【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の性能試験に使用されるシャシーダイナモ装置に関するもので、特に路面を模擬したフラットベルト型シャシーダイナモ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シャシーダイナモ装置は、自動車の走行性能試験を室内で行うための装置である。図５はローラ型シャシーダイナモ装置の構成図である。１０はローラで自動車１３の駆動輪のタイヤ１が載置される。ローラ１０にはフライホイル１１を介してダイナモメータ１２が連結されている。そして自動車の設計時には道路の代わりに、回転するローラ１０を無限な平坦路面として用い、ローラ１０上にタイヤ１を乗せて自動車を走行させて発生する動力をシャシーダイナモメータ１２に伝え、自動車の発生する動力を測定する。また、各種加減速試験や排ガスモード試験のような試験においては、自動車が路上で受ける抵抗（走行抵抗や路面抵抗等）をシャシーダイナモメータ１２に負荷を与えることにより再現できる。
【０００３】
図５に示す装置において（図示しない）車体固定装置、エンジン冷却ファン、タイヤ冷却ファン、ピットカバー等を設けることができる。
【０００４】
また一方、平坦な路面を模擬したベルトを使用するフラットベルト型シャシーダイナモ装置が開発されている。図６はフラットベルト型シャシーダイナモ装置の構成例を示す図である。二つのローラ３０、３１と、このローラ３０、３１間に張設された薄い鋼帯による可撓性のベルト３２と、タイヤ３５が載置される部位のベルトの裏側に設置されて、タイヤ３５に加わる荷重を支えるフラット面走行路用の荷重支持装置Ｗとを備えたものである。そして、自動車を試験する場合は、その駆動輪のタイヤ３５をベルト３２上に載置し、路面を模擬したベルト３２上を走行させ自動車の試験を行う。この装置は自動車がベルトに加える荷重を支える必要があり、タイヤ載置部分に荷重支持装置Ｗが設けられている。この荷重支持装置Ｗはベルトの走行を円滑に支持するため、一般には水又は油等の液体をベルトの接触面に供給し支持する機能を備えている。
【０００５】
また、シャシーダイナモメータ用として自動車等の走行性能を測定する場合は、全駆動輪を路上に模擬したベルト上に乗せ、ローラ３０、３１の回転軸３３にトルクメータ、フライホイール、及びダイナモメータ等を連結して、ベルト上で自動車を走らせ、実際に道路上を走る時に発生する負荷をダイナモメータを制御することにより自動車に与え、様々な走行パターンによるエンジンの燃費や動力性能、耐久試験を行う。
【０００６】
上記の荷重支持装置Ｗは、駆動輪のタイヤ３５に加わる荷重を加え、しかもベルト３２の走行を円滑に行う必要が有り、試験装置の重要な部分であるため、これに適した種々の装置が提案されている （例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２７８９７３０号明細書（第１−５頁）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシャシーダイナモ装置はダイナモメータにローラを取り付ける構造になっているため、次のような問題点が指摘される。
（１）ローラ、フライホイール、ダイナモ等により、慣性力が大きくなり応答性が低下する。
（２）ダイナモメータ−ローラ間で軸ねじれが発生し、共振による振動が生じる。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みなされたもので、その目的は、上記問題をすべて解決するフラットベルト型シャシーダイナモ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記課題を解決するための、請求項１記載のフラットベルト型シャシーダイナモ装置は、２つのフリーローラ間に張設されるベルトと、この２つのフリーローラ間でベルトの上面に加わる自動車の荷重をベルトの背面で支持する荷重支持装置とを備えた自動車用性能試験用フラットベルト型シャシーダイナモ装置において、前記ベルトに複数の永久磁石が設けられ、前記ベルト近傍にリニアモータを配設し、前記永久磁石と前記リニアモータとにより、前記自動車に対する推進力または抵抗力を与えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載のフラットベルト型シャシーダイナモ装置は、請求項１記載のフラットベルト型シャシーダイナモ装置において、前記リニアモータを複数個使用することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載のフラットベルト型シャシーダイナモ装置によれば、ベルトにかかる張力が軽減され、ベルトの切断を防止できる。
【００１３】
請求項３記載のフラットベルト型シャシーダイナモ装置は、請求項１または請求項２記載のフラットベルト型シャシーダイナモ装置において、前記リニアモータを前記過重支持装置の下部に配置することを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載のフラットベルト型シャシーダイナモ装置によれば、タイヤからの反力が加わる点を駆動することができるようになり、ベルトの切断を防止できる。
【００１５】
請求項４記載のフラットベルト型シャシーダイナモ装置は請求項１または請求項２記載のフラットベルト型シャシーダイナモ装置において、前記荷重支持装置にベルト表面を凹凸にするための、上下方向に可動可能なアクチュエータを設けたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載のフラットベルト型シャシーダイナモ装置によれば、従来のフラットベルト型シャシーダイナモ装置と比べると容易かつ迅速に路面凹凸を再現し試験できる。
【００１７】
