WO2018092363A1 - ころ軸受用保持器、及びころ軸受用保持器の製造方法 - Google Patents

ころ軸受用保持器、及びころ軸受用保持器の製造方法 Download PDF

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WO2018092363A1
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cage
roller bearing
plating
burr
manufacturing
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PCT/JP2017/028467
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健太 小宮山
康樹 薮林
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中西金属工業株式会社
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/36—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F16C33/54—Cages for rollers or needles made from wire, strips, or sheet metal

Definitions

  • the present invention relates to a cage used for a roller bearing used in a place where maintenance is difficult.
  • Wind power generation using wind energy which is renewable energy, still exceeds 4% of the world's total power demand, and is said to be the most growing field of renewable energy in the future. Since the bearing that supports the rotating shaft of the wind power generator is at a high place, the maintenance of the bearing is accompanied with great labor and danger, and thus the bearing is required to have high reliability and durability (for example, [0002] of Patent Document 1. In addition, in recent years, pursuing economic efficiency and efficiency, wind turbines have been further increased in size, and offshore wind power generation has increased, making maintenance work of the bearings more difficult.
  • a tapered roller bearing As a main shaft bearing and a gearbox bearing for a wind power generator, a tapered roller bearing, a self-aligning roller bearing (spherical roller bearing), and a cylindrical roller bearing are mainly used (for example, Patent Document 1). And 2).
  • the roller bearing is made of a steel cage that is lubricated with a lubricant and that holds the rollers, which are rolling elements, in a pocket so as to keep the circumferential interval constant.
  • the cage is for a tapered roller bearing and is a cage integrally formed by pressing
  • the tapered roller and the cage are assembled to the inner ring of the tapered roller bearing
  • the cage is generally formed by press working, then shot blasted to remove burrs and ultrasonically cleaned.
  • metal powder or the like adheres to the cage even a little, the metal powder or the like becomes a foreign substance and enters the lubricant, so that the lubricant deteriorates early. Therefore, since it is difficult to replace the lubricant used in roller bearings used in wind power generators installed at high altitudes or offshore, further improvement in the cleanliness of the cage itself is desired. Yes. Further, further improvement in the cleanliness of such a cage needs to be realized at as low a cost as possible in order to increase the value of the product.
  • the problem to be solved by the present invention is to realize further improvement in the cleanliness of the cage used for the roller bearing used in a place where maintenance is difficult, at a low cost.
  • the roller bearing retainer according to the present invention has a shape in which a pair of axially spaced ring portions are connected by a plurality of column portions that are in sliding contact with the outer peripheral surface of a roller that is a rolling element. And a steel roller bearing retainer in which a plurality of pocket holes for accommodating and holding the roller in the peripheral wall portion are formed equally in the circumferential direction, A plating film covering the entire surface is provided (claim 1).
  • the cage Since the entire surface is covered with the plating film with the metal powder or the like attached to the surface of the cage after being subjected to burr removal processing after being molded by pressing or the like, the cage The surface cleanliness is very high. Therefore, since it is possible to suppress the early deterioration of the lubricant due to metal powder or the like mixed into the lubricant when the cage is assembled to the bearing, roller bearings used for wind power generators installed especially at high places or offshore. Thus, the cage is suitable for a roller bearing used in a place where maintenance is difficult.
  • the plating film is formed by electrogalvanizing treatment. According to such a configuration, since the plating film is formed on the cage by the electrogalvanization treatment, the plating film covering the entire surface of the cage has high adhesion and cleanliness and is excellent in economic efficiency. It becomes.
  • a method for manufacturing a roller bearing retainer according to the present invention connects a pair of axially spaced ring portions by a plurality of column portions that are in sliding contact with the outer peripheral surface of a roller that is a rolling element.
  • a method for manufacturing a steel roller bearing retainer comprising a shape, and a plurality of pocket holes for accommodating and holding the roller in the peripheral wall portion are formed equally in the circumferential direction,
  • the pair of ring portions that are separated in the axial direction are formed by a plurality of column portions that are in sliding contact with the outer peripheral surface of the roller that is a rolling element. It is a manufacturing method of a steel roller bearing retainer, in which a plurality of pocket holes for accommodating and holding the rollers in the peripheral wall portion are formed in a circumferential direction equally formed,
  • the retainer includes a base having a square columnar convex portion provided at one end of the ring portion and a columnar convex portion at the tip of the column portion, and a square columnar convex portion of the column portion including the other of the ring portion.
  • It consists of a connected body with a square hole to be fitted, A base body forming step for forming the base body by a process including press working from a blank obtained by cutting a steel sheet;
  • the connected body is formed as a blank obtained by cutting a steel plate, or a connected body forming step for forming by pressing from a blank obtained by cutting a steel plate, Bonding that bonds and fixes the base body and the coupling body in the state in which the square hole is fitted to the quadrangular columnar convex portion, with the base body and the coupling body molded in the base body molding step and the coupling body molding step.
  • the pair of ring portions is a large diameter ring portion and a small diameter ring portion
  • the roller is a tapered roller
  • the roller bearing is a tapered roller bearing
  • a bottom expanding step of expanding the small diameter ring portion side portion of the column portion is performed
  • the burr removal step and the plating treatment step After the plating treatment step, an assembly step of assembling the tapered roller and the cage to the inner ring of the tapered roller bearing is performed, It is preferable to perform a caulking process for caulking the cage after the assembling process to restore the cage to a normal shape (Claim 5).
