JP4970535B2 - 風洞内で自動車、またはその彫像を検査するために地面効果をシミュレートするシステム - Google Patents

Description

本発明は、既知の型式の風洞内で自動車、またはその彫像(simulacra)を検査するために、地面効果(ground effect)をシミュレートするシステムに関する。前記システムは、自動車用の載置面(resting surface)と、載置面にある上面部(top branch)を有するエンドレス移動ベルトであって、自動車のホイールの間に、一端から他端まで延びる領域内で前記地面効果をシミュレートするエンドレス移動ベルトと、を備えた。

上述の型式のシステムは、例えば、国際出願第WO 03/071,248号の中で説明され、図示されている。風洞内での検査を遂行する中で、自動車の下に配置された移動ベルトは、自動車の後端の方向に移動するように制御されることで、できるだけ現実に近い方法で、自動車が移動する際に、自動車の底面と地面との間の相対運動による空気力学的効果のシミュレートを可能にする。自動車が配置されるプラットフォームは、必要な計測のための動力計測手段に連結されており、鉛直中心軸に関して回転することができるように頻繁に下準備して、風の方向に関して、水平方向のいずれかに自動車を方向付けることができる。

前述の先行文献に示されている装置は、自動車のモータ駆動ホイールの係合により自由に回転するローラを備えることで、自動車のエンジンがかかった状態および変速機が噛み合った状態で自動車の検査を実行するように設計されている。本発明の目的にとっては、しかし前記解法は、先験性を除外するものではないが、好適な解法ではない。本発明は実際に、特に公知であるものも含めて、例えばローラまたはベルト手段であるモータ駆動手段が、自動車のホイールの回転を引き起こすように設けられた型式のプラットフォームに適用するように設計されている。一方で、自動車それ自体の構造は、いずれかの型式の支持手段によって、プラットフォームの載置面上の固定位置に保持されている。本発明は従って、エンジンを止めた自動車、または一般的に、エンジンを有しない自動車、または彫像を含んだいずれかの型式の自動車で実施する検査に特に適用することができる。

本発明の目的は、前述の型式の公知の解決手段を改良するものである。動いている間に自動車が受ける、特に地面効果に準拠する空気力学的効果を、好適には現実に即した方法でシミュレートすることができるシステムを特に設ける。

前記目的を達成するため、本発明の課題は、本説明の最初に示した全ての特徴を備えたシステムであり、更に、前記システムは、少なくとも２つの補助エンドレス移動ベルトであって、地面効果のシミュレートのために自動車の載置面内に上面部があり、主移動ベルトの前部の両側に配置されることで、自動車の前側ホイールの前方の領域に設置された補助エンドレス移動ベルトを備えた。本説明の中で、および次のクレームの中で、”前側”および”後側”の単語は、検査の間に相対風が作用した目的物の方向を言及するのに使われる。地面効果をシミュレートするための主要ベルトの前端は、検査中に風によって最初に影響を受け、かつ一般的には検査中の自動車の前部分に当たる。

前述した特徴によれば、本発明に係るシステムは、自動車の底面の領域内で前側ホイールの前方の地面効果を考慮に入れることができるので、自動車の空気力学的特徴に関して、より正確で、信頼できるデータを提供することができる。

本発明の主題をなす補助移動ベルトは、自動車のホイールが載置されていない領域での地面効果をシミュレートする機能を有しており、従って、位置決め、および機能に関して、モータ駆動ベルトがホイールの係合のために設けられ、ホイールに回転を加えるように設計された公知の方法から区別されることに注意することが重要である。特に、本発明の補助移動ベルトは、自動車の前部の下側および自動車の前側ホイールの前方の地面効果をシミュレートするように設計されている。前記領域が、”クリーン”な空気力学的流れ、つまり他の結果による影響がないものの作用を受けることを考慮すれば、前記地面効果が比較的重要な衝撃力を有する限り、および、前記領域内に、特に高性能な自動車において、自動車の全幅に渡って延びる空気力学的表面が設けられている限り、前記領域内で、できる限り現実に近づけたシミュレーションが、望まれる。

