JP6520593B2 - 差幅測定マスター、及びこれを用いたアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置、アンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定方法、並びにアンギュラ玉軸受の製造方法 - Google Patents
差幅測定マスター、及びこれを用いたアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置、アンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定方法、並びにアンギュラ玉軸受の製造方法 Download PDFInfo
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Description
また、特許文献2にアンギュラ玉軸受の組み立て状態で差幅の測定を行い、目標とする差幅となるように軸受平面を研削する装置が提案されている。
(1) 曲率を有する軌道面が形成された一対の軌道輪と、一対の前記軌道輪の前記軌道面同士の間に転動自在に配置される複数の玉と、が組み合わされたアンギュラ玉軸受における、いずれか一方の前記軌道輪と前記玉とに代えて他方の前記軌道輪に組み合わされ、且つ前記他方の軌道輪の軌道面と接触する当接部を有する差幅測定マスターであって、
前記当接部は、前記一方の軌道輪及び前記玉と、前記他方の軌道輪とが組み合わされた状態の軸方向断面において、前記一方の軌道輪の軌道面の曲率中心と同じ位置を中心とし、前記玉の直径から前記一方の軌道輪の軌道面の半径を減じた距離を半径とする円弧形状を有する差幅測定マスター。
(2) 前記当接部は、前記他方の軌道輪の軌道面全周に接触する環状曲面を有する(1)に記載の差幅測定マスター。
(3) 前記当接部は、円周方向に沿った少なくとも3箇所に設けられた、径方向外側へ突出する凸部に形成されている(1)に記載の差幅測定マスター。
(4) 前記凸部は、少なくとも一部に前記軌道面と接触する球面を有する(3)に記載の差幅測定マスター。
(5) 前記一方の軌道輪と同じ軸方向幅を有する(1)乃至(4)のいずれか一つに記載の差幅測定マスター。
(6) 曲率を有する軌道面が設けられた一対の軌道輪と、一対の前記軌道輪の前記軌道面同士の間に転動自在に配置される複数の玉と、が組み合わされたアンギュラ玉軸受における、一対の前記軌道輪のうち、測定対象となる被測定軌道輪の一端面を支持する支持部と、
(1)乃至(5)のいずれか一つに記載の差幅測定マスターと、
前記支持部に支持された前記被測定軌道輪、及び前記被測定軌道輪に組み合わされた前記差幅測定マスターの、軸方向に同じ側となる端面同士の軸方向位置の差を求める差幅測定部と、
を備えるアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置。
(7) 前記被測定軌道輪と前記差幅測定マスターとの間に、互いの組み合わせ方向への押圧力を発生させる押圧部を備える(6)に記載のアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置。
(8) 曲率を有する軌道面が形成された一対の軌道輪と、一対の前記軌道輪の前記軌道面同士の間に転動自在に配置される複数の玉と、が組み合わされたアンギュラ玉軸受における、一対の前記軌道輪のうち、測定対象とする被測定軌道輪の軸方向位置を測定するアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定方法であって、
前記被測定軌道輪の軌道面に接触する当接部を有し、前記当接部の軸方向断面が、前記被測定軌道輪と対になる相手側軌道輪における前記軌道面の曲率中心と同じ位置を中心とし、前記玉の直径から前記相手側軌道輪の軌道面の半径を減じた距離を半径とする円弧形状を有する差幅測定マスターを、前記相手側軌道輪と前記玉とに代えて前記被測定軌道輪に組み合わせ、
前記被測定軌道輪、及び前記被測定軌道輪に組み合わされた前記差幅測定マスターの、軸方向に同じ側となる端面同士の軸方向位置の差を求めるアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定方法。
(9) (6)又は(7)に記載のアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置を用いるアンギュラ玉軸受の製造方法。
(10) (8)に記載のアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定方法を含むアンギュラ玉軸受の製造方法。
<第1構成例>
