車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的試驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及用于對(duì)相對(duì)于懸架裝置旋轉(zhuǎn)自如地支承汽車車輪的車輪支承用滾動(dòng)軸承單元進(jìn)行耐沖擊性試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置，即車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的試驗(yàn)裝置。將滾動(dòng)軸承單元的外圈在阻止旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下支承固定于設(shè)在支柱的靠上端部分上的固定側(cè)保持部上。將滾動(dòng)軸承單元的輪轂支承固定在旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)側(cè)保持部上。通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而以規(guī)定速度旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪轂，并通過徑向荷載付與機(jī)構(gòu)對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元付與徑向荷載。在該狀態(tài)下，通過伺服液壓缸的活塞桿對(duì)支柱施加打擊，對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元付與沖擊荷載。通過本構(gòu)成，能夠在使外圈與輪轂相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，評(píng)價(jià)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的耐沖擊性。
【專利說明】
車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的試驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及用于對(duì)相對(duì)于懸架裝置旋轉(zhuǎn)自如地支承汽車車輪的車輪支承用滾動(dòng)軸承單元進(jìn)行耐沖擊性試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車的車輪通過車輪支承用滾動(dòng)軸承單元而相對(duì)于懸架裝置旋轉(zhuǎn)自如地被支承，該車輪支承用滾動(dòng)軸承單元支承對(duì)車輪施加的垂直方向(相對(duì)于路面垂直的方向)以及水平方向上的路面反力。圖7表示車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的以往構(gòu)造的一例。車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I具有外圈2、輪轂3、作為滾動(dòng)體的多個(gè)滾珠4。外圈2在內(nèi)周面上具有多列外圈滾道5，并且在外周面上具有用于支承固定在懸架裝置上的靜止側(cè)凸緣6。輪轂3在靠外端部分(圖7的靠左端部分)上具有用于支承固定車輪的旋轉(zhuǎn)側(cè)凸緣7，并且在外周面上具有多列內(nèi)圈滾道8。各滾珠4在各外圈滾道5與各內(nèi)圈滾道8之間且在各列上分別滾動(dòng)自如地設(shè)有多個(gè)。
[0003]在組裝有車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I的汽車的行駛時(shí)，若在輪圈(wheel)上安裝了輪胎的車輪被路牙頂起等，則經(jīng)由輪圈而對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I施加大的橫向(軸向)的沖擊荷載，有可能在外圈滾道5或內(nèi)圈滾道8上形成壓痕。因此，需要進(jìn)行用于了解車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I相對(duì)于沖擊荷載的強(qiáng)度(耐沖擊性)的試驗(yàn)。
[0004]在專利文獻(xiàn)I中記載了如下的試驗(yàn)裝置，其使車輪的旋轉(zhuǎn)軸在相對(duì)于垂直方向傾斜(13± I度)的狀態(tài)下固定，并使重錘自由下落至輪圈的邊緣(rim)，由此評(píng)價(jià)輪圈主要相對(duì)于橫向沖擊荷載的耐沖擊性。
[0005]但是，在汽車行駛時(shí)車輪被路牙頂起的情況下，沖擊荷載是在輪轂相對(duì)于外圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下施加的。即，在對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元施加沖擊荷載的狀態(tài)下，滾珠與滾道面的滾動(dòng)接觸部沿圓周方向移動(dòng)，因此壓痕在沿圓周方向連續(xù)的狀態(tài)下形成在滾道面上。
