WO2016027871A1

WO2016027871A1 - リング状部材の製造方法および製造装置

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Publication number: WO2016027871A1
Application number: PCT/JP2015/073437
Authority: WO
Inventors: 小林　一登; 裕安田
Original assignee: 日本精工株式会社
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2016-02-25
Also published as: EP3184192A4; CN106573289A; CN106573289B; EP3184192A1; US20170274443A1; EP3184192B1; US10583475B2

Abstract

　マンドレルに損傷が生じることを防止すると共に、加工後のリング状部材の形状の精度の向上を図ることができる構造を実現する。マンドレル（２３ａ）を、軸方向に隔離した状態で互いに同心に設けられた１対の支持軸部（３７ａ、３７ｂ）と、軸方向に関して１対の支持軸部同士の間に同心に設けられた転造軸部（３８）とにより構成する。一方の支持軸部（３７ａ）を転造軸部に対する軸方向の変位を規制した状態で設ける。他方の支持軸部（３７ｂ）を、転造軸部から離れる方向の金属素材（２６）からの押圧力が加わった場合に、当該方向に変位可能な状態で設ける。

Description

リング状部材の製造方法および製造装置

　本発明は、ラジアル転がり軸受用の軌道輪などのリング状部材の製造方法、およびこの製造方法の実施に直接使用できるリング状部材の製造装置に関する。

　各種回転機器の回転支持部には、図２１に示すようなラジアル玉軸受１が組み込まれている。ラジアル玉軸受１としては、互いに同心に配置された外輪２と内輪３との間に複数個の玉４が転動自在に設けられた、単列深溝型ラジアル玉軸受が使用される。外輪２の内周面の軸方向中間部には、深溝型の外輪軌道５が全周にわたって形成されており、内輪３の外周面の軸方向中間部には、深溝型の内輪軌道６が全周にわたって形成されている。複数個の玉４が、保持器７に保持された状態で、外輪軌道５と内輪軌道６との間に転動自在に設けられることにより、外輪２と内輪３との相対回転が自在となっている。

　上述のようなラジアル玉軸受１を構成する、外輪２や内輪３などの軌道輪を低コストで製造するための方法が、特開２００９－２７９６１１号公報に開示されている。この方法では、まず、図２２（Ａ）に示した円柱状のビレット８の下端部の外径を拘束した状態で、ビレット８に据え込み加工を施し、ビレット８を軸方向に押し潰すことにより、図２２（Ｂ）に示したような、小径部９と大径部１０とからなる、第一中間素材１１を形成する。次に、小径部９に前方押出加工を施し、小径部９を小径の第二円筒部１２に加工することにより、図２２（Ｃ）に示した第二中間素材１３を得る。さらに、大径部１０に後方押出加工を施し、大径部１０を大径の第一円筒部１４に加工することにより、図２２（Ｄ）に示した第三中間素材１５を得る。その後、第三中間素材１５に打ち抜き加工を施し、第三中間素材１５の底板部１６を打ち抜くことにより、図２２（Ｅ）に示した第四中間素材１７を得る。次いで、図２２（Ｆ）に示すように、第四中間素材１７に打ち抜き加工を施し、第四中間素材１７から、第二円筒部１２に相当する部分を打ち抜いて、小径円筒部材１８を得る。最後に、図２２（Ｇ）に示すように、第一円筒部１４に相当する部分から内向鍔部１９を打ち抜いて、大径円筒部材２０を得る。このようにして得られた小径円筒部材１８および大径円筒部材２０は何れも、円環状の金属素材である。

　小径円筒部材１８は内輪３の素材であるが、小径円筒部材１８の外周面には内輪軌道６が形成されておらず、外径寸法、軸方向寸法、および内周面と外周面の形状が、内輪３の寸法および形状とはなっていない。また、大径円筒部材２０は外輪２の素材であるが、大径円筒部材２０の内周面には外輪軌道５が形成されておらず、内径寸法、外径寸法、軸方向寸法、および内周面と外周面の形状が、外輪２の寸法および形状とはなっていない。小径円筒部材１８を内輪３の形状に加工したり、大径円筒部材２０を外輪２の形状に加工したりする作業を圧延転造加工により行うことが、特開２００９－２７９６１１号公報や特開昭５９－２１２１４２号公報に開示されている。

　図２３および図２４は、特開昭５９－２１２１４２号公報に記載されたリング状部材の製造装置２１を示している。製造装置２１は、圧延転造加工により、小径円筒部材１８などの円環状の金属素材２６を、内輪３などのリング状部材２２に加工するための装置であって、マンドレル２３と、成形ロール２４と、サポートロール２５とを備えている。

　マンドレル２３は、外周面の軸方向中間部に形成された、金属素材２６の内周面に転造加工を施すための第一転造面２７と、第一転造面２７の軸方向両側に設けられた円筒面状の１対のマンドレル側規制面２８とを有している。第一転造面２７は、軸方向中間部が軸方向に関して外径が変化しない円筒面状（断面直線状）であり、軸方向両端寄り部分が、軸方向両端に向かう程、外径が大きくなる断面円弧状である。マンドレル２３は、軸方向（図２３および図２４の上下方向）の変位、およびマンドレル２３の中心軸を中心とした回転を可能な状態で、受け台２９に支持されている。

　成形ロール２４は、円筒状であり、外周面の軸方向中間部に形成された、金属素材２６の外周面に転造加工を施すための第二転造面３０と、第二転造面３０の軸方向両側に形成された円筒面状の１対の成形ロール側規制面３１とを有する。第二転造面３０は、軸方向両端寄り部分が軸方向に関して外径が変化しない円筒面状（断面直線状）であり、軸方向中央寄り部分が、軸方向中央に向かう程、外径が大きくなる断面半円弧状である。成形ロール２４は、成形ロール２４の中心軸がマンドレル２３の中心軸と平行な状態で、第二転造面３０を、マンドレル２３の第一転造面２７と対向させている。成形ロール２４は、回転しながら水平方向（図２３および図２４の左右方向）に変位（マンドレル２３に遠近動）可能である。

　サポートロール２５は、軸方向に関して所定の間隔を設けて配置された１対のローラ３２を備えている。サポートロール２５は、マンドレル２３の中心軸に関して成形ロール２４と反対側に、サポートロール２５の中心軸がマンドレル２３の中心軸と平行になるように設けられており、ローラ３２の外周面の一部を、マンドレル側規制面２８に対向させている。なお、成形ロール２４の回転軸と、サポートロール２５の回転軸とは、同期機構３３により連結されており、成形ロール２４とサポートロール２５は、電動モータ３４の回転駆動により、同期して回転可能となっている。

　次に、リング状部材の製造装置２１により、金属素材２６に圧延転造加工を施して、リング状部材２２を製造する手順について、図２４を参照しつつ説明する。まず、図２４（Ａ）に示すように、金属素材２６の径方向内側にマンドレル２３を挿通した状態で、金属素材２６の円周方向一部を、マンドレル２３の第一転造面２７と成形ロール２４の第二転造面３０との間に配置する。サポートロール２５を構成する１対のローラ３２の外周面の円周方向一部を、マンドレル２３の１対のマンドレル側規制面２８に近接対向させる。

　次いで、電動モータ３４を回転駆動することにより、成形ロール２４とサポートロール２５とを回転駆動した状態で、成形ロール２４を、マンドレル２３に近付く方向（図２３および図２４の左側）に変位させる。これにより、成形ロール２４の外周面が、金属素材２６の外周面に当接して、金属素材２６を回転させる。成形ロール２４の外周面と金属素材２６の外周面とが当接した状態から、成形ロール２４をマンドレル２３に近付く方向にさらに変位させると、マンドレル２３が金属素材２６を介して押圧されて、マンドレル２３の外周面がサポートロール２５を構成する１対のローラ３２の外周面に当接する。マンドレル２３の外周面とローラ３２の外周面とが当接した状態では、ローラ３２の回転に伴い、マンドレル２３が回転させられる。なお、マンドレル２３の外周面とローラ３２の外周面とが当接した状態で、サポートロール２５は、マンドレル２３が図２３および図２４の左側に変位しないように、マンドレル２３を支持する。

　マンドレル２３の外周面とローラ３２の外周面とが当接した状態から、成形ロール２４をマンドレル２３に近付く方向にさらに変位させると、成形ロール２４と、サポートロール２５にサポートされたマンドレル２３との間で、金属素材２６の円周方向一部が押圧されて、金属素材２６の内周面にマンドレル２３の第一転造面２７が転造されると同時に、金属素材２６の外周面に成形ロール２４の第二転造面３０が転造される。このような圧延転造加工に伴って、金属素材２６の外径寸法および軸方向寸法が大きくなる。成形ロール２４の成形ロール側規制面３１が、マンドレル２３のマンドレル側規制面２８に当接すると、成形ロール２４のマンドレル２３に向かう方向の変位が停止され、圧延転造加工が終了する。このような圧延転造加工によって得られたリング状部材２２に対して、切削加工および研削加工などの仕上げ加工を施すことにより、内輪３が得られる。

　このようなリング状部材の製造方法によれば、金属素材２６に鍛造加工を施してリング状部材２２を製造する場合と比べて、加工装置の小型化を図ることができ、かつ、切削加工や旋削加工などの仕上げ加工の際の取り代を小さくできるため、設備コストおよび材料コストの低減を図ることができる。ただし、このような製造方法では、リング状部材２２の外径寸法を規制する手段が設けられていないため、金属素材２６の寸法形状のばらつきや、加工装置への金属素材２６の組み付け状態のばらつきなどによって、リング状部材２２の形状（外径寸法および軸方向寸法）にばらつきが生じる可能性がある。リング状部材２２の形状にばらつきが生じると、仕上げ加工（切削加工および研削加工）が面倒になり、製造コストが嵩んでしまう可能性がある。

　特開平７ー２７５９９０号公報には、圧延転造加工後のリング状部材の外径寸法および軸方向寸法を規制できる金型を用いることにより、リング状部材の形状にばらつきが生じることを防止する技術が開示されている。ただし、この技術では、使用する金属素材の体積が所定値よりも大きい場合には、成形ロールによる押圧が終了するよりも早い段階で、金型の成形空間が金属素材により満たされて、この金属素材の内部応力が高くなり過ぎてしまい、マンドレルに損傷が生じやすくなってしまう可能性がある。マンドレルが損傷しない場合でも、金型の成形空間内で行き場のない金属素材が歪んでしまい、加工後のリング状部材の真円度が悪化してしまう可能性がある。マンドレルの損傷やリング状部材の真円度の悪化は、金型の温度変化に基づく、金属素材の体積変化によっても生じる可能性がある。

特開２００９－２７９６１１号公報特開昭５９－２１２１４２号公報特開平７－２７５９９０号公報

　本発明は、上述のような事情に鑑みて、マンドレルに損傷が生じることを防止すると共に、金属素材の体積のばらつきにかかわらず、加工後のリング状部材の形状の精度の向上を図ることができる、リング状部材の製造方法および製造装置を提供することを目的としている。

　本発明のリング状部材の製造装置は、円環状の金属素材の内周面および外周面に転造加工を施すことにより、リング状部材を形成するための装置であって、マンドレルと、外径拘束型と、余肉退避手段とを備える。

　前記マンドレルは、該マンドレルの中心軸を中心とする回転を可能に支持されて、１対の支持軸部と転造軸部とを有し、該１対の支持軸部は、前記転造軸部よりも大径で、軸方向に離隔した状態で互いに同心に設けられており、前記転造軸部は、前記１対の支持軸部同士の間に、該１対の支持軸部と同心に設けられており、外周面に、前記金属素材の内周面に転造加工を施すための第一転造面が形成されている。

　前記外径拘束型は、円環状で、該外径拘束型の中心軸を前記マンドレルの中心軸と平行にした状態で、該外径拘束型の中心軸を中心とする回転を可能に支持され、内周面に前記金属素材の外周面に転造加工を施すための第二転造面が形成されており、径方向内側に前記転造軸部を挿通し、かつ、該第二転造面を前記第一転造面に対向させた状態で配置されている。

　前記余肉退避手段は、前記金属素材の加工中に、前記金属素材から軸方向または／および径方向に所定以上の押圧力を受けた場合に、軸方向または／および径方向に変位することで、前記マンドレルの第一転造面と、前記外径拘束型の第二転造面と、前記１対の支持軸部の前記転造軸部側の端面とにより形成される成形空間を拡張し、前記金属素材の余肉を逃がすものである。

　本発明のリング状部材の製造装置は、前記成形空間に、前記金属素材の円周方向一部を配置した状態で、前記マンドレルを該マンドレルの中心軸を中心に回転させると共に、前記外径拘束型を該外径拘束型の中心軸を中心に回転させ、かつ、前記第一転造面と前記第二転造面との間で前記金属素材を押圧して、該金属素材の内周面および外周面に転造加工を施すことにより前記リング状部材を形成する。

