JP2001116659A - Bearing inspection device - Google Patents

Bearing inspection device

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JP2001116659A
JP2001116659A JP29552899A JP29552899A JP2001116659A JP 2001116659 A JP2001116659 A JP 2001116659A JP 29552899 A JP29552899 A JP 29552899A JP 29552899 A JP29552899 A JP 29552899A JP 2001116659 A JP2001116659 A JP 2001116659A
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rotating shaft
peripheral surface
bearing
ball bearing
inner ring
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康治 薄井
Hiroyuki Matsuzaki
博之 松崎
Hisakazu Tadokoro
久和 田所
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing inspection device capable of centering a ball bearing in a dry state without using grease for a rotary shaft at inspection time. SOLUTION: In a bearing inspection device 10, plural herringbone grooves 14 as recessed parts are arranged on an outer peripheral surface 13 of a rotary shaft 11, and an inner race 141 of a ball bearing 140 is installed on the rotary shaft 11 in a rotating state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は軸受検査装置に係
り、特にハードディスクドライブに用いられる玉軸受等
の振動検査に適した軸受検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing inspection device, and more particularly to a bearing inspection device suitable for a vibration inspection of a ball bearing used in a hard disk drive.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14には、回転時に玉軸受 140から生ず
る振動を計測するための軸受検査装置150が示されてい
る。玉軸受 140は、内輪 141の外周面に形成された内輪
軌道面と、外輪 142の内周面に形成された外輪軌道面と
の間に多数の玉 143が配置されている。内輪 141,外輪
142は軌道輪、玉 143は転動体である。一方、軸受検査
装置 150は、玉軸受 140の内輪 141が挿入されるととも
にプーリ 151, 152およびベルト 153を介してモータ 1
54に回転駆動される回転軸 155と、回転軸 155に対して
同軸回転可能に対向配置され、かつ、外輪 142の端面
(図14中左方端面)を押圧する押圧部材 156と、玉軸受
140の外輪 142における外周面に接触して振動を計測す
る計測手段 157とを有している。
2. Description of the Related Art FIG. 14 shows a bearing inspection device 150 for measuring vibration generated from a ball bearing 140 during rotation. In the ball bearing 140, a number of balls 143 are arranged between an inner raceway surface formed on the outer peripheral surface of the inner ring 141 and an outer raceway surface formed on the inner peripheral surface of the outer ring 142. Inner ring 141, outer ring
142 is a bearing ring, and ball 143 is a rolling element. On the other hand, the bearing inspection device 150 includes the motor 1 through the pulleys 151 and 152 and the belt 153 when the inner ring 141 of the ball bearing 140 is inserted.
A rotating shaft 155 rotatably driven by 54; a pressing member 156 disposed coaxially rotatably with respect to the rotating shaft 155; and a pressing member 156 for pressing an end surface (the left end surface in FIG. 14) of the outer ring 142;
Measurement means 157 for measuring the vibration by contacting the outer peripheral surface of the 140 outer ring 142 is provided.

【0003】この軸受検査装置 150は、回転軸 155を回
転させながら、玉軸受 140の内輪 141を回転軸 155に挿
入させ、外輪 142の端面に押圧部材 156を押圧させるこ
とにより玉軸受 140に予圧を与え、計測手段 157を外輪
142の外周面に接触させることにより内輪軌道面あるい
は外輪軌道面と玉との間の転動部分に発生する振動を計
測する。
The bearing inspection device 150 inserts the inner ring 141 of the ball bearing 140 into the rotating shaft 155 while rotating the rotating shaft 155, and presses the pressing member 156 against the end surface of the outer ring 142 to preload the ball bearing 140. And the measuring means 157
Vibration generated in the rolling portion between the inner raceway surface or the outer raceway surface and the ball by contacting the outer peripheral surface of 142 is measured.

【0004】なお、図14に示す軸受検査装置 150は、計
測手段 157を外輪 142の外周面に接触させることにより
振動を計測しているが、回転軸 155の端部に設けたリブ
付円盤状の挿入部に玉軸受 140の外輪 142を挿入して回
転させるとともに、計測手段157を内輪 141の内周面に
接触させることにより振動を計測する場合もある。
The bearing inspection device 150 shown in FIG. 14 measures the vibration by bringing the measuring means 157 into contact with the outer peripheral surface of the outer ring 142. The bearing inspection device 150 shown in FIG. The vibration may be measured by inserting the outer ring 142 of the ball bearing 140 into the insertion portion of the inner ring 141 and rotating the same, and bringing the measuring means 157 into contact with the inner peripheral surface of the inner ring 141.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した軸
受検査装置 150は、玉軸受 140の検査にあたって、回転
軸 155に対して内輪 141を挿入させるため、回転軸 155
の軸線に対して内輪 141の軸線が傾いた状態で固定され
る場合があり、計測値に誤差が含まれる虞れがある。ま
た、回転軸 155は、玉軸受 140の検査毎に内輪 141が着
脱されるため、外周面に偏摩耗や変形等が生じ易く、前
述した問題が一層起こり易い。このため、従来では、玉
軸受 140の内輪 141に対してあらかじめ回転軸 155の周
面や軸受内径面に極微量のグリースを塗油し、グリース
の潤滑膜により内輪 141との金属接触を防ぎ、芯出しす
る手法が多用されている。
By the way, the bearing inspection device 150 described above inserts the inner ring 141 into the rotating shaft 155 when inspecting the ball bearing 140.
There is a case where the axis of the inner ring 141 is fixed in a state where the axis of the inner ring 141 is inclined with respect to the axis of, and there is a possibility that the measurement value may include an error. In addition, since the inner ring 141 is attached to and detached from the rotating shaft 155 every time the ball bearing 140 is inspected, uneven wear, deformation, and the like are likely to occur on the outer peripheral surface, and the above-described problem is more likely to occur. For this reason, conventionally, the inner ring 141 of the ball bearing 140 is lubricated with a very small amount of grease on the peripheral surface of the rotating shaft 155 and the inner diameter surface of the bearing in advance, and the lubricating film of the grease prevents metal contact with the inner ring 141, A method of centering is often used.

【0006】ところで、近年、パーソナルコンピュータ
のハードディスクドライブ(以下、HDDと略す)等に
用いられる玉軸受は、その用途上、各部材の表面全域が
乾燥し、油分等が付着していないことが必須となってい
る。このため、HDDに用いられる玉軸受を検査するに
あたっては、回転軸 155の外周面や軸受内径面にグリー
スを塗油する手法を用いることができない。
In recent years, ball bearings used in hard disk drives (hereinafter abbreviated to HDDs) of personal computers, etc., require that the entire surface of each member be dry and free of oil or the like from the viewpoint of its application. It has become. For this reason, when inspecting the ball bearing used for the HDD, a method of applying grease to the outer peripheral surface of the rotating shaft 155 or the inner diameter surface of the bearing cannot be used.

【0007】本発明は、前述した問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は検査時に回転軸の外周面や軸受
内径面に対してグリース等を用いることなく玉軸受を乾
燥状態で芯出し可能な軸受検査装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to center a ball bearing in a dry state without using grease or the like on an outer peripheral surface of a rotating shaft or an inner diameter surface of a bearing during inspection. It is to provide a possible bearing inspection device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、動作状態の玉軸受における玉と、外
輪軌道面および内輪軌道面のうちの少なくとも一方との
間に生ずる振動を計測するために、外輪および内輪のう
ちの一方を保持して回転させる回転軸と、前記回転軸に
対して離れる方向から近づく方向に向かって延び、か
つ、前記外輪および前記内輪のうちの固定軸となる軌道
輪の端面を押圧可能な押え部材と、前記外輪および前記
内輪のうちの固定軸となる軌道輪の周面に接触して振動
を計測する計測手段とを有する軸受検査装置であって、
前記回転軸が、前記外輪および前記内輪のうちの一方を
挿脱可能に保持する保持面を有し、前記保持面に複数の
凹部が設けられていることを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present invention relates to a method for reducing the vibration generated between a ball in an operating ball bearing and at least one of an outer raceway surface and an inner raceway surface. A rotating shaft that holds and rotates one of the outer ring and the inner ring for measurement, and extends in a direction approaching from a direction away from the rotating shaft, and a fixed shaft of the outer ring and the inner ring A bearing inspection device comprising: a holding member capable of pressing an end face of a raceway to be formed; and measuring means for measuring vibration by contacting a peripheral surface of a raceway ring serving as a fixed axis of the outer race and the inner race. ,
The rotating shaft has a holding surface for holding one of the outer ring and the inner ring in a detachable manner, and the holding surface is provided with a plurality of recesses.

