JP2015137684A

JP2015137684A - 玉軸受用保持器の製造方法及び玉軸受用保持器

Info

Publication number: JP2015137684A
Application number: JP2014008825A
Authority: JP
Inventors: 和弘瀧尾; Kazuhiro Takio
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2015-07-30

Abstract

【課題】製造コストを上昇させることなく、保持器やリベットの破損を防止することが可能な玉軸受用保持器の製造方法及び玉軸受用保持器を提供する。
【解決手段】ポケット形成部２２，３２と柱形成部２４，３４とが周方向に所定の間隔で交互に形成される第１及び第２の環状部材２０，３０を備え、前記第１及び第２の環状部材の前記柱形成部同士を軸方向に加締めることにより、前記ポケット形成部間に玉を保持するポケットを形成すると共に前記柱形成部で柱部を形成する玉軸受用保持器の製造方法は、加締め前の状態において前記第１及び第２の環状部材を軸方向に対向させて配置したときに前記柱形成部の合わせ面間２４ａ，３４ａに空間Ｇが存在するように形成されており、前記第１及び第２の環状部材の前記柱形成部同士を軸方向に加締めることにより、前記空間Ｇを押し潰して、前記第１及び第２の環状部材を軸方向に結合することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は玉軸受用保持器の製造方法及び玉軸受用保持器に関する。

従来、玉軸受においては、ポケット形成部及び柱形成部が周方向に所定の間隔で交互に形成された一対の環状部材を軸方向に結合することにより形成された保持器が使用される。このように形成された従来の玉軸受用保持器について、図５〜図７を参照して説明する。図５は、進み遅れ等に起因して玉１５０が保持器１１０に衝突した場合に、保持器１１０に生じる応力を説明するための図である。この保持器１１０は、ポケット形成部１２２，１３２及び柱形成部１２４，１３４が周方向に所定の間隔で交互に形成された一対の環状部材１２０，１３０を、リベット１４０により軸方向に加締めることによって形成されている。

図５（ａ）に示すように、進み遅れ等が起こると、玉１５０は、矢印Ｘの方向に慣性力を持って、保持器１１０に衝突する。玉１５０の進行方向に対して垂直ではない保持器に衝突するため、矢印Ｙの方向に力が作用する結果、図６に示すように境部１２３，１３３が変形し、柱形成部１２４，１３４の合わせ面１２４ａ，１３４ａが互いから離れてしまう。その結果、ポケット形成部１２２，１３２と柱形成部１２４，１３４との間の境部１２３，１３３で応力集中が発生し、クラックが発生するおそれがある。また、図７（ａ）（ｂ）に示すように、リベット１４０の軸方向中央近傍や、柱形成部１２４，１３４のリベット１４０近傍においても、曲げ応力が発生し、破損にいたるおそれがある。

このような保持器の破損を防止するため、保持器の耐久性を高める技術が種々提案されている（例えば特許文献１、２、３参照）。例えば、特許文献１で提案された技術においては、一対の環状部材の柱形成部間にスペーサを介装することにより、ポケット形成部と柱形成部との間の境部の曲率半径を大きくしている。これにより、境部への応力集中が小さくなり、保持器の耐久性を向上することができる。

また、特許文献２、３に記載で提案された技術においては、保持器やリベットの耐久性を高めるために、リベットが片側に圧入された状態で、保持器に窒化処理を施すことにより、応力の高くなる再表面を強化している。