　本発明のリング状部材の製造装置の第１の態様は、前記余肉退避手段を、前記１対の支持軸部のうち、前記転造軸部と別体に構成された、少なくとも一方の支持軸部とし、該少なくとも一方の支持軸部が、前記金属素材の加工中に、該金属素材から所定以上の軸方向の押圧力を受けた場合に、前記転造軸部から軸方向に関して離隔する方向に変位可能に構成される。

　第１の態様のリング状部材の製造装置では、前記少なくとも一方の支持軸部を、軸方向に関して前記転造軸部に近づく方向に弾性的に押圧する付勢手段を更に備えることが好ましい。

　第１の態様のリング状部材の製造装置では、前記外径拘束型を、円環状で、軸方向に並べて配置された複数個の外径拘束型素子を備えるものとし、前記第二転造面を、該複数個の外径拘束型素子の内周面により構成し、前記金属素材の外周面に加えて、該金属素材の外周面と軸方向両端面との連続部である角部に、面取り部を形成するための転造加工を施すものとし、前記複数の外径拘束型素子を、前記金属素材の加工中に、該金属素材から所定以上の軸方向の押圧力を受けた場合に、互いに離隔する方向に変位可能に構成することもできる。

　この場合には、前記外径拘束型を、円環状の外周保持部材を更に備え、該外径拘束型を、該外周保持部材を前記複数個の外径拘束型素子の外周面に、該複数個の外径拘束型素子の軸方向変位を許容する状態で外嵌することにより構成することが好ましい。

　本発明のリング状部材の製造装置の第２の態様は、前記余肉退避手段を、前記リング状部材の製造装置の使用時に、前記金属素材の内周面に対向する部分に設けられた可動環状部材とし、該可動環状部材の径方向内側に、前記転造軸部のうちで外周面に前記第一転造面が形成された部分から軸方向に外れた部分を挿通しており、前記可動環状部材が、前記金属素材の加工中に、該金属素材から所定以上の径方向の押圧力を受けた場合に、径方向に変位可能に構成される。

　本発明のリング状部材の製造方法は、上述のような本発明のリング状部材の製造装置を使用して、円環状の金属素材の内周面および外周面に転造加工を施すことによりリング状部材を形成する。本発明のリング状部材の製造方法の場合には、前記余肉退避手段が、前記金属素材の加工中に、前記金属素材から軸方向または／および径方向に所定以上の押圧力を受けた場合に、軸方向または／および径方向に変位することで、前記成形空間を拡張し、前記金属素材の余肉を逃がす。

　本発明によれば、マンドレルに損傷が生じることを防止すると共に、金属素材の体積のばらつきにかかわらず、加工後のリング状部材の形状の精度の向上を図ることができる。すなわち、本発明の場合、金属素材の加工中に、該金属素材から軸方向または／および径方向に所定以上の押圧力を受けた場合に、余肉退避手段が軸方向または／および径方向に変位可能に構成されている。したがって、前記金属素材の加工中に、成形空間内の金属素材の内部応力が高くなった場合でも、前記余肉退避手段が軸方向または／および径方向に変位することで前記成形空間を拡張し、この拡張した部分に前記金属素材の余肉を逃がすことができる。この結果、前記成形空間内での前記金属素材の内部応力が低くなり、前記マンドレルに加わる応力を小さくできる。また、加工中の金属素材の内部応力を低くできるため、前記成形空間内で前記金属素材が歪むことを防止できる。この結果、加工後のリング状部材の真円度の悪化を防止することできる。

　なお、加工中に、金属素材の体積のばらつきに基づいて、この金属素材の体積が所定の大きさ（目標とするリング状部材の体積）よりも大きい場合も、前記成形空間内の前記金属素材の内部応力が高くなる可能性がある。このような場合でも、本発明によれば、前記余肉退避手段が変位することに基づき、前記金属素材の内部応力を低くして、前記マンドレルに加わる応力を小さくすると共に、成形空間内で金属素材が歪むことを防止できる。

図１は、本発明の実施の形態の第１例のリング状部材の製造装置を示す断面図である。図２は、図１のＡ部に相当する拡大断面図である。図３は、本発明の実施の形態の第２例を構成するマンドレルの一部を示す断面図である。図４は、本発明の実施の形態の第３例を示す、図１と同様の図である。図５は、本発明の実施の形態の第４例を示す、図１と同様の図である。図６は、本発明の実施の形態の第５例を示す、図１と同様の図である。図７は、本発明の実施の形態の第６例を示す、図１と同様の図である。図８は、図７のＢ部に相当する拡大断面図である。図９は、図８のＣ部に相当する拡大断面図である。図１０（ａ）は、本発明の実施の形態の第７例を構成する外径拘束型を示す断面図であり、図１０（ｂ）は、この外径拘束型を、図１０（ａ）の下方から見た側面図である。図１１は、本発明の実施の形態の第８例を示す、図１と同様の図である。図１２は、本発明の実施の形態の第９例を示す、図１と同様の図である。図１３は、本発明の実施の形態の第１０例を示す、図１と同様の図である。図１４（ａ）は、本発明の実施の形態の第１０例のリング状部材の製造装置の図８のＤ部に相当する部分を、加工開始前の状態を示す図であり、図１４（ｂ）は、この部分を加工後の状態で示す図である。図１５は、本発明の実施の形態の第１１例を示す、図１と同様の図である。図１６は、図１５のＥ部に相当する拡大断面図である。図１７（ａ）は、図１５のＦ部に相当する部分を、加工開始前の状態を示す図であり、図１７（ｂ）は、加工終了時の状態を示す図である。図１８は、本発明の実施の形態の第１２例を示す、図１と同様の図である。図１９は、図１８のＧ－Ｇ断面図に相当する部分を、一部の部材を省略して示す図である。図２０は、本発明の実施の形態の第１３例を示す、図１６と同様の図である。図２１は、本発明の製造方法の対象となる外輪および内輪を組み込んだ転がり軸受の１例を示す、部分切断斜視図である。図２２は、従来から知られている、円環状の金属素材を形成する工程の１例を示す断面図である。図２３は、従来から使用されている転造装置を示す図である。図２４は、従来構造の転造装置を使用して金属素材をリング状部材に加工する手順を説明するための図である。

　［実施の形態の第１例］
　図１および図２は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例のリング状部材の製造方法および製造装置の特徴は、加工後のリング状部材３５の外径寸法を規制する構造、および、金属素材２６の加工中に、金属素材２６の余肉を軸方向に逃がすための余肉退避手段を設けた点にある。その他の部分の構成および作用は、図２３および図２４に示した従来の製造方法および製造装置と同様である。なお、本例は、金属素材２６に圧延転造加工を施して外輪用のリング状部材を造るための製造方法および製造装置を示している。ただし、本発明のリング状部材の製造方法および製造装置は、図２３および図２４に示した従来の製造方法および製造装置と同様に、内輪用のリング状部材を対象とすることもできる。

　本例のリング状部材の製造装置２１ａは、マンドレル２３ａと、外径拘束型３６と、成形ロール２４ａと、サポートロール２５ａとを備える。マンドレル２３ａは、それぞれがダイス鋼、ハイス鋼、超硬合金などの金属製で、軸方向に離隔した状態で互いに同心に設けられた１対の支持軸部３７ａ、３７ｂと、軸方向に関して１対の支持軸部３７ａ、３７ｂ同士の間に同心に設けられた転造軸部３８と、を有している。

　１対の支持軸部３７ａ、３７ｂのうち、一方（図１の上方）の支持軸部３７ａは、中心に軸方向両端が開口した中心孔３９ａを有する中空軸状である。中心孔３９ａのうち、軸方向一端（図１の上端）寄り部分は、ねじ孔４０ａが形成されており、中心孔３９ａのうち、軸方向他端（図１の下端）寄り部分には、軸方向中間部よりも大径な嵌合孔４１ａが形成されている。一方の支持軸部３７ａの外周面のうちの軸方向一方側半部には、軸方向他方側半部よりも小径で軸方向に関して外径が変化しない小径円筒部４２ａが形成されている。一方の支持軸部３７ａの外周面のうちの他方側半部は、マンドレル側規制面４３ａとしている。なお、中心孔３９ａは、転造軸部３８を一方の支持軸部３７ａから取り外す際に、杆状のノックアウト治具を挿通するために利用してもよい。

　１対の支持軸部３７ａ、３７ｂのうち、他方（図１の下方）の支持軸部３７ｂは、一方の支持軸部３７ａと図１の上下方向に関して対称な形状を有する。すなわち、他方の支持軸部３７ｂは、中心に軸方向両端に開口した中心孔３９ｂを有する中空軸状である。中心孔３９ｂのうち、軸方向一端（図１の上端）寄り部分には、軸方向中間部よりも大径な嵌合孔４１ｂが形成されており、中心孔３９ｂのうち、軸方向他端（図１の下端）寄り部分には、ねじ孔４０ｂが形成されている。他方の支持軸部３７ｂの外周面のうちの軸方向他方側半部には、軸方向一方側半部よりも小径で軸方向に関して外径が変化しない小径円筒部４２ｂが形成されている。他方の支持軸部３７ｂの外周面のうちの軸方向一方側半部は、マンドレル側規制面４３ｂとしている。なお、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂは、超硬合金などの剛性が高い金属製であることが好ましい。また、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂの外径寸法は、適宜設定することができ、支持軸部３７ａ、３７ｂの外径寸法を小さくした場合には、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂは、ダイス鋼、ハイス鋼などの割れ難い鋼製であることが好ましい。

　転造軸部３８は、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂよりも軸方向寸法が小さく、中実状の杆状部材であり、軸方向両端寄り部分に設けられた１対の嵌合部４４ａ、４４ｂと、軸方向に関してこれら１対の嵌合部４４ａ、４４ｂ同士の間に設けられた転造面部４５とから構成される。１対の嵌合部４４ａ、４４ｂは、軸方向に関して外径が変化しない円柱状である。１対の嵌合部４４ａ、４４ｂのうちの一方の嵌合部４４ａの外径寸法は、一方の支持軸部３７ａの嵌合孔４１ａの内径寸法よりも僅かに大きく、１対の嵌合部４４ａ、４４ｂのうちの他方の嵌合部４４ｂの外径寸法は、他方の支持軸部３７ｂの嵌合孔４１ｂの内径寸法よりも僅かに小さい。

　転造面部４５は、外周面に、金属素材２６の内周面に転造加工を施すための第一転造面４６が形成されている。第一転造面４６は、金属素材２６に圧延転造加工を施して得られるリング状部材３５の内周面の形状に見合った形状を有しており、軸方向中間部に形成された軌道形成部４７と、この軌道形成部４７の軸方向両側に形成された１対の円筒面部４８と、軸方向両端寄り部分に形成された溝形成部４９とから構成される。軌道形成部４７は、金属素材２６の内周面に外輪軌道を転造により形成するためのものであり、マンドレル２３ａの中心軸を通る仮想平面に関する断面形状（母線形状）が、軸方向中央部に向かう程、外径が大きくなる半円弧形である。１対の溝形成部４９は、金属素材２６の内周面の軸方向両端寄り部分にシールリングの外周縁を係止するための係止溝を転造により形成するためのもので、マンドレル２３ａの中心軸を通る仮想平面に関する断面形状（母線形状）が、軌道形成部４７側に形成された凸部と、軸方向両端側に形成された凹部とを滑らかに連続させた略Ｓ字形である。

　転造軸部３８は、一方の嵌合部４４ａを一方の支持軸部３７ａの嵌合孔４１ａに締り嵌めで内嵌することにより、一方の支持軸部３７ａに対する軸方向の変位および傾斜を規制された状態で支持固定されている。転造軸部３８は、他方の嵌合部４４ｂを前記他方の支持軸部３７ｂの嵌合孔４１ｂに隙間嵌めで内嵌することにより、他方の支持軸部３７ｂに対する軸方向の変位を可能としている。なお、他方の嵌合部４４ｂの外径寸法と、他方の支持軸部３７ｂの嵌合孔４１ｂの内径寸法は、他方の支持軸部３７ｂに対する転造軸部３８の軸方向変位を可能にできる範囲で、他方の支持軸部３７ｂに対する転造軸部３８の径方向のがたつきおよび傾斜の大きさが最小限となるように規制される。

　マンドレル２３ａを構成する一方の支持軸部３７ａは、小径側円筒部４２ａに外嵌した複列のラジアル円すいころ軸受５０ａを介して、ハウジングなどの、金属素材２６の加工中に変位しない固定部分に支持固定された固定支持部５１ａに回転可能な状態で支持されている。固定支持部５１ａは、金属素材２６の加工中以外は、金属素材２６の着脱のために、例えば軸方向に退避させることができる。ラジアル円すいころ軸受５０ａの内輪の軸方向他端面は、小径円筒部４２ａの軸方向他端部とマンドレル側規制面４３ａの軸方向一端部とを連続する段部５３ａに当接している。ラジアル円すいころ軸受５０ａの内輪の軸方向一端面は、一方の支持軸部３７ａの軸方向一端部に組み付けられた抑え部材５４ａの軸方向他端面に当接している。このような構成により、ラジアル円すいころ軸受５０ａの軸方向に関する位置決めを図っている。抑え部材５４ａは、円輪板状であり、中心部に形成された通孔５５ａを挿通したボルト５６ａを、一方の支持軸部３７ａのねじ孔４０ａに螺合することにより、この一方の支持軸部３７ａの軸方向一端部に組み付けられている。一方の支持軸部３７ａを、ラジアル円すいころ軸受５０ａを介して固定支持部５１ａに支持しているため、一方の支持軸部３７ａの軸方向他端部（転造軸部３８側の端部）の振れを小さくすることができる。

