(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に複列の外輪軌道を有する外径側軌道輪部材と、
外周面に複列の内輪軌道を有し、この外径側軌道輪部材の内径側にこの外径側軌道輪部材と同心に配置された内径側軌道輪部材と、
前記両外輪軌道と前記両内輪軌道との間に、両列毎に複数個ずつ転動自在に設けられた転動体と
を備える車輪支持用転がり軸受ユニットの耐衝撃性を試験する為の車輪支持用転がり軸受ユニットの試験装置であって、
前記外径側軌道輪部材と前記内径側軌道輪部材とのうちの一方の軌道輪部材を、この一方の軌道輪部材の中心軸を中心とする回転を阻止した状態で支持する支持手段と、
この支持手段に、前記一方の軌道輪部材の中心軸に対し直交する方向の荷重を付与する事により、この支持手段を介して、前記車輪支持用転がり軸受ユニットにラジアル荷重を付与するラジアル荷重付与手段と、
前記車輪支持用転がり軸受ユニットに衝撃荷重を付与する為の衝撃荷重付与手段と、
前記外径側軌道輪部材と前記内径側軌道輪部材とのうちの他方の軌道輪部材を、この他方の軌道輪部材の中心軸を中心に回転駆動する為の回転駆動手段と
を備える車輪支持用転がり軸受ユニットの試験装置。
【請求項２】
前記衝撃荷重付与手段は、前記外径側軌道輪部材と前記内径側軌道輪部材とのうち、使用状態で車体に対し支持固定される部材のこの車体への取付状態での鉛直方向上方に位置する部分が、前記ラジアル荷重に基づいて前記使用状態で車体に対し支持固定される部材に加わる力の作用方向前方に一致した状態で、前記車輪支持用転がり軸受ユニットに衝撃荷重を付与するものである、請求項１に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車輪を懸架装置に対し回転自在に支持する車輪支持用転がり軸受ユニットの耐衝撃性を試験する為の、車輪支持用転がり軸受ユニットの試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪は懸架装置に対して、この車輪に加わる鉛直方向（路面に対して垂直な方向）及び水平方向の路面反力を支承する車輪支持用転がり軸受ユニットにより回転自在に支持される。図１２は、この様な車輪支持用転がり軸受ユニットの従来構造の１例として、所謂内輪回転型のものを示している。車輪支持用転がり軸受ユニット１は、外径側軌道輪部材である外輪２と、内径側軌道輪部材であるハブ３と、それぞれが転動体である複数個の玉４、４とを備える。このうちの外輪２は、内周面に複列の外輪軌道５、５を有すると共に、外周面に懸架装置に支持固定する為の静止側フランジ６を有している。前記ハブ３は、外周面のうち、外端寄り部分（図１２の左端寄り部分）に車輪を支持固定する為の回転側フランジ７を有すると共に、中間部乃至内端寄り部分に複列の内輪軌道８、８を有している。前記各玉４、４は、前記両外輪軌道５、５とこれら両内輪軌道８、８との間に、両列毎にそれぞれ複数個ずつ、転動自在に設けられている。尚、図示の例の場合、転動体として前記各玉４、４を使用しているが、重量が嵩む自動車に用いられる車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、転動体として円すいころを使用する場合もある。
【０００３】
上述の様な車輪支持用転がり軸受ユニット１を組み込んだ自動車の走行中に、タイヤとホイールとを組み合わせて成る車輪が縁石に乗り上げる等すると、このホイールを介して、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１に大きな横方向（軸方向、自動車の進行方向及び鉛直方向に対して直角方向）の衝撃荷重が加わり、前記両外輪軌道５、５や前記両内輪軌道８、８に前記各玉４、４の圧痕が形成されたり、これら各玉４、４の転動面に傷が生じたりする可能性がある。そこで、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の衝撃荷重に対する強度（耐衝撃性）を知る為の試験を行う必要がある。
【０００４】
特許文献１には、タイヤが装着されたホイールを、このホイールの回転軸が鉛直方向に対し若干（例えば１３±１度）傾斜した状態で固定し、このホイールのリムに重錘を自由落下させる事で、このホイールの、主として横方向の衝撃荷重に対する耐衝撃性を評価する試験装置が記載されている。従来は、ホイールを支持する車輪支持用転がり軸受ユニットの耐衝撃性を評価する試験も、同様の構造を有する試験装置を使用して行っていた。即ち、車輪支持用転がり軸受ユニットを、その中心軸の軸方向を鉛直方向に一致させた状態、或いは、中心軸を鉛直方向に対して若干傾斜した状態で固定し、この車輪支持用転がり軸受ユニットに重錘を自由落下させて衝撃荷重を加える事により、この車輪支持用転がり軸受ユニットの耐衝撃性を評価していた。