(57)【要約】【課題】  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製造方法を実現する。【解決手段】  ラジアル玉軸受を構成する外輪２ａ等の軌道輪を、この軌道輪と同じ体積を有する高精度素材８ａに、実質的に塑性加工を施すだけで造る。切削加工を不要にして、材料の歩留向上を図ると共に、加工工程を簡略化して、上記課題を解決する。【選択図】  図８
2006090407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面の軸方向中間部に断面円弧形の外輪軌道を全周に亙って形成した外輪と、外周面の軸方向中間部に断面円弧形の内輪軌道を全周に亙って形成した内輪と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉とを備えたラジアル玉軸受を構成する、上記外輪と上記内輪とのうちの一方であって何れかの周面に上記外輪軌道と上記内輪軌道とのうちの一方である軌道面を有するラジアル玉軸受用軌道輪に於いて、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素材を冷間加工により塑性変形させて、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。
【請求項２】
内周面の軸方向中間部に断面円弧形の外輪軌道を全周に亙って形成した外輪と、外周面の軸方向中間部に断面円弧形の内輪軌道を全周に亙って形成した内輪と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉とを備えたラジアル玉軸受を構成する、上記外輪と上記内輪とのうちの一方であって、何れかの周面に上記外輪軌道と上記内輪軌道とのうちの一方である軌道面を有する軌道輪を造る、ラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法に於いて、
完成品であるラジアル玉軸受用軌道輪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を冷間加工により造る高精度素材加工工程と、
この高精度素材を冷間加工により塑性変形させて、上記何れかの周面の軸方向中間部に上記軌道面を形成する軌道輪加工工程とを備え、                                      少なくとも熱処理以前に材料を除去する加工を行なわない事を特徴とするラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法。
【請求項３】
軌道輪加工工程の後、軌道面をローリング加工により仕上げる仕上工程を備える、請求項２に記載したラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法。
【請求項４】
軌道輪の何れかの周面の軸方向両端部で軌道面を軸方向両側から挟む位置に全周に亙って設けられたシール用の凹部を、仕上工程時に軌道面と同時にローリング加工により仕上げる、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
各種回転機器の回転支持部に、図２０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２０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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２７７６１５号公報
【特許文献２】特開２００１−１５００８２号公報
【特許文献３】特開２０００−９４０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の対象となるラジアル玉軸受用軌道輪は、内周面の軸方向中間部に断面円弧形の外輪軌道を全周に亙って形成した外輪と、外周面の軸方向中間部に断面円弧形の内輪軌道を全周に亙って形成した内輪と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉とを備えたラジアル玉軸受を構成する、上記外輪と上記内輪とのうちの一方であって、何れかの周面に上記外輪軌道と上記内輪軌道とのうちの一方である軌道面を有する。
【００１１】
特に、請求項１に記載したラジアル玉軸受用軌道輪は、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素材を冷間加工により塑性変形させて、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したものである。
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、上記高精度素材は、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。
【００１２】
又、請求項２に記載したラジアル玉軸受用軌道輪の製造方法は、高精度素材加工工程と軌道輪加工工程とを備える。
