JP2003120690A - 転がり軸受の製造方法 - Google Patents

転がり軸受の製造方法

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JP2003120690A JP2001312649A JP2001312649A JP2003120690A JP 2003120690 A JP2003120690 A JP 2003120690A JP 2001312649 A JP2001312649 A JP 2001312649A JP 2001312649 A JP2001312649 A JP 2001312649A JP 2003120690 A JP2003120690 A JP 2003120690A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 材料費を削減でき、転がり軸受のコストダウ
ンを図れる転がり軸受の製造方法を提供する。 【解決手段】 この転がり軸受の製造方法によれば、内
輪１２となる部分６は、外輪１５となる部分５を含む素
材１の一部から鍛造により打ち抜き製造するから、材料
費を削減でき、転がり軸受２１のコストダウンを図れ
る。また、内輪１２と外輪１５を、同じ材質Ｓ５５Ｃで
構成したことで、同一の素材１から内輪１２と外輪１５
とを形成するセット鍛造が可能となり、かつ、同一材料
Ｓ５５Ｃで形成した場合に外輪１５よりも短寿命となる
内輪１２を特殊熱処理することによって、外輪１５に比
べて内輪１２の疲労寿命を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば、自動
車などのハブユニットを構成する転がり軸受の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の転がり軸受の製造方法と
しては、図２(Ａ)〜図２(Ｅ)に順に示すような鍛造工程
による方法がある。この製造方法では、転がり軸受の外
輪を製造する。
【０００３】まず、図２(Ａ)に示すＳ５５Ｃからなる長
方形状の周面を有する鋼材料１０１を、図において上下
方向から圧縮する据え込み工程により、横方向に広げ、
図２(Ｂ)に示すように、横長形状の素材１０２にする。
【０００４】次に、上記素材１０２を、型鍛造により成
形して、図２(Ｃ)に示すように、全体として筒状で、内
周側が軸方向の１箇所で円板状の節１０３で塞がれた筒
材１０４にする。次に、図２(Ｄ)に示す底抜き工程によ
って、内バリとしての上記節１０３を打ち抜き、内周側
で軸方向に貫通した穴１０５を有する円筒部材１０６を
形成する。
【０００５】次に、上記円筒部材１０６の軸方向の一端
で外周側に略円形に延在している外バリ１０７を打ち抜
いて、図２(Ｅ)に示すように、表面層を旋削する工程を
残した外輪１０８を作製する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
製造方法では、外輪１０８の製造時に、筒材１０４の内
バリとなる節１０３を廃却しているが、この節１０３の
体積は材料全体の体積に対して相当の割合を有するた
め、材料費の増大を招いている。
【０００７】そこで、この発明の目的は、材料費を削減
でき、転がり軸受のコストダウンを図れる転がり軸受の
製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の転がり軸受の製造方法は、内周に
複列の軌道を有し外周にフランジ部が形成された外輪
と、外周に各々１つの軌道を有する２つの内輪と、上記
内輪と外輪との間に配置された複数の転動体からなる転
がり軸受を製造する方法であって、上記２つの内輪のう
ちの一方の内輪となる素材は、上記外輪となる素材の一
部から鍛造により打ち抜き製造することを特徴としてい
る。
【０００９】この請求項１の発明では、上記２つの内輪
のうちの一方の内輪となる素材は、上記外輪となる素材
の一部から鍛造により打ち抜き製造するから、材料費を
