JP2013164093A - スラストニードル軸受用レースの製造方法 - Google Patents

スラストニードル軸受用レースの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】加工性に優れ、且つ、材料の歩留まりのよい、低コストで製作可能なスラストニードル軸受用レースの製造方法を提供する。
【解決手段】中炭素鋼の線材または丸棒材を所定の長さに切断して素材を作成する切断工程と、前記素材を鍛造加工して平板状の第一中間素材を成形する鍛造工程と、前記第一中間素材の表面に研削加工を施して所定形状の表面粗さの第二中間素材に仕上げる研削工程と、前期第二中間素材をプレス加工により中心部を目抜きしてリング状の第三中間素材、および目抜き材25に分離するせん断工程と、前記第三中間素材の内周縁側、あるいは、外周縁側にフランジ部を立ち上げて所定の形状の第四中間素材を成形するバーリング工程と、前記第四中間素材に浸炭窒化、焼入れ、および焼戻しの硬化処理を施こして、レースとして完成させる熱処理工程とからなるスラストニードル軸受用レースの製造方法による。
【選択図】図1

Description

本発明は、スラストニードル軸受用レースの製造方法に関し、より詳細には、自動車用変速機(手動変速機及び自動変速機を含む)、カークーラの如き各種冷凍機用のコンプレッサ等、各種回転機械装置の回転支持部に組み込んで、当該回転支持部に加わるスラスト荷重を支承するスラストニードル軸受を構成するレースの製造方法の改良に関する。
自動車用変速機や冷凍機用コンプレッサ等の、スラスト荷重を受けつつ回転する、回転軸等の回転部材を有する、各種回転機械装置の回転支持部分には、スラストニードル軸受を装着して、この回転部材に加わるスラスト荷重を支承している。この様なスラストニードル軸受として従来から、例えば特許文献1、2に記載されたものが知られている。このうちの特許文献2に記載されたスラストニードル軸受の構造、及び、このスラストニードル軸受に組み込まれるレースの形状に就いて、図2〜5により説明する。
スラストニードル軸受1は、放射方向に配列された複数のニードル2、2と、ぞれぞれが断面コ字形で全体が円輪状である1対の素子を最中状に組み合わせて成り、これら各ニードル2、2を転動自在に保持する保持器3と、これら各ニードル2、2を、この保持器3の軸方向に関して両側から挟持する1対のレース4a、4bとから成る。これら両レース4a、4bはそれぞれ、高炭素鋼、浸炭鋼、高炭素クロム軸受鋼、クロムモリブデン鋼等の、十分な硬度を有する鉄系の硬質金属板にプレスによる打ち抜き加工及び曲げ成形を施す事により、全体を円輪状に造られている。このうち、通常外輪と呼ばれる一方(図2の下方)のレース4aは、円輪状のレース部5aと、このレース部5aの外周縁に全周に亙って形成された円筒状のフランジ部6aとから成る。一方、通常内輪と呼ばれる、他方(図2の上方)のレース4bは、円輪状のレース部5bと、このレース部5bの内周縁に全周に亙って形成されたフランジ部6bとから成る。
それぞれが上述の様な構成を有する、前記両レース4a、4bのフランジ部6a、6bの先端縁部に、それぞれ円周方向等間隔複数箇所ずつ(図示の例では4箇所ずつ)、ステーキング部と呼ばれる係止部7a、7bを形成している。これら各係止部7a、7bはそれぞれ、前記両フランジ部6a、6bの先端縁部を、径方向に関して前記両レース部5a、5bの側に曲げ形成する事により構成している。そして、前記各係止部7a、7bと、前記保持器3の外周縁又は内周縁とを係合させる事により、この保持器3と前記両レース4a、4bとの分離防止を図っている。
上述の様に構成されるスラストニードル軸受1は、例えば自動車用変速機を構成するハウジング部材等に設けた段部と、このハウジング部材の内径側に挿通された回転伝達軸の外周面に設けた、外周面に斜歯を形成した歯車等の相手部材の軸方向側面との間である所定位置に配置する。そして、他の歯車との間の回転伝達に伴ってこの相手部材に加わるスラスト荷重を支承しつつ、この相手部材乃至は前記回転伝達軸の回転を可能にする。尚、この状態で、前記両レース4a、4bに設けたフランジ部6a、6bが、前記ハウジング部材の一部内周面若しくは前記回転伝達軸の一部外周面と嵌合する。従って、前記スラストニードル軸受1は、ラジアル方向の位置を規制された状態で、前記所定位置に設置される。
