KR101832582B1 - 파형 유지기의 제조 방법 및 파형 유지기 - Google Patents

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소우타로우 군지마
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닛본 세이고 가부시끼가이샤
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Abstract

파형 유지기의 제조 과정에서, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a, 12a) 에, 각 리벳 (9b, 9b) 의 간부 (13b, 13b) 의 기단부에 형성한 압입부 (24, 24) 를 압입함으로써 중간 조립체 (17a) 를 구성하고, 중간 조립체 (17a) 에 대하여 질화 처리를 실시한다. 각 압입부 (24, 24) 의 축 방향 치수 (X) 는, 각 관통공 (12a, 12a) 의 축 방향 치수 (Y) 보다도 작게 (X < Y) 한다. 이것에 의해, 각 관통공 (12a, 12a) 의 내주면과 각 간부 (13b, 13b) 의 외주면의 축방향 일부분에, 서로 밀접하지 않는 부분을 형성하고, 이들 각 밀접하지 않는 부분에 질화층이 형성되도록 한다.

Description

파형 유지기의 제조 방법 및 파형 유지기{METHOD FOR MANUFACTURING RIBBON CAGE AND RIBBON CAGE}
이 발명은, 래디얼 볼 베어링 등, 자동차, 일반 산업 기계, 공작 기계 등의 각종 기계 장치의 회전 지지부에 장착되는 각종 롤링 베어링을 구성하는, 볼을 유지하는 파형 유지기 및 그 제조 방법의 개량에 관한 것이다.
각종 기계 장치의 회전 지지부에 장착하는 롤링 베어링으로서 예를 들어 도 7 에 나타내는 바와 같은 단열심구형 (單列深溝型) 의 볼 베어링 (1) 이 널리 사용되고 있다. 볼 베어링 (1) 은, 외주면에 내륜 궤도 (2) 를 갖는 내륜 (3) 과, 내주면에 외륜 궤도 (4) 를 갖는 외륜 (5) 과, 내륜 궤도 (2) 와 외륜 궤도 (4) 사이에 자유롭게 전동하도록 형성된 복수 개의 볼 (6) 과, 각 볼 (6) 을 자유롭게 전동하도록 유지하는 유지기 (7) 를 구비한다.
유지기 (7) 는, 파형 유지기로 불리는 것으로, 도 8 ∼ 9 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 를 복수 개의 리벳 (9, 9) 에 의해 접합하여 이루어진다. 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 는, 강판, 스테인리스 강판 등의 금속판제의 소재에, 프레스에 의한 타발 가공 및 굽힘 가공을 실시함으로써, 전체를 파형의 원환상으로 제조하고 있다. 이와 같은 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 는, 원주 방향 복수 지점에 대략 부분 구각상 (球殼狀) (대략 부분 구면상) 의 곡판부 (曲板部) (10, 10) 를, 원주 방향으로 이웃하는 곡판부 (10, 10) 끼리의 사이에 평판부 (11, 11) 를, 각 평판부 (11, 11) 의 중앙부에 관통공 (12, 12) 을 각각 구비한다. 또, 각 리벳 (9, 9) 은 강, 스테인리스강 등의 금속제로, 간부 (杆部) (13) 와 이 간부 (13) 의 기단부에 형성된 헤드부 (14) 를 구비한다.
유지기 (7) 는, 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 의 각 평판부 (11, 11) 끼리를 서로 중첩시킴과 함께, 각 평판부 (11, 11) 의 서로 정합하는 위치에 형성된 각 관통공 (12, 12) 에 각 리벳 (9, 9) 의 간부 (13) 를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 간부 (13) 의 선단부를 눌러 찌부러뜨려 코킹부 (15) 를 형성한다. 그리고, 서로 중첩시킨 각 평판부 (11, 11) 끼리를, 각 리벳 (9, 9) 의 헤드부 (14) 와 코킹부 (15) 로 협지함으로써 접합하고 있다. 그리고, 이 상태에서 각 곡판부 (10, 10) 에 둘러싸인 부분을, 각각 각 볼 (6) 을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓 (16, 16) 으로 하고 있다.
상기 서술한 바와 같은 유지기 (7) 를 구비한 볼 베어링 (1) 은, 예를 들어 냉매 압축용의 스크롤형 컴프레서를 구성하는 가동 스크롤에 그 일단부가 연결된 회전축의 타단부의 회전 지지 부분 등에 장착되고, 내륜 (3) 과 외륜 (5) 이 편심 혹은 경사진 상황하에서 사용되는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 운전 중, 각 볼 (6) 로부터 유지기 (7) 에, 각 볼 (6) 의 공전 속도의 상위 등에서 기인하여 큰 힘이 작용할 가능성이 있기 때문에, 이 유지기 (7) 의 내구성을 충분히 확보해 둘 필요가 있다. 구체적으로는, 이 유지기 (7) 를 구성하는 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 및 각 리벳 (9, 9) 의 강도를 충분히 확보해 둘 필요가 있다. 이들 각 부재 (8, 9) 의 강도를 향상시키는 방법으로는, 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 의 두께나 각 리벳 (9, 9) 의 직경을 크게 하는 방법이 있는데, 치수 제약상, 채용할 수 없는 경우도 적지 않다. 이것에 대하여, 각 부재 (8, 9) 의 치수 변화를 대부분 따르지 않고, 동일한 목적을 달성할 수 있는 방법으로서, 이들 각 부재 (8, 9) 의 표면에 질화층 (질화 처리에 의한 표면 경화층) 을 형성하는 방법이 종래부터 알려져 있다.
이와 같은 방법을 채용하는 경우에서, 예를 들어 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8) 및 각 리벳 (9, 9) 에 대하여, 각각 단체의 상태에서 질화 처리를 실시하는 경우에는, 각 리벳 (9, 9) 에 대한 질화 처리가 번잡해져 제조 비용이 커진다. 즉, 각 리벳 (9, 9) 은 작은 부품이기 때문에, 각 리벳 (9, 9) 에 대한 질화 처리는, 각 리벳 (9, 9) 을 바구니 등에 모아서 넣은 상태에서 실시하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이와 같은 상태에서 질화 처리를 실시하면, 각 리벳 (9, 9) 끼리가 접촉한 부분에 질화 처리가 실시되기 어려워진다. 이 결과, 각 리벳 (9, 9) 의 표면 중, 어느 부분에 질화층이 형성되었는지를 파악하는 것이 곤란해지고, 각 리벳 (9, 9) 의 강도를 안정적으로 향상시킬 수 없을 가능성이 있다. 그래서, 이와 같은 문제를 회피하기 위하여, 각 리벳 (9, 9) 에 대한 질화 처리를 각 리벳 (9, 9) 끼리가 접촉하지 않도록 정렬시킨 상태에서 실시하는 것이 생각된다. 그러나, 이와 같이 하여 질화 처리를 실시하는 경우에는, 각 리벳 (9, 9) 을 정렬시키기 위한 번잡한 작업이나, 각 리벳 (9, 9) 이 넘어지는 것을 방지하기 위한 지그 등이 필요해지기 때문에 제조 비용이 커진다.
