CN101645211A - 经由轴承将轴向壳体组装的教育用具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及经由轴承将轴向壳体组装的教育用具，具备：一组可相互分离的锥形轴承，其内圈和可相互旋转的外圈；轴，其对保持滚子的两个内圈进行保持使其不能够相互接近；第一托架，其形成有内部嵌合一外圈的凹部；壳体，其具有形成平坦面的底板、和形成与该平坦面平行的上端面的顶板，在顶板形成有比外圈的外径大的开口孔；第二托架，其具有紧固于顶板的上端面的凸缘并在其内侧形成有凹部，保持为使轴在底板与顶板之间立起的状态，在凹部的底面与轴上侧的外圈的端面之间形成间隙；第一测定器具，其测定顶板的上端面与外圈的端面之间的高度尺寸；多个垫片，其对应于在第二托架的凹部底面与外圈的端面之间形成的间隙而具有不同的厚度。

Description

经由轴承将轴向壳体组装的教育用具

技术领域

本发明涉及一种教育用具，其使用于使操作者学到经由轴承将轴向壳体组装时所需的技术。

背景技术

作为通过经由轴承将多个轴向壳体组装而形成复杂且致密的动力传递系统的机构，例如有车辆的自动变速器(例如，参照专利文献1)

专利文献1：(日本)特开平10-246310号公报

自动变速器由于具有搭载于车辆的限制，因而在有限的空间内没有间隙地收纳各种部件，但是若考虑部件的偏差等，组装后难免会产生松动(间隙)。尤其是在经由轴承组装轴的情况下，内圈和外圈经由滚珠或滚子可以以一定自由度相互移动，因此组装后容易产生间隙。

而在组装后产生松动的情况下，常规的方法是通过使用根据松动而选择的垫片进行间隙调整，但是，这样的调整通常并非数值化为一定的值，很大程度上依赖于操作者的组装经验。

但是，在使用现有物品学习间隙调整的情况下，例如，在使用自动变速器的情况下，如上所述，由于在复杂且致密的布局下进行组装故而不仅限于以间隙调整为目的的学习，为了间隙调整还必须进行其周围的分解、组装。另外，如自动变速器那样，现有物品的尺寸及重量大时，难以进行学习作业。

而且，在如自动变速器那样使用高价的现有物品进行学习的情况下，在成本方面也是不利的。另外，在如自动变速器那样现有物品的尺寸及重量大且高价的情况下，难以大量地进行准备，存在限制了一次能够进行学习的人数的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种教育用具，其使用于在不使用现有物品的情况下、使操作者学到经由轴承将轴向壳体组装时所必需的技术。

本发明着眼于如下两个特征不同的轴承而构成的。

即，着眼于锥形轴承的本发明的经由轴承将轴向壳体组装的教育用具，其特征在于，具备：

一组可相互分离的锥形轴承，其具有保持滚子的内圈、和通过与该内圈的滚子相接触而可相互旋转的外圈；

第一轴，其对保持滚子的两个内圈进行保持并使其不能够相互接近；

第一托架，其形成有内部嵌合外圈的凹部；

壳体，其具有形成平坦面且可将第一托架紧固于该平坦面的底板、和形成与该底板的平坦面平行的上端面且位于该底板上侧的顶板，所述平坦面以使外圈为上侧的状态载置第一托架，在所述顶板形成有比外圈的外径大的开口孔；

第二托架，其具有紧固于顶板的上端面的凸缘并在其内侧形成有内部嵌合外圈的凹部，通过在使该凹部为下侧的状态下从开口孔插入并与位于轴上侧的外圈相配合，保持为使轴在底板与顶板之间立起的状态，并在该保持时的凹部的底面与位于轴上侧的外圈的端面之间形成间隙；

第一测定器具，其测定顶板的上端面与外圈的端面之间的高度尺寸；

多个垫片，其对应于在第二托架的凹部底面与外圈的端面之间形成的间隙而具有不同的厚度。

本发明中，首先使用螺栓将通过压入等方法内部嵌合一外圈的第一托架在使外圈为上侧的状态下紧固在形成于壳体的底板的平坦面上，接着，若使保持两个内圈的第一轴通过在壳体的顶板形成的开口孔，则能够将第一轴配置为在壳体内立起的状态。由此，若在使第一轴立起时，使位于下侧的内圈与第一托架的外圈相配合，则第一轴载置于经由滚子相对于第一托架的外圈立起的状态。

另一方面，在使第一轴在壳体内立起之后，通过将另一外圈插入到在壳体的顶板形成的开口孔，在使第一轴立起的状态下，将另一外圈相对于该第一轴上侧的内圈的滚子载置。由此，能够测定在壳体形成的顶板的上端面与壳体的端面之间的高度尺寸ΔL₁。

但是，在相对于位于第一轴上侧的内圈的滚子载置外圈的状态下，有时也存在该轴不能在壳体内垂直立起的情况。在该情况下，接着，从形成于壳体的顶板的开口孔插入临时固定部件时，该临时固定部件覆盖在载置于第一轴上侧的另一外圈上，因此，第一轴暂时固定于与第一托架一同在底板与顶板之间立起的状态。

在临时固定部件上形成切口部，该切口部穿过位于该临时固定的第一轴上侧的外圈的端面，因此，使用以测深规为代表的第一测定器具，可以测定通过临时固定部件的切口部而形成于壳体的顶板的上端面与外圈的端面之间的高度尺寸L₁。

测定完成后，从壳体取出临时固定部件的同时，卸下相对于第一轴的上侧的内圈的滚子而载置的外圈。

关于第二托架，在使其凹部为上侧的同时，要求该凹部的底面与所述的托架的凸缘面之间的高度尺寸L₂。高度尺寸L₂可以直接利用设计附图的数值，也可以使用量规进行实际测量。

