(57)【要約】      （修正有）【課題】非運転中における車輪とローラとの接触を、より容易に解除可能とする。【解決手段】シャシーダイナモメータ２のローラ２２上の載せ置く車輪と当該車輪に連結したモータを搭載したフレームの前部は、ヒンジで固定ベースに揺動可能に支持され、当該フレーム４２の後部は油圧ポンプ４８で油圧が制御される油圧シリンダで昇降可能に固定ベースに支持されている。検証処理装置５は、計測装置４の運転の終了を監視し、計測装置４の運転が終了したならば、油圧ポンプを制御して油圧シリンダを伸ばし、車輪をローラ上空に移動する。【選択図】図１
2007225467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャシーダイナモメータの特性を検証するためのシャシーダイナモメータの検証装置であって、
フレームと、
前記フレームに搭載されたモータと、
前記モータに連結した状態で前記フレームに回動可能に支持された車輪と、
前記車輪が前記シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれる位置となる高さと、前記車輪が前記ローラの上方の当該ローラから離間した位置となる高さとの間で、前記フレームを自動的に昇降する、当該昇降動作を制御可能な昇降装置とを有することを特徴とする検証装置。
【請求項２】
請求項１記載のシャシーダイナモメータの検証装置であって、
当該検証装置の運転停止の際に、前記昇降装置の昇降動作を制御して、当該昇降装置に、前記フレームを、前記車輪が前記ローラの上方の当該ローラから離間した位置となる高さに移動させる制御装置を有することを特徴とするシャシーダイナモメータの検証装置。
【請求項３】
請求項１記載のシャシーダイナモメータの検証装置であって、
前記昇降装置は、所定の駆動下で伸縮に弾性をもって抗する力を発揮する、前記フレームに連結した伸縮シリンダと、当該伸縮シリンダを駆動する駆動装置とを含み、
前記駆動装置は、当該検証装置の運転中、前記車輪の上下動を緩衝する緩衝装置として機能するように前記伸縮シリンダを駆動することを特徴とするシャシーダイナモメータの検証装置。
【請求項４】
シャシーダイナモメータの特性を検証するためのシャシーダイナモメータの検証装置であって、
前記シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれる車輪と、
前記車輪に連結したモータとを有し、
前記車輪は、金属製の車輪本体部と、車輪本体部の周面上にコーティングされたゴムの層を有していることを特徴とするシャシーダイナモメータの検証装置。
【請求項５】
シャシーダイナモメータの特性を検証するためのシャシーダイナモメータの検証装置であって、
ベースと、
ベースに揺動可能に支持されたフレームと、
前記フレームに搭載されたモータと、
前記モータに連結した状態で前記フレームに回転可能に支持された、前記シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれる車輪とを有し、
前記フレームの揺動の軸は、前記車輪の回転軸と平行であり、かつ、当該揺動の軸は、前記車輪が前記シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれた状態において、前記車輪の回転軸の斜め上方向に位置することを特徴とする検証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャシーダイナモメータの検証に用いられるシャシーダイナモメータの検証装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シャシーダイナモメータの検証装置としては、シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれる車輪と、当該車輪を回転駆動するモータと、モータの回転速度を計測する回転速度計と、モータと車輪の間に働くトルクを検出する軸トルク計と、回転速度計が計測した回転速度と軸トルク計が計測したトルクとに基づいて、シャシーダイナモメータの各種特性を測定する測定装置とを備えた検証装置が知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
また、この検証装置は、車輪とモータを支持するフレームを上下に昇降することにより、車輪の下端がローラ上に載せ置かれた状態となる位置と、車輪の下端がローラの上空でローラに接しない状態となる位置と間で、車輪を移動するための手動のジャッキ装置を備えている。また、この検証装置における車輪としては、自動車の車輪と同様に、空気入りのタイヤを用いた車輪が用いられている。
