JP5845746B2 - 軸受用内外輪の製造方法 - Google Patents
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Description
て、仕上げ精度を確保しつつ、その工程を簡略化してコスト削減をすることが可能な軸受
用内外輪の製造方法を提供することにある。
(1) リング状素材を成形する前工程と、
前記リング状素材を所望の形状に旋削加工する旋削工程と、
前記リング状素材を焼入れ処理する焼入れ処理工程と、
焼入れ処理された前記リング状素材を仕上げる仕上げ工程と、
を備える軸受用内外輪の製造方法であって、
前記仕上げ工程において、前記リング状素材に冷間ローリング成形を施し、
前記冷間ローリング成形において、
前記リング状素材の少なくとも一部が、該リング状素材の内周側で回転可能な回転部材と、該リング状素材の外周側で回転可能な回転金型と、に挟持され、
前記回転部材又は前記回転金型は、前記リング状素材の軸受用内外輪の軌道面に対応する部分と当接する当接部が、鏡面仕上げされる
ことを特徴とする軸受用内外輪の製造方法。
(2) 前記仕上げ工程において、前記リング状素材に、研削、研磨、超仕上げのうち全て又は一部を施さず、前記冷間ローリング成形を施す
ことを特徴とする(1)に記載の軸受用内外輪の製造方法。
(3) 前記回転部材又は前記回転金型の前記当接部は、その表面粗さがRa=0.04μm以下となるように鏡面仕上げされる
ことを特徴とする(1)又は(2)に記載の軸受用内外輪の製造方法。
(4) 前記リング状素材の外周面の一部又は全周を、前記回転金型によって拘束された状態で、前記冷間ローリング成形が施される
ことを特徴とする(1)〜(3)の何れか1つに記載の軸受用内外輪の製造方法。
(5) 前記仕上げ工程において、前記リング状素材に、前記冷間ローリング成形に加え、バレル研磨を施す
ことを特徴とする(1)〜(4)の何れか1つに記載の軸受用内外輪の製造方法。
(6) 前記リング状素材の内径をR、
前記回転部材の内径をr、
前記冷間ローリング成形後の、前記リング状素材の変形部分の円弧の長さを2rφ、
前記冷間ローリング成形前の、前記リング状素材の前記変形部分の円弧の長さを2Rθ、
前記リング状素材一回転当たりに該リング状素材が前記回転部材によって外周側に押し込まれる量をf、
としたとき、
及び
及び
を満たすことを特徴とする(1)〜(5)の何れか1つに記載の軸受用内外輪の製造方法。
また、研削工程を省略する場合、従来のように、リング状素材に研削のための取り代を設ける必要がないため、歩留まりの向上が可能である。
また、リング状素材には冷間ローリング成形時に圧縮応力が負荷されるので、残留引張
応力を除去することができ、軸受内外輪の寿命向上が可能である。
先ず、図1に、本発明の第1実施形態に係る軸受用内外輪の製造方法により製造された内輪3及び外輪5を有する転がり軸受1を示す。転がり軸受1は開放型の深溝玉軸受であり、外周面3aの軸方向中央に凹設された略円弧形状の内輪軌道面3bを有する内輪3と、内周面5aの軸方向中央に凹設された略円弧形状の外輪軌道面5bを有する外輪5と、内輪軌道面3b及び外輪軌道面5bに転動自在に挟持された複数の玉7と、複数の玉7を周方向に所定の間隔で保持する保持器9と、を備える。
図4に示すように、リング状素材10は、その一部が、リング状素材10の内周側で回転可能な円柱形状のマンドレル23(回転部材)と、リング状素材10の外周側で回転可能なリング状の金型であるリングダイス21(回転金型)と、によって挟持される。
ただし、θ及びφは、それぞれ以下のようにリング状素材10の内径R、マンドレルの内径r、リング状素材10一回転当たりのマンドレルの押し込み量f、の関数として表される。
及び
及び
を満たすようにしたので、熱処理後のリング状素材10であっても割れを生じることなく冷間ローリング成形することが可能である。
なお、本実施形態の冷間ローリング成形は、リング状素材10の外周面10cの全周がリングダイス21(回転金型)に拘束される構成に限定されず、図6に示すようにリング状素材10の外周面10cの一部が成形ロール25(回転金型)に拘束されるように構成してもよい。
