(57)【要約】【課題】転がり軸受用外輪を造る為の外輪用中間素材１７の内周面に形成されたヒケ部５５を、切削加工によらず消滅させて、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】上記外輪用中間素材１７を、ダイス６６に設けられた保持凹部６９にセットした状態で、この外輪用中間素材１７の内周面に向けて、潰しパンチ６４を下降させる。これにより、この潰しパンチ６４の先端部外周面により、上記外輪用中間素材１７の内周面に形成されたヒケ部５５の周辺部を押し潰し、このヒケ部５５を消滅させる。これにより、上記課題を解決できる。【選択図】図２
2009058047.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為に、この単一の素材に塑性加工を施して、この単一の素材の内径側半部に円筒状部分を形成すると同時に、この単一の素材の外径側半部にフランジ部を形成する第一工程と、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、上記円筒状部分を、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、上記フランジ部の内径側半部に、上記円筒状部分の軸方向一端部から径方向外方に直角に折れ曲がった円輪状の連結部を、同じく外径側半部に、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外輪用中間素材部を、それぞれ形成する第二工程と、上記連結部の径方向一部を切断する事により、その内径側半部から上記転がり軸受用内輪を造る為に適正である、内輪用素材を得ると共に、その外径側半部から円すい筒状の外輪用中間素材を得る第三工程と、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第四工程とを備えた転がり軸受用軌道輪の製造方法の製造方法であって、上記第三工程とこの第四工程との間に、上記第二工程を行なう過程で、上記外輪用中間素材部の内周面の軸方向一部に形成され、上記外輪用中間素材の内周面の軸方向一部に残存する凹溝状のヒケ部を、このヒケ部の周辺部を押し潰す事により消滅させる工程を追加する事を特徴とする転がり軸受用軌道輪の製造方法。
【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為に、この単一の素材に塑性加工を施して、この単一の素材の内径側半部に円筒状部分を形成すると同時に、この単一の素材の外径側半部にフランジ部を形成する第一工程と、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、上記円筒状部分を、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、上記フランジ部の内径側半部に、上記円筒状部分の軸方向一端部から径方向外方に直角に折れ曲がり、その側面の径方向中間部にこの円筒状部分の中心軸に直交する仮想平面に平行な平坦面部を有する円輪状の連結部を、同じく外径側半部に、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外輪用中間素材部を、それぞれ形成する第二工程と、上記連結部の径方向一部を切断する事により、その内径側半部から上記転がり軸受用内輪を造る為に適正である、内輪用素材を得ると共に、その外径側半部から円すい筒状の外輪用中間素材を得る第三工程とを備えた転がり軸受用軌道輪の製造方法であって、この第三工程で、上記連結部を、上記平坦面部の外径側の境界位置、若しくは、この境界位置よりも僅かに径方向外側で切断する事を特徴とする転がり軸受用軌道輪の製造方法。
【請求項３】
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為に、この単一の素材に塑性加工を施して、この単一の素材の内径側半部に円筒状部分を形成すると同時に、この単一の素材の外径側半部にフランジ部を形成する第一工程と、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、上記円筒状部分を、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、上記フランジ部の内径側半部に、上記円筒状部分の軸方向一端部から径方向外方に直角に折れ曲がった円輪状の連結部を、同じく外径側半部に、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外輪用中間素材部を、それぞれ形成する第二工程と、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第三工程とを備えた転がり軸受用軌道輪の製造方法であって、上記第二工程とこの第三工程との間に、この第二工程を行なう過程で、上記外輪用中間素材部の内周面の軸方向一部に形成された凹溝状のヒケ部を、このヒケ部の周辺部を押し潰す事により消滅させる工程を追加した事を特徴とする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１１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】
上述の様な事情に鑑みて、寸法精度の良好な転がり軸受用軌道輪を、材料の歩留りを確保しつつ、低コストで得られる製造方法として、特願２００７−１６７９７９に開示された、先発明に係る製造方法がある。図１２〜１６は、この先発明に係る製造方法の１例を示している。尚、この先発明に係る製造方法の場合には、図１２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う。
【０００９】
上記先発明に係る製造方法の１例の場合には、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１２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、同図の（Ｂ）に示す様な、円板状の第二予備素材１３を得る。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、上記第二予備素材１３を得る。尚、この第二予備素材１３を得る為の据え込み加工は、上記予備素材１２に対して直接行なう事もできるし、この予備素材１２に端面矯正加工を施した後に行なう事もできる。
【００１０】
又、上記先発明に係る製造方法の場合には、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、上記第二予備素材１３の両面に、内輪用素材増厚用突条部１４と外輪用素材増厚用突条部１５とを、互いに同心に形成する。尚、これら両突条部１４、１５は、それぞれ断面円弧状であるが、先発明の場合には、内輪用素材増厚用突条部１４を外輪用素材増厚用突条部１５よりも大きく（内輪用素材増厚用突条部１４の断面形状の曲率半径及び第二予備素材１３の側面からの突出量を、外輪用素材増厚用突条部１５の断面形状の曲率半径及び第二予備素材１３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１４のピッチ円直径よりも外輪用素材増厚用突条部１５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１４とこの外輪用素材増厚用突条部１５との大きさの関係に就いては、造るべき内輪用素材１６｛図１２の（Ｆ）の下半部｝及び外輪用中間素材１７｛図１２の（Ｆ）の上半部｝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１４を外輪用素材増厚用突条部１５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、上記第二予備素材１３の外径を金型により拘束して、この第二予備素材１３の外周縁の真円度を向上させる。尚、先発明の場合には、この様な据え込み加工を温間で行なう為、加工荷重の低下を図れる。
【００１１】
次いで、上述の据え込み加工時の余熱を残した状態で、上記第二予備素材１３の中央部をピアス加工により除去する事で円孔１８を形成し、図１２の（Ｃ）に示す様な円輪状の素材１９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２０と共に、内輪用素材１６｛図１２の（Ｆ）の下半部｝及び外輪用中間素材１７｛図１２の（Ｆ）の上半部｝となるべき部分から除去される（上記素材１９部分に、上記破断面の履歴を残す部分が残らなくなる）。又、上記スクラップ２０を、上記外輪用素材増厚用突条部１５側から打ち抜く事で、続いて行なうバーリング加工時に拡径する部分（円筒状部分２１の外周面となる部分）に、打ち抜きによるだれを存在させて、拡径に伴って割れ等が生じる事を防止している。
【００１２】
その後、上記素材１９の内径側半部を軸方向片側（図１２の下側）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１３に示す様に、上記素材１９をバーリング加工装置を構成するダイス２２の上面に、上記外輪用素材増厚用突条部１５を下にした状態で載置する。この状態では、同図の左半部に示す様に、この外輪用素材増厚用突条部１５が上記ダイス２２の受面に当接し、上記素材１９の内径寄り部分がこのダイス２２の受孔２３の開口部に張り出す。又、上記内輪用素材増厚用突条部１４は、この受孔２３の内周面の延長上に位置する。又、上記素材１９の上方には、隙間を介した状態で抑え板２４を配置する。
【００１３】
