(57)【要約】【課題】すべての玉を内外輪間にスムーズに挿入することができ、また、玉挿入後に内外輪の中心を合わせやすいように玉を強制的に配列できる玉軸受の組立方法及び組立装置、並びにその方法を用いた玉軸受を提供する。【解決手段】組立装置１０は、偏心して配置された内外輪２，３間の隙間Ｓ内に互いに独立して進退する、それぞれ略三日月形状の内輪側及び外輪側治具１２，１３と、隙間Ｓ内を揺動可能なノズル１４を有する。内輪側及び外輪側治具１２，１３を隙間Ｓ内の下方に互いに異なる高さで配置した状態で、ノズル１４を外輪３の内径に沿って揺動させながら玉４が組み込まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面内において内輪と外輪とを相対的に偏心して配置して、該内外輪間に略三日月形状の隙間を形成する工程と、
それぞれ略三日月形状の内輪側及び外輪側治具を前記隙間内の下方に互いに異なる高さで配置し、且つ、複数の玉を収納するノズルを前記隙間内の上方に配置した状態で、該ノズルから前記隙間内に前記複数の玉を組み込む工程と、
前記内輪側及び外輪側治具のいずれか一方を前記隙間内から除き、他方で前記複数の玉を支持した状態で、前記内外輪の中心が一致する位置まで前記内外輪を相対的に移動させる工程と、
を備えることを特徴とする玉軸受の組立方法。
【請求項２】
前記内輪側及び外輪側治具の一方は、前記隙間内に配置された状態で、前記内輪側及び外輪側治具の他方から突出し、先端に向かって該他方から離れる方向に傾斜する傾斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の組立方法。
【請求項３】
前記組み込み工程は、該ノズルを前記隙間内で揺動しながら、前記隙間内に前記複数の玉を組み込むことを特徴とする請求項１又は２に記載の組立方法。
【請求項４】
同一平面内において内輪と外輪とを相対的に偏心して配置して、該内外輪間に略三日月形状の隙間を形成する工程と、
略三日月形状の治具を前記隙間内の下方に、複数の玉を収納するノズルを前記隙間内の上方にそれぞれ配置した状態で、該ノズルを前記隙間内で揺動しながら、前記ノズルから前記隙間内に前記複数の玉を組み込む工程と、
前記治具で前記複数の玉を支持した状態で、前記内外輪の中心が一致する位置まで前記内外輪を相対的に移動させる工程と、
を備えることを特徴とする玉軸受の組立方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の組立方法を用いて組み立てられることを特徴とする玉軸受。
【請求項６】
同一平面内において内輪と外輪とを相対的に偏心して配置することで形成される該内外輪間に形成される略三日月形状の隙間内に配置可能な治具と、
前記隙間内の上方に配置され、且つ、前記複数の玉を収納可能なノズルと、
を備える玉軸受の組立装置であって、
前記治具は、前記隙間内に互いに独立して進退して、互いに異なる高さで配置可能で、それぞれ略三日月形状の内輪側及び外輪側治具を有することを特徴とする玉軸受の組立装置。
【請求項７】
前記ノズルは、前記隙間内を揺動可能であることを特徴とする請求項６に記載の玉軸受の組立装置。
【請求項８】
同一平面内において内輪と外輪とを相対的に偏心して配置することで形成される該内外輪間に形成される略三日月形状の隙間内に配置可能な略三日月形状の治具と、
前記隙間内の上方に配置され、且つ、前記複数の玉を収納可能なノズルと、
を備える玉軸受の組立装置であって、
前記ノズルは、前記隙間内を揺動可能であることを特徴とする玉軸受の組立装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、玉軸受、及びその組立方法、並びにその組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸受の転動体を組み込む時、特に深溝形の玉軸受の玉を組み込む時には、平面を水平に置いた外輪と内輪を偏心して配置し、そして三日月形の治具を、前記偏心させた内外輪の間にできた隙間に配置させる。そして、この治具上に位置した、玉を挿入するためのノズルから、玉を落下させて玉が内外輪の軌道位置に収まるようにし、玉挿入後、内外輪の中心を合わせて軸受を組み立てていた（例えば、特許文献１〜３参照。）
【０００３】
特許文献１に記載のボール挿入方法では、揺動する三日月形のボール受けからセンターピンを突出させて、挿入された玉を隙間内に配列している。
【特許文献１】特許第２７５６００８号公報（第１，２図）
【特許文献２】特開２００６−１７７５０７号公報
