JP2006326758A - 転がり軸受用軌道輪の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 極小でしかも複雑な形状を有する、内輪等の軌道輪を、低コストで精度良く造れる製造方法を実現する。
【解決手段】 軸方向片側にチャッキング代１８を備えた鋼製の素材を用意する。そして、この素材の軸方向他側部分に、切削加工と研削加工と熱処理加工とを含む所定の加工を、上記チャッキング代１８を加工装置の把持部１９に把持した状態で施す。そして、上記軸方向他側部分の形状及び表面の性状を、造るべき転がり軸受用軌道輪と一致する形状及び性状とした後、上記軸方向他側部分を上記チャッキング代１８部分から切断する。チャッキング代１８を設ける事で、極小な軌道輪に就いても、安定した姿勢で加工を行なえて、上記課題を解決できる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）の回転支持部或いは揺動支持部の如く、高精度の小型回転支持部に組み込む転がり軸受を構成する為の軌道輪の製造方法の改良に関する。

例えばＨＤＤのハードディスクの回転支持部或はスイングアームの揺動支持部には、図１４に示す様な複列転がり軸受ユニット１が組み込まれている。この複列転がり軸受ユニット１は、外輪２と、内輪ユニット３と、複数個の玉４、４とを備える。このうちの外輪２は、円筒状で、内周面に複列の外輪軌道５ａ、５ｂを、外周面にフランジ部６を、それぞれ有する。これら両外輪軌道５ａ、５ｂは、上記各玉４、４に背面組み合わせ型の接触角を付与する為の、アンギュラ型である。又、上記フランジ部６には、使用時にハードディスクの内周縁部を支持固定するか、スイングアームの基端部を支持固定する。従って、使用状態で上記外輪２は、上記ハードディスクと共に回転するか、上記スイングアームと共に揺動する。

又、上記内輪ユニット３は、１対の内輪７、８を組み合わせて成る。これら両内輪７、８のうちの一方の内輪７は、中心部にねじ孔９を形成した、円筒状のボス部１０を有する。又、このボス部１０の外周面の中間部一端寄り（図１４の右寄り）部分に大径部１１を、全周に亙って形成している。そして、この大径部１１の外周面のうちの一端部（図１４の右端部）に外向フランジ状の鍔部１２を、同じく他端部にアンギュラ型の内輪軌道１３ａを、それぞれ形成している。又、他方の内輪８は、外周面に、この内輪軌道１３ａと逆向きの接触角を付与する、アンギュラ型の内輪軌道１３ｂを形成しており、上記ボス部１０の外周面の他端寄り（図１４の左寄り）部分に、締り嵌めで外嵌固定している。

更に、上記各玉４、４は、上記両外輪軌道５ａ、５ｂと上記両内輪軌道１３ａ、１３ｂとの間で、背面組み合わせ型の接触角を付与すると共に、保持器１４により保持された状態で、転動自在に設けられている。この状態で上記各玉４、４には、上記一方の内輪７に対する上記他方の内輪８の嵌合位置を規制する事により、所望の予圧を付与している。又、この状態で上記鍔部１２の外周縁は、上記外輪２の一端部内周面に近接対向して、当該部分にラビリンスシールを構成する。これに対して、上記外輪２の他端部内周面に係止した円輪状の塞ぎ板１５の内周縁を上記他方の内輪８の外周面に近接対向させて、当該部分にラビリンスシールを構成している。これら各ラビリンスシールは、上記各玉４、４を設置した部分に存在する潤滑剤が周囲に飛散する事を防止する。

上述の様に構成する複列転がり軸受ユニット１の使用時には、上記内輪７を、ＨＤＤ等を収めるハウジングの内側に、前記ねじ孔９に螺合した止めねじにより固定する。この止めねじを緊締した状態で、上記鍔部１２の軸方向片側面１６（図１４の右側面）は、上記ハウジング内に設けた基準面に密に当接する。又、前記フランジ部６の軸方向片側面１６ａ（図１４の右側面）に、被支持部材であるハードディスク或はスイングアームを支持固定する。この状態で、このハードディスクが上記ハウジングの内側に回転自在に支持されるか、上記スイングアームが揺動自在に支持される。

