外輪ラジアル圧縮成形装置およびベアリング製造方法
【課題】打ち抜き分離した外輪部材から小さな成形荷重で外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を成形することができる、外輪ラジアル圧縮成形装置およびベアリング製造方法を提供すること。
【解決手段】加圧面１３ａ１〜１３ｆ１が所定間隔を空けて同一円周状に位置するように配置された複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの間に、製造しようとするベアリングの外輪より径の大きい外輪部材Ｗ１をセットし、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆを加圧空間１３Ａの中心方向に移動させることにより、外輪部材Ｗ１の外周部分から複数の分轄ダイス１３ａ〜１３ｆにより縮径するように圧力を加えて最終的に製造するベアリングの外輪とほぼ同じ径に縮める。
【解決手段】加圧面１３ａ１〜１３ｆ１が所定間隔を空けて同一円周状に位置するように配置された複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの間に、製造しようとするベアリングの外輪より径の大きい外輪部材Ｗ１をセットし、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆを加圧空間１３Ａの中心方向に移動させることにより、外輪部材Ｗ１の外周部分から複数の分轄ダイス１３ａ〜１３ｆにより縮径するように圧力を加えて最終的に製造するベアリングの外輪とほぼ同じ径に縮める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベアリングの内輪と外輪とが重なった形状の内外輪一体部材から分離した外輪部材から外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を成形する外輪ラジアル圧縮成形装置、およびベアリング製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の外輪ラジアル圧縮成形装置では、例えば、テーパーベアリング（円錐軸受）等の外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きいベアリングの外輪を成形する場合、外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きいため、まずは、ベアリングの内輪と外輪とが重なった形状の内外輪一体部材にパンチを押し込んで、外輪部材と内輪部材とを打ち抜きにより分離した後、例えば、外輪部材の先端部内側をパンチとダイスやローラ等により加圧して、外輪部材の先端部内側の肉を内側に押し出すことにより、外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を再成形していた（例えば、特許文献１〜４等参照。）。なお、この場合、外輪部材の外径には変更がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−０３５１４３号公報
【特許文献２】特開平０７−０５４８５２号公報
【特許文献３】特開平０７−０５４８５１号公報
【特許文献４】特開２００４−２９０９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記特許文献１〜４に記載された従来の外輪ラジアル圧縮成形装置またはベアリング製造方法では、内外輪一体部材から外輪部材を打ち抜き分離した後、外輪部材の先端部内側をパンチとダイスやローラ等により加圧して外輪部材の先端部内側の肉を内側に押し出すことにより、外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を再成形していたため、外輪部材の先端部内側の肉を内側に押し出す際の成形荷重が大きいと共に、成形が難しい等の課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、内外輪一体部材から外輪部材を打ち抜き分離できる共に、打ち抜き分離した外輪部材から小さな成形荷重で外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を成形することができる、外輪ラジアル圧縮成形装置およびベアリング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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の外輪ラジアル圧縮成形装置は、加圧面が所定間隔を空けて同一円周状に位置するように配置され、その加圧面に囲まれた加圧空間に、最終的に製造しようとするベアリングの外輪より径の大きい外輪部材がセットされ、当該外輪部材の外周側面にそれぞれの加圧面を押し当てる複数の分割ダイスと、前記複数の分割ダイスに前記加圧空間の中心方向に向かう荷重をかけて、前記複数の分割ダイスをそれぞれ前記加圧空間の中心方向に移動させることにより、前記外輪部材の径を縮める分割ダイス押圧機構部と、を有することを特徴とする外輪ラジアル圧縮成形装置である。
ここで、前記複数の分割ダイスは、それぞれ、前記加圧シリンダの軸心方向に沿って下方に向かうに従い径が小さくなるテーパー外周側面を有する一方、前記分割ダイス押圧機構部は、前記複数の分割ダイスの上面を加圧して下降させる加圧シリンダと、前記複数の分割ダイスの上端を突出させて複数の分割ダイスのテーパー外周側面に接触して支持し、前記加圧シリンダの加圧によって前記複数の分割ダイスが下降するに従い、前記加圧シリンダの軸心方向に向かうに従い径が小さくなるテーパー支持面を有する分割ダイス絞り部と、を有し、前記複数の分割ダイスは、前記加圧シリンダの加圧によって下降して、前記分割ダイス絞り部の前記テーパー支持面により前記加圧空間の中心方向に近づく、ようにしても良い。
また、前記分割ダイス押圧機構部は、分離された一の前記外輪部材に対し加圧による縮径と、加圧を止める徐荷とを所定回数繰り返し行う一方、さらに、前記複数の分割ダイスによる徐荷時、前記外輪部材を所定角度ずつ回転させるワーク回転機構部を有する、ようにしても良い。
また、本発明のベアリング製造方法は、最終的に製造するベアリングの外輪より径の大きい外輪部材と、その内輪とほぼ同じ径を有する内輪部材とを有する内外輪一体部材を製造する内外輪一体部材製造工程と、前記内外輪一体部材から前記外輪部材と前記内輪部材とを分離する内外輪分離工程と、分離された前記外輪部材の外周部分から圧力を加えて、最終的に製造するベアリングの外輪とほぼ同じ径に縮める外輪縮径工程と、を有することを特徴とするベアリング製造方法である。
ここで、前記外輪縮径工程では、分離された一の前記外輪部材に対し、加圧による縮径と、加圧を止める徐荷と、その徐荷時、前記外輪部材を所定角度ずつ回転させるワークインデックスと、を所定回数繰り返し行う、ようにしても良い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の外輪ラジアル圧縮成形装置およびベアリング製造方法では、加圧面が所定間隔を空けて同一円周状に位置するように配置された複数の分割ダイスに、加圧空間の中心方向に向かう荷重をかけて、複数の分割ダイスを加圧空間の中心方向に移動させることにより、外輪部材の外周部分から圧力を加えて最終的に製造するベアリングの外輪とほぼ同じ径に縮めるようにしたので、内外輪一体部材から外輪部材を打ち抜き分離できる共に、打ち抜き分離した外輪部材から小さな成形荷重で外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置全体の構成例を示す部分端面図である。
