WO2014163194A1 - ラジアル転がり軸受の寿命試験方法及びラジアル転がり軸受用試験装置 - Google Patents

Abstract

　ラジアル転がり軸受の寿命試験方法及びラジアル転がり軸受用試験装置が提供される。ラジアル転がり軸受の寿命試験方法及びラジアル転がり軸受用試験装置によれば、ラジアル転がり軸受の一部を潤滑油中に浸漬し、ラジアル転がり軸受にラジアル荷重を付与した状態で、外輪と内輪とを相対回転させ、軸受寿命を試験する。ラジアル荷重は、水平方向に付与される。

Description

ラジアル転がり軸受の寿命試験方法及びラジアル転がり軸受用試験装置

　本発明は、自動車、各種工作機械、各種産業機械等の回転支持部に組み込むラジアル転がり軸受の耐久性評価を行う為の、ラジアル転がり軸受の寿命試験方法及びラジアル転がり軸受用試験装置に関する。

　転がり軸受の寿命は、転がり軸受の軌道輪や転動体の材質、形状、大きさ、潤滑状態、荷重等の各種因子が複雑に絡み合って変化する。従って、用途に応じた適切な耐久性を有する転がり軸受を得る為には、各種因子が転がり軸受の寿命に及ぼす影響を知る為の試験を行う必要がある。図６は、従来例におけるラジアル転がり軸受用試験装置を示している（例えば、特許文献１参照）。ラジアル転がり軸受用試験装置は、固定ハウジング１の内側に回転軸２の先端部（図６の左端部）と基端寄り部分とを、それぞれが供試軸受である、一対のラジアル転がり軸受３、３により回転自在に支持している。ラジアル転がり軸受３、３の間に位置する回転軸２の中間部の周囲に、可動ハウジング４を、回転軸２と同心に配置している。可動ハウジング４は固定ハウジング１の内部に、径方向の変位を可能に、回転方向の変位を阻止した状態で設けられている。そして、可動ハウジング４の内周面と回転軸２の中間部の外周面との間に、サポート軸受５を設けている。そして、サポート軸受５及びラジアル転がり軸受３、３の下半部を、固定ハウジング１の内側に設けられた潤滑油溜り６に貯留された潤滑油中に浸漬している。潤滑油中には、必要に応じて、金属粉末、セラミック粉末等の異物７、７を混入する。油圧シリンダ等の加圧装置により、可動ハウジング４に、鉛直方向（図６の上下方向）に向いた所望値のラジアル荷重Ｆを付与自在としている。

　ラジアル転がり軸受３、３の寿命試験を行う場合には、加圧装置により可動ハウジング４を押圧して、可動ハウジング４、サポート軸受５及び回転軸２を介しラジアル転がり軸受３、３を鉛直方向に押圧すると共に、回転軸２を回転駆動する。この結果、所望のラジアル荷重Ｆを付加されつつ、所望の回転速度で回転された状態で、ラジアル転がり軸受３、３の耐久性評価の為の寿命試験が行える。

