JP2012177409A

JP2012177409A - 分割軌道輪の製造方法

Info

Publication number: JP2012177409A
Application number: JP2011040051A
Authority: JP
Inventors: Masahito Matsui; 雅人松井
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2012-09-13

Abstract

【課題】様々な寸法の軌道輪を容易に分割できる分割軌道輪の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る分割軌道輪の製造方法は、環状の内輪１１の内径側に略直方体形状の冶具３０を挿入する工程と、冶具３０の上縁部３４により内輪１１の内径面を担持する工程と、内輪１１に垂直方向上側から圧力を加えることにより内輪１１を円周方向に分割する工程と、を有する。内輪１１の内径面を担持する冶具３０の上縁部３４には、円弧部３５が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、分割軌道輪の製造方法に関する。

図１に示されるような鉄鋼用の圧延ロール１は、その軸方向端部２でサポート軸受３により支持されると共に、軸方向内側の小径部４において二つ割り軸受１０により支持される。小径部４の軸方向両側には大径部５が位置しているため、二つ割り軸受１０を取り付ける際には、内輪を円周方向で少なくとも二つに分割した分割部のそれぞれを、小径部４の外径側からそれぞれ取り付けた後、分割部同士をボルト等により結合する必要がある。

このように円周方向に二つに分割された軌道輪を得るため、従来、台に固定された軌道輪の内径側に専用の冶具を挿入し、この冶具によって軌道輪を楕円状に押し広げた後に外径側から圧力を加えることにより、軌道輪の分割を行っている（例えば、特許文献１参照）。

特開平２−７２２２０号公報

しかしながら、従来の方法では、分割する軌道輪の寸法毎に専用の冶具が必要であり、また専用の台も必要である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、様々な寸法の軌道輪を容易に分割できる分割軌道輪の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）環状の軌道輪の内径側に略多角柱形状の冶具を挿入する工程と、
前記冶具の上縁部により前記軌道輪の内径面を担持する工程と、
前記軌道輪に垂直方向上側から圧力を加えることにより前記軌道輪を円周方向に分割する工程と、を有する分割軌道輪の製造方法であって、
前記軌道輪の内径面を担持する前記冶具の前記上縁部に円弧部が形成されていることを特徴とする分割軌道輪の製造方法。
（２）前記冶具が、使用時に上側に位置する頂面を有し、
前記冶具の前記頂面および前記上縁部の硬度が、前記軌道輪の内径面の硬度より低いことを特徴とする上記（１）に記載の分割軌道輪の製造方法。
（３）前記冶具が、前記軌道輪を形成する材料よりもヤング率の小さい材料により形成されることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の分割軌道輪の製造方法。
（４）前記冶具が、鋳鉄、銅系金属、およびアルミニウムから選択された材料により形成されることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の分割軌道輪の製造方法。
（５）前記冶具が、使用時に下側に位置する底面を有し、
前記冶具の前記底面の硬度が、前記冶具の前記頂面および前記上縁部の硬度より高いことを特徴とする上記（２）〜（４）のいずれかに記載の分割軌道輪の製造方法。

本発明の分割軌道輪の製造方法によれば、様々な寸法の軌道輪を容易に分割することができる。

鉄鋼用の圧延ロールの一例を示す概略図である。本実施形態の分割軌道輪の製造方法を示す概略斜視図である。図２の正面図である。内輪の平面図である。第１変形例に係る冶具を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図である。第２変形例に係る冶具を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図である。第３変形例に係る冶具の斜視図である。

以下、本発明に係る分割軌道輪の製造方法の一実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

図２、図３に示されるように、本実施形態に係る分割軌道輪の製造方法においては、底面３１、頂面３２、および側面３３，３３を備える略直方体形状の冶具３０が、円筒状の内輪１１の内径側に挿入される。冶具３０の底面３１は柱３７，３７により軸方向両端で支持される。柱３７，３７の高さは、内輪１１が冶具３０により吊持されるような寸法であれば任意の寸法でよい。

