JP2005241413A

JP2005241413A - 自動車のショックテスト装置

Info

Publication number: JP2005241413A
Application number: JP2004051122A
Authority: JP
Inventors: Isao Nakamura; 功中村; Akihito Mori; 暁人森; Yasuhiro Abe; 泰博阿部
Original assignee: Ono Sokki Co Ltd
Current assignee: Ono Sokki Co Ltd
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】自動車の各車輪に与えるショックの位相差の変更作業を効率化する。
【解決手段】前輪用ドラム１と後輪用ドラム２を停止し、電磁クラッチ１９でサーボモータ１８と後輪用ドラム２を連結し、ドラムロック２０で後輪用ドラム２をロックする。そして、主クラッチ１０を切り、サーボモータ１８を制御して前輪用ドラム１のみを回転し、前輪用カムブロック４の後輪用カムブロック５に対する位相差を所要の位相差に調整する。その上で、主クラッチ１０を動力伝達状態とし、電磁クラッチ１９を切り、ドラムロック２０による後輪用ドラム２のロックを解除する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動四輪車や自動二輪車などの自動車のテストのために、当該自動車に対して路面を模擬したショックを与える自動車のショックテスト装置に関するものである。

自動四輪車や自動二輪車などの自動車のテストのために、当該自動車に対して悪路を模擬したショックを与える自動車のショックテスト装置としては、自動車の前輪を載せ置く前輪用ドラムと、自動車の前輪を載せ置く後輪用ドラムとを設け、両ドラムをモータで回転させながら、両ドラムの周面上に設けた凹凸で自動車の前後車輪にショックを与える装置が知られている（たとえば、特許文献１）。
特開平２−３６３３１号公報

いま、図２aに示すように、同位相テストと逆位相テストを行う場合について考える。ここで、前輪用ドラム１と後輪用ドラム２は同じ回転速度で回転駆動されるものである。また、同位相テストでは、前輪用ドラム１と後輪用ドラム２の回転速度を変化させながら、被試験車の前輪と後輪に、図２ｂに示すようにドラム１、２上に固定したカムブロック４、５によって同じタイミングでショックを与える。そして、逆位相テストでは、前輪用ドラム１と後輪用ドラム２の回転速度を変化させながら、被試験車の前輪と後輪に、図２ｃに示すようにドラム１、２上に固定したカムブロック４、５によってドラム１、２の半回転分の時間差をもってショックを与える。

この場合、実施するテストを、同位相テストから逆位相テストに切り替える場合、または、その逆に切り替える場合には、図２ｂ、ｃに示すように、前輪用ドラム１上のカムブロック４の位置と後輪用ドラム２上のカムブロック５の位置との関係を変更することにより、前輪と後輪に与えるショックの位相差を変更する必要がある。
そして、前記特許文献１記載の技術によれば、このような前輪と後輪に与えるショックの位相差の変更は、人手による作業によって行わなければならず、その作業の負担が大きなものとなる。また、このためにテストに要する時間が長期化する。
そこで、本発明は、自動車の各車輪に与えるショックの位相差の変更作業を効率的に行えるショックテスト装置を提供することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、モータと、被試験車の第１の車輪が上部に載置される、前記モータの動力で回転駆動される第１のドラムと、被試験車の第２の車輪が上部に載置される、前記モータの動力で回転駆動される第２のドラムとを有し、前記第１のドラムの周面と前記第２のドラムの周面で路面の凹凸を模擬する自動車のショックテスト装置に、前記第１のドラムの回転を抑止するドラムロックと、前記第２のドラムへの前記モータの動力の伝達を断続するクラッチと、前記第２のドラムを回転する動力を発生する位相調整用モータと、前記位相調整用モータの前記第２のドラムへの伝達を断続する位相調整用クラッチとを備えたものである。

このようなショックテスト装置によれば、第１のドラムをドラムロックでロックすると共にモータから第２のドラムへの動力の伝達をクラッチで遮断し、第２のドラムを位相調整用クラッチによって位相調整用モータに連結し、位相調整用モータによって所望回転角度回転することにより、第１のドラムと第２のドラムの周面によって被試験車の第１の車輪と第２の車輪に与えるショックの位相関係を任意に調整することができる。

したがって、モータやドラムロックやクラッチや位相調整用クラッチや位相調整用モータに対して適当な制御を行うようにすることにより、自動車の各車輪に与えるショックの位相差の変更作業を自動化することができ、当該作業の負担を軽減することができる。また、ショックテストに要する時間の短縮化を図ることができるようになる。

