(57)【要約】【課題】 非対称の軸受を使用した装置の組立てに際し、作業者ミスによる軸受の誤組付けの発生を確実に防止することができる軸受装置および軸受の誤組付け防止治具を提供する。【解決手段】  軸受装置5は、外輪11、内輪12、両輪間に配置された複数の転動体13および内輪12に組み付けられた誤組付け防止治具18を備えている。誤組付け防止治具18は、内輪12の内径に嵌め入れられる円筒部31と、円筒部31の一端部に形成されて内輪12端面に当接する外向きフランジ32と、弾性変形可能で内輪12の環状溝12aに係合して誤組付け防止治具18の軸方向への抜けを防止する係合部33とを有している。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪、内輪、両輪間に配置された複数の転動体、および内輪に組み付けられた誤組付け防止治具を備えており、誤組付け防止治具は、内輪の内径に嵌め入れられた円筒部と、内輪端面に当接する外向きフランジとを有しており、円筒部の軸方向内方側の端部に、径方向の弾性変形を容易とするスリットを周方向の両側に有し内輪内径部に係合して誤組付け防止治具の軸方向への抜けを防止する複数の係合部が設けられていることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
外輪、内輪、および両輪間に配置された複数の転動体を有する軸受の内輪に組み付けられる誤組付け防止治具であって、内輪の内径に嵌め入れられる円筒部と、内輪端面に当接する外向きフランジとを有しており、円筒部の軸方向内方側の端部に、径方向の弾性変形を容易とするスリットを周方向の両側に有し内輪内径部に係合して誤組付け防止治具の軸方向への抜けを防止する複数の係合部が設けられていることを特徴とする軸受の誤組付け防止治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非対称の軸受を使用した装置を組み立てる際に誤組付けが確実に防止される軸受装置およびそのための誤組付け防止治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
外輪、内輪、両輪間に配置された複数の転動体、および両輪端部間に配置されたシール部材を有する転がり軸受は、種々の装置において使用されており、その際、非対称の形状とされて軸部材または軸箱に組み付けられることがある。非対称形状は、例えば、左右でシール部材の構成が異なること、左右で面取り形状が異なることなどによる。この場合、どちらの端部側から軸受を嵌めていくのかを区別する必要があるが、シール部材の構成（外観がステンレスかゴムかの違い）とか面取りの大きさの違い程度では、目視による識別が難しく、誤組付けが起こりやすいものとなっている。そこで、特許文献１の車輪用軸受装置には、左右のシール装置の色を違えることにより軸受の非対称を識別することが提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１８３７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
作業者ミスによる誤組付けは、上記特許文献１に示されている色の違いだけで完全に防止することは難しく、より確実な誤組付けの防止が課題となっている。
【０００４】
この発明の目的は、非対称の軸受を使用した装置の組立てに際し、作業者ミスによる軸受の誤組付けの発生を確実に防止することができる軸受装置および軸受の誤組付け防止治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明による軸受装置は、外輪、内輪、両輪間に配置された複数の転動体、および内輪に組み付けられた誤組付け防止治具を備えており、誤組付け防止治具は、内輪の内径に嵌め入れられた円筒部と、内輪端面に当接する外向きフランジとを有しており、円筒部の軸方向内方側の端部に、径方向の弾性変形を容易とするスリットを周方向の両側に有し内輪内径部に係合して誤組付け防止治具の軸方向への抜けを防止する複数の係合部が設けられていることを特徴とするものである。
【０００６】
