JP2006242276A - 等配置装置及びそれを用いたベアリング製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ボールベアリングのボールを内輪と外輪との間に簡単に等配置できるポータブル式の等配置装置及びそれを用いたベアリング製造装置を提供すること。
【解決手段】 ボールベアリング５０の内輪５１と外輪５２との間に入れた規定数のボール５３を等配置する等配置装置において、持ち運び可能なプレート２と、プレート２に立設され、ボール５３を入れた内輪５１と外輪５２を保持する保持部を備える支持台４と、支持台４に被せられる等配置金具１５を備え、該等配置金具１５がボール５３と同数のポケット２０を円周方向に等間隔で下端面から軸方向に長く形成されて櫛状をなし、１本の櫛１９ａを基点にして下端面を斜めにされている櫛状治具５とを設け、櫛状治具５の中で最長の櫛１９ａを、規定数のボール５３を二分してその間に形成した位置決め空間Ｓ２に挿入するようにする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ボールベアリングの内輪と外輪との間に入れた規定数のボールを等配置する等配置装置及びそれを用いたベアリング製造装置に関する。

従来より、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の事務用機械では、固定部材を固定部に対して回転自在に軸支するためにボールベアリングが多く使用されている。構造が簡単でコストが安価だからである。ボールベアリング５０は、例えば図１６の分解斜視図に示すように、内輪５１と外輪５２に形成した溝５１ａ，５２ａの間に規定数のボール５３を入れ、それらのボール５３を円周方向に等配置し、内輪５１と外輪５２との間にリテーナ５４を装着してボール５３を位置決め保持する。ボールベアリング５０は、ベアリング自動製造装置によって機械的に生産されている。

ベアリング自動製造装置は、図１７に示すように、ボール５３を移動させるのに都合の良いように先端部を斜めとした面を持つ櫛１０１と、ボール５３の位置を確保するポケット１０２とを備える櫛状治具１００を備え、エアシリンダを用いて櫛状治具１００を図中上下方向に往復直線運動させる。ベアリング自動製造装置は、内輪５１と外輪５２との間に入れたボール５３を隣同士くっつけて一列に列べると、エアシリンダを駆動し、櫛状治具１００を図中下方へ移動させる。

櫛状治具１００は、１個のポケット１０２ａを基点にして下端面を斜めにされ、規定数のボール５３のうち真ん中のボール５３ａにポケット１０２ａを位置合わせされる。櫛状治具１００は、先ず最初に、最長の櫛１０１ａ，１０１ａがボール５３ａとその両側にあるボール５３ｂ，５３ｂとの間にそれぞれ挿入され、ボール５３ａをポケット１０２ａに収納する。櫛１０１ａ，１０１ａは、ボール５３ｂ，５３ｂをボール５３ａと反対側にそれぞれ押し出し、さらに、櫛１０１ａ，１０１ａの隣にある短い櫛１０１ｂ，１０１ｂがボール５３ｂ，５３ｂとその隣にあるボール５３ｃ，５３ｃとの間に挿入され、ボール５３ｂ，５３ｂをポケット１０２ｂ，１０２ｂに収納する。その後、櫛１０１ｂ，１０１ｂは、ボール５３ｃ，５３ｃをボール５３ａと反対側に押し出す。このように、櫛状治具１００が、長い櫛１０１ａ側から短い櫛１０１ｂ側へとボール５３を順次押し出して各ポケット１０２にボール５３を１個ずつ収納するので、エアシリンダを駆動して櫛状治具１００を内輪５１と外輪５２との間から抜き出したときには、規定数のボール５３が内輪５１と外輪５２との間に等配置される。ベアリング自動製造装置は、内輪５１と外輪５２との間にリテーナ５４を押し込み、ボール５３を位置決め保持する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−５４８２７号公報 特開平１１−１５３１３９号公報

しかしながら、ボールベアリング５０は、各種機器に使用されるため、サイズが多岐にわたる。ベアリング自動製造装置は、櫛状治具１００を駆動するエアシリンダ等を備え、大型かつ高価であるため、ボールベアリング５０の型番別に工場に設置することができなかった。この点、ボールベアリング５０の型番変更時に、櫛状治具１００を交換すればよいとも考えられる。しかし、生産量の少ないボールベアリング５０のために櫛状治具１００を交換すると、生産量の多いボールベアリング５０の生産が遅延する恐れがある。そのため、生産量の少ないボールベアリング５０は、一般的に組立ライン以外の不特定位置において手作業で製造されていた。組立ライン以外の不特定位置において手作業でボールベアリング５０を製造する場合に難しいのは、ボール５３の等配置であり、ボール５３の等配置を簡易化する方策が必要とされていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ボールベアリングのボールを内輪と外輪との間に簡単に等配置できるポータブル式の等配置装置及びそれを用いたベアリング製造装置を提供することを目的とする。

