JP3600813B2

JP3600813B2 - ニードルローラ圧縮装置、ニードルローラ圧縮方法

Info

Publication number: JP3600813B2
Application number: JP2001332295A
Authority: JP
Inventors: 朋信芳村
Original assignee: Ｇｍｂ株式会社
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2021-10-30
Also published as: JP2003136179A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベアリングなどに使用されるニードルローラの製造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、ベアリングなどに使用されているニードルローラは、円滑な回転を許容するために断面を真円形状に構成しており、また、そのニードルローラがスキュー回転した時の端部の接触抵抗などを低減させるために、その端部に曲率を持たせた傾斜面を形成するようにしている。
【０００３】
このようなニードルローラは、一般的に、次のような工程で製造されている。
【０００４】
まず、図４に示すように、あらかじめヘッダ装置５における対向するパンチ６とダイス７に凹部６５、７５を設け、また、それぞれの凹部６５、７５の底面部６１、７１と側面部６２、７２の境界外周部分に一定の曲率を有する湾曲した傾斜面６６、７６を形成しておく。そして、そのパンチ６とダイス７の凹部６５、７５にニードルローラ４を取り付け、ニードルローラ４を軸方向に圧縮することによって、図５の想像線に示すように、ニードルローラ４の端部４０に傾斜面４０ａを成形する。そして、その後、パンチ６とダイス７を離間させ、左右の貫通孔６３、７３からピン６４、７４を突出させてニードルローラ４を取り出すとともに、その取り出されたニードルローラ４の中央部分のワッパ４３をトリミング加工で削ぎ取り、研磨によって断面を真円柱状にする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようにニードルローラ４を圧縮してその端部４０に傾斜面４０ａを形成する場合、図５に示すように、凹部７５における側面部７２から湾曲する傾斜面７６のＡ点、すなわち、側面部７２から内側に向けての傾斜角度θが４５度までの点にかけては、ニードルローラ４の端部４０に傾斜面４０ａを形成する方向に圧縮力が作用するが、そのＡ点を越える部分、すなわち、側面部７２から内側に向けての傾斜角度θが４５度を越える部分については、ニードルローラ４を軸方向に座屈させる圧縮力が作用し、図６に示すように、ニードルローラ４の端部中央部分に窪み４０ｃや非対称な湾曲部分４０ａ、４０ｂを生じさせてしまうことになる。
【０００６】
また、このようにニードルローラ４の軸方向に高い圧縮力が作用した場合は、そのニードルローラ４の中央部分に生じるワッパ４３が大きくなり、材料に対する完成品の使用効率が悪くなる。更に、トリミング加工でワッパ４３を削ぎ取る場合、図６のａ−ａ線で示すような切断面で削ぎ取って研磨量を少なくするのが好ましいが、そのワッパ４３の基端部分で削ぎ取ろうとした場合、切刃８が湾曲した部分から滑り逃げてしまい、その結果、ワッパ４３全体をエグリ取って窪み部分４４を生じさせてしまうことになる。
【０００７】
そこで、本発明はこのような課題に着目してなされたもので、座屈などを生じさせることなくニードルローラの端部に傾斜面を形成できるようなものを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、上記課題を解決するために、ニードルローラを軸方向に圧縮することによってニードルローラの端部と側面部の境界外周部分に傾斜面を形成するようにしたものにおいて、そのニードルローラを嵌め込んで圧縮するための凹部の底面部と側面部における境界部分に、その嵌め込まれたニードルローラの軸方向に対して４５度を越えない範囲の傾斜面を設け、その傾斜面の範囲内において凹部に嵌め込まれたニードルローラを軸方向に圧縮するようにしたものである。
【０００９】
このように、軸方向に対して４５度を越えない範囲内においてニードルローラを圧縮するようにしたので、軸方向に対する過度な圧縮を低減して座屈を防止することができ、端部に窪みや非対称な湾曲部分を生じさせることもなく、また、ワッパの大きなはみ出しなどを防止することができるようになる。
【００１０】
また、このような傾斜面を、側面部から底面部にかけて直線状に傾斜したテーパ面で構成する。
【００１１】
このようなものであると、直線状のテーパ面にニードルローラの端部を接触させることによって、凹部とニードルローラの外径寸法差に関係なく、均一にその端部境界部分に傾斜面を構成することができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明のニードルローラ圧縮装置であるヘッダ装置１のパンチ２およびダイス３部分における要部断面図を示したものであり、図２は、ダイス３における凹部３５の拡大図を示したものである。また、図３は、パンチ２およびダイス３に取り付けられたニードルローラ４の圧縮工程を示したものである。
【００１３】
このヘッダ装置１は、ニードルローラ４の両端部４０に傾斜面４１を形成するためのパンチ２およびダイス３と、このパンチ２およびダイス３に嵌め込まれたニードルローラ４をその軸方向に沿って圧縮するための図示しない圧縮機構とを備えたものである。このパンチ２およびダイス３は、押出成形されたニードルローラ４の直径と略同等の内径を有する凹部２５、３５を備えたものであり、そのパンチ２に設けられた凹部２５とダイス３に設けられた凹部３５を同一軸線上に設けてそれぞれの開口部２６、３６を対向させている。また、パンチ２およびダイス３の底面部２１、３１には、ピン２４、３４を凹部２５、３５側に突出できるようにした貫通孔２３、３３を設けており、圧縮されたニードルローラ４を取り出す際に、そのニードルローラ４が付着している側のパンチ２もしくはダイス３の貫通孔２３、３３からピン２４、３４を突出させてニードルローラ４を取り外せるようにしている。一方、圧縮機構は、駆動モータなどの駆動手段によってパンチ２側を駆動し、パンチ２もしくはダイス３に嵌め込まれたニードルローラ４を軸方向に圧縮できるようにしたものである。
