【手続補正書】
【提出日】平成16年11月4日(2004.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】玉軸受の検査方法および検査装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査玉軸受の内輪をその軸心を中心に回転する基準回転軸に取り付け、該被検査玉軸受の外輪にその軸心方向に予圧をかけながら前記基準回転軸を回転させることによって前記内輪を前記外輪に対し相対的に回転させ、前記内輪と前記外輪との相対的な回転に伴い前記被検査玉軸受から発生する振動、音圧などの物理量を測定し、該測定の結果に基づき前記玉軸受を検査する玉軸受の検査方法において、前記内輪の溝と前記外輪の溝との間に保持されている各転動体に、前記基準回転軸と同軸に回転する回転体に形成された突当部位を突き当て、前記外輪に前記予圧をかけながら前記基準回転軸を回転させるとともに、前記各転動体がスキュー運動するように前記回転体の回転速度を可変制御しながら前記回転体を回転させ、前記各転動体が前記スキュー運動している状態で前記被検査玉軸受から発生する前記物理量を測定することを特徴とする玉軸受の検査方法。
【請求項２】
前記回転体の回転速度を周期的に変化するように制御することを特徴とする請求項１に記載の玉軸受の検査方法。
【請求項３】
内輪と外輪と両者間に介在する複数の球形の転動体とからなる被検査玉軸受の前記内輪が取り付けられる基準回転軸と、該基準回転軸を回転させることにより前記内輪を回転させるモータと、前記被検査玉軸受の前記外輪に予圧を付与する予圧リングとを備えた玉軸受の検査装置において、前記基準回転軸の軸線方向に移動自在に設けられ、一端部が前記複数の転動体に突き当てられる突当部位とされた回転体を有するスキュー駆動手段を備えたことを特徴とする玉軸受の検査装置。
【請求項４】
前記スキュー駆動手段は、前記回転体を前記基準回転軸と同軸に回転させるスキュー駆動モータと、該スキュー駆動モータによる前記回転体の回転速度が周期的に変化するように制御するモータコントローラとを備えたことを特徴とする請求項３に記載の玉軸受の検査装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検査玉軸受の内輪と外輪との相対的な回転に伴い被検査玉軸受から発生する振動、音圧などの物理量を測定し、該測定の結果に基づき玉軸受を検査する玉軸受の検査方法および検査装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するため、被検査玉軸受に対し十分な品質保証を得るための検査精度を格段に向上させることができる玉軸受の検査方法および検査装置を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被検査玉軸受の内輪をその軸心を中心に回転する基準回転軸に取り付け、該被検査玉軸受の外輪にその軸心方向に予圧をかけながら前記基準回転軸を回転させることによって前記内輪を前記外輪に対し相対的に回転させ、前記内輪と前記外輪との相対的な回転に伴い前記被検査玉軸受から発生する振動、音圧などの物理量を測定し、該測定の結果に基づき前記玉軸受を検査する玉軸受の検査方法において、前記内輪の溝と前記外輪の溝との間に保持されている各転動体に、前記基準回転軸と同軸に回転する回転体に形成された突当部位を突き当て、前記外輪に前記予圧をかけながら前記基準回転軸を回転させるとともに、前記各転動体がスキュー運動するように前記回転体の回転速度を可変制御しながら前記回転体を回転させ、前記各転動体が前記スキュー運動している状態で前記被検査玉軸受から発生する前記物理量を測定することを特徴とする玉軸受の検査方法を提供する。
上記検査方法において、前記回転体の回転速度を周期的に変化するように制御することが好ましい。
また、本発明は、内輪と外輪と両者間に介在する複数の球形の転動体とからなる被検査玉軸受の前記内輪が取り付けられる基準回転軸と、該基準回転軸を回転させることにより前記内輪を回転させるモータと、前記被検査玉軸受の前記外輪に予圧を付与する予圧リングとを備えた玉軸受の検査装置において、前記基準回転軸の軸線方向に移動自在に設けられ、一端部が前記複数の転動体に突き当てられる突当部位とされた回転体を有するスキュー駆動手段を備えたことを特徴とする玉軸受の検査装置を提供する。
上記検査装置において、前記スキュー駆動手段は、前記回転体を前記基準回転軸と同軸に回転させるスキュー駆動モータと、該スキュー駆動モータによる前記回転体の回転速度が周期的に変化するように制御するモータコントローラとを備えることが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の玉軸受の検査方法では、内輪の溝と外輪の溝との間に保持されている各転動体に、基準回転軸と同軸に回転する回転体に形成された突当部位を突き当て、外輪に予圧をかけながら基準回転軸を回転させるとともに、各転動体が突当部位によりスキュー運動するように回転体の回転速度を可変制御しながら回転体を回転させる。この場合、各転動体の自転運動は、基準回転軸の回転による自転の成分と、回転体の突当部位を介して伝達される回転体の回転による自転の成分を合成したものとなる。ここで、回転体の回転による自転の成分とは、すなわち、基準回転軸の回転中心軸線に垂直でかつこの回転中心軸線上の１点と転動体の中心とを通る軸線を自転軸とする自転の成分である。従って、回転体の回転速度を可変制御することによって回転体の回転速度が変動し、この回転体の回転速度の変動に伴い各転動体の自転運動の自転軸が変動することになる。すなわち、各転動体がスキュー運動することになる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
