CN205426472U - 车轮支承用滚动轴承单元的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于对相对于悬架装置旋转自如地支承汽车车轮的车轮支承用滚动轴承单元进行耐冲击性试验的试验装置，即车轮支承用滚动轴承单元的试验装置。将滚动轴承单元的外圈在阻止旋转的状态下支承固定于设在支柱的靠上端部分上的固定侧保持部上。将滚动轴承单元的轮毂支承固定在旋转轴的旋转侧保持部上。通过旋转驱动电动马达而以规定速度旋转驱动轮毂，并通过径向荷载付与机构对车轮支承用滚动轴承单元付与径向荷载。在该状态下，通过伺服液压缸的活塞杆对支柱施加打击，对车轮支承用滚动轴承单元付与冲击荷载。通过本构成，能够在使外圈与轮毂相对旋转的状态下，评价车轮支承用滚动轴承单元的耐冲击性。

Description

车轮支承用滚动轴承单元的试验装置

技术领域

本实用新型涉及用于对相对于悬架装置旋转自如地支承汽车车轮的车轮支承用滚动轴承单元进行耐冲击性试验的试验装置。

背景技术

汽车的车轮通过车轮支承用滚动轴承单元而相对于悬架装置旋转自如地被支承，该车轮支承用滚动轴承单元支承对车轮施加的垂直方向(相对于路面垂直的方向)以及水平方向上的路面反力。图7表示车轮支承用滚动轴承单元的以往构造的一例。车轮支承用滚动轴承单元1具有外圈2、轮毂3、作为滚动体的多个滚珠4。外圈2在内周面上具有多列外圈滚道5，并且在外周面上具有用于支承固定在悬架装置上的静止侧凸缘6。轮毂3在靠外端部分(图7的靠左端部分)上具有用于支承固定车轮的旋转侧凸缘7，并且在外周面上具有多列内圈滚道8。各滚珠4在各外圈滚道5与各内圈滚道8之间且在各列上分别滚动自如地设有多个。

在组装有车轮支承用滚动轴承单元1的汽车的行驶时，若在轮圈(wheel)上安装了轮胎的车轮被路牙顶起等，则经由轮圈而对车轮支承用滚动轴承单元1施加大的横向(轴向)的冲击荷载，有可能在外圈滚道5或内圈滚道8上形成压痕。因此，需要进行用于了解车轮支承用滚动轴承单元1相对于冲击荷载的强度(耐冲击性)的试验。

在专利文献1中记载了如下的试验装置，其使车轮的旋转轴在相对于垂直方向倾斜(13±1度)的状态下固定，并使重锤自由下落至轮圈的边缘(rim)，由此评价轮圈主要相对于横向冲击荷载的耐冲击性。

但是，在汽车行驶时车轮被路牙顶起的情况下，冲击荷载是在轮毂相对于外圈相对旋转的状态下施加的。即，在对车轮支承用滚动轴承单元施加冲击荷载的状态下，滚珠与滚道面的滚动接触部沿圆周方向移动，因此压痕在沿圆周方向连续的状态下形成在滚道面上。

这样，在使用专利文献1所述的试验装置来进行试验的情况下，与在汽车的行驶时经由车轮对车轮支承用滚动轴承单元施加冲击荷载的情况相比，会在形成于滚道面的压痕的形状、评价中产生差异。

专利文献1：日本特开平07-329501号日本专利公开公报

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题点而做出的，以实现能够在使外圈与内圈相对旋转的状态(汽车的行驶状态)下评价车轮支承用滚动轴承单元的耐冲击性的构造为课题。

为了解决上述课题，本实用新型提供一种车轮支承用滚动轴承单元的试验装置，用于对车轮支承用滚动轴承单元进行试验，该车辆支承用滚动轴承单元具有：在内周面上具有多列外圈滚道的外圈；在外周面上具有多列内圈滚道且与外圈同心地配置的内圈；和在各外圈滚道与各内圈滚道之间并在各列上分别滚动自如地设有多个的滚动体，

