JP2006097809A - 高精度リングの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ラジアル玉軸受を構成する軌道輪を冷間加工で造る為の素材となる高精度リング８ａを容易に造れる製造方法を実現する。
【解決手段】 （Ａ）に示したビレット１３から、（Ｂ）に示した第一中間素材１４、（Ｃ）に示した第二中間素材１５を経て、（Ｄ）に示した、円筒状の第三中間素材１６を造る。この第三中間素材１６を、軸方向寸法が上記高精度リング８ａの軸方向寸法と一致する迄、軸方向に圧縮する。そして、この高精度リング８ａの容積を上回る余肉部分を内周面を径方向内方に膨らませて逃がした、（Ｅ）に示した第四中間素材２１とする。その後、扱き加工によりこの余肉部分軸方向一端に集めて、（Ｆ）に示した、内向鍔状の余肉部２３を有する第五中間素材２４とする。最後にこの余肉部２３を除去して、内径、外径、軸方向長さを規制値とした、円筒状の高精度リング８ａとする。
【選択図】 図１

Description

この発明に係る高精度リングの製造方法は、例えばラジアル玉軸受を構成する内輪或いは外輪を冷間加工で造る為の素材となる高精度リングを造る為に利用する。又、この様な高精度リングにより造られる内輪或いは外輪を組み込んだラジアル玉軸受は、例えば、電気掃除機、換気扇等、各種家庭用電気製品に組み込む電動モータ、或いは各種自動車用補機等の回転支持部の様に、あまり高度の回転精度を要求されない部分に使用する。

各種回転機器の回転支持部に、図８に示す様なラジアル玉軸受１が組み込まれている。このラジアル玉軸受１は、深溝型であって、互いに同心に配置された外輪２と内輪３との間に複数個の玉４、４を設置して成る。このうちの外輪２の内周面の軸方向中間部に深溝型の外輪軌道５を、内輪３の外周面の軸方向中間部に深溝型の内輪軌道６を、それぞれ全周に亙って形成している。上記各玉４、４は、保持器７により保持された状態で、上記外輪軌道５と上記内輪軌道６との間に転動自在に配置している。そして、この構成により、上記外輪２と上記内輪３との相対回転を自在としている。尚、図８に示した例では、上記保持器７として、金属製の波形保持器を使用しているが、合成樹脂製の冠型保持器を使用する場合も多い。又、上記外輪２の両端部内周面に形成した係止溝に、それぞれ密封板（接触型のシール板及び非接触型のシールド板を含む。本明細書全体で同じ。）の外周縁を係止する構造を採用する場合も多い。この場合に上記両密封板の内周縁は、上記内輪３の両端部外周面に、全周に亙って摺接若しくは近接対向させる。

上述の様なラジアル玉軸受１を構成する、上記外輪２や上記内輪３等の軌道輪を造るのに従来一般的には、先ず、鍛造加工と切削加工とにより完成品に近い形状及び寸法を有する中間素材を得ていた。そして、この中間素材に、表面を硬化させる為の熱処理を施してから、上記外輪軌道５や上記内輪軌道６等の軌道面を含む表面に、寸法及び表面粗さを所定のものにする為の研磨を施して、上記軌道輪としていた。この様な軌道輪の製造方法は、材料の歩留が悪くなる他、面倒で、コストが嵩む。

又、特許文献１、２には、ラジアル玉軸受の軌道輪を、鍛造加工を中心として造る方法が記載されている。
先ず、特許文献１に記載された発明の場合には、外輪を造る為の中間素材と内輪を造る為の中間素材とを一体とした複合中間素材を鍛造により造った後、この複合中間素材を外輪を造る為の外輪用中間素材と内輪を造る為の内輪用中間素材とに分割する発明が記載されている。又、この特許文献１に記載された発明の場合には、内輪を造る為の内輪用中間素材の一部の直径を押し拡げる事で、外周面に深溝型の内輪軌道を有する内輪を得る様にしている。
次に、特許文献２には、熱間押し出しにより造った鋼管を切断して成る素材を、縦型プレスにより冷間で軸方向に圧縮（据え込み加工）して、内周面に深溝型の外輪軌道を有する外輪を造る方法に関する発明が記載されている。