  • the bottom expanding step is performed, and the cage and the tapered roller are assembled to the inner ring.
  • the burr removing process and the plating process are performed after the bottom expanding process, so that the metal powder that adheres to the retainer during the bottom expanding process Deterioration of cleanliness due to etc. is not a problem.
  • the entire surface of the cage is covered with a plating film, so that metal powder or the like does not fall off from the cage. .
  • the said plating process is an electrogalvanization process (Claim 6).
  • a plating film is formed on the cage by the electrogalvanizing process in the plating process. Therefore, the plating film covering the entire surface of the cage has high adhesion and cleanliness and is excellent in economic efficiency.
  • the cleanliness of the surface of the retainer becomes very high, so when the retainer is assembled to the bearing. Since the early deterioration of the lubricant due to mixing of metal powder or the like into the lubricant can be suppressed, it is suitable as a cage used for a roller bearing used in a place where maintenance is difficult. In addition, by forming a plating film on the cage by electrogalvanization, the plating film is difficult to break even in the subsequent caulking process, has high adhesion and cleanliness, and is excellent in economic efficiency.
  • FIG. 1 is a perspective view of a tapered roller bearing retainer according to Embodiment 1 of the present invention. It is a perspective view of the tapered roller bearing retainer according to Embodiment 2 of the present invention. It is a perspective view which shows a base
  • a tapered roller bearing retainer 1A according to Embodiment 1 of the present invention shown in the perspective view of FIG. 1 is integrally formed by a process including press working from a steel plate or a process including press working from an annular steel material. The entire steel surface is covered with a plating film C.
  • the tapered roller bearing retainer 1A has a shape in which a large-diameter ring portion 2 and a small-diameter ring portion 3 that are separated in the axial direction are connected by a plurality of column portions 4, 4,.
  • a plurality of pocket holes P, P,... For accommodating and holding the tapered rollers that are rolling elements of the tapered roller bearing are formed in the circumferential wall portion of the cage 1A equally in the circumferential direction. Are in sliding contact with the outer peripheral surface of the tapered roller.
  • a cage forming process for integrally molding the cage 1A by a process including press working from a steel plate is performed.
  • a disk-shaped blank is punched from a steel plate, the disk-shaped blank is drawn into a cup shape, a core hole (reference hole) is drilled on the bottom surface, and a pocket hole in the peripheral wall is removed to form a column part.
  • the large-diameter side end portion is turned and trimmed to a predetermined size.
  • the disc-shaped blank may be formed from a raw steel plate by cutting such as laser cutting.
  • a cage forming process for integrally molding the cage 1A by a process including press working from an annular steel material is performed.
  • a cylindrical steel material having a hole in the center is expanded by rolling forging to form an annular shape, the annular member is turned into a cup shape, the pocket hole in the peripheral wall portion is removed, and the column portion And a window pressing process for forming a contact surface with the tapered roller on the column part.
  • a deburring process is performed to remove burrs by performing deburring on the cage 1A molded in the cage molding process.
  • the deburring process is performed by blasting such as shot blasting or barrel processing.
  • plating process A plating process is performed in which the cage 1A from which burrs have been removed in the burr removal process is plated and the entire surface is covered with the plating film C.
  • electrogalvanizing, gold plating, silver plating or the like having good plating adhesion in a bending test (JIS H8504: 1999 plating adhesion test method) can be used, and burrs are removed.
  • the plating film C is formed by depositing the plating metal on the entire surface of the cage 1A by immersing the cage 1A in an electrolytic solution and energizing the cage 1A as a cathode.
  • the thickness of the plating film C is preferably 5 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less in consideration of the subsequent caulking process. If the thickness of the plating film C is less than 5 ⁇ m, the plating film C may be peeled off by sliding contact between the mold used in the caulking step and the cage 1A covered with the plating film C. If the thickness of the plating film C exceeds 15 ⁇ m, cracks may occur due to plastic deformation (large deformation) when the cage 1A is restored to the normal shape in the caulking step. In such a plating process, electrogalvanizing is the cheapest and is difficult to break even if a subsequent caulking process is performed, and is therefore suitable for a large cage.
  • the “roller bearing retainer” that is the subject of the present invention is not only a tapered roller bearing retainer 1A as shown in FIG. 1, but also a self-aligning roller bearing (spherical roller bearing) retainer and a cylindrical roller bearing retainer.
  • a vessel Also in cages for self-aligning roller bearings and cages for cylindrical roller bearings, these cages are integrally formed by a process including press working from a steel plate or a process including press working from an annular steel material. After performing the vessel forming process, the burr removing process and the plating process are performed.
  • the tapered roller bearing retainer As described above, when the tapered roller and the retainer are assembled to the inner ring of the tapered roller bearing, a bottom widening process is performed in which the small-diameter ring portion side portion of the pillar portion of the retainer is expanded. Then, after assembling the cage and the tapered roller in this state to the inner ring, it is necessary to perform a caulking process for caulking the cage and restoring the normal shape.
