圆锥滚子供给装置、圆锥滚子轴承组装装置及圆锥滚子供给方法
阅读：1034发布：2020-06-19
专利汇可以提供圆锥滚子供给装置、圆锥滚子轴承组装装置及圆锥滚子供给方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种结构简单，能够恰切地将圆锥滚子装入 保持架 兜孔 中的圆锥滚子供给装置、圆锥滚子 轴承 组装装置和圆锥滚子供给方法。该圆锥滚子供给装置具有：将从上方填入的多个圆锥滚子（1）以叠置状态存放于其内部的管件（20）；和将从管件（20）排出多个圆锥滚子（1）中最下层的多个圆锥滚子（1）和位于该最下层的圆锥滚子（1）上方的圆锥滚子（1）划分为上游方向和下游方向，使最下层的圆锥滚子（1）依次地逐个下落的圆锥滚子供给部（30）。，下面是圆锥滚子供给装置、圆锥滚子轴承组装装置及圆锥滚子供给方法专利的具体信息内容。
1.一种圆锥滚子轴承组装装置，其特征在于，具有：
存放部，其将从上方填充的多个圆锥滚子以叠置状态存放于其内部；和
圆锥滚子供给部，
所述圆锥滚子供给部具有：
在径向侧面分别具有螺旋状槽，且能够旋转的一对圆筒构件；和
与所述一对圆筒构件的径向侧面对置的一对引导构件，
通过所述一对圆筒构件的径向侧面的螺旋状槽和所述引导构件，将从所述存放部排出的多个圆锥滚子中最下层的圆锥滚子和位于所述最下层的圆锥滚子上方的圆锥滚子逐个划分为上游方向和下游方向，使所述最下层的圆锥滚子依次地逐个下落，对于被能够旋转地保持并具有多个兜孔的保持架，为顺畅进行从圆锥滚子供给部供给的圆锥滚子向兜孔部的装入，当圆筒构件旋转一周时，保持架与圆筒构件的旋转同步，使保持架恰好以与相邻兜孔部的间隔相当的角度旋转。
2.根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承组装装置，其特征在于，具有多个所述圆锥滚子供给部。
3.一种圆锥滚子供给方法，其特征在于，包括：
将从上方填充的多个圆锥滚子以叠置状态存放于存放部的内部的工序；和通过一对圆筒构件的径向侧面的螺旋状槽和引导构件，将从所述存放部排出的多个圆锥滚子中最下层的圆锥滚子和位于所述最下层的圆锥滚子上方的圆锥滚子逐个划分为上游方向和下游方向，使所述最下层的圆锥滚子依次地逐个下落的工序，
对于被能够旋转地保持并具有多个兜孔的保持架，为顺畅进行从圆锥滚子供给部供给的圆锥滚子向兜孔部的装入，当圆筒构件旋转一周时，保持架与圆筒构件的旋转同步，使保持架恰好以与相邻兜孔部的间隔相当的角度旋转。
圆锥滚子供给装置、圆锥滚子轴承组装装置及圆锥滚子供
给方法
技术领域
背景技术
[0002] 以往，作为圆锥滚子轴承的组装方法，已知有如图7以及图8所示，在将圆锥滚子1组装于保持架2的兜孔部6中之际，通过使用圆锥滚子供给装置110，在朝向保持架2的内周并且沿铅垂方向（重力方向：图7中的Z方向）延伸的管件120内，填充以小直径侧为下侧的多个圆锥滚子1，将最下层的圆锥滚子1切出以装入保持架2的兜孔部6中的方法。
[0003] 更详细而言，圆锥滚子供给装置110具有：从上方进行填充，且将多个圆锥滚子1在沿着铅垂方向相互抵接叠置的状态下存放于其内部的空孔120a中的管件120；载置着用于装入从管件120的下端供给的圆锥滚子1的保持架2并使其能够旋转的保持架载置部150；固定有管件120并具有用于使圆锥滚子1通过的切槽，且配置于保持架载置部150的上部的顶板158。在此，圆锥滚子1以其小直径侧为下方侧，即起始侧，填充到管件120的空孔120a内。
