JP4530604B2 - ローリング試験装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、請求項１に記載した上位概念によるローリング試験装置に関する。
【０００２】
一般的な従来のローリング試験装置は電子安定プログラムを装備した被試験自動車の適切に回転する車輪の接触ローラとして、間隔を置いた２つの平行のローラ軸に回転自在のトップローラに接近面を有する試験装置支持体から構成される。揺動試験を実施するため、凹凸道路面の広がりを模擬する型材がトップローラの外周面に取付けられる。
【０００３】
このような揺動試験装置では自動車は４つのトップローラ上を走行することが具体的に知られているが、トップローラは型材／衝撃性能によって異なる高さとなり、したがって石を敷き詰めた舗道−道路床が模擬される。異なる周期を発生させるため自動車は約３０ｋｍ／ｈ以下の速度で走行させる。揺れの振幅は次々に続く高さの異なるトップローラ上の型材によって決まる。異なった悪い道路状態を模擬するため、トップローラは取り換えずに、ローラ幅に渡って異なって形成された型材を有する比較的幅の広いトップローラが使用される。簡単なハンドル操作によって、自動車は異なるローラ領域を左右に「浮きながら」運動できる。
【０００４】
このような揺動試験は基本的に下記のように知られた利点がある。
−不良の／緩んだ電気的差込接続が自動車を震動させることで解決でき、さらに引続く電気−試験で発見されて修理される。
−震動によって、これまで負荷されなかった厳しい運転状態が設定されて、これでよりよい運転状態の調節に導かれる。
−車体の載置状態によって長期間に渡る良好なドアの調整が約束される。
−接触音および振動騒音の位置が容易にわかり再現できる。
−ライトを入れた状態で試験装置で運転すると、場合によっては顧客が始めて遭遇するかもしれないランプの早期脱落が時宜を得て発見／誘発される。
【０００５】
揺動試験装置として前述したローリング試験装置の代わりに、抜き取り検査により凹凸道路面の広がりにおける揺動テストを野外で実施することも自動車製造において知られている。このような野外で実施する揺動コース走行では特に天候の影響を考慮しなければならず、起こりうる接触音および振動騒音の位置決めや再現が揺動試験装置のときに比べてあまり良好でない。加えて揺動コース走行の間では、自動車が損傷する危険性および終了時に自動車を洗浄する必要性が存在する。
【０００６】
また、自動車に装備され、ＥＳＰ（電子安定プログラム）と呼ばれる走行安全装置が知られており、横方向および／または縦方向加速度センサおよび／または首横揺れ／回転速度センサの測定値を使用し、またそれを利用することによって自動車の状態を自動的に安定させる。このようなＥＳＰ装置は異なった自動車のタイプに組別生産方式ですでに組み込まれている。
【０００７】
ＥＳＰ装置は、特に使用センサの機能に関し、自動車の出荷前に検査する必要のある安全評価装置である。このような機能試験を、取付けたセンサが作動状態となりかつ検査可能となる、いわゆるＥＳＰ試験走行において二重Ｓカーブ走行で実施することは公知である。このようなＥＳＰ試験走行には費用とコストがかかる。
【０００８】
本発明の課題は揺動試験およびＥＳＰ試験に必要な費用を削減することである。
本課題は請求項１に記載の特徴によって解決される。
【０００９】
請求項１によればこの種類に適したローリング試験装置は組合せたＥＳＰ／揺動試験装置に組立てられる。そのために、自動車をトップローラから離して上方の領域まで制御して持上げ可能な自動車用リフト装置を備える。さらに、持上げた位置において自動車軸の周りに規定して自動車を傾斜させる傾斜装置を備え、ＥＰＳの横方向および／または縦方向加速度センサの作動と検査が可能となる。傾斜操作は傾斜時期と傾斜角度に関し、与えられた状態と実施する試験に応じて、規定されて前もって与えられる。
【００１０】
ＥＰＳ装置の場合も少なくとも１つの首横揺れ／回転速度センサが含まれ、自動車を持上げた位置において制御し規定して自動車の垂直軸の周りに回転ないしは振りまわす自動車用回転装置を追加して備え、ＥＳＰの首横揺れ／回転速度センサの作動と検査が可能となる。また回転操作は、回転時期と回転角度に関し、与えられた状態と試験条件に合わせることができる。
