JP6881003B2 - Polishing tools for tapered rollers, methods for polishing tapered rollers, and methods for manufacturing tapered roller bearings. - Google Patents
Polishing tools for tapered rollers, methods for polishing tapered rollers, and methods for manufacturing tapered roller bearings. Download PDFInfo
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Description
本発明は、円すいころに研磨加工を施すための円すいころ用研磨工具、及び、円すいころ用研磨工具を使用した円すいころの研磨方法、並びに、円すいころ軸受の製造方法に関する。 The present invention relates to a tapered roller polishing tool for polishing a tapered roller, a method for polishing a tapered roller using a tapered roller polishing tool, and a method for manufacturing a tapered roller bearing.
工作機械、産業機械などの回転機械のうち、大きなラジアル荷重及びスラスト荷重が加わる回転支持部分には、図９に示すような円すいころ軸受１が組み込まれている。円すいころ軸受１は、外輪２と、内輪３と、複数個の円すいころ４と、保持器５とを備える。外輪２は、内周面に部分円すい凹面状の外輪軌道６を有する。内輪３は、外輪２の内径側に外輪２と同軸に配置されており、外周面に部分円すい凸面状の内輪軌道７を有する。内輪３の大径側端部には、径方向外方に突出した大径側鍔部８が設けられており、内輪３の小径側端部には、径方向外方に突出した小径側鍔部９が設けられている。それぞれの円すいころ４は、転動面として機能する外周面を備え、円すいころ４の外周面の直径は、軸方向片端部から軸方向他端部に向けて漸次大きくなっている。なお、円すいころ４の軸方向片端部は尾部と称され、円すいころ４の軸方向他端部は頭部と称される。それぞれの円すいころ４は、軸方向片端面である小径側端面１２と、軸方向他端面である大径側端面１０とを備える。それぞれの円すいころ４は、外輪軌道６と内輪軌道７との間に、転動自在に配置された状態で、大径側端面１０を、大径側鍔部８の内側面１１に摺接させるとともに、小径側端面１２を、小径側鍔部９の内側面１３に隙間を介して対向させている。保持器５は、複数個の円すいころ４を保持している。
Among rotating machines such as machine tools and industrial machines, a tapered roller bearing 1 as shown in FIG. 9 is incorporated in a rotating support portion to which a large radial load and a thrust load are applied. The tapered roller bearing 1 includes an outer ring 2, an inner ring 3, a plurality of tapered rollers 4, and a cage 5. The outer ring 2 has a partially conical concave outer ring track 6 on the inner peripheral surface. The inner ring 3 is arranged coaxially with the outer ring 2 on the inner diameter side of the outer ring 2, and has a partially conical convex inner ring track 7 on the outer peripheral surface. The large-diameter side end of the inner ring 3 is provided with a large-
それぞれの円すいころ４の大径側端面１０には、内輪３を構成する大径側鍔部８の内側面１１との間の摺動抵抗を小さくするために、砥石による研磨加工が施されている。なお、研磨加工には、削り取る量が多い研削加工を含むものとする。円すいころの大径側端面に研磨加工を施す方法は、例えば特開２０１１−１５２５９７号公報に開示されている。
The large-diameter
ただし、特開２０１１−１５２５９７号公報に開示された従来技術では、円すいころを１個ずつ研磨する必要がある。研磨後の円すいころは、必要に応じて洗浄などの処理が施された後、搬送用のトレーに入れられて組立工程に送られ、外輪、内輪及び保持器と組み合わされて円すいころ軸受を構成する。このため、円すいころ軸受を組み立てる前の、トレーによる搬送中に円すいころ同士がぶつかって、円すいころの大径側端面に傷などの損傷を生じる可能性がある。このような損傷が生じると、円すいころの大径側端面と、内輪の大径側鍔部の内側面との摺動抵抗が大きくなって、円すいころ軸受の回転トルクが増大したり、損傷の程度が著しい場合には、組立後の円すいころ軸受を不良品として廃棄する必要が生じたりする。なお、回転トルクの増大は、円すいころ軸受の回転数が５００ｒｐｍ以下の低回転領域で顕著になり易い。 However, in the prior art disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-152597, it is necessary to polish the tapered rollers one by one. After polishing, the tapered rollers are cleaned as necessary, then placed in a transport tray and sent to the assembly process, where they are combined with outer rings, inner rings, and cages to form tapered roller bearings. To do. Therefore, before assembling the tapered roller bearings, the tapered rollers may collide with each other during transportation by the tray, causing damage such as scratches on the large diameter side end face of the tapered rollers. When such damage occurs, the sliding resistance between the large-diameter side end face of the tapered roller and the inner surface of the large-diameter side flange of the inner ring increases, and the rotational torque of the tapered roller bearing increases or damage occurs. If the degree is significant, it may be necessary to dispose of the assembled tapered roller bearing as a defective product. The increase in rotational torque tends to be remarkable in a low rotational speed region where the rotational speed of the tapered roller bearing is 500 rpm or less.
本発明は、上述のような事情に鑑み、円すいころ軸受の回転トルクの低減を図り易い、円すいころ用研磨工具の構造及び円すいころの研磨方法を実現することを目的としている。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to realize a structure of a tapered roller polishing tool and a method for polishing tapered rollers, which can easily reduce the rotational torque of tapered roller bearings.
