特開 2023-36186 軸受用シェル部材の製造方法及び軸受の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023036186

(43)【公開日】2023-03-14

(54)【発明の名称】軸受用シェル部材の製造方法及び軸受の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/64 20060101AFI20230307BHJP

   F16C 19/26 20060101ALI20230307BHJP

   B21D 53/10 20060101ALI20230307BHJP

   B21D 51/10 20060101ALI20230307BHJP

【ＦＩ】

F16C33/64

F16C19/26

B21D53/10 Z

B21D51/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021143080

(22)【出願日】2021-09-02

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100177910

【弁理士】

【氏名又は名称】木津 正晴

(72)【発明者】

【氏名】萩原 信行

【テーマコード（参考）】

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J701AA13

3J701AA14

3J701AA24

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA62

3J701BA53

3J701BA54

3J701BA63

3J701DA09

3J701DA20

3J701FA44

(57)【要約】      （修正有）

【課題】一対のシェルフランジを有する軸受用シェル部材を良好に製造する。
【解決手段】軸受用シェル部材の製造方法は、円筒状のシェル本体と、一対のシェルフランジと、を有する軸受用シェル部材の製造方法である。軸受用シェル部材の製造方法は、円環状のワーク本体２１と、ワーク本体における径方向の内端から軸方向の第１側に延在する内側ワークフランジ２２と、ワーク本体における径方向の外端から第１側に延在する外側ワークフランジ２３と、を有するワーク部材２０を、第１側に配置されたパンチ４１と、第１側とは反対側の第２側に配置されたダイス４２とによって挟み込んで変形させる反転加工を行う反転工程を備える。反転工程では、バックアップブロック４３によって内側ワークフランジを径方向の内側から外側へ押しながら、パンチによって外側ワークフランジを第１側から第２側へ押すことにより、反転加工を行う。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状のシェル本体と、前記シェル本体における軸方向の両端から径方向の外側にそれぞれ延在する一対のシェルフランジと、を有する軸受用シェル部材の製造方法であって、
円環状のワーク本体と、前記ワーク本体における径方向の内端から軸方向の第１側に延在する内側ワークフランジと、前記ワーク本体における径方向の外端から前記第１側に延在する外側ワークフランジと、を有するワーク部材を、前記第１側に配置されたパンチと、前記第１側とは反対側の第２側に配置されたダイスとによって挟み込んで変形させる反転加工を行う反転工程を備え、
前記反転工程では、バックアップブロックによって前記内側ワークフランジを径方向の内側から外側へ押しながら、前記パンチによって前記外側ワークフランジを前記第１側から前記第２側へ押すことにより、前記反転加工を行う、軸受用シェル部材の製造方法。

【請求項2】

円筒状のシェル本体と、前記シェル本体における軸方向の両端から径方向の内側にそれぞれ延在する一対のシェルフランジと、を有する軸受用シェル部材の製造方法であって、
円環状のワーク本体と、前記ワーク本体における径方向の内端から軸方向の第１側に延在する内側ワークフランジと、前記ワーク本体における径方向の外端から前記第１側に延在する外側ワークフランジと、を有するワーク部材を、前記第１側に配置されたパンチと、前記第１側とは反対側の第２側に配置されたダイスとによって挟み込んで変形させる反転加工を行う反転工程を備え、
前記反転工程では、バックアップブロックによって前記外側ワークフランジを径方向の外側から内側へ押しながら、前記パンチによって前記内側ワークフランジを前記第１側から前記第２側へ押すことにより、前記反転加工を行う、軸受用シェル部材の製造方法。

【請求項3】

前記バックアップブロックは、周方向に沿って並べられた複数のブロック部材を含んでいる、請求項１又は２に記載の軸受用シェル部材の製造方法。

【請求項4】

前記バックアップブロックにおける前記ワーク部材との接触面は、前記第２側に向かうほど前記ワーク部材に近づくように傾斜している、請求項１～３のいずれか一項に記載の軸受用シェル部材の製造方法。

【請求項5】

前記反転工程の後の前記ワーク本体における前記内側ワークフランジの側の第１部分と前記外側ワークフランジの側の第２部分との間の厚さの差が低減されるように、前記反転工程の前に、前記第１部分と前記第２部分との間に厚さの差が生じるように前記ワーク本体を変形させるサイジング工程を更に備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の軸受用シェル部材の製造方法。

【請求項6】

前記反転工程の前に、インナーダイス及びアウターダイス上に前記インナーダイスと前記アウターダイスとの間に架け渡されるように配置された円環状の加工部材を、前記インナーダイスと前記アウターダイスとの間に入り込むように移動するバーリングパンチによって変形させるバーリング加工を行うことにより前記ワーク部材を得るバーリング工程を更に含み、
前記バーリング工程では、前記加工部材に前記バーリングパンチとは反対側から接触する変形抑制部材を用い、前記バーリングパンチ及び前記変形抑制部材によって前記加工部材を挟みながら、前記バーリング加工を行う、請求項１～５のいずれか一項に記載の軸受用シェル部材の製造方法。

【請求項7】

前記反転工程の前に、後方押し出し成形により前記ワーク部材を成形する後方押し出し工程を更に備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の軸受用シェル部材の製造方法。