【００１１】
このような組合せたＥＰＳ／揺動試験装置はＥＳＰ装置の組別生産方式の試験に、さらに自動車音に関する評価にも有利に使用され、１つの試験装置で２つの試験内容を再現実施することができる。それにより、公知の揺動試験装置にＥＳＰ試験装置としての機能を追加して使用することができ、試験装置の組立てや場所の必要性の点でコスト的に有利となり、また組立て段階の最後のタクトタイムが最適となる。特に、揺動試験とＥＳＰ試験のそれぞれに対応する分離した２つの試験装置を１つに組立てることに対する有利性が生じる。
【００１２】
請求項２に記載の特徴によって、すでに知られているように揺動試験装置としての機能に関してローリング試験装置の構成が請求される。ＥＳＰ／揺動試験装置を組合せる構成とすることによって公知の揺動試験装置の実証済み構造ユニットの利点が利用できる。具体的には、横方向に間隔を置き、ローラカバーで覆うことのできる２つの前方のトップローラを前方の試験装置軸に、かつ適切な２つの後方のトップローラを後方の試験装置軸に取付けられる。
【００１３】
前方および／または後方のトップローラに、これより高い位置にある軸平行の、好ましくは操作して上昇させることのできる安全ローラを付設し、これによって自動車の車輪をトップローラ上に保持する。特に前輪駆動の自動車の場合、安全ローラは自動車前輪の前後の領域に配置することが目的に合っている。安全ローラを操作して上昇させる場合、これらは停電の際も上昇位置に留まり、自動車を確実にトップローラ上に保持するように操作するべきである。また横側の当たりローラは自動車がトップローラから横に動くことを防止するものでなければならない。
【００１４】
トップローラの回転に関して基本的には数多くの実施形態がある。運転手が自動車の動力を使用してトップローラ上で運転するときは、トップローラはこれが属する軸上で自由に回転するように取り付けることができる。４輪駆動車を除いた自動車では１つの軸にそれぞれ２つの車輪しか取付けられていないので、これを介してこの２車輪が属するトップローラしか駆動されない。しかし絶対距離のシミュレーションのために、他のトップローラと駆動されない自動車車輪も駆動されなければならない。そのために請求項３によって、異なるローラ軸に取付けられたトップローラ間において、特にタイミングベルト（歯ベルト）による回転運動の連結装置を設けることが提案される。
【００１５】
別の実施形態または場合によっては追加の切り換え可能な機能において、請求項４に記載のトップローラが制御可能な動力で回転駆動することができる。これは自動車に運転手がいなくても揺動試験内容の自動運転を可能にする。そのうえ例えば４つのトップローラはすべてトップローラが属するそれぞれの駆動装置によって同期状態で回転できる。場合によっては両軸とも駆動することができ、また軸上のトップローラを駆動することもでき、反対側の軸のトップローラに連結して回転運動を伝達することもできる。
【００１６】
請求項５によって、トップローラの外周面上の型材は取り換え可能に形成するのが有利であり、その結果、交換型材の構成に応じて異なる凹凸道路面状況が模擬される。
【００１７】
請求項６による特に好ましい実施形態では、付属するトップローラを有する少なくとも１つのローラ軸は試験装置支持体で縦方向に制御して移動可能となるように配置される。その結果、異なった自動車形式の異なった車輪状態に適応させることができる。一定の自動車形式を識別する自動車識別コードによるデータを公知の方法で制御装置に入力すると、このような調節は場合によっては自動で行うことが可能となる。同時にこの装置によって車輪受け具の間隔は自動車特有の間隔に調節できる。この車輪受け具はさらにＥＳＰ試験に関連して詳しく以下に記載する。さらに、この装置を使用して自動車特有の適応位置がリフト装置の位置となり、この適応も自動で実施可能となる。
【００１８】
構造が簡単で概観できる実施例では、リフト装置および／または傾斜装置および／または回転装置はパレットと結合される。このパレット上にトップローラから離れない方向に自動車を確実に保持する車輪受け具が取付けられる。これによって自動車は持上げた位置でパレット上に載置された状態で、傾斜可能および／または回転可能となり、これによってＥＳＰセンサが作動および検査可能となる。
【００１９】
