(57)【要約】【課題】ボールベアリングに用いられるリテーナのように球状体に当接して位置決めされる被測定物の寸法を、容易にかつ正確に測定する。【解決手段】対向して設けられた測定面３２ａ，３３ａ間の距離を測定する測定装置１００を、測定面３２ａ，３３ａの少なくともいずれか一方に球状体２０を備え、この球状体２０を介して被測定物１０を挟持した測定面３２ａ，３３ａ間の距離を測定する構成とする。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して設けられた測定面間の距離を測定する測定装置であって、
前記測定面の少なくともいずれか一方に球状体が備えられ、該球状体を介して被測定物を前記測定面間に挟持して、該測定面間の距離を測定することを特徴とする測定装置。
【請求項２】
球面に対する位置決め部を有する被測定物に対して、前記球状体が、前記測定面間に挟持された被測定物の位置を決定する形状であることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記測定面に取り付けられて前記測定面との間に前記球状体を保持する球状体保持具が備えられていることを特徴とする請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記測定面が鉛直方向に対向して配置されているとともに、上側の前記測定面に備えられた前記球状体を下方から支持して位置決めする支持部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の測定装置。
【請求項５】
対向して設けられた測定面間の距離を測定する測定装置に取り付けられる測定治具であって、
被測定物に対して測定方向に当接される球状体と、該球状体を前記測定面に保持させる球状体保持具とを有することを特徴とする測定治具。
【請求項６】
球面に対する位置決め部を有する被測定物に対して、前記球状体が、前記測定面間に挟持された被測定物の位置を決定する形状であることを特徴とする請求項５に記載の測定治具。
【請求項７】
請求項５または６に記載の測定治具であって、さらに、前記測定面を鉛直方向に対向させるように前記測定装置を支持するスタンドを有することを特徴とする測定治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、球面に対する位置決め部を有する被測定物の寸法を測定するための測定装置および測定治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にボールベアリング等の転がり軸受の内部には、配列された転動体（例えばベアリングボール）を間隔をおいて保持し、転動体同士が互いに接触しないようにすることにより、転動体の摩擦を軽減し、軸受の円滑な回転を可能にするための保持器（リテーナ）が備えられている。
リテーナは、リング状部材の周面に転動体の保持穴を有するものや、図４に示すように各転動体（ベアリングボール）２０間に挟み込まれてベアリングボール２０同士の間隔を決定するもの（符号１０で示す）等、種々の態様で設けられている。
【０００３】
このようなリテーナを有するベアリングでは、回転精度や回転時の騒音、寿命といった性能にリテーナの精度が大きく影響するので、リテーナの製造・使用に際して、その寸法を正確に測定することが重要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示すような各ベアリングボール２０間に挟み込まれるタイプのリテーナ１０の場合、その寸法測定が困難であるという問題がある。
すなわち、ベアリングボール２０同士の間隔を決定するというリテーナ１０の機能を考えれば、リテーナ１０を挟んだ２つのベアリングボール２０を、正確なピッチで配置できる寸法形状であることが、リテーナ１０として最も重要な点である。ところが、これら３つの部材を各中心軸が一致するように配置して、さらにその状態を維持してベアリングボールのピッチを測定することは極めて困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、ボールベアリングに用いられるリテーナのように球状体に当接して位置決めされる被測定物の寸法を、容易にかつ正確に測定することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、対向して設けられた測定面間の距離を測定する測定装置であって、これら測定面の少なくともいずれか一方に球状体が備えられ、この球状体を介して被測定物を測定面間に挟持して、その測定面間の距離を測定することを特徴としている。
この発明によれば、測定装置に球状体が備えられているので、この球状体に当接させるように被測定物を配置するだけで、当接させた状態の球状体および被測定物の寸法を測定することができる。
