JP4888969B2 - Bearing rolling element distribution device - Google Patents
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Abstract
Description
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に関するものである。 The present invention relates to a rolling element such HaiSo location used for the production of a rolling bearing with rolling elements of the steel ball or the like.
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。
The rolling bearing is composed of an inner ring and an outer ring, a plurality of rolling elements interposed between the inner and outer rings to allow relative rotation between the inner ring and the outer ring, and inserted between the inner and outer rings so that each rolling element is rotated around the axis of the inner and outer rings. And a retainer for holding in a state of being arranged at equal angular intervals.
The thus configured rolling bearing is manufactured by arranging an inner ring on the inner peripheral side of the outer ring, installing a rolling element between the inner and outer rings, and then inserting a retainer between the inner and outer rings.
In the manufacturing process of this rolling bearing, after installing rolling elements between the inner and outer rings, a process (equal distribution process) for arranging the rolling elements at equal angles around the axis of the inner and outer rings is performed. The retainer is inserted between the inner and outer rings.
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。
As an apparatus for performing equal distribution processing of rolling elements, for example, a bearing assembly apparatus described in Patent Document 1 described later and an equal distribution apparatus described in
The bearing assembly apparatus described in Patent Document 1 inserts a comb-like jig between inner and outer rings, and directly operates the balls (rolling elements) with the jig to perform equal distribution of the balls.
The equal distribution device described in
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。 However, in the bearing assembly device described in Patent Document 1, the rolling element is directly operated by a jig, so that the rolling element may be damaged. If the rolling element is damaged in this way, vibration and noise may occur during the operation of the rolling bearing. For this reason, it is desirable to perform the equal distribution processing of the rolling elements in a non-contact manner.
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。
On the other hand, in the equal distribution apparatus described in
Here, in recent years, there has been a strong demand for reduction of energy consumption due to increasing interest in environmental problems, and therefore, it has been required to perform equal distribution processing of rolling elements using a device with lower power consumption. Yes.
However, in the equal distribution apparatus described in
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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a rolling element equalizing device and a rolling element equalizing method capable of performing equalizing treatment in a non-contact manner and with low energy consumption. With the goal.
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。
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前記軸線方向の両側に配置される磁石と、を有し、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転動体等配装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
A rolling element equalizing device used for manufacturing a rolling bearing in which a plurality of rolling elements are arranged between an inner ring and an outer ring arranged coaxially, wherein the inner ring has the rolling elements arranged therebetween. And a holding part that supports the outer ring coaxially in a direction in which the respective axes are vertical, and magnets that are arranged on both sides in the axial direction of the inner ring and the outer ring that are held by the holding part. The magnet disposed on one side in the axial direction is formed in a columnar shape facing the inner ring, and the magnet disposed on the other side in the axial direction is formed in an annular shape facing the outer ring. A moving body equalizing device is provided.
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。 In the rolling element equalizing device configured as described above, the inner ring and the outer ring are held by the holding unit so as to be substantially coaxial with each other in a direction in which the axes thereof are substantially vertical. In this state, the track of the rolling element formed between the inner ring and the outer ring becomes substantially horizontal (that is, the inclination of the track with respect to the horizontal plane is eliminated). For this reason, in this state, each rolling element disposed between the inner ring and the outer ring does not move due to the action of gravity, and remains in place unless it receives an external force other than gravity.
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両側に配置される。
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。
In this rolling element equal distribution device, the rolling elements are arranged on both sides in the axial direction of the inner ring and the outer ring held by the holding portion .
Thereby, the magnetic force line which this magnet emits passes each rolling element arranged between the inner ring and the outer ring. Thus, a repulsive force acts between adjacent rolling elements, when the magnetic force line which a magnet emits passes through each rolling element. Each rolling element moves to a position (position where the distance between the rolling elements becomes equal) where the repulsive force acting between the rolling elements is balanced by the repulsive force. Thereby, each rolling element is arrange | positioned at equal angles around the axis line of an inner ring | wheel and an outer ring | wheel.
