JP2993312B2 - 車両のロール特性試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は試験台上に載置された車
両の静的及び動的なロール特性を測定する車両のロール
特性試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、アウトドア指向による四輪駆動車
の需要が多くなってきているが、この四輪駆動車にあっ
ては、通常の乗用車に比べて車高が高いために横転しや
すい傾向にある。また、車両のエンジン性能の向上やタ
イヤのグリップ力の向上に伴ってその傾向が大きくなる
ものであり、そのため、車両のロール特性を十分に把握
して車両を設計する必要がある。従来は、車両をロール
特性試験装置によってサイドプルテストを行い、車両の
ロールオーバー限界を測定している。

【０００３】図２にサイドプルテストを行うための従来
の車両のロール特性試験装置の概略を示す。同図に示す
ように、従来の車両のロール特性試験装置１０１にあっ
ては、試験台１０２の固定台１０３，１０４上に車両１
１の左右のタイヤ１２，１３を乗せ、滑り止め材１０
５，１０６によりこのタイヤ１２，１３の側方への滑り
移動を阻止するようにしている。また、試験台１０２に
は車両１１の側方に位置してフレーム１０７が立設さ
れ、このフレーム１０７には滑車１０８が枢支されてい
る。そして、車両１１の重心位置Ｇに連結された牽引ロ
ープ１０９がこの滑車１０８に掛け回されている。

【０００４】而して、車両１１のロールオーバー限界を
測定するには、図示しないウインチ等によって牽引ロー
プ１０９を所定の牽引力Ｆによって矢印方向に牽引して
いく。そして、このときの車両１１の荷重移動及び横転
までのロールオーバー限界を測定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の車両の
ロール特性試験装置にあっては、牽引ロープ１０９によ
って車両１１の重心位置Ｇを横方向に牽引してロール特
性試験を行っている。実際の車両１１の走行時に作用す
る横力は車両１１の重心位置Ｇに作用するものであり、
ロール特性試験の際にこの車両１１の重心位置Ｇを横水
平方向に牽引することで適切なロール特性を得ることが
できる。

【０００６】ところが、車両１１の重心位置Ｇを横方向
に牽引していくと、この車両１１はその牽引方向に傾い
ていくため、必然的に車両１１の重心位置Ｇは上昇す
る。また、車両１１は左右のタイヤ１２，１３にそれぞ
れサスペンション１４，１５を介して支持されているも
のであり、車両１１の走行時あるいは試験時に横力が作
用すると、サスペンション１４，１５のコイルスプリン
グ１６，１７が圧縮あるいは伸長して車両１１の重心位
置Ｇが変化してしまう。そのため、ロール特性試験の際
に車両１１の重心位置Ｇを常時水平方向に牽引すること
ができず、適切なロール特性を得ることができないとい
う問題があった。

【０００７】また、車両１１に横力が作用した場合、静
的（停止時）なロール特性と動的（走行時）なロール特
性がある。従来の車両のロール特性試験装置にあって
は、牽引ロープ１０９によって車両１１の重心位置Ｇを
牽引してロール特性試験を行っているので、車両１１に
横力が作用した場合の静的な荷重移動及びロールオーバ
ー限界などのロール特性は得ることができる。ところ
が、車両１１にはサスペンション１４，１５（コイルス
プリング１６，１７）が装着されており、車両１１の走
行（旋回）時に重心位置Ｇに横力が作用した場合には、
このサスペンション１４，１５のフリクション及びダン
パの影響等が車両１１のロール挙動に作用する。そのた
め、従来の車両のロール特性試験装置ではこれらの影響
を受けた適正なロール特性を得ることができない。

【０００８】更に、従来の車両のロール特性試験装置に
あっては、車両１１の重心位置Ｇに作用する横力に対す
る時間的な遅れが表れないため、車両１１の瞬時のロー
ル挙動を測定することができなかった。

