(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の横風安定性試験に用いられる横風送風装置であって、
送風気体を送風するための羽根車を有し、回転数を変更可能に羽根車を回転駆動して、予め定める並列方向に並ぶ少なくとも３以上の送風手段と、
各送風手段を個別に制御可能な制御手段であって、
前記並列方向の一方から数えて奇数番目または偶数番目の送風手段に対して、横風安定性試験において予め定められる送風気体の基準流速を発生可能な基準回転数で羽根車が回転するように回転指令を与え、
残余の送風手段に対して、羽根車の回転数を、前記基準回転数よりも大きい回転数と、基準回転数よりも小さい回転数とに、時間経過に伴って交互に変化させる回転変化指令を与えて、各送風手段の羽根車の回転数を制御する制御手段とを含むことを特徴とする横風送風装置。
【請求項２】
制御手段は、横風安定性試験において予め定められる許容流速範囲内に送風気体の流速を発生可能な回転数範囲で、羽根車の回転数の回転変化指令を、前記残余の送風手段に与えることを特徴とする請求項１記載の横風送風装置。
【請求項３】
制御手段は、前記残余の送風手段の羽根車の回転数の大きさを変化させる振幅および周期の少なくとも一方を、時間経過に伴って変化させる回転変化指令を、前記残余の送風手段に与えることを特徴とする請求項１または２に記載の横風送風装置。
【請求項４】
制御手段は、前記残余の送風手段の羽根車の回転数の大きさを連続的に、時間経過に伴って変化させる回転変化指令を、前記残余の送風手段に与えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の横風送風装置。
【請求項５】
前記残余の送風手段は、複数の送風手段を含み、
制御手段は、羽根車の回転数の大きさを変化させる振幅、周期および位相の少なくとも一方を、羽根車ごとに異ならせる回転変化指令を、前記残余の送風手段に与えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の横風送風装置。
【請求項６】
予め定める並列方向に並んで、羽根車の回転数を変更可能な少なくとも３以上の送風手段を用いて、車両の横風安定性試験に用いられる送風気体を送風する送風方法であって、
前記並列方向の一方から数えて奇数番目または偶数番目の送風手段に対して、横風安定性試験において予め定められる送風気体の基準流速を発生可能な基準回転数で羽根車を回転させる回転指令をそれぞれ与えるとともに、
残余の送風手段に対して、羽根車の回転数を、前記基準回転数よりも大きい回転数と、基準回転数よりも小さい回転数とに、時間経過に伴って交互に変化させる回転変化指令を与えて、各送風手段によって並列方向に延びる領域に送風気体を送風させることを特徴とする送風方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の横風安定性試験を行うための横風送風装置および送風方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は、従来技術の横風送風装置１の一部を示す断面図である。横風送風装置１は、走行中の車両３について、横風による安定性の試験を行うための装置である。横風送風装置１は、複数の送風手段２を有する。各送風手段２は、予め定められる並列方向Ｘに沿ってそれぞれ並び、並列方向Ｘに延びる試験路４にそれぞれ隣接する。各送風手段２によって送風される送風気体は、前記試験路４に直交して水平な直交方向Ｙに進む。各送風手段２によってそれぞれ送風される送風気体によって、直交方向Ｙに進む横風を模擬した試験風を作り出すことができる。横風送風装置は、たとえば非特許文献１に開示される。
【０００３】
各送風手段２は、円筒状の円筒部５内に配置される。円筒部５は、矩形筒状の矩形筒部６に連なる。矩形筒部６は、円筒部５に比べて、並列方向寸法が拡径する。送風手段２毎に設けられる矩形筒部６は、並列方向Ｘに互いに隣接して配置される。矩形筒部６が設けられることで、送風手段２から送風される送風気体が並列方向Ｘに広げられる。
【０００４】
たとえば並列方向Ｘ寸法が約３ｍの矩形筒部６が並列方向Ｘに隣接して６台並べられることで、試験路４に、並列方向Ｘ寸法が１８ｍの送風領域９を形成することができる。送風領域９全域では、並列方向Ｘにわたって直交方向Ｙに試験風が進む。並列方向Ｘに車両３を走行させて、試験路４上に形成される送風領域９を通過させることで、車両３の横風による安定性を試験することができる。
【０００５】
また試験体に気体を吹付ける流体実験装置として、回転式風洞、吸込み式風洞および吹出し式風洞などがある。回転式風洞に関する従来技術がたとえば特許文献１に開示される。また吹出し式風洞に関する従来技術がたとえば特許文献２に開示される。このような従来技術の風洞装置は、気体を吹付け可能な領域が小さく、横風安定性試験に用いることができない。従来技術の横風送風装置は、風洞装置とは構成が異なり、気体を吹付け可能な領域を並列方向に大きくするために、並列方向に並ぶ複数の送風機によって実現される。
【０００６】
【非特許文献１】自動車規格（ＪＡＳＯ  Ｚ１０８、２００４小改正）  自動車−横風安定性試験方法
【特許文献１】特開平７−８３７８９号公報
【特許文献２】特開２００３−６５８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１４は、２つの送風機によって生じるうなり音を説明するための図である。図１４（１）は、第１送風機と第２送風機との羽根車の回転数をそれぞれ示すグラフである。図１４（２）は、第１送風機で発生する騒音音圧の時間変化を示すグラフである。図１４（３）は、第２送風機で発生する騒音音圧の時間変化を示すグラフである。図１４（４）は、第１送風機と第２送風機とで発生する２つの騒音音圧を重ね合わせた合成騒音音圧の時間変化を示すグラフである。各送風機は、羽根車の回転数に比例する周波数ｆ１，ｆ２を有する騒音が発生する。羽根車の回転数が一定である場合、各送風機で発生する騒音の周波数ｆ１，ｆ２は、時間変化に拘わらず一定である。
【０００８】
従来技術の横風送風装置は、並列方向Ｘに一様な速度の試験風を発生させるために、各送風機は、同一の回転数の指令が与えられる。しかしながら全送風機の羽根車の回転数が完全に同一となることは少ない。したがって図１４（１）に示すように、第１送風機の羽根車の回転数Ｒ１と、第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２とでは、僅かな回転数差｜Ｒ２−Ｒ１｜が生じる。これによって第１送風機で発生する騒音の周波数ｆ１と、第２送風機で発生する騒音の周波数ｆ２とに、僅かな周波数偏差｜ｆ２−ｆ１｜が生じる。この周波数偏差｜ｆ２−ｆ１｜は、時間変化にかかわらず一定となる。
【０００９】
この場合、図１４（４）に示すように、送風機毎に発生する騒音音圧が合わさることで、周波数偏差｜ｆ２−ｆ１｜に関係する周期（１／（｜ｆ２−ｆ１｜））で合成騒音音圧の強度が変化する。この騒音音圧の強度変化に起因して、うなり音が発生する。うなり音は、横風安定性試験を行う作業者に不快感を与えるという問題がある。またうなり音は、周辺環境に対する騒音の影響が大きいという問題がある。
【００１０】
したがって本発明の目的は、うなり音を低減することができる横風送風装置および送風方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、車両の横風安定性試験に用いられる横風送風装置であって、
