壳型滚针轴承的制造方法及其制造中所使用的制造夹具的制作方法

xiaoxiao2021-2-18  123

壳型滚针轴承的制造方法及其制造中所使用的制造夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及滚针轴承的制造方法及其制造中所使用的制造夹具,特别涉及在各种机械装置的旋转支承部使用的壳型滚针轴承的制造方法及其制造中所使用的制造夹具。
【背景技术】
[0002]近年来,在汽车的自动变速器等中,在承受径向的载荷的部位,代替滑动轴承(套筒),而使用具有相同的截面高度的壳型滚针轴承。如图15所示,壳型滚针轴承100包括:壳外圈101,其在内周面具有滚道面101a、并在两端部具有一对凸缘部101b、101c;多个滚针102,其沿着滚道面101a自由滚动地配置在壳外圈101内;及保持架103,其具有用于保持多个滚针102的多个兜孔。
[0003]作为这样的壳型滚针轴承100的以往的制造方法,首先,作为壳外圈101的成形工序,从通常的冷乳钢板(例如SPCC等低碳钢)深拉深为杯状,并对底面进行冲裁加工,从而形成一个凸缘部10 lb。对壳外圈101的轴向开口侧的缘部实施镀铜等镀覆处理,并进行渗碳或碳氮共渗处理等热处理。然后,在剥离了镀层后的壳外圈101上装配滚针102及保持架103,并对壳外圈101的轴向开口侧的缘部进行弯曲加工,从而形成凸缘部10 lc,制造壳型滚针轴承 100。
[0004]但是,在冲压工序后进行镀覆工序、热处理工序、镀层剥离工序、组装.冲压工序的情况下,难以将这种各工序设定在同一生产线上。具有如下的问题:不仅工序数多、花费加工时间、设备花费成本,而且也必须考虑各工序间的输送等。并且,具有:为了进行镀层剥离,必须使用各种化学药品的问题。
[0005]因此,为了省略镀覆工序,专利文献1记载了一边用高频加热凸缘部101c—边进行弯曲加工的热弯的技术。
[0006]另外,专利文献2记载了不进行热处理就组装壳型滚针轴承,最后对组装完的壳型滚针轴承整体进行氮化处理的技术。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本国日本特开平11 一303863号公报
[0010]专利文献2:日本国日本特开2002 —139067号公报

【发明内容】

[0011]本发明欲解决的技术问题
[0012]但是,在引用文献1、2的技术中,都是在壳外圈101上装配了构成零件之后实施热处理,因此,不能使用不耐热的树脂保持架。因此,在使用树脂保持架的情况下,不得不选择如现有技术那样包含镀覆工序的制造方法。
[0013]本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种壳型滚针轴承的制造方法及其制造中所使用的制造夹具,能够以不需要镀覆工序的制造方法来制造、并使用了树脂保持架。
[0014]用于解决问题的技术方案
[0015]本发明的上述目的由下述的构成来达成。
[0016](1) 一种壳型滚针轴承的制造方法,所述壳型滚针轴承包括:
[0017]壳外圈,其在内周面具有滚道面,在两端部具有一对朝内凸缘部;
[0018]多个滚针,其以沿着所述壳外圈的滚道面自由滚动的方式配置在所述壳外圈内;及
[0019]保持架,其具有用于保持所述多个滚针的多个兜孔,
[0020]所述壳型滚针轴承的制造方法的特征在于,
[0021]所述保持架能够缩径,
[0022]在成形了所述壳外圈的两凸缘部并实施了热处理之后,使用保持架插入夹具将装配有所述多个滚针的所述保持架缩径到比所述壳外圈的凸缘部的内径小的直径并插入到所述壳外圈,
[0023]所述保持架插入夹具由阴型夹具和阳型夹具构成,
[0024]在所述阴型夹具的轴向一端设置有壳外圈安装台阶部,所述壳外圈安装台阶部直径比所述壳外圈的外径大,在轴向凹陷,且能够安装所述壳外圈,
[0025]在所述阴型夹具的轴向另一端设置有保持架安装台阶部,所述保持架安装台阶部与所述壳外圈安装台阶部同轴,直径比在所述保持架上装配有所述多个滚针的状态下的最大外径大,并在轴向凹陷,且在所述保持架上装配有所述多个滚针的状态下能够安装,
[0026]在所述壳外圈安装台阶部的进深端面设置有小径孔,所述小径孔与所述壳外圈安装台阶部同轴,且直径比所述壳外圈的凸缘部内径小,
[0027]所述小径孔和所述保持架安装台阶部被锥形状的缩径孔平滑地连接,所述缩径孔随着从所述小径孔朝向所述保持架安装台阶部而直径变大,
[0028]所述阳型夹具具有:主体部,其直径为比所述阴型夹具的所述小径孔小,能够插入到所述小径孔;及保持架安装部,其与所述主体部同轴,与所述主体部相邻并在轴向突出,直径比从所述小径孔直径减去所述滚针的外径的2倍后的直径小,
[0029]所述主体部与所述保持架安装部的台阶部成为呈轴直角平面的保持架推压部,
