KR100301225B1 - 롤러베어링용리테이너와이를제조하는방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리테이너 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 편칭에 의해 형성된 크로스바아의 측면상의 파단면상얘 롤러 스토퍼 러그를 형성하고, 롤러를 고정밀도로 안내할 수 있는 안내표면을 또한 형성하는 것이 가능하다.
복수의 돌기부가 크로스바아의 양측에 형성되어 있다. 돌기부의 표면은 양 두께 방향으로 아이어닝되어 돌기부의 양단부에서 롤러 스토퍼 러그를 형성한다.
아이어닝에 의해 돌기부상에 형성된 평평한 표면은 롤러 가이드 표면의 역할을 한다. 따라서, 롤러의 뜨임과 가라앉음의 양은 고정밀도로 제어될 수 있다.

Description

롤러 베어링용 리테이너와 이를 제조하는 방법
제1도는 본 발명에 따르는 방법으로 포켓(pocket)을 펀칭하는 단계를 도시한 사시도,
제2도는 펀칭에 의해 형성된 포켓의 측면을 도시한 사시도,
제3도는 러그- 성형 지그를 사용하여 아이어닝(ironing)하는 단계를 도시한 사시도,
제4도는 아이어닝 단계를 개략적으로 도시한 단면도,
제5도는 아이어닝후 포켓의 측면을 도시한 사시도,
제6a도는 롤링에 의해 형성된 리테이너의 단면도,
제6b도는 롤링에 의해 형성된 리테이너의 수직 단면도,
제7a도는 리테이너의 다른 실시예의 단면도,
제7b도는 리테이너의 다른 실시예의 수직 단면도,
제8도는 제조방법의 제2 실시예에 있어서, 펀칭후 포켓의 측면을 도시한 사시도,
제9도는 제조방법의 제2실시예에 있어서, 아이어닝 단계후 포켓의 측면을 도시한 사시도,
제10도는 제조방법의 제2실시예에 있어서, 롤링 후의 리테이너를 도시한 단면도,
제11도는 포켓이 종래의 방법으로 어떻게 성형되는지를 도시한 단면도,
제12도는 러그가 종래의 방법으로 어떻게 성형되는지를 도시한 확대 단면도,
제13도는 다른 형태의 종래의 리테이너를 도시한 부분 확대 단면도,
제14도는 제13도의 리테이너를 도시한 수직 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 리테이너 4 : 포켓
5, 6 : 돌기부 7 : 크로스 바아
8, 9 : 롤러 스토퍼 러그 14, 15 : 러그- 성형 지그
본 발명은 자동차 변속기 및 다른 일반적인 기계에 사용되는 롤러 베어링용 리테이너에 관한 것이며, 보다 상세히는 리테이너내에 형성되는 포켓내에 롤러를 유지하기 위한 구조물에 관한 것이다.
롤러 베어링용 리테이너는 니들 롤러의 이탈을 확실히 방지해야 하며, 다루기 쉽고, 롤러를 조립하기 쉬워야 한다.
이러한 리테이너내에 롤러를 유지하기 위한 방법은 2가지가 알려져 있다.
그중 한 방법이 제11도 및 제12도에 도시되어 있는데, 펀치와 다이를 사용하여 스틸 스트립(21)을 펀칭하여 롤러를 유지하기 위한 포켓(22)을 형성하는 단계와 지그(26, 27)로 포켓(22)의 양측을 코킹(caulking)하여 포켓 밖으로 롤러(25)가 이탈않도록 상부 및 하부 스토퍼 러그(23, 24)를 형성하는 단계로 구성되어 있다. 스토립 러그를 형성한 후, 스틸 스트립(21)은 환형 리테이너로 된다.
그 두번째 방법이 제13도 및 제14도에 도시되어 있는데, 롤러 포켓(31)을 형성하는 크로스바아(32)는 굽혀져 그 일부는 롤러의 중심축선 아랫쪽으로 그리고 일부는 중심축선 윗쪽으로 위치된다. 제14도에 도시된 바와 같이, 크로스바아(32)의 상부 및 하부 부분은 상, 하 스트퍼 러그 역할을 하여 롤러(33)가 포켓 밖으로 이탈하는 것을 방지한다.
상기 첫번째 방법에 있어서, 펀칭에 의해 형성된 포켓(22)의 측면은 펀칭 시작측에 형성된 평평한 전단면(a)과 펀칭 시작측으로부터 진행한 측에 형성된 밖으로 변형된 파단면(b)으로 구성되어 있다.
