KR102654049B1 - Test RIG FOR A ROTARY DEVICE, IN PARTICULAR FOR A SUSPENSION BEARING UNIT - Google Patents
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Abstract
회전 장치, 특히 서스펜션 베어링 장치를 위한 시험 장비
본 발명은 회전 장치(2), 특히 서스펜션 베어링 유닛의 마찰 토크를 측정하기위한 시험 장비(1)에 관한 것이며, 상기 시험장비는 제1 플레이트(3), 제2 플레이트(4), 상기 플레이트(3, 4)들사이에 형성된 시험 챔버(9), 상기 제1 플레이트(3)에 고정된 구동 수단(10), 상기 제2 플레이트(4)에 고정되고 마찰 토크를 측정하기 위한 센서(41)를 가진 측정 유닛(12), 상기 구동 수단(11)에 회전 가능하게 결합되는 제1 홀더(11)를 포함하고, 상기 제1 홀더(11)는 시험 챔버(9)내에 배열된 회전 장치(2)의 제1의 회전 가능 요소(15)에 고정되며, 상기 측정 유닛(12)에 결합되는 제2 홀더(13)를 포함하고, 상기 제2 홀더(13)는 상기 회전 장치(2)의 제2 요소(16)에 고정된다.Test equipment for rotating devices, especially suspension bearing devices
The present invention relates to a test equipment (1) for measuring the friction torque of a rotating device (2), in particular a suspension bearing unit, the test equipment comprising a first plate (3), a second plate (4), the plate ( A test chamber (9) formed between 3 and 4, a driving means (10) fixed to the first plate (3), and a sensor (41) fixed to the second plate (4) and for measuring friction torque. a measuring unit (12) with a first holder (11) rotatably coupled to the driving means (11), wherein the first holder (11) is a rotating device (2) arranged in the test chamber (9). ) is fixed to the first rotatable element 15 and includes a second holder 13 coupled to the measuring unit 12, wherein the second holder 13 is the second holder 13 of the rotation device 2. 2 It is fixed to element 16.
Description
본 발명은 시험 장비, 특히 회전 장치, 특히 차량용 서스펜션 베어링 장치의 마찰 토크를 측정하기 위한 시험 장비의 분야에 관한 것이다.The present invention relates to the field of testing equipment, in particular for measuring the friction torque of rotating devices, especially automotive suspension bearing devices.
공지된 것처럼, 차량 서스펜션 시스템은 액슬 및 차량 휠을 지지하는 스트럿을 포함한다. 서스펜션 베어링 유닛은 차량의 바디쉘에 고정된 상측 부재 및 서스펜션 스프링사이에서 휠과 지면의 반대 측부에서 상기 스트럿의 상측 부분에 배열된다. 스프링은 충격 흡수기 피스톤 로드 주위에 배열되며, 상기 피스톤 로드의 단부는 차량의 바디쉘에 고정될 수 있다.As is known, vehicle suspension systems include struts that support axles and vehicle wheels. A suspension bearing unit is arranged in the upper part of the strut on the side opposite to the wheel and the ground between the suspension spring and the upper member fixed to the body shell of the vehicle. A spring is arranged around the shock absorber piston rod, the end of which may be fixed to the body shell of the vehicle.
서스펜션 베어링 유닛은 롤링 베어링, 하부 컵, 상부 컵 및 상기 컵들사이에 배열된 적어도 하나의 시일(seal)을 포함한다. 서스펜션 베어링 유닛의 상이한 구성 요소는 플라스틱 재료로 제조될 수 있으며, 상기 컵들은 기계적 강도를 증가시키기 위해 특히 금속으로 만들어진 견고한 인서트(insert)에 의해 보강될 수 있다. 상부 컵은 구름 베어링의 상부 링과 상측 부재 사이에 삽입되고, 하부 컵은 구름 베어링의 하부 링과 서스펜션 스프링 사이에 삽입된다. 따라서, 서스펜션 베어링 유닛은 서스펜션 스프링과 차량의 바디쉘(bodyshell) 사이에 축 방향 힘을 전달하고 롤링 베어링의 링들사이에 상대 각 운동을 허용하도록 설계된다.The suspension bearing unit includes a rolling bearing, a lower cup, an upper cup and at least one seal arranged between the cups. The different components of the suspension bearing unit can be made of plastic material and the cups can be reinforced by particularly robust inserts made of metal to increase mechanical strength. The upper cup is inserted between the upper ring of the rolling bearing and the upper member, and the lower cup is inserted between the lower ring of the rolling bearing and the suspension spring. Accordingly, the suspension bearing unit is designed to transmit axial forces between the suspension springs and the bodyshell of the vehicle and to allow relative angular movement between the rings of the rolling bearing.
서스펜션 베어링 유닛의 중심축과 스프링을 갖는 스트럿의 중심축은 서로에 대해 경사를 형성할 수 있으며, 축들의 상대적인 경사는 5° 내지 10° 일 수 있다. 서스펜션 베어링 유닛은 결과적으로 반경 방향의 힘을 받는다.The central axis of the suspension bearing unit and the central axis of the strut with the spring may be inclined with respect to each other, and the relative inclination of the axes may be 5° to 10°. The suspension bearing units are consequently subject to radial forces.
기계적 일체성(integrity) 및 견고성(tightness)과 관련한 성능 이외에, 서스펜션 베어링 유닛의 품질에 대한 주요 변수는 부하를 가질 때 마찰 토크이다. 베어링 유닛이 장착될 차량의 서스펜션 성능과 그에 따른 주행 편의성이 상기 기계적 특성으로부터 발생할 것이기 때문에 서스펜션 베어링 유닛의 기계적 특성을 아는 것은 필수적이다. 서스펜션 베어링 유닛이 하중을 가질 때 마찰 토크를 측정하도록 설정된 시험 장비가 구조, 재료 및 설계를 최적화하기 위해 개발되었다. 상기 시험 장비는 적용 조건과 유사한 시험 조건을 제공하기 위한 것이다.In addition to performance related to mechanical integrity and tightness, the main variable for the quality of a suspension bearing unit is the friction torque when under load. It is essential to know the mechanical properties of the suspension bearing unit because the suspension performance and resulting driving comfort of the vehicle on which the bearing unit will be installed will arise from the mechanical properties. Test equipment set up to measure friction torque when a suspension bearing unit is under load has been developed to optimize structure, materials and design. The test equipment is intended to provide test conditions similar to application conditions.
공지된 것처럼, 서스펜션 베어링 유닛이 하중을 가질 때 마찰 토크를 측정하기 위한 시험 장비는 2개의 서스펜션 베어링 유닛이 상부로부터 테일(tail)까지 장착된 원통형 보어를 가진 관형 슬리브를 포함하고, 각각의 베어링 유닛은 보어의 축 방향 단부들 중 하나에 장착된다. 베어링 유닛의 고정 컵 각각은 보어내에서 제 위치에 고정된다. 베어링 유닛의 회전 가능한 컵은 샤프트에 의해 회전 가능하게 연결되고, 상기 샤프트는 베어링 유닛에 하중을 가한다. 보어는 각 베어링 유닛과 스트럿을 시뮬레이팅하는 샤프트 사이에서 상대적인 경사각 특성에 의해 수평에 대하여 경사를 이루는 중심축 주위에서 연장된다. 중심축 주위에서 진동하는 회전 운동이 모터에 의해 샤프트로 가해지며, 상기 운동은 시험되는 2개의 서스펜션 베어링 유닛에 전달된다.As is known, a test equipment for measuring friction torque when a suspension bearing unit is under load comprises a tubular sleeve with a cylindrical bore on which two suspension bearing units are mounted from top to tail, each bearing unit is mounted on one of the axial ends of the bore. Each of the retaining cups of the bearing unit is held in place within the bore. The rotatable cup of the bearing unit is rotatably connected by a shaft, which applies a load to the bearing unit. The bore extends around a central axis that is inclined with respect to the horizontal by the relative inclination angle characteristic between each bearing unit and the shaft simulating the strut. An oscillatory rotational motion about a central axis is exerted on the shaft by a motor, and this motion is transmitted to the two suspension bearing units being tested.
