JP3383530B2 - 軸受試験機 - Google Patents
軸受試験機Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、軸受性能試験機
に関するものである。滑り軸受などの性能を評価する場
合に、ラジアル荷重の形態を種々変更したり、スラスト
荷重を与える試験を行うことが可能であり、軸受の材料
や形状の改良のための評価に利用される。
に関するものである。滑り軸受などの性能を評価する場
合に、ラジアル荷重の形態を種々変更したり、スラスト
荷重を与える試験を行うことが可能であり、軸受の材料
や形状の改良のための評価に利用される。
【０００２】
【従来の技術】従来の滑り軸受の評価試験機としては、
図１１および図１２に示す装置の例がある。図１１に示
す試験機は、横軸型であり、軸受ユニット６５により軸
支した軸６をモータＭで回転し、軸受試料７は、軸受ハ
ウジング３２に装着し、重り９によって荷重を加える。
また、軸受ハウジング３２の横移動を防止するためのス
トッパ３８を設ける。この試験機では、軸の回転に伴い
軸受ハウジング３２が回転しようとする力を回転トルク
センサ８で計測し、摩擦係数などの軸受性能を計測する
ように構成されている。図１２に示すものは縦軸型であ
り、前記の試験機とほぼ同様の構成からなるものであ
る。軸受の端面でスラスト荷重を受ける試験では、軸受
試料７の下方にスラスト受板６４を設け、軸受ハウジン
グ３２の重量を変えることによってスラスト荷重を調整
する。
図１１および図１２に示す装置の例がある。図１１に示
す試験機は、横軸型であり、軸受ユニット６５により軸
支した軸６をモータＭで回転し、軸受試料７は、軸受ハ
ウジング３２に装着し、重り９によって荷重を加える。
また、軸受ハウジング３２の横移動を防止するためのス
トッパ３８を設ける。この試験機では、軸の回転に伴い
軸受ハウジング３２が回転しようとする力を回転トルク
センサ８で計測し、摩擦係数などの軸受性能を計測する
ように構成されている。図１２に示すものは縦軸型であ
り、前記の試験機とほぼ同様の構成からなるものであ
る。軸受の端面でスラスト荷重を受ける試験では、軸受
試料７の下方にスラスト受板６４を設け、軸受ハウジン
グ３２の重量を変えることによってスラスト荷重を調整
する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の横軸型の軸受試
験機では、必ずラジアル荷重が発生するので、例えば、
一定方向からのラジアル荷重が殆どない用途の場合の軸
受評価はできなかった。また、軸受試料の横ずれを防ぐ
ストッパ３８は、軸受ハウジング３２の回転の抵抗とな
るため、摩擦トルクの測定値は信頼性が低いものであっ
た。縦軸型においても同様で、スラスト受けのない状態
ではストッパの抵抗の問題がある。また、スラスト受け
のある評価試験では、構造上、軸受の下端面で摺動させ
る必要があるため、軸受の内径から漏れてくる潤滑剤が
軸受試料の下端部へ供給され易い構造になっており、実
用上、縦軸型軸受の上端面側でスラストを受ける用途の
軸受評価としては、実際の使用態様を再現する試験を行
うことができなかった。
験機では、必ずラジアル荷重が発生するので、例えば、
一定方向からのラジアル荷重が殆どない用途の場合の軸
受評価はできなかった。また、軸受試料の横ずれを防ぐ
ストッパ３８は、軸受ハウジング３２の回転の抵抗とな
るため、摩擦トルクの測定値は信頼性が低いものであっ
た。縦軸型においても同様で、スラスト受けのない状態
ではストッパの抵抗の問題がある。また、スラスト受け
のある評価試験では、構造上、軸受の下端面で摺動させ
る必要があるため、軸受の内径から漏れてくる潤滑剤が
軸受試料の下端部へ供給され易い構造になっており、実
用上、縦軸型軸受の上端面側でスラストを受ける用途の
軸受評価としては、実際の使用態様を再現する試験を行
うことができなかった。
【０００４】また、軸受要素の実際の使用形態は種類が
多い。ラジアル荷重の形態が軸心に直角方向に均一な荷
重であったり、軸と軸受内径の軸心が傾いた状態であっ
たり、あるいは傾斜した軸心がローリングする形態のも
の、更にスラスト荷重が掛かる形式のものなどがある。
例えば、ＣＤ−ＲＯＭ回転用の軸受要素、マイクロモー
ターの軸受要素、ポリゴンミラーの軸受要素などは、主
として縦軸型の軸受要素である。ＣＤ−ＲＯＭ回転用の
軸受要素では、軸と軸受内径の軸心が傾いた状態でロー
リングする軸回転となるため、このような軸受の試験は
従来の試験機で行うことができなかった。また、回転駆
動はモータによって行うるため、回転軸にモータの振動
や熱が伝わり、実際の使用状態と異なる試験条件になる
ことがあった。
多い。ラジアル荷重の形態が軸心に直角方向に均一な荷
重であったり、軸と軸受内径の軸心が傾いた状態であっ
たり、あるいは傾斜した軸心がローリングする形態のも
の、更にスラスト荷重が掛かる形式のものなどがある。
例えば、ＣＤ−ＲＯＭ回転用の軸受要素、マイクロモー
ターの軸受要素、ポリゴンミラーの軸受要素などは、主
として縦軸型の軸受要素である。ＣＤ−ＲＯＭ回転用の
軸受要素では、軸と軸受内径の軸心が傾いた状態でロー
リングする軸回転となるため、このような軸受の試験は
従来の試験機で行うことができなかった。また、回転駆