リフト装置として請求項８により実証済みの垂直に突出する伸縮支柱装置上に、好ましくは制御して油圧で突出可能なリフトピストンが含まれ、この上端にパレットが傾斜装置を介して保持される。制御して駆動可能な、例えば回転リング操作装置を有する回転台上に伸縮支柱を取付けることによって、回転機能は簡単に達成できる。
【００２０】
これに代わってまたは追加して、いずれの車輪にもリフト装置を配属することができ、これによって自動車は試験装置支持体に対して、または場合によってはパレットに対して傾斜可能となる。
【００２１】
傾斜装置の配置および方向に従って、異なった傾斜過程を異なった方向に向いた傾斜軸に生じさせることができる。請求項１０により、自動車を自動車縦軸および／または自動車横軸の周りに傾斜させることは、ＥＳＰ装置の横方向および／または縦方向加速度センサのテストのためには目的にかないかつ十分である。しかし基本的には特に傾斜と回転運動を組合せた別の試験でも実施することができる。
【００２２】
試験装置のそれぞれの姿勢装置、特にリフト装置、傾斜装置および回転装置の駆動装置として、請求項１に基き目的に応じて電気、油圧または空気圧の駆動装置を使用することができる。
【００２３】
ＥＳＰ試験内容は、リフト装置、傾斜装置および回転装置をプログラム制御で制御することにより、請求項１２に従って自動的に実施することができる。それで作動状態となった横方向および縦方向加速度センサと首横揺れ速度センサのセンサ値が実際値として試験装置計算機に導入され、そこで所定の基準値と比較されて、正または負の試験結果が確認記録される。試験装置計算機は揺動試験とＥＳＰ試験の間で結果を調整および制御することができる。さらに試験装置計算機は広範な進行機能、例えば試験装置の運転および停止信号ランプを制御できる。
【００２４】
請求項１３により、ＥＳＰ／揺動試験装置のこのような組合わせは、特に組立て最終段階における統合に適しており、これによって両方の試験内容が製造されたすべての自動車において迅速かつ確実に続行して自動的に実施することができる。
【００２５】
図面に基き本発明を詳細に説明する。
図１（ａ）はローリング試験装置１の側面を概略的に示す。電子安定プログラムを装備した被試験自動車の車輪を回転させる接触ローラとして特に図２（ａ），（ｂ），および図３（ａ），（ｂ）からも明らかなように、試験装置支持体２には、横方向に間隔をおいて２つの接近面と取外し可能なローラカバーを有する前方のトップローラ３，４が前方の試験装置軸７に、また対応する２つの後方のトップローラ５，６が後方の試験装置軸８に設けられる。
【００２６】
これらの図からさらに明らかなように、自動車９の揺動試験を実施可能とするため、トップローラ３，４，５，６の外周面に、好ましくは異なる構造で取り換え可能な交換型材１０を配置する。
【００２７】
特に図３（ａ）から明らかなように、前方のトップローラ３，４は前方のローラ軸１１に軸受けされ、一方後方のトップローラ５，６は前方のローラ軸に平行の後方のローラ軸１２に軸受けされる。凹凸道路面の広がりを模擬するため、トップローラ３，４，５，６はすべて動かす必要があるので、異なるローラ軸１１，１２に取付けたトップローラ３，４，５，６の間のタイミングベルトに、ここでは図示しないが回転運動連結を設けるのが好ましい。これに代わってまたは追加して、同様に図示はしないが、トップローラ３，４，５，６用に少なくとも１つの制御可能な駆動装置を設けることができる。
【００２８】
異なった自動車形式の異なった車輪状態に適応させるため、試験装置支持体２に付設されたトップローラ３，４，５，６を有する少なくとも１つのローラ軸１１，１２は縦方向に制御して移動可能となるよう配置される。
【００２９】
さらに特に図１から分かるように、例えば前方のトップローラ３，４の上方に軸平行の安全ローラ１３，１４を備え、これによって自動車９の車輪が前方のトップローラ３，４上に、したがって後方のトップローラ５，６上にも保持される。図示はしないが、さらに、自動車がトップローラ３，４あるいは５，６の側方に飛び出すことを防止する当たりローラをトップローラ３，４あるいは５，６の側方に備えることができる。
【００３０】
このような前方および後方のトップローラ３，４，５，６を使用して揺動試験装置が形成され、例えば図１（ａ）および図２（ａ）に示すように型材１０を介して揺動試験が実施できる。
