JP2013044365A

JP2013044365A - ころ軸受用溶接保持器

Info

Publication number: JP2013044365A
Application number: JP2011181706A
Authority: JP
Inventors: Yoshihito Nakajima; 義仁中島
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2013-03-04

Abstract

【課題】ポケット孔への溶けた材料のはみ出しを無くすか少なくする。
【解決手段】環状をなし円周方向にころ収納用のポケット孔２０を備えた帯状鋼板からなり、ポケット孔２０は円周方向両側で隣り合う一対の柱部２１とポケット孔２０の軸方向両側で対向する一対の耳部２２とが囲む空間により構成され、帯状鋼板１１の円周方向の両端部を、一対の耳部２２に設け、この耳部２２に突合せ溶接部Ｒを設けたころ軸受用溶接保持器であって、両端部の一端部に他端部側へ突出した突出部４０を形成し、両端部の他端部に突出部に係合する切欠き３０を形成し、突出部４０および切欠き３０間に突合せ溶接部Ｒを形成し、突合せ溶接部Ｒを挟んで帯状鋼板の幅方向の両側に溶接溜まり５０を設け、この溶接溜まり５０は突合せ溶接部Ｒから遠ざかるに従って先細りの形状の空間を有し、この空間へ溶けた材料を流入させ固化させたものである。
【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５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、１１０、１１１は溶接ビードである。

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。

このような溶接部１０８、１０９においては、耳部１０６、１０７の軸方向両側の外側面および内側面から溶接ビード１１０、１１１が突き出ている。ポケット孔１０１内に溶接ビード１１１が大きく突出すると、この溶接ビート１１１がころの収納を阻害したり、回転中のころに接触してころの円滑な回転を阻害する可能性がある。

溶接ビート１１１がポケット孔１０１へ突出しないように、図６（特許文献２）に示すように三角形状の開先１２０、１２１を設け、この開先１２０、１２１内に溶接ビート１１０、１１１を収納させたものがある。

しかしながら、開先１２０、１２１が、ポケット孔１０１に向かって開いた状態となっているため、溶接ビード１１０、１１１が半円形状となるようにしかも最適な大きさになるようにコントロールしないと、溶接ビード１１０、１１１がポケット孔１０１へはみ出しやすい。

特許第４５２５２４７号特開２００６−６４０４３号公報

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、ポケット孔への溶けた材料のはみ出しを無くすか少なくする。

請求項１に記載の発明は、環状をなし円周方向にころ収納用の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他端部側へ突出した突出部を形成し、前記両端部の他端部に前記突出部に係合する切欠きを形成し、前記突出部および切欠き間に前記突合せ溶接部を形成し、前記突合せ溶接部を挟んで帯状鋼板の幅方向の両側に溶接溜まりを設け、この溶接溜まりは、前記突合せ溶接部から遠ざかるに従って先細りの形状の空間を有し、この空間へ突合せ溶接部からの溶けた材料を流入させ固化させたものである。

本発明によれば、ポケット孔への溶けた材料のはみ出しが無くなるか少なくできる。

本発明の一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。本発明の一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。本発明の一実施形態におけるころ軸受用溶接保持器の図２の要部拡大図である。本発明の他の実施形態におけるころ軸受用溶接保持器の図３相当の要部拡大図である。従来のころ軸受用溶接保持器の展開平面図である。従来の他例として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ないし図３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の要部拡大図である。

図１ないし図３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、Ｒは突合せ溶接部、５０は溶接溜まりである。

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、軸方向両側の耳部２２、２３によって軸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Ｒおよび溶接溜まり５０が位置する（図３）。

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、その両端部に突合せ溶接部Ｒが形成される。突合せ溶接部Ｒは、円周方向に複数ある耳部２２、２３のうち、一つの耳部２２、２３の円周方向の中間に設けられている。突合せ溶接部Ｒは、各耳２２、２３において帯状鋼板１１の幅方向中間に設けられ、この突合せ溶接部Ｒを挟んで帯状鋼板１１の幅方向両側に溶接溜まり５０が設けられている。

突合せ溶接される前の突合せ溶接部Ｒは、帯状鋼板１１の両端部の一端部に、他端部側へ突出した楕円形状の第１の突出部４０を有し、帯状鋼板１１の両端部の他端部に、第１の突出部４０に係合する楕円形状の第１の切欠き３０を有する。いずれも楕円を半分切欠いた形状を有する。第１の切欠き３０に第１の突出部４０を係合させ、第１の切欠き３０および第１の突出部４０間に抵抗電流を流しながら、環状に丸めた帯状鋼板１１をこれの円周方向に突合せることにより、第１の切欠き３０および第１の突出部４０間が溶け、突合せ溶接部Ｒが形成される。突合せ溶接部Ｒは、第１の切欠き３０および第１の突出部４０間を境に円周方向両側に幅を有する。この幅は、抵抗電流の大きさ、抵抗電流を流す時間によって変わってくる。また、この幅内における肉厚も、抵抗電流の大きさ、抵抗電流を流す時間によって変わってくる。求められる溶接強度に応じて、第１の突出部４０および第１の切欠き３０の楕円の大きさが変わってくる。楕円を大きくすればするほど、溶接長さが長くなり、溶接面積が増えて溶接強度は向上する。直線よりも楕円の方が、溶接長さが長くなり、溶接面積が増える。楕円を大きくすればするほど、逆に溶接溜まり５０が小さくなる。

