JP2002365168A

JP2002365168A - 軸受用寿命試験装置

Info

Publication number: JP2002365168A
Application number: JP2001173752A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Sekino; 和雄関野; Shigeru Okita; 滋沖田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-06-08
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2002-12-18
Anticipated expiration: 2021-06-08
Also published as: JP4710172B2

Abstract

(57)【要約】【課題】滑り発生領域での寿命評価法の確立、安定性、
高信頼性を得ることにより転がり軸受の長寿命を図るこ
とができる軸受用寿命試験装置を提供する。【解決手段】駆動軸１６とモータと１８の間に連結され
てモータの回転駆動力を駆動軸に伝達するユニバーサル
ジョイント５を備えている。このユニバーサルジョイン
トは、連結棒５と、この連結棒及びモータ側を結合する
入力側ジョイント部７と、連結棒及び駆動軸を結合する
出力側ジョイント部８とを備え、入力側ジョイント部及
び出力側ジョイント部の結合方向を、連結棒に対して同
一回転方向に同位相となるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高振動、衝撃環境
下で使用される軸受の耐久性評価を短時間で行って、優
れた耐久性を有する軸受設計を行なうために利用する軸
受用寿命試験装置に係り、例えば、クランクシャフト、
カムシャフト等、エンジンに組み込まれた各種回転部
材、或いはオルタネータ、コンプレッサ、ウォータポン
プ等、各種補機類の駆動軸を回転自在に支持するための
ラジアル玉軸受の寿命試験を行なう軸受用寿命試験装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】高振動、衝撃環境下で使用される軸受の
場合、時として設計寿命よりも短期間で寿命が到来し、
交換修理を行なう必要が生じる場合がある。例えば、エ
ンジン用補機類の場合には、回転軸の中間部で駆動用の
無端ベルトが掛け渡される従動プーリに近い部分を支持
した、フロント側のラジアル玉軸受が早期破損する事例
が報告されている。

【０００３】この様な早期破損の多くは、外輪軌道、或
いは内輪軌道表面の剥離として発生し、著しい振動を伴
う。特に、近年はエンジンの高出力化に伴って、無端ベ
ルトの張力を増大させる傾向があり、ラジアル玉軸受に
加わる荷重が大きくなっているため、早期破損が増大し
易い条件となっている。この様な早期破損を防止するた
めには、実際に早期破損が発生する状態を再現しつつ、
軸受諸元の設計を行なう必要がある。

【０００４】このため、例えば特開平9-89724号公報の
ように、短時間で早期破損の再現試験を行なうための軸
受寿命試験装置が提案されている。この軸受用寿命試験
装置は、回転軸と、この回転軸と平行に設けられてモー
タにより回転駆動される駆動軸と、この駆動軸に固定さ
れた駆動プーリと、回転軸の一端部に固定された従動プ
ーリと、この従動プーリと前記駆動プーリとに掛け渡さ
れた無端ベルトと、前記回転軸の他端部を回転自在に支
持するサポート軸受と、このサポート軸受を高剛性で支
持する第一ハウジングと、前記回転軸の中間部を回転自
在に支持する試験軸受と、この試験軸受を低剛性で支持
する第二ハウジングと、前記無端ベルトから前記回転軸
を介して第一及び第二ハウジングに加えられる荷重を測
定する荷重測定手段とを備えている。

【０００５】上記構成の軸受用寿命試験装置は、試験軸
受の寿命試験を、実際の運転状態に合致させて行なえ
る。すなわち、第二ハウジングによる試験軸受の支持剛
性が低いため、無端ベルトの張力に基づいて従動プーリ
に加えられるラジアル荷重により、回転軸に曲げ応力が
加わる。そして、この曲げ応力と無端ベルトから加えら
れるラジアル荷重とによって前記試験軸受に、実際の使
用状態に則した複雑な力が加わる。そして、この力によ
って早期剥離等の損傷が発生する。