このうちの高精度素材加工工程は、完成品であるラジアル玉軸受用軌道輪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を、冷間加工により造る工程である。
又、上記軌道輪加工工程は、この高精度素材を冷間加工により塑性変形させて、上記何れかの周面の軸方向中間部に上記軌道面を形成する工程である。
そして、少なくとも熱処理以前に材料を除去する加工を行なわない。
高精度素材の容積及び断面形状の縦横比に関しては、上記請求項１に記載した発明の場合と同様である。
【発明の効果】
【００１３】
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、軌道輪を造る為の高精度素材を冷間加工により造る為、この高精度素材の寸法精度並びに形状精度を十分に良好にできる。具体的には、この高精度素材の容積を、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）精度良く一致させる事ができるし、上記高精度素材の断面形状の縦横比及び内外両周面の同心度を高精度に確保できる。
更に、上記高精度素材を上記軌道輪に塑性変形させる為の加工も冷間加工により行なう為、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。
しかも、上記高精度素材を造る為の加工も、この高精度素材を上記軌道輪にする為の加工も、何れも冷間加工により行ない、材料の除去は行なわないか、行なっても少量に抑えられる。この為、材料の歩留を良好にして、上記軌道輪を低コストで造れる。
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
請求項２に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した様に、軌道輪加工工程の後、軌道面をローリング加工により仕上げる仕上工程を備える。
この様な構成を採用すれば、コスト上昇を抑えつつ、上記軌道面の性状を良好にできる。即ち、上記ローリング加工は、この軌道面の性状を良好にする為に一般的に行なわれている、砥石を使用した研磨に比べて短時間で行なう事ができ、しかも、研磨粉が混入した廃液が生じる事もない。この為、仕上工程を実施した場合でも、上記軌道輪の仕上作業の効率化を確保し、しかも廃液処理のコストを省いて、高精度の軌道面を有する軌道輪を低コストで得られる。
【００１５】
又、上述の様な請求項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、軌道輪の何れかの周面の軸方向両端部で軌道面を軸方向両側から挟む位置に全周に亙って設けられたシール用の凹部を、仕上工程時に軌道面と同時にローリング加工により仕上げる。
ラジアル玉軸受を構成する軌道輪の周面端部には、シール用の凹部を形成する場合がある。例えば、この軌道輪が外輪である場合には、その内周面の軸方向両端部に、密封板の外周縁部を係止する為の係止溝を形成する場合がある。又、上記軌道輪が内輪である場合には、その外周面の軸方向両端部に、密封板の内周縁部に設けたシールリップの先端縁を摺接させたり、密封板の内周縁部を近接対向させる為の小径段部を形成する場合がある。  上記シール用円輪板によるシール性を確保する為には、上述の様な係止溝や小径段部等のシール用の凹部の寸法精度及び形状精度を良好にする必要がある。上述の様に、この様なシール用の凹部の仕上加工を、上記軌道面と同時にローリング加工により行なえば、製造コストの上昇を抑えつつ、上記凹部の形状精度及び寸法精度を良好にできる。
【実施例】
【００１６】
図１〜１９は、本発明の実施例を示している。本発明の特徴は、先ず、冷間加工によりラジアル玉軸受用軌道輪である外輪２ａ｛図８の（Ｆ）参照｝又は内輪３ａ｛図１４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素材８ａ、８ｂ｛図８、１４の（Ａ）参照｝を造った後、冷間加工によりこの高精度素材８ａ、８ｂを塑性変形させて、上記外輪２ａ又は上記内輪３ａとする点にある。就いては、上記高精度素材８ａ、８ｂを造る工程を説明してから、外輪用の高精度素材８ａを上記外輪２ａとする工程を説明し、最後に、内輪用の高精度素材８ｂを上記内輪３ａとする工程に就いて説明する。
【００１７】
先ず、上記外輪２ａ用の高精度素材８ａ（又は内輪３ａ用の高精度素材８ｂ）を、図１〜７に示した何れかの方法により造る。
先ず、図１に示した第１例の方法では、長尺な線材（コイル）を所定長さに切断して、（Ａ）に示す様な円柱状素材９を得る。
次いで、この円柱状素材９を軸方向に圧縮する据え込み加工により、（Ｂ）に示す様な第一中間素材１０を得る。
次いで、この第一中間素材１０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、（Ｃ）に示す様な、上記第一中間素材１０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１１を得る。
次いで、ピアス加工によりこの第二中間素材１１の底部を打ち抜いて、（Ｄ）に示す様な、円筒状の第三中間素材１２を得る。
