(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その上に検査すべき車輪を支持することが可能な少なくとも２本の第１及び第２ローラが設けられており、第１及び第２ローラの各々はカップリングを介して対応する駆動軸に連結されており、該駆動軸は駆動源に連結されていて該駆動源によって所定の方向に駆動回転されて該駆動軸に対応する第１及び／又は第２ローラを該カップリングを介して前記所定の方向に該駆動軸と一体的に回転させ、その状態において該車輪に制動力が付与された場合に前記第１及び第２ローラの内の少なくとも一つに前記所定の方向とは反対方向に反力が発生し、その結果前記カップリングによって前記駆動軸がその軸方向に変位されてスラスト荷重を発生し、そのスラスト荷重をロードセルによって検知して制動力を測定することを特徴とするスラスト荷重検知式ブレーキテスタ。
【請求項２】
請求項１において、前記第１及び第２ローラの夫々に対応する第１及び第２駆動軸が互いにエンドレスチェーンで連結されていることを特徴とするスラスト荷重検知式ブレーキテスタ。
【請求項３】
請求項２において、前記第１及び第２駆動軸上に夫々スプロケットが装着されており、前記エンドレスチェーンが該スプロケットに掛け渡されていることを特徴とするスラスト荷重検知式ブレーキテスタ。
【請求項４】
請求項１乃至３の内のいずれか１項において、前記駆動源がモータを包含していることを特徴とするスラスト荷重検知式ブレーキテスタ。
【請求項５】
請求項１において、前記駆動軸の各々はアンギュラー軸受又はユニバーサルジョイントを介して検出プレートへ連結されており、前記検出プレートは、前記第１及び第２ローラの軸方向と平行な方向に移動可能であるように直動ガイドに支持されていることを特徴とするスラスト荷重検知式ブレーキテスタ。
【請求項６】
請求項５において、前記検出プレートを常時前記第１ローラ及び第２ローラへ向かって復帰力を付与する復帰機構が設けられていることを特徴とするスラスト荷重検知式ブレーキテスタ。
【請求項７】
請求項１において、前記各ローラの一端部には第１円盤が設けられており、且つ前記各ローラに対応する駆動軸には前記第１円盤と対向して配置されている第２円盤が設けられており、前記第１及び第２円盤の対向配置された各表面上には円周方向に離隔した先細形状の第１穴及び第２穴が夫々複数個設けられており、且つ一対の対応する第１穴及び第２穴によって画定される空間内には連結要素が配置されていることを特徴とするスラスト荷重検知式ブレーキテスタ。
【請求項８】
請求項７において、前記連結要素が球体であることを特徴とするスラスト荷重検知式ブレーキテスタ。
【請求項９】
請求項７又は８において、前記先細形状が円錐形状であることを特徴とするスラスト荷重検知式ブレーキテスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の乗り物における車輪の制動力を試験するブレーキテスタに関するものであって、特に、ブレーキをかけた車輪から該車輪を回転駆動するローラに付加される制動力を該ローラの軸方向におけるスラスト荷重として検知するブレーキテスタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の乗り物を車検などのために所要項目を検査する場合に使用される点検・検査システムとして図１に示されているようなシステムがある。図１において、検査すべき自動車１は検査システム２内に配置されており、この場合には自動車１の左右の前輪１ａと、左右の後輪１ｂと、ヘッドライト１ｃとを検査することが意図されている。従って、検査システム２は、前輪１ａの横滑り量を測定するためのサイドスリップテスタ２ａと、前輪１ａの制動力及びスピードを測定することが可能な前輪ＢＳ（ブレーキ・スピード）テスタ２ｂと、後輪１ｂの制動力及びスピードを測定することが可能な後輪ＢＳテスタ２ｃと、ヘッドライト１ｃの所要項目を測定することが可能なヘッドライトテスタ２ｃとを包含している。
【０００３】
図１に示した検査システム２においては、前輪ＢＳテスタ２ｂは、前後方向に配置した一対のローラとそれらの間に配置されており上下に移動可能なリフタとを有しており、前輪１ａが前輪ＢＳテスタ２ｂ上に配置された後に、リフタを下降させて前輪１ａを一対のローラ上に載置させ少なくとも一方のローラによって駆動回転させることによって前輪１ａの制動力の測定を行う。尚、図１には示されていないが、前輪ＢＳテスタ２ｂは左右の前輪１ａの各々に対応して配置されており、左右の前輪ＢＳテスタ２ｂのローラは両者間に配置されている電磁クラッチによってスピード測定時には回転が同期されるようになっている。
【０００４】