【０００６】この様に、試験軸受を実際の使用条件に則
した状態に設置できるので、負荷荷重や回転速度を実際
の使用状態に則した値にして、信頼性の高い寿命試験を
実施できる。これに伴い、軸受用寿命試験装置の共振周
波数に見合う回転数で運転できるため、共振に基づいて
発生する大きな振動が、軸受の寿命に及ぼす影響に就い
ても試験できる様になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、昨今、実機に
て使用されている転がり軸受は、製品（実機）の高機
能、高出力に伴いさまざまな改良がなされているが、改
良した転がり軸受について定速回転で寿命評価を行なう
と、軸受の使用条件に優劣をつけにくく、評価時間が長
くなってコストが増大するという問題がある。

【０００８】すなわち、高振動、衝撃環境下で使用され
る軸受を調査した結果、軸受に白色の組織変化が発生し
ていることが確認された。この白色の組織変化は、一つ
として試験軸受の転動体と内外輪との軌道面に発生する
「滑り」が大きく影響していることが確認された。より
具体的に説明すると、エンジンの出力軸からの動力が入
力するエンジン補機用のオルタネータ軸受は、エンジン
のクランク機構が存在しているので、一回転当たりの回
転ムラにより滑りが発生し、定速回転する軸受と比較し
て転動面に前述した白色の組織変化や剥離が生じるなど
の苛酷な使用条件となる。このような軸受の滑りの発生
による白色の組織変化や剥離の防止対策として、例えば
ダンパー効果が高いＭグリースを使用することで転動体
の滑りを緩和する等の改良が行なわれている。

【０００９】反面、このような軸受の寿命評価を行なう
ために、試験軸受を定速回転させて寿命評価を行なう技
術を採用すると、例えば５０００時間経っても寿命に達
しないなど、寿命評価に優劣をつけにくいばかりか、評
価時間が長くなってコストが大幅にかかってしまう。な
お、試験片（試験軸受）の数を少なくして評価時間に費
やす時間を短くすることも考えられるが、このように試
験片の数を少なくすると評価精度が落ちてしまう。

【００１０】上述した滑りが発生する条件下で使用する
転がり軸受の寿命評価を、特開平09-89724号公報の軸受
寿命試験装置で行なう場合には、インバーター等の速度
制御器の電圧を制御して試験軸受の回転速度を変化さ
せ、試験軸受に滑りを発生させることができる。しか
し、この軸受寿命試験装置は、回転速度差を与えるため
に一定時間のタイムラグが発生するので現状の軸受の環
境とは異なり、瞬時に回転速度差を大きくすることで滑
りを発生させ寿命を評価したいという現状の軸受の寿命
評価装置としては不十分である。

【００１１】そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされ
たもので、例えば、自動車用電装補機として用いられる
オルタネータやアイドラプーリ等で使用される転がり軸
受内に滑りが発生する条件下での試験が可能となり、こ
の試験装置を用いることで、滑り発生領域での寿命評価
法の確立、安定性、高信頼性を得ることにより転がり軸
受の長寿命を図ることができる軸受用寿命試験装置を提
供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願発明者等は、実機で
使用されている様々な軸受の転動面についての調査及び
コンピュータによるデータ解析等の検討を重ねた結果、
軸受の転動体と内外輪の転動面に発生する回転速度の違
い(回転速度差)により発生する「滑り」の関係が、早期
破損に起因し軸受寿命に大きく影響することを見出し
た。

【００１３】また、試験軸受に滑りを発生させる装置と
してユニバーサルジョイントに着目し、このユニバーサ
ルジョイントを組み込んだ転がり軸受寿命試験装置とす
ることで、滑りが発生する条件下で使用される転がり軸
受の寿命評価を確立し、本発明を完成するに至った。図
５から図８に示すものは、本発明の軸受寿命試験装置に
採用するユニバーサルジョイントを説明する図である。

【００１４】図５に示すユニバーサルジョイント１は、
連結棒２と、この連結棒２の一端と回転入力側を連結し
ている入力側ジョイント部３と、連結棒２の他端と回転
出力側を連結している出力側ジョイント部４とで構成さ
れている。入力側ジョイント部３は、回転入力側の回転
軸Ｒ１と連結棒２の一端側の回転軸Ｒ２とが互いに直交
しており、出力側ジョイント部４は、前記連結棒２の一
端側の回転軸Ｒ２と平行な連結棒２の他端側の回転軸Ｒ
４と、回転出力側の回転軸Ｒ３とが互いに直交してい
る。