本発明の円すいころ用研磨工具及び円すいころの研磨方法の対象となる複数個の円すいころはそれぞれ、軸方向片側から軸方向他側に向かうに従って外径が大きくなる円すい台形状を有し、転動面である外周面と、軸方向片端面である小径側端面と、軸方向他端面である大径側端面とを備える。
複数個の円すいころは、外輪と、内輪と、保持器と組み合わされて円すいころ軸受を構成する。
前記外輪は、内周面に、軸方向片側から軸方向他側に向かうに従って内径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい凹面状の外輪軌道を有する。
前記内輪は、前記外輪の内径側に該外輪と同軸に配置されており、外周面のうち、前記外輪軌道に対向する部分に設けられ、軸方向片側から軸方向他側に向かうに従って外径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい凸面状の内輪軌道と、軸方向他端部である大径側端部に径方向外方に突出した状態で設けられた大径側鍔部とを有する。
前記保持器は、前記複数個の円すいころを保持するためのものである。
The tapered roller polishing tool and the plurality of tapered rollers that are the targets of the tapered roller polishing method of the present invention each have a conical trapezoidal shape in which the outer diameter increases from one side in the axial direction to the other side in the axial direction. It includes an outer peripheral surface that is a moving surface, a small diameter side end surface that is one end surface in the axial direction, and a large diameter side end surface that is the other end surface in the axial direction.
A plurality of tapered rollers are combined with an outer ring, an inner ring, and a cage to form a tapered roller bearing.
The outer ring has a partial conical concave outer ring track that is inclined in a direction in which the inner diameter increases from one side in the axial direction toward the other side in the axial direction on the inner peripheral surface.
The inner ring is arranged coaxially with the outer ring on the inner diameter side of the outer ring, and is provided on a portion of the outer peripheral surface facing the outer ring track, and the outer diameter increases from one side in the axial direction toward the other side in the axial direction. It has a partial conical convex inner ring track that is inclined in the increasing direction, and a large-diameter side flange portion that is provided at the large-diameter side end portion that is the other end in the axial direction so as to project outward in the radial direction.
The cage is for holding the plurality of tapered rollers.
本発明の円すいころ用研磨工具は、前記複数個の円すいころのそれぞれの大径側端面に研磨加工を施すためのものであり、内径側傾斜面部と、大径側鍔部相当部と、大径側端面研磨部とを備える。
前記内径側傾斜面部は、外周面に設けられ、かつ、軸方向片側から軸方向他側に向かうに従って外径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい凸面状を有する。
前記大径側鍔部相当部は、軸方向他端部である大径側端部に径方向外方に突出した状態で設けられている。
前記大径側端面研磨部は、前記大径側鍔部相当部の軸方向片側面に設けられた、前記複数個の円すいころのそれぞれの前記大径側端面に研磨加工を施すための部分である。
The tapered roller polishing tool of the present invention is for polishing the large-diameter side end faces of the plurality of tapered rollers, and has a large inner diameter side inclined surface portion, a large diameter side flange portion corresponding portion, and a large portion. It is provided with a diameter-side end face polishing portion.
The inner diameter side inclined surface portion has a partial conical convex shape which is provided on the outer peripheral surface and is inclined in a direction in which the outer diameter increases from one side in the axial direction toward the other side in the axial direction.
The large-diameter side flange portion corresponding portion is provided at the large-diameter side end portion, which is the other end in the axial direction, in a state of protruding outward in the radial direction.
The large-diameter side end face polishing portion is a portion provided on one side surface in the axial direction of the portion corresponding to the large-diameter side flange portion for polishing the large-diameter side end face of each of the plurality of tapered rollers. is there.
本発明の円すいころ用研磨工具を実施する場合、前記内径側傾斜面部に設けられた、前記円すいころの転動面に研磨加工を施すための転動面研磨部をさらに備えることが好ましい。 When the tapered roller polishing tool of the present invention is carried out, it is preferable to further provide a rolling surface polishing portion provided on the inner diameter side inclined surface portion for polishing the rolling surface of the tapered roller.
本発明の円すいころの研磨方法では、上述のような本発明の円すいころ用研磨工具を使用して、１個の円すいころ軸受に組み込まれる１セットの円すいころに研磨加工を施す。具体的には、前記円すいころ用研磨工具の周囲に、前記円すいころ用研磨工具と同軸に、内周面に軸方向片側から軸方向他側に向かうに従って内径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい凹面状の外径側傾斜面部を有する外径側部材を配置する。前記円すいころ用研磨工具の前記内径側傾斜面部と、前記外径側部材の前記外径側傾斜面部との間には、複数個の円すいころを保持器に保持した状態で転動自在に配置する。この状態で、前記１セットの円すいころを、前記内径側傾斜面部と前記外径側傾斜面部との間で軸方向に押圧しつつ、前記円すいころ用研磨工具と前記外径側部材とを相対回転させる。これにより、前記１セットの円すいころのそれぞれの少なくとも前記大径側端面、好ましくは、該大径側端面に加えて前記転動面に、研磨加工を施す。 In the tapered roller polishing method of the present invention, a set of tapered rollers incorporated in one tapered roller bearing is polished by using the tapered roller polishing tool of the present invention as described above. Specifically, a partial cone that is inclined around the tapered roller polishing tool in a direction in which the inner diameter increases from one axial side to the other axial direction on the inner peripheral surface coaxially with the tapered roller polishing tool. An outer diameter side member having a concave outer diameter side inclined surface portion is arranged. A plurality of tapered rollers are rotatably arranged between the inner diameter side inclined surface portion of the tapered roller polishing tool and the outer diameter side inclined surface portion of the outer diameter side member while being held by a cage. To do. In this state, while pressing the set of tapered rollers in the axial direction between the inner diameter side inclined surface portion and the outer diameter side inclined surface portion, the tapered roller polishing tool and the outer diameter side member are relative to each other. Rotate. As a result, at least the large-diameter side end face of each of the set of tapered rollers, preferably, the rolling surface in addition to the large-diameter side end face is polished.
