(57)【要約】【課題】アーバの落下防止を確実に図ることができると共に、構造が簡単で、低コスト化と着脱の容易化を図ることができ、しかも、スピンドルの軸線とアーバの軸線の同軸度を精度良く合わせることのできるチャッキング装置、及びこれを備えた振動検査装置を提供する。【解決手段】チャッキング装置２１１は、回転駆動されるスピンドル３５の先端部に形成されたテーパ穴２５１に、被装着部材のテーパ軸部１４１を着脱自在に装着する。スピンドル３５は、回転軸線を鉛直方向に向け且つ先端部を下方に向けて配されると共に、先端部の外周に雄ねじ部２５３が形成される。被装着部材は、テーパ軸部１４１の基端側の外周面から径方向外側に突出するフランジ部２１９が形成される。一端側に雌ねじ部２２９が形成され、他端側にフランジ部２１９の基端側の周端面に押圧される球面座２３１が形成されたリング部材を備える。【選択図】図１２
2016161404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動されるスピンドルの先端部に形成されたテーパ穴に、被装着部材のテーパ軸部を着脱自在に装着するチャッキング装置であって、
前記スピンドルは、回転軸線を鉛直方向に向け且つ前記先端部を下方に向けて配されると共に、前記先端部の外周に雄ねじ部が形成され、
前記被装着部材は、前記テーパ軸部の基端側の外周面から径方向外側に突出するフランジ部が形成され、
一端側に前記雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成され、他端側に前記フランジ部の前記基端側の周端面に押圧される球面座が形成されたリング部材を備えることを特徴とするチャッキング装置。
【請求項２】
前記被装着部材は、前記リング部材の前記球面座側の端面に対面する肩部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のチャッキング装置。
【請求項３】
前記リング部材は、前記フランジ部の前記テーパ軸部側の周端面に当接する凸部がリング内周面から径方向内側に突設されていることを特徴とする請求項１に記載のチャッキング装置。
【請求項４】
前記リング部材は、前記雌ねじ部を有する第１部材と、前記球面座を有する第２部材とを有し、
前記第２部材は、前記第１部材に固定された第１球面座部材と、前記フランジ部の前記基端側の周端面と前記第１球面座部材との間に傾斜自在に配置された第２球面座部材と、を有し、
前記球面座は、前記第１球面座部材に形成された球状凹面部と、前記第２球面座部材に形成された球状凸面部により構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のチャッキング装置。
【請求項５】
転がり軸受の外輪と内輪とを相対回転させて前記転がり軸受から発生する振動を検出する振動検査装置であって、
前記転がり軸受の内輪を支持するアーバと、
前記アーバを回転駆動するスピンドルと、
前記外輪を軸方向に押圧して前記転がり軸受に予圧を付与する加圧部と、
前記転がり軸受からの振動を検出する振動検出部と、
を備え、
前記被装着部材としてのアーバと前記スピンドルとの間に請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のチャッキング装置が設けられていることを特徴とする振動検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャッキング装置、及びこれを備えた振動検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、環状のワークを回転させて機械加工や検査を行う装置は、ワークを回転可能に把持するチャック機構を備える。チャック機構を備える装置として、例えば、転がり軸受の製造工程に用いられ、完成した転がり軸受の品質の良否を総合的に判定する、転がり軸受の振動検査装置がある。
【０００３】
この転がり軸受の振動検査装置は、軸受単体で転動体表面の傷、ゴミや加工不良の有無を検査する装置であり、その検査工程では、被検査軸受の内輪をアーバと呼ばれる回転軸に装着し、外輪に予圧を付与した状態で内輪を回転軸により回転駆動する。そして、内輪と外輪との相対的な回転に伴って転がり軸受から発生する振動を測定し、振動測定結果に基づいて被検査軸受の品質の良否を判別している。
【０００４】
この種の転がり軸受の振動検査装置では、アーバの回転軸線を水平方向に配置しているため、ワークである転がり軸受は、軸線を水平方向に配置する必要がある。しかし、転がり軸受の組立工程では、ワークの軸線を鉛直方向に設定した姿勢で搬送することが多い。したがって、振動検査の工程においても、ワークの軸線を鉛直方向に設定した姿勢のままで振動検査を行いたいという要求が強い。
ところで、転がり軸受の振動検査の際には、検査対象ワークである転がり軸受の種類に応じて、軸受を装着するアーバを交換する必要がある場合がある。そのため、この種の転がり軸受の振動検査装置においては、回転駆動機構のスピンドルに対してアーバを着脱自在に装着することのできるチャッキング機構が備わっている。
【０００５】
