(57)【要約】【課題】  ベアリングの内輪を加熱して径を膨張させた状態で小さい押込力により軸部材をベアリングに挿入し得るようにするためのベアリングヒータを提供する。【解決手段】  ベアリングヒータは、空気供給源に接続される空気供給パイプ１１と、その内部の流路を流れる空気を加熱するヒータ１６とを有し、空気供給パイプ１１の先端にはベアリングの内輪に嵌合されるノズルヘッド１５が設けられている。ノズルヘッド１５には複数の環状溝２５〜２７が形成され、空気供給パイプ１１内の流路は環状溝２５〜２７と連通され、環状溝２５〜２７に案内されてベアリングの内輪に沿って流れる熱風によってベアリングの内輪が加熱される。加熱されて熱膨張により内径が大きくなった状態で内輪には軸部材が挿入される。【選択図】    図１
2005127468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベアリングに軸部材を装着する際にベアリングの内輪を加熱するベアリングヒータであって、
空気供給源に接続される空気供給パイプと、当該空気供給パイプ内の流路を流れる空気を加熱するヒータ部と、前記空気供給パイプの先端に設けられ前記ベアリングの内輪に嵌合されるノズルヘッドとを有し、
前記ノズルヘッドの外周に複数の環状溝を形成し、前記空気供給パイプの流路と前記環状溝とを連通し、前記環状溝を前記ベアリングの内輪に沿って流れる熱風により前記ベアリングの内輪を加熱することを特徴とするベアリングヒータ。
【請求項２】
請求項１記載のベアリングヒータにおいて、複数の前記環状溝のうち先端側の環状溝に前記流路に連通する連通孔を形成し、隣り合う前記環状溝を導通させる切り欠き部を前記ノズルヘッドに形成するとともに前記ノズルヘッドの基端部側に熱風排出部を形成することを特徴とするベアリングヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベアリングに軸部材を装着する際にベアリングを加熱するためのベアリングヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転軸を支持部材に回転自在に取り付ける場合には、回転軸と支持部材との間にベアリングが装着される。ベアリングはハウジングやケーシングなどの支持部材に対して所定の締め付け力で取り付ける必要がある。たとえば、特許文献１に記載された軸受装置においては、ハウジングをベアリングよりも熱膨張率の大きい材料とし、ベアリングとハウジングとを通常の環境温度よりも高い温度に加熱した状態でベアリングをハウジングに挿入するようにしている。このように、ハウジングとベアリングとを熱膨張率の差によってハウジングの嵌合孔の内径をベアリングの外径よりも広げるように変形させることによりハウジングの嵌合孔に小さい挿入力で挿入することができる。また、特許文献２は樹脂製の歯車に軸受を溶着するために、把持部材をヒータにより加熱して把持部材により把持した状態のもとでベアリングを加熱するようにしている。
【特許文献１】特開平９−１０５４１０号公報
【特許文献２】特開２００１−３１０２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ベアリングはハウジングなどの支持部材に対して強固に固定する必要があるとともに、ベアリングにより支持される軸部材もベアリングとの間で隙間が発生しないようにベアリングの内輪に強固に締結する必要がある。たとえば、発電機を駆動するための汎用エンジンにおいては、クランク軸はケース本体とケースカバーとからなるクランクケースにベアリングを介して回転自在に取り付けられており、汎用エンジンを組み立てる際には、ケース本体にベアリングを取り付けた後にベアリングにクランク軸を挿入するようにしている。内輪と外輪とを有するボールベアリングに対するクランク軸の挿入は、内輪にクランク軸を挿入することによって行われているが、内輪の内径とクランク軸の外径との加工誤差によっては、クランク軸に強い押し付け力を加えてベアリングの内輪に挿入する必要がある。
【０００４】
汎用エンジンのケース本体にはメインベアリングカバーつまりケースカバーが取り付けられるようになっており、クランク軸はケース本体に固定されるベアリングとケースカバーに固定されるベアリングとにより回転自在に支持されるようになっている。したがって、ケースカバーをケース本体に取り付ける際には、クランク軸をベアリングに挿入しながら、クランク軸に設けられた駆動ギヤをケースカバーに装着されたガバナーギヤに噛み合わせる操作を行う必要がある。このため、クランク軸とベアリング内輪との嵌合強度がタイトで、強い押込力をクランク軸とベアリングとに加えなければならないときには、ケースカバーに強い力を加えることになり、駆動ギヤとカバナーギヤとの噛合い状態によっては、これらのギヤのギヤ割れが発生することになる。
【０００５】
本発明の目的はベアリングの内輪を加熱して径を膨張させた状態で小さい押込力により軸部材をベアリングに挿入し得るようにするためのベアリングヒータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のベアリングヒータは、ベアリングに軸部材を装着する際にベアリングの内輪を加熱するベアリングヒータであって、空気供給源に接続される空気供給パイプと、当該空気供給パイプ内の流路を流れる空気を加熱するヒータ部と、前記空気供給パイプの先端に設けられ前記ベアリングの内輪に嵌合されるノズルヘッドとを有し、前記ノズルヘッドの外周に複数の環状溝を形成し、前記空気供給パイプの流路と前記環状溝とを連通し、前記環状溝を前記ベアリングの内輪に沿って流れる熱風により前記ベアリングの内輪を加熱することを特徴とする。
