JPH0330006B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の遊隙のないボール継手を持つ
た特に試験装置用のヒンジ継手装置であつて、各
ボール継手にボールヘツド、このボールヘツドを
揺動自在に支持する２個の軸受金、これらの軸受
金を互にないしはボールヘツドに締め付ける締め
付け要素、およびこの締め付け要素の締め付け力
に抗して作用するゆるめ要素が設けられ、前記ボ
ールヘツドがほぼその軸心に沿つて引張り力およ
び圧縮力が作用してかかるボール軸部を有し、軸
受金の一方がボール軸部に対する貫通開口を有
し、両方の軸受金の間の分割面がボール軸部の軸
心ないし荷重方向に対しほぼ垂直に位置し、両方
の軸受金の間に間隔ないし隙間が存在しているよ
うなヒンジ継手装置に関する。

自動車を路面の走行試験に相応した条件におい
て試験する場合、試験台において自動車車輪ある
いはこの車輪を代理する力導入要素には立体的な
座標系統の３つの軸心方向ｘ，ｙ，ｚに力が導入
される。従つて車軸および車体試験台において、
試験装置から被試験体に導入すべき力を、たとえ
ば自動車が路面上を運転する際に実際に力が作用
する理論的な力導入点に与えることが望ましい。
かかる理論的な力導入点はたとえば車輪直立点で
ある。しかし一点に複数の力を同時に導入するこ
とは困難である。

車軸および車体試験台における従来周知の方式
は、構造が複雑であり、実際の力導入点と理論的
な力導入点との距離が大きすぎ、重量ないし質量
が大きく、ヒンジ継手に遊隙がある（制御される
装置において問題を生じ、摩耗の問題を生ずる）
といつたような一連の欠点を有している。

本発明の目的はこれらの欠点を完全にあるいは
部分的に除去することにある。この目的は本発明
によれば特許請求の範囲第１項の特徴部分に記載
した手段によつて達成できる。本発明の有利な実
施形態は特許請求の範囲の実施態様項にまとめて
記載してある。

本発明に基づく装置の利点は、各ヒンジ点が互
に非常に小さな間隔を有して容易に追従できるこ
と、およびヒンジ継手装置が小さな質量を有して
いることにある。ヒンジ継手装置の無遊隙性は、
たとえば制御される装置において繰り返し方向力
（引張りおよび圧縮力）の荷重の際にヒステリシ
スが生ずるような問題がなくなる。

以下図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。

第１図は力導入要素１を持つた試験構造物を概
略的に示し、この力導入要素１はたとえば車軸あ
るいは自動車試験台の車輪代用品として用いら
れ、適当な方法で試験すべき軸に接続されてい
る。力導入要素１は理論的な力導入点あるいは車
輪直立点４に配置されているヒンジ継手部あるい
はヒンジ部３を有している。ヒンジ部３は力導入
要素たとえば引張り／圧縮棒５ａ，６ａ，７ａに
接続されている３つの遊隙のないボール継手５，
６，７から構成されている。力導入要素および駆
動要素５ｂ，６ｂ，７ｂを介してヒンジ部３にた
とえば力あるいはストロークが導入される。駆動
要素５ｂ，６ｂ，７ｂはたとえば液圧作動シリン
ダとして形成されている。

図示した装置の場合、理論的な力導入点ないし
車輪直立点４はボール継手５の中心と一致し、即
ちボール継手５は理論的な力導入点４に配置され
ている。残りの２つのボール継手６，７はボール
継手５ないし車輪直立点４のすぐ近くに位置して
いる。

引張り／圧縮棒５ａ，６ａ，７ａの作用方向は
互にほぼ直交し、車輪直立点４ないしは理論的な
力導入点において交差している。棒５ａの作用方
向をｘ方向とし、棒６ａの作用方向をｙ方向と
し、棒７ａの作用方向をｚ方向とする。従つて棒
５ａと６ａはxy平面を形成し、棒５ａと７ａは
xz平面を形成し、棒６ａと７ａはyz平面を形成
している。

力導入要素１には別のヒンジ継手８が配置され
ている。この継手は補助棒７ｃを介して棒７ａと
接続され、これはたとえばボール継手５と棒５ａ
を介して縦方向力が導入された際に、車軸２に回
転可能に支持された力導入要素１の回動トルクを
支持するために用いられる。したがつて、制動さ
れた車輪について試験する場合は、力導入要素１
が車軸２に堅く接続されることにより、補助棒７
ｃが省略されるか、ないしは切り離されるか除去
される。

第３図は力導入要素１と補助棒７ｃとを持つた
ヒンジ継手装置を斜視図で示している。第１図と
同一部分には同一符号を付してある。この図面は
第２ａ図ないし第２ｃ図に詳しく示したヒンジ部
３の本体１１も概略的に示している。第３図にお
いて力導入要素１はほぼまるい要素として示され
ているが、これは第１図に示したように台形状あ
るいは別の適当な形にすることもできる。

第２ａ図ないし第２ｃ図はそれぞれ本体１１を
持つたヒンジ部３を理論的な力導入点ないし車輪
直立点４を通る断面図で示している。本体１１は
たとえば立方体あるいは直方体に形成され、各ボ
ール継手に対する円筒状部分を有している。

第２ａ図はボールヘツド５′とボール軸部５″を
持つた遊隙のないボール継手５をxz平面におけ
る断面で示している。ボール軸部５″は棒５ａに
適当な方法で、たとえば溶接で接続されている。