この状態から、上記受孔２３内にパンチ２５を押し込むと、上記図１３の右半部に示す様に、上記素材１９が塑性変形して、図１２の（Ｄ）に示す様な、第一予備中間素材２６となる。即ち、この素材１９の内径側半部を上記受孔２３内に押し込んで円筒状部分２１を形成すると同時に、外径側半部を円輪状のフランジ部２７とする。この際、上記素材１９は、上記内輪用素材増厚用突条部１４部分で、この内輪用素材増厚用突条部１４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２１とフランジ部２７とを連続させる内径側折れ曲がり部２８の厚さを確保できる。又、この内径側折れ曲がり部２８の表面で、上記円筒状部分２１の内周面と上記フランジ部２７の軸方向片面（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。
【００１４】
更に、先発明に係る製造方法の場合には、上述した様に、上記抑え板２４を、上記素材１９の上方に隙間を介して配置した状態で、バーリング加工を行なう。この為、このバーリング加工の際には、上記円筒状部分２１及び上記フランジ部２７を形成すると同時に、このフランジ部２７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１５で（この外輪用素材増厚用突条部１５を曲げの起点として）曲げ形成されて、上記円筒状部分２１と逆方向（上方）に立ち上げる。即ち、上記受孔２３内に上記パンチ２５を押し込み、この受孔２３内に上記円筒状部分２１を押し込むこのパンチ２５の力に伴って作用する上記ダイス２２からの反力により、上記素材１９に曲げモーメントが生じ、上記フランジ部２７の外径側半部を、上記外輪用素材増厚用突条部１５を境として折り曲げる。この為、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２１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２９が形成される。尚、この予備外輪用中間素材部２９は、上記図１３の右半部に示す様に、その軸方向先端縁が上記抑え板２４の下面に当接するまで立ち上げられる。又、この立ち上げに伴って、上記予備外輪用中間素材部２９に、引っ張り応力が加わる事はない。
【００１５】
この様に、先発明の場合には、上記フランジ部２７の外径側半部に予備外輪用中間素材部２９を形成している為、続く工程（内輪サイジング）で、この予備外輪用中間素材部２９から、外輪用中間素材部３０（図１４の右半部参照）を効率良く形成できる。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２８での金属材料の伸長量を少なく抑えられる。即ち、上記円筒状部分２１と上記フランジ部２７との為す角度を鈍角にする事ができる為、その分、上記内径側折れ曲がり部２８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２８に、亀裂等の損傷を発生しにくくできる。
【００１６】
上述の様な第一予備中間素材２６には、図１４に示す様なサイジング装置３１により、上記円筒状部分２１の寸法精度及び形状精度を、後述する内輪用素材１６として適正なものとする為の内輪サイジングを施す。上記サイジング装置３１は、ダイス３２と、パンチ３３と、カウンターリング３４とから構成され、このうちのダイス３２は、その上面に、平坦面状の受面３５を設けている。又、上記パンチ３３は、その先端部に上記ダイス３２の内側に緩く挿入自在な挿入部３６と、この挿入部３６の基端寄り部分に径方向外方に張り出した肩部３７とを有している。又、この肩部３７は、上記パンチ３３の中心軸に直交する仮想平面に平行な円輪状の押圧平面部３８と、この押圧平面部３８の内周縁部と上記挿入部３６の外周面とを連続させる断面円弧形の押圧曲面部３９とから成る。又、上記カウンターリング３４は、円筒状で、上記ダイス３２の内側に軸方向の移動可能に内嵌されている。この様なサイジング装置３１を用いる事により、上記円筒状部分２１にサイジングを施すと同時に、上記フランジ部２７の形状を、後述する外輪用中間素材１７として適正なものに近づけるべく、このフランジ部２７の外径側部分に形成された予備外輪用中間素材部２９を、更に軸方向（上方）に立ち上げる。
【００１７】
この様な内輪サイジングを施すには、先ず、図１４の左半部に示す様に、上記パンチ３３を上記ダイス３２から遠ざけた（上昇させた）状態で、上記第一予備中間素材２６をこのダイス３２の内径側にセットする。即ち、この第一予備中間素材２６の円筒状部分２１をこのダイス３２の上端部に内嵌すると共に、上記フランジ部２７の内径寄り部分をこのダイス３２の受面３５上に載置する。
【００１８】
この状態から内輪サイジングを施すべく、図１４の右半部に示す様に、上記パンチ３３を下降させ始めると、このパンチ３３に設けられた上記肩部３７が、上記フランジ部２７の内径側半部を潰しつつ、上記円筒状部分２１を、上記挿入部３６の外周面と上記ダイス３２の内周面と上記カウンターリング３４の上端面とにより囲まれたサイジング空間４０内に押し込み、上記円筒状部分２１をサイジングする。この際、上記肩部３７により上記フランジ部２７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２１と合わさって上記サイジング空間４０内に充満する。又、この際、図１４の右半部に示す様に、上記パンチ３３の下降に伴って、上記カウンターリング３４を、若干の背圧（下降する事に対する抵抗力）を付与しながら、適正な位置に迄下降させる。或いは、予めこのカウンターリング３４を、同図の右半部に示す位置に迄下降させておき、上記円筒状部分２１の下端面と、このカウンターリング３４の上端面との間に隙間を設けておく。何れにしても、上記内輪サイジングにより、上記円筒状部分２１の形状及び寸法が、前記内輪用素材１６として適正なものになる。
【００１９】
この様にして内輪用素材１６を成形した状態から（或いはこの内輪用素材１６を成形しつつ）上記パンチ３３を更に下降させ、このパンチ３３の肩部３７（押圧平面部３８及び押圧曲面部３９）により上記フランジ部２７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が、このフランジ部２７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２７の外径側半部の上面と下面とで、このフランジ部２７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３７（押圧平面部３８）側よりも上記ダイス３２（受面３５）側で速くなる。この結果、上記フランジ部２７の外径側半部に設けられた予備外輪用中間素材部２９が、図１４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３０が形成される。又、上記フランジ部２７の内径側半部には、前記円筒状部分２１の軸方向一端部（上端部）から直角に折れ曲がった円輪状の連結部４１が形成される。そして、この状態で、この連結部４１の内径寄り部分及び上記円筒状部分２１が前記内輪用素材１６に見合う形状となった、図１２の（Ｅ）に示す様な、第二予備中間素材４２を得られる。
【００２０】
上述の様に、先発明の場合には、円すい筒状の外輪用中間素材部３０を、上記フランジ部２７の内径側半部を軸方向に押し潰す事で生じる、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３０を形成するのに伴って、この外輪用中間素材部３０と上記連結部４１とを連続する外径側折れ曲がり部４３に、圧縮応力を加える（外径側折れ曲がり部４３に作用する引っ張り応力をゼロにする）事ができる。
【００２１】
上述の様な第二予備中間素材４２は、前記サイジング装置３１から取り出した後、上記連結部４１の径方向中間部で分離して、図１２の（Ｆ）に示す様な、内輪用素材１６と、外輪用中間素材１７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４２の内径寄り部分に形成された円筒状部分２１を挿入し、この第二予備中間素材４２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て、このリングパンチをこのマンドレルの周囲に配置し、このリングパンチと上記第二予備中間素材４２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、上記連結部４１に突き当てて、この連結部４１の径方向中間部を切断する。これにより、図１２の（Ｆ）の下半部に示す様な、内輪用素材１６と、同図の上半部に示す様な、円すい筒状の外輪用中間素材１７とを得る。このうちの内輪用素材１６には、その後、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。
【００２２】
一方、上記外輪用中間素材１７は、図１５に示す様な、外輪成形用装置４４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１２の（Ｇ）に示す様な、略円筒状の外輪用素材４５に加工する。上記外輪成形用装置４４は、リングパンチ４６と、円板状のカウンター４７と、ガススプリング等の抵抗付与手段４８と、ダイス４９とを備える。このうちのリングパンチ４６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４７は、上記リングパンチ４６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、上記抵抗付与手段４８（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４７は、非加工時の状態では、上記抵抗付与手段４８の抵抗力により、図１５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４９は、やはり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４７の周囲に配置されており、その中心部に設けた受孔５０内に上記リングパンチ４６を挿入自在としている。又、図１６に示した様に、このリングパンチ４６の外径ｄ46は、上記外輪用中間素材１７の上端縁部の直径ｄ17よりも大きくしている（ｄ46＞ｄ17）。尚、上記抵抗付与手段４８が発揮する抵抗力の大きさは、４９〜２９４ｋＮに設定している。又、上記ダイス４９の開口部には、曲率半径を可能な限り大きくした（Ｒ１０以上の）凸曲面部５１を設けている。
