(57)【要約】【課題】外輪と複数の円筒ころと保持器とを有する転がり軸受用サブアッセンブリ１０において、円筒ころの径方向内方への移動量を簡単で正確に測定することができる測定装置を提供する。【解決手段】上下揺動自在である揺動部材１の一端部１７ａに、サブアッセンブリ１０の頂部にある円筒ころに下から当接させる接触子２が設けられている。この接触子２は磁石２１を有している。揺動部材１の他端部１７ｂに、揺動部材１の揺動量を計測するダイヤルゲージ８が設けられている。磁石２１によって接触子２が円筒ころに付いた状態で、その円筒ころが軌道面に接触した状態から接触子２を押し下げることによって揺動した揺動部材１の揺動量を、ダイヤルゲージ８が計測する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、磁性体であって前記外輪の内周面にある軌道面を転動する複数の転動体と、これら転動体を径方向内方への移動量を制限して保持している保持器と、を有する転がり軸受用サブアッセンブリにおける、前記転動体の移動量の測定を行う測定装置であって、
軸線を水平として前記サブアッセンブリを支持する支持部材と、
上下揺動自在に支持されている揺動部材と、
この揺動部材に設けられ前記サブアッセンブリの頂部にある前記転動体に当接させるとともに、磁気吸着可能な接触子と、
前記接触子が前記転動体に吸着した状態で、当該転動体が前記軌道面に接触した状態から前記接触子を押し下げることによって揺動した前記揺動部材の揺動量を計測する計測器と、
を備えていることを特徴とする転動体の移動量の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外輪と複数の転動体とこれら転動体を保持している保持器とを有する転がり軸受用サブアッセンブリにおける、前記転動体の移動量の測定を行う測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
外輪、内輪、複数の転動体及び転動体用の保持器を有した転がり軸受が組み込まれる装置において、その組立の際、保持器によって保持された複数の転動体を外輪の径方向内側に配置してサブアッセンブリを構成し、このサブアッセンブリを装置の本体に嵌め込んだ状態で、その内部に内輪を嵌め入れる場合がある。この際、転動体がサブアッセンブリの径方向内方（以下、単に径方向内方という）へ脱落することを防止する必要があり、例えば特許文献１に記載しているように、保持器の径方向内側部に爪部等の突起部を形成することにより、前記脱落を防止することができる。この保持器は、転動体を周方向で所定間隔に保持するために複数のポケット部が形成されており、このポケット部内において前記突起部により転動体の径方向内方への移動量が制限され脱落を防止している。
【０００３】
図５に示しているように、外輪４１、複数の転動体（ころ）４２及び保持器４３を有した転がり軸受用サブアッセンブリ４０に対して、前記のように内輪４４を後から嵌め入れて組み立てる場合、頂部にあるころ４２は、保持器４３のポケット部４３ａ内において、自重により径方向内方へ移動して（落ちて）保持された状態となる。この状態で内輪４４を嵌める際、内輪４４の外周面の縁部をテーパ形状とすることにより組立を容易としていても、ころ４２の移動量（落ち量）が大きすぎると、ころ４２と内輪４４とが干渉し、組立が困難になるという問題点がある。
【０００４】
そこで、このようなサブアッセンブリ４０において、ポケット部４３ａ内のころ４２の移動量を管理する必要がある。このころ４２の移動量を測定する手段として、例えば特許文献２に記載の方法が考えられる。この方法は、転動体（又はこれと同形の測定補助具）の近傍位置に変位計（センサ）を設け、転動体を移動させ、変位計によってその変位を計測することにより、移動量を測定することができる。
【０００５】
【特許文献１】実開平５−１２７５３号公報
【特許文献２】特開２００１−１５９５０２号公報（図４参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
引用文献２に記載の方法の場合、転動体をポケット部内で移動させるために、転動体をピンセットでつかんだり、マニピュレータを利用したりする必要がある。しかし、実際の前記サブアッセンブリ４０（図５参照）において、この測定方法を適用するためには、ころ４２の近傍位置（直下）に変位計を設ける必要がある。