このように、各転動体に回転体の突当部位を突き当て回転体を回転させるという直接的な方法で各転動体にスキュー運動を付与するので、各転動体の全てに対し確実にスキュー運動を付与することができる。また、各転動体に回転体の突当部位を同時に突き当てることにより、各転動体の全てに対し確実にかつ同時にスキュー運動を付与することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
この転動体のスキュー運動により、転動体と内輪および外輪との接触点の軌跡を転動体表面上で徐々にずらすことができ、転動体と内輪および外輪との接触点の軌跡が従来のように微小幅の領域に限定されることなく、転動体表面上において転動体の内輪および外輪に対して接触する点が格段に広い領域に短時間で亘ることになる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
よって、各転動体がスキュー運動している状態で被検査玉軸受から発生する物理量を測定するので、その測定結果には転動体表面のほぼ全領域における内、外輪の各溝との接触状態の測定結果が含まれ、転動体の仕上げ精度、表面の傷の有無を転動体の全表面積に亘り検査することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
特に、回転体に与える回転速度を例えば正弦波状に変化させるなど周期的に変動させ、かつその周期を基準回転軸の回転により付与される転動体の自転周期より僅かに大きくまたは小さくすることにより、１回の自転毎に転動体の内、外輪との接触点が規則的に少しずつずれるような軌跡を描くことになる。従って、転動体がこのようなスキュー運動している状態で測定を行うので、転動体の全表面をむらなく着実に内、外輪と接触させることができ、短時間でさらに信頼性が高い検査結果を得ることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
スキュー駆動手段は、スピンドル回転軸１と同軸上に伸びかつ予圧スライダー８の内部を貫通するスキュー駆動軸７を有する。スキュー駆動軸７の一端は予圧スライダー８からスピンドル回転軸１側に向けて突出し、該一端には各鋼球３に突き当て可能な突当部位７ｃが形成されている。突当部位７ｃを構成する材質としては、鋼球３との突き当てにより鋼球３の表面を傷つけるなどの恐れがない材質が要求されるとともに、突当部位７ｃと鋼球３との接触により生じる摩耗粉が軸受内に侵入することを防止するために、この摩耗粉の発生がないような材質が要求され、突当部位７ｃをテフロン（登録商標）、ナイロンなどの樹脂材で構成することが好ましい。スキュー駆動軸７の他端は予圧スライダー８からスピンドル回転軸１と逆側に向けて突出し、該他端には、ロックナット７ｂによりプーリー１２が取り付けられている。スキュー駆動軸７の途中部位にはフランジ部７ａが形成され、フランジ部７ａは予圧スライダー８の内部に形成されたシリンダ８ｂに収容されている。フランジ部７ａはシリンダ８ｂに対しピストンとして機能し、フランジ部７ａは、シリンダ８ｂと共働してシリンダ８ｂに空圧回路（図示せず）からエア通路８ｃまたはエア通路８ｄを介して供給される加圧エアによりフランジ部７ａを移動させるピストン・シリンダ機構を構成する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
予圧リング５の突き当て、スキュー駆動軸７の突当部位７ｃの突き当てが完了すると、スピンドル回転軸１が回転駆動モータにより回転され、内輪４ｂは外輪４ａに対し相対的に回転する。同時にスキュー駆動モータ９に前記のような駆動制御を行うことにより、スキュー回転軸７には周期的変動を伴う回転が与えられる。これらの回転に伴い各鋼球３は、外輪４ａにかけられている予圧による軸Ｂを自転軸とする自転に、図１の軸Ｃの周りすなわちスピンドル回転軸１の回転中心軸線に垂直でかつこの中心軸線上の１点と各鋼球３の中心とを通る軸線の周りに回転速度の変化する成分が重畳され、両成分の合成により定まる各鋼球３の自転軸は周期的に変化することになり、スキュー運動をする。このスキュー運動が加わることにより、鋼球３が１回自転する毎に、鋼球３の外輪４ａ、内輪４ｂとの接触点の軌跡が鋼球３上で少しづつずれてくるので、鋼球３の内、外輪４ｂ，４ａの各溝に対する接触領域が鋼球表面のほぼ全領域になる。この軌跡のずれる度合いは、鋼球自転周期と前記変化成分との差により定まるので適宜設定する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の玉軸受の検査方法によれば、内輪の溝と外輪の溝との間に保持されている各転動体に、基準回転軸と同軸に回転する回転体に形成された突当部位を突き当て、外輪に予圧をかけながら基準回転軸を回転させるとともに、各転動体がスキュー運動するように回転体の回転速度を可変制御しながら回転体を回転させ、各転動体がスキュー運動している状態で被検査玉軸受から発生する物理量を測定するので、その測定結果には転動体表面のほぼ全領域における内、外輪の各溝との接触状態の測定結果が含まれ、転動体の仕上げ精度、表面の傷の有無を転動体の全表面積に亘り検査することができる。よって、被検査玉軸受に対し十分な品質保証を得るための検査精度を格段に向上させることができる。
また、本発明の玉軸受の検査装置によれば、上述したと同様の効果を得ることができる。