JP2009186239A - 車両固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の適正且つ円滑作動を保証すると共に、更には耐久性の向上等を図り得る車両固定装置を提供する。
【解決手段】車両試験装置上に積載された試験車両Ｖとの間に張架したベルト１１を介して、試験車両Ｖを固定する。ベルト１１に付与される張力を検出するロードセル２７を有し、ロードセル２７をベルト１１の装置本体側の端部又は試験車両Ｖ側の端部に配置連結する。
【選択図】図１

Description

本発明は車両試験装置、例えば特にシャシーダイナモメータにおいて好適な車両固定装置に関する。

シャシーダイナモメータの使用に際して通常、試験車両を固定するために車両固定装置が用いられる。ここで先ず、シャシーダイナモメータについて、概略説明する。図５は、この種のシャシーダイナモメータの概略構成を示している。シャシーダイナモメータが設置されたピットの上部にはピットフロア１が敷設され、試験に供される試験車両Ｖはピットフロア１上の所定位置に配置固定される。試験車両Ｖとして四輪駆動車の例とし、その前輪及び後輪に対応してピット内にシャシーダイナモメータが前後に設置される。試験車両Ｖの４つの車輪は、それぞれ対応するローラ２上に載置される。なお、前後方向をそれぞれ矢印Ｆｒ，Ｒｒにより示す。

例えば特許文献１に記載の車両試験装置の例をとり説明する。この例では試験車両Ｖをピットフロア１上の所定位置に固定するために、車両固定装置として４つのベルト固定装置１００が使用される。このベルト固定装置１００において、図６に示されるようにピットフロア１上に固定されるベース１０１と、ベース１０１上に配置されたモータ部１０２と、モータ部１０２に連結された減速装置１０３と、減速装置１０３に連結された巻取シャフト１０４とを有する。

また、試験車両Ｖとベルト固定装置１００の間に張架されたベルト１０５は、巻取シャフト１０４によって巻き取られ、その巻取量を加減することでベルト１０５の張力を適宜設定することができるようになっている。この場合、ベルト１０５の途中適所（通常、ベルト１０５の略中間部）にロードセル１０６が装着され、このロードセル１０６によりベルト１０５に発生する張力を検出することができる。

特開２００７−２１２１５２号公報

上述の例等において、従来のベルト固定装置１００ではベルト１０５の途中にロードセル１０６が装着されるが、その重量は数ｋｇ程度に達する場合もある。ロードセル１０６の重量のために、ベルト１０５が図６において点線により示したように下方に撓んでしまうことがある。そして、そのままでは巻取シャフト１０４、ひいてはベルト固定装置１００全体の円滑作動や、ロードセル１０６自体の検出精度にも影響し兼ねない等の問題があった。

本発明は係る実情に鑑み、装置の適正且つ円滑作動を保証すると共に、更には耐久性の向上等を図り得る車両固定装置を提供することを目的とする。

本発明による車両固定装置は、車両試験装置上に載置された試験車両との間に張架したベルトを介して、該試験車両を固定するようにした車両固定装置であって、前記ベルトに付与される張力を検出するロードセルを有し、該ロードセルを前記ベルトの装置本体側の端部又は前記試験車両側の端部に配置連結したことを特徴とする。

また、本発明による車両固定装置において、前記試験車両のベルト掛止部側に定滑車を付設し、この定滑車に前記ベルトを巻回して前記装置本体及び前記試験車両間に張架することを特徴とする。

また、本発明による車両固定装置において、前記装置本体側に配設された前記ロードセルに前記ベルトの固定端を連結し、該ベルトの巻取端は、前記装置本体に搭載されたベルト巻取ユニットによって巻き取られることを特徴とする。

また、本発明による車両固定装置において、前記試験車両の前方及び後方に複数台設置され、各前記ロードセルにより検出したそれぞれのベルト張力に基づき、当該試験車両に対する牽引張力を制御することを特徴とする。

本発明によれば、ロードセルを典型的には、ベルトの装置本体側の端部に配置することで、実質的にベルトの撓みをなくし、装置の適正作動を保証する。また、ロードセルの検出精度を安定的に適正維持し、ベルト固定装置によるベルトの適正な張力管理を実現することができる。

また、試験車両のベルト掛止部に定滑車を付設し、この定滑車にベルトを巻回して張架することで、ベルトに付与される張力は、実質的に半減する。装置作動時ベルトに発生し得る張力を大幅に減少させることでベルトの耐久性向上を図ることができる。また、これに対応してロードセルの定格容量を小さくすることができ、小型化を図ることができる等の利点がある。