尚、上記ＨＤＤが、例えばノート型パソコンに内蔵するものである場合、上記複列転がり軸受ユニット１の寸法は、上記各玉４、４の直径が０．６mm以下、上記外輪２の軸方向に関する長さＬ₂ が２．５mm以下、この外輪２の本体部分（フランジ部６を除いた部分）の外径Ｄ₂ が４mm以下である。又、軸方向に関する寸法精度に関しては、上記ハードディスク或はスイングアームの取付面となる、上記フランジ部６の軸方向片側面１６ａの軸方向位置を、正確に規制する。具体的には、上記複列転がり軸受ユニット１の組立完了後の状態で、前記内輪ユニット３の取付基準面となる、上記鍔部１２の片側面１６と、上記フランジ部６の軸方向片側面１６ａとの軸方向寸法を、基準値（設計値）に対して±２０μｍ以内に抑える。又、上記外輪２の基準面となる端面（図１４の右端面）１７と、上記フランジ部６の軸方向片側面１６ａとの軸方向寸法に関しても、基準値（設計値）に対して±２０μｍ以内に抑える。

上述の様な、小型でしかも高精度の複列転がり軸受ユニット１を、工業的手法により大量生産する事は難しく、歩留が低くなり易い為、コストが嵩む。特許文献１、２には、円筒状の素材の先端寄り部分に順次旋削加工を施して転がり軸受用の軌道輪を造る方法が記載されているが、この様な方法では、精度確保とコスト低減とを十分に両立させる事が難しい。即ち、熱処理硬化後に旋削加工を施す為、この旋削加工の為の工具の耐久性確保が難しくなり、この面からコスト低減が難しい。又、軌道面の研摩等の仕上加工を、個々の軌道輪に分離した状態で行なう為、仕上加工時にチャッキングしにくい。この為、例えば上述の様な極小の複列転がり軸受ユニット１を構成する外輪２や内輪７の様に、極小でしかも複雑な形状を有する（外周面や内周面にフランジ部や鍔部、内輪軌道、外輪軌道、ねじ孔等が存在する）軌道輪を、低コストで精度良く造る事はできない。

特開平６−２４６５４７号公報 特開２００４−１６７６６８号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、極小でしかも複雑な形状を有する軌道輪を低コストで精度良く造る事ができる、転がり軸受用軌道輪の製造方法を実現すべく発明したものである。

本発明の転がり軸受用軌道輪の製造方法は、先ず、軸方向片側にチャッキング代を備えた、鋼製の素材を用意する。その後、この素材の軸方向他側部分に、少なくとも切削加工と研削加工と熱処理加工とを含む所定の加工を、少なくともこれら各加工のうちの切削加工と研削加工とを、上記チャッキング代を加工装置の把持部に把持した状態で施す。そして、上記軸方向他側部分の形状及び表面の性状を、造るべき転がり軸受用軌道輪と一致する形状及び性状とする。その後、上記軸方向他側部分を上記チャッキング代部分から切断する。尚、本明細書及び特許請求の範囲に記載した研削加工には、超仕上加工を含む。

上述の様に構成する本発明の転がり軸受用軌道輪の製造方法によれば、極小でしかも複雑な形状を有する軌道輪を低コストで精度良く造る事ができる。即ち、鋼製の素材の軸方向片側にチャッキング代を設けているので、加工装置の把持部に対する、この素材の組み付け姿勢を安定させられる。この為、この把持部に対してこの素材を、精度良く把持固定する作業を容易に行なえる様になって、精度確保とコスト低減とを図れる。

本発明を実施する場合に、例えば請求項２に記載した様に、軸受用軌道輪を、中心部にねじ孔を、外周面に内輪軌道を、それぞれ有する円筒状の内輪とする。この様な内輪を造る場合に、先ず、切削加工により、素材の軸方向他側部分の形状をこの内輪に見合う形状とする。その後、少なくともこの軸方向他側部分に、少なくとも上記内輪軌道部分を硬化させる為の熱処理を施す。次いで、少なくともこの内輪軌道部分に研削加工を施してから、この内輪軌道部分に超仕上加工を施す。その後、上記軸方向他側部分をチャッキング代部分から切断する。
この場合に、例えば請求項３に記載した様に、上記内輪の外周面で内輪軌道から軸方向に外れた部分に、この内輪を支持固定する部材の一部に軸方向片側面を突き当てる、外向フランジ状の鍔部を形成する。
この様な構成を採用すれば、前述の図１４に示した様な複列転がり軸受ユニット１を構成する内輪７を、低コストで精度良く造れる。

