(57)【要約】      （修正有）【課題】ブローチ加工による保持器の表面性状の悪化を抑える保持器形状を提供する。【解決手段】ころ軸受用保持器１０は、一対のリング部１１と、周方向に間隔をあけて配置されて一対のリング部同士を互いに結合する複数の柱部１２とを備える。隣り合う柱部同士間に形成されるポケット１３の軸線方向端はブローチ加工されたブローチ加工面１４３であり、リング部１１の内周面２１の内径は柱部１２の軸線方向端部１２２の内周面１２３の内径よりも小さい。そしてリング部１１の内周面２１は、少なくとも軸線方向内側部分において、軸線方向内方に向かうにつれて徐々に拡径するよう連続し、ブローチ加工面１４３に接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に間隔をあけて配置される一対のリング部と、周方向に間隔をあけて配置されて前記一対のリング部同士を互いに結合する複数の柱部とを備え、
隣り合う前記柱部同士間に形成されるポケットの軸線方向端はブローチ加工されたブローチ加工面であり、
前記リング部の内周面の内径は前記柱部の軸線方向端部の内周面の内径よりも小さく、
前記リング部の内周面は、少なくとも軸線方向内側部分において、軸線方向内方に向かうにつれて徐々に拡径するよう連続し、前記ブローチ加工面に接続する、ころ軸受用保持器。
【請求項２】
前記ブローチ加工面は、前記リング部の軸線方向内側部を削り込んで形成された面である、請求項１に記載のころ軸受用保持器。
【請求項３】
前記リング部の内周面の軸線方向内側部分は、テーパ穴である、請求項１または２に記載のころ軸受用保持器。
【請求項４】
軸線を含む平坦な仮想断面における前記リング部の内周面の軸線方向内側部分と前記ブローチ加工面との角度αが、１３５°≦α≦１６０°を満足する、請求項３に記載のころ軸受用保持器。  
【請求項５】
前記ブローチ加工の際の前記リング部のビッカース硬度がＨｖ１００〜Ｈｖ４００の範囲内に含まれる、請求項１〜４のいずれかに記載のころ軸受用保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころ軸受に用いられる保持器に関し、特に保持器のポケット形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
針状ころあるいは他の形状のころを保持する保持器の製造方法として、例えば特許第３０６９７１３号公報の段落００１５に記載されるように、パイプなどを適当な長さになるよう切断し、次にその円周方向に離隔する数箇所をパンチし、次にブローチ加工治具でそのパンチ孔を切削し、ころを収容するためのポケットを形成することが知られている。
【０００３】
参考のために図８にはころ軸受用保持器におけるブローチ加工を示す。保持器Ｒは、一対のリング部Ｉと、保持器Ｒの軸線Ｏ方向に延びて一対のリング部Ｉを接続する複数の柱部Ｃと、これら一対のリング部Ｉおよび隣り合う柱部Ｃによって区画される複数のポケットＰ１，Ｐ２，・・・とを有する。
【０００４】
なお図８は、保持器Ｒのうちその軸線Ｏよりも上方を取り出し、軸線Ｏを含む平坦な仮想断面で一部断面にして示すものであって、複数あるポケットのうち正面視のポケットＰ１および断面視のポケットＰ２のみを代表的に示す。ポケットＰ１の軸線方向端で二点鎖線を用いて示す領域は、ブローチ加工を施されるブローチ加工面である。ブローチ加工はブローチ加工治具のブローチ刃をポケットＰ１，Ｐ２，・・・・の軸線方向端に当て、ポケットＰ２にて矢印で示すようにブローチ加工治具を保持器Ｒの径方向外方から内方に動かして軸線Ｏに直角なブローチ加工面を切削する。
【０００５】
ポケットに着目すると、ポケットＰ１，Ｐ２を含め、各ポケットの軸線方向端は、一対のリング部Ｉによって区画される。隣り合うポケットの間には、一対のリング部Ｉを接続する柱部Ｃが存在する。柱部Ｃの径方向厚みは、両側の軸線方向端部で大きく、軸線方向中央領域で小さい。またリング部Ｉの径方向寸法は柱部Ｃの軸線方向両端部の径方向厚みよりもさらに大きい。
【０００６】
