(57)【要約】【課題】保持器のポケット加工工程において、加工時に発生するスクラップ量を低減し、歩留まりを向上させる。【解決手段】ポケット加工工程P-1は、帯状平板４０の長さ方向に多数の窓部形成用ガイド穴４１を貫通して形成する第１ステップＳ-１と、窓部形成用ガイド穴の中心を通る延長線が直交する帯状平板の幅方向両端面４０ａを厚み方向に縁抜きして凹条溝４２を形成する第２ステップＳ-２と、凹条溝に沿って内方に突出する突条部４３を設けて窓部４４を打ち抜き、凹条溝と前記窓部内に突設した突条部により屈曲状の両端面４０ａを形成する第３ステップＳ-３と、屈曲状の両端面を平行に引き伸ばして窓部を幅方向及び長さ方向に拡大する第４ステップＳ-４と、幅方向から押圧して窓部の幅方向寸法及び柱形状を決定する第５ステップＳ-５とからなる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ころ形状の転動体が収容される複数のポケットを帯状平板の長さ方向に形成するポケット加工工程と、
前記帯状平板を所定長さに切断する定尺カット工程と、
前記定尺カットされた帯状平板を円環状に形成する円環状成形工程とを経て成形されるころ軸受用保持器の製造方法であって、
前記ポケット加工工程は、
帯状平板の長さ方向に多数の窓部形成用ガイド穴を貫通して形成する第１ステップと、
前記窓部形成用ガイド穴の中心を通る延長線が直交する帯状平板の幅方向両端面を厚み方向に縁抜きして凹条溝を形成する第２ステップと、
前記第２ステップで縁抜きした幅方向両端面の凹条溝に沿って内方に突出する突条部を設けて窓部を打ち抜き、前記幅方向両端面の凹条溝と前記窓部内に突設した突条部により屈曲状の両端面を形成する第３ステップと、
前記屈曲状の両端面を平行に引き伸ばして前記窓部を幅方向及び長さ方向に拡大する第４ステップとからなり、
前記第３ステップで形成された屈曲状の両端面は、第４ステップで平行に引き伸ばされた両端面の長さと等しくなるように形成されていることを特徴とする転がり軸受用保持器の製造方法。
【請求項２】
第４ステップの後に、幅方向から押圧して窓部の幅方向寸法及び柱形状を決定する第５ステップを備えたことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受用保持器の製造方法。
【請求項３】
第５ステップは、ラジアル方向へシフトさせて柱形状を決定することを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受用保持器の製造方法。
【請求項４】
第４ステップは、金型パンチを嵌入して屈曲状の両端面を平行に引き伸ばして窓部を拡大することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の転がり軸受用保持器の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする転がり軸受用保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受用保持器、特に円筒ころや針状ころなどのころ形状の転動体を保持する保持器をプレス加工により製造する製造方法及び該製造方法により製造された転がり軸受用保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ころ軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に組み込まれる複数個の転動体（例えば円筒状のころ）と、該複数個のころを等間隔に保持する保持器とで構成されているもので、玉軸受よりもラジアル負荷能力が大きく高速回転に優れていることなどから、多くの産業機械に使用されている。
【０００３】
ころ軸受に組み込まれる保持器として、全体が円環状に形成されると共に、ころを収容する複数個のポケットと、各ポケット間に設けられている複数個の柱部とが周方向に設けられて構成されている。
このような保持器は、例えば、（１）ころ形状の転動体を収容する複数のポケットを帯状平板に形成するポケット加工工程と、（２）前記帯状平板を所定長さに切断する定尺カット工程と、（３）前記定尺カットされた帯状平板を円環状に形成する円環状成形工程とを経て成形されるものが知られている。
従来、このような製造工程におけるポケット加工工程では、ポケット抜きプレス加工という工法が知られていた。すなわち、ダイベースとパンチベースとで構成されたダイセットを用いて、帯状平板の長さ方向にプレス加工を順に施して複数個のポケットと、該隣り合うポケット間に柱部を打ち抜き成形していたものである（例えば、特許文献１を参照）。
