本發(fā)明涉及軸承裝置和軸承裝置的制造方法,更詳細(xì)而言,涉及變速器、差動(dòng)裝置的齒輪等旋轉(zhuǎn)支持部所使用的軸承裝置和軸承裝置的制造方法。
背景技術(shù):
以往,作為對(duì)設(shè)有車(chē)用變速器的滑輪、齒輪等的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支持的軸承裝置,已知其包括:在內(nèi)圈與外圈之間配設(shè)有多個(gè)滾動(dòng)體的滾動(dòng)軸承;抵接在該滾動(dòng)軸承的外圈的軸向端面并將滾動(dòng)軸承固定在殼體的固定板。另外,近年來(lái),要求汽車(chē)小型化并且要求變速器小型化,作為回應(yīng)這樣的要求的軸承裝置,已知其在滾動(dòng)軸承的外圈的軸向端部外周面設(shè)有小直徑階部,在該小直徑階部嵌合有固定板的嵌合孔(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1和2)。
圖22示出以往已知的軸承裝置100的一個(gè)例子。旋轉(zhuǎn)軸101的端部經(jīng)由徑向滾動(dòng)軸承102旋轉(zhuǎn)自如地被殼體103支持。徑向滾動(dòng)軸承102包括:在內(nèi)周面具有外圈滾道104的外圈105;在外周面具有內(nèi)圈滾道106的內(nèi)圈107;滾動(dòng)自如地設(shè)在外圈滾道104與內(nèi)圈滾道106之間的多個(gè)滾珠108。徑向滾動(dòng)軸承102的外圈105內(nèi)嵌在殼體103所形成的保持凹部109。固定板110的嵌合孔113能滾動(dòng)地外嵌在形成于外圈105的軸向一端部外周面的小直徑階部112,利用分別插通固定板110的多個(gè)通孔(未圖示)的多個(gè)螺釘固定在殼體103,防止外圈105從保持凹部109拔出。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的軸承裝置200中,如圖23所示,包括:徑向滾動(dòng)軸承210;將徑向滾動(dòng)軸承210固定在未圖示的殼體的近似三角板狀的固定板220。在徑向滾動(dòng)軸承210的外圈211的軸向端部外周面形成有小直徑階部212。在小直徑階部212的外周面,沿著周向全周形成有卡止槽213。固定板220包括:與三角形的各頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)置的3個(gè)安裝孔224;嵌合在外圈211的小直徑階部212的嵌合孔221。在嵌合孔221的內(nèi)周部3個(gè)部位形成有凹部223,使嵌合孔221嵌合到小直徑階部212后,利用加壓裝置的沖頭將凹部223沿軸向按壓并使其塑性變形,在嵌合孔221的內(nèi)周部形成向徑向內(nèi)側(cè)突出的卡止爪222。由此,卡止爪222被卡止在小直徑階部212的卡止槽213,將外圈211與固定板220以不分離且能相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)組裝。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利第4877044號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)102004031830號(hào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明欲解決的問(wèn)題
可是,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的軸承裝置200中,由于利用沖壓加工來(lái)按壓壁厚被均一化的凹部223來(lái)形成卡止爪222,因此,能夠?qū)⒖ㄖ棺?22穩(wěn)定成型。另外,由于凹部223形成到卡止槽213的端部(軸向外側(cè)壁)附近,因此,能夠可靠地防止沖頭形成卡止爪222時(shí),卡止爪222與小直徑階部212的外周面干擾。然而,軸承裝置200在利用沖頭等在固定板220的嵌合孔221的內(nèi)周部形成凹部223,一旦進(jìn)行了整備內(nèi)徑形狀的沖壓加工后,由于要利用其他沖頭裝置等將凹部223的端面沿軸向按壓并形成卡止爪222,因此,需要很多加工工序。因此,具有的問(wèn)題是:軸承裝置的組裝作業(yè)的效率下降,生產(chǎn)率差,并且需要的金屬模具的個(gè)數(shù)多,成本上升。