次いで、この第三中間素材１２の外周面を抑えて外径が拡がるのを防止しつつ、軸方向寸法を所定値迄正確に縮める。この加工の際、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。この様な内径余肉出し加工により、（Ｅ）に示す様な第四中間素材１３を得る。
次いで、この第四中間素材１３の内周面を、外周面と同心に配置され、且つ、その外径を適正値に規制された扱き治具（金型）により軸方向一端から他端に（図１の上から下に）向けて扱く、内径扱き加工を施す。この内径扱き加工の結果、（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１４を備えた、第五中間素材１５を得る。
そして、最後に、（Ｇ）に示す様に、ピアス加工により上記余肉部１４を除去して、前記外輪２ａ用の高精度素材８ａ（又は内輪３ａ用の高精度素材８ｂ）を得る。
【００１８】
次に、図２に示した第２例の方法では、上述した第１例の場合と同様にして造った第四中間素材１３の内周面寄り部分を、（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して、前記外輪２ａ用の高精度素材８ａ（又は内輪３ａ用の高精度素材８ｂ）を得る。
【００１９】
次に、図３に示した第３例の方法では、長尺な線材（コイル）を所定長さに切断して、（Ａ）に示す様な円柱状素材９を得る。
次いで、この円柱状素材９を軸方向に圧縮する据え込み加工により、（Ｂ）に示す様な、中央部が厚く、周縁部に向かう程薄くなる、円盤状の第一中間素材１６を得る。
次いで、この第一中間素材１６の中央部を軸方向両側から圧縮する事により、（Ｃ）に示す様な、当該部分が窪んだ（中央部が薄くなった）、第二中間素材１７を得る。
次いで、ピアス加工によりこの第二中間素材１７の中央部を打ち抜く事により、（Ｄ）に示す様な、円輪状で、内径側が厚く外径側が薄い、くさび状の断面形状を有する第三中間素材１８を得る。
次いで、この第三中間素材１８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、（Ｅ）に示す様な、円筒状の第四中間素材１９を得る。
そして、上記第四中間素材１９に、（Ｆ）〜（Ｈ）に示す様に、前述の図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、前記外輪２ａ用の高精度素材８ａ（又は内輪３ａ用の高精度素材８ｂ）を得る。
【００２０】
次に、図４に示した第４例の方法では、上述した第３例の場合と同様にして造った第四中間素材１３（当該中間素材の呼び名及び符号は、図１に示した第１例による）の内周面寄り部分を、（Ｇ）に示す様に、シェービング加工によりそぎ落とす。そして、この内周寄り部分に存在する余肉部を除去して、前記外輪２ａ用の高精度素材８ａ（又は内輪３ａ用の高精度素材８ｂ）を得る。
【００２１】
次に、図５に示した第５例の方法では、上述した第３例の場合と同様にして造った第二中間素材１７を、（Ｄ）に示す様に、１対の金型同士の間で厚さ方向に押圧する。そして、中央部を除く部分の厚さ寸法並びに外径寸法を、設計により定めた適正値に規制すると共に、余肉は中央の薄肉部に集めて、第三中間素材２０とする。
次いで、ピアス加工によりこの第三中間素材２０の中央部を打ち抜く事により、（Ｅ）に示す様な、円輪状で、内径側が厚く外径側が薄い、くさび状の断面形状を有する第四中間素材２１を得る。この第四中間素材２１の体積は、得るべき前記外輪２ａ用の高精度素材８ａ（又は内輪３ａ用の高精度素材８ｂ）の体積と同じである。
次いで、上記第四中間素材２１を、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、（Ｆ）に示す様な、上記外輪２ａ用の高精度素材８ａ（又は内輪３ａ用の高精度素材８ｂ）とする。尚、必要に応じサイジング加工を施して、上記高精度素材８ａ（又は８ｂ）の形状精度を向上させる。
【００２２】
次に、図６に示した第６例の方法では、長尺な板材（コイル）を所定形状に切断して、（Ａ）に示す様な円板状素材２２を得る。
次いで、この円板状素材２２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、（Ｂ）に示す様な、円輪状の第一中間素材２３を得る。
次いで、この第一中間素材２３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、（Ｃ）に示す様な、円筒状の第二中間素材２４を得る。
そして、上記第二中間素材２４に、（Ｄ）〜（Ｆ）に示す様に、前述の図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、前記外輪２ａ用の高精度素材８ａ（又は内輪３ａ用の高精度素材８ｂ）を得る。
【００２３】
更に、図７に示した第７例の方法では、上述した第６例の場合と同様にして造った第四中間素材１３（当該中間素材の呼び名及び符号は、図１に示した第１例による）の内周面寄り部分を、（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、前記外輪２ａ用の高精度素材８ａ（又は内輪３ａ用の高精度素材８ｂ）を得る。
【００２４】