一方、後輪ＢＳテスタ２ｃは、前後方向に配置した２個を越える多数個のローラ（尚、本書においては、２個を越える多数個のローラのことを「マルチローラ」という）と、隣接するローラ間に配置されており上下に移動可能なリフタユニットとを有しており、後輪１ｂが後輪ＢＳテスタ２ｃ上に配置された後に、リフタユニットを下降させて後輪１ｂを対応する一対のローラ上に載置させ少なくとも一方のローラによって駆動回転させることによって後輪１ｂの制動力の測定を行う。尚、後輪ＢＳテスタ２ｃは左右の後輪１ｂの各々に対応して配置されており、左右の後輪ＢＳテスタ２ｃの各ローラは両者間に配置されている電磁クラッチによってスピード測定時には回転が同期されるようになっている。後輪ＢＳテスタ２ｃはマルチローラ構造を有しているので、前輪１ａと後輪１ｂとの間の距離であるホイールベースが異なる自動車１を検査する場合においても、後輪１ｂは自動的に後輪ＢＳテスタ２ｃの対応する一対のローラ上に載置されることとなる。従って、異なるホイールベースの自動車１を検査する場合に、前輪ＢＳテスタ２ｂと後輪ＢＳテスタ２ｃとの間の距離を調節することは必要ではない。この様なマルチローラ構造を有するＢＳテスタは、例えば、特開２００８−２９２１６０号及び特開２００８−２１６１８９号に開示されているものがある。
【０００５】
尚、図１に示した検査システム２においては、後輪ＢＳテスタ２ｃはマルチローラ構造を有しているが、後輪ＢＳテスタ２ｃとしては、前輪ＢＳテスタ２ｂと同様に一対のローラを有する構造のものとすることも可能である。その場合には、検査すべき自動車１のホイールベースに合わせて後輪ＢＳテスタ２ｃの位置を前輪ＢＳテスタ２ｂの位置と相対的に調節することが必要となる。従って、通常は、前輪ＢＳテスタ２ｂを固定位置に配置させ、一方、後輪ＢＳテスタ２ｃを前輪ＢＳテスタ２ｂと相対的に前後方向に移動自在に配置させ且つ所望の位置において一時的にロックさせる機構を設けることが必要である。
【０００６】
図２は、従来技術に基づく一対のローラを有するＢＳテスタ３の制動力を測定する場合の基本的な構造を示しており、それは、図１に示した検査システム２においては、前輪ＢＳテスタ２ｂに対応している。しかしながら、後輪ＢＳテスタ２ｃも一対のローラを有する構造であり且つ前輪ＢＳテスタ２ｂに対して前後方向に移動可能である場合には、後輪ＢＳテスタ２ｃも基本的には図２に示した構造を有することが可能である。
【０００７】
図２に示したＢＳテスタ３は、一対の第１及び第２ローラ３ａ，３ｂを有しており、これらの一対の第１及び第２ローラの間には上下に移動可能にリフタ（不図示）が配設されている。自動車１を自走させてＢＳテスタ３上へ車輪１ａ又は１ｂを配置させるか又はＢＳテスタ３から外部へ走行させる場合には、リフタを上昇位置とさせ、一方、該車輪をＢＳテスタ３で検査する場合には、リフタを下降位置とさせて該車輪を一対の第１及び第２ローラ３ａ，３ｂ間に落とし込んでこれらのローラ上に支持させる。図２に示されている状態は、不図示のリフタを下降位置とさせて車輪１ａ又は１ｂを第１及び第２ローラ３ａ，３ｂ上に支持させた状態である。
【０００８】
第１及び第２ローラ３ａ，３ｂの一端側には夫々歯車３ｃ，３ｄが設けられており、これらの歯車３ｃ，３ｄはエンドレスチェーン３ｅが掛けられている。従って、第１及び第２ローラ３ａ，３ｂは常に同期して回転されることとなる。第１ローラ３ａの他端側においては、第１ローラ３ａのシャフトがモータ４に連結されており、従って、モータ４が駆動回転されると、第１ローラ３ａは矢印Ｄ方向に駆動回転され、従って第２ローラ３ｂもチェーン３ｅを介して矢印Ｄ方向に駆動回転される。モータ４のハウジング上にはアーム４ａが固着されており、アーム４ａの先端部とＢＳテスタ３のフレーム（不図示）との間にはロードセル５が配設されている。従って、車輪の制動力（ブレーキ）テストを行う場合に、モータ４を駆動回転させて第１及び第２ローラ３ａ，３ｂを矢印Ｄの方向に回転させると、それらのローラ上に支持されている車輪１ａ又は１ｂは矢印ｄ方向に回転する。その状態で自動車１のブレーキを踏むと、第１ローラ３ａには矢印Ｒ方向に反力が発生し、その反力によってモータ４のアーム４ａは矢印Ｒ´方向に回転され、その結果ロードセル５によって制動力を検出することが可能である。
【０００９】
