JP2002106577A - 軸受輪、これを有する軸受、そして軸受輪の製造方法 - Google Patents
軸受輪、これを有する軸受、そして軸受輪の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 転動体が転動するための転動面あるいは滑動
面を備えた軸受輪において、転動面あるいは滑動面の部
位における寸法精度についての非常に厳しい要求を満足
するようにすることを目的とする。 【解決手段】 軸受輪は、転動面あるいは滑動面として
形成された第1円周面4,20と第2円周面5,19と
を有する第1軸受輪部分1,17と、第1円周面7,2
2と第2円周面8,21とを有する第2軸受輪部分2,
18とから成り、第1軸受輪部分1,17及び第2軸受
輪部分2,18は互いに同心的に配置され、第1軸受輪
部分1,17及び第2軸受輪部分2,18は、第1軸受
輪部分1,17の第2円周面5,19が、軸方向絞りに
よって、第2軸受輪部分2,18の第1円周面7,22
の形に塑性変形されるように、互いに圧着されている。
面を備えた軸受輪において、転動面あるいは滑動面の部
位における寸法精度についての非常に厳しい要求を満足
するようにすることを目的とする。 【解決手段】 軸受輪は、転動面あるいは滑動面として
形成された第1円周面4,20と第2円周面5,19と
を有する第1軸受輪部分1,17と、第1円周面7,2
2と第2円周面8,21とを有する第2軸受輪部分2,
18とから成り、第1軸受輪部分1,17及び第2軸受
輪部分2,18は互いに同心的に配置され、第1軸受輪
部分1,17及び第2軸受輪部分2,18は、第1軸受
輪部分1,17の第2円周面5,19が、軸方向絞りに
よって、第2軸受輪部分2,18の第1円周面7,22
の形に塑性変形されるように、互いに圧着されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、転動体が転動する
ための転動面あるいは滑動面を有する軸受輪と、その軸
受輪の製造方法と、少なくとも1つのその軸受輪を有す
る転がり軸受あるいは滑り軸受に関する。
ための転動面あるいは滑動面を有する軸受輪と、その軸
受輪の製造方法と、少なくとも1つのその軸受輪を有す
る転がり軸受あるいは滑り軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】軸受輪は種々の形態が知られ、多くの方
式で製造される。軸受輪の寸法精度についての要求が厳
しくなればなるほど、一般にそのために適用される製造
方法は高度になりそれに要する費用も高いものとなる。
軸受輪の転動面あるいは滑動面の部位における寸法精度
は、軸受の技術特性に特に大きな影響を与える。その場
合、転動面あるいは滑動面の直径が、絶対値について並
びに万一の相対偏差について即ち真円性について、でき
るだけ精確に厳守されることが望ましい。往々にして、
その規準は軸受輪の軟質切削加工で許容できるコストで
満足させられるが、その後で必要とされる硬化処理によ
って、軸受輪の熱歪により寸法偏差が生じてしまう、と
いう問題がある。従って、一般に、厳しい精度要求を満
足するために、硬化処理後に、所望の最終寸法を得るま
で、軸受輪の硬質表面を仕上加工する必要がある。しか
しこの硬質仕上加工は、非常に手間と経費がかかる。
式で製造される。軸受輪の寸法精度についての要求が厳
しくなればなるほど、一般にそのために適用される製造
方法は高度になりそれに要する費用も高いものとなる。
軸受輪の転動面あるいは滑動面の部位における寸法精度
は、軸受の技術特性に特に大きな影響を与える。その場
合、転動面あるいは滑動面の直径が、絶対値について並
びに万一の相対偏差について即ち真円性について、でき
るだけ精確に厳守されることが望ましい。往々にして、
その規準は軸受輪の軟質切削加工で許容できるコストで
満足させられるが、その後で必要とされる硬化処理によ
って、軸受輪の熱歪により寸法偏差が生じてしまう、と
いう問題がある。従って、一般に、厳しい精度要求を満
足するために、硬化処理後に、所望の最終寸法を得るま
で、軸受輪の硬質表面を仕上加工する必要がある。しか
しこの硬質仕上加工は、非常に手間と経費がかかる。
【0003】ドイツ特許出願公開第3409247号明
細書に、ニードルブッシュが度量した焼結部品に圧入さ
れるような、軽金属・ダイキャスト部品に精密な軸受座
を製造する方法が開示されている。
細書に、ニードルブッシュが度量した焼結部品に圧入さ
れるような、軽金属・ダイキャスト部品に精密な軸受座
を製造する方法が開示されている。
【0004】ドイツ特許第2117018号明細書にお
いて、硬化処理済みの軸受ブッシュを未硬化処理ブッシ
ュに圧入することが知られている。そのように製造され
た2分割形軸受輪は、マンドレルによってダイスの中に
圧入され、その場合、軸受輪の外径は押出し機によって
度量される。
いて、硬化処理済みの軸受ブッシュを未硬化処理ブッシ
ュに圧入することが知られている。そのように製造され
た2分割形軸受輪は、マンドレルによってダイスの中に
圧入され、その場合、軸受輪の外径は押出し機によって
度量される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、転動
