(57)【要約】【課題】ライナー材料を溶融した状態で注入して軸受部材のライナーを形成する場合の生産性を向上させる。【解決手段】ハウジングおよびボール間にライナーを注入形成する軸受部材のライナー注入装置１０は、ヒータプレート２２が取り付けられた回転盤１８と、回転盤１８を回転させる回転駆動部２８と、プレス装置１４と、制御装置とを備える。セットステーションＡは、ハウジングおよびボールを冶具４０で保持した状態でセットする領域であり、プレヒートステーションＢは、冶具４０をライナー材料の溶融に適した温度に加熱する領域であり、注入ステーションＣは溶融したライナー材料を注入する領域であり、アフターヒートステーションＤは、冶具４０をライナー材料の硬化に適した温度に維持して前記ライナーを形成する領域である。【選択図】図２
2015168175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、前記ハウジング内に収納され軸挿通穴を有するボールと、前記ハウジングと前記ボールとの間に配置されて前記ボールを回転可能に支持するライナーとを備える軸受部材のライナー注入装置であって、
ヒータプレートが取り付けられた回転盤と、
前記ヒータプレートをセットステーション、プレヒートステーション、注入ステーション、および、アフターヒートステーションに移送するように前記回転盤を回転させる回転駆動部と、
前記注入ステーションに設けられる注入装置と、
前記ヒータプレートの温度、前記回転駆動部の回転動作、および、前記注入装置の注入動作を制御する制御装置と、を備え、
前記セットステーションは、互いに組み付けられた前記ハウジングおよび前記ボールを冶具で保持した状態でセットする領域であるとともに、前記ライナーが注入形成された前記軸受部材を前記冶具から取り出す領域であり、ここで前記ハウジングには、それぞれ貫通孔からなる注入口および空気穴が予め形成されており、
前記プレヒートステーションは、前記ヒータプレートによって、前記ハウジングおよび前記ボールを含む前記冶具をライナー材料の溶融に適した温度に加熱する領域であり、
前記注入ステーションは、前記注入装置によって、前記ハウジングに形成された注入口から溶融したライナー材料を前記ハウジングと前記ボールとの間に注入する領域であり、
前記アフターヒートステーションは、前記ヒータプレートによって前記冶具を前記ライナー材料の硬化に適した温度に維持して前記ライナーを形成する領域である、
軸受部材のライナー注入装置。
【請求項２】
請求項１に記載の軸受部材のライナー注入装置において、
前記ヒータプレートによる前記冶具の加熱温度は約１８０℃〜２２０℃であり、前記注入装置による前記溶融したライナー材料の注入圧力は約５〜７ＭＰａであることを特徴とする、軸受部材のライナー注入装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の軸受部材のライナー注入装置において、
前記回転盤には前記各ステーションに対応して４つのヒータプレートが周方向に等間隔で取り付けられていることを特徴とする、軸受部材のライナー注入装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の軸受部材のライナー注入装置において、
前記ヒータプレートには複数の冶具をセットするための複数の保持部が設けられていることを特徴とする、軸受部材のライナー注入装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の軸受部材のライナー注入装置において、
前記冶具は、互いに組み付けられた前記ハウジングおよび前記ボールを保持する保持具と、前記ハウジングに形成された注入口を上向きの状態で前記保持具を載置する受け台とを含み、前記保持具は、前記ハウジングと前記ボールとの間の隙間が均一になるように相互の位置関係を固定するとともに、前記ハウジングの軸方向両側において円環状に開口する前記隙間の開口部を塞いだ状態で保持することを特徴とする、軸受部材のライナー注入装置。
【請求項６】
請求項５に記載の軸受部材のライナー注入装置において、
前記冶具は、前記ハウジングの注入口に樹脂注入用のノズル部をあてがった状態で前記受け台上に載置されるノズル部材と、前記ノズル部材上に載置され、前記ノズル部の上方に前記ライナー材料を収容する収容室を形成する収容室形成部材と、前記収容室に前記ライナー材料が収容された状態で前記収容室に上方から挿入される押しピンとをさらに含み、
前記注入装置は、前記冶具の前記押しピンを上方から押し込むプレス装置であることを特徴とする、軸受部材のライナー注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング、ボールおよびライナーからなる軸受部材のライナー注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、軸受部材は、基本的には、内輪と外輪とボール又はローラ等の転動体との３つの部品から構成されている。転動体は、内輪と外輪の間に挿入されて内輪又は外輪の回転をスムースにするためのもので、摩擦抵抗低減の役目を果たしている。しかし、用途によって、転動体を使用しない軸受部材、例えば、ロッドエンドや球面ベアリングもある。これらの場合、内輪とハウジング（内輪を包む金属のケース）、又は内輪と外輪の２つの部品の間の隙間に、摺動性の高い材質のライナーを油圧プレス等で圧入している。
【０００３】