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。 Normally, in the rolling bearing manufacturing process, the rolling element may be magnetized in a process other than the equal distribution process. Therefore, in order to prevent adverse effects due to the magnetization of the rolling element, the rolling element in the final stage of the manufacturing process. Degaussing is performed. For this reason, even if a magnetic force is applied to the rolling elements during the equal distribution treatment, the performance of the completed rolling bearing does not deteriorate.
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。 Here, when the pair of magnets are arranged with the different magnetic poles facing each other so that the inner ring and the outer ring held by the holding portion are sandwiched from both sides in the axial direction, the magnet is placed in one of the inner ring and the outer ring in the axial direction The magnetic force acting on each rolling element is greater than that provided only in the case. For this reason, the force which moves each rolling element becomes larger, and the equal distribution process of a rolling element can be performed more reliably.
特に、軸線方向の一方に配置された磁石が内輪に対向させられる柱状に形成され、軸線方向の他方に配置された磁石が外輪に対向させられる円環状に形成されていることで、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。 In particular, the magnet arranged on one side in the axial direction is formed in a columnar shape facing the inner ring, and the magnet arranged on the other side in the axial direction is formed in an annular shape facing the outer ring, so that the columnar magnet From the inner ring, the rolling element and the outer ring, magnetic lines of force are formed into an annular magnet, all the rolling elements are magnetized to the same magnetic pole by a relatively large magnetic force, and the rolling elements are equally distributed by the mutual repulsive force. Is done.
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。 In this case, there is no obstacle on the side of the magnet formed in an annular shape, and the arrangement of the rolling elements between the inner ring and the outer ring can be easily observed through the central hole of the magnet. Therefore, it is possible to confirm that the equal distribution process has been sufficiently performed, and to prevent the occurrence of inconvenience that the rolling bearing with poor distribution flows to the subsequent process. Further, as soon as the equal distribution process is sufficiently performed, the process can be cut off, and the equal distribution process can be made efficient and the time required for the process can be shortened.
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。
In the rolling element equalizing device of the present invention, the magnet may be an electromagnet.
In this case, the magnetic force of the electromagnet can be turned on / off by turning on / off the power supply to the electromagnet. For this reason, by stopping the generation of the magnetic force of the electromagnet after the equalizing treatment, the action of the magnetic force on the rolling elements is eliminated, and the inner ring and the outer ring can be moved without destroying the uniform arrangement state of the rolling elements.
また、柱状に形成された前記磁石が、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。
The magnet formed in a columnar shape may be formed in a columnar shape having a dimension in the magnetic pole direction larger than a dimension in a direction orthogonal to the direction of the magnetic pole.
In this case, since the magnetic force which acts on a rolling element can be earned, the magnetic force added to a rolling element becomes large, and a rolling element can be easily moved to a predetermined position.
In order to further increase the magnetic flux density of the magnet, the dimension (outer diameter dimension) in the direction orthogonal to the direction of the magnetic pole of the magnet is preferably the same as or slightly smaller than the outer diameter of the outer ring.
また、前記柱状に形成された磁石の、前記内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。
In addition, the end of the magnet formed in the columnar shape that faces the inner ring may have a circular shape when viewed from a cross section perpendicular to the direction of the magnetic pole.
In this case, a magnetic field that is rotationally symmetric about the axis of the inner ring and the outer ring is formed in the vicinity of the end portions of the magnet facing the inner ring and the outer ring. That is, the magnitude of the magnetic field formed between the inner ring and the outer ring is substantially uniform over the entire region between the inner ring and the outer ring. Thereby, the magnetic force which acts on each rolling element becomes uniform, and the rolling elements are evenly distributed with higher accuracy.
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。
The rolling element equalizing device of the present invention may include a rotating device that relatively rotates the inner ring and the outer ring held by the holding unit around the axis.
