(57)【要約】【課題】非接触でかつ少ないエネルギー消費量で等配処理を行うことができる転動体等配装置および転動体等配方法を提供する。【解決手段】同軸にして配置された内輪と外輪との間に複数の転動体を配置してなる転がり軸受の製造に用いる転動体等配装置１を、互いの間に転動体Ｒが配置された内輪ＩＲおよび外輪ＯＲをそれぞれの軸線Ｏが鉛直となる向きで同軸にして支持する保持部２と、保持部２に保持された内輪ＩＲおよび外輪ＯＲの軸線Ｏ方向の少なくとも一方に、一方の磁極を内輪ＩＲまたは外輪ＯＲの少なくとも一方に対向させた状態にして配置される磁石３とを有する構成とする。保持部２が保持する内輪ＩＲと外輪ＯＲとを軸線Ｏ回りに相対的に回転させる回転装置１２を設ける。【選択図】      図１
2007232212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸にして配置された内輪と外輪との間に複数の転動体を配置してなる転がり軸受の製造に用いる転動体等配装置であって、
互いの間に前記転動体が配置された前記内輪および前記外輪をそれぞれの軸線が鉛直となる向きで同軸にして支持する保持部と、
該保持部に保持された前記内輪および前記外輪の軸線方向の少なくとも一方に、一方の磁極を前記内輪または前記外輪の少なくとも一方に対向させた状態にして配置される磁石とを有する転動体等配装置。
【請求項２】
前記磁石が永久磁石であり、
前記内輪および前記外輪と前記磁石とを前記内輪および前記外輪の軸線方向に相対移動させる移動装置を有する請求項１記載の転動体等配装置。
【請求項３】
前記磁石が電磁石である請求項１記載の転動体等配装置。
【請求項４】
前記磁石が、磁極の向きに直交する方向の寸法よりも前記磁極方向の寸法の方が大きい柱状に形成されている請求項１から３のいずれかに記載の転動体等配装置。
【請求項５】
前記磁石のうち、少なくとも前記内輪または前記外輪の少なくとも一方に対向する端部が、磁極の向きに直交する断面から見て円形をなしている請求項１から４のいずれかに記載の転動体等配装置。
【請求項６】
前記保持部が保持する前記内輪と前記外輪とを前記軸線回りに相対的に回転させる回転装置を有する請求項１から５のいずれかに記載の転動体等配装置。
【請求項７】
前記磁石が前記内輪および前記外輪の前記軸線方向の両側に配置され、
前記軸線方向の一方に配置された磁石が、前記内輪に対向させられる柱状に形成され、
前記軸線方向の他方に配置された磁石が、前記外輪に対向させられる円環状に形成されている請求項１に記載の転動体等配装置。
【請求項８】
前記円環状に形成された磁石の中央孔を通して前記内輪と前記外輪との間の前記転動体を撮影する撮影装置を有する請求項７に記載の転動体等配装置。
【請求項９】
前記磁石が前記内輪および前記外輪の前記軸線方向の一方のみに配置され、
前記軸線方向の他方に、前記内輪と前記外輪との間の前記転動体を撮影する撮影装置を有する請求項１に記載の転動体等配装置。
【請求項１０】
前記保持部が保持する前記内輪と前記外輪とを前記軸線回りに相対的に回転させる回転装置と、
前記撮影装置により取得された画像に基づいて、前記回転装置を制御する制御装置とを備える請求項８または９に記載の転動体等配装置。
【請求項１１】
同軸にして配置された内輪と外輪との間に複数の転動体を配置してなる転がり軸受の製造工程で用いられる転動体等配方法であって、
互いの間に前記転動体が配置された前記内輪および前記外輪をそれぞれの軸線が鉛直となる向きで同軸にして支持し、
前記内輪および前記外輪の軸線方向の少なくとも一方に、一方の磁極を前記内輪または前記外輪の少なくとも一方に対向させた状態にして磁石を配置する転動体等配方法。
【請求項１２】
前記磁石として永久磁石を用いるとともに、
等配処理後には、前記内輪および前記外輪と前記磁石とを前記内輪および前記外輪の軸線方向に相対的に離間させた状態で等配処理位置から移動させる請求項１１記載の転動体等配方法。
【請求項１３】
前記保持部が保持する前記内輪と前記外輪とを前記軸線回りに相対的に回転させながら前記磁石による等配処理を行う請求項１１または１２に記載の転動体等配方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼球等の転動体を用いた転がり軸受の製造に用いる転動体等配装置および転動体等配方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受は、内輪および外輪と、内外輪間に介装されて内輪と外輪との相対回転を可能にする複数の転動体と、内外輪間に挿入されて各転動体を内外輪の軸線回りに等角度おきに配置された状態で保持するリテーナとを有している。