ボール継手５は本体１１の削設凹部１２の中に
配置されている。削設凹部１２の中には貫通開口
が設けられた軸受金１３が挿入され、この軸受金
１３を介してボールヘツド５′が本体１１に接続
されている。このために必要な締め付けボルトお
よびゆるめボルトは軸受金１３に配置され、これ
はわかりやすくするために単に概略的に一点鎖線
で示してある。

本体１１にはボール継手５の下側にボール継手
７が配置されている。このボール継手７はボール
継手５より大きく形成されているので、ボール継
手７を介して大きな力が伝達できる。

ボール継手７の場合、ボール継手５の場合と同
じようにボールヘツド７′がボール軸部７″に接続
され、このボール軸部７″が軸７ａに接続されて
いる。貫通開口が設けられた軸受金１４の上には
ボールヘツド７′が一点鎖線で示す締め付けボル
トおよびゆるめボルトによつて遊隙なしに本体１
１の中に支持されている。

第２ｂ図および第２ｃ図はそれぞれ第２ａ図に
相応してそれぞれxy平面およびyz平面における
断面図で車輪直立点４、ボール継手５，６，７、
引張り／圧縮棒５ａ，６ａ，７ａ、軸受金１３，
１４，１５、および本体１１について示してい
る。第２ｃ図において３個全部のボール継手がわ
かる。というのはこれらのボール継手がここで示
したyz平面内に位置しているからである。

ボール継手はすべてのボール継手がxy平面あ
るいはxz平面内に位置するように配置すること
もできる。

ヒンジ部３は３個のボール継手５，６，７の代
りに２個の継手だけを設けることもできる。

３個のボール継手５，６，７を持つたヒンジ部
３の場合、これらのボール継手は理論的な力導入
点４に対し同じ間隔で配置することもできる。

各ボール継手５，６，７は図示していない方法
で袖口あるいは同様のシール要素によつてたとえ
ばほこりに対しシールできる。袖口あるいはシー
ル要素はたとえば引張り／圧縮棒５ａ，６ａ，７
ａと本体１１との間に配置される。

以上のように本発明は複数のボール継手を近接
して共通の本体に設けるようにし、これらボール
継手を力導入装置としてたとえば車軸、車体試験
台に設けることにより走行中の自動車、車輪など
に加わるＸ，Ｙ，Ｚ方向の力を正確にシユミレー
トすることができ、車の性能試験などを高精度で
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は被試験体たとえば自動車車軸に３つの
方向の力を導入するための３個の遊隙のないボー
ル継手を持つたヒンジ継手装置の概略構成図、第
２図は３個の遊隙のないボール継手を持つたヒン
ジ部の本体の理論的な力導入点を通る断面図であ
つて、第２ａ図、第２ｂ図および第２ｃ図はそれ
ぞれxz平面、xy平面、yz平面における断面図、
第３図は３個の遊隙のないボール継手を持つたヒ
ンジ継手装置の斜視図である。 １…力導入要素、２…試験すべき車軸、３…ヒ
ンジ部、４…車輪直立点、５，６，７…ボール継
手、１１…本体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 力導入要素１を有する試験構造物と、上記力
   導入要素１に対して任意の方向に引張りまたは圧
   縮力を加えることができ、軸端にボールヘツドを
   存する複数個の引張り／圧縮棒５ａ，６ａ，７ａ
   と、これらの引張り／圧縮棒５ａ，６ａ，７ａの
   それぞれの軸端のボールヘツドを回動自在に接続
   するヒンジ部３とからなり、このヒンジ部３は、
   前記複数個の引張り／圧縮棒５ａ，６ａ，７ａの
   ボールヘツドの全てを共通して収容する内側球面
   を有する軸受本体１１と、前記ボールヘツドと、
   前記引張り／圧縮棒５ａ，６ａ，７ａの各々の軸
   部が挿通する貫通開口を有する軸受金１３，１
   ４，１５と、軸受間〓を強制的に狭くする締付け
   要素と、軸受間〓を強制的に拡げるゆるめ要素と
   から構成されているボール継手５，６，７を複数
   個備えていることを特徴とする試験装置のヒンジ
   継手装置。 ２ ボール継手５，６，７が本体１１の中に、ほ
   ぼ直角に作用する力を伝達できるように配置され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の試験装置のヒンジ継手装置。 ３ ボール継手５，６，７が互いにもつとも小さ
   な間隔を隔てて配置されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載の試験
   装置のヒンジ継手装置。 ４ 第１のホール継手５が理論的な力導入点４に
   配置され、第２のボール継手６，７あるいは別の
   ヒンジ継手が理論的な力導入点４に対し間隔を隔
   てて配置されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第３項のいずれか一項に記載の
   試験装置のヒンジ継手装置。 ５ すべてのボール継手５，６，７が理論的な力
   導入点４に対し同じ間隔を隔てて配置されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ３項のいずれか一項に記載の試験装置のヒンジ継
   手装置。 ６ ボール継手５，６，７が伝達すべき力の作用
   方向がヒンジ継手装置の理論的な力導入点４を通
   るように配置されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第５項のいずれか一項に記
   載の試験装置のヒンジ継手装置。 ７ ボール継手５，６，７が特に異なつた大きさ
   の力を伝達するために異なつた大きさを有してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第６項のいずれか一項に記載の試験装置のヒンジ
   継手装置。