JP2014152920A - 転がり軸受装置の製造方法および転がり軸受装置の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で所望の予圧を付加し、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置を製造する。
【解決手段】軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受の内輪に軸部材が圧入状態で嵌合された転がり軸受装置組立体の前記内輪を、該内輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押し込む押し込み工程と、該押し込み工程により前記内輪を押し込む押し込み力を測定する測定工程とを含み、該測定工程により測定された前記内輪の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に、前記押し込み工程による前記内輪の押し込みを終了する転がり軸受装置の製造方法を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、転がり軸受装置の製造方法および転がり軸受装置の製造装置に関するものである。

従来、磁気記録装置（ＨＤＤ）等に用いられる転がり軸受装置を製造する製造方法が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。特許文献１に記載の転がり軸受装置の製造方法は、内輪とシャフト（回転軸）との間に嫌気性接着剤を塗布して内輪にシャフトを嵌合させ、重りにより内輪に対して一定の荷重を付加したまま接着剤が硬化するまで保持することで内輪とシャフトとを接合している。

また、特許文献２に記載の転がり軸受装置の製造方法は、内輪とシャフト（軸）とを圧入により固定する転がり軸受装置に対し、共振周波数を測定しながらシャフトに内輪を押し込み、共振周波数が一定になるように予圧をかけている。

特開２０００−３４６０８５号公報 特開２００３−２３９９５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の転がり軸受装置の製造方法は、接着剤が硬化するまで待つため時間がかかり量産性に劣るという不都合がある。また、特許文献２に記載の転がり軸受装置の製造方法は、内輪や外輪における転動体の転走面（レースウェイ）の曲率の個体差に従いトルクばらつきが発生するという不都合がある。さらに、特許文献２に記載の転がり軸受装置の製造方法では、共振周波数を精度よく測定するために、ランダムに加振した結果を複数回にわたりフーリエ変換して平均化する必要があり、フーリエ変換するための時間がかかるという不都合がある。また、周波数を掃引しながら加振する場合も、掃引するための時間がかかる。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、短時間で所望の予圧を付加し、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置を製造することができる製造方法および製造装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の製造方法並びにこの製造方法を実現する製造装置手段を提供する。
本発明は、軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受の内輪に軸部材が圧入状態で嵌合された転がり軸受装置組立体の前記内輪を、該内輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押し込む押し込み工程と、該押し込み工程により前記内輪を押し込む押し込み力を測定する測定工程とを含み、該測定工程により測定された前記内輪の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に、前記押し込み工程による前記内輪の押し込みを終了する転がり軸受装置の製造方法を提供する。

本発明によれば、押し込み工程により、内輪どうしが相互に近接する方向に内輪を押し込むことで、転がり軸受装置組立体の内輪および外輪と転動体とを隙間なく接触させて、２つの転がり軸受に予圧をかけることができる。

この場合において、測定工程により測定された内輪の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に押し込み工程による内輪の押し込みを終了することで、内輪の内径と軸部材の外径の差、すなわち、締め代が相違することにより内輪の押し込み力が変化した場合でも、２つの転がり軸受に所望の予圧量を付加することができる。

したがって、共振周波数を測定しながらその周波数が一定になるように予圧をかける従来の転がり軸受装置の製造方法のようにフーリエ変換や掃引するのにかかる時間を省くことができ、短時間で所望の予圧を付加して、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置を簡易に製造することができる。

上記発明においては、前記内輪に嵌合される領域が均一な直径を有する前記軸部材を用いることとしてもよい。
このように構成することで、転がり軸受に予圧がかかり始める直前まで、押し込み力の変動を抑制して内輪をほぼ一定の押し込み力でスムーズに押し込むことができる。これにより、予圧を高精度に付加することができる。

上記発明においては、前記押し込み工程が、前記内輪を押し込み始めてから前記測定工程により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記内輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して、前記測定工程により押し込み力を測定する間は前記内輪の押し込みを一旦停止することとしてもよい。

このように構成することで、内輪の押し込み速度の変化に起因する押し込み力の変動を受けることなく、内輪の押し込み力を測定することができる。したがって、内輪を押し込む量を精度よく調整することができる。

上記発明においては、前記押し込み工程が、前記予圧付加期間中は、前記測定工程により前記内輪の押し込み力を測定するごとに、該内輪を押し込む量を徐々に低減していくこととしてもよい。
このように構成することで、所望の予圧量に近づくに従い内輪を押し込む量を微調整でき、押し込み過ぎを防止することができる。

上記発明においては、前記押し込み工程が、前記内輪を押し込み始めてから前記測定工程により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記内輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して一定の速度で前記内輪を押し込み、前記測定工程が、前記押し込み工程により前記内輪を押し込んでいる最中の押し込み力を測定することとしてもよい。

このように構成することで、内輪の押し込み速度の変化に起因する押し込み力の変動を受けることなく内輪の押し込み力を測定し、内輪を押し込む量を精度よく調整することができる。

上記発明においては、前記測定工程が、前記予圧付加期間中は前記内輪の押し込み力の測定間隔を徐々に短くしていくこととしてもよい。
このように構成することで、所望の予圧量に近づくに従い内輪の押し込み力の変化に迅速に対応し、押し込み過ぎを防止することができる。

上記発明においては、軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受の外輪を嵌合部材に圧入状態で嵌合させた転がり軸受装置組立体の前記外輪を、該外輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押し込む押し込み工程と、該押し込み工程により前記外輪を押し込む押し込み力を測定する測定工程とを含み、該測定工程により測定された前記外輪の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に、前記押し込み工程による前記外輪の押し込みを終了する転がり軸受装置の製造方法を提供する。

本発明によれば、押し込み工程により、外輪どうしが相互に近接する方向に外輪を押し込むことで、転がり軸受装置組立体の内輪および外輪と転動体とを隙間なく接触させて、２つの転がり軸受に予圧をかけることができる。

この場合において、測定工程により測定された内輪の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に押し込み工程による内輪の押し込みを終了することで、外輪の外径と嵌合部材の内径の差、すなわち、締め代が相違することにより外輪の押し込み力が変化した場合でも、２つの転がり軸受に所望の予圧量を付加することができる。したがって、短時間で所望の予圧を付加して、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置を簡易に製造することができる。

上記発明においては、前記外輪を嵌合する領域が均一な内径を有する前記嵌合部材を用いることとしてもよい。
このように構成することで、転がり軸受に予圧がかかり始める直前まで、押し込み力の変動を抑制して内輪をほぼ一定の押し込み力でスムーズに押し込むことができ、予圧を高精度に付加することができる。

上記発明においては、前記押し込み工程が、前記外輪を押し込み始めてから前記測定工程により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記外輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して、前記測定工程により押し込み力を測定する間は前記外輪の押し込みを一旦停止することとしてもよい。

このように構成することで、外輪の押し込み速度の変化に起因する押し込み力の変動を受けることなく外輪の押し込み力を測定することができ、外輪を押し込む量を精度よく調整することができる。

上記発明においては、前記押し込み工程が、前記予圧付加期間中は、前前記測定工程により前記外輪の押し込み力を測定するごとに、該外輪を押し込む量を徐々に低減していくこととしてもよい。
このように構成することで、所望の予圧量に近づくに従い外輪を押し込む量を微調整でき、押し込み過ぎを防止することができる。