送風気体を送風するための羽根車を有し、回転数を変更可能に羽根車を回転駆動して、予め定める並列方向に並ぶ少なくとも３以上の送風手段と、
各送風手段を個別に制御可能な制御手段であって、
前記並列方向の一方から数えて奇数番目または偶数番目の送風手段に対して、横風安定性試験において予め定められる送風気体の基準流速を発生可能な基準回転数で羽根車が回転するように回転指令を与え、
残余の送風手段に対して、羽根車の回転数を、前記基準回転数よりも大きい回転数と、基準回転数よりも小さい回転数とに、時間経過に伴って交互に変化させる回転変化指令を与えて、各送風手段の羽根車の回転数を制御する制御手段とを含むことを特徴とする横風送風装置である。
【００１２】
本発明に従えば、並列方向に並ぶ各送風手段がそれぞれ送風気体を送風する。これによって、並列方向に延びる広範囲の領域を通過する試験風を発生させることができる。また試験風を発生した状態において、制御手段によって、並列方向の一方から数えて奇数番目または偶数番目の送風手段における羽根車の回転数を時間経過に伴って変化させることで、並列方向の一方から数えて奇数番目または偶数番目の送風手段における羽根車と、残余の送風手段における羽根車との回転数差を時間経過に伴って変化させることができる。
【００１３】
１つの羽根車の回転数が、他の羽根車の回転数に近づくことで、２つの羽根車の回転に起因して発生するうなり音の周期が長くなる。また１つの羽根車の回転数が、他の羽根車の回転数から遠ざかることで、２つの羽根車の回転に起因して発生するうなり音の周期が短くなる。本発明では、２つの羽根車の回転数差を時間経過に伴って変化させることができるので、うなり音の周期を時間経過に伴って変化させることができ、周期が一定のうなり音が継続的に発生することを回避することができる。
また、基準回転数に対して、羽根車の回転数を大小に交互に変化させることで、羽根車の回転数変化幅を大きくすることができる。これによって時間経過に伴ううなり音の周期の変化を大きくすることができ、周期が一定のうなり音が継続的に発生することをさらに確実に回避することができる。また基準回転数に対して、回転数を大小に変化させることで、横風安定性試験を行うに必要な各送風気体の速度のばらつきを抑えて、横風安定性試験の精度低下を抑えることができる。
また、基準回転数で羽根車が回転させられる送風手段と、基準回転数よりも大きい回転数と基準回転数よりも小さい回転数とに、時間経過に伴って交互に変化するような回転数で羽根車が回転させられる送風手段とが、並列方向に沿って交互に並ぶので、前者の送風手段と後者の送風手段とによって吹出された送風気体が互いに混ざることとなり、並列方向の送風気体の速度分布が基準流速に対して大きくばらつくことを防ぐことができる。
【００１４】
また本発明は、制御手段は、横風安定性試験において予め定められる許容流速範囲内に送風気体の流速を発生可能な回転数範囲で、羽根車の回転数の回転変化指令を、前記残余の送風手段に与えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、制御手段によって、羽根車の回転数を変化させたとしても、発生する送風気体の流速を、許容流速範囲内に収めることができる。これによって横風安定性試験を行うに必要な各送風気体の流速のばらつきを抑えつつ、周期が一定のうなり音が継続的に発生することを回避することができる。
【００１８】
また本発明は、制御手段は、前記残余の送風手段の羽根車の回転数の大きさを変化させる振幅および周期の少なくとも一方を、時間経過に伴って変化させる回転変化指令を、前記残余の送風手段に与えることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、振幅および周期のいずれかを変化させることで、時間経過に伴ううなり音の周期をさらに非一様として、周期が一定のうなり音が継続的に発生することをさらに確実に回避することができる。たとえば回転数の大きさを変化させる周期を時間経過に伴ってランダムに変化させてもよい。
【００２０】
また本発明は、制御手段は、前記残余の送風手段の羽根車の回転数の大きさを連続的に、時間経過に伴って変化させる回転変化指令を、前記残余の送風手段に与えることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、時間経過に伴ううなり音の周期の変化を連続的とすることができ、作業者に与える不快感を低減することができる。
【００２２】
また本発明は、前記残余の送風手段は、複数の送風手段を含み、
制御手段は、羽根車の回転数の大きさを変化させる振幅、周期および位相の少なくとも一方を、羽根車ごとに異ならせる回転変化指令を、前記残余の送風手段に与えることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、羽根車の回転数に関して、その大きさを変化させる振幅、周期および位相の少なくとも一方を、羽根車毎にそれぞれ異ならせる。これによって２つの羽根車の回転数を時間経過に伴って変化させる場合であっても、その２つの羽根車の時間経過に伴う回転数差が時間経過に伴って一定となることを防ぐことができ、周期が一定のうなり音が継続的に発生することをさらに確実に回避することができる。
【００２４】
また本発明は、予め定める並列方向に並んで、羽根車の回転数を変更可能な少なくとも３以上の送風手段を用いて、車両の横風安定性試験に用いられる送風気体を送風する送風方法であって、
前記並列方向の一方から数えて奇数番目または偶数番目の送風手段に対して、横風安定性試験において予め定められる送風気体の基準流速を発生可能な基準回転数で羽根車を回転させる回転指令をそれぞれ与えるとともに、
残余の送風手段に対して、羽根車の回転数を、前記基準回転数よりも大きい回転数と、基準回転数よりも小さい回転数とに、時間経過に伴って交互に変化させる回転変化指令を与えて、各送風手段によって並列方向に延びる領域に送風気体を送風させることを特徴とする送風方法である。
【００２５】
本発明に従えば、各送風手段に回転指令を与えることで、並列方向に並ぶ各送風手段が送風気体をそれぞれ送風する。これによって並列方向に延びる広範囲の領域に試験風を発生させることができる。また試験風を発生した状態において、並列方向の一方から数えて奇数番目または偶数番目の送風手段に回転変化指令を与えることで、並列方向の一方から数えて奇数番目または偶数番目の送風手段における羽根車の回転数を時間経過に伴って変化させることができ、並列方向の一方から数えて奇数番目または偶数番目の送風手段における羽根車と、残余の送風手段における羽根車との回転数差を時間経過に伴って変化させることができる。
【００２６】
１つの羽根車の回転数が、他の羽根車の回転数に近づくことで、２つの羽根車の回転に起因して発生するうなり音の周期が長くなる。また１つの羽根車の回転数が、他の羽根車の回転数から遠ざかることで、２つの羽根車の回転に起因して発生するうなり音の周期が
短くなる。本発明では、２つの羽根車の回転数差を時間経過に伴って変化させることができるので、うなり音の周期が時間経過に伴って変化して、周期が一定のうなり音が継続的に発生することを回避することができる。
また、基準回転数に対して、羽根車の回転数を大小に交互に変化させることで、羽根車の回転数変化幅を大きくすることができる。これによって時間経過に伴ううなり音の周期の変化を大きくすることができ、周期が一定のうなり音が継続的に発生することをさらに確実に回避することができる。また基準回転数に対して、回転数を大小に変化させることで、横風安定性試験を行うに必要な各送風気体の速度のばらつきを抑えて、横風安定性試験の精度低下を抑えることができる。
