JP2006181638A - ラジアル玉軸受用軌道輪及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ラジアル玉軸受を構成する外輪２ａを、実用上十分な精度を確保しつつ低コストで得られる製造方法を実現する。
【解決手段】 （Ａ）に示した高精度素材８を、（Ｂ）に示した予備中間素材９、（Ｃ）に示した第一中間素材１０、（Ｄ）に示した第二中間素材１１を経て、（Ｅ）に示した外輪２ａとする。各工程を、鍛造加工、ローリング加工等、何れも材料の除去を伴わない冷間加工により行なう事により、上記課題を解決する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、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に組み込むラジアル玉軸受の様に、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とその製造方法の改良に関する。

各種回転機器の回転支持部に、図２５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２５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。この様な内輪の製造方法は、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リング状の素材を、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用中間素材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、外輪の内周面両端部に密封板の外周縁を係止する為の係止溝を塑性加工により形成する事はできず、この係止溝の加工は切削加工による事になる為、十分な製造コストの低減を図れない。

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、鋼管を切断して上記リング状の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、外輪用中間素材に、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、４には、造るべき軌道輪よりも小径のリング状素材の周面をマンドレルで押圧する事により、このマンドレルの外周面形状を上記リング状素材の周面に転写しつつ、このリング状素材の直径を広げて、所望の直径を有する軌道輪とする、ラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法に関する発明が記載されている。但し、この様な特許文献３、４に記載された従来方法の場合には、マンドレルを押し付けた状態での、上記リング状素材の挙動が安定せず、このマンドレルの外周面の形状をこのリング状素材の周面に正確に転写できない。又、得られた軌道輪の真円度を十分に確保する事も難しい。この為、やはり、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、得られた軌道輪の寸法精度等を十分に確保する事が難しくなる。又、特許文献４に記載された発明の場合には、塑性加工後に材料の除去が必要になり、コスト低減効果が限られる。

特開平５−２７７６１５号公報 特開２００１−１５００８２号公報 特開昭５９−２１２１４２号公報 特開昭５６−１１１５３３号公報

本発明は、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である内輪や外輪を、実用上十分な精度を確保しつつ低コストで得られる、ラジアル玉軸受用軌道輪及びその製造方法を実現すべく発明したものである。

本発明の対象となるラジアル玉軸受用軌道輪は、何れかの周面の軸方向中間部に断面円弧形の軌道面を全周に亙って形成している。
特に、請求項１に記載したラジアル玉軸受用軌道輪は、所定形状を有する中間素材に冷間で施されたローリング加工により加工されたものである。
上記中間素材は、完成品の容積と実質的に同じ容積を有する円筒状の素材を塑性変形させて成る。
そして、上記中間素材の外周面の形状は、例えば請求項２に記載した様に、最も外径が大きくなった部分から軸方向両端面に向け、この外径の変化方向が逆転せず、アンダカット部を持たない形状である。
更に、この様な請求項２に記載した発明の場合には、上記中間素材の内周面の形状は、最も内径が小さくなった部分から軸方向両端面に向け、この内径の変化方向が逆転せず、アンダカット部を持たない形状である。

又、請求項３に記載したラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法は、上述の請求項２に記載したラジアル玉軸受用軌道輪を造る為の製造方法であって、第一工程と、第二工程と、第三工程とを有する。
このうちの第一工程では、完成品の容積と実質的に同じ容積を有する円筒状の素材を軸方向に相対変位する１対の金型同士の間で押圧する、第一の冷間鍛造加工を施す。そして、この素材の軸方向片半部の直径を変化させて、軸方向中間部外周面に上記軌道面の一部となるべき断面円弧形の軌道面用曲面を形成する。これと共に、この軌道面用曲面を挟んで軸方向片半部を小径部とし、軸方向他半部を大径部として第一中間素材を得る。
又、上記第二工程では、この第一中間素材を、軸方向に相対変位する上記第一工程とは別の１対の金型同士の間で押圧する、第二の冷間鍛造を施す。そして、上記第一中間素材のうちで少なくとも上記軌道面を形成すべき部分の径方向に関する厚さ寸法の、軸方向に関する分布が、完成後の軌道輪の軌道面を形成した部分の分布と一致する第二中間素材を得る。
更に、上記第三工程では、上記第二中間素材を回転させながらこの第二中間素材の内周面と外周面とを互いに近づく方向に押圧するローリング加工により、この第二中間素材の一部を径方向に塑性変形させて上記軌道面を形成する。
尚、完成品の容積と実質的に同じ容積を有するとは、熱処理後に研磨等、材料の除去を伴う仕上加工を施す場合には、完成品の容積にこの仕上加工による取り代を加えた容積を言う。これに対して、上記材料の除去を伴う仕上加工を施さない場合には、不可避な製造誤差を除き、完成品の容積と同じ容積である事を言う。
又、上記素材は、その容積が上記完成品の容積と実質的に同じであるだけでなく、断面形状の縦横比（軸方向に関する長さ寸法と径方向に関する厚さ寸法との比）も、上記完成品の断面形状を造り出す為に最適な値にする事が好ましい。

更に、請求項５に記載した、ラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法の発明の場合も、円筒状で、被加工側周面となる何れかの周面の軸方向中間部に、断面円弧形の軌道面を全周に亙って形成する。
特に、請求項５に記載したラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法に於いては、完成品の容積と実質的に同じ容積を有し、上記軌道面を形成した面と反対側の周面である非加工側周面の直径を完成品の直径と実質的に同じとした円筒状の素材を、この非加工側周面を受部材に設けた支承側周面に実質的に（寸法誤差を除いて可能な限り）隙間なく嵌合する事によりこの受部材に支持する。
そして、上記被加工側周面に、完成品状態でのこの被加工側周面の母線形状と一致する母線形状を有する加工側回転部材の加工側周面を、上記素材の径方向に押圧しつつ、この加工側回転部材と上記受部材とを相対回転させる。
そして、この相対回転により、上記被加工側周面を、少なくとも上記軌道面を有する完成品としての形状に加工（加工側周面の形状を被加工側周面に転写）する。

上述の様に構成する本発明のラジアル玉軸受用軌道輪及びその製造方法によれば、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、低コストで得られる。
即ち、造るべき軌道輪の容積に（材料の除去を伴う仕上加工を施す場合にはその取り代を勘案した状態で）一致させた容積を有する円筒状の素材（高精度素材）を冷間加工により塑性変形させて上記軌道輪とする為、この軌道輪の形状精度並びに寸法精度を高度に確保できる。
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に対する本発明の適用が可能である事は当然である。

請求項３に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した様に、軌道輪が、軌道面を形成した周面の軸方向両端部に密封板の周縁部を係止する為の係止溝を設けたものとする。そして、第一工程の前に、素材の軸方向両端部に軸方向中間部よりも径方向に凹んだ段差部を形成して予備中間素材とする予備工程を備え、第三工程でこの段差部に上記係止溝を形成する。
この様に構成すれば、密封板の周縁部を形成する為の係止溝を備えた軌道輪に関しても、低コストで造る事ができる。