在使用量规进行实际测量时，第二托架在使其凹部为上侧的状态下，使用于设定基准高度的夹具接触上述托架的凸缘面，由此将该夹具的上端面作为测定凸缘面与底面之间的高度尺寸时的基准高度而进行设定。

凸缘面与凹部的底面之间的高度L₂通过下述方法求出，即，使用以测深规为代表的第一测定器具，测定基准高度设定用夹具的上端面与凹部的底面之间的高度尺寸L_b后，将该测定值L_b和基准设定用夹具的高度尺寸L_a进行减法运算。

例如，将从基准高度设定用夹具的高度L_a减去使用第一测定器具测定的至凹部底面的高度尺寸后的差值设为L₂时，在差值L₂为零(使用第一测定器具测定的至凹部底面的高度尺寸L_b与基准设定用夹具的高度尺寸L_a相同)的情况下，凹部的底面与凸缘面位于同一平面上；在差值L₂为正值(高度尺寸L_b小于高度尺寸L_a)的情况下，凹部底面的厚度比凸缘面厚，因此凹部底面位于比凸缘面高的位置，在差值L₂为负值(高度尺寸L_b大于高度尺寸L_a)的情况下，凹部的底面的厚度比凸缘面薄，因此凹部的底面位于比凸缘面低的位置。

第二托架通过其凸缘紧固于壳体顶板的上端面，因此，顶板的上端面与壳体的端面之间的高度尺寸L₁、和基准高度设定用夹具的高度尺寸L_a减去至凹部底面的高度尺寸L_b的差L₂的绝对值(|L₂|)的相加值ΔLc(＝L1+|L₂|)，成为第二托架的凹部的底面与接触被第一轴的内圈保持的滚子的外圈的端面之间的间隙。

由此，学习者(操作者)例如使用以测微计为代表的第二测定器具，从多个厚度不同的垫片中选择适合上述间隙ΔLc的厚度的垫片，由此，可以选择正确的垫片。此外，根据本发明，也可以预先通知学习者(操作者)适合的厚度的垫片，由此，仅判断是否与其吻合即可。

上述发明的第二托架中，可以使用凸缘面与凹部的底面之间的高度相同的托架，但是，如果将算出差作为学习的一个目的的话，则优选使用凸缘面与凹部的底面的高度不同的托架。

另外，上述发明中，为了学习组装后的轴的动作，可以附加设置以扭矩扳手为代表的用于测定轴的旋转扭矩的器具。在该情况下，上述轴具有可旋转地贯通第二托架的前端部，该前端部的形状设为可卡脱旋转扭矩的测定器具的形状。

另外，本发明另一方面，具备：至少一个向心轴承；

第二轴，其保持所述向心轴承使其在轴线方向上不能够移动；

壳体，其具有形成有平坦面的底板、和形成与该底板的平坦面平行的上端面且位于该底板上侧的顶板，所述底板的平坦面可拆装地嵌合所述轴的前端部并且在使向心轴承为上侧的状态下支承轴，在所述顶板形成有使相对于底板立起的轴贯通的开口孔；

间隙形成部件，其具有架在顶板的上端面的凸缘并在其内侧形成保持向心轴承的凹部，通过在使该凹部为下侧的状态下从开口孔插入并与向心轴承相配合，保持为使轴在底板与顶板之间立起的状态，在该保持时的凹部的底面与位于轴上侧的向心轴承的端面之间形成间隙，并且形成与向心轴承的端面相通的贯通孔、或者该贯通孔及切口部；

第一测定器具，其通过间隙形成部件的贯通孔或该贯通孔及切口部测定该间隙形成部件的上端面与外圈的端面之间的高度尺寸；

多个塞尺，其具有通过该间隙形成部件的切口部而与所述间隙相匹配的不同的厚度；

多个垫片，其具有对应于所述间隙的不同的厚度。

本发明中，首先将至少一个向心轴承相对于第二轴保持使其在轴线方向不可移动。接着，通过将第二轴的前端部嵌合在形成于壳体的底板的平坦面的凹部，利用平坦面将该轴支承为使向心轴承为上侧的状态。

间隙形成部件由于在使保持向心轴承的凹部为下侧的状态下从形成于壳体的顶板的开口孔插入而与向心轴承相配合，因此，若使用螺栓等将其凸缘紧固于顶板的上端面，则保持为使轴在底板与顶板之间立起的状态，在该保持时的凹部的底面与位于第二轴上侧的向心轴承的端面之间形成间隙。

在间隙形成部件形成有与向心轴承的端面相通的贯通孔或该贯通孔及切口部，因此，使用以测深规为代表的第一测定器具通过间隙形成部件的贯通孔或该贯通孔及切口部测定高度尺寸L₃，该高度尺寸L₃是形成该贯通孔的上端面与外圈的端面之间的高度尺寸。

测定完成后，要求形成间隙形成部件的贯通孔的上端面与该间隙形成部件的凹部底面之间的规格上的高度尺寸L₄。高度尺寸L₄也可以直接利用设计附图的数值，但是可以使用具有与高度尺寸L₄相同的高度尺寸的高度尺寸测定用夹具间接地进行测定。在该情况下，使用以测高计为代表的第三测定器具的测定器具实测上述夹具。

从形成贯通孔的间隙形成部件的上端面与外圈的端面之间的高度尺寸ΔL₃减去规格上的高度尺寸ΔL₄后的值ΔLc成为在第二间隙形成部件的凹部底面与外圈的端面之间形成的间隙。

