CN113447429A - 摩擦试验装置和摩擦试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摩擦试验装置和摩擦试验方法。摩擦试验装置(10)的保持部(44a、44b)在比滚子(14)靠轴向的一端侧和另一端侧的位置保持轴部件(20)。保持部隔着扁平保持架(46a、46b)以可沿轴向移动的方式配置在主体部(48)上。支承部(50)被固定于主体部，且与滚子的端面(14b)抵接。在被测量体(18)被施加了径向载荷的状态下，推力载荷施加部(52)使轴部件和保持部相对于滚子(14)和主体部相对移动。摩擦力测量部(54)测量推力载荷施加部使轴部件和保持部相对移动时的摩擦力。据此，即使在施加了沿着环状部件的径向的径向载荷的状态下，也能够检测出轴部件沿轴向相对移动时的环状部件的内周面与轴部件的外周面之间的摩擦特性。

Description

摩擦试验装置和摩擦试验方法

技术领域

本发明涉及一种用于检测环状部件的内周面与轴部件的外周面之间的摩擦特性的摩擦试验装置和使用该摩擦试验装置的摩擦试验方法。

背景技术

例如，在日本实用新型专利公报实开昭62-123550号中，提出了一种摩擦系数测量装置，其用于求出2片固定试验片与被夹在这些固定试验片之间的滑动试验片之间的摩擦系数。该摩擦系数测量装置具有表面压力施加机构、应变计(strain gauge)和负载试验机，其中，所述表面压力施加机构对被2片固定试验片夹持的滑动试验片施加表面压力；所述应变计被粘贴在与该表面压力施加机构的加压方向平行的部分上；所述负载试验机使滑动试验片相对于固定试验片滑动。并且，在摩擦系数测量装置中，根据由应变计测量的表面压力以及由负载试验机检测出的摩擦力和滑动速度，求出上述摩擦系数。

发明内容

上述摩擦系数测量装置不能应对如下情况：针对具有环状部件和被贯插于该环状部件的轴部件的被测量体，检测环状部件的内周面与轴部件的外周面在轴部件的轴向上滑动接触时的摩擦特性(周面间摩擦特性)。因此，特别是在施加沿着环状部件的径向的径向载荷而使该环状部件的内周面推压于轴部件的外周面的状态下，难以检测轴部件相对于环状部件沿轴向相对移动时的周面间摩擦特性。

因此，本发明的目的在于，提供一种摩擦试验装置和摩擦试验方法，针对具有环状部件和被贯插于该环状部件的轴部件的被测量体，即使在施加有沿着环状部件的径向的径向载荷的状态下，也能够检测出轴部件沿轴向相对移动时的环状部件的内周面与轴部件的外周面之间的摩擦特性。

本发明的一技术方案为：一种摩擦试验装置，其针对具有环状部件和被贯插于该环状部件的轴部件的被测量体，检测沿所述轴部件的轴向彼此滑动接触的所述环状部件的内周面与所述轴部件的外周面之间的摩擦特性，所述摩擦试验装置的特征在于，具有保持部、主体部、支承部、推力载荷施加部和摩擦力测量部，其中，所述保持部在所述被测量体的比所述环状部件靠所述轴向的一端侧和另一端侧的位置保持所述轴部件；所述主体部将所述保持部配置成能够经由摩擦降低部件沿所述轴向移动；所述支承部被固定于所述主体部，且与所述环状部件的位于所述轴向的所述一端侧的端面抵接；在所述被测量体被施加了沿着所述环状部件的径向的径向载荷的状态下，所述推力载荷施加部能够使所述轴部件和所述保持部相对于所述环状部件和所述主体部从所述轴向的所述另一端侧向所述一端侧相对移动；所述摩擦力测量部测量所述推力载荷施加部使所述轴部件和所述保持部相对于所述主体部相对移动时的摩擦力。

本发明的另一技术方案为：一种摩擦试验方法，其使用了上述摩擦试验装置，所述摩擦试验方法的特征在于，具有被测量体安置工序、径向载荷施加工序和摩擦力测量工序，其中，在所述被测量体安置工序中，使所述保持部保持所述被测量体的所述轴部件，并且将所述保持部隔着所述扁平保持架(flat cage)配置在所述主体部上，从而将所述被测量体安置在所述摩擦试验装置上；在所述径向载荷施加工序中，对所述被测量体施加所述径向载荷；在所述摩擦力测量工序中，在对所述被测量体施加了所述径向载荷的状态下，通过所述摩擦力测量部来测量摩擦力，该摩擦力为利用所述推力载荷施加部使所述轴部件和所述保持部相对于所述主体部相对移动时产生的摩擦力。

