JP6901135B2 - スラストニードルベアリング組立装置 - Google Patents
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Description
かような転動体を保持器に圧入する組立方法としては、大別して例えば以下の手法が知られている。
すなわち、例えば特許文献1に例示される第一の手法は、重力を利用した転動体の送り機構である点で効率的であると言えるが、保持器のステップ回転駆動には精密動作が要求されるばかりでなく、プッシャーを駆動する機構も大掛かりとなりコスト高となるなど改善点が多い。
一方、上記したベアリングの組立作業においては、高い組立精度とともに迅速性も要求されている。これに対して上記した第二及び第三の手法では、転動体を圧入する際に保持器を順次ステップ回転して精密な位置決めを行わねばならず組立に多大な時間を要してしまう。また、第一の手法でも、同時に複数の転動体を圧入するためにプッシャーを複数配置することは可能であるが、プッシャーの数を増やせば増やすほどプッシャーに必要な圧力の総計は大きくなって装置規模が肥大してしまう問題がある。
<スラストニードルベアリング組立装置100>
第1実施形態にかかるスラストニードルベアリング組立装置100について、図1を参照しながら説明する。
まず図1に示すとおり、本実施形態のスラストニードルベアリング組立装置100は、周方向に並ぶように保持器11に形成された複数の圧入孔11aに複数の転動体12をそれぞれ圧入する機能を有している。
なお、台座20はスラストニードルベアリング組立装置100において必ずしも必要ではなく、保持器11を他の公知の手段で固定できる限りにおいて適宜省略してもよい。
スラストニードルベアリング10は、例えば図2(a)などに例示されるように、中心部が開口した円筒状の保持器11と、「ころ」とも称される転動体12とを含んで構成されている。
また、保持器11にはポケットとも称される圧入孔11aが周方向に沿って複数形成されており、図2(b)に示すように当該圧入孔11a内に転動体12が収容された状態で使用される。
このように本実施形態では、上記したノッキングピンホルダ31とノッキングピン32を含んでノッキング体30が構成されている。
このように本実施形態では、上記したローラーホルダ41とノッキングローラー42を含んでローラー40が構成されている。
また、ノッキングローラー42は、偶数個だけローラーホルダ41に配置されていてもよいし、奇数個だけローラーホルダ41に配置されていてもよい。
駆動機構50は、上記したノッキングピンホルダ31やローラーホルダ41を上昇または下降させる機能を有する公知の駆動装置であって、例えば後述するかさ歯車やボールねじなどで構成されている。
一方、フレーム60は、上記した台座20、ノッキングピンホルダ31、ローラーホルダ41および駆動機構50を搭載する機能を有している。
図3に示されるように、保持器11の圧入孔11a内に転動体12を圧入するに際しては、ノッキングローラー42が周方向θに自転しながら公転することでノッキングピン32がノッキングローラー42によって順次押し下げられ、この押し下げられたノッキングピン32が転動体12を押し下げることで圧入孔11aに転動体12が圧入される。
なお、図3において、ノッキングピン32の底部32bは平面状となっていたが、この形態に限られず転動体12の表面に倣うように上に凸の凹面状となっていてもよい。これにより、ノッキングピン32の底部32bによって転動体12の表面に局所的な応力が集中してしまうことが抑制できる。
また、本実施形態では、ノッキングローラー42が直接的に転動体12を押し下げる形態ではなく、ノッキングピン32を介して押し下げる形態となっている。これにより、組み立て時における転動体12への接触を最小限に留めることができ、不用意な損傷など抑制して精度よくスラストニードルベアリング10を組み立てることが可能となっている。
次に図4を参照しつつ、本実施形態のスラストニードルベアリング組立装置100を用いたスラストニードルベアリング10の製造方法について説明する。
これにより、図2(c)に例示するように保持器11の周方向に並んだ複数の圧入孔11a上には、それぞれ転動体12が載置されることになる。
ステップS13の判定においては、例えば作業者が目視で判定してもよいし、センサーを介してノッキングピンホルダ31(又はノッキングピン32)と転動体12との間の距離を計測して判定してもよい。
これにより、ノッキングピン32が押し下げられた際に転動体12が圧入孔11a内に圧入されるだけのノッキングピン32のストロークが確保されることになる。
そしてステップS15では、ローラーホルダ41が所定の高さ位置まで到達したか判定される。この判定においては、ステップS13と同様に、例えば作業者が目視で判定してもよいし、センサーを介してローラーホルダ41(又はノッキングローラー42)とノッキングピン32との間の距離を計測して判定してもよい。
なお本実施形態ではステップS15で1つ目の転動体12の圧入動作をローラーホルダ41の下降で兼ねる構成としたが、この形態に限られず、ローラーホルダ41の下降動作完了時点で転動体12が圧入孔11a内に圧入される直前の状態となるようにしてもよい。
これにより、図3を用いて詳述したとおり、ノッキングローラー42が自転しながら公転することで順次ノッキングピン32が押し下げられ、この押し下げられたノッキングピン32が転動体12を押圧することで、転動体12が圧入孔11a内で順次圧入されることになる。
このように本実施形態では、周方向に並ぶ複数の圧入孔11a上に、同様に周方向に並ぶノッキングピン32をノッキングローラー42で押し下げる処理が実行される。
これにより、装置規模の肥大化を抑制しつつ保持器11に対して転動体12を短時間で且つ精密に圧入することが可能となっている。
