(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの中心軸が互いに平行な状態で配置された、マンドレルと、外径拘束型とを備え、
このうちのマンドレルは、軸方向に離隔した状態で互いに同心に設けられた１対の支持軸部と、軸方向に関してこれら両支持軸部同士の間に、これら両支持軸部と同心に設けられた転造軸部とを有しており、このうちの両支持軸部は、前記転造軸部よりも大径で、支持部に対して支持されるものであり、前記転造軸部は、その外周面に、円環状の金属素材の内周面に転造加工を施す為の第一転造面が形成されており、
前記外径拘束型は、円環状であり、その内周面に少なくとも前記金属素材の外周面に転造加工を施す為の第二転造面が形成されており、その内径側に前記マンドレルの転造軸部を挿通し、且つ、この第二転造面を前記第一転造面に対向させた状態で配置されており、
前記マンドレルの第一転造面と、前記外径拘束型の第二転造面と、前記両支持軸部の前記転造軸部側の端面とにより形成される成形空間に、前記金属素材の円周方向一部を配置した状態で、自身の中心軸を中心として回転する前記マンドレルの第一転造面と、自身の中心軸を中心として回転する前記外径拘束型の第二転造面との間で、この金属素材を押圧して、この金属素材の内周面及び外周面に転造加工を施す事によりリング状部材を形成する、リング状部材の製造装置であって、
前記マンドレルを構成する両支持軸部のうちの少なくとも一方の支持軸部は、前記転造軸部と別体で構成され、且つ、送りねじ機構により軸方向変位を可能な状態に支持された変位側支持軸部であり、
前記送りねじ機構は、サーボモータと、ボールねじと、ナットとを備え、このサーボモータにより、これらボールねじとナットとのうちの一方の部材を回転駆動可能とし、これらボールねじとナットとのうちの他方の部材を前記変位側支持軸部に支持固定しており、
前記外径拘束型は、複数個の円環状の外径拘束型素子を、軸方向に並べて配置する事により構成されており、前記外径拘束型の第二転造面は、前記各外径拘束型素子の内周面により構成されており、この第二転造面は、前記金属素材の外周面に加えて、この金属素子の外周面と、この金属素子の軸方向両端面との連続部である角部に、面取り部を転造加工するものであり、
前記変位側支持軸部に前記金属素材から加わる軸方向の押圧力が閾値以下の場合には、この変位側支持軸部が前記転造軸部から軸方向に離れる方向に変位する事を阻止し、前記軸方向の押圧力が前記閾値を超えた場合には、前記サーボモータを回転駆動する事により、前記変位側支持軸部を前記転造軸部から軸方向に離れる方向に変位させる変位規制手段を備えており、
前記変位側支持軸部の変位に伴い、前記各外径拘束型素子が、互いに離れる方向に変位可能である、リング状部材の製造装置。
【請求項２】
前記外径拘束型が、円環状の外周保持部材を有しており、
この外周保持部材が、前記各外径拘束型素子の外周面に、これら各外径拘束型素子の軸方向への変位を許容する状態で外嵌されている、請求項１に記載したリング状部材の製造装置。
【請求項３】
前記各外径拘束型素子のうち、少なくとも１個の外径拘束型素子が、円周方向に分割可能である、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したリング状部材の製造装置。
【請求項４】
前記外径拘束型の軸方向に関する位置決めを、この外径拘束型の軸方向両端面と、前記両支持軸部の、前記転造軸部側端面との係合により図っている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したリング状部材の製造装置。
【請求項５】
前記両支持軸部が何れも、前記変位側支持軸部である、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載したリング状部材の製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちの何れか１項に記載したリング状部材の製造装置を使用するリング状部材の製造方法であって、
前記変位側支持軸部が、前記閾値を超える軸方向の押圧力を受けた場合に、この変位側支持軸部が前記転造軸部から軸方向に離れる方向に変位する事により、前記金属素材の余肉を、この変位側支持軸部側に逃がすと共に、前記各外径拘束型素子が、互いに離れる方向に変位する、リング状部材の製造方法。
【請求項７】
加工後のリング状部材の軸方向に関する寸法が、前記各外径側拘束型同士が隙間なく配置された状態での、これら各外径拘束型の軸方向に関する寸法の総和よりも大きい、請求項６に記載したリング状部材の製造方法。
【請求項８】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、
外周面に内輪軌道を有する内輪と、
前記外輪軌道とこの内輪軌道との間に転動自在に配置された複数個の転動体とを備えるラジアル転がり軸受の製造方法であって、
前記外輪と前記内輪とのうちの少なくとも一方の軌道輪を、請求項６〜７のうちの何れか１項に記載したリング状部材の製造方法により製造する、ラジアル転がり軸受の製造方法。
【請求項９】
それぞれの中心軸が互いに平行な状態で配置された、マンドレルと、外径拘束型とを備え、
このうちのマンドレルは、軸方向に離隔した状態で互いに同心に設けられた１対の支持軸部と、軸方向に関してこれら両支持軸部同士の間に、これら両支持軸部と同心に設けられた転造軸部とを有しており、このうちの両支持軸部は、前記転造軸部よりも大径で、支持部に対して支持されるものであり、前記転造軸部は、その外周面に、円環状の金属素材の内周面に転造加工を施す為の第一転造面が形成されており、
前記外径拘束型は、円環状であり、その内周面に少なくとも前記金属素材の外周面に転造加工を施す為の第二転造面が形成されており、その内径側に前記マンドレルの転造軸部を挿通し、且つ、この第二転造面を前記第一転造面に対向させた状態で配置されており、
前記マンドレルの第一転造面と、前記外径拘束型の第二転造面と、前記両支持軸部の前記転造軸部側の端面とにより形成される成形空間に、前記金属素材の円周方向一部を配置した状態で、自身の中心軸を中心として回転する前記マンドレルの第一転造面と、自身の中心軸を中心として回転する前記外径拘束型の第二転造面との間で、この金属素材を押圧して、この金属素材の内周面及び外周面に転造加工を施す事により、ラジアル転がり軸受用の内輪又は外輪を形成する、ラジアル転がり軸受の製造装置であって、
前記マンドレルを構成する両支持軸部のうちの少なくとも一方の支持軸部は、前記転造軸部と別体で構成され、且つ、送りねじ機構により軸方向変位を可能な状態に支持された変位側支持軸部であり、
前記送りねじ機構は、サーボモータと、ボールねじと、ナットとを備え、このサーボモータにより、これらボールねじとナットとのうちの一方の部材を回転駆動可能とし、これらボールねじとナットとのうちの他方の部材を前記変位側支持軸部に支持固定しており、
前記外径拘束型は、複数個の円環状の外径拘束型素子を、軸方向に並べて配置する事により構成されており、前記外径拘束型の第二転造面は、前記各外径拘束型素子の内周面により構成されており、この第二転造面は、前記金属素材の外周面に加えて、この金属素子の外周面と、この金属素子の軸方向両端面との連続部である角部に、面取り部を転造加工するものであり、
前記変位側支持軸部に前記金属素材から加わる軸方向の押圧力が閾値以下の場合には、この変位側支持軸部が前記転造軸部から軸方向に離れる方向に変位する事を阻止し、前記軸方向の押圧力が前記閾値を超えた場合には、前記サーボモータを回転駆動する事により、前記変位側支持軸部を前記転造軸部から軸方向に離れる方向に変位させる変位規制手段を備えており、
前記変位側支持軸部の変位に伴い、前記各外径拘束型素子が、互いに離れる方向に変位可能である、ラジアル転がり軸受の製造装置。
【請求項１０】
ラジアル転がり軸受を備える回転機器の製造方法であって、
このラジアル転がり軸受を、請求項８に記載したラジアル転がり軸受の製造方法により製造する、回転機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ラジアル転がり軸受用の軌道輪等のリング状部材の製造方法及びこの製造方法の実施に直接使用できるリング状部材の製造装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種回転機器の回転支持部に、図９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。前記各玉４、４は、保持器７により保持された状態で、前記外輪軌道５と前記内輪軌道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、前記外輪２と前記内輪３との相対回転を自在としている。
【０００３】
上述の様なラジアル玉軸受１を構成する、前記外輪２や前記内輪３等の軌道輪を低コストで造る方法として、例えば特許文献１に記載された方法が知られている。この方法では、図１０（Ａ）に示したビレット８の下端部の外径を拘束した状態でこのビレット８を軸方向に押し潰す据え込み加工を施す事により、図１０（Ｂ）に示した様な、小径部９と大径部１０とから成る、第一中間素材１１を形成する。次いで、このうちの小径部９に前方押出加工を施してこの小径部９を小径の第二円筒部１２に加工する事により、図１０（Ｃ）に示した第二中間素材１３とする。次いで、前記大径部１０に後方押出加工を施して、この大径部１０を大径の第一円筒部１４に加工する事により、図１０（Ｄ）に示した第三中間素材１５とする。次いで、この第三中間素材１５に打ち抜き加工を施して、この第三中間素材１５の底板部１６を打ち抜き、図１０（Ｅ）に示した第四中間素材１７とする。次いで、図１０（Ｆ）に示す様に、この第四中間素材１７に打ち抜き加工を施して、この第四中間素材１７から、前記第二円筒部１２に相当する部分を打ち抜き小径円筒部材１８とする。最後に、図１０（Ｇ）に示す様に、前記第一円筒部１４に相当する部分から内向鍔部１９を打ち抜いて、大径円筒部材２０とする。これら小径、大径各円筒部材１８、２０は、何れも特許請求の範囲に記載した円環状の金属素材に相当する部材である。
【０００４】