摩擦试验装置的保持部在被测量体的比环状部件靠轴向的一端侧和另一端侧的位置保持轴部件。据此，被测量体被保持部保持为，径向载荷经由环状部件也施加于轴部件，换言之，能够将环状部件的内周面推压于轴部件的外周面。另外，保持部被配置为能够经由摩擦降低部件相对于主体部沿轴向相对移动。此时，环状部件的位于轴向的一端侧的端面能够与被固定于主体部的支承部抵接。通过支承部与环状部件的一端侧的端面抵接，能限制环状部件相对于主体部从轴向的另一端侧向一端侧的相对移动。

因此，即使在被测量体被施加了径向载荷的状态下，推力载荷施加部也能够使轴部件和保持部件相对于环状部件和主体部从轴向的另一端侧向一端侧相对移动。即，即使在环状部件的内周面被推压于轴部件的外周面的状态下，也能使轴部件相对于环状部件沿轴向相对移动。通过摩擦力测量部来测量这样使轴部件和保持部件相对移动时的摩擦力，能够检测出环状部件的内周面与轴部件的外周面沿轴向滑动接触时的摩擦特性。

综上所述，根据本发明，针对具有环状部件和被贯插于该环状部件的轴部件的被测量体，即使在被施加了沿着环状部件的径向的径向载荷的状态下，也能够检测出轴部件沿着轴向相对移动时的环状部件的内周面与轴部件的外周面之间的摩擦特性。

通过参照附图对以下实施方式所做的说明，上述的目的、特征及优点应易于被理解。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的摩擦试验装置和被测量体的立体分解图。

图2是说明将设置有被测量体的摩擦试验装置安置在压缩试验机上的状态的概略剖视图。

图3是说明检测摩擦试验装置的保持部与扁平保持架的摩擦特性的状况的概略剖视图。

图4是具有被测量体的滚子(roller)的等速万向节的主要部分概略剖视图。

图5是说明本实施方式所涉及的摩擦试验方法的一例的流程图。

具体实施方式

下面，列举优选的实施方式，且一边参照附图一边对本发明所涉及的摩擦试验装置和摩擦试验方法详细地进行说明。该摩擦试验装置针对具有环状部件和被贯插于该环状部件的轴部件的被测量体，检测沿着轴部件的轴向彼此滑动接触的环状部件的内周面与轴部件的外周面之间的摩擦特性。

下面，针对图1～图3所示的本实施方式所涉及的摩擦试验装置10，对应用于检测(推定)图4所示的三球销型的等速万向节12的滚子14的内周面14a与耳轴(trunnion)16的外周面16a之间的摩擦特性的情况的例子进行说明。

即，如图1和图2所示，摩擦试验装置10的被测量体18具有滚子14作为环状部件19。另外，被测量体18的轴部件20具有与滚子14滑动接触的滑动接触部22，该滑动接触部22由与图4的耳轴16相同的材料和形状构成。并且，针对具有滚子14和滑动接触部22被贯插于该滚子14的轴部件20的被测量体18，通过检测滚子14的内周面14a与滑动接触部22的外周面22a之间的摩擦特性，来检测(推定)图4的滚子14的内周面14a与耳轴16的外周面16a之间的摩擦特性。但是，能够应用摩擦试验装置10来检测摩擦特性的对象并不限定于等速万向节12中的滚子14和耳轴16。

首先，一边参照图4，一边对等速万向节12简单地进行说明。等速万向节12具有外部部件24、内部部件(基座)26和滚子14。外部部件24具有筒状部28和轴部30。筒状部28例如通过将金属材料加工成有底筒状而得到，在其一端侧(箭头X1侧)设置有开口28a。

在筒状部28的外底壁面28b上突出设置有轴部30。轴部30在其顶端侧(箭头X2侧)有车辆的变速器等的旋转轴(均未图示)。在筒状部28的内周壁，在该外部部件24的周向上隔开间隔地形成有多条(例如3条)引导槽28c，该引导槽28c沿着该筒状部28的筒轴方向(箭头X1、X2方向)延伸。

内部部件26具有设置有轴孔32a的圆环部32和从圆环部32的外周突出的多个(例如，3个)耳轴16。内部部件26通过开口28a被插入到外部部件24的筒状部28内，以使这些耳轴16分别被收容在引导槽28c内。

传动轴34的延伸方向的一端侧(箭头X2侧)与圆环部32的轴孔32a锯齿式嵌合。传动轴34的延伸方向的另一端侧(箭头X1侧)例如与未图示的球笼(Birfield)型等固定式等速万向节相连接。

虽未图示，但在从筒状部28突出的传动轴34的外周面与筒状部28的开口28a侧的端部之间，安装有具有波纹部的橡胶制或树脂制的接头用护罩，在该接头用护罩内，作为润滑材料封入有润滑脂组合物。

