(57)【要約】【課題】  ビードの盛り上がりによる回転不良や寿命低下を防止し、低コストで厳しい使用条件下においても所望の溶接強度を有する溶接保持器を提供する。【解決手段】  ころを収容するための複数のポケット２が形成された帯状鋼材を環状に丸め、その両端を突合せて溶接により接合した溶接保持器１において、溶接される接合部のうち一端部の接合面７は、２つの直線部７ａと開口部が狭くなった凹部７ｂとからなり、また、他端部の接合面８は、２つの直線部８ａと凹部７ｂに嵌合する凸部８ｂとからなっている。これらの接合面７、８において、直線部７ａ、８ａの発熱量を小さく設定して幅面９およびポケット２側にビードが盛り上がるのを抑制すると共に、凹凸部７ｂ、８ｂの発熱量を大きく設定して接合強度を増大させている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ころ状の転動体を収容するための複数のポケットが形成された帯状鋼材を環状に丸め、その両端を突合せて溶接により接合した溶接保持器において、
前記接合面が、複数の接合面から構成されていることを特徴とする溶接保持器。
【請求項２】
前記接合面が抵抗溶接により接合され、前記接合面の幅方向でそのビード盛り上がり量を規制し、当該接合面の幅面側のビード盛り上がり量を中央部よりも小さく設定した請求項１に記載の溶接保持器。
【請求項３】
前記接合面が、前記ポケットにおける周方向略中央の環状基部に形成されている請求項１または２に記載の溶接保持器。
【請求項４】
前記接合面が、前記ポケット間の柱部に形成されている請求項１または２に記載の溶接保持器。
【請求項５】
前記接合面が、屈曲した直線部で構成されている請求項１乃至４いずれかに記載の溶接保持器。
【請求項６】
前記接合面が、凹凸部を備えている請求項５に記載の溶接保持器。
【請求項７】
帯状鋼材にころ状の転動体を収容する複数のポケットを等間隔に打ち抜き形成するプレス工程と、この帯状鋼材を環状に丸める曲げ工程と、この丸めた帯状鋼材の両端部を接合する溶接工程とを備える溶接保持器の製造方法において、
前記両接合部を複数の接合面で突合せ嵌合し、この嵌合部を溶接したことを特徴とする溶接保持器の製造方法。
【請求項８】
前記接合面が抵抗溶接により接合され、前記接合面の幅方向でその発熱量を変え、当該接合面の幅面側の発熱量を中央部よりも小さく設定した請求項７に記載の溶接保持器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニードル軸受用保持器等、鋼帯を突合せ溶接した溶接保持器およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ニードル軸受等のころ軸受は、内輪と外輪との間に複数のころが収容された軸受で、これらのころを周方向等配に、かつ転動自在に保持する保持器は、ころを収容するための矩形状のポケットが周方向に複数形成されている。従来から削り出し保持器に対し、低コスト化・高速化・軽量化を狙って、鋼帯の端面を突合せ溶接等によって環状に一体化した溶接保持器が、自動車用軸受をはじめあらゆる分野で多く使用されている。
【０００３】
例えば、図７に示すような溶接保持器が知られている。この溶接保持器５０は、ポケット５１の周方向案内面５１ｂが、ポケット５１の周方向中心部の法線面５１ｃと略平行に形成され、矢印で示すように潤滑油が供給され易く、また、溶接保持器５０が径方向に振れた場合でも、ころ５２のスキューを抑制できるというものである。
【０００４】
また、この溶接保持器５０は、図８に示すような工程で製造されている。（ａ）の工程では、帯状鋼材５３の幅方向中央部分に、ポケット５１のころ止め部５１ａとなる段差５３ａをプレス加工によって形成し、溶接保持器５０の基本断面形状を成形する。
【０００５】
（ｂ）の工程では、帯状鋼板５３に長さ方向に所定ピッチで矩形状のポケット５１を打ち抜き形成する。（ｃ）の工程では、帯状鋼材５３は両端に溶接代を必要とするため、実際の溶接保持器５０の周方向長さよりも溶接代分だけ長く切断する。（ｄ）の工程では、帯状鋼材５３のころ止め部５１ａとなる段差５３ａが内径側に構成されるように、溶接保持器５０の径に合わせて環状に曲げ、両端部をアプセット溶接等の抵抗溶接によって溶接する。その後、ポケット５１の周方向案内面５１ｂが、ポケット５１の周方向中央部の法線面５１ｃ（図１参照）と略平行になるように、それぞれ法線面５１ｃに対して所定角度傾斜させた状態で帯状鋼材５３を打ち抜く。
【０００６】
このように、周方向案内面５１ｂがポケット５１の周方向中央部の法線面５１ｃと略平行に形成されているので、ポケット５１の内径側の寸法が、軸受ＰＣＤ（ピッチ円直径）上のポケット寸法Ｘと等しくなり、潤滑油が供給され易くなる。
【特許文献１】特開２０００−２７４４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
こうした従来の溶接保持器５０において、その溶接部Ｗは、突合せた面に電流を一定時間流すことで溶接部Ｗが溶融して溶接されるが、自動車用軸受、特に、カーエアコンやＡ／Ｔミッション等、希薄潤滑・高速回転・高モーメント荷重の厳しい使用条件下で使用された場合、溶接部Ｗの強度を増大させないと破断する恐れがある。この溶接部Ｗの強度不足は、突合せ部が溶融しない場合に発生するため、溶接時における発熱量を大きくして突合せ部を充分溶融させ、溶接部Ｗの強度を増大させる方法が採られていた。