このように構成される転がり軸受は、外輪の内周側に内輪を配置し、内外輪の間に転動体を設置したのちに、内外輪間にリテーナを挿入することによって製造される。
この転がり軸受の製造工程では、内外輪間に転動体を設置したのちに、各転動体を内外輪の軸線回りに等角度おきに配置するための処理（等配処理）が行われ、その後、内外輪間へのリテーナの挿入が行われる。
【０００３】
転動体の等配処理を行うための装置としては、例えば、後記の特許文献１に記載のベアリング組立装置や、特許文献２に記載の等配装置が知られている。
特許文献１に記載のベアリング組立装置は、内外輪間に櫛歯状の冶具を差し込んで、この冶具によって直接ボール（転動体）を操作することで、ボールの等配を行うものである。
特許文献２に記載の等配装置は、内輪と外輪との間の円環状空間の一端開口にノズルを対向させ、このノズルから吐出させた圧縮空気の力によって玉（転動体）を移動させるものである。
【０００４】
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のベアリング組立装置では、冶具によって転動体を直接操作するため、転動体に傷がつく可能性がある。このように転動体に傷がつくと、転がり軸受の動作時に振動や騒音が発生する可能性がある。このため、転動体の等配処理は、非接触で行うことが望ましい。
【０００６】
一方、特許文献２に記載の等配装置では、空気圧を利用して非接触で転動体を移動させるため、転動体に傷をつけてしまうことがない。
ここで、近年は、環境問題への関心の高まりから、消費エネルギーの低減が強く求められているので、より電力消費量の小さい装置を用いて転動体の等配処理を行うことが求められている。
しかし、特許文献２に記載の等配装置では、転動体を空気圧で移動させるために大量の圧縮空気を消費する。このような大量の圧縮空気を得るためには、電力消費量の大きい大容量のコンプレッサを使用する必要がある。また、このように大容量のコンプレッサを設けることで、等配装置が大型化してしまう。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、非接触でかつ少ないエネルギー消費量で等配処理を行うことができる転動体等配装置および転動体等配方法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】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明は、同軸にして配置された内輪と外輪との間に複数の転動体を配置してなる転がり軸受の製造に用いる転動体等配装置であって、互いの間に前記転動体が配置された前記内輪および前記外輪をそれぞれの軸線が鉛直となる向きで同軸にして支持する保持部と、該保持部に保持された前記内輪および前記外輪の軸線方向の少なくとも一方に、一方の磁極を前記内輪または前記外輪の少なくとも一方に対向させた状態にして配置される磁石とを有する転動体等配装置を提供する。
【０００９】
このように構成される転動体等配装置では、保持部によって、内輪および外輪が、互いの軸線が略鉛直となる向きにして略同軸にして保持される。この状態では、内輪と外輪との間に形成される転動体の軌道が略水平になる（すなわち水平面に対する軌道の傾斜がなくなる）。このため、この状態では、内輪と外輪との間に配置される各転動体は、重力の作用によっては移動することがなく、重力以外の外力を受けない限りその場にとどまる。
【００１０】
この転動体等配装置では、保持部に保持された内輪および外輪の軸線方向の少なくとも一方に、一方の磁極を内輪または外輪の少なくとも一方に対向させた状態にして磁石が配置される。
これにより、この磁石の発する磁力線が、内輪と外輪との間に配置される各転動体を通過することになる。このように磁石が発する磁力線が各転動体を通過することにより、隣接する転動体同士に反発力が作用する。各転動体は、この反発力によって、各転動体間に作用する反発力が釣り合う位置（各転動体間の距離が等しくなる位置）まで移動することになる。これにより、各転動体が内輪および外輪の軸線回りに等角度おきに配置される。
【００１１】
なお、通常、転がり軸受の製造工程では、等配処理以外の工程で転動体が磁化されることがあるので、転動体の磁化による悪影響が生じないように、製造工程の最終段階で転動体の消磁処理が行われる。このため、等配処理時に転動体に磁力を作用させても、完成した転がり軸受に性能低下が生じることはない。
