JP2007296585A - Method of manufacturing bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a bearing device.
軸受装置には車輪用軸受装置があり、車輪用軸受装置には、ハブ輪に一対の内輪が装着(圧入)された第1世代や第2世代と呼ばれるもの、ハブ輪の外周に直接軌道面(転走面)を形成した第3世代と呼ばれるもの、さらには、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ直接軌道面(転走面)を形成した第4世代と呼ばれるものがある。 The bearing device includes a wheel bearing device. The wheel bearing device is a so-called first generation or second generation in which a pair of inner rings are mounted (press-fitted) on a hub ring, and a raceway surface directly on the outer periphery of the hub ring. What is called the 3rd generation that formed (rolling surface), and what is called the 4th generation that formed the raceway surface (rolling surface) directly on the outer periphery of the outer joint member of the hub wheel and constant velocity universal joint, respectively. There is.
例えば、第3世代と呼ばれる車輪用軸受装置(特許文献1及び特許文献2)は、図7に示すように、外径方向に延びるフランジ101を有するハブ輪102と、ハブ輪102の筒部113の外周側に配設される軸受構造部100とを備える。そして、このハブ輪102に図示省略の等速自在継手の外側継手部材が固定される。
For example, as shown in FIG. 7, the wheel bearing device called the third generation (
また、ハブ輪102は、筒部113と前記フランジ101とを有し、フランジ101の外端面(ホイール取付面)114には、図示省略のホイールおよびブレーキロータが装着される短筒状のパイロット部115が突設されている。パイロット部115は、大径の第1部115aと小径の第2部115bとからなり、第1部115aにブレーキロータが外嵌され、第2部115bにホイールが外嵌される。
The
そして、筒部113の反フランジ側に切欠部116が設けられ、この切欠部116に軸受構造部100の内輪117が嵌合されている。また、ハブ輪102のフランジ101にはボルト装着孔112が設けられて、このボルト装着孔112に、ホイールおよびブレーキロータをフランジ101に固定するためのハブボルト106が装着されている。
A
軸受構造部100は、前記内輪117と、外方部材(外輪)105と、転動体としてのボール122とを備える。外方部材105は、その内周に2列の外側軌道面120、121が設けられると共に、その外周にフランジ(車体取付フランジ)132が設けられている。また、ハブ輪102の筒部113の外周面のフランジ近傍には第1内側軌道面118が設けられ、内輪117の外周面に第2内側軌道面119が設けられている。
The
そして、外方部材105の第1外側軌道面(ボール転送溝)120とハブ輪102の第1内側軌道面(ボール転送溝)118とが対向し、外方部材105の第2外側軌道面121と、内輪117の軌道面119とが対向し、これらの間にボール122が介装される。
The first outer raceway surface (ball transfer groove) 120 of the
ところで、外方部材105のボール転送溝120、121は前記特許文献1に記載の研削装置等にて研削形成される。すなわち、この研削装置は、図8に示すように、軸部125とこの軸部125の外径部に配設される一対の突隆研削面部126、127を有する砥石部材128が使用される。また、砥石部材128は、その突隆研削面部126、127間に、外方部材105の内径面131を研削する内径研削面部132が形成されている。
By the way, the
この場合、外方部材105はベース部材130に装着され、ベース部材130がその軸心L廻りに回転すれば、外方部材105もほぼこの軸心L廻りに回転する。また、砥石部材128の軸心Lは前記軸心Lと平行に偏心した位置に配置される。
In this case, the
溝研削時には、外方部材105を軸心L廻りに回転させるとともに、砥石部材128をその軸心L1廻りに外方部材105の回転方向と反対または同方向に回転させる。これによって、砥石部材128の各突隆研削面部126、127にてボール転送溝120、121を研削することができる。また、このボール転送溝120、121の研削時には内径研削面部132にて、突隆研削面部126、127間の内径面131が研削される。
しかしながら、前記のように従来では、図6に示すように、突隆研削面部が外方部材105の軸線に対して直交する方向に切り込むため、溝中心部位置で取代(削り代)がX0である場合に、溝肩部121aの取代(削り代)がX1となる。この際、X1>X0となる。
However, as described above, conventionally, as shown in FIG. 6, since the ridge grinding surface portion is cut in a direction perpendicular to the axis of the
ところで、このような軸受装置において、負荷能力を向上させるためには、ボール転送溝を深くする必要がある。このため、前記のような従来の方法によって、ボール転送溝を深くすれば、溝肩部121aの取代(削り代)がさらに大きくなる。このため、研削サイクルタイムの増大、研削焼けが発生する。また、研削焼けを防止するためには、切り込み位置に余裕を持たせる必要があり、サイクルタイムダウンとなり生産性に劣ることになっていた。
By the way, in such a bearing device, it is necessary to deepen the ball transfer groove in order to improve the load capacity. For this reason, if the ball transfer groove is deepened by the conventional method as described above, the allowance (cutting allowance) of the
