(57)【要約】      （修正有）【課題】転がり軸受用外輪を造る過程で、材料の一部に亀裂や割れが発生する事を防止して、材料の歩留りを確保できる製造方法を実現する。【解決手段】フランジ部３３ａの外径側半部に、金属材料の流れ速度の差を利用して、円すい筒状の外輪用中間素材部５９を形成する。その後、この円すい筒状の外輪用中間素材部５９を、直径を縮めつつ円筒状に塑性変形させて、上記転がり軸受用外輪を造る為に適正である、円筒状の外輪用素材部４０ａを形成する。【選択図】図１
2009008126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが円環状で直径が互いに異なる転がり軸受用外輪と転がり軸受用内輪とを、円輪状である単一の素材から造る、転がり軸受用軌道輪の製造方法であって、この素材に塑性加工を施して、外径寄り部分に円輪状のフランジ部を、同じく内径寄り部分に円筒状部分をそれぞれ形成した後、このフランジ部の内径側半部を軸方向に押し潰す事により、この円筒状部分を、上記転がり軸受用内輪を造る為に適正な形状に加工すると共に、上記フランジ部の外径側半部に、径方向外方に向かう程上記円筒状部分から離れる方向に傾斜した、円すい筒状の外輪用中間素材部を形成し、次いで、この外輪用中間素材部に絞り加工を施して、上記転がり軸受用外輪を造る為に適正である、円筒状の外輪用素材部を形成する事を特徴とする転がり軸受用軌動輪の製造方法。
【請求項２】
それぞれが円環状で直径が互いに異なる転がり軸受用外輪と転がり軸受用内輪とを、円輪状である単一の素材から造る、転がり軸受用軌道輪の製造方法であって、この素材に塑性加工を施して、外径寄り部分に円輪状のフランジ部を、同じく内径寄り部分に円筒状部分をそれぞれ形成した後、このフランジ部の内径側半部を軸方向に押し潰す事により、この円筒状部分を、上記転がり軸受用内輪を造る為に適正な形状に加工すると共に、上記フランジ部の外径側半部に、径方向外方に向かう程上記円筒状部分から離れる方向に傾斜した、円すい筒状の外輪用中間素材部を形成し、次いで、この外輪用中間素材部をダイス内に押し込んで、上記転がり軸受用外輪を造る為に適正である、円筒状の外輪用素材部を形成する事を特徴とする転がり軸受用軌動輪の製造方法。
【請求項３】
円すい筒状の外輪用中間素材部から円筒状の外輪用素材部を形成する為に、先端部に、この外輪用中間素材部の内径側に設けられた円筒状部分に圧入自在な圧入部を備えたマンドレルと、このマンドレルの周囲に配置されたリング状のパンチと、これらマンドレル及びパンチの下方に配置され径方向中央部に上記円筒状部分を内嵌自在な保持孔を設けたカウンターと、このカウンターの下方に直列に配置されこのカウンターの下方への移動に対し抵抗を付与する抵抗付与手段と、このカウンターの周囲に配置され上記パンチを挿入自在としたダイスとを備えた外輪成形用装置を用いて、上記円筒状部分を上記保持孔に内嵌した後、上記マンドレル及び上記パンチを下降させて、このうちのマンドレルの圧入部を上記円筒状部分の内側に圧入し、次いで、このマンドレルの先端面を上記保持孔の底面に当接させると同時に、若しくは、このマンドレルの先端面をこの保持孔の底面に当接させるよりも僅かに早く、上記パンチの先端面を上記外輪用中間素材部の軸方向先端縁に当接させ、この外輪用中間素材部を上記パンチと上記カウンターとの間で挟持した状態で、上記マンドレルにより上記カウンターを上記抵抗付与手段の抵抗に抗して下降させ、上記外輪用中間素材部を上記ダイス内に押し込み、この外輪用中間素材部を円筒状に塑性変形させて上記外輪用素材部とする、請求項２に記載した転がり軸受用軌動輪の製造方法。
【請求項４】
外輪用中間素材部の内径側に設けられた円筒状部分を保持孔に内嵌すると共に、パンチ及びマンドレルを上方に退避させた状態で、このパンチの先端面と上記外輪用中間素材部の軸方向先端縁との軸方向距離ａを、上記マンドレルの先端面と上記保持孔の底面との軸方向距離ｂと同じか、この軸方向距離ｂよりも僅かに小さく設定し、且つ、ダイスの開口縁部と上記外輪用中間素材部の外周面との軸方向に関する最短距離ｃを、上記マンドレルから上記円筒状部分に作用する圧入力により、カウンターが抵抗付与手段の抵抗に抗して下方に移動する距離△ｄよりも大きく設定する、請求項３に記載した転がり軸受用軌動輪の製造方法。
【請求項５】
それぞれが円環状で直径が互いに異なる転がり軸受用外輪と転がり軸受用内輪とを、円輪状である単一の素材から造る、転がり軸受用軌道輪の製造方法であって、この素材に塑性加工を施して、外径寄り部分に円輪状のフランジ部を、同じく内径寄り部分に円筒状部分を、それぞれ形成した後、このフランジ部の内径側半部を軸方向に押し潰す事により、この円筒状部分を、上記転がり軸受用内輪を造る為に適正な形状に加工すると共に、上記フランジ部の外径側半部に、径方向外方に向かう程上記円筒状部分から離れる方向に傾斜した、円すい筒状の外輪用中間素材部を形成し、次いで、この外輪用中間素材部を、上記フランジ部の内径側半部との連続部で分離する事により、この外輪用中間素材部から、円すい筒状の外輪用中間素材を得た後、この外輪用中間素材にパンチとダイスとの間で圧縮力を作用させつつ、この外輪用中間素材をこのダイス内に押し込んで、上記転がり軸受用外輪を造る為に適正である、円筒状の外輪用素材を形成する事を特徴とする転がり軸受用軌動輪の製造方法。
【請求項６】
円すい筒状の外輪用中間素材から円筒状の外輪用素材を形成する為に、パンチと、このパンチの下方に配置されたカウンターと、このカウンターの下方に直列に配置されこのカウンターの下方への移動に対し抵抗を付与する抵抗付与手段と、このカウンターの周囲に配置され上記パンチを挿入自在としたダイスとを備えた外輪成形用装置を用いて、上記カウンターの上面に、上記外輪用中間素材をその小径側部分を下方にした状態で載置した後、上記パンチを下降させ、このパンチの先端面を上記外輪用中間素材の大径側の軸方向先端縁に当接させて、この外輪用中間素材に上記パンチと上記カウンターとの間で軸方向の圧縮力を作用させつつ、この外輪用中間素材をこのカウンターごと上記抵抗付与手段の抵抗に抗して下降させる事により、この外輪用中間素材に上記パンチと上記ダイス及び上記カウンターとの間で圧縮力を作用させた状態で、上記外輪用中間素材を上記ダイス内に押し込み、この外輪用中間素材を円筒状に塑性変形させて上記外輪用素材とする、請求項５に記載した転がり軸受用軌動輪の製造方法。
【請求項７】
円すい筒状の外輪用中間素材から円筒状の外輪用素材を形成する為に、パンチと、このパンチの下方に配置されこのパンチを挿入自在としたダイスとを備えた外輪成形用装置を用いて、このダイスの開口縁部に、上記外輪用中間素材をその大径側部分を下方にした状態で載置した後、上記パンチを下降させる事により、このパンチの先端面を上記外輪用中間素材の小径側の軸方向先端縁に当接させて、この外輪用中間素材にこのパンチと上記ダイスとの間で軸方向の圧縮力を作用させつつ、この外輪用中間素材をこのダイス内に押し込み、この外輪用中間素材を円筒状に塑性変形させて上記外輪用素材とする、請求項５に記載した転がり軸受用軌動輪の製造方法。
【請求項８】
円輪状の素材に施す塑性加工が、この素材の軸方向片面の外径側半部をダイスの受面に載置し、この素材の軸方向他側に隙間を介して抑え部材を配置した後、この素材の内径側半部をパンチにより上記ダイス内に押し込む事により行なうバーリング加工であり、この素材の内径側半部に円筒状部分を形成すると同時に、この素材の外径側半部を円輪状のフランジ部とし、且つ、このフランジ部の外径側半部を上記押え部材に向けて立ち上げて、径方向外方に向かう程上記円筒状部分から離れる方向に傾斜させた、予備外輪用中間素材部を形成する、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した転がり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、例えば単列ラジアル円すいころ軸受を初めとする、各種転がり軸受を構成する内輪及び外輪を歩留り良く、且つ、低コストで造る為の方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種産業機械や機械装置の回転支持部に転がり軸受が組み込まれているが、大きなラジアル荷重及びアキシアル荷重が加わる回転支持部を構成する為には、転動体として円すいころを使用した円すいころ軸受が使用される。図１２はこの様な円すいころ軸受の１例として、特許文献１に記載されたものを示している。この円すいころ軸受１は、内周面に円すい凹面状の外輪軌道２を有する外輪３と、外周面に円すい凸面状の内輪軌道４を有する内輪５と、これら外輪軌道２と内輪軌道４との間に転動自在に設けられた、複数の円すいころ６、６とから構成される。又、これら各円すいころ６、６は、それぞれの外周面を、上記外輪軌道２及び内輪軌道４に転がり接触する、円すい凸面状の転動面７としている。又、上記内輪５の外周面両端部のうち、大径側端部には大径側鍔部８を、小径側端部には小径側鍔部９を、それぞれ形成している。小径側鍔部９は省略する場合もある。この様に構成される円すいころ軸受１は、ラジアル荷重及びアキシアル荷重を支承しつつ、上記内、外輪５、３の相対回転を自在とする。この為、上記各円すいころ６、６は、それぞれの大径側端面である頭部１０と、上記大径側鍔部８の内側面１１とが接触した状態で、上記外輪軌道２と内輪軌道４との間を、自転しつつ公転する。
【０００３】
上述の様な円すいころ軸受１を構成する外輪３及び内輪５は、軸受鋼等の鉄系合金製の素材に、鍛造加工、切削加工、研削加工等の必要な加工を順次施す事より造っている。又、上記外輪３及び内輪５を、能率良く、しかも材料の歩留良く造る事で、これら外輪３及び内輪５の製造コスト低減を図る事を目的として、単一の素材から外輪及び内輪を、それぞれ造る方法も、特許文献２〜４に記載される等により、従来から知られている。
【０００４】
上記特許文献２〜４に記載された製造方法の場合、何れの場合も、単一の素材に塑性加工を施して、外径寄り部分が転がり軸受用外輪を造る為に適正であり、同じく内径寄り部分が転がり軸受用内輪を造る為に適正である、有底段付円筒状の中間素材を造る。その後、この中間素材を径方向中間部で分離すると共に中央部を打ち抜いて、上記転がり軸受用外輪を造る為の外輪用素材と、上記転がり軸受用内輪を造る為の内輪用素材とする。そして、これら外輪用素材と内輪用素材とに、それぞれ別個の塑性加工を施して、それぞれ内輪、外輪とする。