又、自動車の走行中にこの車輪支持用転がり軸受ユニットに加わる衝撃荷重に対する耐衝撃性をより正確に評価する為には、前記重錘を落下させる事により前記車輪支持用転がり軸受ユニットに加わる衝撃荷重の入力波形を、所望の形状に（自動車の走行中にこの車輪支持用転がり軸受ユニットに加わる衝撃荷重の入力波形に合わせて）規制する必要がある。この為に、従来の試験装置の場合には、前記車輪支持用転がり軸受ユニットの上面に、防振ゴム製のパットを載置した状態で、このパットに前記重錘を落下させ、このパットを介して、前記車輪支持用転がり軸受ユニットに衝撃荷重を加える。即ち、このパットの厚さや材質（弾性係数）等を変更する事により、前記車輪支持用転がり軸受ユニットに加わる衝撃荷重の減衰特性を調整し、この衝撃荷重の入力波形を規制する必要があり、この作業が面倒である。
【０００５】
更に、自動車の走行中に車輪支持用転がり軸受ユニットに加わる衝撃荷重に対する強度をより正確に調べる為には、改良の余地がある。この理由について、以下に説明する。
前記特許文献１に記載の試験装置を使用する場合には、ハブが外輪に対し回転していない（ハブと外輪とが相対回転していない）状態で、車輪支持用転がり軸受ユニットの耐衝撃性を評価する。前記ハブと前記外輪とが相対回転していない状態で、この車輪支持用転がり軸受ユニットに衝撃荷重を加えると、軌道面（外輪軌道、内輪軌道）に圧痕が衝撃荷重の方向に形成される（軌道面部分に存在する金属材料が衝撃荷重の方向に塑性変形する）。前記軌道面に圧痕が形成される事に伴い、この軌道面と転動体の転動面との接触面積が大きくなると、これら軌道面と転動面との接触部の面圧が小さくなり、この接触部に荷重が加わる事で金属材料内部に生じる静的せん断応力が小さくなる。そして、この静的せん断応力が、ハブや外輪を構成する金属材料の降伏せん断応力以下になると、圧痕がそれ以上形成されなくなる。
【０００６】
これに対し、例えば自動車の走行中に車輪が縁石に乗り上げた場合には、ハブが外輪に対し回転している（ハブと外輪とが相対回転している）状態で、車輪支持用転がり軸受ユニットに衝撃荷重が加わる。即ち、この車輪支持用転がり軸受ユニットに衝撃荷重が加わった状態で、前記ハブの前記外輪に対する回転に伴い、転動体と軌道面との転がり接触部が円周方向に移動する為、この軌道面に、圧痕が円周方向に連続した状態で形成される。又、前記転がり接触部が円周方向に移動しながら衝撃荷重が加わる為、前記軌道面に加わる荷重は、前記ハブと前記外輪とが相対回転していない状態で圧痕が形成される場合の様に、円周方向両側から支承されず、前記衝撃荷重の方向に集中し易い。この為、圧痕が大きく（深く）なり易い。
【０００７】
上述の様に、前記特許文献１に記載の試験装置を使用して試験を行った場合と、自動車の走行中に車輪を介して車輪支持用転がり軸受ユニットに衝撃荷重が加わった場合とでは、ハブが外輪に対し回転しているか否かの違いに基づいて、軌道面に形成される圧痕の形状に違いが生じてしまう。この為、自動車の走行中に車輪支持用転がり軸受ユニットに加わる衝撃荷重に対する強度をより正確に調べる為には、ハブと外輪とを相対回転させた状態で試験を行える構造を実現する事が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０７−３２９５０１号公報
【特許文献２】特開２０１２−５１３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、外径側軌道輪部材と内径側軌道輪部材とを相対回転させた状態で、車輪支持用転がり軸受ユニットの耐衝撃性を評価できる構造を実現する事を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの試験装置は、車輪支持用転がり軸受ユニットの、主として横方向｛軸方向、この車輪支持用転がり軸受ユニットを組み込んだ自動車の進行方向及び鉛直方向（路面に対して垂直な方向）に対して直角方向｝に加わる衝撃荷重に対する耐衝撃性を評価する（耐衝撃性試験を行う）為のものである。
耐衝撃性試験の対象となる車輪支持用転がり軸受ユニットは、外径側軌道輪部材と、内径側軌道輪部材と、複数個の転動体とを備える。
このうちの外径側軌道輪部材は、内周面に複列の外輪軌道を有する。
前記内径側軌道輪部材は、外周面に複列の内輪軌道を有し、この外径側軌道輪部材の内径側にこの外径側軌道輪部材と同心に配置されている。
前記各転動体は、前記両外輪軌道と前記両内輪軌道との間に、両列毎に複数個ずつ転動自在に設けられている。
【００１１】
そして、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの試験装置は、支持手段と、ラジアル荷重付与手段と、衝撃荷重付与手段と、回転駆動手段とを備える。