特開２００７−１７０６３１号公報特開平１０−２８１１６３号公報実開平５−４７５４５号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、境部への応力集中は小さくなるものの、、２の力の方向を示す矢印の向きがより垂直方向に向きやすくなり、その結果、リベット胴体部への曲げ応力が高まるおそれがある。
また、特許文献２、３の技術では、窒化処理により製造コストが上昇してしまい、コスト要求が厳しい用途には適用できないおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、製造コストを上昇させることなく、保持器やリベットの破損を防止することが可能な玉軸受用保持器の製造方法及び玉軸受用保持器を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）ポケット形成部と柱形成部とが周方向に所定の間隔で交互に形成される第１及び第２の環状部材を備え、前記第１及び第２の環状部材の前記柱形成部同士を軸方向に加締めることにより、前記ポケット形成部間に玉を保持するポケットを形成すると共に前記柱形成部で柱部を形成する玉軸受用保持器の製造方法であって、
前記第１及び第２の環状部材は、加締め前の状態において前記第１及び第２の環状部材を軸方向に対向させて配置したときに前記柱形成部の合わせ面間に空間が存在するように形成されており、
前記第１及び第２の環状部材の前記柱形成部同士を軸方向に加締めることにより、前記空間を押し潰して、前記第１及び第２の環状部材を軸方向に結合することを特徴とする玉軸受用保持器の製造方法。
（２）前記第１及び第２の環状部材の前記柱形成部の前記合わせ面が、曲率を有することを特徴とする（１）に記載の玉軸受用保持器の製造方法。
（３）前記第１及び第２の環状部材の前記柱形成部の前記合わせ面に、互いに向かい合う凹部が形成されていることを特徴とする（１）に記載の玉軸受用保持器の製造方法。
（４）（１）〜（３）のいずれかに記載の製造方法により製造されることを特徴とする玉軸受用保持器。

本発明によれば、製造コストを上昇させることなく、玉軸受用保持器やリベットの破損を防止することが可能である。

本発明の一実施形態に係る玉軸受用保持器の斜視図である。図１の玉軸受用保持器の要部拡大断面図である。（ａ）は図１の玉軸受用保持器の加締め前における要部拡大断面図であり、（ｂ）は加締め後における同様の図である。（ａ）は変形例に係る玉軸受用保持器の加締め前における要部拡大断面図であり、（ｂ）は加締め後における同様の図である。従来の玉軸受用保持器において、玉の衝突により生じる応力を説明するための図である。図５の玉軸受用保持器の変形を説明するための図である。（ａ）は図５の玉軸受用保持器の応力による破損箇所を説明するための図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。

以下、本発明の一実施形態に係る玉軸受用保持器の製造方法について、図１〜３を用いて説明する。

図１、図２に示すように、本実施形態の玉軸受用保持器１０は、玉軸受の転動体である玉５０（図２のみに示す）を円周方向に転動可能に配設するためのものである。玉軸受用保持器１０は、第１の環状部材２０と、第２の環状部材３０と、を備える。第１の環状部材２０には、凹球面状の第１のポケット形成部２２と第１の柱形成部２４とが周方向に略等間隔で交互に形成される。第２の環状部材３０には、凹球面状の第２のポケット形成部３２と第２の柱形成部３４とが周方向に略等間隔で交互に形成される。この第１及び第２の環状部材２０，３０は、第１の柱形成部２４と第２の柱形成部３４とをリベット４０で加締めることにより軸方向に互いに結合され、これにより玉軸受用保持器１０が形成される。玉軸受用保持器１０には、第１のポケット形成部２２と第２のポケット形成部３２との間に玉５０を転動可能に保持するポケット１２が形成されると共に、第１の柱形成部２４と第２の柱形成部３４との結合部分に柱部１４が形成されている。また、第１及び第２の環状部材２０，３０は、例えば、冷間圧延鋼をプレス加工で波形に打ち抜くことにより形成されている。

図３（ａ）に示すように、第１の環状部材２０は、第１の柱形成部２４の合わせ面２４ａが凹形状となるように、曲率を有する曲面に形成されている。同様に、第２の環状部材３０では、第２の柱形成部３４の合わせ面３４ａが凹形状となるように、曲率を有する曲面に形成されている。これにより、第１の環状部材２０と第２の環状部材３０とが軸方向に向かい合うように配置したときに、第１の凹部２６と第２の凹部３６との間に空間Ｇが形成される。

その後、図３（ｂ）に示すように、リベット４０を加締めることにより、第１の柱形成部２４と第２の柱形成部３４が弾性変形する結果、空間Ｇが押し潰されて、第１の柱形成部２４の合わせ面２４ａと第２の柱形成部３４の合わせ面３４ａとが密着する。このように加締めることにより、リベット４０近傍においては、第１の環状部材２０及び第２の環状部材３０にそれぞれ互いから離れる方向への応力が生じる一方、第１のポケット形成部２２と第１の柱形成部２４との間の境部２３及び第２のポケット形成部３２と第２の柱形成部３４との間の境部３３近傍においては、第１の環状部材２０及び第２の環状部材３０が合わさる方向に力がかかる。これにより、進み遅れ等により玉５０が保持器１０に衝突した場合であっても、境部２３，３３、リベット４０、及びリベット４０近傍における応力集中の発生、ひいては破損を防止することができる。また、合わせ面２４ａ，３４ａを曲面として形成するだけであるので、製造コストを上昇させることなく、容易に製造することが可能である。