要するに、特許文献２〜４に記載された何れの製造方法の場合も、素材に塑性加工を施して中間素材とする際に、この素材を軸方向に押圧して金属材料を流動させる。そして、この中間素材の外径寄り部分を転がり軸受用外輪を造る為に、同じく内径寄り部分を転がり軸受用内輪を造る為に、それぞれ適正な形状とする。
【０００５】
上述の特許文献２〜４に記載された様な、従来の転がり軸受用軌道輪の製造方法の場合、素材を中間素材乃至外輪用素材及び内輪用素材に塑性加工する過程で、大きな力が必要になる。この為、設備の大型化（プレス装置の容量の増大）を防止する為、特許文献３に記載されている様に、上記塑性加工（鍛造）を熱間により行なう事が、一般的になる。ところが、熱間による塑性加工は、金型及び被加工物（素材及び中間素材等）の熱膨張差を考慮する必要上、寸法精度を十分に高くできない。しかも、熱間加工された被加工物は、その表面に酸化層（スケール）及び脱炭層が存在する状態となる。そして、後工程で切削加工により除去すべき部分にこれら酸化層及び脱炭層が含まれる結果、この除去すべき部分が多くなり、材料の歩留りが悪くなるだけでなく、加工時間が長くなって生産性が悪化する。これらにより、転がり軸受用軌道輪の製造コストが嵩んでしまう。
【０００６】
上述の様な問題は、上記塑性加工を冷間により行なう事で解決できる。但し、上記特許文献２〜４に記載された従来方法を、そのまま冷間により行なうと、設備が大型化（プレス装置の容量が増大）する事が避けられない。即ち、冷間による塑性加工（鍛造）は、熱間による塑性加工に比べて素材（金属材料）の変形抵抗が大きくなる（条件にもよるが、冷間では熱間の約４倍になる）ので、加工に要する荷重（＝変形抵抗×加工面積）が大きくなってしまう。
【０００７】
この様な、冷間による塑性加工を行なう際に必要となる荷重の増大は、造るべき転がり軸受用軌道輪の形状及び大きさに関係なく問題となるが、特に、径方向に関する厚さ寸法が小さい（薄肉の）転がり軸受用軌道輪を、材料の歩留を確保しつつ造る場合に、特に顕著になる。即ち、少なくとも一方が薄肉である内輪と外輪とを単一の素材から造り、しかもスクラップとして廃棄する部分を少なく抑える事を考慮しつつ、上記特許文献２〜４に記載された従来方法を実施しようとした場合、素材に塑性加工を施して中間素材とすべく、この素材を軸方向に押圧して金属材料を流動させる為に要する荷重が相当に大きくなる（上記問題が顕著になる）。勿論、この様な問題は、造るべき転がり軸受用軌道輪が大型化する程顕著になる。例えば、圧延機や印刷機等の産業機械装置の回転支持部の如く、大きなラジアル荷重及びスラスト荷重を支承する部分に組み込む大型の円すいころ軸受を構成する外輪と内輪とのうちの少なくとも一方の軌道輪を薄肉化する場合に、上記問題が最も顕著になる。
【０００８】
この様な事情に鑑みて、本発明者等は、寸法精度の良好な転がり軸受用軌動輪を低コストで得るべく、図１３〜１５に示す様な製造方法を発明した。この先発明に係る製造方法の場合には、先ず、図示しないアンコイラから引き出した所定の外径を有する長尺な線材を所定長さに切断する事により、図１３の（Ａ）に示す様な円柱状の予備素材（ビレット）１２を得る。この切断作業は、加工能率を考慮して、プレスによるせん断加工により行なうので、上記予備素材１２の軸方向両端面｛図１３に破線を付した切断面部分（破断面）｝の形状は歪んでいる。そこで、この両端面に矯正型を押し付ける端面矯正加工を施して、図１３の（Ｂ）に示す様な、第二予備素材１３とする。この第二予備素材１３の形状は、１対の矯正型同士の間で軸方向に押圧する事に伴って、ビヤ樽型に塑性変形している。
【０００９】
上述の様にして得た、上記第二予備素材１３は、図１４に示す様な据え込み装置１４により軸方向に圧縮して、図１３の（Ｃ）に示す様な、円板状の第三予備素材１５とする。この様に上記第二予備素材１３を軸方向に圧縮してこの第三予備素材１５とする際に、図１４の（Ａ）〜（Ｃ）に示す様に、上記第二予備素材１３の軸方向両端部を拘束しつつこの第二予備素材１３を軸方向に押し潰す。そして、この第二予備素材１３の軸方向両端部の直径が拡がらない様に保持した状態のまま、上記第三予備素材１５とする。この様な加工を行なう為の加工装置は、図１４に示す様に、固定ブロック１６と、ダイス１７と、カウンターパンチ１８と、リングパンチ１９と、パンチ２０とを備える。
【００１０】
このうちの固定ブロック１６は、工場の床面上に設置した、プレス加工装置のフレーム等に支持固定する。又、上記ダイス１７は、圧縮コイルばね等の複数の弾性部材２１、２１により、上記固定ブロック１６の上方に弾性支持している。従って上記ダイス１７は、非加工時の状態では、図１４の（Ａ）に示す様に、上記固定ブロック１６の上方に浮き上がった状態となっているが、加工時に、金属材料のフローに基づいて、大きな加圧力が加わった状態では、図１４の（Ｃ）に示す様に、上記各弾性部材２１、２１の弾力に抗して、上記固定ブロック１６の上面に当接するまで下降する。この様なダイス１７の中心部には、上記第二予備素材１３の下端部を内嵌自在な下側中心孔２２を設けている。そして、この下側中心孔２２に上記カウンターパンチ１８を、上記ダイス１７に対する昇降を可能に挿入している。
【００１１】
このカウンターパンチ１８の上下方向位置は、次の様に規制している。即ち、非加工時の状態では、図１４の（Ａ）に示す様に、上記カウンターパンチ１８の上端面を上記ダイス１７の上面に設けた加工用凹部２３の底面よりも十分に下方に存在させる。この状態では、上記下側中心孔２２に上記第二予備素材１３の下端部を挿入する事により、この第二予備素材１３と上記ダイス１７の中心軸とを一致させられる。又、加工時にこのダイス１７の下面が上記固定ブロック１６の上面に当接した状態では、上記カウンターパンチ１８の上端面がこのダイス１７の上面（加工用凹部２３の底面）よりも少しだけ下方に凹んだ位置に存在し、加工の最終段階でも、前記破断面が径方向外方にフローしない様にする。尚、上記カウンターパンチ１８は、上記固定ブロック１６に対して上下方向位置を規制されている。
【００１２】
又、前記リングパンチ１９は、上記ダイス１７の上方に設けられたプレス加工機のラム２４の下方に、圧縮コイルばね等の複数の弾性部材２１ａ、２１ａにより、上記ダイス１７と同心に弾性支持している。従って上記リングパンチ１９は、非加工時の状態では、図１４の（Ａ）に示す様に、上記ラム２４の下方に垂れ下がった状態となっているが、加工時に、金属材料のフローに基づいて、大きな加圧力が加わった状態では、図１４の（Ｃ）に示す様に、上記各弾性部材２１ａ、２１ａの弾力に抗して、上記ラム２４の下面に当接するまで（このラム２４に対し）上昇する。又、上記リングパンチ１９の下端部は、上記ダイス１７の加工用凹部２３内に、がたつきなく挿入自在とし、挿入した状態で、このダイス１７と上記リングパンチ１９とを厳密に同心にする様にしている。この様なリングパンチ１９の中心部には、上記第二予備素材１３の上端部を内嵌自在な上側中心孔２５を設けている。
【００１３】
更に、前記パンチ２０は、上記上側中心孔２５に、上記リングパンチ１９に対する昇降を可能に挿通している。図示の例の場合には、上記パンチ２０を上記ラム２４に対し固定し、このラム２４に対する上記リングパンチ１９の昇降に伴って、上記パンチ２０とこのリングパンチ１９とが相対的に昇降する様にしている。このパンチ２０の上下方向位置は、次の様に規制している。即ち、非加工時の状態では、図１４の（Ａ）に示す様に、上記パンチ２０の下端面を上記リングパンチ１９の下端面よりも十分に上方に位置させている。この状態では、上記上側中心孔２５に上記第二予備素材１３の上端部を挿入する事により、この第二予備素材１３の中心軸と上記リングパンチ１９の中心軸とを一致させられる。又、図１４の（Ｃ）に示す様に、加工時にこのリングパンチ１９の上端面が上記ラム２４の下面に当接した状態では、上記パンチ２０の下端面がこのリングパンチ１９の下面よりも少しだけ上方に凹んだ位置に存在し、加工の最終段階でも、前記破断面が径方向外方にフローしない様にする。
【００１４】
上述の図１４に示す様な製造装置により、図１３の（Ｂ）に示す様な第二予備素材１３を軸方向に押し潰して、図１３の（Ｃ）に示す様な第三予備素材１５とする作業は、次の様にして行なう。先ず、上記ラム２４と共に上記リングパンチ１９及びパンチ２０を上方に退避させた状態で、前記下側中心孔２２の上端部に、上記第二予備素材１３の下端部を、この第二予備素材１３の中心軸と前記ダイス１７の中心軸とを一致させた状態で内嵌する。次いで、上記ラム２４を下降させ、図１４の（Ａ）に示す様に、上記リングパンチ１９の下端部を上記ダイス１７の加工用凹部２３に挿入すると共に、上記第二予備素材１３の上端部を、上記上側中心孔２５の下端部に内嵌する。この状態から更に上記ラム２４を下降させれば、図１４の（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）に示す様に、上記第二予備素材１３が徐々に押し潰されて、この図１４及び図１３の（Ｃ）に示す様な第三予備素材１５となる。この第三予備素材１５で、前記破断面は、中央部の厚肉部分２６に留る。
【００１５】
先発明に係る製造方法の場合には、上述の様にして上記第三予備素材１５を形成した後、図１３の（Ｄ）に示す様に、この第三予備素材１５の中央部で前記予備素材１２の軸方向両端面に対応する、上記破断面である部分を、ピアス加工により除去する事で円孔２７を形成し、円輪状の素材２８とする。このピアス加工により、上記破断面である部分が、スクラップ２９と共に、外輪用素材３０｛図１３の（Ｇ）の上半部｝及び内輪用素材３１｛図１３の（Ｇ）の下半部｝となるべき部分から除去される（上記素材２８部分に、上記破断面の履歴を残す部分が残らなくなる）。又、上記円孔２７が、次述するバーリング加工の為の下孔となる。
【００１６】
上述の様にして造られた、上記円輪状の素材２８には、この素材２８の内径側半部を軸方向片側に、全周に亙って折り曲げる、バーリング加工を施す。このバーリング加工は、上記素材２８の外径側半部を１対の抑え型同士の間に挟持固定した状態で、この素材２８の内径側半部に、上記円孔２７の内径よりも大きな外径を有するパンチを押し込む事により行なう。このパンチの押し込みに伴って、上記円孔２７の内径が拡がると共に、この円孔２７の周囲部分が上記素材２８と直角方向に塑性変形し、拡がった孔の周縁部に、円筒状部分３２が形成される。この結果、図１３の（Ｅ）に示す様に、円輪状のフランジ部３３の内周縁から上記円筒状部分３２を連続させた、断面略Ｌ字形で全体が円環状の、第一予備中間素材３４を得られる。
