JP3365034B2 - 車軸６分力計のスリップリング支持構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車軸６分力計のスリッ
プリング支持構造に係り、特に、スリップリングの初期
水平設定を容易に行うことができ、測定精度をも向上さ
せ得る車軸６分力計のスリップリング支持構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車等車両の走行試験時にあって、タ
イヤが路面から受ける外力を車軸６分力計を用いて計測
することが広く行われている。

【０００３】図５に示すように、１が車軸６分力計で、
これはホイール２に固定される本体３と、本体３の中心
に同心に且つ回転自在に支持されるスリップリング４
（ドット部分）とを有する。本体３は、詳しくは例えば
実願平2-129110号（実開平 4-85241号）の明細書にも記
載されているが、そのケーシング内部に少なくとも二つ
の剛な部分とこれらを結ぶ一つの柔な部分とを有し、一
方の剛な部分をホイール２側に固定すると共に、他方の
剛な部分をホイールハブ５側に固定し、タイヤ６が路面
から受ける外力を柔な部分の変形量から算出しようとす
るものである。柔な部分には多数の歪ゲージが貼着さ
れ、これによって図示する直交３分力Ｆ_X ，Ｆ_Y ，
Ｆ_Z 、及びこれら回りの３つのモーメントＭ_X ，Ｍ_Y ，
Ｍ_Z からなる６分力が得られるようになっている。歪ゲ
ージからの出力を固定座標系に対して角度演算する必要
があり、よって本体３及びスリップリング４にはロータ
リエンコーダが内蔵され、走行時回転する本体３に対し
スリップリング４が固定されることで、スリップリング
４が固定座標系を決定して角度検出が可能となってい
る。

【０００４】また車軸６分力計１の取付けは以下の手順
で行われる。図示するように、ディスクブレーキ装置の
ディスク７が一体的に形成されたホイールハブ５に、車
種ごとに用意されたハブアダプタ８をナット９で固定
し、その一方でタイヤ６が取り付けられたホイール２に
車軸６分力計１をボルト１０で固定し、その後ハブアダ
プタ８に車軸６分力計１をホイールナット座金１１及び
ホイールナット１２を用いて固定する。こうすると図６
に示すように、車軸６分力計１は、その内周部がハブア
ダプタ８を介してホイールハブ５に固定されると共に、
その外周部がホイール２に固定されてホイールハブ５と
ホイール２との間に同心に介設される。

【０００５】ここで当然ながら、ホイールハブ５は車体
１４（図７参照）に図示しないサスペンションを介して
上下動自在に支持されている。尚、１３は、歪ゲージや
ロータリエンコーダからの出力信号を、車室内等に設置
された測定器に送るためのケーブルである。

【０００６】また図７に示すように、スリップリング４
は、車体１４に基端部が固定される平行リンク機構１５
により三次元的に平行移動自在に支持される。図８に詳
しく示すが、平行リンク機構１５は、直角方向に配列さ
れた二組の平行対のリンク１６を有し、またその基端部
の基板１７は取付アダプタ１８を介して車体１４に固定
され、その先端部にはスリップリング４との取付部１９
（図６参照）が設けられる。それらリンク１６及び取付
部１９が図示の如く回動可能とされることにより、操舵
等の際にもスリップリング４を平行にのみ移動させるこ
とができる。取付部１９は、スリップリング４にボルト
固定される固定部片２０と、スリップリング４の水平を
見るための水準器２１とを有する。

【０００７】ここで特に、スリップリング４は、その二
つのボルト穴を結ぶ仮想直線が水平とされて使用される
ようになっている。よってこの状態をスリップリング４
の水平と言い、これに基づき、水準器２１と固定部片２
０の孔２２との位置関係が定められる。即ち、水準器２
１が水平となったときスリップリング４が水平状態とな
る。

【０００８】図９に示すように、取付アダプタ１８は、
その内側面１８ａが車体１４のフェンダ或いはアウタパ
ネル形状に合うよう車種ごとに個々に製作され、車体１
４には粘着テープ（ガムテープ）等を用いて固定され
る。

【０００９】さらに図７及び図８を参照して、スリップ
リング４は以下の手順により初期水平設定がなされる。

【００１０】 試験車両を完全に水平な路面上に置
く。

【００１１】 取付アダプタ１８を車体１４側面の所
定位置に固定する。

【００１２】 平行リンク機構１５の基板１７を取付
アダプタ１８に仮固定する。

【００１３】 平行リンク機構１５の固定部片２０を
スリップリング４にボルト止めする。

【００１４】 試験車両に所定の乗員、荷物等を積載
し、水準器２１を見てスリップリング４が水平となるよ
う基板１７の位置を調整し、基板１７をさらに本固定す
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記で分か
るようにスリップリング４の基準は車体１４であり、よ
って車体１４が前後に傾斜するとスリップリング４は本
体３に対し回転することになる。

