(57)【要約】【課題】  部品容器に集積された多量のボールから、個々のボールを取り出すことなく、複数個のボールをボール保持具で同時に保持し、ボール保持具を有するボール供給手段により、ホッパーに１個ずつ同時に落下させるだけで、組み込むボール固定具の所定の位置にボールを収納させることができる、簡単で安価なボール組込装置を提供する。【解決手段】  部品容器に集積された多量のボール１３から、複数個のボール１３をボール保持具１６で容易に保持し、ボール保持具１６を有するボール供給手段１４により、ボール固定具３の穴または凹み３ａと同じ数分の空間に区切られたホッパー７の空間１２に１個ずつ同時に落下させるものである、ボール組込装置【選択図】図１
2019131305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボール固定具に複数個のボールを組み込む装置であって、
複数個のボールを固定する治具であって、ボールを１個ずつ固定する穴または凹みが複数形成されたボール固定具と、
上方に拡大した漏斗状のホッパーであって、上部投入口から下部排出口にかけて放射状に延びる複数の仕切板によって、内部が前記ボール固定具の穴または凹みと同じ数分の空間に区切られたホッパーと、
前記ホッパーの上方より、ホッパーの前記複数の空間のそれぞれにボールを１個ずつ同時に落下させるボール供給手段と、
前記ホッパーの下部排出口の下方に前記ボール固定具を配置するための載置台であって、下部排出口の前記仕切板によって区切られた複数の空間のそれぞれの下方に、ボール固定具の前記穴また凹みが１つずつあるようにボール固定具を配置するボール固定具用戴置台と、を備え、
前記ボール供給手段は、
前記複数個のボールを保持するボール保持具を有し、
前記複数個のボールを保持した前記ボール保持具が、それぞれのボールが前記ホッパーのそれぞれの空間の上部投入口の上方に１つずつ配置されるように、ホッパーの上方に配置された後に、ホッパーのそれぞれの空間にボールを１個ずつ同時に落下させるものである、
ボール組込装置。
【請求項２】
前記ボール供給手段が、
前記放射状の仕切板の中央上に配設された治具受け台をさらに有し、
前記複数個のボールを保持した前記ボール保持具を前記治具受け台に嵌合させることにより、前記ホッパーのそれぞれの空間にボールを１個ずつ落下させるものである、請求項１のボール組込装置。
【請求項３】
前記ボール保持具が、円板形状であり、その外周の近傍に前記ボールの直径より小さい直径の複数の貫通孔が放射状に形成され、かつそれぞれの貫通孔から外周に渡る凹形状の溝または貫通孔の直径よりも狭い幅の貫通溝が形成されており、
前記治具受け台が、前記ボール保持具が嵌合した時にボール保持具の前記貫通孔のそれぞれを貫通する突起を有し、
前記ボール供給手段が、前記治具受け台の突起が前記ボール保持具に保持された前記ボールを押し出し、ボールを前記凹形状の溝または前記貫通溝を転がすことで、前記ホッパーのそれぞれの空間にボールを１個ずつ落下させるものである、請求項２のボール組込装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の複数個のボールを部品に組み込む装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水道水を浄化する浄水器としては、水道水栓の吐出口に直結する蛇口直結型浄水器や、シンクの下に設置するアンダーシンク型などがある。近年、水道水栓のシャワーヘッドに浄水器用カートリッジ（以下、カートリッジ）を内蔵する水栓内蔵型浄水器が増加している。水栓の吐出口に別体を取り付ける必要が無いので外観上好ましく、カートリッジを交換する際にシンクの下にもぐり込む必要が無いので交換が容易にできる長所がある。吐出口であるシャワーヘッドは浄水と原水の切換が可能としてあり、それぞれ直流水とシャワー水に切換可能なものもある。また浄水器内部の殺菌のため、カートリッジ内部に抗菌ボールなどを内蔵して殺菌作用をもつものもある。
【０００３】
