浪形保持架及其制造方法
【专利摘要】浪形保持架无论用于使一对保持架元件的平坦部（12a、12b）彼此结合的铆钉（11a）的体积的偏差如何，都能使该利用该铆钉（11a）结合的结合部的性状良好。由按压凸缘部（23a、23b）和凸部（24a、24b）构成铆钉（11a）的头部（16a）和铆接部（19a）。按压凸缘部（23a、23b）利用其内侧面压紧平坦部（12a、12b）的外侧面。凸部（24a、24b）为按压凸缘部（23a、23b）侧直径大的圆锥台状。使凸部（24a、24b）的顶部的直径（d24）为圆孔（15）的内径（R15）以下，使按压凸缘部（23a、23b）的外径（D23）为凸部（24a、24b）的底部的外径（D24）以上。此外，使按压凸缘部（23a、23b）自凸部（24a、24b）突出的突出量（L23）为该按压凸缘部（23a、23b）的轴向厚度（T23）的2倍以下。
【专利说明】浪形保持架及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及构成深沟球轴承等组装于汽车、一般工业机械、机床等机械装置的旋转支承部中的滚动轴承的、用于保持滚珠的浪形保持架及其制造方法。更具体而言，涉及构成浪形保持架的一对保持架元件彼此的利用铆钉结合的结合部的构造以及用于实现该构造的方法。
【背景技术】
[0002]图3表示作为安装于各种机械装置的旋转支承部中的滚动轴承来使用的单列深沟型的球轴承I。球轴承I包括在外周面设有内圈轨道2的内圈3、在内周面设有外圈轨道4的外圈5、以能够在该内圈轨道2和外圈轨道4之间自由滚动的方式设置的多个滚珠6以及以使这些滚珠6能够自由滚动的方式保持这些滚珠6的保持架7。此外，在图示的例子中，利用一对密封圈8堵塞设置有滚珠6和保持架7的空间9的两端开口部。
[0003]保持架存在几个种类，图示的保持架7称为浪形保持架，其构造在日本特开平7 —301242号公报、日本特开平10 - 281163号公报、日本特开平11 一 179475号公报、日本特开2009 - 8164号公报、日本特开2009 — 236227号公报等中有所记载。如图4所示，浪形保持架7是通过用多个铆钉11将一对保持架元件10接合起来而构成。各保持架元件10是通过利用冲压加工将钢板、不锈钢板等金属板制的坯料冲裁呈圆环状，同时在圆周方向上形成弯曲而获得，构成为平坦部12和半圆弧部13在圆周方向上交替地连续。一对保持架元件10使平坦部12彼此在互相对接的状态下利用铆钉11接合固定在一起，一个保持架元件10的半圆弧部13和另一个保持架元件10的半圆弧部13所围出的部分作为用于以使滚珠6能够自由滚动的方式保持滚珠6的容纳部(pocket) 14发挥功能。
[0004]为了确保这种浪形保持架7的品质，使球轴承I发挥期望的性能，保持利用铆钉11结合起来的平坦部12彼此的结合部的性状良好是很重要的。例如，平坦部12彼此的结合部的性状会受到各铆钉11的尺寸精度的影响。但是，从产品成本的观点出发，要求铆钉11以非常低的成本制造，不希望严格控制制造公差。因此，在多个铆钉11之间会产生某种程度的体积的偏差。参照图5说明基于这种体积的偏差而产生的问题。
[0005]如图5所示，为了利用铆钉11将一对保持架元件10彼此结合固定起来，分别在这些保持架元件10的平坦部12a、12b的互相对齐的部分形成圆孔15。各铆钉11使用作为能够确保必要的强度和刚性且能够发生塑性变形的材料的软钢、铜合金等金属材料制造，具有外向法兰状的头部16和圆柱状的杆部17。头部16的外径大于圆孔15的内径，杆部17的外径在顶端部被铆接以前的状态下，等于或稍小于圆孔15的内径。
[0006]在利用铆钉11将平坦部12a、12b彼此结合起来时，将杆部17从圆孔15中穿过，同时，使头部16的与一方的平坦部12a相对的内侧面与平坦部12a的作为与另一方的平坦部12b相反的一侧的面的外侧面抵接。在该状态下，杆部17的顶端部自另一方的平坦部12b的外侧面突出。然后，利用一对铆接模具18a、18b在轴向上将铆钉11压扁，在杆部17的顶端部形成铆接部19。在铆接模具18a、18b中的与圆孔15对齐、用于自轴向两侧将铆钉11压扁的部分，形成有圆锥台状的凹部20a、20b。另外，一对保持架元件10彼此在圆周方向上等间隔的多个部位用铆钉11结合固定，此时，同时进行多个铆钉11的铆接。即，利用以夹着一对保持架元件10的状态设置且将推压部(铆接加工部)做成圆环状的一对铆接模具18a、18b使多个铆钉11同时发生塑性变形。通过控制铆接模具18a、18b的移动量(接近量)，在铆接结束的状态下，所有铆钉11的轴向尺寸一致。换言之，当铆接模具18a、18b到达其行程的最接近位置时，判断为铆钉11的铆接结束的状态。
