(57)【要約】【課題】リベットで２個の環状部品を接合する際に環状部品の穴内周付近に残留する引っ張り応力を抑えて、保持器破損に対する耐力向上を図る。【解決手段】リベット１０として、環状部品５に加締める軸部分に中空部１３を有する中空リベットを採用する。治具２０で加締める際に中空部１３の変形抵抗が小さく、このため、穴８内に位置する軸部分に作用する力が抑えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個の波形の環状部品がリベットによって接合される波形保持器において、
前記リベットが、前記環状部品に加締める軸部分に中空部を有する中空リベットからなることを特徴とする波形保持器。
【請求項２】
前記中空部の周方向複数個所に軸方向のスリットが形成されている請求項１に記載の波形保持器。
【請求項３】
２個の波形の環状部品がリベットによって接合される波形保持器において、
前記リベットのうち、前記環状部品に加締める軸部分の外径が、当該環状部品の穴内に位置する軸部分の最大外径よりも小径に設けられていることを特徴とする波形保持器。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の前記中空部に嵌合可能な突出部が設けられた治具を用い、前記治具が、前記突出部と前記中空部の嵌合によって径方向に案内されながら当該中空部を前記環状部品に加締めるリベット加締め方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の前記中空部を受ける環状部が設けられた治具を用い、前記治具が、前記環状部を前記中空部に押し付けるように前記リベットの軸の中心線に対して揺動することにより、当該中空部を前記環状部品に加締めるリベット加締め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、波形保持器に関し、特に、２個の波形の環状部品をリベットによって接合することに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼板等の金属板から形成された２個の波形の環状部品をリベットによって接合することにより、所定数のポケット部を有する波形保持器が製造されている。従来、リベットとして、中実軸を有する成形リベットが採用されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０３８９７号公報（特に図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１０に示すように、リベット１００の中実軸１０１のうち、環状部品１１０に形成された穴１１１から突き出る軸部分１０２が、加締め治具１２０を用いて所定形状で環状部品１１０に加締められ、これにより、２個の環状部品１１０，１１０が接合される。
【０００５】
この加締め工程の際、中実軸１０１のうち、穴１１１内に位置する軸部分１０３が、穴１１１の穴径以上に膨らみ、図１１に示すように、環状部品１１０の穴内周１１２を押し広げる。このため、加締め後も、環状部品１１０の穴内周１１２付近に引っ張り応力が残留する。
【０００６】
しかしながら、ミスアライメント等による玉の公転速度の遅れ進みが生じて玉がポケット部に衝突した場合の衝撃力や、波形保持器が高速回転する際の遠心力が、波形保持器に強い力として作用する。前述のように穴内周付近に残留する引っ張り応力は、波形保持器に強い力が作用するアプリケーションにおいて、保持器破損を誘発する可能性がある。
【０００７】
図１０に示す穴１１１の穴径を拡大すれば、前述の引っ張り応力を緩和することは可能であるが、リベット１００の自由度が増すため、軸部分１０２を加締める際にリベット１００が不安定になる。そうすると、加締め不足や異常変形等の不良が頻発することになるので、穴１１１の穴径拡大は現実的でない。
【０００８】
そこで、この発明が解決しようとする課題は、リベットで２個の環状部品を接合する際に環状部品の穴内周付近に残留する引っ張り応力を抑えて、保持器破損に対する耐力向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を達成する第１の手段は、２個の波形の環状部品がリベットによって接合される波形保持器において、前記リベットが、前記環状部品に加締める軸部分に中空部を有する中空リベットからなる構成を採用したものである。
【００１０】