[0030]在所述保持架插入到所述壳外圈时,
[0031]将所述壳外圈安装到所述阴型夹具的所述壳外圈安装台阶部,
[0032]将装配有所述多个滚针的所述保持架安装到所述阳型夹具的保持架安装部、或者安装到所述阴型夹具的所述保持架安装台阶部,
[0033]通过将所述阳型夹具从所述阴型夹具的所述保持架安装台阶部侧插入,从而将装配有所述多个滚针的所述保持架插入到所述壳外圈。
[0034](2) —种壳型滚针轴承的制造方法,所述壳型滚针轴承包括:
[0035]壳外圈,其在内周面具有滚道面,在两端部具有一对朝内凸缘部;
[0036]多个滚针,其以沿着所述壳外圈的滚道面自由滚动的方式配置在所述壳外圈内;及
[0037]保持架,其具有用于保持所述多个滚针的多个兜孔,
[0038]所述壳型滚针轴承的制造方法的特征在于,
[0039]所述保持架能够缩径,
[0040]在成形了所述壳外圈的两凸缘部并实施了热处理之后,使用保持架插入夹具将所述保持架缩径到比所述壳外圈的凸缘部的内径小的直径并插入到所述壳外圈之后,将所述多个滚针插入到所述保持架的兜孔,
[0041]所述保持架插入夹具由阴型夹具和阳型夹具构成,
[0042]在所述阴型夹具的轴向一端设置有壳外圈安装台阶部,所述壳外圈安装台阶部直径比所述壳外圈的外径大,在轴向凹陷,且能够安装所述壳外圈,
[0043]在所述阴型夹具的轴向另一端设置有保持架安装台阶部,所述保持架安装台阶部与所述壳外圈安装台阶部同轴,直径比所述保持架的外径大,并在轴向凹陷,且能够安装所述保持架,
[0044]在所述壳外圈安装台阶部的进深端面设置有小径孔,所述小径孔与所述壳外圈安装台阶部同轴,且直径比所述壳外圈的凸缘部内径小,
[0045]所述小径孔和所述保持架安装台阶部被锥形状的缩径孔平滑地连接,所述缩径孔随着从所述小径孔朝向所述保持架安装台阶部而直径变大,
[0046]所述阳型夹具具有:主体部,其直径为比所述阴型夹具的所述小径孔小,能够插入到所述小径孔;及保持架安装部,其与所述主体部同轴,与所述主体部相邻并在轴向突出,直径比从所述小径孔的直径减去所述保持架的径向的厚度的2倍后的直径小,
[0047]所述主体部与所述保持架安装部的台阶部成为呈轴直角平面的保持架推压部,
[0048]在将所述保持架插入到所述壳外圈时,
[0049]将所述壳外圈安装到所述阴型夹具的所述壳外圈安装台阶部,
[0050]将所述保持架安装到所述阳型夹具的保持架安装部、或者安装到所述阴型夹具的所述保持架安装台阶部,
[0051]通过将所述阳型夹具从所述阴型夹具的所述保持架安装台阶部侧插入,从而将所述保持架插入到所述壳外圈。
[0052](3) —种壳型滚针轴承的制造所使用的制造夹具,所述壳型滚针轴承包括:
[0053]壳外圈,其在内周面具有滚道面,在两端部具有一对朝内凸缘部;
[0054]多个滚针,其以沿着所述壳外圈的滚道面自由滚动的方式配置在所述壳外圈内;及
[0055]保持架,其具有用于保持所述多个滚针的多个兜孔,
[0056]所述制造夹具的特征在于,
[0057]所述制造夹具由阴型夹具和阳型夹具构成,
[0058]在所述阴型夹具的轴向一端设置有壳外圈安装台阶部,所述壳外圈安装台阶部直径比所述壳外圈的外径大,在轴向凹陷,且能够安装所述壳外圈,
[0059]在所述阴型夹具的轴向另一端设置有保持架安装台阶部,所述保持架安装台阶部与所述壳外圈安装台阶部同轴,直径比在所述保持架上装配有所述多个滚针的状态下的最大外径大,并在轴向凹陷,且在所述保持架上装配有所述多个滚针的状态下能够安装,
[0060]在所述壳外圈安装台阶部的进深端面设置有小径孔,所述小径孔与所述壳外圈安装台阶部同轴,且直径比所述壳外圈的凸缘部内径小,
[0061]所述小径孔和所述保持架安装台阶部被锥形状的缩径孔平滑地连接,所述缩径孔随着从所述小径孔朝向所述保持架安装台阶部而直径变大,
[0062]所述阳型夹具具有:主体部,其直径为比所述阴型夹具的所述小径孔小,能够插入到所述小径孔;及保持架安装部,其与所述主体部同轴,与所述主体部相邻并在轴向突出,直径比从所述小径孔直径减去所述滚针的外径的2倍后的直径小,
[0063]所述主体部与所述保持架安装部的台阶部成为呈轴直角平面的保持架推压部。
[0064](4) 一种壳型滚针轴承的制造所使用的制造夹具,所述壳型滚针轴承包括:
[0065]壳外圈,其在内周面具有滚道面,在两端部具有一对朝内凸缘部;
[0066]多个滚针,其以沿着所述壳外圈的滚道面自由滚动的方式配置在所述壳外圈内;及
[0067]保持架,其具有用于保持所述多个滚针的多个兜孔,
[0068]所述制造夹具的特征在于,
[0069]所述制造夹具由阴型夹具和阳型夹具构成,
[0070]在所述阴型夹具的轴向一端设置有壳外圈安装台阶 部,所述壳外圈安装台阶部直径比所述壳外圈的外径大,在轴向凹陷,且能够安装所述壳外圈,