削減でき、転がり軸受のコストダウンを図れる。
【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の転がり軸受の製造方法において、上記内輪と外輪を、
同じ材質で構成し、上記内輪を特殊熱処理することを特
徴としている。
【００１１】この請求項２の発明では、上記内輪と外輪
を、同じ材質で構成したことで、同一の素材から内輪と
外輪とを形成するセット鍛造が可能となり、かつ、同一
材料で形成した場合に外輪よりも短寿命となる内輪を特
殊熱処理することによって、外輪に比べて内輪の疲労寿
命を向上できる。したがって、この発明によれば、低コ
ストで長寿命の転がり軸受を提供できる。
【００１２】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の転がり軸受の製造方法において、上記外輪となる素材
に、断面略Ｕ字形状に軸方向に窪んだ環状凹部を形成
し、この環状凹部の底から軸方向に打ち抜いて、上記内
輪となる素材を製造することを特徴としている。
【００１３】この請求項３の発明では、上記外輪となる
素材に、断面略Ｕ字形状に軸方向に窪んだ環状凹部を形
成することで、外輪および内輪の軌道面となる部分を同
時に形成できるから、さらなるコストダウンを図れる。
また、環状凹部の底を軸方向に打ち抜くことで、外輪と
なる素材から内輪となる素材を容易に切り離すことがで
きる。また、外輪となる素材から内輪となる素材を打ち
抜いて切り離したときのせん断面の寸法精度を良くする
ことができる。
【００１４】また、請求項４の発明は、請求項３に記載
の転がり軸受の製造方法において、上記環状凹部の底の
内輪側部分の軸方向反対側の面を、外輪となる素材部分
の内周面に連なる凹湾曲面としたことを特徴としてい
る。
【００１５】この請求項４の発明では、上記環状凹部の
底の内輪側部分の軸方向反対側の面を、外輪となる素材
部分の内周面に連なる凹湾曲面としたから、鍛造が容易
であり、金型寿命を向上できる。また、外輪となる素材
から打ち抜いて切り離した内輪となる素材の旋削取り代
を安定に確保できる。
【００１６】また、請求項５の発明は、請求項４に記載
の転がり軸受の製造方法において、上記断面略Ｕ字形状
に軸方向に窪んだ環状凹部の内壁の外輪側軸方向寸法
を、上記環状凹部の開口幅の１.７倍以下に形成するこ
とを特徴としている。
【００１７】この請求項５の発明では、上記断面略Ｕ字
形状に軸方向に窪んだ環状凹部の内壁の外輪側軸方向寸
法を、上記環状凹部の開口幅の１.７倍以下に形成する
ことにより、鍛造が容易になり、金型寿命を向上でき
る。なお、外輪側軸方向寸法が開口幅の１.７倍を上回
ると鍛造し難くなる。
【００１８】また、請求項６の発明は、請求項３または
４に記載の転がり軸受の製造方法において、上記凹湾曲
面の曲率半径を、８ｍｍ以上とすることを特徴としてい
る。
【００１９】この請求項６の発明では、上記凹湾曲面の
曲率半径を、８ｍｍ以上とすることにより、鍛造が容易
になり、金型寿命を向上できる。また、外輪となる素材
から打ち抜いて切り離した内輪となる素材の旋削取り代
を安定に確保できる。なお、曲率半径が８ｍｍを下回る
と鍛造し難くなる。
【００２０】また、請求項７の発明では、請求項１乃至
６のいずれか１つに記載の転がり軸受の製造方法におい
て、上記転がり軸受は、ハブユニットを構成することを
特徴としている。
【００２１】この請求項７の発明の製造方法によれば、
材料費を削減でき、低コストでもって、転がり軸受を含
んだハブユニットを製造できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。
【００２３】この実施形態の転がり軸受の製造方法は、
ハブユニットを構成する転がり軸受の製造方法であり、
前述した従来例と図２(Ａ),図２(Ｂ)に示す工程が共通
であるので、従来例と異なる図２(Ｂ)以後の工程を説明
する。
【００２４】この実施形態では、図２(Ｂ)に示す外輪と
