(57)【要約】【課題】転動面の多角歪による振動、異音を防止できる、ころと、前記ころの加工方法を提供する。【解決手段】外周に転動面１１を有する、ころ１であって、前記転動面１１の円周方向に多角歪１３を有し、前記多角歪１３の山部１４、谷部１５は、前記ころ１の軸線ＣＬ１周りにねじれて形成されている。また、前記ころ１の転動面１１を、回転する研削砥石の外周で研削する、前記ころ１のセンタレス研削方法であって、前記研削砥石の回転軸は、前記ころ１の軸線ＣＬ１に対して、前記転動面１１の接線方向に傾いて配置され、前記研削砥石の外周は、前記ころ１の転動面１１と線接触する鼓形に形成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に転動面を有する、ころであって、
前記転動面の円周方向に多角歪を有し、
前記多角歪の山部、谷部は、前記ころの軸線周りにねじれて形成されていることを特徴とするころ。
【請求項２】
請求項１に記載のころの転動面を、回転する研削砥石の外周で研削する、ころのセンタレス研削方法であって、
前記研削砥石の回転軸は、前記ころの軸線に対して、前記転動面の接線方向に傾いて配置され、
前記研削砥石の外周は、前記ころの転動面と線接触する鼓形に形成されたことを特徴とするころのセンタレス研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころと、ころのセンタレス研削方法に係わり、より詳しくは、ころ軸受用ころと、ころ軸受用ころのセンタレス研削方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受用ころ（以下ころと称する）は、従来より、センタレス研削によって外周、すなわち転動面の研削加工がおこなわれている。図７に示すように、センタレス研削は工作物、すなわち前記ころ１０１の転動面１１１を研削する研削砥石１０２と、前記ころ１０１をガイドする調整ロール１０３と、前記ころ１０１を支持する板状のブレード１０４とを有する研削装置１００を用いて行われる。
【０００３】
センタレス研削においては、研削の進行とともに、工作物としてのころ１０１の新たな創成面と、前記調整ロール１０３や前記ブレード１０４との接点により、ころ１０１の回転中心が定まる。この接点における工作物加工面すなわち前記転動面１１１のうねりにより、ころの回転中心の位置が変化する。この結果、工作物の回転中心が固定されたセンタタイプの研削加工にくらべ、工作物加工面すなわち前記転動面１１１の真円度が大きくなり、図８に示す多角歪１１３が発生することがある。図８は転動面１１１を展開して、表面の状態を拡大して示している。
【０００４】
運転中のころ軸受において、ころ１０１は、転動面１１１を相手部品に接して自転、公転する。転動面１１１の真円度が大きい場合、前記自転、公転に伴い、振動、異音が生じることがある。そこで、前記真円度を向上させるため、研削時スパークアウトを設定するセンタレス研削装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７４１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたセンタレス研削装置によって研削加工された前記ころにおいても、図８に示す転動面の多角歪１１３を完全に防ぐことはできない。また、図８に示すように、転動面１１１の多角歪１１３の山部１１４と谷部１１５は、円周上前記ころの自転軸に平行に形成されており、相手部品との間で前記ころが自転、公転することにより、前記相手部品と前記ころの自転軸との間の距離が周期的に変動する。また、規則性のある多角歪１１３は、僅かの値であっても、振動や異音が発生する。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、転動面の多角歪による振動、異音を防止できる、ころおよび前記ころのセンタレス研削方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、外周に転動面を有する、ころであって、前記転動面の円周方向に多角歪を有し、前記多角歪の山部、谷部は、前記ころの軸線周りにねじれて形成されていることである。
【０００９】
本発明の構成によると、前記ころが、前記転動面を相手部品に接して軸線を中心に回転するとき、前記多角歪が軸線周りにねじれているため、前記転動面の多角歪の山部と谷部が交互に相手部品に接することがない。すなわち、前記転動面の多角歪による、相手部品と前記ころの自転軸との間の距離の周期的な変動が減少し、振動や異音の発生が防止できる。
【００１０】
