JP2009270655A

JP2009270655A - 転動体保持器の製造方法

Info

Publication number: JP2009270655A
Application number: JP2008122711A
Authority: JP
Inventors: Koji Kataoka; 宏司片岡; Kazuyuki Kotani; 一之小谷; Takahiko Sato; 崇彦佐藤; Hajime Kuriki; 初栗木
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-05-08
Filing date: 2008-05-08
Publication date: 2009-11-19

Abstract

【課題】転動体保持器の製造コストの増加を抑制しつつ、突合面のポケット側端部へのビードの膨出を抑制する転動体保持器の製造方法を提供する。
【解決手段】円筒状に形成された帯状金属材料のポケット１１に、セラミック製のビード防止具５を挿入する。なお、このセラミック製のビード防止具５の軸方向における長さは、転動体保持器の軸方向におけるポケットの長さと同じかわずかに小さい。そのため、突合面１４に軸方向のずれが生じ、両端面のいずれかの端部がポケット側に突出していた場合には、セラミック製のビード防止具５を挿入することで、ポケット側に突出した両端面の端部が外部側に押され、両端面の軸方向のずれが修正される。セラミック製のビード防止具５が挿入された状態のまま、突合面１４を溶接する。
【選択図】図４

Description

本発明は、転動体保持器の製造方法に関し、特に、溶接工程に特徴を有する転動体保持器の製造方法に関する。

転がり軸受には転動体の位置を固定するための転動体保持器が一般的に用いられている。この転動体保持器としては、例えば、図６に示したような短円筒状形状であって、円周方向において等間隔に略四角形状のポケット１１１と呼ばれる貫通孔を設けたものが一般的である。この転動体保持器１１０は、転がり軸受の外輪と内輪の間に配設されるとともに、各ポケット１１１に転動体をそれぞれ保持し、各転動体の位置関係が変化することを防止する。

この転動体保持器は、予めポケットを形成した帯状の金属部材を環状にし、端面を突合面１１４とし、この突合面１１４を電気溶接することにより形成する。この電気溶接によって突合面１１４周辺に鱗状・数珠玉状のビードと呼ばれる溶接跡が形成される。このビードが突合面１１４のポケット１１１側端部に形成され、転動体に接触すると、転動体の転動を妨げる。突合面１１４の外部側端部に形成されたビード１９１は研磨によって取り除くことが可能であるが、狭いポケットの内側に研磨器具を挿入することが困難であるため、ポケット側のビード１９２の研磨は困難である。

ビードによる影響を減ずるために、端面の拡大図である図７に示すように、突合面１１４（接合面）の両端部１８１，１８２に開先１８３，１８４を設け、開先１８３，１８４内にビードの膨出を収めることが考えられる。しかし、開先１８３，１８４を設けると溶接面積が減少するため、設けない場合に比べて溶接強度が減少する。そこで、突合面１１４の形状を工夫することにより、溶接強度を大きくし、また、溶接面の各部により溶接のための発熱量を変え、突合面１１４のポケット側端部１８１へのビード１９２の膨出を抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献１。）。
特開２００５−８３４３１

しかし、突合面を複雑な形状に加工するためには、かかる形状を形成するための別個の設備と工程が必要となる。また、溶接面の各部毎に溶接のための発熱量を変えるためには、溶接のために流す電力量を溶接面の各部毎に変える必要があり、かかる処理が可能な電気溶接用機器を必要とする。そのため転動体保持器の製造コストが増加する。

本発明はかかる実情を鑑みてなされたもので、転動体保持器の製造コストの増加を抑制しつつ、突合面のポケット側端部へのビードの膨出を抑制する転動体保持器の製造方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる転動体保持器の製造方法は、転動体を保持するための複数のポケットを備える短円筒状の転動体保持器の製造方法であって、前記ポケットを備えた帯状金属材を短円筒状に形成する形成工程と、短円筒状に形成されることにより互いに突き合わせられた前記帯状金属材の突合面を溶接する溶接工程とを少なくとも有する。また、前記転動体保持器の軸方向においてポケット側の前記突合面の端部に、前記転動体保持器の軸方向においてポケット側端部にビードが膨出することを防止するためのビード防止具を押し当てた状態で、前記溶接工程が行われることを特徴とする。

上記構成によると、転動体保持器の軸方向においてポケット側の突合面の端部に、転動体保持器の軸方向においてポケット側端部にビードが膨出することを防止するためのビード防止具を押し当てた状態で、溶接工程が行われる。そのため、このビード防止具によってビードがポケット側に膨出することを防止する。従って、帯状金属材の突合面に開先を設ける必要が無いため、溶接面積が減少しない。そのため、開先を設けた場合に比べ溶接強度が増大する。また、帯状金属材の突合面を複雑な形状に加工する必要がないため、突合面を複雑な形状に加工するための別個の設備および別個の工程が不要となる。更に、溶接面の各部毎に溶接のための発熱量を変える必要もないため、溶接のために流す電力量を溶接面の各部毎に変える必要もなく、特別の電気溶接用機器を必要としない。従って、転動体保持器の製造コストの増加を抑制することができる。