上述のような本発明の円すいころの研磨方法を実施する場合には、前記円すいころ用研磨工具及び前記外径側部材の軸方向を鉛直方向に一致させるとともに、前記円すいころ用研磨工具を鉛直方向上側に配置し、前記外径側部材を鉛直方向下側に配置することが好ましい。ただし、前記円すいころ用研磨工具及び前記外径側部材の軸方向を鉛直方向に一致させるともに、前記円すいころ用研磨工具を鉛直方向下側に配置し、前記外径側部材を鉛直方向上側に配置することもできる。 When the method for polishing tapered rollers of the present invention as described above is carried out, the axial directions of the tapered roller polishing tool and the outer diameter side member are aligned with each other in the vertical direction, and the tapered roller polishing tool is vertically aligned. It is preferable that the outer diameter side member is arranged on the upper side in the direction and the outer diameter side member is arranged on the lower side in the vertical direction. However, the axial direction of the conical roller polishing tool and the outer diameter side member are aligned with each other in the vertical direction, the conical roller polishing tool is arranged on the lower side in the vertical direction, and the outer diameter side member is on the upper side in the vertical direction. It can also be placed.
本発明の円すいころ軸受の製造方法では、本発明の円すいころの研磨方法により研磨加工が施された１セットの円すいころを、外輪の内周面に設けられた外輪軌道と、内輪の外周面に設けられた内輪軌道との間に転動自在に配置して、円すいころ軸受を組み立てる。 In the method for manufacturing tapered roller bearings of the present invention, a set of tapered rollers polished by the method for polishing tapered rollers of the present invention is provided on the inner peripheral surface of the outer ring and the outer ring raceway and the outer peripheral surface of the inner ring. The tapered roller bearings are assembled by arranging them so that they can roll freely between them and the inner ring raceway provided in.
上述のような本発明の円すいころ用研磨工具及び円すいころの研磨方法によれば、１個の円すいころ軸受に組み込む１セットの円すいころを保持器に組み込んだ状態で、該１セットの円すいころにまとめて研磨加工を施すことができる。このため、複数個の円すいころに対して１個ずつ研磨加工を施す場合のように、研磨後の円すいころをトレーにより組立工程に搬送する必要がない。したがって、円すいころ軸受の組み立て前に、円すいころの大径側端面に傷などの損傷が生じることを防止できる。この結果、円すいころの大径側端面と、内輪の大径側鍔部の軸方向片側面との摺動抵抗を小さく抑え、前記円すいころ軸受の回転トルクの低減を図り易くできる。 According to the tapered roller polishing tool and the tapered roller polishing method of the present invention as described above, one set of tapered rollers to be incorporated in one tapered roller bearing is incorporated in a cage. It can be polished all at once. Therefore, unlike the case where a plurality of tapered rollers are polished one by one, it is not necessary to transport the polished tapered rollers to the assembly process by a tray. Therefore, it is possible to prevent damage such as scratches on the large diameter side end face of the tapered roller before assembling the tapered roller bearing. As a result, the sliding resistance between the large-diameter side end surface of the tapered roller and the axial one side surface of the large-diameter side flange portion of the inner ring can be suppressed to be small, and the rotational torque of the tapered roller bearing can be easily reduced.
