浪形保持架及其制造方法
【專利摘要】浪形保持架無論用于使一對保持架元件的平坦部（12a、12b）彼此結合的鉚釘（11a）的體積的偏差如何，都能使該利用該鉚釘（11a）結合的結合部的性狀良好。由按壓凸緣部（23a、23b）和凸部（24a、24b）構成鉚釘（11a）的頭部（16a）和鉚接部（19a）。按壓凸緣部（23a、23b）利用其內側面壓緊平坦部（12a、12b）的外側面。凸部（24a、24b）為按壓凸緣部（23a、23b）側直徑大的圓錐臺狀。使凸部（24a、24b）的頂部的直徑（d24）為圓孔（15）的內徑（R15）以下，使按壓凸緣部（23a、23b）的外徑（D23）為凸部（24a、24b）的底部的外徑（D24）以上。此外，使按壓凸緣部（23a、23b）自凸部（24a、24b）突出的突出量（L23）為該按壓凸緣部（23a、23b）的軸向厚度（T23）的2倍以下。
【專利說明】浪形保持架及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及構成深溝球軸承等組裝于汽車、一般工業機械、機床等機械裝置的旋轉支承部中的滾動軸承的、用于保持滾珠的浪形保持架及其制造方法。更具體而言，涉及構成浪形保持架的一對保持架元件彼此的利用鉚釘結合的結合部的構造以及用于實現該構造的方法。
【背景技術】
[0002]圖3表示作為安裝于各種機械裝置的旋轉支承部中的滾動軸承來使用的單列深溝型的球軸承I。球軸承I包括在外周面設有內圈軌道2的內圈3、在內周面設有外圈軌道4的外圈5、以能夠在該內圈軌道2和外圈軌道4之間自由滾動的方式設置的多個滾珠6以及以使這些滾珠6能夠自由滾動的方式保持這些滾珠6的保持架7。此外，在圖示的例子中，利用一對密封圈8堵塞設置有滾珠6和保持架7的空間9的兩端開口部。
[0003]保持架存在幾個種類，圖示的保持架7稱為浪形保持架，其構造在日本特開平7 —301242號公報、日本特開平10 - 281163號公報、日本特開平11 一 179475號公報、日本特開2009 - 8164號公報、日本特開2009 — 236227號公報等中有所記載。如圖4所示，浪形保持架7是通過用多個鉚釘11將一對保持架元件10接合起來而構成。各保持架元件10是通過利用沖壓加工將鋼板、不銹鋼板等金屬板制的坯料沖裁呈圓環狀，同時在圓周方向上形成彎曲而獲得，構成為平坦部12和半圓弧部13在圓周方向上交替地連續。一對保持架元件10使平坦部12彼此在互相對接的狀態下利用鉚釘11接合固定在一起，一個保持架元件10的半圓弧部13和另一個保持架元件10的半圓弧部13所圍出的部分作為用于以使滾珠6能夠自由滾動的方式保持滾珠6的容納部(pocket) 14發揮功能。
[0004]為了確保這種浪形保持架7的品質，使球軸承I發揮期望的性能，保持利用鉚釘11結合起來的平坦部12彼此的結合部的性狀良好是很重要的。例如，平坦部12彼此的結合部的性狀會受到各鉚釘11的尺寸精度的影響。但是，從產品成本的觀點出發，要求鉚釘11以非常低的成本制造，不希望嚴格控制制造公差。因此，在多個鉚釘11之間會產生某種程度的體積的偏差。參照圖5說明基于這種體積的偏差而產生的問題。
[0005]如圖5所示，為了利用鉚釘11將一對保持架元件10彼此結合固定起來，分別在這些保持架元件10的平坦部12a、12b的互相對齊的部分形成圓孔15。各鉚釘11使用作為能夠確保必要的強度和剛性且能夠發生塑性變形的材料的軟鋼、銅合金等金屬材料制造，具有外向法蘭狀的頭部16和圓柱狀的桿部17。頭部16的外徑大于圓孔15的內徑，桿部17的外徑在頂端部被鉚接以前的狀態下，等于或稍小于圓孔15的內徑。
[0006]在利用鉚釘11將平坦部12a、12b彼此結合起來時，將桿部17從圓孔15中穿過，同時，使頭部16的與一方的平坦部12a相對的內側面與平坦部12a的作為與另一方的平坦部12b相反的一側的面的外側面抵接。在該狀態下，桿部17的頂端部自另一方的平坦部12b的外側面突出。然后，利用一對鉚接模具18a、18b在軸向上將鉚釘11壓扁，在桿部17的頂端部形成鉚接部19。在鉚接模具18a、18b中的與圓孔15對齊、用于自軸向兩側將鉚釘11壓扁的部分，形成有圓錐臺狀的凹部20a、20b。另外，一對保持架元件10彼此在圓周方向上等間隔的多個部位用鉚釘11結合固定，此時，同時進行多個鉚釘11的鉚接。即，利用以夾著一對保持架元件10的狀態設置且將推壓部(鉚接加工部)做成圓環狀的一對鉚接模具18a、18b使多個鉚釘11同時發生塑性變形。通過控制鉚接模具18a、18b的移動量(接近量)，在鉚接結束的狀態下，所有鉚釘11的軸向尺寸一致。換言之，當鉚接模具18a、18b到達其行程的最接近位置時，判斷為鉚釘11的鉚接結束的狀態。
