(57)【要約】【課題】摩擦等の理由により回転軸の傾き方向と第２軸受の傾き方向とが一致しない場合でも、第１軸受に対する第２軸受の目標姿勢を正確に求める。【解決手段】揺動運動の少なくとも三箇所において、第１軸受５に対する第２軸受６の相対的な、傾きおよび第１軸受の中心軸に交差する方向での移動距離の両方を同時に検出し、上記各個所における移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を求め、第１軸受の中心と、回転軸の中心軸上の第２軸受と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離Ｈｃｇと、上記各個所における移動距離の情報とから、上記各個所における第１軸受に対する回転軸４の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と上記各個所における傾きの情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心軸が平行となる第２軸受の姿勢を求める。【選択図】        図１０
2004324791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を支持する第１軸受および第２軸受を調芯する方法であって、
第１軸受を、動かないように保持し、上記回転軸の所定位置に第１軸受および第２軸受を嵌合させた状態で上記回転軸および第２軸受を第１軸受の中心軸に対して所定の力で傾けて上記回転軸および第２軸受を揺動運動させ、揺動運動の少なくとも三箇所において、第１軸受に対する第２軸受の相対的な、傾きおよび上記第１軸受の中心軸に交差する方向での移動距離の両方を同時に検出する第１工程と、
第１工程で得られた上記各個所における移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を、第１軸受に対する第２軸受の目標位置として求める第２工程と、
第１軸受の中心と、回転軸の中心軸上の第２軸受と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離と、第１工程で得られた上記各個所における移動距離の情報とから、上記各個所における第１軸受に対する上記回転軸の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と第１工程で得られた上記各個所における傾きの情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心軸が平行となる第２軸受の姿勢を、第１軸受に対する第２軸受の目標姿勢として求める第３工程と、
第２軸受を第２工程および第３工程で求められた目標位置および目標姿勢に位置決めし、その状態で保持する第４工程と
を備えたことを特徴とする軸受調芯方法。
【請求項２】
第１工程において、上記回転軸および第２軸受を第１軸受の中心軸に対して所定の力で傾けて上記回転軸および第２軸受を揺動運動させる代わりに、上記回転軸および第２軸受を第１軸受の中心軸に対して所定の力で少なくとも異なる３方向に傾けることを特徴とする請求項１記載の軸受調芯方法。
【請求項３】
回転軸における第１軸受が嵌合する部分の中心軸に対して第２軸受が嵌合する部分の中心が偏心しておりその大きさと方向があらかじめ分かっている場合に、
第１工程において、回転軸および第２軸受を第１軸受の中心軸に対して傾けて上記回転軸および第２軸受を揺動運動させる際、上記回転軸を回転させ、且つ上記回転軸および第２軸受を傾ける方向と上記回転軸の回転角度とを同期させて上記回転軸および第２軸受を歳差運動させ、歳差運動の少なくとも三箇所において、上記回転軸の回転角度、並びに第１軸受に対する第２軸受の相対的な、傾きおよび上記第１軸受の中心軸に交差する方向での移動距離の３つを同時に検出し、第２工程において、上記回転軸の偏心の大きさと方向、並びに第１工程で得られた上記各個所における回転軸の回転角度および移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を、第１軸受に対する第２軸受の目標位置として求める
ことを特徴とする請求項１記載の軸受調芯方法。
【請求項４】
回転軸を支持する第１軸受および第２軸受を調芯して組み立てる方法であって、第１軸受がフレームにより上記回転軸に沿って直動自在に保持される場合に、
上記第１軸受を直動自在に保持したフレームを、動かないように保持し、上記回転軸の所定位置に第１軸受および第２軸受を嵌合させた状態で上記回転軸、第１軸受および第２軸受を上記フレームの中心軸に対して所定の力で傾けて上記回転軸、第１軸受および第２軸受を揺動運動させ、揺動運動の少なくとも三箇所において上記フレームに対する第１軸受の相対的な傾き、並びに上記フレームに対する第２軸受の相対的な、傾きおよび上記フレームの中心軸に交差する方向での移動距離の両方を同時に検出する第１工程と、
第１工程で得られた上記各個所における第１軸受の傾きおよび第２軸受の移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸の傾き中心に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を、上記フレームに対する第２軸受の目標位置として求める第２工程と、
第１の軸受の中心と、回転軸の中心軸上の第２軸受と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離と、第１工程で得られた上記各個所における第２軸受の移動距離の情報とから、上記各個所における第１軸受に対する上記回転軸の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と第１工程で得られた上記各個所における第１および第２軸受の傾きの情報に基づいて、第１軸受の中心軸の傾き中心に対して第２軸受の中心軸が平行となる第２軸受の姿勢を、上記フレームに対する第２軸受の目標姿勢として求める第３工程と、
第２軸受を第２工程および第３工程で求められた目標位置および目標姿勢に位置決めし、その状態で保持する第４工程と
を備えたことを特徴とする軸受調芯方法。
【請求項５】
第１工程において、上記回転軸、第１軸受および第２軸受をフレームの中心軸に対して所定の力で傾けて上記回転軸、第１軸受および第２軸受を揺動運動させる代わりに、上記回転軸、第１軸受および第２軸受を上記フレームの中心軸に対して所定の力で少なくとも異なる３方向に傾けることを特徴とする請求項４記載の軸受調芯方法。
【請求項６】
回転軸における第１軸受が嵌合する部分の中心軸に対して第２軸受が嵌合する部分の中心が偏心しておりその大きさと方向があらかじめ分かっている場合に、
第１工程において、回転軸、第１軸受および第２軸受をフレームの中心軸に対して所定の力で傾けて上記回転軸、第１軸受および第２軸受を揺動運動させる際、上記回転軸を回転させ、且つ上記回転軸、第１軸受および第２軸受を傾ける方向と上記回転軸の回転角度とを同期させて上記回転軸、第１軸受および第２軸受を歳差運動させ、歳差運動の少なくとも三箇所において、上記回転軸の回転角度、上記フレームに対する第１軸受の相対的な傾き、並びに上記フレームに対する第２軸受の相対的な、傾きおよび上記フレームの中心軸に交差する方向での移動距離の４つを同時に検出し、
第２工程において、上記回転軸の偏心の大きさと方向、並びに第１工程で得られた上記各個所における回転軸の回転角度、第１軸受の傾きおよび第２軸受の移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸の傾き中心に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を、上記フレームに対する第２軸受の目標位置として求める
ことを特徴とする請求項４記載の軸受調芯方法。
【請求項７】
円筒シェル内周の両端部にそれぞれ配置されて回転軸を支持する第１軸受および第２軸受を調芯して組み立てる装置であって、
第１軸受を、上記円筒シェル内の所定位置に動かないように保持する保持手段と、
上記回転軸の所定位置に第１軸受および第２軸受を嵌合させた状態で上記回転軸および第２軸受を第１軸受の中心軸に対して所定の力で傾けて上記回転軸および第２軸受を揺動運動させる揺動手段と、
揺動運動の少なくとも三箇所において第１軸受に対する第２軸受の相対的な、傾きおよび上記第１軸受の中心軸に交差する方向での移動距離の両方を同時に検出する計測手段と、
上記計測手段によって計測された上記各個所における移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を、第１軸受に対する第２軸受の目標位置として求め、第１軸受の中心と、回転軸の中心軸上の第２軸受と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離と、上記計測手段によって計測された上記各個所における移動距離の情報とから、上記各個所における第１軸受に対する上記回転軸の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と上記計測手段によって計測された上記各個所における傾きの情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心軸が平行となる第２軸受の姿勢を、第１軸受に対する第２軸受の目標姿勢として求める計算手段と、
第２軸受を上記目標位置および目標姿勢に位置決めしその状態で保持する位置決め手段と、
第１軸受および第２軸受をそれぞれ上記円筒シェルに固定する固定手段と
を備えたことを特徴とする軸受調芯組立装置。
【請求項８】
第１軸受が上記円筒シェルの他端部に固定されたフレームにより上記回転軸に沿って直動自在に保持される場合に、
第１軸受保持手段の代わりに上記フレームを保持するフレーム保持手段を備え、
揺動手段は、上記第１軸受を直動自在に保持したフレームを、動かないように保持し、上記回転軸の所定位置に第１軸受および第２軸受を嵌合させた状態で上記回転軸、第１軸受および第２軸受を上記フレームの中心軸に対して所定の力で傾けて上記回転軸、第１軸受および第２軸受を揺動運動させる手段であり、
計測手段は、揺動運動の少なくとも三箇所において上記フレームに対する第１軸受の相対的な傾き、並びに上記フレームに対する第２軸受の相対的な、傾きおよび上記フレームの中心軸に交差する方向での移動距離の３つを同時に検出するものであり、
計算手段は、上記計測手段によって計測された上記各個所における第１軸受の傾きおよび第２軸受の移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸の傾き中心に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を、上記フレームに対する第２軸受の目標位置として求め、第１軸受の中心と、回転軸の中心軸上の第２軸受と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離と、上記計測手段によって計測された上記各個所における第２軸受の移動距離の情報とから、上記各個所における第１軸受に対する上記回転軸の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と上記計測手段によって計測された上記各個所における第１および第２軸受の傾きの情報に基づいて、第１軸受の中心軸の傾き中心に対して第２軸受の中心軸が平行となる第２軸受の姿勢を、第１軸受に対する第２軸受の目標姿勢として求めるものである