[0007]当多个铆钉11的体积为适宜值时，若其体积相同，则头部16发生一定程度的塑性变形而填充于一方的铆接模具18a的凹部20a中，同时，杆部17的顶端部发生较大程度的塑性变形而填充于另一方的铆接模具18b的凹部20b中，彼此相对的平坦部12a、12b的内侧面之间无间隙地抵接。在该情况下，一对保持架元件10的利用铆钉11结合的结合部的性状良好，不会产生特别的问题。
[0008]但是，当铆钉11的体积过小时，如图5的(A)所示，即使在铆接模具18a、18b到达其行程的最接近位置的情况下，铆钉11的杆部17的顶端部也未充分填充于另一方的铆接模具18b的凹部20b内，由该顶端部所形成的铆接部19的形状和大小不够充分。在该状态下，不能在铆接部19和头部16之间将平坦部12a、12b彼此充分压紧，在这些平坦部12a、12b之间会产生间隙21。在产生了这种间隙21的状态下，当球轴承I运转时，容易产生振动声(日文:^ ^ >9音)那样的异常噪声、振动。此外，不仅所得的保持架7的强度和刚性不足，而且在显著的情况下，还可能导致容纳部14的内径大于适宜值，滚珠6自这些容纳部14中脱落。
[0009]另一方面，当铆钉11的体积过大时，如图5的(B)所示，头部16的外周缘部自一方的铆接模具18a的内侧面和一方的平坦部12a的外侧面之间的间隙伸出，在该部分形成薄壁的飞边22。这种飞边也可能形成在铆接部19的外周缘部。薄壁的飞边22容易自头部16或铆接部19的外周缘脱离，脱离的飞边22可能会变成金属制的小片滞留在球轴承I的空间9内，伴随球轴承I的运转而损伤内圈轨道2、外圈轨道4以及滚珠6的滚动面(参照图3)，从而损伤球轴承I的耐久性。
[0010]这种不良情况可以通过充分减`小铆钉11的体积的偏差而得到抑制，但是，这是致使铆钉11的制造成本上升的原因。由于一个保持架7要使用多个铆钉11，因此，铆钉11的制造成本的上升对包含保持架7在内的球轴承I的制造成本所带来的影响很大。
[0011]由于组装入保持架7的所有铆钉11是利用一对铆接模具18a、18b同时进行铆接的，因此，不能根据其体积的不同逐一调节铆钉11的压缩量。此外，无论从工业方面来说，还是从追求各结合部的强度的均衡方面来说，一个一个地铆接各铆钉11都是不现实的。
[0012]另外，日本特开平11 - 179475号公报中公开了通过在构成铆钉的杆部的顶端部的形状以及用于将该杆部的顶端部压扁的铆接模具的形状方面下功夫，而改善利用铆钉结合的平坦部彼此的结合部的性状的技术。此外，日本特开2009 - 8164号公报中公开了抑制基于铆接处理而在铆钉上产生的残余应力的技术。但是，在这些文献中，对于消除基于多个铆钉的体积的偏差而产生的不良情况，未特别作出考虑。
[0013]在先技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1:日本特开平7 - 301242号公报[0016]专利文献2:日本特开平10 - 281163号公报
[0017]专利文献3:日本特开平11 - 179475号公报
[0018]专利文献4:日本特开2009 - 8164号公报
[0019]专利文献5:日本特开2009 - 236227号公报
【发明内容】
[0020]发明要解决的课题
[0021]本发明的目的在于，提供一种浪形保持架的利用铆钉结合的结合部的构造和实现该构造的方法，不用特别严格地限制将构成浪形保持架的一对保持架元件彼此结合起来的铆钉的制造公差，而能够使这些保持架元件的平坦部彼此的结合部的性状良好。
[0022]用于解决课题的手段
[0023]本发明的浪形保持架包括一对保持架元件和多个铆钉，上述一对保持架元件各自呈圆环状，且具有在圆周方向上交替连续的多个平坦部和多个半圆弧部。通常，上述保持架元件的材料使用金属板制的坯料。上述平坦部具有形成于在将上述一对保持架元件组合起来的状态下，成对的平坦部彼此的相对齐的位置上的圆孔。在将上述一对保持架元件组合起来的状态下，上述平坦部的内侧面彼此对接，该对接的(成对的)平坦部彼此的圆孔对齐，并且在各彼此相对的上述半圆弧部的内侧面彼此之间形成有用于以使滚珠能够自由滚动的方式保持该滚珠的容纳部。