上述の様な工程により得られる小径、大径各円筒部材１８、２０は、前記外輪２又は前記内輪３の素材となるものであり、この状態では、内径寸法、外径寸法、軸方向寸法、及び内外両周面の形状が、前記外輪２又は前記内輪３の寸法及び形状となっていない。そこで、この様な小径、大径各円筒部材１８、２０を、前記外輪２又は前記内輪３の形状に加工する作業を、圧延転造加工により行う事が、前記特許文献１及び特許文献２に記載される等して従来から知られている。以下、前記小径、大径各円筒部材１８、２０等の金属素材を、圧延転造加工により、前記外輪２又は前記内輪３の形状に加工する作業に就いて、図１１、１２を参照しつつ簡単に説明する。
【０００５】
図１１、１２は、特許文献２に記載されたリング状部材の製造装置２１を示している。この製造装置２１は、圧延転造加工により前記小径、大径各円筒部材１８、２０等の金属素材２６を加工後のリング状部材２２｛仕上げ加工（切削加工及び研削加工）前の内輪３の状態｝に加工する為の装置であり、マンドレル２３と、成形ロール２４と、サポートロール２５とを備えている。
【０００６】
このうちのマンドレル２３は、外周面の軸方向中間部に形成された、前記金属素材２６の内周面に転造加工を施す為の第一転造面２７と、この第一転造面２７の軸方向両側に設けられた円筒面状の１対のマンドレル側規制面２８、２８とを有している。この様な第一転造面２７は、軸方向中間部が軸方向に関して外径が変化しない円筒面状（断面直線状）であり、軸方向両端寄り部分が、軸方向両端に向かう程、外径が大きくなる断面円弧状に形成されている。この様なマンドレル２３は、軸方向（図１１、１２の上下方向）の変位、及び自身の中心軸を中心とした回転を可能な状態で受け台２９に支持されている。
【０００７】
又、前記成形ロール２４は、円筒状であり、外周面の軸方向中間部に形成された、前記金属素材２６の外周面に転造加工を施す為の第二転造面３０と、この第二転造面３０の軸方向両側に形成された円筒面状の１対の成形ロール側規制面３１、３１とを有する。このうちの第二転造面３０は、軸方向両端寄り部分が軸方向に関して外径が変化しない円筒面状（断面直線状）であり、軸方向中央寄り部分が、軸方向中央に向かう程外径が大きくなる断面半円弧状に形成されている。前記成形ロール２４は、その中心軸が前記マンドレル２３の中心軸と平行な状態で、前記第二転造面３０を、このマンドレル２３の第一転造面２７と対向させている。この様な成形ロール２４は、回転しながら水平方向（図１１、１２の左右方向）に変位（マンドレル２３に遠近動）可能である。
【０００８】
又、前記サポートロール２５は、軸方向に関して所定の間隔を設けて配置された１対のローラ３２、３２を備えている。この様なサポートロール２５は、前記マンドレル２３の中心軸に関して前記成形ロール２４と反対側に、その中心軸がこのマンドレル２３の中心軸と平行な状態に設けられている。この状態で、前記両ローラ３２、３２の外周面の一部と、前記両マンドレル側規制面２８、２８とが対向している。尚、前記成形ロール２４の回転軸と、前記サポートロール２５の回転軸とは、同期機構３３により連結されている。従って、これら成形ロール２４とサポートロール２５とは、電動モータ３４の回転運動に基づいて、同期して回転する事ができる。
【０００９】
次に、上述の様な構成を有するリング状部材の製造装置２１により、前記金属素材２６に圧延転造加工を施して前記リング状部材２２を造る手順に就いて、図１２を参照しつつ説明する。
先ず、図１２（Ａ）に示す様に、前記金属素材２６の内径側に前記マンドレル２３を挿通した状態で、この金属素材２６の円周方向一部を、このマンドレル２３の第一転造面２７と前記成形ロール２４の第二転造面３０との間に配置する。この状態で前記サポートロール２５を構成する両ローラ３２、３２の外周面の円周方向一部を、前記マンドレル２３の両マンドレル側規制面２８、２８に近接対向させておく。
【００１０】
次いで、前記電動モータ３４の回転運動に基づいて、前記成形ロール２４と前記サポートロール２５とを回転駆動した状態で、この成形ロール２４を、前記マンドレル２３に近付く方向（図１１、１２の左側）に変位させる。すると、この成形ロール２４が、前記金属素材２６に当接して、この金属素材２６が連れ回される。
次いで、この状態から更に、前記成形ロール２４を、前記マンドレル２３に近付く方向に変位させると、このマンドレル２３が、前記金属素材２６を介して押圧されて、前記サポートロール２５の両ローラ３２、３２に当接する。すると、これら両ローラ３２、３２の回転に伴い、前記マンドレル２３が連れ回される。尚、この状態で、前記サポートロール２５は、このマンドレル２３が、図１１、１２の左側に変位しない様にサポートしている。
【００１１】
上述の状態から更に、前記成形ロール２４を、前記マンドレル２３に近付く方向に変位させると、この成形ロール２４と、前記サポートロール２５にサポートされた前記マンドレル２３との間で、前記金属素材２６の円周方向一部が押圧されて、この金属素材２６の内周面にこのマンドレル２３の第一転造面２７が、同じく外周面に前記成形ロール２４の第二転造面３０が、それぞれ転造される。又、これに伴い、前記金属素材２６の外径寸法及び軸方向寸法が大きくなる。尚、前記成形ロール２４は、前記両成形ロール側規制面３１、３１が、前記マンドレル２３の両マンドレル側規制面２８、２８に当接すると、このマンドレル２３に向かう方向の変位が停止されて、圧延転造加工が終了する。そして、この様にして造られたリング状部材２２に対して、切削加工及び研削加工等の仕上げ加工を施す事により、前記内輪３とする。
【００１２】
上述の様な製造方法によれば、前記金属素材２６に鍛造加工を施して前記リング状部材２２を造る場合と比べて、加工装置の小型化を図る事ができると共に、後の仕上げ加工（切削、旋削加工）の際の取り代を小さくできる為、設備コスト及び材料コストの低減を図る事ができる。但し、上述の製造方法の場合、前記リング状部材２２の外径寸法（加工中の金属素材の外周面）を規制する手段が設けられていない。この為、前記金属素材２６の寸法形状のばらつき、又は、転造装置へのこの金属素材２６の組み付け状態のばらつき等によって、前記リング状部材２２の形状（外径寸法及び軸方向寸法）にばらつきが生じる可能性がある。この様なばらつきが生じると、仕上げ加工（切削加工及び研削加工）が面倒になり、製造コストが嵩んでしまう可能性がある。
【００１３】
一方、特許文献３には、マンドレルと、転造加工後のリング状部材の外径寸法及び軸方向寸法を規制する為の拘束型とを備えた金型を用いた圧延転造加工に関する技術が記載されている。この技術によれば、リング状部材の形状にばらつきが生じる事の防止を図れる。但し、使用する金属素材の体積が所定値よりも大きい場合には、成形ロールによる押圧が終了するよりも早い段階で、前記金型の成形空間が前記金属素材により満たされて、この金属素材の内部応力が高くなり過ぎてしまい、前記マンドレル又は前記拘束型に傷が生じる可能性がある。具体的には、前記金属素材から前記拘束型に対して軸方向の押圧力が加わった場合、この拘束型の内周面（金属素材の外周面を拘束する部分）の軸方向中央部に引っ張り応力が生じて亀裂が発生する可能性がある。又、前記マンドレル又は前記拘束型が損傷しない場合でも、前記金型の成形空間内で行き場のない金属素材が歪んでしまい、加工後のリング状部材の真円度が悪化してしまう可能性がある。尚、この様な問題は、金型の温度変化に基づく、前記金属素材の体積変化によっても生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００９−２７９６１１号公報
【特許文献２】特開昭５９−２１２１４２号公報
【特許文献３】特開平７−２７５９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、マンドレル及び外径拘束型に損傷が生じる事を防止すると共に、金属素材の体積のばらつきに拘わらず、加工後のリング状部材の形状の精度の向上を図れるリング状部材の製造方法及び製造装置を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のリング状部材の製造装置は、それぞれの中心軸が互いに平行な状態で配置された、マンドレルと、外径拘束型とを備えている。
このうちのマンドレルは、軸方向に離隔した状態で互いに同心に設けられた１対の支持軸部と、軸方向に関してこれら両支持軸部同士の間に、これら両支持軸部と同心に設けられた転造軸部とを有している。
このうちの両支持軸部は、前記転造軸部よりも大径で、支持部に対して支持されるものである。
又、前記転造軸部は、その外周面に、円環状の金属素材の内周面に転造加工を施す為の第一転造面が形成されている。
前記外径拘束型は、円環状であり、その内周面に少なくとも前記金属素材の外周面に転造加工を施す為の第二転造面が形成されている。この様な外径拘束型は、その内径側に前記マンドレルの転造軸部を挿通し、且つ、この第二転造面を前記第一転造面に対向した状態で配置されている。
上述の様なリング状部材の製造装置は、前記マンドレルの第一転造面と、前記外径拘束型の第二転造面と、前記両支持軸部の前記転造軸部側の端面とにより形成される成形空間に、前記金属素材の円周方向一部を配置した状態で、自身の中心軸を中心として回転する前記マンドレルの前記第一転造面と、自身の中心軸を中心として回転する前記外径拘束型の前記第二転造面との間で、この金属素材を押圧して、この金属素材の内周面及び外周面に転造加工を施す事によりリング状部材を形成するものである。
【００１７】
特に本発明のリング状部材の製造装置に於いては、前記マンドレルを構成する両支持軸部のうちの少なくとも一方の支持軸部が、前記転造軸部と別体で構成され、且つ、送りねじ機構により軸方向変位を可能な変位側支持軸部である。
前記送りねじ機構は、サーボモータと、ボールねじと、ナットとを備え、このサーボモータにより、これらボールねじとナットとのうちの一方の部材を回転駆動可能とし、これらボールねじとナットとのうちの他方の部材を前記変位側支持軸部に支持固定している。
又、前記外径拘束型は、複数個の円環状の外径拘束型素子を、軸方向に並べて配置する事により構成されている。又、前記外径拘束型の第二転造面は、前記各外径拘束型素子の内周面により構成されている。この様な第二転造面は、前記金属素材の外周面に加えて、この金属素子の外周面と、この金属素子の軸方向両端面との連続部である角部に、面取り部を転造加工する為のものである。
