(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準線を軸として線対称の配置にある第一接触子及び第二接触子と、前記基準線上に位置する第三接触子とを有し、前記基準線上の一点を中心として設置する円筒ワークの外周面及び内周面の内のいずれか一方の測定対象面に、当該第一接触子、当該第二接触子及び当該第三接触子を接触させることで、当該測定対象面における直径の測定を行うための測定装置であって、
前記第三接触子を搭載している可動部材と、
前記基準線を軸として線対称に配置され、前記可動部材を前記基準線に沿って誘導する第一のガイド部材及び第二のガイド部材と、
前記可動部材を前記基準線に平行な方向に付勢して前記第三接触子を前記測定対象面に押し付けるための弾性部材と、
前記可動部材の内の前記基準線を軸として線対称となる第一の計測位置及び第二の計測位置における当該可動部材の変位量を計測する第一変位計及び第二変位計と、
前記第一変位計及び前記第二変位計の計測値の平均値を求め、この平均値に基づいて前記直径を求める演算装置と、
を備え、
前記弾性部材は、前記基準線を軸として線対称となる、前記可動部材における第一の押圧位置及び第二の押圧位置を押すために、前記基準線を挟んで両側にそれぞれ設けられている第一の弾性部材及び第二の弾性部材を含み、
前記第一のガイド部材から前記基準線までの前記基準線に直交する直交方向における距離及び前記第二のガイド部材から前記基準線までの前記直交方向における距離が、前記第一の押圧位置から前記基準線までの前記直交方向における距離及び前記第二の押圧位置から前記基準線までの前記直交方向における距離よりも大きい
測定装置。
【請求項２】
前記第一の計測位置から前記基準線までの前記直交方向における距離及び前記第二の計測位置から前記基準線までの前記直交方向における距離が、前記第一の押圧位置から前記基準線までの前記直交方向における距離及び前記第二の押圧位置から前記基準線までの前記直交方向における距離よりも大きい
請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記演算装置は、前記平均値及びワークマスタの測定対象面における直径を用いて前記円筒ワークの測定対象面における直径を求める請求項１又は請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の測定装置を用い、
前記第一接触子及び前記第二接触子と、前記基準線上に位置する第三接触子とを、前記基準線上の一点を中心として設置する円筒ワークの外周面及び内周面の内のいずれか一方の測定対象面に接触させることで、当該測定対象面における直径を測定するための方法であって、
前記第三接触子を搭載する可動部材を前記第一のガイド部材及び前記第二のガイド部材により前記基準線に平行な方向に誘導して当該第三接触子を前記測定対象面に接触させ、更に、当該第三接触子を当該測定対象面に押し付けると共に、前記第一接触子及び前記第二接触子を、前記測定対象面に接触させた状態とする工程と、
前記第一の計測位置及び前記第二の計測位置における当該可動部材の変位量を計測する工程と、
前記測定対象面における直径を求めるために、前記第一の計測位置及び前記第二の計測位置における前記変位量の平均値を求める工程と、
を備えている測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置及び測定方法に関するものであり、例えば、転がり軸受用の軌道輪の軌道における直径を測定するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば玉軸受の内輪の外周面に形成されている軌道は、断面が円弧状の溝として形成されており、この溝の最小径、つまり、溝底位置における直径を計測して、加工寸法の確認（検査）等が行われる（例えば、特許文献１参照）。
このような計測を行う装置として、次のようなものが知られている。図８に示すように、測定装置は、第一接触子９１、第二接触子９２、第三接触子９３、この第三接触子９３を搭載している可動部材９４、可動部材９４を基準線Ｌ０に沿って誘導するガイド部材９５、第三接触子９３を軌道９８に押し付けるための弾性部材（圧縮ばね）９６、及び、変位計９７を有している。
