JP2007270967A - ころ軸受用保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】 内外輪との過度の接触が生じない状態で、溶接部への応力集中をできるだけ緩和し、溶接強度を維持する。
【解決手段】 環状に湾曲し周方向に沿って複数のころ収納用のポケット４を備えた単一の帯状鋼板３からなるころ軸受用保持器であって、帯状鋼板３の周方向の両端部３ａ，３ｂの外周面が平坦面３ｃ，３ｄに形成され、両端部３ａ，３ｂの平坦面３ｃ，３ｄが同一面Ｋ上に位置し、かつ両端部３ａ，３ｂの内周面が円弧状に連続する状態で、帯状鋼板３の周方向の両端部３ａ，３ｂが突合せ溶接されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、自動車のトランスミッション等の高速回転の部位に使用されるころ軸受の保持器に係り、より詳しくは、環状に湾曲した帯状鋼板の周方向一個所を溶接して造られるころ軸受用保持器に関する。

従来、削り出し品である保持器に対し、低コスト化、高速化、軽量化等を目的にして、環状に湾曲した帯状鋼板からなるころ軸受用保持器が多く作られている（例えば、特許文献１参照）。

この種の保持器は、図６に示すように、フープ材である帯状鋼板３０に打ち抜き等により、ころ収納用のポケット４０を形成するとともに、帯状鋼板３０を一定長さ毎に切断し、この一定長さの帯状鋼板３０を環状に丸め、その周方向の両端部を突合せ溶接することで、図７に示す形状に造られる。

図６において、符号Ｐは打ち抜き用のパンチ、４０ａはポケット４０の周方向両側の柱部、４０ｂはポケット４０の軸方向両側の耳部である。図７において、２０はころ、５０は溶接ビードである。

この種の保持器では、溶接強度を維持することが重要であるが、高速回転時に大きな遠心力が作用した場合、溶接部に応力集中が発生し、溶接強度が低下するという問題がある。

これに対しては、例えば、帯状鋼板の周方向の両端部を、それぞれ湾曲させずに直線状として端面が互いに平行に向き合うようにし、これら端面どうしを突合せ溶接することが提案されている（特許文献２参照）。しかしながら、この提案の保持器では、溶接部を含む部分が直線状となるので、溶接部を含む部分が内径側に張り出して、局部的に内輪と強く接触するおそれがある。
特開２００５−３０８１３５公報 特開平７−１２７６４６号公報の図８

したがって、本発明により解決すべき課題は、保持器の一部と内外輪との過度の接触が生じない状態で、溶接部への応力集中をできるだけ緩和し、溶接強度を高いレベルに維持することである。

本発明によるころ軸受用保持器は、環状に湾曲し周方向に沿って複数のころ収納用のポケットを備えた単一の帯状鋼板からなり、該帯状鋼板の周方向の両端部が突合せ溶接された保持器において、上記帯状鋼板の周方向の両端部の外周面が平坦面に形成され、両端部の平坦面が同一面上に位置し、かつ両端部の内周面が円弧状に連続する状態で上記帯状鋼板の周方向の両端部が溶接されていることを特徴とする。

上記構成のころ軸受用保持器では、溶接部が外径側に突出しておらず、該溶接部を含む部分の外周面が同一面上に広がる平坦面となっているから、大きな遠心力が作用した場合、溶接部にはほとんど応力集中が起こらず、平坦面が帯状鋼板の外周の円周面と接続する個所等、溶接部から周方向に離れた個所に分散して応力集中が発生することになり、これにより溶接強度が高いレベルに維持される。

この場合、帯状鋼板の周方向の両端部の外周にある平坦面は、帯状鋼板の他の部分の外周面より内径側に位置しており、また、両端部の内周面は、帯状鋼板の他の部分の内周面と同じように円弧状に連続しているから、保持器には外径側にも内径側にも張り出す部分がなく、局部的に内輪や外輪と強く接触するおそれがない。

