(57)【要約】【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を容易に且つ効率良く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）に示した予備中間素材１６、（Ｃ）に示した第二予備中間素材１７、（Ｄ）に示した第三予備中間素材２０、（Ｅ）に示した第一中間素材２３を経て、（Ｆ）に示した第一高精度リング１４と第二中間素材２７とを造る。このうちの第一高精度リング１４により内輪を造る。又、この第二中間素材２７を、厚さ寸法が大きな内径側を拡げ、同じく小さな外径側を縮める方向に、断面形状を９０度変える反転加工を施す。そして、内径、外径、軸方向長さを規制値とした、円筒状の第二高精度リングとし、この第二高精度リングから外輪を造る。【選択図】  図１
2006341255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも次の(a) 〜(c) に示した工程を有する、高精度リングの製造方法。
(a) 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ビレット状の素材を軸方向に圧縮すると共に、径方向中央部に円孔を形成して、中央部に所定の厚さ寸法及び所定の軸方向寸法を有する円筒部を、この円筒部の周囲部分に外向フランジ状の鍔状部を、それぞれ備えた第一中間素材とする工程。
(b) この第一中間素材を、この第一中間素材の径方向中間部で上記円筒部の外周面と上記鍔状部の内周縁との境界部分で切断し、このうちの円筒部から得られる部分を、円筒状の第一高精度リングとし、上記鍔状部から得られる部分を、円輪状の第二中間素材とする工程。
(c) 上記第二中間素材の断面の方向を９０度変更する反転加工によりこの第二中間素材を、内径、外径、軸方向長さを規制値とした円筒状の第二高精度リングとする工程。
【請求項２】
(a) の工程で、素材の軸方向両端部を互いに近づく方向に圧縮する事により、径方向中央部に軸方向に関する厚さ寸法が径方向外寄り部分よりも大きくなったボス部を、このボス部の周囲部分に鍔状部を、それぞれ形成し、このうちのボス部の中央部を軸方向に押し潰してこの中央部の軸方向に関する厚さを低減すると共に、このボス部の外径寄り部分の軸方向に関する厚さを増大させてから、上記中央部の厚さを低減した部分を打ち抜いて円孔を形成する、請求項１に記載した高精度リングの製造方法。
【請求項３】
(a) の工程で、素材の軸方向両端面中央部を互いに近づく方向に圧縮してこの中央部の軸方向に関する厚さを低減する事により、鍔状部の軸方向両側面から軸方向に突出する素円筒部を形成してから、上記中央部の厚さを低減した部分を打ち抜いて円孔を形成する、請求項１に記載した高精度リングの製造方法。
【請求項４】
(b) の工程と(c) の工程との間に、第二中間素材の外周縁部をこの第二中間素材の外径が広がらない様に拘束した状態で、この第二中間素材を軸方向に、所定厚さ迄圧縮する据え込み加工を行なって、この第二中間素材の余肉分を内周縁部に流動させた後、この内周縁部をピアス加工により除去してこの余肉分を除去する事により、上記第二中間素材の体積を所望値にする工程を備える、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した高精度リングの製造方法。
【請求項５】
(a) の工程で形成する鍔状部の軸方向に関する厚さ寸法を、径方向中央部寄りで大きく外周縁部に向かう程小さくし、(c) の工程で、第二中間素材の外径寄り部分を径方向内方に縮め、同じく内径寄り部分を径方向外方に拡げる方向に反転加工を施す、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した高精度リングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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及び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及び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。
【背景技術】
【０００２】