このようなレース4a、4bの製造方法に就いて、図5により説明する。尚、この図5には、前述の図3に示した、外周縁側にフランジ部6aを設けた、所謂外輪と呼ばれるレース4aの製造方法を示している。前述の図4に示した、内周縁側にフランジ部6bを設けた、所謂内輪と呼ばれるレース4bの製造方法に就いても、折り曲げ位置や折り曲げ方向が異なる以外、基本的には同様である。
従来方法では、先ず、図5の(A)に示す様な板状素材8に、プレスによる打ち抜き加工を施して、図5の(B)に示す様な、円輪状の第一中間素材9とする。尚、前記板状素材8として、SPCC・SPCE材の如き冷間圧延鋼板、S**C材の如き機械構造用炭素鋼の板材、SCM材の如きクロムモリブデン鋼の板材等の、硬度がHv200以下(但し、Hv100以上)で、焼き入れ可能な鉄系合金を使用する。又、実際の場合には、前記板状素材8は、アンコイラから引き出した長尺なものであり、前記第一中間素材9は、この長尺な板状素材8を千鳥配置状に板取りして、スクラップを少なく抑える。この第一中間素材9には、プレスによる曲げ加工を施して、図5の(C)に示す様な第二中間素材10とする。この第二中間素材10は、円輪状のレース部5aと、このレース部5aの外周縁から軸方向に折れ曲がった、円筒状のフランジ部6aとが設けられている。前記第二中間素材10に、焼き入れ、窒化、浸炭窒化等の、硬度を高くする為に必要な熱処理を施して、硬度をHv600〜800にまで高くし、図5の(D)に示したレース4aとして完成する。
しかしながら、上述の様な従来の製造方法では、廃材となる部分が多く、材料の歩留まりが悪く製造コストが増大する問題があった。
また、上述の様な従来の製造方法によれば、前記板状素材8として使用可能な板厚に制限がある。すなわち、板厚が厚いと、前述の図5の(B)に示す様な第一中間素材9にプレスによる曲げ加工を施して、図5の(C)に示す様な第二中間素材10とする際に、前記フランジ部6a、6bを立ち上がらせることが困難であり、プレスによる塑性加工時に、前記フランジ部6a、6bとレース部5a、5bとを連続させている折り曲げ部(曲げR部)に、亀裂等の損傷が発生することがあった。勿論、レースとして単なる円輪状のもの(円筒状のフランジ部を持たないもの)を使用すれば良いのだが、回転支持部に組み込む以前の状態で構成各部材が分離し易く、自動車用変速機等の各種回転機械装置の組立作業の能率化を妨げる為、採用する事が難しい場合が多い。
特開2000−266043号公報 特開2008−082435号公報
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工性に優れ、且つ、材料の歩留まりのよい、低コストで製作可能なスラストニードル軸受用レースの製造方法を提供することにある。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)複数のニードルと、
前記ニードルを転動自在に保持する保持器と、
前記ニードルが接触する円輪状のレース部と、このレース部の外周縁もしくは内周縁に全周に亙って形成された円筒状のフランジ部とから成る、少なくとも1つのレースと
を備えるスラストニードル軸受に用いられるスラストニードル軸受用レースの製造方法であって、
中炭素鋼の線材または丸棒材を所定の長さに切断して素材を作成する切断工程と、
前記素材を鍛造加工して平板状の第一中間素材を成形する鍛造工程と、
前記第一中間素材の表面に研削加工を施して所定形状の表面粗さの第二中間素材に仕上げる研削工程と、
前期第二中間素材をプレス加工により中心部を目抜きしてリング状の第三中間素材、および目抜き材に分離するせん断工程と、
前記第三中間素材の内周縁側、あるいは、外周縁側にフランジ部を立ち上げて所定の形状の第四中間素材を成形するバーリング工程と、
前記第四中間素材に浸炭窒化、焼入れ、および焼戻しの硬化処理を施こして、レースとして完成させる熱処理工程とからなる
ことを特徴とするスラストニードル軸受用レースの製造方法。
(2)前記中炭素鋼は、C0.1〜0.5重量%、Cr0.5〜5.0重量%、Mo0.0〜1.5重量%、Mn0.1〜1.5重量%、Si0.1〜1.5重量%、および残部Feの組成を有する合金鋼であり、
前記熱処理後の前記レースは、表面硬度Hv650〜900、表面残留オーステナイト15〜50体積%を有することを特徴とする(1)に記載のスラストニードル軸受用レースの製造方法。
(3)前記熱処理工程の後に、更にバレル研磨処理を施すことを特徴とする(1)または(2)に記載のスラストニードル軸受用レースの製造方法。
