(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、前記軸を回転可能に支持するための転がり軸受と、基盤に対して固定されていると共に前記転がり軸受を収容している筒状の軸受ケース部と、前記軸受ケース部と一体化されている筒状部と、前記筒状部に前記軸の中心線回りの荷重を付与する負荷機構と、を備え、
前記負荷機構は、前記筒状部の径方向内側に設けられ前記中心線回りのねじり力が付与されるねじり軸と、前記ねじり軸と前記筒状部とを周方向複数箇所で部分的に結合させる結合部材と、を有していることを特徴とする軸受試験機。
【請求項２】
前記結合部材は、前記ねじり軸の外周面に形成された第１キー溝及び前記筒状部の内周面に形成された第２キー溝に嵌合するキー部材であり、
周方向に沿って等間隔で形成されている複数の前記第２キー溝を一組のキー溝群とした場合、前記筒状部の内周面には、複数組のキー溝群が形成されている請求項１に記載の軸受試験機。
【請求項３】
前記結合部材には、当該結合部材の変形量に応じて出力が変化するセンサが設けられている請求項１又は２に記載の軸受試験機。
【請求項４】
軸と、前記軸を回転可能に支持するための転がり軸受と、基盤に対して固定されていると共に前記転がり軸受を収容している筒状の軸受ケース部と、前記軸受ケース部と一体化されている筒状部と、前記筒状部に前記軸の中心線回りの荷重を付与する負荷機構と、を備えている軸受試験機によって行う前記転がり軸受の試験方法であって、
前記負荷機構によって、前記筒状部に対して周方向複数箇所で部分的に前記中心線回りのねじり力を付与することで、当該筒状部を介して前記軸受ケース部に当該ねじり力を作用させることを特徴とする軸受試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受の試験を行うための軸受試験機及び軸受試験方法に関するものであり、特に、遊星歯車機構の入力側の軸を支持する転がり軸受の試験を行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、風力発電機として、複数枚のブレードが連結され当該ブレードが風を受けることで回転する主軸と、この主軸の回転を増速させる増速機と、この増速機が有する出力軸の回転により発電を行う発電機とを備えたものがある。増速機として、遊星歯車機構を含むものがあり（例えば、特許文献１参照）、従来では、図１１に示すモデル図のように、主軸９１と遊星歯車機構９２の入力軸９３とはカップリング９４によって連結されている。
【０００３】
主軸９１は、フロント側の転がり軸受９５とリア側の転がり軸受９６とによって回転可能に支持されており、これら転がり軸受９５，９６は、軸箱９７,９８にそれぞれ収容されている。これら軸箱９７，９８は、風力発電機のナセル床面９９に固定されている。
【０００４】
また、このような風力発電機に用いられる前記転がり軸受９５，９６についての性能評価は、一般的に、コンピュータのシミュレーション解析により行われるが、この解析のための負荷条件等を決定するために、実際の風力発電機を模擬した試験機による試験が行われることがある。図１２は、その試験機の概略構成図である。
【０００５】
試験機は、実際の風力発電機の前記主軸９１（図１１参照）に相当する軸８０、前記フロント側の転がり軸受９５及び前記リア側の転がり軸受９６に相当する第１転がり軸受８１及び第２転がり軸受８２、及び、軸８０を回転させるためのモータ８３等を備えている。そして、実際の風力発電機の主軸９１に作用するアキシャル荷重及びラジアル荷重に相当する荷重を、試験機における軸８０に作用させることができる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−６０８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
風力発電機では、大容量化と共に、軽量化及びコンパクト化が進められており、そのために、図１１に示すような主軸９１と遊星歯車機構９２の入力軸９３とをカップリング９４により連結する構成ではなく、このカップリング９４を省略して、図１３に示すように主軸８４の一部が遊星歯車機構８５の入力軸８６を兼ねており、また、遊星歯車機構８５のケース９０の一部がリア側の転がり軸受８７を収容する軸箱部８８となる構成が提案されている。つまり、このケース９０は、各種ギヤを覆う部分となるケース本体部８９と、転がり軸受８７を収容する軸箱部８８とを一体化又はボルト等により締結して一体化して構成されたものとなっている。