  • the bottom expanding step is performed after the cage forming step, and then the plating treatment step is performed. Then, after the plating process, an assembling process for assembling the cage and the tapered roller to the inner ring of the tapered roller bearing is performed, and a caulking process for restoring the normal shape by caulking the cage after the assembling process is performed.
  • the burr removing step and the plating step are performed after the bottom spreading step, a decrease in cleanliness due to metal powder or the like adhering to a cage during the bottom spreading step is a problem. do not become.
  • the entire surface of the cage is covered with the plating film, so that metal powder or the like does not fall off from the cage.
  • the plating film C has good fixability, and as described above, the thickness of the plating film C is set to 5 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less so that peeling or cracking does not occur even if the caulking process is performed.
  • the metal powder on the inner surface side does not go outside.
  • the tapered roller bearing retainer 1B according to the second embodiment of the present invention shown in the perspective view of FIG. 2 is not integrally formed by the process including the pressing of the steel plate as in the first embodiment.
  • the base A and the connector B shown in the perspective view are assembled, and the entire surface is covered with the plating film C. 2 and 3 of the second embodiment, the same reference numerals as those in FIG. 1 of the first embodiment are the same or corresponding parts, and thus detailed description thereof is omitted.
  • the base A includes a small-diameter ring portion 3 and column portions 4, 4,..., And the tips of the column portions 4, 4,.
  • the connecting body B includes the large-diameter ring portion 2 and includes square holes 2A, 2A,... Into which the quadrangular columnar convex portions 4A, 4A,.
  • a base body forming step is performed in which the base body A is formed by processing including press working from a blank obtained by cutting a steel plate (see, for example, International Publication No. 2013/94615). For example, first, a portion that becomes the column portions 4, 4,... Protrudes radially outward from the outer peripheral portion of the disk-shaped member having the center hole, and a square is formed at the tip of the portion that becomes the column portions 4, 4,.
  • a base blank cutting step for cutting the steel sheet to obtain a base blank is performed so as to form the columnar convex portions 4A, 4A,.
  • a bending step is performed on the blank of the base body so as to bend the portions that become the pillar portions 4, 4,...
  • a surface pressing process is performed to finish the surface.
  • the connected body B is formed as a blank obtained by cutting a steel plate, or a connected body forming step is performed by pressing from a blank obtained by cutting a steel plate (see, for example, International Publication No. 2013/94615).
  • a forming step is performed in which the plate portions are formed by press working so as to be orthogonal to the column portions 4, 4.
  • the base body A and the connection body B formed in the base body forming step and the connection body forming step are formed in a state in which the quadrangular holes 2A, 2A,.
  • a joining / fixing step of joining and fixing the base body A and the connecting body B by crimping the tips of the parts 4A, 4A,... Is performed for example, see International Publication No. 2013/94615.
  • the coupling and fixing step may be performed by laser welding or the like instead of caulking.
  • a deburring process is performed in which the deburring process is performed on the cage 1B formed by integrating the base body A and the connecting body B in the bonding and fixing process to remove the deburring.
  • the deburring process is performed by blasting such as shot blasting or barrel processing.
  • a plating treatment step is performed in which the cage 1B from which burrs have been removed in the burr removal step is plated and the entire surface is covered with the plating film C.
  • electrogalvanization, gold plating, silver plating, copper plating, or the like can be used for the plating treatment.
  • the cage 1B from which burrs have been removed is immersed in an electrolytic solution, and the cage 1B is energized as a cathode. Then, the plating film C is formed by depositing the plating metal on the entire surface of the cage 1B.
  • roller bearing retainer that is the subject of the present invention is not only a tapered roller bearing retainer 1B as shown in FIG. 2 but also a self-aligning roller bearing (spherical roller bearing) retainer and a cylindrical roller bearing retainer. There is a vessel. Even in the self-aligning roller bearing retainer and the cylindrical roller bearing retainer, after performing the steps including the base body forming step, the coupling body forming step, and the coupling and fixing step, A deburring process and the plating process are performed.
  • the burrs are removed by shot blasting in the deburring process, shower cleaning is performed, and ultrasonic cleaning is performed (conventional cage), and the deburring is performed.
  • the cleanliness of those subjected to ultrasonic cleaning (the cage of the present invention) in the plating process was compared.
  • the shower cleaning was performed by jetting oil.
  • the cleanliness was evaluated by measuring the weight of metal powder or the like adhering to the entire surface of the cage.
  • the weight measurement of the metal powder or the like is performed by brushing while immersing the cage in the cleaning liquid placed in the tray, and after the brushing is completed, the cleaning liquid is poured into a measurement filter, filtered and dried, and the weight of the filter is measured. It was.
  • the plating treatment was electrogalvanizing.
  • the weight of the metal powder or the like adhering to the entire surface of the cage of the present invention is about 1/7 of the weight of the metal powder or the like adhering to the entire surface of the conventional cage. It has been found that the cage of the present invention has significantly improved cleanliness as compared with the conventional cage.
