JP2011194531A - テーパーローラベアリングの組立装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テーパー状のローラを順番にスムーズに保持器の窓に案内する。
【解決手段】テーパーローラベアリングの組立装置は、保持器２の周壁３に設けている窓４に順番にローラ１を入れる。組立装置は、保持器２の周壁３を下窄み状とする姿勢で保持器２を保持する保持機構１０と、保持機構１０で保持される保持器２の中心孔５に挿入されて保持器２の周壁３との間にローラ１を案内する隙間２４を設けている内側ガイド２１と、保持機構１０で保持される保持器２の窓４に向かって、周壁３の内側からローラ１を供給するローラガイド３０とを備えている。ローラガイド３０は、複数のローラ１を、下方の外径を小さくする姿勢で上下方向に並べて、下端の排出端部３０Ａから保持器２の窓４に供給する。さらに、ローラガイド３０は、排出端部３０Ａを鉛直方向に対して傾斜する姿勢であって、保持器２の周壁３の傾斜方向と反対方向に傾斜する姿勢としている。
【選択図】図７

Description

本発明は、テーパーローラベアリングの組立装置に関し、とくに保持器の窓に順番にローラを供給する組立装置に関する。

ローラベアリングの自動組立方法は開発されている。（特許文献１ないし３参照）
これ等の公報にはローラベアリングの組立方法が記載される。しかしながら、これらの公報に記載される方法では、テーパーローラベアリングを組み立てできない。テーパーローラベアリングは、テーパー状のローラを保持器の窓に入れて、その内側に内輪を挿入して組み立てられるが、このベアリングは保持器に設けているテーパー状の窓にテーパー状のローラを挿入するので、ローラをスムーズに挿入するのが極めて難しい。

特開２００２−２４２９４８号公報 特開平５−５０３４１号公報 特開２００６−２０５２６３号公報

本発明者は、テーパーローラベアリングの自動組立装置として、図１に示すように、保持器９２を下窄み状の姿勢に配置し、保持器９２の窓９４に入れる全てのローラ９１を窓９４の上方に環状に配置し、全てのローラ９１を一緒に落下させて保持器９２の窓９４に入れる装置を開発した。この組立装置は、下窄み状に配置される保持器９２の内側には、窓９４に入れるローラ９１が倒れるのを阻止する載せ円筒９０を配置している。この姿勢で水平に配置される保持器９２の窓９４は、その幅が下方に向かって次第に狭くなる姿勢となる。

図１の組立装置は、保持器９２の全ての窓９４に、一緒に多数のローラ９１を落下して案内するので、保持器９２の各々の窓９４の上方に、ローラ９１を供給する筒状のローラガイド（図示せず）を配置している。ローラガイドは、各々の窓にローラを供給するので、窓の数と同じ本数を環状に配置している。ローラガイドの内径は、ローラを通過できるように、ローラの最大外径よりも大きく、その外径は、内径に肉厚が加算されるので、ローラの外径に比べて相当に太くなる。ローラガイドが太くなることから、ローラガイドの排出端部を理想的な位置に配置できなくなる。この配置は、排出端部から窓に供給されるローラの安定した供給を難しくする。さらに、各々のローラガイドから全てのローラが全く同じタイミングで保持器の内側に落下されるとき、ローラがブリッジとなって落下しなくなることがある。それは、ローラが窓の内側に環状に並べて落下されて、窓から外側に移動して窓に案内されるからである。ローラがブリッジになって落下できなくなると、組立装置は異常停止するので、能率よく連続して組み立てできなくなる。

さらにまた、ローラは、錆びを防止するために表面に防錆油が付着している。防錆油は、ローラガイドとの摩擦抵抗を大きくして、ローラのスムーズな落下を阻害する。このため、各々のローラガイドは、一緒にローラを供給するように制御されるが、摩擦抵抗が大きいローラガイドからは速やかに供給されず、一斉にローラを落下できなくなる欠点もある。とくに摩擦抵抗が大きくなると、ローラがローラガイドに詰まる弊害もある。ローラは自重で落下して窓に供給されるので、ローラの自重がローラの移送力となる。ローラガイドに１個のローラを落下させる図１の組立装置は、１個のローラの重量がローラを移送させる力となるので、ローラを強い力で移送して、保持器の窓に供給できない。このため、防錆油で摩擦抵抗が大きくなると、全てのローラをスムーズに落下できなくなる。全てのローラガイドからスムーズにローラを落下できないと、全ての窓に所定のタイミングでローラを供給できなくなる。組立装置は、所定の時間に窓にローラが供給されるとして、ローラの供給が開始されて所定の時間が経過すると、保持器を次の工程に移送する。この工程でローラの供給されない保持器が次の工程に移送されると正常に組み立てできなくなる。また、保持器の窓に供給されなかったローラが次の保持器に供給されることになって、組立装置は異常停止する。以上のことが互いに作用して、図１に示す組立装置は、全てのローラを安定して窓に入れるのが難しく、また、異常停止を有効に阻止できない欠点がある。

さらにまた、図１の組立装置は、保持器に供給する全てのローラを環状に並べて、複数のローラガイドから一斉に保持器に供給するので、多数のローラを環状に並べて窓に供給する配列供給機構が複雑で製造コストが高くなる欠点がある。複雑な配列供給機構は、組み替えに手間がかって、保持器やローラの交換に時間がかかる欠点がある。また、１台の組立装置で、複数の保持器にローラを挿入する装置にあっては、高価で複雑な配列供給機構を複数組設けるので、装置全体の製造コストが高くなる欠点もある。

