(57)【要約】【課題】ベアリング内径等を測定せずに、ラジアル隙間の無い状態でベアリングに圧入可能なベアリング圧入部品の外径寸法を設定できるベアリング圧入部品の寸法設定装置を提供すること。【解決手段】ベアリング圧入部品の寸法設定装置１では、ベアリング２にコレットチャック５を挿入し、ベアリング２をチャックする。チャックされたベアリング２とコレットチャック５の間のラジアル隙間の有無は、チャックされたベアリング２をその直径方向に押して移動するか否かに基づき検出される。コレットチャック・シャフト６の押込み位置とコレットチャック５の外径寸法との対応関係が記憶保持されている。ラジアル隙間の無いチャック状態が形成されたコレットチャック・シャフト６の押込み位置を用いて、対応関係から求まった外径寸法を、ベアリング圧入部品の外径寸法として設定する。【選択図】図１
0003222433.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ベアリングに圧入されるベアリング圧入部品の外径寸法を設定するベアリング圧入部品の寸法設定装置であって、
半径方向に押し広げ可能なすり割り付きのコレットチャックと、
前記コレットチャックの中心穴に対する軸線方向の押込み位置に応じて、前記コレットチャックの円形外周面の外径寸法を増減可能なコレットチャック・シャフトと、
前記コレットチャック・シャフトの前記押込み位置と前記コレットチャックの外径寸法との対応関係を記憶保持する記憶部と、
前記ベアリングの内輪に挿入した前記コレットチャックの前記中心穴に、前記コレットチャック・シャフトを押込み、前記内輪がラジアル隙間の無い状態で前記コレットチャックにチャッキングされる隙間無しチャッキング状態を形成するチャッキング制御部と、
前記隙間無しチャッキング状態が形成される前記コレットチャック・シャフトの前記押込み位置を検出する押込み位置検出用センサと、
前記対応関係に基づき、検出された前記押込み位置に対応する前記コレットチャックの前記外径寸法を求め、当該外径寸法を、前記ベアリング圧入部品の外径寸法として設定する外径寸法算出部と、
を有しており、
前記チャッキング制御部は、
前記コレットチャック・シャフトを押し込む押込み機構と、
前記コレットチャックにチャッキングされた状態の前記ベアリングが、当該ベアリングの直径方向に移動するか否かに基づき前記ラジアル隙間の有無を検出する隙間検出機構と、
前記隙間検出機構の検出結果に基づき前記押込み機構を制御して、隙間無しチャッキング状態を形成する押込み機構制御部と、
を備えているベアリング圧入部品の寸法設定装置。
【請求項２】
前記隙間検出機構は、
前記コレットチャックにチャッキングされた前記ベアリングを、その直径方向に沿った第１方向および当該第1方向とは逆方向である第２方向に押圧する押圧部材と、
前記第１方向への前記ベアリングの移動量を第１移動量として検出し、前記第２方向への前記ベアリングの移動量を第２移動量として検出する移動量検出用センサと、
を備えており、
前記隙間無しチャッキング状態は前記第１移動量および前記第２移動量の双方が零の状態である請求項１に記載のベアリング圧入部品の寸法設定装置。
【請求項３】
前記コレットチャックの前記中心穴は、当該コレットチャックの一方の端に開口している前記中心穴の穴開口端から前記軸線方向に向けて内径が漸減しているテーパー付き円形内周面を備えており、
前記コレットチャックの前記円形外周面は、前記ベアリングの前記軸線方向のチャッキング位置を規定するために、前記軸線方向から前記ベアリングの前記内輪に係合可能な円環状の位置決め用段差面を備えており、
前記コレットチャック・シャフトは、前記中心穴に対して前記穴開口端から挿入されるシャフト先端部を備えており、
前記シャフト先端部は、その先端に向けて外径が漸減しているテーパー付き円形外周面を備えている請求項２に記載のベアリング圧入部品の寸法設定装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ベアリングの内径寸法を直接に測定することなく、当該ベアリングに隙間無く圧入可能なベアリング圧入部品の外径寸法を設定するためのベアリング圧入部品の寸法設定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベアリングは減速機等における回転軸等の回転部材を支持するために組み込まれる。減速機等の製品の性能を向上させるために、ベアリングと回転軸との間のラジアル隙間を無くすように組み立てる必要がある。ラジアル隙間を無くすために、ベアリングの内輪に回転軸を圧入している。回転軸のサイズが大きいと、ベアリングに過剰な予圧が掛かり、ベアリング寿命が短くなる。逆に、回転軸のサイズが小さいと、ラジアル隙間が生じ、十分なベアリング性能が得られない。
