(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部機台の上部に上部機台を設けた機台と、
下部機台にその下部が固定されたトーションバーと、
前記トーションバーの軸心とほぼ同一軸線上に配置され動力源で駆動される回転軸と、
前記上部機台の上部に設けてあり前記回転軸を保持する軸受と、
前記回転軸に固定され揺動可能であり試験シャフトを固定したフレキシブル継手と、
前記下部機台の上部に回転可能に支持され前記トーションバーの上部が固定されその内部の中心部分に前記試験シャフトが位置する試験室を形成する試験機台と、
この試験機台を貫通し前記試験室に臨み前記試験シャフトと交差する方向の出力端を有し試験機台に固定された押圧装置と、
この押圧装置の出力端に対抗する位置で前記試験機台を貫通し試験室に臨み前記試験シャフトと交差する方向の受力端を有し試験機台に固定された受力装置と、
前記試験シャフトに試験メタルを沿わせる保持部材を備え前記押圧装置と試験シャフトとの間に配置してある押圧側保持装置と、
前記試験シャフトに試験メタルを沿わせる保持部材を備え前記受力装置と間に配置してある受力側保持装置とで構成した保持装置と、
を備えたことを特徴とする滑り軸受の試験装置。
【請求項２】
前記押圧装置を油圧シリンダとしたことを特徴とする前記請求項１記載の滑り軸受の試験装置。
【請求項３】
前記受力装置をその内部にロードセルを備えた構成としたことを特徴とする前記請求項１記載請求項２記載の滑り軸受の試験装置。
【請求項４】
前記押圧側保持装置と前記受圧側保持装置が試験メタルを保持する着脱自在な保持爪を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の滑り軸受の試験装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滑り軸受の試験装置に関するものである。すなわち、すべり面で軸を受ける滑り軸受は、給油により発生する油圧で軸と軸受の擬着（焼き付き）を防ぐものであり、その構造が簡単であることから広く利用されている。このすべり軸受の性能は、軸受の面圧（Ｐ）と軸受の周速（Ｖ）の積（ＰＶ値）がすべり軸受の材質の選定ガイドラインとなるため、その限界を試験することが極めて重要である。本発明は、滑り軸受のＰＶ値を知る試験装置に関するものである。
【技術の背景】
【０００２】
従来、すべり軸受の試験装置としては特許文献１に示される装置があった。
【０００３】
以下、特許文献１について特許文献１の公開公報の図１とその符号を括弧内に記載して用い説明するので本願には図示しない。
【０００４】
特許文献１の試験装置は、その図１に示されるように、基台（１１）の上部に２つの台座（１２）と台座（１３）をスリット（間隔）（１６）設けて積み上げ、前記台座（１３）に前記スリット（１６）を貫通し電動機で回転させられる柱状部材（２）を設け、前記スリット（１６）内に軸受（３）を前記柱状部材（２）に沿わせる軸受保持部材（１７）を設け、この軸受保持部材に振動を与える加振装置(２０)を設けた構成である。
【０００５】
特許文献１に開示された試験装置は、柱状部材（２）に軸受保持部材（１７）で軸受（３）を沿わせた状態である図１において、加振装置(２０)で軸受保持部材（１７）に振動（負荷）を加えながら、柱状部材（２）回転させることで、軸受（３）のＰＶ値を測定しようとするものである。
【０００６】
特許文献１開示されたこの試験装置は、柱状部材（２）を水平方向で回転自在に保持して、この柱状部材（２）を軸受保持部材（１７）により軸受（３）沿わせる構成であるから、固定された柱状部材（２）の長手方向に幅を持って軸受（３）を沿わせる構造であるから、片当たりを発生し易い。また、片当たりは試験が終了した後で軸受（３）の磨耗状況でわかるため、柱状部材（２）と軸受（３）との間に片当たりが発生したまま試験をし易い。そして、片当たりを起こしたまま試験してもその試験結果のきわめて不正確たなり、使用できないＰＶ値となる。この点を解決しようとして、柱状部材（２）の長手方向に幅を持って軸受（３）の長手方向にロードセル（１１８Ａ〜１１８Ｃ）を複数個配置して、このロードセル（１１８Ａ〜１１８Ｃ）温度が均質になるように軸受保持部材を傾き調整機構（１４０）でコンピュータ制御する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２７５６３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した特許文献１の試験装置は、電動機で回転させられる柱状部材（２）を水平に設置したので、この柱状部材（２）と軸受（３）の片当たりが発生する。この片当たりを傾き調整機構（１４０）をコンピュータ制御して解消しようとしたものであるが、片当たりを解消する傾き調整機構（１４０）の作動遅れなどにより片当たりを確実に解消できない問題点を有するものである。