或いは、請求項４に記載した様に、軸受用軌道輪を、内周面に外輪軌道を有する円筒状の外輪とする。この様な外輪を造る場合に、先ず、切削加工により素材の軸方向他側部分の形状を、この外輪に見合う形状とする。その後、少なくともこの軸方向他側部分に、少なくとも表面を硬化させる為の熱処理を施す。次いで、少なくとも上記外輪軌道部分に研削加工を施してから、この外輪軌道部分に超仕上加工を施す。その後、上記軸方向他側部分をチャッキング代部分から切断する。
この場合に、例えば請求項５に記載した様に、上記外輪の外周面に、軸方向側面に被支持部材を支持固定する為のフランジ部を形成する。
この様な構成を採用すれば、前述の図１４に示した様な複列転がり軸受ユニット１を構成する外輪２を、低コストで精度良く造れる。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項６に記載した様に、素材のチャッキング代を加工装置の把持部に把持した後、切削加工と、研削加工と、熱処理加工と、軸方向他側部分を上記チャッキング代部分から切断する切断加工とを含む所定の加工のうち、この切断加工の以前に行なう加工を、このチャッキング代を上記把持部から取り外す事なく行なう。
この場合に、更に好ましくは、請求項７に記載した様に、上記加工装置として、複数の主軸を有する多軸加工装置を使用する。
この様な構成を採用すれば、素材乃至は中間素材を上記加工装置の把持部同士の間で移し替える必要がなくなるので、移し替えに基づく誤差をなくし、得られる軌道輪の精度をより向上させられる。又、加工作業の一層の能率化によるコスト低減も図れる。

更に、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項８に記載した様に、素材の軸方向中間部で、この素材の軸方向他側部分で軸受用軌道輪とすべき部分とチャッキング代部分との間部分に、この素材の外周面とこの軸受用軌道輪とすべき部分の内径側部分とを連通する排出孔を設ける。そして、この排出孔を通じて、この軸受用軌道輪とすべき部分の内径側部分に入り込んだ流体を排出する。
本発明の転がり軸受用軌道輪の製造方法を実施する場合に、中間素材に関して洗浄処理を施す必要がある。この洗浄処理では、この中間素材の表面に付着した油脂を除去する為、脱脂用の洗浄液を使用する。この洗浄処理を効果的に行なう為には、この洗浄液を上記中間素材の内部に流通させる事が好ましいし、洗浄後は、次の工程に移る以前に排出する必要がある。上記請求項８に記載した発明の様に、上記間部分に排出孔を設ければ、上記洗浄処理を効果的に行なえるだけでなく、用済の洗浄液の排出を円滑に行なえる。

図１〜５は、請求項１〜３、８に対応する、本発明の実施例１を示している。本実施例の製造方法では、前述の図１４に示した様な複列転がり軸受ユニット１を構成する内輪７を造る。この様な本実施例の場合、先ず、軸方向片側（図１、３〜５の左側、図２の下側）にチャッキング代を備えた、鋼製の素材を用意する。尚、この素材は、上記内輪７の（鍔部１２の）外接円の直径以上の外径を有する、円柱状のものでも良いが、加工作業の能率を高める為に、予め鍛造、旋削等により、軸方向他半部（図１の右半部）を、上記内輪７（の完成後の形状）よりも少しだけ大きめの（所定の形状に加工する際に除去する余肉部分が少ない）形状としておく事が好ましい。

上述の様な素材を用意したならば、図１に示す様に、この素材の軸方向片側に設けたチャッキング代１８を、旋盤等の加工装置を構成する主軸の先端部に設けた把持部（チャック）１９に把持する。そして、この主軸を回転させつつ、上記加工装置の工具台にセットした工具（バイト）２０の先端部（切り刃）を上記素材の表面に突き当てて、この素材を所望形状に加工する。具体的には、この素材の中心部にねじ孔９を、外周面に、鍔部１２と、内輪軌道１３ａと、別の内輪８（図１４）を外嵌固定すべき円筒面部２１を形成して、第一中間素材２２とする。尚、この第一中間素材２２の軸方向中間部内側には、上記ねじ孔９と連続する中空部２３を設けている。そして、この中空部２３の内周面と、上記第一中間素材２２の軸方向中間部外周面との間に、排出孔２４を設けている。尚、上記中空部２３及びこの排出孔２４は、上記図１に示した状態で形成する事もできるが、特に精度を要求される部分ではないので、予め上記素材に粗加工しておく事が、上記内輪７の製造作業を能率良く行なう面からは好ましい。