従来、このライナーには、アラミド織布にテフロン樹脂をコーティングしたものを機械的に挟み込んだものや、あるいは、熱可塑性樹脂及びエンジニアプラスチックを射出成形等により注入したものが主流をなしている。
【０００４】
しかし、アラミド織布にフッ素系樹脂（例えば、テフロン（登録商標）等）をコーティングしたものを機械的に挟み込んだ軸受部材は、内輪とハウジング、又は内輪と外輪との接触面が均質でなく、ロッドエンドや球面ベアリングとして要求される摺動抵抗の均一化、回転運動の円滑化、及び長期安定性を維持するのに難があった。
【０００５】
また、熱可塑性樹脂あるいはエンジニアプラスチックを射出成形して形成されるライナーは、摺動摩擦熱及び接触圧力による軟化クリープが生じやすく、その使用条件が極めて限定される。従来から行われている機械的な挿入では内輪とハウジング、又は内輪と外輪との隙間に均質に挿入することが困難であった。また、この場合、ライナーの挿入には油圧プレスなどで圧入しなければならないが、強く圧入すると内輪やハウジングが傷つくか破損することもあり、挿入が容易でなかった。
【０００６】
これに関連して、特開２０１１−２２４９４７号公報（以下、特許文献１という）には、例えばロッドエンドにおいて、ハウジングに形成された注入口からライナー材料を溶融した状態でハウジングおよび内輪間の隙間に注入する方法および装置が記載されている。この特許文献１の方法および装置によれば、ハウジングと内輪との間の隙間に固体摺動部材を機械的に圧入する場合に比べて、摺動抵抗を内輪の全周囲において均一にすることができ、その結果、内輪の回転運動が円滑に行えるとともに、その摺動性能を長期安定して維持することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２２４９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のようにロッドエンド等の軸受部材においてライナーを注入して形成する場合、生産性を向上してコスト低減を図ることが望ましい。
【０００９】
また、ライナー材料を溶融した状態で注入するときの温度条件や圧力条件を適切に設定しないと、溶融したライナー材料が内輪の全周囲にわたって均一に行き渡らないことがある。そうすると、ボールに対するライナーの接触圧が不均一となり、摺動抵抗の増加や摺動特性の早期劣化等が生じ得る。
【００１０】
本発明の１つの目的は、ライナー材料を溶融した状態で注入して軸受部材のライナーを形成する場合の生産性を向上させることである。また、本発明の別の目的は、軸受部材のライナーを内輪の全周囲に均等に行き渡らせて均一な接触圧に形成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的の少なくとも１つを達成するために、本発明に係る軸受部材のライナー注入装置は、ハウジングと、前記ハウジング内に収納され軸挿通穴を有するボールと、前記ハウジングと前記ボールとの間に配置されて前記ボールを回転可能に支持するライナーとを備える軸受部材のライナー注入装置であって、ヒータプレートが取り付けられた回転盤と、前記ヒータプレートをセットステーション、プレヒートステーション、注入ステーション、および、アフターヒートステーションに移送するように前記回転盤を回転させる回転駆動部と、前記注入ステーションに設けられる注入装置と、前記ヒータプレートの温度、前記回転駆動部の回転動作、および、前記注入装置の注入動作を制御する制御装置と、を備え、前記セットステーションは、互いに組み付けられた前記ハウジングおよび前記ボールを冶具で保持した状態でセットする領域であるとともに、前記ライナーが注入形成された前記軸受部材を前記冶具から取り出す領域であり、ここで前記ハウジングには、それぞれ貫通孔からなる注入口および空気穴が予め形成されており、前記プレヒートステーションは、前記ヒータプレートによって、前記ハウジングおよび前記ボールを含む前記冶具をライナー材料の溶融に適した温度に加熱する領域であり、前記注入ステーションは、前記注入装置によって、前記ハウジングに形成された注入口から溶融したライナー材料を前記ハウジングと前記ボールとの間に注入する領域であり、前記アフターヒートステーションは、前記ヒータプレートによって前記冶具を前記ライナー材料の硬化に適した温度に維持して前記ライナーを形成する領域であるものである。
【００１２】
この構成によれば、作業者は、セットステーションにおいて、互いに組み付けられたハウジングおよびボールを冶具で保持した状態でセットすれば、その後は、制御装置の制御による回転盤の回転動作によって移送され、プレヒートステーションにおいて冶具は所定温度に加熱され、次いで注入ステーションにおいてハウジングの注入口から溶融したライナー材料が注入され、次いでアフターヒートステーションにおいて所定加熱温度に維持されて硬化してライナーが形成され、そして最後にセットステーションに移送されて作業者により冶具から取り出される。したがって、作業者は、セットステーションにおいて、冶具にハウジングおよびボールのセットする作業と、ライナーが形成された軸受部材を冶具から取り出す作業を行えばよく、その結果、軸受部材の生産性が格段に向上する。
【００１３】
本発明に係る軸受部材のライナー注入装置において、前記ヒータプレートによる前記冶具の加熱温度は約１８０℃〜２２０℃であり、前記注入装置による前記溶融したライナー材料の注入圧力は約５〜７ＭＰａであることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、溶融したライナー材料をハウジングの注入口からボールの周囲に迅速かつ均等に行き渡らせることができる。したがって、完成した軸受部材においてライナーに対するボールの摺動抵抗を全周囲にわたって均一にでき、ボールの回転運動の円滑化および摺動特性の長期安定を実現できる。
