JPH0796176B2 - 複列玉軸受の組立装置および玉詰め治具構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複列玉軸受の内外輪間の溝に規定数の玉を装入
して組み立てを行う装置、特に下側の溝内に玉が詰め込
まれて搬送されてきた軸受内外輪に対しその上側の溝に
規定数の玉を詰め込んで組み立てる複列玉軸受の組立装
置および該装置に使用して有効な玉詰め治具の構造に関
する。

（従来技術） 従来、この種の複列玉軸受の組立装置としては、内輪お
よび外輪を相対的に半径方向に偏位させて、内外輪間に
形成された隙間の片側から上下の溝２列分の規定数の玉
を装入し、その状態で内外輪の中心を一致させるように
したもの（例えば実開昭56−44224号）、あるいは先に
下側の溝列に規定数の玉を装入しかつ下から玉支承部材
で支持しておき、この状態で別の１本の玉支承部材を内
外輪の上側から内外輪間に挿入し、上側の溝列に玉を装
入した後内外輪の軸芯を合せ、最後に上側の玉支承部材
を片側に寄せて抜き取る構造のもの（例えば特開昭58−
34724号）等が知られている。後者の装置は、より具体
的には前記内輪または外輪を相対的に半径方向に偏位さ
せて内外輪間の片側の隙間を大きく空け、内外輪の下側
の溝と溝の隙間に規定数の玉を装入後、溝内の玉の非占
有部分の円周方向長さより短い円弧長さをもった三日月
状の玉支承部材を前述の片側の大きな隙間部分に位置さ
せて、この玉支承部材上に内外輪の上側の溝と溝の隙間
に規定数の玉を装入後、内外輪の軸芯を合せ、最後に前
記玉支承部材を玉が並んでいない空間部分まで回転変位
させ、この空間部分から上方へ復帰させるようにしてい
る。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の複列玉軸受組立装置のうち前者の実開昭
56−44224号公報に記載のものは、一対の溝列の溝中心
間距離が比較的小さい場合は迅速で効率よく玉詰めがで
きるものの、軸受の長さつまり溝中心間距離が長い複列
玉軸受の場合は、玉が下側の溝と溝の隙間には入るが、
上側の隙間には入りにくいことがあり、上下溝間隔の特
に大きいものではこの方式の組み立ては不可能である。
また後者の特開昭58−3724号公報記載のものは、１個の
三日月状の玉支承部材を内外輪間に挿入するので、上側
の溝列への玉装入後の非占有部分の円周方向長さが玉規
定数長さよりも長い場合は玉支承部材を内外輪から抜き
取ることが可能であるが、逆に非占有部分の円周方向長
さが玉規定数長さよりも短い軸受に対しては溝内と玉と
干渉して玉支承部材の上方への抜き取りができず、この
ような場合は軸受１個づつ手作業で玉支承部材を斜め方
向に抜き出すしかなく、完全自動化組立が不可能である
という問題があった。

本発明は、三日月状玉支承部材を２体に分離することに
より玉詰め後の内外輪からの抜き取りを容易にし、これ
によって玉装入後の非占有部分の円周方向長さが玉規定
数長さより短くても適確に玉詰めを行うことができ、自
動化組立を可能とした複列玉軸受組立装置およびこの装
置に使用される玉詰め治具を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明に係る複列玉軸受の組立装置は、軸受内外輪を立
位姿勢に保持しかつ相対偏位状態から同芯状態に相対移
動させる軸受支持機構と、前記支持機構の上方に配置さ
れかつそれぞれ180゜以下の中心角の三日月状突出部を
もつ一対の玉支持アームと、前記一対の玉支持アームの
上端を保持しかつ該アームをそれぞれ個別に垂直軸線ま
わりに回転および上下動させる駆動機構とを有し、前記
玉支持アームの三日月状突出部は、前記軸受内外輪間に
挿抜可能となっており、前記駆動機構は、玉詰め時に前
記一対の玉支持アームを前記内外輪間で一体に連接せし
め、玉詰め後は分離して抜き出すように動作する。

また本発明による複列玉軸受の玉詰め治具構造は、複列
玉軸受の上下玉列の間に挿入され得る高さを有しかつそ
の内輪、外輪間に挿入されるように180゜以下の中心角
の三日月状曲面をもつ玉支持部と該玉支持部の上縁から
上方へ伸長したアームとを有する一対の治具部材で構成
され、前記一対の治具部材のアーム上端部がそれぞれ回
転および上下動作する作動部材に取り付けられるように
したものである。