[0024]上述多个铆钉各自包括在将上述一对保持架元件组合起来的状态下从上述圆孔中穿过的杆部以及形成于该杆部的两端部的头部和铆接部，通过利用该头部和该铆接部夹持上述平坦部而将上述一对保持架元件结合起来。
[0025]特别是，在本发明的浪形保持架中，上述头部和上述铆接部各自具有按压凸缘部和凸部，上述按压凸缘部具有大于上述圆孔的内径的外径，具有内侧面，并利用该内侧面压紧上述平坦部的外侧面；上述凸部形成于该按压凸缘部的外侧面，呈越是远离该按压凸缘部的外侧面(包括形成于上述圆孔的开口部的周缘处的倒角部)外径越小的圆锥台状；上述凸部的顶部的外径为上述圆孔的内径以下，上述按压凸缘部的外径为上述凸部的底部的外径以上。
[0026]上述按压凸缘部的轴向厚度采用为了压紧上述平坦部所必要且充分，并且能防止强度和刚性过大而导致用于通过塑性变形形成上述按压凸缘部所需的载荷过大的值。优选使上述按压凸缘部的轴向厚度为构成上述一对保持架元件的金属板的板厚以下，且为该板厚的1/2以上。
[0027]此外，上述凸部的轴向厚度的最小值从与上述按压凸缘部协作而确保上述平坦部彼此的结合强度方面限制，上述凸部的轴向厚度的最大值从防止用于通过塑性变形形成上述凸部所需的载荷过大方面限制。优选使上述凸部的轴向厚度为构成上述一对保持架元件的金属板的板厚以下，且为该板厚的1/2以上。但是，上述头部和上述铆接部的轴向厚度(上述按压凸缘部的轴向厚度与上述凸部的轴向厚度之和)优选控制在上述板厚的1.5倍以下。
[0028]在上述按压凸缘部比上述凸部朝径向外方突出的情况下，其突出量优选为该按压凸缘部的轴向厚度的2倍以下。此外，优选上述头部和上述铆接部二者中的至少一方具有带台阶形状，该带台阶形状是以自上述凸部的底部朝径向外方扩张的状态连续，存在朝向轴向的台阶面。
[0029]此外，本发明的浪形保持架的制造方法首先将各自呈圆环状且具有在圆周方向上交替连续的多个半圆弧部和多个具有圆孔的平坦部的一对保持架元件互相组合起来，使上述平坦部的内侧面彼此对接，使该对接的平坦部彼此的圆孔对齐，并且在各彼此相对的上述半圆弧部的内侧面彼此之间形成用于以使滚珠能够自由滚动的方式保持该滚珠的容纳部。
[0030]接着，在将上述一对保持架元件组合起来的状态下，将具有杆部和形成于该杆部的一端的外向法兰状的头部的原形(日文:原形)的铆钉的上述杆部插入到上述圆孔中，并使该铆钉的头部的内侧面与上述对接的平坦部中的一方的外侧面抵接。
[0031]然后，将一对铆接模具配置于上述铆钉的轴向两外方，该一对铆接各自在与上述圆孔相对的部分具有凹部，该凹部呈开口部的内径最大且越是朝向最深部去内径越小的圆锥台状，在将上述头部配置于上述铆接模具的一方的上述凹部中的状态下，利用上述铆接模具的另一方沿轴向推压上述铆钉的杆部的自上述对接的平坦部中的另一方的外侧面突出的顶端部，使上述铆钉的杆部的顶端部和上述头部发生塑性变形，使上述铆钉的杆部的顶端部和上述头部各自具有按压凸缘部和凸部，上述按压凸缘部具有大于上述圆孔的内径的外径，具有内侧面，并利用该内侧面压紧上述平坦部的外侧面(包括形成于上述圆孔的开口部的周缘处的倒角部)，上述凸部形成于该按压凸缘部的外侧面，且呈越是远离该按压凸缘部的外侧面外径越小的圆锥台状，并且上述凸部的顶部的外径为上述圆孔的内径以下，上述按压凸缘部的外径为上述凸部的底部的外径以上的构造。
[0032]优选调整上述一对铆接模具的行程，使上述按压凸缘部各自具有上述保持机器元件的板厚的1/2以上且I倍以下的轴向厚度。此外，优选调整上述一对铆接模具的行程，使上述凸部各自具有上述保持机器元件的板厚的1/2以上且I倍以下的轴向厚度。但是，在该情况下，需要调整上述一对铆接模具的行程，使上述头部和上述铆接部具有上述保持架元件的板厚的1.5倍以下的轴向厚度。
[0033]优选调整上述一对铆接模具的行程，使得在各上述铆钉的体积基于制造公差而不同时，能确保在上述制造公差的范围内体积最小的铆钉的上述按压凸缘部的外径为上述凸部的底部的外径以上，并且使在上述制造公差的范围内体积最大的铆钉的上述按压凸缘部比凸部朝径向突出的突出量为上述按压凸缘部的轴向厚度的2倍以下。
[0034]优选使用在沿轴向压扁上述铆钉以前的状态下，各头部的原形呈作为与上述一方的铆接模具的凹部的内表面相匹配的形状的圆锥台状，该头部的原形的轴向厚度以及上述铆钉的杆部的顶端部的轴向厚度大于上述凹部的轴向深度的铆钉。
[0035]发明的效果
