(57)【要約】【課題】熱処理後の軌道の旋削工程において、旋削工具が欠けたり軌道が損傷したりするのを防止することができる自動調心軸受の外輪の製造方法を提供する。【解決手段】熱処理前において、外輪２の軌道２ａの油孔７に対応する部分に環状溝２ｂを形成して、熱処理後の軌道の旋削工程において油孔７により断続切削が生じるのを回避した。【選択図】  図２
2008248912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状素材を旋削して軌道に所定の取り代を有するブランクを形成する第１旋削工程と、
前記ブランクに軌道側及び外周側に開口する油孔を形成する孔開け工程と、
前記油孔を形成したブランクを所定の硬さに硬化させる熱処理工程と、
熱処理工程後に前記軌道を旋削する第２旋削工程と、
を含む自動調心軸受の外輪の製造方法であって、
前記熱処理工程よりも前に、前記軌道の油孔に対応する部分に旋削加工を施して、前記第２旋削工程で当該油孔により断続切削が生じるのを回避するための環状溝を形成することを特徴とする自動調心軸受の外輪の製造方法。
【請求項２】
環状素材を旋削して軌道に所定の取り代を有するブランクを形成する第１旋削工程と、
前記ブランクに軌道側及び外周側に開口する油孔を形成する孔開け工程と、
前記油孔を形成したブランクを所定の硬さに硬化させる熱処理工程と、
熱処理工程後に前記軌道を研削代を残して旋削する第２旋削工程と、
第２旋削工程後に軌道を研削仕上げする研削工程と、
を含む自動調心軸受の外輪の製造方法であって、
前記熱処理工程よりも前に、前記軌道の油孔に対応する部分に旋削加工を施して、前記第２旋削工程および研削工程で当該油孔により断続切削および断続研削がそれぞれ生じるのを回避するための環状溝を形成することを特徴とする自動調心軸受の外輪の製造方法。
【請求項３】
環状素材を旋削して軌道に所定の研削代を有するブランクを形成する旋削工程と、
前記ブランクに軌道側及び外周側に開口する油孔を形成する孔開け工程と、
前記油孔を形成したブランクを所定の硬さに硬化させる熱処理工程と、
熱処理工程後に軌道を研削仕上げする研削工程と
を含む自動調心軸受の外輪の製造方法であって、
前記熱処理工程よりも前に、前記軌道の油孔に対応する部分に旋削加工を施して、前記研削工程で当該油孔により断続研削が生じるのを回避するための環状溝を形成することを特徴とする自動調心軸受の外輪の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動調心軸受の外輪の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電機の主軸や連続鋳造設備のロール支持等には自動調心ころ軸受が用いられることがある。従来の自動調心ころ軸受として、図７に示すように、外輪１０２と内輪１０３とを互いに同軸に配置し、これら外輪１０２と内輪１０３との間に、凸面ころからなる複数の転動体１０４を介在したものが知られている。前記外輪１０２の内周には球面状の外側軌道１０２ａが、前記内輪１０３の外周には内側軌道１０３aが、それぞれ形成されており、これら各軌道１０２ａ，１０３ａとの間に保持器１０５で保持された前記転動体１０４が複列にて転走可能に配列されている。また、外輪１０２外周の軸方向中央部には、環状の油溝１０６が形成されており、その内方に軸受内部に潤滑油を供給するための油孔１０７が複数個形成されている（例えば、特許文献1参照）。
【０００３】
前記自動調心ころ軸受１０１の外輪１０２の製造方法は、例えば図８に示すように、熱間鍛造等で形成された環状素材に旋削加工を施して、外周、軌道及び側面に所定の取り代を有するブランクを形成する第１旋削工程１１０と、前記ブランクに内周側及び外周側に開口する油孔を形成する孔開け工程１１１と、前記油孔を形成したブランクを所定の硬さに硬化させる熱処理工程１１２と、熱処理工程後に前記軌道を研削代を残して旋削する第２旋削工程１１３と、第２旋削工程後に外周、軌道及び側面を研削仕上げする研削工程１１４とをこの順に行うものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３６７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記外輪１０２には油孔１０７が形成されているため、前記第２旋削工程１１３において当該油孔１０７部分を旋削する際に断続切削が生じる。このため、外輪１０２が熱処理硬化されている点と相まって、旋削工具に強い衝撃が繰り返し作用することになる。この結果、旋削工具の刃先が欠けてその寿命が短くなるとともに、この刃先の欠けた旋削工具により外側軌道１０２ａが損傷するという問題があった。
【０００６】
