JP7048623B2

JP7048623B2 - シャシダイナモ装置用負荷モータ

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Publication number: JP7048623B2
Application number: JP2019541636A
Authority: JP
Inventors: 吉弘岡本; 勇太舟木
Original assignee: Toyo Electric Manufacturing Ltd
Current assignee: Toyo Electric Manufacturing Ltd
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2018-05-10
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2038-05-10
Also published as: US11215533B2; US20210048372A1; CN111094928B; WO2019053940A1; CN111094928A; JPWO2019053940A1; EP3683562A4; KR20200054217A; KR102457734B1; EP3683562A1; EP3683562B1

Description

本発明は、自動車の性能試験を行うシャシダイナモ装置に設けられるシャシダイナモ装置用負荷モータに関する。

従来、この種のシャシダイナモ装置は、自動車の駆動輪にロータ軸が相対回転不能に結合される負荷モータと、機枠に回転自在に支持された接輪ローラと、接輪ローラの回転軸にロータ軸が相対回転不能に固定された補償モータとを備える（例えば、特許文献１参照）。上記負荷モータでは、ロータ軸にケース外方に延びる中間軸が連結される。そして、中間軸先端のフランジ部が、ボルトによりスペーサを介して駆動輪のハブ部に固定される。性能試験に際しては、負荷モータに流れる電流や周波数を制御し、実負荷、即ち機械的負荷を与える。そして、ロータリエンコーダ、レゾルバ、圧力センサ、加速度センサ等を備えた測定装置で検出される車速信号、前後荷重変化、トルク変化、重心移動量等の各値が制御系の演算部にリアルタイムで入力される。

又、シャシダイナモ装置の中には、自動車の駆動輪連結部から駆動輪を取り外した状態で負荷モータのケース外方に延びる中間軸先端のフランジ部を駆動輪連結部に連結し、上記接輪ローラを省略したものも開発されている。このシャシダイナモ装置の負荷モータは、従来の上記シャシダイナモ装置が備えた負荷モータと同様に、車体外方に大きく張り出している。

近年、自動車の運転安全性の向上を図り、衝突回避ブレーキシステム、先行車発信通知システム、標識認識システム、誤発進抑制システム、車間距離保持支援システム、車線維持支援システム、路外逸脱抑制システム等が開発され、各種センサが車体に設けられている。このような自動車に対し上記の如く車体外方に大きく張り出す負荷モータを用いると、負荷モータをセンサが障害物として誤検知し、自動車が誤作動することがある。特に、今後実用化が計画されている自動運転車では、より多くのセンサが設けられることから、負荷モータの誤検知に基づく自動車の誤作動の解決は急務である。

特開２００４－２０４０１号公報

本発明は、以上の点に鑑み、誤検知に基づく自動車の誤作動を抑制し、信頼性の高い自動車の性能試験が可能となるシャシダイナモ装置用負荷モータを提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、自動車の性能試験を行うシャシダイナモ装置に設けられるシャシダイナモ装置用負荷モータであって、周壁部と端壁部と周壁部及び端壁部により囲まれた中空部とを有するケースと、ケースの周壁部内面に固定されたステータと、ケースの中空部内部に収納され、ステータの径方向内方に回転自在に設けられ、且つ自動車の駆動輪連結部に連結可能なロータとを備えるものにおいて、自動車の車幅方向を軸方向、車幅方向外方を軸方向外方、車幅方向内方を軸方向内方として、ケースの周壁部は軸方向に延び、ケースの端壁部は周壁部の軸方向外方端に設けられ、ケースは、シャシダイナモ装置用負荷モータの設置時に、自動車のタイヤハウスに軸方向外方から挿入可能であり、ケースの中空部は、内部に自動車のブレーキディスクとブレーキキャリパとを挿入可能であり、ロータは、自動車の駆動輪連結部に連結可能なロータ連結部と、ロータ連結部を駆動輪連結部に連結した状態でブレーキキャリパよりも軸方向外方位置で径方向外方に延びるロータフレームと、ロータフレームの径方向外方端に接続され、ロータフレームの径方向外方端との接続部から軸方向内方に延びるロータ周壁部と、ロータ周壁部に固定された磁石とを備え、ロータ連結部を駆動輪連結部に連結した状態でロータ周壁部の径方向内方の空間内にブレーキキャリパが挿入されることを特徴とする。

