JP2021148582A - Tester of cage - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、保持器の試験装置に関する。 The present invention relates to a cage test device.
転がり軸受の保持器の疲労強度を評価するための試験装置が知られている。例えば、特許文献1には、試験すべき保持器の2箇所のポケットへ、それぞれ1つずつ治具を挿入し、一方の治具を固定している状態で他方の治具に往復運動を与えることで、転動体の進み遅れに起因する繰り返し応力を模擬した応力を保持器に付与する技術が開示されている。
Test devices for evaluating the fatigue strength of rolling bearing cages are known. For example, in
保持器の疲労試験を行う試験装置において、より精度の高い試験を行うことが求められている。この要求に応えるには、試験装置において、より実際の使用条件に近い応力を保持器へ作用させることが考えられる。転がり軸受を実際に使用する際、保持器には、転動体の進み遅れによる引張及び圧縮の繰り返し応力が支配的に作用する。このため、試験装置において、当該応力をより忠実に模擬することが重要となる。 It is required to perform a test with higher accuracy in a test device for performing a fatigue test of a cage. In order to meet this demand, it is conceivable to apply a stress to the cage that is closer to the actual operating conditions in the test equipment. In actual use of rolling bearings, the cage is dominated by repeated stresses of tension and compression due to the advance and lag of the rolling elements. Therefore, it is important to more faithfully simulate the stress in the test apparatus.
本発明者は、この課題を解決すべく、特許文献1に係る試験装置において、実際の使用条件とは異なる部分を検討したところ、以下の2点の相違を発見した。特許文献1に係る試験装置では、2つの治具をそれぞれ径方向外側から保持器のポケットへ挿入し、一方の治具を移動部に接続して、往復運動をそのまま治具に与える。このため、特許文献1に係る試験装置では、複数の治具の挿入が可能なように一部が切り欠かれた内輪・外輪間に被測定保持器を組み込む必要がある。また、転動体を模擬した治具は、軸受の周方向ではなく、軸受の円周に対する接線方向に移動する。これらの相違点の結果、特許文献1に係る試験装置内の被測定保持器は、転がり軸受を実際に使用する際の保持器とは異なる使用条件となる。
In order to solve this problem, the present inventor examined a part different from the actual usage conditions in the test apparatus according to
そこで、本発明は、より実際の使用条件に近い応力を保持器に作用させることで、より精度の高い試験を行うことができる保持器の試験装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cage test apparatus capable of performing a more accurate test by applying a stress closer to the actual operating conditions to the cage.
(1) 本発明の保持器の試験装置は、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面及び前記内輪軌道面の間に介在する複数の転動体と、複数の前記転動体を周方向に間隔を空けてそれぞれ収容する複数のポケットを有する保持器と、を備える転がり軸受の前記保持器の試験装置であって、少なくとも一部の内周面が前記外輪軌道面と同一の形状を有する外輪治具と、少なくとも一部の外周面が前記内輪軌道面と同一の形状を有する内輪治具と、前記保持器の第1ポケットへ収容され、前記保持器と接触する第1接触部と、前記第1接触部を前記外輪治具の内周面に固定する第1固定部と、前記第1ポケットとは異なる前記保持器の第2ポケットへ収容され、前記保持器と接触する第2接触部と、前記第2接触部を前記内輪治具の外周面に固定する第2固定部と、前記内輪治具を前記外輪治具に対して相対的に周方向へ往復移動させる駆動部と、を備える。 (1) The test device for the cage of the present invention is interposed between an outer ring having an outer ring raceway surface on the inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway surface on the outer peripheral surface, and the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface. A test device for the cage of a rolling bearing, comprising a plurality of rolling elements and a cage having a plurality of pockets for accommodating the plurality of rolling elements at intervals in the circumferential direction, at least a part thereof. An outer ring jig having an inner peripheral surface having the same shape as the outer ring raceway surface, an inner ring jig having at least a part of the outer peripheral surface having the same shape as the inner ring raceway surface, and an inner ring jig having the same shape as the inner ring raceway surface are housed in the first pocket of the cage. The first contact portion that comes into contact with the cage, the first fixing portion that fixes the first contact portion to the inner peripheral surface of the outer ring jig, and the second of the cage that is different from the first pocket. A second contact portion that is housed in a pocket and contacts the cage, a second fixing portion that fixes the second contact portion to the outer peripheral surface of the inner ring jig, and the inner ring jig with respect to the outer ring jig. It is provided with a drive unit that reciprocates relatively in the circumferential direction.
本発明の保持器の試験装置によれば、駆動部が内輪治具(又は外輪治具)を周方向へ往復移動させることで、第1接触部と第2接触部との間に、周方向に離れ、又は周方向に近づく力が作用する。その結果、保持器には第1ポケットと第2ポケットとの間に、周方向に離れ、又は周方向に近づく力が作用する。これにより、転動体の進み遅れに起因する応力に関して、より実際の使用条件に近い応力を保持器に作用させることができるため、より精度の高い試験を行うことができる。 According to the test device for the cage of the present invention, the drive unit reciprocates the inner ring jig (or outer ring jig) in the circumferential direction, so that the drive unit moves back and forth between the first contact portion and the second contact portion in the circumferential direction. A force acts to move away from or approach the circumferential direction. As a result, a force that separates or approaches the circumferential direction acts between the first pocket and the second pocket on the cage. As a result, with respect to the stress caused by the advance / delay of the rolling element, a stress closer to the actual operating conditions can be applied to the cage, so that a more accurate test can be performed.