上記抗菌ボールは定められた個数が部品に組み込まれ、このボールが組み込まれた部品がシャワーヘッドに内蔵されている。この抗菌ボールを部品に組み込む作業は、多数の抗菌ボールを収納した容器から、定められた個数の抗菌ボールを取り出して、部品の所定の場所に置くことを手作業で行っており、手間がかかっている。
【０００４】
抗菌ボールとは異なるが、ベアリングなどのボールを取り扱い、ボールを定数取り出す方法としては、例えば特許文献１に示されるような、ホッパー内に集積された多量のボールからボールを下方へ落下させて定数個取り出すものがある。しかしながら、このボール取り出し方法では、ボール通路を備えた集合管を上下に摺動させ、一対のシャッター部材がボール通路を横切ることにより、一定数のボールを落下させて取り出すことができるが、集合管を手で押し上げる動作が必要であり、また集合管が下がり、所定の個数のボールが落下してきて手で受け取ることが示されているため、手間のかかる作業であるという問題点があった。さらに次の組立工程が示されていないため、手作業でボールを運び、組み合わせる部品に組み込まなければならず、作業性が悪いという問題点があった。
【０００５】
これに対して、ボールを定数個取り出し、組み立てる方法としては、例えば特許文献２に示されるような、ホッパー内に集積された多量のボールからボールを定数個取り出し、次の組立工程に搬送するものがある。このボール取り出し方法では、第１および第２の取り出し部材を回転させながら昇降させ、かつ上昇した取り出し部材の凹部内に収納された複数個のボールを真空吸着装置で吸着し運搬するキャリア部が構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公平１−２４０２５号公報
【特許文献２】特許２５６４３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に示されるボール取り出し方法では、第１および第２の取り出し部材を回転させながら昇降させるため、装置の機構が複雑となり、さらに駆動モーターや真空吸着装置などが必要となり、非常に高価でかなり大型の装置となるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、従来の技術における上記の問題点に鑑み、部品容器に集積されたボールから、個々のボールを取り出すことなく、複数で定数個のボールをボール保持具で同時に保持し、ボール保持具を有するボール供給手段により、ホッパーに１個ずつ同時に落下させるだけで、組み合わせるボール固定具の所定の位置にボールを収納させることができるので、水栓内蔵型浄水器のカートリッジなどに使用される抗菌ボール組立て用に簡単で安価なボール組込装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決させるため、本発明のボール組込装置は、以下の構成から成る。すなわち、下記（１）〜（３）を特徴とする。
【００１０】
（１）前記課題を解決する本発明のボール組込装置は、ボール固定具に複数個のボールを組み込む装置であって、
複数個のボールを固定する治具であって、ボールを１個ずつ固定する穴または凹みが複数形成されたボール固定具と、
上方に拡大した漏斗状のホッパーであって、上部投入口から下部排出口にかけて放射状に延びる複数の仕切板によって、内部が前記ボール固定具の穴または凹みと同じ数分の空間に区切られたホッパーと、
前記ホッパーの上方より、ホッパーの前記複数の空間のそれぞれにボールを１個ずつ同時に落下させるボール供給手段と、
前記ホッパーの下部排出口の下方にボール固定具を配置するための載置台であって、下部排出口の前記仕切板によって区切られた複数の空間のそれぞれの下方に、ボール固定具の前記穴また凹みが１つずつあるようにボール固定具を配置するボール固定具用戴置台と、を備え、
前記ボール供給手段は、
前記複数個のボールを保持するボール保持具を有し、
前記複数個のボールを保持したボール保持具が、それぞれのボールが前記ホッパーのそれぞれの空間の上部投入口の上方に１つずつ配置されるように、ホッパーの上方に配置された後に、ホッパーのそれぞれの空間にボールを１個ずつ同時に落下させるものである。