另一方面,如圖24所示,在不設(shè)置凹部223,欲利用沖頭50來(lái)形成卡止爪222時(shí),雖然加工工序簡(jiǎn)單,但由于嵌合孔221的內(nèi)周部就那樣被擠壓加工,因此作為原材料的平板的厚度有偏差時(shí),卡止爪222的突出量(突出高度)會(huì)不同。因此,在進(jìn)行擠壓加工時(shí),卡止爪222不會(huì)形成在卡止槽213內(nèi),在卡止槽213的跟前側(cè)(軸向端面?zhèn)?有可能與小直徑階部212的外周面干擾。另外,由于嵌合孔221是從作為原材料的平板用1次沖壓加工而形成的,因此,斷裂部221b的板厚方向長(zhǎng)度變長(zhǎng),成為卡止爪222的突出量(突出高度)不穩(wěn)定的原因之一。此外,在圖24(a)中,221a是剪斷部。
此外,從卡止爪222與小直徑階部212的外周面干擾的狀態(tài)進(jìn)一步進(jìn)行擠壓加工時(shí),如圖25所示,在卡止爪222的上表面會(huì)產(chǎn)生伸出部222a。由于該伸出部222a的厚度是外圈211與固定板220的余隙程度,因此非常薄。另外,由于外圈211和固定板220能夠在間隙的范圍相對(duì)運(yùn)動(dòng),因此伸出部222a與外圈211會(huì)在軸向接觸。而且,反復(fù)接觸時(shí)(運(yùn)送時(shí)、組裝到裝置時(shí)的振動(dòng)等),伸出部222a有可能脫落并成為異物。
并且,即使在卡止槽213內(nèi)形成了卡止爪222的情況下,如圖26所示,卡止爪222的末端部為尖端較細(xì)的形狀,在成型過(guò)程或者成型后,還具有末端部由于與外圈211接觸而破損這樣的問(wèn)題。
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的,其目的在于提供一種軸承裝置和軸承裝置的制造方法,能夠防止與外圈干擾,能使卡止爪穩(wěn)定成型,提高生產(chǎn)率。
用于解決問(wèn)題的方案
本發(fā)明的上述目的由下述的構(gòu)成實(shí)現(xiàn)。
(1)一種軸承裝置,包括:
滾動(dòng)軸承,滾動(dòng)軸承包括:內(nèi)圈、在軸向的端部外周部設(shè)有小直徑階部的外圈、和滾動(dòng)自如地配設(shè)在內(nèi)圈與外圈間的多個(gè)滾動(dòng)體;
固定板,固定板具有嵌合在小直徑階部的嵌合孔,將滾動(dòng)軸承固定在殼體,
軸承裝置的特征在于,
在小直徑階部,在外周面形成有沿圓周方向延伸的卡止槽,
固定板包括多個(gè)卡止爪,卡止爪從構(gòu)成嵌合孔的固定板的內(nèi)周部向徑向內(nèi)側(cè)突出設(shè)置,卡止在卡止槽,
卡止爪通過(guò)如下方式形成:嵌合孔嵌合在小直徑階部的狀態(tài)下,至少包含著在嵌合孔的內(nèi)周面與固定板的側(cè)面的周緣預(yù)先形成的去薄部,將固定板的內(nèi)周部沿軸向按壓,使固定板的內(nèi)周部塑性變形而向徑向內(nèi)側(cè)隆起,并卡止在卡止槽。
(2)如(1)所述的軸承裝置,其特征在于,
嵌合孔包括內(nèi)徑比其他部分大的多個(gè)退刀部,
去薄部以比退刀部的圓弧長(zhǎng)度短的圓弧長(zhǎng)度,形成于退刀部的內(nèi)周面與固定板的側(cè)面的周緣。
(3)如(1)或(2)所述的軸承裝置,其特征在于,
在固定板,使用于將軸承裝置固定在殼體的擰合螺釘進(jìn)行擰合或者插通的至少3個(gè)安裝孔形成于嵌合孔的徑向外側(cè),
卡止爪設(shè)在圓周方向相鄰的安裝孔的圓周方向中間相位。
(4)一種軸承裝置的制造方法,軸承裝置包括:
滾動(dòng)軸承,滾動(dòng)軸承包括:內(nèi)圈、在軸向的端部外周部設(shè)有小直徑階部的外圈、滾動(dòng)自如地配設(shè)在內(nèi)圈與外圈間的多個(gè)滾動(dòng)體;
固定板,固定板具有嵌合在小直徑階部的嵌合孔,將滾動(dòng)軸承固定在殼體,
軸承裝置的制造方法的特征在于,包括:
在嵌合孔的內(nèi)周面與固定板的側(cè)面的周緣形成去薄部的工序;
嵌合孔嵌合在小直徑階部后,至少包含著去薄部將構(gòu)成嵌合孔的固定板的內(nèi)周部沿軸向按壓,使固定板的內(nèi)周部塑性變形而向徑向內(nèi)側(cè)隆起來(lái)形成卡止爪,將卡止爪卡止在沿圓周方向延伸而形成在小直徑階部的外周面的卡止槽的工序。
(5)如(4)所述的軸承裝置的制造方法,其特征在于,
形成去薄部的工序是在利用沖壓加工來(lái)形成嵌合孔的工序之前進(jìn)行的。