【０００８】
この場合、遊星歯車機構８５の入力側において、ケース本体部８９の内周面にリングギヤ７９が設けられており、このリングギヤ７９の内周を複数の遊星ギヤ７８が噛み合うことから、これら遊星ギヤ７８とリングギヤ７９との噛み合い力により、リングギヤ７９がねじれるように変形し、この変形がケース本体部８９を介して軸箱部８８に伝わることが考えられる。軸箱部８８が変形すると、その内側に設けられている転がり軸受８７の転動体荷重に大きな影響を与える。つまり、転がり軸受８７における転動体荷重の分布には、主軸８４に作用するアキシャル荷重及びラジアル荷重に起因するもの以外に、軸受部８８が変形することによる影響が追加される。
【０００９】
したがって、図１３に示すような、遊星歯車機構８５のケース９０の一部が主軸８４用の転がり軸受８７の軸箱部８８になるという別のタイプの風力発電機に用いられる当該転がり軸受８７に関して、試験を行う場合、図１２に示す試験機では、図１３に示す軸箱部８８の前記変形が再現されず、適切な試験が行われない。
【００１０】
そこで、本発明は、遊星歯車機構のケースが主軸用転がり軸受の軸箱部を兼ねているタイプの風力発電機の場合において、その風力発電機が有する転がり軸受に関して適切な試験を行うことを可能とする軸受試験機及び軸受試験方法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】
【００１１】
本発明の軸受試験機は、軸と、前記軸を回転可能に支持するための転がり軸受と、基盤に対して固定されていると共に前記転がり軸受を収容している筒状の軸受ケース部と、前記軸受ケース部と一体化されている筒状部と、前記筒状部に前記軸の中心線回りの荷重を付与する負荷機構とを備え、前記負荷機構は、前記筒状部の径方向内側に設けられ前記中心線回りのねじり力が付与されるねじり軸と、前記ねじり軸と前記筒状部とを周方向複数箇所で部分的に結合させる結合部材とを有している。
【００１２】
本発明によれば、軸受試験機の軸受ケース部が、風力発電機の遊星歯車機構の軸箱部に相当し、軸受試験機の筒状部が、風力発電機の遊星歯車機構のケース本体部に相当し、これら軸受ケース部と筒状部とが一体化されているので両者間で荷重が伝達する構成となる。そして、筒状部と、この筒状部の径方向内側のねじり軸とが、周方向複数箇所で部分的に結合部材により結合されているので、ねじり軸に主軸の中心線回りのねじり力が付与されると、そのねじり力が筒状部を介して軸受ケース部に付与される。すなわち、前記軸受試験機によれば、風力発電機の遊星歯車機構の軸箱部に相当する軸受ケース部に対して、遊星歯車機構の遊星ギヤとリングギヤとの間の噛み合い力を模擬したねじり力を付与することが可能となる。この結果、この模擬したねじり力による軸受ケース部の変形を考慮した転がり軸受の試験を行うことができ、実際の風力発電機の場合に近似した適切な試験を行うことが可能となる。
【００１３】
例えば、実際の風力発電機の増速機に含まれる遊星歯車機構では、遊星ギヤはリングギヤに噛み合いながら周方向に沿って移動する。つまり、実際では、遊星ギヤとリングギヤとの噛み合い力により遊星歯車機構のケース本体部を介して軸箱部に作用する荷重の位置（位相）は、遊星ギヤの位置に応じて変化し、軸箱部の変形の態様も遊星ギヤの位置（位相）に応じて変化する。
そこで、前記結合部材は、前記ねじり軸の外周面に形成された第１キー溝及び前記筒状部の内周面に形成された第２キー溝に嵌合するキー部材であり、周方向に沿って等間隔で形成されている複数の前記第２キー溝を一組のキー溝群とした場合、前記筒状部の内周面には、複数組のキー溝群が形成されているのが好ましい。
この場合、キー部材を、筒状部の内周面に設けられている一つの組のキー溝群に取り付けた場合と、他の組のキー溝群に取り付けた場合とで、筒状部及びこの筒状部と一体化されている軸受ケース部に対して、前記ねじり力が付与される位置（位相）を変更することが可能となる。つまり、実際の遊星ギヤの位置（位相）の変化を、試験機では、キー部材を嵌合させるキー溝群の変更により、再現することが可能となる。
