軸受機能評価方法
【課題】軸受の各種機能(特に、耐圧性能、動摩擦トルク)を同時に評価可能とした軸受機能評価方法を提供する。
【解決手段】軸受回転状態で当該軸受の各種機能を同時に評価することが可能な軸受機能評価方法であって、気密性を持たせた回転計測装置に評価対象となる軸受６を組替可能にセットした後、回転計測装置で軸受を回転させながら軸受に対して圧縮空気を可変に付加した状態において、回転計測装置の消費電力を測定することで当該軸受の動摩擦トルクを評価すると同時に、軸受を通過した空気圧を測定することで当該軸受の耐圧性能を評価する。
【解決手段】軸受回転状態で当該軸受の各種機能を同時に評価することが可能な軸受機能評価方法であって、気密性を持たせた回転計測装置に評価対象となる軸受６を組替可能にセットした後、回転計測装置で軸受を回転させながら軸受に対して圧縮空気を可変に付加した状態において、回転計測装置の消費電力を測定することで当該軸受の動摩擦トルクを評価すると同時に、軸受を通過した空気圧を測定することで当該軸受の耐圧性能を評価する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受の各種機能(特に、耐圧性能、動摩擦トルク)を同時に評価可能とした軸受機能評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸受の各種機能を評価するための種々の軸受機能評価方法が知られている。その一例として特許文献１には、評価対象となる軸受が用いられる回転系を数学的にモデル化し、当該数学的モデルに基づいて、軸受の耐久性や振動特性などの各種機能を評価する方法が提案されている。このような評価方法において、例えば密封型シール付き軸受のシール密封性能(耐圧性能)の評価は、軸受を動作させずに静的な非回転状態とし、その状態で当該軸受に対して圧力を増減変化させながら付加して行われている。また、密封型シール付き軸受の動摩擦トルクの評価は、軸受を動的な回転状態とし、その状態で当該軸受に対して一定の圧力を付加して行われている。
【０００３】
ところで、従来の評価方法では、その評価結果が実際の使用条件下での軸受機能と異なる場合があった。例えば密封型の接触シールでは、外力(圧力)を受けると当該接触シール接触圧が変化し、その際の摩擦抵抗が変化することで、動摩擦トルクの評価に影響を及ぼす場合がある。しかしながら、従来の評価方法では、かかる影響を考慮した評価を行うことができないといった問題がある。
【特許文献１】特開２００１−５０８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、軸受の各種機能(特に、耐圧性能、動摩擦トルク)を同時に評価可能とした軸受機能評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的を達成するために、本発明は、軸受回転状態で当該軸受の各種機能を同時に評価することが可能な軸受機能評価方法であって、気密性を持たせた回転計測装置に評価対象となる軸受を組替可能にセットした後、回転計測装置で軸受を回転させながら軸受に対して圧縮空気を可変に付加した状態において、回転計測装置の消費電力を測定することで当該軸受の動摩擦トルクを評価すると同時に、軸受を通過した空気圧を測定することで当該軸受の耐圧性能を評価する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、軸受の各種機能(特に、耐圧性能、動摩擦トルク)を同時に評価可能とした軸受機能評価方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施の形態に係る軸受機能評価方法について、添付図面を参照して説明する。なお、当該評価方法の評価対象となる軸受としては、例えば転がり軸受やすべり軸受など各種の軸受を適用することができるが、ここでは一例として転がり軸受を想定する。この場合、転がり軸受としては、ラジアル軸受やスラスト軸受があり、それぞれが更に玉軸受やころ軸受の軸受形式に分類されるが、ここでは一例として玉軸受を想定する。
【０００８】