又、請求項５に記載した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、完成品である軌道輪の被加工側周面の軸方向両端部に、この被加工側周面の軸方向中央寄り部分よりも径方向に凹んだ段部を全周に亙って形成する為、素材の被加工側周面の軸方向両端部に段差部を形成しておく。そして、これら両段差部を上記両段部に、この被加工側周面への加工側回転部材の押し付けに伴って、軌道面と同時に加工する。
この様な構成を採用すれば、シールリングを設置する為に必要となる、上記両段部を、容易に、しかも精度良く加工できる。

又、上述の様な請求項６に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項７に記載した様に、上記素材の被加工側周面の軸方向両端部に設けた両段差部と軸方向中央寄り部分との間に存在する段差面を、径方向に関して非加工側周面から離れるに従って互いに近付く方向に傾斜した傾斜面とする。そして、上記素材の中心軸に対し直交する方向に存在する仮想平面に対する、上記両段差面の傾斜角度を、完成後の軌道輪の対応する部分に存在する段差面の傾斜角度よりも、１５度以下の範囲内で大きくしている。
これら両段差面をこの様に傾斜させれば、上記加工側回転部材に加わる力を低く抑えて、この加工側回転部材の耐久性並びに加工精度の向上を図れる。

更に、請求項５〜７に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項８に記載した様に、軌道輪を造る為の素材の軸方向両端面を、非加工側周面から離れるに従って互いに近付く方向に傾斜した傾斜面とする。そして、上記素材の中心軸に対し直交する方向に存在する仮想平面に対する上記軸方向両端面の傾斜角度を、２０度以下とする。
これら軸方向両端面をこの様に傾斜させる事によっても、上記加工側回転部材に加わる力を低く抑えて、この加工側回転部材の耐久性並びに加工精度の向上を図れる。

図１〜５は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施例１として、本発明を外輪２ａ｛図１の（Ｅ）参照｝の製造に適用した場合に就いて示している。本実施例の特徴は、予め外輪２ａの容積と実質的に同じ容積を有する円筒状の高精度素材８｛図１の（Ａ）参照｝を造った後、冷間加工によりこの高精度素材８を塑性変形させて、上記外輪２ａとする点にある。この高精度素材８を造る方法に就いては、特に限定しないが、材料の歩留を良好にしてコスト低減を図る面から、長尺な線材（コイル）を所定長さに切断してこれに冷間で塑性加工を施して造る事が好ましい。或は、板材を円輪状に打ち抜いてこの断面形状を９０度捩る事により、上記高精度素材８とする事もできる。更には、金属板を円管状に巻いて突き合わせ部を溶接したものに旋削加工を施して容積を整えたものも、使用可能である。高精度素材８を何れの方法により造った場合でも、この高精度素材８を次の様な工程で冷間加工により塑性変形させ、上記外輪２ａとする。

本実施例の場合には、図１の（Ａ）に示した上記高精度素材８を、（Ｂ）に示した予備中間素材９、（Ｃ）に示した第一中間素材１０、（Ｄ）に示した第二中間素材１１を経て、（Ｅ）に示した外輪２ａとする。これら予備中間素材９、第一中間素材１０、第二中間素材１１は何れも、外周面の形状は、最も外径が大きくなった部分から軸方向両端面に向け、この外径の変化方向が逆転せず、アンダカット部を持たない形状である。又、内周面の形状は、最も内径が小さくなった部分から軸方向両端面に向け、この内径の変化方向が逆転せず、アンダカット部を持たない形状である。従って、上記各中間素材９〜１１は何れも、軸方向に相対変位する金型同士の間で強く押圧する事により、精度良く造れる。就いては、それぞれの工程に就いて、以下に順番に説明する。

上記高精度素材８を上記予備中間素材９とするには、この高精度素材８の外周面を図示しない抑え型の内周面に内嵌し、同じく内周面を中子に外嵌した状態で、この高精度素材８の軸方向（図１の上下方向）両端面の内径側半部に、やはり図示しないパンチの先端面を、全周に亙って押し付ける。この結果、上記高精度素材８の軸方向両端面の内径側半部が軸方向に凹んで、当該部分に、径方向外方に凹んだ段差部１２、１２を有する、上記予備中間素材９を得られる。この際、これら両段差部１２、１２を形成する事に伴って径方向（図１の左右方向）外方に流動した肉は、上記軸方向両端部の外径側半部が軸方向に突出する事で吸収される。尚、この様にして造られる、上記予備中間素材９の外径は、造るべき外輪２ａの外径と一致している。

そこで、この予備中間素材９の一部｛軸方向一端部（図１の上端部）を除く部分｝の径を、一度上記外輪２ａの外径よりも小さい外径にまで縮める、縮管加工を、上記予備中間素材９に施す。この縮管加工は、図２に示す様にして行なう。
先ず、（Ａ）に示す様に、この予備中間素材９を、ダイ１３に設けた加工孔１４の大径部１５に内嵌（セット）する。次いで、（Ｂ）に示す様に、パンチ１６により上記予備中間素材９を、上記加工孔１４の奥にまで押し込む。この加工孔１４は、上記大径部１５とこの大径部１５よりも奥側に設けた小径部１７とを滑らかな曲面部１８により連続させて成る。又、この大径部１５の内径は、上記外輪２ａの外径と一致させている。従って、上記パンチ１６により上記加工孔１４の奥部に存在する上記小径部１７に押し込まれた、上記予備中間素材９の一部の外径は、上記外輪２ａの外径よりも小さくなるまで縮められて、前記第一中間素材１０となる。

この様な第一中間素材１０の内周面の直径は、外輪軌道５｛図１の（Ｅ）参照｝の底部となるべき部分から、この内周面を形成すべき上記パンチ１６の挿入側軸方向端面に向け、拡大する方向にのみ変化する。上記内周面の直径は、軸方向に変化しない部分はあっても、小さくなる方向に変化する部分はない。言い換えれば、上記パンチ１６の挿入方向に見て、アンダーカットとなる部分は存在しない。従って、このパンチ１６と上記ダイ１３とによる上記第一中間素材１０の加工を、精度良く行なえる。

