特許 7179984 少なくとも１つの回転要素を形成するための装置および方法、ならびに装置の少なくとも１つの制御ホイールを処理するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-18

(45)【発行日】2022-11-29

(54)【発明の名称】少なくとも１つの回転要素を形成するための装置および方法、ならびに装置の少なくとも１つの制御ホイールを処理するための方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 5/37 20060101AFI20221121BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20221121BHJP

   B24B 53/00 20060101ALI20221121BHJP

   B23H 7/02 20060101ALI20221121BHJP

   B23H 9/00 20060101ALI20221121BHJP

【ＦＩ】

B24B5/37

B24B41/06 J

B24B53/00 J

B23H7/02 Z

B23H9/00 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021521209

(86)(22)【出願日】2019-10-16

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-14

(86)【国際出願番号】 DE2019100900

(87)【国際公開番号】W WO2020078514

(87)【国際公開日】2020-04-23

【審査請求日】2021-04-16

(31)【優先権主張番号】102018125825.9

(32)【優先日】2018-10-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】515009952

【氏名又は名称】シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー． カー・ゲー

【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧ

【住所又は居所原語表記】Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｔｒ． １－３， ９１０７４ Ｈｅｒｚｏｇｅｎａｕｒａｃｈ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ヴェアナー ホイアー

(72)【発明者】

【氏名】ホルガー ペッツォルト

【審査官】大光 太朗

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０２９３０３７３（ＵＳ，Ａ）

【文献】特公昭４８－０００６７４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】西独国特許出願公告第０１１７９８２６（ＤＥ，Ｂ）

【文献】特開２００２－５９３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－８９０４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ５／３７

Ｂ２４Ｂ ４１／０６

Ｂ２４Ｂ ５３／００

Ｂ２３Ｈ ７／０２

Ｂ２３Ｈ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸受のための回転要素（２）に湾曲した外側面（３）を形成するための装置（１）であって、
前記湾曲した外側面（３）を研削するための研削装置（４）と、前記研削装置（４）によって研削するときに、前記回転要素（２）を保持するための保持装置（６）と、を有し、
前記保持装置（６）が、互いに軸方向に連続して隣接して配置される複数の制御ホイール（８）であり、各前記制御ホイール（８）が前記回転要素（２）を軸方向で固定された状態で前記研削装置（４）に送るように構成されており、凸状に輪郭形成された円周送り面（９）を有し、
前記制御ホイール（８）および／または前記円周送り面（９）が、セラミック、合成樹脂接着材料、または金属材料から形成され、
前記研削装置（４）が、凹状に輪郭形成された円周研削面（５）を有する研削ホイール（７）である、装置（１）。

【請求項2】

前記装置が、前記研削ホイール（７）の前記円周研削面（５）を研ぐおよび／もしくは調整するための、ならびに／または前記研削ホイール（７）の前記円周研削面（５）および／または前記少なくとも１つの制御ホイール（８）の前記円周送り面（９）を輪郭形成するための少なくとも１つのドレッシング装置（１０）を有すること特徴とする、請求項１に記載の装置（１）。

【請求項3】

前記研削ホイール（７）の前記円周研削面（５）が前記少なくとも１つのドレッシング装置（１０）によって凹状に輪郭形成されること、および／または前記少なくとも１つの制御ホイール（８）の前記円周送り面（９）が前記少なくとも１つのドレッシング装置（１０）によって凸状に輪郭形成されることを特徴とする、請求項２に記載の装置（１）。

【請求項4】

前記装置（１）が、前記少なくとも１つのドレッシング装置（１０）を制御するための制御装置（１１）を備えることを特徴とする、請求項２または３に記載の装置（１）。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の装置（１）で、回転軸受のための回転要素（２）に湾曲した外側面（３）を形成するための方法であって、前記回転要素（２）が、前記少なくとも１つの制御ホイール（８）の前記凸状に輪郭形成された円周送り面（９）に配設されること、および前記湾曲した外側面（３）が、前記回転要素（２）に研削されることを特徴とする、方法。

【請求項6】

請求項２～４のいずれか一項に記載の装置（１）で、回転軸受のための回転要素（２）に湾曲した外側面（３）を形成するための方法であって、前記回転要素（２）が、前記少なくとも１つの制御ホイール（８）の前記凸状に輪郭形成された円周送り面（９）に配設されること、および前記湾曲した外側面（３）が、前記回転要素（２）に研削され、
少なくとも１つの制御ホイール（８）を処理するために、前記少なくとも１つの制御ホイール（８）の前記円周送り面（９）が、前記少なくとも１つのドレッシング装置（１０）によって処理および／または凸状に輪郭形成されることを特徴とする、方法。