［実施の形態の第１例］
図１〜図３は、本発明の実施の形態の第１例を示している。なお、本例を含め、本発明の特徴は、１個の円すいころ軸受１を構成する１セットの円すいころ４に、一度に研磨加工を施すための構造にある。円すいころ４それぞれの構成、及び、円すいころ４を組み込んだ円すいころ軸受１の構造は、基本的には、前述の図９に示した従来構造と同様である。すなわち、円すいころ軸受１は、外輪２と、内輪３と、複数個の円すいころ４と、保持器５とを備える。外輪２は、内周面に部分円すい凹面状の外輪軌道６を有する。内輪３は、外輪２の内径側にこの外輪２と同軸に配置されており、外周面に部分円すい凸面状の内輪軌道７を有する。内輪３の大径側端部には、径方向外方に突出した大径側鍔部８が設けられており、内輪３の小径側端部には、径方向外方に突出した小径側鍔部９が設けられている。それぞれの円すいころ４は、軸方向片側から軸方向他側に向かうに従って外径が大きくなる円すい台形状を有し、転動面である外周面と、軸方向片端面（円すいころ４の尾部側の端面）である小径側端面１２と、軸方向他端面（円すいころ４の頭部側の端面）である大径側端面１０とを備える。円すいころ４は、保持器５に保持された状態で、外輪軌道６と内輪軌道７との間に、転動自在に配置されている。この状態では、円すいころ４のそれぞれの大径側端面１０が、大径側鍔部８の内側面１１に摺接し、円すいころ４のそれぞれの小径側端面１２が、小径側鍔部９の内側面１３に隙間を介して対向する。
[First Example of Embodiment]
1 to 3 show a first example of an embodiment of the present invention. Including this example, the feature of the present invention is a structure for polishing one set of tapered rollers 4 constituting one tapered roller bearing 1 at a time. The configuration of each tapered roller 4 and the structure of the tapered roller bearing 1 incorporating the tapered roller 4 are basically the same as the conventional structure shown in FIG. 9 described above. That is, the tapered roller bearing 1 includes an outer ring 2, an inner ring 3, a plurality of tapered rollers 4, and a cage 5. The outer ring 2 has a partially conical concave outer ring track 6 on the inner peripheral surface. The inner ring 3 is arranged coaxially with the outer ring 2 on the inner diameter side of the outer ring 2, and has a partially conical convex inner ring track 7 on the outer peripheral surface. The large-diameter side end of the inner ring 3 is provided with a large-
本例の円すいころ用研磨工具１４は、１個の円すいころ軸受１を構成する１セットの円すいころ４の大径側端面１０に、円すいころ４を保持器５ａに組み込んだ状態でまとめて研磨加工を施すためのものである。円すいころ用研磨工具１４は、全体を筒状に構成されており、軸方向中間部外周面に、軸方向片側（図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２及び図３の上側）から軸方向他側（図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２及び図３の下側）に向かう程外径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい状で、特許請求の範囲に記載した傾斜面部に相当する内径側傾斜面部１５を有している。円すいころ用研磨工具１４の軸方向他端部である大径側端部には、径方向外方に突出した大径側鍔部相当部１６が設けられており、円すいころ用研磨工具１４の軸方向片端部である小径側端部には、軸方向に関して外径が変化しない小径側円筒面部１７が設けられている。内径側傾斜面部１５と、大径側鍔部相当部１６の軸方向片側面との連続部には、逃げ凹部２８が全周に亙り設けられている。
The tapered
円すいころ用研磨工具１４の大径側鍔部相当部１６の軸方向片側面には、円すいころ４の大径側端面１０に研磨加工を施すための大径側端面研磨部１８が全周に亙って設けられている。本例では、円すいころ用研磨工具１４は、軸受鋼などの硬質金属材料製の本体部分１９と、砥石２０とから構成されている。本体部分１９は、全体を筒状に構成されており、軸方向中間部外周面に設けられた内径側傾斜面部１５と、軸方向片端部に設けられた小径側円筒面部１７と、内径側傾斜面部１５の軸方向他側に隣接する部分に設けられた大径側円筒面部２１と、軸方向他端部に径方向外方に全周にわたり突出した状態で設けられた鍔部３０とを備える。鍔部３０の軸方向片側面には、段部２２が設けられている。砥石２０は、断面略台形状で、全体を円環状に構成されており、軸方向片側面の形状を、内輪３の大径側鍔部８の軸方向片側面である内側面１１の形状と同じにしている。砥石２０は、円周方向に分割された、それぞれが部分円筒形である複数の砥石素子を組み合わせることにより、全体を円筒状に構成されている。砥石２０は、軸方向他側面を段部２２に突き当てることにより軸方向の位置決めを図った状態で、内周面が大径側円筒面部２１に接着により外嵌固定されている。すなわち、本例では、砥石２０と鍔部３０とにより大径側鍔部相当部１６が構成されており、砥石２０の軸方向片側面により大径側端面研磨部１８が構成されている。砥石２０としては、例えば、ダイヤモンド系砥粒又は立方晶窒化ホウ素系砥粒をビリファイドボンドで結合した超砥粒超仕上砥石であって、粒度が＃１２００〜２４０００、結合度がＨ〜Ｕ、集中度が８０〜１８０のものを使用できる。
