(57)【要約】  本発明は、ベアリングリング（１６０，２６０，３１０，４１０）に関するものであって、内周縁（１５５，２５５）と、外周縁（１４０，２４０）と、を具備し、転がり部材のための軌道（１２１，２２１）と、ギヤ構造（１３１〜１３８，２３１〜２３８）と、溶接ジョイントと、を具備している。溶接ジョイントは、突き合わせフラッシュ溶接によって形成されている。好ましくは、ギヤ構造（１３１〜１３８，２３１〜２３８）および／または軌道（１２１，２２１）は、圧延によって、あるいは、機械加工によって、あるいは、機械加工と圧延との組合せによって、形成されている。
2013536377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベアリングリング（１６０，２６０，３１０，４１０）であって、
内周縁（１５５，２５５）と、外周縁（１４０，２４０）と、を具備し、
前記内周縁と前記外周縁とのうちの一方に形成された、転がり部材のための軌道（１２１，２２１）と、
前記内周縁と前記外周縁とのうちの他方に形成されたギヤ構造（１３１〜１３８，２３１〜２３８）と、
少なくとも１つの溶接ジョイント（１５１，２５１）と、
を具備し、
このようなベアリングリングにおいて、
前記溶接ジョイントが、突き合わせフラッシュ溶接によって形成されていることを特徴とするベアリングリング。
【請求項２】
請求項１記載のベアリングリング（１６０，２６０，３１０，４１０）において、
前記ギヤ構造（１３１〜１３８，２３１〜２３８）および／または前記軌道（１２１，２２１）が、圧延によって形成されていることを特徴とするベアリングリング。
【請求項３】
請求項１記載のベアリングリング（１６０，２６０，３１０，４１０）において、
前記ギヤ構造（１３１〜１３８，２３１〜２３８）および／または前記軌道（１２１，２２１）が、機械加工によって形成されていることを特徴とするベアリングリング。
【請求項４】
請求項１記載のベアリングリング（１６０，２６０，３１０，４１０）において、
前記ギヤ構造（１３１〜１３８，２３１〜２３８）および／または前記軌道（１２１，２２１）が、機械加工と圧延との組合せによって形成されていることを特徴とするベアリングリング。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のベアリングリング（１６０，３１０，４１０）において、
前記ギヤ構造が、前記外周縁（１４０，２４０）上に配置され、
前記軌道が、前記内周縁（１５５，２５５，３４０，４４０）上に配置されていることを特徴とするベアリングリング。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のベアリングリング（２６０）において、
前記ギヤ構造が、前記内周縁（１５５，２５５）上に配置され、
前記軌道（１２１，２２１）が、前記外周縁（１４０，２４０）上に配置されていることを特徴とするベアリングリング。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のベアリングリング（１６０，２６０，３１０）において、
前記ギヤ構造が、複数のコグ（１３１〜１３８，２３１〜２３８）を備えていることを特徴とするベアリングリング。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のベアリングリング（４１０）において、
前記ギヤ構造が、複数の螺旋ギヤを備えていることを特徴とするベアリングリング。
【請求項９】
請求項７または８記載のベアリングリング（１６０，２６０，３１０，４１０）において、
前記前記溶接ジョイントが、２つのコグの間にあるいは２つの螺旋ギヤの間に、配置されていることを特徴とするベアリングリング。
【請求項１０】
転がりベアリング（３０５，４０５）であって、
請求項１〜９のいずれか１項に記載されたベアリングリング（１６０，２６０，３１０，４１０）を具備していることを特徴とする転がりベアリング。
【請求項１１】
ベアリングリング（１６０，２６０，３６０，４６０）を製造するための方法であって、
・長尺のスチールバー（１００，２００）の第１主面（１１０，２１０）上に、第１ギヤ構造（１３１〜１３８，２３１〜２３８）を形成し、
・前記スチールバーのうちの、前記第１主面とは反対側に位置した第２主面（１２０，２２０）上に、軌道（１２１，２２１）を形成し、
・前記スチールバーを曲げ、これにより、リング形状を形成し、この際、前記スチールバーの２つの端部（１１５，１２５；２１５，２２５）を突き合わせ、