各種回転機器の回転支持部に、図６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、単列深溝型であって、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６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、加工の初期段階で素材の外径寄り部分に円すい筒状部分を有する複合中間素材を形成する。この為、比較的容積が大きく、しかもこの円すい筒状部分を含む、複雑な形状を有する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、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、単一のリング状部品を造るだけであって、冷間加工の際に軸方向寸法の規制を行なっておらず、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】
更に、特許文献４には、素材に鍛造加工を施して断面クランク形で円環状の中間素材を造り、この中間素材の径方向中間部で切断分離して、それぞれ転がり軸受用の内輪及び外輪を造る為の１対のリング状素材とする方法が記載されている。この様な特許文献４に記載された方法の場合、これら両リング状素材を作る過程で、中間素材の中央部を打ち抜いて当該部分をスクラップとする他、この中間素材の径方向中間部で上記両リング状素材の間部分も打ち抜いてスクラップとする。この為、上記素材のうちでスクラップとなる部分が多くなり、材料の歩留が悪くなる。
【０００９】
一方、本発明者等は、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（特願２００４−２８９５６６号）。この先発明に係る方法では、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、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。
【００１０】
図７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７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７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７の（Ｆ）及び図６参照｝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７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７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。
【００１１】
又、図８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８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８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８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８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８の上端寄り）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。
【００１２】
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８ｂ、８ａ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。又、より一層の低コスト化を図る為には、上記内輪３ａを造る為の高精度リング８ａと、上記外輪２ａを造る為の高精度リング８ｂとを、単一の素材から造り出す事が好ましい。
【００１３】
これに対して、前記特許文献２、３に記載された従来方法の場合には、各軌道輪（内輪３ａ或いは外輪２ａ）を造る為の高精度リングを互いに独立して造る為、これら各軌道輪用の高精度リングを効率良く造って低コスト化を図る面からは好ましくない。尚、特許文献５には、金属板を打ち抜いて造った円輪状の素材の断面形状を９０度変換する反転加工によりリング状部品を造る方法が記載されているが、この様な特許文献５に記載された方法にしても、高精度リングを効率良く造って低コスト化を図る事はできない。
【００１４】
一方、前記特許文献１に記載された従来方法の場合には、各軌道輪を構成する高精度リングの製造作業の能率化と材料の歩留向上とを図る面からは良いが、前述した様に、加工装置の耐久性確保と寸法精度の確保の面からは問題がある。更に、前記特許文献４に記載された従来方法の場合には、各軌道輪を構成する高精度リングの製造作業の能率化を図る面からは良いが、前述した様に、材料の歩留確保の面からは問題がある。
