JP5407970B2 - 潤滑剤封入冶具及び潤滑剤封入方法 - Google Patents

Description

本発明は、軸受に潤滑剤を封入するための潤滑剤封入技術に関する。

従来、自動車の車輪（例えば、ディスクホイール）を車体（例えば、懸架装置）に対して回転自在に支持するための各種の軸受ユニットが知られている（特許文献１参照）。
一例として図２に示された軸受ユニットは、インボード側（車体側）に固定されて常時非回転状態に維持される外輪（静止輪）２と、外輪２の内側に対向して設けられ、且つアウトボード側（車輪側）に接続されて車輪と共に回転する内輪（回転輪）４と、外輪２と内輪４との間に複列（例えば、２列）で回転自在に組み込まれた複数の転動体６,８とを備えている。なお、軸受ユニットにおける外輪２と内輪４とは、当該軸受ユニットの中心線（回転軸：図示しない）を中心として相対回転可能に構成されている。

外輪２は中空円筒状を成し、内輪４の外周を覆うように配置されており、外輪２と内輪４との間には、軸受ユニット内部を外部から密封するためのシール部材（アウトボード側のリップシール１０ａ、インボード側のパックシール１０ｂ）が設けられている。なお、リップシール１０ａは、外輪２の内周面２ｎのうち、アウトボード側内周面２ｎａに固定され、内輪４のアウトボード側外周面４ｍａに対して摺動自在に位置決めされている。一方、パックシール１０ｂは、外輪２の内周面２ｎのうち、インボード側内周面２ｎｂに固定され、後述するハブ１２と共に内輪４を構成する内輪構成体１６に対して摺動自在に位置決めされている。なお、図面では転動体６,８として玉を例示しているが、軸受ユニットの構成や種類に応じて、コロが適用される場合もある。

また、外輪２には、その外周面２ｍから外方に向って放射状に突出した固定フランジ２ａが一体成形されており、固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルト（図示しない）を挿入し、これをインボード側に締結することで、外輪２を図示しない懸架装置（ナックル）に固定することができる。また、内輪４には、例えば自動車のディスクホイール（図示しない）を支持しつつ共に回転する略円筒形状のハブ（スピンドル）１２が設けられており、ハブ（スピンドル）１２には、ディスクホイールが固定されるハブフランジ１２ａが突設されている。

ハブフランジ１２ａは、外輪２の外周面２ｍを越えて外方（ハブ１２の半径方向外側）に向って放射状に延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で配置された複数のハブボルト１４が設けられている。この場合、複数のハブボルト１４をディスクホイールに形成されたボルト孔（図示しない）に差し込んでハブナット（図示しない）で締付けることにより、当該ディスクホイールをハブフランジ１２ａに対して位置決めして固定することができる。このとき、ハブ１２のアウトボード側に突設されたパイロット部１２ｄによって車輪の径方向の位置決めが成される。

また、ハブ（スピンドル）１２には、当該ハブ１２（内輪４）の外周面４ｍのうち、インボード側外周面４ｍｂに、環状の内輪構成体１６（ハブ１２と共に内輪４を構成する回転輪）が嵌合（外嵌）されるようになっている。この場合、例えば外輪２と内輪４との間に各転動体６,８を保持器１８で保持した状態で、内輪構成体１６をインボード側外周面４ｎｂに形成された段部１２ｂまで嵌合（外嵌）した後、ハブ１２のインボード側軸端部の加締め領域１２ｃを塑性変形させて、当該加締め領域１２ｃを内輪構成体１６の周端部１６ｓに沿って加締める（密着させる）ことで、当該内輪構成体１６を回転輪４（ハブ１２）に固定することができる。

このとき、軸受ユニットには所定の予圧が付与された状態となり、この状態において、各転動体６,８は、互いに所定の接触角を成して外輪２と内輪４の各軌道面（外輪軌道面２ｓ、内輪軌道面４ｓ）にそれぞれ接触して回転可能に組み込まれる。この場合、２つの接触点を結んだ作用線（図示しない）は、各軌道面２ｓ,４ｓに直交し且つ各転動体６,８の中心を通り、上記した軸受ユニットの中心線（回転軸）上の１点（作用点）で交わる。これにより背面組合せ形（ＤＢ）軸受が構成される。

なお、このような構成において、自動車走行中に車輪に作用した力は、全てディスクホイールから軸受ユニットを通じて懸架装置に伝達されることになり、その際、軸受ユニットには、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)が作用する。しかし、軸受ユニットは、上述したような背面組合せ形（ＤＢ）軸受となっているため、各種の荷重に対して高い剛性が維持される。

ところで、上記した軸受ユニットは、複数の転動体６,８を、図３に示すような冠型保持器１８の各ポケット１８ｐに１つずつ保持した状態で外内輪２,４間に複列で組み込んだアンギュラタイプの複列玉軸受を構成している。なお、複列玉軸受は、通常の深溝玉軸受に比べて転動体の数が多く、また、転動体相互間の狭いスペース（空間）には、保持器１８の柱部１８ａが介在されている。

このような軸受ユニットにおいて、その軸受内部（具体的には、外内輪２,４間で区画された軸受内部）に潤滑剤（例えば、グリース、油）を封入する場合、軸受組立後に（図２参照）、軸受内部に潤滑剤を封入することは困難である。そこで、従来から種々の潤滑剤封入技術が知られている。

