(57)【要約】【課題】  溶接箇所に残存する溶接欠陥を減少させて皿ばねの耐久性を向上させることが可能な皿ばねの製造方法を開示する。【解決手段】  Ｃ字状に形成された帯リング体１０の円周方向一端１０Ａと当該円周方向他端１０Ｂと付き合わせ溶接する。溶接時には、一端１０Ａと他端１０Ｂとの接触部１０Ｃ間に電圧を印加して当該接触部１０Ｃを発熱させながら、接触部１０Ｃを加圧圧縮して当該接触部１０Ｃの一部を外周側に膨出させる。次に、当該溶接工程時に膨出した膨出部を排除する。これにより、溶接時に発生する溶接欠陥部の多くは、膨出部１０Ｄが生成される際に、当該膨出部１０Ｄを構成する部材と共に外部に流動する。したがって、膨出部１０Ｄが排除されれば、溶接箇所に残存する溶接欠陥が減少する。延いては、皿ばねの耐久性が向上し得る。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ字状に形成された帯リング体の円周方向一端と当該円周方向他端と付き合わせ溶接することにより、帯リング状の皿ばねを製造する方法において、
前記一端と前記他端との接触部に電圧を印加して当該接触部を発熱させながら、前記接触部を加圧圧縮して当該接触部の一部を外周側に膨出させる溶接工程と、
前記溶接工程の終了後、当該溶接工程時に膨出した部位を排除するトリミング工程と
を備える皿ばねの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、帯リング状の皿ばねを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の皿ばねの製造方法では、平帯ばね鋼材にロール加工を施してＣ字状の円環（以下、帯リング体ともいう。）を成形し、当該帯リング体の円周方向一端と当該円周方向他端とを溶接している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２２５１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
帯リング体の円周方向一端と当該円周方向他端とを溶接する際に、その溶接箇所において、デンドライト組織やブローホール等の溶接欠陥が発生し易い。さらに、帯リング体を構成する平帯ばね鋼材に含まれる不純物や帯リング体に付着した不純物等によっても、当該溶接箇所に溶接欠陥が発生する可能性がある。そして、溶接欠陥が溶接箇所に残存すると、皿ばねの耐久性が低下するおそれがある。
【０００５】
本願は、溶接箇所に残存する溶接欠陥を減少させて皿ばねの耐久性を向上させることが可能な皿ばねの製造方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
Ｃ字状に形成された帯リング体（１０）の円周方向一端（１０Ａ）と当該円周方向他端（１０Ｂ）と付き合わせ溶接することにより、帯リング状の皿ばねを製造する方法において、一端（１０Ａ）と他端（１０Ｂ）との接触部（１０Ｃ）に電圧を印加して当該接触部（１０Ｃ）を発熱させながら、接触部（１０Ｃ）を加圧圧縮して当該接触部（１０Ｃ）の一部を外周側に膨出させる溶接工程と、溶接工程の終了後、当該溶接工程時に膨出した部位（以下、膨出部（１０Ｄ）という。）を排除するトリミング工程とを備える。
【０００７】
これにより、溶接時に発生する溶接欠陥部の多くは、膨出部（１０Ｄ）が生成される際に、当該膨出部（１０Ｄ）を構成する部材と共に外部に流動する。したがって、膨出部（１０Ｄ）が排除されれば、溶接箇所に残存する溶接欠陥が減少する。延いては、皿ばねの耐久性が向上し得る。
【０００８】
因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるもではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る皿ばね１の外観図である。
【図２】本発明の実施形態に係る帯リング体１０の説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る製造方法を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る製造方法を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る帯リング体１０の説明図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る帯リング体１０の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に説明する「発明の実施形態」は、本願発明の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。
【００１２】
少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「１つの」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該部材は２以上設けられていてもよい。
【００１３】
（第１実施形態）
１．皿ばね
本実施形態は、図１に示す皿ばね１を製造する方法に本発明を適用したものである。皿ばね１は帯リング状の円環である。当該皿ばね１は、当該円環が略円錐テーパ状に構成されたものである。このため、（φ１×π）＜（φ２＋２×Ｗ）×πとなっている。