  • the roller bearing retainer and the roller bearing retainer manufacturing method as described above metal powder or the like attached to the surface of the retainer after being molded by press working and subjected to deburring Since the entire surface is covered with the plating film, the cleanliness of the cage surface becomes very high. Therefore, since it is possible to suppress the early deterioration of the lubricant due to metal powder or the like mixed into the lubricant when the cage is assembled to the bearing, roller bearings used for wind power generators installed especially at high places or offshore. Thus, the cage is suitable for a roller bearing used in a place where maintenance is difficult. In addition, by forming the plating film by electrogalvanization, the plating film covering the entire surface of the cage has high adhesion and cleanliness and is excellent in economic efficiency.

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Abstract

【課題】保守が困難な場所で使用されるころ軸受に用いる保持器の更なる清浄度向上を、低コストで実現する。 【解決手段】軸方向に離間した一対のリング部２，３を、転動体であるころの外周面に摺接する複数の柱部４，４，…により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔Ｐ，Ｐ，…が周方向等分に形成された、鋼製のころ軸受用保持器１Ａであって、表面全体を被うめっき被膜Ｃを備えたことを特徴とする。表面全体をめっき被膜Ｃにより被っているので、保持器１Ａ表面の清浄度が非常に高くなる。めっき被膜Ｃを電気亜鉛めっきにより形成することにより、保持器１Ａの表面全体を被うめっき被膜Ｃは、後の加締め加工でも割れにくく、密着性及び清浄度が高く経済性に優れたものとなる。

Description

ころ軸受用保持器、及びころ軸受用保持器の製造方法
　本発明は、保守が困難な場所で使用されるころ軸受に用いる保持器に関する。
　再生可能エネルギーである風力エネルギーを利用した風力発電は、現在でも世界の電力需要全体の４％を超えており、今後、再生可能エネルギーの中で最も伸びる分野であると言われている。
　風力発電機の回転軸を支持する軸受は高所にあることから、前記軸受の保守には大変な労力と危険が伴うため、前記軸受には高い信頼性と耐久寿命が要求される（例えば、特許文献１の［０００２］）。その上、近年、経済性と効率を追求して、風車のさらなる大型化が進行しているとともに、洋上風力発電も増加しているので、前記軸受の保守作業はさらに困難になっている。
　ここで、風力発電機の主軸用軸受や増速機用軸受としては、円錐ころ軸受、自動調心ころ軸受（球面ころ軸受）、及び円筒ころ軸受が主に使用される（例えば、特許文献１及び２参照）。
　前記ころ軸受は、潤滑剤で潤滑されるとともに、転動体であるころをポケットに収容して周方向の間隔を一定に保つように保持する鋼製の保持器が使用される。
　また、前記保持器が円錐ころ軸受用であって、プレス加工により一体に成形された保持器である場合、円錐ころ軸受の内輪に円錐ころと保持器とを組み付ける際に、内輪の小径側鍔と円錐ころとの干渉を避ける必要がある。そのため、保持器を、プレス加工により正規の形状・寸法に一旦成形した後、保持器の柱部の小径リング部側部分を押し拡げる底拡げ工程（底押し工程）を行い、この状態の保持器と円錐ころを内輪に組み付けた後に、保持器を加締めて正規形状に復元する加締め工程を行う必要がある（例えば、特許文献３の段落［０００４］参照）。
特開２００６－２１４５４５号公報 特開２００８－３０９３１２号公報 特開２００１－５０２８１号公報
　前記保持器は、プレス加工で成形した後、ショットブラストを行ってバリを除去し、超音波洗浄を行うのが一般的である。
　しかし、前記保持器に金属粉等が少しでも付着していた場合、金属粉等が異物となって潤滑剤に混入するので、潤滑剤が早期に劣化する。
　そこで、特に高所や洋上に設置される風力発電機に使用されるころ軸受に使用されている潤滑剤は交換が困難であることから、保持器自身の更なる清浄度の向上が望まれている。
