JPH0220380B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、複列のテーパ軌道面を有する円錐
ころ軸受軌道輪のように対称な対の軌道面を有す
る一体形複列ころがり軸受軌道輪の加工方法に関
するものである。

従来の技術 対称な対の軌道面を有する一体形複列ころがり
軸受、例えば複列円錐ころ軸受は、第１図に示す
ように、対称なテーパ軌道面２，３を有する一個
の外輪１と、２個の内輪４，４及び円錐ころ５，
５とで構成されている。このような軸受は組立時
のアキシヤルすきま（第１図の状態において、所
定の荷重で内輪４，４どおしを突き合わせた時に
外輪１が軸方向に動きうる量）が厳しく管理され
ている。特に自動車車軸に組み込まれる軸受の場
合、アキシヤルすきまが小さいと、焼付きや早期
剥離等を生じ易く、逆に大きいときにはガタつき
や振動等が生じることになる。

ところで、量産される軸受のそれぞれについて
アキシヤルすきまを一定値に揃えるには、内輪
４，４及び円錐ころ５，５が高精度に加工されて
いるとすると、第２図に示すように、外輪１の軌
道面２，３の母線を延長した直線が交わる点Ｃに
おける直径寸法Ｄを一定に揃える必要がある。

この外輪１の軌道面２，３の加工は、従来の次
のようにしておこなつていた。すなわち、第３図
に示すように、バツキングプレート８に外輪１の
基準端面７を当接支持させ、反対側加工面（軌道
面）３に研削砥石９をあてがい、基準端面７より
一定の位置に寸法制御ゲージ１０を接触させて寸
法制御しながら研削砥石９にて研削し、続いて外
輪１の反対側端面６をバツキングプレート８に当
接支持させ、前記と同様にして今度は加工面（軌
道面）２をトラバース研削する。

このように外輪１の軌道面２，３を夫々反対側
端面６，７を基準にしてゲージングしながら互い
に独立して研削する結果、夫々の軌道面２，３で
研削寸法バラツキを生じたり、外輪１の幅寸法の
バラツキによりゲージング誤差（ゲージの軸方向
測定位置の誤差）を生じたりして、軌道面２，３
の交点Ｃの直径寸法を揃えることが困難であつ
た。また寸法制御ゲージ１０を基準端面より一定
の位置に接触させるようにしているが、外輪１を
支持する工作主軸やパツキングプレート８の伸び
による基準端面の位置変化や、測定に際しての寸
法制御ゲージ１０の前進後退動作の繰り返しによ
るゲージング位置のバラツキ（測定位置のバラツ
キ）によつて測定誤差が生じ易く、それゆえ軌道
面２，３の母線の延長線が交差する点Ｃの直径寸
法Ｄを揃えることが困難であつた。

したがつて、軸受の組立にあたつては外輪１に
種々内輪や円錐ころを組み合わせたり、内輪の突
き合わせ端面間に介在させるスペーサリングの厚
みを調整したりして当該軸受に所定のアキシヤル
すきまを付与する作業を余儀なくされていた。こ
のような試行錯誤に基づく作業は、組立作業の煩
雑化を来し、作業能率向上の要請とは到底相容れ
ないものである。

そこで、本出願人は先に、アキシヤルすきまの
バラツキを抑えるべく、特開昭53−54639号公報
に記載の加工方法を開発した。これによれば、ま
ず一方の軌道面を研削し、次にワークを反転さ
せ、しかる後他方の軌道面を研削するもので、か
かる前提の上に立つて、後の研削の際、先に研削
を終えた軌道面の仕上がり程度を加味して加工誤
差があればその分を相殺するようにしている。し
たがつて、軌道面自体は両方共正確に、つまり軌
道面の母線の延長線が交差する点（Ｃ点）におけ
る直径が一定になるように、仕上げられる。

発明が解決しようとする問題点 ところが、如何せんこの従来方法ではＣ点の軸
方向位置の大きなバラツキが依然避けられない。
むしろ、この従来方法によると、Ｃ点の直径を一
定にするためには必然的に、Ｃ点の軸方向移動が
伴うことになる。その結果、Ｃ点の直径は所定値
に保てたとしても、その軸方向位置がずれること
によつて今度は所期の差幅が得られなくなるとい
つた問題点を残していることが判明した。