由此，学习者(操作者)使用以测微计为代表的第二测定器具从多个垫片中选择与间隙ΔLc相适应的厚度的垫片，由此能够选择正确的垫片。

此外，作为其他方式，间隙形成部件也可以替换成贯通孔及切口部，利用该贯通孔与外圈的端面相通，并且在切口部使间隙与外界相通。此外，作为间隙形成部件的其他方式，可以只形成与外圈的端面相通的贯通孔，或形成使间隙ΔLc与外界相通的切口部。

另外，在本发明中，通过使壳体通用化，可以将临时固定部件及间隙形成部件等进行适当变更而组装。

使用第一轴的本发明中，经过与实际由两个锥形轴承将轴向壳体组装时相同的工序，可以进行该组装，并且在其组装的过程中，可以得到用于选择合适的垫片的技术。

而且，上述组装作业因为轴、和锥形轴承及托架可以是必要最小限的部件，因此，无需如使用现有物品进行学习那样地为了调整间隙而进行其周围的分解、组装，相应地，能够实现遵循目的的有效学习。

另外，如上所述，将作为教育用具的构成简化，因此，相对于壳体的安装及分解容易，能够以临时固定的状态的测定值为基础，得到选择合适的垫片的技术。

另外，通过将构成简化，可以实现小型化及轻量化，因此，与如自动变速器那样，使用现有物品的尺寸及重量大的构成的情况相比，容易进行学习作业。而且，通过构成的简单化，可以抑制学习所花费的费用。

另外，可以实现小型化及轻量化，而且，可以抑制学习所花费的费用，因此，与如自动变速器那样使用现有物品的尺寸及重量大且高价的构成的情况相比，可以大量地准备，其结果是，一次可以让很多人进行学习。

尤其是，若将第一轴的前端部形成为可卡脱以扭矩扳手为代表的用于测定旋转扭矩的器具的形状，在组装后的轴在设计上所允许的旋转扭矩的范围通过测定实际上能否旋转，在组装第一轴时，也能够得到适合紧固托架的感觉。

使用第二轴的本发明也同样，经过与实际上经由至少一个向心轴承将轴向壳体组装时相同的工序，可以进行该组装，且在其组装的过程中，可以得到用于选择合适的垫片的技术。

而且，上述组装作业因为轴、和至少一个向心轴承及间隙形成部件可以是必要最小限的部件，因此，无需如使用现有物品进行学习那样地为了调整间隙而进行其周围的分解、组装，相应地，能够实现遵循目的有效学习。

另外，如上所述，将作为教育用具的构成简化，因此，相对于壳体的安装及分解容易，因此可以以组装的状态的测定值为基础，或得到从使用塞尺的实测值选择合适的垫片的技术。

另外，通过将构成简单化，可以实现小型化及轻量化，因此，与自动变速器那样使用现有物品的尺寸及重量大的构成的情况相比，容易进行学习操作。而且，通过构成的简单化，可以抑制学习所花费的费用。

另外，可以实现小型化及轻量化，而且，可以抑制学习所花费的费用，因此，与如自动变速器那样使用现有物品的尺寸及重量大且高价的构成的情况相比，可以大量地准备，其结果是，一次可以让很多人进行学习。

此外，本发明可以将壳体共通化。在该情况下，只要通过改变临时固定部件及间隙形成部件等，就可以进行全部上述的学习。

附图说明

图1(a)～(c)分别是示意性表示本发明第一实施方式即使用锥形轴承组装第一轴的教育用具的构成部件即锥形轴承的立体分解图、示意性表示第一轴及其组装状态的立体图；

图2(a)～(c)分别是示意性表示第一实施方式的教育用具的构成部件即第一托架、壳体及临时固定部件的立体图；

图3是示意性表示第一实施方式的第一托架、壳体及临时固定部件的关系的分解立体图；

图4(a)、(b)分别是示意性表示第一实施方式的构成部件即第二托架的立体图及其纵剖面图；

图5(a)、(b)分别是示意性表示第一实施方式的构成部件即基准设定用量规的立体图、及示意性表示第二托架和基准设定用量规的关系的局部剖面图；

图6(a)、(b)分别是示意性表示第一实施方式的构成部件即多个垫片及该垫片的立体图；

图7(a)、(b)分别是示意性表示作为第一实施方式的构成部件即第二测定器具的千分尺的立体图、及示意性表示将外圈及垫片组装于第二托架的状态的剖面图；

图8是示意性表示第一实施方式中在第二托架之间存在有垫片9a的状态下、与第一托架一同经由锥形轴承将第一轴组装到壳体上的状态的立体图；

图9是示意性表示第一实施方式中将压入嵌合有内圈的第一轴向壳体组装时的状态的立体图；

图10是表示第一实施方式中在壳体内组装有外圈及临时固定部件的状态的剖面图；

图11是表示第一实施方式中在壳体内组装有外圈及第二托架的状态的剖面图；

图12是示意性表示本发明第二实施方式、即使用作为向心轴承的一例的滚珠轴承组装第二轴的教育用具的构成部件、即滚珠轴承、第二轴及滚针轴承的立体图；

图13是示意性表示第二实施方式中第二轴被支承在壳体内的状态的立体图；

图14是示意性表示第二实施方式的构成部件即间隙形成部件和壳体的立体分解图；

图15是示意性表示第二实施方式中使用滚珠轴承、滚针轴承及间隙形成部件将第二托架暂时组装在壳体内的状态的剖面图；

图16(a)、(b)是示意性表示可以作为第二实施方式的构成部件举例的、作为第三测定器具的数码式的高度计、和高度尺寸测定用夹具的立体图；

图17是示意性表示使用第二实施方式的构成部件即塞尺实际测量壳体内安装的滚珠轴承与间隙形成部件之间的间隙ΔLc时的状态的立体图；

图18是示意性表示本发明的间隙形成部件的其他方式的立体图。

附图标记说明

1锥形轴承

1a滚子

1b内圈

1c外圈

2第一轴

2e第一轴前端部

3第一托架

3a第一托架凹部

3b第一托架筒状部

3c第一托架凸缘

3d第一托架螺栓孔

4壳体

4a壳体底板

4b壳体顶板

4c壳体侧板

4d壳体螺纹孔

4h壳体开口孔

4n轴嵌合用凹部

5临时固定部件

5a凹部

5b开口部

5c切口部

6第二托架

6a第二托架凹部

6b第二托架筒状部

6c平坦的盘

6d第二托架凸缘

6e第二托架螺栓孔

7基准高度设定用夹具

8测深规(第一测定器具)