本発明によれば、ロータ連結部を駆動輪連結部に連結した状態でロータ周壁部の径方向内方の空間にブレーキキャリパが挿入されるため、ロータフレームとブレーキキャリパとの間の軸方向距離が短縮してロータ連結部からケースの端壁部までの軸方向距離も短縮することができる。従って、ロータ連結部を自動車の駆動輪連結部に連結した状態において、ケースの端壁部が自動車のタイヤハウスの外方に大きく張り出すのを抑制することができる。このため、自動車に設けられた各種センサがシャシダイナモ装置用負荷モータを誤検知するのを抑制することができ、誤検知に基づく自動車の誤作動が抑制可能となる。信頼性の高い自動車の性能試験が可能となる。

本発明においては、ロータ連結部はロータフレームと一体に設けられ、ロータフレームは、ロータ連結部からブレーキキャリパを迂回するように軸方向外方にオフセットして径方向外方に延びるか、又は、ロータフレームと別体の軸部材がロータに設けられ、軸部材は軸方向内方にロータ連結部を有し、ロータフレームはその径方向内方端部において軸部材に連結されることが好ましい。

又、本発明においては、ロータフレームにトルクセンサが設けられていることが好ましい。これによれば、シャシダイナモ装置用負荷モータが、軸に加わるトルクを検出するトルクセンサを内蔵したものとなり、トルクセンサが車幅方向外方に突出しないため、自動車に設けられた各種センサによる誤検知をより抑制することができる。

本発明のシャシダイナモ装置用負荷モータの第１実施形態を示す、側方から見た要部断面図。図１に示す第１実施形態の軸方向外方から見た図。図１に示す第１実施形態のロータフレームに設けられたトルクセンサの要部拡大断面図。図１に示す第１実施形態を自動車に設置する場合の要部斜視図。本発明のシャシダイナモ装置用負荷モータの第２実施形態を示す、側方から見た要部断面図。図５に示す第２実施形態の軸方向外方から見た図。

図１及び図２を参照して本発明の第１実施形態のシャシダイナモ装置用負荷モータ（以下、負荷モータと略記する）１を説明する。負荷モータ１は、自動車の性能試験を行うシャシダイナモ装置に設けられ、自動車の車軸端に設けられる駆動輪連結部８に取付可能である。駆動輪連結部８は、自動車の車両懸架装置の構造によって異なるが、ブレーキディスク８ａ、ホイールハブ等を含む部位である。負荷モータ１は、ケース２と、ステータ３と、ロータ４とを備えている。

以下の説明では、径方向をｒ、その外方、内方をそれぞれｏ，ｉとしている。又、自動車の車幅方向を軸方向ｘ、車幅方向外方を軸方向ｘの外方ｏ、車幅方向内方を軸方向ｘの内方ｉとしている。ケース２は、周壁部５と、端壁部６と、周壁部５及び端壁部６により囲まれた中空部７とを有している。周壁部５は、軸方向ｘに延び、例えば円筒状等とすることができる。端壁部６は、周壁部５の軸方向ｘの外方端に設けられている。端壁部６の詳細は後述する。

ステータ３は、ケース２の周壁部５の内面に固定されている。ステータ３には、コイルが巻装され、シャシダイナモ装置からの電力供給が可能となっている。ロータ４は、ケース２の中空部７の内部に収納され、ステータ３の径方向ｒの内方ｉに回転自在に設けられている。又、ロータ４は自動車の駆動輪連結部８に連結可能である。

ケース２は、負荷モータ１の設置時に、後述するように、タイヤハウスに軸方向ｘの外方ｏから挿入可能であり、挿入時には、中空部７の内部に、自動車の駆動輪連結部８に含まれるブレーキディスク８ａとブレーキキャリパ９とが挿入される。

