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ころ軸受におけるころの自転運動測定装置 - NTN株式会社
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発明の名称 ころ軸受におけるころの自転運動測定装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−2883(P2007−2883A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−181434(P2005−181434)
出願日 平成17年6月22日(2005.6.22)
代理人 【識別番号】100086793
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 雅士
発明者 茂木 克敏
要約 課題
簡単な構造でころ本来の自転運動を正確に測定することができるころ軸受におけるころの自転運動測定装置を提供する。

解決手段
ころ軸受10における複数配列されたいずれかのころ13に、ころ端面の中心から突出させた羽根取付軸5を介して、ころ13の直径方向に延びる羽根2を取付ける。ころ13の自転運動検出用の手段として、前記羽根2の通過を検出する検出手段3を設ける。
特許請求の範囲
【請求項1】
ころ軸受における複数配列されたいずれかのころに、ころ端面の中心から突出させた羽根取付軸を介して、ころの直径方向に延びる羽根を取付け、ころの自転運動検出用の手段として、前記羽根の通過を検出する検出手段を設けたことを特徴とするころ軸受におけるころの自転運動測定装置。
【請求項2】
請求項1において、前記羽根の長さを、ころ配列のピッチ円直径と略等しい長さとしたころ軸受におけるころの自転運動測定装置。
【請求項3】
請求項2において、自転運動検出用の検出手段が、ころ軸受の中心位置で前記羽根の通過を検出するものであるころ軸受におけるころの自転運動測定装置。
【請求項4】
請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、ころの公転運動検出用の手段として、羽根の中心の通過を検出する検出手段を設けたころ軸受におけるころの自転運動測定装置。
【請求項5】
請求項1ないし請求項4のいずれか1項において、前記検出手段が非接触変位計であるころ軸受におけるころの自動運動測定装置。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は、円筒ころ軸受等のころ軸受におけるころの自転回転数を測定する自転運動測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の自転運動測定装置の一例として、ころ軸受の支持部材にころの公転軌道に沿って環状コイルを設けると共に、ころ端面に磁石を埋設したものが提案されている(例えば特許文献1)これは、ころの自転によってコイルを貫く磁束が変化するのを、コイルに生じる誘導起電力の変化として検出し、その変化回数からころの自転回転数を計測するものである。
他の例として、着磁したころの自転によって生じる磁束変化を、ころに近接して設置したホール素子で検出して、その検出信号からころの自転回転数を算出するようにしたものも提案されている(例えば特許文献2)。
【特許文献1】特開平8−122346号公報
【特許文献2】特開2000−65846号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、これらの装置では、いずれもころが磁極を持つことになるので、ころに隣接する軌道輪等の部材が磁性体であると、これらの部材ところの磁極との間で、ころ本来の運動に影響を及ぼす力が発生する。その結果、目的とする自転運動とは異なる運動を測定している可能性がある。また、特許文献2に開示された装置では、ころの公転軌道に沿って複数のホール素子を設置するので、装置の構造が複雑になる。
【0004】
この発明の目的は、簡単な構造でころ本来の自転運動を正確に測定することができる、ころ軸受におけるころの自転運動測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この発明のころ軸受におけるころの自動運動測定装置は、ころ軸受における複数配列されたいずれかのころに、ころ端面の中心から突出させた羽根取付軸を介して、ころの直径方向に延びる羽根を取付け、ころの自転運動検出用の手段として、前記羽根の通過を検出する検出手段を設けたことを特徴とする。
この構成によると、ころの自転に伴い回転する羽根の通過を自転運動検出用の検出手段で検出するので、ころ本来の運動に影響を与えることなく、かつ簡単な構造により、ころ軸受におけるころの自転運動を正確に測定することができる。
【0006】
この発明において、前記羽根の長さを、ころ配列のピッチ円直径と略等しい長さとし、自転運動検出用の検出手段が、ころ軸受の中心位置で前記羽根の通過を検出するものであっても良い。
この構成の場合、軸受中心に配置した1つの検出手段により、ころの自転運動を測定することができる。
【0007】
この発明において、ころの公転運動検出用の手段として、羽根の中心の通過を検出する検出手段を設けても良い。
この構成の場合、ころの公転運動も同時に把握でき、公転中のころの自転運動の変化を正確に捉えることができる。
【0008】
この発明において、前記検出手段が非接触変位計であっても良い。非接触変位計を用いると、ころ軸受の動作に影響を与えることなく、ころの自転運動や公転運動を容易に測定することができる。