本発明に係る等配置装置及びベアリング製造装置は、上記課題を解決するために次のような構成を有している。
（１）ボールベアリングの内輪と外輪との間に入れた規定数のボールを等配置する等配置装置において、持ち運び可能なプレートと、プレートに立設され、ボールを入れた内輪と外輪を保持する保持部を備える支持台と、支持台に被せられる円筒部を備え、該円筒部がボールと同数のポケットを円周方向に等間隔で下端面から軸方向に長く形成されて櫛状をなし、１本の櫛を基点にして下端面を斜めにされている櫛状治具とを有し、櫛状治具の中で最長の櫛を、規定数のボールを二分してその間に形成した位置決め空間に挿入するものであることを特徴とする。

（２）（１）に記載の発明において、支持台にガイド孔を軸方向に形成し、櫛状治具が、ガイド孔に挿入自在なガイドピンを有することを特徴とする。

（３）（２）に記載の発明において、ガイドピンの外周面に係合凹部を形成し、ガイド孔に突出又は退避するように支持台に保持され、係合凹部に係合可能な係合部材と、プレートに固定され、係合部材に連結して駆動力を付与する駆動手段と、櫛状治具の全てのポケットにボールを収納したか否かを検出するボール数検出手段と、ボール数検出手段が櫛状治具の全てのポケットにボールを収納していないと判断したときには、係合部材をガイド孔に突出させるように駆動手段の駆動を制御する一方、ボール数検出手段が櫛状治具の全てのポケットにボールを収納したと判断したときには、ガイド孔から係合部材を退避させるように駆動手段の駆動を制御する制御手段とを有することを特徴とする。

（４）（１）乃至（３）の何れか１つに記載の発明において、保持部は、内輪と外輪をセットされる端面に凹部が形成されていることと、凹部に挿入されて固定される押圧部材と、弾性材料を環状に成形したものであって、凹部の開口端面と押圧部材との間に配設されて押し潰され、内輪を保持する弾性部材とからなることを特徴とする。

（５）（１）乃至（４）の何れか１つに記載の発明を用いたことを特徴とするベアリング製造装置。

上記構成を有する等配置装置の作用効果について説明する。
本発明の等配置装置によれは、支持台及び櫛状治具をプレートごと持ち運ぶことができるポータブル式であるため、ボールベアリングを手作業で組立ライン以外の不特定位置においても製造することができる。作業者は、規定数のボールを入れた内輪と外輪を支持台の保持部に保持し、ボールを二分して位置決め空間を形成した後、櫛状治具を手に持って最長の櫛を位置決め空間に位置合わせし、櫛状治具を支持台に被せると、櫛状治具の下端面が斜めにされているため、ボールが１個ずつポケットに収納される。櫛状治具のポケットは円周方向に等間隔に設けられているので、作業者が櫛状治具を支持台から取り外すと、規定数のボールが内輪と外輪との間に等配置される。
従って、本発明の等配置装置によれば、ポータブル式であり、櫛状治具を支持台に被せるだけでボールを内輪と外輪との間に簡単に等配置することができる。

また、本発明の等配置装置は、櫛状治具のガイドピンを支持台のガイド孔に挿入して、櫛状治具を支持台に着脱するので、櫛状治具の櫛が支持台等に接触して変形するのを防止できる。

ここで、ボールベアリングは、型番ごとにボール数が決められており、ボール数が少ないものは不良品として取り扱われる。作業者がベアリング製造作業中にボールの数を目で確認するのは、負担が大きく、作業効率が低下する。これに対して、本発明の等配置装置は、ボール数検出手段が全てのポケットにボールを収納していないことを検出したときには、制御手段が駆動手段を用いて係合部材を係合凹部に係合させるため、作業者は、櫛状治具を支持台から取り外せないことにより、ボールを数えなくても、ボール数が不足することを認識できる。一方、本発明の等配置装置は、ボール数検出手段が全てのポケットにボールを収納したことを検出したときには、制御手段がボール数が正しいと判断し、駆動手段を用いて係合部材と係合凹部との係合を解除するため、作業者は、櫛状治具５を支持台４から取り外せたことにより、ボール数を数えなくても、ボール数が適正であることを認識できる。
よって、本発明の等配置装置によれば、支持台に被せた櫛状治具を取り外せるか否かによってボール数が適切であるか否かを確認することができるので、ボール数を確認する作業者の負担を軽減して作業効率を向上させることができる。

ところで、櫛状治具は、規定数のボールを等配置するために、ボールベアリングの型番ごとに設ける必要があるが、支持台は、内輪さえ保持できればよい。本発明の等配置装置は、支持台の端面に形成した凹部に環状の弾性部材を介して押圧部材をはめ込んで、弾性部材を押し潰し、弾性部材を押圧部材からはみ出させている。作業者は、弾性部材のはみ出し部分に内輪をはめ合わせて保持する。弾性部材の潰し量は、押圧部材の挿入量によって決定される。よって、押圧部材の挿入量を調整すれば、型番の異なる内輪を保持することが可能であり、複数の型番に支持台を共有することができる。

