JP3177471B2

JP3177471B2 - ボールベアリングの検査装置

Info

Publication number: JP3177471B2
Application number: JP06907197A
Authority: JP
Inventors: 昭治山本; 勝康大塚
Original assignee: 光洋機械工業株式会社
Priority date: 1997-03-06
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 2001-06-18
Anticipated expiration: 2017-03-06
Also published as: JPH10253501A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ボールベアリン
グの内、外輪の疵の有無等を検出して良、不良を検査す
るボールベアリングの検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ボールベアリングの良、不良を
検査する場合、図６に示すような検査システムが用いら
れる。

【０００３】図６において、１は検査対象であるボール
ベアリング、２及び３はこのボールベアリング１を構成
する内輪及び外輪、４はこれら内、外輪２、３間に配設
された複数個のボール、５は内輪２を回転する内輪回転
手段、６は外輪３に圧力を加える加圧手段、７は圧電素
子から成る振動検出器であり、外輪３に接触して配置さ
れており、加圧手段６により外輪３に所定の加圧力を加
えた状態で内輪回転手段５により内輪２を所定の速度で
回転したときの振動を検出する。

【０００４】このとき、内、外輪２、３の軌道に疵等が
あると、この疵が原因で内輪２の回転に伴って振動が生
じ、この振動が振動検出器７により外輪３との接触圧の
変化として検出されてその接触圧の変化が電圧に変換さ
れ、検出信号として出力されるのである。

【０００５】また図６において、９は振動検出器７から
出力される検出信号を増幅する第１増幅器、１０は抵抗
等から成り第１増幅器９の出力信号を減衰する減衰器、
１１は減衰器１０により減衰された信号を増幅する第２
増幅器、１２は第２増幅器１１の出力信号が入力される
バンドパスフィルタ、１３は音響増幅器であり、バンド
パスフィルタ１２によりフィルタリングされた可聴範囲
の信号を増幅し、後段に接続されるスピーカ等に出力す
る。

【０００６】さらに図６において、１４はバンドパスフ
ィルタ１２の出力信号を検波する検波器、１５は比較器
であり、検波器１４の出力信号レベルと予め設定された
基準レベルとを比較し、この比較の結果、検波器１４の
出力信号レベルが基準レベルよりも低いか高いかによ
り、良、不良を判定して後段のシーケンサにその判定結
果を出力するようになっており、これら第１、第２増幅
器９、１１、減衰器１０、バンドパスフィルタ１２，音
響増幅器１３検波器１４及び比較器１５により判定手段
が構成されている。

【０００７】ところで、上記した内輪回転手段５、加圧
手段６は詳細には図７に示すように構成されている。即
ち図７において、２０はベース、２１はベース２０の左
方に設置された内輪回転用のスピンドル、２２はアーバ
ーであり、スピンドル２１の右端部に取り付けられ、ア
ーバー２２の先端部分に検査対象であるボールベアリン
グ１の内輪２が着脱自在に嵌着され、図示しないモータ
の回転がプーリ及びベルト等を介してスピンドル２１に
伝達され、内輪２が回転される。

【０００８】このとき、アーバー２２は左側の根本部分
が右側の先端よりも径大になっており、この径が変化す
る略中央部に段部が形成され、この段部に内輪２が当接
する構成になっている。

【０００９】また図７において、２５はベース２０の上
面右端部に台座２６を介して固定され左右方向に移動す
るピストンロッド２７がスピンドル２１の左右方向の中
心軸と同軸上に配置されたエアシリンダ、２８はベース
２０の上面左端部に左右方向に配設されたガイドレー
ル、２９はガイドレール２８上を移動する２個のスライ
ダ、３０は取付け部材３１を介して両スライダ２９に固
定された断面コ字状の押付け部材、３２は巻装バー、３
３は巻装バー３２に巻装されたバネである。

【００１０】ところで、押付け部材３０の左端上部には
検査対象となるボールベアリング１の内輪２の外形より
大きくかつ外輪３の外径よりも小さい径の円形孔３４が
形成される一方、押付け部材３０の右端上部には巻装バ
ー３２の断面径よりも大なる透孔（図示せず）が形成さ
れている。

【００１１】そして、押付け部材３０の右端上部の透孔
に巻装バー３２が遊通され、その左端には押付け部材３
０の透孔の径よりも大なるストッパ３５が設けられて透
孔からの抜けが防止されている。また、エアシリンダ２
５のピストンロッド２７の左端部外周に形成された雄ね
じ部が巻装バー３２の右端部に螺合して巻装バー３２が
ピストンロッド２７に接続され、巻装バー３２の右端部
外周に形成された雄ねじ部にバネ圧調整用の調整ナット
３６が螺合し、バネ３３の両端が押付け部材３０及び調
整ナット３６に係止されている。尚、３７はピストンロ
ッド２７と巻装バー３２との接続を補強するナットであ
る。