한편, 특허문헌 1 에는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 파형 유지기를 구성하는 일방의 유지기 소자 (8) 의 각 관통공 (12, 12) 에, 각 리벳 (9a, 9a) 의 간부 (13a, 13a) 를 삽입 통과시킴으로써 중간 조립체 (17) 를 구성한 상태에서, 중간 조립체 (17) 에 대해 질화 처리를 실시함과 함께, 도시되지 않은 타방의 유지기 소자에 대해 단체 상태에서 질화 처리를 실시한 후, 1 쌍의 유지기 소자 (8) 끼리를 각 리벳 (9a, 9a) 에 의해 결합 고정시키는 제조 방법이 기재되어 있다. 이와 같은 제조 방법에 의하면, 일방의 유지기 소자 (8) 및 각 리벳 (9a, 9a) 에 대해 동시에 질화 처리를 실시할 수 있기 때문에, 각 리벳 (9a, 9a) 에 대한 전용의 질화 처리 공정이 불필요하게 되는 분만큼 제조 비용을 억제할 수 있다.
그런데, 상기 서술한 종래의 제조 방법의 경우에는, 중간 조립체 (17) 를 구성한 상태에서, 각 리벳 (9a, 9a) 의 간부 (13a, 13a) 의 외주면과 각 관통공 (12, 12) 의 내주면 사이에 약간의 간극을 존재시키고 있다. 즉, 각 리벳 (9a, 9a) 은 각 관통공 (12, 12) 에 대하여, 축 방향의 발지를 도모하고 있지 않다. 이 때문에, 중간 조립체 (17) 의 반송시나 이 중간 조립체 (17) 의 조립 후의 공정에서, 각 리벳 (9a, 9a) 이 각 관통공 (12, 12) 으로부터 빠질 가능성이 있다.
이와 같은 문제를 회피하기 위하여, 각 관통공 (12, 12) 에 대한 각 리벳 (9a, 9a) 의 축 방향의 발지를 도모하기 위해서는, 각 관통공 (12, 12) 에 각 리벳 (9a, 9a) 의 간부 (13a, 13a) 를 압입 (꽉 조여 내측으로 끼움) 하면 된다. 즉, 도시한 구조의 경우, 각 리벳 (9a, 9a) 의 간부 (13a, 13a) 는, 기단측의 대직경부 (18) 와 선단측의 소직경부 (19) 로 이루어진다. 이 때문에, 이 중의 대직경부 (18) 를, 각 관통공 (12, 12) 에 압입 가능한 압입부로서, 각 관통공 (12, 12) 에 압입하면 된다. 요컨대, 이와 같이 압입하면, 각 관통공 (12, 12) 에 대한 각 리벳 (9a, 9a) 의 축 방향의 빠짐을 도모할 수 있다.
그런데, 이 경우에는 다음과 같은 문제를 일으킨다. 즉, 통상적으로 각 관통공 (12, 12) 의 내주면 및 각 리벳 (9a, 9a) 의 대직경부 (18, 18) 의 외주면은 각각 원통면으로 되어 있다. 이 때문에, 상기 서술한 압입 후 상태에서, 각 관통공 (12, 12) 의 내주면과 각 대직경부 (18, 18) 의 외주면은, 밀착 (간극 없이 맞닿음) 된 상태가 된다. 따라서, 중간 조립체 (17) 에 질화 처리를 실시할 때에, 이와 같이 밀착한 각 둘레면에 질화 처리가 실시되지 않게 되어, 이들 각 둘레면에 질화층이 형성되지 않게 된다. 특히, 도시한 구조의 경우에는, 각 대직경부 (18, 18) 의 축 방향 치수 (Xa) 가 각 관통공 (12, 12) 의 축 방향 치수 (Ya) 보다 커져 (Xa ＞ Ya) 있기 때문에, 각 관통공 (12, 12) 의 내주면 전체가 각 대직경부 (18, 18) 의 외주면에 밀착된 상태가 된다. 따라서, 각 관통공 (12, 12) 의 내주면 전체에 질화층이 형성되지 않게 됨과 함께, 각 관통공 (12, 12) 과 동일한 축 방향 치수 분만큼, 각 대직경부 (18, 18) 의 외주면에 질화층이 형성되지 않게 된다. 이와 같이 질화층이 형성되지 않게 되는 부분의 면적은, 완성 후의 파형 유지기의 내구성을 향상시키는 관점에서, 가능한 한 줄이도록 하는 것이 요망된다.
또, 도시한 구조의 경우에는, 각 대직경부 (18, 18) 의 축 방향 치수 (Xa) 가 각 관통공 (12, 12) 의 축 방향 치수 (Ya) 보다 커져 (Xa ＞ Ya) 있다. 이 때문에, 도 11 의 (A) → (B) 의 순으로 나타내는 바와 같이, 코킹부 (15) 를 형성하기 위하여, 1 쌍의 코킹 금형 (20, 20) 의 오목부 (21, 21) 끼리의 사이에서, 리벳 (9a) 을 축 방향 양측에서 압축할 때에, 대직경부 (18) 의 일부가 각 관통공 (12, 12) 의 외부에서 크게 확경된다. 그리고, 이와 같이 확경된 플랜지상의 부분이, 서로 대향하는 각 평판부 (11, 11) 의 내측면끼리의 사이의 간극 (22) 으로 비어져 나올 (비어져 나옴부 (23) 가 형성될) 가능성이 있다. 이와 같은 비어져 나옴부 (23) 가 형성되면, 도 11 의 (B) 에 나타내는 바와 같이, 코킹부 (15) 가 형성된 후에도, 간극 (22) 이 소실되지 않고 잔존하고, 완성 후의 파형 유지기의 강성이 낮아지기 때문에 바람직하지 않다.
일본 공개특허공보 평10-281163호
본 발명은 상기 서술한 바와 같은 사정을 감안하여, 질화 처리를 저비용으로 실시할 수 있음과 함께 중간 조립체의 취급성을 양호하게 할 수 있고, 게다가 완성 후의 내구성을 양호하게 할 수 있는 파형 유지기의 제조 방법 및 이와 같은 파형 유지기를 실현하기 위하여 발명한 것이다.
본 발명의 상기 목적은, 하기의 구성에 의해 달성된다.
(1) 1 쌍의 유지기 소자와 복수의 리벳을 구비하고,
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 대략 부분 구각상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 상기 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부끼리를 서로 중첩시킴과 함께, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려 코킹부를 형성하고, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 하는 파형 유지기의 제조 방법으로서,
상기 코킹부를 형성하기 이전 상태에서, 각 상기 리벳의 상기 간부의 상기 기단부에, 그 축 방향 치수가 상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공의 축 방향 치수보다 작고, 또한, 각 상기 관통공에 압입 가능한 압입부를 형성함과 함께, 각 상기 리벳의 간부의 잔부에, 각 상기 관통공에 상기 압입부를 압입한 상태에서, 각 상기 관통공에 대해 비접촉이 되는 비압입부를 형성하고 있고,
각 상기 리벳의 상기 압입부를 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공에 압입함으로써, 각 상기 리벳을 상기 일방의 유지기 소자에 가고정하여 이루어지는 중간 조립체를 구성한 상태에서, 상기 중간 조립체에 대해 질화 처리를 실시함과 함께,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 타방의 유지기 소자에 대하여, 단체 상태에서 질화 처리를 실시한 후,
상기 중간 조립체를 구성하는 각 상기 리벳의 상기 간부 중 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공으로부터 돌출된 부분을 상기 타방의 유지기 소자의 각 상기 관통공에 삽입 통과시킴과 함께, 상기 1 쌍의 유지기 소자의 상기 평판부끼리를 중첩시킨 상태에서 상기 코킹부를 형성하는 것을 특징으로 하는 파형 유지기의 제조 방법.