【0009】ここで、保持面としては、玉軸受における
内輪に挿入可能な回転軸の外周面、すなわち外径保持面
や、あるいは玉軸受における外輪が挿入可能なリブ付円
盤状の内周面、すなわち内径保持面等を例示できる。そ
して、外径保持面は、その外直径寸法を内輪の内径寸法
よりも若干小さく設定しておけばよい。一方、内径保持
面は、その内径寸法を外輪の外径寸法よりも若干大きく
設定しておけばよい。
Here, as the holding surface, the outer circumferential surface of the rotary shaft that can be inserted into the inner ring of the ball bearing, that is, the outer diameter holding surface, or the disk-like inner circumferential surface of the ball bearing into which the outer ring can be inserted, That is, the inner diameter holding surface and the like can be exemplified. The outer diameter holding surface may have its outer diameter dimension set slightly smaller than the inner diameter dimension of the inner ring. On the other hand, the inner diameter holding surface may have its inner diameter set slightly larger than the outer diameter of the outer ring.

【0010】また、凹部としては、例えば外径保持面を
採用する場合、外径保持面の母線方向,周方向および螺
旋方向等に沿って形成された直線状,折れ線状,曲線状
の溝や、あるいは外径保持面全域にわたって均一に形成
された微細な穴等を例示できる。凹部としての溝は、外
径保持面の軸心を中心とする放射均等位置に形成してお
けばよく、連続方向端部が開放していることが好まし
い。また、このような溝の断面形状は、例えば矩形状,
多角形状,半円形状,半楕円形状等を選択でき、連続方
向に沿った面を境界とする対称性の有無も任意である。
このような溝は、例えば回転軸の外周面にエッチング加
工,放電加工,転造加工,切削加工,サンドブラスト加
工,ショットブラスト加工等の機械加工を施すことによ
り形成できる。また、凹部として保持面に微細な穴を形
成する場合にもサンドブラスト加工,ショットブラスト
加工等を採用できる。
When the outer diameter holding surface is employed as the recess, for example, straight, broken, or curved grooves formed along the generatrix direction, circumferential direction, spiral direction, or the like of the outer diameter holding surface may be used. Or fine holes uniformly formed over the entire outer diameter holding surface. The groove as the concave portion may be formed at a radially uniform position about the axis of the outer diameter holding surface, and preferably has an open end in the continuous direction. The cross-sectional shape of such a groove is, for example, rectangular,
A polygonal shape, a semicircular shape, a semielliptical shape, and the like can be selected, and the presence or absence of symmetry with respect to a surface along the continuous direction is also arbitrary.
Such a groove can be formed by, for example, performing machining such as etching, electric discharge machining, rolling, cutting, sand blasting, or shot blasting on the outer peripheral surface of the rotating shaft. Sand blasting, shot blasting, and the like can also be employed when minute holes are formed in the holding surface as recesses.

【0011】また、これらの溝,穴は、例えば円筒状に
形成された回転軸の外周面を保持面として採用する場
合、回転軸の内外を連通するコレット溝,貫通孔として
もよい。そして、これらのコレット溝,貫通孔を通じて
回転軸の内側から外側に向かって所定の気体を噴射させ
てもよい。
In the case where, for example, the outer peripheral surface of a rotary shaft formed in a cylindrical shape is employed as a holding surface, these grooves and holes may be formed as a collet groove or a through hole communicating between the inside and outside of the rotary shaft. Then, a predetermined gas may be injected from the inside to the outside of the rotating shaft through these collet grooves and through holes.

【0012】さらに、本発明における凹部としては、機
械的に形成された溝,穴以外にも、例えば多孔質材料に
より保持面を形成する構造を採用してもよい。ここで、
多孔質材料としては、連続気泡型および独立気泡型のう
ちのいずれでもよい。そして、多孔質材料が連続気泡型
である場合、回転軸の内側から外側に向かって所定の気
体を噴射させてもよい。
Further, as the concave portion in the present invention, a structure in which a holding surface is formed of, for example, a porous material may be employed in addition to the mechanically formed grooves and holes. here,
The porous material may be any of an open-cell type and a closed-cell type. When the porous material is of the open-cell type, a predetermined gas may be injected from the inside to the outside of the rotating shaft.

【0013】このように構成された軸受検査装置におい
ては、保持面に複数の凹部が設けられているため、保持
面に対して微少な隙間が生じるように、外輪の外径寸法
あるいは内輪の内径寸法を適宜設定しておけば、回転軸
を回転させてから玉軸受を挿入させることにより、各凹
部により保持面と外輪の外周面あるいは内輪の内周面と
の間に空気膜が保持面の周方向に沿って均一に形成さ
れ、玉軸受および回転軸の相対周速度に応じて動圧が生
じることになる。
In the bearing inspection apparatus thus configured, since the holding surface is provided with a plurality of recesses, the outer diameter of the outer ring or the inner diameter of the inner ring is formed so that a small gap is formed with respect to the holding surface. If the dimensions are set appropriately, by inserting the ball bearing after rotating the rotating shaft, an air film is formed between the holding surface and the outer peripheral surface of the outer ring or the inner peripheral surface of the inner ring by each concave portion, so that the air surface is formed on the holding surface. It is formed uniformly along the circumferential direction, and a dynamic pressure is generated according to the relative peripheral speed of the ball bearing and the rotating shaft.

【0014】また、この軸受検査装置においては、凹部
から所定の気体が噴射可能であれば、外輪の外径寸法あ
るいは内輪の内径寸法を適宜設定しておき、玉軸受を挿
入させた状態で凹部から気体を噴射させれば、保持面と
外輪の外周面あるいは内輪の内周面との間に静圧が生じ
ることになる。
In this bearing inspection device, if a predetermined gas can be injected from the recess, the outer diameter of the outer ring or the inner diameter of the inner ring is set as appropriate, and the recess is inserted with the ball bearing inserted. When a gas is injected from the inner ring, a static pressure is generated between the holding surface and the outer peripheral surface of the outer ring or the inner peripheral surface of the inner ring.

【0015】換言すれば、このような軸受検査装置にお
いては、玉軸受における外輪の外周面あるいは内輪の内
周面に対して接触しないように回転軸の保持面を形成し
ておいても、玉軸受を回転軸に対して確実に同軸状態に
維持できる。従って、この軸受検査装置においては、従
来のように、玉軸受を検査するにあたって内輪あるいは
外輪が回転軸に対して傾いて固定されたり、あるいは回
転軸に偏摩耗や変形等が生じる虞れが少ないことにな
る。
In other words, in such a bearing inspection device, even if the holding surface of the rotating shaft is formed so as not to contact the outer peripheral surface of the outer race or the inner peripheral surface of the inner race in the ball bearing, The bearing can be reliably maintained coaxial with the rotating shaft. Therefore, in this bearing inspection device, unlike the related art, when inspecting the ball bearing, there is little possibility that the inner ring or the outer ring is inclined and fixed with respect to the rotating shaft, or uneven wear or deformation of the rotating shaft occurs. Will be.

【0016】また、この軸受検査装置においては、保持
面に沿って均一に形成された空気膜を介して玉軸受を保
持するため、従来のように回転軸の外周面や軸受内径面
にグリースを塗油する手法と異なり、乾式で玉軸受を芯
出しできるため、例えばHDDに用いられる玉軸受の検
査にも適用できることになり、これらにより前述した目
的を達成できることになる。
Further, in this bearing inspection device, since the ball bearing is held through an air film uniformly formed along the holding surface, grease is applied to the outer peripheral surface of the rotating shaft and the inner diameter surface of the bearing as in the prior art. Unlike the method of applying oil, since the ball bearing can be centered in a dry manner, it can be applied to, for example, the inspection of a ball bearing used in an HDD, thereby achieving the above-described object.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態を図
面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する各
実施形態において、既に図14において説明した部材等に
ついては、図中に同一符号あるいは相当符号を付すこと
により説明を簡略化あるいは省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the embodiments described below, the members and the like already described in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals or corresponding reference numerals in the drawings to simplify or omit the description.

