JP4812001B2 - Ball equally spaced arrangement apparatus and method for ball bearing - Google Patents

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Description

本発明は、ボールベアリングに内蔵された複数個のボールを等間隔で配列する装置と方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and a method for arranging a plurality of balls built in a ball bearing at equal intervals.

一般に、ボールベアリングは内輪、外輪、ボール及びリテーナから構成され、このボールベアリングの組立工程では、内輪と外輪との間に内蔵された複数個のボールを等間隔で配列する作業が行われる。そして、この配列作業の後、ボールにリテーナを装着する作業が行われ、これにより等間隔のボールが転動可能に保持されたボールベアリングが組み立てられる。ところで、従来ボールベアリングの配列作業は、例えば下記の特許文献に開示されているような方法が採られていた。   In general, a ball bearing is composed of an inner ring, an outer ring, a ball, and a retainer. In this ball bearing assembly process, a plurality of balls built in between the inner ring and the outer ring are arranged at equal intervals. And after this arrangement | sequence work, the operation | work which mounts a retainer to a ball | bowl is performed, and the ball bearing by which the ball | bowl of equal intervals was hold | maintained so that rolling was possible by this was assembled. By the way, conventionally, for example, a method as disclosed in the following patent document has been adopted for the operation of arranging ball bearings.

まず、第1の方法は、内部に爪が設けられたガイドリングを用いた方法である。まずボールベアリングに内蔵された複数個のボールをいったん片側に寄せ、その片寄せ状態のボールベアリングの上にガイドリングを載せる。そして螺旋状の段差部を備えたシャフトをガイドリングの内部へと挿通させる。するとシャフトの段差部が爪に当たって爪を押し下げ、その押し下げられた爪が隣接するボール間に割り込んでボール間の間隔を均等化するというものである(例えば、特許文献1参照)。   First, the first method is a method using a guide ring in which a claw is provided. First, a plurality of balls built in the ball bearing are once brought to one side, and a guide ring is placed on the ball bearing in the justified state. And the shaft provided with the spiral step part is inserted through the inside of the guide ring. Then, the stepped portion of the shaft hits the claw and pushes down the claw, and the pushed-down claw interrupts between adjacent balls to equalize the distance between the balls (for example, see Patent Document 1).

次に、第2の方法は、複数本のエアーノズルを用いた方法である。まずボールベアリングの内輪を内輪用載置ブロックの上に載せ、次いで外輪を外輪用載置ブロックの上に載せる。そして両ブロック間に均等に配置されたボールと同数のエアーノズルから各ボールに向けて圧縮エアーを吹き付ける。これにより、それぞれのボールがエアーノズルの上に移動し、ボールを均等に配列するというものである(例えば、特許文献2参照)。   Next, the second method is a method using a plurality of air nozzles. First, the inner ring of the ball bearing is mounted on the inner ring mounting block, and then the outer ring is mounted on the outer ring mounting block. Then, compressed air is blown toward each ball from the same number of air nozzles as the balls arranged uniformly between both blocks. As a result, each ball moves onto the air nozzle and the balls are evenly arranged (see, for example, Patent Document 2).

特開平9−225757号公報JP-A-9-225757

特開2001−241458号公報JP 2001-241458 A

ところが、上記のような従来の方法によると、以下のような問題があった。   However, the conventional method as described above has the following problems.

まず、特許文献1の方法の場合、爪をボール間に割り込ませて間隔を調整するものであるため、爪とボールが必ず接触することによってボールが傷ついてしまう。つまりボールに傷がつくとボールベアリングを回転させたときに振動や騒音の発生要因となり、ボールベアリングの機能不良に繋がるという問題がある。   First, in the case of the method of Patent Document 1, since the nail is inserted between the balls and the interval is adjusted, the ball is damaged by the contact between the nail and the ball. In other words, if the ball is damaged, there is a problem that when the ball bearing is rotated, vibration and noise are generated, leading to a malfunction of the ball bearing.

一方、特許文献2の方法の場合、ボールと同数本設置したエアーノズルによってボール間の間隔を調整するものであるため、エアーノズルから吹き付ける圧縮エアーが局所的なものになってしまう。すなわち、ボール間のエアー圧力を均等にする必要があり、そのためにはすべてのエアーノズルの設置位置と圧力の調整が必要になり、その調整が微妙で難しいという問題がある。   On the other hand, in the case of the method of Patent Document 2, the distance between the balls is adjusted by the air nozzles installed in the same number as the balls, so that the compressed air blown from the air nozzles becomes local. That is, it is necessary to equalize the air pressure between the balls. For this purpose, it is necessary to adjust the installation positions and pressures of all the air nozzles, and there is a problem that the adjustment is delicate and difficult.

そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、ボールの傷つきを無くしてボールベアリング回転時における振動や騒音を抑えるとともに、設置位置や圧力の調整が不要で効率よくボールの均等配列を行うことを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, eliminates scratches on the ball, suppresses vibration and noise during rotation of the ball bearing, and eliminates the need for adjustment of the installation position and pressure so that the ball can be efficiently used. The purpose is to perform an even arrangement.

本発明は上記の目的を達成するために、以下に示すボールベアリングにおけるボール等間隔配列装置と方法を提供するものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides a ball equidistant arrangement apparatus and method for ball bearings described below.

すなわち、本発明のボールベアリングにおけるボール等間隔配列装置は、同軸に配置された内輪と外輪の間の円環状空間に複数個のボールを内蔵したボールベアリングにおいて上記複数個のボールを上記円環状空間内の円周上に等間隔で配列する装置であって、上記ボールベアリングを上記内輪と上記外輪の軸心が設置面に垂直となる向きで支持する支持手段と、上記ボールベアリングの軸心方向のいずれか一方の端面側から他方の端面側へ向けて円環状の噴射口から上記円環状空間の全域にわたって均等に圧縮エアーを噴射するエアー噴射手段と、を備え、前記複数個のボールにおいて隣接するボール間の距離が異なることにより、隣接するボール間を流れる前記圧縮エアーの流量と流速に差が生じ、その結果として隣接するボール間の吸引力に差が発生すること、及び、このとき、ベルヌーイの定理により、隣接するボール間の吸引力は互いに均衡を保とうとするため、ボールはその吸引力の影響を受けてすべてのボール間の距離が均一になるように円周方向に転がって移動することにより、最終的にボールは円環状空間内の円周上に等間隔で配列されることを特徴とする。
That is, the ball equally spaced arrangement device in the ball bearing according to the present invention is configured such that the plurality of balls are placed in the annular space in a ball bearing in which a plurality of balls are housed in an annular space between the inner ring and the outer ring arranged coaxially. A device for arranging the ball bearings at equal intervals on an inner circumference, the supporting means for supporting the ball bearings in a direction in which the inner rings and the outer rings are perpendicular to the installation surface, and the axial direction of the ball bearings Air injection means for uniformly injecting compressed air over the entire annular space from the annular injection port from one end surface side to the other end surface side , and adjacent to the plurality of balls The difference in the distance between the adjacent balls causes a difference in the flow rate and flow velocity of the compressed air flowing between the adjacent balls. As a result, the suction between the adjacent balls is different. Due to the difference in force and the Bernoulli's theorem, the attractive force between adjacent balls tries to balance each other, so the ball is affected by the attractive force and the distance between all the balls The balls are finally arranged at equal intervals on the circumference in the annular space by rolling and moving in the circumferential direction so as to be uniform .

上記の構成からなるボール等間隔配列装置においては、上記ボールベアリングの内輪を固定する固定手段と、上記ボールベアリングの外輪をその軸心周りに回転させる回転手段と、を更に備えていてもよい。一方、これとは逆に、上記ボールベアリングの外輪を固定する固定手段と、上記ボールベアリングの内輪をその軸心周りに回転させる回転手段と、を更に備えていてもよい。   The ball equidistant arrangement device having the above-described configuration may further include a fixing unit that fixes the inner ring of the ball bearing, and a rotating unit that rotates the outer ring of the ball bearing around its axis. On the other hand, it may further include a fixing means for fixing the outer ring of the ball bearing and a rotating means for rotating the inner ring of the ball bearing around its axis.

