JPH02208553A - 玉軸受の音響検査機および検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、玉軸受の内、外輪の軌道面及び玉の転勤面
の損傷等を、玉軸受の動作時に生じる音響を計測するこ
とにより間接的にかつ非破壊的に検出する玉軸受の音響
検査機およびこれを用いた検査方法に関する。

〈従来の技術〉 従来、この種の玉軸受の音響検査機においては、音響の
計測は、第８図に示すように、被検査品としての玉軸受
１００の内輪１０１を、検査機の回転軸１０２に共回り
可能に嵌装し、この内輪＋０１を回転軸に設けた大径部
１０３により軸方向−方に支持する一方、玉軸受の外輪
１０４に図示しない流体シリンダにより図示しないばね
を介しである大きさのスラスト荷重Ｆを作用させ、この
状態で上記内輪１０１を回転軸１０２と共に回転させて
玉軸受１００を動作させて行なわれていた。

そして、この動作中における玉軸受１００の内輪ｌｏｔ
の軌道面１０１ａおよび外輪１０４の軌道面１０４ａと
この軌道面１０１ａ、１０４ａ間を転勤する玉１０５と
の接触部分に生じる音響を、外輪１０４の外周面に接触
させた音響センサ１０６により計測し、この計測した音
響に基づいて、上記内、外輪１０１，１０４の軌道面１
０１ａ、ＬＯ４ａの損傷等を検出するようにしていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の玉軸受の音響検査機は、玉軸
受１００を動作させながら音響を計測する際に、上述の
ように、外輪１０４に単に一定の大きさのスラスト荷重
Ｆを作用させるようにしているだけであるため、内輪１
０１の軌道面Ｉｏｔａと玉１０５との接触位置、つまり
内輪１０１の軌道面１０１ａにおいて玉１０５が点接触
しながら周方向に転動する際の環状の軌跡の位置と、外
輪１０４の軌道面１０４ａと玉１０５との接触位置、つ
まり上記軌道面１０４ａにおいて１０５玉が点接触しな
がら周方向に転動する際の環状の軌跡の位置とが夫々、
上記一定の大きさのスラスト荷重Ｆに応じて決まる一定
の接触角θをなす環状の位置（夫々図中２点あるいはｑ
点を含む）のみに限定されてしまう。したがって、上記
従来の玉軸受の音響検査機は、上記接触角θをなす内、
外輪１０１゜１０４の軌道面１０１ａ、１０４ａにおけ
る・上記−定の環状の位置上に存する傷や欠陥等は検出
できるものの、軌道面１０ｔａ、１０４ａのこれ以外の
部分に存する損傷は検出することができないという問題
があった。言い換えれば、軌道面１０１ａ。

１０４ａにおける検査範囲が狭く、実用域に応じた所望
の検査範囲を検査するというわけにはいかなかった。

そこで、この発明の目的は、玉と内、外輪の軌道面との
接触位置を所望の範囲内で変化させながら玉軸受の発生
する音響を計測することができ、したがって、所望の範
囲内における上記玉と上記軌道面との接触部分の損傷を
検出することができる玉軸受の音響検査機を提供するこ
とにある。

また、この発明の目的は、上記音響検査機を用いて、所
望の範囲内の上記接触部分の損傷を検出する玉軸受の損
傷検査方法を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明は、第１図の構成図
に示すように、玉軸受１０の内輪１１および外輪１２の
軌道面１１ａ、１２ａとこの軌道面１１ａｊ２ａ間を転
勤する玉１３との接触部分に生じる音響を玉軸受１０の
動作状態において計測し、この音響に基づいて、上記玉
軸受ｌＯの上記接触部分の損傷を検出するようにした玉
軸受の音響検査機において、上記玉軸受１０の外輪１２
にばね１４を介してピストンロッド１５ｂにより所定の
スラスト荷重Ｆを作用させる第１流体シリンダ１５と、
上記玉軸受１０の外輪１２に所定のスラスト荷重Ｆを作
用させた上記第１流体シリ・ンダ１５の本体１５ａをピ
ストンロッド１５ｂ方向一方向Ｘに移動させて、この移
動に応じて上記所定のスラスト荷重Ｆを一定の割合で変
化させる第２流体シリンダ１６とを備えたことを特徴と
している。

また、この発明は、上記玉軸受の音響検査機において、
上記第１流体シリンダ１５の本体１５ａの上記一方向Ｘ
の移動に対して制動力Ｂを付加する流体式ダンパ１７を
備えたことを特徴としている。

