(57)【要約】【課題】自動車を高速走行させる場合であっても、無端ベルトの蛇行を抑えることが可能な走行試験装置を提供する。【解決手段】フラットベルト機構が、所定方向に並べて配置された一対のプーリと、一対のプーリに掛け渡され自動車の車輪の回転に応じて一対のプーリの周りを回動するよう構成された無端ベルトと、一対のプーリの一方のプーリをその軸方向両端で支持する一対の軸受ユニットと、サーボモータにて駆動される送りねじ機構を用いて一対の軸受ユニットの少なくともいずれか一方を所定方向に進退させることによって一方のプーリの軸を所定方向に対して水平方向のいずれか一方の側に斜めに傾けることにより無端ベルトの蛇行を矯正する矯正手段と、無端ベルトの蛇行を検出する蛇行検出手段とを備え、蛇行検出手段の検出結果に基づいて無端ベルトの蛇行が矯正されるように矯正手段を制御する。【選択図】  図３
2010243477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車を移動させることなく走行試験を行うことが可能な走行試験装置であって、
前記自動車の車輪を載せるフラットベルト機構と、
前記フラットベルト機構を制御するコントローラと
を備え、
前記フラットベルト機構が、
所定方向に並べて配置された一対のプーリと、
前記一対のプーリに掛け渡されて該一対のプーリの周りを回動する無端ベルトと、
前記一対のプーリの一方を軸方向両端において回動自在に支持する一対の軸受ユニットと、
電動アクチュエータを用いて前記一対の軸受ユニットの少なくとも一方を前記所定方向に進退させることによって前記一方のプーリの軸を前記フラットベルト機構の模擬路面に垂直な軸周りに回動させる矯正手段と、
前記無端ベルトの蛇行を検出する蛇行検出手段と、を備え、
前記コントローラは、前記蛇行検出手段の検出結果に基づいて前記無端ベルトの蛇行が矯正されるように前記矯正手段を制御することを特徴とする走行試験装置。
【請求項２】
前記矯正手段は、前記一対の軸受ユニットの双方を別個に前記所定方向に進退させることを特徴とする請求項１に記載の走行試験装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記一方のプーリの一端側の軸受ユニット及び他端側の軸受ユニットの前記所定方向における基準位置からの変位が互いに逆向きで同じ大きさとなるように前記矯正手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行試験装置。
【請求項４】
前記軸受ユニットは、前記一方のプーリの軸を前記模擬路面に垂直な軸周りに回動可能に支持することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の走行試験装置。
【請求項５】
前記軸受ユニットの少なくとも一方は、該軸受ユニットの軸と、前記一方のプーリの軸とを自動的に調心する自動調心軸受を備えることを特徴とする請求項４に記載の走行試験装置。
【請求項６】
前記自動調心軸受が球面軸受であることを特徴とする請求項５に記載の走行試験装置。
【請求項７】
前記フラットベルト機構は、前記無端ベルトの幅方向両端に当接して前記無端ベルトを支持し、前記無端ベルトの回動に伴って回転する少なくとも一対のガイドローラを更に備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の走行試験装置。
【請求項８】
前記矯正手段は、前記少なくとも一方の軸受ユニットの移動方向を前記所定方向のみに規制するガイド手段を更に備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の走行試験装置。
【請求項９】
前記電動アクチュエータはサーボモータにより駆動されるボールねじ機構であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の走行試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、模擬路面上で自動車の走行試験を行うための走行試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
