(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
許容最大半径ｒ以下の半径を有する球状部品と前記許容最大半径ｒよりも大きな半径を有する大径球状部品とが混在する部品群から前記球状部品を選別する球状部品選別部材であって、
前記球状部品選別部材は、前記球状部品が転動し通過する転動路を備えて成り、
この転動路は、前記転動路の軸線に垂直な平面において、前記球状部品の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、前記球状部品の円周の少なくとも半分に接触する接触内面を有し、かつ、前記転動路内を転動する前記球状部品の転動軸を変化させる軸変化手段を有していることを特徴とする球状部品選別部材。
【請求項２】
前記転動路は、前記球状部品の転動方向に貫通する貫通孔又は貫通溝であることを特徴とする請求項１に記載の球状部品選別部材。
【請求項３】
前記転動路は、その路長が前記球状部品の円周以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の球状部品選別部材。
【請求項４】
前記転動路を複数備えて成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の球状部品選別部材。
【請求項５】
前記転動路が前記部品群を供給する供給路の延長線上にその前方に向けて下降するように、配置された請求項１〜４のいずれか１項に記載の球状部品選別部材と、
前記球状部品選別部材の前記転動路内で掛止した前記大径球状部品を取り出す取出部材とを備えて成ることを特徴とする球状部品選別装置。
【請求項６】
一部の前記転動路が前記部品群を供給する供給路の延長線上にその前方に向けて下降するように、配置された請求項４に記載の球状部品選別部材と、
前記一部の転動路以外の転動路を、前記部品群を供給する供給路の延長線上にその前方に向けて下降するように配置する切替部材と、
前記球状部品選別部材の前記転動路内で掛止した前記大径球状部品を取り出す取出部材とを備えて成ることを特徴とする球状部品選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、球状部品選別部材及び球状部品選別装置に関し、さらに詳しくは、簡単な構成であるにもかかわらず、所望の球状部品を高い選別精度で選別することのできる球状部品選別部材及び球状部品選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の分野において、製品又は半製品として、球状、略球状、楕円球状、筒状等の形状を有し、転動可能な部品が利用されている。このような転動可能な部品を製造すると、通常、変形した部品、一部が欠損した部品、規定寸法よりも大径の部品等が欠陥部品として混入した部品群が得られる。したがって、このような部品群の中から規定寸法、例えば、所定の公差範囲内にある半径を有する球状部品を、望ましくは高精度で、選別することが求められている。
【０００３】
例えば、部品の外径を測定する方法及び装置が特許文献１に記載されている。具体的には、「ワークの外径を測定する外径測定方法において、流体が供給された穴に前記ワークを挿入し、前記流体が穴内壁と前記ワークとの隙間を通過する際の流体の背圧、流量、又は前記ワークが受ける抗力、或いは前記ワークの変位量を検出し、該検出値を基準値と比較して前記ワークの外径に換算することを特徴とする外径測定方法」が請求項１に、また、「ワークの外径を測定する外径測定装置において、前記ワークを挿入する穴と、該穴に流体を供給する流体供給手段と、該流体供給手段で供給した流体が穴内壁と前記ワークとの隙間を通過する際の流体の背圧、流量、又は前記ワークが受ける抗力、或いは前記ワークの変位量を検出する検出手段と、該検出手段で検出した検出値を基準値と比較して前記ワークの外径に換算する換算手段と、を備えたことを特徴とする外径測定装置」が請求項３に、それぞれ、記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載された外径測定方法及び外径測定装置によれば、個々の部品の外径を測定できるから、測定された外径値によってこれらの部品を選別することができる。
【０００５】
しかし、前記外径測定方法及び前記外径測定装置は、部品の外径を１つずつ測定することになるうえ、測定値に基づいて多数の部品を選別する必要があるから、多数の部品を選別するには長大な測定時間及び選別時間を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、簡単な構成であるにもかかわらず、所望の球状部品を高い選別精度で選別することのできる球状部品選別部材及び球状部品選別装置を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、許容最大半径ｒ以下の半径を有する球状部品と前記許容最大半径ｒよりも大きな半径を有する大径球状部品とが混在する部品群から前記球状部品を選別する球状部品選別部材であって、前記球状部品選別部材は、前記球状部品が転動し通過する転動路を備えて成り、この転動路は、前記転動路の軸線に垂直な平面において、前記球状部品の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、前記球状部品の円周の少なくとも半分に接触する接触内面を有し、かつ、前記転動路内を転動する前記球状部品の転動軸を変化させる軸変化手段を有していることを特徴とする球状部品選別部材であり、
請求項２は、前記転動路は、前記球状部品の転動方向に貫通する貫通孔又は貫通溝であることを特徴とする請求項１に記載の球状部品選別部材であり、
請求項３は、前記転動路は、その路長が前記球状部品の円周以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の球状部品選別部材であり、
