JP2008064152A - 針状ころ軸受用外輪部材の製造装置および製造方法 - Google Patents
針状ころ軸受用外輪部材の製造装置および製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008064152A JP2008064152A JP2006240359A JP2006240359A JP2008064152A JP 2008064152 A JP2008064152 A JP 2008064152A JP 2006240359 A JP2006240359 A JP 2006240359A JP 2006240359 A JP2006240359 A JP 2006240359A JP 2008064152 A JP2008064152 A JP 2008064152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer ring
- needle roller
- ring member
- roller bearing
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
【課題】 外輪を軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割した針状ころ軸受用外輪の製造方法であって、より低コストで生産性の高い製造方法を提供する。
【解決手段】 針状ころ軸受用外輪部材12の製造方法は、各加工工程の加工位置を決めるためのパイロット穴を形成する工程と(a工程)、バーリング加工によって突起12aを形成する工程と(b,c工程)、打ち抜き加工により針状ころ軸受用外輪部材12の外形を形成する工程(d,e工程)と、係合爪12bを針状ころ軸受用外輪部材12の肉厚方向に曲げる工程(f工程)と、針状ころ軸受用外輪部材12の外形を所定の曲率に曲げる工程(g〜i工程)と、パイロット穴周辺部分を打ち抜く工程(j工程)とを有する。
【選択図】 図7
【解決手段】 針状ころ軸受用外輪部材12の製造方法は、各加工工程の加工位置を決めるためのパイロット穴を形成する工程と(a工程)、バーリング加工によって突起12aを形成する工程と(b,c工程)、打ち抜き加工により針状ころ軸受用外輪部材12の外形を形成する工程(d,e工程)と、係合爪12bを針状ころ軸受用外輪部材12の肉厚方向に曲げる工程(f工程)と、針状ころ軸受用外輪部材12の外形を所定の曲率に曲げる工程(g〜i工程)と、パイロット穴周辺部分を打ち抜く工程(j工程)とを有する。
【選択図】 図7
Description
この発明は、自動車エンジン用クランクシャフト、カムシャフト、バランスシャフト、およびロッカーシャフト等を支持する針状ころ軸受に使用される外輪部材の製造装置および製造方法に関するものである。
従来、図1に示すような自動車のクランクシャフト1等を支持する軸受としては、一般的に分割型の滑り軸受が使用されている。滑り軸受は負荷容量が高いので、高負荷環境下で使用される軸受として好適である。
しかし、近年では、環境への配慮から省燃費の自動車が求められるようになったことに伴い、滑り軸受に代えて針状ころ軸受が用いられることがある。針状ころ軸受は、滑り軸受と比較すると負荷容量は低いが、回転時の摩擦抵抗が小さいので、回転トルクの低減や支持部分の給油量を減らすことが可能となる。
ただし、クランクシャフト1のクランクピン2を支持する針状ころ軸受は、軸方向に圧入して組み込むことができない。そこで、このような場所に使用される針状ころ軸受が、例えば、米国特許第1921488号公報(特許文献1)に記載されている。同公報によると、図2に示すような、外輪を軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割した外輪部材4a,4bを針状ころ軸受に使用することにより、クランクピン2に組み込むことが可能となると記載されている。
また、図3に示すように、外輪7と、外輪7の軌道面上に転動自在に配置される複数の針状ころ8と、針状ころ8を保持する保持器9とを備える針状ころ軸受6を使用して軸5を支持する場合において、軸5の軸受両端部分の軸径を小さくして保持器9を径方向に突出させることによって、保持器9の軸方向へのずれを防止した針状ころ軸受6が、特表2002−525533号公報(特許文献2)に記載されている。
また、上記構成の外輪部材の従来の製造方法として、パイプ材を削り出して製造する方法や、鋼板をプレス加工によりカップ状に加工し、カップの側壁を切削加工により分割して外輪部材とする方法が用いられている。
米国特許第1921488号公報
特表2002−525533号公報