また、前記外輪１０２には油孔１０７が形成されているため、前記研削工程において当該油孔１０７部分を研削する際に断続研削が生じる。このため、砥石に強い衝撃が繰り返し作用することになる。よって、通常の研削条件で研削すると、砥石が破損し易く、砥石の寿命が短くなる。この結果、前記外輪軌道１０２ａの研削条件ではこの衝撃を緩和するために、例えば、研削時の砥石の回転速度を低下させる必要があり、十分な研削を行うには研削時間を延長する必要があることから、研削工程の効率が悪化するという問題点があった。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、熱処理後の旋削工程における断続切削を回避することができ、旋削工具が欠けたり軌道が損傷したりするのを防止し、また、研削工程における砥石の寿命延長と研削の効率向上を図ることができる自動調心軸受の外輪の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明の自動調心軸受の外輪の製造方法は、環状素材を旋削して軌道に所定の取り代を有するブランクを形成する第１旋削工程と、前記ブランクに軌道側及び外周側に開口する油孔を形成する孔開け工程と、前記油孔を形成したブランクを所定の硬さに硬化させる熱処理工程と、熱処理工程後に前記軌道を旋削する第２旋削工程と、を含む自動調心軸受の外輪の製造方法であって、前記熱処理工程よりも前に、前記軌道の油孔に対応する部分に旋削加工を施して、前記第２旋削工程で当該油孔により断続切削が生じるのを回避するための環状溝を形成することを特徴としている。
本発明によれば、前記環状溝によって前記第２旋削工程において断続切削が生じるのを回避することができるので、旋削工具が欠けるのを防止することができる。
【０００９】
また、本発明の自動調心軸受の外輪の製造方法は、環状素材を旋削して軌道に所定の取り代を有するブランクを形成する第１旋削工程と、前記ブランクに軌道側及び外周側に開口する油孔を形成する孔開け工程と、前記油孔を形成したブランクを所定の硬さに硬化させる熱処理工程と、熱処理工程後に前記軌道を研削代を残して旋削する第２旋削工程と、第２旋削工程後に軌道を研削仕上げする研削工程と、を含む自動調心軸受の外輪の製造方法であって、前記熱処理工程よりも前に、前記軌道の油孔に対応する部分に旋削加工を施して、前記第２旋削工程および研削工程で当該油孔により断続切削および断続研削がそれぞれ生じるのを回避するための環状溝を形成することを特徴としている。
本発明によれば、前記環状溝によって前記第２旋削工程において断続切削が生じるのを回避することができるので、旋削工具が欠けるのを防止し、また、研削工程における砥石の寿命延長と研削の効率向上を図ることができる。
【００１０】
また、本発明の自動調心軸受の外輪の製造方法は、環状素材を旋削して軌道に所定の研削代を有するブランクを形成する旋削工程と、前記ブランクに軌道側及び外周側に開口する油孔を形成する孔開け工程と、前記油孔を形成したブランクを所定の硬さに硬化させる熱処理工程と、熱処理工程後に軌道を研削仕上げする研削工程とを含む自動調心軸受の外輪の製造方法であって、前記熱処理工程よりも前に、前記軌道の油孔に対応する部分に旋削加工を施して、前記研削工程で当該油孔により断続研削が生じるのを回避するための環状溝を形成することを特徴としてもよい。
この場合、研削工程における砥石の寿命延長と研削の効率向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の自動調心軸受の外輪の製造方法によれば、断続切削に起因して旋削工具が欠けるのを防止することができるので、当該工具の寿命を延ばすことができるとともに、軌道が損傷するのを防止することができる。
【００１２】
また、断続研削に起因して砥石が破損するのを抑制することができるので、砥石の寿命を延ばすことができるとともに、研削の効率向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の製造方法により製造された外輪が組み付けられた自動調心軸受を示す断面図である。この自動調心ころ軸受１は、内周に球面状の外側軌道２ａが形成された外輪２と、外周にこの内輪の中心軸を含む断面において前記外側軌道２ａの半径と同じ半径を有する断面円弧状の内側軌道３aが形成された内輪３とが、互いに同軸に配置され、これら外輪２と内輪３との間に複数の転動体４を介在している。
【００１４】
前記外輪２には、その外周の軸方向中央部に沿って環状の油溝６が形成されており、その内方に軸受内部に潤滑油を供給するための油孔７が、周方向に沿って所定間隔毎に貫通形成されている。この油孔７は、３個から８個程度形成されている。
