(57)【要約】【課題】一つの装置で軸受の複数の検査を行えるようにする。【解決手段】軸受の一方の軌道輪４を回転させる回転装置１０と、軸受の他方の軌道輪３を予圧負荷した状態で装着され、かつ当該他方の軌道輪３の振動乃至振れに追従して振動乃至振れが生じる測定治具８と、音測定のために前記測定治具８に設けられた振動ピックアップ１５と、ＮＲＲＯ測定のために前記測定治具８の振れを検出する変位センサ１８と、前記一方の軌道輪４の回転に伴って前記他方の軌道輪３を介して前記測定治具８に生じるトルクを測定するトルク測定具１９と、を備えている。【選択図】      図１
2004191146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受の一方の軌道輪を回転させる回転装置と、
軸受の他方の軌道輪が予圧負荷された状態で装着され、かつ当該他方の軌道輪の振動乃至振れに追従して振動乃至振れが生じる測定治具と、
音測定のために前記測定治具に設けられた振動ピックアップと、
ＮＲＲＯ測定のために前記測定治具の振れを検出する変位センサと、
を備えていることを特徴とする軸受検査装置。
【請求項２】
前記一方の軌道輪の回転に伴って前記他方の軌道輪に生じるトルクを前記測定治具を介して測定するトルク測定具を備えていることを特徴とする請求項１記載の軸受検査装置。
【請求項３】
前記測定治具は、静圧軸受によって予圧負荷がかけられていることを特徴とする請求項１又は２記載の軸受検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軸受に必要な検査としては、音測定（例えば、特許文献１参照）、ＮＲＲＯ（Ｎｏｎ−Ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ  Ｒｕｎ−Ｏｕｔ；回転速度に非同期な振動）測定（例えば、特許文献２参照）、トルク測定などがある。
従来は、これらの測定は、すべて独立した装置として構成されており、例えば、音・ＮＲＲＯ・トルクの３つを測定したければ、３台の装置が必要であり、コスト高であった。
【０００３】
ここで、音測定は、音装置に装着された軸受の一方の軌道輪（以下、「回転輪」という）を回転させ、他方の軌道輪（以下、「静止輪」という）を静止させた状態で静止輪のアキシャル方向の振動値を加速度ピックアップにて測定することによって行っていた。
また、ＮＲＲＯ測定は、ＮＲＲＯ測定装置に装着された軸受の回転輪のラジアル方向の振れを非接触変位計にて測定することによって行っていた。
さらに、トルク測定は、トルク測定装置に装着された軸受の静止輪にかかるトルクをロードセルにて測定することによって行っていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２７８６号公報
【０００５】
【特許文献２】
特許第２８２０６９７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
音・ＮＲＲＯ・トルク測定は、いずれも軸受を回転させる機構が必要とされており、これを各測定において共通化することにより、多機能の検査装置を安価に構成することが考えられる。
しかし、従来の装置では、例えば、音は静止輪測定であるのに対し、ＮＲＲＯは回転輪測定であり、測定対象が異なるため、それぞれの装置を組み合わせて一つの装置として構成することができなかった。
本発明は、かかる実状に鑑みてなされたものであって、一つの装置で複数の検査を行えるようにすることを目的とする。
【０００７】
【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回転させる回転装置と、軸受の他方の軌道輪が予圧負荷された状態で装着され、かつ当該他方の軌道輪の振動乃至振れに追従して振動乃至振れが生じる測定治具と、音測定のために前記測定治具に設けられた振動ピックアップと、ＮＲＲＯ測定のために前記測定治具の振れを検出する変位センサと、を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、回転装置によって回転する一方の軌道輪ではなく、他方の軌道輪に振動乃至振れが生じる。したがって、この他方の軌道輪に装着された測定治具において音だけでなくＮＲＲＯも測定可能である。