[0007]當多個鉚釘11的體積為適宜值時，若其體積相同，則頭部16發生一定程度的塑性變形而填充于一方的鉚接模具18a的凹部20a中，同時，桿部17的頂端部發生較大程度的塑性變形而填充于另一方的鉚接模具18b的凹部20b中，彼此相對的平坦部12a、12b的內側面之間無間隙地抵接。在該情況下，一對保持架元件10的利用鉚釘11結合的結合部的性狀良好，不會產生特別的問題。
[0008]但是，當鉚釘11的體積過小時，如圖5的(A)所示，即使在鉚接模具18a、18b到達其行程的最接近位置的情況下，鉚釘11的桿部17的頂端部也未充分填充于另一方的鉚接模具18b的凹部20b內，由該頂端部所形成的鉚接部19的形狀和大小不夠充分。在該狀態下，不能在鉚接部19和頭部16之間將平坦部12a、12b彼此充分壓緊，在這些平坦部12a、12b之間會產生間隙21。在產生了這種間隙21的狀態下，當球軸承I運轉時，容易產生振動聲(日文:^ ^ >9音)那樣的異常噪聲、振動。此外，不僅所得的保持架7的強度和剛性不足，而且在顯著的情況下，還可能導致容納部14的內徑大于適宜值，滾珠6自這些容納部14中脫落。
[0009]另一方面，當鉚釘11的體積過大時，如圖5的(B)所示，頭部16的外周緣部自一方的鉚接模具18a的內側面和一方的平坦部12a的外側面之間的間隙伸出，在該部分形成薄壁的飛邊22。這種飛邊也可能形成在鉚接部19的外周緣部。薄壁的飛邊22容易自頭部16或鉚接部19的外周緣脫離，脫離的飛邊22可能會變成金屬制的小片滯留在球軸承I的空間9內，伴隨球軸承I的運轉而損傷內圈軌道2、外圈軌道4以及滾珠6的滾動面(參照圖3)，從而損傷球軸承I的耐久性。
[0010]這種不良情況可以通過充分減`小鉚釘11的體積的偏差而得到抑制，但是，這是致使鉚釘11的制造成本上升的原因。由于一個保持架7要使用多個鉚釘11，因此，鉚釘11的制造成本的上升對包含保持架7在內的球軸承I的制造成本所帶來的影響很大。
[0011]由于組裝入保持架7的所有鉚釘11是利用一對鉚接模具18a、18b同時進行鉚接的，因此，不能根據其體積的不同逐一調節鉚釘11的壓縮量。此外，無論從工業方面來說，還是從追求各結合部的強度的均衡方面來說，一個一個地鉚接各鉚釘11都是不現實的。
[0012]另外，日本特開平11 - 179475號公報中公開了通過在構成鉚釘的桿部的頂端部的形狀以及用于將該桿部的頂端部壓扁的鉚接模具的形狀方面下功夫，而改善利用鉚釘結合的平坦部彼此的結合部的性狀的技術。此外，日本特開2009 - 8164號公報中公開了抑制基于鉚接處理而在鉚釘上產生的殘余應力的技術。但是，在這些文獻中，對于消除基于多個鉚釘的體積的偏差而產生的不良情況，未特別作出考慮。
[0013]在先技術文獻
[0014]專利文獻
[0015]專利文獻1:日本特開平7 - 301242號公報[0016]專利文獻2:日本特開平10 - 281163號公報
[0017]專利文獻3:日本特開平11 - 179475號公報
[0018]專利文獻4:日本特開2009 - 8164號公報
[0019]專利文獻5:日本特開2009 - 236227號公報
【發明內容】
[0020]發明要解決的課題
[0021]本發明的目的在于，提供一種浪形保持架的利用鉚釘結合的結合部的構造和實現該構造的方法，不用特別嚴格地限制將構成浪形保持架的一對保持架元件彼此結合起來的鉚釘的制造公差，而能夠使這些保持架元件的平坦部彼此的結合部的性狀良好。
[0022]用于解決課題的手段
[0023]本發明的浪形保持架包括一對保持架元件和多個鉚釘，上述一對保持架元件各自呈圓環狀，且具有在圓周方向上交替連續的多個平坦部和多個半圓弧部。通常，上述保持架元件的材料使用金屬板制的坯料。上述平坦部具有形成于在將上述一對保持架元件組合起來的狀態下，成對的平坦部彼此的相對齊的位置上的圓孔。在將上述一對保持架元件組合起來的狀態下，上述平坦部的內側面彼此對接，該對接的(成對的)平坦部彼此的圓孔對齊，并且在各彼此相對的上述半圓弧部的內側面彼此之間形成有用于以使滾珠能夠自由滾動的方式保持該滾珠的容納部。
