転がり軸受用保持器の耐久試験方法及び装置
【課題】大きな荷重を必要とせず確実に保持器を破断させることのできる、転がり軸受用保持器の耐久試験方法及び装置を提供する。
【解決手段】外輪３と内輪７との間に介装される多数の転動体４を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の耐久試験装置において、前記外輪３に嵌合するハウジング５と、前記内輪７に嵌合する軸９と、該軸９を駆動する駆動手段と、前記ハウジング５にモーメント荷重を負荷するモーメント荷重負荷手段１８と、前記ハウジング５にラジアル荷重を負荷するラジアル荷重負荷手段２９とを備えたことを特徴とする耐久試験装置。
【解決手段】外輪３と内輪７との間に介装される多数の転動体４を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の耐久試験装置において、前記外輪３に嵌合するハウジング５と、前記内輪７に嵌合する軸９と、該軸９を駆動する駆動手段と、前記ハウジング５にモーメント荷重を負荷するモーメント荷重負荷手段１８と、前記ハウジング５にラジアル荷重を負荷するラジアル荷重負荷手段２９とを備えたことを特徴とする耐久試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受内で転動体を保持するのに用いられる保持器の耐久試験方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸受の保持器の耐久性を評価するには、保持器にスラスト荷重を加えながら軸受を回転させて保持器を疲労させる試験方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、他には、保持器にラジアル荷重を加えながら軸受を回転させて保持器を疲労させる試験方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２５４８６６号公報
【非特許文献１】NTN TECHNICAL REVIEW No.65 (1996) (NTN株式会社、1996年、第73〜第77ページ)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来の方法では、保持器を完全に破断させようとするにはスラスト荷重又はラジアル荷重を極めて大きくする必要がる。そして、スラスト荷重又はラジアル荷重を極めて大きくすると試験中に軸受全体が高温になり、軸受が早期に焼き付く恐れがあるという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、上記問題を解決することにあり、一方向の大きな荷重を必要とせず確実に保持器を破断させることのできる、転がり軸受用保持器の耐久試験方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 外輪と内輪との間に介装される多数の転動体を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の耐久試験方法において、前記内輪に嵌合した軸を回転させるとともに、前記外輪に嵌合したハウジングにモーメント荷重とラジアル荷重とを加えて前記保持器の耐久性を評価することを特徴とする耐久試験方法。
（２） 外輪と内輪との間に介装される多数の転動体を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の耐久試験装置において、前記外輪に嵌合するハウジングと、前記内輪に嵌合する軸と、該軸を駆動する駆動手段と、前記ハウジングにモーメント荷重を負荷するモーメント荷重負荷手段と、前記ハウジングにラジアル荷重を負荷するラジアル荷重負荷手段とを備えたことを特徴とする耐久試験装置。
【０００６】
本発明によれば、外輪に嵌合したハウジングにモーメント荷重とラジアル荷重の２種類の異なる方向の荷重を同時に加えるので、それぞれの荷重を大きくしなくても転動体と保持器との公転速度差が効率よく発生し、一方向の荷重だけを加える場合に比べて軸受全体に係る負荷が小さくなる。また、従来のようにスラスト荷重を用いるよりもモーメント荷重を用いる方が、小さい荷重で保持器に負荷を効率よくかつ容易に与えることができる。したがって、耐久試験中に軸受が高温になって焼き付くことがない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、耐久試験の際に、外輪に嵌合したハウジングにモーメント荷重とラジアル荷重の２種類の荷重を同時に加えるので、保持器を破断させるのに、従来の一方向の荷重だけを加える場合のような極めて大きな負荷を必要としない。したがって、保持器の耐久試験の際に軸受が高温にならず、保持器破断前に軸受が焼き付くことがなく、確実な破断確認を実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態を説明する。