[0071]在所述阴型夹具的轴向另一端设置有保持架安装台阶部,所述保持架安装台阶部与所述壳外圈安装台阶部同轴,直径比所述保持架的外径大,并在轴向凹陷,且能够安装所述保持架,
[0072]在所述壳外圈安装台阶部的进深端面设置有小径孔,所述小径孔与所述壳外圈安装台阶部同轴,且直径比所述壳外圈的凸缘部内径小,
[0073]所述小径孔和所述保持架安装台阶部被锥形状的缩径孔平滑地连接,所述缩径孔随着从所述小径孔朝向所述保持架安装台阶部而直径变大,
[0074]所述阳型夹具具有:主体部,其直径为比所述阴型夹具的所述小径孔小,能够插入到所述小径孔;及保持架安装部,其与所述主体部同轴,并与所述主体部相邻并在轴向突出,且直径比从所述小径孔的直径减去所述保持架的径向的厚度的2倍后的直径小,
[0075]所述主体部与所述保持架安装部的台阶部成为呈轴直角平面的保持架推压部。
[0076]发明效果
[0077]根据本发明的壳型滚针轴承的制造方法及其制造中所使用的制造夹具,在成形了壳外圈的两凸缘部、并进行了热处理之后,装配保持架、滚针,因此,不需要现有技术那样的镀覆工序,另外,保持架不会受到热处理的热影响,因此,作为保持架的材料,能够使用树脂。
【附图说明】
[0078]图1是本发明的实施方式的壳型滚针轴承的剖视图。
[0079]图2是图1的保持架的局部放大俯视图。
[0080]图3是图1的保持架的轴向剖视图。
[0081]图4是图2的主要部分放大俯视图。
[0082]图5是示出图2的弹性变形部向径向的变形的说明图。
[0083]图6(a)示出弹性变形前的保持架、及壳的剖视图,(b)是从(a)的V方向观察的侧视图。
[0084]图7(a)示出弹性变形后的保持架、及壳的剖视图,(b)是从(a)的VI方向观察的侧视图。
[0085]图8是示出保持架插入夹具的图。
[0086]图9是将壳外圈和保持架安装于保持架插入夹具的图,(a)是将保持架安装于阳型夹具的例子,(b)是将保持架安装于阴型夹具的例子。
[0087]图10是示出利用保持架插入夹具将保持架组装于壳外圈的状态的图。
[0088]图11是其他保持架的轴向剖视图。
[0089]图12(a)示出装配有滚针的保持架,(b)是示出装配有滚针的保持架因弹性变形而缩径的状态的图。
[0090]图13是将装配有壳外圈和滚针的保持架安装于保持架插入夹具的图,(a)是将装配有滚针的保持架安装于阳型夹具的例子,(b)是将保持架安装于阴型夹具的例子。
[0091]图14是示出利用保持架插入夹具将装配有滚针的保持架组装于壳外圈的状态的图。
[0092]图15是示出以往的壳型滚针轴承的剖视图。
[0093]附图标记说明
[0094]10 壳型滚针轴承
[0095]11 壳外圈
[0096]11a滚道面
[0097]lib 凸缘部
[0098]11c 凸缘部
[0099]12 滚针
[0100]13 保持架
[0101]14 兜孔
[0102]15 轮缘部
[0103]15a圆弧状部分
[0104]15b 端部
[0105]15c 缝隙
[0106]16 支柱
[0107]16a外径侧卡止突部
[0108]16b内径侧卡止突部
[0109]17 弹性变形部
[0110]17a弹性变形片
[0111]17al 圆弧
[0112]17a2 圆弧
[0113]17a3 圆弧
[0114]18 保持架
[0115]20 推压轴
[0116]21 阴型夹具
[0117]22 壳外圈安装台阶部
[0118]23小径孔
[0119]24缩径孔
[0120]25保持架安装台阶部
[0121]26阳型夹具
[0122]27主体部
[0123]28保持架安装部
[0124]29保持架推压部
[0125]31阴型夹具
[0126]34缩径孔
[0127]35保持架安装台阶部
[0128]36阳型夹具
[0129]38保持架安装部
[0130]39保持架推压部
[0131]100壳型滚针轴承
[0132]101壳外圈
[0133]101a滚道面
[0134]101b凸缘部
[0135]101c凸缘部
[0136]102滚针
[0137]103保持架
【具体实施方式】
[0138]以下,参照附图详细说明本发明的各实施方式的壳型滚针轴承。
[0139]如图1所示,壳型滚针轴承10将未图示的轴(或者内圈部件)自由旋转地支承,包括:作为滚道圈的壳外圈11,其在内周面具有滚道面11a、并在两端部具有一对朝内的凸缘部llb、llc;多个滚针12,其沿着壳外圈11的滚道面11a自由滚动地配置在壳外圈11内;及保持架13,其具有用于保持多个滚针12的多个兜孔14。
[0140]对于壳外圈11,通过对冷乳钢板(例如、SPCC等低碳钢)等实施拉深加工等塑性加工,从而在整体为圆筒状的两端部,一对凸缘部llb、llc被弯曲而形成。另外,壳外圈11通过渗碳或者碳氮共渗处理的热处理加工而被硬化。
