(57)【要約】【課題】タクトタイムを短縮しながら、小さいベアリングから大きいベアリングまで能率よくボールを均等に配置する。【解決手段】ベアリングのボール配列装置は、内輪２と外輪３の間に設けられるリング状軌道溝４に複数のボール５を入れている未配列ベアリング１’を定位置にセットする基台１０と、この基台１０にセットされた未配列ベアリング１’のリング状軌道溝４に軸方向に移動しながら挿入されて、リング状軌道溝４のボール５を均等に配置する複数の隙間調整ロッド１１と、複数の隙間調整ロッド１１を順番にリング状軌道溝４に押し出す押出機構１２を備えている。隙間調整ロッド１１は、別々に独立して隙間調整ロッド１１に挿入されるように、基台１０に連結している。ボール配列装置は、押出機構１２が複数の隙間調整ロッド１１を相対運動させながら、順番にリング状軌道溝４に挿入して、ボール５を均等に配置する。【選択図】図４
2006200630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪(2)と外輪(3)の間に設けられるリング状軌道溝(4)に複数のボール(5)を入れている未配列ベアリング(1')を定位置にセットする基台(10)と、この基台(10)にセットされた未配列ベアリング(1')のリング状軌道溝(4)に軸方向に移動するように基台(10)の円周上に連結され、かつ未配列ベアリング(1')のリング状軌道溝(4)に挿入されて、リング状軌道溝(4)のボール(5)を均等に配置する複数の隙間調整ロッド(11)と、複数の隙間調整ロッド(11)を順番にリング状軌道溝(4)に押し出す押出機構(12)を備えており、
隙間調整ロッド(11)は、別々に独立して隙間調整ロッド(11)に挿入されるように、基台(10)に連結しており、押出機構(12)が複数の隙間調整ロッド(11)を相対運動させながら、順番にリング状軌道溝(4)に挿入して、ボール(5)を均等に配置するようにしてなるベアリングのボール配列装置。
【請求項２】
押出機構(12)がカム機構(24)である請求項１に記載されるベアリングのボール配列装置。
【請求項３】
カム機構(24)が、リング状軌道溝(4)の半径方向に移動して、複数の隙間調整ロッド(11)を順番にリング状軌道溝(4)に押し出す平面カム(28)を備える請求項２に記載されるベアリングのボール配列装置。
【請求項４】
カム機構(24)が、リング状軌道溝(4)の半径方向に移動して、複数の隙間調整ロッド(11)を順番にリング状軌道溝(4)に挿入させる平面カム(28)と、この平面カム(28)を半径方向に移動させる駆動機構(29)とを備える請求項２に記載されるベアリングのボール配列装置。
【請求項５】
平面カム(28)の移動方向に直交する位置に配置している一対の隙間調整ロッド(11)を互いに連結して、連結された一対の隙間調整ロッド(11)を平面カム(28)で一緒に上下に移動させる請求項３または４に記載されるベアリングのボール配列装置。
【請求項６】
隙間調整ロッド(11)にガイドロッド(19)を連結しており、隙間調整ロッド(11)とガイドロッド(19)は互いに平行連結されて、基台(10)に軸方向に移動できるように連結され、ガイドロッド(19)を押出機構(12)で駆動して、隙間調整ロッド(11)をリング状軌道溝(4)に挿入するようにしてなる請求項１に記載されるベアリングのボール配列装置。
【請求項７】
ガイドロッド(19)を隙間調整ロッド(11)の外側に配置して、ガイドロッド(19)と隙間調整ロッド(11)の両方を基台(10)に軸方向に移動できるように連結している請求項６に記載されるベアリングのボール配列装置。
【請求項８】
未配列ベアリング(1')が基台(10)の上面に装着され、ガイドロッド(19)と隙間調整ロッド(11)が押し上げられて、リング状軌道溝(4)に挿入される請求項１に記載されるベアリングのボール配列装置。
【請求項９】
ガイドロッド(19)の表面を弾性的に押圧して、押出機構(12)で押し上げられないガイドロッド(19)を摩擦抵抗で押し上げ位置に保持する摩擦抵抗材(26)と、この摩擦抵抗材(26)で押し上げ位置に保持されるガイドロッド(19)を強制的に降下させる押下機構(27)を備える請求項８に記載されるベアリングのボール配列装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベアリングのボールを内輪と外輪の間に均等に配列するボール配列装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールベアリングは、内輪と外輪の間にできるリング状の隙間に均等に複数のボールを配置している。ボールは保持器等で均等に配置される。このボールベアリングは、内輪と外輪の間に所定の個数のボールを入れて、ボールを均等に配列する必要がある。ボールを均等に配置する状態で、内輪と外輪の間に保持器を入れて、ボールを一定の間隔に保持する。したがって、ボールベアリングは、組み立て工程で、ボールを均等に配置する必要がある。
