特開 2018-159414 皿ばねの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-159414(P2018-159414A)

(43)【公開日】2018年10月11日

(54)【発明の名称】皿ばねの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16F 1/32 20060101AFI20180914BHJP

   B23K 11/02 20060101ALI20180914BHJP

   F16F 1/02 20060101ALI20180914BHJP

【ＦＩ】

   F16F1/32

   B23K11/02 330

   F16F1/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2017-56171(P2017-56171)

(22)【出願日】2017年3月22日

(71)【出願人】

【識別番号】000210986

【氏名又は名称】中央発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 寿和

(72)【発明者】

【氏名】▲辻▼ 祐哉

(72)【発明者】

【氏名】大倉 伸介

【テーマコード（参考）】

3J059

【Ｆターム（参考）】

3J059AD04

3J059BA23

3J059BB01

3J059BC01

3J059EA02

3J059EA13

(57)【要約】

【課題】 溶接不良を低減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際に、一端１０Ａに設けられた尖端部１０Ｅと他端１０Ｂに設けられた尖端部１０Ｆとを接触させる。次に、一対の尖端部１０Ｅ、１０Ｆの接触圧を増大させるように帯リング体１０を加圧しながら、接触部に電圧を印加して当該接触部を発熱させて溶接する。そして、尖端部１０Ｅ、１０Ｆであれば、接触部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、接触部の発熱温度分布が均一化する。したがって、接触部が安定するので、良好な溶接を行うことができる。
【選択図】 図３

【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、
前記一端に設けられた尖端部と前記他端に設けられた尖端部とを接触させる圧接工程と、
一対の前記尖端部の接触圧を増大させるように前記帯リング体を加圧しながら、接触部に電圧を印加して当該接触部を発熱させる溶接工程と
を備える皿ばねの製造方法。

【請求項2】

前記一端の尖端部は、当該一端の幅方向略中央に設けられており、
前記他端の尖端部は、当該他端の幅方向略中央に設けられている請求項１に記載の皿ばねの製造方法。

【請求項3】

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、
前記一端から前記他端までの円周長が、溶接後に比べて長いＣ字状の帯リング体を変形させて前記一端と前記他端とを接触させる圧接工程と、
前記一端と前記他端との接触部の面圧を増大させるように前記帯リング体を加圧しながら、前記接触部に電圧を印加して当該接触部を発熱させる溶接工程と
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】

抵抗溶接等の通電時の発熱を利用した溶接においては、溶接時に流れる電流は、帯リング体の表面を流れ易い。帯リング体の円周方向一端と当該円周方向他端とが比較的大きな面積で接触すると、接触部の発熱温度分布が不均一になり易い。接触部の発熱温度分布が不均一になると、溶接不良が発生し易くなる。本願は、溶接不良を低減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】

【0005】

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では、一端（１０Ａ）に設けられた尖端部（１０Ｅ）と他端（１０Ｂ）に設けられた尖端部（１０Ｆ）とを接触させる圧接工程と、一対の尖端部（１０Ｅ、１０Ｆ）の接触圧を増大させるように帯リング体（１０）を加圧しながら、接触部（１０Ｃ）に電圧を印加して当該接触部（１０Ｃ）を発熱させる溶接工程とを備える。

【0006】

そして、尖端部（１０Ｅ、１０Ｆ）であれば、接触部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、接触部の発熱温度分布が均一化する。したがって、接触部が安定するので、良好な溶接を行うことができる。

【0007】

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のではない。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【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２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】

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

（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。

【0013】

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）。

【0014】

図３に示すように、帯リング体１０の円周方向一端１０Ａ及び当該円周方向他端１０Ｂそれぞれには、尖端部１０Ｅ、１０Ｆが設けられている。
尖端部１０Ｅは尖端１０Ｆが側に突出した鋭角状の部位である。尖端部１０Ｆは尖端１０Ｅが側に突出した鋭角状の部位である。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略Ｌ字状又は略くの字状の尖端形状である。「幅方向」とは、図１の寸法Ｗで示される方向である。

【0015】

皿ばね１の製造装置は、図３に示すように、一端１０Ａに設けられた尖端部１０Ｅと他端１０Ｂに設けられた尖端部１０Ｆとを付き合わせて圧接さ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を加圧圧縮する。

【0017】

製造装置は、溶接工程の終了後、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。

【0018】

３．本実施形態に係る製造方法の特徴
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。

【0019】

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。

【0020】

（第２実施形態）
本実施形態は、図４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、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を加圧圧縮しても、大きな「引張残留応力」が発生し難い。
本実施形態に係る製造装置は、溶接工程時に、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。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を研削加工又は研磨加工にて排除する。

【0023】

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】

（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。

【0025】

上述の実施形態に係る尖端部１０Ｅ、１０Ｆは鋭角状の部位であった。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い。つまり、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、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。

【0026】

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】

【0027】

１０… 帯リング体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】