上記発明においては、前記押し込み工程が、前記外輪を押し込み始めてから前記測定工程により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記外輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して一定の速度で前記外輪を押し込み、前記測定工程が、前記押し込み工程により前記外輪を押し込んでいる最中の押し込み力を測定することとしてもよい。

このように構成することで、外輪の押し込み速度の変化に起因する押し込み力の変動を受けることなく外輪の押し込み力を測定し、外輪を押し込む量を精度よく調整することができる。

上記発明においては、前記測定工程が、前記予圧付加期間中は前記外輪の押し込み力の測定間隔を徐々に短くしていくこととしてもよい。
このように構成することで、所望の予圧量に近づくに従い外輪の押し込み力の変化に迅速に対応し、押し込み過ぎを防止することができる。

上記発明においては、前記測定工程が、前記予圧付加前期間中は、複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と押し込み力の最新の測定値との差分により前記押し込み力の増加量を算出することとしてもよい。
このように構成することで、転がり軸受に予圧がかかる直前まで、測定ノイズの影響を抑えて内輪あるいは外輪を精度よく押し込むことができる。

上記発明においては、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線の９５％信頼区間の上限値または下限値を前記所定の閾値とすることとしてもよい。

複数回にわたり測定した内輪または外輪の押し込み力の測定値の近似曲線に対して、加工のヒキメの影響による押し込み力の周期的な変動や定常的な測定ノイズよりも十分に大きな変化が最新の測定値にあった場合、すなわち、過去の測定値に対して、最新の測定値に不連続な変化があった場合に、最新の測定値が近似曲線の９５％信頼区間（閾値）を超えることになる。したがって、このように構成することで、内輪および外輪と転動体とが接触（ガタつめ）して内輪または外輪の押し込み力が急激に上昇したことを検出することができる。

上記発明においては、前記測定工程が、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に測定した押し込み力の測定値との差分により前記押し込み力の変化量を算出することとしてもよい。

軸部材の外径や内輪の内径の軸方向のわずかな変化（テーパ）による押し込み力のなだらかな変化、または、嵌合部材の内径や外輪の外径の軸方向のわずかな変化による押し込み力のなだらかな変化が近似曲線に近似される。したがって、このように構成することで、加工のヒキメの影響による押し込み力の周期的な変動や定常的な測定ノイズがあった場合でも、その影響を除去することができる。

上記発明においては、前記測定工程が、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値との差分により前記押し込み力の変化量を算出することとしてもよい。
このように構成することで、測定ノイズの影響を抑え、予圧量を精度よく調整することができる。

上記発明においては、前記測定工程が、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に測定した押し込み力の測定値との差分と、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値との差分の大きい方を前記押し込み力の変化量とすることとしてもよい。
このように構成することで、内輪あるいは外輪の押し込み過ぎを防止し、予圧量を精度よく調整することができる。

本発明は、同軸に配置された相対回転可能な内輪と外輪を有し軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受と、該２つの転がり軸受の各前記内輪に圧入状態で嵌合された軸部材とを備える転がり軸受装置組立体を支持する支持部と、前記２つの転がり軸受の前記内輪どうしが軸方向に近接する方向に該内輪を押し込む押し込み部と、所定の第１変位量で前記支持部と前記押し込み部とを前記軸方向に相対的に移動可能な第１駆動部と、該第１駆動部の前記第１変位量よりも大きく総変位量よりも小さい第２変位量で、前記支持部と前記第１駆動部とを前記軸方向に相対的に移動可能な第２駆動部と、前記支持部と前記押し込み部との間に発生する前記内輪の押し込み力を測定する測定部と、前記第１駆動部の駆動および前記第２駆動部の駆動を制御し、前記測定部により測定された前記内輪の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に、前記第１駆動部の駆動および前記第２駆動部の駆動を終了する制御部とを備える転がり軸受装置の製造装置を提供する。

本発明によれば、制御部により第１駆動部の駆動および第２駆動部が駆動し、これら第１駆動部の駆動または第２駆動部押し込み部の変位量に従い押し込み部により転がり軸受装置組立体の内輪どうしが軸方向に近接する方向に内輪を押し込むことで、２つの転がり軸受に予圧をかけた状態で内輪と軸部材とを圧入固定した転がり軸受装置を製造することができる。

この場合において、制御部により、測定部によって測定された内輪の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に第１駆動部および第２駆動部の駆動を終了することで、内輪の内径と軸部材の外径の差、すなわち、締め代が相違することにより内輪の押し込み力が変化した場合でも、内輪の押し込みを所望の量で終了して２つの転がり軸受に所望の予圧量を付加することができる。

また、制御部により、第１駆動部の駆動だけでは内輪を押し込む量が足りない場合に、第２駆動部により第１駆動部を一方向に移動させた状態で第１駆動部を駆動させれば、内輪の押し込み量の微調整を容易にし、所望のトルクを満たすように転がり軸受に簡易かつ精度よく予圧をかけることができる。

上記発明においては、前記制御装置が、前記内輪を押し込み始めてから前記測定部により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記内輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して、前記測定部により押し込み力を測定する間は前記内輪の押し込みを一旦停止することとしてもよい。

このように構成することで、内輪の押し込み速度の変化に起因する押し込み力の変動を受けることなく内輪の押し込み力を測定し、内輪を押し込む量を精度よく調整することができる。

上記発明においては、前記制御装置が、前記予圧付加期間中は、前記測定部により前記内輪の押し込み力を測定するごとに、該内輪を押し込む量を徐々に低減していくこととしてもよい。
このように構成することで、所望の予圧量に近づくに従い内輪を押し込む量を微調整でき、押し込み過ぎを防止することができる。

上記発明においては、前記制御部が、前記内輪を押し込み始めてから前記測定部により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記内輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して一定の速度で前記内輪を押し込み、前記測定部が、前記内輪を押し込んでいる最中の押し込み力を測定することとしてもよい。

このように構成することで、内輪の押し込み速度の変化に起因する押し込み力の変動を受けることなく内輪の押し込み力を測定し、内輪を押し込む量を精度よく調整することができる。

上記発明においては、前記測定部が、前記予圧付加期間中は前記内輪の押し込み力の測定間隔を徐々に短くしていくこととしてもよい。
このように構成することで、所望の予圧量に近づくに従い内輪の押し込み力の変化に迅速に対応し、押し込み過ぎを防止することができる。

本発明は、同軸に配置された相対回転可能な内輪と外輪を有し軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受と、該２つの転がり軸受の各前記外輪を圧入状態で嵌合させた嵌合部材とを備える転がり軸受装置組立体を支持する支持部と、前記２つの転がり軸受の前記外輪どうしが軸方向に近接する方向に該外輪を押し込む押し込み部と、所定の第１変位量で前記支持部と前記押し込み部とを前記軸方向に相対的に移動させる第１駆動部と、該第１駆動部の前記第１変位量よりも大きく総変位量よりも小さい第２変位量で、前記支持部と前記第１駆動部とを前記軸方向に相対的に移動させる第２駆動部と、前記支持部と前記押し込み部との間に発生する前記外輪の押し込み力を測定する測定部と、前記第１駆動部の駆動および前記第２駆動部の駆動を制御し、前記測定部により測定された前記外輪の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に、前記第１駆動部の駆動および前記第２駆動部の駆動を終了する制御部とを備える転がり軸受装置の製造装置を提供する。