ロータ４は、ロータ連結部１０と、ロータフレーム１１と、ロータ周壁部１２と、磁石１３とを備えている。ロータ連結部１０は、自動車の駆動輪連結部８への連結を担う部位である。第１実施形態では、ロータ連結部１０には径方向ｒの内方端に円筒状の筒軸１０ａが固定されている。筒軸１０ａは、ロータ連結部１０の軸方向ｘの内方端から外方ｏに延びている。又、ロータ連結部１０には、軸方向ｘに貫通する複数の第１挿通孔１４が開設されている。第１挿通孔１４は、ボルト等の固着具の挿入が可能とされ、所定の間隔で同心円上に配置されている。又、第１挿通孔１４は、駆動輪連結部８に、車幅方向に貫通して開設された複数のねじ孔１５と１対１の関係で正対可能である。更に、第１挿通孔１４の孔径は一定ではなく、軸方向ｘの外方ｏの孔径が内方ｉの孔径よりも大きくなっている。最大の孔径は、ロータ連結部１０を駆動輪連結部８にボルト等の固着具を用いて連結するための固着用工具の挿入を可能としている。最小の孔径は、ボルト等の固着具の頭部以外の部分の挿入を可能としている。そして、第１実施形態では、ロータ連結部１０はロータフレーム１１と一体に設けられている。

ロータフレーム１１は、ロータ連結部１０を駆動輪連結部８に連結した状態でブレーキキャリパ９よりも軸方向ｘの外方位置で径方向ｒの外方ｏに延びている。第１実施形態では、ロータフレーム１１は、ロータ連結部１０からブレーキキャリパ９を迂回するように軸方向ｘの外方ｏにオフセットして径方向ｒの外方ｏに延びている。具体的には、ロータフレーム１１は、ロータ連結部１０からブレーキキャリパ９を迂回して軸方向ｘの外方ｏにオフセットする迂回部１１ａと、迂回部１１ａと別体であって、径方向ｒの外方ｏにまっすぐ延びるリング状の直立部１１ｂとを備えている。迂回部１１ａのオフセットによって、ロータフレーム１１はブレーキキャリパ９と非接触となり、互いに干渉することはない。従って、負荷モータ１の設置時にブレーキキャリパ９を車体から取り外す必要がない。又、ロータフレーム１１では、直立部１１ｂは、迂回部１１ａに対し径方向ｒの間隔を存して配置され、迂回部１１ａと直立部１１ｂとの間にトルクセンサ１６が設けられている。トルクセンサ１６は、軸に加わるトルクを計測するセンサであり、例えば、磁歪み効果を利用して非接触でトルクを検出する非接触方式のものを採用することができる。この場合、図３に示すように、トルクセンサ１６には端壁部６と対向する側にトランスミッタ１７を設けることができる。トランスミッタ１７は、例えば、歪みゲージと、歪みゲージの出力信号を電圧に変換するコンバータと、得られる電圧信号を送信するアンテナとを備えることができる。歪みゲージは、トルクセンサ１６において端壁部６と対向する側を所定の間隔で座ぐり加工し、形成された座ぐり部に貼り付けることができる。又、歪みゲージは、直立部１１ｂにおいて、端壁部６と対向する側と反対側に位置する部分にも同様にして設けることができる。アンテナは、トルクセンサ１６における端壁部６との対向面に設けることができる。

このようにトランスミッタ１７をトルクセンサ１６に設ける場合、アンテナからの送信信号を受信するレシーバ１８を、トランスミッタ１７と対向する、端壁部６の軸方向ｘの内方端面に設けることができる。レシーバ１８には、ループアンテナ方式、ピックアップ方式等を採用することができる。いずれの方式のレシーバ１８も端壁部６の軸方向ｘの内方端面から軸方向ｘの内方ｉに突出するため、迂回部１１ａ及び直立部１１ｂと接触しないように、トルクセンサ１６は、迂回部１１ａ及び直立部１１ｂの軸方向ｘの内方部分に設ける。レシーバ１８は、図３に示すように、電気ケーブル１９を介してシャシダイナモ装置の評価ユニット２０に接続することができる。レシーバ１８で受信した信号を評価ユニット２０に入力することによりトルクの解析等が可能となる。

