JP3866546B2 - 転動体装填装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ころがり軸受の転動体を保持する保持器に当該転動体を装填する装置に関し、更に詳しくは、環状に形成された基部と、該基部上にその周方向に沿って並設され、転動体を回転可能に保持する複数の保持爪とを備えて成る保持器の、前記保持爪間に転動体を装填する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述した保持器の一例を図９乃至図１１に示す。尚、図９は、当該保持器を示した平面図であり、図１０は、図９における矢視ＩＶ−ＩＶ方向の断面図であり、図１１は、当該保持器の一部分を示した部分斜視図である。これら図９乃至図１１に示すように、この保持器１００は、環状に形成された基部１０１と、この基部１０１上にその周方向に沿って並設された複数の保持爪１０２とを備えて構成される。そして、各保持爪１０２間には、転動体１０５が回転自在となるように挿入，保持されるポケット部１０３が形成されている。
【０００３】
尚、保持爪１０２によって転動体１０５を保持するように構成された保持器１００としては、この他に、図１２に示したものなど各種のものが在る。
【０００４】
かかる保持器１００への転動体１０５の装填は、その構造から通常、保持器１００の外側から前記ポケット部１０３に転動体１０５を押し入れる態様が採られており、これを自動的に行う装置として、従来、図１３に示すような装填装置が提案されている。
【０００５】
同図１３に示すように、この装填装置１１０は、基台１１１と、この基台１１１に回転可能に支持され、その上面が基台１１１の上面と同一平面上に位置するように配設された回転テーブル１１２と、同じく前記基台１１１に支持されて前記回転テーブル１１２と共に回転するコレットチャック１１３と、このコレットチャック１１３の側方に配設されたガイドプレート１１５と、ガイドプレート１１５とコレットチャック１１３との間に転動体１０５を供給するシュート１２４と、前記コレットチャック１１３を開閉駆動するチャック駆動装置（図示せず）や、回転テーブル１１２及びコレットチャック１１３を回転駆動する回転駆動装置（図示せず）などを備えてなる。
【０００６】
前記コレットチャック１１３は、前記チャック駆動装置（図示せず）の作動によってその外径が拡縮するようになっており、保持器１００の内周部に挿通された状態で、外径が拡径せしめられることにより、保持器１００を把持する。
【０００７】
また、ガイドプレート１１５は、前記コレットチャック１１３と対向する側面が図示する如き形状の案内面１１６となっており、基台１１１上に固設されたブラケット１２０によって支持され、このブラケット１２０に植設されたピン１１７を中心として、矢示Ａ−Ｂ方向に揺動自在となっている。また、ガイドプレート１１５には制止穴１１８が設けられる一方、ブラケット１２０には制止穴１１８に挿通された状態で制止ピン１１９が植設されており、これら制止穴１１８と制止ピン１１９との係合関係によってガイドプレート１１５の前記揺動が規制される。更に、ガイドプレート１１５は、一端が前記ブラケット１２０に係止され、他端が当該ガイドプレート１１５に係止された引張コイルバネ１２１によって矢示Ａ方向に付勢されている。
【０００８】
また、前記シュート１２４は、転動体１０５が転送される搬送路１２５を有しており、前記基台１１１の上面に対し適宜角度で傾斜した状態で配設され、その排出端が前記ガイドプレート１１５の案内面１１６とコレットチャック１１３との間に臨んでいる。また、回転テーブル１１２の上面には、下りテーパとなった内テーパ面１１２ａが形成されており、前記シュート１２４によって供給された転動体１０５が、この内テーパ面１１２ａ及び前記ガイドプレート１１５の案内面１１６の作用によってコレットチャック１１３側に導かれるようになっている。
【０００９】
尚、図中の符号１２２はエアシリンダ、１２３はこのエアシリンダ１２２のピストンロッドに連結された制止ロッドであり、エアシリンダ１２２の作動によって制止ロッド１２３の先端部が、シュート１２４の搬送路１２５に対して進退し、当該搬送路１２５上を転送される転動体１０５を制止するようになっている。
【００１０】
斯くして、この装填装置１１０によれば、コレットチャック１１３によって保持器１００が把持され、当該保持器１００，コレットチャック１１３及び回転テーブル１１２が矢示Ｃ方向に回転せしめられた状態で、シュート１２４の排出端から所定個数（図示例では１１個）の転動体１０５が順次供給されると、供給された転動体１０５は、その先頭のものが回転テーブル１１２の内テーパ面１１２ａの傾斜によって保持器１００側に導かれ、その一部が保持器１００のポケット部１０３内に進入した状態となる。
【００１１】
この状態で、保持器１００等が更に矢示Ｃ方向に回転すると、転動体１０５はガイドプレート１１５の案内面１１６に摺接し、この案内面１１６によって保持器１００側に押圧され、前記ポケット部１０３内に挿入される。以後、同様にして、順次転動体１０５が保持器１００のポケット部１０３内に挿入される。そして、全てのポケット部１０３内に転動体１０５が挿入されると、保持器１００がコレットチャック１１３から取り外され、次の保持器１００がコレットチャック１１３に装填され、以後同様にして、順次保持器１００に転動体１０５が装填される。
【００１２】
尚、シュート１２４から供給された転動体１０５が、保持器１００の保持爪１０２とガイドプレート１１５との間に挟み込まれて、設定されたポケット部１０３に挿入されなかった場合には、保持器１００等の矢示Ｃ方向への回転に伴って、ガイドプレート１１５が矢示Ｂ方向に揺動し、これによって、転動体１０５が保持爪１０２とガイドプレート１１５との間に噛み込まれるのが防止される。この場合、転動体１０５は、ガイドプレート１１５の揺動動作によって、回転方向後ろ側のポケット部１０３に挿入される。また、この場合には、保持器１００が１回転する間に全てのポケット部１０３に対して転動体１０５を挿入することができないため、全てのポケット部１０３に転動体１０５が挿入されるまで、回転テーブル１１２等が回転駆動される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した装填装置１１０には、転動体１０５を自動的に保持器１００に装填することができるという利点が有る反面、以下に説明するような問題があった。
【００１４】
即ち、まず、上述した装填装置１００は、転動体１０５を自動装填する構成となっているので、上記チャック駆動装置（図示せず）や回転駆動装置（図示せず）などの駆動装置を要し、装置が大掛かりとなって、その製造コストが高くなり、また、大きな設置スペースを要するという問題がある。
【００１５】
また、転動体１０５を１個づつ保持器１００に装填するように構成されているので、全ての転動体１０５を保持器１００に装填するまでに長時間を要するという問題もある。特に、上述した如く、保持爪１０２とガイドプレート１１５との間に転動体１０５が挟み込まれた場合には、更に多くの時間を要することとなる。
【００１６】
本発明は、如上の実情に鑑みなされたものであって、保持器に転動体を装填するに当たり、これを安価且つ短時間のうちに行い得る転動体の装填装置の提供を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記課題を解決するための本発明の請求項１に記載した発明は、環状に形成された基部と、該基部上にその周方向に沿って並設され、転動体を回転可能に保持する複数の可撓性を有する保持爪とを備えて成る保持器の、前記保持爪間に形成されたポケット部に転動体を装填する装置であって、
前記保持器の基部内周部に嵌挿される嵌合部、及び該嵌合部より径の大きい大径部を有する段付状の部材からなり、前記嵌合部に嵌挿された前記保持器を支持する支持部材と、前記支持部材の大径部が嵌挿される嵌合穴を備えたガイド部材と、前記支持部材を上下動可能に保持する保持手段と、前記ガイド部材及び保持手段が固着される基台と、前記支持部材とガイド部材との間の周方向の位置関係を位置決めする位置決め手段と、前記支持部材を上方に付勢する付勢手段と、前記支持部材に支持された保持器の上面に当接可能に設けられ、該上面に当接した状態で上下動可能となった押え部材とを備えてなり、
前記支持部材の大径部には、前記保持器のポケット部中心位置と同一角度ピッチで保持穴が形成され、該保持穴は、その中心軸が前記支持部材の中心軸と並行に形成されるとともに、前記大径部の上端面及び外周面に開口するように形成されて、前記転動体が前記大径部の外側から穴内部に進退可能と成っており、