其中，车轮支承用滚动轴承单元的试验装置具有：在阻止旋转的状态下支承外圈和内圈中的某一个的支承机构；经由支承机构对车轮支承用滚动轴承单元付与径向荷载的径向荷载付与机构；对车轮支承用滚动轴承单元付与冲击荷载的冲击荷载付与机构；和对外圈和内圈中的另一个进行旋转驱动的旋转驱动机构。

而且，在上述车轮支承用滚动轴承单元的试验装置中，在使相对于悬架装置固定的外圈或内圈的、在固定状态下位于垂直方向上方的部分，与基于径向荷载施加的力的作用方向一致的状态下，冲击荷载付与机构对车轮支承用滚动轴承单元付与冲击荷载。

根据本实用新型，能够在使外圈与内圈相对旋转的状态下进行车轮支承用滚动轴承单元的耐冲击性试验。因此，能够正确地了解车轮被路牙顶起的情况等、汽车的行驶时车轮支承用滚动轴承单元相对于所施加的冲击荷载的强度(耐冲击性)。

附图说明

图1是表示第1实施方式的示意图。

图2是从图1的右侧观察到的图。

图3是表示第2实施方式的示意图。

图4是表示径向荷载付与机构的图。

图5是表示第3实施方式的示意图。

图6是表示第4实施方式的示意图。

图7是表示成为试验装置的对象的车轮支承用滚动轴承单元的一例的剖视图。

具体实施方式

(第1实施方式)

图1～2表示本实用新型的第1实施方式。此外，包括本实施方式的本实用新型的特征在于，在使外圈2与轮毂3相对旋转的状态下，评价车轮支承用滚动轴承单元1的耐冲击性的试验装置的构造。关于成为试验装置的对象的车轮支承用滚动轴承单元1的构造，与包含图7所示的构造而从以往就公知的车轮支承用滚动轴承单元相同，因此省略说明。

本实施方式的车轮支承用滚动轴承单元的试验装置具有支承机构9、径向荷载付与机构10、冲击荷载付与机构11和旋转驱动机构12。支承机构9在阻止了车轮支承用滚动轴承单元1的以中心轴为中心的旋转的状态下支承外圈2，由支承座13、支柱14、固定侧保持部15、和臂部16构成。支承座13支承固定于地面17。支柱14通过支承座13而在抑制车轮支承用滚动轴承单元1的以中心轴为中心的旋转的状态下，以能够在外圈2的中心轴与轮毂3的中心轴相互倾斜的方向上位移的方式支承。固定侧保持部15设在支柱14的靠上端部分，相对于支柱14而支承固定外圈2。臂部16在从支柱14的上端部折曲的状态下设置。

径向荷载付与机构10经由支承机构9，在外圈2与轮毂3之间沿垂直方向(相对于路面垂直的方向)付与相当于所施加的路面反力的力。具体地，在臂部16中的、在将车轮支承用滚动轴承单元1安装在汽车的悬架装置上的状态下相当于轮胎与路面的接触部(接地面)的正上的位置处固定有垂吊部件18，将该垂吊部件18向垂直方向下方推压。

冲击荷载付与机构11经由支承机构9，对车轮支承用滚动轴承单元1付与轴向(相对于路面水平的方向)的冲击荷载，由双杆型的伺服液压缸19构成。通过伺服液压缸19的活塞杆20而对支柱14施加打击(敲击支柱14)，由此经由支柱14对车轮支承用滚动轴承单元1施加冲击荷载。通过采用双杆型的伺服液压缸19，而使控制活塞杆20的动作的伺服阀(控制阀)的控制容易化，能够将冲击荷载限制为希望的输入波形。