【００１５】
また、本発明に係る軸受部材のライナー注入装置において、前記回転盤には前記各ステーションに対応して４つのヒータプレートが周方向に等間隔で取り付けられていてもよい。
【００１６】
この構成によれば、回転盤には各ステーションに対応して４つのヒータプレートが設けられていることから、作業者がセットステーションで作業を行っている間に、プレヒートステーションでの冶具の加熱、注入ステーションでのライナー材料の注入、アフターヒートステーションでのライナー硬化を同時に実施することができる。したがって、ライナーが注入形成された軸受部材の生産性が大幅に向上する。
【００１７】
また、本発明に係る軸受部材のライナー注入装置において、前記ヒータプレートには複数の冶具をセットするための複数の保持部が設けられていてもよい。
【００１８】
この構成によれば、ヒータプレートの複数の冶具をセットする複数の保持部が設けられていることで、１つの冶具をセットする場合に比べて、軸受部材の生産性を複数倍に向上させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る軸受部材のライナー注入装置において、前記冶具は、互いに組み付けられた前記ハウジングおよび前記ボールを保持する保持具と、前記ハウジングに形成された注入口を上向きの状態で前記保持具を載置する受け台とを含み、前記保持具は、前記ハウジングと前記ボールとの間の隙間が均一になるように相互の位置関係を固定するとともに、前記ハウジングの軸方向両側において円環状に開口する前記隙間の開口部を塞いだ状態で保持するものであってもよい。
【００２０】
この構成によれば、保持具がハウジングとボールとの間の隙間が均一になるように相互の位置関係を固定するとともにハウジングの軸方向両側において円環状に開口する隙間の開口部を塞いだ状態で保持することで、溶融したライナー材料の注入時にボールが回転してずれるのを確実に防止することができるとともに、ボールの全周囲にわたって均一な接触圧のライナーを形成することができ、また、ライナー材料がハウジングの軸方向両側の開口部から流出するのを抑制することができる。
【００２１】
この場合、前記冶具は、前記ハウジングの注入口に樹脂注入用のノズル部をあてがった状態で前記受け台上に載置されるノズル部材と、前記ノズル部材上に載置され、前記ノズル部の上方に前記ライナー材料を収容する収容室を形成する収容室形成部材と、前記収容室に前記ライナー材料が収容された状態で前記収容室に上方から挿入される押しピンとをさらに含み、前記注入装置は、前記冶具の前記押しピンを上方から押し込むプレス装置であってもよい。
【００２２】
この構成によれば、プレス装置に設けたプレス板で押しピンを押し込むことによって溶融状態にあるライナー材料を注入することができる。したがって、注入装置に設けられたノズルから溶融したライナー材料をハウジングの注入口に注入する構成に比べて、注入装置の構成を簡易なものにできる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る軸受部材のライナー注入装置によれば、ハウジングとボールとの間に固定摺接部材であるライナーを有する軸受部材の生産性を向上させることができる。
【００２４】
また、軸受部材のライナーをボールの全周囲に均等に行き渡らせて、均一な接触圧とすることができる。その結果、軸受部材においてライナーに対するボールの摺動抵抗を全周囲にわたって均一にでき、ボールの回転運動の円滑化および摺動特性の長期安定を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態である軸受部材のライナー注入装置の全体斜視図である。
【図２】図１のライナー注入装置の要部を拡大して一部透視状態で示す図である。
【図３】図１のライナー注入装置で用いられる冶具の分解斜視図である。
【図４】ハウジングにボールを組み付ける様子を示す（ａ）分解斜視図、および、（ｂ）組立斜視図である。
【図５】互いに組み付けられたハウジングおよびボールを保持具で保持した状態を示す（ａ）組立斜視図、および、（ｂ）Ｇ−Ｇ断面図である。
【図６】冶具の受け台の斜視図である。
【図７】冶具の受け台に保持具で保持されたハウジングおよびボールを嵌め込んだ状態を示す斜視図である。
【図８】図７の受け台上にノズル部材を載置した状態を示す（ａ）斜視図と、（ｂ）Ｈ−Ｈ断面図である。
【図９】図８のノズル部材上に収容室形成部材を載置した状態を示す斜視図である。
【図１０】図９の収容室形成部材の収容室にライナー材料を充填する様子を示す斜視図である。
【図１１】図１０の収容室形成部材の収容室に押しピンを挿入した状態を示す斜視図である。
【図１２】ライナー注入装置のセットステーションにおいて、保持具に保持されたハウジングおよびボールが３つの受け台上にそれぞれセットされた様子を示す斜視図である。
【図１３】ライナー注入装置のプレヒートステーションにおいて、保持具に保持されたハウジングおよびボールをそれぞれ含む冶具がヒータプレートによって加熱されている状態を示す斜視図である。
【図１４】ライナー注入装置の注入ステーションにおいて、プレス装置によって冶具のピンが押し込まれてライナー材料が注入されている状態を示す斜視図である。