【０００８】
しかしながら、発熱量を大きくすると、溶接部Ｗにビードが盛り上がり、幅・外径面では、図示しない内外輪あるいは相手部品に接触して摩耗し、軸受が昇温して寿命低下の原因になる。また、このビードがポケット５１の長手方向の面では、ころ５２の回転を妨げる恐れがあった。したがって、従来はこの溶接部Ｗの最適な溶接条件を一義的に設定するのが難しく、軸受サイズや使用条件等によって種々発熱量等の溶接条件を変更せざるを得なく、低コスト保持器という特徴が充分生かしきれていなかった
【０００９】
本発明は、こうした従来の問題を解決し、ビードの盛り上がりによる回転不良や寿命低下を防止し、低コストで厳しい使用条件下においても所望の溶接強度を有する溶接保持器およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ころ状の転動体を収容するための複数のポケットが形成された帯状鋼材を環状に丸め、その両端を突合せて溶接により接合した溶接保持器において、前記接合面が、複数の接合面から構成されている。
【００１１】
このように、接合面を複数の接合面で構成したので、従来の単なる直線状の接合面に比べ接合幅が実質的に長くなり接合強度が増大する。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記接合面が抵抗溶接により接合され、前記接合面の幅方向でそのビード盛り上がり量を規制し、当該接合面の幅面側のビード盛り上がり量を中央部よりも小さく設定したので、幅面あるいはポケット側にビードが盛り上がるのを抑制することができると共に、中央部の発熱量を大きく設定して接合強度を増大させることができる。
【００１３】
また、前記接合面は、請求項３に記載の発明のように、前記ポケットにおける周方向略中央の環状基部に形成されていても良いし、また、請求項４に記載の発明のように、前記ポケット間の柱部に形成されていても良い。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、前記接合面が、屈曲した直線部で構成されているので、帯状鋼材を環状に丸めて突合せる際、その両端の接合面における軸方向の位置決めが容易となり、溶接作業が簡便化できると共に、保持器に生じるこじれ等の荷重に対して耐久性が向上する。
【００１５】
好ましくは、請求項６に記載の発明のように、前記接合面が、凹凸部を備えていれば、一層溶接部の強度・耐久性が向上する。
【００１６】
本発明のうち請求項７に記載の方法発明は、帯状鋼材にころ状の転動体を収容する複数のポケットを等間隔に打ち抜き形成するプレス工程と、この帯状鋼材を環状に丸める曲げ工程と、この丸めた帯状鋼材の両端部を接合する溶接工程とを備える溶接保持器の製造方法において、前記両接合部を複数の接合面で突合せ嵌合し、この嵌合部を溶接した。
【００１７】
このように、丸めた帯状鋼材の両端部を複数の接合面で突合せ嵌合し、この嵌合部を溶接するようにしたので、接合面における軸方向の位置決めが容易となり、溶接作業が簡便化でき、低コスト化が達成できる。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明は、前記接合面が抵抗溶接により接合され、前記接合面の幅方向でその発熱量を変え、当該接合面の幅面側の発熱量を中央部よりも小さく設定したので、幅面あるいはポケット側にビードが盛り上がるのを抑制することができると共に、中央部の発熱量を大きく設定して接合強度を増大させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る溶接保持器は、ころ状の転動体を収容するための複数のポケットが形成された帯状鋼材を環状に丸め、その両端を突合せて溶接により接合した溶接保持器において、前記接合面が、複数の接合面から構成されているので、従来の単なる直線状の接合面に比べ接合幅が実質的に長くなり接合強度が増大する。
【００２０】
また、本発明に係る溶接保持器の製造方法は、帯状鋼材にころ状の転動体を収容する複数のポケットを等間隔に打ち抜き形成するプレス工程と、この帯状鋼材を環状に丸める曲げ工程と、この丸めた帯状鋼材の両端部を接合する溶接工程とを備える溶接保持器の製造方法において、前記両接合部を複数の接合面で突合せ嵌合し、この嵌合部を溶接したので、接合面における軸方向の位置決めが容易となり、溶接作業が簡便化でき、低コスト化が達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
ころ状の転動体を収容するための複数のポケットが形成された帯状鋼材を環状に丸め、その両端を突合せて溶接により接合した溶接保持器において、前記接合面が、複数の接合面から構成されると共に、前記接合面の幅方向でその発熱量を変え、当該接合面の幅面側の発熱量を中央部よりも小さく設定することにより、溶接によるビードの盛り上がり量を規制した。
【実施例１】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る溶接保持器の第１の実施形態を示す斜視図、図２は、図１の要部拡大図である。
【００２３】