[0004] 保持架载置部150具有：沿Z方向延伸的轴152；固定于轴152的上方的下模154；以抵接方式固定于下模154的上表面，在其外周面156a下方外嵌固定有保持架2的夹具
156。夹具156的上表面与顶板158的下表面隔开间隙而彼此对置。
156。夹具156的上表面与顶板158的下表面隔开间隙而彼此对置。
[0005] 在此，如图8所示，保持架2具有：小直径圆环部3；大直径圆环部4；和将小直径圆环部3和大直径圆环部4连接，并以预定的间隔配置在圆周方向的多个柱部5，并形成有用于保持圆锥滚子1的多个兜孔部6。并且，保持架2将小直径圆环部3内周面外嵌于夹具156的外周面156a，并使大直径圆环部4位于上方。
[0006] 夹具156在其外周面156a设有下凹的滚子收容部156b，能够收容由管件120下端搬出的圆锥滚子1并将其定位。
[0008] 在这样构成的圆锥滚子供给装置110中，首先，在管件120的空孔120a内，圆锥滚子1以彼此相互抵接的状态沿铅垂方向叠置。然后，穿过管件120的最下层的圆锥滚子1接触到夹具156的下部而停止，其后，使夹具156以及保持架2旋转，由此来进行组装。需要说明的是，管件120和顶板158能够利用未图示的驱动机构沿上下方向移动，并在保持架2或内圈（未图示）搬入等之际，向上方退避。
[0009] 另外，作为其它圆锥滚子轴承的组装方法，已知有将保持架的大直径环状部配置于上方，以圆锥滚子大直径侧为起始侧，将圆锥滚子从保持架内周侧且为保持架小直径环状部侧（下方侧）插入保持架的兜孔的方法（参照专利文献1）。
[0010] 在先技术文献
[0011] 专利文献1：日本特开2007-64312号公报
发明内容
[0012] 发明要解决的课题
[0013] 但是，在图7所示的圆锥滚子轴承的组装方法中，沿铅垂方向叠置的圆锥滚子1因其自重而相互挤压，最下层的圆锥滚子1的上表面和下表面产生较大摩擦力。并且，在最下层的圆锥滚子1因夹具156而受到朝向保持架2的兜孔部6的方向的作用力时，该作用力与上述摩擦力之间会产生力偶，容易使其姿态崩塌。在这样的情况下，有可能出现使圆锥滚子1不能正确装入保持架2的兜孔部6，以致引发制造工艺停止的情况。
[0014] 为防止上述情况，考虑采用专利文献1所述的圆锥滚子轴承的组装方法，将圆锥滚子从重力的反方向即下方向上方搬送，由此使装入保持架兜孔中的起始侧的圆锥滚子在其它圆锥滚子的重力影响下释放。
[0015] 但是，这样将圆锥滚子的大直径侧作为起始侧而装入保持架兜孔的方法，需要从现有设备开始进行大规模改造，且机构复杂，因此并不实用。
[0016] 本发明是鉴于图7所示上述装置的课题而做出，其目的在于，提供一种结构简单，能够恰切地将圆锥滚子装入保持架兜孔中的圆锥滚子供给装置、圆锥滚子轴承组装装置和圆锥滚子供给方法。
[0017] 解决课题的手段
[0018] 本发明的上述目的通过下述结构来实现。
[0019] （1）一种圆锥滚子供给装置，其特征在于，具有：
[0020] 存放部，其将从上方填充的多个圆锥滚子以叠置状态存放于其内部；和[0021] 圆锥滚子供给部，其将从上述存放部排出的多个圆锥滚子中最下层的圆锥滚子和位于该最下层的圆锥滚子上方的圆锥滚子划分为上游方向和下游方向，使上述最下层的圆锥滚子依次地逐个下落。
[0022] （2）根据（1）所述的圆锥滚子供给装置，其特征在于，上述圆锥滚子供给部具有：在径向侧面分别具有螺旋状槽且能够旋转的一对圆筒构件；和与上述一对圆筒构件的径向侧面对置的一对引导构件；