(2) 각 상기 리벳의 상기 압입부의 축 방향 치수를 X 로 하고, 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공의 축 방향 치수를 Y 로 한 경우에, X = (0.50 ∼ 0.90)Y 로 하는 것을 특징으로 하는 (1) 에 기재한 파형 유지기의 제조 방법.
(3) 1 쌍의 유지기 소자와 복수의 리벳을 구비하고,
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 대략 부분 구각상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 상기 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부끼리를 서로 중첩시킴과 함께, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려 코킹부를 형성하고, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 한 파형 유지기로서,
상기 코킹부를 형성하기 이전 상태에서의 각 상기 리벳은, 상기 간부의 상기 기단부에, 그 축 방향 치수가 상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공의 축 방향 치수보다 작고, 또한, 각 상기 관통공에 압입 가능한 압입부가 형성되어 있음과 함께, 상기 간부의 잔부에, 각 상기 관통공에 상기 압입부를 압입한 상태에서, 각 상기 관통공에 대해 비접촉이 되는 비압입부가 형성되어 있는 것으로,
각 상기 리벳과 상기 일방의 유지기 소자는, 각 상기 리벳의 압입부를 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공에 압입함으로써, 각 상기 리벳을 상기 일방의 유지기 소자에 가고정하여 이루어지는 중간 조립체를 구성한 상태에서 질화 처리가 실시된 것으로,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 타방의 유지기 소자는, 단체 상태에서 질화 처리가 실시된 것인 것을 특징으로 하는 파형 유지기.
(4) 각 상기 리벳의 압입부의 축 방향 치수를 X 로 하고, 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공의 축 방향 치수를 Y 로 한 경우에, X = (0.50 ∼ 0.90)Y 인 것을 특징으로 하는 (3) 에 기재한 파형 유지기.
(5) 1 쌍의 유지기 소자와 복수의 리벳을 구비하고,
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 상기 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된, 상기 간부보다 대직경의 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부끼리를 서로 중첩시킴과 함께, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려, 각 상기 간부보다 대직경의 코킹부를 형성하고, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 하는 파형 유지기의 제조 방법으로서,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공은, 축 방향 외측의, 상기 리벳의 상기 간부와 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있는 소직경 구멍과, 타방의 유지기 소자측인 축 방향 내측의, 상기 리벳의 상기 간부와의 사이에 간극을 발생시키는 구멍으로 이루어지고,
상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 소직경 구멍과 각 상기 리벳의 상기 간부를 압입 끼워 맞춘 상태에서 질화 처리를 실시함과 함께, 상기 타방의 유지기 소자에 대하여, 단체인 채 질화 처리를 실시한 후,
각 상기 리벳의 상기 간부 중 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공으로부터 돌출된 부분을 상기 타방의 유지기 소자의 각 상기 관통공에 삽입 통과시킴과 함께 상기 1 쌍의 유지기 소자의 상기 평판부끼리를 중첩시킨 상태에서 상기 리벳의 선단부를 코킹함으로써, 상기 1 쌍의 유지기 소자끼리를 결합 고정시키는 것을 특징으로 하는 파형 유지기의 제조 방법.
(6) 1 쌍의 유지기 소자와 복수의 리벳을 구비하고,
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된, 상기 간부보다 대직경의 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부의 내측면끼리를 서로 맞댐과 함께, 서로 맞댄 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려, 각 상기 간부보다 대직경의 코킹부를 형성하고, 서로 맞댄 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 한 파형 유지기로서,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공은, 축 방향 외측의, 상기 리벳의 상기 간부와 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있는 소직경 구멍과, 타방의 유지기 소자측인 축 방향 내측의, 상기 리벳의 상기 간부와의 사이에 간극을 발생시키는 구멍으로 이루어지고,
각 상기 리벳과 상기 일방의 유지기 소자는, 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 소직경 구멍과 각 상기 리벳의 상기 간부를 압입 끼워 맞춘 상태에서 질화 처리가 실시된 것으로, 상기 1 쌍의 유지기 소자 중 타방의 유지기 소자는, 단체인 채 질화 처리가 실시된 것인 것을 특징으로 하는 파형 유지기.
본 발명의 파형 유지기의 제조 방법 및 파형 유지기의 경우에는, 각 리벳을 일방의 유지기 소자에 가고정하여 이루어지는 중간 조립체에 대해 질화 처리를 실시하기 위해서, 이들 각 리벳에 대한 전용의 질화 처리 공정을 불필요하게 할 수 있다. 게다가, 중간 조립체를 구성한 상태에서, 각 리벳은 각각의 압입부를 각 관통공에 압입됨으로써, 이들 각 관통공에 대한 축 방향의 빠짐을 도모하고 있다. 이 때문에, 중간 조립체의 반송시나 이 중간 조립체의 조립 후의 공정에서, 각 리벳이 각 관통공으로부터 빠져나가는 것을 방지할 수 있다. 이러한 점에서, 본 발명의 경우에는, 파형 유지기를 구성하는 각 부재의 질화 처리를 저비용으로 실시할 수 있음과 함께 중간 조립체의 취급성을 양호하게 할 수 있다.
또, 각 리벳의 압입부의 축 방향 치수 (X) 를, 일방의 유지기 소자의 각 관통공의 축 방향 치수 (Y) 보다 작게 (X ＜ Y) 하고 있다. 이 때문에, 중간 조립체를 구성한 상태에서, 각 관통공의 내주면과 각 리벳의 간부의 외주면이 밀착 (간극없이 맞닿음) 하는 부분의 면적을, X ≥ Y 의 치수 관계를 채용하는 경우에 비하여, 축 방향 치수에서 (Y - X) 분만큼 줄일 수 있다. 따라서, 그 만큼 각 관통공의 내주면 및 각 리벳의 간부의 외주면 중, 질화 처리가 실시되지 않은 (질화층이 형성되지 않은) 부분의 면적을 줄일 수 있다. 이 결과, 그 만큼 완성 후의 파형 유지기의 내구성을 양호하게 할 수 있다.