図９はポケットＰ２の軸線方向端の領域Ａの拡大図であり、リング部Ｉの内周面の軸線方向内側部分には段差ｒが形成される。そしてリング部Ｉの内周面の軸線方向内側部分の内径と、柱部Ｃの軸線方向端部の内周面の内径とが等しい。かかる寸法関係によって、ポケットＰ２の軸線方向端のブローチ加工面Ｄとリング部Ｉの内周面の軸線方向内側部分とがなす角度は直角（９０°）になるように作製される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３０６９７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記従来のようなころ軸受用保持器にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり上述したブローチ加工によって、ブローチ加工面Ｄとリング部Ｉ内周面が接続する箇所がなす角度は厳密には上述したような直角（９０°）にはならず、図９に二点鎖線で示すように各ポケットの軸線方向端と保持器Ｒの内周面との接続箇所にバリＥ（カエリともいう）が生じてしまい、保持器Ｒの表面性状が悪くなる。このため上述した従来のブローチ加工に続く後加工において、熱処理後に保持器Ｒの表面を磨きタンブラーで研磨して平滑にする際、磨きタンブラーの砥石がバリＥに当たる。そして当該砥石が摩耗して、砥石の交換を早期に実施しなければならない状況になってくる。あるいは後加工において、熱処理前に当該砥石がバリＥに当たると、バリＥが削除されることなくブローチ加工面Ｄ側に捲れてしまい、今度は新たなバリがブローチ加工面Ｄに形成されてしまう虞がある。そうするとブローチ加工面Ｄの表面性状が悪化してしまう。
【０００９】
本発明は、上述の実情に鑑み、ブローチ加工による保持器の表面性状の悪化を抑える保持器形状を提供することを目的とする。また砥石の摩耗を低減させて、砥石の交換時期を遅らせることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的のため本発明によるころ軸受用保持器は、軸線方向に間隔をあけて配置される一対のリング部と、周方向に間隔をあけて配置されて一対のリング部同士を互いに結合する複数の柱部とを備え、隣り合う柱部同士間に形成されるポケットの軸線方向端はブローチ加工されたブローチ加工面であり、リング部の内周面の内径は柱部の軸線方向端部の内周面の内径よりも小さく、リング部の内周面は、少なくとも軸線方向内側部分において、軸線方向内方に向かうにつれて徐々に拡径するよう連続し、ブローチ加工面に接続する。
【００１１】
かかる本発明によれば、軸線方向内側に向かうにつれて拡径するリング部の内周面の軸線方向内側部分が、一対のリング部間および隣り合う柱部同士間に存在するポケットの軸線方向端のブローチ加工面と鈍角で接続する。したがって、ポケットの軸線方向端のブローチ加工面を径方向外方から内方に動かして切削する際に、かかるブローチ加工面と軸線方向内側部分との接続箇所にバリが発生しない。この結果、ブローチ加工によるころ軸受用保持器の表面性状の悪化を抑えることができる。
【００１２】
本発明のころ軸受用保持器は主として針状ころを保持するものであるが、針状ころよりも短い他の形状の円筒ころにも適用可能である。また、本発明の柱部の形状は特に限定されない。本発明の柱部はころ軸受用保持器の周方向にみてＭ字状であってもよいし、他の形状であってもよい。柱部の軸線方向端部の内径側にころ脱落防止用の爪部を設けて、ポケット内のころが内径側に脱落することを防止してもよい。また柱部の軸線方向外側部分の厚みを大きくして、柱部とリング部との結合部分の曲げ強度を大きくしてもよい。
【００１３】
ブローチ加工面の傾斜角度は特に限定されないが、保持器の軸線と略直角な平面であることが好ましい。本発明の好ましい実施形態として、ブローチ加工面はリング部の軸線方向内側部を削り込んで形成された面である。かかる実施形態によれば、ブローチ加工面とリング部の内周面の軸線方向内側部分とが必ず鈍角で接続することから、ブローチ加工面とリング部の内周面の軸線方向内側部分との接続箇所にバリが発生することを確実に防止することができる。
【００１４】
一実施形態として、リング部の内周面の軸線方向内側部分は、ポケットに隣接する部位のみ徐々に拡径してもよい。他の実施形態として、リング部の内周面の軸線方向内側部分は、柱部に隣接する部位も徐々に拡径してもよい。より好ましい実施形態として、リング部の内周面の軸線方向内側部分はテーパ穴である。あるいはリング部の内周面の軸線方向内側部分は、凹球面などの曲面であってもよい。
【００１５】
さらに好ましい実施形態として、軸線を含む平坦な仮想断面におけるリング部の内周面の軸線方向内側部分とブローチ加工面との角度αが、１３５°≦α≦１６０°の式を満足する。かかる実施形態によれば、ブローチ加工面と軸線方向内側部分との接続箇所にバリが発生することを確実に防止することができる。
【００１６】
