JPH0690024B2 - クロスローラベアリングの軌道径測定装置 - Google Patents

クロスローラベアリングの軌道径測定装置

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JPH0690024B2
JPH0690024B2 JP17849488A JP17849488A JPH0690024B2 JP H0690024 B2 JPH0690024 B2 JP H0690024B2 JP 17849488 A JP17849488 A JP 17849488A JP 17849488 A JP17849488 A JP 17849488A JP H0690024 B2 JPH0690024 B2 JP H0690024B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、クロスローラベアリングの軌道径を測定す
る装置に関するものである。
〔従来の技術〕 クロスローラベアリングは、内輪と外輪内径に設けた90
゜V溝に、交互に直交配列されたローラを取付けたもの
で、内輪と外輪の肉厚が薄くコンパクトに形成できると
共に、ラジアル荷重やスラスト荷重、モーメント荷重を
同時に1つのベアリングで負荷できるので、現在、工業
用ロボットの旋回部や関節部、医療機器の回転部などに
広く用いられている。
このクロスローラベアリングのローラ軌道径の測定は、
従来、第11図(a)(b)に示すような方法で行なわれ
ている。すなわち、ローラ軌道面Cを固定端子50と、弾
性バネ51と連結した可動端子52とで支持し、可動端子52
によりベアリングに荷重を加えながら、ベアリングを回
転させ、その可動端子52の移動量をダイヤルゲージ等の
測定具53で測定して、軌道径を検出する。
〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、クロスローラベアリングは、内輪、外輪共肉
厚が非常に薄く形成されているため、第11図のように半
径方向に荷重を加えて測定した場合、荷重の加わった部
分に撓みが生じ、正確な軌道寸法が得られないという問
題がある。
また、ベアリングは、センタレス加工で研削仕上げされ
るために、3角形や5角形などの奇数角形のいびつ形状
に形成され易く、上記のように半径方向に沿って測定し
た場合、奇数角形のいびつがそのまま測定値に出ること
になり、測定が正確に出来ないという問題もある。
この発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、ベア
リングに半径方向の荷重を加えず、しかも加工ひずみに
関係なく軌道径寸法を常に正確に測定できる測定装置を
提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記の課題を解決するため、この発明の測定装置は、ク
ロスローラベアリングの端面が載置される定盤と、その
定盤上に上下方向に移動可能に設けられる軌道径測定端
子と、その測定端子の上記定盤に対する移動量を検出す
る測定手段とから成り、上記測定端子の先端を、定盤上
に載置されたベアリングの軸中心を中心とする同心円上
に配置すると共に、ベアリングの軌道を形成する溝の範
囲内にあるように形成され、かつその測定端子を長さ方
向に伸縮可能としたのである。
〔作用〕
クロスローラベアリングにあっては、第5図に示すよう
に、組み合せた内輪と外輪との間にできるローラ軌道の
断面形状は正4角形をしている。このため、第4図
(a)(b)に示すように、軌道内における軸方向すき
間Asと半径方向隙間Rsとは、相似の関係から As=Rs ……(イ) という関係が成り立つ。すなわち、軌道内部において、
半径方向の寸法は軸方向の寸法と同じになり、一方を知
ることにより他方を知ることができる。
この発明は、上記の形状特性を利用して、軌道径を軸方
向の測定から導き出し、径方向のひずみや加工変形から
測定に加わる影響を解消したものである。
第1図(a)(b)は、この発明の測定装置の原理図を
示している。図に示すように、定盤1上に、クロスロー
ラベアリング外輪A、又は内輪Bを、その端面の一方を
当接させて載置し、そのベアリングA、又は内輪Bの軌
道内部で、測定端子2を上下に移動させて、その測定端
子2の先端を軌道の上下面に当接させる。そして、その
測定端子2の移動量MA、MBをダイヤルゲージ等の測定手
段3で測定する。
上記の測定端子2の先端部の大きさは、外輪又は、内輪
の軌道径基準ワーク(マスタゲージ)を用いて、外輪と
内輪の基準軌道径に対しそれぞれΔAとΔBのすき間を
つけて形成されている。
ところで、クロスローラベアリングの設計寸法は、一般
に、第5図に示すごとく、正規寸法(径d0)のローラ5
とローラ軌道面とのすき間が無い状態で、内輪と外輪の
軌道径の何れか一方(多くは外輪軌道径)を基準として
表わされる。
この外輪軌道基準径GAと内輪軌道基準径GBは、測定端子
2、2′の先端部の直径をそれぞれPA、Pとした場
合、 GA=PA+ΔA GB=PB-ΔB で表わされる。
一方、測定手段3で測定した内・外輪用測定端子2、
2′の移動量MA、MBは、第4図に示した軌道内における
軸方向すき間Asと同じで、 MA=AS、MB=AS となり、また、対象となったベアリングの実際の外輪軌
