本發(fā)明涉及滾子布置架、滾子檢查裝置和制造殼形滿裝滾子軸承的方法。

背景技術(shù)：

在車(chē)輛的轉(zhuǎn)向裝置中，為了允許在不位于相同軸線上的轉(zhuǎn)向主軸和轉(zhuǎn)向齒輪軸之間的扭矩傳遞，萬(wàn)向節(jié)被聯(lián)接至設(shè)置在轉(zhuǎn)向主軸和轉(zhuǎn)向齒輪軸之間的中間軸的兩端中的每一端。這種萬(wàn)向節(jié)包括：接頭十字構(gòu)件，接頭十字構(gòu)件的四個(gè)軸部被以十字形狀布置在本體部的外周上；和殼形滿裝滾子軸承，殼形滿裝滾子軸承被附接至接頭十字構(gòu)件的每一個(gè)軸部。殼形滿裝滾子軸承包括：繞軸部設(shè)置的用作滾動(dòng)元件的多個(gè)滾子；和殼形外圈，在殼形外圈中設(shè)置滾子(例如，參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公布特開(kāi)2012-167753(jp2012-167753a))。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

由于殼形滿裝滾子軸承是一種不包括用于保持滾子的保持架的全滾子式軸承，所以發(fā)生滾子相對(duì)于滾子的原始旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜，即所謂的歪斜。這種歪斜尤其是當(dāng)在軸部和滾子之間的游隙為負(fù)游隙的狀態(tài)下使用中間軸的萬(wàn)向節(jié)時(shí)導(dǎo)致問(wèn)題。

更特別地，在軸部和滾子之間的游隙為負(fù)游隙的狀態(tài)下使用萬(wàn)向節(jié)的情況下，如果在殼形滿裝滾子軸承的裝配期間在軸承杯中設(shè)置相對(duì)于滾子的原始旋轉(zhuǎn)軸線傾斜的滾子，則滾子被保持為傾斜狀態(tài)(即，滾子被保持為發(fā)生歪斜的狀態(tài))。當(dāng)在這種狀態(tài)下使用萬(wàn)向節(jié)時(shí)，由于滾子和外圈的壁部之間的摩擦阻力導(dǎo)致發(fā)生扭矩波動(dòng)或者產(chǎn)生高彎曲扭矩而發(fā)生扭矩傳遞故障。

在制造殼形滿裝滾子軸承的過(guò)程中，滾子可能被不注意地布置在外圈上，并且這被認(rèn)為是歪斜的一個(gè)原因。然而，還未采取抑制制造過(guò)程中的歪斜發(fā)生的措施。

本發(fā)明提供能夠抑制制造殼形滿裝滾子軸承期間歪斜的發(fā)生的滾子布置架、滾子檢查裝置和制造殼形滿裝滾子軸承的方法。

本發(fā)明的第一方面涉及一種滾子布置架，在殼形滿裝滾子軸承的制造期間使用所述滾子布置架，所述殼形滿裝滾子軸承包括外圈和多個(gè)滾子，所述外圈具有圓筒形形狀，所述外圈在所述外圈的內(nèi)周上具有滾道表面，所述多個(gè)滾子被設(shè)置在所述外圈的內(nèi)側(cè)中，使得所述多個(gè)滾子的外周表面在所述滾道表面上滾動(dòng)。滾子布置架包括插入部，在所述多個(gè)滾子被設(shè)置在所述外圈的內(nèi)側(cè)中的狀態(tài)下，從所述外圈的徑向內(nèi)側(cè)將所述插入部插入任何兩個(gè)相鄰滾子之間，以便消除除了所述兩個(gè)相鄰滾子之間的間隙之外的相鄰滾子之間的間隙，并引起除了所述兩個(gè)相鄰滾子之外的相鄰滾子彼此接觸。插入部具有在彼此相反的方向上傾斜的第一側(cè)表面和第二側(cè)表面。插入部的截面形狀由所述第一側(cè)表面和所述第二側(cè)表面兩者形成為在所述插入部的插入方向上漸縮的漸縮形狀。在所述插入部被插入所述兩個(gè)相鄰滾子之間的狀態(tài)下，所述第一側(cè)表面用作與所述兩個(gè)相鄰滾子中的一個(gè)滾子的所述外周表面線接觸的第一接觸表面，并且所述第二側(cè)表面用作與所述兩個(gè)相鄰滾子中的另一個(gè)滾子的所述外周表面線接觸的第二接觸表面。