さらに、一方の軌道面を研削した後ワークを反
転させ、そうした上で改めて他方の軌道面を研削
することから、何よりもまず工程数が多く、した
がつてまた加工サイクルタイムが長くならざるを
得ない。また、各軌道面は別々の端面を基準にし
て加工を遂行する関係上、ワークは精確な幅寸法
に仕上げられていることを要するなど幅精度の如
何に大きく左右される加工方法であり、しかもそ
うであるところに反転操作が加わることによつて
各軌道面についての研削条件が変化し易く、これ
らは総てＣ点の軸方向位置のバラツキに帰結す
る。

この発明の目的は、上に述べた従来の問題点を
解消しうる加工方法を提供することである。すな
わち、この発明は、円錐ころ軸受軌道輪のような
対称な対の軌道面を有する一体形複列ころがり軸
受軌道輪を加工するにあたり、組み立てた状態で
の軸受のアキシヤルすきまが所定の範囲におさま
るように、かつ、差幅バラツキを抑えるべく、軌
道面の母線の延長線が交差する点（Ｃ点）におけ
る直径およびこの点の軸方向位置を可及的に一定
に揃えることを基本的構想としている。

問題点を解決するための手段 この発明は、対称な対の軌道面を有する一体型
複列ころがり軸受軌道輪の両軌道面を研削するに
あたり、上記軌道輪の一方の端面を基準として一
定距離位置において、上記両軌道面のうちの一方
に第１のゲージを接触させるとともに他方に第２
のゲージを接触させて各軌道面の直径を計測し、
両ゲージの計測値の加算値が前記両計測位置にお
ける軌道面の狙い寸法の加算値に一致するまで、
両軌道面を同軸上に一体的に設けられた研削砥石
で同時に研削することにより、双方の軌道面を相
互に関連づけた一定の状態に形成して、軸受組立
後のアキシヤルすきまのバラツキを抑えるように
した。

以下、この発明の加工方法を、複列円錐ころ軸
受の外輪の軌道面の加工に適用した場合について
図面を参照して説明する。

第４図において、一体型複列円錐ころ軸受の外
輪１５の内周面には研削加工される対称な対のテ
ーパ軌道面１６，１７を形成してある。１８は外
輪１５の両軌道面１６１７を同時研削する研削砥
石で、外輪１５の内径より小径で、且つ外輪１５
より長い軸方向寸法に形成されており、周面には
Ｖ字状の研削面１９を形成してある。この研削面
１９のテーパ角度は外輪１５に形成される軌道面
１６，１７の角度に合致させてある。２０は研削
砥石１８を支持する砥石軸で、軸方向に前後動可
能及び半径方向に切り込み可能に支持されてお
り、研削砥石１８を外輪１５の内周面に接触させ
て回転させる。２１は外輪１５の基準端面を支持
するバツキングプレートである。２２，２３は外
輪１５の軌道面１６，１７の径を研削中に計測す
るための第１及び第２のゲージで、外輪１５のバ
ツキングプレート２１に取り付けられ、基準端面
から一定距離の位置で、例えば第１のゲージ２２
を砥石軸側軌道面１６に接触させ、第２のゲージ
２３を主軸側軌道面１７に接触させて夫々の直径
を計測する。そうして第１及び第２のゲージ２
２，２３の計測値の加算値に基づいて研削砥石１
８による研削量をインプロセス制御する。なお、
インプロセス制御（Inprocess Control）とは、
加工中のワーク精度を自動計測しながら、所定の
精度に仕上げるための計測制御として知らていれ
る。

上記構成において、外輪１５の軌道面１６，１
７の研削加工をおこなうには、まず、外輪１５の
基準端面をバツキングプレート２１に当接させて
これに保持させる。そして第１及び第２のゲージ
２２，２３を外輪１５内へ挿入し、夫々を外輪１
５の対応する軌道面１６，１７上へ基準端面から
所定の位置にて接触させる。この後外輪１５内に
研削砥石１８を挿入し、研削面１９を外輪１５の
両軌道面１６，１７の一部に接触させる。

この状態で、外輪１５及び研削砥石１８を回転
させて外輪１５の両軌道面１６，１７を研削す
る。研削の間、第１のゲージ２２及び第２のゲー
ジ２３は夫々の軌道面１６，１７の径を計測し続
け、その計測値の加算値をインプロセス制御し、
当該加算値が所定の値になると、研削完了信号を
発し、研削を停止せしめる。