【００２３】
上述の様な構成を有する外輪成形用装置４４を用いて、図１２の（Ｆ）の上半部に示す様な外輪用中間素材１７を円筒状に塑性変形させて、同図の（Ｇ）に示す様な外輪用素材４５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４６を上方に退避させた状態で、上記カウンター４７の上端面に、上記外輪用中間素材１７を、小径側部分を下方に（カウンター４７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１７を載置する事により、この外輪用中間素材１７の内周面に形成された切断面５２を、上記カウンター４７側に配置する。その後、図１５の（Ａ）に示す様に、上記リングパンチ４６を下降させて、このリングパンチ４６の下端面を、上記外輪用中間素材１７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１７に、上記リングパンチ４６の下端面と上記カウンター４７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１７を、このカウンター４７ごと、上記抵抗付与手段４８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１７に、上記リングパンチ４６の下端面と上記ダイス４９（受孔５０及び凸曲面部５１）及び上記カウンター４７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１７を上記ダイス４９内に押し込む。これにより、上記外輪用中間素材１７の外周面を、上記受孔５０及び凸曲面部５１により扱きつつ、円筒状に塑性変形させて、上記外輪用中間素材１７から略円筒状の外輪用素材４５を得る。
【００２４】
上述の様にして、上記外輪用素材４５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４６を上方に退避させる。これにより、上記抵抗付与手段４８が、上記カウンター４７を上方に押し上げる為、完成後の上記外輪用素材４５を上記受孔５０内から容易に取り出す事ができる。
【００２５】
この様にして得られた上記外輪用素材４５には、続いて、外径を拘束した状態で、据え込み加工を施す（平押しする）。これにより、図１２の（Ｈ）に示す様な、断面略矩形状の第二外輪用素材５３を得る。この様に、上記外輪用素材４５の軸方向寸法を縮めつつ内径側に肉寄せする事により、次工程で行なう外輪サイジングの際に、内周面が欠肉する事を防止すると共に、内周面に存在する切断面５２を押し潰して、割れ等が生じる事を防止する。
【００２６】
その後、上記第二外輪用素材５３の外周面をダイスにより拘束しつつ、その内側に、テーパ面状の外周面を有するパンチを押し込む、外輪サイジングを行ない、図１２の（Ｉ）に示す様な、素外輪５４を得る。尚、先発明の場合には、肉厚（ボリューム）のばらつきを、この素外輪５４の上端面側｛図１２の（Ｉ）の上側｝で調整すべく、当該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ている。この様にして得られた上記素外輪５４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、外輪として完成する。
【００２７】
上述の様に実施する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。
【００２８】
又、上記図１２の（Ｆ）に示した様に、外輪用中間素材１７と内輪用素材１６とを分離した後、この外輪用中間素材１７を拡径する為、これら外輪用中間素材１７と内輪用素材１６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（外輪用中間素材１７に相当）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。
【００２９】
又、上記先発明に係る製造方法の場合には、転がり軸受用外輪となるべき部分を造る過程で、材料の一部に、亀裂や割れ等の損傷が生じる事を有効に防止できる。即ち、上記先発明に係る製造方法の場合には、前記図１３に示した様に、素材１９の内径側半部を軸方向片側に折り曲げる為のバーリング加工の際に、パンチ２５による押し込み力の反力から生じる曲げモーメントを利用して、転がり軸受用外輪を造る為の、径方向外方に向かう程円筒状部分２１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２９を形成できる。この為、この予備外輪用中間素材部２９を、引っ張り応力を作用させずに形成する事ができる。又、前記図１４に示した様に、第一予備中間素材２６を構成する円筒状部分２１の寸法精度及び形状精度を、内輪用素材１６｛図１２の（Ｆ）の下半部｝として適正なものとする為の内輪サイジングを施す際に、金属材料の流れ速度の差を利用して、上記予備外輪用中間素材部２９を更に軸方向に立ち上げた外輪用中間素材部３０を形成できる。そして、この外輪用中間素材部３０を形成する際には、この外輪用中間素材部３０と連結部４１とを連続する外径側折れ曲がり部４３に、引っ張り応力ではなく、圧縮応力を作用させる事ができる。この為、この外輪用中間素材部３０を形成する過程で、上記外径側折れ曲がり部４３に亀裂や割れ等の損傷が生じる事を有効に防止できる。
【００３０】
更に、前記図１２の（Ｆ）→（Ｇ）に示した様に、円すい筒状の外輪用中間素材１７と内輪用素材１６とを分離した後、この外輪用中間素材１７を円筒状に塑性変形させる為、上記外径側折れ曲がり部４３での金属材料の伸長量や引っ張り応力が問題となる事がない。
【００３１】
又、前記図１５に示した様に、上記外輪用中間素材１７を外輪用素材４５へと加工する際に、リングパンチ４６による下向きの押し込み力の作用線と、ダイス４９（凸曲面部５１及び受孔５０）による上向きの反力の作用線、及び、カウンター４７による上向きの反力（抵抗付与手段４８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１７（乃至外輪用素材４５）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。又、上述の様に、上記外輪用中間素材１７を円筒状に塑性変形する過程で、この外輪用中間素材１７に、軸方向に比較的大きな圧縮力を作用させ続ける為、この外輪用中間素材１７の小径側部分が拡径する事で、内周面に存在する切断面５２に引っ張り応力が作用しても、亀裂や割れに発展する事を防止できる。
【００３２】
上述した先発明に係る転がり軸受用軌道輪の製造方法は、上述の様に、従前の製造方法に比べて、寸法精度の良好な転がり軸受用軌道輪を、材料の歩留り良く、低コストで造れると言った作用・効果を奏する。但し、更なる歩留りの向上を図り、より低コストで転がり軸受用軌道輪を得る為には、以下の点で、未だ改良の余地がある。
【００３３】
即ち、前記図１４に示した様な、内輪サイジングを施す過程で、フランジ部２７の外径側半部に形成される外輪用中間素材部３０の内周面に、他の部分に比べて径方向外方に凹んだ状態の凹溝状のヒケ部５５｛図１７の（Ｃ）及び図１９の（Ａ）参照｝が形成される可能性がある。そして、この様なヒケ部５５が形成されると、後で詳しく説明するが、その後に行なう各工程｛図１２の（Ｆ）→（Ｇ）→（Ｈ）→（Ｉ）｝によっては、上記ヒケ部５５を消滅させる事ができず、最終的には切削加工により削り取る必要がある。この為、材料の歩留りを悪化させると共に、切削に要する工数が増加し、転がり軸受用軌道輪を製造する為のコストの上昇を招く恐れがある。
以下、上記外輪用中間素材部３０の内周面にヒケ部５５が形成される原因、及び、このヒケ部５５を、その後の工程で消滅させる事ができない理由に就いて、それぞれ説明する。
【００３４】
先ず、図１７を参照しつつ、内輪サイジングを施す際に、外輪用中間素材部３０の内周面にヒケ部５５が形成される、第一の原因に就いて説明する。上記図１７には、フランジ部２７の内径側半部の軸方向に関する肉厚が、造るべき内輪用素材１６（を構成する大径側鍔部）との関係で必要以上に大きくなった場合を示している。尚、この様に、上記フランジ部２７の内径側半部の軸方向に関する肉厚が大きくなる理由は、第二予備素材１３｛図１２の（Ｂ）｝の据え込み加工時の押し潰しが不十分な事による。
【００３５】
上述の様に、上記フランジ部２７の内径側半部の軸方向に関する肉厚が必要以上に大きい場合、上記図１７の（Ａ）から（Ｂ）に示した状態までパンチ３３を下降させると、このパンチ３３の肩部３７が、上記フランジ部２７の内径側半部を下方に押し潰す。これにより、このフランジ部２７の軸方向片面（上面）のうち、上記肩部３７を構成する押圧平面部３８との当接部に平坦面部５６が形成されると同時に、この平坦面部５６と、この平坦面部５６よりも外径側部分との間に、上記パンチ３３による潰し量に応じた高さを有する段差面５７が形成される。尚、上記平坦面部５６の外径寸法は、上記押圧平面部３８の外径寸法と一致する。
【００３６】
そして、図１７の（Ｃ）に示す様に、上記パンチ３３を更に下降させると、サイジング空間４０内に金属材料が充満し、続いて、上記フランジ部２７の内径側半部から、下方に押し潰された状態の金属材料が、上記段差面５７を先頭に外径側に押し出される。又、前述した様に、この金属材料の外径側への流れ速度は、上記押圧平面部３８側よりも、ダイス３２の受面３５側で速くなる。この為、上記フランジ部２７の内径側半部から押し出され、このフランジ部２７の外径側半部（予備外輪用中間素材部２９）に比べて肉厚の小さくなった部分が、上方に立ち上げられる。従って、この様にして形成された外輪用中間素材部３０の小径側部分は、上記フランジ部２９の内径側半部から押し出された金属材料によって構成される。この結果、上記外輪用中間素材部３０の小径側端部の内周面は、他の部分に比べて径方向外方に凹んだ状態となり、この部分がヒケ部５５となる。又、この状態で、このヒケ部５５の幅方向片側部分（外輪用中間素材部３０の大径側部分）が、上記段差面５７をその側壁とする土手部５８ａとなる。