一例として図４に示された潤滑剤封入技術では、アウトボード側の外輪軌道面２ｓに複数の転動体６を保持器１８で保持しつつ組み付けた後、潤滑剤封入冶具２０を、上記した軸受ユニットの回転軸方向に沿って外輪２の周端面２ｔ（図面では、アウトボード側周端面）にセットした状態で、外輪２と保持器１８との間の空間を狙って、潤滑剤封入冶具２０に形成された潤滑剤吐出通路２０ａから潤滑剤を軸受内部に封入している。

しかしながら、外輪２と保持器１８との間の空間は比較的狭く、また、当該空間には複数の転動体６が一部入り込んでいるため、潤滑剤吐出通路２０ａから吐出された潤滑剤が当該空間を通って各転動体６及び保持器１８の表面全体に均一に（万遍無く）行き渡らない場合がある。この場合、軸受内部において、例えば当該空間に比較的多量の潤滑剤が偏在してしまう虞がある。

また、軸受内部に潤滑剤を封入した後、潤滑剤封入冶具２０を外輪２から引き抜く際、例えば潤滑剤吐出通路２０ａの先端部分に潤滑剤が付着した場合、その付着量の程度によっては、軸受内部に実際に封入された潤滑剤量が、軸受内部に封入すべき規定量よりも少なくなってしまう場合がある。

更に、潤滑剤吐出通路２０ａの先端部分に潤滑剤が付着した状態で、続けて、他の軸受ユニットに対する潤滑剤の封入作業が行われた際、当該先端部分に付着している潤滑剤が他の軸受内部に混入した場合、その混入量の程度によっては、軸受内部に実際に封入された潤滑剤量が、軸受内部に封入すべき規定量よりも多くなってしまう場合がある。

このように、軸受内部で潤滑剤が偏在したり、或いは、軸受内部への潤滑剤の封入量が規定値よりも多い場合には、これが軸受外部に潤滑剤が漏洩する要因となり、また、軸受内部への潤滑剤の封入量が規定値よりも少ない場合には、これが軸受内部の潤滑不良の要因となる虞がある。

特開２００９−２６２７６９号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、軸受内部において、潤滑剤を偏在させること無く、各転動体及び保持器の表面全体に均一に且つ万遍無く行き渡らせると共に、当該軸受内部に封入すべき規定量の潤滑剤を正確に封入することを可能にする潤滑剤封入技術を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、回転軸を中心として相対回転可能に構成された一方の軌道輪に複数の転動体を保持器で保持しつつ組み付けた状態で、当該軌道輪の周端面に対して回転軸方向に沿ってセットして潤滑剤を封入する潤滑剤封入冶具であって、潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットする際、当該周端面に当接させることで、当該軌道輪の回転軸に対する潤滑剤封入冶具の中心位置合わせを可能にする中空円筒状を成すガイド筒と、ガイド筒の内側に当該ガイド筒と同心円状に設けられ、その先端側がガイド筒から一部突出した位置関係に保持可能な円筒状を成す内筒とを備えていると共に、内筒には、その外径側に設けられた潤滑剤吐出部と、その内径側に設けられた環状案内部と、潤滑剤吐出部と環状案内部との間の領域に周方向に沿って等間隔で設けられ、複数の転動体を１つずつ保持する複数の転動体保持部とが構成されており、潤滑剤吐出部は、内筒の基端側から供給された潤滑剤を、保持器で保持された複数の転動体を回避した位置に向けて吐出し、環状案内部は、潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットする際、保持器で保持された複数の転動体の内径側に挿入され、その外周に形成された円筒状の案内面によって各転動体を軌道輪に向けて案内すると共に、潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットした状態において、潤滑剤吐出部から吐出された潤滑剤を、当該案内面によって各転動体を介して保持器に向けて案内する。
本発明において、ガイド筒には、潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットした状態において、当該軌道輪の周端面に当接する環状の当接面と、当接面から連続して形成され、当該軌道輪の周端面から離間して位置付けられる環状の非当接面と、非当接面から連続して形成され、当該軌道輪の内周面に係合する環状の外周面とが設けられていると共に、当接面及び外周面には、周方向に沿って互いに異なる位置にそれぞれ、少なくとも１つの空気抜き用切欠部が掘り込み形成されており、当接面及び外周面の空気抜き用切欠部は、潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットした状態において、当該軌道輪の周端面と非当接面との間に周方向に沿って連続する環状の隙間を介して、互いに連通可能なラビリンスを構成する。
また、本発明において、複数の転動体保持部には、それぞれ、少なくとも周方向の片側に、各転動体保持部に連続した転動体導入溝が形成されており、潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットする際、各々の転動体は、転動体導入溝から転動体保持部に導入される。
この場合、ガイド筒と内筒とを、一方の軌道輪の回転軸方向に沿って、互いに相対移動可能に構成しても良いし、或いは、ガイド筒と内筒とを、互いに相対回転可能に構成しても良い。
更に、本発明は、上記した潤滑剤封入冶具を用いた潤滑剤封入方法であって、潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットする際、各々の転動体を転動体導入溝から転動体保持部に導入すると共に、当該内筒の環状案内部によって各転動体を軌道輪に向けて案内し、潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットした状態において、潤滑剤吐出部から複数の転動体を回避した位置に向けて吐出した潤滑剤を、当該内筒の環状案内部によって各転動体を介して保持器に向けて案内すると共に、当該潤滑剤を吐出する際に生じる圧力上昇により膨張した空気を、ガイド筒の外周面の切欠部から、一方の軌道輪の周端面と非当接面との間に周方向に沿って連続する環状の隙間を経て、ガイド筒の当接面の切欠部を介して、放出する。