請求項４は、前記転動路を複数備えて成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の球状部品選別部材であり、
請求項５は、前記転動路が前記部品群を供給する供給路の延長線上にその前方に向けて下降するように、配置された請求項１〜４のいずれか１項に記載の球状部品選別部材と、前記球状部品選別部材の前記転動路内で掛止した前記大径球状部品を取り出す取出部材とを備えて成ることを特徴とする球状部品選別装置であり、
請求項６は、一部の前記転動路が前記部品群を供給する供給路の延長線上にその前方に向けて下降するように、配置された請求項４に記載の球状部品選別部材と、前記一部の転動路以外の転動路を、前記部品群を供給する供給路の延長線上にその前方に向けて下降するように配置する切替部材と、前記球状部品選別部材の前記転動路内で掛止した前記大径球状部品を取り出す取出部材とを備えて成ることを特徴とする球状部品選別装置である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る部品選別部材は、球状部品の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、前記球状部品の円周の少なくとも半分に接触する接触内面を有する転動路を備えて成るから、前記許容最大半径ｒの球状部品を、前記転動路内を転動させ通過させるのに対して、前記許容最大半径ｒよりも大きな半径を有する大径球状部品を、前記転動路に実質的に進入させず、仮に進入させても転動路を通過させることはない。このように、この発明に係る部品選別部材は、その構成が簡単であるにもかかわらず、前記転動路の通過又は不進入若しくは不通過によって、前記球状部品と前記大径球状部品とを高い選別精度で選別することができる。
【００１０】
この発明に係る球状部品選別部材は、この発明に係る部品選別部材を備えているから、その構成が簡単であるにもかかわらず、前記球状部品と前記大径球状部品とを高い選別精度で選別することができる。
【００１１】
したがって、この発明によれば、簡単な構成であるにもかかわらず、所望の球状部品を高い選別精度で選別することのできる球状部品選別部材及び球状部品選別部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、この発明に係る球状部品選別部材の一例である球状部品選別部材を示す概略図である。
【図２】図２は、この発明に係る球状部品選別部材の一例である球状部品選別部材に球状部品を転動させたときの状態を説明する概略説明図である。
【図３】図３は、この発明に係る球状部品選別部材の別の一例である球状部品選別部材を示す概略図である。
【図４】図４は、この発明に係る球状部品選別装置の一例である球状部品選別装置を示す概略正面図である。
【図５】図５は、この発明に係る球状部品選別装置の別の一例である球状部品選別装置を示す概略正面図である。
【図６】図６は、この発明に係る球状部品選別部材の一例である球状部品選別部材における転動路内に大径球状部品が掛止した状態を説明する概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明に係る球状部品選別部材は、許容最大半径ｒ以下の半径を有する球状部品と許容最大半径ｒよりも大きな半径を有する大径球状部品とが混在する部品群の中から球状部品と大径球状部品とを選別する選別部材である。そして、この発明に係る球状部品選別部材は、球状部品が転動し通過する転動路を備えて成り、この転動路は、球状部品の転動方向に垂直な平面において、球状部品の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、球状部品の円周の少なくとも半分に接触する接触内面を有していることを特徴の１つとする。
【００１４】
このような転動路を有するこの発明に係る球状部品選別部材は、球状部品を自身の転動路内を転動させ通過させるのに対して、自身の転動路に、前記球状部品以外の欠陥部品、例えば、大径球状部品を実質的に進入させることなく、自身の転動路に進入した前記欠陥部品をその途中で掛止して転動路を実質的に通過させないことによって、部品群のうち、転動路を通過してきた球状部品と転動路に進入しない又は掛止した欠陥部品とを、高い選別精度で、選別することができる。したがって、この発明に係る球状部品選別部材は、球状部品がその内部を転動する転動路を備え、この転動路内を転動し通過した球状部品を、欠陥部品、例えば、転動路に進入しない欠陥部品又は転動路を通過しない欠陥部品から、選別する球状部品選別部材と称することもできる。
【００１５】
この発明に係る球状部品選別部材は、転動路の通過又は不進入若しくは不通過によって、球状部品と大径球状部品とを選別することができるが、別言すると、転動路に送入された球状部品又は大径球状部品の中心の転動軌跡が転動路の軸線と一致するか否かによって、球状部品と大径球状部品とを高い選別精度で選別することができるともいえる。
【００１６】
このように、前記構成を有するこの発明に係る球状部品選別部材は、接触内面を有する転動路を備えているという簡単な構成であるにもかかわらず、所望の球状部品を高い選別精度で選別することができる。
【００１７】
この発明に係る球状部品選別部材は、前記のように、前記転動路を有していることを特徴の１つとし、この他の構成等は、例えば、以下に示す具体的な態様等に基づいて、適宜に変更又は改良することができる。
【００１８】
この発明に係る球状部品選別部材によって選別される部品は、許容最大半径ｒ以下の半径を有する球状部品と、許容最大半径ｒよりも大きな半径を有する大径球状部品とが混在する部品群、すなわち、球状部品群である。
【００１９】