この発明による軸受の誤組付け防止治具は、外輪、内輪、および両輪間に配置された複数の転動体を有する軸受の内輪に組み付けられる誤組付け防止治具であって、内輪の内径に嵌め入れられる円筒部と、内輪端面に当接する外向きフランジとを有しており、円筒部の軸方向内方側の端部に、径方向の弾性変形を容易とするスリットを周方向の両側に有し内輪内径部に係合して誤組付け防止治具の軸方向への抜けを防止する複数の係合部が設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
軸受は、単列でもよく複列でもよい。非対称となる部分としては、シール部材、面取りなどがある。
【０００８】
外輪および軸箱が固定されて、内輪および軸部材が回転することがあり、内輪および軸部材が固定されて、外輪および軸箱が回転することがある。また、軸箱および軸部材は、通常、軸受が使用されている装置の軸箱および軸部材を意味するが、組立て工程中に位置決めなどの目的に使用されるダミーの軸箱および軸部材であってもよい。
【０００９】
係合部は、係合部が設けられていない部分に対して軸方向外方に突出しないように形成され、係合部の周方向の両側には、円筒部の一部を軸方向に延長した部分がスリットを介して配置される。円筒部の係合部以外の部分は、誤組付け防止治具が自重で脱落しない程度の締め代で内輪の内径に嵌め入れられる。軸受装置を正規の方向で組み付けると、誤組付け防止治具は、軸受が軸部材に挿入されるに連れて、軸部材に押されて、軸受の外部へと押し出される。こうして、誤組付け防止治具の取外しの手作業を必要とせずに、誤組付け防止治具付き軸受装置が軸部材に組み付けられる。一方、軸受装置を正規の逆方向から嵌め入れようとした場合、誤組付け防止治具の外向きフランジが内輪の端面に当接していることにより、軸部材の部分（誤組付け防止治具の内径よりも大きい外径を有する部分）が誤組付け防止治具に当接した後では、軸受装置の軸部材に対する移動が阻止され、作業者のミスによる誤組付けが防止される。
【００１０】
誤組付け防止治具は、例えば、ポリプロピレンのような合成樹脂製の一体成形品とされ、その厚みは、０．８〜１．０ｍｍ程度とされる。この軸受装置および軸受の誤組付け防止治具は、誤組付け防止治具が軸受装置に取り付けられた状態で船便などで輸送されることがあり、この際、誤組付け防止治具の周辺温度は、輸送中に８０℃程度まで上昇することがある。円筒部と内輪間の締め代だけで誤組付け防止治具を保持する場合、誤組付け防止治具が熱変形することによって、内輪との締め代が減少し、誤組付け防止治具が軸受装置から脱落するという問題が起こり得る。この発明の軸受装置および軸受の誤組付け防止治具によると、内輪内径部に係合して誤組付け防止治具の軸方向への抜けを防止する係合部が設けられていることにより、合成樹脂製の誤組付け防止治具が熱変形して、内輪との締め代が減少した場合であっても、誤組付け防止治具が軸受装置から脱落することが防止される。
【００１１】
係合部は、内輪内径部に形成された係合凹所（環状溝、面取り部など）に嵌め入れられるように形成されていることがあり、弾性力のみで内輪内周面に係合するように形成されていることがある。例えば、軸受が複列のもので１対の内輪が突き合わされている場合、係合部が係合される内輪内径部としては、内輪同士を連結する締結リングが嵌め合わされる環状溝や１対の内輪部材の突き合わせ面にある面取り部などが使用される。対象とする転がり軸受の内輪に環状溝や面取り部などの係合凹所が形成されていない場合、係合部が係合される内輪内径部は、円周面としてもよいし、誤組付け防止治具の係合部に対応する凹所を内輪内径部に追加加工するようにしてもよい。
【００１２】
係合部を円筒部から軸方向に突出するように形成すると、軸受に誤組付け防止治具を組み付けるラインにおいて、多数の誤組付け防止治具をパーツフィーダに通す場合に、誤組付け防止治具の係合部同士が絡まって、誤組付け防止治具を１つずつ整列させる際の妨げになる可能性があり、これに対して、円筒部の端部に所定間隔をおいて複数対のスリットを設け、１対のスリット間にある部分を軸方向外方には突出させずに径方向外方に突出させて、この部分を係合部とすることにより、多数の誤組付け防止治具をパーツフィーダの容器にランダムに収納しても、誤組付け防止治具同士が絡まることが防止される。