【００１５】このユニバーサルジョイント１の入力側か
ら出力側への回転速度の変化は、図６に示すように、入
力側ジョイント部３は、入力側からの一定の回転速度
（符号Ａ）の入力に対して符号Ｂのようにサインカーブ
で変化する出力となる。出力側ジョイント部４は、入力
側ジョイント部３の位相に対して９０°ずれているの
で、入力側ジョイント部３から破線で示す符号Ｃのサイ
ンカーブが入力し、出力Ｄは、入力側ジョイント部３の
入力Ａと同一の一定の出力となる。

【００１６】図５のユニバーサルジョイント２に対し
て、図７で示すユニバーサルジョイント５は、連結棒６
の一端と回転入力側を連結している入力側ジョイント部
７と、連結棒６の他端と回転出力側を連結している出力
側ジョイント部８で構成されている。そして、入力側ジ
ョイント部７は、回転入力側の回転軸Ｒ５と連結棒６の
一端側の回転軸Ｒ６とが互いに直交しており、出力側ジ
ョイント部８は、前記連結棒６の一端側の回転軸Ｒ６に
対して回転方向において９０°交差して設けた連結棒６
の他端側の回転軸Ｒ７と、回転出力側の回転軸Ｒ８とが
互いに直交している。

【００１７】図７のユニバーサルジョイント５の入力側
から出力側への回転速度の変化は、図８に示すように、
入力側ジョイント部７は、入力側からの一定の回転速度
（符号Ａ）の入力に対して符号Ｂのようにサインカーブ
で変化する出力となる。出力側ジョイント部８は、入力
側ジョイント部７と同位相の結合となっているので、入
力側ジョイント部７からのサインカーブの入力変化が加
算され、太線の符号Ｅで示すように回転速度の差が大き
いサインカーブの出力となる。

【００１８】そこで、図７で示すユニバーサルジョイン
ト５を、本発明に係る転がり軸受寿命試験装置の回転駆
動源と、試験軸受を回転させる主軸との間に結合する
と、回転駆動源から出力した定速の回転力が、ユニバー
サルジョイント５への伝達により回転速度の差が大きい
出力として瞬時に主軸に伝達され、試験軸受の転動体と
内外輪との軌道面に、滑りを発生させることができる。

【００１９】このように、入力側及び出力側に配置した
ジョイント部の結合方法を、両ジョイントを結合する連
結棒に対し、同一回転方向に対で同位相になるように結
合し、その出力軸の動力を伝達し、試験軸受の主軸を駆
動するようにした。したがって、本願の請求項１記載の
軸受用寿命試験装置は、主軸と、この主軸と平行に設け
られてモータにより回転駆動される駆動軸と、この駆動
軸に固定された駆動プーリと、前記主軸に固定された従
動プーリと、この従動プーリと前記駆動プーリとに掛け
渡された無端ベルトと、前記駆動軸を回転自在に支持す
るサポート軸受と、前記主軸を回転自在に支持する試験
軸受と、前記主軸の回転速度を測定する回転速度測定手
段と、前記駆動軸と前記モータとの間に連結されて前記
モータの回転駆動力を前記駆動軸に伝達するユニバーサ
ルジョイントとを備え、前記ユニバーサルジョイント
は、連結棒と、この連結棒及び前記モータ側を結合する
入力側ジョイント部と、前記連結棒及び前記駆動軸を結
合する出力側ジョイント部とを備え、前記入力側ジョイ
ント部及び前記出力側ジョイント部の結合方向を、前記
連結棒に対して同一回転方向に同位相となるようにし
た。

【００２０】この発明によると、駆動軸とモータとの間
にユニバーサルジョイントを連結することで主軸に瞬時
に回転速度差を発生させ、試験軸受に滑りを発生させる
ことができ、試験軸受を実際の使用状態に則した状態に
して軸受の寿命に及ぼす影響を試験することが可能とな
る。また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の軸受
用寿命試験装置において、前記駆動軸の軸線に対して前
記連結棒の軸線が所定の角度をなすように、前記出力側
ジョイント部が前記連結棒及び前記駆動軸を傾きを持っ
て結合しているようにした。