面あるいは滑動面の部位における寸法精度についての非
常に厳しい要求を満足する軸受輪、これを有する軸受、
そして軸受輪の製造方法を提供することにある。
面あるいは滑動面の部位における寸法精度についての非
常に厳しい要求を満足する軸受輪、これを有する軸受、
そして軸受輪の製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】この課題
は、本発明に基づいて、特許請求の範囲の請求項1及び
請求項8に記載された手段によって達成される。
は、本発明に基づいて、特許請求の範囲の請求項1及び
請求項8に記載された手段によって達成される。
【0007】本発明に基づく軸受輪は、これが半径方向
に2重構造に形成され、即ち互いに同心的に配置された
第1軸受輪部分と第2軸受輪部分を有することによって
特徴づけられる。その場合、本発明に基づく軸受輪にと
って重要なことは、第1軸受輪部分及び第2軸受輪部分
は、第1軸受輪部分の円周面が、軸方向絞り(axialeAbs
trecken)によって、第2軸受輪部分の円周面の形に塑性
形成されるように、互いに圧着されることにある。
に2重構造に形成され、即ち互いに同心的に配置された
第1軸受輪部分と第2軸受輪部分を有することによって
特徴づけられる。その場合、本発明に基づく軸受輪にと
って重要なことは、第1軸受輪部分及び第2軸受輪部分
は、第1軸受輪部分の円周面が、軸方向絞り(axialeAbs
trecken)によって、第2軸受輪部分の円周面の形に塑性
形成されるように、互いに圧着されることにある。
【0008】これによって、両軸受輪部分の間は極めて
緊密に結合されるので、軸受輪部分は、結合時点でその
形状を永続的に維持する。
緊密に結合されるので、軸受輪部分は、結合時点でその
形状を永続的に維持する。
【0009】第1軸受輪部分及び第2軸受輪部分に使用
される材料は、好適には互いに異なった硬度を有し、第
1軸受輪部分に対して、大きな硬度の材料が使用され
る。
される材料は、好適には互いに異なった硬度を有し、第
1軸受輪部分に対して、大きな硬度の材料が使用され
る。
【0010】軸受輪が外輪であるとき、第1外輪部分あ
るいは第2外輪部分に、好適には、フランジが形成され
る。このフランジは、後に軸受を組み立てる際に、外輪
の固定を容易にする。
るいは第2外輪部分に、好適には、フランジが形成され
る。このフランジは、後に軸受を組み立てる際に、外輪
の固定を容易にする。
【0011】第1軸受輪部分は、第2軸受輪部分に接す
る円周面の軸方向部分範囲で、第1軸受輪部分の断面積
を減少する方向に円筒形状からずれている。その軸方向
部分範囲は、第1軸受輪部分の端面に隣接している。こ
の形状は、一方では軸受輪部分を製造する際に利点をも
たらし、他方では両軸受輪部分の永続的な結合を確保す
る。
る円周面の軸方向部分範囲で、第1軸受輪部分の断面積
を減少する方向に円筒形状からずれている。その軸方向
部分範囲は、第1軸受輪部分の端面に隣接している。こ
の形状は、一方では軸受輪部分を製造する際に利点をも
たらし、他方では両軸受輪部分の永続的な結合を確保す
る。
【0012】本発明に基づく方法において、第1軸受輪
部分及び第2軸受輪部分は、第1軸受輪部分の第2円周
面及び第2軸受輪部分の第1円周面が互いに接するよう
に圧着され、第1軸受輪部分の第1円周面及び第2軸受
輪部分の第2円周面が、そのようにして形成された軸受
輪の円周面を有するようになる。
部分及び第2軸受輪部分は、第1軸受輪部分の第2円周
面及び第2軸受輪部分の第1円周面が互いに接するよう
に圧着され、第1軸受輪部分の第1円周面及び第2軸受
輪部分の第2円周面が、そのようにして形成された軸受
輪の円周面を有するようになる。
【0013】本発明に基づく製造方法は、第1軸受輪部
分が先ず第1工具によってその第1円周面の部位が所定
の形状に圧縮され、続いて、この第1工具によって第2
軸受輪部分と同心的に圧着されることによって特徴づけ
られる。その場合、第2軸受輪部分の第2円周面の部位
の変形を防止するために、第2軸受輪部分は第2工具に
接触支持される。第2軸受輪部分の第1円周面の部位
に、第1軸受輪部分の第2円周面の輪郭が、軸方向絞り
によって、塑性形成される。
分が先ず第1工具によってその第1円周面の部位が所定
の形状に圧縮され、続いて、この第1工具によって第2
軸受輪部分と同心的に圧着されることによって特徴づけ
られる。その場合、第2軸受輪部分の第2円周面の部位
の変形を防止するために、第2軸受輪部分は第2工具に
接触支持される。第2軸受輪部分の第1円周面の部位
に、第1軸受輪部分の第2円周面の輪郭が、軸方向絞り
によって、塑性形成される。
【0014】本発明に基づく方法による第1軸受輪部分
及び第2軸受輪部分の結合は、そのように製造された軸
受輪が転動面あるいは滑動面の部位に高精度の断面円形
を有する、という利点を生ずる。
及び第2軸受輪部分の結合は、そのように製造された軸
受輪が転動面あるいは滑動面の部位に高精度の断面円形
を有する、という利点を生ずる。
【0015】軸方向絞りに対して、第1軸受輪部分と第
2軸受輪部分との間に締め代ろが選定され、この締め代
ろが、少なくとも100μmであるか、あるいは、第1