前記球状部品は、その表面が球面であり、その半径が前記許容最大半径ｒ以下である。前記許容最大半径ｒは製品又は半製品における所定の公差範囲内における最大半径ｒということもできる。したがって、前記球状部品は規格適合球状部品と称することもできる。このような球状部品として、例えば、例えば、ベアリングボール、乗物用シートベルトのプリテンションベルトに装着される球状部材等の機械装置用ボール、ゴルフボール、卓球用ボール等の球技用ボール等が挙げられる。なお、この発明に係る球状部品選別部材は、このような球状部品と、前記許容最大半径ｒよりも大きな半径を有する大径球状部品とを選別する部材であるから、前記球状部材は前記許容最大半径ｒ以下の半径を有していればよく、通常、前記許容最大半径ｒの５０〜１００％の半径を有しているのがよく、８０〜１００％の半径を有しているのが特によい。
【００２０】
大径球状部品は、前記球状部品の製造等において混入する規格に適合しない部品であり、例えば、変形した部品、一部が欠損した部品、規定寸法よりも大径の部品等が挙げられる。特に、規定寸法よりも僅かに大径の部品、表面の一部が隆起又は突起した球面を有する部品等の、許容最大半径ｒよりも大きな半径を一部又は全部に有する部品等は、前記球状部品との選別が比較的困難である。ところが、この発明に係る球状部品選別部材によれば、これらの部品等が前記大径球状部品として前記部品群に混入されていてもこれらの部品等と球状部品とを高い選別精度で選別できる。したがって、許容最大半径ｒよりも大きな半径を一部又は全部に有する部品等は、この発明に係る球状部品選別部材よって選別される部品群に混入される大径球状部品として好都合である。
【００２１】
この発明に係る球状部品選別部材において、前記部品群に含まれる球状部品及び／又は大径球状部品は、転動路の一端側又はその近傍に、連続的又は間欠的に、供給される。なお、この発明に係る球状部品選別部材は部品の選別も可能であるが、特定の部品が特定の寸法及び形状を有しているか否かを確認することもできるので、この発明に係る球状部品選別部材に用いられる部品は単数であってもよい。
【００２２】
この発明に係る球状部品選別装置は、この発明に係る球状部品選別部材と、この球状部品選別部材の転動路内で掛止した大径球状部品を取り出す取出部材とを備えて成ることを特徴の１つとする。このような構成を有するこの発明に係る球状部品選別部材は、この発明に係る球状部品選別部材と同様に、簡単な構成であるにもかかわらず、所望の球状部品を高い選別精度で選別することができる。
【００２３】
この発明に係る球状部品選別装置は、この発明に係る球状部品選別部材と前記取出部材とを備えていることを特徴の１つとし、この他の構成等は、例えば、以下に示す具体的な態様等に基づいて、適宜に変更又は改良することができる。
【００２４】
以下に、この発明に係る球状部品選別部材及びこの発明に係る球状部品選別装置を具体的に説明する。
【００２５】
この発明に係る球状部品選別部材における一例の球状部品選別部材１Ａは、図１（ａ）、図１（ｂ）、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、球状部品３０の転動方向に垂直な平面（特に図２（ｂ）参照。）において、球状部品３０の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、この球状部品３０の円周の全体に接触する接触内面１６を有すると共に球状部品３０が転動し通過する転動路１１を、備えて成る。
【００２６】
図１（ａ）は球状部品選別部材１Ａの左側面図であり、図１（ｂ）は球状部品選別部材１Ａの正面図である。図２（ａ）は球状部品選別部材１Ａの転動路１１に球状部品３０を転動させた状態を説明する正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線における球状部品選別部材１Ａの断面図、すなわち、球状部品３０の転動方向に垂直な平面における断面図である。
【００２７】
この球状部品選別部材１Ａは、図１（ａ）及び図１（ｂ）等に示されるように、四角柱体の本体２１と、その軸線方向にそって貫通する断面円形の貫通孔１１とを有する管状体である。この管状体において、貫通孔１１がこの発明に係る転動路に相当し、この貫通孔１１は前記本体２１と軸線を共有するように球状部品３０の転動方向に貫通している。
【００２８】
この転動路１１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、球状部品３０の転動方向に垂直な平面であって球状部品３０の中心を含む平面（図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面、図２（ｂ）参照。）において、球状部品３０の許容最大半径ｒ、すなわち、球状部品３０の中心から外周面までの半径ｒを曲率半径ρとする環状の接触内面１６を有している。前記平面は、球状部品３０の回転軸を含み転動方向に垂直な平面と称することもできる。そして、この接触内面１６は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、前記平面において球状部品３０の円周の全周に接触し、換言すると、球状部品３０の中心点を通る断面の輪郭円、すなわち、大円（ｇｒｅａｔ  ｃｉｒｃｌｅ）Ｇの全周に接触している。この接触内面１６は球状部品３０の転動が円滑になるようにその表面を鏡面加工することもできる。
【００２９】
前記接触内面１６は、転動路１１の軸線方向の全体にわたって、前記曲率半径ρを有し、前記大円Ｇの全周に接触する。したがって、転動路１１は、本体２１の端部に開口した送入口１１ａ及び排出口１１ｂ並びに軸線に垂直な断面形状が同一の環状形状になっている。
【００３０】
前記本体２１は、前記転動路１１の軸線長さ（路長とも称する。）が球状部品３０における前記大円Ｇの円周長さ以上となるように、その軸線長さが適宜に調整されている。このように転動路１１の軸線長さが調整されていると、球状部品３０が転動路１１を通過するまでに少なくとも１回転するから、選別精度をより一層向上させることができる。転動路１１の軸線長さは、一般に長くなればなるほど選別精度が向上するが、あまりに長すぎると掛止した大径球状部品等を取り除くのに効率が低下するうえ、大きな配置スペースを要することがある。したがって、転動路１１の軸線長さの上限値は、これらを考慮して、適宜に調整される。この例においては、転動路１１の軸線長さは、本体２１の軸線長さと同一とされ、前記大円Ｇの円周約１．５個分に調整されている。前記本体２１は、環状の転動路１１が穿孔可能な寸法を有していればよく、前記接触内面１６と外周面との距離である壁厚は特に限定されない。