尚、図示の例では、上記パンチ１６の先端面の一部に凸曲面部１９を形成する事により、上記第一中間素材１０の内周面の一部に断面円弧状の凹曲面部２０を、全周に亙って形成する様にしている。上記パンチ１６がこの凹曲面部２０を形成するのは、上記予備中間素材９を上記第一中間素材１０とする加工の初期段階で行なわれる。従って、上述の様に予備中間素材９の一部の外径を縮めて第一中間素材１０とすべく、上記外径を縮める作業の進行の過程で、加工応力は、上記初期段階を除き、前記曲面部１８と上記予備中間素材９の外周面との当接部にのみ加わる。従って、上記加工孔１４の曲面部１８による、上記第一中間素材１０の外周面の塑性加工は、精度良く行なえる。この部分の加工を精度良く行なう事は、得られる外輪軌道５｛図１の（Ｅ）或いは図２５参照｝の精度を確保する面から重要である。この様にして造られた、この第一中間素材１０は、ノックアウトリング２１により上記加工孔１４から押し出して、次の工程に送る。

この次の工程では、上記第一中間素材１０の内周面に、外輪軌道５の軸方向片半部（図１の下半部）の元となるべき部分を形成する為の、内径押出加工を施す。この内径押出加工は、図３に示す様にして行なう。
先ず、（Ａ）に示す様に、上記第一中間素材１０を、ダイ２２に設けた加工孔２３に内嵌すると共に、この第一中間素材１０の軸方向一端面（図３の下端面）を、この加工孔２３内に挿入したカウンターリング２４の先端面（図３の上端面）に突き当てる（セットする）。この状態で、上記第一中間素材１０の外周面は上記加工孔２３の内周面に、同じく軸方向一端面は上記カウンターリング２４の先端面に、それぞれ隙間なく当接する。又、このカウンターリング２４と上記ダイ２２との軸方向（図３の上下方向）に関する位置関係は、厳密に規制されている。

上記第一中間素材１０を上述の様にセットしたならば、次いで、（Ｂ）に示す様に、パンチ２５により上記第一中間素材１０の内周面を扱く。このパンチ２５の先端部は、上記カウンターリング２４内に隙間なく挿入した状態で（同心度を厳密に規制した状態で）このカウンターリング２４に対する軸方向の変位を可能となる、小径部２６としている。そして、この小径部２６と、基端寄り（図３の上寄り）部分に設けた、この小径部２６と同心の大径部２７とを、凸曲面部２８により連続させている。この凸曲面部２８の断面形状は、上記加工すべき上記外輪軌道５の軸方向片半部の断面形状とほぼ一致する（完全には一致しない）、円弧状である。上記内径押出加工では、上記パンチ２５の凸曲面部２８を上記第一中間素材１０の内周面に存在する前記凹曲面部２０に突き当て、この凹曲面部２０の形状を矯正しつつ、この凹曲面部２０を上記第一中間素材１０の軸方向一端部に向けて、所定位置にまで移動させる（内径寄り部分を扱く）。

この結果、内周面の軸方向一端寄り部分に、上記外輪軌道５の軸方向片半部の元となる凹曲面部２０ａを備えた、前記第二中間素材１１を得られる。この様にしてこの第二中間素材１１を造る際、上述の様に凹曲面部２０の形状を矯正しつつ所定位置にまで移動させて上記外輪軌道５の軸方向片半部となる凹曲面部２０ａとする、扱き作業の進行の過程で、加工応力は、上記凸曲面部２８と上記凹曲面部２０との当接部にのみ加わる。従って、この凸曲面部２８による、上記外輪軌道５の軸方向片半部となる凹曲面部２０ａの塑性加工は、精度良く行なえる。この様にして造られた上記第二中間素材１１のうち、この凹曲面部２０ａを設けた軸方向一端寄り部分｛図３の（Ｂ）の下半部｝の形状は、造るべき外輪２ａの該当部分の形状にほぼ一致している（完全には一致していない）。又、前記図２に示した縮管加工の際、加工孔１４の中間部に設けた曲面部１８により段付形状に加工された部分に関しては、上記図３に示した内径押出加工を終了した時点で、径方向に関する肉厚の軸方向に関する分布が、造るべき外輪２ａの該当部分の分布に（次述する外輪軌道形成加工時に直径が拡がる事に伴う肉厚の変化分を勘案した上で）一致している。この為に、上記図２に示した縮管加工の際、上記曲面部１８の形状、並びに、前記ダイ１３に対する前記パンチ１６の挿入量を厳密に規制している。

上述の様にして上記第二中間素材１１を加工する際にも、内周面の直径が、外輪軌道５の底部となるべき部分から、この内周面を形成すべき前記パンチ２５の挿入側軸方向端面に向け、拡大する方向にのみ変化する。上記内周面の直径は、軸方向に変化しない部分はあっても、小さくなる方向に変化する部分はない。言い換えれば、上記パンチ２５の挿入方向に見て、アンダーカットとなる部分は存在しない。従って、このパンチ２５と前記ダイ２２とによる上記第二中間素材１１の加工を精度良く行なえる。
この様にして造られた、この第二中間素材１１は、前記カウンターリング２４により前記加工孔２３から押し出して、次の工程に送る。

この次の工程では、上記第二中間素材１１の軸方向他端寄り（図３、５の下端寄り）部分の外径を大きくして、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う。この外輪軌道形成加工は、図４〜５に示す様な、ローリング加工により行なう。

このローリング加工は、互いに平行に、且つ、逆方向に相対回転自在に支持された外接ローラ２９と内接ローラ３０との間で上記第二中間素材１１の円周方向の一部を径方向に押圧する事で行なう。このうちの外接ローラ２９は、厚肉円盤状で、径方向の変位を抑えた状態で、回転のみ自在に支持しており、造るべき外輪２ａの幅（軸方向長さ）よりも大きな幅と、（回転中心軸と平行な）円筒状の外周面とを有する。又、上記内接ローラ３０は、円柱状で、外周面の一部に、造るべき外輪２ａの内周面の断面形状（母線形状）に一致する断面形状（母線形状）を有する、加工曲面部３１を設けている。又、上記内接ローラ３０は、図示しない駆動機構及び押圧機構により、上記外接ローラ２９の外周面に向け押圧しつつ回転駆動自在とされている。

上記第二中間素材１１を上記外輪２ａに加工するには、この第二中間素材１１を上記内接ローラ３０に緩く外嵌した状態で、この内接ローラ３０を上記外接ローラ２９の外周面に向け押圧しつつ回転駆動する。上記第二中間素材１１は、上記内接ローラ３０によりこの内接ローラ３０と同方向に連れ回りしつつ上記外接ローラ２９の外周面に押し付けられる。この為、この外接ローラ２９が、上記第二中間素材１１及び上記内接ローラ３０と逆方向に連れ回り運動（回転）する。そして、この第二中間素材１１は、その円周方向の一部が、これら両ローラ２９、３０の外周面同士の間で、径方向に押圧される。又、この様に径方向に押圧される部分は、円周方向に連続して変化する。この結果、上記第二中間素材１１の軸方向他端寄り部分が、上記外接ローラ２９の外周面に当接するまで、徐々に拡径される。