(2) 好ましくは、前記第1接触部のうち前記保持器と接触する第1領域は、前記転動体の外周面のうち前記第1領域と対応する領域の形状と、同じ形状を有し、前記第2接触部のうち前記保持器と接触する第2領域は、前記転動体の外周面のうち前記第2領域と対応する領域の形状と、同じ形状を有する。 (2) Preferably, the first region of the first contact portion that comes into contact with the cage has the same shape as the shape of the region corresponding to the first region of the outer peripheral surface of the rolling element. The second region of the second contact portion that comes into contact with the cage has the same shape as the region of the outer peripheral surface of the rolling element that corresponds to the second region.
このように構成することで、保持器と接触する第1領域及び第2領域が、それぞれ転動体の外周面と同じ形状を有するため、転動体の進み遅れに起因する応力に関して、より実際の使用条件に近い応力を保持器に作用させることができる。 With this configuration, the first region and the second region in contact with the cage have the same shape as the outer peripheral surface of the rolling element, respectively, so that the stress caused by the advance / delay of the rolling element can be used more practically. A stress close to the condition can be applied to the cage.
(3) 好ましくは、前記第1固定部は、前記外輪治具の内周面に設けられている第1溝と、前記第1接触部に設けられている第2溝と、にそれぞれ嵌合することで、前記第1接触部を前記外輪治具の内周面に固定する第1棒材又は第1板材を有し、前記第2固定部は、前記内輪治具の外周面に設けられている第3溝と、前記第2接触部に設けられている第4溝と、にそれぞれ嵌合することで、前記第2接触部を前記内輪治具の外周面に固定する第2棒材又は第2板材を有する。 (3) Preferably, the first fixing portion is fitted into the first groove provided on the inner peripheral surface of the outer ring jig and the second groove provided on the first contact portion, respectively. The first contact portion is provided on the outer peripheral surface of the inner ring jig to have a first rod member or a first plate material for fixing the first contact portion to the inner peripheral surface of the outer ring jig. A second rod member that fixes the second contact portion to the outer peripheral surface of the inner ring jig by fitting the third groove and the fourth groove provided in the second contact portion, respectively. Or it has a second plate material.
このように構成することで、外輪治具及び内輪治具の一部を切り欠くことなく、外輪治具の内周面と内輪治具の外周面により形成される空間内に保持器を配置することができるため、より実際の使用条件に近い応力を保持器に作用させることができる。 With this configuration, the cage is arranged in the space formed by the inner peripheral surface of the outer ring jig and the outer peripheral surface of the inner ring jig without cutting out a part of the outer ring jig and the inner ring jig. Therefore, a stress closer to the actual operating conditions can be applied to the cage.
(4) 好ましくは、前記転動体は、転動する際に前記転動体の中心軸まわりに自転するころであり、前記第1接触部は、前記転動体と前記中心軸方向の長さが同一であり、前記第1固定部は、前記第1接触部の前記中心軸方向の長さの半分以上の間隔を空けて位置する複数の前記第1棒材、又は、前記第1接触部の前記中心軸方向の長さの半分以上の幅を有する前記第1板材、を有する。 (4) Preferably, the rolling element is about to rotate around the central axis of the rolling element when rolling, and the first contact portion has the same length in the central axis direction as the rolling element. The first fixing portion is a plurality of the first rod members located at intervals of half or more of the length of the first contact portion in the central axis direction, or the first contact portion. It has the first plate material having a width of more than half of the length in the central axis direction.
このように構成することで、第1接触部が所定位置から傾くことを抑制することができる。これにより、第1接触部を保持器と一定位置で接触させられるため、試験結果のばらつきをより少なくすることができる。このため、より精度の高い試験を行うことができる。 With this configuration, it is possible to prevent the first contact portion from tilting from a predetermined position. As a result, the first contact portion can be brought into contact with the cage at a fixed position, so that the variation in the test results can be further reduced. Therefore, a more accurate test can be performed.
(5) 好ましくは、前記第1固定部及び前記第2固定部の少なくとも一方は、前記第1接触部及び前記第2接触部の少なくとも一方を、正常に保持される前記転動体の姿勢から傾けた状態で、前記外輪治具の内周面及び前記内輪治具の外周面の少なくとも一方に固定する。 (5) Preferably, at least one of the first fixing portion and the second fixing portion tilts at least one of the first contact portion and the second contact portion from the posture of the rolling element which is normally held. In this state, it is fixed to at least one of the inner peripheral surface of the outer ring jig and the outer peripheral surface of the inner ring jig.