【図１５】ライナー注入装置のアフターヒートステーションにおいて、保持具に保持されたハウジングおよびボールをそれぞれ含む冶具がヒータプレートによってライナー硬化のために加熱されている状態を示す斜視図である。
【図１６】ハウジングとボールとの間にライナーが形成されている軸受部材を示す、図５（ｂ）と同様のＧ−Ｇ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る実施の形態（以下、実施形態という）について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。
【００２７】
以下においては、軸受部材がロッドエンドである場合について説明するが、これに限定されるものではなく、ハウジングの外面形状が略球状をなす球面ベアリングであってもよい。
【００２８】
図１は、本発明の一実施の形態である軸受部材のライナー注入装置１０の全体斜視図である。図２は、図１のライナー注入装置１０の要部を拡大して一部透視状態で示す図である。図１に示すように、ライナー注入装置１０は、回転盤装置１２と、プレス装置１４と、制御装置１６とを備える。
【００２９】
回転盤装置１２は、円板状の回転盤１８を有している。回転盤１８は、回転盤装置１２の本体ケース２０上において、矢印Ｅ方向に回転駆動可能に支持されている。また、回転盤１８は、４つのヒータプレート２２が周方向に等間隔で、すなわち、９０度ピッチで取り付けられている。
【００３０】
ヒータプレート２２は、図示しない配線によって制御装置１６に電気的に接続されて、オン・オフ制御および温度調整されるように構成されている。また、各ヒータプレート２２には、温度センサ２４がそれぞれ取り付けられている。各温度センサ２４は、図示しない配線によって制御装置１６に電気的に接続されており、検出した温度情報を送信するようになっている。
【００３１】
本実施形態のライナー注入装置１０において、回転盤１８上には４つの機能ステーション、すなわち、セットステーションＡ、プレヒートステーションＢ、注入ステーションＣ、および、アフターヒートステーションＤが設定されている。回転盤１８上には、各ステーションＡ−Ｄを区画するように、４つの仕切板２６が放射状に延びて立設されている。
【００３２】
回転盤装置１２において、セットステーションＡは、装置前側に位置して、作業者によるセット作業が容易に行えるようになっている。また、プレヒートステーションＢは装置左側に、注入ステーションＣは装置後側に、アフターヒートステーションＤは装置右側にそれぞれ位置している。
【００３３】
上記のように構成される回転盤１８を９０度ごとに回転させることによって、セットステーションＡにおいてヒータプレート２２上にセットされた冶具４０は、プレヒートステーションＢ、注入ステーションＣ、アフターヒートステーションＤへと移送され、セットステーションＡに戻ってくるように構成されている。
【００３４】
図２に示すように、回転盤装置１２は、回転盤１８を回転駆動させるモータ２８を本体ケース２０内に有する。モータ２８は、制御装置１６からの指令に応じて駆動され、回転盤１８を９０度ごとに回転させる。また、回転盤装置１２は、回転盤１８を昇降移動させる昇降シリンダ３０を本体ケース２０内に有する。昇降シリンダ３０は、制御装置１６からの指令に応じて駆動され、回転盤１８を矢印Ｆ方向に昇降動作させる。このとき、回転盤１８の昇降動作は、直動ガイド３２によってガイドされて、上下方向に沿って移動するように構成される。このように回転盤１８を上昇させて回転させることで、プレス装置１４に設けられるプレス支持板１５と非接触状態にして回転盤１８を回転させることができる。
【００３５】
なお、本実施形態のライナー注入装置１０では、４つのステーションＡ〜Ｄに対応する４つのヒータプレート２２が回転盤１８に設置されている例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、セットステーションＡがプレヒートステーションＢおよびアフターヒートステーションＤの少なくとも一方を兼ねるものとして、ヒータプレート数を３つ又は２つとしても良い。また、ヒータプレート２２は、５つ以上設置されてもよく、例えば、各ステーションＡ〜Ｄにそれぞれ複数設置されて合計８つ以上としてもよい。
【００３６】
プレス装置１４は、回転盤装置１２の注入ステーションＣに対応する位置に設けられている。プレス装置１４は、例えば、油圧プレス、トランスファープレス等によって構成することができる。プレス装置１４は、注入ステーションＣに移送されてきた冶具４０に対して所定の圧力を作用させることにより、冶具４０内において溶融したライナー材料を注入する機能を有する。プレス装置１４もまた、制御装置１６からの指令に応じて駆動される。
【００３７】
上記プレス装置１４は、下方へのプレス圧力を生じさせるラム３４と、ラムの下端に固定されるプレスヒータ３６およびプレス板３８とを有する。プレスヒータ３６は、制御装置１６からの指令に応じてオン・オフ制御および温度調整されるようになっている。また、プレスヒータ３６には、温度センサ３７（図１４参照）が取り付けられている。温度センサ３７は、検出した温度を制御装置１６に送信するよう接続されている。
【００３８】