(6)如(5)所述的軸承裝置的制造方法,其特征在于,
在嵌合孔,除了去薄部之外,還因沖壓加工形成有剪斷部和斷裂部,
去薄部的截面高度與剪斷部的軸向長(zhǎng)度的總和,為固定板的內(nèi)周部的軸向按壓量與卡止爪的厚度的總和以上。
(7)如(4)至(6)的任一項(xiàng)所述的軸承裝置的制造方法,其特征在于,
嵌合孔包括內(nèi)徑比其他部分大的多個(gè)退刀部,
去薄部以比退刀部的圓弧長(zhǎng)度短的圓弧長(zhǎng)度,形成于退刀部的內(nèi)周面與固定板的側(cè)面的周緣。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的軸承裝置,固定板的卡止爪通過(guò)在嵌合孔嵌合在外圈的小直徑階部的狀態(tài)下,至少包含著在嵌合孔的內(nèi)周面與固定板的側(cè)面的周緣預(yù)先形成的去薄部,將固定板的內(nèi)周部沿軸向按壓,使固定板的內(nèi)周部塑性變形而向徑向內(nèi)側(cè)隆起來(lái)形成,從而卡止在外圈的卡止槽。由此,能夠防止與外圈的干擾,能使卡止爪穩(wěn)定成型,提高軸承裝置的生產(chǎn)率。
另外,如果在退刀部形成圓弧長(zhǎng)度比該退刀部短的去薄部,那么能夠?qū)崿F(xiàn)沖頭的長(zhǎng)壽命化。
并且,卡止爪通過(guò)設(shè)在圓周方向相鄰的安裝孔的圓周方向中間相位,確保在形成有安裝孔的相位處的滾動(dòng)軸承與固定板的接觸面,能夠減輕作用在小直徑階部的角部的拉伸應(yīng)力。
根據(jù)本發(fā)明的軸承裝置的制造方法,包括:在嵌合孔的內(nèi)周面與固定板的側(cè)面的周緣形成去薄部的工序;嵌合孔嵌合在小直徑階部后,至少包含著去薄部將固定板的內(nèi)周部沿軸向按壓,使構(gòu)成嵌合孔的固定板的內(nèi)周部塑性變形而向徑向內(nèi)側(cè)隆起來(lái)形成卡止爪,卡止在沿圓周方向延伸而形成在小直徑階部的外周面的卡止槽的工序。由此,能夠防止與外圈的干擾,能使卡止爪穩(wěn)定成型,提高軸承裝置的生產(chǎn)率。
另外,由于去薄部是在嵌合孔的沖壓加工前形成的,因此能夠抑制卡止爪的偏差,提高成型精度,實(shí)現(xiàn)沖頭的長(zhǎng)壽命化。
并且,由于去薄部的截面高度與剪斷部的軸向長(zhǎng)度的總和,為固定板的內(nèi)周部的軸向按壓量與卡止爪的厚度的總和以上,因此,卡止爪能夠不被斷裂部影響而成型,因此能夠提高卡止爪的成型精度。
附圖說(shuō)明
圖1(a)是從背面?zhèn)扔^察本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的軸承裝置的立體圖,(b)是從表面?zhèn)扔^察的立體圖。
圖2是將滾動(dòng)軸承從圖1的軸承裝置拆下來(lái)示出的、形成有卡止爪的固定板的背面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。
圖3是卡止爪加工前的固定板的背面?zhèn)鹊钠矫鎴D。
圖4(a)是圖1所示的軸承裝置的剖視圖,(b)是(a)的主要局部放大剖視圖。
圖5(a)~(d)是示出圖1所示的軸承裝置的外圈與固定板的組裝工序的局部剖視圖。
圖6(a)和(b)是用于說(shuō)明在利用沖頭的擠壓加工將卡止爪成型時(shí)優(yōu)選的尺寸關(guān)系的剖視圖。
圖7(a)~(c)是示出本實(shí)施方式的變形例所涉及的軸承裝置的外圈與固定板的組裝工序的局部剖視圖,(d)是(c)的VII部放大圖。
圖8(a)~(d)是示出本實(shí)施方式的其他變形例所涉及的軸承裝置的外圈與固定板的組裝工序的局部剖視圖。
圖9示出本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的軸承裝置,(a)是卡止爪加工前的固定板的背面?zhèn)鹊钠矫鎴D,(b)是示出外圈與固定板的組裝工序的剖視圖。
圖10(a)~(d)是示出圖9所示的外圈與固定板的組裝工序的局部剖視圖。
圖11是將滾動(dòng)軸承從第2實(shí)施方式的軸承裝置拆下來(lái)示出的、形成有卡止爪的固定板的背面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。
圖12是用于說(shuō)明小直徑階部、錐形部和沖頭的位置關(guān)系的剖視圖。
圖13(a)是關(guān)于本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的軸承裝置的、示出嵌合孔的退刀部與錐形部和曲面部的位置關(guān)系的固定板的主視圖,(b)是主要局部放大圖。