なる素材１０２を型鍛造により成形して、図１(Ａ)に示
すように、全体として円筒形状の素材１に成形する。
【００２５】この素材１は、内周面５Ａに、表皮層を旋
削することによって軌道面となる湾曲面２および３を有
し、外周にフランジとなる部分４を有する外輪となる部
分５と、内輪となる部分６を有する。なお、図１(Ａ)の
中心線より下半分では内輪となる部分６を切除した後の
様子を示している。
【００２６】この内輪となる部分６は、外輪となる部分
５の内周面５Ａにつながっており、外周面６Ａは軌道面
となる湾曲形状になっている。この湾曲形状の外周面６
Ａは、上記外輪となる部分５の内周の湾曲面３に滑らか
に連続していて、この湾曲面３と外周面６Ａとが断面略
Ｕ字形状の軸方向に窪んだ環状凹部７を構成している。
図１に示すように、この環状凹部７の内壁７Ａの外輪側
軸方向寸法ｂを、環状凹部７の開口幅ａの１.７倍以下
に設定した。
【００２７】また、上記内輪となる部分６は、上記外周
面６Ａと軸方向反対側の面が、外輪となる部分５の内周
面５Ａに連なる凹湾曲面６Ｂになっている。この凹湾曲
面６Ｂの曲率半径Ｒ１を８ｍｍ以上とした。
【００２８】次に、図１(Ａ)に示す素材１を、上記環状
凹部７の底から打ち抜いて、上記内輪となる部分６をせ
ん断面Ｓ１に沿って軸方向に打ち抜く。さらに、この打
ち抜いた内輪となる部分６から、上記凹湾曲面６Ｂとせ
ん断面Ｓ１と端面延長面９とが囲む環状部分１１を切除
し、図１(Ｂ)に示すように、表面層を旋削して内輪とな
る前の素材部分１９を得る。この旋削工程前の素材部分
１９は、図示しない所定の表面層が旋削され、さらに、
浸炭窒化処理,高周波焼入れ、ずぶ焼入れ,窒化処理など
の特殊熱処理を施されて、後述の内輪１２となる。
【００２９】一方、素材１から内輪となる部分６を打ち
抜いた残りの外輪となる部分５は、図示しない所定の表
面層が旋削されて、例えば、図３に示すように、複列の
軌道１３と１４を内周に有し、外周にフランジ１６を有
する外輪１５となる。
【００３０】図３は、ハブユニット２０を示し、複列ア
ンギュラ玉軸受形式の転がり軸受２１を備える。このハ
ブユニット２０は、回転軸部材２２と、この軸部材２２
の軸部２２Ａに嵌合固定された内輪１２と、この内輪１
２および回転軸部材２２の内輪をなす軌道部２２Ｂの径
方向外方に対向配置された外輪１５を備える。上記外輪
１５の軌道１３と軌道部２２Ｂとの間には周方向に所定
間隔を隔てて複数の玉２３が配置され、外輪１５の軌道
１４と内輪１２の軌道面２５との間にも周方向に所定間
隔を隔てて複数の玉２４が配置される。
【００３１】上記実施形態の転がり軸受の製造方法によ
れば、内輪１２となる部分６は、外輪１５となる部分５
を含む素材１の一部から鍛造により打ち抜き製造するか
ら、材料費を削減でき、転がり軸受２１のコストダウン
を図れる。
【００３２】また、この実施形態では、内輪１２と外輪
１５を、同じ材質Ｓ５５Ｃで構成したことで、同一の素
材１から内輪１２と外輪１５とを形成するセット鍛造が
可能となり、かつ、同一材料Ｓ５５Ｃで形成した場合に
外輪１５よりも短寿命となる内輪１２を上述の特殊熱処
理することによって、外輪１５に比べて内輪１２の疲労
寿命を向上できる。したがって、この実施形態によれ
ば、低コストで長寿命の転がり軸受２１を提供できる。
【００３３】また、この実施形態では、素材１に、断面
略Ｕ字形状に軸方向に窪んだ環状凹部７を形成すること
で、外輪１５および内輪１２の軌道面となる湾曲面３お
よび外周面６Ａを同時に形成できるから、さらなるコス
トダウンを図れる。また、環状凹部７の底から軸方向に
打ち抜くことで、外輪１５となる素材１から内輪１２と
なる部分６を容易に切り離すことができる。また、外輪
１５となる素材部分５から内輪１２となる素材部分６を
打ち抜いて切り離したときのせん断面Ｓ１の寸法精度を
良くすることができる。
【００３４】また、この実施形態では、環状凹部７の底
の内輪側部分の軸方向反対側の面を、外輪１５となる素
材部分５の内周面５Ａに連なる凹湾曲面６Ｂとしたか