図２も参照して、前記外輪２の内周には、環状溝２ｂが形成されている。この環状溝２ｂは、前記油孔７に対応させて設けられており、この環状溝２ｂの底部に各油孔７が開口している。この環状溝２ｂは、図の場合円弧状断面のものであり、その軸方向幅Ｃは、油孔７の孔径ｄよりも大きく、かつ内輪３の軸線が外輪２の軸線に対して最大限傾斜した状態で、転動体４の転走面が環状溝２ｂにかからない範囲に設定されている。この環状溝２ｂは、後述する第２切削工程や研削工程において油孔７により断続切削及び断続研削が生じるのを回避するためのものである。
【００１５】
転動体４は、熱処理にて硬化された軸受用鋼からなる凸面ころで構成されており、外輪２の外側軌道２ａと内輪３の内側軌道３ａとの間に、複列にて転動自在に介在している。なお、各転動体４は、保持器５によって所定間隔毎に保持されている。
【００１６】
図３は前記した自動調心軸受の外輪２の製造方法を示す工程図である。この製造方法においては、まず軸受鋼等の鋼素材を熱間鍛造して環状素材１１を作製し（図３ａ参照）、この環状素材１１に旋削加工を施して、外周、外側軌道２ａ及び側面に所定の取り代を有するブランク１２を形成する（第１旋削工程：図３ｂ参照）。
【００１７】
次に、前記ブランク１２の外周に前記油溝６を、内周に前記環状溝２ｂをそれぞれ旋削にて形成する（図３ｃ参照）。ここで、ブランク１２の内周に旋削によって形成する前記環状溝２ｂの軸線を含む断面形状は周方向に同じ形状としている。これは、前記環状溝２ｂの旋削を効率的に行うとともに、環状溝２ｂとブランク１２の内周面との境界が環状になり、第２旋削工程や研削工程において、断続旋削や断続研削が生じにくくするためである。その後、前記ブランク１２に外周側の油溝６と内周側の環状溝２ｂとに開口する複数の油孔７を形成する（孔開け工程：図３ｄ参照）。この油孔７はドリルによって外輪２を切削して径方向に貫通させることにより形成する。
【００１８】
前記油孔７を形成した後、ブランク１２に焼入れ焼き戻し等の熱処理を施して、当該ブランク１２を軸受外輪に要求される所定の硬さ、例えばＨＲＣ５８〜６４程度に硬化させる。
この熱処理工程が終了すると、前記外側軌道２ａをバイト等の旋削工具を用いて研削代を残した状態で旋削する（第２旋削工程：図３ｅ参照）。この際、前記環状溝２ｂによって油孔７部分の切削を省略することができるので、当該油孔７に起因する断続切削を回避することができる。
第２旋削工程が終了すると、外周、軌道２ａ及び側面を研削仕上げする（研削工程：図３ｆ参照）。この際、前記環状溝２ｂによって、油孔７部分の研削を省略することができるので、当該油孔７に起因する断続研削を回避することができる。さらに、軌道２ａを超仕上げすることにより、外輪２の製造が完了する。
【００１９】
以上のように、本発明の自動調心ころ軸受の製造方法によれば、熱処理後に外側軌道２ａを旋削する第２旋削工程において、油孔７により断続切削が生じるのを環状溝２ｂによって回避することができるので、旋削工具に強い衝撃が作用して刃先が欠けるという不具合が発生するのを防止することができる。このため、旋削工具の寿命を長くすることができるとともに、軌道が損傷するのを防止することができる。
【００２０】
また、本発明の自動調心ころ軸受の製造方法によれば、熱処理後の研削工程において、油孔７により断続研削が生じるのを環状溝２ｂによって回避することができるので、砥石に強い衝撃が作用して砥石が破損するという不都合が発生するのを抑制することができる。このため、砥石の寿命を長くすることができるとともに、研削工程の効率を向上させることができる。
【００２１】
なお、前記実施の形態においては、油孔７を形成する孔開け工程の前に環状溝２ｂを形成する場合を示したが、油孔７を形成した後に環状溝２ｂを形成してもよく、要するに熱処理工程の前に環状溝２ｂを形成すればよい。
【００２２】
また、前記実施の形態においては、第２旋削工程後に外側軌道２ａを研削仕上げする場合を示したが、研削工程を省略する場合もある。また、第２旋削工程後の外側軌道２ａの研削工程に替えて、第２旋削工程後に外側軌道２ａをラップ加工するなど、研削仕上げ以外の工程を行うことができることはもちろんである。
【００２３】
図４は、本発明の他の製造方法により製造された外輪を組み付けた自動調心軸受を示す要部断面図である。この自動調心ころ軸受２１は、内周に球面状の外側軌道２２ａが形成された外輪２２と、外周にこの内輪の中心軸を含む断面において前記外側軌道２２ａの半径と同じ半径を有する断面円弧状の内側軌道２３aが形成された内輪２３とが、互いに同軸に配置され、これら外輪２２と内輪２３との間に複数の転動体２４を介在している。
【００２４】
前記外輪２２には、その外周の軸方向中央部に沿って環状の油溝２６が形成されており、その内方に軸受内部に潤滑油を供給するための油孔２７が、周方向に沿って所定間隔毎に貫通形成されている。この油孔２７は、３個から８個程度形成されている。