工具の作用後における第1軸受輪部分の第2円周面の最
大壁厚ばらつきと少なくとも50μmの値との和に相当
している、ことが有利である。
2軸受輪部分との間に締め代ろが選定され、この締め代
ろが、少なくとも100μmであるか、あるいは、第1
工具の作用後における第1軸受輪部分の第2円周面の最
大壁厚ばらつきと少なくとも50μmの値との和に相当
している、ことが有利である。
【0016】軸方向絞りによって、第2軸受輪部分の壁
厚は5%〜20%、特に10%〜18%減少される。理
想的には、壁厚は約12%減少される。
厚は5%〜20%、特に10%〜18%減少される。理
想的には、壁厚は約12%減少される。
【0017】外輪を製造する際、第1工具は完全円筒形
状をし、内輪を製造する際、第1工具は円筒状孔を有し
ている。第2工具はそれぞれ第1工具に対して補足的に
形成され、その寸法について、製造すべき軸受輪の壁厚
だけ第1工具からずれている。
状をし、内輪を製造する際、第1工具は円筒状孔を有し
ている。第2工具はそれぞれ第1工具に対して補足的に
形成され、その寸法について、製造すべき軸受輪の壁厚
だけ第1工具からずれている。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図に示した実施形態を参照
して本発明を詳細に説明する。
して本発明を詳細に説明する。
【0019】図1a〜図1dには、本発明に基づく軸受
外輪の製造方法の過程が概略的に示されている。これら
の各図にはその製造過程の4つの工程が概略的に示さ
れ、これらの工程は製造過程中に場合によって存在する
サイクルと必ずしも関連させる必要はない。
外輪の製造方法の過程が概略的に示されている。これら
の各図にはその製造過程の4つの工程が概略的に示さ
れ、これらの工程は製造過程中に場合によって存在する
サイクルと必ずしも関連させる必要はない。
【0020】図1aには、第1外輪部分1と第2外輪部
分2が示されている。外輪3はこれらの両外輪部分1,
2から構成される(図1d参照)。第1外輪部分1は、
製造過程において、内周面4及び外周面5が利用され
る。その内周面4は、転動体が転動するための転動面と
して、あるいは滑動面として形成されている。更に図示
された実施形態の場合、第1外輪部分1は半径方向内側
に延びるフランジ6を有している。第2外輪部分2は、
製造過程において、内周面7、外周面8及び半径方向外
側に延びるフランジ9が利用される。
分2が示されている。外輪3はこれらの両外輪部分1,
2から構成される(図1d参照)。第1外輪部分1は、
製造過程において、内周面4及び外周面5が利用され
る。その内周面4は、転動体が転動するための転動面と
して、あるいは滑動面として形成されている。更に図示
された実施形態の場合、第1外輪部分1は半径方向内側
に延びるフランジ6を有している。第2外輪部分2は、
製造過程において、内周面7、外周面8及び半径方向外
側に延びるフランジ9が利用される。
【0021】図1bに示されているように、第1工程に
おいて、円筒状ポンチ10が第1外輪部分1の中に圧入
される。このポンチ10は極めて高精度に作られてい
て、従ってほぼ完全な円筒形をしている。この円筒形状
は、ポンチ10を第1外輪部分1の中に圧入した際に第
1外輪部分1の内周面4に伝えられる。その圧入は、通
常、第1外輪部分1が弾性変形し、その結果、第1外輪
部分1の内周面4がポンチ10の円筒状表面に精確に接
するように、ポンチ10と第1外輪部分1との間に或る
締め代ろをもって行われる。ポンチ10の圧入によっ
て、第1外輪部分1の内径は所望の寸法・精度にされ
る。更に、第1外輪部分1の内周面4には、場合によっ
て存在している非円形度が大きく減少される。しかし、
この効果は、補助的な処置を講じない場合、ポンチ10
が第1外輪部分1から取り出されると、第1外輪部分1
が弾性変形して原形に戻ってしまう結果、再び無くな
る。第1外輪部分1がその原形に戻ることを防止する適
当な対抗処置は、本発明に基づく方法の次の工程で講じ
られる。
おいて、円筒状ポンチ10が第1外輪部分1の中に圧入
される。このポンチ10は極めて高精度に作られてい
て、従ってほぼ完全な円筒形をしている。この円筒形状
は、ポンチ10を第1外輪部分1の中に圧入した際に第
1外輪部分1の内周面4に伝えられる。その圧入は、通
常、第1外輪部分1が弾性変形し、その結果、第1外輪
部分1の内周面4がポンチ10の円筒状表面に精確に接
するように、ポンチ10と第1外輪部分1との間に或る
締め代ろをもって行われる。ポンチ10の圧入によっ
て、第1外輪部分1の内径は所望の寸法・精度にされ
る。更に、第1外輪部分1の内周面4には、場合によっ
て存在している非円形度が大きく減少される。しかし、
この効果は、補助的な処置を講じない場合、ポンチ10
が第1外輪部分1から取り出されると、第1外輪部分1
が弾性変形して原形に戻ってしまう結果、再び無くな
る。第1外輪部分1がその原形に戻ることを防止する適
当な対抗処置は、本発明に基づく方法の次の工程で講じ
られる。
【0022】図1bに示されているように、第2外輪部
分2がダイス12の円筒状孔11の中に挿入され、第2
外輪部分2はその外周面8がダイス12に接触支持され
る。