又、前記変位側支持軸部に前記金属素材から加わる軸方向の押圧力が閾値以下の場合には、この変位側支持軸部が前記転造軸部から軸方向に離れる方向に変位する事を阻止し、前記軸方向の押圧力が閾値を超えた場合には、前記サーボモータを回転駆動する事により、前記変位側支持軸部を前記転造軸部から軸方向に離れる方向に変位させる変位規制手段（例えば、油圧式、ガス圧式、又は空圧式等のアクチュエータ、サーボモータ等）を備える。
更に、前記変位側支持軸部の変位に伴い、前記各外径拘束型素子が、互いに離れる方向に変位可能である。尚、互いに離れる方向に変位可能な状態とは、これら各外径拘束型素子のうちの何れか一方の外径拘束型素子のみが、他方の外径拘束型素子に対して離れる方向に変位する場合や、両方の外径拘束型素子がそれぞれ互いに離れる方向に変位する場合がある。
【００１８】
本発明のリング状部材の製造装置を実施する場合には、付加的に、前記外径拘束型が、円環状の外周保持部材を備える様に構成する。そして、この外周保持部材を、前記各外径拘束型素子の外周面に、これら各外径拘束型素子の軸方向への変位を許容する状態で外嵌する。
本発明のリング状部材の製造装置を実施する場合には、付加的に、少なくとも１個の外径拘束型素子を、円周方向に分割可能なものとする。具体的には例えば、外径拘束型素子を円周方向に関して２分割した如き構成とする事ができる。この場合には、外径拘束型を１対の半円輪状部材を円周方向に並べて構成する。これら両半円輪状部材同士は、連結した状態、或いは、分離した状態で配置する事ができる。この他、外径拘束型素子を複数個（３個以上）の部分円輪状部材を、円周方向に並べて構成する事もできる。
【００１９】
本発明のリング状部材の製造装置を実施する場合には、付加的に、前記外径拘束型の軸方向に関する位置決めを、この外径拘束型の軸方向両端面と、前記両支持軸部の、前記転造軸部側端面との係合により図る様に構成する。
【００２０】
本発明のリング状部材の製造装置を実施する場合には、付加的に、前記両支持軸部を何れも、前記変位側支持軸部とする。
【００２１】
本発明の技術的範囲からは外れるが、リング状部材の製造装置を実施する場合には、前記両支持軸部のうち、前記転造軸部から軸方向に離れる方向に変位可能に支持された変位側支持軸部を、前記送りねじ機構により軸方向変位を可能に支持する代わりに、前記転造軸部に対して付勢手段（例えば、バネ等の機械式、油圧式、ガス圧式、又は空圧式等）により押し付ける様に構成する事もできる。
【００２２】
本発明の技術的範囲からは外れるが、リング状部材の製造装置を実施する場合には、前記両支持軸部のうち、前記転造軸部から軸方向に離れる方向に変位可能に支持された支持軸部に前記金属素材から加わる軸方向の押圧力が閾値以下の場合には、この支持軸部が前記転造軸部から軸方向に離れる方向に変位する事を阻止し、前記軸方向の押圧力が閾値を超えた場合には、前記支持軸部が当該方向に変位する事を許容する、例えば、油圧式、ガス圧式、又は空圧式等のアクチュエータ等の変位規制手段を設ける事もできる。
又、リング状部材の製造装置を実施する場合には、前記両支持軸部のうちの他方の支持軸部を、前記転造軸部と別体で構成すると共に、この他方の支持軸部を、前記支持部に対して軸方向の変位を不能な状態で支持し、前記転造軸部に、前記金属素材から所定の軸方向荷重が加わった場合に、この転造軸部が、この他方の支持軸部から離れる方向に変位可能となる様に構成する事もできる。
【００２３】
本発明のリング状部材の製造方法で使用するリング状部材の製造装置は、上述の様な本発明のリング状部材の製造装置である。
【００２４】
特に本発明のリング状部材の製造方法に於いては、前記両支持軸部のうち、前記転造軸部から軸方向に離れる方向に変位可能に支持された支持軸部が、この金属素材から所定の軸方向荷重を受けた場合に、この支持軸部を前記転造軸部から離れる方向に変位させる事により、前記金属素材の余肉を、この支持軸部側に逃がす。
更に、前記外径拘束型が、前記金属素材から所定の軸方向の押圧力を受けた場合に、前記各外径拘束型素子を、互いに離れる方向に変位させる。尚、この際、前記金属素材の余肉を、これら各外径拘束型素子の変位に伴い、これら各外径拘束型素子間に形成された隙間に逃がす事もできる。
【００２５】
又、上述の様な本発明のリング状部材の製造方法を実施する場合に、具体的には、加工後のリング状部材の軸方向に関する寸法を、前記各外径側拘束型同士が隙間なく配置された状態での、これら各外径拘束型素子の軸方向に関する寸法の総和よりも大きくする。
【発明の効果】
【００２６】
上述した様な構成を有する本発明によれば、マンドレル及び外径拘束型に損傷が生じる事を防止すると共に、金属素材の体積のばらつきに拘わらず、加工後のリング状部材の形状の精度の向上を図れる。
即ち、本発明の場合、前記マンドレルを構成する変位側支持軸部が、閾値を超える軸方向の押圧力を受けた場合に、この変位側支持軸部が、転造軸部から軸方向に離れる方向に変位できる様に構成している。この為、加工中に、成形空間内の金属素材の内部応力が高くなった場合でも、前記変位側支持軸部が前記転造軸部から離れる方向に変位して、前記成形空間内のこの変位側支持軸部側を解放する事により、当該部分から前記金属素材の余肉を逃がす事ができる。この結果、成形空間内での前記金属素材の内部応力が低くなり、前記マンドレルに加わる応力を小さくできる。
【００２７】
又、本発明の場合、前記外径拘束型を、軸方向に並べて配置した複数個の円環状の外径拘束型素子により構成する事で、前記外径拘束型が、前記金属素材から所定の軸方向の押圧力を受けた場合に、前記各外径拘束型素子が、互いに離れる方向に変位できる様に構成している。この為、加工中に、成形空間内の金属素材の内部応力が高くなって、前記外径拘束型を構成する各外径拘束型素子に軸方向の押圧力が加わった場合でも、前記外径拘束型に、引っ張り応力に基づく亀裂等の損傷が発生する事を防止できる。尚、前記各外径拘束型素子が、軸方向に関して互いに離れる方向に変位する事により、これら各外径拘束型素子同士の間部分から前記金属素材の余肉を逃がす事もできる。
【００２８】
又、上述した様に、加工中の金属素材の内部応力を解放する事ができる為、成形空間内で金属素材が歪む事を防止できる。この結果、加工後のリング状部材の真円度が悪化する事を防止できる。
尚、上述した様に、加工中に、成形空間内の金属素材の内部応力が高くなる場合とは、金属素材の体積のばらつきに基づいて、この金属素材の体積が所定の大きさ（目標とするリング状部材の体積）よりも大きい場合が考えられる。本発明は、この様な場合に、前記金属素材の内部応力を低くして（金属部材の余肉を変位側支持軸部側及び各外径拘束型素子同士の間部分に逃がして）、前記マンドレル及び外径拘束型（各外径拘束型素子）に加わる応力を小さくすると共に、成形空間内で金属素材が歪む事を防止する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の参考例の第１例のリング状部材の製造装置を示す断面図。
【図２】図１のＡ部に相当する拡大断面図。
【図３】図２のＢ部に相当する拡大断面図。
【図４】本発明の参考例の第２例を示す、外径拘束型の断面図（ａ）と、（ａ）の下方から見た側面図（ｂ）。
【図５】本発明の参考例の第３例を示す、図１と同様の図。
【図６】同第４例を示す、図１と同様の図。
【図７】本発明の実施の形態の１例を示す、図１と同様の図。
【図８】同じく、図２のＣ部に相当する拡大断面図であって、加工開始前の状態を示す図（ａ）と、加工後の状態を示す図（ｂ）。
【図９】本発明の製造方法の対象となる外輪及び内輪を組み込んだ転がり軸受の１例を示す、部分切断斜視図。
【図１０】従来から知られている、円環状の金属素材を形成する工程の１例を示す断面図。
【図１１】従来から使用されている転造装置を示す図。
【図１２】従来構造の転造装置を使用して金属素材をリング状部材に加工する手順を説明する為の図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
［参考例の第１例］
本発明の参考例の第１例に就いて、図１〜３により説明する。尚、本参考例のリング状部材の製造方法及び製造装置の特徴は、加工後のリング状部材３５の外径寸法を規制する構造、及び、金属素材２６｛図８（ａ）参照｝の余肉を特定の方向に逃がす事ができる構造を設けた点にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図１１、１２に示した従来の製造方法及び製造装置と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本参考例の特徴部分を中心に説明する。尚、本参考例は、前記金属素材２６に圧延転造加工を施して外輪用のリング状部材を造る為の製造方法及び製造装置に関する。但し、本発明のリング状部材の製造方法及び製造装置は、前述した図１１、１２に示した従来構造と同様に、その構造によっては内輪用のリング状部材を対象とする事ができる場合もある。
【００３１】
本参考例のリング状部材の製造装置２１ａは、マンドレル２３ａと、外径拘束型３６と、成形ロール２４ａと、サポートロール２５ａとを備えている。
このうちの、マンドレル２３ａは、軸方向に離隔した状態で互いに同心に設けられた１対の金属製（例えば、ダイス鋼、ハイス鋼、超硬合金等）の支持軸部３７ａ、３７ｂと、軸方向に関してこれら両支持軸部３７ａ、３７ｂ同士の間に同心に設けられた金属製（例えば、ダイス鋼、ハイス鋼、超硬合金等）の転造軸部３８とを有している。
【００３２】
前記両支持軸部３７ａ、３７ｂのうち、一方（図１の上方）の支持軸部３７ａは、その中心に軸方向両端が開口した中心孔３９ａを有する中空軸状である。この中心孔３９ａのうち、軸方向一端部（図１の上端部）は、ねじ孔４０ａが形成されている。一方、この中心孔３９ａのうち、軸方向他端部（図１の下端部）には、軸方向中間部よりも大径な嵌合孔４１ａが形成されている。又、前記一方の支持軸部３７ａの外周面のうち、軸方向一方側半部には、軸方向他方側半部よりも小径で軸方向に関して外径が変化しない小径円筒部４２ａが形成されている。又、本参考例の場合、前記一方の支持軸部３７ａの外周面のうち、他方側半部をマンドレル側規制面４３ａとしている。尚、上述の中心孔３９ａは、後述する転造軸部３８を前記一方の支持軸部３７ａから取り外す際に、杆状のノックアウト治具を挿通する為に利用する事もできる。
【００３３】
又、前記両支持軸部３７ａ、３７ｂのうちの、他方（図１の下方）の支持軸部３７ｂは、上述の一方の支持軸部３７ａと図１の上下方向に関して対称な形状としている。