[0141]对于壳外圈11,在装配滚针12、保持架13之前成型凸缘部11b、11c,并且通过热处理而进行硬化。因此,不需要如以往的壳外圈101的凸缘101c那样为了之后容易进行弯曲加工而做成为薄壁,因此,能够使凸缘lib和11c为相同的形状,能够使壳外圈11消除方向性。另外,并非通过薄板的塑性加工,也能够通过从厚板进行切削加工来成形。
[0142]如图2所示,保持架13包括:一对轮缘部15、15,其互相同轴地配置;及多个支柱16,其将一对轮缘部15、15在轴向连结。一对轮缘部15、15分别由多个(在本实施方式中为4个)圆弧状部分15a构成。在圆周方向相邻的圆弧状部分15a的各端部15b、15b之间,在各轮缘部
15、15处在圆周方向以相同相位分别形成有多个缝隙15c。此外,当缝隙15c的数量变多时,滚针12的数量变少,因此,缝隙15c的数量优选为2?6处。
[0143]而且,在保持架13上,在形成有该缝隙15c的圆周方向相邻的支柱16、16之间,在圆周方向设置有多个使保持架13(缝隙15c)在圆周方向收缩的弹性变形部17。
[0144]由不隔着弹性变形部17在圆周方向相邻的支柱16、16的圆周方向两侧面、和一对轮缘部15、15的互相对置的内侧面将四周包围的矩形的空间部分,分别为兜孔14、14。而且,如图3所示,在各支柱16、16的圆周方向两侧面,在保持架13的径向的内端部,遍及各支柱
16、16的全长、形成有内径侧卡止突部16a、16a。
[0145]弹性变形部17具有一对弹性变形片17a、17a,该一对弹性变形片17a、17a以在圆周方向相邻的圆弧状部分15a、15a的各端部15b、15b为基端部,并从这些各端部15b分别向轴向内侧延伸,并且将该延伸的部分在圆周方向连结。一对弹性变形片17a、17a具有同一形状,弹性变形部17相对于保持架13的轴向中间部C对称地形成。
[0146]如图4放大地所示,弹性变形片17a由分别具有曲率半径R1?R3的多个圆弧17al、17a2、17a3构成。但是,弹性变形片17a也可以由单一圆弧构成。
[0147]另外,考虑到基端部的强度,成为弹性变形部17的基端部的、圆弧状部分15a的各端部15b的轴向宽度w 1优选为圆弧状部分15a的轴向宽度w2的同等以上。另外,优选在基端部的轴向内侧面形成的圆弧面的曲率较大(曲率半径r较小)。
[0148]并且,如图5所示,弹性变形片17a的径向的厚度h被设定得比弹性变形片17a的宽度w3厚,由此,能够抑制如箭头所示那样的径向的变形。
[0149]接下来,说明将上述那样的构成的保持架13装配到壳外圈11的方法(制造方法)。
[0150]图6(a)是弹性变形前的保持架13、及壳外圈11的剖视图,图6(b)是从图6(a)的V方向观察的侧视图。
[0151]而且,图7(a)是弹性变形后的保持架13、及壳外圈11的剖视图,图7(b)是从图7(a)的VI方向观察的侧视图。
[0152]保持架13的外径ΦDin比壳外圈11的一对朝内凸缘部11b、11c的内径Φ?2(以后,称为凸缘部内径)大(Φ Din> Φ D2)。保持架13通过使弹性变形部17变形,从而使缝隙15c的圆周方向距离Ll(参照图2)变窄,能够使保持架13在圆周方向收缩。由此,如图6所示,保持架13能够缩径到比壳外圈11的凸缘部内径Φ D2小的外径Φ D1 s ( Φ D2 > Φ D1 s)。此处,保持架15的外周长度、和缝隙15c的圆周方向距离L1的总和、和壳外圈11的朝内凸缘部11b、11c的内周长度的关系大致如下式。
[0153]j1.Φ??η —L1X (缝隙的数量)<3τ.φ?2
[0154]此外,能够利用一对弹性变形片17a、17a间的轴向距离L3(参照图3)、和缝隙15c的圆周方向距离L1来任意地设定可动范围、即弹性变形片17a的变形量。但是,弹性变形前的缝隙15c的圆周方向距离L1被设定得比相邻的支柱16与弹性变形片17a的各圆周方向距离L2、L2的总和小(L1<2XL2),使得在缝隙15(:消失之前支柱16与弹性变形片17a不会接触。
[0155]使保持架13的外径缩径到比壳外圈11的凸 缘部内径ΦD2小,并向壳外圈11内插入。插入后,保持架13的弹性变形部17复原,从而容纳在壳外圈11内。
[0156]此处,在使保持架13缩径并向壳外圈11内插入时,使用由图8所示那样的阴型夹具
21、和阳型夹具26构成的保持架插入夹具。
[0157]在阴型夹具21的轴向一端(图8中的下端)设置有壳外圈安装台阶部22,该壳外圈安装台阶部22直径比壳外圈11的外径Φ?3稍大,在轴向凹陷,且能够安装壳外圈11。另外,在阴型夹具21的轴向另一端(图8中的上端)设置有保持架安装台阶部25,该保持架安装台阶部25与壳外圈安装台阶部22同轴,直径比保持架13的外径Φ Din稍大,在轴向凹陷,且能够安装保持架13。在壳外圈安装台阶部22的进深端面设置有小径孔23,该小径孔23与壳外圈安装台阶部22同轴,直径比壳外圈11的凸缘部内径Φ?2小。小径孔23和保持架安装台阶部25被锥形状的缩径孔24平滑地连接,该缩径孔24随着从小径孔23朝向保持架安装台阶部25而直径变大。