また、この発明の玉軸受の損傷検査方法は、上起上軸受
の音響検査機を用い、上記第１流体シリンダ１５を動作
させて、上記ばね１４を介してピストンロッド１５ｂに
より上記玉軸受１０の外輪１２に所定のスラスト荷重Ｆ
を作用させ、次いで上記第２流体シリンダ１６を動作さ
せて上記第１流体シリンダ１５の本体１５ａをピストン
ロッド１５ｂ方同一方向Ｘに移動させ、この移動に応じ
て上記所定のスラスト荷重Ｆを一定の割合で変化させ、
このスラスト荷重Ｆの変化により上記上１３の上記軌道
面１１ａ、１２ａへの接触位置を所望の範囲内で変化さ
せながら玉軸受ｌＯの音響を計測し、この音響に基づい
て上記上１３と上記軌道面１１ａ、１２ａの接触部分の
損傷を検出するようにしている。

く作用〉 音響の計測を行うにあたり、まず、内輪１１に音響検査
機の回転軸が嵌合され、内輪１１がこの回転軸により軸
方向一方に支持された状態で、外輪１２に第１流体シリ
ンダ１５のピストンロッド１５ｂによりばね１４を介し
て予め設定の初期値としての所定の大きさのスラスト荷
重Ｆを軸方向他方に向けて作用させる。そして、第１流
体シリンダ１５のピストンロッド１５ｂの動作をロック
し、この外輪１２に上記所定の大きさのスラスト荷重Ｆ
を作用させた状態で上記回転軸により内輪２を回転させ
て、上記玉軸受１０を動作させる。

すると、玉軸受１０の内、外輪１１．１２の軌道面１１
ａ、１２ａ間に収納された玉１３は、上記所定の大きさ
のスラスト荷重Ｆに応じた接触角θをなす位置で上記内
、外輪Ｉｔ、１２の軌道面１１ａ、１２ａと接触しつつ
自転しながら周方向に公転する。

そして、このときの内、外輪１１．１２の軌道面１１ａ
、１２ａとこの軌道面１１ａ、１２ａ間を転動する玉１
３との接触部分に生じる音響が外輪＋２の外面において
計測される。上記所定の大きさのスラスト荷重Ｆに応じ
た接触角θをなして玉１３と接触する軌道面１１ａ、１
２ａの接触位置から音響の計測が開始される。この接触
位置が内、外輪１１゜１２の軌道面１１ａ、１２ａにお
ける環状の検査範囲の幅方向一方の端となる。

次いで、音響を計測しながら、かつ玉軸受１０を動作さ
せたまま、上記玉軸受ｌＯの外輪１２に所定のスラスト
荷重Ｆを作用させた状態でピストンロッド１５ｂがロッ
クされた上記第１流体シリンダ１５の本体１５ａを、上
記第２シリンダ１６により一方向Ｘに一定の割合で移動
させてゆく。

すると、この第１流体シリンダ１５の本体１５ａの一方
向Ｘへの移動と共に、最初この第１流体シリンダ１５の
ピストンロッド１５ｂの作動により上記ばね１４に与え
られていたばねの撓み量δが上記一方向Ｘへの移動の割
合に応じて一定の割合で変化し、このばね１４の撓み量
δの変化と共に、上記外輪１２に作用するスラスト荷重
Ｆの大きさが、上記所定の大きさを初期値として、一定
の割合で変化してゆく。そして、このスラスト荷重Ｆの
大きさの一定の割合の変化と共に、上記所定の大きさの
スラスト荷重Ｆに応じた接触角θをなす位置で周方向に
転勤する玉１３と接触していた上記内、外輪１１．１２
の軌道面１１ａ、１２ａの玉１３との接触位置は、上記
一定の割合で変化するスラスト荷重Ｆに応じて、接触角
θが小さくなる方向ヘシフトしてゆく。そして、この接
触位置の変化の間において玉１３と上記軌道面１１ａ、
１２ａとの接触部分に生じる音響が、連続して計測され
る。最後に上記第１流体シリンダ１５の本体が予め設定
の所定の位置まで移動すると、上記第２シリンダ１６の
作動を停止させる。すると、スラスト荷重Ｆの大きさも
上記所定の位置に応じた所定の値になったところで変化
をやめ、これと共に、内、外輪１１．１２の軌道面１１
ａ、１２ａにおける玉Ｉ３との接触位置のシフトも止ま
り、接触位置は軌道面１１ａ、１２ａの所定の位置に至
る。この所定の位置が、内、外輪１１．１２の軌道面１
１ａ。

１２ａにおける環状の検査範囲の幅方向他方の端となる
。

軌道面１１ａ、１２ａにおける玉１３との接触位置が、
上記のように損傷の検査範囲の幅方向一方の端から他方
の端ヘシフトしてゆく間に計測された音響に基づいて、
内、外輪１１．１２の軌道面１１ａ、１２ａの上記検査
範囲における損傷の有無および玉１３の転勤面の損傷の
宵無は検出される。

