(57)【要約】【課題】簡単な構成でありながら、外部環境を汚さずに悪路を模擬した耐久試験を行える悪路耐久試験装置を提供する。【解決手段】悪路耐久試験装置１は、相対的な変位を繰り返し行う複数の摺動部材（シリンダＳ１、ピストンロッドＳ２）における摺動箇所の周囲を覆うように取り付けられ、上記摺動部材の繰り返し運動に追従して変形する通気性の袋部１０と、袋部１０内に内包される粉末２０と、袋部１０にエアを吹き込む送風部３０とを備える。袋部１０にエアを吹き込むことで、粉末２０を袋部１０内で良好に分散できる。袋部１０が摺動部材によって変形することで、粉末２０が袋部１０の内壁に付着することを防止でき、良好に分散できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的な変位を繰り返し行う複数の摺動部材における摺動箇所の周囲を覆うように取り付けられ、前記摺動部材の繰り返し運動に追従して変形する通気性の袋部と、
前記袋部内に内包される粉末と、
前記袋部内にエアを吹き込む送風部とを備える悪路耐久試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の構成部品の耐久試験に利用される悪路耐久試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の構成部品として相対的に動く二つの摺動部材を備える部品が所望の特性を満たすか否かを調べるために、種々の耐久試験が提案されている。例えば、砂や泥などを含む悪路を走行したときの影響を調べる場合には、砂や泥などによる影響を受け易い部品、例えばショックアブソーバと砂などとが接した状態を模擬する必要がある。この模擬方法として、例えば、上記部品に砂などを塗布したり、落下させたりすることが考えられる。
【０００３】
特許文献１は、砂を用いた試験方法として、摺接する二つの回転体（円板状のゴムの試験片、及び研磨砥石）間に砂を落下して、この砂によって両者の付着を回避することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−２３３７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記摺動部材を備える部品について、上述の砂などを含む悪路を模擬した耐久試験を、外部環境を汚すことなく、簡単に行える試験装置の開発が望まれる。
【０００６】
例えば、相対的に動く二つの摺動部材に対して、上述のように砂などを塗布したり、落下させたりすると、実環境を容易に模擬できる。しかし、この場合、試験時に摺動部材が動くことで、砂などが周囲に飛散し、外部環境を汚す。また、粉末の回収に手間がかかり、粉末の再利用性に劣る上に、飛散量を考慮して粉末を大量に用意する必要がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的の一つは、簡単な構成でありながら、外部環境を汚さずに悪路を模擬した耐久試験を行える悪路耐久試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る悪路耐久試験装置は、相対的な変位を繰り返し行う複数の摺動部材における摺動箇所の周囲を覆うように取り付けられ、前記摺動部材の繰り返し運動に追従して変形する通気性の袋部と、前記袋部内に内包される粉末と、前記袋部内にエアを吹き込む送風部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
上記の悪路耐久試験装置は、袋部内にエアを吹き込む点、粉末を内包する袋部が試験対象に追従して変形して、粉末が袋部の内壁に膜状に付着することを防止できる点から、粉末が袋部内に十分に飛散した状態を維持できる。即ち、上記の悪路耐久試験装置は、エアの導入及び試験対象の駆動と、袋部に内包された粉末とによって、悪路を良好に模擬できる。
【００１０】