本発明のスラストニードル軸受用レースの製造方法によれば、C0.1〜0.5重量%、Cr0.5〜5.0重量%、Mo0.0〜1.5重量%、Mn0.1〜1.5重量%、Si0.1〜1.5重量%、および残部Feよりなる中炭素鋼の線材または丸棒材から、切断、鍛造加工、研削加工、せん断加工、バーリング加工、および熱処理によって所定形状のレースを製作し、表面硬度Hv650〜900、表面残留オーステナイト量15〜50体積%としたので、従来の高炭素鋼を用いたレースの製造方法と比較して加工性に優れ、且つ希薄潤滑環境下においても耐摩耗性、耐熱性、耐ピーリング性に優れたレースを、材料の歩留まりが良く、低コストで製造することができる。
更に、目抜き工程によって目抜きされた目抜き材をプレス加工によりさらに目抜きして他の第二中間素材とし、この他の第二中間素材に旋削工程、表面処理工程、及び研削工程を施して、製品より小さな他の製品を形成するようにしたので、全体として更に材料の歩留まりを向上させることができ、製造コストを抑制することができる。
本発明の製造方法の実施の形態の1例を工程順に示す斜視図。 従来から知られているスラストニードル軸受の1例を示す断面図。 同じく一方のレースを、レース面が設けられている側から見た状態で示す図(A)、及び、断面図(B)。 同じく他方のレースに関する、図3と同様の図。 従来の製造方法を、工程順に示す斜視図。 本発明を適用可能なレースを備えたスラストニードル軸受の別構造の2例を示す断面図。
本発明に係るスラストニードル軸受用レースの製造方法の実施形態の1例を図1を参照しつつ説明する。尚、この図1には、内周縁側にフランジ部6bを設けた、所謂内輪と呼ばれるレース4bの製造方法を示しているが、所謂外輪と呼ばれるレース4a(図2、3参照)に就いても、折り曲げ位置や折り曲げ方向を変えるのみで、同様に実施できる。
レース4bの製造は、図1に示すように、C0.1〜0.5重量%、Cr0.5〜5.0重量%、Mo0.0〜1.5重量%、Mn0.1〜1.5重量%、Si0.1〜1.5重量%、および残部Feの組成を有する中炭素鋼(例えば、JIS規格記号SAC1相当)の線材または丸棒材20を所定の長さに切断して素材21を作成する切断工程(図1(a)及び図1(b))と、この素材21を鍛造加工して平板状の第一中間素材22を成形する鍛造工程(図1(c))と、この第一中間素材22の表面に研削加工を施して所定形状の表面粗さの第二中間素材23に仕上げる研削工程(図1(d))と、この第二中間素材23をプレス加工により中心部を目抜きしてリング状の第三中間素材24、および目抜き材25に分離する(図1(e))せん断工程と、この第三中間素材24の内周縁側、あるいは、外周縁側にフランジ部26を立ち上げて所定の形状の第四中間素材27を成形する(図1(f))バーリング工程と、この第四中間素材27に浸炭窒化、焼入れ、および焼戻しの硬化処理を施こして、レース4bとして完成させる熱処理工程(図1(g))とからなる。尚、必要に応じて更にバレル研磨処理が施されてもよい。
目抜き材25は、廃材とされるか、更に小型のレースの素材として使用可能な場合は、小型のレースの第二中間素材として利用することもできる。具体的には、せん断工程によって目抜きされた目抜き材25をせん断工程にてさらに目抜きして、小さな他の製品を形成するための他の第三中間素材24とし、より小さな他の製品(レース)を製作する。これにより、小さなレース製作工程の前半加工(切断および鍛造加工)を省略することができ、製作コストが抑制されると共に、全体として更に、材料の歩留まり性が向上する。
尚、小さな他の製品を形成するための他の第三中間素材24としては、中炭素鋼から製作されることが多い円錐ころ軸受の製作過程で発生する目抜き材を使用することもできる。この場合、円錐ころ軸受とスラストニードル軸受1のレース4a,4bとの材料(中炭素鋼)の共通化が可能となって、更に製造コストを抑制することができる。
本発明に係るレース4a,4bは、C0.1〜0.5重量%を含有する上記組成の中炭素合金鋼を用い、これに浸炭窒化、焼入れ、および焼戻し処理を施して、表面硬度Hv650〜900、表面残留オーステナイト量15〜50体積%としている。
以下、本発明に係る合金鋼の作用及び特性値の臨界的意義等について説明する。
中炭素合金鋼に含まれる成分のうち、Cr、Mn、およびSiは、いずれも焼入性の向上に寄与する成分であり、特に、Mnは残留オーステナイトを生成し易く、Siは基地の組織の強度を高め、Crは耐摩耗性を付与する。