制御装置１６は、操作表示部１７を有することができる。操作表示部１７は、例えば、液晶パネル等からなる表示部と、テンキー等からなる入力部とを含むことができる。この操作表示部１７において、作業者は、ヒータプレート２２の温度設定を行うことができ、ヒータプレート２２の現在の温度表示を確認することができる。制御装置１６は、設定温度に応じてヒータプレート２２を温度調整する。また、制御装置１６の操作表示部１７を介して、作業者は、プレヒートステーションＢおよびアフターヒートステーションＤにおける各加熱時間、プレス装置１４のプレス圧力およびプレス時間等を設定することができる。さらに、制御装置１６の操作表示部１７は、ライナー注入装置１０の全体を稼働または停止させるスイッチを含んでもよい。
【００３９】
なお、本実施形態では、制御装置１６を回転盤装置１２と別体で設置する例について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、制御装置を回転盤装置１２の本体ケース２０内に収納して設置してもよく、その操作表示部を本体ケース２０の上面または側面に設置してもよい。このようにすれば、ライナー注入装置１０を小型化して、設置スペースを小さくできる利点がある。
【００４０】
続いて、図３〜図１１を参照して、上記ライナー注入装置１０において用いられる冶具４０について説明する。図３は、図１のライナー注入装置１０で用いられる冶具４０の分解斜視図である。図３に示すように、保持具４２、受け台５０、ノズル部材７０、収容室形成部材８０、および、押しピン９０を含んで構成される。
【００４１】
保持具４２は、ロッドエンドＲＥの構成部品であるハウジング１およびボール２を互いに組み付けた状態で保持する部材である。ここで、ロッドエンドＲＥのハウジング１は、図３および図４に示すように、円環状をなし軸方向両端に円形開口部を有する収納部３と、収納部３の外周面に突設される軸部４とを有する。ここで、ロッドエンドＲＥの「軸方向」とは、収納部３の径方向中心を通って上記円形開口部を含む平面に直交する方向、または、これと平行な方向をいう。ハウジング１は、例えば、鉄、鉄合金等の金属からなるダイキャスト品に雄ねじを切ることによって形成される。
【００４２】
本実施形態では、軸部４の外周面に雄ねじが形成されるタイプのものを例示する。ただし、これに限定されるものではなく、軸部４の端面に雌ねじ孔が形成されるタイプのロッドエンドでもよいし、あるいは、ハウジングが上記収納部３のみで構成される球面ベアリングであってもよい。
【００４３】
また、ロッドエンドＲＥのボール２は、略球状の外周面をなし軸方向両側が平面状にカットされた形状を有する内輪である。ボール２は、例えば、ステンレススチール製のものを用いることができる。ボール２は、軸方向に貫通する軸挿通穴７が形成されている。
【００４４】
ハウジング１の収納部３には、それぞれ貫通孔からなる注入口５および空気孔６が形成されている。注入口５は、溶融したライナー材料が収納部３内に注入するための孔である。注入口５は、収納部３の上部に形成されている。空気孔６は、収納部３の下部において注入口５に対して一直線状となるように形成されている。ここで、注入口５は空気孔６に対して面積比で２倍〜４倍とするのが好ましい。このように設定することで、後述するライナー材料の注入工程において成形圧力を高く保つことができ、ライナーの成形を良好に行うことができる。
【００４５】
まず、作業者は、図４（ａ）に示すように、ハウジング１の収納部３の内側にボール２を矢印方向に嵌め込む。これにより、図４（ｂ）に示すように、ハウジング１およびボール２が互いに組み付けられた状態となる。なお、ハウジング１に対してボール２を組み付ける前に、ボール２の外周面に離型剤（例えば、潤滑油等）を塗布しておくのが良い。このようにすれば、ボール２を傷つけずに容易に組み付けられるとともに、後述するようにライナー９（図１６参照）が形成されたときにライナー９に対するボール２の離型性が良くなるとともに摺動抵抗が小さくなる利点がある。
【００４６】
保持具４２は、第１スリーブ４２ａと、第２スリーブ４２ｂと、ボルト４４とを含む。第１スリーブ４２ａにはボルト４４のねじ部４４ａが貫通する貫通孔が形成され、第２スリーブ４２ｂには雌ねじ孔４５が形成されている。また、第１および第２スリーブ４２ａ，４２ｂは、ロッドエンドＲＥに対向する側の端部に、略楔状断面をなす円環状の突出部４６をそれぞれ有している。
【００４７】
図５（ｂ）に示すように、互いに組み付けられたハウジング１およびボール２に対し、第１スリーブ４２ａに挿入されたボルト４４のねじ部４４ａをボール２の軸挿通穴７を挿通して第２スリーブ４２ｂの雌ねじ孔４５に締め付ける。これにより、保持具４２は、ハウジング１とボール２との間の隙間８が均一になるように相互の位置関係を固定するとともに、ハウジング１の軸方向両側において円環状に開口する隙間８の開口部を突出部４６で塞いだ状態で保持する。これにより、溶融したライナー材料の注入時にボール２が回転してずれるのを確実に防止することができるとともに、ボール２の全周囲にわたって均一な厚みのライナー９（図１６参照）を形成することができ、また、ライナー材料がハウジング１の軸方向両側に形成された隙間８の開口部から流出するのを抑制することができる。
【００４８】
図３および図６に示すように、受け台５０は、ハウジング１およびボール２を保持する保持具４２を載置する台である。受け台５０は、例えば、鉄等の金属からなる略円盤状の部材である。受け台５０の上部には、それぞれ略扇形をなす４つの立壁５２が形成されている。これら立壁５２の外周面が後述するノズル部材７０を組み付ける際の位置決め基準面となる。
【００４９】