即ち、前記他方の支持軸部３７ｂは、その中心に軸方向両端に開口した中心孔３９ｂを有する中空軸状である。又、この中心孔３９ｂの軸方向一端部（図１の上端）には、軸方向中間部よりも大径な嵌合孔４１ｂが形成されている。一方、前記中心孔３９ｂの軸方向他端部には、ねじ孔４０ｂが形成されている。更に、前記他方の支持軸部３７ｂの外周面のうち、軸方向他方側半部には、軸方向一方側半部よりも小径で軸方向に関して外径が変化しない小径円筒部４２ｂが形成されている。又、本参考例の場合、前記他方の支持軸部３７ｂの外周面のうち、軸方向一方側半部をマンドレル側規制面４３ｂとしている。
尚、上述の様な支持軸部３７ａ、３７ｂは、例えば、超硬合金等の様な剛性が高い金属製とするのが好ましい。又、前記両支持軸部３７ａ、３７ｂの外径寸法は、適宜設定する事ができる。これら両支持軸部３７ａ、３７ｂの外径寸法を小さくした場合には、割れ難い鋼製（例えば、ダイス鋼、ハイス鋼）とするのが好ましい。
【００３４】
又、前記転造軸部３８は、上述の両支持軸部３７ａ、３７ｂよりも軸方向寸法が小さく、中実状の杆状部材であり、軸方向両端寄り部分に設けられた１対の嵌合部４４ａ、４４ｂと、軸方向に関してこれら両嵌合部４４ａ、４４ｂ同士の間に設けられた転造面部４５とから成る。このうちの両嵌合部４４ａ、４４ｂは、それぞれが軸方向に関して外径が変化しない円柱状である。この様な両嵌合部４４ａ、４４ｂのうち、一方の嵌合部４４ａの外径寸法は、前記一方の支持軸部３７ａの嵌合孔４１ａの内径寸法よりも僅かに大きい。一方、前記両嵌合部４４ａ、４４ｂのうち、他方の嵌合部４４ｂの外径寸法は、前記他方の支持軸部３７ｂの嵌合孔４１ｂの内径寸法よりも僅かに小さい。
【００３５】
又、前記転造面部４５は、外周面に、前記金属素材２６の内周面に転造加工を施す為の第一転造面４６が形成されている。
この第一転造面４６は、前記金属素材２６に圧延転造加工を施して得られるリング状部材３５の内周面の形状に見合った形状を有しており、軸方向中間部に形成された軌道形成部４７と、この軌道形成部４７の軸方向両側に形成された１対の円筒面部４８、４８と、軸方向両端寄り部分に形成された溝形成部４９、４９とから成る。
このうちの軌道形成部４７は、前記金属素材２６の内周面に外輪軌道を形成（転造）する為のものであり、前記マンドレル２３ａの中心軸を通る仮想平面に関する断面形状（母線形状）が、軸方向中央部に向かう程外径が大きくなる断面半円弧状である。又、前記両溝形成部４９、４９は、前記金属素材２６の内周面の軸方向両端寄り部分にシールリングの外端縁を係止する為の係止溝を形成（転造）する為のものであり、前記仮想平面に関する断面形状（母線形状）が、前記軌道形成部４７側に形成された凸部と、軸方向両端側に形成された凹部とを滑らかに連続させた断面略Ｓ字形である。
【００３６】
この様な転造軸部３８は、前記一方の嵌合部４４ａを前記一方の支持軸部３７ａの嵌合孔４１ａに締り嵌めで内嵌する事により、この一方の支持軸部３７ａに対する軸方向の変位及び傾斜を規制された状態で支持固定されている。
一方、前記転造軸部３８は、前記他方の嵌合部４４ｂを前記他方の支持軸部３７ｂの嵌合孔４１ｂに隙間嵌めで内嵌されている。この状態で、この他方の支持軸部３７ｂは、前記転造軸部３８に対して軸方向に変位する事ができる。尚、この他方の支持軸部３７ｂに対する、前記転造軸部３８の径方向のがたつき及び傾斜の大きさが最小限となる様に、前記他方の嵌合部４４ｂの外径寸法と、前記他方の支持軸部３７ｂの嵌合孔４１ｂの内径寸法とを規制する。
【００３７】
上述した様なマンドレル２３ａを構成する一方の支持軸部３７ａは、小径円筒部４２ａに外嵌した複列のラジアル円すいころ軸受５０ａを介して、例えばハウジング等の固定部分に支持固定された固定支持部５１ａに回転可能な状態で支持されている。この様な固定支持部５１ａは、加工中以外は、前記金属素材２６の着脱の為に、例えば軸方向に退避させる事ができる。又、前記ラジアル円すいころ軸受５０ａを構成する、内輪の軸方向他端面は、前記小径円筒部４２ａの軸方向他端部と前記マンドレル側規制面４３ａの軸方向一端部とを連続する段部５３ａに当接している。一方、前記内輪の軸方向一端面は、前記一方の支持軸部３７ａの軸方向一端部に組み付けられた抑え部材５４ａの軸方向他端面に当接している。この様にして、前記ラジアル円すいころ軸受５０ａの軸方向に関する位置決めを図っている。尚、前記抑え部材５４ａは、円板状であり、中心部に形成された通孔５５ａを挿通したボルト５６ａを、前記一方の支持軸部３７ａのねじ孔４０ａに螺合する事により、この一方の支持軸部３７ａの軸方向一端部に組み付けられている。上述した様に、前記一方の支持軸部３７ａを、前記ラジアル円すいころ軸受５０ａを介して前記固定支持部５１ａに支持する事により、この一方の支持軸部３７ａの軸方向他端部（転造軸部３８側の端部）の振れを小さくする事ができる。
【００３８】
一方、前記マンドレル２３ａを構成する他方の支持軸部３７ｂは、小径円筒部４２ｂに外嵌した複列のラジアル円すいころ軸受５０ｂを介して、変位可能支持部５２ａに回転可能な状態で支持されている。この変位可能支持部５２ａは、受け台等の固定部分５７に対して軸方向の変位を可能な状態で支持されており、加工中以外は、前記金属素材２６の着脱の為に、例えば軸方向に退避させる事ができる。
【００３９】
又、前記ラジアル円すいころ軸受５０ｂを構成する内輪の軸方向一端面は、前記小径円筒部４２ｂの軸方向一端部と前記マンドレル側規制面４３ｂの軸方向他端部とを連続する段部５３ｂに当接している。一方、前記内輪の軸方向他端面は、前記他方の支持軸部３７ｂの軸方向他端部に組み付けられた抑え部材５４ｂの軸方向一端面に当接している。この様にして、前記ラジアル円すいころ軸受５０ｂの、軸方向に関する位置決めを図っている。尚、前記抑え部材５４ｂは、円柱状であり、中心部に形成された段付き形状の通孔５５ｂを挿通したボルト５６ｂを、前記他方の支持軸部３７ｂのねじ孔４０ｂに螺合する事により、この他方の支持軸部３７ｂの軸方向他端部に組み付けられている。
【００４０】
又、本参考例の場合、前記変位可能支持部５２ａと、前記固定部分５７との間に、例えば、バネ等の機械式、油圧式、ガス圧式、又は空圧式等の弾性部材５８、５８を設けている。そして、これら各弾性部材５８、５８により、前記他方の支持軸部３７ｂを、前記転造軸部３８に向けて（図１の上方に向けて）付勢している。この状態で、前記他方の支持軸部３７ｂ及び前記変位可能支持部５２ａは、前記一方の支持軸部３７ａ及び前記転造軸部３８に対して軸方向に変位する事ができる。前記弾性部材５８、５８の弾性力（他方の支持軸部３７ｂを付勢する力）は、適宜設定するものであるが、後述する加工の際、成形空間内が前記金属素材２６で満たされた状態で、この金属素材２６が前記他方の支持軸部３７ｂを軸方向に押圧する押圧力よりは小さく設定しておく。
尚、前記一方の支持軸部３７ａと、前記他方の支持軸部３７ｂとの水平方向（図１の左右方向）の動きを同調させる観点から、前記固定支持部５１ａと前記変位可能支持部５２ａとを、共通の固定部分５７に支持するのが好ましい。
【００４１】
又、前記外径拘束型３６は、軸方向に並べて配置された１対の外径拘束型素子５９ａ、５９ｂと、これら両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂの外径側に配置された外周保持部材６０とを備えている。
このうちの両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂは、それぞれが金属製（例えば、ダイス鋼、ハイス鋼、超硬合金等）の円環状部材である。前記両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂのうちの一方（図１の上方）の外径拘束型素子５９ａの外周面は、軸方向に関して外径が変化しない円筒面状である。一方、前記一方の外径拘束型素子５９ａの内周面は、円筒面部６１ａと、曲面部６２ａとにより構成されている。このうちの円筒面部６１ａは、前記一方の外径拘束型素子５９ａの内周面のうち、軸方向一端寄り部分から軸方向他端縁に掛けて、軸方向に関して内径が変化しない円筒面状に形成されている。又、前記曲面部６２ａは、前記一方の外径拘束型素子５９ａの内周面のうちの軸方向一端部に、断面形状が、軸方向一方に進むほど内径が小さくなる曲面状に形成されている。尚、前記円筒面部６１ａの軸方向一端縁と、前記曲面部６２ａの軸方向他端縁とは、滑らかに連続している。
【００４２】
一方、前記両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂのうちの他方（図１の下方）の外径拘束型素子５９ｂの外周面は、軸方向に関して外径が変化しない円筒面状である。又、前記他方の外径拘束型素子５９ｂの内周面は、円筒面部６１ｂと、曲面部６２ｂとにより構成されている。このうちの円筒面部６１ｂは、前記他方の外径拘束型素子５９ｂの内周面のうち、軸方向他端寄り部分から軸方向一端縁に掛けて、軸方向に関して内径が変化しない円筒面状に形成されている。又、前記曲面部６２ｂは、前記他方の外径拘束型素子５９ｂの内周面のうち、軸方向他端部に、断面形状が、軸方向他方に進むほど内径が小さくなる曲面状に形成されている。尚、前記円筒面部６１ｂの軸方向他端縁と、前記曲面部６２ｂの軸方向一端縁とは、滑らかに連続している。
以上の様に前記両外径拘束型素子５９ｂは、軸方向に直交する仮想平面に関して、対称な形状に形成されている。
【００４３】
上述した様な構成を有する両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂは、軸方向に並べて配置されており、これら両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂの内周面により、前記金属素材２６の外周面に転造加工を施す為の第二転造面６３を構成している。即ち、前記両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂ同士が軸方向に隙間なく配置された状態で、前記第二転造面６３は、軸方向一端部が、前記一方の外径拘束型素子５９ａの曲面部６２ａにより構成されており、軸方向他端部が、前記他方の外径拘束型素子５９ｂの曲面部６２ｂにより構成されており、軸方向両端部同士の間部分である軸方向中間部が、前記第一、第二両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂの各円筒面部６１ａ、６１ｂにより構成されている。