次に、上述の図１〜７に示した何れかの方法により造られた高精度素材８ａを冷間加工により塑性変形させて、外輪２ａとする方法に就いて、図８〜１３により説明する。
本実施例の場合には、図８の（Ａ）に示した上記高精度素材８ａを、（Ｂ）に示した第一中間素材２５、（Ｃ）に示した第二中間素材２６、（Ｄ）に示した第三中間素材２７、（Ｅ）に示した第四中間素材２８を経て、（Ｆ）に示した外輪２ａとする。以下、それぞれの工程に就いて、順番に説明する。
【００２５】
上記高精度素材８ａを上記第一中間素材２５とするには、この高精度部材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（図８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８ａの軸方向両端面の内径側半部が軸方向に凹んで、当該部分に段部２９、２９を有する、上記第一中間素材２５を得られる。この際、これら両段部２９、２９を形成する事に伴って径方向（図８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、上記第一中間素材２５の外径は、造るべき外輪２ａの外径よりも大きい。
【００２６】
そこで、この第一中間素材２５の一部｛軸方向一端部（図８の上端部）を除く部分｝の径を、上記外輪２ａの外径にまで縮める、縮管加工を、上記第一中間素材２５に施す。この縮管加工は、図９に示す様にして行なう。
先ず、（Ａ）に示す様に、この第一中間素材２５を、ダイ３０に設けた加工孔３１の大径部３２に内嵌（セット）する。次いで、（Ｂ）に示す様に、パンチ３３により上記第一中間素材２５を、上記加工孔３１の奥にまで押し込む。この加工孔３１は、上記大径部３２とこの大径部３２よりも奥側に設けた小径部３４とを滑らかな曲面部３５により連続させて成る。又、この小径部３４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３３により上記加工孔３１の奥部に存在する上記小径部３４に押し込まれた、上記第一中間素材２５の一部の外径は、上記外輪２ａの外径と一致する状態に縮められて、前記第二中間素材２６となる。
【００２７】
尚、図示の例では、上記パンチ３３の先端面の一部に凸曲面部３６を形成する事により、上記第二中間素材２６の内周面の一部に断面円弧状の凹曲面部３７を、全周に亙って形成する様にしている。上記パンチ３３がこの凹曲面部３７を形成するのは、上記第一中間素材２５を上記第二中間素材２６とする加工の初期段階で行なわれる。従って、上述の様に第一中間素材２５の一部の外径を縮めて第二中間素材２６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３５と上記第一中間素材２５の外周面との当接部にのみ加わる。従って、上記加工孔３１の曲面部３５による、上記第二中間素材２６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８の（Ｆ）或いは図２０参照｝の精度を確保する面から重要である。この点に関しては、後で詳しく述べる。この様にして造られた、この第二中間素材２６は、ノックアウトリング３８により上記加工孔３１から押し出して、次の工程に送る。
【００２８】
この次の工程では、上記第二中間素材２６の内周面に、外輪軌道５の軸方向片半部（図８の下半部）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１０に示す様にして行なう。
先ず、（Ａ）に示す様に、上記第二中間素材２６を、ダイ３９に設けた加工孔４０に内嵌すると共に、この第二中間素材２６の軸方向一端面（図１０の下端面）を、この加工孔４０内に挿入したカウンターリング４１の先端面（図１０の上端面）に突き当てる（セットする）。この状態で、上記第二中間素材２６の外周面は上記加工孔４０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４１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４１と上記ダイ３９との軸方向（図１０の上下方向）に関する位置関係は、厳密に規制されている。
【００２９】
上記第二中間素材２６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４２により上記第二中間素材２６の内周面を扱く。このパンチ４２の先端部は、上記カウンターリング４１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４１に対する軸方向の変位を可能となる、小径部４３としている。そして、この小径部４３と、基端寄り（図１０の上寄り）部分に設けた、この小径部４３と同心の大径部４４とを、凸曲面部４５により連続させている。この凸曲面部４５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一致する、円弧状である。上記内径押出加工では、上記パンチ４２の凸曲面部４５を上記第二中間素材２６の内周面に存在する前記凹曲面部３７に突き当て、この凹曲面部３７の形状を矯正しつつ、この凹曲面部３７を上記第二中間素材２６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）。