滚子14是旋转自如地被安装在圆柱状的耳轴16的外周的圆环状，且与耳轴16一起被收容在引导槽28c内。在本实施方式中，滚子14由内侧滚子36、滚动部件38和外侧滚子40一体化而构成。

内侧滚子36为面向耳轴16的外周面16a的圆环状。内侧滚子36的内周面，换言之，滚子14的内周面14a成为能够与耳轴16的外周面16a局部接触的圆弧状。在内侧滚子36的外周，以在周向上包围该内侧滚子36的方式配设有多个圆柱状的滚动部件38。各滚动部件38以其旋转轴沿着内侧滚子36的轴向(箭头Y1、Y2方向)的方式配设。

外侧滚子40是经由滚动部件38以可旋转的方式被安装在内侧滚子36的外周侧的圆环状。即，外侧滚子40经由内侧滚子36和滚动部件38可旋转地被保持于耳轴16。以这样被保持于耳轴16的状态被收容于引导槽28c内的外侧滚子40能够在引导槽28c内滚动。

通过使滚子14的内周面14a与耳轴16的外周面16a接触，且使滚子14的外周壁与引导槽28c的内壁接触，由此在外部部件24与内部部件26之间经由滚子14进行转矩传递。因此，在转矩传递时，在滚子14与外部部件24之间产生径向的径向载荷。在这样产生径向载荷的状态下，滚子14的内周面14a和耳轴16的外周面16a沿着该耳轴16的轴向(箭头Y1、Y2方向)彼此滑动接触。

在实现上述那样构成的等速万向节12的性能提高等时，希望在产生了规定的径向载荷的状态下检测出滚子14的内周面14a和耳轴16的外周面16a如上述那样彼此滑动接触时的摩擦特性。此外，作为规定的径向载荷，例如列举有在将等速万向节12实际搭载在未图示的车辆上来进行转矩传递时假设滚子14上所产生的径向载荷的最大值等。

如图1和图2所示，在本实施方式所涉及的摩擦试验装置10中，如上所述，使用具有滚子14和相当于耳轴16(图4)的轴部件20(滑动接触部22)的被测量体18，来检测(推定)滚子14的内周面14a与耳轴16的外周面16a之间的摩擦特性。

轴部件20在轴向的另一端侧(箭头Y2侧)设置有与耳轴16直径相同的圆柱状的滑动接触部22，在轴向的一端侧(箭头Y1侧)设置有直径比滑动接触部22大的圆柱状的大径部42。在本实施方式中，滑动接触部22和大径部42由与耳轴16相同的材料制成的一个基材一体地形成。但是，滑动接触部22和大径部42也可以在彼此分体形成后被一体化。在该情况下，大径部42可以由与耳轴16不同的材料形成。此外，轴部件20也可以不具有大径部42，而是整体与滑动接触部22直径相同。

通过将滚子14贯插于轴部件20的滑动接触部22，从而构成被测量体18。在该被测量体18中，滚子14的内周面14a和滑动接触部22的外周面22a能够沿轴部件20的轴向(箭头Y1、Y2方向)彼此滑动接触。

摩擦试验装置10主要具有2个保持部44a、44b、作为摩擦降低部件45的2个扁平保持架46a、46b、主体部48、支承部50、推力载荷施加部52、摩擦力测量部54和控制部56(图2)。此外，摩擦试验装置10所具有的保持部44a、44b的个数不限定于2个，扁平保持架46a、46b的个数也不限定于2个。

保持部44a、44b在被测量体18的比滚子14靠轴向的一端侧和另一端侧位置分别保持轴部件20。据此，沿径向(箭头Z方向，在本实施方式中为上下方向)被施加于滚子14的径向载荷经由该滚子14被施加于轴部件20。保持部44a、44b分别是例如由金属等构成的长方体形状，其上表面和底面形成为平面状。

保持部44a沿上下方向(箭头Z方向)设置有缺口60a，该缺口60a具有与大径部42的直径对应的圆弧状的底部58a，在该缺口60a内保持大径部42。保持部44b沿上下方向设置有缺口60b，该缺口60b具有与滑动接触部22的直径对应的圆弧状的底部58b，在该缺口60b内保持滑动接触部22。

另外，保持部44a、44b经由扁平保持架46a、46b以可移动的方式配置于主体部48上所设置的收容部62a、62b。扁平保持架46a、46b分别通过多个滚轴64可旋转地保持于保持器66而构成。扁平保持架46a、46b能够使分别配置在该扁平保持架46a、46b上的保持部44a、44b沿与滚轴64的旋转轴方向正交的方向直线运动。扁平保持架46a、46b的直线运动方向被设定为沿着箭头Y1、Y2方向。