또, 각 리벳의 압입부의 축 방향 치수 (X) 를, 일방의 유지기 소자의 각 관통공의 축 방향 치수 (Y) 보다 작게 (X ＜ Y) 하고 있기 때문에, 중간 조립체를 구성한 상태에서, 각 리벳의 압입부가 각 관통공의 내측단 개구 (각 평판부의 내측면측의 개구) 를 통하여 외부로 돌출되지 않는다. 이 때문에, 중간 조립체를 구성하는 각 리벳의 간부 중, 일방의 유지기 소자의 각 관통공으로부터 돌출된 부분을 타방의 유지기 소자의 각 관통공에 삽입 통과시킨 상태에서, 각 간부의 선단부에 코킹부를 형성할 (각 리벳을 축 방향 양측에서 압축할) 때에, 이들 각 리벳의 압입부의 일부가 각 관통공의 외부에서 확경되고, 서로 대향하는 양 유지기 소자의 평판부의 내측면끼리의 사이의 간극으로 비어져 나오는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 이 결과, 이와 같은 비어져 나옴이 원인이 되어, 코킹부가 형성된 후에도 간극이 소실되지 않고 잔존하고, 완성 후의 파형 유지기의 강성이 낮아진다고 한 문제가 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
또, 중간 조립체의 일방의 유지기 소자의 각 관통공은, 축 방향 외측의, 리벳의 간부와 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있는 소직경 구멍과, 타방의 유지기 소자측인 축 방향 내측의, 리벳의 간부와의 사이에 간극을 발생시키는 구멍으로 이루어지기 때문에, 각 관통공의 내주면 및 각 리벳의 간부의 외주면 중, 질화 처리가 실시되지 않은 (질화층이 형성되지 않은) 부분의 면적을 최소한으로 줄일 수 있다. 이 결과, 그 만큼 완성 후의 파형 유지기의 내구성을 양호하게 할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 실시형태의 제 1 예를 중간 조립체와 타방의 유지기 소자를 결합하기 전 상태에서 나타내는 부분 단면도이다.
도 2 는, 도 1 의 a 부 확대도이다.
도 3 은, (A) 및 (B) 는 리벳의 코킹부를 형성하는 작업을 공정순으로 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 본 발명의 실시형태의 제 2 예인 파형 유지기를 나타내는 사시도이다.
도 5 는, 본 발명의 실시형태의 제 2 예인 파형 유지기의 중간 조립체의 부분 단면도이다.
도 6 은, 본 발명의 실시형태의 제 3 예인 파형 유지기의 중간 조립체의 부분 단면도이다.
도 7 은, 본 발명의 대상이 되는 파형 유지기를 장착한 볼 베어링의 절반부 단면도이다.
도 8 은, 동일하게 파형 유지기를 취출하여 나타내는 사시도이다.
도 9 는, 도 8 의 확대 b-b 단면도이다.
도 10 은, 종래의 제조 과정에서 구성되는 중간 조립체의 부분 단면도이다.
도 11 은, (A) 및 (B) 는 리벳을 관통공에 압입하는 선 발명의 구조로, 리벳의 코킹부를 형성하는 작업을 공정순으로 나타내는 단면도이다.
[실시형태의 제 1 예]
도 1 ∼ 3 은, 본 발명의 실시형태의 1 예를 나타내고 있다. 또한, 본 예의 특징은, 파형 유지기를 구성하는 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 에 각각 복수씩 형성한 평판부 (11a, 11b) 끼리를 서로 중첩시킨 상태에서, 각 평판부 (11a, 11b) 끼리를 리벳 (9b, 9b) 에 의해 결합 고정시키는 부분의 구조 및 그 제조 방법에 있다. 파형 유지기 전체의 형상 및 구조를 포함하여, 그 밖의 부분의 구조 및 작용은, 전술한 도 7 ∼ 6 에 나타낸 구조를 포함하고, 종래부터 알려져 있는 일반적인 파형 유지기와 동일하므로, 중복하는 도시 그리고 설명은 생략 혹은 간략히 하고, 이하, 본 예의 특징 부분을 중심으로 설명한다.
또한, 본 예의 대상이 되는 일반적인 파형 유지기란, 전술한 바와 같이, 완성 상태에서, 각 포켓의 양 단의 개구 폭이 각각 이들 각 포켓 내에 유지해야 할 볼의 직경보다 작아져 있는 것을 말한다.
본 예의 경우, 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 는, 강판, 스테인리스 강판 등의 질화 처리 가능한 금속판제이고, 서로 동일한 형태·동일한 크기이다. 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 를 구성하는 복수씩의 곡판부 (10a, 10b) 와 평판부 (11a, 11b) 중, 각 평판부 (11a, 11b) 에 형성된 각 관통공 (12a, 12b) 은, 단순한 원공이다. 즉, 각 관통공 (12a, 12b) 의 내주면은 단순한 원통면으로 되어 있다.
또, 각 리벳 (9b, 9b) 은, 강, 스테인리스강 등의 질화 처리 가능한 금속제이다. 후술하는 코킹부 (15a)｛도 3 의 (B) 참조｝를 형성하기 이전 상태에서, 도 1 ∼ 2 및 도 3 의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 각 리벳 (9b, 9b) 의 간부 (13b, 13b) 는, 기단부를 구성하는 원기둥상의 압입부 (24) 와, 선단부 및 중간부를 구성하는, 압입부 (24) 보다 소직경이고 대략 원기둥상의 비압입부 (25) 를, 서로 동심 (同心) 에 배치하여 이루어진다. 압입부 (24) 는, 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 중 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a, 12a) 에 압입 가능하다. 압입부 (24) 의 축 방향 치수 (X) 는, 각 관통공 (12a, 12a) 의 축 방향 치수 (Y) 보다 작아져 (X ＜ Y) 있다. 또, 비압입부 (25) 의 외주면은, 축 방향 중간부가 단순한 원통면으로 되어 있다. 비압입부 (25) 의 선단부 및 기단부는, 각각 선단측을 향할수록 직경이 작아지는 방향으로 경사진 부분 원추상의 안내면 (26, 27) 으로 되어 있다. 각 안내면 (26, 27) 은, 간부 (13b) 를 각 관통공 (12a, 12a) 에 삽입하기 쉽게 하는 역할을 한다.
본 예의 파형 유지기를 제조하는 경우에는, 먼저, 상기 서술한 바와 같은 구성을 갖는 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 및 각 리벳 (9b, 9b) 을 얻는다. 그 후, 도 1 ∼ 2 에 나타내는 바와 같이, 각 리벳 (9b, 9b) 의 압입부 (24, 24) 를 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a, 12a) 에 압입함과 함께, 각 리벳 (9b, 9b) 의 헤드부 (14a, 14a) 의 내측면을 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 평판부 (11a, 11a) 의 외측면 (도 1 ∼ 3 에 있어서 상측면) 에 맞닿게 한다. 이로써, 각 리벳 (9b, 9b) 을 일방의 유지기 소자 (8a) 에 가고정하여 이루어지는 중간 조립체 (17a) 를 구성한다. 또한, 중간 조립체 (17a) 를 구성한 상태에서, 각 리벳 (9b, 9b) 의 비압입부 (25, 25) 의 외주면은, 각 관통공 (12a, 12a) 의 내주면에 대해 비접촉으로 되어 있다. 그리고, 이 상태에서, 중간 조립체 (17a) 에 대해 질화 처리를 실시한다. 이로써, 각 리벳 (9b, 9b) 및 일방의 유지기 소자 (8a) 의 표면 중, 각 리벳 (9b, 9b) 과 일방의 유지기 소자 (8a) 가 맞닿아 있지 않은 부분에 질화층을 형성한다. 이와 함께, 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 중 타방의 유지기 소자 (8b) 에 대하여, 단체 상태에서 질화 처리를 실시한다. 이로써, 타방의 유지기 소자 (8b) 의 전체 표면에 질화층을 형성한다. 또한, 이상에 서술한 질화 처리의 구체적인 종류 및 방법은, 예를 들어 특허문헌 1 에 기재된 것 등, 종래부터 알려진 각종의 것을 채용할 수 있다.