【００２１】この請求項２記載の発明によると、モータ
から伝達される入力回転速度が一定であっても、駆動軸
と連結棒がなす角度を変化させることで回転速度差が増
減するので、試験軸受の寿命に影響を及ぼす滑りの状態
を変化させることが可能となる。さらに、請求項３記載
の発明は、請求項１、又は２記載の軸受用寿命試験装置
において、前記サポート軸受を高剛性で支持する第一ハ
ウジングと、前記試験軸受を低剛性で支持する第二ハウ
ジングと、前記無端ベルトから前記回転軸を介して前記
第一、第二ハウジングに加えられる荷重を測定する荷重
測定手段を備えるようにした。

【００２２】この請求項３記載の発明によると、試験軸
受を支持している第二ハウジングの支持剛性が低いの
で、無端ベルトの張力に基づいて従動プーリに加わるラ
ジアル荷重により主軸に曲げ応力が加わるが、この曲げ
応力と無端ベルトから加えられるラジアル荷重とが合わ
さった実際の使用状態に則した複雑な力により早期剥離
等の損傷の影響を知ることができ、さらに信頼性の高い
寿命試験が実施できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１〜図４は、本発明に係る転が
り軸受用寿命試験装置の１実施形態を示している。な
お、図７に示した構成と同一構成部分には、同一符号を
付してその説明を省略する。本実施形態の装置は、テー
ブル状の架台１２の上側に、主軸１４が水平方向に配置
され、架台１２の下側に、駆動軸１６が主軸１４と平行
に配置されている。駆動軸１６の一端と、この駆動軸１
６に対し水平に配置したモータ１８の出力軸１８ａとの
間にユニバーサルジョイント５が連結しており、モータ
１８の回転駆動によりユニバーサルジョイント５を介し
て駆動軸１６が回転する。

【００２４】駆動軸１６の他端には駆動プーリ２２が固
定され、主軸１４の開放端部に従動プーリ２４が固定さ
れている。従動プーリ２４及び駆動プーリ２２には外周
面に複数のＶ溝を形成したポリＶプーリが固着されてお
り、これらポリＶプーリのＶ溝に、内周面に形成したＶ
突条が係合したポリＶベルトからなる無端ベルト２６が
掛け渡されている。

【００２５】架台１２上には、Ｌ字形のアーム２８が固
定されている。このＬ字形アーム２８は、図２に示すよ
うに、架台１２上に固定されている固定部３０と、この
固定部３０のから水平方向に延在している水平支持部３
２とで構成されており、水平支持部３２上にケーシング
３４が固定されている。水平支持部３２には貫通孔３６
が形成されており、この貫通孔３６の内面に、前述した
主軸１４の軸線に対して平行に延在する符号Ｆの方向及
び符号Ａの方向に対して直交する上下方向の４箇所に、
本発明の荷重測定手段に相当する歪ゲージ３８ａ〜３８
ｄが添着されている。これら各歪ゲージ３８ａ〜３８ｄ
の検出信号は、図示しない導線により演算器を含む制御
器に入力されている。演算器は、各歪ゲージ３８ａ〜３
８ｄから送り込まれる検出信号により、水平支持部３２
が支承する荷重を算出する。

【００２６】前述したケーシング３４は、鉄、アルミニ
ウム等の金属材料により形成されており、十分な厚さ寸
法を有する本発明の第一ハウジングに相当する第１支持
壁３６と、この第１支持壁３６と比較して薄肉の第二支
持壁３８とを有し、これら第一、第二支持壁３６、３８
は、水平方向に離間してそれぞれ鉛直方向に延在してい
る。そして、第一支持壁３６に形成した円形孔４２にサ
ポート軸受４４の外輪が内嵌され、このサポート軸受４
４の内輪が主軸１４に外嵌され、主軸１４の一端側が第
一支持壁３６に回転自在に支持されている。