【００１２】従って、エアシリンダ２５が動作してピス
トンロッド２７が左方（図７中のＡ矢印方向）へ移動す
ると巻装バー３２も左へ移動し、バネ３３に押されて押
付け部材３０が左へスライドし、押付け部材３０が図７
に示すようにボールベアリング１の外輪３に当接し、更
にピストンロッド２７が左へ移動することによりバネ３
３が圧縮され、このようなバネ３３の圧縮による所定の
圧力が押付け部材３０を介して外輪３に加えられるので
ある。このときの加圧力の調整は、巻装バー３２に対す
る調整ナット３６の螺着位置が変更されてバネ３３の圧
縮力が調整されることによってなされる。

【００１３】一方、外輪３の加圧解除の際には、エアシ
リンダ２５が加圧時とは逆に動作してピストンロッド２
７が右方に移動し、外輪３に当接していた押付け部材３
０が外輪３から離れ、外輪３の加圧が解除される。

【００１４】尚、図７には明確には示されていないが、
ボールベアリング１をその軸方向に直交する軸を中心と
して１８０゜回転する反転手段が設けられており、この
反転手段により、ボールベアリング１の一面側における
検査終了後ボールベアリング１が反転され、ボールベア
リング１の他面側における検査への切換えが行われるよ
うになっている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の装置では、バネ３３の圧縮により加圧するため、内
輪２の回転中に加圧力を微妙に調整することが困難であ
るため、検査可能な内、外輪２、３の軌道におけるボー
ル４の接触角が制限され、内、外輪２、３の軌道の肩付
近、即ち高接触角位置における疵の有無を検出すること
が難しいという問題があった。

【００１６】また、内輪２の回転中に外輪３の加圧力を
略ゼロとした状態で振動検査を行うことによって、内、
外輪２、３の軌道の底疵の有無を検出することは可能で
あるが、従来の装置では内輪２の回転中に外輪３の加圧
力をゼロ付近まで微妙に減少調整することが困難である
ため、内、外輪２、３の軌道の底疵の有無を検出するこ
とは不可能であった。

【００１７】さらに、上記した従来の装置では、検査対
象となるボールベアリング１の大きさや疵の種類により
外輪３の加圧力を変更する場合は、上記したように調整
ナット３６の位置を調整してバネ３３の圧縮力を変更設
定する必要があり、自動設定できず手間がかかり、しか
もバネ３３の圧縮だけで外輪３の加圧力を発生している
ため、加圧力の設定範囲が制限されるという問題があっ
た。

【００１８】一方、上記した従来の装置では、振動検出
器７の外輪３との接触位置は１箇所だけであり、外輪３
の軌道における疵の有無を周方向全体にわたって検出す
ることができないため、検査の信頼性の面において限界
があった。

【００１９】この発明が解決しようとする課題は、内、
外輪の軌道の肩付近や底部分の疵、夾雑物の有無、軌道
の真円度を検出でき、また外輪の周方向全体にわたる検
出が可能な装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、内輪、外輪及びこれら内外輪間に配設された複数個
のボールから成るボールベアリングの前記内輪に対して
前記外輪の端面に所定圧力を加える加圧手段と、前記内
輪を支持し前記加圧手段により前記外輪が加圧された状
態で前記内輪を所定速度で回転する内輪回転手段と、前
記外輪の外周に接触して配置された振動検出器と、前記
振動検出器の出力信号を処理して前記内、外輪の軌道の
疵の有無等を判定する判定手段とを備え、前記加圧手段
が、前記内輪回転手段による前記内輪の回転中に前記外
輪への加圧力を微調整する微調整機能を有していること
を特徴としている。

【００２１】このような構成によれば、加圧手段により
外輪が所定圧力で加圧された状態で内輪回転手段により
内輪が回転され、そのときの振動が振動検出器により検
出される。

【００２２】そして、加圧手段を微調整してその加圧力
を所定値より少し増加することにより、内、外輪の軌道
の肩付近である高接触角位置における疵の有無が検査さ
れる一方、加圧手段による加圧力を次第に減少していく
ことにより、内、外輪の軌道の底疵の有無が検査され
る。

【００２３】また、振動検出器の出力信号から音響信号
成分を取り出せば、うなり音から内、外輪の軌道の真円
度の良否が検査される。

【００２４】ところで、請求項２に記載のように、前記
加圧手段が、モータと、前記モータにより正逆回転され
るボールねじと、前記ボールねじの正逆回転により双方
向に移動する移動部材と、前記移動部材に連動する連動
部材と、前記外輪に接離自在に設けられ前記連動部材の
移動により前記外輪に近づく方向及び前記外輪から離れ
る方向に移動する押付け部材と、前記押付け部材が前記
外輪の端面に当接した状態で前記連動部材を付勢し前記
連動部材を介して前記押し付け部材に前記外輪への所定
の加圧力を与える付勢手段とにより構成されているのが
好ましい。

【００２５】このような構成によれば、ボールねじの例
えば正回転（或いは逆回転）により移動部材、連動部材
及び押付け部材が外輪に近づく方向に移動し、やがて押
付け部材が外輪に当接して付勢手段による所定の加圧力
が外輪に加えられ、振動検出器による振動の検出が行わ
れる。