図３は、図１に示されている検査システム１における後輪ＢＳテスタ２ｃにおいて制動力を検査する従来技術の１例としてのマルチローラ構造を具備するＢＳテスタ６を示している。マルチローラ型ＢＳテスタ６は、図３に例示された例においては、４個のローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを有しており、それらの駆動軸は、例えば、夫々の駆動軸の端部に固着された歯車を介して、連結チェーン６ｅにより互いに連結されている。従って、例えば、ローラ６ｄの駆動軸にモータ４（不図示）を連結し、該モータによってローラ６ｄを矢印Ｄ方向に駆動回転させると、これら４個のローラ６ａ〜６ｄは全て矢印Ｄ方向に同期回転する。ローラ６ｄの駆動軸に連結されているモータ４（不図示）のハウジングにはアーム４ａが固着されており、該アーム４ａの先端部とＢＳテスタ６のフレーム７との間にはロードセル５が配設されている。この様な構成によれば、ローラ６ａ〜６ｄが矢印Ｄ方向に駆動回転されると、一対のローラ６ｂ，６ｃ上に載置されている車輪１ａ（１ｂ）は矢印ｄ方向に回転される。その状態で、自動車１のブレーキを掛けると、その反力は一対のローラ６ｂ，６ｃの内の少なくとも一方に発生し、その反力は連結チェーン６ｅを介してアーム４ａを回転させるので、その反力は制動力としてロードセル５によって検出することが可能である。しかしながら、この様な従来技術の構成によれば、車輪１ａ（１ｂ）がどの一対のローラ上に支持されるかによってロードセル５において検出される制動力が変動する蓋然性が高く、正確な測定を行うことに困難性がある。
【００１０】
前掲の特開２００８−２９２１６０号及び特開２００８−２１６１８９号に開示されているマルチローラ型ＢＳテスタにおいては、マルチローラ構造を床面に対して前後方向に移動自在に設けた担体上に担持させ、その担体と床面に固定した支持体との間にロードセルを設けており、自動車のブレーキを掛けた場合に発生する反力によって該担体が前後方向に移動される変位をロードセルで検知している。しかしながら、この様な構造によれば、担体はマルチローラ構造全体を担持しているものであるから、担体自体の重量はかなり大きなものとなり、その結果、制動力の測定は正確性を欠くことは必至である。そして、より多くの異なるホイールベースの自動車に対応するためには、より多くの数のローラを具備するマルチローラ構造とすることが必要であり、そのようなマルチローラ構造を担持する担体はより大きな重量とならざるを得ない。そのような大きな重量の担体は慣性が大きくなり、正確に制動力を検査することが困難となるばかりか、ロードセルを損傷する可能性もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−２９２１６０号公報
【特許文献２】特開２００８−２１６１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上述した従来技術の欠点を解消し、正確に制動力を検査することが可能なスラスト荷重検知式ブレーキテスタを提供することを目的とする。更に、本発明は、一対のローラを具備するブレーキテスタのみならず、マルチローラ型のブレーキテスタに対しても効果的に適用することが可能であり且つ正確に制動力を検査することが可能なスラスト荷重検知式ブレーキテスタ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】
【００１３】
本発明によれば、その上に検査すべき車輪を支持することが可能な少なくとも２本の第１及び第２ローラが設けられており、第１及び第２ローラの各々はカップリングを介して対応する駆動軸に連結されており、該駆動軸は駆動源に連結されていて該駆動源によって所定の方向に駆動回転され、該車輪に制動力が付与された場合に前記第１及び第２ローラの内の少なくとも一つに前記所定の方向とは反対方向に反力が発生し、その結果前記カップリングによって前記駆動軸がその軸方向に変位されてスラスト荷重を発生し、そのスラスト荷重をロードセルによって検知して制動力を測定するスラスト荷重検知式ブレーキテスタが提供される。
【００１４】
該駆動軸は、好適には、連結機構を介して互いに連結されており、且つ該連結機構を介して該駆動源に連結されている。該連結機構は、好適には、エンドレスチェーン機構とすることが可能である。該エンドレスチェーン機構は、互いに隣接する一対の駆動軸間にかけわたした複数個のエンドレスチェーンを包含することが可能であり、且つ該駆動軸の内の一つと該駆動源とを連結させるエンドレスチェーンとを包含することが可能である。該駆動源は、好適には、電気モータである。
【００１５】
該駆動軸の各々は、好適には、アンギュラー軸受又はスラスト及びラジアル荷重を受けられる軸受を介して回転自在に検出プレートに連結されており、且つ該検出プレートは、該駆動軸の各々に対してその軸方向に所定の距離にわたり平行移動可能であるように支持されている。好適には、該検出プレートは、少なくとも１個の直動ガイドに沿って移動可能であるように支持されている。該検出プレートは、好適には、復帰機構によって常時駆動軸を対応するローラの方向に復帰力が付与されており、車輪の制動力の検査時に該ローラに反力が発生して該カップリングを介して対応する駆動軸がその軸方向に変位される場合には、該駆動軸に発生する軸方向のスラスト力は該復帰機構による復帰力に打ち勝つ。好適には、該検出プレートとフレームなどに固定されている支持体との間にロードセルを配置させ、該駆動軸のスラスト力を該ロードセルによって検知する。