【0018】図1に示すように、本発明の第1実施形態
である軸受検査装置10は、例えばHDD等に用いられる
玉軸受 140から動作状態において生ずる振動を計測する
ために、従来の軸受検査装置と同様に、玉軸受 140の内
輪 141に挿入される回転軸11と、回転軸11に対して離れ
る方向から近づく方向に向かって延び、かつ、玉軸受14
0の外輪 142における端面(図1中左方端面)を押圧可
能な押え部材 156と、玉軸受 140の外輪 142における外
周面に接触して振動を計測する計測手段 157とを含んで
構成されている。
As shown in FIG. 1, a bearing inspection apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention is a conventional bearing inspection apparatus for measuring vibrations generated in an operating state from a ball bearing 140 used for an HDD or the like. Similarly to the device, the rotating shaft 11 inserted into the inner ring 141 of the ball bearing 140 extends from the direction away from the rotating shaft 11 toward the approaching direction, and
A pressing member 156 capable of pressing an end face (left end face in FIG. 1) of the outer ring 142 of No. 0 and measuring means 157 for measuring vibration by contacting the outer peripheral surface of the outer ring 142 of the ball bearing 140 are constituted. I have.

【0019】回転軸11は、内輪 141の端面に面当接可能
な鍔部12を有し、鍔部12から端部までの外周面13の外径
寸法が内輪 141の内径寸法よりも若干小さく設定されて
いる。そして、この回転軸11は、本発明に基づいて、回
転軸11の保持面である外周面13に凹部として複数のヘリ
ングボーン溝14が設けられている。
The rotating shaft 11 has a flange 12 which can be brought into surface contact with the end face of the inner ring 141, and the outer diameter of the outer peripheral surface 13 from the flange 12 to the end is slightly smaller than the inner diameter of the inner ring 141. Is set. According to the present invention, the rotating shaft 11 is provided with a plurality of herringbone grooves 14 as recesses on an outer peripheral surface 13 which is a holding surface of the rotating shaft 11.

【0020】図2にも示すように、ヘリングボーン溝14
は、平面略V字状に屈曲する断面矩形状とされ、回転軸
11の回転方向に向かって拡開するように設けられてい
る。これらのヘリングボーン溝14は、連続方向一端側が
外周面13の端部に設けられたテーパ面13Aから外部に開
放するように形成されている。そして、回転軸11は、各
ヘリングボーン溝14が回転軸11の周方向に沿って外周面
13の全周に等間隔で形成されている。
As shown in FIG. 2, the herringbone groove 14
Has a rectangular cross section bent in a substantially V-shaped plane,
It is provided so as to expand in the rotation direction of 11. These herringbone grooves 14 are formed such that one end in the continuous direction is open to the outside from a tapered surface 13A provided at an end of the outer peripheral surface 13. The rotating shaft 11 has an outer peripheral surface along which the herringbone grooves 14 extend in the circumferential direction of the rotating shaft 11.
13 are formed at equal intervals on the entire circumference.

【0021】なお、図2において、 d:回転軸11の外径寸法 α:回転軸11の軸線に対する溝の平面交差角度(以下、
溝角度と称す) h0:溝の深さ寸法 ΔR:(内輪内径寸法−回転軸外径寸法d)/2=半径
隙間寸法(軸受隙間) H:h0/ΔR=溝深さ比 δ1:溝の幅寸法 δ2:ランド幅寸法 γ:δ2/δ1=溝幅比 l1,l2:屈曲部から母線に沿った溝の長さ寸法(以
下、溝の長さ寸法と称す) L:外周面の軸方向長さ寸法(l1+l2) とされている。
In FIG. 2, d: the outer diameter of the rotating shaft 11 α: the plane intersection angle of the groove with respect to the axis of the rotating shaft 11
H 0 : groove depth dimension ΔR: (inner ring inner diameter dimension-rotating shaft outer diameter dimension d) / 2 = radial gap dimension (bearing gap) H: h 0 / ΔR = groove depth ratio δ 1 : Groove width dimension δ 2 : land width dimension γ: δ 2 / δ 1 = groove width ratio l 1 , l 2 : groove length dimension from the bent portion along the generatrix (hereinafter referred to as groove length dimension) L: The length of the outer peripheral surface in the axial direction (l 1 + l 2 ).

【0022】次に、本発明に係る軸受検査装置10による
検査手順を説明する。まず、モータ 154を起動させて回
転軸11を軸回転させるとともに、回転軸11に対して適宜
な手段により玉軸受 140を同軸配置し、次に回転軸11に
対して玉軸受140の内輪 141を軽く挿入し、押圧可能な
押え部材 156で回転軸11の鍔部12の端面との間で予圧を
与える。このとき、同軸配置はVブロック等を用いるこ
とにより可能である。この際、回転軸11および内輪 141
間に極めて小さな隙間が生じているとともに、回転軸11
および内輪 141が相対的に回転し、かつ、回転軸11の外
周面13に複数のヘリングボーン溝14が形成されているた
め、各ヘリングボーン溝14に対応した動圧が発生し、こ
れにより回転軸11に対して内輪 141が同軸配置、すなわ
ち内輪141が芯出しされる。
Next, an inspection procedure by the bearing inspection device 10 according to the present invention will be described. First, the motor 154 is started to rotate the rotating shaft 11, and the ball bearing 140 is coaxially arranged on the rotating shaft 11 by appropriate means. Next, the inner ring 141 of the ball bearing 140 is mounted on the rotating shaft 11. A lightly inserted and pressable pressing member 156 applies a preload to the end face of the flange 12 of the rotating shaft 11. At this time, coaxial arrangement is possible by using a V block or the like. At this time, the rotating shaft 11 and the inner ring 141
There is a very small gap between
Since the inner ring 141 rotates relatively and the plurality of herringbone grooves 14 are formed on the outer peripheral surface 13 of the rotating shaft 11, a dynamic pressure corresponding to each herringbone groove 14 is generated, thereby rotating the inner ring 141. The inner ring 141 is coaxially arranged with respect to the shaft 11, that is, the inner ring 141 is centered.

【0023】ここで、各ヘリングボーン溝14により回転
軸と内輪 141の内周面との間に発生する圧力p0は、次
式により求められる。 (p0−pa)=P・6ηωR2/(ΔR)2 P:凹部の平面形状(幾何学形状)により決まる値 pa:周囲圧 η:潤滑剤粘度(乾燥状態では空気の粘度) ω(2πn):回転角速度(nは回転速度:min
-1(rpm))
Here, the pressure p 0 generated between the rotating shaft and the inner peripheral surface of the inner ring 141 by each herringbone groove 14 is obtained by the following equation. (P 0 -pa) = P · 6ηωR 2 / (ΔR) 2 P: Value determined by the planar shape (geometric shape) of the concave portion pa: Ambient pressure η: Lubricant viscosity (viscosity of air in a dry state) ω (2πn ): Rotational angular velocity (n is rotational velocity: min)
-1 (rpm)

【0024】ところで、回転する回転軸11に対して内輪
141を挿入する際、半径隙間寸法ΔRが小さいほど発生
する動圧が大きくなるため、回転軸11に対する内輪 141
の同芯度が高くなるが、半径隙間寸法ΔRが小さすぎる
と回転軸11および内輪 141が接触する可能性が高くな
る。このため、半径隙間寸法ΔRは、2μm〜10μmが
好ましい。
By the way, the inner ring is
When the 141 is inserted, the smaller the radial gap size ΔR, the greater the generated dynamic pressure.
However, if the radial gap dimension ΔR is too small, the possibility that the rotating shaft 11 and the inner ring 141 come into contact with each other increases. Therefore, the radius gap size ΔR is preferably 2 μm to 10 μm.

【0025】なお、動圧の発生圧力は、外周面13の軸方
向長さ寸法Lが大きいほど多くなるが、実用上、内輪 1
41の幅寸法により決定される。さらに、溝深さ比Hおよ
び溝幅比γは、H≒1およびγ≒1が最大値となるが、
通常はH= 0.5〜2,γ= 0.5〜2の範囲から選択す
る。また、溝角度αは、溝深さ比Hおよび溝幅比γによ
り異なるが、通常はα=15度〜45度( 0.26rad〜0.97ra
d )の範囲から選択する。そして、外周面13の軸方向長
さ寸法Lは、l≒l2とする。
The generated pressure of the dynamic pressure increases as the axial length L of the outer peripheral surface 13 increases.
It is determined by the width of 41. Further, as for the groove depth ratio H and the groove width ratio γ, H ≒ 1 and γ ≒ 1 have the maximum values,
Usually, it is selected from the range of H = 0.5-2 and γ = 0.5-2. Further, the groove angle α differs depending on the groove depth ratio H and the groove width ratio γ, but usually α = 15 degrees to 45 degrees (0.26 rad to 0.97 ra).
d) Select from the range. The axial length L of the outer peripheral surface 13 is l ≒ l 2 .