しかして研削砥石１８、第１及び第２のゲージ
２２，２３を外輪１５から退出させ、外輪１５を
バツキングプレート２１から取り出す。

第１のゲージ２２と第２のゲージ２３の加算値
の設定値、すなわち上述の所定の値は夫々の計測
位置における軌道面の狙い寸法の加算値に設定し
ておく。

作 用 上記加工方法によれば、外輪１５の両軌道面１
６，１７を研削砥石１８にて同時研削しており、
外輪１５の幅寸法バラツキやバツキングプレート
主軸の延びによる軸方向バラツキの影響を受ける
ことなく両軌道面１６，１７を一定の関係に仕上
げることができる。また、研削に伴う研削砥石１
８の摩耗によりその研削面１９をダイヤモンドド
レツサー（図示せず）にてドレツシングする際、
研削砥石１８とダイヤモンドドレツサーとの軸方
向の位置ずれ（砥石ヘツドの軸方向後退位置のず
れ）による研削面１９の形成位置のバラツキや研
削砥石１８の軸方向前進時の砥石ヘツド停止位置
の軸方向ずれ等によつて外輪１５の軌道面１６，
１７の形成位置が幅方向（軸方向）にずれ、当然
に点（Ｃ）が軸方向にばらつくことになり、径が
バラツクことになるが、上記加工方法では、外輪
１５の軌道面１６，１７の径を一方の基準端面か
ら一定の位置で第１のゲージ２２及び第２のゲー
ジ２３にて夫々計測し、両ゲージ２２，２３の計
測値の加算値をインプロセス制御しながら研削し
ているので、両軌道面１６，１７の径は狙い寸法
に形成される。即ち、第５図に一点鎖線で示すよ
うに、研削砥石１８が狙い点より軸方向（図中右
方向）にずれた場合、そのずれに応じて第１のゲ
ージ２２は外輪１５軌道面１６の測定すべき軸方
向位置より小径側を計測し、第２のゲージ２３は
軌道面１７の測定すべき軸方向位置より大径側を
計測することになるが、そのずれ量は共に等し
い。従つて両ゲージ２２，２３の計測値の加算値
に基づいてインプロセス制御をすることによつ
て、これらのずれは相殺される。例えば、第１の
ゲージ２２の狙い寸法をβ、第２の測定ゲージ２
３の狙い寸法をα（＝β）とすると、研削砥石１
８のずれによつて形成された軌道面１６，１７に
おける第１のゲージ２２及び第２のゲージ２３の
計測値は夫々β―Δβ、α＋Δαとなる。ここで
ΔαとΔβとは等しいのであるから、両計測値の加
算値はα＋βとなり、結果的に狙い寸法α＝βと
なる。従つて上記加工方法にて形成された外輪１
５の軌道面１６，１７は軸方向に若干ずれたとし
ても交点（Ｃ）の直径Ｄは常に一定の値に形成さ
れ、軸受組立時のアキシヤルすきまが一定に保た
れ、寸法管理が容易になる。

実施例 第４図を参照して上に述べたところでは、研削
時の外輪１５の浮き上がりや外輪１５の外径寸法
のバラツキによつて計測誤差を生じないように、
第１のゲージ２２及び第２のゲージ２３は共に軌
道面１６，１７の直径をそれぞれ２本のフイーラ
で直径方向に対向する位置にて計測するようにし
てあるが、第１のゲージ２２及び第２のゲージ２
３にて夫々軌道面１６，１７をそれぞれ１本のフ
イーラで計測するようにしても同じ効果を発揮さ
せうる。この場合は第６図及び第７図に示すよう
に、第１のゲージ２２と第２のゲージ２３は計測
面は異なるが、外輪１５の軸心を挾んで180゜対向
させて配置する。

このようにすれば、半径測定であつても、両ゲ
ージ２２，２３は対向して直線状すなわち直径上
に配置されるので、研削中の外輪１５の浮き上が
りや外輪１５の外径寸法にバラツキを生じても、
両ゲージ２２，２３がその変動を互いに反対方向
で受けるので、両計測値の加算値を求めることに
より変動分が相殺されて計測誤差を生じることが
なく、軌道面１６，１７は特定の関係で狙い寸法
に形成される。