かつ、上記の悪路耐久試験装置では、粉末が袋部内でのみ飛散し、外部環境に漏出しない。そのため、上記の悪路耐久試験装置では、少量の粉末でも悪路を良好に模擬できる、外部環境を汚さない、粉末の回収が容易で再利用し易い、といった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１の悪路耐久試験装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の悪路耐久試験装置を具体的に説明する。
［実施形態１］
・全体構成
実施形態１の悪路耐久試験装置１は、自動車の構成部品のうち、特に自動車が悪路などを走行した際に砂や泥、排気ガスなどに含まれる微細な粉末による影響を受け易い箇所に取り付けられる部品を試験対象Ｓとし、粉末２０を上記砂などの模擬材として悪路を模擬した耐久試験に利用される。悪路耐久試験装置１は、特に、試験対象Ｓを、相対的な変位を繰り返し行う複数の摺動部材（図１ではシリンダＳ１及びピストンロッドＳ２）を備える部品などとし、試験対象Ｓの摺動箇所に粉末２０が噛み込まれたり、上記摺動箇所に粉末２０が堆積したりするなどしたときの影響を調べることに利用される。
【００１３】
悪路耐久試験装置１は、上述の粉末２０と、袋部１０と、送風部３０とを備え、試験対象Ｓとする上述の複数の摺動部材同士の摺動箇所の周囲を覆うように、粉末２０を内包する袋部１０が取り付けられた状態で、送風部３０から袋部１０内にエアを吹き込む構成である。悪路耐久試験装置１は、袋部１０を、通気性を有するものとして吹き込んだエアが袋部１０外に抜けるようにし、かつ可撓性を有するものとして複数の摺動部材の繰り返し運動に追従して変形するようにする点を特徴の一つとする。以下、要素ごとに説明する。
【００１４】
・試験対象
試験対象Ｓは、繰り返しの往復動を行って相対的に変位する複数の摺動部材を備える部品や組物などが挙げられる。往復動は、直線運動でも回転運動でもよい。直線運動を行う部品として、例えば、ショックアブソーバ（摺動部材：シリンダＳ１及びピストンロッドＳ２）、ドアステー（摺動部材：シリンダ及びロッド）などが挙げられ、その他ウェザストリップ又はガラスランとウインドウガラスとの組物（組をつくる各部材が摺動部材となる）などが挙げられる。回転運動を行う部品として、例えば、ドアヒンジ（摺動部材：軸及び軸受）などが挙げられ、その他アウタードアハンドルとその固定具との組物（それぞれが摺動部材となる）などが挙げられる。試験対象Ｓは、二つの摺動部材で構成される部品や組物などの他、三つ以上の摺動部材で構成される部品、例えば、複数の入れ子を備えて伸縮可能な部品などが挙げられる。
【００１５】
・・試験対象の駆動と支持
悪路耐久試験装置１は、試験対象Ｓが繰り返しの往復動を安定して行えるように駆動源５０と支持部６０とを備える。駆動源５０及び支持部６０は、試験対象Ｓの運動状態に応じて適宜選択すればよい。
【００１６】
直線運動を行う試験対象Ｓに対する駆動源５０には、例えば、電動シリンダなどが利用できる。駆動源５０は、図示しない固定対象に固定して利用する。図１（Ｂ）では、電動シリンダのシリンダが固定され、シリンダからロッドが伸びた状態を示す。直線運動を行う試験対象Ｓに対する支持部６０として、例えば、一方の摺動部材（図１ではシリンダＳ１）を移動不可能に固定する固定支持部６２と、駆動源５０に接続された他方の摺動部材（図１ではピストンロッドＳ２）を一方の摺動部材に対して直線運動可能に支持する可動支持部６４とを備えるものが挙げられる。支持部６０は、図１に示すように固定支持部６２と可動支持部６４とを一体に備える枠体などとすると剛性を高められ、可動支持部６４に支持された他方の摺動部材が安定して直線運動を行える。支持部６０による摺動部材の配置方向は、適宜選択できる。支持部６０は、この例に示すように摺動部材の運動方向が鉛直方向に平行するように設ける他、上記運動方向が水平方向に平行するように設けることができる。
【００１７】