圖14是關(guān)于本發(fā)明的第3實(shí)施方式的變形例所涉及的軸承裝置的、示出嵌合孔的退刀部與錐形部和曲面部的位置關(guān)系的固定板的主要局部放大圖。
圖15是適用于本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的軸承裝置的、固定板的背面?zhèn)鹊钠矫鎴D。
圖16是適用于第4實(shí)施方式所涉及的軸承裝置的、滾動(dòng)軸承的局部剖視圖。
圖17是適用于本發(fā)明的第4實(shí)施方式的變形例所涉及的軸承裝置的、固定板的背面?zhèn)鹊钠矫鎴D。
圖18是適用于本發(fā)明的第4實(shí)施方式的其他變形例所涉及的軸承裝置的、固定板的背面?zhèn)鹊钠矫鎴D。
圖19是關(guān)于本發(fā)明的變形例所涉及的軸承裝置的、示出卡止爪加工前的狀態(tài)的剖視圖。
圖20(a)是示出利用沖頭來(lái)形成卡止爪的狀態(tài)的局部剖視圖,(b)是(a)的主要局部放大剖視圖。
圖21是關(guān)于本發(fā)明的其他變形例所涉及的軸承裝置的、示出卡止爪加工前的狀態(tài)的剖視圖。
圖22是示出一般的軸承裝置的剖視圖。
圖23(a)是以往的軸承裝置的平面圖,(b)是(a)的XXIII-XXIII剖視圖。
圖24(a)和(b)是關(guān)于以往的其他軸承裝置的、示出外圈與固定板的組裝工序的剖視圖。
圖25(a)是關(guān)于以往的其他軸承裝置的、示出外圈與固定板的組裝工序的剖視圖,(b)是(a)的XXV部放大圖。
圖26是以往的另外其他軸承裝置的剖視圖。
附圖標(biāo)記的說(shuō)明
10:軸承裝置
30:滾動(dòng)軸承
31:外圈
33:內(nèi)圈
35:滾珠(滾動(dòng)體)
37:小直徑階部
37a:階部外周面
37b:臺(tái)階面
37c:卡止槽
37d:軸向外側(cè)壁
40:固定板
41:嵌合孔
44:固定板的表面
46:固定板的背面(固定板的側(cè)面)
47:錐形部(去薄部)
48:退刀部
49:卡止爪
50:沖頭
55:曲面部
具體實(shí)施方式
下面,基于附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各實(shí)施方式所涉及的軸承裝置。
(第一實(shí)施方式)
首先,參照?qǐng)D1~圖6來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的軸承裝置。
軸承裝置10包括:徑向滾動(dòng)軸承30;將徑向滾動(dòng)軸承30固定在殼體103(參照?qǐng)D22)的固定板40。徑向滾動(dòng)軸承30與固定板40如后所述,被組裝為不會(huì)分離。
如圖4(a)所示,徑向滾動(dòng)軸承30包括:在內(nèi)周面具有外圈滾道32的外圈31;在外周面具有內(nèi)圈滾道34的內(nèi)圈33;被保持在保持架36且滾動(dòng)自如地配設(shè)在外圈滾道32與內(nèi)圈滾道34之間的多個(gè)滾動(dòng)體即滾珠35。在外圈31的軸向一端部的外周部形成有小直徑階部37,小直徑階部37包括:直徑比外圈31的外徑小的階部外周面37a;從階部外周面37a向徑向外側(cè)延伸的臺(tái)階面37b。在階部外周面37a,沿著周向全周形成有卡止槽37c。另外,在外圈31的軸向兩端部,在外圈31與內(nèi)圈33之間配設(shè)有密封部件38,將徑向滾動(dòng)軸承30密封。
如圖2和圖3所示,固定板40是在圓周方向?qū)⒍踢?0a與長(zhǎng)邊40b交替配置的近似六邊形的板狀部件,在中央形成有使外圈31進(jìn)行內(nèi)嵌的嵌合孔41。在嵌合孔41,在圓周方向等間隔的3個(gè)部位形成有內(nèi)徑比其他部分大的退刀部48。另外,在與短邊40a對(duì)應(yīng)的圓周方向等間隔的3個(gè)部位,形成有分別向固定板40的表面44側(cè)突出的凸臺(tái)部42。在凸臺(tái)部42形成有使用于將軸承裝置10固定在殼體103的擰合螺釘(未圖示)進(jìn)行擰合或者插通的安裝孔43。
另外,在嵌合孔41的一部分即各退刀部48的內(nèi)周面與固定板40的背面46的周緣,3個(gè)部位分別形成有錐形部47。另外,在各錐形部47的近似中央部,利用后述擠壓加工分別形成有從劃定出退刀部48的固定板40的內(nèi)周部向徑向內(nèi)側(cè)突出、與外圈31的卡止槽37c卡止的各卡止爪49。