路上にて自動車の走行試験を行う代わりに、特許文献１に記載されているような、ローラやフラットベルト機構等の模擬路面の上に自動車の車輪を載せ、自動車を移動させることなく模擬路面上で走行させて（すなわち駆動輪を模擬路面に接地させた状態で回転させて）、燃費や振動等を計測するための走行試験装置が利用されつつある。このような走行試験装置を利用することにより、走行コースを用意することなく、走行時と同様の状態にある自動車の各種計測を行うことができるようになる。また、走行試験装置を屋内に設置することにより、天候によらず安定した条件で走行試験を行うことができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２０７８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、フラットベルト機構を模擬路面として使用する場合、自動車のタイヤからの負荷により、フラットベルト機構の無端ベルトがプーリに対して横方向（ベルトの幅方向）にずれ、無端ベルトが蛇行を始める可能性がある。特許文献１の走行試験装置においては、この無端ベルトの蛇行を防ぐため、油圧シリンダ機構を用いてプーリの一方を他方に対して傾けて、無端ベルトの蛇行を矯正していた。
【０００５】
しかしながら、自動車を高速で走行させる場合は無端ベルトが幅方向に移動する速度も高速となり、応答時間が数１００ミリ秒程度と長くなる油圧シリンダ機構では、時速８０ｋｍ以上の高速では蛇行を抑えることは困難なものとなる。このため、特許文献１の走行試験装置においては、高速での走行試験を行うことができなかった。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は自動車を高速走行させる場合であっても、無端ベルトの蛇行を抑えることが可能な走行試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
自動車の車輪を載せるフラットベルト機構と、フラットベルト機構を制御するコントローラとを備えた走行試験装置が提供される。本発明の実施形態に係る走行試験装置においては、フラットベルト機構が、所定方向に並べて配置された一対のプーリと、一対のプーリに掛け渡され一対のプーリの周りを回動する無端ベルトと、一対のプーリの一方をプーリの軸方向両端で回転自在に支持する一対の軸受ユニットと、電動アクチュエータを用いて一対の軸受ユニットの少なくとも一方を所定方向に進退させることによって一方のプーリの軸をフラットベルト機構の模擬路面に垂直な軸周りに回動させることにより無端ベルトの蛇行を矯正する矯正手段と、無端ベルトの蛇行を検出する蛇行検出手段とを備えている。コントローラは、蛇行検出手段の検出結果に基づいて無端ベルトの蛇行が矯正されるように矯正手段を制御する。
【０００８】
このような構成の走行試験装置は、走行試験中にフラットベルトの蛇行が抑制され、より正確な試験データを得ることができる。また、蛇行によりフラットベルトに大きなひずみが加わることも抑制されるため、フラットベルトの長寿命化が実現される。更に、蛇行によりフラットベルト機構の駆動系に過大な負荷が加わることもないため、電力消費量が低減し、またフラットベルト機構全体の故障率も低下する。
【０００９】
また、プーリ駆動手段が一対の軸受ユニットの双方を別個に所定方向に進退させる構成とすることが好ましい。更に好ましくは、一方のプーリの一端側の軸受ユニット及び他端側の軸受ユニットが互いに反対の方向に略同じ速度で移動するよう矯正手段を制御する。すなわち、各軸受ユニットの所定方向の位置は、蛇行矯正をしないときに各軸受ユニットが配置される基準位置からの変位が互いに逆向きで同じ大きさとなるように制御される。
【００１０】
このようにプーリの各端部を支持する軸受ユニットの双方を進退させる構成は、一方のみを進退させる構成と比べて、各軸受ユニットの移動量が大幅に低減するため、高速な蛇行矯正が可能になる。また、蛇行矯正の際にフラットベルトに生じる伸び歪も大幅に低減するため、フラットベルトの寿命を更に延ばすことができる。また、プーリ駆動手段に必要な駆動力も低減するため、装置の小型化も可能になり、また消費電力も低減する。