さらに、本発明のベアリング製造装置は、ボールベアリングを手作業で製造する際に、上記等配置装置を用いて作業者の負担になるボールの等配置を簡単に行うので、ボールベアリングの製造効率を向上させることができる。

次に、本発明に係る等配置装置及びベアリング製造装置の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、ベアリング製造装置１の上面図である。
ベアリング製造装置１は、ポータブル式であって、手作業でボールベアリング５０を製造するために使用される。ベアリング製造装置１は、プレート２、セット台３、支持台４、櫛状治具５、抜け止め機構６、リテーナ押さえ７、操作棒８を備える。操作棒８は、一端を先細りにした金属棒であり、各ベアリング製造装置１ごとに備えてもよいし、他のベアリング製造装置１と共用してもよい。なお、プレート２、支持台４及び櫛状治具５によって等配置装置４８が構成されている。

プレート２は、剛性を確保するために鉄等の金属を材質し、持ち運び可能なものである。プレート２は、セット台３と支持台４の他、リテーナ押さえ５を保持するリテーナホルダ９と、櫛状治具５を（図４参照）を入れておく治具ホルダ１０が底面側から締結されるネジで固定されている。

セット台３は、軽量化を図るために樹脂を円柱状に成形したものである。上端面には、三日月部材１１がインサート成形されている。三日月部材１１は、上面が平らにされており、セット台３の上端面から突き出している。三日月部材１１の突き出し量は、セット台３に内輪５１と外輪５２とを載せて三日月状の挿入空間Ｓ１を形成し、その挿入空間Ｓ１にボール５３を入れたときに、内輪５１の外周面と外輪５２の内周面に形成された溝５１ａ，５２ａ（図１６参照。）の高さにボール５３を位置合わせするように、設定されている。

図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
支持台４は、櫛状治具５を用いて規定数のボール５３を内輪５１と外輪５２との間に等配置する際の基台になるものである。支持台４は、軽量化を図るために樹脂を略円柱状に射出成形したものである。支持台４は、上端面にボール５３を収納した内輪５１と外輪５２をセットされ、櫛状治具５を被せられるようになっている。支持台４は、凹部１２が上端面から円柱状に穿設され、その凹部１２に略円柱状の押圧部材１３が挿入されてネジ止めされている。支持台４と押圧部材１３との間には、フッ素ゴムやパーフロロエラストマー等の弾性材料からなるＯリング（特許請求の範囲の「弾性部材」に相当するもの。）１４が配設されている。Ｏリング１４は、押圧部材１３と支持台４との間で押し潰されて、押圧部材１３の外径方向にはみ出し、内輪５１を装着される。支持台４と押圧部材１３との間には、段差が設けられ、ボール５３を収納した内輪５１と外輪５２を支持台４にセットしたときに、ボール５３を中空位置に配置するようにしている。なお、支持台４は、凹部１２、押圧部材１３、Ｏリング１４により特許請求の範囲の「保持部」を構成している。

櫛状治具５は、金属製の等配置金具１５にグリップ部１６を取り付けたものであり、等配置金具（特許請求の範囲の「円筒部」に相当するもの。）１５を内輪５１と外輪５２との間から挿入して支持台４に所定の隙間を空けて被せられるようになっている。つまり、櫛状治具５は、ボールベアリング５０の型番ごとに設けられる。グリップ部１６には、ボール数検出機構（特許請求の範囲の「ボール数検出手段」に相当するもの。）１７が内蔵され、内輪５１と外輪５２との間に入れたボール５３の数が適正であるか否かを検出している。

図３は、等配置金具１５の外観斜視図である。
等配置金具１５は、ボール５３より剛性の高い材質からなる。等配置金具１５は、グリップ部１６に固定される円柱状の固定部１８に対して複数本の櫛１９が垂設されており、一端を閉鎖された略円筒状に形成されている。櫛１９は、内輪５１と外輪５２との間に挿入できる肉厚にされている。等配置金具１５は、支持台４より大きめに形成され、櫛状治具５を支持台４に被せるときに、櫛１９が支持台４に接触して変形するのを防止している。等配置金具１５は、ボールベアリング５０に挿入すべきボール５３の規定数と同数のポケット２０を備え、それらのポケット２０が円周方向に等間隔に設けられている。各ポケット２０は同じ幅で設けられ、その幅は、ボール５３との間に生じる摩擦抵抗を小さくするために、ボール５３より少し大きめにされている。従って、各櫛１９は同幅で形成されている。各ポケット２０は、ボール係止部２１が上端面から所定量離れた水平位置にそろえられ、櫛状治具５を支持台４に被せたときに、規定数のボール５３がほぼ同時にボール係止位置２１に係止されるようになっている。等配置金具１５は、１本の櫛１９ａの中心を基準に下端面２２を斜めにされている。そのため、等配置金具１５には、最長の櫛１９ａが１本だけ存在し、最長の櫛１９ａの下端面２２がＶ字型をなす一方、その他の櫛１９の下端面が最長の櫛１９ａと１８０度反対側に向かって次第に短くなるなっている。

