製品紹介

ホイールライフテスター
菅 井 孝 郎*Ta k a o S u g a i

廣 瀬 尚 哉 **Naoya Hirose

藤川宏 ***

Hiroshi Fujikawa

1.

化と作業時間の短縮が可能なように改善した新方はじめに式の装置である。

自動車部品は人命を左右することにもなりかね

2.

システムの概要ない重要なものであり、耐久性や高い信頼性が求められる。そのため、自動車メーカーや部品メー

ホイールライフテスターは、ホイールを上面にカー各社は、独自に耐久性、信頼性の試験を実施

固定した状態のまま回転させる回転テーブル、ホして部品を評価している。とりわけ、常に負荷やイールに曲げモーメントを加える負荷アーム、負振動が加わる足回り部品では、他の部品以上に耐荷アームに所定の荷重を加える荷重負荷機構から久性、信頼性が重視されるため、試験による評価なる。
図 1 にホイールライフテスターの概念図を示は重要である。
ホイールライフテスター（回転曲げ耐久試験機）

す。装置最上部に回転テーブルがあり、ホイールとは、JIS D 4103 に規定されている回転曲げ耐久はそこに専用ジグを用いて固定される。ホイール試験を行うもので、自動車用ホイールの中央部（ハの下に負荷アームを取り付け、この負荷アームがブと呼ぶ）に一定の曲げモーメントをかけながら荷重負荷機構と接続される。

ホイールを回転させることでハブ部に回転曲げ荷（1）回転テーブル重を繰返し作用させ、ホイールの疲労強度を評価試験に供されるホイールは 12 〜 22 インチであする装置である。この装置は、自動車メーカーやるため、ホイールを取り付ける回転テーブルは直ホイールメーカーで、新規開発ホイールの評価や径約 900mm とし、ホイールを固定するための専製造ライン中のホイールの抜き取り検査などに使用ジグがセットできる構造とした。
回転テーブルの回転速度は、試験条件として最用されている。
本稿にて紹介するホイールライフテスターは、大 500rpm の範囲で制御盤から任意に設定できる。

従来機の構造を見直し、セッティング作業の合理＊システム事業部＊＊システム事業部＊＊＊ システム事業部

設計開発部
設計開発部
設計開発部

第二グループ
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（2）負荷アーム意に設定できる。また、荷重値はシリンダシャフ

負荷アームはホイールのハブ面に下向きに取りト先端に取り付けたロードセルにて計測してい付けられ、ホイールはこの負荷アームからベアリる。ホイールへの曲げモーメントの大きさは、ユーングを介して荷重負荷機構に接続される。負荷

ザーが試験するホイールに合わせて設定する。本アームを介してホイールに一定の曲げモーメント装置では最大 8kN ･ m までかけることが可能であを加えながらホイールを回転させて走行時の負荷る。

を再現する。

ホイールには、サイズや形状の異なるものが各ベアリングは、モーメントアームの長さがホ種存在するため、試験装置に取り付けるホイールイールによらず常に一定となるように負荷アームが変わると負荷アームが固定されるハブ面の高さの所定位置に固定した。

が変化し、負荷アームに固定したベアリングの高また、ホイール交換時に負荷アームが落下してさも変化する。

この変化に対応するため、荷重しまうのを防ぐため、負荷アームの下に負荷アー負荷機構をステージ上に構成して、昇降できる構ム支持機構を設置した。

造とした。このステージの昇降動作により、ホイー（3）荷重負荷機構

ルのサイズや形状が変わっても負荷アームに対し荷重負荷機構は、ホイールに加える曲げモーメて常に水平に荷重が負荷できるようにしている。

ントを発生させるための機構であり、エアーシリ昇降機構は、専用に設けたモータにて制御盤よりンダで発生させる荷重の大きさは制御盤側から任制御される。

回転テーブル

試験ホイール

荷重負荷機構（シリンダ）

負荷アーム

テーブル回転用モータ
ベアリング
振動検知センサー
負荷アーム支持機構（シリンダ）

図1

ライフテスター概念図

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3.