・前記スチールバーの前記両端部を、突き合わせフラッシュ溶接によって互いに結合させることを特徴とする方法。
【請求項１２】
ベアリングリング（１６０，２６０，３６０，４６０）を製造するための方法であって、
・２つまたはそれ以上の長尺のスチールバーの各々の第１主面（１１０，２１０）上に、第１ギヤ構造（１３１〜１３８，２３１〜２３８）を形成し、
・前記２つまたはそれ以上の長尺のスチールバーの各々のうちの、前記第１主面とは反対側に位置した第２主面（１２０，２２０）上に、軌道（１２１，２２１）を形成し、
・前記２つまたはそれ以上の長尺のスチールバーを曲げ、これにより、第１直径を有したリング形状の各リングセグメントを形成し、この際、それぞれのギヤ構造および軌道が、各リングセグメントの内側／外側方向に関して、同じ向きを向くようにし、
・前記２つまたはそれ以上のスチールバーの端部どうしを、突き合わせフラッシュ溶接によって互いに結合させ、これにより、前記第１直径を有した１つのベアリングリングを形成することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載の方法において、
前記軌道（１２１，２２１）および／または前記ギヤ構造（１３１〜１３８，２３１〜２３８）を、圧延によって形成することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１１または１２記載の方法において、
前記軌道（１２１，２２１）および／または前記ギヤ構造（１３１〜１３８，２３１〜２３８）を、機械加工によって形成することを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１１または１２記載の方法において、
前記軌道（１２１，２２１）および／または前記ギヤ構造（１３１〜１３８，２３１〜２３８）を、圧延と機械加工との組合せによって形成することを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の方法において、
前記軌道および前記ギヤ構造を、互いに同じ手法によって形成することを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の方法において、
１つまたは複数の前記スチールバーを、前記ギヤ構造が前記リング形状または前記リングセグメントの外周縁（１４０）から外向きであるようにして、なおかつ、前記軌道（１２１）が前記リング形状または前記リングセグメントの内周縁（１５５）から内向きであるようにして、曲げることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の方法において、
１つまたは複数の前記スチールバーを、前記ギヤ構造が前記リング形状または前記リングセグメントの内周縁（２５５）から内向きであるようにして、なおかつ、前記軌道（２２１）が前記リング形状または前記リングセグメントの外周縁（２４０）から外向きであるようにして、曲げることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の方法において、
前記ギヤ構造を、複数のコグ（１３１〜１３８；２３１〜２３８）を有して形成することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１１〜１９のいずれか１項に記載の方法において、
複数の螺旋ギヤを有するようにして前記ギヤ構造を形成することを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１９または２０記載の方法において、
少なくとも１つの前記ギヤ構造を、コグまたは螺旋ギヤの全体を前記スチールバーの各端部に隣接させて形成し、これにより、２つのコグの間においてあるいは２つの螺旋ギヤの間において突き合わせフラッシュ溶接（１５１，２５１，３５１）を行うことを可能とすることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改良されたベアリングリング、ならびに、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
転がりベアリング（転がり軸受）は、多くの技術分野において周知の部材である。転がりベアリングは、外側ベアリングリングと、内側ベアリングリングと、外側ベアリングリングと内側ベアリングリングとの間に配置された多数の転がり部材と、を備えている。内側ベアリングリングおよび外側ベアリングリングは、転がり部材のための軌道を有している。