【００１２】
ここで、保持部に保持された内輪および外輪を軸線方向の両側から挟み込むようにして一対の磁石を異なる磁極が対向するようにして配置した場合には、磁石を内輪および外輪の軸線方向の一方にのみ設けた場合に比べて、各転動体に作用する磁力がより大きくなる。このため、各転動体を移動させる力がより大きくなり、転動体の等配処理をより確実に行うことができる。
【００１３】
また、上記本発明の転動体等配装置において、前記磁石が永久磁石であり、前記内輪および前記外輪と前記磁石とを前記内輪および前記外輪の軸線方向に相対移動させる移動装置が設けられていてもよい。
このように等配処理に用いる磁石を永久磁石とした場合には、この磁石の製造時にエネルギーを消費する以外は、電力を消費せずに磁力を発生させることができる。
このため、電力を消費せずに転動体に磁力を作用させることができ、等配処理時に消費するエネルギーが少なくて済む。
なお、磁石を内輪および外輪の軸線方向の両側にそれぞれ設けた場合には、これら一対の磁石の両方を永久磁石としてもよく、また、一方のみを永久磁石としてもよい。
【００１４】
ここで、このように等配処理に用いる磁石を永久磁石とした場合には、磁石の発する磁力を止めることができない。このため、等配処理後は、移動装置を用いて、内輪および外輪と磁石とを、内輪および外輪の軸線方向に相対的に離間させたのちに、内輪および外輪の移動を行う。このように内輪および外輪と磁石とを内輪および外輪の軸線方向に離間させると、等配済みの各転動体に作用する磁力のバランスを崩さずに、転動体に作用する磁力を大幅に低減することができるので、転動体の等配状態を崩さずに内輪および外輪を移動させることができる。
【００１５】
また、上記本発明の転動体等配装置において、前記磁石が電磁石であってもよい。
この場合には、電磁石への電力供給をＯＮ／ＯＦＦすることで、電磁石の磁力をＯＮ／ＯＦＦすることができる。このため、等配処理後に電磁石の磁力発生を停止させることで、転動体への磁力の作用がなくなり、転動体の等配状態を崩さずに内輪および外輪を移動させることができる。
【００１６】
また、前記磁石が、磁極の向きに直交する方向の寸法よりも前記磁極方向の寸法の方が大きい柱状に形成されていてもよい。
この場合には、転動体に作用する磁力を稼ぐことができるので、転動体に加わる磁力が大きくなり、転動体を容易に所定位置に移動させることができる。
なお、磁石の磁束密度をより高めるためには、磁石の磁極の向きに直交する方向の寸法（外径寸法）は、外輪の外径と同じか、若干小さくすることが好ましい。
【００１７】
また、前記磁石のうち、少なくとも前記内輪および前記外輪に対向する端部が、磁極の向きに直交する断面から見て円形をなしていてもよい。
この場合には、磁石の内輪および外輪に対向する端部近傍には、内輪および外輪の軸線周りに回転対称となる磁場が形成される。すなわち、内輪と外輪との間に形成される磁場の大きさが、内輪と外輪との間の全領域にわたってほぼ均一となる。これにより、各転動体に作用する磁力が均一となり、転動体の等配がより高精度に行われる。
【００１８】
また、上記本発明の転動体等配装置が、前記保持部が保持する前記内輪と前記外輪とを前記軸線回りに相対的に回転させる回転装置を有していてもよい。
この場合には、回転装置によって内輪と外輪とを相対回転させることで、これら内外輪間に設置された転動体が回転して、内輪および外輪に対して動摩擦状態となる。動摩擦状態では、静止状態に比べて内外輪と転動体との間に生じる摩擦抵抗が小さくなるので、転動体が移動しやすくなり、等配処理を容易かつ確実に行うことができる。そして、このように転動体が移動しやすくなるので、等配処理に必要な磁力が小さくて済み、磁石の小型化を図ったり、磁力の弱い安価な磁石を用いたりすることが可能である。
さらに、このように内輪と外輪とを相対回転させることで、内輪と外輪との間で極端に接近している転動体同士が離間させられるので、等配処理がより確実に行われる。
【００１９】
また、上記発明においては、前記磁石が前記内輪および前記外輪の前記軸線方向の両側に配置され、前記軸線方向の一方に配置された磁石が、前記内輪に対向させられる柱状に形成され、前記軸線方向の他方に配置された磁石が、前記外輪に対向させられる円環状に形成されていてもよい。
このようにすることで、柱状の磁石から、内輪、転動体および外輪を通って円環状の磁石へと磁力線が形成され、比較的大きな磁力によって全ての転動体が同磁極に磁化され、相互の反発力によって、転動体の等配処理が行われる。