この溶接保持器１は、従来品と同様に、円周等配位置に多数のポケット２が形成され、外径面３にはポケット２の軸方向長さよりも小さい環状溝４が形成されている。ポケット２の周方向案内面２ａはテーパ状に形成されており、各ポケット２の周方向最小幅、すなわち、ころ（図示せず）の直径よりも小さく設定されている。また、周方向案内面２ａの外径面３の近傍には、軸方向に離隔させてそれぞれ一対の係止爪５が突設されている。これら係止爪５と周方向案内面２ａによってころの脱落を阻止している。
【００２４】
ここで、溶接保持器１は、両側の環状基部６におけるポケット２の周方向略中央にて溶接されているが、溶接される接合部のうち一端部の接合面７は、２つの直線部７ａと開口部が狭くなった凹部７ｂとからなる。一方、他端部の接合面８は、２つの直線部８ａと凹部７ｂに嵌合する凸部８ｂとからなっている。これにより、従来の単純な直線状の接合面に比べ接合幅が実質的に長くなり、接合強度が増大する。
【００２５】
これらの接合面７、８において、直線部７ａ、８ａと凹凸部７ｂ、８ｂとで発熱量を変えて溶融状態を異ならせている。すなわち、直線部７ａ、８ａの発熱量を小さく設定して幅面９およびポケット２側にビードが盛り上がるのを抑制し、凹凸部７ｂ、８ｂの発熱量を大きく設定して接合強度を増大させている。
【００２６】
さらに、帯状鋼材を環状に丸めて突合せる際、その両端の接合面における軸方向の位置決めが容易となり、溶接作業が簡便化できると共に、保持器に生じるこじれ等の荷重に対して耐久性が向上する。
【００２７】
発熱量Ｑは、電流Ｉと通電時間ｔおよび接触抵抗Ｒに比例し、Ｑ＝０．２４×Ｉ２×Ｒ×ｔで表される。したがって、発熱量Ｑの変更は、直線部７ａ、８ａと凹凸部７ｂ、８ｂの接触抵抗Ｒを変えることによって容易に変更することができる。
【００２８】
次に、図３を用いて、本発明に係る溶接保持器１の製造工程について説明する。
（ａ）の素材は、成形性の良好なＳＰＣ等の冷間圧延鋼板をスリッターで所定幅にせん断された帯状鋼材１０からなる。（ｂ）の工程では、プレス加工によって、帯状鋼材１０の幅方向中央部分に環状溝４となる凹所４’を形成して保持器の基本断面形状を形成する。
【００２９】
（ｃ）の工程では、帯状鋼材１０に、長さ方向に所定ピッチで略矩形をなすポケット２を打ち抜き形成する。その後、両端に溶接代を考慮して所定の長さに帯状鋼材１０を切断する。
【００３０】
（ｄ）の工程では、帯状鋼材１０の中央部の凹所４’が外径側にくるように環状に曲げる。そして、（ｅ）の工程で、両端部の接合面７、８を突合せた状態で嵌合して溶接する。最後に、溶接された保持器を軟窒化処理あるいは浸炭焼入れ等の熱処理を施し、溶接によって生じたひずみを除去すると共に、保持器の表面に硬化層を形成し、耐摩耗性および機械的強度を向上させている。
【００３１】
図４は、保持器接合面の他の実施形態を示した模式図である。（ａ）は、一端部が傾斜した山部１１をなし、他端部がこの山部１１に嵌合する谷部１２をなすＶ字状の接合面を示している。（ｂ）は、一端部の接合面１３が、２つの直線部１３ａと山部１３ｂとからなり、他端部の接合面１４が、２つの直線部１４ａと山部１３ｂに嵌合する谷部１４ｂとからなる。（ｃ）は、一端部の接合面１５が、２つの直線部１５ａと段部１５ｂとからなり、他端部の接合面１６が、２つの直線部１６ａと段部１６ｂとからなる。
【００３２】
（ｄ）は、一端部の接合面１７が、２つの直線部１７ａと傾斜段部１７ｂとからなり、他端部の接合面１８が、２つの直線部１８ａと傾斜段部１８ｂとからなる。（ｅ）は、一端部の接合面１９が、２つの直線部１９ａと台形状の凸部１９ｂからなり、他端部の接合面２０が、２つの直線部２０ａと凸部１９ｂに嵌合する凹部２０ｂとからなる。（ｆ）は、一端部の接合面２１が、２つの直線部２１ａと傾斜段部２１ｂとからなり、他端部の接合面２２が、２つの直線部２２ａと傾斜段部２２ｂとからなる。
【実施例２】
【００３３】
図５は、本発明に係る溶接保持器の第２の実施形態を示す斜視図、図６は、図５の要部拡大図である。なお、この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態と溶接部のみが異なり、その他同一の部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３４】
この溶接保持器２３は、従来品と同様に、円周等配位置に多数のポケット２が形成され、外径面３には、ポケット２の周方向案内面２ａにかかる一対の環状溝２４が形成され、ポケット２内に突出する一対の係止爪５が形成されている。これら係止爪５と周方向案内面２ａによってころ（図示せず）の脱落を阻止している。
【００３５】
ここで、溶接保持器２３は、両側の環状基部６におけるポケット２間の柱部２５の周方向略中央にて溶接されているが、溶接される接合部のうち一端部の接合面２６は、２つの直線部２６ａと開口部が狭くなった凹部２６ｂとからなる。一方、他端部の接合面２７は、２つの直線部２７ａと凹部２６ｂに嵌合する凸部２７ｂとからなっている。これにより、前述した接合面に比べ接合幅が一層長くなり、接合強度が格段に増大する。
【００３６】