【００３７】
上述の様にして形成されるヒケ部５５は、上記パンチ３３による潰し量が多くなる（段差面５７の高さが高くなる）程、溝深さが深くなると共に、その幅寸法も、外径側に押し出される金属材料が多くなる分だけ大きくなる。この事からも分かる様に、上記外輪用中間素材部３０の内周面には、上記フランジ部２７の内径側半部を上記パンチ３３により押し潰す量（潰し量）が大きくなる事を原因（第一の原因）として、上述の様なヒケ部５５が形成される。
尚、この様に、上記パンチ３３による潰し量が多くなる事で形成されるヒケ部５５は、上記外輪用中間素材部３１の内周面のうちの小径側端部にのみ形成される。
【００３８】
続いて、図１８を用いて、上記ヒケ部５５が形成される第二の原因に就いて説明する。尚、この図１８には、前述した先発明に係る製造方法の場合と異なり、バーリング加工時に、第一予備中間素材２６ａの外径側半部全体（フランジ部２７ａ）を、軸方向に立ち上げた構造を示している。この様な構造の場合、このフランジ部２７ａの外径側半部が、前述した予備外輪用中間素材部２９ａに相当する。又、同図の（Ａ）には、この予備外輪用中間素材部２９ａの立ち上げ角度αが大きい場合を、同図の（Ｂ）には、立ち上げ角度βが小さい（α＞β）場合を、それぞれ示している。
【００３９】
先ず、図１８の（Ａ）に示した様に、上記予備外輪用中間素材部２９ａ（フランジ部２７ａ）の立ち上げ角度αが大きい場合、内輪サイジングを施すべく、パンチ３３を下降させると、同図の左半部に示す様に、このパンチ３３の肩部３７を構成する押圧平面部３８の外周縁部が、上記予備外輪用中間素材部２９ａの内周面に当接する。そして、同図の右半部に示す様に、上記パンチ３３を更に下降させていくと、上記押圧平面部３８の外周縁部は、上記フランジ部２７ａをダイス３２の受面３５に向けて押し倒しつつ、上記予備外輪用中間素材部２９ａの内周面を押し潰していく。この為、この予備外輪用中間素材部２９ａの内周面には、内径側に向けて連続的に広がる状態でヒケ部５５が形成される。又、このヒケ部５５は、上記押圧平面部３８の外周縁部が、上記フランジ部２７ａを押し倒す間中、即ち、上記パンチ３３の肩部３７により、このフランジ部２７ａの内径側半部を軸方向に押し潰す事が可能になるまで｛図１７の（Ａ）の右半部に鎖線で示した状態から実線で示した状態になる間、倒れ量θ1 分｝、継続的に形成される。この為、上記予備外輪用中間素材部２９ａの立ち上げ角度が大きい場合には、最終的に得られる外輪用中間素材部３０｛図１２の（Ｅ）｝の内周面に、溝深さ及び幅寸法の大きいヒケ部５５が形成される。
【００４０】
これに対し、上記図１８の（Ｂ）に示した様に、バーリング加工により形成される予備外輪用中間素材部２９ａの立ち上げ角度βが小さい場合には、押圧平面部３８の外周縁部により、上記フランジ部２７ａを押し倒す量（倒れ量θ2 ）が小さくて済む。この為、上記予備外輪用中間素材部２９ａの立ち上げ角度が小さい場合には、最終的に得られる外輪用中間素材３０｛図１２の（Ｅ）｝の内周面に、溝深さ及び幅寸法が極く小さいヒケ部５５が形成されるに留まる。
【００４１】
以上の説明からも明らかな様に、上記外輪用中間素材部３０の内周面には、バーリング加工時に於ける、フランジ部２７ａ（予備外輪用中間素材部２９ａ）の立ち上げ角度を大きくしすぎる事を原因（第二の原因）として、上述の様なヒケ部５５が形成される。そして、この様に、上記パンチ３３の押圧平面部３８の外周縁部が、上記予備外輪用中間素材部２９ａの内周面を押し潰す事により形成されるヒケ部５５は、前述した様な、パンチ３３による潰し量が大きくなる場合に形成されるヒケ部５５｛図１７の（Ｃ）参照｝と異なり、上記外輪用中間素材部３０の内周面のうち、大径側端部乃至小径寄り部分に亙り形成される。尚、上記ヒケ部５５は、上記第一、第二の両原因により形成される。
【００４２】
次に、図１９及び図２０を用いて、前述した様な先発明に係る製造方法の場合に、上述した様な原因に基づいて形成されたヒケ部５５を、その後の工程によっては消滅させる事ができない理由に就いて説明する。
【００４３】
先発明に係る製造方法の場合、前述した様に、第二予備中間素材４２の外径側半部に、円すい筒状の外輪用中間素材部３０を形成した後は、この第二予備中間素材４２を、連結部４１の径方向中央位置｛図１９の（Ａ）の破線位置｝で切断する様にしていた。この為、図１９の（Ｂ）に示す様に、分離後に得られた外輪用中間素材１７は、その小径側端部に内径側に張り出した状態の内向鍔部５９が形成される。そして、この様な内向鍔部５９は、上記外輪用中間素材１７を、同図の（Ｃ）に示した様に、円筒状に塑性変形させて外輪用素材４５とした際に、その一部が、この外輪用素材４５の内周面に残存したヒケ部５５よりも内径側に張り出した状態の土手部５８ｂとなる。
【００４４】
そして、続く工程で、据え込み加工を施す事により、上述の様な外輪用素材４５を軸方向に押し潰した場合にも、図１９の（Ｄ）に示す様に、上記ヒケ部５５は、断面形状が略円弧形から略矩形に変わるだけで、得られた第二外輪用素材５３の内周面に依然として残る。又、上記ヒケ部５５の幅方向両側部分には、やはり上記両土手部５８ａ、５８ｂが存在する状態となる。
【００４５】
更に、続く工程で、外輪サイジングを施す事により、この様な第二外輪用素材５３の内側に、テーパ面部を有するパンチを押し込んだ場合にも、図１９の（Ｅ）に示す様に、上記ヒケ部５５は、完全には潰れる事なく、得られた素外輪５４の内周面に残ってしまう。即ち、図２０に示す様に、その外周面にテーパ面部６０を有するパンチ６１と、外径側ダイス６２と、円筒状の内径側ダイス６３とを用いて、上記第二外輪用素材５３に外輪サイジングを行なう場合、上記パンチ６１の押し込みに伴って、上記外径側ダイス６２の内周面及び上記内径側ダイス６３の上端面により、その下面及び外周面を拘束された、上記第二外輪用素材５３を構成する金属材料は、同図の矢印で示す方向（テーパ面部６０の母線方向）に流動する。そして、この場合に、金属材料の流れ方向（同図の矢印方向）に関して、上記ヒケ部５５の前方に存在する土手部５８ａ（を構成する金属材料）は、このヒケ部５５から離れる方向に移動する為、このヒケ部５５の幅寸法を広げようとする。これに対して、このヒケ部５５の後方に存在する土手部５８ｂ（を構成する金属材料）も、このヒケ部５５に向かって移動する為、このヒケ部５５の幅寸法を縮めようとする。そして、上記両土手部５８ａ、５８ｂは、ほぼ同じ速度で移動する。従って、上記ヒケ部５５は、上記テーパ面部６０の母線方向に沿って移動はするものの、完全に潰れる事はなく、上記素外輪５４の内周面に残ってしまう。
以上の様に、先発明に係る製造方法の場合には、塑性加工により最終的に得られる上記素外輪５４の内周面に、依然として比較的大きなヒケ部５５が残ってしまう為、この素外輪５４の内周面を、切削加工により大きく｛図１９の（Ｅ）に示す削り代Ｈ分だけ｝削り取る必要があった。この為、材料の歩留りを悪化させ、転がり軸受用軌道輪を製造する際に必要なコストの上昇を招いていた。
【００４６】
【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】
【００４７】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、切削加工以外の方法により、転がり軸受用外輪を造るべき部分の一部に形成されたヒケ部を消滅させて、材料の歩留りの悪化を抑え、転がり軸受用軌道輪を造る為に必要なコストの低減を図るべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００４８】
本発明は何れも、前述した先発明に係る転がり軸受用軌道輪の製造方法と同様に、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為のものである。
この為に、請求項１に記載した転がり軸受用軌道輪の製造方法にあっては、次の第一工程から第四工程を備える。
第一工程として、上記単一の素材にバーリング加工等の塑性加工を施して、この単一の素材の内径側半部に円筒状部分を形成すると同時に、この単一の素材の外径側半部にフランジ部を形成する工程。
第二工程として、上記フランジ部の内径側半部を軸方向に押し潰す事により、上記円筒状部分を、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、上記フランジ部の内径側半部に、上記円筒状部分の軸方向一端部から径方向外方に直角に折れ曲がった円輪状の連結部を、同じく外径側半部に、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外輪用中間素材部を、それぞれ形成する工程。
第三工程として、上記連結部の径方向一部を切断する事により、その内径側半部から上記転がり軸受用内輪を造る為に適正である、内輪用素材を得ると共に、その外径側半部から円すい筒状の外輪用中間素材を得る工程。
第四工程として、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工程。
尚、上記第一工程で、上記単一の素材の外径側半部に形成されるフランジ部の形状は、円輪状、円すい筒状、内径側半部の円輪状部分と外径側半部の円すい筒状部分とを組み合わせた形状等、特に問わないが、円すい筒状の部分（予備外輪用中間素材部）を設ける場合には、この部分を、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る。
【００４９】
そして、特に、請求項１に記載した転がり軸受用軌道輪の製造方法にあっては、上記第三工程と上記第四工程との間に、上記第二工程を行なう過程で、上記外輪用中間素材部の内周面の軸方向一部に形成され、上記外輪用中間素材の内周面の軸方向一部に残存する凹溝状のヒケ部を、このヒケ部の周辺部を押し潰す事により消滅させる工程を追加する。
【００５０】
