特開 2024-151054 アンギュラ玉軸受の差幅測定装置及びアンギュラ玉軸受の差幅測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024151054

(43)【公開日】2024-10-24

(54)【発明の名称】アンギュラ玉軸受の差幅測定装置及びアンギュラ玉軸受の差幅測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 5/02 20060101AFI20241017BHJP

   F16C 19/16 20060101ALI20241017BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20241017BHJP

【ＦＩ】

G01B5/02

F16C19/16

F16C33/58

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023064173

(22)【出願日】2023-04-11

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100140718

【弁理士】

【氏名又は名称】仁内 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100207789

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 良平

(72)【発明者】

【氏名】久保 喬弘

【テーマコード（参考）】

2F062

3J701

【Ｆターム（参考）】

2F062AA36

2F062AA41

2F062AA71

2F062BC37

2F062CC27

2F062DD23

2F062EE01

2F062EE62

2F062EE63

2F062FF02

2F062FF12

2F062HH13

2F062JJ04

3J701AA03

3J701AA42

3J701AA54

3J701BA53

3J701BA54

3J701BA55

3J701FA60

(57)【要約】

【課題】製品の傷付きを抑制しつつ、従来技術と比較して差幅測定を含むアンギュラ玉軸受の組み付けに係る作業性を向上できるアンギュラ玉軸受の差幅測定装置及びアンギュラ玉軸受の差幅測定方法を提供する。
【解決手段】アンギュラ玉軸受の差幅測定方法では、まず、アンギュラ玉軸受の内輪１１及び外輪１２をワーク１０とした場合、ワーク１０の軌道面側において、少なくとも一部分が球状に形成された測定子を配置する。次に、測定子をワーク１０の軌道面に沿ってワーク１０の軸方向及び径方向に沿って相対移動させ、測定子の径方向に関する位置を示す測定子間距離Ｌ１，Ｌ２及びワーク１０の一方の端面と測定子との間の軸方向に沿う高さである測定子高さを測定する。内輪１１及び外輪１２のそれぞれについて測定子間距離Ｌ１，Ｌ２及び測定子高さを測定し、測定された測定子間距離Ｌ１，Ｌ２及び測定子高さを用いて内輪１１と外輪１２との差幅Ｘを算出する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンギュラ玉軸受の内輪及び外輪をワークとした場合、前記ワークの軌道面側に配置され、前記ワークの前記軌道面上を前記ワークの軸方向及び径方向に沿って相対移動し、かつ少なくとも一部分が球状に形成された測定子と、
前記ワークに対して前記測定子を前記軸方向及び前記径方向に相対移動させる駆動機構と、
前記測定子の前記径方向に関する位置を示す第一寸法を測定する第一寸法検出部と、
前記ワークの一方の端面と前記測定子との間の前記軸方向に沿う高さである第二寸法を測定する第二寸法検出部と、
を備える、
アンギュラ玉軸受の差幅測定装置。

【請求項2】

前記内輪及び前記外輪のそれぞれについて前記第一寸法の測定及び前記第二寸法の測定が同一の前記測定子により行われ、
前記内輪及び前記外輪を組むことなく単体で前記第一寸法及び前記第二寸法を測定することにより前記アンギュラ玉軸受の差幅を算出する、
請求項１に記載のアンギュラ玉軸受の差幅測定装置。

【請求項3】

前記測定子は、球状に形成され、前記ワークの周方向において互いに等間隔に離間して複数設けられ、
複数の前記測定子の間の距離を計測することにより前記第一寸法を算出する、
請求項１に記載のアンギュラ玉軸受の差幅測定装置。

【請求項4】

前記測定子は、前記アンギュラ玉軸受の転動体と同じ直径を有する球状に形成される、
請求項１に記載のアンギュラ玉軸受の差幅測定装置。

【請求項5】

前記測定子の少なくとも一部は、前記アンギュラ玉軸受の転動体の直径と異なる直径を有する球状に形成される、
請求項１に記載のアンギュラ玉軸受の差幅測定装置。

【請求項6】

前記駆動機構は、
前記ワークを前記軸方向に沿って移動させる上下駆動機構と、
前記測定子を前記径方向に沿って移動させる左右駆動機構と、を有する、
請求項１に記載のアンギュラ玉軸受の差幅測定装置。

【請求項7】

前記駆動機構は、前記測定子を前記軸方向及び前記径方向に移動させる、
請求項１に記載のアンギュラ玉軸受の差幅測定装置。

【請求項8】

算出部を更に備え、
前記算出部は、
前記内輪の軌道面に沿って前記測定子を前記軸方向に移動させた場合に、前記第一寸法検出部により検出された前記第一寸法の変化量と、前記第二寸法検出部により検出された前記第二寸法の変化量と、により前記測定子と前記内輪の前記軌道面との接触角である内輪側接触角を算出し、
前記内輪の対となる前記外輪の軌道面に沿って前記測定子を前記軸方向に移動させた場合に、前記第一寸法検出部により検出された前記第一寸法の変化量と、前記第二寸法検出部により検出された前記第二寸法の変化量と、により前記測定子と前記外輪の前記軌道面との接触角である外輪側接触角を算出し、
前記内輪を測定した際の前記内輪側接触角と前記外輪を測定した際の前記外輪側接触角とが同等の値となり、かつ前記内輪を測定した際の前記第一寸法と前記外輪を測定した際の前記第一寸法とが同等の値となる場合に、前記同等の値となる前記第一寸法に対応する前記内輪及び前記外輪の前記第二寸法の差分に基づいて前記アンギュラ玉軸受の少なくとも一方の端面における差幅を算出する、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のアンギュラ玉軸受の差幅測定装置。

