JP2011094772A - ころ軸受の組立方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軌道輪（内輪または外輪）の軌道面にころを配列してころ軸受を組み立てる過程のころの挙動を安定させる。
【解決手段】定盤30上に寝かせた状態で配置した軌道輪12の軌道面14に所定数のころ20を配列してころ軸受10を組み立てるにあたり、１本のころ20だけ除いて残りのころ20を一連のころ列をなすように軌道面14に配列した後、前記１本のころ20を定盤30上に固定し、その固定したころ20に向かって軌道輪12をその半径方向に変位させることにより、前記ころ列の端部に位置するころ20間に前記１本のころ20が押し込まれるようにした。組立装置は、定盤30と、定盤30に着脱可能なころの受け台40と、軌道輪12を半径方向に変位させる押圧機構50とを備え、受け台40がころ20の転動面22を支持する受け面42ところ20の端面24を支持する座面44とを有し、座面44の定盤30からの高さが、軌道輪12のつば幅と同等である。
【選択図】図１

Description

この発明はころ軸受の組立方法およびその方法に使用する装置に関し、より詳しくは、軌道輪（内輪または外輪）の軌道面に所定数のころを組み込むにあたり、最後の１個のころに向けて軌道輪をその半径方向に移動させるようにしたものである。

特許文献１に、外輪の軌道面に向かって内側からころを圧入するようにしたころ軸受が開示されている。この種のころ軸受は、保持器のポケットや隣接するセパレータの間に、ころを軸受の半径方向に圧入することにより、内輪または外輪の軌道面上にころを配列する。通常、この種の軸受において、保持器のポケットやセパレータの間にころを圧入する際は、内輪サブアセンブリまたは外輪サブアセンブリを固定しておき、ころを押し込んで圧入する。図３を参照して説明すると、外輪１と保持器５とからなる外輪サブアセンブリが、定盤６上に寝かせた状態で配置してある。外輪１は軌道面２の両側につば３をもった両つばタイプである。定盤６は円形のテーブル面６ａを有し、その外周に一段低くなった溝６ｂが形成してある。溝６ｂの外側には受け部材７が固定してある。受け部材７は直径方向に対向させて配置した一対の部材でも、外輪１の外側に同心状に配置した環状の部材でもよい。テーブル面６ａ上に所定数のころ４を載置し、図３の中心線の左側に示すように、押圧ヘッド８で外輪１の軌道面２まで移動させる。そして、保持器付きの軸受の場合、ころ４を軌道面２に向かって半径方向に押し込むことにより保持器５のポケットにころ４を圧入する。総ころ軸受またはセパレータ付きの軸受の場合、最後のころ４を軌道面２に向かって半径方向に押し込むことにより圧入する。図３の中心線の右側に、ころ４が軌道溝内の定位置におさまった状態が示してある。

特開２００７−１６２９１８号公報

しかしながら、上記従来の組立方法では、ころ４を変位させる必要があるため、圧入の過程でころ４の挙動が不安定になり、特に、細長いころの場合はころが倒れる恐れがある。
そこで、この発明の課題は、軌道輪の軌道面にころを配列してころ軸受を組み立てる過程におけるころの挙動を安定させることにある。

この発明は、ころを固定しておき、その固定したころに向かって軌道輪をその半径方向に変位させることによって課題を解決したものである。すなわち、この発明のころ軸受の組立方法は、定盤上に寝かせた状態で配置した軌道輪の軌道面に所定数のころを配列してころ軸受を組み立てるにあたり、１本のころだけ除いて残りのころを一連のころ列をなすように軌道面に配列した後、前記１本のころを定盤上に固定し、その固定したころに向かって軌道輪をその半径方向に変位させることにより、前記ころ列の端部に位置するころ間に前記１本のころが押し込まれるようにしたものである。このような構成を採用することで、ころを変位させる必要がないため、ころの挙動が不安定になることがなく、細長いころでも倒れるおそれはない。

この発明のころ軸受の組立装置は、上記方法の発明を実施するための装置であって、定盤と、前記定盤に着脱可能なころの受け台と、軌道輪を半径方向に変位させる押圧機構とを備え、前記受け台がころの転動面を支持する受け面ところの端面を支持する座面とを有し、前記座面の定盤からの高さが、前記軌道輪のつば幅と同等であることを特徴とするものである。
ここで、軌道面（内輪または外輪）の側面には、定盤との摺動による擦り傷が生じる可能性があるが、軸受を使用するうえで前記側面はすべり面とはならないため、前記擦り傷が軸受の性能に与える影響は極めて小さい。さらに、定盤に内輪サブアセンブリや外輪サブアセンブリを装着するための溝（図３の６ｂ）を設ける必要がなく、組立装置を簡素化することができる。

ころを受け台に載せると、受け台の座面にころの端面が着座し、受け台の受け面がころの転動面を支持する。受け台の座面を受け台の受け面に向かって下り勾配とすることで、ころの転倒を抑制することができる。