本発明によれば、制御部により第１駆動部の駆動および第２駆動部が駆動し、これら第１駆動部の駆動または第２駆動部押し込み部の変位量に従い押し込み部により転がり軸受装置組立体の外輪どうしが軸方向に近接する方向に外輪を押し込むことで、２つの転がり軸受に予圧をかけた状態で外輪と嵌合部材とを圧入固定した転がり軸受装置を製造することができる。

この場合において、制御部により、測定部によって測定された外輪の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に第１駆動部および第２駆動部の駆動を終了することで、外輪の外径と嵌合部材の内径の差、すなわち、締め代が相違することにより外輪の押し込み力が変化した場合でも、外輪の押し込みを所望の量で終了して２つの転がり軸受に所望の予圧量を付加することができる。

また、制御部により、第１駆動部の駆動だけでは外輪を押し込む量が足りない場合に、第２駆動部により押し込み部に対して近接する方向に第１駆動部を移動させた状態で第１駆動部を再度駆動させれば、外輪を押し込む量の微調整を容易にし、所望のトルクを満たすように転がり軸受に簡易かつ精度よく予圧をかけることができる。

上記発明においては、前記制御装置が、前記外輪を押し込み始めてから前記測定部により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記外輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して、前記測定部により押し込み力を測定する間は前記外輪の押し込みを一旦停止することとしてもよい。

このように構成することで、外輪の押し込み速度の変化に起因する押し込み力の変動を受けることなく外輪の押し込み力を測定し、外輪を押し込む量を精度よく調整することができる。

上記発明においては、前記制御装置が、前記予圧付加期間中は、前前記測定部により前記外輪の押し込み力を測定するごとに、該外輪を押し込む量を徐々に低減していくこととしてもよい。
このように構成することで、所望の予圧量に近づくに従い外輪の押し込み力を微調整でき、押し込み過ぎを防止することができる。

上記発明においては、前記制御装置が、前記外輪を押し込み始めてから前記測定部により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記外輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して一定の速度で前記外輪を押し込み、前記測定部が、前記外輪を押し込んでいる最中の押し込み力を測定することとしてもよい。

このように構成することで、外輪の押し込み速度の変化に起因する押し込み力の変動を受けることなく外輪の押し込み力を測定し、外輪を押し込む量を精度よく調整することができる。

上記発明においては、前記測定部が、前記予圧付加期間中は前記外輪の押し込み力の測定間隔を徐々に短くしていくこととしてもよい。
このように構成することで、所望の予圧量に近づくに従い外輪の押し込み力の変化に迅速に対応し、押し込み過ぎを防止することができる。

上記発明においては、前記測定部が、前記予圧付加前期間中は、複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と押し込み力の最新の測定値との差分により前記押し込み力の増加量を算出することとしてもよい。
このように構成することで、転がり軸受に予圧がかかる直前まで、測定ノイズの影響を抑えて内輪あるいは外輪を精度よく押し込むことができる。

上記発明においては、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線の９５％信頼区間の上限値または下限値を前記所定の閾値とすることとしてもよい。

このように構成することで、複数回にわたり測定した内輪または外輪押し込み力の測定値の近似曲線に対して、加工のヒキメの影響による押し込み力の周期的な変動や定常的な測定ノイズよりも十分に大きな変化が最新の測定値にあった場合、すなわち、過去の測定値に対して、最新の測定値に不連続な変化があった場合に、最新の測定値が近似曲線の９５％信頼区間（閾値）を超えることになるので、内輪および外輪と転動体とが接触（ガタつめ）して内輪または外輪の押し込み力が急激に上昇したことを検出することができる。

上記発明においては、前記制御装置が、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に測定した押し込み力の測定値との差分により前記押し込み力の変化量を算出することとしてもよい。

このように構成することで、軸部材の外径や内輪の内径の軸方向のわずかな変化（テーパ）による押し込み力のなだらかな変化、または、嵌合部材の内径や外輪の外径の軸方向のわずかな変化による押し込み力のなだらかな変化が近似曲線に近似されることにより、加工のヒキメの影響による押し込み力の周期的な変動や定常的な測定ノイズがあった場合でも、その影響を除去することができる。

上記発明においては、前記制御装置が、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値との差分により前記押し込み力の変化量を算出することとしてもよい。
このように構成することで、測定ノイズの影響を抑え、予圧量を精度よく調整することができる。

上記発明においては、前記制御装置が、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に測定した押し込み力の測定値との差分と、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値との差分の大きい方を前記押し込み力の変化量とすることとしてもよい。
このように構成することで、内輪あるいは外輪の押し込み過ぎを防止し、予圧量を精度よく調整することができる。

本発明によれば、短時間で、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置を製造することができるという効果を奏する。

本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法および製造装置により製造される転がり軸受装置の縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法および製造装置により転がり軸受装置を製造する際の時間と内輪の押し込み力との関係を示すグラフである。 本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の製造装置の縦断面図である。 図３の製造装置に転がり軸受装置組立体を固定した状態を示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法のガタつめ工程を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法によるガタつめ工程終了後の製造装置および転がり軸受装置を示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法の予圧付加工程を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法による予圧付加工程終了後の製造装置および転がり軸受装置を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法のガタつめ工程を説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法の予圧付加工程を説明するフローチャートである。 本発明の各実施形態の変形例に係る転がり軸受装置組立体の一例を示す縦断面図である。 図１１の転がり軸受装置組立体のガタつめ工程完了時の状態を示す縦断面図である。 図１１の転がり軸受装置組立体の予圧付加工程完了時の状態を示す縦断面図である。 本発明の各実施形態の変形例に係る転がり軸受装置の製造方法および製造装置により転がり軸受装置を製造する際の時間と内輪の押し込み力との関係を示すグラフである。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法および転がり軸受装置の製造装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法および製造装置は、例えば、ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ装置）等に用いられる図１に示すような転がり軸受装置１を製造することができるようになっている。

まず、図１に示す転がり軸受装置１について説明する。
転がり軸受装置１は、同図に示すように、軸方向に間隔をあけて同軸に配列される第１転がり軸受１０および第２転がり軸受２０と、これらの転がり軸受１０，２０に嵌合されるシャフト（軸部材）３１と、転がり軸受１０，２０間に軸方向に挟まれる円環形状のスペーサ３３とを備えている。

第１転がり軸受１０は、同軸に配置された円環形状の内輪１１および外輪１３と、これら内輪１１と外輪１３との間の円環状空間に周方向に間隔をあけて内蔵される複数個の転動体１５とを備えている。

第２転がり軸受２０は、第１転がり軸受１０と同様に、内輪２１および外輪２３と、複数個の転動体２５とを備えている。図１に示す例では、内輪２１は、軸方向の一端を形成する厚肉部２１ａと、厚肉部２１ａから軸方向の他端までを形成する薄肉部２１ｂとを有している。

内輪２１の厚肉部２１ａは、シャフト３１の外径寸法よりも若干小さい内径寸法を有しており、シャフト３１に圧入状態で固定されている。内輪２１の薄肉部２１ｂは、シャフト３１の外径寸法よりも大きい内径寸法を有しており、シャフト３１に対して径方向に隙間を有している。外輪２３および転動体２５は、第１転がり軸受１０の外輪１３および転動体１５と同様の形状および寸法を有している。