【０００３】
軌道９８の直径Ｄを測定するために、三つの接触子９１，９２，９３を軌道９８に接触させた状態とする。第一接触子９１及び第二接触子９２は、基準線Ｌ０を軸として線対称の配置にあり、装置基台に固定されているのに対して、第三接触子９３は基準線Ｌ０に沿って移動可能となっている。そこで、第三接触子９３を搭載している可動部材９４の移動量が変位計９７によって計測され、その計測値に基づいて軌道９８の溝底位置における直径Ｄが求められる。
【０００４】
直径Ｄを求める処理では、寸法が既知である内輪（ワークマスタ）を対象として可動部材９４の移動量が変位計９７により既に求められている。そして、加工済みの内輪９９を実際の測定対象として可動部材９４の移動量を変位計９７により求め、ワークマスタによる計測値を基準とし、実際の測定対象である内輪９９の計測値に基づいて、軌道９８の直径Ｄが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−４７０６０号公報（図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図８に示すガイド部材９５は、直線レールと、この直線レールと可動部材９４との間に介在する複数のボールとを有しており、複数のボールが転動することで、可動部材９４を直線レールに沿って移動させる構成となっている。可動部材９４をスムーズに移動させるためには、ガイド部材９５を構成する各部材間には僅かであるが隙間が形成されている。このため、内輪９９に測定荷重を付与するために弾性部材９６が可動部材９４を押すと、図９に示すように、軌道９８に対する第三接触子９３の接触位置を中心として可動部材９４が僅かに回転し、可動部材９４が基準線Ｌ０に対して微小角度について傾いた状態となる場合がある。なお、図９では、説明をわかりやすくするために可動部材９４の傾きを実際の場合よりも大きく記載している。
【０００７】
図９に示す状態では、変位計９７の計測値には、可動部材９４の基準線Ｌ０方向についての実際の変位量の他に可動部材９４の傾きに起因する誤差δが含まれ、この結果、軌道９８の直径Ｄに測定誤差が生じるという問題点がある。
なお、以上の説明は、測定対象が玉軸受の内輪９９となる場合であるが、玉軸受の外輪の内周面に形成されている軌道を計測する場合も同様である。つまり、外輪の場合、測定装置では、三つの接触子を外輪の軌道に対して径方向内側から接触させる構成となるが、この場合においても、測定荷重を作用させることでガイド部材９５に対する可動部材９４の直進性が不安定になると、変位計９７が実際の移動量に追従せず測定誤差が生じるという同様の問題点がある。
【０００８】
そこで、本発明は、たとえガイド部材に対する可動部材の直進性が不安定となっていても、測定誤差を可及的に低減することが可能となる測定装置及び測定方法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】
【０００９】
本発明は、基準線を軸として線対称の配置にある第一接触子及び第二接触子と、前記基準線上に位置する第三接触子とを有し、前記基準線上の一点を中心として設置する円筒ワークの外周面及び内周面の内のいずれか一方の測定対象面に、当該第一接触子、当該第二接触子及び当該第三接触子を接触させることで、当該測定対象面における直径の測定を行うための測定装置であって、前記第三接触子を搭載している可動部材と、前記基準線を軸として線対称に配置され、前記可動部材を前記基準線に沿って誘導する第一のガイド部材及び第二のガイド部材と、前記可動部材を前記基準線に平行な方向に付勢して前記第三接触子を前記測定対象面に押し付けるための弾性部材と、前記可動部材の内の前記基準線を軸として線対称となる第一の計測位置及び第二の計測位置における当該可動部材の変位量を計測する第一変位計及び第二変位計と、前記第一変位計及び前記第二変位計の計測値の平均値を求め、この平均値に基づいて前記直径を求める演算装置と、を備え、前記弾性部材は、前記基準線を軸として線対称となる、前記可動部材における第一の押圧位置及び第二の押圧位置を押すために、前記基準線を挟んで両側にそれぞれ設けられている第一の弾性部材及び第二の弾性部材を含み、前記第一のガイド部材から前記基準線までの前記基準線に直交する直交方向における距離及び前記第二のガイド部材から前記基準線までの前記直交方向における距離が、前記第一の押圧位置から前記基準線までの前記直交方向における距離及び前記第二の押圧位置から前記基準線までの前記直交方向における距離よりも大きい。