【０００３】
例えば風力発電用のタービンといったようないくつかの技術分野においては、転がりベアリングの少なくとも一方のベアリングリングに、ギヤ構造を設けることが要望される。これを行うための既知の方法の例においては、すなわち、転がりベアリングのベアリングリングにギヤ構造を設けるための既知の方法の例においては、ベアリングリングの外周縁または内周縁に対してギヤ構造を取り付ける、あるいは、ベアリングリングの外周縁または内周縁上に機械加工によってギヤ構造を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】本明細書には、先行技術文献は、記載されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第１の方法の欠点は、すなわち、ベアリングリングに対してギヤ構造を取り付けるという方法の欠点は、ギヤ構造と、このギヤ構造が取り付けられるベアリングリングと、の間の結合部分が、例えば応力やクリープやフレッチング腐食や摩耗といったような要因によって経時的に脆弱化されることである。このため、場合によっては、結合部分が分離してしまうことが起こり得る。この欠点は、例えば上述したような風力発電用タービンといったような、大きな力が存在しているような用途においては、特に深刻なものとなる。
【０００６】
第２の方法の欠点は、すなわち、ベアリングリングの内周縁または外周縁上に機械加工によってギヤ構造を形成するという方法の欠点は、機械加工によるギヤ構造の形成が、本来的に、構造の脆弱化を引き起こすことである。
【０００７】
ベアリングリングは、少なくとも外側ベアリングリングは、本来的に、中空リングであることが必要とされ、上述したすべての方法の欠点は、ギヤ構造に関して、および、ベアリングリング全体に関して、十分な精度および品質でもって周縁上にギヤ構造を有した中空リングを製造することが困難なことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、上記欠点を示すことなく、周縁上にギヤ構造を有したベアリングリングを提供することであり、また、そのようなベアリングリングを製造するための少なくとも１つの方法を提供することである。
【０００９】
上記の目的は、本発明によって解決され、本発明は、ベアリングリングであって、内周縁と、外周縁と、を具備し、内周縁と外周縁とのうちの一方に形成された、転がり部材のための軌道と、を具備している。加えて、本発明によるベアリングリングは、内周縁と外周縁とのうちの他方に形成されたギヤ構造と、溶接ジョイントと、を具備し、溶接ジョイントが、突き合わせフラッシュ溶接によって形成されている。
【００１０】
本発明によるベアリングリングは、突き合わせフラッシュ溶接が極めて強度の大きな溶接ジョイントを提供することに基づき、有利である。加えて、本発明によるベアリングリングが、突き合わせフラッシュ溶接によって形成された少なくとも１つの溶接ジョイントを具備していることに基づき、ギヤ構造および軌道を、直線状のスチールバーの両主面上に形成することができ、その後、リング形状へと曲げて、突き合わせフラッシュ溶接を行うことができる。このことは、例えば、ギヤ構造を、標準的なギヤ製造技術によって、例えば直線状トランスミッションの製造において使用される技術といったような製造技術によって、スチールバー上にまたはスチールバー内に形成し得ることを意味している。これにより、ベアリングリング上にギヤ構造を製造するという従来的な方法と比較して、低コストでもっておよび高品質でもって製造することができる。
【００１１】
加えて、突き合わせフラッシュ溶接の使用は、ギヤ構造を有したベアリングリングの従来的な製造方法において使用されるスチールと比較して、カーボン含有量の大きなスチールの使用を可能とする。突き合わせフラッシュ溶接が使用されることに基づき、例えば０．６７％を超えるようなカーボン含有量の大きなスチールを使用して、本発明によるベアリングリングを製造することができる。このことは、本発明によるベアリングリングが、ギヤ構造を有した従来的なベアリングリングよりも強度が大きいことを意味している。すなわち、品質および性能を同等とすれば、本発明によるベアリングリングの方がより低コストであることを意味している。
【００１２】
本発明の一実施形態においては、ギヤ構造および／または軌道は、圧延によって形成されている。これに対し、他の実施形態においては、ギヤ構造および／または軌道は、機械加工によって形成されている。さらなる実施形態においては、ギヤ構造および／または軌道は、機械加工と圧延との組合せによって形成されている。