従来のアーバの回転軸線を水平方向に配置した振動検査装置では、スピンドルに対してアーバを着脱自在に装着するチャッキング機構は、スピンドルに形成されたテーパ穴にアーバ側のテーパ軸部を嵌合し、テーパ穴とテーパ軸部のテーパ嵌合面の摩擦によってアーバをスピンドルに固定するだけのものであった。アーバの回転軸線が水平方向に配置されている場合は、テーパ穴とテーパ軸部のテーパ嵌合面の摩擦によるチャッキング力だけでアーバの保持は十分であった。しかし、スピンドルやアーバの回転軸線を鉛直方向に配置する場合は、単にスピンドルのテーパ穴にアーバのテーパ軸部を嵌合させるだけでは、嵌合が緩い場合に、アーバが落下する虞がある。
【０００６】
一方、チャッキング装置の例として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。これは、回転工具のシャンク部をアーバの装着穴内に回転方向及び軸方向に固定可能な状態で着脱自在に装着する装置であり、アーバの軸方向の固定を、シャンク部に形成された係合凹部に、アーバの挿着穴内に配された係止部材を係合させることで行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１１−９９１００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の装置は、構造が複雑であり、アーバをスピンドルに取り付けるチャッキング機構に適用したとしても、コストが嵩んで着脱が面倒になる。その上、振動検査装置のようにスピンドルの軸線とアーバの軸線の同軸度を精度良く合わせる必要がある装置には、適用が難しいという問題があった。
【０００９】
本発明は、アーバの落下防止を確実に図ることができると共に、構造が簡単で、低コスト化と着脱の容易化を図ることができ、しかも、スピンドルの軸線とアーバの軸線の同軸度を精度良く合わせることのできるチャッキング装置、及びこれを備えた振動検査装置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】
【００１０】
本発明は下記構成からなる。
（１）  回転駆動されるスピンドルの先端部に形成されたテーパ穴に、被装着部材のテーパ軸部を着脱自在に装着するチャッキング装置であって、
前記スピンドルは、回転軸線を鉛直方向に向け且つ前記先端部を下方に向けて配されると共に、前記先端部の外周に雄ねじ部が形成され、
前記被装着部材は、前記テーパ軸部の基端側の外周面から径方向外側に突出するフランジ部が形成され、
一端側に前記雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成され、他端側に前記フランジ部の前記基端側の周端面に押圧される球面座が形成されたリング部材を備えることを特徴とするチャッキング装置。
（２）  前記被装着部材は、前記リング部材の前記球面座側の端面に対面する肩部が設けられていることを特徴とする（１）に記載のチャッキング装置。
（３）  前記リング部材は、前記フランジ部の前記テーパ軸部側の周端面に当接する凸部がリング内周面から径方向内側に突設されていることを特徴とする（１）に記載のチャッキング装置。
（４）  前記リング部材は、前記雌ねじ部を有する第１部材と、前記球面座を有する第２部材とを有し、
前記第２部材は、前記第１部材に固定された第１球面座部材と、前記フランジ部の前記基端側の周端面と前記第１球面座部材との間に傾斜自在に配置された第２球面座部材と、を有し、
前記球面座は、前記第１球面座部材に形成された球状凹面部と、前記第２球面座部材に形成された球状凸面部により構成されることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか一つに記載のチャッキング装置。
（５）  転がり軸受の外輪と内輪とを相対回転させて前記転がり軸受から発生する振動を検出する振動検査装置であって、
前記転がり軸受の内輪を支持するアーバと、
前記アーバを回転駆動するスピンドルと、
前記外輪を軸方向に押圧して前記転がり軸受に予圧を付与する加圧部と、
前記転がり軸受からの振動を検出する振動検出部と、
を備え、
前記被装着部材としてのアーバと前記スピンドルとの間に（１）乃至（４）のいずれか一つに記載のチャッキング装置が設けられていることを特徴とする振動検査装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、アーバの落下防止を確実に図ることができると共に、構造が簡単で、低コスト化と着脱の容易化を図ることができる。また、スピンドルの軸線とアーバの軸線の同軸度を精度良く合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図で、転がり軸受の検査装置の正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１に示す下側駆動部のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図４】図１の上部加圧機構の拡大正面図である。
【図５】図１に示す上部加圧機構のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図６】検査装置のワークの支持形態を模式的に示す、検査装置の一部分解斜視図である。
【図７】上側駆動部及び回転駆動部のフレームへの支持構造を模式的に示す概略斜視図である。
【図８】アーバの構成を模式的に示す構成図である。