本発明は、さらに以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、テーパー状のローラを順番にスムーズに保持器の窓に案内できるテーパーローラベアリングの組立装置を提供するにある。
また、本発明の他の大切な目的は、防錆油が付着するローラを速やかに安定して保持器の窓に案内できるテーパーローラベアリングの組立装置を提供することにある。
さらにまた、本発明の他の大切な目的は、ローラを保持器の窓に供給する機構を簡素化して、組み替え作業を簡単かつ容易に、しかも短時間にできる構造にでき、さらに、組み替える機構を安価にして全体の製造コストを低減できるテーパーローラベアリングの組立装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のテーパーローラベアリングの組立装置は、テーパー状である保持器２の周壁３に設けている窓４に順番にテーパー状のローラ１を入れる組立装置である。テーパーローラベアリングの組立装置は、保持器２の周壁３を下窄み状とする姿勢で保持器２を保持する保持機構１０と、この保持機構１０で保持される保持器２の中心孔５に挿入されて保持器２の周壁３との間にローラ１を案内する隙間２４を設けている内側ガイド２１と、保持機構１０で保持される保持器２の窓４に向かって、周壁３の内側からローラ１を供給するローラガイド３０とを備えている。ローラガイド３０は、複数のローラ１を、下方の外径を小さくする姿勢とし、かつ上下方向に複数のローラ１を並べて下端の排出端部３０Ａから保持器２の窓４に供給すると共に、その排出端部３０Ａを鉛直方向に対して傾斜する姿勢としている。さらに、組立装置は、ローラガイド３０の排出端部３０Ａの傾斜方向を、保持器２の周壁３の傾斜方向と反対方向に傾斜する姿勢としている。

以上のテーパーローラベアリングの組立装置は、テーパー状のローラを順番にスムーズに保持器の窓に案内できる特徴がある。それは、以上の組立装置が、周壁を下窄み状とする姿勢で配置している保持器の窓に、複数のローラを上下に並べて収納しているローラガイドでもって、周壁の上側からローラを入れると共に、ローラガイドの排出端部を鉛直方向に対して傾斜する姿勢とし、かつ、排出端部の傾斜方向を、保持器の周壁の傾斜方向と反対方向に傾斜する姿勢としているからである。以上の組立装置は、ローラガイドの排出端部から鉛直方向に対して傾斜する姿勢でローラが窓に供給される。この姿勢で供給されるローラは、上段のローラに押し下げられてスムーズに保持器の窓に供給される。さらに、排出端部を周壁の傾斜方向とは反対方向に傾斜しているので、保持器の周壁の内側に落下したローラは、図７に示すように、排出端部３０Ａにある上段のローラ１によって、矢印で示すように窓４に強制的に挿入される方向に押されて、図８に示すように、窓４に速やかに挿入される。すなわち、ローラガイド３０に上下に収納している複数のローラ１は、下端のローラ１を押し下げて強制的に周壁３の内側に押し込み、さらに、周壁３の内側に落下したローラ１は、上段のローラ１に押されて、強制的に窓４に挿入される。以上のようにローラを強制的に窓に挿入する組立装置は、加工精度の低い保持器の窓にも安定してローラを供給できる特徴も実現する。

さらに、以上の組立装置は、防錆油が付着するローラをも速やかに安定して保持器の窓に案内できる特徴も実現する。それは、保持器の窓に挿入される最下段のローラを上段のローラで強制的に押し下げて保持器の窓に挿入するからである。

さらにまた、以上の組立装置は、ローラを保持器の窓に供給する機構を簡素化して、組み替え作業を簡単かつ容易に、しかも短時間にできる構造にでき、さらに、組み替える機構を安価にして全体の製造コストを低減できる特徴も実現する。それは、ローラガイドで順番にローラを保持器の窓に供給するからである。この構造は、従来の組立装置のように、全てのローラを一緒に各々の窓に供給しないので、組み立てるテーパーローラベアリングの型式を変更するとき、太さが異なるローラガイドに変更して、直径の異なるローラを保持器の窓に供給できる。複数のローラを順番に供給する機構は、保持器に供給する全てのローラを定位置に並べて、保持器の全ての窓に一斉に供給する機構とは比較にならないほど簡単な機構にでき、しかも軽くできることから、型式が異なるテーパーローラベアリングの組み替えを極めて簡単に能率よく短時間で処理できる。また、型式が異なるテーパーローラベアリングに供給する供給機構が簡単になるので、種々の型式のテーパーローラベアリングを自動組立しながら、供給機構を安価にできる特徴も実現できる。

本発明のテーパーローラベアリングの組立装置は、ローラガイド３０を傾斜姿勢で回転させる回転機構５０を備えて、この回転機構５０でローラガイド３０を回転させて、保持器２の窓４に順番にローラ１を供給することができる。
以上の組立装置は、ローラガイドを回転して複数のローラを順番に保持器の窓に供給するので、保持器を回転することなくローラを供給できる。このため保持器の保持機構を簡単にできる特徴がある。

本発明のテーパーローラベアリングの組立装置は、保持器が交換される毎に回転機構を逆転させることができる。
以上の組立装置は、ローラガイドの上端に可撓性のチューブを連結して、ローラをローラガイドに供給できるので、ローラガイドにローラを供給する構造を簡単にできる特徴がある。それは、保持器の窓にローラを供給して保持器が交換される毎に、回転機構でローラガイドを逆転するので、ローラガイドにねじ切れないように可撓性のチューブを連結できるからである。

本発明のテーパーローラベアリングの組立装置は、回転機構５０が、内側ガイド２１を固定している基台２７に対して回転自在に連結してなる回転部５１と、この回転部５１を水平面内で回転させる駆動機構５２とを備えることができる。回転部５１は、駆動機構５２に回転される回転体５３と、この回転体５３に脱着自在に連結され、かつローラガイド３０を固定してなる脱着プレート５４とを備えて、脱着プレート５４を回転体５３に脱着して、ローラガイド３０を交換することができる。
以上の組立装置は、ローラガイドを固定している脱着プレートを回転部に脱着して、回転するローラガイドを簡単に交換できる特徴がある。