ロータ周壁部１２は、ロータフレーム１１の径方向ｒの外方端に接続され、ロータフレーム１１の径方向ｒの外方端との接続部１１ｃから軸方向ｘの内方ｉに延びている。第１実施形態では、ロータ周壁部１２は、ロータフレーム１１の直立部１１ｂの径方向ｒの外方端に接続され、接続部１１ｃから軸方向ｘの内方ｉに延びる円筒状とされている。このため、ロータ連結部１０を駆動輪連結部８に連結した状態では、ブレーキキャリパ９は、中空部７におけるロータ周壁部１２の径方向ｒの内方ｉの空間７ａ内に挿入される。その結果、ロータフレーム１１とブレーキキャリパ９との間の軸方向ｘの距離が短縮してロータ連結部１０からケース２の端壁部６までの軸方向ｘの距離も短縮することができる。従って、ロータ連結部１０を自動車の駆動輪連結部８に連結した状態において、ケース２の端壁部６が自動車のタイヤハウスの外方に大きく張り出すのを抑制することができる。尚、第１実施形態では、ロータ周壁部１２の軸方向ｘの外方端部１２ａの位置は、端壁部６の軸方向ｘの内方端の直近として端壁部６の軸方向ｘの内方端面と非接触としている。又、外方端部１２ａは径方向ｒの外方ｏに折曲されている。外方端部１２ａにおける径方向ｒの外方端位置はステータ３と非接触となる範囲内としている。

磁石１３は、複数個がロータ周壁部１２の周方向に所定の間隔を存して設けられ、且つ各磁石１３の径方向ｒの外方端面とステータ３の径方向ｒの内方端面との間には所定のギャップｇが設けられている。上記の通り、ロータ周壁部１２の軸方向ｘの外方端部１２ａが折曲する場合、外方端部１２ａの径方向ｒの外方端位置はギャップｇを確保することができる範囲とされる。外方端部１２ａは、磁石１３を固定する際の位置決めとして利用することができ、又、固定部材２１を、ボルト２２を用いてロータ周壁部１２の内方端部１２ｂに固定することによって、外方端部１２ａは、磁石１３を固定部材２１との間で挟持することができる。

第１実施形態では、ケース２の周壁部５における軸方向ｘの内方端に第１カバー２３が取り付けられている。第１カバー２３の取付けによって、例えば、ステータ３とロータ４の磁石１３との間のギャップｇに異物等が侵入すること等を抑制することができる。第１カバー２３は、周壁部５から径方向ｒの内方ｉに延びるリング状の部材とすることができる。この場合、第１カバー２３の径方向ｒの内方端位置は、ブレーキキャリパ９に非接触となる範囲内とする。又、第１カバー２３は、周壁部５の軸方向ｘの内方端面にボルト２４を螺入して取り付けられている。このために、周壁部５の軸方向ｘの内方端面部には、ボルト２４の螺入を可能とする複数のねじ孔が所定の間隔で同心円上に開設されている。一方、第１カバー２３の外周縁部では、周壁部５の上記ねじ孔と対向可能な位置に、挿通孔が軸方向ｘに貫通して同心円上に開設されている。尚、ロータ周壁部１２の軸方向ｘの内方端部１２ｂの位置は、ケース２の軸方向ｘの内方端までとして第１カバー２３と非接触としている。

