JP3643199B2 - 車両の水はね試験方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、風洞の床面下に設置されたシャーシダイナモメータの回転ローラ上に供試車両を配置し、車両の走行速度相当で所望の湿度ならびに温度に調整した空気流を主ノズルから上記風洞内に導入して上記供試車両に吹き付けるとともに供試車両の前輪タイヤに水を供給して前輪タイヤでの水はね状況の模擬する車両の水はね試験方法とその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両の車体前部にはエンジンを搭載したエンジンルームがあり、各種の電装品や機器設備が収納されている。エンジンルームは上方からの風雨に対してはカバーがあり、降雨、雪などの侵入を防いでいる。しかしながら、エンジンルームの下部は簡単なカバーはあっても隙間だらけで、この隙間から水のはねあげによる水粒や融雪水粒が侵入して、走行不能の原因になることがある。また、タイヤで路面にたまった水をはね、はねられた水が車両の各部に衝突して霧状になり、走行車両が多い場合には対向車間でさらに破砕されて水煙があがり、靄が掛かった状況になって走行の障害になる。そこで、水はねに強い車両が望まれる。
【0003】
従来、風洞の床面下に設置されたシャーシダイナモメータの回転ローラ上に供試車両を配置し、車両の走行速度相当で所望の湿度ならびに温度に調整した空気流を主ノズルから上記風洞内に導入して上記供試車両に吹き付けて車両の各種の試験を行う環境試験装置が使用されている。
【0004】
特開昭57−184943号公報や特開昭57−191534号公報などには環境試験装置の主ノズルから供試車両に吹き付ける空気流に水、塩水、泥水などを乗せて、実際の使用状態と同様な風雨状態を得るようにした技術が開示されている。
【0005】
実開昭55−123845号公報や実開昭58−8139号公報などには、車両に水タンクを乗せて道路を走行しつつ導管で車両前部に水を導き、ノズルから噴出させて雨天実走行実験を行う技術が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記各従来技術では大気と車両の相対空気流に水粒を乗せているだけで、タイヤの水はねは再現されていない。従って、タイヤで水をどこまで飛ばすのか、はねる時の水滴の大きさはどれくらいか、タイヤの形状で水のはね具合はどう変わるのかといった水はね状況は精度良く把握できない。
【0007】
環境試験装置での実験では各種の環境を再現できるが、主ノズルから供試車両に吹き付ける空気流に水を乗せるだけで霧状になってしまうし、雨天実走行実験では天候に左右され、実験したい環境の再現が容易ではない。
【0008】
それゆえ本発明の目的は、各種の環境下においてタイヤでの水はねを模擬して水はね試験を自在に行うことができる車両の水はね試験方法とその装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明車両の水はね試験方法の特徴は、風洞の床面下に設置されたシャーシダイナモメータの回転ローラ上に供試車両を配置し、車両の走行速度相当で所望の湿度ならびに温度に調整した空気流を主ノズルから上記風洞内に導入して上記供試車両に吹き付けるものにおいて、上記供試車両の前輪タイヤと接して該タイヤを回転駆動させる上記回転ローラの頂部に上記シャーシダイナモメータの前方における上記風洞の床面部に設けられ供給口が扁平形である水流ノズルから上記回転ローラの回転方向でしかもその周速に合わせて水を間歇的に供給して前輪タイヤでの水はね状況の模擬することにある。
【0010】
また、上記目的を達成する本発明車両の水はね試験装置の特徴は、 風洞の床面下に設置されたシャーシダイナモメータの回転ローラ上に供試車両を配置し、車両の走行速度相当で所望の湿度ならびに温度に調整した空気流を主ノズルから上記風洞内に導入して上記供試車両に吹き付けるものにおいて、
上記供試車両の前輪タイヤと接して該タイヤを回転駆動させる上記回転ローラの頂部に上記回転ローラの回転方向でしかもその周速に合わせて水を間歇的に供給する供給口が扁平形である水流ノズルを上記シャーシダイナモメータの前方における上記風洞の床面部に設け、前輪タイヤでの水はね状況の模擬することにある。
【0011】
本発明においては、水流ノズルから供給される水は回転ローラと同一速度で回転ローラ上を移動し、車両は回転ローラの回転でタイヤが回転駆動され走行している状況と等価になっているので、水流ノズルから供給される水がタイヤに衝突する状況は、車両が水たまりに突入し水をはねる状況を模擬している。
【0012】