【００１６】このことから初期水平設定に際しては、試
験車両に乗員、荷物等を積載して車体１４の姿勢合わせ
を行った後に、スリップリング４を水平にすべく基板１
７の位置調整を行っていた。しかしこれは非常に繁雑な
作業であり、時間もかかるものであった。

【００１７】また取付アダプタ１８を車種ごとにわざわ
ざ製作しなければならず、時間を要し面倒であった。

【００１８】さらに走行試験の際に、車体１４には当然
加減速等による前傾や後傾が生じ、これによりスリップ
リング４の回転が生じて測定精度を悪化させていた。

【００１９】そこで、上記課題を解決すべく本発明は創
案され、その目的は、スリップリングの初期水平設定を
容易に行うことができ、測定精度をも向上させ得る車軸
６分力計のスリップリング支持構造を提供することにあ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ホイールハブとホイールとの間に同心に介
設される車軸６分力計のスリップリングを、サスペンシ
ョンのバネ下に設けられ上記ホイールハブの回転に対し
固定側となる車軸部材に連結支持させたものである。

【００２１】

【作用】車軸部材はサスペンションのバネ下に設けられ
るので、車体姿勢とは無関係にスリップリングとの相対
位置を保持する。よってこの車軸部材にスリップリング
を連結支持させることにより、車体がどのような姿勢で
あっても初期水平設定を行うことが可能となる。

【００２２】

【実施例】以下本発明の好適実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００２３】図１は、本発明に係る車軸６分力計のスリ
ップリング支持構造を示し、特に車両の左前輪部を示す
分解斜視図である。また図２はその要部を示す完成斜視
図である。ここで車両は後輪駆動車であり、車軸６分力
計は四輪に装着されるものとする。また図１と同様且つ
左右対称の構成が右前輪部にもなされるがここでは説明
を省略し、後輪部に関しては後述する。

【００２４】車軸６分力計１は、ホイール２に固定され
る本体３と、本体３の中心に同心に且つ回転自在に支持
されるスリップリング４（ドット部分）とを有する。本
体３は所定厚さの略円板状に形成され、その内周側に四
つのハブアダプタ取付穴２３を、またその外周側に多数
のホイール取付穴２４を周方向等間隔に有する。本体３
の中心には車両外側方向に突出された突出部２５が一体
的に形成され、この突出部２５にスリップリング４がさ
らに突出して設けられる。スリップリング４は突出部２
５に対し摺動回転自在であり、且つこれら内部にロータ
リーエンコーダ等の電気装置が内蔵されるためこれら間
は防水構造となっている。尚、ホイール２にはタイヤ６
が装着されている。

【００２５】この車軸６分力計１は、前記同様（図５参
照）、その本体３のアダプタ取付穴２３を用いてハブア
ダプタ８に固定されると共に、ホイール取付穴２４を用
いてホイール２に固定される。さらにハブアダプタ８
は、ディスクブレーキ装置のディスク７が一体的に形成
されたホイールハブ５に固定される。これにより、車軸
６分力計１はホイールハブ５とホイール２との間に同心
に介設されることになる。

【００２６】このように車軸６分力計１、ホイール２、
ハブアダプタ８、及びホイールハブ５は全て一体的に結
合されるが、これらは車体或いはフレーム（図示せず）
にサスペンション２６を介して上下動自在に支持されて
いる。

【００２７】要部のみ図示するが、ここでサスペンショ
ン２６にはダブルウィッシュボーン式が採用され、それ
は基端部が車体に回動可能に取り付けられる上下のＡア
ーム２７（下側は図示せず）を有する。これらＡアーム
２７の先端部には、これらを互いに連結するナックル２
８がボールジョイント（図示せず）を介して回動可能に
取り付けられる。

【００２８】ここでナックル２８は、サスペンション２
６のバネ下に設けられホイールハブ５の回転に対し固定
側の部材となり、よってこのような部材を総じて車軸部
材２９と定義することとする。つまり車軸部材２９は、
走行時ホイールハブ５乃至車軸６分力計１が車体に対し
上下動等を行うときそれに相対移動なく追従し、且つそ
れらの回転に対しては固定側となる。