本発明によれば、軸受内部において、潤滑剤を偏在させること無く、各転動体及び保持器の表面全体に均一に且つ万遍無く行き渡らせると共に、当該軸受内部に封入すべき規定量の潤滑剤を正確に封入することを可能にする潤滑剤封入技術を実現することができる。

(ａ)は、本発明の一実施形態に係る潤滑剤封入冶具の全体構成を示す斜視図、(ｂ)は、潤滑剤封入冶具を外輪の周端面にセットした状態の構成を一部拡大して示す断面図、(ｃ)は、潤滑剤封入冶具から吐出された潤滑剤の軸受内部での流れ状態を模式的に示す図。 潤滑剤封入冶具によって潤滑剤を封入する軸受ユニットの構成を示す断面図。 軸受ユニットに用いられた保持器の構成を一部拡大して示す斜視図。 従来の潤滑剤封入冶具を外輪にセットした状態の構成を一部拡大して示す断面図。

以下、本発明の一実施形態に係る潤滑剤封入冶具について、図１を参照して説明する。なお、本実施形態において、潤滑剤封入冶具２２によって潤滑剤を封入する対象は、上記した軸受ユニット（図２）であるため、以下、当該軸受ユニットについての説明は省略する。この場合、潤滑剤封入冶具２２は、軸受ユニットの回転軸を中心として相対回転可能に構成された一方の軌道輪（具体的には、外輪２）に複数の転動体６,８を冠型保持器１８で保持しつつ組み付けた状態で、当該外輪２の周端面（アウトボード側周端面、インボード側周端面）に対して回転軸方向に沿ってセットして潤滑剤を封入することができる。

ここで、外輪２の周端面にセットする潤滑剤封入冶具２２は、アウトボード側とインボード側において、互いに同様の構成を適用することができる。このため、以下では一例として、外輪２のアウトボード側周端面２ｔにセットする潤滑剤封入冶具２２を想定し、当該潤滑剤封入冶具２２によって潤滑剤を封入する場合について説明する。

図１(ａ),(ｂ)に示すように、本実施形態の潤滑剤封入冶具２２は、当該潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットする際、当該周端面２ｔに当接させることで、上記した軸受ユニットの回転軸に対する潤滑剤封入冶具２２の中心位置合わせ（芯出し）を可能にする中空円筒状を成すガイド筒２４と、ガイド筒２４の内側に当該ガイド筒２４と同心円状に設けられ、その先端側がガイド筒２４から一部突出した位置関係に保持可能な円筒状を成す内筒２６とを備えている。

ガイド筒２４には、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットした状態において、当該外輪２の周端面２ｔに当接する環状の当接面２４ｔと、当接面２４ｔから連続して形成され、当該周端面２ｔから離間して位置付けられる環状の非当接面２４ａと、非当接面２４ａから連続して形成され、当該外輪２の内周面（アウトボード側内周面２ｎａ）に係合する環状の外周面２４ｂとが設けられている。この場合、非当接面２４ａは、当接面２４ｔと外周面２４ｂとの間に周方向に沿って連続して構成されている。

本実施形態では一例として、ガイド筒２４の非当接面２４ａは、その一部分が当接面２４ｔと同一平面上（具体的には、回転軸を直交する方向に沿って延在する平面上）に沿って周方向に連続すると共に、残りの部分がガイド筒２４の外周面２４ｂと同一平面上（具体的には、回転軸と平行する方向沿って延在する円筒面上）に沿って周方向に連続して形成されている。この場合、非当接面２４ａは、当接面２４ｔと外周面２４ｂとの間に周方向に沿って、断面略Ｌ字状に連続して構成されている。

一方、外輪２の周端面２ｔには、当該周端面２ｔから内周面２ｎａに向けて傾斜して環状に連続した面取部２Ｒが延在している。そして、上記した非当接面２４ａは、面取部２Ｒに対向した位置に構成されている。これにより、当該周端面２ｔと非当接面２４ａとの間には、周方向に沿って連続する環状の隙間（図面では一例として、周方向に沿って断面略直角三角形状の隙間）が構成され、その結果、非当接面２４ａは、当該周端面２ｔから離間して位置付けられることになる。

また、ガイド筒２４の当接面２４ｔ及び外周面２４ｂには、周方向に沿って互いに異なる位置にそれぞれ、少なくとも１つの空気抜き用切欠部Ｇｔ,Ｇｂが掘り込み形成されている。具体的に説明すると、当接面２４ｔに掘り込み形成された切欠部Ｇｔは、当接面２４ｔよりも窪ませて（凹ませて）形成されており、その一方側が非当接面２４ａに一部入り込み、その他方側がガイド筒２４の外周２４ｓを貫通している。また、外周面２４ｂに掘り込み形成された切欠部Ｇｂは、外周面２４ｂよりも窪ませて（凹ませて）形成されており、その一方側が非当接面２４ａに一部入り込み、その他方側がガイド筒２４の先端２４ｆを貫通している。

なお、図面では一例として、複数（２組）の切欠部Ｇｔ,Ｇｂが互いに位相を変えて形成されているが、これにより、本発明の技術的範囲が限定されるものでは無く、当該潤滑剤封入冶具２２の使用環境や使用目的に応じて、任意の数の切欠部Ｇｔ,Ｇｂを設定することができる。例えば、周方向に沿って所定間隔（等間隔）で、互いに位相を変えて（周方向にずらして）複数の切欠部Ｇｔ,Ｇｂを形成しても良いし、或いは、当接面２４ｔ及び外周面２４ｂにそれぞれ１つずつ、互いに位相を変えて（周方向にずらして）切欠部Ｇｔ,Ｇｂを形成しても良い。