このように構成することで、第1接触部及び第2接触部の少なくとも一方を、所定の傾きを有する状態で保持器と接触させられるため、転動体がスキューした状態での転動体の進み遅れに起因して生じる応力を模擬した応力を保持器に作用させることができる。これにより、より様々な使用条件を再現することができる。 With this configuration, at least one of the first contact portion and the second contact portion can be brought into contact with the cage in a state of having a predetermined inclination, so that the rolling element advances and lags when the rolling element is skewed. A stress simulating the stress caused by the above can be applied to the cage. Thereby, more various usage conditions can be reproduced.
(6) 好ましくは、前記駆動部から前記第1接触部及び前記第2接触部の少なくとも一方を介して前記保持器に作用する荷重を検出する検出部をさらに備える。このように構成することで、疲労強度評価(破損までの負荷回数)のみならず、保持器に作用する荷重に基づく評価を行うことができる。 (6) Preferably, a detection unit for detecting a load acting on the cage from the drive unit via at least one of the first contact portion and the second contact portion is further provided. With this configuration, not only fatigue strength evaluation (number of loads until breakage) but also evaluation based on the load acting on the cage can be performed.
本発明によれば、より精度の高い試験を行うことができる。 According to the present invention, a test with higher accuracy can be performed.
<実施形態>
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
<Embodiment>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<保持器の説明>
本発明の実施形態に係る試験装置により試験される保持器90について説明する。図1は、保持器90を含む転がり軸受8の一例を示す断面図である。
<Explanation of cage>
The
転がり軸受8は、外輪81と、内輪82と、複数の転動体83と、保持器90とを備える。外輪81及び内輪82は、いずれも環状の部材である。外輪81は、内周面に外輪軌道面81aを有する。内輪82は、外周面に内輪軌道面82aを有する。複数の転動体83は、外輪軌道面81a及び内輪軌道面82aの間に介在する。本実施形態において、転動体83は「円すいころ」である。
The rolling
ここで、転がり軸受8の中心線C1(以下、「軸受中心線C1」と称する。)に沿った方向が、転がり軸受8の軸方向であり、「第1軸方向」と称する。第1軸方向には、軸受中心線C1に平行な方向も含まれる。図1中の左側を第1軸方向の「一方側」と称し、図1中の右側を第1軸方向の「他方側」と称する。軸受中心線C1に直交する方向が、転がり軸受8の径方向であり、単に「径方向」と称する。軸受中心線C1を中心として転がり軸受8が回転する方向が、転がり軸受8の周方向であり、単に「周方向」と称する。
Here, the direction along the center line C1 of the rolling bearing 8 (hereinafter, referred to as "bearing center line C1") is the axial direction of the rolling
図2は、斜め上から見た保持器90及び複数の転動体83を示す斜視図である。保持器90は、第1軸方向の一方側及び他方側にそれぞれ位置する円環部91a、91bと、これらの円環部91a、91bの間に周方向に等間隔に設けられている複数の柱部92と、を有する。
FIG. 2 is a perspective view showing the
互いに隣接する柱部92の間には、複数の転動体83が転動可能な状態で収容されるポケット93が形成されている。すなわち、保持器90は、複数の転動体83を周方向に間隔を空けてそれぞれ収容する複数のポケット93を有する。
A
転がり軸受8が回転する際、転動体83は周方向に転動する。このとき、転動体83は、転動体83の中心線C2(以下、「転動体中心線C2」と称する。)まわりに自転する。以下、転動体中心線C2に沿う方向を、「第2軸方向」と称する。図1の例において、第2軸方向は、第1軸方向に対して傾いている。なお、転動体83は「円すいころ」に限られず、例えば「円筒ころ」であってもよい。転動体83が円筒ころの場合、第2軸方向が第1軸方向に対して平行となっていてもよい。
When the rolling
<試験装置の説明>
図3は、本発明の実施形態に係る試験装置1を示す正面図である。図4は、図3の切断線IVにより切断した試験装置1を示す断面図である。試験装置1は、保持器90の疲労強度を評価する試験装置である。
<Explanation of test equipment>