又、第１実施形態では、端壁部６は、回転支持部２５と第２カバー２６とから形成されている。回転支持部２５は、端壁部６の径方向ｒの中央部に位置し、軸方向ｘの外方端に配置されるリング２７と、リング２７の軸方向ｘの内方端面の中央部から軸方向ｘの内方ｉに延びる固定軸２８とを有している。リング２７の径方向ｒの外方端部には、軸方向ｘの外方ｏに位置する外周端面部に第１座ぐり部２９が形成されている。第１座ぐり部２９には、軸方向ｘに貫通する複数のねじ孔が所定の間隔で同心円上に開設されている。又、リング２７における第１座ぐり部２９寄りの部分には、ロータ連結部１０に開設された第１挿通孔１４と対向可能な位置に、第２挿通孔３０が軸方向ｘに貫通して同心円上に開設されている。第２挿通孔３０は、ボルト等の固着具を用いてロータ連結部１０を駆動軸連結部８に連結するための固着用工具が挿入可能である。このため、第２挿通孔３０の孔径は第１挿通孔１４の最大の孔径と等しくしている。又、第２挿通孔３０は第１挿通孔１４と１対１の関係で正対する。従って、ロータ連結部１０を駆動輪連結部８と連結するとき、第２挿通孔３０からボルト等の固着具及び固着用工具としてのレンチ又はドライバーをケース２の中空部７の内部に挿入することができる。このため、固着具を用いてのロータ連結部１０と自動車の駆動輪連結部８との連結作業が容易となる。

第２カバー２６もリング状の部材であり、リング２７の径方向ｒの外方ｏに配置されている。第２カバー２６の径方向ｒの内方端部には、軸方向ｘの内方ｉに位置する内端縁部に第２座ぐり部３１が形成されている。第２座ぐり部３１は、リング２７の第１座ぐり部２９に重合可能である。又、第２座ぐり部３１には、第１座ぐり部２９に開設したねじ孔と対向可能な複数の挿通孔が同心円上に開設されている。一方、第２カバー２６の径方向ｒの外方端縁部２６ａには、複数の挿通孔が軸方向ｘに貫通して所定の間隔で同心円上に開設されている。外方端縁部２６ａに開設された挿通孔に対応して、周壁部５の軸方向ｘの外方端部に複数のねじ孔が同心円上に開設されている。このような第２カバー２６は、第２座ぐり部３１をリング２７の第１座ぐり部２９に軸方向ｘの外方から重合させ、且つ外方端縁部２６ａを周壁部５の軸方向ｘの外方端面に重合させ、ボルト３２、３３を上記挿通孔に挿入し、上記ねじ孔に螺入することによって、リング２７と共に周壁部５に固定することができる。こうして端壁部６が形成される。

更に、第１実施形態では、ロータ４は、筒軸１０ａにおいて、固定軸２８の外周に取り付けられた軸受３４を介して回転自在にケース２に支持されている。軸受３４には、外輪回転方式のものを採用しているが、内輪回転方式のものを採用することも可能である。そして、第１実施形態では、端壁部６を形成するリング２７には、第２挿通孔３０及び中央部の夫々を軸方向ｘの外方ｏから覆い隠すリング状の第３カバー３５と円形キャップ３６とが取り付けられている。第３カバー３５はボルト３７、円形キャップ３６はねじ３８によってリング２７の軸方向ｘの外方端面に固定されている。

第１実施形態の負荷モータ１は、図４に示すように、自動車３９の性能試験に際し、駆動輪に相当する車輪４０が連結される駆動輪連結部８に連結することができる。駆動輪連結部８への連結は、自動車３９の駆動方式が前輪駆動方式であれば前輪２つ、後輪方式であれば後輪２つ、四輪方式であれば四輪の駆動輪連結部８に連結することができる。この場合、自動車３９の車輪４０をタイヤ４１が取り付けられたホイール４２と共に取り外し、負荷モータ１を自動車３９のタイヤハウス４３に軸方向ｘの外方ｏから挿入する。この時、前述の通り、ロータ連結部１０から端壁部６までの軸方向ｘの距離が短縮されているので、端壁部６は、例えば、タイヤハウス４３の軸方向ｘの外方端と同一面上に配置することもできる。従って、自動車３９に設けられた各種センサが、負荷モータ１を障害物として誤検知することが抑制され、センサの誤検知に基づく自動車３９の誤作動が抑制可能となる。信頼性の高い自動車３９の性能試験が可能となる。