[0006]這樣，在使用專利文獻(xiàn)I所述的試驗(yàn)裝置來進(jìn)行試驗(yàn)的情況下，與在汽車的行駛時(shí)經(jīng)由車輪對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元施加沖擊荷載的情況相比，會(huì)在形成于滾道面的壓痕的形狀、評(píng)價(jià)中產(chǎn)生差異。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開平07-329501號(hào)日本專利公開公報(bào)【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型是為了解決上述問題點(diǎn)而做出的，以實(shí)現(xiàn)能夠在使外圈與內(nèi)圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)(汽車的行駛狀態(tài))下評(píng)價(jià)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的耐沖擊性的構(gòu)造為課題。
[0009]為了解決上述課題，本實(shí)用新型提供一種車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的試驗(yàn)裝置，用于對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元進(jìn)行試驗(yàn)，該車輛支承用滾動(dòng)軸承單元具有:在內(nèi)周面上具有多列外圈滾道的外圈；在外周面上具有多列內(nèi)圈滾道且與外圈同心地配置的內(nèi)圈；和在各外圈滾道與各內(nèi)圈滾道之間并在各列上分別滾動(dòng)自如地設(shè)有多個(gè)的滾動(dòng)體，
[0010]其中，車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的試驗(yàn)裝置具有:在阻止旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下支承外圈和內(nèi)圈中的某一個(gè)的支承機(jī)構(gòu);經(jīng)由支承機(jī)構(gòu)對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元付與徑向荷載的徑向荷載付與機(jī)構(gòu);對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單7Π付與沖擊荷載的沖擊荷載付與機(jī)構(gòu)；和對(duì)外圈和內(nèi)圈中的另一個(gè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0011]而且，在上述車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的試驗(yàn)裝置中，在使相對(duì)于懸架裝置固定的外圈或內(nèi)圈的、在固定狀態(tài)下位于垂直方向上方的部分，與基于徑向荷載施加的力的作用方向一致的狀態(tài)下，沖擊荷載付與機(jī)構(gòu)對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元付與沖擊荷載。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型，能夠在使外圈與內(nèi)圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的耐沖擊性試驗(yàn)。因此，能夠正確地了解車輪被路牙頂起的情況等、汽車的行駛時(shí)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元相對(duì)于所施加的沖擊荷載的強(qiáng)度(耐沖擊性)。
【附圖說明】
[0013]圖1是表示第I實(shí)施方式的示意圖。
[0014]圖2是從圖1的右側(cè)觀察到的圖。
[0015]圖3是表示第2實(shí)施方式的示意圖。
[0016]圖4是表示徑向荷載付與機(jī)構(gòu)的圖。
[0017]圖5是表示第3實(shí)施方式的示意圖。
[0018]圖6是表不第4實(shí)施方式的不意圖。
[0019]圖7是表示成為試驗(yàn)裝置的對(duì)象的車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的一例的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020](第丨實(shí)施方式)
[0021]圖1?2表示本實(shí)用新型的第I實(shí)施方式。此外，包括本實(shí)施方式的本實(shí)用新型的特征在于，在使外圈2與輪轂3相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，評(píng)價(jià)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I的耐沖擊性的試驗(yàn)裝置的構(gòu)造。關(guān)于成為試驗(yàn)裝置的對(duì)象的車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I的構(gòu)造，與包含圖7所示的構(gòu)造而從以往就公知的車輪支承用滾動(dòng)軸承單元相同，因此省略說明。