在如上所述構(gòu)造的滾子布置架中，插入部具有由第一和第二側(cè)表面形成為漸縮截面形狀的截面形狀，并且在殼形滿裝滾子軸承的制造期間將所述多個(gè)滾子設(shè)置在外圈的內(nèi)側(cè)中的狀態(tài)下，將插入部插入任何兩個(gè)相鄰滾子之間。因而，兩個(gè)相鄰滾子的外周表面與插入部的第一側(cè)表面及第二側(cè)表面線接觸。因而，兩個(gè)相鄰滾子中的每一個(gè)滾子都在不被傾斜的情況下布置。

另外，通過(guò)插入該插入部，消除了除了在所述兩個(gè)相鄰滾子之間的間隙之外的相鄰滾子之間的間隙。因而，其它相鄰滾子的外周表面彼此接觸。此時(shí)，其它相鄰滾子的外周表面根據(jù)所述兩個(gè)相鄰滾子的布置而彼此線接觸。因而，除了所述兩個(gè)相鄰滾子之外的每一個(gè)滾子都在不被傾斜的情況下布置。因而，即使在發(fā)生傾斜(歪斜)的狀態(tài)下將所述多個(gè)滾子中的任何一個(gè)設(shè)置在外圈中的情況下，也能夠在通過(guò)滾子布置架消除滾子的傾斜的同時(shí)強(qiáng)制地布置所有滾子。因而，能夠抑制制造殼形滿裝滾子軸承期間歪斜的發(fā)生。

在根據(jù)以上方面的滾子布置架中，所述插入部在所述插入方向上的遠(yuǎn)端邊緣可以被形成為使得：所述遠(yuǎn)端邊緣的從所述遠(yuǎn)端邊緣的在線接觸方向上的兩端中的每一端延伸至所述遠(yuǎn)端邊緣的在所述線接觸方向上的中央部的部分在所述插入方向上突出。在這種情況下，插入部的遠(yuǎn)端邊緣被形成為山形，使得線接觸方向上的中央部在插入方向上突出。因而，能夠在插入該插入部時(shí)有效地防止發(fā)生歪斜的滾子騎跨在插入部的遠(yuǎn)端邊緣上。

本發(fā)明的第二方面涉及一種滾子檢查裝置，所述滾子檢查裝置包括根據(jù)第一方面的滾子布置架；驅(qū)動(dòng)部，所述驅(qū)動(dòng)部使所述滾子布置架的所述插入部在所述插入方向上移動(dòng)；和檢測(cè)部，所述檢測(cè)部檢測(cè)所述插入部在所述插入方向上的位移量，以檢驗(yàn)是否有缺少的滾子。在如上所述構(gòu)造的滾子檢查裝置中，驅(qū)動(dòng)部使?jié)L子布置架的插入部在插入方向上移動(dòng)。因而，如上所述，所述多個(gè)滾子中的每一個(gè)滾子都能夠在不被傾斜的情況下布置。另外，當(dāng)插入部在插入方向上移動(dòng)時(shí)，插入部的位移量能夠被檢測(cè)部檢測(cè)。因而，能夠基于檢測(cè)結(jié)果確定是否有缺少的滾子。因此，當(dāng)強(qiáng)制地布置所述多個(gè)滾子中的每一個(gè)滾子時(shí)，能夠同時(shí)執(zhí)行用于檢驗(yàn)是否有缺少的滾子的檢查。