【００１５】
【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
【特許文献４】特開２０００−７１０４６号公報
【特許文献５】特開平１０−１４６６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
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、且つ低コストで造れる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】
【００１７】
本発明の高精度リングの製造方法は、少なくとも次の(a) 〜(c) に示した工程を有する。
(a) 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ビレット状の素材を軸方向に圧縮すると共に、径方向中央部に円孔を形成して、中央部に所定の厚さ寸法及び所定の軸方向寸法を有する円筒部を、この円筒部の周囲部分に外向フランジ状の鍔状部を、それぞれ備えた第一中間素材とする工程。
(b) この第一中間素材を、この第一中間素材の径方向中間部で上記円筒部の外周面と上記鍔状部の内周縁との境界部分で切断し、このうちの円筒部から得られる部分を、円筒状の第一高精度リングとし、上記鍔状部から得られる部分を、円輪状の第二中間素材とする工程。
(c) 上記第二中間素材の断面の方向を９０度変更する反転加工によりこの第二中間素材を、内径、外径、軸方向長さを規制値とした円筒状の第二高精度リングとする工程。
【発明の効果】
【００１８】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項２に記載した様に、(a) の工程で、素材の軸方向両端部を互いに近づく方向に圧縮する事により、径方向中央部に軸方向に関する厚さ寸法が径方向外寄り部分よりも大きくなったボス部を、このボス部の周囲部分に鍔状部を、それぞれ形成する。そして、このうちのボス部の中央部を軸方向に押し潰してこの中央部の軸方向に関する厚さを低減すると共に、このボス部の外径寄り部分の軸方向に関する厚さを増大させる。次いで、上記中央部の厚さを低減した部分を打ち抜いて円孔を形成する。
この様な構成を採用すれば、上記円孔の打ち抜き加工作業を容易に行なえる様にすると共に、この打ち抜き加工に伴ってスクラップとなる部分の容積を低減して、材料の歩留をより一層向上させる事ができる。
【００２０】
又、本発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項３に記載した様に、(a) の工程で、素材の軸方向両端面中央部を互いに近づく方向に圧縮してこの中央部の軸方向に関する厚さを低減する事により、鍔状部の軸方向両側面から軸方向（互いに反対方向）に突出する（互いに同心の１対の）素円筒部を形成する。そして、上記中央部の厚さを低減した部分を打ち抜いて円孔を形成する。
この様な構成を採用する事によっても、上記円孔の打ち抜き加工作業を容易に行なえる様にすると共に、この打ち抜き加工に伴ってスクラップとなる部分の容積を低減して、材料の歩留をより一層向上させる事ができる。
【００２１】
又、本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、(b) の工程と(c) の工程との間に、第二中間素材の外周縁部をこの第二中間素材の外径が拡がらない様に拘束した状態で、この第二中間素材を軸方向に、所定厚さ迄圧縮する据え込み加工を行なう。そして、この第二中間素材の余肉分を内周縁部に流動させた後、この内周縁部をピアス加工により除去してこの余肉分を除去する事により、上記第二中間素材の体積を所望値にする。
この様な構成を採用すれば、上記第二中間素材の体積を、より厳密に規制できる。
【００２２】
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項５に記載した様に、(a) の工程で形成する鍔状部の軸方向に関する厚さ寸法を、径方向中央部寄り（例えばボス部寄り）で大きく外周縁部に向かう程小さくする。そして、(c) の工程で、第二中間素材の外径寄り部分を径方向内方に縮め、同じく内径寄り部分を径方向外方に拡げる方向に反転加工を施す。  この様に構成すれば、上記第二中間素材の各部に加わる応力を低く抑えつつ、この第二中間素材から得られる円筒状の第二高精度リングの径方向に関する厚さ寸法を、軸方向に関して均一にできる。