【０００８】
また、前記一方の軌道輪の回転に伴って前記他方の軌道輪に生じるトルクを前記測定治具を介して測定するトルク測定具を備えているのが好ましく、この場合、音・ＮＲＲＯ・トルクのすべてを一台の装置で測定することができる。
さらに、前記測定治具は、静圧軸受によって予圧負荷がかけられているのが好ましく、この場合、他方の軌道輪に予圧負荷をかけつつ拘束することなく剛性フリーの状態で当該他方の軌道輪の振動乃至振れに追従させることができる。
【０００９】
【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、第１実施形態に係る軸受検査装置１を示している。検査対象である転がり軸受２は、軌道輪として内輪３及び外輪４を備え、内外輪間に転動体（玉）５が介在して構成されている。
【００１０】
軸受検査装置１は、検査対象物である転がり軸受２の音、ＮＲＲＯ、トルクを測定可能なものである。第１実施形態の軸受検査装置１は、外輪４（一方の軌道輪）を回転輪とし、内輪３（他方の軌道輪）を静止輪として保持し、静止輪である内輪３に対して音、ＮＲＲＯ、トルクの測定を行う。
【００１１】
軸受検査装置１は、検査対象物の転がり軸受２を保持するために、軸受保持部７を備えている。軸受保持部７は、内輪３側に装着される測定治具８と、外輪４側に装着される外輪保持部９とを備えている。測定治具８と外輪保持部９とは装置１の上下方向に同軸状に配置され、測定治具８が外輪保持部９の上方に位置する。
【００１２】
外輪保持部９は、装着された外輪４と一体的に回転するように当該外輪４の外周面に外嵌される。外輪保持部９は、エアースピンドルからなる回転装置１０によって回転駆動され、外輪保持部９の回転によって外輪４が一体的に回転する。外輪保持部９及び回転装置１０は、外輪４の回転によって外輪保持部９側に振れ生じないように剛性が高くされている。従来のＮＲＲＯ測定装置の場合、回転輪側でＮＲＲＯを測定するために、回転輪側は回転に伴う振れを許容するように構成されているが、本発明では後述のように静止輪側でＮＲＲＯを測定するため、上記のように外輪４側の剛性を高くしている。
【００１３】
測定治具８は、装着された内輪３と一体的となるように当該内輪３の内周面に内嵌される。測定治具８は、内輪３に内嵌される嵌合軸部１１を備えている。この嵌合軸部１１は、円板状の治具本体１２の中央から下方に延設して形成されている。治具本体１２は、外輪保持部９よりも大径に形成されており、治具本体１２の周縁から下方に延設された側壁部１３を備えている。なお、この側壁部１３は、外輪保持部９の上面よりも下方にまで延びている。
【００１４】
測定治具８には、転がり軸受２の回転の際に生じる音を測定する振動ピックアップ１５が設けられている。振動ピックアップ１５は、回転輪である外輪４を回転させたときに静止輪である内輪３においてアキシャル方向に生じる振動を測定し、これにより音測定を行うためのものである。この振動ピックアップ１５は、加速度型であり、測定治具８の治具本体１２の上面部１２ａ中央に配置されている。
【００１５】
測定治具８は、静圧軸受１６によって下方に負荷がかけられている。静圧軸受１６は、治具本体上面１２ａに対して負荷をかけており、静止輪である外輪４には、測定治具８の自重とともに静圧軸受１６による負荷によって下方に予圧がかけられ、この状態で転がり軸受２が回転することで音が発生する。
【００１６】
静圧軸受１６は、測定治具８の上方に位置する上部支持部１７に設けられている。上部支持部１７は振動ピックアップ１５を避けるため筒状に形成されており、上部支持部１７と測定治具８とは直接連結されていない。測定治具８は、内輪３に内嵌され、静圧軸受１６によって下方負荷されているだけであり、内輪３の振動乃至振れに対して拘束されることなく剛性フリーの状態で保持されている。したがって、外輪４の回転に伴って生じる内輪３の振動乃至振れに追従して、測定治具８に振動乃至振れが生じる。
【００１７】