また、受け台５０の上部には、第１溝５４と、第２溝５６とが十字状をなすように交差して形成されている。第１溝５４はハウジング１の軸部４が嵌まり込む溝であり、第２溝５６は保持具４２の第１および第２スリーブ４２ａ，４２ｂが嵌まり込む溝である。第１溝５４と第２溝５６の交差部には、ハウジング１の収納部３との干渉を避けるための円弧状凹部５７が形成されている。
【００５０】
さらに、受け台５０の下部は、略円柱状の底部を形成している。そして、受け台５０の上部と下部の中間位置に段部６０が外径側に突出して形成されている。本実施形態では、段部６０は、受け台５０の外周に円環状に形成された溝に嵌め込まれたＣリングによって形成されている。
【００５１】
図７に、互いに組み付けられたハウジング１およびボール２を保持した保持具４２が受け台５０の第２溝５６に嵌め込まれた状態を示す。この状態で、ハウジング１の注入口５は、鉛直上方に向いている。このとき、保持具４２の第１スリーブ４２ａおよび第２スリーブ４２ｂは、ハウジング１の収納部３よりも少し大径に形成されていることから、ハウジング１に形成された空気孔６と第２溝５６の底面との間には隙間が形成されている。そのため、ライナー材料注入時に空気孔６からの空気の流出を妨げることはない。なお、第２溝５６の底面をＶ字状に形成して、ハウジング１の空気孔６の下方に隙間を形成してもよい。
【００５２】
図３および図８に示すように、ロッドエンドＲＥを保持した保持具４２が嵌め込まれた図７の受け台５０の上に、ノズル部材７０が載置される。ノズル部材７０は、例えば、鉄等の金属製の部材を用いることができる。ノズル部材７０は、図８（ａ）に示すように、略円板状の天板７１と、天板７１の外周に垂下して連設された円柱状外周面をなす側壁７２とを有する。そして、天板７１の中心部に形成された貫通孔にノズル部７４が嵌め込まれた状態で有している。ノズル部７４の中心には、ノズル孔７６が貫通して形成されており、ノズル部材７０が受け台５０上に載置されたときノズル孔７６がハウジング１の注入口５にあてがわれた状態となるよう構成されている。ノズル部７４の下端面は、ハウジング１の外周面形状に沿うように凹状に湾曲した形状とするのが好ましい。
【００５３】
なお、本実施形態では、ノズル部材７０の側壁７２の一部が平面状の平面部７３として形成されており、その平面部７３には矩形状の切欠部７８が形成されている。そのため、受け台５０の立壁５２の一部分および第１溝５４に嵌まり込んだハウジング１の軸部４が露出した状態となっている。ただし、ノズル部材７０は、このような形状をなすものに限定されるものではなく、側壁７２が円柱状をなして受け台５０の上部を完全に覆うものであってもよい。
【００５４】
図３および図９に示すように、図８に示す受け台５０に載置されたノズル部材７０上に、収容室形成部材８０が載置される。収容室形成部材８０は、例えば鉄等の金属からなる円柱状の部材であり、中心部に上下方向に貫通する収容室８２が形成されている。この収容室８２を形成する貫通孔の直径は、ノズル部材７０のノズル部７４の上部の直径と同じに形成されている。
【００５５】
図３および図１０に示すように、図９に示す受け台５０およびノズル部材７０に載置された収容室形成部材８０の収容室８２に、ライナー材料ＬＭが上方から挿入される。ライナー材料ＬＭとして、ボール２の摺動抵抗が少なく、かつ、長期安定維持力がある材料であって、ライナー９を注入して形成するのに適した材料であることが好ましい。具体的には、本実施形態では、例えば、補強材となる繊維材と、摺動特性に優れたフッ素系樹脂、および、耐熱性に優れた熱可塑性樹脂等を含む抄造素材を用いることができる。この抄造素材は、例えば、線間強度が高く且つ摩擦係数の低いＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）系アラミド繊維チョップ、摺動特性に優れたテフロン（登録商標）樹脂、二硫化モリブデン、黒鉛等の粉末と、マトリックス樹脂として耐圧性が高く且つ熱安定性に優れたフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂の粉末を水に分散混合し、そして抄網で抄き取って積層および乾燥させた抄造素材を、所定の大きさに切断形成したものを用いることができる。このような抄造素材からなるライナー材料ＬＭは、非常に柔軟な特性を有しており、作業者が手でつぶすことによって形状を容易に変更可能であるため、図３および図１０に示すように収容室８２よりも大径のライナー材料ＬＭであっても収容室８２へ容易に押し込むことができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、ライナー材料ＬＭとして抄造素材を用いると説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、上記のような補強繊維材、フッ素系樹脂粉末、および、マトリックス樹脂粉末を混合して形成した樹脂ペレットなどをライナー材料として用いてもよい。
【００５７】
それから、図３および図１１に示すように、収容室８２にライナー材料ＬＭが収容された後に、押しピン９０が上方から挿入される。このとき、押しピン９０の上端部は、収容室８２内にライナー材料ＬＭが収容されているのに応じて、収容室形成部材８０の上面から突出した状態となる。このようにして、図３〜図１１を参照して説明したように、互いに組み付けられたハウジング１およびボール２を含む冶具４０が組み立てられる。
【００５８】
次に、図１２〜図１６を参照して、本実施形態のライナー注入装置１０によるライナー形成動作について説明する。