また、前記課題達成のために、本発明は、モータと、被試験車の第１の車輪が上部に載置される、前記モータの動力で回転駆動される第１のドラムと、被試験車の第２の車輪が上部に載置される、前記モータの動力で回転駆動される第２のドラムとを有し、前記第１のドラムの周面と前記第２のドラムの周面で路面の凹凸を模擬する自動車のショックテスト装置に、前記第２のドラムの回転を抑止するドラムロックと、前記第２のドラムへの前記モータの動力の伝達を断続するクラッチとを備えたものである。

このようなショックテスト装置によれば、第２のドラムをドラムロックでロックすると共にモータから第２のドラムへの動力の伝達をクラッチで遮断し、第１のドラムをモータによって所望回転角度回転することにより、第１のドラムと第２のドラムの周面によって被試験車の第１の車輪と第２の車輪に与えるショックの位相関係を任意に調整することができる。

したがって、モータやドラムロックやクラッチに対して適当な制御を行うようにすることにより、自動車の各車輪に与えるショックの位相差の変更作業を自動化することができ、当該作業の負担を軽減することができる。また、ショックテストに要する時間の短縮化を図ることができるようになる。

以上のように本発明によれば、自動車のショックテスト装置において、自動車の各車輪に与えるショックの位相差の変更作業を効率的に行えるショックテスト装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を、自動二輪車用のショックテスト装置への適用を例に取り説明する。
図１に、本実施形態に係るショックテスト装置の構成を示す。
図中aはショックテスト装置の側面図、図中ｂはショックテスト装置の上面図である。
図示するように、ショックテスト装置は、自動二輪車の前輪を載置する前輪用ドラム１、自動二輪車の後輪を載置する後輪用ドラム２、自動二輪車の姿勢を各車輪を対応するドラム上に載置した状態で保持する固定装置３、前輪用ドラム１の周面上にボルトなどにより固定される前輪用カムブロック４、後輪用ドラム２の周面上にボルトなどにより固定される後輪用カムブロック５、自動二輪車のショックテスト装置への入退出路を形成するピットカバー６とを有する。ここで、ショックテスト装置は、ピットカバー６の下方に、ピットカバー６に設けた開口より、前輪用ドラム１と後輪用ドラム２の天頂部が略ピットカバー高さと同じ高さで露出するように配置される。

なお、図１ｂの上面図では、このピットカバー６、固定装置３、被試験車を透視した状態を表している。
さて、ショックテスト装置は、さらに、モータ７、モータ７の動力を後輪用ドラム２に伝導する伝導ベルト８、後輪用ドラム２に同軸に固定された後輪側シャフト９、主クラッチ１０、後輪側ギヤボックス１１、伸縮シャフト１２、前輪側ギヤボックス１３、前輪用ドラム１に同軸に固定された前輪側シャフト１４とを有している。

このような構成においてモータ７の動力は伝導ベルト８を介して後輪用ドラム２に伝えられ後輪用ドラム２を回転させる。そして、この動力は、主クラッチ１０が動力の伝達を行っているときには、後輪用ドラム２から後輪側シャフト９、主クラッチ１０、後輪側ギヤボックス１１、伸縮シャフト１２、前輪側ギヤボックス１３、前輪側シャフト１４を介して、前輪用ドラム１に伝えられ、前輪用ドラム１を回転させる。ここで、このときの後輪用ドラム２と前輪用ドラム１の回転比は１対１である。一方、主クラッチ１０が動力の伝達を遮断しているときにはモータ７からの動力は主クラッチ１０で遮断され、前輪用ドラム１へは伝達されない。

次に、ショックテスト装置は、さらに、前輪側回転センサ１５、後輪側回転センサ１６、ホイールベース調整機構、制御装置１７、サーボモータ１８、電磁クラッチ１９、ドラムロック２０とを有する。
電磁クラッチ１９は、サーボモータ１８から前輪用ドラム１への動力の伝達を断続する。また、ドラムロック２０は、後輪用ドラム２に当接して、後輪用ドラム２の回転を抑止する。そして、前輪側回転センサ１５は前輪用ドラム１の回転角を検出し、後輪側回転センサ１６は後輪用ドラム２の回転角を検出する。

また、ホイールベース調整機構は、前輪用ドラム１や前輪側シャフト１４や前輪側ギヤボックス１３や前輪側回転センサ１５を支持する移動ステージ２１と、移動ステージ２１を前後方向（前輪-後輪方向）に移動する移動機構とを有する。移動機構は、たとえば、移動用モータ２２と移動用モータ２２によって回動され移動ステージ２１を移動するボールネジ機構２３とより構成することができる。なお、前輪側ギヤボックス１３と後輪側ギヤボックス１１を連結する伸縮シャフト１２は、移動ステージ２１の移動に伴い伸縮する。また、このホイールベース調整機構は、被試験車のホイールベースの違いを吸収し、車種によらず、被試験車の前後車輪を正しく前輪用ドラム１、後輪用ドラム２の天頂に載置できるように設けられている。

