JPH10288568A - Kingpin bush tester - Google Patents
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- JPH10288568A JPH10288568A JP9098898A JP9889897A JPH10288568A JP H10288568 A JPH10288568 A JP H10288568A JP 9098898 A JP9098898 A JP 9098898A JP 9889897 A JP9889897 A JP 9889897A JP H10288568 A JPH10288568 A JP H10288568A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用操向装置
のキングピンブッシュの耐久性を試験するキングピンブ
ッシュ試験機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a kingpin bush testing machine for testing the durability of a kingpin bush of a steering device for an automobile.
【０００２】[0002]
【発明が解決しようとする課題】自動車の操向は、かじ
取り装置によって、前車輪をキングピンの回りで回転さ
せることにより行われる。図３は、自動車用操向装置に
おけるキングピン付近の部品構成を示している。なお、
図示の自動車用操向装置は、大型あるいは中型トラック
用のものである。同図において、１はフロントアクスル
で、このフロントアクスル１は、水平なフロントスプリ
ング取り付け部２を一端側に有し、筒状の軸受部３を他
端部に有している。４はナックルで、このナックル４
は、主板部５と、この主板部５の上部および下部から同
一方向へ直角に屈曲した上片部６および下片部７と、前
記主板部５の中央部から上片部６および下片部７と反対
方向へ突出した軸部８とを有しており、この軸部８の先
端部にはねじ部９が形成されている。また、11はベアリ
ング、12はスラストワッシャー、13はキングピン、14は
上下一対あるキングピンブッシュ、15はリング状のオイ
ルシール、16はタイロッドアームである。このタイロッ
ドアーム16は、ナックル取り付け部17を一端側に有して
いるとともに、タイロッド取り付け部18を他端部に有し
ている。以上の部品は、左右の車輪に対応して一対あ
る。なお、従来のキングピンブッシュ14は溶製材の板金
を機械加工してなり、内側に樹脂コーティングを施した
ものである。The steering of a motor vehicle is performed by turning the front wheels around a kingpin by means of a steering device. FIG. 3 shows a component configuration in the vicinity of the kingpin in the vehicle steering system. In addition,
The illustrated vehicle steering system is for a heavy or medium truck. In the figure, reference numeral 1 denotes a front axle, which has a horizontal front spring mounting portion 2 at one end and a cylindrical bearing portion 3 at the other end. 4 is a knuckle, this knuckle 4
Are a main plate portion 5, an upper portion 6 and a lower portion 7 which are bent at right angles in the same direction from the upper and lower portions of the main plate portion 5, and an upper portion 6 and a lower portion from the center of the main plate portion 5. 7 and a shaft 8 protruding in the opposite direction, and a screw 9 is formed at the tip of the shaft 8. Reference numeral 11 denotes a bearing, 12 denotes a thrust washer, 13 denotes a king pin, 14 denotes a pair of upper and lower king pin bushes, 15 denotes a ring-shaped oil seal, and 16 denotes a tie rod arm. The tie rod arm 16 has a knuckle attachment portion 17 at one end and a tie rod attachment portion 18 at the other end. The above components are provided in pairs corresponding to the left and right wheels. The conventional king pin bush 14 is formed by machining a sheet metal made of a molten material and applying a resin coating to the inside.
【０００３】そして、フロントアクスル１のフロントス
プリング取り付け部２がフロントスプリング（図示して
いない）に取り付けられる。また、フロントアクスル１
の軸受部３が下側にベアリング11、上側にスラストワッ
シャー12を介在させた状態でナックル４の上片部６と下
片部７との間に組み付けられる。また、フロントアクス
ル１の軸受部３内には一対のキングピンブッシュ14およ
びオイルシール15が嵌合され、これらキングピンブッシ
ュ14およびオイルシール15内にはキングピン13が回転摺
動自在に嵌合される。また、ナックル４の下片部７には
タイロッドアーム16のナックル取り付け部17が取り付け
られ、このタイロッドアーム16のタイロッド取り付け部
18にはタイロッド組み立て体（図示していない）が取り
付けられる。さらに、ナックル４の主板部５および軸部
８にはブレーキ組み立て体（図示していない）が取り付
けられ、このブレーキ組み立て体に車輪が取り付けられ
る。なお、キングピンは、車体に組み込んだ状態で、鉛
直線に対し所定角度傾いた状態になる。鉛直線に対する
左右方向の傾きがキングピン角度であり、前後方向の傾
きがキャスタ角度である。[0003] A front spring mounting portion 2 of the front axle 1 is mounted on a front spring (not shown). Also, front axle 1
Is mounted between the upper piece 6 and the lower piece 7 of the knuckle 4 with the bearing 11 on the lower side and the thrust washer 12 on the upper side. A pair of kingpin bushings 14 and an oil seal 15 are fitted in the bearing portion 3 of the front axle 1, and a kingpin 13 is fitted in the kingpin bushing 14 and the oil seal 15 so as to be slidable. A knuckle attaching portion 17 of the tie rod arm 16 is attached to the lower piece 7 of the knuckle 4.
