(57)【要約】【課題】軸受用ころの外径寸法を複数の周方向位置で簡単に精度よく測定できるようにすることである。【解決手段】ころＡを円形の回転測定台１の上面に軸方向を回転中心から半径方向に向けて載置し、ころＡを回転測定台１の所定の位置で回転自在にころ支持具２で支持して、支持されたころＡを回転させながら、その軸心上での回転測定台１の上面からの高さをころ高さ変位計３によって測定することにより、軸受用ころＡの外径寸法を複数の周方向位置で簡単に精度よく測定できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受用の円筒ころまたは円錐ころの外径寸法を複数の周方向位置で測定する軸受用ころの外径測定装置において、前記測定されるころを、その軸方向を回転中心から半径方向に向けて載置する円形の回転測定台と、この回転測定台の上面に半径方向に向けて載置されたころを所定の位置で回転自在に支持するころ支持具と、このころ支持具で支持されたころの前記回転測定台の上面からの高さをころの軸心上で検出するころ高さ変位計とを備え、前記回転測定台を回転させて前記ころを回転させながら、前記ころの外径寸法を複数の周方向位置で前記ころ高さ変位計によって測定するようにしたことを特徴とする軸受用ころの外径測定装置。
【請求項２】
前記ころを所定の位置で回転自在に支持するころ支持具が、前記回転測定台上で回転するころの胴面に転がり側で当接される胴支持部と、前記ころの回転測定台上で半径方向外径側を向く端面に当接される端面支持部とを有するものである請求項１に記載の軸受用ころの外径測定装置。
【請求項３】
前記胴支持部が、前記ころの胴面の全長に亙って当接される平坦面で形成された請求項２に記載の軸受用ころの外径測定装置。
【請求項４】
前記端面支持部が、前記ころの回転測定台上で半径方向外径側を向く端面の中心部に当接されるピン状突起で形成された請求項２または３に記載の軸受用ころの外径測定装置。
【請求項５】
前記回転測定台の回転軸を、回転測定台の上面が前記ころを載置する円周方向位置で外径側へ下降傾斜するように傾斜させた請求項２乃至４のいずれかに記載の軸受用ころの外径測定装置。
【請求項６】
前記回転測定台の上面に、外径側へ加工傾斜するテーパ部を設け、このテーパ部に前記ころを載置するようにした請求項２乃至４のいずれかに記載の軸受用ころの外径測定装置。
【請求項７】
前記ころ高さ変位計を、前記回転測定台の半径方向で移動させる手段を設けた請求項１乃至６のいずれかに記載の軸受用ころの外径測定装置。
【請求項８】
前記ころ高さ変位計を、前記回転測定台の半径方向と直交方向または円周方向で移動させる手段を設けた請求項１乃至７のいずれかに記載の軸受用ころの外径測定装置。
【請求項９】
前記ころ高さ変位計を、差動トランス式、光学式、静電容量式または磁気式のいずれかの変位計とした請求項１乃至８のいずれかに記載の軸受用ころの外径測定装置。
【請求項１０】
前記回転測定台の上面の回転方向の面触れを検出する面振れ変位計を設け、この面振れ変位計の検出出力に基づいて、前記ころ高さ変位計の検出出力に含まれる前記回転測定台の上面の面触れ量を除去するようにした請求項１乃至９のいずれかに記載の軸受用ころの外径測定装置。
【請求項１１】
前記面振れ変位計を、前記回転測定台の半径方向で移動させる手段を設けた請求項１０に記載の軸受用ころの外径測定装置。
【請求項１２】
前記面振れ変位計を、差動トランス式、光学式、静電容量式または磁気式のいずれかの変位計とした請求項１０または１１に記載の軸受用ころの外径測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受用の円筒ころや円錐ころの外径寸法を複数の周方向位置で測定する軸受用ころの外径測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸受用の円筒ころや円錐ころは、軸受の円滑な回転やラジアル方向の予圧精度等を確保するために、外径寸法や真円度を精度よく検査して管理する必要がある。従来、このようなころの外径寸法や真円度を検査する際には、図１１に示すように、ころ５１をＶブロック５２に載置し、ころ５１の軸心上に変位計５３をセットして、作業者がころ５１を少しずつ回転させながら、ころ５１の高さを複数の周方向位置で測定し、測定されたころ５１の高さをＶブロック５２の傾斜角度からころ５１の外径寸法に換算している。通常、複数の測定値を換算した平均値をころの外径寸法とし、最大値と最小値の差で真円度を評価している。