このうちの支持手段は、前記外径側軌道輪部材と前記内径側軌道輪部材とのうちの一方の軌道輪部材を、この一方の軌道輪部材の中心軸を中心とする回転を阻止した状態で支持する。
前記ラジアル荷重付与手段は、前記支持手段に、前記一方の軌道輪部材の中心軸に対し直交する方向の荷重を付与する事により、この支持手段を介して、前記車輪支持用転がり軸受ユニット（前記外径側軌道輪部材と前記内径側軌道輪部材との間）にラジアル荷重｛使用状態で、鉛直方向（路面に対し垂直な方向）に加わる路面反力に相当する力｝を付与する。
前記衝撃荷重付与手段は、前記車輪支持用転がり軸受ユニット（前記外径側軌道輪部材と前記内径側軌道輪部材との間）に軸方向の衝撃荷重を付与する。即ち、前記衝撃荷重付与手段は、この車輪支持用転がり軸受ユニットにより支持された車輪が縁石に乗り上げる等して、この車輪のうち、タイヤの外周縁部や、ホイールのリム部の外周縁部に衝撃荷重が加わった場合に、前記車輪支持用転がり軸受ユニットに加わる横方向の衝撃荷重に相当する衝撃荷重を、この車輪支持用転がり軸受ユニットに付与する。具体的には、例えば、前記支持手段に、アクチュエータ等を使用して打撃を加える事により、この支持手段を介して、前記車輪支持用転がり軸受ユニットに衝撃荷重を付与する。或いは、前記一方の軌道輪部材に、直接打撃を加える様に構成する事もできる。
前記回転駆動手段は、前記外径側軌道輪部材と前記内径側軌道輪部材とのうちの他方の軌道輪部材を、この他方の軌道輪部材の中心軸を中心に回転駆動する為のもので、電動モータ等の駆動源を備える。
【００１２】
上述の様な本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの試験装置を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、前記衝撃荷重付与手段を、前記外径側軌道輪部材と前記内径側軌道輪部材とのうち、使用状態で車体に対し支持固定される部材（内輪回転型の場合には外輪、外輪回転型の場合には内径側部材）のこの車体への取付状態での鉛直方向上方に位置する部分が、前記ラジアル荷重（前記使用状態で、鉛直方向に加わる路面反力に相当する力）に基づいてこの使用状態で車体に対し支持固定される部材に加わる力の作用方向前方に一致した状態（前記ラジアル荷重に基づいて前記使用状態で車体に対し支持固定される部材に加わる力の作用方向が、この使用状態で車体に対し支持固定される部材の、この車体への取付状態での鉛直方向と一致した状態）で、前記車輪支持用転がり軸受ユニットに衝撃荷重を付与するものとする。
【発明の効果】
【００１３】
上述の様に構成する本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの試験装置を使用すれば、前記外径側軌道輪部材と前記内径側軌道輪部材とを相対回転させた状態で、車輪支持用転がり軸受ユニットの耐衝撃性試験を行う事ができる。従って、例えば車輪が縁石に乗り上げた場合等、自動車の走行中に車輪支持用転がり軸受ユニットに加わる衝撃荷重に対する強度（耐衝撃性）を、より正確に知る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す模式図。
【図２】図１の右方から見た状態を示す図。
【図３】本発明の実施の形態の第１例の試験装置を流用し、ハブと外輪とが相対回転していない状態での耐衝撃性試験を行う方法を説明する為の図。
【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す模式図。
【図５】ラジアル荷重付与手段を示す図。
【図６】本発明の実施の形態の第２例の試験装置を流用し、ハブと外輪とが相対回転していない状態での耐衝撃性試験を行う方法を説明する為の図。
【図７】本発明の実施の形態の第３例を示す模式図。
【図８】本発明の実施の形態の第４例を示す模式図。
【図９】同じく試験装置を流用し、ハブと外輪とが相対回転していない状態での耐衝撃性試験を行う方法を説明する為の図。
【図１０】別の方法により、ハブと外輪とが相対回転していない状態での耐衝撃性試験を行う状態を説明する為の図。
【図１１】本発明の試験装置の対象となる、外輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニットの１例を示す断面図。
【図１２】内輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニットの従来構造の１例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施の形態の第１例］