　マンドレル２３ａを構成する他方の支持軸部３７ｂは、小径円筒部４２ｂに外嵌した複列のラジアル円すいころ軸受５０ｂを介して、変位可能支持部５２ａに回転可能な状態で支持されている。変位可能支持部５２ａは、金属素材２６の加工中に変位しない受け台などの固定部分５７に対して軸方向の変位を可能な状態で支持されており、金属素材２６の加工中以外は、この金属素材２６の着脱のために、例えば軸方向に退避させることができる。

　ラジアル円すいころ軸受５０ｂの内輪の軸方向一端面は、小径円筒部４２ｂの軸方向一端部とマンドレル側規制面４３ｂの軸方向他端部とを連続する段部５３ｂに当接している。ラジアル円すいころ軸受５０ｂの内輪の軸方向他端面は、他方の支持軸部３７ｂの軸方向他端部に組み付けられた抑え部材５４ｂの軸方向一端面に当接している。このような構成により、ラジアル円すいころ軸受５０ｂの軸方向に関する位置決めを図っている。抑え部材５４ｂは、円柱状であり、中心部に形成された段付き形状の通孔５５ｂを挿通したボルト５６ｂを、他方の支持軸部３７ｂのねじ孔４０ｂに螺合することにより、この他方の支持軸部３７ｂの軸方向他端部に組み付けられている。

　また、変位可能支持部５２ａと固定部分５７との間には、バネなどの機械式、油圧式、ガス圧式、または空圧式などの弾性部材５８を設け、弾性部材５８により、他方の支持軸部３７ｂを、転造軸部３８に向けて（図１の上方に向けて）弾性的に付勢している。すなわち、本例の場合には、弾性部材５８が、付勢手段に相当する。他方の支持軸部３７ｂおよび変位可能支持部５２ａは、一方の支持軸部３７ａおよび転造軸部３８に対して軸方向に変位することができる。弾性部材５８の弾性力（他方の支持軸部３７ｂを付勢する力）は、適宜設定するものであるが、金属素材２６の加工の際、マンドレル２３ａの第一転造面４６と、外径拘束型３６の第二転造面５９と、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂの前記転造軸部３８側の端面との間に形成された成形空間内が金属部材２６で満たされた状態で、この金属部材２６が他方の支持軸部３７ｂを軸方向に押圧する押圧力よりは小さく設定しておく。なお、一方の支持軸部３７ａと、他方の支持軸部３７ｂとの水平方向（図１の左右方向）の動きを同調させる観点から、固定支持部５１ａと変位可能支持部５２ａとを、共通の固定部分５７に支持するのが好ましい。

　外径拘束型３６は、ダイス鋼、ハイス鋼、超硬合金などの金属製の円環状部材であり、外周面が、軸方向に関して外径が変化しない円筒面状である。外径拘束型３６の内周面には、金属素材２６の外周面に転造加工を施すための第二転造面５９が形成されている。第二転造面５９は、軸方向に関して内径が変化しない円筒面状である。外径拘束型３６は、加工後のリング状部材３５の外径寸法に等しい内径寸法を有している。外径拘束型３６は、径方向内側にマンドレル２３ａの転造軸部３８を挿通した状態で、第二転造面５９を第一転造面４６に対向させている。この状態で、外径拘束型３６の中心軸を、マンドレル２３ａの中心軸と平行としている。

　成形ロール２４ａは、１個の金属製のローラ６０と、このローラ６０の中心孔に挿通された回転軸６１とを有し、この回転軸６１（ローラ６０の中心軸）が、マンドレル２３ａおよび外径拘束型３６の中心軸と平行となる状態で外径拘束型３６の外径側に配置されている。成形ロール２４ａは、前述の図２３および図２４に示した従来構造と同様に、電動モータ３４（図２３参照）の回転により回転駆動された状態で、図示しない油圧シリンダなどのアクチュエータにより、外径拘束型３６に対する遠近動（水平方向（図１の左右方向）の変位）を可能としている。

　サポートロール２５ａは、１対の金属製のローラ６２ａ、６２ｂと、これら１対のローラ６２ａ、６２ｂの中心孔に挿通された回転軸６３とから構成される。サポートロール２５ａは、回転軸６３（ローラ６２ａ、６２ｂの中心軸）がマンドレル２３ａ、外径拘束型３６および成形ロール２４ａの中心軸と平行な状態で、マンドレル２３ａの中心軸に関して、この成形ロール２４ａと反対側に配置されている。サポートロール２５ａは、電動モータ３４を回転駆動することにより、成形ロール２４ａと同期して回転駆動される。サポートロール２５ａは、加工中に、１対のローラ６２ａ、６２ｂの外周面の一部を、マンドレル２３ａのマンドレル側規制面４３ａ、４３ｂに当接させることにより、このマンドレル２３ａのサポートロール２５ａ側への変位を規制するためのものである。なお、本例では、サポートロール２５ａは、金属素材２６の加工中に、水平方向に変位しないように規制されており、サポートロール２５ａが、マンドレル２３ａを成形ロール２４ａ側に押圧することはない。ただし、金属素材２６の加工中に、サポートロール２５ａを、成形ロール２４ａ側に変位するように構成して、マンドレル２３ａを成形ロール２４ａ側に押圧するように構成することもできる。この場合には、成形ロール２４ａが水平方向に変位する構成としてもよいし、水平方向に変位しない構成としてもよい。

　リング状部材の製造装置２１ａを使用して、金属素材２６に圧延転造加工を施して、リング状部材３５を造る手順について説明する。まず、金属素材２６を、径方向内側にマンドレル２３ａを挿通した状態で、この金属素材２６の円周方向一部を、マンドレル２３ａの第一転造面４６と、外径拘束型３６の第二転造面５９と、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂの転造軸部３８側の端面との間に形成された成形空間内に配置する。また、サポートロール２５ａの１対のローラ６２ａ、６２ｂの外周面の一部を、マンドレル２３ａのマンドレル側規制面４３ａ、４３ｂに近接対向させる。

　次いで、電動モータ３４を回転駆動することにより、成形ロール２４ａとサポートロール２５ａとを回転駆動した状態で、成形ロール２４ａを、外径拘束型３６に近付くように水平方向に変位させて、成形ロール２４ａのローラ６０の外周面を外径拘束型３６の外周面に当接させる。成形ロール２４ａの回転に伴って、外径拘束型３６が回転させられる。

　ローラ６０の外周面と外径拘束型３６の外周面とが当接した状態から、成形ロール２４ａを外径拘束型３６に向けてさらに変位させる（押し付ける）と、マンドレル２３ａが、ローラ６０により外径拘束型３６および金属素材２６を介して図１の左側に向けて押圧されて、サポートロール２５ａのローラ６２ａ、６２ｂの外周面が、マンドレル２３ａのマンドレル側規制面４３ａ、４３ｂに強く当接する（押し付けられる）。この状態では、サポートロール２５ａのローラ６２ａ、６２ｂの回転に伴い、マンドレル２３ａが回転させられる。また、この状態では、外径拘束型３６とマンドレル２３ａとが、同期して回転しており、これらの外径拘束型３６とマンドレル２３ａとの回転に伴い、金属素材２６が回転する。

　この状態から、成形ロール２４ａを外径拘束型３６に向けてさらに変位させる（押し付ける）と、まず、金属素材２６の軸方向両端面が、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂの転造軸部３８側の端面に当接するまで、金属素材２６の軸方向寸法が大きくなるように塑性変形する。金属素材２６の軸方向両端面が、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂの転造軸部３８側の端面に当接すると、金属素材２６の外周面が、外径拘束型３６の内周面に全周にわたり当接するまで、外径が大きくなるように塑性変形する。そして、マンドレル２３ａの第一転造面４６と、外径拘束型３６の第二転造面５９と、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂの転造軸部３８側の端面との間に形成された成形空間が、金属素材２６により満たされた状態となる。これにより、金属素材２６の内周面にマンドレル２３ａの第一転造面４６が転造されると同時に、この金属素材２６の外周面に外径拘束型３６の第二転造面５９が転造される。なお、金属素材２６の軸方向両端面のうち、他方の支持軸部３７ｂ側の端面が、この他方の支持軸部３７ｂに当接した状態では、金属素材２６から他方の支持軸部３７ｂに対して軸方向の押圧力が加わる。本例の場合、成形空間が金属素材２６により満たされる以前の状態で他方の支持軸部３７ｂに加わる押圧力よりも、弾性部材５８の弾性力（弾性部材５８が他方の支持軸部３７ｂを付勢する力）を大きく設定している。したがって、成形空間が金属素材２６により満たされる以前の状態では、他方の支持軸部３７ｂは、軸方向に変位することはない。

　成形空間が金属素材２６により満たされた状態から、成形ロール２４ａを外径拘束型３６に向けてさらに変位させる（押し付ける）と、金属素材２６の内部応力が高まり、成形空間を構成する、マンドレル２３ａ、外径拘束型３６および１対の支持軸部３７ａ、３７ｂを押圧する。金属素材２６の押圧力のうち、他方の支持軸部３７ｂの転造軸部３８側の端面に加わる押圧力が、弾性部材５８の弾性力を超えると、他方の支持軸部３７ｂが、図２に示すように、弾性部材５８の弾性力に抗して、転造軸部３８から離れる方向（図２の下方）に向けて変位する。換言すれば、弾性部材５８は、金属素材２６の押圧力が弾性部材５８の弾性力よりも小さい場合には、他方の支持軸部３７ｂが転造軸部３８から離れる方向に変位することを阻止するための変位規制手段としても機能する。他方の支持軸部３７ｂが転造軸部３８から離れる方向に変位すると、成形空間の軸方向他端部が解放されて、当該部分から金属素材２６の余肉６４（図２に斜格子で示す部分）を逃がすことができる。すなわち、本例の場合には、他方の支持軸部３７ｂが、余肉退避手段に相当する。成形ロール２４ａを所定時間回転駆動するか、あるいは成形ロール２４ａを外径拘束型３６に向けて所定量変位させた後で、この成形ロール２４ａの変位および回転を停止し、圧延転造加工を終了する。このような圧延転造加工により得られるリング状部材３５に、必要に応じて切削加工、研削加工などの仕上げ加工を施して外輪２（図２１参照）を得る。

　上述のような本例のリング状部材の製造方法および製造装置によれば、マンドレル２３ａに損傷が生じることを防止すると共に、加工後のリング状部材３５の形状の精度の向上を図れる。すなわち、本例の場合、マンドレル２３ａを構成する他方の支持軸部３７ｂが、金属素材２６から所定の軸方向（転造軸部３８から離れる方向）に大きな押圧力を受けた場合に、他方の支持軸部３７ｂが、転造軸部３８から軸方向に離れる方向に変位できるように構成している。このため、金属素材２６の加工中に、成形空間内の金属素材２６の内部応力が高くなった場合でも、他方の支持軸部３７ｂが転造軸部３８から離れる方向に変位して、成形空間内のこの他方の支持軸部３７ｂ側を解放することにより、当該部分から金属素材２６の余肉を逃がすことができる。この結果、成形空間内での金属素材２６の内部応力が低くなり、マンドレル２３ａに加わる応力を小さくできる。また、加工中の金属素材２６の内部応力を解放することができるため、成形空間内でこの金属素材２６が歪むことを防止でき、加工後のリング状部材３５の真円度が悪化することを防止できる。

　また、加工の終盤で、外径拘束型３６により金属素材２６の外径を拘束すると共に、一方の支持軸部３７ａの転造軸部３８側の端面により金属素材２６の軸方向一端面を拘束することができる。このため、加工後のリング状部材３５の外周面と軸方向一端面には切削加工を施さなくて済むか、あるいは施す場合でも僅かな加工で済む。これに対し、リング状部材３５の他方の支持軸部３７ｂ側の端面は、余肉の移動が多い場合には、切削加工を施す必要がある。ただし、余肉の移動が無い場合あるいは僅かである場合には、切削加工を省略することもできる。このように、加工後のリング状部材３５に仕上げ加工を施すための切削加工の工程を短くしたり、切削加工を施す位置を限定したりして、生産効率の向上を図ることができる。なお、製品によっては、仕上げ加工を施すことなく、本例の製造方法により製造されたリング状部材３５を、最終製品としてもよい。