따라서 상기 시험 장비는 적용 조건과 유사한 (형성된 경사 및 적용된 축 방향 하중으로부터 발생하는)진동 운동, 경사, 축 방향 하중 및 반경 방향 하중의 조건에서 서스펜션 베어링 유닛들을 시험할 수 있다. 시험 장비는 또한 2개의 서스펜션 베어링 유닛의 진동으로부터 발생하는 마찰 토크를 결정하기 위한 적어도 하나의 마찰 토크 센서를 구비한다. 마찰 토크를 측정하기 위해 연결된 두 개의 베어링 유닛은 동일하거나 상이할 수 있으며, 하나의 베어링 유닛은 시험되고 다른 하나의 베어링 유닛은 공지된 특성을 갖는다.The test equipment can therefore test suspension bearing units under conditions of oscillatory motion, inclination, axial load and radial load (resulting from the created inclination and applied axial load) similar to the application conditions. The test equipment also includes at least one friction torque sensor for determining friction torque resulting from vibration of the two suspension bearing units. The two bearing units connected to measure the friction torque may be identical or different, with one bearing unit being tested and the other bearing unit having known characteristics.
상기 시험 장비에서 시험된 서스펜션 베어링 유닛의 마찰 토크는 발생된 마찰 토크를 측정함으로써 추론될 뿐이며 직접적으로 결정되지 못한다. 상기 형태의 시험 장비는 신뢰성과 반복성을 입증했지만 적용 조건하에서 개별 서스펜션 베어링 유닛의 마찰 토크를 추론하는 것이 아니라 직접 측정하는 새로운 시험 장비가 필요하다.The friction torque of the suspension bearing unit tested in the test equipment can only be inferred by measuring the generated friction torque and cannot be directly determined. Although this type of test equipment has demonstrated reliability and repeatability, new test equipment is needed that directly measures, rather than infers, the friction torque of individual suspension bearing units under application conditions.
본 발명은 시험 장비, 특히 단일 회전 장치, 특히 차량용 서스펜션 베어링 장치의 마찰 토크를 직접 측정하여 적용 조건을 재현할 수 있고 모든 형태의 회전 장치에 적용 가능하며 신뢰성 있고 반복 가능한 측정값들을 제공하기 위한 시험 장비의 분야에 관한 것이다.The present invention is a test equipment, especially a test for directly measuring the friction torque of a single rotating device, especially a vehicle suspension bearing device, to reproduce application conditions, to be applicable to all types of rotating devices, and to provide reliable and repeatable measurement values. It concerns the field of equipment.
본 발명은 회전 장치의 마찰 토크를 측정하기 위한 시험 장비로서, 제1 플레이트, 제2 플레이트, 상기 플레이트들사이에 형성된 시험 챔버, 상기 제1 플레이트에 고정된 구동 수단, 상기 제2 플레이트에 고정되고 마찰 토크를 측정하기 위한 센서를 가진 측정 유닛, 상기 구동 수단에 회전 가능하게 결합되는 제1 홀더를 포함하고, 상기 제1 홀더는 시험 챔버내에 배열된 회전 장치의 제1의 회전 가능 요소에 고정되며, 상기 측정 유닛에 결합되는 제2 홀더를 포함하고, 상기 제2 홀더는 상기 회전 장치의 제2 요소에 고정된다.The present invention is a test equipment for measuring the friction torque of a rotating device, comprising a first plate, a second plate, a test chamber formed between the plates, a driving means fixed to the first plate, and a second plate. a measuring unit with a sensor for measuring friction torque, comprising a first holder rotatably coupled to the drive means, the first holder being fixed to a first rotatable element of a rotary device arranged in a test chamber; , comprising a second holder coupled to the measuring unit, the second holder being fixed to a second element of the rotating device.
본 발명에 의하면, 상기 제1 플레이트는 고정되고 상기 제2 플레이트는 병진운동 하며 상기 회전 장치에 축 방향 하중을 제공할 수 있도록 상기 제1 플레이트를 향하거나 상기 제1 플레이트로부터 멀어져 이동할 수 있고, 상기 제1 홀더는 상기 구동 수단에 회전 가능하게 결합되는 지지플레이트, 중심축의 지지 포스트을 포함하고, 상기 지지 포스트의 제1 단부는 지지 플레이트에 연결되며 지지 포스트의 제2 단부는 회전 장치의 제1 회전가능 요소에 고정되고, 상기 지지 플레이트상에서 지지 포스트의 제1 단부의 위치는 상기 제1 요소의 중심축에 대해 지지 포스트의 중심축의 상대적인 경사를 형성하도록 조정될 수 있고, 제2 홀더는 샤프트를 포함하며, 상기 샤프트의 제1 단부는 회전 장치의 제2 요소에 결합되며, 상기 샤프트의 제2 단부는 마찰 토크를 측정하기 위해 센서에 연결된다.According to the present invention, the first plate is fixed and the second plate can translate and move towards or away from the first plate to provide an axial load to the rotating device, The first holder includes a support plate rotatably coupled to the driving means and a support post on a central axis, a first end of the support post is connected to the support plate, and a second end of the support post is rotatable to the first of the rotation device. fixed to an element, the position of a first end of the support post on the support plate being adjustable to form a relative inclination of the central axis of the support post with respect to the central axis of the first element, the second holder comprising a shaft, A first end of the shaft is coupled to a second element of the rotating device and a second end of the shaft is coupled to a sensor to measure friction torque.
본 발명에 따르면, 축 방향 하중은 한쪽 측부의 구동 수단과 다른 한쪽 측부의 측정 수단 사이에서 시험 챔버에 장착된 회전 장치, 특히 서스펜션 베어링 유닛에 적용될 수 있다. 상기 축 방향 하중은 병진운동 가능한 플레이트를 통해 가해진다. 지지 포스트는 상기 베어링 유닛에 대하여 유리하게 경사를 형성할 수 있기 때문에, 반경 방향 하중이 상기 배열로부터 발생할 수 있다. 또한, 회전 가능한 요소, 특히 서스펜션 베어링 유닛의 이동 가능한 컵이 구동 수단에 결합되어, 시험과정 동안 이동 가능한 요소에 임의의 관련 운동 특히, 베어링 유닛의 중심축 주위에서 진동을 적용할 수 있다. 본 발명에 따른 시험 장비에 의해 임의 유형의 회전 장치, 특히 서스펜션 베어링 유닛을 위한 다수의 적용 조건이 재현될 수 있다. According to the invention, an axial load can be applied to a rotating device, in particular a suspension bearing unit, mounted in the test chamber between the driving means on one side and the measuring means on the other side. The axial load is applied through a translatable plate. Since the support post can be advantageously inclined with respect to the bearing unit, radial loads can arise from this arrangement. Additionally, the rotatable element, in particular the movable cup of the suspension bearing unit, can be coupled to the driving means so that during the test process the movable element can be subjected to any relevant movement, in particular vibration about the central axis of the bearing unit. By means of the test equipment according to the invention a large number of application conditions can be reproduced for any type of rotating device, in particular for suspension bearing units.
상기 시험 장비는 단일 회전 장치를 시험할 수 있고 다른 매개 변수를 통해 마찰 토크를 추론할 필요없이 상기 장치의 마찰 토크를 직접 측정할 수 있다.The test equipment can test a single rotating device and directly measure the friction torque of the device without the need to infer the friction torque from other parameters.
유리하지만 의무는 아닌 본 발명의 다른 특징에 따르면, 단독으로 또는 조합에 의해 하기 특징들이 고려된다:According to another feature of the invention which is advantageous but not obligatory, the following features are contemplated, alone or in combination:
상기 구동 수단은 구동 플레이트를 회전하게 설정하는 모터, 피봇 연결부에서 상기 구동 플레이트에 연결된 제1 단부 및 피봇 연결부에서 크랭크의 제1 단부에 연결된 제2 단부를 가진 로드를 포함하고, 상기 크랭크는 상기 제1 홀더의 지지 플레이트에 회전 가능하게 결합되는 제2 단부를 가진다.The drive means includes a motor for setting the drive plate to rotate, a rod having a first end connected to the drive plate at a pivot connection and a second end connected at a pivot connection to the first end of a crank, the crank being connected to the first end of the crank. 1 It has a second end rotatably coupled to the support plate of the holder.