ことを特徴とする請求項７記載の軸受調芯組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸を支持する２つの軸受を調芯する軸受調芯方法および軸受調芯組立装置に関するものであり、例えば、冷凍装置、空気調和機、真空ポンプ等に使用されるスクロール圧縮機等の、円筒シェル内の両端部に配置された２つの軸受により回転軸が支持された回転機構を組み立てるのに用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の軸受調芯方法および軸受調芯組立装置においては、ステータを内挿した胴体ケーシングの両端部内に、該胴体ケーシングの内径より小さい外径を有する軸受がそれぞれ取り付けられ、該軸受により胴体ケーシングの中心部に、ロータを外挿した回転軸が支持された電動機の組立方法であって、ステータが内挿された胴体ケーシングの一端部内に一方の軸受を挿入し、該軸受をその中心を基準として組立位置に固定すると共に、胴体ケーシングをステータの内面を基準として組立位置に固定した状態で、その胴体ケーシングの外周側複数位置から胴体ケーシングを軸受に溶接して、胴体ケーシングの一端部内に一方の軸受を取り付ける第１の軸受組立工程と、胴体ケーシングの他端側から中心部に、ロータが外挿された回転軸を挿入して、その一端部を一方の軸受に差し込む回転軸組立工程と、胴体ケーシングの他端部内に他方の軸受を挿入して、該軸受に回転軸の他端部を差し込み、取り付けを終えた一方の軸受の中心を基準として、胴体ケーシングを組立位置に固定すると共に、他方の軸受をその中心を基準として組立位置に固定した状態で、その胴体ケーシングの外周側複数位置から胴体ケーシングを他方の軸受に溶接して、胴体ケーシングの他端部内に他方の軸受を取り付ける第２の軸受組立工程とを包含している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記従来の軸受調芯方法は、まず、上部軸受はパレットにて水平に支持されながら第１軸受組立機Ａに運ばれ、胴体ケーシングに組み付けられる。この際、第１軸受組立機Ａに取り付けた位置決めピンがパレット側に設けられたピン孔に挿入されることにより、第１軸受組立機Ａの組立位置にパレットが固定され、その結果、パレット上の上部軸受が、その中心を基準として第１軸受組立機Ａの組立位置に固定される。
次に、上部軸受を組み付けられた胴体ケーシングは、パレットでそのまま回転軸組立機Ｂに運ばれ、該組立機Ｂで回転軸を組み付けられる。
その後、上部軸受および回転軸を組み付けられた胴体ケーシングは、第２軸受組立機Ｃに運ばれ、下部軸受が組み付けられる。この際、第２軸受組立機Ｃに取り付けた位置決めピンがパレット側に設けられたピン孔に挿入されることにより、第２軸受組立機Ｃの組立位置にパレットが固定され、その結果、上部軸受の中心を基準として胴体ケーシングが第２軸受組立機Ｃの組立位置に固定される。また、下部軸受には基準面が設けられ、この基準面を第２軸受組立機Ｃに設けられた当ブロックに押し付けることにより、下部軸受を水平にする。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１２８３９６号公報（第４−７頁、第１−７図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の軸受調芯方法および軸受調芯組立装置では、第１軸受および第２軸受に、軸受孔との位置関係および姿勢の関係がそれぞれ高精度に規定された基準孔または基準面を設け、この基準孔および基準面を軸受調芯組立装置（各組立機Ａ、Ｂ、Ｃ）に対して高精度に芯出しおよび姿勢出しをして固定する必要があった。
したがって、上記基準孔および基準面の加工工数が増えるため製品がコストアップするという問題点があった。また、上記基準孔および基準面と軸受孔との同軸度および平行度、並びに第１軸受および第２軸受を軸受調芯組立装置（各組立機Ａ、Ｂ、Ｃ）に固定する際の位置決め誤差が軸受組立精度に集積されるため、組立精度に限界があるという問題点もあった。
【０００６】
本発明は、上記のような従来のものの問題点を解決するためになされたものであり、第１および第２軸受に、軸受孔との位置関係および姿勢の関係がそれぞれ高精度に規定された基準孔あるいは基準面を設けなくても、高精度な軸受調芯組立が可能となるような軸受調芯方法および軸受調芯組立装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る軸受調芯方法は、回転軸を支持する第１軸受および第２軸受を調芯する方法であって、第１軸受を、動かないように保持し、上記回転軸の所定位置に第１軸受および第２軸受を嵌合させた状態で上記回転軸および第２軸受を第１軸受の中心軸に対して所定の力で傾けて上記回転軸および第２軸受を揺動運動させ、揺動運動の少なくとも三箇所において、第１軸受に対する第２軸受の相対的な、傾きおよび上記第１軸受の中心軸に交差する方向での移動距離の両方を同時に検出する第１工程と、第１工程で得られた上記各個所における移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を、第１軸受に対する第２軸受の目標位置として求める第２工程と、第１軸受の中心と、回転軸の中心軸上の第２軸受と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離と、第１工程で得られた上記各個所における移動距離の情報とから、上記各個所における第１軸受に対する上記回転軸の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と第１工程で得られた上記各個所における傾きの情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心軸が平行となる第２軸受の姿勢を、第１軸受に対する第２軸受の目標姿勢として求める第３工程と、第２軸受を第２工程および第３工程で求められた目標位置および目標姿勢に位置決めし、その状態で保持する第４工程と、を備えたものである。
【０００８】
また、本発明の別の発明に係る軸受調芯方法は、回転軸を支持する第１軸受および第２軸受を調芯して組み立てる方法であって、第１軸受がフレームにより上記回転軸に沿って直動自在に保持される場合に、上記第１軸受を直動自在に保持したフレームを、動かないように保持し、上記回転軸の所定位置に第１軸受および第２軸受を嵌合させた状態で上記回転軸、第１軸受および第２軸受を上記フレームの中心軸に対して所定の力で傾けて上記回転軸、第１軸受および第２軸受を揺動運動させ、揺動運動の少なくとも三箇所において上記フレームに対する第１軸受の相対的な傾き、並びに上記フレームに対する第２軸受の相対的な、傾きおよび上記フレームの中心軸に交差する方向での移動距離の両方を同時に検出する第１工程と、第１工程で得られた上記各個所における第１軸受の傾きおよび第２軸受の移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸の傾き中心に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を、上記フレームに対する第２軸受の目標位置として求める第２工程と、第１の軸受の中心と、回転軸の中心軸上の第２軸受と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離と、第１工程で得られた上記各個所における第２軸受の移動距離の情報とから、上記各個所における第１軸受に対する上記回転軸の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と第１工程で得られた上記各個所における第１および第２軸受の傾きの情報に基づいて、第１軸受の中心軸の傾き中心に対して第２軸受の中心軸が平行となる第２軸受の姿勢を、上記フレームに対する第２軸受の目標姿勢として求める第３工程と、第２軸受を第２工程および第３工程で求められた目標位置および目標姿勢に位置決めし、その状態で保持する第４工程と、を備えたものである。
【０００９】
また、本発明に係る軸受調芯組立装置は、円筒シェル内周の両端部にそれぞれ配置されて回転軸を支持する第１軸受および第２軸受を調芯して組み立てる装置であって、第１軸受を、上記円筒シェル内の所定位置に動かないように保持する保持手段と、上記回転軸の所定位置に第１軸受および第２軸受を嵌合させた状態で上記回転軸および第２軸受を第１軸受の中心軸に対して所定の力で傾けて上記回転軸および第２軸受を揺動運動させる揺動手段と、揺動運動の少なくとも三箇所において第１軸受に対する第２軸受の相対的な、傾きおよび上記第１軸受の中心軸に交差する方向での移動距離の両方を同時に検出する計測手段と、上記計測手段によって計測された上記各個所における移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を、第１軸受に対する第２軸受の目標位置として求め、第１軸受の中心と、回転軸の中心軸上の第２軸受と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離と、上記計測手段によって計測された上記各個所における移動距離の情報とから、上記各個所における第１軸受に対する上記回転軸の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と上記計測手段によって計測された上記各個所における傾きの情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心軸が平行となる第２軸受の姿勢を、第１軸受に対する第２軸受の目標姿勢として求める計算手段と、第２軸受を上記目標位置および目標姿勢に位置決めしその状態で保持する位置決め手段と、第１軸受および第２軸受をそれぞれ上記円筒シェルに固定する固定手段と、を備えたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜図１２は本発明の実施の形態１による軸受調芯方法および軸受調芯組立装置を説明するための図であり、より具体的には、図１は本実施の形態１による軸受調芯方法および軸受調芯組立装置によって組み立てられる回転機構を示す縦断面図、図２〜図４は軸受調芯組立装置の要部の構成を示す縦断面図、図５は回転軸支持機構を拡大して示す縦断面図、図６は軸連結部の構成を説明する斜視図、図７は回転軸および第２軸受を第１軸受の中心軸に対して傾けた様子を示す断面説明図、図８は軸受調芯工程を説明するフローチャート、図９は時間ｉに芯ずれ計測機構にて計測されるデータの一例を模式的に示す説明図、図１０は第１軸受に対する回転軸の傾きについて説明する図、図１１は時間ｉに平行度計測機構にて計測されるデータの一例を模式的に示す説明図、図１２は第１軸受に対する回転軸の傾きを補正した第２軸受の傾き方向の動きを模式的に示す説明図である。
【００１１】
図１において、円筒シェル１の内周にステータ２が固定され、回転軸４の外周にロータ３が固定されている。第１軸受５は円筒シェル１内周の一端部に固定され、回転軸４の一端側（下側）外周が嵌挿されている。第２軸受６は円筒シェル１内周の他端部に固定され、回転軸４の他端側（上側）外周が嵌挿されている。被組立体である回転機構１０は、上記のように、内周にステータ２が固定された円筒シェル１、外周にロータ３が固定された回転軸４、並びに円筒シェル１内周の両端部にそれぞれ配置されて回転軸４を支持する第１軸受５および第２軸受６により構成されている。
本発明による軸受調芯方法および軸受調芯組立装置は、主に、第２軸受６を円筒シェル１に固定する工程に適用するものであり、図１は、第２軸受６が円筒シェル１に固定された状態を示している。
【００１２】
以下、本実施の形態による軸受調芯組立装置の構成を、図２〜図４を基に説明する。図２において、円筒シェル１が上部に載置されるワーク載置台３１は、ワーク昇降機構３２により昇降され、メインベース３０の下面に押し付けられることにより、メインベース３０に対して固定される。回転軸４を支持する回転軸支持機構３３は、回転軸４を、その軸方向位置を拘束し回転および傾き可能に支持する回転軸支持手段に相当する。円筒シェル保持機構３４は、メインベース３０に対して固定されたワーク載置台３１に対して円筒シェル１を押し付けて固定する機構であり、円筒シェル１を保持する円筒シェル保持手段に相当する。さらに、本実施の形態では第１軸受５が円筒シェル１内の所定位置にあらかじめ固定されているので、円筒シェル１を保持することにより第１軸受５をも保持することになり、円筒シェル保持機構３４は第１軸受保持手段にも相当する。第２軸受クランプ機構３５は、第２軸受６を設定された高さに保持する機構であり、第２軸受保持手段に相当する。上部ベースＡ３６は支柱３７でメインベース３０に対して強固に固定されている。
【００１３】
ワーク載置台３１は、メインベース３０に対し上下動のみ可動にガイド等で支持されている。
回転軸支持機構３３は、例えば図５に示すような構成となっており、回転軸４の下端部を支持する球９１、球９１を支持する複数の小球９２、球９１および複数の小球９２を収納するケース９３、ケース９３を支持するスラストベアリング９４を備えて、回転軸４を、回転可能且つ回転軸４の下端部が水平移動可能に支持している。なお、４ａは回転軸４の下端部には球９１の一部が嵌る凹部４ａが設けられている。
【００１４】
図３において、フロート部４０は第２軸受６が第２軸受クランプ機構３５により保持されており、フロート機構４１はフロート部４０を鉛直方向に複数点で支持している。ＸＹテーブル４２はフロート部４０を上部ベースＡ３６に固定された上部ベースＢ４３に対し水平方向移動可能に支持する。第２軸受クランプ機構３５およびフロート部４０、フロート機構４１およびＸＹテーブル４２が、第２軸受保持手段を、回転軸４まわりの回転方向を拘束し、第２軸受６の中心軸まわりの回転方向を拘束し、第２軸受６の中心軸方向および該中心軸方向に対し直交する方向の並進自由度と第２軸受６の中心軸に交差する軸まわりの回転自由度を可動的に支持する第２軸受支持手段に相当する。