【００１３】
ベアリングリングの一実施形態においては、ギヤ構造は、外周縁上に配置され、軌道は、内周縁上に配置されている。
【００１４】
ベアリングリングの一実施形態においては、ギヤ構造は、内周縁上に配置され、軌道は、外周縁上に配置されている。
【００１５】
ギヤ構造は、様々な実施形態において、複数のコグ、あるいは、複数の螺旋ギヤを備えている。溶接ジョイントは、一実施形態においては、２つのコグの間にあるいは２つの螺旋ギヤの間に、配置されている。
【００１６】
本発明は、また、ベアリングリングを製造するための方法を開示するものであって、この方法においては、
・長尺のスチールバーの第１主面上に、第１ギヤ構造を形成し、
・スチールバーのうちの、第１主面とは反対側に位置した第２主面上に、軌道を形成し、
・スチールバーを曲げ、これにより、リング形状を形成し、この際、スチールバーの２つの端部を突き合わせ、
・スチールバーの両端部を、突き合わせフラッシュ溶接によって互いに結合させる。
【００１７】
本発明は、また、ベアリングリングを製造するための方法を開示するものであって、この方法においては、
・２つまたはそれ以上の長尺のスチールバーの各々の第１主面上に、第１ギヤ構造を形成し、
・２つまたはそれ以上の長尺のスチールバーの各々のうちの、第１主面とは反対側に位置した第２主面上に、軌道を形成し、
・２つまたはそれ以上の長尺のスチールバーを曲げ、これにより、第１直径を有したリング形状の各リングセグメントを形成し、この際、それぞれのギヤ構造および軌道は、各リングセグメントの内側／外側方向に関して、同じ向きを向くようにし、
・２つまたはそれ以上のスチールバーの端部どうしを、突き合わせフラッシュ溶接によって互いに結合させ、これにより、第１直径を有した１つのベアリングリングを形成する。
【００１８】
一実施形態においては、軌道および／またはギヤ構造を、圧延によって形成する。
【００１９】
一実施形態においては、軌道および／またはギヤ構造を、機械加工によって形成する。
【００２０】
一実施形態においては、軌道および／またはギヤ構造を、圧延と機械加工との組合せによって形成する。
【００２１】
一実施形態においては、軌道およびギヤ構造を、互いに同じ手法によって形成する。
【００２２】
本発明による方法の一実施形態においては、スチールバーを、ギヤ構造がリング形状またはリングセグメントの外周縁から外向きであるようにして、なおかつ、軌道がリング形状またはリングセグメントの内周縁から内向きであるようにして、曲げる。
【００２３】
本発明による方法の一実施形態においては、スチールバーを、ギヤ構造がリング形状またはリングセグメントの内周縁から内向きであるようにして、なおかつ、軌道がリング形状またはリングセグメントの外周縁から外向きであるようにして、曲げる。
【００２４】
本発明による方法の一実施形態においては、ギヤ構造を、複数のコグを有して形成する。一実施形態においては、少なくとも１つのギヤ構造を、コグまたは螺旋ギヤの全体をスチールバーの各端部に隣接させて形成し、これにより、２つのコグの間においてあるいは２つの螺旋ギヤの間において突き合わせフラッシュ溶接を行うことを可能とする。
【００２５】
本発明の上記の実施形態や他の実施形態について、および、本発明によって得られる様々な利点について、以下において説明する。
【００２６】
本発明について、添付図面を参照して、以下詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１ａ】本発明の第１実施形態を示す斜視図である。
【図１ｂ】本発明の第１実施形態を示す斜視図である。
【図１ｃ】本発明の第１実施形態を示す斜視図である。
【図１ｄ】本発明の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２ａ】本発明の第２実施形態を示す斜視図である。
【図２ｂ】本発明の第２実施形態を示す斜視図である。
【図２ｃ】本発明の第２実施形態を示す斜視図である。
【図２ｄ】本発明の第２実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第４実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第５実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１ａ〜図１ｃは、本発明の一実施形態によるベアリングリングを得るための方法を示しており、図１ｄは、転がりベアリングの外側ベアリングリングとして使用される本発明によるベアリングリングを示している。