この場合、変位計が邪魔になるため、ピンセット及びマニピュレータをころ４２に径方向内方から接近させ、かつ、これを用いてころ４２を移動させる作業を行うことが困難であるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、前記のようなサブアッセンブリにおいて、転動体の径方向内方への移動量を簡単且つ正確に測定することができる転動体の移動量の測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の転動体の移動量の測定装置は、外輪と、磁性体であって前記外輪の内周面にある軌道面を転動する複数の転動体と、これら転動体を径方向内方への移動量を制限して保持している保持器とを有する転がり軸受用サブアッセンブリにおける、前記転動体の移動量の測定を行う測定装置であって、軸線を水平として前記サブアッセンブリを支持する支持部材と、上下揺動自在に支持されている揺動部材と、この揺動部材に設けられ前記サブアッセンブリの頂部にある前記転動体に当接させるとともに、磁気吸着可能な接触子と、前記接触子が前記転動体に吸着した状態で、当該転動体が前記軌道面に接触した状態から前記接触子を押し下げることによって揺動した前記揺動部材の揺動量を計測する計測器とを備えているものである。
【０００９】
この測定装置によれば、サブアッセンブリの頂部にある転動体に接触子を接触させた状態で当該転動体を押し上げると、転動体を外輪の軌道面に接触させることができる。この状態から、転動体を径方向内方へ移動させると、保持器は移動量を制限して転動体を保持した状態となる。この際、転動体が接触子を介して揺動部材を押し下げ、揺動部材は転動体の移動量（落ち量）に応じて揺動する。この揺動量を計測器が計測することにより、前記移動量を簡単に測定することができる。
さらに、転動体は磁性体であり、接触子は磁気吸着可能であるため、転動体が保持器に保持された状態で、この転動体に接触子が磁気吸着している状態となるため、揺動部材は静止できる。計測器による計測は、揺動部材を最終的に静止した状態で行うため、揺動部材の揺動量を正確に計測することができ、前記移動量を正確に測定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、転動体が移動して保持器に保持された状態で、この転動体と接触子と磁気吸着している状態となるため、揺動部材は静止できる。このため、揺動部材の揺動量を正確に計測することができ、これに基づいて転動体の移動量を正確に測定することができる。また、転動体を扱うためにピンセット等を使用する必要がなく、転動体の移動量の測定が容易である
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図２は本発明の測定対象である転がり軸受用のサブアッセンブリ１０及びこのサブアッセンブリ１０に挿入される内輪１５を示す断面図である。図２において、転がり軸受は、外輪１１と、内輪１５と、これらの間に介在する複数の転動体（円筒ころ１３）と、これら円筒ころ１３を周方向で所定間隔に保持している保持器１４とを有する円筒ころ軸受である。円筒ころ１３は、外輪１１の内周面１１ａにある外輪軌道面１２を転動すると共に、内輪１５の外周面１５ａにある内輪軌道面１６を転動する。
【００１２】
保持器１４は、それぞれの円筒ころ１３を、外輪軌道面１２に接触している状態から、サブアッセンブリ１０（保持器１４）の径方向内方（以下、単に径方向内方という）の所定位置まで移動可能として保持し、その移動可能な移動量を制限して保持している。具体的に説明すると、保持器１４は環状であり、円筒ころ１３を周方向で等間隔に保持するためにポケット部１４ａが複数形成されている。各ポケット部１４ａは円筒ころ１３に対して隙間を有している。各ポケット部１４ａの径方向内側部に、爪部等の突起部１４ｂが形成されている。そして、各ポケット部１４ａ内において、外輪軌道面１２に接触していた円筒ころ１３が保持器１４の径方向内方に所定の距離だけ移動すると、この突起部１４ｂに当接する（引っ掛かる）。これにより、保持器１４が、円筒ころ１３の径方向内方への移動量を制限している構成となる。
【００１３】
円筒ころ１３は磁性体の金属からなる。具体的には、円筒ころ１３は、ＳＵＪ２（高炭素クロム軸受鋼）、ＳＵＳ４４０Ｃ（マルテンサイト系ステンレス鋼）、又は、ＳＫＨ４（高速度工具鋼）等の材料からなり、強磁性体（強磁性材料）である。
【００１４】
そして、この発明の測定装置は、このような転がり軸受のうち、外輪１１と、複数の円筒ころ１３と、保持器１４とを有するサブアッセンブリ（中間品）１０における、円筒ころ１３の移動量の測定を行うものである。なお、この移動量は、サブアッセンブリ１０の軸線Ｃが水平である状態で、頂部にある円筒ころ１３が、外輪１１の外輪軌道面１２に接触した状態から、落下し、保持器１４に移動量が制限されて保持された位置までの距離（落ち量）である。
【００１５】
図１はこの発明の測定装置の実施の一形態を示す斜視図である。この図１において、測定装置は、軸線Ｃを水平としてサブアッセンブリ１０を支持する支持部材５と、サブアッセンブリ１０に対して揺動する揺動部材１と、この揺動部材１を上下方向に揺動自在として支持している受け部材６と、揺動部材１に設けられた接触子（当接部）２と、揺動部材１の揺動量を計測する計測器８とを備えている。
【００１６】
