JP3761813B2 - 車輪の横力測定装置 - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、車両走行時の４輪の各車輪に発生する横力を台上で測定する車輪の横力測定装置に関する。
【従来の技術】
人が自動車を実際に走らせて、車両の走行性能や特性を調べる官能試験では、測定結果のバラツキや広いテストコースを必要とする等の問題がある。これに代わり、工場や検査場での狭い場所でも安定して検査できるものとして、台上試験機を用いて車両の走行性能を測定する方法が従来から行われている。
従来、台上試験で車両走行時の車輪の横力を測定する方法として、たとえば特開２００１−５０８３４号、特開平８−３３４４４０号が提案されている。
前者の特開２００１−５０８３４号は、ローラ内に両端部を回転自在に支持した断面方形の角シャフトを貫通させて配置すると共に、ローラ内面に角シャフトの面に摺接するベアリングローラを取り付けて、ローラを軸方向（車幅方向）である横方向に移動自在に設置し、そのローラ上で車輪に取り付けた駆動手段により車輪を回転させて、ローラの横方向に移動する力（横力）をローラの端部に配置した荷重センサにより検出するものである。
後者の特開平８−３３４４４０号は、車幅方向および車長方向のガイドレールにより両方向に移動自在な支持枠上に、板片を連結した無限軌道のタイヤ駆動部材を支持させ、タイヤ駆動部材を駆動することにより、その上に乗せたタイヤを回転駆動して、タイヤの横方向（軸方向）に移動する横力をタイヤ駆動部材の無限軌道内に設けた横力伝達部材により力センサに伝達して、横力を検出するものである。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の方法では、ローラ内に貫通させた角シャフトにローラ内面に取り付けたベアリングローラを摺接して、ローラを横方向に移動自在に支持する支持手段を構成しているため、また後者では、横方向のガイドレールに移動部材を取り付けることによって、タイヤ駆動部材を支持する支持手段を横方向に移動自在に構成しているため、いずれの支持手段も横方向への摺動抵抗が大きい。
このため、同じ測定条件で測定を行っても、摩擦力のバラツキにより横力は測定毎に変化し、正確な値が得られないという問題があった。
本発明の課題は、車輪を乗せる回転体を支持する移動自在な支持台の摺動抵抗を無くして、摺動抵抗の影響を受けずに正確な横力を測定可能とした車輪の横力測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、
車両の各車輪を乗せる各回転体を、車幅方向に沿う横方向に移動自在に保持した支持台上に支持し、該各回転体上で車輪を回転して該各回転体が車輪から受ける前記横方向の力を測定する車輪の横力測定装置において、
前記各支持台を吊り下げることによって前記横方向に移動自在に支持したことを特徴とする。
各回転体上で車輪を回転すると該各回転体が車輪から横力を受けて、回転体を支持した各支持台が車幅方向に沿う横方向に移動するが、本発明では、各支持台を吊り下げることによって横方向に移動自在に保持したので、支持台を揺動により摺動抵抗なく横方向に移動して、摺動抵抗の影響を受けずに横力を正確に測定することができる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳述する。
図１は、本発明の横力測定装置の一実施の形態を示す斜視図である。
本横力測定装置は、車両Ａの左右の前輪ＷＦを乗せる左右１対の前輪用ローラ１Ｆ、１Ｆと、車両Ａの左右の後輪ＷＲを乗せる左右１対の後輪用ローラ１Ｒ、１Ｒとを、それぞれローラ支持台２Ｆ、２Ｆと、ローラ支持台２Ｒ、２Ｒとに支持した台上試験機からなる。前輪用と後輪用の各ローラ１Ｆ、１Ｒは、それぞれ前後２個１組の組ローラ１ａ、１ａで構成され、各組ローラ１ａ、１ａは、各ローラ支持台２Ｆ、２Ｒ上のローラ支持板３、３間に軸支することによって、各ローラ支持台２Ｆ、２Ｒに回転自在に支持されている。
各ローラ支持台２Ｆ、２Ｒは、図２に示すように、ローラ支持板３、３を立設した水平な台板１０と、台板１０の下方に配置された車幅方向、即ちローラ軸方向と同方向の左右方向に延びる１対の水平アーム１１、１１とを有し、水平アーム１１、１１は、車長方向である前後方向に間隔をあけて位置されている。この台板１０と１対の水平アーム１１、１１とを複数の縦部材１２ａおよび傾斜部材１２ｂで連結すると共に、水平アーム１１、１１間を複数の水平部材１２ｃで連結して台に組み立てている。
各ローラ支持台２（２Ｆ、２Ｒ）の左右位置には固定台１４、１４が設置され、各ローラ支持台２を下端部の左右位置おいて、固定台１４、１４に平行リンクにより吊り下げて、左右方向に移動自在に保持させている。即ち、左右の固定台１４、１４の下面に、それぞれ２本のリンク１５を前後方向に間隔をあけてベアリング１６ａを介して取り付け、その左右の固定台１４、１４のそれぞれ１対のリンク１５、１５の下端を前後１対の水平アーム１１、１１の左右端部にベアリング１６ｂを介して取り付けた。つまり、前後の水平アーム１１、１１のそれぞれを左右１対の平行リンク１５、１５で吊り下げた。
