安装夹具及安装方法与流程

本发明涉及用于将两个构件隔开间隙而保持为同轴状的安装夹具、及使用该安装夹具进行的安装方法。

背景技术：

在单向离合器中，当相对于外圈构件而内圈构件向一方向旋转时，楔块等卡合件啮入于外圈构件及内圈构件，外圈构件与内圈构件一体旋转。该状态为“锁定状态”。相对于此，当相对于外圈构件而内圈构件向另一方向旋转时，所述啮入被解除，相对于外圈构件而内圈构件空转。该状态为“自由状态”。为了使单向离合器这样发挥功能而外圈构件与内圈构件需要成为同轴状地配置。为此，采用了在外圈构件与内圈构件之间介有滚动轴承的结构(例如，参照日本特开2006-322597号公报)。

根据使用单向离合器的设备的不同而存在如图10所示的情况：在外圈构件91与内圈构件92之间未直接介有滚动轴承而使上述外圈构件91与内圈构件92配置成同轴状的情况。在图10所示的设备中，外圈构件91经由通过笼辊构成的滚动轴承99从径向内侧支承于轴90。相对于此，内圈构件92在与轴90之间设置间隙e，在轴向一侧的位置p1处通过固定手段(例如，焊接等)而与轴90固定。该结构是为了例如向通用化的轴90安装不同种类的内圈构件92。

圆筒状的内圈构件92在轴向一侧的位置p1处固定于轴90。此时，需要将内圈构件92和轴90在隔开间隙e而保持为同轴状的状态下，进行基于例如焊接等的固定。

因此，可考虑使用图11所示的夹具95的方法。该夹具95是在轴90的外周侧设置的圆筒状的构件。该夹具95具有小径内周面96和大径内周面97。小径内周面96与轴90的外周面93相比内径稍大。大径内周面97与内圈构件92的外周面94相比内径稍大。小径内周面96与大径内周面97高精度地制造成同轴状。使轴90及内圈构件92位于该夹具95的内周侧。由此，能够将轴90和内圈构件92隔开间隙e地保持为同轴状。在该保持的状态下，通过例如焊接进行轴90与内圈构件92的固定。即，所述保持的状态维持至焊接完成为止。

然而，夹具95的小径内周面96与轴90的外周面93的间隙f1小。并且，当夹具95的大径内周面97与内圈构件92的外周面94的间隙f2小时，难以进行向轴90嵌套夹具95的作业。而且，难以进行向夹具95与轴90之间插入内圈构件92的作业。即使在轴90的外周侧安装了夹具95，由于间隙f1而夹具95也会相对于轴90倾斜。当这样夹具95即使稍微倾斜，将内圈构件92向夹具95与轴90之间插入的作业也会变得更加困难。为了使上述作业成为可能(容易)，只要增大所述间隙f1、f2即可。然而，这种情况下，轴90与内圈构件92的同轴度下降。

此外，以所述的轴90与内圈构件92的关系那样将两个构件隔开间隙e而成为同心状地配置的结构不仅在图10所示的具有单向离合器的旋转设备中存在，在其他的设备中也存在。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种具备为了将两个构件隔开间隙地保持为同轴状而使用的新的技术手段的安装夹具、及使用该夹具进行的安装方法。

用于将圆筒构件隔开间隙且同轴状地保持于截面为圆形的内侧构件的外周侧的本发明的一个方式的安装夹具的结构上的特征在于，所述安装夹具具备：支承单元，具有与所述内侧构件的外周面滚动接触的多个滚动体和保持多个该滚动体的环状的保持架，所述滚动体由滚子或多排滚珠构成；及引导筒体，具有嵌套在多个所述滚动体的外侧而使该滚动体与该引导筒体滚动接触的内周面，并对所述圆筒构件的至少一部分进行引导而使该至少一部分插入到该引导筒体的内周侧。

