JP2013036573A

JP2013036573A - ころ軸受用溶接保持器

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Publication number: JP2013036573A
Application number: JP2011174556A
Authority: JP
Inventors: Yozo Taniguchi; 陽三谷口; Yoshihito Nakajima; 義仁中島
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-08-10
Filing date: 2011-08-10
Publication date: 2013-02-21

Abstract

【課題】帯状鋼板を丸めながら帯状鋼板の両端部を互いに係合させることを機械で自動的に簡単に行えるようにする。
【解決手段】帯状鋼板１１の両端部の一端部に、円周方向に他端側へ突出した第１の突出部３０を形成し、両端部の他端部に、円周方向に一端側へ突出した第２の突出部４０を形成し、第１の突出部３０および第２の突出部４０は、重ならないように帯状鋼板１１の幅方向にずらして設け、第１の突出部３０の第２の突出部側に第２の突出部側へ突出した凸部３２を形成し、第２の突出部４０の第１の突出部側に凸部３２に係合する凹部４２を形成し、凸部３２は、第１の突出部３０の先端に行くに従って第２の突出部側の突出量が漸減する傾斜面を有し、第１の突出部３０および第２の突出部４０間に突合せ溶接部を設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、針状ころ軸受用溶接保持器などのころ軸受用溶接保持器に関する。

従来の溶接保持器は、例えば図６に示すものがある（特許文献１）。１００は帯状鋼板、１０１はポケット孔、１０２はポケット孔１０１の円周方向両側の柱部、１０６、１０７はポケット孔１０１の軸方向両側の耳部、１０８、１０９は溶接部である。

この溶接保持器は、幅が一定で所定の長さに切断した帯状鋼板１００を環状に丸めて作られる。溶接保持器は、周方向に複数の転動体収納用のポケット孔１０１を有し、複数のポケット孔１０１のうち、一つのポケット孔１０１を構成する軸方向両側の耳部１０６、１０７の中央側を帯状鋼板１００の両端部とし、この両端部を突合せ溶接し、これによって溶接部１０８、１０９が形成されている。

溶接部１０８、１０９は、一端側の凸部１２０と、他端側の凹部１２１と、凸部１２０および凹部１２１の両側に設けられた直線部１２２とからなっている。凹部１２１は、開口側に向かって狭まる形状を有し、凸部１２０は、根元側に向かって狭まる形状を有する。このため、帯状鋼板１００を丸め、凸部１２０が凹部１２１の外径側に来たところで、凸部１２０を内径側へ移動させることによって、凹部１２１に凸部１２０が嵌め込まれる。かかる状態で、溶接作業が行われる。

特開２００５−８３４３１号公報

このように、帯状鋼板１００を丸める動作と、凸部１２０を内径側へ移動させて凹部１２１に凸部１２０を嵌める動作を別個に行う必要があるので、機械で自動的に行う場合、自動化しにくい問題がある。本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、帯状鋼板を丸めながら帯状鋼板の両端部を互いに係合させることを機械で自動的に簡単に行えるようにする。

請求項１に記載の発明は、環状をなし円周方向に複数のころ収納用ポケット孔を備えた帯状鋼板からなり、前記ポケット孔は円周方向両側で隣り合う一対の柱部と前記ポケット孔の軸方向両側で対向する一対の耳部とが囲む空間により構成され、前記帯状鋼板の円周方向の両端部を、前記一対の耳部に設け、この耳部に突合せ溶接部を設けたころ軸受用溶接保持器であって、前記両端部の一端部に、円周方向に他端側へ突出した第１の突出部を形成し、前記両端部の他端部に、円周方向に一端側へ突出した第２の突出部を形成し、前記第１の突出部および前記第２の突出部は、重ならないように帯状鋼板の幅方向にずらして設け、前記第１の突出部の第２の突出部側に第２の突出部側へ突出した凸部を形成し、前記第２の突出部の第１の突出部側に前記凸部に係合する凹部を形成し、前記凸部は、前記第１の突出部の先端に行くに従って第２の突出部側の突出量が漸減する傾斜面を有し、前記第１の突出部および前記第２の突出部間に突合せ溶接部を設けたものである。