このような構成によれば、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットした状態（ガイド筒２４の当接面２４ｔが外輪２の周端面２ｔに当接し、当該ガイド筒２４の外周面２４ｂが外輪２の内周面２ｎａに係合した状態）において、当接面２４ｔ及び外周面２４ｂの空気抜き用切欠部Ｇｔ,Ｇｂは、当該周端面２ｔ（面取部２Ｒ）と非当接面２４ａとの間に周方向に沿って連続する環状の隙間を介して、互いに連通可能なラビリンスを構成する。なお、当該ラビリンス構成では、後述する潤滑剤の封入時において、潤滑剤の漏洩を生じること無く、潤滑剤封入空間（潤滑剤封入冶具２２と外輪２との間隙）の圧力上昇により膨張した空気のみを、外周面２４ｂの切欠部Ｇｂから、外輪２の周端面２ｔと非当接面２４ａとの間の隙間を経て、当接面２４ｔの切欠部Ｇｔを介して放出（空気抜き）させることができる。

なお、各切欠部Ｇｔ,Ｇｂの形状は、図示したような矩形状に限定されることは無く、潤滑剤封入冶具２２の使用環境や使用目的に応じて、例えば断面円弧形状や断面三角形状など、任意の形状に設定することができる。この場合、各切欠部Ｇｔ,Ｇｂの大きさは、潤滑剤吐出時における空気抜き機能を維持しつつ、且つ上記したラビリンス構成としての効果を最大限に実現可能な寸法に設定されるため、ここでは特に限定しない。

一方、内筒２６には、その外径側に設けられた潤滑剤吐出部２８と、その内径側に設けられた環状案内部３０と、潤滑剤吐出部２８と環状案内部３０との間の領域に周方向に沿って等間隔で設けられ、複数の転動体を１つずつ保持する複数の転動体保持部３２とが構成されている。

なお、転動体保持部３２の総数は、冠型保持器１８で保持された状態で軸受ユニットに組み付けられた転動体６の総数に一致させて構成されている。また、複数の転動体保持部３２は、潤滑剤吐出部２８と環状案内部３０との間の領域に周方向に沿って等間隔で設けられている。このような構成によれば、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットした状態において、各々の転動体保持部３２に転動体６が１つずつ保持されることで、当該転動体６は、周方向に沿って等間隔に配列される。また、各転動体保持部３２の形状は、転動体６の表面輪郭に一致又はより大きな曲率半径を有する円弧状を成している。

複数の潤滑剤吐出部２８は、内筒２６の外径側（具体的には、最外周）に沿って延在されていると共に、当該内筒２６の外径側（最外周）の周方向に沿って所定間隔で複数設けられている。また、各潤滑剤吐出部２８は、その基端側が潤滑剤供給源（図示しない）に接続可能であり、その先端側がガイド筒２４の先端２４ｆを越えて延出し、その延出先端に、潤滑剤吐出口２８ａが形成されている。

この場合、各潤滑剤吐出部２８の潤滑剤吐出口２８ａは、上記した複数の転動体保持部３２の周方向相互間に、それぞれ１つずつ設けられている。別の捉え方をすると、各潤滑剤吐出口２８ａは、各転動体保持部３２が等間隔で設けられた各位置に対して周方向に沿ってずれた位置に、それぞれ１つずつ設けられている。

このような構成によれば、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットした状態において、各潤滑剤吐出口２８ａを、冠型保持器１８で保持された複数の転動体６を回避した位置に対向（正対）して配置させることができる。

なお、冠型保持器１８で保持された複数の転動体６を回避した位置とは、例えば複数のポケット１８ｐ相互間に介在する複数の柱部１８ａ（図３）の各位置を想定することができるが、これに限定されることは無く、冠型保持器１８で保持された複数の転動体６に潤滑剤が直接吐出されない位置、即ち、各転動体６が無い位置であれば良い。

ここで、各潤滑剤吐出部２８は、内筒２６の外径側（最外周）を先端側から基端側に向けて一部窪ませて（凹ませて）形成した溝形状としても良いし、或いは、内筒２６の外径側の縁部に沿って先端側から基端側に向けて穿孔した孔形状としても良い。なお、溝形状としては、例えば矩形溝やキー溝、或いは、円弧状溝や断面三角形溝など、任意の形状を適用することができる。また、孔形状としては、例えば断面円形孔や断面楕円形孔、断面三角形孔など、任意の形状を適用することができる。

このような構成によれば、内筒２６の基端側から供給された潤滑剤を各潤滑剤吐出口２８ａから、冠型保持器１８で保持された複数の転動体６を回避した位置に向けて吐出し、当該位置に集中的に供給することができる。なお、潤滑剤吐出部２８（潤滑剤吐出口２８ａ）の大きさ（例えば溝形状とした場合の溝深さや溝幅、或いは、例えば孔形状とした場合の孔径）は、例えば潤滑剤の種類（粘性、材質等）や、内筒２６の外径側の形状、或いは、潤滑剤を吐出すべき速度や吐出すべき量等を考慮して、最適な値に設定されるため、ここでは特に限定しない。