　また、このような保持器の更なる清浄度向上は、製品の価値を高めるために、なるべく低コストで実現する必要がある。
　そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとする課題は、保守が困難な場所で使用されるころ軸受に用いる保持器の更なる清浄度向上を、低コストで実現することである。
　本発明に係るころ軸受用保持器は、前記課題解決のために、軸方向に離間した一対のリング部を、転動体であるころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成された、鋼製のころ軸受用保持器であって、
　表面全体を被うめっき被膜を備えたことを特徴とする(請求項１)。
　このような構成によれば、プレス加工等により成形し、バリ除去加工を行った後における保持器の表面に付着している金属粉等を、表面全体をめっき被膜により被っているので、保持器表面の清浄度が非常に高くなる。
　よって、保持器を軸受に組み付けた際に金属粉等が潤滑剤に混入することによる潤滑剤の早期劣化を抑制できるので、特に高所や洋上に設置される風力発電機に使用されるころ軸受等、保守が困難な場所で使用されるころ軸受に用いる保持器として好適なものになる。
　ここで、前記めっき被膜は、電気亜鉛めっき処理により形成されてなるのが好ましい（請求項２）。
　このような構成によれば、電気亜鉛めっき処理により保持器にめっき被膜が形成されているので、保持器の表面全体を被うめっき被膜は、密着性及び清浄度が高く経済性に優れたものとなる。
　本発明に係るころ軸受用保持器の製造方法は、前記課題解決のために、軸方向に離間した一対のリング部を、転動体であるころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成された、鋼製のころ軸受用保持器の製造方法であって、
　鋼板からのプレス加工を含む工程、又は円環状の鋼材からのプレス加工を含む工程により前記保持器を一体成形する保持器成形工程と、
　前記保持器成形工程で成形された前記保持器に対してバリ除去加工を行ってバリを除去するバリ除去工程と、
　前記バリ除去工程でバリを除去した前記保持器にめっき処理を行って表面全体をめっき被膜で被うめっき処理工程と、
を含むことを特徴とする（請求項３）。
　また、本発明に係るころ軸受用保持器の製造方法は、前記課題解決のために、軸方向に離間した一対のリング部を、転動体であるころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成された、鋼製のころ軸受用保持器の製造方法であって、
　前記保持器は、前記リング部の一方及び柱部からなる、前記柱部の先端に四角柱状凸部が設けられた基体と、前記リング部の他方からなる、前記柱部の四角柱状凸部に嵌合する四角孔が設けられた連結体とからなり、
　前記基体を、鋼板を切断加工したブランクからプレス加工を含む加工で成形する基体成形工程と、
　前記連結体を、鋼板を切断加工したブランクとして成形、又は鋼板を切断加工したブランクからプレス加工で成形する連結体成形工程と、
　前記基体成形工程及び前記連結体成形工程で成形された前記基体及び前記連結体を、前記四角柱状凸部に前記四角孔を嵌合させた状態で、前記基体及び前記連結体を結合固定する結合固定工程と、
　前記結合固定工程で前記基体及び前記連結体を一体化してなる前記保持器に対してバリ除去加工を行ってバリを除去するバリ除去工程と、
　前記バリ除去工程でバリを除去した前記保持器にめっき処理を行って表面全体をめっき被膜で被うめっき処理工程と、
を含むことを特徴とする（請求項４）。
　これらのような製造方法によれば、前記保持器成形工程、又は、前記基体成形工程、前記連結体成形工程、前記結合固定工程により成形し、前記バリ除去工程によりバリを除去した後における保持器の表面に付着している金属粉等を、前記めっき処理工程で前記保持器の表面全体をめっき被膜により被っているので、製造した保持器表面の清浄度が非常に高くなる。
　よって、保持器を軸受に組み付けた際に金属粉等が潤滑剤に混入することによる潤滑剤の早期劣化を抑制できるので、特に高所や洋上に設置される風力発電機に使用されるころ軸受等、保守が困難な場所で使用されるころ軸受に用いる保持器として好適なものになる。
　ここで、前記一対のリング部が大径リング部及び小径リング部、前記ころが円錐ころ、前記ころ軸受が円錐ころ軸受であり、
　前記保持器成形工程後に、前記柱部の小径リング部側部分を押し拡げる底拡げ工程を行い、
　前記底拡げ工程後に、前記バリ除去工程及び前記めっき処理工程を行い、
　前記めっき処理工程後に、前記円錐ころ及び前記保持器を前記円錐ころ軸受の内輪に組み付ける組付け工程を行い、
　前記組付け工程後の前記保持器を加締めて正規形状に復元する加締め工程を行うのが好ましい（請求項５）。
　このような製造方法によれば、前記保持器成形工程で成形した保持器を円錐ころとともに円錐ころ軸受の内輪に組み付ける際に前記底拡げ工程を行い、保持器と円錐ころを内輪に組み付けた後に前記加締め工程を行う必要がある円錐ころ軸受用保持器において、前記底拡げ工程後に、前記バリ除去工程及び前記めっき処理工程を行うので、前記底拡げ工程の際に保持器に付着する金属粉等による清浄度の低下は問題にならない。
