專利名稱：滾動軸承及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滾動軸承及其制造方法，具體而言涉及一種滾動軸承及其制造方法，構(gòu)成該滾動軸承的保持架是通過金屬注射成形、更具體而言是通過金屬粉末注射成形而一體地形成的，且該滾動軸承具有防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
滾動軸承是在伴隨有旋轉(zhuǎn)的機械中必不可少的部件，用于實現(xiàn)盡可能減小摩擦、順暢地傳遞動力的功能。因此，滾動軸承一直以來被適用于各種機械的旋轉(zhuǎn)部分中。另外即使現(xiàn)在，滾動軸承仍被用于例如汽車或家電制品、辦公自動化設備等的各種部件中。且，在汽車中，由于基于提高燃油效率以及市場對降低成本的要求所帶來的加工工序的削減，構(gòu)成發(fā)動機的部件所使用的材料目前也傾向于從現(xiàn)行的主流材料鐵向鋁轉(zhuǎn)變 的傾向。但，當發(fā)動機構(gòu)成部件的材質(zhì)采用剪切強度差的鋁時，由于需要確保與鐵同等的強 度，從而無法避免地進行局部增厚。因此，為了彌補利用鋁制造發(fā)動機構(gòu)成部件而導致的該部件的大型化，在滾動軸承中，小型化需求被提上日程。另外，當滾動軸承用作發(fā)動機構(gòu)成部件時，要求其可實現(xiàn)壽命延長和低成本化，并且對于保持架也要求具有高尺寸精度以便盡可能減少接觸阻力，所述保持架用于保持作為滾動軸承構(gòu)成部件的滾動體。為了以高尺寸精度和低成本來形成保持架，例如在專利文獻1(日本特開2001-82498號)中公開有，保持架是由通過金屬注射成形(MM =Metal InjectionMolding)而得的燒結(jié)金屬所形成的等速萬向節(jié)。具體而言，在專利文獻I中提出了一種等速萬向節(jié)，該等速萬向節(jié)具有外側(cè)接頭部件、內(nèi)側(cè)接頭部件、扭矩傳遞滾珠與保持架，所述外側(cè)接頭部件是在內(nèi)徑面形成有多個引導槽的外側(cè)接頭部件，所述內(nèi)側(cè)接頭部件是在外徑面形成有多個引導槽的內(nèi)側(cè)接頭部件，所述扭矩傳遞滾珠是在由外側(cè)接頭部件的引導槽以及與所述外側(cè)接頭部件的引導槽相對的內(nèi)側(cè)接頭部件的引導槽所構(gòu)成的多個拱頂架中分別配置的扭矩傳遞滾珠，所述保持架是形成有將扭矩傳遞滾珠分別收容保持用的多個窗形兜孔的保持架，其中，前述保持架是以含有兜孔的方式通過模具成形(金屬注射成形)而形成的。專利文獻I中公開的等速萬向節(jié)所具有的保持架，因為是由金屬注射成形所得的燒結(jié)金屬所形成，因而能以高尺寸精度形成其形狀，其中所述金屬注射成形是通過以接近最終成品形狀的形狀來直接制造金屬部件。但是，在金屬注射成形中，為了同時獲得具有稱為倒扣形狀的產(chǎn)品，導致模具復雜化，而且必須頻繁進行模具的維護等因素也造成制造成本的大幅度增加，從而不現(xiàn)實。再有，倒扣形狀指的是，成形品的側(cè)面存在凹形，成形品無法在該狀態(tài)下從模具脫模的形狀。且，作為采用了注射成形技術(shù)、在不使模具復雜化的情況下便能形成倒扣形狀的結(jié)構(gòu)，例如專利文獻2(專利第3651813號)中公開了滾柱軸承用的合成樹脂制保持架。具體而言，在專利文獻2中公開了一種滾柱軸承用的合成樹脂制保持架，該滾柱軸承用的合成樹脂制保持架將收容滾柱的多個兜孔沿著周方向并按照指定的間隔來形成，在各兜孔間的柱部的內(nèi)周緣或外周緣處，形成有向兜孔側(cè)伸出的滾柱阻止部，其中，在上述滾柱阻止部的基部的整個周邊上，形成有用于使該滾柱阻止部朝周方向進行彈性形變的凹槽。引用文獻2的合成樹脂制保持架具有如下構(gòu)造利用普通樹脂兼有彈性與粘性的性質(zhì)，通過滾柱阻止部的基部的凹槽而使?jié)L柱阻止部能夠容易地朝周方向彈性形變。進而，引用文獻2的保持架在注射成形中，當把用于使兜孔成形的成形模具朝著保持架的外周方向進行脫模時，可防止該滾柱阻止部的基部發(fā)生折損。即，引用文獻2的合成樹脂制保持架在注射成形時，同時實現(xiàn)了倒扣形狀的形成。但是，引用文獻2的合成樹脂制保持架之所以能在注射成形中同時形成倒扣形狀，是因為借助了樹脂的材質(zhì)特性，因而無法適用于高剛性的金屬制保持架?？紤]到樹脂與金屬的材質(zhì)特性的差別，合成樹脂制保持架與金屬制保持架相比，除了強度、剛性、耐熱性差之外，還有熱膨脹率大、成形后收縮、隨著時間推移而尺寸變化大等缺點，無法在對這些特性存在要求的使用部位、例如內(nèi)燃機等中使用。綜上所述，作為可適用于對強度、剛性、耐熱性等特性存在要求的部位、且具有防 止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)的滾動軸承，一直以來，多數(shù)采用的滾動軸承是，通過對帶狀板材實施沖壓成型從而形成保持架的基本剖面后，沖孔出用于收容滾動體的兜孔，并將該帶狀板材切斷為指定長度，將其彎曲為環(huán)狀，并焊接兩端部而得到的滾動軸承。