【請求項9】

アンギュラ玉軸受の内輪及び外輪をワークとした場合、前記ワークの軌道面側において、少なくとも一部分が球状に形成された測定子を配置し、
前記測定子を、前記ワークの前記軌道面に沿って前記ワークの軸方向及び径方向に沿って相対移動させ、
前記測定子の前記径方向に関する位置を示す第一寸法を測定し、
前記ワークの一方の端面と前記測定子との間の前記軸方向に沿う高さである第二寸法を測定し、
前記内輪及び前記外輪のそれぞれについて前記第一寸法及び前記第二寸法を測定し、測定された前記第一寸法及び前記第二寸法を用いて前記内輪と前記外輪との差幅を算出する、
アンギュラ玉軸受の差幅測定方法。

【請求項10】

前記内輪に対して、前記内輪の軌道面に沿って前記測定子を前記軸方向に相対移動させたときの前記第一寸法の変化量と前記第二寸法の変化量とにより前記測定子と前記内輪の前記軌道面との接触角である内輪側接触角を算出し、
前記内輪の対となる前記外輪に対して、前記外輪の軌道面に沿って前記測定子を前記軸方向に相対移動させたときの前記第一寸法の変化量と前記第二寸法の変化量とにより前記測定子と前記外輪の前記軌道面との接触角である外輪側接触角を算出し、
前記内輪を測定したときの前記内輪側接触角と前記外輪を測定したときの前記外輪側接触角とが同等の値となり、かつ前記内輪を測定したときの前記第一寸法と前記外輪を測定したときの前記第一寸法とが同等の値となるときの前記第一寸法に対応する前記内輪及び前記外輪の前記第二寸法の差分に基づいて、前記アンギュラ玉軸受の少なくとも一方の端面における差幅を算出する、
請求項９に記載のアンギュラ玉軸受の差幅測定方法。

【請求項11】

前記測定子は、前記アンギュラ玉軸受の転動体と同じ直径を有する球状に形成され、前記軌道面の周方向に沿って互いに等間隔に離間して複数設けられる、
請求項９又は請求項１０に記載のアンギュラ玉軸受の差幅測定方法。

【請求項12】

前記測定子の少なくとも一部は、前記アンギュラ玉軸受の転動体の直径と異なる直径を有する球状に形成され、前記軌道面の周方向に沿って互いに等間隔に離間して複数設けられる、
請求項９又は請求項１０に記載のアンギュラ玉軸受の差幅測定方法。

【請求項13】

前記測定子は、前記軌道面において互いに対向するように一対設けられ、
一対の前記測定子の間の距離に基づいて前記第一寸法を測定する、
請求項９又は請求項１０に記載のアンギュラ玉軸受の差幅測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンギュラ玉軸受の差幅測定装置及びアンギュラ玉軸受の差幅測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

アンギュラ玉軸受は、内輪と外輪との間に所定の接触角を有して配置される転動体を有する転がり軸受であり、アキシャル荷重及びラジアル荷重の双方を負荷することができる。これらのアンギュラ玉軸受では、アンギュラ玉軸受を組み付けた際の内輪及び外輪の端面の位置の差である差幅（寸法）を所定の範囲内に収める必要がある。アンギュラ玉軸受の差幅は軸受の予圧を規定する重要な寸法であり、許容範囲内に無い場合、軸受寿命や振動特性等の軸受性能が低下するため、高精度に測定を行う必要がある。従来、アンギュラ玉軸受の差幅を高精度に測定するための技術が種々提案されている。

【0003】

例えば特許文献１には、アンギュラ玉軸受を組み付けた状態で差幅を測定する構成が開示されている。
特許文献２には、専用の測定マスターを用いて内輪及び外輪をそれぞれ単体で測定して差幅を測定する構成が開示されている。例えば外輪を測定する際には、内輪及び転動体に代えて、内輪の軌道面と同じ曲率中心を有し、かつ転動体の直径と内輪の軌道面の曲率とに応じて決定される所定の形状の当接部を有する外輪用の測定マスターを用いる。特許文献２に記載の技術によれば、当接部を外輪の軌道面に接触させた状態で測定された測定マスターと外輪との差幅を用いて内輪と外輪との差幅を測定できる、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭５７－１７１２０１号公報

【特許文献2】特開２０１７－５８１５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術にあっては、アンギュラ玉軸受を組み付けた状態で差幅を測定するので、測定後、例えば組み付け状態で内輪及び外輪の研削を行うことで差幅を許容範囲内に収めている。このような方法では、内輪及び外輪の軌道面や転動体等に付着した研磨屑や脱落砥粒等の異物を十分に洗浄する事が難しいため、軸受を回転させた際に軌道面及び転動体に異物による傷が生じ、音響性能や軸受寿命が低下するおそれがある。
また、別の手法として、例えば少ない玉数で仮組みを行って差幅を測定した後、差幅調整及び洗浄のために一旦分解して再び本組み付けする場合がある。しかしながら、この手法においては、作業工程の増加による生産性の低下や、仮組み時に使用する玉の誤差による測定誤差の発生、分解及び組み付け時の傷付きの発生等のおそれがある。

【0006】

また、特許文献２に記載の技術にあっては、アンギュラ玉軸受の種類やサイズ等に応じて複数の測定マスターを予め準備する必要があるので、測定作業のコストが増加するおそれがあった。さらに、測定マスターの準備や交換作業などを考慮すると、差幅測定を含むアンギュラ玉軸受の組み付け作業性を向上する点においてさらなる改善の余地があった。

【0007】

そこで、本発明は、製品の傷付きを抑制しつつ、従来技術と比較して差幅測定を含むアンギュラ玉軸受の組み付けに係る作業性を向上できるアンギュラ玉軸受の差幅測定装置及びアンギュラ玉軸受の差幅測定方法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】