【００１３】
この発明による軸受装置および軸受の誤組付け防止治具において、誤組付け防止治具は、円筒部の対向する２カ所を連結する取っ手をさらに有していることが好ましい。取っ手の形状は、平坦であってもよく、波形などであってもよい。取っ手は、外向きフランジとほぼ面一になるように設けてもよく、係合部の端部に近い位置に設けてもよい。取っ手を設けることにより、軸受装置に軸部材を挿入する前に、誤組付け防止治具を手で取り外しておく工程が必要な場合に、その取外しを容易に行うことができる。
【００１４】
また、誤組付け防止治具の外向きフランジに、シール部材を保護するシール保護部が設けられていることが好ましい。シール部材を保護するシール保護部は、外向きフランジの外径を外輪の内径以上にすることで得ることができる。軸受装置は、誤組付け防止治具が組み付けられた状態で積み重ねられて運搬され、この際にシール部材が損傷することがシール保護部によって防止される。
【００１５】
また、誤組付け防止治具は、これを上側にして軸受装置が積み重ねられた状態において上段の内輪内径に嵌め入れられる荷崩れ防止部をさらに有していることがある。荷崩れ防止部は、例えば、円筒状とされる。荷崩れ防止部の締め代は、上段の軸受装置を取り上げた際に誤組付け防止治具が上段の軸受装置に付いていかないようにするために、締め代無しとされ、内輪の内径に嵌め入れられる円筒部と荷崩れ防止部との径の差は、わずかであってよい。このようにすると、荷崩れ防止部によって、積み重ね時の荷崩れが防止されるので、誤組付け防止治具を使用しない場合に比べて、積み重ねて保管・運搬する際の作業性が悪化しない。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の軸受装置および軸受の誤組付け防止治具によると、誤った方向からの組付けが物理的にできないので、作業者ミスによる軸受の誤組付けの発生を確実に防止することができ、しかも、内輪内径部に係合する複数の係合部が設けられているので、誤組付け防止治具が合成樹脂製とされて、熱変形しやすい環境下に置かれた場合であっても、内輪との締め代が減少することによる誤組付け防止治具の軸受装置からの脱落が防止される。また、係合部は、他の部分に対して軸方向に突出しないので、多数の誤組付け防止治具をパーツフィーダに通した場合に、誤組付け防止治具の係合部同士が絡まることはなく、誤組付け防止治具を軸受に装着する作業を自動で容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、左右は、図１および図２の左右をいうものとする。
【００１８】
図１は、この発明による軸受装置および誤組付け防止治具が対象とする装置としての車軸装置を示している。
【００１９】
同図において、車軸装置(1)は、車輪が取り付けられる車軸(2)と、車体側に設けられた軸箱(3)と、車軸(2)を支持する転がり軸受(4)とを備えている。
【００２０】
転がり軸受(4)は、複列の円すいころ軸受であり、内周面に２列の軌道面を有する外輪(11)と、外輪(11)の各軌道面に対向する軌道面を外周面に有しかつ端面が突き合わされた１対の内輪(12)と、両輪(11)(12)の２列の転動面間に周方向に所定間隔で配置された複数の円すいころ(13)と、これらの円すいころ(13)を保持する保持器(14)と、両輪(11)(12)の左右端部間に設けられた左右のシール部材(15)(16)と、１対の内輪(12)同士を結合する締結リング(17)とを備えている。
【００２１】
締結リング(17)は、円周上で１カ所の分割部が形成された円環状をなし、その両端部に径方向外向きのフランジ(17a)が形成されており、両内輪(12)の突き合わせ端面近傍の各内周面に形成された環状溝（係合凹所）(12a)にそのフランジ(17a)が嵌め合わされている。
【００２２】