如此，利用焊接而形成的保持架，與僅通過沖壓加工或切削加工而形成的保持架相比，具有可實現(xiàn)生產(chǎn)高效化以及低成本化的優(yōu)點。然而，對于利用這樣的現(xiàn)有焊接技術(shù)而形成的滾動軸承，當將帶狀部件彎曲成環(huán)狀時，收容該滾動體的兜孔的內(nèi)徑側(cè)成為變窄的錐形，會發(fā)生難以穩(wěn)定地保持滾動體的情況。因此，例如在專利文獻3 (日本特開2000-274439號)中公開了一種焊接保持架，其能確保充足的潤滑油量，且即使保持架在徑方向晃動，也能抑制滾柱的歪斜(傾斜)。即，專利文獻3中公開的是，在滾動軸承種類中的所謂滾針軸承。具體而言，在專利文獻3中提出了一種焊接保持架，該焊接保持架是對具有用于收容滾柱(滾動體)的多個兜孔的環(huán)狀的帶狀基材的兩端部進行焊接而得的焊接保持架，其特征在于，兜孔具有周方向引導面與周方向滾柱阻止面，周方向引導面和周方向滾柱阻止面與兜孔的周方向中央部中的法線面大致平行。另外，在專利文獻4(日本特開2002-106575號)中公開了一種向心滾柱軸承用保持架，該保持架即使適用于滾柱直徑/P⑶(節(jié)圓直徑)超過O. 12的向心滾柱軸承中，也可防止?jié)L柱朝著徑方向的外側(cè)脫落，另外，將滾柱組裝入兜孔內(nèi)時破損可能性很小。即，在專利文獻4中公開的是,滾動軸承種類中的所謂滾針軸承。具體而言，專利文獻4的保持架為了穩(wěn)定地保持滾柱，在該保持架的柱的兩端部的徑方向外側(cè)設置的凸狀保持部，是通過塑性變形而在沿著該滾柱的曲面的方向上形成的，該塑性變形的部分的總計為該柱寬的30%以上。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I:日本特開2001-82498號公報專利文獻2:專利第3651813號專利文獻3:日本特開2000-274439號公報
專利文獻4:日本特開2002-106575號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，在上述的專利文獻3的焊接保持架中，當在帶狀基材中形成兜孔的周方向引導面以及滾柱阻止面時，為了使周方向引導面以及周方向滾柱阻止面在焊接后與兜孔的周方向中央部中的法線面大 致平行，進一步需要以下工序相對于帶狀基材的法線面呈指定的角度，至少分兩次對帶狀基材的長度方向的一端側(cè)與另一端側(cè)進行沖孔。另外，專利文獻3的焊接保持架雖然與現(xiàn)有技術(shù)相同地，是通過焊接帶狀鋼材的端部而接合形成，但在利用焊接的形成方法中，焊接產(chǎn)生的焊縫的隆起量中存在必然的偏差，不但難以高精度地形成形狀，而且必須設置用于焊接加工的設備或工序。因此，憑借專利文獻3的焊接保持架無法充分滿足市場的降低成本的要求。且，專利文獻4的保持架，在成為成品之前必須經(jīng)過以下這樣的較多工序?qū)ζ桨鍫畹牟考M行沖孔而形成柱的工序、使得該平板狀的部件彎曲而成為環(huán)狀的工序、通過焊接等來連接該平板狀部件的兩端部的工序、為了保持滾柱而使得凸狀保持部塑性變形的工序等。因此，對于專利文獻4的保持架，保持架形狀的偏差變大會導致產(chǎn)品品質(zhì)的降低，同時無法充分滿足市場的降低成本的要求。本發(fā)明是鑒于以上問題而完成的，目的在于提供不但在強度、剛性、耐熱性、尺寸精度方面優(yōu)異，且不會降低作為軸承的性能，能穩(wěn)定地保持滾動體，且能實現(xiàn)制造成本的削減的滾動軸承及其制造方法。解決問題的方法從而，本發(fā)明人進行了潛心研究，其結(jié)果，采用具有由金屬注射成形、特別是金屬粉末注射成形而一體形成的保持架的滾動軸承，通過實施最少限度的加工，解決了上述問題。以下對本發(fā)明進行說明。本發(fā)明的滾動軸承本發(fā)明的滾動軸承是采用了保持架的滾動軸承，所述保持架在圓筒形部件的周壁的周方向上以指定的間隔具有用于收容滾動體的多個兜孔，其特征在于，該保持架是由金屬粉末注射成形而一體地形成，且在該兜孔所具有的該滾動體的收容區(qū)域中，具有防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的滾動軸承中，所述防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)優(yōu)選為，以從所述保持架的外周面朝著徑方向中心的方式，對所述收容區(qū)域的外緣部實施壓縮塑性加工而形成。在本發(fā)明的滾動軸承中，所述防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)優(yōu)選為，對從所述保持架的外周面朝著徑方向外突出的突起部分實施塑性彎曲加工而形成。在本發(fā)明的滾動軸承中，所述防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)優(yōu)選為，通過在所述保持架處突出設置的滾動體鎖緊部來鎖緊前述滾動體，且該滾動體鎖緊部是在該保持架所具有的兜孔中，從該保持架分別連接配置到所述周壁的內(nèi)周面?zhèn)群屯庵苊鎮(zhèn)?，且相對于包含該滾動體的旋轉(zhuǎn)軸與該保持架的軸心的面，在大致平面對稱的位置上成對地配置，而且，該滾動體鎖緊部以夾持該滾動體的軸的方式相互成對地向?qū)Ψ絺?cè)方向突出而形成。另外，在本發(fā)明的滾動軸承中，所述滾動體鎖緊部優(yōu)選為，在將滾動體收容到所述保持架的兜孔中后，對該保持架實施塑性加工而形成。