【0008】

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様に係るアンギュラ玉軸受の差幅測定装置は、アンギュラ玉軸受の内輪及び外輪をワークとした場合、前記ワークの軌道面側に配置され、前記ワークの前記軌道面上を前記ワークの軸方向及び径方向に沿って相対移動し、かつ少なくとも一部分が球状に形成された測定子と、前記ワークに対して前記測定子を前記軸方向及び前記径方向に相対移動させる駆動機構と、前記測定子の前記径方向に関する位置を示す第一寸法を測定する第一寸法検出部と、前記ワークの一方の端面と前記測定子との間の前記軸方向に沿う高さである第二寸法を測定する第二寸法検出部と、を備える。

【0009】

本発明の第一の態様に係るアンギュラ玉軸受の差幅測定方法は、アンギュラ玉軸受の内輪及び外輪をワークとした場合、前記ワークの軌道面側において、少なくとも一部分が球状に形成された測定子を配置し、前記測定子を、前記ワークの前記軌道面に沿って前記ワークの軸方向及び径方向に沿って相対移動させ、前記測定子の前記径方向に関する位置を示す第一寸法を測定し、前記ワークの一方の端面と前記測定子との間の前記軸方向に沿う高さである第二寸法を測定し、前記内輪及び前記外輪のそれぞれについて前記第一寸法及び前記第二寸法を測定し、測定された前記第一寸法及び前記第二寸法を用いて前記内輪と前記外輪との差幅を算出する。

【発明の効果】

【0010】

本発明のアンギュラ玉軸受の差幅測定装置及びアンギュラ玉軸受の差幅測定方法によれば、製品の傷付きを抑制しつつ、従来技術と比較して差幅測定を含むアンギュラ玉軸受の組み付けに係る作業性を向上できるアンギュラ玉軸受の差幅測定装置及びアンギュラ玉軸受の差幅測定方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係るアンギュラ玉軸受の差幅測定装置の概略図であり、内輪測定時の状態の一例を示す図。

【図2】第１実施形態に係るアンギュラ玉軸受の差幅測定装置の概略図であり、外輪測定時の状態の一例を示す図。

【図3】内輪測定時における各測定値についての説明図。

【図4】内輪側接触角の算出方法を説明する図。

【図5】外輪測定時における各測定値についての説明図。

【図6】測定子間距離及び測定子高さを用いてアンギュラ玉軸受の差幅を測定する方法を示す説明図。

【図7】第２実施形態に係るアンギュラ玉軸受の差幅測定装置の概略図であり、内輪測定時の状態の一例を示す図。

【図8】第３実施形態に係るアンギュラ玉軸受の差幅測定装置の概略図であり、内輪測定時の状態の一例を示す図。

【図9】第４実施形態に係るアンギュラ玉軸受の差幅測定装置の概略図であり、内輪測定時の状態の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明において、アンギュラ玉軸受の差幅測定装置１に設置されるワーク１０であるアンギュラ玉軸受の内輪１１（又は外輪１２）の軸方向に沿う方向を軸方向と言い、ワーク１０の径方向に沿う方向を径方向と言い、ワーク１０の周方向に沿う方向を径方向と言う場合がある。

【0013】

（第１実施形態）
（アンギュラ玉軸受の差幅測定装置）
図１は、第１実施形態に係るアンギュラ玉軸受の差幅測定装置１の概略図であり、内輪１１測定時の状態の一例を示す図である。図２は、第１実施形態に係るアンギュラ玉軸受の差幅測定装置１の概略図であり、外輪１２測定時の状態の一例を示す図である。以下の説明において、例えば図１に示す内輪１１の測定時においては、内輪１１がワーク１０（被測定対象物）である。図２に示す外輪１２の測定時においては、外輪１２がワーク１０（被測定対象物）である。

【0014】

本実施形態のアンギュラ玉軸受の差幅測定装置１（以下、単に差幅測定装置１という場合がある。）は、アンギュラ玉軸受の内輪１１及び外輪１２をそれぞれ個別に測定することにより、アンギュラ玉軸受の差幅Ｘ（図６参照）を高精度に測定する装置である。差幅Ｘは、アンギュラ玉軸受の内輪１１、外輪１２、及び転動体１３を組み付けた状態における内輪１１及び外輪１２の端面同士の軸方向位置の差である。差幅には、内輪１１及び外輪１２における軸方向の一方側の端面同士の差幅である正面差幅と、軸方向の他方側の端面同士の差幅である背面差幅と、がある。本実施形態のアンギュラ玉軸受の差幅測定装置１によれば、正面差幅と背面差幅とを同等の方法により測定可能である。よって以下の説明においては、主に一方の端面１１ｂ，１２ｂにおける差幅、すなわち正面差幅を測定する場合を例に説明し、背面差幅の測定についての重複する説明を省略する場合がある。また、以下の説明においては、正面差幅及び背面差幅をまとめて単に差幅と言う場合がある。請求項における「差幅」は、正面差幅及び背面差幅を含む。

【0015】

図１及び図２に示すように、差幅測定装置１は、ベース部２と、ワーク支持部３と、測定子４と、駆動機構５と、測定子間距離検出部６（請求項の第一寸法検出部）と、測定子高さ検出部７（請求項の第二寸法検出部）と、算出部８と、を備える。
差幅測定装置１には、被測定対象物としてワーク１０が取り付けられる。ワーク１０はアンギュラ玉軸受の内輪１１又は外輪１２である。本実施形態において、差幅測定装置１は、内輪１１及び外輪１２の双方に対して適用可能である。つまり１台の差幅測定装置１で内輪１１及び外輪１２を測定可能である。

【0016】

（ベース部）
（ワーク支持部）
ベース部２は、床面に設置されている。ベース部２は、平面視において、例えば環状又は左右に離間して一対設けられている。
ワーク支持部３は、床面に設置されている。ワーク支持部３は、平面視において、ベース部２の中央部に設けられている。ワーク支持部３の上部には、ワーク１０が着脱可能に固定されている。ワーク１０は、ワーク１０の軸方向と差幅測定装置１の上下方向とが一致するように固定される。