通过经由扁平保持架46a、46b分别将保持部44a、44b配置于主体部48的收容部62a、62b，能够以比将保持部44a、44b直接配置于收容部62a、62b的情况小的摩擦阻力使保持部44a、44b相对于主体部48相对移动。此外，摩擦降低部件45并不限定于扁平保持架46a、46b，例如也可以是能够降低主体部48与保持部44a、44b之间的摩擦阻力的未图示的片状部件等。

如图1所示，主体部48具有以箭头Y1、Y2方向为长边方向的矩形的底壁部68、和包围该底壁部68并向上方立起的周壁部70。另外，在主体部48上，以从底壁部68的长边方向中间向上方立起的方式固定有支承部50。此外，底壁部68的形状不特别限定于上述的矩形，也可以采用各种形状。另外，可以为：底壁部68、周壁部70和支承部50由一个基材一体地形成，也可以为：周壁部70和支承部50中的至少一个与底壁部68分体形成后，与底壁部68一体化。

如图2所示，在主体部48的比支承部50靠箭头Y1侧的位置设置有能够配置保持部44a和扁平保持架46a的收容部62a。即，能够在收容部62a的底壁部68上配置扁平保持架46a，并在该扁平保持架46a上配置保持部44a。在主体部48的比支承部50靠箭头Y2侧的位置设置有能配置保持部44b和扁平保持架46b的收容部62b。即，能够在收容部62b的底壁部68上配置扁平保持架46b，并在该扁平保持架46b上配置保持部44b。

在支承部50上沿上下方向设置有缺口50a。当轴部件20被保持于收容部62a、62b内的保持部44a、44b时，滚子14的位于轴向的一端侧(箭头Y1侧)的端面14b能够与支承部50抵接。另外，轴部件20的滑动接触部22被贯插于支承部50的缺口50a。

周壁部70具有沿着底壁部68的短边延伸的第1周壁部72a、72b和沿着底壁部68的长边延伸的第2周壁部74(图1)。第1周壁部72a、72b的上下方向的高度比第2周壁部74的大部分高。在箭头Y1侧的第1周壁部72a上，沿上下方向设置有能够供轴部件20的大径部42贯插的缺口76。在箭头Y2侧的第1周壁部72b上设置有构成推力载荷施加部52的内螺纹部78。

在由配置于收容部62a、62b的保持部44a、44b保持轴部件20，滚子14的端面14b抵接于支承部50的状态下，将被测量体18安置于摩擦试验装置10。此时，如图2所示，滚子14的径向下端侧的外周面14c与主体部48分离配置。另外，轴部件20以其轴向沿着水平方向且经由缺口50a、76等而与主体部48和支承部50分离的状态配置。并且，轴部件20的轴向的另一端侧(箭头Y2侧)的端部20a被配置在比保持部44b靠箭头Y2侧的位置。

在如上述那样安置有被测量体18的摩擦试验装置10中，在对被测量体18施加径向载荷时，能够使用一般的压缩试验机80(图2)。即，例如，将摩擦试验装置10安置于压缩试验机80，并通过该压缩试验机80将滚子14向下方推压。据此，对被测量体18施加规定的径向载荷，使滚子14的内周面14a被推压于滑动接触部22的外周面22a。此外，压缩试验机80也可以是还能够实施除了压缩试验以外的试验(例如拉伸试验等)的万能试验机。

即使在被测量体18被施加了径向载荷的状态下，推力载荷施加部52也能够使轴部件20和保持部44a、44b相对于滚子14和主体部48从轴向的另一端侧向一端侧相对移动。摩擦力测量部54测量推力载荷施加部52使轴部件20和保持部44a、44b相对移动时的摩擦力。

在本实施方式中，推力载荷施加部52具有内螺纹部78和外螺纹部82。内螺纹部78被设置在沿轴向贯通主体部48的第1周壁部72b的通孔的内周。外螺纹部82通过与内螺纹部78旋合，能够沿轴向接近或远离轴部件20。另外，摩擦力测量部54例如由未图示的支承机构支承，且被设置在外螺纹部82的位于轴向的一端侧(箭头Y1侧)的端部82a与轴部件20的位于另一端侧(箭头Y2侧)的端部20a之间。

即，在该推力载荷施加部52中，通过使外螺纹部82以外螺纹部82朝轴向的一端侧前进的方式与内螺纹部78旋合，从而能够经由摩擦力测量部54对轴部件20施加从轴向的另一端侧朝向一端侧的载荷(推力载荷)。据此，能够使轴部件20和保持该轴部件20的保持部44a、44b一体地相对于滚子14和主体部48相对移动。

