JP4978318B2 - Method for manufacturing shell needle bearing with seal ring - Google Patents
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Description
本発明は、シールリング付シェル型ニードル軸受の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a shell-type needle bearing with a seal ring.
従来、オートマチックトランスミッションには、すべり軸受（ブッシュ）が多数使用されているが、ブッシュの焼き付き対策や低トルク化のため、シェル型ニードル軸受が代用されつつある。 Conventionally, many slide bearings (bushes) are used in automatic transmissions, but shell type needle bearings are being substituted for measures against seizure of bushes and lower torque.
シェル型ニードル軸受としては、軸受断面高さを１．５〜２．５ｍｍとした薄肉化を図ったものや、ブッシュと同レベルの潤滑剤の貫通油量とするようシールリングを備えたものが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
Shell-type needle bearings include those with a reduced profile with a bearing cross-section height of 1.5 to 2.5 mm, and those with a seal ring so that the amount of lubricant penetrating oil is the same level as the bush. It is known (for example, see
具体的に、図２１に示すシェル型ニードル軸受１００は、シェル（鍔付外輪）１０１と保持器１０２と複数のニードル１０３とを備え、１．５ｍｍ程度の軸受断面高さ、及び１７〜３３ｍｍの軸径を有する。また、図２２に示すシェル型ニードル軸受１１０は、シェル１１１と保持器１１２と複数のニードル１１３に加えて、２ｍｍ程度の断面高さを有して貫通油量を制御するシールリング１１４を備え、３〜３．５ｍｍの軸受断面高さ、及び１３〜４３ｍｍの軸径を有する。
Specifically, the shell-type needle bearing 100 shown in FIG. 21 includes a shell (ringed outer ring) 101, a
図２２に示すシェル型ニードル軸受１１０のシールリング１１４は、削り加工が行われており、また、相手部材との接触等による摩耗を防止するため削り加工後熱処理が施されている。
ところで、図２１に記載のシェル型ニードル軸受１００では、貫通油量を制御することが求められる一方、図２２に記載のシェル型ニードル軸受１１０では、シールリング１１４が削り加工されているため、シールリングの内径真円度や内径寸法公差等の必要精度が出せないという課題がある。 Incidentally, in the shell type needle bearing 100 shown in FIG. 21, it is required to control the amount of the penetrating oil. On the other hand, in the shell type needle bearing 110 shown in FIG. There is a problem that required accuracy such as inner ring roundness and inner diameter dimension tolerance cannot be obtained.
本発明は、上述の様な事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、良好な寸法精度
を備え、貫通油量を制御することができるシールリング付シェル型ニードル軸受の製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a shell-type needle bearing with a seal ring that has good dimensional accuracy and can control the amount of oil penetrating. It is to provide.
（１） 内周面或は外周面に軌道面を、両端部にフランジ部を、それぞれ有するシェルと、
円周方向に亙って複数のポケットを有する保持器と、
前記軌道面に沿って転動自在となるように、前記各ポケット内に保持される複数のニー
ドルと、
前記シェルの内側或は外側で、前記保持器の端面と前記フランジ部との間に設けられる
円筒形状のシールリングと、
を備えるシールリング付シェル型ニードル軸受の製造方法であって、
前記シールリングはフローティングシールを構成し、
シールリングの成形ステップが
素材となる金属板の一部に円孔を打ち抜き形成する孔あけ工程と、
この円孔の周囲をこの金属板に対し直角に、全周に亙って折り曲げる事により、円筒状部を形成するバーリング加工工程と、
この円筒状部の外周面を拘束すると共に内周面の少なくとも軸方向一部を拘束しない状態で、この円筒状部を軸方向に圧縮し、この円筒状部の外径及び軸方向寸法を所定値に規制すると共に余肉を径方向内方に膨出させて、第一中間円筒状素材とする寸法規制工程と、
この第一中間円筒状素材の内径側に適切な外径寸法を有する扱きパンチを軸方向一端側から押し込む事により、この第一中間円筒状素材の内周面部分に存在する余肉を軸方向他端側に集めて、この軸方向他端部内周面に内向フランジ状の余肉鍔部を有する、第二中間円筒状素材とする扱き工程と、
この第二中間円筒状素材の内側に適切な外径寸法を有する打ち抜きパンチを挿入する事により、上記余肉鍔部を除去して高精度リングとする余肉除去工程と、
上記バーリング加工工程の後の何れかのタイミングで、上記円筒状部若しくはこの円筒状部から造られた何れかの中間円筒状素材若しくは上記高精度リングを上記金属板から切り離す、切り離し工程と、
を有することを特徴とするシールリング付シェル型ニードル軸受の製造方法。
(1) a shell having a raceway surface on an inner peripheral surface or an outer peripheral surface and flange portions on both ends;
A cage having a plurality of pockets in the circumferential direction;
A plurality of needles held in each of the pockets so as to be freely rollable along the raceway surface;
A cylindrical seal ring provided between the end face of the retainer and the flange portion inside or outside the shell;
A method for producing a shell-type needle roller bearing with a seal ring comprising:
The seal ring constitutes a floating seal,
The sealing ring molding step
A punching step of punching and forming a circular hole in a part of a metal plate as a material;
A burring process for forming a cylindrical portion by bending the circumference of the circular hole at right angles to the metal plate and over the entire circumference,
The cylindrical portion is compressed in the axial direction in a state where the outer peripheral surface of the cylindrical portion is constrained and at least a part of the inner peripheral surface is not constrained in the axial direction, and the outer diameter and the axial dimension of the cylindrical portion are predetermined. A dimensional regulation process that regulates the value and bulges the surplus radially inward to form a first intermediate cylindrical material;
By pushing a handling punch having an appropriate outer diameter into the inner diameter side of the first intermediate cylindrical material from one end side in the axial direction, surplus thickness present on the inner peripheral surface portion of the first intermediate cylindrical material is axially removed. Collecting on the other end side, having a surplus flange portion in the shape of an inward flange on the inner peripheral surface of the other end in the axial direction, a handling step to be a second intermediate cylindrical material,
By inserting a punching punch having an appropriate outer diameter inside the second intermediate cylindrical material, a surplus removal step for removing the surplus brim portion and making it a high-accuracy ring,
At any timing after the burring step, the cylindrical part or any intermediate cylindrical material made from the cylindrical part or the high-accuracy ring is separated from the metal plate, and a separation process;
A method for producing a shell-type needle bearing with a seal ring, comprising :
（２）前記シールリングの素材となる金属板がコイルから引き出される長尺な金属板であって、
この金属板は、全幅に亙って切断される事なく、シールリングの加工作業の進行に伴って順次送られるものであり、
前記切り離し工程では、円筒状部若しくはこの円筒状部から造られた何れかの中間円筒状素材を上記金属板から切り離し、上記切り離し工程に伴って上記金属板から、この金属板の一部に第二の円孔を打ち抜く状態で切り離された状態で所定の加工を施された円筒状部乃至何れかの中間円筒状素材を、この所定の加工を終了した後、再び上記第二の円孔の内側に押し込んで、上記金属板と共に次の加工工程に送る、
ことを特徴とする、請求項１に記載のシールリング付シェル型ニードル軸受の製造方法。
（３） 前記シールリングは、前記成形ステップ後、熱処理が行われないこと
を特徴とする（１）に記載のシールリング付シェル型ニードル軸受の製造方法。
(2) The metal plate that is the material of the seal ring is a long metal plate drawn from the coil,
This metal plate is sent sequentially with the progress of the processing work of the seal ring without being cut over the entire width,
In the detaching step, the cylindrical portion or any intermediate cylindrical material made from the cylindrical portion is separated from the metal plate, and the metal plate is changed from the metal plate to a part of the metal plate in the detaching step. The cylindrical portion or any intermediate cylindrical material that has been subjected to predetermined processing in a state where the second circular hole is cut out, and after finishing the predetermined processing, the second circular hole is again formed. Push it inward and send it to the next processing step with the metal plate,
The manufacturing method of the shell type needle bearing with a seal ring of
(3) The method for manufacturing a shell-type needle bearing with a seal ring according to (1), wherein the seal ring is not heat-treated after the molding step .