本実施例の場合には、上述の様な第一中間素材２２を旋削加工により造った後、図２に示す様に、この第一中間素材２２を上記把持部１９から取り外して、この第一中間素材２２に洗浄処理及び熱処理を施す。即ち、この第一中間素材２２の少なくとも軸方向他側（図１、３〜５の右側、図２の上側）部分の表面には、この表面部分に旋削加工を施す際に使用した切削油が付着している。この切削油をそのままにして熱処理を施すと、この切削油が蒸発して周囲環境を汚染するだけでなく、熱処理の結果にも悪影響を及ぼす。そこで、上記把持部１９から上記第一中間素材２２を取り外した後、この第一中間素材２２に脱脂・洗浄液を注ぐ事により、この第一中間素材２２の表面に付着した上記切削油を除去する。この場合に、上記ねじ孔９の内周面に付着した切削油は、このねじ孔９の開口部から注ぎ込んだ脱脂・洗浄液を、上記排出孔２４から排出する事により除去する。

上述の様にして、上記第一中間素材２２の表面に付着していた切削油を除去し、更に、上記ねじ孔９内に送り込んだ分を含めて、上記脱脂、洗浄液を排出したならば、上記第一中間素材２２に、表面を硬化させる為の熱処理を施す。この熱処理の方法は、必要とされる硬度等に応じて適宜定める。本実施例の場合には、上記第一中間素材２２を窒素等の不活性ガス中、或は真空炉中で加熱・急冷（焼き入れ）する事により、上記第一中間素材２２の表面を硬化させて、第二中間素材２５とする。

この第二中間素材２５は、図３に示す様に、研削加工装置を構成する主軸の先端部に設けた把持部（チャック）１９ａに把持する。そして、この把持部１９ａを回転させつつ、上記第二中間素材２５の軸方向他側部分に形成した、前記内輪７となるべき部分の表面のうちで、特に寸法精度及び表面粗さを向上させるべき部分に、研削加工を施す。本実施例の場合には、前記鍔部１２の軸方向他側面（図３の右側面、前述の図１４では左側面）を基準として、旋回砥石２６を案内する事により、前記内輪軌道１３ａと前記円筒面部２１との表面部分の寸法並びに表面粗さを仕上げて、第三中間素材２７とする。尚、上記鍔部１２の軸方向片側面１６（図３の左側面、前述の図１４では右側面）は、前述した様に、複列転がり軸受ユニット１の組立完了後の状態で、前記内輪ユニット３の取付基準面となる。この為、上記片側面１６の位置精度及び形状精度（平坦度、直角度）を確保する為に、必要に応じて、この片側面１６に関しても、別途回転砥石等により仕上加工を施す事もできる。

この様にして得られた、上記第三中間素材２７は、一度上記把持部１９ａから取り外して、バレル加工を施す。このバレル加工は、上記研削加工により生じたバリを除去すると同時に、上記第三中間素材２７の表面層部分に圧縮残留応力を生じさせて、得られた内輪７の耐久性を向上させると共に、この内輪７の表面に、潤滑油を保持する微小な凹凸を形成する為に行なう。

上記第三中間素材２７は、上記バレル加工を施した後、図４に示す様に、超仕上加工装置を構成する主軸の先端部に設けた把持部（チャック）１９ｂに把持する。そして、この把持部１９ｂを回転させつつ、上記第三中間素材２７の中間部外周面の内輪軌道１３ａに超仕上砥石２８を、振動させつつ押し付ける、超仕上加工を施す。そして、この内輪軌道１３ａを良好な転がり接触面とした、第四中間素材２９とする。

