JP5363748B2

JP5363748B2 - 横力測定装置

Info

Publication number: JP5363748B2
Application number: JP2008057656A
Authority: JP
Inventors: 賢一郎倉井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2028-03-07
Also published as: JP2009216420A

Description

本発明は、車両の横力の測定装置に関する。

従来、車両の直進性の評価を行う装置として、車両の前輪を回転可能に載置する前輪載置部と車両の後輪を回転可能に載置する後輪載置部とを備える台上試験機が知られている。

前記台上試験機は、例えば、図３に示す構成を備えている。図３に示す台上試験機３１は、車両２の左右の前輪３を載せる前輪載置部としての左右１対の前輪載置ベルト４と、左右の後輪５を載せる後輪載置部としての左右１対の後輪載置ベルト６と、車両２が各ベルト４，６に載置されたときに車両２を拘束する拘束装置（図示せず）とを備えている。前輪載置ベルト４は、ギア支持枠１０に支持された駆動ギア１１と従動ギア１２とに掛け渡され、駆動ギア１１に設けられたモータ１３により回転駆動される。また、後輪載置ベルト６は、同様にギア支持枠１４に支持された駆動ギア１１と従動ギア１２とに掛け渡され、駆動ギア１１に設けられたモータ１３により回転駆動される。

各ギア支持枠１０，１４は、架台３２上に設けられたスライドレール３３に沿って車両２の左右方向（車幅方向）に移動自在に支持され、各ベルト４，６に作用する左右方向の移動力を各ギア支持枠１０，１４を介して検出するロードセル等の検出器３４が設けられている。また、各架台３２は、図示しない旋回手段を備えており、それぞれ鉛直軸周りに旋回自在とされている（例えば特許文献１参照）。

台上試験機３１では、車両２の左右の前輪３を左右１対の前輪載置ベルト４に載せると共に、左右の後輪５を左右１対の後輪載置ベルト６に載せ、図示しない前記拘束装置により車両２を拘束した後、各ベルト４，６を回転駆動させることにより、車両２を擬似的走行状態とすることができる。そして、図示しない前記旋回手段により各架台３２を旋回させ、車両２の回転モーメントが発生しない状態で、各ベルト４，６に作用する左右方向の移動力を検出器３４により横力として検出する。台上試験機３１によれば、前記のようにして検出された横力から、車両２の直進性を評価することができる。

しかしながら、台上試験機３１では、４つの架台３２それぞれに前記旋回手段が設けられているので装置構成が複雑であり、車両２の左右の前輪３及び左右の後輪５の切り角が同一になるように各架台３２を旋回させるためには、各旋回手段の旋回角度を高い精度で位置決めする必要があり、装置の制御も複雑になるという不都合がある。
特許第３４７６５３０号公報

本発明は、かかる不都合を解消して、車両の横力を台上試験機により容易に測定することができる横力測定装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明の横力測定装置は、車両の横力を測定する横力測定装置であって、車両の前輪を回転可能に載置する前輪載置部と車両の後輪を回転可能に載置する後輪載置部とを備える台上試験機と、該台上試験機に測定車両が載せられたときに、該前輪載置部及び該後輪載置部の中心線と該測定車両の中心線とが平行になるように該測定車両を拘束する拘束手段と、該前輪載置部と後輪載置部とを回転駆動する駆動手段と、該測定車両の中心線が、該前輪載置部及び該後輪載置部の中心線に対して所定の角度をなすように、該拘束手段を鉛直軸周りに旋回させる旋回手段と、該所定の角度に対する前輪側の横力と後輪側の横力とを検出する横力検出手段とを備え、前記旋回手段は、一方の側が前記拘束手段に取り付けられた腕部材と、該腕部材の他方の側に設けられ、該腕部材の長さ方向に延びた長孔と、該長孔に係合する係合部及び該長孔と交差する方向に延在するネジ軸を有するボールネジと、該ネジ軸を回転駆動するモータとで構成され、該モータで該ネジ軸を回転駆動することにより、該ボールネジ及び該係合部を介して該腕部材の他方の側を前記鉛直軸周りに回動させ、もって前記拘束手段を鉛直軸周りに旋回させることを特徴とする。