【００４４】
前記外周保持部材６０は、金属製（例えば、ダイス鋼、ハイス鋼、超硬合金等）の円環状部材である。この様な外周保持部材６０の外周面は、軸方向に関して外径が変化しない円筒面状である。又、この外周保持部材６０の内周面は、軸方向に関して内径が変化しない円筒面状に形成されている。又、前記外周保持部材６０の軸方向寸法は、前記両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂのそれぞれの軸方向寸法Ｈ１（図８参照）の２倍である。即ち、これら両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂを軸方向に隙間なく並べた状態での軸方向寸法２Ｈ１が、前記外周保持部材６０の軸方向寸法と等しい。この様な構成を有する外周保持部材６０は、前記両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂの外周面に、これら両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂの、前記外周保持部材６０に対する軸方向変位を許容した状態で、外嵌されている。
【００４５】
上述した様な構成を有する外径拘束型３６は、内径側に前記マンドレル２３ａの転造軸部３８を挿通すると共に、前記第二転造面６３を前記第一転造面４６に対向させた状態で配置されている。又、この状態で、前記一方の外径拘束型素子５９ａの軸方向一端面、及び外周保持部材６０の軸方向一端面の径方向内端寄り部分から径方向内端縁に掛けての部分は、前記一方の支持軸部３７ａの軸方向他端面と当接している。一方、前記他方の外径拘束型素子５９ｂの軸方向他端面、及び外周保持部材６０の軸方向他端面の径方向内端寄り部分から径方向内端縁に掛けての部分は、前記他方の支持軸部３７ｂの軸方向一端面と当接している。この様にして、前記外径拘束型３６（両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂ及び外周保持部材６０）の軸方向に関する位置決めを図っている。又、上述した様な組み付け状態で、前記外径拘束型３６の中心軸は、前記マンドレル２３ａの中心軸と平行である。
【００４６】
又、前記成形ロール２４ａは、１個の金属製のローラ６６と、このローラ６６の中心孔に挿通された回転軸６７とから成り、この回転軸６７（ローラ６６の中心軸）が前記マンドレル２３ａ及び外径拘束型３６の中心軸と平行となる状態で前記外径拘束型３６を構成する外周保持部材６０の外径側に配置されている。この様な成形ロール２４ａは、前述した図１１、１２に示した従来構造と同様に、電動モータ３４（図１１参照）の回転により回転駆動された状態で、図示しない油圧シリンダ等のアクチュエータにより、前記外径拘束型３６に対する遠近動｛水平方向（図１の左右方向）の変位｝を可能としている。
【００４７】
又、前記サポートロール２５ａは、前述した図１１、１２に示した従来構造と同様に、１対の金属製のローラ６８ａ、６８ｂと、これら両ローラ６８ａ、６８ｂの中心孔に挿通された回転軸６９とから成る。この様なサポートロール２５ａは、この回転軸６９（両ローラ６８ａ、６８ｂの中心軸）が前記マンドレル２３ａ、前記外径拘束型３６、及び前記成形ロール２４ａの中心軸と平行な状態で、前記マンドレル２３ａの中心軸に関して、この成形ロール２４ａと反対側に配置されている。又、前記サポートロール２５ａは、前記電動モータ３４の回転に基づいて、前記成形ロール２４ａと同期して回転駆動される。この様なサポートロール２５ａは、加工中に、前記両ローラ６８ａ、６８ｂの外周面の一部を、それぞれ前記マンドレル２３ａのマンドレル側規制面４３ａ、４３ｂに当接させる事により、このマンドレル２３ａの前記サポートロール２５ａ側への変位を規制する為のものである。尚、本参考例の場合、前記サポートロール２５ａは、加工中に、水平方向に変位しない様に規制されている。従って、このサポートロール２５ａが、前記マンドレル２３ａを前記成形ロール２４ａ側に押圧する事はない。但し、加工中に、前記サポートロール２５ａを、前記成形ロール２４ａ側に変位する様に構成して、前記マンドレル２３ａをこの成形ロール２４ａ側に押圧する事もできる。この様な構成を採用した場合には、上述した様に前記成形ロール２４ａが水平方向に変位する構成としても良いし、水平方向に変位しない構成とする事もできる。
【００４８】
以下、上述した様な構成を有するリング状部材の製造装置２１ａを使用して、前記金属素材２６に圧延転造加工を施して、前記リング状部材３５を造る手順に就いて説明する。
先ず、前記金属素材２６を、内径側に前記マンドレル２３ａを挿通した状態で、この金属素材２６の円周方向一部を、このマンドレル２３ａの第一転造面４６と、前記外径拘束型３６の第二転造面６３と、前記両支持軸部３７ａ、３７ｂの前記転造軸部３８側の端面との間に形成された成形空間内に配置する。
【００４９】
この状態で、前記サポートロール２５ａを回転駆動すると共に、このサポートロール２５ａの両ローラ６８ａ、６８ｂの外周面の一部を、前記マンドレル２３ａの各マンドレル側規制面４３ａ、４３ｂに近接対向させておく。
次いで、前記成形ロール２４ａを、前記サポートロール２５と同期して回転駆動しながら、前記外径拘束型３６を構成する外周保持部材６０に近付く様に水平方向に変位させて、前記成形ロール２４ａのローラ６６の外周面を、前記外周保持部材６０の外周面に当接させる。すると、前記成形ロール２４ａの回転に伴い、この外径拘束型３６全体（両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂ及び外周保持部材６０）が連れ回る。尚、前記両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂに関しては、この外周保持部材６０が回転すると、これら両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂの外周面と、この外周保持部材６０の内周面との係合（当接）により、この外周保持部材６０に連れ回される様にして回転する。
【００５０】
この状態から更に、前記成形ロール２４ａを前記外径拘束型３６（外周保持部材６０）に向けて変位（押圧）させると、この外径拘束型３６（外周保持部材６０）及び前記金属素材２６を介して前記マンドレル２３ａが図１の左側に向けて押圧されて、前記サポートロール２５ａの両ローラ６８ａ、６８ｂの外周面が、前記マンドレル２３ａの両マンドレル側規制面４３ａ、４３ｂに強く当接する。すると、前記サポートロール２５ａの両ローラ６８ａ、６８ｂの回転に伴い、前記マンドレル２３ａが連れ回る。又、この状態では、前記外径拘束型３６とこのマンドレル２３ａとが、同期して回転しており、これら両部材３６、２３ａの回転に伴い、前記金属素材２６が回転する。
【００５１】
この状態から更に、前記成形ロール２４ａを前記外径拘束型３６（外周保持部材６０）に向けて変位（押圧）させると、先ず、前記金属素材２６の軸方向両端面が、前記両支持軸部３７ａ、３７ｂの前記転造軸部３８側の端面に当接するまで、前記金属素材２６の軸方向寸法が大きくなる様に塑性変形する。そして、この金属素材２６の軸方向両端面が、前記両支持軸部３７ａ、３７ｂの前記転造軸部３８側の端面に当接すると、前記金属素材２６の外周面が、前記外径拘束型３６の内周面に全周に亙り当接するまで、外径が大きくなる様に塑性変形する。この状態では、前記成形空間が、前記金属素材２６により満たされた状態となる。
尚、上述の様に前記金属素材２６の軸方向両端面のうち、前記他方の支持軸部３７ｂ側の端面が、この他方の支持軸部３７ｂに当接した状態では、前記金属素材２６からこの他方の支持軸部３７ｂに対して軸方向の押圧力が加わる。本参考例の場合、この状態で加わる押圧力よりも、前記各弾性部材５８、５８の弾性力（各弾性部材５８、５８が他方の支持軸部３７ｂを付勢する力）を大きく設定している為、上述の状態ではこの他方の支持軸部３７ｂは、軸方向に変位する事はない。
【００５２】
この状態から更に、前記成形ロール２４ａを前記外径拘束型３６に向けて変位（押圧）させると、前記金属素材２６の内部応力が高まり、前記成形空間を構成する、周囲の部材（マンドレル２３ａ、外径拘束型３６、及び両支持軸部３７ａ、３７ｂ）を押圧する。そして、前記金属素材２６の押圧力のうち、前記他方の支持軸部３７ｂの前記転造軸部３８側の端面に加わる押圧力が、所定の値（各弾性部材５８、５８の弾性力）を超えると、この他方の支持軸部３７ｂが、図３に示す様に、前記各弾性部材５８、５８の弾性力に抗して、前記転造軸部３８から離れる方向（図１〜３の下方）に向けて変位する。又、この際、前記両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂには、これら両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂの各曲面部６２ａ、６２ｂと、前記金属素材２６の外周面の軸方向両端部との係合により、軸方向の押圧力（両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂ同士を離す方向の押圧力）が加わる。この為、前記他方の支持軸部３７ｂの変位に伴い、前記両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂのうちの他方の外径拘束型素子５９ｂが、前記転造軸部３８から離れる方向（図１〜３の下方）に向けて変位する。尚、前記一方の外径拘束型素子５９ｂは、前記一方の支持軸部３７ａの軸方向他端面により軸方向の変位が規制されている為、変位しない。上述した様に前記他方の外径拘束型素子５９ｂが変位すると、前記一方の外径拘束型素子５９ａの軸方向他端面と、前記他方の外径拘束型素子５９ｂの軸方向一端面との間には、軸方向隙間６４が形成される。この様にして、前記成形空間の軸方向他端部及びこの軸方向隙間６４部分が解放されて、当該各部分から前記金属素材２６の余肉を逃がす事ができる。尚、上述の圧延転造加工により得られるリング状部材３５に、必要に応じて切削加工、研削加工等の仕上げ加工を施して外輪とする。
【００５３】
上述した様に構成される本参考例のリング状部材の製造方法及び製造装置によれば、前記マンドレル２３ａ及び前記外径拘束型３６に損傷が生じる事を防止すると共に、加工後のリング状部材３５の形状の精度の向上を図れる。