【００１４】
また、前記軸受試験機を用いて行う試験に併せて、この試験の結果を反映させてコンピュータによるシミュレーション解析を行う場合があり、この場合、前記結合部材には、当該結合部材の変形量に応じて出力が変化するセンサが設けられているのが好ましい。
この構成によれば、例えば、前記シミュレーション解析のための入力データを、前記センサの出力から得ることが可能となる。
【００１５】
また、本発明は、軸と、前記軸を回転可能に支持するための転がり軸受と、基盤に対して固定されていると共に前記転がり軸受を収容している筒状の軸受ケース部と、前記軸受ケース部と一体化されている筒状部と、前記筒状部に前記軸の中心線回りの荷重を付与する負荷機構とを備えている軸受試験機によって行う前記転がり軸受の試験方法であって、前記負荷機構によって、前記筒状部に対して周方向複数箇所で部分的に前記中心線回りのねじり力を付与することで、当該筒状部を介して前記軸受ケース部に当該ねじり力を作用させる。
【００１６】
本発明によれば、軸受試験機の軸受ケース部が、風力発電機の遊星歯車機構の軸箱部に相当し、軸受試験機の筒状部が、風力発電機の遊星歯車機構のケース本体部に相当し、これら軸受ケース部と筒状部とが一体化されているので両者間で荷重が伝達する構成となる。そして、この軸受試験機によって行う前記試験方法では、風力発電機の遊星歯車機構の軸箱部に相当する軸受ケース部に対して、遊星歯車機構の遊星ギヤとリングギヤとの間の噛み合い力を模擬したねじり力を作用させることが可能となる。この結果、この模擬したねじり力による軸受ケース部の変形を考慮した転がり軸受の試験を行うことができ、実際の風力発電機の場合に近似した適切な試験を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、風力発電機の遊星歯車機構の軸箱部に相当する軸受ケース部に対して、遊星歯車機構の遊星ギヤとリングギヤとの間の噛み合い力を模擬したねじり力を付与することが可能となり、この模擬したねじり力による軸受ケース部の変形を考慮した転がり軸受の試験を行うことができる。この結果、実際の風力発電機の場合に近似した適切な試験を行うことが可能となり、転がり軸受の最適設計に貢献し、信頼性向上に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の軸受試験機の実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】風力発電機のモデル図である。
【図３】風力発電機の遊星歯車機構の説明図である。
【図４】図１に示す軸受試験機を上から見た場合の断面図である。
【図５】図１に示す軸受試験機を側方から見た場合の断面図である。
【図６】筒状部、ねじり軸及びキー部材の説明図である。
【図７】筒状部及びキー部材を軸方向から見た図である。
【図８】キー部材及びセンサの説明図である。
【図９】変形する軸箱部の説明図である。
【図１０】風力発電機の変形例を示すモデル図である。
【図１１】風力発電機のモデル図である。
【図１２】従来の軸受試験機の概略構成図である。
【図１３】図１１とは別のタイプの風力発電機のモデル図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の軸受試験機の実施の一形態を示す斜視図である。この軸受試験機１０は、転がり軸受の試験を行うためのものであり、本実施形態において、試験対象となる転がり軸受は、次に説明する風力発電機の主軸５２（図２参照）を支持するための転がり軸受である。
【００２０】
〔風力発電機について〕
図２に示すように、風力発電機５０は、複数枚のブレード５１が連結され当該ブレード５１が風を受けることで回転する主軸５２と、この主軸５２の回転を増速させる増速機５３と、この増速機５３が有する出力軸５４の回転により発電を行う発電機５５とを備えている。
【００２１】
図３に示すように、増速機５３は、遊星歯車機構５６と、この遊星歯車機構５６の出力軸となる中間軸６６の回転を増速して出力軸５４に伝達する高速段歯車機構５７とを有している。遊星歯車機構５６及び高速段歯車機構５７は、共通するケース５８に収容された状態にある。
【００２２】
