(57)【要約】【課題】サスペンション装置の剛性測定時にトレッド変化及びキャンバ変化等を吸収し、変位対荷重特性等のサスペンション特性を正確に検出する。【解決手段】剛性測定装置は、治具（１０）をサスペンション装置及び接地面の間に介挿した状態で、接地面の上下動によりサスペンション装置に上下荷重を加えてサスペンション装置の剛性を測定する。治具は、サスペンション装置を連結可能なサスペンション連結部（１６）と、接地面に接地した水平移動手段（１１）と、サスペンション連結部の傾倒を可能にする枢動手段（１３）とを有する。【選択図】  図２
2004257998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体を固定し、治具をサスペンション装置と剛性測定装置の接地面との間に介挿し、前記接地面の上下動により前記サスペンション装置に上下荷重を加えてサスペンション装置の剛性を測定するように構成されたサスペンション装置の剛性測定装置において、
前記治具は、前記サスペンション装置を連結可能なサスペンション連結部と、
前記接地面に接地し、前記サスペンション連結部を水平変位可能に支持する水平移動手段と、
前記サスペンション連結部と前記水平移動手段との間に介装され、水平な枢動軸線を中心とした前記サスペンション連結部の傾倒を可能にする枢動手段とを有することを特徴とする剛性測定装置。
【請求項２】
前記水平移動手段は、前記枢動軸線と平行に配向した水平回転軸線を中心に回転する接地輪を有することを特徴とする請求項１に記載の剛性測定装置。
【請求項３】
前記水平移動手段は、前記枢動軸線と直交する方向に配向した水平回転軸線を中心に回転する接地輪を有することを特徴とする請求項１に記載の剛性測定装置。
【請求項４】
前記治具は、前記接地輪の保持具を下面に取付けた水平移動板を更に有し、前記枢動手段は、前記水平移動板の上面に固定した第１部材と、前記サスペンション連結部の基部に固定した第２部材とを有し、前記第１及び第２部材は、前記枢動軸線を中心に相対回転可能に摺接することを特徴とする請求項２又は３に記載の剛性測定装置。
【請求項５】
車体を固定し、治具をサスペンション装置と剛性測定装置の接地面との間に介挿し、前記接地面の上下動により前記サスペンション装置に上下荷重を加えてサスペンション装置の剛性を測定するサスペンション装置の剛性測定方法において、
前記接地面の上下動により生じる前記サスペンション装置の挙動に応答して水平移動し且つ傾倒する構造の前記治具を使用して、前記接地面の上下荷重がタイヤに作用した際に生じるタイヤの挙動に類似した挙動を前記治具の水平移動及び傾倒により擬似的に生じさせることを特徴とする剛性測定方法。
【請求項６】
前記治具のサスペンション取付部の水平移動を車幅方向に規制するとともに、前記サスペンション取付部の傾倒を車長方向の水平軸線を中心とした揺動運動に規制することを特徴とする請求項５に記載の剛性測定方法。
【請求項７】
前記治具のサスペンション取付部の水平移動を車長方向に規制するとともに、前記サスペンション取付部の傾倒を車長方向の水平軸線を中心とした揺動運動に規制することを特徴とする請求項５に記載の剛性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サスペンション装置の剛性測定装置に関するものであり、より詳細には、高剛性の治具をサスペンション装置及び接地面の間に介挿し、接地面の上下動によりサスペンション装置に上下荷重を加えてサスペンション装置の剛性を測定するように構成された剛性測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車輪及び車体の間に介装される自動車用サスペンション装置の開発においては、サスペンション装置の剛性測定は、サスペンション装置の特性を把握する上で重要な試験である。このような剛性測定では、特に、操縦安定性や乗心地等の車両性能に直接関係するサスペンション装置の撓み特性等を計測し得ることから、剛性測定装置を用いた試験は、サスペンション装置の基礎特性を検討する上で必要不可欠であると認識されてきた。この種の車両用サスペンション試験装置及び試験方法は、例えば、特公平７−４３３００号公報（特許文献１）、特許第３０６６３９１号公報（特許文献２）等に開示されている。
【０００３】
車両用サスペンション装置の剛性測定として、実車装着状態のサスペンション装置の特性を検出するためのサスペンション剛性試験が知られている。従来、この方式の剛性試験では、サスペンション装置を実装した車体を接地面の上方に固定し、タイヤを車軸及びサスペンション装置に装着した状態で接地面を昇降してタイヤに上下荷重を与え、タイヤの上下動に応答したサスペンション装置の変位対荷重特性を検出する。この方式の剛性試験では又、図６に示す如く、タイヤに換えて高剛性の鋼製治具Ａを用い、治具Ａを車体Ｅ及び接地面Ｇの間に介挿してタイヤ剛性による影響を除去し、接地面Ｇの上下動によりサスペンション装置（図示せず）に上下荷重を与え、これにより、サスペンション装置自体の変位対荷重特性を検出する。