本発明では、まず、台上試験機の前輪載置部に測定車両の前輪を載置すると共に、後輪載置部に該車両の後輪を載置し、該前輪載置部及び該後輪載置部の中心線と該測定車両の中心線とが平行になるように該測定車両を拘束する。次に、前記のように拘束された前記測定車両の前輪及び後輪を回転させて該測定車両の走行状態を擬似的に再現する。

次に、擬似的走行状態にある前記測定車両の中心線が、前記前輪載置部及び前記後輪載置部の中心線に対して所定の角度をなすように、該測定車両を鉛直軸周りに旋回させる。そして、前記所定の角度に対する前輪側の横力と後輪側の横力とを測定する。

本発明では、前記前輪載置部及び前記後輪載置部をそれぞれ旋回させることなく、前記のように拘束された測定車両そのものを旋回させる。従って、本発明によれば、前記前輪載置部及び前記後輪載置部の旋回角度を高い精度で位置決めする必要が無く、前記台上試験機により、車両の横力を容易に測定することができる。

また、本発明では、前記拘束手段を前記旋回手段により旋回させることにより、該拘束手段により拘束されている前記測定車両そのものを旋回させることができる。従って、本発明によれば、前記前輪載置部及び前記後輪載置部のそれぞれに旋回手段を設ける必要が無く、装置構成を簡単にすることができ、車両の横力を容易に測定することができる。

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の横力測定装置の構成を示す説明的側面図であり、図２は図１に示す横力測定装置における拘束手段の旋回手段の構成を示す説明的平面図である。

図１に示すように、本実施形態の横力測定装置１は、車両２の左右の前輪３を載せる前輪載置部としての左右１対の前輪載置ベルト４と、左右の後輪５を載せる後輪載置部としての左右１対の後輪載置ベルト６と、車両２が各ベルト４，６に載置されたときに車両２を拘束する拘束装置７とを備える台上試験機８と、拘束装置７を旋回させる旋回装置９とを備えている。

前輪載置ベルト４は、ギア支持枠１０に支持された駆動ギア１１と従動ギア１２とに掛け渡され、駆動ギア１１に設けられたモータ１３により回転駆動される。また、後輪載置ベルト６は、同様にギア支持枠１４に支持された駆動ギア１１と従動ギア１２とに掛け渡され、駆動ギア１１に設けられたモータ１３により回転駆動される。

各ギア支持枠１０，１４は、荷重センサ１５を介してベースプレート１６上に設けられている。荷重センサ１５は３軸力を検出できる荷重センサであり、各ギア支持枠１０，１４の四隅に設けられている。そこで、横力測定装置１は、各前輪３及び後輪５について、４個の荷重センサ１５の車幅方向の荷重の合計から横力（ＬＦＤ）を算出することができる。また、横力測定装置１は、４個の荷重センサ１５の出力から、前後力（ＴＦＤ）、回転力（ＳＡＴ）、荷重（ＲＦＤ）も算出することができ、検査することができる。

ベースプレート１６は、架台１７上に設けられたスライドレール１８に沿って車両２の左右方向（車幅方向）に移動自在に支持されている。架台１７は床１９上に設けられており、図示しない揺動装置により、車幅方向で揺動してカント角を調整できるようになっている。また、従動ギア１２には、その回転速度を検出する速度計２０が設けられている。

前記拘束装置７は、箱状に形成された枠体２１と、該枠体２１の上面の四隅に設けられた車両支持ピン２２とを備え、図示しない昇降手段により上方に移動されて、車両支持ピン２２が車両２の下面側に設けられた図示しない水抜き孔またはタイダウンフックに係合されることにより、車両２を拘束する。

また、図２に示すように、前記拘束装置７は枠体２１を鉛直軸回りに旋回自在とする回転軸２３を備えると共に、枠体２１の側面に取着された腕部材２４を介して、サーボモータ２５により回転駆動されるネジ軸２６に取着されたボールネジ２７に接続されている。腕部材２４には先端部に長孔２８が設けられており、ボールネジ２７に設けられた係合部材２９が長孔２８に係合されている。腕部材２４及びボールネジ２７は、拘束装置７を旋回させる旋回装置９を構成するものであり、拘束装置７は、ボールネジ２７により腕部材２４が前進または後退せしめられることに伴って、回転軸２３回りに左右に旋回する構成となっている。