【００２９】ナックル２８は、ホイールハブ５の回転穴
３０に挿通されてホイールハブ５を回転自在に支持する
固定車軸３１を一体的に有する。そしてこのナックル２
８にスリップリング４を支持させるべく、ナックル２８
の上方両側部には、ボルト穴が設けられた取付ボス３３
が溶接によって取り付けられる。取付ボス３３は、車軸
６分力計１の装着に際して付加的に設けられるもので、
これにはさらに、スリップリング４を本体３の回転に対
して固定するための連結機構３４が取り付けられる。

【００３０】連結機構３４は、その基端部をなしナック
ル２８即ち取付ボス３３に固定されるマウントブラケッ
ト３５と、マウントブラケット３５に回動可能に取り付
けられるインターブラケット３６と、インターブラケッ
ト３６に回動可能に取り付けられるターンバックル３７
と、連結機構３４の先端部をなし且つターンバックル３
７にそれが回動可能となるよう取り付けられるスリップ
リングブラケット３８とから主に構成される。尚、それ
ぞれの回動方向は図に示す通りである。

【００３１】マウントブラケット３５は、取付ボス３３
に実質的に固定される基板３９の上部上面に、ボックス
構造とされた「く」字状の延出部材４０を上方に延出さ
せて溶接固着し、さらに延出部材４０の上端にコ字状に
成形された接続部材４１を溶接固着して主に構成され
る。基板３９は、その固定穴４２にボルト４３が挿通さ
れることで取付ボス３３に固定され、Ａアーム２７とナ
ックル２８との接続部上方まで折り曲げ延出される。接
続部材４１には、これに挟持されるようにインターブラ
ケット３６の基端部４４がボルト４５により回動可能に
接続される。

【００３２】インターブラケット３６は延出部材４０同
様ボックス構造とされ、その円柱状の基端部４４にはボ
ルト穴４６を有し、またその先端部にはコ字状に形成さ
れた接続部材４７を有する。

【００３３】接続部材４７には、平行に離間された一対
のターンバックル３７が回動可能に接続される。ターン
バックル３７は、両端に異なる正逆の雄ねじが設けられ
たロッド４８に、それぞれに合った雌ねじを有する基端
及び先端エンド４９及び５０を螺合してなる。基端及び
先端エンド４９及び５０には接続ねじ部５１が設けら
れ、基端エンド４９の接続ねじ部５１は接続部材４７の
接続孔５２に挿通されナット５３、ワッシャ５４が取り
付けられる。また先端エンド５０の接続ねじ部５１も、
スリップリングブラケット３８のエンド孔５５に挿通さ
れナット５３、ワッシャ５４が取り付けられる。これに
より基端及び先端エンド４９及び５０はインターブラケ
ット３６及びスリップリングブラケット３８に対し回動
可能とされる。

【００３４】スリップリングブラケット３８は、エンド
孔５５に加えてその中央部に結合孔５６を有し、これに
図示しないボルトが挿通されスリップリング４のボルト
穴に固定されることでスリップリング４に結合固定され
る。またその下端部は車両外側方向に折り曲げられ、こ
れにより水準器を載置するための載置台３８ａが形成さ
れる。この載置台３８ａ及び結合孔５６の位置関係によ
り、水準器が水平となったときスリップリング４が水平
となるようになっている。

【００３５】このように構成された連結機構３４は、ホ
イルハウス内においてタイヤ６の外方を迂回するよう、
またサスペンションの上下動、操舵等によって他の部分
に接触しないようナックル２８からスリップリング４ま
で延出される。またターンバックル３７はそのロッド４
８を回転させることにより長さが変化するので、これに
よってタイヤ６及びホイール２の外側面に沿った位置に
長さ調節部が形成される。さらにターンバックル３７に
は、長さ調節後のロッド４８の回転を規制するロックナ
ット５７も装着される。そして長さ調節に際してのみ、
ターンバックル３７の長さ変化に応じて連結機構３４の
各回動部は回動する。また連結機構３４はその両端が相
対移動のない２点で固定されているので基本的には剛体
である。

【００３６】次に上記実施例の作用について説明する。

【００３７】上記で分かるように、スリップリング４の
基準は車体からナックル２８即ち車軸部材２９へと移行
される。車軸部材２９はサスペンション２６のバネ下と
なるので、積載乗員、荷物等による重量配分の変化によ
り車体姿勢が変化しても、それとは無関係にスリップリ
ング４との相対位置を保持する。言い換えれば、車体姿
勢の変化はサスペンション２６によって吸収され、他方
車軸部材２９は路面に対しても相対位置を保持する。よ
ってこの車軸部材２９にスリップリング４を連結支持さ
せることにより、車体がどのような姿勢であっても初期
水平設定を行うことが可能となる。