[0024]上述多個鉚釘各自包括在將上述一對保持架元件組合起來的狀態下從上述圓孔中穿過的桿部以及形成于該桿部的兩端部的頭部和鉚接部，通過利用該頭部和該鉚接部夾持上述平坦部而將上述一對保持架元件結合起來。
[0025]特別是，在本發明的浪形保持架中，上述頭部和上述鉚接部各自具有按壓凸緣部和凸部，上述按壓凸緣部具有大于上述圓孔的內徑的外徑，具有內側面，并利用該內側面壓緊上述平坦部的外側面；上述凸部形成于該按壓凸緣部的外側面，呈越是遠離該按壓凸緣部的外側面(包括形成于上述圓孔的開口部的周緣處的倒角部)外徑越小的圓錐臺狀；上述凸部的頂部的外徑為上述圓孔的內徑以下，上述按壓凸緣部的外徑為上述凸部的底部的外徑以上。
[0026]上述按壓凸緣部的軸向厚度采用為了壓緊上述平坦部所必要且充分，并且能防止強度和剛性過大而導致用于通過塑性變形形成上述按壓凸緣部所需的載荷過大的值。優選使上述按壓凸緣部的軸向厚度為構成上述一對保持架元件的金屬板的板厚以下，且為該板厚的1/2以上。
[0027]此外，上述凸部的軸向厚度的最小值從與上述按壓凸緣部協作而確保上述平坦部彼此的結合強度方面限制，上述凸部的軸向厚度的最大值從防止用于通過塑性變形形成上述凸部所需的載荷過大方面限制。優選使上述凸部的軸向厚度為構成上述一對保持架元件的金屬板的板厚以下，且為該板厚的1/2以上。但是，上述頭部和上述鉚接部的軸向厚度(上述按壓凸緣部的軸向厚度與上述凸部的軸向厚度之和)優選控制在上述板厚的1.5倍以下。
[0028]在上述按壓凸緣部比上述凸部朝徑向外方突出的情況下，其突出量優選為該按壓凸緣部的軸向厚度的2倍以下。此外，優選上述頭部和上述鉚接部二者中的至少一方具有帶臺階形狀，該帶臺階形狀是以自上述凸部的底部朝徑向外方擴張的狀態連續，存在朝向軸向的臺階面。
[0029]此外，本發明的浪形保持架的制造方法首先將各自呈圓環狀且具有在圓周方向上交替連續的多個半圓弧部和多個具有圓孔的平坦部的一對保持架元件互相組合起來，使上述平坦部的內側面彼此對接，使該對接的平坦部彼此的圓孔對齊，并且在各彼此相對的上述半圓弧部的內側面彼此之間形成用于以使滾珠能夠自由滾動的方式保持該滾珠的容納部。
[0030]接著，在將上述一對保持架元件組合起來的狀態下，將具有桿部和形成于該桿部的一端的外向法蘭狀的頭部的原形(日文:原形)的鉚釘的上述桿部插入到上述圓孔中，并使該鉚釘的頭部的內側面與上述對接的平坦部中的一方的外側面抵接。
[0031]然后，將一對鉚接模具配置于上述鉚釘的軸向兩外方，該一對鉚接各自在與上述圓孔相對的部分具有凹部，該凹部呈開口部的內徑最大且越是朝向最深部去內徑越小的圓錐臺狀，在將上述頭部配置于上述鉚接模具的一方的上述凹部中的狀態下，利用上述鉚接模具的另一方沿軸向推壓上述鉚釘的桿部的自上述對接的平坦部中的另一方的外側面突出的頂端部，使上述鉚釘的桿部的頂端部和上述頭部發生塑性變形，使上述鉚釘的桿部的頂端部和上述頭部各自具有按壓凸緣部和凸部，上述按壓凸緣部具有大于上述圓孔的內徑的外徑，具有內側面，并利用該內側面壓緊上述平坦部的外側面(包括形成于上述圓孔的開口部的周緣處的倒角部)，上述凸部形成于該按壓凸緣部的外側面，且呈越是遠離該按壓凸緣部的外側面外徑越小的圓錐臺狀，并且上述凸部的頂部的外徑為上述圓孔的內徑以下，上述按壓凸緣部的外徑為上述凸部的底部的外徑以上的構造。
[0032]優選調整上述一對鉚接模具的行程，使上述按壓凸緣部各自具有上述保持機器元件的板厚的1/2以上且I倍以下的軸向厚度。此外，優選調整上述一對鉚接模具的行程，使上述凸部各自具有上述保持機器元件的板厚的1/2以上且I倍以下的軸向厚度。但是，在該情況下，需要調整上述一對鉚接模具的行程，使上述頭部和上述鉚接部具有上述保持架元件的板厚的1.5倍以下的軸向厚度。
[0033]優選調整上述一對鉚接模具的行程，使得在各上述鉚釘的體積基于制造公差而不同時，能確保在上述制造公差的范圍內體積最小的鉚釘的上述按壓凸緣部的外徑為上述凸部的底部的外徑以上，并且使在上述制造公差的范圍內體積最大的鉚釘的上述按壓凸緣部比凸部朝徑向突出的突出量為上述按壓凸緣部的軸向厚度的2倍以下。
[0034]優選使用在沿軸向壓扁上述鉚釘以前的狀態下，各頭部的原形呈作為與上述一方的鉚接模具的凹部的內表面相匹配的形狀的圓錐臺狀，該頭部的原形的軸向厚度以及上述鉚釘的桿部的頂端部的軸向厚度大于上述凹部的軸向深度的鉚釘。
[0035]發明的效果