　また、マンドレル２３ａを、それぞれ別体に設けた１対の支持軸部３７ａ、３７ｂと、転造軸部３８により構成しているため、転造軸部３８が損傷した場合に、転造軸部３８のみの交換で済む。したがって、修理コストを抑えることができる。また、軸方向寸法の短い転造軸部３８の軸方向両端部を、剛性の高い１対の支持軸部３７ａ、３７ｂにより支持しているため、転造軸部３８を支持する位置を金属素材２６に近くでき、金属素材２６から転造軸部３８および１対の支持軸部３７ａ、３７ｂに加わる曲げ応力を低減できる。この結果、マンドレル２３ａの耐久性の向上を図ることができる。

　また、本例では、圧延転造加工により、リング状部材３５の外周面および内周面、ならびに、一方の支持軸部３７ａ側の端面を、同時に仕上げることができる。このため、リング状部材３５の一方の支持軸部３７ｂ側の端面から、外輪軌道およびシールリング用の係止溝までの軸方向距離の精度の向上を図ることができる。この結果、リング状部材の軸方向端面を基準として行う研削加工の前準備としての切削加工を不要にするか、あるいは切削加工を行う場合でも簡単に済ませることができる。

　なお、本例のリング状部材の製造装置２１ａは、加工中に、サポートロール２５ａを水平方向に変位させることなく、成形ロール２４ａのみを水平方向（マンドレル２３ａ側）に変位させる構成を採用している。ただし、これとは逆に、成形ロールを水平方向に変位させることなく、サポートロールのみを水平方向（マンドレル側）に変位させる構成とすることもできる。また、サポートロールと成形ロールとの両方を、水平方向に変位させる構成を採用することもできる。

　［実施の形態の第２例］
　図３は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のリング状部材の製造装置は、マンドレルを構成する一方の支持軸部３７ａと、転造軸部３８とを一体に形成している。その他の構成および作用効果については、実施の形態の第１例の場合と同様である。

　［実施の形態の第３例］
　図４は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例のリング状部材の製造装置２１ｂは、マンドレル２３ｂを、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄと、転造軸部３８ａとから構成している。本例では、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄのうちの一方の支持軸部３７ｃの中心孔３９ｃのうち、軸方向他端寄り部分に形成された嵌合孔４１ｃの内径寸法を、転造軸部３８ａの一方の嵌合部４４ａの外径寸法よりも僅かに大きくしている。一方の支持軸部３７ｃは、外周面の軸方向一方側半部に形成された小径円筒部４２ａのうち、軸方向一端寄り部分に雄ねじ部６５ａが形成されている。この雄ねじ部６５ａに螺合したナット状の抑え部材６６ａの先端部（軸方向他端部）を、ラジアル円すいころ軸受５０ａを構成する内輪の軸方向一端面に当接させている。ラジアル円すいころ軸受５０ａの内輪の軸方向他端面は、小径円筒部４２ａの軸方向他端部とマンドレル側規制面４３ａの軸方向一端部とを連続する段部５３ａに当接している。なお、一方の支持軸部３７ｃの中心孔３９ｃのうち、軸方向一端寄り部分に、ねじ孔を形成していない。

　一方の支持軸部３７ｃは、ラジアル円すいころ軸受５０ａを介して、変位可能支持部５２ｂに回転可能な状態で支持されている。変位可能支持部５２ｂと、受け台などの固定部分５７との間に、バネなどの機械式、油圧式、ガス圧式または空圧式などの弾性部材５８を設けている。そして、弾性部材５８により、一方の支持軸部３７ｃを、転造軸部３８ａに向けて（図４の下方に向けて）弾性的に付勢している。一方の支持軸部３７ｃは、転造軸部３８ａに対して軸方向に変位することができる。弾性部材５８の弾性力（一方の支持軸部３７ｃを付勢する力）は、実施の形態の第１例の場合と同様に適宜設定する。本例では、一方の支持軸部３７ｃを付勢する弾性部材５８の弾性力と、後述する他方の支持軸部３７ｄを付勢する弾性部材５８の弾性力とを同じとしている。本例の場合には、一方の支持軸部３７ｃを付勢する弾性部材５８および他方の支持軸部３７ｄを付勢する弾性部材５８の何れもが、付勢手段に相当する。

　１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄのうち、他方の支持軸部３７ｄは、一方の支持軸部３７ｃと図４の上下方向に関して対称な形状としている、一方の支持軸部３７ｃの外周面の軸方向他方側半部に形成された小径円筒部４２ｂのうち、軸方向他端寄り部分に雄ねじ部６５ｂが形成されている。そして、雄ねじ部６５ｂに螺合したナット状の抑え部材６６ｂの先端部（軸方向一端部）を、ラジアル円すいころ軸受５０ｂを構成する内輪の軸方向他端面に当接させている。ラジアル円すいころ軸受５０ｂの内輪の軸方向一端面は、小径円筒部４２ｂの軸方向一端部とマンドレル側規制面４３ｂの軸方向他端部とを連続する段部５３ｂに当接している。なお、他方の支持軸部３７ｄの中心孔３９ｄのうち、軸方向他端寄り部分に、ねじ孔を形成していない。その他の他方の支持軸部３７ｄの構造および支持態様は、実施の形態の第１例の場合と同様である。

　転造軸部３８ａは、軸方向両端面の中心部に、軸方向両端面から軸方向に延出した状態で１対の連結軸部６７ａ、６７ｂが設けられている。１対の連結軸部６７ａ、６７ｂは、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄの中心孔３９ｃ、３９ｄに挿通された状態で、それぞれの先端部を、固定部分５７に支持固定されている。これにより、転造軸部３８ａの軸方向に関する位置決めを図っている。

　本例によれば、金属素材２６の加工中に、成形空間が金属素材２６により満たされた状態で、金属素材２６から１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄに加わる軸方向の押圧力が所定の値を超えた場合に、これら１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄが、それぞれ弾性部材５８の弾性力に抗して、転造軸部３８ａから離れる方向に向けて軸方向に変位する。このため、成形空間の軸方向両端部が解放されて、当該部分から金属素材２６の余肉６４を逃がすことができる。その他の構成および作用効果については、実施の形態の第１例の場合と同様である。

　［実施の形態の第４例］
　図５は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例のリング状部材の製造装置２１ｃは、マンドレル２３ｃを構成する１対の支持軸部３７ｅ、３７ｂのうちの一方の支持軸部３７ｅの中心孔３９ｅのうち、軸方向他端部に設けられた嵌合孔４１ｃ以外の部分の内径を、実施の形態の第１例の場合よりも大きくしている。なお、嵌合孔４１ｃの内径寸法は、実施の形態の第２例と同様に、転造軸部３８ｂの一方の嵌合部４４ａの外径寸法よりも僅かに大きい。そのほか、一方の支持軸部３７ｅの構造は、実施の形態の第２例の構造と同様であり、その支持態様は、実施の形態の第１例と同様である。１対の支持軸部３７ｅ、３７ｂのうちの他方の支持軸部３７ｂの構造および支持態様は、実施の形態の第１例の場合と同様である。

　転造軸部３８ｂの軸方向一端面に、この転造軸部３８ｂの一方の嵌合部４４ａよりも小径であり、当該端面から軸方向一方に延出した連結軸部６７ｃを設けている。連結軸部６７ｃは、一方の支持軸部３７ｅの中心孔３９ｅに挿通された状態で、その先端部を、バネなどの機械式、油圧式、ガス圧式または空圧式などの弾性部材５８ａを介して固定部分５７に支持されている。弾性部材５８ａは、転造軸部３８ｂに対して、一方の支持軸部３７ｅに近付く方向（図５の上方）の弾性力を付与している。弾性部材５８ａに弾力を付与された状態で、転造軸部３８ｂは、一方の嵌合部４４ａの軸方向一端面と、一方の支持軸部３７ｅの嵌合孔４１ｃの底部との係合（当接）により、軸方向一方側への変位を規制されている。したがって、転造軸部３８ｂは、この転造軸部３８ｂに所定の軸方向（一方の支持軸部３７ｅから離れる方向）の強い押圧力が加わった場合に、弾性部材５８ａの弾性力に抗して、一方の支持軸部３７ｅから離れる方向（図５の下方）に変位することができる。

　本例のリング状部材の製造装置２１ｃによれば、圧延転造加工の際、金属素材２６の軸方向に関する流動をバランス良く行うことができる。すなわち、転造軸部３８ｂには、軌道形成部４７および溝形成部４９などの凹凸部が形成されている。このため、これらの凹凸部と金属素材２６（図１参照）との係合により、成形空間内でのこの金属素材２６の、一方の支持軸部３７ｅ側から他方の支持軸部３７ｂ側への流動がスムーズに行われない可能性がある。本例では、転造軸部３８ｂを、一方の支持軸部３７ｅに対して軸方向他方への変位を可能な状態で支持しているため、転造軸部３８ｂの凹凸部と金属素材２６との係合に基づいて、この転造軸部３８ｂに一方の支持軸部３７ｅから離れる方向の押圧力が加わった場合に、転造軸部３８ｂが、金属素材２６と共に軸方向他方に変位する。この結果、金属素材２６の、一方の支持軸部３７ｅ側から他方の支持軸部３７ｂ側への流動を円滑に行うことができる。この結果、軸方向に関してバランスがよい高品質なリング状部材３５を得ることができる。その他の構成および作用効果については、実施の形態の第１例の場合と同様である。

　［実施の形態の第５例］
　図６は、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例のリング状部材の製造装置２１ｄは、マンドレル２３ｂを構成する１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄをそれぞれ、送りねじ機構６８により、軸方向に関して変位可能に構成している。１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄの構造および支持態様は、これら１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄ同士で図６の上下方向に関して対称である。このため、一方（図６の上方）の支持軸部３７ｃの構造および支持態様についてのみ説明する。

　マンドレル２３ｂは、実施の形態の第３例と同様の構造を有している。マンドレル２３ｂを構成する１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄのうちの一方の支持軸部３７ｃは、ラジアル円すいころ軸受５０ａを介して、変位可能支持部５２ｃに対して、回転可能な状態で支持されている。変位可能支持部５２ｃは、マンドレル２３ｂの中心軸を通る仮想平面に関する断面形状が、転造軸部３８ａ側（図６の下方）に開口した略コ字形の有底円筒状である。変位可能支持部５２ｃは、送りねじ機構６８により、固定部分５７に対する軸方向の変位を可能な状態に支持されている。

　送りねじ機構６８は、サーボモータ６９と、減速機７０と、ボールねじ７１と、ナット７２とから構成される。サーボモータ６９は、変位可能支持部５２ｃの外側に存在する固定部分５７の軸方向両側面のうち、転造軸部３８ａと反対側面に固定されている。減速機７０は、サーボモータ６９の出力軸（図示省略）と、ボールねじ７１との間に設けられている。ボールねじ７１は、一端部を減速機７０に接続しており、軸方向中間部を固定部分５７の貫通孔７３に挿通した状態で、軸方向他半部を、固定部分５７の軸方向両側面のうち、転造軸部３８ａ側の側面から突出させている。ナット７２は、ボールねじ７１の軸方向他端寄り部分に螺合された状態で、変位可能支持部５２ｃの底部のうち、転造軸部３８ａと反対側面（図６の上面）に支持固定されている。送りねじ機構６８は、サーボモータ６９の駆動に基づいて、変位可能支持部５２ｃおよび一方の支持軸部３７ｃを軸方向に変位させることができる。

　本例では、一方の支持軸部３７ｃ側に設けたサーボモータ６９に加わるトルク（金属素材２６から一方の支持軸部３７ａに加わる軸方向の押圧力）、および、他方の支持軸部３７ｄ側に設けたサーボモータ６９に加わるトルク（金属素材２６から他方の支持軸部に加わる軸方向の押圧力）が、所定の値を超えた場合にのみ、１対のサーボモータ６９を同時に駆動して、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄを転造軸部３８ａから離れる方向に変位させるように構成している。したがって、金属素材２６が、その軸方向寸法が大きくなるように塑性変形している状態で、この金属素材２６の軸方向一端面のみが一方の支持軸部３７ａの転造軸部３８ａ側の端面に当接して、この一方の支持軸部３７ａ側に設けられたサーボモータ６９に加わるトルクのみが増加した場合、または、これとは逆に、他方の支持軸部３７ｄ側に設けられたサーボモータ６９に加わるトルクのみが増加した場合には、１対のサーボモータ６９を駆動しないように規制している。

　本例のリング状部材の製造装置２１ｄを使用する方法では、マンドレル２３ｂの第一転造面４６と、外径拘束型３６の第二転造面５９と、１対の支持軸部３７ｅ、３７ｂの互いに対向する端面との間に形成された成形空間が金属素材２６により満たされた状態から、成形ロール２４ａを外径拘束型３６に向けてさらに変位させる（押し付ける）と、金属素材２６の内部応力が高まる。そして、金属素材２６が、成形空間を構成する、マンドレル２３ｂ、外径拘束型３６および１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄを押圧する。そして、金属素材２６の押圧力のうち、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄに加わる軸方向の押圧力、すなわち、１対のサーボモータ６９に加わるトルクが所定の値を超えると、これら１対のサーボモータ６９が駆動して、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄを転造軸部３８ａから離れる方向に向けて変位させる。これにより、成形空間の軸方向両端部が解放されて、これらの部分から金属素材２６の余肉を逃がすことができる。なお、所望のリング状部材の形状が得られるまで、必要に応じて、上述の工程を複数回繰り返すこともできる。その他の構成および作用効果については、実施の形態の第３例の場合と同様である。変位可能支持部を軸方向に変位させるための送りねじ機構の構造は、前述の構造に限定されるものではない。また、１対のサーボモータ６９は、１つのサーボモータにより共通化を図ることもできる。