前記ガイド部材には、その上端面から前記嵌合穴に向けて下りテーパとなった内テーパが形成されるとともに、前記保持穴と対応する位置の少なくとも一箇所に、前記上端面及び嵌合穴内周面に開口する干渉回避穴が形成され、該干渉回避穴は、その中心軸が前記嵌合穴の中心軸と並行に形成されて、前記転動体が前記上端面及び内周面側から穴内部に進退可能と成っており、
更に、前記位置決め手段が、前記保持穴と前記干渉回避穴とが相互に対向するように、前記支持部材とガイド部材とを位置決めするように構成されてなることを特徴とする転動体装填装置に係る。
【００１８】
この転動体装填装置によれば、以下のようにして、転動体が保持器に装填される。尚、最初の状態では、前記支持部材は、その大径部がガイド部材の嵌合穴に下方から嵌挿されて、その嵌合部が少なくとも前記嵌合穴より上方に突出した状態となっており、更に、前記保持穴がガイド部材の内テーパ面と対向した状態となっている。
【００１９】
まず、ガイド部材の嵌合穴に嵌挿された支持部材の各保持穴に、転動体を適宜装填する。このとき、転動体は、ガイド部材の内テーパ面に当接した状態となる。ついで、支持部材の嵌合部に保持器を装着し、保持器の把持爪間（ポケット部）と前記保持穴及びこれに装填された転動体との位置合わせを行う。
【００２０】
次に、押え部材を、その下面が保持器上面と当接するように当該保持器上に載置した後、当該押え部材を下方に押し下げる。これにより、保持器及びこれを支持する支持部材は、付勢手段の付勢力に抗して下方に移動する。その際、ガイド部材に形成の干渉回避穴と非対向の保持穴に挿入された転動体は、前記内テーパ面に案内されて保持器のポケット部に進入し、更なる保持器及び支持部材の下方移動に伴って、ポケット部の内上面によって上方への移動が規制されつつ、前記内テーパ面に案内されて、前記ポケット部に押し込まれ、同部に装填される。
【００２１】
一方、前記干渉回避穴と対向する保持穴に挿入された転動体は、支持部材の下方移動によって前記干渉回避穴内に進入し、更に、支持部材が下方に移動すると、干渉回避穴底部に至り、かかる穴底縁部の作用によりこれに案内されてポケット部に進入し、更なる保持器及び支持部材の下方移動に伴って、ポケット部の内上面により上方への移動が規制されつつ、前記穴底縁部によって前記ポケット部に押し込まれ、同部に装填される。
【００２２】
前記保持爪間、即ち、前記ポケット部に転動体を挿入する際、保持爪は転動体の押し込み力により弾性変形して保持爪間の間隔が拡がり、これによって転動体を前記ポケット部に挿入することができるようになる。しかるに、一度に全ての転動体を挿入しようした場合、１つの保持爪にその隣接方向両側から転動体の均等な押し込み力が作用して、保持爪に上記のような弾性変形を起こさせることができない。このため、無理なく転動体を挿入することができない。
【００２３】
そこで、この転動体装填装置では、まず、ガイド部材に形成の干渉回避穴と非対向の保持穴に挿入された転動体を保持器に装填し、しかる後、前記干渉回避穴と対向する保持穴に挿入された転動体を保持器に装填するようにしている。
【００２４】
転動体の挿入されない保持爪間（ポケット部）を設定することで、かかる保持爪が干渉回避の役割を成し、この結果、他の保持爪に作用する隣接方向両側からの転動体の押し込み力が不均一となって保持爪に弾性変形を生起させることが可能となり、これにより、干渉回避穴と非対向の保持穴に挿入された複数の転動体を無理なくポケット部に挿入することが可能となる。一方、干渉回避穴と対向する保持穴に挿入された転動体については、保持爪と転動体との間に設定された隙間によって保持爪が弾性変形可能であり、かかる弾性変形によって無理なく保持爪間に挿入される。
【００２５】
そして、以上のようにして保持器に転動体が装填された後、押え部材による負荷を解除する。これにより、支持部材が付勢手段の付勢力によって上昇して、原位置に復帰する。この後、転動体の装填された保持器を支持部材から取り外す。
【００２６】
このように、本発明に係る転動体装填装置によれば、一度に複数の転動体を保持器に装填することができるので、上述した従来の装填装置に比べて、より短い時間で転動体を装填することができる。また、従来の装填装置におけるようなチャック駆動装置や回転駆動装置などの駆動装置が不要であることから、装置の大きさがコンパクトであり、そのため設置スペースが小さくて足り、また、製造コストが安価であるという利点がある。
【００２７】
尚、前記押え部材は、請求項２に記載した発明のように、これを駆動手段によって上下動させるようにすると良い。このようにすれば、転動体装填作業の一部自動化が図られ、当該作業の効率化を図ることができる。
【００２８】
また、上述したように、転動体は、支持部材及び保持器とガイド部材との相対移動によって保持器に装填される。したがって、請求項３に記載した発明のように、支持部材及び保持器を固定し、ガイド部材をこれに対して上下動させるようにしても、請求項１に記載した発明と同様の効果が奏される。
【００２９】
即ち、請求項３に記載した発明は、環状に形成された基部と、該基部上にその周方向に沿って並設され、転動体を回転可能に保持する複数の可撓性を有する保持爪とを備えて成る保持器の、前記保持爪間に形成されたポケット部に転動体を装填する装置であって、
前記保持器の基部内周部に嵌挿される嵌合部、及び該嵌合部より径の大きい大径部を有する段付状の部材からなり、前記嵌合部に嵌挿された前記保持器を支持する支持部材と、前記支持部材の大径部が嵌挿される嵌合穴を備え、且つ前記支持部材に対して上下動可能に設けられたガイド部材と、前記支持部材が固着される基台と、前記支持部材とガイド部材との間の周方向の位置関係を位置決めする位置決め手段と、前記支持部材に支持された保持器の上面に当接可能に設けられた押え部材と、前記保持器上面に当接した押え部材と支持部材との位置関係を保持する保持手段とを備えてなり、
前記支持部材の大径部には、前記保持器のポケット部中心位置と同一角度ピッチで保持穴が形成され、該保持穴は、その中心軸が前記支持部材の中心軸と並行に形成されるとともに、前記大径部の上端面及び外周面に開口するように形成されて、前記転動体が前記大径部の外側から穴内部に進退可能と成っており、
前記ガイド部材には、その上端面から前記嵌合穴に向けて下りテーパとなった内テーパが形成されるとともに、前記保持穴と対応する位置の少なくとも一箇所に、前記上端面及び嵌合穴内周面に開口する干渉回避穴が形成され、該干渉回避穴は、その中心軸が前記嵌合穴の中心軸と並行に形成されて、前記転動体が前記上端面及び内周面側から穴内部に進退可能と成っており、
更に、前記位置決め手段が、前記保持穴と前記干渉回避穴とが相互に対向するように、前記支持部材とガイド部材とを位置決めするように構成されてなることを特徴とする転動体装填装置に係る。
【００３０】
そして、この請求項３に記載した発明においても同様に、請求項４に記載した発明の如く、前記ガイド部材を駆動手段によって上下動させるようにすると良い。このようにすれば、転動体装填作業の一部自動化が図られ、当該作業の効率化を図ることができる。
【００３１】
また、本発明の請求項５に記載した発明は、上記請求項１乃至４記載のいずれかの転動体装填装置において、前記保持器と当接する前記押え部材当接面の、当接時に前記支持部材の保持穴と対応する位置に、前記転動体との接触を回避する凹溝を放射状且つ前記押え部材の外周面に開口するように形成したことを特徴とする転動体装填装置に係る。
【００３２】
転動体が保持器に装填されたときに、転動体の上面が保持爪の上端より上方に突出するように構成されたものである場合には、押し下げ部材により保持器を押し下げて、当該転動体をポケット部に装填させる際に、転動体が押し下げ部材の下面と干渉する。そこで、請求項５記載の発明のように、前記押え部材当接面の、当接時に前記支持部材の保持穴と対応する位置に凹溝を形成すれば、転動体がポケット部に進入する際の、当該転動体上面と押え部材下面との干渉が、前記凹溝によって解消される。
【００３３】
また、本発明の請求項６に記載した発明は、上記請求項５記載の転動体装填装置において、前記押え部材を前記保持器に当接させた際、前記押え部材の当接面に形成された凹溝と、前記支持部材の保持穴とが相互に対向するように、前記押え部材と前記支持部材との間の位置関係を位置決めする第２の位置決め手段を設けたことを特徴とする転動体装填装置に係る。
【００３４】
この発明によれば、押え部材当接面を保持器上面に当接させる際に、押え部材当接面に形成された凹溝と、支持部材の保持穴とを、容易に位置合わせすることができる。
【００３５】