しかし、このような工法では、始めに抜いたポケットに対して柱部１つ分の幅に相当する間隔を残して隣りのポケットを抜くものであったため、柱部にねじれが生じることがあり他の工法の出現が望まれていた。
そこで、本願出願人は、前記ポケット加工工程において次のようなステップからなる柱部成形工法を取り入れ、先に提供している。
まず、帯状平板の長さ方向に複数個のパイロット的な穴を形成し、次にダイベース上に前記帯状平板を載せると共に、上方からパンチベースでシフト加工し、次いで柱部となる部分を挟む両側のポケットの一部を同時にプレス加工し、前記両側のポケットに挟まれた部分を柱部とするものである。これによれば、柱部を跨ってポケット抜き加工を施すことで柱部にねじれを生じさせないという従来技術の抱えていた問題点を解決できるため大変優れた新規有用な工法である。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７４４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような加工方法においては、前記工程終了後に幅方向の寸法決めで両端面を所定範囲切削するものであったため、前記ポケット加工時に発生するスクラップ（切削くず）に、幅方向寸法決め切削加工時に発生するスクラップ（切削くず）がプラスされてスクラップ量が嵩み、歩留まりの点で課題を残していた。
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、保持器のポケット加工工程において、加工時に発生するスクラップ量を低減し、歩留まりを向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するために、本発明の第１の発明は、ころ形状の転動体が収容される複数のポケットを帯状平板の長さ方向に形成するポケット加工工程と、前記帯状平板を所定長さに切断する定尺カット工程と、前記定尺カットされた帯状平板を円環状に形成する円環状成形工程とを経て成形されるころ軸受用保持器の製造方法であって、前記ポケット加工工程は、帯状平板の長さ方向に多数の窓部形成用ガイド穴を貫通して形成する第１ステップと、前記窓部形成用ガイド穴の中心を通る延長線が直交する帯状平板の幅方向両端面を厚み方向に縁抜きして凹条溝を形成する第２ステップと、前記第２ステップで縁抜きした幅方向両端面の凹条溝に沿って内方に突出する突条部を設けて窓部を打ち抜き、前記幅方向両端面の凹条溝と前記窓部内に突設した突条部により屈曲状の両端面を形成する第３ステップと、前記屈曲状の両端面を平行に引き伸ばして前記窓部を幅方向及び長さ方向に拡大する第４ステップとからなり、前記第３ステップで形成された屈曲状の両端面は、第４ステップで平行に引き伸ばされた両端面の長さと等しくなるように形成されていることを特徴とする転がり軸受用保持器の製造方法としたことである。
【０００７】
本発明の第２の発明は、第１の発明において、第４ステップの後に、幅方向から押圧して窓部の幅方向寸法及び柱形状を決定する第５ステップを備えたことを特徴とする転がり軸受用保持器の製造方法としたことである。
【０００８】
本発明の第３の発明は、第２の発明において、第５ステップは、ラジアル方向へシフトさせて柱形状を決定（柱部の段加工）することを特徴とする転がり軸受用保持器の製造方法としたことである。
【０００９】
本発明の第４の発明は、第１乃至第３のいずれかの発明において、第４ステップは、金型パンチを嵌入して屈曲状の両端面を平行に引き伸ばして窓部を拡大することを特徴とする転がり軸受用保持器の製造方法としたことである。
【００１０】
本発明の第５の発明は、第１乃至第４のいずれかの発明の製造方法により製造された転がり軸受用保持器としたことである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、スクラップ量を従来工程よりも少なくすることができる。また、本発明によれば従来のサイドカット加工で発生していたスクラップを完全に無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の一実施形態を図に基づいて説明する。
なお、本実施例は、本発明の一実施例にすぎず、何等これに限定解釈されるものではなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。また、以下に説明する実施例では、本発明を採用して製造されるラジアル軸受用保持器の一例として、円筒ころ軸受用ＥＷ保持器（鋼板保持器）をもって説明するが、本発明は、円筒ころ用の保持器の製造方法に限定解釈されるものではなく、円すいころ、球面ころ、針状ころなどを保持する保持器で、周方向に複数個設けられたポケットと、隣り合うポケット間に設けられる複数個の柱部とによって構成されるころ軸受用保持器の全般にわたって適用されるものである。
