JPH09155653A - 予圧スペーサの組付け幅測定方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設定予圧の付与可能な予圧スペーサの所定幅
をワークの組立て前に測定する方法及びその装置を提供
する。 【構成】 保持機構１０を挟む両側に対向して一対の内
輪１ｉ，２ｉが嵌着された一対の主軸機構２０Ａ，２０
Ｂを、一対の加圧機構によって保持機構１０に向かって
移動押圧して、一対の転がり軸受の転がり当接部に設定
予圧を付与し、略同時に、主軸機構２０Ａ，２０Ｂを回
動機構によって回動させ、ハウジング４内で内輪１ｉ，
２ｉを設定回動速度で回動させ、内輪１ｉ，２ｉの対向
するそれぞれの内側端面の前進端位置の距離Ａ₁ とＡ₂
とを一対の検出機構６０Ａ，６０Ｂによって検出し、距
離Ａ₁ 、Ａ₂ と予め設定された基準距離とから計測器に
よって、内輪１ｉ，２ｉの対向する距離Ａを演算してそ
の測定値を表示できるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ころまたは鋼球が
保持された内輪と外輪とが分離可能に構成された、円す
いころ軸受，マグネト玉軸受，スラスト自動調心ころ軸
受などの一対の転がり軸受に予圧を付与して軸受機構に
組付ける際の、一方の内輪と他方の内輪との間に予圧を
加減するために挟入する適正な予圧スペーサの組付け幅
を軸受機構に組付ける前に測定する予圧スペーサの組付
け幅測定方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術では、一対の転がり軸受に予
圧を付与して組付ける際、軸受機構に組付ける前に、各
ワークの単体の状態での軸方向当接部の距離を測定し、
一方の内輪と他方の内輪との間に挟入する予圧スペーサ
の幅を推定して組付けの後、組付け軸回転力の測定によ
って予圧力の過不足分を補正した予圧スペーサと交換し
て再組立てするというものであった。

【０００３】例えば、図６に示す軸受機構のハウジング
４に、一対の転がり軸受１，２、シャフト３および予圧
スペーサ５とを組付ける場合においては、軸受機構に組
付ける前に、図７に示す各ワークの単体の状態での、一
対の転がり軸受１，２が軸方向に当接するハウジング４
のそれぞれの軸受当接面４ａ，４ｂの間の距離ｓと、一
方の転がり軸受１の組付け内側の内輪端面１ａから外輪
端面１ｂまでの距離ｔ、および、他方の転がり軸受２の
組付け内側の内輪端面２ａから外輪端面２ｂまでの距離
ｕとを予め測定した後、これに予圧付与分の予圧係数α
を経験的または統計的に推定し、予圧スペーサ５の推定
幅ａ＝距離ｓ＋距離ｔ＋距離ｕ−予圧係数α を算出し
て組付けるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術で
は、図７に示す各ワークを単体の状態で、ハウジング４
の距離ｓ、並びに、一対の転がり軸受１，２の距離ｔお
よび距離ｕを静的条件において測定するので、図６に示
す軸受機構に予圧が付与されて組付けられた状態におけ
る、ハウジング４の距離Ｓ、並びに、一対の転がり軸受
１，２の距離Ｔおよび距離Ｕとは相違し、上述の推定幅
ａは誤差が生じ易く、組付け後の予圧力が過大または過
小となった場合は、この過不足分から経験的または統計
的にさらに補正係数βを推定し、予圧スペーサ５の補正
幅ａｉ＝推定幅ａ±補正係数β を算出して、前に組付
けた推定幅ａの予圧スペーサ５を補正幅ａｉの予圧スペ
ーサ５に交換して再組立てを余儀なくされる問題があっ
た。

【０００５】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、組立て前に動的
条件で設定予圧に対する予圧スペーサの適正な組付け幅
を測定して、再組立てを必要としないようにした予圧ス
ペーサの組付け幅測定方法及びその装置を提供しようと
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明による予圧スペーサの組付け幅測定方法
は、ころまたは鋼球が保持された内輪と外輪とが分離可
能に構成された一対の転がり軸受に予圧を付与して軸受
機構に組付ける際の、一対の内輪の間に挟入する予圧ス
ペーサの幅を組付け前に測定する予圧スペーサの組付け
幅測定方法であって、一対の転がり軸受の一対の外輪の
軌道面を外向き勝手に軸受機構のハウジングに嵌着して
該ハウジングを保持し、前記一対の外輪と同軸芯位置で
該一対の外輪を挟む両側近傍に対向して回動可能かつ接
近離隔可能に設けられた一対の主軸機構の対向するそれ
ぞれの先端部に前記一対の転がり軸受の一対の内輪の軌
道面を内向き勝手に嵌着し、前記一対の内輪を前記一対
の外輪に向かって移動押圧して該一対の内輪と該一対の
内輪に保持されたころまたは鋼球と該一対の外輪とに予
圧を付与し、前記予圧の付与と前後して、前記一対の内
輪に回動を付与し、前記一対の内輪の対向する内側端面
の前進端位置の距離を検出し、前記前進端位置の距離と
基準距離とから前記一対の内輪の対向する内側端面の距
離を演算して、前記一対の転がり軸受に予圧を付与して
軸受機構に組付ける際の、一対の内輪の間に挟入する予
圧スペーサの幅を組付け前に測定するものである。

【０００７】また、予圧スペーサの組付け幅測定装置
は、ころまたは鋼球が保持された内輪と外輪とが分離可
能に構成された一対の転がり軸受に予圧を付与して軸受
機構に組付ける際の、一対の内輪の間に挟入する予圧ス
ペーサの幅を組付け前に測定する予圧スペーサの組付け
幅測定装置であって、一対の転がり軸受の一対の外輪の
軌道面を外向き勝手にして嵌着されたハウジングを保持
可能に設けられた保持機構と、前記一対の外輪と同軸芯
位置で前記保持機構を挟む該一対の外輪の両側近傍に対
向して回動可能かつ接近離隔可能に設けられ対向するそ
れぞれの先端部に前記一対の転がり軸受の一対の内輪の
軌道面を内向き勝手にして嵌着可能に設けられた一対の
主軸機構と、前記一対の主軸機構を介して前記一対の内
輪を前記保持機構の前記一対の外輪に向かって移動押圧
して該一対の内輪と該一対の内輪に保持されたころまた
は鋼球と該一対の外輪とに予圧を付与可能な一対の加圧
機構と、前記一対の主軸機構を介して前記一対の内輪に
回動を付与可能な一対の回動機構と、前記一対の内輪の
対向する内側端面の前進端位置の距離を検出可能な一対
の検出機構と、前記前進端位置の距離と基準距離とから
前記一対の内輪の対向する内側端面の距離を演算して出
力可能な計測器とを備え、前記一対の転がり軸受に予圧
を付与して軸受機構に組付ける際の、一対の内輪の間に
挟入する予圧スペーサの幅を組付け前に測定するもので
ある。

