(57)【要約】【課題】転動部材の転動面と直接接触することで磨耗する部分のみを振動の増大なしに交換可能とし、コストダウンが可能な転動部材の周面測定装置用触針を提供する【解決手段】転動部材の転動面に直接接触して転動面の周面形状を測定する周面測定装置に用いられる触針であって、前記触針は、嵌合凹部が形成され前記周面測定装置の本体に取付けられるための金属製のベース部と、該ベース部の前記嵌合凹部に嵌合する嵌合部が形成され周面測定時に前記転動部材の前記転動面に直接接触する樹脂製の先端子とを有し、前記ベース部と前記先端子とは、嵌合したときに、前記触針の軸線に関し前記嵌合凹部と前記嵌合部の嵌合位置よりも外側において、互いに当接する当接部および被当接部とを備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動部材の転動面に直接接触して転動面の周面形状を測定する周面測定装置に用いられる触針であって、
前記触針は、嵌合凹部が形成され前記周面測定装置の本体に取付けられるための金属製のベース部と、該ベース部の前記嵌合凹部に嵌合する嵌合部が形成され周面測定時に前記転動部材の前記転動面に直接接触する樹脂製の先端子とを有し、
前記ベース部と前記先端子とは、嵌合したときに、前記触針の軸線に関し前記嵌合凹部と前記嵌合部の嵌合位置よりも外側において、互いに当接する当接部および被当接部とを備えている、
転動部材の周面測定装置用触針。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受用部品の軌道輪や転動体等（以下「転動部材」という。）を、円周方向に測定する為の装置に用いる触針に関し、転動部材の転動面を直接測定するのに好適であり、特にウェービネスや真円度を測定するのに好適な転動部材の周面測定装置用触針に関する。
【背景技術】
【０００２】
転動部材は、転がり軸受の回転時の振動抑制や回転精度等を確保するために、周面の径寸法や真円度やウェービネス等を精度よく検査して管理する必要がある。従来行なわれている、転動部材のウェービネスを測定する方法としては、転動部材を転がり軸受に組み込んで転がり軸受を回転させ、転がり軸受の振動を測定することにより間接的にウェービネス等を測定する方法がある。しかし、この方法では、転動部材を転がり軸受に組み込んだ後に測定するため、転動部材単品の品質保証には使い難い場合がある。
【０００３】
このため、図６に示すような転動部材の転動面のウェービネス等を直接測定する方法が提案されている（特許文献１）。図６において、転動部材としての、玉軸受の軌道輪である内輪１０２は転動面としての軌道面１０２ａを有し、０ｚを軸として矢印の方向に一定の速度で回転している。内輪１０２の軌道面１０２ａの周面測定装置１０１は、０ｙ方向に上下する変位量を電気量に変換する図示しない発電手段を構成するカンチレバー１０３に取り付けられた触針１０４を有する。かかる触針１０４の先端部が軌道面１０２ａに直接接触して、回転する内輪の軌道面１０２ａのうねりによる変位量をカンチレバー１０３に伝え、ウェービネス等を正確に測定できるようになっている。図７に示すように、触針１０４のカンチレバー１０３に取付けられる為のねじ溝の形成された内方は金属部１０４ｂとされ、外方の内輪軌道面１０２ａと直接接触する先端部を含む部分はプラスチック部１０４ａ（ナイロン製）とされ、両部材は一体とされている。
【０００４】
また、触針の磨耗防止を図るため、触針の先端部をダイヤモンド製とすることも提案されている（例えば、特許文献２。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平２−４４００５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１９４１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、触針の転動部材に触れる先端部がプラスチック製の場合は、測定を繰り返し行なっていると磨耗が進行していくため、所定のインターバル等でこの針先部分を交換する必要がある。しかし、特許文献１に開示されているように、内方の金属部１０４ｂと外方の先端部を含んだプラスチック部１０４ａが一体になっていると、先端部のみが磨耗して交換の必要が生じた場合、触針１０４全体を交換しなければならないという問題がある。即ち、転動部材１０２に触れる部分であるプラスチック部１０４ａのみ磨耗が進行するのに対し、金属部１０４ｂはほとんど原状のままであるにもかかわらず、プラスチック部１０４ａと金属部１０４ｂとを含めた触針１０４全体を交換しなければならない。このためメンテナンス費用がかさんでしまう。従って、取替えが必要な部分のみを交換できることが望まれている。また、取替えが必要な部分のみをプラスチック製とした場合、この部分の共振周波数が低くなるので、転動部材との摺動摩擦によって、共振をともなう振動の増大が懸念される。
【０００７】
