JP2019039836A - 軸受の油穴周囲の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの材質または熱処理条件などのパラメータによる測定結果のばらつきの発生を抑制することが可能な、軸受の油穴周囲の検査方法を提供する。【解決手段】まず油穴１２が形成された軸受用の外輪３が検査装置にセットされる。油穴１２内に、コイル２２が巻回された探傷プローブ１２２が挿入される。コイル２２を油穴１２内で回転させながら、コイル２２に生じる交流磁界の変化がコイル２２のインピーダンスの変化として検出される。インピーダンスの変化を検査装置に記憶された基準値と比較することにより、外輪３の油穴１２の周囲の状態の良否判定が行なわれる。【選択図】図１２

Description

本発明は軸受の油穴周囲の検査方法に関し、特に、複列自動調心ころ軸受の外輪の油穴部周辺のキズの状態を検査する方法に関するものである。

ワークに形成されたキズなどの欠陥の有無を判定する方法として、たとえば特開平７−２２９８３８号公報（特許文献１）に開示される、ワークの被検査面に浸透液および現像液を自動的に噴霧する自動カラーチェック装置を用いた判定方法が提案されている。また他の判定方法として、たとえば特開２００１−２１５３９号公報（特許文献２）に開示される、強磁性材料を磁化し、割れなどの欠陥の部分に生じる磁気の乱れを検知することにより材料の欠陥を検出する磁粉探傷法を用いた判定方法が提案されている。しかし上記の各手法は、作業者がワークのキズの有無を目視で確認することにより判定するため、作業工数を要する可能性がある。このため上記手法は、たとえばロット毎の抜き取り検査など少数ワークの検査に用いられることが多い。

一方、作業工数の負荷を低減する方法として、たとえば特開平０８−１５２３１号公報（特許文献３）に開示される、キズの有無に対して数値化が可能な渦流探傷法を適用した自動化設備により作業工数の削減および全数検査の対応が可能となる。

特開平７−２２９８３８号公報 特開２００１−２１５３９号公報 特開平０８−１５２３１号公報

特開平０８−１５２３１号公報の渦流探傷法においては、導線を巻いたコイルを含むプローブを検査する箇所に近づけ、検査対象物の表面を通過する交流磁界を発生させることにより、対象物の表面に渦電流を発生させる。ここで検査対象物にキズがある場合、表面に流れる渦電流が変化することで、コイルに流れる電流が変化し、コイルのインピーダンスが変化する。このインピーダンスの変化を電圧値に変換した信号として取り出し、数値データよりキズの有無を判定すなわち良否判定がなされる。

上記の方法を用いてたとえば複列自動調心ころ軸受の外輪の油穴の周囲に形成されたキズを検査する場合、油穴にキズなどの割れのない状態における信号を基準として検査結果をその基準と比較検証し、キズの有無を良否判定する方法が考えられる。しかし基準値の検出に用いられたワークと実際の検査対象物のワークとの材質など材料ロットの違い、または熱処理時の組織および粒度などの違いにより、インピーダンスの測定結果がばらつく可能性がある。このようなばらつきが生じれば、測定結果がたとえ割れが存在することを示すものであったとしても、それが割れに起因するものであるか否かが判断できないため、良否判定ができなくなる。

本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワークの材質または熱処理条件などのパラメータによる測定結果のばらつきの発生を抑制することが可能な、軸受の油穴周囲の検査方法を提供することである。

本発明に係る軸受の油穴周囲の検査方法においては、まず油穴が形成された軸受用の外輪が検査装置にセットされる。油穴内に、コイルが巻回された探傷プローブが挿入される。コイルを油穴内で回転させながら、コイルに生じる交流磁界の変化がコイルのインピーダンスの変化として検出される。インピーダンスの変化を検査装置に記憶された基準値と比較することにより、外輪の油穴周囲の状態の良否判定が行なわれる。

本発明によれば、プローブが対象物の油穴に挿入され回転されることにより、ワークの材質または熱処理条件などのパラメータによる測定結果のばらつきの発生を抑制することができる。