【０００９】
本発明は、滑り軸受の試験装置に片当たりが発生しない機構を組み込むことにより、片当たりの発生を検知して修正するのでなく、自動的に片当たりを修正して正確な試験を行うことが出来る装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係る滑り軸受の試験装置は、下部機台の上部に上部機台を設けた機台と、下部機台にその下部が固定されたトーションバーと、前記トーションバーの軸心とほぼ同一軸線上に配置され動力源で駆動される回転軸と、前記上部機台の上部に設けてあり前記回転軸を保持する軸受と、前記回転軸に固定され揺動可能であり試験シャフトを固定したフレキシブル継手と、前記下部機台の上部に回転可能に支持され前記トーションバーの上部が固定されその内部の中心部分に前記試験シャフトが位置する試験室を形成する試験機台と、この試験機台を貫通し前記試験室に臨み前記試験シャフトと交差する方向の出力端を有し試験機台に固定された押圧装置と、この押圧装置の出力端に対抗する位置で前記試験機台を貫通し試験室に臨み前記試験シャフトと交差する方向の受力端を有し試験機台に固定された受力装置と、前記試験シャフトに試験メタルを沿わせる保持部材を備え前記押圧装置と試験シャフトとの間に配置してある押圧側保持装置と、前記試験シャフトに試験メタルを沿わせる保持部材を備え前記受力装置と間に配置してある受力側保持装置とで構成した保持装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
第２の発明に係る滑り軸受の試験装置は、前記押圧装置を油圧シリンダとしたことを特徴とする。
【００１２】
第3の発明に係る滑り軸受の試験装置は、前記受力装置をその内部にロードセルを備えた構成としたことを特徴とする。
【００１３】
第４の発明に係る滑り軸受の試験装置は、前記押圧側保持装置と前記受圧側保持装置が試験メタルを保持する着脱自在な保持爪を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る滑り軸受の試験装置は、試験シャフトを垂直方向で且つフレキシブル継手により多少の揺動可能として回転させる構成にし、この試験シャフトに試験メタルを抱きつくように接触した状態で押圧装置により試験メタルと試験シャフトの接触負荷を作用させる構成であるから、試験メタルを抱きつく様に接触させた試験シャフトは接触負荷を作用させる方向に自由度があるので、試験メタルがその長手方向に傾いても試験シャフトも同様に傾くのでの片当たりを回避できる。    
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の一部断面を含む正面図。
【図２】図１の要部拡大図
【図３】図１の要部拡大平面図
【図４】保持装置の平面図
【図５】保持装置の断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態の一部断面を含む正面図である図１とその部分拡大図である図２において、滑り軸受の試験装置１５は、下部の横桟１６とこの横桟１６の上部で平行に横桟１７を備えた下部機台１０と、この下部機台１０の上に設置された上部機台１１とで構成した機台１３を有し、前記上部機台１１の上部に、駆動源（図示せず）で回転駆動させられる回転軸２７の軸受５０を設けた構造である。
【００１７】
この機台１３の下部機台１０の下部に設けられた横桟１６の中央部には、トーションバー２０の下端２１と、筒状構造体２２の下端２４とが固定されている。この筒状構造体２２は、前述した様にその下端２４が横桟１６に取り付けてありその上端２３が前記横桟１６に平行に設けた上部の横桟１７に固定することで下部機台１０に固定している。
【００１８】