【００１０】
この測定装置は、可動部材の変位量を計測するために、基準線を軸として線対称となる二つの位置を計測位置とする第一変位計及び第二変位計を備えている。このため、ガイド部材に対する可動部材の直進性が不安定となっていて、可動部材が、測定対象面に対する第三接触子の接触位置を中心として回転し、前記基準線に対して傾いた状態となったとしても、第一変位計の計測値及び第二変位計の計測値を用いて補正することで可動部材の変位量をより正確に求めることができ、測定対象面における直径の測定誤差を可及的に低減することが可能となる。
【００１１】
この場合、前記補正の処理として、第一変位計及び第二変位計の計測値の平均値が求められる。
また、可動部材が基準線に平行な方向に押されやすくなり、可動部材の傾きを可及的に抑えることが可能となる。
【００１２】
また、前記演算装置は、前記平均値及びワークマスタの測定対象面における直径を用いて前記円筒ワークの測定対象面における直径を求めるのが好ましい。
この場合、寸法（測定対象面における直径）が既知であるワークマスタとの比較によって、円筒ワークの測定対象面における直径を求めることができる。
【００１４】
また、本発明は、上述の測定装置を用い、前記第一接触子及び前記第二接触子と、前記基準線上に位置する第三接触子とを、前記基準線上の一点を中心として設置する円筒ワークの外周面及び内周面の内のいずれか一方の測定対象面に接触させることで、当該測定対象面における直径を測定するための方法であって、前記第三接触子を搭載する可動部材を前記第一のガイド部材及び前記第二のガイド部材により前記基準線に平行な方向に誘導して当該第三接触子を前記測定対象面に接触させ、更に、当該第三接触子を当該測定対象面に押し付けると共に、前記第一接触子及び前記第二接触子を、前記測定対象面に接触させた状態とする工程と、前記第一の計測位置及び前記第二の計測位置における当該可動部材の変位量を計測する工程と、前記測定対象面における直径を求めるために、前記第一の計測位置及び前記第二の計測位置における前記変位量の平均値を求める工程と、を備えている。
【００１５】
この測定方法によれば、可動部材の変位量を計測するために、基準線を軸として線対称となる二つの位置を計測位置として可動部材の変位量を計測し、これらの変位量の平均値を求めている。このため、ガイド部材に対する可動部材の直進性が不安定となっていて、可動部材が、測定対象面に対する第三接触子の接触位置を中心として回転し、前記基準線に対して傾いた状態となったとしても、前記二つの計測位置における計測値を平均化することで可動部材の変位量をより正確に求めることができ、測定対象面における直径の測定誤差を可及的に低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、可動部材の変位量をより正確に求めることができ、測定対象面における直径の測定誤差を可及的に低減することが可能となる。これにより、円筒ワークを含む製品の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】測定装置の実施の一形態の概略を示す平面図である。
【図２】図１に示す測定装置を横から見た断面図である。
【図３】測定方法を説明するフローチャート図である。
【図４】測定方法に含まれる工程を説明するための測定装置の概略図である。
【図５】測定方法に含まれる工程を説明するための測定装置の概略図である。
【図６】測定の対象を外輪とする場合の測定装置の平面図である。
【図７】図６に示す測定装置を横から見た断面図である。
【図８】従来の測定装置の概略図である。
【図９】従来の測定装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔測定装置について〕