[0158]阳型夹具26具有圆筒状的主体部27、和圆筒状的保持架安装部28,该保持架安装部28与主体部27同轴,与主体部27相邻并向轴向一端侧(图8中的下方)突出。主体部27的直径被设定为比阴型夹具21的小径孔23稍小,使得能够将该主体部27插入到小径孔23。保持架安装部28的直径被形成为比从小径孔23的直径减去保持架13的径向的厚度h(参照图5)的2倍后的直径稍小。主体部27与保持架安装部28的台阶部成为相对于轴向呈直角的平面(轴直角平面)的保持架推压部29。在主体部27的与保持架安装部28相反的相反侧(轴向另一端侧,图8中的上方),设置有推压轴20。在将阳型夹具26插入到阴型夹具21时,该推压轴20是以手、机械对阳型夹具26传递轴向推压力的物件,任意选择易于握住的形状、易于安装于机械的形状即可,不需要为图8的形状。
[0159]在将保持架13插入到壳外圈11时,如图9(a)、图9(b)所示,将壳外圈11安装到阴型夹具21的壳外圈安装台阶部22。然后,将保持架13如图9(a)所示安装到阳型夹具26的保持架安装部28、或者、如图9(b)所示安装到阴型夹具21的保持架安装台阶部25。然后,将阳型夹具26从阴型夹具21的保持架安装台阶部25侧插入。保持架13被阳型夹具26的保持架推压部29在轴向推压,在被阴型夹具21的缩径孔24缩径的同时被逐渐压入到阴型夹具21。此时,阳型夹具26的保持架安装部28成为支撑,使保持架13不产生异常的变形。然后,如图10所示,如果将保持架13插入到了壳外圈11内部,则保持架13恢复到本来的外径Φ??η,不会从壳外圈11脱落。
[0160]然后,将滚针12、12从保持架13的内径侧插入到保持架13的各兜孔14、14内。在进行该插入作业时,在使将这些各兜孔14、14的圆周方向两侧隔开的支柱16、16及形成在这些各支柱16、16的侧面的内径侧卡止突部16a弹性变形的同时,将各滚针12压入到各兜孔14、14内。
[0161]在卡止突部16a之外部分的兜孔14的整个圆周方向宽度Wp比滚针12的外径(i>Dk大(Wp> Φ Dk),因此,在将滚针12保持在各兜孔14内的状态下,这些各滚针12在各兜孔14内以轻的力自由滚动。另外,存在于各兜孔14、14的内径侧开口部的一对内径侧卡止突部16a、16a的末端缘彼此的自由状态下的间隔Wi分别比各滚针12的外径Φ Dk小(Φ Dk>ffi)。因此,在各兜孔14、14内保持的滚针12不会从这些各兜孔14、14内意外地脱落。
[0162]接下来,说明组装壳型滚针轴承的其他方法。作为壳型滚针轴承的构成零件,仅保持架18不同。而且,与此同时,阴型夹具31及阳型夹具36不同。
[0163]在上述的保持架13上,如图3所示,在各支柱16、16的圆周方向两侧面,在保持架13的径向的内端部遍及各支柱16、16的全长、开$成有内径侧卡止突部16a、16a。另一方面,如图11所示,本组装方法所使用的保持架18除了内径侧卡止突部16a、16a之外,在外端部分别遍及各支柱16、16的全长、形成有外径侧卡止突部16b、16b。其他构成除了各部的尺寸不同以夕卜,与上述的保持架13相同,因此,对于同一构成部使用同一附图标记来说明。
[0164]首先,将多个滚针12、12从保持架18的内径侧、或者外径侧插入到各兜孔14、14内。在进行该插入作业时,在使将这些各兜孔14、14的圆周方向两侧隔开的支柱16、16及形成在这些各支柱16、16的侧面的内径侧卡止突部16a、或者外径侧卡止突部16b弹性变形的同时,将各滚针12压入到各兜孔14、14内。在各卡止突部16a、16b之外部分的各兜孔14、14的整个圆周方向的宽度Wp比各滚针12的外径Φ Dk大(Wp > Φ Dk),因此,在将滚针12保持在各兜孔14内的状态下,这些各滚针12在各兜孔14内以轻的力自由滚动。另外,存在于各兜孔14、14的内径侧开口部的一对内径侧卡止突部16a、16a的末端缘彼此的自由状态下的间隔W1、以及存在于外径侧开口部的一对外径侧卡止突部16b、16b的末端缘彼此的自由状态下的间隔Wo分别比各滚针12的外径Φ Dk小(Φ Dk>ff1、Φ Dk>Wo)。因此,在各兜孔14、14内保持的多个滚针12、12不会从这些各兜孔14、14内意外地脱落。
[0165]这样,首先,在保持架18上装配了多个滚针12、12之后,使其与上述的保持架13同样地缩径并装配到壳外圈11。因此,能够将在保持架18上装配有多个滚针12、12的子组件品作为单元来处理,因此,能够增加在组装工序的自由度。