また、基準回転数で羽根車が回転させられる送風手段と、基準回転数よりも大きい回転数と基準回転数よりも小さい回転数とに、時間経過に伴って交互に変化するような回転数で羽根車が回転させられる送風手段とが、並列方向に沿って交互に並ぶので、前者の送風手段と後者の送風手段とによって吹出された送風気体が互いに混ざることとなり、並列方向の送風気体の速度分布が基準流速に対して大きくばらつくことを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１記載の本発明によれば、２つの羽根車の回転数差を時間経過に伴って変化させることで、周期一定のうなり音が継続的に発生することを回避することができる。周期一定のうなり音の発生を防ぐことで、不快となる騒音音圧の強度が周期的に変化することを防ぐことができ、周辺環境に対する騒音の影響を軽減することができる。また横風安定性試験を行う作業者が感じる不快感を低減して、横風安定性試験が行われる作業環境を改善することができる。
また、基準回転数に対して、羽根車の回転数が大きい状態と、羽根車の回転数が小さい状態とを、交互に変化させることで、羽根車の回転数変化幅を大きくすることができる。これによって時間経過に伴ううなり音の周期の変化を大きくすることができ、不快となる騒音をさらに低減することができる。また基準回転数に対して、回転数を大小に変化させることで、横風安定性試験を行うに必要な各送風気体の速度のばらつきを抑えて、横風安定性試験の精度低下を抑えることができる。
また、基準回転数で羽根車が回転させられる送風手段と、基準回転数よりも大きい回転数と基準回転数よりも小さい回転数とに、時間経過に伴って交互に変化するような回転数で羽根車が回転させられる送風手段とによって吹出された送風気体が互いに混ざることとなり、並列方向の送風気体の速度分布が基準流速に対して大きくばらつくことを防ぐことができる。
【００２８】
請求項２記載の本発明によれば、横風安定性試験において、予め定められる許容流速範囲内に送風気体の流速を発生可能な範囲で、羽根車の回転数の回転変化指令を与える。これによって不快となる騒音を低減するとともに、各送風気体の流速のばらつきを抑えて横風安定性試験の精度低下を抑えることができる。
【００３０】
請求項３記載の本発明によれば、羽根車の回転数の大きさを変化させる振幅および周期の少なくとも一方を、時間経過に伴って変化させることで、時間経過に伴ううなり音の周期をさらに非一様として、周期一定のうなり音が継続的に発生することをさらに確実に回避することができる。
【００３１】
請求項４記載の本発明によれば、羽根車の回転数の大きさを連続的に、時間経過に伴って変化させることで、うなり音の周期の時間変化が連続的となり、作業者に与える不快感を低減することができる。
【００３２】
請求項５記載の本発明によれば、２つの羽根車の回転数の大きさを変化させる振幅、周期および位相の少なくとも一方を、羽根車毎にそれぞれ異ならせる。これによって２つの羽根車の回転数を時間経過に伴って変化させる場合であっても、２つの羽根車の回転数差が時間経過に対して一定となることを防ぐことができ、周期一定のうなり音が継続的に発生することをさらに確実に回避することができる。
【００３３】
請求項６記載の本発明によれば、２つの羽根車の回転数差を時間経過に伴って変化させることで、周期が一定のうなり音が継続的に発生することを回避することができる。周期一定のうなり音の発生を防ぐことで、不快となる騒音を低減することができる。これによって周辺環境に対する騒音の影響を軽減することができるとともに、横風安定性試験を行う作業者が感じる不快感を低減して、横風安定性試験が行われる作業環境を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、本発明の第１実施形態である横風送風装置２０の一部を示す平面断面図である。図２は、横風送風装置２０を示す側面断面図である。図３は、横風送風装置２０を示す平面図である。図１は、図２の切断面線Ｉ−Ｉから見た図であり、図２は、図３の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た図である。
【００３５】
横風送風装置２０は、横風安定性試験を行うための装置である。図３に示すように、横風安定性試験は、試験路２４を走行中の車両２５に、横風送風装置２０によって横風に相当する試験風２６を吹付ける。そして吹付けられる試験風に起因する車両２５の横ずれなどの走行挙動を調べる試験である。試験路２４は、予め定められる車両走行方向に沿って一直線に延びる。横風送風装置２０は、車両走行方向に交差して進む試験風を、試験路２４を走行中の車両２５に吹付ける。横風送風装置２０は、車両走行方向に直交する方向に配置される。横風安定性試験方法は、自動車規格（ＪＡＳＯ  Ｚ１０８）に規定される。
【００３６】
横風送風装置２０は、複数の送風機２１を含む。複数の送風機２１は、試験路２４に臨んでそれぞれ配置され、予め定められる並列方向Ｘに沿って一列にそれぞれ並ぶ。並列方向Ｘは、車両走行方向に対して平行に延びる方向である。本明細書では、並列方向Ｘのうち車両走行方向上流から下流に向かう方向を並列方向一方Ｘ１と称し、並列方向Ｘのうち車両走行方向下流から上流に向かう方向を並列方向他方Ｘ２と称する。したがって並列方向一方Ｘ１と車両走行方向とは一致する。また並列方向Ｘに直交するとともに水平に延びる方向を直交方向Ｙと称する。横風送風装置２０から試験路２４に進む方向を直交方向一方Ｙ１と称し、直交方向一方Ｙ１と反対の方向を直交方向他方Ｙ２と称する。したがって直交方向一方Ｙ１は、送風気体の流れ方向上流から下流に向かう方向であって、送風気体の流れ方向となる。また並列方向Ｘおよび直交方向Ｙにそれぞれ直交する方向を仕切方向Ｚと称する。本実施形態では、仕切方向は、鉛直方向に設定される。
【００３７】
本実施形態では、送風機２１は、軸流送風機によって実現される。各送風機２１は、それぞれ同一の構成を有するので、１つの送風機を説明し、残余の送風機の説明を省略する。図１および図２に示すように、各送風機２１は、送風手段２２と、ダクト体２３とをそれぞれ有する。送風手段２２は、気体を送風可能な手段であって、動翼となる羽根車３０と、羽根車３０を回転軸線Ｌ２２まわりに回転駆動する回転駆動機３１とを含む。回転軸線Ｌ２２は、送風手段２２ごとにそれぞれ設定され、直交方向Ｙに延びて並列方向Ｘに間隔をあけて並ぶ。
【００３８】
回転駆動機３１は、電動モータによって実現され、さらに具体的には、回転数を無段階可変可能であって、インバータ駆動制御される交流電動モータによって実現される。回転駆動機３１によって羽根車３０を回転軸線Ｌ２２まわりに回転させることによって、羽根車３０に対して直交方向他方Ｙ２の送風気体が、羽根車３０に向けて吸込まれ、羽根車３０から直交方向一方Ｙ１に吹出される。このようにして送風手段２２は、送風気体を直交方向一方Ｙ１に送風可能となる。
【００３９】
ダクト体２３は、筒状に形成されて送風手段２２を収容するケーシング体となる。またダクト体２３は、送風手段２２によって送風される送風気体を吹出すための吹出口形成体となる。ダクト体２３は、床面などの予め定める設置体に固定される。ダクト体２３は、大略的に筒状に形成され、円筒部３２と、連結筒部３３と、矩形筒部３４とを含んで構成される。ダクト体２３は、直交方向一方Ｙ１に進むにつれて、円筒部３２、連結筒部３３および矩形筒部３４の順で並ぶ。