動はモータによって行うるため、回転軸にモータの振動
や熱が伝わり、実際の使用状態と異なる試験条件になる
ことがあった。
【０００５】この発明は、上述のような従来の試験機に
おける課題を背景としてなされたものである。すなわ
ち、回転トルクを妨害しないこと、回転部に軸または軸
受の取付けが可能なこと、回転速度を広範囲に変更でき
ること、軸にスラスト荷重およびラジアル荷重を与える
ことができ、また、ラジアル方向に偏荷重やローリング
状の荷重を与えることもできるなど、比較的小荷重の試
験に適する軸受試験機を提供することを目的としてい
る。
おける課題を背景としてなされたものである。すなわ
ち、回転トルクを妨害しないこと、回転部に軸または軸
受の取付けが可能なこと、回転速度を広範囲に変更でき
ること、軸にスラスト荷重およびラジアル荷重を与える
ことができ、また、ラジアル方向に偏荷重やローリング
状の荷重を与えることもできるなど、比較的小荷重の試
験に適する軸受試験機を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の軸受試験機
は、縦軸型の構造であって、試験機の下方に、空気軸受
によって浮遊状態に維持することができる上端にフラン
ジを設けた支持軸を有し、支持軸のフランジ上に固定さ
れたハウジング台と、支持軸またはハウジング台に連結
された回転トルクセンサと、ハウジング台の上方に回転
軸心が縦型のエアタービンを備えていることを特徴とす
るするものである。
は、縦軸型の構造であって、試験機の下方に、空気軸受
によって浮遊状態に維持することができる上端にフラン
ジを設けた支持軸を有し、支持軸のフランジ上に固定さ
れたハウジング台と、支持軸またはハウジング台に連結
された回転トルクセンサと、ハウジング台の上方に回転
軸心が縦型のエアタービンを備えていることを特徴とす
るするものである。
【０００７】ハウジング台が載置されたフランジ付きの
支持軸は、ラジアル方向およびスラスト方向の空気軸受
によって一定の位置に浮遊状態に維持されるので、軸と
軸受との摺動摩擦による回転だけをセンサで計測するこ
とができ、微弱な摩擦トルクも計測可能である。
支持軸は、ラジアル方向およびスラスト方向の空気軸受
によって一定の位置に浮遊状態に維持されるので、軸と
軸受との摺動摩擦による回転だけをセンサで計測するこ
とができ、微弱な摩擦トルクも計測可能である。
【０００８】エアタービンは、風量を変えることにより
回転数を自由に選択することができる。また、エアター
ビンは、軸受で支持しても支持しなくてもよく、目的に
応じて選択することができる。エアタービン側を軸支し
ない構造では、装置に機械的な摩擦部分がないので摩耗
が無く、耐久性を有するとともに、試験機の摩耗等によ
る摩擦抵抗変化を考慮することが不要であり、軸受試験
の信頼性が高い。前記試験機のフランジ付き支持軸上に
スラスト受板を設けることにより、回転軸をエアタービ
ンに設けたとき、その軸の下端のスラストを受けること
ができる。
回転数を自由に選択することができる。また、エアター
ビンは、軸受で支持しても支持しなくてもよく、目的に
応じて選択することができる。エアタービン側を軸支し
ない構造では、装置に機械的な摩擦部分がないので摩耗
が無く、耐久性を有するとともに、試験機の摩耗等によ
る摩擦抵抗変化を考慮することが不要であり、軸受試験
の信頼性が高い。前記試験機のフランジ付き支持軸上に
スラスト受板を設けることにより、回転軸をエアタービ
ンに設けたとき、その軸の下端のスラストを受けること
ができる。
【０００９】ハウジング台上面およびそれと対向するエ
アタービン側に、互いに反発する磁性部材を備えれば、
前記のように回転軸のスラストを受けることなく、エア
タービン側の回転要素を浮遊状態に保つことができる。
また、互いに吸引するように磁性部材を備えれば、エア
タービン側の回転要素により下方に荷重を加えた状態を
形成することにより、軸受試料上端面にスラスト受けを
有する場合の試験を行うことができる。磁性部材として
は、一方を永久磁石、他方を鉄板や軟磁性材料で形成れ
ば廉価であり望ましい。
アタービン側に、互いに反発する磁性部材を備えれば、
前記のように回転軸のスラストを受けることなく、エア
タービン側の回転要素を浮遊状態に保つことができる。
また、互いに吸引するように磁性部材を備えれば、エア
タービン側の回転要素により下方に荷重を加えた状態を
形成することにより、軸受試料上端面にスラスト受けを
有する場合の試験を行うことができる。磁性部材として
は、一方を永久磁石、他方を鉄板や軟磁性材料で形成れ
ば廉価であり望ましい。
【００１０】エアタービンの端面の偏心箇所に重りを固
定して付設すれば、タービンがアンバランスになり、タ
ービンに回転軸を設けた場合には、回転軸が円弧を描く
ようにローリングしながら回転する軸受試験を行うこと
ができる。例えば、ＣＤ−ＲＯＭ用の軸受性能試験の場
合である。重りの偏心位置および重量を変更すれば偏心
荷重を調整することができるので、重りは軸心から外周
に向かって適宜移動して設置し得るような取付治具を用
いることが望ましい。
定して付設すれば、タービンがアンバランスになり、タ
ービンに回転軸を設けた場合には、回転軸が円弧を描く
ようにローリングしながら回転する軸受試験を行うこと
ができる。例えば、ＣＤ−ＲＯＭ用の軸受性能試験の場