　上述の様な従来構造のラジアル転がり軸受用試験装置の場合、次の様な問題を生じる可能性がある。即ち、可動ハウジング４を鉛直方向下向きに押圧した場合、ラジアル転がり軸受３の内輪は、回転軸２を介し鉛直方向下向きに押圧される。この結果、図７Ａに示す様に、ラジアル転がり軸受３の下端部（太線で示した部分）が負荷圏となる。即ち、下端部にラジアル荷重Ｆが付与される。ラジアル転がり軸受３は、下半部を潤滑油中に浸漬している為、負荷圏の潤滑状態が過剰となり（良好になり過ぎて）、試験時間が増大する。一方、サポート軸受５は上端部が負荷圏となり、負荷圏の潤滑油が不足乃至枯渇する傾向となる。この結果、サポート軸受５の寿命が短くなり、サポート軸受５を頻繁に交換する必要がある。サポート軸受５の寿命がラジアル転がり軸受３の寿命よりも短くなって、ラジアル転がり軸受３の寿命試験を正常に行えなくなる可能性がある。これに対し、可動ハウジング４を鉛直方向上向きに押圧した場合、ラジアル転がり軸受３の内輪は、回転軸２を介し鉛直方向上向きに押圧される。この結果、図７Ｂに示す様に、ラジアル転がり軸受３の上端部（太線で示した部分）が負荷圏となる。即ち、上端部にラジアル荷重Ｆが付加される。この為、負荷圏となる上端部では潤滑油が不足乃至枯渇する傾向となる。従って、寿命試験を行った場合に、何らかの原因でラジアル転がり軸受３の上端部に潤滑油の飛沫がかかるか、かからないかによって、試験結果が大きくばらつく可能性がある。この様なばらつきは、潤滑油中に異物を混入した場合に顕著となる。

日本国特開２００７－００３１９６号公報

　本発明は、試験結果のばらつきを抑えつつ、試験時間が増大するのを防止できるラジアル転がり軸受の寿命試験方法及びラジアル転がり軸受用試験装置を提供することを目的とする。

　本発明のラジアル転がり軸受の寿命試験方法及びラジアル転がり軸受用試験装置は、ラジアル転がり軸受の耐久性評価（寿命試験）を行う為に使用される。寿命試験方法により試験（評価）されるラジアル転がり軸受は、外輪と、内輪と、複数の転動体とを備える。外輪は、外輪軌道が形成された内周面を有する。内輪は、内輪軌道が形成された外周面を有する。転動体は、外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられている。
　本発明の一態様によれば、ラジアル転がり軸受の寿命試験方法は、ラジアル転がり軸受の一部を潤滑油中に浸漬し、ラジアル転がり軸受にラジアル荷重を付与した状態で、外輪と内輪とを相対回転させ、軸受寿命を試験する。

　ラジアル荷重は、水平方向に付与される。転動体が負荷圏を下方から上方に向かって通過する方向に、外輪と内輪とを相対回転させてもよい。外輪と内輪とを相対回転させる以前の状態で、潤滑油の油面（上面）を、内輪が外嵌された回転軸の中心軸（ラジアル転がり軸受の中心軸）上に位置させてもよい。潤滑油中に、金属粉末、セラミック粉末等の異物を混入してもよい。

　本発明の一態様によれば、ラジアル転がり軸受用試験装置は、回転軸と、潤滑油溜りと、回転駆動部と、荷重付与部とを備える。回転軸には、供試軸受であるラジアル転がり軸受の内輪が外嵌される。回転駆動部は、回転軸を回転駆動するように構成されている。潤滑油溜りは、前記ラジアル転がり軸受の一部を浸漬する潤滑油を貯留するように構成されている。荷重付与部は、ラジアル転がり軸受にラジアル荷重を付与するように構成されている。荷重付与部は、水平方向にラジアル荷重を付与する。

　ラジアル転がり軸受用試験装置は、固定ハウジングと、可動ハウジングと、サポート軸受とを更に備えてもよい。固定ハウジングは、その内側に前記潤滑油溜りが設けられ、回転軸の軸方向に離隔した２箇所を一対の前記ラジアル転がり軸受を介して支持するように構成されている。可動ハウジングは、回転軸の周囲に回転軸と同心に配置されると共に、固定ハウジングに対し、径方向の変位を可能に、且つ、回転方向の変位を阻止した状態で設けられている。サポート軸受は、可動ハウジングの内周面と、一対のラジアル転がり軸受の間の回転軸の外周面の部分と、の間に設けられている。潤滑油溜りは、固定ハウジングの内側に設けられている。荷重付与部は、可動ハウジングを水平方向に押圧して、一対のラジアル転がり軸受に水平方向のラジアル荷重を付与する。