上記の課題を解決するため、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、ころの転動面を、回転する研削砥石の外周で研削する、ころのセンタレス研削方法であって、前記研削砥石の回転軸は、前記ころの軸線に対して、前記転動面の接線方向に傾いて配置され、前記研削砥石の外周は、前記ころの転動面と線接触する鼓形に形成されたことである。
【００１１】
本発明の構成によると、研削中において、前記研削砥石の外周と前記ころの転動面とは線接触し、かつ前記線接触の接触線は、前記ころの軸線周りにねじれている。このため、センタレス研削の特性である前記ころの回転中心の変動によって生じる、前記ころの転動面における多角歪の山部、谷部は、前記ころの軸線周りにねじれて形成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、転動面の多角歪による振動、異音を防止できる、ころおよびころのセンタレス研削方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態のころのセンタレス研削方法を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施形態のころのセンタレス研削方法にかかる、ころと、研削砥石の関係を説明する説明図である。
【図３】本発明の実施形態のころのセンタレス研削方法にかかる、ころと、研削砥石の関係を図２のＡ方向から見た説明図である
【図４】本発明の実施形態のころの側面図である。
【図５】本発明の実施形態のころの多角歪の拡大図である。
【図６】本発明の実施形態のころの表面の展開模式図である。
【図７】従来のころのセンタレス研削方法を説明する説明図である。
【図８】従来のセンタレス研削によるころの表面の展開模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明の実施形態のころと、ころのセンタレス研削方法を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態のころのセンタレス研削方法を説明する説明図である。図２は本発明の実施形態のころのセンタレス研削方法にかかる、ころと研削砥石の関係を説明する説明図である。図３は図２のころと研削砥石の関係をＡ方向から見た説明図である。
【００１５】
従来より、ころの外周の研削方法としては、チャック等のころ保持手段が不要で、効率的に研削が可能な、センタレス研削が一般的である。
本発明の実施形態のころのセンタレス研削方法は、図１に示す研削装置１０によって行われる。研削装置１０は、ころ１の転動面１１を研削する外周２１を有する研削砥石２と、ころ１をバックアップする調整ロール３と、ころ１を支持する板状のブレード４を有している。研削砥石２の回転軸ＣＬ２は、ころ１の軸線ＣＬ１に対し、ころ１の転動面１１の接線方向に角度θ傾いている。
【００１６】
ころ１は、軸受鋼等の素材からなる転がり軸受用のころであり、円筒形状に形成され、外周が転動面１１となっている。ころ１の転動面１１の研削前の直径は、研削後所定の直径Ｄｒとなるよう、研削取しろを有している。
調整ロール３は炭素鋼等の素材からなり、円筒形状に形成されている。
ブレード４は炭素鋼等の素材からなり、板状に形成されている。ブレード４の断面において、両長辺は、平行であるが、一方側の短辺は、両長辺に対して傾斜した、ガイド面４１となっている。
【００１７】
図２、図３によると、研削砥石２は外周２１が鼓形であり、軸線方向中央における研削砥石２の直径をＤｗ、軸線方向の傾きを角度θとすると、軸線方向中央から距離ｌ離れた位置における研削砥石２の直径Ｄｗｌは、近似的にＤｗｌ≒２・｛（Ｄｗ＋Ｄｒ）２＋（２ｌｔａｎθ）２｝０．５−Ｄｒとして求めることができる。
【００１８】
すなわち研削砥石２の外周２１は、単石ドレッサーを用いて、前述の軸線方向中央からの距離ｌと直径Ｄｗｌの関係式を満足する送りをかけることで、形成が可能である。また、被研削物であるころ１の形状に近似した外周をもつロータリドレッサーを、角度θ傾けて研削砥石２の外周２１をドレスすることにより、より容易かつ正確に、研削砥石２の外周２１の形成を行うことができる。
【００１９】
図１に示すように、ころ１は、転動面１１の図１の下方向の面を、ブレード４のガイド面４１に接してブレード４にガイドされ、転動面１１の図１の右方向の面を調整ロール３の外周に接して、バックアップされている。この状態で、研削砥石２と調整ロール３が同一方向に回転することにより、ころ１は、転動面１１の図１左方向の面を研削砥石２の外周２１に接して回転し、転動面１１の研削がおこなわれる。
【００２０】