【００１５】
第２軸受傾斜モーメント付加機構４４は、フロート部４０に支持された第２軸受６を回転軸４に対して傾ける機構であり、第２軸受傾斜モーメント付加手段に相当する。回転軸傾斜モーメント付加機構４５は、軸連結部４８にて連結された回転軸４を第１軸受５に対して傾ける機構であり、回転軸傾斜モーメント付加手段に相当する。モータ４７にて回転駆動される駆動軸４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）と回転軸４とは軸連結部４８で連結されており、モータ４７が回転軸４を回転させる回転力を発生する回転力発生手段に相当し、駆動軸４６と軸連結部４８とが回転軸４に回転力発生手段の回転力を伝達する回転力伝達手段に相当する。芯ずれ計測機構４９はフロート部４０の水平方向位置を計測する機構、平行度計測機構５０はフロート部４０の鉛直方向位置を計測する機構であり、これら芯ずれ計測機構４９および平行度計測機構５０が第２軸受６の軸受調芯組立装置に対する位置および姿勢を計測する第２軸受計測手段（計測手段）に相当する。
【００１６】
軸連結部４８は、例えば図６に示すように回転軸４の上端部軸端のスリット部１１に軸連結部４８の内周に設けられた連結爪５１が挿入するようになっており、駆動軸４６に対し軸方向に摺動可能で回転が拘束された状態で支持され、バネ５６で鉛直下向きに押し付けられている。このように構成することで駆動軸４６と回転軸４の回転位相を一致させ同期して回転が行える。
【００１７】
第２軸受傾斜モーメント付加機構４４および回転軸傾斜モーメント付加機構４５は駆動軸４６に固定されており、駆動軸４６が回転すると第２軸受傾斜モーメント付加機構４４および回転軸傾斜モーメント付加機構４５は駆動軸４６回りで回転するため、駆動軸４６の回転と同期して第２軸受６および回転軸４の傾き方向が連続的に変化する。図３中、第２軸受傾斜モーメント付加機構４４は、フロート部４０の上部に右方向に荷重を付加することにより第２軸受６を右方向に移動させ、さらに右回りの回転方向に傾けるモーメント力を付加する。回転軸傾斜モーメント付加機構４５は駆動軸Ｂ４６ｂに取り付けられたアーム７０の左端部に下方向に荷重を付加することにより、駆動軸Ｂ４６ｂをジョイントＡ７１を中心とした左回りの回転方向に回転するためジョイントＢ７２は右方向に移動する。軸連結部４８によって連結された回転軸４はジョイントＢ７２が右方向に移動することにより、第１軸受５の軸受中心に対して右回りの回転方向に傾くモーメント力を付加する。このように構成することにより、第２軸受６の傾き方向と回転軸４の傾き方向が異なる方向となることを防止している。しかしながら実際には、摩擦等の理由により回転軸の傾き方向と第２の軸受の傾き方向とが必ずしも一致しない。
【００１８】
第２軸受傾斜モーメント付加機構４４および回転軸傾斜モーメント付加機構４５は、バネ部材を介して駆動軸４６に取り付けられており、駆動軸４６の回転中に第２軸受６および回転軸４に付加するモーメント力が変化しないように構成されている。また、第２軸受傾斜モーメント力は、フロート部４０傾斜時に発生するフロート機構４１のバネ力による復元モーメント力よりも大きく、回転軸４と第２軸受６の接触状態が図７に示した２点接触状態となるように設定する。また、回転軸傾斜モーメント力においても、回転軸４と第１軸受５の接触状態が図７に示した２点接触状態となるように設定する。第２軸受傾斜モーメント力および回転軸傾斜モーメント力があまりに大きいと、第２軸受６と回転軸４との摩擦力および第１軸受５と回転軸４との摩擦力が大きくなり、第２軸受６および回転軸４の揺動軌跡が不安定になる場合あるいは軸受が損傷する場合があるため、第２軸受傾斜モーメント力および回転軸傾斜モーメント力を適切な大きさに設定する必要がある。
【００１９】
駆動軸４６は駆動軸Ａ４６ａ、駆動軸Ｂ４６ｂ、駆動軸Ｃ４６ｃの３つに分割されており、ジョイントＡ７１、ジョイントＢ７２によって、各駆動軸Ａ４６ａ、駆動軸Ｂ４６ｂ、駆動軸Ｃ４６ｃを駆動軸４６の回転方向と軸方向を拘束した状態で連結している。すなわち、ジョイントＡ７１の関節部分において、駆動軸Ｂ４６ｂは駆動軸Ａ４６ａに対して垂直な平面内で偏心する自由度を持ち、さらに駆動軸Ｂ４６ｂは周方向全方向に折れ曲がるように回転する自由度を持つ。ジョイントＢ７２についても同様で駆動軸Ｃ４６ｃは駆動軸Ｂ４６ｂに対して同様の自由度を有している。
回転軸傾斜モーメント付加機構４５は、駆動軸Ｂ４６ｂに取り付けられた荷重付加バー７０を下向きに押圧する。駆動軸Ｂ４６ｂはジョイントＡ部で回転することにより駆動軸Ｂ４６ｂが傾き、駆動軸Ｃ４６ｃを偏心させる。駆動軸Ｃ４６ｃの下端には軸連結部４８が設けられているため、軸連結部４８にて連結された回転軸４の上端を偏心させ、回転軸４が傾く。
このように構成することにより回転軸４の傾斜が行え、モータ４７を駆動することにより回転軸４の回転角度に同期して回転軸４の傾け方向を円滑に変化させることができる。
【００２０】
なお、回転軸傾斜モーメントは第２軸受傾斜モーメント付加機構４４によっても発生するが、本実施の形態では回転軸４を傾ける力を発生する機構と第２軸受６を傾ける力を発生する機構とを別々に設けることにより、第２軸受６と回転軸４の接触力を最小限にすることが可能となり、この接触力による摩擦力で計測誤差が発生するのを防止している。しかしながら実際は、例えば軸受に存在する潤滑油（冷凍空調用圧縮機ならば冷凍機油）が少ない場合、回転軸４を傾ける力による接触力により発生する摩擦力は０にはならないため、回転軸の傾き方向と第２軸受の傾き方向とが一致せず計測誤差が発生する。
【００２１】
モータ４６はサーボモータで構成されており、駆動軸４６回転時の回転角度の把握および回転速度の制御が可能である。回転軸４は駆動軸４６と回転方向で拘束されているため、モータ４６により回転軸４の回転角度の把握および回転速度の制御が可能となる。
【００２２】
芯ずれ計測機構４９はフロート部４０の水平方向位置を３方向から計測することにより軸受調芯組立装置に対するフロート部４０の水平方向位置を計測する。平行度計測機構５０は、フロート部４０の３点の鉛直方向位置を計測することにより軸受調芯組立装置に対するフロート部４０の傾きを計測する。第２軸受６は第２軸受クランプ機構３５によりフロート部４０と一体となっているため、フロート部４０を計測することにより第２軸受６の動きを計測することが可能である。
芯ずれ計測機構４９および平行度計測機構５０の計測結果は、計算手段に相当する例えばパーソナルコンピュータ等の計算機（図示せず。）に送られ、後に詳述するように、計測結果（移動限界の情報）に基づいて計算機に実装されるソフトウェアプログラムにより第１軸受に対する第２軸受の目標位置および目標姿勢が求められる。
【００２３】
図４において、芯ずれ調整機構５２はフロート部４０の装置に対する水平方向位置を調整するための機構であり、平行度調整機構５３はフロート部４０の装置に対する傾きを調整するための機構である。芯ずれ調整機構５２は水平面内で直交する２軸方向に取り付けられており、芯ずれ調整機構５２に対してフロート部４０を挟んだ対向する側に背圧機構を配置して芯ずれ調整時フロート部４０が芯ずれ調整機構５２に押し付けられるように構成されている。平行度調整機構５３はフロート部４０の３箇所の鉛直方向位置を位置決めするように３箇所に配置され、フロート部４０を任意の傾きに調整可能に構成されている。
第２軸受保持機構５４は、芯ずれ調整機構５２および平行度調整機構５３により装置に対する位置および姿勢を調整されたフロート部４０を位置決め保持することにより、第２軸受６の装置に対する位置および姿勢を保持する。例えば図４に示すように、フロート部４０を平行度調整機構５３に対し押し付けることにより第２軸受６の位置および姿勢を保持できる。
芯ずれ調整機構５２、平行度調整機構５３および第２軸受保持機構５４が、第２軸受６を目標位置および目標姿勢に位置決めしその状態で保持する位置決め手段に相当する。
【００２４】
溶接機構５５は、第１軸受および第２軸受をそれぞれ円筒シェルに固定する固定手段に相当し、周方向に１２０度の間隔で円筒シェル１外側３箇所に配置されており、第２軸受保持機構５４で位置および姿勢を保持された第２軸受６を円筒シェル１に対しアークスポット溶接（ＭＡＧ溶接）で固定する。
このように、溶接で固定することにより、固定部品が不要であり安価な回転機構を提供できるという効果がある。また、周方向に均等な間隔で配置された３箇所以上の溶接点で固定することにより、溶接によって第１軸受５に対する第２軸受６の相対的な位置および姿勢が変化することを防止することができ、第１軸受５の中心軸と第２軸受６の中心軸とをより高精度に一致させることが可能となり、信頼性が高い回転機構を提供することができるという効果がある。
【００２５】
次に、上記のように構成された、本発明の実施の形態１による軸受調芯組立装置を用いた、本発明の実施の形態１による軸受調芯方法について、図８に基づいて説明する。
まず、ステップＳＴ１において、第２軸受６を軸受調芯組立装置上部の第２軸受クランプ機構３５にセットし、第２軸受クランプ機構３５を駆動して第２軸受６とフロート部４０とを強固に一体化する。
次に、ステップＳＴ２において、内周中央にステータ２および内周下部に第１軸受５が固定され、第１軸受５にはロータ３が外周に固定された回転軸４が挿入された状態の円筒シェル１をワーク載置台３１にセットする。ワーク昇降機構３２を駆動し円筒シェル１を上昇させて回転軸４を第２軸受６に挿入するとともにワーク載置台３１をメインベース３０の下面に押し付けることにより、メインベース３０とワーク載置台３１を強固に一体化する。上部ベースＡ３６に固定された円筒シェル保持機構３４を駆動し円筒シェル１をワーク載置台３１に押し付けることにより、円筒シェル１とワーク載置台３１が強固に一体化し、円筒シェル１が軸受調芯組立装置に対して固定される。
なお、ワーク昇降機構３２を駆動して円筒シェル１を上昇させる際、第２軸受６と一体となったフロート部４０の軸受調芯組立装置に対する位置を芯ずれ調整機構５２であらかじめ調整しておくことにより、第２軸受６への回転軸４の挿入がスムーズに行える。
【００２６】
次に、ステップＳＴ３において、モータ４７を駆動して駆動軸４６を回転させることにより軸連結部４８で回転軸４と駆動軸４６が連結する。
さらに、ステップＳＴ４において、第２軸受傾斜モーメント付加手段４４および回転軸傾斜モーメント付加手段４５を駆動することにより、第２軸受６は回転軸４に対して傾き、回転軸４は第１軸受５に対して傾いた状態となる。図７は、この状態を示す回転機構の断面図であり、回転軸４は第１軸受５と点Ｐおよび点Ｑの２点で接触し、第２軸受６は回転軸と点Ｒおよび点Ｓの２点で接触した状態となる。この状態でモータ４７を駆動することにより、回転軸４の回転と同期して第２軸受６および回転軸４の傾き方向が連続的に変化する（回転軸４の回転と同期して第２軸受６および回転軸４が揺動運動する、すなわち回転軸４および第２軸受６が歳差運動する。）。
【００２７】
ステップＳＴ５において、揺動運動（歳差運動）の少なくとも３箇所（多ければ多いほど良い。）において、平行度計測機構５０および芯ずれ計測機構４９により、第１軸受５に対する第２軸受６の相対的な、傾きおよび第１軸受５の中心軸に交差する方向での移動距離の両方を同時に検出する。なお、芯ずれ計測機構４９および平行度計測機構５０は軸受調芯組立装置に対する第２軸受６（フロート部４０）の水平方向位置および傾きをそれぞれ計測するのであるが、第１軸受５の中心軸に交差する方向が水平方向となるように第１軸受５を軸受調芯組立装置に固定することにより、第１軸受５に対する第２軸受６の相対的な、傾きおよび第１軸受５の中心軸に交差する方向での移動距離を検出する。
以上のステップＳＴ１〜ＳＴ５が、本実施の形態１による軸受調芯方法の第１工程である。
【００２８】
ステップＳＴ６において、本実施の形態１による軸受調芯方法の第２工程および第３工程として、例えばパーソナルコンピュータ等の計算機により、上記ステップＳＴ５での計測結果に基づいて第２軸受６の目標位置および目標姿勢を演算する。
すなわち、第１工程で得られた上記各個所における移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を、第１軸受に対する第２軸受の目標位置として求める（第２工程）。