　回転駆動部は、回転軸を、転動体が負荷圏を下方から上方に向かって通過する方向に回転駆動してもよい。回転軸を回転駆動する以前の状態で、潤滑油の油面を、回転軸の中心軸上に位置させてもよい。潤滑油中に異物を混入してもよい。

　上述の寿命試験方法及び試験装置によれば、供試軸受であるラジアル転がり軸受にラジアル荷重を水平方向に付与する為、試験時に於ける負荷圏の潤滑を適正な状態にできる。従って、試験結果のばらつきを抑えつつ、試験時間が増大するのを防止できる。これにより、ラジアル転がり軸受の寿命に関して、信頼性の高い評価を行う事が可能になる。

本発明の実施形態におけるラジアル転がり軸受用試験装置の断面図。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図を含む模式図。 固定ハウジングの平面図。 固定ハウジングの側面図。 回転軸の回転方向の規制による効果を説明する為の断面図。 回転軸の回転方向の規制による効果を説明する為の別の断面図。 固定ハウジングを一体に形成する事による効果を説明する為の比較例を示す図。 従来例におけるラジアル転がり軸受用試験装置の断面図。 従来例の問題点を説明する為の断面図。 従来例の問題点を説明する為の別の断面図。

　図１～３Ｂは、本発明の実施形態におけるラジアル転がり軸受用試験装置を示している。図１に示すように、回転軸２ａの先端部と基端寄り部分とを固定ハウジング１ａに対し、それぞれが供試軸受である、一対のラジアル転がり軸受３ａ、３ｂにより回転自在に支持している。即ち、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの内輪８、８を、回転軸２ａの先端部と基端寄り部分とに外嵌している。内輪８、８の内側面は、回転軸２ａの中間部に設けた段差部９、９に、ワッシャ１０、１０を介して突き当てている。ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの外輪１１、１１を、回転軸２ａの軸方向に離隔する状態で鉛直方向に立設された固定ハウジング１ａの一対の軸方向側壁部１２、１２に支持している。具体的には、各外輪１１、１１を、軸方向側壁部１２、１２に設けた円孔１３、１３の内側に取り付けられた略円筒状の支持スリーブ１４ａ、１４ｂの先端部の内周面に設けた円筒面状の支持部１５ａ、１５ｂに内嵌している。そして、ラジアル転がり軸受３ａの外輪１１の外側面を、支持スリーブ１４ａの支持部１５ａの奥端部に設けた段差面に突き当てている。これにより、ラジアル転がり軸受３ａを、ワッシャ１０の外側面と支持スリーブ１４ａの支持部１５ａの段差面との間で軸方向に強く挟持している。これに対し、他方のラジアル転がり軸受３ｂの外輪１１の外側面は、他方の支持スリーブ１４ｂの内側に軸方向変位を可能に挿入（嵌入）したピストン部１６の先端面に突き当てている。これにより、ラジアル転がり軸受３ｂを、ワッシャ１０の外側面とピストン部１６の先端面との間で軸方向に強く挟持している。本例の場合、ピストン部１６の基端面を、図示しない、油圧シリンダ等の加圧装置により押圧する事で、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂに所望値のアキシアル荷重Ｆａを付与できる様にしている。

　回転軸２ａの中間部の周囲に回転軸２ａと同心に、略円筒状の可動ハウジング４ａを配置している。そして、可動ハウジング４ａの内周面と回転軸２ａの中間部の外周面との間に、一対のサポート軸受５ａ、５ａを設けている。可動ハウジング４ａは、固定ハウジング１ａの内部に、径方向の変位を可能に、且つ、回転方向の変位を阻止した状態で設けられている。本例の場合、可動ハウジング４ａに、水平方向に所望値のラジアル荷重Ｆｒを付与できる様にしている。即ち、固定ハウジング１ａの軸方向側壁部１２、１２の端部同士を連結した一対の幅方向側壁部１７ａ、１７ｂのうち、幅方向側壁部１７ａに水平方向に貫通する状態で設けた通孔１８に、略円筒状の押圧治具１９の先端部を挿通し、押圧治具１９の基端面（図２の右端面）に、固定ハウジング１ａ（幅方向側壁部１７ａ）の外側に設置した、油圧シリンダ等の加圧装置の押圧ロッド２０の先端面（図２の左端面）を、鋼球２１及び押圧板２２を介して突き当てて、ラジアル荷重付与部を構成している。押圧板２２の外側面に振動センサ２３を設け、振動センサ２３により押圧板２２の振動を検出する事で、各部材２ａ、５ａ、４ａ、１９を介しラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの振動を検出自在としている。