C0.1〜0.5重量%としたのは、0.1重量%より小さいと、所望の硬さ(表面硬度Hv650〜900)を得るための浸炭時間が長くなる他、オーステナイト中に固溶する炭素の拡散長が長くなり、その結果オーステナイト中の炭素の固溶状態が不均一となって応力集中源が生成し、ころがり疲れ寿命L10も低下する。また、0.5重量%より大きい場合には、オーステナイト中の固溶炭素量が過多となり、その結果、焼入れ後の残留オーステナイトが増して表面硬さが低下する。また、炭素量が多くなると、鍛造性が悪くなることによる。
Mn0.1〜1.5重量%としたのは、0.1重量%以上で、焼入性を向上させると共に溶解精練時の脱酸剤として作用する。しかし、1.5重量%より大きい場合には、残留オーステナイトが増えて鋼材の被削性及び熱間加工性が低下することによる。
Si0.1〜1.5重量%としたのは、0.1重量%以上で、焼入性向上及び脱酸に寄与する。しかし、1.5重量%より大きい場合には、熱処理時に表面が脱炭するとともに、芯部にフェライトが増えてプレス成形性、冷間鍛造性及び機械的性質が低下する。Si含有量が0.1〜1.5重量%の範囲にあれば、圧壊値も向上し、ころがり疲れ寿命L10の向上にも寄与することによる。
Siには、脱酸剤効果があり、焼戻し軟化抵抗を向上させ、耐熱性向上に有効な元素である。また、Siは、オーステナイトの安定化を図る元素であり、残留オーステナイトの分解速度を遅らせる作用がある。このため、0.1重量%未満であると転がり寿命が低下する場合がある。但し、1.5重量%より多いと靭性が悪くなる。
Cr0.5〜5.0重量%としたのは、0.5重量%以上で、焼入性、浸炭性、耐摩耗性及び機械的性質の向上に寄与する。しかし、5.0重量%より大きい場合には、過剰浸炭となり残留オーステナイトが増え、また粒状炭化物が増えて浸炭焼入層がもろくなることによる。
また、潤滑油中等に異物が混入すると、転がり表面層に圧痕が発生し、この圧痕のエッジ部分に発生するクラックが広がって最終的な疲労破損に至ることが多い。このクラックは、残留オーステナイトと密接な関係があることが分かっている。残留オーステナイトは、素材のC含有量により多少異なるが、通常は軟らかくて粘い。従って、この残留オーステナイトを所望の割合で転がり表面層に存在させると、圧痕のエッジ部分における応力集中を緩和することができ、クラックの発生を抑制することができる。
また、転がり表面層における残留オーステナイトは、転動時に圧痕を通過する部材(例えば、レースに対して転動体)の相対通過回数が所定数を過ぎると、表面に加わる変形エネルギによりマルテンサイト変態し、硬化するという効果があり、異物混入潤滑下でのスラストニードル軸受10の寿命向上に寄与する。
表面残留オーステナイト量15〜50体積%としたのは、残留オーステナイト量が15体積%未満だとごみ圧痕発生の際の応力集中効果を十分発揮することができず、また、残留オーステナイト量が50体積%を越えると応力集中を緩和する効果は飽和し、かえって表面硬さが低下することにより耐疲労性が低下し、異物混入潤滑下及びクリーンの潤滑下でも寿命が低下してしまうことによる。
このため、表面硬度は、下限値をHv650として、Hv650〜900の範囲に設定されている。
以上説明したように、本実施形態のスラストニードル軸受用レースの製造方法によれば、高炭素鋼(例えば、JIS規格記号SUJ2)を冷間圧延して得られたみがき帯鋼を用いる従来のレースの製造方法と比較して、加工性に優れ、且つ希薄潤滑環境下においても耐摩耗性、耐熱性、耐ピーリング性に優れたレースを低コストで製造することができる。
本発明の効果を確認するため、本発明のスラストニードル軸受用レースの製造方法に係る実施例と、該実施例と比較する比較例について説明する。
試験に用いたレースは、実施例および比較例共に、表1に示す組成の各合金鋼の丸棒材を切断して素材とし、熱処理条件を除き、本願実施形態の製造方法で製作した。
Figure 2013164093
尚、表1中、合金鋼の種類A〜Fは本発明の範囲に含まれる組成を有し、合金鋼の種類G〜Hは本発明の範囲外の組成である。
表2に、各種合金鋼、表面性状(表面硬度、表面残留オーステナイト量)のレースを用い、下記寿命試験条件で行った転動疲労寿命試験の結果を比較して示す。転動疲労寿命は、比較例6合金鋼の種類Hの寿命を基準として、それとの比で示す。合金鋼の種類HはJIS規格記号SUJ2相当の高炭素鋼であり、従来のレースに一般的に用いられている合金鋼であるので基準とした。