（４） 前記シールリングは、前記成形ステップ後、耐摩耗処理されることを
特徴とする（１）に記載のシールリング付シェル型ニードル軸受の製造方法。
(4) The method for manufacturing a shell type needle bearing with a seal ring according to (1), wherein the seal ring is subjected to an abrasion resistance treatment after the forming step .
（５） 前記保持器は、樹脂製保持器であることを特徴とする（１）から（４）のいずれ
かに記載のシールリング付シェル型ニードル軸受の製造方法。
(5) The method for manufacturing a shell type needle bearing with a seal ring according to any one of (1) to (4) , wherein the cage is a resin cage.
本発明のシールリング付シェル型ニードル軸受の製造方法によれば、シールリングを上記（１）の成形ステップによって成形することで、シールリングには良好な寸法精度が得られ、相手部材との接触による摩耗を防止することができる。また、シールリングを有するので、貫通油量を制御することができる。また、シールリングはフローティングシールであるので、接触式シールに比べて低トルク化が図られる。 According to the manufacturing method of the shell type needle bearing with a seal ring of the present invention, the seal ring is molded by the molding step (1), so that a good dimensional accuracy can be obtained in the seal ring and contact with the mating member. Wear due to can be prevented. In addition, since the seal ring is provided, the amount of penetrating oil can be controlled. Further, since the seal ring is a floating seal, the torque can be reduced as compared with the contact seal.
また、シールリングは、プレス加工によって成形後、熱処理が行われないので、低コスト化も図ることができる。 In addition, since the seal ring is not subjected to heat treatment after being formed by press working, the cost can be reduced.
更に、シールリングは、プレス加工によって成形された後、耐摩耗処理されるので、シェルの端部に設けられたフランジ部との摺接によるシールリングの摩耗を防止することができる。また、耐摩耗処理として低温で処理される窒化処理を行えば、耐摩耗処理に伴うシールリングの変形を防止しつつ耐摩耗性を向上させることができ、薄肉のシールリングを高精度で製作することができる。 Furthermore, since the seal ring is molded by press work and is subjected to wear resistance, wear of the seal ring due to sliding contact with the flange portion provided at the end of the shell can be prevented. In addition, if the nitriding treatment is performed at a low temperature as the wear resistance treatment, the wear resistance can be improved while preventing the seal ring from being deformed due to the wear resistance treatment, and a thin seal ring is manufactured with high accuracy. be able to.
また、保持器を樹脂製保持器とすることで、金属製保持器ではポケット成形、特にニードルを保持するための爪の加工が困難な、薄肉の保持器を容易且つ安価に製作することができる。 Further, by using a cage made of resin as a cage, it is possible to easily and inexpensively produce a thin-walled cage, in which it is difficult to form a pocket with a metal cage, in particular, to process a nail for holding a needle. .
以下、本発明の一実施形態に係るシールリング付シェル型ニードル軸受について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a shell type needle bearing with a seal ring according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
シールリング付シェル型ニードル軸受３０は、オートマチックトランスミッション内のギアトレイン間、ギア軸とハウジングとの間、或は、オイルポンプギアの側方等に配置される。このシェル型ニードル軸受３０は、図１に示すように、シェル（鍔付外輪）３１と、保持器３２と、複数のニードル３３と、円筒形状のシールリング３４と、を備え、図示しない軸（或は内輪部材）を回転自在に支持している。
The shell type needle bearing 30 with seal ring is disposed between the gear trains in the automatic transmission, between the gear shaft and the housing, or on the side of the oil pump gear. As shown in FIG. 1, the shell type needle bearing 30 includes a shell (a flanged outer ring) 31, a
シェル３１は、内周面に軌道面３１ａを、両端部に内向きフランジ部３１ｂ，３１ｃを、それぞれ有する。また、保持器３２は、円周方向に亙って複数のポケット３２ａを有する。
The
ここで、保持器３２が金属製である場合、ＳＰＣＣ、Ｓ１０Ｃ、ＡＩＳＩ−１０１０、ＳＣＭ４１５、ＳＫ５、ＳＵＪ２等の鋼製であり、溶接保持器かプレス保持器、或は削り出しによって加工される。また、保持器３２は、従来のような浸炭窒化や塩浴軟窒化処理（タフトライド）の熱処理が施されてもよいが、４０ｍｍ以上の軸径のニードル軸受に適用される板厚の薄い保持器の場合、保持器３２の熱処理変形によりニードル３３が軌道面３１ａと保持器３２の外径面との間に潜り込む可能性がある。このため、このような熱処理変形を抑えるため、保持器３２は、タフトライドＳＱ（ｓｉｎｇｌｅ ｑｕｅｎｃｈ）処理、ＮＶ窒化処理等が採用されている。
Here, when the
保持器３２が樹脂製である場合、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等が適応可能である。ポリアミド４６は、１５０℃環境下で連続的に使用可能で、且つ、瞬間的には１７０℃くらいまで使用可能である。ポリアミド６６は、１２０℃くらいまで使用可能であり、ＰＰＳは、２００℃まで使用可能である。また、各樹脂材料には、強度向上のためにグラスファイバーが２０〜３０％混入されている。
When the
シェル型ニードル軸受３０の軸受断面高さが１．５〜２．５ｍｍ程度の場合、保持器の厚さも１ｍｍ以下の薄肉となる。このような薄肉の保持器を樹脂によって成形することで、ポケットやニードルを保持するための爪を、金属製保持器に比べて容易に形成できる。 When the cross-sectional height of the shell needle bearing 30 is about 1.5 to 2.5 mm, the thickness of the cage is also 1 mm or less. By molding such a thin cage with resin, a claw for holding a pocket or a needle can be easily formed as compared with a metal cage.