[0036]在本发明的浪形保持架及其制造方法中，由于适当规定了形成于铆钉的两端部的头部和铆接部的形状及尺寸，因此，即使不特别严格地控制铆钉的体积的制造公差，也能使利用铆钉结合的结合部的性状良好。即，当铆钉的体积在制造公差的范围内为最小时，也能通过沿轴向大力推压铆钉而使其发生塑性变形，从而利用设于铆钉的轴向两端部的头部和铆接部的按压凸缘部将互相重叠的平坦部彼此压紧在一起。因此，能够使平坦部的内侧面彼此无间隙地抵接，并且能充分确保平坦部彼此的结合强度。[0037]此外，无论铆钉的体积如何，都能确保按压凸缘部的轴向厚度。因此，即使当铆钉的体积在制造公差的范围内为最大时，也是在头部和铆接部中的任一部分都不会产生容易自这些头部和铆接部分离的薄壁的飞边。因此，能够防止自铆钉脱离的飞边损伤球轴承的耐久性。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]图1是表示本发明的实施方式的一个例子的表示利用铆钉结合的结合部的剖视图。
[0039]图2的(A)是表示铆钉的体积在公差的范围内为最小的状态的与图1同样的图，图2的(B)是表示铆钉的体积在公差的范围内为最大的状态的与图1同样的图。
[0040]图3是组装了作为本发明的对象的浪形保持架的球轴承的半剖视图。
[0041]图4是取出球轴承的浪形保持架来表示的立体图。
[0042]图5是用于说明在以前的构造的情况下产生的问题的与图2同样的图。
【具体实施方式】
[0043]图1和图2表示本发明的实施方式的一个例子。本例的浪形保持架具有一对保持架元件10和将这些保持架元件10彼此结合固定起来的多个铆钉11a。各保持架元件10利用钢板、不锈钢板等金属板制的坯料形成为圆环状，具有在圆周方向上交替连续的多个平坦部12a、12b和多个半圆弧部13 (参照图3)。在各保持架元件10各自的平坦部12a、12b的在将保持架元件10组合起来的状态下互相对齐的位置上形成有圆孔15。此外，在将保持架元件10互相组合起来的状态下，平坦部12a和平坦部12b的内侧面彼此对接，并且，在一对保持架元件10的半圆弧部13彼此之间，形成了用于以使滚珠6能够自由滚动的方式保持滚珠6的容纳部14。包含本例在内，本发明的特征在于，在使分别设于构成浪形保持架的一对保持架元件10上的多个平坦部12a、12b彼此互相抵接的状态下，利用铆钉IIa将这些平坦部12a、12b彼此结合固定起来的部分(结合部)的构造。浪形保持架的其他部分的构造与以往的浪形保持架相同。
[0044]在本例的情况下，在浪形保持架完成后，在一对保持架元件10组合起来的状态下，各铆钉Ila也是由杆部17和形成于其轴向两端部的头部16a和铆接部19a构成。在铆钉Ila的杆部17从形成于一对保持架元件10的平坦部12a、12b上的圆孔15中穿过的状态下，位于铆钉Ila的杆部17的轴向两端侧的头部16a和铆接部19a自两侧夹持这些平坦部12a、12b。特别是，在本例的情况下，铆钉Ila的头部16a和铆接部19a分别具有由按压凸缘部23a、23b和凸部24a、24b构成的双层构造。按压凸缘部23a和凸部24a以及按压凸缘部23b和凸部24b分别具有包含存在朝向轴向的台阶面的带台阶形状的、使头部16a或铆接部19a的外周面的轮廓线的方向在包含铆钉Ila的中心轴线的假想平面上的截面形状中发生变化的形状。头部16a的这种形状上的双层构造通过利用铆接加工将预先形成为圆锥台状的头部16a的原形沿轴向压扁并使其朝径向外方扩张而获得。另一方面，铆接部19a的这种形状上的双层构造是通过利用铆接加工将圆柱状的杆部17的顶端部沿轴向压扁并使其朝径向外方扩张而获得。由于加工开始时的形状互不相同，因此，在加工结束后的状态下，头部16a的形状和铆接部19a的形状互不相同。但是，在与本发明的效果的关系上，头部16a和铆接部19a在具有上述那种双层构造的基本结构这一点上是共同的。
