JP2008256004A - Manufacturing method for drawn cup and shell-type needle roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、製造工数を削減したシェル外輪の製造方法、およびこのような方法で製造されたシェル外輪を採用したシェル型針状ころ軸受に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a shell outer ring with reduced manufacturing steps, and a shell needle roller bearing that employs a shell outer ring manufactured by such a method.
従来のシェル型針状ころ軸受は、例えば、特開2002−295485号公報(特許文献1)に記載されている。同公報に記載されているシェル型針状ころ軸受は、円筒形状のシェル外輪と、シェル外輪の内径面に沿って配置されている複数の針状ころと、隣接する針状ころの間隔を保持する保持器とを備える。 A conventional shell needle roller bearing is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-295485 (Patent Document 1). The shell-type needle roller bearing described in the publication maintains a space between a cylindrical shell outer ring, a plurality of needle rollers arranged along the inner diameter surface of the shell outer ring, and adjacent needle rollers. A retainer.
図6を参照して、上記構成のようなシェル型針状ころ軸受に採用されているシェル外輪の従来の製造工程を説明する。まず、第1の工程では、絞り加工によって平板からカップ状部材101を得る。次に、第2の工程では、打ち抜き加工によってカップ状部材101の底壁102に貫通孔103を設ける。次に、第3の工程では、旋削加工によって貫通孔103を広げる、すなわち貫通孔103の径方向外側の部分(図6において網掛けしている部分)を削り取って、円環形状のシェル外輪を得る。
上記の方法によれば、底壁102を除去する工程として打ち抜き加工(プレス加工)と旋削加工という異なる2種類の加工工程が必要となる。これは、シェル外輪の加工コスト増大の原因となる。具体的には、カップ状部材101を打ち抜き加工機から旋削加工機に移動させる等の作業工数の増加、および移動時にカップ状部材101に傷が生じる等の不良率の上昇等が挙げられる。
According to the above method, two different types of processing steps, ie, punching (pressing) and turning, are required as the step of removing the
一方、底壁102を除去する他の方法として打ち抜き加工が挙げられるが、完成品の貫通孔103の直径D1はカップ状部材101の内側壁の直径D2より大きい(D1>D2)ので、加工が非常に難しい。また、無理抜きをしようとすると、軌道面となるカップ状部材101の内側壁に傷を生じるおそれがある。
On the other hand, punching and the like as another method of removing a
さらに、シェル外輪の他の製造方法として、予めシェル外輪の直径に一致するパイプ材を所定の長さに切断する方法が考えられる。しかし、この方法によれば材料費が非常に高くなり、製造コスト低減の要請に反することとなる。 Furthermore, as another method for manufacturing the shell outer ring, a method of cutting a pipe material that matches the diameter of the shell outer ring in advance to a predetermined length is conceivable. However, according to this method, the material cost becomes very high, which is against the demand for reducing the manufacturing cost.
そこで、この発明の目的は、製造コストを低減したシェル外輪の製造方法、およびこのようなシェル外輪を採用したシェル型針状ころ軸受を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a shell outer ring with reduced manufacturing costs, and a shell needle roller bearing that employs such a shell outer ring.
この発明は、円環形状の内径面に軌道面を有するシェル外輪の製造方法に係るものである。具体的には、絞り加工によって平板からカップ状部材を得る工程と、カップ状部材の外底壁に円周溝を形成する工程と、打ち抜き加工によって、円周溝の角部を基点とするカップ状部材の底壁を打ち抜いてシェル外輪を得る工程とを含む。 The present invention relates to a method for manufacturing a shell outer ring having a raceway surface on an annular inner diameter surface. Specifically, a step of obtaining a cup-shaped member from a flat plate by drawing, a step of forming a circumferential groove on the outer bottom wall of the cup-shaped member, and a cup based on the corner of the circumferential groove by punching Punching the bottom wall of the member to obtain a shell outer ring.
上記の製造方法によれば、打ち抜き加工工程で円周溝の角部に応力集中を生じるので、意図した位置で底壁を打ち抜くことができる。また、底壁を除去する工程から旋削加工工程を排除できるので、製造コストを低減することができる。 According to the above manufacturing method, stress concentration occurs in the corners of the circumferential groove in the punching process, so that the bottom wall can be punched at the intended position. Further, since the turning process can be eliminated from the process of removing the bottom wall, the manufacturing cost can be reduced.