さらに、第１軸受の中心と、回転軸の中心軸上の第２軸受と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離と、第１工程で得られた上記各個所における移動距離の情報とから、上記各個所における第１軸受に対する上記回転軸の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と第１工程で得られた上記各個所における傾きの情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心軸が平行となる第２軸受の姿勢を、第１軸受に対する第２軸受の目標姿勢として求める（第３工程）。
【００２９】
以下、第２工程および第３工程について具体的に説明する。
図９は、時間ｉに芯ずれ計測機構４９にて計測されるデータの一例を模式的に示している。図９において、ＥＸおよびＥＹは軸受調芯組立装置に固定された直交座標系であり、Ｅｏは第１軸受５の中心位置（第１軸受５の軸受中心の位置であり、図１０のＰ１に対応する。）である。Ｅｇ（ｉ）は、軸受調芯組立装置の座標系中心（以下、装置座標系中心と言うこともある。）に対する第１軸受５の中心の水平移動量を示すベクトルである。Ｅｃｇ（ｉ）は、第１軸受５の中心軸に対する第２軸受６の中心（図１０のＰ２に対応する。）の水平移動量を示すベクトルである。また、Ｅ’ｓ（ｉ）は、装置座標系中心に対する第２軸受６の中心の水平移動量を示すベクトルであり、時間ｉに芯ずれ計測機構４９にて計測されるデータである。これらのベクトルＥｇ（ｉ），Ｅｃｇ（ｉ），Ｅ’ｓ（ｉ）には、図１０のように、幾何学的に以下の関係が成り立つ。
Ｅ’ｓ（ｉ）＝Ｅｃｇ（ｉ）＋Ｅｇ（ｉ）        （１）
第１軸受５が軸受調芯組立装置に対して固定されているならば、Ｅｇ（ｉ）は方向、量とも一定である。さらにベクトルＥｃｇ（ｉ）の大きさは一定であるから、Ｅ’ｓ（ｉ）の終点の軌跡は、中心がＥｏで半径が｜Ｅｃｇ（ｉ）｜の円を示す。よって、Ｅ’ｓ（ｉ）の終点（少なくとも３箇所）の計測値から、例えば最小二乗法によりＥ’ｓ（ｉ）の終点の軌跡の中心Ｅｏが求められる。
このＥ’ｓ（ｉ）の終点の軌跡の中心Ｅｏが、第１軸受５の中心軸に対して第２軸受６の中心が一致する第２軸受６の位置であり、第１軸受５に対する第２軸受６の目標位置である（第２工程）。
【００３０】
図１１は、時間ｉに平行度計測機構５０にて計測されるデータの一例を模式的に示している。図１１において、ＴＸおよびＴＹは軸受調芯組立装置に固定された直交座標系であり、傾きの大きさおよび傾き方向は計測面の法線ベクトルをＴＸ−ＴＹ平面に投影したベクトルで示す。Ｔｏは第１軸受５の傾き姿勢である。Ｔｇ（ｉ）は装置座標系中心に対する第１軸受１の傾きを示す方向ベクトルである。Ｔｃｇ（ｉ）は第１軸受５に対する回転軸４の傾きを示す方向ベクトルである。Ｔｓｃ（ｉ）は回転軸４に対する第２軸受６の傾きを示す方向ベクトルである。Ｔ’ｓ（ｉ）は装置座標系中心に対する第２軸受６の傾きを示す方向ベクトルであり、時間ｉに平行度計測機構５０にて計測されるデータである。これらのベクトルには、幾何学的に、以下の関係が成り立つ。
Ｔ’ｓ（ｉ）＝Ｔｓｃ（ｉ）＋Ｔｃｇ（ｉ）＋Ｔｇ（ｉ）        （２）
の関係が成り立つ。
【００３１】
第１軸受５の中心軸に対する第２軸受６の中心の水平移動量を示すベクトルＥｃｇ（ｉ）の方向は、第１軸受５に対する回転軸４の傾きを示す方向ベクトルＴｃｇ（ｉ）の方向と等しい。また、第２工程で求められたＥｏはベクトルＥｇ（ｉ）の終点であるから、Ｅｃｇ（ｉ）は、時間ｉに芯ずれ計測機構４９にて計測される移動距離の情報（装置座標系中心に対する第２軸受６の中心の水平移動量を示すベクトル）Ｅ’ｓ（ｉ）を用いて（１）式より求めることができる。よって、図１０のように、第１軸受５の中心Ｐ１と、回転軸４の中心軸上の第２軸受６と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心（本実施の形態では第２軸受６が第１軸受５に対して偏心しておらず、第１軸受５の中心Ｐ１と第２軸受６の中心Ｐ２とが何れも回転軸４の中心軸上にあるので、回転軸４の中心軸上の第２軸受６と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心とは第２軸受６の中心Ｐ２である。）Ｐ２との間の距離Ｈｃｇが既知であれば、第１軸受５に対する回転軸４の傾きを示す方向ベクトルＴｃｇ（ｉ）が求まる。すわなち、以下の式で表される。
Ｔｃｇ（ｉ）＝（｜Ｔｃｇ（ｉ）｜／Ｈｃｇ）×Ｅｃｇ（ｉ）        （３）
Ｔｃｇ（ｉ）が求まれば、式（２）の関係より、装置座標系中心に対する第１軸受５の傾きを示すベクトルと回転軸４に対する第２軸受６の傾きを示すベクトルとの和Ｔｓ（ｉ）が求まる。すなわち、
Ｔｓ（ｉ）＝Ｔｓｃ（ｉ）＋Ｔｇ（ｉ）        （４）
であり、これを示した図が図１２である。すなわち、図１２は第１軸受５に対する回転軸４の傾きを補正した第２軸受６の傾き方向の動きを示している。
【００３２】
ここで、第１軸受５が軸受調芯組立装置に対して固定されているならば、Ｔｇ（ｉ）は方向、量とも一定である。さらに、ベクトルＴｓｃ（ｉ）の大きさは一定であるから、Ｔｓ（ｉ）の終点の軌跡は、中心がＴｏで、半径が｜Ｔｓｃ（ｉ）｜の円を示す。よって、Ｔｓ（ｉ）の終点の軌跡から、例えば最小二乗法によりＴｓ（ｉ）の終点の軌跡の中心Ｔｏを求める。
このＴｓ（ｉ）の終点の軌跡の中心Ｔｏが、第１軸受５の中心軸に対して第２軸受６の中心軸が平行となる第２軸受６の姿勢であり、第１軸受５に対する第２軸受６の目標姿勢である（第３工程）。
【００３３】
以上のようにして、摩擦等の理由により回転軸４の傾き方向と第２軸受６の傾き方向とが一致しない場合でも、軸受調芯組立装置の座標における第１軸受５の中心位置Ｅｏ、および第１軸受５の傾き姿勢Ｔｏ、すなわち、第２軸受６の中心が第１軸受５の中心軸に対して一致する第２軸受６の位置、および第２軸受６の中心軸が第１軸受５の中心軸に対して平行となる第２軸受６の姿勢を正確に求めることができる。
【００３４】
このように、第１軸受５を円筒シェル１内の所定位置に保持し（第１軸受５を動かないように保持し）、回転軸４の所定位置に第１軸受５および第２軸受６を嵌合させた状態で回転軸４および第２軸受６を第１軸受の中心軸に対して所定の力で傾けて回転軸４および第２軸受６を揺動運動させ、揺動運動の少なくとも三箇所において、第１軸受５に対する第２軸受６の相対的な、傾きおよび第１軸受５の中心軸に交差する方向での移動距離の両方を同時に検出し、検出された傾きおよび移動距離の情報に基づいて第１軸受５に対する第２軸受６の目標位置および目標姿勢を求めることにより、第１軸受５および第２軸受６に軸受孔との位置関係および姿勢の関係が高精度に規定された基準孔あるいは基準面を設けることなく第１軸受５の軸受内周に対する第２軸受６の軸受内周の相対的な位置および姿勢関係を把握することが可能である。
【００３５】
また、第１の軸受５の中心Ｐ１と、回転軸の中心軸上の第２軸受６と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離Ｐ２との間の距離Ｈｃｇと第１工程で得られた各個所における移動距離の情報とから、各個所における第１軸受５に対する回転軸４の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と第１工程で得られた各個所における傾きの情報に基づいて、第１軸受５の中心軸に対して第２軸受６の中心軸が平行となる第２軸受６の姿勢を、第１軸受５に対する第２軸受６の目標姿勢として求めることにより、第１工程において、摩擦等の理由により回転軸の傾き方向と第２軸受の傾き方向とが一致しない場合でも、第１軸受５の中心軸に対して第２軸受６の中心軸が平行となる第２軸受６の姿勢を正確に求めることができ、高精度な軸受調芯組立が可能となる。
【００３６】
上記の実施の形態では、回転軸４および第２軸受６を傾ける方向と回転軸４の回転角度を同期する方法を示したが，回転軸４の偏心および軸曲がりがほとんどない場合などには、回転軸４を回転させたり、回転軸４および第２軸受６を傾ける方向と回転軸４の回転角度を同期させたりしなくても、回転軸４および第２軸受６を第１軸受５の中心軸に対して傾けて回転軸４および第２軸受６を揺動運動させるだけでも，上記の計算方法で正確に求める姿勢を求めることができる。
【００３７】
次に、ステップＳＴ７において、芯ずれ調整機構５２を駆動し芯ずれ計測機構４９にて第２軸受６の現在の位置Ｅｃを得ながらフィードバック制御することにより目標位置Ｅｏに調整する。同じく、平行度調整機構５３を駆動し平行度計測機構５０により第２軸受６の現在の姿勢Ｔｒを得ながらフィードバック制御することにより目標姿勢Ｔｏに調整する。
さらに、ステップＳＴ８により、第２軸受保持機構５４を駆動して第２軸受６を目標位置および目標姿勢に保持する。
ステップＳＴ７およびＳＴ８が、本実施の形態１による軸受調芯方法の第４工程である。
【００３８】
最後に、ステップＳＴ９により、溶接機構５５にて第２軸受６を円筒シェル１に３点同時にＭＡＧ溶接にて固定する。
本実施の形態１では溶接による第２軸受６の位置ずれおよび姿勢ずれを防止するため、各溶接点の溶接条件すなわち溶接トーチ先端から円筒シェル１外周までの距離、溶接電流、溶接電圧、溶接開始時間、溶接終了時間が同一になるように設定している。
【００３９】
なお、本実施の形態１では、第１軸受５の円筒シェルへの固定は第１工程の前に既に実施されている。このように、円筒シェル１を軸受調芯組立装置に保持する前に第１軸受５をあらかじめ円筒シェル１に固定しておくことにより、第１軸受５を円筒シェル１に固定する際、第１軸受が軸受調芯組立装置に対して位置ずれすることを防止できる。また、円筒シェル１を軸受調芯組立装置に対して固定することにより第１軸受５を軸受調芯組立装置に対して固定できるため、第１軸受５の軸受調芯組立装置への固定が容易に行える結果、軸受調芯組立装置の構造を単純化できるという効果がある。
なお、第１工程において、円筒シェル１を軸受調芯組立装置に保持してから第１軸受５を円筒シェル１に固定した場合には、第１軸受５が円筒シェル１や軸受調芯組立装置に対して位置ずれすることがあるが、この場合にも、すでに固定されている第１軸受５に対して第２軸受６の揺動運動および移動限界の検出が実施されるので、第１軸受５の中心軸に対して第２軸受６の中心軸を高精度に一致させることができるという効果がある。
【００４０】
このように、本実施の形態によれば、第１軸受５と第２軸受６にそれぞれ軸受孔との位置関係および姿勢の関係が高精度に規定された基準孔あるいは基準面を設ける必要がなく、第１軸受５および第２軸受６における高精度加工部は製品機能として不可欠な軸受孔のみでよいため、加工工数を削減でき安価な回転機構を提供できるという効果がある。また、上記基準孔あるいは基準面の加工精度の影響を受けないため、第１軸受５の中心軸と第２軸受６の中心軸とを高精度に一致させることが可能となり、信頼性が高い回転機構を提供することできるという効果がある。しかも、第１工程において、摩擦等の理由により回転軸の傾き方向と第２軸受の傾き方向とが一致しない場合でも、第１軸受に対する第２軸受の目標姿勢を正確に求めることができる。
【００４１】
さらに、上記実施の形態１では、第１軸受５および第２軸受６の軸受孔に対し回転軸４を軸受クリアランスの限界まで傾けた状態で回転させるため、軸受孔端部の微小な突起部等を平滑化することができ、一種のなじみ効果が得られる。
【００４２】
また、第１軸受５に対する第２軸受６の相対的な傾きおよび移動距離の測定データ数は、多ければ多い程、高い軸受調芯精度が得られるので好ましいが、本実施の形態のように回転軸４および第２軸受６を揺動運動させることにより、多数の測定データを容易に得ることができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態１の図３では、芯ずれ計測機構４９および平行度計測機構５０がフロート部４０の水平方向位置および傾きを計測するように配置した例を示したが、第２軸受６の水平方向位置および傾きを直接計測するように配置すれば、第２軸受クランプ機構３５で第２軸受６をフロート部４０に対して強固に固定保持する必要ないので第２軸受クランプ機構３５を簡易なものにすることができる。
【００４４】
さらに、上記実施の形態１の図３では、芯ずれ計測機構４９および平行度計測機構５０が接触式の変位センサで構成される例を示したが、これを例えばレーザ変位計または渦電流式変位センサなどの非接触式の変位センサで構成することも可能であり、非接触式変位センサで構成した場合は、接触子先端の摩擦、接触圧力および計測面の微小な凹凸による計測誤差を防止することができる。
【００４５】