好適な実施形態において、２つの補助移動ベルトは、数ミリメートルの距離を隔てて、主移動ベルトの両側に近接して配置される。

更に好適には、それ自体が公知の特徴によれば、プラットフォームには、自動車のホイールの回転を制御するローラまたはベルトモータ駆動手段が設けられている。このローラまたはベルトモータ駆動手段は、自動車の種々のホイールベースや左右間隔に調節するために、長手方向および横方向に種々の距離を離れて位置を調節することができる一組の前側ローラまたはベルト、および一組の後側ローラまたはベルトにより構成されている。特に、ホイールの回転を制御するローラまたはベルトは、地面をシミュレートする主移動ベルトの両側に近接して配置することができ、地面をシミュレートする主要ベルトの幅よりもわずかに大きい左右間隔を備えた自動車にとって、特に自動車のホイール間に設けられた領域の全幅に主要ベルトを適用することができる。

前述したように、しかし、自動車のホイールに回転を加えるために設けられたモータ駆動ベルトと、自動車の前側ホイールの前方の領域の地面効果をシミュレートする本発明の補助移動ベルトとの間の、位置決め、および機能の全ての違いを区別することが必要である。

また、好適な実施形態において、地面効果をシミュレートする主要ベルトは、前側ローラおよび後側ローラの上を駆動する。主要ベルトは後側ローラを制御するモータにより駆動されている。主要ベルトの前側ローラは、主要ベルトから動作を受け、それを、地面効果をシミュレートする２つの補助ベルトの前側ローラに伝える。ここで、補助ベルトの前側ローラは、主要ベルトの前側ローラと同軸上にあり、カップリング継ぎ手により、回転可能に主要ベルトの前側ローラと連結されている。

更にまた、主要ベルトおよび個々の補助ベルトは、それぞれベルトの張力の調節手段と、正しい位置から離れるように移動するベルトの見込まれる傾向を修正するため、ベルトのローラを方向付ける手段が設けられている。この目的のために、主要ベルト７の後側ローラと個々の補助ベルトの後側ローラはそれぞれ、２つの支持部によって両端部で支持されている。この支持部は、電気式ジャッキ、または流体シリンダによりベルトの長手方向の位置を調節することができる。これにより、２つの支持部を左右対象に調節することで、ベルトの張力を調節することが可能になる。一方で、非対称に調節することで、ベルトのローラを垂直軸周りに回転させることが可能になる。それは、ベルトの傾向を正しい位置になるように正すために制御することができる。

更に、本発明の特徴および有利な点は、限定しない実施例として単に提供された添付図面を参照する次の説明から明らかになる。

本発明に係るシステムの全体斜視図。 図１を詳細に示す拡大斜視図。 図１のプラットフォーム部を形成する一組の移動ベルトの斜視図を示す。

図１において、参照番号１は、自動車用の載置面２を備えた、風洞内の自動車を検査するプラットフォーム全体を示す。プラットフォームは、それ自体が公知の方法で、すなわち、固定骨格５により支えられた円周ガイド４上の複数の周縁ホイール３の係合により、予め組み立てられている。これにより、垂直中心軸の周りに回転することができ、載置面上に載置されている自動車を風の方向に関して方向付けることができる。同様に、それ自体が公知の方法で、システムは更に、検査中に自動車が受ける力の測定を可能にする（後述するローラ６に連結された）動力測定手段に接続されている。

前記のように、プラットフォームは公知の方法で構成され、それ自体を考慮すると、それ以上に関する限り、本発明の範囲内にないことから、目下の説明および添付図面において、プラットフォームの前記構成部分における構造の詳細は説明されていない。

プラットフォーム１は更に、２組の前後のモータ駆動ローラ６（図２参照）を備えており、前記ローラ６は自動車のホイールの回転を制御するように設計されている。一方で、後側のローラ６の構造は、ローラの下側にある任意の型式の、それ自体が公知の技術による支持部（図示せず）との係合によりプラットフォーム上に固定されている。ホイールベースおよび左右間隔(track)の異なる自動車に適応するために、前記ローラ６は、長手方向および横方向に種々の間隔を隔てるように位置調節することができる。特に、ホイールの回転を制御するローラは、地面（図２参照）をシミュレートする主移動ベルトの両側に近接して配置することができ、地面をシミュレートする主要ベルトの幅よりもわずかに大きい左右間隔を備えた自動車に対しても、特に自動車のホイール間を含む領域の全幅を主要ベルトと共に対象範囲とすることができる。

ローラ６を制御する動力手段の構造の詳細、およびローラ６のホイールベースと左右間隔との調節手段の詳細は、前記調節手段を制御する動力手段の詳細と同様に、それらがいずれかの公知の方法で形成することができる限り、また図面から前記詳細を除外することが、ローラ６をたやすく簡単に理解することができる限り、この中には示されていない。