回転運動を行う試験対象Ｓに対する駆動源５０には、例えば、電動モータなどが利用できる。回転運動を行う試験対象Ｓに対する支持部６０として、例えば、一方の摺動部材を移動不可能に固定する固定支持部と、駆動源５０に接続されて他方の摺動部材を一方の摺動部材に対して所定の角度範囲内で回転運動可能に支持する可動支持部とを備えるものが挙げられる。例えば、試験対象Ｓが棒状体である場合、一端を固定支持部に固定し、他端側が円弧を描く回転運動を行うように、他端を可動支持部で支持することが挙げられる。
【００１８】
その他、悪路耐久試験装置１は、摺動部材が滑らかに運動できるように、可動支持部６４にスライダ６４０、可動支持部６４の運動軌道に沿ったガイド６６などを備えることができる。
【００１９】
・粉末
粉末２０は、上述のように悪路走行などで生じ得る粉末を模擬するものであり、袋部１０に分散可能に内包される。粉末２０の使用量（ｇ）は、適宜選択できる。粉末２０は、種々の材料、大きさ、形状のものを利用できる。
【００２０】
材料については、例えば、ＪＩＳ  Ｚ  ８９０１（２００６）「試験用粉体及び試験用粒子」に規定される種々のものを利用できる。例えば、けい砂、タルク、関東ロームなどが挙げられる。
【００２１】
大きさについては、適宜選択できる。例えば、均一的な大きさの粉末のみを粉末２０に利用できるが、この例に示すように大きさが異なる微粗混合粉を粉末２０に利用すると、微細粉末がエアによって袋部１０の内壁に押し付けられて膜状に付着することを粗大粉末が阻害して、試験中、粉末２０が袋部１０内を分散した状態を維持し易いと考えられる。図１では粉末２０を分かり易いように誇張して示す。
【００２２】
・袋部
袋部１０は、試験対象Ｓの摺動部材における摺動箇所の周囲を覆うように取り付けられ、その内部に粉末２０を収容するものであり、以下の三つの条件を満たすものとする。
（１）試験対象Ｓの摺動箇所及びその近傍を収納可能な大きさを有する。
（２）内包した粉末２０が抜け落ちず、かつ送風部３０によって導入されるエアが抜ける程度の通気性を有する。
（３）試験対象Ｓが繰り返しの往復動を行っているときに、試験対象Ｓに取り付けられた袋部１０はこの往復動に追従して変形可能な程度の可撓性を有する。
【００２３】
この例の袋部１０は、両端が開口した筒状の本体部１２と、本体部１２に設けられ、送風部３０からのエアを本体部１２内に導入するエア導入部１３とを備える。即ち、この例の袋部１０は、少なくとも三つの開口部を有する。二つの開口部の近傍は、試験対象Ｓの各摺動部材にそれぞれ固定される固定部１４，１６とする。固定部１４，１６は、例えば、一方の開口部から他方の開口部に亘って試験対象Ｓを挿通配置した状態で、開口部の近傍を摺動部材の周囲の大きさ（外径など）に合わせて縮めて、拘束バンドなどの拘束具（図示せず）によって締め付けることで形成できる。試験対象Ｓに袋部１０を取り付ける前には、開口部及びその近傍を試験対象Ｓが挿通可能な大きさとし、挿入後に縮める構成とすることで、試験対象Ｓに袋部１０を容易に取り付けられる。また、拘束具で締め付けることで、袋部１０を試験対象Ｓの所定の位置に強固に固定できると共に、固定部１４，１６からの粉末２０の漏出を防止できる。
【００２４】
上記（１）〜（３）を満たす袋部１０の本体部１２の構成材料には、布や紙などが利用できる。布は織布、不織布、編地のいずれも利用できる。織布は、粉末２０が織目から漏出しないように、粉末２０の大きさに応じた織目を有するもの（特に細かいもの）などを選択すればよい。不織布は、粉末２０が漏出しないように、粉末２０の大きさに応じて十分な目付量を有するものなどを選択すればよい。編地は、粉末２０が編目から漏出しないように、粉末２０の大きさに応じた編目を有するもの（特に細かいもの）などを選択すればよい。
【００２５】
本体部１２は、例えば、筒状に織った織布、筒状に成形した不織布、筒状に編んだ編地のいずれも利用できる。又は、本体部１２は、適宜な平面形状の素材を縫製や糊付けなどして筒状にすることで形成できる。又は、適宜な平面形状の素材の周縁などに面ファスナや線ファスナなどの繰り返しの開閉が可能な留め具を取り付けて、留め具を留めて筒状にすることで本体部１２を形成する形態とすることができる。この形態は、試験対象Ｓの周囲を囲むように平面状の素材を配置した後、留め具を留めることで試験対象Ｓの所定の箇所を袋部１０で覆った状態を容易に構築できる。そのため、この形態は、任意の形状、大きさの試験対象Ｓに対して袋部１０を容易に配置できる。