なお、上記実施の形態１では回転軸４および第２軸受６を第１軸受５の中心軸に対して所定の力で傾けて回転軸４および第２軸受６を揺動運動させたが、その代わりに、回転軸４および第２軸受６を第１軸受５の中心軸に対して所定の力で少なくとも異なる３方向に傾けてもよく、この場合には、上記と同様の効果に加えて、回転軸４および第２軸受６を揺動運動させる場合に比べて短時間で、第１軸受５に対する第２軸受６の相対的な、傾きおよび第１軸受５の中心軸に交差する方向での移動距離を検出することができるという効果が得られる。
【００４６】
実施の形態２．
図１３および図１４は本発明の実施の形態２による軸受調芯方法および軸受調芯組立装置を説明するための図であり、より具体的には、図１３は軸受調芯組立装置の要部の構成を示す縦断面図、図１４は回転機構の外観図である。
図１４に示すように、第１軸受５の円筒シェル１開口側の端面には周方向９０度間隔でネジ穴１２が設けられている。また、図１３に示すように、ワーク載置台３１にはボルト孔６１が設けられ、ボルト孔６１にはボルト６２が挿入されており、このボルト６２がワーク載置台３１の上面に置かれた第１軸受５のネジ穴１２に螺合することにより、第１軸受５がワーク載置台６１に強固に固定される。
【００４７】
上記実施の形態１のステップＳＴ１では、円筒シェル保持機構３４が円筒シェル１の上部から加圧力を加えることにより第１軸受６をワーク載置台３１に固定する。円筒シェル１には、第２軸受６の水平移動軌跡および傾き軌跡計測時に第１軸受５を介して力が加わる。また、溶接時にも上部ベース３６に保持された第２軸受６から反力を受ける。これらの力に抗して円筒シェル１のワーク載置台３１に対する位置を保持するためには、円筒シェル保持機構３４か非常に大きな加圧力を発生する必要がある。円筒シェル１に大きな加圧力を加えると、円筒シェル１に歪が生じ第２軸受６の組立精度に影響を及ぼす恐れがある。さらにワーク載置台３１は昇降機構３２によりメインベース３０に対して押し付けて固定されている。昇降機構３２は円筒シェル保持機構３４の発生する加圧力を受けるため、円筒シェル保持機構３４が発生する加圧力よりもさらに大きな力を発生させる必要があり、軸受調芯組立装置が非常に大掛かりなものとなる。
【００４８】
これに対して、本実施の形態の構成では、ワーク載置台６１に対して直接第１軸受５をボルト６２で固定することができるため強固な固定が行える結果、本軸受調芯組立装置を用いた軸受調芯組立作業中に第１軸受の位置や姿勢が変化することを防止できる。しかも、円筒シェル１を上部から加圧する必要がないため円筒シェル保持機構３４が不要であり、昇降機構３２が発生する力を抑えることができるため、軸受調芯組立装置の簡素化が行える。このように、軸受調芯組立装置に対する第１軸受５の確実な固定と軸受調芯組立装置の簡素化との両方が可能となる。
【００４９】
なお、上記実施の形態１および２では、第１軸受５が円筒シェル１内の所定位置にあらかじめ溶接などにより固定されており、第１軸受保持手段と円筒シェル保持手段とが兼用される場合について説明したが、第１軸受５が円筒シェル１内の所定位置にあらかじめ固定されていない場合には、実施の形態１で示した円筒シェル保持機構４３が円筒シェル１を保持し、実施の形態２で示したボルト６２により第１軸受５をワーク載置台６１に保持するようにしてもよい。
【００５０】
実施の形態３．
図１５は本発明の実施の形態３による軸受調芯組立方法および軸受調芯組立装置を説明するための図であり、より具体的には、軸受調芯組立装置の要部の構成を示す縦断面図である。
本実施の形態による軸受調芯組立装置は、実施の形態１による軸受調芯組立装置に、第１軸受水平位置計測機構６３（第１軸受５の軸受調芯組立装置に対する位置計測する手段に相当する。）と第１軸受傾き計測機構６４（第１軸受５の軸受調芯組立装置に対する姿勢を計測する手段に相当する。）とを付加したものである。
【００５１】
第１軸受水平位置計測機構６３はワーク載置台３１に周方向に１２０度間隔で３箇所に設けられており、第１軸受５の内周位置を計測する。第１軸受傾き計測機構６４はワーク載置台３１に周方向に１２０度間隔で３箇所に設けられており、第１軸受５の端面を鉛直方向に計測する。
【００５２】
実施の形態１のステップＳＴ５にて、第２軸受６の軸受調芯組立装置の基準に対する水平方向位置および姿勢を計測するとともに第１軸受５の水平方向位置および姿勢を計測した。
円筒シェル１の固定保持が不完全である場合、ステップＳＴ７からステップＳＴ９の間に、軸受調芯組立装置の基準に対する第１軸受５の位置および姿勢が変化することも考えられるが、本実施の形態３では、このような場合にも、第１軸受水平方向位置計測機構６３および第１軸受傾き計測機構６４で第１軸受５の位置および姿勢の変化量を把握することができるため、第１軸受５の中心軸に対する第２軸受６の中心軸の水平方向位置および傾きを正確に把握することができる。
【００５３】
なお、第１軸受水平位置計測機構６３は水平面内の直交する２軸方向の２箇所に設けても同様の効果を奏する。
【００５４】
また、円筒シェル１と第１軸受５とがあらかじめ固定されている場合は、第１軸受水平位置計測機構６３および第１軸受傾き計測機構６４は、円筒シェル１の位置および姿勢を計測するように構成しても同様の効果を奏する。
【００５５】
実施の形態４．
図１６〜図１８は本発明の実施の形態４による軸受調芯方法および軸受調芯組立装置を説明するための図であり、より具体的には、図１６は回転軸における第１軸受が嵌合する部分の軸心Ｌ１に対して第２軸受が嵌合する部分の中心Ｐ２がある方向にある大きさだけ偏心している場合の第２軸受６の第１軸受の中心軸に交差する方向（以下、水平方向ということもある。）の動きを模式的に示す説明図、図１７は時間ｉに芯ずれ計測機構にて計測されるデータの一例を模式的に示す説明図、図１８は回転軸の偏心を補正した第２軸受の水平方向の動きを模式的に示す説明図である。
本実施の形態では、回転軸４の軸心Ｌ１に対して第２軸受６が嵌合する部分の回転軸４の中心Ｐ２が偏心しておりその大きさと方向があらかじめ分かっている場合の軸受調芯方法および軸受調芯組立装置を示している。
【００５６】
以下では、主に実施の形態１と異なる部分について説明する。
本実施の形態による軸受調心組立装置では、回転軸４および第２軸受６を傾ける方向と回転軸４の回転角度とを同期させて回転軸４および第２軸受６を歳差運動させるように構成されており、実施の形態１で示した軸受調心組立装置に加えて新たに、回転軸４の回転角度を検出する手段を備えている。この回転角度を検出するにあたっては、例えば回転軸４と同期して回転する駆動軸に回転角度検出器（エンコーダ）を設置し、駆動軸の角度を検出することで回転軸４の回転角度を検出すればよい。
【００５７】
次に、本実施の形態による軸受調芯方法を、主に実施の形態１と異なる点について説明する。
実施の形態１のステップＳＴ４において、回転軸４および第２軸受６を第１軸受５の中心軸に対して傾けて回転軸４および第２軸受６を揺動運動させる際、回転軸４を回転させ、且つ回転軸４および第２軸受６を傾ける方向と回転軸４の回転角度とを同期させて回転軸４および第２軸受６を歳差運動させる。
次に、実施の形態１のステップＳＴ５において、歳差運動の少なくとも三箇所において、回転軸４の回転角度、並びに第１軸受５に対する第２軸受６の相対的な、傾きおよび第１軸受５の中心軸に交差する方向での移動距離の３つを同時に検出する。
【００５８】
以下、図１６〜図１８を用いて、第１軸受５に対する第２軸受６の目標位置および目標姿勢をそれぞれ求める第２工程および第３工程について説明する。
第２工程においては、回転軸の偏心の大きさと方向、並びに第１工程（ステップＳＴ１〜ＳＴ５）で得られた各個所における回転軸４の回転角度および第２軸受６の移動距離の情報に基づいて、第１軸受５の中心軸に対して第２軸受６の中心が一致する第２軸受６の位置を、第１軸受５に対する第２軸受６の目標位置として求める。
また、第３工程においては、第１軸受５の中心Ｐ１と、回転軸４の中心軸（本実施の形態のように、回転軸における第１軸受が嵌合する部分の軸心に対して第２軸受が嵌合する部分の中心が偏心している場合は、回転軸４の中心軸とは、回転軸４の第１軸受５が嵌合する部分の中心軸を指す。以下、この回転軸４の第１軸受５が嵌合する部分の中心軸を第１の軸と言う。）Ｌ１上の第２軸受６と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心（すなわち第２の軸の上記中心軸方向における中心）Ｐ３との間の距離との間の距離Ｈｃｇと、第１工程で得られた各個所における第２軸受６の移動距離の情報とから、各個所における第１軸受５に対する回転軸４の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と第１工程で得られた各個所における第２軸受６の傾きの情報に基づいて、第１軸受５の中心軸に対して第２軸受６の中心軸が平行となる第２軸受６の姿勢を、第１軸受５に対する第２軸受６の目標姿勢として求める。
【００５９】
図１６および図１７において、ＥＸ及びＥＹは軸受調芯組立装置に固定された直交座標系であり、Ｅｏは第１軸受５の中心位置（第１軸受５の軸受中心の位置であり、図１６のＰ１に対応する。）である。Ｅｇ（ｉ）は、軸受調芯組立装置の座標系中心（以下、装置座標系中心と言うこともある。）に対する第１軸受５の中心Ｐ１の水平移動量を示すベクトルである。Ｅｃｇ（ｉ）は、第１軸受５の中心軸に対する回転軸４の第１軸受５が嵌合する部分の中心軸（第１の軸）Ｌ１上の第２軸受６が嵌合する部分の上記中心軸Ｌ１方向における中心Ｐ３の水平移動量を示すベクトルである。Ｅｃ（ｉ）は、回転軸４の第１軸受５が嵌合する部分の中心軸Ｌ１に対する第２軸受６が嵌合する部分の第２の軸Ｌ２の偏心位置Ｐ２の偏心の大きさおよび方向を示すベクトルである。Ｅ’ｓ（ｉ）は、装置座標系中心に対する第２軸受６の中心Ｐ２の水平移動量を示すベクトルであり、時間ｉに芯ずれ計測機構４９にて計測されるデータである。これらのベクトルＥｇ（ｉ），Ｅｃｇ（ｉ），Ｅｃ（ｉ），Ｅ’ｓ（ｉ）には、幾何学的に以下の関係が成り立つ。
Ｅ’ｓ（ｉ）＝Ｅｃｇ（ｉ）＋Ｅｇ（ｉ）＋Ｅｃ（ｉ）        （５）
【００６０】
ここで、時間ｉでの回転軸４の回転角度Ｔ（ｉ）が既知であれば、偏心の大きさ（回転軸４の第１軸受５が嵌合する部分の中心軸Ｌ１に対する第２軸受６が嵌合する部分の第２の軸Ｌ２の偏心位置Ｐ２）をＲｃとするとＥｃ（ｉ）は以下の式で表される。
Ｅｃ（ｉ）＝Ｒｃ（ｃｏｓ（Ｔ（ｉ），ｓｉｎ（Ｔ（ｉ））        （６）
【００６１】
また、
Ｅ’ｓ（ｉ）−Ｅｃ（ｉ）＝  Ｅｓ（ｉ）        （７）
とおくと、以下の式が成り立つ。
Ｅｓ（ｉ）＝Ｅｃｇ（ｉ）＋Ｅｇ（ｉ）        （８）
Ｅｓ（ｉ）は、上記回転軸４の第１の軸に対する第２の軸の偏心の大きさを含まない装置座標系中心に対する第２軸受６の中心の水平移動量Ｅｓ（ｉ）に他ならない。これを示した図が図１８である。
【００６２】
第１軸受５が軸受調芯組立装置に対して固定されているならば、Ｅｇ（ｉ）は方向、量とも一定である。さらにベクトルＥｃｇ（ｉ）の大きさは一定であるから、Ｅｓ（ｉ）の終点の軌跡は、中心がＥｏで半径が｜Ｅｃｇ（ｉ）｜の円を示す。よって、Ｅｓ（ｉ）の終点（少なくとも３箇所）の計測値から、例えば最小二乗法によりＥｓ（ｉ）の終点の軌跡の中心Ｅｏが求められる。
このＥｓ（ｉ）の終点の軌跡の中心Ｅｏが、第１軸受５の中心軸に対して第２軸受６の中心が一致する第２軸受６の位置であり、第１軸受５に対する第２軸受６の目標位置である（第２工程）。
【００６３】
さらに、ＥｏはベクトルＥｇ（ｉ）の終点であるから、（８）式よりＥｃｇ（ｉ）を求めることができる。このＥｃｇ（ｉ）を用いて、実施の形態１の場合と同様にして、第１軸受５の中心軸に対して第２軸受６の中心軸が平行となる第２軸受６の姿勢であり、第１軸受５に対する第２軸受６の目標姿勢であるＴｏを求める（第３工程）。
【００６４】
以上のようにして、摩擦等の理由により回転軸４の傾きと第２軸受６の傾き方向が一致せず、しかも、回転軸４の第２の軸Ｌ２が第１の軸Ｌ１に対してある方向にある大きさだけ偏心している場合でも、軸受調芯組立装置の座標における第１軸受５の中心位置Ｅｏ、および第１軸受５の傾き姿勢Ｔｏ、すなわち、第２軸受の中心が第１軸受５の中心軸に対して一致する第２軸受６の位置、および第２軸受６の中心軸が第１軸受５の中心軸に対して平行となる第２軸受６の姿勢を正確に求めることができる。
【００６５】
