JP3938901B2 - Nrro測定装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、NRRO測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
軸受の性能を示す指標としてNRRO(Non−Repeatable Run−Out)がある。NRROは、回転速度に非同期な振動である。例えばHDDスピンドルモータ用玉軸受の場合、NRROが大きいと、データ読み書きの障害の原因となって、HDDのトラック密度向上を妨げる。このようなNRROを測定する装置として一般的なものは、例えば、特許文献1において従来技術として開示されている。
【0003】
【特許文献1】
特許第2820697号(第8図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、被測定物である軸受の位置ズレを低減して、NRRO測定精度を向上させることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軸受の一方の軌道輪を位置決めして静止輪として保持する保持具と、スピンドルシャフトが軸受の他方の軌道輪の軸方向端面に当接して、当該他方の軌道輪をラジアル方向の振れが可能なように回転させるエアースピンドルと、ラジアル方向の振れを生じさせながら回転する前記他方の軌道輪側の当該ラジアル方向の振れを検出する変位センサと、を備え、前記保持具は、当該保持具が保持する前記静止輪との対向面から空気を噴出する空気噴出孔を備え、前記保持具と前記静止輪との間の隙間にかかわらず、前記空気噴出孔から噴出された空気による静圧効果により、前記軸受の軸心が前記保持具の軸心に求心した状態でNRROが測定されることを特徴とする。
【0006】
本発明によれば、保持具の空気噴出孔から噴出される空気の静圧効果によって軸受が保持具軸心に求心される。したがって、保持具と当該保持具によって保持される軌道輪との間に隙間があっても位置ズレが生じるのが抑えられ、NRROの測定精度が向上する。
【0007】
また、本発明では、前記保持具は、軸受の内輪内周に嵌合するアーバであって、前記空気噴出孔は、前記アーバの外周面に形成されているのが好ましい。この場合、アーバが外周面と内輪内周との間に空気による静圧効果が得られ、当該静圧効果により軸受がアーバに求心する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。図1及び図2は、実施形態に係るNRRO測定装置1を示している。このNRRO測定装置1の被測定物である転がり軸受2は、内輪(軌道輪)3と外輪(軌道輪)4との間に転動体(玉)5を配置して構成されている。
【0009】
このNRRO測定装置1は、内輪(一方の軌道輪)3を静止輪として外輪(他方の軌道輪)4を回転させ、外輪4に生じたラジアル方向の振れを非接触型の変位センサ6にて検出し、変位センサ6の出力信号をフーリエ変換(FFT)して、NRRO値を測定するものである。
【0010】
NRRO測定装置1は、外輪4を回転させるために、エアースピンドル8と、当該エアースピンドル8を回転駆動する駆動系9とを備えている。エアースピンドル8は上下に延びるスピンドルシャフト10をスピンドル本体11に支持させて構成されており、スピンドルシャフト10の下端10aがカップリング部12を介して駆動系9と連動している。
駆動系9は、駆動スピンドル14と、当該駆動スピンドル14を回転駆動する駆動モータ15とを備えて構成されている。駆動モータ15は、ベルト16を介して駆動スピンドル14のスピンドルシャフト17を回転駆動する。このスピンドルシャフト17の上端17aが前記カップリング部12に接続されている。
【0011】
カップリング部12は、マグネットカップリングが用いられており、スピンドルシャフト10,17は直接連結されておらず、駆動系9に生じた振動をエアースピンドル8側に伝えることなく、回転だけが駆動系9からエアースピンドル8側に伝達される。カップリング部12としてゴムカップリングなどを用いた場合には、駆動系9に生じた振動がエアースピンドル8側に伝達するが、マグネットカップリングを用いることで、駆動系9において生じた振動がエアースピンドル及び軸受2に伝わることがない。よって、変位センサ6では駆動系9において生じた振動の影響を受けることなく振れを測定することができる。
【0012】
NRRO測定装置1は、内輪3を位置決め保持するために、アーバ(保持具)19を備えている。このアーバ19は、その外径が、内輪3の内周径と略同じであり、内輪3の上方から内周面3aに内嵌され、軸受2を位置決めし、内輪3を静止輪として保持する。アーバ19の内部には軸心方向に延びる空気供給路20が形成されており、この空気供給路30を通って圧縮空気がアーバ19の先端に向かって供給される。アーバ19には、内輪3に嵌合したときに内輪内周面3aと対向する面であるアーバ外周面19aから内輪内周面3aに向かって前記圧縮空気が噴出するように、空気噴出孔21が前記空気供給路20と連通して形成されている。空気噴出孔21は、アーバ19の周方向に等間隔で複数配置されており、具体的には周方向に四等配で配置されている。
【0013】
アーバ外周面19aの各空気噴出孔21から噴出した圧縮空気は、アーバ外周面19aと内輪内周面3aとの間で静圧効果を生じさせ、被測定物である軸受2が求心する。ミニチュアベアリング用のNRRO測定装置1の場合、特に、アーバ外周面19aと内輪内周面3aとの間にわずかな隙間が生じやすいが、当該隙間があっても、アーバ19の軸心と軸受2の軸心とが一致した状態となり、外輪4回転時に、当該隙間を原因とするラジアル方向の位置ズレが外輪4及びスピンドルシャフト10に生じない。よって、変位センサ6は精度良くスピンドルシャフト10のラジアル方向振れを検出して、高精度のNRRO測定が行える。
【0014】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、変位センサ6は、外輪4の外周面における振れを検出するものであってもよい。
また、NRRO測定装置は、外輪4を静止輪として内輪3を回転させ、当該内輪3側の振れを検出してNRROを測定するようにしたものでもよい。この場合、外輪4を位置決めする保持具は、外輪4の外周面に外嵌するものとして構成でき、空気噴出孔31は外輪4の外周面に向かって空気を噴出して、外輪4を求心させるものとして構成できる。
【0015】
【発明の効果】
本発明によれば、保持具の空気噴出孔から噴出される空気の静圧効果によって軸受が保持具軸心に求心されるため、保持具と当該保持具によって保持される軌道輪との間に隙間があっても位置ズレが生じるのが抑えられ、NRROの測定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】NRRO測定装置の要部拡大図である。
【図2】NRRO装置の駆動系を含む全体図である。
【符号の説明】
1 NRRO測定装置
2 転がり軸受
3 内輪(一方軌道輪)
4 外輪(他方の軌道輪)
6 変位センサ
19 アーバ(保持具)
21 空気噴出孔
Claims (2)
- 軸受の一方の軌道輪を位置決めして静止輪として保持する保持具と、
スピンドルシャフトが軸受の他方の軌道輪の軸方向端面に当接して、当該他方の軌道輪をラジアル方向の振れが可能なように回転させるエアースピンドルと、
ラジアル方向の振れを生じさせながら回転する前記他方の軌道輪側の当該ラジアル方向の振れを検出する変位センサと、を備え、
前記保持具は、当該保持具が保持する前記静止輪との対向面から空気を噴出する空気噴出孔を備え、
前記保持具と前記静止輪との間の隙間にかかわらず、前記空気噴出孔から噴出された空気による静圧効果により、前記軸受の軸心が前記保持具の軸心に求心した状態でNRROが測定されることを特徴とするNRRO測定装置。 - 前記保持具は、軸受の内輪内周に嵌合するアーバであって、
前記空気噴出孔は、前記アーバの外周面に形成されていることを特徴とする請求項1記載のNRRO測定装置。
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