In this case, by rotating the inner ring and the outer ring relative to each other by the rotating device, the rolling elements installed between the inner and outer rings are rotated to be in a dynamic friction state with respect to the inner ring and the outer ring. In the dynamic friction state, the frictional resistance generated between the inner and outer rings and the rolling elements is smaller than that in the stationary state, so that the rolling elements are easy to move, and the equalizing process can be performed easily and reliably. And since a rolling element becomes easy to move in this way, the magnetic force required for an equal distribution process may be small, and it is possible to achieve size reduction of a magnet or to use an inexpensive magnet with weak magnetic force.
Furthermore, by rotating the inner ring and the outer ring relative to each other, the rolling elements that are extremely close to each other between the inner ring and the outer ring are separated from each other, so that the equalizing process is more reliably performed.
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。
Moreover, in the said invention, the said magnet is arrange | positioned only at one side of the said axial direction of the said inner ring | wheel and the outer ring | wheel, and the imaging device which image | photographs the said rolling element between the said inner ring | wheel and the said outer ring | wheel on the other of the said axial direction. It is good also as a structure which has.
Also with this configuration, it is possible to confirm the arrangement of the rolling elements using an image acquired by the imaging device, and it is possible to automate the equal distribution process.
また、上記発明においては、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。
Moreover, in the said invention, it is good also as a structure provided with the control apparatus which controls the said rotation apparatus based on the image acquired by the said imaging device.
With this configuration, the rotating device is operated by the operation of the control device, and the equalizing process is performed in a state where dynamic friction acts on the inner ring, the outer ring, and the rolling elements, and the equal distribution is sufficient based on the acquired image. When it is confirmed that the rolling element is stopped, the rotating device is stopped so that the static friction acts, so that the rolling elements are held at equal intervals to finish the equalizing process. Can do. Thereby, the equal distribution process can be easily automated, the end of the equal distribution process can be reliably determined in a short time, and the time required for the process can be shortened.
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。 According to the rolling element equalizing device and the rolling element equalizing method according to the present invention, it is possible to perform the equalizing process of the rolling elements in a non-contact manner and with a small energy consumption.
[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。
[First Embodiment]
Below, 1st Embodiment of the rolling element equal distribution apparatus which concerns on this invention is described with reference to drawings.
As shown in FIG. 1, the rolling element equalizing device 1 shown in the present embodiment is a production of a rolling bearing B in which a plurality of rolling elements R are arranged between an inner ring IR and an outer ring OR arranged coaxially. This constitutes a part of the bearing manufacturing apparatus used in the above. This rolling element distribution device 1 is intended for a ball bearing using a steel ball as the rolling element R.
The rolling element equalizing device 1 includes a holding
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。
In the present embodiment, the pair of
Of the pair of
In the present embodiment, the
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。
This rolling element equalizing device 1 has a moving
Here, as the moving
In the present embodiment, the pair of
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。
The
The
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。
The rolling element equalizing device 1 includes a
In the present embodiment, the rotating
Here, in order not to damage the outer ring OR, it is preferable that at least the outer peripheral portion of the
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。
Hereinafter, the equalizing process of the rolling element R by the rolling element equalizing apparatus 1 comprised in this way is demonstrated. Here, normally, in the rolling bearing B before the equal distribution treatment, each rolling element R is irregularly arranged between the inner ring IR and the outer ring OR as shown in FIG.
In performing such an equal distribution process of the rolling bearings B, first, the moving
In this state, the inner ring IR and the outer ring OR, in which the rolling elements R are disposed between each other, are placed on the
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。 Thus, in a state where the inner ring IR and the outer ring OR are held in such a direction that the axis O is substantially vertical, the trajectory of the rolling element R formed between the inner ring IR and the outer ring OR becomes substantially horizontal ( That is, there is no inclination of the trajectory with respect to the horizontal plane). For this reason, in this state, each rolling element R disposed between the inner ring IR and the outer ring OR does not move due to the action of gravity, and remains in place unless it receives an external force other than gravity.