【００３１】
この発明に係る球状部品選別部材における一例の球状部品選別部材１Ｂは、図１（ｃ）、図１（ｄ）、図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示されるように、本体２２の外径及び接触内面１７が異なること以外は、前記球状部品選別部材１Ａと基本的に同様である。すなわち、球状部品選別部材１Ｂは、球状部品３０の転動方向に垂直な平面（特に図２（ｄ）参照。）において、球状部品３０の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、この球状部品３０の円周の少なくとも半分に接触する接触内面１７を有すると共に球状部品３０が転動し通過する転動路１２を、備えて成る。以下、前記相違点を中心に説明する。
【００３２】
図１（ｃ）は球状部品選別部材１Ｂの左側面図であり、図１（ｄ）は球状部品選別部材１Ａの正面図である。図２（ｃ）は球状部品選別部材１Ｂの転動路１２に球状部品３０を転動させた状態を説明する正面図であり、図２（ｄ）は図２（ｃ）のＢ−Ｂ線における球状部品選別部材１Ｂの断面図、すなわち、球状部品３０の転動方向に垂直な平面における断面図である。
【００３３】
この球状部品選別部材１Ｂは、図１（ｃ）及び図１（ｄ）等に示されるように、軸線に平行な平面で軸線方向の全体に外壁の一部が切除された管状の本体２２と、この本体２２の軸線方向に沿って貫通する貫通溝１２とを有する管状体である。この管状体において、貫通溝１２がこの発明に係る転動路に相当し、この貫通溝１２は前記本体２２と軸線を共有するように、球状部品の転動方向に貫通している。
【００３４】
この転動路１２は、特に図２（ｄ）に示される前記平面において、球状部品３０の許容最大半径ｒを曲率半径ρとする円弧状、半環状又は馬蹄形の接触内面１７を有している。そして、この接触内面１７は、前記平面において球状部品３０の円周の大半に接触している。前記接触内面１７は、前記大円Ｇの円周の少なくとも半分に接触していればよく、この例においては、前記円周の約８０％に接触する。
【００３５】
この発明に係る球状部品選別部材における一例の球状部品選別部材１Ｃは、図１（ｅ）及び図１（ｆ）に示されるように、本体２３に長孔２６が穿孔されていること以外は、前記球状部品選別部材１Ａと基本的に同様である。すなわち、球状部品選別部材１Ｃは、球状部品の転動方向に垂直な平面において、球状部品の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、この球状部品の円周の少なくとも半分に接触する接触内面１８を有すると共に球状部品が転動し通過する転動路１３と、転動路１３の軸線に沿って転動路１３に連通する長孔２６とを備えて成る。以下、前記相違点を中心に説明する。
【００３６】
図１（ｅ）は球状部品選別部材１Ｃの左側面図であり、図１（ｆ）は球状部品選別部材１Ｃの上面図である。
【００３７】
この球状部品選別部材１Ｃは、図１（ｅ）及び図１（ｆ）に示されるように、四角柱体の本体２３と、その軸線方向に沿って貫通する断面円形の貫通孔１３と、本体２３の軸線に沿ってスリット状に穿孔され、前記本体２３の周面から貫通孔１３に連通する長孔２６とを有する管状体である。この管状体において、貫通孔１３がこの発明に係る転動路に相当し、この貫通孔１３は前記本体２３と軸線を共有するように球状部品の転動方向に貫通している。
【００３８】
接触内面１８は、転動路１３の両端部における接触内面１８ａが球状部品の前記円周の全周に接触し、転動路１３の中央部すなわち長孔２６が形成された部分における接触内面１８ｂが球状部品の前記円周の大部分に接触するように、なっている。この長孔２６は、例えば、転動路１３内を転動する球状部品の回転軸を強制的に変化させる機能、転動路１３に掛止した大径球状部品を取り出す際に、例えば、棒状の取出部材の先端が挿入され、この取出部材の移動を案内する機能等を有している。この例において、接触内面１８ｂが前記円周に接触する割合は、選別精度を考慮して、前記接触内面１８ａの軸線長さ等に応じて適宜に設定されるが、前記円周の少なくとも半分に接触しているのが高い選別精度を実現できる点で好ましい。
【００３９】
この発明に係る球状部品選別部材における一例の球状部品選別部材１Ｄは、図１（ｇ）及び図１（ｈ）に示されるように、転動路１４が傾斜して形成されていること以外は、前記球状部品選別部材１Ａと基本的に同様である。すなわち、球状部品選別部材１Ｄは、球状部品の転動方向に垂直な平面において、球状部品の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、この球状部品の円周の全体に接触する接触内面１９を有すると共に球状部品が転動し通過する転動路１４を、備えて成る。以下、前記相違点を中心に説明する。
【００４０】
図１（ｇ）は球状部品選別部材１Ｄの左側面図であり、図１（ｈ）は球状部品選別部材１Ｄの正面図である。
【００４１】
この球状部品選別部材１Ｄは、図１（ｇ）及び図１（ｈ）に示されるように、四角柱体の本体２４と、その軸線方向に沿って貫通する断面円形の貫通孔１４とを有する管状体である。この管状体において、貫通孔１４がこの発明に係る転動路に相当し、この貫通孔１４は前記本体２４の軸線に対して傾斜するように球状部品の転動方向に貫通している。本体２４の軸線に対する転動路１４の傾斜角θは、前記部品群特に球状部品が必要以上の転動速度で転動しないような傾斜角であればよく、例えば、０°を超え９０°未満の範囲、好ましくは１〜４５°に設定される。この例において、前記傾斜角θは約１５°に設定されている。
【００４２】