【００２６】このときに、ボールねじを更に正回転（或
いは逆回転）することにより、外輪への加圧力を微増す
ることができ、ボールねじを更に逆回転（或いは正回
転）することにより、外輪への加圧力を少しずつ減少す
ることができ、外輪への加圧力の微調整を簡単に行え、
しかも検査対象の変更に伴う加圧力の変更もボールねじ
の回転量を変更するだけで簡単に対応できる。

【００２７】また、請求項１または２に記載の発明にお
いて、請求項３に記載のように、前記加圧手段により加
圧された前記外輪を、前記内輪の回転速度よりも低速で
回転する外輪回転手段を備えていると、内、外輪の軌道
の肩付近である高接触角位置における疵や底疵の有無の
検査が可能で、更に外輪の周方向全体にわたる検査も可
能であり、しかも振動検出器の出力信号から音響信号成
分を取り出せば、うなり音から内、外輪の軌道の真円度
も検査でき、多機能の検査装置を提供することができ
る。

【００２８】さらに、請求項１ないし３いずれかに記載
の発明において、請求項４に記載のように、前記ボール
ベアリングを１８０゜回転しその一面及び他面を反転し
て配置させる反転手段を備えていると、ボールベアリン
グの両面についての検査を効率的に行うことができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態について図
１ないし図５を参照して説明する。但し、図１は平面
図、図２は正面図、図３は一部の正面図、図４は異なる
一部の正面図、図５は他の一部の左側面図である。尚、
本実施形態において使用する判定手段の構成は、上記し
た図６に示すものと同一であるため、以下の説明では図
６も参照する。

【００３０】図１、図２において、４０は右端に前、後
に突出した突出部４０ａ、４０ｂを有するベース、４１
ａ、４１ｂはベース４０の左方に前、後に設置された内
輪回転用のスピンドル、４２ａ、４２ｂはアーバーであ
り、スピンドル４１ａ、４１ｂそれぞれの右端部に取り
付けられ、両アーバー４２ａ、４２ｂの先端部分に検査
対象であるボールベアリング１の内輪２がそれぞれ着脱
自在に嵌着され、図示しないモータの回転がプーリ及び
ベルトを介し両スピンドル４１ａ、４１ｂに伝達され
て、内輪２が例えば１８００ｒｐｍ等の高速で回転され
る。これらスピンドル４１ａ、４１ｂ、アーバー４２
ａ、４２ｂ、図示しないモータ、プーリ及びベルトによ
り内輪回転手段が構成されている。

【００３１】このとき、アーバー４２ａ、４２ｂは左側
の根本部分が右側の先端よりも径大になっており、この
径が変化する略中央部に段部が形成され、樹脂から成る
緩衝部材を介して内輪２がアーバー４２ａ、４２ｂの段
部に当接する構成になっている。

【００３２】また図１、図２において、４３、４４はベ
ース４０の上面の略中央部及び右端中央部に固着された
左、右支持部材、４５は左端が軸受を介して左支持部材
４３に回転自在に支持され右端部が右支持部材４４を貫
通し軸受を介して回転自在に支持された左右方向に長尺
のボールねじ、４６は移動部材であり、図３に示すよう
に上部中央に形成された雌ねじ部分がボールねじ４５に
螺着し、ボールねじ４２の右端に取り付けられたプーリ
４７が図示しないベルト及びモータにより回転されるこ
とによりボールねじ４２は回転するが、このとき移動部
材４６は後述する構成によって回転が阻止されているた
め、ボールねじ４２の正逆回転により左右方向に移動す
るようになっている。

【００３３】さらに図１、図２において、４９ａ、４９
ｂはベース４０の上面前部及び上面後部に配設されたボ
ールねじ４２と平行なガイドレール、５０、５０は両ガ
イドレール４９ａ、４９ｂの右端部上をそれぞれ移動自
在に設けられた２個の第１のスライダ、５１は前後方向
に長尺の移動板であり、この移動板５１の両端部が両第
１のスライダ５０、５０に固定される一方、中央部が移
動部材４６の下面に固定され、このように移動板５１に
移動部材４６が固定されることによってボールねじ４２
の回転による移動部材４６の回転が阻止されており、移
動部材４６の左右方向への移動により移動板５１及び両
スライダ５０、５０がガイドレール４９ａ、４９ｂに沿
って左右にスライドする。

【００３４】ところで、図１、図２に示すように、移動
板５１の前後の長さはベース４０の前後の幅よりも長く
設定され、移動板５１の前部及び後部がベース４０より
前方及び後方にそれぞれ突出しており、この移動板５１
の前、後部の右端には係止板５２ａ、５２ｂが一体に立
設される一方、移動板５１の前、後部の左端には他の係
止板５３ａ、５３ｂが一体に垂設されている。

【００３５】また図１、図２において、５５、５５は両
ガイドレール４９ａ、４９ｂの中央部上をそれぞれ移動
自在に設けられた２個の第２のスライダ、５６、５６は
両ガイドレール４９ａ、４９ｂの左端部上をそれぞれ移
動自在に設けられた２個の第３のスライダ、５７ａ、５
７ｂはステージであり、前側のステージ５７ａはガイド
レール４９ａ上の第２、第３のスライダ５５、５６に固
定され、後側のステージ５７ｂはガイドレール４９ｂ上
の第２、第３のスライダ５５、５６に固定されている。