また、本発明のボールベアリングにおけるボール等間隔配列方法は、同軸に配置された内輪と外輪の間の円環状空間に複数個のボールを内蔵したボールベアリングにおいて上記複数個のボールを上記円環状空間内の円周上に等間隔で配列する方法であって、上記ボールベアリングを上記内輪と上記外輪の軸心が設置面に垂直となる向きで支持した状態で上記ボールベアリングの軸心方向のいずれか一方の端面側から他方の端面側へ向けて円環状の噴射口から上記円環状空間の全域にわたって均等に圧縮エアーを噴射し、その噴射の際に、前記複数個のボールにおいて隣接するボール間の距離が異なることにより、隣接するボール間を流れる前記圧縮エアーの流量と流速に差が生じ、その結果として隣接するボール間の吸引力に差が発生すること、及び、このとき、ベルヌーイの定理により、隣接するボール間の吸引力は互いに均衡を保とうとするため、ボールはその吸引力の影響を受けてすべてのボール間の距離が均一になるように円周方向に転がって移動することにより、最終的にボールは円環状空間内の円周上に等間隔で配列されることを特徴とする。
Also, the ball equidistant arrangement method in the ball bearing according to the present invention is a ball bearing in which a plurality of balls are incorporated in an annular space between an inner ring and an outer ring arranged coaxially, and the plurality of balls are placed in the annular space. The ball bearings are arranged at equal intervals on an inner circumference, and the ball bearings are supported in a direction in which the inner rings and the outer rings are oriented in a direction perpendicular to the installation surface. Compressed air is uniformly injected over the entire annular space from the annular injection port from one end surface side to the other end surface side, and during the injection, between the adjacent balls in the plurality of balls The distance between the adjacent balls causes a difference in the flow rate and flow velocity of the compressed air flowing between adjacent balls, resulting in a difference in the suction force between adjacent balls. At this time, because the suction force between adjacent balls tries to keep a balance with each other by Bernoulli's theorem, the balls are affected by the suction force so that the distance between all the balls becomes uniform. By rolling and moving in the circumferential direction, the balls are finally arranged at equal intervals on the circumference in the annular space .

上記のボール等間隔配列方法においては、上記ボールベアリングの内輪又は外輪のいずれか一方を固定し、他方をその軸心周りに回転させながら上記圧縮エアーの噴射を行うことが好ましい。   In the above-described ball equidistant arrangement method, it is preferable to inject the compressed air while fixing either the inner ring or the outer ring of the ball bearing and rotating the other around the axis.

[本発明による作用]
本発明のボール等間隔配列装置と方法においては、ボールベアリングを内輪と外輪の軸心が設置面に垂直となる向きで支持した状態でボールベアリングの軸心方向のいずれか一方の端面側から他方の端面側へ向けて円環状空間の全域にわたって均等に圧縮エアーを噴射するものとした。これにより、隣接するボール間の距離が異なると、各ボール間を流れる圧縮エアーの流量と流速に差が生じ、その結果として吸引力の差が発生する。このときベルヌーイの定理により、隣接するボール間の吸引力は互いに均衡を保とうとするため、ボールはその吸引力の影響を受けてすべてのボール間の距離が均一になるように円周方向に転がって移動する。よって、最終的にボールは円環状空間内の円周上に等間隔で配列される。
[Operation of the present invention]
In the ball equidistant arrangement device and method of the present invention, the ball bearing is supported in such a manner that the shaft centers of the inner ring and the outer ring are perpendicular to the installation surface, and the other from the end surface side in the axial direction of the ball bearing. Compressed air was sprayed uniformly over the entire annular space toward the end face side of the. As a result, when the distance between adjacent balls is different, a difference occurs in the flow rate and flow velocity of the compressed air flowing between the balls, resulting in a difference in suction force. At this time, because Bernoulli's theorem tries to keep the attraction forces between adjacent balls balanced, the balls roll in the circumferential direction so that the distance between all the balls is uniform under the influence of the attraction force. Move. Therefore, the balls are finally arranged at equal intervals on the circumference in the annular space.

なお、ボールベアリングの内輪又は外輪のいずれか一方を固定し、他方をその軸心周りに回転させながら圧縮エアーの噴射を行うと、内輪又は外輪とボールとの接触面に生じる摩擦力が低下する。このため、ボールの円周方向への転がり動作が一層スムーズに行われるようになり、ボールを等間隔に配列するまでの時間が短縮化される。   If either one of the inner ring or outer ring of the ball bearing is fixed and the other is rotated around its axis, and the compressed air is injected, the frictional force generated on the contact surface between the inner ring or outer ring and the ball decreases. . For this reason, the rolling operation of the ball in the circumferential direction is performed more smoothly, and the time until the balls are arranged at equal intervals is shortened.

本発明によれば、圧縮エアーを用いてボールベアリングのボールを等間隔で配列するようにしたので、従来のような爪とボールとの機械的な接触がなく、爪でボールを傷つけてしまうこともない。したがって、ボールの傷に起因して発生するボールベアリング回転時における振動や騒音を抑えることができ、ボールベアリングの品質が向上するという効果がある。   According to the present invention, since the balls of the ball bearing are arranged at equal intervals using compressed air, there is no mechanical contact between the nail and the ball as in the conventional case, and the nail is damaged by the nail. Nor. Therefore, vibration and noise at the time of rotation of the ball bearing generated due to the scratch of the ball can be suppressed, and the quality of the ball bearing is improved.