さらに特許文献２に開示されているように、触針の先端部をダイヤモンド製とした場合は、確かに耐摩耗性は向上するが、ダイヤモンドが高価であり、コストダウンの余地があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、転動部材の転動面と直接接触することで磨耗する部分のみを振動の増大なしに交換可能とし、コストダウンが可能な周面測定装置用触針を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
転動部材の転動面に直接接触して転動面の周面形状を測定する周面測定装置に用いられる触針であって、
前記触針は、嵌合凹部が形成され前記周面測定装置の本体に取付けられるための金属製のベース部と、該ベース部の前記嵌合凹部に嵌合する嵌合部が形成され周面測定時に前記転動部材の前記転動面に直接接触する樹脂製の先端子とを有し、
前記ベース部と前記先端子とは、嵌合したときに、前記触針の軸線に関し前記嵌合凹部と前記嵌合部の嵌合位置よりも外側において、互いに当接する当接部および被当接部とを備えている、
転動部材の周面測定装置用触針。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、触針は金属製ベース部の嵌合凹部に樹脂製先端子の嵌合部を嵌合させる構成としたことにより、転動部材の転動面の測定により先端子が磨耗した場合は、該先端子のみを交換すればよく、メンテナンス費用を節減できる。また、先端子は樹脂製とされているが、ベース部の当接部と先端子の被当接部とが、触針の軸線に関し嵌合凹部と嵌合部の嵌合位置よりも外側において互いに当接することにより、共振をともなう振動を抑制することができる。また、先端子は樹脂製とされているため、高価なダイヤモンド等の特別な材料を用いる必要がなく、コストダウンを図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の触針を用いた周面測定装置の正面図である。
【図２】本発明の触針を用いた周面測定装置の側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る触針の斜視図である。
【図４】図３の縦断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る触針の縦断面図である。
【図６】従来の周面測定装置の斜視図である。
【図７】従来の触針の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る転動部材の周面測定装置用触針の各実施形態について図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の触針を用いた周面測定装置１の、転動部材１２がセットされた状態を示す正面図、図２は側面図、図３は本発明の第１実施形態に係る触針の斜視図、図４は図３の縦断面図である。測定装置１は、フレーム１０上のハウジング１１に支持されたスピンドル２と、触針４を備えた検出器３と、検出器３を支持するホルダ６と、検出器３をホルダ６に対して位置調整可能とする調整機構７と、を備える。
【００１３】
スピンドル２は、フレーム１０上に設置されたハウジング１１に回転自在に支持されている。スピンドル２の先端（図２中左方側の端部）には、被測定物である転動部材（内輪）１２が取付けられている。
【００１４】
検出器３は、転動部材１２の上方に位置し、転動部材１２の転動面である軌道面１２ａと直接接触して表面の凹凸や振動を測定する為の触針４を備えている。検出器３は、触針４の図中上下方向の変位を検出し、触針４の変位に応じた電気信号を不図示の情報処理装置に送信するようになっている。
【００１５】
ホルダ６は、水平部６ａと垂直部６ｂとを有する略Ｌ字状の部材であり、ハウジング１１に固定支持されている。垂直部６ｂには上述した検出器３が、垂直部６ｂに対して上下方向に位置調節可能に取付けられている。
【００１６】
調整機構としてのハンドル７及びこのハンドル７の操作に連動して作動する不図示のねじ機構により、検出器３は図２中上下方向に位置調節可能とされている。従って、転動部材１２を測定する際には、このハンドル７を操作することで、転動部材１２に適した測定条件となるよう触針４の位置を設定する。
【００１７】
触針４は、図３、４に詳細が示されているように、測定装置１本体の検出器３に取付けられるためのベース部４１と、該ベース部４１と嵌合される先端子４２とを備えている。
【００１８】
ベース部４１は金属製（例えば鉄製）とされ、図４から明らかなように、検出器３に設けられた雄ねじ（不図示）と螺合するための雌ねじ４１ａと、先端子４２を受け入れるための嵌合凹部４１ｂと、当接部としての当接面４１ｄと、雌ねじ４１ａと嵌合凹部４１ｂとを連結している連通穴４１ｅとを有する。
【００１９】