図１は、測定装置の実施の一形態の概略を示す平面図である。図２は、図１に示す測定装置を横から見た断面図である。この測定装置１０は、円筒ワークの外周面及び内周面の内のいずれか一方（の一部）を測定対象面としており、この測定対象面における直径を測定するためのものである。図１及び図２に示す測定装置１０は、円筒ワークの外周面の直径を測定する場合の装置であり、特に本実施形態では、円筒ワークは玉軸受用の内輪４であり、この内輪４の外周面に形成されている軌道５の直径Ｄを計測するためのものである。玉軸受の内輪４の軌道５は、断面が円弧状の溝として形成されていることから、この溝の最小径、つまり、溝底位置における直径Ｄを計測する。つまり、軌道５を測定対象面としている。
【００１９】
測定装置１０は、第一接触子１１、第二接触子１２、第三接触子１３、可動部材２０、ガイド部材３１，３２、弾性部材２５、第一変位計４１、及び第二変位計４２を備えている。さらに、測定装置１０は、作業台上に設置される装置基台９、及びこの装置基台９に固定されている固定部材１９を備えている。また、測定装置１０は、ワーク受け部３８、及び演算装置１５を備えている。
【００２０】
装置基台９は平板状の部材であり、この上に前記各機器が設けられている。
固定部材１９は、装置基台９に固定されており、固定ブロック１９ａと、固定ブロック１９ａから基準線Ｌ０に平行な方向に延びている複数のロッド１９ｂとを有している。
なお、この測定装置１０では、基準線Ｌ０が定義されている。図１において、基準線Ｌ０は、第一接触子１１と軌道５との接触点及び第二接触子１２と軌道５との接触点を結ぶ線分の垂直二等分線であって、装置基台９の面方向に平行な直線（本実施形態では水平方向の直線）である。この基準線Ｌ０は、各機器の配置及び測定対象となる内輪４の位置の基準になる。後の測定方法においても説明するが、基準線Ｌ０上の一点Ｑと内輪４の中心（中心点Ｃ）とを一致させて、内輪４をこの測定装置１０に設置することで、軌道５の直径Ｄの測定が行われる。
【００２１】
ワーク受け部３８は、内輪４を下から支持するためのものであり、内輪４を載せる水平梁部３８ａと、この水平梁部３８ａを支える柱部３８ｂとを有している。水平梁部３８ａは、平面視においてＹ字形状を有しており、その上面に内輪４を載せることができる。水平梁部３８ａの上面（載置面）は、基準線Ｌ０と平行であり、水平面を構成している。柱部３８ｂは装置基台９に取り付けられており水平梁部３８ａを支えている。
【００２２】
第一接触子１１及び第二接触子１２は、それぞれ装置基台９に固定されている支持部材１４に取り付けられており、これら接触子１１，１２は同じ高さに位置しており、平面視において（図１参照）基準線Ｌ０を軸として線対称の配置にある。第一接触子１１及び第二接触子１２は玉形状を有しており、ワーク受け部３８上に載る内輪４の軌道５と点接触する。
【００２３】
装置基台９上において、第一接触子１１及び第二接触子１２は固定状態にあるのに対して、第三接触子１３は移動可能となっている。また、第三接触子１３は、第一接触子１１及び第二接触子１２と同じ高さに位置しており（図２参照）、平面視において（図１参照）基準線Ｌ０上に位置している。つまり、第三接触子１３は、基準線Ｌ０に沿って移動可能となっている。第三接触子１３を移動可能とするために、可動部材２０及びガイド部材３１，３２が設けられている。第三接触子１３は玉形状を有しており、ワーク受け部３８上に載る内輪４の軌道５と点接触する。
【００２４】
本実施形態のガイド部材３１，３２は、ＬＭガイド（登録商標）であり、ガイド部材３１，３２は、平面視において、基準線Ｌ０を軸として線対称の配置にある。これらガイド部材３１，３２は平行に配置されており、基準線Ｌ０に平行な方向を誘導方向として可動部材２０（後述する可動ベース２０ａ）を移動可能に支持する構成を有している。可動部材２０は、ガイド部材３１，３２に沿って移動可能である可動ベース２０ａと、この可動ベース２０ａに固定されている支持部材２０ｂとを有している。支持部材２０ｂに第三接触子１３が取り付けられている。
以上より、可動部材２０は、第三接触子１３を搭載しており基準線Ｌ０に平行な方向に移動可能であり、ガイド部材３１，３２は、この可動部材２０を基準線Ｌ０に沿って誘導する構成が得られる。
【００２５】