FIG. 3 is a front view showing the
試験装置1は、外輪治具2と、内輪治具3と、第1転動体治具4と、第2転動体治具5と、駆動部6と、基台7とを有する。保持器90は、第1転動体治具4により径方向外側から固定され、第2転動体治具5により径方向内側から固定された状態で、外輪治具2の内周面21と内輪治具3の後述の第1部分33の外周面35との間に配置される。保持器90の複数のポケット93のうち、第1転動体治具4の第1接触部41(図6)及び第2転動体治具5の第2接触部51が収容されているポケット93(第1ポケット93a及び第2ポケット93b、図7参照)以外のポケット93には、それぞれ転動体83が収容されている。
The
図4に示すように、外輪治具2及び内輪治具3の中心線は、保持器90を含む転がり軸受8の軸受中心線C1(図1)と共通する。以下、外輪治具2及び内輪治具3の中心線も、「軸受中心線C1」と称し、軸受中心線C1に沿う方向を「第1軸方向」と称する。
As shown in FIG. 4, the center lines of the
基台7は、ベース部71と、ベース軸受72とを有する。ベース部71は、円筒溝71aを有する。ベース軸受72は、外輪と内輪と転動体とを有する軸受である。ベース軸受72は、外輪の外周面を円筒溝71aの内周面に嵌合させることで、ベース部71に固定されている。すなわち、ベース軸受72において、外輪が固定輪であり、内輪が回転輪である。
The
外輪治具2は、図示省略するネジ等によりベース部71に固定される。内輪治具3は、後述の支軸31の外周面をベース軸受72の内輪の内周面に嵌合させることで、軸受中心線C1まわりに回動可能な状態でベース軸受72に固定される。
The
図5は、斜め上から見た外輪治具2を示す斜視図である。外輪治具2は、環状の部材である。外輪治具2の内周面21には、矩形状の第1溝22が設けられている。少なくとも一部の内周面21は、外輪81の外輪軌道面81a(図1)と同じ形状を有する。本実施形態において、内周面21のうち第1溝22を除く領域は、外輪81の内周面と同じ形状を有する。
FIG. 5 is a perspective view showing the
図6は、斜め上から見た第1転動体治具4を示す斜視図である。第1転動体治具4は、第1接触部41と、第1固定部42とを有する。第1接触部41は、第1転動体治具4のうち保持器90のポケット93(第1ポケット93a)へ収容され、保持器90と接触する部材である。
FIG. 6 is a perspective view showing the first rolling
第1接触部41の外周面43には、矩形状の第2溝44が設けられている。第1接触部41の外周面43のうち第2溝44を除く領域は、転動体83の外周面と同じ形状(円すい台の形状)を有する。すなわち、第1接触部41は、第2溝44が設けられている点で転動体83と相違し、それ以外の点では転動体83と共通する構成を有する。したがって、第1接触部41と転動体83は、転動体中心線C2に沿う方向の長さが同一である。
A rectangular
第1固定部42は、直方体形状を有する第1板材45と、第1板材45に螺合するネジ(図示省略)と、を有する。第1板材45の転動体中心線C2に沿う方向の幅W1は、第1接触部41の転動体中心線C2に沿う方向の幅W2の半分以上かつ幅W2以下(W2/2≦W1≦W2)である。
The
図3に示すように、第1固定部42は、第1板材45の一方端部を外輪治具2の第1溝22へ嵌合し、第1板材45の他方端部を第1接触部41の第2溝44へ嵌合することで、第1接触部41を外輪治具2の内周面21に固定する。外輪治具2及び第1接触部41と、第1板材45とは、それぞれネジにより着脱可能な状態で固定される。
As shown in FIG. 3, in the first fixing
図7は、図4の矢印VIIにより切断した断面において、保持器90、第1転動体治具4及び後述の第2転動体治具5のみを拡大して示す断面図である。第1接触部41は、保持器90の第1ポケット93aに収容される。第1接触部41の外周面のうち、保持器90(具体的には、柱部92)と接触する領域を「第1領域R1」と称する。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing only the
図8は、斜め上から見た内輪治具3を示す斜視図である。図9は、図8の矢印IXから見た内輪治具3を示す正面図である。内輪治具3は、支軸31と、大径部32と、を有する。支軸31は、軸方向に長尺な円筒形状の部材である。支軸31の第1軸方向一方側の端部は、大径部32と接続している。
FIG. 8 is a perspective view showing the
大径部32は、円すい台の形状を有する第1部分33と、円柱の形状を有する第2部分34と、を有する。第1部分33は、大径部32のうち第1軸方向他方側に位置し、支軸31と接続している。第2部分34は、大径部32のうち第1軸方向一方側に位置し、駆動部6と接続している。大径部32の直径は、支軸31の直径よりも大きい。支軸31、第1部分33及び第2部分34の中心線は、軸受中心線C1と共通する。すなわち、支軸31と大径部32は、互いに同じ中心線上に位置する。
The
第1部分33の外周面35には、矩形状の第3溝36と、複数のネジ穴37とが設けられている。第3溝36は、大径部32の軸方向の全体にわたって設けられている。すなわち、第3溝36は、第1部分33及び第2部分34に設けられている。なお、第3溝36は、第1部分33のみに設けられていてもよい。ネジ穴37は、第3溝36に対して垂直な方向に設けられている貫通孔であり、外周面35と第3溝36とにそれぞれ開口している。図8に示すように、第3溝36には後述の第2板材55が嵌合され、ネジ穴37から図示省略のネジを第2板材55へ接続することで、第2板材55が内輪治具3に固定される。
The outer