그 후, 도 3 의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 중간 조립체 (17a) 를 구성하는 각 리벳 (9b) 의 간부 (13b) 중, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a) 으로부터 돌출된 부분을, 타방의 유지기 소자 (8b) 의 각 관통공 (12b) 에 삽입 통과시킨다. 이와 함께, 1 쌍의 유지기 소자 (8a, 8b) 의 각 곡판부 (10a, 10b) (도 1 참조) 의 내면끼리의 사이에 볼 (6) (도 7 참조. 도 1 ∼ 3 에는 도시 생략) 을 1 개씩 사이에 끼운다. 그리고, 이 상태에서, 도 3 의 (A) → (B) 의 순으로 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 코킹 금형 (20, 20) 의 오목부 (21, 21) 의 바닥면끼리의 사이에서 각 리벳 (9b) 을 축 방향 양측에서 압축함으로써, 각 리벳 (9b) 의 간부 (13b) 의 선단부를 눌러 찌부러뜨려 코킹부 (15a) 를 형성한다. 그리고, 서로 중첩시킨 양 유지기 소자 (8a, 8b) 의 각 평판부 (11a, 11b) 끼리를, 각 리벳 (9b) 의 헤드부 (14a) 와 코킹부 (15a) 로 협지함으로써 접합하여, 파형 유지기를 완성시킨다.
상기 서술한 바와 같은 본 예의 파형 유지기의 제조 방법 및 파형 유지기의 경우에는, 각 리벳 (9b, 9b) 을 일방의 유지기 소자 (8a) 에 가고정하여 이루어지는 중간 조립체 (17a) 에 대해 질화 처리를 실시하기 위하여, 각 리벳 (9b, 9b) 에 대한 전용의 질화 처리 공정을 불필요하게 할 수 있다. 게다가, 중간 조립체 (17a) 를 구성한 상태에서, 각 리벳 (9b, 9b) 은, 각각의 압입부 (24, 24) 가 각 관통공 (12a, 12a) 에 압입됨으로써, 이들 각 관통공 (12a, 12a) 에 대한 축 방향의 빠짐을 도모하고 있다. 이 때문에, 중간 조립체 (17a) 의 반송시나 이 중간 조립체 (17a) 의 조립 후의 공정에서, 각 리벳 (9b, 9b) 이 각 관통공 (12a, 12a) 으로부터 빠져나가는 것을 방지할 수 있다. 이 점에서, 본 예의 경우에는, 파형 유지기를 구성하는 각 부재의 질화 처리를 저비용으로 실시할 수 있음과 함께 중간 조립체 (17a) 의 취급성을 양호하게 할 수 있다.
또, 본 예의 경우에는, 각 리벳 (9b, 9b) 의 압입부 (24, 24) 의 축 방향 치수 (X) 를, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a, 12a) 의 축 방향 치수 (Y) 보다 작게 (X ＜ Y) 하고 있다. 이 때문에, 중간 조립체 (17a) 를 구성한 상태에서, 서로 대향하는 각 관통공 (12a, 12a) 의 내주면과 각 리벳 (9b, 9b) 의 간부 (13b, 13b) 의 외주면 중, 축 방향에 관하여 각 압입부 (24, 24) 로부터 벗어난 부분 (도 2 의 범위 α 내에 존재하는 부분) 을, 서로 밀착하지 않는 부분으로 할 수 있다. 따라서, 이들 각 밀착하지 않는 부분에 질화 처리를 실시할 (질화층을 형성하여 경화할) 수 있고, 그 만큼 완성 후의 파형 유지기의 내구성을 양호하게 할 수 있다.
또, 본 예의 경우에는, 각 리벳 (9b, 9b) 의 압입부 (24, 24) 의 축 방향 치수 (X) 를, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a, 12a) 의 축 방향 치수 (Y) 보다 작게 (X ＜ Y) 하고 있기 때문에, 중간 조립체 (17a) 를 구성한 상태에서, 각 압입부 (24, 24) 가 각 관통공 (12a, 12a) 의 내측단 개구｛각 평판부 (11a, 11a) 의 내측면 (도 1 ∼ 3 에 있어서 하측면) 측의 개구｝를 통하여 외부로 돌출되지 않는다. 이 때문에, 전술한 도 3 의 (A) → (B) 의 순으로 나타내는 바와 같이, 코킹부 (15a) 를 형성하기 위하여, 각 리벳 (9b) 을 축 방향 양측에서 압축할 때에, 각 리벳 (9b) 의 압입부 (24) 의 일부가, 각 관통공 (12a) 의 외부에서 확경되고, 서로 대향하는 각 평판부 (11a, 11b) 의 내측면끼리의 사이의 간극 (22) 으로 비어져 나오는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 이 결과, 이와 같은 비어져 나옴이 원인이 되어, 코킹부 (15a) 가 형성된 후에도 간극 (22) 이 소실되지 않고 잔존하여, 완성 후의 파형 유지기의 강성이 낮아진다고 한 문제가 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
또한, 본 예를 실시하는 경우, 상기 서술한 치수 관계 X ＜ Y 는, X = (0.50 ∼ 0.90)Y 의 범위로 규제하는 것이 바람직하다. 이 점에 관하여, X ≤ 0.90Y 의 범위로 규제하는 것이 바람직한 이유는, 각 리벳 (9b, 9b) 의 간부 (13b, 13b) 의 외주면과 각 관통공 (12a, 12a) 의 내주면 중, 질화 처리가 실시되지 않은 (질화층이 형성되지 않은) 부분의 면적을 가능한 한 많이 줄이기 위한 것이고, 나아가서는, 코킹부 (15a) 를 형성할 때에 도 11 의 (B) 에 나타낸 바와 같은, 비어져 나옴부 (23) 가 형성되는 것을 확실하게 방지할 수 있도록 하기 위해서이다. 한편, X ≥ 0.50Y 의 범위로 규제하는 것이 바람직한 이유는, 각 관통공 (12a, 12a) 과 각 간부 (13b, 13b) 의 끼워 맞춤 길이를 확보하고, 각 관통공 (12a, 12a) 에 대한 각 리벳 (9b, 9b) 의 빠짐력을 충분히 확보하기 용이하게 하기 위해서이다. 어느 쪽으로 하더라도, 본 발명을 실시하는 경우에는, 파형 유지기를 구성하는 각 부재의 공차 등을 고려하여, 상기 서술한 치수 관계｛X ＜ Y, X = (0.50 ∼ 0.90)Y｝가 확실하게 성립되도록 설계를 실시하도록 한다.