【特許文献３】特開２００４−０６８９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の治具、即ち、ボール受け及びセンターピンを用いる方法では、内外輪の隙間に玉がランダムに並ぶ為、玉の配列パターンによっては、所定個数の玉をすべてその隙間に入れることができなかったり、玉挿入後に内外輪の中心を合わせる際に、挿入した玉が内外輪の隙間で内輪と外輪とで噛み込んでしまい、互いの中心が合わなかったりする。さらに、ノズルを用いて玉を内外輪の隙間に挿入する際には、ノズルからの玉の出が悪かったり、玉の挿入個数によっては、最後の方の玉が挿入しづらかったりして、所定時間内にすべての玉を挿入することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、すべての玉を内外輪間にスムーズに挿入することができ、また、玉挿入後に内外輪の中心を合わせやすいように玉を強制的に配列できる玉軸受の組立方法及び組立装置、並びにその方法を用いた玉軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）  同一平面内において内輪と外輪とを相対的に偏心して配置して、該内外輪間に略三日月形状の隙間を形成する工程と、
それぞれ略三日月形状の内輪側及び外輪側治具を前記隙間内の下方に互いに異なる高さで配置し、且つ、複数の玉を収納するノズルを前記隙間内の上方に配置した状態で、該ノズルから前記隙間内に前記複数の玉を組み込む工程と、
前記内輪側及び外輪側治具のいずれか一方を前記隙間内から除き、他方で前記複数の玉を支持した状態で、前記内外輪の中心が一致する位置まで前記内外輪を相対的に移動させる工程と、
を備えることを特徴とする玉軸受の組立方法。
（２）  前記内輪側及び外輪側治具の一方は、前記隙間内に配置された状態で、前記内輪側及び外輪側治具の他方から突出し、先端に向かって該他方から離れる方向に傾斜する傾斜面を有することを特徴とする（１）に記載の組立方法。
（３）  前記組み込み工程は、該ノズルを前記隙間内で揺動しながら、前記隙間内に前記複数の玉を組み込むことを特徴とする（１）又は（２）に記載の組立方法。
（４）  同一平面内において内輪と外輪とを相対的に偏心して配置して、該内外輪間に略三日月形状の隙間を形成する工程と、
略三日月形状の治具を前記隙間内の下方に、複数の玉を収納するノズルを前記隙間内の上方にそれぞれ配置した状態で、該ノズルを前記隙間内で揺動しながら、前記ノズルから前記隙間内に前記複数の玉を組み込む工程と、
前記治具で前記複数の玉を支持した状態で、前記内外輪の中心が一致する位置まで前記内外輪を相対的に移動させる工程と、
を備えることを特徴とする玉軸受の組立方法。
（５）  （１）〜（４）のいずれかに記載の組立方法を用いて組み立てられることを特徴とする玉軸受。
（６）  同一平面内において内輪と外輪とを相対的に偏心して配置することで形成される該内外輪間に形成される略三日月形状の隙間内に配置可能な治具と、
前記隙間内の上方に配置され、且つ、前記複数の玉を収納可能なノズルと、
を備える玉軸受の組立装置であって、
前記治具は、前記隙間内に互いに独立して進退して、互いに異なる高さで配置可能で、それぞれ略三日月形状の内輪側及び外輪側治具を有することを特徴とする玉軸受の組立装置。
（７）  前記ノズルは、前記隙間内を揺動可能であることを特徴とする(６)に記載の玉軸受の組立装置。
（８）  同一平面内において内輪と外輪とを相対的に偏心して配置することで形成される該内外輪間に形成される略三日月形状の隙間内に配置可能な略三日月形状の治具と、
前記隙間内の上方に配置され、且つ、前記複数の玉を収納可能なノズルと、
を備える玉軸受の組立装置であって、
前記ノズルは、前記隙間内を揺動可能であることを特徴とする玉軸受の組立装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の玉軸受の組立方法及び装置によれば、偏心して配置された内外輪間の隙間内に互いに独立して進退する、それぞれ略三日月形状の内輪側及び外輪側治具を有し、内輪側及び外輪側治具を前記隙間内の下方に互いに異なる高さで配置した状態で玉が組み込まれるので、すべての玉を内外輪間にスムーズに挿入することができ、また、玉挿入後に内外輪の中心を合わせやすいように玉を強制的に配列できる。
【０００８】