尚、本発明における保持器は金属製や樹脂製からなるもの含み、可撓性を有する保持爪とは、保持爪が、そのポケット部に外側から転動体を押し入れる際、転動体を挿入可能な程度の撓み性を有していることを意味する。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本実施形態に係る転動体装填装置を一部断面で示した正面図であり、図２は、図１における矢視Ｉ方向の側面図であり、図３は、図２の平面図である。また、本例では、図９乃至図１１に示した保持器１００に転動体１０５を装填する例を例示する。
【００３７】
図１乃至図３に示すように、本例の転動体装填装置１は、架台２、この架台２上に配設された基台１０、基台１０に固設されたガイド部材２０、ガイド部材２０に係合する支持部材３０、支持部材３０に係合可能に設けられた押え部材４０などを備えてなる。
【００３８】
図１及び図２に示すように、前記基台１０は、前記架台２上に固設される下プレート１１と、この下プレート１１上に適宜間隔で立設された一対の脚部材１３，１４と、この脚部材１３，１４上に固設された上プレート１２からなる。前記上プレート１２には、嵌合穴１２ａが形成されており、前記ガイド部材２０の下端部がこの嵌合穴１２ａに嵌合された状態で、当該上プレート１２上に固定されている。また、下プレート１１にも嵌合穴１１ａが形成されており、軸受５８がこの嵌合穴１１ａに下方から嵌挿された状態で当該下プレート１１に固定されている。
【００３９】
図１及び図４に示すように、前記ガイド部材２０は、嵌合穴２３を備えた円筒状の部材であり、この嵌合穴２３に前記支持部材３０が嵌挿される。また、ガイド部材２０の上面には、前記嵌合穴２３に向けて下りテーパとなった第１のテーパ面２１が形成され、更に、この第１のテーパ面２１の内側に、これより急傾斜となった第２のテーパ面２２が形成されている。また、図３にも示すように、この第２のテーパ面２２には、その周方向３箇所に、横断面略半円状の干渉回避穴２４が嵌合穴２３の中心軸に沿って穿設されている。この干渉回避穴２４は、前記第２のテーパ面２２及び嵌合穴２３の内周面に開口しており、前記転動体１０５が、第２のテーパ面２２及び嵌合穴２３の内周面側から当該干渉回避穴２４内に進退可能となっている。
【００４０】
前記支持部材３０は、前記ガイド部材２０の嵌合穴２３に嵌挿される大径部３１、及び前記保持器１００の内周部が嵌合，装着される小径部（嵌合部）３２を備えた段付円筒状の部材からなり、その下端部には、前記ガイド部材２０下面に当接して、その前記嵌合穴２３に嵌挿された当該支持部材３０の上方への移動を制止するフランジ状の係止部３４が形成されている。
【００４１】
また、前記大径部３１は、前記係止部３４が前記ガイド部材２０下面に当接した状態で、その上端部が前記ガイド部材２０に形成された前記第２のテーパ面２２の上端よりも上方に位置するようになっており、その肩部には、図９乃至図１１に示した保持器１００のポケット部１０３の配置角度ピッチと同じ角度ピッチで、横断面略半円状の保持穴３３が当該大径部３１の中心軸に沿って穿設されている。この保持穴３３は、大径部３１の上端面及び外周面に開口しており、前記転動体１０５が、大径部３１の上端面及び外周面側から当該保持穴３３内に進退可能となっている。
【００４２】
また、支持部材３０の上端面には前記押え部材４０と係合する係合ロッド３７が突設され、更にその近傍には位置決めピン３８が突設される一方、下面中心位置には軸継手５０の上端部５１が嵌挿される嵌合穴３５が穿設され、また、当該下面に開口する位置決め溝３６が形成されている。
【００４３】
前記軸継手５０は、その上端部５１が小径となった段付円筒状の部材からなり、下面中心位置にはスプライン軸５５の先端部５６が嵌挿される嵌合穴５２が穿設されている。また、大径部の上端面には、前記支持部材３０の下面に形成された位置決め溝３６に挿入される位置決めピン５３が突設されている。
【００４４】
前記スプライン軸５５は、前記下プレート１１に固設された軸受５８のスプライン穴に挿通され、更に、その下端部が、前記軸受５８の下方に配設された円筒状のホルダ５９内に挿入され、このホルダ５９内に配設された圧縮コイルバネ６０によって、上方に付勢された状態で、しかも上下動可能に、これら軸受５８及びホルダ５９により保持されている。また、このスプライン軸５５と前記軸継手５０とは、スプライン軸５５の先端部６１に植設されたキー５７及び軸継手５０に螺着されたネジ５４によって、相互にその回転方向の位置関係が位置決めされている。
【００４５】
斯くして、支持部材３０は、軸継手５０，スプライン軸５５，ホルダ５９及び圧縮コイルバネ６０によって支持され、位置決め溝３６と位置決めピン５３との係合関係、キー５７とネジ５４との係合関係、及びスプライン軸５５と軸受５８との係合関係によって、その保持穴３３がガイド部材２０に形成された干渉回避穴２４と対向するように、ガイド部材２０に対して位置決めされる。
【００４６】
図１及び図４に示すように、前記押え部材４０は、下面中心位置に嵌合穴４１が穿設された段付円筒状の部材からなり、この嵌合穴４１にはスリーブ４４が圧入されている。スリーブ４４の下面には位置決め溝４６が形成されており、更に、その中心穴４５に前記係合ロッド３７が嵌挿されるようになっている。また、押え部材４０の下面４３は、前記支持部材３０に装着された前記保持器１００の上面に当接する当接面になっており、更に、当該下面（当接面）４３には、図５及び図６に示すように、凹溝４２が、当該押え部材４０の外周面に開口するように放射状に形成されている。
【００４７】
斯くして、押え部材４０は、スリーブ４４の中心穴４５に前記係合ロッド３７を嵌挿せることで、支持部材３０に対して係合し、前記位置決めピン３８が位置決め溝４６に挿入されるように、支持部材３０に対する回転位置を調整することで、その前記凹溝４２が支持部材３０の保持穴３３と対向するようになっている。尚、前記凹溝４２の深さは、転動体１０５が装填された保持器１００に前記当接面４３が当接したときに、当該転動体１０５と干渉しない深さとなっている。
【００４８】
次に、以上の構成を備えた本例の転動体装填装置１により、前記保持器１００に転動体１０５を装填する手順について、図７を用いて説明する。
【００４９】
まず、前記支持部材３０の各保持穴３３に、転動体１０５（１０５ａ，１０５ｂ）を装填する。このとき、転動体１０５（１０５ａ，１０５ｂ）は、ガイド部材２０に形成された第１のテーパ面２１によって案内され、スムーズに各保持穴内に装填される。そして、転動体１０５（１０５ａ，１０５ｂ）は、ガイド部材２０の第２のテーパ面２２に当接した状態となる。
【００５０】
次に、支持部材３０の小径部（嵌合部）３２に保持器１００を装着して、保持器１００のポケット部１０３と前記保持穴３３及びこれに装填された転動体１０５（１０５ａ，１０５ｂ）との位置合わせを行った後、押え部材４０を、そのスリーブ４４に係合ロッド３７が嵌挿されるように、支持部材３０に係合せしめ、ついで、前記位置決めピン３８が位置決め溝４６に挿入されるように、支持部材３０に対する回転位置を調整した後、その下面４３が保持器１００の上面と当接するように当該保持器１００上に載置する。これにより、押え部材４０の凹溝４２が支持部材３０の保持穴３３と対向した状態となる。
【００５１】
このようにして、転動体１０５（１０５ａ，１０５ｂ）を保持穴３３に装填し、保持器１００を支持部材３０に装着した後、当該支持部材３０に押え部材４０を係合せしめた状態を図７（ａ）に示す。
【００５２】
次に、押え部材４０を下方に押し下げる。これにより、保持器１００及びこれを支持する支持部材３０が、圧縮コイルバネ６０の付勢力に抗して下方に移動する。その際、ガイド部材２０に形成の干渉回避穴２４と非対向の保持穴３３に挿入された転動体１０５ａは、第２のテーパ面２２に案内されて保持器１００のポケット部１０３に進入し、更なる保持器１００及び支持部材３０の下方移動に伴って、ポケット部１０３の内上面によって上方への移動が規制されつつ、前記第２のテーパ面２２に案内されて、前記ポケット部１０３に押し込まれ、同部に装填される。
【００５３】
一方、前記干渉回避穴２４と対向する保持穴３３に挿入された転動体１０５ｂは、支持部材３０の下方移動によって前記干渉回避穴２４内に進入した後、干渉回避穴２４底部に至り、かかる穴底縁部に案内されてポケット部に進入した状態となる。尚、この状態では、干渉回避穴２４と対向する保持穴３３に挿入された転動体１０５ｂは、完全には前記ポケット部１０３内に装填されていない。この状態を図７（ｂ）に示す。
【００５４】