【００１７】
上述の様にして得た、上記第一予備中間素材３４には、外径寄り部分を転がり軸受用外輪を造る為に適正な形状にする為の絞り加工を施す。この絞り加工は、図１５に示す様に、段付形状のパンチ３５と、ダイス３６とを用いて、上記第一予備中間素材３４の外径寄り部分（フランジ部３３の外径側半部）を、直径を縮めつつ、上記円筒状部分３２と逆向き（上方）に立ち上げる（折り曲げる）事により行なう。この為に、この第一予備中間素材３４の円筒状部分３２の内側に、上記パンチ３５の先端部に設けられた小径部３７を内嵌すると共に、このパンチ３６のうちで、この小径部３７と基端側の大径部３８とを連続する部分に設けられた肩部３９を、上記フランジ部３３の内径側半部に押し当てる。この状態で、図１５の（Ａ）→（Ｂ）に示す様に、このフランジ部３３の外径側半部を、上記ダイス３６の内周面により扱いて、円筒状に塑性変形させる。これにより、このフランジ部３３の外径側半部に、略円筒状の外輪用素材部４０を形成する。この結果、図１３の（Ｆ）に示した中間素材４１が得られる。
【００１８】
この様な中間素材４１を造ったならば、この中間素材４１を径方向中間部で分離して、図１３の（Ｇ）に示した様な、上記外輪用素材３０と上記内輪用素材３１とする。この分離の方法は特に問わないが、加工コストを抑える為にはプレスによる打ち抜き加工が好ましい。但し、切断面の性状を良好にし、後加工を容易にする為には、レーザカッタによる切断とする事もできる。この様にして上記中間素材４１を上記外輪用素材３０と上記内輪用素材３１とに分離したならば、このうちの内輪用素材３１は、ローラによる転造加工等の形状矯正加工、熱処理、研磨加工、サイジング加工等の必要な処理及び加工を施して、前述の図１０に示した様な、円すいころ軸受用の内輪５として完成する。
【００１９】
これに対して、上記外輪用素材３０は、拡径及び扱き加工を施して、図１３の（Ｈ）に示す様な、外周面が円筒面であり内周面が部分円すい状凹面である素外輪４２に加工する。この際、上記外輪用素材３０を、この素外輪４２の外径に一致する内径を有する抑え型に内嵌した状態で、押型により、上記外輪用素材３０の内周面を扱く。得られた上記素外輪４２には、必要に応じて各部の形状及び寸法を矯正する為のサイジングを施して、図１３の（Ｉ）に示した外輪３として完成する。
【００２０】
上述の様な、先発明に係る転がり軸受用軌道輪の製造方法は、各工程を冷間（又は温間）により行なうので、各段階での素材の形状精度及び寸法精度を良好にできる。又、表面に酸化層及び脱炭層が存在する事もなくなるので、後工程での切削代を減らす事ができ、材料の歩留り向上、切削に要する時間の短縮により、製造コストの低減を図れる。又、各工程で各素材に加える荷重が、冷間鍛造若しくは温間鍛造を行なう場合に比較して小さくて済む為、加工設備の大型化も防止できて、この面からのコスト低減も図れる。
【００２１】
又、上記外輪用素材３０を前記内輪用素材３１から分離した後、この外輪用素材３０を拡径する為、これら外輪用素材３０と内輪用素材３１との直径寸法差を確保する為に、スクラップとなる部分を造る必要がない。即ち、前述の特許文献４の図８に記載されている様に、外輪用素材と内輪用素材との直径寸法差を確保する為に、これら両素材同士の間に径方向に存在する連続部を設け、この連続部をスクラップとして廃棄する場合には、材料の歩留りがこのスクラップの分だけ悪化する。これに対して先発明に係る製造方法の場合には、この様な部分が存在せず、スクラップとして廃棄する金属材料を少なく抑えられる為、材料の歩留り向上によるコスト低減を図れる。
【００２２】
上述した様な先発明に係る製造方法によれば、従来の製造方法に比べて、寸法精度の良好な転がり軸受用軌動輪を低コストで造れると言った作用・効果を奏する。但し、上述した様な先発明に係る製造方法を採用した場合、絞り加工後に得られる中間素材４１のうち、外輪用素材部４０とフランジ部３３の内径側半部とを連続させる折れ曲がり部４３に、亀裂や割れが発生する可能性がある。この理由に就いて、以下、図１５を参照しつつ説明する。
【００２３】
先発明に係る製造方法の場合には、絞り加工により、平板状であるフランジ部３３の外径側半部を、図１５の（Ａ）→（Ｂ）に示す様に、ほぼ直角に立ち上げる（折り曲げる）事により、略円筒状の外輪用素材部４０を形成している。この様にして、この外輪用素材部４０を形成する場合、上記フランジ部３３の内径側半部から金属材料がこの外輪用素材部４０側に引っ張り込まれる。この為、絞り加工に伴う、上記折れ曲がり部４３での金属材料の伸長量が多くなる。特に、この折れ曲がり部４３のうちで、上記外輪用素材部４０の外周面と上記フランジ部３３の内径側半部の外側面（図１５の下側面）とを連続させる側での金属材料の伸長量が多くなる。従って、当該部分には相当に大きな引っ張り応力が作用し、上記折れ曲がり部４３に亀裂や割れを生じ易くなる。
【００２４】
更に、先発明に係る製造方法の場合、絞り加工時に、第一予備中間素材３４をダイス３６内に押し込む為の力が、パンチ３５の肩部３９から、この第一予備中間素材３４のうちのフランジ部３３の内径寄り部分に向けて作用する（図１５の矢印イ参照）。これに対し、上記ダイス３６から反力として作用する力は、上記フランジ部３３の外径寄り部分に作用する（図１５の矢印ロ参照）。即ち、上記先発明に係る製造方法の場合には、上記パンチ３５による力の作用線と、上記ダイス３６による反力の作用線とが互いの延長線上に存在せず、径方向に関して離隔した状態になる。この為、上記フランジ部３３の径方向中間部（外輪用素材部４０とフランジ部３３の内径側半部との連続部である折れ曲がり部４３近傍）には、絞り加工時に、せん断力が作用してしまう。従って、特に軸受鋼（ＳＵＪ２）等の延性の低い材料を用いた場合には、このせん断力が原因となって、上記折れ曲がり部４３近傍に亀裂や割れを発生させ易くなると考えられる。
何れにしても、亀裂や割れが発生した場合には、歩留りを確保する事が難しくなる為、この様な問題を解決できる新たな製造方法の実現が望まれる。
【００２５】
【特許文献１】特開２００４−１０８４２９号公報
【特許文献２】特開平５−２７７６１５号公報
【特許文献３】特開平１１−２４４９８３号公報
【特許文献４】特開２０００−７１０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、転がり軸受用外輪を造る過程で、材料の一部に亀裂や割れが発生する事を防止でき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】
【００２７】
本発明は何れも、それぞれが円環状で直径が互いに異なる転がり軸受用外輪と転がり軸受用内輪とを、円輪状である単一の素材から造る、転がり軸受用軌道輪の製造方法である。この為に、本発明の場合には、この円輪状の素材に、バーリング加工等の塑性加工を施して、外径寄り部分に円輪状のフランジ部を、同じく内径寄り部分に円筒状部分をそれぞれ形成する。
その後、このフランジ部の内径側半部を軸方向に押し潰す事により、この円筒状部分を、上記転がり軸受用内輪を造る為に適正な形状に加工すると共に、上記フランジ部の外径側半部に、径方向外方に向かう程上記円筒状部分から離れる方向に傾斜した、円すい筒状の外輪用中間素材部を形成する。
【００２８】
そして、請求項１に記載した転がり軸受用軌動輪の製造方法の場合には、上記外輪用中間素材部を形成した後、この外輪用中間素材部に絞り加工（円すい筒状の外輪用中間素材部の直径を縮めて、この部分を円筒状とする塑性加工）を施して、上記転がり軸受用外輪を造る為に適正である、円筒状の外輪用素材部を形成する。
【００２９】
又、請求項２に記載した転がり軸受用軌動輪の製造方法の場合には、上記外輪用中間素材部を形成した後、この円すい筒状の外輪用中間素材部の軸方向先端縁をパンチの先端部で押す事により、ダイス内に押し込み（円すい筒状の外輪用中間素材部の直径を縮めて、この部分を円筒状に塑性加工して）上記転がり軸受用外輪を造る為に適正である、円筒状の外輪用素材部を形成する。
【００３０】
又、請求項５に記載した転がり軸受用軌動輪の製造方法の場合には、上記外輪用中間素材部を形成した後、この外輪用中間素材部を、上記フランジ部の内径側半部との連続部で分離する事により、この外輪用中間素材部から、円すい筒状の外輪用中間素材を得る。次いで、この外輪用中間素材にパンチとダイスとの間で圧縮力を作用させつつ、この外輪用中間素材をダイス内に押し込み、上記転がり軸受用外輪を造る為に適正である、円筒状の外輪用素材を形成する。
【００３１】
又、上述した請求項２に記載した転がり軸受用軌動輪の製造方法を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した様に、円すい筒状の外輪用中間素材部から円筒状の外輪用素材部を形成する為の加工を、マンドレルと、パンチと、カウンターと、抵抗付与手段と、ダイスとを備えた外輪成形用装置を用いて行なう。
このうちのマンドレルは、先端部（下端部）に、上記外輪用中間素材部の内径側に設けられた円筒状部分に圧入自在な圧入部を備える。
又、上記パンチは、リング状（円筒状）で、上記マンドレルの周囲に配置する。
又、上記カウンターは、このマンドレル及び上記パンチの下方に配置し、径方向中央部に上記円筒状部分を内嵌自在な保持孔を設ける。
又、上記抵抗付与手段は、上記カウンターの下方に直列に配置し、このカウンターの下方への移動に対し抵抗を付与する。
又、上記ダイスは、上記カウンターの周囲に配置し、このカウンター及び上記パンチを挿入自在とする。
