JP2008089000A - スラストころ軸受の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】低コストであり、且つ保持器組立品がレースから脱落することがないスラストころ軸受を得ることを目的とする。
【解決手段】複数のころ３を保持した保持器２とレース４とを非分離にし、レース４の外径側に軸方向に沿うフランジ６を設け、このフランジ６の先端側全周に径方向内向きに出張って保持器２の外径側に軸方向で引っ掛かる輪状係止片７を設けてなるスラストころ軸受１を製造する方法であって、フランジ６だけを設けた半完成状態のレース４に複数個のころ３及び保持器２からなる組品を組み合わせ、しかる後にレース４のフランジ６の先端側の全周を曲げ加工して径方向内向きに曲げて輪状係止片７を形成し、その後に前記組品及びレース４全体を硬化熱処理して硬化させ、レース４と前記組品とを非分離としたスラストころ軸受１を製造するようにしたものである。
【選択図】図１
【解決手段】複数のころ３を保持した保持器２とレース４とを非分離にし、レース４の外径側に軸方向に沿うフランジ６を設け、このフランジ６の先端側全周に径方向内向きに出張って保持器２の外径側に軸方向で引っ掛かる輪状係止片７を設けてなるスラストころ軸受１を製造する方法であって、フランジ６だけを設けた半完成状態のレース４に複数個のころ３及び保持器２からなる組品を組み合わせ、しかる後にレース４のフランジ６の先端側の全周を曲げ加工して径方向内向きに曲げて輪状係止片７を形成し、その後に前記組品及びレース４全体を硬化熱処理して硬化させ、レース４と前記組品とを非分離としたスラストころ軸受１を製造するようにしたものである。
【選択図】図１
Description
本発明は、複数のころを保持した保持器とレースとを非分離にしたスラストころ軸受の製造方法に関する。
従来のスラスト針状ころ軸受は、保持器とレースとが非分離とした一体型にするために、レースの外径側又は内径側に軸方向に沿うフランジを設けるとともに、このフランジの先端の円周方向複数箇所に保持器の外径側又は内径側に軸方向で引っ掛かる径方向内向きの爪を設けるようにしている。
上記レースは、例えば環状板部の外径側または内径側のフランジを屈曲加工して得た半完成状態で、全体を熱処理して硬化させており、この後でフランジの円周方向複数箇所を高周波誘導加熱コイルで局所加熱して、カシメ加工することにより爪を得るようにしている。その後にレースところを保持した保持器とを組み合わせる場合、保持器の外径側または内径側でレースの爪を歪ませて無理組みするものである（例えば、特許文献１参照。）
また、もう一つの従来のスラスト針状ころ軸受は、フランジの円周方向複数箇所に設けている爪の替わりに、フランジの先端側全周に輪状係止片を設けるもので、この場合レースをそのフランジに輪状係止片を形成しない半完成状態としておいて、この半完成状態のレース全体に硬化熱処理を施しておいてから、レースのフランジの先端側を局所加熱して焼き戻しておき、その半完成状態のレースに複数ころおよび保持器からなる組品を組み合わせ、その後にレースのレースの先端側に輪状係止片を曲げ加工するものである（例えば、特許文献２参照。）
実開平６−２８３３８号公報（第５頁、図２）
特開２００６−３８０８７号公報（第２頁）
上記レースは、例えば環状板部の外径側または内径側のフランジを屈曲加工して得た半完成状態で、全体を熱処理して硬化させており、この後でフランジの円周方向複数箇所を高周波誘導加熱コイルで局所加熱して、カシメ加工することにより爪を得るようにしている。その後にレースところを保持した保持器とを組み合わせる場合、保持器の外径側または内径側でレースの爪を歪ませて無理組みするものである（例えば、特許文献１参照。）