【０００４】
【特許文献１】特公平７−４３３００号公報
【０００５】
【特許文献２】特許第３０６６３９１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここに、独立懸架サスペンション装置の一種であるダブルウイッシュボーン式サスペンション装置の場合、タイヤが上下動する際、サスペンション装置は、ウイッシュボーンアームの軌跡に相応してトレッド変化し、タイヤは、車幅方向に挙動する。タイヤ装着時の剛性試験では、このようなトレッド変化は、タイヤの横方向の柔軟性（コンプライアンス）により吸収されるので、サスペンション装置の変位対荷重特性には大きく影響しない。しかしながら、治具Ａのホイール部分Ｂを車軸Ｄ及びサスペンション装置に取付けた状態で実施される剛性試験（図６）では、タイヤの柔軟性により吸収すべきトレッド変化は、高剛性治具Ａよっては吸収されず、従って、サスペンション装置の変位対荷重特性に影響するので、サスペンション装置の特性を正確に検出することができない。
【０００７】
同様に、独立懸架サスペンションの一種であるスゥイングアーム式サスペンション装置の場合、タイヤは、上下動の際に傾倒し、キャンバ変化する。タイヤ装着時の剛性試験時には、タイヤがサスペンション装置のキャンバ変化をある程度吸収するが、高剛性治具Ａを用いた剛性試験においては、タイヤの柔軟性により吸収すべきキャンバ変化をタイヤにより吸収することができず、従って、サスペンション装置の変位対荷重特性を正確に検出することができない。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高剛性治具を用いたサスペンション装置の剛性測定時にトレッド変化及びキャンバ変化等を吸収し、変位対荷重特性等のサスペンション特性を正確に検出することができる剛性測定装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】
上記目的を達成すべく、本発明は、車体を固定し、治具をサスペンション装置と剛性測定装置の接地面との間に介挿し、前記接地面の上下動により前記サスペンション装置に上下荷重を加えてサスペンション装置の剛性を測定するように構成されたサスペンション装置の剛性測定装置において、
前記治具は、前記サスペンション装置を連結可能なサスペンション連結部と、
前記接地面に接地し、前記サスペンション連結部を水平変位可能に支持する水平移動手段と、
前記サスペンション連結部と前記水平移動手段との間に介装され、水平な枢動軸線を中心とした前記サスペンション連結部の傾倒を可能にする枢動手段とを有することを特徴とする剛性測定装置を提供する。
【００１０】
本発明の上記構成によれば、治具のサスペンション連結部は、接地面の上下動により生じるサスペンション装置の挙動に応答して水平移動し且つ傾倒する。このような治具の挙動は、タイヤ装着状態の剛性試験時に生じるタイヤの挙動に類似する。従って、上記剛性測定装置によれば、タイヤ装着状態の剛性測定時にタイヤが吸収すべきトレッド変化及びキャンバ変化、あるいは、トレール変化及びキャンバ変化を治具により吸収し、サスペンション装置の上下剛性を正確に測定することができる。
【００１１】
他の観点より、本発明は、車体を固定し、治具をサスペンション装置と剛性測定装置の接地面との間に介挿し、前記接地面の上下動により前記サスペンション装置に上下荷重を加えてサスペンション装置の剛性を測定するサスペンション装置の剛性測定方法において、
前記接地面の上下動により生じる前記サスペンション装置の挙動に応答して水平移動し且つ傾倒する構造の前記治具を使用して、前記接地面の上下荷重がタイヤに作用した際に生じるタイヤの挙動に類似した挙動を前記治具の水平移動及び傾倒により擬似的に生じさせることを特徴とする剛性測定方法を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態によれば、上記水平移動手段は、上記水平枢動軸線と平行に配向した水平回転軸線を中心に回転する接地輪を有する。治具のサスペンション取付部の水平移動は、車幅方向に規制され、サスペンション取付部の傾倒は、車長方向の水平軸線を中心とした揺動運動に規制される。このように構成された治具は、剛性試験時にサスペンション装置の挙動に応答してトレッド変化及びキャンバ変化を吸収するように機能する。
【００１３】