A tie rod assembly (not shown) is attached to 18. Further, a brake assembly (not shown) is attached to the main plate portion 5 and the shaft portion 8 of the knuckle 4, and wheels are attached to the brake assembly. Note that the kingpin is inclined at a predetermined angle with respect to the vertical line when the kingpin is incorporated in the vehicle body. The inclination in the left-right direction with respect to the vertical line is the kingpin angle, and the inclination in the front-rear direction is the caster angle.
【０００４】前述のように、自動車の操向は、前車輪を
キングピン13の回りで回転させることにより行われるか
ら、このキングピン13およびその周囲の構造、強度およ
び取り付け状態は、前車輪の操向性能と安全性に対して
大きな影響を有する。キングピン13には車軸にかかる荷
重がモーメントとしてかかり、このキングピン13を回転
摺動自在に支えているキングピンブッシュ14も相当の高
荷重を受ける。したがって、安定した操向性能および安
全性を確保するには、キングピンブッシュ14およびキン
グピン13が前記高荷重に耐えて摩耗や焼き付きを生じに
くいものでなければならない。As described above, the steering of the automobile is performed by rotating the front wheel around the kingpin 13. Therefore, the structure, strength and mounting state of the kingpin 13 and its surroundings are determined by the steering of the front wheel. Has a significant impact on performance and safety. The load applied to the axle is applied to the king pin 13 as a moment, and the king pin bush 14 that supports the king pin 13 so that it can rotate and slide freely also receives a considerably high load. Therefore, in order to secure stable steering performance and safety, the kingpin bush 14 and the kingpin 13 must be able to withstand the above-mentioned high load and hardly cause wear and seizure.
【０００５】従来、操向装置全体の信頼性試験は行われ
ているにしても、特にキングピンブッシュ14単体を対象
とした試験は行われていなかった。しかし、前述のよう
にキングピンブッシュ14は、大きな荷重を受けながらキ
ングピン13を回転摺動自在に支え、しかも、摩耗や焼き
付きが操向性能や安全性に大きな影響を及ぼすものであ
るから、特にキングピンブッシュ14を対象とした耐久性
試験も行うことが望ましい。Heretofore, even though a reliability test of the entire steering apparatus has been performed, a test specifically for the kingpin bush 14 alone has not been performed. However, as described above, the kingpin bush 14 supports the kingpin 13 rotatably and slidably while receiving a large load, and furthermore, wear and seizure greatly affect the steering performance and safety. It is desirable to also perform a durability test on the bush 14.
【０００６】そこで、本発明は、キングピンブッシュを
対象とした耐久性試験が容易に、かつ高い信頼性をもっ
て行えるキングピンブッシュ試験機を提供することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a kingpin bush tester which can easily perform a durability test on a kingpin bush with high reliability.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前記
目的を達成するために、自動車用操向装置のキングピン
ブッシュの耐久性を試験するキングピンブッシュ試験機
であって、自動車用操向装置のフロントアクスルが取り
付けられるフロントアクスル取り付け部を有する本体フ
レームと、前記フロントアクスルにキングピンおよびキ
ングピンブッシュとともに取り付けられたナックルに取
り付けられる受け体と、この受け体を前記キングピンの
軸方向と平行な方向において押圧する押圧用流体圧シリ
ンダーと、前記ナックルを前記キングピンの回りで揺動
させる揺動駆動装置とを備え、前記押圧用流体圧シリン
ダーは、前記キングピンの軸方向と直交する平面からな
り前記受け体に接触する押圧面を形成した押圧体を有
し、前記揺動駆動装置は、前記ナックルに取り付けられ
たタイロッドアームに取り付けられた受け軸が摺動自在
に係合する係合溝を形成した移動体と、この移動体を前
記係合溝と交差する方向へ移動させる揺動用流体圧シリ
ンダーと、これら移動体および揺動用流体圧シリンダー
間に設けられた圧力センサーとを有するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a kingpin bush testing machine for testing the durability of a kingpin bush of a steering apparatus for an automobile in order to achieve the above object. A main body frame having a front axle mounting portion to which a front axle of the device is mounted; a receiving body mounted on a knuckle mounted on the front axle together with a kingpin and a kingpin bush; and a direction parallel to an axial direction of the kingpin. And a rocking drive device for rocking the knuckle around the kingpin, wherein the pressing fluid pressure cylinder comprises a plane orthogonal to the axial direction of the kingpin. A pressure body having a pressure surface in contact with the body; A moving body having an engagement groove in which a receiving shaft attached to a tie rod arm attached to the knuckle is slidably engaged, and a swinging means for moving the moving body in a direction intersecting the engagement groove. It has a moving fluid pressure cylinder and a pressure sensor provided between the moving body and the swinging fluid pressure cylinder.