만약 이 측면이 러그- 성형 지그(26, 27)로 전단면(a)으로부터 파단면(b)을 향해 코킹되면, 러그의 치수상의 편차가 증가하기 쉽다. 이러한 러그는 돌출량이 너무 적어질 수도 있고, 또는 극단적으로 러그가 선혀 형성되지 않을 수도 있다.
두번째 방법에 있어서, 롤러(33)는 크로스바아 부분(32)의 두께를 사용하여 정위치에 유지될 수 있기 때문에, 이들의 두께는 롤러 직경의 1/2 보다 작아야 한다. 그러나 롤러 직경이 작고 리테이너의 내부 직경이 상대적으로 크다면, 리테이너의 두께 대 직경비가 그 강성에 있어서 불충분할 정도로 감소될 수 있다.
미국특허 제 3494684호는 포켓의 측면이 부분적으로 아이어닝되어 각각의 포켓의 정반대의 내측 및 외측 끝에서 롤러 스토퍼 러그를 형성하는 롤러 베어링용 리테이너를 개시하고 있다.
이경우, 아이어닝 받지 않은 크로스바아의 원상태의 측면은 롤러의 안내표면으로 사용된다.
이러한 배열의 한가지 문제점은 대부분의 크로스바아의 측면이 롤러 가이드 표면으로 사용되기 때문에 일정하고 높은 정밀도로 안내표면을 형성하기가 어렵다는 것이다.
또한, 버어(burrs)가 아이어닝에 의해 불가항력적으로 형성된다.
만약 이러한 버어가 제거되지 않고 남아 있으면, 이들은 롤러를 방해하여 롤러를 부드럽게 안내하기 어렵게 한다.
본 발명의 한 목적은 높은 강도 및 높은 대량 생산성을 가지는 롤러 베어링용 리테이너 및 편칭에 의해 형성된 파단면이나 아이어닝에 의해 형성된 버어에 의해 영향을 받지 않고 확실히 롤러안내표면 및 롤라 스토퍼 러그를 형성할 수 있는 롤러 베어링용 리테이너의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 롤러 베어링용 리테이너는 롤러를 수납하기 위해 리테이너의 외면에 형성된 복수의 포켓과, 이 포켓들 사이의 크로스바아의 양 측면상에 형성된 복수의 돌기부와, 그리고 아이어닝에 의해 돌기부상에만 형성되거나 이 돌기부상과 내측 및 외측 에지의 크로스바아의 측면상에 형성되는 복수의 롤러 스토퍼 러그를 구비하여 돌기부의 표면상에서 롤러를 안내한다.
본 발명에 따른 롤러베어링용 리테이너 제조방법은 크로스바아의 양측으로부터 돌출하는 돌기부에 의해 간격을 두고 배열되는 복수의 롤러 수납 포켓을 스트립내에 형성하는 단계, 리테이너 두께의 양쪽 방향으로부터 크로스바아의 측면과 돌기부를 아이어닝하거나 또는 돌기부만 아이어닝함으로써 리테이너의 양쪽 에지상에 롤러 스토퍼 러그를 형성하는 단계, 그리고 환형으로 스트립을 형성하는 단계로 구성되어 있다.
이러한 방법에 있어서, 포켓들 사이에 형성된 크로스바아는 중앙부와 양끝 사이에서 두께의 방향으로 굽혀질 수 있으며, 크로스바아의 양 측면은 중앙부와 양 끝에서 아이어닝된다.
리테이너의 크로스바아의 측면상에 롤러 스토퍼 러그를 형성하기 위해, 리테이너의 표면은 이들 전단면으로부터 파단면을 향해 또는 그 반대방향으로 아이어닝되거나 스카핑(scarfing) 된다.
러그는 파단면을 대체재료로 채우도록 재료를 아이어닝함으로써 형성되기 때문에, 롤러스토퍼 러그는 파단면상일지라도 확실히 형성될 수 있다.
아이어닝에 의해 돌기부상에서 형성된 매끄럽고, 평탄한 표면들이 롤러용 안내표면으로서 사용되고 바어가 없기 때문에, 롤러는 높은 정밀성을 가지고 부드럽게 안내되어, 롤러의 떠오름/가라앉음 양이 쉽게 제어될 수 있다.
또한, 포켓들 사이의 크로스바아의 두께가 자유로이 변경될 수 있기 때문에, 리테이너의 직경이 커도 강성이 감소하는 것을 방지할 수 있다. 또한 러그는 아이어닝에 사용되는 지그의 형대로 형성될 수 있기 때문에, 대량 생산이 가능하다.
