JPH0244005B2 - Ueebinesu*meetanoshokushin - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ボールベアリングやローラーベアリ
ング等のウエービネス測定装置に使用する触針の
改良に関するものである。

従来、ボールベアリングやローラーベアリング
等を構成する部品（例えば内輪）の面の粗さ又は
うねり等を測定する場合、被検物に一定の回転を
与えた状態で被検物の被検面に触針を当てその変
位置を検出し、その変位量の平均値をもつてウエ
ービネス値としている。その変位検出手段をウエ
ービネス・メータという。かかるウエービネス・
メータの触針について、図により若干の予備説明
をする。

第１図は、ウエービネス・メータ触針の使用状
況を示す斜示図である。図において、１は、被検
物（図示のものはボールベアリングの内輪）で、
ozを軸として例えば矢印方向に一定の回転数で
回転されている。２は、図に示すように上下
（oy方向）の変位量を電気量に変換する発電手段
を構成するカンチレバー先端部、３は、このカン
チレバー先端部２に取付けられた触針で、回転す
る被検物１の被検面に接触して被検面の凹凸はう
ねりによる変位量を正確にカンチレバー先端部２
に伝えるものである。

触針３は、被検物１の最重要仕上げ面である被
検面に接触しこれを擦るので、これによつて該仕
上げ面に擦り傷や当て傷等を生じさせてはなら
ず、また摩擦係数の小さい材質が必要であるた
め、一般にナイロン等のプラスチツク材料が使用
されている。一方、触針３は、絶えず擦られ摩耗
するので、カンチレバー先端部２にねじ込み式で
簡単に取付けられ交換が容易にできるようになつ
ている。第２図は、従来一般に用いられている触
針３の一部断面拡大図である。図において、３₁
はカンチレバーに取付るためのねじ部、３₂は被
検面接触端である針先を示す。触針３は、全長約
12mm、針先の直径約１mm程度の小さなものであ
る。

被検面の凹凸、うねりは、被検物１が一定回転
数で回転しているので触針３の針先３₂の下を定
速度で移動通信し、触針３を上下に変位振動させ
る。したがつて、被検面の凹凸、うねりは、一定
周期をもつた振動の振幅変化として検出すること
ができる。例えば、被検物１の回転数を720回
転／毎分としたとき、被検面の凹凸、うねりの周
期したがつて周波数は、実用的に約35〜1200Hzの
範囲になる。よつて、ウエービネス・メータの周
波数特性は、上記の周波数範囲で平担であること
が要求される。

触針３を含むウエービネス検出部の固有振動数
が上記の周波数範囲内にあると、ウエービネス・
メータの周波数特性の平坦性が損われ、その個有
振動周波数付近で測定値に誤差が生じ、そのため
何らかの補正手段を講じなければならなくなる。
従来から多く用いられている第２図のようなナイ
ロン単一材の触針では、上述の欠点を完全に除去
することができず、例えば800Hz付近に特性上の
山を生じる傾向があつた。しかも、その特性上の
山は触針を取替える毎に変わつて動くので、その
度に補正量を修正しなければならず面倒であつ
た。一方、触針は、被検物に擦り傷や当て傷を生
じさせてはならず摩擦係数が小さく被検面と接触
する部分は極めて滑らかに仕上げられる必要があ
り、ナイロン等のプラスチツク材が最適であつて
これまで多用されていることは、前述のとおりで
ある。

本発明者は、従来のナイロン等のブラスチツク
単一材で成形された触針をカンチレバーに取付け
ると、被検面接触端（針先）からみたコンプライ
アンスが大きくなり、（剛性が低下し）、その結果
800Hz付近に共振点を生じることを発見した。そ
こで、従来のプラスチツク単一材の触針の一部に
剛性のある金属を使用して複合材触針とすること
により、共振点を1200Hzより高い所に移行させた
のが、本発明である。

第３図および第４図は、本発明の２つの実施例
を示す一部断面拡大図である。図において、３′
は本発明による触針を全体として示し、４は金属
（例、黄銅）部、４₁は金属部４に形成されたねじ
溝、４₂は金属部先端、５はプラスチツク部（例、
ナイロン）、５₂は針先である。両実施例とも、プ
ラスチツク部５は針先５₂を含む部分を構成して
いる。第４図の例では、第３図の例に比べて触針
３′の外径が小さくなつている。これらの複合材
触針３′を金属ねじ４₁によりカンチレバー先端部
の金属取付け面に直接固着すると、カンチレバー
先端部が触針金属部先端４₂まで延び、プラスチ
ツク部分の振動伝達径路長が金属部先端４₂から
触針先端５₂までに短縮されたのと機能的にほぼ
等価となる。したがつて、上述のコンプライアン
スは減少し（剛性が増し）、共振周波数を1200Hz
すなわちウエービネス・メータとして必要な周波
数範囲の高域限界の外に移行させ、中域から低域
に至るまで極めて平担な周波数帯域特性を得るこ
とができた。

第５図Ａは従来のナイロン単一材触針を使用し
た場合の周波数特性例を、第５図Ｂは本発明の複
合材触針を使用した場合の周波数特性例をそれぞ
れ示す曲線図である。両図を比較すれば、その優
劣は一目瞭然であろう。

以上説明したとおり、本発明によれば、従来の
ウエービネス・メータに何ら手を加えることなく
単に従来の単一材触針と交換するだけで、周波数
特性を大幅に向上させることができ、その効果は
極めて顕著である。

なお、本発明は、上述の実施例に限らず、特許
請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範
囲内において種々の変形・変更をしうるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はウエービネス・メータ触針の使用状況
を示す斜視図、第２図は従来例を示す一部断面拡
大図、第３図及び第４図は本発明の２つの実施例
を示す一部断面拡大図、第５図Ａは従来例の周波
数特性を示す曲線図、第５図Ｂは本発明による周
波数特性を示す曲線図である。 １……被検物、３′……ウエービネス・メータ
触針、４……金属部、５……プラスチツク部、５
_２……被検物の被検面に接触する先端。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも被検物の被検面に接触する先端を
   含む部分を形成するプラスチツク部と、 少なくとも先端部が上記プラスチツク部の接触
   先端部近傍にインサートされ、後半部にカンチレ
   バーに取付けるためのねじ部が形成された金属部
   と により構成したことを特徴とするウエービネス・
   メータの触針。