【０００８】本発明は上述のように構成されているの
で、保持機構を挟む両側に対向してそれぞれの先端部に
一対の内輪が嵌着された一対の主軸機構を、一対の加圧
機構によって前記保持機構に向かって移動押圧して、前
記一対の転がり軸受の転がり当接部にそれぞれ設定予圧
を付与し、略同時に、前記一対の主軸機構を回動機構に
よって回動させて、ハウジング内で前記一対の転がり軸
受の内輪をそれぞれ設定回動速度で回動させ、軸受機構
に組付け後と略同一の動的条件において、前記一対の転
がり軸受の内輪の対向するそれぞれの内側端面の前進端
位置の距離を一対の検出機構によって検出し、前記前進
端位置の距離と予め設定された基準距離とから計測器に
よって、軸受機構に組付ける際に予圧スペーサが挟入さ
れる前記一対の転がり軸受のそれぞれの内輪の内側端面
間の距離を演算して出力するから、軸受機構に組付ける
前に予圧スペーサの適正幅を測定できるものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】上述のように構成された本発明の
測定装置に係る実施の形態について、図１乃至図９によ
って以下のとおり説明する。

【００１０】図１は、本発明による装置の全体の構成を
示す縦断面図であって、保持機構１０、一対の主軸機構
２０Ａ，２０Ｂ、一対の加圧機構４０Ａ，４０Ｂ、一対
の回動機構５０Ａ，５０Ｂ、一対の検出機構６０Ａ，６
０Ｂおよび図９に示す計測器７０によって構成される。

【００１１】図６は、本発明に係る予圧スペーサが組付
けられる軸受機構の縦断面図であって、ハウジング４内
に、一対の転がり軸受１，２（説明図の図示は、円すい
ころ軸受である）の内輪１ｉ，２ｉの間に、予圧スペー
サ５がシャフト３と嵌合されて組付けられるものであ
る。なお、一対の転がり軸受１，２は、ころまたは鋼球
（説明図の図示は、円錐ころである。以下ころという）
１ｒ，２ｒが図示しない保持器によって保持された内輪
１ｉ，２ｉと、外輪１ｏ，２ｏとが分離可能に構成さ
れ、内輪１ｉ，２ｉの軌道面１ｊ，２ｊと外輪１ｏ，２
ｏの軌道面１ｐ，２ｐとの間でころ１ｒ，２ｒがそれぞ
れの軌道面に当接して、内輪１ｉ，２ｉまたは外輪１
ｏ，２ｏが回動（説明図の図示は、内輪が回動する機構
である）されると、ころ１ｒ，２ｒが公転かつ自転し、
軸受作用をするものである。

【００１２】保持機構１０は、図１に示すように、図示
しない機台上にフレーム１１，１１が立設され、このフ
レーム１１，１１の上端面に保持板１２が取着され、こ
の保持板１２の中心位置にハウジング４が垂直姿勢で挿
入可能な保持穴１２ａが穿設され、この保持穴１２ａの
上端面はハウジング４を着座可能に保持基準面１２ｂ
（図４）が削成され、この保持基準面１２ｂには、保持
穴１２ａの周縁にハウジング４の図７に示すピン穴４ｄ
に挿入可能な保持ピン１３が上方に突出して軸止され、
そして、保持穴１２ａとフレーム１１，１１との間の保
持板１２に、支柱１４，１４が保持板１２の上下に突出
して取着され、この支柱１４，１４の上下両端面には端
板１５，１５が取着されている。

【００１３】そして、保持板１２の保持穴１２ａにハウ
ジング４の印篭部４ｃが挿入されるとともに、ハウジン
グ４のフランジ部に穿設されたピン穴４ｄ（図７）に保
持ピン１３が挿入され、ハウジング４が垂直姿勢で保持
板１２の保持基準面１２ｂ（図４）に着座されたとき、
ハウジング４は円周方向に旋回することなく保持される
ように構成されている。

【００１４】一対の主軸機構２０Ａ、２０Ｂは、図１に
示すように、保持板１２を挟んで対向して構成され、支
柱１４，１４の上下両側に軸受１４ａ，１４ａ、１４
ａ，１４ａが上下動可能に挿入され、この軸受１４ａ，
１４ａ、１４ａ，１４ａには対向する内側の端部外周に
アンギュラ玉軸受２２ａ、２２ａが軸方向に抑止されて
嵌着された軸受板２２、２２が上下両側に取着され、こ
の軸受板２２、２２の中心位置に計測軸２１Ａ、２１Ｂ
が上下動可能に挿通されている。

【００１５】なお、一対の主軸機構２０Ａ、２０Ｂは、
後述する計測軸２１Ａと２１Ｂとの対向する先端部（一
方の計測軸２１Ａの内輪嵌入部２１ａには、一方の転が
り軸受１のころ１ｒが保持された内輪１ｉが装着され、
他方の計測軸２１Ｂの内輪嵌入部２１ｂには、他方の転
がり軸受２のころ２ｒが保持された内輪２ｉが装着され
る）が相違するのみであって、以下の説明は、図１に示
す、主軸機構２０Ａ部を拡大した図２によって一方の主
軸機構２０Ａ部を説明し、他方の主軸機構２０Ｂ部の説
明は省略する。

【００１６】主軸機構２０Ａの軸受板２２から上方は、
計測軸２１Ａの上端からやや下方に、図７に示す転がり
軸受１のころ１ｒが保持された内輪１ｉを嵌入可能な内
輪嵌入部２１ａが形成され、この内輪嵌入部２１ａの上
方には、嵌入後の内輪１ｉを上方向に抑止するストッパ
２３の図３に示す切欠き２３ａが挿通可能な小径部が形
成され、上端には、ストッパ２３の段部２３ｂと当接可
能な顎部２１ｄが形成されている。