【００５９】
まず、作業者は、ライナー注入装置１０のセットステーションＡ（図１参照）において、図１に示すように、ヒータプレート２２上に保持されている３つの受け台５０に、ハウジング１およびボール２からなるロッドエンドＲＥの半製品をセットする。
【００６０】
ここで、ヒータプレート２２には、３つの凹部（保持部）２３が凹設されており、受け台５０の下部が凹部２３に嵌まり込んだ状態で保持されている。このようにして受け台５０がヒータプレート２２に対して正確に位置決めすることができ、後の注入工程等における位置ずれを防止することができる。また、本実施形態ではヒータプレート２２上に３つの受け台５０（すなわち冶具４０）を保持できるようにしたことで、１つのヒータプレートに対して１つ又は２つの冶具を用いる場合に比べて、ライナー形成工程の生産性を向上させることができる。ただし、１つのヒータプレート２２に保持する冶具４０の数を２つ以下としてもよいし、４つ以上としてもよい。
【００６１】
また、図１２に示すように、ヒータプレート２２には、凹部２３の内周壁に連通して例えば２つの半月状の切込部２５が径方向に対向する位置に形成されている。これらの切込部２５は、例えばロッドエンドの品種変更に伴って受け台５０を変更する必要があるときに、工具や手指等を挿入して受け台５０をヒータプレート２２から取り外し易くするためのものである。この切込部２５は、１つ又は３つ以上としてもよいし、あるいは、省略することもできる。
【００６２】
続いて、作業者は、セットステーションＡにおいて、受け台５０上に、ノズル部材７０および収容室形成部材８０を組み付け、ライナー材料ＬＭを収容室８２に収容して押しピン９０を挿入することにより、冶具４０の組立てを完了する。
【００６３】
そして、作業者によるスイッチ操作又は制御装置１６による制御によって、モータ２８および昇降シリンダ３０が駆動される。これにより、回転盤１８が上昇移動した状態で約９０度だけ矢印Ｅ方向（図２参照）に回転してから下降移動する。これにより、セットステーションＡでヒータプレート２２上にセットされたロッドエンドＲＥの半製品を含む冶具４０がプレヒートステーションＢに移送される。
【００６４】
プレヒートステーションＢでは、制御装置１６により温度調整されたヒータプレート２２によって、冶具４０およびロッドエンドＲＥの半製品が所定温度に加熱される。ここでの加熱温度は、冶具４０内のライナー材料ＬＭが溶融してライナー注入工程を良好に行えるような温度に設定され、例えば、１８０℃〜２２０℃、好ましくは１９０℃〜２１０℃、より好ましくは約１９５℃〜２０５℃に設定される。
【００６５】
プレヒートステーションＢにおいて、ロッドエンドＲＥの半製品を含む冶具４０は、所定時間だけ加熱される。この所定時間は、経験に基づいて作業者が制御装置１６において予め設定しておくことができる。なお、プレヒートステーションＢにおいて冶具４０が加熱されている間に、セットステーションＡで作業者は別のヒータプレート２２にロッドエンドＲＥの半製品を含む冶具４０をセットする作業を行う。
【００６６】
その後、プレヒートステーションＢで加熱された冶具４０は、先の動作と同様に、回転盤１８の上昇、回転、および下降の動作によって、注入ステーションＣ（図２参照）に移送される。このとき、図１および図２に示すように、プレス装置１４にはプレス支持板１５が設けられており、回転盤１８の下面に当接して支持した状態となる。
【００６７】
このようにして加熱された冶具４０が注入ステーションＣに移送されると、制御装置１６による制御によってプレス装置１４が作動し、図１４に示すように、プレス板３８が下降移動して冶具４０の上面に突出した押しピン９０を所定圧力で押し込む。これにより、溶融したライナー材料ＬＭがノズル部材７０のノズル孔７６を介してハウジング１の注入口５からハウジング１およびボール２間の隙間８に溶融したライナー材料ＬＭが注入される。このとき、回転盤１８はプレス支持板１５によって支持されているため、プレス板３８による冶具４０の押圧によって回転盤１８が傾いたり破損したりするのが防止される。
【００６８】
ここで、上記所定圧力は、例えば約５〜７ＭＰａとするのが好ましい。このような数値範囲は、経験に基づいて得られたものであり、５ＭＰａより小さいと溶融したライナー材料ＬＭがボール２の周囲全体に行き渡りにくくなり、他方、７ＭＰａよりも大きくなるとロッドエンドＲＥの軸方向開口部からライナー材料ＬＭの漏出が増加する等の不具合が生じるからである。
【００６９】
また、プレス装置１４のプレス板３８はプレスヒータ３６によって加熱されているため、冶具４０の押しピン９０および収容室形成部材８０と接触することによって冶具４０の温度を低下させることなく、ライナー材料ＬＭの注入を良好に行うことができる。
【００７０】
注入ステーションＣにおいてライナー材料ＬＭの注入が行われた後、先と同様に、回転盤１８の上昇、回転、および下降の動作によって、ヒータプレート２２上の冶具４０は注入ステーションＣからアフターヒートステーションＤ（図２参照）に移送される。
【００７１】
アフターヒートステーションＤでは、ヒータプレート２２によって、ライナー材料ＬＭに含まれる熱硬化性樹脂の硬化に適した加熱温度に維持される。この加熱温度は、例えば、１８０℃〜２２０℃に維持される。これにより、図１６に示すように、ハウジング１とボール２との間にライナー９が形成される。
【００７２】