【０００３】
ボールを均等に配置する装置として、複数の隙間調整ロッドをリング状に連結している櫛を往復運動させるタイプのものが使用されている。櫛は、図１に示すように、リング状に連結している隙間調整ロッド４１の長さを次第に長くして、長い隙間調整ロッド４１から順番にリング状軌道溝４４に挿入して、ボール４５を均等に配置する。このボール配列装置は、リング状軌道溝４４に入れられるボール４５の数が多くなると、櫛４０の隙間調整ロッド４１の数を多くする必要がある。隙間調整ロッド４１は隣の隙間調整ロッド４１との長さの差をボール４５の直径程度にするので、本数が多くなると長い隙間調整ロッド４１と短い隙間調整ロッド４１の全長差が大きくなる。このため、先に長い隙間調整ロッド４１から順番に短い隙間調整ロッド４１をリング状軌道溝４４に挿入して、全てのボール４５を均等に配列するときに、櫛４０のストロークが大きくなる。また、均等に配列されたボール４５の間に保持器を入れるために、櫛４０の全ての隙間調整ロッド４１をボール４５の間から引き抜くときのストロークも大きくなる。すなわち、櫛４０の隙間調整ロッド４１をリング状軌道溝４４に出し入れするストロークが大きく、速やかに短時間でリング状軌道溝４４に出し入れできない欠点があった。このため、ひとつのベアリングのボールを均等にするタクトタイムが長くなる欠点がある。この欠点を解消するために、隙間調整ロッドをリング状軌道溝に高速挿入すると、全てのボールを均等に配列するのが難しくなる。また、高速でリング状軌道溝から引き抜くと、引き抜くときの衝撃でボールが移動して均等に配列されなくなる欠点がある。また櫛を高速で出し入れすると、隙間調整ロッドがボールを擦って傷を付ける欠点もある。
【０００４】
このような欠点を解消するボール配列装置として、リング状軌道溝に揺動爪を入れてボールを均等に整列する装置や、リング状軌道溝に空気を輻射してボールを均等にする装置が開発されている（特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開平９−２２５７５７号公報
【特許文献２】特開２００１−２４１４５８号公報
【特許文献３】特開２００２−１６１９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、図２に示すボール配列装置を記載している。このボール配列装置は、ベアリング５１の内輪５２の軸穴５２Ａを貫通して軸方向に変移可能なシャフト５５と、このシャフト５５を中央に挿通させるガイドリング５６とを備える。シャフト５５は、螺旋状段差部５５Ａを先端に設けている。ガイドリング５６には、螺旋状段差部５５Ａの通過に対応してベアリング５１のリング状軌道溝５４に突出する揺動爪５７を、ベアリング５１のボール数と同数だけ周方向に均等配置している。このボール配列装置は、シャフト５５を軸方向に移動させて、ガイドリング５６からベアリング５１のリング状軌道溝５４に揺動爪５７を突出させる。シャフト先端に形成された螺旋状段差部５５Ａの通過に対応して、揺動爪５７は順番にリング状軌道溝５４に突出して、各ボールの間に１つずつ各揺動爪５７を割り込ませる。
【０００６】
特許文献２は、空気でボールを均等に配置するボール配列装置を記載している。このボール配列装置は、ベアリングを構成する内輪と外輪とを、内輪用載置ブロックと外輪用載置ブロックとに、互いに独立して載置する。又、ノズル装置を構成する複数のノズルから圧縮空気を噴出し、この圧縮空気の力によりボールを、ノズルに対向する部分に移動させる。この際、内輪と外輪とを相対変位させて、ボールの移動を確実に行なわせる。また、別のノズルにより惹起される圧力流体の力で、複数のボールを内輪及び外輪の円周方向に移動して、ボールの移動を確実にする。
【０００７】
特許文献３に記載されるボール配列装置は、偏芯移動装置（押圧移動手段）が、内輪に対して、外輪をラジアル方向に押圧して偏芯させるとともに、その外輪を回転させて複数のボールをリング状軌道溝内で周方向に沿って分散移動させる。さらにノズル装置が、噴出口からエアーをリング状軌道溝に噴出して、分散移動させた複数のボールを等間隔となる位置で保持する。
【０００８】
特許文献１に記載されるボール配列装置は、ベアリングの上方にガイドリングを配置し、このガイドリングに設けた揺動爪を傾動させ、揺動爪の先端をボール間に入れてボールを均等に配置する。この構造は、ベアリングが極めて小さくなると、揺動爪も小さくなって、確実に故障しないように、安定してボールを均等に配置するのが難しい欠点がある。また、ベアリングの上方にガイドリングを配設するので、ボールを均等に配置する状態で、リング状軌道溝に保持器やスペーサーを入れることができない。ガイドリングをベアリングの上方から除去した後、保持器やスペーサーをセットする必要がある。このため、ガイドリングを除去してから保持器やスペーサーをセットするまでにボールの位置がずれやすい欠点がある。