これら転がり軸受１０，２０の内輪１１，２１の外周面には、それぞれ深溝型若しくはアンギュラ型の内輪軌道（レースウェイ）が形成され、外輪１３，２３の内周面には、それぞれ深溝型若しくはアンギュラ型の外輪軌道（レースウェイ）が形成されている。各転動体１５，２５は、図示しないリテーナにより等間隔に配置された状態で、内輪１１，２１のレースウェイと外輪１３，２３のレースウェイとの間にそれぞれ転動可能に保持されている。

シャフト３１は、中空の略円筒形状に形成されている。このシャフト３１は、転がり軸受１０，２０に嵌合される均一な直径を有する嵌合部３１ａと、軸方向の一端に配置され嵌合部３１ａよりも径方向外方に突出する鍔状のフランジ部３１ｂとを有している。

このシャフト３１には、嵌合部３１ａにおけるフランジ部３１ｂ側から順に第１転がり軸受１０、第２転がり軸受２０が嵌め込まれており、第１転がり軸受１０の内輪１１の軸方向の一方の端面がフランジ部３１ｂに突き当てられている。第２転がり軸受２０は、内輪２１の薄肉部２１ｂ側を第１転がり軸受１０側に向けて配置されている。

スペーサ部材３３は、リング状に形成されており、例えば、外径寸法が外輪１３，２３の外径寸法と略等しく、内径寸法が外輪１３，２３の内径寸法と略等しい大きさを有している。このスペーサ部材３３の軸方向の一方の端面には、第１転がり軸受１０の外輪１３の軸方向の一方の端面が突き当てあられ、スペーサ部材３３の軸方向の他方の端面には、第２転がり軸受２０の外輪２３の軸方向の一方の端面が突き当てられている。これにより、転がり軸受１０，２０の内輪１１，２１間には、スペーサ部材３３の軸方向の長さに応じた隙間が形成されている。

このように構成された転がり軸受装置１は、内輪１１，２１どうしが相互に近接するように内輪２１を軸方向に押圧した状態で、内輪２１がシャフト３１に位置決め固定されている。これにより、転がり軸受装置１は、内輪１１，２１および外輪１３，２３と転動体１５，２５とが隙間なく接触し、転がり軸受１０，２０に予圧が付加された状態が維持されている。

この転がり軸受装置１は、シャフト３１を軸回りに回転させると、内輪１１，２１と外輪１３，２３との間で転動体１５，２５が転動することにより、シャフト３１に固定された内輪１１，２１がシャフト３１と共に外輪１３，２３に対して軸回りに回転するようになっている。

以下、転がり軸受装置１の仮組み状態、例えば、第１転がり軸受１０はシャフト３１のフランジ部３１ｂに内輪１１が突き当てられ、スペーサ３３は外輪２１上に配置され、第１転がり軸受１０は内輪２１にシャフト３１が嵌合されているもののスペーサ３３に外輪２３が突き当てられる前まで組み立てられた状態を転がり軸受装置組立体１Ａという。

次に、本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法について説明する。
本実施形態に係る転がり軸受装置１の製造方法は、転がり軸受装置組立体１Ａの第２転がり軸受２０の内輪２１を内輪１１，２１どうしが相互に近接する方向に押し込む押し込み工程と、押し込み工程により内輪２１を押し込む押し込み力を測定する測定工程とを含んでいる。そして、測定工程により測定された内輪２１の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に、押し込み工程による内輪２１の押し込みを終了するようになっている。

押し込み工程は、図２に示されるように、内輪２１を押し込み始めてから測定工程により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から内輪２１の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とに分けられる。以下、予圧付加前期間に内輪２１を押し込む作業をガタつめ工程といい、予圧付加中期間に内輪２１を押し込む作業を予圧付加工程という。

本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法においては、図３に示すような製造装置４０を用いて転がり軸受装置１が製造される。
製造装置４０は、転がり軸受装置組立体１Ａを支持する受け台（支持部）４１と、受け台４１により支持された転がり軸受装置組立体１Ａの内輪２１を軸方向に押し込む内輪プッシャー（押し込み部）４３と、内輪プッシャー４３を軸方向に進退させる第１アクチュエータ（第１駆動部）４５Ａおよびリ第２アクチュエータ（第２駆動部）４５Ｂと、内輪２１の押し込み力を測定するロードセル（測定部）４７と、これらのアクチュエータ４５Ａ，４５Ｂを制御する制御装置（制御部）４９とを備えている。

受け台４１には、シャフト３１のフランジ部３１ｂ側の端面を固定することができるようになっている。これにより、受け台４１は、シャフト３１を直立状態に配して転がり軸受装置組立体１Ａを支持することができるようになっている。

内輪プッシャー４３は、第１アクチュエータ４５Ａに接続された円柱形状の本体部４３ａと、本体部４３ａから軸方向に突出する円環形状の接触部４３ｂとを備えている。接触部４３ｂは、第２転がり軸受２０の内輪２１の軸方向の端面と略等しい形状および寸法に形成された接触面を有している。

第１アクチュエータ４５Ａとしては、例えば、圧電素子が用いられる。この第１アクチュエータ４５Ａは、内輪プッシャーの本体部４３ａに接続されており、制御装置４９により所定の第１変位量で内輪プッシャー４３を軸方向に移動させることができるようになっている。

第２アクチュエータ４５Ｂとしては、例えば、リニアモータが用いられる。第２アクチュエータ４５Ｂは第１アクチュエータ４５Ａに接続されている。この第２アクチュエータ４５Ｂは、制御装置４９により、第１アクチュエータ４５Ａの第１変位量よりも大きく総変位量よりも小さい第２変位量で、第１アクチュエータ４５Ａによる内輪プッシャー４３の移動方向と同一方向に第１アクチュエータ４５Ａを移動させることができるようになっている。

ロードセル４７は、受け台４１に接続されている。このロードセル４７は、受け台４１により支持された転がり軸受組立体１Ａの内輪２１が内輪プッシャー４３により内輪１１，２１どうしが近接する方向に押し込まれると、受け台４１と内輪プッシャー４３との間に発生する内輪２１の押し込み力を測定することができるようになっている。

また、ロードセル４７は、測定工程において、押し込み工程の予圧付加前期間と予圧付加中期間とを通して、内輪２１の押し込みが停止している最中に内輪２１の押し込み力を測定するようになっている。また、ロードセル４７は、内輪２１の押し込み力を測定すると、その測定値を制御装置４９に送るようになっている。

制御装置４９は、内輪プッシャー４３を移動させる駆動信号を第１アクチュエータ４５Ａと第２アクチュエータ４５Ｂとに選択的に送ることができるようになっている。例えば、制御装置４９は、第１アクチュエータ４５Ａの駆動だけでは内輪２１を押し込む量が足りない場合に、第２アクチュエータ４５Ｂにより第１アクチュエータ４５Ａを一旦移動させた状態で第１アクチュエータ４５Ａを駆動させるようになっている。これにより、内輪２１を押し込む量の微調整を容易にし、所望のトルクを満たすように転がり軸受１０，２０に簡易かつ精度よく予圧をかけることができる。