On one side surface in the axial direction of the large-diameter
本例の円すいころ用研磨工具１４では、研磨加工の際に、円すいころ４の転動面と転がり接触する部分である内径側傾斜面部１５の形状は、円すいころ軸受１を構成する内輪３の内輪軌道７の形状と同じとなっている。すなわち、円すいころ用研磨工具１４の軸方向に対する内径側傾斜面部１５の傾斜角度は、内輪３の軸方向に対する内輪軌道７の傾斜角度と同じであり、かつ、内径側傾斜面部１５の軸方向寸法及び外径は、内輪３の内輪軌道７の軸方向寸法及び外径と同じとなっている。また、円すいころ４の大径側端面１０と摺接する部分である大径側端面研磨部１８の形状は、内輪３の大径側鍔部８の軸方向片側面の形状と同じとなっている。すなわち、円すいころ用研磨工具１４の軸方向に直交する仮想平面に対する大径側端面研磨部１８の傾斜角度は、内輪３の軸方向に直交する仮想平面に対する大径側鍔部８の内側面１１の傾斜角度と同じとなっている。また、大径側端面研磨部１８の外径は、大径側鍔部８の内側面１１の外径と同じなっている。
In the tapered
上述のような本例の円すいころ用研磨工具１４を使用して、１個の円すいころ軸受１を構成する１セットの円すいころ４の大径側端面１０に研磨加工を施す方法について、図３を参照しつつ説明する。
FIG. 3 shows a method of polishing the large-diameter
まず、円すいころ用研磨工具１４を、この円すいころ用研磨工具１４の軸方向を鉛直方向に一致させるとともに、小径側端部が鉛直方向上方を向き、大径側端部が鉛直方向下方を向いた状態で回転テーブル２３の上面に設置する。この状態で、回転テーブル２３の上面に設けた凸部２４の外周面を、円すいころ用研磨工具１４の軸方向他端部内周面に、トルクの伝達を可能に内嵌することにより、円すいころ用研磨工具１４を回転テーブル２３により回転駆動可能とする。次に、円すいころ用研磨工具１４の内径側傾斜面部１５の周囲に、１個の円すいころ軸受１に組み込まれる１セットの円すいころ４が保持器５ａに保持された状態で設置される。なお、円すいころ４の大径側端面１０に研磨加工を施す以前の状態では、円すいころ４の大径側端面１０は、曲率半径が大きい部分球面状の凸面である。次いで、円すいころ４の周囲に、円すいころ軸受１を構成する外輪２の内面形状と同じ内面形状を有する外径側部材２５が、円すいころ用研磨工具１４と同軸に配置される。すなわち、外径側部材２５の内周面には、軸方向片側から他側に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい状で、特許請求の範囲に記載した外側傾斜面部に相当する外径側傾斜面部２６が設けられている。外径側部材２５の軸方向に対する外径側傾斜面部２６の傾斜角度は、外輪２の軸方向に対する外輪軌道６の傾斜角度と同じである。なお、上述の各工程は、矛盾を生じない範囲で、順番を入れ替えることができる。
First, the conical
上述のようにして、円すいころ用研磨工具１４の内径側傾斜面部１５と、外径側部材２５の外径側傾斜面部２６との間に、１セットの円すいころ４が、保持器５ａにより保持された状態で転動自在に配置される。この状態で、外径側部材２５が鉛直方向下方に押圧され、内径側傾斜面部１５と外径側傾斜面部２６との間で円すいころ４が軸方向に押圧される。円すいころ４に軸方向の押圧力が付与された状態で、回転テーブル２３が回転駆動され、円すいころ用研磨工具１４が回転駆動される。これにより、円すいころ４の大径側端面１０のうち、円すいころ軸受１を構成した状態で、内輪３の大径側鍔部８の軸方向片側面と摺接する部分が、前記大径側端面研磨部１８により研磨される。具体的には、例えば、円すいころ４の大径側端面１０と、内輪３の大径側鍔部８の軸方向片側面との合成表面粗さσが、０．０５μｍ以下となるように、円すいころ４のそれぞれの大径側端面１０が研磨される。なお、合成表面粗さσは、円すいころ４の大径側端面１０の二乗平均平方根粗さσ１と、内輪３の大径側鍔部８の軸方向片側面の二乗平均平方根粗さσ２との二乗和平方根である。
As described above, one set of tapered rollers 4 is held by the
本例では、円すいころ４の大径側端面１０に研磨加工を施している間中、内径側傾斜面部１５と、前記外径側傾斜面部２６との間の部分に、この部分の鉛直方向上側開口からクーラントが供給される。研磨後の円すいころ４は、１セットとして組み合わせたまま、必要に応じて洗浄などの処理を施された後、外輪２、内輪３及び保持器５と組み合わされて円すいころ軸受１を構成する。
In this example, while the large-diameter
本例の円すいころ用研磨工具１４を用いた円すいころの研磨方法によれば、１個の円すいころ軸受１に組み込む１セットの円すいころ４に、円すいころ４を保持器５ａに組み込んだ状態で、まとめて研磨加工を施すことができる。このため、円すいころ４を円すいころ軸受１に組み込む直前に、円すいころ４の大径側端面１０に研磨加工を施すことができる。要するに、円すいころ４に１個ずつ研磨加工を施す場合のように、研磨後の円すいころ４をトレーにより組立工程に搬送する必要がないため、円すいころ軸受１の組み立て前に、円すいころ４の大径側端面１０に傷などの損傷が生じることを防止できる。この結果、円すいころ４の大径側端面１０と、内輪３の大径側鍔部８の軸方向片側面との摺動抵抗を小さく抑え、円すいころ軸受１の回転トルクの低減を図り易い。また、円すいころ４の大径側端面１０と、内輪３の大径側鍔部８の軸方向片側面との摺接部の初期なじみに要する時間を低減できる。
According to the method of polishing tapered rollers using the tapered
本例の円すいころ用研磨工具１４では、内径側傾斜面部１５の形状を、内輪３の内輪軌道７の形状と同じにするとともに、大径側鍔部相当部１６の軸方向片側面の形状を、内輪３の大径側鍔部８の軸方向片側面の形状と同じとしている。このため、円すいころ４の大径側端面１０のうち、内輪３の大径側鍔部８の軸方向片側面と摺接する部分を、組立後の円すいころ軸受１の摺接状態と同じ摺接状態を実現した状態で、効率良く研磨できる。