少なくとも一部の外周面35は、内輪82の内輪軌道面82a(図1)と同じ形状を有する。本実施形態において、外周面35のうち第3溝36及び複数のネジ穴37を除く領域は、内輪82の内周面と同じ形状を有する。
At least a part of the outer
大径部32の第1軸方向一方側の面38(すなわち、第2部分34の円柱形状の第1軸方向一方側の底面)には、第1軸方向他方側に凹んでいる2個のネジ溝39a、39bが形成されている。ネジ溝39a、39bは、それぞれ軸受中心線C1から径方向に離れた位置に形成されている。また、ネジ溝39aは、図9に示すように、ネジ溝39bに対して軸受中心線C1を中心に180度回転した位置に形成されている。すなわち、ネジ溝39a、39bは、軸受中心線C1を中心に線対称の位置にそれぞれ形成されている。
Two
第2転動体治具5は、図6に示す第1転動体治具4と同じ形状を有する。このため、第2転動体治具5について、図6中に括弧付きの符号を付して各部を示す。第2転動体治具5は、第2接触部51と、第2固定部52と、を有する。第2接触部51の外周面53には、第1接触部41の第2溝44と同様に、矩形状の第4溝54が設けられている。
The second
第2固定部52は、直方体形状を有する第2板材55と、第2板材55に螺合するネジ(図示省略)と、を有する。第2板材55の第2軸方向の幅は、第2接触部51の第2軸方向の幅の半分以上同一以下である。図3に示すように、第2固定部52は、第2板材55の一方端部を内輪治具3の第3溝36へ嵌合し、第2板材55の他方端部を第2接触部51の第4溝54へ嵌合することで、第2接触部51を内輪治具3の第1部分33の外周面35に固定する。内輪治具3及び第2接触部51と、第2板材55とは、それぞれネジにより着脱可能な状態で固定される。
The
図7を参照する。第2接触部51は、保持器90の第2ポケット93bに収容される。本実施形態において、第2ポケット93bは、第1ポケット93aに隣接するポケット93である。しかしながら、第2ポケット93bは、第1ポケット93aから2個以上離れたポケット93であってもよい。すなわち、第2ポケット93bは、第1ポケット93aとは異なるポケット93であればよい。第2接触部51の外周面のうち、保持器90(具体的には、柱部92)と接触する領域を「第2領域R2」と称する。
See FIG. 7. The
図3を参照する。駆動部6は、移動部材61と、アーム62とを有する。移動部材61は、図示省略するアクチュエータと接続し、当該アクチュエータにより図3中の矢印AR1の方向へ往復運動をする。
See FIG. The drive unit 6 has a moving
アーム62は、移動部材61と内輪治具3とを連結する。アーム62の移動部材61側の端部には、長穴63が形成されている。アーム62は、長穴63に通したネジ64が移動部材61に固定されることで、移動部材61と接続されている。アーム62の内輪治具3側の端部には、長穴65が形成されている。また、アーム62の長穴65よりも移動部材61側には、丸穴66が形成されている。アーム62は、長穴65に通したネジ67が内輪治具3のネジ溝39aに固定され、丸穴66に通したネジ68が内輪治具3のネジ溝39bに固定されることで、内輪治具3と接続されている。
The
アーム62は、ネジ64、67、68により、第1軸方向への移動が規制されている。その一方で、アーム62は、ネジ64、67、68を中心に回動可能な状態で、内輪治具3及び移動部材61に連結されている。また、アーム62は、長穴63、65の長さの範囲内で、径方向及び周方向に移動することができる。
The movement of the
図10は、駆動部6による内輪治具3の回転動作を説明する模式図である。図10(a)は、アクチュエータにより移動部材61が矢印AR1の下方向に移動する場合の様子を示し、図10(b)は、アクチュエータにより移動部材61が矢印AR1の上方向に移動する場合の様子を示す。図10では、駆動部6、内輪治具3、第1転動体治具4及び第2転動体治具5の動作を説明するために、その他の部材については適宜省略している。また、図10では、保持器90の疲労試験の様子を説明するために、保持器90の変形を強調して示している。
FIG. 10 is a schematic view illustrating the rotational operation of the
図10(a)に示すように、移動部材61が矢印AR1の下方向に移動すると、アーム62はネジ68を中心に時計回りに回動し、アーム62の内輪治具3側の端部が上方向に移動する。アーム62の動きはネジ67を介して内輪治具3に伝わり、内輪治具3は周方向時計回り(図10(a)中の矢印AR2)の方向に回動する。
As shown in FIG. 10A, when the moving
これにより、内輪治具3に固定されている第2転動体治具5も矢印AR2の方向に回動する。第1転動体治具4は、外輪治具2に固定されて動かないため、第2接触部51は第1接触部41から遠ざかる方向に移動する。この結果、保持器90の第1ポケット93a及び第2ポケット93bの間には、第1接触部41及び第2接触部51により引っ張られる力(引張力)が作用する。
As a result, the second rolling
図10(b)に示すように、移動部材61が矢印AR1の上方向に移動すると、アーム62は丸穴66を中心に反時計回りに回動し、アーム62の内輪治具3側の端部が下方向に移動する。アーム62の動きはネジ67を介して内輪治具3に伝わり、内輪治具3は周方向反時計回り(図10(b)中の矢印AR3)の方向に回動する。
As shown in FIG. 10B, when the moving
これにより、内輪治具3に固定されている第2転動体治具5も矢印AR3の方向に回動し、第2接触部51は第1接触部41に近づく方向に移動する。この結果、保持器90の第1ポケット93a及び第2ポケット93bの間には、第1接触部41及び第2接触部51により押し縮められる力(圧縮力)が作用する。このように、移動部材61及びアーム62は、アクチュエータの直線的な往復運動を内輪治具3の回転運動に変換するクランクとしての機能を有する。