【図９】（Ａ）は可動鍔がアーバ内に収容された閉状態のアーバの断面図、（Ｂ）は（Ａ）の可動鍔が閉状態のアーバを下側から見た下面図である。
【図１０】（Ａ）は可動鍔がアーバの外周面から径方向外側に突出した開状態のアーバの断面図、（Ｂ）は（Ａ）の可動鍔が開状態のアーバを下側から見た下面図である。
【図１１】（Ａ）は第１の予圧付与状態を示す断面図、（Ｂ）第２の予圧付与状態を示す断面図である。
【図１２】リング部材を締め込む前の状態を示すチャッキング装置の断面図である。
【図１３】リング部材を締め込んでアーバをスピンドルに固定した状態を示すチャッキング装置の断面図である。
【図１４】アーバをスピンドルから取り外す際にリング部材の下面とアーバの肩部との間の隙間に治具を挿入する状態を示すチャッキング装置の断面図である。
【図１５】治具の平面図である。
【図１６】治具を挿入した状態でアーバを取り外す状態を示すチャッキング装置の断面図である。
【図１７】チャッキング装置の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態を説明するための図で、転がり軸受の検査装置１００の正面図、図２は図１の側面図である。
【００１４】
＜転がり軸受の検査装置の基本構成及びその動作＞
転がり軸受の検査装置（振動検査装置：以降は、検査装置と略称する）１００は、被検査軸受となる転がり軸受（以下、ワークと称する）Ｗの外輪と内輪とを相対回転させて、ワークＷの振動を測定する振動検査装置である。検査装置１００は、台座１１上に立設されるフレーム１３と、フレーム１３の下部に設けられた下側駆動部１５と、フレーム１３の上部に設けられた上側駆動部１７及び回転駆動部１９と、を備えた転がり軸受の支持装置に、振動検出部２１（図２参照）を加えた構成となっている。なお、図１においては振動検出部２１を省略している。
【００１５】
下側駆動部１５は、ワークＷを上側駆動部１７のアーバ３３に向けてワークを移載するワーク移載部２３と、ワークＷに上向きの予圧を付与する下部加圧機構２５を有する。上側駆動部１７は、ワークＷに下向きの予圧を付与する上部加圧機構２７を有する。
【００１６】
振動検出部２１は、各部を駆動する図示しない制御部に接続される。なお、ここでは被検査軸受となるワークＷとして玉軸受を用いて説明するが、これに限らず、ころ軸受等、他の種類の軸受であってもよい。
【００１７】
アーバ３３に挿入前のワークＷは、下側駆動部１５のワーク受け台３１に載置される。ワーク受け台３１上のワークＷは、ワーク受け台３１が上昇することで、回転駆動部１９に接続されたアーバ３３の外周面に嵌挿され、アーバ３３に着脱自在に支持される。
【００１８】
ワーク受け台３１が退避した後、アーバ３３は、回転駆動部１９によって回転駆動され、ワークＷの内輪を回転駆動する。ワークＷの外輪は、後述する上側加圧ピンや下側加圧ピンとの摩擦によって回転が阻止され、これにより、内輪と外輪とが相対回転する。アーバ３３に支持されたワークＷは、下側駆動部１５の下部加圧機構２５により上方に向けて加圧され、上側駆動部１７の上部加圧機構２７により下方に向けて加圧されることで、予圧が付与される。
【００１９】
図２に示すように、アーバ３３に支持されたワークＷの外輪外周面に対面する位置には、振動検出部２１が配置される。アーバ３３に支持されたワークＷは、下部加圧機構２５又は上部加圧機構２７により予圧が付与された状態で、回転駆動部１９により内輪が回転駆動される。そして、振動検出部２１によって、回転が静止された外輪外周面の振動（例えば、径方向、周方向、軸方向の振動）が検出される。
【００２０】
振動検出部２１は、例えば加速度センサ、変位センサ、速度センサ、マイクロホン等からなり、検出された振動を電気信号に変換する。振動検出部２１は、接触式、非接触式のいずれであってもよい。振動検出部２１から出力された振動の電気信号は、後述する制御部に入力されて制御部から振動検査の結果が出力される。
【００２１】
振動測定の終了後、制御部はワークＷをアーバ３３から取り外す。
【００２２】
＜検査装置の各部構成＞
次に、検査装置１００の上記各部の構成について説明する。
回転駆動部１９は、フレーム１３に固定されるモータＭと、垂直方向を回転軸として支持されるスピンドル３５と、モータＭ及びスピンドル３５の各上部軸端に接続されるプーリ３７，３９と、プーリ３７，３９に懸架されるベルト４１とを有する。スピンドル３５は、モータＭの回転がプーリ３７とベルト４１を介してプーリ３９に伝達されることで回転駆動される。
【００２３】
図３は、図１に示す下側駆動部１５のＡ−Ａ線断面矢視図である。下側駆動部１５のワーク移載部２３は、ワークＷを載置する保持部であるワーク受け台３１と、ワーク受け台３１の中心に先端部が固定され、ワーク受け台３１を昇降動作させるワーク支持軸４５と、ワーク支持軸４５の下端部に一端部が接続される接続アーム４７と、接続アーム４７の他端部をガイドピン４９に沿って昇降駆動するワーク支持軸駆動シリンダ５１（図１参照）とを備える。
【００２４】
ワーク支持軸４５の上端部は、ワーク受け台３１より上方に突出する開閉プッシャ５３がワーク受け台３１の中心を軸方向に貫通して配置されている。
【００２５】
上記のワーク受け台３１とワーク支持軸４５と開閉プッシャ５３は、アーバ３３の回転軸方向の一端側に配置され、ワークＷをアーバ３３へ供給する軸受保持部材として構成される。また、ワーク支持軸駆動シリンダ５１は、軸受保持部材をアーバ３３の回転軸方向に移動させる保持部材駆動部として構成される。