【特許文献１】特開平７-６３６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、シャシーダイナモメータの検証装置では、検証装置の運転中以外は、一時的な運転の中断中であっても、車輪をローラに接触させ続けることは好ましくない。車輪の変形などの問題が生じる場合があるからである。
しかし、前述した従来の検証装置によれば、車輪をローラに接触していない状態とするためには、一々作業員が自ら手動ジャッキを操作して車輪をローラ上空に移動する煩雑な作業を行う必要がある。
そこで、本発明は、非運転中における車輪とローラとの接触を、より容易に解除することのできるシャシーダイナモメータの検証装置を提供することを課題とする。
また、従来の検証装置によれば、ローラ上に載せ置く車輪として、空気入りのタイヤを用いた車輪を用いているので、どうしても気温や気圧によって、車輪とローラとの間の転がり抵抗が変動してしまうことが避けられなかった。また、このような空気入りのタイヤを用いた車輪では、車輪の重量バランスや真円度や直径の精度を高めたり、回転中等における変形を防ぐことが困難であった。そして、これらのことが検証装置の測定精度を劣化させる要因となっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、併せて、検証装置の測定に関わる、車輪の形状/特性の精度や安定性をより高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題達成のために、本発明は、シャシーダイナモメータの特性を検証するためのシャシーダイナモメータの検証装置を、フレームと、前記フレームに搭載されたモータと、前記モータに連結した状態で前記フレームに回動可能に支持された車輪と、前記車輪が前記シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれる位置となる高さと、前記車輪が前記ローラの上方の当該ローラから離間した位置となる高さとの間で、前記フレームを自動的に昇降する、当該昇降動作を制御可能な昇降装置とを含めて構成したものである。
【０００７】
このようなシャシーダイナモメータの検証装置によれば、車輪が前記シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれる位置となる高さと車輪が前記ローラの上方の当該ローラから離間した位置となる高さとの間で、当該車輪等を支持するフレームを自動的に昇降する、当該昇降動作を制御可能な昇降装置を備えているので、作業者は煩雑な作業を行うことなく、容易に車輪とローラとの接触を解除することができるようになる。
【０００８】
ここで、このようなシャシーダイナモメータの検証装置には、さらに、当該検証装置の運転停止の際に、前記昇降装置の昇降動作を制御して、当該昇降装置に、前記フレームを、前記車輪が前記ローラの上方の当該ローラから離間した位置となる高さに移動させる制御装置を設けることが好ましい。
【０００９】
このようにすることにより、非運転中には、車輪とローラとの接触が自動的に解除されるようになる。
また、このようなシャシーダイナモメータの検証装置は、前記昇降装置を、所定の駆動下で伸縮に弾性をもって抗する力を発揮する、前記フレームに連結した伸縮シリンダと、当該伸縮シリンダを駆動する駆動装置とより構成すると共に、当該検証装置の運転中、前記駆動装置は、前記車輪の上下動を緩衝する緩衝装置として機能するように前記伸縮シリンダを駆動するようにしてもよい。このようにすることにより、検証装置の運転中には、昇降装置を用いて、車輪をローラ上で安定的に回転させることができるようになる。
【００１０】
また、本発明は、併せて、前記シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれる車輪と、前記車輪に連結したモータとを有し、前記車輪が、金属製の車輪本体部と、車輪本体部の周面上にコーティングされたゴムの層よりなるシャシーダイナモメータの検証装置を提供する。
【００１１】
このようなシャシーダイナモメータの検証装置によれば、金属製の車輪本体部を用いることにより、車輪の重量バランスや真円度や直径の精度を高めることができると共に、回転時等における車輪の変形や回転ムラの発生を抑止することができる。また、その周面上に設けたゴム層によって、車輪をローラに適度な一定の転がり抵抗をもって安定的に接触させることができる。したがって、検証装置の測定に関わる、車輪の形状/特性の精度や安定性が向上する。
【００１２】