環状案内部３０は、上記した潤滑剤吐出部２８及び複数の転動体保持部３２よりも内径側において、内筒２６の最も先端側に突設されている。この場合、環状案内部３０は、軸受ユニットの回転軸に沿って同心円状に延在した円筒形を成しており、その外周には、当該回転軸に沿って平行に同心円状に延在した円筒状の案内面３０ｓが形成されている。

かかる環状案内部３０は、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットする際、冠型保持器１８で保持された複数の転動体６の内径側に挿入され、その外周に形成された円筒状の案内面３０ｓによって各転動体６を外輪２（具体的には、外輪軌道面２ｓ）に向けて案内すると共に、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットした状態において、潤滑剤吐出部２８から吐出された潤滑剤を、当該案内面３０ｓによって各転動体６を介して冠型保持器１８に向けて案内する。

ここで、案内面３０ｓの外径寸法は、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットした際、冠型保持器１８で保持された複数の転動体６が、当該環状案内部３０（案内面３０ｓ）によって外輪２の内周面２ｎ（具体的には、外輪軌道面２ｓ）に圧接した状態の各転動体６の内径（具体的には、各転動体６の表面のうち回転軸に最も接近した点を、回転軸を中心に同心円状に相互に結んだ仮想円の内径）と同一寸法に、又は、それよりも僅かに小さな寸法に設定されている。なお、案内面３０ｓの広さ、回転軸方向の延在量（長さ）、外径寸法は、軸受ユニットの形状や大きさ、当該軸受ユニットに組み付けられた複数の転動体６の内径寸法に応じて、任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。

この場合、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットした状態において、複数の転動体６は、環状案内部３０の案内面３０ｓと外輪２の外輪軌道面２ｓとの間に挟持された状態に保持される。このため、各潤滑剤吐出部２８から潤滑剤を吐出した際の吐出力が当該潤滑剤を介して各転動体６に作用した場合でも、各転動体６は、案内面３０ｓと外輪軌道面２ｓとの間に保持され、脱落することは無い。

このとき、各潤滑剤吐出部２８から吐出された潤滑剤は、環状案内部３０の案内面３０ｓによって各転動体６を介して冠型保持器１８に向けて案内される。具体的には、各潤滑剤吐出部２８から吐出された潤滑剤は、複数の転動体６を回避した位置に集中的に供給された後、その一部は各転動体６の表面から外輪軌道面２ｓに供給されると共に、残りは案内面３０ｓから冠型保持器１８の表裏面に向けて案内される。そして、冠型保持器１８に案内された潤滑剤は、各転動体６の表面を経由した潤滑剤と共に、各ポケット１８ｐ（図３）内に供給される。

また、環状案内部３０の最先端側には、円形の面取り開始点３０ａから案内面３０ｓに向けて末広がり勾配を成し、且つ周方向に連続した面取部３０Ｒが形成されている。この場合、面取り開始点３０ａの外径寸法は、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットした際、冠型保持器１８で保持された複数の転動体６が、当該環状案内部３０（案内面３０ｓ）によって外輪２の内周面２ｎ（具体的には、外輪軌道面２ｓ）に圧接した状態の各転動体６の内径（具体的には、各転動体６の表面のうち回転軸に最も接近した点を、回転軸を中心に同心円状に相互に結んだ仮想円の内径）よりも小さく設定、即ち、上記した案内面３０ｓの外径寸法よりも小さく設定されている。

このような構成によれば、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットする際、環状案内部３０（案内面３０ｓ）を各転動体６の内径側に挿入すると、まず、複数の転動体６は面取部３０Ｒに沿ってガイドされつつ案内面３０ｓに導かれ、続いて、当該転動体６は外輪２（外輪軌道面２ｓ）に向けて案内される。そして、環状案内部３０をさらに挿入することで、各転動体６は１つずつ転動体保持部３２（ポケットとも言う）によって保持される。

この場合、複数の転動体保持部３２には、それぞれ、少なくとも周方向の片側に、当該転動体保持部３２に連続した転動体導入溝３２ｇを形成することが好ましい。なお、図面では一例として、各転動体保持部３２の片側にのみ転動体導入溝３２ｇを形成した構成が示されているが、これに限定されることは無く、各転動体保持部３２の両側に転動体導入溝３２ｇをそれぞれ形成しても良い。また、転動体導入溝３２ｇの形状は、転動体保持部３２に向けて滑らかに連続した略円弧形状にすることが好ましい。

このような構成によれば、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットする際、各々の転動体６は、各転動体導入溝３２ｇによってガイドされつつ各転動体保持部３２にスムーズに導入される。例えば、少なくとも１つの転動体６が転動体導入溝３２ｇによってガイドされると、当該転動体６は、転動体導入溝３２ｇから転動体保持部３２に向かって外輪軌道面２ｓを転動する。このとき、当該転動体６の転動に伴って、冠型保持器１８が外輪軌道面２ｓに沿って回転することで、当該冠型保持器１８に保持された他の転動体６も転動体導入溝３２ｇから転動体保持部３２に向かって外輪軌道面２ｓを転動する。これにより、当該冠型保持器１８に保持された全ての転動体６を、各転動体保持部３２にスムーズに導入して保持させることができる。

次に、上記した本実施形態の潤滑剤封入冶具２２を用いた潤滑剤封入方法について、図１(ｃ)を参照して説明する。
潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔ（図１(ｂ)）にセットする際、まず、内筒２６の最も先端側に設けられた環状案内部３０を、冠型保持器１８で保持しつつ外輪２に組み付けられた状態の複数の転動体６の内径側に挿入する。