図２に戻って、等配置金具１５は、固定部１８がグリップ部１６の中間部材２３に圧入固定されている。金属製のガイドピン２４は、グリップ部１６の中間部材２３から等配置金具１５の固定部１８へと貫き通され、ガイドピン２４の頭部にボール数検出機構１７が取り付けられている。

ボール数検出機構１７は、固定板２５、リミットスイッチ２６、ピン２７から構成されている。固定板２５は、ガイドピン２４の頭部に固設され、複数のリミットスイッチ２６が図中下向きに取り付けられている。リミットスイッチ２６は、ベアリング５０に収納すべきボール５３の規定数と同数備えられ、ガイドピン２４の周りに等配置されている。ピン２７は、内輪５１と外輪５２との間にに挿入可能な太さを有しており、リミットスイッチ２６に対応する数だけ備えられている。ピン２７は、中間部材２３と固定部１８との間に摺動可能に保持されている。具体的には、グリップ部１６の中間部材２３には、ピン２７と同数の貫通孔がガイドピン２４の周りに等間隔に設けられている。また、等配置金具１５は、固定部１８の外周面に長溝２８が各ポケット１８と同軸上に設けられている。ピン２７は、中間部材２３の貫通孔から等配置金具２４の長溝２８を介してポケット２０へと貫き通され、下端部がポケット２０に突き出している。ピン２７は上端部がリミットスイッチ２６に固定され、上昇時にリミットスイッチ２６をＯＮし、下降時にリミットスイッチ２６をＯＦＦするようになっている。

ところで、櫛状治具５は、ガイドピン２４が支持台４に形成されたガイド孔２９に挿入され、抜け止め機構６によって支持台４からの着脱を制限されるようになっている。抜け止め機構６は、電磁弁（特許請求の範囲の「駆動手段」に相当するもの。）３４によって係止部材３３をガイド孔２９に突出又は退避させ、ガイドピン２４の係合凹部３１に係合又は係合解除を行うようにされている。

図４は、櫛状治具５の外観斜視図である。
ガイドピン２４は、先端部に先細りとなるテーパ３０を設けられ、テーパ３０から所定量離れた位置に係合凹部３１が設けられている。係合凹部３１は、ガイドピン２４の外周面の一部を斜めに削り取って設けられ、先端部に向かって小径となるテーパを備える。そのため、係合凹部３１は、先端側とガイドピン２４の外周面との間に段差が設けられる一方、後端側とガイドピン２４の外周面とがなだらかに接続されている。

図２に戻って、支持台４には、ポケット２０にボール５３を１個ずつ収納するように櫛状治具５を支持台４に被せたときに、係合凹部３１に対向する位置に挿通孔３２が設けられている。挿通孔３２は、支持台４の外周面からガイド孔２９に連通するように水平に穿設されている。挿通孔３２には、係合部材３３が摺動可能に挿通され、電磁弁３４によって推力を与えられる。

電磁弁３４は、可動鉄心３５が連結部材３６を介して係合部材３３に連結している。電磁弁３４は、可動鉄心３５を係合部材３３の高さで水平方向へ往復運動させるように取付位置を調整され、取付板３７を介してプレート２に固定されている。可動鉄心３５は、復帰バネ３８によってソレノイド部から突出する方向に常時付勢されている。従って、電磁弁３４を非通電にすれば、復帰バネ３８の弾圧力で可動鉄心３５を介して係合部材３３をガイド孔２９内に突出させることができ、電磁弁３４に通電すれば、復帰バネ３８の弾圧力に抗して可動鉄心３５を吸引し、係合部材３３をガイド孔２９から退避させることができる。なお、係合部材３３は、先端部の断面積が小さくされ、ガイドピン２４との接触面積を小さくして摩擦抵抗を小さくしている。

図５は、リテーナ押さえ７の中央縦断面図である。
リテーナ押さえ７は、内輪５１と外輪５２との間にリテーナ５４を押し込む道具である。リテーナ押さえ７は、一端を閉鎖された円筒状をなし、開口端面が内輪５１と外輪５２との間に挿入される。リテーナ押さえ７の内周面には、４個のリミットスイッチ３９が円周方向に等間隔に配置され、内輪５１の端面に当接してＯＮされるように取付位置を調整してネジ止めされている。４個のリミットスイッチ３９は、内輪５１と外輪５２との間にリテーナ５４を水平にはめ込んできっちり装着したことを検出するために、リテーナ押さえ７の開口端面から所定量ずつ入った位置に設けられている。

ベアリング製造装置１は、制御装置４０によってセンサやスイッチ類が制御されている。図６は、制御装置４０の概略構成図である。
制御装置（特許請求の範囲の「制御手段」に相当するもの。）４０は、電源スイッチ４４、赤ランプ４１、緑ランプ４２、発鈴部４３を備え、コンセント（図示せず）を通じて電力を供給される。制御装置４０には、リミットスイッチ２６，３９がそれぞれ直列に接続し、信号を入力するようになっている。また、制御装置４０には、電磁弁３４が接続し、リミットスイッチ２６の検出信号に基づいて電磁弁３４の駆動を制御している。