したがって、第１および第２軸受５，６に、軸受孔との位置関係および姿勢の関係がそれぞれ高精度に規定された基準孔あるいは基準面を設けなくても、しかも、第１工程において、摩擦等の理由により回転軸４の傾き方向と第２軸受６の傾き方向とが一致しない場合でも、さらに、回転軸４における第１軸受５が嵌合する部分の中心軸に対して第２軸受６が嵌合する部分の中心が偏心している場合でも、高精度な軸受調芯組立が可能となる。
【００６６】
また、図１８では第２軸受６が嵌合する部分の軸心がずれて（オフセットして）している場合を示したが、第２軸受６が嵌合する部分の軸心が平行でなかったり（軸曲がり）している場合でもＰ２，Ｐ３を上記記述と同様に定義できるため、同様に計算することができる。
【００６７】
実施の形態５．
図１９〜図２５は本発明の実施の形態５による軸受調芯方法および軸受調芯組立装置を説明するための図であり、より具体的には、図１９は軸受調芯組立装置の要部の構成を示す縦断面図、図２０は回転軸、第１軸受および第２軸受をフレームの中心軸に対して傾けた様子を示す断面説明図、図２１は時間ｉに芯ずれ計測機構にて計測されるデータの一例を模式的に示す説明図、図２２は第１軸受がフレームにより回転軸に沿って直動自在に保持される場合の第２軸受６の水平方向の動きを模式的に示す説明図、図２３はフレームに対する第１軸受の傾きを補正した第２軸受の水平方向の動きを模式的に示す説明図、図２４は時間ｉに平行度計測機構にて計測されるデータの一例を模式的に示す説明図、図２５はフレームに対する第１軸受の傾きおよび第１軸受に対する回転軸の傾きを補正した第２軸受の傾き方向の動きを模式的に示す説明図である。
【００６８】
本実施の形態では、第１軸受５が円筒シェル１の一端部に固定されたフレーム１３により回転軸４に沿って直動自在に保持されており、本実施の形態による軸受調芯組立装置は、実施の形態１による軸受調芯組立装置に、第１軸受５の軸受調芯組立装置に対する姿勢を計測する第１軸受計測手段として、第１軸受傾き計測機構６５を付加したものである。
第１軸受５は、例えば特開２０００−１６１２５４号公報等に詳細に記載されているように、フレーム１３の内周に配置されたＯリング１４を介して保持されており、フレーム１３の内周と所定の隙間を保った状態で鉛直方向に摺動可能に支持（回転軸４に沿って直動自在に保持）されている。フレーム１３は円筒シェル１内周の一端部に例えば溶接などにより固定されている。第１軸受傾き計測機構６５は周方向に１２０度間隔で３箇所に配置され第１軸受５の軸受調芯組立装置に対する姿勢を計測する。
【００６９】
次に、本実施の形態による軸受調芯方法を、主に実施の形態１と異なる点について説明する。図２０は、実施の形態１で説明したステップＳＴ４における第１軸受５の状態を示しており、本実施の形態では、第１軸受５が、円筒シェル１の他端部に固定されたフレーム１３の内周に配置されたＯリング１４を介してフレーム１３の内周に対して所定の隙間を保った状態で、フレーム１３の内周に保持されており、回転軸４および第２軸受６を所定の力で傾けることにより、第１軸受５はフレーム１３内で傾いてＯリング１４が変形し第１軸受４はフレーム１３の内周と点Ｔおよび点Ｕの２点で接触した状態となる。すなわち、本実施の形態では、ステップＳＴ４において、回転軸４、第１軸受５および第２軸受６をフレーム１３の中心軸に対して所定の力で傾けて、回転軸４、第１軸受５および第２軸受６を揺動運動させる。
【００７０】
このように、円筒シェル１を軸受調芯組立装置に保持しても第１軸受４が移動可能である場合でも、ステップＳＴ５において、揺動運動（歳差運動）の少なくとも３箇所（多いほうがよい）において、第２軸受６の位置および姿勢、並びに第１軸受４の姿勢の３つを同時に計測することによって、フレーム１３に対する第１軸受５の相対的な傾き、並びにフレーム１３に対する第２軸受６の相対的な、傾きおよびフレーム１３の中心軸に交差する方向での移動距離の３つを同時に検出することができ、この計測データをステップＳＴ６の演算に用いることにより、第１軸受４の理想的姿勢における中心軸に対して第２軸受６の中心軸が一致した回転機構の組立が可能となる。
なお、本発明で言う第１軸受４の理想的姿勢とは、上記のように実際に第１軸受４を揺動運動させた時の第１軸受４の中心軸の軌跡の中心線（本発明ではこの第１軸受４の中心軸の軌跡の中心線を傾き中心と言う。）に第１軸受４の中心軸が一致している状態である。この傾き中心は、フレーム１３内周の中心軸と一致する。
【００７１】
以下、図２１〜図２５を用いて、フレーム１３に対する第２軸受６の目標位置および目標姿勢をそれぞれ求める第２工程および第３工程について説明する。
第２工程においては、第１工程（ステップＳＴ１〜ＳＴ５）で得られた各個所における第１軸受５の傾きおよび第２軸受６の移動距離の情報に基づいて、第１軸受５の中心軸の傾き中心に対して第２軸受６の中心が一致する第２軸受６の位置を、フレーム１３に対する第２軸受６の目標位置として求める。
また、第３工程においては、第１軸受５の中心と、回転軸４の中心軸上の第２軸受６と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離Ｈｃｃと第１工程で得られた各個所における第２軸受６の移動距離の情報とから、各個所における第１軸受５に対する回転軸４の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と第１工程で得られた各個所における第１および第２軸受５、６の傾きの情報に基づいて、第１軸受５の中心軸の傾き中心に対して第２軸受６の中心軸が平行となる第２軸受６の姿勢を、フレーム１３に対する第２軸受６の目標姿勢として求める。
【００７２】
図２１は、第２軸受６の水平方向の動きを示す図であり、時間ｉに芯ずれ計測機構４９にて計測されるデータの一例を模式的に示している。図２１および図２２において、ＥＸおよびＥＹは軸受調芯組立装置に固定された直交座標系であり、Ｅｏはフレーム１３内周の中心位置（図２２のＰ４に対応する。）である。Ｅｇｆ（ｉ）は、装置座標系中心に対するフレーム１３内周中心Ｐ４の水平移動量（フレーム１３の中心軸に交差する方向での移動量）を示すベクトルである。Ｅｃｆ（ｉ）は、フレーム１３に対する第１軸受５の傾き（図２２のＬ３に対応する。）により生じるフレーム１３内周中心Ｐ４に対する第２軸受６の中心（図２２のＰ５に対応する。）の水平移動量成分を示すベクトルである。Ｅｃｃ（ｉ）は、第１軸受５の中心軸（図２２のＬ３に対応する。）に対する第２軸受６の中心Ｐ２の水平移動量を示すベクトルである。また、Ｅ’ｓ（ｉ）は、装置座標系中心に対する第２軸受６の中心Ｐ２の水平移動量を示すベクトルであり、時間ｉに芯ずれ計測機構４９にて計測されるデータである。これらのベクトルＥｇｆ（ｉ），Ｅｃｆ（ｉ），Ｅｃｃ（ｉ），Ｅ’ｓ（ｉ）には、図２２のように、幾何学的に下記の関係が成り立つ。
Ｅ’ｓ（ｉ）＝Ｅｇｆ（ｉ）＋Ｅｃｆ（ｉ）＋Ｅｃｃ（ｉ）        （９）
【００７３】
フレーム１３に対する第１軸受５の傾きにより生じるフレーム１３内周中心軸Ｌ３に対する第２軸受６の中心Ｐ２の水平移動量成分を示すベクトルＥｃｆ（ｉ）の方向は、図２４に示す、フレーム１３に対する第１軸受５の傾き示す方向ベクトルＴｃｆ（ｉ）と方向が等しい。ここで、フレーム１３に対する第１軸受５の傾きを示すベクトルＴｃｆ（ｉ）は、第１軸受傾き計測機構６５により求められるため、図２２のようにフレーム１３内周中心Ｐ４と第２軸受６の中心Ｐ５との距離Ｈｃｇ’が既知であれば、幾何学的にフレーム１３に対する第１軸受５の傾きにより生じるフレーム１３内周中心の中心軸Ｌ３に対する第２軸受６の中心Ｐ２の水平移動量成分を示すベクトルＥｃｆ（ｉ）が求まる。すなわち以下の式で表される。
Ｅｃｆ（ｉ）＝（Ｈｃｇ’／｜Ｔｃｆ（ｉ）｜）×Ｔｃｆ（ｉ）        （１０）
よって
Ｅ’ｓ（ｉ）−Ｅｃｆ（ｉ）＝Ｅｓ２（ｉ）        （１１）
とおくと、以下の式が成り立つ。
Ｅｓ２（ｉ）＝Ｅｇｆ（ｉ）＋Ｅｃｃ（ｉ）        （１２）
Ｅｓ２（ｉ）は、フレーム１３に対する第１軸受５の傾きにより生じるフレーム１３内周中心Ｐ４に対する第２軸受６の中心Ｐ５の水平移動量成分（ベクトルＥｃｆ（ｉ））を含まない、装置座標系中心に対する第２軸受６の中心Ｐ２の水平移動量Ｅｓ２（ｉ）に他ならない。これを示した図が図２３である。
【００７４】
フレーム１３が軸受調芯組立装置に対して固定されているならば、Ｅｇｆ（ｉ）は方向、量とも一定である。さらにベクトルＥｃｃ（ｉ）の大きさは一定であるから、Ｅｓ２（ｉ）の終点の軌跡は、中心がＥｏで、半径が｜Ｅｃｃ（ｉ）｜の円を示す。よって、Ｅｓ２（ｉ）の終点の軌跡から、例えば最小二乗法によりＥｓ２（ｉ）の終点の軌跡の中心Ｅｏが求められる。
このＥｓ２（ｉ）の終点の軌跡の中心Ｅｏが、フレーム１３の中心軸に対して第２軸受６の中心が一致する第２軸受６の位置であり、フレーム１３に対する第２軸受６の目標位置である（第２工程）。
【００７５】
次に、装置座標系におけるフレーム１３内周の傾き姿勢Ｔｏを求める。
図２４は、第２軸受６の傾きを示し、時間ｉに平行度計測機構５０にて計測されるデータの一例を模式的に示している。図２４において、ＴＸおよびＴＹは軸受調芯組立装置に固定された直交座標系であり、傾きの大きさおよび傾き方向は計測面の法線ベクトルをＴＸ−ＴＹ平面に投影したベクトルで示す。Ｔｏはフレーム１３内周の傾き姿勢である。Ｔｇｆ（ｉ）は、装置座標系中心に対するフレーム１３内周の傾きを示す方向ベクトルである。Ｔｃｃ（ｉ）は、第１軸受５に対する回転軸４の傾きを示すベクトルである。Ｔｓｃ（ｉ）は、回転軸４に対する第２軸受６の傾きを示す方向ベクトルである。Ｔ’ｓ（ｉ）は、装置座標系中心に対する第２軸受６の傾きを示す方向ベクトルであり、時間ｉに平行度計測機構５０にて計測されるデータである。これらのベクトルには、幾何学的に、以下の関係が成り立つ。
Ｔ’ｓ（ｉ）＝Ｔｇｆ（ｉ）＋Ｔｃｆ（ｉ）＋Ｔｃｃ（ｉ）＋Ｔｓｃ（ｉ）    （１３）
【００７６】
前述のように、フレーム１３に対する第１軸受５の傾きを示す方向ベクトルＴｃｆ（ｉ）は、第１軸受傾き計測機構６５により求められる。
また、第１軸受５の中心軸（図２２のＬ３に対応する。）に対する第２軸受６の中心Ｐ２の水平移動量を示すベクトルＥｃｃ（ｉ）の方向は、第１軸受５に対する回転軸４の傾きを示す方向ベクトルＴｃｃ（ｉ）と方向が等しいことより、図２２のように、第１軸受５の中心Ｐ１と第２軸受６の中心Ｐ２の距離Ｈｃｃが既知であれば、幾何学的に、第１軸受５に対する回転軸４の傾きを示す方向ベクトルＴｃｃ（ｉ）が求まる。すなわち以下の式で計算される。
Ｔｃｃ（ｉ）＝（｜Ｔｃｃ（ｉ）｜／Ｈｃｃ）×Ｅｃｃ（ｉ）        （１４）
なお、第２工程で求められたＥｏはベクトルＥｇｆ（ｉ）の終点であるから、Ｅｃｃ（ｉ）は、時間ｉに芯ずれ計測機構４９にて計測される移動距離の情報（装置座標系中心に対する第２軸受６の中心の水平移動量を示すベクトル）Ｅ’ｓ（ｉ）を用いて（１１）および（１２）式より求めることができる。
【００７７】
Ｔｃｆ（ｉ），Ｔｃｃ（ｉ）が求まれば、式（１３）の関係より、装置座標系中心に対するフレーム１３の傾きを示すベクトルと回転軸４に対する第２軸受６の傾きを示すベクトルの和Ｔｓ（ｉ）が求まる。すなわち、
Ｔｓ２（ｉ）＝Ｔｇｆ（ｉ）＋Ｔｓｃ（ｉ）        （１５）
であり、これを示した図が図２５である。
ここで、フレーム１３が軸受調芯組立装置に対して固定されているならば、Ｔｇｆ（ｉ）は方向、量とも一定である。さらにベクトルＴｓｃ（ｉ）の大きさは一定であるから、Ｔｓ２（ｉ）の終点の軌跡は、中心がＴｏで、半径が｜Ｔｓｃ（ｉ）｜の円を示す。よって、Ｔｓ２（ｉ）の終点の軌跡から、例えば最小二乗法によりＴｓ２（ｉ）の終点の軌跡の中心Ｔｏを求める。
このＴｓ２（ｉ）の終点の軌跡の中心Ｔｏが、フレーム１３の中心軸に対して第２軸受６の中心軸が平行となる第２軸受６の姿勢であり、フレーム１３に対する第２軸受６の目標姿勢である（第３工程）。
【００７８】
以上のようにして、摩擦等の理由により回転軸４の傾きと第２軸受６の傾き方向とが一致せず、しかも第１軸受５が、フレーム１３の内周に鉛直方向に摺動可能に支持されている場合でも、軸受調芯組立装置の座標におけるフレーム１３内周の中心位置Ｅｏ、およびフレーム１３の傾き姿勢Ｔｏ、すなわち、第２軸受６の中心が第１軸受５の中心軸の傾き中心（フレーム１３内周の中心軸）に対して一致する位置、および第２軸受６の中心軸が第１軸受５の傾き中心（フレーム１３内周の中心軸）に対して平行となる姿勢を正確に求めることができる。
【００７９】