　なお、マンドレル２３ｂを構成する支持軸部３７ｃ、３７ｄのうち、一方の支持軸部３７ｃの軸方向変位を規制して、他方の支持軸部３７ｄのみを送りねじ機構６８により軸方向に変位させる構成を採用することもできる。すなわち、実施の形態の第１例の構造において、他方の支持軸部を軸方向に変位可能に支持する構造の代わりに、送りねじ機構６８の構成を採用することもできる。その他の構成および作用効果については、実施の形態の第１例の場合と同様である。

　［実施の形態の第６例］
　図７～図１０は、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例のリング状部材の製造装置２１ｅは、マンドレル２３ａと、外径拘束型３６ａと、成形ロール２４ａと、サポートロール２５ａとを備える。外径拘束型３６ａは、軸方向に並べて配置された１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂと、これら１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂの外径側に配置された外周保持部材７５と、を備える。１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂはそれぞれ、ダイス鋼、ハイス鋼、超硬合金などの金属製の円環状部材である。１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂのうちの一方（図１の上方）の外径拘束型素子７４ａの外周面は、軸方向に関して外径が変化しない円筒面状である。一方の外径拘束型素子７４ａの内周面は、円筒面部７６ａと、曲面部７７ａとにより構成されている。円筒面部７６ａは、前記一方の外径拘束型素子７４ａの内周面のうち、軸方向一端寄り部分から軸方向他端縁に掛けて、軸方向に関して内径が変化しない円筒面状に形成されている。曲面部７７ａは、一方の外径拘束型素子７４ａの内周面のうちの軸方向一端部に、断面形状が、軸方向一方に進むほど内径が小さくなる曲面状に形成されている。円筒面部７６ａの軸方向一端縁と、曲面部７７ａの軸方向他端縁とは、滑らかに連続している。

　１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂのうちの他方（図１の下方）の外径拘束型素子７４ｂの外周面は、軸方向に関して外径が変化しない円筒面状である。他方の外径拘束型素子７４ｂの内周面は、円筒面部７６ｂと、曲面部７７ｂとにより構成されている。円筒面部７６ｂは、他方の外径拘束型素子７４ｂの内周面のうち、軸方向他端寄り部分から軸方向一端縁に掛けて、軸方向に関して内径が変化しない円筒面状に形成されている。曲面部７７ｂは、他方の外径拘束型素子７４ｂの内周面のうち、軸方向他端部に、断面形状が、軸方向他方に進むほど内径が小さくなる曲面状に形成されている。円筒面部７６ｂの軸方向他端縁と、曲面部７７ｂの軸方向一端縁とは、滑らかに連続している。すなわち、外径１対の拘束型素子７４ａ、７４ｂは、軸方向に直交する仮想平面に関して、対称な形状に形成されている。

　１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂは、軸方向に並べて配置されており、これら１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂの内周面により、金属素材２６の外周面に転造加工を施すための第二転造面５９ａを構成している。すなわち、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂ同士が軸方向に隙間なく配置された状態で、第二転造面５９ａは、軸方向一端部が、前記一方の外径拘束型素子７４ａの曲面部７７ａにより構成されており、軸方向他端部が、前記他方の外径拘束型素子７４ｂの曲面部７７ｂにより構成されており、軸方向両端部同士の間部分である軸方向中間部が、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂの円筒面部７６ａ、７６ｂにより構成されている。

　外周保持部材７５は、ダイス鋼、ハイス鋼、超硬合金などの金属製の円環状部材である。外周保持部材７５の外周面は、軸方向に関して外径が変化しない円筒面状であり、外周保持部材７５の内周面は、軸方向に関して内径が変化しない円筒面状に形成されている。外周保持部材７５の軸方向寸法は、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂのそれぞれの軸方向寸法Ｈ_１（図１４参照）の２倍である。すなわち、これら１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂを軸方向に隙間なく並べた状態での軸方向寸法Ｈ_１×２が、外周保持部材７５の軸方向寸法と等しい。外周保持部材７５は、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂの外周面に、これら１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂが外周保持部材７５に対して軸方向に変位することを許容した状態で外嵌されている。

　外径拘束型３６ａは、径方向内側にマンドレル２３ａの転造軸部３８を挿通すると共に、第二転造面５９ａを第一転造面４６に対向させた状態で配置されている。一方の外径拘束型素子７４ａの軸方向一端面、および外周保持部材７５の軸方向一端面の径方向内端寄り部分から径方向内端縁に掛けての部分は、一方の支持軸部３７ａの軸方向他端面と当接している。他方の外径拘束型素子７４ｂの軸方向他端面、および外周保持部材７５の軸方向他端面の径方向内端寄り部分から径方向内端縁に掛けての部分は、他方の支持軸部３７ｂの軸方向一端面と当接している。これにより、外径拘束型３６ａを構成する１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂおよび外周保持部材７５の軸方向に関する位置決めを図っている。この状態で、外径拘束型３６ａの中心軸は、マンドレル２３ａの中心軸と平行である。外径拘束型３６ａの構造以外のリング状部材の製造装置２１ｅの構成は、実施の形態の第１例の構造と同様である。

　本例のリング状部材の製造装置２１ｅを使用して、金属素材２６に圧延転造加工を施して、リング状部材３５ａを造る手順は、基本的には、前述の実施の形態の第１例のリング状製造装置２１ａを使用してリング状部材３５ａを造る手順と同様である。

　本例のリング状部材の製造装置２１ｅを使用する方法では、マンドレル２３ａの第一転造面４６と、外径拘束型３６ａの第二転造面５９ａと、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂの転造軸部３８側の端面との間に形成された成形空間が金属素材２６により満たされた状態から、成形ロール２４ａを外径拘束型３６ａ（外周保持部材７５）に向けてさらに変位させる（押し付ける）と、金属素材２６の内部応力が高まる。そして、金属素材２６が、成形空間を構成する、マンドレル２３ａ、外径拘束型３６ａおよび１対の支持軸部３７ａ、３７ｂを押圧する。金属素材２６の押圧力のうち、他方の支持軸部３７ｂの転造軸部３８側の端面に加わる押圧力が、弾性部材５８の弾性力を超えると、他方の支持軸部３７ｂが、図９に示すように、弾性部材５８の弾性力に抗して、転造軸部３８から離れる方向（図７～図９の下方）に向けて変位する。また、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂには、これら１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂの曲面部７７ａ、７７ｂと、金属素材２６の外周面の軸方向両端部との係合により、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂ同士を離すように軸方向の押圧力が加わる。１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂのうちの一方の外径拘束型素子７４ｂは、一方の支持軸部３７ａの軸方向他端面により軸方向の変位が規制されているため、変位しない。これに対し、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂのうちの他方の外径拘束型素子７４ｂは、他方の支持軸部３７ｂの変位に伴い、転造軸部３８から離れる方向（図７～図９の下方）に向けて変位する。他方の外径拘束型素子７４ｂが変位すると、一方の外径拘束型素子７４ａの軸方向他端面と、他方の外径拘束型素子７４ｂの軸方向一端面との間に、軸方向隙間７８が形成される。このようにして、成形空間のうちの軸方向他端部および軸方向隙間７８部分が解放されて、当該部分から金属素材２６の余肉を逃がすことができる。

　本例のリング状部材の製造装置２１ｅによれば、外径拘束型３６ａを、軸方向に並べて配置した１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂにより構成しているため、外径拘束型３６ａが、金属素材２６から所定の軸方向の押圧力を受けた場合に、外径拘束型素子７４ａ、７４ｂのうちの他方の外径拘束型素子７４ｂが、軸方向他方に変位できる。この結果、加工中に、成形空間内の金属素材２６の内部応力が高くなって、外径拘束型３６ａを構成する外径拘束型素子７４ａ、７４ｂに軸方向の押圧力が加わった場合でも、外径拘束型３６ａに、引っ張り応力に基づく亀裂などの損傷が発生することを防止できる。また、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂが、軸方向に関して離れる方向に変位することにより、外径拘束型素子７４ａ、７４ｂ同士の間部分に形成される軸方向隙間７８から、金属素材２６の余肉を逃がすことができる。軸方向隙間７８に金属素材２６の余肉を逃がすことにより加工後のリング状部材の外周面の軸方向中央部には、凸部が形成される場合がある。この場合には、転造加工後に、トリミング加工を施す。ただし、このトリミング加工は、小さな設備で行うことができるため、加工コストが徒に嵩むことはない。余肉により形成される凸部が小さい場合には、そのまま仕上げ工程へと移動して、仕上げ工程で削り取ってもよい。

　なお、本例のリング状部材の製造装置２１ｅを使用して造られるリング状部材３５ａの外周面の軸方向他端部と軸方向他端面との連続部に形成されるＲ部は、他の部分と比べて許容される寸法公差が大きいため、他方の外径拘束型素子７４ｂが軸方向他方に変位することにより、Ｒ部の形状が多少変動した場合でも、切削加工を省略することが可能である。その他の構成および作用効果については、実施の形態の第１例の場合と同様である。

　［実施の形態の第７例］
　図１０は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のリング状部材の製造装置は、外径拘束型３６ｂを構成する１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｃのうちの他方（図１０（ａ）の下方）の外径拘束型素子７４ｃを、実施の形態の第６例の他方の外径拘束型素子７４ｂを円周方向に２分割した如き構造としている。すなわち、他方の外径拘束型素子７４ｃを、円周方向に連結することなく並べた（それぞれの円周方向端面同士を単に付き合わせた）１対の半円輪状部材７９により構成している。一方の外径拘束型素子７４ａは、実施の形態の第１例の一方の外径拘束型素子７４ａと同様の構造である。ただし、一方の外径拘束型素子７４ａを、他方の外径拘束型素子７４ｃと同様に、円周方向に２分割した構造とすることもできる。１対の半円輪状部材７９を、円周方向端面同士の係合などの連結手段により連結した構造とすることもできる。この場合、１対の半円輪状部材７９同士の係合を容易に解除できる構造とするのが好ましい。

　本例によれば、加工後に、外周保持部材７５の内径側から１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｃおよびリング状部材３５ａ（図７参照）を抜き出した状態で、まず、他方の外径拘束型素子７４ｃをリング状部材３５ａから容易に取り外すことができる。その後、一方の外径拘束型素子７４ａの内側からリング状部材３５ａを取り外す作業も容易に行うことができる。その他の構成および作用効果については、実施の形態の第６例の場合と同様である。

　［実施の形態の第８例］
　図１１は、本発明の実施の形態の第８例を示している。本例のリング状部材の製造装置２１ｆは、実施の形態の第３例の構造と実施の形態の第７例の構造とを組み合わせた如き構造を有している。すなわち、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄのうちの一方の支持軸部３７ｃの中心孔３９ｃのうち、軸方向他端部に形成された嵌合孔４１ｃの内径寸法を、転造軸部３８ａの一方の嵌合部４４ａの外径寸法よりも僅かに大きくしている。一方の支持軸部３７ｃは、ラジアル円すいころ軸受５０ａを介して、変位可能支持部５２ｂに回転可能な状態で支持されている。変位可能支持部５２ｂと、受け台などの固定部分５７との間に、バネなどの機械式、油圧式、ガス圧式または空圧式などの弾性部材５８を設けている。そして、弾性部材５８により、一方の支持軸部３７ｃを、転造軸部３８ａに向けて弾性的に付勢している。一方の支持軸部３７ｃは、転造軸部３８ａに対して軸方向に変位することができる。本例では、一方の支持軸部３７ｃを付勢する弾性部材５８の弾性力と、後述する他方の支持軸部３７ｄを付勢する弾性部材５８の弾性力とを同じとしている。

　外径拘束型３６ａは、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂと、外周保持部材７５とから構成されている。ただし、外径拘束型として、実施の形態の第７例の外径拘束型３６ｂを採用することもできる。

　本例のリング状部材の製造装置２１ｆによれば、加工中に、成形空間が金属素材２６（図１４（ａ）参照）により満たされた状態で、この金属素材２６から１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄに加わる軸方向の押圧力が所定の値を超えた場合に、これら１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄがそれぞれ、弾性部材５８の弾性力に抗して、転造軸部３８ａから離れる方向に向けて変位する。また、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄの変位に伴い、外径拘束型３６ａを構成する外径拘束型素子７４ａ、７４ｂが、互いに離れる方向に変位可能となる。このため、成形空間の軸方向両端部および一方の外径拘束型素子７４ａの軸方向他端面と、他方の外径拘束型素子７４ｂの軸方向一端面との間に形成される軸方向隙間７８（図９参照）部分が解放されて、当該部分から金属素材２６の余肉を逃がすことができる。その他の構成および作用効果については、実施の形態の第３例および実施の形態の第７例と同様である。

