(57)【要約】【課題】  実際の使用条件に近い状態に於ける保持器の強度評価に適用することができ、保持器の強度設計上、有用なデータを短期間で得ること。【解決手段】  転がり軸受用保持器の破断試験の際には、回転軸４を所定速度で回転しながら、ハウジング１０を所定角度だけ傾斜し、回転軸４の回転を持続させて、保持器９を破断する。すなわち、ハウジング１０は、回転中に傾き、その結果、ミスアライメントが生じ、円周上の各玉８における接触角が異なることによって、玉８の転がり速度に差異が生じ、保持器９のポケットと各玉８との接触部で過大な荷重が発生し、その結果、保持器９が激しく励振され、ついには、破断に至る。即ち、落下衝撃や強制振動等による外部からの衝撃力ではな<、アンギュラ玉軸受５，５内部で発生する摩擦による保持器９自身の自励による振動を利用して保持器９を破断することができる。【選択図】  図１
2005337985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンギュラ玉軸受若しくは深溝玉軸受であって、内輪と外輪との間に介装した多数の転動体を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の破断試験方法であって、
転がり軸受を正面組み合わせとして、回転軸に、当該転がり軸受の内輪を外嵌する工程と、
傾斜可能なハウジングに、前記転がり軸受の外輪を内嵌する工程と、
前記回転軸を所定速度で回転しながら、前記ハウジングを所定角度だけ傾斜する工程と、
前記回転軸の回転を持続させて、前記保持器を破断する工程とを具備することを特徴とする転がり用保持器の破断試験方法。
【請求項２】
前記ハウジングを固定せずに、回り止めのみとすることを特徴とする請求項１に記載の転がり用保持器の破断試験方法。
【請求項３】
アンギュラ玉軸受若しくは深溝玉軸受であって、内輪と外輪との間に介装した多数の転動体を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の破断試験装置であって、
転がり軸受を正面組み合わせとして、当該転がり軸受の内輪を外嵌する回転軸と、
前記転がり軸受の外輪を内嵌する、傾斜可能なハウジングと、
前記回転軸を所定速度で回転する駆動手段と、
前記回転軸が所定速度で回転している時、前記ハウジングを所定角度だけ傾斜する傾斜手段とを具備することを特徴とする転がり用保持器の破断試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンギュラ玉軸受若しくは深溝玉軸受であって、転がり軸受に組み込まれている転がり軸受用保持器の破断試験方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり軸受用保持器の破断試験方法としては、例えば、特許文献１に示すように、転がり軸受をハウジング内に挿入して、該転がり軸受の内・外輪および保持器が回転しないように固定し、この状態で所定の衝撃加速度になる高さから落下させて、これを繰り返すことにより、転動体を介して保持器に衝撃荷重を加えて保持器を破断させるようにした落下衝撃試験方法があり、又は、転がり軸受を組み込んだ装置ごと強制振動させることにより、保持器ポケットと転動体および保持器外周面(又は内周面)と軌道輪間での衝突を繰り返して、保持器を破壊させるようにした強制振動による評価試験方法等が知られている。
【特許文献１】特開２０００−２０５２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前者の落下衝撃試験方法では、落下を繰り返す速度が比較的遅いため、保持器の破断までに時間がかかり、しかも、転がり軸受の回転状態に於ける評価でないことから、実際の使用条件に近い状態での保持器の強度評価には、適用できないという問題がある。
【０００４】
また、後者の強制振動による評価試験方法は、振動に関する使用条件が予め分かっている場合のみに、有効な評価方法である。しかし、通常は、使用条件が不明であることが多く、さらに、実際にフィールドで破損した保持器の破損形態をみても、上記強制振動による破損形態とは、必ずしも一致しないことが多い。従って、保持器の破損の再現性に欠け、しかも、振動源が必要であるため、装置が大掛かりになるという問題がある。  
【０００５】
なお、保持器単体での破壊試験の場合には、実際の転がり軸受における保持器と転動体又は軌道輪との複雑な相互作用の結果に発生する保持器破損とは、破壊メカニズムが異なるため、上記同様に、保持器の強度設計上、必ずしも有用なデータとはならないことがある。