このとき、複数の転動体６は、面取部３０Ｒに沿ってガイドされつつ案内面３０ｓに導かれた後、当該案内面３０ｓによって外輪２（外輪軌道面２ｓ）に向けて案内される。続いて、さらに環状案内部３０を複数の転動体６の内径側に挿入することで、当該転動体６は、各転動体導入溝３２ｇから各転動体保持部３２に１つずつ導入される。そして、ガイド筒２４の当接面２４ｔを外輪２の周端面２ｔに当接させた状態（即ち、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットした状態）において、各転動体導入溝３２ｇから導入された複数の転動体６は、各転動体保持部３２に１つずつ保持される。

この状態において、各潤滑剤吐出部２８の潤滑剤吐出口２８ａは、それぞれ、冠型保持器１８で保持された複数の転動体６を回避した位置に対向（正対）して配置される。ここで、当該各潤滑剤吐出口２８ａから潤滑剤を吐出すると、当該潤滑剤は、複数の転動体６を回避した位置に向けて集中的に吐出された後、当該環状案内部３０によって各転動体６を介して冠型保持器１８に向けて案内される。

このとき、潤滑剤は、その一部が冠型保持器１８と外輪軌道面２ｓとの間の経路Ｆ１に沿って供給され、また、残りが冠型保持器１８と環状案内部３０との間の経路Ｆ２に沿って供給される。これにより、当該潤滑剤は、各転動体６の表面から冠型保持器１８の表裏面に亘って供給される。この場合、特に経路Ｆ２に沿って供給された潤滑剤は、環状案内部３０の案内面３０ｓによって効率良く冠型保持器１８の背面に向けて案内される。

また、潤滑剤を吐出している際、潤滑剤封入冶具２２と外輪２との間隙（潤滑剤封入空間）の圧力が上昇した場合、その圧力上昇により膨張した空気は、ガイド筒２４（外周面２４ｂ）の切欠部Ｇｂから、外輪２の周端面２ｔ（面取部２Ｒ）と非当接面２４ａとの間に周方向に沿って連続する環状の隙間を経て、ガイド筒２６（当接面２４ｔ）の切欠部Ｇｔを介して放出（空気抜き）される。この場合、当該周端面２ｔ（面取部２Ｒ）と非当接面２４ａとの間に周方向に沿って連続する環状の隙間と、切欠部Ｇｔ,Ｇｂとに亘ってラビリンスが構成されているため、潤滑剤の封入時において、潤滑剤の漏洩を生じることは無い。

以上、本実施形態によれば、潤滑剤を、複数の転動体６を回避した位置に向けて集中的に吐出させることができるため、当該吐出時の潤滑剤の流速を上げることができる。これにより、潤滑剤を、例えば図１(ｃ)に示されたような経路Ｆ１,Ｆ２を介して、各転動体６の表面から冠型保持器１８の表裏面に亘って効率的に供給させることができる。この結果、軸受内部において、潤滑剤を偏在させること無く、各転動体６及び冠型保持器１８の表面全体に均一に且つ万遍無く行き渡らせることができる。

また、本実施形態によれば、複数の潤滑剤吐出部２８（潤滑剤吐出口２８ａ）を内筒２６の外径側（具体的には、最外周）に設けたことで、当該潤滑剤吐出部２８（潤滑剤吐出口２８ａ）の配置設計、並びに、大きさや形状の自由度を向上させることができる。この場合、各潤滑剤吐出口２８ａの直前までの潤滑剤吐出部２８を、当該潤滑剤吐出口２８ａよりも広く構成することで、潤滑剤吐出時の吐出圧力の損失を防止することができる。

また、本実施形態によれば、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットした状態において、当接面２４ｔ及び外周面２４ｂの空気抜き用切欠部Ｇｔ,Ｇｂを、当該周端面２ｔ（面取部２Ｒ）と非当接面２４ａとの間に周方向に沿って連続する環状の隙間を介して、互いに連通可能なラビリンス構成としたことで、外輪２の周端面２ｔに対する潤滑剤封入冶具２２のセット時、及び潤滑剤吐出時における潤滑剤封入空間の圧力上昇、並びに、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔから離脱する際における負圧の発生を未然に防止することができる。また、両列を同時封入する場合にも対応できる。

この場合、潤滑剤封入空間の圧力上昇を防止することで、複数の潤滑剤吐出部２８（潤滑剤吐出口２８ａ）から潤滑剤をスムーズに吐出させることができると共に、潤滑剤封入冶具２２を外輪２から離脱する際に、各潤滑剤吐出口２８ａから潤滑剤が一部にじみ出るのを防止することができる。これにより、他の軸受ユニットに対する潤滑剤の封入作業が続けて行われた場合でも、従来のように軸受内部に実際に封入された潤滑剤量が、軸受内部に封入すべき規定量よりも多くなってしまうことは無い。この結果、軸受外部に潤滑剤を漏洩させること無く、軸受内部に封入すべき規定量の潤滑剤を正確に封入することができる。

更に、潤滑剤封入空間の負圧の発生を防止することで、吐出された潤滑剤が潤滑剤封入空間から逆流する（吸出される）のを防止すると共に、各潤滑剤吐出口２８ａから吸引されるのを防止することができる。これにより、従来のように軸受内部に実際に封入された潤滑剤量が、軸受内部に封入すべき規定量よりも少なくなってしまうことは無い。この結果、軸受内部に封入すべき規定量の潤滑剤を正確に封入することができるため、軸受内部の潤滑不良を生じることは無い。