また、本発明によれば、従来のような複数本のエアーノズルから各々のボールに向けてエアーを吹き付ける方法と違って、各エアーノズルの設置位置やエアー圧力を調整する必要がない。よって、簡単かつ廉価な方法で効率よく均等配列することができるという効果もある。   Further, according to the present invention, unlike the conventional method of blowing air from a plurality of air nozzles toward each ball, it is not necessary to adjust the installation position of each air nozzle and the air pressure. Therefore, there is an effect that the uniform arrangement can be efficiently performed by a simple and inexpensive method.

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明によるボール等間隔配列装置を示す全体図、図2はエアーノズルを底面から見た平面図である。   FIG. 1 is an overall view showing a ball equidistant arrangement device according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of an air nozzle as seen from the bottom.

図示したように、本実施形態のボール等間隔配列装置(以下この項においては「ボール等配装置」という。)10は、ボールベアリング100にリテーナを装着する前段階で内輪101と外輪102に挟まれた複数個のボール103,103,…を円周上に等間隔で配列するための装置である。同装置10は支持機構20と、回転機構30と、エアー噴射機構40とを備えて構成されている。   As shown in the figure, the ball equidistant arrangement device (hereinafter referred to as “ball evening device” in this embodiment) 10 of this embodiment is sandwiched between the inner ring 101 and the outer ring 102 at a stage before the retainer is mounted on the ball bearing 100. Is a device for arranging a plurality of balls 103, 103,... On the circumference at equal intervals. The apparatus 10 includes a support mechanism 20, a rotation mechanism 30, and an air injection mechanism 40.

支持機構20はボールベアリング100をボール等配装置10上で内輪101と外輪102の軸心Lが設置面に垂直となる向きで支持するためのものであり、円柱状の内輪受け治具21を備えてなる。この受け治具の上面中央には所定厚みの凸部21aが形成されており、凸部21aに対し内輪101を嵌めることによって内輪底面が段部21bの上に載置される。これによりボールベアリング100が水平姿勢で支持される。   The support mechanism 20 is for supporting the ball bearing 100 on the ball distribution device 10 in a direction in which the axial centers L of the inner ring 101 and the outer ring 102 are perpendicular to the installation surface, and the cylindrical inner ring receiving jig 21 is supported. Prepare. A convex portion 21a having a predetermined thickness is formed at the center of the upper surface of the receiving jig, and the inner ring bottom surface is placed on the step portion 21b by fitting the inner ring 101 to the convex portion 21a. Thereby, the ball bearing 100 is supported in a horizontal posture.

回転機構30は内輪101と外輪102を相対的に移動させるためのものであり、駆動モータ31とローラ32とを備えてなる。そして駆動モータの出力軸31aはローラ32の中心部に取り付けられている。したがって、駆動モータ31を駆動させるとこれに連動してローラ32が回転し、ローラ32の外周面に当接した外輪102がローラ32の回転力によってその軸心L周りに逆回転するようになっている。   The rotation mechanism 30 is for moving the inner ring 101 and the outer ring 102 relatively, and includes a drive motor 31 and a roller 32. The output shaft 31 a of the drive motor is attached to the center of the roller 32. Therefore, when the drive motor 31 is driven, the roller 32 rotates in conjunction with this, and the outer ring 102 in contact with the outer peripheral surface of the roller 32 rotates in the reverse direction around the axis L by the rotational force of the roller 32. ing.

エアー噴射機構40はボールベアリング100の軸心L方向のいずれか一方の端面側から他方の端面側(本実施形態では上端面から下端面)へ向けて圧縮エアーを均等に噴射するためのものであり、コンプレッサ41とエアーノズル42とを備え、両者はエアーホース43によって接続されている。エアーノズル42は略円柱状からなり、これを下降操作すると底面中央に形成された凸部42aが内輪101に嵌め込まれる。すなわち、内輪101はエアーノズル42と内輪受け治具21とによって上下に挟まれて固定される。   The air injection mechanism 40 is for uniformly injecting compressed air from one end face side in the axis L direction of the ball bearing 100 toward the other end face side (in this embodiment, from the upper end face to the lower end face). Yes, it includes a compressor 41 and an air nozzle 42, both of which are connected by an air hose 43. The air nozzle 42 has a substantially cylindrical shape. When the air nozzle 42 is lowered, a convex portion 42 a formed at the center of the bottom surface is fitted into the inner ring 101. That is, the inner ring 101 is sandwiched and fixed between the air nozzle 42 and the inner ring receiving jig 21.