【００１７】また、計測軸２１Ａの内輪嵌入部２１ａの
下方には、滑りキー２１ｅが固着されているとともに、
滑りキー２１ｅと滑合可能なキー溝２４ａが削成された
スリーブ２４が上下動可能に挿入されている。このスリ
ーブ２４の下端には、フランジ部が形成され、その外周
近傍に、後述の連結ピン２７の上部が挿通可能な複数個
のピン穴２４ｂが穿設されている。

【００１８】また、スリーブ２４の下方のアンギュラ玉
軸受２２ａの外輪外周には、従動プーリ２５が嵌着さ
れ、この従動プーリ２５の上端面には、アンギュラ玉軸
受２２ａの内輪と干渉しない内径の側板２６が取着さ
れ、この側板２６の外周近傍には、スリーブ２４のピン
穴２４ｂと同中心位置に、後述の鍔付ボルト２７ａの図
示しない雄ねじと螺合可能に図示しない雌ねじが螺刻さ
れている。

【００１９】そして、鍔付ボルト２７ａが挿通可能な連
結ピン２７上側の小外径部がスリーブ２４のピン穴２４
ｂに挿通され、スリーブ２４の下端面側に突出する連結
ピン２７下側の大外径部にスリーブ２４を付勢する圧縮
ばね２８が挿入され、この圧縮ばね２８をスリーブ２４
と側板２６とで挟んで鍔付ボルト２７ａの図示しない雄
ねじによって連結ピン２７が側板２６の図示しない雌ね
じに螺着されている。

【００２０】一方、主軸機構２０Ａの軸受板２２から下
方は、計測軸２１Ａの下端部に、予圧を付与されたアン
ギュラ玉軸受２１ｆが軸方向に抑止されて（即ち、軸方
向の隙間がなく）嵌着され、このアンギュラ玉軸受２１
ｆの外輪外周には、有底円筒状の軸受筒２９が嵌着さ
れ、この軸受筒２９の上端面には、アンギュラ玉軸受２
１ｆの内輪と干渉しない内径の側板３１が、アンギュラ
玉軸受２１ｆの外輪側面と密着して取着されている。

【００２１】軸受板２２の下端面には軸受筒２９の両側
に、支持棒３２，３２が取着され、この支持棒３２，３
２の下端には押圧板３３が取着されている。この押圧板
３３の上端面には計測軸２１Ａと同軸芯に保持エアシリ
ンダ３４が取着され、この保持エアシリンダ３４の上下
方向に作動可能なロッド３４ａが軸受筒２９の底部中心
位置に螺着されている。

【００２２】上述の計測軸２１Ａに、一方の転がり軸受
１のころ１ｒが保持された内輪１ｉを装着する際は、保
持エアシリンダ３４のロッド３４ａを上方に作動させ
て、図３に示すように、このロッド３４ａから軸受筒２
９、アンギュラ玉軸受２１ｆを介して計測軸２１Ａを上
昇させる。この計測軸２１Ａの上昇端位置は、スリーブ
２４のフランジ部下面が圧縮ばね２８に付勢されて、フ
ランジ部上面が鍔付ボルト２７ａと当接した状態のおい
て、計測軸２１Ａの内輪嵌入部２１ａに転がり軸受１の
内輪１ｉを、この内輪１ｉの下面がスリーブ２４の上面
と当接する位置まで嵌入したとき、内輪１ｉの上端面と
顎部２１ｄとの間に、ストッパ２３が軸直角方向に挿通
可能な空間が形成される位置で設定されている。

【００２３】そして、図３に示すように、軌道面が上向
きにされた内輪１ｉを計測軸２１Ａの内輪嵌入部２１ａ
に嵌入し、ストッパ２３を軸直角方向から切欠き２３ａ
を内輪嵌入部２１ａ上方の小径部に係合させて挿通した
後、図２に示すように、保持エアシリンダ３４のロッド
３４ａを下方に作動させて、このロッド３４ａから軸受
筒２９、アンギュラ玉軸受２１ｆを介して計測軸２１Ａ
を下降させる。この計測軸２１Ａの下降端位置は、顎部
２１ｄの下方への押圧力によって、ストッパ２３および
転がり軸受１の内輪１ｉを介して、スリーブ２４が下方
に押圧され、このスリーブ２４の下端面と連結ピン２７
の段部とが当接する位置であって、保持エアシリンダ３
４のロッド３４ａを下方に継続して作動させることによ
って、内輪１ｉは軸方向に拘持される。

【００２４】つまり、一方の主軸機構２０Ａは、計測軸
２１Ａの内輪嵌入部２１ａに一方の転がり軸受１の内輪
１ｉを保持し、図１に示す、他方の主軸機構２０Ｂは、
計測軸２１Ｂの内輪嵌入部２１ｂに他方の転がり軸受２
の内輪２ｉを保持して、後述する加圧機構４０Ａ，４０
Ｂによって、前記内輪１ｉ，２ｉがハウジング４に嵌着
された外輪１ｏ，２ｏに向かって移動押圧されるととも
に、後述する回動機構５０Ａ，５０Ｂによって、前記内
輪１ｉ，２ｉが回動されるように構成されている。

【００２５】なお、他方の主軸機構２０Ｂが一方の主軸
機構２０Ａと相違する点は、図１に示すように、計測軸
２１Ａの内輪嵌入部２１ａに嵌入される内輪１ｉの内径
と、計測軸２１Ｂの内輪嵌入部２１ｂに嵌入される内輪
２ｉの内径との相違による、内輪嵌入部２１ａの外径と
内輪嵌入部２１ｂの外径とが相違する点、並びに、上下
の作用方向が一方の主軸機構２０Ａと他方の主軸機構２
０Ｂとでは逆向きになる点のみであって、その他は、同
一の構成および作用をするものである。

【００２６】次いで、一対の加圧機構４０Ａ，４０Ｂ
は、図１に示すように、端板１５，１５の中心位置の両
外側に一対の加圧エアシリンダ４１Ａ，４１Ｂが取着さ
れ、この加圧エアシリンダ４１Ａ，４１Ｂの上下方向に
作動可能なロッド４１ａ，４１ｂが押圧板３３，３３の
中心位置に螺着されている。