【０００７】
本発明のベアリングヒータは、複数の前記環状溝のうち先端側の環状溝に前記流路に連通する連通孔を形成し、隣り合う前記環状溝を導通させる切り欠き部を前記ノズルヘッドに形成するとともに前記ノズルヘッドの基端部側に熱風排出部を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のベアリングヒータにあっては、ベアリングの内輪に嵌合するノズルヘッドには複数の環状溝が形成されており、環状溝には空気供給パイプ内の流路から供給される熱風が案内されるので、熱風により内輪をその内周面全体に均一に加熱することができる。複数の環状溝のうちノズルヘッドの先端側の環状溝から基端側の環状溝に向けて熱風を案内して基端部側に排気することにより、ベアリングの反対側の端面に隣接する部材に熱風が吹き付けられることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるベアリングヒータを示す正面図であり、図２は図１に示されたベアリングヒータのノズルヘッドを示す正面側の斜視図であり、図３は図２の背面側の斜視図であり、図４は図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図５はベアリングヒータによりベアリングを加熱している状態を示す断面図である。
【００１０】
図１に示すように、円筒形状の握り部１０には空気供給パイプ１１が設けられており、空気供給パイプ１１の内部には図４に示されるように流路１２が形成されている。空気供給パイプ１１の一端部は図１に示すようにエアホースの接続部１３となっており、この接続部１３には図示しないエアホースを介して空気圧供給源が接続されることになる。空気供給パイプ１１には、流量調整部１４が設けられており、空気供給パイプ１１の流路１２内の空気流量は流量調整部１４内に設けられたバルブにより調整される。空気供給パイプ１１の先端にはノズルヘッド１５が取り付けられており、接続部１３に流入した空気はノズルヘッド１５から吐出されるようになっている。ノズルヘッド１５から吐出される空気を加熱するために、空気供給パイプ１１にはヒータ１６が設けられており、このヒータ１６により空気供給パイプ１１の流路１２を流れる空気は加熱されて高温となる。ヒータ１６は電源ケーブル１７により図示しない電源端子に接続されるようなっている。
【００１１】
ノズルヘッド１５には突き当てフランジ１８が設けられており、この突き当てフランジ１８は、ノズルヘッド１５を図５に示すようにベアリング２０に嵌合させたときにベアリング２０の端面に接触するようになっている。ベアリング２０は、内輪２１と外輪２２とこれらの間に配置される複数の鋼球２３とを有しており、ノズルヘッド１５の突き当てフランジ１８よりも先端側の部分は嵌合部２４となっており、この嵌合部２４が内輪２１内に嵌合される。
【００１２】
ノズルヘッド１５の嵌合部２４には３つの環状溝２５〜２７が形成されており、先端側の環状溝２５は連通孔２８により流路１２に連通している。したがって、連通孔２８から環状溝２５内に流入した熱風は、図５に矢印で示すように内輪２１の内周面に沿って円周方向に流れることになる。環状溝２５とこれに隣り合う環状溝２６とを導通させるために、連通孔２８に対して円周方向１８０度ずれた位置には図３および図４に示すように切り欠き部２９が設けられ、この切り欠き部２９は突き当てフランジ１８にまで達するように延びており、環状溝２６と環状溝２７もこの切り欠き部２９により導通している。これにより、連通孔２８から環状溝２５内に吐出した熱風の一部は、環状溝２５に案内されて内輪２１の内周面に沿って流れて切り欠き部２９に至り、切り欠き部２９から環状溝２６，２７に案内される。
【００１３】
さらに、連通孔２８から吐出した熱風を直接環状溝２６，２７に案内するために、図２および図４に示すように、ノズルヘッド１５には連通孔２８に対応させて切り欠き部３０が形成されており、この切り欠き部３０により３つの環状溝２５〜２７は相互に導通している。したがって、連通孔２８から先端側の環状溝２５内に吐出した熱風は、それぞれの切り欠き部２９，３０を介して順次基端部側の環状溝２６，２７に案内されて円周方向に流れることになる。
【００１４】
切り欠き部２９に連通させて突き当てフランジ１８には熱風排出部３１が形成されており、この熱風排出部３１から熱風はノズルヘッド１５の基端部側に向けて排出される。このようにして、３つの環状溝２５〜２７に案内されてそれぞれ内輪２１に沿って流れる熱風により、内輪２１は全体的に均一に加熱される。
【００１５】
図示する場合には、３つの環状溝２５〜２７がノズルヘッド１５の嵌合部２４に形成されているが、環状溝の数は３つに限られず、ベアリング２０の形状に対応させて任意の数に設定することができる。また、図示する場合には、相互に位相が１８０度ずれた位置となって嵌合部２４に形成された２つの切り欠き部２９，３０によって相互に隣り合う環状溝に熱風を案内するようにしているが、環状溝２５と環状溝２６とを導通させる１つの切り欠き部と、環状溝２６と環状溝２７とを導通させる１つの切り欠き部とをノズルヘッド１５に設けるようにしても良く、その場合には、３つの環状溝２５〜２７は直列状に導通され、環状溝２５に案内された熱風は環状溝２６に案内された後に環状溝２７に流入することになる。また、図示する場合には先端側の環状溝２５に連通させて１つの連通孔２８を設けるようにしているが、３つの環状溝２５〜２７に対応させて連通孔を３つ設けるようにしても良い。