【０００９】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、車両の静的及び動的なロール特性を正確に測定
することのできる車両のロール特性試験装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の車両のロール特性試験装置は、試験台上の
車両のロール特性を測定する試験装置において、前記車
両を載置して前記試験台に対して該車両の横方向に沿っ
て移動自在に設けられた移動台と、該移動台を移動させ
る駆動アクチュエータと、一端部が前記車両の重心位置
に連結されて他端部が前記試験台における前記車両の側
方に立設されたフレームに上下移動自在に支持された連
結棒と、該連結棒に設けられた張力検出手段と、前記連
結棒の他端の上下位置を調整自在な上下調整用アクチュ
エータと、前記連結棒の水平状態を検出する水平検出器
と、該水平検出器の出力によって前記上下調整用アクチ
ュエータを作動することで前記連結棒の水平状態を維持
する制御装置と、前記移動台と車両のタイヤとの間に設
けられて各タイヤに作用する垂直荷重を検出する荷重検
出手段とを具えたことを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の車両のロール特性試験装置
は、試験台上の車両のロール特性を測定する試験装置に
おいて、前記車両を載置して前記試験台に対して該車両
の横方向に沿って移動自在に設けられた移動台と、該移
動台を往復移動させる駆動アクチュエータと、前記移動
台を所定の速度で往復移動させるように前記駆動アクチ
ュエータの制御を行う制御装置と、前記移動台と車両の
タイヤとの間に設けられて各タイヤに作用する垂直荷重
を検出する荷重検出手段とを具えたことを特徴とするも
のである。

【００１２】

【作用】車両の静的なロール特性の試験を行う場合、試
験台に対して移動自在な移動台上に車両を載置して連結
棒によりその移動台上の車両の重心位置とフレームとを
連結した状態で、車両が載置された移動台を駆動アクチ
ュエータにより移動させ、張力検出手段によって連結棒
に作用する張力を検出すると共に荷重検出手段によって
車両の垂直荷重及びロールオーバー限界などのロール特
性を測定する。このとき、車両のロール挙動によってそ
の重心位置が上下した場合には、水平検出器が連結棒の
水平状態を常時検出しており、その検出データにより制
御装置は上下調整用アクチュエータを作動して連結棒の
水平状態を維持する。

【００１３】また、車両の動的なロール特性の試験を行
う場合、試験台に対して移動自在な移動台上に車両を載
置した状態で、制御装置により駆動アクチュエータの制
御して車両が載置された移動台を所定の速度で往復移動
させ、荷重検出手段によって移動台上の車両のタイヤに
作用する垂直荷重を検出することで、車両の荷重移動及
びロールオーバー限界などのロール特性を測定する。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１５】図１には本発明の一実施例に係る車両のロ
ール特性試験装置を表す概略を示してある。なお、従来
と同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複
する説明は省略する。

【００１６】図１に示すように、本実施例の車両のロー
ル特性試験装置２１において、試験台２２には車両１１
の横方向に沿ってガイドレール２３が敷設されており、
このガイドレール２３には移動台２４，２５が移動自在
に支持されており、この移動台２４，２５上にはそれぞ
れタイヤ１２，１３に作用する垂直荷重を検出するロー
ドセル２６，２７が取付けられている。また、移動台２
４と２５とは調整治具２８を有する連結ロッド２９によ
りその間隔を調整自在に連結されている。そして、一方
の移動台２４にはサーボバルブアクチュエータ３０が連
結されており、移動台２４と２５をガイドレール２３に
沿って往復移動するすることができるようになってい
る。また、試験台２２には変位計３１が取付けられてお
り、移動台２４，２５の位置を検出できるようになって
いる。なお、３２は車両１１の左右のタイヤ１２，１３
の滑り止め材であり、実際にはタイヤ１２，１３に対し
て非接触とすることが理想であるが、接触部の位置が車
両重心Ｇから低い位置にあり、試験データに与える影響
はほとんどないと考えられる。

【００１７】また、試験台２２には車両１１の側方に位
置してフレーム３３が立設されており、このフレーム３
３には上下に沿ったレール３４が取付けられている。連
結棒３５は車両１１とフレーム３３とを連結するもので
あって、一端部が車両１１の重心位置Ｇに球面ベアリン
グ３６により連結され、他端部が球面ベアリング３７に
よりフレーム３３のレール３４に上下移動自在に支持さ
れている。そして、この連結棒３５には張力検出用ロー
ドセル３８が装着されると共に、ポテンションメータが
内蔵された水平検出器としての振子スイッチ３９が装着
されている。また、連結棒３５の他端部とレール３４の
装着部にはこの連結棒３５の他端部の上下位置を調整自
在な上下調整用アクチュエータ４０が装着されている。