受け台は、外周面を部分的に切除した円柱形状とすることで、軌道輪を半径方向に変位させたときに、受け台が保持器やセパレータに干渉しにくくなるほか、角柱で形成した場合に比べて、定盤に設ける受け台用の凹部を容易に形成することができる。

受け台を円柱形状とした場合、外周面にキー溝を設けて回り止めをするのが望ましい。この場合、定盤と受け台との間にキーを介在させることになる。

受け台の受け面に間隔体を着脱可能としてもよい。この間隔体は受け面ところの転動面との間に介在することになるので、ころ径が異なる軸受に対しても同一の受け台を使用することが可能となる。すなわち、ころ径の大きい軸受を組み立てるときは間隔体を外し、ころ径が小さい軸受を組み立てるときは所定の厚みを持った間隔体を装着することで、受け台を変更することなくころを組み込むことができる。

定盤に受け台を嵌合させるための凹部を形成し、この凹部の底面を貫通するタップ穴を設け、タップ穴に通したボルトの先端によって受け台を支持するようにしてもよい。このような構成を採用することで、ボルトを回転させると受け台の高さを調整することができるため、内輪または外輪のつば幅が異なる軸受に対しても同一の受け台を使用することができる。

押圧機構による押圧方向に外輪をガイドするため、外輪の外周面と接する案内機構を設けてもよい。たとえば、案内機構は一対の案内板を有し、各案内板が前記押圧方向と直交する方向に延びる長穴を有し、前記長穴にボルトを挿入して前記定盤に着脱可能に固定したものとすることができる。案内板間の距離が変更できるため、外輪外径の異なる軸受に対しても対応することができる。

この発明によれば、ころに向かって軌道輪を半径方向に変位させてころの圧入をするときのころの挙動が安定するため、細長いころでも圧入可能な、汎用性の高い組立方法および組立装置を提供することができる。

この発明の実施の形態を示すころ軸受の組立装置の断面図である。 図１の装置の斜視図である。 従来の技術を示す断面図である。

以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。
図１および図２に示すように、外輪１２の両端につば部１６を有する円筒ころ軸受１０の組立に適用した場合を例にとって説明する。この円筒ころ軸受１０は、外輪１２の軌道面１４上にころ２０とセパレータ２６を交互に配列していき、最後に組み込むころ２０の両脇に位置するセパレータ２６を、配列済みのころ２０の転動面２２に沿わせた状態で、外輪１２を前記最後に組み込むころ２０に向かって押圧することにより、前記両脇に位置するセパレータ２６をスライドさせつつ、ころ２０を外輪１２の内周に組み込むことができる。なお、内輪は図示してないが、軸受形式に応じて、ころ２０の内側に挿入する、あるいは、軸の外周面を直接、内輪軌道面として使用する。

ここで、図１は組立装置の断面図、図２は組立装置の斜視図である。図示するように、組立装置は定盤３０と、ころの受け台４０と、押圧機構５０と、案内機構５４とで構成されている。

定盤３０は凹部３２を有し、受け台４０はこの凹部３２に着脱自在となっている。ここでは、円筒形状の凹部３２に円柱形状の受け台４０を収容させた例が図示してある。凹部３２の周壁にはキー溝３６が形成してある。凹部３２の底には定盤３０を貫通するタップ穴３４ａが形成してある。タップ穴３４ａには高さ調整ボルト３８が取り付けてあり、高さ調整ボルト３８の先端面が凹部３２の底面を形成している。

受け台４０は、外周面の一部を切り欠いて受け面４２と座面４４が形成してある。受け台４０にころ２０を載せると、受け面４２がころ２０の転動面２２を支持し、座面４４がころ２０の端面２４を支持する。ころ２０が安定するように、座面４４は受け面４２に向かって下り勾配とすることもできる。また、ころ２０を外輪１２の軌道面１４に向けて圧入するときにつば部１６と干渉しないように、座面４４の定盤３０からの高さは、外輪１２のつば部１６の幅と同等とするのが好ましい。なお、図示はしていないが、受け台４０の受け面４２に樹脂製の間隔体を着脱可能に、たとえばねじ止めするようにしてもよい。間隔体は、ころ２０を安定して支持することができるように、ころ２０の転動面２２を受け入れる凹形状とすることもできる。受け台４０の受け面４２と反対側の外周面には軸方向に延びるキー溝４６が形成してある。定盤３０の凹部３２のキー溝３６と受け台４０のキー溝４６とに跨ってキー４８を係合させることにより、受け台４０の回り止めがなされる。

