JP6217284B2

JP6217284B2 - 回転試験装置

Info

Publication number: JP6217284B2
Application number: JP2013201149A
Authority: JP
Inventors: 潤一久保
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: JP2015068667A

Description

本発明は、回転試験装置に係わり、より詳しくは、転がり軸受の外輪を回転させて、前記転がり軸受の寿命等の特性を確認する、転がり軸受用の回転試験装置に関する。

ステンレス鋼板等の硬質の鋼板の圧延にはクラスターミル等の多段圧延機が用いられる。クラスターミルは小径のワークロールを中間ロールを介してバックアップロールで支持する構造になっている。前記バックアップロールとして、外輪の外周が前記中間ロールの外周に直接転がり接触する転がり軸受がある。（特許文献１参照）
上述の転がり軸受用の回転試験装置として、外輪の外周を転がり接触によって駆動する図３に示す構造の回転試験装置がある。

特開平２００４−２８２１７号公報

図３に示す構造の回転試験装置１００は転がり軸受１１０の軸受寿命や、外輪１１１の外輪外周１１１ｂの耐久性を確認する回転試験装置である。回転試験装置１００において、転がり軸受１１０は、軸線が、駆動ロール１３０の中心から荷重方向に延びる直線上を通り、駆動ロール１３０の軸線と平行に配置され、軸受支持部１４０に配置された固定軸１４１に内輪１１２が固定されている。

駆動ロール１３０はロール外周１３１が、転がり軸受１１０の外輪外周１１１ｂに接し、転がり接触によって転がり軸受１１０の外輪１１１を回転させる。また、駆動ロール１３０は油圧シリンダー１５０によって、図中下方に押下げられ、転がり軸受１１０の外輪１１１に負荷を与える。

前述のごとく、図３に示す構造の従来の回転試験装置１００は、１個の駆動ロール１３０で１個の転がり軸受１１０の回転、負荷を行うため、１台の回転試験装置で１個の転がり軸受１１０の回転試験しか実施できず、効率が悪い。また、同時に、２個の転がり軸受１１０の回転試験を行うには、２台の回転試験装置１００が必要になり、設置には大きなスペースが必要である。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、小型で効率よく転がり軸受の寿命等を確認する回転試験装置を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、回転輪としての外輪および固定輪としての内輪を有する転がり軸受の寿命等を確認する、転がり軸受用の回転試験装置であって、外周を前記外輪の外周に接し、前記外輪を駆動するとともに、前記転がり軸受に荷重を負荷する駆動ロールを有し、前記転がり軸受を支持する２個の軸受支持部が荷重方向に離れて配置され、前記駆動ロールが２個の前記軸受支持部に支持された２個の前記転がり軸受のそれぞれの前記外輪を同時に駆動することである。

本発明の回転試験装置によれば、１個の駆動ロールのみで、同時に２個の前記転がり軸受の駆動と負荷を行うことができる。このため前記転がり軸受用の回転試験を効率的に実施できる。また、２台の回転試験装置を使用する場合にくらべ、小さなスペースに設置が可能である。

上記の課題を解決するため、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、２個の前記転がり軸受の中心は、前記駆動ロールの中心から荷重方向に対して、それぞれ一方側に６０°以上傾いた線上、他方側に６０°以上傾いた線上に配置されたことである。

本発明の回転試験装置によれば、前記駆動ロールの外周と２個の前記転がり軸受のそれぞれの外周との接点におけるそれぞれの前記転がり軸受の半径方向の負荷は、前記駆動ロール荷重方向の荷重より大きくなる。すなわち、１個の前記駆動ロールによって、１個の前記転がり軸受に与える負荷と同等の負荷を２個の前記転がり軸受に負荷することができる。

本発明によれば、小型で効率よく転がり軸受の寿命等を確認する回転試験装置を提供することができる。

本発明の実施形態の回転試験装置の構成を説明する説明図である。図１に示す本発明の実施形態の回転試験装置のＡ−Ａ断面図である。従来の回転試験装置の構成を説明する説明図である。

この発明の実施形態の回転試験装置を、以下図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態の回転試験装置の構成を説明する説明図である。図２は図１に示す本発明の実施形態の回転試験装置のＡ−Ａ断面図である。