ら、鍛造が容易であり、金型寿命を向上できる。また、
素材１から打ち抜いて切り離した内輪１２となる素材６
の旋削取り代を安定に確保できる。
【００３５】また、この実施形態では、断面略Ｕ字形状
に軸方向に窪んだ環状凹部７の内壁７Ａの外輪側軸方向
寸法ｂを、環状凹部７の開口幅ａの１.７倍以下に形成
することにより、鍛造が容易になり、金型寿命を向上で
きる。
【００３６】また、この実施形態では、上記凹湾曲面６
Ｂの曲率半径Ｒ１を、８ｍｍ以上とすることにより、鍛
造が容易になり、金型寿命を向上できる。また、外輪１
５となる素材１から打ち抜いて切り離した内輪１２とな
る素材６の旋削取り代を安定に確保できる。
【００３７】また、この実施形態の製造方法によれば、
材料費を削減でき、低コストでもって、転がり軸受２１
を含んだハブユニット２０を製造できる。
【００３８】尚、上記実施形態では、素材１の材質をＪ
ＩＳ規格Ｓ５５Ｃとしたが、ＳＵＪ２としてもよい。ま
た、この他に、ＪＩＳ規格Ｓ４０Ｃ〜Ｓ５８Ｃ,ＳＡＥ
規格１０４０〜１０９５等の炭素鋼や、ＪＩＳ規格ＳＵ
Ｊ１〜ＳＵＪ５、ＳＡＥ規格５２１００等の鋼炭素クロ
ム軸受鋼を用いてもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の転がり軸受の製造方法では、一方の内輪となる素材
は、外輪となる素材の一部から鍛造により打ち抜き製造
するから、材料費を削減でき、転がり軸受のコストダウ
ンを図れる。
【００４０】また、請求項２の発明では、上記内輪と外
輪を、同じ材質で構成したことで、同一の素材から内輪
と外輪とを形成するセット鍛造が可能となり、かつ、同
一材料で形成した場合に外輪よりも短寿命となる内輪を
特殊熱処理することによって、外輪に比べて内輪の疲労
寿命を向上できる。したがって、この発明によれば、低
コストで長寿命の転がり軸受を提供できる。
【００４１】また、請求項３の発明では、外輪となる素
材に、断面略Ｕ字形状に軸方向に窪んだ環状凹部を形成
することで、外輪および内輪の軌道面となる部分を同時
に形成できるから、さらなるコストダウンを図れる。ま
た、環状凹部の底を軸方向に打ち抜くことで、外輪とな
る素材から内輪となる素材を容易に切り離すことができ
る。また、外輪となる素材から内輪となる素材を打ち抜
いて切り離したときのせん断面の寸法精度を良くするこ
とができる。
【００４２】また、請求項４の発明では、上記環状凹部
の底の内輪側部分の軸方向反対側の面を、外輪となる素
材部分の内周面に連なる凹湾曲面としたから、鍛造が容
易であり、金型寿命を向上できる。また、外輪となる素
材から打ち抜いて切り離した内輪となる素材の旋削取り
代を安定に確保できる。
【００４３】また、請求項５の発明では、上記断面略Ｕ
字形状に軸方向に窪んだ環状凹部の内壁の外輪側軸方向
寸法を、上記環状凹部の開口幅の１.７倍以下に形成す
ることにより、鍛造が容易になり、金型寿命を向上でき
る。
【００４４】また、請求項６の発明では、上記凹湾曲面
の曲率半径を、８ｍｍ以上とすることにより、金型寿命
を向上できる。また、外輪となる素材から内輪となる素
材を打ち抜いて切り離したときのせん断面の寸法精度を
良くすることができる。また、外輪となる素材から打ち
抜いて切り離した内輪となる素材の旋削取り代を安定に
確保できる。
【００４５】また、請求項７の発明の製造方法によれ
ば、材料費を削減でき、低コストでもって、転がり軸受
を含んだハブユニットを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１(Ａ)はこの発明の転がり軸受の製造方法
の実施形態の主要な工程を説明するための断面図であ
り、図１(Ｂ)は素材１から打ち抜いた旋削工程前の内輪
１２となる前の素材１９の断面図である。
【図２】 図２(Ａ)〜図２(Ｅ)は、従来の転がり軸受の
製造方法の工程を順に示す図である。
【図３】 上記実施形態で製造する転がり軸受を備える
ハブユニットの断面図である。
【符号の説明】