(寿命試験条件)
寿命試験機: NSK製スラストニードル試験機
試験軸受: PCD 50mm、ニードル φ3mm×6mm
基本動定格荷重C: 24000N
基本静定格荷重C: 55000N
スラスト荷重: 5000N
相対回転数: 10000rpm
潤滑油および油温: ATF、100℃
Figure 2013164093
表2から分かるように、実施例1から実施例7のレースの転動疲労寿命は、いずれも従来の材料であるSUJ2(比較例6)のレースに比べ4倍以上であり、大幅に転動疲労寿命が長くなっている。これに対して、合金組成成分が本発明の範囲外の組成である合金鋼の種類Gは、合金鋼の種類Hに比して、ほぼ同程度の転動疲労寿命であった。また、合金組成成分が本発明の範囲内の組成である合金鋼の種類A〜Fであっても、表面硬度や表面残留オーステナイトが本発明の範囲外であると、合金鋼の種類Hに比して、ほぼ同程度の転動疲労寿命であった。このように、実施例のレースは、比較例のどのレースよりも転動疲労寿命が長く、本発明の有効性が実証された。
次いで、板厚0.6mmから3.0mmの各合金鋼、各1000サンプルを本願実施形態の製造方法で製作し、フランジ部とレース部とを連続させている折り曲げ部(曲げR部)の亀裂等の損傷の有無を調べた結果を表3に示す。試験は、NSK製プレス試験機を用い、内径φ35mm×外径φ65mm、内周縁側フランジ高さ3mmのレースを製作し、フランジ部とレース部とを連続させている折り曲げ部(曲げR部)の亀裂等の損傷の有ったサンプル数を記録した。
Figure 2013164093
表3から、従来の材料である合金鋼の種類Hでは、板厚0.6mmでも約3%のサンプルに損傷が見られ、板厚が増すほど損傷のあるサンプル数が増えることがわかる。一方、本発明の範囲内の組成である合金鋼の種類A、Fにおいては、板厚3.0mmであっても、1000サンプル中1サンプルも亀裂などの損傷は発生せず、本発明の有効性が実証された。
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、適宜、変形、改良、等が可能である。
更に、本発明は、前述の図2に示した様な構造のスラストニードル軸受に限らず、図6の(A)(B)に示した様なスラストニードル軸受1a、1bに関して実施する事もできる。図2に示したスラストニードル軸受1は、1対のレース4a、4bにより各ニードル2、2を挟持している。これに対して、図6の(A)に示したスラストニードル軸受1aは、所謂外輪と呼ばれるレース4aを、同じく(B)に示したスラストニードル軸受1cは、所謂内輪と呼ばれるレース4bを、各ニードル2、2の片側にのみ設けている。
以上説明したように、本発明のスラストニードル軸受用レースの製造方法によれば、C0.1〜0.5重量%、Cr0.5〜5.0重量%、Mo0.0〜1.5重量%、Mn0.1〜1.5重量%、Si0.1〜1.5重量%、および残部Feよりなる中炭素鋼の線材または丸棒材から、切断、鍛造加工、研削加工、せん断加工、バーリング加工、および熱処理によって所定形状のレースを製作し、表面硬度Hv650〜900、表面残留オーステナイト量15〜50体積%としたので、従来の高炭素鋼を用いたレースの製造方法と比較して加工性に優れ、且つ希薄潤滑環境下においても耐摩耗性、耐熱性、耐ピーリング性に優れたレースを、材料の歩留まりが良く、低コストで製造することができるので、自動車用変速機(手動変速機及び自動変速機を含む)、カークーラの如き各種冷凍機用のコンプレッサ等、各種回転機械装置の回転支持部に組み込んで、当該回転支持部に加わるスラスト荷重を支承するスラストニードル軸受を構成するレースの製造方法として好適に使用できる。
1、1a、1b、1c スラストニードル軸受
2 ニードル
3、3a 保持器
4a、4b レース
5a、5b レース部
6a、6b フランジ部
7a、7b 係止部
8 板状素材
9 第一中間素材
10 第二中間素材
11 第三中間素材
20 線材もしくは丸棒材
21 素材
22 第一中間素材
23 第二中間素材
24 第三中間素材
25 目抜き材
26 フランジ部
27 第四中間素材

Claims (3)

  1. 複数のニードルと、
    前記ニードルを転動自在に保持する保持器と、
    前記ニードルが接触する円輪状のレース部と、このレース部の外周縁もしくは内周縁に全周に亙って形成された円筒状のフランジ部とから成る、少なくとも1つのレースと