[0166]如图6及图7所示,保持架18的外径ΦD1 η比壳外圈11的凸缘部内径Φ D2大。另外,如图12所示,保持架18通过使弹性变形部17变形从而使缝隙15c的圆周方向距离L4变窄,并能够使保持架18在圆周方向收缩。此处,图12(a)示出装配有多个滚针12、12的保持架18,图12(b)示出装配有多个滚针12、12的保持架18因弹性变形而缩径的状态。装配有多个滚针12,12的保持架18能够使包含滚针12的最大外径缩径到比壳外圈11的凸缘部内径Φ D2小的外径Φ D4s0
[0167]使装配有多个滚针12、12的保持架18缩径到包含滚针12的最大外径比壳外圈11的凸缘部内径Φ02小,并向壳外圈11内插入。在插入后,保持架18的弹性变形部17复原,从而容纳在壳外圈11内。
[0168]在使装配有多个滚针12、12的保持架18缩径并向壳外圈11内插入时,使用由图8所示那样的阴型夹具31、和阳型夹具36构成的保持架插入夹具。如图8所示,阴型夹具21与31、及阳型夹具26与36的各部的尺寸不同,除此以外相同,因此,对于同一尺寸的构成部使用同一附图标记来说明。
[0169]在阴型夹具31的轴向一端(图8中的下端)设置有壳外圈安装台阶部22,该壳外圈安装台阶部22直径比壳外圈11的外径Φ?3稍大,在轴向凹陷,且能够安装壳外圈11。另外,在阴型夹具31的轴向另一端(图8中的上端)设置有保持架安装台阶部35,该保持架安装台阶部35与壳外圈安装台阶部22同轴,在轴向凹陷。保持架安装台阶部35直径比在保持架18上装配有多个滚针12、12的状态下的最大外径Φ?4η(参照图12(a))稍大,因此,能够安装装配有多个滚针12、12的状态的保持架13。在壳外圈安装台阶部22的进深端面设置有小径孔23,该小径孔23与壳外圈安装台阶部22同轴,直径比壳外圈11的凸缘部内径Φ?2小。小径孔23和保持架安装台阶部35被缩径孔34连接,该缩径孔34随着从小径孔23朝向保持架安装台阶部35而直径变大。
[0170]阳型夹具36具有圆筒状的主体部27、和保持架安装部38,该保持架安装部38与主体部27同轴,与主体部27相邻并向轴向一端侧(图8中的下方)突出。主体部27的直径被设定为比阴型夹具31的小径孔23稍小,使得能够将该主体部27插入到小径孔23。保持架安装部38的直径被形成为比从小径孔23的直径减去滚针12的外径(i>Dk(参照图11)的2倍后的直径稍小。主体部27与保持架安装部38的台阶部成为相对于轴向呈直角的平面(轴直角平面)的保持架推压部39。在主体部27的与保持架安装部38相反的相反侧(轴向另一端侧,图8中的上方),设置有推压轴20。在将阳型夹具36插入到阴型夹具31时,该推压轴20是以手、机械向阳型夹具36传递轴向推压力的物件,任意选择易于握住的形状、易于安装于机械的形状即可,不需要为图8的形状。
[0171]在将保持架18插入到壳外圈11时,如图13(a)、图13(b)所示,将壳外圈11安装到阴型夹具31的壳外圈安装台阶部22。然后,将装配有多个滚针12、12的保持架18安装到阳型夹具26的保持架安装台阶部35、或者安装到阳型夹具36的保持架安装部38。然后,将阳型夹具36从阴型夹具31的保持架安装台阶部35侧插入。保持架18被阳型夹具36的保持架推压部39在轴向推压,在被阴型夹具31的缩径孔34缩径的同时被逐渐压入到阴型夹具31。此时,阳型夹具36的保持架安装部38成为支撑,使保持架18不产生异常的变形,。然后,如图14所示,如果将保持架18插入到了壳外圈11内部,则保持架18恢复到本来的外径Φ Din,不会从壳外圈11脱落。
[0172]此处,保持架13、18为树脂制,能够使用芳香族聚酰胺(芳香族PA)、聚酰胺46、聚酰胺6、聚酰胺66等聚酰胺(尼龙树脂)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚甲醛(Ρ0Μ)、聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂等。另外,能够优选使用在这些树脂中混合有玻璃纤维、碳纤维等强化剂的材料。更优选的是,在聚酰胺树脂中混合5?30重量%的玻璃纤维或碳纤维、并使弯曲弹性模量为2000?5000MPa的材料。如果是该范围的材料,则能够更优选地做成为使变形部具有变形能、且具有必要的刚性的保持架。
[0173]另外,在本实施方式中,将内径侧卡止突部16a、外径侧卡止突部16b分别遍及各支柱16、16的全长来形 成,但是,也可以仅在比全长窄的范围设置,也可以分割为多个地设置。