なお、特許請求の範囲にいうフリーローラとはベルトの張設を支持する回動自由なガイドローラである。
【００１８】
また、特許請求の範囲にいう自動車に対する推進力または抵抗力を与えることは、リニアモータによりベルトを回転させ、回転の駆動力、制動力を制御することで実現する。
【００１９】
また、リニアモータは、モータを引き伸ばしたもので可動側を永久磁石で構成する場合と、コイルを巻いて直流を流し電磁石で構成する場合とがある。固定側に移動磁界を発生させ、固定側と可動側との異極間の吸引力及び反発力によって、可動側は任意の方向に移動する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（第１実施の形態）
図１（ａ）は本発明の第１実施の形態を示す構成図、図１（ｂ）は図１（ａ）のベルト３の一部拡大図である。本実施の形態におけるフラットベルト型シャシーダイナモ装置は、駆動輪のタイヤ１の荷重を支持するようにタイヤ１の下方に設けた荷重支持装置２ａ，ｂと、この荷重支持装置２ａ，ｂ間に張設され図１（ｂ）に示すように隣り合うものとは磁極が反対になるように複数個の永久磁石３ａが埋め込まれたベルト３と、ベルト３の張設を支持する回動自由なガイドローラ５ａ，ｂと、前記荷重支持装置２ａ，ｂ間に固定されるリニアモータ４とから構成される。荷重支持装置２ａ，ｂにはボールベアリング等の回動自由な部材が使用される。また、従来技術の水圧等により荷重を支持する装置を用いてもよい。ベルト３の素材には薄い鋼帯による可撓性のベルトを用いることができ、また、ゴムによる可撓性のベルトを用いることもできる。ガイドローラ５ａ，ｂはベルト３を張設するために設置されたもので、非磁性体を用いるとガイドローラ５ａ，ｂの回動にかかる抵抗が軽減される。リニアモータを固定する位置は、前記の位置に限定されず、例えば図１（ａ）に示す４ａの位置、または４ｂの位置など、ベルト３を駆動することができる位置であればよい。また、リニアモータを複数個使用してもよい。
【００２２】
上記装置においては、前記駆動輪のタイヤ１のホイルにトルクメータを設置することで直接トルクの測定ができる。また、前記リニアモータに動力（駆動力、制動力など）測定装置を設置し、計測した動力から該動力に必要な電力を算出し、この電力値からトルクを算出ことができる。また、リニアモータに電力測定装置を設置し、計測した電力からトルクを算出することができる。この電力、トルクの算出はコンピュータなどの電子計算機を用いて自動的に行うことができる。
【００２３】
シャシーダイナモ装置を上記のような構成にすることで、慣性力が大きなることがなく、応答性が低下しない。また、ダイナモメータ−ローラ間で軸ねじれが発生することがなく、共振による振動が生じないという効果が得られる。
【００２４】
（第２実施の形態）
図２は本発明の第２実施の形態を示すフラットベルト型シャシーダイナモ装置の構成図、図３はタイヤ１からの反力を示す概略図である。図２に示すように、荷重支持装置２とベルト３とは第１実施の形態と同様に構成する。そしてリニアモータ４を複数個用いて間欠配置する。また、荷重支持装置２の下部にリニアモータ４を配置してもよい。さらには、リニアモータ４を複数個用い間欠配置し、かつ荷重支持装置２の下部にリニアモータを配置４してもよい。
【００２５】
図３（ａ）はリニアモータを１個用いたときのタイヤ１からの反力を示す概略図である。この場合には、例えば、駆動力６が働く位置とタイヤ１からの反力７が働く位置との間にある×の位置などでベルトが切断することがある。
【００２６】
リニアモータ４を複数個用い間欠配置することで、図３（ｂ） に示すように、動力源が増え駆動力６が増大する。そして、タイヤ１の前後にリニアモータ４を配置することになり、ベルト３にかかる張力が軽減され、ベルト３の切断を防止できる。
【００２７】
また、荷重支持装置２の下部にリニアモータ４を配置することで、図３（ｃ）に示すように自動車の駆動力８により生じるタイヤ１からの反力７に対してリニアモータ４により駆動力６を発生させ、反力７が加わる部分のベルトを駆動させることでベルト３の切断を防止できる。
【００２８】
リニアモータ４を複数個用い間欠配置し、かつ荷重支持装置２の下部にリニアモータ４を配置すると、上記の効果を合わせた効果が得られる。
【００２９】
（第３実施の形態）
図４は第３実施の形態を示すフラットベルト型シャシーダイナモ装置の構成図である。ベルト１とリニアモータ４とは第１実施の形態、または第２実施の形態におけるリニアモータ４を複数個用い間欠配置する場合と同様に構成する。そして、荷重支持装置２に上下方向に可動可能で、路面の凹凸を再現できるアクチュエータ９を取り付け、荷重支持装置２を上下に可動自由に構成する。
【００３０】
従来のフラットベルト型シャシーダイナモ装置では、凹凸のある路面を模擬して走行試験を行う場合には、凹凸を有するベルトを用いており、通常のベルトと凹凸を有するベルトとの交換が必要であったため、作業が煩雑になり、作業時間がかかっていたが、本実施の形態では作業が煩雑にならず、作業時間が短縮される。
【００３１】
なお、第１〜３実施の形態では自動車の前輪、後輪ともに駆動輪の場合についての実施になっているが、前輪のみ、または後輪のみが駆動輪の場合でも用いることができ、得られる効果は同じである。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、以下の効果を奏する。
【００３３】
ローラを用いておらず、重量が大きくならないため、低慣性化が困難ではなく、応答性は低下しない。そして、ダイナモメータ−ローラ間で軸ねじれが発生せず、共振による振動が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態を示す構成図。
【図２】第２実施の形態を示す構成図。
【図３】タイヤからの反力を示す概略図。
【図４】第３実施の形態を示す構成図。
