Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention
Die vorliegende Erfindung liegt in dem Gebiet von Prüfständen für Drehvorrichtungen und insbesondere von Prüfständen, die dazu gedacht sind, das Anlaufreibmoment einer Aufhängungslagereinheit für ein Kraftfahrzeug zu messen.The present invention is in the field of test stands for rotary devices, and more particularly test stands intended to measure the starting friction torque of a suspension bearing unit for a motor vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Wie bekannt ist, weist ein Kraftfahrzeugaufhängungssystem ein Federbein auf, das eine Achse und ein Fahrzeugrad trägt. Eine Aufhängungslagereinheit ist in dem oberen Teil des Federbeins, an der gegenüberliegenden Seite von dem Rad und dem Boden, zwischen einer Aufhängungsfeder und einem oberen Element, das an der Rohkarosserie des Fahrzeugs gesichert ist, angeordnet. Die Feder ist um eine Stoßdämpferkolbenstange angeordnet, deren Ende an der Rohkarosserie des Fahrzeugs gesichert sein kann.As is known, an automotive suspension system includes a strut that carries an axle and a vehicle wheel. A suspension bearing unit is disposed in the upper part of the strut, on the opposite side of the wheel and the ground, between a suspension spring and an upper member secured to the body shell of the vehicle. The spring is arranged around a shock absorber piston rod whose end can be secured to the body of the vehicle.
Die Aufhängungslagereinheit weist ein Wälzlager, eine untere Schale, eine obere Schale und zumindest eine Dichtung auf, die zwischen den Schalen angeordnet ist. Die unterschiedlichen einzelnen Elemente der Aufhängungslagereinheit können aus Kunststoffmaterial hergestellt sein, wobei die Schalen durch steife Einsätze, insbesondere aus einem Metall hergestellt, verstärkt werden können, um deren mechanische Festigkeit zu erhöhen. Die obere Schale ist zwischen einem oberen Ring des Wälzlagers und dem oberen Element angeordnet, während die untere Schale zwischen einem unteren Ring des Wälzlagers und der Aufhängungsfeder angeordnet ist. Somit ist die Aufhängungslagereinheit dazu eingerichtet, axiale Kräfte zwischen der Aufhängungsfeder und der Rohkarosserie des Fahrzeugs zu übertragen, während eine relative winklige Bewegung zwischen den Ringen des Wälzlagers erlaubt wird.The suspension bearing unit comprises a rolling bearing, a lower shell, an upper shell and at least one seal which is arranged between the shells. The different individual elements of the suspension bearing unit can be made of plastic material, wherein the shells can be reinforced by rigid inserts, in particular made of a metal, in order to increase their mechanical strength. The upper shell is disposed between an upper ring of the rolling bearing and the upper member, while the lower shell is disposed between a lower ring of the rolling bearing and the suspension spring. Thus, the suspension bearing unit is configured to transmit axial forces between the suspension spring and the body shell of the vehicle while permitting relative angular movement between the rings of the rolling bearing.
Die Mittelachse der Aufhängungslagereinheit und die Mittelachse des Federbeins, das eine Feder hat, können bezüglich einander geneigt sein, wobei die relative Neigung der Achsen zwischen 5° und 10° sein kann. Die Aufhängungslagereinheit ist somit resultierenden radialen Kräften unterworfen.The center axis of the suspension bearing unit and the central axis of the strut having a spring may be inclined with respect to each other, wherein the relative inclination of the axes may be between 5 ° and 10 °. The suspension bearing unit is thus subjected to resultant radial forces.
Zusätzlich zu der Leistung in Begriffen der mechanischen Integrität und der Festigkeit ist ein Schlüsselparameter der Qualität der Aufhängungslagereinheit ihr Reibmoment unter Last. Es ist wesentlich, diese mechanische Eigenschaft der Aufhängungslagereinheit zu kennen, da die Aufhängungsleistung des Kraftfahrzeugs, an dem die Lagereinheit montiert werden wird, und auch der Fahrkomfort davon, in der Folge daraus resultieren wird. Prüfstände, die dazu eingerichtet sind, das Reibmoment unter Last von Aufhängungslagereinheiten zu messen, wurden entwickelt, um die Struktur, Materialien und Ausgestaltungen davon zu optimieren. Diese Prüfstände sind dazu gedacht, Prüfbedingungen bereitzustellen, die ähnlich zu den Anwendungsbedingungen sind.In addition to performance in terms of mechanical integrity and strength, a key parameter in the quality of the suspension bearing unit is its frictional torque under load. It is essential to know this mechanical property of the suspension bearing unit, since the suspension performance of the motor vehicle on which the bearing unit will be mounted, and also the ride comfort thereof, will result in consequence. Test rigs designed to measure the frictional torque under load from suspension bearing units have been developed to optimize the structure, materials and designs thereof. These test stands are intended to provide test conditions similar to the conditions of use.
Wie bekannt ist, weist ein Prüfstand zum Messen des Reibmoments unter Last einer Aufhängungslagereinheit eine rohrförmige Hülse auf, die mit einer zylindrischen Bohrung ausgestattet ist, in der zwei Aufhängungslagereinheiten Spitze an Ende befestigt sind, wobei jede der Lagereinheiten an einem der axialen Enden der Bohrung befestigt ist. Jede der feststehenden Schalen der Lagereinheiten ist in der Bohrung arretiert. Die drehbaren Schalen der Lagereinheiten sind durch eine Welle drehverbunden, wobei die Welle eine Last auf die Lagereinheiten ausübt. Die Bohrung erstreckt sich um eine Mittelachse, die bezüglich der Horizontalen um einen Winkel geneigt ist, der charakteristisch für die relative Neigung zwischen jeder der Lagereinheiten und der Welle ist, die ein Federbein simuliert. Eine oszillierende Drehbewegung um die Mittelachse wird auf die Welle durch ein Antriebsmittel, das mit einem Motor ausgestattet ist, ausgeübt, wobei die Bewegung auf die zwei geprüften Aufhängungslagereinheiten übertragen wird.As is known, a test rig for measuring the frictional torque under load of a suspension bearing unit comprises a tubular sleeve provided with a cylindrical bore in which two suspension bearing units are mounted tip to tail, each of the bearing units being fixed to one of the axial ends of the bore is. Each of the fixed shells of the bearing units is locked in the bore. The rotatable shells of the bearing units are rotatably connected by a shaft, wherein the shaft exerts a load on the bearing units. The bore extends about a central axis which is inclined with respect to the horizontal at an angle which is characteristic of the relative inclination between each of the bearing units and the shaft simulating a strut. An oscillating rotational movement about the central axis is exerted on the shaft by a drive means equipped with a motor, the movement being transmitted to the two tested suspension bearing units.
Ein solcher Prüfstand macht es daher möglich, Aufhängungslagereinheiten unter Bedingungen einer oszillierenden Bewegung, Neigung, axialen Last und radialen Last (die aus der definierten Neigung und der ausgeübten axialen Last resultiert) zu prüfen, die ähnlich zu Anwendungsbedingungen sind. Der Prüfstand ist auch mit zumindest einem Reibmomentensensor zum Bestimmen des Reibmoments, das aus der Oszillation der zwei Aufhängungslagereinheiten resultiert, ausgestattet. Die zwei Lagereinheiten, die zum Messen des Reibmoments verbunden sind, können identisch oder unterschiedlich sein, mit einer Prüflagereinheit und der anderen Lagereinheit, die bekannte Eigenschaften hat.Such a test stand therefore makes it possible to test suspension bearing units under conditions of oscillating motion, inclination, axial load and radial load (resulting from the defined inclination and the applied axial load) that are similar to application conditions. The test stand is also equipped with at least one friction torque sensor for determining the friction torque resulting from the oscillation of the two suspension bearing units. The two bearing units connected to measure the friction torque may be identical or different, with one test bearing unit and the other bearing unit having known properties.
Die Messung des Anlaufreibmoments einer Aufhängungslagereinheit, die in einem solchen Prüfstand geprüft wird, ist von dem Antriebsmittel, und insbesondere von dem verwendeten Motor, abhängig. Der Anstieg in dem Anlaufmoment, das durch einen Motor eines Antriebsmittel ausgeübt wird, wird nicht zufriedenstellend gesteuert und somit ist die Messung des Anlaufreibmoments der Aufhängungslagereinheit weder zuverlässig noch wiederholbar.The measurement of the starting friction torque of a suspension bearing unit which is tested in such a test stand depends on the drive means, and in particular on the motor used. The increase in the starting torque exerted by a motor of a driving means is not satisfactorily controlled, and thus the measurement of the starting friction torque of the suspension bearing unit is neither reliable nor repeatable.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, einen Prüfstand zum Messen des Anlaufreibmoments einer Drehvorrichtung, und insbesondere einer Aufhängungslagereinheit, bereitzustellen, der es möglich macht, Anwendungsbedingungen zu reproduzieren, der auf jede Art von Drehvorrichtung anpassbar ist, und der zuverlässige und wiederholbare Messungen bereitstellt.The present invention aims to provide a test stand for measuring the starting friction torque of a rotary device, and more particularly a suspension bearing unit, which makes it possible to adopt application conditions which is adaptable to any type of turning device and which provides reliable and repeatable measurements.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Prüfstand zum Messen des Anlaufreibmoments einer Drehvorrichtung, der eine Prüfkammer, ein Antriebsmittel, eine Messeinheit, die mit einem Sensor zum Messen des Reibmoments ausgestattet ist, eine erste Haltevorrichtung, die drehbar mit dem Antriebsmittel gekoppelt und dazu gedacht ist, an einem ersten drehbaren Element einer Drehvorrichtung, die in der Prüfkammer angeordnet ist, gesichert zu werden, und eine zweite Haltevorrichtung aufweist, die mit der Messeinheit gekoppelt und dazu gedacht ist, an einem zweiten Element der Drehvorrichtung gesichert zu werden.The invention relates to a test rig for measuring the starting friction torque of a rotating device comprising a test chamber, a drive means, a measuring unit equipped with a sensor for measuring the friction torque, a first holding device which is rotatably coupled to the drive means and intended to to be secured to a first rotatable member of a rotary device disposed in the test chamber, and a second holder coupled to the measuring unit and intended to be secured to a second member of the rotary device.