道径DA及び内輪軌道径DBと、測定端子2、2′の先端部
の直径PA、PBとの関係は、第4図に示す軌道内における
半径方向すき間RSに対して、 DA-PA=RS PB-DB=RS となるため、上述した正四角形の軌道内における軸方向
すき間ASと半径方向すき間RSの相似性を示す式(イ)か
ら、 DA-PA=RS=AS=MA PB-DB=RS=AS=MB となる。これから、軌道径DAとDBは、それぞれ DA=PA+MA DB=PB-MB となり、したがって、 DA=GA+(MA-ΔA) DB=GB+(MB-ΔB) で表わされることになる。
ところで、実際のコロの組立工程においては、軌道径面
の測定結果に基づいて、それに合った径寸法のコロを選
び出し、各軌道部と組み合せることが行なわれている。
このようなコロと軌道のマッチング作業は、上記測定装
置を用いて内輪と外輪の軌道径を同時に測定し、各軌道
内部の実際寸法を知ることにより簡単に行なうことがで
きる。
すなわち、正寸d0のコロに対して、すき間を有するコロ
(径d)を選んで、任意の軌道部と組み合せようとする
場合、コロ径の差Δd=d0−dは、 で求められることができる。ここで、RSは、上述したよ
うに軌道内の半径方向すき間を示している。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を説明する。
この測定装置においてのポイントは、ベアリングに半径
方向に荷重を加えず、軸方向に荷重をかけて測定すると
共に、その場合、測定圧の一定化と、測定荷重による測
定装置自身の変形の一定化をはかることにある。
第2図(a)(b)は、外輪の軌道径を測定するための
測定装置の実施例を示している。
図に示すように、定盤1の内部に、圧縮バネ4により、
押圧部材5が常に上向きに付勢されて上下動可能に取付
けられ、この押圧部材5の上部に測定端子2が支持され
ている。この測定端子2は、先端形状が、ベアリングの
コロ軌道面の形状に対応して90゜V形に形成され、その
先端の大きさは、定盤1上に載置されたベアリングの軌
道を形成する溝7、7′の内部に突出し、かつその溝
7、7′の範囲内にあるように形成されている。
また、上記測定端子3は、先端がベアリングの溝7、
7′の内部に入り込めるように、その長さ方向に伸縮自
在の構造となっている。
また、測定端子2の中央の孔部2aには、ダイヤルゲージ
6が取付けられ、その触針の先端は、測定端子2の下面
から突出し、定盤1に設けた基準面7に当接している。
上記の測定装置では、第2図(a)に示すように、ベア
リング外輪Aを手で定盤1に押し付けると、測定端子2
は圧縮バネ4の弾力により上方に押し上げられ、その先
端部がローラ軌道Cの上側軌道面に押し付けられる。次
に、測定端子2をバネ4の弾力に抗して押し下げ、測定
端子2の先端部をローラ軌道Cの下側軌道面に押し付け
る。このときの測定端子2の移動量がMAであり、ダイヤ
ルゲージ6の指針で読み取ることができる。上記測定に
おいては、外輪の半径方向に荷重が加わらず、軸方向に
荷重を加えるので、半径方向の撓みが生じず、また、半
径形状のいびつについて影響を受けることがない。
第3図(a)(b)は、内輪の軌道径測定用の装置を示
すもので、測定端子2′の先端部の形状が、内側に向い
ているのが、第2図の装置との大きな違いである。
第6図乃至第10図は、上記測定装置の製作例を示すもの
で、この測定装置は、第8図に示す定盤台10と、第6図
と第9図に示すような定盤台10の上部にセットされる測
定器本体30とから構成されている。
定盤台10は、第8図に示すように、ベアリングを載置す
る載置板11と、その載置板11を支える支持台12とから成
り、その支持台12の中央に設けた孔部13には、上面が寸
法基準面となるピン14が立設している。このピン14の外
側には、スリーブ15が上下動可能に設けられ、そのスリ
ーブ15の上端には、押圧棒16が取付けられている。この
押圧棒16は、ピン14の周囲に等間隔で3個取付けられて
おり、その先端は、通常時、載置板11の上方に突出して
いる。
また、スリーブ15の下面には、所定間隔で複数のピン17
が取付けられ、このピン17は支持台12の底板12aに設け
た貫通孔18を挿通して下方に突出しており、その貫通孔
18に取付けたねじ栓19とスリーブ15下面との間に、スリ
ーブ15を常に上向きに付勢する弾性ばね20が取付けられ
ている。上記の構造では、ねじ栓19を支持台12にねじ込
んで出入れさせると、弾性バネ20の長さが変化して弾性
力が変化し、押圧棒16の押圧力を変えることができる。
また、支持台12の側部には、内部が中空のプラグ21が取
付けられ、そのプラグ21に、取手22付きのピストン23が
水平方向に移動可能に取付けられている。このピストン
23の先端は、スリーブ15の側面に当接している。プラグ
21の内部には、ピストン23をスリーブ15に向かって押付
ける圧縮バネ24が設けてあり、スリーブ15を押し下げる
と、スリーブ15側面の段部にピストン23が入り込み、ス
リーブ15の動きを止めるようになっている。
第6図は、外輪測定用の測定器本体を示すもので、この
測定器本体30は、円筒状のケース31の内部に軸受け33を
介してスリーブ32を回転可能に設け、このスリーブ32の
内部に、ダイヤルゲージ6の触子34を上下に移動可能に
取付けて形成されている。
ケース31の下端には、第7図に示すように、3本の端子