另外，在本發(fā)明的滾動軸承中，所述滾動體鎖緊部優(yōu)選為，在將滾動體收容到所述保持架的兜孔中前，對該保持架實施塑性加工而形成。 在本發(fā)明的滾動軸承中，所述滾動體優(yōu)選為滾針。本發(fā)明的滾動軸承的制造方法本發(fā)明的前述滾動軸承的制造方法，其特征在于，在形成所述保持架中具有的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)時，采用滑動模具。發(fā)明的效果在本發(fā)明的滾動軸承中，構(gòu)成該滾動軸承的保持架由金屬注射成形，特別是由金屬粉末注射成形而一體地形成，且具有防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)。其結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承，可提高作為軸承的性能，且通過減少制造滾動軸承所需的工序數(shù)來實現(xiàn)制造成本的削減，從而能高品質(zhì)地提供性價比優(yōu)異的滾動軸承。
另外，本發(fā)明的滾動軸承的制造方法，在形成該滾動軸承的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)時，采用了滑動模具。因此，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，由于不會發(fā)生現(xiàn)有的借助沖孔加工的制造方法的情況中所發(fā)生的沖孔面的毛刺和塌邊，因而能形成高精度的形狀。


圖I是本發(fā)明的滾動軸承的一個實施例的立體圖。圖2是用于說明圖I所示的滾動軸承的、本發(fā)明的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)的形狀與形成過程的主要部位剖面圖。圖3是本發(fā)明的滾動軸承的另一實施例的立體圖。圖4是用于說明圖3所示的滾動軸承的、本發(fā)明的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)的形狀與形成過程的主要部位剖面圖。圖5是表示與圖3不同形態(tài)的、本發(fā)明的滾動軸承的再一實施例的立體圖。圖6是用于說明圖5所示的滾動軸承的、本發(fā)明的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)的形狀與形成過程的主要部位剖面圖。部件代表符號說明I、11 滾動軸承2、12 保持架3、13 周壁4、14 兜孔5a、15a滾動體鎖緊部(周壁內(nèi)周面?zhèn)?5b、15b滾動體鎖緊部(周壁外周面?zhèn)?6U6 滾動體
具體實施例方式以下對本發(fā)明的滾動軸承以及滾動軸承的制造方法的各自優(yōu)選實施例進行說明。本發(fā)明的滾動軸承的形態(tài)本發(fā)明的滾動軸承采用了保持架，所述保持架在圓筒形部件的周壁的周方向上以指定的間隔具有用于收容作為滾動體的滾動體的多個兜孔。且，其特征在于，該保持架由金屬粉末注射成形而一體地形成，該兜孔所具有的該滾動體收容區(qū)域中具備防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)。
圖I是本發(fā)明的滾動軸承的一個實施例的立體圖。且，圖I表示的是滾動軸承種類中的所謂滾針軸承的例子。另外，圖I所舉例的保持架2，是在具備防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)前的形態(tài)。如該圖所示，滾動軸承(滾針軸承)I由滾針軸承用保持架2與滾動體(滾針)6構(gòu)成，在該保持架2的圓筒形部件的周壁3的周方向上具有收容作為滾動體的滾動體(滾針)6的兜孔4。即，作為本發(fā)明的滾動軸承的形態(tài)，圖I所舉例的滾針軸承I相當于滾針軸承(Needle roller bearings)種類中的所謂帶有保持架的滾針(Needle roller and cageassemblies) 0該滾針軸承1，特別是作為汽車中的自動變速器(AT)或發(fā)動機的重要部件，其需求正在擴大。如上所述，構(gòu)成本發(fā)明滾動軸承的保持架是通過金屬注射成形，特別是通過金屬粉末注射成形而一體地形成的。在形成該保持架時，通過采用金屬粉末注射成形技術(shù)，與現(xiàn)有的沖壓加工品相比，可以提供具有更加精密形狀的滾動軸承用保持架。