[0036]在本發明的浪形保持架及其制造方法中，由于適當規定了形成于鉚釘的兩端部的頭部和鉚接部的形狀及尺寸，因此，即使不特別嚴格地控制鉚釘的體積的制造公差，也能使利用鉚釘結合的結合部的性狀良好。即，當鉚釘的體積在制造公差的范圍內為最小時，也能通過沿軸向大力推壓鉚釘而使其發生塑性變形，從而利用設于鉚釘的軸向兩端部的頭部和鉚接部的按壓凸緣部將互相重疊的平坦部彼此壓緊在一起。因此，能夠使平坦部的內側面彼此無間隙地抵接，并且能充分確保平坦部彼此的結合強度。[0037]此外，無論鉚釘的體積如何，都能確保按壓凸緣部的軸向厚度。因此，即使當鉚釘的體積在制造公差的范圍內為最大時，也是在頭部和鉚接部中的任一部分都不會產生容易自這些頭部和鉚接部分離的薄壁的飛邊。因此，能夠防止自鉚釘脫離的飛邊損傷球軸承的耐久性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0038]圖1是表示本發明的實施方式的一個例子的表示利用鉚釘結合的結合部的剖視圖。
[0039]圖2的(A)是表示鉚釘的體積在公差的范圍內為最小的狀態的與圖1同樣的圖，圖2的(B)是表示鉚釘的體積在公差的范圍內為最大的狀態的與圖1同樣的圖。
[0040]圖3是組裝了作為本發明的對象的浪形保持架的球軸承的半剖視圖。
[0041]圖4是取出球軸承的浪形保持架來表示的立體圖。
[0042]圖5是用于說明在以前的構造的情況下產生的問題的與圖2同樣的圖。
【具體實施方式】
[0043]圖1和圖2表示本發明的實施方式的一個例子。本例的浪形保持架具有一對保持架元件10和將這些保持架元件10彼此結合固定起來的多個鉚釘11a。各保持架元件10利用鋼板、不銹鋼板等金屬板制的坯料形成為圓環狀，具有在圓周方向上交替連續的多個平坦部12a、12b和多個半圓弧部13 (參照圖3)。在各保持架元件10各自的平坦部12a、12b的在將保持架元件10組合起來的狀態下互相對齊的位置上形成有圓孔15。此外，在將保持架元件10互相組合起來的狀態下，平坦部12a和平坦部12b的內側面彼此對接，并且，在一對保持架元件10的半圓弧部13彼此之間，形成了用于以使滾珠6能夠自由滾動的方式保持滾珠6的容納部14。包含本例在內，本發明的特征在于，在使分別設于構成浪形保持架的一對保持架元件10上的多個平坦部12a、12b彼此互相抵接的狀態下，利用鉚釘IIa將這些平坦部12a、12b彼此結合固定起來的部分(結合部)的構造。浪形保持架的其他部分的構造與以往的浪形保持架相同。
[0044]在本例的情況下，在浪形保持架完成后，在一對保持架元件10組合起來的狀態下，各鉚釘Ila也是由桿部17和形成于其軸向兩端部的頭部16a和鉚接部19a構成。在鉚釘Ila的桿部17從形成于一對保持架元件10的平坦部12a、12b上的圓孔15中穿過的狀態下，位于鉚釘Ila的桿部17的軸向兩端側的頭部16a和鉚接部19a自兩側夾持這些平坦部12a、12b。特別是，在本例的情況下，鉚釘Ila的頭部16a和鉚接部19a分別具有由按壓凸緣部23a、23b和凸部24a、24b構成的雙層構造。按壓凸緣部23a和凸部24a以及按壓凸緣部23b和凸部24b分別具有包含存在朝向軸向的臺階面的帶臺階形狀的、使頭部16a或鉚接部19a的外周面的輪廓線的方向在包含鉚釘Ila的中心軸線的假想平面上的截面形狀中發生變化的形狀。頭部16a的這種形狀上的雙層構造通過利用鉚接加工將預先形成為圓錐臺狀的頭部16a的原形沿軸向壓扁并使其朝徑向外方擴張而獲得。另一方面，鉚接部19a的這種形狀上的雙層構造是通過利用鉚接加工將圓柱狀的桿部17的頂端部沿軸向壓扁并使其朝徑向外方擴張而獲得。由于加工開始時的形狀互不相同，因此，在加工結束后的狀態下，頭部16a的形狀和鉚接部19a的形狀互不相同。但是，在與本發明的效果的關系上，頭部16a和鉚接部19a在具有上述那種雙層構造的基本結構這一點上是共同的。