遊星歯車機構５６は、円板状のキャリア６０と、キャリア６０の周方向複数箇所（三箇所）に片持梁状に設けられた軸６１と、各軸６１に転がり軸受６２を介して取り付けられた遊星ギヤ６３と、ケース５８の内側面に設けられかつ遊星ギヤ６３が噛み合う内歯を有するリングギヤ６４と、リングギヤ６４と同心位置に設けられ遊星ギヤ６３と噛み合う太陽ギヤ６５とを有している。そして、この太陽ギヤ６５と前記中間軸６６とが接続されており、これらは一体回転する。
【００２３】
高速段歯車機構５７は、中間軸６６と一体回転する第１中間ギヤ６７と、第１中間ギヤ６７に噛み合う第１中間ピニオン６８と、第１中間ピニオン６８と同じ軸６９に取り付けられている第２中間ギヤ７０と、第２中間ギヤ７０に噛み合う第２中間ピニオン７１とを有している。そして、この第２中間ピニオン７１と前記出力軸５４とが接続されており、これらは一体回転する。
【００２４】
図２に示す風力発電機５０では、遊星歯車機構５６（図３参照）が有するキャリア６０に、主軸５２が直接的に接続されており、キャリア６０と主軸５２とが一体回転する。つまり、主軸５２のリア側の一部が遊星歯車機構５６の入力軸を兼ねている。また、図２に示すように、主軸５２は、その途中部でフロント側の転がり軸受（第１転がり軸受）４１により支持されており、そのリア側の端部で転がり軸受（第２転がり軸受）４０により支持されている。
【００２５】
フロント側の転がり軸受４１は、第１軸箱４２に収容されており、この第１軸箱４２は風力発電機５０のナセルの床５９に固定されている。
これに対して、リア側の転がり軸受４０は、遊星歯車機構５６のケース５８の一部に収容された状態にある。つまり、ケース５８は、前記各ギヤ（６３，６４）を覆う部分となるケース本体部７５と、リア側の転がり軸受４０を収容している軸箱部７６とを一体化して構成されたものである。そして、軸箱部７６は、ナセルの床５９に固定されている。また、図１０の風力発電機５０の変形例を示すモデル図のように、軸箱部７６と第１軸箱４２とが繋がっている場合もある。
そして、図１に示す軸受試験機１０による試験の対象となる転がり軸受は、主として、リア側の転がり軸受４０である。
【００２６】
〔軸受試験機１０について〕
図４は、図１に示す軸受試験機１０を上から見た場合の断面図であり、図５は、図１に示す軸受試験機１０を側方から見た場合の断面図である。なお、図５では、軸１１にアキシャル荷重及びラジアル荷重を付与するための（後述する）第２の負荷機構１５が記載されており、図１及び図４では、この負荷機構１５を省略している。
【００２７】
図４及び図５において、軸受試験機１０は、試験室の床面に設置されている基盤２０、軸１１、転がり軸受３０,３１、軸受ケース部１２、筒状部１３、第１の負荷機構１４（図４参照）、及び第２の負荷機構１５（図５参照）を備えている。
【００２８】
軸１１は、図２に示す実際の風力発電機５０（以下、実機５０という）の主軸５２に相当するものである。
一方の転がり軸受３０は、図２に示す実機５０のリア側の転がり軸受４０に相当し、他方の転がり軸受３１は、実機５０のフロント側の転がり軸受４１に相当する。本実施形態では、これら転がり軸受３０，３１は、円筒ころ軸受であり、軸１１を回転可能に支持するためのものである。
【００２９】
軸受ケース部１２は、実機５０の軸箱部７６に相当する。この軸受ケース部１２は、短筒状の部材であり、転がり軸受３０を収容している。なお、軸受ケース部１２の一部（内周側部）が、転がり軸受３０の外輪として機能していてもよい。
軸受試験機１０は、更に、フロントケース２１を備えており、このフロントケース２１は、実機５０の第１軸箱４２に相当する。フロントケース２１は、筒状の部材であり、転がり軸受３１を収容している。なお、フロントケース２１の一部（内周側部）が、転がり軸受３１の外輪として機能していてもよい。
これら軸受ケース部１２及びフロントケース２１は、基盤２０のフレーム２０ａに固定されており、回転不能となっている。
【００３０】
筒状部１３は、実機５０のリングギヤ６４とケース本体部７５に相当する。筒状部１３は、筒状の部材であり、軸受ケース部１２と同心位置に設けられており、軸受ケース部１２と一体化されている。本実施形態では、筒状部１３と軸受ケース部１２とはボルトにより連結されて一体化されているが、一つの筒状部材の一方側の部分を筒状部１３とし、その筒状部材の他方側の部分を軸受ケース部１２とする構成であってもよい。軸受ケース部１２は、基盤２０のフレーム２０ａに固定されており、回転不能となっている。