【0017】

（測定子）
測定子４は、ベース部２の上面に設けられている。測定子４は、平面視においてワーク１０を挟み込むように互いに離間して一対設けられている。一対の測定子４，４は、ワーク１０の周方向において互いに対向する位置に設けられている。換言すれば、測定子４は複数設けられ、複数の測定子４はワーク１０の周方向において互いに等間隔に離間して設けられる。

【0018】

各測定子４は、ワーク１０の軌道面１１ａ，１２ａ側に位置するように配置される。例えば図１に示すように、外周面に軌道面１１ａが形成された内輪１１を測定する場合には、測定子４は、内輪１１の軌道面１１ａに面するように内輪１１に対して径方向の外側に位置する。例えば図２に示すように、内周面に軌道面１２ａが形成された外輪１２を測定する場合には、測定子４は、外輪１２の軌道面１２ａに面するように外輪１２に対して径方向の内側に位置する。測定子４は、ワーク１０に対して、ワーク１０の軌道面１１ａ，１２ａ上をワーク１０の軸方向及び径方向に沿って相対移動可能に設けられている。測定子４は、図１及び図２に示す側面視において、ワーク１０の軌道面１１ａ，１２ａに沿って移動する。測定子４は、内輪１１の測定時と外輪１２の測定時とで共用される。

【0019】

なお、内輪１１の測定時と外輪１２の測定時とではワーク１０と測定子４との径方向の位置関係が逆になるが、その他の構成、配置及び測定方法は基本的に同様である。このため、以下の説明では、主に内輪１１を測定する場合を例に説明し、外輪１２を測定する場合についての説明を省略する場合がある。

【0020】

測定子４は、測定子本体４１と、少なくとも一部が球状に形成された当接部４２と、を有する。測定子本体４１は、ベース部２の上面に載置されている。本実施形態において測定子４は、詳しくは後述する駆動機構５により、ベース部２に対して径方向に移動可能に設けられている。なお、図示は省略するが、測定子４は、平面視においてワーク１０の周方向に沿って移動可能に設けられてもよい。

【0021】

当接部４２は、測定子本体４１と連結されて測定子本体４１に支持されている。当接部４２は、例えば測定子本体４１よりも上方に設けられている。当接部４２のうち、少なくともワーク１０と当接する部分は球状に形成されている。本実施形態において、当接部４２は、ほぼ全体が球状に形成されている。より具体的に、当接部４２は、ワーク１０である内輪１１及び外輪１２と組み合わせられる転動体１３（図６参照）の直径と同じ直径を有する球状に形成されている。当接部４２は、ワーク１０の軌道面１１ａ，１２ａに当接しつつ、ワーク１０の軌道面１１ａ，１２ａに沿って軌道面１１ａ，１２ａ上を軸方向及び径方向に沿って相対移動する。

【0022】

（駆動機構）
駆動機構５は、上下駆動機構５１と、左右駆動機構５２と、を有する。各駆動機構５１，５２は、例えば電動アクチュエータや油圧アクチュエータ等である。
本実施形態において、上下駆動機構５１は、ワーク支持部３に設けられている。上下駆動機構５１は、ベース部２に対して、ワーク１０を上下方向（ワーク１０の軸方向に沿う方向）に移動させる。左右駆動機構５２は、ベース部２に設けられている。左右駆動機構５２は、ベース部２に対して、測定子４を左右方向（ワーク１０の径方向に沿う方向）に移動させる。よって、例えば上下駆動機構５１及び左右駆動機構５２を同時に駆動させることにより、断面円弧状の軌道面１１ａ，１２ａに沿って測定子４を移動させる（軌道面１１ａ，１２ａに沿わせる）ことが可能となっている。

【0023】

（測定子間距離検出部）
測定子間距離検出部６（請求項の第一寸法検出部）は、測定子４の径方向に沿う位置及び移動量を検出する。測定子間距離検出部６は、径方向における一対の測定子４の間の距離である測定子間距離Ｌ１，Ｌ２（請求項の第一寸法）（図３及び図５を参照）を検出する。測定子間距離Ｌ１，Ｌ２は、例えば一対の測定子４，４における球体の中心同士を結ぶ距離（長さ）である。本実施形態の測定子間距離検出部６は、例えば電気マイクロメータである。測定子間距離検出部６は、一対の測定子４に応じて一対設けられている。各測定子間距離検出部６の基端部は、例えばワーク支持部３に取り付けられている。測定子間距離検出部６の先端部は、測定子本体４１と接触している。よって測定子４が径方向に移動すると、測定子間距離検出部６により、ワーク１０に対する測定子４の径方向に沿う移動量や位置が検出される。

【0024】

（測定子高さ検出部）
測定子高さ検出部７（請求項の第二寸法検出部）は、測定子４の軸方向に沿う位置及び移動量を検出する。測定子高さ検出部７は、ワーク１０の一方の端面１１ｂ，１２ｂと測定子４との間の軸方向に沿う高さである測定子高さＨ１，Ｈ２（請求項の第二寸法）（図３及び図５を参照）を測定する。「ワーク１０の一方の端面１１ｂ，１２ｂ」とは、ワーク１０の２個の端面のうち、ワーク支持部３が位置する下側の端面であり、例えば正面側の端面である。測定子高さＨ１，Ｈ２は、例えば内輪１１の一方の端面１１ｂと測定子４における球体の中心とを結ぶ長さである。測定子高さ検出部７は、例えば測定子間距離検出部６と同様に電気マイクロメータである。測定子高さ検出部７は、一対の測定子４に応じて一対設けられている。各測定子高さ検出部７の基端部は、測定子本体４１の上面に取り付けられている。測定子高さ検出部７の先端部は、ワーク１０の一方の端面と接触している。よってワーク１０と測定子４とが軸方向に相対移動すると、測定子高さ検出部７により、ワーク１０に対する測定子４の軸方向に沿う移動量や位置が検出される。なお、本実施形態ではワーク１０を軸方向に動かすことによりワーク１０と測定子４とを軸方向に相対移動させるが、これに限られない。測定子４を軸方向に動かすことによりワーク１０と測定子４とを軸方向に相対移動させてもよい。或いはワーク１０及び測定子４の両方を軸方向に動かす構成としてもよい。