この筒状構造体２２は、前記横桟１７に取り付けられる上端２３部分の内部に円筒状凹部２５を備えており、この円筒状凹部２５の内部で、試験機台３０の下端に設けてある円筒支持部３１をスラストベアリング３２で回動自在に保持してある。
【００１９】
試験機台３０の下端に設けてある円筒支持部３１には、その下端と前記筒状構造体２２の上部に回動可能に設けてありトーションバー２０の上端を保持する支持部材２８が連結体３４で連結してある。
【００２０】
試験機台３０と筒状構造体２２との関係は、上述したように試験機台３０の円筒支持部３１が回動自在に構成されているので、試験機台３０に回転モーメントが作用するとトーションバー２０を捻る。したがって、トーションバー２０の捻られる量を電気的に変換して測定すると、試験機台３０に作用している回転負荷を測定（試験メタル６１、６２と試験シャフト４０の焼きつき状態）できる。
【００２１】
上部機台１１の上部に固定される軸受５０は、トーションバー２０の軸線２６とほぼ一致する軸線上で回転する回転軸２７を支持する。この回転軸２７には、その下端にフレキシブル継手２８が設けてある。
【００２２】
このフレキシブル継手２８の下端には、前記試験機台３０の試験室３６内に位置する試験シャフト４０が取り付けてある。前記した回転軸２７とフレキシブル継手２８と試験シャフト４０の軸心は、前記トーションバー２０の軸線２６とほぼ同一である。そして、この軸線２６は、図３に示すように試験機台３０の試験室３１の中心とほぼ一致する。つまり、駆動源により回転させられる各種の部品は、トーションバー２０の軸線２６を中心に回転する構造である。
【００２３】
図３に配置関係の概略を示し、その詳細を図２に示す押圧装置４１と受力装置５１は、試験機台３０の横桟１７方向の軸線１８に沿って配置してありその本体が試験機台３０の側面に固定してある。そして、押圧装置４１の出力端と受力装置５１の受力端５３は互いに対抗した位置にある。したがって、押圧装置４１の出力は、受力装置５１に正確に受け止められる構造である。
【００２４】
押圧装置４１は、油圧シリンダで構成してありそのピストン４２がその圧力室４４に作用する油圧により発生する押圧力をそのロッド４３より出力端４７より外部に出力する。また、圧力室４５に油圧が作用するとロッド４３は後退する。また、押圧装置４１と対抗する位置に配置してある受力装置５１は、その本体５２に摺動自在に保持されその先端に受力端５３を備えたロッド５４を備えた構造であり、前記受力端５３に作用する押圧力がロッド４３を介してロードセル５５に伝達する構成である。
【００２５】
押圧装置４１の本体には、切換弁４６が設けてあり、この切換弁４６で押圧装置４１の圧力室４４又は圧力室４５への圧油の給排をおこなう。また、試験室３１内に設けたヒータ７７は、試験室３１内の潤滑油を加熱するもので、潤滑油の温度を常に適温に保つこの潤滑油の温度は温度計７６で計測されている。さらに、押圧装置４１に設けたストッパー４８は、試験機台３０の過大な回転（試験シャフト４０と試験メタル６１と試験メタル６２の焼き付きにより発生する過大な回転）によりトーションバー２０が折損した時試験機台３０の回転を阻止するようになっている。
【００２６】
試験メタル６１、６２を保持する保持装置６０は、試験シャフト４０と押圧装置４１の出力端４７との間に試験メタル６１を保持して試験シャフト４０に沿わせる押圧側保持装置６３と、試験シャフト４０と受力端５３の間に試験メタル６２を保持して試験シャフト４０に沿わせる受圧側保持装置６４とで構成してあり、前記押圧側保持装置６３と押圧装置４１の出力端４７とはピン６５で連結位置決めさ、同様に受圧側保持装置６４の受力端５３とはピン６６で連結位置決めされて試験シャフト４０に沿わせる機能を有する。  
【００２７】
保持装置６０の押圧側保持装置６３の両端には、保持爪７１、７２をボルトで着脱自在に設けてありこの保持爪７１７２により試験メタル６１を押圧側保持装置６３に装着する。同様に、受圧側保持装置６４の両端には、保持爪７３、７４をボルトで着脱自在に設けてあり、この保持爪７３、７４により試験メタル６２を圧側保持装置６４に装着する。
【００２８】
保持装置６０は、図５に示すように、保持爪７１、７２と交差しない適当な位置に試験メタル６１に達する孔を穿ち、この孔７５内に試験メタル６１に接触する温度計７７を設けてある。なお、受圧側保持装置６４も同様の構造をしており試験メタル６２の温度を常時測定する構成である。
【００２９】
作動