【００２７】そして、一方の加圧機構４０Ａの加圧エア
シリンダ４１Ａのロッド４１ａを上方に作動させて、一
方の主軸機構２０Ａの押圧板３３および支持棒３２，３
２を介して軸受板２２を上方に移動押圧し、計測軸２１
Ａに嵌着された内輪１ｉをハウジング４に嵌着された外
輪１ｏに向かって移動押圧するとともに、他方の加圧機
構４０Ｂの加圧エアシリンダ４１Ｂのロッド４１ｂを下
方に作動させて、他方の主軸機構２０Ｂの押圧板３３お
よび支持棒３２，３２を介して軸受板２２を下方に移動
押圧し、計測軸２１Ｂに嵌着された内輪２ｉをハウジン
グ４に嵌着された外輪２ｏに向かって移動押圧できるよ
うに構成されている。

【００２８】この、一方の加圧エアシリンダ４１Ａと他
方の加圧エアシリンダ４１Ｂとの移動押圧の作動タイミ
ングは、一方の加圧エアシリンダ４１Ａが、他方の加圧
エアシリンダ４１Ｂの作動時期よりも極短時間遅れて作
動するように構成されている。また、一方の加圧エアシ
リンダ４１Ａと他方の加圧エアシリンダ４１Ｂとの作動
圧力は、一方の加圧エアシリンダ４１Ａが、他方の加圧
エアシリンダ４１Ｂの作動圧力よりも数％程度小さく設
定されている。

【００２９】また、一対の加圧エアシリンダ４１Ａ，４
１Ｂには、それぞれの移動押圧作動側のシリンダ内の作
動空気圧力を検出可能な図示しない空気圧力計が設けら
れ、この空気圧力の信号は、後述する計測器７０の読込
み開始司令部７３に伝送される。

【００３０】次いで、一対の回動機構５０Ａ，５０Ｂ
は、図１に示すように、軸受板２２，２２の左端部に回
動可能な一対の駆動モータ５１，５１が取着され、この
駆動モータ５１，５１の出力軸５１ａ，５１ａには、駆
動プーリ５２，５２が軸止され、この駆動プーリ５２，
５２には、従動プーリ２５，２５に回動力を伝達可能
に、伝達ベルト５３，５３が駆動プーリ５２，５２と従
動プーリ２５，２５とに巻回されている。

【００３１】そして、一方の回動機構５０Ａの駆動モー
タ５１を回動させて、駆動プーリ５２、伝達ベルト５
３、従動プーリ２５、図２に示す側板２６、連結ピン２
７、スリーブ２４、滑りキー２１ｅおよび計測軸２１Ａ
を介して、内輪１ｉを回動させるとともに、他方の回動
機構５０Ｂの駆動モータ５１を回動させて、駆動プーリ
５２、伝達ベルト５３、従動プーリ２５、他方の主軸機
構２０Ｂ側の側板２６、連結ピン２７、スリーブ２４、
滑りキー２１ｅおよび計測軸２１Ｂを介して、内輪２ｉ
を回動できるように構成されている。

【００３２】次いで、一対の検出機構６０Ａ，６０Ｂ
は、図１に示すように、保持板１２右方の上面と下面と
に鍵形状の取着具６１，６１が取着され、この取着具６
１，６１には、一方の検出器６２Ａがその検出尖端６２
ｃを下向きにして取着されるとともに、他方の検出器６
２Ｂがその検出尖端６２ｄを上向きにして取着されてい
る。この一対の検出器６２Ａ，６２Ｂは、ＪＩＳのＢ７
４５０で規定されるデジタルスケールの、スケールおよ
び検出ヘッドをケースに一体形に組込んだスケールユニ
ット、または、これに相当するものであって、検出尖端
６２ｃ，６２ｄの移動量，変位量をデジタル量として検
出し、このスケールユニットから得られる信号を電気的
に処理し、スケールと検出ヘッドとの相対変位量に対応
した信号を取り出すインタフェースユニットと併用す
る。以下に記載する検出器６２Ａ，６２Ｂには、このイ
ンタフェースユニットを含むものとする。

【００３３】また、軸受筒２９，２９の上端部には、図
２に示す側板３１によって取着板６４，６４が軸受筒２
９，２９とともに取着され、この取着板６４，６４の右
方には一方の検出棒６３Ａがその先端面６３ｃを上向き
にして、検出器６２Ａと同軸芯の対向する位置で取着さ
れるとともに、他方の検出棒６３Ｂがその先端面６３ｄ
を下向きにして、検出器６２Ｂと同軸芯の対向する位置
で取着されている。

【００３４】そして、一対の検出器６２Ａ，６２Ｂは、
保持板１２近傍の設定位置で常時停留しているが、一対
の検出棒６３Ａ，６３Ｂは以下のように移動する。即
ち、取着板６４，６４は、それぞれの軸受筒２９，２９
に取着され、前述したように計測軸２１Ａと保持筒２
９、および、計測軸２１Ｂと保持筒２９はそれぞれアン
ギュラ玉軸受２１ｆとの間に隙間なく保持されているの
で、一対の保持エアシリンダ３４，３４または一対の加
圧エアシリンダ４１Ａ，４１Ｂによって一対の計測軸２
１Ａ，２１Ｂが上下動する際、検出棒６３Ａは計測軸２
１Ａと常時一定の関係位置を保ちながら計測軸２１Ａと
ともに上下動し、また、検出棒６３Ｂも計測軸２１Ｂと
常時一定の関係位置を保ちながら計測軸２１Ｂとともに
上下動できるように構成されている。

【００３５】この、検出器６２Ａと検出棒６３Ａとの相
対位置関係、および、検出器６２Ｂと検出棒６３Ｂとの
相対位置関係は、後述の図８に示す、基準ハウジング１
０４の下端面と保持板１２の保持基準面１２ｂとの基準
距離Ｋ₁ と、基準ハウジング１０４の上端面と保持基準
面１２ｂとの基準距離Ｋ₂ との関係によって決められ
て、それぞれの位置に取着されるものである。