分2がダイス12の円筒状孔11の中に挿入され、第2
外輪部分2はその外周面8がダイス12に接触支持され
る。
【0023】続いて、第1外輪部分1がポンチ10によ
って第2外輪部分2の中に圧入される。この状態は図1
cに示されている。第1外輪部分1と第2外輪部分2と
の間の締め代ろは、圧入過程で第2外輪部分2が塑性変
形するような大きさに選定されている。特に、少なくと
も100μmであるか、あるいは第1外輪部分1の外周
面5における最大壁厚ばらつき(Wanddickenschlag)の大
きさと少なくとも50μmの値との和に相当する締め代
ろが選定される。その最大壁厚ばらつきは、ポンチ10
の圧入後における第1外輪部分1の外周面5の円筒状に
形成された部位の局所的な最大半径と最小半径との差と
して規定される。その最大壁厚ばらつきは一般に約60
μmであるので、締め代ろとして、代表的には110μ
m以上の値が選定される。これは、通常の圧力嵌めに対
して利用されるよりもかなり大きい。
って第2外輪部分2の中に圧入される。この状態は図1
cに示されている。第1外輪部分1と第2外輪部分2と
の間の締め代ろは、圧入過程で第2外輪部分2が塑性変
形するような大きさに選定されている。特に、少なくと
も100μmであるか、あるいは第1外輪部分1の外周
面5における最大壁厚ばらつき(Wanddickenschlag)の大
きさと少なくとも50μmの値との和に相当する締め代
ろが選定される。その最大壁厚ばらつきは、ポンチ10
の圧入後における第1外輪部分1の外周面5の円筒状に
形成された部位の局所的な最大半径と最小半径との差と
して規定される。その最大壁厚ばらつきは一般に約60
μmであるので、締め代ろとして、代表的には110μ
m以上の値が選定される。これは、通常の圧力嵌めに対
して利用されるよりもかなり大きい。
【0024】第1外輪部分1の第2外輪部分2への圧入
過程中に、専らあるいは少なくとも主に第2外輪部分2
が塑性変形されるようにするために、第1外輪部分1に
は、第2外輪部分2より硬い材料が選定される。更に第
1外輪部分1は、圧入中に第2外輪部分2が接する部位
が、圧入中に第2外輪部分2が所望の変形を生ずるよう
に形成されている。
過程中に、専らあるいは少なくとも主に第2外輪部分2
が塑性変形されるようにするために、第1外輪部分1に
は、第2外輪部分2より硬い材料が選定される。更に第
1外輪部分1は、圧入中に第2外輪部分2が接する部位
が、圧入中に第2外輪部分2が所望の変形を生ずるよう
に形成されている。
【0025】詳しくは、圧入中に軸方向絞り過程が行わ
れる。その際、第1外輪部分1が絞りポンチとして使わ
れ、第2外輪部分2が絞られる。この軸方向絞り過程に
よって、第1外輪部分1の材料が圧縮され及び押し出さ
れ、その際、壁厚はかなり減少される。その壁厚は、最
初の壁厚の5〜20%の値だけ減少される。特にその値
は10〜18%であり、理想的には12%の値が達成さ
れる。
れる。その際、第1外輪部分1が絞りポンチとして使わ
れ、第2外輪部分2が絞られる。この軸方向絞り過程に
よって、第1外輪部分1の材料が圧縮され及び押し出さ
れ、その際、壁厚はかなり減少される。その壁厚は、最
初の壁厚の5〜20%の値だけ減少される。特にその値
は10〜18%であり、理想的には12%の値が達成さ
れる。
【0026】軸方向絞り過程の結果、第1外輪部分1の
外周面5の輪郭が、第2外輪部分2の形にされ、両外輪
部分1,2は互いに固く結合される。その結合は、両外
輪部分1,2間に存在する摩擦結合及び変形過程の経過
に応じて場合によって生ずる補助的なかみ合い結合によ
って行われる。
外周面5の輪郭が、第2外輪部分2の形にされ、両外輪
部分1,2は互いに固く結合される。その結合は、両外
輪部分1,2間に存在する摩擦結合及び変形過程の経過
に応じて場合によって生ずる補助的なかみ合い結合によ
って行われる。
【0027】図1dに示されているように、ポンチ10
及びダイス12は、第1、第2の両外輪部分1,2が互
いに結合された後、取り出される。第2外輪部分2が塑
性変形され、第1外輪部分1に固く接するので、ポンチ
10及びダイス12が取り出された後も、両外輪部分
1,2の形状、従って特に第1外輪部分1の内周面4の
高い寸法精度の円筒形状が維持されている。このように
形成された外輪3は、従って高精度の転動面あるいは滑
動面を提供する。
及びダイス12は、第1、第2の両外輪部分1,2が互
いに結合された後、取り出される。第2外輪部分2が塑
性変形され、第1外輪部分1に固く接するので、ポンチ
10及びダイス12が取り出された後も、両外輪部分
1,2の形状、従って特に第1外輪部分1の内周面4の
高い寸法精度の円筒形状が維持されている。このように
形成された外輪3は、従って高精度の転動面あるいは滑
動面を提供する。
【0028】図2a及び図2bには、外輪3として形成
された本発明に基づく軸受輪が断面図で示されている。
その図2bは図2aの一部を拡大して示している。
された本発明に基づく軸受輪が断面図で示されている。
その図2bは図2aの一部を拡大して示している。
【0029】第1外輪部分1及び第2外輪部分2が互い
に圧着結合される前における第2外輪部分2の内周面7
の形状が破線で示されている。第1及び第2外輪部分