【００２６】
ワーク受け台３１は、ワークＷの内輪Ｗ１の外径と同等、又は若干大きい外径を有する円盤状の部材であり、上面側の外周を一段切り欠いた段付き部３１ａを有する。段付き部３１ａの外径は、内輪Ｗ１の内径と同等に形成され、これにより、ワークＷの内輪Ｗ１がワーク受け台３１と同芯に支持される。また、ワーク受け台３１は、アーバ３３の中心軸と同芯に配置されるため、ワーク受け台３１にワークＷを載置することで、ワークＷとアーバ３３との位置関係が同芯となる。
【００２７】
下部加圧機構２５は、円環状の下側環状支持部材５５と、下側環状支持部材５５の上面に立設された下側加圧ピン５７と、下側環状支持部材５５を支持する有底円筒状のハウジング５９と、ハウジング５９に接続されリニアブッシュ６１を介してワーク支持軸４５の外周に配置される中空軸６３と、中空軸６３のハウジング５９側とは反対側の端部に一端部が固定される接続アーム６５と、接続アーム６５の他端部をガイドピン６７に沿って昇降駆動する下部加圧シリンダ６９と、を備える。
【００２８】
下側環状支持部材５５の内径は、ワーク受け台３１の最大径よりも大きく、下側環状支持部材５５の中心側の内部空間をワーク受け台３１が相互干渉せずに通過できるようになっている。下側加圧ピン５７は、下側環状支持部材５５の少なくとも３箇所に同心円状に等間隔で配置され、ワークＷの外輪を上方に向けて加圧する。
【００２９】
中空軸６３は、ケーシング７１の開口孔に、リニアブッシュ７３を介して回転自在に支持される。つまり、ワーク支持軸４５と中空軸６３は、リニアブッシュ６１を介して同芯に配置され、それぞれ独立して摺動可能に支持されている。ワーク支持軸４５と中空軸６３を支持するケーシング７１は、下ベース部７５に固定される
【００３０】
ワーク支持軸駆動シリンダ５１は、ワーク支持軸４５を昇降駆動し、下部加圧シリンダ６９は、中空軸６３を昇降駆動する。ワーク支持軸駆動シリンダ５１と下部加圧シリンダ６９は、図示しない圧力源装置に接続され、それぞれ最適なエア圧が独立して供給される。
【００３１】
下ベース部７５は、フレーム１３に垂直方向に配置されたボールネジ機構７７のナット部７９が固定された板状部材である。下ベース部７５には、図１に示すように、ワーク支持軸駆動シリンダ５１と下部加圧シリンダ６９が固定される。
【００３２】
図３に示すボールネジ機構７７のネジ軸８１は、図１に示すサーボモータ８３により駆動され、ネジ軸８１の回転によって下ベース部７５が昇降駆動される。
【００３３】
図４は図１の上部加圧機構２７の拡大正面図、図５は図１に示す上部加圧機構２７のＡ−Ａ線断面矢視図である。
上部加圧機構２７は、Ｌ字型ブラケット９１と、Ｌ字型ブラケット９１に固定されるシリンダブラケット９３と、Ｌ字型ブラケット９１をフレーム１３に昇降自在に支持するリニアガイド９５と、シリンダブラケット９３を垂直方向に駆動する一対の掻き出し駆動シリンダ９７（図４参照）と、一対の上部加圧シリンダ９９（図４参照）とを有する。
【００３４】
Ｌ字型ブラケット９１は、水平配置される天板部１１１と、天板部１１１に接合された一端側からフレーム１３に沿って下方に向けて延設される側壁部１１３と、を有する断面Ｌ字型の支持構造体である。天板部１１１には、回転駆動部１９（図１参照）から垂下して配置されるアーバ３３を貫通する貫通孔１１５が形成される。
【００３５】
側壁部１１３には、リニアガイド９５のスライダ１１７が固定される。昇降レール１１９は、フレーム１３に垂直方向に沿って設けられ、スライダ１１７がスライド自在に係合する。Ｌ字型ブラケット９１は、スライダ１１７が昇降レール１１９に沿って摺動することで昇降移動する。
【００３６】
Ｌ字型ブラケット９１の天板部１１１の裏面には、貫通孔１１５の周縁に円環状の上側環状支持部材１２１が固定される。上側環状支持部材１２１の下面には、上側加圧ピン１２３が垂下して設けられる。上側加圧ピン１２３は、上側環状支持部材１２１の下面で同心円状に少なくとも３箇所に等角度で設けられ、ワークＷの外輪を下方に向けて加圧する。
【００３７】
下側加圧ピン５７や上側加圧ピン１２３は、下側環状支持部材５５や上側環状支持部材１２１の円周方向に沿ったリング状の部材であってもよい。
【００３８】
上側環状支持部材１２１の内径は、アーバ３３の最大径よりも大きく、上側環状支持部材１２１の環状内部空間をアーバ３３が相互干渉せずに通過できるようになっている。
【００３９】
一対の掻き出し駆動シリンダ９７は、Ｌ字型ブラケット９１の貫通孔１１５を挟んだ両端側に配置され、シリンダブラケット９３を垂直方向に駆動する。シリンダブラケット９３が垂直方向に駆動されることで、Ｌ字型ブラケット９１が上側加圧ピン１２３と一体となって昇降する。掻き出し駆動シリンダ９７は、Ｌ字型ブラケット９１、及びＬ字型ブラケット９１に固定される、上側加圧ピン１２３を有する上側環状支持部材１２１やシリンダブラケット９３等を含むＬ字型ブラケット９１の全重量（以降、ブラケット全重量と称する）を支持するように上向きに付勢する。すなわち、掻き出し駆動シリンダ９７は、ブラケット全重量を支持するための支持力を軽減する上向きのキャンセル力を発生する。これにより、Ｌ字型ブラケット９１は、掻き出し駆動シリンダ９７によってフローティング支持された状態となり、ワークＷへ加える加圧力にブラケット全重量が影響することがなくなる。なお、上記キャンセル力は、ブラケット全重量を支持する力であることが望ましいが、その一部を支持する力であってもよい。