【００３１】
さらに図から明らかなように、ローリング試験装置１はさらにＥＳＰ／揺動試験装置の組合せに拡張され、自動車９のリフト装置１５が設けられる。この装置を使用して自動車をトップローラ３，４，５，６から離し、例えば図１（ｂ）から明らかなように、上方の領域まで制御して持上げることが可能となる。このリフト装置１５には垂直に突出可能な伸縮支柱１６が含まれる。好ましくは支柱の上端に、制御して油圧操作可能なリフトピストン方式の自動車９用傾斜装置１７を設け、自動車がリフト装置１５で持上げられた位置で傾斜装置によって自動車軸の周りに制御および規定して傾斜させることができる。これによって、例えば図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように電子安定プログラムの横方向および／または縦方向加速度センサの検査が可能になる。自動車縦軸の周りでは図２（ｂ）に示すように、また自動車横軸の周りでは図１（ｂ）に示すように自動車の傾斜が可能となるよう傾斜装置１７を形成する。
【００３２】
特に図１（ａ），（ｂ）および図２（ｂ）で明らかなように、床側の制御駆動可能な回転台１８上の伸縮支柱１６は回転装置として設置され、これを使用して特に図３（ｂ）で明らかなように、自動車９は持上げられた位置で自動車垂直軸１９の周りに制御および規定して回転させることができる。これによって電子安定プログラムの首横揺れ／回転速度センサの作動および検査が可能となる。
【００３３】
傾斜装置１７が配設された伸縮支柱１６の上部領域に、リフト装置１５で持上げ可能で、傾斜装置１７で傾斜可能な、自動車９を載置するパレット２０をさらに設け、特に図１（ｂ）で明らかなように、トップローラ３，４，５，６から離れない方向に自動車９を確実に保持する車輪受け具２１を備える。
【００３４】
リフト装置１５、傾斜装置１７および回転台１８を駆動するため電気および／または油圧および／または空気圧の動力を使用することができる。
ＥＰＳ試験のために、図示しない試験装置計算機を使用してリフト装置１５、傾斜装置１７および回転台１８をプログラム制御で制御するのが有利である。これで作動状態になった横方向および／または縦方向加速度センサ並びに首横揺れ速度センサのセンサ値を実際値として試験装置計算機に導いて、所定の基準値と比較し、これに正または負の試験結果が確認記録される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明のローリング試験装置を揺動試験に使用したときの概略の側面図、また（ｂ）は（ａ）に示す装置をＥＳＰ試験に使用したときの概略の側面図である。
【図２】 （ａ）はローリング試験装置を揺動試験に使用したときの概略の後面図、また（ｂ）はＥＳＰ試験に使用したときの概略の後面図である。
【図３】 （ａ）はローリング試験装置の概略の上面図であり、また（ｂ）は回転台を使用して自動車を高軸の周りに回転させたときのローリング試験装置の概略の上面図である。

Claims (13)

1. 電子安定プログラム（ＥＳＰ）を装備した被試験自動車の適切に回転する車輪の接触ローラとして、間隔を置いた２つの平行のローラ軸に回転自在のトップローラに接近面を有する試験装置支持体を設け、さらに凹凸道路面の広がりを模擬して自動車の揺動試験を実施するため、トップローラの外周面に型材を設けたローリング試験装置において、
   ローリング試験装置（１）をＥＳＰ／揺動試験装置の組合せに拡張して形成し、
   自動車（９）をトップローラ（３，４，５，６）から離して、上方の領域まで制御して持上げ可能なリフト装置（１５）を設け、
   ＥＰＳの横方向および／または縦方向加速度センサの作動と検査を行うため、持上げた位置で自動車軸の周りに制御および規定して自動車（９）を傾斜できる傾斜装置（１７）をさらに設け、および／または
   ＥＰＳの首横揺れ／回転速度センサの作動と検査を行うため、持上げた位置で自動車軸の周りに制御および規定して自動車（９）を回転できる回転装置（１８）を設けた
   ことを特徴とするローリング試験装置。
2. 横方向に間隔を置き、取外し可能なローラカバーを有する２つの前方のトップローラ（３，４）を前方の試験装置軸（７）に、かつ適切な２つの後方のトップローラ（４，５）を後方の試験装置軸（８）に取付け、