また、エアーノズル42の内部にはエアーホース43に連通するエアー通路42bが設けられており、エアー通路42bの下端には円周方向に沿ってエアー噴射口42cが開口している。本実施形態のエアー噴射口42cは、図2に示すように、円環状空間104とほぼ同一径に設定されており、これをエアーノズル42の底面側から見ると円周上に一連に繋がった円環状の口を有している。   An air passage 42b communicating with the air hose 43 is provided inside the air nozzle 42, and an air injection port 42c is opened along the circumferential direction at the lower end of the air passage 42b. As shown in FIG. 2, the air injection ports 42 c of the present embodiment are set to have substantially the same diameter as the annular space 104. When viewed from the bottom side of the air nozzle 42, the air injection ports 42 c are continuously connected on the circumference. It has an annular mouth.

したがって、コンプレッサ41から圧縮エアーを吐出すると、その圧縮エアーはエアーホース43を介してエアーノズルのエアー通路42b内に供給される。そしてエアー通路42bを通った圧縮エアーは、円環状のエアー噴射口42cからボールベアリングの円環状空間104に向かって垂直下向きに噴射されるようになっている。   Therefore, when compressed air is discharged from the compressor 41, the compressed air is supplied into the air passage 42b of the air nozzle via the air hose 43. The compressed air passing through the air passage 42b is jetted vertically downward from the annular air injection port 42c toward the annular space 104 of the ball bearing.

以上が本実施形態のボール等配装置の構成であるが、次に、このボール等配装置を利用して行うボール等間隔配列方法(以下この項においては「ボール等配方法」という。)について説明する。   The above is the configuration of the ball distribution device according to the present embodiment. Next, a method for arranging balls at regular intervals using the ball distribution device (hereinafter referred to as “ball distribution method” in this section). explain.

図3はボール等配方法を適用する前のボールベアリングを示す全体図、図4は同ベアリングにおけるボール付近の拡大図である。   FIG. 3 is an overall view showing the ball bearing before the ball equalizing method is applied, and FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the ball in the bearing.

図示したように、リテーナを装着する前段階のボールベアリング100は、内輪101と外輪102との間の円環状空間104内に複数個(本実施形態では13個)のボール103,103,…が内蔵されている。これらのボール103はそれぞれ内輪101の外周面と外輪102の内周面とに沿って円環状空間104内を円周方向に自由に転がって移動できる状態になっている。また、隣接するボール間の距離、例えばボール103Aと103Bとの間の距離と、ボール103Bと103Cとの間の距離が異なっている。   As shown in the drawing, the ball bearing 100 at the stage before the retainer is mounted has a plurality of (13 in the present embodiment) balls 103, 103,... In an annular space 104 between the inner ring 101 and the outer ring 102. Built in. These balls 103 are in a state where they can freely roll and move in the annular space 104 along the outer peripheral surface of the inner ring 101 and the inner peripheral surface of the outer ring 102 in the circumferential direction. Further, the distance between adjacent balls, for example, the distance between the balls 103A and 103B and the distance between the balls 103B and 103C are different.

そして、この状態のボールベアリング100を図1に示したボール等配装置10にセットし、以下のようにしてボール等配方法を適用する。   Then, the ball bearing 100 in this state is set in the ball distribution device 10 shown in FIG. 1, and the ball distribution method is applied as follows.

まず、支持機構20において内輪101を内輪受け治具21に嵌め込み、その上からエアーノズル42をかぶせてボールベアリング100を内輪101と外輪102の軸心Lが設置面に垂直となる向きで支持する。このとき内輪101はエアーノズル42と内輪受け治具21とによって挟まれて固定される。次に、回転機構30において駆動モータ31を駆動してローラ32を回転させ、その回転力によって外輪102をその軸心L周りに回転させる。そして最後に、エアー噴射機構40においてコンプレッサ41からエアーノズル42に圧縮エアーを供給し、その圧縮エアーを円環状のエアー噴射口42cからボールベアリングの円環状空間104の全域にわたって均等に噴射する。なお、この際に圧縮エアーの噴射圧を特に細かく設定する必要はない。   First, in the support mechanism 20, the inner ring 101 is fitted into the inner ring receiving jig 21, and the air nozzle 42 is placed thereon to support the ball bearing 100 in a direction in which the axis L of the inner ring 101 and the outer ring 102 is perpendicular to the installation surface. . At this time, the inner ring 101 is sandwiched and fixed between the air nozzle 42 and the inner ring receiving jig 21. Next, the drive motor 31 is driven in the rotation mechanism 30 to rotate the roller 32, and the outer ring 102 is rotated around the axis L by the rotational force. Finally, in the air injection mechanism 40, compressed air is supplied from the compressor 41 to the air nozzle 42, and the compressed air is uniformly injected from the annular air injection port 42c over the entire annular space 104 of the ball bearing. At this time, it is not necessary to set the injection pressure of the compressed air finely.