一方先端子４２は樹脂製とされ、頂部４２ａと、ベース部４１の嵌合凹部４１ｂと嵌合するための嵌合部４２ｂと、該嵌合部４２ｂから軸線Ｌ（ベース部４１の軸線と先端子４２の軸線とは図４の嵌合状態では、触針４の軸線Ｌと一致する）に関し外側（軸線Ｌから離れる方向）に膨出したツバ部４２ｃとを有する。該ツバ部４２ｃには、ベース部４１の当接面４１ｄと当接する被当接部としての被当接面４２ｄが形成されている。また頂部４２ａの先端は、転動部材１２の軌道面１２ａと接触するための先端部４２ｅとなっている。先端部４２ｅの磨耗を抑える為に、先端子４２は耐摩耗性と摺動性に優れた材料から形成するのが好ましく、例えば直鎖状ポリフェニレンサルファイド樹脂（Ｌ−ＰＰＳ樹脂）が好ましい。
【００２０】
ベース部４１に先端子４２が嵌合された触針４は、ベース部４１の雌ねじ４１ａを検出器３に設けられた雄ねじと螺合させることにより、測定装置１本体に取付けられる。
【００２１】
転動部材１２の測定にあたっては、図１のセット位置において、スピンドル２を例えば矢印方向に回転させ、転動部材１２の振動や円周方向のウエービネス等を測定する。転動部材１２の振動や円周方向の表面の凹凸を触針４が検知し、触針４の変位に応じた電気信号を不図示の情報処理装置に送信する。送信された信号は、予め情報処理装置内に記憶されている判断基準と対比されることで、軌道面１２ａの周面形状などが評価される。
【００２２】
測定時に、触針４の先端子４２と転動部材１２との摺動摩擦により発生する振動によって、先端子４２の共振をともなう振動の増大が懸念される。しかしながら、本実施形態では、触針４の軸線Ｌに関し嵌合凹部４１ｂと嵌合部４２ｂの嵌合位置よりも外側において、ベース部４１の当接面４１ｄと先端子４２の被当接面４２ｄとが互いに当接している。従って、かかる当接によって、先端子４２の共振をともなう振動が抑制され、測定データにノイズが混入するのを防止できる。
【００２３】
このとき、触針４の先端子４２の先端部４２ｅは、測定対象である転動部材１２の軌道面１２ａが図２に示されたように凹曲面の場合には、１箇所で接触する為には、凸形状になっていることが好ましい。さらに、触針４の先端子４２の先端部４２ｅは、凹曲面の曲率半径より小さい曲率半径の凸面を有することが好ましい。
【００２４】
測定を繰り返すことにより、転動部材１２と直接接触する先端子４２が磨耗し、磨耗状態が許容範囲を超えてしまった場合は、触針４を交換する必要がある。このときは、一旦触針４全体を検知器３から取外し、更にベース部４１から磨耗した先端子４２を取り外す。この取り外しにあたっては、ベース部４１の雌ねじ４１ａ側から連通穴４１ｅ内に棒状の治具を貫通させ、先端子４２を押し出す。この後、新規な先端子４２をベース部４１の嵌合凹部４１ｂに嵌合させ、かかる状態の触針４を再び検出器３に取付ける。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、極めて容易に触針４の更新を行なうことができ、また交換の必要な先端子４２のみを取り替えることで、交換費用を節減することができる。また、ベース部４１の当接面４１ｄと先端子４２の被当接面４２ｄとが、触針４の軸線Ｌに関し嵌合凹部４１ｂと嵌合部４２ｂの嵌合位置よりも外側において互いに当接することにより、共振をともなう振動を抑制することができる。
【００２６】
＜第２実施形態＞
図５は第２実施形態の触針５の縦断面図である。先端子５２は略きのこ形とされ、頂部５２ａと、嵌合部５２ｂとを有する。頂部５２ａの下端は、被当接部としての被当接面５２ｄを形成しており、この被当接面５２ｄは、ベース部５１の当接面５１ｄと当接している。
【００２７】
本実施形態においても、触針５の軸線Ｌに関し嵌合凹部５１ｂと嵌合部５２ｂの嵌合位置よりも外側において、ベース部５１の当接面５１ｄと先端子５２の被当接面５２ｄとが互いに当接している。従って、かかる当接によって、先端子５２の共振振動が抑制され、測定データにノイズが混入するのを防止できる。
【００２８】
上述の実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明はこれらの実施形態に限
定されるものではない。例えば、当接部又は被当接部として、当接面と被当接面の面同士の組み合わせに代えて、一方に突起や突条、他方にこれと当接する面が形成されていても良い。また、これら突起や突条、これと当接する面は、ベース部と先端子のどちらに形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１                転動部材の周面測定装置
４、５            触針
４１、５１        ベース部
４１ｂ、５１ｂ    嵌合凹部
４１ｄ、５１ｄ    当接面
４２、５２        先端子
４２ｂ、５２ｂ    嵌合部
４２ｄ、５２ｄ    被当接面
１２              転動部材
１２ａ            転動面
【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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