本発明のテーパーローラベアリングの組立装置は、ローラガイド３０が、ローラ１の排出と停止を制御するストッパ３２を先端に備えることができる。
以上の組立装置は、ストッパでローラの排出を制御できるので、ローラガイドから特定数のローラを排出して、保持器の窓に供給できる。

本発明のテーパーローラベアリングの組立装置は、ローラガイド３０の排出端部３０Ａの鉛直方向に対する傾斜角（α）を３度ないし３０度とすることができる。
以上の組立装置は、傾斜する排出端部でもって、ローラを確実にしかも速やかに保持器の窓に強制的に挿入できる特徴がある。

本発明者が先に開発したベアリングの自動組立方法を示す概略図である。 本発明の一実施例にかかるテーパーローラベアリングの組立装置の断面図である。 図２に示すテーパーローラベアリングの組立装置の平面図である。 図２に示すテーパーローラベアリングの組立装置の斜視図である。 図２に示すテーパーローラベアリングの組立装置がローラガイドを供給位置とする状態を示す断面図である。 図５に示すテーパーローラベアリングの組立装置がローラを保持器に供給する状態を示す断面図である。 図６に示すローラガイドがローラを保持器に供給する状態を示す拡大断面図である。 図７に示すローラが保持器の窓に供給される状態を示す拡大断面図である。 図４に示すテーパーローラベアリングの組立装置のローラガイドを脱着する状態を示す斜視図である。 図４に示す組立装置でテーパーローラベアリングを組み立てる工程を示す斜視図である。 図４に示す組立装置でテーパーローラベアリングを組み立てる工程を示す斜視図である。 図４に示す組立装置でテーパーローラベアリングを組み立てる工程を示す斜視図である。 図４に示す組立装置でテーパーローラベアリングを組み立てる工程を示す斜視図である。 図４に示す組立装置でテーパーローラベアリングを組み立てる工程を示す斜視図である。 図４に示す組立装置でテーパーローラベアリングを組み立てる工程を示す斜視図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのテーパーローラベアリングの組立装置を例示するものであって、本発明は組立装置を以下の構造に特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図２ないし図６は、テーパーローラベアリングの組立装置を示している。これらの図の組立装置は、テーパー状である保持器２の周壁３に設けている窓４に順番にテーパー状のローラ１を入れてテーパーローラベアリングを組み立てる。図の組立装置は、保持器２を水平姿勢に保持する保持機構１０と、保持器２の中心孔５に挿入される内側ガイド２１と、この保持機構１０で保持される保持器２の窓４に向かって、周壁３の内側からローラ１を供給するローラガイド３０とを備えている。さらに、図の組立装置は、保持器２の外側に外側ガイド２５を設けている。

保持機構１０は、ローラ１をスムーズに保持器２の窓４に案内できるように、保持器２を水平姿勢として、その周壁３を下窄み状とする姿勢で保持する。周壁３を下窄み状とする姿勢の保持器２は、周壁３の窓４を下方に向かって幅が狭くなる姿勢としている。図の保持機構１０は、保持器２の外周部の下面を支持して保持器２を水平姿勢に配置するベース１１と、このベース１１の上に載せた保持器２を外周から挟着して定位置に保持する挟着機構１２とを備える。

ベース１１は、図５と図６に示すように、内側ガイド２１と外側ガイド２５の間にあって、保持器２を支持する上面を水平面内に配置して、ここに載せる保持器２を水平姿勢に配置する。図の組立装置は、保持器２を水平姿勢に配置するが、保持器は必ずしも水平姿勢に配置する必要はなく、たとえば０〜３０度は傾斜して配置することもできる。

挟着機構１２は、ベース１１の上に載せている保持器２を、その周壁３の上端縁で外側から挟着して定位置に配置する。挟着機構１２は、往復運動して保持器２の外周をバランスして挟着する押圧片１３と、この押圧片１３を往復運動させる往復運動機構１４とを備える。図４ないし図６の押圧片１３は、垂直姿勢に配置されるレバー１３Ａで、このレバー１３Ａは中間の支点を傾動できるように傾動軸１５を介してフレーム１６に連結している。さらに、レバー１３Ａの押圧片１３は、その下端に保持器２の外周に向かって突出する押圧部１３ａを有し、この押圧部１３ａの先端で保持器２の外周を押して挟着している。さらに、挟着機構１２は、押圧部１３ａの上方に、保持器２の周壁３の上面を保持する押さえ凸部１７を設けている。この押さえ凸部１７は、フレーム１６から保持器２に向かって水平方向に延びており、その先端が押圧部１３ａの先端よりも内側に突出して、保持器２の周壁３の上面を保持するが、保持器２の周壁３よりも内側には突出しないように、その突出量を調整している。図に示す挟着機構１２は、押さえ凸部１７の先端の位置に対する押圧部１３ａの先端の位置を調整する調整機構１８を備えている。図の調整機構１８は、押圧片１３を貫通するネジ棒１８Ａで、その先端を押さえ凸部１７の背面に当接させて、このネジ棒１８Ａの先端部の突出量で、押さえ凸部１７に対する押圧部１３ａの位置を特定している。この挟着機構１２は、押さえ凸部１７の先端で、保持器２の周壁３の上面を定位置に保持しながら、押圧部１３ａの先端で保持器２の外周を押して挟着して、保持器２を抜けないように定位置に配置する。

