(57)【要約】【課題】被測定物である軸受の位置ズレを低減して、ＮＲＲＯ測定精度を向上させる。【解決手段】軸受の一方の軌道輪を保持具によって位置決めした状態で、軸受の他方の軌道輪を回転させて当該他方の軌道輪側に生じた振れを変位センサにて検出することにより当該軸受のＮＲＲＯを測定する装置において、前記保持具は、当該保持具が保持する前記一方の軌道輪との対向面から空気を噴出する空気噴出孔を備え、前記保持具と前記一方の軌道輪との間の隙間にかかわらず、前記空気噴出孔から噴出された空気による静圧効果により、前記軸受の軸心が前記保持具の軸心に求心した状態でＮＲＲＯが測定される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受の一方の軌道輪を保持具によって位置決めした状態で、軸受の他方の軌道輪を回転させて当該他方の軌道輪側に生じた振れを変位センサにて検出することにより当該軸受のＮＲＲＯを測定する装置において、
前記保持具は、当該保持具が保持する前記一方の軌道輪との対向面から空気を噴出する空気噴出孔を備え、
前記保持具と前記一方の軌道輪との間の隙間にかかわらず、前記空気噴出孔から噴出された空気による静圧効果により、前記軸受の軸心が前記保持具の軸心に求心した状態でＮＲＲＯが測定されることを特徴とするＮＲＲＯ測定装置。
【請求項２】
前記保持具は、軸受の内輪内周に嵌合するアーバであって、
前記空気噴出孔は、前記アーバの外周面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のＮＲＲＯ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＮＲＲＯ測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軸受の性能を示す指標としてＮＲＲＯ（Ｎｏｎ−Ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ  Ｒｕｎ−Ｏｕｔ）がある。ＮＲＲＯは、回転速度に非同期な振動である。例えばＨＤＤスピンドルモータ用玉軸受の場合、ＮＲＲＯが大きいと、データ読み書きの障害の原因となって、ＨＤＤのトラック密度向上を妨げる。
このようなＮＲＲＯを測定する装置として一般的なものは、例えば、特許文献１において従来技術として開示されている。
図３は、従来一般的なＮＲＲＯ測定装置１００の例を示している。この装置１００は、軸受内輪１０１の内周面に嵌合されるアーバ１０２を備えており、このアーバ１０２によって軸受が位置決めされ、内輪１０１が静止輪となる。また、外輪１０３は、エアースピンドルシャフト１０４によって回転駆動される。このエアースピンドルシャフト１０４に生じるラジアル方向の振れが、変位測定センサ１０５によって測定される。そして、センサ１０５出力をフーリエ変換することにより所望のＮＲＲＯを測定することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２８２０６９７号（第８図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、アーバ１０２と内輪１０１内周との間には、わずかな隙間が存在することがあるため、この隙間によって被測定物である軸受に位置ズレが生じていた。したがって、センサ１０５によって測定される振れは軸受位置ズレによる変位を含んでおり、当該位置ズレがＮＲＲＯの測定精度を低下させていた。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、被測定物である軸受の位置ズレを低減して、ＮＲＲＯ測定精度を向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軸受の一方の軌道輪を保持具によって位置決めした状態で、軸受の他方の軌道輪を回転させて当該他方の軌道輪側に生じた振れを変位センサにて検出することにより当該軸受のＮＲＲＯを測定する装置において、前記保持具は、当該保持具が保持する前記一方の軌道輪との対向面から空気を噴出する空気噴出孔を備え、前記保持具と前記一方の軌道輪との間の隙間にかかわらず、前記空気噴出孔から噴出された空気による静圧効果により、前記軸受の軸心が前記保持具の軸心に求心した状態でＮＲＲＯが測定されることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、保持具の空気噴出孔から噴出される空気の静圧効果によって軸受が保持具軸心に求心される。したがって、保持具と当該保持具によって保持される軌道輪との間に隙間があっても位置ズレが生じるのが抑えられ、ＮＲＲＯの測定精度が向上する。
【０００７】
また、本発明では、前記保持具は、軸受の内輪内周に嵌合するアーバであって、前記空気噴出孔は、前記アーバの外周面に形成されているのが好ましい。この場合、アーバが外周面と内輪内周との間に空気による静圧効果が得られ、当該静圧効果により軸受がアーバに求心する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は、実施形態に係るＮＲＲＯ測定装置１を示している。このＮＲＲＯ測定装置１の被測定物である転がり軸受２は、内輪（軌道輪）３と外輪（軌道輪）４との間に転動体（玉）５を配置して構成されている。