[0023] 上述多个圆锥滚子通过上述一对圆筒构件的径向侧面的螺旋状槽和上述引导构件，被逐个划分为上游方向和下游方向，并使上述最下层的圆锥滚子依次地逐个下落。
[0024] （3）根据（1）所述的圆锥滚子供给装置，其特征在于，上述圆锥滚子供给部具有使从上述存放部排出的多个圆锥滚子中的最下层的圆锥滚子和倒数第二层的圆锥滚子的下落停止的下落停止机构，使上述最下层的圆锥滚子依次地逐个下落。
[0025] （4）根据（1）～（3）中任一项所述的圆锥滚子供给装置，其特征在于，具有多个上述圆锥滚子供给部。
[0026] （5）一种圆锥滚子轴承组装装置，其特征在于，具有（1）～（4）中任一项所述的圆锥滚子供给装置。
[0027] （6）一种圆锥滚子供给方法，其特征在于，包括：将从上方填充的多个圆锥滚子以叠置状态存放于存放部内部的工序；和将从上述存放部排出的多个圆锥滚子中最下层的圆锥滚子和位于该最下层圆锥滚子上方的圆锥滚子划分为上游方向和下游方向，并使上述最下层的圆锥滚子依次地逐个下落的工序。
[0028] 发明效果
[0029] 根据本发明的圆锥滚子供给装置，将从存放部排出的多个圆锥滚子中最下层的圆锥滚子和位于最下层的圆锥滚子上方的圆锥滚子划分为上游方向和下游方向，并使最下层的圆锥滚子依次地逐个下落。因此，能够实现结构简单、且最下层的圆锥滚子不受其它圆锥滚子的重量的影响，能够实现稳定划分动作，以恰切地装入保持架的兜孔中。附图说明
[0030] 图1为从水平方向观察本发明第一实施方式的圆锥滚子供给装置的图。
[0031] 图2为沿图1中的II-II线的向视图。
[0032] 图3为图1中的保持架载置部周边的放大剖视图。
[0033] 图4为从铅垂方向观察顶板的俯视图。
[0034] 图5为从水平方向观察本发明第二实施方式的圆锥滚子供给装置的图。
[0035] 图6为本发明变形例的圆锥滚子供给装置中设有两个圆锥滚子供给部时的示意图。
[0036] 图7为从水平方向观察现有圆锥滚子供给装置的图。
[0037] 图8为保持架的俯视示意图。
[0038] 符号说明
[0039] 1 圆锥滚子
[0040] 10、110A 圆锥滚子供给装置
[0041] 20、120 管件（存放部）
[0042] 30、130 圆锥滚子供给部（圆锥滚子供给部）
[0043] 40 螺杆（圆筒构件）
[0044] 40a 径向侧面
[0045] 42 引导构件
[0046] 160 下落停止机构
具体实施方式
[0047] 以下，根据附图，详细说明本发明的圆锥滚子供给装置、圆锥滚子轴承组装装置以及圆锥滚子供给方法的实施方式。
[0048] 第一实施方式
[0049] 图1示出了本发明第一实施方式的圆锥滚子供给装置10。圆锥滚子供给装置10具有：将从上方填入的多个圆锥滚子1以叠置状态存放于其内部的空孔20a中的作为存放部的管件20；将从管件20排出的多个圆锥滚子1向下方供给的圆锥滚子供给部30；以及用于将装入有从圆锥滚子供给部30供给的圆锥滚子1的保持架2载置为能够旋转的保持架载置部50。在此，以小直径侧为下方侧，即起始侧（下游）侧，将圆锥滚子1填充到管件20内。并且，将管件20的空孔20a的孔径设定为比圆锥滚子1的大直径侧直径稍大。