상기 제1 홀더는 또한 상기 지지 포스트의 제1 단부가 피봇 연결부를 가진 커플링 요소를 통해 결합되는 가이드를 포함한다.The first holder also includes a guide to which a first end of the support post is coupled via a coupling element with a pivot connection.
상기 가이드는 적어도 하나의 횡 방향 레일을 포함하며, 상기 커플링 부재는 상기 레일과 함께 작동할 수 있고 상이한 위치에서 상기 레일에 고정될 수 있다.The guide includes at least one transverse rail, the coupling member being operable with the rail and capable of being fixed to the rail at different positions.
상기 지지 포스트는 제2 단부에서 회전 장치의 제1 회전가능 요소의 베어링 표면에 대해 지지하기 위한 스프링을 가진 스트럿이다.The support post is a spring-loaded strut at its second end for support against a bearing surface of the first rotatable element of the rotating device.
상기 지지 포스트는 제2 단부에서 상기 회전 장치의 제1 요소의 베어링 표면과 형상이 일치하는 제1 적응 요소를 포함한다.The support post includes at its second end a first adaptive element whose shape matches the bearing surface of the first element of the rotating device.
상기 제1 적응 요소는 고정 수단에 의해 지지포스트의 제2 단부에 고정된다. The first adaptive element is fixed to the second end of the support post by means of fastening means.
상기 제2 홀더는 상기 회전 장치의 제2 요소에 고정된 제2 적응 요소를 포함하고, 상기 제2 적응 요소는 피봇 연결부를 통해 샤프트의 제1 단부에 결합한다. 상기 제2 적응 요소는 회전 장치의 제2 요소에 고정되는 제1 부분 및 피봇 연결부에 의해 상기 샤프트의 제1 부분에 고정되는 제2 부분을 포함하고, 상기 제2 적응 요소의 제1 및 제2 부분들은 고정 수단에 의해 서로 고정된다.The second holder includes a second adaptive element fixed to a second element of the rotating device, the second adaptive element coupled to the first end of the shaft via a pivot connection. The second adaptive element comprises a first part fixed to the second element of the rotating device and a second part fixed to the first part of the shaft by a pivot connection, the first and second parts of the second adaptive element The parts are fastened to each other by fastening means.
상기 측정 유닛은 중앙 보어를 가지며 시험 챔버 외부에서 상기 제2 플레이트의 외부면에 고정되는 관형 케이싱을 포함하며, 상기 샤프트는 플레이트를 통과하며 케이싱의 보어 내에서 연장된다.The measuring unit comprises a tubular casing having a central bore and secured to the outer surface of the second plate outside the test chamber, the shaft passing through the plate and extending within the bore of the casing.
회전 운동하는 샤프트를 지지하기 위해 적어도 하나의 구름 베어링이 케이싱의 보어와 샤프트사이에 삽입된다.At least one rolling bearing is inserted between the bore of the casing and the shaft to support the rotating shaft.
상기 측정 유닛은 상기 케이싱 내에 배열된 측정 플레이트를 포함하고, 상기 측정 플레이트는 올드햄 커플링을 통해 상기 샤프트의 제2 단부에 연결된 제1 면을 가져서 상기 샤프트는 토크를 상기 측정 플레이트로 전달하며, 상기 측정 플레이트 및 샤프트는 상기 올드햄 커플링과 일치하는 형상을 가지고, 상기 측정 플레이트는 상기 토크 센서와 함께 작동하는 제2면을 갖는다.The measuring unit comprises a measuring plate arranged within the casing, the measuring plate having a first side connected to a second end of the shaft via an Oldham coupling so that the shaft transmits torque to the measuring plate, The measuring plate and shaft have a shape that matches the Oldham coupling, and the measuring plate has a second side that operates with the torque sensor.
상기 측정 플레이트의 제2 면은 상기 토크 센서에 연결된 돌출 부분을 포함한다.The second side of the measuring plate includes a protruding portion connected to the torque sensor.
상기 샤프트의 제2 단부와 측정 플레이트의 제1 면 사이에 베어링 유닛이 삽입되고, 상기 베어링 유닛은 상기 측정 플레이트의 제1 표면에 고정된 제1 링, 상기 샤프트의 제2 단부에 고정된 제2 링 및 상기 링들 사이에 삽입된 적어도 하나의 롤링 요소 열(row)을 포함하며, 상기 롤링 요소 열은 상기 올드햄 커플링을 반경 방향으로 둘러싼다.A bearing unit is inserted between the second end of the shaft and the first surface of the measuring plate, the bearing unit comprising: a first ring fixed to the first surface of the measuring plate, a second ring fixed to the second end of the shaft It includes a ring and at least one row of rolling elements inserted between the rings, the row of rolling elements radially surrounding the Oldham coupling.
상기 롤링 요소들은 볼(ball)이다.The rolling elements are balls.
상기 케이싱은 상기 샤프트의 마주보는 측부에 위치하고 커버(43)에 의해 밀폐된 자유 단부를 포함한다.The casing is located on opposite sides of the shaft and includes a free end closed by a cover (43).
상기 토크 센서는 또한 부하측정 수단을 가진다.The torque sensor also has load measurement means.
상기 측정 유닛은 상기 커버와 상기 케이싱사이에서 일시적인 결합을 위한 수단을 포함하며, 상기 커버는 토크 센서와 접촉한다.The measuring unit comprises means for temporary engagement between the cover and the casing, the cover being in contact with the torque sensor.
일시적인 결합을 위한 수단은 상기 커버 및 케이싱내에서 해당 구멍들속으로 연장되는 적어도 한 개의 나사를 포함한다The means for temporary engagement comprises at least one screw extending into corresponding holes in the cover and casing.
상기 측정 유닛은 상기 측정 플레이트와 상기 케이싱 사이에서 일시적인 커플링을 위한 수단을 포함하며, 상기 측정 플레이트는 케이싱에 고정된다.The measuring unit comprises means for a temporary coupling between the measuring plate and the casing, wherein the measuring plate is fixed to the casing.
- 측정 플레이트는 임시적인 결합을 위한 수단 및 케이싱과 협력할 수 있는 적어도 하나의 반경 방향으로 돌출하는 부분을 포함한다.- The measuring plate comprises means for temporary engagement and at least one radially projecting part capable of cooperating with the casing.
- 케이싱은 측정 플레이트의 적어도 하나의 반경 방향으로 돌출하는 부분이 수용되는 하나 이상의 창을 포함한다.- The casing includes one or more windows in which at least one radially protruding part of the measuring plate is received.
- 임시적인 결합을 위한 수단은 측정 플레이트와 케이싱내에서 해당 구멍속으로 연장되는 적어도 하나의 나사를 포함한다.- The means for temporary coupling comprise a measuring plate and at least one screw extending into a corresponding hole in the casing.
- 제1 및 제2 플레이트는 각각 시험 챔버의 내부면에 열적으로 절연된 재료의 두께를 포함한다.- The first and second plates each contain a thickness of thermally insulating material on the inner surface of the test chamber.
- 시험 장비는 시험챔버내에서 내부면에열적으로 절연된 재료의 두께를 가지면 덮인 측면 벽을 가진 지지 프레임을 포함한다.- The test equipment comprises a support frame with side walls covered with a thickness of thermally insulating material on the inner surfaces within the test chamber.
- 시험 장비는 시험 챔버 내부에서 온도 조절을 위한 수단을 포함한다.- The test equipment includes means for temperature control inside the test chamber.
본 발명은 본 발명을 제한하지 않는 예로서 주어진 하기 상세한 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이다.
첨부된 도면을 참고하여 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 서스펜션 베어링 유닛을 위한 시험 장비의 정면도.
도 2는 도 1의 시험 장비의 사시도.
도 3은 도 1의 시험 장비내에서 서스펜션 베어링 유닛 상세하게 도시한 축 방향 단면도.