以下對其理由進行闡述。首先，對金屬注射成形進行簡單的說明。金屬注射成形(MIM :Metal Injection Molding)指的是，以接近最終成品形狀的形狀來直接制造金屬部件的技術(shù)，可分為“以金屬塊為原料的方法”與“以金屬粉末為原料的方法”。前者是使金屬塊以熔融或半熔融狀態(tài)流入模具中而成形的技術(shù)。但，制造本發(fā)明的滾動軸承時，本次采用的是后者的稱為金屬粉末注射成形技術(shù)的技術(shù)，該技術(shù)把金屬粉末與樹脂以及蠟等(粘合劑結(jié)合劑)混合/混揉之后吹入模具內(nèi)進行成形。本發(fā)明中的金屬粉末注射成形是將金屬粉末與有機粘合劑等混合/混揉后注入模具內(nèi)。作為注射方式，一般優(yōu)選采用直列螺桿式(以下稱為螺桿方式。)。該螺桿方式是指以下方式將金屬粉末與有機粘合劑等混合/混揉后在接近樹脂熔融溫度下進行加熱，使其在熔融化(可塑化)的同時，作為熔融樹脂與金屬粉末的混合物，借助連續(xù)旋轉(zhuǎn)的螺桿的后退，而把該混合物填充入注射成形機的氣缸內(nèi)，隨后，通過螺桿的前進運動達到高壓狀態(tài)，并高速地將該混合物注入模具內(nèi)的方式。通過該螺桿方式，對注入模具內(nèi)的熔融樹脂與金屬粉末的混合物進行冷卻固化而得的成形品，進一步脫脂(除去粘合劑)并進行燒結(jié)，而成為產(chǎn)品。且，作為金屬粉末注射成形技術(shù)的特征，可舉出(I)形狀的自由度很大、(2)材料的自由度很大、(3)尺寸精度高、(4)機械強度高、(5)可進行多樣的后加工、(6)適宜大量生產(chǎn)、(7)出色的成本優(yōu)點等。以下對這些特征進行闡述。上述的特征(I)是基于金屬粉末注射成形技術(shù)的以下特性而獲得的優(yōu)點即，金屬粉末注射成形技術(shù)能夠穩(wěn)定地、一體地形成與所要求的產(chǎn)品形狀極其接近的形狀。從而，根據(jù)金屬粉末注射成形技術(shù)，可實現(xiàn)零件數(shù)的削減，并可省略后加工。另外，由于金屬粉末注射成形技術(shù)能對注射成形時產(chǎn)生的產(chǎn)品以外的流槽或鑄口進行粉碎后再利用，因此材料成品率接近100%，是資源節(jié)約型的制法。因此，通過金屬粉末注射成形技術(shù)，與現(xiàn)有的制法相比，可控制材料費。上述的特征(2)是基于金屬粉末注射成形技術(shù)的以下特性而獲得的優(yōu)點即，原則上，只要是微細化后的金屬粉就能形成為部件。從而，通過金屬粉末注射成形技術(shù)，尤其能在難加工性材料的部件化或高熔點金屬的產(chǎn)品化方面發(fā)揮威力。上述的特征(3)是基于金屬粉末注射成形技術(shù)的以下特性而獲得的優(yōu)點即，對于產(chǎn)品的尺寸形狀而言，能獲得與借助常規(guī)沖壓成型的粉末冶金法相同或更高的高精度。且，金屬粉末注射成形技術(shù)通過工序的改善，可獲得更高精度的尺寸形狀的產(chǎn)品。上述的特征(4)是基于金屬粉末注射成形技術(shù)的以下特性而獲得的優(yōu)點即，使用燒結(jié)性好的微細的粉末，并通過注射成形的制法，能使填充密度或成形時的壓力分布變得均一，且能在較低的溫度下進行脫脂與燒結(jié)，同時還能進行均一的高密度燒結(jié)。從而，根據(jù)金屬粉末注射成形技術(shù)，與采用借助常規(guī)沖壓成型的粉末冶金法的情況相比，可獲得高密度(相對密度95%以上)且高強度的產(chǎn)品。上述的特征(5)是基于金屬粉末注射成形技術(shù)的以下特性而獲得的優(yōu)點即，與鑄錠材的情況相同地，也能實施以一般的熱處理為代表的、借助鍍金等的表面處理。從而，根據(jù)金屬粉末注射成形技術(shù)，可較自由地進行符合要求特性的表面改善。上述的特征(6)是基于金屬粉末注射成形技術(shù)的以下特性而獲得的優(yōu)點即，基于使用了模具的注射成形，能夠進行連續(xù)制造。從而，根據(jù)金屬粉末注射成形技術(shù)，生產(chǎn)力高，可大量生產(chǎn)?！ど鲜龅奶卣?7)是基于金屬粉末注射成形技術(shù)的以下特性而獲得的優(yōu)點即，能通過用模具進行成形，來直接獲得極其接近最終產(chǎn)品形狀的形狀。從而，根據(jù)金屬粉末注射成形技術(shù)，可大幅度地削減制造成本。其結(jié)果是，即使利用所能夠削減的制造成本來設置用于實現(xiàn)由結(jié)合得到部件的復合化等其他工序，產(chǎn)品性價比也能變得良好。其次，對本發(fā)明的保持架所具有的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)進行說明。本發(fā)明的保持架中具有的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)是為了切實地防止?jié)L動體的脫落，該保持架具有的兜孔為倒扣形狀。即，本發(fā)明的滾動軸承的保持架是采用金屬注射成形技術(shù)而一體形成，且該保持架具有的3 孔為倒扣形狀。