【００１６】
図６は汎用エンジンのクランクケースを示す断面図であり、クランクケースはケース本体３２ａとこれに取り付けられるケースカバー３２ｂとにより構成される。クランクケースにはエンジンのクランク軸３３が回転自在に装着されるようになっており、クランク軸３３には図示しないピストンロッドを介してピストンが連結されることになる。ケース本体３２ａとケースカバー３２ｂにはそれぞれクランク軸３３を回転自在に支持するためにベアリング２０ａ，２０ｂが装着されるようになっており、それぞれのベアリング２０ａ，２０ｂに対してケース本体３２ａとケースカバー３２ｂの外側にはオイルシール３４，３５が装着されるようになっている。
【００１７】
ケースカバー３２ｂにはエンジン回転数に応じてエンジンに供給される混合気の量を調整するためのガバナーつまり調速機３６が設けられており、この調速機３６に設けられたガバナーギヤ３７には、クランク軸３３に取り付けられた駆動ギヤ３８が噛み合うようになっている。したがって、汎用エンジンを組み立てる際には、まず、ケース本体３２ａに予め取り付けられたベアリング２０ａにクランク軸３３を装着することになり、その際には小さい挿入力でクランク軸３３をベアリング２０ａに装着できることが好ましい。また、ケース本体３２ａにケースカバー３２ｂを取り付ける際には、予めケースカバー３２ｂにベアリング２０ｂを取り付けた状態のもとで、駆動ギヤ３８とガバナーギヤ３７とを噛み合わせるようにしてクランク軸３３をベアリング２０ｂに装着しながらケースカバー３２ｂをケース本体３２ａに取り付けることになり、小さい押し付け力によりケースカバー３２ｂをケース本体３２ａに装着できることが好ましい。
【００１８】
ケース本体３２ａ側のベアリング２０ａに対するクランク軸３３の一端部側の組み付け作業、およびケースカバー３２ｂ側のベアリング２０ｂに対するクランク軸３３の他端部側の組み付け作業においては、ベアリング２０ａ，２０ｂに図１に示したベアリングヒータのノズルヘッド１５を内輪２１に嵌合させた状態のもとで、熱風を内輪２１の内面に沿って円周方向に案内させることによって内輪２１を熱膨張させる。これにより、内輪２１はその内径が大きくなるように熱変形する。内輪を加熱した後の熱風は熱風排出部３１からノズルヘッド１５の基端部側に向けて排出されるので、ベアリング２０ａ，２０ｂの反対側の端面に隣接する部材つまり図６に示したオイルシール３４，３５には熱風が吹き付けられることなく、オイルシール３４，３５が加熱されることを防止できる。
【００１９】
内輪２１の内径が大きくなった状態のもとで、クランク軸３３をベアリング２０ａ，２０ｂの内輪２１に装着するようにすると、小さい押し付け力での挿入操作によりクランク軸３３とベアリング２０ａ，２０ｂとを装着させることができる。これにより、これらの装着作業を小さい押込力で容易に行うことができ、特に、ケースカバー３２ｂをケース本体３２ａに取り付ける際におけるガバナーギヤ３７と駆動ギヤ３８との噛合い部にギヤ割れを発生させることなく、容易にケースカバー３２ｂをケース本体３２ａに取り付けることができる。
【００２０】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、図６はクランクケースを示し、このクランクケースに取り付けられるベアリングを加熱するために本発明のベアリングヒータを使用した場合について説明したが、ケーシングやハウジングなどの支持部材に取り付けられた状態のベアリングに軸部材を装着する場合であれば、どのような軸部材を装着する場合にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態であるベアリングヒータを示す正面図である。
【図２】図１に示されたベアリングヒータのノズルヘッドを示す正面側の斜視図である。
【図３】図２の背面側の斜視図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】ベアリングヒータによりベアリングを加熱している状態を示す断面図である。
【図６】ベアリングを介してクランク軸が装着された汎用エンジンのクランクケースを示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０      握り部
１１      空気供給パイプ
１２      流路
１５      ノズルヘッド
１６      ヒータ
１８      突き当てフランジ
２４      嵌合部
２５〜２７    環状溝
２８      連通孔
２９，３０    切り欠き部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005127468.tif 000005
【図４】
2005127468.tif 000006
【図５】
2005127468.tif 000007
【図６】
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