【実施例１】
【００１３】
本発明は、円筒ころ軸受用保持器を歩留まり良く製造する製造方法であって、円筒ころを収容する複数のポケットを帯状平板に形成するポケット加工工程Ｐ-１と、図示省略した前記帯状平板を所定長さに切断する定尺カット工程と、同じく図示省略した前記定尺カットされた帯状平板を円環状に形成する円環状成形工程を経て成形される。
【００１４】
図１は、本発明の転がり軸受用保持器の製造方法におけるポケット加工工程Ｐ-１の一実施例を示し、図２は本実施例の製造方法によって製造される保持器４の一実施例を一部断面すると共に省略して示す内径側から見た図、図３は保持器４の柱部８の断面を縁周方向から見た拡大図、図４は保持器４の柱部８を内径側から見た拡大図、図５は図３のＡ−Ａ線断面図、図６は図２に示す転がり軸受用保持器を組み込んでなる転がり軸受の一部を示す概略断面図である。なお、本発明は、前記ポケット加工工程Ｐ-１にその特徴的な構成を有するものであるため、ポケット加工工程Ｐ-１を中心に詳述し、定尺カット工程，円環状成形工程にあっては従来工程と同様であるため簡単に説明に留め、図示は省略する。
【００１５】
ポケット加工工程Ｐ-１は、円筒ころを収容する複数のポケット５と柱部８を帯状平板の長さ方向に形成する工程で、詳しくは次の第１乃至第５のステップ（Ｓ-１〜Ｓ-５）を経るもので、図１に基づいて以下に説明する。なお、本実施例では、ポケット加工工程Ｐ-１を、第１乃至第５のステップ（Ｓ-１〜Ｓ-５）からなるものとして説明するが、本発明は第１乃至第４のステップ（Ｓ-１〜Ｓ-４）で構成されているものであっても良く本発明の範囲内で設計変更可能である。
【００１６】
（第１のステップＳ-１）
図１（ａ）に示すように、帯状平板４０の長さ方向同一線上（幅方向中央部分）に、平面視円形状の窓部形成用ガイド穴（パイロット的な穴ともいう）４１を、所定間隔（等間隔）で同一径をもってプレス加工により多数貫通して形成する（パイロット的な穴あけステップ）。この場合における穴あけステップは従来周知の穴あけステップが採用可能である。帯状平板４０としては、特に限定はされないが成形性の良好なＳＰＣＣ帯状鋼材が採用される。
【００１７】
（第２のステップＳ-２）
図１（ｂ）に示すように、前記夫々の窓部形成用ガイド穴の中心を通る延長線が直交する帯状平板４０の幅方向両端面４０ａ，４０ａを、厚み方向に縁抜きして内方に向けて平面視略Ｖ字形状の凹条溝４２を形成する。
この縁抜き加工により設けられる凹条溝４２は、プレス機の所定のパンチを、帯状平板４０の両端面４０ａ，４０ａに対して直角に打ち抜くことにより成形される。なお、本実施例では、夫々の窓部形成用ガイド穴４１に対する幅方向両端面４０ａ，４０ａに夫々一個ずつ凹条溝４２を設けるものとしているが、後述する突条部４３を同様に対応させれば凹条溝４２は複数個設けるものとしても良い。
【００１８】
（第３のステップＳ-３）
図１（ｃ）に示すように、前記第２ステップで縁抜きした幅方向両端面の凹条溝４２に沿って内方に突出する突条部４３を設けて窓部４４を打ち抜き、前記幅方向両端面４０ａ，４０ａの凹条溝４２と前記窓部４４内に突設した突条部４３により屈曲状（波形状ともいう）の両端面（窓部底ともいう）４０ａ，４０ａを形成する。また、本ステップにより成形された隣り合う窓部４４の間には、柱部成形用の部分４５が併せて打ち抜き成形される。また、このように成形された屈曲状の両端面４０ａ，４０ａは、後述する第４ステップＳ-４で平行に引き伸ばされる両端面４０ａ，４０ａの長さと等しくなるように形成されている。
【００１９】
（第４のステップＳ-４）
図１（ｄ）に示すように、前記屈曲状の両端面４０ａ，４０ａを平行に引き伸ばし（押し広げ）、前記窓部４４を幅方向及び長さ方向に略製品ポケット５の窓部に近似する大きさに拡大する。この場合において、例えば前記窓部４４に金型パンチを嵌入して屈曲状の両端面４０ａを平行に押し広げて窓部４４を拡大するものとする。本ステップによれば、金型パンチにより屈曲状の両端面４０ａを押し広げてポケット５の窓部に近似する大きさに成形するものであるためスクラップ量を低減することが可能である。
【００２０】
（第５のステップＳ-５）
図１（ｅ）に示すように、前記第４ステップＳ-４の後、図１（ｄ）にて矢印Ｗで示す幅方向から、所定の金型を介して押圧して窓部４４の幅方向寸法及び柱部８形状を決定する（幅成形・フォーミング工程ともいう。）。
すなわち、本ステップにより、柱部成形部分４５をラジアル方向へシフトさせて柱部８形状を決定（柱部の段加工）する。本ステップによれば、従来サイドカット加工で発生していたスクラップを完全に無くすことができる。