この制御装置４９は、押し込み工程において、予圧付加前期間と予圧付加中期間とを通して、内輪２１を所定量押し込むとその押し込みを一旦停止するようにアクチュエータ４５Ａ，４５Ｂを駆動させるようになっている。また、制御装置４９は、予圧付加期間中には、一定の押し込み力で内輪２１を押し込むようになっている。

また、制御装置４９は、測定工程において、押し込み工程の予圧付加前期間中、すなわち、ガタつめ工程中は、ロードセル４７から送られてくる複数回にわたり測定された内輪２１の押し込み力の測定値の近似曲線を作成し、作成した近似曲線に基づいて内輪２１の押し込み力を算出するようになっている。以下、近似曲線に基づいて算出した内輪２１の押し込み力を「計算値」という。

また、制御装置４９は、算出した計算値から内輪２１の押し込み力の最新の測定値を減算して、内輪２１の押し込み力の増加量を算出するようになっている。

また、制御装置４９は、作成した近似曲線の９５％信頼区間の上限値または下限値を所定の閾値として設定し、内輪２１の押し込み力の増加量が所定の閾値を超えるか否かを判断するようになっている。このようにすることで、作成した近似曲線に対して、加工のヒキメの影響による内輪２１の押し込み力の周期的な変動や定常的な測定ノイズよりも十分に大きな変化が最新の測定値にあった場合、すなわち、過去の測定値に対して、最新の測定値に不連続な変化があった場合に、最新の測定値が近似曲線の９５％信頼区間（閾値）を超えることになる。したがって、内輪２１および外輪２３と転動体２５とが接触（ガタつめ）して内輪２１の押し込み力が急激に上昇したことを検出することができる。

また、制御装置４９は、測定工程において、押し込み工程の予圧付加中期間中、すなわち、予圧付加工程中は、予圧付加前期間中にロードセル４７から送られてきた内輪２１の押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値から、予圧付加中期間にロードセル４７により測定された内輪２１押し込み力の測定値を減算して、内輪２１の押し込み力の変化量を算出するようになっている。このようにすることで、シャフト３１の外径や内輪２１の内径の軸方向のわずかな変化（テーパ）による押し込み力のなだらかな変化が近似曲線に近似されることにより、加工のヒキメの影響による内輪２１の押し込み力の周期的な変動や定常的な測定ノイズがあった場合でも、その影響を除去することができる。

そして、制御装置４９は、予圧付加工程において、内輪２１の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に、第１アクチュエータ４５Ａの駆動および第２アクチュエータ４５Ｂの駆動を終了するようになっている。

このように構成された転がり軸受装置の製造方法および製造装置について以下に説明する。
本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法および製造装置４０により転がり軸受装置１を製造するには、まず、図４に示すように、転がり軸受装置組立体１Ａのシャフト３１を受け台４１に固定し、受け台４１により転がり軸受装置１Ａを支持させる。

そして、本実施形態に係る製造装置４０を内輪プッシャー４３の移動方向が転がり軸受装置組立体１Ａの軸方向に一致するように配し、第２転がり軸受２０の内輪２１の軸方向の端面に内輪プッシャー４３の接触部４３ｂの接触面を接触させる。

この状態で、ガタつめ工程、予圧付加工程の順に実施する。
まず、ガタつめ工程では、図５のフローチャートに示されるように、制御装置４９によりアクチュエータ４５Ａ，４５Ｂが選択的に駆動されて、内輪プッシャー４３により内輪２１が内輪１１に近接する方向に所定量押し込まれる（ステップＳＡ１、押し込み工程）。

内輪２１が所定量押し込まれると、制御装置４９によりアクチュエータ４５Ａ，４５Ｂの駆動が一旦停止され、内輪２１の押し込みが一旦停止する（ステップＳＡ２）。内輪２１の押し込みが停止したら、受け台４１と内輪プッシャー４３との間に発生する内輪２１の押し込み力がロードセル４７により測定される（ステップＳＡ３、測定工程）。ロードセル４７により測定された内輪２１の押し込み力の測定値は制御装置４９に送られる。

次いで、制御装置４９により、最初は予め記憶されている過去のデータの内輪２１の押し込み力の近似曲線から内輪２１の押し込み力（計算値）が算出される（ステップＳＡ４、測定工程）。そして、制御装置４９により、算出した計算値から内輪２１の押し込み力の最新の測定値が減算され、内輪２１の押し込み力の増加量（差分）が算出される（ステップＳＡ５、測定工程）。

次いで、制御装置４９により、算出した内輪２１の押し込み力の増加量、すなわち、内輪２１の押し込み力の計算値と測定値との差分が所定の閾値よりも大きいか所定の閾値以下かが判断される（ステップＳＡ６）。差分が所定の閾値以下の場合は、ステップＳＡ１に戻る。

ステップＳＡ１〜ステップＳＡ６を繰り返すと、内輪２１の押し込みとその押し込み力の測定（ステップＳＡ１〜ＳＡ３）が行われてロードセル４７から制御装置４９に測定値が送られてくる度に、制御装置４９により、その測定値に基づいて内輪２１の押し込み力の測定値の近似曲線が作成される。そして、制御装置４９により、その近似曲線に基づいて計算値が算出され（ステップＳＡ４）、算出した計算値と測定値との差分により内輪２１の押し込み力の増加量が算出される（ステップＳＡ５、測定工程）。

これにより、転がり軸受１０，２０に予圧がかかり始める直前までは、押し込み力の変動を抑制して内輪２１をほぼ一定の押し込み力でスムーズに押し込むことができる。したがって、図２に示すように、ガタつめ工程においては押し込み力が略一定の近似曲線となる。

続いて、ステップＳＡ６において、制御装置４９により、計算値と測定値との差分により算出された内輪２１の押し込み力の増加量が所定の閾値よりも大きいと判断されると（ステップＳＡ６「ＹＥＳ」）、ガタつめ工程が終了して予圧付加工程に移る。ガタつめ工程中に作成された内輪２１の押し込み力の最終の近似曲線は制御装置４９により記憶される。図６は、ガタつめ工程終了後の転がり軸受装置１とその製造装置４０の様子を示している。

予圧付加工程では、図７のフローチャートに示されるように、ガタつめ工程と同様に、制御装置４９によりアクチュエータ４５Ａ，４５Ｂが選択的に制御されて、内輪プッシャー４３により内輪２１が一定の速度および一定の時間間隔で押し込まれる（ステップＳＢ１、押し込み工程）。

内輪２１が所定量押込まれると、制御装置４９によりアクチュエータ４５Ａ，４５Ｂの駆動が停止されて内輪２１の押し込みが一旦停止し（ステップＳＢ２）、ロードセル４７により内輪２１の押し込み力が測定される（ステップＳＢ３、測定工程）。

次いで、制御装置４９により、ガタつめ工程中に作成した内輪２１の押し込み力の最終の近似曲線に基づいて、内輪２１の押し込み力が算出される（ステップＳＢ４、測定工程）。以下、最終の近似曲線に基づいて算出された内輪２１の押し込み力を「基準値」という。続いて、制御装置４９により、算出した基準値から内輪２１の押し込み力の最新の測定値が減算され、内輪２１の押し込み力の変化量（差分）が算出される（ステップＳＢ５、測定工程）。

