(57)【要約】【課題】使用環境が限定される事なく、短時間でシャーベット状アイスを生成する事ができ、生成したシャーベット状アイスにより降雪環境を再現し、ホイール軸受の耐久試験を行う事ができる構造を実現する。【解決手段】ホイール軸受の耐久試験装置２４を、環境槽７と、冷媒槽８と、液体供給手段９と、ブレード１０と、ハブユニット駆動装置２５とにより構成する。環境槽７内に配置された冷却面１７の温度を、原料１５の融点以下且つ共晶点以上に調整する。液体供給手段９の噴射ノズル２２により冷却面１７に原料１５を吹き付けると、原料１５が冷却面１７上で凍結する。冷却面１７上で凍結した原料１５を、ブレード１０により掻き落としてシャーベット状アイスを生成する。この様な状態の環境槽７内で、ハブユニット駆動装置２５に組み付けた車輪支持用ハブユニットを駆動して耐久試験を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境槽と、冷却面と、液体供給手段と、ブレードとを備えており、
このうちの環境槽は、生成したシャーベット状アイス、及びこのシャーベット状アイスの原料を保冷する事が可能な槽内空間を有しており、
前記冷却面は、前記槽内空間内に配置されており、使用時に、前記原料の融点以下且つ共晶点よりも高い温度に調整されるものであり、
前記液体供給手段は、前記槽内空間から前記原料をくみ上げ、この原料を、前記冷却面に供給するものであり、
前記ブレードは、前記冷却面上で凍結した前記原料を、掻き落とす為のものであり、
使用の際、前記原料を、前記液体供給手段により前記冷却面に供給すると、この原料がこの冷却面上で凍結し、この様に凍結した原料を前記ブレードで前記槽内空間の下方に掻き落とす事によりシャーベット状アイスとする、シャーベット状アイスの製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載したシャーベット状アイスの製造装置が備える構成に加えて、
前記環境槽内に、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為のホイール軸受を保持した状態で駆動する事が可能な、ホイール軸受駆動装置を備えている、ホイール軸受の耐久試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、車輪支持用ハブユニット等の様に、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為のホイール軸受を構成するシール装置の性能試験に使用するシャーベット状アイスや、氷菓子としてのシャーベット状アイスを製造する為のシャーベット状アイスの製造装置、及び、このシャーベット状アイスの製造装置により生成したシャーベットを使用して、前記ホイール軸受の耐久試験を行う為のホイール軸受の耐久試験装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する為のホイール軸受として、例えば、特許文献１に記載された車輪支持用ハブユニットが知られている。図３は、この様な車輪支持用ハブユニットの１例を示している。この車輪支持用ハブユニット１は、外輪２と、ハブ３と、大径側、小径側両玉列を構成する複数個の玉４、４と、１対のシールリング５ａ、５ｂとを備えている。
【０００３】
近年の自動車の普及に伴い、寒冷地での降雪環境下に於ける、前記ホイール軸受の耐久試験を行う必要性が高まっている。この様な耐久試験は、降雪環境下の路面状況（雪の積もった不整地路面状況）を再現して行う。特許文献２には、降雪環境下の路面状況を再現する際に使用するシャーベット状アイスを生成する為の装置に関する発明が記載されている。この様な特許文献２に記載された発明の場合、前方を走行するトラックの荷台に、雪生成用の水と、この水を冷却して加圧する水加圧手段と、加圧空気生成手段と、ノズルとを備えた降雪環境生成装置を搭載し、この降雪環境生成装置で製造した雪（シャーベット状アイス）を、後方を走行するテスト車両に対して放出する。そして、降雪環境下での、このテスト車両の雪に対する挙動を試験する。
【０００４】