【0026】なお、溝角度αは、α>45度(0.97rad )
に設計すると動圧の発生が少なくなるのであまり用いら
れないが、α≒90度(1.6rad)に設計すると各溝ヘリン
グボーン14が平行となってダム効果が現れるので、α=
15度〜45度( 0.26rad〜0.97rad )に設計した場合と同
様に用いられる。また、ヘリングボーン溝14の数Nは、
一定数以下だと溝とランドとの間の圧力差が大きくなっ
て動圧効果が小さくなり、一定数以上だと加工時の形状
誤差が発生し易くなるため、N>5が好ましい。そし
て、ヘリングボーン溝14の数Nは、ヘリングボーン溝14
の幅寸法δ1およびランド幅寸法δ2が 0.2mm以上となる
ように設定することが一般的であるため、N=5〜15と
する。
The groove angle α is α> 45 degrees (0.97 rad)
When designed to α ≒ 90 degrees (1.6 rad), the groove herringbones 14 become parallel and the dam effect appears.
It is used in the same way as when designed at 15 degrees to 45 degrees (0.26 rad to 0.97 rad). The number N of the herringbone grooves 14 is
If it is less than a certain number, the pressure difference between the groove and the land becomes large, and the dynamic pressure effect becomes small. If it is more than a certain number, a shape error during processing is likely to occur. The number N of the herringbone grooves 14 is
The width [delta] 1 and the land width [delta] 2 of set to be 0.2mm or more because it is common, and N = 5 to 15.

【0027】以上のことを考慮して、この第1実施形態
における回転軸の仕様は、加工上のばらつき等を考慮し
て、 ΔR=2μm〜10μm H= 0.5〜2 γ= 0.5〜2 α=15度〜45度( 0.26rad〜0.97rad ) l1=l2 となっている。
In consideration of the above, the specifications of the rotating shaft in the first embodiment are determined by taking into account the variation in machining, etc., ΔR = 2 μm to 10 μm H = 0.5 to 2 γ = 0.5 to 2α = 15 degrees to 45 degrees (0.26 rad to 0.97 rad) l 1 = l 2 .

【0028】前述したような軸受検査装置10によれば、
回転軸11の保持面である外周面13に複数の溝14が設けら
れているため、玉軸受 140を構成する内輪 141の内径寸
法をよりも外周面13の外径寸法を若干小さく設定してお
くとともに、回転軸11を回転させた状態で内輪 141に対
して回転軸11が相対的に挿入するように取り付ければ、
各ヘリングボーン溝14により動圧が生じ、空気膜を介し
て回転軸11に対して内輪 141が同軸状態に維持される。
すなわち、この軸受検査装置10によれば、玉軸受 140を
検査するにあたって内輪 141が回転軸11に対して傾いて
固定されたり、あるいは回転軸11に偏摩耗や変形等が生
じる虞れを従来に比較して少なくできる。
According to the bearing inspection device 10 described above,
Since a plurality of grooves 14 are provided on the outer peripheral surface 13 which is a holding surface of the rotating shaft 11, the outer diameter of the outer peripheral surface 13 is set to be slightly smaller than the inner diameter of the inner ring 141 constituting the ball bearing 140. In addition, if the rotating shaft 11 is attached so that the rotating shaft 11 is inserted relatively to the inner ring 141 with the rotating shaft 11 rotated,
Dynamic pressure is generated by each herringbone groove 14, and the inner ring 141 is kept coaxial with the rotating shaft 11 via the air film.
That is, according to the bearing inspection device 10, when inspecting the ball bearing 140, there is a possibility that the inner ring 141 is fixed to be inclined with respect to the rotating shaft 11, or that there is a possibility that the rotating shaft 11 may be unevenly worn or deformed. Can be reduced in comparison.

【0029】また、この軸受検査装置10によれば、空気
膜を介して回転軸11に対して内輪 141が同軸状態に維持
されるため、従来のように回転軸11の外周面や軸受内径
面にグリースを塗油する手法と異なり、乾式で玉軸受 1
40の内輪 141を芯出しできるため、HDDに用いられる
玉軸受の検査にも適用できる。
According to the bearing inspection device 10, the inner ring 141 is kept coaxial with the rotating shaft 11 via the air film, so that the outer peripheral surface of the rotating shaft 11 and the inner diameter surface of the bearing are different from the conventional case. Unlike dry ball grease, dry ball bearings 1
Since the 40 inner rings 141 can be centered, the present invention can be applied to inspection of ball bearings used in HDDs.

【0030】図3には、本発明に係る第2実施形態が示
されている。この第2実施形態を含む以下の各実施形態
は、回転軸のみが前述した第1実施形態との相違点であ
るため、回転軸についてのみ説明し、他は省略する。第
2実施形態の回転軸21は、端部から軸方向に沿った所定
位置まで中空部25が設けられているとともに、凹部とし
て外周面23から中空部25まで貫通するコレット溝24が形
成されている。これらのコレット溝24は、回転軸21の軸
線を中心として放射均等位置において外周面23の母線に
沿って直線状に形成され、一方の端部が鍔部22の端面に
到達しているとともに、他方の端部が回転軸21の端部に
到達している。
FIG. 3 shows a second embodiment according to the present invention. In each of the following embodiments including the second embodiment, only the rotating shaft is different from the first embodiment described above. Therefore, only the rotating shaft will be described, and the others will be omitted. The rotating shaft 21 of the second embodiment has a hollow portion 25 provided from an end portion to a predetermined position along the axial direction, and a collet groove 24 penetrating from the outer peripheral surface 23 to the hollow portion 25 as a concave portion. I have. These collet grooves 24 are formed linearly along the generatrix of the outer peripheral surface 23 at radially uniform positions about the axis of the rotating shaft 21, and one end reaches the end surface of the flange 22, The other end has reached the end of the rotating shaft 21.

【0031】このような第2実施形態によれば、軸受内
径より数μm〜十数μm径が大きい回転軸21の外周面に
複数のコレット溝24が設けられているため、各コレット
溝24が回転軸21の外周面23と玉軸受における内輪の内周
面との間に芯出し作用が生じる。従って、この第2実施
形態によれば、回転軸21に対して内輪が傾いて固定され
たり、あるいは回転軸21に偏摩耗や変形等が生じる虞れ
が少なく、かつ、乾式により回転軸21に対して玉軸受を
同軸状態に保持できるという前述した第1実施形態と同
様な効果が得られる。
According to the second embodiment, since a plurality of collet grooves 24 are provided on the outer peripheral surface of the rotary shaft 21 having a diameter several μm to several tens μm larger than the inner diameter of the bearing, each collet groove 24 is formed. A centering action occurs between the outer peripheral surface 23 of the rotating shaft 21 and the inner peripheral surface of the inner ring of the ball bearing. Therefore, according to the second embodiment, there is little possibility that the inner ring is fixed to the rotating shaft 21 at an angle, or uneven wear or deformation of the rotating shaft 21 occurs. On the other hand, an effect similar to that of the above-described first embodiment that the ball bearing can be held coaxially can be obtained.

【0032】その上、このような第2実施形態によれ
ば、各凹部として回転軸21の端部まで到達するコレット
溝24が採用されているため、回転軸21の初期形状に誤差
が生じていたり、あるいは回転軸21が偏芯していても、
回転軸21の外周面23が部分的、かつ、独立して変形する
ことにより形状誤差や偏芯を解消できるという効果も得
られる。
In addition, according to the second embodiment, since the collet groove 24 that reaches the end of the rotary shaft 21 is employed as each concave portion, an error occurs in the initial shape of the rotary shaft 21. Or even if the rotating shaft 21 is eccentric,
The effect that the shape error and the eccentricity can be eliminated by partially and independently deforming the outer peripheral surface 23 of the rotating shaft 21 is also obtained.