往復運動機構１４は、押しバネ１９とシリンダ２０を備えている。押しバネ１９はコイルスプリングで、レバー１３Ａの支点よりも下方であって、フレーム１６とレバー１３Ａとの間に配置している。押しバネ１９は、押圧部１３ａを保持器２の周壁３に向かって弾性的に押圧している。シリンダ２０は、ロッド２０Ａを水平方向に往復運動する姿勢でフレーム１６に固定している。シリンダ２０は、ロッド２０Ａの先端が、レバー１３Ａである押圧片１３の上端部の外側面に向く姿勢で配置している。以上の往復運動機構１４は、シリンダ２０のロッド２０Ａを押し出して、ロッド２０Ａの先端で押圧片１３の上端部を水平方向に押圧して、レバー１３Ａの押圧片１３を傾動させる。この状態で、押圧部１３ａが保持器２の外周を押圧しない状態となって、保持器２を外すことができる。
ただ、組立装置は、挟着機構を以上の構造に特定しない。挟着機構は、ベースの上に載せている保持器を外側から挟着して定位置に配置できる他の全ての構造が使用できる。

内側ガイド２１は、保持器２の中心孔５に挿入される円柱部２２を上部に設けている。円柱部２２は、保持器２の中心孔５に挿入できるように、中心孔５よりも小さい外径の円柱状として、周壁３との間にローラ１を案内する隙間２４を設けている。図５と図６の内側ガイド２１は、円柱部２２の下端縁に沿ってリング状の鍔２３を突出して設けており、鍔２３の外径を保持器２の中心孔５の内径にほぼ等しく、正確には中心孔５よりもわずかに小さくしている。この内側ガイド２１は、リング状の鍔２３を保持器２の中心孔５に挿入して、保持器２を内側ガイド２１の定位置に配置している。さらに、図４の内側ガイド２１は、円柱部２２の外周面の全面にわたって、ローラガイド３０から供給されるローラ１を鉛直方向に案内する複数の案内凹部２２Ａを設けている。この案内凹部２２Ａは、鉛直姿勢のローラ１の外形に沿う円弧状で、保持器２の周壁３に設けた複数の窓４に対向して設けている。この構造の内側ガイド２１は、ローラガイド３０から供給されるローラ１を円柱部２２の案内凹部２２Ａに案内して、保持器２の窓４に速やかに案内できる。ただ、案内凹部の内面形状は、必ずしも円弧状とする必要はなく、Ｖ字状やコ字状、あるいは多角柱の外周面に沿う形状とすることもできる。

外側ガイド２５は、上方に向かって内径を大きくするテーパー状の開口部２６を有し、この開口部２６の内側に保持器２を配設している。テーパー状の開口部２６は、ローラ１を窓４に入れている保持器２を内側に配置できる内径としている。図５と図６の外側ガイド２５は、ローラガイド３０から保持器２の周壁３の内側に鉛直姿勢で落下して案内されるローラ１が内面に接触する内径としている。

内側ガイド２１と外側ガイド２５は、基台２７に固定している。内側ガイド２１と外側ガイド２５は、セットされる保持器２の大きさや形状に応じて種々に交換できるように、取り外し自在に基台２７に固定している。内側ガイド２１と外側ガイド２５の間に配置されるベース１１は、上昇機構（図示せず）でもって、内側ガイド２１に対して上昇されて、全ての窓４にローラ１が挿入された保持器２を取り出し位置に押し上げる構造としている。

ローラガイド３０は、テーパー状のローラ１を内部に多段に入れて下端から排出できる円筒３１を備えており、この円筒３１の上端部を太くして固定部３１Ａとしている。ローラガイド３０は、円筒３１の固定部３１Ａの上端を、脱着プレート５４の下面に連結している。脱着プレート５４は、ローラガイド３０を水平面内で回転させる回転機構５０の回転部５１に固定している。ローラガイド３０は、円筒３１の内径をローラ１の最大経よりもわずかに、たとえば０．５ｍｍ〜１ｍｍ大きくして、ローラ１を自重でスムーズに落下させて下段から供給できるようにしている。ただし、ローラガイドは、必ずしも円筒とする必要はなく、たとえば複数のローラをリング状に配置して、内側にローラを多段に入れて配置できるものも使用できる。

図５と図６のローラガイド３０は、ローラ１を送り出す排出端部３０Ａにストッパ３２を設けている。ストッパ３２は、ローラガイド３０からのローラ１の排出と停止をコントロールする。ストッパ３２は、ローラガイド３０の下端に連結されてローラ１の排出をコントロールするストッパ片３３と、このストッパ片３３を傾動させる駆動機構４０とを備える。

ストッパ片３３は、図５ないし図８に示すように、全体の形状をＬ字状として、ローラガイド３０に沿って伸びる縦ロッド３３Ａの中間を支点として傾動できるようにローラガイド３０に連結している。ストッパ片３３は、ローラガイド３０の先端部に固定している外筒３４に傾動できるように連結している。外筒３４は、ストッパ片３３を傾動できるように案内する縦溝３４Ａ（図４参照）を有し、ここに傾動できるように傾動軸３５で連結している。縦ロッド３３Ａは、その下端部にローラガイド３０の内側に突出するストッパ凸部３３Ｂを有し、上端の外側にはスプリング溝３３Ｃを設けて、ここにリング状の弾性体であるコイルスプリング３６を配置している。リング状のコイルスプリング３６は引っ張りバネで、縦ロッド３３Ａの上端をローラガイド３０に向かって弾性的に押して、縦ロッド３３Ａの下端をローラガイド３０の中心から離す方向、すなわち、ストッパ３２を開いてローラ１を排出する方向に付勢している。