在這樣構(gòu)成的軸承裝置10中,首先,在固定板40的形成嵌合孔41的預(yù)定位置,通過(guò)沖壓加工形成3處的錐形部47后,沖壓形成嵌合孔41(包含退刀部48)。
如圖5(a)和圖6所示,在嵌合孔41的內(nèi)周面,因沖壓加工形成有剪斷部41a與斷裂部41b,但在本實(shí)施方式中,由于預(yù)先形成錐形部47后,將嵌合孔41沖壓加工,因此與圖23所示的以往的未設(shè)置錐形部就將嵌合孔221沖壓形成的情況相比,斷裂部41b的長(zhǎng)度縮短。由于斷裂部41b的面粗糙度粗糙,尺寸精度比較低,偏差也大,因此會(huì)成為形成卡止爪49時(shí)的不穩(wěn)定原因,但在本實(shí)施方式中,由于斷裂部41b的長(zhǎng)度縮短,因此,能夠穩(wěn)定形成卡止爪49。
此外,在圖5(b)~(d)和圖7以后的對(duì)應(yīng)的圖中,沒(méi)有將剪斷部41a和斷裂部41b分開(kāi)圖示。
而且,使固定板40的嵌合孔41嵌合在外圈31的小直徑階部37后,利用擠壓加工沿軸向按壓包含嵌合孔41的錐形部47的固定板40的背面46,使固定板40的內(nèi)周部向徑向內(nèi)側(cè)隆起并形成卡止爪49。由此,卡止爪49被卡止在形成于階部外周面37a的卡止槽37c,徑向滾動(dòng)軸承30與固定板40以不會(huì)分離且能相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)被組裝。
具體而言,如圖5(a)所示,固定板40的嵌合孔41嵌合在外圈31的小直徑階部37后,將加壓裝置的沖頭50以跨嵌合孔41的錐形部47和固定板40的背面46這兩者的方式配置并沿軸向(圖5中為下方)按壓(圖5(b))。由此,首先,沖頭50抵接在固定板40的背面46并開(kāi)始擠壓加工,接下來(lái),錐形部47被擠壓并塑性變形,開(kāi)始向卡止爪49徑向內(nèi)側(cè)、即階部外周面37a突出。
如圖5(c)所示,即使進(jìn)一步進(jìn)行利用沖頭50的擠壓加工,沖頭50到達(dá)錐形部47的下端部,錐形部47的形狀的一部分也會(huì)殘留在卡止爪49的末端部,在與階部外周面37a之間維持間隙,卡止爪49不會(huì)與階部外周面37a干擾。
然后,如圖5(d)所示,沖頭50下降到預(yù)定的位置且擠壓加工結(jié)束時(shí),卡止爪49在卡止槽37c的軸向中間位置,以與卡止槽37c的底部之間具有間隙而卡止的狀態(tài)形成。
進(jìn)一步,通過(guò)在嵌合孔41預(yù)先形成錐形部47,能夠?qū)⒊蔀榭ㄖ棺?9的偏差原因的固定板40的內(nèi)周部(至少形成卡止爪49的固定板40的內(nèi)周部)的板厚的偏差管理為一定厚度,能夠進(jìn)一步穩(wěn)定形成卡止爪49。另外,通過(guò)預(yù)先形成錐形部47,在嵌合孔41的加工(沖壓加工)時(shí),沖頭50與固定板40的抵接面積會(huì)隨著沖頭50的下降而緩緩增加。因此,由于相對(duì)于沖頭50的負(fù)載漸漸增加,因此,沖頭50難以被撼動(dòng),成型精度提高,并且沖頭50損壞的可能性降低。
另外,通過(guò)在嵌合孔41預(yù)先形成錐形部47,如圖4(b)所示,在卡止爪49的末端部形成有平面部49a,不會(huì)形成為圖24所示的尖的狀態(tài)(角部49c),能夠抑制在卡止爪49的形成過(guò)程、和卡止爪49的成型后,產(chǎn)生因與外圈31等接觸所導(dǎo)致的末端部(角部)的局部斷裂、欠缺。
并且,如圖6所示,在利用沖頭50的擠壓加工在固定板40將卡止爪49成型時(shí),如果斷裂部41b產(chǎn)生影響,卡止爪49的長(zhǎng)度有可能變得不均一。因此,優(yōu)選的是將卡止爪49成型的擠壓加工在具有精度的錐形部47和剪斷部41a的范圍內(nèi)進(jìn)行。
具體而言,優(yōu)選的是如圖6(a)所示的卡止爪成型前的錐形部47的截面高度A與剪斷部41a的軸向長(zhǎng)度B的總和,為如圖6(b)所示的卡止爪成型后的沖頭50的擠壓量C與卡止爪49的厚度D的總和以上[(A+B)≥(C+D)]。