【００４０】
一対の上部加圧シリンダ９９は、天板部１１１より上方のフレーム１３に固定され、天板部１１１を垂直方向下向きに加圧する。上部加圧シリンダ９９は低摩擦シリンダであり、上部加圧シリンダ９９のロッド１１０がＬ字型ブラケット９１の上面を加圧して、ワークＷの外輪Ｗ２を加圧する。
【００４１】
掻き出し駆動シリンダ９７と、上部加圧シリンダ９９は、図示しない圧力源装置に接続され、それぞれ最適なエア圧が独立して供給される。上部加圧シリンダ９９は、垂直方向下向きに一定圧力のエアが供給され、常時加圧されている。掻き出し駆動シリンダ９７は、上向き動作、下向き動作、フローティング状態のそれぞれに応じて、供給するエアが切り替えられる。
【００４２】
アーバ３３は、詳細は後述するが、外周面が円筒状に形成されたアーバ本体１２７及びカバー１２９を有する。アーバ本体１２７の基端側には、拡径された固定鍔１３１が形成される。
【００４３】
図６は、検査装置のワークＷの支持形態を模式的に示す、検査装置の一部分解斜視図である。本構成の検査装置１００によれば、ワーク受け台３１が、ワーク受け台３１の中心軸Ｌ１とワークＷの中心軸とを一致させた状態でワークＷを保持する。そして、アーバ３３と、上側環状支持部材１２１と、下側環状支持部材５５とを、それぞれの中心軸がワークＷ及びワーク受け台３１の中心軸Ｌ１と一致するように配置する。
【００４４】
上側環状支持部材１２１から下方のワークＷに向けて突設される上側加圧ピン１２３、及び下側環状支持部材５５から上方のワークＷに向けて突設される下側加圧ピン５７は、それぞれ、円周方向に等間隔（図示例では中心角１２０°）に配置されている。
【００４５】
図７に上側駆動部１７及び回転駆動部１９のフレーム１３への支持構造を模式的に示す概略斜視図を示す。スピンドル３５が内部に支持される筐体１３３、掻き出し駆動シリンダ９７の取り付けブラケット１３５、モータＭは、フレーム１３に固定される。そのため、スピンドル３５に取り付けられるアーバ３３は、フレーム１３に対して位置は変化しない。
【００４６】
Ｌ字型ブラケット９１は、リニアガイドによってフレーム１３に対して昇降移動が可能に取り付けられる。このＬ字型ブラケット９１には、シリンダブラケット９３が図示しないボルトにより固定されている。シリンダブラケット９３は、図示例の一体型に限らず、一対の上部加圧シリンダ９９の配列方向に分断された別体型であってもよい。
【００４７】
掻き出し駆動シリンダ９７の取り付けブラケット１３５は、スピンドル３５の筐体１３３の側面に固定されている。掻き出し駆動シリンダ９７は、フレーム１３との位置関係が変化しない部位であれば、他の部位にも取り付け可能である。
【００４８】
一対の上部加圧シリンダ９９における各ロッド１１０の先端部は、Ｌ字型ブラケット９１の天板部１１１の上面を加圧する。各ロッド１１０による天板部１１１の加圧位置Ｐ１，Ｐ２は、ワーク受け台３１の中心軸Ｌ１と一致するスピンドル３５の中心軸を通り、且つ、一対の掻き出し駆動シリンダ９７の配列方向に平行で中心軸Ｌ１に直交する直線Ｌ２上に設けられた、中心軸Ｌ１から等距離の位置である。
【００４９】
Ｌ字型ブラケット９１が直線Ｌ２の線上で加圧されること、及び、中心軸Ｌ１から等距離の位置で加圧されることで、天板部１１１の裏面に固定される上側環状支持部材１２１との間に曲げモーメントによるＬ字型ブラケット９１の傾きが生じることを防止できる。
【００５０】
＜アーバの構成及び可動鍔の駆動＞
次に、アーバ３３の具体的な構成と可動鍔１４７の駆動について説明する。
図８はアーバ３３の構成を模式的に示す構成図である。検査装置１００は、前述したように、ワークＷが外周面に装着される軸垂直断面が円形のアーバ３３と、中心軸Ｌ１を中心にアーバ３３を回転駆動する回転駆動部１９と、ワークＷに予圧を付与する下部加圧機構２５及び上部加圧機構２７と、ワークＷからの振動を検出する振動検出部２１とを備える。
【００５１】
ここでは、アーバ３３の回転駆動部１９との接続側を軸方向後端側（又は、後端側）と呼称し、アーバ３３の下側環状支持部材５５側を軸方向先端側（又は、先端側）と呼称する。
【００５２】
アーバ３３のアーバ本体１２７は、軸方向後端側の一端部に形成されたテーパ軸部１４１と、テーパ軸部１４１とは反対側の他端部に形成され、詳細を後述するピストン収容部１４３が内部に画成される開口１４５とを有する。テーパ軸部１４１は、回転駆動部１９側の回転軸に嵌合されるテーパ面を有する。
【００５３】
アーバ３３のカバー１２９は、開口１４５を覆うようにアーバ本体１２７に取り付けられ、ピストン収容部１４３や開口１４５内の空間を閉塞する。アーバ本体１２７とカバー１２９との間には、複数の可動鍔１４７がアーバ３３の外周から径方向外側に出没自在に配置される。可動鍔１４７は、鍔開閉駆動部１４９によってそれぞれ径方向に開閉駆動される。
【００５４】
アーバ本体１２７とカバー１２９の内部に形成されたピストン収容部１４３には、ピストンユニット１５１と、ピストンユニット１５１を軸方向先端側へ付勢する圧縮バネ１５３とが収容される。ピストンユニット１５１は、開閉部材１５５と、ピストン１５７とを有し、ピストン収容部１４３内で軸方向へ移動可能に支持される。