　回転軸２ａを、直接若しくは無端ベルトを掛け渡されたプーリ及びカップリングを介して、電動モータ等の駆動源の出力軸に接続し、回転軸２ａを所望の回転速度で回転駆動する為の回転駆動部を構成している。

　本例の場合、固定ハウジング１ａは、上方が開口した略矩形箱状で、炭素鋼製の素材に鍛造加工及び切削加工を施して造る事により、全体を一体に形成している。固定ハウジング１ａの内側には、潤滑油溜り６ａが設けられており、潤滑油溜り６ａの底面は、回転軸２ａと同心の部分円筒状の凹曲面としている。潤滑油溜り６ａの底面の曲率半径ｒは、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの外径Ｄの０．６倍以上、２倍以下（０．６Ｄ≦ｒ≦２Ｄ）、好ましくは外径Ｄ以下としている。潤滑油中に常に浸漬される潤滑油溜り６ｂの底部には、ヒータ２４を設けている。具体的には、潤滑油溜り６ａの底面と可動ハウジング４ａ及び支持スリーブ１４ａ、１４ｂの外周面との間に、潤滑油溜り６ａの底面に沿って湾曲した板状のヒータ２４を設けている。ヒータ２４の下面と潤滑油溜り６ａの底面との間、並びに、ヒータ２４の上面と可動ハウジング４ａ及び支持スリーブ１４ａ、１４ｂの外周面との間に隙間を介在させている。潤滑油溜り６ａには、所望の比率で金属粉末やセラミック粉末等の異物７、７を混入した潤滑油を貯留している。この為、実験開始から実験終了までの間中、潤滑油中の異物７、７の混入率が変化しない。そして、回転軸２ａ、延いてはラジアル転がり軸受３ａ、３ｂ及びサポート軸受５ａ、５ａの回転に伴って、潤滑油が撹拌され、異物７、７が潤滑油中で均一に分散する。潤滑油溜り６ａ内に、潤滑油溜り６ａ内の潤滑油の流れを適正にする為の整流手段を設けてもよい。