上記第二中間素材１１の軸方向他端寄り部分が拡径し切り、この第二中間素材１１の外径が（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なった後は、上記内接ローラ３０の加工曲面部３１の形状が上記第二中間素材１１の内周面に転写される。この加工曲面部３１は、その軸方向中央部に、前記外輪軌道５を形成すべき、断面円弧状の凸曲面部３２を設けている。又、軸方向両端部には、前記各段差部１２、１２に密封板の外周縁を係止すべき係止溝を加工すべき突条３３、３３を形成している。従って、上記加工曲面部３１の形状が上記第二中間素材１１の内周面に転写された状態では、内周面の軸方向中央部に上記外輪軌道５を、同じく両端部に係止溝３４、３４を、それぞれ備えた、前記外輪２ａを得られる。

この様にして得られた外輪２ａには、転がり疲れ寿命を確保する為に上記外輪軌道５部分を硬化させるべく、熱処理（焼き入れ）を施す。熱処理を施した外輪２ａは、そのまま内輪３及び玉４、４と組み合わせて図２５に示す様なラジアル玉軸受１とする事もできる。更に、回転精度、或いは回転時に振動及び騒音を低く抑える必要がある場合には、上記熱処理後、上記外輪軌道５部分に、表面粗さを向上させる為の研磨を施す事もできる。

図６〜７は、やはり請求項１〜４に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、前述の図１の（Ｄ）に示した第二中間素材１１を同じく（Ｅ）に示した外輪２ａに加工する為のローリング加工装置を構成する外接ローラ２９ａを、円環状に形成している。そして、この外接ローラ２９ａの内側に内接ローラ３０を、回転中心軸を互いに平行に配置した状態で、且つ、回転中心軸を互いに偏心させた状態で挿入している。上記第二中間素材１１を上記外輪２ａに加工する為のローリング加工を行なう際には、上記内接ローラ３０を上記外接ローラ２９ａの内周面に押圧しつつ回転させる。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施例１と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。

図８〜９は、やはり請求項１〜４に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合には、前述の図１の（Ｄ）に示した第二中間素材１１を同じく（Ｅ）に示した外輪２ａに加工する為のローリング加工装置を構成する外接ローラ２９ｂを円環状とし、且つ、この外接ローラ２９ｂの内径を、上記外輪２ａの外径（＝上記第二中間素材１１の最大外径）に一致させている。そして、この外接ローラ２９ｂの内側に内接ローラ３０を、回転中心軸を互いに平行に配置した状態で、且つ、回転中心軸を互いに偏心させた状態で挿入している。上記第二中間素材１１を上記外輪２ａに加工する為のローリング加工を行なう際には、この第二中間素材１１を上記外接ローラ２９ｂにがたつきなく内嵌した状態で上記内接ローラ３０を、この外接ローラ２９ｂの内周面に押圧しつつ回転させる。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施例１及び上述した実施例２と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。

図１０〜１４は、やはり請求項１〜４に対応する、本発明の実施例４として、本発明を内輪３ａの製造に適用した場合に就いて示している。本実施例の特徴は、予め内輪３ａ｛図１０の（Ｅ）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素材８ａ｛図１の（Ａ）参照｝を造った後、冷間加工によりこの高精度素材８ａを塑性変形させて、上記内輪３ａとする点にある。この高精度素材８ａを造る方法に就いては、前述した実施例１の場合と同様であるが、高精度素材８ａを何れの方法により造った場合でも、この高精度素材８ａを次の様な工程で冷間加工により塑性変形させ、上記内輪３ａとする。

本実施例の場合には、図１０の（Ａ）に示した上記高精度素材８ａを、（Ｂ）に示した予備中間素材９ａ、（Ｃ）に示した第一中間素材１０ａ、（Ｄ）に示した第二中間素材１１ａを経て、（Ｅ）に示した内輪３ａとする。これら予備中間素材９ａ、第二中間素材１１ａは何れも、上述した各実施例と同様に、外周面及び内周面の形状は、それぞれアンダカット部を持たない形状である。従って、上記各中間素材９ａ〜１１ａは何れも、軸方向に相対変位する金型同士の間で強く押圧する事により、精度良く造れる。就いては、それぞれの工程に就いて、順番に説明する。

上記高精度素材８ａを上記予備中間素材９ａとするには、この高精度素材８ａの外周面を図示しない抑え型の内周面に内嵌し、同じく内周面を中子に外嵌した状態で、この高精度素材８ａの軸方向両端面の外径側半部に、やはり図示しないパンチの先端面を、全周に亙って押し付ける。この結果、上記高精度素材８ａの軸方向両端面の外径側半部が軸方向に凹んで、当該部分に段差部１２ａ、１２ａを有する、上記予備中間素材９ａを得られる。この際、これら両段差部１２ａ、１２ａを形成する事に伴って径方向内方に流動した肉は、上記軸方向両端部の内径側半部が軸方向に突出する事で吸収される。尚、この様にして造られる、上記予備中間素材９ａの内径は、造るべき内輪３ａの内径とほぼ同じである（厳密に同じである必要はない）。

この様な予備中間素材９ａには、その一部｛軸方向一端部（図１０の上端部）を除く部分｝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１０の（Ｅ）及び図１４参照｝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。この縮管加工は、図１１に示す様にして行なう。
先ず、（Ａ）に示す様に、上記予備中間素材９ａを、ダイ１３ａに設けた加工孔１４ａの大径部１５ａに内嵌（セット）する。次いで、（Ｂ）に示す様に、パンチ１６ａにより上記予備中間素材９ａを、上記加工孔１４ａの奥にまで押し込む。この加工孔１４ａは、上記大径部１５ａとこの大径部１５ａよりも奥側に設けた小径部１７ａとを滑らかな曲面部１８ａにより連続させて成る。この曲面部１８ａの断面形状は、造るべき上記内輪３ａの外周面に形成する、上記内輪軌道６の片半部（図１０の上半部）の断面形状と一致しており、上記小径部１７ａの内径は、上記溝底径と一致させている。従って、上記パンチ１６ａにより上記加工孔１４ａの奥部に存在する上記小径部１７ａに押し込まれた、上記予備中間素材９ａの一部の外径は、上記溝底径と一致する状態に縮められて、前記第一中間素材１０ａとなる。

尚、図示の例では、上記パンチ１６ａの軸方向中間部の一部に凸曲面部１９ａを形成する事により、上記第一中間素材１０ａの内周面の一端寄り部分に断面円弧状の凹曲面部２０ｂを、全周に亙って形成する様にしている。上記パンチ１６ａがこの凹曲面部２０ｂを形成するのは、上記予備中間素材９ａを上記第一中間素材１０ａとする加工の初期段階で行なわれる。従って、上述の様に予備中間素材９ａの一部の外径を縮めて第一中間素材１０ａとすべく、上記外径を縮める作業の進行の過程で、加工応力は、上記初期段階を除き、上記曲面部１８ａと上記予備中間素材９ａの外周面との当接部にのみ加わる。従って、上記加工孔１４ａの曲面部１８ａによる、上記第一中間素材１０ａの外周面の塑性加工は、精度良く行なえる。この部分の加工を精度良く行なう事は、得られる内輪軌道６｛図１０の（Ｅ）或いは図２５参照｝の精度を確保する面から重要である。この様にして造られた、上記第一中間素材１０ａは、ノックアウトリング２１ａにより上記加工孔１４ａから押し出して、次の工程に送る。