本実施の形態に係る軸受を示す部分断面図である。 本実施の形態に係る軸受の油穴周囲の検査方法における各工程を示すフローチャートである。 測定対象物である複列自動調心ころ軸受の外輪の概略斜視図である。 本実施の形態の外輪の検査工程に用いられる検査装置の概略平面図（Ａ）および概略断面図（Ｂ）である。 本実施の形態の工程（Ｓ０２）における検査装置の動きを示す概略平面図である。 本実施の形態の工程（Ｓ０３）における検査装置の動きを示す概略平面図である。 本実施の形態の工程（Ｓ０６）における検査装置の動きを示す概略平面図である。 本実施の形態の工程（Ｓ１０）における検査装置の動きを示す概略平面図である。 探傷プローブ全体の概略図である。 探傷プローブの特に先端部にあたるセンサーの部分の概略拡大図である。 外輪の油穴に探傷プローブが挿入される態様を示す、外輪全体の概略図である。 図１１の特にプローブ部分を拡大した概略図である。 図６とは異なる油穴に対する、本実施の形態の工程（Ｓ０３）における検査装置の動きを示す概略平面図である。 比較例におけるキズのサイズ（長さ）に対する、インピーダンスの変化を電圧値に変換した値をプロットしたグラフである。 本実施の形態におけるキズのサイズ（長さ）に対する、インピーダンスの変化を電圧値に変換した値をプロットしたグラフである。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
図１は本実施の形態に係る軸受を示す部分断面図である。図１を参照して、本実施の形態に係る軸受１０は、たとえば複列自動調心ころ軸受である。当該軸受１０は、転動体である複数のたる形のころ２と、そのころ２と接触する内輪４および外輪３とを備えている。ころ２は内輪４と外輪３との間で保持器５によって保持され、また案内輪６によってその端面が案内されている。案内輪６は、温度上昇を低く抑えるため、回転中のころの傾きを小さく安定にすること（姿勢制御）を目的に使用される。姿勢制御を安定にできれば、案内輪は用いなくてもよい。すなわち、ころを案内するためのつばが内輪と一体になった構造、軌道輪と別体のころ案内輪が内輪側および／または外輪側に付いた構造、案内輪をとくに配置しない構造などであってもよい。

図２は本実施の形態に係る軸受の油穴周囲の検査方法における各工程を示すフローチャートである。以下においては図２を用いつつ、各工程の詳細について説明する。

基本的に、軸受の製造工程においては、母材が製造ラインに搬入され、洗浄された後、焼入れ前に鍛造、切削がなされる。その後焼入れがなされ、最終形状に加工される。その後、軸受の形状に加工された製品が検査され、検査で良品と判定されたものが製造ラインから搬出される。本実施の形態は、基本的に上記の検査工程の詳細についての説明がなされる。

本実施の形態に係る軸受の油穴周囲の検査方法においては、渦流探傷法が用いられる。具体的には、油穴に探傷用のプローブが挿入されプローブのコイルに検出信号を生じさせることにより、油穴の周囲のキズの有無が判定される。図２を参照して、そのような検査方法においては、まずワークが検査装置へセットされる（Ｓ０１）。図３を参照して、ワークはたとえば上記図１の複列自動調心ころ軸受の外輪３である。外輪３の平面視における円環状の部分には、径方向に一定の厚みを有する外周面を有している。上記外周面の一部、特に図３の上下方向に関する中央部には、当該外周面を一周するように円周溝１１が形成されている。円周溝１１は、図３の上下方向に一定の幅を有している。円環状側面１１の幅方向の中央部分に、円環状側面１１を厚み方向に貫通するように、たとえば円形の小さな油穴１２が形成されている。油穴１２は直径が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。油穴１２は円環状側面１１の円環部分を、周方向に互いにたとえば位相９０°ずつ隔てるように４つ形成されている。具体的にはこれらの４つの油穴１２は、それぞれ油穴１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄである。工程（Ｓ０１）は、油穴１２が形成された軸受用の外輪３を、検査装置にセットする工程である。

図４は、本実施の形態の外輪３の検査工程に用いられる検査装置１００の概略平面図（Ａ）および、図４（Ａ）中のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿う部分の概略断面図（Ｂ）である。なお、説明の便宜のため、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向が導入されている。図４においてＸ方向は左右方向に延びる方向である。Ｙ方向は平面視においてＸ方向に直交する方向であって、Ｚ方向はＸ方向およびＹ方向の双方に直交、すなわち平面視におけるＸＹ平面に直交する方向である。