【００３０】
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の軸方向片半部となる凹曲面部３７ａを備えた、前記第三中間素材２７を得られる。この様にしてこの第三中間素材２７を造る際、上述の様に凹曲面部３７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３７ａ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４５と上記凹曲面部３７との当接部にのみ加わる。従って、この凸曲面部４５による、上記外輪軌道５の軸方向片半部となる凹曲面部３７ａ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三中間素材２７のうち、この凹曲面部３７ａを設けた軸方向一端寄り部分の形状は、造るべき外輪２ａの該当部分の形状に、ほぼ一致している。又、前記図９に示した縮管加工の際、加工孔３１の中間部に設けた曲面部３５により段付形状に加工された部分に関しては、径方向に関する肉厚の軸方向に関する分布を、造るべき外輪２ａの該当部分の分布に一致させている。この為に、上記縮管加工の際、上記曲面部３５の形状、並びに、前記ダイ３０に対する前記パンチ３３の挿入量（更には、次述する図１１に示したダイ４６の加工孔４７の曲面部５１の形状）を厳密に規制している。この様にして造られた、上記第三中間素材２７は、前記カウンターリング４１により前記加工孔４０から押し出して、次の工程に送る。
【００３１】
この次の工程では、上記第三中間素材２７の軸方向他端寄り（図１１の上端寄り）部分の外径を縮めて、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１１に示す様にして行なう。
先ず、（Ａ）に示す様に、上記第三中間素材２７を、ダイ４６に設けた加工孔４７に内嵌（セット）する。この際、この第三中間素材２７のうちで外径が既に縮められている部分を上記加工孔４７の小径部４８に、未だ縮められていない部分を同じく大径部４９に、それぞれ隙間なく内嵌する。次いで、（Ｂ）に示す様に、パンチ５０により上記第三中間素材２７全体を、上記加工孔４７の奥側の小径部４８内に押し込む。
【００３２】
この押し込み作業の結果、上記未だ縮められていない部分が、上記大径部４９と上記小径部４８とを連続させる曲面部５１により扱かれて、この部分の外径も、上記外輪２ａの外径と一致する状態に縮められる。同時に、この部分の内径側に、上記外輪軌道５の軸方向他半部となる凹曲面部５２が形成される。即ち、上述した様に、上記未だ縮められていない部分の径方向に関する肉厚の軸方向に関する分布は、造るべき外輪２ａの該当部分の分布に一致している。この為、上記部分の外径を上記外輪２ａの外径と一致する状態に縮めると、内周面側の断面形状が上記外輪軌道５の軸方向他半部と一致する様になり、上記凹曲面部５２となる。この様な凹曲面部５２は、前記凹曲面部３７ａと連続して、深溝型の上記外輪軌道５を構成し、前記第四中間素材２８となる。
【００３３】
この様にして得られた、この第四中間素材２８には、仕上加工を施して、内周面の軸方向両端部に、密封板の外周縁部を係止する為の係止溝を形成する。この係止溝の加工作業は、図１２或いは図１３に示す様にして行なう。
このうちの図１２に示した第１例の方法は、上記第四中間素材２８の内径側を１対の中子５３ａ、５３ｂにより抑えた状態で、この第四中間素材２８の軸方向両端面の外径寄り部分を軸方向に押圧する、プレス加工である。このプレス加工により、上記第四中間素材２８の軸方向両端部外径寄り部分が、軸方向内方並びに径方向内方に倒れ込む様に塑性変形し、前記両段部２９、２９部分に密封板の外周縁部を係止する為の係止溝５４、５４を形成して、外輪２ａとする。
【００３４】
又、図１３に示した第２例の方法は、互いに偏心した状態で配置されて同方向に回転するアウタローラ５５の内周面とインナローラ５６の外周面との間で上記第四中間素材２８を径方向両側から押圧する、ローリング加工である。上記アウタローラ５５の内周面は単なる円筒面として、上記第四中間素材２８の外周面を支えられる様にしている。これに対して、上記インナローラ５６の外周面の軸方向中間部の断面形状は、上記造るべき外輪２ａの内周面の断面形状と一致させている。本例の場合には、この様なインナローラ５６の外周面と上記アウタローラ５５の内周面との間に上記第四中間素材２８を挟持し、このインナローラ５６を、このアウタローラ５５に向け押し付けつつ回転させる事で、このインナローラ５６の中間部外周面の形状を上記第四中間素材２８の内周面に転写し、上記外輪軌道５の性状を整える（仕上げる）と共に、この内周面と軸方向両端部に、密封板の外周縁部を係止する為の係止溝５４、５４を形成する様にしている。
【００３５】
何れの方法により係止溝５４、５４を形成した場合でも、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３ａ及び玉４、４と組み合わせて図２０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。
【００３６】
