JP2016056931A - 玉軸受のグリス封入方法及び封入装置、並びにその封入方法で製造した玉軸受 - Google Patents
玉軸受のグリス封入方法及び封入装置、並びにその封入方法で製造した玉軸受 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】保持器5を玉軸受の軸線回りに回転駆動し、保持器5の玉ピッチ円に沿ったポケットの設けられた凸部領域5Aと、隣接するポケット同士の間の凹部領域5Bとをセンサ40により検出する。環状空間にグリスの吐出口を対面配置したディスペンサ30から、回転駆動される保持器5の凸部領域5Aと凹部領域5Bとの位相に応じてグリスGを吐出する。
【選択図】図6
Description
(1)グリスの糸引き
グリスノズルを使用するグリス封入方式では、粘性の高いグリスの場合、グリス供給後にグリスノズルを玉軸受から離す際に糸引きが発生する。糸引き部分のグリスが玉軸受の端面等に付着すると、そのままの状態では出荷できないので、付着したグリスを後工程で拭き取る作業が発生する。
グリスノズル500は、円環状の内部空間に充満させたグリスGを、円周方向に多数設けたノズル孔502より外部に吐出する。そのため、ドリル加工等により穿設された各ノズル孔502の孔径誤差によって、グリスの吐出量にばらつきが生じることがあった。グリス吐出量にばらつきが生じると、玉の潤滑状態に局所的なばらつきが生じ、軸受が破損に至る可能性がある。また、ノズル孔502の加工誤差に起因するグリス吐出量のばらつきは、補正することができない。そのため、グリスノズル500を再製作することになり、製造コストの増大要因となる問題があった。
従来のグリス封入装置では、グリスノズル500とグリスポンプ501との間の配管長が長い。また、これに加えて配管自体の弾性等の影響も出やすくなる。その結果、グリスノズル500のノズル孔の先端で、吐出のON/OFFの切り替え応答性が低くなる傾向があった。このため、グリス封入量が不安定となり、封入量が規定値を下回ったり上回ったりする「封入量NG」の状態がしばしば発生していた。
B:稀に発生する ( 〃 :0.1%〜0.3%)
C:しばしば発生する ( 〃 :0.3%〜1.0%)
D:頻発する ( 〃 :1.0%以上)
従来のグリス封入装置では、使用するグリスノズルが、グリスの供給対象である玉軸受の保持器に合わせた形状に製作されている。そのため、軸受名番毎に適合するグリスノズルを予め用意する必要があった。多数の軸受名番に対応させるには、多数のグリスノズルを予め製作しておく必要があり、製造コストの増大要因となっていた。また、段取り替えの際、グリスノズルの交換作業が必要になるので、作業者のスキルによってはグリス封入量にばらつきが生じ、これを調整する必要が生じていた。
(1)内輪と、外輪と、複数の玉と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間内に配置され、周方向に間隔をあけて設けられたポケット内に前記複数の玉を収容する保持器と、を備える玉軸受の前記環状空間内にグリスを封入する玉軸受のグリス封入方法であって、
前記保持器を前記玉軸受の軸線回りに回転駆動し、
前記保持器の玉ピッチ円に沿った前記ポケットの設けられた凸部領域と、隣接する前記ポケット同士の間の凹部領域とのいずれの領域であるかを検出し、該検出結果に基づいて、前記環状空間にグリスの吐出口を対面配置したディスペンサからグリスを吐出することを特徴とする玉軸受のグリス封入方法。
(2)回転駆動される前記保持器の側面の軸方向高さを検出し、検出された前記軸方向高さの情報からいずれの領域であるかを求めることを特徴とする(1)に記載の玉軸受のグリス封入方法。
(3) 前記ディスペンサの吐出口から前記グリスを吐出するタイミングに応じて、前記保持器と前記吐出口とを相対的に接近又は離反させることを特徴とする(1)又は(2)に記載の玉軸受のグリス封入方法。