図４を参照して、本実施の形態における検査装置１００は、たとえばセット台１０１と、回転装置１０２と、穴位相確認用カメラ１０３（以下カメラ１０３）と、三軸動作機構１１１と、ダミープローブ１２１と、探傷プローブ１２２と、プローブセット部１２３と、渦流探傷器１３１と、良否判定器１３２とを主に有している。渦流探傷器１３１および良否判定器１３２は、データ処理器１３０に搭載されている。ただし検査装置１００の構成はこれに限られない。工程（Ｓ０１）は、検査対象物である外輪３を、検査装置１００のセット台１０１上に載置し固定する工程である。

特に図４（Ｂ）に示すように、セット台１０１はたとえば円板状の部材であり、その上面上に外輪３を載置可能な構成となっている。セット台１０１は回転装置１０２の上に設置されており、回転装置１０２はデータ処理器１３０の上に設置されている。データ処理器１３０は図に示すようにケース状に形成されており、当該ケースの内部には、図示されないが真空チャックなどの、セット台１０１とその上に載置された外輪３などのワークとを固定するための装置が搭載されている。当該吸着固定するための装置により、外輪３はセット台１０１に固定される。

再度図２を参照して、次にワークを回転させカメラで油穴の位相が確認される（Ｓ０２）。これは工程（Ｓ０１）のように外輪３をセットする工程の後、実際に油穴１２に探傷プローブ１２２を挿入する工程の前に、外輪３に形成された油穴１２の位相が、カメラ１０３で撮像されることにより算出される工程である。

再度図４を参照して、データ処理器１３０上におけるセット台１０１のＸ方向右側には三軸動作機構１１１が設置されている。三軸動作機構１１１はＸ軸動作機構１１１Ｘ、Ｙ軸動作機構１１１ＹおよびＺ軸動作機構１１１Ｚを含んでいる。Ｘ軸動作機構１１１Ｘは三軸動作機構１１１およびこれに取り付けられた各部材を図中の矢印Ｍ_Ｘが示すＸ方向に沿って移動可能とする機構である。以下同様に、Ｙ軸動作機構１１１Ｙは三軸動作機構１１１およびこれに取り付けられた各部材を図中の矢印Ｍ_Ｙが示すＹ方向に沿って移動可能とする機構である。またＺ軸動作機構１１１Ｚは三軸動作機構１１１およびこれに取り付けられた各部材を図中の矢印Ｍ_Ｚが示すＺ方向に沿って移動可能とする機構である。三軸動作機構１１１にはカメラ１０３、ダミープローブ１２１、探傷プローブ１２２およびプローブセット部１２３などの各部材が取り付けられている。

図５は工程（Ｓ０２）における検査装置１００の動き、すなわち工程（Ｓ０２）において検査装置１００を構成する各部材がどのような態様となるかを示す概略平面図である。図５を参照して、工程（Ｓ０２）においては、回転装置１０２（図４（Ｂ）参照）であるたとえばサーボモータの駆動によりその上に設置されたセット台１０１が、図中の矢印に示す方向すなわちその円板形状の周方向に、比較的低速で回転する。これによりセット台１０１と同様に、外輪３が図中の矢印に示す円板形状の周方向に回転する。このとき、三軸動作機構１１１のＸ軸動作機構１１１Ｘ、Ｙ軸動作機構１１１ＹおよびＺ軸動作機構１１１Ｚが適宜図４のＭ_Ｘ、Ｍ_ＹおよびＭ_Ｚ方向に動作することにより、カメラ１０３がたとえば外輪３の円形状の中心を向きかつＸ方向に沿う方向側を撮像可能となる位置に移動し配置される。三軸動作機構１１１によるカメラ１０３の位置移動は、たとえば電動アクチュエータにより駆動することが好ましいがこれに限られない。サーボモータおよび伝導アクチュエータを駆動させるためのプログラムは、たとえば図示されないがＰＬＣに記憶されていることが好ましい。

この状態でカメラ１０３は回転する外輪３の円環状側面１１を撮像しながら、カメラ１０３の視野内に油穴１２が入った際のサーボモータの位相の情報を得る。この位相の上方が、油穴１２の位置すなわち位相の情報として得られる。油穴１２の位相の情報は、たとえば外輪３の中心からＸ方向に延びる方向に対する油穴１２の位相θで表される。これにより油穴１２の位置が特定される。

たとえば油穴１２として、上記のように円環状側面１１の周方向に位相９０°ずつ隔てた４つの油穴１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄが形成されている場合、図５においてはそのうちの１つである油穴１２ＡがＸ方向に対する位相θの位置に存在する状態となっている。