【００３６】さらに図１、図２において、５９ａ、５９
ｂは下部が前側のステージ５７ａの前部及び後側のステ
ージ５７ｂの後部にそれぞれ取り付けられた支持体、６
０ａ、６０ｂは下側の巻装バー、６１ａ、６１ｂは上側
の巻装バー、６２ａ、６２ｂは下側の両巻装バー６０
ａ、６０ｂにそれぞれ巻装された下側バネ、６３ａ、６
３ｂは上側の両巻装バー６１ａ、６１ｂにそれぞれ巻装
された付勢手段としての上側バネである。

【００３７】そして、下側の両巻装バー６０ａ、６０ｂ
の右端はそれぞれ固定部材６５ａ、６５ｂによりベース
４０の突出部４０ａ、４０ｂに固定され、左端は係止板
５３ａ、５３ｂの図示しない透孔に遊通され、突出部４
０ａ、４０ｂそれぞれ及び係止板５３ａ、５３ｂそれぞ
れに両下側バネ６２ａ、６２ｂの両端が固着され、これ
ら下側バネ６２ａ、６２ｂの伸張により係止板５３ａ、
５３ｂが右方に付勢される。

【００３８】一方、上側の両巻装バー６１ａ、６１ｂの
右端はそれぞれ係止板５２ａ、５２ｂに固定され、左端
は支持体５９ａ、５９ｂの上部の図示しない透孔に遊通
されると共に、支持体５９ａ、５９ｂより左方に突出し
た両巻装バー６１ａ、６１ｂの左端部にはストッパ６６
ａ、６６ｂが取り付けられて両巻装バー６１ａ、６１ｂ
の透孔からの抜けが防止され、両巻装バー６１ａ、６１
ｂの右端部に設けられた係止体６７ａ、６７ｂそれぞれ
及び支持体５９ａ、５９ｂそれぞれに両上側バネ６３
ａ、６３ｂの両端が係止され、これら上側バネ６３ａ、
６３ｂの圧縮により支持体５９ａ、５９ｂが左方に付勢
される。

【００３９】このような構成において、ボールねじ４５
が例えば正回転することによって移動部材４６が左方に
移動すると、移動部材４６と共に移動板５１も左方に移
動し、この移動板５１の移動により係止板５２ａ、５２
ｂ及び上側バネ６３ａ、６３ｂを介し支持体５９ａ、５
９ｂが左方に押されてステージ５７ａ、５７ｂが第２、
第３のスライダ５５、５６と共にガイドレール４９ａ、
４９ｂ上を左方にスライドする。

【００４０】また図１、図２において、６９はステージ
５７ａの右端にそれぞれ固定された断面Ｌ字状の取付部
材、７０はモータ、７１はモータ７０の回転軸の回転速
度を減速する減速器であり、これらモータ７０及び減速
器７１は取付部材６９に取り付けられ、図１、図２には
示されていないが、後側のステージ５７ｂにも同様に取
付部材が固定されており、その取付部材にも同様のモー
タ及び減速器が取り付けられている。

【００４１】さらに図１、図２において、７２ａ、７２
ｂはステージ５７ａ、５７ｂの中央部にそれぞれ固定さ
れた連動部材、７３ａ、７３ｂは連動部材７２ａ、７２
ｂをそれぞれ貫通しその貫通部分において図外の軸受に
より回転自在に支持された支軸、７４ａ、７４ｂは減速
器７１の出力軸と支軸７３ａ、７３ｂの右端とを連結し
減速器７１の回転を支軸７３ａ、７３ｂにそれぞれ伝達
するカップリング、７５ａ、７５ｂは押付け部材であ
り、短円柱状の部材の左面に凹部を形成した形状を有
し、支軸７３ａ、７３ｂの左端にそれぞれ取り付けられ
ており、図４に示すように、押付け部材７５ａ、７５ｂ
のリング状を成す左端部が検査対象であるボールベアリ
ング１の外輪３のみに当接するように押付け部材７５
ａ、７５ｂの寸法が設定されている。尚、押付け部材７
５ａ、７５ｂの外輪３への当接面には、緩衝材を設けて
おくのが好ましい。

【００４２】ところで、左、右支持部材４３、４４と、
ボールねじ４５と、これを回転するモータ及びプーリ４
７と、移動部材４６と、移動板５１及び各係止板５２
ａ、５２ｂと、ガイドレール４９ａ、４９ｂ及び各スラ
イダ５０、５５、５６と、ステージ５７ａ、５７ｂと、
支持体５９ａ、５９ｂと、各巻装バー６０ａ、６０ｂ、
６１ａ、６１ｂと、下側及び上側バネ６２ａ、６２ｂ及
び６３ａ、６３ｂと、固定部材６５ａ、６５ｂと、スト
ッパ６６ａ、６６ｂと、係止体６７ａ、６７ｂと、連動
部材７２ａ、７２ｂと、支軸７３ａ、７３ｂと、押付け
部材７５ａ、７５ｂとにより、加圧手段が構成されてい
る。