As a result, the second rolling
試験装置1により保持器90の疲労試験を行う際、アクチュエータが移動部材61を矢印AR1の上方向及び下方向に繰り返し移動させる。これにより、内輪治具3が外輪治具2に対して周方向へ往復移動する。そして、保持器90には、転動体83を模擬した第1接触部41及び第2接触部51による引張力及び圧縮力が繰り返し作用する。このため、試験装置1において、転動体83の進み遅れによる繰り返し応力をより忠実に模擬することができる。
When the fatigue test of the
<試験装置の作用・効果>
本実施形態に係る試験装置1の作用と効果について説明する。図10に示すように、試験装置1では、第1転動体治具4と第2転動体治具5により、保持器90へ引張力及び圧縮力を繰り返し作用させることができる。特に、駆動部6は、アクチュエータの往復運動を周方向の回転運動に変換して内輪治具3に伝えるため、第2接触部51も第1接触部41に対して周方向へ移動する。このため、転がり軸受8を実際に使用する際に転動体83が進み遅れする方向(周方向)を、第1接触部41及び第2接触部51により忠実に模擬することができる。この結果、転動体83の進み遅れに起因する応力に関して、より実際の使用条件に近い応力を保持器90に作用させることができる。
<Operation / effect of test equipment>
The operation and effect of the
試験装置1において、第1接触部41のうち保持器90と接触する第1領域R1(図7)は、転動体83の外周面のうち第1領域R1と対応する領域の形状と、同じ形状を有する。また、第2接触部51のうち保持器90と接触する第2領域R2(図7)は、転動体83の外周面のうち第2領域R1と対応する領域の形状と、同じ形状を有する。このため、第1接触部41及び第2接触部51は、転動体83と同様に保持器90と接触することができ、転動体83の進み遅れに起因する応力に関して、より実際の使用条件に近い応力を保持器90に作用させることができる。
In the
試験装置1において、固定側となる第1接触部41は、第1接触部41の径方向外側に位置する外輪治具2に第1固定部42により固定され、移動側となる第2接触部51は、第2接触部51の径方向内側に位置する内輪治具3に第2固定部52により固定される。このため、外輪治具2及び内輪治具3の一部を切り欠くことなく、外輪治具2の内周面21と内輪治具3の外周面35により形成される空間内に保持器90を配置することができる。すなわち、内周面21及び外周面35は、保持器90の全周にわたって配置される。この結果、より実際の使用条件に近い繰り返し応力を保持器90に作用させることができる。
In the
試験装置1において、第1接触部41の第2軸方向の幅W2は、転動体83の第2軸方向の幅と同一であり、第1固定部42の第2軸方向の幅W1は、第1接触部41の幅W2の半分以上である。このため、疲労試験を行う際に、第1接触部41が第2軸方向に傾くこと(スキュー)を防止することができ、第1接触部41と保持器90とを一定の位置で接触させることができる。この結果、試験結果のばらつきをより少なくすることができる。第2転動体治具5は、第1転動体治具4と同じ形状を有するため、第1転動体治具4と同様の作用及び効果を有する。
In the
<変形例>
以上、本発明の実施形態に係る試験装置1を説明した。しかしながら、本発明の実施に関してはこれに限られず、種々の変形を行うことができる。以下、本発明の実施形態に係る変形例について、説明する。なお、以下の説明において、実施形態から変更のない部分については同じ符号を付し、説明を省略する。
<Modification example>
The
<第1及び第2転動体治具の変形例>
図11は、変形例に係る第1転動体治具4a、4bを示す説明図である。図11(a)を参照する。第1転動体治具4aは、第1接触部41と、第1固定部42aとを有する。第2固定部42aは、2本の第1棒材45a、45bを有する。このように、第1固定部は、第1板材に代えて、第1棒材を有していてもよい。
<Modification examples of the first and second rolling element jigs>
FIG. 11 is an explanatory view showing the first rolling
ここで、第1棒材45a、45bは、第2軸方向に離れて位置する。第1棒材45aの第2軸方向一方側の端から、第1棒材45bの第2軸方向他方側の端までの間隔W3は、第1接触部41の幅W2の半分以上である。このように構成することで、第1接触部41が所定位置から傾くこと(スキュー)を抑制することができ、第1接触部41を保持器90と一定の位置で接触させることができる。この結果、試験結果のばらつきをより少なくすることができる。
Here, the
なお、棒材の本数は、図11(a)のように2本でもよいし、3本以上であってもよい。また、図11(a)では第1転動体治具について説明したが、第2転動体治具も同様の形状を有していてもよい。すなわち、第2転動体治具は、複数の第2棒材を有していてもよい。 The number of rods may be two or three or more as shown in FIG. 11A. Further, although the first rolling element jig has been described with reference to FIG. 11A, the second rolling element jig may also have the same shape. That is, the second rolling element jig may have a plurality of second rod members.