図１〜２は、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例を含めて本発明の特徴は、外輪２とハブ３とを相対回転させた状態で、車輪支持用転がり軸受ユニット１の耐衝撃性を評価する（耐衝撃性試験を行う）為の試験装置の構造にある。この試験装置の対象となる車輪支持用転がり軸受ユニット１の構造については、前述の図１２に示した構造を含め、従来から知られている車輪支持用転がり軸受ユニットと同様であるから、説明を省略する。
【００１６】
本例の車輪支持用転がり軸受ユニットの試験装置は、支持手段９と、ラジアル荷重付与手段１０と、衝撃荷重付与手段１１と、回転駆動手段１２とを備えている。このうちの支持手段９は、前記外輪２を、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の中心軸（外輪２及びハブ３の中心軸と一致）を中心とする回転を阻止した状態で支持する為のもので、支持台１３と、支柱１４と、固定側保持部１５と、アーム部１６とから構成されている。このうちの支持台１３は、床面１７に支持固定されている。又、前記支柱１４は、この支持台１３により、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の中心軸を中心とする回転方向、及び、この車輪支持用転がり軸受ユニット１の中心軸に直交する軸を中心とする回転方向のがたつきを抑えた状態で、この車輪支持用転がり軸受ユニット１の軸方向（前記外輪２の中心軸と前記ハブ３の中心軸とが互いに傾斜する方向）の変位を可能に支持されている。又、前記固定側保持部１５は、前記支柱１４の上端寄り部分に設けられ、前記外輪２をこの支柱１４に対して支持固定する為の部分である。又、前記アーム部１６は、前記支柱１４の上端部から折れ曲がった状態で設けられている。
【００１７】
前記ラジアル荷重付与手段１０は、前記支持手段９を介して、前記外輪２と前記ハブ３との間に、使用状態で、鉛直方向（路面に対し垂直な方向）に加わる路面反力に相当する力を付与する為のものである。本例の場合、具体的には、前記アーム部１６のうち、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の使用状態（この車輪支持用転がり軸受ユニット１を自動車に組み込んだ状態）で、タイヤと路面との接触部（接地面）の直上に位置する部分に支持固定されたアンカ部材１８を下方に向け押圧する様にしている。
【００１８】
前記衝撃荷重付与手段１１は、前記支持手段９を介して、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１に軸方向の衝撃荷重を付与する為のもので、両ロッド型の油圧サーボシリンダ１９により構成されている。即ち、この油圧サーボシリンダ１９のロッド２０により、前記支柱１４に打撃を加える（この支柱１４を叩く）事で、この支柱１４を介し前記車輪支持用転がり軸受ユニット１に衝撃荷重を加える。
【００１９】
前記回転駆動手段１２は、前記ハブ３を、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の中心軸を中心に回転駆動する為のもので、台座２１と、モータユニット２２と、回転支持ユニット２３と、無端ベルト２４とを備える。このうちの台座２１は、床面１７に対し、水平方向の位置調節（前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の軸方向に関する位置調節）を可能に設置（載置）されている。即ち、前記台座２１は、送りねじ機構等により構成される水平位置調節装置２５の水平位置調節ハンドル３５を操作する（回動させる）事により、前記支柱１４に対する遠近動を可能として、前記静止側フランジ６と前記回転側フランジ７との間の寸法が異なる、複数種類の車輪支持用転がり軸受ユニット１に対応可能としている。又、前記モータユニット２２は、駆動源である電動モータ２６を支持フレーム２７内に支持固定して成り、前記台座２１の上方に昇降可能に（鉛直方向の位置調節を可能に）設置されている。即ち、前記モータユニット２２は、送りねじ機構等により構成される鉛直位置調節装置２８の鉛直位置調節ハンドル３６を操作する事により、前記台座２１に対する昇降を可能とする事で、前記ハブ３に支持される車輪のタイヤやホイールの外径が異なる、複数種類の車輪支持用転がり軸受ユニット１に対応できる様にしている。又、前記回転支持ユニット２３は、ハウジング２９に対し回転軸３０を、予圧を付与した複列転がり軸受ユニット｛背面組み合わせ（ＤＢ）型のアンギュラ玉軸受や円すいころ軸受等｝であるサポート軸受ユニットにより回転自在に支持して成り、前記モータユニット２２の支持フレーム２７の上面に着脱可能に設置されている。前記回転軸３０の先端部（図１の左端部）には、前記ハブ３を、この回転軸３０と同期した回転を可能に支持する為の回転側保持部３１が設けられている。又、前記無端ベルト２４は、前記電動モータ２６の出力軸に支持固定された駆動側プーリ３２と、前記回転軸３０の基端部（図１の右端部）に支持固定された従動側プーリ３３との間に掛け渡されている。即ち、前記電動モータ２６により、前記無端ベルト２４を介して、前記回転軸３０の先端部に支持したハブ３を回転駆動可能としている。