【００１１】
また、軸受ユニットは、一方のプーリの軸が鉛直軸（フラットベルト機構の模擬路面に垂直な軸）周りに回動可能となるように一方のプーリを支持する構成とすることが好ましい。更に好ましくは、軸受ユニットの少なくとも一方は、軸受ユニットの軸受の軸と、一方のプーリの軸とが自動的に調心されるよう構成された自動調心軸受を備えている。更に好ましくは、自動調心軸受が球面軸受である。
【００１２】
また、走行試験装置が、無端ベルトの幅方向両端に当接して前記無端ベルトを支持し、無端ベルトの回動に伴って回転する少なくとも一対のガイドローラを更に備えた構成とすることが好ましい。
【００１３】
また、少なくとも一方の軸受ユニットの移動方向を前記所定方向のみに規制するガイド手段を更に備えていることが好ましい。また、電動アクチュエータはサーボモータにより駆動されるボールねじ機構であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の走行試験装置によれば、サーボモータによって駆動される送りねじ機構によって、試験中に無端ベルトの蛇行が発生したときに一方のプーリを傾けることによって無端ベルトの蛇行を矯正する。サーボモータと送りねじ機構という高い応答性を有する機構によってプーリを傾けることができるため、蛇行の検出後直ちに蛇行を矯正可能であり、無端ベルトの周速が時速２００ｋｍ程度と高速なものであっても、無端ベルトの蛇行を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の走行試験装置の概略側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態の走行試験装置の概略上面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態のフラットベルト機構を一方の側から見た概略側面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態のフラットベルト機構を他方の側から見た概略側面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態の蛇行検出装置の概略斜視図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態のガイドローラの概略斜視図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態の前部プーリの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。図１及び図２は、それぞれ本実施形態に係る走行試験装置の側面図及び上面図である。図２に示されるように、本実施形態の走行試験装置１は、４組のフラットベルト機構１００を備えている。自動車Ｃの試験を行う際には、これらの４組のフラットベルト機構１００の夫々の上に自動車Ｃの車輪Ｗの夫々が載せられる。
【００１７】
図１に示されるように、フラットベルト機構１００は、前部プーリ１１１、後部プーリ１１２、及び前部プーリ１１１と後部プーリ１１２に掛け渡された無端ベルトであるスチールベルト１１６を備えている。自動車Ｃの車輪Ｗは、このスチールベルト１１６の上に配置される。具体的には、車輪Ｗがスチールベルト１１６と接触する接地面において車輪Ｗとスチールベルト１１６の移動方向が一致するように、自動車Ｃがフラットベルト機構１００上に配置される。この配置により、車輪Ｗの回転とスチールベルト１１６の回動とを連動させることが可能になる。また、フラットベルト機構１００の上に載せられた自動車Ｃの車体Ｂは、フラットベルト機構１００の周囲に設けられた４本の支柱２１１に、ワイヤ２１２を介して固定されている。このため、自動車Ｃの車体Ｂを動かすことなく、フラットベルト機構１００の駆動に応じて車輪Ｗ及び懸架装置の運動状態のみを変化させることができる。
【００１８】