【０００８】試験に際しては、まず自動車用操向装置の
キングピン、キングピンブッシュ、ナックルおよびタイ
ロッドアームを組み付けるとともに、ナックルに受け体
を取り付けたフロントアクスルを本体フレームのフロン
トアクスルに取り付ける。そして、押圧体の押圧面を受
け体に接触させ、押圧用流体圧シリンダーにより所定の
力で押圧する。その押圧方向はキングピンの軸方向と平
行である。この状態で揺動駆動装置によりナックルをキ
ングピンの回りで例えば所定回数揺動させる。揺動駆動
装置においては揺動用流体圧シリンダーにより移動体が
往復移動し、それに伴い、この移動体の係合溝に受け軸
が係合しているタイロッドアームが揺動することにより
ナックルが揺動する。このとき、往復移動から揺動への
変換のために係合溝に対し受け軸が摺動する。そして、
押圧体の押圧面はキングピンの軸方向と直交する平面な
ので、ナックルの揺動の間、このナックルを押圧用流体
圧シリンダーが押圧する力は一定である。このようにし
て荷重をかけた状態で繰り返しナックルを揺動させ、キ
ングピンに対してキングピンブッシュを回転摺動させる
ことにより、これらキングピンとキングピンブッシュと
の間に焼き付きが生じるか、あるいはキングピンブッシ
ュにどの位の摩耗が生じるかなどを試験する。キングピ
ンとキングピンブッシュとの間の抵抗は移動体と揺動用
流体圧シリンダーとの間に設けられた圧力センサーによ
り監視でき、例えば、キングピンとキングピンブッシュ
との間に焼き付きが生じた場合には、圧力センサーの検
出する圧力が高くなる。In the test, first, a king pin, a king pin bush, a knuckle, and a tie rod arm of a steering device for an automobile are assembled, and a front axle having a receiver attached to the knuckle is mounted on a front axle of a main body frame. Then, the pressing surface of the pressing body is brought into contact with the receiving body, and is pressed with a predetermined force by the pressing fluid pressure cylinder. The pressing direction is parallel to the axial direction of the kingpin. In this state, the knuckle is rocked around the kingpin, for example, a predetermined number of times by the rocking drive device. In the swing drive device, the moving body reciprocates by the swinging fluid pressure cylinder, and accordingly, the tie rod arm whose receiving shaft is engaged with the engagement groove of the moving body swings, so that the knuckle swings. I do. At this time, the receiving shaft slides with respect to the engagement groove for conversion from reciprocation to swing. And
Since the pressing surface of the pressing body is a plane orthogonal to the axial direction of the king pin, the force with which the pressing hydraulic cylinder presses the knuckle during the swing of the knuckle is constant. By repeatedly oscillating the knuckle while applying a load in this way and rotating and sliding the kingpin bush with respect to the kingpin, seizure occurs between these kingpins and the kingpin bush, It is tested whether or not wear occurs. The resistance between the kingpin and the kingpin bush can be monitored by a pressure sensor provided between the moving body and the oscillating fluid pressure cylinder.For example, if seizure occurs between the kingpin and the kingpin bush, the pressure The pressure detected by the sensor increases.
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明のキン
グピンブッシュ試験機において、前記受け体の外面を球
面状にしたものである。According to a second aspect of the present invention, in the kingpin bush tester according to the first aspect of the present invention, the outer surface of the receiving body is spherical.
【００１０】キングピンの軸方向はキングピン角度のた
めにナックルの形状の基準方向に対して傾いており、そ
のため、キングピンの軸方向と直交する押圧面とナック
ルに取り付けられた受け体とを平面同士で安定して接触
させることは困難である。これに対して受け体の外面を
球面状にすれば、ナックルが揺動しても押圧面と受け体
とは常に安定して接触する。The axial direction of the kingpin is inclined with respect to the reference direction of the shape of the knuckle due to the kingpin angle. Therefore, the pressing surface orthogonal to the axial direction of the kingpin and the receiving body attached to the knuckle are flat. It is difficult to make stable contact. On the other hand, if the outer surface of the receiving body is formed in a spherical shape, the pressing surface always comes into stable contact with the receiving body even if the knuckle swings.
【００１１】[0011]
【発明の実施形態】以下、本発明のキングピンブッシュ
試験機の一実施例について、図１および図２を参照しな
がら説明する。なお、本実施例において耐久性試験の対
象としているキングピンブッシュ14は、特に焼結合金か
らなるものである。一般に、焼結部品は、金属を主成分
とする原料粉末を粉末成形プレスで圧縮成形して圧粉体
とし、この圧粉体を焼結炉で加熱、焼結して焼結体と
し、さらに必要に応じて、この焼結体に再圧縮、表面処
理、含油処理などの後処理を施して製造される。しか
し、本試験機は、従来の板金を加工してなるキングピン
ブッシュ14にも、もちろん用いることができる。また、
本実施例で例示している自動車用操向装置は、先に説明
した図３に示すものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the kingpin bush tester according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The kingpin bush 14 to be subjected to the durability test in this embodiment is made of a sintered alloy. In general, a sintered part is formed by compressing a raw material powder mainly composed of a metal with a powder molding press into a green compact, and heating and sintering the green compact in a sintering furnace to form a sintered body. If necessary, this sintered body is subjected to post-processing such as recompression, surface treatment, and oil impregnation, thereby producing the sintered body. However, the present tester can of course be used for a kingpin bush 14 formed by processing a conventional sheet metal. Also,
The vehicle steering system illustrated in this embodiment is the one shown in FIG. 3 described above.