Gemäß der Erfindung weist das Antriebsmittel einen Motor, der eine Drehplatte in Rotation um eine Achse versetzt, wobei die Drehplatte drehbar mit einer Drehwelle gekoppelt ist, die sich aus dem Motor erstreckt, und ein mechanisches Betätigungsmittel auf, das drehbar mit der ersten Haltevorrichtung gekoppelt ist. Das Antriebsmittel weist auch ein elastisch verformbares Kopplungselement auf, das mit einem elastisch verformbaren Körper zwischen einem ersten Abschnitt, der mit der Drehplatte gekoppelt ist, und einem zweiten Abschnitt, der mit dem mechanischen Betätigungsmittel gekoppelt ist, vorgesehen ist.According to the invention, the drive means comprises a motor which rotates a rotary plate about an axis, the rotary plate being rotatably coupled to a rotary shaft extending from the motor, and a mechanical actuating means rotatably coupled to the first holding device , The drive means also includes an elastically deformable coupling member provided with an elastically deformable body between a first portion coupled to the rotary plate and a second portion coupled to the mechanical actuating means.
Gemäß anderen Merkmalen der Erfindung, die vorteilhaft aber nicht zwingend sind, einzeln oder in Kombination betrachtet:
- - Das mechanische Betätigungsmittel weist eine Kurbel auf, die mit einem ersten Ende drehbar mit der ersten Haltevorrichtung gekoppelt ist.
- - Das elastisch verformbare Kopplungselement ist eine längliche Feder, die einen Mittelabschnitt hat, der mit Federwindungen ausgestattet ist, wobei sich der Mittelabschnitt zwischen dem ersten Ende, das mit der Drehplatte gekoppelt ist, und dem zweiten Ende, das mit einem freien Ende der Kurbel gekoppelt ist, erstreckt.
- - Das erste Ende der länglichen Feder hat eine Hakenform, die um einen auskragenden Zylinder, der an der Drehplatte gesichert ist, angeordnet ist.
- - Das zweite Ende der länglichen Feder hat eine Hakenform, die um einen auskragenden Zylinder, der an der Kurbel gesichert ist, angeordnet ist.
- - Das mechanische Betätigungsmittel weist auch eine Betätigungsplatte einer Achse auf, die mit der Achse der Drehplatte zusammenfällt, wobei die Betätigungsplatte und die Drehplatte drehbar über das elastisch verformbare Kopplungselement gekoppelt sind.
- - Das mechanische Betätigungsmittel weist auch eine Stange auf, die einen länglichen Körper hat, der sich zwischen einem ersten Ende, das mit der Betätigungsplatte in einer Drehverbindung gekoppelt ist, und einem zweiten Ende, das mit einem freien Ende der Kurbel in einer Drehverbindung gekoppelt ist, erstreckt.
- - Das elastisch verformbare Element ist eine Torsionsfeder, die ein erstes Ende, das an der Drehplatte gesichert ist, und ein zweites Ende aufweist, das an der Betätigungsplatte gesichert ist.
- - Die Drehplatte weist einen Führungsabschnitt auf, der in der Richtung der Betätigungsplatte auskragt, wobei ein Teil der Torsionsfeder um den Abschnitt angeordnet ist.
- - Die Betätigungsplatte weist einen Führungsabschnitt auf, der in der Richtung der Drehplatte auskragt, wobei ein Teil der Torsionsfeder um den Abschnitt angeordnet ist.
- - Die Betätigungsplatte und die Drehplatte weisen eine Durchgangsöffnung und einen ausgesparten Bereich auf, die derart verbunden sind, dass ein Stift darin untergebracht werden kann, um die Platten sicher drehbar zu koppeln.
According to other features of the invention, which are advantageous but not mandatory, considered individually or in combination: - - The mechanical actuating means has a crank, which is rotatably coupled to a first end with the first holding device.
- The elastically deformable coupling element is an elongate spring having a central portion provided with spring coils, the central portion being coupled between the first end coupled to the rotary plate and the second end coupled to a free end of the crank is, extends.
- - The first end of the elongated spring has a hook shape, which is arranged around a cantilevered cylinder which is secured to the rotary plate.
- - The second end of the elongated spring has a hook shape, which is arranged around a cantilevered cylinder which is secured to the crank.
- The mechanical actuating means also has an actuating plate of an axis which coincides with the axis of the rotary plate, wherein the actuating plate and the rotary plate are rotatably coupled via the elastically deformable coupling element.
- The mechanical actuating means also includes a rod having an elongated body coupled in rotation between a first end coupled to the actuating plate in a pivotal connection and a second end coupled to a free end of the crank , extends.
- The elastically deformable element is a torsion spring having a first end secured to the rotating plate and a second end secured to the actuating plate.
- - The rotary plate has a guide portion which projects in the direction of the actuating plate, wherein a part of the torsion spring is arranged around the portion.
- - The actuator plate has a guide portion which projects in the direction of the rotary plate, wherein a part of the torsion spring is arranged around the portion.
- - The actuator plate and the rotary plate have a through hole and a recessed area, which are connected such that a pin can be accommodated therein to securely rotatably couple the plates.
Figurenlistelist of figures
Die Erfindung wird beim Lesen der folgenden Beschreibung, die lediglich als nicht limitierendes Beispiel gegeben ist, besser verstanden werden.The invention will be better understood upon reading the following description given purely by way of non-limiting example.
Die Beschreibung ist mit Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen gegeben, in denen:
- 1 eine Vorderansicht eines Prüfstands für eine Aufhängungslagereinheit gemäß der Erfindung ist;
- 2 eine perspektivische Seitenansicht des Prüfstands von 1 ist;
- 3 eine detaillierte Ansicht einer Aufhängungslagereinheit in dem Prüfstand von 1 im axialen Schnitt ist;
- 4 eine perspektivische Detailansicht eines Antriebsmittels für den Prüfstand von 1 ist;
- 5 eine perspektivische Detailansicht eines Antriebsmittels ist, mit dem der Prüfstand von 1 in einer ersten Ausführungsform und in einer ersten Ausgestaltung ausgestattet ist;
- 6 eine perspektivische Detailansicht des Antriebsmittels von 5 in einer zweiten Ausgestaltung ist;
- 7 eine Querschnittsdetailansicht eines Antriebsmittels ist, mit dem der Prüfstand von 1 in einer zweiten Ausführungsform und in einer ersten Ausgestaltung ausgestattet ist; und
- 8 eine Querschnittsdetailansicht des Antriebsmittels von 7 in einer zweiten Ausgestaltung ist.
The description is given with reference to the attached drawings, in which: - 1 is a front view of a test bed for a suspension bearing unit according to the invention;
- 2 a perspective side view of the test bench of 1 is;
- 3 a detailed view of a suspension bearing unit in the test of 1 in axial section;
- 4 a detailed perspective view of a drive means for the test of 1 is;
- 5 is a detailed perspective view of a drive means with which the test stand of 1 in a first embodiment and in a first embodiment;
- 6 a detailed perspective view of the drive means of 5 in a second embodiment;
- 7 is a cross-sectional detail view of a drive means, with the test stand of 1 in a second embodiment and in a first embodiment; and
- 8th a cross-sectional detail view of the drive means of 7 in a second embodiment.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
1 und 2 stellen einen Prüfstand, mit dem Gesamtbezugszeichen 1, zum Messen des Reibmoments einer Drehvorrichtung 2, in diesem Fall einer Aufhängungslagereinheit, dar. Aus Gründen der Klarheit der Beschreibung und der Figuren ist der Prüfstand 1 nicht mit dem feststehenden Rahmen, der ihn trägt und ihn an dem Boden sichert, dargestellt. 1 and 2 put a test bench, with the overall reference 1 , for measuring the friction torque of a rotating device 2 , in this case a suspension bearing unit. For the sake of clarity of the description and the figures, the test bench is 1 not with the fixed frame that carries it and secures it to the ground.
Der Prüfstand 1 weist eine erste, untere Platte 3 auf. Diese erste Platte 3 erstreckt sich an einer horizontalen Ebene und ist an dem Rahmen des Prüfstands 1 befestigt und gesichert.The test bench 1 has a first, lower plate 3 on. This first record 3 extends on a horizontal plane and is on the frame of the test bench 1 attached and secured.
Der Prüfstand 1 weist eine zweite Platte 4 auf. Diese zweite Platte 4 erstreckt sich an einer horizontalen Ebene parallel zu der ersten Platte 3 und ist in Translation bezüglich der ersten Platte 3 bewegbar.The test bench 1 has a second plate 4 on. This second plate 4 extends on a horizontal plane parallel to the first plate 3 and is in translation with respect to the first plate 3 movable.