【００１６】
本発明の１実施例によれば、該カップリングは、各ローラの一端に設けてありその表面上には円周状に複数個の先細形状の第１穴を刻設した第１円盤と、該第１円盤に対向して配置させて対応する駆動軸の一端に設けてあり且つその表面上には円周状に該複数個の第１穴と夫々対応する位置に複数個の先細形状の第２穴を刻設した第２円盤と、対応する一対の第１及び第２穴によって形成される空間内に配設した連結要素とを有している。該第１穴及び該第２穴の先細形状は、好適には、円錐形状である。一方、該先細形状は、多少凹状又は凸状を有する円錐形状とすることも可能である。又、該連結要素は、好適には、球体であり、且つ、更に好適には、鋼球である。しかしながら、適用場面によっては、該連結要素を楕円体などのその他の立体形状とさせることも可能である。この場合においては、駆動軸が駆動方向に回転されると、該カップリングを介して、対応するローラは駆動方向に回転され、該ローラが支持している車輪にブレーキがかけられて該ローラに駆動方向とは反対方向に反力が発生すると、該カップリングを介して駆動軸は軸方向であり且つローラに対して離れる方向にスラスト荷重を受ける。従って、このスラスト荷重を検知することにより制動力を測定することが可能である。
【００１７】
本発明の別の実施例によれば、該カップリングは、各ローラの一端に突出するシャフトの周面上に軸方向に対して所定の角度で刻設した第１溝と、該駆動軸の一端部に設けた該シャフトを回転自在に収納することが可能な収納穴の周面上に該第１溝に対向して刻設した第２溝と、該第１溝と該第２溝とによって形成される空間内に配設した連結要素とを有している。該第１溝及び該第２溝は、好適には、断面が同一形状であり、且つ、更に好適には、両方とも、断面がほぼ半円形状である。従って、好適には、該第１溝及び該第２溝によって形成される空間は、断面がほぼ円形状である。該連結要素は、好適には、複数個の球体であり、該球体は、好適には、鋼球である。この場合においても、駆動軸が駆動方向に回転されると、該カップリングを介して、対応するローラは駆動方向に回転され、該ローラが支持している車輪にブレーキがかけられて該ローラに駆動方向とは反対方向に反力が発生すると、該カップリングを介して駆動軸は軸方向であり且つローラに対して離れる方向にスラスト荷重を受ける。従って、このスラスト荷重を検知することにより制動力を測定することが可能である。
【００１８】
本発明のスラスト荷重検知式ブレーキテスタは、一対のローラを具備するＢＳテスタ及びマルチローラ型ＢＳテスタの両方のタイプのＢＳテスタにおいて制動力検査を行うために適用することが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ローラに付与される制動力をローラの軸方向におけるスラスト荷重として検知するものであるから、ローラを駆動回転させるための駆動力伝達経路とローラに制動力が付与された場合にローラに発生する反力をスラスト荷重として検知するための検知伝達経路とが分離されており、その結果、高精度で制動力の検査を行うことが可能である。更に、該検知伝達経路はローラを包含しておらず且つ小型且つ軽量であるから、本発明を適用したＢＳテスタは極めて軽量且つ小型の構成とすることが可能である。更に、本発明に基づくＢＳテスタは、一対のローラを具備するＢＳテスタのみならずマルチローラ型のＢＳテスタにも適用可能なものであるから汎用性が高い。
【００２０】
更に、本発明によれば、車輪にブレーキをかけた場合に、該車輪が１本のローラのみに制動力を付与する場合であっても、その制動力を該１本のローラの軸方向スラスト荷重として適切に測定することが可能である。更に、本発明によれば、マルチローラ型ＢＳテスタに適用された場合に、車輪がどのローラ上に支持されようとも、常に支持されているローラの軸方向のスラスト荷重として正確に制動力を測定することが可能であり、マルチローラ内のどのローラに車輪が支持されるかによって誤差が発生することはない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】車検などのために所定の項目を検査する検査システムを示した概略図。
【図２】一対のローラを具備する典型的な従来のＢＳテスタにおける制動力を検査する構成を示した概略斜視図。
【図３】典型的な従来のマルチローラ型ＢＳテスタにおける制動力を検査する構成を示した概略図。
