JP4726589B2 - シャシダイナモメータ - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両のフレームは静止させたままで車輪を回転させて、自動車の各種試験を行い、またその時に車輪に負荷を加えて様々な走行状態を再現するシャシダイナモメータに関する。

近年、テストコースで自動車を走行させる代わりに、室内で車を動かして各種計測を行う走行試験装置が利用されつつある。走行試験装置においては、自動車の駆動輪にドラムや無端ベルトを当接させて、駆動輪が回転しても自動車の車体が動かないようにする。このような走行試験装置によって、走行時の車体の振動や車内騒音の測定、排気ガスの計測、ハンドルの効きのテストなどの様々な試験が行われる。このような走行試験装置としては、特許文献１のもののような、駆動輪が回転している時にドラムや無端ベルトに負荷を加えて様々な走行状態を再現する（これを駆動吸収という）、シャシダイナモメータがある。このようなシャシダイナモメータにおいては、駆動吸収のためのモータが、シャシダイナモメータの外部に用意されている。
特開平６−２０７８８６

このようなシャシダイナモメータにおいて、無端ベルトが掛けられたローラまたはドラムといった回転部材を支持する軸受に荷重センサを設け、自動車の駆動輪からドラムや無端ベルトに伝わる荷重変動や振動を計測するものがある。このように、シャシダイナモメータ側に荷重センサを設けることによって、自動車にセンサを取り付けることなく自動車の振動や室内騒音の評価が可能となる。

しかしながら、従来のシャシダイナモメータは、駆動吸収用のモータがシャシダイナモメータの外部に設けられており、モータ自身はドラムやローラとは別個に支持されている。この様なシャシダイナモメータにおいては、シャシダイナモメータのドラムやローラ対に自動車の駆動輪を載せずにこのドラムやローラ対を駆動させる場合であっても、荷重センサによって荷重が検出される。この荷重は機械的ロスと呼ばれるものであり、自動車の駆動輪がドラムやタイヤに載せられている時に、モータによってドラムやローラ対に負荷を加えると、自動車の駆動輪からドラムやローラ対に加わる荷重の他に、前述の機械的ロスもまた、荷重センサによって検出されてしまう。このため、従来のシャシダイナモメータにおいては、モータの回転軸にトルクメータを取り付け、このトルクメータの検出結果から機械的ロスの大きさを推定し、推定した機械的ロスの大きさを用いて荷重センサの出力値を構成していた。しかしながら、推定された機械的ロスの大きさには誤差が含まれているため、自動車の駆動輪からドラムやローラに加わる荷重の大きさを正確に計測することは容易ではなかった。それ故に、自動車の駆動輪から伝達される荷重をより正確に計測可能なシャシダイナモメータが望まれている。

上記の目的を達成するため、本発明のシャシダイナモメータにおいては、回転部材を支持する軸受部のハウジングが軸受支持部材に固定され、回転部材の回転に抵抗を加えるためのモータが軸受支持部材に固定され、車両のタイヤからフラットベルト機構に伝達される力を計測する荷重センサが、軸受支持部材と軸受支持部材を下方から支持するベースとの間に配置されている。このように、本発明においては、モータが軸受支持部材に固定されているため、モータ側に伝達された機械的ロスの反力が、軸受支持部材を介して荷重センサに伝達される。すなわち、互いに逆位相である機械的ロスとその反力が共に荷重センサに加わることになり、結果的に、自動車の駆動輪からドラム又はローラ対といった回転部材に伝達される荷重のみがほぼ正確に荷重センサによって検出されることになる。

また、例えば回転部材が一対のローラを備えたローラ対であり、このローラ対には無端ベルトが掛け渡され、車両に装着されたタイヤのうちの少なくとも１つのタイヤが無端ベルトと当接し、少なくとも１つのタイヤの回転に従動して無端ベルトが該ローラ対の周りを回動するようになっている構成としても良い。この時、モータの回転軸に設けられた第１のプーリと、ローラ対を構成するローラの一方の回転軸に設けられた第２のプーリと、第１のプーリと前記第２のプーリとに掛け渡されたローラ駆動用無端ベルトを備えた無端ベルト機構によって、モータがローラ対に抵抗を加える構成としても良い。