摩擦力测量部54将上述推力载荷作为轴部件20和保持部44a、44b相对移动时的摩擦力来进行测量。摩擦力测量部54例如能够将轴部件20和保持部44a、44b即将相对移动之前的推力载荷作为最大静摩擦力来进行测量。在该情况下，摩擦力测量部54测量第1最大静摩擦力和第2最大静摩擦力相加而得到的整体最大静摩擦力。第1最大静摩擦力是在即将进行上述相对移动之前，在滚子14的内周面14a与滑动接触部22(轴部件20)的外周面22a之间产生的最大静摩擦力。第2最大静摩擦力是在即使进行上述相对移动之前在保持部44a、44b与扁平保持架46a、46b之间分别产生的最大静摩擦力。

此外，摩擦力测量部54也可以能够将轴部件20和保持部44a、44b相对移动过程中的推力载荷作为动摩擦力进行测量。在该情况下，由摩擦力测量部54测量的摩擦力是将第1动摩擦力和第2动摩擦力相加而得到的整体动摩擦力，其中，所述第1动摩擦力是在滚子14的内周面14a与滑动接触部22的外周面22a产生的动摩擦力；所述第2动摩擦力是在保持部44a、44b与扁平保持架46a、46b产生的动摩擦力。

在本实施方式中，控制部56根据由摩擦力测量部54求出的整体最大静摩擦力、径向载荷和预先求出的第2最大静摩擦力的推定值，来计算出滚子14的内周面14a和滑动接触部22的外周面22a的静摩擦系数μ。该静摩擦系数μ例如可以由下式1求出。

静摩擦系数μ＝整体最大静摩擦力/径向载荷-第2最大静摩擦力的推定值/径向载荷＝(整体最大静摩擦力-第2最大静摩擦力的推定值)/径向载荷…(式1)

此外，通过将整体最大静摩擦力除以径向载荷，能求出滚子14的内周面14a与滑动接触部22的外周面22a之间的整体最大静摩擦系数以及保持部44a、44b与扁平保持架46a、46b之间的整体最大静摩擦系数。另外，通过将第2最大静摩擦力的推定値除以径向载荷，能求出保持部44a、44b与扁平保持架46a、46b之间的保持部静摩擦系数。

本实施方式所涉及的摩擦试验装置10基本上如上述那样构成。下面，对使用摩擦试验装置10的本实施方式所涉及的摩擦试验方法进行说明。如图5所示，该摩擦试验方法具有被测量体安置工序S1、径向载荷施加工序S2、摩擦力测量工序S3、第2最大静摩擦力计算工序S4和静摩擦系数计算工序S5。

在被测量体安置工序S1中，如图1所示，将被测量体18安置在摩擦试验装置10上。即，使保持部44a、44b保持被测量体18的轴部件20，并且将保持部44a、44b经由扁平保持架46a、46b配置在主体部48的收容部62a、62b内。另外，当滚子14的端面14b与支承部50分离时，使滚子14相对于轴部件20滑动，以使滚子14的端面14b与支承部50抵接。

在径向载荷施加工序S2中，如图2所示，例如，将摩擦试验装置10安置在压缩试验机80上，并使用该压缩试验机80对被测量体18的滚子14施加规定的径向载荷。据此，将滚子14的内周面14a推压在轴部件20的滑动接触部22的外周面22a上。

在摩擦力测量工序S3中，在如上述那样对被测量体18施加了径向载荷的状态下，通过摩擦力测量部54来测量在利用推力载荷施加部52使轴部件20和保持部44a、44b相对移动时产生的摩擦力。具体而言，在摩擦力测量工序S3中，使外螺纹部82与内螺纹部78旋合，从而使外螺纹部82向箭头Y1侧前进。据此，经由摩擦力测量部54向轴部件20施加从轴向的另一端侧朝向一端侧的推力载荷，使轴部件20和保持部44a、44b相对于滚子14和主体部48相对移动。另外，通过摩擦力测量部54，将轴部件20和保持部44a、44b即将相对移动之前的推力载荷作为摩擦力(整体最大静摩擦力)来进行测量。

在本实施方式的第2最大静摩擦力计算工序S4中，使用摩擦试验装置10求出第2最大静摩擦力的推定值。第2最大静摩擦力计算工序S4具有第1工序、第2工序、第3工序和第4工序。在第1工序中，如图3所示，将处于未保持轴部件20的状态的保持部44b(或保持部44a)由一组扁平保持架46a、46b沿上下方向夹持着配置在主体部48上。在第2工序中，将摩擦试验装置10安置在压缩试验机80上，与径向载荷施加工序S2同样，对隔着扁平保持架46a的保持部44b施加径向载荷。