【０００６】
また、これらの方法は、比較的大荷重で使用するころ軸受等には、適用可能であるが、高速・低荷重の玉軸受には、必ずしも適用できないといったことがある。
【０００７】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、実際の使用条件に近い状態に於ける保持器の強度評価に適用することができ、保持器の強度設計上、有用なデータを短期間で得ることができ、簡便な方法であって、保持器破損の再現性に優れている、転がり軸受用保持器の破断試験方法及び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】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る転がり軸受用保持器の破断試験方法は、アンギュラ玉軸受若しくは深溝玉軸受であって、内輪と外輪との間に介装した多数の転動体を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の破断試験方法であって、
転がり軸受を正面組み合わせとして、回転軸に、当該転がり軸受の内輪を外嵌する工程と、
傾斜可能なハウジングに、前記転がり軸受の外輪を内嵌する工程と、
前記回転軸を所定速度で回転しながら、前記ハウジングを所定角度だけ傾斜する工程と、
前記回転軸の回転を持続させて、前記保持器を破断する工程とを具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に係る転がり軸受用保持器の破断試験方法は、前記ハウジングを固定せずに、回り止めのみとすることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係る転がり軸受用保持器の破断試験装置は、アンギュラ玉軸受若しくは深溝玉軸受であって、内輪と外輪との間に介装した多数の転動体を周方向に転動可能に保持する転がり軸受用保持器の破断試験装置であって、
転がり軸受を正面組み合わせとして、当該転がり軸受の内輪を外嵌する回転軸と、
前記転がり軸受の外輪を内嵌する、傾斜可能なハウジングと、
前記回転軸を所定速度で回転する駆動手段と、
前記回転軸が所定速度で回転している時、前記ハウジングを所定角度だけ傾斜する傾斜手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、転がり軸受を正面組み合わせとして回転軸に転がり軸受の内輪を外嵌する一方、傾斜可能なハウジングに転がり軸受の外輪を内嵌し、回転軸を所定速度で回転しながらハウジングを所定角度だけ傾斜し、回転軸の回転を持続させて保持器を破断するように構成してあることから、軸受内部で発生するミスアライメントによる保持器自身の自励による振動を利用して、保持器を破断することができる。従って、実際の使用条件に近い状態での保持器の強度評価に適用することができ、この結果、保持器の強度設計上、有用なデータを短時間で簡単に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係る転がり軸受用保持器の破断試験方法及び装置を図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る転がり軸受用保持器の破断試験方法に用いる試験装置の概略断面図である。
【００１４】
転がり軸受用保持器の破断試験装置１では、軸固定スピンドル２に、軸受３，３を介して、回転軸４が水平に挿通して、回転自在に支持してある。この回転軸４は、図示しない電動モータ等により所定速度で回転されるようになっている。
【００１５】
回転軸４の前端部には、被試験体としての組合せアンギュラ玉軸受５，５が装着してあると共に、これらアンギュラ玉軸受５，５に、傾斜可能なハウジング１０が装着してある。
【００１６】
各アンギュラ玉軸受５は、内輪６と、外輪７と、これら内・外輪間に介装された複数の玉８（転動体）と、これら玉８を保持して案内する保持器９と、からなる。また、アンギュラ玉軸受５，５を正面組み合わせとして、回転軸４に、内輪６が外嵌してあると共に、傾斜可能なハウジング１０に、外輪７が内嵌してある。
【００１７】
なお、符号１１は、外輪押さえであり、符号１２は、回転軸４の前端部に嵌め込んだナットであり、該ナット１２を締付けることにより、内輪６，６を軸方向に押圧して、アンギュラ玉軸受５，５にスラスト荷重を負荷できるようになっている。