再度図２を参照して、次にワークを回転させ油穴の位相が微調整される（Ｓ０３）。これは工程（Ｓ０２）の工程の後、探傷プローブ１２２などを油穴１２内に挿入可能とする観点から、油穴１２の位相θを微調整する工程である。

図６は工程（Ｓ０３）における検査装置１００の動き、すなわち工程（Ｓ０３）において検査装置１００を構成する各部材がどのような態様となるかを示す概略平面図である。図６を参照して、工程（Ｓ０３）においては、工程（Ｓ０２）と同様にセット台１０１が回転し外輪３も回転する。ここではたとえば油穴１２Ａの中心がちょうどＸ方向に延び、図５の位相θが０となるように、工程（Ｓ０２）よりもさらに低速でセット台１０１を回転させることで、その位相θが微調整される。油穴１２Ａの位相θが０になることにより、油穴１２Ａ内にＸ方向右側から探傷プローブ１２２を挿入可能となるためである。なお工程（Ｓ０３）のようなセット台１０１の回転による微調整が必要となる理由は、工程（Ｓ０２）、（Ｓ０３）ともに、カメラ１０３で円環状側面１１が撮像されながらその位相θが調整されるため、工程（Ｓ０２）で調整がされてもなお位相θにずれが生じるためである。

再度図２を参照して、次に決定した油穴位相に対する油穴の中心位置がカメラで算出される（Ｓ０４）。工程（Ｓ０３）で油穴１２ＡのＸ方向に対する位相θが０となるよう微調整されたところでセット台１０１の回転が止められその位相に固定される。その状態で、当該油穴１２Ａの中心位置、つまり挿入される探傷プローブ１２２の中心とすべき位置が、カメラ１０３により算出される。このようにして工程（Ｓ０４）においては、工程（Ｓ０１）のように外輪３をセットする工程の後、実際に油穴１２に探傷プローブ１２２を挿入する工程の前に、外輪３に形成された油穴１２の中心の位置が、カメラ１０３で撮像されることにより算出される工程である。

再度図２を参照して、次に探傷プローブの挿入されるべき位置が算出される（Ｓ０５）。これは工程（Ｓ０４）でカメラ１０３により算出された油穴１２Ａの中心位置の情報を基に、探傷プローブ１２２の挿入されるべき位置が、カメラ１０３により算出される工程である。なお工程（Ｓ０４）および工程（Ｓ０５）における算出を行なうプログラムは検査装置１００に記憶されている。その記憶されている部材は任意であるが、たとえばカメラ１０３であってもよく、渦流探傷器１３１であってもよい。あるいは図示されないが、たとえばデータ処理器１３０内に搭載されるＰＬＣにそのようなプログラムが記憶されてもよい。

次に油穴に対する部材が、カメラからダミープローブに切り替えられる（Ｓ０６）。つまり、図５および図６の工程においては油穴１２Ａの位相を検出するために、カメラ１０３が油穴１２Ａに対してＸ方向に関して直接対向しかつ撮像などの作用をしている部材である。これに対し、工程（Ｓ０６）においては、その油穴１２Ａに対してＸ方向に関して直接対向し作用している部材が、カメラ１０３からダミープローブ１２１に切り替えられる。

図７は工程（Ｓ０６）における検査装置１００の動き、すなわち工程（Ｓ０６）において検査装置１００を構成する各部材がどのような態様となるかを示す概略平面図である。図７を参照して、工程（Ｓ０６）においては、カメラ１０３が油穴１２ＡのＸ方向右側に対向する位置から、たとえばＸ方向右側およびＹ方向上側に後退する。代わって工程（Ｓ０６）においては、ダミープローブ１２１が、油穴１２ＡのＸ方向右側に対向し、油穴１２Ａにプローブを仮に挿入するという作用を行なう部材となる。ダミープローブ１２１は、上記のように油穴１２Ａの位置および探傷プローブ１２２の挿入されるべき位置が算出される工程の後、実際の検査用の探傷プローブ１２２を挿入する工程の前に、ダミープローブ１２１と油穴１２Ａとの干渉状態を確認するために、探傷プローブ１２２とは異なるプローブとして油穴１２Ａ内に挿入される部材である。