Der Prüfstand 1 weist vier rohrförmige Führungen 5 auf, die an der ersten Platte 3 und an einer dritten, oberen Platte 7 gesichert sind, die gleichermaßen feststehend und an dem Rahmen gesichert ist. Die rohrförmigen Führungen 5 erstrecken sich jeweils zwischen der feststehenden ersten, unteren Platte 3 und der feststehenden dritten, oberen Platte 7 entlang einer Achse senkrecht zu den Platten 3, 4 und 7. Die rohrförmigen Führungen 5 laufen durch die bewegbare zweite Platte 4 und jede bildet eine Führung für die Translationsbewegung der Platte 4.The test bench 1 has four tubular guides 5 on that at the first plate 3 and on a third, upper plate 7 are secured, which is equally fixed and secured to the frame. The tubular guides 5 each extend between the fixed first, lower plate 3 and the fixed third, upper plate 7 along an axis perpendicular to the plates 3 . 4 and 7 , The tubular guides 5 run through the movable second plate 4 and each forms a guide for translational movement of the plate 4 ,
Der Prüfstand 1 weist auch einen Bewegungsübertragungsmechanismus 6, in diesem Fall der bekannten Schraubenart 8, auf, der die Translationsbewegung der zweiten Platte 4 sicherstellt. Der Übertragungsmechanismus 6 ist vorteilhafterweise an der dritten Platte 7 befestigt. Die zweite Platte 4 ist in Translation zwischen der ersten Platte 3 und der dritten Platte 7 bewegbar.The test bench 1 also has a motion transmission mechanism 6 , in this case the well-known type of screw 8th , on which the translational movement of the second plate 4 ensures. The transmission mechanism 6 is advantageously on the third plate 7 attached. The second plate 4 is in translation between the first plate 3 and the third plate 7 movable.
Der Prüfstand 1 weist eine Prüfkammer 9 auf, die zwischen der feststehenden ersten Platte 3 und der zweiten Platte 4, die in Translation bewegbar ist, definiert ist. Die Aufhängungslagereinheit 2, die dazu gedacht ist, in dem Prüfstand 1 geprüft zu werden, ist in der Prüfkammer 9 untergebracht.The test bench 1 has a test chamber 9 on that between the fixed first plate 3 and the second plate 4 , which is movable in translation, is defined. The suspension bearing unit 2 , which is meant to be in the test bench 1 Being tested is in the test chamber 9 accommodated.
Die zweite Platte 4 ist in Translation bewegbar, um eine axiale Last auf die Aufhängungslagereinheit 2, die in dem Prüfstand 1 geprüft wird, anzulegen, wie unten detaillierter erklärt werden wird. Die zweite Platte 4 bleibt während der Prüfungen feststehend und wird nur in Translationsbewegung während der Phasen des Konfigurierens und Anpassens der Prüfbedingungen versetzt.The second plate 4 is translatable to apply an axial load to the suspension bearing unit 2 in the test bench 1 is checked, as will be explained in more detail below. The second plate 4 remains stationary during the tests and is only offset in translational motion during the phases of configuring and adjusting the test conditions.
Vorteilhafterweise weisen die erste und die zweite Platte 3, 4 jeweils eine Dicke von thermisch isolierendem Material 3-1, 4-1 jeweils an ihren inneren Flächen in der Prüfkammer 9 auf.Advantageously, the first and the second plate 3 . 4 each a thickness of thermally insulating material 3-1 . 4-1 each at their inner surfaces in the test chamber 9 on.
Gemäß einer Variante, die nicht dargestellt ist, weist der Prüfstand 1 einen Tragrahmen mit seitlichen Wänden auf, die gleichermaßen mit einer Dicke von thermisch isolierendem Material an ihren inneren Flächen in der Prüfkammer 9 bedeckt sind. Die Prüfkammer 9 ist somit thermisch isoliert. Vorteilhafterweise kann der Prüfstand auch ein Mittel (nicht dargestellt) zur Temperaturregulierung in der Prüfkammer 9 aufweisen, um die Temperatur der Prüfungen zu regulieren, um die Anwendungsbedingungen zu reproduzieren. Es ist auch möglich, ein Mittel zum Überwachen der relativen Feuchtigkeit in der Prüfkammer 9 bereitzustellen.According to a variant, which is not shown, the test bench 1 a support frame with side walls that are equally thick with a thermally insulating material on their inner surfaces in the test chamber 9 are covered. The test chamber 9 is thus thermally insulated. Advantageously, the test stand may also include means (not shown) for temperature regulation in the test chamber 9 to regulate the temperature of the tests to reproduce the conditions of use. It is also possible to have means for monitoring the relative humidity in the test chamber 9 provide.
Der Prüfstand 1 weist ein Antriebsmittel 10, das an der feststehenden ersten, unteren Platte 3 gesichert ist, und eine erste, untere Haltevorrichtung 11 auf, die drehbar mit dem Antriebsmittel 10 gekoppelt ist. Der Prüfstand 1 weist auch eine Messeinheit 12, die an der zweiten, oberen Platte 4 gesichert ist, die in Translation bewegbar ist, und eine zweite, obere Haltevorrichtung 13 auf, die mit der Messeinheit 12 gekoppelt ist. Die Aufhängungslagereinheit 2, die dazu gedacht ist, in dem Prüfstand 1 geprüft zu werden, ist mit der ersten Haltevorrichtung 11 an einer Seite und der zweiten Haltevorrichtung 13 an der anderen Seite gekoppelt.The test bench 1 has a drive means 10 attached to the fixed first, lower plate 3 is secured, and a first, lower holding device 11 on, which is rotatable with the drive means 10 is coupled. The test bench 1 also has a measurement unit 12 at the second, upper plate 4 is secured, which is movable in translation, and a second, upper holding device 13 on that with the measurement unit 12 is coupled. The suspension bearing unit 2 , which is meant to be in the test bench 1 being tested is with the first fixture 11 on one side and the second holding device 13 coupled on the other side.
3 stellt die Aufhängungslagereinheit 2 dar, die in der Prüfkammer des Prüfstands 1 befestigt ist. Die Aufhängungslagereinheit 2, die hier in dieser Ausführungsform dargestellt ist, ist von der MacPherson-Art („MacPherson-Aufhängungslagereinheit“ oder „MSBU“). 3 represents the suspension bearing unit 2 in the test chamber of the test bench 1 is attached. The suspension bearing unit 2 shown here in this embodiment is of the MacPherson type ("MacPherson Suspension Bearing Unit" or "MSBU").
Die Aufhängungslagereinheit 2 weist ein einzelnes Schrägkontakt-Wälzlager 14, eine drehbare untere Schale 15 und eine obere Schale 16 auf. Die Aufhängungslagereinheit 2 und die einzelnen Elemente davon haben eine achsensymmetrische Gesamtform, um eine Mittelachse X2. Die Schalen 15 und 16 beschränken zwischen einander ein inneres Gehäuse, in dem das Wälzlager 14 untergebracht ist. Die Aufhängungslagereinheit 2 kann vorteilhafterweise äußere und/oder innere Dichtmittel zum Sicherstellen der Dichtheit des Wälzlagers bezüglich einer Außenverschmutzung aufweisen.The suspension bearing unit 2 has a single angular contact roller bearing 14 , a rotatable lower shell 15 and an upper shell 16 on. The suspension bearing unit 2 and the individual elements thereof have an axisymmetric overall shape about a central axis X2 , The bowls 15 and 16 restrict between each other an inner housing in which the rolling bearing 14 is housed. The suspension bearing unit 2 may advantageously comprise outer and / or inner sealing means for ensuring the tightness of the rolling bearing with respect to external contamination.
In der vorliegenden Ausführungsform weist das Wälzlager 14 einen Innenring, einen Außenring und eine Reihe von Schrägkontakt- Wälzkörpern, in diesem Fall Kugeln, auf, die zwischen den Ringen (ohne Bezugszeichen) angeordnet sind. Das Wälzlager 14 ist vorzugsweise eine Schrägkontakt-Wälzlager, um die Kräfte und Reibung in der Aufhängungslagereinheit 2 im Einsatz zu beschränken.In the present embodiment, the rolling bearing 14 an inner ring, an outer ring and a series of angular contact rolling elements, in this case balls, disposed between the rings (not numbered). The rolling bearing 14 Preferably, an angular contact roller bearing is the forces and friction in the suspension bearing unit 2 to be limited in use.
Die untere Schale 15 ist um die Achse X2 und bezüglich der oberen Schale 16 drehbar. Die untere Schale 15 ist ringförmig und weist einen rohrförmigen Mittelabschnitt und einen radialen Abschnitt auf, der sich von dem rohrförmigen Abschnitt hin zu der Außenseite erstreckt. Die untere Schale 15 bildet eine untere Haltevorrichtung für das Wälzlager an einer ersten, oberen axialen Seite und bildet eine Haltevorrichtung, die mit einer Federbeinfeder eines Fahrzeugs an einer zweiten, unteren axialen Seite zusammenwirken kann.The lower shell 15 is around the axis X2 and with respect to the upper shell 16 rotatable. The lower shell 15 is annular and has a tubular central portion and a radial portion extending from the tubular portion to the outside. The lower shell 15 forms a lower holding device for the rolling bearing on a first, upper axial side and forms a holding device which can cooperate with a strut spring of a vehicle on a second, lower axial side.