【００２９】
図１ａは、長尺のスチールバー１００を示している。このスチールバー１００は、第１主面１１０と、第２主面１２０と、互いに反対側に位置した２つの先端１１５，１２５と、を備えている。図１ａにおける一点鎖線は、スチールバー１００の第１主面１１０上にその後に形成されることとなるギヤ構造を示している。図１ａにおいては、先端１１５，１２５のところにおける一点鎖線は、スチールバー１００の第２主面１２０上にその後に形成されることとなる転がり部材用軌道を示している。第２主面１２０は、第１主面１１０とは反対側に位置した主面である。
【００３０】
本発明による方法の一実施形態においては、ギヤ構造および／または軌道は、圧延（ローリング）によって形成される。
【００３１】
本発明による方法の他の実施形態においては、ギヤ構造および／または軌道は、機械加工によって形成される。
【００３２】
本発明による方法のさらに他の実施形態においては、ギヤ構造および／または軌道は、機械加工と圧延（ローリング）との組合せによって形成される。
【００３３】
ギヤ構造および／または軌道を形成するためのこれら様々な手法は、様々な利点を提供する。ギヤ構造および／または軌道を形成するに際して圧延を使用することは、圧延によって引き起こされる円滑で連続的な材料流のおかげで、格段に強度の大きなギヤ構造および／または軌道を提供することができる。ギヤ構造および／または軌道を形成するに際して機械加工を使用することは、リングの湾曲した周縁上に機械加工を行うのではなくて、直線形状とされたスチールバー上において機械加工を行うことのために、有利である。これにより、機械加工を容易に行うことができ、機械加工を低コストで行うことができる。
【００３４】
適切には、ギヤ構造と軌道とは、互いに同じ手法によって形成される。
【００３５】
第１主面１１０上に形成されるギヤ構造は、詳細に後述するように、様々な形態および形状を有することができる。しかしながら、図１ａ〜図１ｄに示す実施形態においては、ギヤ構造は、『歯』の態様とされたコグ１３１〜１３８を有して形成される。すなわち、尖った三角形構造を有した突起を有して形成される。その場合、基端面は、スチールバーの第１主面１１０から離間したものとされ、この基端面上にギヤ構造が位置している。適切には、複数のコグは、スチールバーの主面上において等間隔で配置され、介在スペースの分だけ離間されている。
【００３６】
本発明によって得られるさらに他の利点は、図１ａおよび図１ｂに示すように、ギヤ構造および軌道が、直線状のスチールバーの主面上に形成されることである。これにより、ギヤ構造や軌道をリング形状の表面上に形成する場合と比較して、より容易に形成を行うことができる。
【００３７】
図１ｂは、スチールバー１００の第１主面１１０上に形成されたギヤ構造の全体を示している。すなわち、スペースを挟んで離間して配置された複数のコグ１３１〜１３８を示している。図１ｂにおいては、軌道１２１も示されている。
【００３８】
図１ｂにおいて矢印で示すように、この時点で、スチールバー１００が曲げられて、リング状とされる。これにより、スチールバー１００の両端１１５，１２５が当接する。図１ｂにおける矢印は、ギヤ構造が形成されているリングの外周縁からギヤ構造が外を向くような向きに、なおかつ、軌道１２１が形成されているリングの内周縁上に軌道１２１が位置しているような向きに、スチールバーが曲げられることを示している。本発明の他の実施形態においては、スチールバーは、他の向きに曲げられる。すなわち、ギヤ構造が形成されているリングの内周縁からギヤ構造が内側を向くような向きに、なおかつ、軌道１２１が形成されているリングの外周縁上に軌道１２１が位置しているような向きに、スチールバーが曲げられる。
【００３９】
スチールバーがリング形状へと曲げられた後には、両端１１５，１２５が、突き合わせフラッシュ溶接によって、互いに結合される。この溶接によって、リングが形成される。（なお、突き合わせフラッシュ溶接の一例に関しては、本明細書の後段において後述する。）
【００４０】
図１ｃは、中空のベアリングリング１６０を示している。図１ｃに示すように、中空のベアリングリング１６０は、外周縁１４０と内周縁１５５とを有しており、外周縁１４０上に位置したギヤ構造と、内周縁１５５上に位置した軌道１２１と、を有している。この例においては、ギヤ構造は、スペースを有して離間して配置された歯形状の複数のコグ１３１〜１３８を有している。