図１には、本実施の形態に係る軸受機能評価方法を実現するための回転計測装置の構成例が示されている。当該回転計測装置において、本体ハウジング２内には、気密性を持たせた円筒形状のチャンバが形成されていると共に、当該チャンバ内に各種の軸受を回転可能にセットするための回転軸４が設けられている。この場合、評価対象となる軸受(玉軸受)６は、回転軸４の一端側にセットされ、その他端側には、サポート軸受８がセットされる。
【０００９】
ここで、評価対象となる玉軸受６は、例えばチャンバ上部を覆っている蓋体１０を外すだけで、回転軸４の一端側のチャンバ内に簡単にセットすることができる。これにより、チャンバは、評価対象となる玉軸受６とサポート軸受８との間の蓄圧用チャンバ１２と、評価対象となる玉軸受６と蓋体１０との間の計測用チャンバ１４とに区分けされる。
【００１０】
また、サポート軸受８は、予め回転軸４の他端側のチャンバ内にセットされており、当該サポート軸受８と評価対象となる玉軸受６とで回転軸４を安定して且つ回転自在に支持するようになっている。これにより、評価対象となる玉軸受６の機能評価の精度を一定に維持することができる。なお、サポート軸受８は、回転軸４の他端側を安定して且つ回転自在に支持できれば、任意の形式の軸受を適用することができるが、ここでは一例として玉軸受を想定する。
【００１１】
この場合、サポート軸受８は、相対回転可能に対向配置された環状の内輪８ａ及び外輪８ｂと、内外輪8a,8b間に転動自在に配列された複数の転動体(玉)８ｃとを備えており、内輪８ａは回転軸４の外周に外嵌され、外輪８ｂは本体ハウジング２の内周に内嵌されている。一方、評価対象となる玉軸受６は、相対回転可能に対向配置された環状の内輪６ａ及び外輪６ｂと、内外輪6a,6b間に転動自在に配列された複数の転動体(玉)６ｃとを備えており、内輪６ａは回転軸４の外周に外嵌され、外輪６ｂは本体ハウジング２の内周に内嵌されている。
【００１２】
また、回転軸４の回転状態(例えば、回転数、回転方向)は、モータドライバ１６で回転制御されるようになっており、当該モータドライバ１６の消費電力は、所定の計測器１８で計測される。なお、ここでは計測器１８の一例として電流計を想定し、当該電流計１８でモータドライバ１６の消費電流が計測される。また、本体ハウジング２内の蓄圧用チャンバ１２には、エア導管２０を通って圧縮空気が導入されるようになっており、蓄圧用チャンバ１２に導入される圧縮空気の圧力は、エア導管２０に増設されたレギュレータ２２で可変調整される。
【００１３】
この場合、蓄圧用チャンバ１２に導入される圧縮空気は、第１の圧力計２４で計測されるようになっている。なお、第１の圧力計２４は、第１の計測用導管２６を介してレギュレータ２２と蓄圧用チャンバ１２との間のエア導管２０に連通接続されている。また、蓄圧用チャンバ１２に圧縮空気が導入された状態において、評価対象となる玉軸受６を通過して計測用チャンバ１４に流れ込んだ空気の圧力は、第２の圧力計２８で計測されるようになっている。なお、第２の圧力計２８は、第２の計測用導管３０を介して計測用チャンバ１４に連通接続されている。
【００１４】
このような回転計測装置によれば、まず、評価対象となる玉軸受６を回転軸４の一端側のチャンバ内にセットした後、モータドライバ１６で回転軸４を回転制御しながら圧縮空気を蓄圧用チャンバ１２に導入する。このとき導入する圧縮空気の圧力は、第１の圧力計２４で計測しつつレギュレータ２２で可変調整される。これにより、評価対象となる玉軸受６は、回転しながら同時に所定の空気圧が付加された状態となる。
【００１５】
そして、かかる状態において、モータドライバ１６の消費電流を電流計１８で計測することにより、評価対象となる玉軸受６の動摩擦トルクが評価され、同時に、当該玉軸受６を通過して計測用チャンバ１４に流れ込んだ空気の圧力を第２の圧力計２８で計測することにより、評価対象となる玉軸受６の耐圧性能が評価される。
【００１６】
ここで、動摩擦トルクは、評価対象となる玉軸受６を回転させる回転力であり、内外輪6a,6bが相対回転する際に生じるころがり摩擦が大きく(小さく)なると、これに応じて回転力が大きく(小さく)なる。この場合、回転力が大きく(小さく)なると、その分だけモータドライバ１６の消費電流値が増加(減少)するため、当該電流値を計測することで動摩擦トルクを評価することができる。また、耐圧性能は、密封性の良し悪しを評価する指標値である。この場合、評価対象となる玉軸受６を通過して計測用チャンバ１４に流れ込む空気量が増加(減少)すると、その分だけ計測用チャンバ１４内の空気圧が大きく(小さく)なるため、当該空気圧を計測することで耐圧性能を評価することができる。