【０００３】
ベアリング、および、ベアリングに圧入されるベアリング圧入部品、例えば回転軸の製造工程においては、それぞれの径に製造誤差が生じる。このため、回転軸をベアリングに圧入する際には、ベアリング内径寸法（内輪内径寸法）および、回転軸とベアリングとの間のラジアル隙間を測定し、測定結果から、ベアリングに圧入される回転軸の外径寸法を決定している。測定誤差が大きいと、ベアリング性能、ベアリング寿命の劣化を招く可能性が高い。ベアリング内径寸法およびラジアル隙間の測定を精度良く行うことは容易ではなく、誤差が生じやすい。ベアリングの内径寸法の測定装置としては、例えば、特許文献１に記載の測定装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１４６１８８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案の目的は、この点に鑑みて、ベアリング内径寸法、ラジアル隙間を直接に測定することなく、ラジアル隙間の無い状態でベアリングに圧入可能なベアリング圧入部品の外径寸法を設定できるベアリング圧入部品の寸法設定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本考案は、ベアリングに圧入されるベアリング圧入部品の外径寸法を設定するベアリング圧入部品の寸法設定装置であって、
半径方向に押し広げ可能なすり割り付きのコレットチャックと、
コレットチャックの中心穴に対する軸線方向の押込み位置に応じて、コレットチャックの円形外周面の外径寸法を増減可能なコレットチャック・シャフトと、
コレットチャック・シャフトの押込み位置とコレットチャックの外径寸法との対応関係を記憶保持する記憶部と、
ベアリングの内輪に挿入したコレットチャックの中心穴に、コレットチャック・シャフトを押込み、内輪がラジアル隙間の無い状態でコレットチャックにチャッキングされる隙間無しチャッキング状態を形成するチャッキング制御部と、
隙間無しチャッキング状態が形成されるコレットチャック・シャフトの押込み位置を検出する押込み位置検出用センサと、
記憶部に記憶されている対応関係に基づき、検出された押込み位置に対応するコレットチャックの外径寸法を求め、当該外径寸法を、ベアリング圧入部品の外径寸法として設定する外径寸法算出部とを有していることを特徴としている。
【０００７】
本考案のベアリング圧入部品の寸法設定装置を用いて、次のように、ベアリング圧入部品の寸法を設定できる。測定対象のベアリングがコレットチャックに装着されると、チャッキング制御部は、ベアリングの内輪に挿入されたコレットチャックに、コレットチャック・シャフトを押し込み、ベアリングをコレットチャックによりチャッキングする。コレットチャック・シャフトの押込み位置に応じて、コレットチャックの外径寸法が増減する。チャッキング制御部は、コレットチャックの円形外周面が、ベアリングの内輪の円形内周面に対して、隙間無く当接した隙間無しチャッキング状態が形成されるように、コレットチャック・シャフトの押込み位置を調整する。ベアリングの内輪とコレットチャックとの間のラジアル隙間の有無は、コレットチャックにチャッキングされた状態のベアリングを、その直径方向に押して移動するか否かに基づき検出できる。記憶部には、事前に、コレットチャック・シャフトの押込み位置とコレットチャックの外径寸法との対応関係が記憶保持されている。押込み位置検出用センサは、隙間無しチャッキング状態におけるコレットチャック・シャフトの押込み位置を検出する。外径寸法算出部は、記憶されている対応関係から、検出された押込み位置に対応するコレットチャックの外径寸法を求め、これを、ベアリング圧入部品の外径寸法として採用する。
【０００８】