또, 상기 서술한 실시형태에서는, 중간 조립체 (17a) 를 구성한 상태에서, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 평판부 (11a, 11a) 의 외측면에, 각 리벳 (9b, 9b) 의 헤드부 (14a, 14a) 의 내측면을 맞닿게 하고 있다. 이 때문에, 이와 같이 맞닿음시킨 각 측면에도, 질화층이 형성되지 않을 가능성이 있다.
이것에 반하여, 본 발명을 실시하는 경우, 중간 조립체 (17a) 에 대해 질화 처리를 실시할 때에, 각 헤드부 (14a, 14a) 의 내측면과 각 평판부 (11a, 11a) 의 외측면 사이에 간극을 형성해 두면, 서로 대향하는 각 헤드부 (14a, 14a) 의 내측면과 각 평판부 (11a, 11a) 의 외측면의 일부에도, 확실하게 질화층을 형성할 수 있다. 이 경우에는, 당해 질화 처리를 실시한 후에, 각 헤드부 (14a, 14a) 의 내측면과 각 평판부 (11a, 11a) 의 외측면을 맞닿게 하는 작업을 실시한다. 또한, 이 작업을 코킹부 (15a) 의 형성과 함께 실시하도록 하면, 제조 공정을 늘리지 않아도 된다.
[실시형태의 제 2 예]
도 4 는, 본 발명의 실시형태의 제 2 예의 파형 유지기의 사시도를 나타내고, 도 5 는 파형 유지기의 중간 조립체의 부분 단면도를 나타내고 있다. 또한, 본 예의 특징은, 유지기를 구성하는 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 중, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a) 의 형상을 연구한 점에 있다. 이 특징 부분 이외의 제조 방법 및 구조는, 전술한 선 발명의 파형 유지기의 제조 방법 및 구조, 혹은 종래부터 알려져 있는 파형 유지기의 제조 방법 및 구조와 거의 동일한 점에서, 선 발명 혹은 종래 구조와 마찬가지로 구성하는 부분에 대해서는 설명을 간략하게 하고, 이하, 본 예의 특징 부분을 중심으로 설명한다.
또한, 본 예의 대상이 되는 일반적인 파형 유지기란, 전술한 바와 같이, 완성 상태에서 각 포켓의 양 단의 개구 폭이 각각 이들 각 포켓 내에 유지해야 할 볼의 직경보다 작아져 있는 것을 말한다.
본 예의 파형 유지기 (7a) 는, 도 7 ∼ 10 에 나타낸 종래 구조의 파형 유지기 (7) 와 마찬가지로, 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 와 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 끼리를 접합하기 위한 복수 개의 리벳 (9a, 9a) 으로 이루어진다. 이 중의 각 리벳 (9a, 9a) 은, 종래 구조의 리벳 (9a) 과 동일한 것으로, 강, 스테인리스강 등의 질화 처리 가능한 금속제로, 간부 (13a) 와 이 간부 (13a) 의 기단부에 형성된 헤드부 (14) 를 구비한다. 간부 (13a, 13a) 는, 기단측의 대직경부 (18) 와 선단측의 소직경부 (19) 로 이루어진다.
1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 는, 강판, 스테인리스 강판 등의 질화 처리 가능한 금속판제의 소재에, 프레스에 의한 타발 가공 및 굽힘 가공을 실시함으로써 전체가 파형의 원환상으로 제조되어 있다. 일방의 유지기 소자 (8a) 는, 종래 구조의 유지기 소자 (8) 와 마찬가지로, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부 (10, 10) 를, 원주 방향으로 이웃하는 곡판부 (10, 10) 끼리의 사이에 평판부 (11a, 11a) 를, 이들 각 평판부 (11a, 11a) 의 원주 방향 중앙부에 관통공 (12a) 을 구비한다. 타방의 유지기 소자 (8) 는, 종래 구조의 유지기 소자 (8) 와 동일한 것으로, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부 (10, 10) 를, 원주 방향으로 이웃하는 곡판부 (10, 10) 끼리의 사이에 평판부 (11, 11) 를, 이들 각 평판부 (11, 11) 의 원주 방향 중앙부에 관통공 (12) 을 구비한다.
1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 중의 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 평판부 (11a) 에 형성한 각 관통공 (12a) 은, 도 5 에 나타내는 바와 같이 축 방향 외측 (타방의 유지기 소자 (8) 의 반대측) 의 소직경 구멍 (28) 과 축 방향 내측 (타방의 유지기 소자 (8) 측) 의 직경이 큰 대직경 구멍 (29) 으로 이루어지는 2 단 구멍으로 되어 있다. 소직경 구멍 (28) 의 내경 치수 (d28) 와 리벳 (9a) 의 간부 (13a) 의 헤드부 (14) 근처 부분에 형성한 원기둥상의 대직경부 (18) 의 외경 치수 (D18) 는, 양자를 압입 끼워 맞췄을 때에 탈락하지 않는 정도의 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있다. 한편, 대직경 구멍 (29) 의 내경 치수 (d29) 는, 대직경부 (18) 의 외경 치수 (D18) 보다 크고 (d29 ＞ D18), 압입 치수 관계로는 되어 있지 않다.
따라서, 소직경 구멍 (28) 에 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 를 압입한 상태에서, 이 대직경 구멍 (29) 와 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 의 외주면 사이에 간극 (22) 이 형성된다.
또, 관통공 (12a) 은, 프레스 타발 가공으로 성형 가능하고, 종래의 가공 공정과 동일한 공정으로 성형할 수 있다.
다음으로, 이상과 같은 구성을 갖는 본 예의 파형 유지기의 제조 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 전술한 선 발명과 마찬가지로, 도 5 에 나타낸 중간 조립체 (17a) 를 조립한다. 구체적으로는, 1 쌍 유지기 소자 (8, 8a) 중, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 축 방향 외측 (타방의 유지기 소자 (8) 의 반대측) 에 리벳 (9a) 의 헤드부 (14) 를 배치함과 함께, 대직경부 (18) 를 각 관통공 (12a) 의 소직경 구멍 (28) 에 압입한다. 단, 이 때, 리벳 (9a) 의 헤드부 (14) 는, 평판부 (11a) 에 밀착시키지 않고, 조금 뜬 상태로 압입한다. 이 상태에서, 관통공 (12a) 의 대직경 구멍 (29) 과 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 의 외주면 사이에는, 간극 (22) 이 형성되고, 리벳 (9a) 의 헤드부 (14) 와 평판부 (11a) 사이에는, 간극 (30) 이 형성된다. 이어서, 상기 서술한 바와 같이 구성되는 중간 조립체 (17a) 에 대해 질화 처리를 실시한다. 한편, 양 유지기 소자 (8, 8a) 중, 타방의 유지기 소자 (8) 에는 단체 상태에서 질화 처리를 실시한다.