本発明のより好ましい実施形態として、ブローチ加工の際のリング部のビッカース硬度がＨｖ１００〜Ｈｖ４００の範囲内に含まれる。かかる実施形態によれば、ポケットの軸線方向端のブローチ加工においてブローチ加工面の表面性状を良好にすることができる。なお、ブローチ加工の際のリング部のビッカース硬度がＨｖ４００の上限値を超える場合、ブローチ加工が困難となる。またビッカース硬度が上限値よりも高いため、砥石を用いた研磨加工の際にリング部の表面の平滑度の向上に時間がかかってしまう。これに対しブローチ加工の際のリング部のビッカース硬度がＨｖ１００の下限値よりも低い場合、ブローチ加工の際に、リング部の内周面の軸線方向内側部分と、ポケットの軸線方向端のブローチ加工面とが接続する箇所に上述したバリＥが生じてしまう。そうすると上述した後加工における問題が生じる。
【発明の効果】
【００１７】
このように本発明は、ポケットの軸線方向端のブローチ加工面とリング部の内周面の軸線方向内側部分との接続箇所にバリが発生することを防止することができる。したがって、ころ軸受用保持器の表面性能が向上する。そして後加工において砥石がバリに当たることがなく、砥石の寿命が向上する。また砥石の交換頻度を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態になるころ軸受用保持器を示す概略図である。
【図２】図１の丸囲い部ＩＩの拡大図である。
【図３】図２の拡大部分を内径側からみた様子を示す説明図である。
【図４】本発明の変形例になるころ軸受用保持器を示す拡大図である。
【図５】図４の拡大部分を内径側からみた様子を示す説明図である。
【図６】参考例になるころ軸受用保持器を示す拡大図である。
【図７】図６の拡大部分を内径側からみた様子を示す説明図である。
【図８】ころ軸受用保持器におけるブローチ加工面を示す概略図である。
【図９】図８の一部の領域Ａの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態になるころ軸受用保持器を示す概略図であり、ころ軸受用保持器の軸線Ｏよりも上方を取り出し、軸線Ｏを含む平坦な仮想断面で一部断面にしたものである。本実施形態のころ軸受用保持器１０は、軸線Ｏ方向に間隔をあけて配置される一対のリング部１１，１１と、ころ軸受用保持器１０の周方向に間隔をあけて配置されて一対のリング部同士１１，１１を互いに結合する複数の柱部１２とを備える。周方向で隣り合う柱部１２，１２間および一対のリング部１１，１１間にはポケット１３が区画される。なお簡略化のため図１には、径方向にみたポケット１３および周方向にみたポケット１３のみ表示し、他のポケットを図略する。
【００２１】
リング部１１の内周面は相対的に小径であり、柱部１２の内周面は相対的に大径である。またポケット１３の軸線方向端は図１に示すようにリング部１１に入り込んでいる。
【００２２】
柱部１２は、軸線方向中央領域で径方向厚みが小さく、軸線方向両端部で径方向厚みが大きく、その端部が各リング部１１に一体結合する。また柱部１２の外周面の外径はすべて一定であるのに対し、柱部１２の内周面の内径は、軸線方向中央領域１２１で大きく、両側の軸線方向端部１２２で小さい。より具体的には、軸線方向中央領域１２１の内周面は内径一定である。これに対し軸線方向端部１２２の内周面１２３は、内径一定の軸線方向外側部分と、軸線方向内側に向かうにつれて徐々に拡径する軸線方向内側部分とを含む。このため柱部１２の軸線方向端部１２２の内周面と柱部１２の軸線方向中央領域１２１の内周面との間で段差ｓ２を形成する。
【００２３】
図１中、径方向にみたポケット１３の形状は、略長方形でその幅が略一定あるが、厳密にいうと軸線方向端部１３２が軸線方向中央領域１３１よりも僅かに幅狭である。そして軸線方向端部１３２はブローチ加工によって矢印で示すように軸線方向中央領域から軸線方向外側に向かって切削され、ポケット１３の二点鎖線で示す面を切削することにより三方にブローチ加工面１４を形成して、規定の軸線方向寸法のポケット１３が形成される。ブローチ加工面１４はポケット１３の軸線方向両端のブローチ加工面１４３を含む。
【００２４】
なお図には示さなかったが、軸線方向中央領域１３１に面する柱部１２には相対的に外径側に位置する爪部を２個設け、軸線方向端部１３２に面する柱部１２には相対的に内径側に位置する爪部を２個設け、隣り合う柱部１２にそれぞれ設けられたこれらの爪によって図示しない針状ころをポケット１３から脱落しないように保持するとよい。
【００２５】