また、本発明の他の玉軸受の組立方法及び装置によれば、前記隙間内を揺動可能なノズルを有し、ノズルを揺動させながら玉が組み込まれるので、玉をノズルからスムーズに排出して、すべての玉を内外輪間にスムーズに短時間で挿入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る玉軸受の組立方法及び組立装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１（ａ）に示すように、本発明の一実施形態に係る組立装置１０は、玉軸受１の内輪２と外輪３との間に複数の玉４を組み込むための装置である。組立装置１０は、同一平面内において内輪２と外輪３とを相対的に偏心して配置するように内輪２を移動させる相対移動機構１１と、偏心して配置された内外輪２，３間に形成される略三日月形状の隙間Ｓ内に配置可能な金属製の内輪側及び外輪側治具１２，１３と、隙間Ｓ内の上方に配置され、且つ、複数の玉４を収納可能なノズル１４と、を備える。なお、相対移動機構１１は、内外輪２，３を相対的に移動可能であれば良く、外輪３を、或は、内外輪２，３の両方を移動させる機構であってもよい。
【００１１】
図２に示すように、内輪側及び外輪側治具１２，１３は、それぞれ内輪側及び外輪側基部２１，２２と、内輪側及び外輪側基部２１，２２に対して垂直方向に延び、上面視でそれぞれ略三日月形状を有する内輪側及び外輪側三日月形状部２３，２４とを備える。内輪側三日月形状部２３の外向き側面２３ａは、その両端部が外輪側三日月形状部２４の内向き側面２４ａから離れるように湾曲されており、両端部付近の玉４の配置スペースを確保している。具体的に、図２（ｃ）に示すように、内向き側面２４ａは、複数の曲面の組合せによって構成され、上端付近の曲面の曲率半径Ｒ´は、中央付近の曲面の曲率半径Ｒ´´より大きく設定されている。また、図３（ｂ）に示すように、外向き側面２３ａの曲率半径Ｒは内向き側面２４ａのいずれの曲率半径Ｒ´、Ｒ´´よりも小さく設定されている。
【００１２】
また、図１（ｃ）及び図３（ａ）に示すように、内輪側三日月形状部２３は、外輪側基部２２が内輪側基部２１の上面に配置された状態で、外輪側三日月形状部２４から突出するように、外輪側三日月形状部２４の上面より高く形成されており、内輪側三日月形状部２３の外向き側面２３ａの上部には、先端に向かって外輪側治具１３から離れる方向に傾斜する傾斜面２３ｂを有する。
【００１３】
また、ノズル１４は、図１（ｂ）に示すように、駆動機構１５によって、略三日月形状の隙間Ｓの上方に配置可能であるように上下方向に進退すると共に、外輪３の内径に沿って揺動される。
【００１４】
次に、図１〜図４を参照して、玉軸受１の組立方法について説明する。まず、相対移動機構１１を用いて、内輪２を外輪３に対して相対移動させ、図１（ａ）に示すように、同一平面内において内輪２と外輪３とを相対的に偏心して配置する。これにより、内外輪２，３間に略三日月形状の隙間Ｓが形成される。
【００１５】
次に、内輪側及び外輪側治具１２，１３を内外輪２，３間の略三日月形状の隙間Ｓ内の下方から進出させ、図１（ｃ）及び図３（ａ）に示すように、内輪側三日月形状部２３の上面が外輪側三日月形状部２４の上面より高くなった状態で、隙間Ｓ内の下方に配置される。また、ノズル１４は駆動機構１５によって下方に移動し、隙間Ｓ内の上方に配置される。
【００１６】
この状態で、図１（ｂ）及び図４（ａ）に示すように、ノズル１４を隙間Ｓ内で外輪３の内径に沿って揺動させながら、ノズル１４から隙間Ｓ内に複数の玉４を組み込む。この際、玉４はノズル１４の揺動によって内外輪２，３の隙間Ｓ内で積極的に散らされるので、ノズル１４の出口付近で玉４が滞留したり、出口からノズル１４内へ玉４が縦に詰まることが防止され、玉４の挿入時間を短縮することができる。なお、ノズル１４の揺動範囲は、揺動速度、玉サイズ等に応じて適宜設定されている。
【００１７】
また、組み込まれた複数の玉４は、隙間Ｓ内で内輪側及び外輪側治具１２，１３上に支持されるが、内輪側治具１２の外向きの傾斜面２３ｂによって、図１（ａ）に示すように、その配列が規制される。これにより、玉４が内輪２側へ配列されるなどして、玉４が入りきらなくなることが防止され、また、玉４の挿入後に内外輪２，３の中心を一致させる際、内輪２と外輪３とで玉４を噛み込んで、中心の合わせが不能になることを防止している。
【００１８】
その後、図４（ｂ）に示すように、ノズル１４を駆動機構１５によって上方に移動させ、隙間Ｓ内から後退させ、また、玉４を外輪側治具１３に支持させた状態で、内輪側治具１２を隙間Ｓ内から退避させる。そして、図４（ｃ）に示すように、外輪側治具１３で複数の玉４を支持した状態で、相対移動機構１１によって、内外輪２，３の中心が一致する位置まで内輪２を外輪３に対して相対的に移動させる。これにより、複数の玉４は、内外輪２，３間の各軌道面と当接可能となる。なお、外輪３を内輪２に対して相対移動させる場合には、外輪側治具１３を外輪３と一緒に移動させる。