【００３８】さらにスリップリング４の初期水平設定に
際しては、車体を水平路面上に置き、スリップリングブ
ラケット３８の載置台３８ａに水準器を載せて、スリッ
プリング４が水平となるよう、二本のターンバックル３
７の長さ調節を行うのみでよい。これは車体姿勢と無関
係に行うことが可能で、よってその作業は非常に容易と
なる。特に長さ調節に際しても、ターンバックル３７が
外部に露出し且つロッド４８を回転させるだけなので非
常に容易となる。

【００３９】ここで、ターンバックル３７により形成さ
れた長さ調節部は他にも変形が考えられ、例えば二分割
されたロッドを個々にネジ止めして連結するパイプアジ
ャスタや、スリップリングブラケット３８のエンド孔５
５或いは結合孔５６を長孔としてもよい。

【００４０】また従来の取付アダプタ１８に代わり、取
付ボス３３を製作し溶接するだけでよく、それの形状等
に制限がないことから製作、取付作業を大巾に簡略化す
ることができる。さらに溶接時多少の位置ずれはターン
バックル３７の長さ調節で修正できるので、正確に位置
決めを行う必要がなく簡単である。

【００４１】さらに走行試験の際にあって、車体に前傾
や後傾が生じても、またナックル２８即ち車軸部材２９
の上下動があってもスリップリング４には回転が生じ
ず、よって測定精度をも大巾に向上することができる。
また連結機構３４がシンプルに構成され、ボックス構造
の部材も用いたので軽量となり、それがバネ下重量を増
大させることはなく車両本来の走行特性を保持すること
ができる。またこの連結機構３４をアルミニウム等の軽
量金属或いはプラスチック等によって形成すればさらに
その効果は高まる。連結機構３４はねじ連結されている
ので剛性が高く、特にその基端部においてもボルト固定
されるので、従来のテープによる装着に比べ振動等によ
る位置ずれを大巾になくすことができ、測定精度を一層
高めることができる。

【００４２】次に、変形実施例として、前記車両の後輪
部に適用される車軸６分力計のスリップリング支持構造
について説明する。特にここでは左後輪部に関して説明
し、右後輪部に関してはそれと同様且つ左右対称なので
省略する。

【００４３】図３及び図４に示すように、車両が後輪駆
動車であることから、ホイールハブ５には駆動車軸（ド
ライブシャフト）５８がフランジ５９を介して一体的に
結合される。駆動車軸５８はアクスルケース６０内に回
転自在に支持且つ収容され、アクスルケース６０は車体
或いはフレーム（図示せず）にサスペンション（図示せ
ず）を介して上下動自在に支持されている。後輪側のサ
スペンションにはリジッド式が採用されており、またホ
イールハブ５にはその車両内側方向にディスクブレーキ
装置６１のディスク７が一体的に設けられている。尚、
ホイールハブ５は中空構造とされ、それにはハブアダプ
タ８が結合される。

【００４４】アクスルケース６０は、その車両外側方向
の端部に、ディスクブレーキ装置６１のブレーキバック
プレート６２を固定するためのフランジ部６３を一体的
に有する。ブレーキバックプレート６２はディスクブレ
ーキ装置６１の固定側ハウジングを実質的に形成し、そ
れにはブレーキキャリパ、ブレーキパッド等の部品が取
り付けられる。またブレーキバックプレート６２は駆動
車軸５８のための軸受６４を収容する。

【００４５】フランジ部６３とブレーキバックプレート
６２とは四本のボルト６５及びナット６６により互いに
結合されるが、特にここではそのうちの上部２カ所の結
合部が、後輪用連結機構６６のマウントブラケット６７
を共締めするために用いられている。

【００４６】後輪用の連結機構６６は、そのマウントブ
ラケット６７のみが前輪用と異なっており、つまりその
他の部品は前輪用のものがそのまま用いられて部品の共
用化が図られている。マウントブラケット６７は、前記
同様ボックス構造であり、タイヤ６の内側面に離間して
沿うよう、前輪用ターンバックル３７の長さに合わせて
後方且つ上方に斜めに延出される。またその基端部は前
方に延出されると共にボルト６５を挿通させるための孔
６８を二つ有し、その先端部にはコ字状に成形された接
続部材６９が溶接固着されている。接続部材６９には前
記のインターブラケット３６が回動可能に接続される。

