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公開番号2024167349
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-03
出願番号2024149378,2024514483
出願日2024-08-30,2023-10-30
発明の名称リング状部材の製造方法、軸受の製造方法、機械部品の製造方法、車両の製造方法、機械装置の製造方法、リング状部材、軸受要素、軸受、機械装置、及び車両
出願人日本精工株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B21K 1/04 20060101AFI20241126BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】製造コストの低減、及び/又は製品の品質向上に有利なリング状部材の製造方法を提供する。
【解決手段】リング状部材の製造方法は、ワークピース(Wp)を用意する工程と、ワークピース(Wp)に第1部材(14a)を押し付けて軸方向の深さを有する窪み(16)をワークピース(Wp)に形成する工程と、第2部材(14b)を用いてワークピース(Wp)の窪み(16)の底部(17)を打ち抜く工程と、ワークピース(Wp)と第3部材(14c)との間の相対移動に伴って周壁(Cw)を変形させる工程とを有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ワークピースを用意する工程と、
前記ワークピースに第１部材を押し付けて軸方向の深さを有する窪みを前記ワークピースに形成する工程と、
第２部材を用いて前記ワークピースの前記窪みの底部を打ち抜く工程であり、開口を囲む周壁を形成する、前記工程と、
前記ワークピースと第３部材との間の相対移動に伴って前記周壁を変形させる工程であり、前記周壁の軸長さを拡大することを含む、前記工程と、
を備える、
リング状部材の製造方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記窪みを形成する工程は、前記ワークピースにおける前記窪みの周辺部の軸長さを拡大すること、を含む、請求項１に記載のリング状部材の製造方法。
【請求項３】
前記周壁を変形させる工程は、前記周壁の外径の拡大を抑制した状態で、前記第３部材を前記周壁の内面に押し付けて前記周壁の内径を拡大することを含む、請求項１又は２に記載のリング状部材の製造方法。
【請求項４】
前記ワークピースと前記第３部材との間の前記相対移動において、前記ワークピースの軸面が支持部材の支持面に支持されるとともに、前記第３部材の先端と前記支持部材の前記支持面とが前記軸方向に互いにすれ違う、請求項１から３のいずれかに記載のリング状部材の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の製造方法によってリング状部材を製造する工程を備える、軸受の製造方法。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載の製造方法によって機械部品を製造する工程を備える、機械部品の製造方法。
【請求項７】
請求項１から４のいずれかに記載の製造方法によってリング状部材を製造する工程を備える、機械装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１から４のいずれかに記載の製造方法によってリング状部材を製造する工程を備える、車両の製造方法。
【請求項９】
請求項１から４のいずれかに記載の製造方法によって製造された痕跡を有するリング状部材。
【請求項１０】
リング形状を有する本体を備え、
前記本体は、軸方向の一端面である第１軸面と、前記軸方向の別の端面である第２軸面と、内周面と、外周面と、前記内周面に設けられた軌道面と、前記外周面と前記第１軸面との間の第１面取り部と、前記外周面と前記第２軸面との間の第２面取り部と、を有し、
前記本体のメタルフローは、
前記第１面取り部の表面近傍において前記第１面取り部に沿って連続している第１パターンと、
前記第２面取り部の表面近傍において前記第２面取り部に沿って連続している第２パターンと、
前記外周面の近傍において前記外周面に沿って連続している第３パターンと、
前記第１軸面の近傍において前記第１軸面に沿って連続している第４パターンと、
前記第２軸面の近傍において前記第２軸面に沿って連続している第５パターンと、
前記第１軸面に近い前記内周面の近傍における第６パターンと、
前記第２軸面に近い前記内周面の近傍における第７パターンと、
を有し、
前記第６パターンは、前記第１軸面に向かって凸形状を有する複数の線要素を含み、
前記第７パターンは、前記内周面に沿って連続している複数の線要素を含み、