図１に示されるように、フラットベルト機構１００は、スチールベルト１１６に負荷を加えるための動力吸収装置１２０を備えている。動力吸収装置１２０は、後部プーリ１１２を正転又は逆転方向に駆動する装置であり、自動車の加速や減速時に加わる慣性力相当の力や、坂道走行時に自動車Ｃに加わる力に相当する力を、スチールベルト１１６を介して自動車Ｃに与えることができる。また、自動車Ｃが２輪駆動のものであるときは、従動輪が乗るフラットベルト機構１００のスチールベルト１１６を動力吸収装置１２０によって回動させることにより従動輪を回転させることができる。
【００１９】
図１及び２に示されるように、本実施形態の走行試験装置１は、自動車正面に配置された主送風機３１０と、自動車Ｃの幅方向外側に配置された４組の副送風機３２０を備えている。主送風機３１０は、自動車Ｃの前方から後方に向かって吹く風を供給する。また、副送風機３２０は、ダクト３２２を介して各車輪Ｗの前方に、斜め後方へ向かって吹く風を供給する。
【００２０】
このように、本実施形態の走行試験装置１は、自動車Ｃの走行時に路面から伝わる負荷に相当する力を動力吸収装置１２０によって与え、また、走行時に自動車Ｃの車体Ｂ及び車輪Ｗに加わる空気抵抗を主送風機３１０及び副送風機３２０によって与えることが可能となっている。このため、本実施形態の走行試験装置１は、自動車Ｃの車体Ｂを動かすことなく、自動車Ｃの走行時と略等価と見なせる条件で走行試験を行うことができるようになっている。
【００２１】
次に、フラットベルト機構１００の詳細な構造について説明する。図３は、４つのフラットベルト機構１００のうち、自動車Ｃの左側の車輪Ｗが載せられたものを、自動車Ｃの左側から見た側面図である。また、図４は、図３に示されるフラットベルト機構１００を、自動車Ｃの右側から見た側面図である。
【００２２】
フラットベルト機構１００の前部プーリ１１１は、軸受ユニット１７０（図３）及び１６０（図４）を介して、フラットベルト機構１００のフレーム１３０の上部フレーム部１３２に取り付けられている。同様に、フラットベルト機構１００の後部プーリ１１２は、軸受１８１（図３）及び１８２（図４）を介して、フラットベルト機構１００のフレーム１３０の上部フレーム部１３２に取り付けられている。また、フラットベルト機構１００には、スチールベルト１１６の上部（車輪Ｗを載せるための平坦部）１１６ａの内周面に沿って複数の補助ローラ１１５が設けられている。図３に示されるように、複数の補助ローラ１１５は、軸方向を前部プーリ１１１及び後部プーリ１１２の軸方向と平行にして、スチールベルトの上部１１６ａの移動方向に等間隔に配置されている。自動車Ｃがフラットベルト機構１００上に配置された状態では、車輪Ｗは補助ローラ１１５の上にスチールベルト１１６を介して配置され、補助ローラ１１５によって自動車Ｃが支えられる。本実施形態の走行試験装置１は、このように、前部プーリ１１１及び後部プーリ１１２に掛け渡されたスチールベルト１１６に働く張力のみならず、補助ローラ１１５によっても自動車Ｃが支えられるため、大重量の自動車の走行試験を行うことが可能である。
【００２３】
次に、動力吸収装置１２０について説明する。図３に示されるように、動力吸収装置１２０は、上部フレーム部１３２に固定されたサーボモータ１２１、サーボモータ１２１の出力軸に取り付けられた駆動プーリ１２２、後部プーリ１１２と同軸に設けられた従動プーリ１２３、及び駆動プーリ１２２と従動プーリ１２３に掛け渡された動力吸収用無端ベルト１２４を備えている。サーボモータ１２１を駆動させると、その出力軸のトルクは、駆動プーリ１２２、動力吸収用無端ベルト１２４、及び従動プーリ１２３を介して後部プーリ１１２に伝達される。後部プーリ１１２に伝達されたトルクにより、スチールベルト１１６の上部１１６ａに、前進又は後退方向の力が加わる。この力は、スチールベルト１１６から車輪Ｗに伝達される。
【００２４】