そして、この様な外輪用成形装置を用いて、円すい筒状の外輪用中間素材部から円筒状の外輪用素材部を加工するには、先ず、上記円筒状部分を上記保持孔に内嵌する（カウンターにセットする）。その後、上記マンドレル及び上記パンチを下降させて、このうちのマンドレルの圧入部を、上記円筒状部分の内側に圧入する。この状態で上記カウンターは、上記抵抗付与手段による抵抗によりこのマンドレルの圧入力（＝この円筒状部分にこのマンドレルを押し込む為に要する力）によっても下方に殆ど移動する事なく、このマンドレルの圧入により、上記外輪用中間素材部が上記ダイスに接触する事もない。そして、このマンドレルの先端面（下端面）を、上記保持孔の底面に当接させると同時に、若しくは、このマンドレルの先端面をこの保持孔の底面に当接させるよりも僅かに早く、上記パンチの先端面（下端面）を、上記外輪用中間素材部の軸方向先端縁（上端縁）に当接させる。そして、この外輪用中間素材部を、上記パンチと上記カウンターとの間で挟持した状態で（軸方向の圧縮力をゼロ以上とした状態で）、上記マンドレルにより上記カウンターを上記抵抗付与手段の抵抗に抗して下降させる。これにより、上記パンチと上記ダイスとの間で上記マンドレルによるせん断を防止すると共に、このパンチと上記カウンターとの間で上記外輪用中間素材部に圧縮力を作用させ過ぎて、上記外輪用中間素材部を径方向外方に押し拡げてしまう事を防止した状態で、この外輪用中間素材部を上記ダイス内に押し込み、この外輪用中間素材部を円筒状に塑性変形させて上記外輪用素材部を得る。
【００３２】
更に、上述した請求項３に記載した転がり軸受用軌動輪の製造方法を実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した様に、上記外輪用中間素材部の内径側に設けられた円筒状部分を上記保持孔に内嵌すると共に、上記パンチ及び上記マンドレルを上方に退避させた状態で、このパンチの先端面と上記外輪用中間素材部の軸方向先端縁との軸方向距離ａを、上記マンドレルの先端面と上記保持孔の底面との軸方向距離ｂと同じか、この軸方向距離ｂよりも僅かに小さくする。且つ、上記ダイスの開口縁部と上記外輪用中間素材部の外周面との軸方向に関する最短距離ｃを、上記マンドレルから上記円筒状部分に作用する圧入力（＝この円筒状部分にこのマンドレルを押し込む為に要する力）により、上記カウンターが上記抵抗付与手段の抵抗に抗して下方に移動する距離△ｄよりも大きくする。
【００３３】
又、上述した請求項５に記載した転がり軸受用軌動輪の製造方法を実施する場合に、請求項６に記載した様に、円すい筒状の外輪用中間素材から円筒状の外輪用素材を形成する為の加工を、パンチと、カウンターと、抵抗付与手段と、ダイスとを備えた外輪成形用装置を用いて行なう。
このうちのカウンターは、上記パンチの下方に配置する。
又、上記抵抗付与手段は、上記カウンターの下方に直列に配置したもので、このカウンターの下方への移動に対し抵抗を付与する。
又、上記ダイスは、上記カウンターの周囲に配置し、上記パンチを挿入自在とする。
そして、この様な外輪用成形装置を用いて、円すい筒状の外輪用中間素材から円筒状の外輪用素材を加工するには、先ず、上記カウンターの上面に、上記外輪用中間素材をその小径側部分を下方にした状態で載置する。その後、上記パンチを下降させて、このパンチの先端面（下端面）を上記外輪用中間素材の大径側の軸方向先端縁（上端縁）に当接させる。そして、この外輪用中間素材に上記パンチと上記カウンターとの間で軸方向の圧縮力を作用させつつ、この外輪用中間素材をこのカウンターごと上記抵抗付与手段の抵抗に抗して下降させる。これにより、この外輪用中間素材に上記パンチと上記ダイス及び上記カウンターとの間で圧縮力を作用させた状態で、この外輪用中間素材をこのダイス内に押し込み、この外輪用中間素材を円筒状に塑性変形させて上記外輪用素材を得る。
【００３４】
或いは、上述した請求項５に記載した転がり軸受用軌動輪の製造方法を実施する場合に、請求項７に記載した様に、円すい筒状の外輪用中間素材から円筒状の外輪用素材を形成する為の加工を、パンチと、このパンチの下方に配置され、このパンチを挿入自在としたダイスとを備えた外輪成形用装置を用いて行なう。
この様な外輪用成形装置を用いて、円すい筒状の外輪用中間素材から円筒状の外輪用素材を加工するには、先ず、上記ダイスの開口縁部に、上記外輪用中間素材をその大径側部分を下方にした状態で載置する。その後、上記パンチを下降させる事により、このパンチの先端面（下端面）を上記外輪用中間素材の小径側の軸方向先端縁（上端縁）に当接させる。そして、この外輪用中間素材にこのパンチと上記ダイスとの間で圧縮力を作用させた状態で、この外輪用中間素材をこのダイス内に押し込み、この外輪用中間素材を円筒状に塑性変形させて上記外輪用素材を得る。
【００３５】
又、上述した請求項１〜７に記載した転がり軸受用軌動輪の製造方法を実施する場合に好ましくは、請求項８に記載した様に、円輪状の素材に施す塑性加工を、この素材の軸方向片面の外径側半部をダイスの受面に載置し、この素材の軸方向他側に隙間を介して抑え部材を配置した後、この素材の内径側半部をパンチにより上記ダイス内に押し込む事により行なうバーリング加工とする。これにより、上記素材の内径側半部に円筒状部分を形成すると同時に、この素材の外径側半部を円輪状のフランジ部とし、且つ、このフランジ部の外径側半部を上記押え部材に向けて立ち上げ、径方向外方に向かう程上記円筒状部分から離れる方向に傾斜させた、摺鉢状の予備外輪用中間素材部を形成する。
【発明の効果】
【００３６】
上述した様な本発明の転がり軸受用軌道輪の製造方法によれば、転がり軸受用外輪を造る過程で、材料の一部に亀裂や割れが発生する事を防止できる。この理由は、転がり軸受用外輪を造る為に適正である、外輪用素材部（請求項１、２に記載した発明の場合）、或いは、外輪用素材（請求項５に記載した発明の場合）を、予備工程を組み込む事で、段階的（平板状→円すい筒状→円筒状）に、フランジ部の外径側半部を立ち上げる事により形成する為である。しかも、本発明の場合には、円すい筒状の外輪用中間素材部を、金属材料の流れ速度の差を利用する事により形成できる為、この外輪用中間素材部とフランジ部の内径側半部とを連続する折れ曲がり部に作用する引っ張り応力を、十分に小さく（ほぼゼロの状態に）する事ができる。
この為、請求項１及び請求項２に係る発明の場合の様に、上記外輪用中間素材部を円筒状に塑性変形させて外輪用素材部を形成する過程で、この外輪用中間素材部（乃至外輪用素材部）と上記フランジ部の内径側半部とを連続する折れ曲がり部に作用する引っ張り応力を、前述した先発明の製造方法の場合に比べて、十分に小さく抑えられる。この為、上記折れ曲がり部に、引っ張り応力に起因した亀裂や割れが発生する事を防止できる。
又、請求項５に係る発明の場合には、上記外輪用中間素材部を、フランジ部の内径側半部との連続部（折れ曲がり部近傍）で分離した後に、円筒状に塑性変形させる為、円筒状に塑性変形させて外輪用素材を形成する過程で、上記フランジ部の内径側半部から金属材料を引っ張り込む事がなくなる。この為、折れ曲がり部の伸長量や引っ張り応力の問題が生じる事を確実に防止できる。
【００３７】
更に、請求項２に係る発明の場合には、円すい筒状の外輪用中間素材部の軸方向先端縁をパンチの先端部でこのダイス内に押し込んで、円筒状に塑性変形させる為、上記パンチによる押し込み力の作用線と、上記ダイスによる摩擦力等の反力の作用線とを、ほぼ同一直線上に位置させる事ができる。この為、上記外輪用中間素材部とフランジ部の内径側半部との連続部である折れ曲がり部に作用するせん断力を十分に小さく抑える事ができる。この為、この折れ曲がり部に、せん断による亀裂や割れが発生する事を防止できる。
又、請求項５に係る発明の場合には、上記外輪用中間素材の小径側部分は、分離によって生じた破断面（切断面）により面が粗く、割れ等が発生し易い為、少なくともパンチとダイスとの間でこの外輪用中間素材が径方向外方へ押し拡がらない程度の圧縮力を作用させた状態で、この外輪用中間素材をこのダイス内に押し込んで、円筒状に塑性変形させる事ができる。この際、この外輪用中間素材の小径側部分が拡径するが、上述の様に圧縮力をさせた状態の為、亀裂や割れが発生する事を効果的に防止できる。
【００３８】
又、請求項８に記載した発明の様に、バーリング加工により、フランジ部の外径寄り部分に予備外輪用中間素材部を形成しておけば、続く工程で、この予備外輪用中間素材部から外輪用中間素材部を効率良く（より円筒状に近い形状に）形成する事ができる。この為、この外輪用中間素材部から、外輪用素材部（請求項１、２に係る発明の場合）に加工する過程で、折れ曲がり部に作用する引っ張り応力を十分小さくできる。又、この場合に、後述する図７に示す様に、使用するパンチの外径Ｄは、外輪用中間素材部（或いは外輪用中間素材）の大径側の先端縁（パンチ側に突出した部分）の外径ｄよりも、どの様な径の外輪用中間素材部（或いは外輪用中間素材）の場合にも大きくする（Ｄ＞ｄ）。又、上記外輪用中間素材部（或いは外輪用中間素材）を円筒状に塑性変形する際に必要となる加工荷重を小さく抑える事もできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
［実施の形態の第１例］
図１〜４は、請求項１、８に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の転がり軸受用軌動輪の製造方法の特徴部分は、転がり軸受用外輪として適正な形状である、略円筒状の外輪用素材部４０ａを、円すい筒状の外輪用中間素材部５９を形成した後、この外輪用中間素材部５９に絞り加工を施す事により形成する点にある。その他の工程及び作用・効果に関しては、前述した先発明に係る転がり軸受用軌道輪の製造方法の場合と一部共通する為、共通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、本例の特徴部分を中心に説明する。又、本例の場合には、図１の（Ａ）→（Ｄ）までの各工程（据え込み工程→ピアス工程→バーリング工程）を温間（５００〜９００℃）で行ない、その他の工程に就いては冷間で行なっている。
【００４０】
先ず、図示しないアンコイラから引き出した所定の外径を有する長尺な軸受鋼（ＳＵＪ２）製の線材を、プレスにより所定長さに切断して、図１の（Ａ）に示す様な円柱状の予備素材（ビレット）１２を得る。次いで、この予備素材１２に据え込み加工を施して、図１の（Ｂ）に示す様な、円板状の第三予備素材１５ａとする。この第三予備素材１５ａを加工する際の工程は、基本的には上記先発明の転がり軸受用軌道輪の製造方法の場合と同様である。即ち、上記予備素材１２を、ダイスに設けた加工用凹部とパンチとの間で押し潰して、上記第三予備素材１５ａとする。尚、この第三予備素材１５ａを得る為の据え込み加工は、この予備素材１２に対して直接（端面矯正加工を行なわずに）行なっても良いし、この予備素材１２に端面矯正加工を施す事により得た第二予備素材に対し行なっても良い。一般的には、据え込み加工の際に端面の歪みにより被加工物の外周形状が歪む（真円度が悪化する）のを防止する為に、端面矯正を行なってから据え込み加工を施すが、本例の場合には、上記予備素材１２の両端部外周を抑えてこの予備素材１２が傾斜する事を防止しながら加工できるので、この予備素材１２の両端面の歪みが著しくない限り、上記端面矯正加工を省略する事もできる。
