JP2018205075A - 車両固定システム - Google Patents

Abstract

【課題】自動車の動作時における軸受装置の負担を低減化してシステムの長寿命化を図った車両固定システムを得る。【解決手段】自動車を固定するために、一つの車輪８には、一つの軸受装置１１と二つのロッド部１２と二つの固定部１３により構成される車両固定システムにおいて、各ロッド部１２は、ピットカバー１の上面に平行な水平方向に沿って設けられるように、一方端が軸受装置１１の接続部１１Ｃに接続され、他方端が固定部１３の上部に設けられた接続部１３Ｃに接続されることを特徴としている。【選択図】図２

Description

この発明は、自動車を固定するための車両固定システムに関するものであり、例えば、シャシーダイナモメータ上に載置された車両を固定する際に使用する車両固定システムに関する。

シャシーダイナモメータは、従来、自動車の走行に関する試験を行う際に用いられている。また、当該試験を行う際には、シャシーダイナモメータに対して自動車を固定する車両固定システムが必要となる。

従来、自動車の車軸を保持する機構を採用した車両固定システムとして例えば特許文献１で開示された車両固定システムがある。

図７は、特許文献１で開示された従来の車両固定システムにより、自動車２がシャシーダイナモメータに固定されている概略構成を模式的に示す説明図である。ここで、図７(a) は、自動車２が固定されている様子を示す上面図であり、図７(b) は、自動車２が固定されている様子を示す側面図である。

図７に示すように、床面となるピットカバー１から、４箇所においてローラ７が露出している。そして、自動車２の４つの車輪８が４つのローラ７のうち対応するローラ７上に載置される。また、図７には、自動車２を固定する車両固定システムが図示されている。ここで、車両固定システムは、自動車２に配設されている各車輪（計４箇所）に対して、配設されている。

車両固定システムは、複数の車輪８それぞれに対し、軸受装置１１１、ロッド部１１２および固定部１１３から構成されている。より具体的には、各車輪８に対して配設されている車両固定システムは、一つの軸受装置１１１、二つ（一対）のロッド部１１２、および二つ（一対）の固定部１１３により、構成されている。

なお、図７の構成例では、ピットカバー１において、音測定用のマイク５も配設されている。

図８は、一つの車輪８と当該車輪８に配設された車両固定システムとを含む構成に関し、車輪８を横方向から拡大して視た説明図である。また、図９は、図８のＢ−Ｂ断面を示す拡大断面図である。

ここで、各車輪８に配設される車両固定システムの構成は同じである。よって、以下では、図８，図９を用いて、一つの車輪８に着目して、車両固定システムの構成を説明する。また、図８，図９では図面簡略化のために、自動車２の本体部の図示を省略している。なお、図８では、図９において車輪８が載置されているローラ７が、視認できない。

自動車２を固定するために、上記したように、一つの車輪８には、一つの軸受装置１１１と二つ（一対）のロッド部１１２と二つ（一対）の固定部１１３により構成される車両固定システムが配設される（図８参照）。

図８，図９に示すように、自動車２の車輪８の中心に設けられたタイヤハブ（図８，図９では図示せず）には、軸受装置１１１が固定されている。また、床面となるピットカバー１には、固定部１１３が固定されている。そして、軸受装置１１１（の接続部１１１Ｃ）と固定部１１３との間には、ロッド部１１２が配設されている。ここで、一つの軸受装置１１１に対して、二つの固定部１１３および二つのロッド部１１２が配設されており、図８において、車輪８の中心（タイヤハブが配設されている位置）を軸として、車両固定システムは、左右対称の構成となっている。なお、一つの軸受装置１１１には、二つのロッド部１１２との接続用に二つの接続部１１１Ｃが配設されている。