【図２】図１に示す実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置の主要部の断面を拡大して示す拡大端面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図１に示す実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置における分割ダイス絞り部と複数の分割ダイス等を上方からみた平面図、斜視図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、本実施形態によるラジアル圧縮加工前後の外輪部材の一例を示す図である。
【図５】本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置における分割ダイスによる縮径加工とワークインデックス動作を簡略して示す端面図である。
【図６】本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置におけるラジアル圧縮成形における繰り返し手順を示すフローチャートである。
【図７】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図６に示す本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置におけるラジアル圧縮成形とワークインデックス処理の効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明に係る外輪ラジアル圧縮成形装置およびベアリング製造方法の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置全体の構成例と主要部の断面とを示す部分端面図、図２は、図１に示す実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置の主要部の断面を拡大して示す拡大端面図、図３は、（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図１に示す実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置における分割ダイス絞り部を上方からみた平面図、斜視図である。
【００１１】
本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１は、棒鋼を所定間隔で切断し、据込みや目抜処理等により形成したベアリングの外輪と内輪とを積み重ねた形状の内外輪一体部材から分離したベアリングの外輪よりやや径の大きい外輪部材Ｗ１を縮径して、最終的に製造すべき外輪とほぼ径が同一の外輪部材を成形することを特徴とする。
【００１２】
そのため、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１は、図１に示すように、上下駆動部１１と、加圧シリンダ１２と、図３に示すように複数（ここでは、説明の便宜上、例えば、６個とする。）の分割ダイス１３ａ〜１３ｆからなるダイス部１３と、分割ダイス絞り部１４と、ワーク受け部１５と、インデックス駆動部１６と、上下動シリンダ１７と、押矢作動シリンダ１８と、土台１９とを有する。ここで、上下駆動部１１、加圧シリンダ１２および分割ダイス絞り部１４が、本発明の分割ダイス押圧機構部に相当する。また、ワーク受け部１５、インデックス駆動部１６が、本発明のワーク回転機構部に相当する。
【００１３】
上下駆動部１１は、加圧シリンダ１２を上下動させるものである。加圧シリンダ１２は、油圧等により加圧ピストン１２１を上下動させて、複数（ここでは、説明の便宜上、例えば、６個とする。）の分割ダイス１３ａ〜１３ｆからなるダイス部１３の上面に荷重をかける装置で、３０トン程度の油圧プレスをかけるものである。
【００１４】
ダイス部１３は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆからなるもので、分割ダイス１３ａ〜１３ｆそれぞれの加圧面１３ａ１〜１３ｆ１が所定間隔を空けて同一円周状に位置するように配置されている。ここで、各加圧面１３ａ１〜１３ｆ１は、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向である鉛直方向には、図１および図２に示すように、鉛直方向に延びている一方、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向に対し垂直方向の水平方向には、図３（ａ），（ｂ）に示すように、最終的に製造すべき外輪の外径の外周側面になるように曲面加工されている。なお、図３（ｂ）では、分割ダイス１３ａ〜１３ｆのうち分割ダイス１３ｆを取外した状態を示している。
【００１５】
また、各分割ダイス１３ａ〜１３ｆは、それぞれ、加圧面１３ａ１〜１３ｆ１の反対側の後側面側に、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向に沿って下方に向かうに従い径が小さくなるテーパー外周側面１３ａ２〜１３ｆ２が形成されており、加圧シリンダ１２の加圧によって下降すると、分割ダイス絞り部１４のテーパー支持面１４ａにより案内されて、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ、すなわち加圧空間１３Ａの中心方向に近づくように移動する。これにより、各分割ダイス１３ａ〜１３ｆの加圧面１３ａ１〜１３ｆ１に囲まれた加圧空間１３Ａに、ベアリングの外輪より径の大きい外輪部材Ｗ１がセットされ、当該外輪部材Ｗ１の外周側面にそれぞれの加圧面１３ａ１〜１３ｆ１を押し当てて加圧して縮径を行うことができる。なお、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１は、後述するように、一の外輪部材Ｗ１に対し一回の縮径ではなく、複数回の縮径を繰り返し行って少しずつ縮径を行う。
【００１６】
ここで、本実施形態の分割ダイス１３ａ〜１３ｆでは、図３（ａ）に示すように、加圧面１３ａ１〜１３ｆ１側の左右両側面の角を削り落として、それぞれ、面取り部を形成している。これにより、分割ダイス１３ａ〜１３ｆがより加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向に近づいてお互いに接触しても、面取り部同士が互いに接触するので、分割ダイス１３ａ〜１３ｆの角部が削れたり、破損することを未然に防止することができると共に、面取り部が接触した点を外輪の縮径の最小径とすれば、過剰な縮径も防止することができる。
【００１７】
分割ダイス絞り部１４は、図１および図２に示すように、土台１９の上面に固定されるもので、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの上端を突出させて複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆのテーパー外周側面１３ａ２〜１３ｆ２に接触して支持し、加圧シリンダ１２の加圧によって複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆが下降するに従い、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向に内径が小さくなるように下方に向かうに従い径が小さくなるテーパー支持面１４ａを有する。
【００１８】
また、分割ダイス絞り部１４は、図１および図２に示すように、加圧シリンダ１２の加圧ピストン１２１によって最下点まで下降し、縮径処理が終了した複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆを上昇させて、徐荷（戻す）ためのスプリング１４ｂが設けられている。
【００１９】
ワーク受け部１５は、加工ワークである外輪部材Ｗ１を下方からチャックし支持するもので、押矢作動シリンダ１８により押矢１８１が挿入または抜き出しされてその半径方向に拡がったり、縮まって外輪部材Ｗ１をチャックするものである。