【００４１】
本例の場合には、上記加工用凹部の底面形状と上記パンチの先端面形状とを工夫する（両面に環状の凹部を設ける）事で、上記第三予備素材１５ａの両面に、上記内輪用素材増厚用突条部４４と外輪用素材増厚用突条部４５とを、互いに同心に形成する。尚、これら両突条部４４、４５は、それぞれ断面円弧状であるが、本例の場合、内輪用素材増厚用突条部４４を外輪用素材増厚用突条部４５よりも大きく（内輪用素材増厚用突条部４４の断面形状の曲率半径及び第三予備素材１５ａの側面からの突出量を、外輪用素材増厚用突条部４５の断面形状の曲率半径及び第三予備素材１５ａの側面からの突出量よりも大きく）し、且つ、内輪用素材増厚用突条部４４のピッチ円直径よりも外輪用素材増厚用突条部４５のピッチ円直径を大きくしている。但し、上記内輪用素材増厚用突条部４４と上記外輪用素材増厚用突条部４５との大きさの関係に就いては、造るべき上記内輪素材３１ａ及び素外輪４２ａの各部の肉厚及び曲率半径に応じて変更する（内輪用素材増厚用突条部４４を外輪用素材増厚用突条部４５よりも小さくする場合もある）。又、上記据え込み加工の終了時の状態で、上記第三予備素材１５ａの外径を金型により拘束して、この第三予備素材１５ａの外周縁の真円度を向上させる。尚、本例の場合には、この様な据え込み加工を温間で行なっている為、加工荷重の低下を図る事ができる。
【００４２】
次いで、上述の据え込み加工時の余熱を残した状態で、上記第三予備中間素材１５ａの中央部をピアス加工により除去する事で円孔２７を形成し、図１の（Ｃ）に示す様な円輪状の素材２８ａを得る。このピアス加工により、プレスによる切断時に生じた破断面となった部分が、スクラップ２９と共に、外輪用素材３０ａ｛図１の（Ｇ）の上半部｝及び内輪用素材３１ａ｛図１の（Ｇ）の下半部｝となるべき部分から除去される（上記素材２８ａ部分に、上記破断面の履歴を残す部分が残らなくなる）。又、本例の場合には、上記スクラップ２９を打ち抜く方向を、上記外輪用素材増圧用突条部４５側（図１の下側）から行なう事で、後述するバーリング加工時に、上記素材２８ａの内径寄り部分で、ダイス４６の受孔４７（図２参照）の開口部に張り出す外周側（円孔２７のうちの外輪用素材増圧用突条部４５側の部分でバーリング加工により円筒状部分３２ａの外周面となる部分）に、抜きによるだれを存在させて、バーリング加工時の拡径による割れを防止する様にしている。
【００４３】
その後、上記素材２８ａの内径側半部を軸方向片側に、全周に亙って折り曲げる、バーリング加工を施す。このバーリング加工を行なう際には、図２に示す様に、上記素材２８ａをバーリング加工装置を構成するダイス４６の上面に、上記外輪用素材増厚用突条部４５を下にした状態で載置する。この状態では、図２の左半部に示す様に、この外輪用素材増厚用突条部４５が上記ダイス４６の受面に当接し、上記素材２８ａの内径寄り部分がこのダイス４６の受孔４７の開口部に張り出す。又、上記内輪用素材増厚用突条部４４は、この受孔４７の内周面の延長上に位置する。又、上記素材２８ａの上方には、隙間を介した状態で抑え板４８を配置する。
【００４４】
この状態から、上記受孔４７内にパンチ４９を押し込むと、上記図２の右半部に示す様に、上記素材２８ａが塑性変形して、図１の（Ｄ）に示す様な、第一予備中間素材３４ａとなる。即ち、この素材２８ａの内径側半部を上記受孔４７内に押し込んで円筒状部分３２ａを形成すると同時に、外径側半部をフランジ部３３ａとする。この際、上記素材２８ａは、上記内輪用素材増厚用突条部４４部分で、この内輪用素材増厚用突条部４４の突出方向と逆方向に折れ曲がる。この為、上記円筒状部分３２ａとフランジ部３３ａとを連続させる内径側折れ曲がり部５０の厚さを確保できる。又、この内径側折れ曲がり部５０の表面で、上記円筒状部分３２ａの内周面と上記フランジ部３３ａ軸方向片面（上面）との連続部の断面形状の曲率を大きく（曲率半径を小さく）できる。
【００４５】
更に、本例の場合には、上述した様に、上記素材２８ａの上方に隙間を介して、上記抑え板４８を配置した状態で、バーリング加工を行なっている。この為、このバーリング加工の際には、上記円筒状部分３２ａ及び上記フランジ部３３ａを形成すると同時に、このフランジ部３３ａの径方向中間部乃至外側部分が、上記外輪用素材増厚用突条部４５で（この外輪用素材増厚用突条部４５を曲げの起点として）曲げ形成されて、上記円筒状部分３２ａと逆方向（上方）に立ち上げる。即ち、上記受孔４７内に上記パンチ４９を押し込み、この受孔４７内に上記円筒状部分３２ａを押し込むのに伴って作用する反力により、上記フランジ部３３ａの外径側半部を、上記外輪用素材増厚用突条部４５を境として折り曲げる事ができる。この為、本例の場合には、この外径側半部に、径方向外方に向かう程上記円筒状部分３２ａから離れる方向に傾斜した、摺鉢状の予備外輪用中間素材部５１が形成される。尚、この予備外輪用中間素材部５１は、図２の右半部に示す様に、その軸方向先端縁が上記抑え板部４８の下面に当接するまで立ち上げられる。この立ち上げに伴って、上記予備外輪用中間素材部５１に、引っ張り応力が加わる事はない。
【００４６】
この様に、本例の場合には、上記フランジ３４ａの外径側半部に予備外輪用中間素材部５１を形成している為、続く工程（サイジング）で、この予備外輪用中間素材部５１から、外輪用中間素材部５９を効率良く形成する事ができる。更に、上記バーリング加工に伴う、上記内径側折れ曲がり部５０での金属材料の伸長量を、前述した先発明に係る製造方法の場合｛図１３の（Ｄ）→（Ｅ）の加工｝よりも少なく抑えられる。即ち、上記円筒状部分３２ａ（３２）と上記フランジ部３３ａ（３３）との為す角度を見た場合、先発明の場合にはほぼ直角であるのに対して、本例の場合には鈍角で済み、その分、上記内径側折れ曲がり部５０での金属材料の伸長量を少なく抑えられる。この為、この内径側折れ曲がり部５０に、亀裂等の損傷を発生しにくくできる。
【００４７】
上述の様な第一予備中間素材３４ａには、図３に示す様なサイジング装置５２により、上記円筒状部分３２ａの寸法精度及び形状精度を、後述する内輪用素材３１ａとして適正なものとする為のサイジングを施す。上記サイジング装置５２は、円筒状のダイス５３と、このダイス５３の内側に緩く挿入自在な挿入部５４及びこの挿入部５４に連続する状態で設けられた断面円弧形の肩部５５を有するパンチ５６と、上記ダイス５３の内側に軸方向の移動自在に内嵌された、円筒状のカウンターリング５７とから成る。この様なサイジング装置５２を用いる事により、本例の場合には、特に、上記円筒状部分３２ａにサイジングを施すと同時に、上記フランジ部３３ａの形状を、後述する外輪用素材部４０ａとして適正なものに近づけるべく、このフランジ部３３ａの外径側部分に形成された予備外輪用中間素材部５１を、更に軸方向（上方）に立ち上げる。
【００４８】
この様なサイジングを施すには、先ず、図３の左半部に示す様に、上記パンチ５６を上記ダイス５３から遠ざけた（上昇させた）状態で、上記第一予備中間素材３４ａをこのダイス５３の内径側にセットする。即ち、この第一予備中間素材３４ａの円筒状部分３２ａをこのダイス５３の上端部に内嵌すると共に、上記フランジ部３３ａの内径寄り部分をこのダイス５３の上端面に載置する。
【００４９】
この状態からサイジングを施すべく、図３の右半部に示す様に、上記パンチ５６を下降させ始めると、このパンチ５６に設けられた上記肩部５５が、上記フランジ部３３ａの内径側半部を潰しつつ、上記円筒状部分３２ａを、上記挿入部５４の外周面と上記ダイス５３の内周面と上記カウンターリング５７の上端面とにより囲まれたサイジング空間５８内に押し込み、上記円筒状部分３２ａをサイジングする。この際、上記肩部５５により上記フランジ部３３ａの内径側半部を押し潰す事に伴って、この内径側半部から押し除けられた（フローした）金属材料の一部が、上記円筒状部分３２ａと合わさって上記サイジング空間５８内に充満する。この際、上記カウンターリング５７を上記パンチ５６の下降に伴って、図３の右半部に示す様に、前記内輪用素材３１ａの軸方向寸法（丈）を精度良く成形する為に若干の背圧を付与しながら、適正な位置に迄下降させる。或いは、上記カウンターリング５７を図３の右半部に示す位置に下降させておき、上記円筒状部分３２ａの下端面とこのカウンターリング５７の上端面との間に隙間を設けておく事もできる。この結果、上記円筒状部分３２ａの形状及び寸法が、上記内輪用素材３１ａとして適正なものになる。
【００５０】
この様にして内輪用素材３１ａを成形した状態から（或いはこの内輪用素材３１ａを成形しつつ）上記パンチ５６を更に下降させ、このパンチ５６の肩部５５により上記フランジ部３３ａの内径側半部を更に押し潰すと、この内径側半部から押し除けられた金属材料は、このフランジ部３３ａの外径側に移動（フロー）する。この移動に関して、このフランジ部３３ａの外径側半部の上面と下面とで、このフランジ部３３ａの径方向に関する上記金属材料の移動速度を考えた場合、下面側の移動速度が上面側の移動速度よりも速くなる。言い換えれば、金属材料の移動速度は、上記肩部５５側よりも上記ダイス５３側で速くなる。この結果、上記フランジ部３３ａの外径側半部に設けられた予備外輪用中間素材部５１が、図３の右半部に鎖線で示した状態から実線で示した状態にまで上方に立ち上がり、円すい筒状の外輪用中間素材部５９が形成される。この状態で、上記フランジ部３３ａの内径側半部及び前記円筒状部分３２ａが前記内輪用素材３１ａに見合う形状となった、図１の（Ｅ）に示す様な、第二予備中間素材６０を得られる。
【００５１】
上述の様に、本例の場合には、円すい筒状の外輪用中間素材部５９を、上記パンチ５６の肩部５５により上記フランジ部３３ａの内径側半部を軸方向に押し潰す事により生じる、金属材料の流れ速度の差を利用して形成している。この為、上記外輪用中間素材部５９を形成するのに伴って、この外輪用中間素材部５９と上記フランジ部３３ａの内径側半部とを連続する折れ曲がり部４３ａに作用する引っ張り応力をほぼゼロにする事ができる。むしろ、この折れ曲がり部４３ａを、圧縮応力を加えつつ形成できる。