そして、制御装置１７は以上各部の制御してテスト動作を統括する。
以下、このようなショックテスト装置を用いたショックテストについて説明する。
ここでは、図２aに示すように、同位相テストと逆位相テストを行う場合を例にとり説明する。ここで、同位相テストでは、前輪用ドラム１と後輪用ドラム２の回転速度を変化させながら、被試験車の前輪と後輪に、図２ｂに示すように同位相に配置された前輪用カムブロック４と後輪用カムブロック５によって、同じタイミングでショックを与える。そして、逆位相テストでは、前輪用ドラム１と後輪用ドラム２の回転速度を変化させながら、被試験車の前輪と後輪に、図２ｃに示すように逆位相に配置された前輪用カムブロック４と後輪用カムブロック５によって、前輪用ドラム１と後輪用ドラム２の半回転分の時間差をもってショックを与える。

この場合、制御装置１７は、同位相テストまたは逆位相テスト実行時には、主クラッチ１０を動力伝達状態とし、電磁クラッチ１９を動力伝達遮断状態とし、ドラムロック２０を後輪用ドラム２解放状態とし、サーボモータ１８を停止した上で、後輪側回転センサ１６の出力を参照しながら、モータ７を制御し、後輪用ドラム及び前輪用ドラム１の回線速度を、図２aに示したスケジュールに従って変化させる。

そして、制御装置１７は、同位相テストと逆位相テストの切替時に行われるオペレータの所定の操作に応答して、以下の位相変更処理を行う。
図３に、この位相変更処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、モータ７の回転を停止し（ステップ３０２）、前輪側回転センサ１５と後輪側回転センサ１６の出力より前輪用ドラム１と後輪用ドラム２の停止を確認する（ステップ３０４）。そして、電磁クラッチ１９を制御して、サーボモータ１８と前輪用ドラム１を連結する（ステップ３０６）。次に、前輪側回転センサ１５と後輪側回転センサ１６の出力より、前輪用ドラム１と後輪用ドラム２の回転角を取得し（ステップ３０８）、取得した回転角に基づいてサーボモータ１８を制御し、後輪用ドラム２の後輪用カムブロック５がドラムロック２０と干渉しない位置まで前輪用ドラム１と後輪用ドラム２を回転する（ステップ３１０）。なお、この時点で、主クラッチ１０は動力を伝達するので、サーボモータ１８による前輪用ドラム１の回転に伴い後輪用ドラム２も回転する。

次に、この状態で、ドラムロック２０を制御して、後輪用ドラム２をロックし、主クラッチ１０を動力遮断状態とする。そして、サーボモータ１８を制御して前輪用ドラム１のみを回転し、前輪用カムブロック４の後輪用カムブロック５に対する位相差が所要の位相差となるようにする（ステップ３１６）。なお、この時点で、主クラッチ１０は動力の伝達を遮断しているので、サーボモータ１８の回転に伴い前輪用ドラム１のみが回転する。また、同位相差テストと逆位相差テストの切替を行う場合は、このステップでは、前輪用ドラム１をπ／２回転させればよい。また、前輪用カムブロック４の後輪用カムブロック５に対する位相差を、ある特定の位相差に設定してテストを行いたい場合には、このステップでは、その特定の位相差と現在の位相差の差分に応じた回転角分サーボモータによって前輪用ドラム１を回転すればよい。また、この場合には、必要に応じて前輪用回転センサと後輪用回転センサの出力より求まる前輪用ドラム１と後輪用ドラム２の回転角などを参照して、サーボモータ１８を制御するようにしてもよい。

次に、主クラッチ１０を動力伝達状態に制御し（ステップ３１８）、電磁クラッチ１９を動力遮断状態とし（ステップ３２０）、ドラムロック２０による後輪用ドラム２のロックを解除し、処理を終了する。
以上、本発明の実施形態について説明した。
ところで、以上の実施形態では、前輪用カムブロック４と後輪用カムブロック５の位相差の変更をショックテスト時に前輪用ドラム及び後輪用ドラム２を回転するモータ７とは別に設けたサーボモータ１８により行ったが、このような位相差の変更にもモータ７を兼用するようにしてもよい。