このように、図5に示すように、研削焼けとサイクルタイムの制約から溝深さをHとし、ボール径(直径)をDとしたときの(H/D)は一般には0.38が限界とされる。しかしながら、製品負荷能力向上のためには、(H/D)を大きくする必要がある。 Thus, as shown in FIG. 5, (H / D) is generally limited to 0.38 when the groove depth is H and the ball diameter (diameter) is D due to grinding burn and cycle time restrictions. It is said. However, in order to improve the product load capacity, it is necessary to increase (H / D).
本発明は、上記課題に鑑みて、研削焼けの発生を抑えることができ、品質の安定性が向上し、しかも製品負荷能力が向上する軸受装置の製造方法を提供する。 In view of the above problems, the present invention provides a method of manufacturing a bearing device that can suppress the occurrence of grinding burn, improve the stability of quality, and improve the product load capability.
本発明の軸受装置の製造方法は、突隆研削面部を有する砥石部材をその軸心廻りに回転させて、軸受装置の外方部材のボール転送溝を研削する軸受装置の製造方法であって、外方部材の軸線に対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部にて斜め方向に切り込んでボール転送溝を研削するものである。 A method for manufacturing a bearing device according to the present invention is a method for manufacturing a bearing device in which a grindstone member having a ridge grinding surface portion is rotated around its axis to grind a ball transfer groove of an outer member of the bearing device, The ball transfer groove is ground by cutting in a slanting direction at the ridge grinding surface along a direction forming a predetermined inclination angle with respect to the axis of the outer member.
本発明の軸受装置の製造方法では、外方部材の軸線に対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部にて斜め方向に切り込んでボール転送溝を研削するので、ボール転送溝の肩部の取代(削り代)を溝中心部位置での取代(削り代)と同程度とすることができ、肩部の取代(削り代)を小さくできる。 In the bearing device manufacturing method of the present invention, the ball transfer groove is ground by cutting obliquely at the ridge grinding surface along the direction forming a predetermined inclination angle with respect to the axis of the outer member. The machining allowance (cutting allowance) of the shoulder can be made comparable to the machining allowance (cutting allowance) at the groove center position, and the allowance (cutting allowance) of the shoulder can be reduced.
前記砥石部材は一対の突隆研削面部を有し、この一対の突隆研削面部の軸方向配設ピッチを、研削すべきボール転送溝の軸方向配設ピッチよりも大きくして、一方の突隆研削面部にて一方のボール転送溝を研削すると同時に他方の突隆研削面部にて他方のボール転送溝のカウンタボア部を研削した後、他方の突隆研削面部にて他方のボール転送溝を研削すると同時に一方の突隆研削面部にて一方のボール転送溝のカウンタボア部を研削することができる。 The grindstone member has a pair of ridge grinding surface portions, and the axial arrangement pitch of the pair of ridge grinding surface portions is made larger than the axial arrangement pitch of the ball transfer groove to be ground, so that one projection After grinding one ball transfer groove at the ridge grinding surface portion and simultaneously grinding the counter bore portion of the other ball transfer groove at the other ridge grinding surface portion, the other ball transfer groove is formed at the other ridge grinding surface portion. At the same time as grinding, the counter bore portion of one ball transfer groove can be ground by one ridge grinding surface portion.