合である。重りの偏心位置および重量を変更すれば偏心
荷重を調整することができるので、重りは軸心から外周
に向かって適宜移動して設置し得るような取付治具を用
いることが望ましい。
【００１１】エアタービンに固定された軸の下端部およ
びエアタービン端面部に磁性材リングを固定しておき、
各磁性材リングを軸心と直角をなす同一方向へ吸引する
磁性部材を軸受試験機の本体側に備えた構造にすること
により、軸受試料にラジアル荷重を与えることができ
る。
びエアタービン端面部に磁性材リングを固定しておき、
各磁性材リングを軸心と直角をなす同一方向へ吸引する
磁性部材を軸受試験機の本体側に備えた構造にすること
により、軸受試料にラジアル荷重を与えることができ
る。
【００１２】ハウジング台上面の１箇所およびハウジン
グ台上面と対向するエアタービン側の全周に、互いに吸
引または反発する磁性部材を備えておくと、エアタービ
ンに回転軸を設けたときには、軸受試料の軸心に対して
回転軸が傾いた状態を形成することができる。
グ台上面と対向するエアタービン側の全周に、互いに吸
引または反発する磁性部材を備えておくと、エアタービ
ンに回転軸を設けたときには、軸受試料の軸心に対して
回転軸が傾いた状態を形成することができる。
【００１３】また、エアタービンに回転軸を設けた場合
に、軸受試料にラジアル荷重を与える構造としては、前
記のように磁力を利用せずに、軸受試料の軸方向両側の
回転軸に軸受を嵌合し、各軸受に重りやバネでラジアル
方向の荷重を加えることができる。
に、軸受試料にラジアル荷重を与える構造としては、前
記のように磁力を利用せずに、軸受試料の軸方向両側の
回転軸に軸受を嵌合し、各軸受に重りやバネでラジアル
方向の荷重を加えることができる。
【００１４】エアタービンの上方に、支持軸およびエア
タービンとは無縁のスタンドに固定されたロッドガイド
に軸支され、エアタービンの回転軸に下向きの荷重を与
える重り付きロッド設けることにより、下向きのスラス
ト荷重が得られる。
タービンとは無縁のスタンドに固定されたロッドガイド
に軸支され、エアタービンの回転軸に下向きの荷重を与
える重り付きロッド設けることにより、下向きのスラス
ト荷重が得られる。
【００１５】エアタービンへの噴射ノズルの噴射方向が
可変であれば、斜め下方に向かって噴射することによ
り、タービンが回転するとともに下方へのスラスト荷重
を形成することができる。エアタービンへの噴射ノズル
は、タービンの放射線方向に２〜６個設けるが、そのう
ちの円周方向に沿って隣接する半分を閉じると、タービ
ンの回転軸が傾いた状態を形成することができる。
可変であれば、斜め下方に向かって噴射することによ
り、タービンが回転するとともに下方へのスラスト荷重
を形成することができる。エアタービンへの噴射ノズル
は、タービンの放射線方向に２〜６個設けるが、そのう
ちの円周方向に沿って隣接する半分を閉じると、タービ
ンの回転軸が傾いた状態を形成することができる。
【００１６】また、エアタービンの上端面に内面が椀状
の部材を固定し、この椀状部材の上方に噴射方向が可変
のエア噴射ノズルを設ければ、噴射ノズルを軸心方向と
した場合はスラスト荷重を、椀状の内壁の側面に噴射ノ
ズルを向けた場合は、軸が傾きかつスラスト荷重を受け
る場合を形成することができる。以下、図面を参照して
本発明の軸受試験機を説明する。
の部材を固定し、この椀状部材の上方に噴射方向が可変
のエア噴射ノズルを設ければ、噴射ノズルを軸心方向と
した場合はスラスト荷重を、椀状の内壁の側面に噴射ノ
ズルを向けた場合は、軸が傾きかつスラスト荷重を受け
る場合を形成することができる。以下、図面を参照して
本発明の軸受試験機を説明する。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の軸受試験機の縦
断面図である。装置の下部は空気軸受ユニット１からな
る。その外側の容器には給気口１２があり、中心に向か
って外側ノズル１３、上方に向かって上方ノズル１４、
下部に排気口１５がそれぞれ設けられている。中心部に
はフランジ２２を設けた支持軸２があり、給気口１２か
ら圧縮空気を送入すると、支持軸２は浮遊した状態に保
持される。前記フランジ２２には、底に開孔を有するコ
ップ状のハウジング台３が固定されており、回転トルク
センサ８は空気軸受ユニット１と一体のテーブルに固定
されている。ハウジング台３の上部開孔には、軸または
軸受試料を固定する。図１に示す実施例では、焼結含油
軸受などの滑り軸受試料７が圧入されている。ハウジン
グ台３の上方には、空気軸受ユニット１の外枠に固定し
たテーブルを支持台としてスタンド１０が設置されてお
り、スタンド１０にはノズルガイド５５を介して圧縮空
気噴射ノズル５が４個等間隔に設けられている。対向す
る噴射ノズル５の中央にはエアタービン４があり、噴射
ノズル５からの送風によって一定方向に回転する。エア
タービン４には軸６を圧入固定し、軸６の下端は球面状
に形成する。このようにして、支持軸２の上面中央のス
ラスト受板６２がスラストを受ける。また、エアタービ
ン４の回転計８３をスタンド１０に設け、ハウジング台
３に軸６の位置変化を計測する位置センサ８２を取り付
ける。
断面図である。装置の下部は空気軸受ユニット１からな
る。その外側の容器には給気口１２があり、中心に向か