【００１７】
以上、本実施の形態によれば、軸受回転状態で評価対象となる玉軸受６の各種機能(特に、耐圧性能、動摩擦トルク)を同時に評価することができる。これにより、実際の使用条件下での軸受機能を反映した評価結果を得ることができる。
【００１８】
なお、上述した実施の形態において、蓄圧用チャンバ１２に導入する圧縮空気の圧力や回転軸４の回転数については、特に具体的な値に言及しなかったが、これは例えば評価対象となる玉軸受６の種類や大きさ、回転計測装置の使用環境などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定しない。また、回転計測装置については、図１の構成に限定されるものでは無く、軸受回転状態で評価対象となる玉軸受６の各種機能(特に、耐圧性能、動摩擦トルク)を同時に評価することができれば、任意の装置構成を適用することが可能である。例えばサポート軸受８の無い回転計測装置としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る軸受機能評価方法を実現するための回転計測装置の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００２０】
２ 本体ハウジング
４ 回転軸
６ 評価対象となる軸受
８ サポート軸受
１２ 蓄圧用チャンバ
１４ 計測用チャンバ
２２ レギュレータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受の各種機能(特に、耐圧性能、動摩擦トルク)を同時に評価可能とした軸受機能評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸受の各種機能を評価するための種々の軸受機能評価方法が知られている。その一例として特許文献１には、評価対象となる軸受が用いられる回転系を数学的にモデル化し、当該数学的モデルに基づいて、軸受の耐久性や振動特性などの各種機能を評価する方法が提案されている。このような評価方法において、例えば密封型シール付き軸受のシール密封性能(耐圧性能)の評価は、軸受を動作させずに静的な非回転状態とし、その状態で当該軸受に対して圧力を増減変化させながら付加して行われている。また、密封型シール付き軸受の動摩擦トルクの評価は、軸受を動的な回転状態とし、その状態で当該軸受に対して一定の圧力を付加して行われている。
【０００３】
ところで、従来の評価方法では、その評価結果が実際の使用条件下での軸受機能と異なる場合があった。例えば密封型の接触シールでは、外力(圧力)を受けると当該接触シール接触圧が変化し、その際の摩擦抵抗が変化することで、動摩擦トルクの評価に影響を及ぼす場合がある。しかしながら、従来の評価方法では、かかる影響を考慮した評価を行うことができないといった問題がある。
【特許文献１】特開２００１−５０８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、軸受の各種機能(特に、耐圧性能、動摩擦トルク)を同時に評価可能とした軸受機能評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的を達成するために、本発明は、軸受回転状態で当該軸受の各種機能を同時に評価することが可能な軸受機能評価方法であって、気密性を持たせた回転計測装置に評価対象となる軸受を組替可能にセットした後、回転計測装置で軸受を回転させながら軸受に対して圧縮空気を可変に付加した状態において、回転計測装置の消費電力を測定することで当該軸受の動摩擦トルクを評価すると同時に、軸受を通過した空気圧を測定することで当該軸受の耐圧性能を評価する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、軸受の各種機能(特に、耐圧性能、動摩擦トルク)を同時に評価可能とした軸受機能評価方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施の形態に係る軸受機能評価方法について、添付図面を参照して説明する。なお、当該評価方法の評価対象となる軸受としては、例えば転がり軸受やすべり軸受など各種の軸受を適用することができるが、ここでは一例として転がり軸受を想定する。この場合、転がり軸受としては、ラジアル軸受やスラスト軸受があり、それぞれが更に玉軸受やころ軸受の軸受形式に分類されるが、ここでは一例として玉軸受を想定する。
