摺動試験装置および摺動試験方法
【課題】 摺動試験を効率良く行うことができる騒動試験装置および摺動試験方法を提供する。
【解決手段】 すべり軸受３の一側の両端部の温度を測定する熱電対１１８Ａ，１１８Ｃを備えている。熱電対１１８Ａ，１１８Ｃによって、すべり軸受３の一側の両端部の内周面における温度上昇を検出することができ、これにより片当りの発生を検出することができる。また、コンロッド１７を傾動させることによりコンロッド１７の傾きを調整する傾き調整ねじ１４１を備えている。熱電対１１８Ａ，１１８Ｃで測定されたすべり軸受３の両端部の温度差が小さくなるように、傾き調整ねじ１４１によってコンロッド１７をシャフト２の軸線方向に傾動させると、すべり軸受３を取り出すことなくすべり軸受３の片当りを解消することができる。
【解決手段】 すべり軸受３の一側の両端部の温度を測定する熱電対１１８Ａ，１１８Ｃを備えている。熱電対１１８Ａ，１１８Ｃによって、すべり軸受３の一側の両端部の内周面における温度上昇を検出することができ、これにより片当りの発生を検出することができる。また、コンロッド１７を傾動させることによりコンロッド１７の傾きを調整する傾き調整ねじ１４１を備えている。熱電対１１８Ａ，１１８Ｃで測定されたすべり軸受３の両端部の温度差が小さくなるように、傾き調整ねじ１４１によってコンロッド１７をシャフト２の軸線方向に傾動させると、すべり軸受３を取り出すことなくすべり軸受３の片当りを解消することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸線回りに回転するシャフトとそれを支持する軸受との摺動性能を試験する摺動試験装置および摺動試験方法に係り、特に摺動試験中における軸受の片当りの発生を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸線回りに回転するシャフトとそれを支持する軸受との摺動性能を調べるための摺動試験に関する提案がなされている。たとえば、特許文献１には、性能評価を正確に行うための摺動試験装置が提案され、特許文献２〜４には、試験中に発生する軸受異常の発生を検出するための軸受異常監視装置が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８３９０４号公報
【特許文献２】特開昭５６−７４６８２号公報
【特許文献３】特開昭５８−１１３６２４号公報
【特許文献４】特開昭６３−１８４２１４号公報
【特許文献５】特開平２−１５５８９３号公報
【０００４】
たとえば、自動車に用いられるシャフトと、シャフトを支持するすべり軸受との摺動試験では、図６に示すように、すべり軸受３が保持されるコンロッド１７に段階的に荷重が大きくなるステップ荷重を印加するようにした摺動試験装置１が使用されている。
【０００５】
摺動試験装置１は、基台としての台座１１を備え、台座１１の上面には、台座１２，１３がこの順で積み上げられている。台座１３は、下記シャフト固定台座ボルト３１により台座１２に取り付けられている。台座１３には、シャフト２が水平方向に貫通して設けられる貫通孔１３Ａが形成され、貫通孔１３Ａには、シャフト２を回転自在に支持する複数の平軸受１４が固定されている。符号１５は、シャフト２を把持するチャックである。チャック１５に、シャフト２を軸線回りに回転駆動するためのモータの減速機（それぞれ図示略）が接続されている。
【０００６】
台座１２，１３には、垂直方向に延びるスリット１６が設けられ、スリット１６には、すべり軸受３を保持するためのコンロッド１７が配置されている。コンロッド１７の略中間部には、すべり軸受３が内周面に取り付けられる貫通孔１７Ａが水平方向に形成されている。コンロッド１７の下端部には、下記加振機２０の加振シャフト２２が貫通して設けられる貫通孔１７Ｂが水平方向に形成されている。コンロッド１７には、すべり軸受３の外周面における上側中央部の温度を測定するための熱電対１８が設けられている。
【０００７】
台座１１，１２には、スリット１６に連通する中空部１９が形成され、中空部１９には、コンロッド１７を垂直方向に振動させるための加振機２０が設けられている。加振機２０は、本体２１に設けられ垂直方向に振動する加振シャフト２２を備え、加振シャフト２２はコンロッド１７の貫通孔１７Ｂに貫通している。台座１３の上面には、シャフト２の位置を手動で調整するためのシャフト固定台座ボルト３１が設けられている。台座１３の下部には、コンロッド１７の位置を手動で調整するためのコンロッド位置決めボルト３２が設けられている。
【０００８】
上記摺動装置１を用いた摺動試験では、すべり軸受３に形成された潤滑油供給孔からすべり軸受３の摺動面に潤滑油を供給しながら、モータによってシャフト２を軸線回りに回転させる。シャフト２の回転時に、加振機２０によって所定の時間間隔で段階的に振幅を大きくさせながら垂直方向にコンロッド１７を振動させることにより、コンロッド１７に保持されたすべり軸受３の摺動面にステップ荷重を印加する。この場合、熱電対１８によって、すべり軸受３の外周面における中央部の温度を所定の時間間隔で測定すると、図８に示すような測温データが得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、摺動試験装置１では、試験中の加振機２０による振動等に起因してコンロッド１７に傾きが発生することによって、図７に示すように試験中にすべり軸受３の軸線方向両端部に片当りが発生することがある。
【００１０】
しかしながら、上記のような摺動試験装置１では、すべり軸受３の軸線方向に片当りが生じていたかどうかは、試験後にすべり軸受３の状態を確認したときに初めてわかる。そして、そのような状況で得られた摺動試験結果は信頼性がないから、片当りが生じない状態にして摺動試験をやり直す必要がある。上記の摺動試験装置で片当りを解消するには、シャフト固定台座ボルト３１を緩め、台座１２，１３間に薄板を挟むなどしてコンロッド１７の傾きに合わせてシャフト２の傾きを調整したり、台座１３と平軸受１４の間に薄板を挟むことによりシャフト２の傾きを調整したり、コンロッド位置決めボルト３２を用いてコンロッド１７の傾きを調整する。しかしながら、このような傾き調整を行っても、すべり軸受３に片当りが発生するか否かは、再試験後にすべり軸受３の状態を確認したときに初めてわかる。このように、上記摺動試験装置では、すべり軸受３の片当りが解消できたことを確認するまで、摺動試験とシャフトやコンロッドの傾き調整とを繰り返し行わなければならないから、摺動試験に多大な労力を必要としている。
【００１１】
したがって、本発明は、摺動試験中にすべり軸受の片当りの発生を検出することができるとともに、試験を中断してすべり軸受を取り出すことなく片当りを解消することができ、これにより摺動試験を効率良く行うことができる摺動試験装置および摺動試験方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の摺動試験装置は、軸線回りに回転する柱状部材と、軸受保持部材により保持され柱状部材を回転自在に支持する軸受との摺動性能を試験する摺動試験装置であって、軸受の一側の両端部の温度を測定する第１温度検出手段と、軸受保持部材を前記軸線方向に傾動させることにより、軸受保持部材の軸線方向に対する傾きを調整する傾き調整手段とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
本発明の摺動試験装置では、軸受保持部材が柱状部材に対して傾斜すると、軸受の両端部の内周面のうち傾斜方向を向く面が柱状部材に対して強く押圧される。これが片当りであり、この場合、強く押圧された部分の温度が上昇する。本発明の摺動試験装置では、軸受の一側の両端部の温度を測定する第１温度検出手段を備えているから、軸受の両端部の内周面における被押圧部分の温度上昇を検出することができ、これにより片当りの発生を検出することができる。また、この場合、第１温度検出手段で測定された軸受の両端部の温度差が小さくなるように、傾き調整手段によって軸受保持部材を軸線方向に傾動させると、軸受を取り出すことなく軸受の片当りを解消することができるので、摺動試験を効率良く行うことができる。