又、本発明の転がり軸受用軌道輪の製造方法のうち、請求項２に記載した転がり軸受用軌道輪の製造方法にあっては、上述した請求項１に記載した発明と同様の第一工程、及び、第三工程とを備えると共に、次の第二工程を備える。
第二工程として、上記フランジ部の内径側半部を軸方向に押し潰す事により、上記円筒状部分を、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、上記フランジ部の内径側半部に、上記円筒状部分の軸方向一端部から径方向外方に直角に折れ曲がり、その側面の径方向中間部にこの円筒状部分の中心軸に直交する仮想平面に平行な平坦面部を有する円輪状の連結部を、同じく外径側半部に、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外輪用中間素材部を、それぞれ形成する工程。
【００５１】
そして、特に、請求項２に記載した転がり軸受用軌道輪の製造方法にあっては、上述した第三工程で、上記連結部を、上記平坦面部の外径側の境界位置、若しくは、この境界位置よりも僅かに（素外輪の容積を確保できる程度だけ）径方向外側で切断する。
【００５２】
又、本発明の転がり軸受用軌道輪の製造方法のうち、請求項３に記載した転がり軸受用軌道輪の製造方法にあっては、上述した請求項１に記載した発明と同様の第一工程、及び、第二工程を備えると共に、次の第三工程を備える。
第三工程として、上記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工程。
【００５３】
そして、特に、請求項３に記載した転がり軸受用軌道輪の製造方法にあっては、上述した第二工程と上記第三工程との間に、この第二工程を行なう過程で、上記外輪用中間素材部の内周面の軸方向一部に形成された凹溝状のヒケ部を、このヒケ部の周辺部を押し潰す事により消滅させる工程を追加する。
【発明の効果】
【００５４】
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、転がり軸受用外輪となるべき部分の一部にヒケ部が形成された場合にも、このヒケ部を、材料の歩留りに悪影響を与える切削加工以外の方法で消滅させる事ができる。この為、材料の歩留りを向上させる事ができて、転がり軸受用軌道輪を製造する際に必要となるコストの低減を図る事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
［実施の形態の第１例］
図１、２は、請求項１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道輪の製造方法の特徴部分は、図１の（Ｆ）に示した様な、外輪用中間素材１７と内輪用素材１６とに分離する工程（請求項１の第三工程に相当）の後に、この外輪用中間素材１７の内周面のヒケ部５５を、潰しパンチ６４（図２参照）により押し潰して消滅させる工程｛図１の（Ｇ）｝を追加した点にある。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し、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００５６】
本例の場合には、上記外輪用中間素材１７の内周面に残存するヒケ部５５を消滅させる為に、図２に示す様な、加工装置６５を用いる。この加工装置６５は、上記潰しパンチ６４と、ダイス６６と、円柱状のマンドレル６７とから構成され、このうちの潰しパンチ６４は、このダイス６６の上方に配置されている。又、このダイス６６は、その中心部に上記マンドレル６７を内嵌自在な円孔６８を有し、その上面に、上記外輪用中間素材１７をがたつきなく保持自在な保持凹部６９を設けている。又、上記マンドレル６６は、円柱状で、その外径寸法を、上記外輪用中間素材１７の小径側部分の内径寸法（切断面５２の内径寸法）とほぼ同じとしている。
【００５７】
上述の様な構成を有する加工装置６５を用いて、上記外輪用中間素材１７の内周面に残存する上記ヒケ部５５を消滅させるには、先ず、上記潰しパンチ６４を上記ダイス６６から遠ざけた（上昇させた）状態で、このダイス６６と同心に配置された上記マンドレル６７に、上記外輪用中間素材１７の小径側部分を外嵌する。そして、この外輪用中間素材１７を、上記ダイス６６に設けられた上記保持凹部６９内にセットする。この状態で、この外輪用中間素材１７と、上記マンドレル６７とは同心に配置される。
【００５８】
次いで、図２の左半部に示す様に、上記潰しパンチ６４を下降させて、先ず、この潰しパンチ６４の先端部外周面により、上記ヒケ部５５と、このヒケ部５５の幅方向片側（外輪用中間素材１７の大径側）に存在する土手部５８ａとの連続部近傍を押し潰す。更に、上記潰しパンチ６４を同図の右半部に示す位置まで下降させる事により、このヒケ部５５及びこのヒケ部５５の幅方向他側部分（外輪用中間素材１７の小径側部分で内向鍔部５９の一部）を押し潰す。これにより、その内周面からヒケ部５５が消滅した、外輪用第二中間素材７０を得られる。この様に、本例の場合には、このヒケ部５５及びこのヒケ部５５の幅方向両側部分の肉厚を小さくする事により、このヒケ部５５を上記外輪用中間素材１７の内周面から消滅させている。又、この際に、押し退けられた金属材料を、上記外輪用中間素材１７の大径側部分に移動させる様にしている。従って、本例の場合には、図２の右半部に示した様に、上記外輪用中間素材１７の内周面からヒケ部５５を消滅させる事ができると共に、この外輪用中間素材１７から、より円筒状に近い形状の上記外輪用第二中間素材７０を得られる。
【００５９】
そして、本例の場合にも、上述の様にして、上記外輪用第二中間素材７０を得た後は、前述した先発明に係る製造方法の場合と同様に、この外輪用第二中間素材７０を、前記図１５に示した様な外輪成形装置４４を用いて円筒状に塑性変形させて、上記図１の（Ｈ）に示した様な外輪用素材４５を得る。そして、同図の（Ｉ）→（Ｊ）に示す様に、据え込み加工、外輪サイジングを施して、その内周面にヒケ部５５の存在しない素外輪５４を得る。
【００６０】
この様に、本例の製造方法によれば、上記外輪用中間素材１７の内周面のヒケ部５５を、その周辺部を押し潰す事によって消滅させる事ができる為、最終的に得られる上記素外輪５４の内周面に、上記ヒケ部５５を削り取る為の切削加工を施す必要がない。従って、本例の製造方法によれば、前述した先発明に係る製造方法の場合に比べて、材料の歩留りを向上させる事ができ、転がり軸受用軌道輪を製造する際に必要となるコストの低減を図る事ができる。
尚、本例の場合には、前述した様な第一の原因に基づき、外輪用中間素材部３０｛図１の（Ｅ）｝の内周面のうち、小径側端部に形成されるヒケ部５５を消滅させる場合に就いて説明したが、本例の製造方法によれば、この様なヒケ部５５に限定される事なく、前述した第二の原因に基づき形成されるヒケ部５５に就いても、同様に消滅させる事ができる。
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の場合と同様である。
【００６１】
［実施の形態の第２例］
図３〜５は、請求項２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。尚、本例の転がり軸受用軌道輪の製造方法の特徴部分は、連結部４１の切断位置を工夫する事により、特別な工程を加える事なく、その後の工程により、外輪用中間素材部３０の内周面に形成されたヒケ部５５を消滅させる点にある。又、本例は、前述した様な第一の原因に基づき、上記外輪用中間素材部３０の内周面のうち、小径側端部に形成されるヒケ部５５を消滅させる事を目的とする。尚、この様な外輪用中間素材部３０を有する第二予備中間素材４２を形成する工程等、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ほぼ同様であるから、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、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００６２】
本例の場合、前述した先発明に係る製造方法の場合と同様の工程を経て、図３の（Ａ）に示した様な、第二予備中間素材４２を得る。その後、この第二予備中間素材４２の連結部４１を、図３の（Ａ）に破線で示す様に、その上面に形成された平坦面部５６の外径側の境界位置（若しくはこの境界位置よりも僅かに外側）で切断する。この為に、本例の場合には、上記図３の（Ａ）に示す様に、分離パンチ７１として、その外径寸法ｄ71が、上記平坦面部５６の外径寸法ｄ56と同じか、この平坦面部５６の外径寸法ｄ56よりも僅かに大きいものを使用する（ｄ71≧ｄ56）。この様に切断位置を規制する事より、図３の（Ｂ）に示す様に、得られる外輪用中間素材１７ａの小径側端部に、前述した様な内向鍔部５９（図１９等参照）を存在させない様にする。尚、上記切断位置を上記外径側の境界位置よりも十分に外側にすれば、上記外輪用中間素材１７ａの小径側端部に上記内向鍔部５９が存在しない様にできる。但し、あまり外側にすると、切断後に得られる内輪用素材１６｛図１２の（Ｆ）参照｝の容積が過剰になって、余分な切削加工が必要になるだけでなく、得られる外輪用中間素材１７ａの容積が不足する。従って、上記切断位置を上記境界位置よりも外側にずらせる場合も、そのずらせ量は僅かにする。
【００６３】
そして、図４に示す様な外輪成形装置４４ａを用いて、上記外輪用中間素材１７ａを円筒状に塑性変形させて、外輪用素材４５ａとする。尚、本例の場合には、上記外輪用中間素材１７ａの向きを、前述した先発明に係る場合と逆にした状態で、円筒状に塑性変形させる。具体的には、先ず、図示しないラムと共にリングパンチ４６を上方に退避させた状態で、ダイス４９の開口縁部に形成された凸曲面部５１上に、上記外輪用中間素材１７ａ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１７ａを載置する事により、この外輪用中間素材１７ａの内周面に存在する切断面５２を、上記ダイス４９と逆側（上側）に配置する。
【００６４】