図1に示したようなクランクシャフト1等は、回転時に所定の方向に偏った荷重が作用するので、軸受の外輪円周上は、負荷が集中する領域(以下、「負荷領域」という)と、大きな負荷がかからない領域(以下、「非負荷領域」という)とに分かれ、図2に示したような針状ころ軸受3を軸に組み込む場合には、外輪部材4a,4bの境界4cが非負荷領域に位置するように位置決めをする。
しかし、針状ころ軸受3は、外輪部材4a,4bがハウジングに嵌め合いによって固定されているに過ぎないので、回転時に荷重を受けると外輪部材4a,4bがハウジング内で回転する可能性がある。このとき、外輪部材4a,4bの境界4cが負荷領域に移動すると、針状ころの回転不良や外輪部材4a,4bの破損等のトラブルを引き起こす可能性がある。
また、図3に示したような針状ころ軸受6は、保持器9の軸方向へのずれを防止するために軸5の加工が必要となるので、加工コストが増大するという問題がある。さらに、従来の針状ころ軸受用外輪部材4a,4bの製造方法は、いずれも切削加工を伴うので材料の無駄が多く、また、加工リードタイムが長いという問題がある。
そこで、本発明は、外輪を軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割した針状ころ軸受用外輪の製造方法であって、より低コストで生産性の高い製造方法を提供することを目的とする。
この発明に係る針状ころ軸受の製造装置は、軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割された針状ころ軸受用外輪部材の製造装置である。具体的には、針状ころ軸受用外輪部材を第1の曲率より大きい第2の曲率に曲げる第1加工部と、第2の曲率の針状ころ軸受用外輪部材を第1の曲率に広げる第2加工部とを有する。
上記構成のように、完成品の曲率である第1の曲率より大きい第2の曲率に曲げる第1加工部と、第1の曲率に広げる第2加工部とを有する製造装置を使用する事によって、精度の高い針状ころ軸受用外輪部材を得ることができる。また、これらの工程を1つの製造装置で行うことによって、生産性を向上させることが可能となる。
この発明に係る針状ころ軸受用外輪部材の製造方法は、軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割された針状ころ軸受用外輪部材の製造方法である。具体的には、打ち抜き加工により針状ころ軸受用外輪部材の外形を形成する工程と、針状ころ軸受用外輪部材を第1の曲率より大きい第2の曲率に曲げる工程と、第2の曲率の針状ころ軸受用外輪部材を第1の曲率に広げる工程とを有する。
好ましくは、針状ころ軸受用外輪部材は、円周方向中央からずれた位置にハウジングと係合して位置決めを行うための位置決め係合部と、幅方向端部に径方向内側に突出して保持器の軸方向への移動を規制する係合爪とを有し、針状ころ軸受用外輪部材の製造方法は、鋼板にバーリング加工によって位置決め係合部を形成する工程と、曲げ加工により係合爪を針状ころ軸受用外輪部材の肉厚方向に曲げる工程とをさらに有する。
上記の製造方法は、鋼板から針状ころ軸受用外輪部材の外形を打ち抜いて所定の形状に成形するので、材料の無駄が少ない。これにより、針状ころ軸受用外輪部材の製造原価を抑えることができる。また、完成品の曲率である第1の曲率より大きい第2の曲率に曲げた後に第1の曲率に広げることによって、精度の高い針状ころ軸受用外輪部材の製造方法となる。
針状ころ軸受用外輪部材の製造方法は、例えば、順送プレスによって行ってもよく、または、トランスファプレスによって行ってもよい。上記の針状ころ軸受用外輪部材の製造方法は、鋼板をプレス加工等により段階的に成形していくので、順送プレスやトランスファプレス等の加工方法が適している。
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。
この発明は、鋼板をプレス加工等により段階的に成形していくことによって、より低コストで生産性の高い針状ころ軸受用外輪部材の製造方法を得ることができる。
図4〜図6を参照して、この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受用外輪部材の製造方法により製造された外輪部材12を有する針状ころ軸受11を説明する。
針状ころ軸受11は、図4(a)および(b)に示すように、軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割された2つの外輪部材12を有する外輪13と、外輪13の軌道面上に転動自在に配置される複数の針状ころ14と、針状ころ14を保持する保持器15とを備える。
外輪部材12は、図5(a)に示すように、その円周方向中央からずれた位置にハウジングと係合して位置決めを行う位置決め係合部としての突起12aと、外輪部材12の幅方向端部から径方向内側に突出し、保持器15の軸方向への移動を規制する係合爪12bとを有する。