【請求項8】

前記反転工程の前に、後方押し出し成形により前記ワーク部材を成形する後方押し出し工程を更に備え、
前記後方押し出し工程では、前記反転工程の後の前記ワーク本体における前記内側ワークフランジの側の第１部分と前記外側ワークフランジの側の第２部分との間の厚さの差が低減されるように、前記第１部分と前記第２部分との間に厚さの差が存在する前記ワーク部材を成形する、請求項１～４のいずれか一項に記載の軸受用シェル部材の製造方法。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載の軸受用シェル部材の製造方法により前記軸受用シェル部材を得る工程と、
複数の転動体と、前記複数の転動体を転動可能に保持する保持器とを、前記保持器が前記軸受用シェル部材によって保持されると共に前記複数の転動体が前記シェル本体上を転動可能となるように前記軸受用シェル部材に組み付ける工程と、を備える、軸受の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸受用シェル部材の製造方法及び軸受の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、円筒状の本体部と、本体部における軸方向端部の外周面から径方向外側に突出した突出部とを備える円筒部材の製造方法が記載されている。この製造方法では、円環状の中間素材に、径方向の内側部分を拡径させると共に径方向の外側部分を縮径させて断面形状を９０度回転させる反転加工を施す工程を経て、円筒部材が形成される。この円筒部材は、例えば転がり軸受の外輪として用いられる。また、特許文献２～５にも、軸受用の軌道輪を反転加工により形成する点が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－２２９８７号公報

【特許文献2】特開２００６－１２３００３号公報

【特許文献3】特開２００６－３４１２５５号公報

【特許文献4】特開２００６－０９０４０７号公報

【特許文献5】特許第４５７２６４４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、軸受において軌道輪である外輪又は内輪として用いられる軸受用シェル部材の中には、円筒状のシェル本体における軸方向の両端から径方向の同一側に延在する一対のシェルフランジを有するものがある。上述したような製造方法では、そのようなコ字状又は逆コ字状（Ｃ字状又は逆Ｃ字状）の断面を有する軸受用シェル部材を製造することは難しい。

【0005】

そこで、本発明は、一対のシェルフランジを有する軸受用シェル部材を良好に製造することができる軸受用シェル部材の製造方法、及びそのような軸受用シェル部材を備える軸受を良好に製造することができる軸受の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の軸受用シェル部材の製造方法は、円筒状のシェル本体と、シェル本体における軸方向の両端から径方向の外側にそれぞれ延在する一対のシェルフランジと、を有する軸受用シェル部材の製造方法であって、円環状のワーク本体と、ワーク本体における径方向の内端から軸方向の第１側に延在する内側ワークフランジと、ワーク本体における径方向の外端から第１側に延在する外側ワークフランジと、を有するワーク部材を、第１側に配置されたパンチと、第１側とは反対側の第２側に配置されたダイスとによって挟み込んで変形させる反転加工を行う反転工程を備え、反転工程では、バックアップブロックによって内側ワークフランジを径方向の内側から外側へ押しながら、パンチによって外側ワークフランジを第１側から第２側へ押すことにより、反転加工を行う。

【0007】

この軸受用シェル部材の製造方法では、反転工程において、ワーク本体から軸方向の第１側に延在する内側ワークフランジ及び外側ワークフランジを有するワーク部材を、第１側に配置されたパンチと、第１側とは反対側の第２側に配置されたダイスとによって挟み込んで変形させる反転加工が行われる。そのような形状を有するワーク部材に単に反転加工を施すと、ワーク部材が良好に立ち上がらず、ワーク部材が曲がってしまうことがある。対して、この軸受用シェル部材の製造方法の反転工程では、バックアップブロックによって内側ワークフランジを径方向の内側から外側へ押しながら、パンチによって外側ワークフランジを第１側から第２側へ押すことにより、反転加工を行う。これにより、反転加工時にワーク部材を立ち上げ易くなり、ワーク部材を良好に立ち上げることができる。よって、この軸受用シェル部材の製造方法によれば、一対のシェルフランジを有する軸受用シェル部材を良好に製造することができる。

【0008】

本発明の軸受用シェル部材の製造方法は、円筒状のシェル本体と、シェル本体における軸方向の両端から径方向の内側にそれぞれ延在する一対のシェルフランジと、を有する軸受用シェル部材の製造方法であって、円環状のワーク本体と、ワーク本体における径方向の内端から軸方向の第１側に延在する内側ワークフランジと、ワーク本体における径方向の外端から第１側に延在する外側ワークフランジと、を有するワーク部材を、第１側に配置されたパンチと、第１側とは反対側の第２側に配置されたダイスとによって挟み込んで変形させる反転加工を行う反転工程を備え、反転工程では、バックアップブロックによって外側ワークフランジを径方向の外側から内側へ押しながら、パンチによって内側ワークフランジを第１側から第２側へ押すことにより、反転加工を行う。