　上述のラジアル転がり軸受用試験装置により、供試軸受であるラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの耐久性試験（寿命試験）を行う場合には、回転軸２ａによる撹拌効果及び負荷圏の潤滑性を考慮して、潤滑油溜り６ａ内に潤滑油を、回転軸２ａを回転駆動する以前の状態で、回転軸２ａの下端部から上端部の範囲内に規制する事が好ましい。即ち、潤滑油の油面（上面）を、回転軸２ａの下端部よりも下方に設定すると、回転軸２ａによる撹拌効果が得られなくなり、回転軸２ａの上端部よりも上方に設定すると、負荷圏の大部分が潤滑油中に浸漬してしまい、異物の影響が表れ難くなって、試験時間が長くなる。そこで、本例の場合には、潤滑油の油面が回転軸２ａの中心軸上に位置する様に貯留している。そして、回転軸２ａを回転駆動する以前の状態で、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの下半部のみを潤滑油中に浸漬している。これにより、寿命試験中に、回転軸２ａの外周面の少なくとも下端部が潤滑油中に浸漬し、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂが径方向に関して少なくとも下端から１／３の部分が潤滑油中に浸漬した状態となる様にしている。そして、ヒータ２４により潤滑油の油温を所望の温度（例えば１００℃）に保持する。本例の場合、潤滑油の油面を、回転軸２ａを回転駆動する以前の状態で、回転軸２ａの中心軸上に位置させている為、寿命試験中にも、回転軸２ａやラジアル転がり軸受３ａ、３ｂを所定の温度の範囲内に保持し易い。ピストン部１６の基端面を押圧する事で回転軸２ａを軸方向に押圧し、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂに所望のアキシアル荷重Ｆａを付加する。更に、押圧ロッド２０により可動ハウジング４ａの外周面を押圧する事で回転軸２ａを水平方向に押圧し、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂに所望のラジアル荷重Ｆｒを付加する。この状態で、回転軸２ａを、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの玉２５、２５の回転（公転）方向が、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの円周方向に関してラジアル荷重の作用方向前方に位置する負荷圏（図２に太線で示す部分）を、下方から上方に向け通過する方向（図２の時計方向）に、所望の回転速度で回転駆動する。この結果、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂが、所望のラジアル荷重Ｆｒ及びアキシアル荷重Ｆａを付加されつつ所望の回転速度で回転駆動される。この状態で、振動センサ２３が検出するラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの振動値（振幅）が、試験開始時の初期振動値の１．５倍以上、３倍未満（例えば２倍）に設定された閾値を超えた時点をラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの寿命とし、試験を終了する。閾値が初期振動値の１．５倍未満の場合、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂ以外の破損に基づく振動により試験が終了する可能性がある。閾値が３倍以上である場合は、破損が大幅に進行してしまい、破損の起点となった部位を特定できなくなる可能性がある。ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂを交換する際には、支持スリーブ１４ａ、１４ｂを軸方向外方に変位させた状態で、回転軸２ａの軸方向両側からラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの交換を行う。

　上述のラジアル転がり軸受の寿命試験方法及びラジアル転がり軸受用試験装置によれば、試験結果のばらつきを抑えつつ、試験時間が増大するのを防止できる。即ち、本例の場合、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの下半部のみを潤滑油中に浸漬し、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂに対し水平方向にラジアル荷重Ｆｒを付与している。回転軸２ａの回転方向を規制し、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの玉２５、２５が、負荷圏を下方から上方に向け通過する方向に回転（公転）する様にしている。この為、ラジアル荷重Ｆｒの作用方向前方に位置する負荷圏の潤滑を適正な状態にする事ができ、負荷圏で潤滑油が不足乃至枯渇する傾向になって、試験結果のばらつきが大きくなったり、潤滑状態が過剰になって、試験時間が増大するのを防止できる。更に、各玉２５、２５の公転方向を規制している為、潤滑油溜り６ａ内に貯留した潤滑油中に混入した異物７、７を、負荷圏に適切に送り込む事ができ、この面からも試験結果を安定させられる（ばらつきを抑えられる）。この点に就いて、図４Ａと図４Ｂを参照しつつ、より詳しく説明する。即ち、各玉２５、２５の公転方向を、負荷圏を下方から上方に向け通過する方向とした場合、図４Ａに示す様に、潤滑油中に、潤滑油溜り６ａの底部から負荷圏に向く流れを惹起できる。この結果、負荷圏のうちで、潤滑油中に浸漬していない部分にも、潤滑油の一部を跳ねかける事ができる為、潤滑油を程良く行き渡らせる事ができて、安定した試験を行う事が可能になる。潤滑油中に混入した異物７、７を負荷圏に適切に送り込む事ができる。これに対し、各玉２５、２５の公転方向を、負荷圏を上方から下方に向け通過する方向とした場合、図４Ｂに示す様に、潤滑油中に、ラジアル転がり軸受３ａ（３ｂ）の円周方向に関して負荷圏と反対側に向く流れが惹起される。この為、負荷圏のうちで、潤滑油中に浸漬していない部分では潤滑油が不足する。従って、潤滑油が不足した部分（範囲）は、僅かな飛沫の影響で潤滑状態が変化し、試験結果がばらつく要因となる。負荷圏に適切な量の異物７、７を送り込めなくなる（異物７、７は潤滑油の流れにより非負荷圏側に集まってしまう）。回転軸２ａを回転駆動する以前の状態で、潤滑油の油面が回転軸２ａの中心軸上に位置する様にしている為、可動ハウジング４ａの外周面と押圧治具１９の先端面との当接部を潤滑して、これら面の間でフレッチングが発生するのを防止できる。更に、回転軸２ａの外周面の少なくとも下端部を、潤滑油中に浸漬させられる為、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂ及び回転軸２ａ等の固定ハウジング１ａの内側に配置された部材の温度変化を抑制できる。