車輪Ｗが駆動輪である場合は、動力吸収装置１２０から与えられる力は、自動車Ｃに加わる負荷となる。すなわち、自動車Ｃを前進させる方向（図３中反時計回り）に車輪Ｗが回転しているときに、動力吸収装置１２０が逆方向の負荷を車輪Ｗに加えることにより、自動車Ｃの加速時に実際の路面から車輪Ｗが受ける反力と等価な力を自動車Ｃに与えることができる。一方、自動車Ｃを前進させるような方向に車輪Ｗが回転しているときに、動力吸収装置１２０が同方向の負荷を車輪Ｗに加えることにより、自動車Ｃの減速時に実際の路面から車輪Ｗが受ける反力と等価な力を自動車Ｃに与えることができる。
【００２５】
また、車輪Ｗが従動輪である場合は、動力吸収装置１２０により車輪Ｗを回転させることができる。
【００２６】
また、動力吸収装置１２０が、車輪Ｗの回転方向と同方向又は逆方向に車輪Ｗを回転させるような負荷を車輪Ｗに加えることにより、下り坂又は上り坂を走行する自動車に加わる負荷と同等の負荷を、自動車Ｃに与えることができる。
【００２７】
本実施形態のフラットベルト機構１００は、自動車Ｃの加速や減速に伴って模擬路面としてのスチールベルト１１６から自動車Ｃに加わる荷重の大きさを計測可能に構成されている。このような計測を可能にするために、フラットベルト機構１００の上部フレーム部１３２と下部フレーム部１３１との間には、複数の３軸圧電素子１４２が挟み込まれている。３軸圧電素子１４２は、自動車Ｃからフラットベルト機構１００に加わる荷重を直交３成分力として計測する。自動車Ｃからフラットベルト機構１００に加わる荷重は、フラットベルト機構１００から自動車Ｃに加わる荷重の反力と等しい荷重であるため、３軸圧電素子１４２による荷重の計測結果に基づいて、路面から自動車Ｃに加わる荷重を計測することができる。
【００２８】
走行試験装置１にて自動車Ｃの走行試験を行っている間に、ハンドル操作等により車輪Ｗからスチールベルト１１６に横方向（自動車Ｃの幅方向）の力が加わることがある。このような横方向の力がスチールベルト１１６に加わると、スチールベルト１１６が前部及び後部プーリ１１１、１１２から横方向にずれて蛇行が発生する可能性がある。本実施形態の走行試験装置１は、スチールベルト１１６の蛇行を矯正するためのベルト矯正装置１５０を備えている。本発明の実施形態に係るベルト矯正装置１５０の詳細について以下に説明する。
【００２９】
図３及び図４に示されるように，ベルト矯正装置１５０は、一対のサーボモータ１５１ａ及び１５１ｂ、一対の減速機構１５５ａ及び１５５ｂ、一対の送りねじ１５２ａ及び１５２ｂ、並びに一対の送りナット１５３ａ及び１５３ｂを備えている。
【００３０】
図３に示されるように、自動車Ｃの前進方向に向かって左側の軸受ユニット１７０には、自動車Ｃの走行方向に延びる上下一対のレール１３３ａのそれぞれと係合するランナーブロック１５４ａが上下に２つずつ固定されている。そのため、軸受ユニット１７０は、レール１３３ａにガイドされて前後方向に移動可能となっている。また、図４に示されるように、自動車Ｃの前進方向に向かって右側の軸受ユニット１６０には、自動車Ｃの走行方向に延びる上下一対のレール１３３ｂのそれぞれと係合するランナーブロック１５４ｂが上下に２つずつ固定されている。そのため、軸受ユニット１６０は、レール１３３ｂにガイドされて前後方向に移動可能となっている。
【００３１】
図３及び４に示されるように、送りねじ１５２ａ及び１５２ｂは、前後方向に伸びており、そのそれぞれに送りナット１５３ａ及び１５３ｂが係合している。また、送りねじ１５２ａ及び１５２ｂは、それぞれ減速機構１５５ａ及び１５５ｂを介して、サーボモータ１５１ａ及び１５１ｂにそれぞれ接続されている。そのため、サーボモータ１５１ａ及び１５１ｂを駆動すると、送りねじ１５２ａ及び１５２ｂが回転し、送りナット１５３ａ及び１５３ｂが送りねじに沿って進退する。送りナット１５３ａ及び１５３ｂは、夫々軸受ユニット１７０及び１６０に固定されているため、送りナット１５３ａ及び１５３ｂの進退に併せて、軸受ユニット１７０及び１６０も送りねじに沿って進退する。
【００３２】
ここで、自動車Ｃの前進方向に向かって左側の軸受ユニット１７０を前進させ、且つ右側の軸受ユニット１６０を同じ距離だけ後退させると、前部プーリ１１１は軸方向中央を中心に上から見て時計回りに回動することになる。左側の軸受ユニット１７０が右側の軸受ユニット１６０よりも前方にある状態で、車輪Ｗ又は動力吸収装置１２０を駆動してスチールベルトの上部１１６ａを前進させると、スチールベルト１１６は右側に向かって移動する。