[0045]構成頭部16a的后半部(軸向上的平坦部12a側的半部，即圖1和圖2的上半部)和鉚接部19a的后半部(軸向上的平坦部12b側的半部，即圖1和圖2的下半部)的按壓凸緣部23a、23b，具有比形成于平坦部12a、12b上的圓孔15的內徑R15大的外徑D23 (D23 >R15)。這樣的按壓凸緣部23a、23b利用內側面壓緊平坦部12a、12b的外側面，起到使這些平坦部12a、12b的內側面之間無間隙地抵接的作用。另外，平坦部12a、12b的外側面包括形成于圓孔15的開口部的周緣處的倒角部26。這樣的按壓凸緣部23a、23b的軸向厚度T23采用為了壓緊平坦部12a、12b所必要且充分，此外，能防止強度和剛性過大而導致用于通過塑性變形形成按壓凸緣部23a、23b所需的載荷過大的值。考慮這些方面，優選使按壓凸緣部23a、23b的軸向上的厚度尺寸T23為構成保持架元件10的金屬板的板厚Tltl以下，且為板厚Tltl的1/2以上(T1Q/2 ( T23 ( T1Q)，更優選為板厚Tltl的1/2以上且3/4以下。另外，在頭部16a側的按壓凸緣部23a和鉚接部19a側的按壓凸緣部23b之間，板厚T23無需彼此相同，如上所述，實際上不同的情況較多。保持架元件10的板厚Tltl通常為0.2mm~1.0mm左右。因此，在保持架元件10的板厚Tltl為0.2mm時，按壓凸緣部23a、23b的軸向厚度T23為
0.1mm~0.2mm，在保持架元件10的板厚Tltl為1.0mm時，按壓凸緣部23a、23b的軸向厚度T23 為 0.5mm ~1.0mnin
[0046]另一方面，凸部24a、24b形成于按壓凸緣部23a、23b的外側面，具有越是遠離該按壓凸緣部23a、23b的外側面外徑變得越小的圓錐臺狀的形狀。使凸部24a、24b中的頂部(最小徑部)的外徑d24為圓孔15的內徑R15以下(d24≤R15),優選小于該內徑R15 Cd24 < R15)。此外，使凸部24a、24b中的底部(最大徑部)的外徑D24大于頂部的外徑d24(D24 > d24)。優選使底部的外徑D24為圓孔15的內徑R15以上(D24≥R15),更優選大于圓孔15的內徑R15 (D24> R15)。相比之下，使按壓凸緣部23a、23b的外徑D23大于圓孔15的內徑R15 (D23 > R15)且為凸部24a、24b的底部的外徑D24以上(D23≥D24),優選大于該凸部24a、24b的底部的外徑D24CD23 > D24)ο另外，對于凸部24a、24b，在頭部16a側和鉚接部19a側，頂部的外徑d24和底部的外徑D24也無需彼此相同，如上所述，實際上不同的情況較多。設于保持架元件10的平坦部12a、12b的圓孔15的內徑R15為0.6mm~3.3mm左右。因此，在圓孔15的內徑R15為0.6mm時，凸部24a、24b的頂部的外徑d24優選為0.2mm以上且小于0.6mm，在圓孔15的內徑Ri5為3.3mm時，凸部24a、24b的頂部的外徑d24優選為1.5mm以上且小于3.3mm。
[0047]總之，按壓凸緣部23a、23b自凸部24a、24b的底部原樣地朝向鉚釘Ila的軸向中央側連續(D23 = D24 ;參照圖2的(A)的鉚接部19a側)，或者自凸部24a、24b的底部以朝徑向外方擴張的狀態連續，借助朝向軸向的臺階面25a、25b朝向鉚釘Ila的軸向中央側連續(D23 > D24 ;參照圖1、圖2的(A)的頭部16a側以及圖2的(B))。在頭部16a或鉚接部19a具有帶臺階形狀(D23 > D24),且按壓凸緣部23a、23b比凸部24a、24b朝徑向外方突出的情況下，使其突出量L23為按壓凸緣部23a、23b的軸向厚度T23的2倍以下(L23≤2T23)。在按壓凸緣部23a、23b的外徑D23小于凸部24a,24b的底部的外徑D24 (D23 < D24)的情況下，與圖5的(A)的鉚接部19同樣，按壓凸緣部23a、23b對平坦部12a、12b的壓緊力不夠充分，保持架元件10彼此的結合力不足。相比之下，當按壓凸緣部23a、23b的突出量L23大到超過按壓凸緣部23a、23b的軸向厚度T23的2倍(L23 > 2T23)時，該按壓凸緣部23a、23b的加工量(伸長量)過大，容易在按壓凸緣部23a、23b上產生裂紋等損傷。因此，在圓孔15的內徑R15為0.6mm時，凸部24a、24b的底部的外徑D24和外徑按壓凸緣部23a、23b的外徑D23優選為
0.61mm以上且1.0mm以下，在圓孔15的內徑R15為3.3mm時，凸部24a、24b的底部的外徑D24和外徑按壓凸緣部23a、23b的外徑D23優選為3.4mm以上且5.2mm以下。此外，在頭部16a或鉚接部19a具有帶臺階形狀的情況下，按壓凸緣部23a、23b的突出量L23根據按壓凸緣部23a、23b的軸向厚度T23 (0.1mm?1.0mm)而設定。