【００４０】
円筒部３２は、直交方向両端部３２ａ，３２ｂが開放する筒状に形成されて送風手段２２を支持する。円筒部３２は、送風手段２２に設定される回転軸線Ｌ２２と同軸の円筒状に形成される。円筒部３２の直径は、羽根車３０の直径よりもやや大きく形成される。円筒部３２の直交方向他方Ｙ２側端部３２ａは、開放して形成され、送風機２１の吸込口３５を形成する。
【００４１】
連結筒部３３は、直交方向両端部３３ａ，３３ｂが開放する筒状に形成されて、円筒部３２と矩形筒部３４とを連結する。連結筒部３３の直交方向他方Ｙ２側端部３３ａは、円筒部３２の直交方向一方Ｙ１側端部３２ｂに連なり、連結筒部３３の直交方向一方Ｙ１側端部３３ｂは、矩形筒部３４の直交方向他方Ｙ２側端部３４ａに連なる。
【００４２】
矩形筒部３４は、直交方向両端部３４ａ，３４ｂが開放する筒状に形成されて、試験路２４に臨む。矩形筒部３４は、４つの側壁１６，１７，１８，１９によって四角枠状に形成される。また矩形筒部３４は、円筒部３２の中心軸線と同軸に形成される。矩形筒部３４の直交方向一方側端部３４ｂは、開放して形成され、送風機２１の吹出口３６を形成する。
【００４３】
矩形筒部３４の４つの側壁１６〜１９は、吹出口３６を規定する。４つの壁面１６〜１９のうち、仕切方向Ｚに間隔をあけて互いに対向する一対の側壁１６，１７は、並列方向Ｘに延びる。この２つの側壁１６，１７のうち下方に配置される側壁１６が下壁１６となり、上方に配置される側壁１７が上壁となる。また並列方向Ｘに間隔をあけて互いに対向する他の一対の壁面１８，１９は、仕切方向Ｚに延びる。この２つの壁面１８，１９のうち並列方向一方Ｘ１に配置される側壁１８が並列方向一方Ｘ１側壁１８となり、並列方向他方Ｘ２に配置される側壁１９が並列方向他方Ｘ２側壁１９となる。
【００４４】
本実施形態では、図１に示すように、矩形筒部３４の並列方向Ｘの開口寸法Ｈ２は、円筒部３２の内径寸法Ｈ１よりも大きく形成される（Ｈ２＞Ｈ１）。また図２に示すように、矩形筒部３４の仕切方向の開口寸法Ｈ３は、円筒部３２の内径寸法Ｈ１よりも小さく形成される（Ｈ３＜Ｈ１）。したがって図１に示すように、連結筒部３３は、直交方向一方Ｙ１に進むにつれて、開口の並列方向寸法が拡径θ１するとともに、開口の仕切方向寸法が縮径θ２する。
【００４５】
ダクト体２３は、円筒部３２に形成される吸込口３５から、矩形筒部３４に形成される吹出口３６まで、内部空間３７が直交方向Ｙに気体通過可能に形成される。送風機２１は、送風手段２２の羽根車３０を回転させることで、ダクト体外方の気体を吸込口３５から吸込んで、吹出口３６から吹出すことができる。
【００４６】
各ダクト体２３の矩形筒部３４が互いに並列方向Ｘに接した状態で、並列方向Ｘに並ぶことで、並列方向Ｘに広範囲な領域に送風気体を吹出すことができる。具体的には、横風送風装置２０は、直交方向Ｙに垂直な断面が長方形状の送風領域２７にわたって送風気体を送風することができる。送風領域２７の並列方向寸法は、矩形筒部３４の並列方向寸法Ｈ２に送風機２１の台数（ｎ）を乗算した寸法となる（Ｈ２×ｎ）。また送風領域２７の仕切方向寸法は、矩形筒部３４の仕切方向寸法Ｈ３の仕切方向Ｚ寸法となる。このように送風領域２７は、直交昇降に垂直な断面形状が矩形状に形成される。
【００４７】
本実施形態では、横風送風装置２０は、５台以上の送風機２１を有する。この場合、横風送風装置２０は、並列方向寸法が約１５ｍ（＝３×５ｍ）以上で、仕切方向寸法が約２ｍの矩形形状の送風領域２７にわたって、送風気体を直交方向Ｙに吹出すことができる。このように並列方向Ｘに広範囲に延びる送風領域２４にわたって、送風気体を吹出すことで、横風を模擬した試験風を走行中の車両に吹出すことができる。また横風送風装置２０が有する送風機２１の数は、複数であればよく、５台以下および５台以上の台数であってもよい。
【００４８】
また各送風機２１は、試験風の風向きを変更するための風向変更手段をそれぞれ有する。風向変更手段によって、横風送風装置２０は、並列方向Ｘに交差する方向に送風気体を送風することができる。風向変更手段は、風向変更部材４０と、風向変更部材４０を角変位駆動する角変位駆動機４１とを有する。図２に示すように、風向変更部材４０は、ダクト体２３よりも直交方向一方Ｙ１に配置される。言い換えると、風向変更部材４０は、ダクト体２３のうちの矩形筒部３４よりも、送風気体の流れ方向下方に配置される。
【００４９】
図４は、風向変更部材４０と角変位駆動機４１との一部を示す正面図である。図５は、風向変更部材４０の一部を示す平面図である。図５には、各風向変更部材４０が基準位置に配置された状態を実線で示し、各風向変更部材４０が基準位置から角変位した状態を２点鎖線で示す。
【００５０】
風向変更手段は、風向変更部材４０を複数有する。各風向変更部材４０は、長方形板状に形成され、並列方向Ｘに間隔をあけて配置される。各風向変更部材４０は、その長手方向が仕切方向Ｚに延びて、ダクト体２３の下壁１６と上壁１７との間にわたって延びる。風向変更部材４０は、予め定める角変位軸線Ｌ４０まわりに角変位可能にダクト体２３に支持される。本実施形態では、角変位軸線Ｌ４０は、風向変更部材４０の直交方向他方Ｙ２端部を挿通する。
【００５１】
各風向変更部材４０が予め定める基準位置に位置する基準状態では、風向変更部材４０の幅方向は、直交方向Ｙと平行に延びる。また基準位置では、各風向変更部材４０は、直交方向他方Ｙ２端部から直交方向一方Ｙ１に進むにつれて、厚み方向寸法、言換えると並列方向寸法が小さくなる先細形状に形成される。各風向変更部材４０が基準状態から角変位軸線Ｌ４０まわりに予め定める傾斜角度α角変位した状態では、風向変更部材４０の幅方向は、直交方向Ｙに対して前記傾斜角度αで傾斜する。本実施形態では、各風向変更部材４０は、基準状態から±３０度の角度範囲で、角変位軸線Ｌ４０まわりに角変位可能に構成される。これによって並列方向Ｘに交差する方向であって任意の方向に沿って送風気体を送風することができる。
【００５２】
ダクト体２３から吹出される送風気体は、風向変更部材４０に衝突すると、風向変更部材４０の表面に沿って進む。したがって風向変更部材４０が直交方向Ｙと平行となる基準状態では、送風気体は、直交方向Ｙに流れる。これに対して、風向変更部材４０が直交方向Ｙに対して傾斜する状態では、送風気体は、直交方向Ｙに対して傾斜して流れる。このようにして風向変更部材４０は、送風気体を案内する。
【００５３】
本実施形態では、各風向変更部材４０は、平行リンク機構によってそれぞれ連結される。平行リンク機構は、各風向変更部材４０をそれぞれ個別に連結する複数の第１リンク部材４２と、各第１リンク部材４２を角変位可能に連結する第２リンク部材４３とを含んで構成される。また第１リンク部材４２は、角変位軸線Ｌ４０まわりに回転可能に構成される。第２リンク部材４３を変位することで、第１リンク部材４２とともに各風向変更部材４０が角変位軸線Ｌ４０まわりに角変位する。
【００５４】
角変位駆動機４１は、前記第２リンク部材４３を角変位軸線Ｌ４０に平行な平行軸線Ｌ４３まわりに角変位駆動することによって、各風向変更部材４０がそれぞれ連動して角変位する。本実施形態では、角変位駆動機４１は、電動モータによって実現され、モータの出力軸と前記第２リンク部材４３とが連結棒４４を介して連結される。
【００５５】
角変位駆動機４１のモータの出力軸を角変位駆動することで、各風向変更部材４０を、それぞれ対応する角変位軸線Ｌ４０まわりに角変位駆動することができる。また送風機２１は、風向変更部材４０の基準位置に対する角変位量を検出する角度センサを有する。本実施形態では、角度センサは、角変位駆動機４１の出力軸の回転量を検出するエンコーダによって実現される。