この発明に係る球状部品選別部材は、球状部品選別部材１Ａ〜１Ｄのように１つの転動路を備えていれば、この発明の目的を十分に達成することができるが、高い選別精度に加えて高い選別効率を達成するのであれば、複数の転動路を備えているのが好ましい。
【００４３】
この発明に係る球状部品選別部材における一例の球状部品選別部材２Ａは、図３（ａ）に示されるように、２つの転動路１１が一方向に並設されていること以外は、前記球状部品選別部材１Ａと基本的に同様である。すなわち、球状部品選別部材２Ａは、球状部品が転動し通過する２つの転動路１１を備えて成り、これら２つの転動路１１はそれぞれ、球状部品の転動方向に垂直な平面において、球状部品の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、この球状部品の円周の全体に接触する接触内面１６を有している。以下、前記相違点を中心に説明する。図３（ａ）は球状部品選別部材２Ａの左側面図である。２つの転動路１１は、それらの軸線が同一平面内に互いに略平行となるように、並設されている。図３（ａ）には、２つの転動路１１が水平方向すなわち紙面の左右方向に並列された状態が示されている。
【００４４】
この発明に係る球状部品選別部材における一例の球状部品選別部材２Ｂは、図３（ｂ）に示されるように、３つの転動路１１が一方向に並設されていること以外は、前記球状部品選別部材１Ａと基本的に同様である。すなわち、球状部品選別部材２Ｂは、球状部品が転動し通過する３つの転動路１１を備えて成り、これら３つの転動路１１はそれぞれ、球状部品の転動方向に垂直な平面において、球状部品の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、この球状部品の円周の全体に接触する接触内面１６を有している。以下、前記相違点を中心に説明する。図３（ｂ）は球状部品選別部材２Ｂの左側面図である。３つの転動路１１は、それらの軸線が同一平面内に互いに略平行となるように、並設されている。図３（ｂ）には、３つの転動路１１が垂直方向すなわち紙面の上下方向に並列された状態が示されている。
【００４５】
この発明に係る球状部品選別部材における一例の球状部品選別部材２Ｃは、図３（ｃ）に示されるように、４つの転動路１１が互いに垂直に交差する二方向に並設されていること以外は、前記球状部品選別部材１Ａと基本的に同様である。この球状部品選別部材２Ｃは、２つの転動路１１が二列に並設されているということもできる。すなわち、球状部品選別部材２Ｃは、球状部品が転動し通過する４つの転動路１１を備えて成り、これら４つの転動路１１はそれぞれ、球状部品の転動方向に垂直な平面において、球状部品の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、この球状部品の円周の全体に接触する接触内面１６を有している。以下、前記相違点を中心に説明する。図３（ｃ）は球状部品選別部材２Ｃの左側面図である。４つの転動路１１は、それらの軸線が四角柱体の稜線となるように、互いに略平行に並設されている。図３（ｃ）には、４つの転動路１１が水平方向及び垂直方向に２つずつ並列された状態が示されている。
【００４６】
この発明に係る球状部品選別部材における一例の球状部品選別部材２Ｄは、図３（ｄ）に示されるように、転動路１１の各中心軸が同心状となるように、４つの転動路１１が並設又は配設されていること以外は、前記球状部品選別部材１Ａと基本的に同様である。すなわち、球状部品選別部材２Ｄは、球状部品が転動し通過する４つの転動路１１を備えて成り、これら４つの転動路１１はそれぞれ、球状部品の転動方向に垂直な平面において、球状部品の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、この球状部品の円周の全体に接触する接触内面１６を有している。図３（ｄ）は球状部品選別部材２Ｄの左側面図である。
【００４７】
この発明に係る球状部品選別部材における一例の球状部品選別部材２Ｅは、図１（ｄ）に示される球状部品選別部材１Ｄと同様に、図５に示されるように、転動路が傾斜して形成されていること以外は、前記球状部品選別部材２Ｂ又は２Ｄと基本的に同様である。すなわち、球状部品選別部材２Ｅは、球状部品が転動し通過する傾斜した３つの転動路１１Ａ、１１Ｂ及び１１Ｃを備えて成り、又は、球状部品が転動し通過する傾斜した４つの転動路を備えて成り、これら３つ又は４つの転動路はそれぞれ、球状部品の転動方向に垂直な平面において、球状部品の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、この球状部品の円周の全体に接触する接触内面を有している。前記転動路１１はそれぞれ同様に傾斜し、その傾斜角θは前記球状部品選別部材２Ｄと同様に設定されている。
【００４８】
この発明に係る球状部品選別部材は、前記部品群を順次転動させることができれば、いかなる材質で形成されていてもよく、前記材質として、例えば、各種金属、各種樹脂等が挙げられる。
【００４９】
次に、この発明に係る球状部品選別部材における一例の球状部品選別装置について説明する。この発明に係る球状部品選別装置における一例の球状部品選別装置３は、図４に示されるように、部品供給部材５と、球状部品選別部材１Ａと、取出部材６と、第１収容部材７と、第２収容部材８とを備えて成る。この球状部品選別部材１Ａは前記球状部品選別部材１Ａと基本的に同様である。
【００５０】
前記部品供給部材５は、図４に示されるように、選別対象となる部品群を収容する。部品供給部材５は、部品群を収容する筐体５ａと、筐体５ａの底部近傍から斜め下方に向けて延在して部品群を転動路１１に供給する供給路５ｂとを有して成る。すなわち、供給路５ｂは、図４に示されるように、球状部品選別装置３において、筐体５ａの底部近傍から球状部品選別部材１Ａの転動路１１に向けて下方に延在している。この部品供給部材５は、部品群を構成する球状部品及び大径球状部品を一列で連続して又は間欠的に転動路１１に供給可能になっている。
【００５１】