本發(fā)明的第三方面涉及一種制造殼形滿裝滾子軸承的方法，所述殼形滿裝滾子軸承包括外圈和多個(gè)滾子，所述外圈具有圓筒形形狀，所述外圈在所述外圈的內(nèi)周上具有滾道表面，所述多個(gè)滾子被設(shè)置在所述外圈的內(nèi)側(cè)中，使得所述多個(gè)滾子的外周表面在所述滾道表面上滾動(dòng)。該方法包括：制備過(guò)程，制備根據(jù)第一方面的滾子布置架；設(shè)置過(guò)程，在所述外圈的內(nèi)側(cè)中設(shè)置所述多個(gè)滾子；和滾子布置過(guò)程，在所述設(shè)置過(guò)程之后，從所述外圈的徑向內(nèi)側(cè)將所述滾子布置架的插入部插入任何兩個(gè)相鄰滾子之間，從而消除除了所述兩個(gè)相鄰滾子之間的間隙之外的相鄰滾子之間的間隙，以便引起除了所述兩個(gè)相鄰滾子之外的相鄰滾子彼此接觸，由此布置所述多個(gè)滾子。根據(jù)制造如上所述構(gòu)造的殼形滿裝滾子軸承的方法，能夠獲得與上述滾子布置架類(lèi)似的有利效果。

在根據(jù)以上方面的制造殼形滿裝滾子軸承的方法中，滾子布置過(guò)程可以包括基于所述插入部在所述插入方向上的位移量檢驗(yàn)是否有缺少的滾子的檢查過(guò)程。在這種情況下，在滾子布置過(guò)程中，能夠同時(shí)執(zhí)行檢驗(yàn)是否有缺少的滾子的檢查過(guò)程。

根據(jù)本發(fā)明的以上方面，能夠在殼形滿裝滾子軸承的制造期間抑制歪斜的發(fā)生。

附圖說(shuō)明

下面將參考附圖描述本發(fā)明的例證性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義，其中同樣的附圖標(biāo)記指示同樣的元件，并且其中：

圖1是殼形滿裝滾子軸承的軸向截面圖；

圖2a、2b示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的滾子布置架，圖2a是前視圖，并且圖2b是側(cè)視圖；

圖3a、3b是解釋圖，每幅圖都示出制造殼形滿裝滾子軸承期間使用的滾子布置架的狀態(tài)；

圖4是在布置過(guò)程中使用的滾子檢查裝置的示意性構(gòu)造圖；以及

圖5是示出正在使用的滾子檢查裝置的狀態(tài)的解釋圖。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖作出對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明。圖1是殼形滿裝滾子軸承的軸向截面圖。在圖1中，例如，殼形滿裝滾子軸承1被附接至聯(lián)接至車(chē)輛的轉(zhuǎn)向裝置中的中間軸的一端的萬(wàn)向節(jié)的接頭十字構(gòu)件。

殼形滿裝滾子軸承1包括：以有底圓筒形形狀形成的外圈2；和被設(shè)置在該外圈2的內(nèi)側(cè)中的多個(gè)滾子3。外圈2包括：圓筒部4，圓筒部4在它的內(nèi)周上具有滾道表面4a；環(huán)狀部5，環(huán)狀部5閉合圓筒部4的一個(gè)軸向端；和肋部6，肋部6從圓筒部4的另一軸向端徑向向內(nèi)延伸。圓筒部4通過(guò)滾子3配合至接頭十字構(gòu)件的軸部10的外周表面10a。

因而，滾子3的外周表面3a在圓筒部4的用作外圈滾道表面的滾道表面4a上以及在軸部10的用作內(nèi)圈滾道表面的外周表面10a上滾動(dòng)。因而，外圈2可繞軸部10的軸線x1旋轉(zhuǎn)。應(yīng)注意，存在外圈2中軸部10的外周表面10a和圓筒部4的滾道表面4a之間的徑向游隙為負(fù)游隙的情況。

圖2a、圖2b示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的滾子布置架20，圖2a是前視圖，并且圖2b是側(cè)視圖。在圖2a和圖2b中，在殼形滿裝滾子軸承1的制造期間使用滾子布置架20，并且滾子布置架20包括桿狀支撐部21和被固定至該支撐部21的縱向端的插入部22。