つまり、図８において、図中左側の軸受装置１１１の一方の接続部１１１Ｃと一方の固定部１１３との間に、一方のロッド部１１２が接続されており、図中右側の軸受装置１１１の他方の接続部１１１Ｃと他方の固定部１１３との間に、他方のロッド部１１２が接続されている。また、車輪８の中心（タイヤハブ）から一方の固定部１１３までの自動車２の前後方向の距離と、車輪８の中心から他方の固定部１１３までの自動車２の前後方向の距離とは、同じである。また、図９において、車輪８から一方の固定部１１３までの自動車２の側面方向距離と、車輪８から他方の固定部１１３までの自動車２の側面方向の距離とは、同じである。よって、図８において、一方のロッド部１１２の長さと他方のロッド部１１２の長さとは、同じになる。

特開２０１５−１２１４６５号公報

自動車の車軸を保持する機構である軸受装置１１１を採用した従来の車両固定システムは以上のように構成されており、図９に示すように、ロッド部１１２において軸受装置１１１から固定部１１３に至る長手方向は、ピットカバー１の上面に平行な水平面に対し“０”でない有意な角度θを有して傾いている。

一般に自動車２を動作させる、すなわち、自動車２の車輪８を回転させて試験を行う場合、自動車２の進行方向に推力が発生すると共に、自動車２のローラ７上への平行セットの程度（水平面におけるローラ７に対する車輪８の平行配置状態からのズレ量）により、自動車２の進行方向と直角方向に横力Ｔ′が発生する。一方、ロッド部１１２は角度θを有して水平面に対し傾いている。ここで、車輪８一つ当たりの自動車２の横力を横力Ｔ′とする。軸受装置１１１にかかる垂直荷重Ｆ、以下の式(1)によって算出される。

Ｆ＝Ｔ′×ｔａｎθ…(1)

例えば、横力Ｔ′＝１００ｋｇで、角度θが３０度の場合、垂直荷重Ｆは約５８ｋｇとなる。

このように、従来の車両固定システムでは、自動車２を動作させると新たに垂直荷重Ｆが増加してしまう。このため、軸受装置１１１に余分な負担がかかることなりなり、軸受装置１１１の寿命が短くなるという問題点があった。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、自動車の動作時における軸受装置の負担を低減化してシステムの長寿命化を図った車両固定システムを得ることを目的とする。

この発明に係る請求項１記載の車両固定システムは、自動車の車輪の中心に固定される軸受装置と、床面に設けられる固定部と、前記軸受装置と前記固定部との間に配設される所定長のロッド部とを備え、前記固定部は、前記床面に固定される土台部と、前記土台部上に立設して設けられ、前記軸受装置と所定の高さを有するポール部とを有し、前記ロッド部は、前記床面に平行な水平方向に沿って設けられるように、一方端が前記軸受装置に接続され、他方端が前記固定部に接続されることを特徴としている。

請求項１記載の本願発明である車両固定システムのロッド部は床面に平行な水平方向に沿って設けられ、床面に対するロッド部の長手方向の角度θは“０”度となる。したがって、自動車を動作させる、すなわち、自動車の車輪を回転させて試験を行う場合、自動車の進行方向と直角方向に横力が発生しても、軸受装置にかかる垂直荷重Ｆは、「ｔａｎ０＝０」となるため、Ｆ＝“０”となる。

その結果、本願発明の車両固定システムでは自動車の動作時においても軸受装置にかかる上記垂直荷重Ｆの増加を回避することができるため、自動車の動作時における軸受装置の負担を低減化してシステムの長寿命化を図ることができる。

本実施の形態の従来の車両固定システムの概略構成を模式的に示す説明図である。 図１で示した車輪を横方向から拡大して視た説明図である。 図２のＡ−Ａ断面を示す拡大断面図である。 図１〜図３で示した軸受装置の構成を示す拡大正面図である。 図１〜図３で示した軸受装置の構成を示す拡大側面図である。 図１〜図３で示した軸受装置の構成を示す拡大上面図である。 従来の車両固定システムの概略構成を模式的に示す説明図である。 図７で示した車輪を横方向から拡大して視た説明図である。 図８のＢ−Ｂ断面を示す拡大断面図である。