続いて、上記構成を有するベアリング製造装置１の動作について説明する。
ベアリング製造装置１は、プレート２ごと持ち運び可能であり、例えば、内職等によって外部者にボールベアリング５０の製造を依頼するときには貸し出される。外部者は、ベアリング製造装置１を持ち帰って収納棚等に保管しておく。ボールベアリング５０を製造するときには、ベアリング製造装置１を収納棚等から持ち出して机上に置き、リミットスイッチ２６，３９や電磁弁３４を制御装置４０に接続するとともに、制御装置４０をコンセントに接続する。そして、制御装置４０の電源スイッチ４４をＯＮして、制御装置４０を起動する。この時点では、制御装置４０は、赤ランプ４１を点灯するとともに、電磁弁３４に通電しない。この状態を初期状態とする。

作業者は、仕掛かり時に、図７に示すチェッカ４５を用いてボール数検出機構１７の動作チェックを行う。チェッカ４５は、櫛状治具５のポケット２０に挿入される歯４６が外向きに突き出している。歯４６は、ボール５３に代替するものであり、１カ所だけ欠けらせて隙間４７を設けている。支持台４にチェッカ４５を載置し、ガイドピン２４をチェッカ４５からガイド孔２９へと貫き通して櫛状治具５を支持台４に被せると、リミットスイッチ２６が１個だけＯＮしないため、赤ランプ４１が点灯したままである。作業者は、隙間４７に対応するポケット２０に突き出すピン２７を操作棒８等で押し上げたときに、赤ランプ４１が消灯して緑ランプ４２が点灯するか否かを確認する。

また、作業者はリテーナ押さえ７の動作チェックも行う。即ち、作業者は、支持台４の押圧部材１３にリテーナ治具（図示せず）を装着し、リテーナ治具（図示せず）をリテーナ押さえ７の下端部で押さえたときに、ブザーが鳴るか否かを確認する。

このようにリミットスイッチ２６，３９が正常に作動することを確認することにより、作業者が目で確認しにくいボール数やリテーナ５４の装着状態を的確に検出可能か否かを確認することができ、作業者の負担を軽減するとともに、ボールベアリング５０の歩留まり率を向上させることが可能になる。

ベアリング製造装置１の動作チェックが完了したら、作業者はボールベアリング５０を実際に製造する。図８〜図１５は、ボールベアリング５０の製造工程を示す概念図である。なお、図８〜図１５は、製造工程を説明するために用いるため、各部材の形状等を簡略化している。
先ず、作業者は、図８に示すように、内輪５１の外周面と外輪５２の内周面との間で三日月部材１１を挟むように内輪５１と外輪５２をセット台３に載せ、内輪５１を外輪５２に対して偏心させて三日月状の挿入空間Ｓ１を形成する。作業者は、ボール５３を収納箱からスプーン等で掬いだし、規定数（本実施の形態では２１個）だけ挿入空間Ｓ１に入れる。そして、作業者は、リテーナ押さえ７をリテーナホルダ８から取り出し、図９に示すように、リテーナ押さえ７の下端面でボール５３を上方から押さえ、ボール５３を一層に列べたら、リテーナ押さえ７をリテーナホルダ８に戻す。作業者が手動でリテーナ押さえ７を押さえるため、過剰な押しつけを回避できる。

それから、作業者は、図１０に示すように、一列に並べられたボール５３の端にあるボール５３ａを操作棒８で三日月部材１１と１８０度反対側に移動させる。ボール５３ａは、内輪５１と外輪５２との間の楔部分を押し分けて移動するため、内輪５１が外輪５２の中心に向かって押し出される。三日月部材１１側のボール５３は、内輪５１の移動に伴って外輪５２の内周面に押しつけられ、隣同士くっついて円周方向に一列に並べられる。ボール５３ａと三日月部材１１側のボール５３は、反対側に配置されてバランスし、内輪５１と外輪５２を一体化する。

作業者は、ボール５３を収納した内輪５１と外輪５２をセット台３から取り出し、図１１に示すように、内輪５１をＯリング１４にはめ込むことにより、ボール５３を収納した内輪５１と内輪５２を支持台４にセットする。そして、作業者は、図１２に示すように、一列に並べたボール５３を操作棒８で１０個ずつに二等分し、移動されたボール５３ａと１８０度反対側に位置決め空間Ｓ２を形成する。尚、このとき、移動されたボール５３ａを位置合わせする目印Ｍ１と、位置決め空間Ｓ２を形成する位置を示す目印Ｍ２、さらに、ボール５３を１０個ずつ左右対称に配置したときのボール５３の最後尾位置を示す目印Ｍ３を押圧部材１３につけておけば、ボール５３を簡単に位置調整できる。