可動ベース２０ａの一部２０ｄには、基準線Ｌ０に平行な貫通孔２０ｃが複数形成されており、前記ロッド１９ｂを挿通させた状態としている。そして、可動ベース２０ａの一部２０ｄと固定ブロック１９ａとの間に、ロッド１９ｂに外嵌するようにして、コイルばねからなる弾性部材２５が設けられている。本実施形態では、弾性部材２５は圧縮コイルばねである。これにより、弾性部材２５は、可動部材２０に搭載されている第三接触子１３を軌道５に押し付けることができる。
【００２６】
本実施形態では、一対（図１では上下一対）のロッド１９ｂが、基準線Ｌ０を軸として線対称となる配置で設けられていることから、これらロッド１９ｂに沿って設けられている弾性部材２５についても、基準線Ｌ０を挟んで両側にそれぞれ設けられた構成となり、これにより、一対の弾性部材２５が、可動部材２０の可動ベース２０ａの内の基準線Ｌ０を軸として線対称となる二つの押圧位置Ｐ１，Ｐ２を押すことができる。この構成によれば、可動部材２０が基準線Ｌ０に平行な方向に押されやすくなり、可動部材２０の傾きを可及的に抑えることが可能となる。なお、一対の弾性部材２５の形状（長さ）及び弾性係数は同じものである。
【００２７】
また、この構成以外に、中央のロッド１９ｂに弾性部材２５が設けられていてもよい。両側のロッド１９ｂに設けられている場合、及び、中央のロッド１９ｂに設けられている場合のいずれにおいても、弾性部材２５は、可動部材２０を基準線Ｌ０に平行な方向に付勢して、第三接触子１３を軌道５に押し付けることができる構成が得られる。
【００２８】
可動ベース２０ａには、作業者が操作するレバー２６が左右に取り付けられている。レバー２６は、平面視において、基準線Ｌ０を軸として線対称の配置で設けられている。レバー２６を引くことで、弾性部材２５の弾性力に抗して、可動部材２０（第三接触子１３）を第一接触子１１及び第二接触子１２から離すことが可能となる。そして、レバー２６を引く力を解除すると、弾性部材２５の弾性力（復元力）によって可動部材２０（第三接触子１３）は第一接触子１１及び第二接触子１２に接近する方向に移動し、第三接触子１３が軌道５に接触し更に押圧することができる。
【００２９】
第一変位計４１及び第二変位計４２は、可動部材２０の基準線Ｌ０に沿った方向の変位量を計測するものであり、本実施形態では接触式のセンサであり、双方で同じものである。変位計４１（４２）は、本体部４１ａ（４２ａ）と、この本体部４１ａ（４２ａ）に対して基準線Ｌ０に平行な方向に進退移動する端子４１ｂ（４２ｂ）とを有しており、可動部材２０に接触する端子４１ｂ（４２ｂ）の移動量を検出信号として出力する。なお、第一変位計４１及び第二変位計４２は非接触式のセンサであってもよい。第一変位計４１及び第二変位計４２は、それぞれが独立して計測に用いられ、計測値（計測信号）を、演算装置１５に出力する。端子４１ｂ（４２ｂ）が可動部材２０の可動ベース２０ａの平坦な面に点で接触した状態にあり、第一変位計４１及び第二変位計４２は可動部材２０の変位量を計測する。
【００３０】
第一変位計４１及び第二変位計４２は、平面視において、基準線Ｌ０を軸として線対称となる配置に設けられており、検出方向を基準線Ｌ０に平行な方向としている。これにより、第一変位計４１及び第二変位計４２は、可動部材２０の内の基準線Ｌ０を軸として線対称となる二つの位置を計測位置Ｐ１１，Ｐ１２として、可動部材２０の変位量をそれぞれ計測する。
【００３１】
可動部材２０の変位量は第三接触子１３の変位量と等しくなり、設計上では、第一変位計４１及び第二変位計４２は、同じ値の計測値（変位量）を取得する。しかし、仮に、ガイド部材３１，３２に対する可動部材２０の直進性が不安定となって、軌道５に対する第三接触子１３の接触位置を中心として可動部材２０が回転し、可動部材２０が基準線Ｌ０に対して傾いた状態になると、第一変位計４１及び第二変位計４２はそれぞれ異なる計測値（変位量）を取得する。これら異なる計測値（変位量）をそれぞれ仮変位量と呼ぶことができる。
【００３２】
演算装置１５は、例えば各種演算を行うコンピュータ装置からなり、第一変位計４１及び第二変位計４２の計測値（仮変位量）の平均値を求める処理を行う。更に、本実施形態の演算装置１５は、この平均値を用いて、軌道５の直径Ｄを求める処理も行う。これらの処理については、後の測定方法で説明する。
【００３３】