[0174]如以上说明的那样,根据本实施方式的壳型滚针轴承10,在保持架13、18上,在圆周方向设置有多个在圆周方向收缩的弹性变形部17,弹性变形部17相对于轴向中间部C对称地形成,因此,能够设置如下的保持架13、18:防止塑性变形,另外,对于轴向的扭转具有充分的强度,且在确保充分的变形量的同时能够在圆周方向收缩。另外,通过弹性变形部17,允许滚针12的适度的活动,也能够防止微振磨损。
[0175]另外,一对轮缘部15、15由多个圆弧状部分15a构成,在一对轮缘部15、15,在圆周方向相邻的圆弧状部分15a的各端部之间,在圆周方向以相同相位分别形成有多个缝隙15c,弹性变形部17具有一对弹性变形片17a、17a,该一对弹性变形片17a、17a从相邻的圆弧状部分15a的各端部15b分别向轴向内侧延伸,并且将延伸的部分在圆周方向连结。由此,能够形成相对于轴向中间部C对称的弹性变形部17。
[0176]并且,弹性变形部17形成在圆周方向相邻的支柱16、16之间,缝隙15c的圆周方向距离L1比相邻的支柱16与弹性变形片17a的各圆周方向距离L2的总和小,因此,在圆周方向收缩的情况下,在缝隙15c消失之前,支柱16与弹性变形片17a不会接触,能够确保充分的变形量。
[0177]另外,在成形了壳外圈11的两凸缘部llb、llc并进行了热处理之后装配保持架13、
18、滚针12,因此,不需要现有技术那样的镀覆工序,另外,保持架不会受到热处理的热影响,因此,作为保持架13、18的材料,能够使用树脂。
[0178]此外,本发明不限定于上述的各实施方式,能够适当进行变形、改良等。
[0179]另外,本申请基于2013年8月26日提出申请的日本专利申请2013—174526,其内容作为参照援引于此。
[0180]工业上的实用性
[0181]如以上说明的那样,根据本发明的壳型滚针轴承的制造方法和组装夹具,在成形了壳外圈的两凸缘部并进行了热处理之后装配保持架、滚针,因此,不需要在现有技术中必要的镀覆工序,另外,保持架不会受到热处理的热影响,因此,作为保持架的材料,能够使用树脂,因此,作为在各种机械装置的旋转支承部使用的壳型滚针轴承的制造方法,能够优选米用
【主权项】
1.一种壳型滚针轴承的制造方法,所述壳型滚针轴承包括: 壳外圈,其在内周面具有滚道面,在两端部具有一对朝内凸缘部; 多个滚针,其以沿着所述壳外圈的滚道面自由滚动的方式配置在所述壳外圈内;及 保持架,其具有用于保持所述多个滚针的多个兜孔, 所述壳型滚针轴承的制造方法的特征在于, 所述保持架能够缩径, 在成形了所述壳外圈的两凸缘部并实施了热处理之后,使用保持架插入夹具将装配有所述多个滚针的所述保持架缩径到比所述壳外圈的凸缘部的内径小的直径并插入到所述壳外圈, 所述保持架插入夹具由阴型夹具和阳型夹具构成, 在所述阴型夹具的轴向一端设置有壳外圈安装台阶部,所述壳外圈安装台阶部直径比所述壳外圈的外径大,在轴向凹陷,且能够安装所述壳外圈, 在所述阴型夹具的轴向另一端设置有保持架安装台阶部,所述保持架安装台阶部与所述壳外圈安装台阶部同轴,直径比在所述保持架上装配有所述多个滚针的状态下的最大外径大,并在轴向凹陷,且在所述保持架上装配有所述多个滚针的状态下能够安装, 在所述壳外圈安装台阶部的进深端面设置有小径孔,所述小径孔与所述壳外圈安装台阶部同轴,且直径比所述壳外圈的凸缘部内径小, 所述小径孔和所述保持架安装台阶部被锥形状的缩径孔平滑地连接,所述缩径孔随着从所述小径孔朝向所述保持架安装台阶部而直径变大, 所述阳型夹具具有:主体部,其直径为比所述阴型夹具的所述小径孔小,能够插入到所述小径孔;及保持架安装部,其与所述主体部同轴,与所述主体部相邻并在轴向突出,直径比从所述小径孔直径减去所述滚针的外径的2倍后的直径小, 所述主体部与所述保持架安装部的台阶部成为呈轴直角平面的保持架推压部, 在所述保持架插入到所述壳外圈时, 将所述壳外圈安装到所述阴型夹具的所述壳外圈安装台阶部, 将装配有所述多个滚针的所述保持架安装到所述阳型夹具的保持架安装部、或者安装到所述阴型夹具的所述保持架安装台阶部, 通过将所述阳型夹具从所述阴型夹具的所述保持架安装台阶部侧插入,从而将装配有所述多个滚针的所述保持架插入到所述壳外圈。2.一种壳型滚针轴承的制造方法,所述壳型滚针轴承包括: 壳外圈,其在内周面具有滚道面,在两端部具有一对朝内凸缘部; 多个滚针,其以沿着所述壳外圈的滚道面自由滚动的方式配置在所述壳外圈内;及 保持架,其具有用于保持所述多个滚针的多个兜孔, 所述壳型滚针轴承的制造方法的特征在于, 所述保持架能够缩径, 在成形了所述壳外圈的两凸缘部并实施了热处理之后,使用保持架插入夹具将所述保持架缩径到比所述壳外圈的凸缘部的内径小的直径并插入到所述壳外圈之后,将所述多个滚针插入到所述保持架的兜孔, 所述保持架插入夹具由阴型夹具和阳型夹具构成, 在所述阴型夹具的轴向一端设置有壳外圈安装台阶部,所述壳外圈安装台阶部直径比所述壳外圈的外径大,在轴向凹陷,且能够安装所述壳外圈, 