また、図5(b)および(c)に示すように、外輪部材12の円周方向の一方側端部は凸形状で他方側端部は凹形状であり、2つの外輪部材12の凹凸を組み合わせることによって、円筒状の外輪13を形成する。ここで、外輪13の分割線は、外輪13を径方向に分割できればよく、厳密に軸方向と一致していなくてもよいものとする。
保持器15は樹脂材料で形成され、図6(a)に示すように、円周上の複数個所に針状ころ14を収容するポケットを有する。また、図6(b)に示すように、保持器15は円周上の一箇所で軸線方向に分割されており、保持器15を弾性変形させて軸へ組み込んだ後、端部分の凸部15aと凹部15bとを係合させる。
上記構成の針状ころ軸受11は、外輪13および保持器15の一部が切断されているので、自動車のクランクシャフト、カムシャフト、バランスシャフト、およびロッカーシャフト等の軸方向に圧入できない箇所を支持する軸受として使用することができる。
また、外輪部材12に突起12aを設けることによって、外輪13の円周方向への回転を防止し、かつ、係合爪12bを設けることによって、保持器15の軸方向への移動を規制することができる。
ここで、外輪部材12には、その円周方向中央部に軸受使用時に負荷領域となる中間領域12dと、その円周方向両端部に軸受使用時に非負荷領域となる端部領域12eとを設け、突起12aおよび係合爪12bは、中間領域12dを挟んで反対側の端部領域12eに位置する。
例えば、外輪部材12の内径面側からバーリング加工によって突起12aを形成した場合には、軌道面に凹部が形成されて平滑な面とはならず、凹部上を通過する針状ころの挙動は不安定となる。また、保持器15の係合部分が係合爪12bの側面に引っ掛かる可能性がある。そのため、突起12aや係合爪12bが負荷領域に位置すると、針状ころの回転不良等の軸受の円滑な回転を阻害する原因となり、トラブルを引き起こす可能性がある。
そこで、突起12aと係合爪12bとを非負荷領域となる端部領域に配置することにより、これらのトラブルを回避することが可能となる。また、突起12aと係合爪12bと
は、同じ側の端部領域に形成してもよいが、中間領域12dを挟んで反対側の端部領域12eに配置することにより、突起12a、係合爪12b、および外輪部材12それぞれの加工が容易となる。
は、同じ側の端部領域に形成してもよいが、中間領域12dを挟んで反対側の端部領域12eに配置することにより、突起12a、係合爪12b、および外輪部材12それぞれの加工が容易となる。
さらに、外輪13を2つの外輪部材12で構成する場合においては、外輪部材12の円周方向最外端12cを基準とした中心角をφとすると、端部領域12eは、5°≦φ≦45°の範囲内とする。
これは、負荷領域となる中間領域12dをできるだけ大きく設定するために、非負荷領域となる端部領域12eは、外輪部材12の両最外端からそれぞれ45°以内に設定する必要がある。一方、端部領域12eに配置される突起12aおよび係合爪12bが外輪部材12の円周方向最外端12cに近すぎると、板状の外輪部材12を円弧状に曲げ加工する場合などの曲げ応力の影響を受けることとなるので、円周方向最外端12cから5°以上中間領域12d寄りとするのがよい。
上記の実施形態において、外輪13は、径方向に二分割された外輪部材12で構成される例を示したが、これに限ることなく、任意の数に分割することとしてもよい。
上記の実施形態においては、各外輪部材12に一箇所ずつ突起12aおよび係合爪12bを配置する例を示したが、これに限ることなく、外輪13の全周で一箇所にのみ配置してもよいし、各外輪部材12の複数個所に配置することとしてもよい。
また、上記の実施形態においては、外輪部材12の軸方向端部の一部に係合爪12bを設けた例を示したが、外輪部材12の軸方向端部全域に係合爪12bを設けることとしてもよい。この場合においては、係合爪12bの側面に保持器15が引っ掛かる恐れがないので、係合爪12bが負荷領域に位置しても回転不良等の問題は生じない。
さらには、保持器15は、樹脂に限らず金属材料をプレス加工等によって形成することとしてもよいし、保持器15を必要としない総ころ軸受であってもよい。
次に、図7〜図9を参照して、この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受用外輪部材12の製造方法を説明する。
まず、冷間圧延鋼板等の帯材に各加工工程の加工位置を決めるためのパイロット穴を形成し(a工程)、位置決め係合部の中心穴を開けて(b工程)から、バーリング加工によって突起12aを形成する(c工程)。
次に、打ち抜き加工により針状ころ軸受用外輪部材12の円周方向(d工程)および幅方向(e工程)の外形を形成する。このとき、後の工程での位置決めを正確に行うために、パイロット穴の周辺を残して隣接する針状ころ軸受用外輪部材12を連結しておくとよい。
次に、曲げ加工により係合爪12bを針状ころ軸受用外輪部材12の肉厚方向に曲げる(f工程)。