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。
Next, the moving
As a result, the inner ring IR is securely held, and the magnetic lines of force M generated by the pair of
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。
Thus, when the magnetic force line M which a pair of
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。
In this embodiment, the inner ring IR and the outer ring OR are sandwiched from both sides in the axis O direction, and the pair of
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。
The pair of
Further, the dimension (outer diameter dimension) in the direction orthogonal to the direction of the magnetic poles of the pair of
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。
In addition, the pair of
Therefore, a magnetic field that is rotationally symmetric around the axis O of the inner ring IR and the outer ring OR is formed in the vicinity of the end of the
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。
Further, in this rolling element equalizing device 1, the equalizing process by the pair of
By rotating the inner ring IR and the outer ring OR relative to each other in this way, the rolling elements R installed between the inner and outer rings are rotated to be in a dynamic friction state with respect to the inner ring IR and the outer ring OR.
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。
In the dynamic friction state, the frictional resistance generated between the inner and outer rings and the rolling element R is smaller than that in the stationary state. Therefore, the rolling element R is easy to move, and the equalizing process can be performed easily and reliably.
And since the rolling element R becomes easy to move in this way, the magnetic force required for the equal distribution processing is small, and it is possible to reduce the size of the pair of
Further, by rotating the inner ring IR and the outer ring OR relative to each other in this way, the rolling elements R that are extremely close to each other between the inner ring IR and the outer ring OR are separated from each other, so that the equalizing process is more reliably performed. Done.
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。 Normally, in the manufacturing process of the rolling bearing B, the rolling element R may be magnetized in a process other than the equal distribution process. Therefore, at the final stage of the manufacturing process, the adverse effect due to the magnetization of the rolling element R does not occur. The rolling element R is demagnetized. For this reason, even if a magnetic force is applied to the rolling elements R during the equal distribution treatment, the performance of the completed rolling bearing B does not deteriorate.
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。
As described above, according to the rolling element equalizing device 1 according to the present embodiment, since a device with high power consumption such as a compressor is not used for the equalizing process, the rolling element R and the like is non-contact and has a small energy consumption. Distribution processing can be performed.
Furthermore, in this embodiment, since the
For this reason, magnetic force can be applied to the rolling elements R without consuming electric power, and less energy is consumed during the equalizing process.
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。
Here, when the
Thus, by separating the inner ring IR and the outer ring OR and the
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。
In the above-described embodiment, the example in which both of the pair of
When both of the pair of
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。
Moreover, in the said embodiment, although the example which provided a pair of
In this case, the line of magnetic force M generated by the
[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。
[Second Embodiment]
Next, a rolling
In the description of the present embodiment, portions having the same configuration as those of the rolling element equalizing device 1 according to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
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。
In the rolling
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。
The annular
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。
The
Further, the
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。
Specifically, the
According to the rolling
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。
In addition, the
In the case where the equality state is determined by photographing with the
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。
In the present embodiment, the
Further, as the
Further, the
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
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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前記軸線方向の両側に配置される磁石と、を有し、
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転動体等配装置。 A rolling element equalizing device used for manufacturing a rolling bearing in which a plurality of rolling elements are arranged between an inner ring and an outer ring arranged coaxially,
A holding part that supports the inner ring and the outer ring, in which the rolling elements are arranged between each other, in a direction in which the respective axes are perpendicular to each other, and supports the inner ring and the outer ring,
Magnets disposed on both sides in the axial direction of the inner ring and the outer ring held by the holding part ,
A magnet disposed on one side in the axial direction is formed in a columnar shape facing the inner ring,
A rolling element equalizing device in which a magnet disposed on the other side in the axial direction is formed in an annular shape facing the outer ring .
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