1,2が圧着結合される際に第2外輪部分2が塑性変形
するために、その圧着結合後に、第2外輪部分2の内周
面がその破線からずれて、圧着結合の際に変形しない第
1外輪部分1の外周面5と一致するようになることが、
図2bから理解できる。第2外輪部分2を塑性変形させ
るために、第1外輪部分1は、外周面5の直径が端面に
向かって減少しているように形成されている。第1外輪
部分1は第2外輪部分2を該第1外輪部分1の外周面5
の直径の形にする。図2bに拡大して示されている輪郭
が特に良いことが判かっている。この実施形態の場合、
第1外輪部分1の外周面5は、フランジ6も配置されて
いる端面への移行部位が凸状曲面13として形成され、
これによって、外周面5は連続してフランジ6の外側面
に移行している。第1外輪部分1の外周面5では凸状曲
面13に円錐状部分14が続き、この円錐状部分14
で、第1外輪部分1の外径が最大値まで連続して増加し
ている。第1外輪部分1は残りの軸方向範囲にわたって
直径がその最大値で一定し、即ち外周面5は円筒形状を
している。
に圧着結合される前における第2外輪部分2の内周面7
の形状が破線で示されている。第1及び第2外輪部分
1,2が圧着結合される際に第2外輪部分2が塑性変形
するために、その圧着結合後に、第2外輪部分2の内周
面がその破線からずれて、圧着結合の際に変形しない第
1外輪部分1の外周面5と一致するようになることが、
図2bから理解できる。第2外輪部分2を塑性変形させ
るために、第1外輪部分1は、外周面5の直径が端面に
向かって減少しているように形成されている。第1外輪
部分1は第2外輪部分2を該第1外輪部分1の外周面5
の直径の形にする。図2bに拡大して示されている輪郭
が特に良いことが判かっている。この実施形態の場合、
第1外輪部分1の外周面5は、フランジ6も配置されて
いる端面への移行部位が凸状曲面13として形成され、
これによって、外周面5は連続してフランジ6の外側面
に移行している。第1外輪部分1の外周面5では凸状曲
面13に円錐状部分14が続き、この円錐状部分14
で、第1外輪部分1の外径が最大値まで連続して増加し
ている。第1外輪部分1は残りの軸方向範囲にわたって
直径がその最大値で一定し、即ち外周面5は円筒形状を
している。
【0030】外輪3を製造する際に必要な絞り効果が得
られるようにするために、外周面5の円錐状部分14と
円筒状部位との成す角度は、7°〜15°に選定され
る。外周面5において円錐形状と円筒形状との移行部位
に、最大0.3mmの曲率半径が形成される。
られるようにするために、外周面5の円錐状部分14と
円筒状部位との成す角度は、7°〜15°に選定され
る。外周面5において円錐形状と円筒形状との移行部位
に、最大0.3mmの曲率半径が形成される。
【0031】上述の形成によって、第1外輪部分1を第
2外輪部分2に圧入する際、材料が全くあるいは極く僅
かしか削り取られず、その代わりに、第2外輪部分2の
材料は主に半径方向外側に変形及び又は圧縮される。使
用状態に応じて、上述の形態から変更することもでき、
その場合、第1外輪部分1の外周面5からその端面への
角張っていない連続的な移行が一般に有利であることが
判かっている。
2外輪部分2に圧入する際、材料が全くあるいは極く僅
かしか削り取られず、その代わりに、第2外輪部分2の
材料は主に半径方向外側に変形及び又は圧縮される。使
用状態に応じて、上述の形態から変更することもでき、
その場合、第1外輪部分1の外周面5からその端面への
角張っていない連続的な移行が一般に有利であることが
判かっている。
【0032】図3aから3dには、本発明に基づく内輪
15の製造方法の過程が、断面図で概略的に示されてい
る。この内輪15の製造は原理的には外輪3の製造と同
様に行われる。内輪15は第1内輪部分17と第2内輪
部分18から作られる。
15の製造方法の過程が、断面図で概略的に示されてい
る。この内輪15の製造は原理的には外輪3の製造と同
様に行われる。内輪15は第1内輪部分17と第2内輪
部分18から作られる。
【0033】図3aに示された実施形態において、第1
内輪部分17はフランジなしの円筒状ブッシュとして形
成されている。第1内輪部分17は内周面19と、転動
体を転動するための転動面としてあるいは滑動面として
形成されている外周面20とを有している。第2内輪部
分18は内周面21と外周面22とを有している。
内輪部分17はフランジなしの円筒状ブッシュとして形
成されている。第1内輪部分17は内周面19と、転動
体を転動するための転動面としてあるいは滑動面として
形成されている外周面20とを有している。第2内輪部
分18は内周面21と外周面22とを有している。
【0034】図3bに基づいて、内輪15を製造するた
めに、第1内輪部分17が、ダイス25の高精度に仕上
げられた孔24の中に、第1内輪部分17の端面がその
孔24における環状段部26に接するまで、圧入され
る。その締め代ろは、第1内輪部分17の外周面20が
圧入後にダイス25の孔24にきつく接して、孔24の
高精度の円筒形状となるように、選定されている。一
方、第2内輪部分18の中には、円筒状ポンチ27が挿
入される。第2内輪部分18は、続く圧着過程中にその