　更に、本例の場合、潤滑油溜り６ａの底面を、回転軸２ａと同心の部分円筒状の凹曲面とする事により、潤滑油中に混入した大小様々な大きさの異物７、７の滞留（堆積）を防止できる。固定ハウジング１ａは、全体を一体に形成する事により、ラジアル荷重Ｆｒ及びアキシアル荷重Ｆａに対する剛性を高くできる。即ち、比較例として示した図５に示す構造の様に、固定ハウジング１ｂを、平板状の底板部２６に、互いに平行な一対の側板部２７、２７と、側板部２７、２７の端部同士を連結した一対の端板部とを、それぞれ溶接等により支持固定して造った場合、固定ハウジング１ｂの内側に設けた潤滑油溜り６ｂのうちで、底板部２６の上面と側板部２７、２７の内側面の境界の近くの隅部（図５の鎖点αで囲んだ部分）に、潤滑油中に混入した異物７、７が滞留し易くなる。本例の場合、潤滑油溜り６ａの底面を、回転軸２ａの中心軸と同心の部分円筒状の凹曲面としている為、潤滑油中に混入した異物７、７が滞留するのを防止できる。本例の場合、潤滑油溜り６ａの底面と、可動ハウジング４ａ及び支持スリーブ１４ａ、１４ｂの外周面との間にヒータ２４を、各面とヒータ２４の上下面との間にそれぞれ隙間を介在させた状態で設けている。この為、流路の絞りに基づき、ヒータ２４の上下両側で潤滑油の流速を速くでき、異物７、７が滞留し難くできる。特に、本例の場合、潤滑油溜り６ａの底面の曲率半径ｒを、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの外径Ｄの０．６倍以上、２倍以下としている（０．６Ｄ≦ｒ≦２Ｄ）為、必要とする潤滑油の油量を増大させる事なく、潤滑油の循環性を良好にできる。更に、曲率半径ｒを、外径Ｄ以下（ｒ≦Ｄ）とすれば、潤滑油の油量をより低減できる。即ち、曲率半径ｒを、外径Ｄの２倍よりも大きくした場合、必要とする潤滑油の油量が増大する。一方、曲率半径ｒを、外径Ｄの０．６倍未満とした場合、ヒータ２４の上下両側の隙間が狭くなり過ぎて、潤滑油の循環性が低下する。ヒータ２４の表面積を広くできて、潤滑油の油温調節を効率良く行う事ができる。潤滑油溜り６ａの底面を凹曲面として、潤滑油溜り６ａの表面を滑らかに連続させている為、潤滑油溜り６ａの表面が均一に熱を吸収又は放散できて、油温のばらつきを防止できる。具体的には、潤滑油溜り６ａ内に貯留した潤滑油の油温を、所望の温度±３℃の範囲内に調節可能になる。