【００１２】21は本体フレームで、この本体フレーム21
の前面には鉛直な前面板22が設けられており、この前面
板22の下部の一方側にはフロントアクスルホルダー24が
前方へ突出させて固定されている。このフロントアクス
ルホルダー24の平板状の前壁部は、その後側に自動車用
操向装置のフロントアクスル１のフロントスプリング取
り付け部２がボルト25により着脱自在に取り付けられる
フロントアクスル取り付け部26になっている。そして、
このフロントアクスル取り付け部26は、鉛直面に対し上
方へ向かって後退する方向に所定角度αで傾斜してい
る。この角度αは、自動車用操向装置を車体に組み込ん
だ際のキングピン角度に等しい。このフロントアクスル
取り付け部26の傾斜により、フロントアクスル取り付け
部26にフロントアクスル１を立てて取り付けたとき、こ
のフロントアクスル１にナックル４とともに取り付けら
れたキングピン13およびキングピンブッシュ14の軸方向
は水平で前後方向になる。なお、図中、ａはキングピン
13およびキングピンブッシュ14の中心軸を示している。Reference numeral 21 denotes a main body frame.
A front front plate 22 is provided on the front surface of the front plate 22. A front axle holder 24 is fixed to one lower side of the front plate 22 so as to protrude forward. A flat front wall portion of the front axle holder 24 is a rear axle mounting portion 26 to which the front spring mounting portion 2 of the front axle 1 of the vehicle steering device is detachably mounted by bolts 25 on the rear side. . And
The front axle mounting portion 26 is inclined at a predetermined angle α in a direction of retreating upward with respect to the vertical plane. This angle α is equal to the kingpin angle when the vehicle steering system is installed in the vehicle body. Due to the inclination of the front axle mounting portion 26, when the front axle 1 is mounted upright on the front axle mounting portion 26, the axial direction of the king pin 13 and the king pin bush 14 mounted together with the knuckle 4 on the front axle 1 is horizontal. Direction. In the drawing, a is a kingpin.
The central axes of 13 and the kingpin bush 14 are shown.
【００１３】また、31は支持筒で、この支持筒31は、ナ
ックル４の主板部５上に載った状態でこのナックル４の
軸部８に着脱自在に嵌合されるものである。さらに、32
は嵌合リングで、この嵌合リング32は、支持筒31上に載
った状態でナックル４の軸部８に着脱自在に嵌合され、
この軸部８のねじ部９に着脱自在に取り付けられた止め
具33により固定されるものである。そして、嵌合リング
32の外周側には、ベアリングをなす受け体としての受け
リング34が固定されている。この受けリング34の外面34
a は、軸部８の中心軸上に中心が位置する球面状になっ
ている。Reference numeral 31 denotes a support cylinder, which is detachably fitted to the shaft 8 of the knuckle 4 while being mounted on the main plate 5 of the knuckle 4. In addition, 32
Is a fitting ring, and the fitting ring 32 is detachably fitted to the shaft portion 8 of the knuckle 4 while being placed on the support cylinder 31,
It is fixed by a stopper 33 detachably attached to the screw portion 9 of the shaft portion 8. And the mating ring
A receiving ring 34 as a receiving body forming a bearing is fixed to the outer peripheral side of 32. Outer surface 34 of this receiving ring 34
a has a spherical shape whose center is located on the central axis of the shaft portion 8.
【００１４】また、前記本体フレーム21の前面板22の上
部には、ホルダー41により押圧用流体圧シリンダーとし
ての押圧用油圧シリンダー42が取り付けられている。こ
の押圧用油圧シリンダー42は、前方へ突出し水平に前後
方向に移動するピストンロッド43を有しており、このピ
ストンロッド43の前端部には押圧体としての押圧板44が
固定されている。この押圧板44の前面は、前後方向を法
線方向とする鉛直な平面からなる押圧面44a になってお
り、前記受けリング34が摺動自在に接触するものであ
る。なお、前記ピストンロッド43の中心軸と前記キング
ピン13の中心軸とは同一鉛直面上に位置する。また、押
圧用油圧シリンダー42の発生する力は最大15ton であ
る。On the upper part of the front plate 22 of the main body frame 21, a pressing hydraulic cylinder 42 as a pressing fluid pressure cylinder is mounted by a holder 41. The pressing hydraulic cylinder 42 has a piston rod 43 projecting forward and moving horizontally in the front-rear direction. A pressing plate 44 as a pressing body is fixed to the front end of the piston rod 43. The front surface of the pressing plate 44 is a pressing surface 44a formed of a vertical plane whose normal direction is the front-rear direction, and the receiving ring 34 comes into slidable contact therewith. The center axis of the piston rod 43 and the center axis of the king pin 13 are located on the same vertical plane. The force generated by the pressing hydraulic cylinder 42 is 15 tons at maximum.