図１は本発明を実施する転がり軸受用保持器の耐久試験装置の構成図である。
【０００９】
この装置は、耐久試験をされる保持器を内蔵した試験用軸受１の外輪３に嵌合するハウジング５と、試験用軸受１の内輪７に一端が嵌合する軸９と、この軸９の他端に嵌合して軸９を回転駆動するのに用いられるプーリ１１と、軸９を回転可能に支持し軸受支持部材１３を介して支持壁１５に固定される軸受１７とを備えている。プーリ１１は図示しないモータにより回転される。
【００１０】
支持壁１５には、試験用軸受１が嵌合したハウジング５に軸方向からモーメント荷重を負荷するモーメント荷重負荷装置１８が設けられている。モーメント荷重負荷装置１８は、ハウジング５に軸方向から当接するロッド１９と、該ロッド１９をハウジング５に向けて所定の負荷で押圧する圧縮コイルばね２１と、圧縮コイルばね２１の圧縮状態を調節する止め輪２３ａ，２３ｂとナット２５とからなる。ナット２５は軸１９に固着され、軸１９は支持壁１５と螺合している。そして、ナット２５の締め付け加減で押圧力を調整するようになっている。
【００１１】
また、基台２７には試験用軸受１が嵌合したハウジング５にラジアル荷重を負荷するラジアル荷重負荷装置２９が設けられている。ラジアル荷重負荷装置２９は、ハウジング５に周方向から当接するロッド３１と、該ロッド３１をハウジング５に向けて所定の負荷で押圧する圧縮コイルばね３３と、圧縮コイルばね３３の圧縮状態を調節する止め輪３５ａ，３５ｂとナット３７とからなる。ナット３７は軸３１に固着され、軸３１は基台２７と螺合している。そして、ナット３７の締め付け加減で押圧力を調整するようになっている。
【００１２】
モーメント荷重及びラジアル荷重を負荷することにより、荷重が負荷された側の図中下側の軸受回転面Ｓ１は軸心Ｏに対してわずかに傾く。ここで、荷重としてモーメント荷重が用いられるので、小さな荷重でも所要の負荷を与えることができる。なお、荷重が負荷されていない側の図中上側の軸受回転面Ｓ２は軸心Ｏとほぼ直交状態を維持している。この結果、図中Ｌ１とＬ２とで表す転動体４の軌道半径に差が生じ、転動体４と保持器（図示せず）との公転速度差が発生し、転動体４と保持器とが衝突を引き起こし、保持器が疲労する。このため、軸受１が高温となるような大きなモーメント荷重を必要とせず軸受１を焼き付かせることなく保持器の耐久性を評価することができる。
【００１３】
保持器の耐久試験を行うには、まず、軸９に軸受内輪７を嵌合させハウジング５に軸受外輪１を嵌合させる。次に、モーメント荷重負荷装置１８により、所定の曲げモーメント荷重をハウジング５を介して軸受１に加え、かつラジアル荷重負荷装置２９により、所定のラジアル荷重をハウジング５を介して軸受１に加える。最後に、図示しないモータを駆動してプーリ１１を介して軸９を回転させる。そして、保持器が破断するまでの時間を測定することにより、モーメント荷重、ラジアル荷重を参照して保持器の評価を行う。
【００１４】
なお、上記実施形態は、圧縮コイルばね２１，３３により負荷荷重を発生する構成であるが、これに代えて、空気圧シリンダ、油圧シリンダ、おもり等を用いて負荷荷重を発生する構成であってもよい。
【００１５】
実施例１
上記構成の試験装置を用いて、保持器の破断試験を行った。試験条件は以下の通りである。
試験軸受：日本精工株式会社製 玉軸受６２０２Ｊ１
内径：１５ｍｍ 外径：３５ｍｍ 幅：１１ｍｍ
玉径：１５／６４インチ 玉数：８個
モーメント荷重：３５．３ｋＮ−ｍｍ
ラジアル荷重：０．９８ｋＮ
軸回転数：１００００回転／分
【００１６】
試験の結果、試験開始から２５０時間経過時に保持器が破断されたことが確認できた。そして、保持器の破断時まで、軸受は高温にならず焼き付けを起こすことなく軸を良好に回転支持していた。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明実施形態の保持器耐久試験装置の構成図である。
【符号の説明】
【００１８】
１ 軸受
３ 軸受外輪
４ 転動体
５ ハウジング
７ 軸受内輪
９ 軸
１１ プーリ
１３ 軸受支持部材
１５ 支持壁
１７ 軸受
１８ モーメント荷重負荷装置
１９，３１ ロッド
２１，３３ 圧縮コイルばね
２３ａ，２３ｂ，３５ａ，３５ｂ 止め輪
２５，３７ ナット
２７ 基台
２９ ラジアル荷重負荷装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受内で転動体を保持するのに用いられる保持器の耐久試験方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸受の保持器の耐久性を評価するには、保持器にスラスト荷重を加えながら軸受を回転させて保持器を疲労させる試験方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、他には、保持器にラジアル荷重を加えながら軸受を回転させて保持器を疲労させる試験方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２５４８６６号公報
