(57)【要約】【課題】材料歩留りの向上を図るとともに、材料在庫を減らして軌道輪の生産効率が向上を図り、大径で薄肉の軌道輪を備えた転がり軸受の急な設計変更や試作依頼に対して迅速に対応可能とする。【解決手段】転がり軸受の軌道輪の製造方法において、棒材１０をリング状に曲げ加工して周方向の両端を溶接したリング部材を用いて前記軌道輪を製造する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受の軌道輪の製造方法において、
棒材をリング状に曲げ加工して周方向の両端を溶接したリング部材を用いて前記軌道輪を製造することを特徴とする転がり軸受の軌道輪の製造方法。
【請求項２】
一対の軌道輪間に複数の転動体が周方向の転動可能に配設された転がり軸受において、
前記一対の軌道輪の内の少なくとも一方の軌道輪が、棒材をリング状に曲げ加工して周方向の両端を溶接したリング部材を用いて形成されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項３】
ＣＴスキャンの回転支持部に用いることを特徴とする請求項２記載の転がり軸受
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＣＴスキャン等の回転支持部に用いられる大径で薄肉な転がり軸受の軌道輪の製造方法および該軌道輪を備えた転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
転がり軸受の軌道輪は、素材の丸棒から鍛造工程および旋削工程を経て、あるいは旋削工程のみでリング部材を成形した後、該リング部材を熱処理工程で硬化処理し、次いで、研磨工程で所定の寸法、粗さに仕上げて製造される（表１の従来例の欄参照）。
【０００３】
ＣＴスキャン等の回転支持部に用いられる大径で肉薄な転がり軸受の軌道輪についても上記同様の工程を経て製造されるが、大径であるために鍛造工程ではローリング鍛造が行われる。
ローリング鍛造は、図６（ａ）に示すように、熱間状態の素材リング１の内径面にマンドレル２、外径面にロール３をそれぞれ配置した状態で、マンドレル２とロール３を素材リング１の内外径面に圧接しながら回転させることで該素材リング１を所定の寸法に拡径して鍛造リング４とし（図６（ｂ）参照）、次いで、該鍛造リング４を焼鈍して加工可能な状態にした後、鍛造リング４を旋削して熱処理前のリング部材５を完成させる。
なお、この例では、１つ鍛造リング４で２つのリング部材５を得る場合を示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ローリング鍛造は、熱間鍛造で高精度な寸法を維持することが難しいために材料歩留まりが悪く、しかも大変大掛かりな特殊な設備を要し、かつ、大変手間のかかる作業であるため、素材リング１の材料供給から鍛造リング４を旋削してリング部材５を得るまでに時間がかかることから旋削段階での鍛造リング４を作り溜めしておく必要があり、旋削段階での材料在庫が多いという問題がある。
【０００５】
このように、軌道輪を製造するに際し、素材リング１の材料供給から鍛造リング４を旋削してリング部材５を得るまでに時間がかかり、旋削段階での材料（鍛造リング４）在庫が多いということは、転がり軸受の急な設計変更に対して納期が対応できないとか材料在庫を抱えるという問題で不利である。
【０００６】
また、転がり軸受の急な試作依頼に対して、通常の小径の転がり軸受では、材料歩留まりを気にしなければ、鍛造を省略し旋削のみでリング部材５を得て軌道輪を製造することができるが、径が大きな軌道輪を製造する場合には必ずローリング鍛造が必要となるため、対応が困難である。
【０００７】
本発明はこのような問題を解消するためになされたものであり、材料歩留りの向上を図ることができるとともに、材料在庫を減らすことができるようにして軌道輪の生産効率の向上を図り、これにより、大径で薄肉の軌道輪を備えた転がり軸受の急な設計変更や試作依頼に対して迅速に対応することができる軌道輪の製造方法および該軌道輪を備えた転がり軸受を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、転がり軸受の軌道輪の製造方法において、棒材をリング状に曲げ加工して周方向の両端を溶接したリング部材を用いて前記軌道輪を製造することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、一対の軌道輪間に複数の転動体が周方向の転動可能に配設された転がり軸受において、前記一対の軌道輪の内の少なくとも一方の軌道輪が、棒材をリング状に曲げ加工して周方向の両端を溶接したリング部材を用いて形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２において、ＣＴスキャンの回転支持部に用いることを特徴とする。
上記各構成によれば、素材としての棒材をリング状に曲げ加工して周方向の両端を溶接したリング部材を用いているため、素材リングをローリング鍛造して得られた従来のリング部材に比べて、肉厚精度が高くなって材料歩留まりの向上を図ることができ、しかもロール成形機等の簡単な設備で短時間でリング部材を得ることができるため旋削段階での材料在庫を減らすことができる。
