(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪および複数の転動体で形成された試験用ころがり軸受と、前記ころがり軸受の外輪を固定するハウジングと、前記ころがり軸受の内輪に貫入固定される回転軸と、回転軸の一端に取り付けられたプーリと、回転駆動手段と、前記回転駆動手段の回転力を前記プーリに伝達する無端ベルトとを備えた軸受試験装置において、前記試験軸受に対して離間して配置されるとともに、前記試験装置に対して静電気を照射し帯電させる静電気発生装置を備えたことを特徴とする軸受試験装置
【請求項２】
前記試験軸受の複数の前記転動体のうち一が鋼球よりなり、前記鋼球以外の残りの前記転動体は非導電性部材より構成されていることを特徴とする請求項１記載の軸受試験装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受の耐久寿命を試験する軸受試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オルタネータ、テンションプーリ、アイドラプーリ、タイミングベルトプーリ、電磁クラッチ、コンプレッサ、ウォータポンプ等の自動車用補機に使用される軸受、クランクシャフト、カムシャフト等のエンジンに組み込まれる軸を支持する軸受、各種モータや工作機械の回転軸を支持する軸受等の転がり軸受の耐久寿命を左右する要素として回転伝達経路から軸受に帯電する静電気による白色はく離問題が挙げられている。この白色はく離による軸受耐久寿命を試験する軸受試験装置としては、試験軸受の内輪を取り付ける回転軸と、試験軸受の外輪を固定するハウジングとを有し、回転駆動手段と、前記回転駆動手段と前記回転軸間に掛け渡され、前記回転駆動手段の回転力を前記回転軸に伝達するとともに、試験軸受に荷重を負荷する動力伝達無端ベルトを備えている。この際に、無端ベルトと回転軸間で回転による摩擦により静電気を発生させて、回転軸を介して試験軸受を帯電させる試験方法が知られている。この試験装置により、軸受の耐久寿命試験の他軸受の設計、開発、品質保証、トラブルの原因究明等を進めることができる。しかるに、この様な試験装置においては、ベルトの摩擦による静電気によって試験軸受に帯電させているだけであったため、試験軸受を高電圧に帯電させ白色はく離を再現させるまでには多大な時間を要していた。
この様な問題を解決する試験装置の代表的な先行技術としては、例えば特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１７２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献1においては、図２に示すように試験軸受１００の内輪１００ｎを取り付ける回転軸２００と、試験軸受１００の外輪１００ｇを固定するハウジング３００ａと、ダミー軸受４００を保持するハウジング３００ｂとを有し、回転軸２００に固定されたプーリ６００と、回転駆動する不図示の回転駆動手段と、前記回転駆動手段と前記プーリ６００間にあって、回転軸２００を介して試験軸受１００に荷重を負荷するとともに回転駆動手段の回転力を回転軸２００に伝達をする不図示の無端ベルトとを設けている。
【０００５】
この試験装置によれば、軸受帯電試験はハウジング１００ａとハウジング１００ｂとにそれぞれ電極の一端を接続し、外部電源５００から電圧を印加して試験軸受１００を通電経路とすることで試験軸受１００の白色はく離を再現させて耐久寿命を計っている。
【０００６】
しかしながら、上記公知技術における軸受の白色はく離試験では、外部電源５００に直流電源を用いており、市場で発生している静電気による白色はく離に比べ、電流値が極めて大きな値となる。その結果、試験軸受１００で電食が発生し異常振動が発生するため、試験軸受１００の白色はく離検出が困難となるばかりか試験軸受１００に封入されたグリースの劣化が促進され試験軸受１００が焼き付を起こす怖れがあった。
また、上記公知技術においては、白色はく離が転動面のみに再現されるため、市場で発生する転動体の白色はく離の解析が困難であった。さらには、試験軸受１００に通電するための通電回路を必要として部品点数の増加によるコスト増加を招いていた。
また、試験装置のハウジングが絶縁体により分割されており、各ハウジング３００ａ、３００ｂで回転軸２００を支持するため、ハウジング３００ａ、３００ｂの精密な位置決めに労力を要していた。
【０００７】
本発明は上述の実情に鑑み、試験軸受の想定外の振動発生を抑制し、白色はく離の再現を短時間で精度良く行えるとともに、試験軸受の転動体、転動面のいずれの白色はく離をも再現できる軸受試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１記載の軸受試験装置は、内輪、外輪および複数の転動体で形成された試験用ころがり軸受と、前記ころがり軸受の外輪を固定するハウジングと、前記ころがり軸受の内輪に貫入固定される回転軸と、回転軸の一端に取り付けられたプーリと、回転駆動手段と、前記回転駆動手段の回転力を前記プーリに伝達する無端ベルトとを備えた軸受試験装置において、前記試験軸受に対して離間して配置されるとともに、前記試験装置に対して静電気を照射し帯電させる静電気発生装置を備えたことを特徴とする。これにより、直流電流を流さずに静電気を軸受に帯電させることが出来るので、試験軸受の電食による異常振動を防止でき、白色はく離の再現を正確に行える。