【0025】

（算出部）
算出部８は、ベース部２及びワーク支持部３と接続されている。算出部８は、少なくとも測定子間距離検出部６及び測定子高さ検出部７からの検出結果を取得可能に設けられている。算出部８は、例えば駆動機構５の動作を含む差幅測定装置１全体の制御を行う制御部と一体化されてもよい。算出部８は、内輪１１及び外輪１２のそれぞれについて、測定子間距離検出部６及び測定子高さ検出部７からの測定結果に応じて測定子間距離Ｌ１，Ｌ２及び測定子高さＨ１，Ｈ２を算出（検出）する。算出部８は、以下に説明するアンギュラ玉軸受の差幅測定方法に基づいて、測定された内輪１１及び外輪１２を組み付けた場合における、内輪１１の一方の端面１１ｂと外輪１２の一方の端面１１ｂとの軸方向位置の差である差幅Ｘを算出する。

【0026】

（アンギュラ玉軸受の差幅測定方法）
図３は、内輪１１測定時における各測定値についての説明図である。図４は、内輪側接触角θ１の算出方法を説明する図である。図５は、外輪１２測定時における各測定値についての説明図である。図６は、測定子間距離Ｌ１，Ｌ２及び測定子高さＨ１，Ｈ２を用いてアンギュラ玉軸受の差幅Ｘを測定する方法を示す説明図である。
次に、差幅測定装置１を用いたアンギュラ玉軸受の差幅測定方法について説明する。差幅測定方法における各種の演算は、例えば差幅測定装置１の算出部８において実行される。

【0027】

まず、算出部８は、内輪１１における測定子間距離Ｌ１、測定子高さＨ１、及び内輪側接触角θ１を算出する。具体的に、図１に示すように、ワーク支持部３に内輪１１が固定された状態で、測定子４を内輪１１の軌道面１１ａに沿って移動させる。このとき、算出部８は、測定子４の移動軌跡として、ワーク１０に対する測定子４の軸方向位置及び径方向位置を互いに対応付けて記録する。さらに算出部８は、図３に示すように、内輪１１の軌道面１１ａに沿って測定子４を移動させた場合における所定寸法の微小変化量に基づいて内輪側接触角θ１を算出する。以下、内輪側接触角θ１の算出原理について具体的に説明する。図３に示すように、左右一対の測定子４の中心座標をそれぞれ（ｘ１，ｙ）及び（ｘ２，ｙ）とした場合、測定子高さＨ１、測定子間距離Ｌ１、及び内輪側接触角θ１は、次の（１）から（３）式によりそれぞれ算出される。
Ｈ１＝ｙ・・・（１）
Ｌ１＝ｘ２－ｘ１・・・（２）
θ１＝ａｒｃＴａｎ（ｙ／Δｘ２）＝ａｒｃＴａｎ（ｙ／－Δｘ１）・・・（３）

【0028】

上記各式により内輪側接触角θ１を算出可能な原理について、図４を用いてより詳細に説明する。図４は、内輪側接触角θ１の算出方法を説明する図である。図４は、図３における左側部分の拡大図である。
図４に示すように、測定子４を内輪１１の軌道面１１ａに沿って移動させると、測定値から測定子中心Ｐ１の軌跡である測定子中心軌跡ＴＲが得られる。さらに、得られた測定子中心軌跡ＴＲに基づいて、最小二乗法により内輪溝中心Ｐ２（ｘ０，ｙ０）が得られる。ここで、測定子４と内輪１１の軌道面１１ａとの当接点を当接点Ｐ３（ｘ３，ｙ３）とすると、測定子中心Ｐ１（ｘ１，ｙ）、内輪溝中心Ｐ２（ｘ０，ｙ０）、及び当接点Ｐ３（ｘ３，ｙ３）は必ず一直線上にある。よって、内輪側接触角θ１、すなわち当接点Ｐ３において軌道面１１ａに垂直な直線と水平線とのなす角度は、図４に示すθ１と同じ角度となる。この角度θ１（＝内輪側接触角θ１）は、測定子中心Ｐ１（ｘ１，ｙ）及び内輪溝中心Ｐ２（ｘ０，ｙ０）から、次の（４）式により算出される。
θ１＝ａｒｃＴａｎ（（ｙ０－ｙ）／（ｘ１－ｘ０））・・・（４）
なお、（４）式においてｙ０を高さ方向の基準位置とする、すなわちｙ０＝０とすることにより、上述の（３）式が得られる。右側の測定子４（図３参照）についても同様の原理にて算出可能であるため、右側の測定子４についての説明は省略する。