【００３３】
また、自動車Ｃの前進方向に向かって左側の軸受ユニット１７０を後退させ、且つ右側の軸受ユニット１６０を同じ距離だけ前進させると、前部プーリ１１１は軸方向中央を中心に上から見て反時計回りに回動することになる。右側の軸受ユニット１６０が左側の軸受ユニット１７０よりも前方にある状態で、車輪Ｗ又は動力吸収装置１２０を駆動してスチールベルトの上部１１６ａを前進させると、スチールベルト１１６は左側に向かって移動する。
【００３４】
このように、本実施形態においては、ベルト矯正機構によって前部プーリ１１１を上述のように回動させることにより、スチールベルト１１６を幅方向に移動させて、スチールベルト１１６の幅方向の位置ずれを矯正することができる。なお、本実施形態においては、軸受ユニット１７０と１６０の移動速度が同一となるように制御されており、前部プーリ１１１は、後述するように、その軸方向の中心点を通る鉛直軸（すなわち、模擬路面である上部１１６ａと垂直な軸）の周りに回動するようになっている。
【００３５】
本実施形態のフラットベルト機構１００は、スチールベルト１１６の蛇行を検出するための蛇行検出装置１９０を備えている（図３、図４）。蛇行検出装置１９０の詳細な説明は後述する。走行試験装置１のコントローラ２（図３、４）は、蛇行検出装置１９０の検出結果に基づいて、ベルト矯正装置１５０を制御して、スチールベルト１１６の蛇行を矯正する。コントローラ２は、蛇行の検出後１ミリ秒以内にベルト強制装置１５０に制御信号を送るように構成されている。更に、本実施形態においては、サーボモータと送りねじ機構から構成される応答速度の速いアクチュエータを採用することにより、蛇行検出後５ミリ秒以内と極めて短い応答時間で前部プーリ１１１を回動させることができる。このため、蛇行検出装置１９０がスチールベルト１１６の蛇行を検出後ただちにスチールベルト１１６の蛇行を矯正することが可能となり、時速１００〜数１００ｋｍという高速での走行試験を行う場合であってもスチールベルト１１６の蛇行を矯正可能である。更に、蛇行の検出後直ちに、すなわち蛇行によるスチールベルト１１６の局所的な伸びが少ない状態で蛇行が矯正されるので、スチールベルト１１６に加わる負荷が小さくなり、従来の走行試験装置よりもスチールベルト１１６の寿命を延ばすことができる。
【００３６】
蛇行検出装置１９０の構成について、以下に説明する。図５は、蛇行検出装置１９０の斜視図である。図５に示されるように、スチールベルト１１６の端部１１６ｂの近傍には、スリット１１６ｃが形成されている。蛇行検出装置１９０は、このスリット１１６ｃを挟むように配置された発光部１９１と受光部１９２を備えている。受光部１９２には、横方向に並べて配置された第１受光面１９２ａと第２受光面１９２ｂとが設けられている。そして、受光部１９２は、第１受光面１９２ａに入射する光線の光量と、第２受光面１９２ｂに入射する光線の光量とを、夫々独立して計測することができる。
【００３７】
発光部１９１から発せられスリット１１６ｃを通過した光線は、受光部１９２の第１受光面１９２ａ又は第２受光面１９２ｂに入射するようになっている。本実施形態においては、スチールベルト１１６に蛇行が発生していない状態（図中の実線は、このときのスチールベルト１１６の端部を示す）では、第１受光面１９２ａで検出される光量と、第２受光面１９２ｂで検出される光量とが略等しくなるよう調整されている。
【００３８】
スチールベルト１１６に蛇行が発生していない状態から、スチールベルト１１６が蛇行を始めて第１受光面１９２ａ側に向かって幅方向に移動する（図中の破線は、このときのスチールベルト１１６の端部を示す）と、蛇行が発生していないときに第２受光面１９２ｂに入射する光線の一部は、スチールベルト１１６に遮られて第２受光面１９２ｂに入射することができなくなる。この結果、第２受光面１９２ｂで検出される光量は、第１受光面１９２ａで検出される光量よりも小さくなる。
【００３９】