って外側ノズル１３、上方に向かって上方ノズル１４、
下部に排気口１５がそれぞれ設けられている。中心部に
はフランジ２２を設けた支持軸２があり、給気口１２か
ら圧縮空気を送入すると、支持軸２は浮遊した状態に保
持される。前記フランジ２２には、底に開孔を有するコ
ップ状のハウジング台３が固定されており、回転トルク
センサ８は空気軸受ユニット１と一体のテーブルに固定
されている。ハウジング台３の上部開孔には、軸または
軸受試料を固定する。図１に示す実施例では、焼結含油
軸受などの滑り軸受試料７が圧入されている。ハウジン
グ台３の上方には、空気軸受ユニット１の外枠に固定し
たテーブルを支持台としてスタンド１０が設置されてお
り、スタンド１０にはノズルガイド５５を介して圧縮空
気噴射ノズル５が４個等間隔に設けられている。対向す
る噴射ノズル５の中央にはエアタービン４があり、噴射
ノズル５からの送風によって一定方向に回転する。エア
タービン４には軸６を圧入固定し、軸６の下端は球面状
に形成する。このようにして、支持軸２の上面中央のス
ラスト受板６２がスラストを受ける。また、エアタービ
ン４の回転計８３をスタンド１０に設け、ハウジング台
３に軸６の位置変化を計測する位置センサ８２を取り付
ける。
【００１８】空気軸受ユニット１に圧縮空気を送ると、
支持軸２およびハウジング台３は一定の高さに持ち上げ
られ、中立状態で浮遊する。軸６の回転に対する抵抗と
しては、軸受試料７との接触抵抗以外には空気抵抗だけ
である。噴射ノズル５から圧縮空気を噴射するとエアタ
ービン４が回転する。この際、軸６と軸受試料７とに摺
動摩擦があると、ハウジング台３が回転しようとするの
で、その力を回転トルクセンサ８で計測する。
支持軸２およびハウジング台３は一定の高さに持ち上げ
られ、中立状態で浮遊する。軸６の回転に対する抵抗と
しては、軸受試料７との接触抵抗以外には空気抵抗だけ
である。噴射ノズル５から圧縮空気を噴射するとエアタ
ービン４が回転する。この際、軸６と軸受試料７とに摺
動摩擦があると、ハウジング台３が回転しようとするの
で、その力を回転トルクセンサ８で計測する。
【００１９】図２（ａ）および（ｂ）は、軸６をハウジ
ング台３に固定し、エアタービン４側に軸受試料７を配
置した試験機の例を示す部分縦断面図である。図２
（ａ）に示す構造では、エアタービン４の中心に軸６が
接触しない孔を形成し、エアタービン４の下部に軸受試
料７を固定し得る軸受ハウジング３２を固定すると共
に、ハウジング台３の上面と、それに対向する軸受ハウ
ジング３２の位置とには互いに反発する磁石３３を設け
る。軸受試料７を固定した軸受ハウジング３２およびエ
アタービン４は、浮上した状態で回転する。図２（ｂ）
に示す構造では、軸受試料７をエアタービン４の内孔に
直接圧入固定し、頂部に上蓋状のスラスト受板６３を設
けてある。ハウジング台３に固定した軸６の上端は球面
状に形成し、前記スラスト受板６３がスラストを受ける
構造である。通常の軸受要素では軸６が回転する場合が
多いが、上記のように軸受を回転させる試験も可能であ
る。
ング台３に固定し、エアタービン４側に軸受試料７を配
置した試験機の例を示す部分縦断面図である。図２
（ａ）に示す構造では、エアタービン４の中心に軸６が
接触しない孔を形成し、エアタービン４の下部に軸受試
料７を固定し得る軸受ハウジング３２を固定すると共
に、ハウジング台３の上面と、それに対向する軸受ハウ
ジング３２の位置とには互いに反発する磁石３３を設け
る。軸受試料７を固定した軸受ハウジング３２およびエ
アタービン４は、浮上した状態で回転する。図２（ｂ）
に示す構造では、軸受試料７をエアタービン４の内孔に
直接圧入固定し、頂部に上蓋状のスラスト受板６３を設
けてある。ハウジング台３に固定した軸６の上端は球面
状に形成し、前記スラスト受板６３がスラストを受ける
構造である。通常の軸受要素では軸６が回転する場合が
多いが、上記のように軸受を回転させる試験も可能であ
る。
【００２０】次に図３（ａ）から（ｄ）は、軸にラジア
ル荷重およびスラスト荷重がかかる態様を説明する模式
図である。図３（ａ）は軸６が回転しながら円を描くよ
うにローリングする状態を示す。このような軸受要素と
しては、例えばＣＤ−ＲＯＭ回転用の軸受要素が挙げら
れる。図３（ｂ）は理想的に均一なラジアル荷重の状態
であり、基本的な軸受試験の形態を示す。図３（ｃ）は
スラスト荷重の基本的な状態を示す。図３（ｄ）は軸６
が軸受試料７の軸心に対して一定の傾きを生じた状態で
回転する形態を示す。このような軸受要素としては、例
えば、音響機器のキャプスタン軸受が挙げられる。ま
た、ラジアル荷重とスラスト荷重の両方を受ける軸受要
素もある。
ル荷重およびスラスト荷重がかかる態様を説明する模式
図である。図３（ａ）は軸６が回転しながら円を描くよ
うにローリングする状態を示す。このような軸受要素と
しては、例えばＣＤ−ＲＯＭ回転用の軸受要素が挙げら
れる。図３（ｂ）は理想的に均一なラジアル荷重の状態
であり、基本的な軸受試験の形態を示す。図３（ｃ）は
スラスト荷重の基本的な状態を示す。図３（ｄ）は軸６
が軸受試料７の軸心に対して一定の傾きを生じた状態で
回転する形態を示す。このような軸受要素としては、例
えば、音響機器のキャプスタン軸受が挙げられる。ま
た、ラジアル荷重とスラスト荷重の両方を受ける軸受要
素もある。