旋转驱动机构12以车轮支承用滚动轴承单元1的中心轴为中心地旋转驱动轮毂3，具有基座21、电机单元22、旋转支承单元23和环形带24。基座21以能够相对于地面17进行水平方向的位置调节的方式设置。通过操作由滚珠丝杠机构等构成的水平位置调节装置25的水平位置调节把手35，基座21能够相对于支柱14接近或远离，而使静止侧凸缘6与旋转侧凸缘7之间的尺寸不同，则能够应对多种类型的车轮支承用滚动轴承单元1。电机单元22将作为驱动源的电动马达26支承固定于支承架27内，并能够进行垂直方向的位置调节地设置在基座21的上方。电机单元22通过操作由滚珠丝杠机构等构成的垂直位置调节装置28的垂直位置调节把手36而能够进行相对于基座21的升降，由此使支承在轮毂3上的车轮的轮胎或轮圈的外径不同，则能够应对多种类型的车轮支承用滚动轴承单元1。旋转支承单元23相对于外壳29旋转自如地支承旋转轴30而成，能够拆装地设置于支承架27的上表面。在旋转轴30的前端部(图1的左端部)上，设有能够与旋转轴30同步旋转地支承轮毂3的旋转侧保持部31。环形带24架设在支承固定于电动马达26的输出轴上的驱动侧带轮32与支承固定于旋转轴30的基端部(图1的右端部)上的从动侧带轮33之间。通过电动马达26，能够旋转驱动支承在旋转轴30上的轮毂3。

以下说明使用上述试验装置来进行车轮支承用滚动轴承单元1的耐冲击性试验的方法。

首先，握持外圈2的外周面、或将静止侧凸缘6螺纹紧固，由此将外圈2固定于固定侧保持部15。此外，外圈2以使在安装于悬架装置的状态下位于垂直方向上方的部分成为上方的方式固定于固定侧保持部15。接着，操作水平位置调节把手35和垂直位置调节把手36，由此调节旋转侧保持部31的位置，将轮毂3固定于旋转侧保持部31。将垂吊部件18调整至与对车轮施加的垂直方向的路面反力向外圈2的输入位置一致的轴向的位置上，并固定于臂部16。

然后，旋转驱动电动马达26，由此以规定速度来旋转驱动轮毂3。同时，通过径向荷载付与机构10，将支柱14的臂部16以规定的力(例如相当于对车轴施加的荷载一半的力)向着垂直方向下方推压，对车轮支承用滚动轴承单元1付与径向荷载。

在该状态下，通过伺服液压缸19的活塞杆20对支柱14施加打击，对车轮支承用滚动轴承单元1付与轴向的冲击荷载。支柱14以能够相对于支承座13进行轴向位移的方式支承，因此当通过活塞杆20对支柱14施加打击时，在支承固定于支柱14的外圈2与支承于旋转轴30的轮毂3之间施加有轴向的冲击荷载。即，与汽车车轮在行驶时被路牙顶起等所产生的冲击荷载相当的冲击荷载施加于外圈2与轮毂3之间。然后，使电动马达26的旋转停止，将从试验装置取出的车轮支承用滚动轴承单元1分解并观察，由此判定并评价在外圈滚道5或内圈滚道8上是否形成压痕，或在滚珠4的滚动面上是否产生伤痕等的损伤。

根据上述的车轮支承用滚动轴承单元的试验装置，能够在使外圈2与轮毂3相对旋转的状态下，进行车轮支承用滚动轴承单元1的耐冲击性试验。由此，能够更正确地了解在汽车的行驶时车轮支承用滚动轴承单元1相对于所施加的冲击荷载的强度(耐冲击性)。

此外，若代替旋转支承单元23，在支承架27的上表面安装在阻止旋转的状态下支承外圈2的固定夹具，则能够进行在使外圈2与轮毂3不相对旋转的状态下的车轮支承用滚动轴承单元1的耐冲击性试验。

(第2实施方式)

图3、4表示第2实施方式。本实施方式的试验装置将轮毂3支承固定于设在支柱14a的靠上端部分上的固定侧保持部15a。另外，将外圈2支承固定于设在旋转轴30a的前端部的旋转侧保持部31a。径向荷载付与机构10a将固定于臂部16的垂吊部件18向垂直方向上方弹性拉拽，由此在外圈2与轮毂3之间付与径向荷载。如图4所示，将垂吊部件18经由螺旋弹簧等弹力强的弹性部件43而由起重机34吊起。另外，在旋转轴30a的靠近基端的部分上安装有检测外圈2的旋转位置的编码器38。而且，基于编码器38的输出信号，在安装于悬架装置的状态下的外圈2的位于垂直方向上方的部分，与由径向荷载付与机构10付加的垂直方向的荷载的作用方向一致的瞬间(外圈2成为与安装于悬架装置的状态相同的旋转位置的瞬间)，由伺服液压缸19对支柱14a施加打击。