【００５５】
可動鍔１４７は、軸線方向から傾斜して形成された連通孔１５９を有し、開閉部材１５５は、連通孔１５９に挿入され、滑らかに摺動可能な傾斜ピン１６１を有する。圧縮バネ１５３によって軸方向先端側（図中下方）に付勢された開閉部材１５５が、バネ力に対抗して軸方向後端側（図中の上方）に押し込まれると、傾斜ピン１６１が連通孔１５９内を摺動して、可動鍔１４７が径方向内側に引き込まれる。また、開閉部材１５５が圧縮バネ１５３により軸方向先端側（図中の下方）に押し戻されると、傾斜ピン１６１が連通孔１５９内を摺動して、可動鍔１４７が径方向外側に突出する。
【００５６】
本構成例では、可動鍔１４７が、アーバ３３の円周方向に沿った４箇所に等分配置されているが、これに限らず、２等分配置、３等分配置等、任意の複数箇所に配置することができる。
【００５７】
アーバ本体１２７は、カバー１２９の外周面１６５と面一となった先端側の外周面１６７と、この先端側の外周面１６７から径方向外側に突出する固定鍔１３１とを有する。可動鍔１４７は、固定鍔１３１よりもワークＷの挿入側に設けられ、アーバ３３に挿入されるワークＷを固定鍔１３１との間で挟持する。固定鍔１３１は、内輪Ｗ１の一方の側面に当接可能に配置され、外輪Ｗ２に干渉しない径方向高さに形成されている。固定鍔１３１は、先端側の外周面１６７の段付によって形成される他、先端側の外周面１６７から径方向外側に向けて立設されるピンやブロック等の部材であってもよい。
【００５８】
アーバ３３の外周には、上側環状支持部材１２１に設けた複数の上側加圧ピン１２３と、下側環状支持部材５５に設けた複数の下側加圧ピン５７とが、軸方向に移動自在に配置される。
【００５９】
下側加圧ピン５７は、下部加圧機構２５からの軸方向上向きの加圧力（図中矢印Ｐａ：第１の向きの荷重）を外輪Ｗ２に伝達する。上側加圧ピン１２３は、上部加圧機構２７からの軸方向下向きの加圧力（図中矢印Ｐｂ：第２の向きの荷重）を外輪Ｗ２に伝達する。前述の構成例においては、上側加圧ピン１２３はＬ字型ブラケット９１（図５参照）と一体に昇降動作し、下側加圧ピン５７は下側駆動部１５の中空軸６３（図３参照）と一体に昇降動作して、ワークＷの外輪端面を加圧する。
【００６０】
下部加圧機構２５、上部加圧機構２７は、各加圧ピン５７，１２３を加圧駆動できるものであればよく、その構成は問わない。つまり、図１に示す前述の掻き出し駆動シリンダ９７や下部加圧シリンダ６９の他、例えば、ボールネジ機構等の他の加圧機構を用いてもよい。
【００６１】
制御部１７１は、下部加圧機構２５，上部加圧機構２７，回転駆動部１９，鍔開閉駆動部１４９を駆動する駆動信号をそれぞれ出力し、振動検出部２１からの検出信号が入力される。制御部１７１には、演算部１７３と出力部１７５が接続されている。
【００６２】
＜ワークＷへの予圧の付与＞
ここで、上記構成の検査装置１００を用いてワークＷへ予圧を付与する手順を説明する。
制御部１７１は、鍔開閉駆動部１４９を駆動して開閉部材１５５の先端部１８３を軸方向に加圧し、可動鍔１４７をアーバ３３内に収容させる。
【００６３】
図９（Ａ）に可動鍔１４７がアーバ３３内に収容された閉状態のアーバ３３の断面図、図９（Ｂ）に図９（Ａ）の可動鍔１４７が閉状態のアーバ３３を下側から見た下面図を示す。前述したワーク移載部２３（図３参照）は、この状態でワークＷを上昇させ、ワークＷの内輪Ｗ１をアーバ３３の外周面１６５，１６７に挿入し、ワークＷの内輪端面１８１を固定鍔１３１に突き当てる。このワーク挿入時には、可動鍔１４７がアーバ３３内に収容されているため、ワークＷが可動鍔１４７に干渉することがない。
【００６４】
そして、制御部１７１は、鍔開閉駆動部１４９を駆動して開閉部材１５５の加圧を解除し、可動鍔１４７を径方向外側に突出させる。図１０（Ａ）に可動鍔１４７がアーバ３３の外周面から径方向外側に突出した開状態のアーバ３３の断面図、図１０（Ｂ）に図１０（Ａ）の可動鍔１４７が開状態のアーバ３３を下側から見た下面図を示す。この状態では、可動鍔１４７がアーバ３３の外周面１６５，１６７から径方向外側に突出するため、ワークＷの内輪Ｗ１は、固定鍔１３１と可動鍔１４７との間に挟まれて、内輪Ｗ１の軸方向移動が規制される。
【００６５】
次に、制御部１７１は、回転駆動部１９を駆動してアーバ３３を回転駆動する。これにより、ワークＷの外輪Ｗ２が固定された状態で、内輪Ｗ１が回転駆動される。
【００６６】
すなわち、制御部１７１が下部加圧機構２５を駆動して、ワークＷの外輪Ｗ２の側面を軸方向上向きに加圧すると、図１１（Ａ）に示すように、外輪Ｗ２が下側加圧ピン５７により押し上げられる。これにより、外輪Ｗ２が内輪Ｗ１に対して垂直方向後端側に変位する（第１の予圧付与状態）。また、制御部１７１が上部加圧機構２７を駆動して、外輪Ｗ２の側面を軸方向下向きに加圧すると、図１１（Ｂ）に示すように、外輪Ｗ２が上側加圧ピン１２３により押し下げられる。これにより、外輪Ｗ２が内輪Ｗ１に対して垂直方向先端側に変位する（第２の予圧付与状態）。
【００６７】
上記のように、軸方向に異なる方向の予圧を付与してワークＷの振動を検出する場合、予圧による内輪Ｗ１の軸方向の変位を防止する必要がある。そのため、本構成の検査装置１００は、内輪Ｗ１の一方の側面に対面して、アーバ３３の外周面に固定鍔１３１が形成されている。また、内輪Ｗ１の他方の側面に対面するように、可動鍔１４７がアーバ３３の外周面から半径方向外側に突出して配置される。これにより、いずれの方向の予圧が付与されても、内輪Ｗ１が軸方向に規制され、ワークＷが不意に抜け落ちることがない。