【0029】

よって、算出部８は、ワーク１０に対する任意の測定子高さＨ１の位置に関して、そのときの測定子間距離Ｌ１及び内輪側接触角θ１を対応付けて記録する。

【0030】

次に、算出部８は、内輪１１と同様の方法で外輪１２における測定子間距離Ｌ２、測定子高さＨ２、及び外輪側接触角θ２を算出する。具体的に、図２に示すように、ワーク支持部３に外輪１２が固定された状態で、測定子４を外輪１２の軌道面１２ａに沿って移動させる。このとき、算出部８は、測定子４の移動軌跡として、ワーク１０に対する測定子４の軸方向位置及び径方向位置を互いに対応付けて記録する。さらに算出部８は、図５に示すように、外輪１２の軌道面１２ａに沿って測定子４を移動させた場合に、測定子間距離検出部６により検出された測定子間距離Ｌ２の微小変化量ΔＬ２と、対応する位置において測定子高さ検出部７により検出された測定子高さＨ２の微小変化量ΔＨ２と、により測定子４と外輪１２の軌道面１２ａとの接触角である外輪側接触角θ２を算出する。外輪側接触角θ２は、測定子間距離Ｌ２の微小変化量をΔＬ２、測定子高さＨ２の微小変化量をΔＨ２とした場合、次の（２）式により算出される。
θ２＝ａｒｃＴａｎ（ΔＨ２／ΔＬ２）・・・（２）

【0031】

よって、算出部８は、ワーク１０に対する任意の測定子高さＨ２の位置に関して、そのときの測定子間距離Ｌ２及び外輪側接触角θ２を対応付けて記録する。

【0032】

図６に示すように、次に、算出部８は、記録した複数のデータから、内輪１１を測定した際の内輪側接触角θ１と外輪１２を測定した際の外輪側接触角θ２とが同等の値（θ１＝θ２）となり、かつ内輪１１を測定した際の測定子間距離Ｌ１と外輪１２を測定した際の測定子間距離Ｌ２とが同等の値（Ｌ１＝Ｌ２）となるポイントを検出する。算出部８は、このポイントにおける内輪１１及び外輪１２の測定子高さＨ１，Ｈ２の差分をアンギュラ玉軸受の一方の端面１１ｂ，１２ｂにおける差幅（正面差幅）Ｘとして算出する。換言すれば、θ１＝θ２かつＬ１＝Ｌ２となるときの測定子間距離Ｌ１，Ｌ２にそれぞれ対応する内輪１１及び外輪１２の測定子高さＨ１，Ｈ２の差分をアンギュラ玉軸受の一方の端面１１ｂ，１２ｂにおける差幅Ｘとする（Ｘ＝｜Ｈ１－Ｈ２｜）。

【0033】

以上の方法により、内輪１１及び外輪１２を組み付けることなく単体で測定することにより、アンギュラ玉軸受の一方の端面１１ｂ，１２ｂにおける差幅Ｘ、すなわち正面差幅Ｘが算出される。ワーク１０を上下逆にして同様の測定及び計算を実施することにより、背面差幅も測定することが可能である。なお、予め内輪１１及び外輪１２の軸方向に沿う厚みを計測しておき、この厚みから算出された正面差幅Ｘを減じることにより背面差幅を計算により算出してもよい。

【0034】

（作用、効果）
本実施形態のアンギュラ玉軸受の差幅測定装置１及びアンギュラ玉軸受の差幅測定方法によれば、ワーク１０に対して軸方向及び径方向に相対移動する測定子４を用いて測定子間距離Ｌ１，Ｌ２（第一寸法）及び測定子高さＨ１，Ｈ２（第二寸法）を測定するので、アンギュラ玉軸受を組むことなく内輪１１及び外輪１２をそれぞれ単体で測定して差幅Ｘを測定できる。これにより、従来技術と比較して簡素な構成によりアンギュラ玉軸受の差幅Ｘを測定できる。また、例えば組み付け後に差幅測定及び切削による調整を行う従来技術と比較して、異物の発生による軌道面等への傷の発生が抑制できる。これにより、従来技術と比較して音響性能や軸受寿命の低下を抑制できる。内輪１１及び外輪１２を単体で測定するので、例えば仮組みを行った後に差幅測定を行う従来技術と比較して、差幅測定にかかる作業工程を簡素化できる。さらに、仮組み時に使用する玉の誤差による測定誤差の発生や、仮組みの分解や本組み付け時等における傷付きの発生等を抑制できる。
測定子４の少なくとも一部分（例えば当接部４２）は球状に形成され、測定子４は軌道面１１ａ，１２ａ上に沿って移動する。このため、例えば内輪１１と外輪１２とを同じ測定子４を用いて測定できる。よって、ワーク１０の種類（内輪１１又は外輪１２）に応じてそれぞれ専用の測定マスターを使用する従来技術と比較して、アンギュラ玉軸受の差幅測定装置１及びアンギュラ玉軸受の差幅測定方法の汎用性を高めることができる。内輪１１の測定時と外輪１２の測定時とで測定子４を交換する必要が無いので、従来技術と比較して差幅測定を含むアンギュラ玉軸受の組み付けに係る作業性を向上できる。また、内輪１１と外輪１２とで同じ測定子４を使用できるので、内輪１１と外輪１２とで異なる測定子を使用する場合と比較して、測定作業にかかるコストの増加を抑制できる。
したがって、製品の傷付きを抑制しつつ、従来技術と比較して差幅測定を含むアンギュラ玉軸受の組み付けに係る作業性を向上できるアンギュラ玉軸受の差幅測定装置１及びアンギュラ玉軸受の差幅測定方法を提供できる。

【0035】

本実施形態のアンギュラ玉軸受の差幅測定装置１によれば、内輪１１及び外輪１２のそれぞれについて測定子間距離Ｌ１，Ｌ２の測定及び測定子高さＨ１，Ｈ２の測定が同一の測定子４により行われる。このため、例えばワーク１０の種類（内輪１１又は外輪１２）に応じて専用の測定マスターを使用する従来技術と比較して、差幅測定装置１の汎用性を高めることができる。よって、従来技術と比較して、差幅測定に係る作業性を向上できる。
差幅測定装置１は、内輪１１及び外輪１２を組むことなく単体で測定子間距離Ｌ１，Ｌ２及び測定子高さＨ１，Ｈ２を測定することにより差幅Ｘを算出する。これにより、組み付け後に差幅測定を行う従来技術や、差幅測定のための仮組みを行う従来技術等と比較して、差幅測定をより容易に行うことができ、差幅測定にかかる作業性を向上できる。また、仮組みなどを行う場合と比較して、異物の発生による軌道面１１ａ，１２ａ及び転動体１３の傷付きを抑制できる。