이와 같은 본 예의 경우, 타방의 유지기 소자 (8) 는, 그 둘레면의 전체에 질화층이 형성된다. 한편, 중간 조립체 (17a) 는, 관통공 (12a) 의 소직경 구멍 (28) 과 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 가 압입 끼워 맞춰져 있기 때문에, 당해 부분에는 질화층이 형성되지 않지만, 리벳 (9a) 의 헤드부 (14) 와 평판부 (11a) 사이에는 간극 (30) 이 형성되고, 또, 관통공 (12a) 의 대직경 구멍 (29) 과 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 의 외주면 사이에는 간극 (22) 이 형성되어 있기 때문에, 당해 부분에는 질화층이 형성된다.
이어서, 중간 조립체 (17a) 의 관통공 (12a) 으로부터 돌출된 리벳의 간부 (13a) 를 타방의 유지기 소자 (8) 의 관통공 (12) 에 삽입 통과시키면서, 중간 조립체 (17a) 의 평판부 (11a) 와 타방의 유지기 소자 (8) 의 평판부 (11) 를 중첩시킨 상태에서, 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 의 곡판부 (10, 10) 의 내면끼리의 사이에 각 볼 (6) 을 끼워 둔다. 그리고, 이 상태에서 리벳 (9a) 의 헤드부 (14) 를 유지기 소자 (8a) 의 평판부 (11a) 에 밀착시키면서, 리벳 (9a) 선단부를 코킹함으로써 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 끼리를 결합 고정시키다. 또한, 이와 같은 코킹 작업시, 리벳 (9a) 의 간부 (13a) 는, 축 방향의 가압력을 받아, 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 의 관통공 (12, 12a) 의 내측에서, 직경 방향 외측으로 팽창하도록 소성 변형된다. 이와 같이 리벳 (9a) 이 소성 변형됨으로써, 간극 (22) 을 포함하는, 각 리벳 (9) 의 외주면과 각 관통공 (12, 12a) 의 내주면 사이에 존재하는 간극의 일부 혹은 전부가 소실된다. 이 결과, 양 유지기 소자 (8, 8a) 와 각 리벳 (9a) 의 간부 (13) 는 덜컹거리지 않고 고정된다.
또한, 상기 제조 방법에서는, 중간 조립체 (17a) 는, 리벳 (9a) 의 헤드부 (14) 와 평판부 (11a) 사이에 간극 (30) 을 형성했지만, 코킹 공정 등에서 간극 (30) 을 없애는 것이 곤란한 경우나, 비용이 드는 경우 등, 반드시 간극 (30) 을 형성할 필요는 없다.
상기 서술한 바와 같은 본 예에 의하면, 일방의 유지기 소자 (8a) 에 각 리벳 (9a) 을 장착한 상태 (중간 조립체 (17a) 상태) 에서 질화 처리를 실시한 경우에도, 일방의 유지기 소자 (8a) 의 각 관통공 (12a) 의 내주면 및 각 리벳 (9) 의 대직경부 (18) 의 외주면의 일부에 질화층을 형성하여, 내구성이 우수한 구조를 실현할 수 있다.
또한, 일반적인 파형 유지기 (7) 를 구성하는 각 포켓 (16) 의 양 단의 개구 폭은, 각각 이들 각 포켓 (16) 내에 유지해야 할 볼 (6) 의 직경보다 작아져 있다. 이 때문에, 이와 같은 일반적인 파형 유지기 (7) 의 경우에는, 완성 후 상태에서 각 포켓 (16) 내에 각 볼 (6) 을 장착할 수는 없다. 따라서, 이와 같은 일반적인 파형 유지기를 대상으로 하여, 상기 서술한 본 발명의 제조 방법을 실시하는 경우에는, 상기 서술한 바와 같이, 리벳 (9a) 선단부를 코킹하기 전에 1 쌍의 유지기 소자 (8, 8a) 의 곡판부 (10, 10) 의 내면끼리의 사이에 각 볼 (6, 6) 을 사이에 끼울 필요가 있다.
이것에 대하여, 특수한 예이지만, 완성 후 상태에서, 각 포켓의 양 단의 개구 폭 중, 일방의 개구 폭만이 이들 각 포켓 내에 유지해야 할 볼의 직경보다 작아져 있고, 타방의 개구 폭이 이들 각 볼의 직경보다 커져 있는 파형 유지기를 대상으로 하여, 상기 서술한 본 발명의 제조 방법을 실시하는 경우에는, 반드시 코킹부를 형성하기 전에 1 쌍의 유지기 소자의 곡판부의 내면끼리의 사이에 각 볼을 끼울 필요는 없다.
[실시형태의 제 3 예]
도 6 은, 본 발명의 실시형태의 제 3 예인 파형 유지기의 중간 조립체 (17b) 의 부분 단면도를 나타내고 있다. 본 실시형태의 일방의 유지기 소자 (8b) 는, 실시형태의 제 2 예의 일방의 유지기 소자 (8a) 에 대하여, 평판부 (11b) 에 형성된 관통공 (12b) 의 형상만 상이하다. 그 이외의 구성은, 실시형태의 제 2 예와 동일하므로 설명을 생략한다.
일방의 유지기 소자 (8b) 의 각 평판부 (11b) 에 형성한 각 관통공 (12b) 은, 도 6 에 나타내는 바와 같이 축 방향 외측 (타방의 유지기 소자 (8) 의 반대측) 의 소직경 구멍 (28) 과 축 방향 내측 (타방의 유지기 소자 (8) 측) 의 테이퍼 구멍 (29a) 으로 이루어져 있다. 소직경 구멍 (28) 의 내경 치수 (d28) 와 리벳 (9a) 의 간부 (13a) 의 헤드부 (14) 근처 부분에 형성한 원기둥상의 대직경부 (18) 의 외경 치수 (D18) 는, 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있다. 한편, 테이퍼 구멍 (29a) 은, 소직경 구멍 (28) 으로부터 축 방향 내측 (타방의 유지기 소자 (8) 측) 으로 감에 따라 서서히 직경이 커지는 테이퍼상의 구멍으로 되어 있다.
따라서, 소직경 구멍 (28) 에 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 를 압입한 상태에서, 이 테이퍼 구멍 (29a) 과 리벳 (9a) 의 대직경부 (18) 의 외주면 사이에 간극 (22a) 이 형성된다.
이와 같은 구성을 취함으로써, 실시형태의 제 2 예의 파형 유지기 (7a) 와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 실시형태의 제 2 예, 제 3 예에서는, 일방의 유지기 소자 (8a 혹은 8b) 와 타방의 유지기 소자 (8) 를 조합한 예를 설명했지만, 2 개의 유지기 소자 (8a) 를 조합하거나, 2 개의 유지기 소자 (8b) 를 조합하거나 해도, 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 리벳 (9a) 의 형상도 상기 설명 및 도시된 형상에 한정되는 것은 아니다.
또, 본 출원은, 2013년 6월 27일 출원된 일본 특허출원 2013-134424호, 2013년 10월 1일 출원된 일본 특허출원 2013-206215호, 2013년 12월 27일 출원된 일본 특허출원 2013-271393호에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들여진다.