内、外輪１１．１２の軌道面１１ａ、１２ａにおける検
査範囲の上記一方の端は、たとえば第１流体シリンダ１
５のピストンロッド１５ｂのストロークを調節して上記
ばね１４に第１流体シリンダ１５が最初に与える撓み量
δを調節して、上記第１流体シリンダ１５がばね１４を
介して外輪１２に作用させるスラスト荷重Ｆの大きさを
調節することにより、軌道面１１ａ、１２ａの所望の位
置に設定される。一方、内、外輪１１．１２の軌道面１
１ａ、１２ａにおける検査範囲の他方の端は、第２流体
シリンダ１６による第１シリンダ１５の本体１５ａの移
動の停止位置を調節し、これにより、外輪１２に作用さ
せるスラスト荷重Ｆの変化後に至る大きさを調節するこ
とにより、軌道面１１ａ、１２ａの所望の位置に設定さ
れる。このようにして、内。

外輪１１．１２の軌道面１１ａ、１２ａの検査範囲は所
望の範囲に設定される。そしてこの検査範囲に損傷があ
れば、接触点の移動の間に計測された音響に基づいて確
実に検出される。

第２シリンダ１６による第１シリンダ１５の本体１５ａ
の一方向Ｘへの移動に際し、流体式ダンパ１７により制
動力Ｂが付加される。これにより、第１シリンダ１５の
本体１５ａは振動したりすることなくスムーズに移動す
る。そして、この第１シリンダ１５の本体１５ａのスム
ーズな移動と共に、玉軸受ＩＯの外輪１２に作用するス
ラスト荷重Ｆは階段状に変化したりすることなく連続的
に変化する。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第２図は、この発明の一実施例の玉軸受の音響検査機の
平面図であり、ｌはベース、２はこのベース１の上面の
略中夫に設けられ、図中矢印Ａで示す方向にスライド可
能なスライドテーブル、３゜３は夫々上記ベースｌの上
面に上記スライドテーブル２を両側から挾むように設け
られ、上記スライドテーブルのスライド方向Ａに平行な
スライド方向を有するスライドテーブルである。これら
のスライドテーブル２および３．３は夫々、リニア軸受
５，５および６．６．６，６を介して上記ベース１に上
記スライド方向Ａに移動可能に支持されている。

第３図に示すように、上記スライドテーブル２には、ブ
ラケット２０を介して、第１流体シリンダ１５の本体１
５ａを固定している。そして、この第１流体シリンダ１
５のピストンロッド１５ｂの軸心の方向をこのスライド
テーブル２のスライド方向Ａに一致させている。これに
より、第１流体シリンダ１５は、スライドテーブル２の
スライドと共に、ピストンロッド１５ｂの軸心の方向に
移動する。一方、このスライドテーブル２の上記第１流
体シリンダ１５のピストンロッド１５ｂが突出する側と
反対側には、連結部材２１を介して第２流体シリンダ１
６のピストンロッド１６ｂの先端を固定している。この
第２流体シリンダ１６は、その本体１６ａがブラケット
２２を介して、上記ベースｌの上記スライドテーブル２
と適宜な距離順れた位置に固定されており、その軸心は
、第１流体シリンダ１５の軸心と平行に設けられている
。この第２流体シリンダ１６のピストンロッド１６ｂの
伸縮に応じて、第１流体シリンダ１５を固定した状態の
上記スライドテーブル２はスライド方向Ａに移動させら
れる。

上記スライドテーブル２のブラッケット２０には、ベー
スｌにブラケット２３を介して固定され、その軸心が上
記スライド方向Ａに一致する流体式ダンパ１７のピスト
ンロッド１７ａの先端部を当接している。この流体式ダ
ンパ１７は、第２流体シリンダ１６によりスライドテー
ブル２がＡ方向に移動する際に一定の制動力Ｂをスライ
ドテーブル２に作用させる。

第２図に示すように、上記第１流体シリンダｉ５のピス
トンロッド１５ｂの先端には、その軸心に直角に、水平
方向に延びる連結部材２５を固定している。この連結部
材２５の両端部の上記ピストンロッド１５ｂを接続した
側には夫々所定長さの柱状の連結部材２６．２６が突設
されており、夫々の軸心の方向は上記スライド方向Ａに
一致している。この連結部材２６は（これ以降の構成の
説明において、一方の連結部材２６側と他方の連結部材
２６側とは構成が同じであるので、一方の連結部材２６
側のみを説明し、他方の連結部材側の説明は省略する。