上記構成のころ軸受用保持器において、帯状鋼板の端部外周の平坦面は、押圧加工により形成されることが望ましい。保持器を構成する帯状鋼板は、長尺の帯状鋼板を一定長さ毎に切断することで得られるが、平坦面を上記のように押圧加工により形成するとすれば、帯状鋼板の切断と同時に端部を押圧して平坦面を形成することができ、平坦面を形成するための別の工程を増やさずに済み、また、帯状鋼板の端面と平坦面とは同時に形成することができることから、端面と平坦面とのなす角度を精確に直角とし、これにより、端面どうしを突合わせるだけで、両端部の平坦面を同一面上に位置させることができる。

また、上記構成のころ軸受用保持器において、帯状鋼板の端部外周の平坦面は、突合せ溶接された上記帯状鋼板の周方向の両端部の外周面を研削することにより形成してもよい。この形成の仕方では、両端部の平坦面が、精確に同一面上に位置することになり、両平坦面の間に段差や角度が付くことがなく、溶接部への応力集中の緩和の効果をより顕著にすることができる。

本発明によれば、溶接部への応力集中が緩和され、溶接部の強度が維持される。

以下、本発明の最良の実施の形態である一実施形態を、図１ないし図４を参照して説明する。図１は、一実施形態に係るころ軸受用保持器の正面図、図２は、図１のころ軸受用保持器の要部の拡大正面図、図３は、図２に示したころ軸受用保持器の要部の斜視図、図４は溶接前の帯状鋼板の端部の拡大正面図である。

図１において、符号１はころ軸受用保持器の全体を示し、２は、このころ軸受用保持器１に保持されるころを示している。

図１に示したころ軸受用保持器１は、環状に湾曲した一定長さの単一の帯状鋼板３からなり、その帯状鋼板３の周方向両端部３ａ，３ｂを突合せ溶接したものである。その製作工程は、従来のこの種のころ軸受用保持器の場合と基本的には同じで、図６にも示した通り、フープ材である長尺の帯状鋼板に打ち抜き等によりころ２収納用のポケット４を形成するとともに、帯状鋼板を一定長さ毎に切断し、この一定長さの帯状鋼板３を環状に丸め、その周方向の両端部３ａ，３ｂを突合せ溶接することで造られる。図１において、符号５は溶接ビードである。

本実施形態のころ軸受用保持器１が、従来のころ軸受用保持器と異なるのは、図２および図３に明示するように、帯状鋼板３の周方向の両端部３ａ，３ｂの外周面が平坦面３ｃ，３ｄに形成され、両端部３ａ，３ｂの平坦面３ｃ，３ｄが、帯状鋼板３の他の部分の外周面よりも内径側で、ともに同一面Ｋ上に位置する状態で周方向の両端部３ａ，３ｂが溶接されていることである。帯状鋼板３の内径側では、周方向の両端部３ａ，３ｂの内周面が円弧状に連続している。

図３において、符号４ａはポケット４の軸方向両側の柱部、４ｂはポケット４の軸方向両側の耳部である。

上記の平坦面３ｃ，３ｄは、図４に示すように、帯状鋼板３を切断する際に、そのＣ方向の切断と同時に、帯状鋼板３の周方向の端部の外周面をＰ方向に押圧することで形成される。図４において、符号３ｅ，３ｆは、帯状鋼板３の切断による端面、符号３ｇ，…は、溶接用の開先を形成する開先面である。溶接に当っては、帯状鋼板３の周方向の端面３ｅ，３ｆどうしを突合わせ、両端部３ａ，３ｂの平坦面３ｃ，３ｄを同一面上に位置させて、一対の開先面３ｇ，３ｇで形成された開先を溶接する。