この第１の手段によれば、リベットの中空部を環状部品に加締めることになる。中空部を加締める場合の変形抵抗は、中実軸を加締める場合と比して小さくなる。このため、環状部品の穴内に位置するリベットの軸部分に作用する力が緩和され、この軸部分の拡径変形が抑えられる。
【００１１】
好ましくは、前記中空部の周方向複数個所に軸方向のスリットが形成されているとよい。
【００１２】
このようにすると、中空部が複数の断片に分かれて放射状に変形するため、全周に亘って変形する場合と比して、加締め加工の際の変形抵抗をより小さくすることができる。
【００１３】
上記の課題を達成する第２の手段は、２個の波形の環状部品がリベットによって接合される波形保持器において、前記リベットのうち、前記環状部品に加締める軸部分の外径が、当該環状部品の穴内に位置する軸部分の最大外径よりも小径に設けられている構成を採用したものである。
【００１４】
上記第２の手段によれば、リベットのうち、環状部品の穴内に位置する軸部分の最大外径よりも小径な軸部分を加締めることになる。当該小径な軸部分を加締める場合の変形抵抗は、当該最大外径と同径な箇所を含んだ軸部分を加締める場合と比して小さくなる。このため、当該穴内に位置する軸部分に作用する力が緩和され、この軸部分の拡径変形が抑えられる。
【００１５】
前記中空部を加締め治具を用いて環状部品に加締めるリベット加締め方法として、例えば、前記中空部に嵌合可能な突出部が設けられた治具を用い、前記治具が、前記突出部と前記中空部の嵌合によって径方向に案内されながら当該中空部を前記環状部品に加締める方法を採用することができる。
【００１６】
また、別のリベット加締め方法として、前記中空部を受ける環状部が設けられた治具を用い、前記治具が、前記環状部を前記中空部に押し付けるように前記リベットの軸の中心線に対して揺動することにより、当該中空部を前記環状部品に加締める方法を採用することもできる。
【００１７】
このようなリベット加締め方法によれば、中空部を周上の一部分ずつ変形させていくことができ、中空部全体を同時的に加締める場合と比して、中空部の変形抵抗をより小さくすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
上述のように、上記第１の手段又は第２の手段に係る発明は、リベットで２個の環状部品を接合する際に、環状部品の穴内に位置する軸部分の拡径変形を抑えられるので、その穴内周付近に残留する引っ張り応力を抑えて、保持器破損に対する耐力向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の第１実施形態に係る波形保持器においてリベットを加締める直前の状態を示す部分断面図
【図２】図１の状態からリベットを加締め終えた様子を示す部分断面図
【図３】第１実施形態の波形保持器を玉軸受に組み込んだ状態を示す断面図
【図４】第１実施形態の環状部品の外観を保持器中心軸に沿った方向から示す部分側面図
【図５】第２実施形態のリベットを加締める様子を示す部分断面図
【図６】第３実施形態のリベットを加締める直前の状態で中空部の外観をリベット軸方向から示す部分平面図
【図７】図６の状態からリベットを加締め終えた様子を示す部分平面図
【図８】第４実施形態のリベットを加締める直前の状態を示す部分断面図
【図９】図８の状態からリベットを加締め終えた様子を示す部分断面図
【図１０】従来例のリベットを加締める直前の状態を示す部分断面図
【図１１】図１０の状態からリベットを加締め終えた様子を示す部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明の一例としての第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。図３に示すように、第１実施形態の波形保持器１は、玉軸受に適用されるものであって、内輪２と、外輪３との間に組み込まれた所定数の玉４の周方向間隔を保持する。
【００２１】
この波形保持器１は、２個の波形の環状部品５を接合することによって製造される。
【００２２】
環状部品５は、金属板から形成されている。環状部品５の素材として一般的なものは、鋼板である。
【００２３】
図４に示すように、環状部品５は、周方向に一定間隔で形成された所定数の湾曲部６と、周方向に隣り合う湾曲部６，６間に亘る平坦板部７とを有する環状体からなる。
【００２４】
図３に示すように、向き合わせた同形の環状部品５，５の湾曲部６，６同士によって、玉４を収めるポケット部が形成される。平坦板部７は、向き合わせた環状部品５，５同士が重なる接合箇所となる。これら環状部品５，５は、リベット１０によって接合されている。各平坦板部７には、リベット１０の軸を通すための穴８が形成されている。以下、軸の中心線に沿った方向のことを単に「軸方向」と呼び、当該中心線に直角な方向のことを単に「径方向」と呼ぶ。