【０００９】
また、特許文献２と３に示すボール配列装置は、空気でボールを均等に配置するので、ボールが大きく重くなると、空気でボールを均等に配置するのが難しくなる欠点がある。また、ボールが大きくなるにしたがって、空気の消費量が急激に増加するので、効率よくボールを均等に配置できない欠点がある。
【００１０】
本発明は、さらに従来の装置が有するこのような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、タクトタイムを短縮しながら、小さいベアリングから大きいベアリングまで能率よくボールを均等に配置できるボール配列装置を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、均等に配置されたボールを、位置ずれしないように保持しながら、保持器やスペーサーをセットすることも可能であるボール配列装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のベアリングのボール配列装置は、内輪２と外輪３の間に設けられるリング状軌道溝４に複数のボール５を入れている未配列ベアリング１’を定位置にセットする基台１０と、この基台１０にセットされた未配列ベアリング１’のリング状軌道溝４に軸方向に移動するように基台１０の円周上に連結され、かつ未配列ベアリング１’のリング状軌道溝４に挿入されて、リング状軌道溝４のボール５を均等に配置する複数の隙間調整ロッド１１と、複数の隙間調整ロッド１１を順番にリング状軌道溝４に押し出す押出機構１２を備えている。隙間調整ロッド１１は、別々に独立して隙間調整ロッド１１に挿入されるように、基台１０に連結している。ボール配列装置は、押出機構１２が複数の隙間調整ロッド１１を相対運動させながら、順番にリング状軌道溝４に挿入して、ボール５を均等に配置する。
【００１２】
本発明のボール配列装置は、押出機構１２をカム機構２４とすることができる。カム機構２４は、リング状軌道溝４の半径方向に移動して、複数の隙間調整ロッド１１を順番にリング状軌道溝４に押し出す平面カム２８を備えることができる。
【００１３】
本発明のボール配列装置は、カム機構２４が、リング状軌道溝４の半径方向に移動して複数の隙間調整ロッド１１を順番にリング状軌道溝４に挿入させる平面カム２８と、この平面カム２８を半径方向に移動させる駆動機構２９とを備えることができる。
【００１４】
本発明のボール配列装置は、平面カム２８の移動方向に直交する位置に配置している一対の隙間調整ロッド１１を互いに連結して、連結された一対の隙間調整ロッド１１を平面カム２８で一緒に上下に移動させることができる。
【００１５】
本発明のボール配列装置は、隙間調整ロッド１１にガイドロッド１９を連結して、隙間調整ロッド１１とガイドロッド１９を互いに平行連結して、基台１０に軸方向に移動できるように連結し、ガイドロッド１９を押出機構１２で駆動して、隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４に挿入することができる。
【００１６】
本発明のボール配列装置は、ガイドロッド１９を隙間調整ロッド１１の外側に配置して、ガイドロッド１９と隙間調整ロッド１１の両方を基台１０に軸方向に移動できるように連結することができる。
【００１７】
本発明のボール配列装置は、未配列ベアリング１’を基台１０の上面に装着し、ガイドロッド１９と隙間調整ロッド１１を押し上げて、リング状軌道溝４に挿入することができる。
【００１８】
本発明のボール配列装置は、ガイドロッド１９の表面を弾性的に押圧して、押出機構１２で押し上げられないガイドロッド１９を摩擦抵抗で押し上げ位置に保持する摩擦抵抗材２６と、この摩擦抵抗材２６で押し上げ位置に保持されるガイドロッド１９を強制的に降下させる押下機構２７を備えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のベアリングのボール配列装置は、タクトタイムを短縮しながら、小さいベアリングから大きいベアリングまで能率よくボールを均等に配置できる特徴がある。それは、本発明のボール配列装置が、基台にセットしている未配列ベアリングのリング状軌道溝に、相対運動しながら別々に独立して隙間調整ロッドを挿入して、ボールを均等に配列するからである。とくに、本発明のボール配列装置は、複数の隙間調整ロッドを相対運動させながら、リング状軌道溝に挿入してボールを均等に配列するので、従来の櫛のように、最初にボールの間に挿入する隙間調整ロッドを長いストロークで挿入する必要がない。