また、もう一つの従来のスラスト針状ころ軸受は、フランジの円周方向複数箇所に設けている爪の替わりに、フランジの先端側全周に輪状係止片を設けるもので、この場合レースをそのフランジに輪状係止片を形成しない半完成状態としておいて、この半完成状態のレース全体に硬化熱処理を施しておいてから、レースのフランジの先端側を局所加熱して焼き戻しておき、その半完成状態のレースに複数ころおよび保持器からなる組品を組み合わせ、その後にレースのレースの先端側に輪状係止片を曲げ加工するものである（例えば、特許文献２参照。）
しかしながら、上記特許文献１に記載の従来のスラストころ軸受では、レースところを保持した保持器とを組み合わせる場合、保持器の外径側または内径側でレースの爪を歪ませて無理組みするために、低コストであるがスラストころ軸受の搬送時に衝撃が加わることでレースと保持器とが分離するおそれがあるものであった。
また、上記特許文献２に記載の従来のスラストころ軸受では、半完成状態のレース全体に硬化熱処理を施しておいてから、レースのフランジの先端側を局所加熱して焼き戻し、フランジの先端側に輪状係止片を形成する曲げ加工を行わなければならず、工程が増えると共にコストアップとなるものであった。
また、上記特許文献２に記載の従来のスラストころ軸受では、半完成状態のレース全体に硬化熱処理を施しておいてから、レースのフランジの先端側を局所加熱して焼き戻し、フランジの先端側に輪状係止片を形成する曲げ加工を行わなければならず、工程が増えると共にコストアップとなるものであった。
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、低コストであり、且つ保持器組立品がレースから脱落することがないスラストころ軸受を得ることを目的とする。
本発明に係るスラストころ軸受を製造する方法は、複数のころを保持した保持器とレースとを非分離にし、前記レースの外径側に軸方向に沿うフランジを設け、このフランジの先端側全周に径方向内向きに出張って前記保持器の外径側に軸方向で引っ掛かる輪状係止片を設けてなるスラストころ軸受を製造する方法であって、前記フランジだけを設けた半完成状態のレースに複数個のころ及び保持器からなる組品を組み合わせ、しかる後に前記レースのフランジの先端側の全周を曲げ加工して径方向内向きに曲げて輪状係止片を形成し、その後に前記組品及びレース全体を硬化熱処理して硬化させ、前記レースと前記組品とを非分離としたスラストころ軸受を製造するようにしたものである。
また、前記組品及びレース全体の硬化熱処理は、真空又は不活性ガスの雰囲気下で行うようにしたものである。
また、前記組品及びレース全体の硬化熱処理は、真空又は不活性ガスの雰囲気下で行うようにしたものである。
さらに、本発明に係るもう１つのスラストころ軸受を製造する方法は、複数のころを保持した保持器とレースとを非分離にし、前記レースの外径側に軸方向に沿うフランジを設け、このフランジの先端側全周に径方向内向きに出張って前記保持器の外径側に軸方向で引っ掛かる輪状係止片を設けてなるスラストころ軸受を製造する方法であって、前記フランジだけを設けた半完成状態のレースに保持器を組み合わせ、しかる後に前記レースのフランジの先端側の全周を曲げ加工して径方向内向きに曲げて輪状係止片を形成し、その後に保持器を組み込んだレース全体を硬化熱処理して硬化させ、その後保持器を組み込んだレースに対してバレル作業を行った後、保持器を組み込んだレースに対して洗浄作業を行い、その後にレースに組み込まれている保持器に複数個のころを入れ、前記レースと前記ころを有する保持器とを非分離としたスラストころ軸受を製造するようにしたものである。
以上説明したとおり本発明のスラストころ軸受の製造方法によれば、フランジだけを設けた半完成状態のレースに複数個のころ及び保持器からなる組品を組み合わせ、しかる後に前記レースのフランジの先端側の全周を曲げ加工して径方向内向きに曲げて輪状係止片を形成し、その後に前記組品及びレース全体を硬化熱処理して硬化させ、前記レースと前記組品とを非分離としたスラストころ軸受を製造するようにしたので、全てを組み立ててから硬化熱処理を行うため、輪状係止片を形成する曲げ加工が容易で、硬化熱処理も１回で済み低コストであり、かつころと保持器の組品がレースから脱落することもないという効果がある。
また、前記組品及びレース全体の硬化熱処理を、真空又は不活性ガスの雰囲気下で行うようにしたことにより、前記組品やレース表面に酸化物が形成されないから、これを除去する処理が不要となり、簡単な洗浄だけで済むこととなる。
また、前記組品及びレース全体の硬化熱処理を、真空又は不活性ガスの雰囲気下で行うようにしたことにより、前記組品やレース表面に酸化物が形成されないから、これを除去する処理が不要となり、簡単な洗浄だけで済むこととなる。
さらに、本発明のもう１つのスラストころ軸受の製造方法によれば、フランジだけを設けた半完成状態のレースに保持器を組み合わせ、しかる後に前記レースのフランジの先端側の全周を曲げ加工して径方向内向きに曲げて輪状係止片を形成し、その後に保持器を組み込んだレース全体を硬化熱処理して硬化させ、その後保持器を組み込んだレースに対してバレル作業を行った後、保持器を組み込んだレースに対して洗浄作業を行い、その後にレースに組み込まれている保持器に複数個のころを入れ、前記レースと前記ころを有する保持器とを非分離としたスラストころ軸受を製造するようにしたので、保持器は硬化熱処理前に組み込まれ、保持器がレースから脱落することはなく、ころが組み込まれていない状態で硬化熱処理が行われるため、硬化熱処理後のバレル作業、洗浄作業が容易に行え、低コストで実施することができるという効果がある。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１のスラストころ軸受を示す断面図、図２は同スラストころ軸受を製造する方法の一例を示す工程図である。
これらの図に示されるように、スラストころ軸受１は、保持器２と複数のころ３と、単一のレース４とを備えている。
保持器２は、一枚の環状板から製作されたものであり、その径方向途中領域の円周方向の複数箇所にころ３を保持する略矩形のポケット２ａが設けられている。
図１は本発明の実施の形態１のスラストころ軸受を示す断面図、図２は同スラストころ軸受を製造する方法の一例を示す工程図である。
これらの図に示されるように、スラストころ軸受１は、保持器２と複数のころ３と、単一のレース４とを備えている。
保持器２は、一枚の環状板から製作されたものであり、その径方向途中領域の円周方向の複数箇所にころ３を保持する略矩形のポケット２ａが設けられている。
ころ３は、その端面の形状が平面形と呼ばれるタイプであるが、端面の形状が球面形状となったものでもよい。
レース４は、ころ３の軌道面となる環状板部５の外径側に軸方向に延びるフランジ６が設けられている。そのフランジ６の先端側全周に径方向内向きに出張る輪状係止片７が設けられている。
そのレース４の輪状係止片７の内径寸法は、保持器２の外径寸法より小さく設定されており、これによって輪状係止片７と保持器２とが軸方向で干渉するので、レース４と複数個のころ３及び保持器２からなる組品とが非分離となる。
特に、輪状係止片７をレース４のフランジ６の先端側に連続して設けているので、輪状係止片７が変形しない限りは上記組品が外れて抜け出ることを確実に阻止できる。
レース４は、ころ３の軌道面となる環状板部５の外径側に軸方向に延びるフランジ６が設けられている。そのフランジ６の先端側全周に径方向内向きに出張る輪状係止片７が設けられている。
そのレース４の輪状係止片７の内径寸法は、保持器２の外径寸法より小さく設定されており、これによって輪状係止片７と保持器２とが軸方向で干渉するので、レース４と複数個のころ３及び保持器２からなる組品とが非分離となる。
特に、輪状係止片７をレース４のフランジ６の先端側に連続して設けているので、輪状係止片７が変形しない限りは上記組品が外れて抜け出ることを確実に阻止できる。
ところで、このようなフランジ６の先端側に円周方向に連続する輪状係止片７を有するレース４の場合、このレース４に上記組品を組み合わせることは物理的に難しい。そこで、上述したスラストころ軸受１を製造する方法を次のようにしたので、図２に基づいて説明する。
まず、図２の（ａ）に示すように、フランジ６だけを設けた半完成状態のレース４を用意する。このレース４の基材としては、例えば機械構造用炭素鋼材（ＳＣ材）等の中炭素鋼を用いる。この段階では、レース４のフランジ６は熱処理により硬化されていないので、軟質である。
まず、図２の（ａ）に示すように、フランジ６だけを設けた半完成状態のレース４を用意する。このレース４の基材としては、例えば機械構造用炭素鋼材（ＳＣ材）等の中炭素鋼を用いる。この段階では、レース４のフランジ６は熱処理により硬化されていないので、軟質である。
次に、この半完成状態のレース４に、図２の（ｂ）に示すように、複数個のころ３及び保持器２からなる組品を組み合わせる。
その保持器２は低炭素鋼で形成され、ころ３は高炭素クロム軸受鋼等の軸受鋼で形成されている。この段階では、レース４はそのフランジ６が立ち上がっているだけであるから、上記組品を簡単に組み合わせることができる。
しかる後に、図２の（ｃ）に示すように、レース４のフランジ６の先端側の全周を径方向内向きに曲げて輪状係止片７を形成する。輪状係止片７が形成されることで、レース４と上記組品は非分離となる。
このように硬化していないフランジ６の先端を曲げることで輪状係止片７を形成するので、その曲げ加工は簡単に行える。
なお、上記輪状係止片７を形成する場合、半完成状態のレース４のフランジ６の先端側を押し金型を用いて曲げ加工して輪状係止片７を形成する。
その保持器２は低炭素鋼で形成され、ころ３は高炭素クロム軸受鋼等の軸受鋼で形成されている。この段階では、レース４はそのフランジ６が立ち上がっているだけであるから、上記組品を簡単に組み合わせることができる。
しかる後に、図２の（ｃ）に示すように、レース４のフランジ６の先端側の全周を径方向内向きに曲げて輪状係止片７を形成する。輪状係止片７が形成されることで、レース４と上記組品は非分離となる。
このように硬化していないフランジ６の先端を曲げることで輪状係止片７を形成するので、その曲げ加工は簡単に行える。
なお、上記輪状係止片７を形成する場合、半完成状態のレース４のフランジ６の先端側を押し金型を用いて曲げ加工して輪状係止片７を形成する。
このように、半完成状態のレース４に複数個のころ３及び保持器２からなる組品を組み合わせた後に、レース４のフランジ６の先端側の全周を径方向内向きに曲げて輪状係止片７を形成したら、次に図２の（ｄ）に示すように上記組品及びレース４全体を硬化熱処理して硬化させることにより、レース４と上記組品とを非分離としたスラストころ軸受の製造が完了する。
この硬化熱処理は、大気中の雰囲気下で普通焼き入れや浸炭焼き入れ等によって行うが、保持器２が０．２％Ｃ以下の低炭素鋼、レース４が中炭素鋼、ころ３が高炭素クロム軸受鋼の場合に普通焼き入れを行い、保持器２が０．１％Ｃ以下の低炭素鋼、レース４が中炭素鋼、ころ３が軸受鋼の場合に浸炭焼き入れを行う。
なお、真空又は不活性ガスの雰囲気下で硬化熱処理を行うと、前記と同様に、簡単な洗浄だけで済むこととなる。
ところで、レース４及び組品に対する硬化熱処理は、普通焼き入れ、浸炭焼き入れに限定されず、浸炭窒化焼き入れの他、高周波誘導加熱コイルを用いる方法などですることができる。
この硬化熱処理は、大気中の雰囲気下で普通焼き入れや浸炭焼き入れ等によって行うが、保持器２が０．２％Ｃ以下の低炭素鋼、レース４が中炭素鋼、ころ３が高炭素クロム軸受鋼の場合に普通焼き入れを行い、保持器２が０．１％Ｃ以下の低炭素鋼、レース４が中炭素鋼、ころ３が軸受鋼の場合に浸炭焼き入れを行う。
なお、真空又は不活性ガスの雰囲気下で硬化熱処理を行うと、前記と同様に、簡単な洗浄だけで済むこととなる。
ところで、レース４及び組品に対する硬化熱処理は、普通焼き入れ、浸炭焼き入れに限定されず、浸炭窒化焼き入れの他、高周波誘導加熱コイルを用いる方法などですることができる。
以上説明したように、本発明の実施の形態１によれば、フランジ６だけを設けた半完成状態のレース４に複数個のころ３及び保持器２からなる組品を組み合わせ、しかる後にレース４のフランジ６の先端側の全周を曲げ加工して径方向内向きに曲げて輪状係止片７を形成したら、上記組品及びレース４全体を硬化熱処理して硬化させてレース４と上記組品とを非分離としたスラストころ軸受１を製造するようにしたので、全てを組み立ててから硬化熱処理を行うため、輪状係止片７を形成する曲げ加工が容易で、硬化熱処理も１回で済み低コストであり、かつころ３と保持器２の組品がレース４から脱落することもない。
実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２のスラストころ軸受を製造する方法の一例を示す工程図である。
この実施の形態２のスラストころ軸受を製造する方法によって製造されるスラストころ軸受の構造は、実施の形態１のスラストころ軸受を製造する方法によって製造されるスラストころ軸受と同様なので、構造の説明は省略する。
図３は本発明の実施の形態２のスラストころ軸受を製造する方法の一例を示す工程図である。
この実施の形態２のスラストころ軸受を製造する方法によって製造されるスラストころ軸受の構造は、実施の形態１のスラストころ軸受を製造する方法によって製造されるスラストころ軸受と同様なので、構造の説明は省略する。
上記実施の形態１のスラストころ軸受を製造する方法によって製造されるスラストころ軸受では、大気中の雰囲気下で普通焼き入れや浸炭焼き入れ等の硬化熱処理を行った場合、その硬化熱処理によりスケールや挟雑物が発生するため、そのスケールや挟雑物を除去することが必要であるが、保持器ところの組品をレースに組み込んでから硬化熱処理を行うために、バレルや洗浄が困難となり、期待されるコスト低減効果が得られない場合があった。
そこで、バレルや洗浄を容易に行えるようにしたのが、実施の形態２のスラストころ軸受を製造する方法である。
そこで、バレルや洗浄を容易に行えるようにしたのが、実施の形態２のスラストころ軸受を製造する方法である。
以下、本発明の実施の形態２のスラストころ軸受を製造する方法について図３に基づいて説明する。
まず、図３の（ａ）に示すように、フランジ６だけを設けた半完成状態のレース４を用意する。
次に、この半完成状態のレース４に、図２の（ｂ）に示すように、保持器２だけを組み合わせる。
しかる後に、図２の（ｃ）に示すように、レース４のフランジ６の先端側の全周を径方向内向きに曲げて輪状係止片７を形成する。輪状係止片７が形成されることで、レース４と上記組品は非分離となる。
このように硬化していないフランジ６の先端を曲げることで輪状係止片７を形成するので、その曲げ加工は簡単に行える。
まず、図３の（ａ）に示すように、フランジ６だけを設けた半完成状態のレース４を用意する。
次に、この半完成状態のレース４に、図２の（ｂ）に示すように、保持器２だけを組み合わせる。
しかる後に、図２の（ｃ）に示すように、レース４のフランジ６の先端側の全周を径方向内向きに曲げて輪状係止片７を形成する。輪状係止片７が形成されることで、レース４と上記組品は非分離となる。
このように硬化していないフランジ６の先端を曲げることで輪状係止片７を形成するので、その曲げ加工は簡単に行える。
このように、半完成状態のレース４に保持器２を組み合わせた後に、レース４のフランジ６の先端側の全周を径方向内向きに曲げて輪状係止片７を形成したら、次に図２の（ｃ）に示すように上記保持器２を組み込んだレース４全体を硬化熱処理して硬化させる。
その後、硬化熱処理により硬化した保持器２を組み込んだレース４に対してショットブラストによるバレル作業を行って硬化熱処理により発生したスケールや挟雑物をできるだけ除去する。この段階では、レース４には組み込まれているのは保持器２だけであるので、バレル作業によるスケールや挟雑物の除去を容易に行うことができる。
その後、硬化熱処理により硬化した保持器２を組み込んだレース４に対してショットブラストによるバレル作業を行って硬化熱処理により発生したスケールや挟雑物をできるだけ除去する。この段階では、レース４には組み込まれているのは保持器２だけであるので、バレル作業によるスケールや挟雑物の除去を容易に行うことができる。