(4)前記保持器の前記凹部領域が前記ディスペンサの前記吐出口に対面する位置に到達したタイミングで、前記ディスペンサの前記吐出口を前記凹部領域に接近させることを特徴とする(3)に記載の玉軸受のグリス封入方法。
(5) 前記ディスペンサは、前記保持器の全周にわたってグリスを吐出し、
前記ディスペンサからのグリス吐出量を前記領域に応じて変更することを特徴とする(1)又は(2)に記載の玉軸受のグリス封入方法。
(6) 前記ディスペンサの前記吐出口からのグリス吐出量を、前記保持器の前記凸部領域が前記吐出口に対面するときよりも、前記保持器の前記凹部領域が前記吐出口に対面するときに多くすることを特徴とする(5)に記載の玉軸受のグリス封入方法。
(7) 前記グリスの吐出後に前記グリスの吸引を行うことを特徴とする(1)乃至(6)のいずれか一つに記載の玉軸受のグリス封入方法。
(8) 前記玉軸受は、玉数が13個以上の深溝玉軸受であることを特徴とする(1)乃至(7)のいずれか一つに記載の玉軸受のグリス封入方法。
(9) 前記玉軸受は、玉数が20個以上の深溝玉軸受であることを特徴とする(1)乃至(7)のいずれか一つに記載の玉軸受のグリス封入方法。
(10) 内輪と、外輪と、複数の玉と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間内に配置され、周方向に間隔をあけて設けられたポケット内に前記複数の玉を収容する保持器と、を備える玉軸受の前記環状空間内にグリスを封入する玉軸受のグリス封入装置であって、
前記保持器を前記玉軸受の軸線回りに回転させる回転駆動部と、
前記保持器の玉ピッチ円に沿った前記ポケットの設けられた凸部領域、及び隣接する前記ポケット同士の間の凹部領域のいずれの領域であるかを検出するセンサと、
前記環状空間にグリスの吐出口を対面配置したディスペンサと、
前記センサからの検出信号に応じて前記ディスペンサからグリスを吐出させる制御部と、
を備えることを特徴とする玉軸受のグリス封入装置。
(11) 前記センサは、回転駆動される前記保持器の側面の軸方向高さを、周方向に沿って検出するレーザ変位計を含むことを特徴とする(10)に記載の玉軸受のグリス封入装置。
(12) 前記ディスペンサを昇降駆動して、前記ディスペンサの吐出口を前記保持器に接近又は離反させる昇降駆動部を備えることを特徴とする(10)又は(11)に記載の玉軸受のグリス封入装置。
(13) 前記ディスペンサのグリス吐出量を変更する吐出量調整部を備えることを特徴とする(10)又は(11)に記載の玉軸受のグリス封入装置。
(14) 前記ディスペンサは、前記グリスの吐出動作と、前記グリスの吸引動作が切り替え可能であることを特徴とする(10)乃至(13)のいずれか一つに記載の玉軸受のグリス封入装置。
(15) 前記ディスペンサは、モーノポンプを備えることを特徴とする(10)乃至(14)のいずれか一つに記載の玉軸受のグリス封入装置。
(16) 前記ディスペンサを前記玉軸受の径方向に位置決めする径方向駆動部を備えることを特徴とする(10)乃至(15)のいずれか一つに記載の玉軸受のグリス封入装置。
(17) 上記(1)乃至(9)のいずれか一つに記載された方法により製造された前記玉軸受。
また、ディスペンサは、自身に吐出圧を発生する機能(ポンプ機能)を有しており、シリンジに貯留されたグリスを高精度に所定量だけ吐出する。このため、吐出の開始と停止の駆動応答性を高められる。また、吐出圧を発生する部分と吐出口との距離が短いため、より正確なグリス封入量とした玉軸受を製造できる。
さらに、ディスペンサによりグリス吐出後にグリスの吸引を実施することで、グリスの糸引きの発生を防止できる。そのため、後工程で糸引き部分のグリスを拭き取る等の余計な作業が不要になり、低コストで高品位な玉軸受の製造が可能となる。
<グリス封入装置の構成>
図1は本発明の実施形態を説明するための図で、玉軸受のグリス封入装置を模式的に示す全体構成の斜視図、図2はグリス封入装置の制御ブロック図である。図3は玉軸受の一部断面斜視図である。