附图说明

前述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的标号表示相同的部件。

图1是包含使用本发明的安装夹具组装的单向离合器的旋转设备的剖视图。

图2是说明安装夹具的剖视图。

图3是支承单元的剖视图。

图4是表示支承单元的变形例的剖视图。

图5是说明安装夹具的变形例的剖视图。

图6是使用了安装夹具的安装方法的说明图。

图7是使用了安装夹具的安装方法的说明图。

图8是说明图2的安装夹具的变形例的剖视图。

图9是说明其他方式的安装夹具的剖视图。

图10是包含单向离合器的旋转设备的剖视图。

图11是说明以往的夹具的剖视图。

具体实施方式

图1是包含使用本发明的安装夹具组装的单向离合器10的旋转设备的剖视图。该旋转设备具备轴7、滚动轴承8及单向离合器10。轴7绕中心轴c旋转。单向离合器10具有楔块11、保持架12、弹簧13、外圈构件14及内圈构件15。保持架12是环状的构件，保持多个楔块11。弹簧13为了将各楔块11维持成规定的姿势而施力。

内圈构件15是圆筒状的构件，其外周面27与楔块11接触。内圈构件15在轴向一侧的固定部16处固定于轴7的一部分17。在内圈构件15的内周面28与轴7的外周面29之间沿周向形成有间隙e。间隙e沿周向为恒定。即，轴7与内圈构件15隔开间隙e而成为同轴状地连结。通过以上所述，内圈构件15以轴7的中心轴c为中心设置。内圈构件15的固定部16与轴7的一部分17通过例如焊接等而固定，固定部16与一部分17成为一体。此外，固定部16与一部分17的固定可以为其他的手段。例如，可以取代焊接而为螺栓紧固或粘接。

外圈构件14具有外圆筒部18、圆环部19及内圆筒部20。外圆筒部18具有圆筒形状。楔块11与外圆筒部18的内周面接触。圆环部19具有圆环形状。圆环部19从外圆筒部18的轴向的端部向径向内方延伸设置。内圆筒部20具有圆筒形状。内圆筒部20从圆环部19的径向内侧的端部沿轴向延伸设置。

在轴7与内圆筒部20之间设置有滚动轴承8。滚动轴承8由笼辊构成。即，滚动轴承8由多个滚子(辊，在图例中为滚针)21和将这些滚子21沿周向隔开间隔地保持的环状的保持架22构成。通过以上所述，外圈构件14以中心轴c为中心设置。

在具备以上的结构的单向离合器10中，当相对于外圈构件14而内圈构件15与轴7一起向一方向旋转时，楔块11啮入于外圈构件14和内圈构件15，外圈构件14与内圈构件15一体旋转(不能相对旋转)。该状态为“锁定状态”。相对于此，当相对于外圈构件14而内圈构件15向另一方向旋转时，所述啮入被解除，相对于外圈构件14而内圈构件15空转(能够相对旋转)。该状态为“自由状态”。此外，在单向离合器10中，向外圈构件14和内圈构件15啮入的构件(卡合件)可以是楔块11以外的构件。

在图1所示的旋转设备中，外圈构件14经由滚动轴承8从径向内侧支承于轴7。相对于此，内圈构件15未直接地通过轴承等而支承于轴7。即，内圈构件15在与轴7之间设置间隙e，在轴向一侧的位置p1通过焊接等(固定手段)而与轴7固定。该结构为了向通用化的轴7安装不同种类的内圈构件15。

圆筒状的内圈构件15在轴向一侧的位置p1固定于轴7。然而，此时，需要在将内圈构件15与轴7隔开间隙e地保持为同轴状的状态下进行焊接。即，所述保持的状态维持至焊接完成为止。因此，使用图2所示的安装夹具30。

图2是说明安装夹具30的剖视图。该安装夹具30是用于将内圈构件(圆筒构件)15隔开间隙e且同轴状地保持在截面为圆形的轴(内侧构件)7的外周侧的夹具。此外，轴7可以为实心，也可以为空心。安装夹具30具备支承单元31和引导筒体32。支承单元31具有多个滚动体33和保持这些滚动体33的环状的保持架34。本实施方式的滚动体33是圆筒形状的滚子(滚针)。支承单元31由(作为滚动轴承而采用的)笼辊构成。保持架34保持的各滚动体33与轴7的外周面29滚动接触。