【0009】

この軸受用シェル部材の製造方法の反転工程では、バックアップブロックによって外側ワークフランジを径方向の外側から内側へ押しながら、パンチによって内側ワークフランジを第１側から第２側へ押すことにより、反転加工を行う。これにより、反転加工時にワーク部材を立ち上げ易くなり、ワーク部材を良好に立ち上げることができる。よって、この軸受用シェル部材の製造方法によれば、一対のシェルフランジを有する軸受用シェル部材を良好に製造することができる。

【0010】

バックアップブロックは、周方向に沿って並べられた複数のブロック部材を含んでいてもよい。この場合、バックアップブロックによってワーク部材を良好に立ち上げることができる。

【0011】

バックアップブロックにおけるワーク部材との接触面は、第２側に向かうほどワーク部材に近づくように傾斜していてもよい。この場合、バックアップブロックによってワーク部材を良好に立ち上げることができる。

【0012】

本発明の軸受用シェル部材の製造方法は、反転工程の後のワーク本体における内側ワークフランジの側の第１部分と外側ワークフランジの側の第２部分との間の厚さの差が低減されるように、反転工程の前に、第１部分と第２部分との間に厚さの差が生じるようにワーク本体を変形させるサイジング工程を更に備えてもよい。この場合、反転工程の後のワーク本体における第１部分と第２部分との間の厚さの差を低減することができ、軸受用シェル部材のシェル本体を真っ直ぐに形成することができる。

【0013】

本発明の軸受用シェル部材の製造方法は、反転工程の前に、インナーダイス及びアウターダイス上にインナーダイスとアウターダイスとの間に架け渡されるように配置された円環状の加工部材を、インナーダイスとアウターダイスとの間に入り込むように移動するバーリングパンチによって変形させるバーリング加工を行うことによりワーク部材を得るバーリング工程を更に含み、バーリング工程では、加工部材にバーリングパンチとは反対側から接触する変形抑制部材を用い、バーリングパンチ及び変形抑制部材によって加工部材を挟みながら、バーリング加工を行ってもよい。この場合、バーリングパンチによって押圧される箇所において加工部材が曲がってしまうことを抑制することができ、ワーク部材のワーク本体を真っ直ぐに形成することができる。

【0014】

本発明の軸受用シェル部材の製造方法は、反転工程の前に、後方押し出し成形によりワーク部材を成形する後方押し出し工程を更に備えてもよい。この場合、例えばバーリングによってワーク部材を得る場合と比べて、ワーク本体と内側ワークフランジ及び外側ワークフランジとの間の湾曲の程度を小さくすることができ、その結果、軸受用シェル部材の強度を大きく確保することができる。

【0015】

本発明の軸受用シェル部材の製造方法は、反転工程の前に、後方押し出し成形によりワーク部材を成形する後方押し出し工程を更に備え、後方押し出し工程では、反転工程の後のワーク本体における内側ワークフランジの側の第１部分と外側ワークフランジの側の第２部分との間の厚さの差が低減されるように、第１部分と第２部分との間に厚さの差が存在するワーク部材を成形してもよい。この場合、反転工程の後のワーク本体における第１部分と第２部分との間の厚さの差を低減することができ、軸受用シェル部材のシェル本体を真っ直ぐに形成することができる。

【0016】

本発明の軸受の製造方法は、上記軸受用シェル部材の製造方法により軸受用シェル部材を得る工程と、複数の転動体と、複数の転動体を転動可能に保持する保持器とを、保持器が軸受用シェル部材によって保持されると共に複数の転動体がシェル本体上を転動可能となるように軸受用シェル部材に組み付ける工程と、を備える。この軸受の製造方法によれば、上述した理由により、一対のシェルフランジを有する軸受用シェル部材を備える軸受を良好に製造することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、一対のシェルフランジを有する軸受用シェル部材を良好に製造することができる軸受用シェル部材の製造方法、及びそのような軸受用シェル部材を備える軸受を良好に製造することができる軸受の製造方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態に係る転がり軸受の一例を示す断面図である。

【図2】実施形態に係る転がり軸受の別の例を示す断面図である。

【図3】（ａ），（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）は、内輪として用いられる軸受用シェル部材の製造方法を説明するための断面図である。

【図4】（ａ）及び（ｂ）は、バーリング工程を説明するための断面図である。

【図5】（ａ）及び（ｂ）は、サイジング工程を説明するための断面図である。

【図6】（ａ）及び（ｂ）は、反転工程を説明するための断面図である。

【図7】反転工程を説明するための断面図である。

【図8】バックアップブロックの平面図である。

【図9】パンチの平面図である。

【図10】（ａ）及び（ｂ）は、第１変形例に係る反転工程を説明するための断面図である。

【図11】第１変形例に係る反転工程を説明するための断面図である。

【図12】（ａ）及び（ｂ）は、第２変形例に係る反転工程を説明するための断面図である。

【図13】第３変形例に係る後方押し出し工程を説明するための断面図である。

【図14】（ａ）及び（ｂ）は、外輪として用いられる軸受用シェル部材の製造方法を説明するための断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
［転がり軸受］