また、本実施形態によれば、内筒２６の最先端側に環状案内部３０（案内面３０ｓ）を突設したことで、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットする際、案内面３０ｓによって各転動体６が外輪２に向けて案内され、これにより、当該転動体６の内径が規制されるため、各転動体６と各転動体保持部３２との間の位相合わせをし易くすることができる。

更に、本実施形態によれば、各転動体保持部３２の少なくとも周方向の片側に、当該転動体保持部３２に連続した転動体導入溝３２ｇを形成することで、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットする際、各々の転動体６を、各転動体導入溝３２ｇを介して各転動体保持部３２にスムーズに導入することができる。

また、本実施形態によれば、環状案内部３０（案内面３０ｓ）の回転軸方向の長さを、さらに延長することで、特に経路Ｆ２（図１(ｃ)）に沿って供給された潤滑剤を、当該環状案内部３０（案内面３０ｓ）を介してさらに効率良く冠型保持器１８に向けて案内させることができる。

ここで、軸受ユニット（外輪２）の設置環境や使用状況によっては、当該軸受ユニット（外輪２）の回転軸が鉛直方向に設定される場合がある。この場合、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の鉛直下方側にセットし、鉛直上方側に向けて潤滑剤を吐出することになるが、そのような場合でも、環状案内部３０（案内面３０ｓ）の回転軸方向の長さを、さらに延長することで、各転動体６の表面から冠型保持器１８の表裏面に亘って効率的に供給させることができる。この結果、軸受内部において、潤滑剤を偏在させること無く、各転動体６及び冠型保持器１８の表面全体に均一に且つ万遍無く行き渡らせることができる。

また、本実施形態によれば、転動体保持部３２の少なくとも周方向の片側に、当該転動体保持部３２に連続した転動体導入溝３２ｇを形成したことで、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットする際、各々の転動体６を、各転動体導入溝３２ｇを介して各転動体保持部３２にスムーズに導入させることができる。この場合、転動体保持部３２の両側に転動体導入溝３２ｇをそれぞれ形成することで、転動体保持部３２に対して左右いずれの方向からでも転動体６を導入することができるため、ガイド機能を向上させることができる。

更に、本実施形態によれば、転動体導入溝３２ｇを各転動体保持部３２の片側、又は、両側に形成したことで、各潤滑剤吐出部２８から吐出された潤滑剤の一部を、複数の転動体６の周辺位置に集中的に供給させることができる。

また、本実施形態において、ガイド筒２４と内筒２６とは、軸受ユニット（外輪２）の回転軸方向に沿って、互いに相対（平行）移動可能に構成することができる。このような構成によれば、ガイド筒２４の当接面２４ｔを外輪２の周端面２ｔに先に当接させることで、軸受ユニットの回転軸に対する潤滑剤封入冶具２２の中心位置合わせ（芯出し）がされ、その状態で、内筒２６を複数の転動体６の内径側に挿入することができる。これにより、潤滑剤封入冶具２２を外輪２の周端面２ｔにセットする際、各転動体６と各転動体保持部３２との間の位相合わせを、よりし易くすることができる。

更に、本実施形態において、ガイド筒２４と内筒２６とは、軸受ユニット（外輪２）の回転軸を中心にして、互いに相対回転可能に構成することができる。この場合、ガイド筒２４と内筒２６とに、上記した回転軸方向への相対移動機能に加えて、当該相対回転機能を付加しても良い。このような構成によれば、内筒２６を回転させることで、各転動体６と各転動体保持部３２との間の位相合わせを短時間に、且つ簡単に行うことができる。

また、ガイド筒２４と内筒２６とを相対回転可能にした構成において、潤滑剤封入完了後、内筒２６を少し引き抜いた状態で、当該内筒２６を回転させながら潤滑剤封入冶具２２を外輪２から離脱させることができる。これにより、吐出された潤滑剤の各潤滑剤吐出口２８ａへの残留や付着を完全に無くする（即ち、潤滑剤の切れを良くする）ことができるため、軸受内部に封入すべき規定量の潤滑剤を正確に封入することができる。

更に、ガイド筒２４と内筒２６とを相対回転可能にした構成において、各転動体保持部３２と、その片側又は両側に形成された転動体導入溝３２ｇとの間を、連続的な滑らかな形状とする。そして、潤滑剤封入完了後、転動体保持部３２に保持された転動体６を転動体導入溝３２ｇに移動させるように、内筒２６を回転させながら潤滑剤封入冶具２２を外輪２から離脱させる。これにより、離脱処理に際し内筒２６の回転を開始するタイミングを早めることができるため、当該離脱処理の効率化を図ることができると共に、離脱処理におけるサイクルアップにつなげることができる。

この場合、特に各転動体保持部３２の両側に転動体導入溝３２ｇを形成した場合、双方の転動体導入溝３２ｇに潤滑剤が集中的に供給されることで、複数の転動体６の表面全体に亘って効率よく潤滑剤を供給させることができる。また、上記離脱処理に際し、内筒２６を左右いずれの方向に回転させても、潤滑剤封入冶具２２を外輪２から効率的に離脱させることができる。更に、内筒２６の回転状態を検知（オシレーション）しながら離脱させても良い。

また、ガイド筒２４と内筒２６とを相対回転可能にした構成において、内筒２６は、かならずしも回転フリーな状態に構成する必要はない。例えばバネ等の付勢力を利用し、複数の転動体保持部３２の少なくとも１ピッチ分以上の揺動回転が可能な内筒２６を構成することで、ガイド筒２４と内筒２６とを相対回転可能にした場合と同様の効果を実現することができる。