[0022]本實(shí)施方式的車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的試驗(yàn)裝置具有支承機(jī)構(gòu)9、徑向荷載付與機(jī)構(gòu)10、沖擊荷載付與機(jī)構(gòu)11和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12。支承機(jī)構(gòu)9在阻止了車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I的以中心軸為中心的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下支承外圈2，由支承座13、支柱14、固定側(cè)保持部15、和臂部16構(gòu)成。支承座13支承固定于地面17。支柱14通過支承座13而在抑制車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I的以中心軸為中心的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，以能夠在外圈2的中心軸與輪轂3的中心軸相互傾斜的方向上位移的方式支承。固定側(cè)保持部15設(shè)在支柱14的靠上端部分，相對(duì)于支柱14而支承固定外圈2。臂部16在從支柱14的上端部折曲的狀態(tài)下設(shè)置。
[0023]徑向荷載付與機(jī)構(gòu)10經(jīng)由支承機(jī)構(gòu)9，在外圈2與輪轂3之間沿垂直方向(相對(duì)于路面垂直的方向)付與相當(dāng)于所施加的路面反力的力。具體地，在臂部16中的、在將車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I安裝在汽車的懸架裝置上的狀態(tài)下相當(dāng)于輪胎與路面的接觸部(接地面)的正上的位置處固定有垂吊部件18，將該垂吊部件18向垂直方向下方推壓。
[0024]沖擊荷載付與機(jī)構(gòu)11經(jīng)由支承機(jī)構(gòu)9，對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I付與軸向(相對(duì)于路面水平的方向)的沖擊荷載，由雙桿型的伺服液壓缸19構(gòu)成。通過伺服液壓缸19的活塞桿20而對(duì)支柱14施加打擊(敲擊支柱14)，由此經(jīng)由支柱14對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I施加沖擊荷載。通過采用雙桿型的伺服液壓缸19，而使控制活塞桿20的動(dòng)作的伺服閥(控制閥)的控制容易化，能夠?qū)_擊荷載限制為希望的輸入波形。
[0025]旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12以車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I的中心軸為中心地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪轂3，具有基座21、電機(jī)單元22、旋轉(zhuǎn)支承單元23和環(huán)形帶24?；?1以能夠相對(duì)于地面17進(jìn)行水平方向的位置調(diào)節(jié)的方式設(shè)置。通過操作由滾珠絲杠機(jī)構(gòu)等構(gòu)成的水平位置調(diào)節(jié)裝置25的水平位置調(diào)節(jié)把手35，基座21能夠相對(duì)于支柱14接近或遠(yuǎn)離，而使靜止側(cè)凸緣6與旋轉(zhuǎn)側(cè)凸緣7之間的尺寸不同，則能夠應(yīng)對(duì)多種類型的車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I。電機(jī)單元22將作為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)馬達(dá)26支承固定于支承架27內(nèi)，并能夠進(jìn)行垂直方向的位置調(diào)節(jié)地設(shè)置在基座21的上方。電機(jī)單元22通過操作由滾珠絲杠機(jī)構(gòu)等構(gòu)成的垂直位置調(diào)節(jié)裝置28的垂直位置調(diào)節(jié)把手36而能夠進(jìn)行相對(duì)于基座21的升降，由此使支承在輪轂3上的車輪的輪胎或輪圈的外徑不同，則能夠應(yīng)對(duì)多種類型的車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I。旋轉(zhuǎn)支承單元23相對(duì)于外殼29旋轉(zhuǎn)自如地支承旋轉(zhuǎn)軸30而成，能夠拆裝地設(shè)置于支承架27的上表面。在旋轉(zhuǎn)軸30的前端部(圖1的左端部)上，設(shè)有能夠與旋轉(zhuǎn)軸30同步旋轉(zhuǎn)地支承輪轂3的旋轉(zhuǎn)側(cè)保持部31。環(huán)形帶24架設(shè)在支承固定于電動(dòng)馬達(dá)26的輸出軸上的驅(qū)動(dòng)側(cè)帶輪32與支承固定于旋轉(zhuǎn)軸30的基端部(圖1的右端部)上的從動(dòng)側(cè)帶輪33之間。通過電動(dòng)馬達(dá)26，能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)支承在旋轉(zhuǎn)軸30上的輪轂3。