【０００８】
図１には、本実施の形態に係る軸受機能評価方法を実現するための回転計測装置の構成例が示されている。当該回転計測装置において、本体ハウジング２内には、気密性を持たせた円筒形状のチャンバが形成されていると共に、当該チャンバ内に各種の軸受を回転可能にセットするための回転軸４が設けられている。この場合、評価対象となる軸受(玉軸受)６は、回転軸４の一端側にセットされ、その他端側には、サポート軸受８がセットされる。
【０００９】
ここで、評価対象となる玉軸受６は、例えばチャンバ上部を覆っている蓋体１０を外すだけで、回転軸４の一端側のチャンバ内に簡単にセットすることができる。これにより、チャンバは、評価対象となる玉軸受６とサポート軸受８との間の蓄圧用チャンバ１２と、評価対象となる玉軸受６と蓋体１０との間の計測用チャンバ１４とに区分けされる。
【００１０】
また、サポート軸受８は、予め回転軸４の他端側のチャンバ内にセットされており、当該サポート軸受８と評価対象となる玉軸受６とで回転軸４を安定して且つ回転自在に支持するようになっている。これにより、評価対象となる玉軸受６の機能評価の精度を一定に維持することができる。なお、サポート軸受８は、回転軸４の他端側を安定して且つ回転自在に支持できれば、任意の形式の軸受を適用することができるが、ここでは一例として玉軸受を想定する。
【００１１】
この場合、サポート軸受８は、相対回転可能に対向配置された環状の内輪８ａ及び外輪８ｂと、内外輪8a,8b間に転動自在に配列された複数の転動体(玉)８ｃとを備えており、内輪８ａは回転軸４の外周に外嵌され、外輪８ｂは本体ハウジング２の内周に内嵌されている。一方、評価対象となる玉軸受６は、相対回転可能に対向配置された環状の内輪６ａ及び外輪６ｂと、内外輪6a,6b間に転動自在に配列された複数の転動体(玉)６ｃとを備えており、内輪６ａは回転軸４の外周に外嵌され、外輪６ｂは本体ハウジング２の内周に内嵌されている。
【００１２】
また、回転軸４の回転状態(例えば、回転数、回転方向)は、モータドライバ１６で回転制御されるようになっており、当該モータドライバ１６の消費電力は、所定の計測器１８で計測される。なお、ここでは計測器１８の一例として電流計を想定し、当該電流計１８でモータドライバ１６の消費電流が計測される。また、本体ハウジング２内の蓄圧用チャンバ１２には、エア導管２０を通って圧縮空気が導入されるようになっており、蓄圧用チャンバ１２に導入される圧縮空気の圧力は、エア導管２０に増設されたレギュレータ２２で可変調整される。
【００１３】
この場合、蓄圧用チャンバ１２に導入される圧縮空気は、第１の圧力計２４で計測されるようになっている。なお、第１の圧力計２４は、第１の計測用導管２６を介してレギュレータ２２と蓄圧用チャンバ１２との間のエア導管２０に連通接続されている。また、蓄圧用チャンバ１２に圧縮空気が導入された状態において、評価対象となる玉軸受６を通過して計測用チャンバ１４に流れ込んだ空気の圧力は、第２の圧力計２８で計測されるようになっている。なお、第２の圧力計２８は、第２の計測用導管３０を介して計測用チャンバ１４に連通接続されている。
【００１４】
このような回転計測装置によれば、まず、評価対象となる玉軸受６を回転軸４の一端側のチャンバ内にセットした後、モータドライバ１６で回転軸４を回転制御しながら圧縮空気を蓄圧用チャンバ１２に導入する。このとき導入する圧縮空気の圧力は、第１の圧力計２４で計測しつつレギュレータ２２で可変調整される。これにより、評価対象となる玉軸受６は、回転しながら同時に所定の空気圧が付加された状態となる。
【００１５】
そして、かかる状態において、モータドライバ１６の消費電流を電流計１８で計測することにより、評価対象となる玉軸受６の動摩擦トルクが評価され、同時に、当該玉軸受６を通過して計測用チャンバ１４に流れ込んだ空気の圧力を第２の圧力計２８で計測することにより、評価対象となる玉軸受６の耐圧性能が評価される。