9垫片

9a所选择的垫片

10千分尺(第二测定器具)

11滚珠轴承

12第二轴

12b第二轴前端部

12c第二轴前端部

13间隙形成部件

13a盘

13b基部

13c凸缘

13d筒体部

13e筒状下端部

13f凹部

13g贯通孔

13h切口部

13i螺栓孔

13j轴贯通孔

14高度计(第三测量规具)

15高度尺寸测定用夹具

16塞尺

20滚针轴承

F₁底板侧平坦面

F₂顶板侧上端面

F_6a第二托架凹部底面

F_6d第二托架凸缘面

F_7a基准高度设定用夹具上端面

F_7b基准高度设定用夹具下端面

F_13a间隙形成部件上端面

F_13f间隙形成部件凹部底面

F_c外圈的端面(外圈上端面)

L_a基准高度设定用夹具的高度尺寸

L_b基准高度设定用夹具的上端面与凹部底面之间的高度尺寸

L₁顶板侧上端面与外圈上端面之间的高度尺寸

L₂凸缘面与凹部底面之间的高度尺寸

L₃间隙形成部件的上端面与外圈上端面之间的高度尺寸

L₄间隙形成部件的上端面与凹部底面之间的标准规格上的高度尺寸

ΔLc测定用间隙

具体实施方式

下面，参照附图对本发明进行详细说明。

图1(a)～(c)分别是示意性表示本发明第一实施方式即使用锥形轴承1组装第一轴(以下称为“第一轴”)2的教育用具的构成部件、即锥形轴承1的立体分解图、示意性表示第一轴2及其组装状态的立体图。

如图1(a)所示，锥形轴承1具有保持滚子1a的内圈1b、和通过与滚子1a接触而相对于内圈1b可相互旋转的外圈1c，保持滚子1a的内圈1b和外圈1c可相互分离。

如图1(b)所示，在第一轴2上隔开间隔而一体地形成有两个凸缘2a。因此，若从第一轴2的两端分别压入保持滚子1a的内圈1b，则凸缘2a分别起到将两个内圈1b定位并使其不能相互接近的挡块的作用，由此，如图1(c)所示那样地组装。

另外，图2(a)～(c)分别是示意性表示第一实施方式的构成部件即第一托架3、壳体4及临时固定部件5的立体图。另外，图3是示意性表示第一托架3、壳体4及临时固定部件5的关系的分解立体图。

如图2(a)所示，第一托架3包括：筒状部3b，其在内侧形成内部嵌合一个外圈1c的凹部3a；平坦的盘3c，所述筒状部3b自该盘3c一体地立起，该盘3c的一部分在筒状部3b的周围形成凸缘3d。在凸缘3d上，在筒状部3b的周围隔开间隔形成有多个螺栓孔3e。

如图2(b)所示，壳体4是具有底板4a、和在该底板4a的上侧隔开间隔定位的顶板4b的立方体。底板4a及顶板4b通过两个侧板4c连结。在侧板4c形成有与壳体4内相通的窗4W。由此，壳体4实质上在底板4a与底板4a相互之间成为前后左右开放的状态。

底板4a形成有载置第一托架3的平坦面(以下称为“底板平坦面”)F₁，该第一托架3是以外圈1c为上侧的状态载置第一托架。另外，在底板平坦面F₁、在与第一托架3的螺栓孔3e相对应的位置分别形成有用于经由螺栓B紧固第一托架3的多个螺纹孔4d。

与之相对，在顶板4b上形成有与底板4a的平坦面F₁平行的上端面(以下称为“顶板上端面”)F₂。此外，在顶板4b形成有与壳体4内连通的开口孔4h。开口孔4h具有比锥形轴承1(外圈1c)的外径大的尺寸径。

由此，如图3所示，第一托架3可以从壳体4的前后载置于底板平坦面F₁，并且也可以使用螺栓B相对于底板4a紧固。

如图2(c)所示，临时固定部件5是具有可插入开口孔4h的外径尺寸且在其内侧形成有收纳外圈1c的凹部5a的筒状体。由此，如图3所示，临时固定部件5可以以其凹部5a为下侧从开口孔4h插入壳体4内。

此外，在临时固定部件5形成有使第一轴2插通的开口孔5b，并且在其缘部形成有临时固定时与位于第一轴2上侧的外圈1c的端面(以下称为“外圈上端面”)F_c相通的切口部5c。

由此，即使从壳体4的开口孔4h插入临时固定部件5，将临时固定部件5载置于外圈上端面F_c，也能够在外界测定到达外圈上端面F_c的尺寸。

图4(a)、(b)分别是示意性表示第一实施方式的构成部件即第二托架6的立体图及其纵剖面图。另外，图5(a)、(b)分别是示意性表示可以作为本实施方式的构成部件举例的、用于设定基准高度的夹具(以下称为“基准高度设定用夹具”)7的立体图、示意性表示第二托架6和基准高度设定用夹具7的关系的局部剖面图。

如图4(a)所示，第二托架6包括：筒状部6b，其在内侧形成有内部嵌合另一个外圈1c的凹部6a；平坦的盘6c，所述筒状部6b自该盘6c一体地立起，该盘6c的一部分在筒状部6b的周围形成凸缘6d。