ダミープローブ１２１は、図５および図６においてカメラ１０３が設置されていた位置に設置される。そのために、プローブセット部１２３がＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動される。具体的には、三軸動作機構１１１のＸ軸動作機構１１１Ｘ、Ｙ軸動作機構１１１ＹおよびＺ軸動作機構１１１Ｚが電動アクチュエータなどにより適宜図４のＭ_Ｘ、Ｍ_ＹおよびＭ_Ｚ方向に動作することにより、プローブセット部１２３がたとえば外輪３の円形状の中心を向きかつＸ方向に沿う方向側を向く位置に移動し配置される。すなわちここではダミープローブ１２１のＸ座標位置が、ダミープローブ１２１が油穴１２Ａの中心に挿入可能な位置まで移動させる。

再度図２を参照して、次に油穴内にダミープローブが挿入される（Ｓ０７）。具体的には、図７の状態に対して、ダミープローブ１２１がＸ方向左側にさらに移動することにより、その先端部が油穴１２Ａ内に挿入される工程である。

次にダミープローブと油穴との干渉状態が確認される（Ｓ０８）。これはダミープローブ１２１が油穴１２Ａ内に挿入され、油穴１２Ａとダミープローブ１２１とが互いに接触により干渉しないかどうかを確認する工程である。

ダミープローブ１２１の延在方向に交差する断面は、探傷プローブ１２２の延在方向に交差する断面と同じ円形状およびほぼ同じ径を有しており、たとえば直径が１．２ｍｍである。これに対して外輪３の油穴１２Ａの直径は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であるため、両者の位置関係を精密制御できれば、油穴１２Ａとの干渉によりダミープローブ１２１および探傷プローブ１２２が破損する可能性を低減することができる。特に油穴１２Ａの中心にダミープローブ１２１および探傷プローブ１２２の先端部の中心が来るように、ダミープローブ１２１の位置が調整されることが好ましい。

油穴１２Ａに対するダミープローブ１２１の干渉状態を確認するためには、以下の方法がなされる。すなわち、ダミープローブ１２１の延在する側面部分が、Ｘ方向に延びる油穴１２ＡのＹ方向に配置される内壁面に対してどのような負荷率としての抵抗値を有するかが、たとえば電動アクチュエータにより測定される。その測定値が、予め検査装置１００（たとえば渦流探傷器１３１）に記憶された当該数値の閾値と比較される。測定値が閾値以上であるか閾値以下であるかに応じて、油穴１２Ａの内壁面に対するダミープローブ１２１の干渉の有無が確認される。このようにして、干渉状態を確認する工程（Ｓ０８）においては、抵抗値の確認が行なわれる。

以上の工程（Ｓ０６），（Ｓ０７），（Ｓ０８）のように、油穴１２Ａの中心位置および探傷プローブ１２２の挿入されるべき位置が算出された後、実際の検査用の探傷プローブ１２２を挿入する工程の前に、探傷プローブ１２２とは異なるダミープローブ１２１が油穴１２Ａ内に挿入され、ダミープローブ１２１と油穴１２Ａとの干渉状態が確認される。

次にダミープローブを油穴から後退させる（Ｓ０９）。すなわち、ダミープローブ１２１がＸ方向右側へ移動することにより油穴１２Ａから抜き取られ、さらにＸ方向右側へ移動することにより油穴１２Ａから後退される。

次に油穴に対する部材が、ダミープローブから探傷プローブに切り替えられる（Ｓ１０）。つまり、図７の工程においては油穴１２Ａに対する干渉状態を確認するために、ダミープローブ１２１が油穴１２Ａに対してＸ方向に関して直接対向し干渉状態の確認などの作用をしている部材である。これに対し、工程（Ｓ１０）においては、その油穴１２Ａに対してＸ方向に関して直接対向し作用している部材が、ダミープローブ１２１から探傷プローブ１２２に切り替えられる。

図８は工程（Ｓ１０）における検査装置１００の動き、すなわち工程（Ｓ１０）において検査装置１００を構成する各部材がどのような態様となるかを示す概略平面図である。図８を参照して、工程（Ｓ１０）においては、ダミープローブ１２１が油穴１２ＡのＸ方向右側に対向する位置から、たとえばＸ方向右側およびＹ方向上側に後退する。代わって工程（Ｓ１０）においては、実際のキズの有無の検査用の探傷プローブ１２２が、油穴１２ＡのＸ方向右側に対向し、油穴１２Ａにプローブを仮に挿入するという作用を行なう部材となる。