次いで、制御装置４９により、算出した内輪２１の押し込み力の変化量、すなわち、基準値と測定値との差分が所定値にほぼ達したか所定値未満かが判断される（ステップＳＢ６）。制御装置４９により、差分が所定値未満と判断されると、ステップＳＢ１に戻る。一方、制御装置４９により、差分が所定値にほぼ達したと判断されると（ステップＳＢ６「ＹＥＳ」）、制御装置４９によるアクチュエータ４５Ａ，４５Ｂの駆動が終了する。

これにより、内輪２１の押し込みが終了し、予圧付加工程が終了する。図８は予圧付加工程終了時の転がり軸受装置１との製造装置４０を示している。この転がり軸受装置１を製造装置４０から取り外すと、転がり軸受１０，２０に予圧がかけられた転がり軸受装置１が完成する。

以上説明したように本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法および製造装置によれば、測定工程により測定された内輪２１の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に押し込み工程による内輪２１の押し込みを終了することで、内輪２１の内径とシャフト３１の外径の差、すなわち、締め代が相違することにより内輪２１の押し込み力が変化した場合でも、２つの転がり軸受１０，２０に所望の予圧量を付加することができる。

したがって、共振周波数を測定しながらその周波数が一定になるように予圧をかける従来の製造方法のようにフーリエ変換や掃引するのにかかる時間を省くことができる。これにより、転がり軸受１０，２０に短時間で所望の予圧を付加して、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置１を簡易に製造することができる。

本実施形態においては、予圧付加工程において、一定の押し込み力で内輪２１の押し込みを繰り返すこととしたが、これに代えて、制御装置４９が、予圧付加工程において、内輪２１の押し込みを一旦停止するごとに、すなわち、ロードセル４７により内輪２１の押し込み力が測定されるごとに（測定工程）、内輪２１を押し込む量を徐々に低減していくこととしてもよい（押し込み工程）。このようにすることで、所望の予圧量に近づくに従い内輪２１を押し込む量を微調整でき、押し込み過ぎを防止することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法および製造装置について説明する。
本実施形態に係る転がり軸受装置１の製造方法は、ロードセル４７による内輪２１の押し込み力の測定タイミングが第１実施形態と異なる。転がり軸受装置の製造装置４０に関しては第１実施形態と共通である。
以下、第１実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法および製造装置４０と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。

制御装置４９は、押し込み工程において、予圧付加前期間と予圧付加中期間とを通して一定の速度で内輪２１を押し込むようになっている（押し込み工程）。
ロードセル４７は、測定工程において、押し込み工程の予圧付加前期間と予圧付加中期間とを通して、内輪２１が押し込まれている最中にその押し込み力を測定するようになっている。また、ロードセル４７は、予圧付加中期間中には、一定の測定間隔で内輪２１の押し込み力を測定するようになっている。

このように構成された転がり軸受装置の製造方法および製造装置４０の作用について説明する。
本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法および製造装置４０により転がり軸受装置１を製造するには、ガタつめ工程では、まず、図９のフローチャートに示されるように、制御装置４９によりアクチュエータ４５Ａ，４５Ｂが選択的に駆動されて、内輪プッシャー４３により内輪２１が内輪１１に近接する方向に一定の速度で押し込まれる（ステップＳＣ１）。

そして、内輪２１が一定の速度で押し込まれながら、受け台４１と内輪プッシャー４３との間に発生する内輪２１の押し込み力がロードセル４７により測定され（ステップＳＣ２、測定工程）、測定値がロードセル４７から制御装置４９に送られる。

次いで、制御装置４９により、最初は予め記憶されている過去のデータの内輪２１の押し込み力の近似曲線に基づいて内輪２１の押し込み力が算出され（ステップＳＡ４、測定工程）、算出した計算値と内輪２１の押し込み力の最新の測定値との差分により、内輪２１の押し込み力の増加量が算出される（ステップＳＡ５、測定工程）。制御装置４９により、差分が所定の閾値以下と判断されると（ステップＳＡ６「ＮＯ」）、ステップＳＣ２に戻る。

本実施形態においても、ステップＳＣ１〜ステップＳＡ６を繰り返すと、内輪２１の押し込み力の測定（ステップＳＣ２）が行われてロードセル４７から測定値が送られてくる度に、制御装置４９により測定値に基づいて内輪２１の押し込み力の測定値の近似曲線が作成される。そして、制御装置４９により、その近似曲線に基づいて計算値が算出され（ステップＳＡ４、測定工程）、算出した計算値と測定値との差分により内輪２１の押し込み力の増加量が算出される（ステップＳＡ５、測定工程）。

続いて、ステップＳＡ６において、制御装置４９により、計算値と測定値との差分により算出された内輪２１の押し込み力の増加量が所定の閾値よりも大きいと判断されると（ステップＳＡ６「ＹＥＳ」）、ガタつめ工程が終了して最終の近似曲線が記憶されて予圧付加工程に移る。

予圧付加工程では、図１０のフローチャートに示されるように、ガタつめ工程から継続して内輪２１が内輪１１に近接する方向に一定の速度で押し込まれ、その最中に受け台４１と内輪プッシャー４３との間に発生する内輪２１の押し込み力がロードセル４７により測定される（ステップＳＤ１、測定工程）。

次いで、制御装置４９により、ガタつめ工程中に形成された内輪２１の押し込み力の最終の近似曲線に基づいて内輪２１の押し込み力（基準値）が算出され（ステップＳＢ４、測定工程）、算出した基準値と測定値との差分により内輪２１の押し込み力の変化量が算出される（ステップＳＢ５、測定工程）。

次いで、制御装置４９により、算出した内輪２１の押し込み力の変化量（差分）が所定値未満と判断されると（ステップＳＢ６「ＮＯ」）ステップＳＤ１に戻る。一方、制御装置４９により、内輪２１の押し込み力の変化量（差分）が所定値にほぼ達したと判断されると（ステップＳＢ６「ＹＥＳ」）、アクチュエータ４５Ａ，４５Ｂの駆動が停止して内輪２１の押し込みが終了し（ステップＳＤ２）、予圧付加工程が終了する。これにより、転がり軸受１０，２０に予圧がかけられた転がり軸受装置１が完成する。

以上説明したように本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法および製造装置によれば、内輪２１の押し込みを一旦停止してからその押し込み力を測定する場合と同様に、内輪２１の押し込み速度の変化に起因する押し込み力の変動を受けることなく押し込み力を測定し、内輪２１の押し込み力を精度よく調整することができる。

本実施形態においては、予圧付加工程において、ロードセル４７が一定の測定間隔で内輪２１の押し込み力を測定することしたが、これに代えて、ロードセル４７が、予圧付加工程において、内輪１２の押し込み力の測定間隔を徐々に短くしていくこととしてもよい。このようにすることで、所望の予圧量に近づくに従い内輪２１の押し込み力の変化に迅速に対応し、押し込み過ぎを防止することができる。