【００１９】
従って、本実施形態の玉軸受１の組立方法及び組立装置１０によれば、偏心して配置された内外輪２，３間の隙間Ｓ内に互いに独立して進退する、それぞれ略三日月形状の内輪側及び外輪側治具１２，１３を有し、内輪側及び外輪側治具１２，１３を隙間Ｓ内の下方に互いに異なる高さで配置した状態で玉４が組み込まれるので、すべての玉４を内外輪２，３間にスムーズに挿入することができ、また、玉挿入後に内外輪２，３の中心を合わせやすいように玉４を強制的に配列できる。
【００２０】
また、外輪側治具１３が玉４を支持した状態で、内輪側治具１２のみを隙間Ｓから後退させることができるので、玉挿入後に内外輪２，３の中心を一致させる際に内輪側治具１２が内輪２と干渉するのを防止することができる。
【００２１】
さらに、内輪側治具１２は、隙間Ｓ内に配置された状態で、外輪側治具１３から突出し、先端に向かって外輪側治具１３から離れる方向に傾斜する傾斜面２３ｂを有するので、組み込まれた玉４を外輪側へ強制的に配列することができる。
【００２２】
また、本実施形態の玉軸受１の組立方法及び組立装置１０によれば、隙間Ｓ内を揺動可能なノズル１４を有し、ノズル１４を外輪３の内径に沿って揺動させながら玉４が組み込まれるので、玉４をノズル１４からスムーズに排出して、すべての玉４を内外輪２，３間にスムーズに短時間で挿入することができる。
【００２３】
さらに、本実施形態の玉軸受１の組立方法及び組立装置１０によれば、上記内輪側及び外輪側治具１２，１３と上記揺動可能なノズル１４を組み合わせて使用することで、すべての玉４を内外輪２，３間によりスムーズに挿入することができ、また、玉挿入後に内外輪２，３の中心を合わせやすいようにより確実に玉４を強制的に配列できる。
【００２４】
なお、本発明の玉軸受の組立方法及び組立装置は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
【００２５】
例えば、図５の第１変形例に示すように、内輪側治具１２は、傾斜面２３ｂの傾斜角度を玉４の挿入部付近において低くしてもよい。これにより、ノズル１４直下の玉挿入部付近のスペースを拡張することができ、玉４を外輪側に寄せる効果を維持しつつ、玉４の挿入性を改善することができる。
【００２６】
また、図６の第２変形例に示すように、内輪側治具１２は、傾斜面に複数の窪み２５を有して、一部の玉４をこの窪み２５に配置して内輪側に寄せるようにしてもよい。これにより、玉軸受１の内輪寸法、外輪寸法、玉数によっては、内輪側治具１２により玉４を外輪側にすべて配列できないような場合や、配列してしまうと内外輪２，３の中心を合わせることができない場合においても、一部の玉４を内輪側に寄せることで組み込み作業が中心の合わせ作業を支障なく行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る玉軸受の組立方法及び組立装置を説明するための図であり、（ａ）は上面図で、（ｂ）は、（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＩ´−Ｉ´線に沿った断面図である。
【図２】（ａ）は、内輪側治具の斜視図であり、（ｂ）は、外輪側治具の斜視図であり、（ｃ）は、外輪側治具の内向き側面側から見た斜視図である。
【図３】内輪側及び外輪側治具が玉軸受の偏心した隙間内に配置された状態を示し、（ａ）はその透過図であり、（ｂ）は内輪側及び外輪側治具の上面図である。
【図４】玉軸受の組立手順を説明するための図であり、（ａ）は、玉がノズルから挿入される状態を示し、（ｂ）は、ノズル及び内輪側治具が隙間内から退避された状態を示し、（ｃ）は、内輪を外輪に対して相対移動させた状態を示す。
【図５】第１変形例に係る内輪側及び外輪側治具の斜視図である。
【図６】第２変形例に係る内輪側及び外輪側治具の斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  玉軸受
２  内輪
３  外輪
１０  組立装置
１２  内輪側治具
１３  外輪側治具
１４  ノズル
２３ｂ  傾斜面
【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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