【００２０】
この場合において、円環状に形成された磁石側には障害物がなく、該磁石の中央孔を介して内輪と外輪との間の転動体の配置を容易に観察することができる。したがって、等配処理が十分に行われたことを確認して、当配不良の転がり軸受が後工程に流れる不都合の発生を防止することができる。また、等配処理が十分に行われ次第、処理をうち切ることができ、等配処理を効率化して、処理に要する時間を短縮することができる。
【００２１】
また、前記円環状に形成された磁石の中央孔を通して前記内輪と前記外輪との間の前記転動体を撮影する撮影装置を有することとしてもよい。
このようにすることで、転動体の配置を撮影装置により取得した画像を用いて確認することができ、等配処理の自動化を図ることができる。
【００２２】
また、上記発明においては、前記磁石が前記内輪および前記外輪の前記軸線方向の一方のみに配置され、前記軸線方向の他方に、前記内輪と前記外輪との間の前記転動体を撮影する撮影装置を有する構成としてもよい。
このように構成することによっても、転動体の配置を撮影装置により取得した画像を用いて確認することができ、等配処理の自動化を図ることができる。
【００２３】
また、上記発明においては、前記保持部が保持する前記内輪と前記外輪とを前記軸線回りに相対的に回転させる回転装置と、前記撮影装置により取得された画像に基づいて、前記回転装置を制御する制御装置とを備える構成としてもよい。
このように構成することで、制御装置の作動により回転装置を作動させ、内輪および外輪と転動体とに動摩擦が作用する状態で等配処理を行い、取得された画像に基づいて等配が十分に行われたことが確認された場合に、回転装置を停止させて静止摩擦が作用する状態とすることにより、転動体が等間隔に配置された状態に保持して等配処理を終了することができる。これにより、等配処理を簡易に自動化することができ、等配処理の終了の判定を短時間で確実に行うことができ、処理に要する時間を短縮することができる。
【００２４】
また、本発明は、同軸にして配置された内輪と外輪との間に複数の転動体を配置してなる転がり軸受の製造工程で用いられる転動体等配方法であって、互いの間に前記転動体が配置された前記内輪および前記外輪をそれぞれの軸線が鉛直となる向きで同軸にして支持し、前記内輪および前記外輪の軸線方向の少なくとも一方に、一方の磁極を前記内輪または前記外輪の少なくとも一方に対向させた状態にして磁石を配置する転動体等配方法を提供する。
【００２５】
この転動体等配方法では、内輪および外輪を、互いの軸線が略鉛直となる向きにして略同軸にして保持する。この状態では、内輪と外輪との間に形成される転動体の軌道が略水平になる（すなわち水平面に対する軌道の傾斜がなくなる）。このため、この状態では、内輪と外輪との間に配置される各転動体は、重力の作用によっては移動することがなく、重力以外の外力を受けない限りその場にとどまる。
【００２６】
この転動体等配方法では、上記のように保持された内輪および外輪の軸線方向の少なくとも一方に、一方の磁極を内輪または外輪の少なくとも一方に対向させた状態にして磁石を配置する。
これにより、この磁石の発する磁力線が、内輪と外輪との間に配置される各転動体を通過することになる。このように磁石が発する磁力線が各転動体を通過することにより、隣接する転動体同士に反発力が作用する。各転動体は、この反発力によって、各転動体間に作用する反発力が釣り合う位置（各転動体間の距離が等しくなる位置）まで移動することになる。これにより、各転動体が内輪および外輪の軸線回りに等角度おきに配置される。
【００２７】
なお、通常、転がり軸受の製造工程では、等配処理以外の工程で転動体が磁化されることがあるので、転動体の磁化による悪影響が生じないように、製造工程の最終段階で転動体の消磁処理が行われる。このため、等配処理時に転動体に磁力を作用させても、完成した転がり軸受に性能低下が生じることはない。
【００２８】
ここで、保持部に保持された内輪および外輪を軸線方向の両側から挟み込むようにして一対の磁石を異なる磁極が対向するようにして配置した場合には、磁石を内輪および外輪の軸線方向の一方にのみ設けた場合に比べて、各転動体に作用する磁力がより大きくなるので、各転動体をより確実に所定の位置まで移動させることができる。
【００２９】
上記本発明の転動体等配方法において、前記磁石として永久磁石を用いるとともに、等配処理後には、前記内輪および前記外輪と前記磁石とを前記内輪および前記外輪の軸線方向に相対的に離間させた状態で等配処理位置から移動させるようにしてもよい。