図２は、図１の丸囲い部ＩＩの拡大図であり、リング部１１の内周側の断面形状を詳細に表す。図３は、図２の拡大部分を内径側からみた様子を示す説明図である。リング部１１は、軸線Ｏ方向厚みが径方向厚みよりも小さい断面略長方形の円環である。リング部１１の径方向厚みは、柱部１２の軸線方向端部１２２の径方向厚みよりも大きい。またリング部１１の外周面の外径は柱部１２の外周面の外径と等しい。これに対しリング部１１の内周面の内径は柱部１２の軸線方向端部１２２の内周面の内径よりも小さい。このためリング部１１の内周面と柱部１２の軸線方向端部１２２の内周面との間に段差ｓ１を形成する。
【００２６】
リング部１１の内周面２１の内径は、基本的には一定寸法である。リング部１１の内周面２１の軸線方向中央領域２１１を参照されたい。ただし内周面２１は、リング部１１の内周面２１の軸線方向外側部分２１２および軸線方向内側部分２１３の双方で面取りがされている。すなわちリング部１１の内周面２１は少なくとも軸線方向内側部分２１３において、軸線方向内方に向かうにつれて徐々に拡径するよう連続する。そして軸線方向内側部分２１３におけるリング部１１の内周面は、柱部１２の内周面１２３に接続し、またブローチ加工面１４３に接続する。
【００２７】
本実施形態によれば、軸線方向内側部分２１３は図２の断面図に示すようにテーパ角度一定のテーパ内周面である。そしてリング部１１の内周面は、軸線方向内側部分２１３において、軸線方向内側に向かうにつれて徐々に拡径するよう連続し、ブローチ加工面１４３に接続する。これによりブローチ加工によって軸線Ｏに直角なブローチ加工面１４３を形成する際、内周面２１の軸線方向内側部分２１３とブローチ加工面１４３との角度αが、図２に示すように鈍角（＞９０°）になる。したがって当該ブローチ加工においてブローチ加工治具を径方向外方から内方へ動かしても、ブローチ加工面１４３と軸線方向内側部分２１３との接続箇所にバリが生じない。
【００２８】
また本実施形態によれば、ブローチ加工面１４３はリング部１１の軸線方向内側部を削り込んで形成された面であるから、ブローチ加工によってポケット１３の軸線方向端を切削し、リング部１１の軸線方向内側部を削り込んで軸線Ｏに直角なブローチ加工面１４３を形成する際、内周面２１の軸線方向内側部分２１３とブローチ加工面１４３との角度αが確実に鈍角（＞９０°）になる。したがって当該ブローチ加工においてブローチ加工治具を径方向外方から内方へ動かしても、ブローチ加工面１４３と軸線方向内側部分２１３との接続箇所にバリが生じない。
【００２９】
また本実施形態によれば、リング部１１の内周面２１の軸線方向内側部分２１３はテーパ穴であるから、テーパ角度を選定することにより軸線方向内側部分２１３とブローチ加工面１４３との角度αを所望の角度に形成することができる。
【００３０】
軸線方向内側部分２１３とブローチ加工面１４３との交差角度αについて以下に説明する試験を行った。
【００３１】
保持器１０の試験品Ｘ１〜Ｘ５を作製した。試験品Ｘ１〜Ｘ５および従来品は、同一の金属材料、同一の径寸法、同一の軸線寸法であり、リング部１１の内周面の２１の軸線方向内側部分２１３のテーパ角度のみがそれぞれ異なる。そしてポケット１３の軸線方向端を同一条件でブローチ加工したものである。このブローチ加工は同一種類のブローチ加工治具を使用し、保持器１０の径方向外方から内方に１０００回、動かして、ブローチ加工面１４３を形成したものである。試験品Ｘ１〜Ｘ５における軸線方向内側部分２１３とブローチ加工面１４３との角度αはそれぞれ１０５°、１２０°、１３５°、１５０°、および１６０°である。また比較のため、同様の方法でα＝９０°の従来品も作製した。試験品および従来品における軸線方向内側部分２１３とブローチ加工面１４３との接続箇所の形状評価を以下の表１に示す。ここでいう接続箇所の形状評価とは、接続箇所における軸線方向内側部分２１３が捲れる度合と、接続箇所におけるブローチ加工面１４３の平滑度を評価したものである。また、ブローチ加工後の軸線方向内側部分２１３とブローチ加工面１４３との稜線が、図２において真っ直ぐ延びるブローチ加工面１４３の輪郭線とこの輪郭線に対して角度αで真っ直ぐに延びる軸線方向内側部分２１３との交差点から離れる度合を評価したものである。ブローチ加工後の稜線が、これら２本の輪郭線の交差点に近づくほど良い評価になる。反対に、ブローチ加工によって軸線方向内側部分２１３側に捲れるようバリが形成されたり、軸線方向内側部分２１３とブローチ加工面１４３との接続箇所でブローチ加工面１４３が歪んだりすると、ブローチ加工後の稜線が２本の輪郭線の交差点から離れてしまい悪い評価になる。本試験ではブローチ加工後の接続箇所の形状を、１〜５の５段階で評価した。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