さらに、モータがローラ対を構成するローラの間に配置されている構成とすることによって、シャシダイナモメータの装置をよりコンパクトなものとすることができる。

以上のように、本発明によれば、自動車の駆動輪から伝達される荷重をより正確に計測可能なシャシダイナモメータが実現される。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態のシャシダイナモメータにつき説明する。図１は、本発明の実施形態によるシャシダイナモメータ１の側面図を示したものである。また、図２は、シャシダイナモメータ１の上面図を示したものである。シャシダイナモメータ１とは、自動車の実走行時と同様の走行状態を自動車の駆動輪（本実施形態においては前輪）に与え、各種計測を行う装置である。計測結果は、このシャシダイナモメータ１の制御部８００（後述）に送信され、この制御部８００によって、計測結果が処理される。

図１に示されているように、シャシダイナモメータ１は、試験を行う自動車Ｃのボディを固定するための架台１００と、自動車Ｃの前輪Ｗｆの２輪がその上にそれぞれ載置される一対のフラットベルト機構２００、３００（図２参照）と、自動車Ｃを架台１００およびフラットベルト機構２００の上に移動させるためのスロープ４００とを有する。なお、本実施形態においては、自動車Ｃは前輪駆動である。以下の説明においては、自動車Ｃの向きを基準とし、自動車Ｃの前方側を「前」、自動車Ｃの後方側を「後」、自動車Ｃの幅方向を「幅方向」と定義する。

図１に示されているように、架台１００の上には自動車ＣのボディＣｂを固定するためのＬ字ガイド１１０と、自動車Ｃの後輪Ｗｂの２輪をそれぞれ固定するための一対のタイヤ把持手段１２０、１３０とが設けられている。

Ｌ字ガイド１１０は、その一端１１１が自動車ＣのボディＣｂの両側面に当接するように、自動車Ｃの左右に夫々３つずつ設けられている。各Ｌ字ガイド１１０の、自動車ＣのボディＣｂに当接する一端１１１には、ゴム、ウレタン等からなるパッド１１２（図２）が設けられており、このパッド１１２とボディＣｂとの間に働く摩擦力によって、自動車Ｃが動かないように保持する。また、多種多様な幅・形状の自動車に対応するため、各Ｌ字ガイド１１０は、その左右方向の位置や、Ｌ字ガイド１１０の一端１１１の高さを調整可能となっている。この調整を行う機構としては、ラック−ピニオン機構、送りねじ機構、油圧機構等、既知の様々な位置調整機構が利用可能である。

なお、本実施形態においては、Ｌ字ガイド１１０が自動車ＣのボディＣｂを幅方向両端から挟み込んで自動車Ｃを保持しているが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、自動車のジャッキアップポイントを架台１００に対して固定するような機構を代わりに使用してもよい。

タイヤ把持手段１２０（１３０）は、タイヤを前後から把持するクランプ１２２（１３２）、１２４（１３４）を有している。クランプ１２２（１３２）、１２４（１３４）は、それぞれ前後方向に移動可能であり、自動車Ｃのタイヤを前後から挟み込んで把持固定する。このクランプの移動機構としては、ラック−ピニオン機構、送りねじ機構、油圧機構等、既知の様々な位置調整機構が利用可能である。

前述のように、本実施形態においては自動車Ｃが前輪駆動であるため、前輪Ｗｆをフラットベルト機構２００、３００に載置し、後輪Ｗｂを架台１００上に固定する構成となっているが、自動車Ｃが後輪駆動である場合は、後輪Ｗｂをフラットベルト機構２００、３００に載置し、前輪Ｗｆを架台１００上に固定する。さらに、自動車Ｃが４輪駆動である場合は、フラットベルト機構を４台用意し、全ての駆動輪が夫々別個のフラットベルトに載るようにする。