＜実施の形態＞
図１は、本実施の形態の従来の車両固定システムにより、自動車２がシャシーダイナモメータに固定されている概略構成を模式的に示す説明図である。ここで、図１(a) は、自動車２が固定されている様子を示す上面図であり、図１(b) は、自動車２が固定されている様子を示す側面図である。

図１に示すように、床面となるピットカバー１から、４箇所においてローラ７が露出している。そして、各ローラ７において、自動車２の車輪８が各々載置される。また、図１には、自動車２を固定する車両固定システムが図示されている。ここで、車両固定システムは、自動車２に配設されている各車輪に対して、計４箇所配設されている。

車両固定システムは、複数の車輪８それぞれに対し、軸受装置１１、ロッド部１２および固定部１３から構成されている。より具体的には、各車輪８に対して配設されている車両固定システムは、一つの軸受装置１１、二つ（一対）のロッド部１２（第１及び第２のロッド部）、および二つ（一対）の固定部１３（第１及び第２の固定部）により、構成されている。

なお、図１の構成例では、ピットカバー１において、音測定用のマイク５も配設されている。

図２は、一つの車輪８と当該車輪８に配設された車両固定システムとを含む構成に関し、車輪８を横方向から拡大して視た説明図である。また、図３は、図２のＡ−Ａ断面を示す拡大断面図である。

ここで、各車輪８に配設される車両固定システムの構成は同じである。よって、以下では、図２及び図３を用いて、一つの車輪８に着目して、車両固定システムの構成を説明する。また、図２及び図３では図面簡略化のために、自動車２の本体部の図示を省略している。なお、図２では、図３において車輪８が載置されているローラ７が、視認できない。

自動車２を固定するために、上記したように、一つの車輪８には、一つの軸受装置１１と二つ（一対）のロッド部１２と二つ（一対）の固定部１３により構成される車両固定システムが配設される（図２参照）。

図２及び図３に示すように、自動車２の車輪８の中心に設けられたタイヤハブ（図２及び図３では図示せず）には、軸受装置１１が固定されている。また、床面となるピットカバー１には、固定部１３が固定して設けられる。

固定部１３は土台部１３Ａ、ポール部１３Ｂ及び接続部１３Ｃから構成される。土台部１３Ａは平板であり、開口部（図示せず）が選択的に設けられている。当該開口部を介して、固定手段を用いることにより、固定部１３をピットカバー１に固定することができる。

土台部１３Ａの略中心部には、比較的高いポール部１３Ｂが固定配設されている。ポール部１３Ｂの高さは、ポール部１３Ｂの頂部に設けられる接続部１３Ｃの上面と軸受装置１１の接続部１１Ｃとの上面との形成高さが一致するように、軸受装置１１の形成高さと同程度の高さ（所定の高さ）に設定される。

そして、接続部１３Ｃはポール部１３Ｂの上部に設けられ、所定長のロッド部１２と接続可能な水平面を有している。この際、接続部１３Ｃの上面と、軸受装置１１の接続部１１Ｃとの上面とが互いに同一高さとなるように設定される。

固定部１３の上部に設けられる接続部１３Ｃは、ロッド部１２と接続する部分であり、図示しない開口部が選択的に形成されている。

所定長のロッド部１２は、次のようにして、固定部１３に接続することができる。まず、接続部１３Ｃの接続面にロッド部１２の他方端を配置する。そして、接続部１３Ｃの開口部およびロッド部１２の他方端に設けられた開口部に、ボルト及びナット等の固定手段を用いることにより、接続部１３Ｃに対してロッド部１２の他方端が固定接続される。

ここで、一つの軸受装置１１に対して、二つの固定部１３および二つのロッド部１２が配設されており、図２において、車輪８の中心（タイヤハブが配設されている位置）を軸として、車両固定システムは、左右対称の構成となっている。なお、後に詳述するように、一つの軸受装置１１には、二つ（一対）の接続部１１Ｃ（第１及び第２の接続部）が配設されている。