全ての隙間調整ロッドを、ボールを所定の間隔にするストローク移動させて、全てのボールを均等に配置できるからである。この状態でボールを均等に配置できる複数の隙間調整ロッドは、隙間調整ロッドから外部に引き出すストロークも短く、挿入と排出のストロークを短くして、隙間調整ロッドを往復運動させる時間を著しく短縮できる。このように、本発明のボール配列装置は、隙間調整ロッドのストロークを短くしてタクトタイムを短縮する。したがって、隙間調整ロッドを往復運動させる速度を速くすることなく、タクトタイムを短縮できる。このため、本発明のボール配列装置は、隙間調整ロッドでボールを正確に均等に配置しながら、タクトタイムを短縮できる。高速に移動する隙間調整ロッドがボールの位置を狂わせないからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのベアリングのボール配列装置を例示するものであって、本発明はボール配列装置を以下のものに特定しない。
【００２１】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２２】
図３ないし図５に示すベアリングのボール配列装置は、内輪２と外輪３の間のリング状軌道溝４に複数のボール５を入れている未配列ベアリング１’を定位置にセットする基台１０と、この基台１０にセットされた未配列ベアリング１’のリング状軌道溝４に挿入されてボール５を均等に配置する複数の隙間調整ロッド１１と、複数の隙間調整ロッド１１を順番にリング状軌道溝４に押し出す押出機構１２を備えている。
【００２３】
基台１０は、フレーム１３に固定されて、上面に水平な姿勢で未配列ベアリング１’を装着する水平な装着面１０Ａを設けている。図の基台１０は、装着面１０Ａを水平面としているが、装着面を傾斜する姿勢とすることもできる。未配列ベアリング１’を定位置にセットするために、基台１０は装着面１０Ａに脱着軸１４を上面から突出させている。脱着軸１４は、外径を内輪２の内径にほぼ等しく、正確にはわずかに内径よりも小さくして、内輪２をスムーズに脱着できるようにしている。脱着軸１４は、装着面１０Ａに対して垂直に突出して、ここに内輪２を挿通して未配列ベアリング１’を基台１０の定位置にセットする。
【００２４】
図のボール配列装置は、脱着軸１４を基台１０の貫通孔１０Ｂに軸方向に移動できるように挿通している。脱着軸１４は、下端をアクチュエータ１５に連結している。アクチュエータ１５は油圧シリンダーやサーボモーターで、脱着軸１４を上下に移動させる。アクチュエータ１５が脱着軸１４を装着面１０Ａから突出させる状態で、未配列ベアリング１’を基台１０の定位置にセットする。アクチュエータ１５が脱着軸１４を降下させる状態で、未配列ベアリング１’を基台１０に簡単に脱着自在にできる。脱着軸１４は、装着面１０Ａに突出しない位置まで、すなわち、上端を装着面１０Ａ以下になる位置までアクチュエータ１５で降下される。上下に移動される脱着軸１４を備える基台１０は、未配列ベアリング１’の脱着を能率よく簡単にできる。ただ、本発明の装置は、必ずしも脱着軸を上下に移動させる必要はない。また、未配列ベアリングを定位置に配置するために、必ずしも脱着軸を設ける必要はなく、たとえば外輪の外側を保持して定位置にセットすることもできる。
【００２５】
さらに、図の装置は、外輪３を半径方向に押圧する横押し機構１６を基台１０に設けている。横押し機構１６は、未配列ベアリング１’の外輪３を半径方向に押圧して、リング状軌道溝４のボール５をスムーズに移動できる状態とする。したがって、横押し機構１６は、ボール５を片寄せ状態から均等に分散させる状態で、外輪３を押圧する。横押し機構１６を備えるボール配列装置は、ボール５をスムーズに移動させて、ボール５の損傷を最小限にしながら速やかにボール５を均等にできる。横押し機構１６は、基台１０に固定されたアクチュエータ１７である油圧シリンダーや空気シリンダーのプランジャー１８で外輪３を押圧する。横押し機構１６は、外輪３の片寄せ中心Ｐを半径方向に押圧する。片寄せ中心Ｐは、図６の（１）に示すように、ボール５を分散させない状態で、リング状軌道溝４に円弧状に配置される複数のボール列の中心である。
【００２６】