この様にして得られた第四中間素材２９は、上記超仕上加工装置の把持部１９ｂに把持したまま、或いは別途旋盤の把持部に移し替えた後、軸方向他側部分をチャッキング代１８部分から切断する。即ち、図５に示す様に、上記第四中間素材２９のチャッキング代１８を把持部１９ｃにより把持した状態でこの把持部１９ｃを回転させつつ、上記第四中間素材２９の中間部に突っ切りバイト等の切断用工具３０の先端部（切り刃）を突き当てる。そして、上記軸方向他側部分を上記チャッキング代１８部分から切り離して、この軸方向他側部分を上記内輪７とする。この様にして得られた内輪７は、この切り離し作業の際に付着した切削油等を除去する洗浄作業を施した後、外輪２、玉４、４等の他の構成部材と組み合わせて、前記複列転がり軸受ユニット１（図１４参照）とする。

上述の様にして上記内輪７を造る場合、各工程で、素材乃至は第一〜第四各中間素材２２、２５、２７、２９を、軸方向片側に設けたチャッキング代１８により確実に把持できる。従って、素材乃至は第一〜第四各中間素材２２、２５、２７、２９を削り取る各工程で、これら素材乃至は第一〜第四各中間素材２２、２５、２７、２９の姿勢を、容易に安定させられる。この為、上記内輪７の精度確保とコスト低減とを図れる。尚、各部の精度を向上させる仕上工程で、ローラバニシング等の、軽度の鍛造加工等の塑性加工を施す事も考えられる。本発明を実施する場合に、この様な塑性加工に関しても、上記チャッキング代１８により中間素材を把持した状態で行なう事が、精度確保の面からは好ましい。

図６〜１３は、請求項１、４〜８に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の製造方法では、前述の図１４に示した様な複列転がり軸受ユニット１を構成する外輪２（図１３〜１４参照）を造る。この様な本実施例の場合、先ず、特許請求の範囲に記載した軸方向片側である基端部（図６〜１２の左半部）にチャッキング代３１を備えた、鋼製の素材を用意する。尚、この素材に関しても、上述した実施例１の場合と同様に、上記外輪２の（フランジ部６の）外接円の直径以上の外径を有する、円柱状のものでも良いが、加工作業の能率を高める為に、予め鍛造、旋削等により、特許請求の範囲に記載した軸方向他側部分である軸方向先端部（図６〜１２の右半部）を、上記外輪２（の完成後の形状）よりも少しだけ大きめの（所定の形状に加工する際に除去する余肉部分が少ない）形状としておく事が好ましい。

上述の様な素材を用意したならば、図６に示す様に、この素材の軸方向片側に設けたチャッキング代３１を、多軸加工装置を構成する複数の主軸のうちの、何れかの主軸の先端部に設けた、把持部（チャック、図６〜１２には省略、図１、３〜５参照）に把持する。多軸加工装置を使用する理由は、本実施例の場合には、上記外輪２の製造作業の（最終のバリ取り作業を除く）ほぼ総ての工程を、１本の主軸の先端部に設けた把持部に把持した状態のまま（取り外さずに）行なう為、加工装置の稼働を効率良く行なわせる為である。即ち、或る主軸の先端部に把持した素材乃至中間素材に或る加工をしている間に、他の主軸の先端部に把持した他の中間素材に別の加工を施す事により、上記加工装置の稼働率を向上させ、上記外輪２の製造コストの低減を図る為である。この点から、上記主軸の数は、工程の数だけ（本実施例の場合には、図６〜１２に示した７工程に見合う、７本）設ける事が好ましい。但し、多少上記外輪２の製造作業の能率が低下しても良ければ、上記主軸の数が上記工程の数（７本）よりも少なくても（最低限１本でも）構わない。

上記図６に示す様に、上記素材を何れかの主軸の先端部に設けた把持部に把持したならば、この主軸を回転させつつ、上記加工装置の工具台にセットした工具（バイト）２０の先端部（切り刃）を上記素材の表面に突き当てて、この素材を所望形状に加工する、切削加工を行なう。具体的には、この素材の内周面に複列の外輪軌道５ａ、５ｂを、外周面の軸方向中間部にフランジ部６を、同じく一端部（図６の右端部）に雄ねじ部３２を、それぞれ形成して、第一中間素材３３とする。尚、この第一中間素材３３の軸方向中間部内側には、上記両外輪軌道５ａ、５ｂの内径側部分と連続する中空部３４を設けている。そして、この中空部３４の内周面と、上記第一中間素材３３の軸方向中間部外周面との間に、排出孔３５を設けている。尚、上記中空部３４及びこの排出孔３５は、上記図６に示した状態で形成する事もできるが、特に精度を要求される部分ではないので、予め上記素材に粗加工しておく事が、上記外輪２の製造作業を能率良く行なう面からは好ましい。