このように構成されたシャシダイナモメータ１に自動車Ｃを設置し、自動車Ｃの前輪Ｗｆを駆動させると、前輪Ｗｆの回転に伴ってフラットベルト機構２００、３００の無端ベルトが進退する。この際フラットベルト機構２００、３００に設けられた駆動吸収用のモータによって無端ベルトに抵抗を加えて、様々な走行状態を再現することができる。例えば、無端ベルトの進行方向と同じ方向に抵抗を加えることによって下り坂を、無端ベルトの進行方向と逆方向に抵抗を加えることによって上り坂を、それぞれ再現することができる。また、後述のロータリーエンコーダを用いてフラットベルトの周速を計測し、このフラットベルトの加速度に応じた負荷を加えることによって、自動車の車体に加速／減速時の慣性力を加えることができる。すなわち、自動車の加速／減速時における過渡的な走行状態を再現することができる。

フラットベルト機構２００、３００の構造につき、以下説明する。図３は、本実施形態によるフラットベルト機構２００の側面図を示したものである。また、図４はフラットベルト機構２００の上面図を示したものである。なお、図４に示されているように、フラットベルト機構３００は、フラットベルト機構２００とは左右対称に構成、配置されているものであり、その構造はフラットベルト機構２００と同様であるため、これについての説明は省略する。

図３に示されているように、フラットベルト機構２００は、夫々幅方向に延びる駆動ローラ２１２と、従動ローラ２１４からなるローラ対２１０と、このローラ対２１０に掛け渡された無端ベルト２２０とを有する。駆動ローラ２１２と従動ローラ２１４は前後方向に並べて配置されており、駆動ローラ２１２の回転に伴って、無端ベルト２２０がローラ対２１０の周りを回動し、この無端ベルト２２０の運動に伴って、従動ローラ２１４は回転する。なお、駆動ローラ２１２および従動ローラ２１４の径は約５６０ｍｍである。

無端ベルト２２０は厚さ約０．５ｍｍの鋼板であり、その外周面には例えばセーフティウォーク（登録商標）等のゴム製の防滑材２２２が貼付されている。この防滑材は、鋼製の無端ベルト２２０自身よりも高い摩擦係数となっており、実際のアスファルト路面に近い状態が再現される。

駆動ローラ２１２および従動ローラ２１４の回転軸２１２ａ、２１４ａはそれぞれ、軸受２３２、２３４によって回転可能に支持されている。なお、軸受２３２、２３４は駆動ローラ２１２および従動ローラ２１４の回転軸２１２ａ、２１４ａの両端に１つずつ備えられている。

従動ローラ２１４の回転軸２１４ａを支持する軸受２３４には、これを送りねじ機構によって前後方向に移動させるための従動ローラ調整機構２１６が備えられている。従動ローラ調整機構２１６を操作することによって、従動ローラ２１４を移動させ、従動ローラ２１４と駆動ローラ２１２との間隔を調整することができる。なお、図４に示されているように、従動ローラ調整機構２１６は従動ローラ２１４の両端に設けられている。

これによって、無端ベルト２２０の張力を適切な値に調整する。また、従動ローラ調整機構２１６は、無端ベルト２２０を交換する際にも使用される。すなわち、無端ベルト２２０をローラ対２１０に取り付けたり、ローラ対２１０から取り外したりする時には、従動ローラ２１４と駆動ローラ２１２との間隔を縮める方向に従動ローラ２１４を移動させて、力を加えることなく無端ベルト２２０を着脱可能とする。

駆動ローラ２１２に設けられた軸受２３２および従動ローラ調整機構２１６は共に、ローラ支持ガイド２３６、２３７に固定されている。軸受２３２および２３４がローラ対２１０の幅方向両端に一対ずつ設けられているので、ローラ支持ガイド２３６、２３７もまた、ローラ対２１０の幅方向両端のそれぞれに１つずつ設けられている（図４参照）。図３中手前側のローラ支持ガイド２３６は、駆動ローラ２１２および従動ローラ２１４の回転軸２１２ａ、２１４ａに略垂直な面上に広がるプレート部２３６ａと、プレート部２３６ａの前後方向両端から幅方向外側に向かって延びて形成された前部壁面２３６ｂ、後部壁面２３６ｃを有する。軸受２３２は後部壁面２３６ｃに固定されている。また、従動ローラ調整機構２１６は前部壁面２３６ｂに固定されている。また、ローラ支持ガイド２３６のこわさを向上させるため、前部壁面２３６ｂと後部壁面２３６ｃの下端は、前後方向に延びる下部壁面２３６ｄを介して互いに連結されている。また、ローラ支持ガイド２３７もまた同様の構成となっている。