上述の様な特許文献１、２に記載されている発明のうち、特許文献１に記載されている発明の場合には、加工の初期段階で容積の大きな複合中間素材を鍛造により造る。この為、この複合中間素材を造る際の加工荷重及び鍛造装置のパンチや受型等を含む金型に加わる応力が高くなり、この金型を含む鍛造装置各部の弾性変形量が大きくなる。この結果、得られた複合中間素材並びにこの複合中間素材から造られる外輪及び内輪を造る為の中間素材、更にはこれら外輪及び内輪の、寸法精度及び形状精度を十分に良好にする事が難しい。特に、容積の大きな上記複合中間素材を造る加工を冷間鍛造により行なうと、上記金型等に加わる負荷が過大になり、この金型等の耐久性を確保する事が難しくなる。従って、上記複合中間素材の加工は、熱間鍛造或は温間鍛造で造る事になるが、熱間鍛造或は温間鍛造の場合には、温度膨張量の差に拘らず金型同士の嵌合を確実に行なわせるべく、嵌合部の隙間を冷間鍛造の場合に比べて大きめに設定しなければならない。この為、得られた複合中間素材の内外径の寸法並びに内外両周面同士の、同心度を中心とする形状・寸法精度を十分に確保する事が難しくなる。この結果、得られた外輪及び内輪の内外径の寸法精度及び振れ精度を、前述した様な、あまり高度の回転精度を要求しない用途に使用するにしても、十分に確保する事が難しくなる。

又、特許文献２に記載された発明の場合には、リング状の素材を、熱間押し出しにより造った鋼管を切断する事により得ている為、この素材の内外径の寸法並びに内外両周面同士の同心度を中心とする形状・寸法精度を高度に確保する事が難しい。この結果、得られた外輪及び内輪の内外径の寸法精度及び振れ精度を高度に確保する事が難しくなる。又、鋼管を切断して素材とする作業は面倒で、生産性が悪く、コスト上昇の原因となる。更には、上記素材に、脱炭による切削を施す必要もあり、この面からもコストが高くなる。

又、特許文献３には、円柱状の素材に冷間加工を施す事でリング状部品とする発明が記載されている。但し、上記特許文献３に記載された発明の場合には、冷間加工の際に軸方向寸法の規制を行なっていない為、得られたリング状部品の軸方向長さの精度、延ては体積の精度を確保できない。この為、このリング状部品に塑性変形を施すだけで、実用的な軌道輪を造る事は難しい。

これに対して本発明者は、上述の様な事情に鑑みて、例えば、前述した様な用途に使用される、あまり高度の回転精度を要求されないラジアル玉軸受を構成する軌道輪を、実用上十分な精度を確保しつつ低コストで得る方法を考えた。この方法では、この軌道輪を、冷間加工により造られて完成品の容積と実質的に同じ容積を有する円筒状の高精度リングに、更に冷間加工を施す事により造る。即ち、この高精度リングを冷間加工により更に塑性変形させて、上記軌道面を含む表面形状を、実質的に完成品と同じ形状に加工する。

図９は、高精度リング８ａに冷間加工を施す事により、内輪３ａを造る工程を示している。
この場合には、先ず、図９の（Ａ）に示した上記高精度リング８ａの軸方向両端面の径方向外半部にパンチを押し付ける事により、（Ｂ）に示した第一中間素材９を得る。
次いで、この第一中間素材９に、径方向の一部（図９の上端部）の外径を、上記内輪３ａの中間部外周面に形成した内輪軌道６｛図９の（Ｆ）及び図８参照｝の溝底径（深溝型の内輪軌道６の幅方向中央部で最も外径が小さくなった部分の外径）にまで縮める縮管加工を施す事により、（Ｃ）に示した第二中間素材１０を得る。
次いで、この第二中間素材１０に、この第二中間素材１０のうちで上記内輪軌道６の軸方向他半部（図９の下半部）に対応する部分の径方向に関する肉厚の軸方向に関する分布を、造るべき上記内輪３ａの該当部分の分布に一致させる為の内径押出加工を施して、（Ｄ）に示した第三中間素材１１を得る。
次いで、この第三中間素材１１に、この第三中間素材１１の軸方向他端寄り（図９の下端寄り）部分の内径を拡げて、内径を（両端縁部の面取り部を除いて）軸方向全長に亙って均一にすると共に、外周面に上記内輪軌道６を形成する、内輪軌道形成加工を行なって、（Ｅ）に示した第四中間素材１２を得る。
そして最後に、この第四中間素材１２に、外周面の形状及び性状を整える為のローリング加工等の仕上加工を施して、（Ｆ）に示した内輪３ａとする。