【０００７】
請求項２の発明に係る測定装置は、請求項１の測定装置において、球面に対する位置決め部を有する被測定物に対して、球状体が、測定面間に挟持された被測定物の位置を決定する形状であることを特徴としている。
この発明によれば、被測定物が球状体によって位置決めされるので、被測定物を安定して保持した状態での測定が可能となる。
【０００８】
請求項３の発明に係る測定装置は、請求項１または２の測定装置において、測定面に取り付けられて測定面との間に球状体を保持する球状体保持具が備えられていることを特徴としている。
この発明によれば、測定面に球状体を保持させる球状体保持具を取り付けることによって、一般的に用いられるマイクロメータのような測定器を、球状体に当接された被測定物の測定に適した測定装置とすることができる。
【０００９】
請求項４の発明に係る測定装置は、請求項１から３に記載の測定装置において、測定面が鉛直方向に対向して配置されているとともに、上側の測定面に備えられた球状体を下方から支持して位置決めする支持部が設けられていることを特徴としている。
この発明によれば、測定面が鉛直方向に対向して配置されることにより測定方向が鉛直方向となって、上側の測定面に備えられた球状体が下方へ移動して支持部で位置決めされる。したがって、球状体の位置が安定するので、被測定物を所定位置で球状体に当接させ、これらの中心軸を測定方向に一致させることが容易となり、安定して測定することができる。
【００１０】
請求項５に係る発明は、対向して設けられた測定面間の距離を測定する測定装置に取り付けられる測定治具であって、被測定物に対して測定方向に当接される球状体と、この球状体を測定面に保持させる球状体保持具とを有することを特徴としている。
この発明によれば、測定装置に球状体を保持させることにより、この球状体に当接させるように被測定物を配置するだけで、当接させた状態の球状体および被測定物の寸法を容易に測定することができる。
【００１１】
請求項６の発明に係る測定治具は、請求項４の測定治具において、球面に対する位置決め部を有する被測定物に対して、球状体が、測定面間に挟持された被測定物の位置を決定する形状であることを特徴としている。
この発明によれば、球状体保持具によって保持された球状体が、被測定物を位置決めするので、球状体と被測定物とを当接させた姿勢を安定させて測定することができる。
【００１２】
請求項７の発明に係る測定治具は請求項５または６の測定治具であって、さらに、測定面を鉛直方向に対向させるように測定装置を支持するスタンドを有することを特徴としている。
この発明によれば、測定装置をスタンドに支持させることにより、測定面を水平方向に安定させることができるので、通常のマイクロメータを用いて、容易かつ確実な測定をすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して本発明の一実施形態について説明する。
本発明の実施形態に係る測定装置１００は、図１に示すように、マイクロメータ３０に測定治具を取り付け、測定方向を鉛直方向に固定した構成となっている。
【００１４】
マイクロメータ３０は、Ｕ字状のフレーム３１の一端にアンビル３２が設けられていて、このアンビル３２に対向して設けられたスピンドル３３が進退することにより、アンビル３２の測定面３２ａとスピンドル３３先端の測定面３３ａ間の距離が拡縮し、この両測定面３２ａ，３３ａ間の距離を測定する測定器である。
【００１５】
このマイクロメータ３０は、測定方向（スピンドル３３の進退方向）を鉛直にして、スタンド（測定治具）４０に固定されている。スタンド４０は、平面上に載置可能なブロック形状であって、アンビル３２側を内部に潜り込ませてマイクロメータ３０を配置するために鉛直方向に形成された溝部４１と、この溝部４１によって形成された開口部４２ａを有する水平面４２とが設けられている。溝部４１には、アンビル３２の背面３２ｂが当接される弾性部材４３が備えられている。
なお、溝部４１内に配置されたマイクロメータ３０は、例えば万力構造のような固定構造（図示せず）によってフレーム３１部分でスタンド４０に固定されている。
【００１６】
スタンド４０の水平面４２には、球状体保持具（測定治具）５０が備えられている。この球状体保持具５０には、図２に示すように、測定治具の一部をなすベアリングボール（球状体）２０をマイクロメータ３０の測定面３２ａとの間に保持するための球状体保持孔５１が中心に設けられている。球状体保持具５０は、この球状体保持孔５１の中心軸を、スタンド４０に固定されたマイクロメータ３０の中心軸に一致させるようにして、水平面４２に固定されている。
【００１７】
球状体保持孔５１は、直径がベアリングボール２０よりも大きくアンビル３２よりも小さい円筒内面５１ａと、その上部に連なる円錐面５１ｂとからなっており、円錐面５１ｂの上側開口部５１ｃの直径がベアリングボール２０よりも小さく形成されていることによって、測定装置１００から脱落しないようにベアリングボール２０を測定面３２ａに保持している。