図４に示されるように、内輪１１は、環状の胴部１２と、胴部１２の軸方向両側に配置された環状の鍔部１３，１３と、内輪１１の軸方向両端に配置された端部１４，１４と、を備える。胴部１２の外径面は、不図示の転動体の軌道面となる。内輪１１を割りやすくするために、端部１４には軸方向に延びるスリット１７が設けられている。スリット１７，１７は、軸方向両側で直線上に位置するよう設けられている。また、これらスリット１７，１７が設けられた位置から円周方向に１８０°回転させた位置においても、スリット１７’、１７’が端部１４に設けられている。

内輪１１は、軸受鋼に焼入れ・焼き戻しが施された材料、または軸受鋼や浸炭鋼に、浸炭処理または浸炭窒化処理が施された後、焼入れ・焼き戻しが施された材料により形成される。内輪１１の内径面の硬度（ロックウェル硬さ）は、例えばＨＲＣ５０以上であることが好ましい。

図２、３に戻って、内輪１１を割る際には、内輪１１の鍔部１３および胴部１２の上に、直方体のブロック３８をスリット１７に隣接させた状態で置き、押圧装置３９によりブロック３８の垂直方向上側から内輪１１に圧力を加える。加えられる圧力が増加するにつれて、スリット１７から亀裂が軸方向に進行する。内輪１１がスリット１７から軸方向に、スリット１７まで割れた後、内輪１１を円周方向に１８０°回転させて、押圧装置３９によりスリット１７’側から再度内輪１１に圧力を加えることにより、内輪１１を完全に二つに分割することができる。

内輪１１を割る際、内輪１１は、スリット１７，１７が垂直方向上側に位置するように、内径側に挿入された冶具３０によって吊持される。内輪１１が冶具３０によって吊持されるとき、内輪１１の内径面は、冶具３０の頂面３２の上縁部３４，３４と接触している。

ここで、押圧装置３９により加えられる圧力が増大し、冶具３０の上縁部３４と内輪１１の内径面との間の接触圧力が過大になると、冶具３０の上縁部３４により、内輪１１の内径面に傷をつけてしまうおそれがある。そこで、本実施形態においては、冶具３０の上縁部３４，３４に、軸方向にわたって延びる円弧部３５，３５が形成されている。円弧部３５，３５の曲率半径は一定である必要はなく、冶具３０の頂面３２との境界をなだらかに接続するように形成されている。これにより、押圧装置３９により内輪１１に圧力がかけられたときに、内輪１１の内径面と接触する面積を大きくして、内輪１１の内径面にかかる力を緩和することができる。

冶具３０は略直方体形状であり、任意の寸法を有する柱３７，３７に載置されると共に内輪１１を吊持するのみであるので、様々な寸法の内輪１１に適用することが可能である。円弧部３５，３５の曲率半径は、冶具３０によって分割される内輪１１のうち、最も小さい内輪の内径よりも僅かに小さいことが好ましい。これにより、様々な寸法の内輪を割る際に、冶具３０を使用することができる。

また、冶具３０は、内輪１１を形成する上記材料よりもヤング率の小さい材料、例えば、鋳鉄、銅系金属、アルミニウムなどから形成される。このため、押圧装置３９により加えられる圧力が大きくなり、円弧部３５と内輪１１の内径面との間の接触圧力が大きくなった場合でも、冶具３０が内輪１１の内径面よりも先に変形する。これにより、内輪１１の内径面に傷がつくことや、内輪１１が変形して内径面の真円度が悪化することを防止することができる。

また、冶具３０の底面３１は、表面処理や焼入れ等が施されることによって、硬度が向上されている。内輪１１を割る際に圧力が加えられると、冶具３０が変形して底面３１に引張り応力が発生することがあるが、本実施形態では、冶具３０の底面３１に表面処理や焼入れ等が施されることによって硬度が向上しているため、冶具３０の破損を防止することができる。一方、内輪１１の内径面と接触する冶具３０の頂面３２や上縁部３４には焼入れ等が施されずに硬度が向上していないため、冶具３０が内輪１１の内径面よりも先に変形する。これにより、内輪１１の内径面に傷がつくことや、内輪１１が変形して内径面の真円度が悪化することを防止することができる。