【００２１】軸受試料を実際に組込み使用する機械装置
で実働試験を行う前に、軸受試験装置により実働状態に
近い状態で試験することが望ましい。本発明の軸受試験
機は種々の状態の荷重を加えて試験を行うことができ
る。図４（ａ）は、図１に示したものと同様の試験機の
部分縦断面図であるが、異なる点はエアタービン４の上
面にコイン状の重り４２を固定したことである。このよ
うにしてエアタービン４を回転すると、図３（ａ）に示
したように、軸６が軸受試料７の内孔をこねるようにロ
ーリングを行う。図４（ｂ）は、軸６のスラストを受け
る構造とせず、ハウジング台３の上面および対向するエ
アタービン４の下面に互いに反発するように磁石３３を
設けた構造を示し、その他は図４（ａ）の場合と同様で
ある。
で実働試験を行う前に、軸受試験装置により実働状態に
近い状態で試験することが望ましい。本発明の軸受試験
機は種々の状態の荷重を加えて試験を行うことができ
る。図４（ａ）は、図１に示したものと同様の試験機の
部分縦断面図であるが、異なる点はエアタービン４の上
面にコイン状の重り４２を固定したことである。このよ
うにしてエアタービン４を回転すると、図３（ａ）に示
したように、軸６が軸受試料７の内孔をこねるようにロ
ーリングを行う。図４（ｂ）は、軸６のスラストを受け
る構造とせず、ハウジング台３の上面および対向するエ
アタービン４の下面に互いに反発するように磁石３３を
設けた構造を示し、その他は図４（ａ）の場合と同様で
ある。
【００２２】図５はラジアル荷重が軸受に均等に掛かる
ような装置の構造を示す部分縦断面図であり、図１に示
した試験機と同じ基本構造を有するが、異なる点として
は、エアタービン４の上面にリング状の磁石３４が固定
されており、かつ、軸６の下端部近傍にもリング状の磁
石３５が固定されており、それぞれの磁石の外周近傍に
スタンド１０（図示略）を介して固定されている軟磁性
材３６、３７を備えている。磁石の磁力の大きさおよび
接近距離を調整することにより、軸６に対して図中の矢
印の方向へ加重することができる。
ような装置の構造を示す部分縦断面図であり、図１に示
した試験機と同じ基本構造を有するが、異なる点として
は、エアタービン４の上面にリング状の磁石３４が固定
されており、かつ、軸６の下端部近傍にもリング状の磁
石３５が固定されており、それぞれの磁石の外周近傍に
スタンド１０（図示略）を介して固定されている軟磁性
材３６、３７を備えている。磁石の磁力の大きさおよび
接近距離を調整することにより、軸６に対して図中の矢
印の方向へ加重することができる。
【００２３】図６は、ラジアル荷重を与える別の装置の
例を示す縦断面図である。この構造では、軸受試料７の
両側にボールベアリングなどの軸受１６を設け、これら
の軸受に滑車６６を介して重り９を吊した糸で加重す
る。上部と下部の重りを調整してラジアル荷重が軸受７
に均等に掛かるようにしたり、軸６が傾斜する方向に掛
かるようにすることができる。
例を示す縦断面図である。この構造では、軸受試料７の
両側にボールベアリングなどの軸受１６を設け、これら
の軸受に滑車６６を介して重り９を吊した糸で加重す
る。上部と下部の重りを調整してラジアル荷重が軸受７
に均等に掛かるようにしたり、軸６が傾斜する方向に掛
かるようにすることができる。
【００２４】図７はスラスト荷重を与える構造の一例を
示す部分縦断面図であり、軸受試料７の上端面に摺動す
るスラスト受板６４が軸６に固定されている。スタンド
１０の上部にロッドガイド９３が設けられており、エア
タービン４の軸心に向かって、上方から重り９１を積載
したロッド９２が押し付ける構造である。ロッド９２の
下端は、エアタービン４の軸６との摺動摩擦を少なくす
るように球面接触にしてある。
示す部分縦断面図であり、軸受試料７の上端面に摺動す
るスラスト受板６４が軸６に固定されている。スタンド
１０の上部にロッドガイド９３が設けられており、エア
タービン４の軸心に向かって、上方から重り９１を積載
したロッド９２が押し付ける構造である。ロッド９２の
下端は、エアタービン４の軸６との摺動摩擦を少なくす
るように球面接触にしてある。
【００２５】図８は、空気圧によってスラスト方向に荷
重を与える装置の構造を示す部分縦断面図である。エア
タービン４を回転するための噴射ノズル５２を斜め下方
に傾けることができるようになっており、送風するとエ
アタービン４が回転するとともに下方に荷重が掛かる。
また、エアタービン４の上端面に上側が凹状態の椀状部
材を設け、その上方にエア噴射ノズル５３を設けること
ができる。軸心と同軸に送風すると、その空気圧に応じ
てスラスト方向に加重することができる。この噴射ノズ
ル５３の噴射方向を変えられるように構成し、噴射ノズ
ル５４に示すように方向を傾けると軸６に斜め方向の荷
重が掛かり、スラスト部分に偏荷重を与える試験を行う
ことが可能である。
重を与える装置の構造を示す部分縦断面図である。エア
タービン４を回転するための噴射ノズル５２を斜め下方
に傾けることができるようになっており、送風するとエ
アタービン４が回転するとともに下方に荷重が掛かる。
また、エアタービン４の上端面に上側が凹状態の椀状部
材を設け、その上方にエア噴射ノズル５３を設けること
ができる。軸心と同軸に送風すると、その空気圧に応じ
てスラスト方向に加重することができる。この噴射ノズ