【００５６】
図６は、横風送風装置２０の電気的構成を示すブロック図である。上述したように各送風機２１は、回転駆動機３１と、回転駆動機３１を駆動するためのインバータ回路４５と、角変位駆動機４１と、風向変更部材４０の角度位置を検出する角度センサ４６とをそれぞれ有する。また横風送風装置２０は、複数の送風機２１のほかに、各送風機２１にそれぞれ個別に制御指令を与える制御手段４７とを含んで構成される。
【００５７】
制御手段４７は、作業者からの指令が入力される入力部を有し、入力部によって作業者から回転指令が入力される。制御手段４７は、回転指令が入力されると、各送風機２１のインバータ回路４５に設定回転数を含む回転指令をそれぞれ与える。インバータ回路４５は、制御手段４７から与えられる回転指令に応答して、設定回転数に応じた駆動電流を回転駆動機３１に与える。回転駆動機３１は、インバータ回路４５から駆動電流が与えられることで、羽根車３０を設定回転数で回転する。横風送風装置２０は、インバータ回路４５によって回転駆動機３１を回転させることで、設定回転数を無段階的に設定可能となる。
【００５８】
また角度センサ４６は、風向変更部材４０の角度位置を示す角度情報を制御手段４７に与える。制御手段４７は、角度センサ４６から与えられる角度情報に基づいて、角変位駆動機４１に駆動指令を与える。角変位駆動機４１は、制御手段４７から与えられる駆動指令に応答して、各風向変更部材４０をそれぞれ角変位駆動することで、各送風機２１から吹出される送風気体の風向きを変更させることができる。
【００５９】
制御手段４７は、コンピュータによって実現される。制御手段４７は、記憶部と、演算処理部と、入力部と、出力部とを含む。記憶部は、予め定める動作プログラムが記憶される。入力部は、作業者、インバータ回路４５および角度センサ４６から与えられる情報を演算処理部に与える。演算処理部は、記憶部に記憶される動作プログラムを読出し、読出した動作プログラムに従って、入力部から与えられる情報に基づいて、演算結果を出力し、出力した出力結果を出力部に与える。出力部は、演算処理部から与えられた出力結果を制御指令として、インバータ回路４５および角変位駆動機４１に与える。たとえば記憶部は、ＲＡＭおよびＲＯＭなどの記憶回路からなり、たとえば演算処理部は、ＣＰＵなどの処理回路からなる。入力部および出力部は、入出力インターフェースからなる。
【００６０】
図７は、本実施形態における２つの送風機によって生じるうなり音を説明するための図である。図７（１）は、第１送風機と第２送風機との羽根車の回転数を示すグラフである。図７（２）は、第１送風機で発生する騒音音圧の時間変化を示すグラフである。図７（３）は、第２送風機で発生する騒音音圧の時間変化を示すグラフである。図７（４）は、第１送風機と第２送風機とで発生する２つの騒音を重ね合わせた合成騒音音圧の時間変化を示すグラフである。第１送風機の騒音音圧の周波数ｆ１は、一定に設定される。これに対して、第２送風機の騒音音圧の周波数ｆ２１，ｆ２２，ｆ２３は、時間経過に伴って微小に変化する。図７（３）では、第２送風機の騒音音圧の周波数は、変化が微小なので一定に見えるが、実際には時間経過に伴って微小変化する。
【００６１】
各送風機２１は、羽根車の回転数Ｒ１，Ｒ２に比例する周波数ｆ１，ｆ２の騒音が発生する。具体的には、騒音の周波数ｆ１，ｆ２は、羽根車に形成される翼の数αと、羽根車の１秒当たりの回転回数βとを乗算した乗算値（α×β）となる。一般的には、送風機の騒音は、前記乗算値（α×β）をｎ倍した周波数（α×β×ｎ）の振幅が卓越する。ここでｎは、正の整数である。このような乗算値（α×β）をｎ倍した周波数（α×β×ｎ）のうちでも、特に、ｎ＝１となる一次の周波数の騒音が支配的となる。
【００６２】
本実施形態では、羽根車に形成される翼は１０枚である。この場合、羽根車が回転駆動される一分あたりの回転回数である回転数が、７３０ｒｐｍ（revolution per minute、回転／分）であると、騒音の周波数は、約１２１Ｈｚ（＝（７３０／６０）×１０）となる。羽根車の回転数Ｒが時間変化に拘わらずに一定である場合、送風機で発生する騒音の周波数ｆもまた、時間変化に拘わらず一定である。以下、回転数は、羽根車の一分あたりの回転回数を意味し、羽根車の回転速度に比例した値とする。
【００６３】
制御手段４７は、送風機２１毎のインバータ回路４５にそれぞれ個別に回転指令を与えることによって、各送風機２１を個別に制御可能である。また制御手段４７は、時間経過に伴って回転数を変化させる回転数変化指令を与えることができる。回転数変化指令が与えられたインバータ回路４５は、対応する羽根車の回転数を、時間経過に伴って順次変化させる。
【００６４】
制御手段３７は、複数の送風機２１のうちで、第１送風機の羽根車の回転数Ｒ１と、第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２との差｜Ｒ２−Ｒ１｜を、時間経過に伴って変化させる。言換えると、第２送風機の羽根車の回転数を、第１送風機の羽根車の回転数に対して、時間経過に伴って順次変化させる回転数変化指令を、第２送風機のインバータ回路に与える。第２送風機は、複数の送風機のうち少なくとも１つの送風機である。また第１送風機は、第２送風機を除く残余の送風機のうち少なくとも１つの送風機である。
【００６５】
制御手段４７は、第１送風機の羽根車の回転数Ｒ１を基準回転数Ｒ０とする。ここで、基準回転数Ｒ０は、横風安定性試験において、予め定められる送風気体の基準流速を発生可能な羽根車の回転数である。
【００６６】
一例として本実施形態では、吹出口３６から吹出される送風気体の風速である基準流速が２０ｍ／ｓに規定されている。この場合、基準回転数Ｒ０は、７３０ｒｐｍとなる。基準回転数Ｒ０である７３０ｒｐｍで羽根車を回転させることで、吹出口３６から吹出される送風気体の流速を、基準流速となる２０ｍ／ｓとすることができる。ただし、基準流速および基準回転数Ｒ０は、上述した値以外であってもよい。
【００６７】
制御手段４７は、第１送風機の羽根車の回転数Ｒ１が、時間経過にかかわらず一定の基準回転数Ｒ０となるように維持する。したがって図７（２）に示すように、第１送風機の羽根車で発生する騒音音圧の周波数ｆ１および周期（１／ｆ１）は、時間経過にかかわらずに一定となる。
【００６８】
また制御手段４７は、第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２を時間経過に伴って順次変化させる。したがって図７（３）に示すように、第２送風機の羽根車で発生する騒音音圧の周波数ｆ２および周期（１／ｆ２）は、時間経過に伴って変化する。
【００６９】
本実施形態では、横風安定性試験において、予め定められる許容流速範囲内で送風気体の流速を維持可能な回転数範囲内の変動幅で、第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２を変動変化させる。言換えると、制御手段４７は、第２送風機の羽根車の回転数を、時間経過に伴って、上限回転数Ｒ３と下限回転数Ｒ４との間の変動範囲内で順次変化させる。ここで、上限回転数Ｒ３は、風速に影響しない範囲内で基準回転数Ｒ０よりも可及的に大きい羽根車の回転数である。また下限回転数Ｒ４は、風速に影響しない範囲内で基準回転数Ｒ０よりも可及的に小さい羽根車の回転数である。制御手段４７は、上述した上限回転数Ｒ３と下限回転数Ｒ４との間で、第２送風機の羽根車の回転数を変化させればよい。したがって第２送風機の羽根車の回転数の変動幅は、上限回転数Ｒ３と下限回転数Ｒ４との間の幅よりもさらに狭い幅であってもよい。