なお、本明細書中「外底壁」とは、カップ状部材の外側の底壁面を指す。同様に「内底壁」とは、カップ状部財の内側の底壁面を指す。さらに「底壁」という場合は、内底壁と外底壁とを含むカップ状部材の底部分全体を指すものとする。また、「側壁」、「内側壁」、および「外側壁」の語についても同様である。 In the present specification, the “outer bottom wall” refers to the bottom wall surface outside the cup-shaped member. Similarly, the “inner bottom wall” refers to the bottom wall surface inside the cup-shaped component. Furthermore, the “bottom wall” refers to the entire bottom portion of the cup-shaped member including the inner bottom wall and the outer bottom wall. The same applies to the terms “side wall”, “inner side wall”, and “outer wall”.
好ましくは、円周溝の角部の位置における直径は、カップ状部材の内側壁の直径より大きい。上記のシェル外輪の製造方法は、円周溝の角部に生じる応力集中を利用して底壁を除去するので、角部の位置を変更することにより、任意の位置で底壁と側壁とを分離することができる。すなわち、この発明は、内側壁の直径より大きな底壁を除去する場合に特に有効である。 Preferably, the diameter at the corner of the circumferential groove is larger than the diameter of the inner wall of the cup-shaped member. In the method for manufacturing the shell outer ring, the bottom wall is removed using the stress concentration generated at the corner of the circumferential groove. Therefore, by changing the position of the corner, the bottom wall and the side wall can be connected at an arbitrary position. Can be separated. That is, the present invention is particularly effective when removing a bottom wall larger than the diameter of the inner wall.
さらに好ましくは、カップ状部材の内側壁と内底壁との接続部分には、側壁の厚み寸法を減ずるように逃げ部が形成されている。打ち抜き加工部近傍の内側壁は、加工に伴って径方向内側に盛り上がるおそれがある。これは、針状ころや保持器の回転不良の原因となり得る。そこで、この部分の厚み寸法を予め減じておくことによって、これらの問題を解消することができる。 More preferably, an escape portion is formed at the connecting portion between the inner wall and the inner bottom wall of the cup-shaped member so as to reduce the thickness dimension of the side wall. There is a possibility that the inner side wall in the vicinity of the punched portion swells radially inward with the processing. This can cause rotation failure of the needle rollers and the cage. Therefore, these problems can be solved by reducing the thickness dimension of this portion in advance.
この発明に係るシェル型針状ころ軸受は、上記の製造方法によって製造されるシェル外輪と、シェル外輪の内径面に沿って配置される複数の針状ころとを備える。シェル外輪を上記の工程で製造することにより、低廉なシェル型針状ころ軸受を得ることができる。 A shell needle roller bearing according to the present invention includes a shell outer ring manufactured by the above-described manufacturing method, and a plurality of needle rollers arranged along the inner diameter surface of the shell outer ring. By manufacturing the shell outer ring by the above-described process, an inexpensive shell-type needle roller bearing can be obtained.
この発明によれば、カップ状部材の底壁除去工程を簡素化することで、製造コストを抑えたシェル外輪の製造方法、およびこのような方法で製造されたシェル外輪を採用した低廉なシェル型針状ころ軸受を得ることができる。 According to the present invention, by simplifying the process of removing the bottom wall of the cup-shaped member, the manufacturing method of the shell outer ring with reduced manufacturing cost, and the inexpensive shell type employing the shell outer ring manufactured by such a method. A needle roller bearing can be obtained.