このように等配処理に用いる磁石として永久磁石を用いることで、この磁石の製造時にエネルギーを消費する以外は、電力を消費せずに磁力を発生させることができる。
このため、電力を消費せずに転動体に磁力を作用させることができ、等配処理時に消費するエネルギーが少なくて済む。
なお、磁石を内輪および外輪の軸線方向の両側にそれぞれ設けた場合には、これら一対の磁石の両方を永久磁石としてもよく、また、一方のみを永久磁石としてもよい。
【００３０】
ここで、このように等配処理に用いる磁石を永久磁石とした場合には、磁石の発する磁力を止めることができない。このため、等配処理後は、移動装置を用いて、内輪および外輪と磁石とを、内輪および外輪の軸線方向に相対的に離間させたのちに、内輪および外輪の移動を行う。このように内輪および外輪と磁石とを内輪および外輪の軸線方向に離間させると、等配済みの各転動体に作用する磁力のバランスを崩さずに、転動体に作用する磁力を大幅に低減することができるので、転動体の等配状態を崩さずに内輪および外輪を移動させることができる。
【００３１】
また、上記本発明の転動体等配方法において、前記保持部が保持する前記内輪と前記外輪とを前記軸線回りに相対的に回転させながら前記磁石による等配処理を行ってもよい。
この場合には、内輪と外輪とを相対回転させることで、これら内外輪間に設置された転動体が回転して、内輪および外輪に対して動摩擦状態となる。動摩擦状態では、静止状態に比べて内外輪と転動体との間に生じる摩擦抵抗が小さくなるので、転動体が移動しやすくなり、等配処理を容易かつ確実に行うことができる。そして、このように転動体が移動しやすくなるので、等配処理に必要な磁力が小さくて済み、磁石の小型化を図ったり、磁力の弱い安価な磁石を用いたりすることが可能である。
さらに、このように内輪と外輪とを相対回転させることで、内輪と外輪との間で極端に接近している転動体同士が離間させられるので、等配処理がより確実に行われる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る転動体等配装置および転動体等配方法によれば、非接触でかつ少ないエネルギー消費量で転動体の等配処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
［第１の実施形態］
以下に、本発明に係る転動体等配装置の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に示す転動体等配装置１は、同軸にして配置された内輪ＩＲと外輪ＯＲとの間に複数の転動体Ｒを配置してなる転がり軸受Ｂの製造に用いられる軸受製造装置の一部を構成するものである。この転動体等配装置１は、転動体Ｒとして鋼球を用いた玉軸受を対象とするものである。
転動体等配装置１は、互いの間に転動体Ｒが配置された内輪ＩＲおよび外輪ＯＲをそれぞれの軸線Ｏが略鉛直となる向きで同軸にして支持する保持部２と、保持部２に保持された内輪ＩＲおよび外輪ＯＲの軸線Ｏ方向の少なくとも一方に、一方の磁極を内輪ＩＲに対向させた状態にして配置される磁石３とを有している。
【００３４】
本実施形態では、内輪ＩＲを軸線Ｏ方向の両側から挟み込むようにして一対の磁石３を配置している。これら一対の磁石３は、互いに異なる磁極が対向するようにして配置されている。
この一対の磁石３のうち、内輪ＩＲおよび外輪ＯＲの上方に位置する磁石３を上側磁石３ａとし、内輪ＩＲおよび外輪ＯＲの下方に位置する磁石３を下側磁石３ｂとする。
本実施形態では、上側磁石３ａおよび下側磁石３ｂは、いずれも永久磁石である。
【００３５】
この転動体等配装置１は、内輪ＩＲおよび外輪ＯＲと磁石３とを内輪ＩＲおよび外輪ＯＲの軸線Ｏ方向に相対移動させる移動装置１１を有している。本実施形態では、移動装置１１は、上側磁石３ａを上下方向に変位させるようになっている。
ここで、移動装置１１としては、例えば、油圧や空気圧、磁力等を利用して磁石３を移動させるアクチュエータが用いられている。
また、本実施形態では、移動装置１１を作動させることで、一対の磁石３が、転がり軸受Ｂの内輪ＩＲを上下から挟み込んで保持する構成とされている。すなわち、この転動体等配装置１では、一対の磁石３が、保持部２として機能する。
【００３６】
上側磁石３ａおよび下側磁石３ｂは、磁極の向きに直交する方向の寸法（外径寸法）よりも磁極方向の寸法の方が大きい柱状に形成されている。ここで、上側磁石３ａおよび下側磁石３ｂの磁極方向の寸法は、外輪の外径と同じか、若干小さくすることが好ましい。