本発明によれば、帯状鋼板を丸める過程で、第２の突出部の先端が第１の突出部の傾斜面に当接し、この傾斜面に倣って第２の突出部が、帯状鋼板の幅方向に第１の突出部から遠ざかる方向へ動き、凹部に対応する位置へ凸部が来ると、第２の突出部が帯状鋼板の幅方向に第１の突出部に接近する方向に動き、凹部に凸部が係合するので、凹部に対し凸部を内径方向に嵌め込む動作が不要となり、機械で自動的に簡単に行える。

本発明の実施形態におけるころ軸受用溶接保持器の斜視図である。本発明の実施形態におけるころ軸受用溶接保持器の展開平面図である。本発明の実施形態における図２の動作図である。本発明の実施形態における抵抗溶接装置の概略図である。本発明の実施形態における図４の動作図である。従来のころ軸受用溶接保持器の展開平面図である。

本発明の一実施形態について、図１乃至図５を参酌しつつ説明する。図１はころ軸受用溶接保持器の斜視図であり、図２はころ軸受用溶接保持器の展開平面図であり、図３は図２の動作図であり、図４は抵抗溶接装置の概略図であり、図５は図４の動作図である。

図１および図２において、１０はころ軸受用溶接保持器全体を示す。１１は帯状鋼板、２０はポケット孔、２１はポケット孔２０の円周方向両側の柱部、２２、２３はポケット孔２０の軸方向両側の耳部、５０は溶接部である。

溶接保持器１０は、円周方向に複数のポケット孔２０を有する一枚の帯状鋼板１１を環状に丸め、その円周方向の両端部を突合せ溶接して構成されている。各ポケット孔２０は、円周方向両側の柱部２１によって円周方向に仕切られている。複数のポケット孔２０のうち、一つのポケット孔２０を形成する耳部２２、２３に帯状鋼板１１の両端部の突合せ溶接部５０が位置する。

ポケット孔２０は、円周方向両側の柱部２１と軸方向両側の耳部２２、２３とで囲まれた平面視矩形形状（図２）をなしている。柱部２１は円周方向に一定幅で軸方向に延びる部分であり、耳部２２、２３は軸方向に一定幅で円周方向に延びる部分である。

溶接保持器１０は、幅が一定で所定長さに切断した帯状鋼板１１を円周方向に環状に丸めて作られ、円周方向の両端部が突合せ溶接されるものであり、その両端部が突合せ溶接されて溶接部５０が形成される。

図３に示すように、両端部の一端側には、円周方向に他端側へ突出した第１の突出部３０が形成され、両端部の他端側には、円周方向に一端側へ突出した第２の突出部４０が形成されている。耳部２２において、第１の突出部３０は、ポケット孔２０側に形成され、第２の突出部４０はポケット孔２０と反対側に形成されている。耳部２３において、第１の突出部３０は、ポケット孔２０と反対側に形成され、第２の突出部４０はポケット孔２０側に形成されている。このように、第１の突出部３０および第２の突出部４０は、帯状鋼板１１の幅方向に互いにずらして設けられている。

第１の突出部３０の先端に直角三角形状の第１の凸部３２が設けられ、この第１の凸部３２に係合する直角三角形状の第１の凹部４２が、第２の突出部４０の根元に設けられている。第１の凸部３２は、第２の突出部４０側へ突出しており、この第１の凸部３２は、第１の突出部３０の先端に向かって突出量が漸減する傾斜面を有する。第２の突出部４０の先端に長方形状の第２の凸部４１が設けられ、この第２の凸部４１に係合する長方形状の第２の凹部３１が、第１の突出部３０の根元に設けられている。第２の凸部４１は、第１の突出部３０側へ突出している。

帯状鋼板１１を丸める過程で、まず最初に、第２の突出部４０の先端が、第１の突出部３０の傾斜面に当接し、この傾斜面に倣って第２の突出部４０が帯状鋼板１１の幅方向に第１の突出部３０から離れる方向に移動し、第１の凸部３２および第１の凹部４２が対応し、第２の凸部４１および第２の凹部３１が対応すると、第２の突出部４０が帯状鋼板１１の幅方向に第１の突出部３０に接近する方向に移動し、第１の凸部３２および第１の凹部４２が互いに係合し、第２の凸部４１および第２の凹部３１が互いに係合するようになっている。この状態において、第１の突出部３０の先端は、第２の突出部４０の根元の直線部に当接し、第２の突出部４０の先端は、第１の突出部３０の根元の直線部に当接するようになっている。