在第3工序中，在对扁平保持架46a、46b和保持部44b施加了径向载荷的状态下，通过推力载荷施加部52使保持部44b相对于主体部48和扁平保持架46a、46b相对移动，并通过摩擦力测量部54测量此时的最大静摩擦力。

即，在第3工序中，使外螺纹部82与内螺纹部78旋合，并使外螺纹部82向箭头Y1侧前进。据此，通过摩擦力测量部54对保持部44b施加推力载荷，使保持部44相对于主体部48和扁平保持架46a、46b相对移动。另外，通过摩擦力测量部54将保持部44b即将相对移动之前的推力载荷作为保持部44和2个扁平保持架46a、46b的最大静摩擦力来进行测量。

在第4工序中，通过将在第3工序中测量出的最大静摩擦力除以2来获得第2最大静摩擦力的推定値作为保持部44b和1个扁平保持架46b的最大静摩擦力。

在静摩擦系数计算工序S5中，根据径向载荷、整体最大静摩擦力和第2最大静摩擦力的推定值，基于上述式1，计算出滚子14的内周面14a和滑动接触部22的外周面22a的静摩擦系数μ。在该静摩擦系数计算工序S5之后，结束本实施方式所涉及的摩擦试验方法的流程。

如上所述，轴部件20的滑动接触部22形成为相当于等速万向节12的耳轴16。因此，能够将在静摩擦系数计算工序S5中求出的静摩擦系数μ检测(推定)为图4的滚子14的内周面14a与耳轴16的外周面16a之间的静摩擦系数。

综上所述，根据本实施方式所涉及的摩擦试验装置10和摩擦试验方法，即使在对被测量体18施加了沿着滚子14的径向的径向载荷的状态下，也能够检测出轴部件20沿轴向相对移动时的滚子14的内周面14a与轴部件20(滑动接触部22)的外周面22a之间的摩擦特性。

在上述的实施方式所涉及的摩擦试验装置10中，构成为：推力载荷施加部52具有内螺纹部78和外螺纹部82，其中，所述内螺纹部78被设置于沿轴向贯通主体部48的通孔；所述外螺纹部82通过与内螺纹部78旋合而能够接近或远离轴部件20，摩擦力测量部54被设置在外螺纹部82与轴部件20之间，并将外螺纹部82经由摩擦力测量部54而施加于轴部件20的轴向的载荷(推力载荷)作为摩擦力来进行测量。

在该情况下，在推力载荷施加部52中，通过使外螺纹部82与内螺纹部78旋合的简单的结构和操作，能够使轴部件20和保持部44a、44b相对于滚子14和主体部48相对移动。另外，通过在外螺纹部82与轴部件20之间设置摩擦力测量部54的简单结构，能够测量使轴部件20和保持部44a、44b相对移动时的摩擦力。

此外，推力载荷施加部52并不限定于具有外螺纹部82和内螺纹部78的上述结构，可以采用能从轴向的另一端侧向一端侧推压轴部件20的各种结构。

在上述实施方式所涉及的摩擦试验装置10中，构成为：摩擦降低部件45为扁平保持架46a、46b。在该情况下，能够通过由简单结构构成且具有优异的耐用性的扁平保持架46a、46b来降低主体部48与保持部44a、44b之间的摩擦阻力。

在上述的实施方式所涉及的摩擦试验装置10中，构成为：摩擦力测量部54所测量的摩擦力是将第1最大静摩擦力和第2最大静摩擦力相加而得到的整体最大静摩擦力，其中，所述第1最大静摩擦力是滚子14(环状部件19)的内周面14a和滑动接触部22(轴部件20)的外周面22a的最大静摩擦力；所述第2最大静摩擦力是保持部44b和扁平保持架46b(或者保持部44a和扁平保持架46a)的最大静摩擦力。

另外，在上述实施方式所涉及的摩擦试验方法的摩擦力测量工序S3中，构成为：测量将第1最大静摩擦力与第2最大静摩擦力相加而得到的整体最大静摩擦力，其中，所述第1最大静摩擦力是滚子14(环状部件19)的内周面14a和滑动接触部22(轴部件20)的外周面22a的最大静摩擦力；所述第2最大静摩擦力是保持部44b和扁平保持架46b(或者保持部44a和扁平保持架46a)的最大静摩擦力。

在上述实施方式所涉及的摩擦试验装置10中，构成为：具有控制部56，该控制部56根据整体最大静摩擦力、径向载荷和预先求出的第2最大静摩擦力的推定值，来计算出滚子14(环状部件19)的内周面14a和滑动接触部22(轴部件20)的外周面22a的静摩擦系数μ。