）先端に大径部２６ａを有しており、さらにこの大径部
２６ａに続いてこの大径部２６ａ側から上記連結部材２
５に向けて順に、嵌合部２６ｂおよびねじ部２６ｃを有
している。そして、この嵌合部２６ｂは、上記スライド
テーブル３に立設した接続部材２７に設けた嵌合穴２７
ａに摺動可能に嵌合している（第４図参照）。上記ねじ
ｆ１２６ｃには、調整ナツト２８．２８をダブルナツト
状に固定位置調整可能に固定している。そして、この大
径部２６ａ側の調整ナツト２８と上記接続部材２７との
間に、ばね１４を自然長から一定寸法だけ縮装して、い
ま、このばね１４の保有する弾発力により上記連結部材
２７を上記大径部２６ａに向けて一定の力で押圧してい
る。これにより、上記第１流体シリンダ１５のピストン
ロッド１５ｂと上記スライドテーブル３とは、連結部材
２５２６、ばね１４を介して連結される。そして、この
スライドテーブル３は第１流体シリンダ１５あるいは第
２流体シリンダ１６の伸縮動作に応じてスライド方向（
入方向）に移動する。第１流体シリンダ１５あるいは第
２流体シリンダの伸縮動作により発生するスライド方向
の力のうち、第１流体シリンダのピストンロッド１５ｂ
が伸長する方向（第２図中左方）の力は上記大径部２６
ａと接続部材２７の係合部分により上記スライドテーブ
ル３に直接伝えられる一方、上記と逆の方向（第２図中
右方）の力は、上記ばね１４を介して上記スライドテー
ブル３に伝えられる。いま、第２図の状態で、第１流体
シリンダ１５のピストンロッド１５ｂは最伸長位置まで
突出する一方、第２流体シリンダ１６のピストンロッド
１６ｂは最収縮位置まで没入している。

第４図に示すように、上記スライドテーブル３の上面の
スライド方向（Ａ方向）略中央には支持部材３０を立設
している。そして、この支持部材３０に、端面の中心に
凹部３１ｂを有し、後述する玉軸受の外輪の端面にほぼ
一致する環状の当接面３１ａを有する円柱状の当接部材
３１を取り付けている。上記環状の当接面３１ａは上記
スライド方向に直交している。

一方、上記支持部材３０を間にはさんで上記接続部材２
７と反対側のスライドテーブル３上には、載物台３２を
固定している。そして、この載物台３２により、被検査
品としての玉軸受ｌＯを、その軸心をスライド方向（Ａ
方向）に一致させ、かっ、その中心と上記当接面３１ａ
の中心とをスライド方向に直交する方向に一致させた状
態に、保持している。この載物台３２は、その当接部材
３１側に、スライド方向に延び■ブロック状に鉛直上方
に向けて「ハ」の字に開く２つの斜面で形成される載物
面３２ａを有しており、この載物面３２ｇにより、この
載物台３２は、載せられた玉軸受１０をその軸心をスラ
イド方向に一致させ、かつ玉軸受ｌＯの軸心と上記当接
面３１ａの中心とをスライド方向に直交する方向に一致
させた状態に保持する。また、この載物台３２は、第２
図に示すように、その上記当接部材３１から離れる側に
、切り欠き部３２ｂを有する略Ｕ字状の板状の係合部３
２ｃを有している。この係合部３２ｃは、後述する回転
軸が通過可能なように設けられており、その回転軸に装
着された玉軸受１０を検査終了後に取り外す際に、玉軸
受ｌＯの外輪１２と、そのスライド方向に直交する玉軸
受側の端面３２ｃｍ１の切り欠き３２ｂの縁部で係合し
て、スライドテーブル３の左方への移動と共に、玉軸受
１０を回転軸からの取り外すよう作用する。上記載物台
３２の載物面３２ａを設けた側の端面３２ｄと上記当接
面３１ａとはスライド方向に一定の間隙を有しており、
また、スライド方向に対向する上記環状の当接面３１ａ
と上記載物台３２の支持部３２ｃの端面３２ｃｍ１との
距離ば、玉軸受ｌＯの軸方向寸法ｔよりも一定の割合だ
け長く設けられている。

第２図に示す状態、つまり第１流体シリンダ１５のピス
トンロッド１５ｂが最伸長位置まで突出し、第２流体シ
リンダ１６のピストンロッド１６ｂが最収縮位置まで没
入した状態における上記当接部材３１の当接面３１ａの
位置よりスライド方向右側に一定の距離はなれた所定の
位置には、回転軸３３を当接部材３１の軸心および載物
台３２に保持された玉軸受ｌＯの軸心と同軸に設けてい
る。

この回転軸３３は玉軸受１０の内輪１１に嵌合する嵌合
部３３ａとこれに連なる大径部３３ｂとを備えており、
図示を省略した部材を介してベースｌに定位置で回転自
在に支持されている。上記大径部３３ｂの外径は玉軸受
！０の内輪ｌ！の外径にほぼ一致しており、図中想像線
すで示すように装着される玉軸受１０の内輪１１のみを
その端面３３ｃにてスラスト方向に支持する。第４図に
示すように、上記嵌合部３３ａには軸方向に適宜な間隔
をあけて２本の周方向溝が設けられており、この周方向
溝には滑り止めとしての０リング３４゜３４が外周面よ
りも僅かに径方向に突出した状態で装着されている。こ
れにより、嵌合部３３ａに装着された玉軸受ｌＯの内輪
１１は確実に回転軸３３からトルクを伝えられ、回転軸
３３と共に回転する。上記当接面３１ａと上記大径部３
３ｂの端面３３ｃとは、第４図の状態で距離り、たけ離
れている。