この試験結果から、試験品Ｘ３〜Ｘ５のように、角度αを１３５°〜１６０°の範囲内で選定することにより、軸線方向内側部分２１３側に捲れるバリが形成されず、ブローチ加工面１４３の表面性状を良好にすることができることがわかった。そしてブローチ刃の寿命が延び、ブローチ刃の交換回数を減らすことができることがわかった。
【００３４】
なお、角度αが１６０°を超える場合、軸線方向内側部分２１３の軸線方向寸法が極めて短くなり、ブローチ加工の際の寸法管理が煩雑になるので、試験を行っていない。
【００３５】
ブローチ加工面１４３のブローチ加工の際の保持器１０のビッカース硬度は、Ｈｖ１００〜Ｈｖ４００の範囲内に含まれるとよい。なお、ブローチ加工の際のリング部のビッカース硬度がＨｖ４００の上限値を超える場合、ブローチ加工が困難となる。またビッカース硬度が上限値よりも高いため、後加工における砥石を用いた研磨加工の際にリング部の表面の平滑度の向上に時間がかかってしまう。これに対しブローチ加工の際のリング部のビッカース硬度がＨｖ１００の下限値よりも低い場合、ブローチ加工の際に、リング部１１の内周面２１の軸線方向内側部分２１３と、ポケット１３の軸線方向端のブローチ加工面１４３との接続箇所に、軸線方向内側部分２１３側に捲れるバリが生じてしまう。このバリは、図９に示すバリＥと同様であり、従来品よりも優れた効果が減殺されてしまう。
う。
【００３６】
次に本発明の変形例を説明する。図４は本発明の変形例を示す拡大図であり、図２の丸囲い部ＩＩに対応する。図５は図４の拡大部分を内径側からみた様子を示す説明図である。この変形例につき、上述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。この変形例では、ポケット１３の軸線方向端になるブローチ加工面１４３が、テーパ内周面に形成された軸線方向内側部分２１３の軸線方向内側端と一致する。かかる変形例においても、図４に示すように軸線Ｏに直角なブローチ加工面１４３と内周面２１の軸線方向内側部分２１３との間の交差角度αが鈍角（＞９０°）になる。したがって当該ブローチ加工においてブローチ加工治具を径方向外方から内方へ動かしても、ブローチ加工面１４３と軸線方向内側部分２１３の内周面との接続箇所にバリが生じない。
【００３７】
次に本発明との比較のための参考例を説明する。図６は参考例を示す拡大図であり、図２および図４に対応する。図７は図６の拡大部分を内径側からみた様子を示す説明図である。この参考例につき、上述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。この参考例では、ポケット１３の軸線方向端になるブローチ加工面１４３が、軸線方向内側部分２１３と接続しておらず、リング部１１から離れている。かかる参考例では、柱部１２の軸線方向端部１２２の内周面１２３が一定の内径を有し、結果的にリング部１１の軸線方向内側部分２１４が内周面１２３と同じ一定内径に形成される。このため、軸線Ｏに直角なブローチ加工面１４３と軸線方向内側部分２１４との間の交差角度αが直角（＝９０°）になる。したがってブローチ加工においてブローチ加工治具を径方向外方から内方へ動かすとブローチ加工面１４３と軸線方向内側部分２１４の内周面との接続箇所が、軸線方向内側部分２１４側に捲れてバリが生じてしまう。また図には示さなかったが交差角度αが鋭角（＜９０°）の場合も、ブローチ加工面１４３と軸線方向内側部分２１３の内周面との接続箇所にバリが生じてしまう。
【００３８】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
この発明になるころ軸受用保持器は、保持器付き針状ころ軸受あるいは他の保持器付きころ軸受において有利に利用される。
【符号の説明】
【００４０】
１０  保持器、    １１  リング部、    １２  柱部、      １３  ポケット、    １３１  ポケットの軸線方向中央領域、    １３２  ポケットの軸線方向端部、    １４，１４３  ブローチ加工面、    ２１  内周面、    ２１３  内周面の軸線方向外側部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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