【００２６】
エア導入部１３は、ホースなどの連結部材３２を介して送風部３０が接続される筒状部材である。エア導入部１３は、本体部１２よりも剛性が高いもの、例えば、樹脂や金属の成形品などが挙げられる。袋部１０の本体部１２に連結部材３２などを直接接続してもよいが、剛体のエア導入部１３を設けることで、連結部材３２などを固定し易く、エアを袋部１０内に安定して導入できる。
【００２７】
エア導入部１３の形状、大きさ（外径、長さなど）は、連結部材３２に応じて適宜選択できる。この例では、円筒体としている。また、この例では、エア導入部１３の配置位置を鉛直方向下方側に位置する一方の固定部１４側としている。エア導入部１３の配置位置は、適宜選択でき、例えば、他方の固定部１６側、両固定部１４，１６に挟まれる中間領域の任意の位置などとすることができる。
【００２８】
その他、袋部１０は、試験対象Ｓに袋部１０を取り付けた後に、袋部１０内に粉末２０を導入できるように給粉部（図示せず）を備えると、袋部１０の取付時に粉末２０が袋部１０から脱落して周囲に飛散などせず、作業性に優れて好ましい。給粉部には、繰り返し開閉可能であり、給粉部からの粉末２０の漏出などを防止できるように、面ファスナや線ファスナなどの留め具を取り付けると、粉末２０の導入時や取出時に容易に開口でき、試験時には閉じた状態に維持でき、作業性に優れる。
【００２９】
・送風部
送風部３０は、袋部１０内にエアを吹き込み、袋部１０に内包された粉末２０が袋部１０内で飛散した状態を維持することに利用する。送風部３０は、市販の送風機を利用できる。
【００３０】
・試験方法
悪路耐久試験装置１を用いて耐久試験を行う手順を以下に説明する。ここでは、試験対象Ｓを、ショックアブソーバのような直線運動を繰り返し行うものであり、二つの摺動部材が同軸上に配置されるものを例にして説明する。
【００３１】
・・袋部の取付工程
まず、試験対象Ｓに袋部１０を取り付ける。上述のように往復動を行う二つの摺動部材同士の摺動箇所を袋部１０で覆うように、袋部１０を試験対象Ｓに固定する。例えば、本体部１２が予め筒状に形成されたものであれば、袋部１０の一方の開口部から一方の摺動部材（シリンダＳ１）の端部が露出し、他方の開口部から他方の摺動部材（ピストンロッドＳ２）の端部が露出し、かつ本体部１２の中間領域が摺動箇所の外周を覆うように袋部１０の本体部１２に試験対象Ｓを挿通する。次に、上述のように各開口部近傍を縮めて、固定部１４，１６を形成する。こうすることで、試験対象Ｓと袋部１０の本体部１２との間には、本体部１２の大きさに対応した所定の大きさの空間を形成できる。給粉部から本体部１２（上記空間）内に粉末２０を供給する。この工程によって、粉末２０を内包する袋部１０が試験対象Ｓに取り付けられた状態にできる。
【００３２】
・・装置への配置工程
袋部１０及び粉末２０を備える試験対象Ｓを支持部６０に固定する。この例では、固定支持部６２が鉛直方向下方側、可動支持部６４が鉛直方向上方側となるように支持部６０を設けており、運動させない一方の摺動部材（シリンダＳ１）を固定支持部６２に、駆動源５０によって運動させる他方の摺動部材（ピストンロッドＳ２）を可動支持部６４に取り付ける。こうすることで、駆動源５０を駆動すると、他方の摺動部材（ピストンロッドＳ２）は、一方の摺動部材（シリンダＳ１）に対して上下動を行う。袋部１０のエア導入部１３には、連結部材３２を介して送風部３０を接続する。
【００３３】
・・試験工程