In the tapered
なお、円すいころ４の大径側端面１０に研磨加工を施す際に使用する、外径側部材２５や保持器５ａは、円すいころ軸受１を構成する外輪２や保持器５を使用することもできるし、研磨加工専用のものを使用することもできる。外径側部材２５や保持器５ａとして、円すいころ軸受１を構成する外輪２や保持器５を使用すれば、円すいころ軸受１の組立工程を簡略化できる。
As the outer
さらに、本例では、研磨加工の際に、円すいころ用研磨工具１４を鉛直方向下方に配置し、外径側部材２５を鉛直方向上方に配置して、円すいころ４の大径側端面１０を大径側端面研磨部１８に、鉛直方向上方から押し付けるようにしている。このため、大径側端面研磨部１８が、円すいころ４の大径側端面１０になじみ易い。さらに、研磨屑が、円すいころ４の転動面と、内径側傾斜面部１５及び外径側傾斜面部２６との転がり接触部に入り込みにくくできる。ただし、図４に示すように、円すいころ用研磨工具１４を鉛直方向上方に配置し、外径側部材２５を鉛直方向下方に配置することもできる。或いは、円すいころ用研磨工具の軸方向を水平方向に一致させるようにしても良い。
Further, in this example, during the polishing process, the conical
［実施の形態の第２例］
図５〜図７は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の円すいころ用研磨工具１４ａは、軸受鋼などの硬質金属材料製で円筒状の円筒状部材３１に、円すいころ軸受１を構成する内輪３の外面形状と同じ外面形状を有する砥石２０ａを接着により外嵌固定することにより構成されている。砥石２０ａは、全体を筒状に構成されており、軸方向中間部外周面に設けられた内径側傾斜面部１５ａと、軸方向他端部である大径側端部に設けられ、径方向外方に突出した大径側鍔部相当部１６ａと、軸方向片端部である小径側端部に設けられ、径方向外方に突出した小径側鍔部相当部２９とを備える。内径側傾斜面部１５ａは、軸方向片側から軸方向他側に向かうに従って外径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい凸面状を有する。大径側鍔部相当部１６ａの軸方向片側面により大径側端面研磨部１８ａが構成されており、内径側傾斜面部１５ａにより、複数個の円すいころ４の転動面に研磨加工を施すための転動面研磨部２７が構成されている。本例の円すいころ用研磨工具１４ａは、１個の円すいころ軸受１を構成する１セットの円すいころ４の大径側端面１０に加え、転動面にも、まとめて研磨加工を施すことができる。
[Second Example of Embodiment]
5 to 7 show a second example of the embodiment of the present invention. In the tapered
本例の円すいころ用研磨工具１４ａを使用して、円すいころ４に研磨加工を施す方法については、上述の実施の形態の第１例の場合と同様である。すなわち、円すいころ用研磨工具１４ａの内径側傾斜面部１５ａと、外径側部材２５の外径側傾斜面部２６（図４参照）との間に、円すいころ４が保持器５ａにより保持された状態で転動自在に配置される。この状態で、外径側部材２５が鉛直方向下方に押圧され、内径側傾斜面部１５ａと外径側傾斜面部２６との間で円すいころ４が軸方向に押圧される。内径側傾斜面部１５ａと外径側傾斜面部２６との間で円すいころ４に軸方向の押圧力が付与された状態で、円すいころ用研磨工具１４ａが回転駆動されて、円すいころ４の大径側端面１０及び転動面に研磨加工が施される。
The method of polishing the tapered rollers 4 using the tapered
本例の円すいころ用研磨工具１４ａを使用した円すいころの研磨方法によれば、実施の形態の第１例と同様に、１セットの円すいころ４を１個の円すいころ軸受１に組み込む直前に、円すいころ４にまとめて研磨加工を施すことができる。したがって、研磨後の円すいころ４をトレーにより組立工程に搬送する必要がなく、円すいころ軸受１の組み立て前に、円すいころ４の大径側端面１０に傷などの損傷が生じるのを防止できる。さらに、本例の円すいころ用研磨工具１４ａによれば、円すいころ４の大径側端面１０に加えて、転動面にも研磨加工を施すことができる。このため、円すいころ４の転がり抵抗を小さく抑えることができて、円すいころ軸受１の回転トルクの低減を、より図り易くなる。さらに、円すいころ４の転動面と、外輪２の外輪軌道６及び内輪３の内輪軌道７との転がり接触部の初期なじみに要する時間の低減も図れる。
According to the method for polishing tapered rollers using the tapered
本例では、１セットの円すいころ４の大径側端面１０と転動面とにまとめて研磨加工を施すため、円すいころ４の転動面の形状、すなわち、大径側端面１０を基準とした軸方向位置が同じである場合の転動面の外径のばらつきを小さく抑えられる。したがって、円すいころ４を円すいころ軸受１に組み込んだ場合に、円すいころ４の転動面と、外輪２の外輪軌道６及び内輪３の内輪軌道７との転がり接触部の接触面圧を安定させられる。ただし、本例のように、１セットの円すいころ４の大径側端面１０と転動面とにまとめて研磨加工を施す場合には、研磨加工後の円すいころ４の形状が所望のものとなるように、大径側端面１０及び転動面のそれぞれについて、前工程である粗研削における研削量と、研磨加工における研磨量とを適切に調整する。その他の部分の構成及び作用については、実施の形態の第１例と同様である。
In this example, since the large-diameter
本発明の効果を確認するために行った実験について説明する。実験では、実施例１及び実施例２と、比較例との３種類の試料について、回転トルクの大きさを求める実験を行った。実施例１及び実施例２に係る円すいころ軸受１に組み込まれた円すいころ４の大径側端面１０には、前述の図４に示す、本発明の円すいころの研磨方法により、研磨加工が施されている。一方、比較例に係る円すいころ軸受１に組み込まれた円すいころ４の大径側端面１０には、研磨加工は施されていない。すなわち、比較例は、研磨前の円すいころ４を、組立工程への搬送により大径側端面に傷などの損傷が発生した状態と仮定した例である。各試料の諸元は、以下のとおりである。