【００１８】本実施例の車両のロール特性試験装置２１
にあっては、車両１１のロール挙動によってその重心位
置Ｇが上下した場合には連結棒３５が水平状態を維持で
きずに車両１１に適正な張力を付与することができない
ため、連結棒３５の他端部を上下移動することでその位
置を調整し、連結棒３５を常時水平状態に維持できるよ
うにしている。

【００１９】即ち、制御装置としての油圧コントロール
ユニット４１は油圧ユニット（油圧源）４２に接続され
ると共に、サーボバルブアクチュエータ３０及び上下調
整用アクチュエータ４０に接続されており、各アクチュ
エータ３０，４０への油圧をコントロールすることで、
その作動を制御することができるようになっている。ま
た、この油圧コントロールユニット４１及び油圧ユニッ
ト４２には操作盤４３が接続されており、且つ、この操
作盤４３には変位計３１が接続されて移動台２４，２５
の位置データが入力されると共に張力検出用ロードセル
３８及び振子スイッチ３９が接続されて連結棒３５の張
力データ及びその傾き（水平）データが入力されるよう
になっている。

【００２０】而して、車両１１の静的なロール特性試験
を行う場合、移動台２４，２５上に車両１１のタイヤ１
２，１３を載置して連結棒３５により車両１１の重心位
置Ｇとフレーム３３のレール３４とを連結する。そし
て、作業者は操作盤４３に入力された振子スイッチ３９
から連結棒３５の傾きデータに基づいて油圧コントロー
ルユニット４１を介して上下調整用アクチュエータ４０
を作動し、連結棒３５を水平状態とする。この状態から
作業者は操作盤４３を操作し、油圧コントロールユニッ
ト４１を介してサーボバルブアクチュエータ３０を作動
し、移動台２４，２５を図１において右方に移動させる
ことで、連結棒３５に張力を付与していく。このとき、
車両１１のロール挙動によってその重心位置Ｇが上下し
た場合には、振子スイッチ３９から油圧コントロールユ
ニット４１に入力される連結棒３５の傾きデータに基づ
いて上下調整用アクチュエータ４０を作動して連結棒３
５の水平状態を維持する。

【００２１】そして、連結棒３５に作用する張力は張力
検出用ロードセル３８によって検出されてその張力デー
タが操作盤４３に入力されると共に変位計３１によって
検出された移動台２４，２５の位置データが入力され
る。従って、これらの入力データ並びにロードセル２
６，２７によって検出されるタイヤ１２，１３の垂直荷
重から車両１１の荷重移動及びロールオーバー限界など
のロール特性を測定することができる。なお、車両のロ
ールオーバー限界は、車両旋回時に内側のタイヤが離地
する直前の状態をいうものであり、本実施例にあって
は、試験時にロードセルによって検出された浮き上がる
側のタイヤの垂直荷重が０のときの状態に該当するもの
である。従って、このときの張力検出用ロードセル３８
によって検出された張力データなどの各種データからロ
ール特性を求めることができる。

【００２２】また、車両１１の動的なロール特性試験を
行う場合、移動台２４，２５上に車両１１のタイヤ１
２，１３を載置した状態で、車両１１の重心位置Ｇとフ
レーム３３のレール３４とを連結する連結棒３５を取り
外す。この状態から作業者は操作盤４３を操作し、油圧
コントロールユニット４１を介してサーボバルブアクチ
ュエータ３０を作動し、移動台２４，２５を所定の速度
で左右に往復移動させることで、車両１１にロール挙動
を付与する。そして、各タイヤ１２，１３の下部に配設
されたロードセル２６，２７によって移動台２４，２５
上の車両１１のタイヤ１２，１３に作用する垂直荷重を
検出することで、車両１１の荷重移動及びロールオーバ
ー限界などのロール特性を測定する。

【００２３】このように本実施例の車両のロール特性試
験装置２１にあっては、１つの試験装置を用いてサイド
プルテスト及び慣性入力による車両横方向のロール挙動
テストを行うことができる。