【００２７】前記第二支持壁３８の外側面（図２の左側
面）は、その一部のみが外方（図２の左方）に突出した
突出部３８ａを設けている。そして、この突出部３８ａ
に、円環状の第二ハウジング４６の円周方向の一部を、
複数本のボルトにより結合固定している。この第二ハウ
ジング４６の内側に、寿命試験を行なうべき試験軸受４
８の外輪４８ａが内嵌されている。

【００２８】そして、試験軸受４８を構成する内輪を主
軸１４の中間部に外嵌固定することにより、この主軸１
４の軸方向の中間部が第二ハウジング４６に回転自在に
支持されている。ここで、第二ハウジング４６の上面に
振動ピックアップ５０を設けることで、試験軸受４８の
振動を検出自在としている。なお、円周方向の一部のみ
を薄肉の第二支持壁３８に固定した第二ハウジング４６
の支持剛性は、第一支持壁３６の支持剛性に比べて低
い。従って、無端ベルト２６から従動プーリ２４を介し
て主軸１４に加わるラジアル荷重に基づき、その主軸１
４には、図２の左端部が下降する方向の曲げ応力が加わ
る。

【００２９】前記駆動軸１６は、図３にも示すように、
支持ボックス５２内に配設した軸受５４，５６により回
転自在に支持されており、駆動軸１６に連結した出力側
ジョイント部８と、モータ１８の出力軸１８ａに連結し
た入力側ジョイント部７と、これら入、出力側ジョイン
ト部７，８との間に連結した連結棒６とからなるユニバ
ーサルジョイント５を介してモータ１８の回転力が駆動
軸１６に伝達されるようになっている。

【００３０】図７で説明したように、ユニバーサルジョ
イント５を、モータ１８と試験軸受４８を回転させる主
軸１４との間に、出力側ジョイント部８と入力側ジョイ
ント部７の結合方向が連結棒６に対して同一回転方向に
対で同位相となるように結合したので、モータ１８から
出力した定速の回転力が、回転速度の差が大きい出力と
して主軸１４に伝達され、試験軸受４８の転動体と内外
輪との軌道面に滑りを発生させることができる。

【００３１】上記構成の軸受用寿命試験装置によれば、
試験軸受４８を負荷荷重や回転速度にムラがある実際の
使用状態に則した値にして、信頼性の高い寿命試験を実
施できる。これに伴い、試験軸受４８に発生する「滑
り」を発生させることで、市場に沿った条件で軸受の寿
命に及ぼす影響に就いても試験できる様になる。すなわ
ち、エンジン用の補機等は軸受内に滑りが生じ、この滑
りが軸受の寿命に影響を及ぼすものと考えられるが、本
実施形態の試験装置の場合には、駆動軸１６とモータ１
８の出力軸１８ａとの間にユニバーサルジョイント５を
連結することで、主軸１４に対する回転ムラが生じる滑
りが生じ、上記影響を知ることができる。

【００３２】また、主軸１４の中間部に設けた試験軸受
４８を支持している第二ハウジング４６の支持剛性が低
いので、無端ベルト２６の張力に基づいて従動プーリ２
４に加わるラジアル荷重により、主軸１４に曲げ応力が
加わる。そして、この曲げ応力と無端ベルト２６から加
えられるラジアル荷重とが合わさって、試験軸受４８に
対する実際の使用状態に則した複雑な力が加わるので、
この力によって早期剥離等の損傷の影響を知ることがで
き、信頼性の高い寿命試験を実施できる。

