそれを、受け金２３により阻止することができる。よって、保持溝１３の内側面が膨出変形することを回避できて、保持溝１３内にローラ１５を組み付け保持した場合に、ローラ１５の回転抵抗が高くなることを抑制することができる。また、しごき加工でなく圧潰加工により爪１８，１９を形成しているので、爪１８，１９の強度を十分に確保することができて、ローラベアリングを長期間使用しても、保持溝１３内にローラ１５を安定状態に保持することができる。

（２） この実施形態においては、前記リテーナ１２の表裏両面をパンチ２４，２５により同時に圧潰して、保持溝１３の内外の両側縁２０に爪１８，１９を同時に形成している。このため、保持溝１３の内外の爪１８，１９の加工能率を向上させることができる。

（３） この実施形態においては、前記保持溝１３内にローラ１５を組み付けた後に、爪１８，１９をパンチ２８，２９により保持溝１３側に曲げてローラ１５を保持している。このため、保持溝１３内へのローラ１５の組み付けを爪１８，１９に干渉することなく容易に行うことができるとともに、そのローラ１５の組み付け後に爪１８，１９を曲げることによって、ローラ１５を保持溝１３内に安定に保持することができる。

（４） この実施形態においては、保持溝１３の前記軸線Ｃの延長方向に延びる側縁２０に第１爪１８を形成するとともに、その第１爪１８の軸線Ｃを中心とした放射方向に突出させている。このため、第１爪１８が保持溝１３側に傾斜することになり、外周側パンチ２８で第１爪１８を軸線Ｃ側に押圧すれば、第１爪１８は自然に保持溝１３側に曲がってローラ１５を保持する。従って、第１爪１８を簡単にローラ保持位置に配置させることができる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態において、受け金２３をリテーナ１２の内周側から保持溝１３内に挿入して、保持溝１３の内側面に当てるようにすること。

・ 保持溝１３の長さ（図１及び図２の上下方向の寸法）を短くして、保持溝１３内に保持される回転体を鋼球（ボール）とすること。従って、この構成の場合、本発明はボールベアリングにおいて具体化される。

・ 前記実施形態では、保持溝１３の両側縁２０に爪１８，１９を形成したが、一方の側縁２０のみに爪１８，１９を形成すること。
・ 爪１８，１９を図１及び図２の上下方向に長いものとすること。

・ 前記実施形態では爪１８，１９を一対として、各側縁２０の２箇所に設けたが、１箇所または３箇所以上に設けること。
・ 前記実施形態では、爪１８，１９をリテーナ１２の軸線Ｃと平行な側縁２０に設けたが、軸線Ｃと直交する線と平行な側縁に設けること。

１１…ローラベアリング、１２…リテーナ、１３…保持溝、１３ａ…内面、１３ｂ…内面、１５…ローラ、１８…第１爪、１９…第２爪、２０…側縁、２３…受け金、２４…爪形成用の外周側パンチ、２５…爪形成用の内周側パンチ、２８…爪曲げ用の外周側パンチ、２９…爪曲げ用の内周側パンチ、Ｃ…軸線。

Claims (4)

1. 円筒状のリテーナに形成した複数の保持溝に回転体が保持された転がり軸受の加工方法において、
   前記保持溝の内側面に受け金を当てた状態でリテーナの表面を圧潰することにより、保持溝の側縁に回転体の脱落を防止するための保持片を形成し、保持溝内に回転体を収容した後に保持片を曲げてその保持片により回転体を保持することを特徴とする転がり軸受の加工方法。
2. 前記リテーナの表裏両面を同時に圧潰して前記側縁に保持片を形成することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受の加工方法。
3. 前記保持溝のリテーナ軸線方向に延びる側縁に保持片を形成するとともに、その保持片をリテーナの軸線を中心とした放射方向に突出させることを特徴とする請求項１または２に記載の転がり軸受の加工方法。
4. 円筒状のリテーナに形成された保持溝の内側面を受けるための受け金と、
   その受け金によって受けられた部分の側縁の表面を圧潰することによりその側縁に保持片を形成するための第１パンチと、
   その第１パンチによって形成された保持片を保持溝側に曲げるための第２パンチと
   を備えたことを特徴とする転がり軸受の加工装置。

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