此外，摩擦试验装置10也可以不具有控制部56。例如，可以根据由摩擦试验装置10所测量的整体最大静摩擦力、预先设定的径向载荷、和预先求出的第2最大静摩擦力的推定值，利用与摩擦试验装置10分开设置的未图示的计算机等来计算出静摩擦系数μ。

另外，在上述实施方式所涉及的摩擦试验方法中，构成为：具有使用摩擦试验装置10来求出第2最大静摩擦力的推定值的第2最大静摩擦力计算工序S4，第2最大静摩擦力计算工序S4具有第1工序、第2工序、第3工序和第4工序，其中，在所述第1工序中，将处于未保持轴部件20的状态的保持部44b(或保持部44a)由一组扁平保持架46a、46b夹持着配置在主体部48上；在所述第2工序中，经由扁平保持架46a对保持部44b施加径向载荷；在所述第3工序中，在施加了径向载荷的状态下，通过摩擦力测量部54来测量利用推力载荷施加部52使保持部44b相对于主体部48和扁平保持架46a、46b相对移动时的最大静摩擦力；在所述第4工序中，根据第3工序中的摩擦力测量部54的测量结果来求出第2最大静摩擦力的推定值，所述摩擦试验方法具有静摩擦系数计算工序S5，在该静摩擦系数计算工序S5中，在第2最大静摩擦力计算工序S4和摩擦力测量工序S3之后，根据径向载荷、整体最大静摩擦力和第2最大静摩擦力的推定值，来计算出滚子14(环状部件19)的内周面14a与滑动接触部22(轴部件20)的外周面22a之间的静摩擦系数μ。

在该情况下，能够简单且高精度地求出第2最大静摩擦力的推定值。但是，也可以通过与第2最大静摩擦力计算工序S4不同的方法来求出第2最大静摩擦力的推定値。另外，在上述实施方式中，构成为：在被测量体安置工序S1、径向载荷施加工序S2和摩擦力测量工序S3之后进行第2最大静摩擦力计算工序S4。但是，第2最大静摩擦力计算工序S4也可以在被测量体安置工序S1、径向载荷施加工序S2、摩擦力测量工序S3之前进行。

并且，控制部56可以使用预先存储的保持部44a、44b和扁平保持架46a、46b的保持部静摩擦系数来计算出静摩擦系数μ，来代替计算出第2最大静摩擦力的推定値。在该情况下，通过从整体最大静摩擦系数中减去预先存储的保持部静摩擦系数来求出静摩擦系数μ，其中，所述整体最大静摩擦系数是通过将整体最大静摩擦力除以径向载荷而求出的。

本发明并不特别限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变形。

例如，在上述实施方式中，构成为：压缩试验机80不是摩擦试验装置10的结构要素，而是能够安置摩擦试验装置10的外部结构。但是，压缩试验机80也可以是摩擦试验装置10的结构要素。

Claims (11)

1.一种摩擦试验装置(10)，其针对具有环状部件(19)和被贯插于该环状部件的轴部件(20)的被测量体(18)，检测沿所述轴部件的轴向彼此滑动接触的所述环状部件的内周面(14a)与所述轴部件的外周面(22a)之间的摩擦特性，所述摩擦试验装置(10)的特征在于，

具有保持部(44a、44b)、主体部(48)、支承部(50)、推力载荷施加部(52)和摩擦力测量部(54)，其中，

所述保持部在所述被测量体的比所述环状部件靠所述轴向的一端侧和另一端侧的位置保持所述轴部件；

所述主体部将所述保持部配置成能够经由摩擦降低部件(45)沿所述轴向移动；

所述支承部被固定于所述主体部，且与所述环状部件的位于所述轴向的所述一端侧的端面(14b)抵接；

在所述被测量体被施加了沿着所述环状部件的径向的径向载荷的状态下，所述推力载荷施加部能够使所述轴部件和所述保持部相对于所述环状部件和所述主体部从所述轴向的所述另一端侧向所述一端侧相对移动；

所述摩擦力测量部测量所述推力载荷施加部使所述轴部件和所述保持部相对于所述主体部相对移动时的摩擦力。

2.根据权利要求1所述的摩擦试验装置，其特征在于，

所述推力载荷施加部具有内螺纹部(78)和外螺纹部(82)，其中，

所述内螺纹部被设置于沿所述轴向贯通所述主体部的通孔；

所述外螺纹部通过与所述内螺纹部旋合而能够接近或远离所述轴部件，

所述摩擦力测量部被设置于所述外螺纹部与所述轴部件之间，将所述外螺纹部经由该摩擦力测量部施加于所述轴部件的所述轴向的载荷作为所述摩擦力来进行测量。

3.根据权利要求1或2所述的摩擦试验装置，其特征在于，

所述摩擦降低部件是扁平保持架(46a、46b)。

4.根据权利要求3所述的摩擦试验装置，其特征在于，

所述摩擦力测量部所测量的所述摩擦力是将第1最大静摩擦力与第2最大静摩擦力相加而得到的整体最大静摩擦力，其中，所述第1最大静摩擦力是所述环状部件的所述内周面和所述轴部件的所述外周面的最大静摩擦力；所述第2最大静摩擦力是所述保持部和所述扁平保持架的最大静摩擦力。