本实施方式的滚动体33及保持架34是将作为滚动轴承而使用的结构部件转用为夹具用的结构。保持架34具有第一圆环部35、第二圆环部36及多个柱部37。第一圆环部35设置在滚动体33的轴向一侧。第二圆环部36设置在滚动体33的轴向另一侧。柱部37将第一圆环部35与第二圆环部36连结。图3是支承单元31的剖视图。在图2及图3中，第一圆环部35与第二圆环部36之间且在周向上相邻的柱部37、37之间成为收容滚动体33的兜孔38。在兜孔38与滚动体33之间设置有微小间隙。因此，滚动体33在兜孔38的范围内能够稍微变更姿势。

滚动体33设置在沿周向的多个部位。在图3的方式中，未在全部的兜孔38保持滚动体33而在全部的兜孔38中的一部分(在图例中为三个兜孔38)保持滚动体33。滚动体33需要设为三个以上，如图3所示，这些滚动体33沿周向均等地配置。这样，滚动体33沿周向以均等配置的方式设置于至少三个部位。此外，也可以如图4所示，在全部的兜孔38收容滚动体33。

在图3中，在环状的保持架12中，将保持滚动体33的部分(兜孔38)称为“保持部24”，将不存在滚动体33的部分(兜孔38)称为“非保持部23”。图3的保持架12沿周向具有保持部24和非保持部23。保持部24是构成保持滚动体33的兜孔38的范围。一个保持部24的周向长度被定义为保持滚动体33的兜孔38的周向长度。在图3的方式中，三个保持部24沿周向均等地配置。非保持部23是构成未保持滚动体33的兜孔38的范围。一个非保持部23的周向长度被定义为未保持滚动体33的兜孔38的周向长度。在本实施方式的保持架12中，沿周向设置多个兜孔38，各兜孔38的形状相同。在图3的例子中，保持部24的个数为“3”，相对于此，非保持部23的个数为“9”。因此，保持部24的周向长度的总和比非保持部23的周向长度的总和短。

滚动体33除了圆筒形状的滚子(滚针)以外，也可以如图5所示为多排滚珠。即，将沿周向设置的多个滚珠33的组沿轴向并列地配置二组。各排(各组)包含的多个滚珠33按照各排而通过保持架34沿周向隔开间隔地保持。

引导筒体32是圆筒状的构件。引导筒体32在轴向上远长于支承单元31。引导筒体32的板厚比其轴向的长度小(薄)，例如为几毫米。引导筒体32在轴向一侧(在图2中为右侧)具有引导用的内周面40，在轴向另一侧(在图2中为左侧)具有滚动体33用的内周面39。滚动体33用的内周面39是与多个滚动体33的外侧(径向外侧)嵌套而使这些滚动体33与该滚动体33用的内周面39滚动接触的圆筒面。引导用的内周面40是用于引导内圈构件15的一部分15a而使其插入的圆筒面。引导用的内周面40可以与内圈构件15的外周面27相比直径稍大，也可以与内圈构件15的外周面27相比直径相同。在本实施方式中，滚动体33用的内周面39与引导用的内周面40的内径相同，而且，它们的正圆度为高精度。内周面39(40)的内径与多个滚动体33的外接圆的直径相同。引导筒体32具有高尺寸精度的内周面39、40，被反复使用。因此，通过难以产生伤痕或磨损的硬质材料(钢材)制造。具体而言，引导筒体32为轴承钢制。

滚动体33的直径d1可以稍大于内圈构件15的外周面27的半径r1与轴7的外周面29的半径r2之差(r1-r2)。在直径d1稍大于所述差(r1-r2)的情况下，直径d1与所述差(r1-r2)之差的最大值为0.01毫米。此外，直径d1可以与所述差(r1-r2)相同。这样，滚动体33的直径d1大致等于内圈构件15的外周面27的半径r1与轴7的外周面29的半径r2之差(d1≈r1-r2)。通过该结构，嵌套在多个滚动体33的外侧的引导筒体32具有的内周面40(39)与内圈构件15的外周面27相比沿径向不会变小。由此，能得到用于对内圈构件15的一部分15a进行引导(导引)而使其插入的引导用的内周面40。