尚、負荷モータ１のタイヤハウス４３の内部への収まりは、負荷モータ１の周壁部５及び端壁部６が完全にタイヤハウス４３の内部に収まることのみを意図しない。センサが負荷モータ１を障害物として誤検知しない限りにおいて、周壁部５及び端壁部６はタイヤハウス４３の内部から軸方向ｘの外方ｏに突出することを含意する。

又、第１実施形態の負荷モータ１では、ロータフレーム１１にトルクセンサ１６が設けられているので、負荷モータ１がトルクセンサ１６を内蔵したものとなり、トルクセンサ１６が車幅方向外方に突出しない。このため、自動車３９に設けられた各種センサによる誤検知をより抑制することができる。尚、トルクセンサ１６は、自動車３９に設けられた各種センサによる誤検知を抑制することができる限り、ロータフレーム１１に設ける必要は必ずしもない。トルクを計測する計測機器は、負荷モータ１と別体として設けることも可能である。

負荷モータ１をタイヤハウス４３に設置する際には、端壁部６から第３カバー３５をあらかじめ取り外しておく。負荷モータ１の設置時には、端壁部６に開設された複数の第２挿通孔３０が、図１に示すロータ連結部１０に開設された複数の第１挿通孔１４と１：１の関係で正対する。このため、第２挿通孔３０はボルト及びボルトの固着用工具としてのレンチ又はドライバーをケース２の中空部７の内部に挿入可能である。そして、ボルトをレンチ又はドライバーを用いて第１挿通孔１４に挿入し、ブレーキディスク８ａのねじ孔１５に螺入し、ロータ連結部１０を、ブレーキディスク８ａを含む駆動輪連結部８に固定することができる。

尚、ロータ連結部１０と連結する駆動輪連結部８がホイールハブである場合、ホイールハブには複数のボルトが所定の間隔で同心円上に植設され、ボルトは車幅方向外方に突出しているので、ロータ連結部１０と駆動輪連結部８との連結の際にホイールハブに植設されたボルトを利用することができる。この場合、ロータ連結部１０に開設された第１挿通孔１４には軸方向ｘの内方ｉから上記ボルトを挿入し、ケース２の中空部７の内部に突出させる。従って、第２挿通孔３０には、上記ボルトに螺着可能なナットと、このナットの固着用工具であるレンチとを挿入し、ケース２の中空部７の内部に挿入する。そして、レンチを用いて上記ナットを上記ボルトに螺着させてロータ連結部１０を駆動輪連結部８に固定することができる。

更に、図１及び図２に示すように、第１実施形態では、ケース２の周壁部５には、下端部に台座４４が設けられている。台座４４は、周壁部５の外周面に沿う、例えば弧状の曲面等とすることができる座面４５と、性能試験の際に自動車３９が設置される設置面上に配置され、例えば平面状等とすることができる設置面４６とを有する。台座４４によって、図３に示す自動車３９の性能試験時における負荷モータ１の設置状態が安定となる。又、台座４４には、座面４５の上面部又は設置面４６の下面部等に、制振材を設けることが可能である。この場合、ロータ４の回転に伴って発生する振動が上記制振材によって抑制され、自動車３９の性能試験時の設置面への振動の伝播を抑制することができる。これらの効果は、図１及び図２に示すように、例えば、台座４４を、負荷モータ１の設置時に、設置面４６がケース２の下端よりも下側に位置するように周壁部５から延出させて設けることによってより高めることができる。このような台座４４は、第１実施形態では、ケース２の周壁部５における軸方向ｘの外方端部及び内方端部の２カ所に１つずつ設けられている。

次に、図５及び図６を参照して本発明の第２実施形態であるシャシダイナモ装置用負荷モータ（以下、負荷モータと略記する）１ａを説明する。負荷モータ１ａにおいて、図１及び図２に示した負荷モータ１の各部位と同一な部位については同一の符号を付し、以下では説明を省略する。