【図４】本発明の１実施例に基づくブレーキテスタの構成を示した概略図。
【図５】図４におけるＡ部の概略拡大図であって、制動力による反力をスラスト荷重として検知するメカニズムを示した概略図。
【図６】図４のブレーキテスタにおけるスラスト荷重の伝達経路を示した概略図。
【図７】本発明の１実施例に基づいて構成されたブレーキテスタの概略平面図。
【図８】図７に示したブレーキテスタにおけるカップリングの詳細な構成を示した概略図。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は図７に示したブレーキテスタにおけるカップリングの一対の対向した円盤を夫々示した各概略図。
【図１０】図７に示したブレーキテスタにおけるカップリングにおいてのテーパー角度とスラスト荷重との関係を説明するための概略図。
【図１１】本発明の別の実施例に基づくブレーキテスタの構成を示した概略図。
【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）は、夫々、図１１内のＡ部の詳細を示した概略側面図及び概略端面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明を実施するための形態について具体的な実施例を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
本発明の１実施例に基づくブレーキテスタ１０を図４に概略的に示してある。尚、このブレーキテスタ１０は、例えば、図１に示した前輪ＢＳテスタ２ｂ及び後輪ＢＳテスタ２ｃのいずれにおいても制動力を検査するための構成として組み込むことが可能であることに注意すべきである。
【００２４】
図４に示されているように、ブレーキテスタ１０は、複数個（図４においては４個）のローラ１１を有しており、各ローラ１１はブレーキテスタ１０のフレーム（不図示）に回転自在に取り付けられている。これらのローラ１１は、隣接する一対のローラ１１間において検査すべき車輪１ａ又は１ｂを回転自在に支持することが可能であるような間隔に設定されている。各ローラ１１は、その一端部において突出しており且つ回転軸を構成するシャフト１２が設けられており、各シャフト１２の先端部には第１円盤１３が設けられている。後に詳細に説明するように、第１円盤１３の表面上にはその中心周りに円周方向に互いに離隔して複数個の先細形状（好適には、円錐形状）をした第１穴１３ａが刻設されている。第１円盤１３に対向して第２円盤１４が配設されており、第２円盤１４の表面上には複数個の第１穴１３ａに夫々対向して複数個の先細形状（好適には、円錐形状）をした第２穴１４ａが刻設されている。従って、各第１穴１３ａとそれに対応する第２穴１４ａとによって受納空間が形成されており、該受納空間内に連結要素としての球体１５が配設されている。尚、球体１５は、好適には、鋼球とすることが可能である。
【００２５】
第２円盤１４は対応する駆動軸１６に設けられており、隣接する一対の駆動軸１６はそれらに設けられている歯車又はスプロケット（不図示）等を介してエンドレスチェーン又はベルト１７によって互いに同期回転すべく連結されている。各駆動軸１６の他端部はユニバーサルジョイント又はアンギュラー軸受１９等を介して検出プレート１８に回転自在且つ揺動自在に連結されている。検出プレート１８は、ブレーキテスタ１０のフレーム（不図示）上に装着した一対の直動ガイドレール上に図４中左右方向に移動可能であるように設けられている。そして、検出プレート１８の外側表面上にはロードセル２１が装着されている。ロードセル２１に対向してブレーキテスタ１０のフレーム（不図示）上に装着した支持体２２が配設されている。
【００２６】
更に、検出プレート１８の一端部とブレーキテスタ１０のフレーム（不図示）上に装着した係止体２３との間に復帰スプリング２４が配設されており、従って検出プレート１８は常時図４において左側方向、即ちローラ１１に近接する方向に復帰力が付与されている。この復帰スプリング２４による復帰力によって、第１円盤１３と第２円盤１４とは常時近接する方向に力を受け、通常は、第１円盤１３と第２円盤１４とは最近接位置又は接触状態に維持される。又、検出プレート１８から所定距離の位置にストッパ２５が配設されており、ストッパ２５はブレーキテスタ１０のフレーム（不図示）上に装着されている。このストッパ２５は、検出プレート１８がローラ１１側から離れる方向に変位する場合の移動距離を制限するものであって、ロードセル２１に付与されるスラスト荷重が過剰となってロードセル２１が破壊されることを防止する。
【００２７】