駆動機構４０は、シリンダ４１で、図７と図８に示すように、縦ロッド３３Ａの上端面に固定した固定プレート３７を介してストッパ片３３の上端に固定している。シリンダ４１は、ローラガイド３０の円筒３１に対して垂直な姿勢であって、ロッド４１Ａの先端がローラガイド３０の円筒３１を向く姿勢となるようにストッパ片３３に固定している。この駆動機構４０は、シリンダ４１がロッド４１Ａを伸長させる状態で、ロッド４１Ａの先端が円筒３１の外周面を押圧して、ストッパ片３３の上端部を円筒３１から離れる方向に押し出してストッパ片３３を傾動させる。シリンダ４１のロッド４１Ａが往復運動されて、ストッパ片３３は傾動される。ストッパ片３３が傾動して、ストッパ３２は、ローラ１を排出する状態と、排出を停止する状態に制御される。シリンダ４１のロッド４１Ａが収縮されると、ストッパ片３３はローラ１を排出する状態となる。シリンダ４１のロッド４１Ａが伸長されると、ストッパ片３３はローラ１の排出を停止する状態となる。したがって、このストッパ３２は、シリンダ４１のロッド４１Ａの伸縮を制御して、ローラ１の排出と停止をコントロールできる。
ただ、組立装置は、ストッパを以上の構造には特定しない。ストッパは、ローラの排出と停止をコントロールできる他の全ての構造が使用できる。

ローラガイド３０は、排出端部３０Ａの開口部を保持器２の周壁３の内側に沿って水平面内で回転させて、保持器２に周壁３の内側からローラ１を供給する。ローラガイド３０は、複数のローラ１を上下に並べて収納して、排出端部３０Ａでもって、下から順番にローラ１を保持器２の窓４に供給する。ローラ１は、下方の外径を小さくする姿勢でローラガイド３０に収納される。ローラガイド３０の排出端部３０Ａは、ローラ１を速やかに保持器２の窓４に案内するために、鉛直方向に対して傾斜する姿勢をしている。排出端部３０Ａの傾斜方向は、保持器２の周壁３が傾斜する方向とは反対方向である。周壁３と反対方向に傾斜する排出端部３０Ａは、上方に向かって保持器２の中心に向かう方向となる。ローラガイド３０の排出端部３０Ａは、ここから送り出して鉛直方向に落下させるローラ１を、周壁３の内側と内側ガイド２１の案内凹部２２Ａとの隙間２４に落下させる位置に開口している。周壁３の内側に落下した鉛直姿勢のローラ１は、傾斜する排出端部３０Ａ内の最下段にあるローラ１に押されて傾動して、周壁３の窓４に強制的に押し込まれる。この状態を図６ないし図８に示している。排出端部３０Ａ内のローラ１は、排出端部３０Ａに沿って傾斜方向に落下して、その下面１Ａでもって、周壁３の内側に送り込まれた鉛直姿勢のローラ１の上端内側縁１Ｂを、図７に示す傾斜する押圧力Ｆで押圧する。傾斜する押圧力Ｆは、鉛直方向の押圧力である垂直分力Ｆ１と水平方向の押圧力である水平分力Ｆ２とが合成された力となる。水平方向の押圧力である水平分力Ｆ２は、周壁３の内側に送り込まれたローラ１を図７の矢印Ａで示す方向に強制的に傾動させて窓４に押し込む力として作用し、ローラ１を図７から図８に示すように傾動させて、周壁３の窓４に速やかに案内する。

排出端部３０Ａは、その下端縁３０ａを、保持器２の窓４の上端よりも上方であって、窓４の上端に接近する位置に配置している。さらに、排出端部３０Ａは、その下端縁３０ａを、内側ガイド２１の円柱部２２の外周面よりも中心側であって、案内凹部２２Ａの最深部である内側縁２２ａに接近する位置に配置している。排出端部３０Ａは、好ましくは、案内凹部２２Ａに案内されるローラ１の上端内側縁１Ｂよりも内側、すなわち円柱部２２の中心側に配置することで、排出端部３０Ａから落下するローラ１の下面１Ａで、案内凹部２２Ａの内側に送り込まれたローラ１の上端内側縁１Ｂを押圧できる。したがって、排出端部３０Ａは、排出端部３０Ａ内の最下段のローラ１を傾斜姿勢として落下させて、このローラ１の下面１Ａでもって、周壁３の内側に供給された鉛直姿勢のローラ１の上端内側縁２Ｂを押圧して、水平分力Ｆ２をローラ１に作用させて窓４に強制的に押し込むことができる位置に開口される。

ここで、排出端部３０Ａの下端縁３０ａが保持器２の窓４の上端よりも下方にあると、鉛直姿勢で落下されるローラ１の上端に接触して、このローラ１が窓４の方向に傾動するのが阻害される。また、排出端部３０Ａの下端縁が窓４の上端よりも上方に離れ過ぎると、排出端部３０Ａ内のローラ１を傾斜姿勢として、周壁３の内側に落下した鉛直姿勢のローラ１を水平分力Ｆ２で押圧できなくなり、また、ローラ１を正確に周壁３と内側ガイド２１との隙間２４に落下できなくなる。したがって、ローラガイド３０は、その排出端部３０Ａの下端縁３０ａと、周壁３の窓４の上端縁との間隔（ｄ）を、ローラ１の外径の１／２よりも小さく、好ましくは１／３よりも小さくする。さらに、好ましくは、この間隔（ｄ）を０．５ｍｍ〜３ｍｍとして、排出端部３０Ａ内のローラ１でもって、周壁３の内側に落下した鉛直姿勢のローラ１を理想的な状態で窓４に強制的に押し込むことができる。