【００２１】
そして、上記全ステップ終了後、所定のダイベースＤ１とパンチベースＤ２とからなるダイセットを用いて面押し加工工程を一乃至複数工程（図１（ｆ）に示す面押し１部工程Ｓ-６・図１（ｇ）に示す面押し２部工程Ｓ-７）行う。この面押し工程は従来周知の工程が本発明の範囲内で選択される。
【００２２】
定尺カット工程は、図示は省略するが、前記ポケット加工工程Ｐ-１後の帯状平板４０を所定の寸法に長さ方向をカットする従来周知の工程で、この場合において、帯状平板４０は、後述する円環状成形工程中の溶接工程において両端に溶接しろを必要とするため、実際の保持器周方向長さよりも溶接しろ分を見込んで長くカットする。
【００２３】
円環状成形工程は、図示はしないが、前記定尺カット工程後の帯状平板４０の長さ方向端部を所定治具を用いて曲げ加工した後、保持器の径に合わせてロール成形により円環状に成形し、その後、長さ方向両端部をつきあわせて位置決めすると共に、溶接して円環状に保持器を成形する。なお、この円環状成形工程も従来周知の工程が本発明の範囲内で適宜選択適用される。
【００２４】
ここで、前記一連の製造工程を経て製造されたころ軸受用保持器の一例について説明する。
保持器は、ころ３を収容する複数のポケット５が円周方向で等間隔に形成され、ポケット５の軸方向両側の円環部６，７からポケット５間を仕切る柱部８を成したものである。ポケット５の形状・大きさなど、円環部６，７の径・幅などは任意で本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。
【００２５】
柱部８は、両円環部６，７よりころ３の軸心９に沿った領域１０ａ，１０ｂと、ころ３の軸心９に沿わずにころ３のピッチ円径１０を通過する為の斜め部１１ａ，１１ｂと、これら斜め部１１ａ，１１ｂ間をころ３の軸心９に沿った領域１２にて連続した形状（断面視凹形）である。
【００２６】
ころ３の軸心９に沿った領域１０ａ，１０ｂでは、ころ３を円周方向にガイドする部分（面）１５ａ，１５ａ，１５ｂ，１５ｂが、面押し１部工程Ｓ-６（図１（ｆ））にて夫々傾斜状に成形される。領域１０ａ，１０ｂの長さ、ガイドする部分１５ａ，１５ｂの長さ、傾斜状態などは任意で本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。
【００２７】
ころ３の軸心９に沿った領域１２には、ラジアル方向に垂直な面でころ３を円周方向にガイドする部分（面）１６と、該ガイドする部分１６の内径側端面から連続して傾斜状に成形されるころ３の脱落を防止する部分（面）１７とを備えていて、ころ脱落防止部１７は、面押し２部工程Ｓ-７（図１（ｇ））にて傾斜状に成形される。上記領域１２の長さ、ガイドする部分１６の長さ、ころ脱落防止部１７の傾斜状態も任意で本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。
【００２８】
斜め部（ころ３の軸心９に沿わない部分）１１ａ，１１ｂは、ころ３をガイドせず、第５ステップＳ-５により折り曲げ加工され、ころ３をガイドする領域１０ａ−１２同士，１２−１０ｂ同士を、夫々柱として繋げられた形状である。この斜め部１１ａ，１１ｂの長さ・傾斜角度などは任意で本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。
【００２９】
ころ３を円周方向にガイドする部分（面）１５ａ，１５ｂやころ脱落防止部１７を、面押し１部工程Ｓ-６にて成形する際、斜め部（ころ３の軸心９に沿わない部分）１１ａ，１１ｂとの境界部分では、上述のように面押し１部工程Ｓ-６によって出来た部分（面）１５ａ，１５ｂ，１７に対して、はみ出し部分１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂが発生する。
このはみ出し部分１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂは、ころをガイドする延長面２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂを有しているが、ラジアル方向に十分なガイド面を持たないので、保持器の機能上からは不必要な領域とされる。しかし、柱の折り曲げ起点１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂをこの領域内に設けることは、ころ３との干渉が想定され、ころ３のガイド部領域１５ａ，１５ｂ，１２として残さざるを得ない。
【００３０】