図3に示すように、玉軸受1の保持器5は、円環状の2つの部材が軸線方向に重ね合わされ、リベット6で互いを結合することで形成される。リベット6同士の間には、玉4を挟むポケットが画成される。
図4はレーザセンサによる検出位置とディスペンサによるグリスの吐出位置との関係を説明する玉軸受の平面図である。レーザセンサ40は、玉軸受1の玉ピッチ円E1に沿って、保持器5のポケットが設けられた凸部領域5Aと、隣接するポケット同士の間の凹部領域5Bとを検出する。
次に、上記の玉軸受のグリス封入装置10によって実施する第1のグリス封入方法の手順を、図5のフローチャート及び図6(A)〜(C)を参照しながら説明する。
図6(A)に示すように、玉ピッチ角Pの間隔で凹部領域5Bが配列された保持器5は、矢印Y方向に一定速度で回転している。なお、図中横方向は玉ピッチ円の円周方向を示している。制御部200は、ディスペンサ30の吐出位置から所定の中心角αに相当する円周距離だけ離れた位相検出位置における保持器5の表面高さを、レーザセンサ40により検出させる。
本グリス封入手順においては、玉軸受1の外輪2と内輪3の間の環状空間7に、同一のディスペンサ30により同一条件でグリスGを供給している。このため、保持器5の凹部領域5Bに均等にグリスを供給でき、周方向の吐出ムラの発生を防止できる。また、本構成で用いるディスペンサ30は、自身に吐出圧を発生するポンプ機能を備えている。そのため、先端部に吐出口を有するシリンジ内に貯留されたグリスを、長い配管を介することなく、高い応答性で高精度に定量吐出できる。
次に、第2のグリス封入方法の手順を説明する。
グリスの軸受名番によっては、グリスの封入量が他より多い場合がある。そのような場合、ディスペンサ30を凸部領域5Aと凹部領域5Bの位相に応じて昇降させず、ディスペンサ30を玉軸受1に対して一定の高さに保持する。そして、回転駆動される玉軸受1の外輪2と内輪3の間の環状空間7に、連続的にグリスを吐出する。
本グリス封入手順によれば、玉軸受1の回転を停止させずに、保持器5の凸部領域5Aと凹部領域5Bの位相に合わせてディスペンサ30によるグリスの吐出量を変更して、連続的にグリスを供給する。このため、玉軸受のグリス封入のサイクルタイムをより短縮できる。
例えば、ディスペンサ30を玉軸受1に対して回転移動させてグリスを封入する構成にしてもよく、ディスペンサ30の昇降動作に代えて、玉軸受1を昇降動作させる構成としてもよい。つまり、ディスペンサ30と玉軸受1とが相対的に移動ができれば、その移動構造は特に限定されない。
2 外輪
3 内輪
4 玉
5 保持器
5A 凸部領域
5B 凹部領域
5C ポケット
7 環状空間
10 グリス封入装置
15 回転台(回転駆動部)
17 モータ(回転駆動部)
18 エンコーダ(センサ)
22 前後アクチュエータ(径方向駆動部)
24 昇降アクチュエータ(昇降駆動部)
30 ディスペンサ
32 吐出ノズル(吐出口)
40 レーザセンサ(センサ)
200 制御部(吐出調整部)
E1 玉ピッチ円
G グリス
Claims (17)
- 内輪と、外輪と、複数の玉と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間内に配置され、周方向に間隔をあけて設けられたポケット内に前記複数の玉を収容する保持器と、を備える玉軸受の前記環状空間内にグリスを封入する玉軸受のグリス封入方法であって、
前記保持器を前記玉軸受の軸線回りに回転駆動し、
前記保持器の玉ピッチ円に沿った前記ポケットの設けられた凸部領域と、隣接する前記ポケット同士の間の凹部領域とのいずれの領域であるかを検出し、該検出結果に基づいて、前記環状空間にグリスの吐出口を対面配置したディスペンサからグリスを吐出することを特徴とする玉軸受のグリス封入方法。 - 回転駆動される前記保持器の側面の軸方向高さを検出し、検出された前記軸方向高さの情報からいずれの領域であるかを求めることを特徴とする請求項1に記載の玉軸受のグリス封入方法。