【図５】従来のローラ型シャシーダイナモ装置の構成図。
【図６】従来のフラットベルト型シャシーダイナモ装置の構成例を示す図。
【符号の説明】
１…タイヤ
２ａ，ｂ…荷重支持装置
３…ベルト
３ａ…永久磁石
４…リニアモータ
４ａ，ｂ…リニアモータ取付位置
５ａ，ｂ…ガイドローラ
６…駆動力
７…タイヤからの反力
８…自動車の駆動力
９…アクチュエータ
１０…ローラ
１１…フライホイール
１２…ダイナモメータ
１３…自動車[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a chassis dynamo device used for a performance test of an automobile, and more particularly to a flat belt type chassis dynamo device simulating a road surface.
[0002]
[Prior art]
The chassis dynamo device is a device for performing a running performance test of an automobile indoors. FIG. 5 is a configuration diagram of a roller type chassis dynamo device. Reference numeral 10 denotes a roller on which the tire 1 of the driving wheel of the automobile 13 is placed. A dynamometer 12 is connected to the roller 10 via a flywheel 11. When the vehicle is designed, the rotating roller 10 is used as an infinite flat road surface instead of the road, and the power generated by running the vehicle with the tire 1 on the roller 10 is transmitted to the chassis dynamometer 12 to generate the vehicle. Measure the power to perform. Also, in tests such as various acceleration / deceleration tests and exhaust gas mode tests, the resistance (e.g., running resistance and road surface resistance) that the vehicle receives on the road can be reproduced by applying a load to the chassis dynamometer 12.
[0003]
In the device shown in FIG. 5, a vehicle fixing device (not shown), an engine cooling fan, a tire cooling fan, a pit cover, and the like can be provided.
[0004]
On the other hand, a flat belt type chassis dynamo device using a belt simulating a flat road surface has been developed. FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a flat belt type chassis dynamo device. The two rollers 30, 31, a flexible belt 32 made of a thin steel strip stretched between the rollers 30, 31, and a tire 35 mounted on the rear side of the belt where the tire 35 is placed. And a load supporting device W for a flat surface traveling road that supports a load applied to the vehicle. When testing the automobile, the tire 35 of the driving wheel is placed on the belt 32, and the automobile is tested by running on the belt 32 simulating a road surface. This device needs to support the load applied to the belt by the automobile, and the load supporting device W is provided at the tire mounting portion. In order to smoothly support the running of the belt, the load supporting device W generally has a function of supplying and supporting a liquid such as water or oil to the contact surface of the belt.