その後、図４の（Ａ）に示した様に、上記リングパンチ４６を下降させる事により、このリングパンチ４６の下端面を、上記外輪用中間素材１７ａの上端縁部に当接させる。そして、この外輪用中間素材１７ａに、上記リングパンチ４６の下端面と上記ダイス４９（凸曲面部５１及び受孔５０）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１７ａを、上記ダイス４９内に押し込む。そして、この外輪用中間素材１７ａの外周面を上記凸曲面部５１及び受孔５０により円筒状に塑性変形させて、この外輪用中間素材１７ａを、図３の（Ｃ）及び図４の（Ｂ）に示した様な、略円筒状の外輪用素材４５ａとする。
【００６５】
上述の様にして得られる外輪用素材４５ａは、上記図３の（Ｃ）に示す様に、その内周面に残存するヒケ部５５の幅方向他側（図３の下側）に、このヒケ部５５よりも内径側に張り出す部分が存在しなくなる。即ち、前述した先発明に係る製造方法の場合の様に、土手部５８ｂ（図１９参照）が存在しない状態となる。この為、この様な外輪用素材４５ａに、据え込み加工を施す事により得られる第二外輪用素材５３ａは、図３の（Ｄ）に示す様に、その内周面のヒケ部５５が、この第二外輪用素材５３ａの軸方向一端面（下面）に開口した状態となる。
【００６６】
そして、前述した先発明に係る製造方法の場合と同様、図５に示す様に、テーパ面部６０を有するパンチ６１と、外径側ダイス６２と、円筒状の内径側ダイス６３とを用いた外輪サイジングを施すと、上記パンチ６１の押し込みに伴って、上記ヒケ部５５が消滅する。即ち、本例の場合には、金属材料の流れ方向に関して、このヒケ部５５の後方に、このヒケ部５５が消滅する事への妨げとなっていた土手部５８ｂ（図１９参照）を存在させない状態で、外輪サイジングを行なう事ができる。この為、金属材料の流れ方向に関して、上記ヒケ部５５の前方に存在する土手部５９ａ（を構成する金属材料）を、上記テーパ面部６０に沿って移動させ、上記ヒケ部５５の幅寸法を広げつつ、その溝深さを浅くさせる。これにより、このヒケ部５５を最終的に消滅させる事ができる。尚、図５には、上記ヒケ部５５が消滅する途中状態を交えて示している。
【００６７】
この様に、本例の場合には、前記連結部４１の切断位置を規制する事のみで、上述の様な外輪サイジング時に、上記ヒケ部５５を消滅させる事ができる。この為、最終的に得られる素外輪５４ａの内周面に対して、ヒケ部５５を削り取る為の切削加工を施す必要がなくなる。更に、本例の場合には、このヒケ部５５を新たな工程を追加する事なく消滅させる事ができる為、工数の増加によるコストの上昇も抑えられる。
尚、本例の場合には、前述した先発明の場合に比べて、上記連結部４１の切断位置が径方向外側になる分、外輪サイジングを施した時点で得られる素外輪５４ａの容積は小さくなる。但し、本例の場合には、この素外輪５４ａの内周面に対して、ヒケ部５５を削り取る為の切削加工を施す必要がない為、この素外輪５４ａの有効容積は、その後に切削加工を施す事で容積が小さくなる、前述した先発明の場合とほぼ同じになる。
【００６８】
又、本例の場合には、上記外輪用中間素材１７ａを円筒状に塑性変形させる際に、この外輪用中間素材１７ａと前記凸曲面部５１との擦れ合い部で大きな抵抗を生じさせられる。この為、本例に使用する外輪用成形装置４４ａは、前述した先発明の場合の外輪用成形装置４４（図１９参照）とは異なり、カウンター及び抵抗付与手段が不要になる。従って、この外輪成形用装置４４ａ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。尚、上記外輪用中間素材１７ａの小径側部分が縮径する事をより有効に防止する為には、リングパンチ４６の内側に円柱状のマンドレルを設ける事もできる。この様に構成する事で、このマンドレルの外周面により、上記外輪用中間素材１７ａの（小径側部分）がそれ以上縮径する事を防止できる。
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の場合と同様である。
【００６９】
［実施の形態の第３例］
図６〜１０は、請求項３に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。尚、本例の転がり軸受用軌道輪の製造方法の特徴部分は、内輪サイジング時に、外輪用中間素材部３０の内周面に、ヒケ部５５を形成しにくくすると共に、この内輪サイジング工程（請求項３に記載した第二工程に相当）の後に、この外輪用中間素材部３０の内周面に残ったヒケ部５５を消滅させる工程を追加する点にある。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ほぼ同様であるから、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、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００７０】
本例の場合にも、図６の（Ａ）→（Ｄ）に示す様に、前述した先発明に係る製造方法と同様の工程を得て、円柱状の予備素材１２から、第一予備中間素材２６を得る。そして、本例の場合には、この第一予備中間素材２６の内径側半部に形成された円筒状部分２１の寸法精度及び形状精度を、内輪用素材１６｛図６の（Ｈ）の下半部｝として適正なものとする為の内輪サイジングを施す際に、図７に示す様なサイジング装置３１ａを使用する。
【００７１】
上記サイジング装置３１ａは、ダイス３２ａと、パンチ３３ａと、カウンターリング３４とから構成され、このうちのダイス３２ａは、その上面に、受面３５ａを設けている。又、この受面３５ａは、上記ダイス３２ａの中心軸に直交する仮想平面に対して平行で、この受面３５ａの内径寄り部分に設けられた受平面部７２と、この受平面部７２の外周縁部に連続する状態で設けられた断面円弧形の受凹面部７３とから成る。
【００７２】
又、上記パンチ３３ａは、その先端部に上記ダイス３２ａの内側に緩く挿入自在な挿入部３６ａと、この挿入部３６ａの基端寄り部分から径方向外方に張り出した肩部３７ａとを有する。又、この肩部３７ａは、上記パンチ３３ａの中心軸に直交する仮想平面に平行な円輪状の押圧平面部３８ａと、この押圧平面部３８ａの内周縁部と上記挿入部３６ａの外周面とを連続する断面円弧形の内径側押圧曲面部７４と、上記押圧平面部３８ａの外周縁部と上記パンチ３３ａの基端部外周面とを連続する断面円弧形の外径側押圧曲面部７５とから成る。この様に、本例の場合には、上記押圧平面部３８ａの径方向外側に、上記外径側押圧曲面部７５を設けている為、上記パンチ３３ａの基端部の外径寸法が、前述した先発明に係る製造方法で使用したパンチ３３（図１４参照）の外径寸法よりも大きくなる。又、上記カウンターリング３４は、円筒状で、上記ダイス３２ａの内側に軸方向の移動可能に内嵌されている。
【００７３】
この様なサイジング装置３１ａを用いる事により、上記円筒状部分２１にサイジングを施すと同時に、上記第一予備中間素材２６の外径側半部に設けられたフランジ部２７の形状を、外輪用素材４５｛図６の（Ｈ）｝として適正なものに近づけるべく、このフランジ部２７の外径側部分に形成された予備外輪用中間素材部２９を、更に軸方向（上方）に立ち上げる。特に、本例の場合には、この予備外輪用中間素材部２９を軸方向に立ち上げて、外輪用中間素材部３０を得る際に、この外輪用中間素材部３０の内周面にヒケ部５５を形成されにくくする。
【００７４】
この様な内輪サイジングを施すには、先ず、図７の左半部に示す様に、上記パンチ３３ａを上記ダイス３２ａから遠ざけた（上昇させた）状態で、上記第一予備中間素材２６をこのダイス３２ａの内径側にセットする。即ち、この第一予備中間素材２６の円筒状部分２１をこのダイス３２ａの上端部に内嵌すると共に、上記フランジ部２７の外径寄り部分をこのダイス３２ａの受凹面部７３の外周縁部上に載置する。
【００７５】
この状態から内輪サイジングを施すべく、上記パンチ３３ａを下降させ始めると、先ず、このパンチ３３ａの肩部３７ａを構成する上記外径側押圧曲面部７５が、上記フランジ部２７の径方向中間部を、上記ダイス３２ａの受凹面部７３に向けて押し込む。これにより、このフランジ部２７の径方向中間部乃至外側部分を、上記受凹面部７３の内面形状に倣って折り曲げる。即ち、上記予備外輪用中間素材部２９を、軸方向に更に立ち上げる。尚、上記外径側押圧曲面部７５は、その曲率半径が十分に大きい為、上記フランジ部２７を上記受凹面部７３に押し込むのに伴って、このフランジ部２７の軸方向側面（上面）に、前述した様に大きな段差面５７｛図１７の（Ｂ）及び（Ｃ）｝が形成される事はない。
【００７６】
そして、上記パンチ３３ａを、図７に右半部に示す位置まで更に下降させると、このパンチ３３ａの肩部３７ａを構成する上記内径側押圧曲面部７４及び押圧平面部３８ａが、上記フランジ部２７の内径側半部を軸方向に押し潰しつつ、上記円筒状部分２１を、前記挿入部３６ａの外周面と上記ダイス３２ａの内周面と上記カウンターリング３４の上端面とにより囲まれたサイジング空間４０内に押し込み、上記円筒状部分２１をサイジングする。この際、上記フランジ部２７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２１と合わさって上記サイジング空間４０内に充満する。又、この際、図７の右半部に示す様に、上記パンチ３３ａの下降に伴って、上記カウンターリング３４を、若干の背圧（退避する事に対する抵抗）を付与しながら、適正な位置に迄下降させる。これにより、上記円筒状部分２１の形状及び寸法が、前記内輪用素材１６として適正なものになる。
【００７７】
又、この様にして上記内輪用素材１６を成形した状態から（或いはこの内輪用素材１６を成形しつつ）上記パンチ３３ａを更に下降させ、このパンチ３３ａの肩部３７ａ（押圧平面部３８ａ及び内径側押圧曲面部７４）により上記フランジ部２７の内径側半部を更に押し潰す。これにより、前述した先発明に係る製造方法の場合と同様に、上記フランジ部２７の内径側半部から、軸方向に関する肉厚の小さくなった状態の金属材料が外径側に押し出される。但し、本例の場合には、上記平坦面部３８ａの径方向外側に、更に上記外径側押圧曲面部７５を設けている為、この外径側押圧曲面部７５が、上記フランジ部２７のうちで、上記軸方向に関する肉厚の小さくなった部分と大きい部分との連続部を押し潰す事ができる。言い換えれば、ヒケ部５５となる部分を押し潰す事ができる。この為、図７の右半部に示す様に、上記フランジ部２７の外径側半部に形成された外輪用中間素材部３０の内周面の小径側端部には、上記外径側押圧曲面部７５により押し潰されずに残った僅かなヒケ部５５が形成されるに留まる。