　その上、保持器を正規形状に復元するように加締める加締め工程を行っても、保持器の表面全体がめっき被膜で被われているので、保持器から金属粉等が脱落することがない。
　また、前記めっき処理は、電気亜鉛めっき処理であるのが好ましい（請求項６）。
　このような製造方法によれば、前記めっき処理工程で電気亜鉛めっき処理により保持器にめっき被膜が形成される。よって、保持器の表面全体を被うめっき被膜は、密着性及び清浄度が高く経済性に優れたものとなる。
　以上のような本発明に係るころ軸受用保持器、及びころ軸受用保持器の製造方法によれば、保持器表面の清浄度が非常に高くなることから、保持器を軸受に組み付けた際に金属粉等が潤滑剤に混入することによる潤滑剤の早期劣化を抑制できるので、保守が困難な場所で使用されるころ軸受に用いる保持器として好適なものになる。その上、電気亜鉛めっき処理で保持器にめっき被膜を形成することにより、めっき被膜は、後の加締め加工でも割れにくく、密着性及び清浄度が高く経済性に優れたものとなる。
本発明の実施の形態１に係る円錐ころ軸受用保持器の斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る円錐ころ軸受用保持器の斜視図である。 基体及び連結体を示す斜視図である。
　次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。
＜実施の形態１＞
　図１の斜視図に示す本発明の実施の形態１に係る円錐ころ軸受用保持器１Ａは、鋼板からのプレス加工を含む工程、又は円環状の鋼材からのプレス加工を含む工程により一体に成形された鋼製の保持器であり、その表面全体は、めっき被膜Ｃで被われている。
　円錐ころ軸受用保持器１Ａは、軸方向に離間した大径リング部２及び小径リング部３を、複数の柱部４，４，…により繋いだ形状を成す。保持器１Ａの周壁部には、円錐ころ軸受の転動体である円錐ころを収容保持するための複数のポケット孔Ｐ，Ｐ，…が周方向等分に形成されており、柱部４，４，…は、円錐ころの外周面に摺接する。
　次に、保持器１Ａの製造方法について説明する。
（保持器成形工程）
　（鋼板からのプレス加工を含む工程により保持器１Ａを一体成形する場合）
　先ず、鋼板からのプレス加工を含む工程により保持器１Ａを一体成形する保持器成形工程を行う。
　この工程は、例えば、素材鋼板から円盤状のブランクを打ち抜き、円盤状のブランクからカップ形状に絞り加工し、底面に芯孔（基準孔）を穿孔し、周壁部のポケット孔を抜いて柱部を形成し、底面の底孔を形成し、柱部に円錐ころとの当接面を形成する窓押し加工をした後、大径側端部を旋削縁切りして所定の寸法に整えるものである（例えば、特許文献３の［０００３］参照）。
　なお、円盤状のブランクは、素材鋼板からレーザーカット等の切断加工により形成してもよい。
　（円環状の鋼材からのプレス加工を含む工程により保持器１Ａを一体成形する場合）
　先ず、円環状の鋼材からのプレス加工を含む工程により保持器１Ａを一体成形する保持器成形工程を行う。
　この工程は、例えば、中心に穴をあけた円柱状の鋼材をローリング鍛造により拡径して円環状にし、円環状の部材からカップ形状に旋削加工し、周壁部のポケット孔を抜いて柱部を形成し、柱部に円錐ころとの当接面を形成する窓押し加工を施すものである。
（バリ除去工程）
　前記保持器成形工程で成形された保持器１Ａに対してバリ除去加工を行ってバリを除去するバリ除去工程を行う。
　ここで、バリ除去加工は、ショットブラストなどのブラスト加工やバレル処理等により行う。
（めっき処理工程）
　前記バリ除去工程でバリを除去した保持器１Ａにめっき処理を行って表面全体をめっき被膜Ｃで被うめっき処理工程を行う。
　ここで、めっき処理には、曲げ試験（JIS H8504:1999 めっき密着性試験方法）においてめっき密着性が良好な、電気亜鉛めっき、金めっき、又は銀めっき等を用いることができ、バリを除去した保持器１Ａを電解溶液に浸漬し、保持器１Ａを陰極として通電することで、保持器１Ａの表面全体にめっき金属を析出させることによりめっき被膜Ｃを形成する。
　めっき被膜Ｃの厚みは、後の加締め工程を考慮した場合、５μｍ以上、１５μｍ以下であるのが望ましい。めっき被膜Ｃの厚みが５μｍ未満であると、加締め工程で用いる金型とめっき被膜Ｃで被われた保持器１Ａとの摺接によりめっき被膜Ｃが剥がれる場合がある。また、めっき被膜Ｃの厚みが１５μｍを超えると、加締め工程で保持器１Ａを正規形状に復元する際の塑性変形（大変形）により割れが発生する場合がある。
　このようなめっき処理において、電気亜鉛めっきが最も安価であり、後の加締め工程を行っても割れにくいので、大型の保持器に適している。
　本発明の対象である「ころ軸受用保持器」は、図１のような円錐ころ軸受用保持器１Ａ以外に、自動調心ころ軸受（球面ころ軸受）用保持器、及び円筒ころ軸受用保持器がある。
　自動調心ころ軸受用保持器、及び円筒ころ軸受用保持器においても、それらの保持器を鋼板からのプレス加工を含む工程、又は円環状の鋼材からのプレス加工を含む工程により一体成形する保持器成形工程を行った後、前記バリ除去工程、及び前記めっき処理工程を行う。