【００５２】
上述の様な第二予備中間素材６０は、上記サイジング装置５２から取り出し、前述した図１３に示したものとほぼ同様の絞り加工装置を用いて、上記フランジ部３３ａの外径側半部を、転がり軸受用外輪を造る為に適正な形状にする為の、絞り加工を施す。即ち、この絞り加工は、上記フランジ部３３ａの外径側半部に形成された上記外輪用中間素材部５９を、円筒状に塑性変形させる（フランジ部３３ａの内径側半部に対してほぼ直角にまで折り曲げる）事により行なう。
【００５３】
具体的には、図４の（Ａ）→（Ｂ）に示す様に、上記外輪用中間素材部５９の外周面を、ダイス３６ａの内周面により扱きつつ、円筒状部分３２ａとは逆方向（上方）に立ち上げる事により、円筒状に塑性変形させて、外輪用素材部４０ａを形成する。特に、本例の場合には、図４の（Ｂ）に示す様に、上記外輪用中間素材部５９の外周面を、上記ダイス３６ａの内周面により扱きつつ、この外輪用中間素材部５９の内周面を、パンチ３５を構成する大径部３８の外周面に押し付ける様にしている。言い換えれば、上記外輪用中間素材部５９に圧縮力を加える為に、上記ダイス３６ａの内周面と上記大径部３８の外周面との間で挟み込む様にしている。尚、本例の場合には、上記ダイス３６ａの開口部に、曲率半径を可能な限り大きくした（Ｒ１０以上の）凸曲面部６１を設けて、上記外輪用中間素材部５９が徐々に塑性変形する様にして、上記ダイス３６ａ内に押し込み易くしている。
【００５４】
上述の様に本例の場合には、上記フランジ部３３ａの外径側半部に、上述したサイジングにより、絞り加工を行なう方向に予め傾斜した外輪用中間素材部５９を形成している。しかも、この外輪用中間素材部５９は、折れ曲がり部４３ａに作用する引っ張り応力をほぼゼロにした状態で形成されている。この為、上記外輪用中間素材部５９を円筒状に塑性変形させて、上記外輪用素材部４０ａを形成する過程で、上記折れ曲がり部４３ａに作用する引っ張り応力を、前述した先発明の製造方法の場合に比べて、十分に小さく抑えられる。この為、上記折れ曲がり部４３ａに、引っ張り応力に起因した亀裂や割れが発生する事を十分に防止できる。
又、絞り加工に要する荷重（加工荷重）を小さく抑える事ができる。更に、この絞り加工を、上記外輪用素材増厚用突条部４５で折り曲げる事により行なう為、上記外輪用素材部４０ａの外周面の端部の肉厚も十分に確保できる。言い換えれば、上記絞り加工に伴う曲げに基づき、外周面端部の形状がだれる（内径が小さくなる）程度を小さく抑えられる。又、上記外輪用素材増圧突条部４５で折り曲げる為、曲げによる伸びの集中が緩和（伸長する範囲が拡大）し、引張り応力を低下させる効果も得られる。
【００５５】
上述の様にして、図１の（Ｆ）に示した様な中間素材４１ａを造ったならば、上記外輪用素材部４０ａをダイスの受孔内に内嵌した状態で、このダイスと同心に配置されたマンドレルを、上記中間素材４１ａの内径寄り部分に設けられた円筒状部分３２ａに内嵌する。そして、このマンドレルの周囲に配置されたリングパンチの先端面を、上記フランジ部３３ａの内径側半部に突き当てて、このフランジ部３３ａの内径側半部と上記外輪用素材部４０ａとの連続部で切断する。この様にして、上記第中間素材４１ａを径方向中間部で分離する事により、図１の（Ｇ）に示した様な、外輪用素材３０ａ及び内輪用素材３１ａとする。尚、本例の場合には、上記リングパンチの先端面の外径を、上記フランジ部３３ａの内径側半部の直径とほぼ同じか、これよりも僅かに大きくして、上記外輪用素材部４０ａの小径側の内周面に生じる可能性のあるヒケを押し潰す様にしている。
【００５６】
そして、このうちの内輪用素材３１ａは、熱処理、及び、内輪軌道４を形成する為の外周面に研削加工等の必要な処理及び加工を施して、円すいころ軸受用の内輪として完成する。これに対して、上記外輪用素材３０ａは、先ず、この外輪用素材３０ａの外径を拘束した状態で据え込む（平押しする）事により、この外輪用素材３０ａの軸方向寸法を縮めつつ内径側に肉寄せする。これにより、次工程で行なうサイジング時に、内周面が欠肉する事を防止すると共に、内周面に存在する破断面を押し潰して、割れが生じる事を確実に防止する。この様にして、図１の（Ｈ）に示した第二外輪用素材６２を得る。
【００５７】
その後、上記第二外輪用素材６２の外径をダイスにより拘束しつつ、内径側にテーパ型のパンチを押し込むサイジングを行なう事で、図１の（Ｉ）に示す様な、上記素外輪４２ａとする。尚、本例の場合には、肉厚（ボリューム）のばらつきを、上記素外輪４２ａの上端面側（図１の上側）で調整すべく、サイジングを、この部分でのパンチとダイスとのクリアランスを数ｍｍ程度と大きく確保した状態で行なう。
その他の工程及び使用する加工装置等の構造、並びに、作用・効果は、前述した先発明に係る製造方法の場合と同様である。
【００５８】
［実施の形態の第２例］
請求項２〜４、８に対応する、本発明の実施の形態の第２例に就いて、図５〜８により説明する。尚、本例の転がり軸受用軌動輪の製造方法は、図５の（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）→（Ｇ）→（Ｈ）→（Ｉ）の順番で行なう。又、その特徴部分は、外輪用中間素材部５９に軸方向の圧縮力を作用させつつ、円筒状に塑性変形させる点にある。その他の工程及び作用・効果に関しては、前述した先発明に係る転がり軸受用軌道輪の製造方法、及び、上述した実施の形態の第１例に係る転がり軸受用軌動輪の製造方法の場合と共通する為、共通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、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００５９】
本例の場合にも、上述した実施の形態の第１例の場合と同様の工程を経て、図５の（Ｅ）に示した様な、第二予備中間素材６０を得る。そして、本例の場合には、図６に示した様な、外輪成形用装置６３を用いて、上記外輪用中間素材部５９を、円筒状に塑性変形させる。この外輪成形用装置６３は、マンドレル６４と、リングパンチ６５と、カウンター６６と、抵抗付与手段６７と、ダイス６８とを備える。
【００６０】
このうちのマンドレル６４は、先端部に、上記第二予備中間素材６０の円筒状部分３２ａの内側に圧入自在な圧入部６９を備えており、周囲に配置された上記リングパンチ６５と共に、プレス加工装置のラム７０の下方に固定されている。又、上記カウンター６６は、上記マンドレル６４及び上記リングパンチ６５の下方に配置され、工場の床面上に設置したプレス加工装置のフレーム等に、ガススプリング等の抵抗付与手段６７（図中では模式的に圧縮ばねにより表している）を介して（直列に接続して）支持固定している。従って、上記カウンター６６は、非加工時の状態では、抵抗付与手段６７が発揮する抵抗により、図６の（Ａ）に示す様に、浮き上がった状態となっている。又、上記カウンター６６の中心部には、上記第二予備中間素材６０の円筒状部分３２ａを内嵌自在な保持孔７１を設けている。又、上記ダイス６８は、工場の床面上に設置したプレス加工装置のフレーム等に固定され、上記カウンター６６の周囲に配置されており、その中心部に設けた受孔７２内に上記リングパンチ６５を挿入自在としている。又、上記ダイス６８（受孔７２）の開口縁部には、上述した実施の形態の第１例の絞り加工で使用したダイス３６ａと同様に、凸曲面部６１を設けている。又、図７に示す様に、このリングパンチ６５の外径Ｄ65は、前記外輪用中間素材部５９の大径側の先端部（最もリングパンチ６５側に突出した部分）の外径ｄ59よりも大きくしている（Ｄ65＞ｄ59）。
【００６１】
又、本例の場合には、上記第二予備中間素材６０を構成する円筒状部分３２ａを上記保持孔７１に内嵌した状態で、上記リングパンチ６５の下端面及び上記マンドレル６４の下端面の位置関係を、以下の様に規制している。即ち、図８の（Ａ）に示す様に、上記リングパンチ６５の下端面と、上記外輪用中間素材部５９の上端縁部との軸方向距離ａを、上記マンドレル６４の下端面と、上記保持孔７１の底面との軸方向距離ｂとほぼ同じ（実質的に同じ）か、若しくは、この軸方向距離ｂよりも僅かに小さくなる様に規制している。要するに本例の場合には、上記リングパンチ６５の下端面を上記外輪用中間素材部５９の上端縁部に当接させると同時に、上記マンドレル６４の下端面を上記保持孔７１の底面に当接させる様にしている。この様に、本例の場合には、上記マンドレル６４の下端面により、上記保持孔７１の底面を下向きに押して、上記カウンター６６を下降させる為、上記外輪用中間素材部５９を上記受孔７２内に押し込む際に、この外輪用中間素材部５９に、上記リングパンチ６５の下面と上記カウンター６６の上面との間で作用させる軸方向の圧縮力は、零若しくは僅少である。
【００６２】
又、上記図８の（Ａ）からも明らかな通り、上記マンドレル６４の下端部に設けられた圧入部６９と上記リングパンチ６５を周囲に配置した大径部とを連続する段差面７３と、上記第二予備中間素材６０を構成するフランジ部３３ａの内径側半部との軸方向距離ｅを、上記軸方向距離ｂ（及び軸方向距離ａ）よりも十分に大きく（ｅ＞ａ≒ｂ）している。これは、上記段差面７３を上記フランジ部３３ａの内径側半部に接触させない様にして、この内径側半部に下向きの力を作用させない事により、上記外輪用中間素材部５９（乃至外輪用素材部４０ａ）と上記フランジ部３３ａの内径側半部とを連続する折れ曲がり部４３ａに、せん断力が作用する事を防止する為である。
【００６３】
更に、本例の場合には、上記図８の（Ｂ）に示す様に、上記円筒状部分３２ａを上記保持孔７１に内嵌した状態で、上記ダイス６８の開口縁部（凸曲面部６１）と上記外輪用中間素材部５９の外周面との軸方向（鉛直方向）に関する最短距離ｃを、上記マンドレル６４から上記円筒状部分３２ａに作用する圧入力（このマンドレル６４をこの円筒状部分３２ａに押し込む事でこの円筒状部分に加わる力）により、上記カウンター６６が上記抵抗付与手段６７の抵抗力に抗して下方に移動する距離△ｄよりも大きく（ｃ＞△ｄ）している。この構成により、本例の場合には、上記円筒状部分３２ａに上記マンドレル６４から作用する下向きの圧入力と、上記外輪用中間素材部５９の外周面に上記ダイス６８（凸曲面部６１）から作用する上向きの反力とにより、上記折れ曲がり部４３ａの近傍に、せん断力が作用する事を防止する。尚、本例の場合には、上記抵抗付与手段６７が発揮する抵抗力の大きさを４９〜２９４ｋＮ（５〜３０ｔｏｎｆ）に設定すると共に、上記圧入力の大きさを９．８〜４９ｋＮ（１〜５ｔｏｎｆ）に設定して、上記距離△ｄをほぼゼロとしている。