また、ローラ支持ガイド２３６、２３７は共に、主支持プレート２３８上に固定されている。つまり、軸受２３２、２３４は、ローラ支持ガイド２３６、２３７を介して、一枚の主支持プレート２３８に固定される。従って自動車Ｃの前輪Ｗｆから無端ベルト２００に加えられる荷重および振動は、主支持プレート２３８に伝達されることになる。

図３に示されているように、主支持プレート２３８は、ベースプレート７００上にボルト７１０にて固定されている。また、主支持プレート２３８とベースプレート７００との間には水晶圧電式３分力荷重センサ７２１〜７２４が設けられている（図３中には７２１、７２２のみ表示）。荷重センサ７２１〜７２４はそれぞれローラ支持プレート２３６の四隅に配置されている。７２１〜７２４は穴開き円盤形状であり、この穴の中にボルト７１０を通し、このボルト７１０が荷重センサ７２１〜７２４をローラ支持プレート２３６とベースプレート７００を締めつけることによって、荷重センサ７２１〜７２４に所定のプリロードが加えられる。

また、無端ベルト２２０に負荷をかけるための駆動モータ２４２が、駆動ローラ２１２と従動ローラ２１４との間に設けられている。駆動モータ２４２は、その幅方向両端をローラ支持ガイド２３６、２３７に両端固定ばり状に固定されている。この結果、駆動モータ２４２は中空に浮いた状態で支持されることになり、無端ベルト２２０とは接触しない。駆動モータ２４２の回転軸２４２ａは、ローラ支持ガイド２３６のプレート部２３６ａの中央に設けられた開口２３６ｅを通過して、ローラ支持ガイド２３６から外側に突出している。駆動モータ２４２の回転軸２４２ａの先端には、プーリ２４４が固定されている。このプーリ２４４と、駆動ローラ２１２の回転軸２１２ａの先端に固定されたプーリ２１２ｂとは、無端ベルト２４３を介して連結されている。従って、駆動モータ２４２の回転軸２４２ａに加わる動力は、プーリ２４４、無端ベルト２４３、プーリ２１２ｂ、駆動ローラ２１２を介して、無端ベルト２２０に伝達される。すなわち、駆動モータ２４２によって、無端ベルト２２０に負荷を加えることができる。

駆動モータ２４２の回転軸２４２ａの先端により近い位置、すなわちプーリ２４４に近接する位置で回転軸２４２ａを支持するため、駆動モータ用の軸受２４５は、ローラ支持ガイド２３６の前部壁面２３６ｂと後部壁面２３６ｃの幅方向外側寄りの端面に渡された軸受固定用プレート２３９上に固定されている。なお、軸受固定用プレート２３９の中央には、駆動モータ２４２の回転軸２４２ａを通過させるための開口２３９ａが形成されている。

以上のように、本実施形態のシャシダイナモメータ１においては、駆動吸収のための駆動モータ２４２及び、この駆動モータ２４２に付随する各種部材（プーリ２４４等）が全て、ローラ支持ガイド２３６、２３７を介して主支持プレート２３８に支持されるようになっている。このため、駆動モータ２４２の回転軸２４２ａから駆動ローラ２１２に伝達される機械的ロスと駆動モータ２４２自身に伝達される機械的ロスの反力が共に荷重センサに加わることになり、結果的に、自動車の前輪Ｗｆから無端ベルト２２０に伝達される荷重のみがほぼ正確に荷重センサ７２１〜７２４によって検出される。すなわち、本実施形態のシャシダイナモメータ１においては、前輪Ｗｆから伝達される荷重変動や振動を正確に検出することが可能となる。