【００１４】
ここで、摺動試験装置の性能を向上させるために種々の構成を用いることができる。たとえば、軸受保持部材を軸線方向とは垂直な方向に振動させる加振手段を備えることができる。この場合、加振手段によって、柱状部材の軸線方向と垂直な方向に軸受保持部材を振動させることによって、軸受保持部材に保持された軸受の摺動面に荷重を印加する荷重印加試験を行うことができるが、その場合には上記のような軸受の片当りが発生しやすくなる。
【００１５】
そこで、摺動試験装置は、軸受の片当りを自動で解消するための構成を備えるのが好適である。たとえば、摺動試験装置は、第１温度検出手段により測定された軸受の両端部の温度に基づいて、その温度差が小さくなるような軸受保持部材の傾き調整方向および傾き調整量を演算する演算手段と、演算手段により演算された軸受保持部材の傾き調整方向および傾き調整量に基づき、柱状部材に対して傾き調整手段と反対側に設けられた部材を支点として軸受保持部材を傾動させるように傾き調整手段を駆動する第１駆動手段とを備えることができる。
【００１６】
上記態様では、第１温度検出手段により測定された軸受の両端部の温度差が小さくなるように演算手段により演算された軸受保持部材の傾き調整方向および傾き調整量に基いて、傾き調整手段が第１駆動手段によって駆動されるので、試験中に軸受の片当りを自動で解消することができる。したがって、荷重印加試験を行う場合でも、摺動試験を効率良く行うことができる。
【００１７】
また、第１温度検出手段により検出された温度上昇が片当りではなく、たとえば軸受の両端部の内周面における傷など異常状態に起因することがあり、この場合、傾き調整によって軸受の両端部の温度差が大きくなる。そこで、摺動試験装置は、軸受の両端部の片当り以外の異常状態を検出するための構成を用いることが好適である。たとえば、摺動試験装置は、温度検出手段によって検出された傾き調整手段による軸受保持部材の傾き調整前後の温度を比較し、傾き調整によって軸受の両端部の温度差が大きくなった場合に信号を発する異常警告手段を備えることができる。
【００１８】
ところで、上記のように加振手段により柱状部材の軸線方向と垂直な方向に軸受保持部材を振動させることによって、上記のような軸受保持部材の傾きだけでなく、軸受保持部材の回転ねじれが発生することがある。この場合、軸受の両端部の内周面のうち上記回転ねじれ方向を向く面が柱状部材に対して強く押圧されて片当りが発生し、強く押圧された部分の温度が上昇する。そこで、摺動試験装置は、軸受保持部材の回転ねじれによる軸受の片当りを解消するための構成を備えることが好適である。たとえば、摺動試験装置は、軸受の摺動面において第１温度検出手段と円周方向に略９０度離れて位置する一側の両端部の温度を測定する第２温度検出手段と、軸受保持部材の軸受に対する位相を調整する位相調整手段とを備えることができる。
【００１９】
上記態様では、軸受の摺動面において第１温度検出手段と円周方向に略９０度離れて位置する一側の両端部の温度を測定する第２温度検出手段を備えているから、軸受の両端部の内周面における軸受保持部材の回転ねじれによる被押圧部分の温度上昇を検出することができ、これにより片当りの発生を検出することができる。また、この場合、第２温度検出手段で測定された軸受の両端部の温度差が小さくなるように、位相調整手段によって軸受保持部材の軸受に対する位相を調整すると、すべり軸受を取り出すことなく軸受の片当りを解消することができるので、摺動試験をより効率良く行うことができる。
【００２０】
また、摺動試験装置は、軸受保持部材の回転ねじれによる軸受の片当りを自動で解消するための構成を備えることが好適である。たとえば摺動試験装置は、位相調整手段を駆動する第２駆動手段を備えることができる。この場合、演算手段は、第２温度検出手段により測定された軸受の両端部の温度に基づいて、その温度差が小さくなるような軸受保持部材の位相調整方向および位相調整量を演算し、第２駆動手段は、演算手段により演算された軸受保持部材の位相調整方向および位相調整量に基づき、柱状部材に対して位相調整手段と反対側に設けられた部材を支点として位相調整手段を駆動することができる。
【００２１】
上記態様では、第２温度検出手段により測定された軸受の両端部の温度差が小さくなるように演算手段により演算された軸受保持部材の位相調整方向および位相調整量に基いて、位相調整手段が第２駆動手段によって駆動されるので、試験中に軸受の片当りを自動で解消することができる。その結果、摺動試験をより効率良く行うことができる。
【００２２】
また、第２温度検出手段により検出された温度上昇が片当りではなく、たとえば軸受の両端部の内周面における傷などに起因することがあり、この場合、位相調整によって軸受の両端部の温度差が大きくなる。そこで、摺動試験装置は、軸受の両端部の片当り以外の異常状態を検出するための構成を備えることが好適である。たとえば、上記異常警告手段は、第２温度検出手段によって検出された位相調整手段による軸受保持部材の位相調整前後の温度を比較し、位相調整によって軸受の両端部の温度差が大きくなった場合に信号を発することができる。
【００２３】
本発明の摺動試験方法は、軸線回りに回転する柱状部材と、軸受保持部材により保持され柱状部材を回転自在に支持する軸受との摺動性能を試験する摺動試験方法であって、軸受の一側の両端部の温度を測定し、測定された両端部に温度差があるとき、その温度差が小さくなるように軸受保持部材を軸線方向に傾動させることにより、軸受保持部材の軸線方向に対する傾きを調整することを特徴としている。
【００２４】
本発明の摺動試験方法では、本発明の摺動試験装置と同様な作用・効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の摺動試験装置または摺動試験方法によれば、軸受の一側の両端部の温度を測定する第１温度検出手段を備えているから、軸受の両端部の内周面における被押圧部分の温度上昇を検出することができ、これにより片当りの発生を検出することができる。また、この場合、第１温度検出手段で測定された軸受の両端部の温度差が小さくなるように、傾き調整手段によって軸受保持部材を軸線方向に傾動させると、軸受を取り出すことなく軸受の片当りを解消することができるので、摺動試験を効率良く行うことができる等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（１）実施形態の構成
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る摺動試験装置１００の概略構成を表す側断面図である。図２は、図１の摺動試験装置１の傾き調整機構１４０の制御ブロック図である。なお、本実施形態では、図６と同様な構成要素には同符号を付し、その説明は省略している。
【００２７】
貫通孔１３Ａには、シャフト２（柱状部材）を回転自在に支持するボールベアリング１１４が固定されている。ボールベアリング１１４によって、装置自体のフリクションを低減することができる。台座１３の上端部には、下記傾き調整機構１４０の傾き調整ねじ１４１が水平方向に貫通して設けられる貫通孔１１３Ｂが形成されている。コンロッド１７（軸受保持部材）は、幅広な剛体コンロッドである。貫通孔１７Ａの軸線方向両端部には、下記傾き調整機構１４０によってコンロッド１７の傾きを調整したときに、そこでシャフト２と片当りが生じないように傾き調整逃げ溝１１７Ｃが形成されている。
【００２８】
コンロッド１７の左端部、中央部、および右端部には、コンロッド１７の上面からすべり軸受３まで垂直方向に延びる熱電対取付孔が形成され、熱電対取付孔には、すべり軸受３の外周面における上側左端部、上側中央部、および上側右端部に測温線が接続された熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃ（第１温度測定手段）が設けられている。熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃは、すべり軸受３（軸受）の外周の上側の母線に沿って設けられ、すべり軸受３外周面の上側左端部、上側中央部、上側右端部の温度を測定する。コンロッド１７の右上端部には、下記傾き調整機構１４０の傾き調整ねじ１４１（傾き調整手段）と螺合する雌ネジ孔１１７Ｄが水平方向に形成されている。