このように、本考案によれば、ベアリング内径寸法、ラジアル隙間を直接に測定することなく、ベアリングに対して隙間無く圧入可能なベアリング圧入部品の外径寸法を導き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）はベアリングとベアリングに圧入された回転軸を示す説明図であり、（ｂ）は、本考案を適用したベアリング圧入部品の寸法設定装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１のベアリング圧入部品の寸法設定装置の外径寸法の設定動作手順を示す概略フローチャートである。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して本考案を適用したベアリング圧入部品の寸法設定装置の実施の形態を説明する。図１（ａ）はベアリングおよび、そこに圧入した回転軸を示す説明図であり、図１（ｂ）は、実施の形態に係るベアリング圧入部品の寸法設定装置の一例を示す概略構成図である。ベアリング圧入部品の寸法設定装置１（以下、単に、「寸法設定装置１」と呼ぶ。）は、ベアリング２に圧入する回転軸３のサイズ（外径寸法）を設定あるいは把握するための装置であるが、本考案は実施の形態に限定されるものではなく、ベアリング２に圧入されるその他のベアリング圧入部品の圧入部分の外径寸法を設定する場合にも適用可能なことは勿論である。
【００１１】
寸法設定装置１は、対象のベアリング２をその内側からチャッキングするためのチャッキングユニット４を備えている。チャッキングユニット４は、半径方向に押し広げ可能なすり割り付きのコレットチャック５と、コレットチャック５の中心穴５１に対する軸線方向１ａの押込み位置に応じて、コレットチャック５の円形外周面５７の外径寸法を増減可能なコレットチャック・シャフト６と、コレットチャック・シャフト６を軸線方向１ａに押し込むための押込み機構７と、コレットチャック・シャフト６の押込み位置を検出する押込み位置検出用センサ８とを備えている。
【００１２】
コレットチャック５の中心穴５１の穴内周面には、当該コレットチャック５の後端５３に開口している穴開口端５１ａから軸線方向１ａに向けて所定の範囲に、内径が漸減しているテーパー付き円形内周面５４が形成されている。コレットチャック５の円形外周面は、後端５３の側が大径の円形外周面５５となっており、先端５６の側が小径の円形外周面５７となっており、これらの間には、円環状の位置決め用段差面５８が形成されている。位置決め用段差面５８は、先端５６の側から円形外周面５７に装着されるベアリング２の内輪２１に、軸線方向１ａから係合して、ベアリング２の軸線方向１ａのチャッキング位置を規定する。コレットチャック・シャフト６は、中心穴５１に対して穴開口端５１ａから挿入されるシャフト先端部６１を備えている。シャフト先端部６１は、その先端に向けて外径が漸減しているテーパー付き円形外周面６２を備えている。シャフト先端部６１を中心穴５１に押し込むことで、コレットチャック５が押し広げられて、ベアリングチャッキング面である円形外周面５７の外径寸法を大きくできる。
【００１３】
また、寸法設定装置１は、コレットチャック５にチャッキングされた状態のベアリング２が、このベアリング２の直径方向に移動するか否かに基づきラジアル隙間の有無を検出する隙間検出機構９を備えている。ラジアル隙間は、ベアリング２の内輪２１の円形外周面２２と、コレットチャック５の円形外周面５７との間のラジアル方向の隙間である。本例の隙間検出機構９は、コレットチャック５にチャッキングされたベアリング２を、その直径方向に沿った第１方向２Ａおよび逆方向である第２方向２Ｂに押圧可能な一対の押圧部材９１、９２と、第１方向２Ａへのベアリング２の移動量を第１移動量として検出する第１移動量検出用センサ９３と、第２方向２Ｂへのベアリング２の移動量を第２移動量として検出する第２移動量検出用センサ９４とを備えている。
【００１４】
さらに、寸法設定装置１は、各部の駆動を制御する制御ユニット１０を備えている。制御ユニット１０はコンピュータを中心に構成され、制御プログラムを実行することにより、押込み機構制御部１１、ベアリング圧入部品である回転軸３の外径寸法を算出する外径寸法算出部１２として機能する。また、制御ユニット１０は記憶部１３を備えており、記憶部１３には、コレットチャック・シャフト６の押込み位置とコレットチャック５の外径寸法との対応関係を表すルックアップテーブル１４が記憶保持されている。
【００１５】
押込み機構制御部１１は、隙間検出機構９の第１、第２移動量検出用センサ９３、９４の検出結果に基づき、押込み機構７を制御して、隙間無しチャッキング状態を形成する。すなわち、押込み機構７を駆動制御して、ベアリング２の内輪２１に挿入された状態のコレットチャック５の中心穴５１に、コレットチャック・シャフト６を押込み、内輪２１がラジアル隙間の無い状態でコレットチャック５にチャッキングされる隙間無しチャッキング状態を形成する。
【００１６】