また、排出端部３０Ａの下端縁３０ａの水平位置は、案内凹部２２Ａの最深部である内側縁２２ａとほぼ等しい位置として、排出端部３０Ａから落下するローラ１を、周壁３と案内凹部２２Ａの間の隙間２４にスムーズに案内しながら、周壁３の内側に供給された鉛直姿勢のローラ１を窓４に速やかに案内できる。ただ、ローラガイドは、排出端部の下端縁の水平位置を、案内凹部の内側縁より多少は外側とし、あるいは内側とすることもできる。たとえば、内側ガイド２１は、円柱部２２に設ける案内凹部２２Ａの深さ（ｔ）を変更することにより、周壁３の内側にできる隙間２４の幅が変更されて、隙間２４に供給されるローラ１と案内凹部２２Ａの内側縁２２ａとの間隔も変化する。したがって、排出端部３０Ａの下端縁３０ａの水平位置は、案内凹部２２の深さ（ｔ）やローラ１の外径等に応じて、内側縁２２ａより外側あるいは内側としながら、排出端部３０Ａから落下するローラ１の下面１Ａで、案内凹部２２Ａの内側に送り込まれたローラ１の上端内側縁１Ｂを押圧することもできる。

とくに、図に示す内側ガイド２１は、円柱部２２に設ける案内凹部２２Ａの上端部を内側に向かって面取りして、傾斜面２２ｂとしている。この構造は、排出端部３０Ａの下端縁３０ａの位置を、案内凹部２２Ａの内側縁２２ａよりも内側としながら、排出端部３０Ａから落下するローラ１を、確実に周壁３と案内凹部２２Ａとの間の隙間２４に案内できる。さらに、排出端部３０Ａの下端縁３０ａの位置を、案内凹部２２Ａの内側縁２２ａよりも内側とする構造は、隙間２４に案内されて鉛直姿勢にあるローラ１の上端内側縁１Ｂを、排出端部３０Ａから落下するローラ１の下面１Ａでより確実に押圧して、隙間２４にある鉛直姿勢のローラ１をスムーズに窓４に案内できる特長もある。

傾斜する押圧力Ｆの水平方向の押圧力、すなわち排出端部３０Ａにあるローラ１が鉛直姿勢のローラ１を水平方向に押す水平分力Ｆ２は、排出端部３０Ａの水平方向に対する傾斜角（α）によって変化する。排出端部３０Ａは、傾斜角（α）を大きくして水平分力Ｆ２を大きくできる。したがって、周壁３の内側に落下したローラ１を、排出端部３０Ａのローラ１が押して周壁３の窓４に強制的に押し込む水平分力Ｆ２は、排出端部３０Ａの傾斜角（α）を大きくして大きくできる。ただ、排出端部３０Ａの傾斜角（α）が大きくなると、ローラ１との摩擦抵抗が大きくなって、ローラ１をスムーズに排出するのが難しくなる。したがって、排出端部３０Ａの傾斜角（α）は、鉛直姿勢のローラ１を窓４に強制的に押し込む作用と、ローラ１をスムーズに落下させる作用の両方を考慮して、たとえば３度〜３０度、好ましくは５度〜２０度、さらに好ましくは５度〜１５度の範囲に設定される。

図のローラガイド３０は全体を直線状として、全体を鉛直方向に対して傾斜する姿勢としている。ただし、本発明の組立装置は、必ずしもローラガイドの全体を鉛直方向に対して傾斜する必要はなく、ローラガイドの下端部の排出端部のみを鉛直方向に対して傾斜する姿勢とすることもできる。図２ないし図６の組立装置は、ローラガイド３０の上端を連結している回転部５１に、鉛直方向にガイド孔５３Ａを設けて、このガイド孔５３Ａに傾斜姿勢のローラガイド３０を連結している。

ローラガイド３０は、図２ないし図６に示すように、回転機構５０でもって傾斜姿勢で回転される。回転機構５０は、ローラガイド３０の排出端部３０Ａを水平面内で回転して、保持器２の窓４に順番にローラ１を供給する。回転機構５０は、保持器２を交換する毎に、すなわち保持器２の全ての窓４にローラ１が供給されて、この保持器２が取り出され、その後、次の保持器２がセットされて、この保持器２の窓４にローラ１を供給するときに、前回の方向とは逆に回転されて、ローラ１を供給する。以上の組立装置は、ローラガイド３０を１回転毎に逆転させるので、ローラガイド３０を連結している回転部５１も１回転毎に逆転される。したがって、回転部５１のローラガイド３０に可撓性のホース２９を連結して、ローラ１を供給できる。可撓性のホース２９は、１回転毎に逆転されるので、ねじ切れることがなく、ローラ１をスムーズに順番に供給できる。可撓性のホース２９は、別に設けているローラ１の供給装置（図示せず）からローラ１を供給することができる。

図の回転機構５０は、内側ガイド２１を固定している基台２７に対して回転自在に連結している回転部５１と、この回転部５１を水平面内で回転させる駆動機構５２とを備えている。回転部５１は、駆動機構５２に回転される回転体５３と、この回転体５３に脱着自在に連結され、かつローラガイド３０を固定してなる脱着プレート５４とを備えている。

回転体５３は、中央部にガイド孔５３Ａを開口してなる円盤状で、水平面内で回転できるように、フレーム１６に連結している。図に示すフレーム１６は、上面に回転体５３が配設される水平プレート部１６Ａを備えている。この水平プレート部１６Ａは、中央部にローラガイド３０を案内する中心穴１６ａを開口しており、さらに、円形である回転体５３の外周に沿うリング状の周壁５６を上面から突出して設けている。図の回転体５３は、外周縁に沿って下方に突出するリング状の周壁部５３Ｂを有しており、この周壁部５３Ｂの外周面と水平プレート部１６Ａの周壁５６の内面とを、リング状のベアリング５５を介して連結して、回転体５３を水平プレート部１６Ａに対して回転できるように配置している。さらに、図の回転体５３は、回転部５１を駆動機構５２で回転させるために、回転体５３の外周縁部の上面に、リング状の歯車５７を固定して設けている。図に示す歯車５７は外周面に外周歯５７Ａを有しており、この外周歯５７Ａを駆動機構５２で駆動して回転部５１を回転させる構造としている。