【００２９】
台座１１には、コンロッド１７の軸線に対する傾きを調整するための傾き調整機構１４０が設けられている。傾き調整機構１４０は、先端部に上記雌ネジ孔１１７Ｄに螺合する雄ネジ１４１Ａが形成された傾き調整ねじ１４１（傾き調整手段）と、傾き調整ねじ１４１を回転駆動するモータ１４２（第１駆動手段）とを備えている。台座１１の下部には、シャフト２とすべり軸受３の摺動面に潤滑油を供給するためのオイル供給路１５０が設けられている。オイル供給路１５０から供給された潤滑油は、すべり軸受３に形成された潤滑油供給孔を通じて上記摺動面に供給され、そこに潤滑油の油膜が形成される。
【００３０】
また、装置１は、図２に示すように、演算部１６０および異常警告部１７０を備えている。演算部１６０は、熱電対１１８Ａ，１１８Ｃによって検出された温度に基づいて、すべり軸受３の外周面における上側左端部と上側右端部との温度差がなくなるように、コンロッド１７の傾き調整方向および傾き調整量を演算する。傾き調整機構１４０のモータ１４２は、演算部１６０によって演算された傾き調整方向および傾き調整量に従って、傾き調整ねじ１４１を回転駆動させて水平方向に移動させる。異常警告部１７０は、傾き調整機構１４０による傾き調整前後において熱電対１１８Ａ，１１８Ｃによって検出された温度を比較し、傾き調整前後において温度差が増大した場合に信号を発する。
【００３１】
（２）実施形態の動作
次に、上記摺動試験装置１００を用いて、シャフト２とすべり軸受３との摺動試験を行う場合について、主に図３〜図５を参照して説明する。図３は、摺動試験装置１００のコンロッド１７が傾きが生じている状態を表す部分図、図４は、傾き調整機構１４０を用いて、図３で表される摺動試験装置１００のコンロッド１７の傾きを調整した状態を表す部分図、図５は、摺動試験において、熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃにより得られた測温データの一例である。なお、図５において、データＡ〜Ｃは、熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃにより得られた測温データを示している。
【００３２】
シャフト２とすべり軸受３との摺動試験では、図１に示すように摺動試験装置１００にシャフト２、すべり軸受３、およびコンロッド１７をセットした後、オイル供給口１５０からすべり軸受３の潤滑油供給孔を通じてすべり軸受３の摺動面に潤滑油を供給しながら、モータ１５によって軸線回りにシャフト２を回転させる。シャフト２の回転時に、加振機１２０を用いて、加振シャフト１２２によって所定の時間間隔で段階的に振幅を大きくさせつつ垂直方向にコンロッド１７を振動させることにより、コンロッド１７に保持されたすべり軸受３の摺動面にステップ荷重を印加する。
【００３３】
上記摺動試験において、熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃによって温度を測定すると、図５に示すように、ステップ荷重の段階的な増加に合わせて、すべり軸受３の外周面の上側左端部、上側中央部、および上側左端部の温度が段階的に上昇していく。ここで、摺動試験では、コンロッド１７を垂直方向に振動させているため、たとえば図３に示すようにコンロッド１７の上部がシャフト２の振動面内で右側に傾くことがある。この場合、コンロッド１７に保持されたすべり軸受３の上側右端部が下方に傾き、すべり軸受３の摺動面の上側右端部がシャフト２から強く押圧され、片当りが生じるため、そこで発熱が生じる。これにより、図５に示すように、すべり軸受３の外周面における上側右端部の温度が、すべり軸受３の外周面における上側左端部の温度に比べて大きく上昇していく。
【００３４】
上記のようにすべり軸受３の外周面における上側左端部と上側右端部に温度差が生じると、熱電対１１８Ａ，１１８Ｃによって検出された温度に基づいて、演算部１６０は、すべり軸受３の摺動面における上側左端部と上側右端部の温度差が小さくなるようなコンロッド１７の上部の傾き調整方向および傾き調整量を演算する。本実施形態では、すべり軸受３の外周面における上側右端部の温度がすべり軸受３の外周面における上側左端部の温度に比べて大きいので、コンロッド１７の上部の傾き調整方向は左方向である。そして、傾き調整機構１４０では、演算部１６０によって演算されたコンロッド１７の傾き調整方向および傾き調整量に従って、モータ１４２によって傾き調整ねじ１４１が左側に移動するようにそれを回転させることにより、図４に示すように、コンロッド１７の上部を左側に押すと、コンロッド１７の上部は、左側のコンロッド位置決めボルト３２を支点として左側に傾く。
【００３５】
上記のようなコンロッド１７の傾き調整は、図５に示すようにすべり軸受３の外周面の上側左端部および上側右端部の温度差がなくなるまで行われ、これによりすべり軸受３の摺動面の上側右端部の片当りが解消される。コンロッド１７の傾き調整後、すべり軸受３の外周面における上側右端部の温度は、段階的なステップ荷重の増加に合わせて、すべり軸受３の外周面における上側左端部の温度と同等に上昇していく。
【００３６】
一方、上記のようにすべり軸受３の外周面における上側左端部と上側右端部の温度差が、すべり軸受３の摺動面の軸線方向上側右端部の片当りでなく、たとえばすべり軸受３の内周面に生じた傷等の異常状態に起因するものであった場合、上記のようなコンロッド１７の傾き調整を行うと、すべり軸受３の外周面の上側左端部と上側右端部の温度差が増大することがある。この場合、異常警告部１７０は信号を発するので、荷重摺動試験を中断する。
【００３７】
本実施形態の摺動試験装置１００では、すべり軸受３の一側の両端部の温度を測定する熱電対１１８Ａ，１１８Ｃを備えているから、すべり軸受３の両端部の内周面における被押圧部分の温度上昇を検出することができ、これにより片当りの発生を検出することができる。また、この場合、熱電対１１８Ａ，１１８Ｃで測定されたすべり軸受３の両端部の温度差が小さくなるように、傾き調整ねじ１４１によってコンロッド１７を軸線方向に傾動させると、すべり軸受３を取り出すことなくすべり軸受３の片当りを解消することができるので、摺動試験を効率良く行うことができる。
【００３８】
特に、熱電対１１８Ａ，１１８Ｃにより測定されたすべり軸受３の両端部の温度差が小さくなるように演算部１６０により演算されたコンロッド１７の傾き調整方向および傾き調整量に基いて、傾き調整ねじ１４１がモータ１４２によって駆動されるので、試験中にすべり軸受３の片当りを自動で解消することができる。その結果、荷重印加試験を行う場合でも、摺動試験を効率良く行うことができる。
【００３９】
また、傾き調整後、すべり軸受３の外周面の上側左端部と上側右端部の温度差が増大した場合、異常警告部１７０は信号を発するので、すべり軸受３の片当り以外の異常状態を検知することができる。
【００４０】
（３）変形例
上記実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、すべり軸受３の外周面においてシャフト２の円周方向に熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃと９０度離れて位置する手前側左端部（あるいは奥側左端部）、手前側中央部（あるいは奥側中央部）、手前側右端部（あるいは奥側右端部）の温度を測定するための熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃと同様な手前側の熱電対（第２温度検出手段）を備えることができる。この場合、シャフト２の円周方向に傾き調整ねじ１４１と９０度離れて手前側（あるいは奥側）に位置する傾き調整ねじ１４１と同様な位相調整ねじ（位相調整手段）と、モータ１４２と同様な位相調整用モータ（第２駆動手段）とを有する位相調整機構を備えることができる。位相調整ねじは、すべり軸受３に対するコンロッド１７の位相を調整するためのねじである。位相調整ねじ用のモータは、シャフト２に対して位相調整ねじと反対側に設けられたコンロッド位置決めボルト３２と同様なコンロッド位置決めボルトを支点として位相調整ねじを回転駆動する。また、位相調整を行った後、すべり軸受３の外周面の手前側左端部と手前側右端部の温度差が増大した場合、異常警告部１７０は信号を発することができる。