도 4는 도 1의 시험 장비를 위한 구동 수단을 상세하게 도시한 사시도.
도 5는 도 1의 시험 장비의 측정 유닛을 I-I를 따라 상세하게 도시한 축 방향 단면도.
도 6은 도 5의 측정 유닛의 제1 구성을 II-II를 따라 상세하게 도시한 축 방향 단면도의 상세도.
도 7은 도 5의 측정 유닛의 제2 구성을 II-II를 따라 상세하게 도시한 축 방향 단면도의 상세도.The invention will be better understood upon reading the following detailed description, which is given by way of example and not limitation of the invention.
It is explained with reference to the attached drawings.
Figure 1 is a front view of the testing equipment for a suspension bearing unit according to the invention.
Figure 2 is a perspective view of the test equipment of Figure 1;
Figure 3 is a detailed axial cross-sectional view of the suspension bearing unit within the test rig of Figure 1;
Figure 4 is a perspective view showing in detail the driving means for the test equipment of Figure 1;
Figure 5 shows a detailed axial cross-section along II of the measuring unit of the test equipment of Figure 1;
Figure 6 shows a detailed axial cross-section along II-II of a first configuration of the measuring unit of Figure 5;
Figure 7 shows a detailed axial cross-section along II-II of a second configuration of the measuring unit of Figure 5;
도 1 및 도 2는 회전 장치(2) 이 경우 서스펜션 베어링 유닛의 마찰 토크를 측정하기 위한 시험 장비(1)를 도시한다. 상세한 설명 및 도면의 이해를 위해, 시험 장비(1)는 시험 장비를 지지하고 시험장비를 지면에 고정시키는 고정 프레임을 가지지 않는 것으로 도시한다.1 and 2
시험 장비(1)는 제1 하부 플레이트(3)를 포함한다. 상기 제1 플레이트(3)는 수평 평면에서 연장되고 시험 장비(1)의 프레임에 고정된다.The test equipment (1) includes a first lower plate (3). The first plate (3) extends in a horizontal plane and is fixed to the frame of the testing equipment (1).
시험 장비(1)는 제2 플레이트(4)를 포함한다. 상기 제2 플레이트(4)는 제1 플레이트(3)와 평행한 수평면상에 연장되고 제1 플레이트(3)에 대해 병진 운동할 수 있다.The test equipment (1) includes a second plate (4). The second plate (4) extends on a horizontal plane parallel to the first plate (3) and is capable of translational movement relative to the first plate (3).
시험 장비(1)는 제1 플레이트(3) 및 프레임에 마찬가지로 고정되는 제3 상부 플레이트(7)에 고정된 4개의 관형 안내부(5)를 포함한다. 관형 가이드(5)는 고정된 제1, 하부 플레이트(3) 및 고정된 제3 상부 플레이트(7) 사이에서 플레이트(3, 4,7)에 대해 수직인 축을 따라 연장된다. 관형 가이드(5)는 이동 가능한 제2 플레이트(4)를 통과하고 상기 플레이트(4)의 병진 이동을 위한 안내부를 형성한다.The test equipment (1) comprises four tubular guides (5) fixed to a first plate (3) and a third upper plate (7) which is likewise fixed to the frame. The
시험 장비(1)는 또한 제2 플레이트(4)의 병진 운동을 보장하는 공지된 나사 형태(8)의 운동 전달 기구(6)를 포함한다. 상기 전달기구(6)는 유리하게 제3 플레이트(7)에 고정된다. 제2 플레이트(4)는 제1 플레이트(3)와 제3 플레이트(7) 사이에서 병진 운동이 가능하다.The
시험 장비(1)는 고정된 제1 플레이트(3) 및 병진 운동가능한 제2 플레이트(4) 사이에 형성된 시험 챔버(9)를 포함한다. 시험 장비에서 시험하기 위한 서스펜션 베어링 유닛(2)은 상기 시험 챔버(9) 내에 수용된다.The test equipment (1) comprises a test chamber (9) formed between a fixed first plate (3) and a translationally movable second plate (4). A suspension bearing unit (2) for testing in the test equipment is accommodated in the test chamber (9).
시험 장비(1)에서 시험된 서스펜션 베어링 유닛(2)에 축 방향 하중을 가하기 위해 제2 플레이트(4)는 하기 상세한 설명과 같이, 병진 운동을 할 수 있다. 제2 플레이트(4)는 시험 과정 동안 고정된 상태로 유지되고, 시험 조건을 구성하고 조정하는 단계 동안 병진 운동만 하도록 설정된다.In order to apply an axial load to the
바람직하게, 제1 및 제2 플레이트(3, 4)는 각각 시험 챔버(9)의 내부 면위에 단열재(3-1, 4-1)의 두께를 포함한다.Preferably, the first and
도시되지 않은 변형예에 따르면, 시험 장비(1)는 시험 챔버(9)내에서 내부 면위에 단열재의 두께로 유사하게 덮인 측벽을 갖는 지지 프레임을 포함한다. 따라서, 시험 챔버(9)는 열적으로 절연된다. 바람직하게, 적용 조건을 재현하도록 시험 온도를 조절하기 위해 시험 장비는 또한 시험 챔버(9) 내부의 온도 조절을 위한 (도면에 도시되지 않은) 수단을 포함할 수 있다. 시험 챔버(9) 내부의 상대 습도를 모니터링하기 위한 수단을 제공하는 것도 가능하다.According to a variant not shown, the
시험 장비(1)는 고정된 제1 하부 플레이트(3)에 고정된 구동 수단(10) 및 구동 수단(10)에 회전 가능하게 결합된 제1 하부 홀더(11)를 포함한다. 또한, 시험 장비(1)는 병진운동 가능한 제2 상부 플레이트(4)와, 측정 유닛(12)에 결합된 제2 상부 홀더(13)를 포함한다. 시험 장비(1)에서 시험되는 서스펜션 베어링 유닛(2)은 한쪽 측부에서 제1 홀더(11)에 결합되고 다른 한쪽 측부에서 제2 측부 홀더(13)에 고정된다.The
도 3은 시험 장비(1)의 시험 챔버내에 장착된 서스펜션 베어링 유닛(2)을 도시한다. 본 실시예에서 제시된 서스펜션 베어링 유닛(2)은 맥퍼슨 타입( "맥퍼슨 서스펜션 베어링 유닛" 또는 "MSBU")이다.Figure 3 shows the
서스펜션 베어링 유닛(2)은 단일 경사 접촉(oblique- contact) 롤링 베어링(14), 회전 가능한 하부 컵(15) 및 상부 컵(16)을 포함한다. 서스펜션 베어링 유닛(2) 및 그 구성 요소는 중심축(X2) 주위에서 축 대칭의 전체 형상을 갖는다. 컵(15, 16)들은 서로 롤링 베어링(14)이 수용되는 내부 하우징을 형성한다. 서스펜션 베어링 유닛(2)은 유리하게 외부 오염으로부터 롤링베어링의 견고성(tightness)을 보장하기 위한 외부 및/또는 내부 밀봉 수단을 포함할 수 있다.The
본 실시예에서, 롤링 베어링(14)은 내부 링, 외부 링 및 (도면에 도시되지 않은) 장비들사이에 배열된 경사 접촉 롤링 요소 이 경우 볼(ball)들의 열을 포함한다. 롤링 베어링(14)은 바람직하게 사용중인 서스펜션 베어링 유닛(2) 내부에 하중 및 마찰을 제한하기 위한 경사 접촉 롤링 베어링이다.In this embodiment, the rolling
하부 컵(15)은 축(X2)을 중심으로 그리고 상부 컵(16)에 대해 회전 가능하다. 하부 컵(15)은 원형이며 중앙 관형 부분 및 상기 관형 부분으로부터 외측부를 향해 연장하는 반경 방향 부분을 포함한다. 하부 컵(15)은 제1의 상부 축 방향 측부 위에 롤링 베어링을 위한 하부 홀더를 형성하고, 제2의 하부 축 방향 측부에서 차량의 스트럿 스프링과 함께 작동할 수 있는 홀더를 형성한다.The
도시된 실시예에서, 시험 장비(1)의 제1 홀더(11)는 서스펜션 베어링 유닛(2)의 축(X2)에 대해 각(A17)을 가지며 경사를 형성하는 축(X17)을 따라 연장되는 지지 포스트(17)를 포함한다. 상기 지지 포스트(17)는 하기 설명에서 설명되는 구동 수단(10)에 결합되는 제1 하측 단부(17-1) 및 하부 컵(15)의 하부면과 형상이 일치하는 제1 적응 수단(18)을 가진 제2 상측 단부(17-2)를 포함한다.In the illustrated embodiment, the
지지 포스트(17)의 상기 제1 적응 수단(18)에 의해 차량의 스트럿 스프링의 구조적 및 기계적 특성이 재현될 수 있다. 제1 적응 수단(18)은 적어도 하나의 고정 나사(19)를 통해 지지 포스트(17)에 고정된다. 따라서, 제1 적응 수단(18)은 특히 제1 적응 수단 시험되는 상이한 서스펜션 베어링 유닛에 적합한 다른 형상을 가진 제1 적응수단으로 대체될 때 지지 포스트(17)에 쉽게 장착되거나 제거될 수 있다. By means of the first adaptation means 18 of the
선택적으로, 지지 포스트는 서스펜션 베어링 유닛의 제1 컵의 베어링 표면에서 지지되는 스프링을 제2 단부에서 가진 스트럿으로 대체될 수 있다.Optionally, the support post may be replaced by a strut with a spring at its second end supported on the bearing surface of the first cup of the suspension bearing unit.