又、図１０は、高精度リング８ｂに冷間加工を施す事により、外輪２ａを造る工程を示している。
この場合には、先ず、図１０の（Ａ）に示した上記高精度リング８ｂの軸方向両端面の径方向内半部にパンチを押し付ける事により、（Ｂ）に示した第一中間素材９ａを得る。 次いで、この第一中間素材９ａに、径方向の一部（図１０の上端部を除く部分）の外径を、上記外輪２ａの外径にまで縮める縮管加工を施す事により、（Ｃ）に示した第二中間素材１０ａを得る。
次いで、この第二中間素材１０ａに、この第二中間素材１０ａのうちで外輪軌道５の軸方向片半部（図１０の下半部）を形成すると共に、この外輪軌道５の軸方向他半部（図１０の上半部）に対応する部分の径方向に関する肉厚の軸方向に関する分布を、造るべき上記外輪２ａの該当部分の分布に一致させる為の内径押出加工を施して、（Ｄ）に示した第三中間素材１１ａを得る。
次いで、この第三中間素材１１ａに、この第三中間素材１１ａの軸方向他端寄り（図１０の下端寄り）部分の外径を縮めて、この外径を（両端縁部の面取り部を除いて）軸方向全長に亙って均一にすると共に、内周面に上記外輪軌道５を形成する、外輪軌道形成加工を行なって、（Ｅ）に示した第四中間素材１２ａを得る。
そして最後に、この第四中間素材１２ａに、内周面の形状及び性状を整える為のローリング加工等の仕上加工を施して、（Ｆ）に示した外輪２ａとする。

上述の様にして、ラジアル玉軸受１の外輪２ａ或いは内輪３ａを造れば、あまり高度の回転精度を要求されない部分に使用するこれら外輪２ａ或いは内輪３ａを、実用的な精度を確保しつつ、低コストで造れる。但し、この場合でも、これら外輪２ａ或いは内輪３ａの材料となるべき高精度リング８ａ、８ｂの形状精度及び容積精度を含む寸法精度が十分に確保されている事が、最終的に得られるラジアル玉軸受の実用的な精度を確保する面から重要である。これに対して、前記特許文献３に記載された従来方法の場合には、前述した様に、冷間加工の際に軸方向寸法の規制を行なっていない為、得られたリング状部品の軸方向長さの精度、延ては体積の精度を確保できず、上記要件を満たす事は難しい。

特開平５−２７７６１５号公報 特開２００１−１５００８２号公報 特開２０００−９４０８０号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ラジアル玉軸受を構成する内輪或いは外輪を冷間加工で造る為の素材となり、最終的に得られるラジアル玉軸受の実用的な精度を十分に確保できる高精度リングを容易に造れる製造方法を実現すべく発明したものである。

本発明の高精度リングの製造方法は、先ず、例えば軸受鋼、高炭素鋼等の如き、熱処理により硬化させられる金属製で、造るべき高精度リングの容積よりも大きな容積を有する円筒状の素材の内外両周面のうちの一方の周面を、その直径が変化しない様に拘束すると共に、他方の周面をその直径が変化可能に拘束しない状態で上記素材を、冷間加工により軸方向に圧縮する。そして、軸方向寸法が上記高精度リングの軸方向寸法と一致し、この高精度リングの容積を上回る余肉部分を上記他方の周面を径方向に膨らませる方向に逃がした中間素材とする。その後、この余肉部分を除去して、内径、外径、軸方向長さを規制値とした円筒状のリングとする。