从筒状部6b的上端面到凹部6a的底面(以下称为“凹部底面”)F_6a的尺寸比外圈1c的厚度大，另外，在本实施方式中，以从第二托架6的下端面(盘6c的端面)到凹部底面F_6a的壁厚比从第二托架6的下端面(盘6c的端面)到凸缘6d的凸缘面F_6d的壁厚更厚的方式构成。此外，在凹部底面F_6a形成有插通第一轴2的开口部6h。

此外，附图标记6e是相对于凸缘6d在筒状部6b的周围隔开间隔形成的多个螺栓孔。另外，在壳体顶板4b的上端面F₂，也在与第二托架6的螺栓孔6e相对应的位置分别形成有用于经由螺栓B紧固第二托架6的多个螺纹孔4d。

对第二托架6而言，在以其凹部6a为上侧的状态下，要求其凹部底面F_6a与所述凸缘面F_6d之间的高度尺寸L₂。高度尺寸L₂可以直接利用设计图的数值，但在本实施方式中，使用量规进行实际测量。基准高度设定用夹具7具有用于测定高度尺寸L₂的基准高度L_a，是包围第二托架6的筒状部6b的筒体，其上端面F_7a形成平坦面，其下端面F_7b与上端面F_7a平行地形成。

由此，如图5(b)所示，在第二托架6的凹部6a为上侧的状态，使基准高度设定用夹具7的下端面F_7b与凸缘面F_6a接触时，其上端面F_7a设定基准高度L_a，该基准高度L_a为用于测定该凸缘面F_6d与凹部底面F_6a之间的高度尺寸的基准。

图5(b)所示的附图标记8是数码式的测深规，其穿通临时固定部件5的切口部5c测定顶板侧上端面F₂与外圈上端面F_c之间的高度尺寸ΔL₁，并测定基准高度设定用夹具7的上端面F_7a与凹部底面F_6a之间的高度尺寸L_b。测深规8作为本方式的教育用具的构成部件即第一测定器具而起作用。

图6(a)、(b)分别是示意性表示本实施方式的构成部件即多个垫片9及该垫片9的立体图。另外，图7(a)、(b)分别是示意性表示可以作为第一实施方式的构成部件举例的、作为第二测定器具的千分尺10的立体图、示意性表示将外圈1c及垫片9组装到第二托架6上的状态的剖面图。

图6(a)所示的多个垫片9是包含垫片9a的厚度不同的多个垫片，该垫片9a适应于在凹部底面F_6a与外圈上端面F_c之间形成的间隙ΔLc。为了从多个垫片9中选择合适的垫片9a，使用千分尺10测定垫片9的厚度t，选出与间隙ΔLc对应的厚度的垫片9。

如图7(b)所示，适合的垫片9a配置在第二托架6的凹部6a与外圈1c之间。由此，垫片9a起到填补由于组装误差等产生的间隙ΔLc的功能。此外，垫片9a也可以从第一托架3的凹部3a将外圈1c卸下，配置在凹部3a与外圈1c之间。

图8是示意性表示在第二托架6之间存在有垫片9a的状态下，与第一托架一起经由锥形轴承1将第一轴2组装到壳体上的状态的立体图。

图8中，附图标记11是为了学习安装后的第一轴2的动作而测定该轴2的旋转转矩的器具、即扭力扳手。因此，本实施方式的第一轴2形成前端2e可拆卸扭力扳手的六边形，该前端2e可旋转地贯通第二托架6。

接着，说明使用本实施方式的学习方法。此外，在以下的说明中，图9是示意性表示将压入嵌合有内圈1b的第一轴2向壳体4组装时的状态的立体图，另外，图10及图11分别是表示在壳体4内组装有外圈1c及临时固定部件5的状态的剖面图、在壳体4内组装有外圈1c及第二托架6的状态的剖面图。

本实施方式中，首先，学习者或操作者(以下简称为“操作者”)如图3所示，将以压入等方法内部嵌合一个外圈1c的第一托架3，在以外圈1c为上侧的状态下，使用螺栓B紧固于壳体4的底板平坦面，接着，如图9所示，通过使压入嵌合两个内圈1b的第一轴2穿过形成于壳体顶板4b的开口孔4h，将第一轴2配置成在壳体4中立起的状态。由此，若在第一轴2立起时使位于下侧的内圈1b与第一托架3的外圈1c相配合，则第一轴2被载置于经由滚子1a相对于第一托架3的外圈1c立起的状态。

此外，本实施方式中，如图1(c)所示，作为第一轴2，使用分别预先压入有保持滚子1a的两个内圈1b的轴，但是，也可以是操作者自己将其相对于第一轴2压入并且使其不能够相互接近。另外，作为第一托架3，也可以使用预先压入了外圈1的托架，但是，也可以是操作者自己将一个外圈1c压入第一托架3。

另外，开口孔4h由于具有比锥形轴承1的外径大的直径尺寸，因此在将第一轴2载置为在壳体4内立起的状态后，如图10所示，操作者将另一个外圈1c插入形成于壳体顶板4b的开口孔4h，由此可以在使第一轴2立起的状态下相对于该第一轴2上侧的内圈1c的滚子1a进行载置。

然后，操作者从形成于壳体顶板4b的开口孔4h插入临时固定部件5时，如图10所示，该临时固定部件5的凹部5a覆盖在载置于第一轴2上侧的外圈1c上，因此，第一轴2临时固定于与第一托架3的外圈1c一起在底板4a与顶板4b之间立起的状态。

在此，由于在临时固定部件5形成与外圈上端面F_c相通的切口部5c，该外圈上端面F_c位于临时固定时的第一轴2的上侧，因此，操作者使测深规8抵触顶板侧上端面F₂，通过切口部5c测定顶板侧上端面F₂与外圈上端面F_c之间的高度尺寸L₁。