最後に、前述の図１〜７に示した何れかの方法により造られた高精度素材８ｂを冷間加工により塑性変形させて、内輪３ａとする方法に就いて、図１４〜１９により説明する。  本実施例の場合には、図１４の（Ａ）に示した上記高精度素材８ｂを、（Ｂ）に示した第一中間素材５７、（Ｃ）に示した第二中間素材５８、（Ｄ）に示した第三中間素材５９、（Ｅ）に示した第四中間素材６０を経て、（Ｆ）に示した内輪３ａとする。以下、それぞれの工程に就いて、順番に説明する。
【００３７】
上記高精度素材８ｂを上記第一中間素材５７とするには、この高精度素材８ｂ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８ｂ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８ｂの軸方向両端面の外径側半部が軸方向に凹んで、当該部分に段部６１、６１を有する、上記第一中間素材５７を得られる。この際、これら両段部６１、６１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、上記第一中間素材５７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）。
【００３８】
この様な第一中間素材５７には、その一部｛軸方向一端部（図１４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１４の（Ｆ）及び図２０参照｝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１５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５７を、ダイ６２に設けた加工孔６３の大径部６４に内嵌（セット）する。次いで、（Ｂ）に示す様に、パンチ６５により上記第一中間素材５７を、上記加工孔６３の奥にまで押し込む。この加工孔６３は、上記大径部６４とこの大径部６４よりも奥側に設けた小径部６６とを滑らかな曲面部６７により連続させて成る。この曲面部６７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１４の上半部）の断面形状と一致しており、上記小径部６６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６５により上記加工孔６３の奥部に存在する上記小径部６６に押し込まれた、上記第一中間素材５７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、前記第二中間素材５８となる。
【００３９】
尚、図示の例では、上記パンチ６５の軸方向中間部の一部に凸曲面部６８を形成する事により、上記第二中間素材５８の内周面の一端寄り部分に断面円弧状の凹曲面部６９を、全周に亙って形成する様にしている。上記パンチ６５がこの凹曲面部６９を形成するのは、上記第一中間素材５７を上記第二中間素材５８とする加工の初期段階で行なわれる。従って、上述の様に第一中間素材５７の一部の外径を縮めて第二中間素材５８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６７と上記第一中間素材５７の外周面との当接部にのみ加わる。従って、上記加工孔６３の曲面部６７による、上記第二中間素材５８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１４の（Ｆ）或いは図２０参照｝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、上記第二中間素材５８は、ノックアウトリング７０により上記加工孔６３から押し出して、次の工程に送る。
【００４０】
この次の工程では、上記第二中間素材５８のうちで上記内輪軌道６の軸方向他半部（図１４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１６に示す様にして行なう。
先ず、（Ａ）に示す様に、上記第二中間素材５８を、ダイ７１に設けた加工孔７２に内嵌すると共に、この第二中間素材５８の軸方向一端面（図１６の下端面）を、この加工孔７２内に挿入したカウンターリング７３の先端面（図１６の上端面）に突き当てる（セットする）。この状態で、上記第二中間素材５８の外周面は上記加工孔７２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７３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７３と上記ダイ７１との軸方向（図１６の上下方向）に関する位置関係は、厳密に規制されている。
【００４１】