本実施形態の測定装置１０では、第一接触子１１、第二接触子１２及び第三接触子１３は、基準線Ｌ０上の点Ｑを中心とする一つの仮想円上に配置された状態となることができ、この状態で、点Ｑを中心として周方向に均等配置されている。つまり、接触子１１，１２，１３は１２０度ピッチで配置されている。そして、前記のとおり、平面視において、第一接触子１１及び第二接触子１２は、基準線Ｌ０を軸として線対称の配置にあり、また、第三接触子１３は、基準線Ｌ０上に位置していることから、前記のとおり、第一接触子１１と軌道５との接触点と、第二接触子１２と軌道５との接触点とを結ぶ線分の垂直二等分線が、基準線Ｌ０と一致する。
なお、三つの接触子１１，１２，１３は、周方向に均等配置されていなくてもよいが、第一接触子１１及び第二接触子１２は、基準線Ｌ０を軸として線対称の配置にあり、第三接触子１３は、基準線Ｌ０上に位置している必要がある。そして、第三接触子１３は、この基準線Ｌ０に沿って移動可能となっている。
【００３４】
〔測定方法について〕
以上の構成を備えている測定装置１０によって行われる測定方法について説明する。
この測定方法は、測定装置１０の基準線Ｌ０上の一点Ｑを中心として内輪４を設置し、この内輪４の外周面に形成されている軌道５（測定対象面）に対して、固定状態にある第一接触子１１及び第二接触子１２と、移動可能となっている第三接触子１３とを接触させることで、この軌道５における直径Ｄを測定する方法である。測定方法には、準備工程Ｓｔ１、計測工程Ｓｔ２及び演算工程Ｓｔ３が含まれる（図３参照）。図４及び図５は、各工程を説明するための測定装置１０の概略図である。
【００３５】
準備工程Ｓｔ１では、図４に示すように、三つの接触子１１，１２，１３の間に内輪４を設置するために、作業者はレバー２６（図１参照）を引いて弾性部材２５の弾性力に抗して可動部材２０に搭載の第三接触子１３を、第一接触子１１及び第二接触子１２から離れた位置とする。そして、前記レバー２６の引く力を解除することで、弾性力（復元力）によって弾性部材２５が第三接触子１３を搭載する可動部材２０を押し、可動部材２０をガイド部材３１，３２により基準線Ｌ０に平行な方向に誘導して、図５に示すように第三接触子１３を軌道５に接触させ、更に、前記弾性力によって第三接触子１３を軌道５に押し付ける。これと共に、第一接触子１１及び第二接触子１２が、軌道５に接触した状態となる。弾性部材２５の力により、内輪４に測定荷重が付与される。
【００３６】
次の計測工程Ｓｔ２では、内輪４に前記測定荷重が付与された状態で、第一変位計４１及び第二変位計４２による可動部材２０（可動ベース２０ａ）の変位量が計測される。
この計測工程Ｓｔ２では、第一変位計４１及び第二変位計４２により（図１参照）、可動部材２０（可動ベース２０ａ）の内の基準線Ｌ０を軸として線対称となる二つの位置を計測位置Ｐ１１，Ｐ１２として、この可動部材２０（可動ベース２０ａ）の変位量が計測される。
第一変位計４１及び第二変位計４２の計測値（計測信号）は、演算装置１５に出力され、演算装置１５によって、これら計測値を用いて軌道５の直径Ｄが演算により求められる。
【００３７】
次の演算工程Ｓｔ３では、軌道５における直径Ｄを求めるために、二つの計測位置Ｐ１１，Ｐ１２における前記変位量の平均値が求められる。
また、演算装置１５が有している記憶部には、計測が行われる毎に前記計測値及び前記平均値が記憶されると共に、ワークマスタの寸法が既に記憶されている。ワークマスタは、測定の対象とする前記内輪４と同じ形状を有する内輪であり、その軌道の寸法（直径）が既知のものである。そして、このワークマスタについても測定装置１０を用いて可動ベース２０ａの変位量（二つの計測値の平均値）が求められており、その結果（平均値）が演算装置１５の記憶部に記憶されている。
【００３８】
ここで、前記のとおり、仮に、ガイド部材３１，３２に対する可動部材２０の直進性が不安定となって、軌道５に対する第三接触子１３の接触位置を中心として可動部材２０が回転し、可動部材２０が基準線Ｌ０に対して傾いた状態になると、第一変位計４１及び第二変位計４２はそれぞれ異なる計測値を、前記仮変位量として取得する。これら仮変位量は、基準線Ｌ０に沿った方向の実際の可動部材２０の変位量ではなく、可動部材２０が傾いた状態となることによる成分が含まれている。しかし、可動部材２０の傾き角度（回転角度）は非常に小さいことから、第一変位計４１及び第二変位計４２からそれぞれ取得される仮変位量を平均することで前記傾きによる成分が補正され、この平均した値を、可動部材２０の基準線Ｌ０に沿った方向の変位量とみなすことができる。