[0026]以下說明使用上述試驗(yàn)裝置來進(jìn)行車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I的耐沖擊性試驗(yàn)的方法。
[0027]首先，握持外圈2的外周面、或?qū)㈧o止側(cè)凸緣6螺紋緊固，由此將外圈2固定于固定側(cè)保持部15。此外，外圈2以使在安裝于懸架裝置的狀態(tài)下位于垂直方向上方的部分成為上方的方式固定于固定側(cè)保持部15。接著，操作水平位置調(diào)節(jié)把手35和垂直位置調(diào)節(jié)把手36，由此調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)側(cè)保持部31的位置，將輪轂3固定于旋轉(zhuǎn)側(cè)保持部31。將垂吊部件18調(diào)整至與對(duì)車輪施加的垂直方向的路面反力向外圈2的輸入位置一致的軸向的位置上，并固定于臂部16。
[0028]然后，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)26，由此以規(guī)定速度來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪轂3。同時(shí)，通過徑向荷載付與機(jī)構(gòu)10，將支柱14的臂部16以規(guī)定的力(例如相當(dāng)于對(duì)車軸施加的荷載一半的力)向著垂直方向下方推壓，對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I付與徑向荷載。
[0029]在該狀態(tài)下，通過伺服液壓缸19的活塞桿20對(duì)支柱14施加打擊，對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I付與軸向的沖擊荷載。支柱14以能夠相對(duì)于支承座13進(jìn)行軸向位移的方式支承，因此當(dāng)通過活塞桿20對(duì)支柱14施加打擊時(shí)，在支承固定于支柱14的外圈2與支承于旋轉(zhuǎn)軸30的輪轂3之間施加有軸向的沖擊荷載。即，與汽車車輪在行駛時(shí)被路牙頂起等所產(chǎn)生的沖擊荷載相當(dāng)?shù)臎_擊荷載施加于外圈2與輪轂3之間。然后，使電動(dòng)馬達(dá)26的旋轉(zhuǎn)停止，將從試驗(yàn)裝置取出的車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I分解并觀察，由此判定并評(píng)價(jià)在外圈滾道5或內(nèi)圈滾道8上是否形成壓痕，或在滾珠4的滾動(dòng)面上是否產(chǎn)生傷痕等的損傷。
[0030]根據(jù)上述的車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的試驗(yàn)裝置，能夠在使外圈2與輪轂3相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，進(jìn)行車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I的耐沖擊性試驗(yàn)。由此，能夠更正確地了解在汽車的行駛時(shí)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I相對(duì)于所施加的沖擊荷載的強(qiáng)度(耐沖擊性)。
[0031]此外，若代替旋轉(zhuǎn)支承單元23，在支承架27的上表面安裝在阻止旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下支承外圈2的固定夾具，則能夠進(jìn)行在使外圈2與輪轂3不相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I的耐沖擊性試驗(yàn)。
[0032](第2實(shí)施方式)
[0033]圖3、4表示第2實(shí)施方式。本實(shí)施方式的試驗(yàn)裝置將輪轂3支承固定于設(shè)在支柱14a的靠上端部分上的固定側(cè)保持部15a。另外，將外圈2支承固定于設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸30a的前端部的旋轉(zhuǎn)側(cè)保持部31a。徑向荷載付與機(jī)構(gòu)1a將固定于臂部16的垂吊部件18向垂直方向上方彈性拉拽，由此在外圈2與輪轂3之間付與徑向荷載。如圖4所示，將垂吊部件18經(jīng)由螺旋彈簧等彈力強(qiáng)的彈性部件43而由起重機(jī)34吊起。另外，在旋轉(zhuǎn)軸30a的靠近基端的部分上安裝有檢測(cè)外圈2的旋轉(zhuǎn)位置的編碼器38。而且，基于編碼器38的輸出信號(hào)，在安裝于懸架裝置的狀態(tài)下的外圈2的位于垂直方向上方的部分，與由徑向荷載付與機(jī)構(gòu)10付加的垂直方向的荷載的作用方向一致的瞬間(外圈2成為與安裝于懸架裝置的狀態(tài)相同的旋轉(zhuǎn)位置的瞬間)，由伺服液壓缸19對(duì)支柱14a施加打擊。
[0034]根據(jù)本實(shí)施方式，與對(duì)行駛中的汽車車輪施加沖擊荷載的情況相同地，能夠從輪轂3側(cè)相對(duì)于車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I輸入沖擊荷載。