次に、針状ころ軸受用外輪部材12の外形を段階的に曲げて(g〜i工程)、所定の曲率とした後、パイロット穴周辺部分を打ち抜いて(j工程)、針状ころ軸受用外輪部材12が完成する。
上記の針状ころ軸受用外輪部材12の製造方法は、鋼板から針状ころ軸受用外輪部材1
2の外形を打ち抜いて所定の形状に成形するので、材料の無駄が少ない。これにより、針状ころ軸受用外輪部材12の製造原価を抑えることができる。
2の外形を打ち抜いて所定の形状に成形するので、材料の無駄が少ない。これにより、針状ころ軸受用外輪部材12の製造原価を抑えることができる。
なお、f工程において、曲げ角度が大きいと係合爪12bの破損の危険性があるので、段階的に曲げることが好ましい。例えば、図8に示すように、係合爪12bを45°程度に曲げる工程(f1工程)と、係合爪12bを90°に曲げる工程(f2工程)とによって、所定の形状とする。
また、i工程においても、針状ころ軸受用外輪部材12の破損等を防ぐために、段階的に曲げ加工を行うことが好ましい。例えば、図9に示すように、針状ころ軸受用外輪部材12の完成品の曲率である第1の曲率より大きい第2の曲率に曲げる工程(i1工程)と、第2の曲率の針状ころ軸受用外輪部材12を第1の曲率に広げる工程(i2工程)とを設ける。
通常、鋼板を曲げ加工によって所定の曲率に曲げた場合、鋼板には元に戻ろうとする力が働く(以下、「スプリングバック」という)ので、一度の曲げ加工で所定の曲率を得るのは非常に困難である。また、曲率を小さくする方向に曲げる加工(f2工程)は、曲率を大きくする方向に曲げる加工(f1工程)と比較して、スプリングバックの影響が小さい。そこで、第1の曲率より大きい第2の曲率に曲げた後に第1の曲率に広げることによって、精度の高い針状ころ軸受用外輪部材12の製造方法となる。
上記の各工程(a〜j工程)は、それぞれ別々の工程として行ってもよいが、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(a〜j工程)の全部または一部に相当する加工部を有する針状ころ軸受用外輪部材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、結果として針状ころ軸受の製品価格を抑えることができる。
上記の加工工程を経て得られた針状ころ軸受用外輪部材12は、熱処理およびバレル研磨を施して完成品となる。なお、本明細書中「バレル研磨」とは、工作物を樽状容器の中に粒子状の研磨材、コンパウンドとともに入れ、樽状容器を回転・上下運動させることにより行う研磨方法を指すものとする。
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。
この発明は、自動車のクランクシャフト、カムシャフト、バランスシャフト、およびロッカーシャフト等を支持する針状ころ軸受用外輪部材の製造方法に有利に利用される。
1 クランクシャフト、2 クランクピン、3,6,11 針状ころ軸受、4a,4b,12 外輪部材、4c 境界、5 軸、7,13 外輪、8,14 針状ころ、9,15 保持器、12a 突起、12b 係合爪、12c 円周方向最外端、12d 中間領域、12e 端部領域、15a 凸部、15b 凹部。
Claims (5)
- 軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割された針状ころ軸受用外輪部材の製造装置であって、
前記針状ころ軸受用外輪部材を第1の曲率より大きい第2の曲率に曲げる第1加工部と、
前記第2の曲率の前記針状ころ軸受用外輪部材を前記第1の曲率に広げる第2加工部とを有する、針状ころ軸受用外輪部材の製造装置。 - 軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割された針状ころ軸受用外輪部材の製造方法であって、
打ち抜き加工により前記針状ころ軸受用外輪部材の外形を形成する工程と、
前記針状ころ軸受用外輪部材を第1の曲率より大きい第2の曲率に曲げる工程と、
前記第2の曲率の前記針状ころ軸受用外輪部材を前記第1の曲率に広げる工程とを有する、針状ころ軸受用外輪部材の製造方法。 - 前記針状ころ軸受用外輪部材は、円周方向中央からずれた位置にハウジングと係合して位置決めを行うための位置決め係合部と、幅方向端部に径方向内側に突出して保持器の軸方向への移動を規制する係合爪とを有し、
前記針状ころ軸受用外輪部材の製造方法は、鋼板にバーリング加工によって前記位置決め係合部を形成する工程と、曲げ加工により前記係合爪を前記針状ころ軸受用外輪部材の肉厚方向に曲げる工程とをさらに有する、請求項2に記載の針状ころ軸受用外輪部材の製造方法。 - 前記針状ころ軸受用外輪部材の製造方法は、順送プレスによって行う、請求項2または3に記載の針状ころ軸受用外輪部材の製造方法。