【００３１】
第１の負荷機構１４は、実機５０（図３参照）におけるリングギヤ６４と遊星ギヤ６３との間の噛み合い力に相当する力（ねじり力）を、軸受試験機１０において再現するための部分である。
実機５０では、ケース本体部７５の内周面にリングギヤ６４が設けられており、このリングギヤ６４の内周を複数の遊星ギヤ６３が噛み合うことから、これら遊星ギヤ６３とリングギヤ６４との間に当該リングギヤ６４の接線方向に向く噛み合い力が発生する。このような接線方向の噛み合い力が、ケース本体部７５を通じて軸箱部７６に伝達すると、図９に示すように、軸箱部７６はその下部において固定されているとした場合、その内周面７６ａが楕円となるような変形を伴う。なお、図９では、変形前の状態を実線で示し、変形後の状態を二点鎖線で示している。これにより、軸箱部７６の内周面７６ａに密着して嵌合している転がり軸受４０（図３参照）の転動体荷重分布には、この変形による成分が付加され、軸受性能に影響を与える。つまり、軸受試験機１０によって、実際の転がり軸受４０に相当する転がり軸受３０に関して試験を行う場合、前記のような変形を考慮する必要がある。
そこで、軸受試験機１０では、前記噛み合い力に相当するねじり力を、第１の負荷機構１４により再現する。
【００３２】
図４において、第１の負荷機構１４は、実機５０のケース本体部７５に相当する筒状部１３に、軸１１の中心線Ｃ回りの荷重を付与するための構成を備えている。このために、第１の負荷機構１４は、ねじり軸１６、筒状部１３とねじり軸１６とを結合させる結合部材１７、及び一対のアクチュエータ１９を備えている。
【００３３】
ねじり軸１６は、円筒状の部材であり、筒状部１３の径方向内側に、当該筒状部１３と同心位置に設けられている。本実施形態では、ねじり軸１６は、一体回転可能に構成された外筒部１６ａ及び内筒部１６ｂを有している。そして、ねじり軸１６（内筒部１６ｂ）は、サポート軸受１８により回転可能として基盤２０のフレーム２０ａに支持されている。また、ねじり軸１６（外筒部１６ａ）には、左右方向に延びるアーム部材２２が取り付けられている。
【００３４】
アクチュエータ１９は、伸縮シリンダ（油圧シリンダ）からなり、図１及び図４に示すように、ねじり軸１６の両側に配置されている。アクチュエータ１９は床面に取り付けられており、アクチュエータ１９の可動ヘッド１９ａがアーム部材２２に取り付けられている。一方のアクチュエータ１９が伸長し、他方のアクチュエータ１９が短縮することで、アーム部材２２及びねじり軸１６に偶力を与え、ねじり軸１６に対して軸１１の中心線Ｃ回りの回転力としてねじり力を付与することができる。
【００３５】
結合部材１７は、ねじり軸１６と筒状部１３とを周方向複数箇所で部分的に前記ねじり力を伝達可能として結合させる部材である。本実施形態の結合部材１７は、図６に示すように、キー部材２３であり、このキー部材２３は、ねじり軸１６（外筒部１６ａ）の外周面に形成された第１キー溝２４、及び、筒状部１３の内周面に形成された第２キー溝２５にそれぞれ嵌合する。
キー部材２３は、実機５０（図３）の遊星歯車機構５６が有する遊星ギヤ６３の数と同じ数について設けられており、遊星ギヤ６３と同じ周方向ピッチで設けられている。本実施形態の場合、三つの遊星ギヤ６３が周方向に３等配されている（１２０度ピッチで設けられている）ので、軸受試験機１０においては、三つのキー部材２３が周方向に３等配されている。このために、この三つのキー部材２３が取り付けられる第１キー溝２４は、周方向に沿って等間隔で形成されており、第２キー溝２５も周方向に沿って等間隔で形成されている。
【００３６】
以上の構成を有する第１の負荷機構１４によれば、一対のアクチュエータ１９によってねじり軸１６に回転力（ねじり力）が付与されると、キー部材２３により周方向の三箇所において部分的にその回転力（ねじり力）が、基盤２０に対して回転不能として設けられている筒状部１３に伝達され、この筒状部１３にねじり力が作用する。そして、筒状部１３は、軸受ケース部１２と一体化されていることから、このねじり力が軸受ケース部１２に伝達されて軸受ケース部１２は変形（弾性変形）する。すると、この軸受ケース部１２に保持されている転がり軸受３０に対しても、前記ねじり力による影響が与えられる。