【００１５】また、前記本体フレーム21の前面板22の他
方側には、ナックル４をキングピン13の回りで揺動させ
る揺動駆動装置51が設けられている。ここで、この揺動
駆動装置51の構成を説明する。前面板22の上部にはレー
ルベース52が固定されており、このレールベース52の前
方へ屈曲した屈曲片53に移動体54が摺動自在に支持され
ている。この支持のために、屈曲片53の裏側に設けられ
たレール55に、移動体54に設けられたレール受け56が係
合してある。移動体54の移動方向は、ほぼ上下方向であ
るが、上方へ向かって図１における左方へ若干傾斜して
いる。また、移動体54には、その図１における右端縁へ
抜けるスリット状の係合溝57が形成されている。この係
合溝57は、直線状で移動体54の移動方向と直交する方向
性を有しており、ナックル４の下片部７に取り付けられ
たタイロッドアーム16のタイロッド取り付け部18に取り
付けられた受け軸58が摺動自在に係合するものである。
また、前記レールベース52の下方に位置して本体フレー
ム21の前面板22には、前記移動体54を移動させる揺動用
流体圧シリンダーとしての揺動用油圧シリンダー61がホ
ルダー62により取り付けられている。この揺動用油圧シ
リンダー61は、上方へ突出したピストンロッド63を有し
ており、このピストンロッド63の上端部が継手64、圧力
センサーとしてのロードセル65および継手66を介して前
記移動体54に形成された突片67に接続されている。On the other side of the front plate 22 of the main body frame 21, a swing drive device 51 for swinging the knuckle 4 around the king pin 13 is provided. Here, the configuration of the swing drive device 51 will be described. A rail base 52 is fixed to an upper portion of the front plate 22, and a moving body 54 is slidably supported by a bent piece 53 bent forward of the rail base 52. For this support, a rail receiver 56 provided on the moving body 54 is engaged with a rail 55 provided on the back side of the bent piece 53. The moving direction of the moving body 54 is substantially the vertical direction, but is slightly inclined leftward in FIG. 1 upward. The moving body 54 has a slit-like engaging groove 57 that extends to the right end edge in FIG. The engaging groove 57 is linear and has a direction perpendicular to the moving direction of the moving body 54, and is attached to the tie rod attaching portion 18 of the tie rod arm 16 attached to the lower piece 7 of the knuckle 4. The receiving shaft 58 is slidably engaged.
Further, a rocking hydraulic cylinder 61 as a rocking fluid pressure cylinder for moving the moving body 54 is mounted on a front plate 22 of the main body frame 21 located below the rail base 52 by a holder 62. The swing hydraulic cylinder 61 has a piston rod 63 projecting upward, and the upper end of the piston rod 63 is formed on the moving body 54 via a joint 64, a load cell 65 as a pressure sensor, and a joint 66. Connected to the protruding piece 67.
【００１６】さらに、前記本体フレーム21には、前記両
油圧シリンダー42，61をそれぞれ制御する油圧ユニット
71，72と減圧弁73とが設けられている。この減圧弁73
は、押圧板44が受けリング34を押圧する力を一定に制御
するために用いられる。Further, a hydraulic unit for controlling the two hydraulic cylinders 42 and 61 respectively is provided on the main body frame 21.
71 and 72 and a pressure reducing valve 73 are provided. This pressure reducing valve 73
Is used to control the force by which the pressing plate 44 presses the receiving ring 34 to be constant.
【００１７】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。キングピンブッシュ14の試験に際しては、使
用時と同じ状態で、自動車用操向装置のフロントアクス
ル１、ナックル４、キングピン13、キングピンブッシュ
14およびタイロッドアーム16を組み立てる。これととも
に、ナックル４の軸部８には支持筒31、受けリング34を
有する嵌合リング32および止め具33を取り付け、タイロ
ッドアーム16のタイロッド取り付け部18には受け軸58を
取り付ける。そして、本体フレーム21のフロントアクス
ル取り付け部26にボルト25によりフロントアクスル１を
取り付ける。Next, the operation of the above configuration will be described. When testing the king pin bush 14, use the same conditions as when using the front steering axle 1, knuckle 4, king pin 13, and king pin bush of the steering system for automobiles.
Assemble 14 and tie rod arm 16. At the same time, the support cylinder 31, the fitting ring 32 having the receiving ring 34, and the stopper 33 are attached to the shaft 8 of the knuckle 4, and the receiving shaft 58 is attached to the tie rod attaching portion 18 of the tie rod arm 16. Then, the front axle 1 is attached to the front axle attachment portion 26 of the main body frame 21 with the bolt 25.