駆動機構５２は、回転体５３を回転させる駆動歯車５８と、この駆動歯車５８を回転させるモータ５９とを備えている。図に示す回転体５３は、外周縁部に固定した歯車５７の外周面に外周歯５７Ａを設けているので、この外周歯５７Ａと噛み合う駆動歯車５８を歯車５７の外側に配置している。ただ、回転体は、外周縁部に固定したリング状の歯車の内周面に内周歯を設けることもできる。この回転体は、歯車の内周面に設けた内周歯と噛み合う駆動歯車を歯車の内側に配置して回転体を回転できる。モータ５９はサーボモータで、回転体を１回転毎に逆転させて、ローラガイド３０を１回転毎に逆転させる。この駆動機構は、回転体を１回転毎に逆転させるので、可撓性のホース２９をねじ切ることなく配設できる。この組立装置は、保持器２を交換する毎に、すなわち全ての窓４にローラ１が供給された保持器２が取り出され、その後、次の保持器２がセットされてローラ１を供給するときに、回転部５１を前回の方向とは逆に回転してローラ１を供給する。

ただ、駆動機構は、必ずしも回転体を１回転毎に逆転させることなく、一方向に回転させることもできる。図５と図６に示す回転部５１は、ローラガイド３０の円筒３１の固定部３１Ａを脱着プレート５４に固定すると共に、円筒３１の上端にローラ１を供給する連結筒部２８であって、可撓性のホース２９の先端が連結される連結筒部２８を脱着プレート５４の中心孔５４Ａにリング状のベアリング６０を介して連結している。この構造は、可撓性のホース２９が連結される連結筒部２８を脱着プレート５４に対して空転できるので、回転部５１が回転する状態にあっても、可撓性のホース２９がねじ切れるのを防止できる。

さらに、組立装置は、ローラガイド３０を交換できるように、フレーム１６に脱着自在に連結している。図９の組立装置は、脱着プレート５４を回転体５３に脱着して、ローラガイド３０を交換するようにしている。このローラーガイド３０は、脱着プレート５４を回転体５３から取り外して交換される。図に示す回転部５１は、脱着プレート５４を回転体５３の定位置に固定する固定部６１を備えている。図の回転部５１は、回転体５３の上面に載せた脱着プレート５４の両端部を回転体５３と固定部６１とで挟着して、脱着プレート５４を回転体５３の定位置に固定する。固定部５３は、連結ネジ（図示せず）を設けたレバー６１を操作して、回転体５３に脱着される。

さらに、組立装置は、フレーム１６を上下に往復運動させる昇降機構６６を備える。図に示す昇降機構６６は、一対の上下シリンダ６７を備えている。一対の上下シリンダ６７は、支持台６５を介して基台２７に垂直姿勢で固定している。さらに、上下シリンダ６７は、上方に伸びるロッド６７Ａの先端にフレーム１６の水平プレート部１６Ａを固定している。この組立装置は、昇降機構６６が上下シリンダ６７のロッド６７Ａを収縮する状態でフレーム１６を降下させて、ローラガイド３０の排出端部３０Ａをローラ１の供給位置とする。また、組立装置は、昇降機構６６が上下シリンダ６７のロッド６７Ａを伸長する状態でフレーム１６を上昇させて、ローラガイド３０の排出端部３０Ａをローラ１の供給位置から上方に離れた位置とする。

以上の組立装置は、以下に示す工程でテーパーローラベアリングを組み立てする。
（１）図４に示すように、昇降機構６６の上下シリンダ６７のロッド６７Ａを伸長してフレーム１６を上昇位置とする。この状態で、図１０に示すように、内側ガイド２１と外側ガイド２５の間に保持器２をセットする。このとき、保持機構１０のベース１１は降下位置としておく。保持器２は、図に示すように、周壁３を下窄み状とする姿勢として、中心孔５に内側ガイド２１を挿入する状態でセットされる。さらに、保持器２は、周壁３に設けた複数の窓４が、内側ガイド２１の外周面に設けた複数の案内凹部２２Ａと対向する位置となるようにセットされる。
（２）図４に示すように、挟着機構１２のシリンダ２０のロッド２０Ａを伸長させて、押圧片１３の突出部１３ａを開く姿勢とする状態で、昇降機構６６の上下シリンダ６７のロッド６７Ａを収縮してフレーム１６を降下位置とする。さらに、図１１に示すように、挟着機構１２のシリンダ２０のロッド２０Ａを収縮させて、押圧片１３の突出部１３ａを閉じた姿勢とし、一対の押圧片１３でもって保持器２の周壁３を両側から保持する。この状態で、図５に示すように、ローラガイド３０の排出端部３０Ａは、ローラ１の供給位置に配置される。
（３）図６に示すように、ローラガイド３０のストッパ３２を解除して、排出端部３０Ａからローラ１を落下させて、保持器２の周壁３と内側ガイド２１の案内凹部２２Ａの間の隙間２４に供給する。保持器２の周壁３の内側に落下したローラ１は、図７に示すように、排出端部３０Ａにある上段のローラ１によって、矢印で示すように押圧されて、図８に示すように、窓４に速やかに案内される。
（４）さらに、この状態で、図１２に示すように、回転機構５０でもって、ローラガイド３０を傾斜姿勢で回転させる。ローラガイド３０の排出端部３０Ａが水平面内で回転して、排出端部３０Ａから落下するローラ１が保持器２の周壁３の窓４に順番に供給される。
（５）ローラガイド３０が一周して、保持器２の全て窓４にローラ１が供給されると、回転機構５０の駆動機構５２を停止してローラガイド３０の回転を停止させると共に、ストッパ３２をロック状態として、ローラ１の落下を停止する。
（６）図１３に示すように、挟着機構１２のシリンダ２０のロッド２０Ａを伸長させて、一対の押圧片１３の突出部１３ａを開いて保持器２を保持する状態を解除した後、昇降機構６６の上下シリンダ６７のロッド６７Ａを伸長して、フレーム１６を上昇させる。
（７）図１４に示すように、内側ガイド２１の上面であって、保持器２の中心に位置して内輪６をセットする。
（８）図１５に示すように、保持機構１０のベース１１を上昇させて、全ての窓４にローラ１がセットされた保持器２を持ち上げて、内輪６の外側に配置する。
以上の工程でローラ１のセットされた保持器２に内輪４がセットされ、これが外輪（図示せず）にセットされてテーパーローラベアリングが組み立てられる。