【請求項7】

請求項４に記載の装置（１）で、回転軸受のための回転要素（２）に湾曲した外側面（３）を形成するための方法であって、前記回転要素（２）が、前記少なくとも１つの制御ホイール（８）の前記凸状に輪郭形成された円周送り面（９）に配設されること、および前記湾曲した外側面（３）が、前記回転要素（２）に研削され、
少なくとも１つの制御ホイール（８）を処理するために、前記少なくとも１つの制御ホイール（８）の前記円周送り面（９）が、前記少なくとも１つのドレッシング装置（１０）によって処理および／または凸状に輪郭形成され、
前記制御装置（１１）が、前記少なくとも１つのドレッシング装置（１０）を制御して、前記少なくとも１つの制御ホイール（８）の前記円周送り面（９）を凸状に輪郭形成することを特徴とする、方法。

【請求項8】

前記少なくとも１つの制御ホイール（８）の前記円周送り面（８）が、ワイヤ放電加工によって処理されること、および／または凸状に輪郭形成されることを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１に記載のプリアンブルの特徴を有する回転要素軸受のための回転要素に湾曲した外側面を形成するための装置、および請求項７に記載の特徴を有する回転要素に湾曲した外側面を形成するための方法に関する。本発明はまた、請求項８に記載の特徴を有する装置の少なくとも１つの制御ホイールを処理するための方法にも関する。

【背景技術】

【0002】

ローラなどの回転要素の外側面は、通常、研削することによって処理される。例えば中国特許公開第１０３８２１８２８（Ａ）号に開示されているように、研削のための湾曲した研削面を有する研削装置を使用することが知られている。

【0003】

湾曲した外側面を有するニードルローラを形成するために、中国特許公開第１０５０３３７８６（Ａ）号では、湾曲したプレート上にニードルローラを配設し、それらを研削することが提案されている。

【0004】

また、いわゆるハンプホイール上にテーパローラを配設し、それによって、該ローラを研削ホイールに供給して湾曲した外側面を研削することも知られている。

【0005】

本発明の目的は、回転要素に湾曲した外側面を形成するための代替的な装置および代替的な方法を提供することである。この目的は、請求項１に記載の特徴を有する装置によって、湾曲した外側面を形成するための請求項７に記載の特徴を有する方法によって、および装置の少なくとも１つの制御ホイールを処理するための請求項８に記載の特徴を有する方法によって達成される。本発明の好ましいまたは有利な実施形態は、以下の説明および／または添付図に記載の従属請求項によってもたらされる。

【0006】

回転要素軸受のための回転要素に湾曲した、特にクラウニングした外側面を形成するように設計された装置を提案する。回転要素は、好ましくは、テーパローラ軸受に一体化することができるテーパローラとして設計される。

【0007】

この装置は、回転要素に湾曲した外側面を研削するように設計された研削装置を備える。研削装置は、好ましくは凹状に輪郭形成された円周研削面を有する研削ホイールとして設計される。

【0008】

さらに、この装置は、研削装置による研削のためにおよび／または研削の間に回転要素を保持するように設計された少なくとも１つの保持装置を備える。加えて、保持装置もまた、任意選択的に、回転要素を研削装置に供給するように設計される。

【0009】

少なくとも１つの保持装置は、凸状に離隔形成された円周送り面を有する少なくとも１つの制御ホイールとして設計される。この装置は、好ましくは、互いに湾曲した外側面を有する複数の回転要素を同時に形成するために、回転可能に固定された様態で互いに隣接するように、および／または接続されるように配設された複数の制御ホイールを有する。

【0010】

テーパローラが、外側面を研削するための保持装置として、いわゆるハンプホイール上に配設される場合、外側面の可能な湾曲またはクラウニングは、特にテーパローラの重量のため、形成技術の面で制限される。その結果、テーパローラは、幾何学的制限を伴って形成することしかできない。

【0011】

少なくとも１つの制御ホイールの凸状に輪郭形成された円周送り面の利点は、回転要素が凸状に輪郭形成された円周送り面に配設されて、湾曲した様態の外側面を研削するときに、これらの制限を克服および／または低減することができることである。