【００３７】
第２の負荷機構１５（図５参照）は、アキシャル用アクチュエータ１５ａと、ラジアル用アクチュエータ１５ｂとを備えている。これらアクチュエータ１５ａ，１５ｂは伸縮シリンダからなる。アキシャル用アクチュエータ１５ａは、軸１１に連結されているサポート軸２６に対して、アキシャル荷重（中心線Ｃに沿った方向の荷重）Ｆｘを付与することができ、ラジアル用アクチュエータ１５ｂは、サポート軸２６に対して、ラジアル荷重（中心線Ｃに直交する方向の荷重）Ｆｚを付与することができる。なお、サポート軸２６は、図外の第２のサポート軸受によって基盤２０のフレーム２０ａに回転可能に支持されている。また、第２の負荷機構１５は、前記ラジアル荷重Ｆｚ、前記アキシャル荷重Ｆｘのみではなく、これら双方に直交する方向の荷重Ｆｙ、中心線Ｃに直交する方向の軸回りや中心線Ｃに沿った方向の軸回りの回転荷重Ｍｙ，Ｍｚを負荷できる構成であってもよい。
【００３８】
また、軸１１には、サポート軸２６とは反対側において、連結軸２７が連結されており、この連結軸２７には、図外の減速機及びモータが接続されている。このモータの回転により、連結軸２７を介して、軸１１及びサポート軸２６を回転させることができる。
【００３９】
〔軸受試験方法について〕
以上の構成を備えた軸受試験機１０（以下、試験機１０ともいう。）によれば、実機５０（図３参照）の主軸５２を支持する転がり軸受４０を含む遊星歯車機構５６を模擬した構成が得られる。そこで、このように構成された試験機１０よって行う軸受試験方法について説明する。
【００４０】
試験機１０が備えている第１の負荷機構１４の構成によれば、周方向に沿って三箇所設けられているキー部材２３（図６参照）により、ねじり軸１６を介して筒状部１３に対して、周方向に沿った三箇所で部分的に、軸１１の中心線Ｃ回りのねじり力を付与し、これにより、この筒状部１３から軸受ケース部１２に対して、このねじり力を作用させることができる。
【００４１】
このように、試験機１０において、軸受ケース部１２が、実機５０の遊星歯車機構５６の軸箱部７６に相当し、試験機１０の筒状部１３が、実機５０の遊星歯車機構５６のケース本体部７５に相当する。そして、これら軸受ケース部１２と筒状部１３とが一体化されていることから、両者間で荷重が伝達する構成となっている。
また、この試験機１０では、筒状部１３と、この筒状部１３の径方向内側のねじり軸１６とが、周方向三箇所で部分的にキー部材２３（図６参照）により結合されている。このため、第１の負荷機構１４が有しているアクチュエータ１９の動作により、ねじり軸１６にねじり力が付与されると、そのねじり力が筒状部１３を介して軸受ケース部１２に付与される。すなわち、この試験機１０によれば、実機５０の遊星歯車機構５６の軸箱部７６に相当する試験機１０の軸受ケース部１２に対して、この遊星歯車機構５６の遊星ギヤ６３とリングギヤ６４との間の噛み合い力を模擬したねじり力を付与することが可能となる。
【００４２】
この結果、試験機１０において、この模擬したねじり力による軸受ケース部１２の変形を考慮した転がり軸受３０の試験を行うことができ、実機５０の場合に近似した適切な試験を行うことが可能となる。このため、この試験機１０による試験結果は、転がり軸受３０の最適設計に貢献し、実機５０の転がり軸受４０（図３参照）及びこの転がり軸受４０を含む増速機５３の信頼性向上に繋がる。
【００４３】
〔その他の構成について（その１）〕
図３において、実機５０の遊星歯車機構５６では、遊星ギヤ６３はリングギヤ６４に噛み合いながら周方向に沿って移動する。つまり、実際では、遊星ギヤ６３とリングギヤ６４との噛み合い力によりケース本体部７５を介して軸箱部７６に作用する荷重の位置（位相）は、遊星ギヤ６３の位置に応じて変化し、軸箱部７６の変形の態様も遊星ギヤ６３の位置（位相）に応じて変化する。
【００４４】
そこで、図７に示す実施形態では、周方向に沿って等間隔で形成され、かつ、三つのキー部材２３それぞれが取り付けられる三つの第２キー溝（２５ａ,２５ｂ，２５ｃ）を、一組のキー溝群とした場合、筒状部１３の内周面には、二組のキー溝群が形成されている。つまり、図７において、等間隔でキー部材２３が取り付けられている三つの第２キー溝２５ａ,２５ｂ，２５ｃを第１組のキー溝群Ｇ１とし、キー部材２３が取り付けられていない三つの第２キー溝２５ｄ，２５ｅ，２５ｆを第２組のキー溝群Ｇ２としている。