5.根据权利要求4所述的摩擦试验装置，其特征在于，

具有控制部(56)，该控制部根据整体最大静摩擦系数和预先求出的所述保持部及所述扁平保持架的保持部静摩擦系数，来计算出所述环状部件的所述内周面和所述轴部件的所述外周面的静摩擦系数，其中，所述整体最大静摩擦系数根据所述整体最大静摩擦力和所述径向载荷而求出。

6.根据权利要求4所述的摩擦试验装置，其特征在于，

具有控制部(56)，该控制部根据所述整体最大静摩擦力、所述径向载荷和预先求出的所述第2最大静摩擦力的推定值，来计算出所述环状部件的所述内周面和所述轴部件的所述外周面的静摩擦系数。

7.根据权利要求1所述的摩擦试验装置，其特征在于，

所述环状部件是在外部部件(24)与内部部件(26)之间进行转矩传递的三球销型的等速万向节(12)的滚子(14)，

所述轴部件的与所述环状部件滑动的部分由与所述内部部件的耳轴(16)相同的材料和形状构成。

8.一种摩擦试验方法，其使用了权利要求3所述的摩擦试验装置，其特征在于，

具有被测量体安置工序、径向载荷施加工序和摩擦力测量工序，其中，

在所述被测量体安置工序中，使所述保持部保持所述被测量体的所述轴部件，并且将所述保持部隔着所述扁平保持架配置在所述主体部上，以将所述被测量体安置在所述摩擦试验装置上；

在所述径向载荷施加工序中，对所述被测量体施加所述径向载荷；

在所述摩擦力测量工序中，在对所述被测量体施加了所述径向载荷的状态下，通过所述摩擦力测量部来测量利用所述推力载荷施加部使所述轴部件和所述保持部相对于所述主体部相对移动时产生的摩擦力。

9.根据权利要求8所述的摩擦试验方法，其特征在于，

在所述摩擦力测量工序中，测量将第1最大静摩擦力和第2最大静摩擦力相加而得到的整体最大静摩擦力，其中，所述第1最大静摩擦力是所述环状部件的所述内周面和所述轴部件的所述外周面的最大静摩擦力；所述第2最大静摩擦力是所述保持部和所述扁平保持架的最大静摩擦力。

10.根据权利要求9所述的摩擦试验方法，其特征在于，

具有静摩擦系数计算工序，在该静摩擦系数计算工序中，根据在所述摩擦力测量工序中所测量出的所述整体最大静摩擦力和在所述径向载荷施加工序中被施加的所述径向载荷来求出整体最大静摩擦系数，并根据所述整体最大静摩擦系数以及所述保持部和所述扁平保持架的保持部静摩擦系数，来计算出所述环状部件的所述内周面和所述轴部件的所述外周面的静摩擦系数。

11.根据权利要求9所述的摩擦试验方法，其特征在于，

具有第2最大静摩擦力计算工序，在该第2最大静摩擦力计算工序中，使用摩擦试验装置来求出所述第2最大静摩擦力的推定值，

所述第2最大静摩擦力计算工序具有第1工序、第2工序、第3工序和第4工序，其中，

在所述第1工序中，将处于未保持所述轴部件的状态的所述保持部由一组所述扁平保持架夹持着配置在所述主体部上；

在所述第2工序中，经由所述扁平保持架对所述保持部施加所述径向载荷；

在所述第3工序中，在施加了所述径向载荷的状态下，通过所述摩擦力测量部来测量利用所述推力载荷施加部使所述保持部相对于所述主体部和所述扁平保持架相对移动时的最大静摩擦力；

在所述第4工序中，根据所述第3工序中的所述摩擦力测量部的测量结果来求出所述第2最大静摩擦力的推定值，

所述摩擦试验方法具有静摩擦系数计算工序，在该静摩擦系数计算工序中，在所述第2最大静摩擦力计算工序和所述摩擦力测量工序之后，根据所述径向载荷、所述整体最大静摩擦力和所述第2最大静摩擦力的推定值，来计算出所述环状部件的所述内周面与所述轴部件的所述外周面之间的静摩擦系数。

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