また、本発明は、併せて、シャシーダイナモメータの特性を検証するためのシャシーダイナモメータの検証装置として、ベースと、ベースに揺動可能に支持されたフレームと、前記フレームに搭載されたモータと、前記モータに連結した状態で前記フレームに回転可能に支持された、前記シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれる車輪とを備えた検証装置を提供する。ただし、前記フレームの揺動の軸は、前記車輪の回転軸と平行であり、かつ、当該揺動の軸は、前記車輪が前記シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれた状態において、前記車輪の回転軸の斜め上方向に位置するものである。
【００１３】
このような検証装置によれば、車輪とローラとの回転方向を適当に設定することにより、ローラと車輪との相互作用によって車輪の回転軸に働く力によって、車輪をローラに押しつける方向にフレームを揺動させるモーメントを発生させることができる。そして、これにより、車輪を安定的にローラ上に維持することができるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、非運転中における車輪とローラとの接触を、より容易に解除することができるようになる。また、本発明によれば、検証装置の測定に関わる、車輪の形状/特性の精度や安定性をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る検証装置の実施形態について、自動車（自動四輪車）用のシャシーダイナモメータシステムへの適用を例にとり説明する。
図１ａに、本実施形態に係るシャシーダイナモメータシステムの構成を模式的に示す。
ここで、図１ａ１はシャシーダイナモメータシステムの上面模式図を、図１ａ２はシャシーダイナモメータの側面模式図を示している。
図示するように、このシャシーダイナモメータシステムは、ピットカバー１と、車両駆動輪に各々対応してピット６内に設けられた二つのシャシーダイナモメータ２を有している。また、シャシーダイナモメータ２は、ピット６内に固定設置されたベース２１、ベース２１に回動可能に支持されたローラ２２、ベース２１に対して揺動可能に支持された、ローラ２２を回転駆動するダイナモメータ２３、ダイナモメータ２３のフレームの両側に各々連結した２つのアーム２４、荷重検出器２５を有する。
【００１６】
そして、シャシーダイナモメータ２は、ピットカバー１上に進めた自動車の自動車駆動輪を、ピットカバー１の開口から天頂部を露出させたローラ２２の上に配置して走行させながら、ダイナモメータ２３でローラ２２を介して自動車駆動輪にトルクを加えたり吸収したり、自動車駆動輪よりローラ２２に加わる力を、当該力によって揺動するダイナモメータ２３のアーム２４から加わる荷重として荷重検出器２５で計測したりするものである。
【００１７】
次に、このようなシャシーダイナモメータシステムに用いられる検証装置の配置を図１ｂに示す。
ここで、図１ｂ１検証装置を配置したシャシーダイナモメータシステムの上面模式図を、図１ｂ２は検証装置を配置したシャシーダイナモメータ２の側面模式図を示している。ただし、図１ｂは、図１ｂ１に示される二つのシャシーダイナモメータ２の内の図中における下側のシャシーダイナモメータ２（前輪駆動の自動車の右前輪用のシャシーダイナモメータ２）の検証を行う場合の配置を示したものである。
【００１８】
図示するように、検証装置３は、ピットカバー１上に固定される計測装置４と、検証処理装置５とより構成される。
以下、この検証装置３の詳細について説明する。
まず、図２ａ-図２ｅに計測装置４の構成を示す。
ここで、図２ａは計測装置４の前面を、図２ｂは計測装置４の上面を、図２ｃは計測装置４の後面を、図２ｄは計測装置４の下面を、図２ｅは計測装置４の左面を表している。
図示するように、計測装置４は、ピットカバー１上に配置される固定ベース４１、フレーム４２、フレーム４２の左右方向についての中央の位置に配置された、フレーム４２の上下面の開口から上下端が突出した車輪４３、フレーム４２の左側に固定された第１モータ４４と、フレーム４２の右側に固定された第２モータ４５とを備えている。また、フレーム４２の前部は、ヒンジ４６で、固定ベース４１に、フレーム４２が揺動可能なように連結されている。また、フレーム４２の後部は、油圧ポンプ４８で油圧が制御される油圧シリンダ４７で昇降可能、かつ、弾性をもって固定ベース４１に支持されている。そして、図１ｂに示すようにピットカバー１上の適当な位置に計測装置４が配置された状態において、油圧シリンダ４７の伸縮に応じて、フレーム４２は、図２ｅ、ｆに示すようにヒンジ４６を回転中心として、車輪４３の下端がローラ２２の頂部に載せ置かれる位置と、車輪４３の下端の位置がローラ２２の上空のローラ２２の頂部から離れた位置となる位置との間で揺動する。
【００１９】
次に、図３ａ、ｂ、ｃに、フレーム４２の内部構成を示す。
ここで、図３ａは、図２ｃの切断線ＡＡによるフレーム４２内部の断面を、図３ｂは、図２ａの切断線ＢＢによるフレーム４２内部の断面を、図３ｃは、図２ｂの切断線ＣＣによるフレーム４２内部の断面を模式的に表したものである。