高度尺寸L₁的测定完成后，将临时固定部件5从壳体4的开口孔4h卸下，并且将载置于第一轴2上侧的外圈1c取下。

关于第二托架6，在上述作业后、或之前，如图5(b)所示，在以其凹部6a为上侧的状态下，使基准高度设定用夹具7接触上述托架6的凸缘面F_6d，由此，将该基准高度设定用夹具7的上端面F_7a设定为测定该凸缘面F_6d与凹部底面F_6a之间的高度尺寸L₂时的基准高度L_a。

凸缘面F_6d与凹部底面F_6a之间的高度尺寸L₂是通过下述方法求出的，即，使用测深规8抵触基准高度设定用夹具7的上端面F_7a，测定该上端面F_7a与凹部底面F_6a之间的高度尺寸L_b后，将该测定值L_b和基准高度设定用夹具7的高度尺寸L_a进行相减运算。即，将从基准高度设定用夹具7的高度尺寸L_a减去使用测深规8测定的至凹部底面F_6a的高度尺寸L_b的差值设为ΔL₂(＝L_a-L_b)。

如图11所示，第二托架6通过其凸缘6d紧固于顶板侧上端面F₂，因此，顶板侧上端面F₂与外圈上端面F_C之间的高度尺寸L₁减去基准高度设定用夹具7的高度尺寸L_a与至凹部底面F_6a的高度尺寸L_b的差值L₂的绝对值(|ΔL₂|)的相减值ΔLc(＝L₁-|ΔL₂|)为，在第二托架6形成的凹部底面F_6a与接触被第一轴2的内圈1b保持的滚子1a的外圈上端面F_c之间的间隙。

由此，操作者通过使用千分尺10，从厚度不同的多个垫片9中选择适应于间隙ΔLc的厚度的垫片9a，由此可以选择正确的垫片。此外，根据本发明，也可以预先通知操作者适合厚度的垫片9a，仅判断是否与其吻合即可。

如图7(b)所示，所选择的垫片9a压入嵌合于第二托架6的凹部6a，接着压入嵌合外圈1c。这样，组装有垫片9a及外圈1c的第二托架6使外圈为下侧插入到壳体顶板4b的开口孔h之后，使用螺栓B紧固于顶板4b。

由此，如图8所示，得到经由锥形轴承1组装有第一轴2的壳体4。

此外，本发明的第二托架6可以使用凹部底面F_6a与凸缘面F_6d之间的高度相同的托架。

另外，本实施方式中，为了学习组装后的第一轴2的动作，附加设有扭力扳手11。该情况下，第一轴2具有可旋转地贯通第二托架的前端部2e，且该前端部2e的形状为可卡脱扭力扳手11的形状，因此，在使用螺栓B将压入嵌合了垫片9a和外圈1c的第二托架6相对于壳体4紧固时，也可以学习到将托架3、6紧固时的合适的感觉。

即，在使用第一轴2的本实施方式中，经过实际上与经由两个锥形轴承1将第一轴2向壳体4组装时相同的工序，可以进行该组装，并且在其组装的过程中，可以学习到用于选择合适的垫片9a的技术。

而且，由于第一轴2、两个锥形轴承1及托架3、6可以是必要最小限的部件，因此，上述组装作业无需像使用现有物品进行学习时那样地为了进行间隙调整而进行起周围的分解、组装，相应地，能够实现遵循目的的高效率的学习。

另外，如上述那样，作为教育用具的构成被简化，由此，相对于壳体4的组装及分解容易，因此可以以临时组装的状态的测定值为基准，学习选择合适的垫片9a的技术。

另外，通过将构成简化而实现小型化及轻量化，因此，与如自动变速器那样，使用现有物品的尺寸及重量大的构成的情况相比，容易进行学习作业。而且，由于构成的简化可以抑制学习所花费的费用。

另外，可以实现小型化及轻量化，而且，可以抑制学习所花费的费用，因此，与如自动变速器那样使用现有物品的尺寸及重量大且高价的构成的情况相比，可以大量地准备，其结果，一次可以让很多人进行学习。

尤其是，如本实施方式，如果将第一轴2的前端部2e设为可卡脱扭力扳手的形状，则在设计上所允许的旋转起动扭矩(预负荷)的范围内，测定组装后的第一轴2实际上能否旋转，由此能够在组装第一轴2时一并学习到将托架3、6紧固时的合适的感觉。

图12是示意性表示本发明的第二实施方式即使用作为向心轴承的一例的滚珠轴承11组装第二轴12的教育用具的构成部件、即滚珠轴承11、第二轴12及滚针轴承20的立体图。另外，图13是示意性表示第二轴12在壳体14内被支承的状态的立体图。

本实施方式中，使用滚珠轴承11和滚针轴承20，利用第二轴12保持两个轴承11、20并使其不能够相互接近。即，如图12所示，第二轴承12也隔开间隔而一体地形成两个凸缘12a，因此，可以通过从其两端分别压入滚珠轴承11及滚针轴承20而对其保持并使其不能够相互接近。

壳体4与上述教育用具中使用的图2(b)所记载的壳体一样，底板侧平坦面F₁可以载置滚针轴承20，并且在包围螺纹孔4d的内侧领域形成第二轴12的一前端部12b可拆装地嵌合的凹部4n。

由此，如图13所述，底板4a使第二轴12的另一前端部12c从开口孔4h突出，并可以在以滚珠轴承11为上侧的状态下支承该轴12。

图14是与壳体4一同地示意性表示第二实施方式的构成部件即间隙形成部件13的立体分解图。另外，图15是示意性表示在壳体4内使用滚珠轴承11、滚针轴承20及间隙形成部件13暂时组装第二托架6的状态的剖面图。