図1は本発明の実施形態を説明するための図で、アンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置の要部を示す構成図である。ここで、アンギュラ玉軸受は、前述の図11に示すように、曲率を有する軌道面が形成された一対の軌道輪(内輪83,外輪85)と、一対の軌道輪の軌道面同士の間に転動自在に配置される複数の玉81と、が組み合わされて構成された軸受である。
次に、上記構成の測定装置100を用いた被測定軌道輪の差幅測定方法の手順を説明する。
まず、図1に示す測定装置100の支持部13に、被測定軌道輪である外輪11の一端面を載置する。そして、この外輪11に対応するマスター15を選定し、選定されたマスター15を外輪11の軸方向正面側から外輪11の内径側に挿入する。これにより、マスター15の当接部15cが外輪軌道面11cに接触して、マスター15が外輪11に支持された状態となる。
次に、マスター15の当接部15cの形状について説明する。環状の当接部15cは、軸方向断面がマスター15の全周にわたって同じ断面形状を有する。この断面形状は、被測定軌道輪である外輪11に組み込まれる玉の断面形状とは異なる形状にされている。
図4はアンギュラ玉軸受23の玉27と外輪軌道面11cとの関係を示す軸方向断面図である。アンギュラ玉軸受23は、前述の被測定軌道輪である外輪11と、内輪25と、外輪軌道面11cと内輪軌道面25cとの間に転動自在に配置される複数の玉27(図示例では1つのみ示す)と、を備える。
次に、マスターの形状の変形例を説明する。
図8は変形例のマスター15Aの斜視図、図9は変形例のマスター15Aを一部断面で示す側面図である。なお、前述の第1構成例と同一の部材や対応する部位については、同一の符号を付与することで、その説明を簡単化又は省略する。
次に、アンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置の第2構成例を説明する。
図10は第2構成例のアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置の要部を示す構成図である。
本構成における測定装置200は、前述の第1構成例の測定装置100が外輪を被測定軌道輪としていることに代えて、内輪を被測定軌道輪としている。そして、マスター16を、外輪と玉とに代えて配置している。その他の構成は、測定装置100と同様である。
前述の第1の構成例及び第2の構成例で得られるマスター基準の差幅から、内輪、外輪、及び玉の組み合わせた後のアンギュラ玉軸受の正面側差幅ΔαF、背面側差幅ΔαBを、下記(1)、(2)式により求めることができる。
ΔαB = ΔαB0 + ΔαBi + ΔαR ・・・(2)
ΔαBp = ΔαB + TBoff ・・・(4)
前述の軸受組み立て後の正面側差幅ΔαFp、背面側差幅ΔαBpの各予測値は、軸受の組み立てに有益に利用できる。例えば、内輪と外輪と玉との各部品を、軸受組み立て後の差幅が、目標とする範囲内に収まるような適切な組み合わせで選定することが可能となる。
被測定軌道輪の基準とする正面側の差幅基準値をΔαFsとする。その場合に、外輪の差幅測定結果に応じて、その外輪を表1に示すような、予め定めたグループGF1〜GF5のいずれかに分類する。ここでは説明を簡単にするため、5つのグループに分類する例を示すが、グループ数はこれに限らない。分類するグループ数が多いほど、高い軸受寸法精度を得ることができる。
(1) 曲率を有する軌道面が形成された一対の軌道輪と、一対の前記軌道輪の前記軌道面同士の間に転動自在に配置される複数の玉と、が組み合わされたアンギュラ玉軸受における、いずれか一方の前記軌道輪と前記玉とに代えて他方の前記軌道輪に組み合わされ、且つ前記他方の軌道輪の軌道面と接触する当接部を有する差幅測定マスターであって、
前記当接部は、前記一方の軌道輪及び前記玉と、前記他方の軌道輪とが組み合わされた状態の軸方向断面において、前記一方の軌道輪の軌道面の曲率中心と同じ位置を中心とし、前記玉の直径から前記一方の軌道輪の軌道面の半径を減じた距離を半径とする円弧形状を有する差幅測定マスター。
上記構成の差幅測定マスターによれば、差幅測定マスターを一方の軌道輪と玉との代わりに用いることで、測定に使用する軸受部品は、測定対象である他方の軌道輪のみとなる。したがって、測定対象以外の軸受部品(一方の軌道輪と玉)は、仮組みに用いることがないため、傷付きを未然に防止でき、製品の品質低下を防止できる。また、差幅測定マスターは、測定対象との当接部が上記の円弧形状であることにより、測定対象の軌道輪が寸法誤差を有していても、高精度な差幅測定が行える。
(2) 前記当接部は、前記他方の軌道輪の軌道面全周に接触する環状曲面を有する(1)に記載の差幅測定マスター。
上記構成の差幅測定マスターによれば、当接部が軌道輪の軌道面全周に当接することで、他方の転動輪と組み合わされる差幅測定マスターが安定した姿勢で支持され、差幅測定精度が向上する。