図示するように、フレーム４２内部において、車輪４３の回転中心の左側には左シャフト４３１が連結しており、車輪４３の回転中心の右側には右シャフト４３２が連結している。また、この左シャフト４３１と右シャフト４３２によって、車輪４３は、左シャフト４３１と右シャフト４３２と共に回転するように支持されている。また、左シャフト４３１は、第１軸トルク計４４１を介して、フレーム左部に固定された第１モータ４４のモータ軸に連結し、右シャフト４３２は、第２軸トルク計４５１を介して、フレーム右部に固定された第２モータ４５のモータ軸に連結している。また、左シャフト４３１は、フレーム４２に前後方向に架設された左軸受４２１で回動可能に支持されており、右シャフト４３２は、フレーム４２に前後方向に架設された右軸受４２２で回動可能に支持されている。また、第１軸トルク計４４１は、フレーム４２に固定された第１トルク計軸受４４２で回動可能に支持されており、第２軸トルク計４５１は、フレーム４２に固定された第２トルク計軸受４５２で回動可能に支持されている。
【００２０】
そして、このような構成において、第１モータ４４のモータ軸と第２モータ４５のモータ軸と車輪４３は同期して回転し、当該回転に伴い車輪４３と第１モータ４４のモータ軸との間で作用する軸トルクを第１軸トルク計４４１は計測して検証処理装置５に出力し、当該回転に伴い車輪４３と第２モータ４５のモータ軸との間で作用する軸トルクを第２軸トルク計４５１は計測して検証処理装置５に出力する。ここで、この第１軸トルク計４４１が計測する軸トルクと第２軸トルク計４５１が計測する軸トルクは、ローラ２２と車輪４３との間で作用する力に応じたものとなる。
【００２１】
また、第１モータ４４は第１モータ４４の回転速度を計測する第１回転速度計を備えており、第２モータ４５は第２モータ４５の回転速度を計測する第２回転速度計を備えている。そして、第１回転速度計の出力と第２回転速度計の出力は検証処理装置５に出力される。また、第１モータ４４と第２モータ４５は、検証処理装置５の出力する制御信号によってその回転制御が行われる。また、油圧ポンプ４８は、検証処理装置５によって、発生油圧が制御される。
【００２２】
また、第１モータ４４と第２モータ４５は、その回転位相の位相差が１８０度となって、回転に伴って両モータで発生するコギングトルクの位相が逆相となるように、両モータのモータ軸が、第１軸トルク計４４１、車輪４３、第２軸トルク計４５１を介して連結されている。
【００２３】
次に、図３ｄに車輪４３の断面図を、図３ｅに車輪４３の側面図示すように、車輪４３は、金属製の車輪形状をした本体部４３１と、本体部４３１の周面にコーディングしたＪＩＳゴム硬度７０から９０望ましくは８０程度のウレタンゴムの層４３２より構成される。ここで、ウレタンゴムの層４３２の厚さは５ｍｍから２０ｍｍ程度とする。また、車輪４３の全体の直径や車輪４３の周面の幅は、ローラ２２との接触面積が、実際の自動車のタイヤとローラ２２との接触面積と同程度となるように設定する。
【００２４】
このように、金属製の本体部４３１を用いることにより、車輪４３の重量バランスや真円度や直径の精度を高めることができると共に、回転時等における車輪４３の変形や回転ムラの発生を抑止することができる。また、その周面上に比較的硬度が高くしたがって撓み量の少ないゴムの層４３２を設けているので、回転時等における車輪４３の変形や回転ムラの発生を抑止しつつ、ローラ２２に適度な一定の転がり抵抗をもって、車輪４３を安定的に接触させることができるようになる。
【００２５】
また、次に、図３ｆに示すように、ヒンジ４６によるフレーム４２の揺動軸は、車輪４３の回転軸と平行となっている。また、車輪４３の下端がローラ２２の頂部に載せ置かれた状態において、ヒンジ４６によるフレーム４２の揺動軸は、車輪４３の回転軸の斜め上方に位置するように設定されている。
【００２６】
このようにすることにより、計測装置４の運転時に、ローラ２２と車輪４３との回転に伴って発生する車輪４３の回転軸を前方（図３ｆの左方）に進めようとする力Ｆ０による、車輪４３をローラ２２に押しつける方向にフレーム４２を揺動させるモーメントＭｒが発生する。そして、これにより、車輪４３を安定的にローラ２２上に維持することができるようになる。
さて、このような構成において、検証処理装置５は、オペレータより運転開始を指示されると、計測装置４の運転を開始し、予め定められたテストシーケンスに従って、第１モータ４４、第２モータ４５の動作を制御する。また、テストシーケンスに従った制御を開始したならば、車輪４３の直径と、第１モータ４４が備える第１回転速度計または第２モータ４５が備える第２回転速度計が計測した回転速度とより、車輪４３の周速を車速として算出する。また、第１軸トルク計４４１から出力されるトルクと第２軸トルク計４５１から出力されるトルクを加算した和トルクと、車輪直径とに基づいて、車輪４３とローラ２２の接触箇所で車輪４３とローラ２２との間に働くローラ２２の接線方向の力を作用力として算出する。