ル５３の噴射方向を変えられるように構成し、噴射ノズ
ル５４に示すように方向を傾けると軸６に斜め方向の荷
重が掛かり、スラスト部分に偏荷重を与える試験を行う
ことが可能である。
【００２６】図９は磁気吸引によりスラスト荷重を付与
する装置の構造を示す部分縦断面図である。ハウジング
台３の上面と、対向するエアタービン４の下面とに、そ
れぞれ鉄板３８および磁石３３を設ける。
する装置の構造を示す部分縦断面図である。ハウジング
台３の上面と、対向するエアタービン４の下面とに、そ
れぞれ鉄板３８および磁石３３を設ける。
【００２７】図１０は磁石の吸引により軸６を一定方向
に傾けて試験する構造を示す部分縦断面図であり、エア
タービン４の下面にリング状の鉄板３８を固定し、対向
するハウジング台３の上面の外縁寄りの１箇所に磁石３
３を固定してある。エアタービン４は磁石に引き寄せら
れて軸６が僅かに傾く状態で回転させることができる。
これらの加重手段は、目的に応じて様々に組合わせるこ
とができる。
に傾けて試験する構造を示す部分縦断面図であり、エア
タービン４の下面にリング状の鉄板３８を固定し、対向
するハウジング台３の上面の外縁寄りの１箇所に磁石３
３を固定してある。エアタービン４は磁石に引き寄せら
れて軸６が僅かに傾く状態で回転させることができる。
これらの加重手段は、目的に応じて様々に組合わせるこ
とができる。
【００２８】なお、計測の場所および手段は適宜に選択
することができ、支持軸またはハウジング台の回転トル
クセンサ、エアタービンと共に回転する回転軸の傾きや
振れを測定する位置センサ、浮遊状態の支持軸およびハ
ウジング台の位置検出センサ、エアタービンの回転速度
センサ、回転軸のスラスト受け板に付設する荷重センサ
等が用いられる。また、これらの計測値によって、位置
や空気量を制御するシーケンス回路を設けることができ
る。さらに、従来と同様、必要に応じて軸受試料付近を
加熱または冷却する手段を設けることができる。
することができ、支持軸またはハウジング台の回転トル
クセンサ、エアタービンと共に回転する回転軸の傾きや
振れを測定する位置センサ、浮遊状態の支持軸およびハ
ウジング台の位置検出センサ、エアタービンの回転速度
センサ、回転軸のスラスト受け板に付設する荷重センサ
等が用いられる。また、これらの計測値によって、位置
や空気量を制御するシーケンス回路を設けることができ
る。さらに、従来と同様、必要に応じて軸受試料付近を
加熱または冷却する手段を設けることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の軸受試
験装置は、固定側を空気軸受により浮遊状態に維持する
構造とし、回転側をエアタービンとして縦軸型に構成し
たものであり、回転トルクを妨害する構造物がなく、回
転速度を広範囲に変更することができ、軸または軸受を
回転する試験も可能であり、軸に種々な形態のスラスト
荷重およびラジアル荷重を与えることができるなど、実
際の軸受使用状態を近似的に実現し得るので、広範囲の
軸受用途に対応した試験が可能である。特に、縦軸型で
あるため、音響機器、パーソナルコンピュータ、小型プ
リンタ等の小型軽荷重の軸受要素の評価試験において、
従来の装置では得られない性能を発揮することができ
る。
験装置は、固定側を空気軸受により浮遊状態に維持する
構造とし、回転側をエアタービンとして縦軸型に構成し
たものであり、回転トルクを妨害する構造物がなく、回
転速度を広範囲に変更することができ、軸または軸受を
回転する試験も可能であり、軸に種々な形態のスラスト
荷重およびラジアル荷重を与えることができるなど、実
際の軸受使用状態を近似的に実現し得るので、広範囲の
軸受用途に対応した試験が可能である。特に、縦軸型で
あるため、音響機器、パーソナルコンピュータ、小型プ
リンタ等の小型軽荷重の軸受要素の評価試験において、
従来の装置では得られない性能を発揮することができ
る。
【図１】本発明の軸受試験機の実施例の縦断面図であ
る。
る。
【図２】図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の
軸受試験機の他の実施例の部分縦断面図である。
軸受試験機の他の実施例の部分縦断面図である。
【図３】図３（ａ）から（ｄ）は、軸にラジアル荷重お
よびスラスト荷重がかかる態様を説明する模式図であ
る。
よびスラスト荷重がかかる態様を説明する模式図であ
る。
【図４】図４（ａ）および（ｂ）は、ローリング状態回
転下の試験を行うための軸受試験機の実施例の部分縦断
面図である。
転下の試験を行うための軸受試験機の実施例の部分縦断
面図である。
【図５】ラジアル荷重下の試験を行うための軸受試験機
の実施例の部分縦断面図である。
の実施例の部分縦断面図である。
【図６】ラジアル荷重下の試験を行うための軸受試験機
の他の実施例の縦断面図である。
の他の実施例の縦断面図である。
【図７】スラスト荷重下の試験を行うための軸受試験機
の実施例の部分縦断面図である。
の実施例の部分縦断面図である。
【図８】スラスト荷重下の試験を行うための軸受試験機
の他の実施例の部分縦断面図である。
の他の実施例の部分縦断面図である。
【図９】スラスト荷重下の試験を行うための軸受試験機
の更に他の実施例の部分縦断面図である。
の更に他の実施例の部分縦断面図である。