この結果、軌道輪の生産効率の向上を図ることができ、大径で薄肉の軌道輪を備えた転がり軸受の急な設計変更や試作依頼に対して迅速に対応することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る軌道輪の製造方法を説明するための説明図、図２はリング部材を示す図、図３は融接の一例である突き合わせ抵抗溶接の説明図、図４は溶接部の断面を示す写真である。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る軌道輪の製造方法は、図１に示すように、ロール成形機の互いに径の異なるロール１０ａ，１０ｂ間に、予め所定長さに切断された棒材２０を投入して曲げ加工を施すことで該棒材２０を所定のＲ寸法のリング状に成形し、次いで、図２に示すように、リング状成形体３０の周方向の両端を溶接してリング部材４０を得る。
【００１３】
溶接には溶接棒等の溶接材を使用する肉盛り溶接と溶接材を使用しない溶融溶接（以下、融接）があるが、溶接材を使用すると溶接部５０の強度が低下して軸受寿命の低下を招く虞れがあるため、この実施の形態では、融接を採用する。
融接の一例として、比較的安価に溶接ができる突き合わせ抵抗溶接の説明図を図３に示す。
【００１４】
突き合わせ抵抗溶接は、図１に示すロール成形機で成形されたリング状成形体３０の周方向に両端部にそれぞれ電極６０，６１を取り付け、端部同士を接触させた状態で通電すると同時に軸方向に圧力を加えることで、端部同士をアーク放電によるジュール熱により加熱して溶融接合する方法であり、比較的熱影響の少ない溶接ができる。
なお、図３において、符号６２は交流電流、６３は変圧器で、電極６１側は軸方向に移動可能に取り付けられている。
【００１５】
図４に溶接部５０の断面を示す。
ここで、溶接後の母材（リング状成形体３０）は、十分に焼鈍する必要がある、未焼鈍材であると溶接割れを起こす可能性がある。また、抵抗溶接では図４に示すようにばりが出ることからグラインダ等でばりを削り落とす必要がある。
更に、溶接部５０の品質を非溶接部の品質と同等とするために、必要に応じて焼鈍を行う必要がある。溶接部５０は、炭化物がすべて溶け込んでいるので、例えば高炭素の軸受鋼（ＳＵＪ２、ＳＵＪ３等）等の場合は、残留オーステナイト量が高い状態になって焼入れ後も硬さが非溶接部よりも低くなってしまうからである。この場合、球状化焼鈍が理想的であるが、軟化焼鈍でもよい。棒材１０として、前記軸受鋼でもよいが０．４５〜０．７５重量％の炭素を含有する材料を選定するのが好ましい。炭素含有量の下限値を０．４５重量％としたのは、軸受に必要な硬さＨＲＣ５８を得るためであり、上限を０．７５重量％としたのは、これを超えると残留オーステナイトが多くなり硬さが低下するからである。
【００１６】
そして、上記のようにして得られたリング部材４０に対して、熱処理の変形矯正焼入れの工程能力により旋削取代を設定し熱処理、研磨を行うか、或いはそのまま熱処理を行い、その後、旋削、研磨を行うことで転がり軸受の軌道輪が製造される。
表１に従来例と実施形態例の工程概略を示す。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
このようにこの実施の形態では、素材としての棒材２０をリング状に曲げ加工して周方向の両端を溶接したリング部材４０を用いているため、素材リングをローリング鍛造して得られた従来のリング部材に比べて、肉厚精度が高くなって材料歩留まりの向上を図ることができ、しかもロール成形機等の簡単な設備で短時間でリング部材４０を得ることができるため旋削段階での材料在庫を減らすことができる。
この結果、軌道輪の生産効率の向上を図ることができ、大径で薄肉の軌道輪を備えた転がり軸受の急な設計変更や試作依頼に対して迅速に対応することができる。
【００１９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、リング状成形体３０の周方向の両端を突き合わせ抵抗溶接で接合する場合を例に採ったが、これに代えて、図５に示す電子ビーム溶接やレーザ溶接、ＴＩＧ溶接でも溶接棒をしなければ採用可能である。むしろ電子ビーム溶接やレーザ溶接は、熱影響が少なく、ばりの発生がほとんどないので大変有効な方法である。
【００２０】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、材料歩留りの向上を図ることができるとともに、材料在庫を減らすことができるので、軌道輪の生産効率が向上して大径で薄肉の軌道輪を備えた転がり軸受の急な設計変更や試作依頼に対して迅速に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る軌道輪の製造方法を説明するための説明図である。
【図２】リング部材を示す図である。
【図３】融接の一例である突き合わせ抵抗溶接の説明図である。
【図４】溶接部の断面を示す写真である。
【図５】電子ビーム溶接の説明図である。
【図６】ローリング鍛造の説明図である。
【符号の説明】
２０  棒材
３０  リング状成形体
４０  リング部材
５０  溶接部
【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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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月6日(2002.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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