본 발명의 다른 특징 및 목적은 첨부한 도면을 참조하여 이하에서 설명된다.
제 1도 및 2도에 도시된 바와 같은 방법에 있어서, 복수의 롤러 포켓(4)은 펀치(11) 및 다이(12)에 의해 소정된 간격으로 스틸 스트립내에서 편칭된다.
사용된 편치(1l)는 각각의 측부에 3개 또는 4개의 홈(13)을 가지며, 3개 또는 4개의 돌기부(5, 6)는 각각의 포켓(4)의 양 측부(4a, 4b)상에 형성되어 결과적으로 크로스바아의 부분(7)에 형성된다. 돌기부(5, 6)는 각각의 돌기부(5, 6)의 표면의 파단면(b)이 전단면(a) (제 2도 및 4도)으로부터 쑥 들어간 거리와 동일하거나 더 큰 양(t)만큼 크로스바아(7)의 측면(4a, 4b)으로부터 돌출한다.
제 3, 4도에 도시된 바와 같이, 포켓을 편칭한 후 러그- 성형 지그(14, 15)는 롤러포켓(4)들 사이의 크로스바아 부분(7)에 대항하여 상부 및 하부로부터 가압되어 돌기부(5, 6)의 표면을 아이어닝한다.
러그- 성형 지그(14, 15)는 돌기부(5, 6)의 폭과 동일한 폭을 가지는 대향적으로 배열된 아이어닝 홈(18)으로 형성된 상보적인 코킹 아암(16, 17)을 각각 가진다.
아이어닝 홈(18)(크로스바아(7)에 대한 아이어닝 폭)의 대향벽 사이의 간격(S)은 돌기부(5, 6)가 형성된 (제 4도)크로스바아(7)의 부분의 최소폭(W)보다 대체로 작거나 같다.
상부 러그- 성형 지그(14)는 중앙 돌가부(5)를 하방으로 아이어닝하는데 사용되며, 반면 하부 러그- 성형 지그(15)는 포켓의 양단부 근처의 돌기부(6)를 상방으로 아이어닝하는데 사용된다. 러그- 성형 지그(14, 15)는 돌기부(5, 6)전체를 통과하여 밀어지지 않고 그 상, 하단부에 못미치게 멈추어서 뒤로 당기어진다.
제 4, 5도에 도시된 바와 같이, 각각의 돌기부(5, 6)의 표면을 형성하는 파단면의 일부분 및 전체 전단면은 러그- 성형 지그(14, 15)에 의해 아이어닝된다.
따라서, 지그로 형성된 아이어닝 홈(18)과 같은 폭을 가지며 정밀한 표면 거칠기를 가지는 평평한 표면이 크로스바아(7)의 양측부상에 형성된다.
또한 돌기부(5)를 아이어닝함으로써, 돌기부를 형성하는 재료는 그 하단부로 하향 변위되는 동시에, 돌기부(6)를 형성하는 재료는 그 상단부로 상향 변위되어, 이에 의해 파단면을 채울 수 있다.
따라서, 크로스바아의 안쪽으로 돌출하는 롤러 스토퍼 러그(8, 9)가 형성된다.
러그(8, 9)사이의 간격(f)은 롤러(2)의 직경(d)보다 작아야 하고, 이에 반해 돌기부(5, 6)사이의 표면 대 표면 간격(e)은 롤러 직경(d)보다 커야만 한다.
러그를 형성한 후, 스릴 스트립(3)은 환형부재로 형성된다.
환형 부재의 양단부는 용접되거나 다르게 서로 이음되어 리테이너(1)를 형성한다.
그런다음 롤러(2)는 롤러 스트퍼 러그(8, 9)외측으로부터 리테이너(1)내로 가압 끼워맞춤된다. 일단 포켓(4)내에 설치되면, 롤러(2)는 롤러 스트퍼 러그(8, 9)에 의해 포켓밖으로 이탈되는 것이 방지된다. 또한, 롤러(2)는 크로스바아(7)의 양측(4a, 4b)으로부터 돌출된 돌기부(5, 6)의 표면과 접촉하여 안내된다.
돌기부(5, 6)의 표면이 러그- 성형 지그(14, 15)를 사용하여 아이어닝 함으로써 형성되기 때문에 이들은 정밀한 폭을 가지며 충분히 평평하다.
따라서, 롤러(2)는 롤러가 파단면을 포함하는 크로스바아의 전체 측면을 따라 안내되는 종래의 배열보다 보다 높은 정밀성으로 안내된다.