【００２０】
上述の様な本例の試験装置を使用して、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の耐衝撃性試験を行う方法について、以下に説明する。
先ず、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の外輪２を、前記支柱１４の上端寄り部分に設けられた固定側保持部１５に対し支持固定する。具体的には、前記外輪２の静止側フランジ６に形成されたねじ孔に、前記固定側保持部１５に形成された通孔を挿通したボルト（図示省略）を螺合し更に締め付ける事で、前記外輪２に対し前記固定側保持部１５を支持固定した後、この固定側保持部１５のうち、前記各通孔から円周方向に外れた部分に形成されたねじ孔に、前記支柱１４に形成された通孔を挿通したボルトを螺合し更に締め付ける事で、前記外輪２を、前記固定側保持部１５を介して前記支柱１４に対し支持固定する。或いは、この外輪２の外周面を把持（チャック）する事で、この外輪２を支持固定する様に構成する事もできる。尚、この外輪２は、この外輪２の車体への取付状態での鉛直方向が、前記ラジアル荷重付与手段１０により付加されるラジアル荷重の方向と一致する様に、前記固定側保持部１５に対し支持固定する。本例の場合、具体的には、前記外輪２のうち、車体への取付状態で上方に位置する部分が、鉛直方向上方となる様に、前記固定側保持部１５に対し支持固定する。次に、前記水平位置調節ハンドル３５と前記鉛直位置調節ハンドル３６とを操作する事で、前記回転側保持部３１の位置を、前記静止側フランジ６と前記回転側フランジ７との間の寸法、及び、前記ハブ３に支持される車輪のタイヤやホイールの外径に合わせて調節し、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１のハブ３を、この回転側保持部３１に対し支持固定する。具体的には、このハブ３の回転側フランジ７に形成されたセレーション孔に圧入（セレーション嵌合）すると共に、前記回転側保持部３１に形成された通孔に挿通したハブボルトに、ナットを螺合し更に締め付ける事で、前記ハブ３と前記回転側保持部３１とを支持固定する。その後、この回転側保持部３１のうち、前記各通孔から円周方向に外れた部分に形成された別の通孔に挿通したボルトを、前記回転軸３０の先端面に形成されたねじ孔に螺合し更に締め付ける事で、前記ハブ３を、前記回転側保持部３１を介して前記回転軸３０に対し、この回転軸３０と同期した回転を可能に支持する。又、前記ラジアル荷重付与手段１０により付加されるラジアル荷重の前記外輪２への入力位置が、使用状態で車輪に加わる鉛直方向の路面反力に基づいてこの外輪２に加わる力のこの外輪２への入力位置と一致する様に、前記アンカ部材１８の位置を調整し、前記アーム部１６に対して支持固定する。
【００２１】
そして、前記電動モータ２６を回転駆動する事で、前記無端ベルト２４を介し、前記回転軸３０の先端部に前記回転側保持部３１により支持した前記ハブ３を、所定の速度で回転駆動する。同時に、前記ラジアル荷重付与手段１０により、前記支柱１４のアーム部１６を所定の力｛例えば軸重（車軸に加わる荷重）の半分に相当する力｝で下方に向けて押圧し、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１にラジアル荷重を付与する。
【００２２】
この状態で、前記油圧サーボシリンダ１９のロッド２０により、前記支柱１４に打撃を加え、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１に軸方向の衝撃荷重を付与する。即ち、本例の場合、前記支柱１４を前記支持台１３に対し、この車輪支持用転がり軸受ユニット１の軸方向（前記外輪２の中心軸と前記ハブ３の中心軸とが互いに傾斜する方向）に関する変位を可能に支持している。従って、前記ロッド２０により前記支柱１４に打撃を加えると、この支柱１４に対し支持固定された前記外輪２と、前記回転軸３０に対し支持されたハブ３との間に軸方向の衝撃荷重が加わる。本例の場合には、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１を組み込んだ自動車の車輪が縁石に乗り上げる等して、この車輪のうち、タイヤの外周縁部や、ホイールのリム部の外周縁部に衝撃荷重が加わった場合に、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１に加わる横方向｛前記自動車の進行方向及び鉛直方向（路面に対して垂直な方向）に対して直角方向｝の衝撃荷重に相当する衝撃荷重が、前記外輪２と前記ハブ３との間に加わる。その後、前記電動モータ２６の回転を停止させ、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１を試験装置から取り出す。そして、この車輪支持用転がり軸受ユニット１を分解、観察する事により、外輪軌道５、５や内輪軌道８、８（図１２参照）に圧痕が形成されたり、玉４、４の転動面に傷等の損傷が生じたりしたか否かを判定し、圧痕や損傷が発生している場合には、その大きさや形状を評価する。