   前方および／または後方のトップローラ（３，４，５，６）に、これより高い位置にある軸平行の安全ローラ（１３，１４）を付設し、これによって自動車（９）の車輪をトップローラ（３，４，５，６）上に保持し、好ましくは安全ローラ（１３，１４）は自動車前輪の前後の領域に配置し、
   さらにトップローラ（３，４，５，６）の側方に、自動車（９）がトップローラ（３，４，５，６） から横に動くことを防止するために当たりローラを設けた
   ことを特徴とする請求項１に記載のローリング試験装置。
3. トップローラ（３，４，５，６）は異なるローラ軸（１１，１２）で回転運動を伝達するように連結され、好ましくはタイミングベルトで連結されたことを特徴とする請求項１または２に記載のローリング試験装置。
4. トップローラ（３，４，５，６）用に少なくとも１つの制御可能な駆動装置を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のローリング試験装置。
5. 型材（１０）がトップローラ（３，４，５，６）の外周面に異なる構造で取り換え可能な交換型材として形成されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のローリング試験装置。
6. 付属するトップローラ（３，４，５，６）を有する少なくとも１つのローラ軸（１１，１２）は試験装置支持体（２）で縦方向に制御して移動可能となるように配置されたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のローリング試験装置。
7. リフト装置（１５）および／または傾斜装置（１７）および／または回転装置（１８）は持上げ可能および／または傾斜可能および／または回転可能な、自動車（９）を載せるパレット（２０）に結合され、前記パレット（２０）にはトップローラ（３，４，５，６）から離れない方向に自動車（９）を確実に保持する車輪受け具（２１）を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のローリング試験装置。
8. リフト装置（１５）には垂直に突出可能な伸縮支柱（１６）、好ましくは制御して油圧操作可能なリフトピストンが含まれ、その上端には傾斜装置（１７）を使用してパレット（２０）が載置され、さらに伸縮支柱（１６）の床側には制御して駆動可能な回転台（１８）が回転装置として設置されたことを特徴とする請求項７に記載のローリング試験装置。
9. いずれの車輪にもリフト装置（１５）が配属されたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のローリング試験装置。
10. 自動車縦軸および／または自動車横軸の周りに自動車が傾斜できるように傾斜装置（１７）が構成されたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のローリング試験装置。
11. リフト装置（１５）および／または傾斜装置（１７）および／または回転装置（１８）の駆動装置として電気および／または油圧および／または空気圧による駆動装置が使用されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のローリング試験装置。
12. ＥＳＰ試験のために、リフト装置（１５）、傾斜装置（１７）および回転装置（１８）は試験装置計算機を使用してプログラム制御で制御され、
    作動状態になった横方向および縦方向加速度センサと首横揺れ速度センサのセンサ値が実際値として試験装置計算機に導入され、所定の基準値と比較されて、そこに正または負の試験結果が確認記録される
    ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のローリング試験装置。
13. ローリング試験装置（１）は自動車製造の組立て段階の終わりにＥＳＰ／揺動試験装置の組合せとして統合されたことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のローリング試験装置。

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