支持部材５の上面は、一対の傾斜面５ａ，５ａを有したＶ字形となっており、サブアッセンブリ１０を下から２点支持することができる。つまり、サブアッセンブリ１０を支持部材５に載せるだけで、サブアッセンブリ１０を支持することができる。また、支持部材５は、図示しない調整機構によって、上面の高さ位置を調整することができ、かつ、受け部材６（揺動部材１）との距離を調整することができるように構成してもよい。この調整機構は、様々な大きさのサブアッセンブリに対応させるためである。
【００１７】
揺動部材１を支承する受け部材６は、揺動部材１を挿通させる窓部６ａが形成されている。また、受け部材６は窓部６ａが形成された鉛直壁状の本体部６ｂと、本体部６ｂの下にあるベース部６ｃとを有している。
【００１８】
揺動部材１は、前後方向に直線的に伸びた本体部１７と、この本体部１７に直交する左右方向に直線的に伸びた揺動軸部１８とを有している。そして、接触子２が、この本体部１７の一端部１７ａに固定されている。揺動軸部１８は丸棒であり、本体部１７の中央部で交差している。そして、この揺動軸部１８は、前記窓部６ａ内に存在しており、その両端部において前記受け部材６に支持されている。そして、揺動部材１（本体部１７）は、揺動軸部１８の水平軸線Ｃ１回りに上下方向に揺動自在に支持されている。
【００１９】
図３はサブアッセンブリ１０及び測定装置の一部を示している説明図である。図１と図３とにおいて、接触子２は、本体部１７の一端部１７ａにおいて上方へ突出して設けられており、磁気吸着可能な構成である。つまり、この接触子２は磁石２１を有している。なお、磁石は、構造上（コンパクト化のため）永久磁石とするのが好ましいが、電磁石とすることもできる。永久磁石としてはフェライト磁石を適用することができる。また、接触子２の一部に磁石２１を有したものとしてもよく、接触子２の全体を磁石から構成してもよい。一部に磁石２１を有するものとした場合、接触子２の先端に磁石２１を設けてもよく、または磁石２１を接触子２内に埋め込んで設けてもよい。
【００２０】
また、接触子２は、前記支持部材５上に載置したサブアッセンブリ１０の頂部にある円筒ころ１３の下面に、下から当接させることができる。図示している接触子２は上端部が球形である。このように、接触子２は磁石２１を有しており、円筒ころ１３は磁性体であるため、磁石によって接触子２が円筒ころ１３に磁気吸着している状態とすることができる。
【００２１】
計測器８は、揺動部材１（本体部１７）が揺動することによる他端部１７ｂの上下方向の変位を計測するものであり、図示している計測器８はダイヤルゲージである。ダイヤルゲージ８の測定子８ａを本体部１７の他端部１７ｂに接触させ、揺動部材１の上下方向の揺動量を計測する。つまり、本体部１７の他端部１７ｂは計測対象部となる。受け部材６からは、腕部材１９が、他端部１７ｂ側へ伸びて設けられており、ダイヤルゲージ８はこの腕部材１９に取り付けられている。
【００２２】
これによれば、サブアッセンブリ１０の頂部にある円筒ころ１３に接触子２を下から当接させた状態とし、円筒ころ１３が外輪軌道面１２に接触した状態から自重によって下がり接触子２を押し下げると、揺動部材１は図３において反時計回り方向に揺動する。この揺動部材１の揺動量を、前記ダイヤルゲージ８を用いて計測することにより、円筒ころ１３が接触子２を押し下げた量、つまり、円筒ころ１３の移動量（落ち量）を測定することができる。
【００２３】
以上のように構成された測定装置による、円筒ころ１３の移動量の測定方法について説明する。
図１において、支持部材５により、サブアッセンブリ１０をその軸線Ｃを水平として支持する。そして、このサブアッセンブリ１０の頂部にある円筒ころ１３の下面に接触子２を下から接触させた状態で、揺動部材１を強制的に時計回り方向（図３）に揺動させ円筒ころ１３を押し上げると、この円筒ころ１３を外輪１１の外輪軌道面１２に接触させることができる。この状態でダイヤルゲージ８のゼロ点を調整する。なお、円筒ころ１３を外輪軌道面１２に接触させた状態では、接触子２の磁石２１によって当該接触子２が円筒ころ１３に吸着した状態であり、揺動部材１は静止した状態にある。
【００２４】
そして、この円筒ころ１３の下面に、揺動部材１に設けた接触子２を下から当接させ、当該円筒ころ１３を外輪軌道面１２に接触させた状態（図３）から、円筒ころ１３の自重によって、当該円筒ころ１３を下に（径方向内方に）移動させて揺動部材１を押し下げるとともに、当該円筒ころ１３を保持器１４に保持させた保持状態とする（図４）。この保持状態では、接触子２の磁石２１の磁力により、円筒ころ１３に接触子２が当接した状態が維持される。これにより揺動部材１は静止状態となる。
そして、前記外輪軌道面１２に接触させた状態から前記保持状態となるまでの前記円筒ころ１３の移動量に応じた前記揺動部材１の揺動量を、ダイヤルゲージ８の指針の値を読むことによって、計測する。
【００２５】