【0020】

図１に示される転がり軸受１は、例えば、車両の変速装置等においてハウジングと回転するシャフトとの間に組み込まれて用いられる。転がり軸受１は、複数の転動体２と、保持器３と、外輪シェル（軸受用シェル部材）４と、を備えている。各転動体２は、例えば円筒状のころであるが、これに限定されず、任意の転動体であってよい。例えば、転動体２は、円錐状のころ又は針状のころ（ニードル）であってもよいし、玉であってもよい。すなわち、転がり軸受１は、例えば円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、ニードル軸受、玉軸受等であってよい。複数の転動体２は、保持器３によって転動可能に保持されており、周方向に沿って等間隔に配列されている。保持器３は、円環状に形成されている。保持器３には、転動体２が配置される複数のポケット（開口）３ａが形成されている。

【0021】

保持器３は、外輪シェル４によって保持されている。外輪シェル４は、転がり軸受１の外輪として用いられる軸受用シェル部材である。外輪シェル４は、シェル本体１１と、一対のシェルフランジ１２と、を有している。シェル本体１１は、円筒状に形成されており、径方向の内側に軌道面１１ａを有している。シェル本体１１の厚さ（最大厚さ）は、例えば約２ｍｍである。

【0022】

一対のシェルフランジ１２は、シェル本体１１における軸方向の両端から径方向の内側にそれぞれ延在している。すなわち、一方のシェルフランジ１２は、シェル本体１１における軸方向の一端から径方向の内側に突出しており、他方のシェルフランジ１２は、シェル本体１１における軸方向の他端から径方向の内側に突出している。各シェルフランジ１２は、略円環板状に形成されている。この例では、各シェルフランジ１２は、シェル本体１１から湾曲して立ち上がっており、各シェルフランジ１２とシェル本体１１との間には湾曲部分（Ｒ部）が形成されている。つまり、各シェルフランジ１２は、シェル本体１１から湾曲して立ち上がったカール部でもある。

【0023】

複数の転動体２及び保持器３は、外輪シェル４に組み付けられている。より具体的には、複数の転動体２が保持器３によって保持されると共に、保持器３が外輪シェル４の内側に嵌められることで、複数の転動体２及び保持器３が外輪シェル４によって保持されている。この状態においては、保持器３によって保持された複数の転動体２がシェル本体１１の軌道面１１ａに接触し、軌道面１１ａ上を転動可能となっている。転がり軸受１は、例えば、外径側にハウジングが位置し且つ内径側にシャフトが位置するように組み付けられて用いられる。

【0024】

図２に示される転がり軸受１は、外輪シェル４に代えて内輪シェル５を備えている。内輪シェル５は、転がり軸受の内輪として用いられる軸受用シェル部材である。内輪シェル５は、シェル本体５１と、一対のシェルフランジ５２と、を有している。シェル本体５１は、円筒状に形成されており、径方向の外側に軌道面５１ａを有している。

【0025】

一対のシェルフランジ５２は、シェル本体５１における軸方向の両端から径方向の外側にそれぞれ延在している。すなわち、一方のシェルフランジ５２は、シェル本体５１における軸方向の一端から径方向の外側に突出しており、他方のシェルフランジ５２は、シェル本体５１における軸方向の他端から径方向の外側に突出している。各シェルフランジ５２は、略円環板状に形成されている。この例では、各シェルフランジ５２は、シェル本体５１から湾曲して立ち上がっており、各シェルフランジ５２とシェル本体５１との間には湾曲部分（Ｒ部）が形成されている。つまり、各シェルフランジ５２は、シェル本体５１から湾曲して立ち上がったカール部でもある。

【0026】

図２に示される転がり軸受１は、複数の転動体２及び保持器３が外径側に位置するように内輪シェル５に組み付けられる点を除いて、上述した図１に示される転がり軸受１と同様に構成されている。すなわち、この転がり軸受１では、複数の転動体２が保持器３によって保持されると共に、保持器３が内輪シェル５の外側に嵌められることで、複数の転動体２及び保持器３が内輪シェル５によって保持されている。この状態においては、保持器３によって保持された複数の転動体２がシェル本体５１の軌道面５１ａに接触し、軌道面５１ａ上を転動可能となっている。
［軸受用シェル部材の製造方法］

【0027】

以下、内輪シェル５を製造する製造方法について説明するが、後述するように、同様の製造方法により外輪シェル４を製造することもできる。

【0028】

図３に示されるように、実施形態に係る内輪シェル５（軸受用シェル部材）の製造方法は、打ち抜き工程（図３（ａ））と、バーリング工程（図３（ｂ））と、サイジング工程（図３（ｃ））と、反転工程（図３（ｄ））と、をこの順に備えている。概略的には、この製造方法では、打ち抜き工程、バーリング工程及びサイジング工程により得られた略円環板状のワーク部材２０に、反転工程において反転加工を施すことにより、内輪シェル５が得られる。反転加工では、ワーク部材２０の断面形状が９０度回転させられる。以下、各工程について説明する。なお、図３では径方向の中央側の一部が省略して示されているが、各部材は径方向に関して一様な形状を有している。この点は図４～図７、図１０～図１４についても同様である。

【0029】

まず、板状の金属材料を打ち抜くことにより、円環板状の加工部材６を得る（打ち抜き工程、図３（ａ））。続いて、加工部材６を略Ｕ字状の断面形状に変形させるバーリング加工を行うことにより、ワーク部材２０を得る（バーリング工程、図３（ｂ））。