[0050] 圆锥滚子供给部30具有：沿着与重力方向（图1中的Z方向）垂直的X方向以及Y方向延伸的基座32；载置于基座32的上表面的轴承座（bearing block）34；配置于基座32下方的X方向两侧，沿着Z方向延伸，且能够旋转的一对螺杆（圆筒构件）40；以及固定于基座32的下表面的X方向中央部，沿着Z方向延伸的一对引导构件42（参照图2）。另外，在一对引导构件42的下部，固定有顶板58。并且，能够利用未图示的驱动机构驱动基座32沿上下方向移动，随着基座32的移动，一对螺杆40以及一对引导构件42、顶板58等也沿着上下方向移动。
[0051] 在基座32和轴承座34的X方向中央部（在图1中，表示为假想平面A），设有分别沿Z方向延伸且相互连通的贯通孔32a、34a，管件20插入这些贯通孔32a和34a中，固定为平行于Z方向。管件20的Z方向长度设定为大于贯通孔32a、34a的Z方向长度，并从轴承座34的上方向外延伸。
[0052] 一对螺杆40的各旋转轴贯穿基座32以及轴承座34，在其上端部具有齿轮36，并且在一个螺杆40的旋转轴上，安装有皮带轮38。皮带轮38构成为能够借助同步带由伺服马达（未图示）驱动，设置于各旋转轴的齿轮36由未图示的齿轮连接，使一对螺杆40向互为相反的方向旋转。
[0053] 另外，如图2所示，一对螺杆40配置为在X方向上相互稍微分开。另外，在螺杆40上，设有从其径向侧面40a向径向突出的螺旋状突起40b，构成螺旋状槽40c。并且，相对于假想平面A呈轴对称的一对螺杆40形成为，一对螺杆40沿箭头B方向（参照图2）旋转，由此，螺旋状槽40c将圆锥滚子1沿着Z方向搬送。
[0054] 一对引导构件42彼此对置地配置在Y方向上，以与一对螺杆40的径向侧面40a对置，并且形成为与一对螺杆40的突起40b互不干扰的前端细小状，且与一对螺杆40的螺旋状的突起40b一起夹着圆锥滚子1，以防止圆锥滚子1从螺旋状突起40b落下。因此，一对引导构件42配置为关于连接一对螺杆40的中心O′而成的假想线段（在图2中以虚线表示）对称，对圆锥滚子1的外周面进行引导，以使圆锥滚子1的中心O位于将一对螺杆40的中心O′连接而成的假想线段的大致中间点上。
[0055] 并参照图3，保持架载置部50具有：沿Z方向延伸的基台51；借助多个轴承59支承在基台51的内周面上并能够旋转的且沿Z方向延伸的上方具有凸缘部52a的轴52；固定于凸缘部52a的外周面，沿着凸缘部52a向上方延伸的下模54；抵接固定于凸缘部52a上表面和下模54内周面，将保持架2外嵌固定于外周面56a的夹具56。需要说明的是，夹具56的上表面与顶板58的下表面设定为即使在基座32位于能够移位达到的最下端时，即，顶板58位于能够移位达到的最下端时，也隔着间隙彼此对置。
[0056] 在此，本实施方式的保持架2具有与图8所示现有技术的保持架2同样的结构，将小直径圆环部3的内周面外嵌到夹具56的外周面56a，使大直径圆环部4位于上方。
[0057] 夹具56形成为大致圆筒状，在其外周面56a上方，设有下凹的滚子收容部56b，其能够收容从圆锥滚子供给部30供给的圆锥滚子1。
[0058] 顶板58形成为大致圆盘形状，其固定在以螺栓卡止于一对引导构件42和基座32的下表面的托架57上。另外，顶板58的外径与夹具56的外径大致相同，在顶板58的外周面，形成有截面大致呈半圆形的切槽58c（参照图4）。切槽58c设置成从上方的圆锥滚子供给部30供给的圆锥滚子1能够下落到夹具56的滚子收容部56b。
[0059] 轴52能够利用与其下端连接的伺服马达（未图示）使其围绕Z轴旋转，随着轴52的旋转，下模54、夹具56以及保持架2也一体旋转。另一方面，如上所述，由于顶板58固定于一对引导构件42和托架57，因而即使在轴52旋转时，其也不旋转。