上述の様に構成する本発明の高精度リングの製造方法によれば、内径、外径、軸方向寸法を適正値に規制し、且つ、内周面の中心軸と外周面の中心軸同士を厳密に一致させた高精度リングを、材料の歩留を良好にし、しかも容易に、且つ、能率良く造れる。この結果、この高精度リングを加工して造られる、ラジアル玉軸受を構成する外輪や内輪の加工コストを、実用上十分な性能を確保しつつ、低減できる。
尚、加工精度を向上させる事で、前述した様な用途に比べて高精度を要求される玉軸受用の軌道輪の製造に使用する高精度リングに対する本発明の適用が可能である事は当然である。

本発明を実施する場合に、例えば請求項２に記載した様に、他方の周面に存在する余肉部を、この他方の周面側の径方向寸法に関して造るべき高精度リングの径方向寸法と一致する扱き治具により扱いて、上記余肉部を上記他方の周面のうちの軸方向に関し一部分に集める。そして、この一部分に径方向に突出する鍔状部を形成すると共に、上記他方の周面の残部の直径を高精度リングの径方向寸法と一致させた後、打ち抜き加工により上記鍔状部を除去する。
或いは、請求項３に記載した様に、他方の周面に存在する余肉部を、この他方の周面側の径方向寸法に関して造るべき高精度リングの径方向寸法と一致するパンチによりそぎ落とす、シェービング加工により除去する。
この様に構成すれば、得られる高精度リングの内周面の中心軸と外周面の中心軸同士を厳密に一致させた状態で、上記余肉部の除去を容易且つ確実に行なえる。

又、本発明を実施する場合に、例えば請求項４に記載した様に、円筒状の素材を、円柱状のビレットから造る。この場合には、このビレットを軸方向に圧縮して得た円板状の中間素材の中心部を軸方向に圧縮し、この中心部の軸方向寸法を縮めると共に外径寄り部分を押圧方向に関して後方に向け円筒状に変形させる後方押出加工により、有底円筒状の第二中間素材とする。その後、この第二中間素材の底部を打ち抜く事により、上記円筒状の素材とする。
或いは、請求項５に記載した様に、円筒状の素材として、金属板を打ち抜き成形する事により造られた円輪状の中間素材を、断面形状を９０度捩じる方向に変化させる反転成形により造ったものを使用する。
この様に構成すれば、上記円筒状の素材を低コストで得られる。即ち、円筒状の素材を得る為に一般的には、円管を切断する事が考えられるが、円管は、ビレットの元となる線材や板材に比べて単位重量当りの価格が高い。そこで、上記請求項４、５に記載した様に、ビレット或いは板材から上記円筒状の素材を造れば、この素材から造られる高精度リング、延てはこの高精度リングから造られる、ラジアル玉軸受の内輪や外輪のコスト低減を図れる。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項６に記載した様に、高精度リングを、ラジアル玉軸受を構成する内輪を冷間加工により造る場合の素材となるものとする。そして、一方の周面を外周面とし、他方の周面を内周面とする。
或いは、請求項７に記載した様に、高精度リングを、ラジアル玉軸受を構成する外輪を冷間加工により造る場合の素材となるものとする。そして、一方の周面を内周面とし、他方の周面を外周面とする。
この様に構成すれば、軌道面（内輪軌道或いは外輪軌道）を形成する面に、余肉部を除去する事に伴う切断面が存在しない様にできる。そして、上記軌道面部分に、金属のフローが切断された部分が露出しない様にして、当該軌道面部分の転がり疲れ寿命等の耐久性向上を図れる。

図１〜２は、請求項１、２、４、６に対応する、本発明の実施例１を示している。本実施例では、冷間加工により、ラジアル玉軸受を構成する内輪３ａ｛図９の（Ｆ）参照｝の容積と実質的に同じ容積を有する円筒状の高精度リング８ａ｛図１の（Ｇ）、図９の（Ａ）参照｝を造る。この為に本実施例では、先ず、長尺な線材を所定長さに切断して、図１の（Ａ）に示す様なビレット（円柱状素材）１３を得る。このビレット１３は、ドラムに巻回した長尺な上記線材をアンコイラから引き出しつつ、得るべき高精度リング８ａの容積よりも少し大きな容積となるだけの長さ寸法（上記所定長さ）に切断する事により得る。