また、例えば、内径４５ｍｍの樹脂製保持器３２では、真円度が求められる。このような高精度の樹脂製保持器を製作するため、保持器を射出成型した後、アニール処理することが有効である。
For example, in the
ニードル３３は、シェル３１の軌道面３１ａに沿って転動自在となるように、保持器３２の各ポケット３２ａ内に転動自在に保持され、また、その両端部にはクラウニング加工が施されている。
The
シールリング３４は、ＳＰＣＣやＳＰＣＥ、ＳＵＪ２等の鋼製であり、シェル３１の内側で、潤滑油の流れの下流側となる保持器３２の端面３２ｂと内向きフランジ部３１ｂとの間に設けられ、このニードル軸受３０を貫通する潤滑油の量を規制する。尚、シールリング３４は、必要に応じて銅又は銅系合金、アルミニウム又はアルミニウム系合金などの非鉄金属を使用することもできる。また、シールリング３４は、本実施形態のような以下の加工方法を用いる場合にはＳＰＣＣやＳＰＣＥが好ましい。さらに、シールリング３４は、軸の外径よりも僅かに大きく、シェル３１の内径よりも僅かに小さな外径を有するフローティングシールである。
The
シェル型ニードル軸受３０は、１．０〜３．５ｍｍ、好ましくは、１．５〜２．５ｍｍ、より好ましくは、１．５〜２．０ｍｍの軸受断面高さと、１００ｍｍ以下の軸径とを有した薄肉化された構成で、シェル３１内に配置されるシールリング３４も、０．８〜１．８ｍｍの断面高さを有する。このような寸法及び形状を有するシールリング３４は、プレス加工（本実施形態では、後述する寸法規制工程、抜き工程、再抜き工程）、或いは冷間ローリング加工が施されて成形され、加工硬化により表面硬さが向上することから、後工程で熱処理（焼入れ、焼戻し処理）を行わずに製作することができ、熱処理による変形を生じない良好な寸法精度を持ったものとなる。また、シェル型ニードル軸受３０が使用される条件など、必要に応じて窒化処理などの耐摩耗処理を行うようにしてもよい。
The
具体的に、シールリング３４は、例えば、以下の加工方法によって形成される。
Specifically, the
［第１例の加工方法］
この加工方法の場合には、先ず、図２の（Ａ）に示す様な、素材となる、軟鋼板、ステンレス鋼板等の金属板１にピアス加工を施して、図２の（Ｂ）に示す様な、円孔２を有する第一予備中間素材３を得る。次いで、この第一予備中間素材３に、この円孔２の周囲を上記金属板１に対し直角に、全周に亙って折り曲げるバーリング加工を施す事により、図２の（Ｃ）に示す様な、円筒状部４を有する第二予備中間素材５とする。この円筒状部４の容積、特に軸方向長さは、造るべきシールリングの容積、特に軸方向長さよりも大きくしている。
[Processing method of the first example]
In the case of this processing method, first, as shown in FIG. 2A, a
上記第二予備中間素材５の円筒状部４には、続く寸法規制工程で塑性加工を施して、この円筒状部４を、図２の（Ｄ）に示した、第一中間円筒状素材６とする。上記寸法規制工程では、所定の内径を有する円筒状の内周面を有する、図示しない金型により上記円筒状部４の外周面を拘束すると共に、この円筒状部４の内周面を拘束しない状態で、互いに同心に配置されて軸方向に遠近動する１対の平坦面同士の間（例えば、上記金型の端部内周面に形成した受段部と、この金型に内嵌した押型の先端面との間）で、上記円筒状部４を軸方向に、所望寸法、即ち、得るべきシールリングの軸方向寸法にまで押圧（塑性変形しつつ軸方向に圧縮）する。この様にして行なう、軸方向に圧縮される塑性変形に伴って、上記円筒状部４の外径及び軸方向寸法が所定値に規制されると共に、余肉が径方向内方に膨出して、上記第一中間円筒状素材６となる。この第一中間円筒状素材６の内径寸法は、得るべきシールリングの内径寸法よりも小さい。
The
図２に示した実施の形態の場合には、図２の（Ｅ）に示す様に、上記第一中間円筒状素材６を形成した後に切り離し工程を行なって、この第一中間円筒状素材６を上記金属板１から切り離す。この切り離し工程は、プレス機を使用した打ち抜き加工により行なう。
In the case of the embodiment shown in FIG. 2, as shown in FIG. 2E, after the first intermediate
この様にして、上記金属板１から切り離した、上記第一中間円筒状素材６には、続いて、内径寸法を適正値（得るべきシールリングの内径寸法）にまで拡げる、扱き加工を施す。この扱き加工を施す工程では、上記第一中間円筒状素材６の外周面を、外径が拡がらない様に拘束しつつ、この第一中間円筒状素材６の内径側に適切な（得るべきシールリングの内径寸法に一致する）外径寸法を有する扱きパンチを、軸方向一端側｛図２の（Ｆ）の上側｝から押し込む。この様な扱きパンチの押し込みにより、上記第一中間円筒状素材６の内周面部分に存在する余肉を軸方向他端側｛図２の（Ｆ）の下側｝に集めて、図２の（Ｆ）に示す様な、この軸方向他端部内周面に内向フランジ状の余肉鍔部７を有する、第二中間円筒状素材８とする。
In this manner, the first intermediate
この第二中間円筒状素材８は、次の余肉除去工程に送り、上記余肉鍔部７を除去する。この余肉除去工程では、この第二中間円筒状素材８の内側に適切な（得るべきシールリングの内径寸法に一致する）外径寸法を有する打ち抜きパンチを挿入する事により、上記余肉鍔部７を除去して、図２の（Ｇ）に示す様なシールリング３４とする。
This second intermediate
尚、このシールリング３４の加工作業は、上記図２の（Ｇ）の段階で終了する事もできるが、この図２の（Ｇ）の段階で、上記シールリング３４の内周面の内径或いは性状を所望通りにする事が難しければ、図２の（Ｈ）に示す様に、上記シールリング３４の内周面を扱き治具により擦る、再扱きを行なっても良い。
The processing operation of the
何れにしても、得られたシールリング３４は、このシールリング３４に所定の加工を施す、本発明とは別の工程に送る。この様に別の工程に送られる、このシールリング３４は、外径及び軸方向寸法と内径寸法とを、それぞれ適正値に規制されているので、軸方向端部を旋削等により削り取る必要がない。又、押し出し加工のような大きな加工力を必要とする加工を行なう必要がなく、上記シールリング３４の製造コストを低く抑えられる。
In any case, the obtained
このような第１例の加工方法は、内径、外径、軸方向寸法を適正値に規制したシールリング３４を、工業的に大量生産が可能で、しかも低コストで構成でき、且つ、運転経費が嵩む事もない加工装置により造れる。即ち、得られるシールリング３４は、寸法規制工程で外径及び軸方向寸法を、扱き工程と余肉除去工程とにより内径寸法を、それぞれ適正値に規制されるので、軸方向端部を旋削等により削り取る事なく、これら各寸法を何れも適正値とした、高精度な円筒状のシールリング３４を得られる。
In the first example of the processing method, the
［第２例の加工方法］
図３〜７は、第２例の加工方法を示している。本例の場合、図３の（Ａ）→（Ｇ）に示す工程を順次行なう事で、金属板１をシールリング３４に加工する。この工程に就いては、第１例の加工方法の場合と実質的に同じである。又、本例の場合も、上述した図２の（Ｈ）に示した様な、再扱き工程を行なう事もできる。本例の特徴は、上記金属板１として、図示しないアンコイラから送り出されて、やはり図示しないリコイラに巻き取られる、長尺なものを使用し、上記図３の（Ａ）→（Ｇ）に示す工程を、順送により行なえる様にした点にある。即ち、上記長尺な金属板１を、加工の進行に同期させて、各工程を行なう為に隣接して配置した加工装置同士の間隔に見合うピッチで（間隔／ピッチ＝整数）間欠的に送りつつ、上記図３の（Ａ）→（Ｇ）に示す工程を順次行なう様にしている。
[Processing method of the second example]
3-7 has shown the processing method of the 2nd example. In the case of this example, the
この為に本例の場合には、上記図３の（Ａ）→（Ｇ）に示す何れの工程でも、上記長尺な金属板１を、全幅に亙って切断する事なく、シールリング３４の加工作業に進行に伴って順次送る。そして、アンコイラから引き出した上記長尺な金属板１に、図３の（Ｅ）に示した切り離し工程で、図３の（Ｂ）に示した円孔２よりも大きな第二の円孔１０を形成した状態でも、この金属板１の幅方向両端部は互いに連結されたままとなる様に、この金属板１の幅寸法を確保する（「幅寸法＞第二の円孔１０の直径」とする）。そして、上記切り離し工程で上記第二の円孔１０の内側から打ち抜いた、第一中間円筒状素材６（及び以下の工程で造られる第二中環円筒状素材８）を、所定の加工を施した後、再び上記第二の円孔１０の内側に嵌め戻してから、上記金属板１の送りに伴って、次の工程を行なう加工装置に送り込む様にしている。上記図３の（Ａ）→（Ｇ）に示す工程に就いては、上述した通り、前述の図２の（Ａ）→（Ｇ）に示した工程と同じであるから、重複する説明は省略し、以下、上記図３の（Ａ）→（Ｇ）に示す工程を順送により行なえる様にすべく、上記嵌め戻しを行なえる様にした点を中心に説明する。
Therefore, in the case of this example, the
図３の（Ｅ）に示した切り離し工程及び嵌め戻し工程は、図４に示した加工装置により行なう。この図４に示した加工装置では、円筒状のダイス１４の上面と、下方に向いた弾力を付与された状態で昇降する抑え型１２の下面との間で上記金属板１を抑えつつ、パンチ１３により上記第一中間円筒状素材６を、上記ダイス１４内に押し込み、この第一中間円筒状素材６を、上記金属板１から切り離す様に構成している。又、上記ダイス１４の内径側に、上方に向いた弾力を付与された押し戻し型１５を設けて、上記第一中間円筒状素材６に上方に向く弾力を付与できる様にしている。但し、上記押し戻し型１５は、上面中央部に設けた衝合ブロック１６と上記パンチ１３の下端面との衝合に基づき、このパンチ１３の下降時には、下方に退避する様にしている。
The separation process and the fitting back process shown in FIG. 3E are performed by the processing apparatus shown in FIG. In the processing apparatus shown in FIG. 4, the