In der dargestellten Ausführungsform weist die erste Haltevorrichtung 11 des Prüfstands 1 eine Trägersäule 17 auf, die sich entlang einer Achse X17 erstreckt, die in einem Winkel A17 bezüglich der Achse X2 der Aufhängungslagereinheit 2 geneigt ist. Die Trägersäule 17 weist ein erstes, unteres Ende 17-1, das mit dem Antriebsmittel 10 gekoppelt ist, welches unten beschrieben werden wird, und ein zweites, oberes Ende 17-2 auf, das mit einem ersten Anpassungsmittel 18 ausgestattet ist, das in der Form mit der unteren Fläche der unteren Schale 15 übereinstimmt. Das erste Anpassungsmittel 18 der Trägersäule 17 macht es möglich, die strukturellen und mechanischen Eigenschaften einer Federbeinfeder eines Kraftfahrzeugs zu reproduzieren. Das erste Anpassungsmittel 18 ist an der Trägersäule 17 über zumindest eine Befestigungsschraube 19 gesichert. Das erste Anpassungsmittel 18 kann somit einfach an der Trägersäule 17 befestigt oder von dieser entfernt werden, insbesondere wenn es durch ein erstes Anpassungsmittel mit einer unterschiedlichen Form, die für ein unterschiedliches geprüftes Aufhängungslagermittel geeignet ist, ersetzt wird. Alternativ kann die Trägersäule mit einem Federbein ersetzt werden, das an seinem zweiten Ende mit einer Feder ausgestattet ist, die dazu gedacht ist, gegen eine Lagerfläche der ersten Schale der Aufhängungslagereinheit anzuliegen.In the illustrated embodiment, the first holding device 11 the test bench 1 a support column 17 on, extending along an axis X17 extends, which at an angle A17 with respect to the axis X2 the suspension bearing unit 2 is inclined. The support column 17 has a first, lower end 17-1 that with the drive means 10 coupled, which will be described below, and a second, upper end 17 - 2 on top of that, with an initial adjustment agent 18 that is in the form with the lower surface of the lower shell 15 matches. The first adaptation means 18 the support column 17 makes it possible to reproduce the structural and mechanical properties of a strut spring of a motor vehicle. The first adaptation means 18 is at the support column 17 over at least one fastening screw 19 secured. The first adaptation means 18 can thus easily on the support column 17 be attached or removed, in particular if it is replaced by a first adjustment means with a different shape, which is suitable for a different tested suspension bearing means. Alternatively, the support column may be replaced with a strut equipped at its second end with a spring intended to abut against a bearing surface of the first shell of the suspension bearing unit.
Die obere Schale 16 ist ringförmig um die Achse X2 und bildet eine obere Abstützung für das Wälzlager 14. Die obere Schale 16 ist allgemein in einer Aufhängungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs feststehend, wobei die obere Schale 16 an dem Chassis des Fahrzeugs gesichert ist. Die Aufhängungslagereinheit 2 ist in dem Prüfstand 1 derart befestigt, dass die obere Schale 16 nicht feststehend ist und ein Reibmoment, das durch die oszillierende Drehbewegung der unteren Schale 15 verursacht wird, übertragen kann.The upper shell 16 is annular around the axis X2 and forms an upper support for the rolling bearing 14 , The upper shell 16 is generally fixed in a suspension device of a motor vehicle, wherein the upper shell 16 secured to the chassis of the vehicle. The suspension bearing unit 2 is in the test bench 1 fastened so that the upper shell 16 is not fixed and a frictional torque caused by the oscillating rotational movement of the lower shell 15 is caused, can transmit.
In der dargestellten Ausführungsform weist die zweite Haltevorrichtung 13 des Prüfstands 1 eine Welle 20 auf, die mit einem ersten, unteren Ende 20-1, das mit der oberen Schale 16 der Aufhängungslagereinheit 2 gekoppelt ist, und mit einem zweiten, oberen Ende (nicht dargestellt) ausgestattet ist, das mit der Messeinheit 12, und insbesondere mit dem Momentensensor (nicht dargestellt), der in die Messeinheit 12 integriert ist, gekoppelt ist. Die zweite Haltevorrichtung 13 weist auch ein zweites Anpassungselement 21 auf, das an der oberen Schale 16 gesichert ist, wobei das zweite Anpassungselement 21 mit dem ersten Ende 20-1 der Welle 20 über eine Drehverbindung 22 gekoppelt ist. Somit ist die Kopplung zwischen der Welle 20 und der Aufhängungslagereinheit 2 auf jede Art von geprüfter Lagereinheit und Neigung der Trägersäule 17 anpassbar.In the illustrated embodiment, the second holding device 13 the test bench 1 a wave 20 on that with a first, lower end 20 - 1 that with the upper shell 16 the suspension bearing unit 2 is coupled, and with a second, upper end (not shown) is equipped with the measuring unit 12 , and in particular with the moment sensor (not shown) inserted into the measuring unit 12 is integrated, is coupled. The second holding device 13 also has a second adjustment element 21 on, that on the upper shell 16 is secured, wherein the second adjustment element 21 with the first end 20 - 1 the wave 20 via a rotary joint 22 is coupled. Thus, the coupling between the shaft 20 and the suspension bearing unit 2 on any type of tested bearing unit and inclination of the support column 17 customizable.
Vorteilhafterweise kann das zweite Anpassungselement 21 einen unteren Abschnitt 21-1, der an der oberen Schale 16 gesichert ist, und einen oberen Abschnitt 21-2 aufweisen, der mit dem ersten Ende 20-1 der Welle 20 über die Drehverbindung 22 gekoppelt ist, wobei die zwei Abschnitte 21-1 und 21-2 aneinander durch eine Befestigungsschraube 21-3 gesichert sind. Der untere Abschnitt 21-1 des zweiten Anpassungsmittels 21 kann somit einfach an dem oberen Abschnitt 21-2, und somit der Welle 20, befestigt oder von diesem entfernt werden, insbesondere wenn es durch ein zweites Anpassungsmittel mit einer unterschiedlichen Form, die für eine unterschiedliche geprüfte Aufhängungslagereinheit geeignet ist, ersetzt wird.Advantageously, the second adaptation element 21 a lower section 21 - 1 that is on the upper shell 16 is secured, and an upper section 21 - 2 have that with the first end 20 - 1 the wave 20 over the slewing connection 22 coupled, the two sections 21-1 and 21-2 to each other by a fastening screw 21-3 are secured. The lower section 21-1 of the second adaptation means 21 can thus easily at the top section 21-2 , and thus the wave 20 , be attached or removed, in particular if it is replaced by a second adjustment means having a different shape, which is suitable for a different tested suspension bearing unit.
Alternativ kann die Aufhängungslagereinheit eine unterschiedliche strukturelle Ausgestaltung haben, wobei der Prüfstand 1 gemäß der Erfindung dazu ausgebildet ist, jede Art von Aufhängungslagereinheit aufzunehmen und zu prüfen. Insbesondere ist alles, was nötig ist, das zweite Ende 17-2 der Trägersäule 17 mit einem ersten Anpassungselement, das eine untere Schale hat, und/oder das erste Ende 20-1 der Welle 20 mit einem zweiten Anpassungselement auszustatten, das eine obere Schale hat, wobei die Schalen mit diesen Elementen der zu prüfenden Aufhängungslagereinheit gekoppelt werden können.Alternatively, the suspension bearing unit may have a different structural configuration, wherein the test bench 1 according to the invention is adapted to receive and test each type of suspension bearing unit. In particular, all that is needed is the second end 17-2 the support column 17 with a first adjustment element having a lower shell and / or the first end 20-1 the wave 20 to equip with a second adjustment element having an upper shell, wherein the shells can be coupled with these elements of the suspension bearing unit to be tested.
Die erste Haltevorrichtung 11 weist die Trägersäule 17 auf, die ein erstes Ende 17-1 hat, das mit dem Antriebsmittel 10 gekoppelt ist, wie in 4 dargestellt ist.The first holding device 11 indicates the support column 17 on, which is a first end 17-1 did that with the drive means 10 coupled, as in 4 is shown.
Die erste Haltevorrichtung 11 weist eine Führung 23 auf, mit der das erste Ende 17-1 der Trägersäule 17 über ein Kopplungselement 24 gekoppelt ist, das eine Drehverbindung 25 hat. Die Führung 23 weist zwei Querschienen 23-1 und 23-2 auf, wobei das Kopplungselement 24 auskragende Abschnitte aufweist, die mit den Schienen 23-1, 23-2 zusammenwirken können. Sobald das Kopplungselement 24 an den Schienen 23-1, 23-2 der Führung 23 positioniert ist, wird das Kopplungselement 24 in dieser gewünschten Position durch Befestigungsmittel (nicht dargestellt) befestigt, beispielsweise Schrauben, Klemmmittel oder irgendein anderes temporäres Befestigungsmittel. Die Säule 17 ist somit mit der Führung 23 gekoppelt, sodass ein Neigungswinkel der Säule 17 bezüglich der Aufhängungslagereinheit 2 einerseits und der Führung 23 andererseits definiert werden kann.The first holding device 11 has a guide 23 on, with the first end 17-1 the support column 17 via a coupling element 24 coupled, which is a rotary joint 25 Has. The leadership 23 has two cross rails 23-1 and 23-2 on, wherein the coupling element 24 projecting sections that coincide with the rails 23-1 . 23-2 can interact. As soon as that coupling element 24 on the rails 23-1 . 23-2 the leadership 23 is positioned, the coupling element becomes 24 fastened in this desired position by fastening means (not shown), for example screws, clamping means or any other temporary fastening means. The pillar 17 is thus with the leadership 23 coupled, so that an inclination angle of the column 17 with respect to the suspension bearing unit 2 on the one hand and the guide 23 on the other hand can be defined.