押圧機構５０は定盤３０の盤面と平行に移動可能な押圧ヘッド５２を有し、この押圧ヘッド５２を駆動すると、図１に白抜き矢印で示すように外輪１２の外周面１８を受け台４０に向かって押す。押圧ヘッド５２を移動させるための駆動機構には、油圧シリンダを使用する(図示を省略)。油圧シリンダは、上記押圧ヘッド５２に対向する側が開口したシリンダ筒と、このシリンダ筒内に油密に嵌装したピストンと、一端面をこのピストンに結合固定し、他端面を上記押圧ヘッド５２に突き当てた押圧ロッドとを備える。上記シリンダ筒の基端部には給油口を設け、上記シリンダ筒内に圧油を送り込み自在としている。すなわち、この給油口を通じて上記シリンダ筒内に圧油を送り込むことで、上記押圧ロッドが上記押圧ヘッド５２を押圧し、ひいては軌道輪を押圧することができる。なお、押圧ヘッド５２と上記押圧ロッドは一体に形成することもできる。

案内機構５４は、押圧ヘッド５２が外輪１２を押すとき押圧ヘッド５２の移動方向と平行に外輪１２を案内する役割を果たす。案内機構５４はここでは一対の案内板５６で構成されている。一対の案内板５６は相互間距離が変更できるように定盤３０に着脱可能に固定してある。各案内板５６は長穴５８を有し、また、定盤３０には多数のタップ穴３４ｂが設けてある。そして、長穴５８に挿入した固定用ボルト６０をタップ穴３４ｂにねじ込んで締め付けることにより、案内板５６を固定するようになっている。長穴５８は押圧ヘッド５２による外輪１２の移動方向と直交する方向に延びているため、ボルト６０を緩めるだけで一対の案内板５６間の距離を微調整することができる。

上述の組立装置を使用してころ軸受を組み立てる方法の概略を図１および図２に即して述べるならば次のとおりである。定盤３０上に寝かせた状態で配置した軌道輪１２の軌道面１４に所定数のころ２０を配列してころ軸受１０を組み立てるにあたり、１本のころ２０だけ除いて残りのころ２０を一連のころ列をなすように軌道面１４に配列した後、前記１本のころ２０を定盤３０上に固定し、その固定したころ２０に向かって軌道輪１２をその半径方向に変位させることにより、前記ころ列の端部に位置するころ２０間に前記１本のころ２０が押し込まれる。

図１および図２に示す実施の形態では、セパレータ２６の軸方向両端にころ２０の端面２４と向かい合う面をもった拡張部２８が設けてある。この場合、拡張部２８がころ２０の端面２４に引っ掛かっているため、最後のころ２０を外輪１２の軌道面１４に向かって圧入する際に、両脇のセパレータ２６が軸方向にずれることがなく作業性が著しく向上する。この、セパレータ２６の軸方向へのずれを防止するという作用は、組立過程だけでなく組立後も、軸受運転中も持続する。

１０ 円筒ころ軸受
１２ 外輪
１４ 軌道面
１６ つば
１８ 外周面
２０ ころ
２２ 転動面
２４ 端面
２６ セパレータ
２８ 拡張部
３０ 定盤
３２ 凹部
３４ａ タップ穴（高さ調整ボルト用）
３４ｂ タップ穴（案内板固定用）
３６ キー溝
３８ 高さ調整ボルト
４０ 受け台
４２ 受け面
４４ 座面
４６ キー溝
４８ キー
５０ 押圧機構
５２ 押圧ヘッド
５４ 案内機構
５６ 案内板
５８ 長穴
６０ 固定用ボルト

Claims (9)

1. 定盤上に寝かせた状態で配置した軌道輪の軌道面に所定数のころを配列してころ軸受を組み立てるにあたり、１本のころだけ除いて残りのころを一連のころ列をなすように軌道面に配列した後、前記１本のころを定盤上に固定し、その固定したころに向かって軌道輪をその半径方向に変位させることにより、前記ころ列の端部に位置するころ間に前記１本のころが押し込まれるようにしたことを特徴とするころ軸受の組立方法。
2. 請求項１の発明を実施するための装置であって、定盤と、前記定盤に着脱可能なころの受け台と、軌道輪を半径方向に変位させる押圧機構とを備え、前記受け台がころの転動面を支持する受け面ところの端面を支持する座面とを有し、前記座面の定盤からの高さが、前記軌道輪のつば幅と同等であることを特徴とするころ軸受の組立装置。
3. 前記座面が前記受け面に向かって下り勾配となっている請求項２の組立装置。
4. 前記受け台が外周面を部分的に切除した円柱形状である請求項２または３の組立装置。
5. 前記受け台の外周面にキー溝を設けた請求項４の組立装置。
6. 前記受け台の前記受け面に間隔体を着脱可能とした請求項２ないし５のいずれか１項の組立装置。
7. 前記定盤に前記受け台を嵌合させるための凹部を形成し、前記凹部の底面を貫通するタップ穴を設け、前記タップ穴に通したボルトの先端によって前記受け台を支持する請求項２ないし６のいずれか１項の組立装置。
8. 外輪の外周面と接して前記押圧機構による押圧方向に外輪をガイドする案内機構を設けた請求項２ないし７のいずれか１項の組立装置。
9. 前記案内機構が一対の案内板を有し、各案内板が前記押圧方向と直交する方向に延びる長穴を有し、前記長穴にボルトを挿入して前記定盤に着脱可能に固定した請求項８の組立装置。

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