【００７０】
本実施形態では、制御手段４７は、第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２を、基準回転数Ｒ０に対して大きい回転数Ｒ５と、基準回転数Ｒ０に対して小さい回転数Ｒ６とに、時間経過に伴って交互に変化させる。また制御手段４７は、第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２を、時間経過に沿ってランダムに変化させる。言換えると、第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２を、時間経過に伴って非周期的に上下変化させる。また制御手段４７は、第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２に関して、単位時間ごとの変化量を小さくして、時間経過に伴って滑らかに変化させる。
【００７１】
このように制御手段４７は、第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２を時間経過に伴って僅かに変化させる。したがって２つの送風機の羽根車の回転数差｜Ｒ２−Ｒ１｜を時間経過に伴って僅かに変化させることができる。上述したように、羽根車から発生する騒音の周波数ｆ１，ｆ２は、羽根車の回転数Ｒ１，Ｒ２に比例する。したがって本実施形態では、２つの送風機でそれぞれ発生する騒音の周波数ｆ１，ｆ２の偏差｜ｆ２−ｆ１｜を、２つの送風機の羽根車の回転数Ｒ１，Ｒ２の偏差｜Ｒ２−Ｒ１｜に比例させて、時間経過に伴って変化させることができる。
【００７２】
第１送風機および第２送風機の回転数差が小さい場合、それぞれの羽根車で発生する騒音を合わせた合成騒音には、うなり音が含まれる。うなり音は、２つの羽根車の騒音の周波数ｆ１，ｆ２の偏差｜ｆ２−ｆ１｜に関係する周期を有する。うなり音の周期は、２つの羽根車の騒音の周波数ｆ１，ｆ２の偏差｜ｆ２−ｆ１｜の逆数（１／（｜ｆ２−ｆ１｜））となる。本実施形態では、周波数ｆ１，ｆ２の偏差｜ｆ２−ｆ１｜が時間経過とともに変化するので、図７（４）に示すように、うなり音の周期（１／Δｆ１，１／Δｆ２，１／Δｆ３）もまた時間とともに変化する。
【００７３】
具体的には、第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２が、第１送風機の羽根車の回転数Ｒ１に近づくことで、２つの羽根車の回転に起因して発生するうなり音の周期が長くなる。また第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２が、第１送風機の羽根車の回転数Ｒ１から遠ざかることで、２つの羽根車の回転に起因して発生するうなり音の周期が短くなる。本実施形態では、２つの羽根車の回転数差｜Ｒ２−Ｒ１｜を時間経過に伴って変化させることで、合成騒音に含まれるうなり音の周期（１／Δｆ１〜１／Δｆ３）を時間経過に伴って非周期的に変化させることができる。これによって図１４（４）に示すような、周期一定のうなり音が、継続的に発生することを回避することができる。
【００７４】
図８は、制御手段４７の送風機の制御動作を示すフローチャートである。まず、複数の送風機２１と制御手段４７とが電気的に接続され、制御手段４７によって全ての送風機２１が制御可能な状態に準備される。次に、作業者によって制御手段４７が操作されて、起動指令が与えられると、ステップｓ１に進み、制御手段４７は、送風機の制御動作を開始する。
【００７５】
ステップｓ１では、制御手段４７は、各送風機２１のインバータ回路４５に時間間隔をあけて順番に回転指令を与える。制御手段４７は、基準回転数Ｒ０で回転するように、回転指令をインバータ回路４５に与える。回転開始指令が与えられたインバータ回路４５は、対応する回転駆動機３１に電流を流し、羽根車を基準回転数Ｒ０で回転させ、その回転状態を維持する。制御手段４７が、各インバータ回路４５に回転指令をそれぞれ与えると、ステップｓ２に進む。
【００７６】
ステップｓ２では、うなり音低減指令が予め入力されているか否か判断する。うなり音低減指令は、送風機制御前または送風機制御中に、作業者などによって入力部から入力される。制御手段４７は、うなり音低減指令が入力されると、うなり音低減指令が入力されたことを記憶部に記憶する。制御手段４７は、記憶部に記憶される情報を読取って、うなり音低減指令が入力されていることを判断すると、ステップｓ３に進む。またうなり音低減指令が入力されていないことを判断すると、ステップｓ４に進む。
【００７７】
ステップｓ３では、制御手段４７は、複数の送風機２１のうちで、上述したように回転数変化指令を対応する送風機２１に与える。回転変化指令は、少なくとも１つの羽根車の回転数を時間経過に伴って順次変化させる指令である。たとえば並列方向一方から数えて偶数台目の送風機２１のインバータ回路４５に回転変化指令を与える。この場合、並列方向一方から数えて奇数台目の送風機２１が、上述する第１送風機となり、並列方向一方から数えて偶数台目の送風機２１が、上述する第２送風機となる。
【００７８】
制御手段４７は、指令を与えるべき送風機２１に対して、単位時間ごとに、羽根車の回転数を変化する回転変化指令を与える。本実施の形態では、制御手段４７は、羽根車の回転数の時間変化が、基準回転数Ｒ０に対して非周期的に変動するように、時間に対する回転数の変化をランダム変化させる回転変化指令を、対応するインバータ回路４５に与える。
【００７９】
回転変化指令が与えられたインバータ回路４５は、対応する回転駆動機３１に電流を流し、羽根車３０を時間毎に指令された回転数で回転させる。このように制御手段４７が予め定める単位時間ごとに回転数を変化させる指令を与えることで、インバータ回路４５は、羽根車の回転数を予め定める単位時間ごとに変化させる。制御手段４７が対応する送風機２１に回転変化指令の送信を開始するとステップｓ４に進む。
【００８０】
ステップｓ４では、制御手段４７は、終了指令が与えられるか否かを判断する。終了指令は、作業者などによって入力部から与えられる。また終了指令が与えられていないと判断すると、ステップｓ２に戻り、ステップｓ２〜ステップｓ４を繰返す。ステップｓ２〜ステップｓ４を繰返す間に、試験路２４に車両２５を走行させて、横風安定性試験が行われる。
【００８１】
またステップｓ４において、終了指令が与えられるとステップｓ５に進む。ステップｓ５では、制御手段４７は、送風機の制御動作を終了する。
【００８２】
以上のように本実施形態によれば、並列方向Ｘに並ぶ各送風機がそれぞれ送風気体を送風する。これによって、並列方向Ｘに延びる広範囲の領域を通過する試験風を発生させることができる。また試験風を発生した状態において、制御手段４７によって、図７（１）に示すように、第１送風機と第２送風機とのそれぞれの羽根車の回転数差｜Ｒ２−Ｒ１｜を時間変化に伴って変化させる。言換えると、風速に影響しない程度の微小な回転数変動をランダムあるいは周期的に与える。これによって図７（４）に示すように、２つの送風機によって生じるうなり音の周期（１／（｜ｆ２−ｆ１｜）を時間経過に伴って非周期的に変化させることができ、周期一定のうなり音が、継続的に発生することを回避することができる。
【００８３】