    を備えるスラストニードル軸受に用いられるスラストニードル軸受用レースの製造方法であって、
    中炭素鋼の線材または丸棒材を所定の長さに切断して素材を作成する切断工程と、
    前記素材を鍛造加工して平板状の第一中間素材を成形する鍛造工程と、
    前記第一中間素材の表面に研削加工を施して所定形状の表面粗さの第二中間素材に仕上げる研削工程と、
    前期第二中間素材をプレス加工により中心部を目抜きしてリング状の第三中間素材、および目抜き材に分離するせん断工程と、
    前記第三中間素材の内周縁側、あるいは、外周縁側にフランジ部を立ち上げて所定の形状の第四中間素材を成形するバーリング工程と、
    前記第四中間素材に浸炭窒化、焼入れ、および焼戻しの硬化処理を施こして、レースとして完成させる熱処理工程とからなる
    ことを特徴とするスラストニードル軸受用レースの製造方法。
  2. 前記中炭素鋼は、C0.1〜0.5重量%、Cr0.5〜5.0重量%、Mo0.0〜1.5重量%、Mn0.1〜1.5重量%、Si0.1〜1.5重量%、および残部Feの組成を有する合金鋼であり、
    前記熱処理後の前記レースは、表面硬度Hv650〜900、表面残留オーステナイト15〜50体積%を有することを特徴とする請求項1に記載のスラストニードル軸受用レースの製造方法。
  3. 前記熱処理工程の後に、更にバレル研磨処理を施すことを特徴とする請求項1または2に記載のスラストニードル軸受用レースの製造方法。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016006550A1 (ja) * 2014-07-10 2016-01-14 Ntn株式会社 軌道輪の製造方法および軌道輪
JP2016016443A (ja) * 2014-07-10 2016-02-01 Ntn株式会社 軌道輪の製造方法および軌道輪
JP2016153666A (ja) * 2015-02-20 2016-08-25 Ntn株式会社 軌道輪の製造方法
JP2017044268A (ja) * 2015-08-26 2017-03-02 Thk株式会社 旋回軸受
CN106925663A (zh) * 2015-12-31 2017-07-07 中核建中核燃料元件有限公司 一种弹簧垫圈制造工艺
WO2017169937A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 Ntn株式会社 軌道輪成形方法
CN108026972A (zh) * 2015-09-08 2018-05-11 Ntn株式会社 轴承环制造方法
CN108754408A (zh) * 2018-06-29 2018-11-06 济宁精益轴承有限公司 一种控制轴承隔环表面硬度的方法
CN112387922A (zh) * 2020-12-30 2021-02-23 南京信六加科技有限公司 一种金属圈锻造设备
CN112963451A (zh) * 2021-02-07 2021-06-15 中浙高铁轴承有限公司 一种新型特种材料的螺栓型滚轮滚针轴承加工工艺
JP7036298B1 (ja) * 2020-10-15 2022-03-15 日本製鉄株式会社 バーリング加工部材
CN114472700A (zh) * 2022-02-14 2022-05-13 重庆晋川精密五金有限公司 一种提高翻孔底面粗糙度工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002180203A (ja) * 2000-12-13 2002-06-26 Ntn Corp 針状ころ軸受構成部品およびその製造方法
JP2007170447A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Ntn Corp スラストころ軸受の軌道輪の製造方法およびスラストころ軸受の軌道輪の製造装置
JP2008082434A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Ntn Corp スラストころ軸受
JP2009250371A (ja) * 2008-04-08 2009-10-29 Nsk Ltd 水素ガスコンプレッサ用転がり軸受