探傷プローブ１２２は、図７においてダミープローブ１２１が設置されていた位置に設置される。そのために、上記と同様、三軸動作機構１１１の作用により、プローブセット部１２３がＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動される。すなわちここでは探傷プローブ１２２のＸ座標位置が、探傷プローブ１２２が油穴１２Ａの中心に挿入可能な位置まで移動させる。なお探傷プローブ１２２の設置される位置は、先の工程にてダミープローブ１２１と油穴１２Ａとの干渉状態が確認された結果に応じて補正される。

再度図２を参照して、次に油穴内に探傷プローブが挿入される（Ｓ１１）。具体的には、図８の状態に対して、探傷プローブ１２２がＸ方向左側にさらに移動することにより、その先端部が油穴１２Ａ内に挿入される工程である。

図９は探傷プローブ１２２全体の概略図である。図１０は探傷プローブ１２２の特に先端部にあたるセンサーの部分の概略拡大図であり、図９中の点線で囲まれた領域ＩＸの概略拡大図である。図９および図１０を参照して、探傷プローブ１２２は、その延在する図９の左右方向に関して、延在方向に交差する断面の円形の径が異なる複数、たとえば４つの領域を有しているが、このような構成に限られない。探傷プローブ１２２は、図９の左側にあたる先端部が最も断面の径が小さく、この部分がセンサー２１として機能している。なお探傷プローブ１２２の全長はたとえば７０ｍｍ以上８０ｍｍ以下程度であるが、これに限られない。

探傷プローブ１２２のセンサー２１の部分には、コイル２２が巻かれている。コイル２２は、たとえば銅の細線が複数回、センサー２１の部分を巻回することにより形成されている。

図１１は図２に示す外輪３の油穴１２の１つに探傷プローブ１２２のセンサー２１の部分が挿入される態様を示す概略図であり、図１２は図１１の特にプローブ部分を拡大すべく、図１１中の点線で囲まれた領域ＸＩを拡大した概略図である。図１１および図１２を参照して、渦流探傷法を用いた本実施の形態の検査方法においては、検査しようとする外輪３の円環状側面１１に形成された油穴１２（たとえば図８の油穴１２Ａ）の内部に、コイル２２が巻回された探傷プローブ１２２が挿入される。図１２に示すように、油穴１２の外縁部に隣接する領域には、キズ１３などの欠陥が存在するものとする。

再度図２を参照して、探傷プローブを回転（自転）させ（Ｓ１２）、油穴の傷がインピーダンスの変化として検出される（Ｓ１３）。ここでは図１２のように、特に探傷プローブ１２２の先端部のセンサー２１（コイル２２）の部分が検査しようとする油穴１２内に挿入され、これが図１２に矢印Ｒで示す方向に回転される。このように回転させながら、当該コイル２２に、キズ１３を含む油穴１２の表面を通過する交流磁界を発生させることにより、対象物の表面に渦電流を発生させる。ここで検査対象物である油穴１２に傷がある場合、その傷の部分で表面に流れる渦電流が変化することで、コイル２２に流れる電流が変化し、コイル２２のインピーダンスが変化する。このコイル２２のインピーダンスの変化が検出される。このように、探傷プローブ１２２のコイル２２を油穴１２内で回転（自転）させながら、コイル２２に生じる交流磁界の変化がコイル２２のインピーダンスの変化として検出される。そのインピーダンスの測定は、たとえば渦流探傷器１３１（図４（Ｂ）参照）によってなされる。

次に、検査装置１００における自動での処理により、基準値との比較による油穴周囲の状態の良否判定（Ｓ１４）がなされる。つまり、工程（Ｓ１３）において油穴１２のキズ１３などにより生じたコイル２２のインピーダンスの変化を検査装置１００に記憶された基準値と比較することにより、外輪３の油穴１２の周囲の状態の良否判定がなされる。検査装置１００の基準値のデータは検査装置１００のたとえば渦流探傷器１３１に内蔵されていることが好ましい。また良否判定器１３２において、渦流探傷器１３１によって測定されたコイル２２のインピーダンスの変化量と、元々渦流探傷器１３１に格納されている当該変化量の閾値とが比較される。これにより、閾値を超えていればキズ１３が存在するものと判定され、閾値以下であればキズ１３は存在しないものと判定される。なお得られたコイル２２のインピーダンスの変化が、データ処理器１３０（図４（Ｂ）参照）などにより電圧値に変換して良否判定がなされてもよい。

次に探傷プローブを油穴から後退させる（Ｓ１５）。すなわち、探傷プローブ１２２がＸ方向右側へ移動することにより油穴１２Ａから抜き取られ、さらにＸ方向右側へ移動することにより油穴１２Ａから後退される。