上記各実施形態は以下のように変形することができる。
上記各実施形態においては、制御装置４９が、測定工程において、予圧付加前期間中に複数回にわたり測定された押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と予圧付加中期間に測定した押し込み力の測定値との差分により内輪２１の押し込み力の変化量を算出することとした。これに対して、第１変形例としては、制御装置４９が、測定工程において、予圧付加中期間においても複数回にわたり測定された押し込み力の測定値の近似曲線を作成して、その近似曲線に基づいて内輪の押し込み力の計算値を算出することとしてもよい。そして、予圧付加前期間中に複数回にわたり測定された押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値から、予圧付加中期間に複数回にわたり測定された押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値を減算して、その差分により内輪２１の押し込み力の変化量を算出することとしてもよい。このようにすることで、測定ノイズの影響を抑え、予圧量を精度よく調整することができる。

また、第２変形例としては、制御装置４９が、測定工程において、予圧付加前期間中に複数回にわたり測定された押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と予圧付加中期間に測定された押し込み力の測定値との差分と、予圧付加前期間中に複数回にわたり測定された押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と予圧付加中期間に複数回にわたり測定された押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値との差分を比較し、これらの差分の大きい方を内輪２１の押し込み力の変化量とすることとしてもよい。このようにすることで、内輪２１の押し込み過ぎを防止し、予圧量を精度よく調整することができる。

また、上記各実施形態においては、軸部材として、嵌合部３１ａが均等な径寸法を有するシャフト３１を例示して説明したが、第３変形例としては、図１１〜図１３に示すように、軸方向の位置に応じて径寸法が異なる嵌合部１３１ａを有するシャフト１３１を採用することとしてもよい。

例えば、シャフト１３１は、嵌合部１３１ａが、軸方向の両端を形成する径寸法が大きい厚肉部１３１ｃと、両厚肉部１３１ｃの間に配され厚肉部１３１ｃよりも径寸法が小さい薄肉部１３１ｄとを有し、嵌合部１３１ａの両厚肉部１３１ｃが内輪１１，２１にそれぞれ圧入状態で嵌合され、薄肉部１３１ｄが内輪１１，２１との間に径方向に隙間を有することとしてもよい。

この場合、内輪１１，２１とシャフト３１との相対位置によって圧入に要する力が変化する。そのため、例えば、図１４に示すように、ガタつめ工程では内輪２１の押し込み力が徐々に低下していく近似曲線となる。このような場合でも、２つの転がり軸受１０，２０に所望の予圧量を付加することができる。

以上、本発明の各実施形態およびその変形例について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の各実施形態および変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態および変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。

また、上記各実施形態においては、予圧付加工程において、制御装置４９が、ロードセル４７から測定値が送られてくる度に、ガタつめ工程において作成した最終の近似曲線に基づいて基準値を算出することとしたが（例えば、図７および図１０のステップＳＢ４参照。）、これに代えて、制御装置４９が、ガタつめ工程から予圧付加工程に移る際に、ガタつめ工程において作成した最終の近似曲線に基づいて基準値を算出して記憶しておくこととしてもよい。このようにすることで、予圧付加工程において、記憶している基準値から測定値を減算すればよく、ステップＳＢ４を省略することができる。

また、上記各実施形態およびその変形例においては、シャフト３１を備える転がり軸受装置１を製造する場合を例示して説明したが、例えば、転がり軸受１０，２０の各外輪１１，２１を圧入状態で嵌合させたスリーブ（図示略、嵌合部材）を備える転がり軸受装置を製造することもできる。その場合は、外輪２３を押し込んで転がり軸受１０，２０に予圧をかけることもできる。スリーブは、外輪１３，２３を嵌合させる領域が均一な直径を有することとしてもよい。

外輪２３を押し込む場合は、製造装置４０が、内輪プッシャー４３に代えて、２つの転がり軸受１０，２０の外輪１３，２３どうしが軸方向に近接する方向に外輪２３を押し込む外輪プッシャー（図示略、押し込み部）を備えることとすればよい。外輪プッシャーとしては、接触部が、第２転がり軸受２０の外輪２３の軸方の端面と略等しい形状および寸法の円環形状に形成された接触面を有することとすればよい。

また、ロードセル４７は、上述した内輪２１の押し込み力を測定する場合と同様にして、外輪２３の押し込み力を測定することとすればよい。また、制御装置４９は、上述した内輪２１を押し込む場合と同様にして、アクチュエータ４５Ａ，４５Ｂを制御して外輪２３を押し込むこととすればよい。

また、製造方法は、転がり軸受装置組立体の外輪２３を、外輪２３どうしが軸方向に相互に近接する方向に押し込む押し込み工程と、押し込み工程により外輪２３を押し込む押し込み力を測定する測定工程とを含み、測定工程により測定された外輪２３の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に、押し込み工程による外輪２３の押し込みを終了することとすればよい。

この場合、押し込み工程は、上述した内輪２１を押し込む場合と同様にして外輪２３を押し込むこととすればよい。また、測定工程は、上述した内輪２１の押し込み力を測定する場合と同様にして外輪２３の押し込み力を測定することとすればよい。

１ 転がり軸受装置
１Ａ 転がり軸受装置組立体
１０ 第１転がり軸受
１１，２１ 内輪
１３，２３ 外輪
１５，２５ 転動体
２０ 第２転がり軸受
３１ シャフト（軸部材）
４１ 受け台（支持部）
４３ 内輪プッシャー（押し込み部）
４５Ａ 第１アクチュエータ―（第１駆動部）
４５Ｂ 第２アクチュエータ―（第２駆動部）
４７ ロードセル（測定部）
４９ 制御装置（制御部）

Claims (32)