上記回転軸３３の嵌合部３３ａに対応する半径方向位置
には、音響センサ３５が配設しである。

この音響センサ３５は玉軸受１０の径方向に移動可能に
設けられており、音響の計測時に径方向内側に向かって
移動し、嵌合部３３ａに嵌合される玉軸受１０（想像線
す参照）の外輪１２の外周に接触する。

なお、第２図において、４０は上記ベース１の側面に設
けられたリミットスイッチ、４１はこのリミットスイッ
チ４０と一定の関係を保ってスライドテーブル３の側面
に設けられ、リミットスイッチ４０を押圧する抑圧部材
である。上記リミットスイッチ４０は、スライドテーブ
ル３が第１流体シリンダ１５のピストンロッド１５ｂの
収縮により図中想像線ａで示す位置に至ったことを検出
する。つまり、載物台３２の載物面３２ａに載置した玉
軸受１０の内輪１１が、スライドテーブル３の移動と共
に上記回転軸３３の嵌合部３３ａに、上記端面３３ｃに
当接するまで嵌合され、玉軸受ｌＯがこの端面３３ｃと
当接面３１ａとの間に一定の状態に挾まれたことを検出
する。この検出信号に基づいて、たとえば回転軸３３の
回転が開始される。また、４２は上記連結部材２５にス
ライド方向に突設されたガイド軸であり、このガイド軸
４２は上記ブラケット２０にスライド方向に摺動可能に
嵌合している。そして、第１流体シリンダＩ５のピスト
ンロッド１５ｂの伸縮時に、このピストンロッド１５ｂ
をスライド方向に案内する。

上記第１流体シリンダ１５は、そのピストンロッド１５
ｂのストローク長さしく第３図参照）が予め、当接面３
１ａと回転軸３３の端面３３ｃとの距離り、から玉軸受
の軸方向寸法ｔを減じた長さし！、つまり当接面３１ｂ
がこの当接面３１ｂと端面３３ｃとの間に玉軸受ｌＯを
挾むまでに移動する距離Ｌ！よりも一定の長さＬ３だけ
長く設定されている。

そして、上記ピストンロッド１５ｂは、音響の計測開始
時に、その最伸長時を初期状態として上記ストローク長
さしだけ収縮し、計測終了と共に初期状態まで伸長する
。第１流体シリンダ１５の本体１５ａが第２図の位置か
ら移動しない状態において、第１流体シリンダ１５のピ
ストンロッド１５ｂが上記初期状態から上記長さし、収
縮するまでは、スライドテーブル３は連結部材２５．２
６およびばね１４を介して力が伝えられ、収縮に応じて
スライド方向に移動する。そして、ピストンロッド１５
ｂの収縮長さが上記長さり、に至った時点で、第４図中
想像線すで示すように、載物台３２に載置された玉軸受
ｌＯの内輪ｔｉの上記回転軸３３の嵌合部３３ａへの嵌
合を完了する。そして、玉軸受ｌＯの内輪１１は上記端
面３３ｃに接触する。

これ以後、第１流体シリンダ１５のピストンロッド１５
ｂが上記ストローク長さしに至るまでさらに上記長さＬ
３だけ伸長しても、もはやスライドテーブル３は、上記
玉軸受１０を介して上記回転軸３３に、そのスライドす
る方向に対抗する方向に支持されるため、その移動が止
められる。したがって、上記ピストンロッド１５ｂの上
記長さし。

から上記ストローク長さしまでのさらなる上記長さＬ３
の伸長は、上記ばね１４を第４図の状態からさらに上記
長さし、たけ圧縮するよう作用する。

この圧縮されたばね１４の保有する上記長さし３に応じ
た大きさの弾発力は、音響検査における初期スラスト荷
重Ｆ。として上記接続部材２７、スライドテーブル３、
支持部材３０および当接部材３Ｉを介して上記玉軸受１
０の外輪１２１こ作用する。一方、上記第２流体シリン
ダ１６は、そのストローク長さが予め所定の長さし４に
設定されている。−そして、上述のようにして初期スラ
スト荷重Ｆ。を玉軸受ｌＯの外輪１２にばね１４を介し
て付加した状態の第１流体シリンダ１５の本体１５ａを
、そのピストンロッド１６ｂの伸長と共に、スラスト方
向図の左方に向けて一定の割合で移動させ、上記ばね１
４の圧縮長さし、をピストンロッド１６ｂの伸長に応じ
て一定の割合で小さくし、玉軸受１０の外輪に第１流体
シリンダ１５が作用させる上記スラスト荷重Ｆ０をこの
大きさＦｏから逓減させる。この第２流体シリンダ１６
は、そのピストンロッド１６ｂが微速度で伸縮できるも
のである。