【図１０】傾斜した軸についての試験を行うための軸受
試験機の実施例の部分縦断面図である。
試験機の実施例の部分縦断面図である。
【図１１】従来の横軸型軸受試験機の１例の縦断面図で
ある。
ある。
【図１２】従来の縦軸型軸受試験機の１例の縦断面図で
ある。
ある。
１ 空気軸受ユニット
２ 支持軸
３ ハウジング台
４ エアタービン
５ 噴射ノズル
６ 軸
７ 軸受試料
８ 回転トルクセンサ
９、４２、９１ 重り
１０ スタンド
１２ 給気口
１３ 外側ノズル
１４ 上方ノズル
１５ 排気口
１６ 軸受
２２ フランジ
３２ 軸受ハウジング
３３、３４、３５ 磁石
３６、３７ 軟磁性材
３８ ストッパ
４４ 椀状部材
５５ ノズルガイド
５、５２、５３、５４ 噴射ノズル
６２、６３ 受板
６４ スラスト受板
６５ 軸受ユニット
６６ 滑車
６７ 接手
８２ 位置センサ
８３ 回転計
９２ ロッド
９３ ロッドガイド
Ｍ モータ
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭57−82729（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−88131（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−27000（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−64952（ＪＰ，Ａ)
実開 昭58−47750（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭52−40746（ＪＰ，Ｕ)
実開 平３−125239（ＪＰ，Ｕ)
実公 昭47−9904（ＪＰ，Ｙ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01M 13/04
Claims (9)
- 【請求項１】 上端にフランジを設けた支持軸を空気軸
受によって浮遊状態に維持する手段、前記支持軸のフラ
ンジ上に固定されたハウジング台、該支持軸またはハウ
ジング台に連結された回転トルクセンサ、およびハウジ
ング台の上方に設置したエアタービンからなることを特
徴とする軸受試験機。 - 【請求項２】 前記エアタービンに固定された軸の下端
のスラストを受けるスラスト受板を、前記支持軸上に設
けたことを特徴とする請求項１に記載の軸受試験機。 - 【請求項３】 ハウジング台の上面および該ハウジング
台の上面に対向するエアタービン面に、相互に反発また
は吸引する磁性部材を設けたことを特徴とする請求項１
に記載の軸受試験機。 - 【請求項４】 エアタービンの端面の偏心箇所に重りを
設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記
載の軸受試験機。 - 【請求項５】 エアタービンに固定した軸の下端部およ
びエアタービン端面に磁性材リングを固定し、各磁性材
リングを軸心と垂直の同一方向へ吸引する磁性部材を設
けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載
の軸受試験機。 - 【請求項６】 ハウジング台上面の１箇所および該ハウ
ジング台上面と対向するエアタービン面の全周に、互い
に吸引または反発する磁性部材を設けたことを特徴とす
る請求項１から４のいずれかに記載の軸受試験機。 - 【請求項７】 支持軸およびエアタービンとは無縁のス
タンドに固定されたロッドガイドに軸支され、エアター
ビンの回転軸に下向きの荷重を与える重り付きロッド
を、エアタービンの上方に設けたことを特徴とする請求
項１から６のいずれかに記載の軸受試験機。 - 【請求項８】 エアタービンへの噴射ノズルの噴射方向
を変化可能にしたことを特徴とする請求項１から７のい
ずれかに記載の軸受試験機。 - 【請求項９】 エアタービンの上端面に、椀状の凹みを
有する部材を固定し、前記椀状凹みの上方にエア噴射ノ
ズルを設置し、かつ前記エア噴射ノズルの噴射方向を変
化可能にしたことを特徴とする請求項１から８のいずれ
かに記載の軸受試験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33640396A JP3383530B2 (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | 軸受試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33640396A JP3383530B2 (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | 軸受試験機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10160639A JPH10160639A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3383530B2 true JP3383530B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=18298786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33640396A