【００３６】上述した、基準距離Ｋ₁ と基準距離Ｋ₂ と
は、後述する検出器６２Ａ，６２Ｂと計測器７０との基
準値であって、図８に示すように、保持部１０に基準ハ
ウジング１０４が前述したハウジング４と同様に保持さ
れ、主軸機構２０Ａと２０Ｂとには、一方の基準内輪１
０１と他方の基準内輪１０２とが前述した内輪１ｉ，２
ｉと同様に拘持されて、以下のように設定される。

【００３７】なお、一方の基準内輪１０１は、計測軸２
１Ａとの係合部および軸方向の幅が内輪１ｉ（ワーク）
と同様に形成され、上端面が基準ハウジング１０４の下
端面と当接可能に形成されて、また、他方の基準内輪１
０２は、計測軸２１Ｂとの係合部および軸方向の幅が内
輪２ｉ（ワーク）と同様に形成され、下端面が基準ハウ
ジング１０４の上端面と当接可能に形成されて、それぞ
れ主軸機構２０Ａと２０Ｂとに拘持されている。

【００３８】また、基準ハウジング１０４は、保持板１
２の保持穴１２ａ、保持基準面１２ｂおよびピン１３と
の係合部がハウジング４（ワーク）と同様に形成され、
軸方向の幅が、保持基準面１２ｂとの当接面から下端面
までの基準距離Ｋ₁ と、保持基準面１２ｂとの当接面か
ら上端面までの基準距離Ｋ₂ とを有する基準幅Ｋに形成
され、また、下端面が基準内輪１０１の上端面と、上端
面が基準内輪１０２の下端面とにそれぞれ当接可能に形
成されて、保持部１０に保持されている。この基準ハウ
ジング１０４の基準距離Ｋ₁ は、図６に示す予圧スペー
サ５が組付けられる軸受機構の、ハウジング４の着座面
４ｇから内輪１ｉの端面１ａに当接する予圧スペーサ５
の端面までの組付け時距離（測定距離）Ａ₁ と略同一
に、また、基準距離Ｋ₂ は、ハウジング４の着座面４ｇ
から内輪２ｉの端面２ａに当接する予圧スペーサ５の端
面までの組付け時距離Ａ₂ （測定距離）と略同一に形成
されているものであって、基準ハウジング１０４の基準
幅Ｋ（＝基準距離Ｋ₁ ＋基準距離Ｋ₂ ）は、予圧スペー
サ５の組付け幅（測定距離）Ａと略同一になる。

【００３９】そして、図１に示す、一対の加圧エアシリ
ンダ４１Ａ，４１Ｂの作動によって、図８に示す如く、
主軸機構２０Ａを上昇端位置に、また、主軸機構２０Ｂ
を下降端位置にそれぞれ移動するとともに、設定予圧が
付与され基準ハウジング１０４に基準内輪１０１と基準
内輪１０２とを押圧した状態を維持する。この位置で、
一方の検出機構６０Ａ側は、検出棒６３Ａの先端面６３
ｃが検出器６２Ａの検出尖端６２ｃと当接して、かつ、
検出器６２Ａの検出信号が出力可能な位置（図示では、
保持基準面１２ｂからの基準設定時距離Ｍ₁ ＝基準距離
Ｋ₁ ＋基準設定時距離Ｌ₁ の位置）において、検出棒６
３Ａを図１に示す一方の検出機構６０Ａ側の取着板６４
に位置決めして取着する。また、他方の検出機構６０Ｂ
側は、検出棒６３Ｂの先端面６３ｄが検出器６２Ｂの検
出尖端６２ｄと当接して、かつ、検出器６３Ｂの検出信
号が出力可能な位置（図示では、保持基準面１２ｂから
の基準設定時距離Ｍ₂ ＝基準距離Ｋ₂ ＋基準距離Ｌ₂ の
位置）において、検出棒６３Ｂを図１に示す他方の検出
機構６０Ｂ側の取着板６４に位置決めして取着する。

【００４０】次いで、計測器７０は、図９に示すよう
に、上述した基準ハウジング１０４の予め実測された、
一方の基準距離Ｋ₁ と他方の基準距離Ｋ₂ との基準値が
入力され記憶可能な基準データ書込み部７２と、図１に
示す一対の加圧エアシリンダ４１Ａ，４１Ｂの作動圧力
が設定圧力に達しているか否かを判断して、設定圧力以
上である場合に検出器６２Ａ，６２Ｂからの検出値の読
込み開始を指令する読込み開始司令部７３と、検出器６
２Ａ，６２Ｂからの図５に示す測定距離（予圧スペーサ
５の組付け時距離）Ａ₁ ，Ａ₂ の検出値を読込むデータ
読込み部７４と、データ読込み部７４に読込まれた測定
距離Ａ₁ ，Ａ₂ から測定距離（予圧スペーサ５の組付け
幅）Ａ＝Ａ₁ ＋Ａ₂ を演算するデータ演算部７５と、デ
ータ演算部７５で演算された測定距離Ａの演算値を表示
するデータ表示部７６、測定を終了するか再測定をする
かの確認をする測定終了確認部７７、および、測定開始
と測定終了とを操作する電源操作部とから構成されてい
る。

【００４１】この、計測器７０の基準データ書込み部７
２には、上述した図８に示す、基準ハウジング１０４に
基準内輪１０１と１０２とが設定予圧で押圧された状態
が維持され、検出棒６３Ａ，６３Ｂの先端面６３ｃ，６
３ｄが検出器６２Ａ，６２Ｂのそれぞれの検出尖端６２
ｃ，６２ｄと当接して、かつ、検出器６２Ａ，６２Ｂの
検出信号がそれぞれ出力可能な位置において、上述した
基準ハウジング１０４の予め実測された、一方の基準距
離Ｋ₁ と他方の基準距離Ｋ₂ との基準値を入力して記憶
させる。

【００４２】引き続いて、本発明の測定装置の作用並び
に測定方法に係る実施の形態のについて、図１乃至図７
および図９によって以下のとおり説明する。

【００４３】本発明は、例えば、図６に示すハウジング
４内で予圧スペーサ５を挟んで一方の転がり軸受１と他
方の転がり軸受２とに予圧が付与されるようにして軸受
機構に組付ける前に、上述した測定装置によって、一対
の転がり軸受１，２に設定予圧が付与できる予圧スペー
サ５の幅を測定するものであるが、設定予圧が付与でき
る予圧スペーサ５の幅が測定された後、この測定された
所定幅の予圧スペーサ５と対で軸受機構に組付けられる
ワークの位置関係寸法を以下のようにして測定する。

