JP4209269B2 - Chassis dynamometer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の各種特性の測定等を行うために用いられる、車両駆動輪に対して路面を模擬するローラを備えたシャシーダイナモメータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両駆動輪に対して路面を模擬するローラを備えたシャシーダイナモメータの、従来の典型的な構成を図3に示す。
図中、aはシャシーダイナモメータの正面図、bはシャシーダイナモメータの右側面図、cはシャシーダイナモメータの上面図を表している。また、図中dは、シャシーダイナモメータの軸受構造を模式的に表した図である。ただし、図中bの右側面図では後述するローラ(波線で示す)を透視した形態を示している。
【0003】
図示するように、この構成では、ベース101に固定された軸受柱102によって、ベアリング103を介してフレーム107が揺動可能に支持されており、ダイナモメータ106のフレーム107によって、ベアリング108を介してシャフト104が回動可能に支持されている。そして、シャフト104の左右両端にローラ105がシャフト104と共に回転するよう連結されている。また、ダイナモメータ106内においてシャフト104はロータ109に固定されており、ロータ109は、ロータ109との間にギャップを形成するようにフレーム107に固定されたステータ110と相互に作用し、フレーム107に対するトルクを得る。
【0004】
このロータ109のフレーム107に対するトルクによって、ロータ109及びシャフト104及びローラ105がベース101の系に対して回転すると共に、ローラ105に車両駆動輪によって加えられたトルクに応じてステータ110及びフレーム107がベース101の系に対して揺動する。したがって、フレーム107に固定されたアーム111に加わる荷重を、荷重計112によって計測することにより、ローラ105と車両駆動輪間に作用するトルクを計測できるようになっている。
【0005】
なお、このようなダイナモメータに関する文献としては、特開平09−257656号公報がある。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては以下のものがある。
【0006】
【特許文献1】
特開平09−257656号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前記シャシーダイナモメータによれば、ローラやダイナモメータといった重量の大きな物体を計測のために揺動させる必要のために、比較的大型で強固な構造が必要となっていた。
また、二つのローラに各々作用するトルクを分離して計測することができないという問題もあった。
そこで、本発明は、計測のためにダイナモメータを揺動する必要のない、シャシーダイナモメータを提供することを課題とする。
また、併せて、ダイナモメータの両側にローラを設けた場合に、個々のローラに作用するトルクをそれぞれ計測可能なシャシーダイナモメータを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題達成のために、本発明は、車両駆動輪を載置するローラと、ローラと連結したシャフトと、前記シャフトを回転駆動するダイナモメータとを備えたシャシーダイナモメータに、前記ローラと前記シャフトの間に介在されたベアリングと、前記シャフトとローラとを連結する連結部材と、前記連結部材に固定された歪センサとを設けたものである。
【0009】
このようなシャシーダイナモメータによれば、前記ダイナモメータを揺動せずに固定しても、ローラに車両駆動輪によって加えられたトルクに応じて連結部材に生じる歪みを歪センサによって計測することにより、ローラと車両駆動輪の間で作用するトルクを算出することができるようになる。また、ローラの重量を支持するベアリングによる構造と、ローラに加わるトルクを計測するための連結部材及歪みセンサによる構造を独立に設けているので、連結部材にさほどの強度を持たせることなく、ベアリングによって安定的に充分な強度をもってローラを支持することができるようになる。
【0010】
ここで、このようなシャシーダイナモメータにおいては、前記連結部材は、前記シャフトの前記ダイナモメータと反対側の端面と前記ローラの前記ダイナモメータと反対側の端面とを連結するものとして構成することが構造の簡易化やメンテナンスの容易性の観点から望ましい。
【0011】
また、このようなシャシーダイナモメータを、前記シャフトの両端側に各々連結した二つの前記ローラを備えた四輪自動車用のシャシーダイナモメータとして構成する場合には、前記二つのローラの各々について、二つの前記連結部材及び当該連結部材に各々固定された前記歪センサを設けるようにする。
【0012】
このようにすることにより、二つのローラと車両駆動輪の間で作用したトルクを、各ローラ毎に独立に算出することができるようになる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1に、本実施形態に係るシャシーダイナモメータの構成を示す。
図中、aはシャシーダイナモメータの正面図、bはシャシーダイナモメータの右側面図、cはシャシーダイナモメータの上面図を表している。また、図中dは、図cの断面線A-Aによるシャシーダイナモメータの断面を模式的に表した図である。
【0014】
図示するように、ベース1には支持台2が固定されており、この支持台2の上にダイナモメータ3が固定されている。そして、ダイナモメータ3のフレーム4によって、第1ベアリング5を介してシャフト6が回動可能に支持されている。また、シャフト6の両端側には、それぞれ第2ベアリング7を介して、ローラ8が支持されている。そして、シャフト6の外側の底面とローラ8の外側の底面はフランジ型歪センサ9によって、ローラ8がシャフト6と共に回転するようボルト91により連結されている。
【0015】
また、ダイナモメータ3の内部においてシャフト6はロータ10に固定されており、ロータ10は、ロータ10との間にギャップを形成するようにフレーム4に固定されたステータ11と相互に作用し、フレーム4に対するトルクを得る。そして、このロータ10のフレーム4に対するトルクによって、ロータ10及びシャフト6及びローラ8及びフランジ型歪センサ9は、ダイナモメータ3に対して回転する。