一方、スチールベルト１１６に蛇行が発生していない状態から、スチールベルト１１６が蛇行して第２受光面１９２ｂ側に向かって横方向に移動する（図中の一点鎖線は、このときのスチールベルト１１６の端部を示す）と、蛇行が発生していないときに第１受光面１９２ａに入射する光線の一部は、スチールベルト１１６に遮られて第１受光面１９２ａに入射することができなくなる。この結果、第１受光面１９２ａで検出される光量は、第２受光面１９２ｂで検出される光量よりも小さくなる。
【００４０】
このように、本実施形態においては、第１受光面１９２ａで検出された光量と、第２受光面１９２ｂで検出された光量とを比較することによって、どちらの方向にスチールベルト１１６が移動する蛇行が発生しているのかを検出することができる。
【００４１】
以上のように、本実施形態の走行試験装置１においては、ベルト矯正装置１５０の蛇行が矯正されるようになっている。また、走行試験装置１は、上記のベルト矯正装置１５０に加えて、スチールベルト１１６の蛇行を防止するためのベルトガイド機構１８０を備えている。図３及び図４に示されるように、ベルトガイド機構１８０は、回転自在に支持された４組のガイドローラ１８１を備えている。ガイドローラ１８１は、その回転軸を鉛直方向に向けて配置されており、図示しないばねによって、スチールベルト１１６の端部に向かって横方向に付勢されている。
【００４２】
ガイドローラ１８１の斜視図を図６に示す。図６に示されるように、ガイドローラ１８１の円周面には、円周方向に延びる溝１８１ａが形成されている。この溝１８１ａは、溝幅がスチールベルト１１６の厚さよりもやや大きくなるように形成されており、スチールベルト１１６の端部１１６ｂが溝１８１ａの中に入り込むようになっている。
【００４３】
このように、本実施形態においては、スチールベルト１１６が幅方向両端からガイドローラ１８１に付勢されているので、スチールベルト１１６に幅方向の力が加わったとしてもスチールベルト１１６の蛇行が発生し難くなっている。更に、前述のように、スチールベルト１１６のわずかな蛇行が発生しても、その蛇行はベルト矯正装置１５０（図３、図４）によって速やかに矯正される。
【００４４】
本発明の実施形態に係るベルト矯正装置１５０によって前部プーリ１１１の軸１１１ａを鉛直軸周りに回動させたときに軸１１１ａに曲げ荷重が加わらないように、軸１１１ａを支持する軸受ユニット１７０及び１６０は、各軸受ユニット１７０、１６０の位置において軸１１１ａが鉛直軸周りに回動自在となるよう、軸１１１ａを支持している。軸１１１ａの支持構造について以下に説明する。
【００４５】
図７は、本実施形態の前部プーリ１１１を、前後方向に対して垂直な面で切断した断面図である。図７に示されるように、前部プーリ１１１の軸１１１ａは、２組の組合せアンギュラ玉軸受１１１ｂを介して前部プーリ１１１の本体１１１ｃに取り付けられている。このため、軸１１１ａは回転せずに、軸１１１ａの周りを本体１１１ｃが回転するようになっている。なお、組合せアンギュラ玉軸受１１１ｂは、軸１１１ａに加わる任意の方向の大きな曲げ荷重を許容できるように、それぞれ背面組合せ型となっている。
【００４６】
前部プーリ１１１の軸１１１ａの一方（図中左側）の端部を支持する軸受ユニット１６０は、２組のスラスト玉軸受１６１と、鉛直方向に延びるシャフト１６２と、ハウジング１６３を備えている。ハウジング１６３は、送りナット１５３ｂ及びランナーブロック１５４ｂに固定されている。また、軸１１１ａの一方の端部には、鉛直方向に延びる貫通孔１１１ｄが設けられている。シャフト１６２は、この貫通孔１１１ｄ内に挿入されている。また、シャフト１６２は、図示しないボルトによってハウジング１６３に固定されている。
【００４７】
スラスト玉軸受１６１の一方の軌道盤１６１ａは軸受ユニット１６０に取り付けられ、他方の軌道盤１６１ｂは前部プーリ１１１の軸１１１ａに取り付けられている。このため、前部プーリ１１１の軸１１１ａは、スラスト玉軸受１６１の位置で、シャフト１６２周りに回動自在に支持される。
【００４８】