【００２０】
インデックス駆動部１６は、加圧ピストン１２１が上昇し複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆによる加圧を止める徐荷時、外輪部材Ｗ１を所定角度ずつ回転、すなわちインデックス動作させるものである。
【００２１】
上下動シリンダ１７は、土台１９下面に固定され、油圧等によりワーク受け部１５や押矢作動シリンダ１８等を上下動させるものである。
【００２２】
また、押矢作動シリンダ１８は、ワーク受け部１５の中心孔に押矢１８１を挿入または抜き出して、ワーク受け部１５を拡げたり縮めて、外輪部材Ｗ１をチャックさせるものである。
【００２３】
図４（ａ），（ｂ）は、それぞれ、本実施形態によるラジアル圧縮加工前後の外輪部材の一例を示す図である。
【００２４】
本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、外輪部材Ｗ１および内輪部材を積み重ねた形状の内外輪一体部材から外輪部材Ｗ１を打ち抜き分離すると共に、打ち抜き分離した外輪部材Ｗ１から小さな成形荷重で外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を成形することを目的しているので、図４（ａ）に示すような製造しようとする外輪の径より大きい径の外輪部材Ｗ１に対し、図４（ｂ）に示すような縮径加工、すなわち外輪部材Ｗ１の外側から圧力を加えて径を縮める加工を行い、製造しようとする外輪の径にする。
【００２５】
次に、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１における分割ダイス１３ａ〜１３ｆのラジアル圧縮動作である縮径加工と、インデックス駆動部１６によるワークのインデックス動作について説明する。
【００２６】
図５は、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１における分割ダイス１３ａ〜１３ｆによる縮径加工とワークインデックス動作を簡略して示す端面図である。
【００２７】
図３および図５に示すように、分割ダイス絞り部１４の上面から突出しているダイス部１３を構成する複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの上面に加圧シリンダ１２の加圧ピストン１２１が当り、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆを下方に押し下げると、各分割ダイス１３ａ〜１３ｆのテーパー外周側面１３ａ２〜１３ｆ２が分割ダイス絞り部１４のテーパー支持面１４ａに案内され、いわゆるクサビ効果により、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆは、それぞれ、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向に近づいていき、外輪部材Ｗ１のラジアル方向への縮径を実行する。
【００２８】
ここで、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆによる外輪部材Ｗ１のラジアル方向への縮径を１回だけ行うのではなく、外輪部材Ｗ１へ徐荷（戻し）時、外輪部材Ｗ１を回転させて、繰り返し縮径を行う。ただし、本発明では、外輪部材Ｗ１のラジアル方向への縮径は１回でも十分な場合は、１回だけでも勿論良く、その際には、外輪部材Ｗ１を回転させる処理を省略できる。
【００２９】
つまり、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、加圧シリンダ１２が加圧を停止し上昇する徐荷（戻し）の間、インデックス駆動部１６が動作して、外輪部材Ｗ１をチャックしているワーク受け部１５を所定角度ずつ回転させる。
【００３０】
図６は、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１におけるラジアル圧縮成形における繰り返し手順を示すフローチャートである。
【００３１】
つまり、図６に示すように、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、加圧ピストン１２１の下降により加圧（縮径）を行い（ステップＳ１００）、続いて加圧ピストン１２１の上昇により徐荷（戻し）を行い（ステップＳ１１０）、そしてインデックス駆動部１６が動作して外輪部材Ｗ１を所定角度ずつ回転させるワークインデックス処理（ステップＳ１２０）という一連の処理を、所定回数繰り返し行う。
【００３２】
図７（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図６に示す本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１におけるラジアル圧縮成形とワークインデックス処理の効果を示す図である。
【００３３】
つまり、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆによる外輪部材Ｗ１のラジアル方向への縮径を１回行うと、図７（ａ）に示すように、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆ間の隙間で、外輪部材Ｗ１の外周に突起部分Ｗ１１が生じる。
【００３４】
そのため、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、加圧シリンダ１２が加圧を停止した徐荷（戻し）の間、インデックス駆動部１６が動作して、外輪部材Ｗ１を回転させる。ここで、本実施形態では、インデックス駆動部１６は、各分割ダイス１３ａ〜１３ｆが６つ、６０度置きに配置されているので、例えば、３０度ずつ回転させる。
【００３５】
すると、図７（ｂ）に示すように、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆ間の隙間で生じた外輪部材Ｗ１の突起部分は、次の縮径（加圧）時には、次の隣の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの加圧面１３ａ１〜１３ｆ１に加圧されるので、縮径（加圧）時に発生した外輪部材Ｗ１の突起部分を潰して、外輪部材Ｗ１の外周側面を滑らかにすることができる。これを何度も繰り返す。
【００３６】
ただし、各分割ダイス１３ａ〜１３ｆが６つの場合に、外輪部材Ｗ１を３０度ずつ回転させると、外輪部材Ｗ１に発生した突起部分Ｗ１１が１回置きに、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆ間の隙間に来るので、一度外輪部材Ｗ１に発生した突起部分Ｗ１１が直ぐにまたは永久に分割ダイス１３ａ〜１３ｆ間の隙間に来ないように、インデックス駆動部１６は、例えば、１０度ずつや、１３度ずつ、１７度ずつ、２５度ずつ、５０度ずつなど回転角度を適宜設定すると良い。このようにすれば、より外輪部材Ｗ１の外周側面を滑らかにすることができる。
【００３７】
その結果、例えば、内径が７８ｍｍの外輪部材Ｗ１の内径を３ｍｍ縮径して７５ｍｍに成形する場合、１回で成形した場合、分割ダイス１３ｂ，１３ｃ間で外輪部材Ｗ１の外周に突起部分Ｗ１１が生じ、段差が生じると共に、６００トン程度の過大な成形圧力が必要となる。
【００３８】
これに対し、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１によって、外輪部材Ｗ１を所定の角度ずつ回転させて、０．３ｍｍずつ縮径を１０回行えば、分割ダイス１３ｂ，１３ｃ間による外輪部材Ｗ１の外周に段差がほとんど現れず、外輪部材Ｗ１の外周側面が滑らかになると共に、３０トン程度の旋削機や刻印機等と同等の成形圧力で十分となる。
【００３９】