[0045]构成头部16a的后半部(轴向上的平坦部12a侧的半部，即图1和图2的上半部)和铆接部19a的后半部(轴向上的平坦部12b侧的半部，即图1和图2的下半部)的按压凸缘部23a、23b，具有比形成于平坦部12a、12b上的圆孔15的内径R15大的外径D23 (D23 >R15)。这样的按压凸缘部23a、23b利用内侧面压紧平坦部12a、12b的外侧面，起到使这些平坦部12a、12b的内侧面之间无间隙地抵接的作用。另外，平坦部12a、12b的外侧面包括形成于圆孔15的开口部的周缘处的倒角部26。这样的按压凸缘部23a、23b的轴向厚度T23采用为了压紧平坦部12a、12b所必要且充分，此外，能防止强度和刚性过大而导致用于通过塑性变形形成按压凸缘部23a、23b所需的载荷过大的值。考虑这些方面，优选使按压凸缘部23a、23b的轴向上的厚度尺寸T23为构成保持架元件10的金属板的板厚Tltl以下，且为板厚Tltl的1/2以上(T1Q/2 ( T23 ( T1Q)，更优选为板厚Tltl的1/2以上且3/4以下。另外，在头部16a侧的按压凸缘部23a和铆接部19a侧的按压凸缘部23b之间，板厚T23无需彼此相同，如上所述，实际上不同的情况较多。保持架元件10的板厚Tltl通常为0.2mm~1.0mm左右。因此，在保持架元件10的板厚Tltl为0.2mm时，按压凸缘部23a、23b的轴向厚度T23为
0.1mm~0.2mm，在保持架元件10的板厚Tltl为1.0mm时，按压凸缘部23a、23b的轴向厚度T23 为 0.5mm ~1.0mnin
[0046]另一方面，凸部24a、24b形成于按压凸缘部23a、23b的外侧面，具有越是远离该按压凸缘部23a、23b的外侧面外径变得越小的圆锥台状的形状。使凸部24a、24b中的顶部(最小径部)的外径d24为圆孔15的内径R15以下(d24≤R15),优选小于该内径R15 Cd24 < R15)。此外，使凸部24a、24b中的底部(最大径部)的外径D24大于顶部的外径d24(D24 > d24)。优选使底部的外径D24为圆孔15的内径R15以上(D24≥R15),更优选大于圆孔15的内径R15 (D24> R15)。相比之下，使按压凸缘部23a、23b的外径D23大于圆孔15的内径R15 (D23 > R15)且为凸部24a、24b的底部的外径D24以上(D23≥D24),优选大于该凸部24a、24b的底部的外径D24CD23 > D24)ο另外，对于凸部24a、24b，在头部16a侧和铆接部19a侧，顶部的外径d24和底部的外径D24也无需彼此相同，如上所述，实际上不同的情况较多。设于保持架元件10的平坦部12a、12b的圆孔15的内径R15为0.6mm~3.3mm左右。因此，在圆孔15的内径R15为0.6mm时，凸部24a、24b的顶部的外径d24优选为0.2mm以上且小于0.6mm，在圆孔15的内径Ri5为3.3mm时，凸部24a、24b的顶部的外径d24优选为1.5mm以上且小于3.3mm。
[0047]总之，按压凸缘部23a、23b自凸部24a、24b的底部原样地朝向铆钉Ila的轴向中央侧连续(D23 = D24 ;参照图2的(A)的铆接部19a侧)，或者自凸部24a、24b的底部以朝径向外方扩张的状态连续，借助朝向轴向的台阶面25a、25b朝向铆钉Ila的轴向中央侧连续(D23 > D24 ;参照图1、图2的(A)的头部16a侧以及图2的(B))。在头部16a或铆接部19a具有带台阶形状(D23 > D24),且按压凸缘部23a、23b比凸部24a、24b朝径向外方突出的情况下，使其突出量L23为按压凸缘部23a、23b的轴向厚度T23的2倍以下(L23≤2T23)。在按压凸缘部23a、23b的外径D23小于凸部24a,24b的底部的外径D24 (D23 < D24)的情况下，与图5的(A)的铆接部19同样，按压凸缘部23a、23b对平坦部12a、12b的压紧力不够充分，保持架元件10彼此的结合力不足。相比之下，当按压凸缘部23a、23b的突出量L23大到超过按压凸缘部23a、23b的轴向厚度T23的2倍(L23 > 2T23)时，该按压凸缘部23a、23b的加工量(伸长量)过大，容易在按压凸缘部23a、23b上产生裂纹等损伤。因此，在圆孔15的内径R15为0.6mm时，凸部24a、24b的底部的外径D24和外径按压凸缘部23a、23b的外径D23优选为
0.61mm以上且1.0mm以下，在圆孔15的内径R15为3.3mm时，凸部24a、24b的底部的外径D24和外径按压凸缘部23a、23b的外径D23优选为3.4mm以上且5.2mm以下。此外，在头部16a或铆接部19a具有带台阶形状的情况下，按压凸缘部23a、23b的突出量L23根据按压凸缘部23a、23b的轴向厚度T23 (0.1mm?1.0mm)而设定。