[0005]
When measuring the running performance of an automobile or the like for a chassis dynamometer, all driving wheels are put on a belt simulated on the road, and a torque meter, a flywheel, a dynamometer, etc. To drive the car on a belt, apply the load generated when actually driving on the road to the car by controlling the dynamometer, and perform engine fuel efficiency, power performance, and endurance tests with various running patterns .
[0006]
Since the load supporting device W needs to apply a load applied to the tire 35 of the driving wheel and to smoothly run the belt 32, and is an important part of the test device, various devices suitable for this are necessary. It has been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
Patent No. 2789730 (pages 1-5)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional chassis dynamometer has a structure in which a roller is attached to a dynamometer, the following problems are pointed out.
(1) The inertia force is increased due to the rollers, flywheels, dynamos, etc., and the response is reduced.
(2) Shaft twisting occurs between the dynamometer and the roller, and vibration occurs due to resonance.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a flat belt-type chassis dynamo device that solves all of the above problems.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a flat belt type chassis dynamo device according to claim 1 includes a belt stretched between two free rollers and an automobile which is applied to an upper surface of the belt between the two free rollers. In a flat belt type chassis dynamo device for automotive performance testing with a load supporting device for supporting a load on the back of the belt, a plurality of permanent magnets are provided on the belt, and a linear motor is disposed near the belt. The invention is characterized in that a propulsion force or a resistance force is applied to the vehicle by the permanent magnet and the linear motor.
[0011]
A flat belt type chassis dynamo device according to a second aspect is characterized in that a plurality of the linear motors are used in the flat belt type chassis dynamo device according to the first aspect.
[0012]
According to the flat belt type chassis dynamo device of the second aspect, the tension applied to the belt is reduced, and the belt can be prevented from being cut.
[0013]
A flat belt type chassis dynamo device according to a third aspect is characterized in that, in the flat belt type chassis dynamo device according to the first or second aspect, the linear motor is disposed below the overload support device.
[0014]
According to the flat belt type chassis dynamo device of the third aspect, it is possible to drive a point to which a reaction force from the tire is applied, and it is possible to prevent the belt from being cut.
[0015]
A flat belt type chassis dynamo device according to claim 4 is the flat belt type chassis dynamo device according to claim 1 or 2, wherein the load support device has a vertically movable actuator for making a belt surface uneven. Is provided.
[0016]
According to the flat belt type chassis dynamo device of the fourth aspect, the road surface unevenness can be reproduced and tested easily and quickly compared with the conventional flat belt type chassis dynamo device.
[0017]
The free roller referred to in the claims is a freely rotatable guide roller that supports the tension of the belt.
[0018]
The application of the propulsion force or the resistance force to the automobile as described in the claims is realized by rotating the belt by a linear motor and controlling the driving force and the braking force of the rotation.
[0019]
Further, the linear motor has a case where the movable side is formed of a permanent magnet by extending the motor, and a case where the linear motor is formed by an electromagnet which flows a direct current by winding a coil. A moving magnetic field is generated on the fixed side, and the movable side moves in an arbitrary direction by the attractive force and the repulsive force between the different poles between the fixed side and the movable side.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
(1st Embodiment)
FIG. 1A is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a partially enlarged view of the belt 3 of FIG. 1A. The flat belt-type chassis dynamo device according to the present embodiment includes a load supporting device 2a, b provided below the tire 1 to support the load of the tire 1 of the driving wheel, and a tension between the load supporting devices 2a, b. As shown in FIG. 1B, a belt 3 in which a plurality of permanent magnets 3a are embedded so that magnetic poles are opposite to those adjacent thereto, and a rotatable guide for supporting the belt 3 being stretched. It comprises rollers 5a and 5b and a linear motor 4 fixed between the load supporting devices 2a and 2b. A freely rotatable member such as a ball bearing is used for the load supporting devices 2a and 2b. Further, a conventional device for supporting a load by water pressure or the like may be used. As the material of the belt 3, a flexible belt made of a thin steel strip can be used, and a flexible belt made of rubber can also be used. The guide rollers 5a and 5b are provided to stretch the belt 3, and if a non-magnetic material is used, the resistance of the rotation of the guide rollers 5a and 5b is reduced. The position at which the linear motor is fixed is not limited to the above-described position, and may be any position at which the belt 3 can be driven, such as the position 4a or 4b shown in FIG. Further, a plurality of linear motors may be used.