【００４５】
この場合、キー部材２３を、第１組のキー溝群Ｇ１に含まれる第２キー溝２５ａ,２５ｂ，２５ｃに取り付けた場合と、第２組のキー溝群Ｇ２に含まれる第２キー溝２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ取り付けた場合とで、筒状部１３及びこの筒状部１３と一体化されている軸受ケース部１２（図４、図５参照）に対して、前記ねじり力が付与される位置（位相）を変更することが可能となる。つまり、実機５０（図３参照）の遊星ギヤ６３の位置（位相）の変化を、試験機１０では、キー部材２３を嵌合させるキー溝群（Ｇ１,Ｇ２）の変更により、再現することが可能となる。
【００４６】
図７の場合、使用するキー溝群Ｇ１，Ｇ２の変更により、前記位相（角度）を６０度変更することが可能となる。
なお、図７では、二組のキー溝群Ｇ１，Ｇ２が形成されているが、筒状部１３の内周面には、複数組のキー溝群が形成されていればよく、三組以上であってもよい。
【００４７】
また、筒状部１３側に形成される第２キー溝２５に関して、複数組のキー溝群（Ｇ１，Ｇ２）を設ける場合について説明したが、ねじり軸１６側に形成される第１キー溝２４（図６参照）に関しても、同様の構成を有していてもよい。つまり、図示省略するが、周方向に沿って等間隔で形成され、かつ、複数のキー部材２３それぞれが取り付けられる複数の第１キー溝２４を、一組のキー溝群とした場合、ねじり軸１６の外周面に、複数組のキー溝群を形成してもよい。
【００４８】
〔その他の構成について（その２）〕
また、転がり軸受の性能評価を行うために、図１に示す試験機１０を用いて行う前記試験に併せて、この試験の結果を反映させてコンピュータによるシミュレーション解析を行うことができる。
そこで、図８に示すように、前記結合部材１７となるキー部材２３に、センサ２８が取り付けられている。このセンサ２８は、例えば歪センサ（ひずみゲージ）であり、キー部材２３の変形量に応じて出力が変化するセンサである。図８に示す実施形態では、キー部材２３に穴２９を形成し、この穴２９にセンサ２８が取り付けられている。
これにより、試験機１０により試験を行った際のセンサ２８の出力データに基づいて、前記シミュレーション解析の入力データを得ることができる。なお、センサ２８は、全てのキー部材２３に設けられる。
【００４９】
例えば、実機５０の転がり軸受４０の性能評価を行うために、この転がり軸受４０及びこれを支持する軸箱部７６に関して生成した三次元モデルを用いてコンピュータによるシミュレーション解析を行う場合、実機５０の三つの遊星ギヤ６３に起因して三箇所から軸箱部７６に入力される荷重（ねじり力）が不均一であると、シミュレーション解析の入力荷重の条件設定において、このような不均一性をどのように反映させればよいか不明である。そこで、前記のとおり、各キー部材２３にセンサ２８を取り付け、これらキー部材２３それぞれから出力される信号、つまり、キー部材２３に作用する荷重を参考にすれば、シミュレーション解析の入力荷重の条件設定において、前記のような不均一性を反映させることが可能となる。
【００５０】
また、本発明の軸受試験機１０は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、前記実施形態では、結合部材１７をキー部材２３として説明したが、キー部材２３に代わる機械要素であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０：軸受試験機      １１：軸      １２：軸受ケース部
１３：筒状部      １４：第１の負荷機構      １５：第２の負荷機構
１６：ねじり軸      １７：結合部材      ２０：基盤
２３：キー部材      ２４：第１キー溝      ２５：第２キー溝
２８：センサ      ３０：転がり軸受      ３１：転がり軸受
Ｃ：中心線      Ｇ１，Ｇ２：キー溝群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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