それから、作業者は、櫛状治具５を治具ホルダ１０から取り出し、図１３に示すように、櫛状治具５のガイドピン２４を支持台４のガイド孔２９に挿入し、櫛状治具５の等配置金具１５を内輪５１と外輪５２との間に挿入する。即ち、位置決め空間Ｓ２に櫛状治具５の最長の櫛１９ａを位置合わせし、櫛状治具５をガイド孔２９に沿って下降させる。等配置金具１５の下端面２２が斜めにされているため、最長の櫛１９ａが位置決め空間Ｓ２に最初に挿入された後、最長の櫛１９ａの両側にある櫛１９ｂ，１９ｂが、ボール５３ｂ，５３ｂとボール５３ｃ，５３ｃとの間にそれぞれ挿入され、最長の櫛１９ａの両側にあるポケット２０ａ，２０ａにボール５３ｂ，５３ｂを収納する。櫛１９ｂ，１９ｂは、ボール５３ｃ，５３ｃを位置決め隙間Ｓ２と反対側に押し出し、さらに、櫛１９ｂ，１９ｂの隣にある短い櫛１９ｃ，１９ｃがボール５３ｃ，５３ｃとボール５３ｄ，５３ｄとの間に挿入され、ボール５３ｃ，５３ｃをポケット２０ｂ，２０ｂに挿入した後、ボール５３ｄ，５３ｄを位置決め空間Ｓ２と反対側へ押し出す。従って、櫛状治具５は、長い櫛１９ａ（１９ｂ）側から短い櫛１９ｂ（１９ｃ）側へとボール５３を順次押し出して移動させ、各ポケット２０にボール５３を一個ずつ収納していく。

ポケット２０が円周方向に等間隔に設けられているため、作業者が櫛状治具５を支持台４から取り外すと、図１４に示すように、規定数のボール５３が所定の間隔Ｓ３で等配置される。作業者は、ボール５３が等配置されていることを確認したら、図１５に示すように、リテーナ５４を内輪５１と外輪５２との間に載置し、ブザーが鳴るまでリテーナ押さえ７でリテーナ５４を内輪５１と外輪５２との間に押し込む。以上の作業で、ボールベアリング５０が手作業で１個完成する。

ところで、ベアリング製造装置１は、初期状態では電磁弁３４が非通電であり、係合部材３３がガイド孔２９に突出している。櫛状治具５は、ガイドピン２４の先端部にテーパ３０を設けているため、ガイドピン２４が復帰バネ３８の弾圧力に抗して係合部材３３を押し戻しながらスムーズに下降する。係合凹部３１が係合部材３３まで到達すると、係合部材３３が復帰バネ３８の弾圧力でガイド孔２９内に突出し、係合凹部３１に係合する。係合凹部３１は先端側に段差を備えるため、櫛状治具５を上方へ引っ張りあげても、係合部材３３が係合凹部３１にひっかかり、櫛状治具５が抜け止めされる。

ボール５３がボール係止部２１に到達してピン２７を押し上げると、リミットスイッチ２６がＯＮされて制御装置４０にＯＮ信号を送信する。制御装置４０は、全てのリミットスイッチ２６がＯＮされていないときには、全てのポケット２０にボールを収納していないと判断し、赤ランプ４１を点灯するとともに、電磁弁３４に通電しない。この時点では、作業者は櫛状治具５を支持台４から取り外すことができない。

しかし、制御装置４０は、全てのリミットスイッチ２６がＯＮされたときには、全てのポケット２０にボール５３を１個ずつ収納したと判断し、赤ランプ４１を消灯して緑ランプ４２を点灯し、電磁弁３４に通電する。電磁弁３４は、復帰バネ３０に抗して可動鉄心２８を吸引し、係合部材３３をガイド孔２９から退避させる。これにより、係合部材３３と係合凹部３１との係合が解除され、作業者が櫛状治具５を支持台４から取り外すことができるようになる。櫛状治具５を取り外すと、ピン２７がポケット２０に再度突き出し、リミットスイッチ２６をＯＦＦにする。そのため、制御装置４０は、緑ランプ４２を消灯して赤ランプ４１を点灯するとともに、電磁弁３４を非通電にして、初期状態に復帰する。つまり、制御装置４０は、ボール数検出機構１７のリミットスイッチ２６が全てＯＮされ、全てのポケット２０にボール５３を収納したことを検出した場合にのみ、電磁弁３４に通電し、櫛状治具５を支持台４から取り外せるようにしている。

作業者は、ボールベアリング５０の製造が終了したら、電源等を切り、ベアリング製造装置１を収納棚に戻す。そのため、ベアリング製造装置１は、机を専有せず、作業スペースを狭小化することができる。