各シール部材(15)(16)は、公知のもので、詳細説明を省略するが、左のシール部材(15)は、外輪(11)に固定された芯金(15a)およびこの芯金(15a)に固定されたゴムシール(15b)を有し、ゴムシール(15b)が見えるようになっており、右のシール部材(16)は、外輪(11)に固定された芯金(16a)およびこの芯金(16a)に固定されたゴムシール(16b)ならびに内輪(12)に固定された金属製スリンガ(16c)からなり、金属製スリンガ(16c)が見えるようになっている。このシール部材(15)(16)の構成の相違により、転がり軸受(4)は、軸方向内側（図の左側）と外側（図の右側）とで非対称形状となっている。また、内輪(12)の面取りについて、右側の面取りが左側の面取りよりも大きくなされている。
【００２３】
車軸(2)は、左端側に形成されかつ内輪(12)の内径よりも小さい外径を有するおねじ部(2a)と、内輪(12)の内径と同じ外径を有し内輪(12)が嵌め入れられている内輪支持部(2b)と、内輪(12)の内径よりも大きい外径を有し内輪(12)の端面位置を規定している内輪位置決め部(2c)とを有している。
【００２４】
軸箱(3)は、外輪(11)の外径と同じ内径を有し外輪(11)が嵌め入れられている円筒部(3a)と、円筒部(3a)の右端部に設けられた内向きフランジ部(3b)と、円筒部(3a)右端内径に設けられて外輪(11)の右端面位置を規定している環状凸部(3c)とを有している。
【００２５】
このような車軸装置(1)を組み立てるに際しては、例えば、車軸(2)に相当する芯出し用軸部材を有する位置決め装置に軸箱(3)を固定しておいて、転がり軸受(4)を芯出し用軸部材に挿通しながら軸箱(3)に圧入していくというような作業が行われているが、いずれにしろ、転がり軸受(4)は、車軸(2)またはこれに相当する部材（以下では、軸部材(2)と表現する）に嵌め入れられるか、軸箱(3)またはこれに相当する部材（以下では、軸箱(3)と表現する）に嵌め入れられる。
【００２６】
図２から図４までは、この発明による軸受装置および誤組付け防止治具の１実施形態を示すもので、転がり軸受(4)を軸部材(2)に嵌め入れる場合に適している。
【００２７】
同図において、軸受装置(5)は、外輪(11)、内輪(12)、両輪(11)(12)の間に周方向に所定間隔で２列に配置された複数の円すいころ(13)、これらの円すいころ(13)を保持する保持器(14)および左右のシール部材(15)(16)からなる転がり軸受(4)と、転がり軸受(4)の内輪(12)に組み付けられて転がり軸受(4)が誤った方向から組み付けられることを防止する誤組付け防止治具(18)とを備えている。
【００２８】
誤組付け防止治具(18)は、合成樹脂製で、内輪(12)の内径に締め代有りで嵌め入れられる円筒部(31)と、円筒部(31)の左端部に形成されて内輪(12)左端面に当接する外向きフランジ(32)と、円筒部(31)の右端部に形成された複数の係合部(33)と、円筒部(31)の左端部においてその内径同士を連結するように設けられた取っ手(34)とからなる。
【００２９】
係合部(33)は、円筒部(31)が有している誤組付け防止治具(18)の軸方向への抜けを防止する効果をさらに高めるためのもので、円筒部(31)の端面から軸方向に突出しているのではなく、その周方向の両側に係合部(33)の弾性変形を容易とするスリット(35)が設けられ、図３に示すように、このスリット(35)を介して、円筒部(31)の一部が軸方向に延長された部分(31b)と周方向に対向している。係合部(33)は、その中間部が径方向外方に屈曲されており、これらの屈曲部分同士の間隔は、フリー時において、円筒部(31)の外径よりも大きくなされ、内輪(12)に嵌め入れられることによって、径方向外向きの弾性力を生成する。屈曲部分の先端には、締結リング(17)が嵌め入れられている内輪(12)の環状溝（係合凹所）(12a)に嵌まり合う係合爪(37)が設けられている。環状溝(12a)と係合爪(37)との嵌合は、円筒部(31)と内輪(12)との締め代がゼロとなっても、誤組付け防止治具(18)が自重で内輪(12)から脱落することを防止できる大きさとされ、かつ、誤組付け防止治具(18)に軸方向外向きの所定値以上の力が作用した際には、係合爪(37)が環状溝(12a)から抜け出していく程度の大きさとされている。
【００３０】