この様にして得たビレット１３は、軸方向に圧縮する据え込み加工により、図１の（Ｂ）に示す様な第一中間素材１４とする。この場合に、上記ビレット１３を、得るべき上記高精度リング８ａの外径と同じ内径を有する、第一の受型に設けた有底の第一の受孔内に、この円孔の中心軸と上記ビレット１３の中心軸とを一致させた状態でセットする。そして、このビレット１３を、上記第一の受孔の底面と、この第一の受孔内に押し込んだ押型の先端面との間で軸方向に圧縮し、得るべき上記高精度リング８ａの外径と同じ外径を有する、上記第一中間素材１４とする。

次いで、上記第一中間素材１４の中心部を軸方向に圧縮すると共に、この圧縮により押し出された肉を周囲部分に逃がす後方押出加工により、図１の（Ｃ）に示す様な、上記第一中間素材１４よりも大きな軸方向寸法を有する、有底円筒状の第二中間素材１５を得る。この場合に、上記第一中間素材１４を、得るべき上記高精度リング８ａの外径と同じ内径を有する、第二の受型に設けた有底円形の第二の受孔内に、この第二の受孔の中心軸と上記第一中間素材１４の中心軸とを一致させた状態でセットする。そして、この第一中間素材１４の中心部を、上記第二の受孔の底面と、この第二の受孔内に挿入したパンチの先端面との間で軸方向に圧縮する。

上記パンチの外径は、得るべき上記高精度リング８ａの内径とほぼ同じ（厳密に同じである必要はない）である。又、このパンチを上記第二の受孔内に挿入する際、このパンチの基部に形成した大径部を上記第二の受孔の開口部近傍に隙間なく内嵌する等により、これらパンチと第二の受孔との中心軸同士を一致させておく。この様にして行なう、上記後方押出加工の結果、上記第一中間素材１４の中心部の軸方向に関する厚さが縮まると共に、余肉部が外径寄り部分に逃げて、この外径寄り部分の軸方向寸法が大きくなり、上記第二中間素材１５を得られる。この第二中間素材１５は、得るべき上記高精度リング８ａの外径と同じ外径と、この高精度リング８ａの内径とほぼ同じ内径と、この高精度リング８ａの軸方向長さよりも大きな軸方向長さとを有する。

次いで、この様にして得た、上記第二中間素材１５に、この第二中間素材１５の底部を打ち抜くピアス加工を施す。この際、この第二中間素材１５の外周面及び底部外径寄り部分を、第三の受型により抑えた状態で、この第二中間素材１５の内側にパンチを押し込む。そして、この第二中間素材１５の底部を、このパンチの先端面と上記第三の受型との間で剪断して、図１の（Ｄ）に示す様な、円筒状の第三中間素材１６を得る。

次いで、この第三中間素材１６の軸方向寸法を所定値迄正確に縮める、内径余肉出し加工を行なう。内径余肉出し加工は、図２に示す様に、ダイ１７により上記第三中間素材１６の外周面を抑え、この第三中間素材１６の外径が拡がるのを防止しつつ、１対のパンチ１８、１８によりこの第三中間素材１６を軸方向両側から強く押圧する事により行なう。上記ダイ１７の内径は、得るべき上記高精度リング８ａの外径と同じ寸法である。又、上記両パンチ１８、１８の互いに対向する先端面の中央部には、それぞれ円すい台状の凸部１９、１９が形成されている。これら両凸部１９、１９の先端面は、上記内径余肉出し加工が終了するまで、当接する事はない。又、この内径余肉出し加工を終了する際に於ける、上記両パンチ１８、１８の先端面外径寄りに存在する平坦面２０、２０同士の間隔Ｄ₁₈は、得るべき上記高精度リング８ａの軸方向寸法に一致する様に、厳密に規制している。又、上記両平坦面２０、２０の内径Ｒ₂₀は、得るべき上記高精度リング８ａの内径Ｒ_8aと一致若しくは僅かに小さく（Ｒ₂₀≦Ｒ_8a）している。
上述の様にして行なう内径余肉出し加工の際、上記第三中間素材１６の軸方向寸法が縮まる事に伴って生じる余肉に基づき、内周面が凸曲面状に膨出する。そして、図１の（Ｅ）に示す様な第四中間素材２１を得られる。