従って、本実施の形態の等配置装置４８によれば、支持台４及び櫛状治具５をプレート２ごと持ち運ぶことができるポータブル式であるため、ボールベアリング５０を手作業で組立ライン以外の不特定位置においても製造することができる。作業者は、規定数のボール５３を入れた内輪５１と外輪５２を支持台４のＯリング１４に装着して保持し、ボール５３を二分して位置決め空間Ｓ２を形成した後、櫛状治具５を手に持って最長の櫛１９ａを位置決め空間Ｓ２に位置合わせし、櫛状治具５を支持台４に被せると。櫛状治具５の下端面２２が斜めにされているため、ボール５３が１個ずつポケット２０に収納される。櫛状治具５のポケット２０は円周方向に等間隔に設けられているので、作業者が櫛状治具５を支持台４から取り外すと、規定数のボール５３が内輪５１と外輪５２との間に等配置される。
従って、本発明の等配置装置４８によれば、ポータブル式であり、櫛状治具５を支持台４に被せるだけでボール５３を内輪５１と外輪５２との間に簡単に等配置することができる。特に、図１７に示す従来技術のように、一列に並んだボール５３から中央のボール５３ａを見極め、ボール５３ａの両側に２本の櫛１０１ａ，１０１ａを挿入することは作業者に負担を強いるが、図１３に示す本実施の形態のように、１個の位置決め空間Ｓ２に１本の櫛１９ａを位置合わせして挿入するのであれば、作業者の負担が少なくて済み、作業性がよい。

また、本実施の形態の等配置装置４８によれば、櫛状治具５のガイドピン２４を支持台４のガイド孔２９に挿入して、櫛状治具５を支持台４に着脱するので、櫛状治具５の櫛１９が支持台４等に接触して変形するのを防止できる。特に、ベアリング製造装置１では、櫛状治具５がボール５３を等配置する精密部品であり、櫛１９の変形を防止する必要性が高いため、有益である。

ここで、ボールベアリング５０は、型番ごとにボール数が決められており、ボール数が少ないものは不良品として取り扱われる。作業者がベアリング製造作業中にボール５３の数を目で確認するのは、負担が大きく、作業効率が低下する。これに対して、本実施の形態の等配置装置４８は、ボール数検出機構１７が全てのポケット２０にボール５３を収納していないことを検出したときには、制御装置４０が電磁弁３４を用いて係合部材３３を係合凹部３１に係合させるため、作業者は、櫛状治具５を支持台４から取り外せないことにより、ボール５３を数えなくても、ボール数が不足することを認識できる。一方、本実施の形態の等配置装置４８は、ボール数検出機構１７が全てのポケット２０にボール５３を収納したことを検出したときには、制御装置４０が電磁弁３４を用いて係合部材３３と係合凹部３１との係合を解除するため、作業者は、櫛状治具５を支持台４から取り外せたことにより、ボール数を数えなくても、ボール数が適正であることを認識できる。
よって、本実施の形態の等配置装置４８によれば、支持台４に被せた櫛状治具５を取り外せるか否かによってボール数が適切であるか否かを確認することができる

なお、ボール５３が不足する際には、櫛状治具５を回転させて係合凹部３１を係合部材３３からずらすと、櫛状治具５を支持台４から取り外すことができる。そして、ボール５３の数を是正して櫛状治具５を支持台４に被せれば、規定数のボール５３を等配置できる。よって、作業者はエラー時の是正作業も簡単に行うことができる。

一方、ボール５３が規定数より多い場合には、櫛状治具５を支持台４に適切に被せられないため、ボール数をボール数検出機構１７で検出するまでもなく、作業者はボール数が多いことを認識できる。

ところで、櫛状治具５は、規定数のボール５３を等配置するために、ボールベアリング５０の型番ごとに設ける必要があるが、支持台４は、内輪５１さえ保持できればよい。本実施の形態の等配置装置４８は、支持台４の端面に形成した凹部１２にＯリング１４を介して押圧部材１３をはめ込んで、Ｏリング１４を押し潰し、Ｏリング１４を押圧部材１３からはみ出させている。作業者は、Ｏリング１４のはみ出し部分に内輪５１をはめ合わせて保持する。Ｏリング１４の潰し量は、押圧部材１３の挿入量によって決定される。よって、押圧部材１３の挿入量を調整すれば、型番の異なる内輪５１を保持することが可能であり、複数の型番に支持台４を共有することができる。

さらに、本実施の形態のベアリング製造装置１は、ボールベアリング５０を手作業で製造する際に、上記等配置装置４８を用いて作業者の負担になるボール５３の等配置を簡単に行うので、ボールベアリング５０の製造効率を向上させることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。

（１）例えば、上記実施の形態では、プレート２を金属板としたが、金属板を樹脂でコーティングしたものを使用してもよい。この場合には、ボールベアリング５０や操作棒８を置く際の騒音を防止できる。

（２）例えば、上記実施の形態では、セット台３、支持台４に樹脂成形品を使用したが、金属を材質として剛性を確保してもよいし、金属を樹脂でコーティングして剛性と静音効果を確保してもよい。

（３）例えば、上記実施の形態では、内輪５１と外輪５２の片側からリテーナ５４を装着するボールベアリング５０の製造方法について説明したが、ボールベアリング５０の種類はこれに限定されず、ボール５３を等配置するものであれば適用可能である。例えば、内輪５１と外輪５２の両側に一対のリテーナを装着するボールベアリングの製造に用いてもよいし、内輪５１がリテーナを兼ね備えるボールベアリングの製造に用いてもよい。