【非特許文献１】NTN TECHNICAL REVIEW No.65 (1996) (NTN株式会社、1996年、第73〜第77ページ)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来の方法では、保持器を完全に破断させようとするにはスラスト荷重又はラジアル荷重を極めて大きくする必要がる。そして、スラスト荷重又はラジアル荷重を極めて大きくすると試験中に軸受全体が高温になり、軸受が早期に焼き付く恐れがあるという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、上記問題を解決することにあり、一方向の大きな荷重を必要とせず確実に保持器を破断させることのできる、転がり軸受用保持器の耐久試験方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 外輪と内輪との間に介装される多数の転動体を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の耐久試験方法において、前記内輪に嵌合した軸を回転させるとともに、前記外輪に嵌合したハウジングにモーメント荷重とラジアル荷重とを加えて前記保持器の耐久性を評価することを特徴とする耐久試験方法。
（２） 外輪と内輪との間に介装される多数の転動体を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の耐久試験装置において、前記外輪に嵌合するハウジングと、前記内輪に嵌合する軸と、該軸を駆動する駆動手段と、前記ハウジングにモーメント荷重を負荷するモーメント荷重負荷手段と、前記ハウジングにラジアル荷重を負荷するラジアル荷重負荷手段とを備えたことを特徴とする耐久試験装置。
【０００６】
本発明によれば、外輪に嵌合したハウジングにモーメント荷重とラジアル荷重の２種類の異なる方向の荷重を同時に加えるので、それぞれの荷重を大きくしなくても転動体と保持器との公転速度差が効率よく発生し、一方向の荷重だけを加える場合に比べて軸受全体に係る負荷が小さくなる。また、従来のようにスラスト荷重を用いるよりもモーメント荷重を用いる方が、小さい荷重で保持器に負荷を効率よくかつ容易に与えることができる。したがって、耐久試験中に軸受が高温になって焼き付くことがない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、耐久試験の際に、外輪に嵌合したハウジングにモーメント荷重とラジアル荷重の２種類の荷重を同時に加えるので、保持器を破断させるのに、従来の一方向の荷重だけを加える場合のような極めて大きな負荷を必要としない。したがって、保持器の耐久試験の際に軸受が高温にならず、保持器破断前に軸受が焼き付くことがなく、確実な破断確認を実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態を説明する。
図１は本発明を実施する転がり軸受用保持器の耐久試験装置の構成図である。
【０００９】
この装置は、耐久試験をされる保持器を内蔵した試験用軸受１の外輪３に嵌合するハウジング５と、試験用軸受１の内輪７に一端が嵌合する軸９と、この軸９の他端に嵌合して軸９を回転駆動するのに用いられるプーリ１１と、軸９を回転可能に支持し軸受支持部材１３を介して支持壁１５に固定される軸受１７とを備えている。プーリ１１は図示しないモータにより回転される。
【００１０】
支持壁１５には、試験用軸受１が嵌合したハウジング５に軸方向からモーメント荷重を負荷するモーメント荷重負荷装置１８が設けられている。モーメント荷重負荷装置１８は、ハウジング５に軸方向から当接するロッド１９と、該ロッド１９をハウジング５に向けて所定の負荷で押圧する圧縮コイルばね２１と、圧縮コイルばね２１の圧縮状態を調節する止め輪２３ａ，２３ｂとナット２５とからなる。ナット２５は軸１９に固着され、軸１９は支持壁１５と螺合している。そして、ナット２５の締め付け加減で押圧力を調整するようになっている。
【００１１】
また、基台２７には試験用軸受１が嵌合したハウジング５にラジアル荷重を負荷するラジアル荷重負荷装置２９が設けられている。ラジアル荷重負荷装置２９は、ハウジング５に周方向から当接するロッド３１と、該ロッド３１をハウジング５に向けて所定の負荷で押圧する圧縮コイルばね３３と、圧縮コイルばね３３の圧縮状態を調節する止め輪３５ａ，３５ｂとナット３７とからなる。ナット３７は軸３１に固着され、軸３１は基台２７と螺合している。そして、ナット３７の締め付け加減で押圧力を調整するようになっている。
【００１２】