1. 軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受の内輪に軸部材が圧入状態で嵌合された転がり軸受装置組立体の前記内輪を、該内輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押し込む押し込み工程と、
   該押し込み工程により前記内輪を押し込む押し込み力を測定する測定工程とを含み、
   該測定工程により測定された前記内輪の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に、前記押し込み工程による前記内輪の押し込みを終了する転がり軸受装置の製造方法。
2. 前記内輪に嵌合される領域が均一な直径を有する前記軸部材を用いる請求項１に記載の転がり軸受装置の製造方法。
3. 前記押し込み工程が、前記内輪を押し込み始めてから前記測定工程により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記内輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して、前記測定工程により押し込み力を測定する間は前記内輪の押し込みを一旦停止する請求項１または請求項２に記載の転がり軸受装置の製造方法。
4. 前記押し込み工程が、前記予圧付加期間中は、前記測定工程により前記内輪の押し込み力を測定するごとに、該内輪を押し込む量を徐々に低減していく請求項３に記載の転がり軸受装置の製造方法。
5. 前記押し込み工程が、前記内輪を押し込み始めてから前記測定工程により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記内輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して一定の速度で前記内輪を押し込み、
   前記測定工程が、前記押し込み工程により前記内輪を押し込んでいる最中の押し込み力を測定する請求項１または請求項２に記載の転がり軸受装置の製造方法。
6. 前記測定工程が、前記予圧付加期間中は前記内輪の押し込み力の測定間隔を徐々に短くしていく請求項５に記載の転がり軸受装置の製造方法。
7. 軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受の外輪を嵌合部材に圧入状態で嵌合させた転がり軸受装置組立体の前記外輪を、該外輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押し込む押し込み工程と、
   該押し込み工程により前記外輪を押し込む押し込み力を測定する測定工程とを含み、
   該測定工程により測定された前記外輪の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に、前記押し込み工程による前記外輪の押し込みを終了する転がり軸受装置の製造方法。
8. 前記外輪を嵌合する領域が均一な内径を有する前記嵌合部材を用いる請求項７に記載の転がり軸受装置の製造方法。
9. 前記押し込み工程が、前記外輪を押し込み始めてから前記測定工程により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記外輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して、前記測定工程により押し込み力を測定する間は前記外輪の押し込みを一旦停止する請求項７または請求項８に記載の転がり軸受装置の製造方法。
10. 前記押し込み工程が、前記予圧付加期間中は、前前記測定工程により前記外輪の押し込み力を測定するごとに、該外輪を押し込む量を徐々に低減していく請求項９に記載の転がり軸受装置の製造方法。
11. 前記押し込み工程が、前記外輪を押し込み始めてから前記測定工程により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記外輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して一定の速度で前記外輪を押し込み、
    前記測定工程が、前記押し込み工程により前記外輪を押し込んでいる最中の押し込み力を測定する請求項７または請求項８に記載の転がり軸受装置の製造方法。
12. 前記測定工程が、前記予圧付加期間中は前記外輪の押し込み力の測定間隔を徐々に短くしていく請求項１１に記載の転がり軸受装置の製造方法。
13. 前記測定工程が、前記予圧付加前期間中は、複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と押し込み力の最新の測定値との差分により前記押し込み力の増加量を算出する請求項３から請求項６および請求項９から請求項１２のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
14. 前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線の９５％信頼区間の上限値または下限値を前記所定の閾値とする請求項３から請求項６および請求項９から請求項１３のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
15. 前記測定工程が、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に測定した押し込み力の測定値との差分により前記押し込み力の変化量を算出する請求項３から請求項６および請求項９から請求項１４のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
16. 前記測定工程が、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値との差分により前記押し込み力の変化量を算出する請求項３から請求項６および請求項９から請求項１４のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
17. 前記測定工程が、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に測定した押し込み力の測定値との差分と、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値との差分の大きい方を前記押し込み力の変化量とする請求項３から請求項６および請求項９から請求項１４のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
18. 同軸に配置された相対回転可能な内輪と外輪を有し軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受と、該２つの転がり軸受の各前記内輪に圧入状態で嵌合された軸部材とを備える転がり軸受装置組立体を支持する支持部と、
    前記２つの転がり軸受の前記内輪どうしが軸方向に近接する方向に該内輪を押し込む押し込み部と、
    所定の第１変位量で前記支持部と前記押し込み部とを前記軸方向に相対的に移動可能な第１駆動部と、
    該第１駆動部の前記第１変位量よりも大きく総変位量よりも小さい第２変位量で、前記支持部と前記第１駆動部とを前記軸方向に相対的に移動可能な第２駆動部と、
    前記支持部と前記押し込み部との間に発生する前記内輪の押し込み力を測定する測定部と、
    前記第１駆動部の駆動および前記第２駆動部の駆動を制御し、前記測定部により測定された前記内輪の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に、前記第１駆動部の駆動および前記第２駆動部の駆動を終了する制御部とを備える転がり軸受装置の製造装置。
19. 前記制御装置が、前記内輪を押し込み始めてから前記測定部により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記内輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して、前記測定部により押し込み力を測定する間は前記内輪の押し込みを一旦停止する請求項１８に記載の転がり軸受装置の製造装置。
20. 前記制御装置が、前記予圧付加期間中は、前記測定部により前記内輪の押し込み力を測定するごとに、該内輪を押し込む量を徐々に低減していく請求項１９に記載の転がり軸受装置の製造装置。
21. 前記制御部が、前記内輪を押し込み始めてから前記測定部により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記内輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して一定の速度で前記内輪を押し込み、
    前記測定部が、前記内輪を押し込んでいる最中の押し込み力を測定する請求項１８に記載の転がり軸受装置の製造装置。
22. 前記測定部が、前記予圧付加期間中は前記内輪の押し込み力の測定間隔を徐々に短くしていく請求項２１に記載の転がり軸受装置の製造装置。
23. 同軸に配置された相対回転可能な内輪と外輪を有し軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受と、該２つの転がり軸受の各前記外輪を圧入状態で嵌合させた嵌合部材とを備える転がり軸受装置組立体を支持する支持部と、
    前記２つの転がり軸受の前記外輪どうしが軸方向に近接する方向に該外輪を押し込む押し込み部と、
    所定の第１変位量で前記支持部と前記押し込み部とを前記軸方向に相対的に移動させる第１駆動部と、
    該第１駆動部の前記第１変位量よりも大きく総変位量よりも小さい第２変位量で、前記支持部と前記第１駆動部とを前記軸方向に相対的に移動させる第２駆動部と、
    前記支持部と前記押し込み部との間に発生する前記外輪の押し込み力を測定する測定部と、
    前記第１駆動部の駆動および前記第２駆動部の駆動を制御し、前記測定部により測定された前記外輪の押し込み力の変化量が所定値にほぼ達した場合に、前記第１駆動部の駆動および前記第２駆動部の駆動を終了する制御部とを備える転がり軸受装置の製造装置。
24. 前記制御装置が、前記外輪を押し込み始めてから前記測定部により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記外輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して、前記測定部により押し込み力を測定する間は前記外輪の押し込みを一旦停止する請求項２３に記載の転がり軸受装置の製造装置。
25. 前記制御装置が、前記予圧付加期間中は、前前記測定部により前記外輪の押し込み力を測定するごとに、該外輪を押し込む量を徐々に低減していく請求項２４に記載の転がり軸受装置の製造装置。
26. 前記制御装置が、前記外輪を押し込み始めてから前記測定部により測定される押し込み力の増加量が所定の閾値を超える直前までの予圧付加前期間と、前記押し込み力の増加量が所定の閾値を超えた直後から前記外輪の押し込みを終了するまでの予圧付加中期間とを通して一定の速度で前記外輪を押し込み、
    前記測定部が、前記外輪を押し込んでいる最中の押し込み力を測定する請求項２３に記載の転がり軸受装置の製造装置。
27. 前記測定部が、前記予圧付加期間中は前記外輪の押し込み力の測定間隔を徐々に短くしていく請求項２６に記載の転がり軸受装置の製造装置。
28. 前記測定部が、前記予圧付加前期間中は、複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と押し込み力の最新の測定値との差分により前記押し込み力の増加量を算出する請求項１９から請求項２２および請求項２４から請求項２７のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造装置。
29. 前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線の９５％信頼区間の上限値または下限値を前記所定の閾値とする請求項１９から請求項２２および請求項２４から請求項２８のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造装置。
30. 前記制御装置が、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に測定した押し込み力の測定値との差分により前記押し込み力の変化量を算出する請求項１９から請求項２２および請求項２４から請求項２９のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造装置。
31. 前記制御装置が、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値との差分により前記押し込み力の変化量を算出する請求項１９から請求項２２および請求項２４から請求項２９のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造装置。
32. 前記制御装置が、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に測定した押し込み力の測定値との差分と、前記予圧付加前期間中に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値と前記予圧付加中期間に複数回にわたり測定した押し込み力の測定値の近似曲線に基づく計算値との差分の大きい方を前記押し込み力の変化量とする請求項１９から請求項２２および請求項２４から請求項２９のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造装置。

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