転がり軸受１０は、図２に示すように外周に外輪外周１１ｂ、内周に外輪軌道１１ａが形成された外輪１１と、外周に内輪軌道１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道１１ａと内輪軌道１２aの間に転動自在に配置された転動体としての複数のころ１３と、複数のころ１３を保持する保持器１４と、外輪１１および内輪１２の間に配置された２個のシール部材１５と、で構成されている。

図１に示す回転試験装置１は転がり軸受１０の軸受寿命等の耐久性を確認する回転試験装置である。
図１の上下方向は実際の回転試験装置の垂直方向上下方向を示している。以下垂直方向上下方向を上下方向、垂直方向上方向を上方向、垂直方向下方向を下方向と称する。また、図１の下方向白抜き矢印は荷重方向を示している。

図１、図２に示すように、回転試験装置１は本体部２０と、本体部２０に上下に移動可能に取付けられた駆動ロール３０と、駆動ロール３０下方の本体部２０に離れて取付けられ、それぞれ試料としての転がり軸受１０を支持する２個の軸受支持部４０と、駆動ロール３０を圧下するロール圧下手段としての油圧シリンダー５０と、駆動ロール３０を回転させる回転駆動手段６０と、転がり軸受１０の状態を測定する測定手段７０と、で構成される。

本体部２０は台座部２１と、台座部２１に垂直に固定された柱部２２と、柱部２２の上端部から水平に延びるアーム部２３と、柱部２２の上下方向中間部に取付けられたロール支持部２４とを有している。ロール支持部２４は上下方向に移動可能に柱部２２に案内されている。

ロール支持部２４は下方向端部に、駆動ロール３０を軸線方向両側から支持する２個のハウジング部２５を有し、２個のハウジング部２５には、水平方向同一軸線上にそれぞれロール支持軸受２６が配置されている。ロール支持部２４は柱部２２に接して上下方向に移動可能に配置されている。

駆動ロール３０は炭素鋼等の鋼材からなり、円筒形状に形成されている。駆動ロール３０の中心部には、軸線方向両側に突出する軸部３２が、軸線方向に貫通して固定されている。軸部３２の両側突出部はそれぞれロール支持軸受２６に回転自在に支持され、軸部３２の一方側の突出部はロール支持軸受２６より駆動ロール３０と反対側にさらに突出し、駆動用のプーリー３３が外嵌して固定されている。

軸受支持部４０は方形の基部４１と基部４１の上面に転がり軸受１を収容する空間をはさんで、対峙して配置された２箇所の耳部４２と、軸受支持軸４３と、を有している。
耳部４２は、上方端部に軸受支持軸４３を収容する、矩形の軸受溝４４が上方に開放して形成されている。

軸受支持軸４３は、軸線方向中間部に転がり軸受１０の内輪１２が外嵌された嵌合部４３ａ、嵌合部４３ａの両側端部側に支持部４３ｂを有し、それぞれ支持部４３ｂは軸線に平行な同一平面上に平面４３ｃを有している。転がり軸受１０が組付けられた軸受支持軸４３はそれぞれの平面４３ｃを両側の耳部４２の軸受溝４４の底面に接して耳部４２の軸受溝４４に駆動ロール３０の軸線と平行に収容されている。

転がり軸受１０が軸受支持軸４３に組みこまれた２個の軸受支持部４０は、転がり軸受１０の軸線が、駆動ロール３０の軸線に直角な面に配置されるとともに、駆動ロール３０の軸線から荷重方向に向く線に対してそれぞれ一方側にα、他方側にβ傾いた線上に位置する様に配置され、台座部２１に固定されている。本実施形態においてα＝６０°、β＝６０°である。

油圧シリンダー５０は、これのロット５１が下方向に向けて本体部２０のアーム部２３に垂直に固定され、図示しない油圧発生装置より供給される油圧によって、ロット５１を押し下げ、駆動ロール３０を支持するロール支持部２４を本体部２０の柱部２２に沿って荷重方向へ圧下する。

回転駆動手段６０はモーター６１と、ベルト６２、アイドルプーリー６３とを有し、ベルト６２をモーター軸とプーリー３３とアイドルプーリー６３とに巻き掛け、駆動ロール３０に回転を与えている。アイドルプーリー６３は、柱部２２に上下方向に移動可能に支持され、かつ下方向へ弾性力が付与され、プーリー３３の位置の変化に応じて上下するようになっている。