突合せ溶接される前の溶接溜まり５０は、帯状鋼板１１の両端部の他端部に、一端部側へ突出した半円形状の第２の突出部３１を有し、帯状鋼板１１の両端部の一端部に、第２の突出部３１の受け入れる４分の３円形状の第２の切欠き４１を有し、第２の突出部３１および第２の切欠き４１間に三日月形状の空間を有する。この三日月形状の空間は、帯状鋼板１１の幅方向両側へ行くに従って、先細り形状となっている。この三日月形状の空間には、突合せ溶接部Ｒの溶けた材料が流れ込み、冷えて固化するようになっている。冷えて固化することにより溶接溜まり５０が形成される。

図３に示すように、第２の突出部３１は、点Ｐ回りの半円であり、第２の切欠き４１は、点Ｑ回りの４分の３円であり、点Ｑは、点Ｐから見て４５度の線上で耳部２２、２３の幅方向の中間側に位置する。三日月形状の空間の大きさは、点Ｐ、Ｑの位置およびそれぞれの円の大きさを変えることにより変わるようになっている。突合せ溶接部Ｒから溶け出る材料の量に合わせて、三日月形状の空間の大きさが決められる。抵抗電流の大きさのばらつき、抵抗電流を流す時間のばらつきは、突合せ溶接部Ｒから流れ出る材料の量のばらつきとなり、溶接溜まり５０の肉厚のばらつきとなる。第２の突出部３１は、第１の突出部４０側へ突出しているので、第２の突出部３１および第１の突出部４０は、円周方向に係合し、環状の帯状鋼板１１の両端部を留める機能を有する。

次に図１ないし図３にもとづいて、溶接保持器１０の製造方法を説明する。帯状鋼板１１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、成形性に優れたＳＰＣＣ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の切欠き３０、第１の突出部４０、第２の突出部３１、第２の切欠き４１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。

溶接工程では、所定長さに切断した帯状鋼板１１を環状に丸めるとともに、第１の切欠き３０に第１の突出部４０を係合させ、第１の切欠き３０および第１の突出部４０間に抵抗電流を流して溶接を行う。この溶接により第１の切欠き３０および第１の突出部４０の一部が溶け込んで接続され、溶けた部分に突合せ溶接部Ｒが形成される。前記抵抗電流を流す際に、環状に丸めた帯状鋼板１１を内径側へ縮小させる方向に径方向の外側から全体的に力をかけ、帯状鋼板１１の両端部に円周方向に突合せ荷重がかかった状態にする。円周方向に突合せ加重がかかった状態で、第１の切欠き３０および第１の突出部４０間が溶けると、第１の切欠き３０および第１の突出部４０間が接続され、第１の切欠き３０および第１の突出部４０間から溶けて流れ出た材料は、三日月形状の空間を埋める。

三日月形状の空間は、帯状鋼板１１の幅方向両側に向かって先細り形状となっているので、ポケット孔２０へ溶けた材料がはみ出すことが無い。三日月形状の空間へ流れ出た材料は、冷えて固化し、溶接溜まり５０を形成する。上述した実施形態は、第１の突出部４０および第１の切欠き３０を楕円にして、溶接長さを長くし、溶接面積を増やしている。この結果、帯状鋼板１１の両端部の溶接強度が向上する。溶接面積を増やすと、第１の突出部４０および第１の切欠き３０間から流れ出る材料が増加し、これに合わせて最適な大きさを持つ三日月形状の空間を用意する。三日月形状の空間の大きさは、点Ｐ、Ｑの位置およびそれぞれの円の大きさを変えることにより変わるようになっている。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。

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。

上述した実施形態は、楕円形状の第１の切欠き３０および第１の突出部４０を形成した。他の実施形態として、図４に示すように、半円形状の第１の切欠き６０および第１の突出部７０を形成しても良い。第１の切欠き６０および第１の突出部７０間を境に第１の突出部７０の径方向に幅を持った突合せ溶接部Ｗが形成される。楕円形状よりも半円形状の方が、容易に加工できる。

上述した実施形態は、点Ｑを点Ｐから見て４５度の線上に設けた。他の実施形態として、図４に示すように、点Ｔを点Ｓから見て帯状鋼板１１の長手方向に離れた位置に設けても良い。点Ｓ回りの円弧状の第２の突出部６１を、帯状鋼板１１の両端部の他端側に形成し、点Ｔ回りの円弧状の第２の切欠き７１を帯状鋼板１１の両端部の一端部側に形成する。第２の突出部６１および第２の切欠き７１間に三日月形状の空間が形成され、この空間に第１の切欠き６０および第１の突出部７０からの溶けた材料が流入し、冷えて固化することにより溶接溜まり８０が形成される。他の箇所については、先に述べた実施形態と同じであるので、同一の番号を付与して説明を割愛する。

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の切欠き（切欠き）、４０：第１の突出部（突出部）、５０：溶接溜まり、Ｒ：突合せ溶接部

Claims

環状をなし円周方向にころ収納用の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他端部側へ突出した突出部を形成し、前記両端部の他端部に前記突出部に係合する切欠きを形成し、前記突出部および切欠き間に前記突合せ溶接部を形成し、前記突合せ溶接部を挟んで帯状鋼板の幅方向の両側に溶接溜まりを設け、この溶接溜まりは、前記突合せ溶接部から遠ざかるに従って先細りの形状の空間を有し、この空間へ突合せ溶接部からの溶けた材料を流入させ固化させたことを特徴とするころ軸受用溶接保持器。