複数の隙間調整ロッド１１は、未配列ベアリング１’のリング状軌道溝４に挿入されて、全てのボール５を均等に配列する。複数の隙間調整ロッド１１が、リング状軌道溝４に片寄せ状態で配置されるボール５を、均等に配列する状態を図６に示す。この図に示すように、隙間調整ロッド１１は、隣接するボール５の間に挿入されて、ボール５をリング状軌道溝４に均等に配置する。隙間調整ロッド１１は、ボール５の間に挿入されて隣接するボール５の間隔を特定する。いいかえると、ボール５の間に隙間調整ロッド１１が挿入されると、ボール５の間隔は強制的に広げられる。全てのボール５の間に隙間調整ロッド１１が挿入されると、全てのボール５はリング状軌道溝４に均等に分配される。隙間調整ロッド１１は、図６に示すように、片寄せ中心Ｐから順番にボール５の間に挿入される。図６のベアリング１は、リング状軌道溝４に奇数個のボール５を入れている。この装置は、最初に２本の隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４に挿入し、その後も２本の隙間調整ロッド１１を一緒にリング状軌道溝４に挿入して、ボール５を均等に分配する。図７に示すように、最初に１本の隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４に挿入し、その後に２本の隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４に押し出してボール５を均等に分配することもできる。
【００２７】
隙間調整ロッド１１は、未配列ベアリング１’のリング状軌道溝４に挿入されて、ボール５を均等に分配する。したがって、複数の隙間調整ロッド１１は、リング状軌道溝４に挿入されるように、基台１０の円周上、正確には基台１０にセットされる未配列ベアリング１’のリング状軌道溝４に沿う円周上に配置して基台１０に連結される。
【００２８】
図のボール配列装置は、隙間調整ロッド１１をガイドロッド１９に連結している。ガイドロッド１９は、連結アーム２０を介して隙間調整ロッド１１に平行に連結している。ガイドロッド１９と隙間調整ロッド１１は、両方を基台１０に軸方向に移動できるように連結している。このボール配列装置は、ガイドロッド１９を押出機構１２で駆動して、隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４に挿入する。ガイドロッド１９は、隙間調整ロッド１１の外側に配置している。図５のボール配列装置は、複数のガイドロッド１９を同心円上に配置している。隙間調整ロッド１１も同心円上に配置される。隙間調整ロッド１１は、半径方向の外側に位置するガイドロッド１９に連結アーム２０を介して連結している。このボール配列装置は、ガイドロッド１９を配置する円の半径を、隙間調整ロッド１１を配置する円の半径よりも大きくできる。とくに、連結アーム２０を長くして、隙間調整ロッド１１を配設する円の半径に関係なく、ガイドロッド１９を配置する円の半径を大きくできる。この構造は、小さいベアリングのボールを均等にするのに好都合である。それは、隙間調整ロッド１１が互いに接近しても、ガイドロッド１９を大きな円周上に配列できるので、各々のガイドロッド１９の押出機構１２を簡単にできるからである。
【００２９】
また、この構造のボール配列装置は、ガイドロッド１９の上端部を強制的に押し下げて、隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４の外部に移動できる特徴もある。ボール５が均等に配列されたベアリングは、リング状軌道溝４に保持器を入れ、あるいはボール５を定位置に保持しながら次の工程に移送するためにリング状軌道溝４にスペーサー６を入れる。このとき、隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４の外部に移動させる必要がある。隙間調整ロッド１１にガイドロッド１９を連結しているボール配列装置は、ガイドロッド１９を強制的に駆動して、隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４の外部に移動できる。すなわち、隙間調整ロッド１１を押さないで、リング状軌道溝４の外部に移動できる。隙間調整ロッド１１は、ボール５の間にスムーズに挿入できるように、図８に示すように、先端部を傾斜面１１Ａとしている。傾斜面１１Ａは、能率よく軸方向に移動するように駆動するのが難しい。また、隙間調整ロッド１１は、ボール５の間に挿入されるので、これをリング状軌道溝４から外部に排出するために押圧して、傷が付くと、これがボール５に損傷を与える原因となる。隙間調整ロッド１１を押圧しないで、ガイドロッド１９を押圧して隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４の外部に排出できる装置は、隙間調整ロッド１１が損傷されて、ボール５に傷を付けることがなく、また、ガイドロッド１９で隙間調整ロッド１１をスムーズに能率よく軸方向に移動できる。
【００３０】