【０００９】
このＮＲＲＯ測定装置１は、内輪（一方の軌道輪）３を静止輪として外輪（他方の軌道輪）４を回転させ、外輪４に生じたラジアル方向の振れを非接触型の変位センサ６にて検出し、変位センサ６の出力信号をフーリエ変換（ＦＦＴ）して、ＮＲＲＯ値を測定するものである。
【００１０】
ＮＲＲＯ測定装置１は、外輪４を回転させるために、エアースピンドル８と、当該エアースピンドル８を回転駆動する駆動系９とを備えている。エアースピンドル８は上下に延びるスピンドルシャフト１０をスピンドル本体１１に支持させて構成されており、スピンドルシャフト１０の下端１０ａがカップリング部１２を介して駆動系９と連動している。
駆動系９は、駆動スピンドル１４と、当該駆動スピンドル１４を回転駆動する駆動モータ１５とを備えて構成されている。駆動モータ１５は、ベルト１６を介して駆動スピンドル１４のスピンドルシャフト１７を回転駆動する。このスピンドルシャフト１７の上端１７ａが前記カップリング部１２に接続されている。
【００１１】
カップリング部１２は、マグネットカップリングが用いられており、スピンドルシャフト１０，１７は直接連結されておらず、駆動系９に生じた振動をエアースピンドル８側に伝えることなく、回転だけが駆動系９からエアースピンドル８側に伝達される。カップリング部１２としてゴムカップリングなどを用いた場合には、駆動系９に生じた振動がエアースピンドル８側に伝達するが、マグネットカップリングを用いることで、駆動系９において生じた振動がエアースピンドル及び軸受２に伝わることがない。よって、変位センサ６では駆動系９において生じた振動の影響を受けることなく振れを測定することができる。
【００１２】
ＮＲＲＯ測定装置１は、内輪３を位置決め保持するために、アーバ（保持具）１９を備えている。このアーバ１９は、その外径が、内輪３の内周径と略同じであり、内輪３の上方から内周面３ａに内嵌され、軸受２を位置決めし、内輪３を静止輪として保持する。アーバ１９の内部には軸心方向に延びる空気供給路２０が形成されており、この空気供給路３０を通って圧縮空気がアーバ１９の先端に向かって供給される。アーバ１９には、内輪３に嵌合したときに内輪内周面３ａと対向する面であるアーバ外周面１９ａから内輪内周面３ａに向かって前記圧縮空気が噴出するように、空気噴出孔２１が前記空気供給路２０と連通して形成されている。空気噴出孔２１は、アーバ１９の周方向に等間隔で複数配置されており、具体的には周方向に四等配で配置されている。
【００１３】
アーバ外周面１９ａの各空気噴出孔２１から噴出した圧縮空気は、アーバ外周面１９ａと内輪内周面３ａとの間で静圧効果を生じさせ、被測定物である軸受２が求心する。ミニチュアベアリング用のＮＲＲＯ測定装置１の場合、特に、アーバ外周面１９ａと内輪内周面３ａとの間にわずかな隙間が生じやすいが、当該隙間があっても、アーバ１９の軸心と軸受２の軸心とが一致した状態となり、外輪５回転時に、当該隙間を原因とするアキシャル方向の位置ズレが外輪５及びスピンドルシャフト１０に生じない。よって、変位センサ６は精度良くスピンドルシャフト１０のアキシャル方向振れを検出して、高精度のＮＲＲＯ測定が行える。
【００１４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、変位センサ６は、外輪４の外周面における振れを検出するものであってもよい。
また、ＮＲＲＯ測定装置は、外輪４を静止輪として内輪３を回転させ、当該内輪３側の振れを検出してＮＲＲＯを測定するようにしたものでもよい。この場合、外輪４を位置決めする保持具は、外輪４の外周面に外嵌するものとして構成でき、空気噴出孔３１は外輪４の外周面に向かって空気を噴出して、外輪４を求心させるものとして構成できる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、保持具の空気噴出孔から噴出される空気の静圧効果によって軸受が保持具軸心に求心されるため、保持具と当該保持具によって保持される軌道輪との間に隙間があっても位置ズレが生じるのが抑えられ、ＮＲＲＯの測定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＮＲＲＯ測定装置の要部拡大図である。
【図２】ＮＲＲＯ装置の駆動系を含む全体図である。
【図３】従来のＮＲＲＯ測定装置の要部拡大図である。
【符号の説明】
１  ＮＲＲＯ測定装置
２  転がり軸受
３  内輪（一方軌道輪）
４  外輪（他方の軌道輪）
６  変位センサ
１９  アーバ（保持具）
２１  空気噴出孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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