【００３３】次に、図１から図３に示した転がり軸受用
寿命試験装置を用いて試験を行なう際の試験条件につい
て説明する。実験には、呼び番号６３０３の深溝型玉軸
受（外径＝４７mm、内径＝１７mm、幅＝１４mm）を試験
軸受４８として使用する。また、図２に示すように、主
軸１４の従動プーリ２４より先端側に歯車６０を固定
し、その歯車の回転速度を速度センサ（図示せず）で測
定するようにした。試験軸受４８に加わるラジアル荷重
は１．３２kＮ、Ｐ／Ｃ（動等価荷重／基本動定格荷
重）は０．１０とし、モータ１８からユニバーサルジョ
イント５の連結棒６に伝達される入力回転速度を３００
０ｒｐｍ、６０００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍの３条件
とした。そして、図３に示すように、ユニバーサルジョ
イント５の駆動軸１６に連結した出力側ジョイント部８
の取付け角度θ（駆動軸１６の軸線Ｐ１の延長線と連結
棒６の軸線Ｐ２とのなす角度）を５°、１０°、１５°
の３条件とし、入力回転速度及び取付け角度を変化させ
た場合の前記歯車の回転速度を測定した結果を表１に示
す。なお、表１には、ユニバーサルジョイントを備えて
いない従来の装置（取付け角度が０°）の回転速度も参
考のために示した。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１から明らかなように、ユニバーサルジ
ョイント５を備えていない装置と比較して、ユニバーサ
ルジョイント５を備えた本実施形態の装置は、回転速度
の差（速度差）が生じる。また、その速度差は、取付け
角度θが大きくなるにつれて大きくなる傾向を示した。
また、入力回転数を３０００ｒｐｍから１００００ｒｐ
ｍに上げるにつれ、その値は比例関係で増加する傾向を
示した。

【００３６】次に、上記試験条件下での寿命結果を表２
に示す。この試験では、試験温度を５０℃、計算寿命を
１１３０Ｈｒ、５６５Ｈｒ、３４０Ｈとした。寿命の判
定は、振動ピックアップ５０で測定した試験軸受４８の
振動値が、初期振動値の２倍となった時点で試験を中断
し、試験軸受４８の軌道面の剥離の有無を確認すること
で行った。最長試験時間は、ＪＩＳの定められた疲れ寿
命によって求められた３０００ｒｐｍの計算寿命の約４
倍とし、その値は、５０００Ｈｒ、以後の試験は打ち切
りとした。

【００３７】そして、ワイブル分布関数により、１０個
の試験軸受４８のうち短寿命側から１０％の試験軸受４
８に剥離が発生するまでの総回転時間を求め、これを寿
命とした。また、今回の試験軸受４８の材料にはＳＵＪ
２を用い、内外輪及び転動体には各々通常の加工と熱処
理を施した。各試験軸受４８の表面硬さはＨＲＣ５８〜
６４の範囲であり、残留オーステナイト量は０〜２９
％、表面粗さは、内外輪の転走面の表面粗さが０．０１
〜０．０４μｍＲａの範囲内であり、転動体の転動面の
表面粗さが０．０５〜０．１０μｍＲａの範囲内であ
る。

【００３８】グリースとしては、基油としてエーテル系
合成油を、増ちょう剤としてウレアをそれぞれ使用した
ダンパ効果が高いＭグリースを使用した。この理由は、
今日、寿命評価が困難な試験軸受４８を対象として行っ
た。封入量は、空間容積に対する規定量のＥグリースを
封入した軸受を用いた。なお、本装置の第二ハウジング
４６の材質は、アルミニウムである。

【００３９】

【表２】

【００４０】表２の寿命結果から、まずユニバーサルジ
ョイントが存在しない試験装置では、試験軸受は剥離に
至らず、それぞれの回転数で求められるＪＩＳの計算寿
命に対して、約４〜１５倍の寿命結果を示した。しか
も、ユニバーサルジョイントがない条件では、回転数に
は影響なく優位差が得られなかった。一方、ユニバーサ
ルジョイント５が存在する場合には、ユニバーサルジョ
イントが無い条件と比較して、打ち切り時間として設定
した５０００Ｈｒには至らず、どの条件でも剥離に至っ
た。また、その剥離した試験軸受４８の調査を行った結
果、すべてにおいて白色の組織変化の発生を伴ってい
る。

【００４１】したがって、入力回転速度が一定であって
も、取付け角度θを変化させることで速度差（回転速度
のムラ）が増減するので、試験軸受４８の寿命に影響を
及ぼす滑りを増減させることができる。次に、前述の表
２の結果を図４に示す。この図４は、横軸を、それぞれ
の条件で生じている回転速度の差（速度差）とし、縦軸
を、試験軸受４８の寿命値として速度差と寿命値の関係
を示した。