上記のように、帯状鋼板３の端面３ｅ，３ｆと平坦面３ｃ，３ｄとを同時に形成するようにすれば、端面３ｅ，３ｆと平坦面３ｃ，３ｄとのなす角度を精確に直角とすることができる。また、端面３ｅ，３ｆと平坦面３ｃ，３ｄとのなす角度を直角とすることで、端面３ｅ，３ｆどうしを突合わせるだけで、両端部３ａ，３ｂの平坦面３ｃ，３ｄを同一面のＫ上に位置させることができる。

上記のほか、平坦面３ｃ，３ｄは、帯状鋼板３の周方向の両端部３ａ，３ｂを突合せ溶接する前に、両端部３ａ，３ｂの外周面を研削することで形成してもよいし、また、帯状鋼板３の周方向の両端部３ａ，３ｂを突合せ溶接した後に、溶接された両端部３ａ，３ｂの外周面を研削することにより形成してもよい。

上記のように構成された本実施形態のころ軸受用保持器１では、突合せ溶接された両端部３ａ，３ｂが外径側に突出しておらず、その外周面が同一面Ｋ上に広がる平坦面３ｃ，３ｄとなっているから、溶接部にはほとんど応力集中が起こらず、平坦面３ｃ，３ｄが帯状鋼板３の外周の円周面と接続する個所（図２においてＡで示す個所）等、溶接部から周方向に離れた個所に分散して応力集中が発生し、これにより溶接強度が高いレベルに維持される。

この場合、帯状鋼板３の周方向の両端部３ａ，３ｂの外周にある平坦面３ｃ，３ｄは、帯状鋼板３の他の部分の外周面より内径側に位置しており、また、両端部３ａ，３ｂの内周面は、帯状鋼板３の他の部分の内周面と同じように円弧状に連続しているから、保持器１には外径側にも内径側にも張り出す部分がなく、局部的に内輪や外輪と強く接触するおそれがない。

なお、上記実施形態では、ポケット４の軸方向両側にある耳部４ｂで溶接しているが、溶接個所はこれに限定されず、図５に示すように、ポケット４，４間の柱部４ａの個所で、帯状鋼板３の周方向の両端部３ａ，３ｂを溶接するようにしてもよい。

また、帯状鋼板３の断面形状は特に限定されず、門型、Ｍ型等、任意の形状とすることができる。ここで、断面Ｍ型の保持器のように、帯状鋼板３の外周に大径の外周面と、それより小径の外周面があるような場合、大径の外周面と小径の外周面とにともに平坦面が形成されていることが望ましいが、大径の外周面に平坦面が形成されていればよい。

本発明の一実施形態に係るころ軸受用保持器の正面図。 図１のころ軸受用保持器の要部の拡大正面図。 図２に示したころ軸受用保持器の要部の斜視図。 図４は溶接前の帯状鋼板の端部の拡大正面図。 本発明の他の実施形態に係るころ軸受用保持器の要部の斜視図。 従来のころ軸受用保持器の製造過程を示す説明図。 従来のころ軸受用保持器の正面図。

符号の説明

１ ころ軸受用保持器
２ ころ
３ 帯状鋼板
３ａ，３ｂ 周方向の端部
３ｃ，３ｄ 平坦面
Ｋ 同一面
４ ポケット

Claims (3)

1. 環状に湾曲し周方向に沿って複数のころ収納用のポケットを備えた単一の帯状鋼板からなり、該帯状鋼板の周方向の両端部が突合せ溶接された保持器において、
   上記帯状鋼板の周方向の両端部の外周面が平坦面に形成され、両端部の平坦面が同一面上に位置し、かつ両端部の内周面が円弧状に連続する状態で上記帯状鋼板の周方向の両端部が溶接されている、ことを特徴とするころ軸受用保持器。
2. 上記平坦面は押圧加工により形成されている、請求項１に記載のころ軸受用保持器。
3. 上記平坦面は、突合せ溶接された上記帯状鋼板の周方向の両端部の外周面を研削することにより形成されている、請求項１に記載のころ軸受用保持器。

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