図5はエアー噴射時の作用を示す模式図である。   FIG. 5 is a schematic diagram showing the action during air injection.

図示したように、ボールベアリング100においては上述した通り隣接するボール間の距離が異なるので、ボール間を流れる圧縮エアーの流量と流速にも差が生じる。つまりボール103Aと103Bとの間の距離は長いので、図中矢印アで示すように、ボール間を通過する圧縮エアーの流量が多く流速が速くなる。一方、ボール103Bと103Cとの間の距離はそれに比べて短いので、図中矢印イで示すように、ボール間を通過する圧縮エアーの流量は少なく流速が遅くなる。   As shown in the figure, in the ball bearing 100, since the distance between adjacent balls is different as described above, there is a difference in the flow rate and flow velocity of the compressed air flowing between the balls. That is, since the distance between the balls 103A and 103B is long, the flow rate of the compressed air passing between the balls is large and the flow velocity is fast, as indicated by the arrow a in the figure. On the other hand, since the distance between the balls 103B and 103C is shorter than that, the flow rate of the compressed air passing between the balls is small and the flow velocity is slow, as indicated by the arrow a in the figure.

このように、ボール間を通過する圧縮エアーの流量と流速に差が生じると、その結果として、ボール103A−103B間と、ボール103B−103C間とで吸引力の差が発生する。このときベルヌーイの定理により、隣接するボール間の吸引力は互いに均衡を保とうとするため、各ボール103A.103B,103Cは吸引力の影響を受けてすべてのボール間の距離が均一になるように円周方向(図において左右方向)に転がって移動する。つまり図の例では、中央のボール103Bと右側のボール103Cとの間に生じる吸引力Fよりも中央のボール103Bと左側のボール103Aとの間に生じる吸引力Fの方が大きいので、中央のボール103Bはより大きな吸引力Fによって左側のボール103Aに向かって引き寄せられる。 As described above, when a difference occurs in the flow rate and flow velocity of the compressed air passing between the balls, a difference in suction force is generated between the balls 103A and 103B and between the balls 103B and 103C. At this time, according to Bernoulli's theorem, the attraction forces between adjacent balls try to balance each other. 103B and 103C move by rolling in the circumferential direction (left and right in the figure) so that the distance between all the balls becomes uniform under the influence of the suction force. That is, in the example shown in the drawing, the suction force F 1 generated between the center ball 103B and the left ball 103A is larger than the suction force F 2 generated between the center ball 103B and the right ball 103C. center of the ball 103B is attracted towards the left side of the ball 103A more by a large suction force F 1.

図6はボール等配方法を適用した後のボールベアリングを示す全体図、図7は同ベアリングにおけるボール付近の拡大図である。   FIG. 6 is an overall view showing the ball bearing after the ball equalizing method is applied, and FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the ball in the bearing.

上述したように、本実施形態では円環状の噴射口構造を採用したことにより、ボールベアリングの円環状空間104の全域にわたって圧縮エアーが均等に噴射されるようになっている。したがって、図示したようにすべてのボール間に生じる吸引力が互いに均衡を保とうとするので、その結果すべての吸引力Fがつり合った状態で安定する。このようにして、最終的には全部のボール103A,103B,103C,…が円環状空間104内の円周上に等間隔で配列される。 As described above, in the present embodiment, by adopting the annular injection port structure, the compressed air is uniformly injected over the entire annular space 104 of the ball bearing. Thus, since the attraction force generated between all the balls as shown to try to keep the balance with each other, the result is all the attraction force F 3 stabilizes in a state of balanced. In this way, all the balls 103A, 103B, 103C,... Are finally arranged at equal intervals on the circumference in the annular space 104.