Die erste Haltevorrichtung 11 weist auch eine Trägerplatte 26 auf, die drehbar mit dem Antriebsmittel 10 gekoppelt ist. Die Führung 23 ist an der Trägerplatte 26 durch geeignete Mittel, beispielsweise Befestigungsschrauben, gesichert, um sich damit als eines zu bewegen. Die Säule 17 ist somit mit dem Antriebsmittel 10 über das Kopplungselement 24, das an der Führung 23 befestigt ist, was sicherstellt, dass die Säule 17 geneigt ist, und über die Trägerplatte 26 gekoppelt.The first holding device 11 also has a support plate 26 on, which is rotatable with the drive means 10 is coupled. The leadership 23 is on the carrier plate 26 secured by suitable means, such as fastening screws, so as to move as one. The pillar 17 is thus with the drive means 10 over the coupling element 24 that at the lead 23 attached, which ensures that the column 17 is inclined, and over the support plate 26 coupled.
Die gesamte erste Haltevorrichtung 11 ist an der festen unteren Platte 3 des Prüfstands befestigt. Die Trägerplatte 26 wird durch das Antriebsmittel 10 über eine Welle (nicht dargestellt), die durch eine Öffnung, die in der Platte 3 vorgesehen ist, durchläuft, angetrieben. The entire first holding device 11 is at the fixed bottom plate 3 attached to the test bench. The carrier plate 26 is by the drive means 10 via a shaft (not shown) passing through an opening in the plate 3 is provided, passes, driven.
5 und 6 stellen das Antriebsmittel 10 gemäß einer ersten Ausführungsform dar. 5 stellt das Antriebsmittel 10 in einer ersten Befestigungsausgestaltung dar und wird mit 10-1 in dem Rest der Beschreibung bezeichnet werden, und 6 stellt das Antriebsmittel 10 in einer zweiten Befestigungsausgestaltung dar und wird mit 10-2 bezeichnet werden. 5 and 6 make the drive means 10 according to a first embodiment. 5 provides the drive means 10 in a first mounting configuration and is with 10-1 in the rest of the description, and 6 provides the drive means 10 in a second mounting configuration and is with 10-2 be designated.
Gemäß einer ersten Ausführungsform des Antriebsmittels 10-1 in einer ersten Befestigungsausgestaltung weist das Antriebsmittel 10-1 einen Motor 27 auf, der eine Antriebsplatte 28 in Rotation um eine Rotationsachse X28 versetzt. Die Antriebsplatte 28 ist an dem Peripherierand ihrer oberen Fläche mit einem Zylinder 29 ausgestattet, der sich parallel zu der Rotationsachse der Antriebsplatte 28 erstreckt.According to a first embodiment of the drive means 10-1 in a first mounting configuration, the drive means 10-1 has a motor 27 which rotates a drive plate 28 about an axis of rotation X28. The drive plate 28 is provided at the peripheral edge of its upper surface with a cylinder 29 extending parallel to the axis of rotation of the drive plate 28.
Das Antriebsmittel 10-1 weist auch eine Kurbel 30 auf, deren erstes Ende 30-1 drehbar mit der Trägerplatte 26, insbesondere über eine Welle (nicht dargestellt), die durch die feststehende erste Platte 3 verläuft, gekoppelt ist. Die Kurbel 30 weist ein zweites Ende 30-2 auf, das mit einem Zylinder 31 ausgestattet ist, der sich parallel zu der Rotationsachse der Antriebsplatte 28 erstreckt.The drive means 10-1 also has a crank 30, the first end 30-1 of which is rotatably coupled to the carrier plate 26, in particular via a shaft (not shown) passing through the fixed first plate 3. The crank 30 has a second end 30-2 provided with a cylinder 31 extending parallel to the axis of rotation of the drive plate 28.
Gemäß der Erfindung weist das Antriebsmittel 10-1 ein elastisch verformbares Kopplungsmittel auf, das sich zwischen der Kurbel 30 und der Antriebsplatte 28 erstreckt.According to the invention, the drive means 10-1 comprises an elastically deformable coupling means extending between the crank 30 and the drive plate 28.
In der dargestellten Ausführungsform ist das elastisch verformbare Kopplungselement eine längliche Feder 32, die einen Mittelabschnitt 32-1 aufweist, der mit Federwindungen ausgestattet ist, wobei sich der Mittelabschnitt 32-1 zwischen einem ersten Ende 32-2 und einem zweiten Ende 32-3 erstreckt. Das erste Ende 32-2 hat vorteilhafterweise eine Hakenform, die die äußere Fläche des Zylinders 29, der an der Antriebsplatte 28 vorgesehen ist, umgeben kann. An der gegenüberliegenden Seite der Feder hat das zweite Ende 32-3 in ähnlicher Weise vorteilhafterweise eine Hakenform, die die äußere Fläche des Zylinders 31, der an dem zweiten Ende 30-2 der Kurbel 30 vorgesehen ist, umgeben kann.In the illustrated embodiment, the elastically deformable coupling element is an elongate spring 32 having a central portion 32-1 provided with spring coils, the central portion 32-1 extending between a first end 32-2 and a second end 32-3 , The first end 32-2 advantageously has a hook shape which can surround the outer surface of the cylinder 29 provided on the drive plate 28. Similarly, on the opposite side of the spring, the second end 32-3 advantageously has a hook shape which can surround the outer surface of the cylinder 31 provided at the second end 30-2 of the crank 30.
Dank der Erfindung ist der Motor 27, der durch die Antriebsplatte 28 überragt wird, mit der Kurbel 30 über die längliche Feder 32 gekoppelt, die ein elastisch verformbares Kopplungselement bildet. Da die Feder 30 drehbar mit der unteren Schale 15 der Aufhängungslagereinheit 2 gekoppelt ist, die in der Prüfkammer 9 über die erste Haltevorrichtung 11 angeordnet ist, ist der Motor 27, der durch die Antriebsplatte 28 überragt wird, somit mit der unteren Schale 15 über die längliche Feder 32 gekoppelt.Thanks to the invention, the engine 27 that by the drive plate 28 is towered over, with the crank 30 over the elongated spring 32 coupled, which forms an elastically deformable coupling element. Because the spring 30 rotatable with the lower shell 15 the suspension bearing unit 2 coupled in the test chamber 9 over the first holding device 11 is arranged, is the engine 27 that by the drive plate 28 is towered over, thus with the lower shell 15 over the elongated spring 32 coupled.
Die erste Ausführungsform des Antriebsmittels 10-1 in einer ersten Befestigungsausgestaltung macht es möglich, eine Messung des Anlaufreibmoments der Aufhängungslagereinheit 2, die in der Messkammer 9 des Prüfstands 1 geprüft wird, vorzunehmen.The first embodiment of the drive means 10-1 in a first mounting configuration makes it possible to make a measurement of the starting friction torque of the suspension bearing unit 2, which is checked in the measuring chamber 9 of the test bench 1.
Wenn der Motor 27 angeschaltet ist, treibt er die Antriebsplatte 28 in einer Drehbewegung um die Achse X28 an. Der Zylinder 29, und dementsprechend die Position des ersten Endes 32-2 der länglichen Feder 32, ist an der Antriebsplatte 28 derart positioniert, dass die längliche Feder 32 durch den Beginn der Drehbewegung der Antriebsplatte 28 gestreckt wird. Das erste Ende 32-2 der länglichen Feder 32 folgt dem Beginn der Drehbewegung der Antriebsplatte 28 über den Zylinder 29, was dann eine Art von Drehverbindung bildet. In Antwort darauf wird die Kurbel 30 einer Spannung unterworfen, die durch die längliche Feder 32 über den Zylinder 31 ausgeübt wird.When the motor 27 is turned on, it drives the drive plate 28 in a rotational movement about the axis X28. The cylinder 29, and accordingly the position of the first end 32-2 of the elongate spring 32, is positioned on the drive plate 28 such that the elongate spring 32 is stretched by the onset of rotational movement of the drive plate 28. The first end 32-2 of the elongate spring 32 follows the beginning of the rotational movement of the drive plate 28 via the cylinder 29, which then forms a type of rotary connection. In response, the crank 30 is subjected to a tension exerted by the elongate spring 32 via the cylinder 31.
Jedoch wirken die innere Reibungskräfte der Lagereinheit 2 zwischen der unteren Schale 15 und der oberen Schale 16 der Spannung entgegen, der die Kurbel 30 unterworfen ist, und blockieren sie somit. Der gewundene Mittelabschnitt 32-1 der länglichen Feder 32 wird somit zwischen der Antriebsplatte 28 und der Kurbel 30 gestreckt.However, the internal frictional forces of the bearing unit 2 between the lower shell 15 and the upper shell 16 counteract the tension to which the crank 30 is subjected and thus block it. The tortuous center portion 32-1 of the elongate spring 32 is thus stretched between the drive plate 28 and the crank 30.