（４）例えば、上記実施の形態では、係合凹部３０をガイドピン２４の外周面の一部に設けたが、係合凹部３０を環状に設けても良い。
（５）例えば、上記実施の形態では、全てのポケット２０にボール５３を収納したか否かを赤ランプ４１と緑ランプ４２で視覚的に作業者に認識させるようにしたが、たとえば、ブザーを鳴らすなどして、聴覚的に作業者に認識させるようにしてもよい。

（６）例えば、上記実施の形態では、リテーナ５４の装着状態が正常であるか否かをブザーで聴覚的に作業者に認識させるようにしたが、ランプで視覚的に作業者に認識させるようにしてもよい。
（７）例えば、上記実施の形態のリミットスイッチ２６，３９を近接スイッチや圧電スイッチに変えても良い。
（８）例えば、上記実施の形態では、奇数のボール５３を等配置する場合について説明したが、偶数（例えば、２２個）のボール５３を等配置する場合に使用してもよい。この場合、図１２に相当する作業を行うときには、端のボール５３ａを反対側に移動させるため、手前側の一列に並んだボール５３が２１個の奇数になるが、例えば、１０個と１１個に二分して隙間Ｓ２を設ければよい。

本発明の実施の形態に係り、ベアリング製造装置の上面図である。 同じく、図１のＡ−Ａ断面図である。 同じく、等配置金具の外観斜視図である。 同じく、櫛状治具の外観斜視図である。 同じく、リテーナ押さえの中央縦断面図である。 同じく、制御装置の概略構成図である。 同じく、チェッカの平面図である。 同じく、ボールベアリングの製造工程を示す概念図である。 同じく、ボールベアリングの製造工程を示す概念図である。 同じく、ボールベアリングの製造工程を示す概念図である。 同じく、ボールベアリングの製造工程を示す概念図である。 同じく、ボールベアリングの製造工程を示す概念図である。 同じく、ボールベアリングの製造工程を示す概念図である。 同じく、ボールベアリングの製造工程を示す概念図である。 同じく、ボールベアリングの製造工程を示す概念図である。 ボールベアリングの分解斜視図である。 従来の櫛状治具を示す概念図である。

符号の説明

１ ベアリング製造装置
４ 支持台
５ 櫛状治具
６ 抜け止め機構
１２ 凹部
１３ 押圧部材
１４ Ｏリング
１７ ボール数検出機構
１９ 櫛
２０ ポケット
２４ ガイドピン
２９ ガイド孔
３１ 係合凹部
３３ 係合部材
３４ 電磁弁
３６ 可動鉄心
３８ 復帰バネ
４８ 等配置装置

Claims (5)

1. ボールベアリングの内輪と外輪との間に入れた規定数のボールを等配置する等配置装置において、
   持ち運び可能なプレートと、
   前記プレートに立設され、前記ボールを収納する内輪と外輪を保持する保持部を備える支持台と、
   前記支持台に被せられる円筒部を備え、該円筒部が前記ボールと同数のポケットを円周方向に等間隔で下端面から軸方向に長く形成されて櫛状をなし、１本の櫛を基点にして下端面を斜めにされている櫛状治具とを有し、
   前記櫛状治具の中で最長の櫛を、前記規定数のボールを二分してその間に形成した位置決め空間に挿入するものであることを特徴とする等配置装置。
2. 請求項１に記載する等配置装置において、
   前記支持台にガイド孔を軸方向に形成し、
   前記櫛状治具が、前記ガイド孔に挿入自在なガイドピンを有することを特徴とする等配置装置。
3. 請求項２に記載する等配置装置において、
   前記ガイドピンの外周面に係合凹部を形成し、
   前記ガイド孔に突出又は退避するように前記支持台に保持され、前記係合凹部に係合可能な係合部材と、
   前記プレートに固定され、前記係合部材に連結して駆動力を付与する駆動手段と、
   前記櫛状治具の全てのポケットにボールを収納したか否かを検出するボール数検出手段と、
   前記ボール数検出手段が前記櫛状治具の全てのポケットにボールを収納していないと判断したときには、前記係合部材を前記ガイド孔に突出させるように前記駆動手段の駆動を制御する一方、前記ボール数検出手段が前記櫛状治具の全てのポケットにボールを収納したと判断したときには、前記ガイド孔から前記係合部材を退避させるように前記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを有することを特徴とする等配置装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載する等配置装置において、
   前記保持部は、
   前記内輪と前記外輪をセットされる端面に凹部が形成されていることと、
   前記凹部に挿入されて固定される押圧部材と、
   弾性材料を環状に成形したものであって、前記凹部の開口端面と前記押圧部材との間に配設されて押し潰され、前記内輪を保持する弾性部材とからなることを特徴とする等配置装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載する等配置装置を用いたことを特徴とするベアリング製造装置。

Images