上記構成の玉軸受の音響検査機を用いて玉軸受ｌＯの内
、外輪１１．１２の軌道面１１ａ、１２ａ及び玉１３の
転動面の損傷を検査するには、まず、初期状態の音響検
査機、つまり、第２流体シリンダ１６のピストンロッド
１６ｂが最収縮位置で停止し、第１流体シリンダ１５の
ピストンロッド１５ｂが最伸長位置で停止し、音響セン
サ３５が後退（第４図参照）した状態で、スライドテー
ブル３上の載物台３２の載物面３２ａに、被検査品とし
ての玉軸受１０を載置する。次いで、第１流体シリンダ
Ｉ５のピストンロッド１５ｂを上記ストローク長さしだ
け収縮させ、スライドテーブル３を上述のように移動さ
せて、上記載物台３２に載置した玉軸受ｌＯを、当接部
材３１により押し進めて、回転軸３３に想像線すで示す
ように嵌合させる。そして、この玉軸受１０を、その内
輪２の端面が回転軸３３の端面３３ｃに当接し、また、
その外輪１２の端面が当接部材３１の当接面３１ａに当
接した状態で、回転軸３３の大径部３３ａと上記当接面
３１ａ間に挟み、この外輪Ｉ２に、当接部材３１を介し
て上記ばね１４の圧縮長さし。

に応じた所定の大きさの初期スラスト荷重Ｆ０を作用さ
せる（第５図参照）。すると、第６図に示すように、玉
軸受１０の内、外輪１１．１２の軌道面１１ａ、１２ａ
は、この軌道面１１ａ、１２ａ間に収納された複数の玉
１３と、上記初期スラスト荷重Ｆ。

に応じた接触角θ。をなす位置で接触する。この接触角
θ。をなす軌道面１１ａ、１２ａの玉１３との接触位置
が、音響計測の環状の検査範囲の幅方向の一方の端とな
る。この検査範囲の一方の端は、たとえば第１流体シリ
ンダ１５のストローク長さしを調節して上記ばね１５に
第１流体シリンダ１５が最初に与える圧縮長さし、を調
節し、上記第１流体シリンダ１５がばね１４を介して外
輪１２に作用させるスラスト荷重Ｆの大きさを調節する
ことにより、軌道面の所望の位置に設定される。

次いで、上記第１流体シリンダ１５に通じる流路を閉鎖
して、そのピストンロッド１５ｂを上記伸長位置でロッ
クし、外輪１２に初期スラスト荷重Ｆ０を作用させ続け
た状態で、回転軸３３を回転させ、内輪１１を回転させ
て、玉軸受１０を動作させる。そして音響センサ３５を
前進させて外輪１２の外周に接触させ、音響の計測を開
始する。

次いで、上記第２流体シリンダ１６のピストンロッド１
６ｂを一定の割合で伸長させる。すると、上記流体式ダ
ンパ１７から制動力Ｂを付加されつつ、第１シリンダ１
５の本体１５ａがスライドテーブル２と共にスライド方
向第４図中矢印Ｘ方向に上記割合で滑らかに移動し、こ
の移動と共に、連結部材２６に固定され、上記ばね１４
を一方に支持している調整ナツト２８の位置が回転軸３
３に対して上記一定の割合で上記Ｘ方向に移動して、ば
ね１４の上記圧縮長さし、がこの値から上記−定の割合
で減少してゆく。そして、このばね１４の圧縮長さの減
少と共に、外輪１２に作用するスラスト荷重Ｆの大きさ
が上記初期スラスト荷重Ｆ０から一定の割合で小さくな
ってゆく（第５図参照）。そして、このスラスト荷重Ｆ
の大きさが小さくなるにつれて、最初、接触角θ。をな
す位置で周方向に転動する玉１３と接触していた内、外
輪１１．１２の軌道面１１ａ、１２ａの玉１３との接触
位置が、接触角θが小さくなる方向（第７図参照）にシ
フトしてゆく。視点をかえれば、玉１３が上記接触角θ
。なす軌道面１１ａ、１２ａ上の位置から接触角が小さ
くなる方向に僅かづつ螺旋状に軌道を変えつつ転動して
ゆく。そして、この接触位置がシフトしてゆく間に玉１
３と軌道面１１ａ。