そして、保持器１００及び支持部材３０が更に下方に移動すると、干渉回避穴２４と対向する保持穴３３に挿入された転動体１０５ｂは、ポケット部１０３の内上面によって上方への移動が規制されつつ、前記穴底縁部によって前記ポケット部１０３に押し込まれ、同部に装填される。この状態を図７（ｃ）に示す。
【００５５】
次に、以上のようにして、全ての転動体１０５が保持器１００に装填された後、押え部材４０による負荷を解除する。これにより、支持部材３０が圧縮コイルバネ６０の付勢力によって上昇して、原位置に復帰する。この後、転動体１０５の装填された保持器１００を支持部材３０から取り外す。
【００５６】
このように、この転動体装填装置１によれば、まず、ガイド部材２０に形成の干渉回避穴２４と非対向の保持穴３３に挿入された転動体１０５ａが保持器１００に装填され、しかる後、前記干渉回避穴２４と対向する保持穴３３に挿入された転動体１０５ｂが保持器１００に装填される。
【００５７】
一度に全ての転動体１０５を保持器１００に装填しようとすると、保持爪１０２にその隣接方向両側から均等な力が作用して、無理なく転動体１０５を挿入することが困難であるが、転動体１０５の挿入されないポケット部１０３を設定することで、同部の保持爪１０２が干渉回避の役割を成し、この結果、他の保持爪１０２に作用する隣接方向両側から作用する力が不均一となって保持爪１０２に弾性変形を生起させることが可能となり、これにより、干渉回避穴２４と非対向の保持穴３３に挿入された複数の転動体１０５ａを無理なくポケット部１０３に挿入することが可能となる。一方、干渉回避穴２４と対向する保持穴３３に挿入された転動体１０５ｂについては、既に装填された転動体１０５ａと保持爪１０２との間に隙間が設定されているので、当該保持爪１０２はかかる隙間によって弾性変形可能であり、かかる弾性変形によって無理なくポケット部１０３に挿入される。
【００５８】
以上詳述したように、本例の転動体装填装置１によれば、一度に複数の転動体１０５を保持器１００に装填することができるので、上述した従来の装填装置１１０に比べて、より短い時間で転動体１０５を装填することができる。また、従来の装填装置１１０におけるようなチャック駆動装置や回転駆動装置などの駆動装置が不要であることから、装置の大きさがコンパクトであり、そのため設置スペースが小さくて足り、また、製造コストが安価であるという利点がある。
【００５９】
また、押え部材４０の下面４３に、放射状の凹溝４２を形成しているので、転動体１０５が保持器１００に装填されたときに、転動体１０５の上面が保持爪１０２の上端より上方に突出するように構成されたものであっても、当該転動体１０５をポケット部１０３に装填させる際の、当該転動体１０５上面と押え部材４０の下面４３との干渉を、前記凹溝４２によって解消することができる。
【００６０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。例えば、上述の例では、干渉回避穴２４を３箇所に設けたが、これは少なくとも１箇所に形成されていれば足り、その数は何ら限定されるものではない。
【００６１】
また、前記押え部材４０を上下動させる駆動手段を設け、この駆動手段によって、前記押え部材４０を上下動させるようにしても良い。このようにすれば、転動体１０５の装填作業を一部自動化することができ、当該作業の効率化を図ることができる。
【００６２】
また、上記説明から容易に理解されるように、転動体１０５は、支持部材３０及び保持器１００とガイド部材２０との相対移動によって保持器１００に装填される。したがって、支持部材３０及び保持器１００を固定し、ガイド部材２０をこれに対して上下動させるようにしても、上記と同様にして保持器１００に転動体１０５を装填することができる。かかる装置の概略構成を図８に示す。
【００６３】
同図８に示すように、この転動体装填装置７０は、上記支持部材３０が基台１０の上プレート１２上に固設され、上記ガイド部材２０が支持部材３０に対して上下動可能に外嵌せしめられるとともに、上記押え部材４０が駆動シリンダ７１によって上下駆動されるように構成されてなる。尚、ガイド部材２０と支持部材３０とは、例えば、キーとキー溝との係合関係などにより、上記保持穴３３と干渉回避穴２４とが相互に対向するように、位置決めされている。また、駆動シリンダ７１は、適宜構造体に支持されている。
【００６４】
斯くして、この転動体装填装置７０によれば、まず、前記支持部材３０の各保持穴３３に転動体１０５を装填した後、前記駆動シリンダ７１を駆動して、押え部材４０を下方に移動させ、その下面４３を保持器１００の上面に当接せしめる。これにより、支持部材３０及び保持器１００が固定されるとともに、押え部材４０と支持部材３０とは、その位置関係が保持された状態となる。しかる後、ガイド部材２０を上方に移動させると、上記と同様にして、転動体１０５が保持器１００に装填される。
【００６５】
尚、この転動体装填装置７０においても、前記ガイド部材２０を上下動させる駆動手段を設け、この駆動手段によって、前記ガイド部材２０を上下動させるようにしても良い。このようにすれば、転動体１０５の装填作業を一部自動化することができ、当該作業の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る転動体装填装置を一部断面で示した正面図である。
【図２】 図１における矢視Ｉ方向の側面図である。
【図３】 図２の平面図である。
【図４】 図１に示した転動体装填装置の一部を拡大して示した拡大図である。
【図５】 図１における矢視ＩＩ−ＩＩ方向の底面図である。
【図６】 図１における矢視ＩＩＩ方向の側面図である。
【図７】 本実施形態の転動体装填装置による転動体装填手順を示した説明図である。
【図８】 本発明の他の形態に係る転動体装填装置を一部断面で示した正面図である。
【図９】 一例に係る保持器を示した平面図である。
【図１０】 図９における矢視ＩＶ−ＩＶ方向の断面図である。
【図１１】 図９に示した保持器の部分斜視図である。
【図１２】 他の例に係る保持器を示した斜視図である。
【図１３】 従来例に係る転動体装填装置を示した平面図である。
【符号の説明】
１ 転動体装填装置
２ 架台
１０ 基台
２０ ガイド部材
２２ 第２のテーパ面
２３ 嵌合穴
２４ 干渉回避穴
３０ 支持部材
３１ 大径部
３２ 小径部（嵌合部）
３３ 保持穴
３６ 位置決め溝
３８ 位置決めピン
４０ 押え部材
４２ 凹溝
４３ 下面（当接面）
４６ 位置決め溝
５３ 位置決めピン
５４ ネジ
５５ スプライン軸
５７ キー
５８ 軸受
６０ 圧縮コイルバネ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ころがり軸受の転動体を保持する保持器に当該転動体を装填する装置に関し、更に詳しくは、環状に形成された基部と、該基部上にその周方向に沿って並設され、転動体を回転可能に保持する複数の保持爪とを備えて成る保持器の、前記保持爪間に転動体を装填する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述した保持器の一例を図９乃至図１１に示す。尚、図９は、当該保持器を示した平面図であり、図１０は、図９における矢視ＩＶ−ＩＶ方向の断面図であり、図１１は、当該保持器の一部分を示した部分斜視図である。これら図９乃至図１１に示すように、この保持器１００は、環状に形成された基部１０１と、この基部１０１上にその周方向に沿って並設された複数の保持爪１０２とを備えて構成される。そして、各保持爪１０２間には、転動体１０５が回転自在となるように挿入，保持されるポケット部１０３が形成されている。
【０００３】
尚、保持爪１０２によって転動体１０５を保持するように構成された保持器１００としては、この他に、図１２に示したものなど各種のものが在る。
【０００４】
かかる保持器１００への転動体１０５の装填は、その構造から通常、保持器１００の外側から前記ポケット部１０３に転動体１０５を押し入れる態様が採られており、これを自動的に行う装置として、従来、図１３に示すような装填装置が提案されている。
【０００５】
同図１３に示すように、この装填装置１１０は、基台１１１と、この基台１１１に回転可能に支持され、その上面が基台１１１の上面と同一平面上に位置するように配設された回転テーブル１１２と、同じく前記基台１１１に支持されて前記回転テーブル１１２と共に回転するコレットチャック１１３と、このコレットチャック１１３の側方に配設されたガイドプレート１１５と、ガイドプレート１１５とコレットチャック１１３との間に転動体１０５を供給するシュート１２４と、前記コレットチャック１１３を開閉駆動するチャック駆動装置（図示せず）や、回転テーブル１１２及びコレットチャック１１３を回転駆動する回転駆動装置（図示せず）などを備えてなる。