【０００３】
なお、円柱体や円筒体等の微小体の外径を測定する微小体の外径測定装置として、微小体を支持するＶブロックに空気吸引孔を設け、微小体を空気でＶブロック側へ吸引しながら、安定した姿勢で微小体の外径寸法を測定するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１３２１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した軸受用ころをＶブロックに載置して外径寸法を複数の周方向位置で測定する従来の方法は、作業者がＶブロックに載置されたころを回転させる必要があるので、測定に手間がかかり、かつ、慣れない作業者が行うと、測定する点でのころの回転位置がばらついて、外径寸法の平均値や真円度を的確に測定できない問題がある。
【０００６】
また、特許文献１に記載の微小体の外径測定装置を軸受用ころの外径測定に適用する場合も、作業者がＶブロックに載置されたころを回転させる必要があり、さらに、ころがＶブロック側へ吸引されているので、ころを回転させることが難しくなり、Ｖブロックとの摩擦でころを傷付ける恐れもある。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、軸受用ころの外径寸法を複数の周方向位置で簡単に精度よく測定できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、軸受用の円筒ころまたは円錐ころの外径寸法を複数の周方向位置で測定する軸受用ころの外径測定装置において、前記測定されるころを、その軸方向を回転中心から半径方向に向けて載置する円形の回転測定台と、この回転測定台の上面に半径方向に向けて載置されたころを所定の位置で回転自在に支持するころ支持具と、このころ支持具で支持されたころの前記回転測定台の上面からの高さをころの軸心上で検出するころ高さ変位計とを備え、前記回転測定台を回転させて前記ころを回転させながら、前記ころの外径寸法を複数の周方向位置で前記ころ高さ変位計によって測定する構成を採用した。
【０００９】
すなわち、ころを円形の回転測定台の上面に軸方向を回転中心から半径方向に向けて載置し、このころを回転測定台の所定の位置で回転自在にころ支持具で支持して、支持されたころを回転させながら、その軸心上での回転測定台の上面からの高さをころ高さ変位計によって測定することにより、軸受用ころの外径寸法を複数の周方向位置で簡単に精度よく測定できるようにした。
【００１０】
前記ころを所定の位置で回転自在に支持するころ支持具は、前記回転測定台上で回転するころの胴面に転がり側で当接される胴支持部と、前記ころの回転測定台上で半径方向外径側を向く端面に当接される端面支持部とを有するものとすることができる。
【００１１】
前記胴支持部は、前記ころの胴面の全長に亙って当接される平坦面で形成されたものとするとよい。
【００１２】
前記端面支持部は、前記ころの回転測定台上で半径方向外径側を向く端面の中心部に当接されるピン状突起で形成されたものとするとよい。
【００１３】
前記回転測定台の回転軸を、回転測定台の上面が前記ころを載置する円周方向位置で外径側へ下降傾斜するように傾斜させることにより、ころを安定して端面支持ピンに当接させて支持することができる。
【００１４】
前記回転測定台の上面に、外径側へ加工傾斜するテーパ部を設け、このテーパ部に前記ころを載置することによっても、ころを安定して端面支持ピンに当接させて支持することができる。
【００１５】
前記ころ高さ変位計を、前記回転測定台の半径方向で移動させる手段を設けることにより、長さ寸法の異なるころや円錐ころの外径寸法を所定の軸方向位置で測定することができる。
【００１６】
前記ころ高さ変位計を、前記回転測定台の半径方向と直交方向または円周方向で移動させる手段を設けることにより、外径寸法の異なるころに対しても、その軸心上でころ高さを検出することができる。