一方の突隆研削面部にて一方のボール転送溝を研削しているときに、他方のボール転送溝のカウンタボア部を研削することができ、また、他方の突隆研削面部にて他方のボール転送溝を研削するときに、一方の突隆研削面部にて一方のボール転送溝のカウンタボア部を研削することができる。これによって、2列のボール転送溝の形成を同時に行うことができる。しかも、一対の突隆研削面部の軸方向配設ピッチを、研削すべきボール転送溝の軸方向配設ピッチよりも大きくした砥石部材を使用することによって、外方部材の軸線に対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部にて安定して確実に切り込むことができる。 When grinding one ball transfer groove at one ridge grinding surface, the counterbore portion of the other ball transfer groove can be ground, and the other ball at the other ridge grinding surface When grinding the transfer groove, it is possible to grind the counterbore part of one ball transfer groove at one ridge grinding surface part. As a result, two rows of ball transfer grooves can be formed simultaneously. In addition, by using a grindstone member in which the axial arrangement pitch of the pair of ridge grinding surfaces is larger than the axial arrangement pitch of the ball transfer groove to be ground, a predetermined inclination with respect to the axis of the outer member is obtained. It is possible to cut stably and surely at the ridge grinding surface along the direction forming the angle.
本発明の軸受装置の製造方法によれば、肩部の取代(削り代)を小さくできる。このため、切り込み速度を落として、研削焼けの発生を抑えることができ、研削される製品(この場合、外方部材)の品質の安定化を図ることができる。また、切り込み速度を落としても、肩部の取代(削り代)が小さいので、全体としての加工時間(研削時間)を短くでき、作業時間の短縮を図ることができて生産性に優れる。さらに、溝の深さを大きくとることができて、H/D(溝の深さ/ボール径)を大きくとることができるので、製品負荷能力が向上する。 According to the method for manufacturing a bearing device of the present invention, the allowance for the shoulder (cutting allowance) can be reduced. For this reason, it is possible to reduce the cutting speed, suppress the occurrence of grinding burn, and stabilize the quality of the product to be ground (in this case, the outer member). Even when the cutting speed is reduced, the shoulder allowance (cutting allowance) is small, so that the overall processing time (grinding time) can be shortened, the work time can be shortened, and the productivity is excellent. Furthermore, since the depth of the groove can be increased and H / D (groove depth / ball diameter) can be increased, the product load capacity is improved.
一対の突隆研削面部の軸方向配設ピッチを、研削すべきボール転送溝の軸方向配設ピッチよりも大きくした砥石部材を使用することによって、外方部材の軸線に対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部にて安定して確実に切り込むことができ、しかも、2列のボール転送溝の形成を同時に行うことができる。このため、極めて短時間に外方部材の2列のボール転送溝を研削でき、生産性の向上及び生産コストの低減を図ることができる。 By using a grindstone member in which the axial arrangement pitch of the pair of ridge grinding surface portions is larger than the axial arrangement pitch of the ball transfer groove to be ground, a predetermined inclination angle is set with respect to the axis of the outer member. It is possible to stably and surely cut the protruding grinding surface portion along the formed direction, and to form two rows of ball transfer grooves at the same time. For this reason, it is possible to grind the two rows of ball transfer grooves of the outer member in an extremely short time, thereby improving productivity and reducing production cost.