つまり、図２において、図中左側の一方の接続部１１Ｃの上面と一方の固定部１３の接続部１３Ｃの上面との間に、一方のロッド部１２が接続されており、図中右側の他方の接続部１１Ｃの上面と他方の固定部１３の接続部１３Ｃの上面との間に、他方のロッド部１２が接続されている。また、車輪８の中心（タイヤハブ）から一方の固定部１３までの自動車２の前後方向の距離と、車輪８の中心から他方の固定部１３までの自動車２の前後方向の距離とは、同じである。また、図３において、車輪８から一方の固定部１３までの自動車２の側面方向距離と、車輪８から他方の固定部１３までの自動車２の側面方向の距離とは、同じである。よって、図２において、一方のロッド部１２の長さと他方のロッド部１２の長さとは、同じである。

次に、図４〜図６を用いて、軸受装置１１の構成について説明する。ここで、図４は、軸受装置１１の構成を示す拡大正面図である。また、図５は、軸受装置１１の構成を示す拡大側面図である。また、図６は、軸受装置１１の構成を示す拡大上面図である。なお、図６では、ベアリング部１１Ｂの内部構成が分かるように、当該ベアリング部１１Ｂは透視的に図示されている。

図４〜図６に示すように、軸受装置１１は、取付部１１Ａ、ベアリング部１１Ｂおよび接続部１１Ｃから構成されている。

取付部１１Ａは、タイヤハブに取り付けられる部分である。取付部１１Ａに穿設されている開口部１１ｈａを介して、固定手段を用いて、取付部１１Ａはタイヤハブに固着される。また、図５及び図６に示すように、取付部１１Ａは、基部１１ｔａと延設部１１ｔｂから構成されている。基部１１ｔａは、車輪８のタイヤハブと接する部分である。延設部１１ｔｂは、基部１１ｔａの中央部から、当該基部１１ｔａに対して垂直に延びている部分である。

また、取付部１１Ａ（より具体的には、延設部１１ｔｂ）に対して、ベアリング部１１Ｂが配設されている。当該ベアリング部１１Ｂは、円筒形の部材であり、円筒の空洞部内において、延設部１１ｔｂに対して配設されている。

図６を参照して、当該ベアリング部１１Ｂは、取付部１１Ａの延設部１１ｔｂに沿って、２つのベアリング１２０を介して設けられる。したがって、ベアリング部１１Ｂは自動車２の動作時において車輪８が回転する際に併せて回転する延設部１１ｔｂの軸受部として機能する。

そして、ベアリング部１１Ｂの外側面には、接続部１１Ｃが配設されている。図４に示すように、ベアリング部１１Ｂの左側の側面部には、一方の接続部１１Ｃが配設されており、ベアリング部１１Ｂの右側の側面部には、他方の接続部１１Ｃが配設されている。例えば、接続部１１Ｃは、溶接によりベアリング部１１Ｂの側面に固定されている。

当該接続部１１Ｃは、接続面において、ロッド部１２の一方端に接続される。図４〜図６に示すように、接続部１１Ｃには、開口部１１ｈｃが穿設されている。当該開口部１１ｈｃを介して、ボルト及びナット等の固定手段を用いることにより、接続部１１Ｃに対してロッド部１２の一方端が接続される。

上述したように、軸受装置１１と固定部１３との間に配設されるロッド部１２は、一方端が軸受装置１１の接続部１１Ｃ（第１の接続部）の上面に接続され、他方端が固定部１３の接続部１３Ｃの上面に接続される。そして、接続部１１Ｃの上面と接続部１３Ｃ（第２の接続部）のピットカバー１に対する形成高さは同じに設定されている。