　図５に示した構造の場合、回転軸２ａに付与する水平方向のラジアル荷重を大きくした場合に、固定ハウジング１ｂの側板部２７、２７が、ラジアル荷重Ｆｒの作用方向に向け倒れる方向に変形する可能性がある。この結果、ラジアル荷重Ｆｒをラジアル転がり軸受３ａ、３ｂに正常に付与できなくなって、試験結果のばらつきが大きくなる可能性がある。これに対し、本例の場合、固定ハウジング１ａは全体を一体に形成し、ラジアル荷重Ｆｒに対する剛性を高くしている為、ラジアル荷重Ｆｒをラジアル転がり軸受３ａ、３ｂに正常に付与して、試験結果のばらつきを防止できる。

　更に、本例の場合、振動センサ２３を、先端面を可動ハウジング４ａに当接した押圧治具１９の基端面と、押圧ロッド２０により押圧された鋼球２１との間に設けた押圧板２２に設置している。即ち、振動センサ２３を、ラジアル荷重Ｆｒの作用方向に関して直列に設けた押圧板２２の振動を検知する様に設けている為、ラジアル転がり軸受３ａ、３ｂの振動の検出精度が向上する。また、押圧治具１９の基端面と押圧板２２とを面接触させている。この面からも振動の検出精度の向上を図れる。振動センサ２３は、固定ハウジング１ａの外側に設けている為、振動センサ２３に潤滑油の飛沫がかかったり、ヒータ２４の発生する熱によって高温になるのを防止できる。

　次に、本発明の実施形態の効果を確認する為に行った実験に就いて説明する。実験は、耐久評価試験の為の寿命試験を、試験装置及び回転軸の回転方向が異なる例を対象に、それぞれ１０回ずつ行い、試験結果のばらつきに就いて検証した。実施例及び比較例１に就いては上記実施形態に係る試験装置を使用し、比較例２に就いては図５に示される試験装置を使用した。寿命試験の条件は、次の通りである。回転軸の回転方向は、実施例及び比較例２に就いては、供試軸受の転動体が負荷圏を下方から上方に向け通過する方向とし、比較例１に就いては、転動体が負荷圏を上方から下方に向け通過する方向とした。
　　供試軸受　：　呼び番号６２０８（外径＝８０mm、内径＝４０mm、幅＝１８mm）
　　試験荷重　：　７３００Ｎ｛Ｐ／Ｃ（負荷荷重／定格荷重）＝０．２５｝
　　回転速度　：　４５００ｍｉｎ^－１
　　試験温度　：　１００℃
　　潤滑油　　：　トランスミッション油
　　異物　　　：　鉄系金属粉末を所定量混入

　この様な条件の下、振動センサの検出する供試軸受の振動値が初期振動値の２倍となった時点を、供試軸受の寿命とした。そして、その時点で試験を打ち切り、内輪軌道及び外輪軌道、並びに、各転動体の転動面の剥離の有無を、目視により確認した。最長試験時間は、５００時間（Ｈｒ）とし、５００時間経過時点で振動値が初期振動値の２倍に達しなかった供試軸受に関しては、以後の試験は打ち切りとした。寿命試験の結果を、表１に示す。

　表１から分かる様に、実施例では、比較例１～２と比較して、試験結果のばらつきが抑えられている。即ち、比較例１の場合、負荷圏のうちで潤滑油に浸漬されていない部分に潤滑油が不足すると共に、異物を供試軸受に十分供給できない為、寿命の最大値と最小値との差が５倍以上となり、ワイブルスロープの値も１．８と低い。更に、各供試軸受毎に、内輪、外輪及び玉の何れも破損しており、破損部位にもばらつきが生じた。比較例２の場合、供試軸受にラジアル荷重を正常に付与できず、異物を供試軸受に十分に供給できない為、４割の供試軸受で打ち切り時間を超えた。これに対し、実施例の場合には、寿命の最大値と最小値との差が１．６倍と小さく、ワイブルスロープの値も６．３と高くなっている。破損部位は、内輪或いは内外輪となっている。