前記第７パターンにおける複数の線要素の間隔は、前記第６パターンにおける複数の線要素の間隔に比べて狭い、
軸受要素。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、リング状部材の製造方法に関する。
本願は、２０２２年１２月２１日に出願された特願２０２２－２０４２９８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、転がり軸受の軌道輪の製造方法として、金属製の素材に鍛造加工などを施して、軌道輪の大まかな形状を有するリング状部材（軸受要素）を得る工程と、該リング状部材に切削加工、研削加工などの仕上加工を施して、完成形状を有する軌道輪を得る工程とを備える方法が知られている。なお、これらの工程における加工は、いずれも冷間での加工である。
【０００３】
リング状部材を得る工程は、たとえば、円板状の第１素材に、鍛造加工である後方押し出し加工を施して、径方向内側部分に軸方向一方側に開口する凹部と、該凹部の軸方向他方側にある底部とを有する有底円筒状の第２素材を得る工程と、第２素材の底部を打ち抜いて、内周面を有するリング状部材を得る工程とを備える。
【０００４】
このようにして得られるリング状部材の内径は、軌道輪を得るための仕上加工の加工代を少なく抑える観点から、軌道輪の内径に近い大きさであることが望まれる。すなわち、リング状部材を得る工程において、第２素材の凹部の内径は、軌道輪の内径に近い大きさであることが望まれる。このような要望に応える場合には、軌道輪の外径と内径との径差が小さくなるほど、凹部を形成する際のワーク（被加工物）の断面減少率が大きくなる。
【０００５】
特許第３４２２９４１号公報には、高硬度マルテンサイトや金型用鋼などの、通常は冷間加工できない高硬度かつ低延性の材料からなるリング状部材の製造方法が記載されている。具体的には、該公報には、円板状の第１素材に、鍛造加工である後方押し出し加工を施して、径方向内側部分に軸方向一方側に開口する凹部と、該凹部の軸方向他方側にある底部とを有する有底円筒状の第２素材を得る工程と、第２素材の凹部の内径を押し出し加工により拡げて、第２素材の凹部の内径よりも大きい内径を有する凹部を備えた第３素材を得る工程と、第３素材の底部を、前記押し出し加工で形成された余肉と一緒に打ち抜いて、内周面を有するリング状部材を得る工程とを備えた方法が記載されている。
【０００６】
特開２００９－２９７７３１号公報には、円筒状の第１素材の径方向内側に、軸方向両側から１対のパンチを押し込むことにより、第１素材の軸方向両側部分の内径を拡げると同時に、第１素材の周方向長さおよび軸方向寸法を増大させて、リング状部材を得る工程を備える、リング状部材の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第３４２２９４１号公報
特開２００９－２９７７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許第３４２２９４１号公報に記載された従来方法は、通常は冷間加工できない高硬度かつ低延性の材料を対象とするものであり、かつ、ワークの断面減少率が小さく設定されている。該従来方法を冷間での鍛造加工に適用し、さらに、前述のように、ワークの断面減少率を大きくすることを企図した場合、その分、成形荷重が大きくなる。その結果、たとえば、高出力のプレス機が必要になる、金型の耐久寿命が短くなる、ワークに割れなどの損傷が発生しやすくなるといった不都合が生じる。
【０００９】
さらに、特許第３４２２９４１号公報に記載された従来方法では、押し出し加工によって凹部の内径を拡げる、具体的には、凹部の径方向内側に押し込んだパンチにより、凹部の内周面の表層部に存在していた金属材料を凹部の底部側に移動させることで、凹部の内径を拡げる。この際の金属材料の流動方向は、パンチの押し込み方向のみとなる。そして、凹部の底部側に移動した金属材料は、そのすべてが余肉となり、凹部の底部と一緒に打ち抜かれてスクラップとなる。このため、材料の歩留まりが悪くなる。さらに、厚肉となった底部を打ち抜くには大荷重が必要になる。
【００１０】
特開２００９－２９７７３１号公報に記載された従来方法では、円筒状の第１素材の径方向内側に、軸方向両側から１対のパンチを押し込むことにより、第１素材の軸方向両側部分の内径を拡げる際に、第１素材を構成する金属材料は、それぞれのパンチの押し込み方向に対する逆方向にも流動して、ワークの軸方向寸法の増大に役立てられる。したがって、その分、材料の歩留まりをよくすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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