【００３９】
このように、演算工程Ｓｔ３では、演算装置１５は、第一変位計４１及び第二変位計４２の計測値の平均値を求める。そして、演算装置１５は、前記平均値、及び、直径が既知であるワークマスタの軌道における当該直径を用いて、実際に測定の対象とした内輪４の軌道５における直径Ｄを演算によって求める。つまり、ワークマスタとの比較によって、内輪４の軌道５における直径Ｄが求められる。
【００４０】
なお、軌道５における直径Ｄを求める処理は、前記の方法以外であってもよく、例えば、第一変位計４１及び第二変位計４２の計測値の平均値を用いて、第一接触子１１と第二接触子１２と第三接触子１３の配置に基づく幾何学的な計算により、直径Ｄを演算により求めてもよい。
【００４１】
以上のような構成を備えた測定装置１０によって行われる測定方法によれば、可動部材２０の変位量を計測するために、基準線Ｌ０を軸として線対称となる二つの位置を計測位置Ｐ１１，Ｐ１２として可動部材２０の変位量が、第一変位計４１及び第二変位計４２によって計測され、これらの変位量の平均値が求められる。このため、たとえ、ガイド部材３１，３２に対する可動部材２０の直進性が不安定となっていて、可動部材２０が、軌道５に対する第三接触子１３の接触位置を中心として回転し、基準線Ｌ０に対して傾いた状態となったとしても、二つの計測位置Ｐ１１，Ｐ１２における計測値を平均化することで、可動部材２０の変位量をより正確に求めることができ、軌道５における直径Ｄの測定誤差を可及的に低減することが可能となる。
【００４２】
このように、第一変位計４１及び第二変位計４２の計測値を平均化することで、可動部材２０の傾きによる誤差が補正され、演算装置１５が行う軌道５の直径Ｄの測定精度を高めることができ、また、測定の安定した繰返し性が得られる。
そして、内輪４の直径Ｄの測定精度を向上させることができ、この結果、この内輪４を用いることにより、すきま（Ｒａすきま）や接触角の安定した高いレベルの玉軸受を得ることが可能となる。
【００４３】
前記実施形態では、測定の対象を内輪４としているが、外輪６であってもよい。この場合の測定装置を、図６及び図７に示す。この測定装置１０では、外輪６の内周面に形成されている軌道７を測定対象面とし、この軌道７の直径Ｄが計測される。外輪６の場合、測定装置１０では、三つの接触子１１，１２，１３を外輪６の軌道７に対して径方向内側から接触させる構成となるが、その他の構成及び機能、並びに測定方法については、図１及び図２に示す形態と同様である。
【００４４】
以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の測定装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
測定対象を玉軸受の内輪４、外輪６とする場合について説明したが、これに限らず、他の転がり軸受の軌道輪や、その他の円筒ワークの直径（内径や外径）を測定するために、本発明の測定装置及び測定方法を適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
４：内輪（円筒ワーク）      ５：軌道（測定対象面）      ６：外輪（円筒ワーク）
７：軌道（測定対象面）      １０：測定装置              １１：第一接触子
１２：第二接触子            １３：第三接触子            １５：演算装置
２０：可動部材              ２５：弾性部材              ３１：ガイド部材
３２：ガイド部材            ４１：第一変位計            ４２：第二変位計
Ｄ：直径                    Ｌ０：基準線                Ｐ１，Ｐ２：押圧位置
Ｐ１１，Ｐ１２：計測位置    Ｑ：基準線上の一点
【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】
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