従動ローラ２１４の回転軸２１４ａには、図示しないロータリーエンコーダ２１７（後述）が設けられている。このロータリーエンコーダ２１７によって、駆動ローラ２１２の回転数が計測され、この計測結果から無端ベルト２２０の速度、すなわち無端ベルト２２０と当接している前輪Ｗｆの周速が計測される。また、駆動ローラ２１２の回転軸２１２ａにも図示しないロータリーエンコーダが設けられている。駆動ローラ２１２側のエンコーダが検出した回転数と、従動ローラ２１３側のエンコーダ２１７が検出した回転数との間に差異がある時は、駆動ローラ２１２と無端ベルト２２０との間に滑りが発生していることを意味する。制御部８００は、このロータリーエンコーダ２１７と駆動ローラ２１４側のロータリーエンコーダの検出した回転数から、駆動ローラ２１２と無端ベルト２２０との間に滑りが発生しているかどうかを判定し、滑りが発生していると判断された場合は、装置の異常をオペレータに報知する。

無端ベルト２２０の上部を支持するための支持ローラ機構６００につき、以下説明する。支持ローラ機構６００は、図３に示されているように、前後方向に並べられ、それぞれの回転軸が左右方向であるような、５本のローラ６１１〜６１５を有する。このローラ６１１〜６１５の両端は、ローラ支持ガイド２３６、２３７に設けられた軸受６２２、６２４によって、回転可能に支持されている。ローラ６１１〜６１５の上端の高さは駆動ローラ２１２および従動ローラ２１４の上端の高さと同じかやや高くなるよう調整されている。このため、ローラ６１１〜６１５の上端は、常に無端ベルト２２０の内周上部と密着するようになっている。従って、前輪Ｗｆがフラットベルト機構２００の上に載置された状態では、前輪Ｗｆは無端ベルト２２０のみならず、ローラ６１１〜６１５によっても支持される。

本実施形態のシャシダイナモメータ１は、上記のように自動車Ｃの駆動輪をフラットベルト機構の上に載せ、次いでこの駆動輪を駆動してフラットベルト機構の無端ベルトを進退させるものである。ここで、駆動輪の回転軸がフラットベルト機構のローラの回転軸に対して傾いている、すなわち自動車の進行方向と無端ベルトの進行方向にずれがある場合は、無端ベルトに横力が加わる。本実施形態においては、この横力によって発生しうる無端ベルトの幅方向の移動を防止するためのガイドローラ機構を備えている。

フラットベルト機構２００に設けられたガイドローラ機構２５０につき、以下説明する。なお、フラットベルト機構３００にも同様のガイドローラ機構が設けられている。ガイドローラ機構２５０は、無端ベルト２２０の下部の幅方向両端と当接する円盤状のガイドローラ２５１と、ガイドローラ２５１を回転可能に支持する軸受プレート２５２とを有する。本実施形態においては、ガイドローラ機構２５０は無端ベルト２２０の幅方向一端に２組、他端に２組設けられており、無端ベルト２２０の両端からこれを支持するようになっている。なお、本実施形態においては、ガイドローラ機構２５０が無端ベルト２２０の下部の幅方向両端を支持する構成となっているが、ガイドローラ機構２５０が無端ベルト２２０の上部の幅方向両端を支持する、或いはガイドローラ機構２５０が無端ベルト２２０の上部および下部の双方で無端ベルト２２０の幅方向両端を支持する構成としても良い。

ガイドローラ機構２５０の軸受プレート２５２は主支持プレート２３８上に固定されている。図４に示されているように、軸受プレート２５２の前後方向両端には、幅方向に向かって伸びる長穴２５２ａが形成されており、この長穴２５２ａを介してボルト（図示せず）にて軸受プレート２５２は主支持プレート２３８に締結される。本実施形態においては、一対の長穴を介して軸受プレート２５２を固定するようになっているため、主支持プレート２３８に対する軸受プレート２５２の位置を幅方向に調整可能である。また、図３に示されているように、ガイドローラ機構２５０の大部分はローラ支持ガイド２３６のプレート部２３６ａに対して、幅方向外側に位置している。この状態においてガイドローラ２５１がプレート部２３６ａを貫通して無端ベルト２２０に当接できるように、プレート部２３６ａの下部には切欠き２３６ｆが設けられている。

ガイドローラ機構２５０の拡大図を図５に示す。図示されているように、ガイドローラ２５１の円筒面には、円周方向に伸びる溝２５１ａが形成されている。この溝２５１ａの幅は、無端ベルト２２０の厚さよりもやや大きくなっている。ガイドローラ機構２５０をフラットベルト機構２００に取り付けた状態では、無端ベルト２２０の幅方向端部はこの溝２５１ａの中に入るようになっている。