即ち、本参考例の場合、前記マンドレル２３ａを構成する前記他方の支持軸部３７ｂが、前記金属素材２６から所定の軸方向（転造軸部３８から離れる方向）の押圧力を受けた場合に、この他方の支持軸部３７ｂが、前記転造軸部３８から軸方向に離れる方向に変位できる様に構成している。この為、加工中に、前記成形空間内の金属素材２６の内部応力が高くなった場合でも、前記他方の支持軸部３７ｂが前記転造軸部３８から離れる方向に変位して、前記成形空間内のこの他方の支持軸部３７ｂ側を解放する事により、当該部分から前記金属素材２６の余肉を逃がす事ができる。この結果、前記成形空間内での前記金属素材２６の内部応力が低くなり、前記マンドレル２３ａに加わる応力を小さくできる。
又、上述の様に、加工中の金属素材２６の内部応力を解放する事ができる為、成形空間内でこの金属素材２６が歪む事を防止できる。この結果、加工後のリング状部材３５の真円度が悪化する事を防止できる。
【００５４】
又、本参考例の場合、前記外径拘束型３６を、軸方向に並べて配置した前記１対の両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂにより構成している。この為、前記外径拘束型３６が、前記金属素材２６から所定の軸方向の押圧力を受けた場合に、前記各外径拘束型素子５９ａ、５９ｂのうちの他方の外径拘束型素子５９ｂが、軸方向他方に変位できる。この結果、加工中に、成形空間内の前記金属素材２６の内部応力が高くなって、前記外径拘束型３６を構成する両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂに軸方向の押圧力が加わった場合でも、前記外径拘束型３６に、引っ張り応力に基づく亀裂等の損傷が発生する事を防止できる。又、前記各外径拘束型素子５９ａ、５９ｂが、軸方向に関して離れる方向に変位する事により、これら各外径拘束型素子５９ａ、５９ｂ同士の間部分に形成される前記隙間６４から、前記金属素材２６の余肉を逃がす事ができる。尚、この様に前記金属素材２６の余肉を逃がす事により加工後のリング状部材の外周面の軸方向中央部には、凸部が形成される場合がある。この場合には、転造加工後に、トリミング加工を施す様にする。但し、このトリミング加工は、小さな設備で行う事ができる為、加工コストが徒に嵩む事はない。余肉により形成される凸部が小さい場合には、そのまま仕上げ工程へと移動して、そこで削り取る様にしても良い。
【００５５】
又、本参考例の場合、加工の終盤で、前記外径拘束型３６により金属素材２６の外径を拘束すると共に、前記一方の支持軸部３７ａの前記転造軸部３８側の端面により前記金属素材２６の軸方向一端面を拘束する事ができる。この為、加工後のリング状部材３５の外周面と軸方向一端面には切削加工を施さなくて済むか、或いは施す場合でも僅かな加工で済む。一方、前記リング状部材３５の前記他方の支持軸部３７ｂ側の端面は、余肉の移動が多い場合には、切削加工を施す。但し、余肉の移動が無い場合或いは僅かである場合には、切削加工を省略する事もできる。この様に、本参考例の場合、切削加工の工程を短くしたり、切削加工を施す位置を限定して、生産効率の向上を図れる。尚、製品によっては、仕上げ加工を施す事なく、本参考例の製造方法により製造されたリング状部材３５が、最終製品となる場合もある。又、前記リング状部材３５の外周面の軸方向他端部と軸方向他端面との連続部に形成されるＲ部は、他の部分と比べて許容される寸法公差が大きい為、前記他方の外径拘束型素子５９ｂが軸方向他方に変位する事により、前記Ｒ部の形状が多少変動した場合でも、切削加工を省略する事が可能である。
【００５６】
又、本参考例の場合、前記マンドレル２３ａを、それぞれ別体に設けた１対の支持軸部３７ａ、３７ｂと、転造軸部３８とにより構成している。この為、この転造軸部３８が損傷した場合に、この転造軸部３８のみの交換で済む。この結果、修理コストを抑える事ができる。
又、本参考例の様に、短い転造軸部３８の軸方向両端部を、剛性の高い前記両支持軸部３７ａ、３７ｂにより支持する構成は、この転造軸部３８を支持する位置が、前記金属素材２６に近くなる為、この金属素材２６から加わる曲げ応力を低減する事ができる。この結果、前記マンドレル２３ａの耐久性の向上を図れる。
【００５７】
又、本参考例の場合、上述した様な圧延転造加工により、前記リング状部材２２の外周面、内周面、及び前記一方の支持軸部３７ａ側の端面を、同時に仕上げる事ができる。この為、前記リング状部材２２の前記一方の支持軸部３７ｂ側の端面から、外輪軌道及びシールリング用の係止溝までの軸方向距離の精度の向上を図れる。この結果、リング状部材の軸方向端面を基準として行う研削加工の前準備としての切削加工を不要にするか、或いは切削加工を行う場合でも簡単に済ませる事ができる。
【００５８】
［参考例の第２例］
本発明の参考例の第２例に就いて、図４により説明する。本参考例のリング状部材の製造装置の場合、外径拘束型３６ａを構成する１対の外径拘束型素子５９ａ、５９ｃのうちの他方（図１、４の下方）の外径拘束型素子５９ｃを、前述した参考例の第１例の他方の外径拘束型素子５９ｂを円周方向に２分割した如き構造としている。即ち、本参考例の場合、前記他方の外径拘束型素子５９ｃを、円周方向に連結する事なく並べた（それぞれの円周方向端面同士を単に付き合わせた）１対の半円輪状部材６５、６５により構成している。尚、一方の外径拘束型素子５９ａは、前記参考例の第１例の一方の外径拘束型素子５９ａと同様の構造である。但し、本参考例の一方の外径拘束型素子５９ａを、前記他方の外径拘束型素子５９ｃと同様に、円周方向に２分割した構造とする事もできる。又、前記両半円輪状部材６５、６５を、例えば円周方向端面同士の係合等の連結手段により連結した構造とする事もできる。この場合には、前記両半円輪状部材６５、６５同士の係合を容易に解除できる構造とするのが好ましい。
この様な本参考例の場合、加工後に、外周保持部材６０の内径側から両外径拘束型素子５９ａ、５９ｃ及びリング状部材３５（図１参照）を抜き出した状態で、先ず、前記他方の外径拘束型素子５９ｃをリング状部材３５から容易に取り外す事ができる。その後、一方の外径拘束型素子５９ａの内径側から前記リング状部材３５を取り外す作業も容易に行う事ができる。その他の構成及び作用効果に就いては、上述した参考例の第１例の場合と同様である。
【００５９】
［参考例の第３例］
本発明の参考例の第３例に就いて、図５により説明する。本参考例のリング状部材の製造装置２１ｂは、前述した参考例の第１例と同様に、マンドレル２３ｂを、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄと、転造軸部３８ａとにより構成している。
本参考例の場合、一方（図５の上方）の支持軸部３７ｃの中心孔３９ｃのうち、軸方向他端部に形成された嵌合孔４１ｃの内径寸法を、前記転造軸部３８ａの一方の嵌合部４４ａの外径寸法よりも僅かに大きくしている。又、前記一方の支持軸部３７ｃは、外周面の軸方向一方側半部に形成された小径円筒部４２ａのうち、軸方向一端部に雄ねじ部７０ａが形成されている。そして、この雄ねじ部７０ａに螺合したナット状の抑え部材７１ａの先端部（軸方向他端部）を、ラジアル円すいころ軸受５０ａを構成する内輪の軸方向一端面に当接させている。尚、この内輪の軸方向他端面は、前記小径円筒部４２ａの軸方向他端部とマンドレル側規制面４３ａの軸方向一端部とを連続する段部５３ａに当接している。又、本参考例の場合、前記一方の支持軸部３７ｃの中心孔３９ｃの軸方向一端部に、ねじ孔を形成していない。
【００６０】
又、前記一方の支持軸部３７ｃは、前記ラジアル円すいころ軸受５０ａを介して、変位可能支持部５２ｂに回転可能な状態で支持されている。特に、本参考例の場合、この変位可能支持部５２ｂと、受け台等の固定部分５７との間に、例えば、バネ等の機械式、油圧式、ガス圧式、又は空圧式等の弾性部材５８、５８を設けている。そして、これら各弾性部材５８、５８により、前記一方の支持軸部３７ｃを、前記転造軸部３８ａに向けて（図５の下方に向けて）付勢している。この状態で、前記一方の支持軸部３７ｃは、前記転造軸部３８ａに対して軸方向に変位する事ができる。尚、前記弾性部材５８、５８の弾性力（一方の支持軸部３７ｃを付勢する力）は、前述した参考例の第１例と同様に適宜設定する。本参考例の場合、一方の支持軸部３７ｃを付勢する弾性部材５８、５８の弾性力と、後述する他方の支持軸部３７ｄを付勢する弾性部材５８、５８の弾性力とを同じとしている。
【００６１】
一方、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄのうち、他方の支持軸部３７ｄは、前述した一方の支持軸部３７ｃと図５の上下方向に関して対称な形状としている。
即ち、この様な一方の支持軸部３７ｄの外周面の軸方向他方側半部に形成された小径円筒部４２ｂのうち、軸方向他端部に雄ねじ部７０ｂが形成されている。そして、この雄ねじ部７０ｂに螺合したナット状の抑え部材７１ａの先端部（軸方向一端部）を、ラジアル円すいころ軸受５０ｂを構成する内輪の軸方向他端面に当接させている。尚、この内輪の軸方向一端面は、前記小径円筒部４２ｂの軸方向一端部とマンドレル側規制面４３ｂの軸方向他端部とを連続する段部５３ｂに当接している。又、本参考例の場合、前記他方の支持軸部３７ｄの中心孔３９ｄのうち、軸方向他端寄り部分に、ねじ孔を形成していない。その他の、前記他方の支持軸部３７ｄの構造及び支持態様は、前述した参考例の第１例の場合と同様である。
【００６２】
又、前記転造軸部３８ａは、軸方向両端面の中心部に、この軸方向両端面から軸方向に延出した状態で１対の連結軸部７２ａ、７２ｂが設けられている。これら両連結軸部７２ａ、７２ｂは、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄの中心孔３９ｃ、３９ｄに挿通された状態で、それぞれの先端部を、固定部分５７に支持固定されている。この様にして、前記転造軸部３８ａの軸方向に関する位置決めを図っている。
尚、外径拘束型３６の構造は、前述した参考例の第１例の構造と同様である。但し、外径拘束型として参考例の第２例の構造を採用する事もできる。
【００６３】
