KR20080034692A - 회전기구를 이용한 볼 베어링의 볼 세퍼레이터 조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동으로 볼을 공급하고 회전기구를 이용하여 2단계로 볼을 조립하여 생산성과 조립성을 향상시킨 회전기구를 이용한 베어링의 볼 세퍼레이퍼 조립장치를 제공하기 위한 것으로, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 볼 베어링의 세퍼레이터에 볼(14)을 조립하기 위한 장치에 있어서, 상기 세퍼레이터(12)를 하방에서 받이하는 세퍼레이터 지그(20)와; 상기 세퍼레이터 지그(20)의 상부 중앙에 위치되고, 외주면에 상기 볼(14)이 투입되는 복수개의 볼홈(32)이 형성되어 있는 볼 가이드(30)와; 상기 볼홈(32)에 투입된 볼(14)을 세퍼레이터(12)의 볼 포캣에 조립시키기 위해 상기 볼 가이드(30)를 임의의 각도만큼 정역 회전시키도록 볼 가이드(30)에 연결된 회전구동수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

볼, 베어링, 세퍼레이터

Description

회전기구를 이용한 볼 베어링의 볼 세퍼레이터 조립장치{Ball separator assembling of ball bearing used rotating instrument}

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명에 적용되는 볼 공급유닛의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 회전기구를 이용한 볼 베어링의 볼 세퍼레이터 조립장치의 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 회전기구를 이용한 볼 베어링의 볼 세퍼레이터 조립장치의 조립단면도.

도 4는 본 발명에 따른 볼 조립 공정을 나타낸 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20: 세퍼레이터 지그

20a: 회전방지턱

30: 볼 가이드

32:볼홈

40: 외륜받이대

100: 볼 공급유닛

102: 볼공급통로

104: 구동모터

106: 볼 분배관

108: 게이트 개폐실린더

본 발명은 자동차용 휠 베어링 또는 볼 베어링의 볼을 일정한 간격으로 분리하는 볼 세퍼레이터의 포캣 측면에 볼을 자동으로 공급 분배시킨 후 회전기구를 이용하여 볼 포캣으로 볼을 밀어 넣어 볼 세퍼레이터의 볼을 자동 조립시키는 회전기구를 이용한 볼 베어링의 볼 세퍼레이터 조립장치에 관한 것이다.

자동차용 휠 베어링의 경우 차축에 끼워지는 2개의 내륜과 허브축에 장착되는 외륜 그리고 내륜과 외륜의 사이에 위치하여 볼 레이스를 따라 구름운동하는 다수의 볼과 이들 볼의 간격을 유지하는 세퍼레이터(seperator)로 구성되어 있다.

종래의 경우 일반적으로 두 가지의 조립방식이 행해지고 있다.

첫 번째 경우 외부에서 수동 또는 자동으로 세퍼레이터의 볼 포캣에 볼을 조립후 다음 후공정의 조립공정으로 이동시 볼이 세퍼레이터에 빠지지 않는 경우 외륜에 세퍼레이터와 볼이 조립된 반조립품을 외륜에 삽입하여 내륜을 조립하는 공정 이다.

두 번째 경우 외부에서 세퍼레이터와 볼을 조립후 다음 공정으로 이송시 볼이 빠지는 구조로로서, 외륜내에 세퍼레이터를 삽입하고 볼을 하나씩 수동으로 공급하거나 자동으로 볼포캣 상면에 공급후 상면의 볼을 규제후 세퍼레이터를 상승시켜 볼을 볼 포캣에 조립후 조립된 볼이 외륜의 볼레이스에 규제를 받아 볼이 빠지지않는 상태에서 내륜을 조립하는 공정으로 진행되었다.

그러나 두 번째의 경우에 있어서 세퍼레이터의 상면이 오픈되어 있지 않고 세퍼레이터의 중심으로 향한 측면의 볼 포캣에 가조립시 볼간 간격이 좁아 조립되는 볼이 전부 정렬되지 못하는 문제가 있다.

또한 볼이 볼포캣에 완전히 조립시만 정렬이 되는 경우에 있어서 볼을 세퍼레이터에 조립할 방법이 없어 협소한 외륜내에 작업자가 일일이 손으로 볼을 수작업으로 세퍼레이터에 조립하는 방식으로 진행되므로 인해 생산성이 떨어지는 결과를 초래하였다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 제반적인 사정을 감안하여 창출된 것으로, 자동으로 볼을 공급하고 회전기구를 이용하여 2단계로 볼을 조립하여 생산성과 조립성을 향상시킨 회전기구를 이용한 베어링의 볼 세퍼레이퍼 조립장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

볼 베어링의 세퍼레이터에 볼(14)을 조립하기 위한 장치에 있어서,

상기 세퍼레이터(12)를 하방에서 받이하는 세퍼레이터 지그(20)와;

상기 세퍼레이터 지그(20)의 상부 중앙에 위치되고, 외주면에 상기 볼(14)이 투입되는 복수개의 볼홈(32)이 형성되어 있는 볼 가이드(30)와;