上述の図４に示した様な加工装置を使用する、図３の（Ｅ）に示した切り離し工程及び嵌め戻し工程は、図５の（Ａ）→（Ｃ）に示した順番に行なう。先ず、図５の（Ａ）に示す様に、未だ上記金属板１に結合されたままの、上記第一中間円筒状素材６を、上記ダイス１４の上端部に内嵌する。次いで、上記加工機を構成するラム１７と共に、上記抑え型１２及び上記パンチ１３を下降させて、図５の（Ｂ）に示す様に、この抑え型１２の下面と上記ダイス１４の上面との間で上記金属板１を抑えつつ、上記パンチ１３により、上記第一中間円筒状素材６を上記ダイス１４内に押し込む。この結果、この第一中間円筒状素材６が上記金属板１から切り離されると同時に、上記金属板１に第二の円孔１０が形成される。この切り離し後、上記ラム１７と共に、上記抑え型１２及び上記パンチ１３を上昇させると、図５の（Ｃ）に示す様に、このパンチ１３に押されて下降していた、上記押し戻し型１５が上昇する。この結果、この押し戻し型１５により、上記第一中間円筒状素材６が上記第二の円孔１０内に押し込まれ、この第二の円孔１０の内側に保持される。そこで、上記金属板１を移動させる事により、上記第一中間円筒状素材６を、図３の（Ｆ）に示した、次の扱き工程及び戻し工程に送る。
3 using the machining apparatus as shown in FIG. 4 is performed in the order shown in FIGS. 5A to 5C. First, as shown in FIG. 5A, the first intermediate
この図３の（Ｆ）に示した扱き工程及び嵌め戻し工程は、図６に示した加工装置により行なう。この図６に示した加工装置では、上方に向いた弾力を付与された受型１８の上面と、昇降する円筒状の扱きダイス２０の下面との間で上記金属板１を抑えると共に、リングパンチ１９により上記第一中間円筒状素材６を、上記扱きダイス２０内に押し込む。上記リングパンチ１９は、上記受型１８の内径側に、この受型１８とは独立した昇降を可能に、且つ、上方に向いた弾力を付与された状態で設けられている。又、上記リングパンチ１９の内径側には、上記第一中間円筒状素材６の内周面を扱いて第二中間円筒状素材８とする為の、扱きパンチ２１を固定している。上記リングパンチ１９は、この扱きパンチ２１の周囲に昇降可能に設置されているが、最大上昇量は、その内周面とこの扱きパンチ２１の外周面との係合により制限されている。具体的には、上記最大上昇量は、図６及び図７の（Ａ）に示した様に、上記受型１８が最も上昇している状態で、上記リングパンチ１９の上端縁がこの受型１８の上面よりも少し下方に位置する状態としている。更に、上記ダイス２０の内径側には、下方に向いた弾力を付与された、押し戻し型２２を設置している。
The handling process and the fitting back process shown in FIG. 3F are performed by the processing apparatus shown in FIG. In the processing apparatus shown in FIG. 6, the
上述の図６に示した様な加工装置を使用する、図３の（Ｆ）に示した扱き工程及び嵌め戻し工程は、図７の（Ａ）→（Ｃ）に示した順番に行なう。先ず、図７の（Ａ）に示す様に、前記第二の円孔１０の内側に保持された状態の上記第一中間円筒状素材６を上記受型１８の上端部内側に内嵌し、その下端面を上記リングパンチ１９の上端縁に突き当てる。次いで、図７の（Ｂ）に示す様に、上記加工機を構成するラム２３と共に、上記扱きダイス２０と、上記押し戻し型２２とを下降させて、この扱きダイス２０の下面で上記金属板１を下方に押し下げ、上記第一中間円筒状素材６を上記第二の円孔１０から上方に抜き出し、上記リングパンチ１９により、上記扱きダイス２０の内径側に送り込む。この様にして扱きダイス２０の内径側に送り込まれた上記第一中間円筒状素材６の内径側には、上記ラム２３と共にこの扱きダイス２０が更に下降するのに伴って、上記扱きパンチ２１が押し込まれる。この結果、上記第一中間円筒状素材６の内径が所定寸法に規制されると共に、余肉部が内周面上端部に集められて、内周面上端部に余肉鍔部７｛図３（Ｆ）｝を形成した、上記第二中間円筒状素材８とされる。この様にしてこの第二中間円筒状素材８を形成した後、上記ラム２３と共に上記扱きダイス２０を上昇させると、この扱きダイス２０に押されて下降していた上記金属板１が、上記受型１８と共に上昇すると同時に、上記押し戻し型２２が上記扱きダイス２０に対して下降する。この際にこの押し戻し型２２は、上記第二中間円筒状素材８の上端部内周面に形成されたばかりの、前記余肉鍔部７｛図３の（Ｆ）参照｝を下方に押圧するので、上記第二中間円筒状素材８が上記第二の円孔１０内に押し込まれ、この第二の円孔１０の内側に保持される。
The handling process and the fitting back process shown in FIG. 3 (F) using the processing apparatus as shown in FIG. 6 are performed in the order shown in FIG. 7 (A) → (C). First, as shown in FIG. 7A, the first intermediate
そこで、上記金属板１を移動させる事により、上記第二中間円筒状素材８を、図３の（Ｇ）に示した、次の余肉除去工程及び戻し工程に送る。尚、この図３の（Ｇ）に示した余肉除去工程の後に、前述の図２の（Ｈ）に示した再扱き工程を行なうのであれば、この余肉除去工程により得られたシールリング３４を金属板１の第二の円孔１０内に押し込む戻し工程を行なう。これに対して、上記余肉除去工程により得られたシールリング３４を、そのまま、本発明とは別の、このシールリング３４に所定の加工を施す工程に送るのであれば、上記戻し工程を省略する｛図３の（Ｇ）で金属板から分離したシールリング３４を、そのまま取り出す｝事もできる。
Therefore, by moving the
上述の様に構成する本例の場合には、第１例により得られる作用・効果に加えて、工業的に大量生産が可能で、しかも運転経費が嵩む事もない連続加工装置によりに造れると言った、作用・効果を得られる。即ち、本例の場合には、上記金属板１として、アンコイラから送り出されてリコイラに巻き取られる長尺な金属板１を使用し、切り離し工程に伴ってこの金属板１から切り離されて所定の加工を施された第一、第二の円筒状中間素材６、８を再びこの金属板１の第二の円孔１０の内側に押し込むので、これら各中間素材６、８を、この金属板１と共に、次の加工工程に送れる。即ち、トランスファ加工に比べて、設備投資が安く済み、しかも加工能率が良い（加工サイクルが短い）、順送加工を行なえる。この為、上記シールリング３４の下降コストを、より一層低減できる。
In the case of this example configured as described above, in addition to the operations and effects obtained by the first example, it can be manufactured by a continuous processing apparatus that can be industrially mass-produced and that does not increase operating costs. You can get the action and effect. That is, in the case of this example, a
［第３例の加工方法］
図８は、第３例の加工方法を示している。本例の場合には、図８の（Ｆ）に示した扱き工程及び嵌め戻し工程で、第二円筒状中間素材８を金属板１の第二の円孔１０から抜き出して再び嵌め込む方向が、この金属板１に対して、上述した第２例の加工方法の場合とは、上下逆になっている。この方向を逆にするのに伴って、図６〜７に示した加工装置の構成を異ならせる事は勿論である。その他の部分の構成に就いては、上述した第２例の加工方法と同様であるから、重複する説明は省略する。
[Processing method of the third example]
FIG. 8 shows a processing method of the third example. In the case of this example, there is a direction in which the second cylindrical
［第４例の加工方法］
図９は、第４例の加工方法を示している。本例の場合には、図９の（Ｃ）に示したバーリング加工工程の次に、図９の（Ｄ）に示した、切り離し工程及び戻し工程を設定している。その他の部分の構成に就いては、上述した第２例の加工方法と同様であるから、重複する説明は省略する。要するに、本発明を実施する場合に、切り離し工程は、上記バーリング加工工程の後であれば、加工作業の容易さ、加工精度の確保等を考慮して、任意のタイミングに設定できる。
[Fourth Example Processing Method]
FIG. 9 shows a processing method of the fourth example. In the case of this example, the detaching step and the returning step shown in FIG. 9D are set after the burring step shown in FIG. About the structure of another part, since it is the same as that of the processing method of the 2nd example mentioned above, the overlapping description is abbreviate | omitted. In short, when carrying out the present invention, the separation step can be set at an arbitrary timing after the burring step, taking into consideration the ease of the processing operation, ensuring the processing accuracy, and the like.