上記第二中間素材５８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７４により上記第二中間素材５８の内周面を扱く。このパンチ７４の先端部は、上記カウンターリング７３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７３に対する軸方向の変位を可能となる、小径部７５としている。そして、この小径部７５と、基端寄り（図１６の上寄り）部分に設けた、この小径部７５と同心の大径部７６とを、凸曲面部７７により連続させている。この凸曲面部７７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７４の凸曲面部７７を上記第二中間素材５８の内周面に存在する前記凹曲面部６９に突き当て、この凹曲面部６９の形状を矯正しつつ、この凹曲面部６９を上記第二中間素材５８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）。
【００４２】
この結果、内周面の軸方向一端寄り（図１６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６９ａを備えた、前記第三中間素材５９を得られる。この様にしてこの第三中間素材５９を造る際、上述の様に凹曲面部６９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６９ａ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７７と上記凹曲面部６９との当接部にのみ加わる。従って、この凸曲面部７７による、上記肉厚分布を整える為の凹曲面部６９ａ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三中間素材５９のうち、軸方向に関して上記凹曲面部６９ａを設けた部分と反対側の部分の形状は、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６９ａ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を、造るべき内輪３ａの該当部分の分布に一致させている。この為に、上記内径押出加工の際、上記凸曲面部７７の形状、並びに、前記ダイ７１に対する上記パンチ７４の挿入量を厳密に規制している。この様にして造られた、上記第三中間素材５９は、前記カウンターリング７３により前記加工孔７２から押し出して、次の工程に送る。
【００４３】
この次の工程では、上記第三中間素材５９の軸方向他端寄り（図１７の上端寄り）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う。この内輪軌道形成加工は、図１７に示す様にして行なう。
先ず、（Ａ）に示す様に、上記第三中間素材５９を、ダイ７８に設けた加工孔７９の内周面と、この加工孔７９の中心部にこの加工孔７９と同心に配置されたパンチ８０の外周面との間に設置（セット）する。この際、上記第三中間素材５９のうちで内径が縮められている部分を上記パンチ８０の小径部８１に、縮められていない部分を同じく大径部８２に、それぞれ外嵌する。次いで、（Ｂ）に示す様に、リングパンチ８３により上記第三中間素材５９全体を、上記加工孔７９の奥側に位置する、上記パンチ８０の大径部８２の周囲部分に押し込む。
【００４４】
この押し込み作業の結果、上記縮められている部分が、上記小径部８１と上記大径部８２とを連続させる曲面部８４により扱かれて、この部分の内径も、上記内輪３ａの内径と一致する状態に拡げられる。同時に、この部分の外径側に、上記内輪軌道６の軸方向他半部となる凹曲面部８５が形成される。即ち、上述した様に、上記縮められている部分の径方向に関する肉厚の軸方向に関する分布は、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、上記部分の内径を上記内輪３ａの内径と一致する状態に拡げると、外周面側の断面形状が上記内輪軌道６の軸方向他半部と一致する様になり、上記凹曲面部８５となる。この様な凹曲面部８５は、前記ダイ６２に設けた加工孔６３の曲面部６７により形成された凹曲面部と連続して、深溝型の上記内輪軌道６を構成し、前記第四中間素材６０となる。
【００４５】
この様にして得られた、この第四中間素材６０には、仕上加工を施して、外周面の軸方向両端部に、密封板の内周縁部を摺接若しくは近接対向させる為のシール用段部を形成する。この係止溝の加工作業は、図１８或いは図１９に示す様にして行なう。
このうちの図１８に示した第１例の方法は、上記第四中間素材６０の外径側をコンテナ８６により抑え付けた状態で、この第四中間素材６０の軸方向両端面の内径寄り部分を軸方向に押圧するプレス加工である。このプレス加工により、上記第四中間素材６０の軸方向両端部内径寄り部分が、軸方向内方並びに径方向外方に倒れ込む様に塑性変形し、前記両段部６１、６１部分に、密封板の内周縁部を摺接若しくは近接対向させる為のシール用段部８７、８７が形成される。
【００４６】
又、図１９に示した第２例の方法は、互いに逆方向に回転する１対の成形ローラ８８、８８同士の間で、アーバ８９に回転自在に支持した上記第四中間素材６０を径方向両側から押圧するローリング加工である。上記両成形ローラ８８、８８の外周面の軸方向中間部の断面形状は、上記造るべき内輪３ａの外周面の断面形状と一致させている。本例の場合には、この様な１対の成形ローラ８８、８８の外周面同士の間に上記第四中間素材６０を挟持し、これら両成形ローラ８８、８８を上記第四中間素材６０に押し付けつつ逆方向に同速で回転させる事により、これら両成形ローラ８８、８８の中間部外周面の形状を上記第四中間素材６０の外周面に転写し、上記内輪軌道６の性状を整える（仕上げる）と共に、この外周面の軸方向両端部に、密封板の内周縁部を摺接若しくは近接対向させる為のシール用段部８７、８７を形成する様にしている。