負荷モータ１ａでは、ロータフレーム１１１と別体の軸部材４７がロータ４に設けられ、軸部材４７は軸方向ｘの内方ｉにロータ連結部１０１を有し、ロータフレーム１１１は径方向ｒの内方端部１１１ａにおいて軸部材４７に連結されている。具体的には、軸部材４７は軸方向ｘに延びる部材であり、円柱状のロータフレーム固定部４７ａと、円筒状のロータフレーム固定位置決め部４７ｂとを備えている。ロータフレーム固定部４７ａの軸方向ｘの外方端部から中程までの部分の外周面にねじ溝が刻設されている。又、ロータフレーム固定部４７ａの軸方向ｘの内方端部は径方向ｒの外方ｏに折曲され、折曲部４７ａ_１の外方端部が軸方向ｘの内方ｉに折曲されてロータフレーム固定位置決め部４７ｂとなり、ロータフレーム固定位置決め部４７ｂは軸方向ｘの内方ｉに延びている。ロータフレーム固定部４７ａの折曲部４７ａ_１の基部における軸方向ｘの外方端面の一部は、径方向ｒの外方ｏに裾広がりの円錐面４７ａ_２となっている。ロータフレーム位置決め固定部４７ｂには、軸方向ｘの外方ｏに突出する複数のピン４８が同心円上に所定の間隔で植設されている。又、ロータフレーム固定位置決め部４７ｂの軸方向ｘの内方端部が径方向ｒの外方ｏに折曲され、この折曲部がロータ連結部１０１となっている。ロータ連結部１０１には、軸方向ｘに貫通する複数の挿通孔１４１が開設されている。挿通孔１４１は、ボルト等の固着具の挿入が可能とされ、所定の間隔で同心円上に配置されている。又、挿通孔１４１は、ブレーキディスク８ａ等の駆動輪連結部８において車幅方向に貫通して開設された複数のねじ孔（図示省略）に１対１の関係で正対可能である。軸部材４７は、ロータ連結部１０１の挿通孔１４１からボルト等の固着具を挿入し、駆動輪連結部８の上記ねじ孔に螺入することによって駆動輪連結部８に連結される。

ロータフレーム１１１は、ロータ連結部１０１を駆動輪連結部８に連結した状態でブレーキキャリパ９よりも軸方向ｘの外方位置で径方向ｒの外方に延びている。第２実施形態では、ロータフレーム１１１は、径方向ｒの外方ｏに延びる第１直立部１１１ａと、第１直立部１１１ａと別体であって、径方向ｒの外方ｏにまっすぐ延びる第２直立部１１１ｂとを備えている。第１直立部１１１ａの径方向ｒの内方端部１１１ａ_１は、軸方向ｘの外方ｏに折曲すると共に、径方向ｒの内方ｉに突出する突出部１１１ａ_２を有している。内方端部１１１ａ_１には、軸方向ｘの内方部分に、ピン４８の挿入が可能な複数のピン孔４８ａが設けられている。又、突出部１１１ａ_２の軸方向ｘの内外方端の両内周端面は、径方向ｒの外方ｏに裾広がりの円錐面となっている。一方、第１直立部１１１ａの径方向ｒの外方端部１１１ａ_３は、ブレーキキャリパ９に接触しない程度に軸方向ｘの内方に折曲し、フランジ状となっている。又、第１直立部１１１ａの内方端部１１１ａ_１と外方端部１１１ａ_２との中間部分には、円筒状の筒軸１１１ｄが軸方向ｘの外方ｏに突設されている。筒軸１１１ｄは第１直立部１１１ａと一体に形成されている。