　［実施の形態の第９例］
　図１２は、本発明の実施の形態の第９例を示している。本例のリング状部材の製造装置２１ｇは、実施の形態の第４例の構造と実施の形態の第７例の構造とを組み合わせた如き構造を有している。すなわち、転造軸部３８ｂの軸方向一端面に、この転造軸部３８ｂの一方の嵌合部４４ａよりも小径であり、当該端面から軸方向一方に延出した連結軸部６７ｃを設け、連結軸部６７ｃを、一方の支持軸部３７ｅの中心孔３９ｅに挿通している。連結軸部６７ｃの先端部は、バネなどの機械式、油圧式、ガス圧式または空圧式などの弾性部材５８ａを介して固定部分５７に支持されている。弾性部材５８ａは、転造軸部３８ｂに対して、一方の支持軸部３７ｅに近付く方向弾性力を付与している。弾性部材５８ａに弾力を付与された状態で、転造軸部３８ｂは、一方の嵌合部４４ａの軸方向一端面と、一方の支持軸部３７ｅの嵌合孔４１ｃの底部との係合（当接）により、軸方向一方側への変位を規制されている。したがって、転造軸部３８ｂは、この転造軸部３８ｂに所定の軸方向（一方の支持軸部３７ｅから離れる方向）の強い押圧力が加わった場合に、弾性部材５８ａの弾性力に抗して、一方の支持軸部３７ｅから離れる方向に変位することができる。

　外径拘束型３６ａは、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂと、外周保持部材７５とから構成されている。ただし、外径拘束型として、実施の形態の第７例の外径拘束型３６ｂを採用することもできる。その他の構成および作用効果については、実施の形態の第４例および実施の形態の第７例と同様である。

　［実施の形態の第１０例］
　図１３および図１４は、本発明の実施の形態の第１０例を示している。本例のリング状部材の製造装置２１ｈは、実施の形態の第５例の構造と実施の形態の第７例の構造とを組み合わせた如き構造を有している。すなわち、マンドレル２３ｂを構成する１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄは、ラジアル円すいころ軸受５０ａ、５０ｂを介して、変位可能支持部５２ｃ、５２ｄに対して回転可能な状態で支持されている。変位可能支持部５２ｃ、５２ｄはそれぞれ、送りねじ機構６８により、固定部分５７に対する軸方向の変位を可能な状態に支持されている。

　金属素材２６をリング状部材の製造装置２１ｈにセットした状態で、外径拘束型３６ａを構成する１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂのそれぞれの軸方向寸法をＨ_１とした場合に、これら１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂを軸方向に関して隙間なく並べた状態での外径拘束型素子７４ａ、７４ｂの長さ寸法Ｈ_１×２は、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄの軸方向に対向する面同士の距離Ｈ_２ａと等しい（Ｈ_１×２＝Ｈ_２ａ）。従って、一方の外径拘束型素子７４ａの軸方向一端面は、一方の支持軸部３７ｃの軸方向他端面と、他方の外径拘束型素子７４ｂの軸方向他端面は、他方の支持軸部３７ｄの軸方向一端面と当接している。また、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂを軸方向に関して隙間なく並べた状態での金属素子２６の軸方向寸法Ｈ_３は、外径拘束型素子７４ａ、７４ｂの長さ寸法Ｈ_１×２、および、支持軸部３７ｃ、３７ｄの軸方向に対向する面同士の距離Ｈ_２ａよりも小さい（Ｈ_３＜Ｈ_１×２、Ｈ_３＜Ｈ_２ａ）。

　本例のリング状部材の製造装置２１ｈを使用する方法では、マンドレル２３ｂの第一転造面４６と、外径拘束型３６ａの第二転造面５９ａと、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄの互いに対向する端面との間に形成された成形空間が金属素材２６により満たされた状態から、成形ロール２４ａを外径拘束型３６ａ（外周保持部材７５）に向けてさらに変位させる（押し付ける）と、金属素材２６の内部応力が高まる。そして、金属素材２６が、成形空間を構成する、マンドレル２３ｂ、外径拘束型３６ａおよび１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄを押圧する。金属素材２６の押圧力のうち、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄに加わる軸方向の押圧力、すなわち、１対のサーボモータ６９に加わるトルクが所定の値を超えると、これら１対のサーボモータ６９が駆動して、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄを転造軸部３８ａから離れる方向に向けて同じ量だけ変位させる。これにより、図１４（ｂ）に示すように、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄの軸方向に対向する面同士の距離Ｈ_２ｂが、図１４（ａ）に示す状態における、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄの軸方向に対向する面同士の距離Ｈ_２ａよりも大きくなる。そして、成形空間の軸方向両端部が解放されて、当該部分から金属素材２６の余肉を逃がす事ができる。また、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄの変位に伴い、外径拘束型３６ａを構成する外径拘束型素子７４ａ、７４ｂが、軸方向に関して互いに離れる方向に変位可能となる。そして、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂの内周面の曲面部７７ａ、７７ｂに対して、金属素材２６の外周面の軸方向両端部から、軸方向の押圧力が加わると、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂ同士が、軸方向に離れる方向に変位する。本例のリング状部材の製造装置２１ｈを使用して得られるリング状部材３５ａの軸方向寸法Ｈ_４は、１対の外径拘束型素子７４ａ、７４ｂの長さ寸法Ｈ_１×２、および、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄの軸方向に対向する面同士の距離Ｈ_２ａよりも大きい（Ｈ_４＞Ｈ_１×２、Ｈ_４＞Ｈ_２ａ）。なお、金属素材２６、リング状部材３５ａ、および、外径拘束型素子７４ａ、７４ｂの軸方向寸法、並びに、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄの軸方向に対向する面同士の距離は、実施の形態の第７例の場合と同様である。

　なお、所望のリング状部材の形状が得られるまで、必要に応じて、上述の工程を複数回繰り返すこともできる。具体的には、１対の支持軸部３７ｃ、３７ｄが、転造軸部３８ａから離れる方向に変位して、金属素材２６から、支持軸部３７ｃ、３７ｄに加わる軸方向の押圧力の大きさが所定値よりも小さくなった場合には、１対のサーボモータ６９の駆動を停止する。この状態で加工を続けて、再び、金属素材２６の内部応力が高まり、この金属素材２６が支持軸部３７ｃ、３７ｄを押圧する軸方向の押圧力（サーボモータ６９に加わるトルク）が所定の値を超えた場合に、１対のサーボモータ６９を駆動して、支持軸部３７ｃ、３７ｄを、転造軸部３８ａから離れる方向に向けて同じ量だけ変位させるようにする。その他の構成および作用効果については、実施の形態の第５例および実施の形態の第７例と同様である。

　［実施の形態の第１１例］
　図１５～図１７は、本発明の実施の形態の第１１例を示している。本例のリング状部材の製造装置２１ｉは、マンドレル２３ｃと、１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂと、外径拘束型３６と、成形ロール２４ａと、サポートロール２５ａとを備える。マンドレル２３ｃは、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂと、転造軸部３８ｃと、を有している。転造軸部３８ｃは、固定用軸部材８１と、軌道形成部材８２と、１対の係止溝形成部材８３ａ、８３ｂとを備えている。固定用軸部材８１は、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂよりも軸方向寸法が小さく、全長にわたり外径が変化しない円柱状部材であり、固定用軸部材８１の軸方向両端部分を、嵌合部４４ｃ、４４ｄとしている。嵌合部４４ｃ、４４ｄのうちの一方の嵌合部４４ｃの外径寸法は、一方の支持軸部３７ａの嵌合孔４１ａの内径寸法よりも僅かに大きい。嵌合部４４ｃ、４４ｄのうちの他方の嵌合部４４ｄの外径寸法は、他方の支持軸部３７ｂの嵌合孔４１ｂの内径寸法よりも僅かに小さい。

　軌道形成部材８２は、筒状部材であり、内周面が軸方向に関して内径が変化しない円筒面に形成されており、軌道形成部材８２の外周面は、軸方向中央ほど外径が大きくなる曲面状に形成されている。軌道形成部材８２の外周面は、金属素材２６の内周面の軸方向中央部に外輪軌道を形成するためのものである。軌道形成部材８２は、固定用軸部材８１の外周面の軸方向中央部に外嵌固定されている。

　１対の係止溝形成部材８３ａ、８３ｂは、それぞれが円輪状部材である。１対の係止溝形成部材８３ａ、８３ｂのうちの一方の係止溝形成部材８３ａは、内周面が、軸方向に関して内径が変化しない円筒面状に形成されており、固定用軸部材８１の外周面のうち、軌道形成部材８２よりも軸方向一方側（図１６の上方側）に、軌道形成部材８２の軸方向一端面と離隔した状態で外嵌固定されている。一方の係止溝形成部材８３ａの外周面は、円筒面部８４ａと凸部８５ａとにより構成されている。円筒面部８４ａは、一方の係止溝形成部材８３ａの外周面の軸方向一方側半部に、軸方向に関して外径が変化しない状態で形成されている。凸部８５ａは、一方の係止溝形成部材８３ａの外周面の軸方向他方側半部に、全周にわたり円筒面部８４ａよりも径方向外方に突出した状態で形成されている。凸部８５ａは、一方の係止溝形成部材８３ａの中心軸を通る仮想平面に関する断面形状が、外径側に向かうほど軸方向に関する寸法が小さくなる略半円状である。一方の係止溝形成部材８３ａの外周面は、金属素材２６の内周面の軸方向一端寄り部分にシールリングを係止するためのシール係止溝を形成するためのものである。

　１対の係止溝形成部材８３ａ、８３ｂのうちの他方の係止溝形成部材８３ｂは、その内周面が、軸方向に関して内径が変化しない円筒面状に形成されており、固定用軸部材８１の外周面のうち、軌道形成部材８２よりも軸方向他方側（図１６の下方側）に、軌道形成部材８２の軸方向他端面と離隔した状態で外嵌固定されている。他方の係止溝形成部材８３ａの外周面は、円筒面部８４ｂと、凸部８５ｂとにより構成されている。円筒面部８４ｂは、他方の係止溝形成部材８３ａの外周面の軸方向他方側半部に、軸方向に関して外径が変化しない状態で形成されている。凸部８５ｂは、他方の係止溝形成部材８３ａの外周面の軸方向一方側半部に、全周にわたり円筒面部８４ｂよりも径方向外方に突出した状態で形成されている。凸部８５ｂは、他方の係止溝形成部材８３ｂの中心軸を通る仮想平面に関する断面形状が、外径側に向かうほど軸方向に関する寸法が小さくなる略半円状に形成されている。他方の係止溝形成部材８３ｂの外周面は、金属素材２６の内周面の軸方向他端寄り部分にシールリングを係止するためのシール係止溝を形成するためのものである。

　軌道形成部材８２の外周面と、１対の係止溝形成部材８３ａ、８３ｂの外周面とにより、円環状の金属素材２６の内周面に転造加工を施すための第一転造面４６ａを構成している。

　転造軸部３８ｃは、一方の嵌合部４４ｃを前記一方の支持軸部３７ａの嵌合孔４１ａに締り嵌めで内嵌することにより、この一方の支持軸部３７ａに対する軸方向の変位および傾斜を規制された状態で支持固定されている。転造軸部３８ｃは、他方の嵌合部４４ｄを他方の支持軸部３７ｂの嵌合孔４１ｂに隙間嵌めで内嵌している。したがって、他方の支持軸部３７ｂは、金属素材２６の着脱のために転造軸部３８ｃに対して軸方向に変位することができる。ただし、加工中には、他方の支持軸部３７ｂが、転造軸部３８ｃに対して軸方向に変位しないように規制する。なお、他方の嵌合部４４ｄの外径寸法とおよび他方の支持軸部３７ｂの嵌合孔４１ｂの内径寸法は、この他方の支持軸部３７ｂに対する転造軸部３８ｃの軸方向変位を可能にできる範囲で、この他方の支持軸部３７ｂに対するこの転造軸部３８ｃの径方向のがたつきおよび傾斜の大きさが最小限となるように規制する。