したがって、フレーム１３、第１軸受５および第２軸受６にそれぞれフレーム１３の第１軸受挿入用開口部および軸受孔との位置関係および姿勢の関係が高精度に規定された基準孔あるいは基準面を設ける必要がなく、フレーム１３、第１軸受５および第２軸受６における高精度加工部は製品機能として不可欠なフレーム１３の上記開口部および軸受孔のみでよいため、加工工数を削減でき安価な回転機構を提供できるという効果がある。また、上記基準孔あるいは基準面の加工精度の影響を受けないため、第１軸受５の理想的姿勢における中心軸と第２軸受６の中心軸とを高精度に一致させることが可能となり、信頼性が高い回転機構を提供することができるという効果がある。さらに、摩擦等の理由により回転軸４の傾き方向と第２軸受６の傾き方向とが一致しない場合でも、第１軸受５の理想的姿勢における中心軸と第２軸受の中心軸とを高精度に一致させることが可能となる。
【００８０】
なお、上記実施の形態５では回転軸４、第１軸受５および第２軸受６をフレーム１３の中心軸に対して所定の力で傾けて回転軸４、第１軸受５および第２軸受６を揺動運動させたが、その代わりに、回転軸４、第１軸受５および第２軸受６をフレーム１３の中心軸に対して所定の力で少なくとも異なる３方向に傾けてもよく、この場合には、上記と同様の効果に加えて、回転軸４、第１軸受５および第２軸受６を揺動運動させる場合に比べて短時間で、フレーム１３に対する第１軸受５の相対的な傾き、並びにフレーム１３に対する第２軸受６の相対的な、傾きおよびフレーム１３の中心軸に交差する方向での移動距離を検出することができるという効果が得られる。
【００８１】
なお、上記実施の形態５では、フレーム１３が円筒シェル１内の所定位置にあらかじめ溶接などにより固定されており、フレーム保持手段が円筒シェル１を保持し、フレーム保持手段が円筒シェル保持手段を兼ねる場合について説明したが、実施の形態２で第１軸受５について説明したのと同様に、フレーム１３の円筒シェル１開口側の端面に、複数のネジ穴が設けられている場合に、フレーム保持手段が、複数のネジ穴にそれぞれ螺合する複数のボルトを有し、ネジ穴にボルトを螺合させてフレーム１３の軸受調芯組立装置に対する保持を行うことにより、フレーム１３の保持を強固に行うことができるため、本軸受調芯組立装置を用いた軸受調芯組立作業中にフレーム１３の位置や姿勢が変化することを防止でき、第１軸受５の中心軸と第２軸受６の中心軸とをより高精度に一致させることが可能となる。
【００８２】
また、上記実施の形態５では、フレーム１３が円筒シェル１内の所定位置にあらかじめ溶接などにより固定されており、フレーム保持手段と円筒シェル保持手段とが兼用される場合について説明したが、フレーム１３が円筒シェル１内の所定位置にあらかじめ固定されていない場合には、実施の形態１で示した円筒シェル保持機構４３が円筒シェル１を保持し、上述のボルト６２によりフレーム１３をワーク載置台６１に保持するようにしてもよい。
【００８３】
上記の実施の形態では、回転軸４および第２軸受６を傾ける方向と回転軸４の回転角度を同期する方法を示したが、回転軸４の偏心および軸曲がりがほとんどない場合などには、回転軸４を回転させたり、回転軸４および第２軸受６を傾ける方向と回転軸４の回転角度を同期させたりしなくても、回転軸４および第２軸受６を第１軸受５の中心軸に対して傾けて回転軸４および第２軸受６を揺動運動させるだけでも，上記の計算方法で正確に求める姿勢を求めることができるのは、実施の形態１で説明したのと同様である。
【００８４】
実施の形態６．
図２６〜図２８は本発明の実施の形態６による軸受調芯方法および軸受調芯組立装置を説明するための図であり、より具体的には、図２６は時間ｉに芯ずれ計測機構にて計測されるデータの一例を模式的に示す説明図、図２７は回転軸の軸心が偏心している場合の第２軸受６の第１軸受の中心軸に交差する方向（以下、水平方向ということもある。）の動きを模式的に示す説明図、図２８はフレームに対する第１軸受の傾きおよび回転軸の偏心を補正した第２軸受の水平方向の動きを模式的に示す説明図である。
【００８５】
本実施の形態では、実施の形態５と同様に、第１軸受５がフレーム１３により回転軸４に沿って直動自在に保持され、しかも、実施の形態４と同様に、回転軸４の第１軸受５が嵌合する部分の中心軸Ｌ１に対する第２軸受６が嵌合する部分の中心（第２の軸の偏心位置）Ｐ２が偏心しておりその大きさと方向があらかじめ分かっている場合の軸受調芯方法および軸受調芯組立装置を示している。
【００８６】
以下では、主に実施の形態４および５と異なる部分について説明する。
本実施の形態による軸受調心組立装置では、実施の形態１で示した軸受調心組立装置に加えて新たに、回転軸４の回転角度を検出する手段を備えている。この回転角度を検出するにあたっては、例えば回転軸４と同期して回転する駆動軸に回転角度検出器（エンコーダ）を設置し，駆動軸の角度を検出することで回転軸４の回転角度を検出すればよい。
本実施の形態による軸受調心組立装置では、実施の形態４と同様に、回転軸４および第２軸受６を傾ける方向と回転軸４の回転角度とを同期させて回転軸４および第２軸受６を歳差運動させるように構成されており、実施の形態１で示した軸受調心組立装置に加えて新たに、回転軸４の回転角度を検出する手段を備えている。
また、実施の形態５と同様に、実施の形態１で示した軸受調心組立装置に加えて新たに、第１軸受５の軸受調芯組立装置に対する姿勢を計測する第１軸受計測手段として、第１軸受傾き計測機構６５を備えている。
【００８７】
次に、本実施の形態による軸受調芯方法を、主に実施の形態５と異なる点について説明する。
実施の形態５のステップＳＴ４において、回転軸４、第１軸受５および第２軸受６をフレーム１３の中心軸に対して所定の力で傾けて、回転軸４、第１軸受５および第２軸受６を揺動運動させる際、回転軸４を回転させ、且つ回転軸４、第１軸受５および第２軸受６を傾ける方向と回転軸４の回転角度とを同期させて回転軸４、第１軸受５および第２軸受６を歳差運動させる。
次に、ステップＳＴ５において、歳差運動の少なくとも三箇所（多ければ多いほど良い）において、回転軸４の回転角度、フレーム１３に対する第１軸受５の相対的な傾き、並びに第１軸受５に対する第２軸受６の相対的な、傾きおよび第１軸受５の中心軸に交差する方向での移動距離の４つを同時に検出する。
【００８８】
以下、図２６〜図２８を用いて、フレーム１３に対する第２軸受６の目標位置および目標姿勢をそれぞれ求める第２工程および第３工程について説明する。
第２工程においては、回転軸の偏心の大きさと方向、並びに第１工程（ステップＳＴ１〜ＳＴ５）で得られた各個所における回転軸４の回転角度、第１軸受５の傾きおよび第２軸受６の移動距離の情報に基づいて、第１軸受５の中心軸の傾き中心に対して第２軸受６の中心が一致する第２軸受６の位置を、フレーム１３に対する第２軸受６の目標位置として求める。
また、第３工程においては、第１の軸受５の中心Ｐ１と、回転軸の中心軸上の第２軸受６と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心Ｐ３との間の距離Ｈｃｃと第１工程で得られた各個所における第２軸受６の移動距離の情報とから、各個所における第１軸受５に対する回転軸４の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と第１工程で得られた各個所における第１および第２軸受５、６の傾きの情報に基づいて、第１軸受５の中心軸の傾き中心に対して第２軸受６の中心軸が平行となる第２軸受６の姿勢を、フレーム１３に対する第２軸受６の目標姿勢として求める。
【００８９】
図２６は、第２軸受６の水平方向の動きを示す図で、時間ｉに芯ずれ計測機構４９にて計測されるデータの一例を模式的に示している。図２６において、ＥＸおよびＥＹは軸受調芯組立装置に固定された直交座標系、Ｅｏはフレーム１３内周の中心位置（図２７のＰ４に対応する。）である。Ｅｇｆ（ｉ）は、装置座標系中心に対するフレーム１３内周中心Ｐ４の水平移動量を示すベクトルである。Ｅｃｆ（ｉ）は、フレーム１３に対する第１軸受５の傾きにより生じるフレーム１３内周中心Ｐ４に対する第２軸受６の中心（図２７のＰ５に対応する。）の水平移動量成分を示すベクトルである。Ｅｃｃ（ｉ）は、。Ｅｃｃ（ｉ）は、第１軸受５の中心軸（図２７のＬ３に対応する。）に対する第２軸受６の中心Ｐ２の水平移動量を示すベクトルである。Ｅｃ（ｉ）は、Ｅｃ（ｉ）は、回転軸４の第１軸受５が嵌合する部分の中心軸Ｌ１に対する第２軸受６が嵌合する部分の第２の軸の偏心位置Ｐ２の偏心の大きさおよび方向を示すベクトルである。Ｅ’ｓ（ｉ）は、装置座標系中心に対する第２軸受６の中心Ｐ２の水平移動量を示すベクトルであり、時間ｉに芯ずれ計測機構４９にて計測されるデータである。これらのベクトルには、図２７のように、幾何学的に下記の関係が成り立つ。
Ｅ’ｓ（ｉ）＝Ｅｇｆ（ｉ）＋Ｅｃｆ（ｉ）＋Ｅｃｃ（ｉ）＋Ｅｃ（ｉ）      （１６）
【００９０】
ここで、時間ｉでの回転軸４の回転角度Ｔ（ｉ）が既知であれば、偏心の大きさ（回転軸４の第１軸受５が嵌合する部分の中心軸Ｌ１に対する第２軸受６が嵌合する部分の第２の軸の偏心位置Ｐ２）をＲｃとするとＥｃ（ｉ）は実施の形態４で示した（６）式で求められる。
【００９１】
また、実施の形態５と同様に、図２７のようにフレーム１３に対する第１軸受５の傾きにより生じるフレーム内周中心Ｐ４に対する第２軸受６の軸受中心Ｐ５の水平移動量成分を示すベクトルＥｃｆ（ｉ）は、傾き計測機構６５により求められるフレーム１３に対する第１軸受５の傾きを示す方向ベクトルＴｃｆ（ｉ）より、実施の形態５で示した（１０）式を用いて求められる。
【００９２】
よって、
Ｅ’ｓ（ｉ）−Ｅｃｆ（ｉ）−Ｅｃ（ｉ）＝Ｅｓ３（ｉ）        （１７）
とおくと、以下の式が成り立つ。
Ｅｓ３（ｉ）＝Ｅｇｆ（ｉ）＋Ｅｃｃ（ｉ）        （１８）
Ｅｓ３（ｉ）は、フレーム１３に対する第１軸受５の傾きにより生じるフレーム１３内周中心Ｐ４に対する第２軸受６の中心Ｐ５の水平移動量成分（ベクトルＥｃｆ（ｉ））を含まず、さらに回転軸４の第１の軸Ｌ１に対する第２の軸Ｌ２の偏心の大きさをも含まない、装置座標系中心に対する第２軸受６の中心Ｐ２の水平移動量Ｅｓ３（ｉ）に他ならない。これを示した図が図２８である。
【００９３】
フレーム１３が軸受調芯組立装置に対して固定されているならば、Ｅｇｆ（ｉ）は方向、量とも一定である。さらにベクトルＥｃｃ（ｉ）の大きさは一定であるから、Ｅｓ３（ｉ）の終点の軌跡は、中心がＥｏで、半径が｜Ｅｃｃ（ｉ）｜の円を示す。よって、Ｅｓ３（ｉ）の終点の軌跡から、例えば最小二乗法によりＥｓ３（ｉ）の終点の軌跡の中心Ｅｏが求められる。
このＥｓ２（ｉ）の終点の軌跡の中心Ｅｏが、フレーム１３の中心軸に対して第２軸受６の中心が一致する第２軸受６の位置であり、フレーム１３に対する第２軸受６の目標位置である（第２工程）。
【００９４】
さらに、ＥｏはベクトルＥｇｆ（ｉ）の終点であるから、実施の形態５で示した（１４）式よりＥｃｃ（ｉ）を求めることができる。このＥｃｃ（ｉ）を用いて、実施の形態５の場合と同様にして、フレーム１３の中心軸に対して第２軸受６の中心軸が平行となる第２軸受６の姿勢であり、フレーム１３に対する第２軸受６の目標姿勢であるＴｏを求める（第３工程）。
【００９５】
以上のようにして、摩擦等の理由により回転軸４の傾きと第２軸受６の傾き方向が一致せず、しかも、第１軸受１４が、フレーム１３の内周に鉛直方向に摺動可能に支持されており、かつ回転軸４の第２の軸が第１の軸に対してある方向にある大きさだけ偏心している場合でも、軸受調芯組立装置の座標におけるフレーム１３内周の中心位置Ｅｏ、およびフレーム１３の傾き姿勢Ｔｏ、すなわち、第２軸受６の中心が第１軸受５の中心軸の傾き中心（フレーム１３内周の中心軸に対して一致する位置）、および第２軸受６の中心軸が第１軸受５の傾き中心（フレーム１３内周の中心軸）に対して平行となる姿勢を正確に求めることができる。
【００９６】
したがって、フレーム１３、第１軸受５および第２軸受６にそれぞれフレーム１３の第１軸受挿入用開口部および軸受孔との位置関係および姿勢の関係が高精度に規定された基準孔あるいは基準面を設ける必要がなく、フレーム１３、第１軸受５および第２軸受６における高精度加工部は製品機能として不可欠なフレーム１３の上記開口部および軸受孔のみでよいため、加工工数を削減でき安価な回転機構を提供できるという効果がある。また、上記基準孔あるいは基準面の加工精度の影響を受けないため、第１軸受５の理想的姿勢における中心軸と第２軸受６の中心軸とを高精度に一致させることが可能となり、信頼性が高い回転機構を提供することができるという効果がある。さらに、摩擦等の理由により回転軸４の傾き方向と第２軸受６の傾き方向とが一致しない場合で、しかも、回転軸４における第１軸受５が嵌合する部分の軸心に対して第２軸受６が嵌合する部分の中心が偏心している場合でも、第１軸受５の理想的姿勢における中心軸と第２軸受の中心軸とを高精度に一致させることが可能となる。
【００９７】