再度図２を参照して、以上の工程（Ｓ０２）〜（Ｓ１５）により、油穴１２Ａの周囲のキズなどの欠陥有無の検査がなされる。ここで、外輪３に他に未検査の油穴１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄが存在する場合には、当該他の未検査の油穴１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄに対して、以上の油穴１２Ａに対してなされた工程（Ｓ０２）〜（Ｓ１５）の処理がなされる。図１３は図６と同様の工程（Ｓ０３）における検査装置１００の動き、すなわち油穴１２Ｂの検査時における工程（Ｓ０３）において検査装置１００を構成する各部材がどのような態様となるかを示す概略平面図である。図１３を参照して、たとえば油穴１２Ａの検査後に油穴１２Ｂを検査する場合には、図６における油穴１２Ａの位置に油穴１２Ｂが来るようにセット台１０１が回転され、その後はたとえば油穴１２Ｂの中心がちょうどＸ方向に延び、図５の位相θが０となるように、工程（Ｓ０２）よりもさらに低速でセット台１０１を回転させることで、その位相θが微調整される。

再度図２を参照して、全ての油穴１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄの検査が終了すれば、外輪３が検査装置から搬出される（Ｓ１６）。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の検査方法においては、検査対象物である軸受用の外輪３の油穴１２に少なくともその先端部が挿入可能な形状および大きさを有する探傷プローブ１２２を用いて、油穴１２の周囲のキズなどの状態の良否判定がなされる。油穴１２に挿入される探傷プローブ１２２の先端部にはコイル２２が巻回され、検査時には油穴１２に挿入された探傷プローブ１２２のコイル２２が油穴１２内で回転（自転）されながら、コイル２２に生じる交流磁界の変化がコイル２２のインピーダンスの変化として検出される。すなわち上記コイル２２の交流磁界により、油穴１２の内壁面およびこれに隣接する領域には渦電流が流れる。しかしたとえば油穴１２の周囲にキズ１３（図１２参照）がある場合、キズ１３の部分の表面に流れる渦電流が変化する。このキズ１３の部分の渦電流の変化により、コイル２２に流れる電流が変化し、コイル２２のインピーダンスが変化する。このインピーダンスの変化が検出され、良否判定がなされる。

たとえば本実施の形態とは異なりコイルを含むプローブを検査する箇所に単に近づけることで検査を行なう場合においても、交流磁界による渦電流の変化をコイルのインピーダンスの変化として検出する点は本実施の形態と共通する。しかしそのような場合においては、たとえばキズが存在することによるインピーダンスの変化よりも、基準となるワークと実際に検査が行われたワークとの材質の違い、熱処理時の組織および粒度の違いなどに起因するコイルのインピーダンスの変化が強く表れる。このためそのような場合においては、検査結果からキズの有無を検証することが困難である。

図１４は比較例、すなわち上記のように本実施の形態とは異なりコイルを含むプローブを検査する箇所に単に近づけることで検査を行なう場合におけるキズ１３（図１２参照）のサイズ（長さ）に対する、インピーダンスの変化を電圧値に変換した値をプロットしたグラフである。図１４において、横軸は油穴１２の周辺のキズ１３の長さを示し、図中のキズのあるサンプル群Ａについてはグラフの右側へ向かうにつれキズ１３の長さが大きくなっており、図中のキズのないサンプル群Ｂについてはキズ１３は存在しない。図１４において、縦軸は工程（Ｓ１３）により得られたコイル２２のインピーダンスの変化値を電圧値に変換した値である。図１４を参照して、キズのあるサンプル群Ａとキズのないサンプル群Ｂとの間でのピーク電圧の値の大小関係に相関がみられない。このことから比較例の方法によっては良品判定が困難であることがわかる。

一方、本実施の形態のように探傷プローブ１２２のコイル２２を油穴１２に挿入してコイル２２を回転（自転）させる場合、比較例に比べて、コイルのインピーダンスの変化が、基準となるワークと実際に検査が行われたワークとの材質の違い、熱処理時の組織および粒度の違いなどに影響されにくい。つまり本実施の形態によれば比較例に比べてキズ１３の有無に起因するコイルのインピーダンスの変化を高精度に検出することができる。これはコイル２２を油穴１２内に挿入し、しかもコイル２２を回転（自転）することにより、比較例に比べてよりコイル２２の広範囲をキズ１３に接近させることができるために、キズ１３による電気信号の変化を検出しやすくなるためである。したがって本実施の形態によれば、比較例に比べて、良否判定の精度を高めることができる。