これにより、斜め部（ころ３の軸心９に沿わない部分）１１ａ，１１ｂの折り曲げ加工は、軸方向領域が少ない中で行われることとなるが、本実施形態によれば、はみ出し部分１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂの形状は、ころ３の軸心９に対して角度θを持った形状（または、この角度θに沿った形状であり直線形状に限らない）にて、斜め部（ころ３の軸心９に沿わない部分）１１ａ，１１ｂに繋がっている。
【００３１】
はみ出し部分（角度を持った繋ぎ部分）１３ａ，１３ｂの領域付近では、柱幅２９ａ，２９ｂから柱幅３０ａ，３０ｂへ、もう一方のはみ出し部分（角度を持った繋ぎ部分）１４ａ，１４ｂの領域付近では、柱幅３２から柱幅３３へ、それぞれ面押し工程Ｓ-６，Ｓ-７による円周方向の量２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂだけ柱がくびれた形状となる（符号３１ａ，３１ｂ，３４ａ，３４ｂにてくびれ部を夫々示す）。
【００３２】
上記はみ出し部分（角度を持った繋ぎ部分）１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂの角度θの設定は、斜め部（ころ３の軸心９に沿わない部分）１１ａ，１１ｂの折り曲げ加工を安定的に行うために、下限値を４５°とし、ポケット５を成形する金型の寿命を考慮すると上限値を８０°に寸法設定した（４５°≦θ≦８０°）。
【００３３】
上記角度θが４５°よりも小さい場合、曲げるスパン２４ａ，２４ｂが極端に短くなるので、外径部２２ａ，２２ｂ、内径部２３ａ，２３ｂでの割れを生じ易く、また、斜め部（ころ３の軸心９に沿わない部分）１１ａ，１１ｂの板が急激に延ばされ、板痩せを生じるので、柱角度の低下を招くことが想定される。
【００３４】
上記角度θが８０°より大きい場合、曲げるスパン２４ａ，２４ｂを長くとれる反面、くびれ部３１ａ，３１ｂ，３４ａ，３４ｂの隅アール２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂが、シャープエッヂ（柱幅３０ａ，３０ｂが小さくならない様に確保する為）になり、そこが応力集中源となって保持器の柱強度を著しく低下させることになる。また隅アール２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂがシャープエッヂの場合に、そこを加工する為の金型の寿命は短くなる。
【００３５】
このように、はみ出し部分（角度を持った繋ぎ部分）１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂの形状及び寸法設定を上記の角度θ範囲内にすることで、保持器柱の強度を損なうこと無く安定した製造が出来、且つ限られた柱寸法の中で最大限のころガイド部１５ａ，１５ｂ，１６が設定できることで、ころ姿勢制御などの性能が向上することが期待できる。
【００３６】
図３は、本実施例により製造された円筒ころ軸受用保持器４を組み込んでなるラジアル軸受の一実施例で、両つばを有した外輪１と、片つばを有した内輪２と、該外輪１と内輪２の間には本実施例の保持器４によって保持された複数個の円筒ころ３が組み込まれている。また、本実施例では、一体の内輪２を用いているが、幅方向で軌道面が分離する構造のものであつてもよい。なお、本発明の保持器を適用する転がり軸受としては図示する構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明転がり軸受用保持器の製造方法を構成しているポケット加工工程の流れを示す概略図。
【図２】本発明転がり軸受用保持器の一実施例で、一部断面すると共に省略して示す内径側から見た図。
【図３】保持器の柱部断面を縁周方向から見た拡大図。
【図４】保持器の柱部を内径側から見た拡大図。
【図５】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図６】図２に示す転がり軸受用保持器を組み込んでなる転がり軸受の一部を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００３８】
Ｐ-１  ポケット加工工程
Ｓ-１  第１ステップ
Ｓ-２  第２ステップ
Ｓ-３  第３ステップ
Ｓ-４  第４ステップ
Ｓ-５  第５ステップ
４０  帯状平板
４０ａ，４０ａ  幅方向両端面
４１  窓部形成用ガイド穴
４２  凹条溝
４３  突条部
４４  窓部
【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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