駆動源５０及び送風部３０を駆動して、耐久試験を行う。この例では、試験時、駆動源５０によって試験対象Ｓに直線的な上下動を繰り返し行わせると共に、鉛直方向下方側に設けられたエア導入部１３から袋部１０内に送風部３０からのエアを供給し続ける。送風部３０からの風量は適宜選択するとよい。また、模擬環境に応じて、エアを間欠的に供給することができる。エアの導入によって、袋部１０内の粉末２０は袋部１０内を舞い、分散状態が維持される。かつ、試験対象Ｓの上下動に伴って、袋部１０は、伸ばされた状態（図１（Ａ））と、縮められた状態（図１（Ｂ））とを繰り返し行う。この伸縮の変形によって、袋部１０内の粉末２０、特に微細な粉末が袋部１０の内壁に膜状に付着することを効果的に防止できる。即ち、袋部１０の変形自体でも、粉末２０が舞う状態を維持できる。
【００３４】
・効果
実施形態１の悪路耐久試験装置１は、袋部１０内へのエアの吹き込みと、粉末２０を内包する袋部１０が試験対象Ｓの往復動に追従して変形することによって、粉末２０が袋部１０内を飛散、分散した状態を良好に維持できる。即ち、悪路耐久試験装置１は、悪路を良好に模擬できる。悪路耐久試験装置１では、袋部１０内で粉末２０が循環するため、粉末２０の使用量が少なくても、悪路を良好に模擬できる。
【００３５】
特に、この例に示す悪路耐久試験装置１では、試験対象Ｓの運動方向が鉛直方向に平行するように試験対象Ｓを配置すると共に、鉛直方向下方からエアを導入することで、エアが下方から上方に粉末２０を吹き上げる点からも、粉末２０の分散状態をより良好に形成できる。更に、エアが下方から上方に抜ける際に、粉末２０は試験対象Ｓを中心軸としてその周囲に渦巻くように移動し得る。この点からも、粉末２０の分散状態を良好に形成できると考えられる。
【００３６】
そして、悪路耐久試験装置１は、エアの吹き込み及び試験対象の往復動を行うものの、粉末２０が袋部１０から漏出せず、外部環境を汚すことが無い。そのため、悪路耐久試験装置１は、例えば、恒温恒湿槽などに収納して任意の温度、湿度環境の模擬試験とした場合でも、槽内を汚さずに行える。
【００３７】
更に、悪路耐久試験装置１は、袋部１０に内包されていることで、粉末２０が実質的に無くならず、効率よく回収でき、粉末２０の再利用も容易である。
【００３８】
［変形例１］
袋部１０として、その本体部１２の内壁から突出する襞部（図示せず）を備えるものを利用できる。襞部を備えることで、エアによって本体部１２の内壁に押し付けられた粉末２０が内壁に付着することを阻害し易いと考えられる。襞部の形状、大きさ、個数、配置状態などは適宜選択できる。
【００３９】
個数について述べると、襞部は、連続する一つの突片でも、所定の間隔をあけて配置される複数の突片群でもいずれも利用できる。本体部１２を開閉不可能な筒状体とする場合、連続する突片でも複数の突片群でもいずれも形成可能である。本体部１２を上述の留め具によって開閉可能な筒状体とする場合、襞部を有する袋部１０を試験対象Ｓに取り付け易い。
【００４０】
配置状態について述べると、襞部は、例えば、本体部１２の内壁に螺旋を描くように設けられると、渦巻くような気流を形成し易いと考えられる。その他、襞部は、本体部１２の周方向に沿って設けたり、一方の開口部から他方の開口部に向かう方向に平行するように設けたりすることができる。
【００４１】
襞部の構成材料は、本体部１２と同様のものが挙げられる。本体部１２及び襞部を布や紙などとすれば、縫製や糊付けなどで、襞部を容易に形成できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の悪路耐久試験装置は、自動車の構成部品であって、砂や泥などによる影響を受け易い箇所に取り付けられ、相対的な変位を行う摺動部材を備える部品や組物などの耐久試験に利用できる。また、本発明の悪路耐久試験装置は、簡単な構成であるため、試験用の実車に取り付けて、耐久試験を行うことができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  悪路耐久装置
１０  袋部  １２  本体部  １３  エア導入部  １４，１６  固定部
２０  粉末
３０  送風部  ３２  連結部材
５０  駆動源
６０  支持部  ６２  固定支持部  ６４  可動支持部  ６４０  スライダ
６６  ガイド
Ｓ  試験対象  Ｓ１  シリンダ  Ｓ２  ピストンロッド
【図１】
2016114477.tif 000003