JP6790391B2 - 転がり軸受の楕円測定装置、楕円測定方法、及び転がり軸受の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、転がり軸受の楕円測定装置、楕円測定方法、及び転がり軸受の製造方法に関する。

転がり軸受の真円度の測定方法として、図３示すように、被測定対象物である転がり軸受２を回転させるターンテーブル（回転テーブル）３と、該転がり軸受２を所定の位置に案内する直角の治具（スコヤ）４と、該転がり軸受２の外輪表面の移動量を測定する電気マイクロ５とから構成され、該転がり軸受２の軸中心Ｐとターンテーブル３の回転軸中心Ｑとがずれた状態（図３の符号Ｍがずれ量を示す）のまま、該転がり軸受２の外輪表面に電気マイクロ５を接触させて、該転がり軸受２を回転させながら電気マイクロ５を該転がり軸受２の軸方向に送り、外輪表面の変位を径方向に順次測定するものがある。
すなわち、この測定方法では、該転がり軸受２の軸中心Ｐとターンテーブル３の回転軸中心Ｑとをあえてずれさせ、ずれたターンテーブル３の回転力により転がり軸受２を治具（スコヤ）４に押し付けている。

特開２００１−６６１３２号公報 特開２００７−４７０９７号公報

しかしながら、このような従来の転がり軸受の真円度の測定方法では、ターンテーブル３の回転軸中心Ｑと転がり軸受２の軸中心Ｐのずれ量が転がり軸受の型番によって異なることや、転がり軸受２とターンテーブル３との摩擦力によってターンテーブル３が磨耗してしまうことや、さらに、治具（スコヤ）４のセット位置が求めにくいという問題があった。

本発明は、このような問題を解決しようとするもので、転がり軸受の型番によらずにターンテーブルの中心と転がり軸受の軸中心にセットして測定装置の設計を単純化でき、また、ターンテーブルの磨耗を防止できる楕円測定装置、楕円測定方法、及び転がり軸受の製造方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するため、本発明の転がり軸受の楕円測定装置は、被測定対象物である転がり軸受を回転させるターンテーブルと、前記転がり軸受を所定の位置に案内する直角状の治具と、前記転がり軸受の外輪表面の変位を測定する電気マイクロと、前記転がり軸受を前記治具に押し付ける押付け力発生機構と、を含み、前記ターンテーブルの回転中心と、前記転がり軸受の軸中心とが、前記転がり軸受を取付ける際に行うセンタリング・チルティングにより一致するようセットし、かつ前記転がり軸受の半径と、前記治具の直角位置から前記転がり軸受の外周が接触した位置までの距雜が同じ長さになるようにセットし、前記押付け力発生機構は、前記転がり軸受の中心と前記治具の直角位置とを結ぶ直線上で、前記治具の直角位置に向かう方向に前記転がり軸受を押し付ける先端を有しており、前記電気マイクロは、前記転がり軸受の外周が前記治具に接触した位置と、前記転がり軸受の中心とを結ぶ直線上で、前記転がり軸受の外周に当接する測定子を有する。
本発明におけるセンタリング・チルティングにより、従来の測定方法と同等の測定精度を保ちつつ、軸受の型番によらすターンテーブルの中心でセットできるので、測定装置の設計を単純化できる。また、前記転がり軸受の半径と、前記治具の直角位置から前記転がり軸受の外周が接触した位置までの距雜が同じ長さになるようにセットされる。すなわち、治具（スコヤ）の取り付け位置を転がり軸受の半径と同じ位置に容易にセットできるので、煩雑で時間がかかるセット替えの作業が少なくなる。
本発明における前記押付け力発生機構と、前記電気マイクロとは、それぞれ前記転がり軸受の中心を通る線上で、略４５度の角度を形成して備えられる。
次に前記押付け力発生機構の押し付ける先端形状は三角形の突起形状で良く、少なくとも先端が低摩擦樹脂で良い。この場合、前記治具の直角位置と前記転がり軸受の中心とを結ぶ線上にある。
また、本発明は、前記転がり軸受の楕円測定装置を用いる転がり軸受の製造方法にもなる。
次に本発明の転がり軸受の楕円測定方法は、前記転がり軸受の楕円測定装置を用い、被測定対象物である転がり軸受の軸中心とターンテーブルの回転中心と同一にして、前記ターンテーブルにより前記転がり軸受を回転させ、前記転がり軸受の外輪を押付け力発生機構により直角状の治具側に押し付けた状態で、回転する前記転がり軸受の外輪表面の変位を測定する。
また、本発明は、前記楕円測定方法を用いる転がり軸受の製造方法にもなる。

本発明の転がり軸受の楕円測定装置によれば、転がり軸受の型番によらずにターンテーブルの中心と転がり軸受の軸中心にセットして測定装置の設計を単純化でき、また、ターンテーブルの磨耗を防止できる。