【００４１】
上記態様では、コンロッド１７の右回りの回転ねじれが発生した場合、すべり軸受３の摺動面における手前側右端部がシャフト２から強く押圧され、片当りが生じるため、そこで発熱が生じる。これにより、すべり軸受３の外周面における手前側右端部の温度が、すべり軸受３の外周面における手前側左端部の温度に比べて大きく上昇していく。このようにすべり軸受３の外周面における手前側左端部と手前側右端部に温度差が生じると、手前側熱電対によって検出された温度に基づいて、演算部１６０は、すべり軸受３の摺動面における手前側左端部と手前側右端部の温度差が小さくなるようなコンロッド１７のすべり軸受３に対する位相調整方向および位相調整量を演算する。本実施形態では、すべり軸受３の外周面における手前側右端部の温度がすべり軸受３の外周面における手前側左端部の温度に比べて大きいので、コンロッド１７のすべり軸受３に対する位相調整方向は左回りである。
【００４２】
そして、位相調整機構では、演算部１６０によって演算されたコンロッド１７のすべり軸受３に対する位相調整方向および位相調整量に従って、位相調整用モータによって位相調整ねじが左側に移動するようにそれを回転させることにより、コンロッド１７を左側に押すと、コンロッド１７は、シャフト２に対して位相調整ねじと反対側に設けられたコンロッド位置決めボルトを支点として左回りに移動する。このようなコンロッド１７の位相調整は、すべり軸受３の外周面の手前側左端部および手前側右端部の温度差がなくなるまで行われ、これによりすべり軸受３の摺動面の手前側右端部の片当りが解消される。
【００４３】
上記態様では、すべり軸受３の摺動面において熱電対１１８Ａ，１１８Ｃと円周方向に略９０度離れて位置する手前側の両端部の温度を測定する手前側熱電対を備えているから、すべり軸受３の両端部の内周面におけるコンロッド１７の回転ねじれによる被押圧部分の温度上昇を検出することができ、これにより片当りの発生を検出することができる。また、この場合、手前側熱電対で測定されたすべり軸受３の両端部の温度差が小さくなるように、位相調整ねじによってコンロッド１７のすべり軸受３に対する位相を調整すると、すべり軸受３を取り出すことなくすべり軸受３の片当りを解消することができるので、摺動試験をより効率良く行うことができる。
【００４４】
特に、手前側熱電対により測定されたすべり軸受３の両端部の温度差が小さくなるように演算部１６０により演算されたコンロッド１７の位相調整方向および位相調整量に基いて、位相調整ねじが位相調整用モータによって駆動されるので、試験中にすべり軸受３の片当りを自動で解消することができる。その結果、摺動試験をより効率良く行うことができる。また、位相調整後、すべり軸受３の外周面の手前側左端部と手前側右端部の温度差が増大した場合、異常警告部１７０は信号を発するので、すべり軸受３の片当り以外の異常状態を検知することができる。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃによって、すべり軸受３の外周面における上側左端部、上側中央部、および上側右端部の温度を測定するようにしたが、熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃによって、すべり軸受３の外周面における下側左端部、下側中央部、および下側右端部の温度を測定してもよい。さらに上記実施形態では、本発明を、荷重印加試験を行うために加振機２０を有する摺動試験装置１００に適用したが、これに限定されるものではなく、加振機２０を有しない摺動試験装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る摺動試験装置の概略構成を表す側断面図である。
【図２】図１の摺動試験装置の傾き調整機構の制御ブロック図である。
【図３】図１の摺動試験装置のコンロッドが傾いている状態を表す部分図である。
【図４】図３で表される摺動試験装置のコンロッドの傾きを調整した状態を表す部分図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る摺動試験装置を用いて行った摺動試験においてコンロッドの傾き調整前後に熱電対により得られた測温データの一例である。
【図６】従来の摺動試験装置の概略構成を表す側断面図である。
【図７】図６の摺動試験装置のコンロッドが傾いている状態を表す部分図である。
【図８】従来の摺動試験装置を用いて行った摺動試験において熱電対により得られた測温データの一例である。
【符号の説明】
【００４７】
２…シャフト（柱状部材）、３…軸受（すべり軸受）、１７…コンロッド（軸受保持部材）、２０…加振機（加振手段）、１００…摺動試験装置、１１８Ａ〜１１８Ｃ…熱電対（第１温度検出手段）、１４１…傾き調整ねじ（傾き調整手段）、１４２…モータ（第１駆動手段）、１６０…演算部（演算手段）、１７０…異常警告部（異常警告手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸線回りに回転するシャフトとそれを支持する軸受との摺動性能を試験する摺動試験装置および摺動試験方法に係り、特に摺動試験中における軸受の片当りの発生を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸線回りに回転するシャフトとそれを支持する軸受との摺動性能を調べるための摺動試験に関する提案がなされている。たとえば、特許文献１には、性能評価を正確に行うための摺動試験装置が提案され、特許文献２〜４には、試験中に発生する軸受異常の発生を検出するための軸受異常監視装置が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８３９０４号公報
【特許文献２】特開昭５６−７４６８２号公報
【特許文献３】特開昭５８−１１３６２４号公報
【特許文献４】特開昭６３−１８４２１４号公報
【特許文献５】特開平２−１５５８９３号公報
【０００４】
たとえば、自動車に用いられるシャフトと、シャフトを支持するすべり軸受との摺動試験では、図６に示すように、すべり軸受３が保持されるコンロッド１７に段階的に荷重が大きくなるステップ荷重を印加するようにした摺動試験装置１が使用されている。
【０００５】
摺動試験装置１は、基台としての台座１１を備え、台座１１の上面には、台座１２，１３がこの順で積み上げられている。台座１３は、下記シャフト固定台座ボルト３１により台座１２に取り付けられている。台座１３には、シャフト２が水平方向に貫通して設けられる貫通孔１３Ａが形成され、貫通孔１３Ａには、シャフト２を回転自在に支持する複数の平軸受１４が固定されている。符号１５は、シャフト２を把持するチャックである。チャック１５に、シャフト２を軸線回りに回転駆動するためのモータの減速機（それぞれ図示略）が接続されている。
【０００６】
台座１２，１３には、垂直方向に延びるスリット１６が設けられ、スリット１６には、すべり軸受３を保持するためのコンロッド１７が配置されている。コンロッド１７の略中間部には、すべり軸受３が内周面に取り付けられる貫通孔１７Ａが水平方向に形成されている。コンロッド１７の下端部には、下記加振機２０の加振シャフト２２が貫通して設けられる貫通孔１７Ｂが水平方向に形成されている。コンロッド１７には、すべり軸受３の外周面における上側中央部の温度を測定するための熱電対１８が設けられている。
【０００７】
台座１１，１２には、スリット１６に連通する中空部１９が形成され、中空部１９には、コンロッド１７を垂直方向に振動させるための加振機２０が設けられている。加振機２０は、本体２１に設けられ垂直方向に振動する加振シャフト２２を備え、加振シャフト２２はコンロッド１７の貫通孔１７Ｂに貫通している。台座１３の上面には、シャフト２の位置を手動で調整するためのシャフト固定台座ボルト３１が設けられている。台座１３の下部には、コンロッド１７の位置を手動で調整するためのコンロッド位置決めボルト３２が設けられている。