（作用） 本発明においては、軸方向上下に一対の溝列をもつ軸受
内外輪の下側溝に、前工程で規定数の玉が詰められ、こ
の状態で送られてきた内外輪の上方から一対の治具部材
の玉支持部を挿入し、両方の玉支持部を接合して上側溝
に玉を装入する場合の玉受けとする。規定数の玉を装入
した後、内外輪の中心を合せるとともに一対の三日月状
支持部を分離して１体づつ非占有部分へ回転させ、上方
へ引き抜くが、この場合三日月状支持部は、非占有部分
の円周方向長さが玉規定数長さより短くても抜け出せる
ように、小さな中心角（180゜以下）の円弧形に分割し
てあるので、玉と干渉することなく抜き取れる。２体の
三日月状支持部を同じ位置から一体づつ順番に抜き取る
が、先に引き上げた治具部材の三日月状支持部が後の治
具部材に干渉しないように先の治具部材を上方位置で円
周方向に回転させ、後の治具部材を抜き出した後、該治
具部材を元の復帰位置に戻す。各治具部材は同じ回転軸
線をもつように２重軸構造の作動部に保持されており、
駆動機構部がコンパクトにまとめられている。

（実施例） 次に、本発明を実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の実施例に係る複列玉軸受の組立装置の
全体正面断面図である。装置本体１の下部には左右方向
に移動可能な芯合せ用基台19が保持されており、この基
台19の中空部19aを貫通するように一対のレール31が装
置本体１側に固定設置されている。レール31には軸受支
持台２が載置され、さらにこの支持体２上に複列玉軸受
の内輪３および外輪４が立位姿勢（軸線が垂直となった
姿勢）で支持されている。支持台上面には、玉詰めを行
う軸受内外輪3,4の大きさに対応した三日月状の突起部
７が設けられており、前工程で内輪３および外輪４はそ
の中心が相対的に偏位されて前記突起部７が内外輪間の
片側の隙間に挿入され、かつ内外輪間の下側の溝に規定
数の玉が詰め込まれる。突起部７はこの場合の玉受けと
なる。この状態で内外輪3,4および支持台２がレール31
に沿って搬送されてきて芯合せ用基台19の固定部16に位
置決めされる。基台19にはシリンダおよびピストンから
成る押圧駆動装置18が設けられ、そのピストンロッド先
端に軸受外輪４を前記固定部16に押圧する押圧部材17が
取り付けられている。装置本体１と基台19との間には基
台19を支持台２の移動方向に対して直角方向に移動させ
る駆動シリンダ20が設けられている。

芯合せ用基台19の上方にはシュート13aおよびシャッタ1
3bをもつ玉供給装置12が配置されている。また装置本体
１には玉供給装置12を後退位置から玉供給位置まで前後
進させる玉供給装置駆動シリンダ11が設けられている。
また基台19の固定部16に位置決めされた内外輪3,4の隙
間の上方位置に、後述する玉ならし装置14が玉供給装置
12の側部に保持され、同じく玉供給装置12に設けられた
玉ならし装置駆動シリンダ15によって上下動するように
なっている。

支持台上に保持されかつ基台19の固定部16に位置決めさ
れた軸受内外輪の中心上方に、この実施例では内輪３の
軸線上に、２重軸構造の作動部材32,33が配置されてい
る。外側作動部材32は、リニアガイド47により装置本体
１に対して上下動するように保持された支持ブロック９
にその両端が軸支されている。支持ブロック９の側部に
は外側作動部材用回転駆動装置21が取り付けられ、該回
転駆動装置21の出力軸ギヤ22と外側作動部材32上端に固
着されたギヤ23との噛合により外側作動部材32がその軸
線まわりに回転する。支持ブロック９の上端には内側作
動部材33用の回転駆動装置27が取り付けられ、該回転駆
動装置27の出力軸から伸長したスプライン軸28にギヤ10
がスプライン係合している。内側作動部材33は図示のよ
うに外側作動部材32に軸支されかつ該外側作動部材32を
貫通して上下にのび、その上端に固着したギヤ25が前記
スプライン軸28のスプライン係合ギヤ10と噛合し、した
がって内側作動部材用回転駆動装置27の駆動により内側
作動部材33はその軸支持つまり外側作動部材32に対して
軸線まわりの回転動作を行う。