また、上側磁石３ａおよび下側磁石３ｂは、少なくとも内輪ＩＲに対向する端部が、磁極の向きに直交する断面から見て円形をなしている。
【００３７】
また、この転動体等配装置１は、保持部２が保持する内輪ＩＲと外輪ＯＲとを軸線Ｏ回りに相対的に回転させる回転装置１２を有している。
本実施形態では、回転装置１２は、保持部２が保持する外輪ＯＲに外周面を接触させられるローラ１３と、このローラ１３を軸線回りに回転駆動する駆動装置１４とを有しており、駆動装置１４を作動させてローラ１３を回転駆動することで、内輪ＩＲに対して外輪ＯＲを回転させるようになっている。
ここで、外輪ＯＲを傷つけることがないよう、ローラ１３において少なくとも外輪ＯＲと接触する外周部は、ゴム等の柔軟な材質によって構成することが好ましい。
【００３８】
以下、このように構成される転動体等配装置１による転動体Ｒの等配処理について説明する。ここで、通常、等配処理前の転がり軸受Ｂでは、各転動体Ｒは、図２に示すように、内輪ＩＲと外輪ＯＲとの間に不規則に配置されている。
このような転がり軸受Ｂの等配処理を行うにあたって、まず、移動装置１１を動作させて、上側磁石３ａを上昇させ、上側磁石３ａを下側磁石３ｂから十分に離間させる。
この状態で、互いの間に転動体Ｒが配置された内輪ＩＲおよび外輪ＯＲを、それぞれの軸線Ｏが鉛直となる向きにして、下側磁石３ｂ上に載置する。このとき、内輪ＩＲおよび外輪ＯＲは、円柱形状をなす下側磁石３ｂとも同軸にして配置する。これにより、内輪ＩＲのみが下側磁石３ｂに支持される。この状態では、外輪ＯＲは、転動体Ｒを介して内輪ＩＲに支持されており、内輪ＩＲに対して軸線Ｏ回りの相対回転が許容されている。
【００３９】
このように内輪ＩＲおよび外輪ＯＲを、互いの軸線Ｏが略鉛直となる向きにして保持した状態では、内輪ＩＲと外輪ＯＲとの間に形成される転動体Ｒの軌道が略水平になる（すなわち水平面に対する軌道の傾斜がなくなる）。このため、この状態では、内輪ＩＲと外輪ＯＲとの間に配置される各転動体Ｒは、重力の作用によっては移動することがなく、重力以外の外力を受けない限りその場にとどまる。
【００４０】
次に、移動装置３を動作させて上側磁石３ａを下降させ、上側磁石３ａおよび下側磁石３ｂによって、内輪ＩＲを上下から挟み込む。
これにより、内輪ＩＲが確実に保持されるとともに、これら一対の磁石３の発する磁力線Ｍが、内輪ＩＲと外輪ＯＲとの間に配置される各転動体Ｒを上下方向に通過することになる。
【００４１】
このように一対の磁石３が発する磁力線Ｍが各転動体を通過することにより、図３に示すように、隣接する転動体Ｒ同士に反発力Ｆが作用する。各転動体Ｒは、この反発力によって、各転動体Ｒ間に作用する反発力が釣り合う位置（各転動体Ｒ間の距離が等しくなる位置）まで移動することになる。これにより、図４に示すように、各転動体Ｒが内輪ＩＲおよび外輪ＯＲの軸線Ｏ回りに等角度おきに配置される。
【００４２】
本実施形態では、内輪ＩＲおよび外輪ＯＲを軸線Ｏ方向の両側から挟み込むようにして、一対の磁石３を異なる磁極が対向するようにして配置している。このため、磁石３を内輪ＩＲおよび外輪ＯＲの軸線Ｏ方向の一方にのみ設けた場合に比べて、各転動体Ｒに作用する磁力がより大きくなり、各転動体Ｒ間に働く反発力Ｆも大きくなるので、各転動体Ｒをより確実に所定の位置まで移動させることができる。
【００４３】
また、これら一対の磁石３は、磁極の向きに直交する方向の寸法よりも磁極方向の寸法の方が大きい柱状に形成されている。このため、転動体Ｒに作用する磁力を稼ぐことができ、転動体Ｒに加わる磁力が大きくなる。これにより、この転動体等配装置１では、転動体Ｒを容易に所定位置に移動させることができる。
また、これら一対の磁石３の磁極の向きに直交する方向の寸法（外径寸法）は、外輪の外径と同じか、若干小さくされているので、磁石３の磁束密度をより高くなり、転動体Ｒを容易に所定位置に移動させることができる。
【００４４】
また、これら一対の磁石３は、少なくとも内輪ＩＲおよび外輪ＯＲに対向する端部が、磁極の向きに直交する断面から見て円形をなしている。
このため、磁石３の内輪ＩＲおよび外輪ＯＲに対向する端部近傍には、内輪ＩＲおよび外輪ＯＲの軸線Ｏ周りに回転対称となる磁場が形成される。すなわち、内輪ＩＲと外輪ＯＲとの間に形成される磁場の大きさが、内輪ＩＲと外輪ＯＲとの間の全領域にわたってほぼ均一となる。これにより、各転動体Ｒに作用する磁力が均一となり、転動体ＯＲの等配がより高精度に行われる。