【００４３】また、取付部材６９、モータ７０、減速器
７１、カップリング７４ａ、７４ｂ、更には支軸７３
ａ、７３ｂ及び押付け部材７５ａ、７５ｂも含めて、こ
れらにより外輪回転手段が構成されている。

【００４４】そして、上記したようにボールねじ４５の
正回転（加圧方向への回転）によって移動部材４６及び
移動板５１が左方に移動し、係止板５２ａ、５２ｂ及び
上側バネ６３ａ、６３ｂを介し支持体５９ａ、５９ｂが
左方に押されてステージ５７ａ、５７ｂがガイドレール
４９ａ、４９ｂ上を左方にスライドすると、連動部材７
２ａ、７２ｂも移動部材４６に連動して左方へ移動し、
この連動部材７２ａ、７２ｂの移動により支軸７３ａ、
７３ｂ及び押付け部材７５ａ、７５ｂが左方へ移動す
る。

【００４５】さらにボールねじ４５が加圧方向へ回転す
ることにより、図４に示すように押付け部材７５ａ、７
５ｂによりボールベアリング１が左方へ押されて内輪２
にアーバー４２ａ、４２ｂの先端部分が嵌り込み、アー
バー４２ａ、４２ｂの段部に内輪２の端面が当接する一
方、上側バネ６３ａ、６３ｂの圧縮力がステージ５７
ａ、５７ｂ、連動部材７２ａ、７２ｂ、押付け部材７５
ａ、７５ｂを介して外輪３に加わり、外輪３が所定の圧
力で加圧されるのである。

【００４６】このとき、ボールねじ４５の回転量と上側
バネ６３ａ、６３ｂの圧縮力との関係を予め求めておく
ことにより、従来のようにバネの圧縮力の調整だけで加
圧力を調整する場合に比べ、押付け部材７５ａ、７５ｂ
による外輪３への加圧力を精度よく且つ容易に制御する
ことができ、しかもボールねじ４５の回転量の制御によ
って、外輪３への加圧力を増加及び減少方向に簡単に微
調整することが可能である。

【００４７】尚、押付け部材７５ａ、７５ｂによる外輪
３の加圧時には、係止板５２ａ、５２ｂには上側バネ６
３ａ、６３ｂの反作用による右方への付勢力が働くが、
これとバランスするように、下側バネ６２ａ、６２ｂが
伸びて係止板５３ａ、５３ｂを右方に付勢するようにな
っている。

【００４８】一方、ボールねじ４５を加圧方向に徐々に
回転することにより、押付け部材７５ａ、７５ｂによる
外輪３への加圧力は少しずつ増加し、ボール４の内、外
輪２、３の軌道に対する接触角は大きくなり、内、外輪
２、３の軌道の肩付近、即ち高接触角位置における疵の
検出が可能になる。

【００４９】逆に、ボールねじ４５を加圧方向と反対方
向に徐々に回転すれば、押付け部材７５ａ、７５ｂによ
る外輪３への加圧力は少しずつ減少し、ボール４の内、
外輪２、３の軌道に対する接触角は小さくなり、やがて
押付け部材７５ａ、７５ｂによる外輪３への加圧力は略
ゼロになって、内、外輪２、３の軌道の底疵の検出が可
能になる。

【００５０】さらに、モータ７０の回転が減速器７１、
カップリング７４ａ、７４ｂを介して支軸７３ａ、７３
ｂに減速して伝達され、支軸７３ａ、７３ｂが例えば３
０ｒｐｍ等の低速で回転し、これによって押付け部材７
５ａ、７５ｂが圧接する外輪３が低速で回転し、このと
き図４に示すように、図６に示すものと同様の振動検出
器７が外輪３に接触して配置されているため、外輪３が
回転することによって、振動検出器７が外輪３の全周に
わたって接触し、外輪３の周方向全体にわたる振動を検
査することができるのである。

【００５１】また図１、図２において、７７ａ、７７ｂ
はステージ５７ａ、５７ｂの左端部にそれぞれ固定され
アーバー４２ａ、４２ｂそれぞれの付近に設けられたガ
イド、７８はボールベアリング１を１８０゜回転しその
一面及び他面を反転して配置させる反転手段である。

【００５２】図１に示すように、ガイド７７ａ、７７ｂ
はともに、基板上にボールベアリング１の厚さ分よりわ
ずかに広い間隔をあけて左右の立板が立設された形状を
有し、左側の立板にはアーバー４２ａ、４２ｂの根本部
分が出入り可能で外輪３の径より小さい寸法の切欠部８
１ａ、８１ｂが形成され、右側の立板には押付け部材７
５ａ、７５ｂが出入り可能な寸法の切欠部８２ａ、８２
ｂが形成され、両立板間にボールベアリング１が移動す
る移動路が形成されており、ステージ５７ａ、５７ｂの
左方への移動時に、押付け部材７５ａ、７５ｂにより外
輪３が押されてアーバー４２ａ、４２ｂの先端部分が内
輪２に嵌入するようになっている。尚、図示はされてい
ないが、ガイド７７ａ、７７ｂの基板の上面中央部には
わずかな窪みが形成されており、この窪みによってボー
ルベアリング１の移動路における転がりが防止されて安
定化が図られている。