【００１８】そして、押圧用油圧シリンダー42の駆動に
より押圧板44を前進させ、この押圧板44の押圧面44a を
受けリング34に所定の力（例えば10ton ）で押圧させ
る。この力は、自動車用操向装置の使用時にかかる荷重
に相当するものである。この状態で、揺動用油圧シリン
ダー61の駆動により移動体54を所定回数（例えば20万
回）往復移動させる。図１に示すように、移動体54が往
復移動すると、この移動体54の係合溝57に、タイロッド
アーム16に取り付けられた受け軸58が係合していること
により、このタイロッドアーム16およびナックル４がキ
ングピン13の回りで揺動する。このとき、往復移動から
揺動への変換のために、移動体54の係合溝57に対して受
け軸58が摺動する。ナックル４の揺動角度βは、例えば
鉛直線を挟んで左右に50°ずつで、計 100°である。ま
た、ナックル４の揺動数は、例えば毎分20回である。押
圧板44の平面からなる押圧面44a とキングピン13の軸方
向とが直交しているために、前述のようにナックル４が
揺動している間、受けリング34を押圧用油圧シリンダー
42が押圧する力は一定である。また、ナックル４の揺動
中、ロードセル65により検出される圧力が連続的にある
いは断続的に記録される。ロードセル65により検出され
る圧力は、キングピン13とキングピンブッシュ14との間
の摩擦抵抗に対応したものになる。Then, the pressing plate 44 is advanced by driving the pressing hydraulic cylinder 42, and the pressing surface 44a of the pressing plate 44 is pressed against the ring 34 with a predetermined force (for example, 10 tons). This force corresponds to the load applied during use of the vehicle steering system. In this state, the movable body 54 is reciprocated a predetermined number of times (for example, 200,000 times) by driving the hydraulic cylinder 61 for swing. As shown in FIG. 1, when the moving body 54 reciprocates, the receiving shaft 58 attached to the tie rod arm 16 is engaged with the engagement groove 57 of the moving body 54, so that the tie rod arm 16 and The knuckle 4 swings around the king pin 13. At this time, the receiving shaft 58 slides with respect to the engaging groove 57 of the moving body 54 in order to convert the reciprocating movement into the swing. The swing angle β of the knuckle 4 is, for example, 50 ° to the left and right across the vertical line, for a total of 100 °. The number of swings of the knuckle 4 is, for example, 20 times per minute. Since the axial direction of the king pin 13 and the pressing surface 44a formed of the flat surface of the pressing plate 44 are orthogonal to each other, the receiving ring 34 is pressed by the pressing hydraulic cylinder while the knuckle 4 swings as described above.
The pressing force of 42 is constant. Further, while the knuckle 4 swings, the pressure detected by the load cell 65 is recorded continuously or intermittently. The pressure detected by the load cell 65 corresponds to the frictional resistance between the king pin 13 and the king pin bush 14.
【００１９】このようにして、所定の荷重をかけた状態
で、繰り返しナックル４を揺動させ、キングピン13に対
してキングピンブッシュ14を回転摺動させることによ
り、これらキングピン13とキングピンブッシュ14との間
に焼き付きが生じるか、あるいは、キングピンブッシュ
14にどの位の摩耗が生じるかなどを試験する。例えば、
キングピン13とキングピンブッシュ14との間に焼き付き
が生じた場合には、ロードセル65の検出する圧力が高く
なることにより、焼き付きが生じたことがわかる。場合
によっては、揺動用油圧シリンダー61の力がキングピン
13とキングピンブッシュ14との間の抵抗に負けて、揺動
が停止する。また、所定回数の揺動終了後、キングピン
ブッシュ14を外してこのキングピンブッシュ14の寸法を
測定し、摩耗の度合を調べる。以上のようにして、キン
グピンブッシュ14の耐久性を試験する。このように、本
キングピンブッシュ試験機を利用することにより、キン
グピンブッシュ14の耐久性試験を容易に、かつ高い信頼
性をもって行うことができる。As described above, the knuckle 4 is repeatedly swung under a predetermined load, and the king pin bush 14 is rotated and slid with respect to the king pin 13 so that the king pin 13 and the king pin bush 14 Seizure occurs between the pins or the kingpin bush
Test how much wear occurs on 14 and so on. For example,
When the seizure occurs between the king pin 13 and the king pin bush 14, it can be understood that the seizure has occurred because the pressure detected by the load cell 65 increases. In some cases, the force of the hydraulic cylinder 61 for swinging
The swing stops due to the resistance between 13 and the kingpin bush 14. After the predetermined number of swings, the kingpin bush 14 is removed, the dimensions of the kingpin bush 14 are measured, and the degree of wear is examined. The durability of the kingpin bush 14 is tested as described above. As described above, by using the present king pin bush tester, the durability test of the king pin bush 14 can be performed easily and with high reliability.