JP2011174506A (ja) * 2010-02-23 2011-09-08 Nsk Ltd 針状スラスト軸受のスラストレースの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002180203A (ja) * 2000-12-13 2002-06-26 Ntn Corp 針状ころ軸受構成部品およびその製造方法
JP2007170447A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Ntn Corp スラストころ軸受の軌道輪の製造方法およびスラストころ軸受の軌道輪の製造装置
JP2008082434A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Ntn Corp スラストころ軸受
JP2009250371A (ja) * 2008-04-08 2009-10-29 Nsk Ltd 水素ガスコンプレッサ用転がり軸受
JP2011174506A (ja) * 2010-02-23 2011-09-08 Nsk Ltd 針状スラスト軸受のスラストレースの製造方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016016443A (ja) * 2014-07-10 2016-02-01 Ntn株式会社 軌道輪の製造方法および軌道輪
CN106488815A (zh) * 2014-07-10 2017-03-08 Ntn株式会社 制造轴承环的方法和轴承环
WO2016006550A1 (ja) * 2014-07-10 2016-01-14 Ntn株式会社 軌道輪の製造方法および軌道輪
US10525521B2 (en) 2014-07-10 2020-01-07 Ntn Corporation Method of manufacturing rolling bearing ring and rolling bearing ring
JP2016153666A (ja) * 2015-02-20 2016-08-25 Ntn株式会社 軌道輪の製造方法
JP2017044268A (ja) * 2015-08-26 2017-03-02 Thk株式会社 旋回軸受
WO2017033396A1 (ja) * 2015-08-26 2017-03-02 Thk株式会社 旋回軸受
EP3343051A4 (en) * 2015-08-26 2018-09-05 Thk Co., Ltd. Slewing bearing
US10730098B2 (en) 2015-09-08 2020-08-04 Ntn Corporation Method of manufacturing rolling bearing ring
CN108026972A (zh) * 2015-09-08 2018-05-11 Ntn株式会社 轴承环制造方法
CN106925663A (zh) * 2015-12-31 2017-07-07 中核建中核燃料元件有限公司 一种弹簧垫圈制造工艺
WO2017169937A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 Ntn株式会社 軌道輪成形方法
CN108754408A (zh) * 2018-06-29 2018-11-06 济宁精益轴承有限公司 一种控制轴承隔环表面硬度的方法
JP7036298B1 (ja) * 2020-10-15 2022-03-15 日本製鉄株式会社 バーリング加工部材
WO2022080431A1 (ja) * 2020-10-15 2022-04-21 日本製鉄株式会社 バーリング加工部材
CN112387922A (zh) * 2020-12-30 2021-02-23 南京信六加科技有限公司 一种金属圈锻造设备
CN112387922B (zh) * 2020-12-30 2021-07-30 青岛宏达锻压机械有限公司 一种金属圈锻造设备
CN112963451A (zh) * 2021-02-07 2021-06-15 中浙高铁轴承有限公司 一种新型特种材料的螺栓型滚轮滚针轴承加工工艺
CN114472700A (zh) * 2022-02-14 2022-05-13 重庆晋川精密五金有限公司 一种提高翻孔底面粗糙度工艺
CN114472700B (zh) * 2022-02-14 2024-01-16 重庆晋川精密五金有限公司 一种提高翻孔底面粗糙度工艺

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