【００４７】
何れの方法によりシール用段部８７、８７を形成した場合でも、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２ａ及び玉４、４と組み合わせて図２０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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】高精度素材加工工程の第１例を示す断面図。
【図２】同第２例を示す断面図。
【図３】同第３例を示す断面図。
【図４】同第４例を示す断面図。
【図５】同第５例を示す断面図。
【図６】同第６例を示す断面図。
【図７】同第７例を示す断面図。
【図８】外輪加工工程を示す断面図。
【図９】外輪加工工程のうちの縮管加工工程を示す断面図。
【図１０】同じく内径押出加工工程を示す断面図。
【図１１】同じく外輪軌道形成加工工程を示す断面図。
【図１２】同じく係止溝の加工工程の第１例を示す断面図。
【図１３】同第２例を示す断面図。
【図１４】内輪加工工程を示す断面図。
【図１５】内輪加工工程のうちの縮管加工工程を示す断面図。
【図１６】同じく内径押出加工工程を示す断面図。
【図１７】同じく内輪軌道形成加工工程を示す断面図。
【図１８】同じくシール用段部の加工工程の第１例を示す断面図。
【図１９】同第２例を示す断面図。
【図２０】本発明の対象となるラジアル玉軸受の１例を示す部分切断斜視図。
【符号の説明】
【００４９】
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  高精度素材
９    円柱状素材
１０    第一中間素材
１１    第二中間素材
１２    第三中間素材
１３    第四中間素材
１４    余肉部
１５    第五中間素材
１６    第一中間素材
１７    第二中間素材
１８    第三中間素材
１９    第四中間素材
２０    第三中間素材
２１    第四中間素材
２２    円板状素材
２３    第一中間素材
２４    第二中間素材
２５    第一中間素材
２６    第二中間素材
２７    第三中間素材
２８    第四中間素材
２９    段部
３０    ダイ
３１    加工孔
３２    大径部
３３    パンチ
３４    小径部
３５    曲面部
３６    凸曲面部
３７、３７ａ  凹曲面部
３８    ノックアウトリング
３９    ダイ
４０    加工孔
４１    カウンターリング
４２    パンチ
４３    小径部
４４    大径部
４５    凸曲面部
４６    ダイ
４７    加工孔
４８    小径部
４９    大径部
５０    パンチ
５１    曲面部
５２    凹曲面部
５３ａ、５３ｂ  中子
５４    係止溝
５５    アウタローラ
５６    インナローラ
５７    第一中間素材
５８    第二中間素材
５９    第三中間素材
６０    第四中間素材
６１    段部
６２    ダイ
６３    加工孔
６４    大径部
６５    パンチ
６６    小径部
６７    曲面部
６８    凸曲面部
６９、６９ａ  凹曲面部
７０    ノックアウトリング
７１    ダイ
７２    加工孔
７３    カウンターリング
７４    パンチ
７５    小径部
７６    大径部
７７    凸曲面部
７８    ダイ
７９    加工孔
８０    パンチ
８１    小径部
８２    大径部
８３    リングパンチ
８４    曲面部
８５    凹曲面部
８６    コンテナ
８７    シール用段部
８８    成型ローラ
８９    アーバ
【図１】
2006090407.tif 000003
【図２】
2006090407.tif 000004
【図３】
2006090407.tif 000005
【図４】
2006090407.tif 000006
【図５】
2006090407.tif 000007
【図６】
2006090407.tif 000008
【図７】
2006090407.tif 000009
【図８】
2006090407.tif 000010
【図９】
2006090407.tif 000011
【図１０】
2006090407.tif 000012
【図１１】
2006090407.tif 000013
【図１２】
2006090407.tif 000014
【図１３】
2006090407.tif 000015
【図１４】
2006090407.tif 000016
【図１５】
2006090407.tif 000017
【図１６】
2006090407.tif 000018
【図１７】
2006090407.tif 000019
【図１８】
2006090407.tif 000020
【図１９】
2006090407.tif 000021
【図２０】
2006090407.tif 000022