図11(b)を参照する。上記の実施形態に係る試験装置1は、転動体83として「円すいころ」を用いる転がり軸受8の保持器90を試験する。しかしながら、試験装置は、転動体として「玉」を用いる転がり軸受(玉軸受)の保持器を試験するものであってもよい。図11(b)に示す第1転動体治具4bは、玉軸受の保持器を試験する場合の第1転動体治具の一例である。第1転動体治具4bは、第1接触部41bと、第1固定部42bとを有する。第1接触部41bは球形状であり、第1固定部42bは1本の棒材である。
See FIG. 11 (b). The
上記の実施形態では、第1固定部42は第1接触部41の姿勢を、保持器90に正常に保持される転動体83の姿勢と同じ姿勢にした状態で、第1接触部41を外輪治具2の内周面21に固定する。しかしながら、第1固定部42は第1接触部41の姿勢を、保持器90に正常に保持される転動体83の姿勢から傾けた状態で、第1接触部41を外輪治具2の内周面21に固定してもよい。例えば、第1接触部41の第2溝44を第2軸方向から傾けた状態で設けることで、第1接触部41の姿勢を傾けることができる。
In the above embodiment, the first fixed
このように構成することで、第1接触部41が保持器90に対して所定の傾きを有する状態で、第1接触部41を保持器90に接触させることができるため、転動体83が傾いた(スキューした)状態での転動体の進み遅れに起因して生じる応力を模擬した応力を保持器90に作用させることができる。これにより、より様々な使用条件を再現することができる。なお、上記と同様に、第2固定部42は、第2接触部42を正常に保持される転動体83の姿勢から傾けた状態で、内輪治具3の外周面35に固定してもよい。
With this configuration, the rolling
図12は、他の変形例に係る試験装置を示す部分的な断面図である。図12は、図7と同様の断面を示している。本変形例において、第1接触部41の第1領域R1を含む部分には、圧力センサ46が設けられている。また、第2接触部51の第2領域R2を含む部分には、圧力センサ56が設けられている。
FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing a test apparatus according to another modified example. FIG. 12 shows a cross section similar to that of FIG. In this modification, the pressure sensor 46 is provided in the portion of the
圧力センサ46、56は、それぞれ圧力を検出するセンサである。圧力センサ46、56は、駆動部6から第2接触部51を介して保持器90に作用する荷重を検出する検出部として機能する。図10(a)に示すように、駆動部6により第2接触部51が矢印AR2の方向に回動され、第1接触部41の第1領域と、第2接触部51の第2領域R2とがそれぞれ保持器90に接触すると、図12に示す圧力センサ46、56は保持器90に作用する荷重を検出する。上記の実施形態では、主に保持器90の破損までの引張力及び圧縮力の繰り返し回数(負荷回数)により保持器90の疲労強度を評価する。本変形例では、この疲労強度評価に加えて、保持器90に作用する荷重に基づく評価を行うことができる。
The pressure sensors 46 and 56 are sensors that detect pressure, respectively. The pressure sensors 46 and 56 function as a detection unit that detects a load acting on the
<保持器の変形例>
上記の実施形態において、保持器90はいわゆる「打ち抜き型」の保持器であるが、その他の形状の保持器であってもよい。例えば、保持器は「もみ抜き型」であってもよいし、「冠型」の保持器であってもよい。いずれの保持器にも、転動体を収容するポケットが複数個形成されているため、当該ポケットへ第1接触部及び第2接触部を収容することで、保持器の疲労試験を行うことができる。
<Modification example of cage>
In the above embodiment, the
<駆動部の変形例>
上記の実施形態において、駆動部6はアクチュエータの直線的な往復運動を、周方向の回転運動に変換して、第2転動体治具5を矢印AR2、AR3の方向へ回転させた。しかしながら、駆動部は、内輪治具3の支軸31に接続されているモーターであり、移動部材61やアーム62を介することなく、内輪治具3を直接回転させるものであってもよい。
<Modification example of drive unit>
In the above embodiment, the drive unit 6 converts the linear reciprocating motion of the actuator into a rotational motion in the circumferential direction, and rotates the second rolling
また、駆動部は、内輪治具3を固定して、外輪治具2を回転させる構成であってもよい。また、外輪治具2及び内輪治具3の双方を回転させる構成であってもよい。駆動部は、内輪治具3を外輪治具2に対して相対的に周方向へ往復移動させる構成であればよい。
Further, the drive unit may have a configuration in which the
以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の転がり軸受は、図示する形態に限られず、本発明の範囲内において他の形態であってもよい。 The embodiments disclosed as described above are exemplary in all respects and are not restrictive. That is, the rolling bearing of the present invention is not limited to the illustrated form, and may have other forms within the scope of the present invention.