上述の様にして加工される、上記第一中間素材１０ａは、外周面の直径が、内輪軌道５｛図１０の（Ｅ）参照｝の底部となるべき部分から、この外周面を形成すべき前記ダイ１３ａの挿入側軸方向端面に向け、拡大する方向にのみ変化する。上記外周面の直径は、軸方向に変化しない部分はあっても、大きくなる方向に変化する部分はない。言い換えれば、上記ダイ１３ａに対するの挿入方向に見て、アンダーカットとなる部分は存在しない。従って、このダイ１３ａと上記パンチ１６ａとによる上記第一中間素材１０ａの加工を精度良く行なえる。

上記次の工程では、上記第一中間素材１０ａのうちで上記内輪軌道６の軸方向他半部（図１０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す。この内径押出加工は、図１２に示す様にして行なう。
先ず、（Ａ）に示す様に、上記第一中間素材１０ａを、ダイ２２ａに設けた加工孔２３ａに内嵌すると共に、この第一中間素材１０ａの軸方向一端面（図１２の下端面）を、この加工孔２３ａ内に挿入したカウンターリング２４ａの先端面（図１２の上端面）に突き当てる（セットする）。この状態で、上記第一中間素材１０ａの外周面は上記加工孔２３ａの内周面に、同じく軸方向一端面は上記カウンターリング２４ａの先端面に、それぞれ隙間なく当接する。又、このカウンターリング２４ａと上記ダイ２２ａとの軸方向（図１２の上下方向）に関する位置関係は、厳密に規制されている。

上記第一中間素材１０ａを上述の様にセットしたならば、次いで、（Ｂ）に示す様に、パンチ２５ａによりこの第一中間素材１０ａの内周面を扱く。このパンチ２５ａの先端部は、上記カウンターリング２４ａ内に隙間なく挿入した状態で（同心度を厳密に規制した状態で）このカウンターリング２４ａに対する軸方向の変位を可能となる、小径部２６ａとしている。そして、この小径部２６ａと、基端寄り（図１２の上寄り）部分に設けた、この小径部２６ａと同心の大径部２７ａとを、凸曲面部２８ａにより連続させている。この凸曲面部２８ａの断面形状は、前記内輪軌道６の軸方向他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べく、厳密に規制している。上記内径押出加工では、上記パンチ２５ａの凸曲面部２８ａを上記第一中間素材１０ａの内周面に存在する前記凹曲面部２０ｂに突き当て、この凹曲面部２０ｂの形状を矯正しつつ、この凹曲面部２０ｂを上記第一中間素材１０ａの軸方向一端部に向けて、所定位置にまで移動させる（内径寄り部分を扱く）。

この結果、内周面の軸方向一端寄り（図１２の下寄り）部分に、上記内輪軌道６の軸方向他半部となるべき部分の肉厚分布を整える為の凹曲面部２０ｃを備えた、前記第二中間素材１１ａを得られる。この様にしてこの第二中間素材１１ａを造る際、上述の様に凹曲面部２０ｂの形状を矯正しつつ所定位置にまで移動させて、上記内輪軌道６の軸方向他半部となるべき部分の肉厚分布を整える為の凹曲面部２０ｃとする扱き作業の進行の過程で、加工応力は、上記凸曲面部２８ａと上記凹曲面部２０ｂとの当接部にのみ加わる。従って、この凸曲面部２８ａによる、上記肉厚分布を整える為の凹曲面部２０ｃの塑性加工は、精度良く行なえる。この様にして造られた上記第二中間素材１１ａのうち、軸方向に関して上記凹曲面部２０ｃを設けた部分と反対側の部分｛図１０の（Ｄ）及び図１２の（Ｂ）の上半部分｝の形状は、造るべき内輪３ａの該当部分の形状に、ほぼ一致している。又、上記凹曲面部２０ｃを形成した部分に関しては、径方向に関する肉厚の軸方向に関する分布が、造るべき内輪３ａの該当部分の分布に一致している。この為に、上記内径押出加工の際、上記凸曲面部２８ａの形状、並びに、前記ダイ２２ａに対する上記パンチ２５ａの挿入量を厳密に規制している。この様にして造られた、上記第二中間素材１１ａは、前記カウンターリング２４ａにより前記加工孔２３ａから押し出して、次の工程に送る。

この次の工程では、上記第二中間素材１１ａの軸方向他端寄り（図１２、１４の下端寄り）部分の内径を大きくして、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う。この内輪軌道形成加工は、図１３〜１４に示す様な、ローリング加工により行なう。

このローリング加工は、互いに平行に、且つ、逆方向に相対回転自在に支持された外接ローラ２９ｃと内接ローラ３０ａとの間で上記第二中間素材１１ａの円周方向の一部を径方向に押圧する事で行なう。このうちの外接ローラ２９ｃは、厚肉円盤状で、径方向の変位を抑えた状態で、回転のみ自在に支持しており、造るべき内輪３ａの幅（軸方向長さ）よりも大きな幅を有する。又、上記外接ローラ２９ｃの外周面の軸方向中間部に、造るべき内輪３ａの外周面の断面形状（母線形状）に一致する断面形状（母線形状）を有する、加工曲面部３１ａを設けている。一方、上記内接ローラ３０ａは、円柱状で、外周面は単なる（回転中心と平行な）円筒面としている。又、上記内接ローラ３０ａは、図示しない駆動機構及び押圧機構により、上記外接ローラ２９ｃの内周面に向け押圧しつつ回転駆動自在とされている。

上記第二中間素材１１ａを上記内輪３ａに加工するには、この第二中間素材１１ａを上記内接ローラ３０ａに緩く外嵌した状態で、この内接ローラ３０ａを上記外接ローラ２９ｃの外周面に向け押圧しつつ回転駆動する。上記第二中間素材１１ａは、上記内接ローラ３０ａによりこの内接ローラ３０ａと同方向に連れ回りしつつ上記外接ローラ２９ｃの外周面に押し付けられる。この為、この外接ローラ２９ｃが、上記第二中間素材１１ａ及び上記内接ローラ３０ａと逆方向に連れ回り運動（回転）する。そして、この第二中間素材１１ａは、その円周方向の一部が、これら両ローラ２９ｃ、３０ａの外周面同士の間で、径方向に押圧される。又、この様に径方向に押圧される部分は、円周方向に連続して変化する。この結果、上記第二中間素材１１ａの軸方向他端寄り部分が、上記外接ローラ２９ｃの外周面に当接するまで、徐々に拡径される。