插入部22具有在彼此相反的方向上傾斜的第一側(cè)表面23和第二側(cè)表面24，并且插入部22的截面形狀由兩個(gè)側(cè)表面23、24形成為在圖2a中的向上方向(插入方向，下文將對(duì)插入方向進(jìn)行描述)上漸縮的漸縮形狀。另外，第一側(cè)表面23和第二側(cè)表面24每一個(gè)均在支撐部21的縱向方向上具有規(guī)定長(zhǎng)度b。長(zhǎng)度b被設(shè)定成相對(duì)于滾子3的外周表面3a的軸向長(zhǎng)度l(參見(jiàn)圖1)滿足下列表達(dá)式。

l/4≤b≤l

然而，長(zhǎng)度b優(yōu)選地盡可能地長(zhǎng)。

如下文將描述的圖3b中所示，在所述多個(gè)滾子3被設(shè)置在外圈2的內(nèi)側(cè)中的狀態(tài)下，從外圈2的徑向內(nèi)側(cè)將插入部22插入任何兩個(gè)相鄰滾子3之間。因而，消除了除了上述兩個(gè)相鄰滾子3之間的間隙之外的相鄰滾子3之間的間隙，并且使其它相鄰滾子3彼此接觸。

另外，在插入部22被插入兩個(gè)相鄰滾子3之間的狀態(tài)下，第一和第二側(cè)表面23、24分別線接觸相鄰滾子3的外周表面3a。因而，第一側(cè)表面23用作與相鄰滾子3中的一個(gè)滾子的外周表面線接觸的第一接觸表面，并且第二側(cè)表面24用作與相鄰滾子3中的另一個(gè)滾子的外周表面線接觸的第二接觸表面。下面將把第一和第二側(cè)表面23、24與相鄰滾子3的外周表面3a線接觸的方向(與圖3b的紙面垂直的方向)描述為線接觸方向。

在圖2b中，插入部22的在上側(cè)(附圖中)上的遠(yuǎn)端邊緣以漸縮形狀形成。插入部22的遠(yuǎn)端邊緣被形成為使得：遠(yuǎn)端邊緣的從遠(yuǎn)端邊緣的在支撐部21的縱向方向(即，線接觸方向)上的兩端中的每一端延伸至遠(yuǎn)端邊緣的在支撐部21的縱向方向(即，線接觸方向)上的中央部的部分向上(在附圖中)突出。換句話說(shuō)，遠(yuǎn)端邊緣的從遠(yuǎn)端邊緣的在支撐部21的縱向方向(即，線接觸方向)上的兩端中的每一端延伸至遠(yuǎn)端邊緣的在支撐部21的縱向方向(即，線接觸方向)上的中央部的部分傾斜，使得遠(yuǎn)端邊緣的中央部向上(在附圖中)突出，即遠(yuǎn)端邊緣的中央部在插入方向上突出。因而，插入部22的遠(yuǎn)端邊緣以中央部的高度h1比每一端的高度h2高的山形形成。應(yīng)注意，該實(shí)施例的插入部22的遠(yuǎn)端邊緣可以形成為圓弧形，以便向上(在附圖中)突出。

圖3a、圖3b是解釋圖，每幅圖都示出制造殼形滿裝滾子軸承1期間使用的滾子布置架20的狀態(tài)。在殼形滿裝滾子軸承1的制造期間，在執(zhí)行了制備過(guò)程和設(shè)置過(guò)程之后，執(zhí)行滾子布置過(guò)程。在制備過(guò)程中，制備上述滾子布置架20。在設(shè)置過(guò)程中，多個(gè)滾子3被設(shè)置在外圈2的圓筒部4的內(nèi)側(cè)中。在滾子布置過(guò)程中，所述多個(gè)滾子3中的每一個(gè)滾子的傾斜都被消除，并且通過(guò)使用滾子布置架20布置所述多個(gè)滾子3。應(yīng)注意，在殼形滿裝滾子軸承1的制造期間，除了上述過(guò)程之外還執(zhí)行將潤(rùn)滑劑(油脂)供應(yīng)到外圈2的內(nèi)部的過(guò)程。