【００６４】
上述の様な寸法関係に規制された外輪用成形装置６３により、図５の（Ｅ）に示す様な、円すい筒状の外輪用中間素材部５９を、円筒状に塑性変形させて、図５の（Ｆ）に示す様な、略円筒状の外輪用素材部４０ａとする作業は、次の様にして行なう。
先ず、前記ラム７０と共に、上記マンドレル６４及び前記リングパンチ６５を上方に退避させた状態で、前記カウンター６６の保持孔７１に上記円筒状部分３２ａを、上記第二予備中間素材６０とこのカウンター６６の中心軸とを一致させた状態で内嵌する。この状態で、上記外輪用中間素材部５９と、フランジ部３３ａの内径側半部とを連続される折れ曲がり部４３ａの下面を、上記カウンター６６の上端面に当接させる。次いで、上記ラム７０を下降させ、図６の（Ａ）に示す様に、上記マンドレル６４の下端部に設けられた圧入部６９を、上記円筒状部分３２ａの内側に圧入する。この状態で、上記第二予備中間素材６０（円筒状部分３２ａ）には、上記マンドレル６４から下向きの圧入力が作用する。但し、本例の場合には、この圧入力に伴って、上記外輪用中間素材部５９の外周面が、上記ダイス６８の開口縁部（凸曲面部６１）に当接しない様に各部の寸法を規制している（ｃ＞△ｄ）。この為、上記外輪用中間素材部５９のうちの円筒状部分３２ａには、上記マンドレル６４から作用する下向きの圧入力と、上記カウンター６６から作用する反力（抵抗付与手段６７による抵抗）とにより、せん断力が作用するが、上記圧入力により、上記折れ曲がり部４３ａにせん断力が作用する事を防止できる。又、上記円筒状部分３２ａは、軸方向に長い寸法形状を有している為、せん断面積が大きく、せん断による割れが生じにくい形状である。この為、上記円筒状部分３２ａに作用するせん断力は極く小さくなり、このせん断力が問題となる事はない。
【００６５】
そして、上記マンドレル６４の下端面を、上記保持孔７１の底面に当接させるのとほぼ同時に、上記リングパンチ６５の下端面を、上記外輪用中間素材部５９の上端縁部に当接させる。この状態から、上記ラム７０を更に下降させる事により、図６の（Ｂ）に示す様に、上記外輪用中間素材部５９を、上記リングパンチ６５の下端面と上記カウンター６６の上端面との間で挟持する。この状態から、上記マンドレル６４の下端面により、このカウンター６６の保持孔７１の底面を下向きに押して、上記第二予備中間素材６０を上記カウンター６６ごと上記抵抗付与手段６７の抵抗力に抗して下降させる。そして、前記軸方向距離ａが、前記軸方向距離ｂよりも僅かに小さい場合、上記外輪用中間素材部５９に、上記リングパンチ６５と上記凸曲面部６１及び受孔７２（ダイス６８）との間で（軸方向及び径方向内向の）圧縮力を作用させつつ、上記外輪用中間素材部５９を、この受孔７２内に押し込む。但し、上記圧縮力の大きさは、この外輪用中間素材部５９を径方向外方に押し拡げない程度の大きさに規制している。これにより、この外輪用中間素材部５９を、直径を縮めつつ、円筒状に塑性変形させて、前記外輪用素材部４０ｂとする。この結果、図５の（Ｆ）に示した様な、中間素材４１ｂを得られる。
【００６６】
そして、上記外輪用素材部４０ｂを形成した後は、上記ラム７０を上昇させる事により、上記マンドレル６４及び上記リングパンチ６５を上方に退避させる。これにより、上記抵抗付与手段６７が、上記カウンター６６を上方に押し上げる為、上記中間素材４１ｂを上記ダイス６８の受孔７２内から容易に取り出す事ができる。
【００６７】
この様に、本例の場合にも、円筒状の外輪用素材部４０ｂを、円すい筒状の外輪用中間素材部５９を介して、段階的に造る事ができる為、上述した実施の形態の第１例の場合と同様に、この外輪用中間素材部５９（乃至外輪用素材部４０ｂ）と、前記フランジ部３３ａの内径側半部とを連続する、折れ曲がり部４３ａでの金属材料の伸長量を少なく抑える事ができる。従って、この折れ曲がり部４３ａに作用する引っ張り応力を、前述した先発明に係る製造方法の場合に比べて十分に小さくする事ができる。この結果、上記折れ曲がり部４３ａに、引っ張り応力に起因した亀裂や割れが発生する事を有効に防止できる。
【００６８】
又、本例の場合には、上記リングパンチ６５による下向きの押し込み力の作用線と、上記ダイス６８（凸曲面部６１及び受孔７２）による摩擦力等の上向きの反力の作用線とを、ほぼ同一線上に位置させる事ができる。この為、上記折れ曲がり部４３ａに作用するせん断力を十分に小さく抑える事ができる。この為、この折れ曲がり部４３ａに、せん断による亀裂や割れが発生する事を防止できる。
従って、特に軸受鋼（ＳＶＪ２）等の延性の低い材料を用いた場合に効果的である。
【００６９】
尚、上述した実施の形態の第２例の場合には、前記図８の（Ａ）に示した様に、前記第二予備中間素材６０を構成する円筒状部分３２ａを前記記保持孔７１に内嵌した状態で、前記リングパンチ６５の下端面と、上記外輪用中間素材部５９の上端縁部との軸方向距離ａを、上記マンドレル６４の下端面と、上記保持孔７１の底面との軸方向距離ｂと同じに規制している。但し、上記軸方向距離ａを、上記軸方向距離ｂよりも僅かに小さくする事も可能である。即ち、この場合には、上記マンドレル６４の下端面が上記保持孔７１の底面に当接するよりも先に、上記リングパンチ６５の下端面を上記外輪用中間素材部５９の上端縁部に当接させる。この為、この外輪用中間素材部５９に、上記リングパンチ６５の下端面と上記カウンター６６の上端面との間で、軸方向の比較的大きな圧縮力（＝抵抗付与手段６７による抵抗力−マンドレル６４による圧入力）を作用させる事ができる。この為、上記折れ曲がり部４３ａに、せん断力による亀裂や割れが発生する事をより効果的に防止する事ができる。但し、この場合には、上記圧縮力により、上記外輪用中間素材部５９が拡径する可能性がある為、上記抵抗力の大きさと上記圧入力の大きさとを、上記外輪用素材部５８の強度等を基準に、適切に規制しておく。
その他の工程及び使用する加工装置等の構造、並びに、作用・効果は、前述した先発明に係る製造方法、及び、上述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００７０】
［実施の形態の第３例］
請求項５、６、８に対応する、本発明の実施の形態の第３例に就いて、図５、９により説明する。尚、本例の転がり軸受用軌動輪の製造方法は、図５の（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｊ）→（Ｋ）の順番で行ない、その特徴部分は、後半部分である（Ｅ）→（Ｊ）→（Ｋ）の工程にある。即ち、外輪用中間素材部５９を形成した後、この外輪用中間素材部５９を内輪用素材３１ａと分離して外輪用中間素材７４とし、この外輪用中間素材７４を円筒状に塑性変形させる点にある。その他の工程及び作用・効果に関しては、前述した先発明に係る転がり軸受用軌道輪の製造方法、及び、上述した実施の形態の第１例及び第２例に係る転がり軸受用軌動輪の製造方法の場合とほぼ同様である為、共通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、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００７１】
本例の場合にも、前述した実施の形態の第１例の場合と同様の工程を経て、図５の（Ｅ）に示した様な、第二予備中間素材６０を得る。本例の場合には、この第二予備中間素材６０を径方向中間部で分離して、図５の（Ｊ）に示す様な、内輪用素材３１ａと、外輪用中間素材７４とを得る。具体的には、この分離作業は、次の様にして行なう。先ず、ダイスと同心に配置されたマンドレルに、上記第二予備中間素材６０の内径寄り部分に形成された円筒状部分３２ａを挿入し、この第二予備中間素材６０とマンドレルとを同心にする。そして、リングパンチを下降させる事で、このマンドレルの周囲に同心に配置されたこのリングパンチとこの第二予備中間素材６０とを同心に配置する。次いで、このリングパンチの先端面を、フランジ部３３ａの内径側半部に突き当てて、このフランジ部３３ａの内径側半部と上記外輪用中間素材部５９との連続部（折れ曲がり部４３ａ近傍部分）で切断する。
【００７２】
この様にして、円すい筒状の外輪用中間素材７４を得たならば、この外輪用中間素材７４を、図９に示す様な、外輪成形用装置６３ａを用いて、転がり軸受用外輪を造る為に適正な形状である、図５の（Ｋ）に示す様な、略円筒状の外輪用素材３０ｂを得る。この外輪用成形装置６３ａは、リングパンチ６５ａと、円板状のカウンター６６ａと、抵抗付与手段６７ａと、ダイス６８ａとを備える。このうちのリングパンチ６５ａは、図示しないプレス加工装置のラムの下方に固定されている。又、上記カウンター６６ａは、上記リングパンチ６５ａの下方に配置され、工場の床面上に設置したプレス加工装置のフレーム等に、ガススプリング等の上記抵抗付与手段６７ａ（図中では模式的に圧縮ばねにより表している）を介して（直列に接続して）支持固定している。従って、上記カウンター６６ａは、非加工時の状態では、上記抵抗付与手段６７ａの抵抗力により、図９の（Ａ）に示す様に、浮き上がった状態となっている。又、上記ダイス６８ａは、工場の床面上に設置したプレス加工装置のフレーム等に固定され、上記カウンター６６ａの周囲に配置されており、その中心部に設けた受孔７２ａ内に上記リングパンチ６５ａを挿入自在としている。又、前記図７に示した場合と同様に、このリングパンチ６５ａの外径は、上記外輪用中間素材７４の上端縁部の外径よりも大きくしている。尚、本例の場合にも、上記抵抗付与手段６７ａが発揮する抵抗力の大きさを４９〜２９４ｋＮに設定している。
【００７３】