本実施例の場合には、上述の様な第一中間素材３３を旋削加工により造った後、図７に示す様にして、上記切削加工時にこの第一中間素材３３の表面に付着した切削油を除去する、洗浄作業を行なう。この切削油を除去する理由は、前述した実施例１の場合と同様である。特に、本実施例の場合には、上記洗浄作業を、上記第一中間素材３３を上記主軸の先端部に設けた把持部に把持した状態のまま行なう。この為に本実施例の場合には、上記第一中間素材３３の先端部で上記切削油を除去すべき部分の周囲を、洗浄用カバー３６により覆う。即ち、円筒状に形成されたこの洗浄用カバー３６の先端部（図７の左端部）内周面を、上記第一中間素材３３の中間部外周面に形成した上記フランジ部６に、ほぼ液密に外嵌する。そして、この洗浄用カバー３６を通じて、上記第一中間素材３３の先端部に、脱脂・洗浄液を注ぐ事により、この第一中間素材３３の表面に付着した上記切削油を除去する。切削油を洗い流した後の、上記脱脂・洗浄液は、前記排出孔３５から排出する。この様にして行なう洗浄作業の際、必ずしも主軸を回転させる必要はないが、回転させる事は自由である。

上述の様にして、上記第一中間素材３３の表面に付着していた切削油を除去し、更に、上記両外輪軌道５ａ、５ｂの径方向内側部分に送り込んだ分を含めて、上記脱脂、洗浄液を排出したならば、上記第一中間素材３３に、上記外輪２となるべき部分のうちで、上記フランジ部６を除いた部分を硬化させる為の熱処理を施す。本実施例の場合には、この熱処理を、上記第一の中間素材３３を上記主軸の先端部に把持した状態のまま、高周波熱処理により行なう。この為に、上記第一中間素材３３の先端部周囲から上記洗浄用カバー３６を取り外した後、図８に示す様に、この第一中間素材３３の先端部周囲に、焼き入れ用カバー３７と高周波加熱コイル３８とを配置する。

このうちの焼き入れ用カバー３７は、非磁性材製で円筒状に形成されたもので、焼き入れ作業時にはその先端縁を、上記フランジ部６の片側面１６ａ（図８の右側面）に突き当てる。又、上記高周波加熱コイル３８は、上記焼き入れ用カバー３７の先端部（図８の左端部）に外嵌されており、この焼き入れ用カバー３７の先端部を介して、上記第一中間素材３３の先端部で上記両外輪軌道５ａ、５ｂを形成した部分の周囲に対向する。この第一中間素材３３の先端部を高周波熱処理する際には、上記焼き入れ用カバー３７内に、窒素等の不活性ガスを流通させつつ、上記高周波加熱コイル３８に通電する事により、第一中間素材３３の先端部を高周波発熱させた後急冷する。そして、この先端部を、外周面から内周面まで、径方向全体（図８の斜格子部分）に亙って焼き入れ硬化した、第二中間素材３９とする。尚、第一中間素材３３の先端部を焼き入れ硬化する為の熱処理は、高周波焼き入れに限らず、他の方法でも良い。例えば、上記第一中間素材３３を回転させつつこの第一中間素材３３の先端部をレーザ照射により発熱させてから急冷する、衝撃焼き入れを行なう事もできる。

何れにしても、上記第一中間素材３３の先端部を焼き入れ硬化して成る、上記第二中間素材３９には、図９に示す様に、上記両外輪軌道５ａ、５ｂの寸法精度及び表面粗さを向上させる為の研削加工を施す。本実施例の場合には、得るべき外輪２の内周面の形状に見合う、即ち、外周面の母線形状がこの外輪２の内周面の母線形状と一致する旋回砥石４０を、上記第二中間素材３９の先端部の内径側に挿入する。そして、これら旋回砥石４０と第二中間素材３９とを回転させつつ、この旋回砥石４０の外周面をこの第二中間素材３９の先端部内周面に押し付ける事により、上記両外輪軌道５ａ、５ｂの表面部分の寸法並びに表面粗さを仕上げて、第三中間素材４１とする。尚、上記フランジ部６の軸方向片側面１６ａ（図６〜１２、１４の右側面、図１３の下面）は、前述した様に、複列転がり軸受ユニット１の組立完了後の状態で、ハードディスク或はスイングアームの取付基準面となる。この為、上記片側面１６ａの位置精度及び形状精度（平坦度、直角度）を確保する為に、必要に応じて、この片側面１６ａに関しても、別途回転砥石等により仕上加工を施す事もできる。