산업상 이용가능성
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 파형 유지기의 제조 방법 및 파형 유지기는, 파형 유지기를 구성하는 각 부재의 질화 처리를 저비용으로 실시할 수 있음과 함께 중간 조립체의 취급성을 양호하게 할 수 있다. 또, 질화 처리가 실시되지 않은 (질화층이 형성되지 않은) 부분의 면적을 최소한으로 줄일 수 있으므로, 완성 후의 파형 유지기의 내구성을 양호하게 할 수 있다.
따라서, 예를 들어 래디얼 볼 베어링 등, 자동차, 일반 산업 기계, 공작 기계 등의 각종 기계 장치의 회전 지지부에 장착되는 각종 롤링 베어링을 구성하는, 볼을 유지하는 파형 유지기 및 그 제조 방법에 있어서 바람직하게 채용할 수 있다.
또, 본 발명의 파형 유지기의 제조 방법 및 파형 유지기는, 전술한 일반적인 파형 유지기에 한정되지 않고, 각 포켓의 양 단의 개구 폭 중, 일방의 개구 폭만이 각 포켓 내에 유지해야 할 볼의 직경보다 작아져 있고, 타방의 개구 폭이 각 볼의 직경보다 커져 있는 특수한 파형 유지기를 대상으로 하여 실시할 수도 있다.
1 : 볼 베어링
2 : 내륜 궤도
3 : 내륜
4 : 외륜 궤도
5 : 외륜
6 : 볼
7, 7a : 유지기
8, 8a, 8b : 유지기 소자
9, 9a, 9b : 리벳
10, 10a, 10b : 곡판부
11, 11a, 11b : 평판부
12, 12a, 12b : 관통공
13, 13a, 13b : 간부
14, 14a : 헤드부
15, 15a : 코킹부
16 : 포켓
17, 17a : 중간 조립체
18 : 대직경부
19 : 소직경부
20 : 코킹 금형
21 : 오목부
22 : 간극
23 : 비어져 나옴부
24 : 압입부
25 : 비압입부
26 : 안내면
27 : 안내면
28 : 소직경 구멍
29 : 대직경 구멍
29a : 테이퍼 구멍
30 : 간극

Claims (3)

1 쌍의 유지기 소자와 복수의 리벳을 구비하고,
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 상기 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된, 상기 간부보다 대직경의 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부끼리를 서로 중첩시킴과 함께, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려, 각 상기 간부보다 대직경의 코킹부를 형성하고, 서로 중첩시킨 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 하는 파형 유지기의 제조 방법으로서,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공은, 축 방향 외측의, 상기 리벳의 상기 간부와 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있는 소직경 구멍과, 타방의 유지기 소자측인 축 방향 내측의, 상기 리벳의 상기 간부와의 사이에 간극을 발생시키는 구멍으로 이루어지고,
상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 소직경 구멍과 각 상기 리벳의 상기 간부를 압입 끼워 맞춘 상태에서 질화 처리를 실시함과 함께, 상기 타방의 유지기 소자에 대하여, 단체인 채 질화 처리를 실시한 후,
각 상기 리벳의 상기 간부 중 상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공으로부터 돌출된 부분을 상기 타방의 유지기 소자의 각 상기 관통공에 삽입 통과시킴과 함께 상기 1 쌍의 유지기 소자의 상기 평판부끼리를 중첩시킨 상태에서 상기 리벳의 선단부를 코킹함으로써, 상기 1 쌍의 유지기 소자끼리를 결합 고정시키는 것을 특징으로 하는 파형 유지기의 제조 방법.
1 쌍의 유지기 소자와 복수의 리벳을 구비하고,
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된, 상기 간부보다 대직경의 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부의 내측면끼리를 서로 맞댐과 함께, 서로 맞댄 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려, 각 상기 간부보다 대직경의 코킹부를 형성하고, 서로 맞댄 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 한 파형 유지기로서,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공은, 축 방향 외측의, 상기 리벳의 상기 간부와 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있는 소직경 구멍과, 타방의 유지기 소자측인 축 방향 내측의, 상기 리벳의 상기 간부와의 사이에 간극을 발생시키는 구멍으로 이루어지고,
상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 소직경 구멍에는, 각 상기 리벳의 상기 간부가 압입 끼워 맞춰져 있고,
상기 리벳과 상기 일방의 유지기 소자는, 각 상기 리벳과 상기 일방의 유지기 소자가 맞닿아 있지 않은 부분에 질화층이 형성되고,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 타방의 유지기 소자는, 전체 표면에 질화층이 형성되고,
질화층이 형성된 상기 일방의 유지기 소자와, 질화층이 형성된 상기 타방의 유지기 소자가, 질화층이 형성된 상기 리벳에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 파형 유지기.
1 쌍의 유지기 소자와 복수의 리벳을 구비하고,
상기 1 쌍의 유지기 소자는 각각 질화 처리 가능한 금속판에 의해 전체가 파형의 원환상으로 제조되고, 원주 방향 복수 지점에 부분 구면상의 곡판부를, 원주 방향으로 이웃하는 곡판부끼리의 사이에 평판부를, 각 상기 평판부의 일부에 관통공을 각각 구비하고 있고,
각 상기 리벳은 각각 질화 처리 가능한 금속제이고, 간부와 상기 간부의 기단부에 형성된, 상기 간부보다 대직경의 헤드부를 구비하고 있고,
상기 1 쌍의 유지기 소자의 각 상기 평판부의 내측면끼리를 서로 맞댐과 함께, 서로 맞댄 각 상기 평판부의 상기 관통공에 각 상기 리벳의 상기 간부를 삽입 통과시킨 상태에서, 각 상기 간부의 선단부를 눌러 찌부러뜨려, 각 상기 간부보다 대직경의 코킹부를 형성하고, 서로 맞댄 각 상기 평판부끼리를 각 상기 리벳의 상기 헤드부와 상기 코킹부로 협지함으로써 접합하고, 각 상기 곡판부에 둘러싸인 부분을 각각 볼을 자유롭게 전동하도록 유지하기 위한 포켓으로 한 파형 유지기의 코킹 전의 구성 부품으로서,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 일방의 유지기 소자의 각 상기 관통공은, 축 방향 외측의, 상기 리벳의 상기 간부와 헐겁게 끼워 맞춤, 혹은 중간 끼워 맞춤이 되는 치수 관계에 있는 소직경 구멍과, 타방의 유지기 소자측인 축 방향 내측의, 상기 리벳의 상기 간부와의 사이에 간극을 발생시키는 구멍으로 이루어지고,
상기 일방의 유지기 소자의 각 상기 소직경 구멍에는, 각 상기 리벳의 상기 간부가 압입 끼워 맞춰져 있고,
상기 리벳과 상기 일방의 유지기 소자는, 각 상기 리벳과 상기 일방의 유지기 소자가 맞닿아 있지 않은 부분에 질화층이 형성되고,
상기 1 쌍의 유지기 소자 중 타방의 유지기 소자는, 전체 표면에 질화층이 형성된 것을 특징으로 하는 파형 유지기의 코킹 전의 구성 부품.
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