- 前記ディスペンサの吐出口から前記グリスを吐出するタイミングに応じて、前記保持器と前記吐出口とを相対的に接近又は離反させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の玉軸受のグリス封入方法。
- 前記保持器の前記凹部領域が前記ディスペンサの前記吐出口に対面する位置に到達したタイミングで、前記ディスペンサの前記吐出口を前記凹部領域に接近させることを特徴とする請求項3に記載の玉軸受のグリス封入方法。
- 前記ディスペンサは、前記保持器の全周にわたってグリスを吐出し、
前記ディスペンサからのグリス吐出量を前記領域に応じて変更することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の玉軸受のグリス封入方法。 - 前記ディスペンサの前記吐出口からのグリス吐出量を、前記保持器の前記凸部領域が前記吐出口に対面するときよりも、前記保持器の前記凹部領域が前記吐出口に対面するときに多くすることを特徴とする請求項5に記載の玉軸受のグリス封入方法。
- 前記グリスの吐出後に前記グリスの吸引を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の玉軸受のグリス封入方法。
- 前記玉軸受は、玉数が13個以上の深溝玉軸受であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の玉軸受のグリス封入方法。
- 前記玉軸受は、玉数が20個以上の深溝玉軸受であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の玉軸受のグリス封入方法。
- 内輪と、外輪と、複数の玉と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間内に配置され、周方向に間隔をあけて設けられたポケット内に前記複数の玉を収容する保持器と、を備える玉軸受の前記環状空間内にグリスを封入する玉軸受のグリス封入装置であって、
前記保持器を前記玉軸受の軸線回りに回転させる回転駆動部と、
前記保持器の玉ピッチ円に沿った前記ポケットの設けられた凸部領域、及び隣接する前記ポケット同士の間の凹部領域のいずれの領域であるかを検出するセンサと、
前記環状空間にグリスの吐出口を対面配置したディスペンサと、
前記センサからの検出信号に応じて前記ディスペンサからグリスを吐出させる制御部と、
を備えることを特徴とする玉軸受のグリス封入装置。 - 前記センサは、回転駆動される前記保持器の側面の軸方向高さを、周方向に沿って検出するレーザ変位計を含むことを特徴とする請求項10に記載の玉軸受のグリス封入装置。
- 前記ディスペンサを昇降駆動して、前記ディスペンサの吐出口を前記保持器に接近又は離反させる昇降駆動部を備えることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の玉軸受のグリス封入装置。
- 前記ディスペンサのグリス吐出量を変更する吐出量調整部を備えることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の玉軸受のグリス封入装置。
- 前記ディスペンサは、前記グリスの吐出動作と、前記グリスの吸引動作が切り替え可能であることを特徴とする請求項10乃至請求項13のいずれか一項に記載の玉軸受のグリス封入装置。
- 前記ディスペンサは、モーノポンプを備えることを特徴とする請求項10乃至請求項14のいずれか一項に記載の玉軸受のグリス封入装置。
- 前記ディスペンサを前記玉軸受の径方向に位置決めする径方向駆動部を備えることを特徴とする請求項10乃至請求項15のいずれか一項に記載の玉軸受のグリス封入装置。
- 請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載された方法により製造された前記玉軸受。
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