以上のようなボール等配方法は、本実施形態のように内輪101を固定し、外輪102をその軸心L周りに回転させながら圧縮エアーの噴射を行うのが好ましい。その理由は、外輪102が回転していると、外輪102とボール103との接触面に生じる摩擦力が低下し、ボール103が円周方向へと転がり易くなるからである。したがって、外輪102を回転させながら圧縮エアーの噴射を行うとボール103がスムーズに移動するので、等間隔に配列するまでの時間が短縮化され、効率よく均等配列することができる。   In the ball distribution method as described above, it is preferable to inject compressed air while fixing the inner ring 101 and rotating the outer ring 102 around the axis L as in this embodiment. The reason is that when the outer ring 102 rotates, the frictional force generated on the contact surface between the outer ring 102 and the ball 103 is reduced, and the ball 103 is likely to roll in the circumferential direction. Therefore, when the compressed air is jetted while rotating the outer ring 102, the balls 103 move smoothly. Therefore, the time until the balls 103 are arranged at equal intervals is shortened, and the uniform arrangement can be made efficiently.

なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、次のような各種の変形も可能である。例えば回転機構30について、内輪101を固定して外輪102を回転させるものとしたが、内輪101と外輪102を相対的に移動させればよいのであって、これとは逆に外輪102を固定して内輪101を回転させるものでもよい。また、エアー噴射機構40については、ボールベアリング100の上端面側から円環状空間104に対して垂直下向きに圧縮エアーを噴射するものとしたが、ボールベアリング100を内輪101と外輪102の軸心Lが設置面に垂直となる向きで支持してあれば、反対に下端面側から円環状空間104に対して垂直上向きに圧縮エアーを噴射しても同様な効果が得られる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications such as the following are possible. For example, with respect to the rotation mechanism 30, the inner ring 101 is fixed and the outer ring 102 is rotated. However, the inner ring 101 and the outer ring 102 may be moved relatively, and conversely, the outer ring 102 is fixed. The inner ring 101 may be rotated. In addition, regarding the air injection mechanism 40, compressed air is injected vertically downward from the upper end surface side of the ball bearing 100 with respect to the annular space 104. However, the ball bearing 100 is provided with an axial center L between the inner ring 101 and the outer ring 102. Is supported in a direction perpendicular to the installation surface, on the contrary, the same effect can be obtained even if the compressed air is jetted vertically upward with respect to the annular space 104 from the lower end surface side.

本発明によるボール等間隔配列装置を示す全体図。1 is an overall view showing a ball equidistant arrangement device according to the present invention. エアーノズルを底面から見た平面図。The top view which looked at the air nozzle from the bottom face. ボールが等間隔に配列される前のボールベアリングを示す全体図。The whole figure which shows the ball bearing before a ball | bowl is arranged at equal intervals. 図3のボールベアリングの部分拡大図。The elements on larger scale of the ball bearing of FIG. エアー噴射時の作用を示す模式図。The schematic diagram which shows the effect | action at the time of air injection. ボールが等間隔に配列された後のボールベアリングを示す全体図。The whole figure which shows the ball bearing after a ball | bowl is arranged at equal intervals. 図6のボールベアリングの部分拡大図。The elements on larger scale of the ball bearing of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 ボール等間隔配列装置
20 支持機構
21 内輪受け治具
30 回転機構
31 駆動モータ
32 ローラ
40 エアー噴射機構
41 コンプレッサ
42 エアーノズル
43 エアーホース
100 ボールベアリング
101 内輪
102 外輪
103 ボール
104 円環状空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ball equal arrangement device 20 Support mechanism 21 Inner ring receiving jig 30 Rotating mechanism 31 Drive motor 32 Roller 40 Air injection mechanism 41 Compressor 42 Air nozzle 43 Air hose 100 Ball bearing 101 Inner ring 102 Outer ring 103 Ball 104 Toroidal space

Claims (5)