図１５は本実施の形態におけるキズ１３（図１２参照）のサイズ（長さ）に対する、インピーダンスの変化を電圧値に変換した値を、図１４と同様にプロットしたグラフである。図１５を参照して、本実施の形態によれば、キズのあるサンプル群Ａは、キズのないサンプル群Ｂよりもピーク電圧の値が明らかに大きく、しかもキズのサイズが大きくなるにつれ、すなわち図１５のキズのあるサンプル群Ａのデータの右側へ向かうにつれ、ピーク電圧の値がさらに大きくなっている。このため本実施の形態の方法によれば、キズの有無およびそのサイズを高精度に検証可能であることがわかる。

その他、本実施の形態においては、この良否判定の工程（Ｓ１４）が検査装置１００により自動でなされる。このように良否判定の工程を自動化およびインライン化することにより、ラインに流れる製品ロットから抜き取り検査するのではなく、全数検査をすることも可能となる。自動化により検査工程の作業工数が削減され、検査工程がより高効率となるためである。このため不良品の流出を高効率に抑制する機構を構築することができる。

また本実施の形態においては、油穴１２に探傷プローブ１２２を挿入する工程の前に、油穴１２の位相および中心の位置が算出され、探傷プローブ１２２の挿入されるべき位置が算出される。さらに本実施の形態においては、当該算出する工程の後、探傷プローブ１２２を挿入する工程の前に、ダミープローブ１２１を用いた油穴１２との干渉状態の確認がなされる。これらの工程により、実際の油穴１２への探傷プローブ１２２の挿入時には、油穴１２の中心に探傷プローブ１２２を高精度に挿入することができる。つまり探傷プローブ１２２の挿入位置の精度を高めることができる。仮に油穴１２と探傷プローブ１２２との間に位置ずれがあり、挿入時に探傷プローブ１２２が油穴１２と接触により干渉すれば、高価な探傷プローブ１２２が破損する可能性があり、好ましくないためである。抵抗値の確認により干渉状態の確認が行われることにより、干渉状態の検証結果の精度をより高めることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２ ころ（転動体）、３ 外輪、４ 内輪、５ 保持器、６ 案内輪、１０ 軸受、１１ 円周溝、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ 油穴、２１ センサー、２２ コイル、１００ 検査装置、１０１ セット台、１０２ 回転装置、１０３ カメラ、１１１ 三軸動作機構、１２１ ダミープローブ、１２２ 探傷プローブ、１２３ プローブセット部、１３０ データ処理器、１３１ 渦流探傷器、１３２ 良否判定器。

Claims (5)

1. 油穴が形成された軸受用の外輪を検査装置にセットする工程と、
   前記油穴内に、コイルが巻回された探傷プローブを挿入する工程と、
   前記コイルを前記油穴内で回転させながら、前記コイルに生じる交流磁界の変化を前記コイルのインピーダンスの変化として検出する工程と、
   前記インピーダンスの変化を前記検査装置に記憶された基準値と比較することにより、前記外輪の前記油穴周囲の状態の良否判定を行なう工程とを備える、軸受の油穴周囲の検査方法。
2. 前記良否判定を行なう工程は自動で行なわれる、請求項１に記載の軸受の油穴周囲の検査方法。
3. 前記セットする工程の後、前記探傷プローブを挿入する工程の前に、前記外輪に形成された前記油穴の位相および中心の位置を、カメラで撮像することにより算出する工程と、
   前記算出する工程の結果を基に、前記探傷プローブを挿入する工程における前記探傷プローブの挿入されるべき位置を算出する工程とをさらに含み、
   前記算出する工程を行なうプログラムが前記検査装置に記憶されている、請求項１または２に記載の軸受の油穴周囲の検査方法。
4. 前記算出する工程の後、前記探傷プローブを挿入する工程の前に、前記探傷プローブとは異なるダミープローブを前記油穴内に挿入し、前記ダミープローブと前記油穴との干渉状態を確認する工程をさらに含む、請求項３に記載の軸受の油穴周囲の検査方法。
5. 前記干渉状態を確認する工程においては、抵抗値の確認が行なわれる、請求項４に記載の軸受の油穴周囲の検査方法。

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