상기 볼홈(32)에 투입된 볼(14)을 세퍼레이터(12)의 볼 포캣에 조립시키기 위해 상기 볼 가이드(30)를 임의의 각도만큼 정역 회전시키도록 볼 가이드(30)에 연결된 회전구동수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 볼홈(32)에 볼(12)을 공급하기 위한 장치로서, 다수의 볼을 외부로부터 공급받아 일렬로 정렬시키는 볼공급통로(102)와, 볼공급통로(102)의 출구측에 일단이 연통되고 타단이 구동모터(104)의 회전력에 의해 원호운동이 가능하도록 회전가능하게 장착된 볼 분배관(106)과, 볼 공급통로(102)의 출구를 개폐하는 게이트 개폐실린더(108)를 갖는 볼 공급유닛(100)이 더 포함된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 세퍼레이터 지그(20)에는 볼 베어링의 외륜(10)을 받이하는 외륜받이대(40)가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 세퍼레이터 지그(20)의 상면에는 세퍼레이터(12)의 회전을 방지하는 회전방지턱(20a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한 다.

도 1은 본 발명에 적용되는 볼 공급유닛의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 회전기구를 이용한 볼 베어링의 볼 세퍼레이터 조립장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 회전기구를 이용한 볼 베어링의 볼 세퍼레이터 조립장치의 조립단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 볼 조립 공정을 나타낸 예시도이다.

도 1 및 도 3에서와 같이 볼 베어링의 세퍼레이터(12)에 볼(14)을 조립하기 위한 장치에 있어서, 상기 세퍼레이터(12)를 하방에서 받이하는 세퍼레이터 지그(20)가 구비된다. 바람직하게 상기 세퍼레이터 지그(20)의 상면에는 세퍼레이터(12)의 회전을 방지하는 회전방지턱(20a)이 형성되어 있다.

본 실시예에서 상기 세퍼레이터 지그(20)는 원통형으로 구성되어 있고, 상기 세퍼레이터 지그(20)에는 볼 베어링의 외륜(10)을 받이하는 외륜받이대(40)가 볼트(44)로 장착되어 있다.

상기 세퍼레이터 지그(20)의 상부 중앙에는 볼 가이드(30)가 위치되어 있다. 상기 볼 가이드(30)는 설정된 각도만큼 정역회전하여 상기 볼홈(32)에 투입된 볼(14)을 세퍼레이터(12)의 볼 포캣에 조립시키는 역할을 한다. 이를 위해 상기 볼 가이드(30)는 외주면에 상기 볼(14)이 투입되는 복수개의 볼홈(32)이 일정 원호 각도마다 형성되어 있다.

상기 볼 가이드(30)는 회전구동수단과 연결되어 있다. 본 실시예에서 회전구동수단은 회전실린더(40)로 구성되어 있고, 회전실린더(40)의 회전단은 상기 볼 가이드(30)에 직결된 회전축(50)과 회전연결부(42)를 통해 연결되어 있다.

이때 회전축(50)은 베어링(52)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 베어링(52)은 세퍼레이트 지그(20)의 하단부에 장착된 베어링 하우징(54)에 조립되어 있다.

상기 볼홈(32)에 볼(12)을 공급하기 위한 장치로서 볼 공급유닛(100)이 구비되어 있다.

상기 볼 공급유닛(100)은 도 1에서와 같이 상기 볼 가이드(30)의 상방에 배치되어 볼홈(32)에 볼(14)을 공급하기 위한 것이다.

상기 볼 공급유닛(100)은 다수의 볼을 외부로부터 공급받아 일렬로 정렬시키는 볼공급통로(102)와, 볼공급통로(102)의 출구측에 일단이 연통되고 타단이 구동모터(104)의 회전력에 의해 원호운동이 가능하도록 회전가능하게 장착된 볼 분배관(106)과, 볼 공급통로(102)의 출구를 개폐하는 게이트 개폐실린더(108)를 포함한다.

여기서 상기 게이트 개폐실린더(108)는 게이트로드(108a)가 진퇴 운동하면서 볼 공급통로(102)의 출구를 개폐한다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.

먼저, 세퍼레이터(12)가 볼 가이드(30)의 외경부에 삽입되어 세퍼레이터 지그(20)의 상면에 올려진다.

다음, 외부로부터 볼 공급유닛(100)의 볼공급통로(102)에 볼을 공급받는다.

볼 공급통로(102)에 공급된 복수개의 볼(14)은 게이트 개폐실린더(108)의 게이트로드에 의해 볼 분배관(106)으로 유입되기 전의 대기상태를 갖게 된다. 이때 게이트 로드의 끝단은 게이트 개폐 실린더(108)의 전진 작동으로 볼 공급통로(102) 의 출구를 막고 있게 된다.

<1차 볼 조립>

그 다음, 볼 공급유닛(100)이 승강 실린더(109)에 의해 일정량 하강하고, 이로 인해 볼 분배관(106)이 도 1에서와 같이 외륜(10)의 안쪽에 위치함과 동시에 볼 분배관(106)의 하단이 볼홈(32) 상방에 위치하게 된다.