[0048]另外，凸部24a、24b的轴向厚度T24的最小值从与按压凸缘部23a、23b协作而确保平坦部12a、12b彼此的结合强度方面规定，该轴向厚度T24的最大值从防止用于通过塑性变形形成凸部24a、24b所需的载荷过大方面规定。因此，优选使凸部24a、24b的轴向厚度T24也为构成保持架元件10的金属板的板厚Tltl以下，且为该板厚Tltl的1/2以上(T10>UT10/2)。
[0049]凸部24a、24b的轴向厚度T24的具体数值与按压凸缘部23a、23b的轴向厚度T23同样地设定。但是，当使按压凸缘部23a、23b的轴向上的厚度尺寸T23最大(T23 = T1(l)，且使凸部24a、24b的轴向上的厚度尺寸T24最大(T24 = Tltl)时，头部16a和铆接部19a的轴向厚度过大。换言之，头部16a和铆接部19a的轴向厚度达到了用于确保平坦部12a、12b彼此的结合强度所需的程度以上，头部16a和铆接部19a的加工所需的载荷大到了过大的程度。为此，按压凸缘部23a、23b的轴向厚度T23和凸部24a、24b的轴向厚度T24之和(T23 + T24)优选被控制在板厚Tltl的1.5倍以下((T23 + T24) ( 1.5T1Q)。因此，在保持架元件10的板厚Tltl为0.2mm时，头部16a和铆接部19a的轴向厚度(=T23 + T24)最大为0.3mm，在保持架元件10的板厚Tltl为1.0mm时，头部16a和铆接部19a的轴向厚度(=T23 + T24)最大为
1.Smnin
[0050]接着，说明在铆钉Ila的轴向两端部形成具有上述形状的头部16a和铆接部19a，利用铆钉Ila将平坦部12a、12b彼此结合固定起来的浪形保持架的制造方法。在本例的制造方法中，作为用于自轴向两侧将铆钉Ila压扁的一对铆接模具18c、18d，使用在与平坦部12a、12b的外侧面相对的部分分别设有凹部20c、20d的模具。凹部20c、20d在铆接铆钉Ila时与该铆钉Ila同心。凹部20c、20d的最深部的内径r2(l设定为与凸部24a、24b的顶部的外径d24 —致。S卩，本例的凹部20c、20d的最深部的内径r2(l与以往的铆接模具所设的模具(参照图5)不同,被设定为圆孔15的内径R15以下(d24 ( R15),优选小于该内径R15 (d24< R15)ο同样，凹部20c、20d的开口部的内径R2tl设定为与凸部24a、24b的底部的外径D24一致。此外，凹部20c、20d的轴向深度H2tl也设定为与凸部24a、24b的轴向厚度T24 —致。
[0051]此外，作为铆钉11a，使用具有预先形成为圆锥台状的头部16a原形的铆钉。S卩，头部16a的原形在将铆钉Ila在铆接模具18c、18d彼此之间沿轴向压扁以前的状态下，具有内侧面侧(顶端侧)的外径大，外侧面侧(基端侧)的外径小的圆锥台形状的形状。头部16a的原形的内侧面侧的外径大于杆部17以及平坦部12a的圆孔15的内径R15，头部16a的原形的内侧面具有与平坦部12a的外侧面抵接的大小。头部16a的原形的外侧面侧的外径是任意的，但优选头部16a的原形的外侧面侧为与铆接模具18c的凹部20c的内表面相匹配的形状。优选部分圆锥面部分的倾斜角度在凹部20c的内周面上和头部16a的原形的外周面上一致，但未必需要严格一致，只要实质上相同即可。另外，铆接模具18c、18d的推压部采用圆环状，为了使构成一个保持架7 (参照图4)的多个铆钉Ila同时发生塑性变形，通过调整铆接模具18c、18d的行程来适当限制整铆接模具18c、18d的最接近位置，将铆接模具18c、18d到达最接近位置的状态判断为这些铆钉Ila的铆接结束的状态。对于这一点，与图5所示的以往构造的情况相同。
[0052]特别是，在实施本例的制造方法时，使铆接加工以前的状态下的头部16a的原形的轴向厚度尺寸T16充分大于形成于对该头部16a的原形进行塑性加工的一侧的铆接模具18c上的凹部20c的轴向深度H2Q。，优选使轴向厚度T16为轴向深度H2tle的2倍?4倍左右(T16 = (2?4)H2(i。)。因此，在为了利用铆钉Ila将平坦部12a、12b彼此结合固定起来，而将头部16a的原形的前半部内嵌于形成于铆接模具18c上的凹部20c中的状态下，该头部16a的中间部到后半部在轴向上自该凹部20c露出(伸出)。