モーメント荷重及びラジアル荷重を負荷することにより、荷重が負荷された側の図中下側の軸受回転面Ｓ１は軸心Ｏに対してわずかに傾く。ここで、荷重としてモーメント荷重が用いられるので、小さな荷重でも所要の負荷を与えることができる。なお、荷重が負荷されていない側の図中上側の軸受回転面Ｓ２は軸心Ｏとほぼ直交状態を維持している。この結果、図中Ｌ１とＬ２とで表す転動体４の軌道半径に差が生じ、転動体４と保持器（図示せず）との公転速度差が発生し、転動体４と保持器とが衝突を引き起こし、保持器が疲労する。このため、軸受１が高温となるような大きなモーメント荷重を必要とせず軸受１を焼き付かせることなく保持器の耐久性を評価することができる。
【００１３】
保持器の耐久試験を行うには、まず、軸９に軸受内輪７を嵌合させハウジング５に軸受外輪１を嵌合させる。次に、モーメント荷重負荷装置１８により、所定の曲げモーメント荷重をハウジング５を介して軸受１に加え、かつラジアル荷重負荷装置２９により、所定のラジアル荷重をハウジング５を介して軸受１に加える。最後に、図示しないモータを駆動してプーリ１１を介して軸９を回転させる。そして、保持器が破断するまでの時間を測定することにより、モーメント荷重、ラジアル荷重を参照して保持器の評価を行う。
【００１４】
なお、上記実施形態は、圧縮コイルばね２１，３３により負荷荷重を発生する構成であるが、これに代えて、空気圧シリンダ、油圧シリンダ、おもり等を用いて負荷荷重を発生する構成であってもよい。
【００１５】
実施例１
上記構成の試験装置を用いて、保持器の破断試験を行った。試験条件は以下の通りである。
試験軸受：日本精工株式会社製 玉軸受６２０２Ｊ１
内径：１５ｍｍ 外径：３５ｍｍ 幅：１１ｍｍ
玉径：１５／６４インチ 玉数：８個
モーメント荷重：３５．３ｋＮ−ｍｍ
ラジアル荷重：０．９８ｋＮ
軸回転数：１００００回転／分
【００１６】
試験の結果、試験開始から２５０時間経過時に保持器が破断されたことが確認できた。そして、保持器の破断時まで、軸受は高温にならず焼き付けを起こすことなく軸を良好に回転支持していた。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明実施形態の保持器耐久試験装置の構成図である。
【符号の説明】
【００１８】
１ 軸受
３ 軸受外輪
４ 転動体
５ ハウジング
７ 軸受内輪
９ 軸
１１ プーリ
１３ 軸受支持部材
１５ 支持壁
１７ 軸受
１８ モーメント荷重負荷装置
１９，３１ ロッド
２１，３３ 圧縮コイルばね
２３ａ，２３ｂ，３５ａ，３５ｂ 止め輪
２５，３７ ナット
２７ 基台
２９ ラジアル荷重負荷装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と内輪との間に介装される多数の転動体を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の耐久試験方法において、前記内輪に嵌合した軸を回転させるとともに、前記外輪に嵌合したハウジングにモーメント荷重とラジアル荷重とを加えて前記保持器の耐久性を評価することを特徴とする耐久試験方法。
【請求項２】
外輪と内輪との間に介装される多数の転動体を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の耐久試験装置において、前記外輪に嵌合するハウジングと、前記内輪に嵌合する軸と、該軸を駆動する駆動手段と、前記ハウジングにモーメント荷重を負荷するモーメント荷重負荷手段と、前記ハウジングにラジアル荷重を負荷するラジアル荷重負荷手段とを備えたことを特徴とする耐久試験装置。
【請求項１】
外輪と内輪との間に介装される多数の転動体を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の耐久試験方法において、前記内輪に嵌合した軸を回転させるとともに、前記外輪に嵌合したハウジングにモーメント荷重とラジアル荷重とを加えて前記保持器の耐久性を評価することを特徴とする耐久試験方法。
【請求項２】
外輪と内輪との間に介装される多数の転動体を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の耐久試験装置において、前記外輪に嵌合するハウジングと、前記内輪に嵌合する軸と、該軸を駆動する駆動手段と、前記ハウジングにモーメント荷重を負荷するモーメント荷重負荷手段と、前記ハウジングにラジアル荷重を負荷するラジアル荷重負荷手段とを備えたことを特徴とする耐久試験装置。
【図１】
【公開番号】特開２００７−１９２６７９（Ｐ２００７−１９２６７９Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１４１０（Ｐ２００６−１１４１０）
【出願日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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