内周面21が円筒状ポンチ27に接触支持される。
めに、第1内輪部分17が、ダイス25の高精度に仕上
げられた孔24の中に、第1内輪部分17の端面がその
孔24における環状段部26に接するまで、圧入され
る。その締め代ろは、第1内輪部分17の外周面20が
圧入後にダイス25の孔24にきつく接して、孔24の
高精度の円筒形状となるように、選定されている。一
方、第2内輪部分18の中には、円筒状ポンチ27が挿
入される。第2内輪部分18は、続く圧着過程中にその
内周面21が円筒状ポンチ27に接触支持される。
【0035】図3cに示されているように、続く工程に
おいて、第1、第2の両内輪部分17,18が相互に圧
着され、第1内輪部分17が第2内輪部分18上に押し
被せられる。その圧着過程中に、第1内輪部分17はダ
イス25の孔24内に存在し、第2内輪部分18はポン
チ27上に存在するので、第2内輪部分18の内周面2
1及び特に第1内輪部分17の外周面20は変形されず
に維持される。しかし第2内輪部分18の外周面22
は、圧着過程中に第1内輪部分17によって、第1内輪
部分17の内周面19の輪郭となるように変形される。
そのために、外輪3を製造する際における処置に類似し
て求められた締め代ろが選定され、詳しくは、少なくと
も100μmであるか、あるいは第1内輪部分17の内
周面19における最大壁厚ばらつきから求められる。第
1内輪部分17に対して第2内輪部分18より硬い材料
が使用されているので、第1内輪部分の内周面19は殆
ど変形しない。
おいて、第1、第2の両内輪部分17,18が相互に圧
着され、第1内輪部分17が第2内輪部分18上に押し
被せられる。その圧着過程中に、第1内輪部分17はダ
イス25の孔24内に存在し、第2内輪部分18はポン
チ27上に存在するので、第2内輪部分18の内周面2
1及び特に第1内輪部分17の外周面20は変形されず
に維持される。しかし第2内輪部分18の外周面22
は、圧着過程中に第1内輪部分17によって、第1内輪
部分17の内周面19の輪郭となるように変形される。
そのために、外輪3を製造する際における処置に類似し
て求められた締め代ろが選定され、詳しくは、少なくと
も100μmであるか、あるいは第1内輪部分17の内
周面19における最大壁厚ばらつきから求められる。第
1内輪部分17に対して第2内輪部分18より硬い材料
が使用されているので、第1内輪部分の内周面19は殆
ど変形しない。
【0036】内輪15を製造する際も、軸方向絞り過程
が行われる。第1内輪部分17は絞りダイスとして使わ
れ、第2内輪部分18が絞られ、材料圧縮及び材料押出
しを生じ、且つ第2内輪部分18の壁厚を減少する。そ
の壁厚減少に対する値は、外輪3に対して行われた説明
に相当する。
が行われる。第1内輪部分17は絞りダイスとして使わ
れ、第2内輪部分18が絞られ、材料圧縮及び材料押出
しを生じ、且つ第2内輪部分18の壁厚を減少する。そ
の壁厚減少に対する値は、外輪3に対して行われた説明
に相当する。
【0037】第2内輪部分18の外周面22を第1内輪
部分17の内周面19の輪郭に合致させることによっ
て、第1、第2の両内輪部分17、18の緊密な結合が
生じ、この結合は、ポンチ27及びダイス25の除去後
も維持され、形状を安定化させる。この結果、ダイス2
5によって作られた第1内輪部分17の外周面20の精
密な円筒形状も十分に維持される。
部分17の内周面19の輪郭に合致させることによっ
て、第1、第2の両内輪部分17、18の緊密な結合が
生じ、この結合は、ポンチ27及びダイス25の除去後
も維持され、形状を安定化させる。この結果、ダイス2
5によって作られた第1内輪部分17の外周面20の精
密な円筒形状も十分に維持される。
【0038】図3dには、ダイス25及びポンチ27か
ら取り出された後の完成内輪15が示されている。
ら取り出された後の完成内輪15が示されている。
【0039】図4a及び図4bには、内輪15として形
成された本発明に基づく軸受輪が断面図で示されてい
る。その図4bは図4aの一部を拡大して示している。
成された本発明に基づく軸受輪が断面図で示されてい
る。その図4bは図4aの一部を拡大して示している。
【0040】外輪3の第1外輪部分1の外周面5と同じ
ように、内輪15の第1内輪部分17の内周面19は、
第1、第2の両内輪部分17,18の相互の圧着中に第
2内輪部分18の所定の塑性変形が行われるように、形
成されている。そのために、第1内輪部分17の内周面
19は、第1内輪17の少なくとも片側端面の部位が、
第1内輪部分17がその端面に向けて半径方向に広がる
ように、凸状湾曲面28として形成されている。この凸
状湾曲面28に円錐状面29が続き、この円錐状面29
において、第1内輪部分17の内径が一定値まで連続し
て減少し、残りの軸方向範囲にわたって、内周面19は
その一定した内径を有している。円錐状面29と一定し
た内径の部位との成す角度は、7°〜15°である。円
錐状面29と一定した内径の部位との移行部において、
内周面19は湾曲され、その曲率半径は最大0.3mm
である。変形過程の作用を明瞭にするために、第1内輪
部分17の圧入前における第2内輪部分18の外周面2
2の輪郭が、破線で示されている。