在本实施方式中，滚动体33的直径d1等于引导筒体32具有的内周面39的半径r3与轴7的外周面29的半径r2之差(r3-r2)。即，滚动体33在径向上以零间隙介于引导筒体32和轴7之间。或者，滚动体33的直径d1可以稍大于所述差(r3-r2)。即，滚动体33可以在径向上成为负间隙地介于引导筒体32和轴7之间。在直径d1稍大于所述差(r3-r2)的情况下，直径d1与所述差(r3-r2)之差的最大值为0.01毫米。通过笼辊构成的支承单元31刚性比较低。然而，通过如上所述设为负间隙或零间隙，能确保支承单元31的刚性。

说明使用具备所述结构的安装夹具30，用于将内圈构件15(圆筒构件)控制间隙e且同轴状地安装于截面为圆形的轴(内侧构件)7的外周侧的方法。在此，说明使用图2所示的方式的安装夹具30的情况，但是使用图5所示的方式的安装夹具30的情况也成为相同方法。

如图6所示，使轴7与支承单元31沿轴向相互接近，将支承单元31嵌套在轴7的外周侧。一边使轴7与支承单元31相对旋转一边进行该嵌套的动作。通过这样进行相对旋转，一边使支承单元31的滚动体33与轴7的外周面29滚动接触，一边将支承单元31嵌套在轴7的外周侧。支承单元31与轴7之间的接触产生的摩擦成为滚动摩擦，因此阻力变小。由此，支承单元31容易安装于轴7。而且，由于支承单元31与轴7之间的阻力减小，因此作业结束后的分解也变得容易。

在将支承单元31向轴7安装时，在轴7的相反侧(在图6中为右侧)，可以成为内圈构件15的一部分15a外嵌于轴7的状态。但是，在该状态下，轴7与内圈构件15偏心(未成为同轴状)。

如图7所示，将引导筒体32嵌套在支承单元31具有的多个滚动体33的外侧。一边使支承单元31与引导筒体32相对旋转一边进行该嵌套的动作。通过这样相对旋转而滚动体33与引导筒体32的内周面39滚动接触。因此，引导筒体32容易安装于支承单元31。即，支承单元31与引导筒体32之间的接触产生的摩擦成为滚动摩擦，因此阻力减小，作业变得容易。而且，由于阻力小，因此作业结束后的分解也变得容易。此外，在将引导筒体32向支承单元31的外侧嵌套的同时，或者将引导筒体32向支承单元31的外侧嵌套之后，插入内圈构件15的一部分15a。具体而言，将内圈构件15的一部分15a通过引导筒体32的内周面40引导(导引)而插入于在引导筒体32与轴7之间形成的环状的空间k。

由此，如图2所示，成为内圈构件15隔开间隙e(该间隙e沿周向恒定)而同轴状地保持于轴7的外周侧的状态。引导筒体32通过其内周面39与支承单元31的滚动体33滚动接触而能够绕中心轴c旋转。因此，在向环状的空间k插入内圈构件15的一部分15a时，优选一边使引导筒体32相对于内圈构件15旋转一边进行。由此，插入的作业变得容易。

支承单元31具有的滚动体33由滚子(或者如图5所示多排滚珠)构成。因此，在支承单元31外嵌于轴7的状态下，能够抑制引导筒体32相对于轴7的倾斜。因此，轴7与引导筒体32高精度地成为同轴状。由此，将内圈构件15向上述轴7与引导筒体32之间的环状的空间k(参照图7)插入的作业与以往相比变得容易。

在支承单元31具有的保持架34的兜孔38(参照图3、图4)与各滚动体33之间设置有微小间隙。由此，滚动体33在兜孔38的范围内能够稍微变更姿势。因此，在使用了支承单元31的所述各作业(图6及图7)中，各滚动体33在兜孔38内能够稍微改变姿势地旋转(一边自转一边公转)。由此，所述各作业变得容易(阻力小且顺畅)。

滚动体33由圆筒形状的滚子(滚针)构成，在其外周面具有凸面形状。因此，例如(参照图6)在使支承单元31从轴7的端部嵌合于轴7时，能够抑制彼此的干涉(卡挂)，作业变得容易。