Wenn die Drehbewegung der Antriebsplatte 28 ein ausreichendes Strecken der länglichen Feder 32 verursacht hat, überschreitet die Spannung, die durch die Feder auf die Kurbel 30 ausgeübt wird, einen Schwellwert und überwindet die Reibung der Aufhängungslagereinheit 2, die ihr entgegenwirkt. Der Mittelabschnitt 32-1 der länglichen Feder 32 wird dann komprimiert und treibt in seiner Rückkehrbewegung die Kurbel 30 über den Zylinder 31 an, was dann eine Drehverbindung bildet. Die Kurbel 30 wird durch die längliche Feder 32 in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Hooke's Gesetz der Feder gezogen. Die Last, die auf die Kurbel ausgeübt wird, ist linear und ist genau durch die Feder 32 gesteuert.When the rotational movement of the drive plate 28 has caused a sufficient stretching of the elongated spring 32, the tension exerted by the spring on the crank 30 exceeds a threshold and overcomes the friction of the suspension bearing unit 2, which counteracts her. The central portion 32-1 of the elongate spring 32 is then compressed and in its return movement drives the crank 30 via the cylinder 31, which then forms a pivotal connection. The crank 30 is pulled by the elongated spring 32 in accordance with the predetermined Hooke's law of the spring. The load exerted on the crank is linear and is precisely controlled by the spring 32.
Die untere Schale 15 der Aufhängungslagereinheit 2 wird in Rotation durch die Betätigung der Kurbel 30 über die erste Haltevorrichtung 11 versetzt. Das Anlaufreibmoment zwischen der unteren Schale 15, die somit betätigt wird, und der oberen Schale 16 verursacht eine Mikro-Drehbewegung der oberen Schale 16. Diese Bewegung wird auf die Welle 20 übertragen und dementsprechend auf den Momentenmesssensor in der Messeinheit 12. Die zeitliche Messung des Reibmoments, die durch den Momentensensor vorgenommen wird, macht es möglich, das Anlaufreibmoment der Aufhängungslagereinheit 2 genau zu bestimmen.The lower shell 15 the suspension bearing unit 2 is in rotation by the operation of the crank 30 over the first holding device 11 added. The starting friction moment between the lower shell 15 which is thus actuated, and the upper shell 16 causes a micro-rotation of the upper shell 16 , This movement is on the shaft 20 transmitted and accordingly to the torque measuring sensor in the measuring unit 12 , The temporal measurement of the friction torque made by the torque sensor makes it possible to determine the starting friction torque of the suspension bearing unit 2 to be determined exactly.
Die somit beschriebene Prüfung weist einen einzelnen Zyklus, genauer durch eine Vierteldrehung, auf.The test thus described has a single cycle, more precisely by a quarter turn.
Dank der Erfindung wird das Anlaufmoment des Motors 27, das weder steuerbar noch wiederholbar ist, durch die längliche Feder 32 gefiltert. Die einzige Anstrengung, die die Kurbel 30, und dementsprechend die untere Schale 15 der Aufhängungslagereinheit 1, in Bewegung setzt, ist vollkommen linear abhängig von den strukturellen Eigenschaften der Feder 32, die bekannt sind.Thanks to the invention, the starting torque of the engine 27 , which is neither controllable nor repeatable, by the elongated spring 32 filtered. The only effort that the crank 30 , and accordingly the lower shell 15 the suspension bearing unit 1 , in motion, is completely linearly dependent on the structural characteristics of the spring 32 that are known.
Des Weiteren macht die somit ausgeführte Prüfung es möglich, eine wiederholbare Anlaufmomentsmessung zu erhalten.Furthermore, the test thus performed makes it possible to obtain a repeatable starting torque measurement.
Die längliche Feder 32 ist vorteilhafterweise mit der Antriebsplatte 28 und mit der Kurbel 30 durch die Enden 32-2, 32-3 in der Form von Haken gekoppelt. Die längliche Feder 32 kann somit einfach befestigt und entfernt werden, beispielsweise um durch eine längliche Feder ersetzt zu werden, die gemäß einem unterschiedlichen Hooke's Gesetz definiert ist und dazu dient, eine Aufhängungslagereinheit und unter einer unterschiedlichen Anwendungsbedingung zu prüfen.The elongated spring 32 is advantageously coupled to the drive plate 28 and to the crank 30 through the ends 32-2, 32-3 in the form of hooks. The elongated spring 32 can thus be easily attached and removed, for example, to be replaced by an elongate spring defined according to a different Hooke's law and serving to test a suspension bearing unit and under a different application condition.
Des Weiteren macht die Tatsache, dass die Feder 32 einfach befestigt und entfernt werden kann, es möglich, denselben Prüfstand 1 zu verwenden, um das Anlaufmoment in einer ersten Befestigungsausgestaltung einer ersten Ausführungsform des Antriebsmittels 10-1, das in 5 dargestellt ist, zu messen, und das Normalmoment zu messen oder eine Dauerprüfung in einer zweiten Befestigungsausgestaltung der ersten Ausführungsform des Antriebsmittels 10-2, das in 6 dargestellt ist, auszuführen.Further, the fact that the spring 32 can be easily fastened and removed makes it possible to use the same test stand 1 to reduce the starting torque in a first mounting configuration of a first embodiment of the drive means 10-1 shown in FIG 5 to measure, and to measure the normal moment or a durability test in a second mounting configuration of the first embodiment of the drive means 10-2, which in 6 is shown execute.
Sobald die Haken an den Enden 32-2, 32-3 der länglichen Feder 32 jeweils von den Zylindern 29, 31 der Antriebsplatte 28 und der Kurbel 30 entfernt wurden, kann die Feder 32 durch eine Stange 33 ersetzt werden.Once the hooks on the ends 32 - 2 . 32 - 3 the elongated spring 32 each from the cylinders 29 . 31 the drive plate 28 and the crank 30 have been removed, the spring can 32 through a pole 33 be replaced.
Die Stange 33 ist mit einem länglichen Körper 330-1 ausgestattet, der sich zwischen einem ersten Ende 33-2, das mit der Antriebsplatte 28 in einer Drehverbindung um den Zylinder 29 gekoppelt ist, und einem zweiten Ende 33-3 erstreckt, das mit dem zweiten Ende 30-2 der Kurbel 30 in einer Drehverbindung um den Zylinder 31 gekoppelt ist.The rod 33 is provided with an elongate body 330-1 extending between a first end 33-2, which is pivotally coupled to the drive plate 28 about the cylinder 29, and a second end 33-3 connected to the first end 33-2 second end 30-2 of the crank 30 is coupled in a rotational connection about the cylinder 31.
In dieser zweiten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Erfindung ist das Antriebsmittels 10-2 von der bekannten Stangen-Kurbel-Art und wandelt eine Drehbewegung in eine oszillierende Bewegung um eine Achse um. Die Kurbel 30 überträgt diese oszillierende Bewegung auf die Trägerplatte 26 und durch aufeinanderfolgende Verbindungen auf die Führung 23 mit dem Kopplungselement 24, auf die Trägersäule 17 mit dem ersten Anpassungsmittel 18 und schließlich auf die untere Schale 15 der Aufhängungslagereinheit 2, die in dem Prüfstand 1 geprüft wird. Der Prüfstand 1, der ein solches Antriebsmittel 10-2 hat, macht es möglich, die Bewegungen, die durch die Aufhängungslagereinheit 2 erlebt werden, die unter Anwendungsbedingungen geprüft wird, zu reproduzieren. Derselbe Prüfstand 1 macht es somit möglich, Prüfungen zum Messen des Normalreibmoments und Dauerprüfungen eine Aufhängungslagereinheit 2 auszuführen.In this second embodiment of the first embodiment of the invention, the drive means 10 - 2 from the known rod-crank type and converts a rotary motion into an oscillating motion about an axis. The crank 30 transfers this oscillating movement to the carrier plate 26 and by successive connections to the leadership 23 with the coupling element 24 , on the support column 17 with the first adaptation means 18 and finally on the lower shell 15 the suspension bearing unit 2 in the test bench 1 is checked. The test bench 1 who has such a drive 10 - 2 It makes it possible to control the movements caused by the suspension bearing unit 2 experienced under application conditions to reproduce. The same test bench 1 thus makes it possible to test the normal friction torque and durability tests a suspension bearing unit 2 perform.
7 und 8 stellen das Antriebsmittel 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform dar. 7 stellt das Antriebsmittel 10 in einer ersten Befestigungsausgestaltung dar und wird mit 100-1 in dem Rest der Beschreibung bezeichnet werden, und 8 stellt das Antriebsmittel 10 in einer zweiten Befestigungsausgestaltung dar und wird mit 100-2 bezeichnet werden. 7 and 8th make the drive means 10 according to a second embodiment. 7 provides the drive means 10 in a first mounting configuration and will be denoted by 100-1 in the rest of the description, and 8th provides the drive means 10 in a second mounting configuration and will be referred to as 100-2.