上記第二中間素材１１ａの軸方向他端寄り部分が拡径し切り、この第二中間素材１１ａの内径が（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なった後は、上記外接ローラ２９ｃの加工曲面部３１ａの形状が上記第二中間素材１１ａの外周面に転写される。この加工曲面部３１ａは、その軸方向中央部に、前記内輪軌道６を形成すべき、断面円弧状の凸曲面部３２ａを設けている。又、軸方向両端部には、前記各段部１２ａ、１２ａを、密封板の内周縁を摺接若しくは近接対向させる為のシール面に加工する為の加工面を形成している。従って、上記加工曲面部３１ａの形状が上記第二中間素材１１ａの内周面に転写された状態では、内周面の軸方向中央部に上記内輪軌道６を、同じく両端部に上記シール面を、それぞれ備えた、前記内輪３ａを得られる。

この様にして得られた内輪３ａには、転がり疲れ寿命を確保する為に上記内輪軌道６部分を硬化させるべく、熱処理（焼き入れ）を施す。熱処理を施した内輪３ａは、そのまま外輪２及び玉４、４と組み合わせて図２５に示す様なラジアル玉軸受１とする事もできる。更に、回転精度、或いは回転時に振動及び騒音を低く抑える必要がある場合には、上記熱処理後、上記内輪軌道６部分に、表面粗さを向上させる為の研磨を施す事もできる。

図１５〜１６は、やはり請求項１〜４に対応する、本発明の実施例５を示している。本実施例の場合には、前述の図１０の（Ｄ）に示した第二中間素材１１ａを同じく（Ｅ）に示した内輪３ａに加工する為のローリング加工装置を構成する外接ローラ２９ｄを、円環状に形成している。そして、この外接ローラ２９ｄの内側に内接ローラ３０ａを、回転中心軸を互いに平行に配置した状態で、且つ、回転中心軸を互いに偏心させた状態で挿入している。上記第二中間素材１１ａを上記内輪３ａに加工する為のローリング加工を行なう際には、上記内接ローラ３０ａを上記外接ローラ２９ｄの内周面に押圧しつつ回転させる。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施例４と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。

図１７〜１８は、やはり請求項１〜４に対応する、本発明の実施例６を示している。本実施例の場合には、前述の図１０の（Ｄ）に示した第二中間素材１１ａを同じく（Ｅ）に示した内輪３ａに加工する為のローリング加工装置を構成する為に、それぞれが厚肉円盤状である外接ローラ２９ｅ、２９ｅを１対設けている。又、内接ローラの代わりに、上記第二中間素材１１ａを回転自在に支持する為の、円柱状のマンドレル３５を設けている。このマンドレル３５の中心軸と上記両外接ローラ２９ｅ、２９ｅの回転中心軸とは、単一の仮想平面上に存在し、互いに平行である。又、上記マンドレル３５の外径は、加工すべき上記内輪３ａの内径と一致している。尚、本実施例の場合、第二中間素材１１ａの軸方向一端寄り（図１８の下寄り）部分の内径が、内輪３ａの内径と一致する様に、この第二中間素材１１ａを形成している。

上記第二中間素材１１ａを上記外輪３ａに加工する為のローリング加工を行なう際には、上記マンドレル３５に上記第二中間素材１１ａを外嵌した状態で、上記両外接ローラ２９ｅ、２９ｅを互いに近づく方向に押圧しつつ同じ方向に回転させる。この結果、上記第二中間素材１１ａの一部の外径が縮まりつつ、外周面に内輪軌道６及びシール面が形成される。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施例４及び上述した実施例５と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。

図１９〜２１は、請求項１、５〜８に対応する、本発明の実施例７を示している。本実施例の場合には、前述の図１の（Ｂ）に示した予備中間素材９から同（Ｅ）に示した外輪２ａへの加工を、同（Ｃ）に示す様な縮径作業や同（Ｄ）に示す様な内径押出加工を行なわずに、ローリング加工のみで行なう様にしている。即ち、本実施例の場合には、図２１の（Ａ）に示す様な予備中間素材９を、受部材である、図１９〜２０に示す様なダイ２２ｂに隙間なく内嵌する。即ち、非加工側周面である上記予備中間素材９の外周面を、支承側周面である上記ダイ２２ｂの内周面に、全周に亙って当接若しくは近接対向させる。この状態で、被加工側周面である上記予備中間素材９の内周面に、加工側周面であるマンドレル３５ａの外周面を押し付けて、上記外輪２ａを得る。このマンドレル３５ａが、特許請求の範囲に記載した加工側回転部材である。上記予備中間素材９の容積と、完成品であるこの外輪２ａの容積とは互いに等しい。又、この予備中間素材９の外径Ｄ₉ とこの外輪２ａの外径Ｄ_2aとは、ほぼ等しい（Ｄ₉ ≒Ｄ_2a）。又、この予備中間素材９の幅Ｗ₉ とこの外輪２ａの幅Ｗ_2aとも、ほぼ等しい（Ｗ₉ ≒Ｗ_2a）。

上記ダイ２２ｂは、円環状で、上記予備中間素材９を実質的に隙間なく内嵌できる内径を有し、図示しない支持部に、径方向への変位を阻止された状態で、回転自在に支持されている。又、上記マンドレル３５ａは、この予備中間素材９及び上記外輪２ａの内径側に抜き差し自在な外径を有する。又、上記マンドレル３５ａの中間部外周面で上記ダイ２２ｂの内周面と対向する部分に、完成品状態での被加工側周面、即ち、上記外輪２ａの内周面の母線形状と一致する母線形状を有する、加工側周面３６を設けている。この様なマンドレル３５ａは、図示しない駆動装置により回転駆動されつつ、やはり図示しない押圧装置により、上記ダイ２２ｂの内周面に向けて強く押し付けられる。

上記予備中間素材９を上記外輪２ａに加工するには、先ず、図２１の（Ａ）に示す様な予備中間素材９を、図１９の（Ａ）に示す様に、上記ダイ２２ｂに隙間なく内嵌する。尚、この予備中間素材９の内周面の軸方向両端部には、それぞれ段差部３７、３７を形成している。これら各段差部３７、３７は、上記マンドレル３５ａと上記ダイ２２ｂとによる加工に伴って、上記外輪２ａの両端部内周面に、シールリングの外周縁部を係止する為の係止溝付の段部となる。この様な両段差部３７、３７と、上記予備中間素材９の内周面の軸方向中央寄り部分との間にはそれぞれ段差面３８、３８が存在する。これら両段差面３８、３８は、径方向内方に向かうに従って互いに近付く方向に傾斜した傾斜面である。