【０００９】
請求項２記載の軸受試験装置は請求項１記載の発明において、前記試験軸受の複数の前記転動体のうち一が鋼球よりなり、前記鋼球以外の残りの前記転動体は非導電性部材より構成されていることを特徴とする。これにより、転動体、転動面に対して選択的に白色はく離再現を行うことが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の軸受試験装置によると導電回路を必要とせずに短時間で精度の高い白色はく離を試験軸受に再現させることが可能となり、かつ試験軸受の軌道面、転動体いずれか所望の部位の白色はく離を再現させることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る軸受試験装置の構造を示す図である。
【図２】従来の軸受試験装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本軸受試験装置の一実施形態の概略図である。２個の転がり軸受が軸方向に間隔をおいてハウジング５に配置されている。一方の転がり軸受は試験軸受１であり、他方の転がり軸受は軸３をハウジング５に支持するための試験装置用のダミー軸受２である。
【００１３】
試験軸受１の回転輪である内輪１ｎが試験軸受１、ダミー軸受２共通の支持体としての軸３に一体回転可能に嵌着されている。転がり軸受１の外輪１ｇはサブアルミハウジング４に嵌め込み、固定保持されている。そのサブアルミハウジング４は、アルミ製のハウジング５の端面に複数本の固定ピン６を打ち込むことで回り止めされている。
【００１４】
ハウジング５は絶縁材１３ｂを介して基台７上に固定されており、前記ハウジング上面には絶縁材１３ａを介して振動センサー１４が取付けられて試験装置の異常振動をモニターしている。
【００１５】
前記の軸３には、更に、試験軸受１の外方に若干の間隔をおいて鉄製プーリ１１が設けられており、無端状のV溝ベルト１２を介して不図示の駆動源の回転力が伝達されるようになっている。
【００１６】
また、軸受試験装置には、静電気発生装置１０が試験軸受１と離隔した位置に配置されている。静電気発生装置１０は装置先端の電極に高電圧を印加することにより周囲の雰囲気を電離させてイオン化し、ドライエアーとともに電荷を試験軸受１に照射し帯電させるようになっている。この静電気発生装置１０は、雰囲気中のイオンバランスをゼロコントロールして除電する高速除電器として用いられていたが、イオンバランスをマイナスあるいはプラスに偏らせることで静電気発生装置１０として利用できるようになる。この様にすることで試験軸受１は導電回路を必要とせず微弱な静電気の帯電による白色はく離の再現が可能となるため、外部電源５００を用いていた特許文献１の試験軸受１００のように大電流による試験軸受１００の電食に起因する試験軸受１００の異常振動及び白色はく離試験の精度低下を回避できる。なお、静電気発生装置１０の照射ターゲットは本実施例では試験軸受１としているが、試験軸受が帯電すればサブアルミハウジング４、ハウジング５、Ｖ溝ベルト１２、プーリ１１のいずれの箇所でもよい。
【００１７】
また試験軸受１を構成する複数の転動体１ｔの全てに鋼球を用いて試験を行うと、内輪１ｎまたは外輪１ｇの転動体１ｔに対向する転動面に白色はく離が発生する。さらに、複数の転動体１ｔのうち１つを鋼球として残りの転動体をセラミック材などに代表される非導電性部材に置き換えて試験を行うことで、試験軸受１における電流の通電経路が鋼球の一の転動体に集中するため転動体１ｔの白色はく離を再現することが出来る。
【００１８】
本発明の実施例と比較例の試験結果は表２に示す通りである。
【００１９】
（試験軸受の転動体）
外輪の転動面の白色はく離試験を実施するため、実施例１、２にて複数の転動体の全てを鋼球とした。また転動体の白色はく離試験を実施するため、実施例３にて複数の転動体のうち一個のみ鋼球とし、残りは非導電性部材（本実施例ではセラミック材）の転動体とした。
【００２０】
（白色はく離試験）
接触シール付き深溝玉軸受（内径φ１７、外径φ４７、幅１４ｍｍ）をラジアル荷重１３００Ｎ、内輪回転速度１０５００ｍｉｎ−１、雰囲気温度：室温の条件下で表１に示すグリースを２．３ｇ封入して試験を実施した。試験は、軸受の初期振動値の３倍に達した時点を寿命とした。
【００２１】
（軸受グリース）
実施例、比較例とも表１の組成のグリースを用いた。
【００２２】
【表１】
0005423355.tif 000002
【００２３】
【表２】
0005423355.tif 000003
【００２４】
（試験結果）
静電気発生装置をベルトに照射し静電気を測定した結果、イオンをマイナスに偏らせた状態では−１３００V，プラスに偏らせた状態では＋１２００Vであった。また白色はく離発生までの測定時間も、表２の測定結果によると実施例のものは何れも静電気発生装置を用いない比較例のものに比べ、極めて短時間で白色はく離の再現に成功するとともに、電食による異常振動を回避でき、精度良く測定を行えた。
【符号の説明】
【００２５】
１    試験軸受
２    ダミー軸受
３    軸
４    サブアルミハウジング
５    ハウジング
６    固定ピン
１０  静電気発生装置
１１  プーリ
１２  Ｖ溝ベルト
【図１】
0005423355.tif 000004
【図２】
0005423355.tif 000005