在本發(fā)明的滾動軸承中，優(yōu)選為，以從保持架的外周面朝著徑方向中心的方式，在滾動體收容區(qū)域的外緣部實施壓縮塑性加工，來形成所述防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)。此處所說的壓縮塑性加工指的是，通過在大致垂直方向上對該保持架的外周面施加壓縮力，而使該保持架發(fā)生塑性變形的加工。圖2是用于說明圖I所示的滾動軸承中的、本發(fā)明的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)的形狀與形成過程的主要部位剖面圖。此處，在圖2的上側(cè)中示出的是，本發(fā)明的保持架所具有的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)在具備倒扣形狀前的主要部位剖面圖，而圖2的下側(cè)中示出的是本發(fā)明的保持架所具有的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)在具備倒扣形狀后的主要部位剖面圖。如此，圖2示出了，以從本發(fā)明的保持架2的外周面朝著徑方向中心的方式，在該收容區(qū)域的外緣部施加壓縮塑性加工，從而制成兜孔4中具有倒扣形狀的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)的過程。如圖2所示，本發(fā)明的保持架2中所具有的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)可通過實施如下的壓縮塑性加工而形成，即，使呈大致銳角三角形剖面的形狀的頂端部分，從該保持架2所具有的兜孔4附近的外周面朝著徑方向中心咬進。另外，在本發(fā)明的滾動軸承中，還優(yōu)選為，對從保持架的外周面朝著徑方向的外側(cè)突出的突起部分實施塑性彎曲加工，來形成防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)。此處所說的塑性彎曲加工指的是，對該突起部分實施彎曲變形而使其以指定的角度塑性變形的加工。圖3是本發(fā)明的滾動軸承的另一實施例的立體圖。且，圖3與圖I相同地，表示的是滾動軸承種類中的所謂滾針軸承。另外，圖3所示的保持架12被示為具備防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)前的形態(tài)。如圖3所示，滾動軸承(滾針軸承)11是由滾針軸承用保持架12與滾動體(滾針)16構(gòu)成，在該保持架12的圓筒形部件的周壁13的周方向上具有收容作為滾動體的滾動體(滾針)16的兜孔14。圖4是用于說明，圖3所示的滾動軸承中的、本發(fā)明的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)的形狀和形成過程的主要部位剖面圖。圖4中示出了如下過程，即，對從本發(fā)明的保持架12的外周面朝著徑方向的外側(cè)突出的突起部分15c施加塑性彎曲加工，從而在兜孔14中設置包含倒扣形狀的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)。如圖4所示，本發(fā)明的保持架12所具有的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)可通過，對從該保持架12所具有的兜孔14附近的外周面朝著徑方向的外側(cè)突出的突起部分15c實施塑性彎曲加工而形成。且，雖然在圖3和圖4中示出了與圖I與圖2所示的滾動軸承I不同的方式以作為其他實施例，但本發(fā)明的滾動軸承的其他實施例并不限于圖3和圖4所示的方式。例如，從保持架12的外周面朝著徑方向的外側(cè)突出的突起部分15c可以是與圖3和圖4所示形狀不同的形狀。
圖5是示出，在本發(fā)明的滾動軸承的其他實施例中的、與圖3不同的形態(tài)的立體圖。另外，圖6是用于說明圖5所示的滾動軸承中的、本發(fā)明的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)的形狀與形成過程的主要部位剖面圖。此處，圖3和圖4所示的滾動軸承、以及圖5和圖6所示的滾動軸承，尤其是從保持架12的外周面朝著徑方向外側(cè)突出的突起部分15c的形狀(厚度)不同。由此，在本發(fā)明的滾動軸承中，該突起部分15c的形狀可以根據(jù)保持架12的材質(zhì)或用途，而形成為適宜的形狀。且，圖5和圖6所示的滾動軸承11，除了突起部分15c的形狀以外，與圖3和圖4所示的滾動軸承在基本的形態(tài)上是相通的，因此省略其說明。在本發(fā)明的滾動軸承中，防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)是通過保持架中突出設置的滾動體鎖緊部來鎖緊前述滾動體。