【実施例１】
【００２３】
図１〜４は、請求項１、２、４、５に対応する、本発明の実施例１を示している。尚、冷間鍛造加工を含めた塑性加工や、打ち抜き加工等の、プレス加工の分野では、加工前の形状と加工後の形状とが分かれば、塑性加工に使用する金型の形状・構造を理解する事は容易（自明）である場合が多い。従って、一部の金型の形状・構造に就いては図示を省略し、以下、各工程での被加工物の形状を中心に説明する。又、図１は、加工の進捗状況を分かり易くする為、各被加工物の姿勢を一致させて描いている為、各工程での被加工物の上下方向は、図面と実際とで必ずしも一致しない。プレス加工の分野で周知の様に、押型を上方に、被加工物を介してこの押型の力を受ける受型を下方に、それぞれ配置する事は当然である。
【００２４】
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、ドラムに巻回した上記長尺な線材をアンコイラから引き出しつつ、得るべき第一、第二の高精度リング１４、１５の容積の合計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。
【００２５】
この様にして得たビレット１３は、冷間で軸方向に圧縮する据え込み加工を施す事により軸方向両端面を矯正して、図１の（Ｂ）に示す様な、ビヤ樽型の（第一）予備中間素材１６とする。その後、更にこの予備中間素材１６に、軸方向に圧縮する据え込み加工を施す事により、図１の（Ｃ）に示す様な、円板状の第二予備中間素材１７を得る。この第二予備中間素材１７は、径方向中央部に軸方向に関する厚さ寸法が径方向外寄り部分よりも大きくなったボス部１８を、このボス部１８の周囲部分に外向フランジ状の鍔状部１９を、互いに同心に形成して成るものである。
【００２６】
上記第二予備中間素材１７は、軸方向に関する厚さ寸法に関して、中央のボス部１８の厚さ寸法Ｔ18が最も大きく、上記鍔状部１９の厚さ寸法ｔ1 、ｔ2 は、このボス部１８の厚さ寸法Ｔ18よりも小さく（Ｔ18＞ｔ1 ＞ｔ2 ）なっている。更に、上記鍔状部１９の断面形状はくさび形で、この鍔状部１９の厚さ寸法ｔ1 、ｔ2 は、径方向に関し漸次変化している。即ち、この鍔状部１９の厚さ寸法ｔ1 、ｔ2 は、内周縁部の厚さ寸法ｔ1 が大きく、外周縁部の厚さ寸法ｔ2 が小さくなっている。上記鍔状部１９は、上記第一、第二両高精度リング１４、１５のうち、外輪３ａ｛図８の（Ｆ）参照｝を造る為の第二高精度リング１５となるべき部分であるが、造るべきこの第二高精度リング１５の厚さ寸法Ｔ15｛図２（Ｃ）参照｝は、上記鍔状部１９の内外両周縁部の厚さ寸法ｔ1 、ｔ2 の中間（ｔ1 ＞Ｔ15＞ｔ2 ）である。
【００２７】
上述の様な第二予備中間素材１７を形成する据え込み加工を行なう際には、上記予備中間素材１６を、この第二予備中間素材１７の外面形状に合致する内面形状を有する１対の金型同士の間で、軸方向に圧縮する。即ち、上記予備中間素材１６を、上記第二予備中間素材１７の外径Ｄ17と同じ内径を有し、底面の形状をこの第二予備中間素材１７の軸方向片側面｛図１の（Ｃ）の下面｝の形状に合致する形状とした、有底の円孔を備えた受型内に、上記予備中間素材１６の中心軸と円孔の中心軸とを一致させた状態でセットし、上記円孔の底面と押型の先端面（本実施例の場合には平坦面）との間で上記予備中間素材１６を軸方向に圧縮する。これら底面と先端面との形状は、上記第二予備中間素材１７の軸方向両側面に見合う（凹凸方向が逆になった）形状とされているので、上記底面と先端面とを強く押し付け合う事で、上記第二予備中間素材１７を得られる。
【００２８】
この第二予備中間素材１７には、前記ボス部１８の中央部を軸方向に押し潰す、第二の据え込み加工を施す事により、図１の（Ｄ）に示す様な、第三予備中間素材２０とする。この為に上記第二予備中間素材１７のボス部１８の中央部を、このボス部１８の外径が拡がらない様に抑えつつ、先端面｛図１の（Ｃ）（Ｄ）の下面｝側から軸方向に押圧する。この際、上記第二予備中間素材１７の鍔状部１９を、受型と抑え型との間で挟持して、この鍔状部１９が変形する事を防止する。このうちの受型は、上記第二予備中間素材１７（及び上記第三予備中間素材２０）の外径Ｄ17と同じ内径を有する有底の円孔を備え、抑え型は、この受型の円孔の内側に隙間なく挿入可能な外径と、上記ボス部１８を内側に隙間なく内嵌可能な内径とを有する円筒状である。又、この抑え型の内側にパンチユニットを、軸方向の変位を可能に設置している。このパンチユニットは、上記ボス部１８の外径と一致する外径を有する円筒状の抑え筒（リングパンチ）の内側に、このボス部１８の外径よりも小さな外径を有する円柱状の押圧杆（パンチ）を、軸方向の変位を可能に内嵌して成る。そして、上記抑え筒の先端面を、円輪状の抑え面としている。被加工物に対する受型の位置関係は、上記第二予備中間素材１７を造る場合とは、軸方向に関して逆になる。  