如以上說(shuō)明,根據(jù)本實(shí)施方式的軸承裝置10,在小直徑階部37,在階部外周面37a形成沿圓周方向延伸的卡止槽37c,固定板40包括從構(gòu)成嵌合孔41的固定板40的內(nèi)周部向徑向內(nèi)側(cè)突出設(shè)置,并卡止在卡止槽37c的多個(gè)卡止爪49??ㄖ棺?9通過(guò)在嵌合孔41嵌合在小直徑階部37的狀態(tài)下,包含著在嵌合孔41的內(nèi)周面與背面46的周緣預(yù)先形成的錐形部47的一部分和背面46,將固定板40的內(nèi)周部沿軸向按壓,使固定板40的內(nèi)周部塑性變形而向徑向內(nèi)側(cè)隆起來(lái)形成,并卡止在卡止槽37c。由此,卡止爪49的突出高度、形成位置穩(wěn)定,卡止爪49與卡止槽37c能夠可靠地卡止并將軸承30與固定板40組裝,能夠提高軸承裝置10的生產(chǎn)率。另外,能夠形成為在卡止爪49的末端部沒(méi)有角部的形狀,能夠抑制在卡止爪49的形成過(guò)程和成型后的因與外圈31接觸等而產(chǎn)生的末端部的局部斷裂、欠缺。
根據(jù)本實(shí)施方式的軸承裝置的制造方法,包括:在嵌合孔41的內(nèi)周面與背面46的周緣形成錐形部47的工序;嵌合孔41嵌合在小直徑階部37后,包含著錐形部47的一部分和背面46將固定板40的內(nèi)周部沿軸向按壓,使固定板40的內(nèi)周部塑性變形而向徑向內(nèi)側(cè)隆起,來(lái)形成卡止爪49,并使卡止爪49卡止在小直徑階部37的階部外周面37a沿圓周方向延伸而形成的卡止槽37c的工序。由此,能夠利用錐形部47,使形成卡止爪49之前的固定板40的壁厚均一化,能夠穩(wěn)定形成卡止爪49的形狀、高度、位置等。由此,能夠有效進(jìn)行軸承裝置10的組裝作業(yè)。
另外,形成錐形部47的工序由于是在利用沖壓加工來(lái)形成嵌合孔41的工序之前進(jìn)行的,因此通過(guò)管理形成錐形部47的加壓裝置的沖程,能夠減小成為形成卡止爪49的不穩(wěn)定要素的板厚的偏差,并且被沖壓形成的嵌合孔41的斷裂部41b的板厚方向長(zhǎng)度縮短,能夠穩(wěn)定形成卡止爪49。
此外,錐形部47的角度、軸方向長(zhǎng)度等形狀由于固定板40的厚度有各種不同,因此難以一概決定,但如圖5(a)所示,優(yōu)選的是錐形部47的內(nèi)徑端X在徑向與和形成卡止槽37c的位置相比在軸向外側(cè)的小直徑階部37的階部外周面37a對(duì)置。
另外,在嵌合孔41,除了錐形部47之外,因沖壓加工形成有剪斷部41a和斷裂部41b,錐形部47的截面高度A與剪斷部41a的軸向長(zhǎng)度B的總和,為固定板40的內(nèi)周部的軸向按壓量、即利用沖頭50的擠壓量C與卡止爪49的厚度D的總和以上。由此,由于卡止爪49不被斷裂部41b影響而成型,因此能夠提高卡止爪49的成型精度。
在軸承裝置10輸送時(shí)、或者將軸承裝置10組裝在殼體時(shí),由于固定板40與軸承30不分離,且需要相對(duì)旋轉(zhuǎn),因此,卡止爪49成型為在與小直徑階部37的卡止槽37c之間有間隙的形狀。另一方面,在利用螺釘將固定板40擰合固定在殼體,從而軸承30嵌合固定在殼體的狀態(tài)下,軸向的負(fù)荷會(huì)作用在固定板40,固定板40會(huì)略微變形。即使在這樣的狀態(tài)下,卡止爪49成型為不與卡止槽37c的槽底和兩側(cè)壁干擾(接觸)的位置和形狀。利用本構(gòu)成,由于卡止爪49只要確保經(jīng)受輸送、組裝時(shí)的軸承30的慣性力的強(qiáng)度即可,因此能夠?qū)⒖ㄖ棺?9小型化,能夠擴(kuò)大軸承裝置10的適用范圍、削減沖壓負(fù)荷(削減組裝成本)。
另外,如圖7所示,卡止爪49在擠壓加工的過(guò)程中與小直徑階部37的階部外周面37a干擾后形成的情況下,本實(shí)施方式的伸出部49a形成于不從卡止爪49的軸向側(cè)面突出的位置。因此,由于即使在運(yùn)送時(shí)、組裝到裝置時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)等,該伸出部49a也不會(huì)在軸向與外圈31直接接觸,因此伸出部49a難以脫落并成為異物。
另外,小直徑階部37的卡止槽37c如圖8所示的第1變形例那樣,軸向外側(cè)壁37d也可以隨著朝向徑向外側(cè)而向軸向外側(cè)傾斜來(lái)形成。由此,即使從擠壓加工的初始階段形成卡止爪49,卡止爪49也不會(huì)與小直徑階部37的階部外周面37a干擾,可靠地形成在卡止槽37c內(nèi)。
此外,卡止槽37c如圖8所示,其軸向內(nèi)側(cè)壁可以與臺(tái)階面37b連續(xù)而形成。
(第二實(shí)施方式)
接下來(lái),參照?qǐng)D9~11來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的軸承裝置。