棒35がスリーブ32の軸中心に対して等間隔で設けられて
いる。上記3本の端子棒35のうち、1本は、スリーブ32
の下端に固定された旋回板36に取付けられ、残りの2本
はケース31に固定した座板37に取付けられている。上記
座板37は、下面に切欠きが設けられて段差37aが形成さ
れており、旋回板36は、第7図に破線で示すように、端
子棒35が取付けられた突出部36aが段差37aと干渉する範
囲内で旋回可能になっている。
上記各端子棒35は、底板37や旋回板36に設けた取付け孔
38に対して出入り可能に取付けられており、取付け孔38
内に出入りさせることにより、先端の突出量を調節でき
るようになっている。この突出量は、外輪及び内輪軌道
径基準ワーク(マスタゲージ)により基準径に対して所
定量ΔAだけ小さくなるように設定する。これら端子棒
35の先端形状は、軌道面の形状に対応して90゜V形の円
すい形に形成されている。
また、スリーブ32の外側に設けられたスペーサ39には、
旋回用取手40がねじ込まれており、この取手40を回動操
作すると、スリーブ32、即ち旋回板36を回転させること
ができる。
また、ケース31の上部には、圧縮バネ41が設けてあり、
その弾性力によりダイヤルゲージ6の触子34は常に下向
きに付勢されている。
上記構造の測定装置では、第8図に破線で示すように定
盤台10の上に、測定器本体30とベアリングAをセットす
る。ベアリングAの軌道内部に端子棒35をセットするに
は、第7図破線で示すように、取手40を操作して端子棒
35の1本を片側に移動させ、その状態でa方向からベア
リングAを取り付け、その後、端子棒35を元の位置に戻
す。
測定器本体30を定盤台10上に載置した状態では、本体30
はバネ20の弾力により押圧棒16で押下げられ、各端子棒
35の先端がローラ軌道Cの上面に当接する。その測定圧
の大きさは、ねじ栓19の操作により調節し、通常は、測
定器本体30の重量と同じ大きさに設定する。
次に、スリーブ15を引き下げる。このとき、第8図破線
で示すように下降するスリーブ15の段部にピストン23が
入り込み、スリーブ15の動きを固定する。スリーブ15が
引き下げられると、測定器本体30が下降して端子棒35の
先端がローラ軌道Cの下面に当接する。この場合、測定
器本体30の自重が測定圧になる。
この測定器本体30の移動量MAをダイヤルゲージ6の指針
により読み取る。
第9図と第10図は、内輪の軌道径測定用の測定器本体を
示すもので、外輪測定用のものに比べて端子棒35の取付
け方向が逆向きになっている。
なお、端子棒35の移動量MA、MBは、ダイヤルゲージを定
盤台10上に立設したポール等に取付け、その触針を測定
器本体30に当てて測定することもでできる。
また、測定手段はダイヤルゲージに限定されるものでは
なく、例えば光電管を用いて定盤の側方から測定器本体
の動きを測定するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、ローラ軌道径
を、ベアリングの半径本体に沿って測るのではなく、軸
方向のすき間を測定して導き出すようにしたので、半径
方向のひずみや加工変形の影響を受けることがなくな
り、正確な測定値を得ることができる。
また、この発明の2台の測定装置を用いて内・外輪の軌
道径を同時に測定すれば、実際の軌道間寸法を知ること
ができるので、所要のコロ径を任意の軌道に選び出して
組み合せるマッチング作業が簡単に行なえるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)(b)はこの発明の測定装置の原理を示す
図、第2図(a)(b)は発明の実施例を示す図、第3
図(a)(b)はその他の実施例を示す図、第4図
(a)(b)及び第5図はクロスローラベアリングの寸
法を示す図、第6図は測定装置の製作例を示す側断面
図、第7図は第6図の底面図、第8図は製作例における
定盤台を示す側断面図、第9図は他の製作例の要部を示
す側断面図、第10図は第9図の底面図、第11図(a)
(b)は従来の軌道径測定方法を示す図である。 1……定盤、2……測定端子、 3……測定手段、6……ダイヤルゲージ、 10……定盤台、30……測定器本体、 35……端子棒、A……ベアリング外輪、 B……ベアリング内輪、C……ローラ軌道。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クロスローラベアリングの端面が載置され
    る定盤と、その定盤上に上下方向に移動可能に設けられ
    る軌道径測定端子と、その測定端子の上記定盤に対する
    移動量を検出する測定手段とから成り、上記測定端子
    は、先端が、定盤上に載置されたベアリングの軸中心を
    中心とする同心円上に配置されると共に、ベアリングの
    軌道を形成する溝の範囲内にあるように形成され、かつ
    その測定端子が長さ方向に伸縮可能となっていることを
    特徴とするクロスローラベアリングの軌道径測定装置。
JP17849488A 1988-07-18 1988-07-18 クロスローラベアリングの軌道径測定装置 Expired - Lifetime JPH0690024B2 (ja)

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