まず、図5を参照して、この発明の一実施形態に係るシェル型針状ころ軸受11を説明する。シェル型針状ころ軸受11は、円環形状の内径面に軌道面12aおよび軸方向両端部に径方向内側に突出する鍔部12bを有する外輪12と、外輪12の軌道面12aに沿って配置される複数の針状ころ13と、隣接する針状ころ13の間隔を保持する保持器14とを備える。
First, with reference to FIG. 5, the shell type needle roller bearing 11 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. The shell-type needle roller bearing 11 is disposed along the
次に、図1〜図4を参照して、この発明の一実施形態に係るシェル外輪12の製造方法を説明する。なお、図1はシェル外輪12の製造工程の一部を示すフロー図、図2は絞り加工工程後のカップ状部材21を示す図、図3は円周溝の形成工程後のカップ状部材21を示す図、図4は底壁23の打ち抜き加工後のカップ状部材21を示す図である。また、図2〜図4は、発明の理解を容易とするために、板厚を実際より厚く描いている。
Next, with reference to FIGS. 1-4, the manufacturing method of the shell outer ring |
まず、シェル外輪12は、軸受鋼等の炭素鋼を圧延加工して得られる平板を出発材料として採用する。なお、炭素等の元素の含有量は、シェル外輪12に求められる硬さ、靭性、耐摩耗性、および加工性等の機械的性質を満足するように調整される。
First, the shell
次に、第1の工程では、絞り加工によって平板からカップ状部材21を得る(S11)。図2を参照して、カップ状部材21は、円筒形状の側壁22と、側壁22の一方側端部(図2の下側)を閉鎖する底壁23とを有する。なお、内側壁22aは針状ころ13と接触する軌道面12aとして機能する。したがって、絞り深さ(「側壁22の高さ」を指す)は針状ころ13の長さより深く設定する必要がある。また、内側壁22aと内底壁23aとの接続部分には、側壁22の厚み寸法を減じるように逃げ部24が設けられている。この逃げ部24は、円周方向に連続する円周溝である。
Next, in the first step, the cup-
この絞り加工工程(S11)では、1度の絞り加工によって所定の長さの内側壁22aを得てもよいし、絞り加工を複数回繰り返してもよい。また、絞り加工を複数回繰り返すことで、正規の板厚より薄くなる部分(以下「薄肉部」という)が内側壁22aと内底壁23aとの接続部分に集中して逃げ部24が形成される。
In this drawing process (S11), the
また、絞り加工工程(S11)の後、軌道面12aとなる内側壁22aを平滑にするためのしごき加工、側壁22の他方側端部(図2の上側)を切り揃えるトリミング加工、および側壁22の他方側端部に鍔部12bを形成する縁曲げ加工等が施される。
Further, after the drawing step (S11), ironing processing for smoothing the
次に、第2の工程では、カップ状部材21の外底壁23bに円周溝25を形成する(S12)。具体的には、圧印加工(コイニング加工)等のプレス加工によって形成することができる。この円周溝25は断面形状がV字型である。また、円周溝25の角部25a(根元部分を指す)の位置での直径は、内側壁22aの直径より大きく設定されている。
Next, in the second step, the
次に、第3の工程では、打ち抜き加工によって底壁23を除去する(S13)。具体的には、外底壁23bを下にした状態でカップ状部材21を円筒形状のダイス上に載置し、パンチで内底壁23aに絞り方向と同一の方向(図3の下方向)に荷重を加える。これにより、円周溝25の角部25aに応力集中が生じ、底壁23がカップ状部材21から分離する。そして、シェル外輪12が得られる。
Next, in the third step, the
ここで、円周溝25の角部25aは、底壁23の打ち抜き加工工程(S13)において破断の基点となる。つまり、角部25aの位置を変更すれば、任意の位置で側壁22と低壁23とを分離することができる。すなわち、この発明は、内側壁22aの直径より大きな底壁23を除去する場合に特に有効である。
Here, the corner |
次に、第4の工程では、所定の機械的性質を得るためにシェル外輪12に熱処理を施す(S14)。熱処理の具体例としては、硬さや耐摩耗性等の向上を目的として光輝焼き入れ、浸炭焼き入れ、または浸炭窒化処理等が、靭性等の向上や残留応力の除去等を目的として焼き戻しや焼鈍し等が挙げられる。
Next, in the fourth step, the shell
上記の各工程を経てシェル外輪12が得られる。ここで、この発明に係る製造方法において、絞り加工工程(S11)、円周溝25の形成工程(S12)、および底壁23の打ち抜き加工工程(S13)はいずれもプレス加工工程である。したがって、パンチとダイスの形状およびカップ状部材21に加える応力の大きさ等を調整すれば、同じ加工機で加工することができる。
The shell
すなわち、この発明に係る製造方法を採用すれば、加工工程毎にカップ状部材21を移動させる必要がなくなるので、移動に伴う作業工数を削減することができる。また、カップ状部材21の移動を省略することにより、従来問題となっていたカップ状部材21の移動に伴う傷の発生を防止することができる。その結果、シェル外輪12の製造コストを低減することができ、低廉なシェル型針状ころ軸受11を得ることができる。
That is, if the manufacturing method according to the present invention is employed, it is not necessary to move the cup-shaped
また、底壁23の打ち抜き加工工程(S13)において、側壁22は底壁23に近い位置で変形を生じる。具体的には、内側壁22aが径方向に盛り上がるように変形する。そこで、この変形によって針状ころ13や保持器14の回転が阻害されるのを防止するために、予め変形のおそれがある部分に逃げ部24を設けておくのが望ましい。
In the punching process (S13) of the
上記の実施形態において、逃げ部24の断面形状は所定の曲率を有する円弧形状である例を示したが、これに限ることなく、任意の断面形状であってもよい。しかし、底壁23の打ち抜き加工時に応力集中を生じないように、曲面形状とするのが望ましい。
In the above embodiment, the sectional shape of the
一方、円周溝25は、V字角度が小さい程角部25aに生じる応力集中が大きくなる。したがって、打ち抜き加工の容易性の観点からは、V字角度は鋭角であるのが望ましい。一方、V字角度が小さすぎると円周溝25の形成が困難となる。したがって、これらの観点から、適切なV字角度を選択する必要がある。
On the other hand, in the