Expired - Fee Related JP3383530B2 (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | 軸受試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3383530B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11338447B2 (en) * | 2020-07-06 | 2022-05-24 | XYZ Robotics Global Inc. | Structural load cell cases for encasing sensors in robotic systems |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3883179B2 (ja) | 2001-05-09 | 2007-02-21 | 日立粉末冶金株式会社 | 焼結滑り軸受の製造方法 |
| JP4529539B2 (ja) * | 2004-05-13 | 2010-08-25 | 日本電産株式会社 | 回転駆動装置 |
| CN100401336C (zh) * | 2005-11-30 | 2008-07-09 | 哈尔滨工业大学 | 气浮转台的载荷xoy平面上安装载荷的面心定位调整装置 |
| JP2008275363A (ja) | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Nippon Densan Corp | 流体動圧軸受の検査方法及びこの流体動圧軸受を備えたスピンドルモータ |
| CN102840982B (zh) * | 2012-07-02 | 2015-04-15 | 清华大学 | 陶瓷轴承寿命验证试验装置 |
| CN103388733A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-13 | 常熟市宇力机械有限公司 | 注脂机的不良品排出装置 |
| CN105319059A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-02-10 | 平湖市高鑫自动化设备科技有限公司 | 转轮装配机的支架旋转检测装置 |
| CN105738108B (zh) * | 2016-02-01 | 2017-12-19 | 清华大学 | 一种组合加载推力轴承试验台 |
| CN105758643B (zh) * | 2016-03-15 | 2018-07-10 | 洛阳轴承研究所有限公司 | 一种轴承承载能力检测装置 |
| CN106053078A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-10-26 | 宁波慈兴精密传动科技有限公司 | 一种轴承的旋转交替寿命测试装置 |
| CN108051216B (zh) * | 2018-02-06 | 2024-03-26 | 杭州轴承试验研究中心有限公司 | 一种外球面轴承抗溅性能试验机 |
| CN111487059B (zh) * | 2020-06-01 | 2021-12-17 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种推力轴承耐久性试验装置 |
| CN114136645B (zh) * | 2021-10-20 | 2023-06-02 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种用于涡轮部件试验器的进口流场测量装置 |
| CN114152376A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-03-08 | 江西中船航海仪器有限公司 | 一种基于空气支承的重负荷微力矩测试装置 |
| CN114877828B (zh) * | 2022-06-14 | 2023-12-05 | 中国航天标准化研究所 | 一种用于航天轴承测试的试验机及测试方法 |
| CN116519299B (zh) * | 2023-05-31 | 2023-10-17 | 苏州铁近机电科技股份有限公司 | 一种轴承辅助检测装置 |
-
1996
- 1996-12-02 JP JP33640396A patent/JP3383530B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11338447B2 (en) * | 2020-07-06 | 2022-05-24 | XYZ Robotics Global Inc. | Structural load cell cases for encasing sensors in robotic systems |
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|---|---|
| JPH10160639A (ja) | 1998-06-19 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |