【手続補正書】
【提出日】平成16年10月6日(2004.10.6)
【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】転がり軸受装置の予圧設定方法及び予圧設定装置
【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】
第１の周面を有する第１の部材と、該第１の部材の外側に同心に配置され第１の周面と対向する第２の周面を有する第２の部材と、前記第１の周面に形成された第１の軌道と、前記第２の周面の一部で前記第１の軌道と対向する部分に形成された第２の軌道と、該第２の軌道から軸方向にずれた部分で前記第２の周面に形成された第３の軌道と、十分な嵌合強度を持って前記第１、第２の部材と同心に支持され前記第２の周面と対向する第３の周面を有する第３の部材と、該第３の周面の一部で前記第３の軌道に対向する部分に形成された第４の軌道と、前記第１の軌道と第２の軌道との間、及び前記第３の軌道と第４の軌道との間に、それぞれ複数個ずつ設けられた玉とを備えた転がり軸受装置に対し、
前記第１の部材に対する前記第３の部材の嵌合深さを調節して前記複数個ずつの玉に適正な予圧を付与するために、前記第３の部材及びこの第３の部材を軸方向に押し動かす送り部材に対して直列に、前記軸方向の力に対して十分な剛性を有する圧電素子を配置し、この圧電素子への通電に基づいて前記転がり軸受装置の構成各部品を振動させると共に、この転がり軸受装置の共振周波数を測定しつつ、第３の部材を前記送り部材により第１の部材に圧入嵌合し、前記共振周波数が予め設定した周波数にほぼ一致した状態で、前記第３の部材に圧入作業を終了させる転がり軸受装置の予圧設定方法であって、
前記送り部材からの前記軸方向の荷重を検出して、この荷重の変化分が急激に小さくなったときに、前記送り部材の送り速度を高速から低速に切り換えることを特徴とする転がり軸受装置の予圧設定方法。
【請求項２】
前記送り速度の切り替えは、圧入荷重を時間微分して圧入荷重の変化分を求め、この圧入荷重の変化分が予め設定した値以下になるかを監視して、設定値以下になったときに行われることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受装置の予圧設定方法。
【請求項３】
前記予め設定した周波数は、ある圧入荷重Ｆが負荷されたときの前記転がり軸受装置の共振周波数ｆMと、補正係数ｋｃとから、荷重によらない真の共振周波数ｆaをｆa＝ｆM−Ｆ×ｋｃの関係式より求め、得られた真の共振周波数ｆａを基に、設定しようとする予圧量Ｆaに対して求められる共振周波数であることを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり軸受装置の予圧設定方法。
【請求項４】
前記圧電素子は、０〜１０ｋＨｚとなるように掃引されたスイープトサイン波を印加することで振動することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の転がり軸受装置の予圧設定方法。
【請求項５】
第１の周面を有する第１の部材と、該第１の部材の外側に同心に配置され第１の周面と対向する第２の周面を有する第２の部材と、前記第１の周面に形成された第１の軌道と、前記第２の周面の一部で前記第１の軌道と対向する部分に形成された第２の軌道と、該第２の軌道から軸方向にずれた部分で前記第２の周面に形成された第３の軌道と、十分な嵌合強度を持って前記第１、第２の部材と同心に支持され前記第２の周面と対向する第３の周面を有する第３の部材と、該第３の周面の一部で前記第３の軌道に対向する部分に形成された第４の軌道と、前記第１の軌道と第２の軌道との間、及び前記第３の軌道と第４の軌道との間に、それぞれ複数個ずつ設けられた玉とを備えた転がり軸受装置に対し、前記第１の部材に対する前記第３の部材の嵌合深さを調節して前記複数個ずつの玉に適正な予圧を付与する、転がり軸受装置の予圧設定装置であって、
前記第３の部材を前記第１の部材に圧入嵌合させるため、前記第３の部材を軸方向に押し出す送り部材と、
該送り部材の軸方向の荷重を検出するロードセルと、
前記第３の部材及び前記送り部材に対して直列に配置されると共に、前記軸方向の力に対して十分な剛性を有し、通電に基づいて前記転がり軸受装置の構成各部品を振動させる圧電素子と、
該圧電素子によって振動する前記転がり軸受装置の共振周波数を測定する振動センサと、
前記ロードセルによって検出される前記軸方向の荷重の変化分が急激に小さくなったとき、前記送り部材の送り速度を高速から低速に切り換え、且つ、前記振動センサによって測定される前記共振周波数が予め設定した周波数にほぼ一致した状態で、前記送り部材による前記第３の部材の圧入作業を終了させる制御部と、
を備えたことを特徴とする転がり軸受装置の予圧設定装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、設定しようとする予圧量Ｆaは、ある圧入荷重Ｆが負荷されたときの転がり軸受装置の共振周波数ｆMと、補正係数ｋｃとから、荷重によらない真の共振周波数ｆaをｆa＝ｆM−Ｆ×ｋｃの関係式より求め、得られた真の共振周波数ｆａを基に、設定しようとする予圧量Ｆaに対する共振周波数ｆを求め、この共振周波数ｆを仕上共振周波数として転がり軸受装置への荷重を調整することにより設定できる。
さらに、圧電素子は、０〜１０ｋＨｚとなるように掃引されたスイープトサイン波を印加することで振動することができる。
また、本発明の転がり軸受の予圧設定装置は、前記第３の部材を前記第１の部材に圧入嵌合させるため、前記第３の部材を軸方向に押し出す送り部材と、該送り部材の軸方向の荷重を検出するロードセルと、前記第３の部材及び前記送り部材に対して直列に配置されると共に、前記軸方向の力に対して十分な剛性を有し、通電に基づいて前記転がり軸受装置の構成各部品を振動させる圧電素子と、該圧電素子によって振動する前記転がり軸受装置の共振周波数を測定する振動センサと、前記ロードセルによって検出される前記軸方向の荷重の変化分が急激に小さくなったとき、前記送り部材の送り速度を高速から低速に切り換え、且つ、前記振動センサによって測定される前記共振周波数が予め設定した周波数にほぼ一致した状態で、前記送り部材による前記第３の部材の圧入作業を終了させる制御部と、を備えることを特徴とし、短時間で正確な予圧設定が可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
【発明の効果】
本発明の転がり軸受の予圧設定方法によれば、転がり軸受装置の第１の部材に第３の部材を嵌合圧入するときに、送り部材による圧入荷重の変化分を検出することによって第３の部材に生じる軸方向の動きを検出しつつ、高速モードで送り、軸方向の動きを検出したら送り速度を高速モードから低速モードに切り替え、低速モードで送りながら転がり軸受装置を加振し、転がり軸受装置の共振周波数を検出する。この検出される共振周波数が、設定しようとする予圧量に対応する仕上共振周波数になるまで送り続け、検出した共振周波数が仕上共振周波数に一致したときに送りを停止する。このため、転がり軸受装置とこれを嵌合圧入する部材との間にギャップ等が存在しても、高速モードで短時間で送ることができ、第３の部材が動き始めると低速モードに切り替えるため、高精度に転がり軸受装置の共振周波数を設定でき、さらに、予圧量の設定を連続的な自動制御により迅速に行なうことができる。以て、生産性の高い正確な予圧設定を行なうことが可能となる。
また、本発明の転がり軸受の予圧設定装置によれば、第３の部材を第１の部材に圧入嵌合させるため、第３の部材を軸方向に押し出す送り部材と、送り部材の軸方向の荷重を検出するロードセルと、第３の部材及び送り部材に対して直列に配置されると共に、軸方向の力に対して十分な剛性を有し、通電に基づいて前記転がり軸受装置の構成各部品を振動させる圧電素子と、圧電素子によって振動する転がり軸受装置の共振周波数を測定する振動センサと、ロードセルによって検出される前記軸方向の荷重の変化分が急激に小さくなったとき、送り部材の送り速度を高速から低速に切り換え、且つ、振動センサによって測定される共振周波数が予め設定した周波数にほぼ一致した状態で、送り部材による第３の部材の圧入作業を終了させる制御部と、を備えることで、上記同様、短時間で正確な予圧設定が可能となる。