なお、この球状体保持具５０は、上側開口部５１ｃが測定面３２ａ上に載置された状態のベアリングボール２０に対して僅かに隙間があく高さおよび直径で形成されていることにより、測定面３２ａとの間でのベアリングボール２０の動きを許容している。
【００１８】
この球状体保持具５０に対向して、マイクロメータ３０のスピンドル３３には図２に示すように、測定治具の一部をなすベアリングボール２０をマイクロメータ３０の測定面３３ａとの間に保持するための、略円筒状の球状体保持具（測定治具）６０が備えられている。
この球状体保持具６０は、スピンドル３３に嵌められた円筒内面６１の下部に円錐面（支持部）６２が形成されている。この円錐面６２の下側開口部６２ａの直径がベアリングボール２０よりも小さく形成されていることによって、円錐面６２はベアリングボール２０を下方から支持するとともに、スピンドル３３および球状体保持具６０の中心軸にベアリングボール２０の中心軸を一致させるようにベアリングボール２０を位置決めする機能を有している。また、円筒内面６１には、球状体保持具６０内でのベアリングボール２０の動きが許容されるようにスピンドル３３に球状体保持具６０を固定するために、測定面３３ａと下側開口部６２ａとの間隔を設定するスリーブ６３が備えられている。
【００１９】
なお、球状体保持具５０の上面５２には、球状体保持具６０の下端部６４が嵌合する凹部５２ａが形成されていて、これら凹部５２ａおよび下端部６４を嵌合させることにより、球状体保持具５０の球状体保持孔５１および球状体保持具６０の円筒内面６１の中心軸を一致させることができる。
【００２０】
ここで、測定装置１００の組立手順について説明する。
まず、溝部４１に球状体保持孔５１を一致させるように球状体保持具５０をスタンド４０の水平面４２上に載置して、固定ネジＳによって固定する。
【００２１】
つぎに、ベアリングボール２０を入れた球状体保持具６０をスピンドル３３に挿入したマイクロメータ３０を、球状体保持具５０と測定面３２ａとの間にベアリングボール２０を配置させて溝部４１内に入れる。これにより、弾性部材４３と球状体保持具５０との間にアンビル３２が挟まれ、弾性部材４３の弾性力により、測定面３２ａが球状体保持具５０下面に押し付けられている状態となる。なお、この段階ではまだ、球状体保持具６０とスピンドル３３、マイクロメータ３０とスタンド４０は固定されていない。
【００２２】
つぎに、スタンド４０に固定された球状体保持具５０の凹部５２ａに球状体保持具６０の下端部６４を嵌合させて、各構成部材の中心軸を一致させ、固定ネジＳによってスタンド４０にマイクロメータ３０を固定する。なお、このときスピンドル３３は、先端部分で球状体保持具６０の円筒内面６１に嵌合しており、水平方向の位置は球状体保持具６０を介して球状体保持具５０によって決められているが、軸方向には円筒内面６１に沿って進退自在となっている。つまり、このとき、各部材は中心軸が一致した状態で、球状体保持具６０を除きマイクロメータ３０および球状体保持具５０がスタンド４０に固定されている。
【００２３】
最後に、測定面３３ａにスリーブ６３の一端を当接させて、所定の位置関係としたスピンドル３３と球状体保持具６０とを固定ネジＳにより固定する。
このように組み立てることにより、各部材の中心軸を一致させた測定装置１００が得られる。
【００２４】
以上のように構成された測定装置１００を用いた寸法測定について、以下に説明する。
ここで被測定物は、ボールベアリング内でボール間に配置されて各ボール間隔を保つためのリテーナ１０である。このリテーナ１０は略円筒状に形成され、軸方向の両端面に円錐状の位置決め部１１が設けられている。この位置決め部１１に、リテーナ１０が組み込まれるボールベアリングに備えられるベアリングボール２０が当接されることにより、リテーナ１０とベアリングボール２０とは互いに位置決めされる。つまりリテーナ１０は、両位置決め部１１に当接したベアリングボール２０同士の間隔を決定するものである。
【００２５】
測定には、まず、マイクロメータ３０のスピンドル３３を上昇させてスピンドル３３とアンビル３２とを十分に離間させておき、図２に示すように、測定面３２ａに備えられたベアリングボール２０の球面上に位置決め部１１を当接させてリテーナ１０を載置する。このとき、測定面３２ａに備えられたベアリングボール２０は球状体保持孔５１内で移動可能であるため、このベアリングボール２０およびリテーナ１０の中心軸がマイクロメータ３０，球状体保持具５０および球状体保持具６０の中心軸に一致していない場合もある。
【００２６】
つぎに、図３に示すように、スピンドル３３を下降させて測定面３３ａに備えられたベアリングボール２０をリテーナ１０の上側の位置決め部１１に当接させる。