この様にして得られた第四中間素材２１に、次いで、内径扱き加工を施す。この内径扱き加工では、この第四中間素材２１の外周面をダイにより抑え付けて外径が拡がらない様にした状態で、この第四中間素材２１の中心孔２２に扱き治具（金型）を押し込む。この扱き治具の外径は、得るべき上記高精度リング８ａの内径Ｒ_8aと一致している。又、この扱き治具の中心軸と上記ダイの中心軸とは、厳密に一致させている。上記内径扱き加工では、この様な扱き治具により上記第四中間素材２１の内径寄り部分を、軸方向一端から他端に（図１の上から下に）向けて扱く事により、この第四中間素材２１のうちで、得るべき上記高精度リング８ａの容積を上回る余肉部分（主として内径側に膨出した部分）を、内周面の他端部分に寄せ集める。この時、軸方向寸法が変化しない様に上記第四中間素材２１の上端面にクッション圧を付加しても良い。この様な内径扱き加工の結果、図１の（Ｆ）に示す様な、内周面を外周面と同心の円筒面とし、この内周面の軸方向他端部に内向鍔状の余肉部２３を備えた、第五中間素材２４を得る。

この様な第五中間素材２４を得たならば、最後に、上記余肉部２３をピアス加工により除去する。このピアス加工では、上記第五中間素材２４の中心孔２２ａの内径Ｒ₂₂（＝上記高精度リング８ａの内径Ｒ_8a）と一致する外径を有するパンチをこの中心孔２２ａ内に挿入する。そして、このパンチの先端面と受型との間で、上記余肉部２３の基端部（外周縁部）を剪断する。この様にして行なうピアス加工により、前記内輪３ａの容積と実質的に同じ容積を有する、円筒状の高精度リング８ａが得られる。
この様な高精度リング８ａは、前述の図９に示した様な工程により、ラジアル玉軸受を構成する内輪３ａとする。

図３は、請求項１、３、４、６に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例では、上述した実施例１の場合と同様にして造った第四中間素材２１の内周面寄り部分を、図３の（Ｆ）に示す様に、シェービング加工によりそぎ落とす事で、この内周寄り部分に存在する余肉部を除去する。即ち、上記第四中間素材２１の外周面をダイにより抑え付けて外径が拡がらない様にした状態で、この第四中間素材２１の中心孔２２にシェービングパンチを押し込む。このシェービングパンチの外径は、得るべき高精度リング８ａの内径Ｒ_8aと一致している。又、このシェービングパンチの中心軸と上記ダイの中心軸とは、厳密に一致させている。この様にして行なうシェービング加工により、内輪３ａ｛図９（Ｆ）参照｝の容積と実質的に同じ容積を有する、円筒状の高精度リング８ａが得られる。 この様な高精度リング８ａも、前述の図９に示した様な工程により、ラジアル玉軸受を構成する内輪３ａとする。

次に、図４は、請求項１、７に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例は、前述の図１０に示す様な工程により、ラジアル玉軸受を構成する外輪２ａを冷間加工により造る場合の素材となる高精度リング８ｂを造る為に利用する。この外輪２ａの場合、内周面に外輪軌道５を形成する為、この外輪軌道５の転がり疲れ寿命を確保する面から、上記高精度リング８ｂの内周面部分で、金属のフローを切断する事は好ましくない。この様な事情に鑑みて本実施例の場合には、第三中間素材１６｛図１、３の（Ｄ）参照｝を軸方向に圧縮して、容積の余剰分を径方向外方に膨出させる様にしている。

この為に本実施例の場合には、上記第三中間素材１６を、凹凸嵌合に基づいて互いに同心に配置したパンチ１８ａ、１８ｂの先端面同士の間で軸方向に圧縮する際に、上記第三中間素材１６を、一方（図４の下方）のパンチ１８ａの先端面中心部に設けたガイドピン部２５に密に外嵌している。このガイドピン部２５の外径Ｄ₂₅は、得るべき上記高精度リング８ｂの内径Ｒ_8b｛図１０（Ａ）参照｝と一致している。この様にして上記第三中間素材１６を上記両パンチ１８ａ、１８ｂの先端面同士の間で軸方向に圧縮する際に、この第三中間素材１６の外径側は特に拘束しない。従って、上記両パンチ１８ａ、１８ｂの先端面同士の間隔を、得るべき上記高精度リング８ｂの軸方向寸法迄縮めると、上記容積の余剰分は、径方向外方に膨出する。