【0033】図4には、本発明に係る第3実施形態が示
されている。第3実施形態の回転軸31は、図示しない基
端部から軸線に沿った所定位置まで中空部35が設けられ
ているとともに、凹部として中空部35の端部から外周面
33に連通する吹き出し孔36が複数設けられている。吹き
出し孔36は、中空部35の端部から均等放射状に設けられ
ている。このような回転軸31は、基端部から中空部35お
よび各吹き出し孔36を通じて外周面33に空気等の気体を
吹き出し可能とされている。
FIG. 4 shows a third embodiment according to the present invention. The rotating shaft 31 of the third embodiment has a hollow portion 35 provided from a base end (not shown) to a predetermined position along an axis, and a concave portion extending from an end of the hollow portion 35 to an outer peripheral surface.
A plurality of outlet holes 36 communicating with 33 are provided. The blowout holes 36 are provided radially from the end of the hollow portion 35. Such a rotating shaft 31 can blow out a gas such as air from the base end to the outer peripheral surface 33 through the hollow portion 35 and each of the blowout holes 36.

【0034】このような第3実施形態においては、外周
面33から気体を吹き出した状態で玉軸受の内輪を回転軸
31に取り付ければ、静圧により外周面33と内輪の内周面
との間に空気膜が形成され、これにより回転軸33に対し
て内輪が同軸状態に維持される。そして、この第3実施
形態においては、測定にあたって、空気の吹き出しを中
断すれば、回転軸31に対する内輪の同軸状態が安定し、
測定精度が悪くなる虞れはない。
In the third embodiment, the inner ring of the ball bearing is connected to the rotating shaft while the gas is blown from the outer peripheral surface 33.
When attached to 31, the air film is formed between the outer peripheral surface 33 and the inner peripheral surface of the inner ring by the static pressure, whereby the inner ring is maintained coaxial with the rotating shaft 33. In the third embodiment, if the air blowing is interrupted during the measurement, the coaxial state of the inner ring with respect to the rotating shaft 31 is stabilized,
There is no danger that the measurement accuracy will deteriorate.

【0035】従って、この第3実施形態によれば、回転
軸31の外周面33から気体を吹き出し可能であるため、玉
軸受の内輪を取り付けると静圧効果により、回転軸31に
対して内輪を同軸状態に維持できるため、前述した第1
実施形態および第2実施形態と同様な効果が得られる。
Therefore, according to the third embodiment, since gas can be blown out from the outer peripheral surface 33 of the rotating shaft 31, when the inner ring of the ball bearing is attached, the inner ring is fixed to the rotating shaft 31 by the static pressure effect. Since the coaxial state can be maintained, the first
The same effects as in the embodiment and the second embodiment can be obtained.

【0036】図5には、本発明に係る第4実施形態が示
されている。第4実施形態の回転軸41は、前述した第1
実施形態と同様に、凹部として平面略V字状に屈曲する
ヘリングボーン溝44が外周面43に複数設けられている。
そして、この回転軸41は、外周面43において各ヘリング
ボーン溝44が軸方向に所定間隔を空けて2列設けられて
いる。このような第4実施形態においても、前述した第
1実施形態と同様な効果が得られる。
FIG. 5 shows a fourth embodiment according to the present invention. The rotation shaft 41 of the fourth embodiment is the same as the first shaft described above.
As in the embodiment, a plurality of herringbone grooves 44 that are bent in a substantially V-shaped plane are provided on the outer peripheral surface 43 as concave portions.
In the rotary shaft 41, two herringbone grooves 44 are provided on the outer peripheral surface 43 at predetermined intervals in the axial direction. In the fourth embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

【0037】図6には、本発明に係る第5実施形態が示
されている。第5実施形態の回転軸51は、凹部として外
周面53に沿って螺旋方向に連続する溝54が採用されてい
る。これらの溝54は、軸方向に所定間隔を空けて2列設
けられていて、各列が回転軸51の径方向に沿った面を境
界として対称に形成されている。そして、外周面53の母
線に対する各溝54の交差角度は、15度〜45度( 0.26rad
〜0.97rad )の範囲で選択されている。このような第5
実施形態においても、前述した第1実施形態と同様な効
果が得られる。
FIG. 6 shows a fifth embodiment according to the present invention. In the rotary shaft 51 of the fifth embodiment, a groove 54 that is continuous in the spiral direction along the outer peripheral surface 53 is employed as a concave portion. These grooves 54 are provided in two rows at predetermined intervals in the axial direction, and each row is formed symmetrically with respect to a surface along the radial direction of the rotating shaft 51 as a boundary. The intersection angle of each groove 54 with respect to the generatrix of the outer peripheral surface 53 is 15 to 45 degrees (0.26 rad).
~ 0.97rad). Fifth such
In the embodiment, the same effects as those in the first embodiment can be obtained.

【0038】図7には、本発明に係る第6実施形態が示
されている。第6実施形態の回転軸61は、基本的な構造
が前述した第2実施形態の回転軸と同様であり、その中
空部25に弾性体66を封入したものである。このような第
6実施形態によれば、基本的な構造が前述した第2実施
形態の回転軸と同様であるため、第2実施形態の回転軸
と同様な効果が得られる上に、中空部25に弾性体66が封
入されているため、凹部としてのコレット溝24の加工が
容易になるとともに、中空部25に弾性体66が封入されて
いない場合に比較して外周面23の剛性が向上するという
効果が得られる。
FIG. 7 shows a sixth embodiment according to the present invention. The rotating shaft 61 of the sixth embodiment has the same basic structure as the rotating shaft of the above-described second embodiment, and has a hollow portion 25 in which an elastic body 66 is sealed. According to such a sixth embodiment, the basic structure is the same as that of the rotary shaft of the above-described second embodiment, so that the same effects as those of the rotary shaft of the second embodiment can be obtained, and the hollow portion can be obtained. Since the elastic body 66 is sealed in 25, the processing of the collet groove 24 as a recess becomes easy, and the rigidity of the outer peripheral surface 23 is improved as compared with the case where the elastic body 66 is not sealed in the hollow part 25. The effect is obtained.

【0039】図8には、本発明に係る第7実施形態が示
されている。第7実施形態の回転軸71は、図示しない基
端部から軸線に沿って鍔部72まで中空部35が設けられて
いるとともに、所定厚みを有する円筒状の多孔質材74が
鍔部72に接着されている。すなわち、この回転軸71は、
玉軸受の内輪に対して挿入される外周面73が多孔質材74
とされ、微細な凹部が外周面73全域にわたって設けられ
ている。多孔質材74は、例えば青銅ポーラス材,グラフ
ァイト,セラミックポーラス材等とされ、内周面および
外周面73が連続多孔により連通しているとともに、内径
が中空部35に一致するように配置されている。
FIG. 8 shows a seventh embodiment according to the present invention. The rotary shaft 71 of the seventh embodiment has a hollow portion 35 extending from a base end (not shown) to a flange 72 along an axis, and a cylindrical porous material 74 having a predetermined thickness is provided on the flange 72. Glued. That is, the rotating shaft 71 is
The outer peripheral surface 73 inserted into the inner ring of the ball bearing is made of a porous material 74.
The fine recess is provided over the entire outer peripheral surface 73. The porous material 74 is, for example, a bronze porous material, graphite, ceramic porous material, or the like, and is arranged such that the inner peripheral surface and the outer peripheral surface 73 communicate with each other by continuous porosity, and the inner diameter matches the hollow portion 35. I have.

【0040】このような回転軸71は、基端部から送入さ
れた空気等の気体が中空部35および多孔質材74を通じて
外周面73から吹き出し可能とされている。従って、この
回転軸71は、外周面73から気体を吹き出した状態で玉軸
受の内輪を取り付ければ、当該回転軸71に対して内輪を
芯出しする静圧軸受となる。
The rotating shaft 71 is configured such that a gas such as air sent from the base end can be blown from the outer peripheral surface 73 through the hollow portion 35 and the porous material 74. Accordingly, if the inner ring of the ball bearing is attached to the rotating shaft 71 in a state where gas is blown from the outer peripheral surface 73, the rotating shaft 71 becomes a hydrostatic bearing that centers the inner ring with respect to the rotating shaft 71.