【０００８】
上記摺動装置１を用いた摺動試験では、すべり軸受３に形成された潤滑油供給孔からすべり軸受３の摺動面に潤滑油を供給しながら、モータによってシャフト２を軸線回りに回転させる。シャフト２の回転時に、加振機２０によって所定の時間間隔で段階的に振幅を大きくさせながら垂直方向にコンロッド１７を振動させることにより、コンロッド１７に保持されたすべり軸受３の摺動面にステップ荷重を印加する。この場合、熱電対１８によって、すべり軸受３の外周面における中央部の温度を所定の時間間隔で測定すると、図８に示すような測温データが得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、摺動試験装置１では、試験中の加振機２０による振動等に起因してコンロッド１７に傾きが発生することによって、図７に示すように試験中にすべり軸受３の軸線方向両端部に片当りが発生することがある。
【００１０】
しかしながら、上記のような摺動試験装置１では、すべり軸受３の軸線方向に片当りが生じていたかどうかは、試験後にすべり軸受３の状態を確認したときに初めてわかる。そして、そのような状況で得られた摺動試験結果は信頼性がないから、片当りが生じない状態にして摺動試験をやり直す必要がある。上記の摺動試験装置で片当りを解消するには、シャフト固定台座ボルト３１を緩め、台座１２，１３間に薄板を挟むなどしてコンロッド１７の傾きに合わせてシャフト２の傾きを調整したり、台座１３と平軸受１４の間に薄板を挟むことによりシャフト２の傾きを調整したり、コンロッド位置決めボルト３２を用いてコンロッド１７の傾きを調整する。しかしながら、このような傾き調整を行っても、すべり軸受３に片当りが発生するか否かは、再試験後にすべり軸受３の状態を確認したときに初めてわかる。このように、上記摺動試験装置では、すべり軸受３の片当りが解消できたことを確認するまで、摺動試験とシャフトやコンロッドの傾き調整とを繰り返し行わなければならないから、摺動試験に多大な労力を必要としている。
【００１１】
したがって、本発明は、摺動試験中にすべり軸受の片当りの発生を検出することができるとともに、試験を中断してすべり軸受を取り出すことなく片当りを解消することができ、これにより摺動試験を効率良く行うことができる摺動試験装置および摺動試験方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の摺動試験装置は、軸線回りに回転する柱状部材と、軸受保持部材により保持され柱状部材を回転自在に支持する軸受との摺動性能を試験する摺動試験装置であって、軸受の一側の両端部の温度を測定する第１温度検出手段と、軸受保持部材を前記軸線方向に傾動させることにより、軸受保持部材の軸線方向に対する傾きを調整する傾き調整手段とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
本発明の摺動試験装置では、軸受保持部材が柱状部材に対して傾斜すると、軸受の両端部の内周面のうち傾斜方向を向く面が柱状部材に対して強く押圧される。これが片当りであり、この場合、強く押圧された部分の温度が上昇する。本発明の摺動試験装置では、軸受の一側の両端部の温度を測定する第１温度検出手段を備えているから、軸受の両端部の内周面における被押圧部分の温度上昇を検出することができ、これにより片当りの発生を検出することができる。また、この場合、第１温度検出手段で測定された軸受の両端部の温度差が小さくなるように、傾き調整手段によって軸受保持部材を軸線方向に傾動させると、軸受を取り出すことなく軸受の片当りを解消することができるので、摺動試験を効率良く行うことができる。
【００１４】
ここで、摺動試験装置の性能を向上させるために種々の構成を用いることができる。たとえば、軸受保持部材を軸線方向とは垂直な方向に振動させる加振手段を備えることができる。この場合、加振手段によって、柱状部材の軸線方向と垂直な方向に軸受保持部材を振動させることによって、軸受保持部材に保持された軸受の摺動面に荷重を印加する荷重印加試験を行うことができるが、その場合には上記のような軸受の片当りが発生しやすくなる。
【００１５】
そこで、摺動試験装置は、軸受の片当りを自動で解消するための構成を備えるのが好適である。たとえば、摺動試験装置は、第１温度検出手段により測定された軸受の両端部の温度に基づいて、その温度差が小さくなるような軸受保持部材の傾き調整方向および傾き調整量を演算する演算手段と、演算手段により演算された軸受保持部材の傾き調整方向および傾き調整量に基づき、柱状部材に対して傾き調整手段と反対側に設けられた部材を支点として軸受保持部材を傾動させるように傾き調整手段を駆動する第１駆動手段とを備えることができる。
【００１６】
上記態様では、第１温度検出手段により測定された軸受の両端部の温度差が小さくなるように演算手段により演算された軸受保持部材の傾き調整方向および傾き調整量に基いて、傾き調整手段が第１駆動手段によって駆動されるので、試験中に軸受の片当りを自動で解消することができる。したがって、荷重印加試験を行う場合でも、摺動試験を効率良く行うことができる。
【００１７】
また、第１温度検出手段により検出された温度上昇が片当りではなく、たとえば軸受の両端部の内周面における傷など異常状態に起因することがあり、この場合、傾き調整によって軸受の両端部の温度差が大きくなる。そこで、摺動試験装置は、軸受の両端部の片当り以外の異常状態を検出するための構成を用いることが好適である。たとえば、摺動試験装置は、温度検出手段によって検出された傾き調整手段による軸受保持部材の傾き調整前後の温度を比較し、傾き調整によって軸受の両端部の温度差が大きくなった場合に信号を発する異常警告手段を備えることができる。
【００１８】
ところで、上記のように加振手段により柱状部材の軸線方向と垂直な方向に軸受保持部材を振動させることによって、上記のような軸受保持部材の傾きだけでなく、軸受保持部材の回転ねじれが発生することがある。この場合、軸受の両端部の内周面のうち上記回転ねじれ方向を向く面が柱状部材に対して強く押圧されて片当りが発生し、強く押圧された部分の温度が上昇する。そこで、摺動試験装置は、軸受保持部材の回転ねじれによる軸受の片当りを解消するための構成を備えることが好適である。たとえば、摺動試験装置は、軸受の摺動面において第１温度検出手段と円周方向に略９０度離れて位置する一側の両端部の温度を測定する第２温度検出手段と、軸受保持部材の軸受に対する位相を調整する位相調整手段とを備えることができる。
【００１９】
上記態様では、軸受の摺動面において第１温度検出手段と円周方向に略９０度離れて位置する一側の両端部の温度を測定する第２温度検出手段を備えているから、軸受の両端部の内周面における軸受保持部材の回転ねじれによる被押圧部分の温度上昇を検出することができ、これにより片当りの発生を検出することができる。また、この場合、第２温度検出手段で測定された軸受の両端部の温度差が小さくなるように、位相調整手段によって軸受保持部材の軸受に対する位相を調整すると、すべり軸受を取り出すことなく軸受の片当りを解消することができるので、摺動試験をより効率良く行うことができる。
【００２０】
また、摺動試験装置は、軸受保持部材の回転ねじれによる軸受の片当りを自動で解消するための構成を備えることが好適である。たとえば摺動試験装置は、位相調整手段を駆動する第２駆動手段を備えることができる。この場合、演算手段は、第２温度検出手段により測定された軸受の両端部の温度に基づいて、その温度差が小さくなるような軸受保持部材の位相調整方向および位相調整量を演算し、第２駆動手段は、演算手段により演算された軸受保持部材の位相調整方向および位相調整量に基づき、柱状部材に対して位相調整手段と反対側に設けられた部材を支点として位相調整手段を駆動することができる。
【００２１】