本発明に係る軸受装置の製造方法の実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。 An embodiment of a method for manufacturing a bearing device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本発明に係る軸受装置の製造方法を示し、この方法は、突隆研削面部1、2を有する砥石部材3をその軸心L1廻りに回転させて、軸受装置の外方部材4のボール転送溝5、6を研削するものである。軸受装置は、例えば図6に示すような車輪用軸受装置である。
FIG. 1 shows a method of manufacturing a bearing device according to the present invention. In this method, a
すなわち、外方部材4は、その内径面21に軸線方向に沿って所定のピッチP1で配設され前記ボール転送溝5、6を有するものであって、各ボール転送溝5、6とこれらに対向するハブ輪側のボール転送溝およびハブ輪に装着された内輪のボール転送溝との間に介在される転動体としてのボール9(図2参照)を介して、ハブ輪及び内輪に外嵌される。
That is, the
砥石部材3は、一対の前記突隆研削面部1、2と、この突隆研削面部1、2に形成される内径研削面部8とを有し、図示省略の駆動装置にてその軸心L1回りに回転駆動する。すなわち、砥石部材3は、胴部7とこの胴部7の外径面に突設される断面半円状のリング体からなる前記突隆研削面部1、2とを備える。また、この突隆研削面部1、2間は、外方部材4の溝5、6間の内径面21を研削する前記内径研削面部8が形成される。
The
次に、前記砥石部材3を使用した研削方法を説明する。この研削方法においては、図8に示したベース部材130と同様のベース部材10を使用することになる。すなわち、ベース部材10にこのリング状の外方部材4を装着する。この際、ベース部材10と外方部材4とを同一軸心L上に配置する。ベース部材10は図示省略の駆動装置にて回転駆動する。
Next, the grinding method using the said
まず、一方のボール転送溝5を一方の突隆研削面部1にて研削する。この際、ベース部材10を軸心L廻りに回転させるとともに、砥石部材3をその軸心L1廻りにベース部材10の回転方向と反対方向に回転させる。そして、砥石部材3をその軸心L1廻りに回転させつつ外方部材4の軸心に対して所定傾斜角度θ1(例えば45度)をなす方向(図1に矢印A方向)に沿って斜め方向に切り込む。これによって、図2に示すように、ボール転送溝5の肩部11の取代(削り代)X1を溝中心位置での取代(削り代)X0と同程度とすることができ、肩部11の取代(削り代)X1を小さくできる。
First, one
このとき他方の突隆研削面部2にて、図1(a)に示すように、他方のボール転送溝5のカウンタボア部(肩おとし部)12を研削する。
At this time, as shown in FIG. 1A, the counter bore portion (shoulder portion) 12 of the other ball transfer
次に、他方のボール転送溝6を他方の突隆研削面部2にて研削する。この際、砥石部材3をその軸心L1廻りに回転させつつ外方部材4の軸心に対して所定傾斜角度θ2(例えば45度)をなす方向(図2に矢印B方向)に沿って斜め方向に切り込む。これによって、ボール転送溝6の肩部13の取代(削り代)X1を溝中心位置での取代(削り代)X0と同程度とすることができ、肩部13の取代(削り代)X1を小さくできる。
Next, the other ball transfer
このとき他方の突隆研削面部1にて、図1(b)に示すように、他方のボール転送溝5のカウンタボア部(肩おとし部)14を研削する。
At this time, as shown in FIG. 1B, the counter bore portion (shoulder shoulder portion) 14 of the other ball transfer
このため、一方のボール転送溝5側においては、図3に示すように、突隆研削面部1にて第1研削面15と第2研削面16(カウンタボア部14)とが形成される。すなわち、第1研削面15は第1円弧15aに沿って形成され、第2研削面16は第2円弧16aに沿って形成される。なお、第1研削面15と第2研削面16との間に形成される突部17を除去してストレートに形成することもできる。
For this reason, on one
また、他方のボール転送溝5側においても、図4に示すように、突隆研削面部2にて、第1円弧18aに沿って形成される第1研削面18と、第2円弧19aに沿って形成される第2研削面19(カウンタボア部12)とが形成される。なお、第1研削面18と第2研削面19との間に形成される突部20を除去してストレートに形成することもできる。
Further, also on the other ball transfer
また、このようにボール転送溝5、6が研削されている際に、内径研削面部8にてこの外方部材4の内径面21を研削することになる。
Further, when the
ところで、前記研削作業は、例えばNC装置が使用される。すなわち、ベース部材10や砥石部材3の駆動装置の動作を制御する制御手段を、あらかじめプログラム化された数値指令によってディジタル制御を行うようにしている。
By the way, for the grinding operation, for example, an NC device is used. That is, the control means for controlling the operation of the driving device for the
このように、研削することによって、H/Dを大きくとることができる。Hは溝の深さであり、Dはボール9(図2参照)の径(直径)である。すなわち、図2に示すように、一方のボール転送溝5において、肩部13の取代(削り代)X1を溝中心部の取代X0と同程度とすることによって、溝の深さを大きくとることができて、H/Dを大きくとることができる。また、他方のボール転送溝6においても、肩部13の取代(削り代)X1を溝中心部の取代X0と同程度とすることによって、溝の深さを大きくとることができて、H/Dを大きくとることができる。
Thus, H / D can be increased by grinding. H is the depth of the groove, and D is the diameter (diameter) of the ball 9 (see FIG. 2). That is, as shown in FIG. 2, in one
なお、砥石部材3に使用する砥石には、ビトリファイド砥石等の一般的なものを使用することができる。ここで、ビトリファイド砥石とは、強い砥粒保持力を持つ磁器質結合剤を使用した研削砥石である。しかしながら、このようなビトリファイド砥石を用いれば、ドレッシングを行う必要がある。ドレッシングとは、目つぶれ、目づまりを起こした砥粒を除去し、切れ刃を再生する作業である。
In addition, as a grindstone used for the
ドレッシングを行えば、砥石摩耗ピッチが大きくなるので、その分、NCプログラム補正が必要になる。これに対して、CBN電着砥石を用いると、ドレッシングをせずに済み、NCプログラム補正の必要がなくなり、コスト面で有利となる。このため、前記砥石部材3にこのCBN電着砥石を使用するのが好ましい。
If dressing is performed, the grinding wheel wear pitch increases, and accordingly, NC program correction is required. On the other hand, when the CBN electrodeposition grindstone is used, dressing is not required, and there is no need for NC program correction, which is advantageous in terms of cost. For this reason, it is preferable to use this CBN electrodeposition grindstone for the
本発明の軸受装置の製造方法によれば、外方部材4の軸線Lに対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部1,2にて切り込んでボール転送溝5、6を研削するので、ボール転送溝5、6の肩部11、13の取代(削り代)を溝中心位置での取代(削り代)と同程度とすることができ、肩部11、13の取代(削り代)を小さくできる。このため、切り込み速度を落として、研削焼けの発生を抑えることができ、研削される製品(この場合外方部材4)の品質の安定化を図ることができる。また、切り込み速度を落としても、肩部11、13の取代(削り代)が小さいので、全体としての加工時間(研削時間)を短くでき、作業時間の短縮を図ることができて生産性に優れる。さらに、溝の深さを大きくとることができ、H/D(溝の深さ/ボール径)を大きくとることができるので、製品負荷能力が向上する。
According to the method for manufacturing a bearing device of the present invention, the
一対の突隆研削面部1、2の軸方向配設ピッチを、研削すべきボール転送溝5、6の軸方向配設ピッチよりも大きくした砥石部材を使用することによって、外方部材の軸線に対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部にて安定して確実に切り込むことができ、しかも、2列のボール転送溝の形成を同時に行うことができる。このため、極めて短時間に外方部材の2列のボール転送溝を研削でき、生産性の向上及び生産コストの低減を図ることができる。
By using a grindstone member in which the pitch in the axial direction of the pair of
なお、各ボール転送溝5、6において、カウンタボア部12、14を設けているが、これは、車輪用軸受装置を組み付ける作業において、ボール9と、このボール9を支持する保持器とを外方部材へ仮組した際に落下させないようにするものである。このため、各ボール転送溝5、6には2つの円弧に沿って形成されるので、いわゆる「ガタ」が生じるおそれがあるが、ハブ輪にプリロードをかけて組み込まれるので「ガタ」はなくなる。
In each of the
ところで、前記実施形態と相違して、単一の砥石でもって、一方の溝を形成(研削)した後、他方の溝を形成(研削)することも可能である。このよう単一の砥石を使用するにことによって、(H/D)を大きく(例えば、4.5程度)することができる。しかしながら、単一の砥石で溝を研削すれば、2つの溝を同時に研削できる一体成形砥石を使用する場合に比べて、2つの溝の同時研削、及び溝と溝との間の同時研削ができず、サイクルタイムが長くなる。 By the way, unlike the above embodiment, it is possible to form (grind) one groove after forming (grinding) one groove with a single grindstone. By using such a single grindstone, (H / D) can be increased (for example, about 4.5). However, grinding a groove with a single grindstone allows simultaneous grinding of two grooves and simultaneous grinding between grooves as compared to using an integral grinding wheel that can grind two grooves simultaneously. The cycle time becomes longer.