本発明のテーパーローラベアリングの組立装置は、自動的にローラを保持器の窓にセットし、さらにローラのセットされた保持器に内輪をセットしてテーパーローラベアリングを能率よく組み立てできる。

１…ローラ １Ａ…下面
１Ｂ…上端内側縁
２…保持器
３…周壁
４…窓
５…中心孔
６…内輪
１０…保持機構
１１…ベース
１２…挟着機構
１３…押圧片 １３Ａ…レバー
１３ａ…押圧部
１４…往復運動機構
１５…傾動軸
１６…フレーム １６Ａ…水平プレート部
１６ａ…中心穴
１７…押さえ凸部
１８…調整機構 １８Ａ…ネジ棒
１９…押しバネ
２０…シリンダ ２０Ａ…ロッド
２１…内側ガイド
２２…円柱部 ２２Ａ…案内凹部
２２ａ…内側縁
２２ｂ…傾斜面
２３…鍔
２４…隙間
２５…外側ガイド
２６…開口部
２７…基台
２８…連結筒部
２９…ホース
３０…ローラガイド ３０Ａ…排出端部
３０ａ…下端縁
３１…円筒 ３１Ａ…固定部
３２…ストッパ
３３…ストッパ片 ３３Ａ…縦ロッド
３３Ｂ…ストッパ凸部
３３Ｃ…スプリング溝
３４…外筒 ３４Ａ…縦溝
３５…傾動軸
３６…コイルスプリング
３７…固定プレート
４０…駆動機構
４１…シリンダ ４１Ａ…ロッド
５０…回転機構
５１…回転部
５２…駆動機構
５３…回転体 ５３Ａ…ガイド孔
５３Ｂ…周壁部
５４…脱着プレート ５４Ａ…中心孔
５５…ベアリング
５６…周壁
５７…歯車 ５７Ａ…外歯車
５８…駆動歯車
５９…モータ
６０…ベアリング
６１…固定部
６２…レバー
６５…支持台
６６…昇降機構
６７…上下シリンダ ６７Ａ…ロッド
９０…載せ円筒
９１…ローラ
９２…保持器
９４…窓

Claims (6)

1. テーパー状である保持器(2)の周壁(3)に設けている窓(4)に順番にテーパー状のローラ(1)を入れるテーパーローラベアリングの組立装置であって、
   前記保持器(2)の周壁(3)を下窄み状とする姿勢で保持器(2)を保持する保持機構(10)と、この保持機構(10)で保持される保持器(2)の中心孔(5)に挿入されて保持器(2)の周壁(3)との間にローラ(1)を案内する隙間(24)を設けている内側ガイド(21)とこの保持機構(10)で保持される保持器(2)の窓(4)に向かって、前記周壁(3)の内側から前記ローラ(1)を供給するローラガイド(30)とを備え、
   前記ローラガイド(30)が、複数のローラ(1)を下方の外径を小さくする姿勢とし、かつ上下方向に複数のローラ(1)を並べて下端の排出端部(30A)から保持器(2)の窓(4)に供給すると共に、その排出端部(30A)を鉛直方向に対して傾斜する姿勢としており、
   前記ローラガイド(30)の排出端部(30A)の傾斜方向が、前記保持器(2)の周壁(3)の傾斜方向と反対方向に傾斜する姿勢としてなることを特徴とするテーパーローラベアリングの組立装置。
2. 前記ローラガイド(30)を傾斜姿勢で回転させる回転機構(50)を有し、この回転機構(50)がローラガイド(30)を回転させて、保持器(2)の窓(4)に順番にローラ(1)を供給するようにしてなる請求項１に記載されるテーパーローラベアリングの組立装置。
3. 前記回転機構(50)が、前記保持器(2)が交換される毎に逆転される請求項２に記載されるテーパーローラベアリングの組立装置。
4. 前記回転機構(50)が、前記内側ガイド(21)を固定している基台(27)に対して回転自在に連結してなる回転部(51)と、この回転部(51)を水平面内で回転させる駆動機構(52)とを備え、前記回転部(51)は、駆動機構(52)に回転される回転体(53)と、この回転体(53)に脱着自在に連結され、かつ前記ローラガイド(30)を固定してなる脱着プレート(54)とを備え、前記脱着プレート(54)を回転体(53)に脱着して、ローラガイド(30)を交換するようにしてなる請求項２または３に記載されるテーパーローラベアリングの組立装置。
5. 前記ローラガイド(30)が、ローラ(1)の排出と停止を制御するストッパ(32)を先端に備える請求項１ないし４のいずれかに記載されるテーパーローラベアリングの組立装置。
6. 前記ローラガイド(30)の排出端部(30A)の鉛直方向に対する傾斜角（α）が３度ないし３０度としてなる請求項１ないし５のいずれかに記載されるテーパーローラベアリングの組立装置。

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