【００１６】
ここで、動摩擦トルクは、評価対象となる玉軸受６を回転させる回転力であり、内外輪6a,6bが相対回転する際に生じるころがり摩擦が大きく(小さく)なると、これに応じて回転力が大きく(小さく)なる。この場合、回転力が大きく(小さく)なると、その分だけモータドライバ１６の消費電流値が増加(減少)するため、当該電流値を計測することで動摩擦トルクを評価することができる。また、耐圧性能は、密封性の良し悪しを評価する指標値である。この場合、評価対象となる玉軸受６を通過して計測用チャンバ１４に流れ込む空気量が増加(減少)すると、その分だけ計測用チャンバ１４内の空気圧が大きく(小さく)なるため、当該空気圧を計測することで耐圧性能を評価することができる。
【００１７】
以上、本実施の形態によれば、軸受回転状態で評価対象となる玉軸受６の各種機能(特に、耐圧性能、動摩擦トルク)を同時に評価することができる。これにより、実際の使用条件下での軸受機能を反映した評価結果を得ることができる。
【００１８】
なお、上述した実施の形態において、蓄圧用チャンバ１２に導入する圧縮空気の圧力や回転軸４の回転数については、特に具体的な値に言及しなかったが、これは例えば評価対象となる玉軸受６の種類や大きさ、回転計測装置の使用環境などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定しない。また、回転計測装置については、図１の構成に限定されるものでは無く、軸受回転状態で評価対象となる玉軸受６の各種機能(特に、耐圧性能、動摩擦トルク)を同時に評価することができれば、任意の装置構成を適用することが可能である。例えばサポート軸受８の無い回転計測装置としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る軸受機能評価方法を実現するための回転計測装置の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００２０】
２ 本体ハウジング
４ 回転軸
６ 評価対象となる軸受
８ サポート軸受
１２ 蓄圧用チャンバ
１４ 計測用チャンバ
２２ レギュレータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受回転状態で当該軸受の各種機能を同時に評価することが可能な軸受機能評価方法であって、
気密性を持たせた回転計測装置に評価対象となる軸受を組替可能にセットした後、回転計測装置で軸受を回転させながら軸受に対して圧縮空気を可変に付加した状態において、回転計測装置の消費電力を測定することで当該軸受の動摩擦トルクを評価すると同時に、軸受を通過した空気圧を測定することで当該軸受の耐圧性能を評価することを特徴とする軸受機能評価方法。
【請求項１】
軸受回転状態で当該軸受の各種機能を同時に評価することが可能な軸受機能評価方法であって、
気密性を持たせた回転計測装置に評価対象となる軸受を組替可能にセットした後、回転計測装置で軸受を回転させながら軸受に対して圧縮空気を可変に付加した状態において、回転計測装置の消費電力を測定することで当該軸受の動摩擦トルクを評価すると同時に、軸受を通過した空気圧を測定することで当該軸受の耐圧性能を評価することを特徴とする軸受機能評価方法。
【図１】
【公開番号】特開２００８−６４６４０（Ｐ２００８−６４６４０Ａ）
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４３５８２（Ｐ２００６−２４３５８２）
【出願日】平成１８年９月８日（２００６．９．８）
【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２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月８日（２００６．９．８）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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