また、軸受プレート２５２には、ガイドローラ２５１の回転軸２５１ｂを支持するための軸受部２５２ｂが嵌入されている。この軸受部２５２ｂは、軸受プレート２５２に内蔵された図示しないばねによって、無端ベルト２２０に向かって付勢されている。この結果、ガイドローラ２５１の溝２５１ａが無端ベルト２２０と当接する。また、溝２５１ａと無端ベルト２２０が常に当接するよう構成されているので、無端ベルト２２０は溝２５１ａにガイドされて上下方向に移動しない。

また、４組のガイドローラ機構２５０のそれぞれのガイドローラ２５１が無端ベルト２２０に向かって付勢されており、ガイドローラ２５１のそれぞれは略均等の荷重をもって無端ベルト２２０に接触するようになっている。この結果、無端ベルト２２０とガイドローラ２５１との間でスリップが起きにくくなっている。無端ベルト２２０とガイドローラ２５１との間でスリップが起きると、ガイドローラ２５１の磨耗が進行する。従って、本実施形態の構成によって、ガイドローラ２５１の長寿命化を図ることができる。

また、ガイドローラ２５１の磨耗をさらに防ぐため、ガイドローラ２５１は焼き入れを行った鉄等の硬度の高い材料から形成されている。さらに、無端ベルト２２０の幅方向両端の端面および、ガイドローラ２５１の円筒面には、ハードクロムメッキなどのコーティングが施されている。このため、無端ベルト２２０の幅方向両端の端面およびガイドローラ２５１の円筒面が滑らかに形成され、両者の接触面積は小さくなる。この結果、無端ベルト２２０からガイドローラ２５１に加わる前後方向の荷重は小さくなり、ガイドローラ２５１がより磨耗しにくくなる。

荷重センサ７２１〜７２４、ロータリーエンコーダ２１７の出力の処理、および、駆動モータ２４２の制御（および、これらに相当するフラットベルト機構３００側のセンサの出力の処理およびモータの制御）は、制御部８００によって行われる。図６は、この制御部８００のブロック図を示したものである。

荷重センサ７２１〜７２４のそれぞれは、チャージアンプ８２１〜８２４と接続され、これによって荷重センサ７２１〜７２４の出力が増幅される。チャージアンプ８２１〜８２４の出力は、フィルタアンプ８３１〜８３４の信号入力端子８３１ａ〜８３４ａに入力される。

フィルタアンプ８３１〜８３４のそれぞれは、入力された信号からノイズを除去すると共に、その信号レベルを所定の増幅率で増幅する。また、フィルタアンプ８３１〜８３４のそれぞれは制御信号出力端子８３１ｂ〜８３４ｂ、８３１ｃ〜８３４ｃを有しており、これはコントローラ８０１と接続されている。フィルタアンプ８３１〜８３４は、予め設定されている２種類の増幅率Ａ１、Ａ２のいずれかで入力された信号を増幅する。増幅率Ａ１で増幅された信号は、アンプ８３１〜８３４の信号出力端子８３１ｂ〜８３４ｂを介してＡ／Ｄコンバータ８４１ａ〜８４４ａによって離散化される。また、増幅率Ａ２で増幅された信号は、アンプ８３１〜８３４の信号出力端子８３１ｃ〜８３４ｃを介してＡ／Ｄコンバータ８４１ｂ〜８４４ｂによって離散化される。なおＡ１よりＡ２の方が高い増幅率である。

離散化された信号は、コントローラ８０１に入力され、処理される。なお、本実施形態では、簡略化のため、荷重センサ７２１〜７２４のそれぞれからの出力をそれぞれ１つの信号処理系で処理する構成として示されているが、荷重センサ７２１〜７２４のそれぞれは３分力荷重センサであるため、それぞれ３つの出力端子を有している。従って、各処理系は３チャンネルの信号処理系をそれぞれ有する。コントローラ８０１は、荷重センサ７２１〜７２４の出力を軸毎に加算することによって、自動車Ｃの前輪Ｗｆから無端ベルト２２０に伝達される力の直交三軸方向成分を算出する。また、荷重センサ７２１〜７２４の出力を既知の所定の手法で演算することによって、コントローラ８０１は、自動車Ｃの前輪Ｗｆから無端ベルト２２０に伝達される直交三軸周りのモーメントを算出する。