本発明の転がり軸受の楕円測定装置の第１の実施形態の要部概略図である。 本発明の転がり軸受の楕円測定装置の第２の実施形態の要部概略図である。 従来の転がり軸受の楕円測定装置の要部概略図である。

図１は、本発明の楕円測定装置１の第１の実施形態を示すもので、被測定対象物である転がり軸受２を回転させるターンテーブル３と、転がり軸受２を所定の位置に案内する直角状の治具（スコヤ）４と、転がり軸受２の外輪表面の変位を測定する電気マイクロ５と、転がり軸受２を治具４に押し付ける押付け力発生機構６とから構成されている。
また、図示しない搬送機構によって、被測定対象物である転がり軸受２を直角状の治具４に押し込み、図示しない押さえローラによって、転がり軸受２を軽く押え、ターンテーブル３に連れ回りさせている。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る楕円測定装置について説明する。なお、説明の便宜のため、図３に示した従来の楕円測定装置と同一又は同等部分については、同一の符号を付している。ただし、本発明の技術的範囲は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

ターンテーブル３は、被測定対象物である転がり軸受２と接触して、これを支持している。また、ターンテーブル３は、図示しない駆動源（例えば、サーボモータ）に取付けられ、この駆動源によって、時計廻り方向（図１の転がり軸受２の断面上とターンテーブル３の外周に沿った矢印の方向）に回転するようになっている（図１参照）。このときのターンテーブル３の回転軸中心Ｑは、楕円測定装置に転がり軸受２を取付ける際に、センタリング・ チルティング作業により、ターンテーブル３の回転軸中心Ｑと転がり軸受２との軸Ｐを一致させ、同じ位置にセットされている。これにより、転がり軸受２は、ターンテーブル３とともに、同一回転軸上で回転する。
なお、ターンテーブル３の形状や大きさは、転がり軸受である被測定対象物の大小に応じて変えられ、特に限定されるものではない。

治具（スコヤ）４は、断面視が略逆Ｌ字の直角状で、図１では、半径Ｎの横断面をもつ転がり軸受２が治具４（スコヤ）で挟持された状態を示している。本図１において、転がり軸受２が治具（スコヤ）４に当接した場合、転がり軸受２の半径Ｎと、治具（スコヤ）４の直角位置Ｓから転がり軸受２の外周が接触した位置Ｔまでの距離とは同じ長さになるようセットされる。すなわち、治具（スコヤ）４の取り付け位置を転がり軸受２の半径Ｎと同じ位置に容易にセットできるので、煩雑で時間がかかるセット替えの作業が少なくなる。

電気マイクロ５は、転がり軸受２の外輪表面に当接した測定子５ａの機械的変位を電気量に変換し指針の振れとして示す変位計である。これにより、転がり軸受２の軸方向に沿った外輪表面を順次移動させながら、その外輪表面の変位を測定する。このように、ターンテーブル３を回転させて転がり軸受２を回転させると共に、電気マイクロ５で転がり軸受２の軸方向に沿った外輪表面を順次移動させることで、その外輪表面の変位を連続的に測定していく。このときに測定された変位量の最大〜最小を転がり軸受２の楕円量として記録する。

押付け力発生機構６は、先端６ａを有し、転がり軸受２の外輪にその先端６ａを接触させ、転がり軸受２を治具（スコヤ）４の直角の位置Ｓに向かう方向（図１の矢印Ａ方向）に押し付ける機構である。また、転がり軸受２の外輪と接触する先端６ａの形状は三角形の突起形状とされ、その押付力は、転がり軸受２がスムーズに回転するようなレベルに調整されている。
なお、転がり軸受２を治具（スコヤ）４に押し付ける押付け力発生機構６であれば複数設けても良く、押付け力発生機構６を一つに限定はされず、先端６ａの形状も三角形の突起形状に限定されず、丸等の形状であっても良い。
また、先端６ａは本実施形態では、少なくとも先端６ａがナイロン、テフロン（登録商標）、ポリアセタール等の低摩擦樹脂を材料として用いて製作されているが、これに限定されない。

［第２の実施形態］
また、第２の実施形態として、図２を参照して、本発明の他の実施形態に係る楕円測定装置１について説明する。第１実施形態と相違する発明内容は、先端６ａに小径の転がり軸受７を取り付けていることである。なお、説明の便宜のため、図１、４に示した従来の楕円測定装置と同一又は同等部分については、同一の符号を付している。

これにより、転がり軸受２の外輪との接触面の摩擦抵抗をさらに減らすことができる。

［転がり軸受の楕円測定方法］
本発明の転がり軸受の楕円測定方法は、被測定対象物である転がり軸受２の軸中心Ｐとターンテーブル３の回転軸中心Ｑとを揃えて、ターンテーブル３により転がり軸受２を回転させ、転がり軸受２を所定の位置に案内する治具（スコヤ）４の直角をなす位置Ｓと転がり軸受２の中心Ｐとを結ぶ線上（図では一点鎖線で表す）にある、転がり軸受２の外輪を押付け力発生機構６により治具（スコヤ）４側に押し付け、回転する転がり軸受２の外輪表面の変位を測定する方法である。