Gemäß einer ersten Ausführungsform in einer ersten Befestigungsausgestaltung weist das Antriebsmittel 100-1 einen Motor 270 auf, der eine Antriebsplatte, mit dem Gesamtbezugszeichen 280, in Rotation um eine Rotationsachse X280 über eine Drehwelle 340 versetzt, die sich aus dem Motor 270 heraus streckt. Die Antriebsplatte 280 ist an dem Peripherierand ihrer oberen Fläche mit einem Zylinder 290 ausgestattet, der sich parallel zu der Rotationsachse der Antriebsplatte 280 erstreckt. Die Antriebsplatte 280 weist eine erste, untere Platte 280-1, oder Drehplatte, auf, die drehbar mit der Drehwelle 340 um die Achse X280 gekoppelt ist. Die Antriebsplatte 280 weist auch eine zweite, obere Platte 280-2, oder Betätigungsplatte, einer Achse auf, die mit der Achse X280 zusammenfällt, die mit einem ersten Ende 330-2 einer Stange 330 in einer Drehverbindung 290 gekoppelt ist.According to a first embodiment in a first mounting configuration, the drive means 100 - 1 an engine 270 on, the one drive plate, with the overall reference sign 280 in rotation about a rotation axis X280 over a rotary shaft 340 staggered, resulting from the engine 270 stretches out. The drive plate 280 is at the peripheral edge of its upper surface with a cylinder 290 equipped, which is parallel to the axis of rotation of the drive plate 280 extends. The drive plate 280 has a first, lower plate 280 - 1 , or rotary plate, on, which is rotatable with the rotary shaft 340 around the axis X280 is coupled. The drive plate 280 also has a second, upper plate 280 - 2 , or actuator plate, an axle on that with the axle X280 coincides with a first end 330 - 2 a pole 330 in a rotary joint 290 is coupled.
Die Stange 330 ist mit einem länglichen Körper 330-1 ausgestattet, der sich zwischen einem ersten Ende 330-2, das mit der Antriebsplatte 280 in einer Drehverbindung um den Zylinder 290 gekoppelt ist, und einen zweiten Ende (nicht dargestellt) erstreckt, das mit dem zweiten Ende einer Kurbel 30 ähnlich zu der oben beschriebenen ist, in einer Drehverbindung gekoppelt ist, wobei die Kurbel 30 drehbar mit der unteren Schale 15 einer Aufhängungslagereinheit 2 über eine erste Haltevorrichtung 11 gekoppelt ist.The pole 330 is with an elongated body 330 - 1 equipped, located between a first end 330 - 2 that with the drive plate 280 in a rotary connection around the cylinder 290 coupled, and a second end (not shown) which extends to the second end of a crank 30 similar to that described above is coupled in a rotary joint, wherein the crank 30 rotatable with the lower shell 15 a suspension bearing unit 2 via a first holding device 11 is coupled.
Gemäß der Erfindung weist das Antriebsmittel 100-1 ein elastisch verformbares Kopplungsmittel zwischen der Drehplatte und der Betätigungsplatte auf. Der Motor 270, die Welle 340 und die Drehplatte 280-1 bilden die Drehantriebselemente des Antriebsmittels 100-1, während die Betätigungsplatte 280-2, die Stange 330 und die Kurbel 30 das mechanische Betätigungsmittel des Antriebsmittels 100-1 bilden.According to the invention, the drive means 100-1 an elastically deformable coupling means between the rotary plate and the actuator plate. The motor 270 , the wave 340 and the turntable 280-1 form the rotary drive elements of the drive means 100-1 while the actuator plate 280-2 , the pole 330 and the crank 30 the mechanical actuating means of the drive means 100-1 form.
In der dargestellten Ausführungsform ist das elastisch verformbare Kopplungsmittel eine Torsionsfeder 320. Die Torsionsfeder 320 ist axial zwischen der oberen Fläche der Drehplatte 280-1 und der unteren Fläche der Drehplatte 280-2 angeordnet.In the illustrated embodiment, the elastically deformable coupling means is a torsion spring 320 , The torsion spring 320 is axially between the upper surface of the rotary plate 280 - 1 and the lower surface of the rotary plate 280 - 2 arranged.
Die Torsionsfeder 320 ist mit einem gewundenen Körper 320-1 ausgestattet, der an der Achse X280 zentriert ist. Vorteilhafterweise weist die Drehplatte 280-1 einen zylindrischen Führungsabschnitt 281-1 auf, der an der Achse X280 zentriert ist und axial in der Richtung der Betätigungsplatte 280-2 auskragt, wobei ein Teil des Körpers 320-1 der Torsionsfeder 320 um den Abschnitt 281-1 angeordnet ist. In ähnlicher Weise weist die Betätigungsplatte 280-2 einen zylindrischen Führungsabschnitt 281-2 auf, der an der Achse X280 zentriert ist und axial in der Richtung der Drehplatte 280-1 auskragt, wobei ein Teil des Körpers 320-1 der Torsionsfeder 320 um den Abschnitt 281-2 angeordnet ist.The torsion spring 320 is with a sinuous body 320-1 equipped, attached to the axle X280 is centered. Advantageously, the rotary plate 280-1 a cylindrical guide portion 281-1 on, on the axle X280 is centered and axially in the direction of the actuator plate 280-2 cantilevered, being part of the body 320-1 the torsion spring 320 around the section 281-1 is arranged. Similarly, the actuator plate 280-2 a cylindrical guide portion 281-2 on, on the axle X280 is centered and axially in the direction of the rotary plate 280-1 cantilevered, being part of the body 320-1 the torsion spring 320 around the section 281-2 is arranged.
Der Körper 320-1 der Torsionsfeder 320 weist ein erstes freies Ende 320-2 auf, das drehbar mit der Drehplatte 280-1 über ein Blockierungsmittel 282-1 gekoppelt ist. Der Körper 320-1 der Torsionsfeder 320 weist ein zweites freies Ende 320-3 auf, das drehbar mit der Betätigungsplatte 280-2 über ein Blockierungsmittel 282-2 gekoppelt ist.The body 320-1 the torsion spring 320 has a first free end 320-2 on, rotatable with the rotary plate 280-1 via a blocking agent 282-1 is coupled. The body 320-1 the torsion spring 320 has a second free end 320-3 on, rotatable with the actuator plate 280-2 via a blocking agent 282-2 is coupled.
Dank der Erfindung ist der Motor 27, der durch die Drehplatte 280-1 überragt wird, mit dem mechanischen Betätigungsmittel über die Torsionsfeder 320 gekoppelt, die ein elastisch verformbares Kopplungselement bildet. Da die Kurbel 30 drehbar mit der unteren Schale 15 der Aufhängungslagereinheit 2 gekoppelt ist, die in der Prüfkammer 9 über die erste Haltevorrichtung 11 angeordnet ist, ist der Motor 270, der durch die Drehplatte 280-1 überragt wird, somit mit der unteren Schale 15 über die Torsionsfeder 320 gekoppelt.Thanks to the invention, the engine 27 passing through the turntable 280-1 is surmounted, with the mechanical actuating means via the torsion spring 320 coupled, which forms an elastically deformable coupling element. Because the crank 30 rotatable with the lower shell 15 the suspension bearing unit 2 coupled in the test chamber 9 over the first holding device 11 is arranged, is the engine 270 passing through the turntable 280-1 is towered over, thus with the lower shell 15 over the torsion spring 320 coupled.
Die erste Ausführungsform des Antriebsmittels 100-1 in einer ersten Befestigungsausgestaltung macht es möglich, eine Messung des Anlaufreibmoments der Aufhängungslagereinheit 2, die in der Prüfkammer 9 des Prüfstands 1 geprüft wird, vorzunehmen.The first embodiment of the drive means 100-1 In a first mounting configuration, it makes possible to measure the starting friction torque of the suspension bearing unit 2 in the test chamber 9 the test bench 1 is checked.
Wenn der Motor 270 angeschaltet wird, treibt er die Drehplatte 280-1 in einer Drehbewegung um die Achse X280 an. Die Position des ersten Endes 320-2 der Torsionsfeder 320 folgt dem Beginn der Drehbewegung der Drehplatte 280-1 über das Blockierungsmittel 292-1. In Antwort darauf wird die Betätigungsplatte 280-1 der Torsion unterworfen, die durch die Torsionsfeder 320 über das Blockierungsmittel 282-2 ausgeübt wird.If the engine 270 is turned on, he drives the turntable 280-1 in a rotational movement about the axis X280 on. The position of the first end 320-2 the torsion spring 320 follows the beginning of the rotary movement of the rotary plate 280-1 over the blocking agent 292-1 , In response, the actuator plate becomes 280-1 subjected to torsion by the torsion spring 320 over the blocking agent 282-2 is exercised.
Jedoch wirken die inneren Reibungskräfte der Lagereinheit 2 zwischen der unteren Schale 15 und der oberen Schale 16 der Traktion, der die Betätigungsplatte 280-2 unterworfen ist, über die erste Haltevorrichtung 11, die Kurbel 30, die Stange 33, entgegen und blockieren somit diese Torsion. Der gewundene Mittelabschnitt 320-1 der Torsionsfeder 320 wird somit zwischen der Drehplatte 280-1 und der Betätigungsplatte 280-2 komprimiert.However, the internal frictional forces of the bearing unit act 2 between the lower shell 15 and the upper shell 16 the traction of the actuator plate 280-2 is subjected to, over the first holding device 11 , the crank 30 , the pole 33 , thus blocking and blocking this twist. The spiral middle section 320-1 the torsion spring 320 is thus between the rotary plate 280-1 and the actuator plate 280-2 compressed.