【００１１】
（２）本発明のボール組立装置は、
前記ボール供給手段が、前記放射状の仕切板の中央上に配設された治具受け台をさらに有し、
複数個のボールを保持した前記ボール保持具を前記治具受け台に嵌合させることにより、前記ホッパーのそれぞれの空間にボールを１個ずつ落下させるものであることが好ましい。
【００１２】
（３）前記（２）のボール組立装置は、
前記ボール保持具が、円板形状であり、その外周の近傍に前記ボールの直径より小さい直径の複数の貫通孔が放射状に形成され、かつそれぞれの貫通孔から外周に渡る凹形状の溝または貫通孔の直径よりも狭い幅の貫通溝が形成されており、
前記治具受け台が、前記ボール保持具が嵌合した時にボール保持具の前記貫通孔のそれぞれを貫通する突起を有し、
前記ボール供給手段が、前記治具受け台の突起が前記ボール保持具に保持されたボールを押し出し、ボールを前記凹形状の溝または前記貫通溝を転がすことで、前記ホッパーのそれぞれの空間にボールを１個ずつ落下させるものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
（１）本発明のボール組込装置によれば、部品容器に集積された多量のボールから、複数で定数個のボールをボール保持具で容易に保持し、ボール保持具を有するボール供給手段により、ホッパーに１個ずつ同時に落下させるだけで、組み合わせるボール固定具の所定の位置にボールを収納させることができるので、ボール保持具からボール固定具にボールを移す作業に特別な動力や制御機器を必要としない簡単な構造の組込装置となり、設備の投資費用がほとんどかからず、また作業性がたいへん良く、組立作業のコスト低減ができる。
【００１４】
（２）また、本発明の好ましい態様のボール組込装置によれば、ボール供給手段が、放射状の仕切板の中央上に配設された治具受け台をさらに有し、複数個のボールを保持したボール保持具を治具受け台に嵌合させる構成にしたことにより、ボール保持具に保持された複数個のボールは、落下すべきホッパーのそれぞれの空間の上方に位置決めされ、その後、それぞれのボールは１個ずつ同時に落下されて、ホッパーの外側やホッパーの別の空間に入ることなく、確実にホッパーのそれぞれの空間に入り、ホッパーの排出口からボール固定具に収納され、ボールこぼれを防止でき、作業性がたいへん良い。
【００１５】
（３）また、本発明の好ましい態様のボール組込装置によれば、ボール保持具が、円板形状であり、その外周の近傍にボールの直径より小さい直径の複数の貫通孔が放射状に形成され、かつそれぞれの貫通孔から外周に渡る凹形状の溝または貫通孔の直径よりも狭い幅の貫通溝が形成されており、前記治具受け台が、ボール保持具が嵌合した時にボール保持具の貫通孔のそれぞれを貫通する突起を有し、ボール供給手段が、治具受け台の突起がボール保持具に保持されたボールを押し出し、ボールを前記凹形状の溝または前記貫通溝を転がすように構成したことにより、非常に簡単で安価なボール保持具を使い、治具受け台に嵌合させるだけで、ボールは確実にホッパーのそれぞれの空間に入り、ホッパーの排出口からボール固定具に収納できるので、設備の投資費用がほとんどかからず、また作業性がたいへん良く、組立作業のコスト低減ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明におけるボール組込装置の一例を示す縦断面概念図である。
【図２】本発明におけるボール組込装置の一例を示す載置台付近の部分斜視図である。
【図３】本発明におけるボール組込装置が備えるボール固定具の斜視図である。
【図４】本発明におけるボール組込装置が備えるボール固定具の平面図である。
【図５】本発明におけるボール組込装置が備えるボール固定具にボールを収納した斜視図である。
【図６】本発明におけるボール組込装置の他の実施形態例を示す全体斜視図である。
【図７】本発明におけるボール組込装置が備える治具受け台の斜視図である。