如图14所示，间隙形成部件13在平坦的盘13a的下端一体连接穿过开口孔4h的基部13b，盘13a的一部分在基部13b的周围形成凸缘13c。由此，凸缘13c起到架在顶板侧上端面F₂的作用。

另外，如图14所示，在基部13b隔着筒状的筒体部13d还一体地垂下有比该筒体部13d还大径的筒状部13e。筒状部13e具有贯通开口孔4h的外径，在其内侧形成有包围滚珠轴承11且与该滚珠轴承11匹配的凹部13f。

由此，在以凹部13f为下侧的状态下将间隙形成部件13从开口孔4h插入时，如图15所示，该间隙形成部件13被顶板上端面F₂支承，因此，覆盖在载置于第二轴12上侧的滚珠轴承11上，可以经由第二轴12与滚针轴承20一同保持在使第二轴12在底板4a和顶板4b之间立起的状态。

此外，如图15所示，间隙形成部件13在该保持时的凹部13f的底面(以下称为“凹部底面”)F_13f与第二轴12上侧的滚珠轴承11的外圈端面F_c之间形成间隙ΔLc。

而且，间隙形成部件13的上端面F_13a构成平坦面，且形成有从上端面F_13a贯通基部13b而连通筒状部13e的贯通孔13a。在与该贯通孔13g相对应的筒状部13e的位置形成有将外圈上端面F_c开放的切口部13h。由此，从与间隙形成部件13隔开间隔的外界也能够测定至外圈上端面F_c的尺寸。

此外，在凸缘13c，在基部13b的周围隔开间隔形成多个螺栓孔13i。该螺栓孔13i形成在与在顶板4b形成的螺纹孔4d相对应的位置，由此，对于利用螺栓B的紧固作业，可以实现与利用第一轴2的方式的通用化。另外，在间隙形成部件13形成有第二轴12贯通的轴贯通孔13j。

接着，说明使用本实施方式的学习方法。此外，在以下说明中，图16是示意性表示可以作为本实施方式的构成部件举例的、作为第三测定器具的数码式高度计14、和高度尺寸测定用夹具15的立体图。另外，图17是示意性表示使用本实施方式的构成部件即塞尺实际测量在壳体4内组装的滚珠轴承11与间隙形成部件13之间形成的间隙ΔLc时的状态的立体图。

在本实施方式中，首先，操作者将滚珠轴承11以在轴向方向上不能够移动的方式相对于第二轴12压入，另一方面，在底板侧面平坦面F₁以凹部4n为中心而载置滚针轴承。接着，通过将第二轴12的前端部12e穿过滚针轴承嵌合于底板侧平坦面F₁的凹面4n，如图13所示，以滚珠轴承11为上侧的状态将该轴12保持在底板侧平坦面F₁。

如图14所示，间隙形成部件13在以保持滚珠轴承11的凹部13f为下侧的状态下，从形成于壳体顶板4b的开口孔4h插入，由此其与滚珠轴承11相合，因此，如图15所示，经由第二轴12与滚针轴承20一同保持在使第二轴12在底板4a和顶板4b之间立起的状态，并且在该保持时的凹部底面F_13f与第二轴12上侧的外圈上端面F_c之间形成间隙ΔLc。

在间隙形成部件13形成与外圈上端面F_c连通的贯通孔13g及切口部13h，因此，如图14所示，使测深规8抵触间隙形成部件13的上端面F_13a，并通过间隙形成部件13的贯通孔13g及切口部13h测定图15所示的、间隙形成部件13的上端面F_13a与外圈上端面F_C之间的高度尺寸L₃。

测定完成后，要求间隙形成部件13的上端面F_13a与凹部底面F_13f之间的标准规格上的高度尺寸L₄。高度尺寸L₄也可以直接利用设计图的数值，但在本实施方式中，使用具有与高度尺寸L₄相同高度尺寸的高度尺寸测定用夹具(以下称为尺寸测定用夹具)15间接地进行测定。在此，使用作为第三测定器具的高度计14测定尺寸测定用夹具15的高度尺寸L₄。

从间隙形成部件的上端面F_13a与外圈上端面F_c之间的高度尺寸L₃减去规格上的高度尺寸L₄的值ΔLc成为在间隙形成部件13形成的凹部底面F_13f与外圈上端面F_c之间形成的间隙。

由此，学习者(操作者)与第一实施方式相同，使用千分尺10从多个垫片9中选择与间隙ΔLc相适应的厚度的垫片9a，由此能够选择正确的垫片。

另外，本实施方式的间隙形成部件13中，通过与贯通孔13g一同形成将外圈上端面F_c向外界开放的切口部13h，由此通过该切口部13h使间隙ΔLc向外界开放。该情况下，准备包含与间隙ΔLc一致的塞尺16a的多个塞尺16，如图17所示，从这些多个塞尺16中逐个地通过切口部13g而使其相匹配，由此，也可以求出在凹部底面F_13f与外圈上端面F_c之间形成的间隙ΔLc。

此外，作为间隙形成部件13的其他方式，也可以代替为贯通孔13g及切口部13h，如图18所示，将该贯通孔13g形成于基部13b及筒状部13e，并且使间隙ΔLc与外界连通而形成切口部13h。此外，作为间隙形成部件13的其他实施方式，也可以仅形成为与外圈上端面F_c连通的贯通孔13g，或只形成为使间隙ΔLc与外界连通的切口部13f。

使用第二轴12的本实施方式也与第一实施方式相同，经过实际上经由至少一个滚珠轴承11将第二轴12向壳体4组装时相同的工序，可以进行该组装，且在其组装的过程中，可以学习到用于选择合适的垫片9a的技术。