本発明の他の実施形態において、上記水平移動手段は、上記水平枢動軸線と直交する方向に配向した水平回転軸線を中心に回転する接地輪を有する。治具のサスペンション取付部の水平移動は、車長方向に規制され、サスペンション取付部の傾倒は、車長方向の水平軸線を中心とした揺動運動に規制される。このように構成された治具は、剛性試験時にサスペンション装置の挙動に応答してトレール変化及びキャンバ変化を吸収するように機能する。
【００１４】
好ましくは、治具は、接地輪の保持具を下面に取付けた水平移動板を更に有し、枢動手段は、水平移動板の上面に固定した第１部材と、サスペンション連結部の基部に固定した第２部材とを有し、第１及び第２部材は、枢動軸線を中心に相対回転可能に摺接する。例えば、枢動手段は、回転抵抗を適切に設定したピン構造又はヒンジ構造を有し、第１部材は、水平移動板の上面に溶接した金属製管状部材からなり、第２部材は、第１部材の中空部に挿入し且つサスペンション連結部に固定した軸部を有し、軸部の外周面は、第１部材の内周面に摺接する。
【００１５】
【実施例】
図１は、本発明の好適な実施例に係る剛性測定装置の全体構成を示す正面図である。
図１に示す如く、サスペンション装置２を備えた車両１が、剛性測定装置の接地面Ｇの上方に配置される。車両１は、剛性測定装置の車体支持手段（図示せず）により、接地面Ｇから所定距離離間した状態で支持される。サスペンション装置２及び接地面Ｇの間には、ダミーホイール１０が介挿される。本例において、サスペンション装置２は、アッパアーム３、ロアアーム４及びキャリア５を備えたダブルウイッシュボーン式サスペンションからなる。
【００１６】
図２及び図３は、図１に示すダミーホイール１０の車幅方向及び車長方向の縦断面図であり、図４は、ダミーホイール１０の枢動連結部（枢動手段）の構造を示す分解正面図である。
【００１７】
図２及び図３に示す如く、ダミーホイール１０は、キャスタ１１、水平可動板１２、枢動連結部１３、基部１４、支柱１５及びサスペンション連結板１６より構成される。
【００１８】
キャスタ１１は、水平可動板１２の下面に所定間隔を隔てて配置される。各キャスタ１１の接地輪２１が、水平支軸２２に支承され、水平軸線２５を中心に回転する。接地輪２１の回転抵抗は、タイヤの剛性に相応するように適切に設定される。支軸２２は、左右一対の垂直保持板２３に固定され、垂直保持板２３は、基板２４から垂下する。基板２４は、水平可動板１２の下面に固定される。
【００１９】
枢動連結部１３の鞘管３１が、溶接等の固定手段３６により、水平可動板１２の上面に一体的に取付けられる。左右一対の鞘管３１は、所定の相互間隔を隔てて水平可動板１２上に整列配置される。鞘管３１の間には、回転軸３２の拡径部３３が配置される。回転軸３２の軸部３４が、各鞘管３１の中空部内に延入する。軸部３４の外周面は、鞘管３１の内周面に摺接し、拡径部３３の段部３５は、鞘管３１の端面に摺接する。鞘管３１及び回転軸３２は、水平軸線２５と平行に延びる水平軸線３８を中心に相対回転する。なお、回転軸３２及び鞘管３１の摺動抵抗は、タイヤの剛性に相応するように適切に設定される。
【００２０】
拡径部３３の上部は、溶接等の固定手段３７により、基部１４の下面に一体的に取付けられる。基部１４は、複数の鋼板４１をボルト等の締結手段４２により一体化した積層構造を有する。
【００２１】
一対のＬ型支柱１５が、最上層の鋼板４１に固定され、基部１４から垂直上方に延びる。支柱１５の側板５１には、ボルト孔５２が穿設される。両側の側板５１は、最上層の鋼板４１から上方に延びる架橋板５３によって相互連結される。
【００２２】
サスペンション連結板１６は、ボルト孔５２に挿通したボルト又はスタッド等の緊締具によって両側の側板５１に固定される。サスペンション装置２のハブシャフト６（図１）を挿入可能な円形開口部６１が、連結板１６の中央部に穿設されるとともに、複数のボルト孔６２が、開口部６１廻りに所定間隔を隔てて穿設される。
【００２３】
このように構成されたダミーホイール１０によれば、サスペンション連結板１６は、水平可動板１２の水平移動に伴って水平移動するとともに、水平可動板１２に対して、水平軸線３８を中心に揺動する。
【００２４】
図１に示す如く、ダミーホイール１０は、各サスペンション装置１０と接地面Ｇとの間に介挿される。ハブシャフト６を円形開口部６１に挿入し、ハブシャフト６廻りのボルト又はスタッドをボルト孔６２に挿通してナットを締結することにより、ダミーホイール１０は、車両１の左右前後輪の各サスペンション装置２に取付けられる。
【００２５】