前記球状部品選別部材１Ａは、図４に示されるように、転動路１１が供給路５ｂの延長線上にその前方に向けて下降するように、傾斜した状態に配置されている。前記前方は球状部品の転動方向下流ともいうことができる。すなわち、球状部品選別部材１Ａは、図４に示されるように、球状部品が転動路１１内を転動路１１に沿って転動するように、転動路１１を下降勾配に傾斜配置されている。このときの転動路１１の下降勾配は、球状部品が必要以上の転動速度で転動しないような角度であって、例えば、図６に示される掛止状態で大径球状部品が自重で落下しない程度の角度であればよく、転動路１１の軸線が水平面に対して０°を超え９０°未満の傾斜角θとなるように、調整される。前記傾斜角は、１〜４５°の範囲が好ましく、この例において前記傾斜角θは約１５°に設定されている。なお、図４には、供給路５ｂの先端と転動路１１の送入口１１ａとが僅かに離間して配置された状態が示されているが、前記先端と送入口１１ａとは連接するように球状部品選別部材１Ａを配置するのが好ましい。
【００５２】
取出部材６は、球状部品選別部材１Ａの転動路１１内で掛止した大径球状部品等を取り出す部材である。後述するように、部品群を構成する大径球状部材３１は、転動路１１に送入されて転動すると、例えば、図６に示されるように、表面の一部が隆起又は突起した大径部３１ａで引っ掛かって、場合によって大径球状部品３１の中心の転動軌跡が転動路１１の軸線から逸脱して、転動路１１内に掛止する。取出部材６は、このようにして転動路１１内で不動となった大径球状部品３１を取り出して除去する部材である。この例において、取出部材６は、図４に示されるように、転動路１１に挿入可能な寸法を有し、転動路１１を貫通する長さを有する棒状体とされている。
【００５３】
第１収容部材７は、転動路１１を通過してきた球状部品を収納する部材であり、前記球状部品選別部材１Ａの下流側に、転動路１１の排出口１１ｂに隣接するように、配置される。第２収容部材８は、転動路１１に進入できない大径球状部品、又は、進入しても転動路１１で掛止した大径球状部品を収容する部材であり、前記球状部品選別部材１Ａの上流側であって転動路１１の送入口１１ａ近傍に配置される。第１収容部材７及び第２収容部材８としては、それぞれ、例えば、公知の各種ボックス等を採用することができる。
【００５４】
球状部品選別装置３は、図４に示されていないが、転動路１１に大径球状部品等が掛止したときに、球状部品選別部材１Ａの送入口１１ａを供給路５ｂの先端から移動させる移動手段を備えていてもよい。移動手段は、球状部品選別部材１Ａを略水平となるように、又は、送入口１１ａ側を排出口１１ｂ側よりも低位置に傾斜させるように、球状部品選別部材１Ａの配置状態を変位させる部材であれば、特に限定されず、例えば、ロボットアーム、エアシリンダ、油圧シリンダ等が挙げられ、また、移動手段の代わりに手動で球状部品選別部材１Ａを変位させてもよい。
【００５５】
また、球状部品選別装置３は、図４に示されていないが、転動路１１における球状部品の排出口１１ｂ側から転動路１１に取出部材６を挿入して掛止した大径球状部品を送入口１１ａ側に押出す押出部材を備えていてもよい。このような押出部材として、例えば、一方向に前後進可能なロボットアーム、エアシリンダ、油圧シリンダ、エアブロー等が挙げられ、また、押出部材の代わりに手動で取出部材６を変位させてもよい。
【００５６】
この発明に係る球状部品選別装置における別の一例の球状部品選別装置４は、図５に示されるように、部品供給部材５と、球状部品選別部材２Ｅと、取出部材６と、第１収容部材７と、第２収容部材８と、切替部材９とを備えて成る。この球状部品選別部材２Ｅの転動路１１Ａ、１１Ｂ及び１１Ｃそれぞれにおける傾斜角θは前記供給路５ｂの傾斜角と略一致している。
【００５７】
この球状部品選別装置４における部品供給部材５、取出部材６、第１収容部材７及び第２収容部材８は、それぞれ、球状部品選別装置３における部品供給部材５、取出部材６、第１収容部材７及び第２収容部材８と基本的に同様である。
【００５８】
前記球状部品選別部材２Ｅは前記球状部品選別部材１Ａと基本的に同様である。この球状部品選別部材２Ｅは、図５に示されるように、一つの転動路１１Ａが部品供給部材５の前記供給路５ｂの延長線上にその前方に向けて下降するように、略水平に配置されている。したがって、供給路５ｂは、図５に示されるように、球状部品選別装置４において、筐体５ａの底部近傍から球状部品選別部材２Ｅの前記１つの転動路１１Ａに向けて下方に延在している。なお、図５には、供給路５ｂの先端と前記１つの転動路１１Ａの送入口１１ａとが僅かに離間して配置された状態が示されているが、前記先端と前記送入口１１ａとは連接するように球状部品選別部材２Ｅを配置するのが好ましい。
【００５９】
前記切替部材９は、前記１つの転動路１１Ａ以外の転動路１１Ｂ及び１１Ｃを、前記供給路５ｂの延長線上にその前方に向けて下降するように配置する部材である。この例において、前記切替部材９は球状部品選別部材２Ｅを移動させて、球状部品選別部材２Ｅの各転動路１１Ａ〜１１Ｃそれぞれを供給路５ｂの延長線上にその前方に向けて下降するように順次切替えて配置する部材と称することもできる。すなわち、この切替部材９は、供給路５ｂの延長線上に配置された前記１つの転動路１１Ａを、供給路５ｂの延長線上に球状部品選別部材２Ｅが具備する他の転動路例えば転動路１１Ｂ又は１１Ｃに切替えて配置する部材である。前記切替部材９は、このように、複数の転動路１１Ａ〜１１Ｃを切替えて球状部品選別部材２Ｅを配置することができればよく、この例においては、球状部品選別部材２Ｅを、図５に示される矢印ＡＢ方向に上下動可能に、又は、図５に示される矢印ＣＤ方向に回転可能に支持する支持可動部材１０と、支持可動部材１０に設けられた駆動部（図示しない。）とを備えている。前記支持可動部材１０の支持部（図示しない。）には、球状部品選別部材２Ｅの周面に形成された歯車又はピニオン（図示しない。）に螺合する内歯歯車（図示しない。）が形成され、内かみあい構造を形成している。
【００６０】