上述の様な構成を有する外輪成形用装置６３ａを用いて、図５の（Ｊ）の上半部に示す様な外輪用中間素材７４を円筒状に塑性変形させて、同図の（Ｋ）に示す様な外輪用素材３０ｂとする作業は、次の様にして行なう。先ず、上記ラムと共に、上記リングパンチ６５ａを上方に退避させた状態で、上記カウンター６６ａの上端面に、上記外輪用中間素材７４を、小径側部分を下方に（カウンター６６ａ側に）向けた状態で載置する。この様に、上記外輪用中間素材７４を載置する事により、この外輪用中間素材７４の内周面に存在する、分離加工時に形成された切断面７５を、上記カウンター６６ａ側に配置している。その後、図９の（Ａ）に示す様に、上記リングパンチ６５ａを下降させて、このリングパンチ６５ａの下端面を、上記外輪用中間素材７４の上端縁部（大径側の先端縁部）に当接させる。そして、この外輪用中間素材７４に、上記リングパンチ６５ａの下端面と上記カウンター６６ａの上端面との間で軸方向の圧縮力を作用させつつ、上記外輪用中間素材７４を、このカウンター６６ａごと、上記抵抗付与手段６７ａの抵抗力に抗して下降させる。これにより、上記外輪用中間素材７４に、上記リングパンチ６５ａの下端面と上記ダイス６８ａ（凸曲面部６１及び受孔７２ａ）及び上記カウンター６６ａの上端面との間で軸方向の圧縮力を作用させつつ、上記外輪用中間素材７４を上記ダイス６８ａ内に押し込む。そして、上記外輪用中間素材７４の外周面を、上記凸曲面部６１及び受孔７２ａにより扱きつつ、円筒状に塑性変形させて、この外輪用中間素材７４を略円筒状の外輪用素材３０ｂとする。
【００７４】
上述の様にして、上記外輪用素材３０ｂを形成した後は、図示しないラムを上昇させる事により、上記リングパンチ６５ａを上方に退避させる。これにより、上記抵抗付与手段６７ａが、上記カウンター６６ａを上方に押し上げる為、完成後の上記外輪用素材３０ｂを上記受孔７２ａ内から容易に取り出す事ができる。
【００７５】
この様に、本例の場合には、上記外輪用中間素材７４を、前記フランジ部３３ａの内径側半部との連続部（折れ曲がり部４３ａ近傍）で分離した後に、円筒状に塑性変形させる為、上記外輪用素材３０ｂを形成する過程で、上記フランジ部３３ａの内径側半部から金属材料を引っ張り込む事がなくなる。この為、折れ曲がり部の伸長量や引っ張り応力の問題が生じる事を確実に防止できる。
【００７６】
更に、本例の場合には、上記連続部が分離しているので、前述した実施の形態の第１例で示した方法を使用できず、上述した実施の形態の第２例の方法（立ち上げ方法）が近くなり、上記リングパンチ６５ａによる下向きの押し込み力の作用線と、上記ダイス６８ａ（凸曲面部６１及び受孔７２ａ）による上向きの反力の作用線、及び、上記カウンター６６ａによる上向きの反力（抵抗付与手段６７ａによる抵抗力）の作用線とを、ほぼ同一直線上に位置させる（両作用線の径方向に関するずれを僅かに抑える）事ができる。この為、上記外輪用中間素材７４（乃至外輪用素材３０ｂ）に、過大なせん断力が作用する事を防止できる。この為、せん断力に起因して、亀裂や割れが発生する事を効果的に防止できる。尚、本例の場合には、上記外輪用中間素材７４の小径側部分が拡径して、円周方向の引っ張り応力が作用する可能性がある。そして、この小径側部分の内周面には、前記内輪用素材３１ａとの切断面７５が存在する為、この切断面７５が円周方向に延ばされて、亀裂や割れに発展するする可能性がある。但し、本例の場合には、上記外輪用中間素材７４を円筒状に塑性変形させる過程で、軸方向に比較的大きな圧縮力を作用させ続ける為、この様な亀裂や割れに発展する事を有効に防止できる。
その他の工程及び使用する加工装置等の構造、並びに、作用・効果は、前述した先発明に係る製造方法、及び、上述した実施の形態の第１例及び第２例の場合と同様である。
【００７７】
［実施の形態の第４例］
請求項５、７、８に対応する、本発明の実施の形態の第４例に就いて、図５、１０、１１により説明する。尚、本例の転がり軸受用軌動輪の製造方法に就いても、上述した実施の形態の第３例の場合と同様に、図５の（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｊ）→（Ｋ）の順番で行なう。又、本例の特徴部分は、外輪用中間素材７４の向きを、上記第３例の場合とは逆にした状態で、この外輪用中間素材７４から円筒状の外輪用素材３０ｂを形成する点にある。その他の工程及び作用・効果に関しては、前述した先発明に係る転がり軸受用軌道輪の製造方法、及び、上述した実施の形態の第１〜３例に係る転がり軸受用軌動輪の製造方法の場合とほぼ同様である為、共通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、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００７８】
本例の場合には、先ず、図示しないラムと共にリングパンチ６５ａを上方に退避させた状態で、ダイス６８ａの開口縁部に形成された凸曲面部６１上に、上記外輪用中間素材７４を、その大径側部分を下向きにした状態で載置する。この様に、この外輪用中間素材７４を載置する事により、この外輪用中間素材７４の内周面に存在する、内輪用素材３１ａとの分離加工時に形成された切断面７５を、上記ダイス６８ａとは逆側（上側）に配置している。その後、図１０の（Ａ）に示した様に、上記リングパンチ６５ａを下降させる事により、このリングパンチ６５ａの下端面を、上記外輪用中間素材７４の上端縁部に当接させる。そして、この外輪用中間素材７４に、上記リングパンチ６５ａの下端面と上記ダイス６８ａ（凸曲面部６１及び受孔７２ａ）との間で軸方向の圧縮力を作用させつつ、上記外輪用中間素材７４を、上記ダイス６８ａ内に押し込む。そして、この外輪用中間素材７４の外周面を上記凸曲面部６１及び受孔７２ａにより押し込み、円筒状に塑性変形させて、この外輪用中間素材７４を、図５の（Ｋ）及び図１０の（Ｂ）に示した様な、略円筒状の外輪用素材３０ｂとする。本例の場合には、上記外輪用中間素材７４と上記凸曲面部６１との擦れ合い部で大きな抵抗を生じさせられる。この為、前述の実施の形態の第３例の様な抵抗付与手段を設けなくても、上記外輪用中間素材７４を、軸方向の力を付与しつつ加工できる。
【００７９】
上述の様に、本例に使用する外輪用成形装置６３ｃは、上述した実施の形態の第３例の外輪用成形装置６３ｂ（図９参照）とは異なり、カウンター及び抵抗付与手段が不要になる。この為、上記外輪成形用装置６３ｃを小型化する事ができて、省スペース化を図る上で有利になる。又、上記外輪用中間素材７４の小径側部分（内周面に切断面７５が存在する側）が縮径する場合には、図１１に示す様に、リングパンチ６５ａの内側にマンドレル６４ａを設ける事もできる。そして、このマンドレル６４ａの外周面により、上記外輪用中間素材７４（小径側部分）がそれ以上縮径する事を防止する。
その他の工程及び使用する加工装置等の構造、並びに、作用・効果は、前述した先発明に係る製造方法、及び、上述した実施の形態の第１例〜第３例の場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
上述した実施の形態は、本発明を円すいころ軸受の外輪及び内輪を造る為に利用した場合に就いて示している。これに対して本発明は、アンギュラ型等の玉軸受を構成する外輪及び内輪を造る為に利用する事もできる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態の第１例の全体の工程を順番に示す断面図。
【図２】同じくバーリング加工の加工直前と直後の状態とを示す断面図。
【図３】同じくサイジング加工の加工直前と直後の状態とを示す断面図。
【図４】同じく絞り加工の加工直前と直後の状態とを示す断面図。
【図５】本発明の実施の形態の第２例〜第４例の全体の工程を順番に示す断面図。
【図６】本発明の実施の形態の第２例の要部を工程順に示す断面図。
【図７】同じくリングパンチの外径と外輪用中間素材の上端縁部の直径との関係を説明する為の断面図。
【図８】同じく外輪成形用装置の各部の寸法関係を説明する為の断面図。
【図９】本発明の実施の形態の第３例の要部を工程順に示す断面図。
【図１０】本発明の実施の形態の第４例の要部を工程順に示す断面図。
【図１１】同じく別例の要部を工程順に示す断面図。
【図１２】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円すいころ軸受の部分切断斜視図。
【図１３】先発明の実施の形態の１例を工程順に示す断面図。
【図１４】先発明での据え込み加工を工程順に示す断面図。
【図１５】同じく絞り加工を工程順に示す断面図。
【符号の説明】
【００８２】
１    円すいころ軸受
２    外輪軌道
３    外輪
４    内輪軌道
５    内輪
６    円すいころ
７    転動面
８    大径側鍔部
９    小径側鍔部
１０    頭部
１１    内側面
１２    予備素材
１３    第二予備素材
１４    据え込み装置
１５、１５ａ  第三予備素材
１６    固定ブロック
１７    ダイス
１８    カウンターパンチ
１９    リングパンチ
２０    パンチ
２１、２１ａ  弾性部材
２２    下側中心孔
２３    加工用孔
２４    ラム
２５    上側中心孔
２６    厚肉部分
２７    円孔
２８、２８ａ  素材
２９    スクラップ
３０、３０ａ、３０ｂ  外輪用素材
３１、３１ａ  内輪用素材
３２、３２ａ  円筒状部分
３３、３３ａ  フランジ部
３４、３４ａ  第一予備中間素材
３５    パンチ
３６、３６ａ  ダイス
３７    小径部
３８    大径部
３９    肩部
４０、４０ａ、４０ｂ  外輪用素材部
４１、４１ａ、４１ｂ  中間素材
４２、４２ａ  素外輪
４３、４３ａ  折れ曲がり部
４４    内輪用素材増圧用突部
４５    外輪用素材増圧用突部
４６    ダイス
４７    受孔
４８    抑え板
４９    パンチ
５０    内径側折れ曲がり部
５１    予備外輪用中間素材
５２    サイジング装置
５３    ダイス
５４    挿入部
５５    肩部
５６    パンチ
５７    カウンターリング
５８    サイジング空間
５９    外輪用中間素材部
６０    第二予備中間素材
６１    凸曲面部
６２    第二外輪用素材
６３、６３ａ〜６３ｃ  外輪用成形装置
６４    マンドレル
６５、６５ａ  リングパンチ
６６、６６ａ  カウンター
６７、６７ａ  抵抗付与手段
６８、６８ａ  ダイス
６９    圧入部
７０    ラム
７１    保持孔
７２、７２ａ  受孔
７３    段差面
７４    外輪用中間素材
７５    切断面
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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