このように周期一定のうなり音の発生を防ぐことで、不快となる騒音音圧の強度が周期的に変化することを防ぐことができ、周辺環境に対する騒音の影響を軽減することができる。また横風安定性試験を行う作業者が感じる不快感を低減して、横風安定性試験が行われる作業環境を改善することができる。
【００８４】
また本実施形態では、第２送風機の回転数Ｒ２を、風速に影響しない変動範囲内で変化させることで、第１送風機で送風する送風気体と、第２送風機で送風する送風気体との流速変動を抑えることができる。実際に走行中の車両に吹付けられる横風は、車両走行方向となる並列方向Ｘに関する速度分布が一様であることが多い。本実施の形態では、上述したように並列方向Ｘの各送風気体の流速のばらつきを抑えることができるので、実際に走行中の車両に吹付けられるであろう横風に、試験風を近づけることができ、安定性試験を精度よく行うことができる。
【００８５】
また本実施形態では、第２送風機の回転数Ｒ２について、基準回転数Ｒ０に対して、回転数を大小に変化させる（Ｒ０±ΔＲ）ことで、基準回転数Ｒ０から大きくずれることなく、かつ変動幅（２×ΔＲ）を大きくすることができる。このように回転数の変動幅を大きくすることで、時間経過に伴ううなり音の周期の変化を大きくすることができ、周期が一定のうなり音が継続的に発生することをさらに確実に回避することができる。また基準回転数Ｒ０から大きくずれることを防ぐことで、横風安定性試験を行うに必要な各送風気体の速度のばらつきを抑えて、横風安定性試験の精度低下を抑えることができる。
【００８６】
また本実施形態では、第１送風機の回転数Ｒ１を、時間経過にかかわらずに、基準回転数Ｒ０とすることで、横風送風装置２０から吹出される試験風の流速が、横風安定性試験において、予め定められる基準流速から大きくずれることを防ぐことができ、横風安定性試験を精度よく行うことができる。
【００８７】
さらに並列方向一方から数えて奇数台目の送風機２１を第１送風機とし、並列方向一方から数えて偶数台目の送風機２１を第２送風機とする。これによって第１送風機と第２送風機とによって吹出された送風気体が互いに混ざることとなり、並列方向Ｘの送風気体の速度分布が基準流速に対して大きくばらつくことを防ぐことができる。
【００８８】
ここで、並列方向一方から数えて奇数台目の送風機２１を第２送風機とし、並列方向一方から数えて偶数台目の送風機２１を第１送風機としても、同様の効果を得ることができる。また奇数番目の送風機２１を第１送風機にして偶数番目の送風機を第２送風機とする第１状態と、奇数番目の送風機２１を第２送風機にして偶数番目の送風機を第１送風機とする第２状態とを、予め定める時間ごとに交互に切換えてもよい。
【００８９】
また本実施形態では、第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２の時間変化がランダム変化となるように、時間に対する回転数の変化を非周期的に変化させる。このようにして２つの送風機の回転数差｜Ｒ２−Ｒ１｜をランダム変化させることで、第１送風機と第２送風機との騒音を重ね合わせたうなり音の低減効果を高めることができる。また第２送風機の羽根車の回転数の大きさを連続的に、時間経過に伴って変化させる。これによって時間経過に伴ううなり音の周期の変化を連続的とすることができ、作業者に与える不快感を低減することができる。また本実施形態では、回転駆動機３１が、インバータ駆動制御される交流電動モータによって実現される。これによって回転駆動機３１に与える電流の周波数を任意に変更することで、羽根車の回転数を容易に無段階可変可能とすることができる。また基準回転数Ｒ０に対して、第２送風機の回転数を僅かな変動幅で変動させることができ、うなり音が周期的となることを防いで、並列方向の流速分布の偏りを防ぐことができる。
【００９０】
また本実施形態では、送風機の制御動作におけるステップｓ２で、うなり音低減指令が入力されているか否かを判断する。これによってうなり音の周期が一定となることを防ぐ騒音低減優先モードと、全ての送風機の回転数設定指令値を一致させる流速分布一様優先モードとを、作業者が選択することができ、利便性を向上することができる。またステップｓ１で、時間間隔をあけて順番に回転指令を各送風機にそれぞれ与えることで、同時に回転指令を与える場合に比べて、起動時に必要な電力を抑えることができる。
【００９１】
図９は、本発明の第２実施形態の各送風機の回転数の時間変化を示すグラフである。上述する第１実施形態では、第２送風機の羽根車３０の回転数の時間変化がランダム変化となるように、時間に対する回転数の変化を非周期的に変化させた。本発明はこれに限定されず、少なくとも１つの羽根車の回転数を時間経過に伴って変化させればよい。
【００９２】
本発明の第２実施形態では、第２送風機の羽根車の回転数の大きさを、時間経過に伴って周期的に変化させる。本実施形態では、第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２の時間変化が正弦波変化となるように、時間に対する回転数の変化を周期的に変化させる。このように第２送風機の羽根車の回転数の大きさを周期的に変化させた場合であっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また第２実施形態では、第２送風機の羽根車の回転数を周期的に変化させる以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００９３】
図１０は、本発明の第３実施形態の各送風機の回転数の時間変化を示すグラフである。本発明の第３実施形態では、第２送風機の羽根車の回転数の大きさを変化させる周期Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を、時間経過に伴って変化させる。たとえば時間経過に伴って第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２の大きさを変化させる周期を徐々に大きくする波形と、周期を徐々に小さくする波形とを順に繰返す。また回転数の大きさを変化させる周期は、予め定められる規則に従って周期的に変化してもよく、またランダムに変化させてもよい。本発明の第３実施形態では、第２送風機の羽根車の回転数の周期を時間的に変化させる以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００９４】
このように第２送風機の羽根車の回転数の大きさを変化させる周期を、時間経過に伴って変化させることで、時間経過に伴ううなり音の周期をさらに非一様として、周期が一定のうなり音が継続的に発生することをさらに確実に回避することができる。また本実施の形態では、回転数の大きさを変化させる振幅Ａについては、第１実施形態と同様である。これによって第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２が、基準回転数Ｒ０に対して大きく変動することを防ぐことができる。
【００９５】
図１１は、本発明の第４実施形態の各送風機の回転数の時間変化を示すグラフである。第４実施形態では、第２送風機の羽根車の回転数の大きさを変化させる振幅を、時間経過に伴って変化させる。たとえば時間経過に伴って第２送風機の羽根車の回転数Ｒ２の大きさを変化させる振幅をランダムに変化させる。また回転数の大きさを変化させる振幅は、予め定められる規則に従って周期的に変化してもよい。本発明の第４実施形態では、第２送風機の羽根車の回転数の振幅Ａを時間的に変化させる以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００９６】