　また、円錐ころ軸受用保持器では、前記のとおり、円錐ころ軸受の内輪に円錐ころと保持器とを組み付ける際に、保持器の柱部の小径リング部側部分を押し拡げる底拡げ工程を行ってから、この状態の保持器と円錐ころを内輪に組み付けた後、保持器を加締めて正規形状に復元する加締め工程を行う必要がある。
　よって、円錐ころ軸受用保持器の製造方法では、前記保持器成形工程後に、前記底拡げ工程を行い、次に前記めっき処理工程を行うのが望ましい。
　そして、前記めっき処理工程後に、保持器と円錐ころを円錐ころ軸受の内輪に組み付ける組付け工程を行い、前記組付け工程後の保持器を加締めて正規形状に復元する加締め工程を行う。
　このような製造方法によれば、前記底拡げ工程後に、前記バリ除去工程及び前記めっき処理工程を行うので、前記底拡げ工程の際に保持器に付着する金属粉等による清浄度の低下は問題にならない。
　その上、保持器を正規形状に復元するように加締める加締め工程を行っても、保持器の表面全体がめっき被膜で被われているので、保持器から金属粉等が脱落しない。
　なお、めっき被膜Ｃは定着性が良く、前記のとおり、めっき被膜Ｃの厚みを５μｍ以上、１５μｍ以下にすることにより、加締め工程を行っても剥がれや割れが生じないので、めっき被膜Ｃの内面側の金属粉等が外部に出ることはない。
＜実施の形態２＞
　図２の斜視図に示す本発明の実施の形態２に係る円錐ころ軸受用保持器１Ｂは、実施の形態１のような鋼板のプレス加工を含む工程により一体成形されたものではなく、図３の斜視図に示す基体Ａ及び連結体Ｂを組み付けてなり、その表面全体は、めっき被膜Ｃで被われている。
　なお、実施の形態２の図２及び図３において、実施の形態１の図１と同一符号は同一又は相当部分であるので、詳細説明は省略する。
　図３の斜視図に示すように、基体Ａは小径リング部３及び柱部４，４，…からなり、柱部４，４，…の先端は四角柱状凸部４Ａ，４Ａ，…を備える。
　また、連結体Ｂは大径リング部２からなり、柱部４，４，…の四角柱状凸部４Ａ，４Ａ，…が嵌合する四角孔２Ａ，２Ａ，…を備える。
　次に、保持器１Ｂの製造方法について説明する。
（基体成形工程）
　基体Ａを、鋼板を切断加工したブランクからプレス加工を含む加工で成形する基体成形工程を行う（例えば、国際公開第２０１３／９４６１５号公報参照）。
　例えば、先ず、中心孔を有する円板状部材の外周部から柱部４，４，…となる部分を径方向外方へ突出させるとともに、柱部４，４，…となる部分の先端に四角柱状凸部４Ａ，４Ａ，…を形成するように、鋼板を切断して基体のブランクを得る基体ブランク切断工程を行う。
　次に、前記基体のブランクに対し、柱部４，４，…となる部分を前記円板状部材の外周部に沿って折り曲げる折曲げ工程を行う。
　また、前記基体ブランク切断工程の次工程又は前記折曲げ工程の次工程として行う、柱部４，４，…となる部分の各々に、円錐ころとの接触面を面押し加工して所定の傾斜面に仕上げる面押し工程を行う。
（連結体成形工程）
　連結体Ｂを、鋼板を切断加工したブランクとして成形、又は鋼板を切断加工したブランクからプレス加工で成形する連結体成形工程を行う（例えば、国際公開第２０１３／９４６１５号公報参照）。
　例えば、円環に四角孔２Ａ，２Ａ，…を周方向等分に形成するように、鋼板を切断して連結体のブランクを得る連結体ブランク切断工程を行う。
　ここで、基体Ａの柱部４，４，…の先端の四角柱状凸部４Ａ，４Ａ，…が、鉛直ではなく先端側に拡径している場合、前記連結体のブランクを、基体Ａの柱部４，４，…に直交するように皿ばね状にプレス加工で成形する成形工程を行う。
（結合固定工程）
　前記基体成形工程及び前記連結体成形工程で成形された基体Ａ及び連結体Ｂを、四角柱状凸部４Ａ，４Ａ，…に四角孔２Ａ，２Ａ，…を嵌合させた状態で、四角柱状凸部４Ａ，４Ａ，…の先端を加締めて基体Ａ及び連結体Ｂを結合固定する結合固定工程を行う（例えば、国際公開第２０１３／９４６１５号公報参照）。
　この工程により、図２に示す加締め部４Ｂ，４Ｂ，…が形成される。
　なお、前記結合固定工程は、加締め加工ではなく、レーザ溶接等で行ってもよい。
（バリ除去工程）
　前記結合固定工程で基体Ａ及び連結体Ｂを一体化してなる保持器１Ｂに対してバリ除去加工を行ってバリを除去するバリ除去工程を行う。
　ここで、バリ除去加工は、ショットブラストなどのブラスト加工やバレル処理等により行う。
（めっき処理工程）
　前記バリ除去工程でバリを除去した保持器１Ｂにめっき処理を行って表面全体をめっき被膜Ｃで被うめっき処理工程を行う。
　ここで、めっき処理には、電気亜鉛めっき、金めっき、銀めっき、銅めっき等を用いることができ、バリを除去した保持器１Ｂを電解溶液に浸漬し、保持器１Ｂを陰極として通電することで、保持器１Ｂの表面全体にめっき金属を析出させることによりめっき被膜Ｃを形成する。
　本発明の対象である「ころ軸受用保持器」は、図２のような円錐ころ軸受用保持器１Ｂ以外に、自動調心ころ軸受（球面ころ軸受）用保持器、及び円筒ころ軸受用保持器がある。
　自動調心ころ軸受用保持器、及び円筒ころ軸受用保持器においても、それらの保持器を、前記基体成形工程、前記連結体成形工程、及び前記結合固定工程を含む工程を行った後、前記バリ除去工程、及び前記めっき処理工程を行う。
＜清浄度の評価＞
　図１のような形状の保持器において、前記バリ除去工程でショットブラストを行ってバリを除去した後にシャワー洗浄を行い、さらに超音波洗浄を行ったもの（従来の保持器）、及び前記バリ除去工程でショットブラストを行ってバリを除去した後に前記めっき処理工程でめっき処理を行い、超音波洗浄を行ったもの（本発明の保持器）の清浄度を比較した。