【００４４】このワークは、図７に示す一対の転がり軸
受１，２およびハウジング４であって、測定装置に装着
される前に、一方の転がり軸受１は、ころ１ｒが保持さ
れた内輪１ｉと外輪１ｏとに、他方の転がり軸受２は、
ころ２ｒが保持された内輪２ｉと外輪２ｏとに分離す
る。そして、ハウジング４と一方の転がり軸受１の外輪
１ｏおよび他方の転がり軸受２の外輪２ｏとは、一方の
外輪１ｏの軌道面１ｐを外向きにして、ハウジング４の
大径穴４ｅに外輪１ｏを軸受当接面４ａに当接させて嵌
着するとともに、他方の外輪２ｏの軌道面２ｐを外向き
にして、ハウジング４の小径穴４ｆに外輪２ｏを軸受当
接面４ｂに当接させて嵌着する。

【００４５】次いで、図１に示す一方の加圧エアシリン
ダ４１Ａを下方に作動させて、一方の主軸機構２０Ａを
下降端位置に（回動機構５０Ａ、検出機構６０Ａの検出
棒６３Ａも同時に下降する）、また、他方の加圧エアシ
リンダ４１Ｂを上方に作動させて、他方の主軸機構２０
Ｂを上昇端位置に（回動機構５０Ｂ、検出機構６０Ｂの
検出棒６３Ｂも同時に上昇する）待機させる。そして、
図４に示す、保持機構１０に、外輪１ｏ，２ｏが嵌着さ
れたハウジング４を外輪１ｏ側を下向きにし、保持板１
２の保持穴１２ａにハウジング４の印篭部４ｃを挿入す
るとともに、保持ピン１３をピン穴４ｄに挿入して、保
持板１２上端の保持基準面１２ｂにハウジング４の着座
面４ｇを着座させる。このハウジング４は、図示の如
く、ピン１３によって円周方向に旋回しないように抑止
されて保持される。

【００４６】次いで、図３に示す一方の主軸機構２０Ａ
に、一方の保持エアシリンダ３４のロッド３４ａを上方
に作動させ、計測軸２１Ａを上昇端位置まで上昇させ、
一方の転がり軸受１のころ１ｒが保持された内輪１ｉの
図７に示す軌道面１ｊを上向きにして、内輪１ｉを計測
軸２１Ａの内輪嵌入部２１ａに嵌入し、内輪１ｉと計測
軸２１Ａの顎部２１ｄとの間にストッパ２３を軸直角方
向から切欠き２３ａを顎部２１ｄ下方の小径部に係合さ
せて挿通した後、保持エアシリンダ３４のロッド３４ａ
を下方に作動させて、計測軸２１Ａを下降させ、図２に
示す如く、計測軸２１Ａの顎部２１ｄとスリーブ２４の
上端面とでストッパ２３とともに内輪１ｉを挟持して、
内輪１ｉを拘持する。

【００４７】また、図４に示すように、他方の主軸機構
２０Ｂ側の計測軸２１Ｂには、一方の主軸機構２０Ａ側
と同様に、上下方向のみ主軸機構２０Ａ側と逆にして、
計測軸２１Ｂの内輪嵌入部２１ｂに、他方の転がり軸受
２の内輪２ｉを拘持する。そして、保持機構１０の保持
基準面１２ｂには、外輪１ｏ，２ｏを嵌着したハウジン
グ４が保持され、主軸機構２０Ａ，２０Ｂの計測軸２１
Ａ，２１Ｂには、内輪１ｉ，２ｉがそれぞれ拘持されて
測定前のワーク装着は完了である。

【００４８】このとき、主軸機構２０Ａ，２０Ｂは、計
測軸２１Ａ，２１Ｂに拘持された内輪１ｉ，２ｉの端面
１ａ，２ａが、保持板１２の保持基準面１２ｂに対して
それぞれの待機時距離Ｂ₁ ，Ｂ₂ の位置で待機している
が、内輪１ｉ，２ｉの端面１ａ，２ａに対する検出棒６
３Ａ，６３Ｂの先端面６３ｃ，６３ｄは、それぞれの距
離Ｃ₁ ，Ｃ₂ の位置で常時一定の関係を維持している。
また、検出機構６０Ａ，６０Ｂは、検出器６２Ａ，６２
Ｂの検出尖端６２ｃ，６２ｄが、保持板１２の保持基準
面１２ｂに対してそれぞれの待機時距離Ｆ₁ ，Ｆ₂ の位
置で待機している。また、検出棒６３Ａ，６３Ｂの検出
尖端６２ｃ，６２ｄは、先端面６３ｃ，６３ｄに対して
待機時距離Ｄ₁ ，Ｄ₂ の位置で待機している。

【００４９】次いで、図５に示すように、他方の加圧エ
アシリンダ４１Ｂ（図１）を下降方向に設定作動圧力で
押圧作動させて、前述した押圧板３３から各圧力伝達機
構を経て、主軸機構２０Ｂを下降させ、計測軸２１Ｂに
拘持された内輪２ｉのころ２ｒをハウジング４に嵌着さ
れた外輪２ｏの軌道面２ｐ（図７）に当接させて押圧す
るとともに、これよりも作動時期が極短時間遅れて作動
する、一方の加圧エアシリンダ４１Ａ（図１）を上昇方
向に設定作動圧力で押圧作動させて、前述した押圧板３
３から各圧力伝達機構を経て、主軸機構２０Ａを上昇さ
せ、計測軸２１Ａに拘持された内輪１ｉのころ１ｒをハ
ウジング４に嵌着された外輪１ｏの軌道面１ｐ（図７）
に当接させて押圧する。