さらに、横力測定装置１は、図示しないコンピュータ等の制御装置を備えており、該制御装置は、モータ１３、サーボモータ２５、ボールネジ２７を駆動すると共に、荷重センサ１５、速度計２０、ボールネジ２７等からの入力信号により横力等を算出する。

次に、横力測定装置１を用いた横力測定方法について説明する。

まず、車両２の左右の前輪３を前輪載置ベルト４に載せ、車両２の左右の後輪５を後輪載置ベルト６に載せる。次に、拘束装置７の枠体２１を図示しない昇降手段により上方に移動し、車両支持ピン２２を車両２の下面側に設けられた図示しない水抜き孔またはタイダウンフックに係合する。これにより、車両２は、ベルト４，６の中心線Ｃｂと車両２の中心線Ｃａとが平行になるようにされた状態で拘束される。

次いで、横力の測定が開始され、モータ１３により駆動ギア１１を回転駆動することにより、ベルト４，６を介して前輪３及び後輪５を回転させる。これにより、車両２は擬似的走行状態となる。次に、従動ギア１２の回転から速度計２０が検出する平均速度が予め設定された範囲内の速度、例えば３０ｋｍ／時となったとき、ボールネジ２７を駆動して、拘束装置７を回転軸２３周りに旋回させる。

このとき、横力測定装置１は、まず、拘束装置７を旋回させ、ベルト４，６の中心線Ｃｂに対して、車両２を左右いずれかに旋回させ（時計回りを右旋回とする）、車両２の回転モーメントが発生しない状態とする。そして、横力測定装置１は、前記旋回によりベルト４，６の中心線Ｃｂと車両２の中心線Ｃａとのなす角度をボールネジ２７の移動量から算出すると共に、各ベルト４，６に作用する移動力を荷重センサ１５により検出し、各ベ
ルト４，６について、各４個の荷重センサ１５の車幅方向の荷重の合計から横力（ＬＦＤ）を算出する。

本実施形態の横力測定装置１によれば、前述のようにして車両２の前輪３及び後輪５の横力を算出することができるが、さらに、荷重センサ１５の出力から前後力（ＴＦＤ）、回転力（ＳＡＴ）、前輪３または後輪５にかかる荷重（ＲＦＤ）を同時に算出することもできる。

尚、本実施形態の横力測定装置１では、ベルト４，６は、モータ１３の回転駆動力を駆動ギア１１、従動ギア１２により伝達して回転駆動されるようになっているが、駆動ギア１１、従動ギア１２に代えて、モータ１３の回転駆動力をプーリにより伝達するようにしてもよい。

本発明の横力測定装置の構成を示す説明的側面図。図１に示す横力測定装置における拘束手段の旋回手段の構成を示す説明的平面図。従来の台上試験機の構成を示す説明的側面図。

１…横力測定装置、４…前輪載置部、６…後輪載置部、７…拘束装置、８…台上試験機、９…旋回装置、１３…モータ、１５…荷重センサ。

Claims

車両の横力を測定する横力測定装置であって、
車両の前輪を回転可能に載置する前輪載置部と車両の後輪を回転可能に載置する後輪載置部とを備える台上試験機と、
該台上試験機に測定車両が載せられたときに、該前輪載置部及び該後輪載置部の中心線と該測定車両の中心線とが平行になるように該測定車両を拘束する拘束手段と、
該前輪載置部と後輪載置部とを回転駆動する駆動手段と、
該測定車両の中心線が、該前輪載置部及び該後輪載置部の中心線に対して所定の角度をなすように、該拘束手段を鉛直軸周りに旋回させる旋回手段と、
該所定の角度に対する前輪側の横力と後輪側の横力とを検出する横力検出手段とを備え、
前記旋回手段は、
一方の側が前記拘束手段に取り付けられた腕部材と、
該腕部材の他方の側に設けられ、該腕部材の長さ方向に延びた長孔と、
該長孔に係合する係合部及び該長孔と交差する方向に延在するネジ軸を有するボールネジと、
該ネジ軸を回転駆動するモータとで構成され、
該モータで該ネジ軸を回転駆動することにより、該ボールネジ及び該係合部を介して該腕部材の他方の側を前記鉛直軸周りに回動させ、もって前記拘束手段を鉛直軸周りに旋回させることを特徴とする横力測定装置。