- 前記針状ころ軸受用外輪部材の製造方法は、トランスファプレスによって行う、請求項2〜4のいずれかに記載の針状ころ軸受用外輪部材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006240359A JP2008064152A (ja) | 2006-09-05 | 2006-09-05 | 針状ころ軸受用外輪部材の製造装置および製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006240359A JP2008064152A (ja) | 2006-09-05 | 2006-09-05 | 針状ころ軸受用外輪部材の製造装置および製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008064152A true JP2008064152A (ja) | 2008-03-21 |
Family
ID=39287045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006240359A Withdrawn JP2008064152A (ja) | 2006-09-05 | 2006-09-05 | 針状ころ軸受用外輪部材の製造装置および製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008064152A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010133479A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Nsk Ltd | シールリング付シェル形総ニードル軸受及びその製造方法 |
-
2006
- 2006-09-05 JP JP2006240359A patent/JP2008064152A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010133479A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Nsk Ltd | シールリング付シェル形総ニードル軸受及びその製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4790341B2 (ja) | 針状ころ軸受および軸受構造 | |
EP1860336B1 (en) | Needle roller bearing and method of producing the same | |
JP5466100B2 (ja) | 円すいころ軸受 | |
CN101137854B (zh) | 滚针轴承 | |
JP2008025611A (ja) | スラストころ軸受 | |
JP2011144936A (ja) | 針状ころ軸受 | |
JP6514506B2 (ja) | スラストころ軸受の保持器、およびその製造方法 | |
JP4320599B2 (ja) | ラジアルニードル軸受用保持器の製造方法 | |
JP2008064152A (ja) | 針状ころ軸受用外輪部材の製造装置および製造方法 | |
JP2007232114A (ja) | スラストころ軸受 | |
JP4706715B2 (ja) | スラストころ軸受用保持器の製造方法 | |
JP4480639B2 (ja) | 針状ころ軸受および外輪の製造方法 | |
US20080232732A1 (en) | Roller bearing and outer ring manufacturing method | |
JP4480636B2 (ja) | 針状ころ軸受 | |
JP2006342883A (ja) | ラジアルニードル軸受用保持器とラジアルニードル軸受 | |
JP2006097809A (ja) | 高精度リングの製造方法 | |
JP4563885B2 (ja) | 針状ころ軸受 | |
JP2017026001A (ja) | 円すいころ軸受および円すいころ軸受の組立方法 | |
JP4578441B2 (ja) | スラストころ軸受 | |
JP2009162360A (ja) | スラストころ軸受およびその保持器 | |
JP2008232221A (ja) | スラスト針状ころ軸受 | |
WO2018199232A1 (ja) | 球面滑り軸受およびその製造方法 | |
JP2004084706A (ja) | ころ軸受用保持器 | |
JP4563884B2 (ja) | 針状ころ軸受 | |
JP2008002538A (ja) | スラストころ軸受 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20091110 |