この様にして得られた、上記第三中間素材４１の先端部の内径側には、上記旋回砥石４０を抜き出してから旋回ブラシ４２を挿入する。そして、これら旋回ブラシ４２と第三中間素材４１とを回転させつつ、この旋回ブラシ４２によりこの第三中間素材４１の軸方向先端部内周面を撫で付ける事により、上記研削加工により、上記第三中間素材４１の先端部内周面に生じたバリを除去する。

上記第三中間素材４１は、上記バリ取り加工を施した後、図１１に示す様にして、超仕上加工を施す。即ち、主軸及び把持部を介して上記第三中間素材４１を回転させつつ、この第三中間素材４１の内周面の外輪軌道５ａ、５ｂに超仕上砥石４３を、振動させつつ押し付ける、超仕上加工を施す。そして、これら両外輪軌道５ａ、５ｂを良好な転がり接触面とした、第四中間素材４４とする。

この様にして得られた第四中間素材４４は、図１２に示す様に、前記外輪２となるべき、この第四中間素材４４の軸方向先端部を、前記チャッキング代３１部分から切断する。即ち、この第四中間素材４４のチャッキング代３１を把持部により把持した状態で、主軸と共にこの把持部を回転させつつ、上記第四中間素材４４の中間部に突っ切りバイト等の切断用工具４５の先端部（切り刃）を突き当てる。そして、上記第四中間素材４４の軸方向先端部を、図１２の鎖線部分で上記チャッキング代３１部分から切り離して、この軸方向先端部を上記外輪２とする。

この様にして得られた外輪２は、図１３に示す様に、この切り離し作業の際に付着した切削油等を除去する洗浄作業及び切り離し作業の際に生じたバリを除去する為のバリ取り処理を施す。図示の例では、前記フランジ部６の軸方向他側面（図１３の上面）を旋回ブラシ４２ａで撫で付ける事により、このフランジ部６の内外両周縁部に生じたバリを除去すると同時に、この内外両周縁部の角を丸めている。この様にして得られた上記外輪２は、内輪ユニット３、玉４、４等の他の構成部材と組み合わせて、前記複列転がり軸受ユニット１（図１４参照）とする。

上述の様にして上記外輪２を造る場合、各工程で、素材乃至は第一〜第四各中間素材３３、３９、４１、４４を、軸方向片側に設けたチャッキング代３１により確実に把持できる。又、各工程で、このチャッキング代３１を異なる把持部同士の間で移し替える事はない。従って、素材乃至は第一〜第四各中間素材３３、３９、４１、４４を削り取る各工程で、これら素材乃至は第一〜第四各中間素材３３、３９、４１、４４の姿勢を、同じ状態にできる。この為、上記外輪２の精度確保とコスト低減とを図れる。尚、仕上工程で、前述した様な軽度の鍛造加工等の塑性加工を施す場合には、中間素材を上記チャッキング代３１により把持したまま行なう事が好ましい。

本発明の実施例１で、素材の軸方向他側部分に、内輪を形成する為の旋削加工を施す状態を示す断面図。 同じく、熱処理を施す状態を示す断面図。 同じく、研削加工を施す状態を示す断面図。 同じく、超仕上を行なう状態を示す断面図。 同じく、内輪をチャッキング代部分から切断する状態を示す断面図。 本発明の実施例２で、素材の軸方向先端部に、外輪を形成する為の旋削加工を施す状態を示す断面図。 同じく、脱脂洗浄を行なう状態を示す断面図。 同じく、熱処理を施す状態を示す断面図。 同じく、研削加工を施す状態を示す断面図。 同じく、バリ取りを行なう状態を示す断面図。 同じく、超仕上を行なう状態を示す断面図。 同じく、外輪をチャッキング代部分から切断する状態を示す断面図。 同じく、切断後に外輪のバリ取りを行なう状態を示す断面図。 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複列転がり軸受ユニットの１例を示す断面図。