このように冷間ローリング成形をした場合であっても、上述の効果と同様の効果を奏することが可能である。
次に、本発明の第2実施形態に係る軸受用内外輪の製造方法について説明する。
第2実施形態の軸受用内外輪の製造方法では、図7に示すように、熱処理工程後の仕上げ工程において、冷間ローリング成形を実施し、その後バレル研磨を実施する。このような工程とした場合であっても、通常熱処理工程後に続く研削、研磨あるいは超仕上げ工程を省略することが可能である。
次に、本発明の第3実施形態に係る軸受用内外輪の製造方法について説明する。
第3実施形態の軸受用内外輪の製造方法では、図8に示すように、熱処理工程後の仕上げ工程において、研削を実施し、その後冷間ローリング成形を実施する。このような工程とした場合であっても、通常熱処理工程後に続く研磨あるいは超仕上げ工程を省略することが可能となる。
例えば、本発明の製造方法によって製造された軸受用内外輪が適用される転がり軸受は、深溝玉軸受に限られず、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、など様々な種類の転がり軸受に適用可能である。
3 内輪(軸受用内輪)
3a 外周面
3b 内輪軌道面(軌道面)
5 外輪(軸受用外輪)
5a 内周面
5b 外輪軌道面(軌道面)
7 玉
9 保持器
10 リング状素材
10a 内周面
10b 軌道面
10c 外周面
21 リングダイス(回転金型)
21a 内周面
21b 外周面
22 補助ロール
23 マンドレル(回転部材)
23a 外周面
23b リング状凸部(当接部)
25 成形ロール(回転金型)
25a 外周面
25b 矩形溝
R 内径
r 内径
Claims (6)
- リング状素材を成形する前工程と、
前記リング状素材を所望の形状に旋削加工する旋削工程と、
前記リング状素材を焼入れ処理する焼入れ処理工程と、
焼入れ処理された前記リング状素材を仕上げる仕上げ工程と、
を備える軸受用内外輪の製造方法であって、
前記仕上げ工程において、前記リング状素材に冷間ローリング成形を施し、
前記冷間ローリング成形において、
前記リング状素材の少なくとも一部が、該リング状素材の内周側で回転可能な回転部材と、該リング状素材の外周側で回転可能な回転金型と、に挟持され、
前記回転部材又は前記回転金型は、前記リング状素材の軸受用内外輪の軌道面に対応する部分と当接する当接部が、鏡面仕上げされることを特徴とする軸受用内外輪の製造方法。 - 前記仕上げ工程において、前記リング状素材に、研削、研磨、超仕上げのうち全て又は一部を施さず、前記冷間ローリング成形を施す
ことを特徴とする請求項1に記載の軸受用内外輪の製造方法。 - 前記回転部材又は前記回転金型の前記当接部は、その表面粗さがRa=0.04μm以
下となるように鏡面仕上げされる
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の軸受用内外輪の製造方法。 - 前記リング状素材の外周面の一部又は全周を、前記回転金型によって拘束された状態で、前記冷間ローリング成形が施される
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の軸受用内外輪の製造方法。 - 前記仕上げ工程において、前記リング状素材に、前記冷間ローリング成形に加え、バレル研磨を施す
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の軸受用内外輪の製造方法。 - 前記リング状素材の内径をR、
前記回転部材の内径をr、
前記冷間ローリング成形後の、前記リング状素材の変形部分の円弧の長さを2rφ、
前記冷間ローリング成形前の、前記リング状素材の前記変形部分の円弧の長さを2Rθ、
前記リング状素材一回転当たりに該リング状素材が前記回転部材によって外周側に押し込まれる量をf、
としたとき、
及び
及び
を満たすことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の軸受用内外輪の製造方法。
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