【０００６】
前記コレットチャック１１３は、前記チャック駆動装置（図示せず）の作動によってその外径が拡縮するようになっており、保持器１００の内周部に挿通された状態で、外径が拡径せしめられることにより、保持器１００を把持する。
【０００７】
また、ガイドプレート１１５は、前記コレットチャック１１３と対向する側面が図示する如き形状の案内面１１６となっており、基台１１１上に固設されたブラケット１２０によって支持され、このブラケット１２０に植設されたピン１１７を中心として、矢示Ａ−Ｂ方向に揺動自在となっている。また、ガイドプレート１１５には制止穴１１８が設けられる一方、ブラケット１２０には制止穴１１８に挿通された状態で制止ピン１１９が植設されており、これら制止穴１１８と制止ピン１１９との係合関係によってガイドプレート１１５の前記揺動が規制される。更に、ガイドプレート１１５は、一端が前記ブラケット１２０に係止され、他端が当該ガイドプレート１１５に係止された引張コイルバネ１２１によって矢示Ａ方向に付勢されている。
【０００８】
また、前記シュート１２４は、転動体１０５が転送される搬送路１２５を有しており、前記基台１１１の上面に対し適宜角度で傾斜した状態で配設され、その排出端が前記ガイドプレート１１５の案内面１１６とコレットチャック１１３との間に臨んでいる。また、回転テーブル１１２の上面には、下りテーパとなった内テーパ面１１２ａが形成されており、前記シュート１２４によって供給された転動体１０５が、この内テーパ面１１２ａ及び前記ガイドプレート１１５の案内面１１６の作用によってコレットチャック１１３側に導かれるようになっている。
【０００９】
尚、図中の符号１２２はエアシリンダ、１２３はこのエアシリンダ１２２のピストンロッドに連結された制止ロッドであり、エアシリンダ１２２の作動によって制止ロッド１２３の先端部が、シュート１２４の搬送路１２５に対して進退し、当該搬送路１２５上を転送される転動体１０５を制止するようになっている。
【００１０】
斯くして、この装填装置１１０によれば、コレットチャック１１３によって保持器１００が把持され、当該保持器１００，コレットチャック１１３及び回転テーブル１１２が矢示Ｃ方向に回転せしめられた状態で、シュート１２４の排出端から所定個数（図示例では１１個）の転動体１０５が順次供給されると、供給された転動体１０５は、その先頭のものが回転テーブル１１２の内テーパ面１１２ａの傾斜によって保持器１００側に導かれ、その一部が保持器１００のポケット部１０３内に進入した状態となる。
【００１１】
この状態で、保持器１００等が更に矢示Ｃ方向に回転すると、転動体１０５はガイドプレート１１５の案内面１１６に摺接し、この案内面１１６によって保持器１００側に押圧され、前記ポケット部１０３内に挿入される。以後、同様にして、順次転動体１０５が保持器１００のポケット部１０３内に挿入される。そして、全てのポケット部１０３内に転動体１０５が挿入されると、保持器１００がコレットチャック１１３から取り外され、次の保持器１００がコレットチャック１１３に装填され、以後同様にして、順次保持器１００に転動体１０５が装填される。
【００１２】
尚、シュート１２４から供給された転動体１０５が、保持器１００の保持爪１０２とガイドプレート１１５との間に挟み込まれて、設定されたポケット部１０３に挿入されなかった場合には、保持器１００等の矢示Ｃ方向への回転に伴って、ガイドプレート１１５が矢示Ｂ方向に揺動し、これによって、転動体１０５が保持爪１０２とガイドプレート１１５との間に噛み込まれるのが防止される。この場合、転動体１０５は、ガイドプレート１１５の揺動動作によって、回転方向後ろ側のポケット部１０３に挿入される。また、この場合には、保持器１００が１回転する間に全てのポケット部１０３に対して転動体１０５を挿入することができないため、全てのポケット部１０３に転動体１０５が挿入されるまで、回転テーブル１１２等が回転駆動される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した装填装置１１０には、転動体１０５を自動的に保持器１００に装填することができるという利点が有る反面、以下に説明するような問題があった。
【００１４】
即ち、まず、上述した装填装置１００は、転動体１０５を自動装填する構成となっているので、上記チャック駆動装置（図示せず）や回転駆動装置（図示せず）などの駆動装置を要し、装置が大掛かりとなって、その製造コストが高くなり、また、大きな設置スペースを要するという問題がある。
【００１５】
また、転動体１０５を１個づつ保持器１００に装填するように構成されているので、全ての転動体１０５を保持器１００に装填するまでに長時間を要するという問題もある。特に、上述した如く、保持爪１０２とガイドプレート１１５との間に転動体１０５が挟み込まれた場合には、更に多くの時間を要することとなる。
【００１６】
本発明は、如上の実情に鑑みなされたものであって、保持器に転動体を装填するに当たり、これを安価且つ短時間のうちに行い得る転動体の装填装置の提供を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記課題を解決するための本発明の請求項１に記載した発明は、環状に形成された基部と、該基部上にその周方向に沿って並設され、転動体を回転可能に保持する複数の可撓性を有する保持爪とを備えて成る保持器の、前記保持爪間に形成されたポケット部に転動体を装填する装置であって、
前記保持器の基部内周部に嵌挿される嵌合部、及び該嵌合部より径の大きい大径部を有する段付状の部材からなり、前記嵌合部に嵌挿された前記保持器を支持する支持部材と、前記支持部材の大径部が嵌挿される嵌合穴を備えたガイド部材と、前記支持部材を上下動可能に保持する保持手段と、前記ガイド部材及び保持手段が固着される基台と、前記支持部材とガイド部材との間の周方向の位置関係を位置決めする位置決め手段と、前記支持部材を上方に付勢する付勢手段と、前記支持部材に支持された保持器の上面に当接可能に設けられ、該上面に当接した状態で上下動可能となった押え部材とを備えてなり、
前記支持部材の大径部には、前記保持器のポケット部中心位置と同一角度ピッチで保持穴が形成され、該保持穴は、その中心軸が前記支持部材の中心軸と並行に形成されるとともに、前記大径部の上端面及び外周面に開口するように形成されて、前記転動体が前記大径部の外側から穴内部に進退可能と成っており、
前記ガイド部材には、その上端面から前記嵌合穴に向けて下りテーパとなった内テーパが形成されるとともに、前記保持穴と対応する位置の少なくとも一箇所に、前記上端面及び嵌合穴内周面に開口する干渉回避穴が形成され、該干渉回避穴は、その中心軸が前記嵌合穴の中心軸と並行に形成されて、前記転動体が前記上端面及び内周面側から穴内部に進退可能と成っており、
更に、前記位置決め手段が、前記保持穴と前記干渉回避穴とが相互に対向するように、前記支持部材とガイド部材とを位置決めするように構成されてなることを特徴とする転動体装填装置に係る。
【００１８】
この転動体装填装置によれば、以下のようにして、転動体が保持器に装填される。尚、最初の状態では、前記支持部材は、その大径部がガイド部材の嵌合穴に下方から嵌挿されて、その嵌合部が少なくとも前記嵌合穴より上方に突出した状態となっており、更に、前記保持穴がガイド部材の内テーパ面と対向した状態となっている。
【００１９】
まず、ガイド部材の嵌合穴に嵌挿された支持部材の各保持穴に、転動体を適宜装填する。このとき、転動体は、ガイド部材の内テーパ面に当接した状態となる。ついで、支持部材の嵌合部に保持器を装着し、保持器の把持爪間（ポケット部）と前記保持穴及びこれに装填された転動体との位置合わせを行う。
【００２０】
次に、押え部材を、その下面が保持器上面と当接するように当該保持器上に載置した後、当該押え部材を下方に押し下げる。これにより、保持器及びこれを支持する支持部材は、付勢手段の付勢力に抗して下方に移動する。その際、ガイド部材に形成の干渉回避穴と非対向の保持穴に挿入された転動体は、前記内テーパ面に案内されて保持器のポケット部に進入し、更なる保持器及び支持部材の下方移動に伴って、ポケット部の内上面によって上方への移動が規制されつつ、前記内テーパ面に案内されて、前記ポケット部に押し込まれ、同部に装填される。
【００２１】
一方、前記干渉回避穴と対向する保持穴に挿入された転動体は、支持部材の下方移動によって前記干渉回避穴内に進入し、更に、支持部材が下方に移動すると、干渉回避穴底部に至り、かかる穴底縁部の作用によりこれに案内されてポケット部に進入し、更なる保持器及び支持部材の下方移動に伴って、ポケット部の内上面により上方への移動が規制されつつ、前記穴底縁部によって前記ポケット部に押し込まれ、同部に装填される。