【００５０】このとき、一対の加圧エアシリンダ４１
Ａ，４１Ｂの設定作動圧力は、一対の転がり軸受１，２
を図６に示すような軸受機構に組付ける際の設定予圧と
略同一の押圧力に設定されるものであって、本例では転
がり軸受のサイズによって２０〜１００Ｋｇ／ｍｍ² 程
度に設定されている。また、エアシリンダ４１Ａと４１
Ｂとの設定作動圧力は、ハウジング４を保持板１２の保
持基準面１２ｂに密着して着座させるために、加圧エア
シリンダ４１Ａが４１Ｂよりも数％程度小さく設定され
ている。また、加圧エアシリンダ４１Ｂの下降方向の作
動によって、検出棒６３Ｂの先端面６３ｄは検出器６２
Ｂの検出尖端６２ｄと当接して検出尖端６２ｄを下方に
移動させ、加圧エアシリンダ４１Ａの上昇方向の作動に
よって、検出棒６３Ａの先端面６３ｃは検出器６２Ａの
検出尖端６２ｃと当接して検出尖端６２ｃを上方に移動
させる。

【００５１】次いで、ころ１ｒ，２ｒが外輪１ｏ，２ｏ
に設定作動圧力で押圧されるのと略同時に、図１に示す
一対の回動機構５０Ａ，５０Ｂの駆動モータ５１，５１
を略同時に回動させて、前述した駆動プーリ５２，５２
から各回動伝達機構を経て、計測軸２１Ａ，２１Ｂに拘
持された内輪１ｉ，２ｉを回動させ、ころ１ｒ，２ｒを
外輪１ｏ，２ｏの軌道面１ｐ，２ｐ（図７）円周上でそ
れぞれ公転かつ自転させる。この、ころ１ｒ，２ｒを公
転かつ自転させる目的は、馴らし運転即ち、内輪１ｉ，
２ｉと外輪１ｏ，２ｏとの間のそれぞれの軌道面円周上
で、ころ１ｒ，２ｒをそれぞれ均一に当接させるためで
あって、正逆方向にそれぞれ、５０〜１００回／分程度
の回動速度で、５〜１０周回程度回動させた後、駆動モ
ータ５１，５１は停止させ、内輪１ｉ，２ｉ、ころ１
ｒ，２ｒおよび外輪１ｏ，２ｏに対する設定作動圧力で
の押圧のみ維持する。

【００５２】このとき、後述する測定に係る各構成要素
の位置関係は、一対の主軸機構２０Ａ，２０Ｂは、計測
軸２１Ａ，２１Ｂに拘持された内輪１ｉ，２ｉの端面１
ａ，２ａが、保持板１２の保持基準面１２ｂに対してそ
れぞれの測定距離（予圧スペーサ５の組付け時距離）Ａ
₁ ，Ａ₂ の位置に維持されている。また、内輪１ｉ，２
ｉの端面１ａ，２ａに対する検出棒６３Ａ，６３Ｂの先
端面６３ｃ，６３ｄの位置は、それぞれの距離Ｃ₁ ，Ｃ
₂ の位置を常時一定の関係に維持され、先端面６３ｃ，
６３ｄは検出器６２Ａ，６２Ｂのそれぞれの検出尖端６
２ｃ，６２ｄに当接して下方に移動した位置に維持され
ている。また、一対の検出機構６０Ａ，６０Ｂは、検出
器６２Ａ，６２Ｂの検出尖端６２ｃ，６２ｄが、保持板
１２の保持基準面１２ｂに対してそれぞれの測定時距離
Ｅ₁ ，Ｅ₂ の位置に維持されている。

【００５３】そして、ワークである一対の転がり軸受
１，２およびハウジング４の位置関係寸法の測定は、図
９に示す計測器７０の電源操作部に設けられた図示しな
い測定開始用のスイッチをＯＮにして測定を開始する
と、基準距離Ｋ₁ ，Ｋ₂ が書込まれた基準データ書込み
部７２を経て、読込み開始指令部７３で一対の加圧エア
シリンダ４１Ａ，４１Ｂの作動圧力が設定圧力に達して
いるか否かが判断され、設定圧力に達していないＮｏの
場合は元に戻り、設定圧力に達しているＹｅｓの場合は
次のデータ読込み部７４において、検出器６２Ａ，６２
Ｂからの検出値信号によって上述した測定距離Ａ₁ ，Ａ
₂ が読込まれる。

【００５４】次いで、次のデータ演算部７５において、
データ読込み部７４に読み込まれた測定距離Ａ₁ ，Ａ₂
から測定距離（即ち、予圧スペーサ５の組付け幅）Ａが
演算され、この測定距離Ａが次のデータ表示部７６に表
示される。この測定距離Ａが、現在保持機構１０と主軸
機構２０Ａ，２０Ｂとに装着されている、一対の転がり
軸受１，２およびハウジング４と対で組込まれる予圧ス
ペーサ５の組付け幅であって、この測定距離Ａの幅に形
成された予圧スペーサ５を軸受機構に組込むと、転がり
軸受１と２とには、上記測定の際に付与した一対の加圧
エアシリンダ４１Ａ，４１Ｂの設定作動圧力と略同一の
予圧が付与されるものである。従って、この測定距離Ａ
を記録しておき、一対の転がり軸受１，２およびハウジ
ング４と対で組込む予圧スペーサ５の幅を測定距離Ａの
寸法で形成すればよい。

【００５５】次いで、測定終了確認部７７において、測
定をする場合は、電源操作部に設けられた図示しない再
測定スイッチをＯＮにして再測定をし、または、測定を
終了する場合は、電源操作部に設けられた図示しない測
定終了スイッチをＯＮにして測定を終了する。

【００５６】そして、次のワークの測定に際しては、上
述の手順を繰り返して、次のワークの測定をする。

【００５７】なお、上述した一対の転がり軸受１，２を
回動させて馴らし運転をする際の潤滑は、設定作動圧
力、馴らし運転の回動速度によっては必要であるが、上
述した本例の試験結果においては無潤滑で十分であっ
た。

【００５８】また、本例では加圧エアシリンダ４１Ａと
４１Ｂとの設定作動圧力に差をつけ、ハウジング４の着
座を安定させたが、ハウジング４を保持板１２に固着す
れば、加圧エアシリンダ４１Ａと４１Ｂとの設定作動圧
力に差をつけることなく、ハウジング４を安定して着座
させることができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。