【００１４】
２．皿ばねの製造方法
皿ばね１は、Ｃ字状に形成された帯リング体１０（図２参照）が溶接されて円環状に成形されたものである。なお、皿ばね１の製造装置は、平帯ばね鋼材にロール加工を施してＣ字状に形成された帯リング体１０を成形する（図２参照）。
【００１５】
皿ばね１の製造装置は、図３に示すように、帯リング体１０の円周方向一端１０Ａと当該円周方向他端１０Ｂと付き合わせた状態で溶接をする。当該製造装置による溶接工程は、以下の通りである。
【００１６】
製造装置は、当該溶接工程において、一端１０Ａと他端１０Ｂとの接触部１０Ｃに電圧を印加して当該接触部１０Ｃを発熱させながら、治具１１Ａ、１１Ｂを介して接触部１０Ｃを加圧圧縮して当該接触部１０Ｃの一部を外周側に膨出させる（図４参照）。
【００１７】
製造装置は、溶接工程の終了後、当該溶接工程時に膨出した部位（以下、膨出部１０Ｄという。）を排除するトリミング工程を実行する。製造装置は、研削加工又は研磨加工にて膨出部１０Ｄを排除する。
【００１８】
製造装置は、トリミング工程の終了後、帯リング体１０に「焼きならし」を実施して金属組織の均質化を行う。その後、製造装置は、帯リング体１０に冷間塑性加工を実施して当該帯リング体１０を略円錐テーパ状（皿状）に成形する。次に、製造装置は、帯リング体１０に「焼き入れ」及び「焼き戻し」を実施した後、当該帯リング体１０にバレル研磨加工を実施する。
【００１９】
３．本実施形態に係る製造方法の特徴
溶接時に発生する溶接欠陥部の多くは、膨出部１０Ｄが生成される際に、当該膨出部１０Ｄを構成する部材と共に外部に流動する。したがって、膨出部１０Ｄが排除されれば、溶接箇所に残存する溶接欠陥が減少する。延いては、皿ばね１の耐久性が向上し得る。
【００２０】
（第２実施形態）
本実施形態では、図５に示すように、溶接前の帯リング体１０の一端１０Ａから他端１０Ｂまでの円周長が、溶接後の帯リング体１０の円周長に比べて長い。製造装置は、当該帯リング体１０を拡管させるよう変形させて一端１０Ａと他端１０Ｂとを突き合わせて接触させた状態で、上記の溶接工程を実施する。
【００２１】
これにより、溶接工程が終了した帯リング体１０に、大きな「引張残留応力」が発生することを抑制できる。
すなわち、製造装置は、溶接時に接触部１０Ｃを加圧圧縮して膨出部１０Ｄを生成するので、溶接後の帯リング体１０の円周長が溶接前の円周長に比べて短くなる。このため、溶接工程が終了した帯リング体１０に、大きな「引張残留応力」が発生する可能性がある。
【００２２】
しかし、本実施形態では、溶接前の円周長が溶接後の円周長に比べて長いので、溶接時に接触部１０Ｃを加圧圧縮して膨出部１０Ｄを生成しても、大きな「引張残留応力」が発生し難い。
【００２３】
なお、溶接前の円周長と溶接後の円周長との差分（ラップ代ともいう。）は、接触部１０Ｃを加圧圧縮する際の圧縮寸法以上の所定寸法とすることが望ましい。なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号を付したので、重複する説明は省略する。
【００２４】
（第３実施形態）
本実施形態では、図６に示すように、溶接前の帯リング体１０の一端１０Ａ及び他端１０Ｂそれぞれに尖端部１０Ｅ、１０Ｆが設けられている。尖端部１０Ｅは尖端１０Ｆが側に突出している。尖端部１０Ｆは尖端１０Ｅが側に突出している。
【００２５】
製造装置は、尖端部１０Ｅ、１０Ｆを突き合わせた状態で溶接工程を実施する。このとき、製造装置は、少なくとも尖端部１０Ｅ、１０Ｆが消失するまで一端１０Ａ及び他端１０Ｂを加圧圧縮して膨出部１０Ｄを生成する。
【００２６】
なお、本実施形態に係る尖端部１０Ｅ、１０Ｆは、一端１０Ａ及び他端１０Ｂそれぞれの幅方中央が突出した尖端形状である。「幅方向」とは、図１の寸法Ｗで示される方向である。
【００２７】
そして、本実施形態では、接触部１０Ｃが安定するので、良好な溶接を行うことができる。すなわち、溶接時に流れる電流は、帯リング体１０の表面を流れ易い。このため、一端１０Ａと他端１０Ｂとが比較的大きな面積で接触すると、接触部１０Ｃの発熱温度分布が不均一になり易い。
【００２８】
これに対して、尖端部１０Ｅ、１０Ｆであれば、接触部１０Ｃの面積が小さくなるので、比較的大きな面積で接触する場合に比べて、接触部１０Ｃの発熱温度分布が均一化する。したがって、接触部１０Ｃが安定するので、良好な溶接を行うことができる。
【００２９】
なお、本願に係る尖端部１０Ｅ、１０Ｆは、先端に近づくほど断面積が縮小する形状であればよい。したがって、例えば、鋭角状の部位、鈍角状の部位、台形状の部位又は半円状の部位にて尖端部１０Ｅ、１０Ｆが構成されていてもよい。
【００３０】
（その他の実施形態）
上述の実施形態は、アプセット溶接にて上記溶接工程を実施するものである。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではなく、その他の溶接手法を用いてもよい。
【００３１】
本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０… 帯リング体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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