従って、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１によれば、加圧面１３ａ１〜１３ｆ１が所定間隔を空けて同一円周状に位置するように配置された複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆに、加圧空間１３Ａの中心方向に向かう荷重をかけて、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆを加圧空間１３Ａの中心方向に移動させることにより、外輪部材Ｗ１の外周部分から複数の分轄ダイス１３ａ〜１３ｆにより縮径するように圧力を加えて最終的に製造するベアリングの外輪とほぼ同じ径に縮めるようにしたので、内外輪一体部材から外輪部材Ｗ１を打ち抜き分離できる共に、打ち抜き分離した外輪部材Ｗ１から小さな成形荷重で外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を成形することができる。
【００４０】
特に、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの上面を加圧して下降させる加圧シリンダ１２と、テーパー支持面１４ａを有する分割ダイス絞り部１４とを有すると共に、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆは、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向に沿って下方に向かうに従い径が小さくなるテーパー外周側面１３ａ２〜１３ｆ２を有し、加圧シリンダ１２が複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの上面を加圧して下降させ、分割ダイス絞り部１４のテーパー支持面１４ａにより加圧空間Ａの中心に向かって移動させ外輪部材Ｗ１の縮径を実行するので、簡単な構造または機構で外輪部材Ｗ１の径を縮径することができる。なお、本発明では、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの上面を加圧して縮径させることは任意であり、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの外周側面を加圧して縮径させるようにしても勿論よい。
【００４１】
また、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、外輪部材Ｗ１への加圧（縮径）と、外輪部材Ｗ１への除荷（戻し）と、外輪部材Ｗ１の所定角度ずつ回転させるワークインデックス処理とを繰り返し行い、外輪部材Ｗ１を少しずつ縮径するようにしたので、少ない成形荷重で縮径を実行できると共に、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆ間で発生した突起部分Ｗ１１を順次潰して、外輪部材Ｗ１外周側面に段差が目立たない滑らかな外輪部材を成形することができる。
【００４２】
なお、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの分割数を、６個で説明したが、本発明ではこれに限らず、５個でも、７個でも、８個でも幾つでも良い。
【００４３】
なお、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、徐荷時、外輪部材Ｗ１を所定角度ずつ回転させるワークインデックスを行うように説明したが、外輪部材Ｗ１に発生する突起部分Ｗ１１を無視ないしは研磨等により削除できるようであれば、ワークインデックス処理を省略しても良い。
【００４４】
また、本実施形態のベアリング製造方法では、最終的に製造するベアリングの外輪より径の大きい外輪部材と、その内輪とほぼ同じ径を有する内輪部材とを有する内外輪一体部材を製造する内外輪一体部材製造工程と、内外輪一体部材から前記外輪部材と前記内輪部材とを分離する内外輪分離工程と、分離された前記外輪部材の外周部分から圧力を加えて、最終的に製造するベアリングの外輪とほぼ同じ径に縮める外輪縮径工程と、を有する。ここで、この外輪縮径工程は、前述の本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１を用いて実行しても良いし、用いなくても良い。その結果、本実施形態のベアリング製造方法によれば、内外輪一体部材から外輪部材を打ち抜き分離できる共に、打ち抜き分離した外輪部材から小さな成形荷重で外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を成形することができる。
【００４５】
また、本実施形態のベアリング製造方法では、外輪縮径工程において、一の外輪部材に対し、加圧による縮径と、加圧を止める徐荷と、その徐荷時、外輪部材を所定角度ずつ回転させるワークインデックスと、を所定回数繰り返し行うようにすれば、少ない成形荷重で縮径を実行できると共に、複数の分割ダイス間の隙間で発生した突起部分を順次潰して、外輪部材外周側面に段差が目立たない滑らかな外輪部材を成形することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 外輪ラジアル圧縮成形装置
１１ 上下駆動部（分割ダイス押圧機構部）
１２ 加圧シリンダ（分割ダイス押圧機構部）
１３ ダイス部
１３Ａ 加圧空間
１３ａ〜１３ｆ 分割ダイス
１３ａ１〜１３ｆ１ 加圧面
１３ａ２〜１３ｆ２ テーパー外周側面
１４ 分割ダイス絞り部（分割ダイス押圧機構部）
１４ａ テーパー支持面
１５ ワーク受け部（ワーク回転機構部）
１６ インデックス駆動部（ワーク回転機構部）
１７ 上下動シリンダ
１８ 押矢作動シリンダ
１９ 土台
Ｗ１ 外輪部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベアリングの内輪と外輪とが重なった形状の内外輪一体部材から分離した外輪部材から外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を成形する外輪ラジアル圧縮成形装置、およびベアリング製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の外輪ラジアル圧縮成形装置では、例えば、テーパーベアリング（円錐軸受）等の外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きいベアリングの外輪を成形する場合、外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きいため、まずは、ベアリングの内輪と外輪とが重なった形状の内外輪一体部材にパンチを押し込んで、外輪部材と内輪部材とを打ち抜きにより分離した後、例えば、外輪部材の先端部内側をパンチとダイスやローラ等により加圧して、外輪部材の先端部内側の肉を内側に押し出すことにより、外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を再成形していた（例えば、特許文献１〜４等参照。）。なお、この場合、外輪部材の外径には変更がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−０３５１４３号公報
【特許文献２】特開平０７−０５４８５２号公報
【特許文献３】特開平０７−０５４８５１号公報