　マンドレル２３ｃを構成する１対の支持軸部３７ａ、３７ｂは、小径側円筒部４２ａ、４２ｂに外嵌した複列のラジアル円すいころ軸受５０ａ、５０ｂを介して、ハウジングなど、金属素材２６の加工中に変位しない固定部分に支持固定された固定支持部５１ａ、５１ｂに回転可能な状態で支持されている。固定支持部５１ａ、５１ｂは、金属素材２６の加工中以外は、この金属素材２６の着脱のために、例えば軸方向に退避させることができる。ラジアル円すいころ軸受５０ａ、５０ｂの内輪の転造軸部３８ｃ側の端面は、小径円筒部４２ａ、４２ｂとマンドレル側規制面４３ａ、４３ａとを連続する段部５３ａ、５３ｂに当接している。ラジアル円すいころ軸受５０ａ、５０ｂの内輪の転造軸部３８ｃと反対側の端面は、支持軸部３７ａ、３７ｂに組み付けられた抑え部材５４ａ、５４ｂの端面に当接している。このような構成により、ラジアル円すいころ軸受５０ａ、５０ｂの軸方向に関する位置決めを図っている。抑え部材５４ａ、５４ｂは、円輪板状であり、中心部に形成された通孔５５ａ、５５ｂを挿通したボルト５６ａ、５６ｂを、支持軸部３７ａ、３７ｂのねじ孔４０ａ、４０ｂに螺合することにより、支持軸部３７ａ、３７ｂの転造軸部３８ｃと反対側の端部に組み付けられている。支持軸部３７ａ、３７ｂを、ラジアル円すいころ軸受５０ａ、５０ｂを介して固定支持部５１ａ、５１ｂに支持しているため、支持軸部３７ａ、３７ｂの転造軸部３８ｃ側の端部の振れを小さくすることができる。

　１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂは、ダイス鋼、ハイス鋼、超硬合金などの金属製の円輪状部材である。１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂは、同一の形状であり、内周面は、軸方向に関して内径寸法が変化しない円筒面状である。可動環状部材８０ａ、８０ｂの内径寸法ｄ_８０は、固定用軸部材８１の外径寸法Ｄ_８１よりも大きい（ｄ_８０＞Ｄ_８１）。可動環状部材８０ａ、８０ｂの外周面は、軸方向に関して外径寸法が変化しない円筒面状である。可動環状部材８０ａ、８０ｂのうちの一方の可動環状部材８０ａは、軌道形成部材８２と一方の係止溝形成部材８３ａとの間に配置されている。具体的には、一方の可動環状部材８０ａの軸方向一端面のうちの成形ロール２４ａ側の円周方向一部を、一方の係止溝形成部材８３ａの軸方向他端面に当接させると共に、一方の可動環状部材８０ａの軸方向他端面のうちの成形ロール２４ａ側の円周方向一部を、軌道形成部材８２の軸方向一端面に当接させた状態で配置されている。この状態で、一方の可動環状部材８０ａの外周面を、金属素材２６の内周面のうち、加工後に外輪軌道が形成される部分と、一方のシール係止溝が形成される部分との間部分に対向させている。なお、金属素材２６の内周面のうち、一方の可動環状部材８０ａの外周面が対向した部分は、加工後のリング状部材３５ｂの内周面のうちで最も内径側に位置する部分である。

　１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂのうちの他方の可動環状部材８０ｂは、軌道形成部材８２と他方の係止溝形成部材８３ｂとの間に配置されている。具体的には、他方の可動環状部材８０ｂの軸方向他端面のうちの成形ロール２４ａ側の円周方向一部を、他方の係止溝形成部材８３ｂの軸方向一端面に当接させると共に、他方の可動環状部材８０ｂの軸方向一端面のうちの成形ロール２４ａ側の円周方向一部を、軌道形成部材８２の軸方向他端面に当接させた状態で配置されている。この状態で、一方の可動環状部材８０ａの外周面を、金属素材２６の内周面のうち、加工後に外輪軌道が形成される部分と、他方のシール係止溝が形成される部分との間部分に対向させている。金属素材２６の内周面のうち、一方の可動環状部材８０ａの外周面が対向した部分は、一方の可動環状部材８０ａが対向した部分と同様に、加工後のリング状部材３５ｂの内周面のうちで最も内径側に位置する部分である。

　１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂと、ハウジングなどの固定部分に支持固定された固定支持部（図示省略）との間に、１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂを径方向に関して弾性的に支持するための弾性支持手段８６が設けられている。このような弾性支持手段８６は、コイルバネなどの弾性部材により構成されている。

　図１７（ａ）に示す、リング状部材の製造装置２１ｉに金属素材２６を組み付けた加工開始前の状態では、弾性支持手段８６は、可動環状部材８０ａ、８０ｂを、径方向に関して、成形ロール２４ａに向かう方向（図１７の右方向）に付勢していない（弾性力を付与していない）。また、加工開始前の状態で、可動環状部材８０ａ、８０ｂの内周面のうちの成形ロール２４ａ側部分と、固定用軸部材８１の外周面との間には、径方向に関する隙間が存在している。弾性支持手段８６は、可動環状部材８０ａ、８０ｂに対して、成形ロール２４ａから離れる方向の所定の大きさの押圧力が加わると、弾性変形することにより、可動環状部材８０ａ、８０ｂが押圧力の方向（成形ロール２４ａから離れる方向）に変位することを許容する。なお、本例のリング状部材の製造装置２１ｉは、図１７（ｂ）に示す加工終了時の状態でも、可動環状部材８０ａ、８０ｂの内周面のうちの成形ロール２４ａ側部分と、固定用軸部材８１の外周面との間に、径方向に関する隙間が存在するように、各部の寸法を規制している。

　弾性支持手段８６の弾性力は、加工条件との関係で適宜決定する。なお、図１５および図１６では、弾性支持手段８６を模式的に図示しているが、この弾性支持手段８６は、可動環状部材８０ａ、８０ｂを、径方向に関して弾性的に支持することができれば、単一の部材により構成されるものに限らず、複数の部材を組み合わせて構成したものであってもよい。また、弾性支持手段８６は、機械式、油圧式、ガス圧式または空圧式などの各種構造を採用することができる。外径拘束型３６、成形ロール２４ａおよびサポートロール２５ａの構成は、実施の形態の第１例と同様である。

　リング状部材の製造装置２１ｉを使用して、金属素材２６に圧延転造加工を施して、リング状部材３５ｂを造る手順について説明する。まず、図１７（ａ）に示すように、金属素材２６を、径方向内側にマンドレル２３ｃを挿通した状態で、この金属素材２６の円周方向一部を、このマンドレル２３ｃの第一転造面４６ａと、可動環状部材８０ａ、８０ｂの外周面と、外径拘束型３６の第二転造面５９と、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂの転造軸部３８ｃ側の端面との間に形成された成形空間内に配置する。なお、この状態では、可動環状部材８０ａ、８０ｂの外周面と、金属素材２６の内周面との間には所定の隙間が存在している。また、サポートロール２５ａの１対のローラ６２ａ、６２ｂの外周面の一部を、マンドレル２３ｃのマンドレル側規制面４３ａ、４３ｂに近接対向させる。

　次いで、電動モータ３４を回転駆動することにより、成形ロール２４ａとサポートロール２５ａとを回転駆動した状態で、この成形ロール２４ａを、外径拘束型３６に近付くように水平方向に変位させて、成形ロール２４ａのローラ６０の外周面を外径拘束型３６の外周面に当接させる。成形ロール２４ａの回転に伴って、外径拘束型３６が回転させられる。

　ローラ６０の外周面と外径拘束型３６の外周面とが当接した状態から、成形ロール２４ａを外径拘束型３６に向けてさらに変位させると、外径拘束型３６および金属素材２６を介して前記マンドレル２３ｃが図１５の左側に向けて押圧されて、サポートロール２５ａのローラ６２ａ、６２ｂの外周面が、マンドレル２３ｃのマンドレル側規制面４３ａ、４３ｂに強く当接する。この状態では、サポートロール２５ａのローラ６２ａ、６２ｂの回転に伴い、マンドレル２３ｃが回転させられる。また、この状態では、外径拘束型３６とマンドレル２３ｃとが、同期して回転しており、これら外径拘束型３６とマンドレル２３ｃとの回転に伴い、金属素材２６が回転する。

　この状態から、成形ロール２４ａを外径拘束型３６に向けて変位させると、まず、金属素材２６の軸方向両端面が、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂの転造軸部３８ｃ側の端面に当接するまで、金属素材２６の軸方向寸法が大きくなるように塑性変形する。金属素材２６の軸方向両端面が、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂの転造軸部３８ｃ側の端面に当接すると、金属素材２６の外周面が、外径拘束型３６の内周面に全周にわたり当接するまで、外径が大きくなるように塑性変形する。そして、成形空間が、金属素材２６により満たされた状態となる。この時点で、金属素材２６の内周面が、１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂの外周面とも当接する。

　成形空間が金属素材２６により満たされた状態から、成形ロール２４ａを前記外径拘束型３６に向けてさらに変位させると、金属素材２６の内部応力が高まり、成形空間を構成する、マンドレル２３ｃ、外径拘束型３６、１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂ、および１対の支持軸部３７ａ、３７ｂを押圧する。そして、金属素材２６の押圧力のうち、１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂの外周面に加わる、成形ロール２４ａから離れる方向の押圧力が、弾性支持手段８６の弾性力を超えると、可動環状部材８０ａ、８０ｂが、図１７（ｂ）に矢印αで示すように、弾性支持手段８６の弾性力に抗して、成形ロール２４ａから離れる方向（図１５～図１７の左方向）に向けて変位する。このようにして、前記成形空間のうちの可動環状部材８０ａ、８０ｂの変位により拡張した部分８７（図１７（ｂ）に斜格子で示す部分）に、金属素材２６の余肉を逃がすことができる。すなわち、本例の場合には、１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂが、余肉退避手段に相当する。成形ロール２４ａを所定時間回転駆動するか、あるいは成形ロール２４ａを外径拘束型３６に向けて所定量変位させた後で、この成形ロール２４ａの変位および回転を停止し、圧延転造加工を終了する。このような圧延転造加工により得られるリング状部材３５ｂに、必要に応じて切削加工、研削加工などの仕上げ加工を施して外輪２（図２１参照）を得る。

　上述のような本例のリング状部材の製造方法および製造装置によれば、マンドレル２３ｃおよび外径拘束型３６に損傷が生じることを防止すると共に、加工後のリング状部材３５ｂの形状の精度の向上を図れる。すなわち、本例の場合、金属素材２６の内周面と対向する状態で、成形ロール２４ａから離れる方向の押圧力が加わった場合に、この押圧力の方向に変位可能に支持された、１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂを設けている。このため、使用時に、成形空間内の金属素材２６の内部応力が高くなった場合でも、１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂが押圧力の方向に変位して、成形空間のうちの当該変位に伴い拡張した部分８７に金属素材の余肉を逃がすことができる。この結果、成形空間内での金属素材２６の内部応力が低くなり、マンドレル２３ｃに加わる応力を小さくできる。また、加工中の金属素材２６の内部応力を解放することができるため、成形空間内でこの金属素材２６が歪むことを防止でき、加工後のリング状部材３５ｂの真円度が悪化することを防止できる。

　また、可動環状部材８０ａ、８０ｂの外周面を、金属素材２６の内周面のうち、加工後に最も内径側に位置する部分に対向させているため、当該部分に余肉が形成された場合でも、この余肉を取り除くための切削加工を容易に行うことができる。可動環状部材８０ａ、８０ｂの外周面が対向している部分は、リング状部材３５ｂの外輪軌道とシール係止溝との間部分であって、機能的に重要度が低い部分でもある。したがって、要求される寸法精度が他の部分と比べて低いため、余肉を取り除く加工を省略することができるか、あるいは施す場合でも簡単に済ますことができる。

　また、加工の終盤で、金属素材２６の外周面、軸方向両端面、および内周面（可動環状部材８０ａ、８０ｂの外周面と対向した部分を除く）を、それぞれ対向する、外径拘束型３６の第二転造面５９、１対の支持軸部３７ａ、３７ｂ、マンドレル２３ｃの第一転造面４６ａにより拘束することができる。このため、加工後のリング状部材３５ｂのうち、拘束されていた部分には切削加工を施さなくて済むか、あるいは施す場合でも僅かな加工で済む。この結果、切削加工の工程を短くしたり、切削加工を施す位置を限定したりして、生産効率の向上を図ることができる。なお、製品によっては、仕上げ加工を施すことなく、本例の製造方法により製造されたリング状部材３５ｂを、最終製品としてもよい。

　なお、本例の場合、マンドレル２３ｃを構成する転造軸部３８ｃの固定用軸部材８１の外周面に、別部材である軌道形成部材８２および係止溝形成部材８３ａ、８３ｂを外嵌し、これら軌道形成部材８２および係止溝形成部材８３ａ、８３ｂの外周面により、第一転造面４６ａを構成している。ただし、固定用軸部材の外周面に直接、第一転造面を形成する構成を採用することもできる。その他の構成および作用効果については、実施の形態の第１例の場合と同様である。

　［実施の形態の第１２例］
　図１８および図１９は、本発明の実施の形態の第１２例を示している。本例のリング状部材の製造装置２１ｊを構成する弾性支持手段８６ａは、実施の形態の第１１例と同様に１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂを、径方向に関して弾性的に支持するためのものであり、マンドレル２３ｃの中心軸に関して成形ロール２４ａと反対側に設けられている。