【0041】なお、静圧軸受の負荷容量,動剛性,ダン
ピングをあらわす定性的な関係式を以下に示す。 負荷容量:W∝Ae・Ps 動剛性 :W∝ξ・Ae・Ps/h0 ダンピング:C∝η・Xc・ΔR3
A qualitative relational expression representing the load capacity, dynamic rigidity and damping of the hydrostatic bearing is shown below. Load capacity: W∝Ae · Ps Dynamic rigidity: W∝ξ · Ae · Ps / h 0 Damping: C∝η · Xc · ΔR 3

【0042】ここで、 W:負荷容量 Ae:軸受有効面積 Ps:気体の供給圧力 K:剛性 ξ:動剛性に関する係数 ΔR:軸受すきま C:ダンピング Xc:ダンピングに関する係数 η:潤滑油の粘度Here, W: load capacity Ae: effective bearing area Ps: gas supply pressure K: rigidity ξ: coefficient relating to dynamic rigidity ΔR: bearing clearance C: damping Xc: coefficient relating to damping η: viscosity of lubricating oil

【0043】これらのことから、軸受有効面積Ae,気
体の供給圧力Psが大きいほど負荷容量Wが大きくな
る。受有効面積Aeは、軸受の内径寸法および軸受幅寸
法により決定される。一方、軸受隙間ΔRを一定以上確
保するとともに、回転軸71に対して内輪を確実に芯出し
させるために、通常、気体の供給圧力Psは、19.6×10
4Pa〜58.8×104Pa(2kgf/cm2〜6kgf/c
2)に設定する。また、回転軸71の端部への気体の漏
洩防止や、静圧軸受としての適正なダンピングCを確保
するために、軸受隙間ΔRは、必要以上に大きくせず、
2μm〜15μmに設定する。
From these facts, the load capacity W increases as the bearing effective area Ae and the gas supply pressure Ps increase. The effective receiving area Ae is determined by the inner diameter dimension and the bearing width dimension of the bearing. On the other hand, the gas supply pressure Ps is usually set to 19.6 × 10
4 Pa to 58.8 × 10 4 Pa (2 kgf / cm 2 to 6 kgf / c
m 2 ). Further, in order to prevent leakage of gas to the end of the rotating shaft 71 and to secure an appropriate damping C as a hydrostatic bearing, the bearing gap ΔR is not made larger than necessary.
Set to 2 μm to 15 μm.

【0044】このような第7実施形態によれば、多孔質
材74により回転軸71の外周面73全域にわたって微細な凹
部が設けられ、かつ、これらの凹部から気体を吹き出す
ことにより、静圧軸受として玉軸受の内輪を回転軸73に
対して確実、かつ、容易に芯出しできる。
According to the seventh embodiment, fine recesses are provided over the entire outer peripheral surface 73 of the rotary shaft 71 by the porous material 74, and gas is blown out from these recesses, thereby providing a hydrostatic bearing. As a result, the inner ring of the ball bearing can be reliably and easily centered with respect to the rotating shaft 73.

【0045】図9には、本発明に係る第8実施形態が示
されている。第8実施形態の回転軸81は、基本的に前述
した第3実施形態の回転軸31と同様に構成されている
が、各吹き出し孔36の開口縁部に円筒状,円錐状,平面
矩形状等の窪み84が設けられている。このような第8実
施形態によれば、基本的に前述した第3実施形態と同様
に構成されているため、外周面83から気体を吹き出した
状態で玉軸受の内輪を回転軸81に取り付ければ、静圧に
より外周面83と内輪の内周面との間に空気膜が形成さ
れ、これにより回転軸83に対して内輪が同軸状態に維持
される。そして、この第8実施形態の回転軸81によれ
ば、各吹き出し孔36の開口縁部に窪み84が設けられてい
るため、前述した第3実施形態の回転軸に比較して広範
囲に静圧は生じ、これにより静圧軸受としての安定性が
向上する。
FIG. 9 shows an eighth embodiment according to the present invention. The rotating shaft 81 of the eighth embodiment is basically configured in the same manner as the rotating shaft 31 of the third embodiment described above, but has a cylindrical, conical, or planar rectangular shape at the opening edge of each blowout hole 36. Are provided. According to the eighth embodiment, since the configuration is basically the same as that of the third embodiment described above, if the inner ring of the ball bearing is attached to the rotating shaft 81 while gas is blown from the outer peripheral surface 83, An air film is formed between the outer peripheral surface 83 and the inner peripheral surface of the inner race by the static pressure, whereby the inner race is maintained coaxial with the rotating shaft 83. According to the rotating shaft 81 of the eighth embodiment, since the depression 84 is provided at the opening edge of each blowout hole 36, the static pressure is wider than that of the rotating shaft of the third embodiment described above. Occurs, thereby improving the stability as a hydrostatic bearing.

【0046】図10には、本発明に係る第9実施形態が示
されている。第9実施形態の回転軸91は、前述した第1
実施形態および第3実施形態を組み合わせた形態となっ
ている。具体的には、回転軸91は、外周面93における鍔
部92寄りに複数のヘリングボーン溝14が設けられている
とともに、図示しない基端部から軸線に沿った所定位置
まで中空部35が設けられ、かつ、この中空部35に連通す
る吹き出し孔36が外周面93におけるテーパ面93A寄りに
配置されている。このような第9実施形態においても、
所望の効果が得られる。
FIG. 10 shows a ninth embodiment according to the present invention. The rotation shaft 91 of the ninth embodiment is the same as the first shaft described above.
This is a mode in which the embodiment and the third embodiment are combined. Specifically, the rotating shaft 91 is provided with a plurality of herringbone grooves 14 near the flange 92 on the outer peripheral surface 93, and a hollow portion 35 is provided from a base end (not shown) to a predetermined position along the axis. The blowout hole 36 communicating with the hollow portion 35 is disposed on the outer peripheral surface 93 near the tapered surface 93A. Also in such a ninth embodiment,
The desired effect can be obtained.

【0047】図11には、本発明に係る第10実施形態が示
されている。第10実施形態の回転軸101は、前述した第
3実施形態および第5実施形態を組み合わせた形態とな
っている。具体的には、回転軸 101は、外周面 103にお
ける軸方向に所定間隔を空けて溝104が2列設けられて
いるとともに、図示しない基端部から軸線に沿った所定
位置まで中空部35が設けられ、かつ、この中空部35に連
通する吹き出し孔36が外周面93における各溝 104の列間
に配置されている。このような第10実施形態において
も、所望の効果が得られる。
FIG. 11 shows a tenth embodiment according to the present invention. The rotating shaft 101 of the tenth embodiment is a combination of the third and fifth embodiments described above. Specifically, the rotary shaft 101 is provided with two rows of grooves 104 at predetermined intervals in the axial direction on the outer peripheral surface 103, and has a hollow portion 35 extending from a base end (not shown) to a predetermined position along the axis. The blowout holes 36 provided and communicating with the hollow portions 35 are arranged between the rows of the grooves 104 on the outer peripheral surface 93. Also in the tenth embodiment, a desired effect can be obtained.

【0048】次に、内輪の内径寸法,外輪の外径寸法お
よび幅寸法が異なる第1の玉軸受および第2の玉軸受に
対して、本発明に基づいて製作された複数種類の回転軸
を用いて振動測定を行うとともに、グリースを塗油する
従来の回転軸用いて振動測定を行った結果を図12に示
す。なお、図12における実施例1〜実施例7および従来
例1〜従来例4の緒元を表1に示す
Next, for a first ball bearing and a second ball bearing having different inner diameters of the inner ring and outer diameters and widths of the outer ring, a plurality of types of rotating shafts manufactured according to the present invention are provided. FIG. 12 shows the results of vibration measurement using a conventional rotating shaft that is coated with grease while performing vibration measurement. Table 1 shows the specifications of Examples 1 to 7 and Conventional Examples 1 to 4 in FIG.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】ここで、第1の玉軸受は、内輪の内径寸法
5mm,外輪の外径寸法13mmおよび幅寸法3mmであ
り、第2の玉軸受は、内輪の内径寸法4mm,外輪の外
径寸法9mmおよび幅寸法 2.3mmとされている。
Here, the first ball bearing has an inner ring inner diameter of 5 mm, the outer ring outer diameter 13 mm and a width 3 mm, and the second ball bearing has an inner ring inner diameter 4 mm and an outer ring outer diameter. It has a width of 9 mm and a width of 2.3 mm.

【0051】そして、実施例1および実施例2は、前述
した第1実施形態に準じて製作された回転軸を用い、そ
れぞれ第1の玉軸受および第2の玉軸受における振動測
定した。実施例1および実施例2の回転軸は、玉軸受の
内輪の内径寸法に対応した直径寸法を有し、それぞれの
外周面に設けられたヘリングボーン溝の溝角度αが30度
(0.52rad ),溝の深さ寸法h0が約3μm,溝幅比γが
1,ヘリングボーン溝の数Nが10,半径隙間寸法ΔRが
2μm〜5μmとされている。
In Examples 1 and 2, vibrations were measured in the first ball bearing and the second ball bearing, respectively, using the rotating shaft manufactured according to the above-described first embodiment. The rotary shafts of the first and second embodiments have a diameter corresponding to the inner diameter of the inner ring of the ball bearing, and the groove angle α of the herringbone groove provided on each outer peripheral surface is 30 degrees (0.52 rad). , the groove depth dimension h 0 of about 3 [mu] m, the groove width ratio γ is 1, the number N of the herringbone grooves 10, radial gap dimension ΔR is the 2Myuemu~5myuemu.