【００１７】
前記ころ高さ変位計は、差動トランス式、光学式、静電容量式または磁気式のいずれかの変位計とすることができる。
【００１８】
前記回転測定台の上面の回転方向の面触れを検出する面振れ変位計を設け、この面振れ変位計の検出出力に基づいて、前記ころ高さ変位計の検出出力に含まれる前記回転測定台の上面の面触れ量を除去することにより、回転測定台の上面の面触れによる外乱を除去することができる。
【００１９】
前記面振れ変位計を、前記回転測定台の半径方向で移動させる手段を設けることにより、ころの軸方向に対するころ高さ変位計の位置に面振れ変位計の半径方向を合わせ、回転測定台の上面の面触れによる外乱をより的確に除去することができる。
【００２０】
前記面振れ変位計は、差動トランス式、光学式、静電容量式または磁気式のいずれかの変位計とすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の軸受用ころの外径測定装置は、ころを円形の回転測定台の上面に軸方向を回転中心から半径方向に向けて載置し、このころを回転測定台の所定の位置で回転自在にころ支持具で支持して、支持されたころを回転させながら、その軸心上での回転測定台の上面からの高さをころ高さ変位計によって測定するようにしたので、軸受用ころの外径寸法を複数の周方向位置で簡単に精度よく測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図８は、第１の実施形態を示す。この軸受用ころの外径測定装置は、図１に示すように、測定される円筒ころＡを、その軸方向を回転中心から半径方向に向けて載置する円形の回転測定台１と、回転測定台１に載置されたころＡを所定の位置で回転自在に支持するころ支持具２と、ころ支持具２で支持されたころＡの回転測定台１の上面からの高さをころＡの軸心上で検出するころ高さ変位計３と、回転測定台１の上面の回転方向の面触れを検出する面振れ変位計４とを備え、ころ高さ変位計３がＸＹテーブル５に取り付けられ、面振れ変位計４がころ支持具２に取り付けられて、これらが一つの基台６に装着されている。
【００２３】
前記ＸＹテーブル５は、ころ高さ変位計３を回転測定台１の半径方向、すなわち、ころＡの軸方向で移動させるＸテーブル５ａと、その直交方向で移動させるＹテーブル５ｂとを備えており、測定対象のころＡの規格寸法に応じて、ころ高さ変位計３をころＡの軸方向の所定の位置で軸心上に位置決めする。
【００２４】
図２および図３に示すように、前記回転測定台１の回転軸１ａは、その上面がころＡを載置する円周方向位置で外径側へ下降傾斜するように傾斜しており、サーボモータ（図示省略）によって時計回りに所定の一定速度で回転するようになっている。
【００２５】
前記ころ支持具２は、回転測定台１上で回転するころＡの胴面に全長に亙って転がり側で当接される平坦な胴支持部２ａと、回転測定台１の半径方向外径側へ下向きに傾くころＡの外径側を向く端面の中心部に当接されるピン状突起で形成された端面支持部２ｂとを有し、ころＡを所定の位置で回転自在に支持する。
【００２６】
図２および図４に示すように、前記ころ支持具２の胴支持部２ａと反対側には、保持具４ａに保持された面振れ変位計４が、スライドテーブル７を介して取り付けられている。したがって、面振れ変位計４は、ころＡの軸方向と平行に回転測定台１の半径方向で移動可能とされ、ころ高さ変位計３が位置決めされる回転測定台１の半径方向位置に合わせて位置決めされる。
【００２７】
この実施形態では、前記ころ高さ変位計３が接触タイプの差動トランス式変位計、面振れ変位計４が非接触タイプの光学式変位計とされている。これらの変位計は、静電容量式や磁気式の変位計とすることもできる。
【００２８】
つぎに、上述した外径測定装置を用いて、ころＡの外径寸法を複数の周方向位置で測定する方法を説明する。この実施形態では、図５に示すように、面振れ変位計４の円周方向位置Ｑは、ころ高さ変位計３の円周方向位置Ｐに対して、回転測定台１の回転中心Ｏに対する回転角θだけ、回転方向にずらされている。また、回転測定台１の回転速度ところ高さ変位計３および面振れ変位計４の検出出力は、演算機能を有する記録装置に入力される。