【００４５】
さらに、この転動体等配装置１では、回転装置１２によって保持部２が保持する内輪ＩＲと外輪ＯＲとを軸線Ｏ回りに相対的に回転させた状態で、一対の磁石３による等配処理が行われる。
このように内輪ＩＲと外輪ＯＲとを相対回転させることで、これら内外輪間に設置された転動体Ｒが回転して、内輪ＩＲおよび外輪ＯＲに対して動摩擦状態となる。
【００４６】
動摩擦状態では、静止状態に比べて内外輪と転動体Ｒとの間に生じる摩擦抵抗が小さくなるので、転動体Ｒが移動しやすくなり、等配処理を容易かつ確実に行うことができる。
そして、このように転動体Ｒが移動しやすくなるので、等配処理に必要な磁力が小さくて済み、一対の磁石３の小型化を図ったり、磁力の弱い安価な磁石を用いたりすることが可能である。
さらに、このように内輪ＩＲと外輪ＯＲとを相対回転させることで、内輪ＩＲと外輪ＯＲとの間で極端に接近している転動体Ｒ同士が離間させられるので、等配処理がより確実に行われる。
【００４７】
なお、通常、転がり軸受Ｂの製造工程では、等配処理以外の工程で転動体Ｒが磁化されることがあるので、転動体Ｒの磁化による悪影響が生じないように、製造工程の最終段階で転動体Ｒの消磁処理が行われる。このため、等配処理時に転動体Ｒに磁力を作用させても、完成した転がり軸受Ｂに性能低下が生じることはない。
【００４８】
このように、本実施形態に係る転動体等配装置１によれば、等配処理にコンプレッサ等の消費電力の大きい装置を用いないので、非接触でかつ少ないエネルギー消費量で転動体Ｒの等配処理を行うことができる。
さらに、本実施形態では、上側磁石３ａおよび下側磁石３ｂは永久磁石であるので、これら磁石３の製造時にエネルギーを消費する以外は、電力を消費せずに磁力を発生させることができる。
このため、電力を消費せずに転動体Ｒに磁力を作用させることができ、等配処理時に消費するエネルギーが少なくて済む。
【００４９】
ここで、このように等配処理に用いる磁石３を永久磁石とした場合には、磁石３の発する磁力を止めることができない。このため、等配処理後は、移動装置１１を動作させて上側磁石３ａを上昇させて、内輪ＩＲおよび外輪ＯＲと上側磁石３ａとを、内輪ＩＲおよび外輪ＯＲの軸線Ｏ方向に十分に離間させたのちに、内輪ＩＲおよび外輪ＯＲを上方に移動させて、下側磁石３ｂ上から移動させる。
このように内輪ＩＲおよび外輪ＯＲと磁石３とを内輪ＩＲおよび外輪ＯＲの軸線方向に離間させることで、等配済みの各転動体Ｒに作用する磁力のバランスを崩さずに、転動体Ｒに作用する磁力を大幅に低減することができるので、転動体Ｒの等配状態を崩さずに内輪ＩＲおよび外輪ＯＲを移動させることができる。
【００５０】
なお、上記実施形態では、一対の磁石３を両方とも永久磁石とした例を示したが、これに限られることなく、これら磁石３は、一方のみを永久磁石とし、他方を電磁石としてもよく、両方とも電磁石としてもよい。
これら一対の磁石３を両方とも電磁石とした場合には、磁石３への電力供給をＯＮ／ＯＦＦすることで、磁石３の磁力をＯＮ／ＯＦＦすることができる。このため、等配処理後に磁石３の磁力発生を停止させることで、転動体Ｒへの磁力の作用がなくなり、転動体Ｒの等配状態を崩さずに内輪ＩＲおよび外輪ＯＲを移動させることができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、磁石３を一対設けた例を示したが、これに限られることなく、図５に示す転動体等配装置２１のように、磁石３を一つだけ設けてもよい。この転動体等配装置２１は、上記の転動体等配装置１において、上側磁石３ａおよび移動装置１１を省略したものである。
この場合には、下側磁石３ｂが発生させる磁力線Ｍは、下側磁石３ｂの上端から、下側磁石３ｂ上の転がり軸受Ｂの転動体Ｒを上方に通過したのちに、下側磁石３ｂの径方向外側で下側磁石３ｂの下端まで向うことになり、この場合にも、磁力による転動体Ｒの等配処理が行われる。
【００５２】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る転動体等配装置３１について、図６を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る転動体等配装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】