該滾動體鎖緊部優(yōu)選為，在保持架所具有的兜孔中，從該保持架分別連接配置到周壁的內(nèi)周面?zhèn)群屯庵苊鎮(zhèn)?，且相對于包含該滾動體的旋轉(zhuǎn)軸與該保持架的軸心的面，在大致平面對稱的位置上成對地配置，進而，該滾動體鎖緊部以夾持該滾動體的軸的方式，相互成對地向?qū)Ψ絺?cè)突出而形成。這里所說的滾動體鎖緊部指的是，在通過金屬注射成形而形成本發(fā)明的保持架后，以使該保持架具有的兜孔成為倒扣形狀的方式而形成的部分。如圖2所示，在本發(fā)明的滾動軸承的一個實施例中，通過以從保持架2的兜孔4附近的外周面朝著徑方向中心的方式實施壓縮塑性加工，形成滾動體鎖緊部15b。另外，如圖4和圖6所示，在本發(fā)明的滾動軸承的另外的實施例中，通過對從保持架12的兜孔4附近的外周面朝著向徑方向外側(cè)突出的突起部分15c實施塑性彎曲加工，形成滾動體鎖緊部15b。且，如圖f圖6所示，本發(fā)明的保持架2、12不僅與周壁3、13的外周面?zhèn)刃纬傻臐L動體鎖緊部5b、15b連接配置，而且還與周壁3、13的內(nèi)周面?zhèn)戎械臐L動體鎖緊部5a、15a連接設置，因而可防止?jié)L動體6、16脫落。且，如圖廣圖6所示，滾動體鎖緊部5a、5b、15a、15b，相對于包含該滾動體6、16的旋轉(zhuǎn)軸和該保持架2、12的軸心的面，在大致平面對稱的位置上成對地配置。進而，在本發(fā)明的保持架2、12中，該保持架中突出設置的滾動體鎖緊部5a、5b、15a、15b是通過以夾持該保持架2、12中所收容的滾動體6、16的軸的方式，相互成對地向?qū)Ψ絺?cè)方向突出，從而能形成所謂的倒扣形狀。由此，本發(fā)明的保持架2、12所具有的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)被設置為，通過滾動體鎖緊部5a、5b、15a、15b以同時夾持滾動體6、16的軸的方式、而相互成對地向?qū)Ψ絺?cè)方向突出，從而能切實地防止?jié)L動體6、16的脫落。另外，在本發(fā)明的保持架2、12中，由于滾動體鎖緊部5a、5b、15a、15b是與該保持架一體地形成，因而與例如通過對相當于該滾動體鎖緊部的部件進行連接加工而隨后組裝的保持架相比，可提高保持架2、12的耐久性(強度)。以上如圖f圖6所示地，雖然對本發(fā)明的保持架2、12所具有的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)進行了說明，但形成該防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)的滾動體鎖緊部5a、5b、15a、15b并不限于這些圖中所示的數(shù)量和配置位置。即，本發(fā)明的保持架2、12中形成的滾動體鎖緊部5a、5b、15a、15b的數(shù)量或配置位置可以根據(jù)滾動軸承1、11的用途等而任意地設定。如上所述，對于本發(fā)明的保持架2、12而言，滾動體鎖緊部5b、15b的形成是通過以夾持滾動體6、16的軸的方式,相互成對地向?qū)Ψ絺?cè)方相突出，從而該保持架所具有的覽孔4、14形成為所謂的倒扣形狀，具有了防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)。即，本發(fā)明的滾動軸承1、11在借助金屬注射成形而形成保持架2、12后，通過最低限度的二次工序，在收容滾動體的兜孔 4、14的內(nèi)面形狀中設置了具有所謂倒扣形狀的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)。再有，針對圖3 圖6所示的滾動體鎖緊部15b，在借助上述滑動模具形成兜孔14時，盡管是通過配對型而形成，但由于實現(xiàn)了生產(chǎn)的高效化和低成本化，因此優(yōu)選。進而，在本發(fā)明的保持架2、12中，對由金屬粉末注射成形而得到的成形品進行燒結(jié)后或者熱處理后，可根據(jù)需要在兜孔4、14的內(nèi)面實施研磨等加工。由此，對于保持架2、12而言，通過在兜孔4、14的內(nèi)面實施研磨等加工，可以進一步提高兜孔4、14內(nèi)面的平滑度，并可進一步降低該保持架中所收容的滾動體6、16之間的摩擦阻力。在本發(fā)明的滾動軸承1、11中，還優(yōu)選的是，構(gòu)成該滾動軸承的保持架2、12中所形成的滾動體鎖緊部5b、15b是在將滾動體6、16收容到該保持架的5 孔4、14中后，對該保持架2、12實施塑性加工而形成的。此處，在本發(fā)明的滾動軸承1、11中，在將滾動體6、16收容到構(gòu)成該滾動軸承的保持架2、12的兜孔4、14中后，通過加工使得該保持架2、12塑性變形而形成滾動體鎖緊部5b、15b，從而能實現(xiàn)生產(chǎn)的高效化。因此，本發(fā)明的滾動軸承1、11可憑借低成本實現(xiàn)具有防止?jié)L動體6、16脫落的構(gòu)造的滾動軸承。