在上述滾子布置過(guò)程中，首先，如圖3a中所示，將滾子布置架20的插入部22在所述多個(gè)滾子3被設(shè)置在外圈2的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下設(shè)置在外圈2的徑向內(nèi)側(cè)中。此時(shí)，外圈2的軸線x2被設(shè)置成沿滾子布置架20的支撐部21的縱向方向延伸。

接著，如圖3b中所示，滾子布置架20的插入部22的遠(yuǎn)端部被從外圈2的徑向內(nèi)側(cè)朝著外圈2的徑向外側(cè)插入任何兩個(gè)相鄰滾子3之間。此時(shí)，由于插入部22的遠(yuǎn)端邊緣以上述山形狀形成，所以能夠有效地防止發(fā)生歪斜的上述兩個(gè)相鄰滾子3的滾子3騎跨在插入部22的遠(yuǎn)端邊緣上。然后，當(dāng)插入部22的遠(yuǎn)端部被適當(dāng)?shù)夭迦霑r(shí)，滾子3中的每一個(gè)滾子的外周表面3a線接觸插入部22的第一側(cè)表面23和第二側(cè)表面24中的相應(yīng)一個(gè)側(cè)表面。因而，上述兩個(gè)相鄰滾子3中的每一個(gè)滾子都在不被傾斜的情況下布置。

另外，當(dāng)插入部22的遠(yuǎn)端部被插入時(shí)，上述兩個(gè)相鄰滾子3在附圖中的箭頭所示的周方向上分別移動(dòng)至兩側(cè)。結(jié)果，消除了除了上述兩個(gè)相鄰滾子3之間的間隙之外的相鄰滾子3之間的間隙，并且使其它相鄰滾子3的外周表面3a彼此接觸。此時(shí)，其它相鄰滾子3的外周表面3a根據(jù)上述兩個(gè)相鄰滾子3的布置而彼此線接觸。因而，其它滾子3中的每一個(gè)滾子也就是說(shuō)除了上述兩個(gè)相鄰滾子3之外的每一個(gè)滾子3都在不被傾斜的情況下布置。

因而，即使在設(shè)置在外圈2的內(nèi)側(cè)中的所述多個(gè)滾子3中的任何滾子在發(fā)生傾斜(歪斜)的狀態(tài)下，也能夠在滾子3的傾斜被滾子布置架20消除的同時(shí)強(qiáng)制地布置所有滾子3。因而，能夠抑制殼形滿裝滾子軸承1的制造期間的歪斜的發(fā)生。

在上述滾子布置過(guò)程中，當(dāng)插入部22在插入方向(圖3b中的向上方向)上移動(dòng)時(shí)，執(zhí)行用于基于位移量檢驗(yàn)是否有缺少的滾子3的檢查過(guò)程。圖4是在包括檢查過(guò)程的滾子布置過(guò)程中使用的滾子檢查裝置30的示意性構(gòu)造圖。滾子檢查裝置30包括滾子布置架20、旋轉(zhuǎn)部31、驅(qū)動(dòng)部32和檢測(cè)部33。

旋轉(zhuǎn)部31支撐滾子布置架20的支撐部20，以便允許支撐部21繞在水平方向上延伸的軸線y的旋轉(zhuǎn)，使得滾子布置架20的插入部22在插入方向(圖4中的向上方向)上移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)部32繞軸線y可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)支撐部21，以便使插入部22在插入方向上旋轉(zhuǎn)。該實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)部32包括缸34和推壓構(gòu)件35。

在該實(shí)施例中，在插入部22被設(shè)置在附圖中的支撐部21的旋轉(zhuǎn)支軸(軸線y)的左側(cè)上的同時(shí)，缸34和推壓構(gòu)件35被設(shè)置在附圖中的支撐部31的旋轉(zhuǎn)支軸的右側(cè)上。例如，缸34由氣缸形成，并且桿34a的遠(yuǎn)端被連接至支撐部21的延伸部21a的下端，延伸部21a延伸至附圖中的右側(cè)。另外，缸34的基部端被連接至裝置側(cè)上的固定部。因而，當(dāng)缸34執(zhí)行收縮操作時(shí)，缸34向下地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)支撐部21，并且當(dāng)缸34執(zhí)行延伸操作時(shí)，缸34向上地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)支撐部21。