[0022]
In the above device, the torque can be directly measured by installing a torque meter on the wheel of the tire 1 of the driving wheel. Further, a power (driving force, braking force, etc.) measuring device is installed in the linear motor, the power required for the power is calculated from the measured power, and the torque can be calculated from the power value. Further, it is possible to install a power measuring device on the linear motor and calculate the torque from the measured power. The calculation of the electric power and the torque can be automatically performed using an electronic computer such as a computer.
[0023]
By configuring the chassis dynamo device as described above, the inertia force does not increase and the responsiveness does not decrease. Further, there is obtained an effect that no shaft torsion occurs between the dynamometer and the roller, and no vibration due to resonance occurs.
[0024]
(2nd Embodiment)
FIG. 2 is a configuration diagram of a flat belt type chassis dynamo device showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram showing a reaction force from the tire 1. As shown in FIG. 2, the load supporting device 2 and the belt 3 are configured in the same manner as in the first embodiment. Then, the plurality of linear motors 4 are intermittently arranged. Further, the linear motor 4 may be arranged below the load supporting device 2. Further, a plurality of linear motors 4 may be intermittently arranged and a linear motor 4 may be arranged 4 below the load supporting device 2.
[0025]
FIG. 3A is a schematic diagram showing a reaction force from the tire 1 when one linear motor is used. In this case, for example, the belt may be cut at a position “x” between the position where the driving force 6 works and the position where the reaction force 7 from the tire 1 works.
[0026]
By intermittently using a plurality of linear motors 4, as shown in FIG. 3B, the number of power sources increases and the driving force 6 increases. Then, the linear motors 4 are arranged before and after the tire 1, so that the tension applied to the belt 3 is reduced, and the cutting of the belt 3 can be prevented.
[0027]
Also, by arranging the linear motor 4 below the load supporting device 2, the linear motor 4 drives the reaction force 7 from the tire 1 generated by the driving force 8 of the automobile as shown in FIG. 6 is generated, and the belt 3 at the portion to which the reaction force 7 is applied can be driven to prevent the belt 3 from being cut.
[0028]
When a plurality of linear motors 4 are intermittently arranged and the linear motors 4 are arranged below the load supporting device 2, an effect combining the above effects can be obtained.
[0029]
(Third embodiment)
FIG. 4 is a configuration diagram of a flat belt type chassis dynamo device showing a third embodiment. The belt 1 and the linear motor 4 are configured in the same manner as in the first embodiment or the second embodiment in which a plurality of linear motors 4 are intermittently arranged. Then, an actuator 9 that can move up and down and reproduces the unevenness of the road surface is attached to the load support device 2, and the load support device 2 is configured to be freely movable up and down.
[0030]
In a conventional flat belt type chassis dynamo device, when a running test is performed by simulating an uneven road surface, an uneven belt is used, and it is necessary to replace a normal belt with an uneven belt. Therefore, the work is complicated and takes a long time. However, in the present embodiment, the work is not complicated and the work time is reduced.
[0031]
In the first to third embodiments, the front wheels and the rear wheels of the automobile are both driven wheels. However, the present invention can be applied to the case where only the front wheels or only the rear wheels are the driven wheels. The effect is the same.
[0032]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the present invention has the following effects.
[0033]
Since no roller is used and the weight does not increase, it is not difficult to reduce the inertia and the response does not decrease. Then, no shaft torsion occurs between the dynamometer and the roller, and vibration due to resonance does not occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a reaction force from a tire.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a third embodiment.
FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional roller type chassis dynamo device.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a conventional flat belt type chassis dynamo device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tire 2a, b ... Load support device 3 ... Belt 3a ... Permanent magnet 4 ... Linear motor 4a, b ... Linear motor mounting position 5a, b ... Guide roller 6 ... Driving force 7 ... Reaction force from a tire 8 ... Car Driving force 9 Actuator 10 Roller 11 Flywheel 12 Dynamometer 13 Automotive