【００２３】
上述の様な本例の車輪支持用転がり軸受ユニットの試験装置によれば、前記外輪２と前記ハブ３とを相対回転させた状態で、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の耐衝撃性試験を行う事ができる。この為、例えば車輪が縁石に乗り上げた場合等、自動車の走行中に前記車輪支持用転がり軸受ユニット１に加わる衝撃荷重に対する強度（耐衝撃性）を、より正確に知る事ができる。
【００２４】
又、本例の場合、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１に衝撃荷重を付与する為の衝撃荷重付与手段１１として、両ロッド型の油圧サーボシリンダ１９を用いている。従って、前記ロッド２０の変位の大きさ（絶対値）が同じである場合には、このロッド２０の変位の方向に拘わらず、前記油圧サーボシリンダ１９に導入すべき圧油の量を同じにする事ができる。この為、この油圧サーボシリンダ１９のロッド２０の動きを制御する為のサーボバルブ（制御弁）の制御を、単ロッド型の油圧サーボシリンダを使用した場合と比較して容易化できる。この結果、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１への衝撃荷重の入力波形を、所望通り正確に規制し易くする事ができる。但し、前記衝撃荷重付与手段１１を、単ロッド型の油圧サーボシリンダ、又は、空気式や電磁式のアクチュエータにより実現する事もできる。
【００２５】
本例の車輪支持用転がり軸受ユニットの試験装置は、前記回転支持ユニット２３を、前記モータユニット２２に対し着脱可能に支持している。そこで、図３に示す様に、この回転支持ユニット２３を取り外し、代わりに、前記ハブ３を、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の中心軸を中心とする回転を阻止した状態で支持する為のハブ固定治具（イケール）３７を、前記モータユニット２２の支持フレーム２７の上面に取り付ける。尚、図示の例では、前記ハブ固定治具３７は、前記ハブ３を、その中心軸を水平方向に配置した状態で支持しているが、このハブ３を、その中心軸が水平方向に対し傾斜した状態で支持する様に構成する事もできる。何れにしても、前記回転支持ユニット２３の代わりに、前記ハブ固定治具３７を使用する事により、前記外輪２と前記ハブ３とが相対回転していない状態での、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の耐衝撃性試験を行う事ができる。即ち、前記外輪２を、前記支柱１４の固定側保持部１５に支持固定すると共に、前記ハブ３を、前記ハブ固定治具３７に支持固定した状態で、前記ラジアル荷重付与手段１０により、前記外輪２と前記ハブ３との間にラジアル荷重を付与する。この状態で、前記油圧サーボシリンダ１９のロッド２０により前記支柱１４に打撃を加え、前記外輪２と前記ハブ３との間に軸方向の衝撃荷重を付与する。この様な方法により、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の耐衝撃性試験を行えば、前述の特許文献１に記載の試験装置を使用した場合の様に、重錘を自由落下させる事で衝撃荷重を加え、防振ゴム製のパットによりこの衝撃荷重の減衰特性を調整する場合と比較して、衝撃荷重の入力波形を、所望通り正確に規制し易くする事ができる。
【００２６】
［実施の形態の第２例］
図４〜６は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の試験装置は、車輪支持用転がり軸受ユニット１のハブ３を、支持手段９ａを構成する支柱１４ａの上端寄り部分に設けられた固定側保持部１５ａに支持固定する様に構成されている。又、外輪２を、回転駆動手段１２ａを構成する回転支持ユニット２３ａの回転軸３０ａの先端部に設けられた回転側保持部３１ａに支持する様にしている。又、本例の場合、ラジアル荷重付与手段１０ａは、前記支柱１４ａのアーム部１６のうち、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の使用状態で、タイヤと路面との接触部（接地面）の直上に位置する部分に支持固定されたアンカ部材１８を、鉛直方向上方に弾性的に引っ張る事で、前記外輪２と前記ハブ３との間にラジアル荷重を付与する様にしている。