ところで、特許文献２に記載された発明の場合、外気温が、水が雪となる温度（凝固点）以下の状態で、前記水加圧手段により加圧された水と、前記加圧空気生成手段により加圧された空気とを前記ノズルから吹き出す事により、雪を生成している。この様に、特許文献２に記載された降雪環境生成装置の場合、使用できる環境（外気温、スペース等）が限定的になってしまう。又、雪の積もった不整地路面状況を再現する為に、多くの時間が必要となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１３０６５号公報
【特許文献２】特開２００９−０１４２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、使用環境が限定される事なく、短時間でシャーベット状アイスを生成する事ができ、更に、生成したシャーベット状アイスにより降雪環境を再現し、ホイール軸受の耐久試験を行う事ができる構造を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のシャーベット状アイスの製造装置及びホイール軸受の耐久試験装置のうち、請求項１に記載したシャーベット状アイスの製造装置に関する発明は、環境槽と、冷却面と、液体供給手段と、ブレードとを備えている。
このうちの環境槽は、生成したシャーベット状アイス、及びこのシャーベット状アイスの原料（液体）を保冷する事が可能な槽内空間を有している。
前記冷却面は、前記槽内空間内に配置されており、使用時に、前記原料の融点以下且つ共晶点よりも高い温度に調整される。
前記液体供給手段は、前記槽内空間から前記原料をくみ上げ、この原料を、前記冷却面に供給する（例えば、吹き付けたり、跳ねかける）ものである。
前記ブレードは、前記冷却面上で凍結した前記原料を、掻き落とす為のものである。
この様な構成を有する本発明のシャーベット状アイスの製造装置は、使用の際、前記原料を、前記液体供給手段により前記冷却面に供給すると、この原料がこの冷却面上で凍結する。そして、この様に凍結した原料を前記ブレードで前記槽内空間の下方に掻き落とす事によりシャーベット状アイスとする。
【０００８】
又、本発明のシャーベット状アイスの製造装置及びホイール軸受の耐久試験装置のうち、請求項２に記載したホイール軸受の耐久試験装置に関する発明は、請求項１に記載したシャーベット状アイスの製造装置が備える構成に加えて、前記環境槽内に、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為のホイール軸受を保持した状態で駆動する事が可能な、ホイール軸受駆動装置を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
上述した様な構成を有する本発明のシャーベット状アイスの製造装置によれば、使用環境が限定される事なく、短時間でシャーベット状アイスを生成する事ができる。
即ち、本発明のシャーベット状アイスの製造装置の場合、環境槽内に配置した冷却面に原料（液体）を供給し、この冷却面上で凍結した原料をブレードで掻き落とす事によりシャーベット状アイスを生成している。この為、外気温度（使用環境）に拘わらず、シャーベット状アイスを生成する事ができる。
又、本発明のシャーベット状アイスの製造装置の場合、前記冷却面を、原料の融点以下且つ共晶点よりも高い温度に調整している。この為、液体供給手段により前記冷却面に供給された前記原料の一部を、短時間で固化（凍結）する事ができる。この為、短時間でシャーベット状アイスを生成する事ができる。尚、この冷却面の温度は、共晶点よりも高いので、この冷却面に供給した原料の総てが凍結する事を回避でき、適度な水分を含んだ状態のシャーベットを得る事ができる。
又、本発明のホイール軸受の耐久試験装置を使用すれば、外気温度（使用環境）の影響を受ける事なく、寒冷地での降雪環境下を再現し、ホイール軸受の耐久試験を行う事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態の１例のシャーベット状アイスの製造装置を示す模式図。
【図２】食塩水の濃度と融点との関係、及び共晶点を説明する為の線図。