球状部品選別装置４は、図５に示されていないが、前記球状部品選別装置３と同様に、転動路１１における球状部品の排出口１１ｂ側から転動路１１に取出部材６を挿入して掛止した大径球状部品を送入口１１ａ側に押出す押出部材を備えていてもよい。
【００６１】
球状部品選別装置３を用いて、許容最大半径ｒの半径を有する球状部品及び許容最大半径ｒよりも大きな半径を有する大径球状部品が混在する部品群から球状部品を選別する方法を説明する。
【００６２】
前記球状部品の選別方法は、部品群に含まれる球状部品及び大径球状部品を、その転動方向に垂直な平面において、球状部品の許容最大半径ｒを曲率半径ρとし、球状部品の円周の少なくとも半分に接触する接触内面を有する転動路内を順次転動させ、転動路を通過してきた球状部品を採取選別する方法である。
【００６３】
球状部品選別装置３は、図４に示されるように構成されており、前記部品群が部品供給部材５に収納されている。この部品供給部材５の供給路５ｂから部品群を構成する球状部品又は大径球状部品を転動路１１に供給する。
【００６４】
転動路１１に供給された球状部品は、前記半径を有しているから、転動路１１内に進入する。そして、進入した球状部品は、例えば、図２（ａ）に示されるように、前記平面におけるその大円Ｇの円周が転動路１１の接触内面１６に接触した状態を維持しつつ、換言すると、球状部品３０の中心の転動軌跡が転動路１１の軸線と一致した状態で、転動路１１内をその排出口１１ｂに向けて下流方向に円滑に転動する。転動路１１内を転動してきた球状部品３０は転動路１１を通過して排出口１１ｂから排出され、第１収容部材７に収容される。
【００６５】
転動路１１に供給された大径球状部品が転動路１１の送入口１１ａ近傍において、転動方向に垂直であって大径球状部品の中心を含む平面における大円が許容最大半径ｒよりも大きな半径を有する部分であると、この大径球状部品はその半径よりも小さな半径を有する送入口１１ａに当接して転動路１１内に進入することができず、供給路５ｂの先端近傍に留まる。この大径球状部品は第２収用部材８に収納される。
【００６６】
また、転動路１１に供給された大径球状部品が転動路１１の送入口１１ａ近傍において、転動方向に垂直であって大径球状部品の中心を含む平面における大円が許容最大半径ｒ以下の半径を有する部分であると、この大径球状部品は転動路１１に進入して転動する。この大径球状部品が転動路１１内を転動することによって、図６に示されるように、例えば、表面が隆起して許容最大半径ｒよりも大きな半径を有する部分、具体的には、大径部３１ａが接触内面１６に接触すると、この部分で転動が阻止されて大径球状部品３１が転動路１１の途中で掛止する。このように、大径球状部品３１がたとえ転動路１１内に進入しても、転動路１１を通過して排出口１１ｂから排出されることは実質的にない。転動路１１の排出口１１ｂ側から取出部材６を挿入して掛止した大径球状部品３１を送入口１１ａから取り出して第２収用部材８に収納する。
【００６７】
このようにして、球状部品と大径球状部品とを高い選別精度で選別することができる。
【００６８】
この方法においては、転動路１１の接触内面１６が球状部品の円周の全体に接触するから、球状部品はその中心の転動軌跡が転動路１１の軸線と一致した状態で転動し、一方、大径球状部品はその中心の転動軌跡が転動路１１の軸線から逸脱した状態で転動することができず、転動路１１を通過することを効果的に防止することができる。したがって、この方法によれば、より一層高い選別精度で、球状部品と大径球状部品とを選別することができる。
【００６９】
この例においては、球状部品選別部材１Ａを用いる方法を説明したが、球状部品選別部材１Ａに代えて球状部品選別部材１Ｂ〜１Ｄ及び２Ａ〜２Ｅを用いても、基本的に同様に、高い選別精度で球状部品と大径球状部品とを選別することができる。
【００７０】
したがって、この発明によれば、球状部品を容易かつ高い選別精度で選別することのできる球状部品の選別方法を提供するという目的を達成することができる。
【００７１】
球状部品選別装置４を用いて、許容最大半径ｒの半径を有する球状部品及び許容最大半径ｒよりも大きな半径を有する大径球状部品が混在する部品群から球状部品を選別する方法を説明する。
【００７２】
球状部品選別装置４を用いる選別方法では、大径球状部品が転動路１１の途中で掛止したときに、前記球状部品選別装置３のように選別操作を中断することなく選別操作を実施することができる点において、球状部品選別装置３を用いた選別方法と相違する。すなわち、球状部品選別装置４を用いる選別方法は、球状部品選別装置３を用いる選別方法に比して高い選別効率を実現することができる。
【００７３】
この選別方法においては、球状部品選別装置３を用いた選別方法と同様に、転動路１１Ａに部品群を供給する。そして、図６に示されるように、球状部品選別装置４の１つの転動路１１Ａに大径球状部品３１が掛止したとき、又は、一定期間経過後に、切替部材９が作動して、供給路５ｂの先端に別の転動路１１例えば転動路１１Ｂ又は１１Ｃが配置されるように、球状部品選別装置４を、図５に示される矢印ＡＢ方向に上下動させて、又は、図５に示される矢印ＣＤ方向に回転させて、供給路１６の延長線上に位置する転動路１１Ａ〜１１Ｃを切替える。
【００７４】
供給路５ｂの先端に新たに切替配置された転動路１１Ｂ又は１１Ｃに部品群を供給して選別作業を継続する一方で、供給路５ｂの先端から離された転動路１１Ａに掛止した大径球状部品３１を取出部材６で前記のようにして取り出し、第２収容部材８に収容する。このように、球状部品選別装置４を用いる選別方法では、部品群の選別操作と掛止した大径球状部品の取出操作とを同時に行うことができる。
【００７５】
したがって、この方法によれば、より一層高い選別精度に加えて高い選別効率で、球状部品と大径球状部品とを選別することができる。
【００７６】
この例においては、球状部品選別部材２Ｅ及び大径球状部品を用いた方法を説明したが、球状部品選別部材２Ｅに代えて球状部品選別部材２Ａ〜２Ｄを用いても、基本的に同様に、高い選別精度に加えて高い選別効率で球状部品と大径球状部品とを選別することができる。