本実施形態に係る転動体等配装置３１は、第１の実施形態に係る転動体等配装置１の上側磁石３ａに代えて、円環状の上側磁石３２を配置するとともに、内輪ＩＲおよび外輪ＯＲの上方に、これら内輪ＩＲおよび外輪ＯＲ間に形成される軌道内の複数の転動体Ｒ全体を撮影するカメラ（撮影装置）３３を備えている。カメラ３３には制御装置３４が接続されている。制御装置３４は、カメラ３３により取得された画像を処理して、回転装置１２を制御するようになっている。図中、符号３５は照明装置である。
【００５４】
前記円環状の上側磁石３２は、外輪ＯＲの外周面の一部を嵌合させる中央孔３２ａを備えている。円環状の上側磁石３２の下側の磁極は、下側磁石３ｂの上端面の磁極とは異なる磁極を有し、磁力線Ｍは、図６に示されるように形成されるようになっている。すなわち、磁力線Ｍは、下側磁石３ｂから内輪ＩＲ、転動体Ｒおよび外輪ＯＲを通り、上側磁石３２に入り、空中を通過して下側磁石３ｂの下端面側に戻るように形成されている。
【００５５】
前記カメラ３３は、前記上側磁石３２の中央孔３２ａの内側に配置される内輪ＩＲと外輪ＯＲとの間の複数の転動体Ｒ全体を撮影するようになっている。
また、前記制御装置３４は、カメラ３３により撮影されることによって取得された軌道内の転動体Ｒの画像を処理して、例えば、転動体Ｒの輪郭形状を画像認識することにより転動体Ｒの重心位置を求め、全ての隣接する転動体Ｒの重心間の距離がほぼ等距離であるか否かを判断するようになっている。
【００５６】
具体的には、前記制御装置３４は、全ての隣接する転動体Ｒの重心間の距離が、目標値に対して所定のしきい値の範囲内であるか否かを判定し、しきい値範囲内に配されている場合には、回転装置１２に対して、停止信号を出力するようになっている。
このように構成された本実施形態に係る転動体等配装置３１によれば、上側磁石３２を円環状に形成することで、上方から複数の転動体Ｒ全体の配置を観察することができる。これにより、転動体Ｒが等配不良のまま後工程に流れる不都合をより確実に防止できる。
【００５７】
また、カメラ３３により、転動体Ｒの等配状態を撮影し、十分に等分に配置されたと判断された場合に回転装置１２を停止して、等配処理を終了するので、一律に一定の時間経過を待つことなく、効率的に等配処理を行うことができる。その結果、処理に要する時間を短縮して、サイクルタイムを短縮することができるという利点がある。
また、一定時間経過後にカメラ３３により撮影して等配状態を判定する場合には、当配不良の場合に、再度等配処理を行うようにすることができる。
【００５８】
なお、本実施形態においては、上側磁石３２を円環状とすることにより、転動体Ｒの配置を観察するスペースを設けたが、これに代えて、図５に示されるように、下側磁石３ｂのみを配置して、上方にカメラ３３を設けることにしてもよい。
また、照明装置３５として、転動体Ｒを挟んでカメラ３３とは反対側に配置された透過照明を例示したが、これに代えて、転動体Ｒに対してカメラ３３と同一の側に配置して反射光を撮影することにしてもよい。
また、上側磁石３２は永久磁石でも電磁石でもよく、電磁石の場合には、電磁石をＯＮ／ＯＦＦすることにより、等配処理の開始および停止を切り替えることにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る転動体等配装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の転動体等配装置による等配処理の原理を模式的に示す図である。
【図３】本発明の転動体等配装置による等配処理の原理を模式的に示す図である。
【図４】本発明の転動体等配装置による等配処理の原理を模式的に示す図である。
【図５】本発明の転動体等配装置の他の構成例を示す縦断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る転動体等配装置の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１，２１  転動体等配装置
２  保持部
３  磁石
１１  移動装置
１２  回転装置
Ｂ  転がり軸受
ＩＲ  内輪
Ｏ  軸線
ＯＲ  外輪
Ｒ  転動体
【図１】
2007232212.tif 000003
【図２】
2007232212.tif 000004
【図３】
2007232212.tif 000005
【図４】
2007232212.tif 000006
【図５】
2007232212.tif 000007
【図６】
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