【図３】従来から知られている車輪支持用ハブユニットの１例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態の１例に就いて、図１により説明する。尚、本発明は、シャーベット状アイスの製造装置、及びこのシャーベット状アイスの製造装置により生成したシャーベットを使用して例えば車輪支持用ハブユニット１（図３参照）の様なホイール軸受の耐久試験を行う為のホイール軸受の耐久試験装置に関するものである。
本例のシャーベット状アイスの製造装置６は、環境槽７と、冷媒槽８と、液体供給手段９と、ブレード１０とを備えている。
【００１２】
このうちの環境槽７は、略直方体の箱状であり、保冷性を有する金属板により構成されている。この環境槽７は、底壁部１１が幅方向一方（図１の右方）に向かうほど下方に向かう方向に傾斜した状態で形成されている。又、前記環境槽７を構成する４枚の側壁部のうちの１枚の側壁部１２に、後述する冷媒槽８を隙間なく保持固定可能な保持孔１３が形成されている。尚、本例の場合、前記環境槽７の内部空間を、後述する冷媒槽８を構成する冷却面１７上で生成され、ブレード１０で掻き落とされたシャーベット状アイス１４からなるシャーベット層２６、及びこのシャーベット状アイス１４の原料１５（液体であって、本例の場合、泥塩水）を保冷する事が可能な槽内空間１６としている。本例の場合、前記原料１５として、所定濃度（塩分濃度約１０％）の泥塩水を使用しているが、原料としては、単一成分の液体（例えば、水等）や、単一成分の液体を２種類以上混ぜた混合液、或いは単一成分の液体に固体（例えば、塩化カルシウム等の塩分、ＡＣダスト等の泥等）を溶解させた溶液を使用する事ができる。本例の場合、前記原料１５は、前記槽内空間１６の最下層に溜まっている。尚、前記環境槽７の材質、構造は本例の場合に限定されるものではない。具体的には、例えば、前記原料１５が配置される部分と、後述するシャーベット層２６が配置される部分との間に、仕切り板等を設ける事もできる。この様な構成を採用した場合には、前記シャーベット層２６を構成するシャーベット状アイス１４が溶けて液体となった場合に、この液体が前記原料１５が配置された部分に流れ込める様に、前記仕切り板に通孔等を形成する事もできる。
【００１３】
又、前記冷媒槽８は、コンプレッサ１８により圧送された冷媒（例えば、アンモニア、二酸化炭素等のオゾン層破壊係数が低い冷媒が好ましい）から低温を得るものであり、前記環境槽７の保持孔１３に隙間なく保持固定されている。又、前記冷媒槽８は、この環境槽７に保持固定された状態で、前記槽内空間１６内に存在する側面に冷却面１７を有している。そして、前記冷媒槽８は、前記冷媒から得た低温に基づいて、この冷却面１７を、前記原料１５の融点以下且つ共晶点よりも高い温度に調整する事が可能である。尚、原料の融点及び共晶点は、使用する液体の性状により決まるものであり、本例で採用している泥塩水の場合には、図２に示す様な線図に基づいて決定する。本例の場合、塩分濃度１０％の塩水を使用している為、融点は、約−７℃となる。又、塩水の共晶点は、−２１．３度である。
又、前記冷媒槽８の材質、構造は本例の場合に限定されるものではない。
【００１４】
前記液体供給手段９は、ポンプ１９と、上流側通路２０と、下流側通路２１と、噴射ノズル２２とを備えている。
このうちのポンプ１９は、前記環境槽７の外側に配置されている。
前記上流側通路２０は、パイプ状であり、片端部が前記ポンプ１９の吸入側開口部に連結されている。又、前記上流側通路２０の他端部は、前記環境槽７を構成する前記側壁部１２の下端寄り部分に形成された取付孔（図示省略）に連結されている。
前記下流側通路２１は、パイプ状であり、片端部が前記ポンプ１９の排出側開口部に連結されている。又、前記下流側通路２１は、中間部を、前記側壁部１２の上端寄り部分に形成された挿通孔（図示省略）に隙間なく挿通した状態で、その他端部を、前記槽内空間１６内に配置している。
前記噴射ノズル２２は、前記下流側通路２１の他端部に結合されている。この様な噴射ノズル２２は、先端部を、前記冷媒槽８を構成する冷却面１７に向けている。
この様な液体供給手段９は、前記ポンプ１９を駆動する事により、前記槽内空間１６の下端部に溜まっている前記原料１５を汲み上げ、この原料１５を、前記噴射ノズル２２の先端部から前記冷却面１７に吹き付ける事ができる。
