JP6311255B2

JP6311255B2 - 軸受、及び軸受の製造方法、並びに軸受の管理方法

Info

Publication number: JP6311255B2
Application number: JP2013199428A
Authority: JP
Inventors: 貴也長濱
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2018-04-18
Anticipated expiration: 2033-09-26
Also published as: JP2015064092A

Description

本発明は、軸受固有の識別データが刻設された軸受に関する。及び、その軸受の製造方法に関する。更には、その軸受の管理方法に関する。

一般に軸受は、相対回転する一方側の第一軌道輪と、他方側の第二軌道輪と、該第一軌道輪と第二軌道輪との間に介在される転動体を有して構成される。通常の転がり軸受の場合には、相対的に径方向内方側に配設される内輪と、相対的に径方向外方側に配設される外輪と、該内輪と外輪との間に介在される転動体とを有して構成される。この種、軸受においては、近年、軸受トレーサビリティのニーズが出てきており、それに対してレーザマーキングを使い軸受内外輪のいずれかに製造国、製造会社（製造工場）、製造年月日や製造会社規定の社内コード等が識別データとして付与されている。
従来のレーザマーキングはいわゆる黒色レーザマーキングと称されるものであり、且つ、このレーザマーキングはこのマーキングの性質上、軸受製造最終工程の軸受組付け後で行なっている。したがって、製造工程の上流工程では識別データが付与されていない無印の内輪や外輪が流れることになり、製造工程中には当該軸受の熱処理の条件や材質をいわゆる現物からは判別できないという不都合があった。
このため、仮に従来の黒色レーザーマーキングで軸受の製造工程中に識別データを付与しても、黒色レーザーマーキングは加工表面に酸化膜を付着させることで識別データの黒色文字等を形成する方式のため、製造工程中に生じる軽い擦れで酸化膜が除去され易く、文字等が消去されてしまうと言う不具合を生じる。例えば、軸受の製造工程における熱処理工程や研削工程の前に黒色レーザーマーキングで文字等の識別データを付与した場合には、当該工程の作業における擦れにより消えてしまうことがある。特に、研削加工による削除によりデータが消えてしまう。
なお、このような擦れにより消去される不具合は、軸受の製造工程後の流通過程の運搬中や、組付後でも生じることがある。
したがって、擦れにより消去されることのない識別データを軸受に付与することが望まれている。

特開２００５−５０３３９号公報特開２０１０−７０２７４号公報

上述した熱処理や研削等における擦れにより文字等の識別データを消去しないようにするために、本発明者は、先ず、擦れにより消去されることのない凹凸などの刻設集合体で軸受の外輪や内輪の端面に識別データを刻設することを着想した。
しかし、文字等自体を消去されない凹凸の刻設集合体で軸受の外面に形成することは、その形成には時間を要するという別の問題を生じる。

而して、本発明は上述した点に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、識別データが擦れにより消去されることがなく、かつ、比較的短時間で軸受の内輪や外輪の端面に刻設できることを可能とすることにある。
また、識別データを軸受の製造工程中の好ましい工程位置で刻設することにある。
更には、かかる軸受に刻設された識別データを用いて当該軸受の製造過程及び製品特性の少なくともいずれかを管理可能とすることにある。

上記課題を解決するため、本発明は次の手段をとる。
先ず、本発明に係る軸受は、第一軌道輪と、第二軌道輪と、該第一軌道輪と第二軌道輪との間に介在される転動体とを有する軸受であって、前記第一軌道輪と第二軌道輪とのいずれかの外面に、当該軸受個有の識別データとしての文字や記号等の文字類が刻設され、
該文字類の少なくとも一部は前記外面に刻設される複数の凹設、凸設、又は凹設及び凸設からなる刻設集合体により形成されるものであり、前記文字類の少なくとも１部を形成する刻設集合体の凹設や凸設の夫々の凹凸形成の深さ、高さ及び直径の組合せが一品毎に異なる組合せ構成とされていることを特徴とする。
なお、上述の構成の軸受において、前記文字類の少なくとも一部は前記外面に刻設される複数の凹設からなる刻設集合体により形成されるものであり、前記文字類の少なくとも一部を形成する刻設集合体の凹設の深さの組合せが一品毎に異なる組合せ構成とされているのが好ましく、更に、その刻設集合体の凹設の深さの種類は２種類であるのが好ましい。
また、上述の構成の軸受において、前記刻設集合体の凹設や凸設の凹凸形成の深さ、高さ、及び直径の組合わせにより特定される種類は２種類であるのが好ましい。

上記した本発明によれば、識別データとしての文字や記号の文字類は、軸受の外面に凹設や凸設により形成されるものであるので、仮に製造工程中に擦れることがあっても、識別データが消去されることがない。
また、文字類は複数の凹設や凸設の刻設集合体により形成されるので、短時間で形成することが可能である。