装置本体１には支持ブロック上下動用レバー29およびス
プラインギヤ上下動用レバー30がそれぞれ水平な枢軸3
4,35によって枢着されている。前記レバー29の先端はピ
ン36を介して支持ブロック９に連結されるとともにその
中途部がリンクあるいはピストンロッド37を介して図示
しない支持ブロック上下動用シリンダに連結されてい
る。また前記レバー30の先端は同様に水平ピン38を介し
てスプラインギヤ10に連結されるとともにその中途部が
リンクあるいはピストンロッド39を介して図示しないス
プラインギヤ上下動用シリンダに連係されている。なお
これらのシリンダは装置本体側の適当な固定部に揺動可
能に支持されている。スプラインギヤ10はその外周部に
環状の凹部10aが形成され、また内側作動部材33の上端
部に、ギヤ25に隣接して、連結駒40が内側作動部材33に
対して相対回転可能でかつ該作動部材に対して軸方向移
動不能に軸支されている。連結駒40の他端はスプライン
ギヤ10の環状凹部10aを挾持するようにフォークエンド
部となっている。スプラインギヤ上下動用レバー30の作
動が拘束されている状態（前記スプラインギヤ上下動用
シリンダ不作動）で支持ブロック上下動用レバー29がそ
のシリンダ動作で上下駆動されこれによって支持ブロッ
ク９が上下動作するときは、連結駒40の作用でスプライ
ンギヤ10と内側作動部材上端のギヤ25が噛合した状態の
ままスプライン軸28はスプラインギヤ10に対して摺動
し、したがって外側作動部材32は支持ブロック９ととも
に上下移動する。またスプラインギヤ上下動用レバー30
がそのシリンダ動作で上下駆動されると、該レバー30先
端のスプラインギヤ10は同様にギヤ25と噛合状態のまま
スプライン軸28上を上下動し、これによって連結駒40を
介して内側作動部材33が上下移動する。このように外側
および内側の作動部材32,33はそれぞれの駆動シリンダ
により個別に上下動作がなされる。

外側および内側の作動部材32,33の下端にはそれぞれホ
ルダ24,26を介して玉詰め治具8,8′（第２図〜第５図）
が取り付けられている。なお第１図には全体の明瞭化の
ため外側作動部材32のホルダ24に取り付けられる玉詰め
治具のみを示し、他方のホルダ26の玉詰め治具は図示省
略してある。玉詰め治具は第２図に示すように玉詰め対
象の軸受の内外輪の大きさに対応した円弧形（三日月
状）の一対の玉支持部42,43を有し、各玉支持部42,43の
片側部上端からそれぞれ細長いアーム44,45が伸長し、
各アーム44,45の上端に前記ホルダ24,26への取付部44a,
45aが形成されている。各々の三日月状の玉支持部42,43
はその中心角θが180゜以下の角度に形成され、またそ
の軸方向長さは複列玉軸受の上下の玉の内側に挿入され
得る長さ（高さ）Ｄを有している。三日月状玉支持部4
2,43の内外面の曲率半径は対応する内外輪の曲率半径よ
り若干小さく、また必要により玉支持部の下端縁および
アーム側の玉支持部側縁はわずかに先細のテーパが付け
られている。このようなアームおよび玉支持部をもつ治
具部材は玉支持部の凹面が向き合うように対となって２
体組み合せられ、各玉支持部のアーム側の側部あるいは
これと反対側の側部どおしが互いに対接し得るような位
置関係でのそのアーム44,45がそれぞれのホルダ24,26に
取り付けられる。

次に上述な装置で複列玉軸受に規定数の玉を詰め込んで
組み立てる動作について説明する。まず前工程で内外輪
の下側の溝に規定数の玉が詰め込まれ、支持台２に保持
されて基台19上の所定位置に運ばれてきた複列玉軸受５
はその内輪３と外輪４が偏位された状態で基台19の固定
部16と押圧部材17との間に固定される。この複列玉軸受
５の上方位置で、予め側端（アームと反対側の玉支持部
側端）どおし接合するように回転変位していた玉詰め治
具8,8′（第３図の状態）は、内輪３と外輪４の間の広
い側の隙間に、内側、外側両作動部材33,32の下降動作
で挿入される。第４図はこのときの状態を示している。
この下降位置は玉が上側の溝に並べられるのに適した位
置となるように予め調整されている。この実施例では治
具8,8′の玉支持部42,43は前工程で下側の溝間に装入さ
れた規定数の玉をほぼ覆うような位置にある。

次に玉供給装置12が前進し、シャッタ13bによって落下
を阻止されていた規定数の玉が該シャッタの開放により
転落して内輪３と外輪４間の広い隙間から玉支持部42,4
3上に落ち、これによって内外輪の上側溝内に収容され
る。次に玉ならし装置14が降下し、装入された各玉６の
高さが均一になるように上から押し付ける。

玉ならし終了後、押圧駆動装置18の動作により外輪４が
押圧部材17と固定部16の間で圧縮変形させられると同時
に基台19全体が駆動シリンダ20により支持部２したがっ
て内輪３に対して第１図の矢印Ａ方向に移動し、内輪３
と外輪４の中心が合せられる。この内外輪の芯出し動作
が完了すると、押圧駆動装置18の押圧駆動が解除され、
押圧部材17は矢印Ｂ方向へ後退し、外輪４は外力が除去
され、上下の溝に規定数の玉が入った複列玉軸受５は自
然の状態に保持される。