상부 컵(16)은 축(X2) 주위에서 원형이고 롤링 베어링(14)을 위한 상부 지지부를 형성한다. 상기 상부 컵(16)은 일반적으로 차량의 서스펜션 장치에 고정되고, 상부 컵(16)은 차량의 섀시에 고정된다. 서스펜션 베어링 유닛(2)은 상부 컵(16)이 고정되지 않도록 시험 장비(1) 내에 장착되고, 하부 컵(15)의 진동 회전 운동에 의해 발생된 마찰 토크를 전달할 수 있다.The
도시된 실시예에서, 시험 장비(1)의 제2 홀더(13)는 서스펜션 베어링 유닛(2)의 상부 컵(16)에 결합된 제1 하측 단부(20-1) 및 하기 설명되는 측정 유닛(12)에 연결된 제2 상측 단부(20-2)를 가진 샤프트(20)를 포함한다. 제2 홀더(13)는 또한 상부 컵(16)에 고정된 제2 적응 요소(21)를 포함하며, 상기 제2 적응 요소(21)는 피봇 연결부(22)를 통해 샤프트(20)의 제1 단부(20-1)에 결합된다. 따라서, 샤프트(20) 및 서스펜션 베어링 유닛(2)사이의 연결은 시험된 임의 유형의 베어링 유닛 및 지지 포스트(17)의 경사에 대해 적응될 수 있다. In the illustrated embodiment, the
바람직하게, 제2 적응 요소(21)는 상부 컵(16)에 고정된 하측 부분(21-1) 및 피봇 연결부(22)를 통해 샤프트(20)의 제1 단부(20-1)에 결합된 상측 부분(21-2)을 포함하고, 두 개의 부분(21-1,21-2)들은 고정 나사(21-3)에 의해 서로 고정된다. 따라서, 제2 적응 수단(21)의 하측 부분(21-1)은 특히 시험되는 상이한 서스펜션 베어링 유닛에 적합한 상이한 형상을 갖는 제2 적응 수단으로 대체될 때, 상측 부분(21-2), 따라서 샤프트(20) 상에 용이하게 장착되거나 제거될 수 있다. Preferably, the second adaptation element 21 is coupled to the first end 20-1 of the
선택적으로, 서스펜션 베어링 유닛은 상이한 구조적 설계를 가질 수 있으며, 본 발명에 따른 시험 장비는 모든 유형의 서스펜션 베어링 유닛을 수용하고 시험하도록 설계된다. 구체적으로, 지지 포스트(17)의 제2 단부(17-2)는 하부 컵을 갖는 제1 적응 요소를 가지거나 샤프트(20)의 제1 단부(20-1)는 상부 컵을 가진 제2 적응 요소를 가져야 하며, 상기 컵들은 시험되어야 하는 서스펜션 베어링 유닛의 상기 요소들에 연결될 수 있다.Optionally, the suspension bearing units may have different structural designs and the test equipment according to the invention is designed to accommodate and test all types of suspension bearing units. Specifically, the second end 17-2 of the
제1 홀더(11)는 도 4에 도시된 것처럼 구동 수단(10)에 연결된 제1 단부(17-1)를 갖는 지지 포스트(17)를 포함한다.The
상기 제1 홀더(11)는 지지 포스트(17)의 제1 단부(17-1)가 피봇 연결부(25)를 갖는 커플링 요소(24)를 통해 결합되는 가이드(23)를 포함한다. 상기 가이드(23)는 2개의 횡 방향 레일(23-1,23-2)들을 포함하고, 상기 커플링 요소(24)는 상기 레일(23-1, 23-2)과 함께 작동할 수 있는 돌출부분들을 포함한다. 일단 커플링 요소(24)가 가이드(23)의 레일(23-1, 23-2) 상에 위치하면, 커플링 요소(24)는 (도면에 도시되지 않은) 고정 수단 예를 들어, 나사, 클램핑 수단 또는 임의의 다른 일시적인 고정 수단에 의해 원하는 위치에 고정된다. 따라서, 포스트(17)는 가이드(23)에 결합되어 지지 포스트(17)의 경사각이 한 부분을 위해 서스펜션 베어링 유닛(2)에 대해 형성되고 다른 부분을 위해 가이드(23)에 대해 형성될 수 있다. The
제1 홀더(11)는 또한 구동 수단(10)에 회전 가능하게 연결된 지지 플레이트(26)를 포함한다. 가이드(23)는 적절한 수단, 예를 들어 나사를 이용하여 지지 플레이트(26)와 하나로 이동하도록 지지플레이트(26)에 고정된다. 따라서, 포스트(17)는 상기 포스트(17)가 기울어 지도록 보장하는 가이드(23) 상에 장착된 커플링 요소(24) 및 지지 플레이트(26)를 통해 구동 수단(10)에 연결된다.The
제1 홀더(11) 전체는 시험 장비의 고정된 하부 플레이트(3) 상에 장착된다. 지지 플레이트(26)는 상기 플레이트(3)에 제공된 개구부를 통과하는 (도면에 도시되지 않은) 샤프트를 통해 구동 수단(10)에 의해 구동된다.The entire
구동 수단(10)이 도 1에 도시되고, 회전축(X28) 주위에서 회전하도록 구동 플레이트(28)를 설정하는 모터(27)를 포함한다. 로드(29)는 피봇 연결부(30)에서 상기 구동 플레이트(28)에 결합된 제1 단부 및 피봇 연결부(31)에서 크랭크(32)의 제1 단부에 연결된 제2 단부를 가진다. 상기 크랭크(32)는 하부 플레이트(3)를 관통하는 (도면에 도시되지 않은)샤프트를 통해 제1 홀더(11)의 지지플레이트(26)에 회전하도록 연결된 제2 단부를 가진다.Drive means 10 are shown in Figure 1 and include a motor 27 which sets the drive plate 28 to rotate about a rotation axis X28. The rod 29 has a first end coupled to the drive plate 28 at a pivot connection 30 and a second end connected to the first end of the
본 발명의 실시예에서, 구동 수단(10)은 공지된 로드 -크랭크 형태이며 회전 운동 주위에서 회전운동을 진동 운동으로 변환시킨다. 크랭크(32)는 상기 진동 운동을 지지플레이트(26)로 전달하고, 연속적인 연결에 의해 커플링 요소(24)를 가진 가이드(23)로 전달하며 제1 적응 수단(18)을 가진 지지 포스트(17)로 전달하고 마지막으로 시험 장비(1)내에서 시험되는 서스펜션 베어링 유닛(2)의 하부 컵(15)으로 전달된다. 상기 구동 수단(10)을 갖는 시험 장비(1)에 의해 적용 조건을 가지며 시험되는 서스펜션 베어링 유닛(2)이 가지는 운동들이 재현될 수 있다.In an embodiment of the invention, the drive means 10 is of the known rod-crank type and converts the rotary motion into an oscillatory motion around the rotary motion. The crank 32 transmits the oscillatory movement to the
시험 장비(1)는 서스펜션 베어링 유닛(2)의 하부 컵(15)이 결합되는 구동 수단(10)과 마주보는 측부에서 베어링 유닛(2)의 상부 컵(16)에 결합된 측정 유닛(12)을 포함한다.The test equipment (1) includes a measuring unit (12) coupled to the upper cup (16) of the bearing unit (2) on the side opposite to the drive means (10) to which the lower cup (15) of the suspension bearing unit (2) is coupled. Includes.