【００２２】
前記保持爪間、即ち、前記ポケット部に転動体を挿入する際、保持爪は転動体の押し込み力により弾性変形して保持爪間の間隔が拡がり、これによって転動体を前記ポケット部に挿入することができるようになる。しかるに、一度に全ての転動体を挿入しようした場合、１つの保持爪にその隣接方向両側から転動体の均等な押し込み力が作用して、保持爪に上記のような弾性変形を起こさせることができない。このため、無理なく転動体を挿入することができない。
【００２３】
そこで、この転動体装填装置では、まず、ガイド部材に形成の干渉回避穴と非対向の保持穴に挿入された転動体を保持器に装填し、しかる後、前記干渉回避穴と対向する保持穴に挿入された転動体を保持器に装填するようにしている。
【００２４】
転動体の挿入されない保持爪間（ポケット部）を設定することで、かかる保持爪が干渉回避の役割を成し、この結果、他の保持爪に作用する隣接方向両側からの転動体の押し込み力が不均一となって保持爪に弾性変形を生起させることが可能となり、これにより、干渉回避穴と非対向の保持穴に挿入された複数の転動体を無理なくポケット部に挿入することが可能となる。一方、干渉回避穴と対向する保持穴に挿入された転動体については、保持爪と転動体との間に設定された隙間によって保持爪が弾性変形可能であり、かかる弾性変形によって無理なく保持爪間に挿入される。
【００２５】
そして、以上のようにして保持器に転動体が装填された後、押え部材による負荷を解除する。これにより、支持部材が付勢手段の付勢力によって上昇して、原位置に復帰する。この後、転動体の装填された保持器を支持部材から取り外す。
【００２６】
このように、本発明に係る転動体装填装置によれば、一度に複数の転動体を保持器に装填することができるので、上述した従来の装填装置に比べて、より短い時間で転動体を装填することができる。また、従来の装填装置におけるようなチャック駆動装置や回転駆動装置などの駆動装置が不要であることから、装置の大きさがコンパクトであり、そのため設置スペースが小さくて足り、また、製造コストが安価であるという利点がある。
【００２７】
尚、前記押え部材は、請求項２に記載した発明のように、これを駆動手段によって上下動させるようにすると良い。このようにすれば、転動体装填作業の一部自動化が図られ、当該作業の効率化を図ることができる。
【００２８】
また、上述したように、転動体は、支持部材及び保持器とガイド部材との相対移動によって保持器に装填される。したがって、請求項３に記載した発明のように、支持部材及び保持器を固定し、ガイド部材をこれに対して上下動させるようにしても、請求項１に記載した発明と同様の効果が奏される。
【００２９】
即ち、請求項３に記載した発明は、環状に形成された基部と、該基部上にその周方向に沿って並設され、転動体を回転可能に保持する複数の可撓性を有する保持爪とを備えて成る保持器の、前記保持爪間に形成されたポケット部に転動体を装填する装置であって、
前記保持器の基部内周部に嵌挿される嵌合部、及び該嵌合部より径の大きい大径部を有する段付状の部材からなり、前記嵌合部に嵌挿された前記保持器を支持する支持部材と、前記支持部材の大径部が嵌挿される嵌合穴を備え、且つ前記支持部材に対して上下動可能に設けられたガイド部材と、前記支持部材が固着される基台と、前記支持部材とガイド部材との間の周方向の位置関係を位置決めする位置決め手段と、前記支持部材に支持された保持器の上面に当接可能に設けられた押え部材と、前記保持器上面に当接した押え部材と支持部材との位置関係を保持する保持手段とを備えてなり、
前記支持部材の大径部には、前記保持器のポケット部中心位置と同一角度ピッチで保持穴が形成され、該保持穴は、その中心軸が前記支持部材の中心軸と並行に形成されるとともに、前記大径部の上端面及び外周面に開口するように形成されて、前記転動体が前記大径部の外側から穴内部に進退可能と成っており、
前記ガイド部材には、その上端面から前記嵌合穴に向けて下りテーパとなった内テーパが形成されるとともに、前記保持穴と対応する位置の少なくとも一箇所に、前記上端面及び嵌合穴内周面に開口する干渉回避穴が形成され、該干渉回避穴は、その中心軸が前記嵌合穴の中心軸と並行に形成されて、前記転動体が前記上端面及び内周面側から穴内部に進退可能と成っており、
更に、前記位置決め手段が、前記保持穴と前記干渉回避穴とが相互に対向するように、前記支持部材とガイド部材とを位置決めするように構成されてなることを特徴とする転動体装填装置に係る。
【００３０】
そして、この請求項３に記載した発明においても同様に、請求項４に記載した発明の如く、前記ガイド部材を駆動手段によって上下動させるようにすると良い。このようにすれば、転動体装填作業の一部自動化が図られ、当該作業の効率化を図ることができる。
【００３１】
また、本発明の請求項５に記載した発明は、上記請求項１乃至４記載のいずれかの転動体装填装置において、前記保持器と当接する前記押え部材当接面の、当接時に前記支持部材の保持穴と対応する位置に、前記転動体との接触を回避する凹溝を放射状且つ前記押え部材の外周面に開口するように形成したことを特徴とする転動体装填装置に係る。
【００３２】
転動体が保持器に装填されたときに、転動体の上面が保持爪の上端より上方に突出するように構成されたものである場合には、押し下げ部材により保持器を押し下げて、当該転動体をポケット部に装填させる際に、転動体が押し下げ部材の下面と干渉する。そこで、請求項５記載の発明のように、前記押え部材当接面の、当接時に前記支持部材の保持穴と対応する位置に凹溝を形成すれば、転動体がポケット部に進入する際の、当該転動体上面と押え部材下面との干渉が、前記凹溝によって解消される。
【００３３】
また、本発明の請求項６に記載した発明は、上記請求項５記載の転動体装填装置において、前記押え部材を前記保持器に当接させた際、前記押え部材の当接面に形成された凹溝と、前記支持部材の保持穴とが相互に対向するように、前記押え部材と前記支持部材との間の位置関係を位置決めする第２の位置決め手段を設けたことを特徴とする転動体装填装置に係る。
【００３４】
この発明によれば、押え部材当接面を保持器上面に当接させる際に、押え部材当接面に形成された凹溝と、支持部材の保持穴とを、容易に位置合わせすることができる。
【００３５】
尚、本発明における保持器は金属製や樹脂製からなるもの含み、可撓性を有する保持爪とは、保持爪が、そのポケット部に外側から転動体を押し入れる際、転動体を挿入可能な程度の撓み性を有していることを意味する。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本実施形態に係る転動体装填装置を一部断面で示した正面図であり、図２は、図１における矢視Ｉ方向の側面図であり、図３は、図２の平面図である。また、本例では、図９乃至図１１に示した保持器１００に転動体１０５を装填する例を例示する。
【００３７】
図１乃至図３に示すように、本例の転動体装填装置１は、架台２、この架台２上に配設された基台１０、基台１０に固設されたガイド部材２０、ガイド部材２０に係合する支持部材３０、支持部材３０に係合可能に設けられた押え部材４０などを備えてなる。
【００３８】
図１及び図２に示すように、前記基台１０は、前記架台２上に固設される下プレート１１と、この下プレート１１上に適宜間隔で立設された一対の脚部材１３，１４と、この脚部材１３，１４上に固設された上プレート１２からなる。前記上プレート１２には、嵌合穴１２ａが形成されており、前記ガイド部材２０の下端部がこの嵌合穴１２ａに嵌合された状態で、当該上プレート１２上に固定されている。また、下プレート１１にも嵌合穴１１ａが形成されており、軸受５８がこの嵌合穴１１ａに下方から嵌挿された状態で当該下プレート１１に固定されている。
【００３９】
図１及び図４に示すように、前記ガイド部材２０は、嵌合穴２３を備えた円筒状の部材であり、この嵌合穴２３に前記支持部材３０が嵌挿される。また、ガイド部材２０の上面には、前記嵌合穴２３に向けて下りテーパとなった第１のテーパ面２１が形成され、更に、この第１のテーパ面２１の内側に、これより急傾斜となった第２のテーパ面２２が形成されている。また、図３にも示すように、この第２のテーパ面２２には、その周方向３箇所に、横断面略半円状の干渉回避穴２４が嵌合穴２３の中心軸に沿って穿設されている。この干渉回避穴２４は、前記第２のテーパ面２２及び嵌合穴２３の内周面に開口しており、前記転動体１０５が、第２のテーパ面２２及び嵌合穴２３の内周面側から当該干渉回避穴２４内に進退可能となっている。
【００４０】