(3) 前記当接部は、円周方向に沿った少なくとも3箇所に設けられた、径方向外側へ突出する凸部に形成されている(1)に記載の差幅測定マスター。
上記構成の差幅測定マスターによれば、差幅測定マスターが離散配置された凸部により支持されることで、当接部の加工範囲が狭くなり、加工コストを低減できる。
(4)前記凸部は、少なくとも一部に前記軌道面と接触する球面を有する(3)に記載の差幅測定マスター。
上記構成の差幅測定マスターによれば、凸部が有する球面を当接部として用いることにより、当接部を簡単に形成できる。例えば、所望の曲率の外周面を有するボールを凸部として用いることで、当接部を所望の曲率に加工する必要がなくなり、差幅測定マスターを簡単に製作できる。
(5) 前記一方の軌道輪と同じ軸方向幅を有する(1)乃至(4)のいずれか一つに記載の差幅測定マスター。
上記構成の差幅測定マスターによれば、差幅測定マスターが、実際に軸受に組み合わせる軌道輪と同じ軸方向幅を有するため、差幅の発生状態を実際の軌道輪と同じ状態で再現できる。よって、作業者の視感や触感によっても差幅の発生状況を容易に確認することができる。
(6) 曲率を有する軌道面が設けられた一対の軌道輪と、一対の前記軌道輪の前記軌道面同士の間に転動自在に配置される複数の玉と、が組み合わされたアンギュラ玉軸受における、一対の前記軌道輪のうち、測定対象となる被測定軌道輪の一端面を支持する支持部と、
(1)乃至(5)のいずれか一つに記載の差幅測定マスターと、
前記支持部に支持された前記被測定軌道輪、及び前記被測定軌道輪に組み合わされた前記差幅測定マスターの、軸方向に同じ側となる端面同士の軸方向位置の差を求める差幅測定部と、
を備えるアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置。
上記構成のアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置によれば、被測定軌道輪の差幅を、差幅測定マスターを基準として測定できる。よって、一対の軌道輪を、測定されたそれぞれの差幅で分類でき、これにより、軸受の組み立ての際、差幅の大小に応じて軌道輪同士を組み合わせることで、所望の差幅の軸受を簡単に得ることができる。
(7) 前記被測定軌道輪と前記差幅測定マスターとの間に、互いの組み合わせ方向への押圧力を発生させる押圧部を備える(6)に記載のアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置。
上記構成のアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置によれば、押圧力によって被測定軌道輪と差幅測定マスターとの接触状態が良好となり、高精度な差幅測定が行える。
(8) 曲率を有する軌道面が形成された一対の軌道輪と、一対の前記軌道輪の前記軌道面同士の間に転動自在に配置される複数の玉と、が組み合わされたアンギュラ玉軸受における、一対の前記軌道輪のうち、測定対象とする被測定軌道輪の軸方向位置を測定するアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定方法であって、
前記被測定軌道輪の軌道面に接触する当接部を有し、前記当接部の軸方向断面が、前記被測定軌道輪と対になる相手側軌道輪における前記軌道面の曲率中心と同じ位置を中心とし、前記玉の直径から前記相手側軌道輪の軌道面の半径を減じた距離を半径とする円弧形状を有する差幅測定マスターを、前記相手側軌道輪と前記玉とに代えて前記被測定軌道輪に組み合わせ、
前記被測定軌道輪、及び前記被測定軌道輪に組み合わされた前記差幅測定マスターの、軸方向に同じ側となる端面同士の軸方向位置の差を求めるアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定方法。
上記のアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定方法によれば、被測定軌道輪の差幅を、差幅測定マスターを基準として測定できる。よって、一対の軌道輪を、測定されたそれぞれの差幅で分類でき、これにより、軸受の組み立ての際に、差幅の大小に応じて軌道輪同士を組み合わせることで、所望の差幅の軸受を簡単に得ることができる。
(9) (6)又は(7)に記載のアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置を用いるアンギュラ玉軸受の製造方法。
(10) (8)に記載のアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定方法を含むアンギュラ玉軸受の製造方法。