上記態様では、第２温度検出手段により測定された軸受の両端部の温度差が小さくなるように演算手段により演算された軸受保持部材の位相調整方向および位相調整量に基いて、位相調整手段が第２駆動手段によって駆動されるので、試験中に軸受の片当りを自動で解消することができる。その結果、摺動試験をより効率良く行うことができる。
【００２２】
また、第２温度検出手段により検出された温度上昇が片当りではなく、たとえば軸受の両端部の内周面における傷などに起因することがあり、この場合、位相調整によって軸受の両端部の温度差が大きくなる。そこで、摺動試験装置は、軸受の両端部の片当り以外の異常状態を検出するための構成を備えることが好適である。たとえば、上記異常警告手段は、第２温度検出手段によって検出された位相調整手段による軸受保持部材の位相調整前後の温度を比較し、位相調整によって軸受の両端部の温度差が大きくなった場合に信号を発することができる。
【００２３】
本発明の摺動試験方法は、軸線回りに回転する柱状部材と、軸受保持部材により保持され柱状部材を回転自在に支持する軸受との摺動性能を試験する摺動試験方法であって、軸受の一側の両端部の温度を測定し、測定された両端部に温度差があるとき、その温度差が小さくなるように軸受保持部材を軸線方向に傾動させることにより、軸受保持部材の軸線方向に対する傾きを調整することを特徴としている。
【００２４】
本発明の摺動試験方法では、本発明の摺動試験装置と同様な作用・効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の摺動試験装置または摺動試験方法によれば、軸受の一側の両端部の温度を測定する第１温度検出手段を備えているから、軸受の両端部の内周面における被押圧部分の温度上昇を検出することができ、これにより片当りの発生を検出することができる。また、この場合、第１温度検出手段で測定された軸受の両端部の温度差が小さくなるように、傾き調整手段によって軸受保持部材を軸線方向に傾動させると、軸受を取り出すことなく軸受の片当りを解消することができるので、摺動試験を効率良く行うことができる等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（１）実施形態の構成
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る摺動試験装置１００の概略構成を表す側断面図である。図２は、図１の摺動試験装置１の傾き調整機構１４０の制御ブロック図である。なお、本実施形態では、図６と同様な構成要素には同符号を付し、その説明は省略している。
【００２７】
貫通孔１３Ａには、シャフト２（柱状部材）を回転自在に支持するボールベアリング１１４が固定されている。ボールベアリング１１４によって、装置自体のフリクションを低減することができる。台座１３の上端部には、下記傾き調整機構１４０の傾き調整ねじ１４１が水平方向に貫通して設けられる貫通孔１１３Ｂが形成されている。コンロッド１７（軸受保持部材）は、幅広な剛体コンロッドである。貫通孔１７Ａの軸線方向両端部には、下記傾き調整機構１４０によってコンロッド１７の傾きを調整したときに、そこでシャフト２と片当りが生じないように傾き調整逃げ溝１１７Ｃが形成されている。
【００２８】
コンロッド１７の左端部、中央部、および右端部には、コンロッド１７の上面からすべり軸受３まで垂直方向に延びる熱電対取付孔が形成され、熱電対取付孔には、すべり軸受３の外周面における上側左端部、上側中央部、および上側右端部に測温線が接続された熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃ（第１温度測定手段）が設けられている。熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃは、すべり軸受３（軸受）の外周の上側の母線に沿って設けられ、すべり軸受３外周面の上側左端部、上側中央部、上側右端部の温度を測定する。コンロッド１７の右上端部には、下記傾き調整機構１４０の傾き調整ねじ１４１（傾き調整手段）と螺合する雌ネジ孔１１７Ｄが水平方向に形成されている。
【００２９】
台座１１には、コンロッド１７の軸線に対する傾きを調整するための傾き調整機構１４０が設けられている。傾き調整機構１４０は、先端部に上記雌ネジ孔１１７Ｄに螺合する雄ネジ１４１Ａが形成された傾き調整ねじ１４１（傾き調整手段）と、傾き調整ねじ１４１を回転駆動するモータ１４２（第１駆動手段）とを備えている。台座１１の下部には、シャフト２とすべり軸受３の摺動面に潤滑油を供給するためのオイル供給路１５０が設けられている。オイル供給路１５０から供給された潤滑油は、すべり軸受３に形成された潤滑油供給孔を通じて上記摺動面に供給され、そこに潤滑油の油膜が形成される。
【００３０】
また、装置１は、図２に示すように、演算部１６０および異常警告部１７０を備えている。演算部１６０は、熱電対１１８Ａ，１１８Ｃによって検出された温度に基づいて、すべり軸受３の外周面における上側左端部と上側右端部との温度差がなくなるように、コンロッド１７の傾き調整方向および傾き調整量を演算する。傾き調整機構１４０のモータ１４２は、演算部１６０によって演算された傾き調整方向および傾き調整量に従って、傾き調整ねじ１４１を回転駆動させて水平方向に移動させる。異常警告部１７０は、傾き調整機構１４０による傾き調整前後において熱電対１１８Ａ，１１８Ｃによって検出された温度を比較し、傾き調整前後において温度差が増大した場合に信号を発する。
【００３１】
（２）実施形態の動作
次に、上記摺動試験装置１００を用いて、シャフト２とすべり軸受３との摺動試験を行う場合について、主に図３〜図５を参照して説明する。図３は、摺動試験装置１００のコンロッド１７が傾きが生じている状態を表す部分図、図４は、傾き調整機構１４０を用いて、図３で表される摺動試験装置１００のコンロッド１７の傾きを調整した状態を表す部分図、図５は、摺動試験において、熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃにより得られた測温データの一例である。なお、図５において、データＡ〜Ｃは、熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃにより得られた測温データを示している。
【００３２】
シャフト２とすべり軸受３との摺動試験では、図１に示すように摺動試験装置１００にシャフト２、すべり軸受３、およびコンロッド１７をセットした後、オイル供給口１５０からすべり軸受３の潤滑油供給孔を通じてすべり軸受３の摺動面に潤滑油を供給しながら、モータ１５によって軸線回りにシャフト２を回転させる。シャフト２の回転時に、加振機１２０を用いて、加振シャフト１２２によって所定の時間間隔で段階的に振幅を大きくさせつつ垂直方向にコンロッド１７を振動させることにより、コンロッド１７に保持されたすべり軸受３の摺動面にステップ荷重を印加する。
【００３３】
上記摺動試験において、熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃによって温度を測定すると、図５に示すように、ステップ荷重の段階的な増加に合わせて、すべり軸受３の外周面の上側左端部、上側中央部、および上側左端部の温度が段階的に上昇していく。ここで、摺動試験では、コンロッド１７を垂直方向に振動させているため、たとえば図３に示すようにコンロッド１７の上部がシャフト２の振動面内で右側に傾くことがある。この場合、コンロッド１７に保持されたすべり軸受３の上側右端部が下方に傾き、すべり軸受３の摺動面の上側右端部がシャフト２から強く押圧され、片当りが生じるため、そこで発熱が生じる。これにより、図５に示すように、すべり軸受３の外周面における上側右端部の温度が、すべり軸受３の外周面における上側左端部の温度に比べて大きく上昇していく。
【００３４】