符号の説明

１ 複列転がり軸受ユニット
２ 外輪
３ 内輪ユニット
４ 玉
５ａ、５ｂ 外輪軌道
６ フランジ部
７ 内輪
８ 内輪
９ ねじ孔
１０ ボス部
１１ 大径部
１２ 鍔部
１３ａ、１３ｂ 内輪軌道
１４ 保持器
１５ 塞ぎ板
１６、１６ａ 片側面
１７ 端面
１８ チャッキング代
１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ 把持部
２０ 工具
２１ 円筒面部
２２ 第一中間素材
２３ 中空部
２４ 排出孔
２５ 第二中間素材
２６ 旋回砥石
２７ 第三中間素材
２８ 超仕上砥石
２９ 第四中間素材
３０ 切断用工具
３１ チャッキング代
３２ 雄ねじ部
３３ 第一中間素材
３４ 中空部
３５ 排出口
３６ 洗浄用カバー
３７ 焼き入れ用カバー
３８ 高周波加熱コイル
３９ 第二中間素材
４０ 旋回砥石
４１ 第三中間素材
４２、４２ａ 旋回ブラシ
４３ 超仕上砥石
４４ 第四中間素材
４５ 切断用工具

Claims (8)

1. 軸方向片側にチャッキング代を備えた鋼製の素材を用意した後、この素材の軸方向他側部分に、少なくとも切削加工と研削加工と熱処理加工とを含む所定の加工を、少なくともこれら各加工のうちの切削加工と研削加工とを、上記チャッキング代を加工装置の把持部に把持した状態で施して、上記軸方向他側部分の形状及び表面の性状を、造るべき転がり軸受用軌道輪と一致する形状及び性状とした後、上記軸方向他側部分を上記チャッキング代部分から切断する転がり軸受用軌道輪の製造方法。
2. 軸受用軌道輪が、中心部にねじ孔を、外周面に内輪軌道を、それぞれ有する円筒状の内輪であり、切削加工により素材の軸方向他側部分の形状をこの内輪に見合う形状とした後、少なくともこの軸方向他側部分に、少なくとも上記内輪軌道部分を硬化させる為の熱処理を施し、次いで、少なくともこの内輪軌道部分に研削加工を施してから、この内輪軌道部分に超仕上加工を施した後、上記軸方向他側部分をチャッキング代部分から切断する、請求項１に記載した転がり軸受用軌道輪の製造方法。
3. 内輪の外周面で内輪軌道から軸方向に外れた部分に、この内輪を支持固定する部材の一部に軸方向片側面を突き当てる、外向フランジ状の鍔部を形成する、請求項２に記載した転がり軸受用軌道輪の製造方法。
4. 軸受用軌道輪が、内周面に外輪軌道を有する円筒状の外輪であり、切削加工により素材の軸方向他側部分の形状をこの外輪に見合う形状とした後、少なくともこの軸方向他側部分に、少なくとも表面を硬化させる為の熱処理を施し、次いで、少なくとも上記外輪軌道部分に研削加工を施してから、この外輪軌道部分に超仕上加工を施した後、上記軸方向他側部分をチャッキング代部分から切断する、請求項１に記載した転がり軸受用軌道輪の製造方法。
5. 外輪の外周面に、軸方向側面に被支持部材を支持固定する為のフランジ部を形成する、請求項４に記載した転がり軸受用軌道輪の製造方法。
6. 素材のチャッキング代を加工装置の把持部に把持した後、切削加工と、研削加工と、熱処理加工と、軸方向他側部分を上記チャッキング代部分から切断する切断加工とを含む所定の加工のうち、この切断加工の以前に行なう加工を、このチャッキング代を上記把持部から取り外す事なく行なう、請求項１〜５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。
7. 加工装置として、複数の主軸を有する多軸加工装置を使用する、請求項６に記載した転がり軸受用軌道輪の製造方法。
8. 素材の軸方向中間部で、この素材の軸方向他側部分で軸受用軌道輪とすべき部分とチャッキング代部分との間部分に、この素材の外周面とこの軸受用軌道輪とすべき部分の内径側部分とを連通する排出孔を設け、この排出孔を通じて、この軸受用軌道輪とすべき部分の内径側部分に入り込んだ流体を排出する、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。
   

Images