【0036】

測定子４は球状に形成され、ワーク１０の周方向において互いに等間隔に離間して複数設けられ、複数の測定子４の間の距離を計測することにより測定子間距離Ｌ１，Ｌ２を算出することができる。これにより、特に径方向に沿う測定子間距離Ｌ１，Ｌ２の測定をより容易かつ高精度に実施することができる。よって、差幅測定に係る作業性を向上できる。

【0037】

測定子４は、アンギュラ玉軸受の転動体１３と同じ直径を有する球状に形成される。測定子４をこのように形成することで、測定子４と転動体１３の直径が互いに異なる場合と比較して、より高精度に差幅を測定することができる。

【0038】

駆動機構５は、ワーク１０を軸方向に沿って移動させる上下駆動機構５１と、測定子４を径方向に沿って移動させる左右駆動機構５２と、を有する。ワーク１０を軸方向に沿って移動させ、測定子４を径方向に沿って移動させることにより、測定子間距離Ｌ１，Ｌ２及び測定子高さＨ１，Ｈ２を測定する。これにより、軸方向へ移動させる駆動系と、径方向へ移動させる駆動系と、を分けて設けることができる。よって、差幅測定装置１の構成を簡素化できるとともに、測定子間距離Ｌ１，Ｌ２及び測定子高さＨ１，Ｈ２の測定精度を高めることができる。また、装置のメンテナンスや位置の調整等が行い易いので、作業者にとって差幅測定に係る作業性を向上できる。

【0039】

算出部８は、内輪１１及び外輪１２のそれぞれについて測定子間距離Ｌ１，Ｌ２及び測定子高さＨ１，Ｈ２を測定し、測定結果から内輪側接触角θ１及び外輪側接触角θ２を算出する。さらに算出部８は、内輪側接触角θ１及び外輪側接触角θ２、及び測定子間距離Ｌ１，Ｌ２がそれぞれ同様の値を示すときの内輪１１及び外輪１２の測定子高さＨ１，Ｈ２の差分を差幅Ｘとして算出する。つまり、内輪１１及び外輪１２において測定子間距離Ｌ１，Ｌ２と測定子高さＨ１，Ｈ２を計測するだけで差幅Ｘを算出することができる。よって、従来技術と比較して簡素な構成により、高い精度で差幅Ｘを測定できる。また、測定子間距離Ｌ１，Ｌ２及び測定子高さＨ１，Ｈ２を用いて計算により差幅Ｘを測定するので、例えば軌道面１１ａ，１２ａの加工誤差等による接触角の変化が生じた場合であっても、正確に差幅Ｘを算出することができる。よって、従来技術よりも加工誤差の影響を受けにくい、高精度な差幅測定を行うことができる。

【0040】

測定子４は、軌道面１１ａ，１２ａにおいて互いに対向するように一対設けられる。このように、ワーク１０を径方向に挟むようにして一対の測定子４を設けることにより、測定子間距離Ｌ１，Ｌ２をより容易かつ高精度に測定できる。よって、従来技術と比較して差幅測定をより容易に行うことができるとともに、差幅Ｘの測定精度を向上できる。

【0041】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２～第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。なお、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。第２～第４実施形態では、内輪１１の測定時を例として第１実施形態との相違点を説明し、外輪１２についての同様の説明を省略するが、外輪１２の測定については内輪１１の測定時と同様である。内輪１１及び外輪１２の測定結果から差幅を算出する方法については第１実施形態と同様であるため以下の実施形態では説明を省略する。
まず、本発明の第２実施形態について説明する。図７は、第２実施形態に係るアンギュラ玉軸受の差幅測定装置２０１の概略図であり、内輪１１測定時の状態の一例を示す図である。本実施形態では、上下駆動機構２５１がベース部２に設けられる点で上述した第１実施形態と相違している。

【0042】

第２実施形態において、上下駆動機構２５１は、左右駆動機構５２と同様にベース部２に設けられる。測定子４は、ベース部２に対してワーク１０の径方向及び軸方向に移動可能となっている。ワーク１０は、ワーク支持部３に固定されている。換言すれば、駆動機構５は、ワーク１０を固定し、かつ測定子４を軸方向及び径方向に移動させることにより、ワーク１０に対して測定子４を軸方向及び径方向に相対移動させる。

【0043】

第２実施形態の差幅測定装置２０１によれば、ワーク１０を固定した状態で、測定子４を軸方向及び径方向に移動させることにより、測定子間距離Ｌ１，Ｌ２及び測定子高さＨ１，Ｈ２を測定する。これにより、例えば駆動系を測定子４側のみに設けることができる。よって、差幅測定装置１の汎用性を高めることができる。

【0044】

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図８は、第３実施形態に係るアンギュラ玉軸受の差幅測定装置３０１の概略図であり、内輪１１測定時の状態の一例を示す図である。本実施形態では、測定子４の形状が転動体１３の形状（直径）とは異なる点で上述した第１実施形態と相違している。

【0045】

第３実施形態において、測定子４の当接部３４２は、ワーク１０の軌道面１１ａ，１２ａ側へ向かって先細りする円錐状に形成されている。ワーク１０と接触する当接部３４２の先端部は、球状（半球状）に形成されている。球状に形成された当接部３４２の先端部における曲率は、ワーク１０である内輪１１及び外輪１２と組み合わせられる転動体１３（図６参照）の曲率よりも大きい。換言すれば、測定子４の少なくとも一部は、アンギュラ玉軸受の転動体１３の直径と異なる直径を有する球状に形成される。より具体的には、測定子４の当接部３４２の先端部は、アンギュラ玉軸受の転動体１３の直径よりも小さい直径を有する球の一部を有する球状に形成される。
なお、アンギュラ玉軸受の転動体１３の直径に対して当接部３４２の球状部分の直径が小さければよく、その比率は例えば１／１０や１／１００等であってよい。上記の数値は一例であり、上記以外の比率となるように測定子４が形成されてもよい。