【0030】

ワーク部材２０は、円環板状のワーク本体２１と、内側ワークフランジ２２と、外側ワークフランジ２３と、を有する。内側ワークフランジ２２は、ワーク本体２１における径方向の内端から軸方向の第１側（図３中の上側）に延在する。外側ワークフランジ２３は、ワーク本体２１における径方向の外端から軸方向の第１側に延在する。内側ワークフランジ２２及び外側ワークフランジ２３は、略円筒状に形成されている。ワーク本体２１、内側ワークフランジ２２及び外側ワークフランジ２３は、反転工程後に内輪シェル５のシェル本体５１及び一対のシェルフランジ５２となる部分であり、シェル本体５１及び一対のシェルフランジ５２に対応した形状を有している。

【0031】

バーリング工程では、まず、図４（ａ）に示されるように、離間して配置されたインナーダイス３１及びアウターダイス３２上に、インナーダイス３１とアウターダイス３２との間に架け渡されるように加工部材６が配置される。続いて、図４（ｂ）に示されるように、バーリングパンチ３３がインナーダイス３１とアウターダイス３２との間に入り込むように移動することで、加工部材６の断面形状が円環板状から略Ｕ字状に変形する。

【0032】

より具体的には、バーリング工程では、加工部材６にバーリングパンチ３３とは反対側から接触する変形抑制部材３４を用い、バーリングパンチ３３及び変形抑制部材３４によって加工部材６を挟みながら、バーリング加工を行う。変形抑制部材３４は、バネ３４ａを内部に有しており、バーリングパンチ３３の移動に伴って、バーリングパンチ３３との間で加工部材６を挟んだ状態を維持しつつ移動する。バーリングパンチ３３がインナーダイス３１とアウターダイス３２との間に入り込んだ図４（ｂ）の状態においては、バーリングパンチ３３が移動する前の図４（ａ）の状態と比べてバネ３４ａの収縮量が大きくなっており、加工部材６に作用する付勢力が大きくなっている。バーリング加工においては加工部材６が強く挟まれるが、変形抑制部材３４がクッションとして機能することで、バーリングパンチ３３によって押圧される箇所において加工部材６（ワーク部材２０）が曲がってしまうことを抑制することができる。

【0033】

バーリング工程に続いて、ワーク部材２０の形状を調整するサイジング工程が実施される（図３（ｃ））。サイジング工程について図５を参照しつつ説明する。上述したとおり、反転加工では、水平状態にあったワーク部材２０を垂直状態に立てるように、ワーク部材２０の断面形状が９０度回転させられる。反転加工では、ワーク本体２１における内側ワークフランジ２２側の第１部分２１ａ（径方向の内側部分）が拡径されると共に、ワーク本体２１における外側ワークフランジ２３側の第２部分２１ｂ（径方向の外側部分）が縮径される。そのため、図５（ａ）に示されるように、反転工程前の状態においてワーク本体２１の厚さが均一であると、反転工程によって第１部分２１ａが薄くなると共に第２部分２１ｂが厚くなるため、第１部分２１ａの厚さと第２部分２１ｂとの間に差が生じてしまう。

【0034】

そこで、サイジング工程では、図５（ｂ）に示されるように、反転工程後のワーク本体２１における第１部分２１ａと第２部分２１ｂとの間の厚さの差が低減されるように（例えば厚さの差が実質的に無くなるように）、第１部分２１ａと第２部分２１ｂとの間に厚さの差が生じるようにワーク本体２１を変形させる。この例では、第１部分２１ａを厚くすると共に第２部分２１ｂを薄くする加工を行う。これにより、反転工程後のワーク本体２１における第１部分２１ａと第２部分２１ｂとの間の厚さの差を低減することができ（例えば厚さの差を無くすことができ）、ワーク本体２１（内輪シェル５のシェル本体５１）を真っ直ぐに形成することができる。サイジング工程におけるワーク本体２１を変形させる加工は、例えば、金型又はローラを用いてワーク本体２１を押圧することによって行われる。

【0035】

サイジング工程に続いて、ワーク部材２０に反転加工を施す反転工程が実施される（図３（ｄ））。反転工程では、図６及び図７に示されるように、軸方向の第１側（図６及び図７中の上側）に配置されたパンチ（プールパンチ）４１と、第１側とは反対側の第２側（図６及び図７中の下側）に配置されたダイス４２とによってワーク部材２０を挟み込んで変形させる。以下、説明の便宜上、第１側、第２側を上側、下側ともいう。

【0036】

図６（ａ）に示されるように、初期状態においてはワーク本体２１がダイス４２上に載置されている。その後、図６（ｂ）及び図７に示されるように、パンチ４１が下側に移動して外側ワークフランジ２３を押圧することでワーク部材２０が外側に向けて立ち上がり、ワーク部材２０の断面形状が９０度回転させられる。その結果、ワーク本体２１、内側ワークフランジ２２及び外側ワークフランジ２３が、それぞれ内輪シェル５のシェル本体５１及び一対のシェルフランジ５２となり、内輪シェル５が得られる。