【図８】本発明におけるボール組込装置が備えるボール保持具の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明における浄水器用カートリッジの一実施形態例を図面に基づいて説明する。なお、本実施例は、ボール４個の場合のボール組込装置を説明しているが、他の複数個のボールでも同様の構成により実施できる。
【００１８】
図１は、本発明におけるボール組込装置３０の一例を示した縦断面概念図である。平板であるベース台１の上に１本のガイドレール２が固定されている。ガイドレール２の上にはボール固定具３用の載置台４が配設されており、載置台４の下部に下向きで略凹形状金具のガイドブロック５が取り付けられ、ガイドレール２と嵌合している。また載置台４には把手６が前方に向けて水平に取り付けられている。作業者は前記把手６をつかみ、左右直線状に載置台４を容易に摺動可能となっている。
【００１９】
図２は、ボール１３を空のボール固定具３に収納させようとして、載置台４をガイドレール２の右端にあるボール収納時のセット位置に移動させた時の載置台４付近を表した部分斜視図である。載置台４の上面には、ボール１３が収納される前の空のボール固定具３が配置されている。
【００２０】
図３はボール固定具３の斜視図、図４はボール固定具３の平面図である。ボール固定具３には、ボールを収納するため、リブなどで穴または凹み３ａが設けられている。また、ボール固定具３の下面には４本の棒状リブ３ｂがあり、載置台４の上面にある凹み（図示せず）と嵌合し、ボール固定具３のボール箇所の位置決めを行うとともに、ガイドレール２上での摺動後の停止時に、ボール固定具３が容易に位置ずれや浮き上がり外れが発生しないようになっている。
【００２１】
図５は、ボール固定具３に、４個のボール１３が収納された組込完成品の斜視図である。ボール１３は、浄水器用カートリッジで利用する場合、焼成体セラミックスボールが代表的で、浄水器の停止時にカートリッジ内などに滞留された水を、銀イオンを溶出しながら水の腐敗防止や雑菌の抑制や殺菌する目的で使用される。ボール固定具３の材料は、ＡＢＳ樹脂やポリスチロールなどの合成樹脂が代表的であるが、材料は問わない。ボール固定具３の形状は、本図では下面から上面方向に向かい通水されるとともに、抗菌性のあるボール１３が水と多く接触させるため、円環形状で一部にボール１３を支えるリブが形成されたのみの開口が大きい形状となっている。
【００２２】
図１において、載置台４の上方には、上方に拡大した漏斗状のホッパー７がベース台１に取り付いたフレーム８に固定されている。ホッパー７は、上部投入口９から下部排出口１０にかけて放射状に伸びる複数の仕切板１１によって、その内部がボール固定具３の穴または凹み３ａと同じ数分の空間１２に区切られている。ホッパー７の上方には、ホッパー７の複数の空間１２のそれぞれにボール１３を１個ずつ同時に落下させるボール供給手段１４が配設されている。ホッパー７の下部排出口１０の下方にある載置台４の上面には、ホッパー７の下部排出口１０の仕切板１１によって区切られた複数の空間のそれぞれの下方に、ボール固定具３の穴または凹み３ａが１つずつあるように、ボール固定具３が配置されている。
【００２３】
ボール供給手段１４は、複数個のボール１３をボール保持部１５で保持するボール保持具１６を有している。複数個のボール１３を保持したボール保持具１６が、それぞれのボールがホッパー７のそれぞれの空間１２の上部投入口９の上方に１つずつ配置されるように、ホッパー７の上方に配置され、ホッパー７のそれぞれの空間１２にボール１３を１個ずつ同時に落下させるようになっている。
【００２４】
ホッパー７の上方には、多くのボール１３が貯められたボール集積部１７が配設されている。ボール集積部１７の底面には、ボール固定具３の穴または凹み３ａと同じ数分の複数個のボール１３を１つずつ同時に排出させるボール排出口１８が設けられ、ボール保持具１６にある複数個のボール保持部１５へボール１３を供給するようになっている。
【００２５】
以上のように構成されたボール組込装置について、以下に動作・作用を説明する。