上記のアンギュラ玉軸受の製造方法によれば、加工精度が低下し部品であっても軸受部品として有効利用でき、無駄がなく、且つ目標とする差幅通りの軸受を高効率で製造できる。また、軸受の組み立て後に研削加工等の機械加工を施して差幅を調整する必要がないため、組立工程の煩雑化を防止でき、コスト低減が図られる。
11a 背面側端面
11b 正面側端面
11c 外輪軌道面
13 支持部
15,16 マスター(差幅測定マスター)
15b 端面
15c 当接部
16a 軸方向端面
16c 当接部
17A,17B 差幅測定部
19 押圧部
23 アンギュラ玉軸受
25 内輪
25a 正面側端面
25b 背面側端面
25c 内輪軌道面
27 玉
31 凸部
100,200 アンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置
DB 玉の直径
OOR 曲率中心
OIR 内輪軌道面の曲率中心
r 当接部の接点軌跡の半径
R 内輪軌道面の半径
FM 押圧力
Claims (10)
- 曲率を有する軌道面が形成された一対の軌道輪と、一対の前記軌道輪の前記軌道面同士の間に転動自在に配置される複数の玉と、が組み合わされたアンギュラ玉軸受における、いずれか一方の前記軌道輪と前記玉とに代えて他方の前記軌道輪に組み合わされ、且つ前記他方の軌道輪の軌道面と接触する当接部を有する差幅測定マスターであって、
前記当接部は、前記一方の軌道輪及び前記玉と、前記他方の軌道輪とが組み合わされた状態の軸方向断面において、前記一方の軌道輪の軌道面の曲率中心と同じ位置を中心とし、前記玉の直径から前記一方の軌道輪の軌道面の半径を減じた距離を半径とする円弧形状を有する差幅測定マスター。 - 前記当接部は、前記他方の軌道輪の軌道面全周に接触する環状曲面を有する請求項1に記載の差幅測定マスター。
- 前記当接部は、円周方向に沿った少なくとも3箇所に設けられた、径方向外側へ突出する凸部に形成されている請求項1に記載の差幅測定マスター。
- 前記凸部は、少なくとも一部に前記軌道面と接触する球面を有する請求項3に記載の差幅測定マスター。
- 前記一方の軌道輪と同じ軸方向幅を有する請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の差幅測定マスター。
- 曲率を有する軌道面が設けられた一対の軌道輪と、一対の前記軌道輪の前記軌道面同士の間に転動自在に配置される複数の玉と、が組み合わされたアンギュラ玉軸受における、一対の前記軌道輪のうち、測定対象となる被測定軌道輪の一端面を支持する支持部と、
請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の差幅測定マスターと、
前記支持部に支持された前記被測定軌道輪、及び前記被測定軌道輪に組み合わされた前記差幅測定マスターの、軸方向に同じ側となる端面同士の軸方向位置の差を求める差幅測定部と、
を備えるアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置。 - 前記被測定軌道輪と前記差幅測定マスターとの間に、互いの組み合わせ方向への押圧力を発生させる押圧部を備える請求項6に記載のアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置。
- 曲率を有する軌道面が形成された一対の軌道輪と、一対の前記軌道輪の前記軌道面同士の間に転動自在に配置される複数の玉と、が組み合わされたアンギュラ玉軸受における、一対の前記軌道輪のうち、測定対象とする被測定軌道輪の軸方向位置を測定するアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定方法であって、
前記被測定軌道輪の軌道面に接触する当接部を有し、前記当接部の軸方向断面が、前記被測定軌道輪と対になる相手側軌道輪における前記軌道面の曲率中心と同じ位置を中心とし、前記玉の直径から前記相手側軌道輪の軌道面の半径を減じた距離を半径とする円弧形状を有する差幅測定マスターを、前記相手側軌道輪と前記玉とに代えて前記被測定軌道輪に組み合わせ、
前記被測定軌道輪、及び前記被測定軌道輪に組み合わされた前記差幅測定マスターの、軸方向に同じ側となる端面同士の軸方向位置の差を求めるアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定方法。 - 請求項6又は請求項7に記載のアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定装置を用いるアンギュラ玉軸受の製造方法。
- 請求項8に記載のアンギュラ玉軸受用軌道輪の軸方向位置測定方法を含むアンギュラ玉軸受の製造方法。
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