【００２９】
上記第二予備中間素材１７を上記第三予備中間素材２０とする場合には、この第二予備中間素材１７の鍔状部１９を上記受型と抑え型との間で挟持すると共に、上記パンチユニットの抑え筒の先端面を適正位置に固定した状態で、このパンチユニットの押圧杆を上記ボス部１８の先端部に押し付ける。この押し付け作業は、上記ボス部１８の一部が上記抑え筒の先端面に達して金属材料がそれ以上フローする空間がなくなり、上記押圧杆をそれ以上変位させられなくなるまで行なう。この結果、上記ボス部１８の中央部の軸方向に関する厚さを低減すると共に、このボス部１８の外径寄り部分の軸方向に関する厚さが増大して、この外径寄り部分に、軸方向寸法が所望値に規制された円筒状部分２１が形成される。この様にして得られる上記第三予備中間素材２０に関して、この第三予備中間素材２０の基端面｛図１の（Ｄ）の上面｝から上記円筒状部分２１の先端面迄の長さＬ21は、規定通りの値になる。又、上記円筒状部分２１の径方向に関する厚さＴ21は、上記抑え型の内径と上記パンチユニットの押圧杆の外径との差の１／２に、厳密に規制される。要するに、上記第二予備中間素材１７に存在する体積誤差は、上記ボス部１８中央部に残留する底板部の厚さを異ならせる事により補償する（体積誤差をスクラップとなる部分に集める）。
【００３０】
上述の様にして、上記第三予備中間素材２０を形成したならば、図１の（Ｅ）に示す様に、この第三予備中間素材２０の中央部で上記円筒状部分２１に囲まれた部分に円孔２２を、プレスによる打ち抜き加工により形成して、中央部に円筒部２４を有する第一中間素材２３を得る。この打ち抜き加工は、上記第三予備中間素材２０を、中央部に打ち抜き孔を設けた受型に載置した状態で、上記円筒状部分２１の内径側に挿入した打ち抜きパンチによりこの円筒状部分２１に囲まれた部分を、円板状のスクラップ２５として打ち抜く事で行なう。上記打ち抜きパンチの外径及び上記打ち抜き孔の内径は、上記円孔２２の内径と上記円筒状部分２１の内径とが一致する様に規制している。従って、上記打ち抜き加工の結果得られた、上記第一中間素材２３の円筒部２４の内周面は、単一円筒面となる。
【００３１】
この様にして得られた、上記第一中間素材２３は、図１の（Ｆ）に示す様に、径方向中間部で上記円筒部２４の外周面と前記鍔状部１９の内周縁との境界部分で切断して、第一高精度リング１４と第二中間素材２７とを得る。この切断作業は、上記鍔状部１９の軸方向片面｛図１の（Ｆ）の下面｝を、環状の受型の上面で支承した状態で、上記第一中間素材２３の中央部軸方向他面｛図１の（Ｆ）の上面｝を、打ち抜きパンチにより上記受型に向けて強く押圧する事により行なう。この様な、打ち抜き加工による切断作業の結果、上記円筒部２４から得られる部分が、円筒状の上記第一高精度リング１４となり、上記鍔状部１９から得られる部分が、円輪状の第二中間素材２７となる。
【００３２】
この様にして得られた、これら第一高精度リング１４と第二中間素材２７とのうち、第一高精度リング１４は、例えば前述した図７に示す様な工程により（この第一高精度リング１４を図７に示した高精度リング８ａとして利用する事により）、内輪３ａを造る。これに対して、上記第二中間素材２７は、図２〜４に示す様な工程により第二高精度リング１５としてから、やはり前述した図８に示す様な工程により（この第二高精度リング１５を図８に示した高精度リング８ｂとして利用する事により）、外輪２ａを造る。
【００３３】
上記第二中間素材２７を上記第二高精度リング１５とする工程では、先ず、図２の（Ａ）及び図３に示す様に、この第二中間素材２７を、ダイ２９の円孔３０に密に内嵌した状態で、１対のパンチ３１、３１の先端面同士の間で強く押圧する、所謂サイジング加工を施す。これら両パンチ３１、３１の先端面は、それぞれ上記第二中間素材２７の軸方向両側面に密接する様な円すい凹面状である。それぞれの先端面をこの様な形状とした上記両パンチ３１、３１は、上記第二中間素材２７を軸方向に圧縮しつつ、それぞれの先端面同士の距離を適正距離にまで縮め、この第二中間素材２７の厚さを適正値にする。この際、上記第二中間素材２７の厚さを適正値にする事に伴ってフローした余剰肉分は、この第二中間素材２７の内周縁部に集まる。従って、上記サイジング加工を施したこの第二中間素材２７の中央部に、図２の（Ｂ）に示す様に打ち抜き加工（ピアス加工）による円孔３２を形成すれば、造るべき上記第二高精度リング２８の容積と同じ容積を有する、第四予備中間素材３３を得られる。