その後、先の動作と同様に、回転盤１８の上昇、回転、および下降の動作によって、ヒータプレート２２上の冶具４０はアフターヒートステーションＤからセットステーションＡ（図２参照）に移送されて戻ってくる。これにより、セットステーションＡにいる作業者は、受け台５０以外の構成部品を取り外して、ライナー９が形成されたロッドエンドＲＥを取り出す。そして、次のライナー注入工程に備えて、ハウジング１およびボール２を保持した保持具４２を受け台５０上にセットして冶具４０の組立を行う。
【００７３】
上述したように、本実施形態のライナー注入装置１０によれば、作業者は、セットステーションＡにおいて、互いに組み付けられたハウジング１およびボール２を冶具で保持した状態でセットすれば、その後は、制御装置の制御による回転盤１８の回転動作によって移送され、プレヒートステーションＢにおいて冶具４０は所定温度に加熱され、次いで注入ステーションＣにおいてハウジング１の注入口５から溶融したライナー材料が注入され、次いでアフターヒートステーションにおいて所定加熱温度に維持されてライナー材料が硬化してライナー９が形成され、そして最後にセットステーションＡに移送されて作業者により冶具４０から取り出される。したがって、作業者は、セットステーションＡにおいて、冶具４０にハウジング１およびボール２をセットする作業と、ライナー９が形成されたロッドエンドＲＥを冶具４０から取り出す作業を行えばよく、その結果、ロッドエンドＲＥの生産性が格段に向上する。
【００７４】
また、本実施形態のライナー注入装置１０によれば、ヒータプレート２２による冶具４０の加熱温度を約１８０℃〜２２０℃に設定し、プレス装置１４による溶融したライナー材料ＬＭの注入圧力を約５〜７ＭＰａに設定したことで、溶融したライナー材料ＬＭをハウジング１の注入口５からボール２の周囲に迅速かつ均等に行き渡らせることができる。したがって、完成したロッドエンドＲＥにおいてライナー９に対するボール２の摺動抵抗を全周囲にわたって均一にでき、ボール２の回転運動の円滑化および摺動特性の長期安定を実現できる。
【００７５】
さらに、本実施形態のライナー注入装置１０によれば、回転盤１８には各ステーションＡ〜Ｄに対応して４つのヒータプレート２２が設けられていることから、作業者がセットステーションＡで作業を行っている間に、プレヒートステーションＢでの冶具の加熱、注入ステーションＣでのライナー材料の注入、アフターヒートステーションＤでのライナー硬化を同時に実施することができる。したがって、ライナー９が注入形成されたロッドエンドＲＥの生産性が大幅に向上する。
【００７６】
なお、本発明に係る軸受部材のライナー注入装置は、上述した実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、種々の変更や改良が可能である。
【００７７】
例えば、上記においてはヒータプレート２２に温度センサ２４を設置して冶具４０の温度制御を行うとして説明したが、これに限定されるものではなく、冶具４０の収容室形成部材８０に温度センサを設置してもよい。これにより、ライナー材料ＬＭを収容する収容室形成部材８０の温度をより正確に検出して、加熱温度および加熱時間の制御を実行することが可能になる。
【００７８】
また、上記実施形態においては、プレス装置１４で冶具４０の押しピン９０を押し込むことによってライナー材料ＬＭの注入を行ったが、これに限定されるものではなく、溶融したライナー材料を吐出可能なノズルを有する注入装置を注入ステーションに設置してもよい。この場合の冶具は、ハウジング１およびボール２を保持する保持具４２、および、保持具４２を載置する受け台５０のみで構成すればよい。
【符号の説明】
【００７９】
１  ハウジング、２  ボール、３  収納部、４  軸部、５  注入口、６  空気孔、７  軸挿通穴、８  隙間、９  ライナー、１０  ライナー注入装置、１２  回転盤装置、１４  プレス装置（注入装置）、１５  プレス支持板、１６  制御装置、１７  操作表示部、１８  回転盤、２０  本体ケース、２２  ヒータプレート、２３  凹部、２４，３７  温度センサ、２５  切込部、２６  仕切板、２８  モータ、３０  昇降シリンダ、３２  直動ガイド、３４  ラム、３６  プレスヒータ、３８  プレス板、４０  冶具、４２  保持具、４２ａ  第１スリーブ、４２ｂ  第２スリーブ、４４  ボルト、４４ａ  ねじ部、４５  雌ねじ孔、４６  突出部、５０  受け台、５２  立壁、５４  第１溝、５６  第２溝、５７  円弧状凹部、６０  段部、７０  ノズル部材、７１  天板、７２  側壁、７３  平面部、７４  ノズル部、７６  ノズル孔、７８  切欠部、８０  収容室形成部材、８２  収容室、９０  押しピン、Ａ  セットステーション、Ｂ  プレヒートステーション、Ｃ  注入ステーション、Ｄ  アフターヒートステーション、Ｅ，Ｆ  矢印、ＬＭ  ライナー材料、ＲＥ  ロッドエンド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2015168175.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2015168175.tif 000014
【図１３】
2015168175.tif 000015
【図１４】
2015168175.tif 000016
【図１５】
2015168175.tif 000017
【図１６】
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