又、駆動軸１６の内の一つ（図４の例においては、図中最も上側の駆動軸１６）とギヤボックス２６の駆動軸１６´との間にエンドレスチェーン又はベルト１７´が歯車等を介して掛け渡されており、更に、ギヤボックス２６の駆動軸１６´はギヤボックス２６内の歯車列（不図示）を介してモータ等の駆動源２７へ駆動連結されている。従って、図４の実施例においては、駆動源２７によってギヤボックス２６を介して駆動軸１６´が所定の方向（駆動方向）に駆動回転され、更に、複数個のエンドレスチェーン又はベルト１７を介して夫々の駆動軸１６が所定の方向に駆動回転される。そして、第１円盤１３と、第２円盤１４と、それらの間に介在されている連結要素としての球体１５とによって所謂カップリング２８（図５参照）が構成されており、各駆動軸１６の所定の方向への回転は、対応するカップリングを介して対応するシャフト１２へ伝達され、従って対応するローラ１１が所定の方向（駆動方向）へ駆動回転される。
【００２８】
次に、図４と共に図５及び図６をも参照して、図４に示したブレーキテスタ１０の動作について説明する。尚、図５は、図４中のＡ部を拡大して図示したものであって、駆動方向に駆動回転されているローラ１１にその上に支持されている車輪１ａ（１ｂ）にブレーキを踏んで制動力を付与した場合にローラ１１に発生する反力によって駆動軸１６が軸方向に変位してスラスト荷重を発生する状態を示している。即ち、図５（Ａ）に示されているように、駆動源２７によって駆動軸１６が駆動方向Ｄに駆動回転されると、カップリング２８は復帰スプリング２４の復帰力によって所謂「閉じた状態」（即ち、第１円盤１３と第２円盤１４とが最も近接した状態）に維持されており、その結果、対応するローラ１１はそのシャフト１２を介して同じく駆動方向Ｄに駆動回転される。それにより、一対のローラ１１上に支持されている車輪１ａ又は１ｂは駆動方向ｄ（図２参照）に回転される。
【００２９】
その状態において、車輪１ａ又は１ｂにブレーキをかけて制動力を付与すると、図５（Ｂ）に示したように、ローラ１１及びそのシャフト１２にはその制動力による反力が反力方向Ｒに印加される。この場合に、反力方向Ｒは駆動方向Ｄと反対方向であるから、第１円盤１３と第２円盤１４とは、それらの先細形状の第１穴１３ａ及び第２穴１４ａ及びそれらの間の収納空間内に配設されている連結要素としての球体１５との相互作用によって、互いに離れる方向に変位する（この場合には、シャフト１２は軸方向に変位しないが、駆動軸１６がシャフト１２に対して離れる方向に変位する）。その結果、カップリング２８は所謂「開いた状態」（即ち、第１円盤１３と第２円盤１４とが最も近接した状態ではなく互いに離れた状態）となり、駆動軸１６がシャフト１２と相対的に軸方向に変位され、従って駆動軸１６にはその軸方向にスラスト荷重が発生する。後に詳述する如く、このスラスト荷重を検知することによって、ローラ１１に付与された制動力を測定することが可能である。
【００３０】
次に、図６を参照して、本発明の１実施例に基づくブレーキテスタ１０において、どのように制動力が測定されるかについて説明する。図６に示されているように、駆動源２７からの回転駆動力はギヤボックス２６及びエンドレスチェーン又はベルト１７を包含するチェーン連結機構を介して各駆動軸１６へ伝達され、第１円盤１３と第２円盤１４と球体１５とからなるカップリング２８を介して対応するシャフト１２及びローラ１１を駆動方向Ｄへ回転駆動させる。車輪１ａ又は１ｂにブレーキをかけて制動力を付与すると、その車輪１ａ又は１ｂに接触しているローラ１１には駆動方向とは反対方向の反力方向Ｒに反力が発生し、その結果、カップリング２８は閉じた状態から開いた状態となり、対応する駆動軸１６をスラスト方向、即ち軸方向でローラ１１から離れる方向、へ変位させ、駆動軸１６は検知プレート１８に連結されているので、検知プレート１８もスラスト方向へ変位される。検知プレート１８と固定設置されている支持体２２との間にはロードセル２１が配設されているので、この検知プレート１８のスラスト方向の変位はロードセル２１によってスラスト荷重として検知される。この様に、本発明によれば、駆動源からの駆動力を各ローラ１１へ伝達させるチェーン又はベルトによる連結機構とは独立して、各ローラ１１に発生する反力をそのローラに対応する駆動軸１６のスラスト変位又は荷重として検出するものであるから、制動力を安定して且つ正確に測定することが可能である。
【００３１】