【００２０】また、キングピン角度αがあるために、キ
ングピン13の軸方向はナックル４の形状の基準方向に対
して傾いており、例えば前記実施例のようにキングピン
13の軸方向を水平にした場合、ナックル４の軸部８の軸
方向は鉛直線に対してキングピン角度αだけ傾く。これ
とともに、押圧用油圧シリンダー42によりナックル４に
高荷重がかけられ、この荷重によりナックル４やフロン
トアクスル１が数mm程度の撓みを生じるので、押圧板44
の鉛直な押圧面44a とナックル４の軸部８に取り付けら
れた受けリング34とを平面同士で安定して接触させるこ
とは困難である。これに対して、前記実施例において
は、受けリング34の外面34a を球面状にしたので、ナッ
クル４が揺動しても、押圧板44の押圧面44a と受けリン
グ34の外面34a とは常に安定して一定の状態で接触す
る。したがって、より確実に信頼性の高い試験を行え
る。Further, since there is a kingpin angle α, the axial direction of the kingpin 13 is inclined with respect to the reference direction of the shape of the knuckle 4.
When the axial direction of 13 is horizontal, the axial direction of the shaft portion 8 of the knuckle 4 is inclined by the kingpin angle α with respect to the vertical line. At the same time, a high load is applied to the knuckle 4 by the pressing hydraulic cylinder 42, and this load causes the knuckle 4 and the front axle 1 to bend by about several mm.
It is difficult to make stable contact between the vertical pressing surface 44a of the knuckle 4 and the receiving ring 34 attached to the shaft portion 8 of the knuckle 4. On the other hand, in the above embodiment, since the outer surface 34a of the receiving ring 34 is spherical, even if the knuckle 4 swings, the pressing surface 44a of the pressing plate 44 and the outer surface 34a of the receiving ring 34 always remain. Make stable and stable contact. Therefore, a highly reliable test can be performed more reliably.
【００２１】また、ナックル４を揺動させる駆動源とし
て電動サーボモータを用いることも考えられるが、ナッ
クル４には高荷重がかけられ、このナックル４を揺動さ
せるのに大きな力が必要であることから、前記実施例の
ように、大きな力を容易に発生させることができる油圧
シリンダー61を揺動のための駆動源として用いるのが有
利である。It is also conceivable to use an electric servomotor as a drive source for swinging the knuckle 4, but a high load is applied to the knuckle 4 and a large force is required to swing the knuckle 4. Therefore, as in the above-described embodiment, it is advantageous to use the hydraulic cylinder 61 that can easily generate a large force as a drive source for swinging.
【００２２】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
前記実施例で例示した押圧板による荷重やナックルの揺
動角度や揺動速度や揺動回数は一例にすぎず、試験対象
となるキングピンの相違などにより変わるものである。
また、受けリングの外面は厳密な球面である必要はな
く、この受けリングの中心軸を含む断面による断面形状
がこの中心軸上に中心を有する円弧状になっていればよ
い。さらに、ナックルやフロントアクスルの撓みなどを
監視するために、ナックルを押圧する押圧板の変位を検
出するセンサーを設けてもよい。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example,
The load by the pressing plate, the swing angle of the knuckle, the swing speed, and the number of swings, which are exemplified in the above-described embodiment, are merely examples, and may be changed depending on the kingpin to be tested.
Also, the outer surface of the receiving ring does not need to be a strictly spherical surface, and it is sufficient that the cross-sectional shape of the cross section including the central axis of the receiving ring be an arc having a center on the central axis. Further, in order to monitor the knuckle and the deflection of the front axle, a sensor for detecting a displacement of a pressing plate for pressing the knuckle may be provided.
【００２３】[0023]
【発明の効果】請求項１の発明のキングピンブッシュ試
験機によれば、フロントアクスル取り付け部を有する本
体フレームと、ナックルに取り付けられる受け体と、こ
の受け体を押圧する押圧体を有する押圧用流体圧シリン
ダーと、揺動用流体圧シリンダーにより移動する移動体
の係合溝にタイロッドアームに取り付けられた受け軸を
係合してなる揺動駆動装置と、移動体および揺動用流体
圧シリンダー間に設けられた圧力センサーとを備えてい
るので、押圧用流体圧シリンダーにより所定の荷重をか
けた状態で、ナックルをキングピンの回りで揺動させ
て、このキングピンに対してキングピンブッシュを回転
摺動させ、圧力センサーが検出する圧力を監視すること
によって、キングピンブッシュの耐久性試験を容易に、
かつ高い信頼性をもって行える。According to the kingpin bush tester of the first aspect of the present invention, a pressing fluid having a main body frame having a front axle mounting portion, a receiving body mounted on a knuckle, and a pressing body pressing the receiving body. A pressure cylinder, a rocking drive device in which a receiving shaft attached to a tie rod arm is engaged with an engagement groove of a moving body that is moved by the rocking fluid pressure cylinder, and provided between the moving body and the rocking fluid pressure cylinder. Since a pressure sensor is provided, a knuckle is swung around a kingpin while a predetermined load is applied by a pressing fluid pressure cylinder, and a kingpin bush is rotated and slid with respect to this kingpin, By monitoring the pressure detected by the pressure sensor, the durability test of the kingpin bush can be easily performed.