【００３４】
この様な第四予備中間素材３３を形成とした後、図２の（Ｂ）に示した状態から（Ｃ）に示した状態にまで、この第四予備中間素材３３の外径寄り部分を径方向内方に縮め、同じく内径寄り部分を径方向外方に拡げる方向に断面の方向を９０度変更する、反転加工を施す。この反転加工は、図４に示す様に、円筒状のダイ３４内に上記第四予備中間素材３３を、パンチ３５で押し込む事により行なう。このダイ３４は、開口部側に設けられた大径部３６と、奥側に設けられた、この大径部３６と同心の小径部３７とを、湾曲面３８により連続させた中心孔を有する。このうちの小径部３７の内径Ｒ37は、上記第四予備中間素材３３の外径よりも小さく、内径よりも大きい。又、上記パンチ３５は、先端部を先細のテーパ部としている。上記反転加工を行なう際には、先ず、図４の（Ａ）に示す様に、上記第四予備中間素材３３を上記大径部３６の内側に係止（セット）する。次いで、図４の（Ｂ）（Ｃ）に示す様に、上記パンチ３５により上記第四予備中間素材３３を上記小径部３７の内側にまで押し込む。この結果、この第四予備中間素材３３の断面が９０度反転し、図２の（Ｃ）に示す様な、円筒状の上記第二高精度リング１５を得られる。
【００３５】
上述の様にして行なう反転加工に伴って、上記第四予備中間素材３３の内径寄り部分が引き伸ばされて上記厚さ寸法が小さくなり、同じく外径寄り部分が圧縮されてこの厚さ寸法が大きくなる。これに対して本実施例の場合には、上記第四予備中間素材３３の軸方向に関する厚さ寸法が、内径寄り部分で大きく、外径寄り部分で小さい為、上記反転加工が終了した状態で得られる上記第二高精度リング１５の径方向に関する厚さ寸法は、軸方向に関して（両端縁部の面取り部を除き）均一になる。即ち、上記反転加工が終了した状態で上記第四予備中間素材３３が、内径、外径、軸方向長さを規制値とされた、円筒状の上記第二高精度リング１５となる。この為に、上記小径部３７の内径Ｒ37と上記パンチ３５の先半部の外径Ｄ35との差は、造るべき第二高精度リング１５の厚さＴ15｛図２の（Ｃ）参照｝の２倍（Ｒ37−Ｄ35＝２Ｔ15）としている。上述の様な第二高精度リング１５には、例えば前述の図８に示す様な冷間加工を加えて外輪２ａとする。
【実施例２】
【００３６】
図５は、請求項１、３〜５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、上述した実施例１の場合と同様にして造った（第一）予備中間素材１６｛図５の（Ｂ）参照｝に、外周面及び軸方向両端部の形状を整える為の塑性加工を施す事により、図５の（Ｃ）に示す様な、第二予備中間素材３９を得る。この第二予備中間素材３９は、軸方向両端面中央部に、互いに同径且つ同心の円形凹孔４０ａ、４０ｂを形成すると共に、軸方向一端側｛図５の（Ｃ）の上端側｝の外径を他の部分よりも小さくして成る。
【００３７】
本実施例の場合、この様な第二予備中間素材３９に、軸方向に圧縮する据え込み加工を施す事により、図５の（Ｄ）に示す様な、円板状の第三予備中間素材４１を得る。この第三予備中間素材４１は、ボス部４２と鍔状部１９とを備える。このうち、径方向中央部に設けられたボス部４２は、仕切板部４３により、軸方向中間部を塞がれた円筒状で、軸方向に関する厚さ寸法が径方向外寄り部分よりも大きくなっている。又、上記鍔状部１９は、上記ボス部４２の周囲部分に、このボス部４２と同心に形成されている。この鍔状部１９の厚さ寸法に関しては、前述した実施例１の場合と同様に規制する。
【００３８】
上述の様な第三予備中間素材４１を形成する据え込み加工も、基本的には前述した実施例１の場合と同様に、上記第二予備中間素材３９を、上記第三予備中間素材４１の外面形状に合致する内面形状を有する１対の金型同士の間で、軸方向に圧縮する事により行なう。特に、本実施例の場合には、これら両金型同士の間隔が所定値になるまで、これら両金型を近づけた状態で、何れか又は双方の金型の中心部に、当該金型に対する軸方向の移動を可能に設けたパンチを、被加工物である上記第三予備中間素材４１の中央部に強く押し付けて、この中央部の厚さ寸法を小さくする。そして、上記ボス部４２の中央部の軸方向に関する厚さを低減すると共に、この中央部から金属材料をフローさせて、金属材料を上記両金型同士の間に、完全に充満させる。この結果、上記ボス部４２の軸方向長さＬ42及び上記鍔状部１９の軸方向に関する厚さ寸法が、規定通りの値になる。この理由は、上記両金型を、これら両金型同士の距離が所定値になった状態で停止する為である。又、上記ボス部４２の各部の径方向に関する厚さは、上記両金型の内径と、上記パンチ（又は金型の一部）の外径との差の１／２に、厳密に規制される。要するに、上記第二予備中間素材３９の体積誤差は、上記ボス部４２の軸方向中間部の仕切板部４３の厚さを異ならせる事により補償する。