これらの接合面２６、２７において、直線部２６ａ、２７ａと凹凸部２６ｂ、２７ｂとで発熱量を変えて溶融状態を異ならせている。すなわち、直線部２６ａ、２７ａの発熱量を小さく設定して幅面９側にビードが盛り上がるのを抑制し、凹凸部２６ｂ、２７ｂの発熱量を大きく設定して接合強度を増大させている。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係る溶接保持器は、針状ころをはじめ棒状、円筒ころ、および円錐ころ等を収容する金属製保持器に適用でき、またプレス製だけでなく削り出しの保持器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る溶接保持器の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明に係る溶接保持器の製造工程を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、本発明に係る溶接保持器の接合部の各種実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明に係る溶接保持器の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【図７】従来の溶接保持器を示す要部横断面図である。
【図８】従来の溶接保持器の製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１、２３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・溶接保持器
２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ポケット
２ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・周方向案内面
３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外径面
４、２４ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・環状溝
４’・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹所
５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・係止爪
６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・環状基部
７、８、１３〜２２、２６、２７・・・・・・・・接合面
７ａ、８ａ、１３ａ〜２２ａ、２６ａ、２７ａ・・直線部
７ｂ、２６ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・凹部
８ｂ、２７ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・凸部
９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・幅面
１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・帯状鋼材
１１、１３ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・山部
１２、１４ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・谷部
１５ｂ、１６ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・段部
１７ｂ、１８ｂ、２１ｂ、２２ｂ・・・・・・・・傾斜段部
２５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・柱部
５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・溶接保持器
５１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ポケット
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ころ止め部
５１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・周方向案内面
５１ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・法線面
５２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ころ
５３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・帯状鋼材
５３ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・段差
Ｘ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・軸受ＰＣＤ上のポケット寸法
Ｗ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・溶接部
【図１】
2005083431.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005083431.tif 000007
【図６】
2005083431.tif 000008
【図７】
2005083431.tif 000009
【図８】
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