上記のようにすべり軸受３の外周面における上側左端部と上側右端部に温度差が生じると、熱電対１１８Ａ，１１８Ｃによって検出された温度に基づいて、演算部１６０は、すべり軸受３の摺動面における上側左端部と上側右端部の温度差が小さくなるようなコンロッド１７の上部の傾き調整方向および傾き調整量を演算する。本実施形態では、すべり軸受３の外周面における上側右端部の温度がすべり軸受３の外周面における上側左端部の温度に比べて大きいので、コンロッド１７の上部の傾き調整方向は左方向である。そして、傾き調整機構１４０では、演算部１６０によって演算されたコンロッド１７の傾き調整方向および傾き調整量に従って、モータ１４２によって傾き調整ねじ１４１が左側に移動するようにそれを回転させることにより、図４に示すように、コンロッド１７の上部を左側に押すと、コンロッド１７の上部は、左側のコンロッド位置決めボルト３２を支点として左側に傾く。
【００３５】
上記のようなコンロッド１７の傾き調整は、図５に示すようにすべり軸受３の外周面の上側左端部および上側右端部の温度差がなくなるまで行われ、これによりすべり軸受３の摺動面の上側右端部の片当りが解消される。コンロッド１７の傾き調整後、すべり軸受３の外周面における上側右端部の温度は、段階的なステップ荷重の増加に合わせて、すべり軸受３の外周面における上側左端部の温度と同等に上昇していく。
【００３６】
一方、上記のようにすべり軸受３の外周面における上側左端部と上側右端部の温度差が、すべり軸受３の摺動面の軸線方向上側右端部の片当りでなく、たとえばすべり軸受３の内周面に生じた傷等の異常状態に起因するものであった場合、上記のようなコンロッド１７の傾き調整を行うと、すべり軸受３の外周面の上側左端部と上側右端部の温度差が増大することがある。この場合、異常警告部１７０は信号を発するので、荷重摺動試験を中断する。
【００３７】
本実施形態の摺動試験装置１００では、すべり軸受３の一側の両端部の温度を測定する熱電対１１８Ａ，１１８Ｃを備えているから、すべり軸受３の両端部の内周面における被押圧部分の温度上昇を検出することができ、これにより片当りの発生を検出することができる。また、この場合、熱電対１１８Ａ，１１８Ｃで測定されたすべり軸受３の両端部の温度差が小さくなるように、傾き調整ねじ１４１によってコンロッド１７を軸線方向に傾動させると、すべり軸受３を取り出すことなくすべり軸受３の片当りを解消することができるので、摺動試験を効率良く行うことができる。
【００３８】
特に、熱電対１１８Ａ，１１８Ｃにより測定されたすべり軸受３の両端部の温度差が小さくなるように演算部１６０により演算されたコンロッド１７の傾き調整方向および傾き調整量に基いて、傾き調整ねじ１４１がモータ１４２によって駆動されるので、試験中にすべり軸受３の片当りを自動で解消することができる。その結果、荷重印加試験を行う場合でも、摺動試験を効率良く行うことができる。
【００３９】
また、傾き調整後、すべり軸受３の外周面の上側左端部と上側右端部の温度差が増大した場合、異常警告部１７０は信号を発するので、すべり軸受３の片当り以外の異常状態を検知することができる。
【００４０】
（３）変形例
上記実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、すべり軸受３の外周面においてシャフト２の円周方向に熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃと９０度離れて位置する手前側左端部（あるいは奥側左端部）、手前側中央部（あるいは奥側中央部）、手前側右端部（あるいは奥側右端部）の温度を測定するための熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃと同様な手前側の熱電対（第２温度検出手段）を備えることができる。この場合、シャフト２の円周方向に傾き調整ねじ１４１と９０度離れて手前側（あるいは奥側）に位置する傾き調整ねじ１４１と同様な位相調整ねじ（位相調整手段）と、モータ１４２と同様な位相調整用モータ（第２駆動手段）とを有する位相調整機構を備えることができる。位相調整ねじは、すべり軸受３に対するコンロッド１７の位相を調整するためのねじである。位相調整ねじ用のモータは、シャフト２に対して位相調整ねじと反対側に設けられたコンロッド位置決めボルト３２と同様なコンロッド位置決めボルトを支点として位相調整ねじを回転駆動する。また、位相調整を行った後、すべり軸受３の外周面の手前側左端部と手前側右端部の温度差が増大した場合、異常警告部１７０は信号を発することができる。
【００４１】
上記態様では、コンロッド１７の右回りの回転ねじれが発生した場合、すべり軸受３の摺動面における手前側右端部がシャフト２から強く押圧され、片当りが生じるため、そこで発熱が生じる。これにより、すべり軸受３の外周面における手前側右端部の温度が、すべり軸受３の外周面における手前側左端部の温度に比べて大きく上昇していく。このようにすべり軸受３の外周面における手前側左端部と手前側右端部に温度差が生じると、手前側熱電対によって検出された温度に基づいて、演算部１６０は、すべり軸受３の摺動面における手前側左端部と手前側右端部の温度差が小さくなるようなコンロッド１７のすべり軸受３に対する位相調整方向および位相調整量を演算する。本実施形態では、すべり軸受３の外周面における手前側右端部の温度がすべり軸受３の外周面における手前側左端部の温度に比べて大きいので、コンロッド１７のすべり軸受３に対する位相調整方向は左回りである。
【００４２】
そして、位相調整機構では、演算部１６０によって演算されたコンロッド１７のすべり軸受３に対する位相調整方向および位相調整量に従って、位相調整用モータによって位相調整ねじが左側に移動するようにそれを回転させることにより、コンロッド１７を左側に押すと、コンロッド１７は、シャフト２に対して位相調整ねじと反対側に設けられたコンロッド位置決めボルトを支点として左回りに移動する。このようなコンロッド１７の位相調整は、すべり軸受３の外周面の手前側左端部および手前側右端部の温度差がなくなるまで行われ、これによりすべり軸受３の摺動面の手前側右端部の片当りが解消される。
【００４３】
上記態様では、すべり軸受３の摺動面において熱電対１１８Ａ，１１８Ｃと円周方向に略９０度離れて位置する手前側の両端部の温度を測定する手前側熱電対を備えているから、すべり軸受３の両端部の内周面におけるコンロッド１７の回転ねじれによる被押圧部分の温度上昇を検出することができ、これにより片当りの発生を検出することができる。また、この場合、手前側熱電対で測定されたすべり軸受３の両端部の温度差が小さくなるように、位相調整ねじによってコンロッド１７のすべり軸受３に対する位相を調整すると、すべり軸受３を取り出すことなくすべり軸受３の片当りを解消することができるので、摺動試験をより効率良く行うことができる。
【００４４】
特に、手前側熱電対により測定されたすべり軸受３の両端部の温度差が小さくなるように演算部１６０により演算されたコンロッド１７の位相調整方向および位相調整量に基いて、位相調整ねじが位相調整用モータによって駆動されるので、試験中にすべり軸受３の片当りを自動で解消することができる。その結果、摺動試験をより効率良く行うことができる。また、位相調整後、すべり軸受３の外周面の手前側左端部と手前側右端部の温度差が増大した場合、異常警告部１７０は信号を発するので、すべり軸受３の片当り以外の異常状態を検知することができる。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃによって、すべり軸受３の外周面における上側左端部、上側中央部、および上側右端部の温度を測定するようにしたが、熱電対１１８Ａ〜１１８Ｃによって、すべり軸受３の外周面における下側左端部、下側中央部、および下側右端部の温度を測定してもよい。さらに上記実施形態では、本発明を、荷重印加試験を行うために加振機２０を有する摺動試験装置１００に適用したが、これに限定されるものではなく、加振機２０を有しない摺動試験装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る摺動試験装置の概略構成を表す側断面図である。
【図２】図１の摺動試験装置の傾き調整機構の制御ブロック図である。
【図３】図１の摺動試験装置のコンロッドが傾いている状態を表す部分図である。