【特許文献４】特開２００４−２９０９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記特許文献１〜４に記載された従来の外輪ラジアル圧縮成形装置またはベアリング製造方法では、内外輪一体部材から外輪部材を打ち抜き分離した後、外輪部材の先端部内側をパンチとダイスやローラ等により加圧して外輪部材の先端部内側の肉を内側に押し出すことにより、外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を再成形していたため、外輪部材の先端部内側の肉を内側に押し出す際の成形荷重が大きいと共に、成形が難しい等の課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、内外輪一体部材から外輪部材を打ち抜き分離できる共に、打ち抜き分離した外輪部材から小さな成形荷重で外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を成形することができる、外輪ラジアル圧縮成形装置およびベアリング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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の外輪ラジアル圧縮成形装置は、加圧面が所定間隔を空けて同一円周状に位置するように配置され、その加圧面に囲まれた加圧空間に、最終的に製造しようとするベアリングの外輪より径の大きい外輪部材がセットされ、当該外輪部材の外周側面にそれぞれの加圧面を押し当てる複数の分割ダイスと、前記複数の分割ダイスに前記加圧空間の中心方向に向かう荷重をかけて、前記複数の分割ダイスをそれぞれ前記加圧空間の中心方向に移動させることにより、前記外輪部材の径を縮める分割ダイス押圧機構部と、を有することを特徴とする外輪ラジアル圧縮成形装置である。
ここで、前記複数の分割ダイスは、それぞれ、前記加圧シリンダの軸心方向に沿って下方に向かうに従い径が小さくなるテーパー外周側面を有する一方、前記分割ダイス押圧機構部は、前記複数の分割ダイスの上面を加圧して下降させる加圧シリンダと、前記複数の分割ダイスの上端を突出させて複数の分割ダイスのテーパー外周側面に接触して支持し、前記加圧シリンダの加圧によって前記複数の分割ダイスが下降するに従い、前記加圧シリンダの軸心方向に向かうに従い径が小さくなるテーパー支持面を有する分割ダイス絞り部と、を有し、前記複数の分割ダイスは、前記加圧シリンダの加圧によって下降して、前記分割ダイス絞り部の前記テーパー支持面により前記加圧空間の中心方向に近づく、ようにしても良い。
また、前記分割ダイス押圧機構部は、分離された一の前記外輪部材に対し加圧による縮径と、加圧を止める徐荷とを所定回数繰り返し行う一方、さらに、前記複数の分割ダイスによる徐荷時、前記外輪部材を所定角度ずつ回転させるワーク回転機構部を有する、ようにしても良い。
また、本発明のベアリング製造方法は、最終的に製造するベアリングの外輪より径の大きい外輪部材と、その内輪とほぼ同じ径を有する内輪部材とを有する内外輪一体部材を製造する内外輪一体部材製造工程と、前記内外輪一体部材から前記外輪部材と前記内輪部材とを分離する内外輪分離工程と、分離された前記外輪部材の外周部分から圧力を加えて、最終的に製造するベアリングの外輪とほぼ同じ径に縮める外輪縮径工程と、を有することを特徴とするベアリング製造方法である。
ここで、前記外輪縮径工程では、分離された一の前記外輪部材に対し、加圧による縮径と、加圧を止める徐荷と、その徐荷時、前記外輪部材を所定角度ずつ回転させるワークインデックスと、を所定回数繰り返し行う、ようにしても良い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の外輪ラジアル圧縮成形装置およびベアリング製造方法では、加圧面が所定間隔を空けて同一円周状に位置するように配置された複数の分割ダイスに、加圧空間の中心方向に向かう荷重をかけて、複数の分割ダイスを加圧空間の中心方向に移動させることにより、外輪部材の外周部分から圧力を加えて最終的に製造するベアリングの外輪とほぼ同じ径に縮めるようにしたので、内外輪一体部材から外輪部材を打ち抜き分離できる共に、打ち抜き分離した外輪部材から小さな成形荷重で外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置全体の構成例を示す部分端面図である。
【図２】図１に示す実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置の主要部の断面を拡大して示す拡大端面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図１に示す実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置における分割ダイス絞り部と複数の分割ダイス等を上方からみた平面図、斜視図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、本実施形態によるラジアル圧縮加工前後の外輪部材の一例を示す図である。
【図５】本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置における分割ダイスによる縮径加工とワークインデックス動作を簡略して示す端面図である。
【図６】本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置におけるラジアル圧縮成形における繰り返し手順を示すフローチャートである。
【図７】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図６に示す本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置におけるラジアル圧縮成形とワークインデックス処理の効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明に係る外輪ラジアル圧縮成形装置およびベアリング製造方法の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置全体の構成例と主要部の断面とを示す部分端面図、図２は、図１に示す実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置の主要部の断面を拡大して示す拡大端面図、図３は、（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図１に示す実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置における分割ダイス絞り部を上方からみた平面図、斜視図である。
【００１１】
本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１は、棒鋼を所定間隔で切断し、据込みや目抜処理等により形成したベアリングの外輪と内輪とを積み重ねた形状の内外輪一体部材から分離したベアリングの外輪よりやや径の大きい外輪部材Ｗ１を縮径して、最終的に製造すべき外輪とほぼ径が同一の外輪部材を成形することを特徴とする。
【００１２】
そのため、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１は、図１に示すように、上下駆動部１１と、加圧シリンダ１２と、図３に示すように複数（ここでは、説明の便宜上、例えば、６個とする。）の分割ダイス１３ａ〜１３ｆからなるダイス部１３と、分割ダイス絞り部１４と、ワーク受け部１５と、インデックス駆動部１６と、上下動シリンダ１７と、押矢作動シリンダ１８と、土台１９とを有する。ここで、上下駆動部１１、加圧シリンダ１２および分割ダイス絞り部１４が、本発明の分割ダイス押圧機構部に相当する。また、ワーク受け部１５、インデックス駆動部１６が、本発明のワーク回転機構部に相当する。
【００１３】
上下駆動部１１は、加圧シリンダ１２を上下動させるものである。加圧シリンダ１２は、油圧等により加圧ピストン１２１を上下動させて、複数（ここでは、説明の便宜上、例えば、６個とする。）の分割ダイス１３ａ〜１３ｆからなるダイス部１３の上面に荷重をかける装置で、３０トン程度の油圧プレスをかけるものである。
【００１４】