まず、ボール集積部１７に貯められたボール１３のうち、筒状の複数個のボール排出口１８に誘導されたボール１３ａは、シャッター機構（図示せず）により、一時保持された後、１個ずつ同時にボール保持具１６へ排出される。落下したボール１３ａは、ボール保持具１６に複数個あるボール保持部１５に確実に保持される。なお、ボール保持部１５は、図１では、ボール１３の直径より小さい孔を図示してボール１３ｂを保持しているが、下にシャッター機構があるボール１３の直径より大きい孔の構造や、凹み穴やカップ状の受け具の構造など、ボール１３を一時的に保持できる形状であれば形状は問わない。なお、複数個のボール１３ｂをボール保持部１５で保持したボール保持具１６は、それぞれのボール１３ｂがホッパー７のそれぞれの空間１２の上部投入口９の上方になるように位置を配置している。
【００２６】
その後、ボール供給手段１４は、ホッパー７のそれぞれの空間１２にボール１３ｂを１個ずつ同時に落下させる操作を行う。図１では、ボール保持具１６が下降し、下方にある治具受け台１９に立設された丸棒状の突起２０がボール保持部１５の孔を貫通してボール１３ｂを押し出して落下させる機構を図示している。この機構以外であっても、シャッター機構の開放により保持孔からボール１３ｂを下方へ落下させたり、凹み穴やカップ状の受け具を傾斜させたり、揺動させたりして、同時にボールを落下させる機構であればその手段は問わない。
【００２７】
同時に落下した複数のボール１３ｃは、ホッパー７のそれぞれの空間１２に落下して、ホッパー７の漏斗状斜面を転がり、下部排出口１０へ向かう。その後、下部排出口１０を通過したボール１３は、戴置台４の上面に配置されたボール固定具３の穴または凹み３ａに落下して収納される。このようにして、複数個のボール１３は同時にボール固定具３に簡単で確実に収納されることができる。
【００２８】
その後、作業者は戴置台４の把手６をつかみ、戴置台４をガイドレール２の左端にあるボール固定具３の初期セット位置に直線移動させる。そして、ボール１３を収納したボール固定具３とキャップ（図示せず）を戴置台４上で嵌合させ、その一体品を取り外してこの組込み工程での完成品となる。さらに、この一体品は浄水器用カートリッジ本体に組み込まれて製品となる。
【００２９】
図６は、本発明におけるボール組込装置の他の実施形態例を示す全体斜視図である。本図におけるボール供給手段１４について説明する。ボール供給手段１４は、治具受け台１９とボール保持具１６とから構成されている。治具受け台１９は、ホッパー７に取り付けられた放射状の仕切板１１の中央上に配設され、ボール保持具１６は、治具受け台１９に挿入されて重なり嵌合している。
【００３０】
図７は、治具受け台１９で、円筒形状の下部が大きい直径で上部が小さい直径となる２段の円筒形状になっている。加えて、治具受け台１９にはボール保持具１６の把手２１部を挟み入れて保持するための略凹形状の把手固定部２２が配設されている。治具受け台１９の上面は、ボール保持具１６の円板形状の中央孔２３が挿入して嵌合し易いように面取り形状が施されている。治具受け台１９の上部の直径は、ボール保持具１６の円板形状の中央孔２３の直径より少し小さい直径となっている。治具受け台１９の下面には、スリット（切り溝）１９ａが十字形状に設けられ、ホッパー７に取り付けられた仕切板１１の中央部に載せられて嵌合可能となっている。また２段の円筒となった治具受け台１９の中段面には、ボール１３と同じ数分の丸棒状の突起２０が立設されていて、ボール保持具１６の外周の近傍に開いた貫通孔２４と嵌合するように配置されている。
【００３１】
図８は、ボール保持具１６の一実施形態である。円板形状に把手２１が配設された形状であり、その外周の近傍にボール１３の直径より小さい直径の複数の貫通孔２４が放射状に形成されている。そして、それぞれの貫通孔２４から外周に渡る凹形状の溝２５が形成されている。ボール１３の保持向上のため貫通孔２４の上部には面取りが施され、またボール１３排出時の転がり性向上のため凹形状の溝２５の上部には面取りが施されている。貫通孔２４に保持されたボール１３は、凹形状の溝２５の底部に乗り上げる必要があるので、簡単には貫通孔２４から転がり出ることはない。また、凹形状の溝２５は、貫通孔２４の直径よりも狭い幅の貫通した溝２５’（図示せず）であってもよい。貫通溝２５’の幅を貫通孔２４の直径よりも狭くしておけば、貫通孔２４に保持されたボール１３が簡単に転がり出ることはない。