[0053]另一方面，使铆钉Ila的杆部17的顶端部自互相重叠的处于与头部16a相反的一侧的平坦部12b的外侧面充分突出。为了获得铆接部19a的形状，要充分确保使杆部17的顶端部塑性变形而在该顶端部形成铆接部19a以前的状态下的杆部17的顶端部自平坦部12b的外侧面突出的突出量H17。具体而言，使突出量H17为形成于用于压扁杆部17的顶端部的那一侧的铆接模具18d上的凹部20d的轴向深度H2tld的2?4倍左右(T17 = (2?4)H20d)ο因此，在为了利用铆钉Ila将平坦部12a、12b彼此结合固定起来，而将杆部17的顶端部插入到形成于铆接模具18d上的凹部20d中的状态下，杆部17的比其顶端部靠近轴向中间的部分在轴向上自该凹部20d露出(伸出)。
[0054]当自上述那样的状态使铆接模具18c、18d彼此接近预先确定的行程时，铆钉Ila的轴向两端部被压扁，发生塑性变形。该规定量的行程以在铆接模具18c、18d中的未形成凹部20c、20d的部分的最接近位置处，铆接模具18c、18d的间隔相当于保持架元件10 (平坦部12a、12b)的板厚Tltl和预先设定的按压凸缘部23a、23b的轴向厚度T23的方式确定。即，调整铆接模具18c、18d的行程，以使最接近位置处的两者的间隔为2T1(I + 2Τ23。本例中的最接近位置处的铆接模具18c、18d的间隔大于未设有按压凸缘部23a、23b的现有技术的铆接模具18a、18b的最接近位置处的间隔。
[0055]这样一来，在铆钉Ila的轴向两端部形成了图1?图2所示那样的具有按压凸缘部23a、凸部24a的头部16a和具有按压凸缘部23b、凸部24b的铆接部19a。并且，利用头部16a和铆接部19a将平坦部12a、12b彼此牢固地结合固定起来。
[0056]利用上述那样的制造方法，只要使铆钉Ila的轴向两端部为上述的形状，即使构成一个保持架7的多个铆钉Ila的体积存在基于公差的偏差，也能使利用铆钉Ila结合的平坦部12a、12b彼此的结合部的性状良好。
[0057]当铆钉Ila的体积在制造公差的范围内为最小时，利用铆钉Ila结合的结合固定部成为图2的(A)所示的状态。在该状态下，头部16a及铆接部19a中的按压凸缘部23a、23b的外径D23与圆孔15的内径R15之差小。但是，不仅是头部16a，在铆接部19a上也形成有具有内侧面的按压凸缘部28b。按压凸缘部23a、23b的内侧面与平坦部12a、12b的外侧面大力抵接，使这些平坦部12a、12b的内侧面彼此无间隙地抵接。此外，能够充分确保按压凸缘部23a、23b的轴向厚度T23,也能够充分确保这些按压凸缘部23a、23b压紧平坦部12a、12b的强度和刚性。因此，即使是利用体积小的铆钉Ila结合的结合部，也能充分确保平坦部12a、12b彼此的结合强度。
[0058]相比之下，当铆钉Ila的体积在制造公差的范围内为最大时，利用铆钉Ila固定的铆接固定部成为图2的(B)所示的状态。在该状态下，头部16a及铆接部19a中的按压凸缘部23a、23b的外径D23充分大于圆孔15的内径。此外，按压凸缘部23a、23b的内侧面与平坦部12a、12b的外侧面大力抵接，使这些平坦部12a、12b的内侧面彼此无间隙地抵接。即使在该状态下，也会由于充分确保了按压凸缘部23a、23b的轴向厚度T23而在头部16a和铆接部19a中的任一部分，都不会产生容易自头部16a和铆接部19a分离的薄壁的飞边。因此，能防止自铆钉Ila脱离的飞边损伤球轴承的耐久性。
[0059]无论铆钉Ila的体积的大小如何，在本例的情况下，都使凸部24a、24b的顶部的直径d24为圆孔15的内径R15以下，因此，从铆接模具18c、18d作用于铆钉Ila的轴向力能够充分作用于铆钉Ila的杆部17。换言之，作用于铆钉Ila的轴向力不会仅消耗在将平坦部12a、12a彼此压紧在一起，也被用于沿轴向压缩杆部17。其结果是，能够在沿轴向压缩杆部17的同时，使该杆部17的外径扩大，使杆部17的外周面和圆孔15的内周面无间隙地嵌合。其结果是，对于利用铆钉Ila结合的平坦部12a、12b彼此的结合部，不仅能抑制保持架7的轴向上的晃动，也能充分抑制周向和径向上的晃动。
[0060]附图标记说明
[0061]1:球轴承；2:内圈轨道；3:内圈；4:外圈轨道；5:外圈；6:滚珠；7:保持架；8:密封圈；9:空间；10:保持架元件；ll、lla:铆钉；12、12a、12b:平坦部；13:半圆弧部；14:容纳部；15:圆孔；16、16a:头部；17:杆部;18a、18b、18c、18d:铆接模具;19、19a:铆接部；20a、20b、20c、20d:凹部；21:间隙；22:飞边;23a、23b:按压凸缘部；24a、24b:凸部；25a、25b:台阶面；26:倒角部。