【0037】

反転工程では、バックアップブロック４３によって内側ワークフランジ２２を径方向の内側から外側へ押しながら、パンチに４１よって外側ワークフランジ２３を上側から下側へ押すことにより、反転加工が行われる。図８に示されるように、バックアップブロック４３は、全体として円環状に形成されている。バックアップブロック４３は、周方向に沿って等間隔に並べられた複数（この例では８つ）のブロック部材４３ａを含んでいる。各ブロック部材４３ａは、例えば環状扇形に形成されている。各ブロック部材４３ａは、ダイス４２上に配置されており、ダイス４２に沿って径方向に移動可能となっている。ブロック部材４３ａが径方向の外側に移動することで、バックアップブロック４３は内側ワークフランジ２２を径方向の外側へ押す。この押す力としては、例えばバネ、油圧、エアー、モータ、カム等の任意の機構又は動力源からの力が用いられてよい。

【0038】

また、反転工程では、引掛部４４を有するパンチ４１が用いられ、引掛部４４を外側ワークフランジ２３（カール部）に引っ掛けて、反転加工が行われる。図９に示されるように、パンチ４１は、平面視において（軸方向から見た場合に）円環状に形成されている。パンチ４１は、周方向に沿って等間隔に並べられた複数（この例では８つ）の分割部分４５を含んでいる。各分割部分４５は、平面視において例えば環状扇形に形成されており、径方向に移動可能となっている。

【0039】

この例では、引掛部４４は、各分割部分４５に設けられている。すなわち、各分割部分４５は、本体部４５ａと、本体部４５ａにおける上端部から径方向の内側に突出した突出部４５ｂと、を有しており、突出部４５ｂが引掛部４４として機能する。換言すれば、引掛部４４は、周方向に沿って並べられた複数の部分（突出部４５ｂ）を含んでいる。

【0040】

反転工程では、引掛部４４は、径方向の内側に移動しながら下側（第２側）に移動する。具体的には、パンチ４１の下側には、カム４６が配置されている。カム４６は、パンチ４１と向かい合う傾斜した案内面４６ａを有している。パンチ４１（各分割部分４５）は、案内面４６ａに対応した傾斜面４１ａを有している。傾斜面４１ａ及び案内面４６ａは、下側に向かうほど径方向内側に向かうように傾斜している。反転加工時には、押し治具Ｊによってパンチ４１が下側へ押されて傾斜面４１ａが案内面４６ａに接触し、傾斜面４１ａが案内面４６ａによって案内される。これにより、パンチ４１が径方向の内側かつ下側に、斜めに移動する。

【0041】

反転加工時には、このようなパンチ４１の動きにより、図６（ｂ）及び図７に示されるように、引掛部４４が外側ワークフランジ２３に引っ掛かり、外側ワークフランジ２３が径方向の内側に引き込まれる。この引っ掛かり動作において、引掛部４４は、外側ワークフランジ２３の内面に接触する。この引っ掛かり動作と並行して、内径側においては上述したようにバックアップブロック４３によって内側ワークフランジ２２が外側へ押される。図７に示されるように、パンチ４１は最後に下側に真っ直ぐに移動し、これにより反転加工が完了する。その後、パンチ４１は、上側に移動して反転加工前の位置に戻る。

【0042】

以上の工程により、内輪シェル５が得られる。その後、例えば内輪シェル５を備える転がり軸受を製造する場合には、複数の転動体２と保持器３とが、保持器３が内輪シェル５によって保持されると共に複数の転動体２がシェル本体５１上を転動可能となるように、内輪シェル５に組み付けられる。これにより、転がり軸受が得られる。
［作用及び効果］

【0043】

以上説明した軸受用シェル部材の製造方法では、反転工程において、ワーク本体２１から軸方向の第１側に延在する内側ワークフランジ２２及び外側ワークフランジ２３を有するワーク部材２０を、第１側に配置されたパンチ４１と、第１側とは反対側の第２側に配置されたダイス４２とによって挟み込んで変形させる反転加工が行われる。そのような形状を有するワーク部材２０に単に反転加工を施すと、ワーク部材２０が良好に立ち上がらず、ワーク部材２０が曲がってしまうことがある。例えば、パンチが外側ワークフランジ２３における意図しない箇所に接触してしまうことで、外側ワークフランジ２３が曲がってしまうことがある。上述したような軸受用シェル部材の製造においては、ワーク部材２０（内輪シェル５）が極めて薄く、外側ワークフランジ２３に座屈による曲げが生じ易いために、そのような意図しない変形が発生し易い。対して、この軸受用シェル部材の製造方法の反転工程では、バックアップブロック４３によって内側ワークフランジ２２を径方向の内側から外側へ押しながら、パンチに４１よって外側ワークフランジ２３を上側から下側へ押すことにより、反転加工を行う。これにより、反転加工時にワーク部材２０を立ち上げ易くなり、ワーク部材２０を良好に立ち上げることができる。よって、この軸受用シェル部材の製造方法によれば、一対のシェルフランジ５２を有する内輪シェル５（軸受用シェル部材）を良好に製造することができる。

【0044】

バックアップブロック４３が、周方向に沿って並べられた複数のブロック部材４３ａを含んでいる。これにより、バックアップブロック４３によってワーク部材２０を良好に立ち上げることができる。