　弾性支持手段８６ａは、弾性部材８８と、伝達部材８９とを備えている。弾性部材８８は、コイルバネなどからなり、一端（成形ロール２４ａと反対側端部）をハウジングなどの固定部分に支持固定された固定支持部５１ｃに支持されると共に、他端（成形ロール２４ａ側端部）を伝達部材８９に支持された状態で設けられている。なお、弾性部材８８は、機械式のものに限らず、油圧式、ガス圧式、または空圧式などの各種構造を採用することができる。

　伝達部材８９は、弾性部材８８と１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂとの間に設けられており、基部９０と、１対の腕部９１ａ、９１ｂと、保持部材９２とを備えている。基部９０は、直方体状であり、長手方向がマンドレルの中心軸に対して直交する方向となるように配置されている。腕部９１ａ、９１ｂは、基部９０の一側面（図１８の手前側面）の成形ロール２４ａ側端部のうち、マンドレル２３ｃの軸方向に離隔した２箇所位置に、基部９０の一側面から突出した状態で形成されている。保持部材９２は、部分円筒状であり、内径が可動環状部材８０ａ、８０ｂの外径とほぼ等しい。保持部材９２の軸方向寸法は、一方の可動環状部材８０ａの軸方向一側面（図１８の上側面）と、他方の可動環状部材８０ｂの軸方向他側面（図１８の下側面）との軸方向に関する距離よりも大きい。保持部材９２は、外周面を１対の腕部９１ａ、９１ｂに支持固定された状態で、内周面を、１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂの外周面のうちの成形ロール２４ａと反対側部分に当接させている。

　弾性支持手段８６ａは、加工開始前の状態（図１７（ａ）参照）では、１対の可動環状部材８０ａ、８０ｂを、径方向に関して、成形ロール２４ａに向かう方向に付勢していない（弾性力を付与していない）。そして、弾性支持手段８６ａは、可動環状部材８０ａ、８０ｂに対して、成形ロール２４ａから離れる方向の所定の大きさの押圧力が加わると、弾性部材８８が弾性変形することにより、可動環状部材８０ａ、８０ｂが押圧力の方向（成形ロール２４ａから離れる方向）に変位することを許容する。この点については、実施の形態の第１１例と同様である。その他の構成および作用効果についても、実施の形態の第１１例の場合と同様である。

　［実施の形態の第１３例］
　図２０は、本発明の実施の形態の第１３例を示している。本例のリング状部材の製造装置は、可動環状部材８０ｃ、８０ｄの外径寸法を、軌道形成部材８２および１対の係止溝形成部材８３ａ、８３ｂの外径寸法よりも小さくしている。可動環状部材８０ｃ、８０ｄは、マンドレル２３ｄ、軌道形成部材８２、および１対の係止溝形成部材８３ａ、８３ｂと同心に配置されている。なお、可動環状部材８０ｃ、８０ｄの軸方向に関する配置態様に関しては、実施の形態の第１１例および第１２例と同様である。

　可動環状部材８０ｃ、８０ｄの内周面と、固定用軸部材８１の外周面との間に、それぞれ弾性支持手段８６ｂを構成する、円環状の弾性部材９３を設けている。弾性部材９３は、ウレタンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴムなどのように伸縮性を有するものを使用することができる。このような弾性部材９３は、加工中にワークに供給される潤滑油に対する耐熱性および耐薬品性、加工時の発熱に対する耐熱性、並びに、加工時に加わる荷重に対する機械的強度を考慮して適宜決定する。ウレタンゴムは、耐熱性および耐油性に優れており、フッ素ゴムは、耐油性および耐薬品性に優れている。ニトリルゴム（ＮＢＲ）は安価であり、耐油性および耐薬品性に優れている。

　弾性部材９３を設けることにより、１対の可動環状部材８０ｃ、８０ｄを、径方向に関して弾性的に支持している。弾性部材９３は、可動環状部材８０ｃ、８０ｄに対して、成形ロール２４ａから離れる方向の所定の大きさの押圧力が加わると、弾性変形（収縮）することにより、可動環状部材８０ｃ、８０ｄが前記押圧力の方向（成形ロール２４ａから離れる方向）に変位することを許容する。

　金属素材２６の加工中に、この金属素材２６の外周面が、外径拘束型３６の内周面に全周にわたり当接するまで、外径が大きくなるように塑性変形すると、成形空間が、金属素材２６により満たされた状態となる。この時点で、金属素材２６の内周面が、可動環状部材８０ｃ、８０ｄの外周面とも当接する。

　この状態から、成形ロール２４ａを外径拘束型３６に向けて変位（押圧）させると、前記金属素材２６の内部応力が高まり、成形空間を構成する、マンドレル２３ｃ、外径拘束型３６、可動環状部材８０ｃ、８０ｄ、および支持軸部３７ａ、３７ｂを押圧する。そして、金属素材２６の押圧力のうち、可動環状部材８０ｃ、８０ｄの外周面に加わる、成形ロール２４ａから離れる方向の押圧力が、所定の値を超えると、可動環状部材８０ｃ、８０ｄが、弾性部材９３を収縮させながら、成形ロール２４ａから離れる方向（図２０に矢印βで示す方向）に向けて変位する。これにより、成形空間のうちの可動環状部材８０ｃ、８０ｄの変位により拡張した部分８７（図２０に斜格子で示す部分）に、金属素材２６の余肉を逃がす事ができる。その他の構成および作用効果については、実施の形態の第１１例の場合と同様である。

　本発明の製造方法および製造装置の対象となる、内輪または外輪などのリング状部材には、切削加工または研削加工仕上げ加工を施す必要があるリング状部材だけでなく、仕上げ加工が不要なリング状部材も含まれる。また、矛盾を生じない限り、実施の形態の各例の構造を、適宜組み合わせて実施することも可能である。

　　１　ラジアル玉軸受
　　２　外輪
　　３　内輪
　　４　玉
　　５　外輪軌道
　　６　内輪軌道
　　７　保持器
　　８　ビレット
　　９　小径部
　１０　大径部
　１１　第一中間素材
　１２　第二円筒部
　１３　第二中間素材
　１４　第一円筒部
　１５　第三中間素材
　１６　底部
　１７　第四中間素材
　１８　小径円筒部材
　１９　内向鍔部
　２０　大径円筒部材
　２１、２１ａ～２１ｊ　リング状部材の製造装置
　２２　リング状部材
　２３、２３ａ～２３ｃ　マンドレル
　２４、２４ａ　成形ロール
　２５、２５ａ　サポートロール
　２６　金属素材
　２７　第一転造面
　２８　マンドレル側規制面
　２９　受け台
　３０　第二転造面
　３１　成形ロール側規制面
　３２　ローラ
　３３　同期機構
　３４　電動モータ
　３５　リング状部材
　３６、３６ａ、３６ｂ　外径拘束型
　３７ａ～３７ｅ　支持軸部
　３８、３８ａ～３８ｃ　転造軸部
　３９ａ～３９ｅ　中心孔
　４０ａ、４０ｂ　ねじ孔
　４１ａ～４１ｃ　嵌合孔
　４２ａ、４２ｂ　小径円筒部
　４３ａ、４３ｂ　マンドレル側規制面
　４４ａ～４４ｄ　嵌合部
　４５　転造面部
　４６、４６ａ　第一転造面
　４７、４７ａ　軌道形成部
　４８　円筒面部
　４９　溝形成部
　５０ａ、５０ｂ　ラジアル円すいころ軸受
　５１ａ、５１ｂ、５１ｃ　固定支持部
　５２ａ～５２ｄ　変位可能支持部
　５３ａ、５３ｂ　段部
　５４ａ、５４ｂ　抑え部材
　５５ａ、５５ｂ　通孔
　５６ａ、５６ｂ　ボルト
　５７　固定部分
　５８、５８ａ　弾性部材
　５９、５９ａ　第二転造面
　６０　ローラ
　６１　回転軸
　６２ａ、６２ｂ　ローラ
　６３　回転軸
　６４　余肉
　６５ａ、６５ｂ　雄ねじ部
　６６ａ、６６ｂ　抑え部材
　６７ａ、６７ｂ、６７ｃ　連結軸部
　６８　送りねじ機構
　６９　サーボモータ
　７０　減速機
　７１　ボールねじ
　７２　ナット
　７３　貫通孔
　７４ａ、７４ｂ　外径拘束型素子
　７５　外周保持部材
　７６ａ、７６ｂ　円筒面部
　７７ａ、７７ｂ　曲面部
　７８　軸方向隙間
　７９　判円輪状部材
　８０ａ～８０ｄ　可動環状部材
　８１　固定用軸部材
　８２　軌道形成部材
　８３ａ、８３ｂ　係止溝形成部材
　８４ａ、８４ｂ　円筒面部
　８５ａ、８５ｂ　凸部
　８６、８６ａ、８６ｂ　弾性支持手段
　８７　拡張した部分
　８８　弾性部材
　８９　伝達部材
　９０　基部
　９１ａ、９１ｂ　腕部
　９２　保持部材
　９３　弾性部材

Claims

　円環状の金属素材の内周面および外周面に転造加工を施すことによりリング状部材を形成するためのリング状部材の製造装置であって、
　マンドレルと、外径拘束型と、余肉退避手段とを備え、
　前記マンドレルは、該マンドレルの中心軸を中心とする回転を可能に支持されて、１対の支持軸部と転造軸部とを有し、該１対の支持軸部は、前記転造軸部よりも大径で、軸方向に離隔した状態で互いに同心に設けられており、前記転造軸部は、前記１対の支持軸部同士の間に、該１対の支持軸部と同心に設けられており、外周面に、前記金属素材の内周面に転造加工を施すための第一転造面が形成されており、
　前記外径拘束型は、円環状で、該外径拘束型の中心軸を前記マンドレルの中心軸と平行にした状態で、該外径拘束型の中心軸を中心とする回転を可能に支持され、内周面に前記金属素材の外周面に転造加工を施すための第二転造面が形成されており、径方向内側に前記転造軸部を挿通し、かつ、該第二転造面を前記第一転造面に対向させた状態で配置されており、
　前記余肉退避手段は、前記金属素材の加工中に、前記金属素材から軸方向または／および径方向に所定以上の押圧力を受けた場合に、軸方向または／および径方向に変位することで、前記マンドレルの第一転造面と、前記外径拘束型の第二転造面と、前記１対の支持軸部の前記転造軸部側の端面とにより形成される成形空間を拡張し、前記金属素材の余肉を逃がすものであり、
　前記成形空間に、前記金属素材の円周方向一部を配置した状態で、前記マンドレルを該マンドレルの中心軸を中心に回転させると共に、前記外径拘束型を該外径拘束型の中心軸を中心に回転させ、かつ、前記第一転造面と前記第二転造面との間で前記金属素材を押圧して、該金属素材の内周面および外周面に転造加工を施すことにより前記リング状部材を形成するものである
　リング状部材の製造装置。
　前記余肉退避手段が、前記１対の支持軸部のうち、前記転造軸部と別体に構成された、少なくとも一方の支持軸部であり、該少なくとも一方の支持軸部は、前記金属素材の加工中に、該金属素材から所定以上の軸方向の押圧力を受けた場合に、前記転造軸部から軸方向に関して離隔する方向に変位可能である
　請求項１に記載のリング状部材の製造装置。
　前記少なくとも一方の支持軸部を、軸方向に関して前記転造軸部に近づく方向に弾性的に押圧する付勢手段を更に備える
　請求項２に記載のリング状部材の製造装置。
　前記外径拘束型が、円環状で、軸方向に並べて配置された複数個の外径拘束型素子を備え、前記第二転造面が、該複数個の外径拘束型素子の内周面により構成され、前記金属素材の外周面に加えて、該金属素材の外周面と軸方向両端面との連続部である角部に、面取り部を形成するための転造加工を施すためのものであり、
　前記複数の外径拘束型素子は、前記金属素材の加工中に、該金属素材から所定以上の軸方向の押圧力を受けた場合に、互いに離隔する方向に変位可能である
　請求項２に記載のリング状部材の製造装置。
　前記外径拘束型が、円環状の外周保持部材を更に備え、該外径拘束型が、該外周保持部材を前記複数個の外径拘束型素子の外周面に、該複数個の外径拘束型素子の軸方向変位を許容する状態で外嵌することにより構成されている
　請求項４に記載のリング状部材の製造装置。
　前記余肉退避手段が、前記リング状部材の製造装置の使用時に、前記金属素材の内周面に対向する部分に設けられた可動環状部材であり、該可動環状部材の径方向内側に、前記転造軸部のうちで外周面に前記第一転造面が形成された部分から軸方向に外れた部分を挿通しており、前記可動環状部材は、前記金属素材の加工中に、該金属素材から所定以上の径方向の押圧力を受けた場合に、径方向に変位可能である
　請求項１に記載のリング状部材の製造装置。
　請求項１に記載のリング状部材の製造装置を使用するリング状部材の製造方法であって、
　前記余肉退避手段が、前記金属素材の加工中に、前記金属素材から軸方向または／および径方向に所定以上の押圧力を受けた場合に、軸方向または／および径方向に変位することで、前記成形空間を拡張し、前記金属素材の余肉を逃がすことを特徴とするリング状部材の製造方法。