[0048]另外，凸部24a、24b的軸向厚度T24的最小值從與按壓凸緣部23a、23b協作而確保平坦部12a、12b彼此的結合強度方面規定，該軸向厚度T24的最大值從防止用于通過塑性變形形成凸部24a、24b所需的載荷過大方面規定。因此，優選使凸部24a、24b的軸向厚度T24也為構成保持架元件10的金屬板的板厚Tltl以下，且為該板厚Tltl的1/2以上(T10>UT10/2)。
[0049]凸部24a、24b的軸向厚度T24的具體數值與按壓凸緣部23a、23b的軸向厚度T23同樣地設定。但是，當使按壓凸緣部23a、23b的軸向上的厚度尺寸T23最大(T23 = T1(l)，且使凸部24a、24b的軸向上的厚度尺寸T24最大(T24 = Tltl)時，頭部16a和鉚接部19a的軸向厚度過大。換言之，頭部16a和鉚接部19a的軸向厚度達到了用于確保平坦部12a、12b彼此的結合強度所需的程度以上，頭部16a和鉚接部19a的加工所需的載荷大到了過大的程度。為此，按壓凸緣部23a、23b的軸向厚度T23和凸部24a、24b的軸向厚度T24之和(T23 + T24)優選被控制在板厚Tltl的1.5倍以下((T23 + T24) ( 1.5T1Q)。因此，在保持架元件10的板厚Tltl為0.2mm時，頭部16a和鉚接部19a的軸向厚度(=T23 + T24)最大為0.3mm，在保持架元件10的板厚Tltl為1.0mm時，頭部16a和鉚接部19a的軸向厚度(=T23 + T24)最大為
1.Smnin
[0050]接著，說明在鉚釘Ila的軸向兩端部形成具有上述形狀的頭部16a和鉚接部19a，利用鉚釘Ila將平坦部12a、12b彼此結合固定起來的浪形保持架的制造方法。在本例的制造方法中，作為用于自軸向兩側將鉚釘Ila壓扁的一對鉚接模具18c、18d，使用在與平坦部12a、12b的外側面相對的部分分別設有凹部20c、20d的模具。凹部20c、20d在鉚接鉚釘Ila時與該鉚釘Ila同心。凹部20c、20d的最深部的內徑r2(l設定為與凸部24a、24b的頂部的外徑d24 —致。S卩，本例的凹部20c、20d的最深部的內徑r2(l與以往的鉚接模具所設的模具(參照圖5)不同,被設定為圓孔15的內徑R15以下(d24 ( R15),優選小于該內徑R15 (d24< R15)ο同樣，凹部20c、20d的開口部的內徑R2tl設定為與凸部24a、24b的底部的外徑D24一致。此外，凹部20c、20d的軸向深度H2tl也設定為與凸部24a、24b的軸向厚度T24 —致。
[0051]此外，作為鉚釘11a，使用具有預先形成為圓錐臺狀的頭部16a原形的鉚釘。S卩，頭部16a的原形在將鉚釘Ila在鉚接模具18c、18d彼此之間沿軸向壓扁以前的狀態下，具有內側面側(頂端側)的外徑大，外側面側(基端側)的外徑小的圓錐臺形狀的形狀。頭部16a的原形的內側面側的外徑大于桿部17以及平坦部12a的圓孔15的內徑R15，頭部16a的原形的內側面具有與平坦部12a的外側面抵接的大小。頭部16a的原形的外側面側的外徑是任意的，但優選頭部16a的原形的外側面側為與鉚接模具18c的凹部20c的內表面相匹配的形狀。優選部分圓錐面部分的傾斜角度在凹部20c的內周面上和頭部16a的原形的外周面上一致，但未必需要嚴格一致，只要實質上相同即可。另外，鉚接模具18c、18d的推壓部采用圓環狀，為了使構成一個保持架7 (參照圖4)的多個鉚釘Ila同時發生塑性變形，通過調整鉚接模具18c、18d的行程來適當限制整鉚接模具18c、18d的最接近位置，將鉚接模具18c、18d到達最接近位置的狀態判斷為這些鉚釘Ila的鉚接結束的狀態。對于這一點，與圖5所示的以往構造的情況相同。
[0052]特別是，在實施本例的制造方法時，使鉚接加工以前的狀態下的頭部16a的原形的軸向厚度尺寸T16充分大于形成于對該頭部16a的原形進行塑性加工的一側的鉚接模具18c上的凹部20c的軸向深度H2Q。，優選使軸向厚度T16為軸向深度H2tle的2倍?4倍左右(T16 = (2?4)H2(i。)。因此，在為了利用鉚釘Ila將平坦部12a、12b彼此結合固定起來，而將頭部16a的原形的前半部內嵌于形成于鉚接模具18c上的凹部20c中的狀態下，該頭部16a的中間部到后半部在軸向上自該凹部20c露出(伸出)。