【0052】さらに、実施例3は、前述した第2実施形
態に準じて製作された回転軸を用い、第2の玉軸受にお
ける振動測定した。この実施例3の回転軸は、玉軸受の
内輪の内径寸法に対応した直径寸法、具体的には従来の
回転軸における直径寸法に6μmを加算した直径寸法を
有し、コレット溝の数が8,溝幅寸法が 0.2mmとされ
ている。
Further, in Example 3, vibration was measured in the second ball bearing using a rotating shaft manufactured according to the above-described second embodiment. The rotating shaft of the third embodiment has a diameter corresponding to the inner diameter of the inner ring of the ball bearing, specifically, a diameter obtained by adding 6 μm to the diameter of the conventional rotating shaft, and the number of collet grooves is eight. , The groove width dimension is 0.2 mm.

【0053】また、実施例4ないし実施例7は、前述し
た第7実施形態に準じて製作された回転軸を用い、それ
ぞれ第1の玉軸受および第2の玉軸受における振動測定
した。実施例1および実施例2の回転軸は、玉軸受の内
輪の内径寸法に対応した直径寸法を有し、グラファイト
ポーラス材による微細な凹部が外周面全域にわたって設
けられていて、気体の供給圧力Psが44.1Ps×104Pa(
4.5kgf/cm2),軸受隙間ΔRが5μm〜10μmと
されている。
In Examples 4 to 7, vibrations were measured in the first ball bearing and the second ball bearing, respectively, using the rotating shaft manufactured according to the above-described seventh embodiment. The rotating shafts of the first and second embodiments have a diameter corresponding to the inner diameter of the inner ring of the ball bearing, and a fine concave portion made of graphite porous material is provided over the entire outer peripheral surface, and the gas supply pressure Ps Is 44.1Ps × 10 4 Pa (
4.5 kgf / cm 2 ), and the bearing gap ΔR is 5 μm to 10 μm.

【0054】そして、実施例4および実施例5は、第1
の玉軸受および第2の玉軸受における振動測定にあたっ
て、回転軸の外周面から吹き出す気体の供給を継続した
ままの状態で振動測定を行った。これらに対して、実施
例6および実施例7は、第1の玉軸受および第2の玉軸
受における振動測定にあたって、回転軸の外周面から吹
き出す気体の供給を停止させて振動測定を行った。
In the fourth and fifth embodiments, the first
In the vibration measurement of the ball bearing and the second ball bearing, the vibration was measured while the supply of the gas blown from the outer peripheral surface of the rotating shaft was continued. On the other hand, in Example 6 and Example 7, when measuring the vibration in the first ball bearing and the second ball bearing, the supply of the gas blown from the outer peripheral surface of the rotating shaft was stopped, and the vibration was measured.

【0055】一方、比較例1および比較例2は、従来の
回転軸を用い、回転軸の外周面にグリースを塗油するこ
となく第1の玉軸受および第2の玉軸受における振動測
定を行った。さらに、比較例3および比較例4は、従来
の回転軸を用いるとともに、回転軸の外周面にグリース
を塗油して第1の玉軸受および第2の玉軸受における振
動測定を行った。
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, vibration measurement was performed on the first ball bearing and the second ball bearing without using grease on the outer peripheral surface of the rotating shaft using the conventional rotating shaft. Was. Further, in Comparative Examples 3 and 4, a conventional rotary shaft was used, and grease was applied to the outer peripheral surface of the rotary shaft to measure the vibration in the first ball bearing and the second ball bearing.

【0056】これらの実施例1〜実施例7および比較例
1〜比較例4は、第1の玉軸受に対するアキシアル予圧
を2.45N(0.25kgf),第2の玉軸受に対するアキシア
ル予圧を4.90N( 0.5kgf)とし、回転軸を3600min
-1(rpm)で回転させてそれぞれ10個の玉軸受の振動
測定を行い、その平均値を得た。図12は、比較例3の平
均値を基準として相対値を示したグラフである。
In Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4, the axial preload for the first ball bearing was 2.45 N (0.25 kgf), and the axial preload for the second ball bearing was 4.90 N ( 0.5kgf) and the rotation axis is 3600min
Rotation was performed at -1 (rpm) to measure the vibration of ten ball bearings, and the average value was obtained. FIG. 12 is a graph showing relative values based on the average value of Comparative Example 3.

【0057】図12によれば、実施例1ないし実施例7
は、比較例1ないし比較例4に比較して測定結果の平均
値が低く、回転軸の外周面に凹部を設けることの有効性
が判る。そして、実施例4ないし実施例7のうち、実施
例6および実施例7は、測定時に気体の吹き出しを継続
する実施例4および実施例5に比較して測定結果の平均
値が低く、測定時に気体の吹き出しを中止することの有
効性が判る。
According to FIG. 12, the first to seventh embodiments are described.
Indicates that the average value of the measurement results is lower than that of Comparative Examples 1 to 4, indicating the effectiveness of providing the concave portion on the outer peripheral surface of the rotating shaft. In Examples 4 to 7, among Examples 6 and 7, the average value of the measurement results is lower than that in Examples 4 and 5 in which the gas is continuously blown out during the measurement. The effectiveness of stopping the blowing of gas is understood.

【0058】なお、本発明の軸受検査装置は、前述した
各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形,改良
等が可能である。例えば、前述した各実施形態において
は、玉軸受を構成する内輪の内周面に対して挿脱可能な
回転軸の外周面を保持面として採用した軸受検査装置が
例示されていたが、本発明は図13に示す軸受検査装置 1
30も含むものである。
The bearing inspection device of the present invention is not limited to the above embodiments, but can be appropriately modified and improved. For example, in each of the above-described embodiments, the bearing inspection device that employs, as a holding surface, an outer peripheral surface of a rotating shaft that can be inserted into and removed from an inner peripheral surface of an inner ring that constitutes a ball bearing is exemplified. Is the bearing inspection device shown in Fig. 13 1
Also includes 30.

【0059】すなわち、図13に示す軸受検査装置 130
は、回転軸 131の端面(図13中左方端面)に内径保持面
133が形成されている。内径保持面 133は、回転軸 131
の端面から軸方向に沿ってざぐり加工を施すことにより
形成された段部に略円環状の多孔質材 134を嵌合するこ
とにより設けられている。この内径保持面 133は、内径
寸法が玉軸受 140における外輪 142の外径寸法よりも若
干大きく設定されているとともに、回転軸 131に設けら
れた中空部 135に連通している。
That is, the bearing inspection device 130 shown in FIG.
Is the inner diameter holding surface on the end surface (left end surface in FIG. 13) of the rotating shaft 131.
133 are formed. The inner diameter holding surface 133 is
It is provided by fitting a substantially annular porous material 134 into a step formed by performing a counterbore process along the axial direction from the end face of the base member. The inner diameter holding surface 133 has an inner diameter set slightly larger than the outer diameter of the outer ring 142 in the ball bearing 140, and communicates with a hollow portion 135 provided in the rotating shaft 131.

【0060】この軸受検査装置 130は、多孔質材 134の
内周面から気体を吹き出しながら回転する回転軸 131の
内径保持面 133に玉軸受 140の外輪 142を挿入した後、
内輪141の端面を押圧することにより玉軸受 140に予圧
を与え、次いで気体が吹き出したまま、あるいは気体の
吹き出しを停止させるとともに、あるいは吹き出し停止
後に計測手段(図示せず)を内輪 141の内周面に接触さ
せることにより振動測定を行う。
The bearing inspection device 130 inserts the outer ring 142 of the ball bearing 140 into the inner diameter holding surface 133 of the rotating shaft 131 which rotates while blowing gas from the inner peripheral surface of the porous material 134.
A preload is applied to the ball bearing 140 by pressing the end face of the inner ring 141, and then, while the gas is being blown out, or the gas blowing is stopped, or after the blowing is stopped, the measuring means (not shown) is connected to the inner periphery of the inner ring 141. Vibration measurements are made by contacting the surface.