보다 구체적으로, 상부 컵(16)은, 샤프트(20)의 제1 단부(20-1)에 결합된 제2 적응 수단(21)을 포함하는 제2 홀더(13)를 통해 측정 유닛(12)에 결합된다. 측정 유닛(12)은 도 5 및 도 6에 도시된다.More specifically, the
측정 유닛(12)은 중심축(X33)을 따라 연장되는 중심 보어(33-1)를 가지며 병진 운동 가능한 제2 플레이트(4)의 외부 면에 고정되는 관형 케이싱(33)을 포함한다. 상기 케이싱(33)은 바람직하게 반경 방향 립(33-2)을 포함하고, 제2 플레이트(4)에 형성된 대응 개구부에 고정되도록 다수의 고정 나사(34)들이 상기 립(33-2)을 통해 형성된 개구부를 통과한다.The measuring
제2 플레이트(4)는 또한 샤프트(20)가 통과하는 구멍(4-2)을 가지며, 상기 샤프트(20)는 중심축(X33)과 일치하는 축(X20)을 따라 케이싱(33)의 보어(33-1) 내에서 연장된다. 따라서, 샤프트(20)에 의해 한쪽 측부에서 서스펜션 베어링 유닛(2)가 시험 챔버(9) 내부에서 측정 유닛(12)에 연결되고 마주보는 측부에서 시험 챔버(9) 외부에서 제2 플레이트(4)상에 장착될 수 있다.The
상기 샤프트(20)의 회전 운동으로 지지하기 위해 케이싱(33)의 보어(33-1)와 샤프트(20) 사이에 2개의 구름 베어링(35, 36)이 삽입된다. 본 실시예에서, 구름 베어링(35, 36)은 샤프트(30)의 외부 원통형 표면에 클램핑 상태로 장착된 내부 링, 케이싱(33)의 보어(33-1)의 내부 원통형 표면에 자유롭게 장착된 외부 링(33) 및 상기 링들 사이에 배열된 볼들의 열을 포함하며, 상기 내부 링은 상기 고정된 외부 링에 대해 상대 회전 운동을 형성할 수 있다. 상기 샤프트(20)는 계단형태의 외부 표면(20-3)을 포함하고, 롤링 베어링(35, 36)의 내부 링들이 장착되는 원통형 표면은 상대적으로 큰 직경을 가진 외부 표면을 가지는 샤프트의 중간 부분보다 상대적으로 작은 직경을 가지며 형성되고 장착된다. 계단 형태의 외부 표면(20-3)을 갖는 샤프트(20)에 의해 구름 베어링(35, 36)이 용이하게 장착된다. 구름 베어링(35, 36)의 내부 링들을 축 방향으로 유지하기 위해 샤프트(20)의 주변부에 돌출부들이 형성된다. 구름 베어링(35, 36)의 내부링들을 축 방향으로 고정하기 위해 두 개의 지지 링(37,38)들이 고정된 상태로 샤프트(20) 상에 장착된다. 샤프트(20)의 제2 단부(20-2) 주위에 지지 링(38)이 장착된다.To support the rotational movement of the
바람직하게, 링(37)은 샤프트(20)를 통해 시험 챔버(9)와 측정 유닛(12) 사이에서 열적 연결(bridge)을 회피하기 위해 단열재로 형성된다.Preferably, the
선택적으로, 구름 베어링은 원통형 또는 원추형 롤러와 같은 다른 유형의 구름 요소를 갖는 플레인(plain) 베어링 또는 구름 베어링과 같은 다른 형태일 수 있다. 선택적으로, 케이싱은 샤프트를 지지하기 위해 단일 롤링 베어링 또는 2개 이상의 롤링 베어링을 포함할 수 있다.Alternatively, the rolling bearings may be of other types, such as plain bearings or rolling bearings with other types of rolling elements, such as cylindrical or conical rollers. Optionally, the casing may include a single rolling bearing or two or more rolling bearings to support the shaft.
지지 포스트(17)가 서스펜션 베어링 유닛(2)의 하부 컵(15)에 대해 경사를 형성하고 병진 운동 가능한 제2 플레이트(4)가 서스펜션 베어링 유닛(2)에 대해 축 방향 하중을 가하기 때문에, 반경방향 하중이 서스펜션 베어링 유닛(2)내에서 발생하고, 특히 상부 컵(16) 상에 발생된다. 상부 컵(16)에 의해 샤프트(20)에 가해진 반경 방향 하중은 롤링 베어링(35, 36)을 통해 제2 플레이트(4)에 고정된 케이싱(33)으로 전달된다. 상기 배열은 반경 방향 하중을 여과(filtering)하기 위한 수단을 구성하여 반경 방향 하중이 측정 유닛(12)내에서 마찰 토크의 측정에 영향을 주지 않는다. Since the
측정 유닛(12)은 또한 케이싱(33)내에 배열된 측정 플레이트(39)를 포함한다.The measuring
측정 플레이트(39)는 올드햄 커플링(40)을 통해 샤프트(20)의 제2 단부(20-2)에 결합된 하부 면을 가져서 샤프트(20)는 오직 토크를 상기 측정 플레이트(39)에 전달한다. 올드햄 커플링은 종래 기술에 잘 알려져 있고, 상기 측정 플레이트(39) 및 샤프트(20)는 상기 올드햄 커플링과 일치하는 형상을 가진다. 보다 상세하게, 측정 플레이트(39)의 하부면은 제1 축 방향 평면내에서 연장되는 돌출부(39-1)를 포함하고, 샤프트(20)의 제2 단부(20-2)는 제1 축 방향 평면에 수직인 제2 축 방향 평면내에서 연장되는 돌출부(20-4)를 포함하고, 올드햄 커플링(40)은 상부 면에서 측정 플레이트(39)의 돌출부(39-1)를 수용하는 요홈 및 하부 면에서 샤프트(20)의 돌출부(20-4)를 수용하는 요홈을 포함한다. 하부 컵(15)이 진동하는 회전 운동을 형성할 때 서스펜션 베어링 유닛(2)의 상부 컵(16)에 의해 전달되는 마찰 토크는 샤프트(20)에 전달되고, 다음에 올드햄 커플링(40)을 통해 측정 플레이트(39)로 전달된다.The measuring
측정 플레이트(39)는 토크 센서(41)와 함께 작동하고 올드햄 커플링(40)에 결합된 하부 면으로부터 마주보는 측부 상에 상부 면을 갖는다. 측정 플레이트(39)의 상부면은 복수 개의 고정 나사들에 의해 토크 센서(41)와 연결된 돌출 부분(39-3)을 포함한다.The measuring
볼 베어링 유닛(42)은 측정 플레이트(39)와 샤프트(20) 사이에 축 방향으로 삽입된다.The
베어링 유닛(42)은 고정 나사에 의해 측정 플레이트(39)의 하부 면에 고정되는 상부 링을 포함한다. 베어링 유닛(42)은 올드햄 커플링(40)을 반경 방향으로 둘러 싼다. 베어링 유닛(42)은 샤프트(20)의 제2 단부(20-2)에 고정되고 더욱 상세하게 샤프트(20)의 단부(20-2)에 장착된 지지 링(38)에 고정된 하부 링을 포함한다. 롤링 요소들 이 경우, 볼의 열이 상부 링과 하부 링 사이에 축 방향으로 삽입되어 축(X33) 주위에서 평행한 반경 방향 평면내에서 회전하는 베어링 유닛(42)을 형성한다. 베어링 유닛(42)에 의해 샤프트(20)와 측정 플레이트(39) 사이에 축 방향 하중이 전달될 수 있다. The bearing
도 6은 시험 장비(1), 특히 측정 유닛(12)의 장착 및 작동의 제1 구성을 도시한다.Figure 6 shows a first configuration of mounting and operation of the
케이싱(33)은 샤프트(20)로부터 마주보는 측부에 위치하고 커버(43)에 의해 폐쇄된 자유 단부를 포함하고, 커버(43)는 토크 센서(41) 및 케이싱(33)의 상부 립에 접촉한다. 케이싱(33) 및 커버(43)는 케이싱(33)의 상부 립과 커버(43)를 통해 형성된 개구부에 고정된 나사(44)를 고정하여 서로 고정된다.The