この様にして、径方向外方に膨出した余剰分は、扱き加工により軸方向一端部に集めて外向鍔状の余肉部としてから除去したり、或いは、シェービング加工により除去する。この際の、余肉部を除去する為の加工方法は、径方向に関する内外が逆になる以外、前述の実施例１、３の場合と同様である。尚、図１（及び次述する図５）に示す様に、余肉部２３を軸方向端部に形成し、この余肉部２３を除去する方法の場合には、内外両周面の何れにも、軌道面を形成すべき軸方向中央部では、金属のフローが切断されない。従って、図１（図５）に示した方法により造られた高精度リング８ａは、外輪を造る場合にも、好適に使用できる。

図５〜６は、請求項１、２、５、６に対応する、本発明の実施例４を示している。本実施例の場合には、先ず、アンコイラから引き出した長尺な板材（コイル）を所定形状に切断して、図５の（Ａ）に示す様な円板状素材２６を得る。
次いで、この円板状素材２６に、中心部を打ち抜くピアス加工及び外周部を除去するトリミング加工を施して、図５の（Ｂ）に示す様な、円輪状の第一中間素材２７を得る。この第一中間素材２７の径方向に関する幅寸法Ｗ₂₇は、造るべき高精度リング８ａの軸方向に関する長さ寸法Ｌ_8aよりも少しだけ大きく（Ｗ₂₇＞Ｌ_8a）している。

次いで、上述の様にして得た上記第一中間素材２７に、内径側を拡げ、外径側を縮める方向にその断面を９０度捩じる、反転加工を施す事により、図５の（Ｃ）に示す様な、円筒状の第二中間素材２８を得る。
この反転加工は、図６に示す様に、円筒状のダイ２９内に上記第一中間素材２７を、パンチ３０により押し込む事で行なう。このダイ２９は、開口部側に設けられた大径部３１と、奥側に設けられた、この大径部３１と同心の小径部３２とを、湾曲面３３により連続させた中心孔を有する。又、上記パンチ３０は、先端部を先細のテーパ部としている。更に、このパンチ３０の基端寄り部分の外径Ｄ₃₀と上記小径部３２の内径Ｒ₃₂との差は、上記第一中間素材２７の厚さＴ₂₇の２倍（Ｒ₃₂−Ｄ₃₀＝２Ｔ₂₇）としている。

上記反転加工を行なう際には、先ず、図６の（Ａ）に示す様に、上記第一中間素材２９を上記大径部３１の内側に係止（セット）する。次いで、図６の（Ｂ）（Ｃ）に示す様に、上記パンチ３０により上記第一中間素材２７を上記小径部３２の内側にまで押し込む。この結果、この第一中間素材２７の断面が９０度反転し、図５、６の（Ｃ）に示す様な、円筒状の上記第二中間素材２８が得られる。

この様にして得た、この第二中間素材２８に、図５の（Ｄ）〜（Ｆ）に示す様に、前述の実施例１で、図１の（Ｅ）〜（Ｇ）に示したのと同様の内径余肉出し加工と、内径扱き加工と、ピアス加工とを施して、内輪３ａ｛図９（Ｆ）参照｝用の高精度リング８ａを得る。
この様な高精度リング８ａも、前述の図９に示した様な工程により、ラジアル玉軸受を構成する内輪３ａとする。

図７は、請求項１、３、５、６に対応する、本発明の実施例１を示している。本実施例の場合には、上述した実施例４の場合と同様にして造った第四中間素材２１の内周面寄り部分を、前述の図３に示した実施例２の場合と同様に、図７の（Ｅ）に示す様に、シェービング加工によりそぎ落とす事で、この内周寄り部分に存在する余肉部を除去して、内輪３ａ｛図９（Ｆ）参照｝用の高精度リング８ａを得る。
この様な高精度リング８ａも、前述の図９に示した様な工程により、ラジアル玉軸受を構成する内輪３ａとする。
尚、実施例４、５に関しても、余肉出し加工を前述の図４に示した実施例３の様に、余剰分を外径側に膨らませる様に行なえば、外輪２ａの加工に適した高精度リング８ｂ（図１０参照）を得られる。