【００６０】保持機構を挟む両側に対向してそれぞれの
先端部に一対の内輪が嵌着された一対の主軸機構を、一
対の加圧機構によって前記保持機構に向かって移動押圧
して、前記一対の転がり軸受の転がり当接部にそれぞれ
設定予圧を付与し、略同時に、前記一対の主軸機構を回
動機構によって回動させて、ハウジング内で前記一対の
転がり軸受の内輪をそれぞれ設定回動速度で回動させ、
前記一対の転がり軸受の内輪の対向するそれぞれの内側
端面の前進端位置の距離を一対の検出機構によって検出
し、前記前進端位置の距離と予め設定された基準距離と
から計測器によって、軸受機構に組付ける際に予圧スペ
ーサが挟入される前記一対の転がり軸受のそれぞれの内
輪の内側端面間の距離を演算して測定するので、一対の
転がり軸受を軸受機構に組付けることなく，軸受機構に
組付ける前に、一対の転がり軸受に設定予圧を付与でき
る予圧スペーサの適正な幅を測定することができる。

【００６１】また、従来技術のように、軸受機構への再
組付けの必要がないから、組付け時間の短縮ができ、コ
ストダウンを画ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置全体の構成を示す縦断面図であ
る。

【図２】主軸機構の説明図であって、図１に示す一方の
主軸機構２０Ａ部を拡大した縦断面図である。

【図３】主軸機構に転がり軸受の内輪を着脱する際の説
明図であって、一方の主軸機構２０Ａ部を拡大した縦断
面図である。

【図４】主軸機構および検出機構の測定前の説明図であ
って、図１に示す中央要部を拡大した縦断面図である。

【図５】主軸機構および検出機構の測定時の説明図であ
って、図１に示す中央要部を拡大した縦断面図である。

【図６】本発明に係る軸受機構の組付け形態を示す縦断
面図である。

【図７】本発明に係る軸受機構に組付ける各要素を示す
縦断面図である。

【図８】検出機構および計測器に基準距離を設定する際
の説明図であって、図１に示す中央要部を拡大した縦断
面図である。

【図９】計測器の説明図であって、その構成を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１，２ 転がり軸受 １ｉ，２ｉ 内輪 １ｏ，２ｏ 外輪 １ｒ，２ｒ 円錐ころ ４ ハウジング ５ 予圧スペーサ １０ 保持機構 １２ｂ 保持基準面 ２０Ａ，２０Ｂ 主軸機構 ２１Ａ，２１Ｂ 計測軸 ２３ ストッパ ３４ 保持エアシリンダ ４０Ａ、４０Ｂ 加圧機構 ４１Ａ，４１Ｂ 加圧エアシリンダ ５０Ａ、５０Ｂ 回動機構 ５１ 駆動モータ ６０Ａ，６０Ｂ 検出機構 ６２Ａ，６２Ｂ 検出器 ６３Ａ，６３Ｂ 検出棒 ７０ 計測器 Ａ 測定距離＝予圧スペーサの組付け幅 Ａ₁ 測定距離＝予圧スペーサの組付け時距離 Ａ₂ 測定距離＝予圧スペーサの組付け時距離 Ｋ 基準距離 Ｋ₁ 基準距離 Ｋ₂ 基準距離

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ころまたは鋼球が保持された内輪と外輪
   とが分離可能に構成された一対の転がり軸受に予圧を付
   与して軸受機構に組付ける際の、一対の内輪の間に挟入
   する予圧スペーサの幅を組付け前に測定する予圧スペー
   サの組付け幅測定方法であって、一対の転がり軸受の一
   対の外輪の軌道面を外向き勝手に軸受機構のハウジング
   に嵌着して該ハウジングを保持し、前記一対の外輪と同
   軸芯位置で該一対の外輪を挟む両側近傍に対向して回動
   可能かつ接近離隔可能に設けられた一対の主軸機構の対
   向するそれぞれの先端部に前記一対の転がり軸受の一対
   の内輪の軌道面を内向き勝手に嵌着し、前記一対の内輪
   を前記一対の外輪に向かって移動押圧して該一対の内輪
   と該一対の内輪に保持されたころまたは鋼球と該一対の
   外輪とに予圧を付与し、前記予圧の付与と前後して、前
   記一対の内輪に回動を付与し、前記一対の内輪の対向す
   る内側端面の前進端位置の距離を検出し、前記前進端位
   置の距離と基準距離とから前記一対の内輪の対向する内
   側端面の距離を演算して、前記一対の転がり軸受に予圧
   を付与して軸受機構に組付ける際の、一対の内輪の間に
   挟入する予圧スペーサの幅を組付け前に測定する予圧ス
   ペーサの組付け幅測定方法。
2. 【請求項２】 ころまたは鋼球が保持された内輪と外輪
   とが分離可能に構成された一対の転がり軸受に予圧を付
   与して軸受機構に組付ける際の、一対の内輪の間に挟入
   する予圧スペーサの幅を組付け前に測定する予圧スペー
   サの組付け幅測定装置であって、一対の転がり軸受の一
   対の外輪の軌道面を外向き勝手にして嵌着されたハウジ
   ングを保持可能に設けられた保持機構と、前記一対の外
   輪と同軸芯位置で前記保持機構を挟む該一対の外輪の両
   側近傍に対向して回動可能かつ接近離隔可能に設けられ
   対向するそれぞれの先端部に前記一対の転がり軸受の一
   対の内輪の軌道面を内向き勝手にして嵌着可能に設けら
   れた一対の主軸機構と、前記一対の主軸機構を介して前
   記一対の内輪を前記保持機構の前記一対の外輪に向かっ
   て移動押圧して該一対の内輪と該一対の内輪に保持され
   たころまたは鋼球と該一対の外輪とに予圧を付与可能な
   一対の加圧機構と、前記一対の主軸機構を介して前記一
   対の内輪に回動を付与可能な一対の回動機構と、前記一
   対の内輪の対向する内側端面の前進端位置の距離を検出
   可能な一対の検出機構と、前記前進端位置の距離と基準
   距離とから前記一対の内輪の対向する内側端面の距離を
   演算して出力可能な計測器とを備え、前記一対の転がり
   軸受に予圧を付与して軸受機構に組付ける際の、一対の
   内輪の間に挟入する予圧スペーサの幅を組付け前に測定
   する予圧スペーサの組付け幅測定装置。