ダイス部１３は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆからなるもので、分割ダイス１３ａ〜１３ｆそれぞれの加圧面１３ａ１〜１３ｆ１が所定間隔を空けて同一円周状に位置するように配置されている。ここで、各加圧面１３ａ１〜１３ｆ１は、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向である鉛直方向には、図１および図２に示すように、鉛直方向に延びている一方、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向に対し垂直方向の水平方向には、図３（ａ），（ｂ）に示すように、最終的に製造すべき外輪の外径の外周側面になるように曲面加工されている。なお、図３（ｂ）では、分割ダイス１３ａ〜１３ｆのうち分割ダイス１３ｆを取外した状態を示している。
【００１５】
また、各分割ダイス１３ａ〜１３ｆは、それぞれ、加圧面１３ａ１〜１３ｆ１の反対側の後側面側に、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向に沿って下方に向かうに従い径が小さくなるテーパー外周側面１３ａ２〜１３ｆ２が形成されており、加圧シリンダ１２の加圧によって下降すると、分割ダイス絞り部１４のテーパー支持面１４ａにより案内されて、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ、すなわち加圧空間１３Ａの中心方向に近づくように移動する。これにより、各分割ダイス１３ａ〜１３ｆの加圧面１３ａ１〜１３ｆ１に囲まれた加圧空間１３Ａに、ベアリングの外輪より径の大きい外輪部材Ｗ１がセットされ、当該外輪部材Ｗ１の外周側面にそれぞれの加圧面１３ａ１〜１３ｆ１を押し当てて加圧して縮径を行うことができる。なお、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１は、後述するように、一の外輪部材Ｗ１に対し一回の縮径ではなく、複数回の縮径を繰り返し行って少しずつ縮径を行う。
【００１６】
ここで、本実施形態の分割ダイス１３ａ〜１３ｆでは、図３（ａ）に示すように、加圧面１３ａ１〜１３ｆ１側の左右両側面の角を削り落として、それぞれ、面取り部を形成している。これにより、分割ダイス１３ａ〜１３ｆがより加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向に近づいてお互いに接触しても、面取り部同士が互いに接触するので、分割ダイス１３ａ〜１３ｆの角部が削れたり、破損することを未然に防止することができると共に、面取り部が接触した点を外輪の縮径の最小径とすれば、過剰な縮径も防止することができる。
【００１７】
分割ダイス絞り部１４は、図１および図２に示すように、土台１９の上面に固定されるもので、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの上端を突出させて複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆのテーパー外周側面１３ａ２〜１３ｆ２に接触して支持し、加圧シリンダ１２の加圧によって複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆが下降するに従い、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向に内径が小さくなるように下方に向かうに従い径が小さくなるテーパー支持面１４ａを有する。
【００１８】
また、分割ダイス絞り部１４は、図１および図２に示すように、加圧シリンダ１２の加圧ピストン１２１によって最下点まで下降し、縮径処理が終了した複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆを上昇させて、徐荷（戻す）ためのスプリング１４ｂが設けられている。
【００１９】
ワーク受け部１５は、加工ワークである外輪部材Ｗ１を下方からチャックし支持するもので、押矢作動シリンダ１８により押矢１８１が挿入または抜き出しされてその半径方向に拡がったり、縮まって外輪部材Ｗ１をチャックするものである。
【００２０】
インデックス駆動部１６は、加圧ピストン１２１が上昇し複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆによる加圧を止める徐荷時、外輪部材Ｗ１を所定角度ずつ回転、すなわちインデックス動作させるものである。
【００２１】
上下動シリンダ１７は、土台１９下面に固定され、油圧等によりワーク受け部１５や押矢作動シリンダ１８等を上下動させるものである。
【００２２】
また、押矢作動シリンダ１８は、ワーク受け部１５の中心孔に押矢１８１を挿入または抜き出して、ワーク受け部１５を拡げたり縮めて、外輪部材Ｗ１をチャックさせるものである。
【００２３】
図４（ａ），（ｂ）は、それぞれ、本実施形態によるラジアル圧縮加工前後の外輪部材の一例を示す図である。
【００２４】
本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、外輪部材Ｗ１および内輪部材を積み重ねた形状の内外輪一体部材から外輪部材Ｗ１を打ち抜き分離すると共に、打ち抜き分離した外輪部材Ｗ１から小さな成形荷重で外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を成形することを目的しているので、図４（ａ）に示すような製造しようとする外輪の径より大きい径の外輪部材Ｗ１に対し、図４（ｂ）に示すような縮径加工、すなわち外輪部材Ｗ１の外側から圧力を加えて径を縮める加工を行い、製造しようとする外輪の径にする。
【００２５】
次に、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１における分割ダイス１３ａ〜１３ｆのラジアル圧縮動作である縮径加工と、インデックス駆動部１６によるワークのインデックス動作について説明する。
【００２６】
図５は、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１における分割ダイス１３ａ〜１３ｆによる縮径加工とワークインデックス動作を簡略して示す端面図である。
【００２７】
図３および図５に示すように、分割ダイス絞り部１４の上面から突出しているダイス部１３を構成する複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの上面に加圧シリンダ１２の加圧ピストン１２１が当り、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆを下方に押し下げると、各分割ダイス１３ａ〜１３ｆのテーパー外周側面１３ａ２〜１３ｆ２が分割ダイス絞り部１４のテーパー支持面１４ａに案内され、いわゆるクサビ効果により、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆは、それぞれ、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向に近づいていき、外輪部材Ｗ１のラジアル方向への縮径を実行する。
【００２８】
ここで、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆによる外輪部材Ｗ１のラジアル方向への縮径を１回だけ行うのではなく、外輪部材Ｗ１へ徐荷（戻し）時、外輪部材Ｗ１を回転させて、繰り返し縮径を行う。ただし、本発明では、外輪部材Ｗ１のラジアル方向への縮径は１回でも十分な場合は、１回だけでも勿論良く、その際には、外輪部材Ｗ１を回転させる処理を省略できる。
【００２９】
つまり、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、加圧シリンダ１２が加圧を停止し上昇する徐荷（戻し）の間、インデックス駆動部１６が動作して、外輪部材Ｗ１をチャックしているワーク受け部１５を所定角度ずつ回転させる。
【００３０】