【００４７】この例にあっては、アクスルケース６０が
車軸部材２９となっており、またこれに一体とされたフ
ランジ部６３及びブレーキバックプレート６２も車軸部
材２９となっている。即ち、例えばアクスルケース６０
はサスペンションのバネ下の部材であり、ホイールハブ
５乃至車軸６分力計１の上下動に追従し且つそれらの回
転に対し固定側となる。よってアクスルケース６０にス
リップリング４を連結支持させても、車体姿勢によらな
いスリップリング４の初期水平設定、測定精度の向上が
可能となる。特に、連結機構６６のマウントブラケット
６７が、フランジ部６３及びブレーキバックプレート６
２の結合部において付加的に共締めされるので、連結機
構６６の装着に際し特別な加工や部材の追加が必要な
く、ボルト６５を長いものに変更するだけで容易に装着
が可能となる。また後輪用の連結機構６６はマウントブ
ラケット６７を除く部品が前輪用の部品で構成されるの
で、部品の共用化によってコスト、作業の低減化を図れ
る。

【００４８】このように、ナックル２８やアクスルケー
ス６０のような車軸部材２９にスリップリング４を連結
支持させることにより、その初期水平設定や取付作業が
容易となり、測定精度をも向上させることが可能とな
る。尚、取付けを実際に行った結果、全体に要した時間
は半分以下に低減された。車軸部材２９としては上記の
他にも様々考えられ、例えばディスク或いはドラムブレ
ーキ装置の固定側の部材全てをそれに含むことができ
る。

【００４９】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００５０】（１）スリップリングの初期水平設定が容
易となる。

【００５１】（２）測定精度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車軸６分力計のスリップリング支
持構造の一実施例を示す分解斜視図である。

【図２】図１の要部完成斜視図である。

【図３】変形実施例を示す図で、（ａ）は正面部分断面
図、（ｂ）は概略側面図である。

【図４】図３の要部拡大正面断面図である。

【図５】車軸６分力計の取付構造を示す分解斜視図であ
る。

【図６】従来の車軸６分力計の取付構造及びスリップリ
ング支持構造を示す正面断面図である。

【図７】従来の車軸６分力計のスリップリング支持構造
を示す側面図である。

【図８】従来の平行リンク機構を示す正面図である。

【図９】従来の取付アダプタを示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 車軸６分力計 ２ ホイール ４ スリップリング ５ ホイールハブ ６ タイヤ ２６ サスペンション ２８ ナックル ２９ 車軸部材 ３１ 固定車軸 ３４，６６ 連結機構 ３７ ターンバックル（長さ調節部） ５８ 駆動車軸 ６０ アクスルケース

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホイールハブとホイールとの間に同心に
   介設される車軸６分力計のスリップリングを、サスペン
   ションのバネ下に設けられ上記ホイールハブの回転に対
   し固定側となる車軸部材に連結機構を介して連結支持さ
   せた車軸６分力計のスリップリング支持構造であって、 上記連結機構を、ホイルハウス内においてタイヤの上方
   を迂回して上記車軸部材から上記スリップリングまで延
   出させるものとし、且つ、上記連結機構を、上記車軸部
   材に下端が取り付けられて上方に延出するマウントブラ
   ケットと、該マウントブラケットの上端に基端部が回動
   可能に接続されタイヤの上方にて車幅方向外側に延出さ
   れるインターブラケットと、上記スリップリングに取り
   付けられるスリップリングブラケットと、上記インター
   ブラケットの先端及び上記スリップリングブラケットに
   両端が回動可能に接続された長さ調節部とから構成した
   ことを特徴とする車軸６分力計のスリップリング支持構
   造。
2. 【請求項２】 上記長さ調節部が一対のターンバックル
   からなる請求項１記載の車軸６分力計のスリップリング
   支持構造。
3. 【請求項３】 上記車軸部材が、上記ホイールハブを回
   転自在に支持する固定車軸が一体的に形成されたナック
   ルであるか、又は、駆動車軸を回転自在に支持するアク
   スルケースであり、 上記車軸部材が上記ナックルである場合、該ナックルに
   取付ボスが溶接にて取り付けられ、該取付ボスに上記マ
   ウントブラケットの下端が取り付けられ、 上記車軸部材が上記アクスルケースである場合、該アク
   スルケースと、ディスクブレーキ装置のブレーキバック
   プレートと、上記マウントブラケットの下端とが共締め
   される 請求項１又は２記載の車軸６分力計のスリップリ
   ング支持構造。