또한, 러그- 성힝 지그(14, 15)내에 형성된 아이어닝 홈(18)의 형상 및 치수를 변경시킴으로써 돌기부(5, 6)의 표면 및 폭의 형태를 변화시키는 것이 가능하다.
따라서, 러그- 성형 지그(l4, 15)의 형상을 제어함으로써, 리테이너(1)에 대한 롤러의 떠오름 또는 기라앉음 양을 고정밀도로 조절할 수 있다.
제 7도는 리테이너의 다른 실시예를 도시한다.
이 실시예에 있어서, 포켓(4)들 사이의 크로스바아(7)는 두께의 방향으로 중심부(7a) 및 양단부(7b)사이의 부분에서 굽혀진다.
롤러(2)를 안내하기 위한 돌기부(5, 6)는 중앙의 굽혀진 부분(7a)과 양 단부(7b)에서 각각 형성된다.
롤러 스토퍼 러그(8, 9)는 돌기부(5, 6)의 반경방향의 내측 및 외측 단부에서 이들을 아이어닝하여 형성된다.
크로스바아(7)가 이러한 방법으로 구부러지기 때문에, 롤러(2)의 안내 간격은 포켓의 두께의 방향으로 증가될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 크로스바아가 제 6도의 크로스바아 보다 얇을지라도, 충분한 강성을 가지고 롤러를 안내하는 것이 가능하다.
크로스바아(7)의 두께를 감소시킴으로써, 돌기부(5, 6)의 아이어닝 양을 감소시킬 수 있어, 펀칭에 의해 형성된 파단면의 영역을 감소시키는 것이 가능하다.
제 8도 내지 10도에 리테이너 제조방법의 제2 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에 있어서, 단지 돌기부(6)만이 크로스바아(7)의 각각의 측부의 양단부에 펀칭에 의해 형성된다. 각각의 돌기부(6)는 전단면(a)으로부터 파단면(b)을 향해 아이어닝되어 파단면상에 롤러 스트퍼 러그(9)를 형성한다.
또한 돌기부(6)사이의 측면(4a, 4b)은 파단면(b)으로부터 전단면(a)을 향해 직접 아이어닝되어 전단면상에서 롤러 스토퍼 러그(8)를 형성한다. 이경우, 전단면(a)은 상대적으로 고정밀도로 형성되기 때문에, 전단면상에 재료를 코킹하여 돌기부의 형성없이 소정된 크기로 롤러 스토퍼 러그(8, 9)를 성형하는 것이 가능하다.
러그의 형성후, 스릴 스트립은 파단면(b)이 반경방향의 바깥쪽으로 위치되는 상대로 형성되어 환형 리테이너를 형성한다. 스틸 스트립을 이러한 방법으로 롤링시킴으로써 파단면(b)은 바깥쪽으로 퍼지도록 변형되어, 롤러(2)와 접촉되지 않는다.
즉, 롤러는 돌기부의 표면에 의해서만 접촉되고 안내되도록 된다.

Claims (3)

  1. 롤러베어링용 리테이너에 있어서, 원주표면상에 형성된 복수의 롤러 수납용 포켓과, 상기 포켓들 사이의 크로스 바아의 양 측면상에 형성된 복수의 돌기부와, 내측 및 외측 에지에서의 상기 크로스바아의 측면과 상기 돌기부상에 또는 상기 돌기부상에서만 아이어닝에 의해서 형성되는 복수의 롤러 스토퍼 러그를 구비하여 상기 돌기부의 표면상에서 롤러를 안내하는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링용 리테이너.
  2. 포켓들 사이의 크로스바아의 양측으로부터 돌기부가 돌출하는 상태로 간격을 두고 배열된 복수의 롤러수납용 포켓을 스트립내에 형성하는 단계와, 리테이너의 두께의 양 방향으로부터 상기 크로스바아의 측면 및 상기 돌기부를 또는 상기 돌기부만을 아이어닝하여 리테이너의 양 에지상에 롤러 스토퍼러그를 형성하는 단계와, 상기 스트립을 환형으로 형성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링용 리테이너를 제조하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 포켓들 사이에 형성된 상기 크로스바아는 중앙부와 양단부 사이에서 두께의 방향으로 굽혀지고, 상기 크로스바아의 상기 측면은 상기 중앙부와 상기 양단부에서 아이어닝되는 것을 특징으로 하는 롤러베어링용 리테이너를 제조하는 방법.
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