すなわち、頂部の円筒ころ１３を外輪軌道面１２に接触させた状態から、この円筒ころ１３を、その自重を利用して、径方向内方へ自由落下させると、前記保持器１４は移動量を制限して円筒ころ１３を保持する。この際、円筒ころ１３が接触子２を介して揺動部材１を押し下げ、揺動部材１は転動体の移動量（落ち量）に応じて揺動する。そして、この揺動量を計測器８が計測することにより、円筒ころ１３の移動量を測定することができる。そして、円筒ころ１３が保持器１４に保持された状態で、前記のとおり磁力によってこの円筒ころ１３に接触子２が接触した状態が維持され、揺動部材１は静止できる。ダイヤルゲージ８による揺動部材１の揺動量の測定は、揺動部材１を最終的に静止した状態で行うため、正確に行うことができ、この揺動量に基づいて円筒ころ１３の移動量を正確に測定することができる。
【００２６】
なお、前記実施形態では、円筒ころ１３が自重によって自由落下できる場合を説明したが、円筒ころ１３が小さく軽量である場合、揺動部材１が揺動する際、その揺動軸部１８における静止摩擦力等の影響により、円筒ころ１３が自重によって揺動部材１を押し下げ難くなる場合が起こりえる。
この場合、円筒ころ１３を外輪軌道面１２に接触させた状態（図３）から、作業者が手動（指）によって揺動部材１を操作することで補助し、揺動部材１を押し下げ当該円筒ころ１３を下（径方向内方）に移動させ、当該円筒ころ１３を保持器１４に保持させてもよい。この場合において、仮に接触子２が磁石２１を有していないと、円筒ころ１３を下へ移動させて保持器１４に保持させた状態としても揺動部材１はさらに揺動し、接触子２は円筒ころ１３から離れ、揺動部材１は静止せず不安定な状態にあるため、円筒ころ１３の移動量の測定を正確に行えない。しかし、接触子２が磁石２１を有しているため、この場合においても、磁石２１により、円筒ころ１３に接触子２が当接した状態が維持される。これにより揺動部材１は静止状態となり、円筒ころ１３の移動量の測定を正確に行うことができる。
【００２７】
また、この発明によれば、サブアッセンブリ１０をその軸線Ｃを水平として支持した状態で、最頂部にある円筒ころ１３の移動量（落ち量）を測定している。したがって、この移動量は、円筒ころ１３が移動し得る最大の移動量を測定していることとなる。また、この状態は、サブアッセンブリ１０が装置の本体に嵌め込まれた状態で、これに対して内輪１５を嵌め入れて組み立てる場合と同じ状態である。したがって、この測定装置によりサブアッセンブリ１０における円筒ころ１３の移動量を測定し、この移動量を管理することで、前記のとおり組み立てる際に、従来（図５）のように円筒ころ４２と内輪４４とが干渉することを、防止することができる。つまり、図２に示しているように、内輪１５の外周面の縁部に形成したテーパ部１５ｂに円筒ころ１３を載せながら、内輪１５を嵌め入れて簡単に組み立てることができる。
【００２８】
また、この発明の測定装置は、図示する形態に限らずこの発明の範囲内において他の形態のものであっても良い。例えば、計測器をダイヤルゲージ８のような接触式のものとする以外に、非接触式のものとして例えばレーザ変位計（図示せず）としてもよい。また、支持部材５を別の大きさのものに取り換え可能とし、サブアッセンブリ１０の大きさに応じて支持部材５を交換するようにしてもよい。
【００２９】
また、この発明の測定装置において、サブアッセンブリ１０をその軸線Ｃを水平として支持した状態で、最頂部にある円筒ころ１３の鉛直方向の移動量（落ち量）が大きいために、揺動部材１の揺動量が大きくなり、ダイヤルゲージ８の指針の値（揺動量）と円筒ころ１３の実際の移動量（落ち量）との差が大きくなってしまう場合には、予め、ダイヤルゲージ８の指針の値と円筒ころ１３の実際の移動量（落ち量）とを換算する換算表を作成し、ダイヤルゲージ８の指針の値から、この換算表を利用して円筒ころ１３の実際の移動量（落ち量）を換算することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の測定装置の実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】転がり軸受を分解した状態の断面図である。
【図３】サブアッセンブリ及び測定装置の一部を示している説明図であり、円筒ころが軌道面に接触している状態である。
【図４】サブアッセンブリ及び測定装置の一部を示している説明図であり、円筒ころが下へ移動して保持器に保持されている状態である。
【図５】この発明の課題を説明するための転がり軸受の分解断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  揺動部材
２  接触子
５  支持部材
８  計測器（ダイヤルゲージ）
１０  サブアッセンブリ
１１  外輪
１１ａ  内周面
１２  外輪軌道面
１３  円筒ころ（転動体）
１４  保持器
２１  磁石
【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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