【００１４】
このように構成したものにおいて、本実施の形態では、パンチ２およびダイス３における底面部２１、３１および側面部２２、３２の境界部分に直線状に傾斜したテーパ面２６、３６を設けている。
【００１５】
このテーパ面２６、３６は、底面部２１、３１と側面部２２、３２の境界部分の全周にわたって設けられたものであり、凹部２５、３５の軸方向に沿って略４５度以下の傾斜角度、好ましくは、３０度から４０度の傾斜角を設け、底面部２１、３１に向かってそれぞれ対向するテーパ面２６、３６の間隔が漸次狭くなるようにしている。このテーパ面２６、３６の軸方向に対する長さは、最圧縮時におけるパンチ２およびダイス３の底面部２１、３１の間隔に対応して決められ、パンチ２を最もダイス３側まで移動させた際に、そのニードルローラ４の両端部４０がそれぞれのテーパ面２６、３６上に位置するような長さに設定している。
【００１６】
一方、圧縮機構は、パンチ２とダイス３の外側壁面２７、３７を離間させた状態で圧縮工程が完了するようにパンチ２側を駆動するようにしており、最圧縮時に、両端部４０に傾斜面４１を形成し、かつ、パンチ２およびダイス３の底面部２１、３１からニードルローラ４に対して座屈を生じさせない程度の圧縮力を加えられるようにしている。
【００１７】
次に、このように構成されたヘッダ装置１を用いてニードルローラ４の端部４０に傾斜面４１を形成する工程について説明する。
【００１８】
まず、押出成形によって円柱状に成形されたニードルローラ４を、ヘッダ装置１のダイス３に形成された凹部３５に嵌め込み（図３（ａ））、図示しないスイッチを操作することによって圧縮機構を駆動し、パンチ２をダイス３側に移動させる。そして、この移動に伴って、ダイス３側から突出するニードルローラ４の他端部４０をパンチ２の凹部２５側にも嵌め込み、更に圧縮を加えることによって、凹部２５、３５のテーパ面２６、３６にニードルローラ４の両端部４０と側面部４２との境界部分を押し付けて塑性変形させる（図３（ｂ））。
【００１９】
この塑性変形によって、ニードルローラ４の両端部４０と側面部４２との境界部分がテーパ面２６、３６に沿って傾斜面４１を形成するが、凹部２５、３５のテーパ面２６、３６から加わる軸方向への圧縮力や底面部２１、３１からの圧縮力によって外側壁面２７、３７間にワッパ４３が発生する。このワッパ４３を取り除くべく、図示しないスイッチを操作することによってパンチ２とダイス３を離間させ、ニードルローラ４が付着している側の貫通孔２３、３３からピン２４、３４を突出させてニードルローラ４を取り出すとともに、この膨出したワッパ４３を研磨などによって取り除く（図３（ｃ））。
【００２０】
なお、実験では、直径２．０ｍｍ、軸方向の距離が６．９ｍｍのスチール製ニードルローラをヘッダ装置１で６．７ｍｍまで圧縮した場合、この外側壁面２７、３７間に形成されるワッパ４３は僅かに膨出するのみとなり、このワッパ４３を切刃で削ぎ取ることなく研磨によって断面を真円形状にすることができるようになった。
【００２１】
このように上記実施の形態においては、ニードルローラ４を軸方向に圧縮することによりニードルローラ４の端部４０と側面部４２の境界部分に傾斜面４１を形成するようにしたものにおいて、そのニードルローラ４を嵌め込むための凹部２５、３５の底面部２１、３１と側面部２２、３２における境界部分に、ニードルローラ４もしくは凹部２５、３５の軸方向に対して４５度を越えない傾斜を設け、その傾斜の範囲内においてニードルローラ４を軸方向に圧縮するようにしたので、座屈を防止することができ、また、ワッパ４３の大きなはみ出しなどを防止することができるようになる。
【００２２】
また、その傾斜を、側面部２２、３２から底面部２１、３１にかけて直線状に傾斜したテーパ面２６、３６で構成したので、仮にニードルローラ４と凹部２５、３５における径寸法が異なる場合であっても、ニードルローラ４の傾斜角度を均一にさせることができるようになる。
【００２３】
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００２４】
例えば、上記実施の形態においては、凹部２５、３５の傾斜部分をテーパ面２６、３６で構成するようにしたが、これに限らず、最圧縮時にニードルローラ４の端部４０が軸方向に沿って４５度を越えない範囲で湾曲させれば良く、例えば、この傾斜を最大傾斜角４５度以下の湾曲した傾斜面で構成するようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】
本発明では、ニードルローラを軸方向に圧縮することによりニードルローラの端部と側面部の境界部分に傾斜面を形成するようにしたものにおいて、そのニードルローラを嵌め込むための凹部の底面部と側面部における境界部分に、ニードルローラもしくは凹部の軸方向に対して４５度を越えない傾斜面を設け、その傾斜面の範囲内において凹部に嵌め込まれたニードルローラを軸方向に圧縮するようにしたので、軸方向に対する座屈を防止することができ、また、ワッパの大きなはみ出しなどを防止することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すヘッダ装置の要部断面図。
【図２】同形態における底面部近傍の拡大図。
【図３】同形態におけるニードルローラの圧縮工程を示す図。
【図４】従来例におけるヘッダ装置の要部断面図。
【図５】従来例におけるヘッダ装置の底面部近傍の拡大図。
【図６】従来例におけるニードルローラの圧縮工程を示す図。
【符号の説明】
１・・・ニードルローラ圧縮装置（ヘッダ装置）
４・・・ニードルローラ
２１、３１・・・底面部
２２、３２・・・即面部
２５、３５・・・凹部
２６、３６・・・傾斜面（テーパ面）
４０・・・端部
４２・・・側面部