【００１８】
また、外輪７を内嵌したハウジング１０は、回転軸４に対して自由に傾斜可能であって、アクチュエータ１３等により、径方向に押圧されると、所定角度だけ傾斜されるようになっている。なお、アクチュエータ１３は、ハウジング１０の回り止めとしてストッパーの働きもするようになっている。
【００１９】
なお、ハウジング１０は、試験中常時固定してあって、アクチュエータ１３等により傾斜されてもよく、また、固定せずに回り止めストッパーのみするように構成してあって、アクチュエータ１３等により傾斜されてもよい。
【００２０】
ここで、本実施の形態では、組み合わせアンギュラ玉軸受５，５は、正面組み合わせで設置してあり、各々の接触角の延長線が極力中心軸上で一致するようにしてあり、モーメント剛性が極カゼロになるように設置してある。
【００２１】
以上から、転がり軸受用保持器の破断試験の際には、回転軸４を所定速度で回転しながら、ハウジング１０を所定角度だけ傾斜し、回転軸４の回転を持続させて、保持器９を破断する。
【００２２】
すなわち、ハウジング１０は、回転中に傾き、その結果、ミスアライメントが生じ、円周上の各玉８における接触角が異なることによって、玉８の転がり速度に差異が生じ、保持器９のポケットと各玉８との接触部で過大な荷重が発生し、その結果、保持器９が激しく励振され、ついには、破断に至る。
【００２３】
即ち、落下衝撃や強制振動等による外部からの衝撃力ではな<、アンギュラ玉軸受５，５内部で発生する摩擦による保持器９自身の自励による振動を利用して保持器９を破断することができる。
【００２４】
上記の説明から明らかなように、本実施の形態では、モーメント剛性を極力小さくすることによって、アンギュラ玉軸受５，５の内部で発生する保持器９への押し引き力による保持器９自身の自励による振動を利用して、保持器９を破断することができる。従って、実際の使用条件に近い状態での保持器９の強度評価に適用することができ、その結果、保持器９の強度設計上、有用なデータを短時間で得ることができると共に、保持器９の破損の再現性に優れたものとすることができる。
【００２５】
また、振動源等の大掛かりな装置を必要としないため、試験装置の簡略化を図ることができる。
【００２６】
なお、本発明の転がり軸受、保持器、破断試験装置等の構成等は、上記実施の形態に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で適宜変更可能である。
【実施例】
【００２７】
図２は、保持器自身の自励による振動値と時間比と保持器破断との関係を示すグラフである。
【００２８】
図１の保持器破断試験装置を用いて、以下の条件で破断試験を行った。
軸受；７００２Ｃ（アンギュラ玉軸受)
内径：１５ｍｍ、外径：３２ｍｍ、幅：９ｍｍ
玉径：４．７６２ｍｍ、玉数：１１個
運転条件；内輪回転数：３０００ｍｉｎ−１
アキシアル荷重；４０Ｎ(定位置予圧)  
上記軸受に微量の合成潤滑油を塗布し、３０００ｍｉｎ−１で回転させた状態で、振動値、音および保持器の状況を観察した。
【００２９】
その結果を図２に示す。図２から明らかなように、運転中、振動値が上昇して異音が発生し、その状態が継続して振動値がさらに上昇し、最終的に保持器が破断した。
【００３０】
なお、図２に於いて、１°のときの初期値を「１」とし、傾き２°のときの最初の変化点までの時間を「１」とした。符号「Ａ」は、傾き３°で、破損中止した場合を示し、符号「Ｂ」は、傾き２°で、破損中止した場合を示し、符号「Ｃ」は、傾き１°で、破損中止した場合を示し、符号「Ｄ」は、傾き０°で、破損中止した場合を示している。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る転がり軸受用保持器の破断試験方法に用いる試験装置の概略断面図である。
【図２】保持器自身の自励による振動値と時間比と保持器破断との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３２】
１  転がり軸受用保持器の破断試験装置
２  軸固定スピンドル
３  軸受
４  回転軸
５  アンギュラ玉軸受
６  内輪
７  外輪
８  玉（転動体）
９  保持器
１０  ハウジング
１１  外輪押さえ
１２  ナット
１３  アクチュエータ
【図１】
2005337985.tif 000003
【図２】
2005337985.tif 000004