図２に示すように転がり軸受１０の振動、温度等の状態量を測定する測定手段７０は、軸受支持軸４３の端部に固定されたセンサー７１と、図示しない演算、表示部と、センサー７１と演算、表示部とを結ぶコード７２とで構成されている。

前述の構成によって、２個の転がり軸受１０はそれぞれの軸線が、駆動ロール３０の軸線に直角な面に配置されるとともに、駆動ロール３０の軸線から荷重方に向く線に対してそれぞれ一方側に６０°、他方側に６０°傾いた線上に、駆動ロール３０の軸心と平行に配置されている。すなわち駆動ロール３０の外周３１と、転がり軸受１０の外輪外周１１ｂは、駆動ロール３０の軸線に直角な面において、駆動ロール３０の軸線から荷重方に向く線に対してそれぞれ一方側に６０°、他方側に６０°傾いた線上で接触する。

この状態で、駆動ロール３０の圧下によって、２個の転がり軸受１０に、荷重を与えると同時に、駆動ロール３０の回転によって、駆動ロール３０の外周３１と、２個の転がり軸受１０の外輪外周１１ｂとの摩擦により転がり軸受１０の外輪１１に回転を与えることができる。このとき、駆動ロール３０と、２個の転がり軸受１０のそれぞれの外輪外周１１ｂとの接触点に作用する力Ｐは、圧下による荷重方向の力をＦとすると、Ｐ＝（Ｆ／２）／ｃｏｓ６０°となる。すなわちＰ＝Ｆとなり、それぞれの転がり軸受１０の外輪外周１１ｂとの接触点に作用する力Ｐは、圧下による荷重方向の力Ｆに等しい。

上述のごとく本実施形態の回転試験装置１によると、２個の転がり軸受１０に同時に荷重方向の力Ｆに等しい力Ｐを負荷し、回転させ、２個の転がり軸受１０の振動、温度等の状態量を測定することにより、２個転がり軸受１０の寿命等を確認することが可能である。すなわち、本実施形態の回転試験装置１は従来２台の回転試験機装置が必要であった２個の転がり軸受の寿命等を確認する回転試験を、１台で実施でき、小型化、効率化が図られている。

上述の実施形態では、２個の軸受支持部４０は、２個の転がり軸受１の軸線が、駆動ロール３０の軸線に直角な面において、駆動ロール３０の軸線から荷重方に向く線に対してそれぞれ一方側にα、他方側にΒ傾いた線上に位置する様に配置され、α＝６０°、β＝６０°であるが、この発明では、α、βは６０°以外の角度であってもよい。

上述の実施形態では、荷重方向は垂直であるが、この発明では、荷重方向は水平等他の方向であってもよい。

上述の実施形態では、駆動ロール３０を圧下するロール圧下手段は油圧シリンダー５０であるが、この発明では、圧下手段はコイルばね等の手段であってもよい。

上述の実施形態では、２個の転がり軸受１０は転動体が円筒ころである円筒ころ軸受であるが、この発明では、２個の転がり軸受１０は転動体が円すいころである円すいころ軸受等他の形式の転がり軸受であってもよい。

本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは当然である。

１、１００ ‥ 回転試験装置
１０、１１０ ‥ 転がり軸受
１１、１１１ ‥ 外輪
１２、１１２ ‥ 内輪
２０、１２０ ‥ 駆動ロール
３０、１３０ ‥ 軸受支持部

Claims

回転輪としての外輪および固定輪としての内輪を有する転がり軸受の寿命等を確認する、回転試験装置であって、
外周を前記外輪の外周に接し、前記外輪を駆動するとともに、前記転がり軸受に荷重を負荷する駆動ロールを有し、
前記転がり軸受を支持する２個の軸受支持部が荷重方向に離れて配置され、
前記駆動ロールが前記２個の軸受支持部に支持された２個の前記転がり軸受のそれぞれの前記外輪を同時に駆動することを特徴とする回転試験装置。
２個の前記転がり軸受の中心は、前記駆動ロールの中心から荷重方向に対して、それぞれ一方側に６０°以上傾いた線上、他方側に６０°以上傾いた線上に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の回転試験装置。