バレル作業が終わったら、次に保持器２を組み込んだレース４に対して灯油などの洗浄液で洗い流す洗浄作業を行って、保持器２やレース４表面に付着しているスケールや挟雑物を洗い流す。この洗浄作業も、レース４には組み込まれているのは保持器２だけであるので、洗浄作業によるスケールや挟雑物の洗い流しも容易に行うことができる。
最後に、図３の（ｄ）に示すように、洗浄されたレース４に組み込まれている保持器２に複数個のころ３を入れることにより、レース４と上記組品とを非分離としたスラストころ軸受の製造が完了する。
最後に、図３の（ｄ）に示すように、洗浄されたレース４に組み込まれている保持器２に複数個のころ３を入れることにより、レース４と上記組品とを非分離としたスラストころ軸受の製造が完了する。
この実施の形態２によれば、フランジ６だけを設けた半完成状態のレース４に保持器２を組み合わせ、しかる後にレース４のフランジ６の先端側の全周を曲げ加工して径方向内向きに曲げて輪状係止片７を形成したら、保持器２を組み込んだレース４全体を硬化熱処理して硬化させ、その後、保持器２を組み込んだレース４に対してバレル作業を行い、次に保持器２を組み込んだレース４に対して洗浄作業を行い、レース４に組み込まれている保持器２に複数個のころ３を入れることにより、レース４と上記組品とを非分離としたスラストころ軸受１を製造するようにしたので、保持器２は硬化熱処理前に組み込まれ、保持器２がレース４から脱落することはなく、ころ３が組み込まれていない状態で硬化熱処理が行われるため、硬化熱処理後のバレル作業、洗浄作業が容易に行え、低コストで実施することができる。
また、上記実施の形態１、２は、いずれも保持器２は一枚物としているが、一枚物でなく、図示しないが、一般的に知られている二つの環状板を組み合わせた構成のものとしてもよいことは勿論である。
１ スラストころ軸受、２ 保持器、２ａ ポケット、３ ころ、４ レース、５ 環状板部、６ フランジ、７ 輪状係止片。
Claims (3)
- 複数のころを保持した保持器とレースとを非分離にし、前記レースの外径側に軸方向に沿うフランジを設け、このフランジの先端側全周に径方向内向きに出張って前記保持器の外径側に軸方向で引っ掛かる輪状係止片を設けてなるスラストころ軸受を製造する方法であって、
前記フランジだけを設けた半完成状態のレースに複数個のころ及び保持器からなる組品を組み合わせ、しかる後に前記レースのフランジの先端側の全周を曲げ加工して径方向内向きに曲げて輪状係止片を形成し、その後に前記組品及びレース全体を硬化熱処理して硬化させ、前記レースと前記組品とを非分離としたスラストころ軸受を製造することを特徴とするスラストころ軸受の製造方法。 - 前記組品及びレース全体の硬化熱処理は、真空又は不活性ガスの雰囲気下で行われることを特徴とする請求項１記載のスラストころ軸受の製造方法。
- 複数のころを保持した保持器とレースとを非分離にし、前記レースの外径側に軸方向に沿うフランジを設け、このフランジの先端側全周に径方向内向きに出張って前記保持器の外径側に軸方向で引っ掛かる輪状係止片を設けてなるスラストころ軸受を製造する方法であって、
前記フランジだけを設けた半完成状態のレースに保持器を組み合わせ、しかる後に前記レースのフランジの先端側の全周を曲げ加工して径方向内向きに曲げて輪状係止片を形成し、その後に保持器を組み込んだレース全体を硬化熱処理して硬化させ、その後保持器を組み込んだレースに対してバレル作業を行った後、保持器を組み込んだレースに対して洗浄作業を行い、その後にレースに組み込まれている保持器に複数個のころを入れ、前記レースと前記ころを有する保持器とを非分離としたスラストころ軸受を製造することを特徴とするスラストころ軸受の製造方法。
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