【００７７】
したがって、この発明によれば、球状部品を容易かつ高い選別精度及び選別効率で選別することのできる球状部品の選別方法を提供するという目的を達成することができる。
【００７８】
この発明に係る球状部品選別部材及び球状部品選別装置は、前記した実施例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。
【００７９】
前記球状部品選別部材１Ａ〜１Ｄ及び２Ａ〜２Ｅは、前記大円Ｇの全体又は大部分に接触する接触内面を有する転動路１１〜１４を備えているが、この発明において、球状部品選別部材は、前記大円の少なくとも半分以上に接触する接触内面を有する転動路を備えていればよい。
【００８０】
前記球状部品選別部材１Ａ〜１Ｄ及び２Ａ〜２Ｅは、本体の各端面に開口する送入口１１ａから排出口１１ｂまで貫通する転動路１１〜１４を備えているが、この発明において、球状部品選別部材は、本体の一方の端面近傍及び他方の端面近傍に形成された、球状部品の許容最大半径よりも大きな空間部と、これらの空間部を連通する転動路とを備えていてもよい。前記空間部は、例えば、転動路に挿入される球状部品の転動速度を調整する機能等を担う。
【００８１】
前記球状部品選別部材１Ａ〜１Ｄ及び２Ａ〜２Ｅは、それぞれ、１、２、３又は４つの転動路１１〜１４を有しているが、この発明において、球状部品選別部材は、５つ以上の転動路を有していてもよく、その数は特に限定されない。
【００８２】
前記球状部品選別部材１Ａ、１Ｂ、１Ｄ及び２Ａ〜２Ｅは転動路１１〜１４を備え、前記球状部品選別部材１Ｃは転動路１３と長孔２６とを備えているが、この発明において、球状部品選別部材はその転動路内を転動する球状部品の転動軸を変化させる軸変化手段を備えていてもよい。この軸変化手段としては、例えば、転動路内に形成された螺旋状の突条又は溝、螺旋状に延在するスリット状の長孔、転動路内に設けられた植毛部、エア送入手段等が挙げられる。
【００８３】
前記球状部品選別部材２Ａ〜２Ｅは、それぞれ、複数の転動路１１が水平方向、上下方向及び同心円上に並設されているが、この発明において、球状部品選別部材は、複数の転動路が斜め方向に並設されても、規則性なく並設されてもよい。
【００８４】
前記球状部品選別装置３及び４において、棒状体の取出部材６を備えているが、この発明において、球状部品選別装置が備える取出部材は、前記棒状体等のように、転動路に挿入される部材に限定されず、例えば、転動路にエアを吹き込むエアブロー装置、球状部品選別部材を倒立させる倒立部材、この倒立部材と倒立した球状部品選別部材を振動させる振動部材とを備える倒立振動装置等であってもよい。
【００８５】
前記球状部品選別装置３及び４は、それぞれ、１つの球状部品選別部材１Ａ又は２Ｅを備えているが、この発明において、球状部品選別装置が備える球状部品選別部材は１つに限られず、並列又は直列に配列された複数の球状部品選別部材を備えていてもよい。特に、複数の球状部品選別部材が並列に配列された球状部品選別装置によれば、選別効率を格段に向上させることができる。また、曲率半径ρの異なる接触内面を有する転動路が形成された複数の球状部品選別部材が直列に配列された球状部品選別装置によれば、各球状部品選別部材によって複数の半径を有する球状部品を選別することができる。
【００８６】
前記球状部品選別装置３は、１つの転動路１１を有する球状部品選別部材１Ａを備えているが、この発明において、球状部品選別装置は、複数の転動路を有する、例えば、前記球状部品選別部材２Ａ〜２Ｅを備えていてもよい。この場合には、複数の転動路の全部を供給路の延長線上に配置してもよく、前記球状部品選別装置４のように一部の転動路を供給路の延長線上に配置してもよい。
【００８７】
前記球状部品選別装置３は、前記球状部品選別部材１Ａを備えているが、この発明において、球状部品選別装置は、例えば、図１に示される球状部品選別部材１Ｂ〜１Ｄ及び２Ａ〜２Ｅを備えていてもよい。
【００８８】
前記球状部品選別装置４において、供給路５ｂの延長線上に１つの転動路１１Ａを配置しているが、この発明において、前記供給路５ｂの延長線上に、球状部品選別装置が備える球状部品選別部材の全部でなければ複数の転動路を配置してもよい。
【００８９】
前記球状部品選別装置４において、前記切替部材９は球状部品選別部材２Ｅの配置を変位させて転動路１１を切替えるように、構成されているが、この発明において、切替部材は、部品供給部材又はその供給路を移動させて一部の転動路以外の転動路を供給路の延長線上にその前方に向けて下降するように配置する部材、例えば、昇降機であってもよい。
【００９０】
前記球状部品選別装置４において、前記切替部材９は支持可動部材１０と駆動部とを備えているが、この発明において、切替部材は、前記構成に限られず、例えば、前記駆動部と、この駆動部及び球状部品選別部材それぞれに設けられたプーリーと、プーリーに装架された無端ベルトとを備えた切替部材であってもよい。
【００９１】
前記球状部品選別装置４は、前記球状部品選別部材２Ｅを備えているが、この発明において、球状部品選別装置は、例えば、図３に示される球状部品選別部材２Ａ〜２Ｄを備えていてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ  球状部品選別部材
３、４  球状部品選別装置
５  部品供給部材
６  取出部材
７  第１収容部材
８  第２収容部材
９  切替部材
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１２、１４  転動路（貫通孔）
１３  転動路（貫通孔）
１６、１７、１８、１８ａ、１８ｂ、１９  接触内面
３０  球状部品
３１  大径球状部品
３１ａ  大径部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005520541.tif 000007