例如，推壓構(gòu)件35由張力螺旋彈簧形成。推壓構(gòu)件35的一端被連接至延伸部21a的下端，并且推壓構(gòu)件35的另一端被連接至裝置側(cè)上的固定部。因而，推壓構(gòu)件35在使支撐部21繞軸線y向下旋轉(zhuǎn)的方向上，即在使插入部22繞軸線y向上旋轉(zhuǎn)的方向(插入方向)上推壓支撐部21。

例如，檢測(cè)部33由距離傳感器形成，并且檢測(cè)插入部22在插入方向上的位移量，以便檢驗(yàn)是否有缺少的滾子3。更特別地，檢測(cè)部33被設(shè)置成使得檢測(cè)部33的檢測(cè)表面33a位于支撐部21的延伸部21a的上表面附近，并且檢測(cè)表面33a面對(duì)延伸部21a的上表面。檢測(cè)部33檢測(cè)延伸部21a在向下方向上的位移量(也就是說(shuō)當(dāng)延伸部21a向下旋轉(zhuǎn)時(shí)插入部22在向上方向上的位移量)。

圖5是示出正在使用的滾子檢查裝置30的狀態(tài)的解釋圖。下面將參考圖4和圖5對(duì)使用滾子檢查裝置30的方法作說(shuō)明。當(dāng)滾子檢查裝置30未執(zhí)行滾子3的布置以及檢驗(yàn)是否有缺少的滾子3的檢查時(shí)，如圖4中所示，缸34的內(nèi)部空氣壓力抵抗推壓構(gòu)件35的推壓力而將缸34保持為延伸狀態(tài)。因而，插入部22被保持在如圖3a中所示的插入之前的狀態(tài)下。

在從圖4中所示的狀態(tài)執(zhí)行滾子3的布置和檢驗(yàn)是否有缺少的滾子3的檢查的情況下，缸34中的空氣被排出，以便使缸34處于缸34能夠收縮的狀態(tài)。因而，如圖5中所示，滾子布置架20的支撐部21由于推壓構(gòu)件35的推壓力而繞旋轉(zhuǎn)部31的軸線y向下旋轉(zhuǎn)，并且插入部22在插入方向上移動(dòng)。因而，插入部22達(dá)到圖3b中所示的狀態(tài)，并且因而所述多個(gè)滾子3能夠如上所述地在不被傾斜的情況下布置。

另外，在圖5中，當(dāng)插入部22在插入方向上移動(dòng)時(shí)，檢測(cè)部33檢測(cè)支撐部21在向下方向上的位移量(插入部22在向上方向上的位移量)。然后，基于檢測(cè)結(jié)果確定是否有缺少的滾子3。例如，當(dāng)插入部22的位移量小于閾值時(shí)，確定沒(méi)有缺少的滾子3。另一方面，當(dāng)插入部22的位移量等于或者大于閾值時(shí)，確定有缺少的滾子。

如至此已經(jīng)描述的，通過(guò)本實(shí)施例的滾子檢查裝置30，能夠通過(guò)使用驅(qū)動(dòng)部32使?jié)L子布置架20的插入部22在插入方向上移動(dòng)而將所述多個(gè)滾子3在不被傾斜的情況下布置。另外，當(dāng)插入部22在插入方向上移動(dòng)時(shí)，插入部22的位移量能夠被檢測(cè)部33檢測(cè)。因而，能夠基于檢測(cè)結(jié)果確定是否有缺少的滾子3。因此，當(dāng)布置所述多個(gè)滾子3時(shí)，能夠同時(shí)執(zhí)行用于檢驗(yàn)是否有缺少的滾子3的檢查。

應(yīng)注意，這里公開(kāi)的實(shí)施例僅是例示性的而非限制性的。在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)實(shí)施例作出各種變化或者變型。