　ここで、前記シャワー洗浄は、油を噴射して行った。
　また、清浄度の評価は、保持器の全表面に付着している金属粉等の重量を測定することにより行った。前記金属粉等の重量測定は、トレイに入れた洗浄液に保持器を浸しながらブラッシングを行い、ブラッシング完了後に洗浄液を測定用フィルターに流し込んで濾過して乾燥させ、フィルターの重量を測定することにより行った。
　なお、めっき処理は、電気亜鉛めっきとした。
　その結果、本発明の保持器の全表面に付着している金属粉等の重量は、従来の保持器の全表面に付着している金属粉等の重量の約１／７であり、本発明の保持器は、従来の保持器と比較して大幅に清浄度が向上していることが分かった。
　以上のようなころ軸受用保持器、及びころ軸受用保持器の製造方法によれば、プレス加工等により成形し、バリ除去加工を行った後における保持器の表面に付着している金属粉等を、表面全体をめっき被膜により被っているので、保持器表面の清浄度が非常に高くなる。
　よって、保持器を軸受に組み付けた際に金属粉等が潤滑剤に混入することによる潤滑剤の早期劣化を抑制できるので、特に高所や洋上に設置される風力発電機に使用されるころ軸受等、保守が困難な場所で使用されるころ軸受に用いる保持器として好適なものになる。
　その上、めっき被膜を電気亜鉛めっきにより形成することにより、保持器の表面全体を被うめっき被膜は、密着性及び清浄度が高く経済性に優れたものとなる。
１Ａ，１Ｂ　円錐ころ軸受用保持器
２　大径リング部
２Ａ　四角孔
３　小径リング部
４　柱部
４Ａ　四角柱状凸部
４Ｂ　加締め部
Ａ　基体
Ｂ　連結体
Ｃ　めっき被膜
Ｐ　ポケット孔

Claims (6)

  1. 　軸方向に離間した一対のリング部を、転動体であるころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成された、鋼製のころ軸受用保持器であって、
    　表面全体を被うめっき被膜を備えたことを特徴とする、
    ころ軸受用保持器。
  2. 　前記めっき被膜は、電気亜鉛めっき処理により形成されてなる、
    請求項１記載のころ軸受用保持器。
  3. 　軸方向に離間した一対のリング部を、転動体であるころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成された、鋼製のころ軸受用保持器の製造方法であって、
    　鋼板からのプレス加工を含む工程、又は円環状の鋼材からのプレス加工を含む工程により前記保持器を一体成形する保持器成形工程と、
    　前記保持器成形工程で成形された前記保持器に対してバリ除去加工を行ってバリを除去するバリ除去工程と、
    　前記バリ除去工程でバリを除去した前記保持器にめっき処理を行って表面全体をめっき被膜で被うめっき処理工程と、
    を含むことを特徴とする、
    ころ軸受用保持器の製造方法。
  4. 　軸方向に離間した一対のリング部を、転動体であるころの外周面に摺接する複数の柱部により繋いだ形状を成し、周壁部に前記ころを収容保持するための複数のポケット孔が周方向等分に形成された、鋼製のころ軸受用保持器の製造方法であって、
    　前記保持器は、前記リング部の一方及び柱部からなる、前記柱部の先端に四角柱状凸部が設けられた基体と、前記リング部の他方からなる、前記柱部の四角柱状凸部に嵌合する四角孔が設けられた連結体とからなり、
    　前記基体を、鋼板を切断加工したブランクからプレス加工を含む加工で成形する基体成形工程と、
    　前記連結体を、鋼板を切断加工したブランクとして成形、又は鋼板を切断加工したブランクからプレス加工で成形する連結体成形工程と、
    　前記基体成形工程及び前記連結体成形工程で成形された前記基体及び前記連結体を、前記四角柱状凸部に前記四角孔を嵌合させた状態で、前記基体及び前記連結体を結合固定する結合固定工程と、
    　前記結合固定工程で前記基体及び前記連結体を一体化してなる前記保持器に対してバリ除去加工を行ってバリを除去するバリ除去工程と、
    　前記バリ除去工程でバリを除去した前記保持器にめっき処理を行って表面全体をめっき被膜で被うめっき処理工程と、
    を含むことを特徴とする、
    ころ軸受用保持器の製造方法。
  5. 　前記一対のリング部が大径リング部及び小径リング部、前記ころが円錐ころ、前記ころ軸受が円錐ころ軸受であり、
    　前記保持器成形工程後に、前記柱部の小径リング部側部分を押し拡げる底拡げ工程を行い、
    　前記底拡げ工程後に、前記バリ除去工程及び前記めっき処理工程を行い、
    　前記めっき処理工程後に、前記円錐ころ及び前記保持器を前記円錐ころ軸受の内輪に組み付ける組付け工程を行い、
    　前記組付け工程後の前記保持器を加締めて正規形状に復元する加締め工程を行う、
    請求項３記載のころ軸受用保持器の製造方法。
  6. 　前記めっき処理は、電気亜鉛めっき処理である請求項３～５の何れか１項に記載のころ軸受用保持器の製造方法。
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