【００２５】
図１に環状部品５，５を接合する前の状態を示すように、リベット１０は、穴８に通す軸１１と、穴８の穴径よりも大きな外径の頭１２とで構成され、環状部品５に加締める軸部分に中空部１３を有する中空リベットからなる。
【００２６】
軸１１のうち、穴８内に位置する軸部分は、円筒面状の外周面を有する中実軸１４になっている。中実軸１４の外径は、加締め不足や異常変形等の不良発生を防止するため、穴８に対応の一般的な寸法になっている。
【００２７】
軸１１のうち、環状部品５に加締める軸部分は、穴８から突き出る。中空部１３は、軸１１の中心部に中空穴を規定する。図示の中空部１３は、穴８内に位置する中実軸１４の外周面と同心同径の円筒面状に形成された外周面１５と、この外周面１５と同心の内周面１６とを有する。この内周面１６は、軸１１の先端から連なる円筒面部と、この円筒面部から縮径する円錐面部とで構成されている。従い、中空部１３は、全周に亘って均等な断面形状を有し、全周に亘って図２に示す頭形状に塑性変形させて環状部品５に加締めることが可能な部位となっている。
【００２８】
図１に示すように、加締め工程の実施は、軸１１を環状部品５，５の穴８，８に通して頭１２を一方の環状部品５の平坦板部７に付け、かつ中空部１３が他方の環状部品５の穴８から突き出る状態で行う。この状態のまま任意の治具で中空部１３を押圧することによって、中空部１３を環状部品５に加締める。
【００２９】
例えば、中空部１３に嵌合可能な突出部２１が設けられた治具２０を用いることができる。突出部２１は、中空部１３の内周面１６の円筒面部と同径の嵌合面と、この嵌合面よりも小径な隅Ｒ面とを有する。また、治具２０は、突出部２１の周囲に形成された環状溝部２２を有する。環状溝部２２は、溝横断面視で円弧状の溝内面になっている。その円弧状の片側は、突出部２１の嵌合面から次第に拡径するように連続している。
【００３０】
図１に示す位置の治具２０を軸方向に動かして突出部２１の嵌合面を中空部１３の内周面１６の円筒面部に嵌合するように打ち込むと、治具２０は、突出部２１と中空部１３の嵌合によって径方向に案内されながら中空部１３を環状部品５の平坦板部７に加締める。すなわち、治具２０が径方向に案内されながら軸方向に進む間に、環状溝部２２が、中空部１３を穴８よりも大径で環状部品５の穴８の内周付近に密着させる頭形状に成形する。このとき、図２に示すように、中空部１３は、環状溝部２２の溝内面形状に沿って巻き込まれるように変形し、頭１２と協働して２個の環状部品５，５の平坦板部７，７同士を接合する。
【００３１】
波形保持器１は、上述のようなものであり、薄い円筒状の中空部１３のみを環状部品５に加締めることになる。この際、中空部１３の変形抵抗は、中実軸を加締める場合と比して小さくなる。このため、治具２０を中空部１３に打ち込む間に、穴８内に位置する中実軸１４等の軸部分に作用する力が緩和され、この軸部分の拡径変形が抑えられる。したがって、波形保持器１は、平坦板部７の穴８の内周付近に残留する引っ張り応力を抑えて、保持器破損に対する耐力向上を図ることができる。
【００３２】
なお、中空部は、リベットのうち、少なくとも加締める軸部分にあればよく、例えば、軸全体を中空部にしてもよい。
【００３３】
また、図２に示すリベット加締め方法のように、中空部１３の全体を同時的に加締める必要性はなく、中空部１３を周方向に一部ずつ加締めるようにしてもよい。この一例としての第２実施形態を図５に示す。なお、以下では、第１実施形態との相違点を述べるに留める。
【００３４】
図５に示すように、第２実施形態の軸３０は、中空部３１の内周面に連なる半球面状の穴底面３２を有する。中空部３１の加締め工程では、軸方向に突出した支点軸４１と、中空部３１を受ける環状部４２とが設けられた治具４０を用いることができる。支点軸４１の先端面は、半球状になっている。穴底面３２の曲率は、支点軸４１の先端面よりも少し小さくなっている。支点軸４１と、中空部３１の内周面との間には、隙間が設定されている。環状部４２は、支点軸４１の周囲に形成された円周溝部になっており、その溝横断面視で円弧状の溝内面を有する。これら曲率差、隙間、及び環状部の溝形状の設定により、治具４０は、支点軸４１の先端面を穴底面３２に突き当てた状態で、環状部４２を中空部３１に押し付けるように軸３０の中心線ＣＬに対して揺動することが可能となっている。
【００３５】