【００２４】また、移動台２４と２５との間隔を調整治
具２８により調整することで、試験を行う種々の車両の
トレッドベースに適合させることができる。なお、上述
の実施例にあっては、車両の左右方向についてのみ説明
したが、車両の４つのタイヤは全て異なる移動台に載置
されており、車両の前後車輪ともほぼ同様の構造となっ
ている。そして、前後に位置する各移動台との間にも前
述した調整治具２８と同様のものが装着されており、種
々の車両のホイールベースに合わせて調整することがで
きる。更に、油圧コントロールユニット４１によるサー
ボバルブアクチュエータ３０の作動制御により車両の前
後車輪で異なる挙動を車両に与えることで、ローリング
特性はもとよりヨーイング特性についても測定すること
ができる。

【００２５】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明の車両のロール特性試験装置によれば、駆動
アクチュエータにより車両を載置した移動台を試験台に
対してその車両の横方向に沿って移動自在に設け、その
移動台上の車両の重心位置と車両の側方に立設されたフ
レームとを張力検出手段を有する連結棒によって連結す
ると共にフレーム側連結部を上下調整用アクチュエータ
によって上下移動自在に支持し、連結棒に水平検出器を
設けて制御装置がこの水平検出器の出力に基づいて上下
調整用アクチュエータを作動することで連結棒の水平状
態を維持するようにして荷重検出手段が各タイヤに作用
する垂直荷重を検出するようにしたので、簡単な構造で
常時車両の重心位置に応力を付与することができ、車両
の静的なロール特性を正確に測定することができる。

【００２６】また、本発明の車両のロール特性試験装置
によれば、駆動アクチュエータにより車両を載置した移
動台を試験台に対してその車両の横方向に沿って往復移
動自在に設け、制御装置によって駆動アクチュエータの
制御して移動台を所定の速度で往復移動させて荷重検出
手段により移動台上の車両の各タイヤに作用する垂直荷
重を検出するようにしたので、サスペンションのフリク
ション及びダンパの影響等による車両の揺り返しによる
影響を検出することができると共に、サイン波あるいは
三角波の入力加振を可能として車両のスラロームやレー
ンチェンジのシュミレーション試験を行うことができ、
簡単な構造で車両の動的なロール特性を正確に測定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る車両のロール特性試験
装置を表す概略図である。

【図２】従来の車両のロール特性試験装置の概略図であ
る。

【符号の説明】

１１ 車両 １２，１３ タイヤ １４，１５ サスペンション ２１ ロール特性試験装置 ２２ 試験台 ２４，２５ 移動台 ２６，２７ ロードセル ２８ 調整治具 ３０ サーボバルブアクチュエータ ３１ 変位計 ３３ フレーム ３５ 連結棒 ３８ ロードセル ３９ 振子スイッチ ４０ 上下調整用アクチュエータ ４１ 油圧コントロールユニット ４２ 油圧ユニット ４３ 操作盤

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験台上の車両のロール特性を測定する
   試験装置において、前記車両を載置して前記試験台に対
   して該車両の横方向に沿って移動自在に設けられた移動
   台と、該移動台を移動させる駆動アクチュエータと、一
   端部が前記車両の重心位置に連結されて他端部が前記試
   験台における前記車両の側方に立設されたフレームに上
   下移動自在に支持された連結棒と、該連結棒に設けられ
   た張力検出手段と、前記連結棒の他端の上下位置を調整
   自在な上下調整用アクチュエータと、前記連結棒の水平
   状態を検出する水平検出器と、該水平検出器の出力によ
   って前記上下調整用アクチュエータを作動することで前
   記連結棒の水平状態を維持する制御装置と、前記移動台
   と車両のタイヤとの間に設けられて各タイヤに作用する
   垂直荷重を検出する荷重検出手段とを具えたことを特徴
   とする車両のロール特性試験装置。
2. 【請求項２】 試験台上の車両のロール特性を測定する
   試験装置において、前記車両を載置して前記試験台に対
   して該車両の横方向に沿って移動自在に設けられた移動
   台と、該移動台を往復移動させる駆動アクチュエータ
   と、前記移動台を所定の速度で往復移動させるように前
   記駆動アクチュエータの制御を行う制御装置と、前記移
   動台と車両のタイヤとの間に設けられて各タイヤに作用
   する垂直荷重を検出する荷重検出手段とを具えたことを
   特徴とする車両のロール特性試験装置。