次に、本発明に係る軸受の製造方法は、上記により軸受に刻設される識別データとしての文字や記号等の文字類の刻設は、当該軸受の製造工程における熱処理工程及び研削工程の前工程として行なわれることを特徴とする。これにより、製造工程中の識別データが刻設された後の工程において、仮に、軸受が生産ラインから欠落することがあっても、識別データにより当該軸受の製造過程を確認することができて、生産ラインに確実に戻すことができる。その際、識別データは熱処理工程及び研削工程で生じる擦れによっても消去されることがないので、これらの工程において軸受が欠落した場合であっても、従来のように当該軸受を破棄するようなことをなくすることができる。

更に、本発明に係る軸受の管理方法は、上記により軸受に刻設された識別データを用いて当該軸受自体の製造過程及び製品特性の少なくともいずれかを特定することにある。当該軸受は一品毎に異なる識別データが付されており、この識別データから当該軸受の製造過程及び製品特性の少なくともいずれかを把握する管理を容易に行うことができる。

本発明は、上記した手段としたことにより、識別データが擦れにより消去されることがなく、かつ、比較的短時間で軸受の外面に刻設することができる。これにより確実に識別データを把握することが可能となって、仮に、市場で不具合品が発生した場合にも、製造条件を特定できるため、迅速、適確に不具合品の回収が可能となる。
また、識別コードの刻設を、当該軸受の製造工程における熱処理工程及び研削工程の前工程として行なうことにより、仮に、熱処理工程や研削工程で軸受が製造ラインから外れても、当該軸受の製造過程が識別コードで把握できることから、ラインに戻すことが可能となる。
更には、当該軸受に刻設された識別データを用いて当該軸受の製造過程及び製品特性の少なくともいずれかを特定する管理をすることが出来る。

本実施形態の軸受を一部破断して示す斜視図である。端面に文字類を刻印した外輪を示す斜視図である。文字類を点字で表した例を示す図である。図３のIV―IV線断面図である。軸受の製造工程図である。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本実施形態の軸受１０を示す。この軸受はテーパローラ型軸受を示している。しかし、本発明が適用される軸受１０はかかる型式の軸受に限定されるものではない。
図１に示す軸受１０は、相対的に径方向内方側に配設される内輪１２と、相対的に径方向外方に配設される外輪１４と、この内輪１２と外輪１４との間に介在されるテーパローラである転動体１６とを有する構成である。なお、転動体１６は保持器１８により保持されて構成される。この本実施形態における内輪１２が本発明の第一軌道輪に対応し、外輪１４が本発明の第二軌道輪に対応する。
軸受１０には個々の軸受の製造過程等を示す識別データ２０が付される。識別データ２０は、例えば、製造国２０Ａ、製造会社２０Ｂ、製造ライン番号（製造工場）、製造番号（シリアル番号）、製造年月日記号、各種社内規格コードがある。識別データ２０の表示方法としては文字や記号等の文字類が用いられる。
識別データ２０としての文字類は、軸受１０の内輪１２及び外輪１４の軸方向端面の何れかの面（外面）に付される。本実施形態では、図１及び図２に示すように外輪１４の端面１４Ａに付された製造国２０Ａの「JAPAN」や製造会社２０Ｂの「KXY」の文字が識別データ２０である。
図３に「KXY」の文字の「Ｋ」を代表で示すように各文字は点字で形成される。この点字は、図４に示すように、複数の凹設２２の刻設集合体により形成される。この凹設２２の形成方法（マーキング工法）は、レーザ、打刻、ドット加工等がある。なお、レーザは具体的には短パルスレーザによる深刻マーキング工法であり、短時間でマーキングが可能であり、擦れにより消去されにくいものである。そして、この識別データ２０の文字自体の表示内容により製造国２０Ａや製造会社２０Ｂを示すことができる。

次に、点字を形成する凹設２２の形成深さや径の大きさ、又は相互の位置関係を変えて組合わせることにより、軸受固有の表示を行なうことができる。例えば、本実施形態では、軸受の製造番号（シリアル番号）をコード化して表示している。本実施形態では、凹設２２の形成深さを、深穴２２Ａと浅穴２２Ｂの２パターンで形成し、これを軸受一品毎に異なる組合わせとしてコード化している。本実施形態では、図３に示す「Ｋ」の文字は、３２個の凹設２２からなる点字で形成されているので、凹設２２の深さの２パターンを各種組合わせると約４３億種類のデータを得ることができ、シリアル番号として十分用いることができる。本実施形態の文字「Ｋ」の上下幅の長さは約２．０ｍｍであり、「Ｋ」の点字を形成する１個の凹設２２の穴径の大きさは約０．１〜０．１５ｍｍである。また、凹設２２の深穴２２Ａの深さは約０．３ｍｍ、浅穴２２Ｂの深さは０．２ｍｍである。
その他の文字についても、同様にして形成することにより大きなデータ量を識別表示することが可能であり、各種の社内規格の識別データにもコード化して用いることができる。
なお、シリアル番号等のコード化した点字の読み取りは、ＣＣＤカメラなどによる画像認識やレーザ変位計などにより読み取りを行なうことができる。すなわち、本実施形態の場合には、図３に示す「Ｋ」の点字を形成する３２個の凹部の深さや位置関係をＣＣＤカメラやレーザ変位計でセンシングすることにより、シリアル番号のデータに変換することができて、当該軸受のシリアル番号を把握することができる。