エンドレス移動ベルト７（図３の中で全体的に明確に見ることができる）の上面部は、自動車の下部であって、自動車のホイール間および自動車の一端から他端の間に設置された載置面２の領域内に設けられている。前記ベルト７の上面部は、載置面２と共に同一平面上に配置されており、プラットフォーム１内を伸張し実質的に貫通して直径方向に延びることにより、プラットフォーム上に配置された自動車の全長を対象範囲にすることを確実にする。

検査の遂行中に、移動ベルト７は移動可能に配置されており、上面部は後端の方向に移動する（すなわち、図３の矢印Ｖ方向）。

移動ベルト７の機能は、自動車が実際に走行しているときの自動車の底面と地面との間の相対運動に起因する空気力学的効果をシミュレートすることである。

本発明によれば、前述の効果をより良くシミュレートする目的で、プラットフォームには２つの補助エンドレス移動ベルト８が、主移動ベルト７の前部の両側に配置されている。主移動ベルト７と同様に、補助エンドレス移動ベルト８もまた、載置面２内にあり、前記載置面と同一平面上の上面部を有し、これは、主移動ベルト７および補助移動ベルト８の上面部が実質的には、互いに同一平面上にあることを意味する。

図３に示す好適な実施形態において、主移動ベルト７および補助ベルト８は、同軸上にフロントローラセットを備えているので、一組の３本のベルトは、上方から見ると、Ｔ字形の形状を規定する。２つの補助ベルトはまた、後端の方向（図３の矢印Ｖを参照されたし）に移動するように制御されているので、自動車の前側ホイールの前方に位置する自動車の底面の領域内に作用する地面効果のシミュレートを可能にする。図１に示すように、実際、２つの搬送ベルト８は、自動車の前側ホイールとの係合用に設けられたローラ６の前方に配置されている。

同様に、ここに示された好適な実施形態の中で、地面効果をシミュレートするための主要ベルト７は、後側のローラを制御するモータ９によって駆動されている。主要ベルトの前側ローラは、ベルト７から動作を受けて、それを２つの補助ベルト８の前側ローラに伝える。補助ベルト８は、主要ベルトの前側ローラと同軸上にあり、いずれかの公知の型式のカップリング継ぎ手（図示せず）により、回転可能に主要ベルトの前側ローラと連結されている。これにより、３本のベルトの移動速度は常に同じであり、これを簡単で効率的な方法で達成することができる。

更にまた、図示された好適な例のケースにおいて同様に、主要ベルトおよび個々の補助ベルトは、それぞれベルトの張力の調節手段と、正しい位置から離れるように移動するベルトの起こり得る傾向を修正するため、ベルトのローラの方向付け手段とが設けられている。この目的のために、主要ベルト７の後側ローラと個々の補助ベルトの後側ローラはそれぞれ、２つの支持部によって両端部で支持されている。この支持部は、電気式ジャッキ、または流体シリンダ１０、１１によりベルトの長手方向の位置を調節することができる。これにより、２つの支持部を左右対象に調節することで、ベルトの張力を調節することができる。一方で、非対称に調節することで、ローラの軸を垂直軸の周りに回転することができる。この軸の回転は、正しい位置から外れようとするベルトの傾向を正すために制御されることができる。図示された実施例において、ベルト７の後側ローラを支持する機構の作動を制御するジャッキ/シリンダ１１の動作はまた、前記機構と共にモータ９の動作を引き起こす。モータ９はそれにより支持され、ベルト変速機により後側ローラに連結されている。

本発明の更に重要な特徴によれば、２つの補助ベルト８は、末梢ベルト７の両側に近接し、わずか数ミリメートルの間隔で配置されている。この点で、ホイール前部に設定された表面領域内の地面効果のシミュレーションが最適である。

ホイールを回転するローラ、またはベルトは、動力計測手段（はかり）に連結されており、それにより、ホイール/ローラの応力は、システムに内存する応力であり、空力測定を改ざんしないことに注意することが重要である。３つのベルト、つまり中央のベルト７と両側のベルト８は、はかりに連結されていないが、回転プラットフォームによって支持され、それらの上の空力的圧力が、はかりによって計測されることを防止し、自動車の揚力として解釈する。

もちろん、発明の原理に先入観を持たずに、本発明の範囲から逸脱することなく、構造、および実施例の詳細は、単に例示的に説明され、図示されたものに対して広範囲に変更することができる。