なお、上記各実施の形態では、第２軸受６の中心軸を第１軸受５の中心軸に一致させるように調芯する場合について説明したが、本発明による軸受調芯組立方法および軸受調芯組立装置は第２軸受６の中心軸を第１軸受５の中心軸に一致させる場合に限らず、例えば、わざと所定距離ずらせるように調芯する場合などにも適用できることは言うまでもない。
【００９８】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る軸受調芯方法によれば、回転軸を支持する第１軸受および第２軸受を調芯する方法であって、第１軸受を、動かないように保持し、上記回転軸の所定位置に第１軸受および第２軸受を嵌合させた状態で上記回転軸および第２軸受を第１軸受の中心軸に対して所定の力で傾けて上記回転軸および第２軸受を揺動運動させ、揺動運動の少なくとも三箇所において、第１軸受に対する第２軸受の相対的な、傾きおよび上記第１軸受の中心軸に交差する方向での移動距離の両方を同時に検出する第１工程と、第１工程で得られた上記各個所における移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を、第１軸受に対する第２軸受の目標位置として求める第２工程と、第１軸受の中心と、回転軸の中心軸上の第２軸受と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離と、第１工程で得られた上記各個所における移動距離の情報とから、上記各個所における第１軸受に対する上記回転軸の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と第１工程で得られた上記各個所における傾きの情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心軸が平行となる第２軸受の姿勢を、第１軸受に対する第２軸受の目標姿勢として求める第３工程と、第２軸受を第２工程および第３工程で求められた目標位置および目標姿勢に位置決めし、その状態で保持する第４工程と、を備えたので、第１軸受５と第２軸受６にそれぞれ軸受孔との位置関係および姿勢の関係が高精度に規定された基準孔あるいは基準面を設ける必要がなく、第１軸受５および第２軸受６における高精度加工部は製品機能として不可欠な軸受孔のみでよいため、加工工数を削減でき安価な回転機構を提供できるという効果がある。また、上記基準孔あるいは基準面の加工精度の影響を受けないため、第１軸受５の中心軸と第２軸受６の中心軸とを高精度に一致させることが可能となり、信頼性が高い回転機構を提供することできるという効果がある。しかも、第１工程において、摩擦等の理由により回転軸の傾き方向と第２軸受の傾き方向とが一致しない場合でも、第１軸受に対する第２軸受の目標姿勢を正確に求めることができる。
【００９９】
また、本発明の別の発明に係る軸受調芯方法によれば、回転軸を支持する第１軸受および第２軸受を調芯して組み立てる方法であって、第１軸受がフレームにより上記回転軸に沿って直動自在に保持される場合に、上記第１軸受を直動自在に保持したフレームを、動かないように保持し、上記回転軸の所定位置に第１軸受および第２軸受を嵌合させた状態で上記回転軸、第１軸受および第２軸受を上記フレームの中心軸に対して所定の力で傾けて上記回転軸、第１軸受および第２軸受を揺動運動させ、揺動運動の少なくとも三箇所において上記フレームに対する第１軸受の相対的な傾き、並びに上記フレームに対する第２軸受の相対的な、傾きおよび上記フレームの中心軸に交差する方向での移動距離の両方を同時に検出する第１工程と、第１工程で得られた上記各個所における第１軸受の傾きおよび第２軸受の移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸の傾き中心に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を、上記フレームに対する第２軸受の目標位置として求める第２工程と、第１の軸受の中心と、回転軸の中心軸上の第２軸受と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離と、第１工程で得られた上記各個所における第２軸受の移動距離の情報とから、上記各個所における第１軸受に対する上記回転軸の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と第１工程で得られた上記各個所における第１および第２軸受の傾きの情報に基づいて、第１軸受の中心軸の傾き中心に対して第２軸受の中心軸が平行となる第２軸受の姿勢を、上記フレームに対する第２軸受の目標姿勢として求める第３工程と、第２軸受を第２工程および第３工程で求められた目標位置および目標姿勢に位置決めし、その状態で保持する第４工程と、を備えたので、フレーム、第１軸受および第２軸受にそれぞれフレームの第１軸受挿入用開口部および軸受孔との位置関係および姿勢の関係が高精度に規定された基準孔あるいは基準面を設ける必要がなく、フレーム、第１軸受および第２軸受における高精度加工部は製品機能として不可欠なフレームの上記開口部および軸受孔のみでよいため、加工工数を削減でき安価な回転機構を提供できるという効果がある。また、上記基準孔あるいは基準面の加工精度の影響を受けないため、第１軸受の理想的姿勢における中心軸と第２軸受の中心軸とを高精度に一致させることが可能となり、信頼性が高い回転機構を提供することができるという効果がある。さらに、第１工程において、摩擦等の理由により回転軸の傾き方向と第２軸受の傾き方向とが一致しない場合でも、第１軸受の理想的姿勢における中心軸と第２軸受の中心軸とを高精度に一致させることが可能となる。
【０１００】
また、本発明に係る軸受調芯組立装置によれば、円筒シェル内周の両端部にそれぞれ配置されて回転軸を支持する第１軸受および第２軸受を調芯して組み立てる装置であって、第１軸受を、上記円筒シェル内の所定位置に動かないように保持する保持手段と、上記回転軸の所定位置に第１軸受および第２軸受を嵌合させた状態で上記回転軸および第２軸受を第１軸受の中心軸に対して所定の力で傾けて上記回転軸および第２軸受を揺動運動させる揺動手段と、揺動運動の少なくとも三箇所において第１軸受に対する第２軸受の相対的な、傾きおよび上記第１軸受の中心軸に交差する方向での移動距離の両方を同時に検出する計測手段と、上記計測手段によって計測された上記各個所における移動距離の情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心が一致する第２軸受の位置を、第１軸受に対する第２軸受の目標位置として求め、第１軸受の中心と、回転軸の中心軸上の第２軸受と嵌合する部分の上記中心軸方向における中心との間の距離と、上記計測手段によって計測された上記各個所における移動距離の情報とから、上記各個所における第１軸受に対する上記回転軸の傾きの大きさと方向を計算し、この計算結果と上記計測手段によって計測された上記各個所における傾きの情報に基づいて、第１軸受の中心軸に対して第２軸受の中心軸が平行となる第２軸受の姿勢を、第１軸受に対する第２軸受の目標姿勢として求める計算手段と、第２軸受を上記目標位置および目標姿勢に位置決めしその状態で保持する位置決め手段と、第１軸受および第２軸受をそれぞれ上記円筒シェルに固定する固定手段と、を備えたので、第１軸受と第２軸受にそれぞれ軸受孔との位置関係および姿勢の関係が高精度に規定された基準孔あるいは基準面を設ける必要がなく、第１軸受および第２軸受における高精度加工部は製品機能として不可欠な軸受孔のみでよいため、加工工数を削減でき安価な回転機構を提供できるという効果がある。また、上記基準孔あるいは基準面の加工精度の影響を受けないため、第１軸受の中心軸と第２軸受の中心軸とを高精度に一致させることが可能となり、信頼性が高い回転機構を提供することできるという効果がある。さらに、摩擦等の理由により回転軸の傾き方向と第２軸受の傾き方向とが一致しない場合でも、第１軸受の理想的姿勢における中心軸と第２軸受の中心軸とを高精度に一致させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態１による軸受調芯組立方法および軸受調芯組立装置によって組み立てられる回転機構を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態１による軸受調芯組立装置の要部の構成を示す縦断面図である。
【図３】実施の形態１による軸受調芯組立装置の要部の構成を示す縦断面図である。
【図４】実施の形態１による軸受調芯組立装置の要部の構成を示す縦断面図である。
【図５】実施の形態１による軸受調芯組立装置で用いられる回転軸支持機構を拡大して示す縦断面図である。
【図６】実施の形態１による軸受調芯組立装置で用いられる軸連結部の構成を説明する斜視図である。
【図７】実施の形態１に係わり、回転軸および第２軸受を第１軸受の中心軸に対して傾けた様子を示す断面説明図である。
【図８】実施の形態１による軸受調芯方法を説明するフローチャートである。
【図９】実施の形態１に係わり、時間ｉに芯ずれ計測機構にて計測されるデータの一例を模式的に示す説明図である。
【図１０】実施の形態１に係わり第１軸受に対する回転軸の傾きについて説明する図である。
【図１１】実施の形態１に係わり、時間ｉに平行度計測機構にて計測されるデータの一例を模式的に示す説明図である。
【図１２】実施の形態１に係わり、第１軸受に対する回転軸の傾きを補正した第２軸受の傾き方向の動きを模式的に示す説明図である。
【図１３】実施の形態２による軸受調芯組立装置の要部の構成を示す縦断面図である。
【図１４】実施の形態２に係わる回転機構の外観図である。
【図１５】実施の形態３による軸受調芯組立装置の要部の構成を示す縦断面図である。
【図１６】実施の形態４に係わり、回転軸が偏心している場合の第２軸受の水平方向の動きを模式的に示す説明図である。
【図１７】実施の形態４に係わり、時間ｉに芯ずれ計測機構にて計測されるデータの一例を模式的に示す説明図である。
【図１８】実施の形態４に係わり、回転軸の偏心を補正した第２軸受の水平方向の動きを模式的に示す説明図である。
【図１９】実施の形態５による軸受調芯組立装置の要部の構成を示す縦断面図である。
【図２０】実施の形態５に係わり、回転軸、第１軸受および第２軸受をフレームの中心軸に対して傾けた様子を示す断面説明図である。
【図２１】実施の形態５に係わり、時間ｉに芯ずれ計測機構にて計測されるデータの一例を模式的に示す説明図である。
【図２２】実施の形態５に係わり、第１軸受がフレームにより回転軸に沿って直動自在に保持される場合の第２軸受６の水平方向の動きを模式的に示す説明図である。
【図２３】実施の形態５に係わり、フレームに対する第１軸受の傾きを補正した第２軸受の水平方向の動きを模式的に示す説明図である。
【図２４】実施の形態５に係わり、時間ｉに平行度計測機構にて計測されるデータの一例を模式的に示す説明図である。
【図２５】実施の形態５に係わり、フレームに対する第１軸受の傾きおよび第１軸受に対する回転軸の傾きを補正した第２軸受の傾き方向の動きを模式的に示す説明図である。
【図２６】実施の形態６に係わり、時間ｉに芯ずれ計測機構にて計測されるデータの一例を模式的に示す説明図である。
【図２７】実施の形態６に係わり、第１軸受がフレームにより回転軸に沿って直動自在に保持され、しかも回転軸が偏心している場合の第２軸受６の水平方向の動きを模式的に示す説明図である。
【図２８】実施の形態６に係わり、フレームに対する第１軸受の傾きおよび回転軸の偏心を補正した第２軸受の水平方向の動きを模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１  円筒シェル、２  ステータ、３  ロータ、４  回転軸、５  第１軸受、６第２軸受、７  電動機部分、８  圧縮部、１０  回転機構、１２  ネジ穴、１３フレーム、３３  回転軸支持機構、３４  円筒シェル保持機構、３５  第２軸受クランプ機構、４０  フロート部、４１  フロート機構、４２  ＸＹテーブル、４４  第２軸受傾斜モーメント付加機構、４５  回転軸傾斜モーメント付加機構、４６  駆動軸、４７  モータ、４８  軸連結部、４９  芯ずれ計測機構、５０  平行度計測機構、５１  連結爪、５２  芯ずれ調整機構、５３  平行度調整機構、５４  第２軸受保持機構、５５  溶接機構、６２  ボルト、６３  第１軸受水平位置計測機構、６４、６５  第１軸受傾き計測機構。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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