上述した様に、本実施形態のシールリング付シェル型ニードル軸受３０は、シールリング３４をプレス加工によって成形することで、シールリング３４には良好な寸法精度が得られ、相手部材との接触による摩耗を防止することができる。また、シールリング３４を有することで、貫通油量を制御することができる。さらに、シールリング３４はフローティングシールであるので、接触式シールに比べて低トルク化が図られる。なお、シールリング３４を１．０〜２．５ｍｍの軸受断面高さとすることで薄肉化が図られ、より好ましい。
As described above, the shell type
特に、シールリング３４は、プレス加工によって成形後、熱処理が行われないので、低コスト化も図ることができる。
In particular, since the
［第５例の加工方法］
本例のシールリングの加工方法は、先ず、アンコイラから引き出した長尺な金属板を、プレス等により円形に打ち抜き加工する事により、図１０の（Ａ）に示す様な金属板１を形成する。
[Fifth Example Processing Method]
In the processing method of the seal ring of this example, first, a long metal plate drawn out from an uncoiler is punched into a circle by a press or the like to form a
次いで、第一工程として、プレス等による打ち抜き加工で、上記金属板１の中央部を打ち抜く事により、図１０の（Ｂ）の上段に示した様な、円輪状の第一予備中間素材３とする。打ち抜きの結果生じた、この図１０の（Ｂ）の下段に示した円板状スクラップ５１は、廃棄するか、或いは、より小径のシールリングを造る為の素材として利用する。
Next, as a first step, by punching the central portion of the
上記第一予備中間素材３には、第二工程として、この第一予備中間素材３の内径寄り部分を軸方向に直角に折り曲げるバーリング加工を施す。このバーリング加工は、従来から金属加工の分野で広く知られている様に、この第一予備中間素材３の外径寄り部分を１対の抑え型により軸方向両側から挟持した状態で、この第一予備中間素材３の内径寄り部分にパンチ型を押し込む事により行なう。この様にして行なうバーリング加工により、図１０の（Ｃ）に示す様な、円筒状部４及びこの円筒状部４の軸方向一端部から径方向外方に折れ曲がった外向鍔部９を備えた、断面Ｌ字形で全体が円環状の第二予備中間素材５とする。本発明のシールリングの加工方法によれば、この第二予備中間素材５のうちの円筒状部４から高精度薄肉リングを造る。これに対して、上記外向鍔部９のうちでこの円筒状部４の外周面よりも径方向外方に存在する部分は、次述する第三工程で、円環状スクラップ５２｛図１０の（Ｄ）の下段参照｝として廃棄する。
As a second step, the first preliminary
次いで、上記第二予備中間素材５には、続く第三工程で、プレス加工等による打ち抜き加工を施し、上記外向鍔部９を除去して、図１０の（Ｄ）の上段部分に示した様な、円筒状の第一中間円筒状素材６とする。この第一中間円筒状素材６の外径は、造るべきシールリング３４の外径と一致している。
Next, the second preliminary
この様にして得られた第一中間円筒状素材６には、続く第四工程で、冷間ローリング加工を施す。そして、この冷間ローリング加工による塑性加工により、上記第一中間円筒状素材６の内外径及び断面形状を整えて、図１０の（Ｅ）に示す様な、必要とする形状精度及び寸法精度を有するシールリング３４とする。上記第一中間円筒状素材６をこのシールリング３４に加工する冷間ローリング加工に就いて、図１１〜１３により詳しく説明する。
The first intermediate
上記第一中間円筒状素材６は、円環状のダイス４０に内嵌支持する。このダイス４０は、互いに同心の円筒面である内外両周面を有し、それぞれの外周面をこのダイス４０の外周面に転がり接触させた、図示しない複数個の支持ローラにより、（径方向の変位を阻止した状態で）回転のみ自在に支持されている。又、上記ダイス４０は、造るべきシールリング３４（及び上記第一中間円筒状素材６）の外径に一致する内径を有する。上記第四工程時には、この第一中間円筒状素材６を上記ダイス４０の内周面に保持する。そして、この状態で、押圧ローラ４１により、上記第一中間円筒状素材６を上記ダイス４０の内周面に向けて、図１１の矢印の方向に押し付ける。
The first intermediate
上記押圧ローラ４１の中間部外周面で上記第一中間円筒状素材６に整合する部分には凹溝４２が、全周に亙って形成されている。この凹溝４２の断面形状は矩形で、軸方向に関する幅寸法は、上記造るべきシールリング３４の幅寸法に一致している。又、上記押圧ローラ４１の径方向に関する、上記凹溝４２の深さは、上記造るべきシールリング３４の厚さ寸法以下としている。上記第一中間円筒状素材６を上記シールリング３４に加工する際には、この様な押圧ローラ４１を上記ダイス４０の内周面に、自転させつつ押し付ける。そして、このダイス４０の内周面と上記凹溝４２の内面との間で、上記第一中間円筒状素材６の円周方向の一部を強く抑え付ける。
On the outer peripheral surface of the intermediate portion of the
上記押圧ローラ４１の押し付けに伴って上記ダイス４０は、この押圧ローラ４１の自転方向と同方向に回転しつつ、この押圧ローラ４１による押圧力を支承する。又、上記第一中間円筒状素材６も、上記ダイス４０と共に回転する。従って、この第一中間円筒状素材６のうちで、このダイス４０の内周面と上記凹溝４２の内面との間で強く抑え付けられる部分は、円周方向に関して連続的に変化する。この結果、上記第一中間円筒状素材６の断面形状が、全周に亙って、図１３の（Ａ）→（Ｂ）に示す様に変化する。即ち、この第一中間円筒状素材６の断面形状が、上記ダイス４０の内周面と上記凹溝４２の内面とに合致する様に塑性変形して、上記シールリング３４となる。即ち、上記ダイス４０と上記押圧ローラ４１とを使用して行なう上記第四工程時には、上記第一中間円筒状素材６の外径及び外周面の形状を変化させず、内径及び内周面の形状を変化させて、上記シールリング３４に加工する。
As the
上述の様に構成する本例のシールリングの加工方法によれば、下記の第一〜第四工程を備える。
「第一工程」：金属板を打ち抜く事により円輪状の第一予備中間素材３とする。
「第二工程」：この第一予備中間素材３の内径寄り部分を軸方向に直角に折り曲げるバーリング加工を施す事により、円筒状部４及びこの円筒状部４の軸方向一端部から径方向外方に折れ曲がった外向鍔部９を備えた、断面Ｌ字形で全体が円環状の第二予備中間素材５とする。
「第三工程」：この第二予備中間素材５の外向鍔部９を除去して、円筒状の第一中間円筒状素材６とする。
「第四工程」：冷間ローリング加工によりこの第一中間円筒状素材６の内外径及び断面形状を整えて、必要とする形状精度及び寸法精度を有するシールリング３４とする。尚、この形状精度には、断面形状に関する精度は勿論、真円度等、全体形状に関する精度も含む。
According to the sealing ring processing method of this example configured as described above, the following first to fourth steps are provided.