如圖9所示,本實(shí)施方式的固定板40的錐形部47與第1實(shí)施方式相比徑向?qū)挾萕形成得較大,將嵌合孔41嵌合在小直徑階部37的固定板40放置在加壓裝置時(shí),錐形部47的外徑設(shè)定在與沖頭50的外徑相比的徑向外側(cè)。所以,沖頭50不與固定板40的背面46抵接(擠壓加工),僅將錐形部47擠壓加工來(lái)形成卡止爪49(參照?qǐng)D11)。
具體而言,如圖10(a)~(d)所示,固定板40的嵌合孔41嵌合在外圈31的小直徑階部37后,將沖頭50對(duì)置配置在嵌合孔41的錐形部47并進(jìn)行按壓(圖10(a))。由此,錐形部47被擠壓并塑性變形,卡止爪49向徑向內(nèi)側(cè)突出。此時(shí),退刀部48的內(nèi)周面中,沖頭50的抵接部分被錐形部47去薄,因此不會(huì)進(jìn)行擠壓加工直到?jīng)_頭50與錐形部47抵接,卡止爪49的塑性變形開(kāi)始時(shí)機(jī)與第1實(shí)施方式的固定板40相比延遲開(kāi)始(圖10(b))。然后,沖頭50到達(dá)錐形部47后,與第1實(shí)施方式的固定板40同樣,卡止爪49利用擠壓加工形成于卡止槽37c內(nèi)(圖10(c)、(d)),滾動(dòng)軸承30的外圈31與固定板40不會(huì)分離地結(jié)合,軸承裝置10被組裝。
其他構(gòu)成和作用效果與上述第1實(shí)施方式同樣。
因此,在第1和第2實(shí)施方式的軸承裝置10中,與用于將卡止爪49成型的沖頭50和錐形部47的形狀相關(guān)的條件如以下所示。即,如圖12所示,設(shè)沖頭50的外徑為φ1,沖頭50的內(nèi)徑為φ4,嵌合孔41的錐形部47的外徑為φ2,錐形部47的內(nèi)徑為φ5,小直徑階部37的外徑為φ6,外圈31的外徑為φ3時(shí),在無(wú)論哪個(gè)實(shí)施方式中,都滿足φ5≥φ4>φ6。另外,優(yōu)選的是滿足φ3≥φ1。
并且,在第1實(shí)施方式的情況下,φ1≥φ2,在第2實(shí)施方式的情況下,φ2≥φ1。
(第三實(shí)施方式)
接下來(lái),參照?qǐng)D13和圖14來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的軸承裝置。
在第1和第2實(shí)施方式中,退刀部48與錐形部47都以相同的圓弧長(zhǎng)度形成,但在本實(shí)施方式中,錐形部47以比退刀部48的圓弧長(zhǎng)度短的圓弧長(zhǎng)度,形成于退刀部48的內(nèi)周面與固定板的背面46的周緣。
由此,由于錐形部47的周向端部47a、與退刀部48的周向端部48a的位置在周向不同,因此能夠減輕施加在沖壓金屬模具,特別是形成退刀部48的周向端部48a的金屬模具的角部的負(fù)載。
其他構(gòu)成和作用與第1和第2實(shí)施方式同樣。
此外,作為本實(shí)施方式的變形例,如圖14所示,錐形部47的周向端部47a也可以形成為圓弧狀,在該情況下,能進(jìn)一步降低對(duì)金屬模具的負(fù)載。
(第4實(shí)施方式)
接下來(lái),參照?qǐng)D15和圖16來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的軸承裝置。
在本實(shí)施方式中,如圖15所示,形成于固定板的退刀部48和卡止爪49設(shè)置在圓周方向相鄰的安裝孔43的圓周方向中間相位。
具體而言,在本實(shí)施方式中,退刀部48和卡止爪49以如下相位成型:將嵌合孔41的中心O與圓周方向相鄰的安裝孔43的中心連接的2條直線所成的中心間角度的大致一半,即該直線與將嵌合孔41的中心O與退刀部48和卡止爪49的中間位置連接的直線分別所成的角度θ1、θ2為θ1=θ2。
此處,在滾動(dòng)軸承30中,因來(lái)自齒輪的推力,產(chǎn)生如圖16所示的,向外圈31的小直徑階部37的角部37e拉伸的應(yīng)力。另外,在形成有擰合了螺栓的安裝孔43的相位位置中,因螺栓的軸力,角部37e的拉伸應(yīng)力進(jìn)一步增加。
因此,為了降低作用在外圈31的小直徑階部37的角部37e的拉伸應(yīng)力,優(yōu)選的是盡可能將安裝孔43的相位位置的滾動(dòng)軸承30與固定板40的接觸面(圖15所示的虛線的內(nèi)徑側(cè)的區(qū)域E和圖16的虛線部F)確保得大。并且,作為將退刀部48和卡止爪49從安裝孔43離開(kāi)的相位位置,將拉伸應(yīng)力特別大的安裝孔43附近的滾動(dòng)軸承30與固定板40的接觸面積確保得大。