上記風洞内に導入して主ノズルから供試車両に吹き付ける空気流の風速、湿度ならびに温度を調整し、回転ローラの回転速度を調整することで環境を所望のものとすることができ、また、水流ノズルの供給口の形状を調整することで水たまりの形状を所望のものとすることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す一実施形態に基づいて、本発明を説明する。
図1において、1は風洞2を備えた試験室であり、風洞2において供試車両であるトラックSの水はね試験を行う。3及び4は風洞2の床面下に設置されたトラックSの前輪FT及び後輪RTを回転駆動する防水型のシャーシダイナモメータで、その回転ローラの頂部は風洞2の床面に露出し、トラックSの前輪FT及び後輪RTが載せられる。5はトラックSにその走行速度相当に調整した空気流を吹き付ける主ノズル、6及び7はトラックSに主ノズル5から吹き付ける空気流の温度及び湿度を試験条件になるように調整する空気調整機および水分調整機、8は試験室1と風洞2の間に形成されトラックSに主ノズル5から吹き付けた空気流を空気調整機6に戻す還流路、9は風洞2から還流路8に空気の流がれ方向を変換する方向転換翼、10は試験室1の風洞2にトラックSを出し入れする扉で、方向転換翼9と扉10は引き戸形式で入口部12を開閉する。13はトラックSでの水はね状況を撮像する工業用カメラである。
【0014】
14はシャーシダイナモメータ3の前方における風洞2の床面部に設置した供給口が扁平形である水流ノズルである。シャーシダイナモメータ3、4の回転は主制御装置15に付属したモニタ16の画面を見ながら入力装置17で自由に設定できる。18は主制御装置15からの指令でシャーシダイナモメータ3のモータ3aを駆動するモータドライバ、19はモータ3aの回転数を検出するタコジェネレータで、検出結果は副制御装置20に入力するようになっている。21は配管22を介して水流ノズル14からトラックSの前輪に供給する水を水槽23から汲み上げるポンプで、モータ24で駆動される。
【0015】
副制御装置20は主制御装置15からの指令、タコジェネレータ19の出力及び配管22に設置した水圧計25の出力を受けて、モータ24の回転数を決めてモータドライバ26に指令を出し、また配管22中に設けた電磁弁27を開閉操作する。28は前輪FTに水を噴霧するスプレーで、図2に示すように各前輪FTの周囲に複数個設置される。なお、29は流量調整弁である。
【0016】
後輪のシャーシダイナモメータ4、主ノズル5、空気調整機6及び水分調整機7の制御は主制御装置15で実行されるが、本発明とは直接関係しないので、詳細は省略する。スプレー28による水の噴霧条件は入力装置17で入力し、副制御装置20で実行される。
【0017】
次ぎに、本発明による水はね試験について説明する。
水流ノズル14から供給される水は前輪FTを回転駆動するシャーシダイナモメータ3の回転ローラと同一速度で回転ローラ上を移動するようにポンプ21がモータ24で駆動される。図2に示すように、シャーシダイナモメータ3の回転ローラ3b上の水Pは幅wP、厚さtPの扁平矩形状で路面の水たまりを模擬している。水はねを良好に模擬するために、回転ローラ3bの幅wR,回転ローラ3b上の水Pの幅wP、前輪FTのタイヤ幅wTは下記第1式の関係に置くのが良い。
【0018】
wR>wP>wT …(1)
図3,図4に示すように、水流ノズル14は吹出部が矩形で、ヒンジ部14aで連結した下面部材14bが昇降機30で上下に操作され、吹き出す水Pの厚さtPをtP1〜tP2の範囲で変えることができる。水流ノズル14における吹出部の両側面部材14cには領域Zの範囲で絞片31を内装すると、吹き出す水Pの幅wPをwP1からwP2に変えることができる。図5は絞片31を両側面部材14cにボルト締めで取り付ける例を示している。吹き出す水Pの厚さtPの要求が可変範囲tP1〜tP2を越える場合には、水流ノズル14ごと、配管22への取付けを交換する。
【0019】
水流ノズル14から吹き出す水は回転ローラ3bの回転方向でしかもその周速に一致した速度で吹き出すので、速度差がなく回転ローラ3b上に乗った状態になっており、路面上に水たまりがある状況になっている。一方、前輪FTは回転ローラ3bで前進方向に回転されているために、トラックSは振動するものの前進移動せずに、相対的に前輪FTが回転ローラ3b上に模擬された水たまりのある路面を走行し、水をはねる状況を呈する。回転ローラ3bの回転はタコジェネレータ19で検出しており、ポンプ21の回転が制御されるので、回転ローラ3bの回転数、即ち、トラックSの走行速度が変わっても、回転ローラ3bの周速(=トラックSの走行速度)に合わせて水は供給される。
【0020】