“First step”: An annular first preliminary
“Second step”: By performing burring processing in which a portion near the inner diameter of the first preliminary
“Third step”: The outwardly facing flange portion 9 of the second preliminary
“Fourth step”: The inner and outer diameters and the cross-sectional shape of the first intermediate
これにより、薄肉で、しかも内外径の寸法及び断面形状の精度を十分に確保する必要がある、高精度薄肉リングである上記シールリング３４を、低コストで造れる。即ち、本例の場合には、造るべきシールリング３４の径方向厚さに応じて、金属板１となる金属板の厚さを選択すれば、薄肉のシールリング３４でも厚さ寸法に関して必要な精度を確保しつつ、言い換えれば内外径の精度を十分に確保しつつ、形状精度に関しても良好な高精度薄肉リングを造れる。特に、上記第一中間円筒状素材６を上記シールリング３４に加工する冷間ローリング加工を、上述の様なダイス４０と押圧ローラ４１とを利用して行なうので、優れた形状精度及び寸法精度を有するシールリング３４を能率良く造れる。
As a result, the
また、第四工程時に、第一中間円筒状素材６を円環状のダイス４０の内周面に保持する。そして、この状態で、押圧ローラ４１によりこの第一中間円筒状素材６の内周面をこのダイス４０の内周面に向けて押し付ける。好ましくは、第三工程で、完成後のシールリング３４の外径に一致する外径を有する第一中間円筒状素材６を形成する。その後、第四工程で、この第一中間円筒状素材６の外径を変化させず、内径及び内周面の形状を変化させる。これにより、優れた形状精度及び寸法精度を有するシールリング３４を能率良く造れる。
In the fourth step, the first intermediate
［第６例の加工方法］
図１４〜１６は、第６例の加工方法を示している。上述の第５例の場合、得られるシールリング３４の断面形状の四隅部（内外両周面の軸方向両端縁）が尖っていた（当該部分の断面形状の曲率半径が極端に小さかった）。これに対して本例の場合には、断面形状の四隅部を凸円弧面とする（隅Ｒを形成する）事を意図している。内周縁の軸方向両端縁の隅Ｒに関しては、上述した第５例の加工方法でも、押圧ローラ４１の外周面に形成した凹溝４２の底面隅部に隅Ｒを設ければ（底面隅部の断面形状を凹円弧面とすれば）形成できる。これに対して、外周面の軸方向両端縁の隅Ｒをダイスの内周面の形状のみで造ると、完成後のシールリングを当該ダイスの内周面から取り出せなくなる。
[Sixth Example Processing Method]
14-16 has shown the processing method of the 6th example. In the case of the fifth example described above, the four corners of the cross-sectional shape of the
本例の加工方法は、この様な事情に鑑みて、内周面の軸方向両端縁だけでなく、外周面の軸方向両端縁にも隅Ｒを形成したシールリング３４を、ダイス４０ａから取り出せる加工方法の実現を意図して考えたものである。尚、本例の製造方法を示す図１４で、（Ａ）〜（Ｃ）は、上述した第５例の加工方法を示す、図１０の（Ａ）〜（Ｃ）と同じである。又、図１４の（Ｅ）は、一部に次述する隅Ｒ部１１が形成されている点を除き、上記図１０の（Ｄ）と同じである。本例の特徴は、図１４の（Ｄ）に示した予備加工工程を設けると共に、（Ｆ）で行なう、冷間ローリング加工に使用するダイス４０ａの内周面形状を工夫した点にある。そこで、上述した第５例の加工方法と同様の部分に関する、重複する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、この第５例の加工方法と異なる部分を中心に説明する。
In view of such circumstances, the processing method of this example can take out the
上述の様な意図で考えた、第６例の加工方法の場合には、図１４の（Ｅ）の上段に示した第一中間円筒状素材６の外周面一端縁部に、図１５に示す様な隅Ｒ部１１を形成する。この隅Ｒ部１１を形成する工程は、上記第一中間円筒状素材６ａを図１６に示したダイス４０ａの内周面にセット（円環状のダイス４０ａに内嵌）する以前に行なえば良い。即ち、図１４の（Ｂ）→（Ｃ）の間、同（Ｃ）→（Ｅ）の間、同（Ｅ）→（Ｆ）の間の何れで行なっても良い。本例の場合には、（Ｃ）に示した第二予備中間素材５を（Ｅ）に示した第一中間円筒状素材６に加工する以前に、図１４の（Ｄ）で、円筒状部４の外周面先端縁部に、上記図１５に示す様な隅Ｒ部１１を形成する。この様な隅Ｒ部１１の形成作業は、上記円筒状部４を円筒状の中子に外嵌した状態で、この円筒状部４の外周面先端縁部に、先端面に凹円弧面状の押圧面を全周に亙って形成した円環状の押型を押し付け、この外周面先端縁部を塑性変形させる事で行なう。
In the case of the processing method of the sixth example considered with the above-mentioned intention, it is shown in FIG. 15 at one end edge of the outer peripheral surface of the first intermediate
この様にして行なう予備加工工程で、上記円筒状部４の外周面先端縁部に上記隅Ｒ部１１を形成した、図１４の（Ｄ）に示した第三予備中間素材５Ａには、前述した第５例の場合と同様に、プレス加工等による打ち抜き加工を施す。そして、外向鍔部９を除去して、図１４の（Ｅ）の上段部分に示した様な、円筒状の第一中間円筒状素材６とする。この第一中間円筒状素材６の内外両周面の軸方向両端縁部のうち、外周面の軸方向一端縁には、上記隅Ｒ部が設けられている。これに対して、外周面の軸方向他端縁及び内周面の軸方向両端縁は、尖ったままである。そこで、図１４の（Ｅ）→（Ｆ）に示した第四工程で、上記第一中間円筒状素材６の内外径及び断面形状を整える際に、上記外周面の軸方向他端縁及び内周面の軸方向両端縁に隅Ｒ部を形成する。そして、断面形状の四隅部分に何れも隅Ｒ部を形成し、且つ、必要とする形状精度及び寸法精度を有する、前記シールリング３４とする。
In the preliminary processing step performed in this way, the third preliminary
この様なシールリング３４を得る為に、上記第四工程に使用する円環状のダイス４０ａの内周面は、図１６に示す様に、互いに同心の円筒面である大径部４３と小径部４４とを段差部４５により連続させた、段付円筒面としている。又、この段差部４５を、断面形状が四分の一円弧状の凹円弧面としている。又、押圧ローラ４１ａの外周面に形成した凹溝４２ａの底部軸方向両端隅部に関しても、断面形状が四分の一円弧状の凹円弧面としている。冷間ローリング加工装置に関するその他の部分の構成に就いては、前述した第５例の加工方法と同様である。
In order to obtain such a
本例の場合には、上記ダイス４０ａに上記第一中間円筒状素材６を、このダイス４０ａの内周面に設けた、上記凹円弧面である段差部４５に、この第一中間円筒状素材６の外周面の軸方向他端縁（尖った縁）を対向させた状態で内嵌する。そして、前述した第５例と同様に、上記押圧ローラ４１ａにより、上記第一中間円筒状素材６を、上記ダイス４０ａの内周面に向けて押し付ける。この押し付けの結果、この第一中間円筒状素材６の断面形状が、全周に亙って、図１６の（Ａ）→（Ｂ）に示す様に変化する。即ち、この第一中間円筒状素材６の断面形状が、上記ダイス４０ａの内周面と上記凹溝４２の内面とに合致する様に塑性変形して、上記シールリング３４となる。この際、この凹溝４２の底部軸方向両端隅部を構成する凹円弧面の形状が上記第一中間円筒状素材６の内周面両端縁部に、上記段差部４５の形状がこの第一中間円筒状素材６の外周面の軸方向他端縁部に、それぞれ転写される。この第一中間円筒状素材６の外周面の軸方向一端縁部には、元々前記隅Ｒ部１１が形成されているので、上記第四工程の結果得られる、上記シールリング３４の内外両周面の軸方向両端縁部には、それぞれ断面形状が四分の一円弧状である隅Ｒ部が形成されている。
In the case of this example, the first intermediate
上述の様に構成する本例のシールリングの加工方法によれば、内外両周面の軸方向両端縁部に、それぞれ断面形状が四分の一円弧状である隅Ｒ部（凸円弧形）が形成された、良質のシールリング３４を、工業的手法により能率良く造れる。即ち、単に内外両周面の軸方向両端縁部に隅Ｒ部を形成するのであれば、前述した第５例の加工方法で造ったシールリング３４に、旋削、研削等の機械加工を施す事でも造れる。但し、この様な機械加工により隅Ｒ部を形成する方法では、加工コストが嵩み、得られたシールリング、延てはこのシールリングを組み込んだ、自動車用変速機等の、各種機械装置のコストが嵩む事が避けられない。これに対して本例の加工方法によれば、上記第一工程の後、上記第四工程の前、即ち、この第一工程と上記第二工程との間、この第二工程と上記第三工程との間、或いは、この第三工程と上記第四工程との間のうちの何れかの間で、中間素材（第一予備中間素材３〜第一中間円筒状素材６のうちの何れか）に外周面両端縁のうちの少なくとも一方の端縁の断面形状を、例えば四分の一円弧状の凸円弧形にする予備成形を施すので、この端縁がシャープエッジではない、良質のシールリング３４を能率良く造れる。