また、ロータリーエンコーダ２１７の出力パルスはそのままコントローラ８０１に入力される。コントローラ８０１は時間を計測するタイマ８０２と接続されており、ロータリーエンコーダ２１７が出力するパルス間隔を、タイマ８０２を参照して計測することによって、ロータリーエンコーダ２１７の（すなわち、従動ローラ２１４の）回転数を計測する。

また、制御部８００は外部入力端子８０３を有しており、装置外部に設けられた各種センサ（自動車Ｃの排気ガスの濃度検出センサや流量センサなど）を接続可能となっている。外部入力端子８０３から入力されたセンサ出力はコントローラ８０１に入力される。

また、コントローラ８０１は、駆動モータ２４２と接続されており、これら駆動モータの動作を制御する。

コントローラ８０１には、各センサからの出力を処理して得られた指標を表示するためのモニタ８６１および、制御部８００に各種データを入力するためのキーボード８６２が接続されている。走行試験装置１のオペレータは、キーボード８６２から各種データを入力することによって、例えば駆動モータ２４２のトルクの調整や計測結果の記録といった、走行試験装置１の各種制御を行うことができる。

以上説明した制御部８００は、フラットベルト機構２００側のセンサおよびモータとの関連について説明したものであるが、フラットベルト機構３００側のセンサおよびモータについても同様に、制御部８００と接続されており、センサからの信号を処理したり、モータを制御したりすることができる。

以上説明したように、本実施形態のシャシダイナモメータはローラ対と無端ベルトを備えたフラットベルト機構を利用するベルト型のシャシダイナモメータである。しかしながら、フラットベルト機構の代わりにドラムを使用したドラム型のシャシダイナモメータにおいて、ドラムを支持する軸受を支持する支持部材に駆動吸収用のモータを固定した構成もまた、本発明の範囲内である。

本発明の実施形態のシャシダイナモメータの側面図である。 本発明の実施形態のシャシダイナモメータの上面図である。 本発明の実施形態のフラットベルト機構の側面図である。 本発明の実施形態のフラットベルト機構の上面図である。 本発明の実施形態のガイドローラ機構の拡大図である。 本発明の実施形態のシャシダイナモメータの制御部のブロック図である。

符号の説明

１ シャシダイナモメータ
１００ 架台
１１０ Ｌ字ガイド
１２０、１３０ タイヤ把持手段
１２２、１２４ クランプ
１３２、１３４ クランプ
２００、３００ フラットベルト機構
２１０ ローラ対
２１２ 駆動ローラ
２１２ａ 回転軸
２１２ｂ プーリ
２１４ 従動ローラ
２１４ａ 回転軸
２１６ 従動ローラ調整機構
２１７ ロータリーエンコーダ
２２０ 無端ベルト
２２２ 防滑材
２３２、２３４ 軸受
２３６、２３７ ローラ支持ガイド
２３８ 主支持プレート
２４２ 駆動モータ
２４４ プーリ
２４５ 軸受
２５０ ガイドローラ機構
２５１ ガイドローラ
２５１ａ 溝
２５１ｂ 回転軸
２５２ 軸受プレート
２５２ａ 長穴
４００ スロープ
５００ 支持ベルト機構
５１０、５２０ ローラ
５１２、５２２ 軸受
５２３ ローラ調整機構
５３０ 無端ベルト
５４０ 軸受支持部材
６００ 支持ローラ機構
６１１〜６１５ 支持ローラ
７００ ベースプレート
７１０ ボルト
７２１〜７２４ ６分力荷重センサ
８００ 制御部
８０１ コントローラ
８０３ 外部入力端子
８２１〜８２４ チャージアンプ
８３１〜８３４ フィルタアンプ
８４１〜８４４ Ａ／Ｄコンバータ
８６１ モニタ
８６２ キーボード
Ｃ 自動車
Ｃｂ 自動車ボディ
Ｗｆ 前輪
Ｗｂ 後輪

Claims (18)