複数の隙間調整ロッド１１とガイドロッド１９は、片寄せ中心Ｐと未配列ベアリング１’の中心Ｑ、いいかえると片寄せ中心Ｐと脱着軸１４の中心Ｑとを通過する中心線Ｍの両側に、線対称に配置される。中心線Ｍの両側に対称に配置される一対のガイドロッド１９は、連結台２１で互いに連結している。連結台２１で連結している一対のガイドロッド１９は、押出機構１２で一緒に押し上げられて、図６と図７に示すように、片寄せ中心Ｐから順番にボール５を均等に配置する。中心線Ｍの両側の隙間調整ロッド１１を連結して一緒に押し上げるボール配列装置は、押出機構１２のメカニズムを簡単にできる。また、ボール５を理想的な状態で均等に分散できる。ただ、中心線Ｍの両側に対称に配置される隙間調整ロッド１１やガイドロッド１９は、必ずしも連結して一緒に駆動する必要はなく、たとえば、図示しないが、一対の隙間調整ロッドを別々に駆動することもできる。
【００３１】
一対のガイドロッド１９の下端を連結している連結台２１は、上下に移動できるようにフレーム１３に連結している。図４の装置は、連結台２１をガイド筒２２の内部に摺動できるように配置している。連結台２１は、ガイド筒２２の内部で摺動して上下に移動される。さらに、図の連結台２１は、両端にローラー２３を固定して、押出機構１２のカム機構２４でスムーズに押し上げられるようにしている。
【００３２】
さらに、図の装置は、ガイドロッド１９の中間を中間保持器２５に貫通させている。中間保持器２５はフレーム１３に固定しており、ガイドロッド１９を上下に摺動して軸方向に移動させる貫通孔２５Ａを設けている。この装置は、ガイドロッド１９を基台１０に開口した貫通孔１０Ｃと中間保持器２５の貫通孔２５Ａに摺動させて上下に軸方向に移動させる。中間保持器２５は、ガイドロッド１９を押し上げ位置に保持する摩擦抵抗材２６を貫通孔２５Ａの内面に設けている。摩擦抵抗材２６は、ガイドロッド１９の表面に弾性的に押圧されるＯリングである。Ｏリングの摩擦抵抗材２６は、ガイドロッド１９の表面を弾性的に押圧して、ガイドロッド１９が押出機構１２で押し上げられない状態のときに、押し上げ位置に保持する。すなわち、摩擦抵抗材２６は、ガイドロッド１９が押出機構１２で押し上げられない状態で、自然に落下するのを防止する。Ｏリングの摩擦抵抗材２６は、簡単な構造で優れた耐久性がある。ただ、摩擦抵抗材は、必ずしもＯリングとする必要はない。たとえば、図示しないが、バネやスプリング等の弾性体、あるいは磁気的な吸着力、あるいはまた、空気圧や油圧等の液体圧で摩擦抵抗材を弾性的に押圧することもできる。
【００３３】
摩擦抵抗材２６で上昇位置に保持されるガイドロッド１９は、自然には落下しない。したがって、隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４の外部に移動させるときは、押下機構２７でガイドロッド１９の上端を強制的に押して降下させる。このボール配列装置は、押出機構１２がガイドロッド１９を押し上げない状態となっても、ガイドロッド１９と隙間調整ロッド１１が降下しない。このため、押出機構１２がガイドロッド１９を押し上げない状態として、全てのガイドロッド１９を一緒に押し下げて、全ての隙間調整ロッド１１を一緒にリング状軌道溝４から外部に移動できる。このため、全ての隙間調整ロッド１１を速やかにリング状軌道溝４の外部に移動できる。また、ガイドロッド１９を強制的に降下させて、隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４の外部に移動させるので、隙間調整ロッド１１を確実にリング状軌道溝４の外部に移動できる。
【００３４】
押出機構１２は、カム機構２４である。カム機構２４は、往復運動する平面カム２８を備えている。カム機構２４は、リング状軌道溝４の半径方向に移動して、すなわち、未配列ベアリング１’の中心Ｑと片寄せ中心Ｐとを通過する中心線Ｍと平行に移動して、複数の隙間調整ロッド１１を順番にリング状軌道溝４に押し出す平面カム２８と、この平面カム２８を往復運動させる駆動機構２９のアクチュエータとを備える。アクチュエータは油圧シリンダーである。ただ、アクチュエータには、油圧シリンダーに代わって空気シリンダーや電動の直動シリンダーなど、往復運動する全ての機構を使用できる。
【００３５】
平面カム２８は、上縁をカム形状とし、後端を駆動機構２９であるアクチュエータの油圧シリンダーに連結している。図の装置は、２枚の平面カム２８を平行に連結して、その後端を駆動機構２９のアクチュエータに連結している。平面カム２８は、先端をガイド筒２２に載せて摺動させ、後端を直動ベアリング３０でフレーム１３に連結して、水平な姿勢で水平方向に移動するようにしている。平面カム２８は、連結台２１の両側に設けているローラー２３の下方に配設している。平面カム２８が前進すると、図９に示すようにローラー２３を介して連結台２１を押し上げ、連結台２１がガイドロッド１９を押し上げ、ガイドロッド１９が隙間調整ロッド１１を押し上げてリング状軌道溝４に挿入させる。
【００３６】