【权利要求】
1.一种浪形保持架，其中， 该浪形保持架包括一对保持架元件和多个铆钉， 上述一对保持架元件各自呈圆环状，且具有在圆周方向上交替连续的多个半圆弧部和多个具有圆孔的平坦部，在将上述一对保持架元件互相组合起来的状态下，上述平坦部的内侧面彼此对接，该对接的平坦部彼此的圆孔相对齐，且在各互相相对的上述半圆弧部的内侧面彼此之间形成用于以使滚珠自由滚动的方式保持该滚珠的容纳部， 上述多个铆钉包括在将上述一对保持架元件组合起来的状态下从上述圆孔中穿过的杆部以及形成于该杆部的两端部的头部和铆接部，通过利用该头部和该铆接部夹持上述平坦部而将上述一对保持架元件结合起来， 上述头部和上述铆接部各自具有按压凸缘部和凸部，上述按压凸缘部具有大于上述圆孔的内径的外径，具有内侧面，并利用该内侧面压紧上述平坦部的外侧面，上述凸部形成于该按压凸缘部的外侧面，呈越是远离该按压凸缘部的外侧面外径越小的圆锥台状，上述凸部的顶部的外径为上述圆孔的内径以下，上述按压凸缘部的外径为上述凸部的底部的外径以上。
2.根据权利要求1所述的浪形保持架，其中， 上述按压凸缘部和上述凸部各自具有上述保持机器元件的板厚的1/2以上且I倍以下的轴向厚度，并且，上述头部和上述铆接部具有上述保持架元件的板厚的1.5倍以下的轴向厚度。
3.根据权利要求1所述的浪形保持架，其中， 上述按压凸缘部比上述凸部朝径向外方突出，其突出量为该按压凸缘部的轴向厚度的2倍以下。
4.根据权利要求1所述的浪形保持架，其中， 上述头部和上述铆接部中的至少一方具有带台阶形状，该带台阶形状以自上述凸部的底部朝径向外方扩张的状态连续，存在朝向轴向的台阶面。
5.一种浪形保持架的制造方法，其中， 该方法包括如下工序: 将各自呈圆环状，且具有在圆周方向上交替连续的多个半圆弧部和多个具有圆孔的平坦部的一对保持架元件互相组合起来，使上述平坦部的内侧面彼此对接，使该对接的平坦部彼此的圆孔对齐，并且在各互相相对的上述半圆弧部的内侧面彼此之间形成用于以使滚珠自由滚动的方式保持该滚珠的容纳部； 在将上述一对保持架元件组合起来的状态下，将具有杆部和形成于该杆部的一端的具有外向法兰状的头部的原形的铆钉的上述杆部插入到上述圆孔中，并使该铆钉的头部的内侧面与上述对接的平坦部中的一方的外侧面抵接； 将一对铆接模具配置于上述铆钉的轴向两外方，该一对铆接模具各自在与上述圆孔相对的部分具有凹部，该凹部呈开口部的内径最大且越是朝向最深部去内径越小的圆锥台状，在将上述头部配置于上述铆接模具的一方的上述凹部中的状态下，利用上述铆接模具的另一方沿轴向推压上述铆钉的杆部的自上述对接的平坦部中的另一方的外侧面突出的顶端部，使上述铆钉的杆部的顶端部和上述头部发生塑性变形，使上述铆钉的杆部的顶端部和上述头部各自具有按压凸缘部和凸部，上述按压凸缘部具有大于上述圆孔的内径的外径，具有内侧面，并利用该内侧面压紧上述平坦部的外侧面，上述凸部形成于该按压凸缘部的外侧面，且呈越是远离该按压凸缘部的外侧面外径越小的圆锥台状，并且上述凸部的顶部的外径为上述圆孔的内径以下，上述按压凸缘部的外径为上述凸部的底部的外径以上。
6.根据权利要求5所述的浪形保持架的制造方法，其中， 调整上述一对铆接模具的行程，使得上述按压凸缘部和上述凸部各自具有上述保持机器元件的板厚的1/2以上且I倍以下的轴向厚度，并且，上述头部和上述铆接部具有上述保持架元件的板厚的1.5倍以下的轴向厚度。
7.根据权利要求5所述的浪形保持架的制造方法，其中， 调整上述一对铆接模具的行程，使得在各上述铆钉的体积基于制造公差而不同时，能确保在上述制造公差的范围内体积最小的铆钉的上述按压凸缘部的外径为上述凸部的底部的外径以上，并且使在上述制造公差的范围内体积最大的铆钉的上述按压凸缘部比凸部朝径向突出的突出量为上述按压凸缘部的轴向厚度的2倍以下。
8.根据权利要求5所述的浪形保持架的制造方法，其中， 使用在沿轴向压扁上述铆钉以前的状态下，各头部的原形呈作为与上述一方的铆接模具的凹部的内表面相匹配的形状的圆锥台状，该头部的原形的轴向厚度以及上述铆钉的杆部的顶端部的轴向厚度大于 上述凹部的轴向深度的铆钉。
【文档编号】F16C33/54GK103620246SQ201380001680
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年4月16日 优先权日:2012年4月17日
【发明者】板垣启太, 水岛勇贵, 小林一登 申请人:日本精工株式会社