図２および図３に示すように、耳部２２において、第１の突出部３０の根元および第２の突出部４０の先端には、ポケット孔２０と反対側に、溶けた溶接ビードを逃がすＶ字開先３８、４８が設けられている。また、耳部２２において、第２の突出部４０の根元および第１の突出部４０の先端には、ポケット孔２０側に、溶けた溶接ビードを逃がすＶ字開先３７、４７が設けられている。

耳部２３において、第１の突出部３０の根元および第２の突出部４０の先端には、ポケット孔２０側に、溶けた溶接ビードを逃がすＶ字開先３８、４８が設けられている。また、耳部２２において、第２の突出部４０の根元および第１の突出部３０の先端には、ポケット孔２０と反対側に、溶けた溶接ビードを逃がすＶ字開先３７、４７が設けられている。

図１乃至図３に示すように、第１の凸部３２および第１の凹部４２が互いに係合し、第２の凸部４１および第２の凹部３１が互いに係合した状態で、第１の突出部３０および第２の突出部４０間に電流を流すと、電流が流れるときの抵抗熱により、第１の突出部３０および第２の突出部４０間で溶け、円周方向に加圧することにより、第１の突出部３０および第２の突出部４０が互いに接合するようになっている。こうして、第１の突出部３０および第２の突出部４０間に溶接部５０が形成される。第１の突出部３０および第２の突出部４０間の溶けた材料が流れ出て、Ｖ字開先３８、４８に溶接ビード５２が形成され、Ｖ字開先３７、４７に溶接ビード５１が形成されるようになっている（図２）。

溶接ビード５１、５２は、各溶接部５０の両側面を塞ぐような形で設けられる。すなわち、溶接ビード５１、５２は、各溶接部５０の円周方向の幅とほぼ同じ大きめの幅でもって帯状鋼板１１の板厚方向に貫通して設けられている。溶接ビード５１、５２は、断面半円形状の肉盛であり、溶接保持器１０の軸方向において、Ｖ字開先３７、４７、３８、４８内に位置し、ポケット孔２０内へ突出していない。よって、ポケット孔２０に回転可能に保持されるころに対し、溶接ビード５１、５２が接触する可能性が無い。溶接ビード５０、５１がころの収納を阻害しないとともに、回転中のころに接触しない。

図４および図５を使用して、抵抗溶接装置の概要について説明する。抵抗溶接装置の一部として、帯状鋼板１１を輪状にする冶具金型６０が使用され、この冶具金型６０は、内型６１と、分割外型６２、６３とからなっている。分割外型６２、６３は、内型６１に対しそれぞれ径方向に進退するようになっている。また抵抗溶接装置は、一対の電極棒７０、７１を有し、電極棒７０の先端は第１の突出部３０に接触し、電極棒７１の先端は第２の突出部４０に接触し、一対の電極棒７０、７１に電流が印加されるようになっている。この電流の印加により、第１の突出部３０および第２の突出部４０間で電流が流れるときの抵抗熱が発生するようになっている。一対の電極棒７０、７１は、分割外型６３と同方向に進退するようになっている。

溶接保持器１０の製造方法を説明する。帯状に巻かれた帯状鋼板１１を真っ直ぐ伸ばしながらにプレス加工を施し、溶接保持器１０の展開平面を作る。帯状鋼板１１の材料としては、例えば、抵抗溶接に適したステンレス帯状鋼材を用いることができる。

溶接保持器１０の展開平面を作るのに、プレス金型が使用され、プレス金型によって、複数のポケット２０、第１の突出部３０、第２の突出部４０、第１の凸部３２、第１の凹部４２、第２の凸部４１、第２の凹部３１が同時に成形される。すなわち、材料の打ち抜きと材料の切断が同時に行われる。

所定長さに切断した帯状鋼板１１は、元々帯状に巻かれていたため、両端が大きく開いた大きな輪状となる。溶接工程では、大きな輪状の帯状鋼板１１を内型６１にセットし、分割外型６２を内型６１に接近させ、帯状鋼板１１の左半分を、内型６１および分割外型６２間で挟み込む（図５）。この過程で帯状鋼板１１の両端部は互いに接近し、第２の突出部４０の先端が、第１の突出部３０の傾斜面に当接し、この傾斜面に倣って第２の突出部４０が帯状鋼板１１の幅方向に第１の突出部３０から離れる方向に移動する。