次に一方の玉詰め治具、図示実施例では外側作動部材32
側の玉詰め治具８は回転駆動装置21の駆動により外側作
動部材32と共に所定角度回転し、その玉支持部42は内外
輪の溝の玉の並んでいない空間位置即ち非占有部分へ移
動する（第５図）。そして支持ブロック上下動用レバー
29により支持ブロック９が上昇し、該ブロック９に軸支
された外側作動部材32と前記非占有部分内の玉支持部42
が内外輪3,4から抜き出される。次に他方の玉詰め治具
８′が回転駆動装置27によって前述と同様に所定角度回
転されてその玉支持部43が前記非占有部分へもたらされ
る。この他方の玉詰め治具８′の回転時には先に上昇し
た方の玉詰め治具８も同時に同方向に回転し、非占有部
分内にある他方の玉詰め治具８′はスプラインギヤ上下
動用レバー30により内側作動部材33と共に、先の玉詰め
治具８と干渉を起すことなく上昇し、内外輪3,4から抜
き出される。これで両治具8,8′は第３図の破線で示し
たような元位置に復帰することとなる。上側溝間への玉
装入が完了しかつ玉詰め治具が内外輪から抜き取られた
複列玉軸受５は支持台２と共にレール31に沿って次工程
へ搬送される。

（発明の効果） 上述した構造およびその動作からも明らかなように本発
明では、玉詰め治具が２体に分離されかつその各々が規
定数の玉の円周方向長さよりも短い円弧長を有している
ので、玉規定数長さが非占有部分の円周方向長さより長
いような複列玉軸受においても治具の玉支持部が溝内の
玉と干渉することなく抜き取ることができ、適確な玉詰
めを行うことができる。各治具のアームは同芯の２重軸
の各々に取り付けられているので、２体に分離して個別
に動作させるようにしても装置全体がきわめてコンパク
トにまとめられ、しかも迅速な動作がなされ、玉数の多
いこの種の複列玉軸受の完全自動化組立が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る複列玉軸受組立装置の正
面断面図、第２図は本発明の実施例による玉詰め治具構
造の斜視図、第３図、第４図および第５図は本発明の装
置における軸受内外輪への玉詰め作業時の玉支持部の動
作を示した平面図である。 １……装置本体、２……支持台、３……内輪、 ４……外輪、５……複列玉軸受、６……玉、 8,8′……玉詰め治具、９……支持ブロック、 19……芯出し用基台、12……玉供給装置、 14……玉ならし装置、32……外側作動部材、 33……内側作動部材、42,43……玉支持部、 44,45……アーム。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複列玉軸受の上下玉列の間に挿入され得る
   軸方向長さを有しかつその内輪、外輪間に挿入されるよ
   うに180゜以下の中心角の三日月状曲面をもつ玉支持部
   と該玉支持部の上縁から上方へ伸長したアームとを有す
   る一対の治具部材で構成され、前記一対の治具部材のア
   ーム上端部がそれぞれ回転および上下動作する作動部材
   に取り付けられることを特徴とする複列玉軸受組立装置
   の玉詰め治具構造。
2. 【請求項２】複列玉軸受の内外輪を相対的に偏位させそ
   の隙間に規定数の玉を装入する玉軸受組立装置におい
   て、軸受内外輪を立位姿勢に保持しかつ相対偏位状態か
   ら同芯状態に相対移動させる軸受支持機構と、前記支持
   機構の上方に配置されかつそれぞれ180゜以下の中心角
   の三日月状突出部をもつ一対の玉支持アームと、前記一
   対の玉支持アームの上端を保持しかつ該アームをそれぞ
   れ個別に垂直軸線まわりに回転および上下動させる駆動
   機構とを有し、前記玉支持アームの三日月状突出部は、
   前記軸受内外輪間に挿抜可能となっており、前記駆動機
   構は、玉詰め時に前記一対の玉支持アームを前記内外輪
   間で一体に連接せしめ、玉詰め後は分離して抜き出すよ
   うに動作することを特徴とする複列玉軸受の組立装置。
3. 【請求項３】前記駆動機構は同芯状に配置された２重軸
   構造の作動部材を有し、前記作動部材の各々にそれぞれ
   前記玉支持アームが取り付けられ、さらに前記作動部材
   の各々に連結される駆動部を有することを特徴とする請
   求項第２項記載の複列玉軸受の組立装置。