このように、本実施形態の分割軌道輪の製造方法によれば、略直方体形状の冶具３０を用いて内輪１１が割られるため、様々な寸法の内輪１１を容易に分割することが可能である。また、内輪１１の内径面と接触する冶具３０の上縁部３４に円弧部３５が形成されていることにより、内輪１１の内径面に傷がつくことや、内輪１１が変形して内径面の真円度が悪化することを防止することができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、変更、改良等が適宜可能である。例えば、内輪１１の内径側に挿入される冶具に形成される円弧部の曲率半径は一定であってもよい。例えば、図５（Ａ）（Ｂ）に示される第１変形例の冶具４０は、底面４１、頂面４２、側面４３，４３を備えると共に、上縁部４４には軸方向に亘って延びる円弧部４５が形成されている。図５（Ｂ）に示されるように、円弧部４５は一定の曲率半径Ｒ１を有している。

また、図６（Ａ）（Ｂ）に示される第２変形例の冶具５０は、底面５１、頂面５２、側面５３，５３を備えると共に、上縁部５４には軸方向に亘って延びる円弧部５５が形成されている。図６（Ｂ）に示されるように、円弧部５５は曲率半径Ｒ１を有すると共に、頂面５２と円弧部５５との間は、曲率半径Ｒ１とは異なる曲率半径Ｒ２によってなだらかに接続されている。

また、図７に示される第３変形例の冶具６０は、底面６１、頂面６２、側面６３，６３を備えると共に、上縁部６４の軸方向中間部には円弧部６５が形成されている。円弧部６５の軸方向寸法は、冶具６０によって分割される内輪１１のうち、最も大きい内輪の軸方向寸法よりも僅かに大きくなっている。冶具６０を内輪１１の内径側に挿入して円弧部６５により内輪１１を吊持することにより、内輪１１が止まり面６６によって受け止められるので、割られた後に内輪１１が軸方向にずれて飛び出すことを防止でき、内輪１１に傷がつくことや内輪１１が変形することを防止することができる。

また、前述した実施形態では、内輪１１を分割する場合を例に挙げて説明したが、外輪を分割する場合であっても、本発明にかかる分割軌道輪の製造方法を適用することができる。また、前述した実施形態では、略直方体形状の冶具を例に挙げて説明したが、冶具は任意の多角柱形状であってよく、分割される軌道輪の内径面を担持する上端部に円弧部が形成されていればよい。また、前述した実施形態では、軌道輪を二分割する場合を例に挙げて説明したが、軌道輪を三以上に分割してもよい。

本発明は、鉄鋼用圧延ロールを支持する二つ割り軸受の製造分野等において好適に利用可能である。

１０二つ割り軸受
１１内輪
３０冶具
３１，４１，５１底面
３２，４２，５２頂面
３４，４４，５４上縁部
３５，４５，５５円弧部
３９押圧装置

Claims

環状の軌道輪の内径側に略多角柱形状の冶具を挿入する工程と、
前記冶具の上縁部により前記軌道輪の内径面を担持する工程と、
前記軌道輪に垂直方向上側から圧力を加えることにより前記軌道輪を円周方向に分割する工程と、を有する分割軌道輪の製造方法であって、
前記軌道輪の前記内径面を担持する前記冶具の前記上縁部に円弧部が形成されていることを特徴とする分割軌道輪の製造方法。
前記冶具が、使用時に上側に位置する頂面を有し、
前記冶具の前記頂面および前記上縁部の硬度が、前記軌道輪の内径面の硬度より低いことを特徴とする請求項１に記載の分割軌道輪の製造方法。
前記冶具が、前記軌道輪を形成する材料よりもヤング率の小さい材料により形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の分割軌道輪の製造方法。
前記冶具が、鋳鉄、銅系金属、およびアルミニウムから選択された材料により形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の分割軌道輪の製造方法。
前記冶具が、使用時に下側に位置する底面を有し、
前記冶具の前記底面の硬度が、前記冶具の前記頂面および前記上縁部の硬度より高いことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の分割軌道輪の製造方法。