１…円筒形状の素材、２,３…湾曲面、４…フランジと
なる部分、５…外輪となる部分、５Ａ…内周面、６…内
輪となる部分、６Ａ…外周面、６Ｂ…凹湾曲面、７…環
状凹部、７Ａ…内壁、ａ…開口幅、ｂ…外輪側軸方向寸
法、Ｓ１…せん断面、Ｒ１…曲率半径、９…端面延長
面、１１…環状部分、１２…内輪、１３,１４…軌道、
１５…外輪、１６…フランジ、２０…ハブユニット、２
１…転がり軸受、２２…軸部材、２２Ａ…軸部、２２Ｂ
…軌道部、２３,２４…玉。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ６０Ｂ 27/00 Ｂ６０Ｂ 27/00 Ｂ (72)発明者 川西 博美 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J101 AA03 AA32 AA43 AA54 AA62 AA72 BA53 DA02 DA03 FA60 GA03 4E087 CA11 CA28 HA42

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内周に複列の軌道を有し外周にフランジ
    部が形成された外輪と、外周に各々１つの軌道を有する
    ２つの内輪と、上記内輪と外輪との間に配置された複数
    の転動体からなる転がり軸受を製造する方法であって、 上記２つの内輪のうちの一方の内輪となる素材は、上記
    外輪となる素材の一部から鍛造により打ち抜き製造する
    ことを特徴とする転がり軸受の製造方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の転がり軸受の製造方法
    において、 上記内輪と外輪を、同じ材質で構成し、上記内輪を特殊
    熱処理することを特徴とする転がり軸受の製造方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の転がり軸受の製造方法
    において、 上記外輪となる素材に、断面略Ｕ字形状に軸方向に窪ん
    だ環状凹部を形成し、この環状凹部の底から軸方向に打
    ち抜いて、上記内輪となる素材を製造することを特徴と
    する転がり軸受の製造方法。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の転がり軸受の製造方法
    において、 上記環状凹部の底の内輪側部分の軸方向反対側の面を、
    外輪となる素材部分の内周面に連なる凹湾曲面としたこ
    とを特徴とする転がり軸受の製造方法。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の転がり軸受の製造方法
    において、 上記断面略Ｕ字形状に軸方向に窪んだ環状凹部の内壁の
    外輪側軸方向寸法を、上記環状凹部の開口幅の１.７倍
    以下に形成することを特徴とする転がり軸受の製造方
    法。
  6. 【請求項６】 請求項３または４に記載の転がり軸受の
    製造方法において、上記凹湾曲面の曲率半径を、８ｍｍ
    以上とすることを特徴とする転がり軸受の製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の
    転がり軸受の製造方法において、 上記転がり軸受は、ハブユニットを構成することを特徴
    とする転がり軸受の製造方法。
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Cited By (5)

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JP2005233405A (ja) * 2004-02-23 2005-09-02 Koyo Seiko Co Ltd 車両用軸受装置の製造方法
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