JP2007240233A - シャシーダイナモメータ - Google Patents

Abstract

【課題】車両駆動輪の間で作用するローラの周面の接線方向の力を、より精度良く計測する。
【解決手段】ローラ７は、シャフト６に荷重メンバ８を介して支持されている。また、ローラ７は、フランジ型歪センサ９を介してシャフト６に連結しており、シャフト６の回転と共に、フランジ型歪センサ９、ローラ７は回転する。ここで、荷重メンバ８は、ローラ７の径方向（ｒ方向）と回転軸（ｘ方向）方向については、外力に応じて撓まない剛性を有し、ローラ７の回転方向（Φ方向）ついては、外力に応じて撓む可撓性を有している。そして、フランジ型歪センサ９は、フランジ９１と、フランジ９１に固定された１または複数の歪センサ９２を有し、歪センサ９２は、ローラ７と車両駆動輪との間で作用するローラ７の周面の接線方向の力によってフランジ９１に生じる歪みを計測する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の各種特性の測定等を行うために用いられる、車両駆動輪に対して路面を模擬するローラを備えたシャシーダイナモメータに関するものである。

シャシーダイナモメータとしては、従来、図２に示す構成を備えたシャシーダイナモメータが知られている（たとえば、特許文献１）。
ここで、図２において、ａはシャシーダイナモメータの正面図、ｂはシャシーダイナモメータの右側面図、ｃはシャシーダイナモメータの上面図を表している。また、図中ｄは、図aの断面線A-Aによる断面を模式的に表した図である。
図示するように、このシャシーダイナモメータは、ベース１に固定された支持台２を有し、この支持台２の上にダイナモメータ３が固定されている。そして、ダイナモメータ３によって回転トルクが与えられるシャフト６の両端側には、それぞれベアリング１７を介して、ローラ１８が支持されている。また、シャフト６の外側の底面とフランジ型歪センサ１９の中央部はボルトで締結されており、ローラ１８の外側の底面とフランジ型歪センサ１９の周縁部もボルトで締結されている。そして、これにより、シャフト６とローラ１８は、ローラ１８がシャフト６と共に回転するよう、フランジ型歪センサ１９を介して連結される。

そして、このフランジ型歪センサ１９は、フランジ１９１と、フランジ１９１に固定された１または複数の歪センサ１９２を有し、フランジ１９１にはシャフト６及びローラ１８にフランジ１９１をボルトで締結するためのボルト孔が設けられている。そして、歪センサ１９２は、フランジ１９１に生じた歪みに応じた値を出力する。

ここで、フランジ型歪センサ１９を取り除いた状態において、シャフト６はベアリング１７によってローラ１８を回動可能に支持するようになっており、ローラ１８の径方向や回転軸方向の力は、基本的には、フランジ型歪センサ１９に加わらない。
したがって、ローラ１８と車両駆動輪との間で作用する、ローラ１８の周面の接線方向の力に応じてフランジ１９１の各所に各々生じる歪みを歪センサ１９２によって計測し、計測した各所の歪み量を、予め定めた換算式に従って処理することにより、ローラ１８と車両駆動輪の間で作用する、ローラ１８の周面の接線方向の力を算出することができる。
特開2005-10123号公報

図２に示したシャシーダイナモメータによれば、ベアリング１７は、極めて微少にしか回動しないため、ローラ１８より加わる荷重によって、ベアリング１７の転動面にフレッチングが発生し易く、また、これによる滑り抵抗の増加が生じ易い。そして、このようなベアリング１７の滑り抵抗の増加は、ローラと車両駆動輪の間で作用する当該ローラの周面の接線方向の力の計測誤差として表れることになる。

そこで、本発明は、ローラと車両駆動輪の間で作用する当該ローラの周面の接線方向の力を、より精度良く計測することのできるシャシーダイナモメータ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、車両駆動輪に対して路面を模擬するローラと、シャフトと、前記シャフトを回転駆動するダイナモメータとを備えたシャシーダイナモメータを、前記ローラと前記シャフトとの間に配置され、前記ローラを前記シャフトに対して支持する支持部材と、前記シャフトと前記ローラとを連結する歪検出用部材と、前記歪検出用部材に固定された歪センサとを含めて構成すると共に、前記支持部材を、前記ローラの径方向と前記ローラの回転軸方向について外力に応じて撓まない剛性を有すると共に、前記ローラの回転方向について外力に応じて撓む可撓性を有するものとしたものである。