以下、図面を参照し、従来例と実質的に同一又は対応する部材には同一符号を用いて、本発明による車両固定装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両固定装置の実装例を示している。この実施形態において、車両試験装置（シャシーダイナモメータ）の使用に際して試験車両を所定位置に固定するベルト固定装置１０の例とする。

ここで先ず、シャシーダイナモメータとして従来例で説明したもの（図５及び図６参照のこと）と実質的に同様のものであってよく、従って、試験に供される試験車両Ｖはピットフロア１上の所定位置に配置固定される。また、試験車両Ｖの前輪及び後輪に対応してピット内にシャシーダイナモメータが前後に設置される。試験車両Ｖの４つの車輪はそれぞれ対応するローラ２上に載置される。

この実施形態において、試験車両Ｖをピットフロア１上の所定位置に固定するために４つのベルト固定装置１０が使用される。試験車両Ｖとベルト固定装置１０（装置本体）の間に張架されたベルト１１を介して、試験車両Ｖが固定されるものとする。この実施形態では、ピットフロア１上に間接又は直接的に支持されたベース１２を有する。このベース１２上にベルト固定装置１０の実質的な主要部、即ち装置本体を構成するベルト巻取ユニット１０Ａが搭載される。

なお、ベース１２は、ピットフロア１上で回転可能に構成することができる。この場合例えば図１のようにその回転軸１３が下方に垂下され、回転軸１３はピットフロア１に対してベアリング１４を介して、回転可能に支持される。更に、回転軸１３の適所（例えば回転軸１３の下端とする）には、回転軸１３の回転量を検出可能な角度検出装置（図示せず）を備えることも可能である。

図２を参照して、ベルト巻取ユニット１０Ａはベース１２上に配置固定されたモータ部１５と、モータ部１５に連結された減速装置１６と、減速装置１６に連結された巻取シャフト１７とを有する。ベルト１１はガイドローラ１８に挟持されるかたちで巻取シャフト１７へ導入され、巻取シャフト１７を回転駆動することで巻き取られる。

この例ではガイドローラ１８は、支持ブラケット１９により回転可能に支持される。支持ブラケット１９はベース１２上に立設された支柱２０のガイドシャフト２１に沿って、所定ストローク上下動可能に支持される。支持ブラケット１９は、支柱２０に沿って付設されたリードスクリュ２２と螺合し、ハンドル２３の操作によりリードスクリュ２２を介して上下動するようになっている。

上述のようにシャシーダイナモメータ上に積載された試験車両Ｖとベルト固定装置１０の間に張架したベルト１１を介して、試験車両Ｖを固定する。ここで、ベルト１１の具体的張架方法として、ベルト１１の固定端は装置本体側、この例では後述するように支持ブラケット１９の適所に連結される。なお、他方の巻取端側は前述のようにベルト巻取ユニット１０Ａの巻取シャフト１７によって巻き取られる。

一方、試験車両Ｖにはベルト掛止部Ｖａが設けられている。このベルト掛止部Ｖａは車両牽引時等に利用される。図１に示されるように試験車両Ｖ及びベルト固定装置１０間に張架されたベルト１１の該試験車両Ｖ側の端部は、ベルト掛止部Ｖａに連結される。この場合、ベルト掛止部Ｖａには定滑車２４を付設し、この定滑車２４にベルト１１を巻回して上記のように装置本体及び試験車両Ｖ間に張架する。図３にも示したように定滑車２４は支持ブラケット２５により回転可能に支持され、該支持ブラケット２５に結合するフック２６がベルト掛止部Ｖａに掛止される。

本発明のベルト固定装置１０において図１及び図３に示すように、ベルト１１に付与される張力を検出するロードセル２７を有する。ロードセル２７は、ベルト１１の装置本体側の端部（固定端）に配置される。ロードセル２７はベルト１１から引張力を受け、その時のロードセル２７に作用する負荷、即ちベルト１１に生じる張力（テンション）を検出するようになっている。

図３に示されるようにロードセル２７の両端にフック２７ａ，２７ｂを有し、一方のフック２７ａは、支持ブラケット１９に設けた掛止部２８に掛止される。また、他方のフック２７ｂは、ベルト１１の固定端に設けたフック２９に結合する。フック２７ａ，２７ｂを介してロードセル２７を両側から引っ張ることにより、内臓した荷重センサ（ひずみゲージ）によって作用する引張力が検出される。