따라서, 제2 플레이트(4)는 케이싱(33)에 고정된 커버(43)를 통해 서스펜션 베어링 유닛(2)에 축 방향 하중을 가할 수 있다. 축 방향 하중은 제2 플레이트(4)로부터 연속적으로 볼 베어링 유닛(42)을 통해 케이싱(33), 커버(43), 토크 센서(41), 측정 플레이트(39), 샤프트(2)로 전달되고 제2 홀더(13)를 통해 서스펜션 베어링 유닛(2)의 상부 컵(16)에 전달된다. 롤링 베어링(35, 36)은 또한 케이싱내에 자유롭게 장착되어 축 방향 하중에 영향을 주지 않는다.Accordingly, the
또한, 하기 설명되는 도 7의 측정 유닛(12)에 관한 제2 장착 구성과 대조적으로, 측정 플레이트(39)와 케이싱(33)은 서로 분리되며, 고정 나사(42)들은 제거된다. 따라서, 측정 플레이트(39)는 올드햄 커플링(40)을 통해 샤프트(20)에 의해 전달된 마찰 토크의 영향에 의해 변형되는 것으로부터 자유롭다.Furthermore, in contrast to the second mounting configuration for the measuring
따라서 토크 센서(41)는 서스펜션 베어링 유닛(2)에 연결된다. 구동 수단(10)은 제1 홀더(11)를 통해 서스펜션 베어링 유닛(2)의 하부 컵(15)에 대해 진동 회전 운동을 제공한다. 마찰 토크가 하부 컵(15) 및 상부 컵(16)사이에서 발생된다. 상기 마찰 토크는 상부 컵(16)으로부터 제2 홀더(13)로, 특히 샤프트(20)로 전달되고, 올드햄 커플링을 통해 측정 플레이트(39)로 전달된다. 따라서, 토크 센서(41)는 측정 플레이트(39)를 통해 마찰 토크를 측정한다.Accordingly, the
바람직하게, 토크 센서(41)는 또한 하중 측정 수단을 가질 수 있다.Preferably, the
도 7은 시험 장비(1), 특히 측정 유닛(12)의 장착 및 작동에 관한 제2 구성을 도시한다.Figure 7 shows a second arrangement for mounting and operating the
측정 플레이트(39)는 반경 방향 돌출부분(39-2)을 포함한다. 케이싱(33)은 측정 플레이트(39)의 반경 방향 돌출부(39-2)가 수용되는 창(33-3)을 포함한다. 상기 반경 방향 돌출부(39-2)는 케이싱(33)의 반경 방향 립(33-4)위에서 축 방향으로 배열된다. 상기 케이싱(33)과 측정 플레이트(39)는 반경 방향 돌출부(39-2) 및 립(33-4)을 통해 형성된 개구부에 고정된 고정 나사(45)에 의해 서로 고정된다.The measuring
바람직하게, 측정 플레이트(39)는 복수의 돌출 부분(39-2)을 포함할 수 있고, 케이싱(33)은 상기 부분(39-2)과 함께 작동하기 위해 반경 방향 립(33-4)을 갖는 동일한 수의 창(33-3)을 포함할 수 있다.Preferably, the measuring
도 6에 도시된 측정 유닛(12)에 관한 제1 장착 구성에서, 측정 플레이트(39)와 케이싱(33)은 서로 분리되어 있다.In the first mounting configuration for the measuring
측정 유닛(12)의 상기 제2 장착 구성에서, 측정 플레이트(39)는 케이싱(33)에 고정되고 따라서 제2 플레이트(4)에 고정된다. 제2 플레이트(4)는 시험 과정 동안 고정된 상태로 유지되고, 시험 조건의 구성 및 조정 단계 동안 오직 병진운동하도록 설정된다. 따라서, 측정 플레이트(39)는 상기 제2 장착 구성로부터 이동하는 것이 방지된다. 올드 햄 커플링(40)을 통해 샤프트(20)에 의해 측정 플레이트(39)로 전달되는 마찰 토크는 토크 센서(41)로 전달될 수 없다.In this second mounting configuration of the measuring
또한, 도 6에 도시된 측정 유닛(12)의 제1 장착 구성과 대조적으로, 커버(43)와 케이싱(33)은 서로 분리되며, 고정 나사(44)는 제거된다.Furthermore, in contrast to the first mounting configuration of the measuring
토크 센서(41)는 측정 플레이트(39)에 의해 부하를 받지 않고, 상기 측정 플레이트(39)의 마찰 토크를 측정하는 구성이 아니다.The
한편으로, 제2 플레이트(4)는 케이싱(33)에 고정된 측정 플레이트(39)를 통해 서스펜션 베어링 유닛(2)에 축 방향 하중을 가할 수 있다. 상기 축 방향 하중은 제2 플레이트(4)로부터 연속적으로 볼 베어링 유닛(42)을 통해 케이싱(33), 측정 플레이트(39) 및 샤프트(20)로 전달되고 제2 홀더(13)를 통해 서스펜션 베어링 유닛(2)의 상부 컵(16)에 전달된다.On the other hand, the
다른 한편, 토크 센서(41)는 서스펜션 베어링 유닛(2)으로부터 분리된다. 상업적으로 공지된 토크 센서는 장시간 동안 연속적으로 작동하도록 설계되지 않는다. 상기 제2 장착 구성에 의해, 다른 시험 장비를 사용하거나 측정 유닛(12)을 제거할 필요없이 서스펜션 베어링 유닛(2) 상에 장시간 동안 지속되는 내구성 시험을 수행할 수 있다. 측정 유닛(12)의 커플링/분리는 고정 나사(44,45)의 장착/제거에 의해 크게 단순화된다.On the other hand, the
따라서, 진동 운동, 경사, 축방향 및 반ㄴ경 방향 부하 또는 심지어 온도가 적용되는 조건들을 가진 모든 유형의 서스펜션 베어링 유닛에 대하여 시험 장비(1)는 도 6에 도시된 제1 장착 구성에서 마찰 토크 측정 및 도 7에 도시된 제2 장착 구성에서 내구성 시험 모두를 수행할 수 있다. Therefore, for all types of suspension bearing units with conditions such as oscillatory movements, inclinations, axial and radial loads or even temperatures applied, the
서스펜션 베어링 유닛(2)의 마찰 토크의 제1 측정, 계속되는 내구성 시험 및 내구성 시험의 마지막에서 최종 마찰 토크의 측정을 포함하는 일련의 시험을 제공하는 것이 특히 바람직할 수 있다. 마찰 토크의 중간 측정도 또한 고려될 수 있다. 상기 모든 시험은 두 가지 가능한 구성을 갖고 본 발명을 따르는 시험 장비에 의해 가능해지고, 하나의 구성에서 다른 구성으로 이동하는 것이 더욱 용이하다.It may be particularly desirable to provide a series of tests comprising a first measurement of the friction torque of the
측정 유닛에 관한 본 발명은 서스펜션 베어링 유닛을 위한 시험 장비의 비 제한적인 예로서 설명되었다. 본 발명을 따르는 측정 유닛은 하중이 작용하거나 하중 작용 없이 상기 적용 조건을 가지며 작동하는 회전 장치의 마찰 토크를 측정하는 임의의 수단으로 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다.The invention regarding the measuring unit has been described as a non-limiting example of testing equipment for suspension bearing units. It will be understood that the measuring unit according to the invention can be implemented in any means for measuring the friction torque of a rotating device operating with the above application conditions, with or without load.