次に、図７乃至図９を参照して、上述した本発明の１実施例に基づいて構成された具体的な例としてのブレーキテスタ３０について説明する。図７に示されているように、ブレーキテスタ３０は、その上に検査すべき車輪１ａ又は１ｂを支持可能なローラ３１を有している。図７においては、簡単化のために、単に１本のローラ３１のみを示しているが、実際には、この様なローラ３１は互いに所定間隔離隔して複数本が並置して配置される。ローラ３１の一端部にはシャフト３２が突設されており、シャフト３２は、ブレーキテスタ３０のフレーム（不図示）に装着されているピロー４１によって回転自在に支承されている。シャフト３２の先端部には第１円盤３３が取り付けられており、第１円盤３３はキー結合によってシャフト３２と一体的に回転可能であるように取り付けられている。図９（Ａ）に最も良く示されているように、第１円盤３３の表面上にはその中心周りに円周方向に離隔して８個の第１穴３３ａが設けられている。各第１穴３３ａは、図８に示されているように、その断面が、大略、円錐形状をしている。
【００３２】
第１円盤３３に対向して第２円盤３４が配置されており、第２円盤３４は駆動軸３６と一体的に形成されている。図９（Ｂ）に最も良く示されているように、第２円盤３４の表面上には、その中心周りに円周方向に離隔して、８個の第１穴３３ａと対向して夫々８個の第２穴３４ａが設けられている。各第２穴３４ａは、図８に示されているように、その断面がほぼ円錐形状であり、且つ第１穴３３ａと第２穴３４ａとは実質的に同一形状である。従って、一対の対向する第１穴３３ａと第２穴３４ａとで収納空間を形成しており、その収納空間内には連結要素としての球体３５が収納されている。この球体３５は、好適には、鋼球とすることが可能である。尚、図８に示されているように、この具体例における第１穴３３ａ及び第２穴３４ａは各々３０度のテーパ角度を有する円錐形状をしている。ここで、第１穴３３ａと、第２穴３４ａと、球体３５とでカップリングを構成しており、第１円盤３３と第２円盤３４とはこのカップリングを介して同期的に回転する構成とされている。
【００３３】
尚、第２円盤３４には、図９（Ｂ）に示されているように、円周方向に隣接する一対の第２穴３４ａの間にスプロケット４２を第２円盤３４に取り付けるための取り付け穴３４ｂが設けられている。従って、スプロケット４２は、図７に示されているように、第２円盤３４へ８個のボルト４３によって取り付けられている。スプロケット４２にはエンドレスチェーン３７が係合されており、エンドレスチェーン３７は隣接する一対のローラ３１の夫々のスプロケット４２に掛け渡されている。
【００３４】
更に、駆動軸３６は、一対のアンギュラー軸受４４，４４によって回転自在に支承されており、これらのアンギュラー軸受４４，４４は軸受支持体４５によって固定保持されており、且つ軸受支持体４５はボルト４６によって検出プレート３８に装着されている。検出プレート３８の反対側の面上にはロードセル５１がボルト止めされている。
【００３５】
尚、図７には図示されていないが、検出プレート３８は復帰スプリング（不図示）等によって常時ローラ３１に向かって復帰力が付与されており、従って、図７に示されているように、検査すべき車輪１ａ又は１ｂによってローラ３１に制動力が付与されない場合には、第１円盤３３と第２円盤３４とは最も近接した状態にある。一方、検査すべき車輪１ａ又は１ｂにブレーキをかけて制動力を付与した場合には、その制動力の反力がローラ３１に発生し、その反力の回転方向（反力方向）は、チェーン３７を介して駆動軸３６に付与される駆動力の回転方向（駆動方向）とは反対方向である。従って、その場合には、球体３５が第１穴３３ａ及び第２穴３４ａの円錐形状の表面を競り上がる傾向となり、その結果第１円盤３３と第２円盤３４とは上記最近接状態から互いに一層離れた状態となる。その結果、ローラ３１は軸方向に変位することが無いので、駆動軸３６がローラ３１に対して離れるようにその軸方向へ変位し、その軸方向変異はアンギュラー軸受４４及び検出プレート３８を介してロードセル５１へ伝達される。この様にして、ローラ３１に発生した反力はローラ３１の軸方向におけるスラスト荷重としてロードセル５１によって検知することが可能である。
【００３６】
上述した実施例においては、ローラ１１（３１）に発生する制動力の反力を軸方向にスラスト荷重として取り出す上で、第１穴１３ａ（３３ａ）及び第２穴１４ａ（３４ａ）の夫々の円錐形状を定義するテーパー角度の果たす役割が重要である。本発明においては、このテーパー角度は、基本的には、０度〜９０度の間の角度に設定することが可能なものであるが、好適には、復元性や検出精度などを考慮すると、１５度〜４５度の間の角度に設定するのが良い。そこで、具体例として、図１０を参照して、テーパー角度を３０度及び４０度に設定した場合にカップリングにおける球体に発生するスラスト荷重Ｆ３について計算してみると以下の通りである。尚、この場合に、以下の共通の条件を有するものと仮定する。
【００３７】
（１）最大制動力：    Ｆ１＝１０００（ｄａＮ）
（２）ローラ径：      ｄ１＝φ１１７（ｍｍ）
（３）鋼球中心径：    ｄ２＝８０（ｍｍ）