剛性測定装置の作動により、接地面Ｇは上下動し、左右前後輪のダミーホイール１０を介して所定の上下荷重を各サスペンション装置２に加える。サスペンション装置２のアッパアーム３及びロアアーム４は、ダミーホイール１０の上下動に伴い、サスペンション装置２固有の幾何学的要件（サスペンションジオメトリー）に従って挙動し、水平可動板１２及び枢動連結部１３は、サスペンション装置２の挙動に応答して水平移動又は枢動し、サスペンション装置２のトレッド変化及びキャンバ変化を吸収する。水平可動板１２及び枢動連結部１３の運動によるトレッド変化及びキャンバ変化の吸収作用は、タイヤによるトレッド変化及びキャンバ変化の吸収作用に類似する。ダミーホイール１０がもたらす擬似的なトレッド変化及びキャンバ変化の吸収作用は、サスペンション装置２の上下剛性に関し、剛性測定装置による正確な測定を可能にする。
【００２６】
図５は、本発明の他の実施例に係るダミーホイールの側面図である。図５において、上記実施例と実質的に同一の部品又は構成要素には、同一の参照符合が付されている。
【００２７】
上述の実施例は、独立懸架式サスペンション装置に用いられるダミーホイールに関するものであるが、リーフリジッド式サスペンション装置、トレーリングリンク式サスペンション装置、あるいは、リーディングリンク式サスペンション装置の場合、サスペンション装置は、接地面Ｇの上下動により前後方向に挙動し、トレール変化する。
【００２８】
このため、図５に示す如く、キャスタ１１’の移動方向を車体前後方向に設定したダミーホイール１０’が、サスペンション装置２及び接地面Ｇの間に介挿される。ダミーホイール１０’においては、キャスタ１１’の水平軸線２５’は、枢動連結部１３の水平軸線３８と直交する方向に延びる。ダミーホイール１０’を用いた剛性試験では、水平可動板１２は、車体前後方向に変移し、サスペンション装置２のトレール変化を吸収する。ダミーホイール１０’の他の構造及び作用は、上述の実施例と実質的に同じであるので、更なる詳細な説明は、省略する。
【００２９】
このように、サスペンション装置２のトレール変化及びキャンバ変化に関するダミーホール１０’の吸収作用は、タイヤによるトレール変化及びキャンバ変化の吸収作用と類似し、剛性測定装置は、このようなダミーホイール１０の擬似的な吸収作用により、サスペンション装置２の上下剛性を正確に測定することができる。
【００３０】
以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形又は変更が可能であり、そのような変形例又は変更例も又、本発明の範囲内に含まれるものであることは、いうまでもない。
【００３１】
例えば、上記各実施例では、ダミーホイール１０、１０’は、車両１及び接地面Ｇの間に介挿した変位対荷重特性試験に用いられたが、ダミーホイール１０、１０’の使用は、このような基礎特性試験に限られるものではなく、タイヤを取外した状態で単軸加振器を用いて実施される動的加振試験等に使用しても良い。
【００３２】
また、上記実施例は、車輪付きキャスタ１１、１１’と、摺動回転式のヒンジ形又はピン形枢動連結部１３とを備えたダミーホイール１０、１０’  に関するものであるが、ダミーホイールは、サスペンション装置連結部の水平移動及び枢動を可能にする他の構造の水平移動手段及び枢動手段を備えても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明の剛性測定装置及び剛性測定方法によれば、高剛性治具を用いたサスペンション装置の剛性測定時にトレッド変化及びキャンバ変化等を吸収し、サスペンション装置の変位対荷重特性等のサスペンション特性を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る剛性測定装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】図１に示すダミーホイールの車幅方向の縦断面図である。
【図３】図１に示すダミーホイールの車長方向の縦断面図である。
【図４】ダミーホイールの枢動連結部（枢動手段）の構造を示す分解正面図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る剛性測定装置のダミーホイールを示す車幅方向の縦断面図である。
【図６】従来の剛性測定装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１  車両
２  サスペンション装置
１０、１０’  ダミーホイール
１１、１１’  キャスタ
１２  水平可動板
１３、１３’  枢動連結部
１４  基部
１５  支柱
１６  サスペンション連結板
Ｇ  接地面
【図１】
2004257998.tif 000003
【図２】
2004257998.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004257998.tif 000007
【図６】
2004257998.tif 000008