An experiment conducted to confirm the effect of the present invention will be described. In the experiment, the magnitude of the rotational torque was determined for three types of samples, Example 1 and Example 2 and Comparative Example. The large-diameter
「すべての試料で共通する条件」
呼び番号 ：ＨＲ３２００８ＸＪ
外径 ：６８［ｍｍ］
内径 ：４０［ｍｍ］
幅 ：１９［ｍｍ］
円すいころの大径側端部の直径：７．０３８［ｍｍ］
接触角 ：２８°２０’
内輪３の大径側鍔部８の軸方向片側面の二乗平均平方根粗さ：０．０６５［μｍ］
「大径側端面１０の研磨条件」
（実施例１）
砥石２０の種類：ダイヤモンド系ビトリファイド
砥石２０の粒度：＃１２０００
押圧力Ｆ ：２．２［ｋＮ］
回転テーブル２３の回転速度：１２５［ｍｉｎ−１］
加工時間 ：３．４［秒］
（実施例２）
砥石２０の種類：ダイヤモンド系ビトリファイド
砥石２０の粒度：＃１２０００
押圧力Ｆ ：０．５［ｋＮ］
回転テーブル２３の回転速度：１２５［ｍｉｎ−１］
加工時間 ：１５［秒］
"Conditions common to all samples"
Nominal number: HR32008XJ
Outer diameter: 68 [mm]
Inner diameter: 40 [mm]
Width: 19 [mm]
Diameter of the large diameter side end of the tapered roller: 7.038 [mm]
Contact angle: 28 ° 20'
Root mean square roughness of one side surface of the large
"Polishing conditions for large diameter side end face 10"
(Example 1)
Type of grindstone 20: Diamond-based
Pressing pressure F: 2.2 [kN]
Rotation speed of rotary table 23: 125 [min -1 ]
Processing time: 3.4 [seconds]
(Example 2)
Type of grindstone 20: Diamond-based
Pressing pressure F: 0.5 [kN]
Rotation speed of rotary table 23: 125 [min -1 ]
Processing time: 15 [seconds]
上記条件により、研磨加工を施したところ、円すいころ４の大径側端面１０の算術平均表面粗さＲａは、実施例１では０．０１８［μｍ］であり、実施例２では０．０２６［μｍ］であった。一方、比較例では、円すいころ４の大径側端面１０の算術平均表面粗さＲａは、０．０７［μｍ］であった。
When polishing was performed under the above conditions, the arithmetic mean surface roughness Ra of the large-diameter side end face 10 of the tapered rollers 4 was 0.018 [μm] in Example 1 and 0.026 [μm] in Example 2. μm]. On the other hand, in the comparative example, the arithmetic mean surface roughness Ra of the large diameter
それぞれが上述のような使用を有する３種類の円すいころ軸受１は、外輪２の回転が阻止された状態で実験装置に組み込まれる。本実験では、内輪３に４［ｋＮ］のアキシャル荷重を付加した状態で、内輪３の回転速度を変化させつつ、内輪３の回転トルクがロードセルにて連続的に測定される。なお、内輪３を回転させている間中、外輪２の内周面と内輪３の外周面との間の空間には、十分量の潤滑油が貫流している。潤滑油の種類、油温及び流量については、以下の通りである。
潤滑油の種類：出光興産株式会社製ダフニーメカニックオイル ＶＧ３２
油温 ：５８±１［度］
流量 ：１．０［ｌ／ｍｉｎ］
The three types of tapered roller bearings 1, each having the above-mentioned uses, are incorporated into the experimental apparatus in a state where the rotation of the outer ring 2 is blocked. In this experiment, the rotational torque of the inner ring 3 is continuously measured by the load cell while changing the rotational speed of the inner ring 3 with an axial load of 4 [kN] applied to the inner ring 3. While the inner ring 3 is being rotated, a sufficient amount of lubricating oil is flowing through the space between the inner peripheral surface of the outer ring 2 and the outer peripheral surface of the inner ring 3. The types of lubricating oil, oil temperature and flow rate are as follows.