次に、図５により軸受１０の製造工程を説明する。本実施形態の軸受１０の製造工程は、（ａ）鍛造工程と、（ｂ）旋削工程と、（ｃ）打刻工程と、（ｄ）熱処理工程と、（ｅ）研削・超仕上工程と、（ｆ）組立・最終検査工程が、通常この順序で行われる。なお、この製造工程は軸受１０の内輪１２と外輪１４の製造工程であり、転動体１６の製造工程は別の製造工程で行なわれ、（ｆ）の「組立・最終検査工程」で内輪１２と外輪１４との間に組み込まれて組立てられる。なお、本発明の説明において「製造過程」と称するのは、上述した製造工程のごとく、どのような製造工程を経たかの履歴である。
識別データ２０の付与は、（ｃ）の「打刻工程」で行なわれる。本実施形態の場合には、製造国２０Ａの「JAPAN」と製造会社２０Ｂの「KXY」の文字が凹設２２の点字で、外輪１４の端面に刻設される。そして、「Ｋ」の点字を形成する凹設２２の深さを２パターンとして各種組合わせることによりシリアル番号をコード化して表示するものである。
本実施形態における識別データ２０の文字を刻設する（ｃ）の打刻工程は、（ｄ）の熱処理工程や（ｅ）の研削・超仕上工程より前の工程であり、これらの（ｄ）や（ｅ）の工程では、刻設した識別データ２０の文字に擦れが生じるおそれがあるが、識別データ２０の文字は凹設２２の点字で形成されているため、擦れによって消去されることがない。これによって、仮に、熱処理工程や研削工程で軸受１０が製造ラインから欠落することがあっても、当該軸受の製造過程が識別データ２０で把握できることから、ラインに戻すことが可能となる。

上記実施形態で形成された識別データ２０が刻設された軸受１０によれば、当該識別データ２０によりその後の取り扱いの管理をすることができる。例えば、識別データ２０として、製造国２０Ａ、製造会社２０Ｂ、製造ライン、シリアル番号等が付与されていることにより、軸受１０に不具合が生じた時に当該軸受１０の製造過程や製品特性等を特定することができる。このため、例えば、市場不具合が発生した場合に熱処理の条件や加工ラインのロット範囲を正確に把握することができ、その対策を容易に行うことができる。なお、本発明の説明において「製品特性」とは、回転トルク等の性能や、隙間等の品質である。
特に、本実施形態の場合には、識別コードの文字類の形成が凹設２２の刻設集合体により形成されており、擦れにより消去されることがないため、識別データ２０の付与を軸受１０の製造工程における早い段階で付与することができて、製造工程の早い段階から管理状態とすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はその他各種の形態で実施できるものである。
例えば、上記実施形態の識別データが付される軸受の種類は、テーパローラ型に限らない。一般的な転がり軸受のほか、スラスト軸受等にも適用可能なものである。
また、識別データの文字類を形成する点字の刻設集合体は、上記実施形態では凹設であったが、凸設であってもよい。また、凹設と凸設を組合わせるものであってもよい。
また、上記実施形態の凹設の深さの種類は２パターンであったが、３パターン或いはそれ以上であってもよい。必要とする数量に応じて選定すればよい。
また、上記実施形態では「Ｋ」の１文字のみを２パターンの凹設するものであったが、その他の文字についても同様に形成するものであってもよい。これも必要とする数量に応じて選定すればよい。

１０軸受
１２内輪
１４外輪
１６転動体
１８保持器
２０識別データ
２０Ａ製造国
２０Ｂ製造会社
２２凹設
２２Ａ深穴
２２Ｂ浅穴

Claims

第一軌道輪と、第二軌道輪と、該第一軌道輪と第二軌道輪との間に介在される転動体とを有する軸受であって、
前記第一軌道輪と第二軌道輪とのいずれかの外面に、当該軸受の少なくとも二つの識別データが刻設され、
前記識別データの一方は、前記外面に刻設される複数の凹設、凸設、又は凹設及び凸設からなる刻設集合体により形成される文字であり、
前記識別データの他方は、前記文字を形成するための刻設集合体における２種類以上の凸設の高さ、２種類以上の凹設の深さ、２種類以上の凹設の深さ及び凸設の高さ、あるいは２種類以上の凹設の直径または凸設の直径により一品毎に異なって形成されるコードであることを特徴とする軸受。
請求項１に記載の軸受における前記二つの識別データの刻設は、当該軸受の製造工程における熱処理工程及び研削工程の前工程として行なわれることを特徴とする軸受の製造方法。
請求項１に記載の軸受に刻設された識別データを用いて当該軸受自体の製造過程及び製品特性の少なくともいずれかを特定する軸受の管理方法。