アームの荷重負荷位置とシリンダ軸とが同じレベホイールのセッティングおよび試験ルになるように荷重負荷機構を昇降させる。

ホイールのセットは、まずホイールの意匠面を試験は、負荷アームでホイールに曲げモーメン上にして回転テーブルにセットし、その後、ホイートを加えた状態で、設定された回転速度を保ちなルに負荷アームを取り付ける。この取付け作業をがらホイールを回転させる。負荷荷重、回転速度、する際、装置下方に設置した負荷アーム支持機構

回転させる回数（以後回転回数）は制御盤にて設が負荷アームを支えるため、負荷アームを持ち上定し、設定した回転回数まで試験が終了したら、げたりする作業は必要なく簡単にホイールに負荷ホイールに割れなどの異常が発生していないかどアームを取り付けることができる。

うかを確認する。また、設定した回転回数以下でその後、負荷アームの付いたホイールを回転テーホイールが破損した場合は、そのまま回転を続けブルに専用ジグで固定する。この時、ホイールとると装置が破損してしまうため、センサーにて負回転テーブルの中心を揃える必要があるが、負荷荷アームの振動を検出してただちに装置を停止すアームの振動を検知するセンサーにて負荷アームる安全装置を設けた。のずれを計測することができるため、テーブルの4.

従来機との比較向きを変えてセンサーの数値を確認すればホイー
従来型試験機と新方式試験機の概略図を図 2 にる。ホイールのセットが完了したら、最後に負荷示す。従来型試験機はホイールの上側に負荷アーホイールだけセットする

ルを容易に回転の中心軸にセットすることができ負荷荷重試験ホイール

この部分をセットする

ベアリング

負荷アーム
回転テーブル

試験ホイール

負荷アーム
負荷荷重

ベアリング

回転テーブル

従来型試験機新方式試験機
図2

従来機との比較̶Sugai.indd 65

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ムを固定してホイール上方で負荷荷重を加える構らかなように構造上、ホイールを設定してからで造になっている。新方式試験機ではホイールの下は負荷アームを取り付けることができないのでハ側に負荷アームを取り付け、ホイール下方で負荷ブ面にあらかじめ負荷アームを取り付けた状態の荷重を加える構造としたので、ホイールを回転ホイールを回転テーブルにセットしなければならテーブルにセットする際、ホイールの意匠面を上ず、セッティング時に多大な労力と時間を必要と向きにセットし、次に負荷アームを取り付ける。

していた。

その結果、容易にホイールの着脱を行うことがで

また、新方式試験機では、回転テーブルの駆動きるようになった。従来型試験機では、図から明部や荷重負荷機構など、駆動機構やセンサー等を

表1主要仕様

仕様

数値

備考

適用ホイールサイズ

12〜22 インチ

乗用車用

曲げモーメント

最大 8kN ･m

ホイールハブ面

ホイール回転速度

最大 500rpm

インバータ駆動

装置寸法

本体

W1,800×D1,900×H2,200mm

制御盤

W800×D500×H1,900mm

ユーティリティー

AC200V （3 相）30kVA
エアー0.5MPa 以上

図30.3Nm 3/min 以上

装置外観

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すべてテーブルより下に配置したので、装置がコ変更にも対応可能である。

ンパクトになった。

6.

まとめ

新方式試験機ではセッティングに要する労力を従来型試験機よりも削減でき、セッティング時本装置は、自動車用ホイールの試験装置に望ま間も従来型試験機の 1/3 に短縮できるようになっれていた試験準備作業および終了後の作業におけた。また、メンテナンス性も向上した。

る労力の軽減、作業時間の短縮を実現すると共に5.

作業の安全性も向上させた。

装置仕様

ホイールのサイズや曲げモーメント、ホイールホイールライフテスターの主要仕様を表 1 に記す。の回転数は装置ユーザーのニーズに合わせて変更可能であるため、自動車部品の耐久性・信頼性の紹介した装置は乗用車用ホイールの試験に用いるものであるが、より大型のホイール用に改造し向上に貢献するためにも、今後も幅広いユーザーに製品を提供していく予定である。

たり、曲げモーメントやホイール回転速度などのシステム事業部
設計開発部 第二グループ

システム事業部
設計開発部 第二グループ
次長

菅井 孝郎

廣瀬 尚哉

TEL. 03-3778-7965
FAX. 03-3778-7968

TEL. 03-3778-7965
FAX. 03-3778-7968

システム事業部
設計開発部 第二グループ次長

藤川宏

TEL. 03-3778-7965
FAX. 03-3778-7968

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