如以上所述，本实施方式的安装夹具30具备支承单元31和引导筒体32。支承单元31具有与轴7的外周面29滚动接触的多个滚动体33和保持这些滚动体33的环状的保持架34，该滚动体33由滚子(或多排滚珠)构成。引导筒体32具有内周面39、内周面40。内周面39嵌套在多个滚动体33的外侧而使这些滚动体33与该内周面39滚动接触。内周面40对内圈构件15的至少一部分15a进行引导而使该至少一部分15a插入到该引导筒体32的内周侧。根据该安装夹具30，将支承单元31嵌套在轴7的外周侧的状态(参照图6)，如图7所示，将引导筒体32嵌套在该支承单元31的滚动体33的外侧。并且，根据该安装夹具30，对于内圈构件15的至少一部分15a进行引导而将该至少一部分15a插入于在引导筒体32与轴7之间形成的环状的空间k。其结果是，成为将内圈构件15隔开间隙e而同轴状地保持于轴7的外周侧的状态(参照图2、图5)。

在本实施方式的情况下(参照图2)，各滚动体33具有(大致)等于内圈构件15的外周面27的半径r1与轴7的外周面29的半径r2之差(r1-r2)的直径d1。因此，当沿着引导筒体32具有的引导用的内周面40将内圈构件15沿轴向引导而插入时，能够进一步提高轴7与内圈构件15的同心度。

在本实施方式的支承单元31中，各滚动体33以负间隙或零间隙介于引导筒体32和轴7之间。由笼辊构成的支承单元31刚性比较低，但是如上所述成为负间隙或零间隙。由此，能确保支承单元31的刚性。由此，在引导筒体32隔着支承单元31而外嵌于轴7的状态下，抑制引导筒体32相对于轴7的倾斜的功能提高。

如图3所示，在支承单元31中，滚动体33沿周向以均等配置的方式设置于至少三个部位。保持架34沿周向具有保持滚动体33的保持部24和不存在滚动体33的非保持部23。保持部24的周向长度的总和比非保持部23的周向长度的总和短。即，未在保持架34的全部的兜孔38保持滚动体33。因此，在引导筒体32中的位于非保持部23的径向外方的部分，虽然沿径向微小(几微米左右)，但是容易发生弹性变形。因此，在将引导筒体32向支承单元31的外侧安装时，而且，在对于内圈构件15的一部分15a进行引导而使其插入引导筒体32的内周侧时，存在其作业变得更加容易的情况。此外，即使引导筒体32因外力而发生弹性变形，如果解除其外力，则通过弹性复原力而引导筒体32也恢复成正圆。

通过以上所述，根据所述安装夹具30，与以往相比能够容易成为内圈构件15隔开间隙e而同轴状地保持于轴7的外周侧的状态。如通过图1说明那样，只要在轴7与内圈构件15之间在焊接完成之前维持所述的同轴状的状态即可。

图8是说明图2的安装夹具30的变形例的剖视图。该安装夹具30与图2的安装夹具30相比，在具备两个支承单元的点上不同。即，图8的安装夹具30除了具备第一支承单元31、引导筒体32之外，还具备第二支承单元41。第一支承单元31及引导筒体32的结构与图2的方式相同，省略说明。但是，关于第一支承单元31的滚动体33的直径d1、引导筒体32的内径，有时与图2的方式不同。第二支承单元41具有多个滚动体43和保持这些滚动体43的环状的保持架44。滚动体43是圆筒形状的滚子(滚针)。或者可以为多排滚珠。关于第二支承单元41也由(作为滚动轴承而采用的)笼辊构成。保持架44保持的各滚动体43与内圈构件15(一部分15a)的外周面27及引导筒体32的引导用的内周面40滚动接触。

在该安装夹具30的情况下，对于内圈构件15进行引导而使其插入于在引导筒体32的内侧预先设置的第二支承单元41和轴7之间形成的环状的空间。此时，只要使内圈构件15与第二支承单元41相对旋转即可。由此，在对于内圈构件15进行引导而使其插入于所述环状的空间的作业中，不是滑动接触而成为滚动接触，因此该作业变得更加容易。