特に、モータとベルトの動きを制御する変速機の機構および配置は、どのようなものであってもよい。更に、主要ベルトおよび補助ベルトを制御するための個別のモータを想定することができる。更にまた、動力計測プラットフォームの構造に関する詳細および、移動ベルトの構造上の詳細は、説明された実施例に関して広範囲に変更することができる。

更に、前述した２つの補助ベルト８に加えて、自動車の底面の他の領域に対応する位置の地面効果をシミュレートするための更なる補助ベルトを想定する可能性を除外するものではない。

その上、既に前に参照したように、自動車のホイールを制御するために、モータ駆動ローラに代えてモータ駆動ベルトを設けてもよい。

最後に、本発明はまた、エンジンを起動した状態、およびホイールがそのエンジンにより駆動されて回転する状態の自動車に関する検査のためのプラットフォームに適応するが、しかし、本発明の補助ベルトの下準備により、地面効果のより良いシミュレーションが望まれる。

１ システム
２ 載置面
６ ローラまたはベルトモータ駆動手段
７ 主移動ベルト
８ 補助ベルト
９ モータ
１０ 電気式ジャッキ
１１ 流体シリンダ

Claims (12)

1. 風洞内で自動車、またはその彫像を検査するために、地面効果をシミュレートするためのシステムにおいて、
   前記自動車用の載置面（２）と、
   前記自動車のホイールの間を、一端から他端まで延びる領域内で前記地面効果をシミュレートするために、前記載置面（２）内にあるエンドレス移動ベルト（７）と、
   を備え、前記システム（１）は、少なくとも２つの補助エンドレス移動ベルト（８）を有し、該補助エンドレス移動ベルトは、前記地面効果のシミュレートのために前記自動車の前記載置面（２）内に上面部があり、前記地面効果をシミュレートするための前記主移動ベルト（７）の前部の両側に配置されることで、前記自動車の前側ホイールの前方の領域に設置されたことを特徴とするシステム。
2. 前記２つの補助ベルト（８）は、数ミリメートルを隔てて、前記主要ベルト（７）の両側に近接して設けられたことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記載置面には、前記自動車のホイールの回転を制御するローラ、またはベルトのモータ駆動手段（６）が設けられる一方で、前記自動車である構造体は、前記載置面が設けられた支持部の上に静止することにより、前記プラットフォーム上の固定位置に保持され、前記モータ駆動手段は、長手方向および横方向に種々の距離を隔てて位置調節をすることができる一組の前側ローラまたはベルト（６）と、一組の後側ローラまたはベルト（６）とを備え、ホイールベースおよび左右方向の異なる自動車に適応することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 前記ホイールの回転を制御する前記ローラまたはベルト（６）は、前記地面効果をシミュレートするために前記主移動ベルト（７）の両側に近接して配置されることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
5. 前記主要ベルト（７）と前記補助ベルト（６）とは、単一のモータにより制御されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
6. 前記地面効果をシミュレートする前記主要ベルト（７）は、前記後側ローラを制御する前記モータ（９）により駆動されながら、前記前側ローラと後側ローラとの上を駆動し、前記主要ベルト（７）の前側ローラは、前記主要ベルト（７）からの動作を受けて、前記地面効果をシミュレートするために前記主要ベルト（７）の前側ローラと同軸上にあって、回転可能に連結された前記２つの補助ベルト（８）の前側ローラに前記動作を伝達することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
7. 前記補助ベルト（８）の前側ローラは、カップリング継ぎ手により、前記主要ベルト（７）の前側ローラに連結されていることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
8. 前記主要ベルト（７）および/または個々の前記補助ベルト（８）には、前記ベルトの張力を調節する手段（１０、１１）が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
9. 前記主要ベルト（７）および/または個々の前記補助ベルト（８）には、１つの前記ベルトのローラを水平面内で方向付ける手段が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
10. 前記補助ベルト（８）と前記主要ベルト（７）との間の１以上の後側ローラは、前記ベルトの長手方向に位置調節することができる２つの支持部によって両端支持されることで、前記２つの支持部を対称に調節すると、前記ベルトの張力を調節することができる一方で、非対称に調節すると、前記ベルトのローラ軸が垂直軸周りに回転し、前記回転は、前記ベルトの正位置から外れる傾向を正すために、前記ベルトを制御可能であることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
11. 前記後側ローラの２つの端部の長手方向位置を制御する電気式ジャッキ、または流体シリンダ（１０、１１）を設けたことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
12. 前記地面効果をシミュレートする前記主要ベルト（７）の後側ローラは、前記ローラを駆動するモータ（９）を支える方向付け可能な機構により支持されることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。

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