1 試験装置
2 外輪治具 21 内周面 22 第1溝
3 内輪治具 31 支軸 32 大径部
33 第1部分 34 第2部分 35 外周面
36 第3溝 37 ネジ穴 38 面
39a、39b ネジ溝
4 第1転動体治具 41 第1接触部 42 第1固定部
43 外周面 44 第2溝 45 第1板材
5 第2転動体治具 51 第2接触部 52 第2固定部
53 外周面 54 第4溝 55 第2板材
6 駆動部 61 移動部材 62 アーム
63、65 長穴 64、67、68 ネジ 66 丸穴
7 基台 71 ベース部 72 ベース軸受
8 軸受 81 外輪 81a 外輪軌道面
82 内輪 82a 内輪軌道面 83 転動体
90 保持器 91a、91b 円環部 92 柱部
93 ポケット 93a 第1ポケット 93b 第2ポケット
AR1 矢印 AR2 矢印 AR3 矢印
C1 軸受中心線 C2 転動体中心線
R1 第1領域 R2 第2領域
W1 (第1板材45の)幅 W2 (第1接触部41の)幅
1
Claims (6)
少なくとも一部の内周面が前記外輪軌道面と同一の形状を有する外輪治具と、
少なくとも一部の外周面が前記内輪軌道面と同一の形状を有する内輪治具と、
前記保持器の第1ポケットへ収容され、前記保持器と接触する第1接触部と、
前記第1接触部を前記外輪治具の内周面に固定する第1固定部と、
前記第1ポケットとは異なる前記保持器の第2ポケットへ収容され、前記保持器と接触する第2接触部と、
前記第2接触部を前記内輪治具の外周面に固定する第2固定部と、
前記内輪治具を前記外輪治具に対して相対的に周方向へ往復移動させる駆動部と、
を備える、
保持器の試験装置。 An outer ring having an outer ring raceway surface on the inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway surface on the outer peripheral surface, a plurality of rolling elements interposed between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface, and a plurality of the rolling elements. A test device for the cage of a rolling bearing, comprising a cage having a plurality of pockets for accommodating each of them at intervals in a direction.
An outer ring jig having at least a part of the inner peripheral surface having the same shape as the outer ring raceway surface,
An inner ring jig having at least a part of the outer peripheral surface having the same shape as the inner ring raceway surface,
A first contact portion housed in the first pocket of the cage and in contact with the cage,
A first fixing portion for fixing the first contact portion to the inner peripheral surface of the outer ring jig, and a first fixing portion.
A second contact portion housed in a second pocket of the cage different from the first pocket and in contact with the cage, and
A second fixing portion for fixing the second contact portion to the outer peripheral surface of the inner ring jig, and a second fixing portion.
A drive unit that reciprocates the inner ring jig in the circumferential direction relative to the outer ring jig.
To prepare
Cage tester.
前記第2接触部のうち前記保持器と接触する第2領域は、前記転動体の外周面のうち前記第2領域と対応する領域の形状と、同じ形状を有する、
請求項1に記載の保持器の試験装置。 The first region of the first contact portion that comes into contact with the cage has the same shape as the shape of the region corresponding to the first region of the outer peripheral surface of the rolling element.
The second region of the second contact portion that comes into contact with the cage has the same shape as the region of the outer peripheral surface of the rolling element that corresponds to the second region.
The cage test apparatus according to claim 1.
前記第2固定部は、前記内輪治具の外周面に設けられている第3溝と、前記第2接触部に設けられている第4溝と、にそれぞれ嵌合することで、前記第2接触部を前記内輪治具の外周面に固定する第2棒材又は第2板材を有する、
請求項2に記載の保持器の試験装置。 The first fixing portion is fitted into the first groove provided on the inner peripheral surface of the outer ring jig and the second groove provided on the first contact portion, respectively, to form the first fixing portion. 1 It has a first bar member or a first plate member that fixes the contact portion to the inner peripheral surface of the outer ring jig.
The second fixing portion is fitted into a third groove provided on the outer peripheral surface of the inner ring jig and a fourth groove provided in the second contact portion, respectively, to form the second fixing portion. It has a second bar member or a second plate member that fixes the contact portion to the outer peripheral surface of the inner ring jig.
The cage test apparatus according to claim 2.
前記第1接触部は、前記転動体と前記中心軸方向の長さが同一であり、
前記第1固定部は、前記第1接触部の前記中心軸方向の長さの半分以上の間隔を空けて位置する複数の前記第1棒材、又は、前記第1接触部の前記中心軸方向の長さの半分以上の幅を有する前記第1板材、を有する、
請求項3に記載の保持器の試験装置。 The rolling element is about to rotate around the central axis of the rolling element when it rolls.
The first contact portion has the same length in the central axis direction as the rolling element.
The first fixing portion is a plurality of the first rod members located at intervals of half or more of the length of the first contact portion in the central axial direction, or the central axial direction of the first contact portion. The first plate material, which has a width of at least half the length of the above.
The cage test apparatus according to claim 3.
請求項4に記載の保持器の試験装置。 At least one of the first fixing portion and the second fixing portion has the outer ring in a state where at least one of the first contact portion and the second contact portion is tilted from the posture of the rolling element which is normally held. Fix to at least one of the inner peripheral surface of the jig and the outer peripheral surface of the inner ring jig.
The cage test apparatus according to claim 4.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の保持器の試験装置。 A detection unit that detects a load acting on the cage from the drive unit via at least one of the first contact portion and the second contact portion is further provided.
The cage test apparatus according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
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JP2020048295A JP2021148582A (en) | 2020-03-18 | 2020-03-18 | Tester of cage |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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