前記支持部材３０は、前記ガイド部材２０の嵌合穴２３に嵌挿される大径部３１、及び前記保持器１００の内周部が嵌合，装着される小径部（嵌合部）３２を備えた段付円筒状の部材からなり、その下端部には、前記ガイド部材２０下面に当接して、その前記嵌合穴２３に嵌挿された当該支持部材３０の上方への移動を制止するフランジ状の係止部３４が形成されている。
【００４１】
また、前記大径部３１は、前記係止部３４が前記ガイド部材２０下面に当接した状態で、その上端部が前記ガイド部材２０に形成された前記第２のテーパ面２２の上端よりも上方に位置するようになっており、その肩部には、図９乃至図１１に示した保持器１００のポケット部１０３の配置角度ピッチと同じ角度ピッチで、横断面略半円状の保持穴３３が当該大径部３１の中心軸に沿って穿設されている。この保持穴３３は、大径部３１の上端面及び外周面に開口しており、前記転動体１０５が、大径部３１の上端面及び外周面側から当該保持穴３３内に進退可能となっている。
【００４２】
また、支持部材３０の上端面には前記押え部材４０と係合する係合ロッド３７が突設され、更にその近傍には位置決めピン３８が突設される一方、下面中心位置には軸継手５０の上端部５１が嵌挿される嵌合穴３５が穿設され、また、当該下面に開口する位置決め溝３６が形成されている。
【００４３】
前記軸継手５０は、その上端部５１が小径となった段付円筒状の部材からなり、下面中心位置にはスプライン軸５５の先端部５６が嵌挿される嵌合穴５２が穿設されている。また、大径部の上端面には、前記支持部材３０の下面に形成された位置決め溝３６に挿入される位置決めピン５３が突設されている。
【００４４】
前記スプライン軸５５は、前記下プレート１１に固設された軸受５８のスプライン穴に挿通され、更に、その下端部が、前記軸受５８の下方に配設された円筒状のホルダ５９内に挿入され、このホルダ５９内に配設された圧縮コイルバネ６０によって、上方に付勢された状態で、しかも上下動可能に、これら軸受５８及びホルダ５９により保持されている。また、このスプライン軸５５と前記軸継手５０とは、スプライン軸５５の先端部６１に植設されたキー５７及び軸継手５０に螺着されたネジ５４によって、相互にその回転方向の位置関係が位置決めされている。
【００４５】
斯くして、支持部材３０は、軸継手５０，スプライン軸５５，ホルダ５９及び圧縮コイルバネ６０によって支持され、位置決め溝３６と位置決めピン５３との係合関係、キー５７とネジ５４との係合関係、及びスプライン軸５５と軸受５８との係合関係によって、その保持穴３３がガイド部材２０に形成された干渉回避穴２４と対向するように、ガイド部材２０に対して位置決めされる。
【００４６】
図１及び図４に示すように、前記押え部材４０は、下面中心位置に嵌合穴４１が穿設された段付円筒状の部材からなり、この嵌合穴４１にはスリーブ４４が圧入されている。スリーブ４４の下面には位置決め溝４６が形成されており、更に、その中心穴４５に前記係合ロッド３７が嵌挿されるようになっている。また、押え部材４０の下面４３は、前記支持部材３０に装着された前記保持器１００の上面に当接する当接面になっており、更に、当該下面（当接面）４３には、図５及び図６に示すように、凹溝４２が、当該押え部材４０の外周面に開口するように放射状に形成されている。
【００４７】
斯くして、押え部材４０は、スリーブ４４の中心穴４５に前記係合ロッド３７を嵌挿せることで、支持部材３０に対して係合し、前記位置決めピン３８が位置決め溝４６に挿入されるように、支持部材３０に対する回転位置を調整することで、その前記凹溝４２が支持部材３０の保持穴３３と対向するようになっている。尚、前記凹溝４２の深さは、転動体１０５が装填された保持器１００に前記当接面４３が当接したときに、当該転動体１０５と干渉しない深さとなっている。
【００４８】
次に、以上の構成を備えた本例の転動体装填装置１により、前記保持器１００に転動体１０５を装填する手順について、図７を用いて説明する。
【００４９】
まず、前記支持部材３０の各保持穴３３に、転動体１０５（１０５ａ，１０５ｂ）を装填する。このとき、転動体１０５（１０５ａ，１０５ｂ）は、ガイド部材２０に形成された第１のテーパ面２１によって案内され、スムーズに各保持穴内に装填される。そして、転動体１０５（１０５ａ，１０５ｂ）は、ガイド部材２０の第２のテーパ面２２に当接した状態となる。
【００５０】
次に、支持部材３０の小径部（嵌合部）３２に保持器１００を装着して、保持器１００のポケット部１０３と前記保持穴３３及びこれに装填された転動体１０５（１０５ａ，１０５ｂ）との位置合わせを行った後、押え部材４０を、そのスリーブ４４に係合ロッド３７が嵌挿されるように、支持部材３０に係合せしめ、ついで、前記位置決めピン３８が位置決め溝４６に挿入されるように、支持部材３０に対する回転位置を調整した後、その下面４３が保持器１００の上面と当接するように当該保持器１００上に載置する。これにより、押え部材４０の凹溝４２が支持部材３０の保持穴３３と対向した状態となる。
【００５１】
このようにして、転動体１０５（１０５ａ，１０５ｂ）を保持穴３３に装填し、保持器１００を支持部材３０に装着した後、当該支持部材３０に押え部材４０を係合せしめた状態を図７（ａ）に示す。
【００５２】
次に、押え部材４０を下方に押し下げる。これにより、保持器１００及びこれを支持する支持部材３０が、圧縮コイルバネ６０の付勢力に抗して下方に移動する。その際、ガイド部材２０に形成の干渉回避穴２４と非対向の保持穴３３に挿入された転動体１０５ａは、第２のテーパ面２２に案内されて保持器１００のポケット部１０３に進入し、更なる保持器１００及び支持部材３０の下方移動に伴って、ポケット部１０３の内上面によって上方への移動が規制されつつ、前記第２のテーパ面２２に案内されて、前記ポケット部１０３に押し込まれ、同部に装填される。
【００５３】
一方、前記干渉回避穴２４と対向する保持穴３３に挿入された転動体１０５ｂは、支持部材３０の下方移動によって前記干渉回避穴２４内に進入した後、干渉回避穴２４底部に至り、かかる穴底縁部に案内されてポケット部に進入した状態となる。尚、この状態では、干渉回避穴２４と対向する保持穴３３に挿入された転動体１０５ｂは、完全には前記ポケット部１０３内に装填されていない。この状態を図７（ｂ）に示す。
【００５４】
そして、保持器１００及び支持部材３０が更に下方に移動すると、干渉回避穴２４と対向する保持穴３３に挿入された転動体１０５ｂは、ポケット部１０３の内上面によって上方への移動が規制されつつ、前記穴底縁部によって前記ポケット部１０３に押し込まれ、同部に装填される。この状態を図７（ｃ）に示す。
【００５５】
次に、以上のようにして、全ての転動体１０５が保持器１００に装填された後、押え部材４０による負荷を解除する。これにより、支持部材３０が圧縮コイルバネ６０の付勢力によって上昇して、原位置に復帰する。この後、転動体１０５の装填された保持器１００を支持部材３０から取り外す。
【００５６】
このように、この転動体装填装置１によれば、まず、ガイド部材２０に形成の干渉回避穴２４と非対向の保持穴３３に挿入された転動体１０５ａが保持器１００に装填され、しかる後、前記干渉回避穴２４と対向する保持穴３３に挿入された転動体１０５ｂが保持器１００に装填される。
【００５７】
一度に全ての転動体１０５を保持器１００に装填しようとすると、保持爪１０２にその隣接方向両側から均等な力が作用して、無理なく転動体１０５を挿入することが困難であるが、転動体１０５の挿入されないポケット部１０３を設定することで、同部の保持爪１０２が干渉回避の役割を成し、この結果、他の保持爪１０２に作用する隣接方向両側から作用する力が不均一となって保持爪１０２に弾性変形を生起させることが可能となり、これにより、干渉回避穴２４と非対向の保持穴３３に挿入された複数の転動体１０５ａを無理なくポケット部１０３に挿入することが可能となる。一方、干渉回避穴２４と対向する保持穴３３に挿入された転動体１０５ｂについては、既に装填された転動体１０５ａと保持爪１０２との間に隙間が設定されているので、当該保持爪１０２はかかる隙間によって弾性変形可能であり、かかる弾性変形によって無理なくポケット部１０３に挿入される。
【００５８】
以上詳述したように、本例の転動体装填装置１によれば、一度に複数の転動体１０５を保持器１００に装填することができるので、上述した従来の装填装置１１０に比べて、より短い時間で転動体１０５を装填することができる。また、従来の装填装置１１０におけるようなチャック駆動装置や回転駆動装置などの駆動装置が不要であることから、装置の大きさがコンパクトであり、そのため設置スペースが小さくて足り、また、製造コストが安価であるという利点がある。
【００５９】