【００４１】
図１ｃに示すように、突き合わせフラッシュ溶接により、溶接ジョイント１５１が、適切には２つのコグ１３１，１３８の間において、形成された中空のベアリングリング１６０内に形成されている。適切には、溶接ジョイントは、次のような態様で２つのコグの間に配置されている。すなわち、ギヤ構造が、対応するコグの全体をスチールバーの各端部に隣接させるようにして形成される。これにより、２つのコグの間において、突き合わせフラッシュ溶接を行うことができる。当然のことながら、本発明は、コグまたは螺旋ギヤ内において突き合わせフラッシュ溶接を行うような実施形態をも包含するものである。その場合には、コグまたは螺旋ギヤの一方の部分が一方の端部に形成され、さらに、コグまたは螺旋ギヤの他方の部分が他方の端部に形成される。それら部分どうしは、その後、突き合わせフラッシュ溶接によって互いに結合される。それにより、突き合わせフラッシュ溶接によって双方の端部が互いに結合されることにより、コグまたは螺旋ギヤの完全体が形成される。
【００４２】
図１ｄは、中空のベアリングリング１６０が、転がりベアリング１７０の外側リングとして配置された様子を示している。図示するように、転がりベアリング１７０は、さらに、内側リング１７５と、内側リング１７５と外側リング１６０との間において各リングの軌道内に配置された多数の転がり部材と、を備えている。図１ｄにおいては、突き合わせフラッシュ溶接による溶接ジョイントは、平滑化されている。平滑化は、例えば、機械加工によって行うことができる。
【００４３】
図２ａ〜図２ｃは、本発明による方法の他の実施形態、および、その実施形態によって得られたベアリングリング２６０（図２ｃに図示されている）を示しており、図２ｄは、転がりベアリング２７０において使用された中空のベアリングリング２６０を示している。図２ａ〜図２ｃに示す方法については、および、図２ｄに示す転がりベアリング２７０については、図１ａ〜図１ｄに示す態様との同様性が大きいことのために、ここでは詳細には説明しない。しかしながら、図示のように、ギヤ構造（図２ａにおいては、一点鎖線によって示されている）は、スチールバー２００の第２主面２２０上に形成されており、軌道（図２ａにおいては、一点鎖線によって示されている）は、スチールバー２００の第１主面２１０上に形成されている。適切には、ギヤ構造および／または軌道は、圧延（ローリング）によって、あるいは、機械加工によって、あるいは、機械加工と圧延（ローリング）との組合せによって、形成される。この実施形態においては、図１ａ〜図１ｄに示す態様と同様に、ギヤ構造は、スペースを有して離間された歯形状の複数のコグ２３１〜２３８を備えている。
【００４４】
スチールバー２００にギヤ構造および軌道が形成された後に、図２ｂにおいて矢印で示すように、図１ａ〜図１ｃの場合と同様にして、スチールバー２００が曲げられて、リング状とされ、スチールバー２００の両端２１５，２２５が当接する。よって、このようにして得られたベアリングリング２６０は、図１ｃにおけるベアリングリング１６０と同様である。しかしながら、相違点は、ギヤ構造が、ベアリングリング２６０の内周縁から内向きであることであり、また、軌道２２１が、ベアリングリング２６０の外周縁上に位置していることである。
【００４５】
当然のことながら、図２ｃにおける実施形態２６０は、スチールバー２００の第１主面２１０上にギヤ構造を形成し、その後、図２ｂにおいて矢印で示す向きとは反対向きにスチールバーを曲げることによっても、得ることができる。
【００４６】
図２ｄは、中空のベアリングリング２６０が、転がりベアリング２７０の内側リングとして配置された様子を示している。図示するように、転がりベアリング２７０は、さらに、外側リング２７５と、内側リング２６０と外側リング２７５との間において各リングの軌道内に配置された多数の転がり部材と、を備えている。
【００４７】
理解されるように、ベアリングリング内において圧延によって形成されるギヤ構造の厳密な構造は、多様に変更することができる。図３は、本発明の第３実施形態を示しており、転がりベアリング３０５の外側リングとして配置された本発明によるベアリングリング３１０を示している。この実施形態においては、ギヤ構造は、ベアリングリング３１０の外周縁３４０上に形成されており、ベアリングリング３１０の外周縁から隆起する複数の円滑な突起を有した構造とされている。
【００４８】