ように、内輪15の第1内輪部分17の内周面19は、
第1、第2の両内輪部分17,18の相互の圧着中に第
2内輪部分18の所定の塑性変形が行われるように、形
成されている。そのために、第1内輪部分17の内周面
19は、第1内輪17の少なくとも片側端面の部位が、
第1内輪部分17がその端面に向けて半径方向に広がる
ように、凸状湾曲面28として形成されている。この凸
状湾曲面28に円錐状面29が続き、この円錐状面29
において、第1内輪部分17の内径が一定値まで連続し
て減少し、残りの軸方向範囲にわたって、内周面19は
その一定した内径を有している。円錐状面29と一定し
た内径の部位との成す角度は、7°〜15°である。円
錐状面29と一定した内径の部位との移行部において、
内周面19は湾曲され、その曲率半径は最大0.3mm
である。変形過程の作用を明瞭にするために、第1内輪
部分17の圧入前における第2内輪部分18の外周面2
2の輪郭が、破線で示されている。
【0041】本発明の変形例において、外輪3あるいは
内輪15の転動面ないし滑動面は、円筒状にではなく、
円錐状に形成することもできる。それに応じて、円錐状
ポンチ10あるいは円錐状孔22付きダイス25が使用
される。ポンチ10の形成あるいはダイス25の孔24
の形成は、転動面ないし滑動面の所望の輪郭に左右され
る。
内輪15の転動面ないし滑動面は、円筒状にではなく、
円錐状に形成することもできる。それに応じて、円錐状
ポンチ10あるいは円錐状孔22付きダイス25が使用
される。ポンチ10の形成あるいはダイス25の孔24
の形成は、転動面ないし滑動面の所望の輪郭に左右され
る。
【0042】本発明に基づく軸受内外輪は、通常の単一
形軸受内外輪と全く同じように採用でき、即ち本発明に
基づく外輪3及び本発明に基づく内輪15は、滑り軸受
ないし転がり軸受の形に組み込める。同様に本発明に基
づく軸受内外輪は、通常の単一形軸受内外輪と共に滑り
軸受ないし転がり軸受の形に組み込める。
形軸受内外輪と全く同じように採用でき、即ち本発明に
基づく外輪3及び本発明に基づく内輪15は、滑り軸受
ないし転がり軸受の形に組み込める。同様に本発明に基
づく軸受内外輪は、通常の単一形軸受内外輪と共に滑り
軸受ないし転がり軸受の形に組み込める。
【図1a】本発明に基づく外輪の製造方法の過程の説明
図であり、製造工程前の状態を示した図である。
図であり、製造工程前の状態を示した図である。
【図1b】本発明に基づく外輪の製造方法の過程の説明
図であり、第1外輪部分にポンチが圧入され、ダイスに
第2外輪部分が挿入された状態を示した図である。
図であり、第1外輪部分にポンチが圧入され、ダイスに
第2外輪部分が挿入された状態を示した図である。
【図1c】本発明に基づく外輪の製造方法の過程の説明
図であり、第1外輪部分がポンチによって第2外輪部分
に圧入された状態を示した図である。
図であり、第1外輪部分がポンチによって第2外輪部分
に圧入された状態を示した図である。
【図1d】本発明に基づく外輪の製造方法の過程の説明
図であり、ポンチ及びダイスが外輪から取り出された状
態を示した図である。
図であり、ポンチ及びダイスが外輪から取り出された状
態を示した図である。
【図2a】本発明に基づく外輪の説明図であり、その外
輪の断面図である。
輪の断面図である。
【図2b】本発明に基づく外輪の説明図であり、その一
部拡大詳細図である。
部拡大詳細図である。
【図3a】本発明に基づく内輪の製造方法の過程の説明
図であり、製造工程前の状態を示した図である。
図であり、製造工程前の状態を示した図である。
【図3b】本発明に基づく内輪の製造方法の過程の説明
図であり、第1内輪部分がダイスに圧入され、ポンチが
第2外輪部分に挿入された状態を示した図である。
図であり、第1内輪部分がダイスに圧入され、ポンチが
第2外輪部分に挿入された状態を示した図である。
【図3c】本発明に基づく内輪の製造方法の過程の説明
図であり、第1内輪部分がポンチによって第2内輪部分
に圧入された状態を示した図である。
図であり、第1内輪部分がポンチによって第2内輪部分
に圧入された状態を示した図である。
【図3d】本発明に基づく内輪の製造方法の過程の説明
図であり、ポンチ及びダイスが内輪から取り出された状
態を示した図である。
図であり、ポンチ及びダイスが内輪から取り出された状
態を示した図である。
【図4a】本発明に基づく内輪の説明図であり、その内
輪の断面図である。
輪の断面図である。
【図4b】本発明に基づく内輪の説明図であり、その一
部拡大詳細図である。
部拡大詳細図である。
1 第1外輪部分(外輪) 2 第2外輪部分(外輪) 3 外輪 4 内周面(第1外輪部分) 5 外周面(第1外輪部分) 6 フランジ 7 内周面(第2外輪部分) 8 外周面(第2外輪部分) 9 フランジ(第2外輪部分) 10 ポンチ 11 孔 12 ダイス 13 凸状湾曲面 14 円錐状面 15 内輪 17 第1内輪部分(内輪) 18 第2内輪部分(内輪) 19 内周面(第1内輪部分) 20 外周面(第1内輪部分) 21 内周面(第2内輪部分) 22 外周面(第2内輪部分) 24 孔 25 ダイス 26 環状段部 27 ポンチ 28 凸状湾曲面 29 円錐状面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス ユルゲン フリードリッヒ ドイツ連邦共和国、97486 ケーニクスベ ルク、 レーメルズホーフェン 68 (72)発明者 ヒューベルト ヘルプスト ドイツ連邦共和国、97503 ゲードハイム、 エイヒェルベルクシュトラッセ 30 (72)発明者 ペーター ホーリング ドイツ連邦共和国、97453 マインベルク、 ヘンネベルクシュトラッセ 48 Fターム(参考) 3J101 AA01 BA53 BA54 BA63 DA09 FA44