このようなシャシーダイナモメータでは、シャフトとローラとの間に生じるローラの径方向や回転軸方向の力は、これらの方向に剛性を有する支持部材によって受けとめられ歪検出用部材には加わらない。一方で、シャフトとローラとの間に生じるローラの回転方向の力は、当該回転方向に可撓性を有する歪検出用部材が撓んで歪検出用部材に加えられる。したがって、このようなシャシーダイナモメータによれば、歪センサによって、ローラと車両駆動輪との間で作用するローラの周面の接線方向の力によって歪検出用部材に生じる歪みを、ローラの支持にベアリングを用いた場合におけるベアリング転動面の滑り抵抗に起因する計測誤差を排して精度良く計測す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、シャーシダイナモメータにおいて、ローラと車両駆動輪の間で作用する当該ローラの周面の接線方向の力を、より精度良く計測することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１ａ、ｂ、ｃに本実施形態に係るシャシーダイナモメータの構成を示す。
ここで、図１において、ａはシャシーダイナモメータの正面図、ｂはシャシーダイナモメータの右側面図、ｃはシャシーダイナモメータの上面図を表している。また、図中ｄは、図aの断面線A-Aによる断面を模式的に表した図である。
図示するように、このシャシーダイナモメータは、ベース１、ベース１に固定された支持台２、支持台２の上に固定されたダイナモメータ３を有している。また、ダイナモメータ３によって回転トルクが与えられるシャフト６と、シャフト６の両端にひとつずつ設けられたローラ７を有している。

ここで、図ｄの断面模式図に示すように、ローラ７は、シャフト６に荷重メンバ８を介して支持されている。また、シャフト６の外側の底面には、フランジ型歪センサ９の中央部がボルトで連結され、ローラ７の中央部の外側には、フランジ型歪センサ９の周縁部がボルトで連結されている。すなわち、ローラ７は、フランジ型歪センサ９を介してシャフト６に連結しており、シャフト６の回転と共に、フランジ型歪センサ９、ローラ７は回転する。

次に、このフランジ型歪センサ９は、フランジ９１と、フランジ９１に固定された１または複数の歪センサ９２を有し、フランジ９１にはシャフト６及びローラ７にフランジ９１をボルトで締結するためのボルト孔が設けられている。そして、歪センサ９２は、フランジ９１に生じた歪みに応じた値を出力する。

そして、荷重メンバ８は、シャフト６とローラ７に配置された、シャフト６側がシャフト６に固定され、ローラ７側がローラ７に固定された部材である。また、この荷重メンバ８は、ローラ７の径方向（図ｄのｒ方向）とローラ７の回転軸（図ｄのｘ方向）方向については、外力に応じて撓まない剛性を有する。また、この荷重メンバ８は、ローラ７の回転方向（図ｂのΦ方向）ついては、外力に応じて撓む可撓性を有している。

したがって、シャフト６とローラ７との間で生じるローラ７の径方向や回転軸方向の力は、荷重メンバ８によって受けとめられフランジ型歪センサ９には加わらない。一方で、シャフト６とローラ７との間で生じるローラ７の回転方向の力は、当該回転方向に可撓性を有する荷重メンバ８が撓んでフランジ型歪センサ９に加えられる。

したがって、本実施形態によれば、歪センサ９２によって、ローラ７と車両駆動輪との間で作用するローラ７の周面の接線方向の力によってフランジ９１の各所に各々生じる歪みを、ローラ７の支持にベアリングを用いた場合におけるベアリング転動面の滑り抵抗に起因する計測誤差を排して精度良く計測することができる。そして、これにより計測した各所の歪み量を、予め定めた換算式に従って処理することにより、ローラ７の各々と車両駆動輪の間で作用する、ローラ７の周面の接線方向の力を精度良く算出することができるようになる。

ところで、以上のシャシーダイナモメータにおける荷重メンバ８としては、たとえば、図１ｅに示すように構成したものを用いるようにしてもよい。
図１において、ｅ１は荷重メンバ８の正面図を、ｅ２は荷重メンバ８の右側面図を表している。
図示するように、この例は、内輪部８１と外輪部８２とを、内輪部８１の外周面と外輪部８２の内周面の間に僅かな隙間が生じるように設けると共に、内輪部８１の外周面と外輪部８２の内周面を、８本の板バネ状のスポーク８３で連結した形状を有する部材を荷重メンバ８として用いたものである。ここで、このような荷重メンバ８は、図１ｅ３の右側面図に示すように配置して用いれば、当該荷重メンバ８は、ローラ７の回転方向Φについては図１ｆに示すように可撓性を示しつつ、ローラ７の回転軸方向ｘとローラ７の径方向ｒについては外力に応じて撓まない剛性を示す。なお、この荷重メンバ８の内輪側はシャフト６に、荷重メンバ８の外輪側はローラ７に、ボルト孔８４を用いてボルトによって固定される。

本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの構成を示す図である。 従来のシャシーダイナモメータの構造を示す図である。

符号の説明

１…ベース、２…支持台、３…ダイナモメータ、６…シャフト、７…ローラ、８…荷重メンバ、９…フランジ型歪センサ、９１…フランジ、９２…歪センサ。

Claims (1)

1. 車両駆動輪に対して路面を模擬するローラと、シャフトと、前記シャフトを回転駆動するダイナモメータとを備えたシャシーダイナモメータであって、
   前記ローラと前記シャフトとの間に配置され、前記ローラを前記シャフトに対して支持する支持部材と、
   前記シャフトと前記ローラとを連結する歪検出用部材と、
   前記歪検出用部材に固定された歪センサとを有し、
   前記支持部材は、前記ローラの径方向と前記ローラの回転軸方向について外力に応じて撓まない剛性を有すると共に、前記ローラの回転方向について外力に応じて撓む可撓性を有することを特徴とするシャシーダイナモメータ。