図４は、本発明の第４実施形態を示しており、転がりベアリング４０５の外側リングとして配置された本発明によるベアリングリング４１０を示している。この実施形態においては、ギヤ構造は、ベアリングリング４１０の外周縁４４０上に形成されており、螺旋ギヤという態様とされている。適切には、この実施形態においては、溶接ジョイントは、２つの螺旋ギヤの間に配置されている。これは、以下の態様によって行われる。すなわち、ギヤ構造が、対応する螺旋ギヤの全体をスチールバーの各端部に隣接させるようにして形成される。これにより、螺旋ギヤが位置している位置において突き合わせフラッシュ溶接を行うのではなく、２つの螺旋ギヤの間において、突き合わせフラッシュ溶接を行うことができる。
【００４９】
図５は、本発明のさらに他の第５実施形態５００を示している。この実施形態においては、ギヤ構造は、外側ギヤリングの外周縁５４０上と、内側ギヤリングの内周縁５５５上と、の双方に形成されている。この実施形態５００は、図１に関して上述した方法と図２に関して上述した方法とを組み合わせることにより、得られる。
【００５０】
図１，２は、１つの連続したスチールバーを使用することによってベアリングリングを得るための方法を示している。しかしながら、本発明は、以下のようにして、２つまたはそれ以上のスチールバーを使用することによってスチールバーを得るための方法をも開示するものである。すなわち、
・２つまたはそれ以上の長尺のスチールバーの各々の第１主面上に、第１ギヤ構造を形成し、
・２つまたはそれ以上の長尺のスチールバーの各々のうちの、第１主面とは反対側に位置した第２主面上に、軌道を形成し、
・２つまたはそれ以上の長尺のスチールバーを曲げ、これにより、第１直径を有したリング形状の各リングセグメントを形成し、この際、それぞれのギヤ構造および軌道が、各リングセグメントの内側／外側方向に関して、同じ向きを向くようにし、
・２つまたはそれ以上のスチールバーの端部どうしを、突き合わせフラッシュ溶接によって互いに結合させ、これにより、第１直径を有した１つのベアリングリングを形成する。
【００５１】
よって、この実施形態においては、少なくとも２つのスチールバーを使用し、それらスチールバーを曲げて連結することによって１つのベアリングリングを形成し、その際、連結を、突き合わせフラッシュ溶接によって行う。使用される２つ（またはそれ以上）のスチールバーは、互いに同じ長さとすることができる。このことは、それらスチールバーが、ベアリングリングの等価な構成部材を形成することを意味する。あるいはこれに代えて、使用される２つ（またはそれ以上）のスチールバーは、異なる長さのものとすることができる。ただし、それらスチールバーは、同じ曲率半径で曲げられる。これにより、それらスチールバーは、異なる長さを有した互いに適合し得る『円弧セグメント』を形成することができる。
【００５２】
この実施形態においては、複数のスチールバーが使用されていて突き合わせフラッシュ溶接による複数の溶接ジョイントが形成される点を除いては、１つのスチールバーが使用されてベアリングリングが形成される上記実施形態における様々な特徴点は、この実施形態に対しても適用することができる。例えば、ギヤ構造および軌道の態様および形状や、ギヤ構造および軌道を形成するための手法や、ベアリングリング上においてギヤ構造および軌道が配置される場所は、上記実施形態と同様とすることができる。
【００５３】
本発明によるベアリングリングを形成するための１つまたは複数の円弧セグメントの使用は、以下のように表現することもできる。すなわち、
・少なくとも１つの長尺のスチールバーの第１主面上に、第１ギヤ構造を形成し、
・少なくとも１つの長尺のスチールバーのうちの、第１主面とは反対側に位置した第２主面上に、軌道を形成し、
・少なくとも１つの長尺のスチールバーを曲げ、これにより、第１直径を有したリング形状のリングセグメントを形成し、
・少なくとも１つのスチールバーの端部どうしを、突き合わせフラッシュ溶接によって互いに結合させ、これにより、第１直径を有した１つのベアリングリングを形成する。
【００５４】
よって、円弧セグメントは、完全な（３６０°にわたる）円の１つの円弧セグメントとすることも、また、そのような円の複数の部分とすることも、できる。円弧セグメントどうしは、溶接時には完全な円を形成するように、互いに適合する。当然のことながら、２つ以上の円弧セグメントが使用される場合には（すなわち、各円弧セグメントは、３６０°よりも小さい）、軌道が形成される面およびギヤ構造が形成される面は、同じ向きで配置される。
【００５５】