このように、本実施の形態の車両固定システムにおいて、ロッド部１２は、その形成方向である長手方向がピットカバー１に平行な水平方向に沿って設けられるように、一方端が軸受装置１１の接続部１１Ｃに接続され、他方端が固定部１３の接続部１３Ｃに接続されることを特徴とする。

すなわち、実施の形態の車両固定システムにおいて、ロッド部１２は、床面（ピットカバー１の上面）に平行な水平方向に沿って、長手方向が設けられるように、一方端が軸受装置１１の接続部１１Ｃに接続され、他方端が固定部１３（のポール部１３Ｂ）の上部に設けられた接続部１３Ｃに接続されることを特徴としている。なお、自動車２の車輪８の多様な形態に対応してロッド部１２が床面に平行な水平方向に沿って設けられるように、接続部１３Ｃをポール部１３Ｂの任意の高さ位置に設けるように構成することも可能である。

このような構成の実施の形態の車両固定システムにて固定された自動車２を動作させる、すなわち、自動車２の車輪８を回転させて試験を行う場合、自動車２の進行方向に推力が発生すると共に、自動車２のローラ７上への平行セットの程度（水平面におけるローラ７に対する車輪８の平行配置状態からのズレ量）により、自動車２の進行方向と直角方向に横力Ｔ′が発生する。一方、実施の形態の車両固定システムにおいて、ロッド部１２はピットカバー１に平行な水平方向に沿って設けられているため、ピットカバー１に対するロッド部１２の長手方向の角度θは“０”度となる。

したがって、車輪８一つ当たりの自動車２の横力を横力Ｔ′として、各軸受装置１１１にかかる垂直荷重Ｆは上述した式(1)によって“０”となる。

その結果、本実施の形態の車両固定システムでは自動車２の動作時においても軸受装置１１にかかる垂直荷重Ｆの増加を確実に回避することができるため、自動車２の動作時における軸受装置１１の負担を低減化してシステムの長寿命化を図ることができる効果を奏する。

また、図３を用いて説明したように、一つの車輪８に対して、一つの軸受装置１１と日本のロッド部１２（第１及び第２のロッド部）と二つの固定部１３（第１及び第２の固定部１３）が配設され、一つの車輪８において左右対称となる態様で、車両固定システムが配設されている。そして、各車輪８において、上記態様により車両固定システムが配設されることによって、自動車２がシャシーダイナモメータに固定されている。

したがって、本実施の形態に係る車両固定システムを用いて上記のように自動車２を固定することにより、自動車２に対する各種試験が実施されたとしても、自動車２をより確実に、より安定的に、床面であるピットカバー１上に固定することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ ピットカバー
２ 自動車
７ ローラ
８ 車輪
１１ 軸受装置
１１Ａ 取付部
１１Ｂ ベアリング部
１１Ｃ 接続部
１２ ロッド部
１３ 固定部
１３Ａ 土台部
１３Ｂ ポール部
１３Ｃ 接続部

Claims (2)

1. 自動車の車輪の中心に固定される軸受装置と、
   床面に設けられる固定部と、
   前記軸受装置と前記固定部との間に配設される所定長のロッド部とを備え、
   前記固定部は、
   前記床面に固定される土台部と、
   前記土台部上に立設して設けられ、前記軸受装置と所定の高さを有するポール部とを有し、
   前記ロッド部は、前記床面に平行な水平方向に沿って設けられるように、一方端が前記軸受装置に接続され、他方端が前記固定部に接続されることを特徴とする、
   車両固定システム。
2. 請求項１記載の車両固定システムであって、
   一の車輪に対し、
   前記固定部は第１及び第２の固定部を有し、
   前記ロッド部は第１及び第２のロッド部を有し、かつ
   前記軸受装置は第１及び第２の接続部を有し、
   前記第１の接続部と前記第１の固定部との間に第１のロッド部が配設され、
   前記第２の接続部と前記第２の固定部との間に第２のロッド部が配設されることを特徴とする、
   車両固定システム。

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