図６は、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１におけるラジアル圧縮成形における繰り返し手順を示すフローチャートである。
【００３１】
つまり、図６に示すように、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、加圧ピストン１２１の下降により加圧（縮径）を行い（ステップＳ１００）、続いて加圧ピストン１２１の上昇により徐荷（戻し）を行い（ステップＳ１１０）、そしてインデックス駆動部１６が動作して外輪部材Ｗ１を所定角度ずつ回転させるワークインデックス処理（ステップＳ１２０）という一連の処理を、所定回数繰り返し行う。
【００３２】
図７（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図６に示す本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１におけるラジアル圧縮成形とワークインデックス処理の効果を示す図である。
【００３３】
つまり、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆによる外輪部材Ｗ１のラジアル方向への縮径を１回行うと、図７（ａ）に示すように、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆ間の隙間で、外輪部材Ｗ１の外周に突起部分Ｗ１１が生じる。
【００３４】
そのため、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、加圧シリンダ１２が加圧を停止した徐荷（戻し）の間、インデックス駆動部１６が動作して、外輪部材Ｗ１を回転させる。ここで、本実施形態では、インデックス駆動部１６は、各分割ダイス１３ａ〜１３ｆが６つ、６０度置きに配置されているので、例えば、３０度ずつ回転させる。
【００３５】
すると、図７（ｂ）に示すように、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆ間の隙間で生じた外輪部材Ｗ１の突起部分は、次の縮径（加圧）時には、次の隣の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの加圧面１３ａ１〜１３ｆ１に加圧されるので、縮径（加圧）時に発生した外輪部材Ｗ１の突起部分を潰して、外輪部材Ｗ１の外周側面を滑らかにすることができる。これを何度も繰り返す。
【００３６】
ただし、各分割ダイス１３ａ〜１３ｆが６つの場合に、外輪部材Ｗ１を３０度ずつ回転させると、外輪部材Ｗ１に発生した突起部分Ｗ１１が１回置きに、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆ間の隙間に来るので、一度外輪部材Ｗ１に発生した突起部分Ｗ１１が直ぐにまたは永久に分割ダイス１３ａ〜１３ｆ間の隙間に来ないように、インデックス駆動部１６は、例えば、１０度ずつや、１３度ずつ、１７度ずつ、２５度ずつ、５０度ずつなど回転角度を適宜設定すると良い。このようにすれば、より外輪部材Ｗ１の外周側面を滑らかにすることができる。
【００３７】
その結果、例えば、内径が７８ｍｍの外輪部材Ｗ１の内径を３ｍｍ縮径して７５ｍｍに成形する場合、１回で成形した場合、分割ダイス１３ｂ，１３ｃ間で外輪部材Ｗ１の外周に突起部分Ｗ１１が生じ、段差が生じると共に、６００トン程度の過大な成形圧力が必要となる。
【００３８】
これに対し、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１によって、外輪部材Ｗ１を所定の角度ずつ回転させて、０．３ｍｍずつ縮径を１０回行えば、分割ダイス１３ｂ，１３ｃ間による外輪部材Ｗ１の外周に段差がほとんど現れず、外輪部材Ｗ１の外周側面が滑らかになると共に、３０トン程度の旋削機や刻印機等と同等の成形圧力で十分となる。
【００３９】
従って、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１によれば、加圧面１３ａ１〜１３ｆ１が所定間隔を空けて同一円周状に位置するように配置された複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆに、加圧空間１３Ａの中心方向に向かう荷重をかけて、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆを加圧空間１３Ａの中心方向に移動させることにより、外輪部材Ｗ１の外周部分から複数の分轄ダイス１３ａ〜１３ｆにより縮径するように圧力を加えて最終的に製造するベアリングの外輪とほぼ同じ径に縮めるようにしたので、内外輪一体部材から外輪部材Ｗ１を打ち抜き分離できる共に、打ち抜き分離した外輪部材Ｗ１から小さな成形荷重で外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を成形することができる。
【００４０】
特に、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの上面を加圧して下降させる加圧シリンダ１２と、テーパー支持面１４ａを有する分割ダイス絞り部１４とを有すると共に、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆは、加圧シリンダ１２の軸心ＣＬ方向に沿って下方に向かうに従い径が小さくなるテーパー外周側面１３ａ２〜１３ｆ２を有し、加圧シリンダ１２が複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの上面を加圧して下降させ、分割ダイス絞り部１４のテーパー支持面１４ａにより加圧空間Ａの中心に向かって移動させ外輪部材Ｗ１の縮径を実行するので、簡単な構造または機構で外輪部材Ｗ１の径を縮径することができる。なお、本発明では、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの上面を加圧して縮径させることは任意であり、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの外周側面を加圧して縮径させるようにしても勿論よい。
【００４１】
また、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、外輪部材Ｗ１への加圧（縮径）と、外輪部材Ｗ１への除荷（戻し）と、外輪部材Ｗ１の所定角度ずつ回転させるワークインデックス処理とを繰り返し行い、外輪部材Ｗ１を少しずつ縮径するようにしたので、少ない成形荷重で縮径を実行できると共に、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆ間で発生した突起部分Ｗ１１を順次潰して、外輪部材Ｗ１外周側面に段差が目立たない滑らかな外輪部材を成形することができる。
【００４２】
なお、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、複数の分割ダイス１３ａ〜１３ｆの分割数を、６個で説明したが、本発明ではこれに限らず、５個でも、７個でも、８個でも幾つでも良い。
【００４３】
なお、本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１では、徐荷時、外輪部材Ｗ１を所定角度ずつ回転させるワークインデックスを行うように説明したが、外輪部材Ｗ１に発生する突起部分Ｗ１１を無視ないしは研磨等により削除できるようであれば、ワークインデックス処理を省略しても良い。
【００４４】