そして、上記予備中間素材９の中心軸に対し直交する方向に存在する仮想平面に対する、上記両段差面３８、３８の傾斜角度αを、図２１の（Ｂ）に示した、完成後の外輪２ａの対応する部分に存在する段差面３８ａ、３８ａの傾斜角度βとの関係で規制している。即ち、完成後の外輪２ａの段差面３８ａ、３８ａの傾斜角度βを１５度以下に抑え、上記中間素材９の段差面３８、３８の傾斜角度は、この完成後の外輪２ａの段差面３８ａ、３８ａの傾斜角度βよりも、１５度以下の範囲内で大きくしている（α＞β、β≦１５度、α−β≦１５度）。又、上記予備中間素材９の軸方向両端面３９、３９に就いても、径方向内方に向かうに従って互いに近付く方向に傾斜した傾斜面としている。そして、上記予備中間素材９の中心軸に対し直交する方向に存在する仮想平面に対する上記軸方向両端面３９、３９の傾斜角度γを、２０度以下（γ≦２０度）に規制している。

上述の様な予備中間素材９を上記ダイ２２ｂにがたつきなく内嵌したならば、次いで、図１９の（Ｂ）に示す様に、上記予備中間素材９内に前記マンドレル３５ａを挿入し、これら予備中間素材９とマンドレル３５ａとの軸方向位置を規制する。尚、本実施例の場合、この予備中間部材９の外径は、始めから完成後の外輪２ａの外径とほぼ同じである。従って、前述の特許文献３に記載された発明の様に、素材を拡径しつつ外輪を加工する場合に比べて、上記マンドレル３５ａとして、直径が大きなものを使用できて、このマンドレル３５ａの押し付け力を大きくし、しかもこのマンドレル３５ａの耐久性確保を図れる。

上記予備中間素材９内に前記マンドレル３５ａを挿入したならば、次いで、前記駆動装置及び押圧装置により、このマンドレル３５ａを回転駆動しつつ上記予備中間素材９の内周面に向けて押し付ける。この結果、図１９の（Ｃ）→（Ｄ）に示す過程で、このマンドレル３５ａの中間部外周面に設けた前記加工側周面３６の形状を、上記予備中間素材９の内周面に転写する、ローリング加工が行なわれる。即ち、上記マンドレル３５ａの加工側周面３６を、回転させつつ上記予備中間素材９の内周面に押し付ける事で、この予備中間素材９を構成する金属材料が、図２０に矢印方向にフローする。そして、この予備中間素材９の内周面の形状が、次第に、上記加工側周面に倣った形状になって、上記外輪２ａを得られる。

この様なローリング加工の過程で、上記予備中間素材９の外周面は、全周に亙って前記ダイ２２ｂにより拘束されており、直径が広がる事はない。従って、内周面形状を上記外輪２ａのものとする為に要する塑性変形量を少なく抑えられる。この為、上記マンドレル３５ａの加工側周面３６を上記予備中間素材９の内周面に押し付ける力を低く抑える事ができて、この予備中間素材９に生じる応力を低く抑えられる。そして、上記外輪２ａの軸方向両端部内周面に存在する、シールリングの外周縁を係止する為の係止溝を含め、上記内輪２ａの各部を精度良く加工できる。又、加工時間を短くできて、コスト低減を図れる。更に、得られた上記外輪２ａの真円度も良好になる。尚、前述の図２５に示した様な、上記係止溝を持たない外輪２を造るのであれば、予備中間素材及びマンドレルの加工側周面の形状は、図示の場合よりも単純で良い。

又、上記予備中間素材９のうち、角度α分傾斜した上記両段差面３８、３８の傾斜角度が小さくなり、角度β分傾斜した、上記両段差面３８ａ、３８ａになる。又、上記予備中間素材９のうち、角度γ分傾斜した上記軸方向両端面３９、３９の傾斜角度が小さくなり、軸方向に対しほぼ直角方向に存在する軸方向両端面３９ａ、３９ａになる。本実施例の場合、上記予備中間素材９の各部の傾斜角度α、γを、前述の様に、完成後の外輪２ａの各部の傾斜角度との関係で適切に規制しているので、上記ローリング加工時に上記マンドレル３５ａに加わる力を低く抑えて、このマンドレル３５ａの耐久性並びに得られる外輪２ａの加工精度の向上を図れる。即ち、上記予備中間素材９に、上記傾斜角度α、γを付与している為、ローリング加工時に径方向内方への金属材料のフローが円滑に行なわれる様になって、上記マンドレル３５ａに加わる力を低く抑えられる。

図２２〜２４は、やはり請求項１、５〜８に対応する、本発明の実施例８を示している。本実施例の場合には、前述の図１０の（Ｂ）に示した予備中間素材９ａから同（Ｅ）に示した内輪３ａへの加工を、同（Ｃ）に示す様な縮径作業や同（Ｄ）に示す様な内径押出加工を行なわずに、ローリング加工のみで行なう様にしている。即ち、本実施例は、上述の実施例７の技術を、径方向に関する内外を逆にして、上記内輪３ａの製造に適用したものである。

この為に本実施例の場合には、図２４の（Ａ）に示す様な予備中間素材９ａを、受部材である、図２２〜２３に示す様なアーバ４０に、実質的に隙間なく外嵌する。即ち、非加工側周面である上記予備中間素材９ａの内周面を、支承側周面であるこのアーバ４０の外周面に、全周に亙って当接若しくは近接対向させる。この状態で、被加工側周面である上記予備中間素材９ａの外周面に、それぞれが加工側周面である１対のローラ４１、４１の外周面を押し付けて、上記内輪３ａを得る。上記予備中間素材９ａの容積と、完成品であるこの内輪３ａの容積とが互いに等しい事、各部の寸法及び傾斜角度等の関係は、径方向に関する内外が逆になる以外、前述した実施例７の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。