It can be performed with high reliability.
【００２４】請求項２の発明のキングピンブッシュ試験
機によれば、請求項１の発明の効果に加えて、受け体の
外面を球面状にしたので、キングピン角度にもかかわら
ず、受け体と押圧体の押圧面とを常に安定した状態で接
触させることができ、したがって、より確実に信頼性の
高い試験を行える。According to the kingpin bush tester of the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, the outer surface of the receiving body is made spherical, so that it is pressed against the receiving body regardless of the kingpin angle. The pressing surface of the body can always be stably contacted, so that a more reliable test can be performed more reliably.
【図１】本発明のキングピンブッシュ試験機の一実施例
を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing one embodiment of a kingpin bush tester of the present invention.
【図２】同上断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the same.
【図３】キングピンブッシュを含む自動車用操向装置の
一例を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing an example of a vehicle steering device including a kingpin bush.
１ フロントアクスル ４ ナックル 13 キングピン 14 キングピンブッシュ 16 タイロッドアーム 21 本体フレーム 26 フロントアクスル取り付け部 34 受けリング（受け体） 34a 受けリングの外面 42 押圧用油圧シリンダー（押圧用流体圧シリンダー） 44 押圧体（押圧板） 44a 押圧面 51 揺動駆動装置 54 移動体 57 係合溝 58 受け軸 61 揺動用油圧シリンダー（揺動用流体圧シリンダー） 65 ロードセル（圧力センサー） 1 Front axle 4 Knuckle 13 King pin 14 King pin bush 16 Tie rod arm 21 Main frame 26 Front axle mounting part 34 Receiving ring (Receiving body) 34a Outer surface of receiving ring 42 Pressing hydraulic cylinder (Pressing fluid pressure cylinder) 44 Pressing body (Pressing) 44a Pressing surface 51 Oscillation drive 54 Moving body 57 Engagement groove 58 Bearing shaft 61 Hydraulic cylinder for oscillation (fluid pressure cylinder for oscillation) 65 Load cell (pressure sensor)
Claims (2)
の耐久性を試験するキングピンブッシュ試験機であっ
て、自動車用操向装置のフロントアクスルが取り付けら
れるフロントアクスル取り付け部を有する本体フレーム
と、前記フロントアクスルにキングピンおよびキングピ
ンブッシュとともに取り付けられたナックルに取り付け
られる受け体と、この受け体を前記キングピンの軸方向
と平行な方向において押圧する押圧用流体圧シリンダー
と、前記ナックルを前記キングピンの回りで揺動させる
揺動駆動装置とを備え、前記押圧用流体圧シリンダー
は、前記キングピンの軸方向と直交する平面からなり前
記受け体に接触する押圧面を形成した押圧体を有し、前
記揺動駆動装置は、前記ナックルに取り付けられたタイ
ロッドアームに取り付けられた受け軸が摺動自在に係合
する係合溝を形成した移動体と、この移動体を前記係合
溝と交差する方向へ移動させる揺動用流体圧シリンダー
と、これら移動体および揺動用流体圧シリンダー間に設
けられた圧力センサーとを有することを特徴とするキン
グピンブッシュ試験機。1. A kingpin bush tester for testing the durability of a kingpin bush of a steering device for a vehicle, comprising: a main body frame having a front axle mounting portion to which a front axle of the steering device for a vehicle is mounted; A receiving body attached to a knuckle attached to an axle together with a kingpin and a kingpin bush, a pressing fluid pressure cylinder for pressing the receiving body in a direction parallel to an axial direction of the kingpin, and rocking the knuckle around the kingpin; A rocking drive device for causing the rocking fluid to move, wherein the pressing fluid pressure cylinder has a pressing body formed of a plane orthogonal to the axial direction of the kingpin and having a pressing surface that comes into contact with the receiving body; The device is attached to a tie rod arm attached to the knuckle A moving body having an engaging groove with which the receiving shaft is slidably engaged, a fluid pressure cylinder for moving the moving body in a direction intersecting with the engaging groove, and a moving body and a rocking cylinder. A kingpin bush tester comprising: a pressure sensor provided between fluid pressure cylinders.
特徴とする請求項１記載のキングピンブッシュ試験機。2. The kingpin bush tester according to claim 1, wherein the outer surface of the receiving body is spherical.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09889897A JP3303286B2 (en) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | Kingpin bush testing machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09889897A JP3303286B2 (en) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | Kingpin bush testing machine |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10288568A true JPH10288568A (en) | 1998-10-27 |
| JP3303286B2 JP3303286B2 (en) | 2002-07-15 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3303286B2 (en) |
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- 1997-04-16 JP JP09889897A patent/JP3303286B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP3303286B2 (en) | 2002-07-15 |
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