Claims (14)
- 【請求項1】 転動体が転動するための転動面あるいは
滑動面と、転動面あるいは滑動面として形成された第1
円周面4,20及び第2円周面5,19を有する第1軸
受輪部分1,17と、第1円周面7,22及び第2円周
面8,21を有する第2軸受輪部分2,18とを備え、
上記第1軸受輪部分1,17及び第2軸受輪部分2,1
8が互いに同心的に配置された軸受輪において、第1軸
受輪部分1,17及び第2軸受輪部分2,18は、第1
軸受輪部分1,17の第2円周面5,19が、軸方向絞
りによって、第2軸受輪部分2,18の第1円周面7,
22の形に塑性変形されているように、相互に圧着され
ていることを特徴とする軸受輪。 - 【請求項2】 第1軸受輪部分1,17が、第2軸受輪
部分2,18より大きな硬度を有していることとする請
求項1に記載の軸受輪。 - 【請求項3】 第1軸受輪部分1,17の第2円周面
5,19が第1軸方向部分範囲で円筒状に形成され、少
なくとも第2の軸方向部分範囲13,14,28,29
で、第1軸受輪部分1,17の端面に向って第1軸受輪
部分1,17の断面積を減少する方向に円筒形状からず
れていることとする請求項1又は請求項2に記載の軸受
輪。 - 【請求項4】 円筒形状からのずれが、端面に向かって
連続して増加していることとする請求項3に記載の軸受
輪。 - 【請求項5】 円筒形状からのずれが、端面に向って部
位的に線形に、一部位的に非線形に増加していることと
する請求項3又は請求項4に記載の軸受輪。 - 【請求項6】 第2軸受輪部分2が、半径方向外側に延
びるフランジ9を有していることとする請求項1ないし
請求項5のいずれか1つに記載の軸受輪。 - 【請求項7】 請求項1ないし請求項6のいずれか1つ
に記載の軸受輪を有していることを特徴とする転がり軸
受あるいは滑り軸受。 - 【請求項8】 転動体が転動するための転動面あるいは
滑動面を備えた軸受輪の製造方法において、軸受輪3,
15が、転動面あるいは滑動面として形成された第1円
周面4,20と第2円周面5,19とを有する第1軸受
輪部分1,17と、第1円周面7,22と第2円周面
8,21とを有する第2軸受輪部分2,18とから製造
され、第1工具10,25が第1軸受輪部分1,17の
第1円周面4,20に作用し、この第1円周面4,20
を所定の形状に圧縮し、第2工具12,27が第2軸受
輪部分2,18の第2円周面8,21を接触支持し、第
1工具10,25が、第1軸受輪部分1,17を第2軸
受輪部分2,18と共に、互いに同心的に配置された第
1軸受輪部分1,17と第2軸受輪部分2,18とを備
えた軸受輪3,15の形に圧縮形成し、第1軸受輪部分
1,17の第2円周面8,21の輪郭が、軸方向絞りに
よって、第2軸受輪部分2,18の第1円周面7,22
の形に塑性変形され、第1工具10,25が第1軸受輪
部分1,17から、第2工具12,27が第2軸受輪部
分2,18からそれぞれ取り出されることを特徴とする
軸受輪の製造方法。 - 【請求項9】 軸方向絞りに対して、第1軸受輪部分
1,17と第2軸受輪部分2,18との間に締め代ろが
選定され、この締め代ろが、少なくとも100μmであ
るか、あるいは、第1工具10,25の作用後における
第1軸受輪部分1,17の第2円周面8,21の最大壁
厚ばらつきと少なくとも50μmの値との和に相当して
いることとする請求項8に記載の軸受輪の製造方法。 - 【請求項10】 軸方向絞り中に、第2軸受輪部分2,
18の壁厚が減少されることとする請求項8又は請求項
9に記載の軸受輪の製造方法。 - 【請求項11】 壁厚が5%〜20%、特に10%〜1
8%減少されることとする請求項10に記載の軸受輪の
製造方法。 - 【請求項12】 壁厚が約12%減少されることとする
請求項11に記載の軸受輪の製造方法。 - 【請求項13】 第1軸受輪部分1,17が第1工具1
0,25によって弾性変形されることとする請求項8な
いし請求項12のいずれか1つに記載の軸受輪の製造方
法。 - 【請求項14】 第2軸受輪部分2,18と圧着された
第1軸受輪部分1,17の圧着前に第1工具10,25
で強制された形状が、第1工具10,25の取出し後に
おいて十分に維持されることとする請求項8ないし請求
項13のいずれか1つに記載の軸受輪の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10038848.5 | 2000-08-04 | ||
DE10038848 | 2000-08-04 |
Publications (1)
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