上記においては、突き合わせフラッシュ溶接について説明した。突き合わせフラッシュ溶接の一バージョンに関しては、以下のように説明することができる。すなわち、スチールバーのうちの、互いに結合されることによってスチールバーがリングを形成することとなる両端部は、２つのダイの間において、すなわち上側ダイと下側ダイとの間において、クランプされる。ここで、上側ダイは、スチール製とされ、下側ダイは、銅製とされる。両端部を互いに突き合わせて、電流が印加される。これにより、２つの係合表面の間に、すなわち両端部の表面どうしの間に、アークが形成される。突き合わせフラッシュ溶接プロセスの初期においては、アークギャップは、十分に大きなものであり、これにより、双方の表面を平坦化して清浄化することができる。ギャップを低減しその後ギャップを閉塞しさらにギャップを開放することにより、両端部間に熱が生成される。温度が『鍛造』温度に到達した時点で、圧力が印加される。これにより、係合表面どうしの間に、フラッシュが生成される。これにより、溶接領域から、潜在的な不純物および欠陥が除去される。
【００５６】
本発明は、上述した実施形態や図示した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、自由に変更することができる。加えて、圧延によって形成されるある種のギヤ構造を、改質し得ること、すなわち、機械加工によって『表面仕上げ』し得ること、に言及しておく。しかしながら、そのような機械加工は、性質に対する影響は極めて小さいものである。よって、機械加工によって材料に引き起こされる欠点は、軽微なものである、あるいは、無視できる程度のものである。
【００５７】
また、本発明によるベアリングリングは、図示して上述した転がりベアリング以外にも、多種多様なベアリングリングに適合し得ることに、言及しておく。そのような場合には、例えば、軌道は、そのような他のタイプの転がりベアリングに適合し得る形状とすることができる。言及し得る１つの代替可能な種類の転がりベアリングは、外側リングにおける共通の球形軌道と、ベアリング軸線に対して傾斜した２つの内側リング軌道と、を備えたいわゆる球形転がりベアリングである。本発明によるベアリングリングのための他の種類の代替可能な転がりベアリングには、テーパー形状の転がりベアリングや、円錐形の転がりベアリングや、円筒状の転がりベアリングや、トロイダル形状の転がりベアリングや、ボールベアリングリング、がある。
【００５８】
加えて、本発明について様々な方法的な実施形態によって上述したけれども、本発明は、特許請求の範囲に記載されているように、本発明による方法によって得られた製品、すなわち、本発明による方法によって得られたベアリングリングに関するものでもある点を明らかにしておく。加えて、本発明は、本発明によるいずれかの実施形態に基づくベアリングリングを備えた転がりベアリングに関するものでもある。
【符号の説明】
【００５９】
１００  スチールバー
１１０  第１主面
１１５  端部
１２０  第２主面
１２１  軌道
１２５  端部
１３１  ギヤ構造、コグ
１３２  ギヤ構造、コグ
１３３  ギヤ構造、コグ
１３４  ギヤ構造、コグ
１３５  ギヤ構造、コグ
１３６  ギヤ構造、コグ
１３７  ギヤ構造、コグ
１３８  ギヤ構造、コグ
１４０  外周縁
１５１  溶接ジョイント
１５５  内周縁
１６０  ベアリングリング
２００  スチールバー
２１０  第１主面
２１５  端部
２２０  第２主面
２２１  軌道
２２５  端部
２３１  ギヤ構造、コグ
２３２  ギヤ構造、コグ
２３３  ギヤ構造、コグ
２３４  ギヤ構造、コグ
２３５  ギヤ構造、コグ
２３６  ギヤ構造、コグ
２３７  ギヤ構造、コグ
２３８  ギヤ構造、コグ
２４０  外周縁
２５１  溶接ジョイント
２５５  内周縁
２６０  ベアリングリング
３０５  転がりベアリング
３１０  ベアリングリング
３４０  内周縁
３６０  ベアリングリング
４０５  転がりベアリング
４１０  ベアリングリング
４４０  内周縁
４６０  ベアリングリング
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
2013536377.tif 000008
【図２ｃ】
2013536377.tif 000009
【図２ｄ】
2013536377.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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