上記構成においてベルト固定装置１０は、試験車両Ｖを前述のシャシーダイナモメータ上の所定位置に固定すべく、例えば図５の場合と同様に試験車両Ｖの斜前方及び後方に複数台配置される。シャシーダイナモメータの稼動開始に先立ち、ベルト固定装置１０によって張力（プリテンション）を設定する。

試験車両Ｖの４つの車輪が、それぞれ対応するローラ２上に載置された状態とし、オペレータは現場合せで、ベルト１１がベルト固定装置１０から所定の角度で張られるように予め設定しておく。ベルト巻取ユニット１０Ａのモータ部１５を作動させ、これによりベルト１１が巻取シャフト１７に巻き取られる。これによりベルト１１に張力が発生し、この時の張力がロードセル２７によって検出される。

また、プリテンション設定後、試験車両Ｖの所定の走行パターンに対応して前後の牽引力が作用するように、モータ部１５を作動させてベルト１１に張力を発生させる。ベルト１１の張力は常に、ロードセル２７によって検出され、その検出データに基づき、ベルト固定装置１０の牽引張力を常に適正に制御することが可能になる。

特にこの実施形態においてロードセル２７は図１等に示されるように、ベルト１１の装置本体側の端部（固定端）に配置される。即ち、試験車両Ｖ及びベルト固定装置１０間に張架されたベルト１１の中間部位もしくは途中には、従来例のようにロードセル２７が配置されていない。このためロードセル２７自体の重量のためにベルト１１が下方に撓んでしまうことはなく、従ってそのような撓みに起因し得る装置作動上の問題の発生を未然に防止し、常にベルト固定装置１０の適正且つ円滑作動を保証することができる。

即ち、ベルト１１の中間部位に重量物があると、それによる撓みに起因してベルト１１の上下方向の運動成分を誘発する場合がある。そして、仮にそのようなロードセル２７の上下動が生じると、ロードセル２７自体の検出値に対して外乱として作用し、そのままではロードセル２７の検出精度に影響を及ぼす結果を招来する。

特にシャシーダイナモメータが稼動した際、例えば加速走行パターン時には車両前方側のベルト１１と後方側のベルト１１にそれぞれ発生する張力の大きさに差が生じる。即ち後方側のベルト１１の張力が大きく、これに比べて前方側のベルト１１の張力は小さくなる。そして、加速度が大きい程、両者の差も大きくなる。この場合、張力が小さい前方側のベルト１１にあっては、仮に上述した従来例のようにベルト１１の中間部位にロードセルを配置したとすると、ベルト１１の下方への撓みが更に増大する。

本発明によれば、上述のようにロードセル２７を、ベルト１１の装置本体側の端部に配置することで、実質的にベルト１１の撓みをなくし、装置の適正作動を保証する。また、ロードセル２７の検出精度を安定的に適正維持し、ベルト固定装置１０によるベルト１１の適正な張力管理を実現することができる。

また、前述のように試験車両Ｖ及びベルト固定装置１０間に張架されたベルト１１の該試験車両Ｖ側の端部は、ベルト掛止部Ｖａに連結され、ベルト掛止部Ｖａには定滑車２４が付設される。そして、定滑車２４にベルト１１を巻回して張架することで、ベルト１１に付与される張力は、実質的に半減する。このように装置作動時ベルト１１に発生し得る張力を大幅に減少させることでベルト１１の耐久性向上を図ることができる。また、これに対応してロードセル２７の定格容量を小さくすることができ、ロードセル２７の小型化を図ることができ、更に結果的には装置コストの低減を期待することができる。

ここで、本発明の変形例においてロードセル２７を、ベルト１１の試験車両Ｖ側の端部に配置連結することも可能である。図４に示されるようにロードセル２７の両端にフック２７ａ，２７ｂを有し、一方のフック２７ａは、試験車両Ｖのベルト掛止部Ｖａに掛止される。また、他方のフック２７ｂは、支持ブラケット２５のフック２６に結合する。なお、ベルト１１の固定端に設けたフック２９は、支持ブラケット１９の掛止部２８に掛止される。

このようにロードセル２７を試験車両Ｖ側に配置した場合でも、試験車両Ｖ及びベルト固定装置１０間に張架されたベルト１１の中間部位もしくは途中には、重量物がなくベルト１１が下方に撓んでしまうことはない。従って、このベルト１１の撓みに起因し得る装置作動上の問題の発生を未然に防止し、上記の場合と同様に常にベルト固定装置１０の適正且つ円滑作動を保証することができる。