上述の様な構成を有する本参考例の場合、加工中に、成形空間が金属素材２６｛図８（ａ）参照｝により満たされた状態で、この金属素材２６から前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄに加わる軸方向の押圧力が所定の値を超えた場合に、これら両支持軸部３７ｃ、３７ｄが、それぞれ前記各弾性部材５８、５８の弾性力に抗して、前記転造軸部３８ａから離れる方向に向けて変位する。又、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄの変位に伴い、外径拘束型３６を構成する両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂが、これら両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂ同士が離れる方向に変位可能となる。この為、前記成形空間の軸方向両端部及び一方の外径拘束型素子５９ａの軸方向他端面と、他方の外径拘束型素子５９ｂの軸方向一端面との間に形成される軸方向隙間６４（図３参照）部分が解放されて、当該両部分から金属素材２６の余肉を逃がす事ができる。その他の構成及び作用効果に就いては、前述した参考例の第１例の場合と同様である。
【００６４】
［参考例の第４例］
本発明の参考例の第４例に就いて、図６により説明する。本参考例のリング状部材の製造装置２１ｃの場合、マンドレル２３ｃを構成する両支持軸部３７ｅ、３７ｂのうちの一方の支持軸部３７ｅの中心孔３９ｅのうち、軸方向他端部に設けられた嵌合孔４１ｃ以外の部分の内径を、参考例の第１例の場合よりも大きくしている。尚、この嵌合孔４１ｃの内径寸法は、前述した参考例の第３例と同様に、転造軸部３８ｂの一方の嵌合部４４ａの外径寸法よりも僅かに大きい。そのほか、前記一方の支持軸部３７ｅの構造は、前述した参考例の第３例の構造と同様であり、その支持態様は、前述した参考例の第１例と同様である。
又、前記両支持軸部３７ｅ、３７ｂのうちの他方の支持軸部３７ｂの構造及び支持態様は、前述した参考例の第１例の場合と同様である。
【００６５】
又、本参考例の場合、転造軸部３８ｂの軸方向一端面に、この転造軸部３８ｂの一方の嵌合部４４ａよりも小径であり、当該端面から軸方向一方に延出した連結軸部７２ｃを設けている。この連結軸部７２ｃは、前記一方の支持軸部３７ｅの中心孔３９ｅに挿通された状態で、その先端部を、例えば、バネ等の機械式、油圧式、ガス圧式、又は空圧式等の弾性部材５８ａを介して固定部分５７に支持されている。この弾性部材５８ａは、前記転造軸部３８ｂに対して、前記一方の支持軸部３７ｅに近付く方向（図６の上方）の弾性力を付与している。尚、前記弾性部材５８ａに弾力を付与された状態で、前記転造軸部３８ｂは、前記一方の嵌合部４４ａの軸方向一端面と、前記一方の支持軸部３７ｅの嵌合孔４１ｃの底部との係合（当接）により、軸方向一方側への変位を規制されている。従って、前記転造軸部３８ｂは、この転造軸部３８ｂに所定の軸方向（一方の支持軸部３７ｅから離れる方向）の押圧力が加わった場合に、前記弾性部材５８ａの弾性力に抗して、前記一方の支持軸部３７ｅから離れる方向（図６の下方）に変位する事ができる。
尚、外径拘束型３６の構造は、前述した参考例の第１例の構造と同様である。但し、外径拘束型として参考例の第２例の構造を採用する事もできる。
【００６６】
以上の様な構成を有する本参考例の場合、圧延転造加工の際、金属素材２６の軸方向に関する流動をバランス良く行う事ができる。
即ち、前記転造軸部３８ｂには、軌道形成部４７及び溝形成部４９、４９等の凹凸部が形成されている。この為、これら凹凸部と前記金属素材２６｛図８（ａ）参照｝とが係合して、成形空間内でのこの金属素材２６の、前記一方の支持軸部３７ｅ側から他方の支持軸部３７ｂ側への流動がスムーズに行われない可能性がある。本参考例の場合、前記転造軸部３８ｂを、前記一方の支持軸部３７ｅに対して軸方向他方への変位を可能な状態で支持している。この為、前記転造軸部３８ｂの凹凸部と前記金属素材２６との係合に基づいて、この転造軸部３８ｂに前記一方の支持軸部３７ｅから離れる方向の押圧力が加わった場合に、この転造軸部３８ｂが、前記金属素材２６と共に軸方向他方に変位して、この金属素材２６の、前記一方の支持軸部３７ｅ側から他方の支持軸部３７ｂ側への流動を妨げない様にする事ができる。この結果、軸方向に関してバランスが良い高品質なリング状部材を得る事ができる。その他の構成及び作用効果に就いては、前述した参考例の第１例の場合と同様である。
【００６７】
［実施の形態の１例］
本発明の実施の形態の１例に就いて、図７、８により説明する。本例のリング状部材の製造装置２１ｄは、マンドレル２３ｂを構成する両支持軸部３７ｃ、３７ｄを、送りねじ機構７３、７３により、軸方向に関して変位できる様に設けている。
以下、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄの構造及び支持態様に就いて説明するが、これら両支持軸部３７ｃ、３７ｄの構造及び支持態様は、これら両支持軸部３７ｃ、３７ｄ同士で図７の上下方向に関して対称である為、一方（図７の上方）の支持軸部３７ｃに就いてのみ説明する。
尚、外径拘束型３６の構造は、前述した参考例の構造と同様である。但し、外径拘束型として参考例の第２例の構造を採用する事もできる。
【００６８】
本例のマンドレル２３ｂは、前述した参考例の第３例と同様の構造を有している。この様なマンドレル２３ｂを構成する両支持軸部３７ｃ、３７ｄのうちの一方の支持軸部３７ｃは、ラジアル円すいころ軸受５０ａを介して、変位可能支持部５２ｃに対して、回転可能な状態で支持されている。
前記変位可能支持部５２ｃは、前記マンドレル２３ｂの中心軸を通る仮想平面に関する断面形状が、転造軸部３８ａ側（図７の下方）に開口した断面略コ字形である有底円筒状に形成されている。この様な変位可能支持部５２ｃは、前記送りねじ機構７３により、固定部分５７に対する軸方向の変位を可能な状態に支持されている。
【００６９】
前記送りねじ機構７３は、サーボモータ７４と、減速機７５と、ボールねじ７６と、ナット７７とから成る。
このうちの、サーボモータ７４は、前記固定部分５７の前記転造軸部３８ａと反対側に固定されている。
又、前記減速機７５は、前記サーボモータ７４の出力軸（図示省略）と、前記ボールねじ７６との間に設けられている。
前記ボールねじ７６は、その一端部を前記減速機７５に接続している。又、このボールねじ７６は、軸方向中間部を前記固定部分５７の貫通孔７８に挿通した状態で、その軸方向他半部を、前記固定部分５７の前記転造軸部３８ａ側に配置している。
更に、前記ナット７７は、前記ボールねじ７６の軸方向他端寄り部分に螺合された状態で、前記変位可能支持部５２ｃの底部のうち、前記転造軸部３８ａと反対側面（図７の上面）に支持固定されている。
上述の様な構成を有する送りねじ機構７３は、前記サーボモータ７４の駆動に基づいて、前記変位可能支持部５２ｃ及び一方の支持軸部３７ｃを軸方向に変位させる事ができる。
【００７０】
尚、本例の場合、前記一方の支持軸部３７ｃ側に設けたサーボモータ７４に加わるトルク｛金属素材２６（図８参照）から一方の支持軸部３７ａに加わる軸方向の押圧力｝、及び、他方の支持軸部３７ｄ側に設けたサーボモータ７４に加わるトルク（金属素材２６から他方の支持軸部に加わる軸方向の押圧力）が、所定の値を超えた場合にのみ、前記両サーボモータ７４、７４を同時に駆動して、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄを前記転造軸部３８ａから離れる方向に同じだけ変位させる様に構成している。従って、前記金属素材２６が、その軸方向寸法が大きくなる様に塑性変形している状態で、この金属素材２６の軸方向一端面のみが前記一方の支持軸部３７ａの前記転造軸部３８ａ側の端面に当接して、この一方の支持軸部３７ａ側に設けられたサーボモータ７４に加わるトルクのみが増加した場合、又は、これとは逆に、前記他方の支持軸部３７ｄ側に設けられたサーボモータ７４に加わるトルクのみが増加した場合には、前記両サーボモータ７４、７４を駆動しない様に規制している。
【００７１】
以下、上述した様な構成を有するリング状部材の製造装置２１ｄを使用して、金属素材２６に圧延転造加工を施して、リング状部材３５を造る手順に就いて説明する。
先ず、前記金属素材２６を、リング状部材の製造装置２１ｄにセットする。
この状態で、前記外径拘束型３６を構成する両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂのそれぞれの軸方向寸法をＨ１とした場合に、これら両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂを軸方向に関して隙間なく並べた状態でのこれら両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂの長さ寸法２Ｈ１は、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄの軸方向に対向する面同士の距離Ｈ２ａと等しい（２Ｈ１＝Ｈ２ａ）。従って、一方の外径拘束型素子５９ａの軸方向一端面は、一方の支持軸部３７ｃの軸方向他端面と、他方の外径拘束型素子５９ｂの軸方向他端面は、他方の支持軸部３７ｄの軸方向一端面と当接している。又、この状態での金属素材２６の軸方向寸法Ｈ３は、前記両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂの長さ寸法２Ｈ１、及び、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄの軸方向に対向する面同士の距離Ｈ２ａよりも小さい（Ｈ３＜２Ｈ１、Ｈ３＜Ｈ３）。
上述した様な状態で、サポートロール２５ａを回転させると共に、このサポートロール２５ａの両ローラ６８ａ、６８ｂの外周面の一部を、それぞれ前記マンドレル２３ｂのマンドレル側規制面４３ａ、４３ｂに近接対向させておく。
【００７２】
次いで、前記成形ロール２４ａを回転させながら、外径拘束型３６を構成する外周保持部材６０に近付く様に水平方向に変位させて、前記成形ロール２４ａのローラ６６の外周面を前記外周保持部材６０の外周面に当接させる。すると、前記成形ロール２４ａの回転に伴い、この外周保持部材６０が連れ回る。又、この外周保持部材６０の回転に伴い、両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂも連れ回る。
【００７３】