【0061】その他、前述した各実施形態において例示
した玉軸受,外輪,内輪,回転軸,押え部材,計測手
段,保持面,凹部等の材質,形状,寸法,形態,数,配
置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であ
り、限定されない。
In addition, the materials, shapes, dimensions, forms, numbers, arrangement locations, and the like of the ball bearings, outer rings, inner rings, rotating shafts, holding members, measuring means, holding surfaces, recesses, and the like exemplified in the above-described embodiments are the same as those of the present embodiment. It is optional and not limited as long as the invention can be achieved.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、回転軸の保持面に複数の凹部が設けられているた
め、回転軸を回転させながら微少な隙間を介して保持面
に玉軸受を保持させれば、各凹部により生じた動圧ある
いは静圧により軸受を回転軸に対して確実に同軸状態に
維持できる。 従って、この軸受検査装置によれば、従
来のように、玉軸受を検査するにあたって内輪あるいは
外輪が回転軸に対して傾いて固定されたり、あるいは回
転軸に偏摩耗や変形等が生じる虞れが少ないとともに、
乾式で玉軸受を芯出しできるため、例えばHDDに用い
られる玉軸受の検査にも適用できる。
As described above, according to the present invention, since a plurality of recesses are provided in the holding surface of the rotating shaft, the balls are held on the holding surface through a minute gap while rotating the rotating shaft. When the bearing is held, the bearing can be reliably maintained coaxial with the rotating shaft by the dynamic pressure or static pressure generated by each concave portion. Therefore, according to this bearing inspection device, when inspecting a ball bearing, there is a possibility that the inner ring or the outer ring is fixed to be inclined with respect to the rotating shaft, or uneven wear or deformation occurs on the rotating shaft, as in the prior art. Less,
Since the ball bearing can be centered in a dry manner, it can be applied to, for example, inspection of a ball bearing used for an HDD.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る第1実施形態を示す全体模式図,
要部断面図および要部斜視図である。
FIG. 1 is an overall schematic diagram showing a first embodiment according to the present invention,
It is the principal part sectional drawing and the principal part perspective view.

【図2】第1実施形態の回転軸を示す拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view showing a rotation shaft according to the first embodiment.

【図3】本発明に係る第2実施形態を示す要部断面図お
よび要部斜視図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part and a perspective view of a main part showing a second embodiment according to the present invention.

【図4】本発明に係る第3実施形態を示す要部断面図お
よび要部斜視図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part and a perspective view of a main part showing a third embodiment according to the present invention.

【図5】本発明に係る第4実施形態を示す要部断面図お
よび要部斜視図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part and a perspective view of a main part showing a fourth embodiment according to the present invention.

【図6】本発明に係る第5実施形態を示す要部断面図お
よび要部斜視図である。
FIGS. 6A and 6B are a main part sectional view and a main part perspective view showing a fifth embodiment according to the present invention.

【図7】本発明に係る第6実施形態を示す要部断面図お
よび要部斜視図である。
FIGS. 7A and 7B are a main part sectional view and a main part perspective view showing a sixth embodiment according to the present invention.

【図8】本発明に係る第7実施形態を示す要部断面図お
よび要部斜視図である。
FIGS. 8A and 8B are a main part sectional view and a main part perspective view showing a seventh embodiment according to the present invention.

【図9】本発明に係る第8実施形態を示す要部断面図お
よび要部斜視図である。
FIGS. 9A and 9B are a main part sectional view and a main part perspective view showing an eighth embodiment according to the present invention.

【図10】本発明に係る第9実施形態を示す要部断面図
および要部斜視図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view and a perspective view of a main part of a ninth embodiment according to the present invention.

【図11】本発明に係る第10実施形態を示す要部断面図
および要部斜視図である。
FIGS. 11A and 11B are a main part sectional view and a main part perspective view showing a tenth embodiment according to the present invention.

【図12】各実施例および各比較例における測定結果の
平均値を相対的に示すグラフ図である。
FIG. 12 is a graph diagram relatively showing an average value of measurement results in each of the examples and comparative examples.

【図13】本発明に係る変形例を示す模式要部断面図で
ある。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a principal part showing a modification according to the present invention.

【図14】従来の軸受検査装置を示す模式断面図であ
る。
FIG. 14 is a schematic sectional view showing a conventional bearing inspection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10, 130 軸受検査装置 11,21,31,41,51,61,71,81,91, 101, 131 回
転軸 13,23,33,43,53,63,73,83,93, 103 外周面
(保持面) 131 内径保持面(保持面) 14,44,94 ヘリングボーン溝(凹部) 24 コレット溝(凹部) 36 吹き出し孔(凹部) 54, 104 溝(凹部) 74, 134 多孔質材(凹部) 84 ポケット部(凹部) 140 玉軸受 141 内輪 142 外輪 143 玉 156 押え部材 157 計測手段
10, 130 Bearing inspection device 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 131 Rotary shaft 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73, 83, 93, 103 Outer peripheral surface (Holding surface) 131 inner diameter holding surface (holding surface) 14, 44, 94 Herringbone groove (recess) 24 collet groove (recess) 36 blowout hole (recess) 54, 104 groove (recess) 74, 134 Porous material (recess) ) 84 Pocket (recess) 140 Ball bearing 141 Inner ring 142 Outer ring 143 Ball 156 Holding member 157 Measuring means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田所 久和 神奈川県藤沢市鵠沼神明1丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 2G024 AC02 BA15 CA06 DA03 EA06 2G064 AA17 AB02 BA02 DD32 3J101 AA02 BA77 EA75 FA60 GA53 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hisawa Tadokoro 1-5-50 Kugenuma Shinmei, Fujisawa-shi, Kanagawa F-term in NSK Ltd. (reference) 2G024 AC02 BA15 CA06 DA03 EA06 2G064 AA17 AB02 BA02 DD32 3J101 AA02 BA77 EA75 FA60 GA53

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 動作状態の玉軸受における玉と、外輪軌
道面および内輪軌道面のうちの少なくとも一方との間に
生ずる振動を計測するために、 外輪および内輪のうちの一方を保持して回転させる回転
軸と、前記回転軸に対して離れる方向から近づく方向に
向かって延び、かつ、前記外輪および前記内輪のうちの
固定輪となる軌道輪の端面を押圧可能な押え部材と、前
記外輪および前記内輪のうちの固定輪となる軌道輪の周
面に接触して振動を計測する計測手段とを有する軸受検
査装置であって、 前記回転軸が、前記外輪および前記内輪のうちの一方を
挿脱可能に保持する保持面を有し、前記保持面に複数の
凹部が設けられていることを特徴とする軸受検査装置。
In order to measure vibration generated between a ball in an operating ball bearing and at least one of an outer raceway surface and an inner raceway surface, one of an outer ring and an inner ring is held and rotated. A rotating shaft to be extended, and a pressing member extending in a direction approaching from a direction away from the rotating shaft, and capable of pressing an end face of a raceway ring serving as a fixed ring of the outer ring and the inner ring, and the outer ring and A bearing inspection device comprising: a measuring unit that measures vibration by contacting a peripheral surface of a raceway ring serving as a fixed ring of the inner ring, wherein the rotation shaft has one of the outer ring and the inner ring inserted. A bearing inspection device having a holding surface for detachably holding, wherein a plurality of recesses are provided in the holding surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04364408A (en) * 1991-06-12 1992-12-16 Nippon Seiko Kk Method and device for measuring contact angle of rolling bearing
JPH0578406U (en) * 1992-03-30 1993-10-26 本田技研工業株式会社 Tool holder fixing device
JPH07103815A (en) * 1993-10-06 1995-04-21 Nippon Seiko Kk Nonrepetitive rotational accuracy measuring apparatus
JPH07324972A (en) * 1994-04-06 1995-12-12 Nippon Seiko Kk Apparatus for measuring vibration of roller bearing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04364408A (en) * 1991-06-12 1992-12-16 Nippon Seiko Kk Method and device for measuring contact angle of rolling bearing
JPH0578406U (en) * 1992-03-30 1993-10-26 本田技研工業株式会社 Tool holder fixing device
JPH07103815A (en) * 1993-10-06 1995-04-21 Nippon Seiko Kk Nonrepetitive rotational accuracy measuring apparatus
JPH07324972A (en) * 1994-04-06 1995-12-12 Nippon Seiko Kk Apparatus for measuring vibration of roller bearing

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