【0046】

この場合、差幅Ｘを算出する際には、測定子間距離検出部６により検出された測定子間距離Ｌ１，Ｌ２及び測定子高さ検出部７により検出された測定子高さＨ１，Ｈ２に加え、実際に組み付けられる転動体１３の直径と測定子４の直径との比率を用いて内輪側接触角θ１、外輪側接触角θ２及び差幅Ｘを算出する。具体的には、まず測定子４の中心座標の変化から、上述した計算方法と同様の方法により、内輪側接触角θ１及び外輪側接触角θ２をそれぞれ求める。次に、実際に組み付けられる転動体１３の直径と、測定子４の直径と、の比率を用いて実際に組付けられる転動体１３の中心間距離Ｌ１、Ｌ２を算出し、それと測定子高さＨ１、Ｈ２を用いて差幅Ｘを算出する。これにより、測定子４の直径が転動体１３の直径と異なる場合であっても、上述した差幅測定方法と同様の方法により差幅Ｘを算出することが可能である。

【0047】

第３実施形態の差幅測定装置１によれば、測定子４の一部は、アンギュラ玉軸受の転動体１３の直径と異なる直径を有する球状に形成される。差幅測定時には、実際に組み付けられる転動体１３の直径と、測定子４における球状部分（当接部３４２の先端部）の直径と、の比率を用いて差幅Ｘを算出する。測定子４をこのように形成することで、例えば転動体１３の大きさが異なる種々のアンギュラ玉軸受の内輪１１及び外輪１２の測定において、共通の測定子４を使用することができる。これによりサイズや種類の異なるアンギュラ玉軸受に対して適用できる。よって、アンギュラ玉軸受の種類やサイズ、ワーク１０の種類（内輪１１又は外輪１２）に応じて専用の測定マスターを使用する従来技術と比較して、アンギュラ玉軸受の差幅測定装置３０１及びアンギュラ玉軸受の差幅測定方法の汎用性を高めることができる。種類やサイズ毎に測定子４を交換する必要が無く、複数種類のアンギュラ玉軸受の差幅測定を行う場合であっても、差幅測定を含むアンギュラ玉軸受の組み付けに係る作業性を向上できる。
また、転動体１３の大きさやアンギュラ玉軸受の種類、サイズ毎に測定子４を交換する必要が無いので、従来技術と比較して差幅測定を含むアンギュラ玉軸受の組み付けに係る作業性を向上できる。また、複数種類の測定マスターを予め準備する必要が無いので、測定作業にかかるコストの増加を抑制できる。

【0048】

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図９は、第４実施形態に係るアンギュラ玉軸受の差幅測定装置４０１の概略図であり、内輪１１測定時の状態の一例を示す図である。本実施形態では、上下駆動機構４５１がベース部２に設けられる点及び測定子４の形状が転動体１３の形状（直径）とは異なる点で上述した第１実施形態と相違している。

【0049】

第４実施形態において、上下駆動機構４５１は、第２実施形態と同様にベース部２に設けられる。よって、測定子４は、ベース部２に対してワーク１０の径方向及び軸方向に移動可能となっている。
また、測定子４の当接部４４２は、第３実施形態と同様、ワーク１０の軌道面１１ａ，１２ａ側へ向かって先細りする円錐状に形成されている。測定子４の形状及びこの測定子４を用いた差幅測定方法については、第３実施形態と同様である。

【0050】

つまり、第４実施形態の構成は、第１実施形態に対して第２実施形態及び第３実施形態の両方の構成を組み合わせたものとなっている。第３実施形態の差幅測定装置１によれば、第２実施形態及び第３実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、差幅測定装置１の汎用性を高めることができる。

【0051】

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述の第１実施形態では、一対の測定子４，４が設けられる構成としたが、これに限られない。例えば測定子４が１個のみ設けられてもよい。この場合、始めにワーク１０の径方向の中心位置を検出し、検出されたワーク１０の中心位置と測定子４の位置とに基づいて測定子間距離Ｌ１，Ｌ２を算出してもよい。また、３個以上の測定子４が設けられてもよい。この場合、複数の測定子４は、ワーク１０の周方向において互いに等間隔に離間して設けられてもよい。

【0052】

測定子間距離検出部６は、電気マイクロメータの他にレーザースケールやレーザー干渉計等であってもよい。
内輪１１の測定用と外輪１２の測定用とで差幅測定装置１を分けてもよい。

【符号の説明】

【0053】

１，２０１，３０１，４０１ アンギュラ玉軸受の差幅測定装置
４ 測定子
５ 駆動機構
６ 測定子間距離検出部（第一寸法検出部）
７ 測定子高さ検出部（第二寸法検出部）
８ 算出部
１０ ワーク
１１ 内輪
１１ａ （内輪の）軌道面
１１ｂ （内輪の）一方の端面
１２ 外輪
１２ａ （外輪の）軌道面
１２ｂ （外輪の）一方の端面
１３ 転動体
５１，２５１，４５１ 上下駆動機構
５２ 左右駆動機構
Ｌ１，Ｌ２ 測定子間距離（第一寸法）
ΔＬ１，ΔＬ２ 測定子間距離の微小変化量（第一寸法の変化量）
Ｈ１，Ｈ２ 測定子高さ（第二寸法）
ΔＨ１，ΔＨ２ 測定子高さの微小変化量（第二寸法の変化量）
θ１ 内輪側接触角
θ２ 外輪側接触角
Ｘ 差幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】