軸受ユニット１７０は、球面軸受１７１とハウジング１７２を備えている。球面軸受１７１の内輪１７１ａには、前部プーリ１１１の軸１１１ａの他方（図中右側）の端部が差し込まれている。また、球面軸受１７１の外輪１７１ｂは、ハウジング１７２に固定されている。図５に示されるように、球面軸受１７１の内輪１７１ａの外周面及び外輪１７１ｂの内周面は共に球面となっており、内輪１７１ａの外周面が外輪１７１ｂの内周面に対して摺動することによって、軸１１１ａはこの球面の中心点を中心に自由に揺動可能となっている。
【００４９】
このように、前部プーリの軸１１１ａは、その両端において、鉛直軸周りに回動自在に上部フレーム部１３２に軸受支持されている。そのため、送りねじ１５２ａ又は１５２ｂを互いに逆方向に駆動して前部プーリ１１１の軸１１１ａを水平面内で傾けても、軸１１１ａの両端が上部フレーム部１３２に対して垂直軸周りに自由に回動して、軸１１１ａには曲げ応力は殆ど生じないようになっている。
【００５０】
また、球面軸受１７１は、鉛直軸周りのみならず前後方向の軸周り及び横方向の軸周りに軸１１１ａが回動可能となるよう、軸１１１ａを支持している。そのため、自動車Ｃ（図１）の重量によって軸１１１ａが撓んだとしても、球面軸受１７１の中心と軸１１１ａの中心とが自動的に調心されるようになっている。
【００５１】
以上が本発明の一つの例示的な実施形態の説明である。本発明の種々の実施形態の具体的態様は、上記に説明したものに限定されず、特許請求の範囲の記載により表現された技術的思想の範囲において任意に変更することができる。
【００５２】
例えば、上記の実施形態においては、一対の軸受ユニットの双方を駆動させて蛇行を強制しているが、一方のみを駆動させる構成にしてもよい。この場合、プーリの間隔を拡げる方向に駆動する構成と、プーリの間隔を狭める方向に駆動する構成が可能である。フラットベルトの寿命を考慮すると、プーリ間隔を狭める方向に軸受ユニットを駆動することが好ましい。
【００５３】
また、上記の実施形態においては、無端ベルトにはステンレス鋼などの高強度の鋼帯から形成されたスチールベルトが使用されるが、別の材質のベルトを使用してもよい。また、無端ベルトには、フラットベルトに限らず、網状のベルトを採用してもよい。
【００５４】
また、上記実施形態においては、矯正手段にサーボモータとボールねじ機構から構成された電動アクチュエータが採用されているが、別の方式の電動アクチュエータが採用されてもよい。例えば、サーボモータに代えてインバータ駆動モータ等の別種の回転モータを使用してもよく、またリニアモータを適用してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１              走行試験装置
２              コントローラ
１００              フラットベルト機構
１１１              前部プーリ
１１２              後部プーリ
１１６              スチールベルト
１２０              動力吸収装置
１３３ａ、１３３ｂ  レール
１５０              ベルト矯正装置
１５１ａ、１５１ｂ  モータ
１５２ａ、１５２ｂ  送りねじ
１５３ａ、１５３ｂ  送りナット
１５４ａ、１５４ｂ  ランナーブロック
１５５ａ、１５５ｂ  減速機構
１１６              スチールベルト
１１６ｃ            スリット
１６０              軸受ユニット
１６１              スラスト玉軸受
１６２              シャフト
１７０              軸受ユニット
１７１              球面軸受
１８０              ベルトガイド機構
１９０              蛇行検出装置
１９１              発光部
１９２              受光部
１９２ａ            第１受光面
１９２ｂ            第２受光面
Ｃ              自動車
Ｗ              車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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