【００２９】
図６は、公差零、真円とされた規範ころの測定結果のチャートを示す。図６（ａ）は、時間軸Ｔに対して、ころ高さ変位計３の検出出力Ｚ１と面振れ変位計４の検出出力Ｚ２とをそのまま連続的に記録したもの、（ｂ）は、（ａ）における面振れ変位計４の検出出力Ｚ２の位相を、前記回転角θのずれ分を回転測定台１の回転速度で補正して、ころ高さ変位計３の検出出力Ｚ１に同期させたもの、（ｃ）は、（ｂ）における同期させたころ高さ変位計３の検出出力Ｚ１と面振れ変位計４の検出出力Ｚ２の差ΔＺ０を記録したものである。
【００３０】
図７は、測定対象とされたころＡの測定結果のチャートを示す。図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同様の形態で検出出力Ｚ１、Ｚ２およびその差ΔＺを連続的に記録したものであり、この場合は、ころＡの寸法誤差によって、図７（ｃ）における差ΔＺに、規範ころの差ΔＺ０からのずれと時間変動が生じている。
【００３１】
図８は、図７（ｃ）における差ΔＺの変動をころＡの１回転分について拡大して示す。この１回転分の差ΔＺの変動の平均値ΔＺＡＶＥからΔＺ０を差し引いた値に規範ころの外径寸法を足し合わせた値がころＡの外径寸法、最大値ΔＺＭＡＸと最小値ΔＺＭＩＮとの差がころＡの真円度として測定される。
【００３２】
この実施形態では、ころ高さ変位計３の検出出力Ｚ１と面振れ変位計４の検出出力Ｚ２がころＡの全周位置で連続的に出力されるものとして、その差ΔＺの平均値ΔＺＡＶＥからΔＺ０を差し引いた値に規範ころの外径寸法を足し合わせた値をころＡの外径寸法、最大値ΔＺＭＡＸと最小値ΔＺＭＩＮとの差をころＡの真円度としたが、各検出出力Ｚ１、Ｚ２は離散的に複数の周方向位置で出力されるものとしてもよい。
【００３３】
図９および図１０は、第２の実施形態を示す。この軸受用ころの外径測定装置は、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、前記回転測定台１の回転軸１ａが垂直とされ、その上面の外周側に外径側へ加工傾斜するテーパ部１ｂが設けられ、このテーパ部１ｂに円筒ころＡが、軸方向を回転中心から半径方向に向けて載置されるようになっている点が異なる。その他の部分は第１の実施形態のものと同じである。
【００３４】
上述した各実施形態では、測定対象の軸受用ころを円筒ころとしたが、本発明に係る軸受用ころの外径測定装置は、円錐ころの外径寸法も同様の方法で測定することができる。なお、円錐ころを測定対象とする場合は、その大径端面側を回転測定台の半径方向外径側へ向けるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態の軸受用ころの外径測定装置を示す外観斜視図
【図２】図１の要部を拡大して示す平面図
【図３】図２の背面側からの側面図
【図４】図３のIV−IV線からの矢視図
【図５】図１のころ高さ変位計と面振れ変位計の回転測定台上での位置関係を説明する平面図
【図６】ａ、ｂ、ｃは、規範ころの測定結果を示すチャート図
【図７】ａ、ｂ、ｃは、ころの測定結果を示すチャート図
【図８】図７（ｃ）を拡大したチャート図
【図９】第２の実施形態の軸受用ころの外径測定装置の要部を拡大して示す平面図
【図１０】図９の背面側からの側面図
【図１１】従来の軸受用ころの外径測定方法を示す側面図
【符号の説明】
【００３６】
Ａ  ころ
１  回転測定台
１ａ  回転軸
１ｂ  テーパ部
２  ころ支持具
２ａ  胴支持部
２ｂ  端面支持部
３  ころ高さ変位計
４  面振れ変位計
４ａ  保持具
５  ＸＹテーブル
５ａ  Ｘテーブル
５ｂ  Ｙテーブル
６  基台
７  スライドテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010112929.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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