また、押え部材４０の下面４３に、放射状の凹溝４２を形成しているので、転動体１０５が保持器１００に装填されたときに、転動体１０５の上面が保持爪１０２の上端より上方に突出するように構成されたものであっても、当該転動体１０５をポケット部１０３に装填させる際の、当該転動体１０５上面と押え部材４０の下面４３との干渉を、前記凹溝４２によって解消することができる。
【００６０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。例えば、上述の例では、干渉回避穴２４を３箇所に設けたが、これは少なくとも１箇所に形成されていれば足り、その数は何ら限定されるものではない。
【００６１】
また、前記押え部材４０を上下動させる駆動手段を設け、この駆動手段によって、前記押え部材４０を上下動させるようにしても良い。このようにすれば、転動体１０５の装填作業を一部自動化することができ、当該作業の効率化を図ることができる。
【００６２】
また、上記説明から容易に理解されるように、転動体１０５は、支持部材３０及び保持器１００とガイド部材２０との相対移動によって保持器１００に装填される。したがって、支持部材３０及び保持器１００を固定し、ガイド部材２０をこれに対して上下動させるようにしても、上記と同様にして保持器１００に転動体１０５を装填することができる。かかる装置の概略構成を図８に示す。
【００６３】
同図８に示すように、この転動体装填装置７０は、上記支持部材３０が基台１０の上プレート１２上に固設され、上記ガイド部材２０が支持部材３０に対して上下動可能に外嵌せしめられるとともに、上記押え部材４０が駆動シリンダ７１によって上下駆動されるように構成されてなる。尚、ガイド部材２０と支持部材３０とは、例えば、キーとキー溝との係合関係などにより、上記保持穴３３と干渉回避穴２４とが相互に対向するように、位置決めされている。また、駆動シリンダ７１は、適宜構造体に支持されている。
【００６４】
斯くして、この転動体装填装置７０によれば、まず、前記支持部材３０の各保持穴３３に転動体１０５を装填した後、前記駆動シリンダ７１を駆動して、押え部材４０を下方に移動させ、その下面４３を保持器１００の上面に当接せしめる。これにより、支持部材３０及び保持器１００が固定されるとともに、押え部材４０と支持部材３０とは、その位置関係が保持された状態となる。しかる後、ガイド部材２０を上方に移動させると、上記と同様にして、転動体１０５が保持器１００に装填される。
【００６５】
尚、この転動体装填装置７０においても、前記ガイド部材２０を上下動させる駆動手段を設け、この駆動手段によって、前記ガイド部材２０を上下動させるようにしても良い。このようにすれば、転動体１０５の装填作業を一部自動化することができ、当該作業の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る転動体装填装置を一部断面で示した正面図である。
【図２】 図１における矢視Ｉ方向の側面図である。
【図３】 図２の平面図である。
【図４】 図１に示した転動体装填装置の一部を拡大して示した拡大図である。
【図５】 図１における矢視ＩＩ−ＩＩ方向の底面図である。
【図６】 図１における矢視ＩＩＩ方向の側面図である。
【図７】 本実施形態の転動体装填装置による転動体装填手順を示した説明図である。
【図８】 本発明の他の形態に係る転動体装填装置を一部断面で示した正面図である。
【図９】 一例に係る保持器を示した平面図である。
【図１０】 図９における矢視ＩＶ−ＩＶ方向の断面図である。
【図１１】 図９に示した保持器の部分斜視図である。
【図１２】 他の例に係る保持器を示した斜視図である。
【図１３】 従来例に係る転動体装填装置を示した平面図である。
【符号の説明】
１ 転動体装填装置
２ 架台
１０ 基台
２０ ガイド部材
２２ 第２のテーパ面
２３ 嵌合穴
２４ 干渉回避穴
３０ 支持部材
３１ 大径部
３２ 小径部（嵌合部）
３３ 保持穴
３６ 位置決め溝
３８ 位置決めピン
４０ 押え部材
４２ 凹溝
４３ 下面（当接面）
４６ 位置決め溝
５３ 位置決めピン
５４ ネジ
５５ スプライン軸
５７ キー
５８ 軸受
６０ 圧縮コイルバネ
Claims (6)
- 環状に形成された基部と、該基部上にその周方向に沿って並設され、転動体を回転可能に保持する複数の可撓性を有する保持爪とを備えて成る保持器の、前記保持爪間に形成されたポケット部に転動体を装填する装置であって、
前記保持器の基部内周部に嵌挿される嵌合部、及び該嵌合部より径の大きい大径部を有する段付状の部材からなり、前記嵌合部に嵌挿された前記保持器を支持する支持部材と、
前記支持部材の大径部が嵌挿される嵌合穴を備えたガイド部材と、
前記支持部材を上下動可能に保持する保持手段と、
前記ガイド部材及び保持手段が固着される基台と、
前記支持部材とガイド部材との間の周方向の位置関係を位置決めする位置決め手段と、
前記支持部材を上方に付勢する付勢手段と、
前記支持部材に支持された保持器の上面に当接可能に設けられ、該上面に当接した状態で上下動可能となった押え部材とを備えてなり、
前記支持部材の大径部には、前記保持器のポケット部中心位置と同一角度ピッチで保持穴が形成され、該保持穴は、その中心軸が前記支持部材の中心軸と並行に形成されるとともに、前記大径部の上端面及び外周面に開口するように形成されて、前記転動体が前記大径部の外側から穴内部に進退可能と成っており、
前記ガイド部材には、その上端面から前記嵌合穴に向けて下りテーパとなった内テーパが形成されるとともに、前記保持穴と対応する位置の少なくとも一箇所に、前記上端面及び嵌合穴内周面に開口する干渉回避穴が形成され、該干渉回避穴は、その中心軸が前記嵌合穴の中心軸と並行に形成されて、前記転動体が前記上端面及び内周面側から穴内部に進退可能と成っており、
更に、前記位置決め手段が、前記保持穴と前記干渉回避穴とが相互に対向するように、前記支持部材とガイド部材とを位置決めするように構成されてなることを特徴とする転動体装填装置。 - 前記押え部材を上下動せしめる駆動手段を更に備えてなる請求項１記載の転動体装填装置。
- 環状に形成された基部と、該基部上にその周方向に沿って並設され、転動体を回転可能に保持する複数の可撓性を有する保持爪とを備えて成る保持器の、前記保持爪間に形成されたポケット部に転動体を装填する装置であって、
前記保持器の基部内周部に嵌挿される嵌合部、及び該嵌合部より径の大きい大径部を有する段付状の部材からなり、前記嵌合部に嵌挿された前記保持器を支持する支持部材と、
前記支持部材の大径部が嵌挿される嵌合穴を備え、且つ前記支持部材に対して上下動可能に設けられたガイド部材と、
前記支持部材が固着される基台と、
前記支持部材とガイド部材との間の周方向の位置関係を位置決めする位置決め手段と、
前記支持部材に支持された保持器の上面に当接可能に設けられた押え部材と、
前記保持器上面に当接した押え部材と支持部材との位置関係を保持する保持手段とを備えてなり、
前記支持部材の大径部には、前記保持器のポケット部中心位置と同一角度ピッチで保持穴が形成され、該保持穴は、その中心軸が前記支持部材の中心軸と並行に形成されるとともに、前記大径部の上端面及び外周面に開口するように形成されて、前記転動体が前記大径部の外側から穴内部に進退可能と成っており、
前記ガイド部材には、その上端面から前記嵌合穴に向けて下りテーパとなった内テーパが形成されるとともに、前記保持穴と対応する位置の少なくとも一箇所に、前記上端面及び嵌合穴内周面に開口する干渉回避穴が形成され、該干渉回避穴は、その中心軸が前記嵌合穴の中心軸と並行に形成されて、前記転動体が前記上端面及び内周面側から穴内部に進退可能と成っており、
更に、前記位置決め手段が、前記保持穴と前記干渉回避穴とが相互に対向するように、前記支持部材とガイド部材とを位置決めするように構成されてなることを特徴とする転動体装填装置。 - 前記ガイド部材を上下動せしめる駆動手段を更に備えてなる請求項３記載の転動体装填装置。
- 前記保持器と当接する前記押え部材当接面の、当接時に前記支持部材の保持穴と対応する位置に、前記転動体との接触を回避する凹溝を放射状且つ前記押え部材の外周面に開口するように形成したことを特徴とする請求項１乃至４記載のいずれかの転動体装填装置。
- 前記押え部材を前記保持器に当接させた際、前記押え部材の当接面に形成された凹溝と、前記支持部材の保持穴とが相互に対向するように、前記押え部材と前記支持部材との間の位置関係を位置決めする第２の位置決め手段を設けたことを特徴とする請求項５記載の転動体装填装置。
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