另外，在本發(fā)明的滾動軸承1、11中，還優(yōu)選的是，在構(gòu)成該滾動軸承的保持架2、12中所形成的滾動體鎖緊部5b、15b是在將滾動體6、16收容到該保持架的5 孔4、14中前，對該保持架2、12實施塑性加工而形成的。本發(fā)明的滾動軸承I、11的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)并不一定要在將滾動體6、16收容到構(gòu)成該滾動軸承的保持架2、12的兜孔4、14中后，形成滾動體鎖緊部5b、15b。再有，在將滾動體6、16收容到該保持架2、12的兜孔4、14中后、使該保持架2、12塑性變形從而形成滾動體鎖緊部5b、15b的情況中，根據(jù)使用的設備或設定的制造條件，在該滾動體6、16中會很偶爾地發(fā)生損傷等。在這樣的情況下，本發(fā)明的保持架2、12在收容滾動體6、16前，對該保持架2、12實施塑性加工而形成滾動體鎖緊部5b、15b，從而能防止上述問題的發(fā)生，穩(wěn)定廣品的品質(zhì)。如上所述，在制造本發(fā)明的滾動軸承I、11時，是以采用金屬粉末注射成形技術(shù)為前提的。因而，在本發(fā)明的滾動軸承1、11的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)中，對保持架2、12實施最低限度的塑性加工，以對該保持架2、12中所收容的滾動體6、16進行夾持的方式，互相成對地向?qū)Ψ絺?cè)方向突出，來形成滾動體鎖緊部5b、15b，從而具有了倒扣形狀。進而，構(gòu)成本發(fā)明的滾動軸承1、11的保持架2、12是通過金屬粉末注射成形技術(shù)而成形的，因而與現(xiàn)有的對帶狀部件加工而制造得到的保持架相比，能以更高的精度且更少的加工工序數(shù)來形成復雜的形狀。因此，根據(jù)本發(fā)明的保持架2、12，在其制造之際，與現(xiàn)有的保持架相比，能在保持架的模制成形的同時進行加工，因此能實現(xiàn)加工工序數(shù)的削減，而且還能穩(wěn)定地獲得高精度的產(chǎn)品形狀，實現(xiàn)成品率的提高。其結(jié)果是，采用了金屬粉末注射成形技術(shù)時的設備導入所導致的成本，可通過產(chǎn)品大量生產(chǎn)的推進而在短時間內(nèi)得到回收。且，作為滾動軸承的設計要求，可舉出(a)長壽命、(b)小扭矩、(C)在高速旋轉(zhuǎn)性方面優(yōu)異等。對于滾動軸承而言，長壽命可降低替換操作的頻率，小扭矩可減少用于產(chǎn)生熱量或旋轉(zhuǎn)的能源，另外，在高速旋轉(zhuǎn)性方面優(yōu)異有助于機械的性能提高。在這點上，本發(fā)明的滾動軸承1、11由于能以高精度的尺寸形狀來形成該保持架，從而具有起步阻力小、動力損失少、磨損少等優(yōu)點，因此可滿足上述的設計要求。另外，在本發(fā)明的滾動軸承1、11中，由于能以高精度、以一定間隔的距離，平衡良好地配置該兜孔4、14，因此能使?jié)L動軸承對接觸對象部件的接觸壓力均一，盡可能地降低摩擦阻力。
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另外，在本發(fā)明的滾動軸承1、11中，滾動體6、16優(yōu)選為滾針。滾動體6、16為滾針的所謂滾針軸承由于內(nèi)輪與外輪的直徑差小，因此負荷能力大，與同尺寸的滑動軸承(例如滾動體為玉的玉軸承等)相比，能在更為嚴苛的環(huán)境下使用。即，滾針軸承由于是能夠使機械整體小型化、且能夠耐受高負荷的機械部件，因此可適用于內(nèi)燃機等中。本發(fā)明的滾動軸承的制造方式在本發(fā)明的滾動軸承1、11的制造方法中，在形成構(gòu)成該滾動軸承的保持架2、12中所具有的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)時，采用了滑動模具。本發(fā)明的保持架2、12中所形成的兜孔4、14，是通過在產(chǎn)品取出前，抽出金屬注射成形技術(shù)中注射成形用模具的稱為片的模具(滑動模具)，而得以形成。且，在金屬注射成形時，通過以與模具的開閉動作聯(lián)動的方式使得滑動型芯滑動而進行處理，能獲得倒扣形狀的成形品。然而，由于在通過金屬注射成形進行成形加工的同時形成倒扣形狀，使得模具復雜化，因此會導致制造成本的增大。因此，本發(fā)明的保持架2、12所具有的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)最終采取的是，通過用于燒結(jié)后確保精度的精壓工序，來同時形成倒扣形狀的方式。即，圖f圖6所示的，通過對保持架2、12的外周面?zhèn)鹊臐L動體鎖緊部5b、15b實施最低限度的二次工序，使得在兜孔4、14中具有倒扣形狀。且，本發(fā)明的滾動軸承的制造方法通過采用滑動模具，與沖孔加工相比，可減少加工工序數(shù)，另外，由于能消除伴隨著沖孔加工而發(fā)生的沖孔面的毛刺和塌邊，從而能形成高精度的形狀。