また、上記の実施形態における円周溝25は、断面形状がV字形状の例を示したが、これに限ることなく、任意の形状を採用することができる。ただし、底壁23の打ち抜き加工工程(S13)において応力集中を生じるように角部25aを有していることが必要である。
Moreover, although the cross-sectional shape showed the V-shaped example for the circumferential groove |
また、上記の実施形態におけるシェル型針状ころ軸受11は、構成要素として保持器14を有する例を示したが、この発明において保持器14は必須の構成要素ではない。つまり、この発明は、総ころ形式のシェル型針状ころ軸受にも適用することができる。
Moreover, although the shell type
また、上記の各工程は、この発明に係るシェル外輪12の製造工程一例であって、各工程をさらに細分化してもよいし、必要な工程をさらに追加することもできる。また、加工工程の順番も任意に入れ替えることができるものとする。
Moreover, each said process is an example of the manufacturing process of the shell outer ring |
さらに、上記の各工程は、それぞれ別々の工程として単能プレスで行ってもよいが、順送プレス、または、トランスファプレスによって行うこととしてもよい。これにより、各工程を連続的に行うことができる。また、上記の各工程の全部または一部に相当する加工部を有するシェル外輪12の製造装置を使用することにより、生産性を高めることができ、結果としてシェル型針状ころ軸受11の製品価格を抑えることができる。
Furthermore, each of the above steps may be performed by a single press as a separate step, but may be performed by a progressive press or a transfer press. Thereby, each process can be performed continuously. Moreover, by using the manufacturing apparatus of the shell outer ring |
なお、本明細書中で「順送プレス」とは、プレス内に複数の加工工程を持ち、材料をプレス入口のフィーダにより各工程を移動させることによって、材料を連続的に加工する方法を指すものとする。また、本明細書中で「トランスファプレス」とは、複数の加工工程を必要とする場合に、各工程を行うステージを必要数分設け、搬送装置によって工程品を移動させながら、各ステージで加工を行う方法を指すものとする。 In the present specification, “sequential press” refers to a method of continuously processing a material by having a plurality of processing steps in the press and moving the material by a feeder at a press inlet. Shall. In addition, in this specification, “transfer press” means that when a plurality of processing steps are required, the necessary number of stages for performing each step are provided, and processing is performed at each stage while moving the process product by the transfer device. Refers to the method of performing
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
この発明は、シェル型針状ころ軸受に有利に利用される。 The present invention is advantageously used for shell-type needle roller bearings.
11 シェル型針状ころ軸受、12 シェル外輪、12a 軌道面、12b 鍔部、13 針状ころ、14 保持器、21,101 カップ状部材、22 側壁、22a 内側壁、23,102 底壁、23a 内底壁、23b 外底壁、24 逃げ部、25 円周溝、25a 角部、103 貫通孔。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
絞り加工によって平板からカップ状部材を得る工程と、
前記カップ状部材の外底壁に円周溝を形成する工程と、
打ち抜き加工によって、前記円周溝の角部を基点として前記カップ状部材の底壁を打ち抜いて前記シェル外輪を得る工程とを含む、シェル外輪の製造方法。 A method for manufacturing a shell outer ring having a raceway surface on an annular inner diameter surface,
Obtaining a cup-shaped member from a flat plate by drawing;
Forming a circumferential groove in the outer bottom wall of the cup-shaped member;
And a step of punching a bottom wall of the cup-shaped member from a corner of the circumferential groove as a base point to obtain the shell outer ring by punching.
前記シェル外輪の軌道面に沿って配置される複数の針状ころとを備える、シェル型針状ころ軸受。
A shell outer ring manufactured by the method for manufacturing a shell outer ring according to any one of claims 1 to 3,
A shell-type needle roller bearing comprising a plurality of needle rollers arranged along a raceway surface of the shell outer ring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007095966A JP2008256004A (en) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Manufacturing method for drawn cup and shell-type needle roller bearing |
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Legal Events
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