具体的には、図５に示す様に、前記アンカ部材１８を、コイルばね等の大きな弾力を有する弾性部材４３を介して、ホイスト式クレーン３４により吊り上げている。又、前記回転軸３０ａの基端寄り部分には、エンコーダ３８が、この回転軸３０ａと同心に固定されている。そして、検出部をこのエンコーダ３８の被検出面に対向させたセンサ（図示省略）の出力信号に基づいて、前記外輪２の車体への取付状態で上方に位置する部分が、ラジアル荷重付与手段１０により付加される鉛直方向の荷重に基づいて前記外輪２に加わる力の作用方向前方（図４〜５の下方）に一致する瞬間（前記外輪２のうち、車体への取付状態で上方に位置する部分が、鉛直方向下方となる瞬間）に、油圧サーボシリンダ１９により前記支柱１４ａに打撃を加える様にしている。
【００２７】
この様な本例によれば、自動車の走行中に車輪が縁石に乗り上げる等して衝撃荷重が加わる場合と同様に、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１に対し衝撃荷重を、前記ハブ３側から入力する事ができる。
又、本例の場合、前記ハブ３が支持固定された支柱１４ａを、前記ホイスト式クレーン３４により吊り上げる事で、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１に鉛直方向の荷重を付与している。この為、この車輪支持用転がり軸受ユニット１に衝撃荷重を加える事で、この車輪支持用転がり軸受ユニット１が破損した場合でも、前記支柱１４ａが倒壊するのを防止でき、耐衝撃試験の安全性の向上を図れる。
【００２８】
尚、上述の様な本例の場合も、図６に示す様に、前記回転支持ユニット２３ａを取り外し、代わりに、前記外輪２を、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の中心軸を中心とする回転を阻止した状態で支持する為の外輪固定治具（イケール）３９を、モータユニット２２の支持フレーム２７の上面に取り付ければ、前記外輪２と前記ハブ３とが相対回転していない状態での、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の耐衝撃性試験を行う事ができる。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様である。
【００２９】
［実施の形態の第３例］
図７は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の試験装置は、車輪支持用転がり軸受ユニット１の外輪２の静止側フランジ６に、懸架装置を構成するナックル４０及び制動装置を構成するバックプレート４８を支持固定し、このナックル４０を、支持手段９ｂを構成する支柱１４ｂの上端寄り部分に支持固定する様に構成している。又、ハブ３の回転側フランジ７に、車輪を構成するホイール４１及び前記制動装置を構成する制動用回転部材であるロータ４２を支持固定し、このホイール４１を、回転駆動手段１２ｂを構成する回転支持ユニット２３ｂの回転軸３０ｂの先端部に設けられた回転側保持部３１ｂに支持する様にしている。この様な本例の場合、供試体を、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１と、ナックル４０及びバックプレート４８と、ホイール４１及びロータ４２とから構成している為、前記供試体全体としての剛性を、前述の実施の形態の第１例の様に、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１を単体で供試体とした場合と比較して小さくできる。即ち、供試体の弾性係数を小さくできて、衝撃荷重の入力波形をより正確に規制し易くできる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様である。
【００３０】
［実施の形態の第４例］
図８〜１０は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合、車輪支持用転がり軸受ユニット１のハブ３の回転側フランジ７に、車輪を構成するホイール４１及び制動用回転部材であるロータ４２を支持固定し、このホイール４１を構成するリム部４４の上端部に、ホイスト式クレーン３４（図３参照）の先端部に設けたフック部４５を引っ掛けている。そして、前記ホイール４１を前記ホイスト式クレーン３４により吊り上げる事で、前記ハブ３を、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の中心軸を中心とする回転を阻止した状態で支持すると共に、この車輪支持用転がり軸受ユニット１に鉛直方向の荷重を付与している。即ち、本例の場合、前記ホイスト式クレーン３４が、前記ハブ３を支持固定する為の支持手段９ｃとして機能すると共に、ラジアル荷重付与手段１０ｂとしても機能する。又、衝撃荷重付与手段１１ａは、油圧サーボシリンダ１９のロッド２０により、前記ホイール４１のリム部４４の下端部に直接打撃を加える様に構成されている。即ち、本例の場合には、車輪が縁石に乗り上げた場合の衝撃荷重の入力部となる、前記ホイール４１のリム部４４の下端部から衝撃荷重を加える事ができる。