【００７８】
又、この状態で、上記フランジ部２７の内径側半部には、前記円筒状部分２１の軸方向一端部（上端部）から直角に折れ曲がった円輪状の連結部４１が形成される。そして、この連結部４１の内径寄り部分及び上記円筒状部分２１が、前記内輪用素材１６に見合う形状となった、図６の（Ｆ）に示す様な、第二予備中間素材４２を得られる。
【００７９】
そして、本例の場合には、上述の様な外輪用中間素材部３０の内周面のヒケ部５５を完全に消滅される為に、図８に示した様な、加工装置６５ａを用いる。この加工装置６５ａは、潰しパンチ６４ａと、ダイス６６ａと、円筒状のカウンターリング７６とから構成される。このうちの潰しパンチ６４ａは、上述した内輪サイジング時に使用したパンチ３３ａ（図７参照）と同様の形状及び寸法を有するもので、両者の相違は、上記潰しパンチ６４ａの基端部に、テーパ状のテーパ凸面部７７が設けられている点のみである。又、上記ダイス６６ａは、その上面に設けられた受面７８のうち、内径側半部の形状及び寸法に就いては、上述した内輪サイジング時に使用したダイス３２ａ（図７参照）と同様である。但し、上記ダイス６６ａの受面７８には、この内輪サイジング時に使用したダイス３２ａの受凹面部７３（図７参照）に相当する部分の径方向外側に、テーパ状のテーパ凹面部７９を設けている。
【００８０】
上述の様な構成を有する加工装置６５ａを用いて、上記外輪用中間素材部３０の内周面に形成されたヒケ部５５を消滅させるには、先ず、上記潰しパンチ６４ａを上記ダイス６６ａから遠ざけた（上昇させた）状態で、上記円筒状部分２１をこのダイス６６ａの上端部に内嵌する。又、この状態で、上記外輪用中間素材部３０の外周面の大径側部分を、上記ダイス６６ａに設けられたテーパ凹面部７９に当接させる。
【００８１】
そして、この状態から、図８の左半部に示す様に、上記潰しパンチ６４ａを下降させると、この潰しパンチ６４ａの基端部外周面に設けられた上記テーパ凸面部７７が、上記ヒケ部５５を押し潰す。具体的には、このヒケ部５５と、このヒケ部５５の幅方向片側（外輪用中間素材部３０の大径側）に存在する土手部６８ａとの連続部を、上記テーパ凸面部７７により押し潰すと共に、押し退けられた金属材料の一部を、このヒケ部５５側に移動させる。これにより、本例の場合には、上記外輪用中間素材部３０の内周面から、上記ヒケ部５５を完全に消滅させる事ができる。又、本例の場合には、図８の右半部に示す様に、上記潰しパンチ６４ａを更に下降させる事で、上記外輪用中間素材部３０を、上記ダイス６６ａに設けられた上記テーパ凹面部７９の内面形状に倣う形状にまで、軸方向に立ち上げる（より円筒状に近い形状に塑性変形させる）事ができる。
【００８２】
この様にして、上記外輪用中間素材部３０の内周面からヒケ部５５を消滅させた後は、図９に示す様な、外輪成形用装置４４ｂを用いて、上記外輪用中間素材部３０を、円筒状に塑性変形させる。即ち、前記図６の（Ｆ）に示した第二予備中間素材４２から、同図の（Ｅ）に示した様な中間素材８１を得る。上記外輪成形用装置４４ｂは、マンドレル８２と、リングパンチ８３と、カウンター８４と、抵抗付与手段８５と、ダイス８６とを備える。
【００８３】
このうちのマンドレル８２は、先端部に、上記第二予備中間素材４２の円筒状部分２１の内側に圧入自在な圧入部８７を備えており、周囲に配置された上記リングパンチ８３と共に、プレス加工装置のラム８８の下方に固定されている。又、上記カウンター８４は、上記マンドレル８２及び上記リングパンチ８３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８５（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８４は、非加工時の状態では、抵抗付与手段８５が発揮する抵抗により、図９の（Ａ）に示す様に、浮き上がった状態となっている。又、上記カウンター８４の中心部には、上記第二予備中間素材４２の円筒状部分２１を内嵌自在な保持孔８９を設けている。又、上記ダイス８６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８４の周囲に配置されており、その中心部に設けた受孔９０内に上記リングパンチ８３を挿入自在としている。又、上記ダイス８６（受孔９０）の開口縁部には、前述した先発明に係る製造方法に使用したダイス４９（図１５参照）と同様に、凸曲面部５１を設けている。又、やはり前述した先発明に係る製造方法の場合と同様に、このリングパンチ８３の外径は、上記外輪用中間素材部３０の大径側の先端部（最もリングパンチ８３側に突出した部分）の直径よりも大きくしている。
【００８４】
又、本例の場合には、上記第二予備中間素材４２を構成する円筒状部分２１を上記保持孔８９に内嵌した状態で、上記リングパンチ８３の下端面及び上記マンドレル８２の下端面の位置関係を、以下の様に規制している。即ち、図１０の（Ａ）に示す様に、上記リングパンチ８３の下端面と、上記外輪用中間素材部３０の上端縁部との軸方向距離ａを、上記マンドレル８２の下端面と、上記保持孔８９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（ａ≦ｂ）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８３の下端面を上記外輪用中間素材部３０の上端縁部に当接させるのとほぼ同時に、上記マンドレル８２の下端面を上記保持孔８９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８２の下端面により、上記保持孔８９の底面を下向きに押して、上記カウンター８４を下降させる。従って、上記外輪用中間素材部３０を上記受孔９０内に押し込む際に、この外輪用中間素材部３０に、上記リングパンチ８３の下面と上記カウンター８４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。
【００８５】
又、上記図１０の（Ａ）からも明らかな通り、上記マンドレル８２の下端部に設けられた圧入部８７と上記リングパンチ８３を周囲に配置した大径部とを連続する段差面９１と、上記第二予備中間素材４２の連結部４１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９１を上記連結部４１に接触させない様にする事で、この連結部４１（外径側折れ曲がり部４３）に、せん断力が作用する事を防止する為である。
【００８６】
更に、本例の場合には、上記図１０の（Ｂ）に示す様に、上記円筒状部分２１を上記保持孔８９に内嵌した状態で、上記ダイス８６の開口縁部（凸曲面部５１）と上記外輪用中間素材部３０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８２から上記円筒状部分２１に作用する圧入力（このマンドレル８２をこの円筒状部分２１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８４が上記抵抗付与手段８５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２１に上記マンドレル８２から作用する下向きの圧入力と、上記外輪用中間素材部３０の外周面に上記ダイス８６（凸曲面部５１）から作用する上向きの反力とにより、上記外径側折れ曲がり部４３の近傍に、せん断力が作用する事を防止する。尚、本例の場合にも、前述した先発明に係る製造方法の場合と同様に、上記抵抗付与手段８５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。
【００８７】
上述の様な寸法関係に規制された外輪用成形装置４４ｂにより、図６の（Ｆ）に示す様な円すい筒状の外輪用中間素材部３０を円筒状に塑性変形させて、同図の（Ｇ）に示す様な略円筒状の外輪用素材部９２とする作業は、次の様にして行なう。
先ず、前記ラム８８と共に、上記マンドレル８２及び前記リングパンチ８３を上方に退避させた状態で、前記カウンター８４の保持孔８９に上記円筒状部分２１を、上記第二予備中間素材４２の中心軸とこのカウンター８４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３０と、前記連結部４１（及び外径側折れ曲がり部４３）の下面を、上記カウンター８４の上端面に当接させる。次いで、上記ラム８８を下降させ、図９の（Ａ）に示す様に、上記マンドレル８２の下端部に設けられた圧入部８７を、上記円筒状部分２１の内側に圧入する。この状態で、上記第二予備中間素材４２（円筒状部分２１）には、上記マンドレル８２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３０の外周面が、上記ダイス８６の開口縁部（凸曲面部５１）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、上記第二予備中間素材４２のうちの円筒状部分２１には、上記マンドレル８２から作用する下向きの圧入力と、上記カウンター８４から作用する反力（抵抗付与手段８５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、上記外径側折れ曲がり部４３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２１は、軸方向に長い寸法形状を有しており、そのせん断面積は十分に大きい為、この円筒状部分２１に生じるせん断応力は極く小さくなり、このせん断応力に基づき割れ等が生じる事はない。
【００８８】