図５も参照して、前記外輪２２の内周には、環状溝２２ｂが形成されている。この環状溝２２ｂは、前記油孔２７に対応させて設けられており、この環状溝２２ｂの底部に各油孔２７が開口している。この環状溝２２ｂは、図の場合円弧状断面のものであり、その軸方向幅Ｃは、油孔２７の孔径ｄよりも大きく、かつ内輪２３の軸線が外輪２２の軸線に対して最大限傾斜した状態で、転動体２４の転走面が環状溝２２ｂにかからない範囲に設定されている。この環状溝２２ｂは、後述する研削工程において油孔２７により断続研削が生じるのを回避するためのものである。
【００２５】
転動体２４は、熱処理にて硬化された軸受用鋼からなる凸面ころで構成されており、外輪２２の外側軌道２２ａと内輪２３の内側軌道２３ａとの間に、複列にて転動自在に介在している。なお、各転動体２４は、保持器２５によって所定間隔毎に保持されている。
【００２６】
図６は前記した自動調心軸受の外輪２２の製造方法を示す工程図である。この製造方法においては、まず軸受鋼等の鋼素材を熱間鍛造して環状素材３１を作製し（図６ａ参照）、この環状素材３１に旋削加工を施して、外周、外側軌道２２ａ及び側面に所定の研削代を有するブランク３２を形成する（第１旋削工程：図６ｂ参照）。
【００２７】
次に、前記ブランク３２の外周に前記油溝２６を、内周に前記環状溝２２ｂをそれぞれ旋削にて形成する（図６ｃ参照）。ここで、ブランク３２の内周に旋削によって形成する前記環状溝２２ｂの軸線を含む断面形状は周方向に同じ形状としている。これは、前記環状溝２２ｂの旋削を効率的に行うとともに、環状溝２２ｂとブランク３２の内周面との境界が環状になり、研削工程において、断続研削が生じにくくするためである。その後、前記ブランク３２に外周側の油溝２６と内周側の環状溝２２ｂとに開口する複数の油孔２７を形成する（孔開け工程：図６ｄ参照）。この油孔２７はドリルによって外輪２２を切削して径方向に貫通させることにより形成する。
【００２８】
前記油孔２７を形成した後、ブランク３２に焼入れ焼き戻し等の熱処理を施して、当該ブランク３２を軸受外輪に要求される所定の硬さ、例えばＨＲＣ５８〜６４程度に硬化させる。
この熱処理工程が終了すると、外周、軌道２ａ及び側面を研削仕上げする（研削工程：図６ｆ参照）。この際、前記環状溝２２ｂによって、油孔２７部分の研削を省略することができるので、当該油孔２７に起因する断続研削を回避することができる。さらに、軌道２ａを超仕上げすることにより、外輪２の製造が完了する。
【００２９】
本発明の自動調心ころ軸受の製造方法によれば、熱処理後の研削工程において、油孔２７により断続研削が生じるのを環状溝２２ｂによって回避することができるので、砥石に強い衝撃が作用して砥石が破損するという不都合が発生するのを抑制することができる。このため、砥石の寿命を長くすることができるとともに、研削工程の効率を向上させることができる。
【００３０】
なお、前記実施の形態においては、油孔２７を形成する孔開け工程の前に環状溝２２ｂを形成する場合を示したが、油孔２７を形成した後に環状溝２２ｂを形成してもよく、要するに熱処理工程の前に環状溝２２ｂを形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の製造方法により製造された外輪を組み付けた自動調心軸受を示す要部断面図である。
【図２】同じく要部拡大断面図である。
【図３】本件発明の自動調心軸受の外輪の製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図４】本発明の他の製造方法により製造された外輪を組み付けた自動調心軸受を示す要部断面図である。
【図５】図４の要部拡大断面図である。
【図６】本件発明の自動調心軸受の外輪の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図７】従来の自動調心軸受を示す要部断面図である。
【図８】従来の自動調心軸受の外輪の製造方法を工程順に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１      自動調心ころ軸受
２      外輪
２ａ    外側軌道
２ｂ    環状溝
７      油孔
１１    環状素材
１２    ブランク
２１    自動調心ころ軸受
２２    外輪
２２ａ  外側軌道
２２ｂ  環状溝
２７    油孔
３１    環状素材
３２    ブランク
【図１】
2008248912.tif 000003
【図２】
2008248912.tif 000004
【図３】
2008248912.tif 000005
【図４】
2008248912.tif 000006
【図５】
2008248912.tif 000007
【図６】
2008248912.tif 000008
【図７】
2008248912.tif 000009
【図８】
2008248912.tif 000010