本発明の実施例１の加工工程を示す断面図。 実施例１で行なう余肉出し加工の実施状況を示す断面図。 本発明の実施例２の加工工程を示す断面図。 同実施例３の余肉出し加工の実施状況を示す断面図。 同実施例４の加工工程を示す断面図。 実施例４で行なう反転加工の実施状況を示す断面図。 本発明の実施例５の加工工程を示す断面図。 本発明の対象となる高精度リングにより造られる内輪及び外輪を組み込んだラジアル玉軸受の１例を示す部分切断斜視図。 内輪加工工程を示す断面図。 外輪加工工程を示す断面図。

符号の説明

１ ラジアル玉軸受
２、２ａ 外輪
３、３ａ 内輪
４ 玉
５ 外輪軌道
６ 内輪軌道
７ 保持器
８ａ、８ｂ 高精度リング
９、９ａ 第一中間素材
１０、１０ａ 第二中間素材
１１、１１ａ 第三中間素材
１２、１２ａ 第四中間素材
１３ ビレット
１４ 第一中間素材
１５ 第二中間素材
１６ 第三中間素材
１７ ダイ
１８、１８ａ、１８ｂ パンチ
１９ 凸部
２０ 平坦面
２１ 第四中間素材
２２、２２ａ 中心孔
２３ 余肉部
２４ 第五中間素材
２５ ガイドピン部
２６ 円板状素材
２７ 第一中間素材
２８ 第二中間素材
２９ ダイ
３０ パンチ
３１ 大径部
３２ 小径部
３３ 湾曲面

Claims (7)

1. 金属製で、造るべき高精度リングの容積よりも大きな容積を有する円筒状の素材の内外両周面のうちの一方の周面を、その直径が変化しない様に拘束すると共に、他方の周面をその直径が変化可能に拘束しない状態で上記素材を、冷間加工により軸方向に圧縮して、軸方向寸法が上記高精度リングの軸方向寸法と一致し、この高精度リングの容積を上回る余肉部分を上記他方の周面を径方向に膨らませる方向に逃がした中間素材とした後、この余肉部分を除去して、内径、外径、軸方向長さを規制値とした円筒状のリングとする、高精度リングの製造方法。
2. 他方の周面に存在する余肉部を、この他方の周面側の径方向寸法に関して造るべき高精度リングの径方向寸法と一致する扱き治具により扱き、上記余肉部を上記他方の周面のうちの軸方向に関し一部分に集めて、この一部分に径方向に突出する鍔状部を形成すると共に、上記他方の周面の残部の直径を高精度リングの径方向寸法と一致させた後、打ち抜き加工により上記鍔状部を除去する、請求項１に記載した高精度リングの製造方法。
3. 他方の周面に存在する余肉部を、この他方の周面側の径方向寸法に関して造るべき高精度リングの径方向寸法と一致するパンチによりそぎ落とすシェービング加工により除去する、請求項１に記載した高精度リングの製造方法。
4. 円筒状の素材として、円柱状のビレットを軸方向に圧縮して得た円板状の中間素材の中心部を軸方向に圧縮し、この中心部の軸方向寸法を縮めると共に外径寄り部分を押圧方向に関して後方に向け円筒状に変形させる後方押出加工により、有底円筒状の第二中間素材とした後、この第二中間素材の底部を打ち抜く事により造ったものを使用する、請求項１〜３の何れか１項に記載した高精度リングの製造方法。
5. 円筒状の素材として、金属板を打ち抜き成形する事により造られた円輪状の中間素材を、断面形状を９０度捩じる方向に変化させる反転成形により造ったものを使用する、請求項１〜３の何れか１項に記載した高精度リングの製造方法。
6. 高精度リングが、ラジアル玉軸受を構成する内輪を冷間加工により造る場合の素材となるものであって、一方の周面が外周面であり、他方の周面が内周面である、請求項１〜５の何れか１項に記載した高精度リングの製造方法。
7. 高精度リングが、ラジアル玉軸受を構成する外輪を冷間加工により造る場合の素材となるものであって、一方の周面が内周面であり、他方の周面が外周面である、請求項１〜５の何れか１項に記載した高精度リングの製造方法。

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