【0016】
ここで、フランジ型歪センサ9を取り外した場合、シャフト6は第2ベアリング7によって、ローラ8を回動可能に支持するようになっている。すなわち、フランジ型歪センサ9には、ローラ8の重量を支持するための力は加わらないようになっている。
【0017】
そして、このフランジ型歪センサ9は、フランジ92と、フランジ92に固定された1または複数の歪センサ93を有し、フランジ92にはシャフト6及びローラ8にフランジ92をボルト91で締結するためのボルト孔が設けられている。そして、歪センサ93は、フランジ型歪センサ9に生じた歪みに応じた値を出力し、この歪センサ93の出力は、トルク算出装置12に入力される。
【0018】
したがって、ローラ8に車両駆動輪によって加えられたトルクに応じて二つのフランジ92の各所に各々生じる歪みを歪センサ93によって計測し、計測した各所の歪み量を、トルク算出装置12によって、予め定めた換算式に従って処理することにより、左右のローラ8の各々と車両駆動輪の間で作用するトルクを算出することができる。
【0019】
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように本実施形態によれば、ダイナモメータ3を揺動することなく、ローラ8に車両駆動輪によって加えられたトルクを算出することができる。また、左右のローラ8と車両駆動輪の間で作用したトルクを、各々独立に算出することができる。また、ローラ8の重量を支持する第2ベアリング7による構造と、ローラ8に加わるトルクを計測するためのフランジ型歪センサ9による構造を独立に設けているので、フランジ型歪センサ9にさほどの強度を持たせることなく、第2ベアリング7によって安定的に充分な強度をもってローラ8を支持することができるようになる。
【0020】
ところで、以上の実施形態では、シャフト6の端の底面とローラ8の外側の底面を連結するようにフランジ型歪センサ9を設けたが、このフランジ型歪センサ9を円環状に形成し、図2aに示すように、シャフト6の側面とローラ8の内側の底面を連結するように設けることもできる。または、図2bに示すように、フランジ型歪センサ9に代えて、シャフト6の側面とローラ8のシャフト6側の側面の間を連結する連結部材21と、当該連結部材21に固定した歪センサ22とを設けるようにすることもできる。
【0021】
また、本実施形態は、二つの車両駆動輪を備えた四輪車用に、二つのローラ8を備えたシャシーダイナモメータへの適用を例にとり説明したが、本実施形態は、ローラ8を一つのみ備えた二輪車用のシャシーダイナモメータにも同様に適用することができる。
また、4つの駆動輪を備えた4輪車(4WD)にも、二つのローラ8を備えたシャシーダイナモメータを、前輪用、後輪用に2台設置することにより同様に適用することができる。なお、この場合には、一方のシャシーダイナモメータを車両の前後方向に移動可能に設けることにより、車両のホイールベースに合わせ2台のシャシーダイナモメータの間隔を調整可能とするのがよい。
【0022】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、計測のためにダイナモメータを揺動する必要のない、シャシーダイナモメータを提供することができる。
また、本発明は、ダイナモメータの両側にローラを設けた場合に、個々のローラに作用するトルクをそれぞれ計測可能なシャシーダイナモメータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの他の構成例を示す図である。
【図3】従来のシャシーダイナモメータの構成を示す図である。
【符号の説明】
1:ベース、2:支持台、3:ダイナモメータ、4:フレーム、5:第1ベアリング、6:シャフト、7:第2ベアリング、8:ローラ、9:フランジ型歪センサ、10:ロータ、11:ステータ、12:トルク算出装置、91:ボルト、92:フランジ、93:歪センサ、94:ボルト孔。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a chassis dynamometer including rollers for simulating a road surface with respect to vehicle driving wheels, which are used for measuring various characteristics of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 shows a typical conventional configuration of a chassis dynamometer including a roller that simulates a road surface with respect to vehicle driving wheels.
In the figure, a is a front view of the chassis dynamometer, b is a right side view of the chassis dynamometer, and c is a top view of the chassis dynamometer. Further, d in the figure is a diagram schematically showing the bearing structure of the chassis dynamometer. However, the right side view of b in the figure shows a form seen through a roller (shown by a wavy line) to be described later.
[0003]
As shown in the figure, in this configuration, a
[0004]
The
[0005]
In addition, as a document regarding such a dynamometer, there is JP-A No. 09-257656.