治具４０は、前述の揺動により、中空部３１を環状部品５に加締める。すなわち、環状部４２が、治具４０の傾いた方へ中空部３０の周方向一部分を倒しながら湾曲状に塑性変形させて環状部品５の平坦板部７に密着させる。治具４０が支点軸４１を中心として周方向に回転すると、環状部４２が中空部３１を倒す箇所が変化する。治具４０は、中空部３１に対して１周以上することにより、最終的に、中空部３１を全周に亘って環状部品５に加締める。例えば、治具４０の揺動態様として歳差運動を採用することにより、中空部３１を倒す箇所を連続的に周方向に変化させるようにしてもよい。
【００３６】
このように、第２実施形態で採用されたリベット加締め方法は、中空部３１を周上の一部分ずつ変形させていくため、中空部の全体を同時的に加締める第１実施形態のリベット加締め方法と比して、中空部３１の変形抵抗をより小さくすることが可能となる。
【００３７】
第３実施形態を図６に示す。第３実施形態は、中空部５０の周方向複数個所に軸方向のスリット５１が形成されている点でのみ第１実施形態と相違している。
【００３８】
スリット５１の数は、２以上の任意の数に設定すればよく、図示例のスリット数は４に設定される。スリット５１の配置間隔は、中空部５０の各断片５２間で均等な加締めを行うため、周方向等配に設定することが好ましい。
【００３９】
中空部５０も、第１実施形態と同様なリベット加締め方法によって環状部品５に加締めることができる。この際、図７に示すように、複数の断片５２が分かれて放射状に塑性変形させられる。したがって、第３実施形態は、第１実施形態のように円筒状の中空部を全周変形させる場合と比して、中空部５０の変形抵抗をより小さくすることができる。
【００４０】
第４実施形態を図８に示す。第４実施形態は、リベット６０の軸６１のうち、環状部品５に加締める軸部分６２の外径が、環状部品５の穴８内に位置する軸部分６３の最大外径Ｄ１よりも小径に設けられている点で第１実施形態と相違している。軸部分６２も中実軸になっている。軸部分６２の外周面は、外径Ｄ２の円筒面部と、外径Ｄ２から外径Ｄ３に縮径する先端面部とで構成されている。外径Ｄ２からＤ３への縮径化は、軸６１を先端から潰れ易くするためのものである。最大外径Ｄ１＞外径Ｄ２，Ｄ３であり、軸部分６２の全体で外径が最大外径Ｄ１よりも小径になっている。
【００４１】
皿状凹部７１が設けられた治具７０を用い、図９に示すように、軸部分６２を頭状に塑性変形させて環状部品５に加締めることが可能である。この際、図８に示すように、軸部分６３の最大外径Ｄ１よりも小径な軸部分６２の変形抵抗は、最大外径Ｄ１と同径な箇所を含んだ軸部分を加締める場合（図１０、図１１の従来例を参照。）と比して小さくなる。このため、図９の状態になるまでに軸部分６３に作用する力が緩和され、この軸部分６３の拡径変形が抑えられる。したがって、第４実施形態は、平坦板部７の穴８の内周付近に残留する引っ張り応力を抑えて、保持器破損に対する耐力向上を図ることができる。
【００４２】
なお、リベット６０による環状部品５，５同士の接合強度を確保するには、頭形状に加締められた軸部分６２に十分な径が必要であるが、図８に示す軸部分６２の軸方向長さ設定によって軸部分６２の体積を適切に設定することにより、十分な径の頭状に成形して接合強度を確保することができる。
【００４３】
この発明の技術的範囲は、上述の各実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載に基づく技術的思想の範囲内での全ての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００４４】
１  波形保持器
２  内輪
３  外輪
４  玉
５  環状部品
７  平坦板部
８  穴
１０、６０  リベット
１１、３０、６１  軸
１３、３１、５０  中空部
２０、４０、７０  治具
２１  突出部
２２  環状溝部
４１  支点軸
４２  環状部
５１  スリット
５２  断片
６２  加締める軸部分
６３  穴内に位置する軸部分
Ｄ１  最大外径
ＣＬ  中心線
【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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【図１０】
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【図１１】
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