また、第４図の場合、一体型複列円錐ころ軸受
の外輪１５の軌道面１６，１７を研削したが、一
体形複列アンギユラ玉軸受の外輪の軌道面を研削
するようにも適用できる。即ち、第８図及び第９
図に示すように、一体型複列アンギユラ玉軸受の
外輪２４を一方の基準端面をバツキングプレート
２１に当接させて保持させる。そして第１のゲー
ジ２２及び第２のゲージ２３を外輪２４内に挿入
し、夫々のゲージ２２，２３を対応する外輪２４
の軌道面２５，２６に接触させる。この後、砥石
軸２７に同軸上に設けられた二個の研削砥石２
８，２９を外輪２４の軌道面２５，２６に接触さ
せ、この状態で外輪２４と研削砥石２８，２９を
回転させ、第１のゲージ２２及び第２ゲージ２３
の計測値の加算値に基づいてインプロセス制御し
ながら研削加工をおこなえばよい。この場合も外
輪２４の軌道面２５，２６を特定関係に形成で
き、寸法管理が容易となる。

発明の効果 この発明によれば、Ｃ点での直径が一定になる
のみならず、Ｃ点の軸方向位置バラツキ（したが
つてまた軸受の差幅のバラツキ）を小さく抑える
ことができる。すなわち、同軸上に一体的に設け
られた砥石で両軌道面を同時に研削し、研削の間
所定の軸方向位置で両軌道面の直径を測定してそ
れらの測定値の和が、各測定位置における直径の
狙い仕上げ寸法の和に等しくなつた時点で研削を
終えるため、砥石が精確にドレスされており、か
つ、正確な軸方向位置に保持されているならば、
軌道輪の幅寸法誤差やバラツキ等の影響を受ける
ことなく、Ｃ点の直径および軸方向位置が一定に
なるように両軌道面を仕上げることができる。万
一、砥石が軸方向にズレたとしても、上述のとお
りの方法であるので、一対の軌道面のうち先に研
削した方の軌道面の加工誤差をも、後にもう一方
の軌道面を研削する際に加味するようにした従来
方法におけるよりも非常に少ない補正量で済む。

また、両方の軌道面をそれぞれの寸法の相関を
みながら同時に研削するので、研削取り代が必要
最小限で済むことに加えて加工サイクルタイムが
短縮できる。さらに、従来方法のように途中で軌
道輪を反転させるようなことをしないから、どち
らの軌道面も均等な、かつ安定した研削条件下で
加工することができ、研削熱による軌道面輪膨
張、バツキングプレートの延び、軌道輪の幅寸法
の不同や反りといつた精度いかん等々によつてＣ
点の軸方向位置が大きくばらつくことを避けられ
る。

斯くしてこの発明の加工方法によれば、内輪
（外輪）ところとがそれぞれ精度よく仕上げられ
ているならば、内輪（外輪）とランダムマツチン
グしても組み立てた状態における軸受のアキシヤ
ルすきまを一定の範囲に揃えることの可能な、換
言すれば互換性を十分保証し得る仕上がり精度の
外輪（内輪）を得ることができる。これは、軸受
組立作素の能率向上に大いに寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な複列円錐ころ軸受の断面図、
第２図はその外輪の断面図、第３図は従来の外輪
の軌道面の加工方法を示す要部断面図、第４図は
本発明の加工方法により複列円錐ころ軸受の外輪
の軌道面を加工する例を示す断面図、第５図は本
発明の加工方法の作用を説明するための要部断面
図、第６図は他の実施例を示す縦断面図、第７図
は第６図実施例の正面図、第８図は複列アンギユ
ラ玉軸受外輪の軌道面を加工する例を示す断面
図、第９図はその縦断面図である。 １５……複列円錐ころ軸受外輪、１６，１７…
…対称な対の軌道面、１８……研削砥石、１９…
…研削面、２１……バツキングプレート、２２…
…第１のゲージ、２３……第２のゲージ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 対称な対の軌道面を有する一体型複列ころが
   り軸受軌道輪の両軌道面を研削するにあたり、上
   記軌道輪の一方の端面を基準として一定距離位置
   において、上記両軌道面のうちの一方に第１のゲ
   ージを接触させるとともに他方に第２のゲージを
   接触させて各軌道面の直径を計測し、両ゲージの
   計測値の加算値が前記両計測位置における軌道面
   の狙い寸法の加算値に一致するまで上記両軌道面
   を同軸上に一体的に設けた研削砥石により同時研
   削するようにしたことを特徴とする一体型複列こ
   ろがり軸受軌道輪の加工方法。