【００５３】また図１に示すように、反転手段７８は、
ベース４０に固定されたロータリアクチュエータ８４
と、ロータリアクチュエータ８４により回転する基板及
びこの基板上にボールベアリング１の厚さ分よりわずか
に広い間隔をあけて立設された左右の立板から成る回転
部８５と、回転部８５に取り付けられた棒状の被検知体
８６と、回転部８５が１８０゜回転する毎に被検知体８
６を検知する位置に設けられた２個の近接スイッチ８７
ａ、８７ｂとにより構成されている。

【００５４】そして、回転部８５の両立板間にもガイド
７７ａ、７７ｂと同様の移動路が形成され、ロータリア
クチュエータ８４により回転部８５が回転して両近接ス
イッチ８７ａ、８７ｂそれぞれにより被検知体８６が検
知されたときに回転部８５の回転が停止され、この停止
時にガイド７７ａ、７７ｂの移動路及び回転部８５の移
動路とが同一の線上に並ぶように、回転部８５及び両近
接スイッチ８７ａ、８７ｂの位置関係が設定されてい
る。尚、回転部８５の基板にもガイド７７ａ、７７ｂと
同様、ボールベアリング１の安定化のための窪みが形成
されている。

【００５５】さらに図５において、８９は櫛状のローダ
であり、図５に示すようにボールベアリング１を移送す
るための凹状の４個の保持部９０を有しており、後側の
ガイド７７ｂの後方の待機位置にある１個のボールベア
リング１及び同一の線上に並んだガイド７７ａ、７７
ｂ、回転部８５の各移動路にある３個のボールベアリン
グ１を保持し、これら移動路上を転がすようにして各ボ
ールベアリング１を前方へ移送し、一番手前の両面検査
済みのボールベアリング１を搬出部に移送し、回転部８
５にあったボールベアリング１を前側のガイド７７ａの
移動路に移送し、後側ガイド７７ｂの移動路にあったボ
ールベアリング１を回転部８５の移動路に移送し、後方
の待機位置にあったボールベアリング１を後側のガイド
７７ａの移動路に移送し、これらの各ボールベアリング
１の移送をひとつの動作で行うのである。

【００５６】そして、このようなボールベアリング１の
移送動作が終了すると、ローダ８９は上方の待避位置に
移動して次の移送動作に備える状態となる一方、反転手
段７８ではロータリアクチュエータ８３が動作していず
れかの近接スイッチ８７ａ、８７ｂが被検知体８６を検
知するまで回転部８５が回転し、これにより一面側の検
査を終えたボールベアリング１が１８０゜反転されて他
面側の検査に備えられるのである。

【００５７】つぎに、上記したような構成の装置を用い
て、ボールベアリング１の検査を行う場合の手順につい
て説明する。

【００５８】まず、上記したようにローダ８９により検
査対象となるボールベアリング１の移送動作が行われる
が、最初は後側のガイド７７ｂの移動路にだけボールベ
アリング１が移送される。このとき、移動部材４６、ス
テージ５７ａ、５７ｂ、連動部材７２ａ、７２ｂ、押付
け部材７５ａ、７５ｂ等は右方の待機位置にあるため、
ボールベアリング１の内輪２にはアーバー４２ａ、４２
ｂは嵌入していない状態である。

【００５９】そして、ボールベアリング１の移送が完了
すると、ローダ８９は待避位置に待避する一方、モータ
によりボールねじ４５が回転され、上記したようにして
移動部材４６、ステージ５７ａ、５７ｂ、連動部材７２
ａ、７２ｂ、押付け部材７５ａ、７５ｂ等が左方へ移動
し、ボールベアリング１の内輪２にはアーバー４２ａ、
４２ｂは嵌入すると共に、押付け部材７５ａ、７５ｂに
よって外輪３が加圧される。

【００６０】この状態でモータによりスピンドル４１
ａ、４１ｂが高速回転すると共に、モータ７０，減速器
７１により押付け部材７５ａ、７５ｂが低速回転し、振
動検出器７による振動の検出が開始される。このとき、
ボールねじ４５の回転量が制御されて押付け部材７５
ａ、７５ｂによる加圧力が設定された最大値から徐々に
低減され、加圧力がゼロ状態になるまでの間における振
動の検出が行われる。

【００６１】このようにして得られた振動検出器７によ
るデータは図６に示した構成の判定手段により解析され
て良否が判定され、ボールベアリング１の一面側につい
て、内、外輪２、３の軌道の肩部分から底付近までの疵
や夾雑物の有無が検出されると共に、うなり音の有無か
ら内、外輪２、３の軌道の真円度が検出されるのであ
る。