Prior art document information relating to the invention of this application includes the following.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 09-257656 [0007]
[Problems to be solved by the invention]
According to the chassis dynamometer, since a heavy object such as a roller or a dynamometer needs to be swung for measurement, a relatively large and strong structure is required.
There is also a problem that the torque acting on each of the two rollers cannot be measured separately.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a chassis dynamometer that does not require rocking of the dynamometer for measurement.
Another object of the present invention is to provide a chassis dynamometer capable of measuring torque acting on each roller when rollers are provided on both sides of the dynamometer.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a chassis dynamometer comprising a roller for mounting a vehicle drive wheel, a shaft connected to the roller, and a dynamometer for rotationally driving the shaft. A bearing interposed therebetween, a connecting member for connecting the shaft and the roller, and a strain sensor fixed to the connecting member are provided.
[0009]
According to such a chassis dynamometer, even if the dynamometer is fixed without swinging, the distortion generated in the connecting member according to the torque applied to the roller by the vehicle driving wheel is measured by the strain sensor. The torque acting between the roller and the vehicle drive wheel can be calculated. In addition, a structure with a bearing that supports the weight of the roller and a structure with a connecting member for measuring the torque applied to the roller and a strain sensor are provided independently, so that the bearing does not give the connecting member so much strength. Thus, the roller can be stably supported with sufficient strength.
[0010]
Here, in such a chassis dynamometer, the connecting member may be configured to connect an end surface of the shaft opposite to the dynamometer and an end surface of the roller opposite to the dynamometer. It is desirable from the viewpoint of simplification of structure and ease of maintenance.
[0011]
Further, when such a chassis dynamometer is configured as a chassis dynamometer for a four-wheeled vehicle including the two rollers respectively connected to both end sides of the shaft, One of the connecting members and the strain sensor fixed to each of the connecting members are provided.
[0012]
By doing in this way, the torque which acted between two rollers and a vehicle drive wheel can be calculated independently for each roller.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows the configuration of the chassis dynamometer according to this embodiment.
In the figure, a is a front view of the chassis dynamometer, b is a right side view of the chassis dynamometer, and c is a top view of the chassis dynamometer. Moreover, d in the figure is a diagram schematically showing a cross section of the chassis dynamometer along the cross sectional line AA in FIG.
[0014]
As shown in the figure, a
[0015]
In addition, the
[0016]
Here, when the flange-
[0017]
The flange-
[0018]
Therefore, the distortion generated in each part of the two
[0019]
The embodiment of the present invention has been described above.
As described above, according to the present embodiment, it is possible to calculate the torque applied to the
[0020]
By the way, in the above embodiment, the flange
[0021]
Further, although the present embodiment has been described by taking an example of application to a chassis dynamometer including two
Further, it can be similarly applied to a four-wheeled vehicle (4WD) having four driving wheels by installing two chassis dynamometers having two
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a chassis dynamometer that does not need to swing the dynamometer for measurement.
Moreover, this invention can provide the chassis dynamometer which can each measure the torque which acts on each roller, when a roller is provided in the both sides of a dynamometer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a chassis dynamometer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing another configuration example of the chassis dynamometer according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional chassis dynamometer.
[Explanation of symbols]
1: base, 2: support base, 3: dynamometer, 4: frame, 5: first bearing, 6: shaft, 7: second bearing, 8: roller, 9: flange-type strain sensor, 10: rotor, 11 : Stator, 12: Torque calculation device, 91: Bolt, 92: Flange, 93: Strain sensor, 94: Bolt hole.
Claims (3)
前記ローラと前記シャフトの間に介在されたベアリングと、
前記シャフトとローラとを連結する連結部材と、
前記連結部材に固定された歪センサとを有することを特徴とするシャシーダイナモメータ。A chassis dynamometer comprising a roller for mounting a vehicle driving wheel, a shaft connected to the roller, and a dynamometer for rotationally driving the shaft,
A bearing interposed between the roller and the shaft;
A connecting member for connecting the shaft and the roller;
A chassis dynamometer comprising a strain sensor fixed to the connecting member.
前記連結部材は、前記シャフトの前記ダイナモメータと反対側の端面と前記ローラの前記ダイナモメータと反対側の端面とを連結することを特徴とするシャシーダイナモメータ。The chassis dynamometer according to claim 1,
The connecting member connects the end surface of the shaft opposite to the dynamometer and the end surface of the roller opposite to the dynamometer.
前記シャフトの両端側に各々連結した二つの前記ローラを備え、
前記二つのローラの各々について設けられた、二つの前記連結部材及び当該連結部材に各々固定された前記歪センサを有することを特徴とするシャシーダイナモメータ。The chassis dynamometer according to claim 1 or 2,
Two rollers respectively connected to both ends of the shaft;
A chassis dynamometer, comprising: the two connecting members provided for each of the two rollers, and the strain sensors respectively fixed to the connecting members.
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