このように、本実施形態の玉軸受用保持器１０の製造方法によれば、製造コストを上昇させることなく、応力集中を防止して、玉軸受用保持器やリベットの破損を防止することができる。

（変形例）
図４（ａ）（ｂ）は、本実施形態の変形例に係る玉軸受用保持器を説明するための図である。図４（ａ）に示すように、この変形例において、第１の環状部材２０’では、第１の柱形成部２４’の合わせ面２４ａ’に第１の凹部２６が形成されている。同様に、第２の環状部材３０’では、第２の柱形成部３４’の合わせ面３４ａ’に第２の凹部３６が形成されている。これにより、第１の環状部材２０’と第２の環状部材３０’とが軸方向に向かい合うように配置したときに、第１の凹部２６と第２の凹部３６との間に空間Ｇ’が形成される。

その後、図４（ｂ）に示すように、リベット４０を加締めることにより、空間Ｇ’が押し潰されて、第１の柱形成部２４’の合わせ面２４ａ’と第２の柱形成部３４’の合わせ面３４ａ’とが密着する。このように加締めることにより、リベット４０近傍においては、第１の環状部材２０’及び第２の環状部材３０’にそれぞれ互いから離れる方向への応力が生じる一方、境部２３’，３３’近傍においては第１の環状部材２０’及び第２の環状部材３０’が合わさる方向に力がかかる。これにより、進み遅れ等により玉５０が保持器に衝突した場合であっても、境部２３’，３３’、リベット４０、及びリベット４０近傍における応力集中の発生、ひいては破損を防止することができる。また、合わせ面２４ａ’，３４ａ’に第１及び第２の凹部２６，３６を形成するだけであるので、製造コストを上昇させることなく、容易に製造することが可能である。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更、改良等が可能である。例えば、上記した実施形態における玉軸受用保持器１０は、プレス加工で波形に打ち抜いて形成された第１及び第２の環状部材２０，３０により形成されていたが、これに限定されない。本発明の玉軸受用保持器は、削り加工により形成された第１及び第２の環状部材をリベット加締めにより結合した銅もみ抜き保持器であってもよく、また、他の方法で形成された第１及び第２の環状部材をリベット加締めにより結合した保持器であってもよい。また、リベット４０による加締め結合は、空間Ｇ，Ｇ’を十分に押し潰すことができるものであればよく、使用条件・軸受寸法によって最適な力により行なえばよい。

１０玉軸受用保持器
２０，２０’ 第１の環状部材
２２第１のポケット形成部
２４，２４’ 第１の柱形成部
２４ａ，２４ａ’ 合わせ面
２６第１の凹部
３０，３０’ 第２の環状部材
３２第２のポケット形成部
３４，３４’ 第２の柱形成部
３４ａ，３４ａ’ 合わせ面
３６第２の凹部
４０リベット
Ｇ，Ｇ’ 空間

Claims

ポケット形成部と柱形成部とが周方向に所定の間隔で交互に形成される第１及び第２の環状部材を備え、前記第１及び第２の環状部材の前記柱形成部同士を軸方向に加締めることにより、前記ポケット形成部間に玉を保持するポケットを形成すると共に前記柱形成部で柱部を形成する玉軸受用保持器の製造方法であって、
前記第１及び第２の環状部材は、加締め前の状態において前記第１及び第２の環状部材を軸方向に対向させて配置したときに前記柱形成部の合わせ面間に空間が存在するように形成されており、
前記第１及び第２の環状部材の前記柱形成部同士を軸方向に加締めることにより、前記空間を押し潰して、前記第１及び第２の環状部材を軸方向に結合することを特徴とする玉軸受用保持器の製造方法。
前記第１及び第２の環状部材の前記柱形成部の前記合わせ面が、曲率を有することを特徴とする請求項１に記載の玉軸受用保持器の製造方法。
前記第１及び第２の環状部材の前記柱形成部の前記合わせ面に、互いに向かい合う凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の玉軸受用保持器の製造方法。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法により製造されることを特徴とする玉軸受用保持器。