【００６２】つぎに、後側のガイド７７ｂの移動路にあ
るボールベアリング１の一面側の検査が終われば、スピ
ンドル４１ａ、４１ｂの回転が停止されると共に、ボー
ルねじ４５が先程とは逆方向に回転されて移動部材４
６、連動部材７２ａ、７２ｂ等が右方へ移動を開始し、
ガイド７７ｂの左側の立板がボールベアリング１の外輪
３に当接しつつガイド７７ｂが右方へ移動し、これによ
りアーバー４２ｂが内輪２から抜け、移動部材４６、連
動部材７２ａ、７２ｂ等が右方の待機位置まで移動す
る。

【００６３】そして、移動部材４６、連動部材７２ａ、
７２ｂ等が待機位置に移動した後、ローダ８９が動作し
て後側のガイド７７ｂの移動路にあったボールベアリン
グ１が反転手段７８の回転部８５の移動路に搬入される
と同時に、ガイド７７ｂの移動路に次のボールベアリン
グ１が移送され、その後回転部８５が１８０゜回転して
回転部８５の移動路にあるボールベアリング１が他面側
の検査に備えられ、上記した手順と同様の手順によって
新たにガイド７７ｂの移動路に移送されたボールベアリ
ング１の検査が行われる。

【００６４】つぎに、ガイド７７ｂの移動路にあるボー
ルベアリング１の一面側の検査が終われば、ローダ８９
により回転部８５の移動路にあったボールベアリング１
が前側のガイド７７ａの移動路に移送され、後側のガイ
ド７７ｂの移動路にあったボールベアリング１が反転手
段７８の回転部８５の移動路に移送されると同時に、ガ
イド７７ｂの移動路に次のボールベアリング１が移送さ
れ、その後回転部８５が１８０゜回転して回転部８５の
移動路にあるボールベアリング１が他面側の検査に備え
られ、再び上記と同様の手順により、後側のガイド７７
ｂの移動路に新たに移送されたボールベアリング１の一
面側と、前側のガイド７７ａの移動路に移送されたボー
ルベアリング１の他面側とが同時に検査される。

【００６５】以後これらの動作が繰り返し行われ、対象
となるボールベアリング１の全品について検査が自動的
に行われるのである。

【００６６】従って、上記した実施形態によれば、加圧
手段を構成するボールねじ４５の回転量を制御すること
によって、外輪３の加圧力を微調整することができるた
め、従来のような内、外輪２、３の軌道の疵や夾雑物の
有無に加えて、内、外輪２、３の軌道の肩付近である高
接触角位置及び軌道の底部分における疵や夾雑物の有無
を検査することができるほか、うなり音から内、外輪
２、３の軌道の真円度の良否の検査も行うことができ、
しかもモータ７０、減速器７１等から成る外輪回転手段
によって３０ｒｐｍなどの低速で外輪３を回転しつつ検
査するため、従来不可能であった外輪３の周方向全体に
わたる検査も行うことができ、多機能の検査装置を提供
することが可能になる。

【００６７】さらに、反転手段７８やローダ８９を備え
たことによって、検査対象となるボールベアリング１の
全品を、両面について自動的に検査することが可能にな
り、作業効率が非常に改善でき、従来に比べて両面の検
査に要するサイクル時間を大幅に短縮することができ
る。

【００６８】また、検査対象となるボールベアリングの
大きさや疵の種類により外輪３の加圧力を変更する必要
が生じた場合には、アーバー４２ａ、４２ｂ、押付け部
材７５ａ、７５ｂ、ガイド７７ａ、７７ｂ、回転部８５
等、ボールベアリングの内、外輪に直接接触する部分を
ボールベアリングの大きさに応じて取り換え、ボールね
じ４５の回転量を適宜制御して外輪３の加圧力を調整す
ることによって簡単に対応することができる。

【００６９】なお、上記実施形態では、内輪２の回転中
に外輪３への加圧力を微調整する機能を有するボールね
じ４５等から成る加圧手段と、外輪３を低速で回転する
モータ７０、減速器７１等から成る外輪回転手段の両方
を備えた場合について説明しているが、前者の加圧手段
のみを備える場合であってもよく、この場合には内、外
輪２、３の軌道の肩付近及び底部分の疵等の有無を検査
できるという特有の効果を奏する。

【００７０】また、加圧手段の構成は上記実施形態のも
のに限定されるものではなく、内輪２の回転中に外輪３
への加圧力を微調整し得る構成であればよい。

【００７１】さらに、内輪回転手段、外輪回転手段の構
成も上記実施形態のものに限らないのは言うまでもな
い。

【００７２】また、上記実施形態では圧電素子から成る
振動検出器７を用いた場合について説明したが、特に圧
電素子から成るものに限らない。

【００７３】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、加圧手段による外輪への加圧力を微調整するこ
とにより、従来のような内、外輪の軌道の疵の有無に加
えて、内、外輪の軌道の肩付近である高接触角位置にお
ける疵等の有無や、内、外輪の軌道の底疵の有無を検査
することができ、また振動検出器の出力信号から音響信
号成分を取り出すことにより、うなり音から内、外輪の
軌道の真円度の良否も検査でき、従来に比べて内、外輪
の軌道全域における検査が可能になる。