【発明の効果】
【0009】
この発明のころ軸受におけるころの自転運動測定装置は、ころ軸受における複数配列されたいずれかのころに、ころ端面の中心から突出させた羽根取付軸を介して、ころの直径方向に延びる羽根を取付け、ころの自転運動検出用の手段として、前記羽根の通過を検出する検出手段を設けたため、簡単な構造でころ本来の自転運動を正確に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
この発明の一実施形態を図1から図3と共に説明する。図1および図2は、この実施形態の自転運動測定装置でころ軸受のころの自転運動を測定する状態を示す正面図および断面図である。測定対象のころ軸受10は、内輪11と外輪12の転走面11a,12a間に複数のころ13が配列されものであって、保持器を用いない総ころ軸受である。
【0011】
自転運動測定装置1は、複数配列されたいずれか1つのころ13に取付けられる羽根2と、この羽根2の通過を検出する検出手段3とを備える。羽根2は、ころ13の端面の中心から突出させた羽根取付軸5を介して、ころ13の直径方向に延びるように取付けられる。羽根2の長さLは、ころ配列のピッチ円PCの直径PCDと略等しい長さとされ、その中間位置(中心)が前記羽根取付軸5に固定される。これにより、羽根2の取付けられたころ13が1/2回転だけ自転する度に、羽根2の両端のいずれか一方が、ころ軸受10の中心位置Oを通過する。羽根2の両端には、前記検出手段3で検出される銅箔からなる被検出部6A,6Bが設けられている。また、羽根2の中間位置(中心)には、後述する別の検出手段4で検出される銅箔からなる被検出部6Cが設けられている。
【0012】
検出手段3はころ13の自転運動検出用のものであって、非接触変位計からなる。この検出手段3は、ころ軸受10における羽根2の取付け側の正面からころ軸受10の中心位置Oに対向させて配置され、羽根2の両端の被検出部6A,6Bがころ軸受10の中心位置Oを通過するのを検出する。
【0013】
この実施形態では、自転運動検出用の検出手段3とは別に、羽根2の中心(羽根取付軸5への取付位置)の通過を検出する検出手段4が設けられている。この検出手段4は、ころ13の公転運動検出用のものであって、これも非接触変位計からなる。この検出手段4は、ころ軸受10における羽根2の取付け側の正面からころ配列のピッチ円PCの周上の一部に対向させて配置され、前記羽根2の中間位置(中心)の被検出部6Cが通過するのを検出する。
【0014】
なお、羽根2の羽根取付軸5回りの慣性モーメントおよび羽根2の質量は、ころ13の自転軸回りの慣性モーメントおよびころ13の質量に比べて十分小さく設定されていて、羽根2の存在がころ13の本来の運動に影響を及ぼさないようにされている。
【0015】
上記構成のころの自転運動測定装置1によると、ころ13が1/2回転自転する毎に、ころ軸受10の中心位置Oを通過する羽根2の先端の被検出部6A,6Bのいずれかを、自転運動検出用の検出手段3が検出する。その検出信号の発生周期からころ13の自転運動を把握できる。
また、ころ13の公転により、羽根2の中心の被検出部6Cがころ配列のピッチ円PCの周上の一部を通過するのを公転運動検出用の検出手段4が検出する。このため、その検出信号の発生周期からころ13の公転運動も同時に把握できる。これにより、公転中のころ13の自転運動の変化を正確に捉えることができる。
【0016】
図3は、自転運動検出用の検出手段3で検出される検出信号の一例の波形図を示す。同波形図における電圧値のピークは、羽根2の先端の被検出部6A,6Bが検出手段3の設置位置であるころ軸受10の中心位置Oを通過したことを意味する。すなわち、隣り合う電圧値ピーク間隔の時間が、ころ13の自転の1/2回転に要した時間となる。
【0017】
このように、このころの自転運動測定装置1によると、ころ本来の運動に影響を与えることなく、かつ簡単な構造により、ころ軸受10におけるころ13の自転運動を測定することができる。
【0018】
また、この実施形態では、羽根2の長さLを、ころ配列のピッチ円直径PCDと略等しい長さとし、自転運動検出用の検出手段3が、ころ軸受10の中心位置Oで羽根2の通過を検出するものとしているので、1つの検出手段3により、ころ13の自転運動を確実に測定できる。
【0019】
また、この実施形態では、ころ13の公転運動検出用の手段として、羽根2の中心の通過を検出する検出手段4を設けているので、ころ13の公転運動も同時に把握でき、公転中のころ13の自転運動の変化を正確に捉えることができる。
【0020】
また、この実施形態では、ころ13の自転運動検出用および公転運動検出用の検出手段3,4を非接触変位計で構成しているので、ころ軸受10の動作に影響を与えることなく、ころ13の自転運動や公転運動を容易に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】この発明の一実施形態にかかるころ軸受におけるころの自転運動測定装置を示す正面図である。
【図2】同自転運動測定装置の断面図である。
【図3】同自転運動測定装置による検出信号の波形図である。
【符号の説明】
【0022】
1…ころの自転運動測定装置
2…羽根
3…自転運動検出用の検出手段
4…公転運動検出用の検出手段
5…羽根取付軸
6A〜6C…被検出部
10…ころ軸受
13…ころ
PC…ころ配列のピッチ円
PCD…ピッチ円直径
O…ころ軸受の中心位置




 

 


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