ＮＲＲＯ測定用の変位センサ１８は、非接触変位計であり、外輪４回転における内輪３の振れを測定するべく、内輪３に装着された測定治具８に生じる振れを測定するように測定治具８の径外方向位置に配置されている。すなわち、変位センサ１８は、軸受２の軸心方向と平行な側壁部外壁面１３ａに対して直交する方向に配置されている。当該外壁面１３ａの微小変位を測定することで、内輪３のラジアル方向振れを検出することができる。
【００１８】
このように、音はアキシャル方向に、ＮＲＲＯはラジアル方向に測定を行っているため、個々にデータ集録を行っても、相互に影響はない。したがって、音とＮＲＲＯを同時測定することも可能である。
【００１９】
図２にも示すように、測定治具８の外周部は、トルク測定具１９であるロードセルに連結されている。トルク測定具１９は、測定治具８を接線方向に引っ張るように設けられており、外輪４の回転の際に、転動体５と軌道輪３，４との転がり抵抗等によって内輪３側に生じるトルクを測定する。このトルク測定具１９は、測定治具８の回り止めを兼ねており、測定治具８にトルク測定具１９が設けられていることで、外輪４が回転しても内輪３が回転しないようになっている。なそ、トルク測定具１９を設けない場合には、他の部材によって内輪３の回り止めを行っても良く、この場合、測定治具１９の振れを阻害しないようにする。
【００２０】
本実施形態によれば、一つの装置１によって、音、ＮＲＲＯ、トルクを測定することができコスト低減が可能である。また、各測定を行うために別々の装置へ軸受２を装着・取外を行う必要がないので、検査工数も削減できる。しかも各測定が相互的に影響がないため、各測定を同時に行うこともできる。なお、振動ピックアップ１５，変位センサ１８、トルク測定具１９の各出力信号は、コンピュータに与えられて、適宜処理が施され、画面出力等が行われる。
【００２１】
図３は、第２実施形態に係る軸受検査装置１を示している。この軸受検査装置１も第１実施形態のものと同様に、検査対象物である転がり軸受２の音、ＮＲＲＯ、トルクを測定可能なものである。
第２実施形態の軸受検査装置１は、内輪３（一方の軌道輪）を回転輪とし、外輪４（他方の軌道輪）を静止輪として保持し、静止輪である外輪４に対して音、ＮＲＲＯ、トルクの測定を行う。このため、軸受検査装置１の軸受保持部７は、外輪４側に装着される測定治具２８と、内輪３に装着される内輪保持部２９とを備えている。
【００２２】
内輪保持部２９は、装着された内輪３と一体的に回転するように当該内輪３の内周面に内嵌される。内輪保持部２９は、エアースピンドルからなる回転装置１０によって回転駆動され、内輪保持部２９の回転によって内輪３が一体的に回転する。なお、内輪保持部２９及び回転装置１０は、内輪３の回転によって内輪保持部２９側に振れが生じないように剛性が高くされている。
【００２３】
測定治具２８は、装着された外輪４と一体的となるように当該外輪４の外周面に外嵌される。この測定治具には、振動ピックアップ１５、変位センサ１８、トルク測定具１９が第１実施形態と同様に設けられており、内輪回転での音、ＮＲＲＯ、トルクを測定することができる。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によれば、一つの装置で音とＮＲＲＯを測定することができる。
また、請求項２に係る本発明によれば、一つの装置で音とＮＲＲＯとトルクを測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る検査装置の概略断面図である。
【図２】第１実施形態に係る検査装置の概略平面図である。
【図３】第２実施形態に係る検査装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１  軸受検査装置
２  転がり軸受
３  内輪（他方の軌道輪）
４  外輪（一方の軌道輪）
５  転動体
８  測定治具
１０  回転装置
１５  振動ピックアップ
１６  静圧軸受
１８  変位センサ
１９  トルク測定具
２８  測定治具
【図１】
2004191146.tif 000003
【図２】
2004191146.tif 000004
【図３】
2004191146.tif 000005