【００７４】さらに、検査対象となるボールベアリング
の大きさや疵の種類により外輪への加圧力を容易に変更
することが可能である。

【００７５】また、請求項２に記載の発明によれば、ボ
ールねじの正逆回転により付勢手段による外輪への加圧
力を増減制御できるため、従来のようにバネの圧縮力の
調整だけで加圧力を調整する場合に比べ、検査中におい
ても加圧力の調整を行うことが可能で、外輪への加圧力
を精度よく且つ容易に調整することができ、しかもボー
ルねじの回転量の制御によって加圧力を増加及び減少方
向に簡単に微調整することが可能である。

【００７６】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
内、外輪の軌道の疵の有無は勿論のこと、内、外輪の軌
道の肩付近である高接触角位置における疵や底疵の有無
の検査が可能で、更に外輪の周方向全体にわたる検査も
可能であり、振動検出器の出力信号から音響信号成分を
取り出せば、うなり音から内、外輪の軌道の真円度も検
査でき、多機能の検査装置を提供することができ、検査
結果の信頼性の向上を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態の平面図である。

【図２】一実施形態の正面図である。

【図３】一実施形態の一部の正面図である。

【図４】一実施形態の異なる一部の正面図である。

【図５】一実施形態の他の一部の左側面図である。

【図６】この発明の背景となるボールベアリングの検査
システムの概略図である。

【図７】従来例の正面図である。

【符号の説明】

１ボールベアリング２内輪３外輪４ボール７振動検出器９、１１第１、第２増幅器（判定手段）１２バンドパスフィルタ（判定手段）１３音響増幅器（判定手段）１４検波器（判定手段）１５比較器（判定手段）４０ベース４１ａ、４１ｂスピンドル（内輪回転手段）４２ａ、４２ｂアーバー（内輪回転手段）４３左支持部材（加圧手段）４４右支持部材（加圧手段）４５ボールねじ（加圧手段）４６移動部材（加圧手段）４７プーリ（加圧手段）４９ａ、４９ｂガイドレール（加圧手段）５０、５５、５６第１、第２、第３のスライダ（加
圧手段）５１移動板（加圧手段）５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ係止板（加圧手段）５７ａ、５７ｂステージ（加圧手段）５９ａ、５９ｂ支持部材（加圧手段）６０ａ、６０ｂ下側の巻装バー（加圧手段）６１ａ、６１ｂ上側の巻装バー（加圧手段）６２ａ、６２ｂ下側バネ（加圧手段）６３ａ、６３ｂ上側バネ（加圧手段）６５ａ、６５ｂ固定部材（加圧手段）６６ａ、６６ｂストッパ（加圧手段）６７ａ、６７ｂ係止体（加圧手段）６９取付部材（外輪回転手段）７０モータ（外輪回転手段）７１減速器（外輪回転手段）７２ａ、７２ｂ連動部材（加圧手段）７３ａ、７３ｂ支軸（加圧手段、外輪回転手段）７４ａ、７４ｂカップリング（外輪回転手段）７５ａ、７５ｂ押付け部材（加圧手段、外輪回転手
段）７７ａ、７７ｂガイド７８反転手段８４ロータリアクチュエータ８５回転部８６被検知体８７ａ、８７ｂ近接スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平10−221161（ＪＰ，Ａ) 特開平10−197403（ＪＰ，Ａ) 実開平２−140451（ＪＰ，Ｕ) 実開平４−117919（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 13/04 F16C 19/52 G01H 17/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内輪、外輪及びこれら内外輪間に配設さ
れた複数個のボールから成るボールベアリングの前記内
輪に対して前記外輪の端面に所定圧力を加える加圧手段
と、前記内輪を支持し前記加圧手段により前記外輪が加圧さ
れた状態で前記内輪を所定速度で回転する内輪回転手段
と、前記外輪の外周に接触して配置された振動検出器と、前記振動検出器の出力信号を処理して前記内、外輪の軌
道の疵の有無等を判定する判定手段とを備え、前記加圧手段が、前記内輪回転手段による前記内輪の回
転中に前記外輪への加圧力を微調整する微調整機能を有
していることを特徴とするボールベアリングの検査装
置。
【請求項２】前記加圧手段が、モータと、前記モータ
により正逆回転されるボールねじと、前記ボールねじの
正逆回転により双方向に移動する移動部材と、前記移動
部材に連動する連動部材と、前記外輪に接離自在に設け
られ前記連動部材の移動により前記外輪に近づく方向及
び前記外輪から離れる方向に移動する押付け部材と、前
記押付け部材が前記外輪の端面に当接した状態で前記連
動部材を付勢し前記連動部材を介して前記押し付け部材
に前記外輪への所定の加圧力を与える付勢手段とにより
構成されていることを特徴とする請求項１に記載のボー
ルベアリングの検査装置。
【請求項３】請求項１または２に記載のボールベアリ
ングの検査装置において、前記加圧手段により加圧された前記外輪を、前記内輪の
回転速度よりも低速で回転する外輪回転手段を備えてい
ることを特徴とするボールベアリングの検査装置。
【請求項４】前記ボールベアリングを１８０゜回転し
その一面及び他面を反転して配置させる反転手段を備え
ていることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記
載のボールベアリングの検査装置。