[0053]另一方面，使鉚釘Ila的桿部17的頂端部自互相重疊的處于與頭部16a相反的一側的平坦部12b的外側面充分突出。為了獲得鉚接部19a的形狀，要充分確保使桿部17的頂端部塑性變形而在該頂端部形成鉚接部19a以前的狀態下的桿部17的頂端部自平坦部12b的外側面突出的突出量H17。具體而言，使突出量H17為形成于用于壓扁桿部17的頂端部的那一側的鉚接模具18d上的凹部20d的軸向深度H2tld的2?4倍左右(T17 = (2?4)H20d)ο因此，在為了利用鉚釘Ila將平坦部12a、12b彼此結合固定起來，而將桿部17的頂端部插入到形成于鉚接模具18d上的凹部20d中的狀態下，桿部17的比其頂端部靠近軸向中間的部分在軸向上自該凹部20d露出(伸出)。
[0054]當自上述那樣的狀態使鉚接模具18c、18d彼此接近預先確定的行程時，鉚釘Ila的軸向兩端部被壓扁，發生塑性變形。該規定量的行程以在鉚接模具18c、18d中的未形成凹部20c、20d的部分的最接近位置處，鉚接模具18c、18d的間隔相當于保持架元件10 (平坦部12a、12b)的板厚Tltl和預先設定的按壓凸緣部23a、23b的軸向厚度T23的方式確定。即，調整鉚接模具18c、18d的行程，以使最接近位置處的兩者的間隔為2T1(I + 2Τ23。本例中的最接近位置處的鉚接模具18c、18d的間隔大于未設有按壓凸緣部23a、23b的現有技術的鉚接模具18a、18b的最接近位置處的間隔。
[0055]這樣一來，在鉚釘Ila的軸向兩端部形成了圖1?圖2所示那樣的具有按壓凸緣部23a、凸部24a的頭部16a和具有按壓凸緣部23b、凸部24b的鉚接部19a。并且，利用頭部16a和鉚接部19a將平坦部12a、12b彼此牢固地結合固定起來。
[0056]利用上述那樣的制造方法，只要使鉚釘Ila的軸向兩端部為上述的形狀，即使構成一個保持架7的多個鉚釘Ila的體積存在基于公差的偏差，也能使利用鉚釘Ila結合的平坦部12a、12b彼此的結合部的性狀良好。
[0057]當鉚釘Ila的體積在制造公差的范圍內為最小時，利用鉚釘Ila結合的結合固定部成為圖2的(A)所示的狀態。在該狀態下，頭部16a及鉚接部19a中的按壓凸緣部23a、23b的外徑D23與圓孔15的內徑R15之差小。但是，不僅是頭部16a，在鉚接部19a上也形成有具有內側面的按壓凸緣部28b。按壓凸緣部23a、23b的內側面與平坦部12a、12b的外側面大力抵接，使這些平坦部12a、12b的內側面彼此無間隙地抵接。此外，能夠充分確保按壓凸緣部23a、23b的軸向厚度T23,也能夠充分確保這些按壓凸緣部23a、23b壓緊平坦部12a、12b的強度和剛性。因此，即使是利用體積小的鉚釘Ila結合的結合部，也能充分確保平坦部12a、12b彼此的結合強度。
[0058]相比之下，當鉚釘Ila的體積在制造公差的范圍內為最大時，利用鉚釘Ila固定的鉚接固定部成為圖2的(B)所示的狀態。在該狀態下，頭部16a及鉚接部19a中的按壓凸緣部23a、23b的外徑D23充分大于圓孔15的內徑。此外，按壓凸緣部23a、23b的內側面與平坦部12a、12b的外側面大力抵接，使這些平坦部12a、12b的內側面彼此無間隙地抵接。即使在該狀態下，也會由于充分確保了按壓凸緣部23a、23b的軸向厚度T23而在頭部16a和鉚接部19a中的任一部分，都不會產生容易自頭部16a和鉚接部19a分離的薄壁的飛邊。因此，能防止自鉚釘Ila脫離的飛邊損傷球軸承的耐久性。
[0059]無論鉚釘Ila的體積的大小如何，在本例的情況下，都使凸部24a、24b的頂部的直徑d24為圓孔15的內徑R15以下，因此，從鉚接模具18c、18d作用于鉚釘Ila的軸向力能夠充分作用于鉚釘Ila的桿部17。換言之，作用于鉚釘Ila的軸向力不會僅消耗在將平坦部12a、12a彼此壓緊在一起，也被用于沿軸向壓縮桿部17。其結果是，能夠在沿軸向壓縮桿部17的同時，使該桿部17的外徑擴大，使桿部17的外周面和圓孔15的內周面無間隙地嵌合。其結果是，對于利用鉚釘Ila結合的平坦部12a、12b彼此的結合部，不僅能抑制保持架7的軸向上的晃動，也能充分抑制周向和徑向上的晃動。
[0060]附圖標記說明
[0061]1:球軸承；2:內圈軌道；3:內圈；4:外圈軌道；5:外圈；6:滾珠；7:保持架；8:密封圈；9:空間；10:保持架元件；ll、lla:鉚釘；12、12a、12b:平坦部；13:半圓弧部；14:容納部；15:圓孔；16、16a:頭部；17:桿部;18a、18b、18c、18d:鉚接模具;19、19a:鉚接部；20a、20b、20c、20d:凹部；21:間隙；22:飛邊;23a、23b:按壓凸緣部；24a、24b:凸部；25a、25b:臺階面；26:倒角部。