また、本実施形態によれば、ガイド筒２４と内筒２６とを互いに一体的に構成した場合だけでなく、上記したように回転軸方向への相対移動可能に、並びに、相対回転可能に構成した場合でも、ガイド筒２４の当接面２４ｔが外輪２の周端面２ｔに当接するまで、ガイド筒２４の外周面２４ｂを外輪２の内周面２ｎａに係合させるだけで、軸受ユニットの回転軸に対する潤滑剤封入冶具２２の中心位置合わせ（芯出し）を、短時間で簡単に、且つ極めて高精度に行うことができる。

この場合、例えばガイド筒２４の先端２４ｆに対して、外周面２４ｂから連続した先細り勾配を成す面取（テーパ）を施しても良い。これにより、当該面取された先端２４ｆに沿って、ガイド筒２４の外周面２４ｂを外輪２の内周面２ｎａにスムーズに係合させることができる。

なお、上記した実施形態では、外輪２の周端面２ｔに面取部２Ｒが延在している場合を想定し、これに対応して、ガイド筒２４の非当接面２４ａを構成したが、外輪２の周端面２ｔに面取部２Ｒが延在していないような場合も想定される。この場合、非当接面２４ａを、他の部分（当接面２４ｔ、外周面２４ｂ）よりも窪ませて（凹ませて）形成すれば良い。これにより、外輪２の周端面２ｔと非当接面２４ａとの間に周方向に沿って連続する環状の隙間と、切欠部Ｇｔ,Ｇｂとに亘ってラビリンスを構成することができる。

２ 外輪（一方の軌道輪）
６,８ 転動体
１８ 保持器
２２ 潤滑剤封入冶具
２４ ガイド筒
２６ 内筒
２８ 潤滑剤吐出部
３０ 環状案内部
３０ａ 案内面
３２ 転動体保持部

Claims (6)

1. 回転軸を中心として相対回転可能に構成された一方の軌道輪に複数の転動体を保持器で保持しつつ組み付けた状態で、当該軌道輪の周端面に対して回転軸方向に沿ってセットして潤滑剤を封入する潤滑剤封入冶具であって、
   潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットする際、当該周端面に当接させることで、当該軌道輪の回転軸に対する潤滑剤封入冶具の中心位置合わせを可能にする中空円筒状を成すガイド筒と、
   ガイド筒の内側に当該ガイド筒と同心円状に設けられ、その先端側がガイド筒から一部突出した位置関係に保持可能な円筒状を成す内筒とを備えていると共に、
   内筒には、その外径側に設けられた潤滑剤吐出部と、その内径側に設けられた環状案内部と、潤滑剤吐出部と環状案内部との間の領域に周方向に沿って等間隔で設けられ、複数の転動体を１つずつ保持する複数の転動体保持部とが構成されており、
   潤滑剤吐出部は、内筒の基端側から供給された潤滑剤を、保持器で保持された複数の転動体を回避した位置に向けて吐出し、
   環状案内部は、潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットする際、保持器で保持された複数の転動体の内径側に挿入され、その外周に形成された円筒状の案内面によって各転動体を軌道輪に向けて案内すると共に、潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットした状態において、潤滑剤吐出部から吐出された潤滑剤を、当該案内面によって各転動体を介して保持器に向けて案内することを特徴とする潤滑剤封入冶具。
2. ガイド筒には、潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットした状態において、
   当該軌道輪の周端面に当接する環状の当接面と、
   当接面から連続して形成され、当該軌道輪の周端面から離間して位置付けられる環状の非当接面と、
   非当接面から連続して形成され、当該軌道輪の内周面に係合する環状の外周面とが設けられていると共に、
   当接面及び外周面には、周方向に沿って互いに異なる位置にそれぞれ、少なくとも１つの空気抜き用切欠部が掘り込み形成されており、
   当接面及び外周面の空気抜き用切欠部は、潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットした状態において、当該軌道輪の周端面と非当接面との間に周方向に沿って連続する環状の隙間を介して、互いに連通可能なラビリンスを構成することを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤封入冶具。
3. 複数の転動体保持部には、それぞれ、少なくとも周方向の片側に、各転動体保持部に連続した転動体導入溝が形成されており、
   潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットする際、各々の転動体は、転動体導入溝から転動体保持部に導入されることを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑剤封入冶具。
4. ガイド筒と内筒とは、一方の軌道輪の回転軸方向に沿って、互いに相対移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の潤滑剤封入冶具。
5. ガイド筒と内筒とは、互いに相対回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の潤滑剤封入冶具。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の潤滑剤封入冶具を用いた潤滑剤封入方法であって、
   潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットする際、各々の転動体を転動体導入溝から転動体保持部に導入すると共に、当該内筒の環状案内部によって各転動体を軌道輪に向けて案内し、
   潤滑剤封入冶具を一方の軌道輪の周端面にセットした状態において、潤滑剤吐出部から複数の転動体を回避した位置に向けて吐出した潤滑剤を、当該内筒の環状案内部によって各転動体を介して保持器に向けて案内すると共に、
   当該潤滑剤を吐出する際に生じる圧力上昇により膨張した空気を、ガイド筒の外周面の切欠部から、一方の軌道輪の周端面と非当接面との間に周方向に沿って連続する環状の隙間を経て、ガイド筒の当接面の切欠部を介して、放出することを特徴とする潤滑剤封入方法。

Images