そこで、テーパー角度α１＝３０度の場合についてスラスト荷重Ｆ３を以下に計算する。
【００３８】
ローラ軸トルクＴ１は
Ｔ１＝Ｆ１×ｄ１／２＝１０００×１１７／２＝５８５×１０３（Ｎｍｍ）
鋼球にかかる荷重Ｆ２は
Ｆ２＝Ｔ１／（ｄ２／２）＝５８５×１０３／（８０／２）＝１４６２５（Ｎ）
鋼球に発生するスラスト荷重Ｆ３は
Ｆ３＝Ｆ４×ｃｏｓ（α１）＝Ｆ２×ｃｏｓ（９０°−α１）×ｃｏｓ（α１）
＝１４６２５×ｃｏｓ（９０°−３０°）×ｃｏｓ（３０°）
＝６３３２．８（Ｎ）
一方、テーパー角度α１＝４０度の場合についてスラスト荷重Ｆ３を計算すると以下の通りである。
【００３９】
ローラ軸トルクＴ１は
Ｔ１＝Ｆ１×ｄ１／２＝１０００×１１７／２＝５８５×１０３（Ｎｍｍ）
鋼球にかかる荷重Ｆ２は
Ｆ２＝Ｔ１／（ｄ２／２）＝５８５×１０３／（８０／２）＝１４６２５（Ｎ）
鋼球に発生するスラスト荷重Ｆ３は
Ｆ３＝Ｆ４×ｃｏｓ（α１）＝Ｆ２×ｃｏｓ（９０°−α１）×ｃｏｓ（α１）
＝１４６２５×ｃｏｓ（９０°−４５°）×ｃｏｓ（４５°）
＝７３１２．５（Ｎ）
従って、テーパー角度αを増加させることにより、取り出されるスラスト荷重Ｆ３は増大されることが理解される。
【実施例２】
【００４０】
次に、ローラに発生する反力をスラスト荷重として取り出すことが可能な本発明の別の実施例に基づいて構成されたブレーキテスタ６０の原理について図１１及び１２を参照して説明する。ブレーキテスタ６０は、互いに離隔して並置された複数個のローラ６１を有している（図１１においては、簡単化のために１本のローラのみ図示してある）。ローラ６１の上に検査すべき車輪１ａ又は１ｂを支持することが可能である。ローラ６１の一端部には円柱状のシャフト６２が一体的に突設されている。シャフト６２の周面上には、シャフト６２の中心軸に対して所定の角度傾斜した第１溝６２ａが刻設されている。
【００４１】
一方、シャフト６２の先端部分は駆動軸６６に形成された円柱状の収納穴６６ｂ内に収納されている。シャフト６２と駆動軸６６とは、基本的に、相対的に回転自在である。収納穴６６ｂの周面上には、第１溝６２ａと対向して第２溝６６ａが刻設されており、これらの第１溝６２ａと第２溝６６ａとが一体となって両者間に係合空間６９を形成している。そして、この係合空間６９内に複数個の球体（好適には鋼球）６５が収納されている。従って、シャフト６２と駆動軸６６とは相対的に回転自在ではあるが、係合空間６９内に収納されている複数個の球体６５の数によってその相対的な回転範囲が制限されることとなる。従って、第１溝６２ａと、第２溝６６ａと、複数個の球体６５とでシャフト６２と駆動軸６６との間のカップリングを構成している。
【００４２】
尚、図１２は、図１１のＡ部の詳細図であり、（Ａ）はＡ部の概略側面図であり、（Ｂ）はＡ部の概略端面図である。図１１に示されているように、駆動源（不図示）からの回転駆動力が駆動軸６６に対して駆動方向Ｄに付与されると、カップリングを介して、この回転駆動力はローラ６１に伝達され、従ってローラ６１も駆動方向Ｄに回転される。その結果、ローラ６１上に支持されている車輪１ａ又は１ｂもローラ６１の回転によって回転される。そして、車輪１ａ又は１ｂにブレーキをかけて制動力を発生させると、その反力が反力方向Ｒ（駆動方向Ｄとは反対方向）においてローラ６１上に発生する。
【００４３】
すると、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、このローラ６１上に発生した反力Ｒは、カップリングにおける球体６５によって、駆動軸６６に付与される回転力Ｆ２と駆動軸６６に付与されるスラスト荷重Ｆ３とを発生させる。このスラスト荷重Ｆ３をロードセル（不図示）によって検出することにより制動力を測定することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は車検等の自動車等の乗り物の所定項目を検査する検査装置における制動力を測定するための装置として使用することが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０：ブレーキテスタ
１１：ローラ
１２：シャフト
１３：第１円盤
１３ａ：第１穴
１４：第２円盤
１４ａ：第２穴
１５：球体（連結要素）
１６：駆動軸
１７：エンドレスチェーン又はベルト
１８：検出プレート
１９：ユニバーサルジョイント又はアンギュラー軸受
２０：直動ガイド
２１：ロードセル
２４：復帰スプリング
２６：ギヤボックス
２７：駆動源（モータ）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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