图9是说明其他方式的安装夹具的剖视图。该安装夹具60是用于将由圆筒构件构成的外圈构件58隔开间隙e且同轴状地保持在壳体(外侧构件)56的内周侧的夹具。壳体56具有以中心轴c为中心的截面为圆形的内周面57。成为通过安装夹具60将外圈构件58隔开间隙e而同轴状地保持于该内周面57的状态。

安装夹具60具备支承单元61和圆筒状的引导筒体62。支承单元61具有与壳体56的内周面57滚动接触的多个滚动体63及保持多个滚动体63的环状的保持架64。与所述方式同样，滚动体63由圆筒形状的滚子构成，但也可以为多排滚珠(参照图5)。支承单元61与图2的支承单元31相比有时直径不同，但是结构相同。引导筒体62具有滚动体63用的外周面69和引导用的外周面70。滚动体63用的外周面69嵌套在多个滚动体63的内侧(径向内侧)而使滚动体63与该滚动体63用的外周面69滚动接触。引导用的外周面70对于外圈构件58进行引导而使其外嵌于引导筒体62的外周侧。

使用该安装夹具60而用于将外圈构件58隔开间隙e且同轴状地安装于壳体56的内周侧的方法如下所述。首先，一边使壳体56与支承单元61相对旋转，一边将支承单元61嵌套在壳体56的内周侧。接下来，一边使支承单元61与引导筒体62相对旋转，一边将引导筒体62嵌套在支承单元61的滚动体63的内侧。与该作业同时地，或者在该作业之后，对于外圈构件58进行引导而插入于在引导筒体62与壳体56之间形成的环状的空间。在对外圈构件58进行引导而插入时，优选一边使外圈构件58与引导筒体62相对旋转一边进行。

根据该方法，成为将外圈构件58隔开间隙e(该间隙e沿周向恒定)而同轴状地保持于壳体56的内周侧的状态。一边使支承单元61的滚动体63与壳体56滚动接触，一边将支承单元61嵌套在壳体56的内周侧。因此，支承单元61容易安装于壳体56。在将引导筒体62嵌套在该支承单元61的内侧时，滚动体63与引导筒体62的外周面69滚动接触。因此，引导筒体62容易安装于支承单元61。滚动体63由滚子(或多排滚珠)构成，因此能够抑制引导筒体62相对于壳体56的倾斜。因此，壳体56与引导筒体62高精度地成为同轴状。由此，将外圈构件58向形成于壳体56与引导筒体62之间的环状的空间插入的作业与以往相比变得容易。

图9的安装夹具60还具有如下的各结构。滚动体63具有大致等于壳体56的内周面57的半径r5与外圈构件58的内周面59的半径r4之差(r5-r4)(或者比该差稍大或相等)的直径d2。滚动体63在径向上以负间隙或零间隙介于引导筒体62和壳体56之间。因此，由笼辊构成的支承单元61的刚性比较低。然而，如上所述通过设为负间隙或零间隙，能确保支承单元61的刚性。

安装夹具60可以具备通过图3说明的结构。即，滚动体63沿周向以均等配置的方式设置于至少三个部位。保持架64沿周向具有保持滚动体63的保持部24和不存在滚动体63的非保持部23。保持部24的周向长度的总和比非保持部23的周向长度的总和短。

通过以上所述，根据所述安装夹具60，与以往相比能够容易地成为将外圈构件58隔开间隙e而同轴状地保持于壳体56的内周侧的状态。例如，在将壳体56和外圈构件58原封不动地维持所述状态进行固定的情况下，只要使用所述安装夹具60维持所述的同轴状而进行该固定用的作业即可。

与图8的安装夹具30同样，作为图9的安装夹具60的变形例，可以使第二支承单元介于引导筒体62与外圈构件58之间。

本次公开的实施方式在全部的点上为例示而不受限制。本发明的权利范围没有限定为上述的实施方式，包括与权利要求书的范围记载的结构等同的范围内的全部变更。在图3中，将滚动体33(63)的个数设为三个，但也可以设为五个等，其个数可以变更。使用所述各方式的安装夹具组装的设备可以是具有图1所示的单向离合器的旋转设备以外的设备。

根据本发明，与以往相比能够容易地形成为将圆筒构件隔开间隙而同轴状地保持于内侧构件(外侧构件)的外周侧(内周侧)的状态。