이 상태에서 구동모터(104)가 구동하여 벨트(105)의 회전력으로 볼 분배관(106)이 회전하는 동시에 게이트 개폐실린더(108)의 게이트 로드가 후퇴하고 볼 공급통로(102)가 개방된다.

따라서 볼(14)은 자중에 의해 볼공급통로(102)의 출구를 빠져나와 볼 분배관(106)으로 유입된 후 볼조립 유닛내 볼가이드(30)의 경사진 볼홈(32)으로 인입될 준비를 하게 된다.

볼 공급통로(102)에 준비된 볼 중 1차적으로 조립될 임의의 볼수 만큼 볼이 배출되면 구동모터(104)는 회전을 중단하고 대기한다.

예를들면, 모두 12개의 볼이 세퍼레이터(12)에 조립될 경우 1차 조립에서는 6개의 볼이 배출된다(도 참조).

그 다음, 회전실린더(40)의 회전 구동에 의해 회전축(50)에 연결된 볼 가이드(30)가 임의의 각도로 도 4의 (다)와 같이 화살표(1) 방향으로 정회전하게 된다. 이렇게 되면 볼가이드(30)의 볼홈(32)에 위치하여 대기한 6개의 볼이 볼홈(32)의 경사진 레이스를 따라 원주방향으로 볼을 밀면서 세퍼레이터(12)의 볼 포캣에 볼을 밀어넣어 도 4의 (다)와 같이 1차 볼 조립이 완료된다.

<2차 볼조립>

그 다음, 1차 볼조립이 완료되면 게이트 개폐 실린더(108)의 개폐 후퇴 작동으로 볼 공급통로(102)의 출구를 열어 볼 분배관(106)으로 나머지 6개의 볼을 공급한다.

그 다음 구동모터(104)가 역회전하면서 나머지 볼 공급통로(102)에 있는 볼을 위치 변경된 볼가이드(30)의 빈 볼홈(32)에 도 4의 (라)와 같이 볼을 공급후 볼공급이 완료되면 구동모터(104)는 회전을 멈추고 승하강 실린더(109)에 의해 볼공급유닛(100)이 상승하고, 이어서 게이트 개폐실린더(108)의 게이트로드가 전진하여 다음 볼을 받도록 대기한다.

그 다음, 임의의 각도로 회전되어 있는 볼 가이드(30)에 연결되어 있는 회전실린더(40)를 초기의 위치로 도 4의 (마)와 같이 화살표(2) 방향으로 역회전 복귀시키면 볼이 볼 가이드(30)의 경사진 레이스를 따라 원주방향으로 볼을 밀어서 세퍼레이터(12)의 나머지 비어 있는 볼 포캣에 나머지 남은 임의의 볼들이 2차적으로 조립된다.

이같이 본 발명은 볼을 연속적으로 공급받아 세퍼레이터(12)에 볼을 조립함으로서 자동화가 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 조립 불량을 없앨 수 있는 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 회전기구를 이용한 볼 베어링의 볼 세퍼레이터 조립장치에 따르면, 볼을 연속적으로 공급받아 세퍼레이터에 볼을 조립함으로서 자동화가 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 조립 불량을 없앨 수 있다.

Claims (4)

1. 볼 베어링의 세퍼레이터(12)에 볼(14)을 조립하기 위한 장치에 있어서,

   상기 세퍼레이터(12)를 하방에서 받이하는 세퍼레이터 지그(20)와;

   상기 세퍼레이터 지그(20)의 상부 중앙에 위치되고, 외주면에 상기 볼(14)이 투입되는 복수개의 볼홈(32)이 형성되어 있는 볼 가이드(30)와;

   상기 볼홈(32)에 투입된 볼(14)을 세퍼레이터(12)의 볼 포캣에 조립시키기 위해 상기 볼 가이드(30)를 임의의 각도만큼 정역 회전시키도록 볼 가이드(30)에 연결된 회전구동수단을 포함한 것을 특징으로 하는 회전기구를 이용한 볼 베어링의 볼 세퍼레이터 조립장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 볼홈(32)에 볼(12)을 공급하기 위한 장치로서, 다수의 볼을 외부로부터 공급받아 일렬로 정렬시키는 볼공급통로(102)와, 볼공급통로(102)의 출구측에 일단이 연통되고 타단이 구동모터(104)의 회전력에 의해 원호운동이 가능하도록 회전가능하게 장착된 볼 분배관(106)과, 볼 공급통로(102)의 출구를 개폐하는 게이트 개폐실린더(108)를 갖는 볼 공급유닛(100)이 더 포함된 것을 특징으로 하는 회전기구를 이용한 볼 베어링의 볼 세퍼레이터 조립장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 세퍼레이터 지그(20)에는 볼 베어링의 외륜(10)을 받이하는 외륜받이대(40)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 회전기구를 이용한 볼 베어링의 볼 세퍼레이터 조립장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 세퍼레이터 지그(20)의 상면에는 세퍼레이터(12)의 회전을 방지하는 회전방지턱(20a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전기구를 이용한 볼 베어링의 볼 세퍼레이터 조립장치.

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