１２ａとの接触部分に生じる音響が上記音響センサ３５
により連続的に計測される。次いで、上記第２流体シリ
ンダ１６のピストンロッド１６ｂが上記ストローク長さ
Ｌ４だけ伸長し、スライドテーブル２が所定の位置に至
ったところで、ピストンロッド１６ｂの動きを停止させ
る。すると、スラスト荷重Ｆの大きさもスライドテーブ
ルの停止位置に応じた所定の大きさＦ、になったところ
で変化をやめ（第５図参照）、これと共に、内、外輪１
１．１２の軌道面１１ａ、１２ａにおける玉１３との接
触位置のシフトもとまり、接触位置は、第７図に示すよ
うに、上記所定の大きさＦｌのスラスト荷重に応じた接
触角θ、となった位置に至る。この位置が内、外輪１１
．１２の軌道面１１ａ、１２ａにおける環状の検査範囲
の他方の端となる。この検査範囲の他方の端は、たとえ
ば第２流体シリンダ１６のストローク長さＬ４を調節し
て、外輪１２に作用させるスラスト荷重Ｆの最低値を調
節することにより、軌道面１１ａ、１２ａの所望の位置
に設定される。ここでは、上記ストローク長さし４は、
上記ばねの圧縮長さとなる上記長さし３よりも大きく設
定されている。そのため、第２流体シリンダ１６のピス
トンロッド１６ｂが上記ストローク長さＬ４伸長すると
、ばね１４は初期状態における長さに戻る。このため、
ここでの最低値は、上記初期状態において調整ナツト２
８と接続部材２７間に縮設されるばね１４に与えられる
自然長からの上記一定寸法の撓みに応じた小さな値とな
る。したがってここでは、上記検査範囲の他方の端は、
軌道面１１ａ、１２ａのほぼ底に設定されている。

軌道面１１ａ、１２ａにおける玉１３との接触位置が、
上記のように損傷の検査範囲の幅方向一方の端から他方
の端、ここでは軌道面１１ａ、＋２ａの底部へこの検査
範囲内の軌道面全体をカバーしながらシフトしてゆく間
に接触部分に発生する音響は、上記音響センサ３５によ
って計測される。

そしてこの計測された音響に基づいて、軌道面ｌｌａ、
！２ａ及び玉１３の転動面の上記検査範囲の損傷の有無
が検査される。

次いで、回転軸３３の回転を止め、また音響センサ３５
を後退させる。そして、上記第１流体シリンダ１５のピ
ストンロッド１５ｂを最伸長位置まで伸長させ、また第
２流体シリンダ１６のピストンロッド１６ｂを最収縮位
置まで没入させる。これにより、音響検査装置は、第２
図に示す初期状態に復帰し、玉軸受ＩＯはスライドテー
ブル３の移動と共に上記載物台３２の係合部３２ｃを介
して上記回転軸３３から取り外される。これで玉軸受１
０の片面のθ。〜θ１の範囲が検査され、その後図示し
ない反転機構により玉軸受ｌＯを反転させ、反対面のθ
。〜θ８の範囲を検査することにより、軌道面の全範囲
を検査する。そして、この検査の完了した玉軸受１０は
載物台３２から取り出される。これにより、一つの玉軸
受ｌＯの検査が終了する。そして、次の検査予定の玉軸
受１０を載物台３２の載物面３２ａに載置した後、ふた
たび以上の工程が繰り返される。

なお、上述のように、スライド方向に対向する環状の当
接面３１ａと上記載物台３２の支持部３２ｃの端面３２
ｃｍ１との距離が玉軸受ｌＯの軸方向寸法ｔよりも一定
の割合だけ長く設けられているため、当接部材３１が回
転軸３３の大径部３３ｂとの間に玉軸受１０を挾んだ状
態で、支持部３２ｃは第４図の右方に想像線で示すよう
に、玉軸受ＩＯの内輪ｌｌと離れる。したがって、載物
台３２の係合部３２ｃが、計測中の内輪１１の回転を妨
げることはない。また、第２流体シリンダ１６のピスト
ンロッド１６ｂの伸長により第１流体シリンダ１５の本
体１５ａが上記のようにストローク長さし４だけ移動す
る際に、上記流体式ダンパ１７が絶えず制動力Ｂをスラ
イドテーブル２に付加するため、上記移動は非常に滑ら
かに行なわれ、移動に際し、いわゆる「びびり」が生じ
たりすることはない。したがって、外輪１２に作用する
スラスト荷重Ｆは階段状に変化したりすることなく連続
的に小さくなる。

このように、この玉軸受の音響計測機によれば、玉軸受
ｌＯの音響検査に際し、玉軸受ＩＯを動作させた状態で
、玉軸受１０の外輪１２に所望の大きさＦ。から所望の
大きさＦｌまで連続的に変化するスラスト荷重Ｆを作用
させることができ、このスラスト荷重Ｆの変化と共に、
内、外輪１１．１２の軌道面１１ａ、１２ａの玉１３と
の接触位置を実用域を含む所望の検査範囲内で移動させ
つつ玉軸受ｌＯの発生する音響を計測することができる
。