このとき、測定面３３ａに備えられ円錐面６２に支持されたベアリングボール２０が下降して、位置決め部１１に当接することにより、リテーナ１０は測定面３３ａに備えられたベアリングボール２０の球面に位置決め部１１が一様に当接するように移動する。このリテーナ１０の移動により、さらに、測定面３２ａに備えられたベアリングボール２０が位置決め部１１に当接するように移動する。したがって、リテーナ１０および２つのベアリングボール２０の中心軸が、マイクロメータ３０，球状体保持具５０および球状体保持具６０の中心軸に一致した状態で、両測定面３２ａ，３３ａ間に各部材が挟持される。
【００２７】
この状態でマイクロメータ３０の目盛りを読みとれば、ベアリングボール２０を介してリテーナ１０を測定面３２ａ，３２ｂ間に挟持して、測定面３２ａ，３２ｂ間の距離を測定することができ、すなわちリテーナ１０により間隔が保持されたベアリングボール２０のピッチを測定することができる。
このようにして、測定装置１００を用いて測定することによって、リテーナ１０が所望の寸法に形成されているかどうかを容易に知ることができる。
【００２８】
なお、本実施形態ではリテーナ１０をベアリングボール２０が両側から挟んだ状態で寸法を測定したが、球状体保持具５０をスタンド４０から取り外すとともにベアリングボール２０を測定面３３ａのみに備えて、測定面３２ａ上に載置したリテーナ１０の寸法を測定面３３ａに備えたベアリングボール２０を介して測定することもできる。
【００２９】
また、ベアリングボール２０を交換すれば、様々な大きさのベアリングボールに用いられる種々のリテーナの測定が可能となる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る測定装置によれば、測定装置に球状体が備えられているので、この球状体に当接させるように被測定物を配置するだけで、当接させた状態の球状体および被測定物の寸法を測定することができる。したがって、被測定物と当接される相手部材との位置関係を知ることができるので、被測定物の実用に適した寸法測定が可能となり、精度のよい部品の製造および不良品の選別等が容易となる。
【００３１】
請求項２の発明に係る測定装置によれば、被測定物が球状体によって位置決めされるので、被測定物を安定して保持した状態での測定が可能となり、測定作業を迅速に行うことができる。
【００３２】
請求項３の発明に係る測定装置によれば、測定面に球状体を保持させる球状体保持具を取り付けることによって、一般的に用いられるマイクロメータのような測定器を、球状体に当接された被測定物の測定に適した測定装置とすることができる。したがって、専用の測定装置を製作する必要がなく、迅速かつ安定した測定を行うことができる測定装置を低コストで得ることができる。
【００３３】
請求項４の発明に係る測定装置によれば、測定面が鉛直方向に対向して配置されることにより測定方向が鉛直方向となって、上側の測定面に備えられた球状体が下方へ移動して支持部で位置決めされる。したがって、球状体の位置が安定するので、被測定物を所定位置で球状体に当接させることが容易となり、安定して測定することができ、測定の作業性をより向上させることができる。
【００３４】
請求項５に係る測定治具によれば、測定装置に球状体を保持させることにより、この球状体に当接させるように被測定物を配置するだけで、当接させた状態の球状体および被測定物の寸法を容易に測定することができ、測定の作業性をより向上させることができる。
【００３５】
請求項６の発明に係る測定治具によれば、球状体保持具によって保持された球状体が、被測定物を位置決めするので、球状体と被測定物とを当接させた姿勢を安定させて測定することができ、測定の作業性をより向上させることができる。
【００３６】
請求項７の発明に係る測定治具によれば、測定装置をスタンドに支持させることにより、測定面を水平方向に安定させることができるので、通常のマイクロメータを用いて、容易かつ確実な測定をすることができ、測定の作業性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による測定装置全体の概要を示す部分断面図である。
【図２】図１に示す測定装置の要部を示す部分拡大図である。
【図３】図１に示す測定装置の要部を示し、測定時の被測定物および球状体の状態を示す部分拡大図である。
【図４】ベアリングボールおよびリテーナの関係を示す図である。
【符号の説明】
１０　リテーナ（被測定物）
１１　位置決め部
２０　ベアリングボール（球状体）
３２ａ，３３ａ　測定面
４０　スタンド（測定治具）
５０，６０　球状体保持具（測定治具）
５１　球状体保持孔
６２　円錐面（支持部）
１００　測定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004077187.tif 000006