本発明にかかる転動体保持器の製造方法において、前記ビード防止具の軸方向の長さは前記ポケットの軸方向の長さと略等しいことが好ましい。

上記構成によると、ビード防止具の軸方向の長さは前記ポケットの軸方向の長さと略等しいため、転動体保持器のポケット側の突合面の位置が軸方向にずれ、突合面の端部がポケット側に突出していた場合には、ビード防止具を挿入することで、ポケット側に突出した端部が外部側に押され、突合面の軸方向のずれが修正される。ここで、ビード防止具の軸方向の長さがポケットの軸方向の長さと略等しいとは、転動体保持器の軸方向におけるポケットの長さと、ビード防止具の軸方向の長さとが、同じか、わずかにビード防止具の長さが小さいことをいう。

本発明にかかる転動体保持器の製造方法において、前記ビード防止具は、セラミックで形成されていることが好ましい。

上記構成によると、ビード防止具は、セラミックで形成されているため、耐熱性を有する。従って、溶接時の熱に対して耐久性を有する。また、ビード防止具は、セラミックで形成されているため、非電導性を有する。従って、例えば、溶接工程が電気溶接によって行われた場合であっても、溶接用の電流がビード防止具を介して放電することがない。

本発明によれば、転動体保持器の製造コストの増加を抑制しつつ、突合面のポケット側端部へのビードの形成を抑制する転動体保持器の製造方法を提供することが可能となる。

本発明を具体化した転動体保持器の製造方法の一実施形態を図１〜図５を用いて、以下に説明する。

図１に示すように、帯状金属板材料１０に、打ち抜き加工等により、保持する転動体の数と同数の略長方形のポケット１１を等間隔に形成する。なお、帯状金属板材料１０の長手方向におけるポケットの長さＬ１は転動体の直径よりやや大きく、帯状金属板材料１０の短手方向におけるポケットの長さＬ２は回転軸方向における転動体の長さよりやや大きくする。次に、図２に示すように、フォーミング・マンドレル２と呼ばれる円柱状の金型と成型用金型である第１のフォーミングパンチ３１との間に帯状金属板材料１０を挟み支持する。このとき第１のフォーミングパンチ３１により図中のｉの矢印方向から圧力がかけられる。なお、このフォーミング・マンドレル２の外径は製造後の転動体保持器の内径と等しいものが用いられる。続いて、第２のフォーミングパンチ３２により図中のｉｉの矢印方向から圧力がかけられ、更に、第３のフォーミングパンチ３３により図中のｉｉｉの矢印方向から圧力がかけられることにより円筒状が略形成される。最後に第４のフォーミングパンチ３４により図中のｉｖの矢印方向から圧力がかけられることにより、帯状金属板材料１０が円筒状に形成される。この形成工程によって、帯状金属板材料１０の長手方向の両端面１２,１３は突き合わされ、図３に示す突合面１４が形成される。金属板材料が円筒状に形成された後、フォーミング・マンドレル２が引き抜かれる。

次に、図３および図４に示すように、円筒状に形成された帯状金属板材料１０を絶縁ブロック６によって保持する。続いて、帯状金属板材料１０の径方向において外方から、径方向において内方に向って（図３における矢印ｖの方向）、セラミック製のビード防止具５を、ポケット１１より挿入する。なお、このセラミック製のビード防止具５の、転動体保持器の軸方向（以下、単に、「軸方向」と言う。）における長さは、転動体保持器の軸方向におけるポケットの長さＬ２と同じかわずかに小さい。そのため、突合面１４に軸方向のずれが生じ、両端面１２,１３のいずれかの端部１６がポケット側に突出していた場合には、セラミック製のビード防止具５を挿入することで、図５に示すように、ポケット側に突出した両端面１２,１３の端部１６が外部側に押され、両端面１２,１３の軸方向のずれが修正される。

その後、セラミック製のビード防止具５が挿入された状態のまま、突合面１４が溶接される。より具体的には、径方向において外方であるとともに突合面１４の近傍に、突合面１４を挟み込むように２つの電極棒７が押し当てられる。そうすると、矢印ｖｉで示すように、電極棒７から突合面に均一に電流が流されることにより、突合面１４が溶融されるとともに突合面１４が溶接される。このときポケット１１側に生じるビードがポケット１１側に突出することが、ビード防止具５により防止される。なお、セラミック製のビード防止具５は非導電体であるため、電気溶接の支障とならない。また、セラミック製のビード防止具５は耐熱強度が高いため、溶接の熱にも耐性を有する。