また、本実施形態のベアリング製造方法では、最終的に製造するベアリングの外輪より径の大きい外輪部材と、その内輪とほぼ同じ径を有する内輪部材とを有する内外輪一体部材を製造する内外輪一体部材製造工程と、内外輪一体部材から前記外輪部材と前記内輪部材とを分離する内外輪分離工程と、分離された前記外輪部材の外周部分から圧力を加えて、最終的に製造するベアリングの外輪とほぼ同じ径に縮める外輪縮径工程と、を有する。ここで、この外輪縮径工程は、前述の本実施形態の外輪ラジアル圧縮成形装置１を用いて実行しても良いし、用いなくても良い。その結果、本実施形態のベアリング製造方法によれば、内外輪一体部材から外輪部材を打ち抜き分離できる共に、打ち抜き分離した外輪部材から小さな成形荷重で外輪の最小内径より内輪の最大外径の方が大きい外輪を成形することができる。
【００４５】
また、本実施形態のベアリング製造方法では、外輪縮径工程において、一の外輪部材に対し、加圧による縮径と、加圧を止める徐荷と、その徐荷時、外輪部材を所定角度ずつ回転させるワークインデックスと、を所定回数繰り返し行うようにすれば、少ない成形荷重で縮径を実行できると共に、複数の分割ダイス間の隙間で発生した突起部分を順次潰して、外輪部材外周側面に段差が目立たない滑らかな外輪部材を成形することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 外輪ラジアル圧縮成形装置
１１ 上下駆動部（分割ダイス押圧機構部）
１２ 加圧シリンダ（分割ダイス押圧機構部）
１３ ダイス部
１３Ａ 加圧空間
１３ａ〜１３ｆ 分割ダイス
１３ａ１〜１３ｆ１ 加圧面
１３ａ２〜１３ｆ２ テーパー外周側面
１４ 分割ダイス絞り部（分割ダイス押圧機構部）
１４ａ テーパー支持面
１５ ワーク受け部（ワーク回転機構部）
１６ インデックス駆動部（ワーク回転機構部）
１７ 上下動シリンダ
１８ 押矢作動シリンダ
１９ 土台
Ｗ１ 外輪部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧面が所定間隔を空けて同一円周状に位置するように配置され、その加圧面に囲まれた加圧空間に、最終的に製造しようとするベアリングの外輪より径の大きい外輪部材がセットされ、当該外輪部材の外周側面にそれぞれの加圧面を押し当てる複数の分割ダイスと、
前記複数の分割ダイスに前記加圧空間の中心方向に向かう荷重をかけて、前記複数の分割ダイスをそれぞれ前記加圧空間の中心方向に移動させることにより、前記外輪部材の径を縮める分割ダイス押圧機構部と、
を有することを特徴とする外輪ラジアル圧縮成形装置。
【請求項２】
請求項１記載の外輪ラジアル圧縮成形装置において、
前記複数の分割ダイスは、それぞれ、
前記加圧シリンダの軸心方向に沿って下方に向かうに従い径が小さくなるテーパー外周側面を有する一方、
前記分割ダイス押圧機構部は、
前記複数の分割ダイスの上面を加圧して下降させる加圧シリンダと、
前記複数の分割ダイスの上端を突出させて複数の分割ダイスのテーパー外周側面に接触して支持し、前記加圧シリンダの加圧によって前記複数の分割ダイスが下降するに従い、前記加圧シリンダの軸心方向に向かうに従い径が小さくなるテーパー支持面を有する分割ダイス絞り部と、を有し、
前記複数の分割ダイスは、前記加圧シリンダの加圧によって下降して、前記分割ダイス絞り部の前記テーパー支持面により前記加圧空間の中心方向に近づく、
ことを特徴とする外輪ラジアル圧縮成形装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の外輪ラジアル圧縮成形装置において、
前記分割ダイス押圧機構部は、
分離された一の前記外輪部材に対し加圧による縮径と、加圧を止める徐荷とを所定回数繰り返し行う一方、
さらに、
前記複数の分割ダイスによる徐荷時、前記外輪部材を所定角度ずつ回転させるワーク回転機構部を有する、
ことを特徴とする外輪ラジアル圧縮成形装置。
【請求項４】
最終的に製造するベアリングの外輪より径の大きい外輪部材と、その内輪とほぼ同じ径を有する内輪部材とを有する内外輪一体部材を製造する内外輪一体部材製造工程と、
前記内外輪一体部材から前記外輪部材と前記内輪部材とを分離する内外輪分離工程と、
分離された前記外輪部材の外周部分から圧力を加えて、最終的に製造するベアリングの外輪とほぼ同じ径に縮める外輪縮径工程と、
を有することを特徴とするベアリング製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の外輪ラジアル圧縮成形装置において、
前記外輪縮径工程では、
分離された一の前記外輪部材に対し、加圧による縮径と、加圧を止める徐荷と、その徐荷時、前記外輪部材を所定角度ずつ回転させるワークインデックスと、を所定回数繰り返し行う、
ことを特徴とするベアリング製造方法。
【請求項１】
加圧面が所定間隔を空けて同一円周状に位置するように配置され、その加圧面に囲まれた加圧空間に、最終的に製造しようとするベアリングの外輪より径の大きい外輪部材がセットされ、当該外輪部材の外周側面にそれぞれの加圧面を押し当てる複数の分割ダイスと、
前記複数の分割ダイスに前記加圧空間の中心方向に向かう荷重をかけて、前記複数の分割ダイスをそれぞれ前記加圧空間の中心方向に移動させることにより、前記外輪部材の径を縮める分割ダイス押圧機構部と、
を有することを特徴とする外輪ラジアル圧縮成形装置。
【請求項２】
請求項１記載の外輪ラジアル圧縮成形装置において、
前記複数の分割ダイスは、それぞれ、
前記加圧シリンダの軸心方向に沿って下方に向かうに従い径が小さくなるテーパー外周側面を有する一方、
前記分割ダイス押圧機構部は、
前記複数の分割ダイスの上面を加圧して下降させる加圧シリンダと、
前記複数の分割ダイスの上端を突出させて複数の分割ダイスのテーパー外周側面に接触して支持し、前記加圧シリンダの加圧によって前記複数の分割ダイスが下降するに従い、前記加圧シリンダの軸心方向に向かうに従い径が小さくなるテーパー支持面を有する分割ダイス絞り部と、を有し、
前記複数の分割ダイスは、前記加圧シリンダの加圧によって下降して、前記分割ダイス絞り部の前記テーパー支持面により前記加圧空間の中心方向に近づく、
ことを特徴とする外輪ラジアル圧縮成形装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の外輪ラジアル圧縮成形装置において、
前記分割ダイス押圧機構部は、
分離された一の前記外輪部材に対し加圧による縮径と、加圧を止める徐荷とを所定回数繰り返し行う一方、
さらに、
前記複数の分割ダイスによる徐荷時、前記外輪部材を所定角度ずつ回転させるワーク回転機構部を有する、
ことを特徴とする外輪ラジアル圧縮成形装置。
【請求項４】
最終的に製造するベアリングの外輪より径の大きい外輪部材と、その内輪とほぼ同じ径を有する内輪部材とを有する内外輪一体部材を製造する内外輪一体部材製造工程と、
前記内外輪一体部材から前記外輪部材と前記内輪部材とを分離する内外輪分離工程と、
分離された前記外輪部材の外周部分から圧力を加えて、最終的に製造するベアリングの外輪とほぼ同じ径に縮める外輪縮径工程と、
を有することを特徴とするベアリング製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の外輪ラジアル圧縮成形装置において、
前記外輪縮径工程では、
分離された一の前記外輪部材に対し、加圧による縮径と、加圧を止める徐荷と、その徐荷時、前記外輪部材を所定角度ずつ回転させるワークインデックスと、を所定回数繰り返し行う、
ことを特徴とするベアリング製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１７０９８８（Ｐ２０１２−１７０９８８Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３５８６９（Ｐ２０１１−３５８６９）
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（３０７００８３４７）株式会社 栗林製作所 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（３０７００８３４７）株式会社 栗林製作所 (5)
【Ｆターム（参考）】
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