在所述阴型夹具的轴向另一端设置有保持架安装台阶部,所述保持架安装台阶部与所述壳外圈安装台阶部同轴,直径比所述保持架的外径大,并在轴向凹陷,且能够安装所述保持架, 在所述壳外圈安装台阶部的进深端面设置有小径孔,所述小径孔与所述壳外圈安装台阶部同轴,且直径比所述壳外圈的凸缘部内径小, 所述小径孔和所述保持架安装台阶部被锥形状的缩径孔平滑地连接,所述缩径孔随着从所述小径孔朝向所述保持架安装台阶部而直径变大, 所述阳型夹具具有:主体部,其直径为比所述阴型夹具的所述小径孔小,能够插入到所述小径孔;及保持架安装部,其与所述主体部同轴,与所述主体部相邻并在轴向突出,直径比从所述小径孔的直径减去所述保持架的径向的厚度的2倍后的直径小, 所述主体部与所述保持架安装部的台阶部成为呈轴直角平面的保持架推压部, 在将所述保持架插入到所述壳外圈时, 将所述壳外圈安装到所述阴型夹具的所述壳外圈安装台阶部, 将所述保持架安装到所述阳型夹具的保持架安装部、或者安装到所述阴型夹具的所述保持架安装台阶部, 通过将所述阳型夹具从所述阴型夹具的所述保持架安装台阶部侧插入,从而将所述保持架插入到所述壳外圈。3.—种壳型滚针轴承的制造所使用的制造夹具,所述壳型滚针轴承包括: 壳外圈,其在内周面具有滚道面,在两端部具有一对朝内凸缘部; 多个滚针,其以沿着所述壳外圈的滚道面自由滚动的方式配置在所述壳外圈内;及 保持架,其具有用于保持所述多个滚针的多个兜孔, 所述制造夹具的特征在于, 所述制造夹具由阴型夹具和阳型夹具构成, 在所述阴型夹具的轴向一端设置有壳外圈安装台阶部,所述壳外圈安装台阶部直径比所述壳外圈的外径大,在轴向凹陷,且能够安装所述壳外圈, 在所述阴型夹具的轴向另一端设置有保持架安装台阶部,所述保持架安装台阶部与所述壳外圈安装台阶部同轴,直径比在所述保持架上装配有所述多个滚针的状态下的最大外径大,并在轴向凹陷,且在所述保持架上装配有所述多个滚针的状态下能够安装, 在所述壳外圈安装台阶部的进深端面设置有小径孔,所述小径孔与所述壳外圈安装台阶部同轴,且直径比所述壳外圈的凸缘部内径小, 所述小径孔和所述保持架安装台阶部被锥形状的缩径孔平滑地连接,所述缩径孔随着从所述小径孔朝向所述保持架安装台阶部而直径变大, 所述阳型夹具具有:主体部,其直径为比所述阴型夹具的所述小径孔小,能够插入到所述小径孔;及保持架安装部,其与所述主体部同轴,与所述主体部相邻并在轴向突出,直径比从所述小径孔直径减去所述滚针的外径的2倍后的直径小, 所述主体部与所述保持架安装部的台阶部成为呈轴直角平面的保持架推压部。4.一种壳型滚针轴承的制造所使用的制造夹具,所述壳型滚针轴承包括: 壳外圈,其在内周面具有滚道面,在两端部具有一对朝内凸缘部; 多个滚针,其以沿着所述壳外圈的滚道面自由滚动的方式配置在所述壳外圈内;及 保持架,其具有用于保持所述多个滚针的多个兜孔, 所述制造夹具的特征在于, 所述制造夹具由阴型夹具和阳型夹具构成, 在所述阴型夹具的轴向一端设置有壳外圈安装台阶部,所述壳外圈安装台阶部直径比所述壳外圈的外径大,在轴向凹陷,且能够安装所述壳外圈, 在所述阴型夹具的轴向另一端设置有保持架安装台阶部,所述保持架安装台阶部与所述壳外圈安装台阶部同轴,直径比所述保持架的外径大,并在轴向凹陷,且能够安装所述保持架, 在所述壳外圈安装台阶部的进深端面设置有小径孔,所述小径孔与所述壳外圈安装台阶部同轴,且直径比所述壳外圈的凸缘部内径小, 所述小径孔和所述保持架安装台阶部被锥形状的缩径孔平滑地连接,所述缩径孔随着从所述小径孔朝向所述保持架安装台阶部而直径变大, 所述阳型夹具具有:主体部,其直径为比所述阴型夹具的所述小径孔小,能够插入到所述小径孔;及保持架安装部,其与所述主体部同轴,并与所述主体部相邻并在轴向突出,且直径比从所述小径孔的直径减去所述保持架的径向的厚度的2倍后的直径小, 所述主体部与所述保持架安装部的台阶部成为呈轴直角平面的保持架推压部。
【专利摘要】本发明涉及滚针轴承的制造方法及其制造中所使用的制造夹具,使用能够缩径的保持架,在成形了壳外圈(11)的两凸缘部(11b、11c)并进行了热处理之后,装配保持架(13、18)、及滚针(12),从而成为不需要现有技术那样的镀覆工序的壳型滚针轴承(10)的组装方法,另外,保持架(13、18)不会热处理的热影响,因此,作为保持架(13、18)的材料,能够使用树脂材料。
【IPC分类】F16C33/48, F16C19/24, F16C19/44, F16C43/04
【公开号】CN105492789
【申请号】CN201380079132
【发明人】大塚智博
【申请人】日本精工株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2013年12月13日
【公告号】EP3040569A1, US20160208855, WO2015029271A1

最新回复(0)