According to the seal ring processing method of the present example configured as described above, the corner R portions (convex arc shape) each having a quarter arc shape in cross section at both axial end edges of the inner and outer peripheral surfaces. The high-
［第７例の加工方法］
次に、シールリングに耐摩耗処理を行う第７例の加工方法について説明する。第１例〜第６例の加工方法によって加工されたシールリング３４は、焼入れ、焼戻しなどの熱処理に伴う変形を避けるため、プレス成形後に熱処理などの処理が施されておらず、金属板を加工することによる加工硬化（第１〜４例の加工方法においてはプレス加工による加工硬化、第５、６例の加工方法においてはプレス加工に加え、更に冷間ローリング加工による加工硬化）が予期される。加工硬化であっても、シールリング３４がフローティングシールを構成することから、通常使用においては問題となることはない。しかし、シェル型ニードル軸受３０が過酷な条件で使用され場合、シールリング３４に耐摩耗処理されることが望ましい。
[Seventh Example Processing Method]
Next, a description will be given of a seventh example processing method for performing an abrasion resistance treatment on the seal ring. The
耐摩耗処理としては、薄肉のシールリング３４を必要とする形状精度及び寸法精度に仕上げるため、耐摩耗処理による変形がない処理方法が望ましい。具体的には、低温での処理が可能な窒化処理が考えられる。窒化処理には、例えば、ガス窒化、塩浴窒化、イオン窒化などがあるが、比較的低温で処理可能なＮｖ窒化プロセス（エア・ウォータ株式会社の商標）が好ましい。
As the wear-resistant treatment, a processing method that does not cause deformation due to the wear-resistant treatment is desirable in order to finish the
Ｎｖ窒化プロセスは、第１〜６例のいずれかの加工方法によって円筒形状に成形されたシールリング３４に対して、まず例えば、ＮＦ３などのフッ素系ガスを用いてフッ化処理を施した後、ガス窒化処理を行ってシールリング３４の表面に窒化層を形成する。フッ化処理によって、窒化を阻害する被処理材表面のＣｒ酸化物などが除去され、被処理材表面を活性化するフッ化層が形成される。これにより、４００℃程度の低温で窒化処理が行われても、比較的均一な窒化層が形成される。上記のようにフッ化処理及び窒化処理は、共に低温で処理されるので、シールリング３４が変形することはなく、第１〜６例の加工方法によって加工された高い寸法精度及び形状が維持され、高精度のシールリング３４を製作することができる。上記のように、シールリング３４にＮｖ窒化プロセスを施すことにより、表面硬さＨｖ４００以上、厚さ５〜２０μｍの窒化層を形成して、耐摩耗処理に伴うシールリング３４の変形を防止しつつ、耐摩耗性を向上させることができる。
In the Nv nitriding process, for example, the
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良等が可能である。 In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
本実施形態は、内周面に軌道面３１ａ、両端部に内向きフランジ部３１ｂ，３１ｃをそれぞれ有する外輪シェル３１を使用しているが、外周面に軌道面、両端部に外向きフランジ部をそれぞれ有する内輪シェルを使用してもよく、この場合、シールリングはシェルの外側で、保持器の端面と外向きフランジ部との間に設けられる。
In this embodiment, the
次に、本発明のシールリング付シェル型ニードル軸受と従来のすべり軸受（ブッシュ）を用いて、動トルク及び貫通油量について比較試験を行った。動トルクの比較試験は、両軸受ともに軸受断面高さが１．５ｍｍのものが使用され、試験荷重を５００Ｎとして行った。また、貫通油量の比較試験は、ともに軸受断面高さが１．５ｍｍで、シールリングと軸との隙間が上限である０．０６ｍｍのシェル型ニードル軸受と、隙間が上限である０．０８ｍｍのブッシュとを使用し、軸回転数を０〜３０００ｒｐｍ、潤滑油をＪＷＳ３３０９（Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ社製）、油圧を３０ｋＰａ、油温を約８０℃として行われた。図１７は、動トルクの測定結果を、図１８は、貫通油量の測定結果をそれぞれ示す。 Next, using a shell type needle bearing with a seal ring of the present invention and a conventional sliding bearing (bush), a comparative test was performed with respect to dynamic torque and penetrating oil amount. The comparative test of dynamic torque was performed with a bearing cross-section height of 1.5 mm for both bearings and a test load of 500N. In addition, in the comparative test of the amount of penetrating oil, both the height of the cross section of the bearing is 1.5 mm and the upper limit of the clearance between the seal ring and the shaft is 0.06 mm and the upper limit of the clearance is 0.08 mm. The bushing was used, the shaft rotation speed was 0 to 3000 rpm, the lubricating oil was JWS3309 (manufactured by Exxon Mobile), the hydraulic pressure was 30 kPa, and the oil temperature was about 80 ° C. FIG. 17 shows the measurement result of the dynamic torque, and FIG. 18 shows the measurement result of the penetrating oil amount.
図１７に示すように、動トルクの比較試験では、シェル型ニードル軸受を用いることで低トルク化が図られることがわかる。特に、燃費効率の悪い低速域でトルク低減効果が大きいことが確認される。 As shown in FIG. 17, in the dynamic torque comparison test, it can be seen that the torque can be reduced by using a shell type needle bearing. In particular, it is confirmed that the torque reduction effect is large in a low speed region where fuel efficiency is poor.
また、図１８に示すように、貫通油量の比較試験では、隙間が０．０６ｍｍのシェル型ニードル軸受の貫通油量が、隙間が０．０８ｍｍのブッシュの貫通油量に比べて、最大で４ｍＬ程度高いのみであり、ブッシュと同程度に貫通流量の制限を行うことができる。 Further, as shown in FIG. 18, in the comparison test of the amount of penetrating oil, the amount of penetrating oil of the shell type needle bearing having a gap of 0.06 mm is the maximum compared to the amount of penetrating oil of the bush having a gap of 0.08 mm. It is only about 4 mL high and can limit the through flow rate to the same extent as the bush.