したがって、各ローラ１Ｆ、１Ｒに横方向の力が作用すると、その力が各ローラ支持台２Ｆ、２Ｒに伝わり、ローラ支持台２Ｆ、２Ｒの全体が前後それぞれの左右のリンク１５、１５の上端を中心に横方向に揺動して、横方向に移動する。なお、各ローラ支持台２Ｆ、２Ｒを一時的に拘束可能とするために、例えば水平アーム１１に凹陥部材からなるストッパー部１７ａを設けて、これに嵌合する係合ロッド１７ｂをシリンダ１７ｃにより着脱自在としておくことができる。
上記の左右の固定台１４、１４には、各ローラ１Ｆ、１Ｒに作用する左右方向の力、即ち横力を検出するロードセル５、５を設けている。左右のロードセル５、５は、各固定台１４、１４上に台板１０を挟むようにして取り付けた左右１対のシリンダ９、９に連結されている。ロードセル５、５は、横力を測定するに際し、シリンダ９、９による前進で、台板１０の左右両端に軽圧の当接状態とされる。
左右の固定台１４の一方には、各車輪ＷＦ、ＷＲがローラ１Ｆ、１Ｒ上で左右方向に動かないように拘束する拘束手段８が設けられている。拘束手段８は、各車輪ＷＦ、ＷＲに横方向外方から当接する上下１対のサイドローラ８ａ、８ａと、両サイドローラ８ａ、８ａを各車輪ＷＦ、ＷＲに向けて横方向に進退させるシリンダ８ｂとで構成されており、シリンダ８ｂは固定台１４に立設した支柱８ｃに取り付けられている。
ローラ支持台２Ｒ上の一方のローラ支持板３には駆動モータ７が取り付けられ、従動輪である後輪ＷＲ用のローラ１Ｒをモータ７で駆動するようになっている。駆動輪である前輪ＷＦは車載のエンジンを始動して自ら回転させる。また各ローラ支持台２Ｆ、２Ｒの一方のローラ支持板３には、各ローラ１Ｆ、１Ｒの間の回転速度の同期をとるために、ローラ１Ｆ、１Ｒの回転速度を検出する速度計６が設置されている。これらロードセル５や速度計６からの検出信号は、図外のコンピュータに入力して処理を受ける。
上記の測定装置により車輪の横力を測定するに際しては、車両Ａの各車輪ＷＦ、ＷＲを対応する各ローラ１Ｆ、１Ｒに乗せ、拘束手段８により車両Ａが横ずれしないように各車輪ＷＦ、ＷＲを拘束し、且つ、車両Ａのハンドルを直進位置にした状態で、駆動輪の前輪ＷＦを車載エンジンにより回転させると共に、従動輪の後輪ＷＲをモータ７によりローラ１Ｒを介して前輪ＷＦと等速度で回転させる。
この各ローラ１Ｆ、１Ｒ上での各車輪ＷＦ、ＷＲの回転により、各ローラ１Ｆ、１Ｒに横方向の力が作用すると、その力により各ローラ支持台２Ｆ、２Ｒの全体が、平行リンク１５、１５による揺動で横方向に移動し、各ローラ支持台２Ｆ、２Ｒの台板１０が移動先のロードセル５を押し、各車輪ＷＦ、ＷＲからローラ１Ｆ、１Ｒに作用する横力が測定される。
本実施の形態の横力測定装置は、以上のように構成され、車両の各車輪を乗せる各ローラを回転自在に支持したローラ支持台を平行リンクにより吊り下げることによって、ローラ支持台を車幅方向である横方向に揺動により移動自在に保持したので、車輪からローラに伝わる横力によりローラ支持台が摺動抵抗なく横方向に移動し、車輪の横力を摺動抵抗の影響を受けずに正確に測定することができる。
以上の実施の形態では、ローラ支持台をその下端部の左右端部位置でリンクにより吊り下げて、平行リンクによる揺動でローラ支持台を横方向に移動自在に保持したが、本発明はこれに限られず、平行リンクによる揺動でローラ支持台を横方向に移動自在に保持するならば、ローラ支持台の上端部あるいは側面部など適宜の位置でリンクにより吊り下げてもよい。さらには、リンク以外の他の吊り下げ部材によってローラ支持台を横方向に移動自在に保持するようにしてもよい。また車輪を乗せる回転体はローラとしたが、無端回動するベルト等の回転体を用いることもできる。横力の測定手段もロードセル等の歪みによる荷重計に限られない。
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の車輪の横力測定装置によれば、車両の各車輪を乗せる回転体を支持した各支持台を平行リンク等により吊り下げたので、横力による支持台の移動を摺動抵抗なく行って、横力を摺動抵抗の影響を受けずに正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車輪の横力測定装置の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図２の測定装置の要部を拡大して示す正面図である。
【符号の説明】
Ａ 車両
ＷＦ、ＷＲ車輪
１Ｆ、１Ｒ ローラ
２Ｆ、２Ｒ ローラ支持台
５ ロードセル
９ シリンダ
１０ 台板
１１ 水平アーム
１４ 固定台
１５ リンク

Claims (2)

1. 車両の各車輪を乗せる各回転体を、車幅方向に沿う横方向に移動自在に保持した支持台上に支持し、前記各回転体上で車輪を回転して該各回転体が車輪から受ける前記横方向の力を測定する車輪の横力測定装置において、
   前記各支持台を吊り下げることによって前記横方向に移動自在に支持したことを特徴とする車輪の横力測定装置。
2. 前記各支持台を平行リンクで吊り下げたことを特徴とする請求項１記載の車輪の横力測定装置。

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