【0045】

反転工程の後のワーク本体２１における内側ワークフランジ２２の側の第１部分２１ａと外側ワークフランジ２３の側の第２部分２１ｂとの間の厚さの差が低減されるように、反転工程の前に、第１部分２１ａと第２部分２１ｂとの間に厚さの差が生じるようにワーク本体２１を変形させるサイジング工程が実施される。これにより、反転工程の後の第１部分２１ａと第２部分２１ｂとの間の厚さの差を低減することができ、内輪シェル５のシェル本体５１を真っ直ぐに形成することができる。

【0046】

反転工程の前に、インナーダイス３１及びアウターダイス３２上にインナーダイス３１とアウターダイス３２との間に架け渡されるように配置された円環状の加工部材６を、インナーダイス３１とアウターダイス３２との間に入り込むように移動するバーリングパンチ３３によって変形させるバーリング加工を行うことによりワーク部材２０を得るバーリング工程が実施される。バーリング工程では、加工部材６にバーリングパンチ３３とは反対側から接触する変形抑制部材３４を用い、バーリングパンチ３３及び変形抑制部材３４によって加工部材６を挟みながら、バーリング加工が行われる。これにより、バーリングパンチ３３によって押圧される箇所において加工部材６が曲がってしまうことを抑制することができ、ワーク部材２０のワーク本体２１を真っ直ぐに形成することができる。
［変形例］

【0047】

図１０及び図１１に示される第１変形例のように、バックアップブロック４３におけるワーク部材２０（内側ワークフランジ２２）との接触面４３ｂは、下側（第２側）に向かうほどワーク部材２０に近づくように傾斜していてもよい。この例では、接触面４３ｂは、下側に向かうほど径方向外側に向かうように傾斜したテーパ面である。また、第１変形例では、パンチ４１が、本体部４７と、本体部４７に対して移動可能である引掛部（引掛治具）４４と、引掛部４４の移動を案内する案内部材（押出治具）４８と、を有している。本体部４７は、例えば平面視において円環状に形成された１つの部材により構成されている。

【0048】

引掛部４４は傾斜面４４ａを有しており、案内部材４８は傾斜した案内面４８ａを有している。傾斜面４４ａ及び案内面４８ａは、下側に向かうほど径方向内側に向かうように傾斜している。反転加工時には、図１０（ｂ）に示されるように、押し治具Ｊによって引掛部４４が下側へ押されて傾斜面４４ａが案内面４８ａによって案内され、引掛部４４が径方向の内側かつ下側に、斜めに移動する。これにより、引掛部４４が本体部４７から突き出る（飛び出す）。この突き出し動作と並行して、内径側においてはバックアップブロック４３によって内側ワークフランジ２２が外側へ押される。その後、図１１に示されるように、引掛部４４の先端部４４ｂが外側ワークフランジ２３に引っ掛かり、外側ワークフランジ２３の内面を下側に押す。これにより、反転加工が完了する。その後、引掛部４４は、上側に移動して反転加工前の位置に戻る。引掛部４４は、例えば、径方向に沿って等間隔に並べられた複数の部材によって構成されている。パンチ４１は、案内部材４８において受け部材４９に接触する。

【0049】

このような第１変形例によっても、上記実施形態と同様に、一対のシェルフランジ５２を有する内輪シェル５（軸受用シェル部材）を良好に製造することができる。また、バックアップブロック４３におけるワーク部材２０との接触面４３ｂが下側（第２側）に向かうほどワーク部材２０に近づくように傾斜しているため、バックアップブロック４３によってワーク部材２０を良好に立ち上げることができる。

【0050】

図１２に示される第２変形例のように、反転工程では、引掛部を有しないパンチ４１が用いられてもよい。第２変形例では、パンチ４１は周方向に分割されておらず、１つの部材により構成されている。このような第２変形例によっても、上記実施形態と同様に、一対のシェルフランジ１２を有する軸受用シェル部材を良好に製造することができる。

【0051】

第３変形例として、バーリング工程（図３（ｂ）参照）に代えて後方押し出し工程が実施されてもよい。第３変形例では、打ち抜き工程、後方押し出し工程、サイジング工程及び反転工程がこの順に実施される。後方押し出し工程では、型内に配置された加工部材６をパンチによって後方に（パンチの移動方向とは反対側に）押し出すことにより、例えば図１３に示される形状のワーク部材２０が得られる。

【0052】

このような第３変形例によっても、上記実施形態と同様に、一対のシェルフランジ５２を有する内輪シェル５（軸受用シェル部材）を良好に製造することができる。また、例えばバーリングによってワーク部材２０を得る場合と比べて、ワーク本体２１と内側ワークフランジ２２及び外側ワークフランジ２３との間の湾曲の程度を小さく（例えば略直角に）することができ、その結果、軸受用シェル部材の強度を大きく確保することができる。また、打ち抜き工程により形成される破断面が後方押し出し工程における塑性変形によって潰れることで、反転加工においてワーク部材２０が割れてしまう不具合の発生を抑制することができる。