Wenn die Drehbewegung der Drehplatte 280-1 ausreichend Bewegung des ersten Endes 320-2 der Feder 320 verursacht hat, überschreitet die Torsion, die durch die Feder auf die Betätigungsplatte 280-2 ausgeübt wird, einen Schwellwert und überwindet die Reibung der Aufhängungslagereinheit 2, die ihr entgegenwirkt. Der Mittelabschnitt 320-1 der Feder 320 wird somit dekomprimiert und steuert in seiner Bewegung die Betätigungsplatte 280-2 über das Blockierungsmittel 282-2 an. Die Betätigungsplatte 280-2 wird in Rotation um die Achse X280 in derselben Rotationsrichtung wie die Drehplatte 280-1 gedrückt, aber über die Torsionsfeder 320 und in Übereinstimmung mit ihrem vorbestimmten Hooke's Gesetz. Das Reibmoment, das auf die Betätigungsplatte 280-1 ausgeübt wird, und dementsprechend die Kraft, die auf die Kurbel ausgeübt wird, ist linear und wird genau durch die Feder 320 gesteuert.When the rotary motion of the rotary plate 280-1 sufficient movement of the first end 320-2 the feather 320 caused by the spring on the actuator plate exceeds the torsion 280-2 is applied, a threshold and overcomes the friction of the suspension bearing unit 2 that counteracts her. The middle section 320-1 the feather 320 is thus decompressed and controls the actuator plate in its movement 280-2 over the blocking agent 282-2 on. The actuator plate 280-2 gets into rotation around the axis X280 in the same direction of rotation as the rotary plate 280-1 pressed, but over the torsion spring 320 and in accordance with her predetermined Hooke's law. The frictional torque acting on the actuator plate 280-1 is applied, and accordingly, the force exerted on the crank is linear and is accurately controlled by the spring 320 controlled.
Die untere Schale 15 der Aufhängungslagereinheit 2 wird in Rotation durch die Betätigung der Kurbel 30 über die erste Haltevorrichtung 11 versetzt. Das Anlaufreibmoment zwischen der unteren Schale 15, die somit betätigt wird, und der oberen Schale 16 verursacht eine Mikro-Drehbewegung der oberen Schale 16. Diese Bewegung wird auf die Welle 20 und dementsprechend auch auf den Momentenmesssensor in der Messeinheit 12 übertragen. Die zeitliche Messung des Reibmoments, die durch den Momentensensor vorgenommen wird, macht es möglich, das Anlaufreibmoment der Aufhängungslagereinheit 2 genau zu bestimmen.The lower shell 15 the suspension bearing unit 2 is in rotation by the operation of the crank 30 over the first holding device 11 added. The starting friction moment between the lower shell 15 which is thus actuated, and the upper shell 16 causes a micro-rotation of the upper shell 16 , This movement is on the shaft 20 and accordingly also on the moment measuring sensor in the measuring unit 12 transfer. The temporal measurement of the friction torque made by the torque sensor makes it possible to determine the starting friction torque of the suspension bearing unit 2 to be determined exactly.
Des Weiteren und vorteilhafterweise kann die Betätigungsplatte 280-2 mit einer Durchgangsöffnung 283-2 ausgestattet sein, und die Drehplatte 280-1 kann mit einem ausgesparten Bereich 283-1 ausgestattet sein. Der ausgesparte Bereich 283-1 kann vollständig durchgehen oder blind sein. Die Öffnung 283-2 und die Vertiefung 283-1 sind einander axial zugewandt, wenn die Platten 280-1, 280-2 im Ruhezustand sind.Furthermore, and advantageously, the actuator plate 280-2 with a passage opening 283-2 be equipped, and the rotary plate 280-1 can with a recessed area 283-1 be equipped. The recessed area 283-1 can go completely or be blind. The opening 283-2 and the depression 283-1 are facing each other axially when the plates 280-1 . 280-2 are at rest.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der zweiten Ausführungsform, die in 8 dargestellt ist, ist das Antriebsmittel 100-2 mit einem Stift 360 ausgestattet, der in der Öffnung 283-2 und dem ausgesparten Bereich 283-1 untergebracht ist.According to a second embodiment of the second embodiment, the in 8th is shown, is the drive means 100-2 with a pen 360 equipped in the opening 283-2 and the recessed area 283-1 is housed.
In der Ausführungsform ist der Stift 360 in der Form eines Zylinders, wobei die Öffnung 283-2 und der ausgesparte Bereich 283-1 korrespondierende Formen haben, um den Stift 61 aufzunehmen.In the embodiment, the pen is 360 in the shape of a cylinder, with the opening 283-2 and the recessed area 283-1 have corresponding shapes to the pin 61 take.
Der Stift 360 hat einen zylindrischen Körper, der sich durch die Öffnung 283-2 erstreckt, zwischen einem ersten freien Ende, das bezüglich der Betätigungsplatte 280-2 auskragt, und einem zweiten Ende, das in dem ausgesparten Bereich 283-1 der Drehplatte 280-1 untergebracht ist. Die Drehplatte 280-1 und die Betätigungsplatte 280-2 sind somit drehbar über den Stift 360 gekoppelt. Die Torsionsfeder 320, nach wie vor zwischen den Platten 280-1, 280-2 befestigt, koppelt diese beiden nicht länger. Die Übertragung des Drehmoments zwischen der Trägerplatte 280-1 und der Betätigungsplatte 280-2 ist direkt und in ein und derselben Bewegung über den Stift 360.The pencil 360 has a cylindrical body that extends through the opening 283-2 extends, between a first free end, with respect to the actuator plate 280-2 cantilevered, and a second end that is in the recessed area 283-1 the turntable 280-1 is housed. The turntable 280-1 and the actuator plate 280-2 are thus rotatable about the pin 360 coupled. The torsion spring 320 , still between the plates 280-1 . 280-2 attached, these two no longer couple. The transmission of torque between the carrier plate 280-1 and the actuator plate 280-2 is direct and in one and the same movement over the pen 360 ,
In dieser zweiten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Erfindung ist das Antriebsmittel 100-2 somit von der bekannten Stangen-Kurbel-Art und wandelt eine Drehbewegung in eine oszillierende Bewegung um eine Achse um. Der Prüfstand 1, der ein solches Antriebsmittel 100-2 hat, macht es möglich, die Bewegungen, die durch die Aufhängungslagereinheit 2, die unter Anwendungsbedingungen geprüft wird, durchlaufen werden, zu reproduzieren. Derselbe Prüfstand 1 macht es somit möglich, Prüfungen zum Messen des Normalreibmoments und Dauerprüfungen einer Aufhängungslagereinheit 2 auszuführen.In this second embodiment of the first embodiment of the invention, the drive means 100-2 thus from the known rod-crank type and converts a rotary motion into an oscillating motion about an axis. The test bench 1 who has such a drive 100-2 It makes it possible to control the movements caused by the suspension bearing unit 2 which is tested under application conditions, to be run through to reproduce. The same test bench 1 thus makes it possible to test the normal friction torque and durability tests of a suspension bearing unit 2 perform.
Der Prüfstand 1 kann somit sowohl für Anlaufreibmomentsmessungen in einer ersten Befestigungsausgestaltung, die in 5 gemäß der ersten Ausführungsform oder in 7 gemäß der zweiten Ausführungsform dargestellt ist, und für Reibmomentsmessungen unter Anwendungsbedingungen mit einer oszillierenden Drehbewegung in einer zweiten Befestigungsausgestaltung, die in 6 gemäß der ersten Ausführungsform oder in 8 gemäß der zweiten Ausführungsform dargestellt ist, für alle Arten von Aufhängungslagereinheit unter Bedingungen mit der Anwendung von oszillierender Bewegung, Neigungen, axialen und radialen Lasten oder sogar Temperaturen dienen.The test bench 1 Thus, both for start-up friction torque measurements in a first mounting configuration, which in 5 according to the first embodiment or in 7 According to the second embodiment, and for friction torque measurements under conditions of use with an oscillating rotary motion in a second mounting configuration, which is shown in FIG 6 according to the first embodiment or in 8th according to the second embodiment, for all types of suspension bearing unit under conditions of application of oscillating motion, inclinations, axial and radial loads or even temperatures.
Es kann insbesondere vorteilhaft sein, eine Reihe von Prüfungen bereitzustellen, die eine Anfangsmessung des Anlaufreibmoments der Aufhängungslagereinheit 2 beinhalten, gefolgt von einer Dauerprüfung und einer Messung des finalen Reibmoments an dem Ende der Dauerprüfung. Zwischenmessungen des Reibmoments können auch vorgesehen werden. All dies wird durch den Prüfstand gemäß der Erfindung möglich gemacht, der mehrere mögliche Ausgestaltungen hat, wobei es einfacher ist, von einer Ausgestaltung zu der anderen überzugehen.It may be particularly advantageous to provide a series of tests including an initial measurement of the starting friction torque of the suspension bearing unit 2 followed by a duration test and a measurement of the final friction torque at the end of the endurance test. Intermediate measurements of the friction torque can also be provided. All this is made possible by the test stand according to the invention, which has several possible embodiments, it being easier to move from one embodiment to the other.
Die vorliegende Erfindung einer Messeinheit wurde als nicht beschränkendes Beispiel eines Prüfstands für eine Aufhängungslagereinheit beschrieben. Es wird verstanden werden, dass eine Messeinheit gemäß der Erfindung in irgendwelchen Mitteln zum Messen des Anlaufreibmoments, unter Last oder ohne Last, von irgendeiner Drehvorrichtung, die unter solchen Anwendungsbedingungen arbeitet, implementiert werden kann.The present invention of a measuring unit has been described as a non-limiting example of a test bench for a suspension bearing unit. It will be understood that a measuring unit according to the invention may be implemented in any means for measuring the starting friction torque, under load or without load, from any rotating device operating under such conditions of use.