上記実施形態の転動体保持器の製造方法によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）本実施形態にかかる転動体保持器の製造方法は、転動体保持器の軸方向においてポケット側の突合面１４の端部に、転動体保持器の軸方向においてポケット側端部にビードが膨出することを防止するためのビード防止具５を押し当てた状態で、溶接工程が行われる。そのため、このビード防止具５によってビードがポケット側に膨出することを防止する。従って、帯状金属板材料１０の突合面１４に開先を設ける必要が無いため、溶接面積が減少しない。そのため、開先を設けた場合に比べ溶接強度が増大する。また、帯状金属板材料１０の突合面１４を複雑な形状に加工する必要がないため、突合面１４を複雑な形状に加工するための別個の設備および別個の工程が不要となる。更に、溶接面の各部毎に溶接のための発熱量を変える必要もないため、溶接のために流す電力量を溶接面の各部毎に変える必要もなく、特別の電気溶接用機器を必要としない。従って、転動体保持器の製造コストの増加を抑制することができる。

（２）本実施形態にかかる転動体保持器の製造方法によると、ビード防止具５の軸方向の長さはポケット１１の軸方向の長さＬ２と略等しいため、転動体保持器の軸方向においてポケット側の突合面１４の位置がずれ、突合面１４の端部がポケット側に突出していた場合には、ビード防止具５を挿入することで、ポケット側に突出した端部が外部側に押され、突合面１４の軸方向のずれが修正される。

（３）本実施形態にかかる転動体保持器の製造方法によると、ビード防止具５は、セラミックで形成されているため、耐熱性を有する。従って、溶接時の熱に対して耐久性を有する。また、ビード防止具５は、セラミックで形成されているため、非電導性を有する。従って、例えば、溶接工程が電気溶接によって行われた場合であっても、溶接用の電流がビード防止具５を介して放電することがない。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。

・上記実施形態においては、ビード防止具５は、セラミックで形成されているが、他の構成でも良い。即ち、溶接時の熱に対して耐久性を有し、かつ非電導性を有する材料であれば、いかなる材料で構成しても良い。

・上記実施形態においては、ビード防止具５の軸方向の長さはポケット１１の軸方向の長さと略等しいが、他の構成であっても良い。即ち、ポケット１１側から外部側に向って、押し当てるこることにより、ポケット側へのビードの膨出を抑制できる形状であれば、形状は限定されない。

本発明は、溶接工程に特徴を有する転動体保持器の製造方法に関するため、溶接工程を含む工程で製造される転動体保持器に広く利用可能である。

本発明にかかる転動体保持器の製造方法の一実施形態について説明する図面であって、転動体保持器の材料となる帯状金属材料を示す図である。本発明にかかる転動体保持器の製造方法の一実施形態について説明する図面であって、帯状金属材料を円筒状に形成する方法を示す図である。本発明にかかる転動体保持器の製造方法の一実施形態について説明する図面であって、円筒状に形成された帯状金属材料を溶接する方法を示す図である。本発明にかかる転動体保持器の製造方法の一実施形態について説明する図面であって、円筒状に形成された帯状金属材料を溶接する方法を示す斜視図である。本発明にかかる転動体保持器の製造方法の一実施形態について説明する図面であって、円筒状に形成された帯状金属材料を溶接する方法を示す要部拡大図である。従来の転動体保持器の製造方法の一実施形態について説明する図面であって、転動体保持器を示す斜視図である。従来の転動体保持器の製造方法の一実施形態について説明する図面であって、転動体保持器の要部拡大図である。

符号の説明

２…フォーミング・マンドレル、５…ビード防止具、６…絶縁ブロック、７…電極棒、１０…帯状金属板材料、１１…ポケット、１２，１３…両端面、１４…突合面、１６…端部、３１…第１のフォーミングパンチ、３２…第２のフォーミングパンチ、３３…第３のフォーミングパンチ、３４…第４のフォーミングパンチ、１１０…転動体保持器、１１１…ポケット、１１４…突合面、１８１…ポケット側端部、１８２…外部側端部、１８３，１８４…開先、１９１，１９２…ビード。

Claims

転動体を保持するための複数のポケットを備える短円筒状の転動体保持器の製造方法であって、
前記ポケットを備えた帯状金属材を短円筒状に形成する形成工程と、
短円筒状に形成されることにより互いに突き合わせられた前記帯状金属材の突合面を溶接する溶接工程とを少なくとも有し、
前記転動体保持器の軸方向においてポケット側の前記突合面の端部に、前記転動体保持器の軸方向においてポケット側端部にビードが膨出することを防止するためのビード防止具を押し当てた状態で、前記溶接工程が行われることを特徴とする転動体保持器の製造方法。
前記ビード防止具の軸方向の長さは前記ポケットの軸方向の長さと略等しいことを特徴とする請求項１に記載の転動体保持器の製造方法。
前記ビード防止具は、セラミックで形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の転動体保持器の製造方法。