このように第２送風機の羽根車の回転数の大きさを変化させる振幅を、時間経過に伴って変化させることで、時間経過に伴ううなり音の周期をさらに非一様として、周期が一定のうなり音が継続的に発生することをさらに確実に回避することができる。
【００９７】
また第３実施形態と第４実施形態とをあわせて、第２送風機の羽根車の回転数の大きさを変化させる周期と振幅とを時間経過に伴って、ランダムまたは予め定める規則に従って変化させてもよい。これによって時間経過に伴ううなり音の周期をさらに非一様として、周期が一定のうなり音が継続的に発生することをさらに確実に回避することができる。
【００９８】
図１２は、本発明の第５実施形態の各送風機の回転数の時間変化を示すグラフである。第４実施形態では、第１送風機と第２送風機との羽根車の回転数の大きさを変化させる振幅および周期を、時間経過に伴って変化させる。また第１送風機と第２送風機との羽根車の回転数の大きさを変化させる振幅および周期を、それぞれ互いに異ならせる。これによって第２送風機の羽根車の回転数を、第１羽根車の回転数に対して、時間経過に伴って順次変化させる。
【００９９】
本実施の形態では、第１送風機の回転数の大きさについても、時間経過とともに変化させる。このように２つの送風機の回転数の大きさを、時間経過とともに変化させるとともに、それらの振幅および周期のいずれか少なくとも一方を異ならせることによって、２つの送風機の回転数差を時間経過に伴って変化させることができ、うなり音の周期が一定となることを回避することができる。
【０１００】
また２つの送風機の回転数変化における振幅および周期のほか、２つの回転数変化の位相を変化させてもよい。したがって２つの羽根車の回転数の大きさを変化させる振幅、周期および位相の少なくとも一方を、羽根車ごとに異ならせてもよい。また２つの羽根車の回転数の大きさを変化させる振幅、周期および位相を全て異ならせることによって、うなり音の周期が一定となることをさらに確実に回避することができる。
【０１０１】
また２つの送風機のうち少なくとも一方について、回転数の周期、振幅および位相の少なくとも一方を、時間経過に伴って変化させることによってうなり音の周期が一定となることを、さらに確実に回避することができる。すなわち第２および第３実施形態と、第４実施形態とを合わせてもよい。またたとえばｎ個のグループに送風機を分けて、周期を一定としてそれぞれ位相を変化させる場合、グループ毎に回転数を３６０／ｎで位相をずらして変化させることで、合成した騒音音圧を低下させることができる。
【０１０２】
上述した各実施の形態は、本発明の例示に過ぎず発明の範囲内において構成を変更することができる。たとえば本実施の形態では、時間経過に対する送風機の回転数変化は、正弦波波形となるとしたが、これに限定しない。たとえば送風機の回転数変化は、三角波形状、矩形波形状となってもよく、パルス状に回転数を変化させてもよい。また第１〜第３実施形態では、並列方向一方から数えて、偶数台目の送風機が第２送風機となるとしたが、複数の送風機のうちで、少なくとも１つが第２送風機となればよい。また第４実施形態についても、第１送風機と第２送風機とは、複数のうちの任意の送風機であってもよい。
【０１０３】
また第４実施形態では、複数の送風機を回転数変化の異なる２つのグループの送風機に分類したが、回転数変化の異なる２つ以上のグループの送風機に分類してもよい。また全ての送風機について、それぞれの羽根車の回転数大きさを変化させる振幅、周期および位相を異ならせてもよい。
【０１０４】
また本実施形態では、時間経過に伴って羽根車の回転数を変化させるとしたが、時間経過に伴って羽根車の回転速度を変化させても同様の効果を得ることができる。また本実施形態では、基準回転数Ｒ０以外の回転数を基準として、第１または第２送風機の回転数を時間経過に伴って上下に変化させてもよい。また本実施形態では、制御手段４７が、回転変化指令を与えるとしたが、これに限定しない。たとえばインバータ回路が回転数変化指令を示すプログラムを予め有していてもよい。この場合、制御手段４７から回転指令が与えられると、インバータ回路は、プログラムを実行することで、回転数を変化させるように電流を発生させてもよい。
【０１０５】
また上述した回転数を変化する振幅、周期および位相の少なくともいずれかについては、作業者が調整可能に構成されることが好ましい。作業者が、振幅、周期および位相の少なくともいずれかを調整して、各送風機の回転数の振幅、周期および位相を初期設定として決定する。その値を制御手段４７に記憶させて、記憶させた初期設定値で回転数を変化させることで、可及的に騒音が小さく、かつ速度変動が少ない横風送風装置を実現することができる。
【０１０６】
また上述した横風送風装置の送風方法も本発明に含まれる。具体的には、予め定める並列方向に並んで、羽根車の回転数を変更可能な複数の送風手段に、羽根車を回転させる回転指令をそれぞれ与えるとともに、少なくとも１つの羽根車の回転数を時間経過に伴って変化させる回転変化指令を、対応する送風手段に与えて、各送風手段によって並列方向に延びる領域に送風気体を送風させて、車両の横風安定性試験に用いられる送風気体を送風することも本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第１実施形態である横風送風装置２０の一部を示す平面断面図である。
【図２】横風送風装置２０を示す側面断面図である。
【図３】横風送風装置２０を示す平面図である。
【図４】風向変更部材４０と角変位駆動機４１との一部を示す正面図である。
【図５】風向変更部材４０の一部を示す平面図である。
【図６】横風送風装置２０の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】本実施形態における２つの送風機によって生じるうなり音を説明するための図である。
【図８】制御手段４７の送風機の制御動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態の各送風機の回転数の時間変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の第３実施形態の各送風機の回転数の時間変化を示すグラフである。
【図１１】本発明の第４実施形態の各送風機の回転数の時間変化を示すグラフである。
【図１２】本発明の第５実施形態の各送風機の回転数の時間変化を示すグラフである。
【図１３】従来技術の横風送風装置１の一部を示す断面図である。
【図１４】２つの送風機によって生じるうなり音を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１０８】
２０  横風送風装置
２１  送風機
２２  送風手段
３０  羽根車
４７  制御手段
Ｒ０  基準回転数
Ｒ１  第１送風機の羽根車の回転数
Ｒ２  第２送風機の羽根車の回転数
ｆ１  第１送風機の騒音
ｆ２  第２送風機の騒音
【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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【図１３】
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【図１４】
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