【００３９】
上述の様にして、上記第三予備中間素材４１を形成したならば、図５の（Ｅ）に示す様に、この第三予備中間素材４１の中央部で上記ボス部４２の軸方向中間部の仕切り板部４３をプレスによる打ち抜き加工により除去して円孔４４を形成し、中央部に円筒部４５を有する第一中間素材４６を得る。この打ち抜き加工は、上記第三予備中間素材４１を、この第三予備中間素材４１の軸方向片側面に合致する表面形状を有し、中央部に打ち抜き孔を設けた受型に載置した状態で、上記ボス部４２の内径側に挿入した打ち抜きパンチにより上記仕切板部４３を、円板状のスクラップ２５として打ち抜く事により行なう。上記打ち抜きパンチの外径は上記ボス部４２の内径と一致させて、上記打ち抜き加工の結果得られた、上記第一中間素材４６の内周面を単一円筒面としている。
【００４０】
この様にして得られた、上記第一中間素材４６は、図５の（Ｆ）に示す様に、径方向中間部で上記円筒部４５の外周面と前記鍔状部１９の内周縁との境界部分で切断して、第一高精度リング４７と第二中間素材２７とを得る。この切断作業は、上記鍔状部１９の軸方向片面｛図５の（Ｆ）の下面｝を、環状の受型の上面で支承した状態で、上記第一中間素材４６の中央部軸方向他面｛図５の（Ｆ）の上面｝を、先端面をこの中央部他面に合致した形状を有する打ち抜きパンチにより、上記受型に向けて強く押圧する事により行なう。この様な、打ち抜き加工による切断作業の結果、上記円筒部４５から得られる部分が、円筒状で両端部外周面に段差部４８、４８を有する上記第一高精度リング４７となり、上記鍔状部１９から得られる部分が、円輪状の第二中間素材２７となる。
【００４１】
この様にして得られた、これら第一高精度リング４７と第二中間素材２７とのうち、第一高精度リング４７は、例えば前述した図７に示す様な工程により（この第一高精度リング４７を図７に示した第一中間素材９として利用する事により）、内輪３ａを造る。これに対して、上記第二中間素材２７は、前述した実施例１の場合と同様に、図２〜４に示す様な工程により第二高精度リング１５としてから、やはり前述した図８に示す様な工程により（この第二高精度リング１５を図８に示した高精度リング８ｂとして利用する事により）、外輪２ａを造る。
【００４２】
尚、本発明の特徴は、例えば内輪と外輪とを造る為の１対の高精度リングを効率良く造る点にある。得られた高精度リングを内輪或いは外輪に加工する方法に就いては、特に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例１の加工工程の前段を示す断面図。
【図２】同じく後段を示す断面図。
【図３】サイジング工程の具体的実施状況を示す断面図。
【図４】同じく反転加工の実施状況を示す断面図。
【図５】本発明の実施例２の加工工程を示す断面図。
【図６】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。
【図７】内輪加工工程の１例を示す断面図。
【図８】外輪加工工程の１例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４４】
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、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    第一高精度リング
１５    第二高精度リング
１６    予備中間素材
１７    第二予備中間素材
１８    ボス部
１９    鍔状部
２０    第三予備中間素材
２１    円筒状部分
２２    円孔
２３    第一中間素材
２４    円筒部
２５    スクラップ
２７    第二中間素材
２９    ダイ
３０    円孔
３１    パンチ
３２    円孔
３３    第四予備中間素材
３４    ダイ
３５    パンチ
３６    大径部
３７    小径部
３８    湾曲部
３９    第二予備中間素材
４０ａ、４０ｂ  円形凹孔
４１    第三予備中間素材
４２    ボス部
４３    仕切板部
４４    円孔
４５    円筒部
４６    第一中間素材
４７    第一高精度リング
４８    段差部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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