分割外型６３を内型６１に接近させ、帯状鋼板１１の右半分を、内型６１および分割外型６３間で挟み込む（図４）。この過程で、帯状鋼板１１の右半分の輪が小さくなりながら、第１の突出部３０の傾斜面に倣って第２の突出部４０が帯状鋼板１１の幅方向に第１の突出部３０から離れる方向に移動し、第１の凸部３２および第１の凹部４２が対応し、第２の凸部４１および第２の凹部３１が対応すると、第２の突出部４０が帯状鋼板１１の幅方向に第１の突出部３０に接近する方向に移動し、第１の凸部３２および第１の凹部４２が互いに係合し、第２の凸部４１および第２の凹部３１が互いに係合する。このように、帯状鋼板１１を小さく丸める過程で、第１の凸部３２および第１の凹部４２が互いに係合するので、第１の凹部４２に第１の凸部３２を嵌め込む動作を別個に行う必要がなく、機械で簡単に自動化できる。

続いて、電極棒７０、７１が分割外型６３に挿入され、電極棒７０の先端は第１の突出部３０に接触し、電極棒７１の先端は第２の突出部４０に接触し、一対の電極棒７０、７１に電流が印加される。この電流の印加により、第１の突出部３０および第２の突出部４０間で電流が流れるときの抵抗熱が発生し、第１の突出部３０および第２の突出部４０が溶ける。このとき、分割外型６２、６３により帯状鋼板１１は、より輪が小さくなる方向に加圧されているので、第１の突出部３０の先端は、第２の突出部４０の根元の直線部に加圧され、第２の突出部４０の先端は、第１の突出部３０の根元の直線部に加圧され、第１の突出部３０および第２の突出部４０間が溶けて互いに一体化する。

一対の電極棒７０、７１を第１の突出部３０および第２の突出部４０から離間させ、第１の突出部３０および第２の突出部４０を冷却する。図１乃至図３に示すように、第１の突出部３０および第２の突出部４０間に溶接部５０が形成され、溶接部５０から溶けてはみ出た材料は、Ｖ字開先３８、４８に溶接ビード５２が形成され、Ｖ字開先３７、４７に溶接ビード５１が形成される。溶接ビード５１、５２は、溶接保持器１０の円周方向の幅を持って、帯状鋼板１１の板厚方向に貫通して形成される。しかも、断面半円形状の肉盛を有する。帯状鋼板１１の板厚方向にはみ出た肉盛は、グラインダー等で除去される。溶接方法は、上記以外の公知の溶接方法でも実施することができる。

このようにして作られた溶接保持器１０は、第１の凸部３２および第１の凹部４２が溶接保持器１０の円周方向に係合し、第２の凸部４１および第２の凹部３１が溶接保持器１０の円周方向に係合しているので、溶接保持器１０を円周方向に分断させようとする力に対し溶接部５０の溶接強度以上の抵抗力を持っている。

本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

上述した溶接保持器１０は、針状ころ軸受用溶接保持器に限らず、円筒ころ軸受用溶接保持器にも適用できる。

１０：溶接保持器、１１：帯状鋼板、２０：ポケット孔、２１：柱部、２２：耳部、２３：耳部、３０：第１の突出部、３２：第１の凸部（凸部）、４０：第２の突出部、４２：第１の凹部（凹部）、５０：溶接部

Claims

環状をなし円周方向に複数のころ収納用ポケット孔を備えた帯状鋼板からなり、前記ポケット孔は円周方向両側で隣り合う一対の柱部と前記ポケット孔の軸方向両側で対向する一対の耳部とが囲む空間により構成され、前記帯状鋼板の円周方向の両端部を、前記一対の耳部に設け、この耳部に突合せ溶接部を設けたころ軸受用溶接保持器であって、前記両端部の一端部に、円周方向に他端側へ突出した第１の突出部を形成し、前記両端部の他端部に、円周方向に一端側へ突出した第２の突出部を形成し、前記第１の突出部および前記第２の突出部は、重ならないように帯状鋼板の幅方向にずらして設け、前記第１の突出部の第２の突出部側に第２の突出部側へ突出した凸部を形成し、前記第２の突出部の第１の突出部側に前記凸部に係合する凹部を形成し、前記凸部は、前記第１の突出部の先端に行くに従って第２の突出部側の突出量が漸減する傾斜面を有し、前記第１の突出部および前期第２の突出部間に突合せ溶接部を設けたことを特徴とするころ軸受用溶接保持器。