　本発明は、２０１３年４月５日出願の日本特許出願２０１３－０７９７８８号に基づき、その内容は参照としてここに取り込まれる。 

　　１、１ａ、１ｂ　固定ハウジング
　　２、２ａ　回転軸
　　３、３ａ、３ｂ　ラジアル転がり軸受
　　４、４ａ　可動ハウジング
　　５、５ａ　サポート軸受
　　６、６ａ、６ｂ　潤滑油溜り
　　７　　異物
　　８　　内輪
　１１　　外輪
　１９　　押圧治具
　２０　　押圧ロッド
　２１　　鋼球
　２２　　押圧板
　２５　　玉

Claims (9)

1. 　外輪軌道が形成された内周面を有する外輪と、内輪軌道が形成された外周面を有する内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体とを備えたラジアル転がり軸受の軸受寿命を試験するラジアル転がり軸受の寿命試験方法であって、
   　ラジアル転がり軸受の一部を潤滑油中に浸漬し、
   　ラジアル転がり軸受にラジアル荷重を付与した状態で、前記外輪と前記内輪とを相対回転させ、軸受寿命を試験し、
   　前記ラジアル荷重は、水平方向に付与される、ラジアル転がり軸受の寿命試験方法。
2. 　前記転動体が負荷圏を下方から上方に向かって通過する方向に、前記外輪と前記内輪とを相対回転させる、請求項１に記載したラジアル転がり軸受の寿命試験方法。
3. 　前記外輪と前記内輪とを相対回転させる以前の状態で、前記潤滑油の油面を、前記内輪が外嵌された回転軸の中心軸上に位置させる、請求項１又は２に記載したラジアル転がり軸受の寿命試験方法。
4. 　前記潤滑油中に異物を混入する、請求項１～３の何れか１項に記載したラジアル転がり軸受の寿命試験方法。
5. 　外輪軌道が形成された内周面を有する外輪と、内輪軌道が形成された外周面を有する内輪と、外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体とを備えたラジアル転がり軸受の軸受寿命の試験を行う為のラジアル転がり軸受用試験装置であって、
   　前記ラジアル転がり軸受の内輪が外嵌される回転軸と、
   　前記回転軸を回転駆動するように構成された回転駆動部と、
   　ラジアル転がり軸受の一部を浸漬させる潤滑油を貯留するように構成された潤滑油溜りと、
   　ラジアル転がり軸受にラジアル荷重を付与するように構成された荷重付与部と、を備え、
   　前記荷重付与部が、水平方向にラジアル荷重を付与する、ラジアル転がり軸受用試験装置。
6. 　その内側に前記潤滑油溜りが設けられ、前記回転軸の軸方向に離隔した２箇所を一対の前記ラジアル転がり軸受を介して支持するように構成された固定ハウジングと、
   　前記回転軸の周囲に回転軸と同心に配置されると共に、前記固定ハウジングに対し、径方向の変位を可能に、かつ、回転方向の変位を阻止した状態で設けられた可動ハウジングと、
   　前記可動ハウジングの内周面と、一対の前記ラジアル転がり軸受の間の前記回転軸の外周面の部分と、の間に設けられたサポート軸受と、を更に備え、
   　前記荷重付与部は、前記可動ハウジングを水平方向に押圧する事で、一対の前記ラジアル転がり軸受にラジアル荷重を付与する、請求項５に記載したラジアル転がり軸受用試験装置。
7. 　前記回転駆動部が、前記回転軸を、前記転動体が負荷圏を下方から上方に向かって通過する方向に回転駆動する、請求項５又は６に記載したラジアル転がり軸受用試験装置。
8. 　前記回転軸を回転駆動する以前の状態で、前記潤滑油の油面を、前記回転軸の中心軸上に位置させている、請求項５～７の何れか１項に記載したラジアル転がり軸受用試験装置。
9. 　前記潤滑油中に異物を混入している、請求項５～８の何れか１項に記載したラジアル転がり軸受用試験装置。

Images