【0012】

例えば、少なくとも１つの制御ホイールおよび／または凸状に輪郭形成された円周送り面は、セラミック、合成樹脂を接着材料、または金属材料から形成される。これは、特にセラミックまたは合成樹脂接着材料から形成されている場合に、円周送り面を、少なくとも１つのドレッシング装置によって、例えば１つ以上の被覆材装置によって、凸状に輪郭形成することができるという利点を有する。保持装置、特に少なくとも１つの制御ホイールをドレッシングするために、本発明の好ましい一実施形態の装置は、少なくとも１つのドレッシング装置を制御するように設計された制御装置を備える。特に、制御装置は、ＮＣ制御を含むことができる。

【0013】

少なくとも１つのドレッシング装置は、特に研削装置をドレッシングするように、特に研削ホイールの円周研削面を凹状の様態の輪郭形成する、調整する、および／または研ぐように設計および提供される。例えば、ドレッシング装置は、回転可能なドレッシングローラとして、または固定ドレッシングツールとして設計される。任意選択的に、少なくとも１つのドレッシング装置は、ダイヤモンドまたは窒化ホウ素（ＣＢＮ）で作製されたコーティングを有し、よって、保持装置からおよび研削装置上で材料を除去することができ、その結果、凸状または凹状の輪郭をもたらすことができる。

【0014】

少なくとも１つのドレッシング装置は、研削装置をドレッシングするためだけでなく、保持装置を輪郭形成するためにも提供されるので、有利なことに、円周送り面を処理するための追加的な処理機械、例えば研削またはハード旋盤を省略することができる。それによって、追加的な処理機械から装置への制御ホイールの複雑な取り扱いを回避することができる。これは、結果的にコスト削減につながり得る。

【0015】

保持装置、特に少なくとも１つの制御ホイールが金属材料から形成されている場合には、ワイヤ放電加工によって、少なくとも１つの制御ホイールの円周送り面に凸状輪郭が作製されることが好ましい。

【0016】

本発明の別の目的は、これまでの説明によるおよび／または請求項１～６による装置によって、回転要素軸受のための回転要素上に湾曲した、特にクラウニングした外側面を形成するための方法である。

【0017】

この方法の一部として、回転要素は、少なくとも１つの制御ホイールの凸状に輪郭形成された円周送り面に配設される。回転要素は、好ましくはこのようにして研削装置に供給される。次いで、特に研削ホイールの凹状に輪郭形成された円周研削面によって、湾曲した外側面を研削する。この方法の文脈では、湾曲した外側面を研削する間、少なくとも１つの制御ホイールおよび研削ホイールを回転させること、および／または反対方向に回転させることが好ましい。

【0018】

これまでの説明および／または請求項１～６のいずれか一項で説明する少なくとも１つの制御ホイールを処理するための方法は、本発明のさらなる目的を形成する。

【0019】

この方法の一部として、少なくとも１つの制御ホイールの円周送り面は、特に少なくとも１つの制御ホイールおよび／または円周送り面がセラミックまたは合成樹脂接着材料から形成されている場合に、装置のドレッシング装置によって処理および／または凸状に輪郭形成される。制御装置は、好ましくは、ドレッシング装置を制御して、少なくとも１つの制御ホイールの円周送り面を凸状に輪郭形成する。

【0020】

あるいは、この方法の範囲内で、少なくとも１つの制御ホイールの円周送り面は、ワイヤ放電加工によって処理すること、および／または凸状に輪郭形成することが可能である。これは、特に、少なくとも１つの制御ホイールおよび／または円周送り面が金属接着材料から形成されている場合に当てはまる。

【0021】

本発明のさらなる特徴、利点、および効果は、本発明の以下の発明を実施するための形態において説明する。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】湾曲した外側面を有するテーパローラを形成するための、供給および保持装置としてのハンプローラ、ならびに研削装置を有する、従来技術による装置を示す。

【図2】湾曲した外側面を有する回転要素を形成するための、供給および保持装置としての制御ホイールを有し、かつ研削装置を有する装置を示す。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図１は、テーパローラ５１に湾曲した、特にクラウニングした外側面５２を形成するように設計された、従来技術による装置５０を示す。装置５０は、互いに連続して隣接し、共に回転するように配設された、研削装置５３および複数の回転可能なハンプローラ５５を備える。各ハンプローラ５５は、縦方向セクションに、テーパローラ５１が静置される２つのハンプ５６を有する。研削装置５３は、研削面５４を有する回転可能な研削ホイールとして設計される。研削ホイールおよびハンプローラ５５は、反対方向に回転する。