次に、高温で使用可能で、かつ製造も容易であるポリアミド４６にグラスファイバー２５％混入した材料を用いて、内径４５ｍｍの樹脂製保持器を成形条件を変えながら射出成型し、各成形条件及びアニール処理の有無による外径真円度を比較した。図１９は、その結果を示す。
Next, using a material mixed with 25% glass fiber in
尚、試験は、条件の異なる４種類の樹脂製保持器を成形し、そのうち、１種類の成形品に対してアニール処理を行った。アニール処理は、樹脂製保持器の内径に、４５．２２ｍｍのアニール軸を挿入し、１７０℃で３時間保持して処理した。真円度は、工具顕微鏡を用い、樹脂製保持器（アニール処理なし保持器は各１０個、アニール処理有りの保持器は２０個）のゲート側及びエジェクタ側の外径を、それぞれ８点測定して平均値を求めた。 In the test, four types of resin cages with different conditions were molded, and one type of molded product was annealed. The annealing treatment was performed by inserting a 45.22 mm annealing shaft into the inner diameter of the resin cage and holding at 170 ° C. for 3 hours. Roundness is measured using a tool microscope and measuring the outer diameters of the resin side cages (10 for each cage without annealing treatment and 20 for cages with annealing treatment) on the gate side and ejector side, respectively. The average value was obtained.
図１９に示すように、アニール処理を行わなかった樹脂製保持器は、成形条件によって多少の差があるものの、いずれも公差（±０．１ｍｍ）から外れたものが見られる。一方、アニール処理を行った樹脂製保持器は、全て公差内に収まっており、アニール処理が真円度を向上させる上で有効であることが分かる。 As shown in FIG. 19, the resin cages that were not annealed were found to be out of tolerance (± 0.1 mm), although there were some differences depending on the molding conditions. On the other hand, all the resin cages subjected to the annealing treatment are within the tolerance, and it can be seen that the annealing treatment is effective in improving the roundness.
次に、タフトライド（塩浴窒化）、ＮＶ窒化、ＮＶ窒化（酸化膜無）の３つの耐摩耗処理を行った場合のそり変形について試験を行った。図２０は、これらの処理でのそり量を示している。この結果、ＮＶ窒化、ＮＶ窒化（酸化膜無）、アルコアＶＧ７のいずれの処理を行った場合も、すべての製品のそり量が規格範囲内であり、より好ましいことがわかる。 Next, a test was conducted on warpage deformation when three wear resistance treatments of tuftride (salt bath nitriding), NV nitriding, and NV nitriding (no oxide film) were performed. FIG. 20 shows the amount of warpage in these processes. As a result, it can be seen that the amount of warpage of all products is within the standard range even when any of NV nitridation, NV nitridation (no oxide film), and Alcoa VG7 is performed.
３０ シールリング付シェル型ニードル軸受
３１ シェル
３１ａ 軌道面
３１ｂ，３１ｃ 内向きフランジ部(フランジ部) ３２ 保持器
３２ａ ポケット
３２ｂ 保持器の端面
３３ ニードル
３４ シールリング
30 Shell type needle bearing with
Claims (5)
円周方向に亙って複数のポケットを有する保持器と、
前記軌道面に沿って転動自在となるように、前記各ポケット内に保持される複数のニー
ドルと、
前記シェルの内側或は外側で、前記保持器の端面と前記フランジ部との間に設けられる
円筒形状のシールリングと、
を備えるシールリング付シェル型ニードル軸受の製造方法であって、
前記シールリングはフローティングシールを構成し、
シールリングの成形ステップが
素材となる金属板の一部に円孔を打ち抜き形成する孔あけ工程と、
この円孔の周囲をこの金属板に対し直角に、全周に亙って折り曲げる事により、円筒状部を形成するバーリング加工工程と、
この円筒状部の外周面を拘束すると共に内周面の少なくとも軸方向一部を拘束しない状態で、この円筒状部を軸方向に圧縮し、この円筒状部の外径及び軸方向寸法を所定値に規制すると共に余肉を径方向内方に膨出させて、第一中間円筒状素材とする寸法規制工程と、
この第一中間円筒状素材の内径側に適切な外径寸法を有する扱きパンチを軸方向一端側から押し込む事により、この第一中間円筒状素材の内周面部分に存在する余肉を軸方向他端側に集めて、この軸方向他端部内周面に内向フランジ状の余肉鍔部を有する、第二中間円筒状素材とする扱き工程と、
この第二中間円筒状素材の内側に適切な外径寸法を有する打ち抜きパンチを挿入する事により、上記余肉鍔部を除去して高精度リングとする余肉除去工程と、
上記バーリング加工工程の後の何れかのタイミングで、上記円筒状部若しくはこの円筒状部から造られた何れかの中間円筒状素材若しくは上記高精度リングを上記金属板から切り離す、切り離し工程と、
を有することを特徴とするシールリング付シェル型ニードル軸受の製造方法。 A shell having a raceway surface on an inner peripheral surface or an outer peripheral surface and flange portions on both ends;
A cage having a plurality of pockets in the circumferential direction;
A plurality of needles held in each of the pockets so as to be freely rollable along the raceway surface;
A cylindrical seal ring provided between the end face of the retainer and the flange portion inside or outside the shell;
A method for producing a shell-type needle roller bearing with a seal ring comprising:
The seal ring constitutes a floating seal,
The sealing ring molding step
A punching step of punching and forming a circular hole in a part of a metal plate as a material;
A burring process for forming a cylindrical portion by bending the circumference of the circular hole at right angles to the metal plate and over the entire circumference,
The cylindrical portion is compressed in the axial direction in a state where the outer peripheral surface of the cylindrical portion is constrained and at least a part of the inner peripheral surface is not constrained in the axial direction, and the outer diameter and the axial dimension of the cylindrical portion are predetermined. A dimensional regulation process that regulates the value and bulges the surplus radially inward to form a first intermediate cylindrical material;
By pushing a handling punch having an appropriate outer diameter into the inner diameter side of the first intermediate cylindrical material from one end side in the axial direction, surplus thickness present on the inner peripheral surface portion of the first intermediate cylindrical material is axially removed. Collecting on the other end side, having a surplus flange portion in the shape of an inward flange on the inner peripheral surface of the other end in the axial direction, a handling step to be a second intermediate cylindrical material,
By inserting a punching punch having an appropriate outer diameter inside the second intermediate cylindrical material, a surplus removal step for removing the surplus brim portion and making it a high-accuracy ring,
At any timing after the burring step, the cylindrical part or any intermediate cylindrical material made from the cylindrical part or the high-accuracy ring is separated from the metal plate, and a separation process;
A method for producing a shell-type needle bearing with a seal ring, comprising :
この金属板は、全幅に亙って切断される事なく、シールリングの加工作業の進行に伴って順次送られるものであり、 This metal plate is sent sequentially with the progress of the processing work of the seal ring without being cut over the entire width,
前記切り離し工程では、円筒状部若しくはこの円筒状部から造られた何れかの中間円筒状素材を上記金属板から切り離し、上記切り離し工程に伴って上記金属板から、この金属板の一部に第二の円孔を打ち抜く状態で切り離された状態で所定の加工を施された円筒状部乃至何れかの中間円筒状素材を、この所定の加工を終了した後、再び上記第二の円孔の内側に押し込んで、上記金属板と共に次の加工工程に送る、 In the detaching step, the cylindrical portion or any intermediate cylindrical material made from the cylindrical portion is separated from the metal plate, and the metal plate is changed from the metal plate to a part of the metal plate in the detaching step. The cylindrical portion or any intermediate cylindrical material that has been subjected to predetermined processing in a state where the second circular hole is cut out, and after finishing the predetermined processing, the second circular hole is again formed. Push it inward and send it to the next processing step with the metal plate,
ことを特徴とする、請求項１に記載のシールリング付シェル型ニードル軸受の製造方法。The manufacturing method of the shell type needle bearing with a seal ring of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
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