この状態から更に、前記成形ロール２４ａを前記外径拘束型３６（外周保持部材６０）に向けて変位（押圧）させると、この外径拘束型３６及び前記金属素材２６を介して前記マンドレル２３ｂが図７の左側に向けて押圧されて、前記サポートロール２５ａの両ローラ６８ａ、６８ｂの外周面が、それぞれ前記マンドレル２３ｂの両マンドレル側規制面４３ａ、４３ｂに当接する。すると、前記サポートロール２５ａの両ローラ６８ａ、６８ｂの回転に伴い、前記マンドレル２３ｂが連れ回る。又、この状態では、前記外径拘束型３６（両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂ、外周保持部材６０）とこのマンドレル２３ｂとが、同期して回転しており、これら両部材３６（５９ａ、５９ｂ、６０）、２３ａの回転に伴い、前記金属素材２６が回転する。
【００７４】
この状態から更に、前記成形ロール２４ａを前記外径拘束型３６（外周保持部材６０）に向けて変位（押圧）させると、先ず、前記金属素材２６の軸方向両端面が、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄの前記転造軸部３８ａ側の端面に当接するまで、軸方向寸法が大きくなる様に塑性変形する。そして、前記金属素材２６の軸方向両端面が、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄの前記転造軸部３８ａ側の端面に当接すると、前記金属素材２６の外周面が、前記外径拘束型３６を構成する両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂの内周面に全周に亙り当接するまで、外径が大きくなる様に塑性変形する。この状態では、前記成形空間が、前記金属素材２６により満たされた状態となる。
【００７５】
この状態から更に、前記成形ロール２４ａを前記外径拘束型３６（外周保持部材６０）に向けて変位（押圧）させると、前記金属素材２６の内部応力が高まり、この金属素材２６が前記成形空間を構成する周囲の部材｛マンドレル２３ｂ、外径拘束型３６（両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂ、外周保持部材６０）、両支持軸部３７ｃ、３７ｄ｝を押圧する。そして、前記金属素材２６の押圧力のうち、これら両支持軸部３７ｃ、３７ｄに加わる軸方向の押圧力（両サーボモータ７４、７４に加わるトルク）が所定の値を超えると、これら両サーボモータ７４、７４が駆動して、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄを、前記転造軸部３８ａから離れる方向に向けて同じ量だけ変位させる。すると、図８（ｂ）に示す様に、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄの軸方向に対向する面同士の距離Ｈ２ｂが、図８（ａ）に示す状態に於ける、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄの軸方向に対向する面同士の距離Ｈ２ａよりも大きくなる。そして、前記成形空間の軸方向両端部が解放されて、当該両部分から前記金属素材２６の余肉を逃がす事ができる。又、この様な前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄの変位に伴い、前記外径拘束型３６を構成する両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂが、軸方向に関して互いに離れる方向に変位可能となる。そして、前記両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂの内周面の一方、他方の各曲面部６２ａ、６２ｂに対して、前記金属素材２６の外周面の両端部から、軸方向の押圧力が加わると、前記両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂ同士が、軸方向に離れる方向に変位する。この様にして完成した加工後のリング状部材３５の軸方向寸法Ｈ４は、前記両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂの長さ寸法２Ｈ１、及び、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄの軸方向に対向する面同士の距離Ｈ２ａよりも大きい（Ｈ４＞２Ｈ１、Ｈ４＞Ｈ２ａ）。尚、上述した様な金属素材２６、リング状部材３５、及び両外径拘束型素子５９ａ、５９ｂの軸方向寸法、並びに、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄの軸方向に対向する面同士の距離に関しては、前述した参考例の各例も同様である。
【００７６】
又、上述の工程は、所望のリング状部材の形状が得られるまで、必要に応じて複数回繰り返す事もできる。具体的には、上述した様に、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄが、前記転造軸部３８ａから離れる方向に変位して、前記金属素材２６から、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄに加わる軸方向の押圧力の大きさが所定値よりも小さくなった場合には、両サーボモータ７４、７４の駆動を停止する。この状態で加工を続けて、再び、前記金属素材２６の内部応力が高まり、この金属素材２６が前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄを押圧する軸方向の押圧力（両サーボモータ７４、７４に加わるトルク）が所定の値を超えた場合に、これら両サーボモータ７４、７４が駆動して、前記両支持軸部３７ｃ、３７ｄを、前記転造軸部３８ａから離れる方向に向けて同じ量だけ変位させる様にする。
又、本例を実施する場合に、変位可能支持部を軸方向に変位させる為の送りねじ機構の構造は、前述の構造に限定されるものではない。又、前記両サーボモータ７４、７４は、１つのサーボモータにより共通化を図る事もできる。その他の構成及び作用効果に就いては、前述した参考例の第３例の場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の製造方法及び製造装置の対象となるリング状部材には、仕上げ加工（切削加工又は研削加工）を施す必要があるリング状部材だけでなく、仕上げ加工が不要なリング状部材（内輪、外輪）も含まれる。
又、本発明を実施する場合には、前述した参考例及び実施の形態の各例の構造を、適宜組み合わせて実施する事も可能である。
又、前述の参考例及び実施の形態の各例では、加工中に、サポートロールを水平方向に変位させる事なく、成形ロールのみを水平方向（マンドレル側）に変位させる構成を採用している。但し、これとは逆に、成形ロールを水平方向に変位させる事なく、サポートロールのみを水平方向（マンドレル側）に変位させる構成とする事もできる。又、サポートロールと成形ロールとの両方を、水平方向に変位させる構成を採用する事もできる。
又、前述の実施の形態の１例を実施する場合に、マンドレルを構成する両支持軸部のうち、一方の支持軸部の軸方向変位を規制して、他方の支持軸部のみを送りねじ機構により軸方向に変位させる構成を採用する事もできる。即ち、前述した参考例の第１例の構造に於いて、他方の支持軸部を軸方向に変位可能に支持する構造の代わりに、前述の実施の形態の１例の送りねじ機構の構成を採用する事もできる。
【符号の説明】
【００７８】
１  ラジアル玉軸受
２  外輪
３  内輪
４  玉
５  外輪軌道
６  内輪軌道
７  保持器
８  ビレット
９  小径部
１０  大径部
１１  第一中間素材
１２  第二円筒部
１３  第二中間素材
１４  第一円筒部
１５  第三中間素材
１６  底板部
１７  第四中間素材
１８  小径円筒部材
１９  内向鍔部
２０  大径円筒部材
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ  リング状部材の製造装置
２２  リング状部材
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ  マンドレル
２４、２４ａ  成形ロール
２５、２５ａ  サポートロール
２６  金属素材
２７  第一転造面
２８  マンドレル側規制面
２９  受け台
３０  第二転造面
３１  成形ロール側規制面
３２  ローラ
３３  同期機構
３４  電動モータ
３５  リング状部材
３６、３６ａ  外径拘束型
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ、３７ｅ  支持軸部
３８、３８ａ、３８ｂ  転造軸部
３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ  中心孔
４０ａ、４０ｂ  ねじ孔
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ  嵌合孔
４２ａ、４２ｂ  小径円筒部
４３ａ、４３ｂ  マンドレル側規制面
４４ａ、４４ｂ  嵌合部
４５  転造面部
４６  第一転造面
４７  軌道形成部
４８  円筒面部
４９  溝形成部
５０ａ、５０ｂ  ラジアル円すいころ軸受
５１ａ、５１ｂ  固定支持部
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ  変位可能支持部
５３ａ、５３ｂ  段部
５４ａ、５４ｂ  抑え部材
５５ａ、５５ｂ  通孔
５６ａ、５６ｂ  ボルト
５７  固定部分
５８、５８ａ  弾性部材
５９ａ、５９ｂ、５９ｃ  外径拘束型素子
６０  外周保持部材
６１ａ、６１ｂ  一方の円筒面部
６２ａ、６２ｂ  一方の曲面部
６３  第二転造面
６４  軸方向隙間
６５  半円輪状部材
６６  ローラ
６７  回転軸
６８ａ、６８ｂ  ローラ
６９  回転軸
７０ａ、７０ｂ  雄ねじ部
７１ａ、７１ｂ  抑え部材
７２ａ、７２ｂ、７２ｃ  連結軸部
７３  送りねじ機構
７４  サーボモータ
７５  減速機
７６  ボールねじ
７７  ナット
７８  貫通孔
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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