根据本实施方式，与对行驶中的汽车车轮施加冲击荷载的情况相同地，能够从轮毂3侧相对于车轮支承用滚动轴承单元1输入冲击荷载。

另外，通过将支承固定有轮毂3的支柱14a由起重机34吊起，而对车轮支承用滚动轴承单元1付与垂直方向的径向荷载。由此，即使在因冲击荷载而导致车轮支承用滚动轴承单元1破损的情况下，也会防止支柱14a倒塌，谋求试验装置的安全性的提高。其他部分的构成以及作用与第1实施方式相同。

(第3实施方式)

图5表示第3实施方式。本实施方式的试验装置在外圈2的静止侧凸缘6上支承固定有构成悬架装置的转向节40以及构成制动装置的背板48，将转向节40固定于支柱14b的靠上端部分。另外，在轮毂3的旋转侧凸缘7上，支承固定有构成车轮的轮圈41以及构成制动装置的作为制动用旋转部件的转子42，将轮圈41固定于设在旋转轴30b的前端部的旋转侧保持部31b。由车轮支承用滚动轴承单元1、转向节40以及背板48、轮圈41以及转子42构成供测试体，由此供测试体的刚性接近于实际车辆，能够实现更加还原行驶状态的试验。其他部分的构成以及作用与第1实施方式相同。

(第4实施方式)

图6表示第4实施方式。在本实施方式的情况下，在轮毂3的旋转侧凸缘7上固定有轮圈41以及转子42，在构成轮圈41的边缘部44的上端部，搭挂有设在起重机34(参照图4)上的钩部45。而且，通过将轮圈41由起重机34吊起，而在阻止旋转的状态下支承轮毂3，并且对车轮支承用滚动轴承单元1付与垂直方向的径向荷载。起重机34作为用于支承固定轮毂3的支承机构9c来发挥作用，并且也作为径向荷载付与机构10b来发挥作用。另外，冲击荷载付与机构11a通过伺服液压缸19的活塞杆20来对轮圈41的边缘部44的下端部直接施加打击。即，能够从成为车轮被路牙顶起的情况下的冲击荷载的输入部的、轮圈41的边缘部44的下端部来施加冲击荷载。其他部分的构成以及作用与第1、2实施方式相同。

本实用新型的试验装置能够优选适用于对相对于悬架装置旋转自如地支承汽车车轮的车轮支承用滚动轴承单元进行耐冲击性试验的试验装置。

Claims (2)

1.一种车轮支承用滚动轴承单元的试验装置，用于对车轮支承用滚动轴承单元进行试验，该车轮支承用滚动轴承单元具有：

在内周面上具有多列外圈滚道的外圈；

在外周面上具有多列内圈滚道且与所述外圈同心地配置的内圈；和

在各所述外圈滚道与各所述内圈滚道之间并在各列上分别滚动自如地设有多个的滚动体，所述车轮支承用滚动轴承单元的试验装置的特征在于，具有：

在阻止旋转的状态下支承所述外圈和所述内圈中的某一个的支承机构；

经由所述支承机构对所述车轮支承用滚动轴承单元付与径向荷载的径向荷载付与机构；

对所述车轮支承用滚动轴承单元付与冲击荷载的冲击荷载付与机构；和

对所述外圈和所述内圈中的另一个进行旋转驱动的旋转驱动机构。

2.根据权利要求1所述的车轮支承用滚动轴承单元的试验装置，其特征在于，在使相对于悬架装置固定的所述外圈或所述内圈的、在固定状态下位于垂直方向上方的部分，与基于所述径向荷载施加的力的作用方向一致的状态下，所述冲击荷载付与机构对所述车轮支承用滚动轴承单元付与冲击荷载。