本発明の実施例１の外輪加工工程を示す断面図。 外輪加工工程のうちの縮管加工工程を示す断面図。 同じく内径押出加工工程を示す断面図。 同じく外輪軌道形成加工工程を示す側面図。 （Ａ）は外輪軌道形成加工工程の開始直後の状態を、（Ｂ）は同じく終了直前の状態を、それぞれ示す、図４のイ−イ断面図。 本発明の実施例２を示す、図４と同様の図。 （Ａ）は外輪軌道形成加工工程の開始直後の状態を、（Ｂ）は同じく終了直前の状態を、それぞれ示す、図６のロ−ロ断面図。 本発明の実施例３を示す、図４と同様の図。 （Ａ）は外輪軌道形成加工工程の開始直後の状態を、（Ｂ）は同じく終了直前の状態を、それぞれ示す、図８のハ−ハ断面図。 本発明の実施例４の内輪加工工程を示す断面図。 内輪加工工程のうちの縮管加工工程を示す断面図。 同じく内径押出加工工程を示す断面図。 同じく内輪軌道形成加工工程を示す側面図。 （Ａ）は内輪軌道形成加工工程の開始直後の状態を、（Ｂ）は同じく終了直前の状態を、それぞれ示す、図１３のニ−ニ断面図。 本発明の実施例５を示す、図１３と同様の図。 （Ａ）は内輪軌道形成加工工程の開始直後の状態を、（Ｂ）は同じく終了直前の状態を、それぞれ示す、図１５のホ−ホ断面図。 本発明の実施例６を示す、図１３と同様の図。 （Ａ）は内輪軌道形成加工工程の開始直後の状態を、（Ｂ）は同じく終了直前の状態を、それぞれ示す、図１７のヘ−ヘ断面図。 本発明の実施例７を示す、ローリング加工により円筒状の中間素材を外輪に加工する状態を工程順に示す断面図。 図１９の（Ｂ）のト部拡大図。 中間素材とこの中間素材から得られる外輪との断面図。 本発明の実施例８を示す側面図。 （Ａ）は加工開始直前の状態を、（Ｂ）は同じく終了直前の状態を、それぞれ示す、図２２のチ−チ断面図。 中間素材とこの中間素材から得られる内輪との断面図。 本発明の対象となる軌道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。

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
８、８ａ 高精度素材
９、９ａ 予備中間素材
１０、１０ａ 第一中間素材
１１、１１ａ 第二中間素材
１２、１２ａ 段差部
１３、１３ａ ダイ
１４、１４ａ 加工孔
１５、１５ａ 大径部
１６、１６ａ パンチ
１７、１７ａ 小径部
１８、１８ａ 曲面部
１９、１９ａ 凸曲面部
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 凹曲面部
２１、２１ａ ノックアウトリング
２２、２２ａ、２２ｂ ダイ
２３、２３ａ 加工孔
２４、２４ａ カウンターリング
２５、２５ａ パンチ
２６、２６ａ 小径部
２７、２７ａ 大径部
２８、２８ａ 凸曲面部
２９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、２９ｅ 外接ローラ
３０、３０ａ 内接ローラ
３１、３１ａ 加工曲面部
３２、３２ａ 凸曲面部
３３ 突条
３４ 係止溝
３５、３５ａ マンドレル
３６ 加工側周面
３７ 段差部
３８、３８ａ 段差面
３９、３９ａ 端面
４０ アーバ
４１ ローラ

Claims (8)

1. 円筒状で、何れかの周面の軸方向中間部に断面円弧形の軌道面を全周に亙って形成したラジアル玉軸受用軌道輪に於いて、完成品の容積と実質的に同じ容積を有する円筒状の素材を塑性変形させて成る中間素材に冷間で施されたローリング加工により、この中間素材の少なくとも一部を径方向に塑性変形させて、上記軌道面を含む表面形状を、完成品と同じ形状に加工されたものである事を特徴とするラジアル玉軸受用軌道輪。
2. 中間素材の外周面の形状は、最も外径が大きくなった部分から軸方向両端面に向け、この外径の変化方向が逆転せず、アンダカット部を持たない形状であり、上記中間素材の内周面の形状は、最も内径が小さくなった部分から軸方向両端面に向け、この内径の変化方向が逆転せず、アンダカット部を持たない形状である、請求項１に記載したラジアル玉軸受用軌道輪。
3. 円筒状で、何れかの周面の軸方向中間部に断面円弧形の軌道面を全周に亙って形成したラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法に於いて、完成品の容積と実質的に同じ容積を有する円筒状の素材を軸方向に相対変位する１対の金型同士の間で押圧し、この素材の軸方向片半部の直径を変化させて、この軸方向片半部を小径部とし、軸方向他半部を大径部とする第一の冷間鍛造加工を施す事により第一中間素材を得る第一工程と、軸方向に相対変位する、上記第一工程とは別の１対の金型同士の間で上記第一中間素材を押圧し、この第一中間素材のうちで少なくとも上記軌道面を形成すべき部分の径方向に関する厚さ寸法の、軸方向に関する分布が、完成後の軌道輪の軌道面を形成した部分の分布と一致する第二中間素材とする第二の冷間鍛造加工を施す第二工程と、この第二中間素材を回転させながらこの第二中間素材の内周面と外周面とを互いに近づく方向に押圧するローリング加工により、この第二中間素材の一部を径方向に塑性変形させて上記軌道面を形成する第三工程とを備えた事を特徴とするラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法。
4. 軌道輪が、軌道面を形成した周面の軸方向両端部に密封板の周縁部を係止する為の係止溝を設けたものであり、第一工程の前に、素材の軸方向両端部に軸方向中間部よりも径方向に凹んだ段差部を形成して予備中間素材とする予備工程を備え、第三工程でこの段差部に上記係止溝を形成する、請求項３に記載したラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法。
5. 円筒状で、被加工側周面となる何れかの周面の軸方向中間部に断面円弧形の軌道面を全周に亙って形成するラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法に於いて、完成品の容積と実質的に同じ容積を有し、上記軌道面を形成した面と反対側の周面である非加工側周面の直径を完成品の直径と実質的に同じとした円筒状の素材を、この非加工側周面を受部材に設けた支承側周面に実質的に隙間なく嵌合する事によりこの受部材に支持し、上記被加工側周面に、完成品状態でのこの被加工側周面の母線形状と一致する母線形状を有する加工側回転部材の加工側周面を、上記素材の径方向に押圧しつつ、この加工側回転部材と上記受部材とを相対回転させる事により、上記被加工側周面を、少なくとも上記軌道面を有する完成品としての形状に加工する事を特徴とするラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法。
6. 完成品の被加工側周面の軸方向両端部に、この被加工側周面の軸方向中央寄り部分よりも径方向に凹んだ段部を全周に亙って形成する為、素材の被加工側周面の軸方向両端部に段差部を形成しており、これら両段差部を上記両段部に、この被加工側周面への加工側回転部材の押し付けに伴って、軌道面と同時に加工する、請求項５に記載したラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法。
7. 素材の被加工側周面の軸方向両端部に設けた両段差部と軸方向中央寄り部分との間に存在する段差面が、径方向に関して非加工側周面から離れるに従って互いに近付く方向に傾斜した傾斜面であり、上記素材の中心軸に対し直交する方向に存在する仮想平面に対する上記両段差面の傾斜角度を、完成後の軌道輪の対応する部分に存在する段差面の傾斜角度よりも、１５度以下の範囲内で大きくしている、請求項６に記載したラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法。
8. 軌道輪を造る為の素材の軸方向両端面が、非加工側周面から離れるに従って互いに近付く方向に傾斜した傾斜面であり、上記素材の中心軸に対し直交する方向に存在する仮想平面に対する上記軸方向両端面の傾斜角度が２０度以下である、請求項５〜７のうちの何れか１項に記載したラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法。

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