另外,由于固定板40的形狀、安裝孔43的位置是以避開(kāi)與其他相鄰元件干擾的形狀決定的,因此,根據(jù)安裝對(duì)象的裝置而不同,即使使用相同的滾動(dòng)軸承,組裝固定板40的角度(相位)、作用在滾動(dòng)軸承的徑向負(fù)荷的相位也有可能不同。
因此,在本實(shí)施方式中,作為無(wú)論在哪種安裝條件下,能夠有效降低作用在外圈31的小直徑階部37的角部37e的拉伸應(yīng)力的、具有通用性的退刀部48和卡止爪49的位置,將退刀部48和卡止爪49成型在圓周方向相鄰的安裝孔43的圓周方向中間相位。
此外,本發(fā)明的圓周方向相鄰的安裝孔43的圓周方向中間相位包含取得上述效果的、θ1-θ2的絕對(duì)值為10°以下的情況,優(yōu)選的是,θ1-θ2的絕對(duì)值為5°以下。
另外,在上述實(shí)施方式中,說(shuō)明了3個(gè)安裝孔43在圓周方向等間隔地設(shè)置的固定板40,但不限于此。
例如,在圖17所示的4個(gè)安裝孔43在圓周方向等間隔地設(shè)置的固定板40中,退刀部48和卡止爪49的在圓周方向相鄰的安裝孔43的圓周方向中間相位,即θ1-θ2的絕對(duì)值為10°以下,優(yōu)選的是5°以下,更優(yōu)選的是圖17所示的θ1=θ2,以這樣的相位成型即可。
另外,如圖18所示,在3個(gè)安裝孔43在圓周方向的角度間隔(即θ5+θ6、θ7+θ8、θ9+θ10)分別不同的情況下,退刀部48和卡止爪49的圓周方向相鄰的安裝孔43的圓周方向中間相位、即θ5-θ6、θ7-θ8、θ9-θ10的絕對(duì)值為分別10°以下,優(yōu)選的是θ5-θ6、θ7-θ8、θ9-θ10的絕對(duì)值為5°以下,更優(yōu)選的是圖18所示的θ5=θ6、θ7=θ8、θ9=θ10,以這樣的相位成型即可。
其他構(gòu)成和作用與第1至第3實(shí)施方式同樣。
另外,本發(fā)明不限于上述的各實(shí)施方式和各變形例,能夠適當(dāng)進(jìn)行變形、改良等。
例如,在上述實(shí)施方式中,在嵌合孔41的內(nèi)周面與固定板的背面46的周緣形成有錐形部47,但本發(fā)明不限于此,只要是具有將嵌合孔41的內(nèi)周面與固定板的背面46交叉而形成的部分除去的形狀的去薄部的即可,可以是圖19所示的凸?fàn)畹那娌?5、凹狀的曲面部、或者階梯狀的階部,利用沖壓加工來(lái)成型即可。
在圖19所示的變形例中,沖頭50以跨嵌合孔41的曲面部55和固定板40的背面46這兩者的方式配置,并將固定板40的內(nèi)周部沿軸向按壓,對(duì)包含曲面部55的固定板40的內(nèi)周部的一部分進(jìn)行擠壓加工,與上述實(shí)施方式同樣,形成與卡止槽37c卡合的卡止爪49。此時(shí),如圖20所示,由于卡止爪49的末端部成為彎曲部49b,因此,與上述實(shí)施方式同樣,不形成角部49c,能夠防止角部49c損壞等可能性。
另外,在去薄部是曲面部55的情況下,用于形成卡止爪49的沖頭50和曲面部55的形狀的成立條件與圖12所示的沖頭50與錐形部47的形狀的成立條件同樣。
即,如圖21所示,可以使曲面部55的外徑大于沖頭50的外徑,沖頭50僅對(duì)曲面部55擠壓加工并形成卡止爪49。
并且,在上述實(shí)施方式中,例舉了在固定板的內(nèi)周部形成3個(gè)部位的卡止爪的情況,但不限于此,也可以在固定板的內(nèi)周部2個(gè)部位或者4個(gè)部位以上形成卡止爪。
另外,在上述實(shí)施方式中,例舉在小直徑階部的外周面的周向全周形成卡止槽的情況,但不限于此,例如也可以在小直徑階部的外周面中,在形成有卡止爪的部位形成沿周向延伸的多個(gè)卡止槽。
另外,在上述實(shí)施方式中,例舉了在固定板的退刀部形成去薄部的情況,但如果在退刀部形成去薄部,那么也可以在其他固定板的內(nèi)周部的全周部的任意處形成去薄部。
另外,如圖15、17、18所示,可以使退刀部(去薄部)48的周向兩端部與嵌合孔41以平滑的曲線連續(xù)。
本申請(qǐng)基于2014年6月13日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2014-122840號(hào)和2014年12月22日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2014-259192號(hào),其內(nèi)容作為參照并入本文。