更に本発明の別の変形例を、図５及び図６を参照して説明する。この例において、その基本構成は図１に示したものと実質的に同様である。主な特長は、ロードセル２７が図５のように例えばベース１２を利用して配置される。その具体的な取付方法等は、後述するものとする。

ここで、ベルト１１の巻取端側は、ベルト巻取ユニット１０Ａの巻取シャフト１７によって巻き取られる。ガイドローラ１８を経由して試験車両Ｖ側へ延出するベルト１１は、定滑車２４（図１参照）に巻回される。前述した場合と同様に定滑車２４は、試験車両Ｖのベルト掛止部Ｖａに連結される。定滑車２４に巻回されたベルト１１は、再び支持ブラケット１９側に導入される。

また、支持ブラケット１９においてガイドローラ１８の下方には、更に一対のガイドローラ３０が付設される。これらのガイドローラ３０間を経由したベルト１１は、図５のようにベース１２側へ延出しその適所に固定される。ロードセル２７は、このように張架されるベルト１１の固定端側に配置される。この場合もロードセル２７はベルト１１から引張力を受け、その時のロードセル２７に作用する負荷、即ちベルト１１に生じる張力（テンション）を検出するようになっている。

図６に示されるようにロードセル２７の一方のフック２７ａは、ベース１２に設けた掛止部３１に掛止される。また、他方のフック２７ｂは、ベルト１１の固定端に設けたフック２９に結合する。

上記のようにベルト１１を、ガイドローラ３０を介して装置本体のベース１２側へ延出し、その端部にロードセル２７を連結配置する。この場合も前述した各実施形態と同様に、試験車両Ｖ及びベルト固定装置１０間に張架されたベルト１１の中間部位もしくは途中には、重量物がなくベルト１１が下方に撓んでしまうことはない。特に支持ブラケット１９にてロードセル２７を掛止せずにベース１２側に配置したことで、支持ブラケット１９まわりの重量を軽量化する。これによりハンドル２３操作時の操作力を軽減し、装置の操作を向上させることができる等の利点がある。

更に、図示は省略するが、ロードセル２７は既に図４において説明したように、ベルト１１の試験車両Ｖ側の端部に配置連結してもよい。この場合、ベルト１１の端部はフック２９を介して、ベース１２に設けた掛止部３１に掛止される。

本発明の車両固定装置の全体構成を示す側面図である。 本発明の車両固定装置の要部構成を示す図１のＡ矢視方向の平面図である。 本発明の車両固定装置に係るロードセルまわりの構成例を示す図１のＢ矢視方向の平面図である。 本発明の車両固定装置の変形例に係るロードセルまわりの構成例を示す平面図である。 本発明の車両固定装置の更なる変形例に係る全体構成を示す側面図である。 本発明の車両固定装置の更なる変形例に係るロードセルまわりの構成例を示す図５のＢ矢視方向の平面図である。 車両試験装置の構成例を示す平面図である。 従来例に係るベルト固定装置の構成例を示す平面図及び側面図である。

符号の説明

１ ピットフロア
２ ローラ
１０ ベルト固定装置
１１ ベルト
１２ ベース
１３ 回転軸
１５ モータ部
１６ 減速装置
１７ 巻取シャフト
１８ ガイドローラ
１９ 支持ブラケット
２０ 支柱
２１ ガイドシャフト
２２ リードスクリュ
２３ ハンドル
２４ 定滑車
２５ 支持ブラケット
２６ フック
２７ ロードセル
２８ 掛止部
２９ フック

Claims (4)

1. 車両試験装置上に載置された試験車両との間に張架したベルトを介して、該試験車両を固定するようにした車両固定装置であって、
   前記ベルトに付与される張力を検出するロードセルを有し、該ロードセルを前記ベルトの装置本体側の端部又は前記試験車両側の端部に配置連結したことを特徴とする車両固定装置。
2. 前記試験車両のベルト掛止部側に定滑車を付設し、この定滑車に前記ベルトを巻回して前記装置本体及び前記試験車両間に張架することを特徴とする請求項１に記載の車両固定装置。
3. 前記装置本体側に配設された前記ロードセルに前記ベルトの固定端を連結し、該ベルトの巻取端は、前記装置本体に搭載されたベルト巻取ユニットによって巻き取られることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両固定装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両固定装置において、
   前記試験車両の前方及び後方に複数台設置され、各前記ロードセルにより検出したそれぞれのベルト張力に基づき、当該試験車両に対する牽引張力を制御することを特徴とする車両固定装置。

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