２枚の平面カム２８は、上端のカム形状を同じ形状としている。上縁のカム形状は、平面カム２８が前進されると、ガイドロッド１９が隙間調整ロッド１１を上昇させて、図６と図７に示すように、片寄せ中心Ｐから順番に隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４に挿入して、ボール５を均等に分散させる形状としている。図の平面カム２８は、先端に向かって直線状に下り勾配に傾斜する傾斜上昇面２８Ａと、ガイドロッド１９を上昇位置に保持する上昇水平面２８Ｂとを有する。傾斜上昇面２８Ａの傾斜角は、順番に押し上げるガイドロッド１９と隙間調整ロッド１１の押し上げタイミングを決定する。上昇水平面２８Ｂの高さは、ガイドロッド１９と隙間調整ロッド１１の上昇ストロークを決定する。隙間調整ロッド１１は上端に傾斜面１１Ａを設けている。平面カム２８は、隙間調整ロッド１１の傾斜面１１Ａをボール５の間から突出させて、ボール５の間隔を正確に特定できるまで、隙間調整ロッド１１を上昇させるように設計される。また、平面カム２８は、順番に好ましいタイミングで隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４に挿入して、ボール５を均等に配置できる形状に設計される。
【００３７】
基台１０にセットされた未配列ベアリング１’は、ボール５を図６の（１）に示すように、リング状軌道溝４の中心線Ｍの両側に等しく片寄せした状態で、リング状軌道溝４に隙間調整ロッド１１が挿入されてボール５を均等に分散させる。リング状軌道溝４に入れられた複数のボール５は、片寄せ機構３１で中心線Ｍの両側に等しく片寄せさせる。
【００３８】
片寄せ機構３１の概略平面図を図１０に示す。この図の片寄せ機構３１は、未配列ベアリング１’の上方に配設されて、先端のピン３２Ａをリング状軌道溝４に入れてボール５を片寄せする一対の片寄せアーム３２と、一対の片寄せアーム３２を互いに反対方向に同じ角度に同期して水平面内で回転させるアクチュエータ３３とを備える。片寄せアーム３２は、未配列ベアリング１’の中心Ｑを回転中心として水平面内で回転する。この片寄せアーム３２は、先端に下方に伸びてリング状軌道溝４に案内されるピン３２Ａを有する。このピン３２Ａをリング状軌道溝４に入れ、ピン３２Ａをリング状軌道溝４に沿って円弧上に移動させてボール５を片寄せする。ボール５は、中心線Ｍの両側に均等に片寄せする必要がある。したがって、一対の片寄せアーム３２は、互いに同期して、同じ速度で同じ角度に水平面内で反対方向に回転する。この状態で回転する一対の片寄せアーム３２は、回転軸３４を歯車３５で連結して、反対方向に同じ速度で同じ位置に回転させる。この片寄せ機構３１は、ひとつのアクチュエータ３３で一対の片寄せアーム３２を反対方向に同じ速度で回転させる。ただし、一対の片寄せアームは、各々を回転角度を制御するサーボモーターで同期して同じように回転させることもできる。
【００３９】
アクチュエータ３３は、サーボモーターである。ただし、アクチュエータには、片寄せアームを水平面内で回転できる全てのアクチュエータ、たとえば、出力軸が回転する空気や油圧のシリンダー、あるいは空気や油圧のシリンダーの往復運動を回転運動に変換する機構も使用できる。
【００４０】
アクチュエータ３３は、片寄せアーム３２を、図１０の鎖線で示す開始位置から、実線で示す片寄せ位置まで移動させる。開始位置において、一対の片寄せアーム３２の先端に固定しているピン３２Ａは、その間にボール５が入らないように互いに接近する。この位置において、一対のピン３２Ａは中心線Ｍの両側に配置され、あるいは中心線Ｍに接近する位置に配置される。片寄せ位置は、ボール５を片寄せする方向に片寄せアーム３２を回動させて、全てのボール５が互いに接触して、片寄せアーム３２が回転できなくなる位置である。
【００４１】
図の片寄せ機構３１は、片寄せアーム３２の片寄せ位置を検出する位置センサー３６を備える。位置センサー３６は、全てのボール５を接触させて中心線Ｍの両側に均等に片寄せする状態で、片寄せアーム３２の位置を検出する。リング状軌道溝４に特定個数のボール５が入れられると、片寄せアーム３２の片寄せ位置は決められた位置となる。しかしながら、リング状軌道溝４に入れられるボール５の個数が特定個数よりも少なく、あるいは多いと、片寄せ位置が特定位置からずれる。特定位置からのずれは位置センサー３６に検出される。位置センサー３６は、片寄せアーム３２の片寄せ位置が特定位置でないことを検出すると、ボール５の供給個数が間違いであることを示すエラー信号を出力する。この片寄せ機構３１は、ボール５を片寄せしながら、ボール５の個数を正確な個数かどうかもカウントできる。
【００４２】
片寄せ機構３１は、図示しないが、基台１０の上方に片寄せアーム３２を上下に移動できるように配置し、あるいはピンを伸縮できる構造としている。ピン３２Ａがリング状軌道溝４に沿って移動してボール５を片寄せした後、ピン３２Ａをリング状軌道溝４の外部に移動させるためである。ピン３２Ａがリング状軌道溝４の外部に移動する状態で、ボール配列装置がボール５を均等に配置する。上下する片寄せ機構３１は、片寄せアーム３２を降下させてピン３２Ａをリング状軌道溝４に案内する。この状態でボール５を片寄せする。その後、片寄せアーム３２を上昇させてピン３２Ａをリング状軌道溝４の外部に移動させる。ピンを伸縮させる片寄せ機構は、ピンを伸長させてリング状軌道溝に入れ、ピンを収縮させてリング状軌道溝の外部に移動させる。