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、軸受装置として、車輪用のハブベアリング(車輪用軸受装置)に限るものではなく、種々の工作機械や油圧ポンプ等に使用される種々のアンギュラ軸受装置であってもよい。車輪用軸受装置としても、前記実施形態では、図7に対応して、ハブ輪の外周に直接軌道面(転走面)を形成した第3世代と呼ばれるものを前提として記載したが、ハブ輪に一対の内輪が装着(圧入)された第1世代や第2世代と呼ばれるもの、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ直接軌道面(転走面)を形成した第4世代と呼ばれるものであってもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. For example, as a bearing device, a wheel hub bearing (wheel bearing device) is used. The present invention is not limited to this, and various angular bearing devices used for various machine tools, hydraulic pumps, and the like may be used. In the embodiment, the wheel bearing device is also described on the premise of what is called the third generation in which the raceway surface (rolling surface) is directly formed on the outer periphery of the hub wheel, corresponding to FIG. The first generation or the second generation, in which a pair of inner rings are mounted (press-fitted) on the outer ring, and a fourth raceway surface (rolling surface) formed directly on the outer circumference of the outer joint member of the hub wheel and constant velocity universal joint. It may be called a generation.
また、砥石部材3の切り込み方向としても、ボール転送溝5、6の肩部11、13の取代(削り代)を溝中心部位置での取代(削り代)と同程度とすることができる範囲で、種々変更することができる。さらに、前記実施形態では、一方のボール転送溝5を研削した後、他方のボール転送溝6を研削するようにしていたが、逆に、他方のボール転送溝6を研削した後、一方のボール転送溝5を研削するようにしてもよい。
Further, as the cutting direction of the
1 突隆研削面部
2 突隆研削面部
3 砥石部材
4 外方部材
5 ボール転送溝
6 ボール転送溝
12、14 カウンタボア部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
外方部材の軸線に対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部にて斜め方向に切り込んでボール転送溝を研削することを特徴とする軸受装置の製造方法。 A method of manufacturing a bearing device in which a grindstone member having a ridge grinding surface portion is rotated about its axis to grind a ball transfer groove of an outer member of the bearing device,
A method of manufacturing a bearing device, characterized in that a ball transfer groove is ground by cutting in an oblique direction at a ridge grinding surface along a direction that forms a predetermined inclination angle with respect to an axis of an outer member.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104690620A (en) * | 2015-03-04 | 2015-06-10 | 新昌县盛大科技有限公司 | Method for finishing trench in end face of thrust ball bearing ferrule |
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2006
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090707 |