外径寸法算出部１２は、押込み位置検出用センサ８によって検出される押込み位置を用いて、記憶部１３に記憶保持されているルックアップテーブル１４を検索して、対応するコレットチャック５の外径寸法を求める。また、求まった外径寸法を、ベアリング圧入部品である回転軸３の外径寸法として設定する。算出された回転軸３の外径寸法は、例えば、記憶部１３に記憶保持されると共に、制御ユニット１０に接続されている表示装置１５等に表示される。
【００１７】
このように、本例では、コレットチャック・シャフト６を押し込む押込み機構７と、押込み位置検出用センサ８と、押込み機構制御部１１とによって、ベアリング２の内輪２１に挿入したコレットチャック５の中心穴５１に、コレットチャック・シャフト６を押込み、内輪２１がラジアル隙間の無い状態でコレットチャック５によってチャッキングされる隙間無しチャッキング状態を形成するチャッキング制御部として機能する。
【００１８】
図２は、寸法設定装置１を用いたベアリング圧入部材である回転軸３の外径寸法の設定動作手順を示す概略フローチャートである。まず、チャッキングユニット４のコレットチャック５の円形外周面５７に、対象のベアリング２を装着する（ステップＳＴ１：ベアリング装着）。ベアリング２の内輪２１にコレットチャック５の円形外周面５７が挿入され、位置決め用段差面５８によってベアリング２が軸線方向１ａに位置決めされる。この状態で、コレットチャック・シャフト６を軸線方向１ａに押込み、コレットチャック５を押し広げて、ベアリング２をチャックする（ステップＳＴ２：ベアリングのチャッキング）。
【００１９】
次に、隙間検出機構９によって、ベアリング２とコレットチャック５との間にラジアル隙間を確認する。コレットチャック５にチャッキングされたベアリング２を、押圧部材９１、９２によって、その直径方向に沿った第１方向２Ａおよび逆方向の第２方向２Ｂに交互に押圧し、第１、第２移動量検出用センサ９３、９４によって、双方の移動量を検出する（ステップＳＴ３:ベアリングの移動量の検出）。押込み機構制御部１１は、検出される双方の移動量が零となるように、コレットチャック・シャフト６の押込み位置を調整する（ステップＳＴ４：隙間無し判定、ステップＳＴ５：押込み位置の調整）。これにより、隙間無しチャッキング状態を形成する。
【００２０】
隙間無しチャッキング状態が形成されると、その状態における押込み位置検出用センサ８から得られるコレットチャック・シャフト６の押込み位置に基づき（ステップＳＴ６：押込み位置検出）、外径寸法算出部１２は、記憶部１３のルックアップテーブル１４を検索して、対応するコレットチャック５の外径寸法を算出する（ステップＳＴ７：外径寸法の算出）。算出された外径寸法が、ベアリング圧入部品である回転軸３の外径寸法として設定され、それが記録および表示される（ステップＳＴ８）。
【００２１】
このように、コレットチャック５に対象となるベアリング２をチャッキングし、隙間無しチャッキング状態が形成されるコレットチャック・シャフト６の押込み位置を求め、この押込み位置から、事前に求めた対応関係に基づき、コレットチャック５の外径寸法を求め、求まった外径寸法を、ベアリング圧入部品である回転軸３の外径寸法として採用している。したがって、ベアリング２の内径寸法、ラジアル隙間を直接に測定することなく、隙間の無い状態で圧入可能な回転軸３のサイズを簡単に把握できる。
【００２２】
なお、コレットチャック・シャフト６の押込み位置の変化に対する、コレットチャック５の外径寸法の変化量が小さくなるように、チャッキングユニット４を設計する。これにより、安価な押込み位置検出用センサ８を用いて、高い精度で、押込み位置を検出できる。また、ラジアル隙間の有無を検出するために使用する移動量検出用センサ９３．９４も、絶対精度が必要とされないので、安価な検出用センサを用いることができる。
【符号の説明】
【００２３】
１  寸法設定装置
１ａ  軸線方向
２  ベアリング
２Ａ  第１方向
２Ｂ  第２方向
３  回転軸
４  チャッキングユニット
５  コレットチャック
６  コレットチャック・シャフト
７  押込み機構
８  押込み位置検出用センサ
９  隙間検出機構
１０  制御ユニット
１１  押込み機構制御部
１２  外径寸法算出部
１３  記憶部
１４  ルックアップテーブル
１５  表示装置
２１  内輪
２２  円形外周面
５１  中心穴
５１ａ  穴開口端
５３  後端
５４  円形内周面
５５  円形外周面
５６  先端
５７  円形外周面
５８  位置決め用段差面
６１  シャフト先端部
６２  円形外周面
９１、９２  押圧部材
９３  第１移動量検出用センサ
９４  第２移動量検出用センサ
【図１】
0003222433.tif 000003
【図２】
0003222433.tif 000004