【００２７】
そして、算出した車速や作用力を表示したり、これらの関係より、シャシーダイナモメータ２の各種特性/性能を測定/検証する処理を行う。
また、検証処理装置５は、次に示す油圧シリンダ制御処理も行う。
図４に、この油圧シリンダ制御処理の手順を示す。
図示するように、検証処理装置５は、この油圧シリンダ制御処理において、オペレータより運転開始を指示されたならば（ステップ４５２）、計測装置４の運転の開始に先立って、油圧ポンプ４８を制御して油圧シリンダ４７を縮め、車輪４３をローラ２２上に載せ置く（ステップ４５４）。ただし、初期状態において、油圧シリンダ４７は伸びており、車輪４３はローラ上空の車輪下端がローラ２２に接しない位置に位置している。そして、次に、油圧ポンプ４８の油圧を所定の油圧に制御し、油圧シリンダ４７を車輪４３のサスペンションとして動作させる（ステップ４５６）。すなわち、車輪４３が所定の荷重をもってローラ２２上に載置されつつ、伸縮に弾性をもって抗する力が発揮され、車輪４３の上下動が緩衝されるように、油圧シリンダ４７の油圧を制御する。
【００２８】
そして、その後は、計測装置４の運転の終了を監視し（ステップ４５８）、計測装置４の運転が終了したならば、油圧ポンプ４８を制御して油圧シリンダ４７を伸ばし、車輪４３をローラ上空の車輪下端がローラ２２に接しない位置に移動する（ステップ４６０）。そして、ステップ４５２に戻り、次の運転開始の指示の発生を待つ。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように本実施形態によれば、車輪４３の下端がローラ２２の頂部に載せ置かれる位置と、車輪４３の下端がローラ２２の頂部から離れローラ２２の上空に位置する位置と間でフレーム４２を昇降する油圧シリンダ４７を設けたので、作業者は煩雑な作業を行うことなく容易に車輪４３とローラ２２との接触を解除することができるようになる。また、計測装置４の運転と同期して、計測装置４が運転中である期間にのみ、車輪４３の下端がローラ２２の頂部に載せ置かれる位置となるように、フレーム４２を油圧シリンダ４７によって昇降するようにしたので、非運転中には、車輪４３とローラ２２との接触が自動的に解除されるようになる。また、本実施形態によれば、計測装置４の運転中に、このような油圧シリンダ４７を車輪４３のサスペンションとして用いることにより、車輪４３とローラ２２を、安定的に接触、回転させることができるようになる。
【００３０】
ところで、以上の実施形態における計測装置４は、油圧シリンダ４７に代えて、エアシリンダ、リニアモータ、電磁シリンダなどの、適当な制御下でシリンダの上下方向の緩衝作用を発揮する任意の伸縮シリンダを用いることができる。
また、以上では、自動車（自動四輪車）用のシャシーダイナモメータシステムへの適用を例にとり本発明の実施形態を説明したが、以上の実施形態で示した検証装置３は、自動二輪車用のシャシーダイナモメータシステムなどにも同様に適用することができる。なお、この場合には、自動二輪車の試験時に自動二輪車の駆動輪（通常は後輪）が載せ置かれるローラの頂部に、車輪４３の下端が載置されるように、計測装置４を配置することになる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの検証装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの検証装置の計測装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの検証装置の計測装置の内部構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの検証処理装置が行う油圧シリンダ制御処理を示すフリーチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１…ピットカバー、２…シャシーダイナモメータ、３…検証装置、４…計測装置、５…検証処理装置、６…ピット、２１…ベース、２２…ローラ、２３…ダイナモメータ、２４…アーム、２５…荷重検出器、４１…固定ベース、４２…フレーム、４３…車輪、４４…第１モータ、４５…第２モータ、４６…ヒンジ、４７…油圧シリンダ、４８…油圧ポンプ、４２１…左軸受、４２２…右軸受、４３１…左シャフト、４３２…右シャフト、４４１…第１軸トルク計、４４２…第１トルク計軸受、４５１…第２軸トルク計、４５２…第２トルク計軸受。
【図１】
2007225467.tif 000003
【図２】
2007225467.tif 000004
【図３】
2007225467.tif 000005
【図４】
2007225467.tif 000006