Claims

ニードルローラの端部を嵌め込むための凹部と、当該凹部に嵌め込まれたニードルローラを軸方向に圧縮する圧縮機構とを具備してなるニードルローラ圧縮装置において、
前記凹部の底面部と側面部の境界部分に、凹部の軸方向に対して４５度を越えない傾斜面を設け、当該傾斜面の範囲内において前記凹部に嵌め込まれたニードルローラを軸方向に圧縮してニードルローラの端部と側面部の境界外周部分に傾斜面を形成することを特徴とするニードルローラ圧縮装置。
前記傾斜面が、側面部から直線的に傾斜するテーパ面である請求項１記載のニードルローラ圧縮装置。
ニードルローラの端部を嵌め込むための凹部と、当該凹部に嵌め込まれたニードルローラを軸方向に圧縮する圧縮機構とを具備してなり、前記凹部に嵌め込まれたニードルローラを前記圧縮機構を用いて軸方向に圧縮することによりニードルローラの端部と側面部の境界外周部分に傾斜面を形成するニードルローラ圧縮方法において、
前記凹部の底面部と側面部の境界部分に、凹部の軸方向に対して４５度を越えない傾斜面を設け、当該傾斜面の範囲内において前記凹部に嵌め込まれたニードルローラを軸方向に圧縮することを特徴とするニードルローラ圧縮方法。
前記傾斜面が、側面部から直線状に傾斜するテーパ面である請求項３記載のニードルローラ圧縮方法。