[0060] 在此，对本实施方式中的圆锥滚子的组装方法进行说明。
[0061] 首先，将小直径侧向起始侧（下方）收敛的圆锥滚子1填充到管件20的空孔20a内。填充于管件20的空孔20a内的圆锥滚子1穿过轴承座34的贯通孔34a和基座32的贯通孔32a，移动到直至一对螺杆40和引导构件42的入口。
[0062] 接着，通过将圆锥滚子1的下表面支承于一对螺杆40的各突起40b，并将其外周面夹持于一对螺杆40的槽40c和一对引导构件42之间，能够将圆锥滚子1维持为合适的姿态。
[0063] 通过使一对螺杆40旋转，从管件20连续排出的多个圆锥滚子1分别被一对螺杆40的槽40c和引导构件42逐个划分为上游方向和下游方向，同时，被搬送到下方，并以非常准确的时间间隔逐个从螺杆40的最下端自由下落。
[0064] 在此，当螺杆40旋转一周时，保持架2、轴52、下模54和夹具56与螺杆40的旋转同步，并恰好旋转与保持架2的相邻兜孔部6的间隔相当的角度。因此，从螺杆40自由下落的圆锥滚子1准确装入保持架1的各兜孔部6。
[0065] 并且，在圆锥滚子1装入保持架2的所有兜孔部6中之后，利用未图示的可动机构使基座32向上方移动，由此使顶板58等向上方退避，并使保持架载置部50的轴52、下模54和夹具56下降，以公知方法从保持架2的内周侧开始组装内圈（未图示）。然后，将这些圆锥滚子1、保持架2和内圈作为一个整体转交给下一道工序（组装完毕）。
[0066] 如上所述，根据本实施方式的圆锥滚子供给装置10，多个圆锥滚子1分别由一对螺杆40的径向侧面40a的槽40c和一对引导构件42被逐个划分为上游方向和下游方向，使最下层的圆锥滚子1依次逐个下落。因此，能够在简便的结构下，使最下层的圆锥滚子1不会受其它圆锥滚子1的重量的影响，能够实现稳定的划分动作，并适当装入保持架1的兜孔部6。
[0067] 第二实施方式
[0068] 接着，对本发明的第二实施方式的圆锥滚子供给装置进行说明。本实施方式的圆锥滚子供给装置110A在基本结构上与图7所示的现有圆锥滚子供给装置110相同，因此，对相同或相当部分标注同一符号，并省略或简化其说明。
[0069] 本实施方式的圆锥滚子供给装置110A具有：将从上方填入的沿铅垂方向相互抵接叠置的状态下的多个圆锥滚子1存放至其内部的空孔120a的管件120；将从管件120排出的多个圆锥滚子1向下方供给的圆锥滚子供给部130；以及用于将装入有从圆锥滚子供给部130供给的圆锥滚子1的保持架2载置为能够旋转的保持架载置部150。在此，保持架载置部150具有与图7所示现有圆锥滚子供给装置的保持架载置部150同样的结构。
[0070] 如图5所示，在本实施方式的管件120中，在Z方向的不同的位置，设有从外周面向径向贯通且与空孔120a连通的一对连通孔120b。
[0071] 另外，圆锥滚子供给部130具有用于使从管件120排出的多个圆锥滚子1中的最下层以及自下数第二层的圆锥滚子1的下落停止的下落停止机构160。下落停止机构160具有：配置于Z方向不同位置的一对气缸，即上侧气缸161A和下侧气缸161B；以及从上侧气缸161A和下侧气缸161B，在管件120的连通孔120b中，沿内周侧延伸的能够自由伸缩的上侧杆162A和下侧杆162B；（以下通称为气缸161、杆162）。
[0072] 在此，对本实施方式中的圆锥滚子的组装方法进行说明。