其結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承的制造方法，與采用了現(xiàn)有的借助沖孔加工的制造方法的情況相比，可實現(xiàn)產(chǎn)品成品率的提高和制造成本的削減。另外，當本發(fā)明的滾動體6、16為滾針時，能發(fā)揮金屬粉末注射成形技術(shù)與滾針軸承兩者共有的特征，而適用于廣泛領(lǐng)域的機械部件中。綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承,構(gòu)成該滾動軸承的保持架由金屬注射成形、特別是由金屬粉末注射成形而一體地形成，且通過具有防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)，能提高作為軸承的性能。另外，根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承的制造方法，能減少滾動軸承制造所需要的工序數(shù)，以實現(xiàn)制造成本的削減，同時能提供高品質(zhì)的滾動軸承。且，雖然在實施例中將滾動軸承表示為向心軸承，但本發(fā)明的滾動軸承并不僅限于此，例如可以是推力型的滾動軸承。
工業(yè)應用性本發(fā)明的滾動軸承由于可選擇材質(zhì)的自由度很大，而且以低成本實現(xiàn)高品質(zhì)，因而可在各種環(huán)境下使用，適用于汽車、家電制 品、辦公自動化機器等各個部件中。
權(quán)利要求
1.一種滾動軸承，所述滾動軸承采用了保持架，所述保持架在圓筒形部件的周壁的周方向上以指定的間隔具有用于收容滾動體的多個兜孔，其特征在于， 所述保持架是通過金屬粉末注射成形而一體地形成， 所述保持架具有所述滾動體的收容區(qū)域，且在所述收容區(qū)域中具有防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求I所述的滾動軸承，其特征在于，所述防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)是以從所述保持架的外周面朝著徑方向中心的方式，對所述收容區(qū)域的外緣部實施壓縮塑性加工而形成的。
3.如權(quán)利要求I所述的滾動軸承，其特征在于，所述防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)是對從所述保持架的外周面朝著徑方向外側(cè)突出的突起部分實施塑性彎曲加工而形成的。
4.如權(quán)利要求廣3中任一項所述的滾動軸承，其特征在于， 所述防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)，是通過在所述保持架處突出設置的滾動體鎖緊部來鎖緊所述滾動體的， 該滾動體鎖緊部是在該保持架所具有的兜孔中，從該保持架分別連接配置到所述周壁的內(nèi)周面?zhèn)群屯庵苊鎮(zhèn)龋蚁鄬τ诎摑L動體的旋轉(zhuǎn)軸與該保持架的軸心的面，在大致平面對稱的位置處成對地配置， 進而，該滾動體鎖緊部以夾持該滾動體的軸的方式，相互成對地向?qū)Ψ絺?cè)方向突出而形成。
5.如權(quán)利要求Γ4中任一項所述的滾動軸承，其特征在于，所述滾動體鎖緊部是在將滾動體收容到所述保持架的兜孔中后，對該保持架實施塑性加工而形成的。
6.如權(quán)利要求Γ4中任一項所述的滾動軸承，其特征在于，所述滾動體鎖緊部是在將滾動體收容到所述保持架的3 孔中前，對該保持架實施塑性加工而形成的。
7.如權(quán)利要求Γ6中任一項所述的滾動軸承，其特征在于，所述滾動體為滾針。
8.一種用于制造如權(quán)利要求1-7中任一項所述的滾動軸承的制造方法，其特征在于，在形成所述保持架的防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)形成時，采用滑動模具。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供滾動軸承及其制造方法，所述滾動軸承不但在強度、剛性、耐熱性、尺寸精度方面優(yōu)異，且不會使作為軸承的性能降低，可穩(wěn)定地保持滾動體，且可實現(xiàn)制造成本的削減。為了實現(xiàn)該目的，采用了如下滾動軸承，即，所述滾動軸承采用了保持架，所述保持架具有在圓筒形部件的周壁的周方向上以指定的間隔設置的用于收容并保持滾動體的多個兜孔，其中，該保持架由金屬粉末注射成形而一體地形成，該保持架具有該滾動體的收容區(qū)域，且以從該保持架的外周面朝著徑方向中心的方式，對滾動體區(qū)域的外緣部實施壓縮加工，來形成防止?jié)L動體脫落結(jié)構(gòu)。
文檔編號B22F3/02GK102906433SQ20118002532
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者松尾章, 竹口俊輔, 大石真司, 西村雅, 中川勉 申請人:Ntn株式會社