【權利要求】
1.一種浪形保持架，其中， 該浪形保持架包括一對保持架元件和多個鉚釘， 上述一對保持架元件各自呈圓環狀，且具有在圓周方向上交替連續的多個半圓弧部和多個具有圓孔的平坦部，在將上述一對保持架元件互相組合起來的狀態下，上述平坦部的內側面彼此對接，該對接的平坦部彼此的圓孔相對齊，且在各互相相對的上述半圓弧部的內側面彼此之間形成用于以使滾珠自由滾動的方式保持該滾珠的容納部， 上述多個鉚釘包括在將上述一對保持架元件組合起來的狀態下從上述圓孔中穿過的桿部以及形成于該桿部的兩端部的頭部和鉚接部，通過利用該頭部和該鉚接部夾持上述平坦部而將上述一對保持架元件結合起來， 上述頭部和上述鉚接部各自具有按壓凸緣部和凸部，上述按壓凸緣部具有大于上述圓孔的內徑的外徑，具有內側面，并利用該內側面壓緊上述平坦部的外側面，上述凸部形成于該按壓凸緣部的外側面，呈越是遠離該按壓凸緣部的外側面外徑越小的圓錐臺狀，上述凸部的頂部的外徑為上述圓孔的內徑以下，上述按壓凸緣部的外徑為上述凸部的底部的外徑以上。
2.根據權利要求1所述的浪形保持架，其中， 上述按壓凸緣部和上述凸部各自具有上述保持機器元件的板厚的1/2以上且I倍以下的軸向厚度，并且，上述頭部和上述鉚接部具有上述保持架元件的板厚的1.5倍以下的軸向厚度。
3.根據權利要求1所述的浪形保持架，其中， 上述按壓凸緣部比上述凸部朝徑向外方突出，其突出量為該按壓凸緣部的軸向厚度的2倍以下。
4.根據權利要求1所述的浪形保持架，其中， 上述頭部和上述鉚接部中的至少一方具有帶臺階形狀，該帶臺階形狀以自上述凸部的底部朝徑向外方擴張的狀態連續，存在朝向軸向的臺階面。
5.一種浪形保持架的制造方法，其中， 該方法包括如下工序: 將各自呈圓環狀，且具有在圓周方向上交替連續的多個半圓弧部和多個具有圓孔的平坦部的一對保持架元件互相組合起來，使上述平坦部的內側面彼此對接，使該對接的平坦部彼此的圓孔對齊，并且在各互相相對的上述半圓弧部的內側面彼此之間形成用于以使滾珠自由滾動的方式保持該滾珠的容納部； 在將上述一對保持架元件組合起來的狀態下，將具有桿部和形成于該桿部的一端的具有外向法蘭狀的頭部的原形的鉚釘的上述桿部插入到上述圓孔中，并使該鉚釘的頭部的內側面與上述對接的平坦部中的一方的外側面抵接； 將一對鉚接模具配置于上述鉚釘的軸向兩外方，該一對鉚接模具各自在與上述圓孔相對的部分具有凹部，該凹部呈開口部的內徑最大且越是朝向最深部去內徑越小的圓錐臺狀，在將上述頭部配置于上述鉚接模具的一方的上述凹部中的狀態下，利用上述鉚接模具的另一方沿軸向推壓上述鉚釘的桿部的自上述對接的平坦部中的另一方的外側面突出的頂端部，使上述鉚釘的桿部的頂端部和上述頭部發生塑性變形，使上述鉚釘的桿部的頂端部和上述頭部各自具有按壓凸緣部和凸部，上述按壓凸緣部具有大于上述圓孔的內徑的外徑，具有內側面，并利用該內側面壓緊上述平坦部的外側面，上述凸部形成于該按壓凸緣部的外側面，且呈越是遠離該按壓凸緣部的外側面外徑越小的圓錐臺狀，并且上述凸部的頂部的外徑為上述圓孔的內徑以下，上述按壓凸緣部的外徑為上述凸部的底部的外徑以上。
6.根據權利要求5所述的浪形保持架的制造方法，其中， 調整上述一對鉚接模具的行程，使得上述按壓凸緣部和上述凸部各自具有上述保持機器元件的板厚的1/2以上且I倍以下的軸向厚度，并且，上述頭部和上述鉚接部具有上述保持架元件的板厚的1.5倍以下的軸向厚度。
7.根據權利要求5所述的浪形保持架的制造方法，其中， 調整上述一對鉚接模具的行程，使得在各上述鉚釘的體積基于制造公差而不同時，能確保在上述制造公差的范圍內體積最小的鉚釘的上述按壓凸緣部的外徑為上述凸部的底部的外徑以上，并且使在上述制造公差的范圍內體積最大的鉚釘的上述按壓凸緣部比凸部朝徑向突出的突出量為上述按壓凸緣部的軸向厚度的2倍以下。
8.根據權利要求5所述的浪形保持架的制造方法，其中， 使用在沿軸向壓扁上述鉚釘以前的狀態下，各頭部的原形呈作為與上述一方的鉚接模具的凹部的內表面相匹配的形狀的圓錐臺狀，該頭部的原形的軸向厚度以及上述鉚釘的桿部的頂端部的軸向厚度大于 上述凹部的軸向深度的鉚釘。
【文檔編號】F16C33/54GK103620246SQ201380001680
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年4月16日 優先權日:2012年4月17日
【發明者】板垣啟太, 水島勇貴, 小林一登 申請人:日本精工株式會社