【００４３】
以上の片寄せ機構３１は、ピン３２Ａをリング状軌道溝４に沿って円周上に移動させるので、ボール５を確実に片寄せできる。ただ、本発明は、片寄せ機構を特定せず、たとえば、未配列ベアリングを多少傾斜する姿勢で基台にセットし、重力でボールを中心線の両側に転動させて片寄せすることもできる。
【００４４】
以上のボール配列装置は、以下の工程で未配列ベアリング１’のボール５をリング状軌道溝４で均等に分配する。
(1)  外輪３と内輪２の間のリング状軌道溝４に所定の個数のボール５を入れた未配列ベアリング１’を基台１０の定位置にセットする。未配列ベアリング１’は、脱着軸１４を内輪２に入れて基台１０にセットされる。その後、片寄せ機構３１でボール５を片寄せした後、外輪３を横押し機構１６で中心線Ｍの方向に押圧して基台１０に固定する。この工程で押出機構１２は、隙間調整ロッド１１を上昇させない。全ての隙間調整ロッド１１は降下されて、リング状軌道溝４の外部に配置されている。
(2)  押出機構１２の平面カム２８がアクチュエータ２９のシリンダーで前進される。平面カム２８は、最初に片寄せ中心Ｐに最も近い隙間調整ロッド１１を上昇させ、その後、次々と順番に隙間調整ロッド１１を上昇させる。上昇する隙間調整ロッド１１は、未配列ベアリング１’のリング状軌道溝４に案内されて、図６と図７に示すように、ボール５の間隔を強制的に押し広げて、ボール５を均等に分散させる。
(3)  ボール５が均等に分散されると、ボール５の間にスペーサー６を入れて、スペーサー６でボール間隔を保持しながら、ベアリング１を次の工程に移送する。また、ボール５の間に保持器を入れて、ボール５を定位置に保持することもできる。スペーサー６や保持器を入れるとき、押下機構２７がガイドロッド１９を押し下げて、隙間調整ロッド１１をリング状軌道溝４の外部に移動させる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来のボール配列装置に使用される櫛の概略斜視図である。
【図２】従来の他のボール配列装置の一例を示す分解断面図である。
【図３】本発明の一実施例にかかるボール配列装置の概略構成図である。
【図４】本発明の一実施例にかかるボール配列装置の一部断面側面図である。
【図５】図５に示すボール配列装置の押出機構とガイドロッドと隙間調整ロッドの位置関係を示す平面図である。
【図６】未配列ベアリングのリング状軌道溝に隙間調整ロッドを挿入してボールを均等に配列する状態を示す図である。
【図７】未配列ベアリングのリング状軌道溝に隙間調整ロッドを挿入してボールを均等に配列する他の一例を示す図である。
【図８】隙間調整ロッドの先端形状の一例を示す拡大斜視図である。
【図９】押出機構の一例を示す斜視図である。
【図１０】片寄せ機構の一例を示す概略平面図である。
【図１１】図１０に示す片寄せ機構の概略側面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…ベアリング          １’…未配列ベアリング
２…内輪
３…外輪
４…リング状軌道溝
５…ボール
６…スペーサー
１０…基台              １０Ａ…装着面          １０Ｂ…貫通孔
１０Ｃ…貫通孔
１１…隙間調整ロッド    １１Ａ…傾斜面
１２…押出機構
１３…フレーム
１４…脱着軸
１５…アクチュエータ
１６…横押し機構
１７…アクチュエータ
１８…プランジャー
１９…ガイドロッド
２０…連結アーム
２１…連結台
２２…ガイド筒
２３…ローラー
２４…カム機構
２５…中間保持器        ２５Ａ…貫通孔
２６…摩擦抵抗材
２７…押下機構
２８…平面カム          ２８Ａ…傾斜上昇面      ２８Ｂ…上昇水平面
２９…駆動機構
３０…直動ベアリング
３１…片寄せ機構
３２…片寄せアーム      ３２Ａ…ピン
３３…アクチュエータ
３４…回転軸
３５…歯車
３６…位置センサー
４０…櫛
４１…隙間調整ロッド
４４…リング状軌道溝
４５…ボール
５１…ベアリング
５２…内輪              ５２Ａ…軸穴
５４…リング状軌道溝
５５…シャフト          ５５Ａ…螺旋状段差部
５６…ガイドリング
５７…揺動爪
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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