[0073] 首先，将小直径侧向起始侧（下方）收敛的圆锥滚子1填充到管件120的空孔120a内，并利用重力自由下落。此时，通过事先驱动下侧气缸161B，使下侧杆162B预先伸长，以使圆锥滚子1的下落能够停止。因此，在起始侧的即最下层的圆锥滚子1下落到与下侧杆162B对置的位置时，下侧杆162B的顶端侧面162a与最下层圆锥滚子1的外周面抵接，使最下层圆锥滚子1的下落停止。此时，第二层以后的圆锥滚子1成为叠置于最下层圆锥滚子
1之上的状态。
1之上的状态。
[0074] 接着，通过驱动上侧气缸161A，使上侧杆162A伸长，以使上侧杆162A的顶端侧面162a与倒数第二层的圆锥滚子1的外周面抵接，以限制第二层的圆锥滚子1。通过这样使最下层以及倒数第二层的圆锥滚子1的下落停止，使得位于倒数第二层上方的多个圆锥滚子1也停止下落。
[0075] 然后，通过解除下侧杆162B对最下层的圆锥滚子1的限制，仅使最下层的圆锥滚子1下落，收容到夹具156的滚子收容部156b，装入保持架2的兜孔部6中。
[0076] 然后，为顺畅进行下一个从圆锥滚子供给部130供给的圆锥滚子1向兜孔部6的装入，使夹具156和保持架2恰好以与相邻兜孔部6的间隔相当的角度旋转。
[0077] 接着，在使下侧杆162B伸长后，解除上侧杆162A对下数第二层的圆锥滚子1的限制，而利用下侧杆162B来限制自由下落的该圆锥滚子1。其后，通过重复上述方法，使最下层的圆锥滚子1依次逐个下落，分别装入保持架2的兜孔部6中。
[0078] 并且，在将圆锥滚子1装入保持架2的所有兜孔部6中后，利用未图示的可动机构，使管件120以及顶板158向上方退避，并使保持架载置部50的轴152、下模154和夹具156下降，利用公知的方法从保持架2的内周侧组装内圈（未图示），由此，使圆锥滚子1、保持架2和内圈相互成为一体。然后转交给下一道工序。
[0079] 如上所述，根据本实施方式的圆锥滚子供给装置110A，具有用于使从管件120排出的多个圆锥滚子1中的最下层以及倒数第二层的圆锥滚子1的下落停止的下落停止机构160，并使最下层的圆锥滚子1依次逐个下落。因此，能够在简便的结构下，使最下层的圆锥滚子1不会受到其它圆锥滚子1的重量的影响，能够实施稳定的划分动作，并适当地将圆锥滚子1装入保持架1的兜孔部6中。
[0080] 此外，在本实施方式中，使杆162的前端侧面162a与最下层的圆锥滚子1的外周面抵接，停止圆锥滚子1的下落，但也可采用使杆162伸长以支承圆锥滚子1的下表面来使圆锥滚子1的下落停止的结构。
[0081] 此外，本发明并非限于上述实施方式，可进行适当的变形和改良等。
[0082] 例如，第一实施方式中的利用了管件20或螺杆40等的圆锥滚子1的搬送路径以及第二实施方式中的利用了管件120等的圆锥滚子1的搬送路径均与重力方向（Z方向）平行，但并非局限于此，也可使圆锥滚子1的搬送路径相对于重力方向倾斜。
[0083] 另外，还可将多个圆锥滚子1以大直径侧作为下方侧，即起始侧，填充到管件20内的空孔120a中。
[0084] 另外，还可在第一实施方式和第二实施方式中设置多个圆锥滚子供给部30、130。在该情况下，使多个最下层的圆锥滚子1从多个圆锥滚子供给部30（130）同时下落，并同时装入多个兜孔部6中。在图6中，示出了第一实施方式中设有两个圆锥滚子供给部30的情况。通过这样的结构，使圆锥滚子1向保持架2的兜孔部6的装入实现高速化。
[0085] 本申请基于2011年11月18日提出的日本专利申请2011-253020，其内容作为参照引入于此。
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