【図４】図３で表される摺動試験装置のコンロッドの傾きを調整した状態を表す部分図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る摺動試験装置を用いて行った摺動試験においてコンロッドの傾き調整前後に熱電対により得られた測温データの一例である。
【図６】従来の摺動試験装置の概略構成を表す側断面図である。
【図７】図６の摺動試験装置のコンロッドが傾いている状態を表す部分図である。
【図８】従来の摺動試験装置を用いて行った摺動試験において熱電対により得られた測温データの一例である。
【符号の説明】
【００４７】
２…シャフト（柱状部材）、３…軸受（すべり軸受）、１７…コンロッド（軸受保持部材）、２０…加振機（加振手段）、１００…摺動試験装置、１１８Ａ〜１１８Ｃ…熱電対（第１温度検出手段）、１４１…傾き調整ねじ（傾き調整手段）、１４２…モータ（第１駆動手段）、１６０…演算部（演算手段）、１７０…異常警告部（異常警告手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転する柱状部材と、軸受保持部材により保持され前記柱状部材を回転自在に支持する軸受との摺動性能を試験する摺動試験装置において、
前記軸受の一側の両端部の温度を測定する第１温度検出手段と、
前記軸受保持部材を前記軸線方向に傾動させることにより、前記軸受保持部材の軸線方向に対する傾きを調整する傾き調整手段とを備えたことを特徴とする摺動試験装置。
【請求項２】
前記第１温度検出手段は、前記軸受の外周の１つの母線に沿って設けられていることを特徴とする請求項１に記載の摺動試験装置。
【請求項３】
前記軸受保持部材を前記軸線方向と垂直な方向に振動させる加振手段と、
前記第１温度検出手段により測定された前記軸受の両端部の温度に基づいて、その温度差が小さくなるような前記軸受保持部材の傾き調整方向および傾き調整量を演算する演算手段と、
前記演算手段により演算された前記軸受保持部材の傾き調整方向および傾き調整量に基づき、前記柱状部材に対して前記傾き調整手段と反対側に設けられた部材を支点として前記軸受保持部材を傾動させるように前記傾き調整手段を駆動する第１駆動手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の摺動試験装置。
【請求項４】
前記第１温度検出手段によって検出された前記傾き調整手段による前記軸受保持部材の傾き調整前後の温度を比較し、前記傾き調整によって前記軸受の両端部の温度差が大きくなった場合に信号を発する異常警告手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の摺動試験装置。
【請求項５】
前記軸受の摺動面において前記第１温度検出手段と円周方向に略９０度離れて位置する一側の両端部の温度を測定する第２温度検出手段と、
前記軸受保持部材の前記軸受に対する位相を調整する位相調整手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の摺動試験装置。
【請求項６】
前記位相調整手段を駆動する第２駆動手段を備え、
前記演算手段は、前記第２温度検出手段により測定された前記軸受の両端部の温度に基づいて、その温度差が小さくなるような前記軸受保持部材の位相調整方向および位相調整量を演算し、
前記第２駆動手段は、前記演算手段により演算された前記軸受保持部材の位相調整方向および位相調整量に基づき、前記柱状部材に対して前記位相調整手段と反対側に設けられた部材を支点として前記位相調整手段を駆動することを特徴とする請求項５に記載の摺動試験装置。
【請求項７】
前記異常警告手段は、前記第２温度検出手段によって検出された前記位相調整手段による前記軸受保持部材の位相調整前後の温度を比較し、前記位相調整によって前記軸受の両端部の温度差が大きくなった場合に信号を発することを特徴とする請求項５または６に記載の摺動試験装置。
【請求項８】
軸線回りに回転する柱状部材と、軸受保持部材により保持され前記柱状部材を回転自在に支持する軸受との摺動性能を試験する摺動試験方法において、
前記軸受の一側の両端部の温度を測定し、測定された両端部に温度差があるとき、その温度差が小さくなるように前記軸受保持部材を前記軸線方向に傾動させることにより、前記軸受保持部材の前記軸線方向に対する傾きを調整することを特徴とする摺動試験方法。
【請求項１】
軸線回りに回転する柱状部材と、軸受保持部材により保持され前記柱状部材を回転自在に支持する軸受との摺動性能を試験する摺動試験装置において、
前記軸受の一側の両端部の温度を測定する第１温度検出手段と、
前記軸受保持部材を前記軸線方向に傾動させることにより、前記軸受保持部材の軸線方向に対する傾きを調整する傾き調整手段とを備えたことを特徴とする摺動試験装置。
【請求項２】
前記第１温度検出手段は、前記軸受の外周の１つの母線に沿って設けられていることを特徴とする請求項１に記載の摺動試験装置。
【請求項３】
前記軸受保持部材を前記軸線方向と垂直な方向に振動させる加振手段と、
前記第１温度検出手段により測定された前記軸受の両端部の温度に基づいて、その温度差が小さくなるような前記軸受保持部材の傾き調整方向および傾き調整量を演算する演算手段と、
前記演算手段により演算された前記軸受保持部材の傾き調整方向および傾き調整量に基づき、前記柱状部材に対して前記傾き調整手段と反対側に設けられた部材を支点として前記軸受保持部材を傾動させるように前記傾き調整手段を駆動する第１駆動手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の摺動試験装置。
【請求項４】
前記第１温度検出手段によって検出された前記傾き調整手段による前記軸受保持部材の傾き調整前後の温度を比較し、前記傾き調整によって前記軸受の両端部の温度差が大きくなった場合に信号を発する異常警告手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の摺動試験装置。
【請求項５】
前記軸受の摺動面において前記第１温度検出手段と円周方向に略９０度離れて位置する一側の両端部の温度を測定する第２温度検出手段と、
前記軸受保持部材の前記軸受に対する位相を調整する位相調整手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の摺動試験装置。
【請求項６】
前記位相調整手段を駆動する第２駆動手段を備え、
前記演算手段は、前記第２温度検出手段により測定された前記軸受の両端部の温度に基づいて、その温度差が小さくなるような前記軸受保持部材の位相調整方向および位相調整量を演算し、
前記第２駆動手段は、前記演算手段により演算された前記軸受保持部材の位相調整方向および位相調整量に基づき、前記柱状部材に対して前記位相調整手段と反対側に設けられた部材を支点として前記位相調整手段を駆動することを特徴とする請求項５に記載の摺動試験装置。
【請求項７】
前記異常警告手段は、前記第２温度検出手段によって検出された前記位相調整手段による前記軸受保持部材の位相調整前後の温度を比較し、前記位相調整によって前記軸受の両端部の温度差が大きくなった場合に信号を発することを特徴とする請求項５または６に記載の摺動試験装置。
【請求項８】
軸線回りに回転する柱状部材と、軸受保持部材により保持され前記柱状部材を回転自在に支持する軸受との摺動性能を試験する摺動試験方法において、
前記軸受の一側の両端部の温度を測定し、測定された両端部に温度差があるとき、その温度差が小さくなるように前記軸受保持部材を前記軸線方向に傾動させることにより、前記軸受保持部材の前記軸線方向に対する傾きを調整することを特徴とする摺動試験方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２７５６３３（Ｐ２００６−２７５６３３Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９２４４０（Ｐ２００５−９２４４０）
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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