Lubricating oil type: Idemitsu Kosan Co., Ltd. Daphne mechanic oil VG32
Oil temperature: 58 ± 1 [degree]
Flow rate: 1.0 [l / min]
図８は、内輪３の回転トルクを試料毎に示している。図８から明らかなとおり、内輪３の回転速度が５００［ｍｉｎ−１］以下である低回転領域では、実施例１及び実施例２の方が比較例よりも内輪３の回転トルクを低減できている。具体的には、例えば、内輪３の回転速度が２５０［ｍｉｎ−１］である場合の回転トルクは、実施例１及び実施例２では何れも０．１３［Ｎｍ］であるのに対し、比較例では０．１９［Ｎｍ］である。 FIG. 8 shows the rotational torque of the inner ring 3 for each sample. As is clear from FIG. 8, in the low rotation region where the rotation speed of the inner ring 3 is 500 [min -1 ] or less, the rotation torque of the inner ring 3 can be reduced in the first and second embodiments as compared with the comparative example. There is. Specifically, for example, the rotational torque when the rotational speed of the inner ring 3 is 250 [min -1 ] is 0.13 [Nm] in both Example 1 and Example 2, whereas in comparison. In the example, it is 0.19 [Nm].
本発明の対象となる円すいころは、前述の図９に示すようなラジアル円すいころ軸受に限らず、スラスト円すいころ軸受に組み込んで使用することもできる。 The tapered roller bearing which is the object of the present invention is not limited to the radial tapered roller bearing as shown in FIG. 9 described above, and can be used by being incorporated in a thrust tapered roller bearing.
１ 円すいころ軸受
２ 外輪
３ 内輪
４ 円すいころ
５、５ａ 保持器
６ 外輪軌道
７ 内輪軌道
８ 大径側鍔部
９ 小径側鍔部
１０ 大径側端面
１１ 内側面
１２ 小径側端面
１３ 内側面
１４、１４ａ 円すいころ用研磨工具
１５、１５ａ 内径側傾斜面部
１６、１６ａ 大径側鍔部相当部
１７ 小径側円筒面部
１８、１８ａ 大径側端面研磨部
１９ 本体部分
２０、２０ａ 砥石
２１ 大径側円筒面部
２２ 段部
２３ 回転テーブル
２４ 凸部
２５ 外径側部材
２６ 外径側傾斜面部
２７ 転動面研磨部
２８ 逃げ凹部
２９ 小径側鍔部相当部
３０ 鍔部
３１ 円筒状部材
1 Tapered roller bearing 2 Outer ring 3 Inner ring 4
Claims (5)
外周面に設けられ、かつ、軸方向片側から軸方向他側に向かうに従って外径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい状の傾斜面部と、
軸方向他端部に径方向外方に突出した状態で設けられた大径側鍔部相当部と、
該大径側鍔部相当部の軸方向片側面に設けられた、前記円すいころの前記大径側端面に研磨加工を施すための大径側端面研磨部とを備える
円すいころ用研磨工具。 A tapered roller polishing tool for polishing the large-diameter end faces of multiple tapered rollers.
A conical inclined surface portion provided on the outer peripheral surface and inclined in a direction in which the outer diameter increases from one side in the axial direction toward the other side in the axial direction.
A large-diameter side flange equivalent portion provided at the other end in the axial direction in a state of protruding outward in the radial direction,
A tapered roller polishing tool provided with a large-diameter side end face polishing portion for polishing the large-diameter side end face of the tapered roller, which is provided on one side surface in the axial direction of the large-diameter side flange portion corresponding portion.
前記円すいころ研磨工具の周囲に、該円すいころ用研磨工具と同軸に、内周面に軸方向片側から軸方向他側に向かうに従って内径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい状の外側傾斜面部を有する外径側部材を配置し、
前記円すいころ用研磨工具の前記傾斜面部と、前記外径側部材の前記外側傾斜面部との間に、複数個の円すいころを保持器に保持した状態で転動自在に配置し、
前記１セットの円すいころを、前記傾斜面部と前記外側傾斜面部との間で軸方向に押圧しつつ、前記１セットの円すいころ用研磨工具と前記外径側部材とを相対回転させることにより、前記円すいころに研磨加工を施す、円すいころの研磨方法。 A method for polishing tapered rollers, which uses the tapered roller polishing tool according to any one of claims 1 to 2 to polish a set of tapered rollers incorporated in one tapered roller bearing. And
Around the tapered roller polishing tool, a partial conical outer inclined surface portion inclined in a direction in which the inner diameter increases from one side in the axial direction to the other side in the axial direction on the inner peripheral surface coaxially with the tapered roller polishing tool. Place the outer diameter side member to have
A plurality of tapered rollers are rotatably arranged between the inclined surface portion of the tapered roller polishing tool and the outer inclined surface portion of the outer diameter side member while being held by a cage.
By pressing the set of tapered rollers in the axial direction between the inclined surface portion and the outer inclined surface portion, the tapered roller polishing tool and the outer diameter side member are relatively rotated. A method for polishing tapered rollers, in which the tapered rollers are polished.
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