前述の鼓形形状に形成された研削砥石２の外周２１と、前記ころの転動面１１とは線接触し、かつ前記線接触の接触線１２は、前記ころの軸線ＣＬ１周りにねじれている。また、接触線１２の軸線ＣＬ１周りのねじれ角βは近似的にβ≒θ・Ｄｒ／（Ｄｒ＋Ｄｗ）となっている。
【００２１】
本発明の実施形態のセンタレス研削方法においても、研削の進行とともに、ころ１の回転中心の位置は、転動面１１の新たな創成面と、調整ロール３やブレード４との接点により、変動する。また、研削前および研削中において、ころ１の転動面１１は円周上に多少のうねりを有している。前記接点における前記転動面１１のうねりにより、ころ１の回転中心の位置が変化し、転動面１１の真円度が大きくなり、円周方向に多角歪１３が発生する。
【００２２】
図４は、本発明の実施形態のころ１の側面図である。図５は本発明の実施形態のころ１の多角歪１３の拡大図である。図６は、本発明の実施形態のころ１の表面の展開模式図である。図６は転動面１１を展開して、表面の状態を拡大して示している。
本発明の実施形態のセンタレス研削方法において、前述のごとく、研削砥石２の外周２１と、前記ころ１の転動面１１とは線接触し、かつ前記線接触の接触線１２は、前記ころの軸線ＣＬ１周りにねじれている。
【００２３】
このため、前記多角歪１３は、前記接触線１２と直交して発生し、多角歪１３の山部１４、谷部１５は、接触線１２に沿う形で、図６に示すように、ころ１の軸線ＣＬ１周りにねじれて形成されている。すなわち、多角歪１３の山部１４、谷部１５の軸線ＣＬ１周りのねじれ角は、接触線１２の軸線ＣＬ１周りのねじれ角βに略等しい。
【００２４】
ころ１は、軸受の転動体として使用されるとき、前記軸受の内輪軌道と外輪軌道の間に回転自在に配置される。前記軸受の運転時において、ころ１は、転動面１１を、相手部品である、円筒面の内輪軌道と、外輪軌道に接して、軸線ＣＬ１を回転中心として自転し、前記軸受の回転軸の周りを公転する。このとき、転動面１１の多角歪１３の山部１４が前記内輪軌道、外輪軌道に接すると、ころ１は前記内輪軌道、外輪軌道から遠のき、転動面１１の多角歪１３の谷部１５が前記内輪軌道、外輪軌道に接すると、ころ１は、前記内輪軌道、外輪軌道に近づく。
【００２５】
しかし、本発明の実施形態のころ１の多角歪１３の山部１４、谷部１５は、ころ１の軸線ＣＬ１周りにねじれて形成されているため、自転周期において、山部１４が前記内輪軌道、外輪軌道に接する割合が多く、谷部１５の底が、前記内輪軌道、外輪軌道に接することはない。また、ころ１の転動面１１における多角歪１３の、ころ１両端部間のねじれ量が、多角歪１３の円周ピッチより、大きい場合には、複数の山部１４が前記内輪軌道、外輪軌道に同時に接する。このため、谷部１５が、前記内輪軌道、外輪軌道に接することがなく、ころ１は、回転中に、前記内輪軌道、外輪軌道に近づくことはない。
【００２６】
上述のごとく、転動面の多角歪の山部、谷部が、ころの軸線に平行な、従来のころにくらべ、本発明の実施形態のころ１は、転動面１１の多角歪１３による、前記内輪軌道、外輪軌道と、ころ１との距離の変動が小さく、前記距離の変動による振動、異音を防止できる。
【００２７】
上述の実施形態では、ころ１は、ころ軸受用のころであるが、他の実施形態では、ころ１は、カムフォロワー等外周が転動面として使われる、ころ軸受用以外のころであってもよい。
【００２８】
上述の実施形態では、ころ１の転動面１１は、研削砥石２の外周２１が鼓形に形成され、ころ１の軸線ＣＬ１は研削砥石２の回転軸ＣＬ２に対して、研削砥石２の外周２１の接線方向に傾いて配置されたセンタレス研削方法で研削されているが、他の実施形態では、ころ１の転動面１１は、センタタイプ等他の研削方法で研削されていてもよい。
【００２９】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは当然である。
【符号の説明】
【００３０】
１０，１００        ‥  研削装置  
１，１０１          ‥  ころ
１１，１１１        ‥  転動面
１２，１１２        ‥  接触線
１３，１１３        ‥  多角歪
１４，１１４        ‥  山部
１５，１１５        ‥  谷部
ＣＬ１，ＣＬ２      ‥  軸線（回転軸）
２，１０２          ‥  研削砥石
２１，１２１        ‥  外周
３，１０３          ‥  調整ロール
４，１０４          ‥  ブレード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015102191.tif 000008
【図７】
2015102191.tif 000009
【図８】
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