【0053】

また、第３変形例の後方押し出し工程において用いられるパンチの形状をサイジング工程後のワーク本体２１と同一にすることで、サイジング工程を省略することができる。すなわち、後方押し出し工程では、反転工程の後のワーク本体２１における内側ワークフランジ２２の側の第１部分２１ａと外側ワークフランジ２３の側の第２部分２１ｂとの間の厚さの差が低減されるように、第１部分２１ａと第２部分２１ｂとの間に厚さの差が存在するワーク部材２０を成形してもよい。換言すれば、後方押し出し工程では、図５（ｂ）の左側に示される形状にワーク部材２０を成形してもよい。この場合、反転工程の後の第１部分２１ａと第２部分２１ｂとの間の厚さの差を低減することができ、内輪シェル５のシェル本体５１を真っ直ぐに形成することができる。

【0054】

上記実施形態及び第１～第３変形例では内輪シェル５の製造方法を説明したが、上記実施形態及び第１～第３変形例の製造方法は、外輪シェル４の製造にも適用することができる。図１４には、外輪シェル４を製造する場合の反転工程におけるパンチ４１及びダイス４２の動きが示されている。この反転工程では、パンチ４１が内側ワークフランジ２２を押圧することでワーク部材２０が内側に向けて立ち上がり、ワーク部材２０の断面形状が９０度回転させられる。その結果、ワーク本体２１、内側ワークフランジ２２及び外側ワークフランジ２３が、それぞれ外輪シェル４のシェル本体１１及び一対のシェルフランジ１２となり、外輪シェル４が得られる。

【0055】

外輪シェル４を製造する場合の反転工程においては、バックアップブロック４３によって外側ワークフランジ２３を径方向の外側から内側へ押しながら、パンチに４１よって内側ワークフランジ２２を上側から下側へ押すことにより、反転加工が行われる。バックアップブロック４３は、周方向に沿って並べられた複数のブロック部材４３ａを含んでいてもよい。バックアップブロック４３におけるワーク部材２０（外側ワークフランジ２３）との接触面４３ｂは、下側（第２側）に向かうほどワーク部材２０に近づくように傾斜していてもよい。この場合、接触面４３ｂは、下側に向かうほど径方向内側に向かうように傾斜したテーパ面である。

【0056】

外輪シェル４を製造する場合の反転工程においては、引掛部４４を有するパンチ４１が用いられ、引掛部４４を内側ワークフランジ２２（カール部）に引っ掛けて、反転加工が行われてもよい。この場合、引掛部４４が径方向の外側に移動しながら下側（第２側）に移動してもよい。例えば、上述したパンチ４１の傾斜面４１ａ及びカム４６の案内面４６ａを実施形態とは逆に下側に向かうほど径方向外側に向かうように傾斜させることで、反転加工時にパンチ４１を径方向の外側かつ下側に、斜めに移動させることができる。反転加工時には、このようなパンチ４１の動きにより、引掛部４４が内側ワークフランジ２２に引っ掛かり、内側ワークフランジ２２が径方向の外側に引き込まれてもよい。この引っ掛かり動作において、引掛部４４は、内側ワークフランジ２２の内面に接触してもよい。この引っ掛かり動作と並行して、外径側においては上述したようにバックアップブロック４３によって外側ワークフランジ２３が外側へ押されてもよい。

【0057】

このような外輪シェル４の製造方法によれば、一対のシェルフランジ１２を有する外輪シェル４（軸受用シェル部材）を良好に製造することができる。

【0058】

本発明は、上記実施形態及び変形例に限られない。例えば、各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。

【0059】

反転工程において、バックアップブロック４３は、反転加工の開始と同時に内側ワークフランジ２２又は外側ワークフランジ２３の押圧を開始してもよいし、反転加工の途中から内側ワークフランジ２２又は外側ワークフランジ２３の押圧を開始してもよい。バックアップブロック４３におけるワーク部材２０との接触面４３ｂは、ワーク本体２１と内側ワークフランジ２２又は外側ワークフランジ２３との間のＲ部に入り込むような形状であればよく、テーパ形状に代えて曲線形状となっていてもよい。

【0060】

上述した軸受用シェル部材の製造方法を深溝玉軸受において内輪又は外輪として用いられるシェル部材の製造方法に適用する場合、サイジング工程においてワーク部材２０にボール溝を形成してもよい。同様に、上述した軸受用シェル部材の製造方法を円錐ころ軸受の内輪として用いられるシェル部材の製造方法に適用する場合、サイジング工程においてワーク部材２０に溝を形成してもよい。

【符号の説明】

【0061】

１…転がり軸受、２…転動体、３…保持器、４…外輪シェル（軸受用シェル部材）、５…内輪シェル（軸受用シェル部材）、６…加工部材、１１，５１…シェル本体、１２，５２…シェルフランジ、２０…ワーク部材、２１…ワーク本体、２１ａ…第１部分、２１ｂ…第２部分、２２…内側ワークフランジ、２３…外側ワークフランジ、３１…インナーダイス、３２…アウターダイス、３３…バーリングパンチ、３４…変形抑制部材、４１…パンチ、４２…ダイス、４３…バックアップブロック、４３ａ…ブロック部材、４３ｂ…接触面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】