そして、この計測した音響に基づいて、上記所望の範囲
内の内、外輪１１．１２の軌道面１１ａ、１２ａ及び玉
１３の転動面の損傷を確実に検出することができる。そ
して、従来では検査することができなかった軌道面の底
部分および玉の転勤面の損傷を検査することができる。

上記第１．第２流体シリンダ１５．１６は油圧シリンダ
であっても、エアシリンダであってもよい。

特に、エアシリンダを使用する場合は、流体式ダンパを
用いれば、微速で第２流体シリンダを作動させることが
できる。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明の玉軸受の音響検査
機は、玉軸受の外輪にばねを介してピストンロッドによ
り所定のスラスト荷重を作用させる第１流体シリンダと
、上記玉軸受の外輪に所定のスラスト荷重を作用させた
上記第１流体シリンダの本体をピストンロッド方向一方
向に移動さけて、この移動に応じて上記所定のスラスト
荷重を一定の割合で変化させる第２流体シリンダとを備
えているので、検査する玉軸受の内輪および外輪の軌道
面のこの軌道面間を転勤する玉との接触位置を、従来の
ようにある接触角をなす位置だけでなく、上記所定のス
ラスト荷重に応じた接触角をなす位置から上記一定の割
合で変化しつつ至るスラスト荷重に応じた接触角をなす
位置までの間に形成される所望の範囲内で変化させつつ
、上記内輪および外輪の軌道面と玉との接触部分に生じ
る音響を計測することができ、上記所望の範囲内の玉軸
受の上記接触部分の損傷を検出することができる。

また、この発明の玉軸受の音響検査機は、上記第１流体
シリンダの本体の上記一方向の移動に対して制動力を付
加する流体式ダンパを備えているので、上記第１流体シ
リンダの本体を上記一方向に、振動したりすることなく
非常に滑らかに移動させることができ、したがって、上
記外輪に作用させるスラスト荷重を階段状に変化させた
りすることなく連続的に変化させることができる。

また、この発明の損傷の検査方法によれば、所望の範囲
内の玉軸受の上記接触部分の損傷を能率良（かつ確実に
検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の玉軸受の音響検査機の構成図、第２
図はこの発明の一実施例の玉軸受の音響図、第４図は第
２図の■方向矢視図、第５図はスラスト荷重Ｆの変化の
説明図、第６，７図は夫々回転軸に装着された玉軸受の
外輪に大きさＦｏおよびＦｌ（ＦＯ＞Ｆｌ）のスラスト
荷重が作用した状態を回転軸に直角な方向から見た図、
第８図は従来の玉軸受の音響検査機の要部を軸に直角な
方向から見た図である。 １０・・・玉軸受、１１・・・内輪、１２・・・外輪１
１ａ・・・内輪の軌道面、１２ａ・・・外輪の軌道面、
１３・・・玉、１４・・・ばね、１５・・・第１流体シ
リンダ、１５ａ・・・第１流体シリンダの本体、１５ｂ
・・・ピストンロッド、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）玉軸受の内輪および外輪の軌道面とこの軌道面間
   を転動する玉との接触部分に生じる音響を玉軸受の動作
   状態において計測し、この音響に基づいて、上記玉軸受
   の上記接触部分の損傷を検出するようにした玉軸受の音
   響検査機において、上記玉軸受の外輪にばねを介してピ
   ストンロッドにより所定のスラスト荷重を作用させる第
   １流体シリンダと、 上記玉軸受の外輪に所定のスラスト荷重を作用させた上
   記第１流体シリンダの本体をピストンロッド方向一方向
   に移動させて、この移動に応じて上記所定のスラスト荷
   重を一定の割合で変化させる第２流体シリンダとを備え
   たことを特徴とする玉軸受の音響検査機。
2. （２）請求項１に記載の玉軸受の音響検査機において、 上記第１流体シリンダの本体の上記一方向の移動に対し
   て制動力を付加する流体式ダンパを備えたことを特徴と
   する玉軸受の音響検査機。
3. （３）請求項１または請求項２に記載の玉軸受の音響検
   査機を用い、 上記第１流体シリンダを動作させて、上記ばねを介して
   ピストンロッドにより上記玉軸受の外輪に所定のスラス
   ト荷重を作用させ、 次いで、上記第２流体シリンダを動作させて上記第１流
   体シリンダの本体をピストンロッド方向一方向に移動さ
   せ、この移動に応じて上記所定のスラスト荷重を一定の
   割合で変化させ、このスラスト荷重の変化により上記玉
   の上記軌道面への接触位置を所望の範囲内で変化させな
   がら玉軸受の音響を計測し、この音響に基づいて上記玉
   と上記軌道面の接触部分の損傷を検出する玉軸受の損傷
   検査方法。