水たまりに突入する状況は、電磁弁27の開閉で模擬できる。片輪づつの突入を模擬する場合は、片輪に対応する水流ノズル14への配管に電磁弁をそれぞれ設けて任意の時間幅でそれらの電磁弁を開閉すればよい。
【0021】
融雪水をはねる状況は、空気調整機6で気温を下げるとよい。すると、トラックSにはねられて飛散した水がトラックSの各部に付着する状況が把握できる。
【0022】
先行車や対向車が巻き上げた水煙とトラックSがはねた水の複合状況を把握したい場合などでは、スプレー28からも水を噴霧する。
【0023】
前輪FTによる水はね状況は工業用カメラ13で撮影されて、検討に供される。 工業用カメラ13で、丸いタイヤとか平べったいタイヤなど前輪FTの回転ローラ3bとの接触形状による水はね状況の差やトラックSに設けられる運転席へのステップやタイヤフードの形状などによるはねた水の再衝突の状況なども把握することができる。タイヤの形状はトラックSの荷台における積載荷重によっても変わるので、トラックSの荷台における積載荷重を変えて、水はね状況の変化を確認することもできる。
【0024】
工業用カメラは供試車両の側面などに配置し、トラックSの走行速度との関係で、はねて形成された水滴が飛散する状況を確認することもできる。
【0025】
水はね状況は撮影機などで記録しても良く、工業用カメラに限定されない。
また、供試車両はトラックに限定されない。さらに、車輪の駆動形態にも限定されない。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば各種の環境下においてタイヤでの水はねを模擬して水はね試験を自在に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明車両の水はね試験方法を実施する水はね試験装置の概略断面図である。
【図2】図1に示した水はね試験装置での水の供給状況を説明するための図である。
【図3】図1に示した水はね試験装置における水流ノズルの概略断面図である。
【図4】図1に示した水はね試験装置における水流ノズルの概略平面図である。
【図5】図1に示した水はね試験装置における水流ノズルに水流調整のために付加する調整部材の斜視図である。
【符号の説明】
S…トラック(供試車両) FT…前輪
RT…後輪 1…試験室
2…風洞 3,4…シャーシダイナモメータ
3a,24…モータ 5…主ノズル
6…空気調整機 7…水分調整機
8…還流路 9…方向転換翼
10…扉 12…入口部
13…工業用カメラ 14…水流ノズル
15…主制御装置 16…モニタ
17…入力装置 18,26…モータドライバ
19…タコジェネレータ 20…副制御装置
21…ポンプ 22…配管
23…水槽 25…水圧計
27…電磁弁 28…副水流ノズル
29…流量調整弁 30…昇降機
31…絞片
Claims (5)
- 風洞の床面下に設置されたシャーシダイナモメータの回転ローラ上に供試車両を配置し、車両の走行速度相当で所望の湿度ならびに温度に調整した空気流を主ノズルから上記風洞内に導入して上記供試車両に吹き付けるものにおいて、
上記供試車両の前輪タイヤと接して該タイヤを回転駆動させる上記回転ローラの頂部に上記シャーシダイナモメータの前方における上記風洞の床面部に設けられ供給口が扁平形である水流ノズルから上記回転ローラの回転方向でしかもその周速に合わせて水を間歇的に供給して前輪タイヤでの水はね状況の模擬することを特徴とする車両の水はね試験方法。 - 請求項1に記載のものにおいて、上記回転ローラの幅をwR、上記水流ノズルから上記回転ローラ上に供給した水の幅をwP、上記供試車両の前輪タイヤの幅をwTとして、上記水流ノズルから上記回転ローラ上に
wR>wP>wT
の関係において水を供給することを特徴とする車両の水はね試験方法。 - 請求項1に記載のものにおいて、上記供試車両の前輪タイヤ部に補助水流ノズルから水をスプレー状に供給することを特徴とする車両の水はね試験方法。
- 風洞の床面下に設置されたシャーシダイナモメータの回転ローラ上に供試車両を配置し、車両の走行速度相当で所望の湿度ならびに温度に調整した空気流を主ノズルから上記風洞内に導入して上記供試車両に吹き付けるものにおいて、
上記供試車両の前輪タイヤと接して該タイヤを回転駆動させる上記回転ローラの頂部に上記回転ローラの回転方向でしかもその周速に合わせて水を間歇的に供給する供給口が扁平形である水流ノズルを上記シャーシダイナモメータの前方における上記風洞の床面部に設け、前輪タイヤでの水はね状況の模擬することを特徴とする車両の水はね試験装置。 - 請求項4に記載のものにおいて、さらに上記供試車両の前輪タイヤ部に水をスプレー状に供給する補助水流ノズルを設けたことを特徴とする車両の水はね試験装置。
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