【００３２】
以上のように構成されたボール供給手段１４について、以下に動作・作用を説明する。作業者は、ボール保持具１６の把手２１を掴み、ボールが多数貯められたボール集積箱へボール保持具１６の円板形状部を掬い入れると、ボール保持具１６の外周にある貫通孔２４の面取り部にボール１３が確実に載り容易に保持され、一動作にして複数個のボールを確保することができる。なお、ボール保持具１６の円板形状の中央部には中央孔２３が大きく開いているため、掬い動作において抵抗が小さく、作業者の手の負担となることがない。
【００３３】
作業者は、このようにして複数個のボール１３を保持したボール保持具１６からボール１３を落とすことなく水平に運搬し、ボール組込装置のホッパー７の仕切板１１の中央部に配設された治具受け台１９へ嵌合させる。ボール保持具１６の円板の中央孔２３を治具受け台１９の円筒上部に挿入するとともにボール保持具１６の把手２１を治具受け台１９の把手固定部２２に挿入すると、同時に治具受け台１９の中段にある突起２０が、ボールを保持したボール保持具１６の貫通孔２４にそれぞれ挿入されてボール１３を押し上げる。ボール保持具１６の貫通孔２４に載ったボールの保持位置および治具受け台１９の突起２０は、ホッパー７の仕切板１１によって区切られた複数の空間のそれぞれの上方にあるため、複数のボール１３は外周の溝２４を転がり、ボール保持具１６の外周から同時に落下し、ホッパー７のそれぞれの空間１２に落下する。落下したボール１３は、ホッパー７の漏斗状斜面を転がり、下部排出口１０へ向かう。その後、下部排出口１０を通過したボール１３は、戴置台４の上面に配置されたボール固定具３の穴または凹み３ａに落下して収納される。このようにして、複数個のボール１３をボール固定具３に簡単で確実に収納することができる。
【００３４】
本発明のボール組込装置において、ボール供給手段をこのような構成にすることにより、
さらなる動力も制御部もない簡単な構造の組込装置ができるため、設備の投資費用がほとんどかからず、また作業性がたいへん良く、組立作業のコスト低減ができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、所定の複数個のボールをボール固定具に組み込む工程であれば、どのような製品の工程であっても利用できる。例えば、水栓内蔵型浄水器、蛇口直結型浄水器、据置型浄水器、ポット型浄水器、アンダーシンク型浄水器など浄水器全般の工程に応用できるが、これらに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３６】
１  ベース台
２  ガイドレール
３  ボール固定具
４  戴置台
５  ガイドブロック
６  把手
７  ホッパー
８  フレーム
９  上部投入口
１０  下部排出口
１１  仕切板
１２  ホッパー空間
１３  ボール
１４  ボール供給手段
１５  ボール保持部
１６  ボール保持具
１７  ボール集積部
１８  ボール排出口
１９  治具受け台
２０  突起
２１  把手
２２  把手固定部
２３  中央孔
２４  貫通孔
２５  凹形状の溝
２５’貫通溝
３０  ボール組込装置
【図１】
2019131305.tif 000003
【図２】
2019131305.tif 000004
【図３】
2019131305.tif 000005
【図４】
2019131305.tif 000006
【図５】
2019131305.tif 000007
【図６】
2019131305.tif 000008
【図７】
2019131305.tif 000009
【図８】
2019131305.tif 000010