【００１５】
前記ブレード１０は、例えばスクレーパ状の部材であり、前記環境槽７内に配置されている。具体的には、このブレード１０は、一側面（図１の右側面）を、前記冷却面１７に、狭い隙間を介して対向した状態で配置されている。この様な構成を有する前記ブレード１０は、前記環境槽７の外側に配置されたモータ２３により回転駆動される事により、前記冷却面１７上で凍結した前記原料１５を掻き落とす事ができる。尚、本例の場合、前記ブレード１０を回転タイプのものとしているが、例えば、自動車のワイパーの様な揺動タイプのもの、或いは、上下、左右に往復動するタイプのものを採用する事ができる。
【００１６】
又、本例のホイール軸受の耐久試験装置２４は、前記シャーベット状アイスの製造装置６が備える構成に加えて、ハブユニット駆動装置２５を備えている。
このハブユニット駆動装置２５は、前記環境槽７の槽内空間１６内に設けられている。この様なハブユニット駆動装置２５は、この槽内空間１６内で、車両に組み込んだ状態のホイール軸受（例えば、車輪支持用ハブユニット１）の使用状況を再現できる機能を有している。尚、ホイール軸受の構造は、前述した車輪支持用ハブユニット１に限定されるものではない。
【００１７】
次に、以上の様な構成を有する本例のシャーベット状アイスの製造装置６を使用してシャーベット状アイスを製造する手順、並びに前記ホイール軸受の耐久試験装置２４を使用してホイール軸受の耐久試験を行う手順に就いて簡単に説明する。
先ず、前記環境槽７の槽内空間１６の下端部に前記原料１５（塩分濃度１０％の泥塩水）を配置する。又、前記コンプレッサ１８を駆動して、前記冷媒槽８に冷媒を圧送し、前記冷却面１７を前記原料１５の融点（約−７℃）以下且つ共晶点（−２１．３℃）よりも高い温度に調整する。尚、以下、前記冷却面１７の温度を−１５℃に設定した場合に就いて説明する。
【００１８】
この状態で、前記ポンプ１９を駆動すると、前記槽内空間内１６の原料１５が、このポンプ１９により吸い上げられる。そして、この原料１５を、前記噴射ノズル２２から、前記冷却面１７に対して、少量ずつ連続的に或いは間欠的に吹き付ける（跳ねかける）。この際、この冷却面１７は上述の様な温度（−１５℃）に調整されている為、前記原料１５は、この冷却面１７上で、瞬間的に、濃い濃度の塩水と、細かい氷（この塩水を包む、或いは、綿の様な構造でこの塩水を含浸する、真水の結晶）との混合物となる。具体的には、図２の−１５℃を通る横線αとＹ軸の交点をＸ１とし、この横線αと食塩濃度１０％を通る縦線βとの交点をＸ２とし、この横線αと曲線（液相線）γの交点をＸ３とした場合に、前記冷却面１７に吹き付けられた前記原料１５は、Ｘ１の状態で表される真水の氷と、Ｘ３の状態で表される約１８．５％（Ｘ４）の濃度の塩水の状態に分離される。即ち、１００ｇの１０％塩水を冷却面１７に吹き付けた場合、真水の氷４５．９４ｇと、濃度が１８．５％の塩水５４．０６ｇが混合したシャーベット状アイスが作られる。従って、前記混合物は、真水の氷のみの場合と比べれば軟らかいものとなる。
【００１９】
尚、本例の場合、前記原料１５を、前記冷却面１７に吹き付けている為、この原料１５が凍結する際、氷の核が多く発生する。又、この原料１５は、この冷却面１７上で瞬間的に凍結する。この為、凍結したこの原料１５は、氷の結晶が細かくなり、これら各結晶同士が結合して氷粒が大きくなる事もない。
そして、この様に生成された前記冷却面１７上のシャーベット状アイス１４を、前記モータ２３により回転駆動された前記ブレード１０により掻き落とす。この様に掻き落とされたシャーベット状アイス１４は、シャーベットとなり、自然の雪の様な感触のものとなる。尚、この様に生成されたシャーベットは前記環境槽７のうちの、前記原料１５の上面に落ち、次第に積もる。そして、この環境槽７のうちのこの原料１５の上側に、シャーベット層２６ができる。
【００２０】
そして、前記シャーベット層２６の厚さが所望の厚さにまでなったら、前記ハブユニット駆動装置２５により前記車輪支持用ハブユニット１を駆動して、この前記車輪支持用ハブユニット１の耐久試験を行う。