【００６８】
＜スピンドルに対するアーバのチャッキング＞
次に、図１２〜図１７を参照して、回転駆動部１９のスピンドル３５に対して、アーバ（被装着部材）３３を着脱自在に取り付けるチャッキング装置２１１について詳細に説明する。
【００６９】
図１２に示すアーバ３３は、ワークＷの種類（特にサイズ）に応じて交換する必要がある。そのため、アーバ３３とスピンドル３５との間に、アーバ３３をスピンドル３５に対して着脱自在に取り付けるチャッキング装置２１１が設けられている。スピンドル３５は、その回転軸線Ｌ０を鉛直方向に配置し、アーバ３３を取り付ける先端部を下方に向けて回転駆動部１９（図２参照）に設けられている。
【００７０】
回転軸線Ｌ０を鉛直方向に配置したスピンドル３５の先端部には、スピンドル３５の先端面（下端面）に開口し、スピンドル３５の基端方向（上方）に向かって徐々に径の窄まったテーパ穴２５１が形成されている。また、スピンドル３５の先端部の外周には、雄ねじ部２５３が形成されている。
【００７１】
一方、アーバ３３のアーバ本体１２７の上方（アーバ３３の後端方向）には、アーバ本体１２７の主要部より径の小さい中径部２１３を経て、スピンドル３５のテーパ穴２５１に嵌合するテーパ軸部１４１が突設されている。
【００７２】
テーパ軸部１４１と中径部２１３との間には、テーパ軸部１４１の基端側（アーバ３３側）の外周面から径方向外側に突出するフランジ部２１９が形成されている。また、アーバ本体１２７の中径部２１３におけるフランジ部２１９側の周端面は、アーバ３３の軸線に垂直な面である肩部２１５が形成されている。
【００７３】
チャッキング装置２１１は、上述したテーパ穴２５１、雄ねじ部２５３、テーパ軸部１４１、フランジ部２１９、等と組み合わせるリング部材２２１を有する。
【００７４】
リング部材２２１は、一端側の内周面に、スピンドル３５の雄ねじ部２５３と螺合する雌ねじ部２２９を有する第１部材２２３と、他端側に、アーバ３３のフランジ部２１９の基端側における環状の周端面に押圧される球面座２３１を有する第２部材２２５と、を備える。
【００７５】
リング部材２２１は、これらリング状の第１部材２２３及び第２部材２２５を連結ねじ２４１等の締結部材で連結することで構成されている。
【００７６】
これら第１部材２２３と第２部材２２５とは、インロー嵌合されて、各中心軸を一致させている。すなわち、第２部材２２５が第１部材２２３に形成された嵌合案内凹部２２７に嵌挿されることで、第２部材２２５が第１部材２２３に対して径方向に位置決めされる。
【００７７】
図１３にも示すように、第２部材２２５は、第１部材２２３に固定された第１球面座部材２３７と、フランジ部２１９の基端側の周端面２１９ａと第１球面座部材２３７との間に傾斜自在に配置された第２球面座部材２３９と、を有する。
【００７８】
第１球面座部材２３７の上面には球状凹面部２３３が形成され、第２球面座部材２３９の下面には球状凸面部２３５が形成されている。これら球状凹面部２３３と球状凸面部２３５が相互に係合することで球面座２３１が構成される。
【００７９】
第２球面座部材２３９は、フランジ部２１９の基端側の周端面２１９ａと第１球面座部材２３７との間に傾斜自在に配置されている。なお、球状凹面部２３３と球状凸面部２３５は、同一曲率の球面の一部として形成されており、その球面の曲率中心は、スピンドル３５の回転軸線Ｌ０上の同位置に設定されている。
【００８０】
第１球面座部材２３７、第２球面座部材２３９は、それぞれ径方向に２分割された半割状部材の組立体であり、アーバ３３のフランジ部２１９と肩部２１５との間で、円環状に組み立てられる。
【００８１】
次に、上記チャッキング装置２１１により、アーバ３３をスピンドル３５に取り付ける手順を説明する。
【００８２】
まず、図１２に示すように、アーバ３３のフランジ部２１９の下側に第２部材２２５が配置されるように、リング部材２２１をアーバ３３のフランジ部２１９の周囲に組み付ける。次いで、アーバ３３のテーパ軸部１４１をスピンドル３５のテーパ穴２５１に挿入し、その状態で、リング部材２２１を締め込み方向（図１２における矢印Ｎ１方向）にねじ込む。
【００８３】
すると、雄ねじ部２５３に対する雌ねじ部２２９の螺合が進むに従って、第２部材２２５が上昇してフランジ部２１９に接近する。やがて、図１３に示すように、第２部材２２５がフランジ部２１９に当接して、フランジ部２１９に押圧力Ｎ２が付与される。
【００８４】
この押圧力Ｎ２によって、アーバ３３のテーパ軸部１４１をスピンドル３５のテーパ穴２５１に強く嵌合させることができると共に、リング部材２２１の第２部材２２５によってアーバ３３の抜け止めを確実に果たすことができる。
【００８５】
また、リング部材２２１をねじ込む際に、ねじの作用に伴いアーバ３３の回転軸線（中心軸Ｌ１）に対して斜めの押圧力が第２部材２２５からフランジ部２１９に作用する可能性がある。しかし、本構成によれば、第２部材２２５とフランジ部２１９の対向面間に球面座２３１が設けられているので、適正な方向に修正しながら押圧力をフランジ部２１９に与えることができる。よって、フランジ部２１９に斜めに押圧力が作用することを防ぎ、アーバ３３の中心軸Ｌ１がスピンドル３５の回転軸線Ｌ０に対して傾くことを防止できる。このため、アーバ３３をスピンドル３５に着脱自在に支持させる際、スピンドル３５とアーバ３３の高い平行度を維持できる。上記構成のチャッキング装置を振動検査装置に適用した場合には、アーバ３３の取り付け不良による測定精度の低下は生じない。