[0035]另外，通過將支承固定有輪轂3的支柱14a由起重機(jī)34吊起，而對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I付與垂直方向的徑向荷載。由此，即使在因沖擊荷載而導(dǎo)致車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I破損的情況下，也會(huì)防止支柱14a倒塌，謀求試驗(yàn)裝置的安全性的提高。其他部分的構(gòu)成以及作用與第I實(shí)施方式相同。
[0036](第3實(shí)施方式)
[0037]圖5表示第3實(shí)施方式。本實(shí)施方式的試驗(yàn)裝置在外圈2的靜止側(cè)凸緣6上支承固定有構(gòu)成懸架裝置的轉(zhuǎn)向節(jié)40以及構(gòu)成制動(dòng)裝置的背板48，將轉(zhuǎn)向節(jié)40固定于支柱14b的靠上端部分。另外，在輪轂3的旋轉(zhuǎn)側(cè)凸緣7上，支承固定有構(gòu)成車輪的輪圈41以及構(gòu)成制動(dòng)裝置的作為制動(dòng)用旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)子42，將輪圈41固定于設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸30b的前端部的旋轉(zhuǎn)側(cè)保持部31b。由車輪支承用滾動(dòng)軸承單元1、轉(zhuǎn)向節(jié)40以及背板48、輪圈41以及轉(zhuǎn)子42構(gòu)成供測(cè)試體，由此供測(cè)試體的剛性接近于實(shí)際車輛，能夠?qū)崿F(xiàn)更加還原行駛狀態(tài)的試驗(yàn)。其他部分的構(gòu)成以及作用與第I實(shí)施方式相同。
[0038](第4實(shí)施方式)
[0039]圖6表示第4實(shí)施方式。在本實(shí)施方式的情況下，在輪轂3的旋轉(zhuǎn)側(cè)凸緣7上固定有輪圈41以及轉(zhuǎn)子42，在構(gòu)成輪圈41的邊緣部44的上端部，搭掛有設(shè)在起重機(jī)34(參照?qǐng)D4)上的鉤部45。而且，通過將輪圈41由起重機(jī)34吊起，而在阻止旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下支承輪轂3，并且對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元I付與垂直方向的徑向荷載。起重機(jī)34作為用于支承固定輪轂3的支承機(jī)構(gòu)9c來發(fā)揮作用，并且也作為徑向荷載付與機(jī)構(gòu)1b來發(fā)揮作用。另外，沖擊荷載付與機(jī)構(gòu)Ila通過伺服液壓缸19的活塞桿20來對(duì)輪圈41的邊緣部44的下端部直接施加打擊。即，能夠從成為車輪被路牙頂起的情況下的沖擊荷載的輸入部的、輪圈41的邊緣部44的下端部來施加沖擊荷載。其他部分的構(gòu)成以及作用與第1、2實(shí)施方式相同。
[0040]本實(shí)用新型的試驗(yàn)裝置能夠優(yōu)選適用于對(duì)相對(duì)于懸架裝置旋轉(zhuǎn)自如地支承汽車車輪的車輪支承用滾動(dòng)軸承單元進(jìn)行耐沖擊性試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的試驗(yàn)裝置，用于對(duì)車輪支承用滾動(dòng)軸承單元進(jìn)行試驗(yàn)，該車輪支承用滾動(dòng)軸承單元具有: 在內(nèi)周面上具有多列外圈滾道的外圈； 在外周面上具有多列內(nèi)圈滾道且與所述外圈同心地配置的內(nèi)圈；和在各所述外圈滾道與各所述內(nèi)圈滾道之間并在各列上分別滾動(dòng)自如地設(shè)有多個(gè)的滾動(dòng)體，所述車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的試驗(yàn)裝置的特征在于，具有: 在阻止旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下支承所述外圈和所述內(nèi)圈中的某一個(gè)的支承機(jī)構(gòu)； 經(jīng)由所述支承機(jī)構(gòu)對(duì)所述車輪支承用滾動(dòng)軸承單元付與徑向荷載的徑向荷載付與機(jī)構(gòu)； 對(duì)所述車輪支承用滾動(dòng)軸承單兀付與沖擊荷載的沖擊荷載付與機(jī)構(gòu);和 對(duì)所述外圈和所述內(nèi)圈中的另一個(gè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪支承用滾動(dòng)軸承單元的試驗(yàn)裝置，其特征在于，在使相對(duì)于懸架裝置固定的所述外圈或所述內(nèi)圈的、在固定狀態(tài)下位于垂直方向上方的部分，與基于所述徑向荷載施加的力的作用方向一致的狀態(tài)下，所述沖擊荷載付與機(jī)構(gòu)對(duì)所述車輪支承用滾動(dòng)軸承單元付與沖擊荷載。
【文檔編號(hào)】G01M7/08GK205426472SQ201521060934
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月17日
【發(fā)明人】若林達(dá)男, 石川寬朗, 金井真博
【申請(qǐng)人】日本精工株式會(huì)社