円筒部(31)には、締め代をきつく取るために、周方向に所定間隔でリブ(31a)が設けられている。外向きフランジ(32)には、外向きフランジ(32)の外径が外輪(11)の外径にほぼ等しくなされることにより、左のシール部材(15)を覆うシール保護部(32a)が設けられている。
【００３１】
したがって、図２において、二点鎖線で示されている軸部材(2)に対してこの軸受装置(5)を左方（正規の方向）から嵌め入れると、誤組付け防止治具(18)は、軸受装置(5)が軸部材(2)に挿入されるに連れて、軸部材(2)の端面に押されて、軸受(4)の外部（左方）へと押し出される。こうして、誤組付け防止治具(18)の取外しの手作業を必要とせずに、誤組付け防止治具(18)付き軸受装置(5)が軸部材(2)に組み付けられる。一方、軸受装置(5)を左右逆にして（正規の逆方向）から嵌め入れようとした場合、誤組付け防止治具(18)の外向きフランジ(32)が内輪(12)の端面に当接していることにより、軸部材(2)の端面が誤組付け防止治具(18)の取っ手(34)に当接した後の軸受装置(5)の挿入が防止され、作業者のミスによる誤組付けが防止される。
【００３２】
上記実施形態の軸受装置(5)は、誤組付け防止治具(18)が組み付けられた状態で、積み重ねられて運搬される。この際、軸受装置(5)同士は、誤組付け防止治具(18)の外向きフランジ(32)を介して積み重ねられ、これにより、転がり軸受(4)の端面同士が接触することが外向きフランジ(32)によって防止され、転がり軸受(4)の両端部に設けられているシール部材(15)(16)が損傷することがシール保護部(32a)によって防止される。また、船便による海外への輸送などの熱変形しやすい環境下に置かれた場合であっても、係合部(33)によって、内輪(12)との締め代が減少することによる誤組付け防止治具(18)の軸受装置(5)からの脱落が防止される。さらにまた、軸受装置(5)に軸部材(2)を挿入する前に、誤組付け防止治具(18)を手で取り外しておく工程が必要な場合に、取っ手(34)によって、その取外しを容易に行うことができる。
【００３３】
誤組付け防止治具(18)を転がり軸受(4)に取り付けるに際しては、多数の誤組付け防止治具(18)をパーツフィーダに通して整列させる作業が必要となるが、これらの誤組付け防止治具(18)の係合部(33)同士が絡まることが、係合部(33)にスリット(35)を介して対向している軸方向延長部分(31b)によって防止されるので、誤組付け防止治具(18)を１つずつ整列させる作業を容易に行うことができる。
【００３４】
なお、上記においては、車軸装置(1)を例にとって説明したが、上記誤組付け防止治具(18)は、非対称の転がり軸受を使用する各種装置に適用することができる。この際、係合部の係合爪と係合する内輪内径部の係合凹所としては、上記の環状溝以外に面取り部などを使用することができ、転がり軸受の形状に応じて適宜変更される。転がり軸受は、複列の円すいころ軸受に限定されるものではなく、単列または複列の種々の軸受とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、この発明による軸受装置および軸受の誤組付け防止治具が対象とする装置の１例としての車軸装置を示す縦断面図である。
【図２】図２は、この発明による軸受装置および軸受の誤組付け防止治具の１実施形態を示す縦断面図である。
【図３】図３は、誤組付け防止治具の斜視図である。
【図４】図４は、誤組付け防止治具を軸方向から見た図である。
【符号の説明】
【００３６】
(2)         車軸（軸部材）
(3)         軸箱
(5)         軸受装置
(11)        外輪
(12)        内輪
(13)        円すいころ（転動体）
(18)        誤組付け防止治具
(31)        円筒部
(32)        外向きフランジ
(33)        係合部
(34)        取っ手
(35)        スリット
【図１】
2008284614.tif 000003
【図２】
2008284614.tif 000004
【図３】
2008284614.tif 000005
【図４】
2008284614.tif 000006