次に上述した実施形態の作動について述べる。図１のように試験メタル６１、６２を試験シャフト４０に沿わせるには、滑り軸受の試験装置１５の押圧装置４１の圧力室４５に作動圧油を供給し、ロッド４３を後退させ試験シャフト４０を外し試験室３１が空になった状態にしておく。次に、保持装置６０の押圧側保持装置６３の保持爪７１、７２を外して試験メタル６１を装着た後保持爪７１、７２を締結して押圧側保持装置６３に試験メタル６１を固定する。同様にして受圧側保持装置６４にも試験メタル６２を取り付け保持装置６０に試験メタル６１、６２が装着された状態にしておく。
【００３０】
次いで、まず受圧側保持装置６４を受力端５３に上記した受圧側保持装置６４を装着した後に試験シャフト４０をフレキシブル継手２８に装着する、そして、押圧側保持装置６３を出力端４７に装着する。この様にして保持装置６０と試験シャフト４０を図１のようにセットする。次に、押圧装置４１の圧力室４４に圧油を供給し、押圧側保持装置６３と受圧側保持装置６４が試験メタル６２と試験メタル６２を試験シャフト４０に抱きつくように沿わせる。この時試験シャフト４０の軸心に対して試験メタル６１と試験メタル６２の軸心の傾きがあっても、フレキシブル継手２８により試験シャフト４０の軸心が傾く。そして、試験室３１に潤滑油を満たしこの潤滑油を所定の温度に保たせる。このとき試験シャフト４０と保持装置６０との間に少し軸心のずれが発生するが、フレキシブル継手２８により、芯ずれによる片当たりを防止できる。
【００３１】
上述の様にして図１に示すような状況で、駆動源により回転軸２７を介して試験シャフト４０を回転させつつ押圧装置４１の圧力室４４に油圧を作用させて、出力端４７が試験シャフト４０に押圧側保持装置６３を押圧する。この押圧側保持装置６３への押圧力は、試験シャフト４０から受圧側保持装置６４を介して受力装置５１の受力端５３とロッド５４で受け止められる、その締め付け力が、ロードセル５５で測定される。
【００３２】
上記押圧装置４１と受力装置５１が試験機台３０に対抗して固定してあるので、の押圧装置４１の出力は、試験シャフト４０を介在して内部張力として作用するのみである。この内部張力は、試験機台３０を旋回させる力として作用し試験機台３０の下部に設けたトーションバー２０を捻る力となる。したがって、試験シャフト４０と試験メタル６１と試験メタル６２の接触圧力はトーションバー２０の変化量として測定できる。
【００３３】
また、試験シャフト４０に試験メタル６１、６２を押圧することで、上昇する温度は、押圧側保持装置６３、６４内に設けた温度計７７で測定される。
【００３４】
この様に、試験メタル６１、６２に作用する押圧力は、ロードセル５５で測定し、試験シャフト４０と試験メタル６１、６２の焼付き度合いは、トーションバー２０の捻り度合いで測定され、試験メタル６１、６２の温度は、温度計７７で常時測定され、潤滑油の温度は温度計７７で測定される。
【００３５】
したがって、この実施形態の滑り軸受の試験装置では、試験シャフト４０の回転速度と、試験メタル６１、６２の温度と、押し圧力と、焼付き度合と、潤滑油の温度との関係を測定できる。具体的例としては、試験メタル６１、試験メタル６２の極限値を知るには、トーションバー２０が最大の捻り（試験シャフト４０と試験メタル６１，６２とが焼きついた時）を検出したときの状況である、潤滑油の温度、試験メタル６１、６２の温度、回転軸２７の回転数、試験メタル６１、６２への押圧力を知ることがで、その値がその滑り軸受の限界であるから、このときの面圧（Ｐ）と回転数（Ｖ）の積であるＰＶ値を測定できる。
【符号の説明】
【００３６】
１０    下部機台
１１    上部機台
１３    機台
１５    滑り軸受の試験装置
２０    トーションバー
３０    試験機台
３１    試験室
３６    試験室
４０    試験シャフト
４１    押圧装置
５１    受力装置
５５    ロードセル
６０    保持装置
６１    試験メタル
６２    試験メタル
６３    押圧側保持装置
６４    受圧側保持装置
７１〜７４    保持爪
７６    温度計
【図１】
0005244883.tif 000002
【図２】
0005244883.tif 000003
【図３】
0005244883.tif 000004
【図４】
0005244883.tif 000005
【図５】
0005244883.tif 000006