【0024】

各ハンプローラ５５は、ハンプローラ５５上に配設され、それによって研削面５４と接触させる、正確に１つのテーパローラ５１のための保持装置を形成する。テーパローラ５１は、ハンプローラ５５と共に回転し、研削ホイールの研削面５４によって研削され、それにより、湾曲した外側面５２が形成される。

【0025】

テーパローラ５１の外側面５２の形成可能な湾曲またはクラウニングは、特にハンプローラ５５上の配設のため、およびテーパローラの自重のため、従来技術による装置５０の形成技術の面で制限される。従って、外側面の湾曲またはクラウニングにおける幾何学的な制限を受け入れなければならない。

【0026】

図２には、回転要素軸受のための回転要素２に湾曲した、特にクラウニングした外側面３を形成するように設計された装置１が示される。回転要素は、テーパローラ２として設計される。装置１によって、図１による装置５０の形成技術の制限を低減させること、さらには克服することができる。

【0027】

装置１は、第１の回転方向Ｒ１に回転可能な研削ホイール７として設計された研削装置４を備える。研削装置４は、凹状に輪郭形成された円周研削面５を有し、それによって、テーパローラ２上に湾曲した外側面３を研削することができる。

【0028】

装置１は、湾曲した外側面４を研削する間にテーパローラ２を保持するための保持装置６を備える。

【0029】

保持装置６は、互いに連続して隣接するように配設された、複数の回転可能制御ホイール８として設計される。制御ホイールは、回転可能に載置され、第１の回転方向Ｒ１とは反対に指向される第２の回転方向Ｒ２に共に回転する。各制御ホイール８は、テーパローラ２を配設および載置することができる、凸状に輪郭形成された円周送り面９を有する。各制御ホイール８および／または各円周送り面８は、セラミック、合成樹脂を接着材料、または金属材料から形成される。

【0030】

凸状に輪郭形成された円周送り面９に載置するため、テーパローラ２上に、可能な限り幾何学的な制約のない、湾曲した、特にクラウニングした外側面３を形成することができる。

【0031】

図３に示すように、装置１は、研削装置４および保持装置６をドレッシングするためのドレッシング装置１０を備える。ドレッシング装置１０は、固定ドレッシング装置として設計される。あるいは、回転ドレッシング装置として設計することができる。装置１はまた、ドレッシング装置１０を制御するための制御装置１１も備える。制御装置１１は、例えばＮＣ制御として設計することができる。

【0032】

ドレッシング装置１０は、研削ホイール７の円周研削面５を輪郭形成する、研ぐ、および／または調整するために提供される。また、目つぶれを回避するために、テーパローラ２の外側面３を研削する間にこれを行うこともできる。

【0033】

加えて、特に制御ホイール８および／または円周送り面９がセラミックまたは合成樹脂接着材料から形成された場合に、制御ホイール８の円周送り面９を凸状に輪郭形成するためのドレッシング装置１０が提供される。円周送り面９をドレッシング装置１０によって凸状に輪郭形成することは、制御ホイール８が保持装置６として装置１で使用される前に行われる。

【0034】

円周送り面９を輪郭形成するために、いかなる追加的な処理機械、例えば研削またはハード旋盤機械も必要とされず、既存のドレッシング装置１０を使用できることが有利である。これは、追加的な処理機械を入手するためのコストを節約し、有利なことに、制御ホイール８の円周送り面９を輪郭形成するための、および保持装置６を装置１に輸送するための取り扱いおよび管理費を削減する。

【0035】

セラミックまたは合成樹脂接着制御ホイールの使用は、研削ホイールと、制御ホイールと、支持体レールとの間に生じる力の三角形においてプロセスによって生じる、外部励起された振動を排除する。本明細書で、制御ホイールは、制振要素として作用し、セラミック接着研削ホイールの使用を可能にする。

【0036】

制御ホイール８および／または円周送り面８が金属接着材料から形成されている場合、凹状のプロファイルは、ワイヤ放電加工によって制御ホイール８の円周送り面９に導入される。

【符号の説明】

【0037】

１ 装置
２ テーパローラ、回転要素
３ 外側面
４ 研削装置
５ 凹状に輪郭形成された円周研削面
６ 保持装置
７ 研削ホイール
８ 制御ホイール
９ 凸状に輪郭形成された円周送り面
１０ ドレッシング装置
１１ 制御装置
５０ 従来技術による装置
５１ テーパローラ
５２ 外側面
５３ 研削装置
５４ 研削面
５５ ハンプローラ
５６ ハンプ
Ｒ１ 第１の回転方向
Ｒ２ 第２の回転方向

【図1】

【図2】

【図3】