而且，上述组装作业因为第二轴12、和至少一个滚珠轴承11及间隙形成部件13可以是必要最小限的部件，因此，无需如使用现有物品进行学习的情况那样为了进行间隙调整而进行其周围的分解、组装，相应地，可以实现遵循目的的高效率的学习。

另外，如上所述，作为教育用具的构成被简化，由此，相对于壳体4的安装及分解容易，因此可以以组装的状态的测定值为基准或者由使用塞尺16的实测值而学习到选择合适的垫片9a的技术。

另外，通过将构成简化，可以实现小型化及轻量化，因此，与如自动变速器那样使用现有物品的尺寸及重量大的构成的情况相比，容易进行学习作业。而且，通过将构成简化，可以抑制学习所花费的费用。

另外，可以实现小型化及轻量化，而且，可以抑制学习所花费的费用，因此，与如自动变速器那样使用现有物品的尺寸及重量大且高价的构成的情况相比，可以大量地准备，其结果是，一次可以让很多人进行学习。

此外，如本实施方式，若将该壳体4与第一实施方式的壳体通用化，则只要改变临时固定部件5及间隙形成部件13等就可以进行全部上述的学习。

上述内容表示适合本发明的构成，但是在本发明要求保护的范围内可以进行各种变更。例如，上述方式的各构成要素可以根据用途等进行适当的组合。

Claims (6)

1、一种经由轴承将轴向壳体组装的教育用具，其特征在于，具备：

一组可相互分离的锥形轴承，其具有保持滚子的内圈、和通过与该内圈的滚子相接触而可相互旋转的外圈；

轴，其对保持滚子的两个内圈进行保持并使其不能够相互接近；

第一托架，其形成有内部嵌合所述外圈中的一个外圈的凹部；

壳体，其具有形成平坦面且可将第一托架紧固于该平坦面的底板、和形成与该底板的平坦面平行的上端面且位于该底板上侧的顶板，所述平坦面以使所述外圈中的一个外圈为上侧的状态载置第一托架，在所述顶板形成有比外圈的外径大的开口孔；

第二托架，其具有紧固于顶板的上端面的凸缘并在其内侧形成有内部嵌合外圈的凹部，通过在使该凹部为下侧的状态下从开口孔插入并与位于轴上侧的外圈相配合，保持为使轴在底板与顶板之间立起的状态，并在该保持时的凹部的底面与位于轴上侧的外圈的端面之间形成间隙；

第一测定器具，其测定顶板的上端面与外圈的端面之间的高度尺寸；

多个垫片，其对应于在第二托架的凹部底面与外圈的端面之间形成的间隙而具有不同的厚度。

2、如权利要求1所述的经由轴承将轴向壳体组装的教育用具，其特征在于，第二托架的凸缘面与凹部底面的、距第二托架上表面的高度不同。

3、如权利要求1或2所述的经由轴承将轴向壳体组装的教育用具，其特征在于，

附加设有临时固定部件，其具有通过从形成于顶板的开口孔插入而将相对于第一托架的外圈载置于立起的轴的上侧的另一外圈覆盖的凹部，并且以使轴在底板与顶板之间立起的状态将轴与第一托架的外圈一同暂时固定，形成与位于该临时固定时的轴上侧的外圈的端面相通的切口部。

4、如权利要求1～3中任一项所述的经由轴承将轴向壳体组装的教育用具，其特征在于，

附加设有用于测定轴的旋转扭矩的器具，所述轴具有可旋转地贯通第二托架的前端部，该前端部的形状为可卡脱旋转扭矩的测定器具的形状。

5、一种经由轴承将轴向壳体组装的教育用具，其特征在于，具备：

至少一个向心轴承；

轴，其保持所述向心轴承使其在轴线方向上不能够移动；

壳体，其具有形成有平坦面的底板、和形成与该底板的平坦面平行的上端面且位于该底板上侧的顶板，所述底板的平坦面可拆装地嵌合所述轴的前端部并且在使向心轴承为上侧的状态下支承轴，在所述顶板形成有使相对于底板立起的轴贯通的开口孔；

间隙形成部件，其具有架在顶板的上端面的凸缘并在其内侧形成保持向心轴承的凹部，通过在使该凹部为下侧的状态下从开口孔插入并与向心轴承相配合，保持为使轴在底板与顶板之间立起的状态，在该保持时的凹部的底面与位于轴上侧的向心轴承的端面之间形成间隙，并且形成与向心轴承的端面相通的贯通孔、或者该贯通孔及切口部；

第一测定器具，其通过间隙形成部件的贯通孔或该贯通孔及切口部测定该间隙形成部件的上端面与外圈的端面之间的高度尺寸；

多个垫片，其具有对应于所述间隙的不同的厚度。

6、一种经由轴承将轴向壳体组装的教育用具，其特征在于，具备：

至少一个向心轴承；

轴，其保持所述向心轴承使其在轴线方向上不能够移动；

壳体，其具有形成有平坦面的底板、和形成与该底板的平坦面平行的上端面且位于该底板上侧的顶板，所述底板的平坦面嵌合所述轴的前端部并且在使向心轴承为上侧的状态下支承轴，在所述顶板形成有使相对于底板立起的轴贯通的开口孔；

间隙形成部件，其具有架在顶板的上端面的凸缘并在其内侧形成保持向心轴承的凹部，通过在使该凹部为下侧的状态下从开口孔插入并与向心轴承相配合，保持为使轴在底板与顶板之间立起的状态，在该保持时的凹部的底面与位于轴上侧的向心轴承的端面之间形成间隙，并且形成使该间隙向外界开放的切口部；

多个塞尺，其具有通过该间隙形成部件的切口部而与所述间隙相匹配的不同的厚度；

多个垫片，其具有对应于使用所述塞尺测定的所述间隙的不同的厚度。

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