【００２１】
上述の様な構成を有する本例のシャーベット状アイスの製造装置６によれば、使用環境が限定される事なく、短時間でシャーベット状アイスを生成する事ができる。
即ち、本例のシャーベット状アイスの製造装置６の場合、前記環境槽７内に配置した前記冷却面１７に前記原料１５を供給して、この冷却面１７上でこの原料１５を凍結させる構成を採用している。この為、外気温度（使用環境）の影響を受ける事なく、シャーベット状アイスを生成する事ができる。
【００２２】
又、本例のシャーベット状アイスの製造装置６の場合、前記冷却面１７の温度を、前記原料１５の融点以下且つ共晶点よりも高い温度に調整している。この為、前記液体供給手段９により前記冷却面１７に供給された前記原料１５は、短時間で（瞬間的に）凍結する事ができる。この結果、短時間でシャーベット状アイスを生成する事ができる。
又、本例のホイール軸受の耐久試験装置２４を使用すれば、外気温度（使用環境）の影響を受ける事なく、寒冷地での降雪環境下を再現し、ホイール軸受（車輪支持用ハブユニット１）の耐久試験を行う事ができる。
【００２３】
尚、本例の場合、前記冷却面１７の温度を変更する事により、生成するシャーベット状アイスの氷と塩水との混合比を調整する事ができる。この様にして、ホイール軸受の耐久試験の際に使用するシャーベット状アイスの状態を、必要に応じて調整して、各種パターンの耐久試験に対応する事が可能となる。
又、ホイール軸受の耐久試験中の発熱によりシャーベット状アイスが溶けて、前記槽内空間１６の原料１５と混ざり、塩分濃度が初期の原料１５の塩分濃度よりも上昇して、この原料１５の融点が低くなった場合には、この融点が、前記冷却面１７の温度よりも高い状態であれば、この冷却面１７に吹き付けた原料１５に対する、真水の氷の割合は小さくなるものの、この原料１５を凍結させる事が可能である。尚、シャーベット状アイスの溶ける量が増えるほど、溶ける前の状態と比べれば、前記原料１５の塩分濃度は低下する（初期状態の原料１５の塩分濃度を下限とする）。この様に塩分濃度が低下して、この原料１５の融点が高くなると、この冷却面１７に吹き付けた原料１５に対して、凍結する真水の氷の割合が大きくなる。この様に、本例のシャーベット状アイスの製造装置６の場合、前記環境槽７内のシャーベット状アイスの量と、前記原料１５の塩分濃度とを自動的にコントロールする傾向を有している。この為、前記環境槽７内の原料１５の循環に有利なシステムの構築が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明のシャーベット状アイスの製造装置及びホイール軸受の耐久試験装置を実施する場合には、環境槽及び冷媒槽の材質及び構造は、上述した実施の形態の１例の構造に限定されるものではない。
又、使用する原料（液体）は、泥塩水だけなく、各種液体を使用する事ができる。
更に、本発明のシャーベット状アイスの製造装置を実施する場合には、例えば、原料として果汁、ミルク、ジュース等を採用すれば、口当たりの良いシャーベット状アイスを製造する事もできる。この様な構成を採用した場合には、生成されたシャーベット状アイスが、環境槽の槽内空間で原料と混ざらない様に、仕切り板等を設ける事によりこの槽内空間を仕切る事もできる。
【符号の説明】
【００２５】
１  車輪支持用ハブユニット
２  外輪
３  ハブ
４  玉
５ａ、５ｂ  シールリング
６  シャーベット状アイスの製造装置
７  環境槽
８  冷媒槽
９  液体供給手段
１０  ブレード
１１  底壁部
１２  側壁部
１３  保持孔
１４  シャーベット状アイス
１５  原料
１６  槽内空間
１７  冷却面
１８  コンプレッサ
１９  ポンプ
２０  上流側通路
２１  下流側通路
２２  ノズル
２３  モータ
２４  ホイール軸受の耐久試験装置
２５  ハブユニット駆動装置
２６  シャーベット層
【図１】
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【図２】
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【図３】
2016151360.tif 000005