【００３１】
本例の場合も、図９に示す様に、外輪２を回転可能に支持する為の回転支持ユニット２３を取り外し、代わりに、この外輪２を、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の中心軸を中心とする回転を阻止した状態で支持する為の外輪固定治具３９を、モータユニット２２の支持フレーム２７の上面に取り付ければ、前記外輪２と前記ハブ３とが相対回転していない状態での、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の耐衝撃性試験を行う事ができる。或いは、図１０に示す様に、前記外輪２を、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の中心軸を中心とする回転を不能に、且つ、この中心軸が水平面に対し所定角度（例えば１３±１度）傾斜した状態で支持する外輪固定治具３９ａを使用する事もできる。尚、この場合には、前記ハブ３、並びに、前記ホイール４１及び前記ロータ４２の自重により、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１に鉛直方向の荷重が付与された状態となる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１〜２例と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの試験装置は、従動輪用、駆動輪用（中実状、中空状）を問わず、更に、内輪回転型、外輪回転型の何れでも対象とする事ができる。例えば、図１１は、外輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニットの１例として、特許文献２に記載された構造を示している。車輪支持用転がり軸受ユニット１ａは、内径側軌道輪部材４６と、外径側軌道輪部材４７と、それぞれが転動体である玉４ａ、４ａとを備える。このうちの内径側軌道輪部材４６は、外周面に複列の内輪軌道８ａ、８ａを有すると共に、内端面の円周方向複数箇所に、ナックル等の懸架装置の構成部材に形成した通孔を挿通したボルトを螺合し更に締め付ける事で、この懸架装置に前記内径側軌道輪部材４６を支持固定する為のねじ孔（図示省略）を有している。前記外径側軌道輪部材４７は、内周面に複列の外輪軌道５ａ、５ａを有すると共に、外周面に車輪を支持固定する為の回転側フランジ７ａを有している。前記各玉４ａ、４ａは、前記両外輪軌道５ａ、５ａと前記両内輪軌道８ａ、８ａとの間に、両列毎にそれぞれ複数個ずつ、転動自在に設けられている。
【符号の説明】
【００３３】
１、１ａ  車輪支持用転がり軸受ユニット
２  外輪
３  ハブ
４、４ａ  玉
５、５ａ  外輪軌道
６、６ａ  静止側フランジ
７、７ａ  回転側フランジ
８、８ａ  内輪軌道
９、９ａ、９ｂ、９ｃ  支持手段
１０、１０ａ、１０ｂ  ラジアル荷重付与手段
１１、１１ａ  衝撃荷重付与手段
１２、１２ａ、１２ｂ  回転駆動手段
１３  支持台
１４、１４ａ、１４ｂ  支柱
１５、１５ａ  固定側保持部
１６  アーム部
１７  床面
１８  アンカ部材
１９  油圧サーボシリンダ
２０  ロッド
２１  台座
２２  モータユニット
２３、２３ａ、２３ｂ  回転支持ユニット
２４  無端ベルト
２５  水平位置調節装置
２６  電動モータ
２７  支持フレーム
２８  鉛直位置調節装置
２９  ハウジング
３０、３０ａ、３０ｂ  回転軸
３１、３１ａ、３１ｂ  回転側保持部
３２  駆動側プーリ
３３  従動側プーリ
３４  ホイスト式クレーン
３５  水平位置調節ハンドル
３６  鉛直位置調節ハンドル
３７  ハブ固定治具
３８  エンコーダ
３９、３９ａ  外輪固定治具
４０  ナックル
４１  ホイール
４２  ロータ
４３  弾性部材
４４  リム部
４５  フック部
４６  内径側軌道輪部材
４７  外径側軌道輪部材
４８  バックプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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