1. 車両の駆動輪がその上に載置されるように構成されたフラットベルト機構であって、
   前記駆動輪の回転に伴って回転駆動される回転部材と、
   前記回転部材を回転可能に支持する軸受部と、
   前記回転部材の回転に抵抗を加えるためのモータと、
   前記軸受部のハウジングと前記モータとが固定されている軸受支持部材と
   からなるものと、
   前記軸受支持部材を下方から支持するベースと、
   前記軸受支持部材と前記ベースとの間に配置された、車両の駆動輪から前記フラットベルト機構に伝達される力を計測する複数の３分力荷重センサと、
   該複数の３分力荷重センサの検出結果から３軸方向のモーメントを演算する演算部と
   を有するシャシダイナモメータ。
2. 前記回転部材は一対のローラからなるローラ対であり、
   前記ローラ対に掛け渡された無端ベルトであって、車両に装着された駆動輪のうちの少なくとも１つの駆動輪が前記無端ベルトに当接し、該少なくとも１つの駆動輪の回転に従動して前記無端ベルトが該ローラ対の周りを回動するよう構成されているものを更に有することを特徴とする、請求項１に記載のシャシダイナモメータ。
3. 前記モータの回転軸に設けられた第１のプーリと、
   前記ローラ対を構成するローラの一方の回転軸に設けられた第２のプーリと、
   前記第１のプーリと前記第２のプーリとに掛け渡されたローラ駆動用無端ベルトと
   を更に有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のシャシダイナモメータ。
4. 前記モータは、前記ローラ対を構成するローラの間に配置されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載のシャシダイナモメータ。
5. 前記無端ベルトの外周面には防滑材が設けられていることを特徴とする、請求項２から４のいずれかに記載のシャシダイナモメータ。
6. 複数の支持ローラを更に有し、
   前記支持ローラは前記無端ベルトに接触し、
   前記無端ベルトは、前記複数の支持ローラの少なくとも１つと該少なくとも１つの駆動輪とに挟まれることを特徴とする、請求項２から５のいずれかに記載のシャシダイナモメータ。
7. 前記無端ベルトの張力を調整する張力調整要素を更に有することを特徴とする、請求項２から６のいずれかに記載のシャシダイナモメータ。
8. 前記張力調整要素は、前記ローラ対を構成するローラのうちの少なくとも一方のローラを移動させることによって、前記無端ベルトの張力を調整することを特徴とする、請求項７に記載のシャシダイナモメータ。
9. 前記回転部材の回転軸に設けられたロータリーエンコーダを更に有することを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載のシャシダイナモメータ。
10. 前記複数の３分力荷重センサと前記演算部とは、前記車両の駆動輪から前記フラットベルト機構に伝達される３つの独立な軸成分の力および前記３つの独立な軸成分のモーメントを出力する６分力センサを構成することを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載のシャシダイナモメータ。
11. 前記３分力荷重センサは圧電式３分力センサであることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載のシャシダイナモメータ。
12. 前記圧電式３分力センサは水晶圧電素子からなることを特徴とする、請求項１１に記載のシャシダイナモメータ。
13. 前記無端ベルトの幅方向両端に当接して前記無端ベルトを支持する支持部材を更に有することを特徴とする、請求項２から１２のいずれかに記載のシャシダイナモメータ。
14. 前記支持部材が、前記無端ベルトの回動に伴って回転する複数のガイドローラであることを特徴とする、請求項１３に記載のシャシダイナモメータ。
15. 前記複数のガイドローラの軸は、前記複数のガイドローラのそれぞれを前記無端ベルトに向かって付勢する複数のばね要素に取り付けられていることを特徴とする、請求項１４に記載のシャシダイナモメータ。
16. 前記ガイドローラの円筒面には円周方向に延びる溝が形成されており、
    前記無端ベルトの幅方向端部が前記溝に入るようになっていることを特徴とする、請求項１４又は１５に記載のシャシダイナモメータ。
17. 前記無端ベルトの幅方向端部の形状は曲面であることを特徴とする、請求項２から１６のいずれかに記載のシャシダイナモメータ。
18. 前記３分力荷重センサはプリロードを加えて配置されていることを特徴とする、請求項１から１７のいずれかに記載のシャシダイナモメータ。

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