すなわち、図４aに示すように、ドラムロック２０を後輪用ドラム２に対してではなく前輪用ドラム１に対して設け、電磁クラッチ１９とサーボモータ１８はこれを設けない。そして、モータ７としては、回転角を制御可能なモータ７を用いる。
その上で、制御装置１７は、前輪用カムブロック４と後輪用カムブロック５の位相差の変更を以下のように行う。
すなわち、まず、モータ７を制御して前輪用ドラム１と後輪用ドラム２を停止し、前輪側回転センサ１５と後輪側回転センサ１６の出力より、前輪用ドラム１と後輪用ドラム２の回転角を取得し、取得した回転角に基づいてモータ７を制御し、前輪用ドラム１の前輪用カムブロック４がドラムロック２０と干渉しない位置まで前輪用ドラム１と後輪用ドラム２を回転した上で、ドラムロック２０を制御して、前輪用ドラム１をロックする。そして、主クラッチ１０を動力遮断状態とし、モータ７を制御して後輪用ドラム２のみを回転し、後輪用カムブロック５の前輪用カムブロック４に対する位相差が所要の位相差となるようにする。そして、主クラッチ１０を動力伝達状態に制御し、ドラムロック２０による前輪用ドラム１のロックを解除する。

また、以上の実施形態は、自動二輪車用のショックテスト装置について説明したが、本実施形態は、以下のように修正することにより自動四輪車用のショックテスト装置として実施することもできる。
図４ｂは、自動四輪車用のショックテスト装置の構成例を示したものであり、図示するように、前輪用ドラム１と後輪用ドラム２を二つずつ、それぞれ左右に連結した形態で設けている。また、この構成例の場合には、前輪用カムブロック４と後輪用カムブロック５の位相差の変更は、前述した位相変更処理によって実現できる。

また、自動四輪用に適用する場合には、二つの前輪用ドラム１をクラッチを介して連結すると共に、二つの後輪用ドラム２をクラッチを介して連結するようにし、モータ７に直結するドラムに対してドラムロック２０を設け、他のドラムに対してサーボモータ１８を設けて制御することにより、４つのドラムに各々設けたカムブロックの位相を、それぞれ任意に変更、設定できるようにしてもよい。このようにすることにより被試験車の四輪のそれぞれに対して任意の位相でショックを与えることができるようになる。

ところで、以上の実施形態における前輪用ドラム１と後輪用ドラム２はこれを交代してもよい。すなわち、以上の実施形態における前輪用ドラム１を被試験車の後輪を載置するドラムとして用い、後輪用ドラム２を被試験車の前輪を載置するドラムとして用いるようにしてもよい。

以上のように本実施形態によれば、自動車の各車輪に与えるショックの位相差の変更作業を自動化することができるので、当該作業の負担を軽減することができると共に、ショックテストを効率的に行えるようになる。

本発明の実施形態に係るショックテスト装置の構成を示す図である。本発明の実施形態に係るショックテスト動作例を示す図である。本発明の実施形態に係る位相変更処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係るショックテスト装置の他の構成例を示す図である。

符号の説明

１…前輪用ドラム、２…後輪用ドラム、３…固定装置、４…前輪用カムブロック、５…後輪用カムブロック、６…ピットカバー、７…モータ、８…伝導ベルト、９…後輪側シャフト、１０…主クラッチ、１１…後輪側ギヤボックス、１２…伸縮シャフト、１３…前輪側ギヤボックス、１４…前輪側シャフト、１５…前輪側回転センサ、１６…後輪側回転センサ、１７…制御装置、１８…サーボモータ、１９…電磁クラッチ、２０…ドラムロック、２１…移動ステージ、２２…移動用モータ、２３…ボールネジ機構。

Claims

モータと、被試験車の第１の車輪が上部に載置される、前記モータの動力で回転駆動される第１のドラムと、被試験車の第２の車輪が上部に載置される、前記モータの動力で回転駆動される第２のドラムとを有し、前記第１のドラムの周面と前記第２のドラムの周面で路面の凹凸を模擬する自動車のショックテスト装置であって、
前記第１のドラムの回転を抑止するドラムロックと、
前記第２のドラムへの前記モータの動力の伝達を断続するクラッチと、
前記第２のドラムを回転する動力を発生する位相調整用モータと、
前記位相調整用モータの前記第２のドラムへの伝達を断続する位相調整用クラッチとを有することを特徴とする自動車のショックテスト装置。
モータと、被試験車の第１の車輪が上部に載置される、前記モータの動力で回転駆動される第１のドラムと、被試験車の第２の車輪が上部に載置される、前記モータの動力で回転駆動される第２のドラムとを有し、前記第１のドラムの周面と前記第２のドラムの周面で路面の凹凸を模擬する自動車のショックテスト装置であって、
前記第２のドラムの回転を抑止するドラムロックと、
前記第２のドラムへの前記モータの動力の伝達を断続するクラッチとを有することを特徴とする自動車のショックテスト装置。