先ず、被測定対象物である転がり軸受２を回転させるターンテーブル３と、転がり軸受２を所定の位置に案内する直角状の治具（スコヤ）４と、転がり軸受２の外輪表面の変位を測定する電気マイクロ５と、転がり軸受２を治具（スコヤ）４に押し付ける押付け力発生機構６とで構成される転がり軸受の楕円測定装置をセッティングする。その後、転がり軸受２の仕様データに基づいて、図示しない搬送機構によって、被測定対象物である転がり軸受２を直角状の治具（スコヤ）４の側面に対して接触移動させるように押し込み、図示しない押さえローラによって、転がり軸受２を軽く押える。

この転がり軸受の楕円測定装置に転がり軸受２を取付ける際に、ターンテーブル３の回転軸と転がり軸受２との軸を一致させるためセンタリング・ チルティング作業を行う。これにより、従来の測定方法と同等の測定精度を保ちつつ、軸受の型番によらすターンテーブルの中心でセットできるので、測定装置の設計を単純化できる。

次に、図示しない駆動原の起動によって、ターンテーブル３と転がり軸受２を回転させ時計廻り方向（図１の転がり軸受２の断面上とターンテーブル３の外周に沿った矢印の方向）に回転させる。

回転と同時或いは回転後に、転がり軸受２を所定の位置に案内する治具（スコヤ）４の直角をなす位置Ｓと転がり軸受２の中心Ｐとを結ぶ線上に位置した、転がり軸受２の外輪を押付け力発生機構６の先端６ａにより治具（スコヤ）４側に押し付ける。このときのその押付力は、転がり軸受２がスムーズに回転するようなレベルに調整されていることが望ましい。
また、転がり軸受２の外輪との接触面の摩擦抵抗をさらに減らすために、先端６ａに小径の転がり軸受を取り付けても構わない。

次に、電気マイクロ５で転がり軸受２の軸方向に沿った外輪表面を順次移動させながら、その外輪表面の変位を測定する。このように、ターンテーブル３を回転させて転がり軸受２を回転させると共に、電気マイクロ５で転がり軸受２の軸方向に沿った外輪表面を順次移動させながら、その外輪表面の変位を連続的に測定していく。この変位量の最大〜最小を転がり軸受２の楕円量として記録する。

２ 転がり軸受
３ ターンテーブル
４ 治具（スコヤ）
５ 電気マイクロ
６ 押付け力発生機構

Claims (8)

1. 被測定対象物である転がり軸受を回転させるターンテーブルと、
   前記転がり軸受を所定の位置に案内する直角状の治具と、
   前記転がり軸受の外輪表面の変位を測定する電気マイクロと、
   前記転がり軸受を前記治具に押し付ける押付け力発生機構と、を含み、
   前記ターンテーブルの回転中心と、前記転がり軸受の軸中心とが、前記転がり軸受を取付ける際に行うセンタリング・チルティングにより一致するようセットし、かつ前記転がり軸受の半径と、前記治具の直角位置から前記転がり軸受の外周が接触した位置までの距雜が同じ長さになるようにセットし、
   前記押付け力発生機構は、前記転がり軸受の中心と前記治具の直角位置とを結ぶ直線上で、前記治具の直角位置に向かう方向に前記転がり軸受を押し付ける先端を有しており、
   前記電気マイクロは、前記転がり軸受の外周が前記治具に接触した位置と、前記転がり軸受の中心とを結ぶ直線上で、前記転がり軸受の外周に当接する測定子を有している転がり軸受の楕円測定装置。
2. 前記押付け力発生機構と、前記電気マイクロとは、それぞれ前記転がり軸受の中心を通る線上で、略４５度の角度を形成して備えられている請求項１に記載の転がり軸受の楕円測定装置。
3. 前記押付け力発生機構の先端には転がり軸受を有する請求項１または２に記載の転がり軸受の楕円測定装置。
4. 前記押付け力発生機構の先端形状は、三角形の突起形状である請求項１または２に記載の転がり軸受の楕円測定装置。
5. 前記押付け力発生機構は、少なくとも先端が低摩擦樹脂である請求項１乃至４のいずれかに記載の転がり軸受の楕円測定装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の転がり軸受の楕円測定装置を用いる転がり軸受の製造方法。
7. 請求項１乃至５のいずれかに記載の転がり軸受の楕円測定装置を用い、
   被測定対象物である転がり軸受の軸中心とターンテーブルの回転中心と同一にして、
   前記ターンテーブルにより前記転がり軸受を回転させ、
   前記転がり軸受の外輪を押付け力発生機構により直角状の治具側に押し付けた状態で、回転する前記転がり軸受の外輪表面の変位を測定する転がり軸受の楕円測定方法。
8. 請求項７に記載の転がり軸受の楕円測定方法を用いる転がり軸受の製造方法。

Images