【００４２】この図４から明らかなように、速度差が無
い場合(＝０min^-1)の試験軸受４８の寿命が５０００Ｈ
ｒ（符号Ｇの◆印）であるものとすると、速度差が２３
〜４６min^-1になると、寿命が約１／２（符号Ｈ，Ｉの
◆印：約２７００〜２８００Ｈｒ）まで低下するので、
寿命評価時間の短縮を図って安定した寿命評価を行なう
ことができる。また、実際の使用状態に則した様々な条
件で多数の試験軸受の試験を行なっても寿命評価時間が
短くなるので、試験コストを低減できるとともに、試験
軸受の評価精度も向上させることができる。

【００４３】ここで、速度差が７５min^-1以上になると
寿命値が変化しないことから、速度差を７５min^-1以上
とするのが好ましい。なお、本発明の軸受用寿命試験装
置は、上述の実験に使用した深溝型玉軸受の寿命試験に
限らず、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、円錐ころ軸
受等、他の転がり軸受の寿命試験にも使用できる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によると、試験軸受の滑り発生領
域での寿命評価法の確立、安定性、高信頼性を得ること
により、軸受の長寿命を図ることができる軸受用寿命試
験装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る軸受用寿命試験装置の全体を示す
図である。

【図２】本発明に係る軸受用寿命試験装置における試験
軸受の周囲の構造を示す図である。

【図３】本発明に係る軸受用寿命試験装置の構成部材で
あるモータ、ユニバーサルジョイント及び駆動軸の周囲
の構造を示す図である。

【図４】本発明に係る回転速度差と軸受寿命の関係を示
す図である。

【図５】本発明と異なる構造のユニバーサルジョイント
の構造を示す図である。

【図６】図５のユニバーサルジョイントの入力側から出
力側への回転速度の変化を示すグラフである。

【図７】本発明で採用しているユニバーサルジョイント
の構造を示す図である。

【図８】図７で示した本発明で採用しているユニバーサ
ルジョイントの入力側から出力側への回転速度の変化を
示すグラフである。

【符号の説明】

５ユニバーサルジョイント６連結棒７入力側ジョイント部８出力側ジョイント部１２架台１４主軸１６駆動軸１８モータ１８ａ出力軸２２駆動プーリ２４従動プーリ２６無端ベルト３４ケーシング３６支持壁３６第一支持壁３６第二支持壁３８ａ〜３８ｄ歪ゲージ（荷重測定手段）３８第二支持壁４６第二ハウジング４８試験軸受５０振動ピックアップ６０歯車 θ 取付け角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主軸と、この主軸と平行に設けられてモ
ータにより回転駆動される駆動軸と、この駆動軸に固定
された駆動プーリと、前記主軸に固定された従動プーリ
と、この従動プーリと前記駆動プーリとに掛け渡された
無端ベルトと、前記駆動軸を回転自在に支持するサポー
ト軸受と、前記主軸を回転自在に支持する試験軸受と、
前記主軸の回転速度を測定する回転速度測定手段と、前
記駆動軸と前記モータとの間に連結されて前記モータの
回転駆動力を前記駆動軸に伝達するユニバーサルジョイ
ントとを備え、前記ユニバーサルジョイントは、連結棒
と、この連結棒及び前記モータ側を結合する入力側ジョ
イント部と、前記連結棒及び前記駆動軸を結合する出力
側ジョイント部とを備え、前記入力側ジョイント部及び
前記出力側ジョイント部の結合方向を、前記連結棒に対
して同一回転方向に同位相となるようにしたことを特徴
とする軸受用寿命試験装置。
【請求項２】前記駆動軸の軸線に対して前記連結棒の
軸線が所定の角度をなすように、前記出力側ジョイント
部が前記連結棒及び前記駆動軸を傾きを持って結合して
いることを特徴とする請求項１記載の軸受用寿命試験装
置。
【請求項３】前記サポート軸受を高剛性で支持する第
一ハウジングと、前記試験軸受を低剛性で支持する第二
ハウジングと、前記無端ベルトから前記回転軸を介して
前記第一、第二ハウジングに加えられる荷重を測定する
荷重測定手段を備えたことを特徴とする請求項１、又は
２記載の軸受用寿命試験装置。