なお、上記ステップS12〜S17では、ノッキングホルダ31とローラーホルダ41は別々に保持器11へ向けて下降させる例を説明したが、本発明はこの態様に限られない。すなわち、ノッキングホルダ31とローラーホルダ41を密着した状態で固定し、これらを保持器11に向けて同時に下降させる態様であってもよい。この場合には、ノッキングローラー42が接触するノッキングピン32は下降時に下方に突き出され、ノッキングホルダ31とローラーホルダ41が一体となって定位置に下降すると当該ノッキングピン32に押された最初の転動体12が圧入孔11aに圧入されることになる。次いでこの後にノッキングローラー42が公転すると、この公転に従って残りの転動体12が圧入孔11aに順次圧入されていくことになる。
次に図5を参照しつつ、本発明に好適な第2実施形態にかかるスラストニードルベアリング組立装置200について説明する。この第2実施形態におけるスラストニードルベアリング組立装置200は、ノッキングローラー42の形状に主とした特徴がある。よって以下では、第1実施形態と同じ機能/構造のものには同一の参照番号を付してその説明は適宜省略する(以下の第3実施形態においても同様)。
また、ノッキングローラー42aの径方向長さL1の長さは、少なくとも大きさが互いに異なる複数種類のノッキングピンホルダ31の幅L3よりも大きく設定されている。本実施形態でいえば、仮にノッキングピンホルダ31s、31t及び31uの幅をL3s、L3t、L3uとすれば、L1≧(L3s+L3t+L3u)であると言える。
また、対応可能なスラストニードルベアリング10の幅が広がることで、スラストニードルベアリング10の組み立てラインを一部統合することも可能となって製造コストを低減しつつさらに工場の省スペース化にも寄与することが可能となる。
なお、ノッキングローラー42aは本実施形態でも複数(4つ)設けられているが、1つでもよいし4つ以外の複数となっていてもよい。
次に図6及び図7を参照しつつ、本発明に好適な第3実施形態にかかるスラストニードルベアリング組立装置300について説明する。この第3実施形態におけるスラストニードルベアリング組立装置300は、ノッキングローラー42の形状、さらには当該ノッキングローラー42を自転及び公転させる構造に主とした特徴がある。
同図に示すとおり、本実施形態においては、駆動機構50は、ローラーホルダ41に対して相対的に回転可能な大かさ歯車50aと、それぞれのノッキングローラー42bの端部に接続された小かさ歯車50bを含んで構成されている。
このうち、大かさ歯車50aは、ハウジング43で固定されており、ローラーホルダ41 はこの中心を例えばモータ(不図示)など外部からの力を受けて回転可能となっている。そしてローラーホルダ41が上記の回転を行うことで、ハウジング43に固定されている大かさ歯車50aと噛み合った小かさ歯車50bが自転させられ、これにより小かさ歯車50bが大かさ歯車50a上を周回するようになっている。
このとき、小かさ歯車50bに接続されたノッキングローラー42bは、小かさ歯車50bの自転に追従して自転する。そしてノッキングローラー42bは、小かさ歯車50bの自転に追従して自転しながら、同時にローラーホルダ41の回転軸を中心として公転することになる。
なお、ノッキングローラー42bは本実施形態でも複数(4つ)設けられているが、上記各実施形態と同様に1つでもよいし4つ以外の複数となっていてもよい。
さらに上記した実施形態や実施例は一例であって、本願の趣旨を逸脱しない限りにおいて、各実施形態で説明した要素を適宜組み合わせてもよい。
11 保持器
12 転動体
20 台座
21 載置面
30 ノッキング体
31 ノッキングピンホルダ
32 ノッキングピン
33 抜け止め
40 ローラー体
41 ローラーホルダ
42 ノッキングローラー
43 ハウジング
50 駆動機構
60 フレーム
100、200、30 ニードルベアリング組立装置
Claims (6)
- 周方向に並ぶように保持器に形成された複数の圧入孔に複数の転動体をそれぞれ圧入するスラストニードルベアリング組立装置であって、
前記複数の転動体が前記複数の圧入孔上にそれぞれ載置された前記保持器を支持する台座と、
前記保持器の上方に配置されるとともに、前記転動体に対応して周方向に並んで配列されたノッキングピンと、
前記ノッキングピン上に配置されるとともに、前記周方向に配列された前記ノッキングピン上を周回可能なローラーと、を備え、
前記ローラーが前記周方向に公転することで前記ノッキングピンが前記ローラーによって順次押し下げられ、押し下げられた前記ノッキングピンが前記転動体を押し下げることで前記圧入孔に前記転動体が圧入されることを特徴とするスラストニードルベアリング組立装置。 - 前記ノッキングピンを挿入保持する貫通孔が周方向に複数形成されたノッキングピンホルダと、
前記ローラーを保持するとともに、当該ローラーを前記周方向に公転させるローラーホルダと、
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載のスラストニードルベアリング組立装置。 - 大きさが互いに異なる複数種類の保持器の前記圧入孔に対して転動体をそれぞれ圧入可能なように、前記ローラーは径方向に延在することを特徴とする請求項1又は2に記載のスラストニードルベアリング組立装置。
- 前記ローラーは前記周方向に関して所定の間隔を隔てて複数配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のスラストニードルベアリング組立装置。
- 前記複数のローラーは、前記公転の中心軸周りで複数回転対称に配置されていることを特徴とする請求項4に記載のスラストニードルベアリング組立装置。
- 前記ローラーは、前記保持器の径方向外側に向けて外径が拡大するテーパー状となっていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のスラストニードルベアリング組立装置。
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