1......시험 장비,
2......회전 장치,
3......제1 플레이트,
4......제2 플레이트,
9......시험 챔버,
10......구동 수단,
12......측정 유닛,
11......제1 홀더,
15......회전 가능 요소,
13......제2 홀더,
16......제2 요소,
17......지지 포스트,
41......센서.1......Test equipment,
2......Rotating device;
3......First plate,
4......Second plate,
9......Test chamber,
10......Drive means;
12......Measuring unit,
11......First holder,
15......rotatable element,
13......Second holder,
16......second element,
17......support post,
41......Sensor.
Claims (11)
- 제1 플레이트(3),
- 제2 플레이트(4),
- 상기 플레이트(3, 4)들사이에 형성된 시험 챔버(9),
- 상기 제1 플레이트(3)에 고정된 구동 수단(10),
- 상기 제2 플레이트(4)에 고정되고 마찰 토크를 측정하기 위한 토크 센서(41)를 가진 측정 유닛(12),
- 상기 구동 수단(10)에 회전 가능하게 결합되는 제1 홀더(11)를 포함하고, 상기 제1 홀더(11)는 시험 챔버(9)내에 배열된 회전 장치(2)의 제1 회전가능 요소(15)에 고정되며,
- 상기 측정 유닛(12)에 결합되는 제2 홀더(13)를 포함하고, 상기 제2 홀더(13)는 상기 회전 장치(2)의 제2 요소(16)에 고정되는 시험 장비에 있어서,
- 상기 제1 플레이트(3)는 고정되고 상기 제2 플레이트(4)는 병진운동 하며 상기 회전 장치에 축 방향 하중을 제공할 수 있도록 상기 제1 플레이트(3)를 향하거나 상기 제1 플레이트로부터 멀어져 이동할 수 있고,
- 상기 제1 홀더(11)는 상기 구동 수단(10)에 회전 가능하게 결합되는 지지플레이트(26), 중심축(X17)의 지지 포스트(17)을 포함하고, 상기 지지 포스트의 제1 단부(17-1)는 지지 플레이트(26)에 연결되며 지지 포스트의 제2 단부(17-2)는 회전 장치(2)의 제1 회전가능 요소(15)에 고정되고, 상기 지지 플레이트(26)상에서 지지 포스트(17)의 제1 단부(17-1)의 위치는 상기 제1 회전가능 요소(15)의 중심축(X2)에 대해 지지 포스트(17)의 중심축(X17)의 상대적인 경사를 형성하도록 조정될 수 있고,
- 제2 홀더(13)는 샤프트(20)를 포함하며, 상기 샤프트의 제1 단부(20-1)는 회전 장치(2)의 제2 요소(16)에 결합되며, 상기 샤프트의 제2 단부(20-2)는 마찰 토크를 측정하기 위해 센서(41)에 연결되는 것을 특징으로 하는 시험 장비.
As a test equipment (1) for measuring the friction torque of a rotating device (2),
- first plate (3),
- second plate (4),
- a test chamber (9) formed between the plates (3, 4),
- driving means (10) fixed to the first plate (3),
- a measuring unit (12) fixed to the second plate (4) and having a torque sensor (41) for measuring the friction torque,
- a first holder (11) rotatably coupled to the drive means (10), the first holder (11) being the first rotatable element of the rotation device (2) arranged in the test chamber (9) It is fixed at (15),
- a test equipment comprising a second holder (13) coupled to the measuring unit (12), the second holder (13) being fixed to the second element (16) of the rotating device (2),
- the first plate (3) is fixed and the second plate (4) is translated and moves towards or away from the first plate (3) so as to provide an axial load on the rotating device. can move,
- The first holder 11 includes a support plate 26 rotatably coupled to the driving means 10, a support post 17 on a central axis (X17), and a first end of the support post ( 17-1) is connected to the support plate 26 and the second end 17-2 of the support post is fixed to the first rotatable element 15 of the rotation device 2, on the support plate 26 The position of the first end 17-1 of the support post 17 forms a relative inclination of the central axis X17 of the support post 17 with respect to the central axis X2 of the first rotatable element 15. can be adjusted to
- the second holder 13 comprises a shaft 20, the first end 20-1 of which is coupled to the second element 16 of the rotating device 2, the second end of which (20-2) is a test equipment characterized in that it is connected to the sensor (41) to measure friction torque.
The method of claim 1, wherein the driving means (10) includes a motor (27) that sets the driving plate (28) to rotate, a first end connected to the driving plate (28) at a pivot connection (30), and a pivot connection (31). ) and a rod 29 having a second end connected to the first end of the crank 32, wherein the crank 32 is rotatably coupled to the support plate 26 of the first holder 11. A test equipment characterized by having a second end.
2. The method of claim 1, wherein the first holder (11) further comprises a guide (11) to which the first end (17-1) of the support post (17) is coupled via a coupling element (24) with a pivot connection (25). 23), wherein the guide 23 includes at least one transverse rail 23-1, 23-2, and the coupling element 24 includes the rail 23-1, 23-2. Test equipment, characterized in that it can operate with and be fixed to the rails (23-1, 23-2) in different positions.
The support post (17) according to claim 1, wherein the support post (17) has at its second end (17-2) a first adaptable element (18) whose shape matches the bearing surface of the first element (15) of the rotating device (2). Test equipment comprising:
2. The method of claim 1, wherein the second holder (13) comprises a second adaptable element (21) fixed to the second element (16) of the rotating device (2), the second adaptable element (21) Test equipment, characterized in that it is coupled to the first end (20-1) of the shaft (20) through a pivot connection (22).
시험 챔버(9) 외부에서 상기 제2 플레이트(4)의 외부면에 고정되는 관형 케이싱(33)을 포함하며, 상기 샤프트(20)는 플레이트(4)를 통과하며 케이싱(33)의 보어(33-1) 내에서 연장되는 것을 특징으로 하는 시험 장비.
6. The method of claim 5, wherein the measuring unit (12) has a central bore (33-1) and
It includes a tubular casing (33) fixed to the outer surface of the second plate (4) outside the test chamber (9), the shaft (20) passing through the plate (4) and the bore (33) of the casing (33). -1) Test equipment characterized in that it extends within.
The method of claim 6, wherein at least one rolling bearing (35, 36) is inserted between the bore (33-1) of the casing (33) and the shaft (20) to support the rotating shaft (20). test equipment.
7. The measuring unit (12) according to claim 6, wherein the measuring unit (12) comprises a measuring plate (39) arranged in the casing (33), the measuring plate (39) being connected to the shaft (20) via an Oldham coupling (40). The shaft 20 transmits torque to the measuring plate 39 by having a first surface connected to the second end 20-2 of the Oldham coupling. (40), wherein the measuring plate (39) has a second side that operates with a torque sensor (41).
The method of claim 8, wherein a bearing unit (42) is inserted between the second end (20-2) of the shaft (20) and the first face of the measuring plate (39), and the bearing unit (42) is A first ring fixed to the first surface of the plate 39, a second ring fixed to the second end 20-2 of the shaft 20 and a row of at least one rolling element inserted between the rings. ), wherein the row of rolling elements radially surrounds the Oldham coupling (40).
10. The measuring unit (12) according to any one of claims 6 to 9, wherein the casing (33) has a free end located on an opposite side of the shaft (20) and closed by a cover (43). ) includes means (44) for temporary coupling between the cover (43) and the casing (33), wherein the cover (43) is in contact with the torque sensor (41).
10. The measuring unit (12) according to claim 8 or 9, wherein the measuring unit (12) comprises means (45) for a temporary coupling between the measuring plate (39) and the casing (33). is a test equipment characterized in that it is fixed to the casing (33).
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