【００８６】
更に、チャッキングの際、リング部材２２１をスピンドル３５にねじ込むだけでよいので、作業が簡単で、しかも構造が簡単で故障も少なく、低コスト化と着脱の容易化を同時に図ることができる。
【００８７】
次にアーバ３３を取り外す場合は、リング部材２２１をスピンドル３５への締め込み方向とは逆の緩め方向に回転させる。その際、図１４に示すように、第２部材２２５の下端とアーバ３３の中径部２１３の肩部２１５との間に治具２８１を挿入するとよい。
【００８８】
図１５に治具２８１の平面図を示す。治具２８１には、アーバ３３のフランジ部２１９と中径部２１３の間に挿入できるようにＵ字状の切欠２８３を設けておく。
【００８９】
第２部材２２５と肩部２１５との間に治具２８１を挿入して、図１６に示すようにリング部材２２１を緩め方向（図中の矢印Ｎ４方向）に回転させると、第２部材２２５が矢印Ｎ５の方向に下降する。やがて第２部材２２５が治具２８１の上面を押圧し、その押圧力Ｎ６が、治具２８１を介してアーバ３３の肩部２１５に伝達される。
【００９０】
すると、肩部２１５に伝達された押圧力が、アーバ３３のテーパ軸部１４１をスピンドル３５のテーパ穴２５１から抜く力として作用し、アーバ３３がスピンドル３５から外れる。
【００９１】
アーバ３３がスピンドル３５から外れても、スピンドル３５の雄ねじ部２５３とリング部材２２１の雌ねじ部２２９とが螺合しているため、アーバ３３が落下することはない。
【００９２】
このように適当な厚みの治具２８１を第２部材２２５とアーバ３３の肩部２１５との間の隙間Ｈ１に挿入することで、リング部材２２１の小さいストロークで、第２部材２２５の下方への押し力をアーバ３３の肩部２１５に伝えることができる。これにより、アーバ３３に抜き力を与えることができる。勿論、治具２８１を挿入せずに、直接、第２部材２２５が肩部２１５に当接して肩部２１５を下に押圧するまでリング部材２２１を緩み方向に回転させてもよい。
【００９３】
以上のように、このチャッキング装置２１１は、アーバ３３を確実に支持する抜け止めを果たす他に、アーバ３３をスピンドル３５から取り外す際の作業を補助し、しかも、アーバ３３が勢いよく抜けて落下する虞もない。したがって、アーバ３３の取り外しが簡便となり、使い勝手が向上する。
【００９４】
また、以上の説明おいては、リング部材２２１を緩め方向に回転させて、アーバ３３に抜き力を与える際に、第２部材２２５によりアーバ３３の肩部２１５を押し下げる場合を説明した。アーバ３３の取り外しは、これに限らず次の構成としてもよい。
【００９５】
図１７にリング部材２２１とアーバ３３の変形例を示す。
本変形例においては、リング部材２２１の雌ねじ部２２９を形成する部分に、リング部材２２１をスピンドル３５への締め込み方向とは逆の緩め方向（図中、矢印Ｎ４方向）に回転させた場合にフランジ部２１９のテーパ軸部側の周端面２１９ｂ（上端面）に当接する凸部２６１を形成している。凸部２６１は、リング部材２２１の内周面から径方向内側に向けて突設してある。
【００９６】
このように構成した場合は、リング部材２２１を緩め方向に回転させると、凸部２６１が下側に移動しフランジ部２１９に当接し、フランジ部２１９を下方に押圧する。それにより、治具２８１を用いることなく、アーバ３３をスピンドル３５から迅速、かつ容易に抜くことができる。
【００９７】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９８】
２１  振動検出部
２５  下部加圧機構（加圧部）
２７  上部加圧機構（加圧部）
３３  アーバ（被装着部材）
３５  スピンドル
１００  振動検査装置
１４１  テーパ軸部
２１１  チャッキング装置
２１５  肩部
２１９  フランジ部
２２１  リング部材
２２３  第１部材
２２５  第２部材
２２９  雌ねじ部
２３１  球面座
２３３  球状凹面部
２３５  球状凸面部
２３７  第１球面座部材
２３９  第２球面座部材
２５１  テーパ穴
２５３  雄ねじ部
２６１  凸部
Ｌ０  スピンドルの回転軸線
Ｌ１  アーバの回転軸線（中心軸）
【図１】
2016161404.tif 000003
【図２】
2016161404.tif 000004
【図３】
2016161404.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016161404.tif 000009
【図８】
2016161404.tif 000010
【図９】
2016161404.tif 000011
【図１０】
2016161404.tif 000012
【図１１】
2016161404.tif 000013
【図１２】
2016161404.tif 000014
【図１３】
2016161404.tif 000015
【図１４】
2016161404.tif 000016
【図１５】
2016161404.tif 000017
【図１６】
2016161404.tif 000018
【図１７】
2016161404.tif 000019