そして、上記マンドレル８２の下端面を、上記保持孔８９の底面に当接させるのとほぼ同時に、上記リングパンチ８３の下端面を、上記外輪用中間素材部３０の上端縁部に当接させる。この状態から、上記ラム８８を更に下降させる事により、図９の（Ｂ）に示す様に、上記外輪用中間素材部３０を、上記リングパンチ８３の下端面と上記カウンター８４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８２の下端面により、このカウンター８４の保持孔８９の底面を下向きに押して、上記第二予備中間素材４２を、このカウンター８４ごと上記抵抗付与手段８５の抵抗力に抗して下降させる。そして、上記外輪用中間素材部３０に、上記リングパンチ８３と上記凸曲面部５１及び受孔９０（ダイス８６）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３０を、この受孔９０内に押し込む。但し、この圧縮力の大きさは、この外輪用中間素材部３０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３０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９２とする。この結果、図６の（Ｇ）に示した様な、中間素材８１を得られる。
【００８９】
そして、上記外輪用素材部９２を形成した後は、上記ラム８８を上昇させる事により、上記マンドレル８２及び上記リングパンチ８３を上方に退避させる。これにより、上記抵抗付与手段８５が、上記カウンター８４を上方に押し上げる為、上記中間素材８１を、上記ダイス８６の受孔９０内から容易に取り出す事ができる。
【００９０】
この様に、本例の場合にも、円筒状の外輪用素材部９２を造る際に、外径側折れ曲がり部４３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、この外径側折れ曲がり部４３に作用する引っ張り応力を、十分に小さくする事ができる。この結果、上記外径側折れ曲がり部４３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。
【００９１】
又、本例の場合には、上記リングパンチ８３による下向きの押し込み力の作用線と、上記ダイス８６（凸曲面部５１及び受孔９０）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。従って、上記外径側折れ曲がり部４３（及び連結部４１）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、この外径側折れ曲がり部４３に、せん断による亀裂や割れが発生する事を防止できる。
【００９２】
尚、上述した本例の場合には、前記図９の（Ａ）に示した様に、前記第二予備中間素材４２を構成する円筒状部分２１を前記保持孔８９に内嵌した状態で、前記リングパンチ８３の下端面と、上記外輪用中間素材部３０の上端縁部との軸方向距離ａを、上記マンドレル８２の下端面と、上記保持孔８９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８２の下端面が上記保持孔８９の底面に当接するよりも先に、上記リングパンチ８３の下端面を上記外輪用中間素材部３０の上端縁部に当接させる。この為、この外輪用中間素材部３０に、上記リングパンチ８３の下端面と上記カウンター８４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８５による抵抗力−マンドレル８２による圧入力）を作用させる事ができる。この為、上記外径側折れ曲がり部４３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３０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、この外輪用中間素材部３０の強度等を基準に、適切に規制しておく。
【００９３】
上述の様にして、転がり軸受用外輪を造る為に適正な外輪用素材部９２を、その外径側半部に形成した中間素材８１を得た後は、この中間素材部８１を径方向中間部で分離して図６の（Ｈ）に示した様な、外輪用素材４５と、内輪用素材１６とを得る。そして、前述した先発明に係る製造方法の場合と同様の工程を経て、上記外輪用素材４５から、同図の（Ｊ）に示した様な素外輪５４を得る。
【００９４】
上述の様に、本例の場合には、前記外輪用中間素材部３０を形成する際の内輪サイジングを行なう際に、この外輪用中間素材部３０の内周面にヒケ部５５が形成される事を効果的に防止できる。又、本例の場合には、その後に、このヒケ部５５を消滅させる工程を追加している為、最終的に得られる上記素外輪５４の内周面に、ヒケ部５５が残る事はない。従って、この様な工程を有する本例の場合にも、材料の歩留りに悪影響を与える切削加工を省略する事ができて、転がり軸受用軌道輪を製造する際に必要なコストの低減を図る事ができる。
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の場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
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】
【００９６】
【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】同じくヒケ部を消滅させる工程の直前と直後の状態を示す断面図。
【図３】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４】同じく外輪用中間素材を円筒状に塑性変形させる為の工程を示す断面図。
【図５】同じく外輪サイジング加工時にヒケ部が消滅していく状態を示す断面図。
【図６】本発明の実施の形態の第３例の全体の工程を順番に示す断面図。
【図７】同じく内輪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８】同じく外輪用中間素材部を円筒状に塑性変形させる為の工程を示す断面図。
【図９】同じく外輪用中間素材部を円筒状に塑性変形させる為の工程を示す断面図。
【図１０】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１１】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１２】先発明の実施の形態の１例を工程順に示す断面図。
【図１３】先発明でのバーリング加工を工程順に示す断面図。
【図１４】同じく内輪サイジング加工を工程順に示す断面図。
【図１５】同じく図４と同様の図。
【図１６】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１７】先発明での内輪サイジング加工時にヒケ部が形成される第一の原因を説明する為の断面図。
【図１８】同じく第二の原因を説明する為の断面図。
【図１９】内輪サイジング加工後のヒケ部の状態を工程順に示す断面図。
【図２０】外輪サイジング加工時のヒケ部の状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００９７】
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    内輪用素材増厚用突条部
１５    外輪用素材増厚用突条部
１６    内輪用素材
１７、１７ａ  外輪用中間素材
１８    円孔
１９    素材
２０    スクラップ
２１    円筒状部分
２２    ダイス
２３    受孔
２４    抑え板
２５    パンチ
２６、２６ａ  第一予備中間素材
２７、２７ａ  フランジ部
２８    内径側折れ曲がり部
２９、２９ａ  予備外輪用中間素材部
３０    外輪用中間素材部
３１、３１ａ  サイジング装置
３２、３２ａ  ダイス
３３、３３ａ  パンチ
３４    カウンターリング
３５、３５ａ  受面
３６、３６ａ  挿入部
３７、３７ａ  肩部
３８、３８ａ  押圧平面部
３９    押圧曲面部
４０    サイジング空間
４１    連結部
４２    第二予備中間素材
４３    外径側折れ曲がり部
４４、４４ａ、４４ｂ  外輪成形用装置
４５、４５ａ  外輪用素材
４６    リングパンチ
４７    カウンター
４８    抵抗付与手段
４９    ダイス
５０    受孔
５１    凸曲面部
５２    切断面
５３、５３ａ  第二外輪用素材
５４、５４ａ  素外輪
５５    ヒケ部
５６    平坦面部
５７    段差面
５８ａ、５８ｂ  土手部
５９    内向鍔部
６０    テーパ面部
６１    パンチ
６２    外径側ダイス
６３    内径側ダイス
６４、６４ａ  潰しパンチ
６５、６５ａ  加工装置
６６、６６ａ  ダイス
６７    マンドレル
６８    円孔
６９    保持凹部
７０    外輪用第二中間素材
７１    分離パンチ
７２    受平面部
７３    受凹面部
７４    内径側押圧曲面部
７５    外径側押圧曲面部
７６    カウンターリング
７７    テーパ凸面部
７８    受面
７９    テーパ凹面部
８１    中間素材
８２    マンドレル
８３    リングパンチ
８４    カウンター
８５    抵抗付与手段
８６    ダイス
８７    圧入部
８８    ラム
８９    保持孔
９０    受孔
９１    段差面
９２    外輪用素材部
【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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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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