同軸に配置された内輪と外輪の間の円環状空間に複数個のボールを内蔵したボールベアリングにおいて上記複数個のボールを上記円環状空間内の円周上に等間隔で配列する装置であって、
上記ボールベアリングを上記内輪と上記外輪の軸心が設置面に垂直となる向きで支持する支持手段と、
上記ボールベアリングの軸心方向のいずれか一方の端面側から他方の端面側へ向けて環状の噴射口から上記円環状空間の全域にわたって均等に圧縮エアーを噴射するエアー噴射手段と、を備え
前記複数個のボールにおいて隣接するボール間の距離が異なることにより、隣接するボール間を流れる前記圧縮エアーの流量と流速に差が生じ、その結果として隣接するボール間の吸引力に差が発生すること、及び、このとき、ベルヌーイの定理により、隣接するボール間の吸引力は互いに均衡を保とうとするため、ボールはその吸引力の影響を受けてすべてのボール間の距離が均一になるように円周方向に転がって移動することにより、最終的にボールは円環状空間内の円周上に等間隔で配列されること
を特徴とするボールベアリングにおけるボール等間隔配列装置。
In a ball bearing in which a plurality of balls are incorporated in an annular space between an inner ring and an outer ring arranged coaxially, the plurality of balls are arranged at equal intervals on a circumference in the annular space. ,
Supporting means for supporting the ball bearing in a direction in which the axial centers of the inner ring and the outer ring are perpendicular to the installation surface;
And an air ejection means for uniformly injecting the compressed air over the entire area of the ball bearing in the axial direction of the one end face side from the other annular toward the end face of the injection port from the annular space,
Due to the difference in distance between adjacent balls in the plurality of balls, a difference occurs in the flow rate and flow velocity of the compressed air flowing between adjacent balls, resulting in a difference in suction force between adjacent balls. And at this time, because the attractive force between adjacent balls tries to balance each other according to Bernoulli's theorem, the balls are affected by the attractive force so that the distance between all the balls becomes uniform. A ball equidistant arrangement device in a ball bearing , wherein the balls are finally arranged at equal intervals on the circumference in the annular space by rolling and moving in the circumferential direction .
上記ボールベアリングの内輪を固定する固定手段と、上記ボールベアリングの外輪をその軸心周りに回転させる回転手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のボールベアリングにおけるボール等間隔配列装置。   The ball equal interval in the ball bearing according to claim 1, further comprising: a fixing means for fixing the inner ring of the ball bearing; and a rotating means for rotating the outer ring of the ball bearing about its axis. Array device. 上記ボールベアリングの外輪を固定する固定手段と、上記ボールベアリングの内輪をその軸心周りに回転させる回転手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のボールベアリングにおけるボール等間隔配列装置。   The ball equal interval in the ball bearing according to claim 1, further comprising: a fixing unit that fixes the outer ring of the ball bearing; and a rotating unit that rotates the inner ring of the ball bearing about its axis. Array device. 同軸に配置された内輪と外輪の間の円環状空間に複数個のボールを内蔵したボールベアリングにおいて上記複数個のボールを上記円環状空間内の円周上に等間隔で配列する方法であって、
上記ボールベアリングを上記内輪と上記外輪の軸心が設置面に垂直となる向きで支持した状態で上記ボールベアリングの軸心方向のいずれか一方の端面側から他方の端面側へ向けて円環状の噴射口から上記円環状空間の全域にわたって均等に圧縮エアーを噴射し、
その噴射の際に、前記複数個のボールにおいて隣接するボール間の距離が異なることにより、隣接するボール間を流れる前記圧縮エアーの流量と流速に差が生じ、その結果として隣接するボール間の吸引力に差が発生すること、及び、このとき、ベルヌーイの定理により、隣接するボール間の吸引力は互いに均衡を保とうとするため、ボールはその吸引力の影響を受けてすべてのボール間の距離が均一になるように円周方向に転がって移動することにより、最終的にボールは円環状空間内の円周上に等間隔で配列されること
を特徴とするボールベアリングにおけるボール等間隔配列方法。
In a ball bearing in which a plurality of balls are incorporated in an annular space between an inner ring and an outer ring arranged coaxially, the plurality of balls are arranged at equal intervals on a circumference in the annular space. ,
The ball bearing is supported in such a manner that the shaft centers of the inner ring and the outer ring are perpendicular to the installation surface. Compressed air is uniformly sprayed from the injection port over the entire annular space ,
During the injection, the distance between adjacent balls in the plurality of balls is different, resulting in a difference in the flow rate and flow velocity of the compressed air flowing between the adjacent balls, resulting in suction between the adjacent balls. Due to the difference in force and the Bernoulli's theorem, the attractive force between adjacent balls tries to balance each other, so the ball is affected by the attractive force and the distance between all the balls The balls are arranged at equal intervals on the circumference in the annular space by rolling and moving in the circumferential direction so that the ball is uniform. .
上記ボールベアリングの内輪又は外輪のいずれか一方を固定し、他方をその軸心周りに回転させながら上記圧縮エアーの噴射を行うことを特徴とする請求項4に記載のボールベアリングにおけるボール等間隔配列方法。

5. The ball bearing according to claim 4, wherein either one of an inner ring and an outer ring of the ball bearing is fixed, and the compressed air is injected while the other is rotated around its axis. Method.

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