第１直立部１１１ａと第２直立部１１１ｂとは、図１に示す第１実施形態の負荷モータ１と同様に、トルクセンサ１６を介して連結される。即ち、第２直立部１１１ｂの径方向ｒの内方端部は、第１直立部１１１ａの外方端部１１１ａ_３と同様なフランジ状となっており、第１直立部１１１ａの外方端部１１１ａ_３と第２直立部１１１ｂの上記内方端部の夫々には軸方向ｘに貫通する複数のねじ孔が形成されている。従って、トルクセンサ１６の径方向ｒの内外両端部における軸方向ｘの内方端面を第１直立部１１１ａの外方端部１１１ａ_３及び第２直立部１１１ｂの上記内方端部における軸方向ｘの外方端面と重合させ、ボルト５０をトルクセンサ１６の軸方向ｘの外方ｏから上記ねじ孔に螺入することによって、第１直立部１１１ａと第２直立部１１１ｂはトルクセンサ１６を介して連結される。尚、ロータ周壁部１２は、ロータフレーム１１１の第２直立部１１１ｂの径方向ｒの外方端に接続され、第２直立部１１１ｂの径方向ｒの外方端との接続部１１１ｃから軸方向ｘの内方ｉに延びている。

負荷モータ１ａの設置に際しては、軸部材４７をロータ連結部１０１において駆動輪接続部８に連結した後に、突出部１１１ａ_１をロータフレーム固定部４７ａに外嵌させた状態でピン孔４８ａにピン４８を挿入し、ロータフレーム１１１の固定位置を決める。この状態において、ナット４９をロータフレーム固定部４７ａの軸方向ｘの外方端から内方ｉに向かってねじ込むと、突出部１１１ａ_２の軸方向ｘの内方端面がロータフレーム固定部４７ａにおける折曲部４７ａ_１の円錐面４７ａ_２と密接する。ナット４９の軸方向ｘの内方端の外周面も軸方向ｘの外方ｏに裾広がりの円錐面とすることによって、ナット４９の軸方向ｘの内方端面と突出部１１１ａ_２における軸方向ｘの外方ｏの外周端面と密接する。こうして、ロータフレーム１１１は、内方端部１１１ａ_１において軸部材４７に連結され、ロータ４は駆動輪連結部８と共に回転可能となる。ロータ連結部１０１を駆動輪連結部８に連結した状態では、ブレーキキャリパ９は、中空部７におけるロータ周壁部１２の径方向ｒの内方ｉの空間７ａ内に挿入される。従って、ロータ連結部１０１からケース２の端壁部６までの軸方向ｘの距離を短縮することができ、ロータ連結部１０１を自動車の駆動輪連結部８に連結した状態において、ケース２の端壁部６が自動車３９のタイヤハウス４３の外方に大きく張り出すのを抑制することができる。

又、第２実施形態では、ケース２の端壁部６の一部を形成する第２カバー２６が、外周部を形成する外カバー部２６ｂと、その内側に位置する内カバー部２６ｃとから形成され、両者は同一面上に連結されている。外カバー部２６ｂと内カバー部２６ｃとの連結方式は、図１に示す第１実施形態の負荷モータ１における第２カバー２６とリング２７との連結方式と同様であり、第１座ぐり部及び第２座ぐり部の重合と重合部分でのボルト５１の螺入によるものである。又、内カバー部２６ｃの径方向ｒの内方端部は軸方向ｘの外方ｏに折曲し、回転支持部２５の胴部２５ａとなっている。胴部２５ａは円筒状であり、胴部２５ａの内面には内輪回転方式の軸受５２が取り付けられている。ロータフレーム１１１の筒軸１１１ｄは、胴部２５ａの径方向ｒの内方ｉに突出しており、筒軸１１１ｄと胴部２５ａとの間に軸受５２が介在している。軸受５２は、第１実施形態の軸受け３４よりも大径であり、このため、ロータ２の支持剛性が第１実施形態よりも向上する。

更に、第２実施形態では、回転支持部２５において、ロータフレーム１１１の内方端部１１１ａと筒軸１１１ｄとの間が中空となっており、空間２５ｂに回転センサ５３が収納されている。回転センサ５３は、胴部２５ａの軸方向ｘの外方端面にねじ５４により固定された取付ブラケット５５にねじ５６により取り付けられた磁気ピックアップ５３ａと、ロータフレーム１１１の第１直立部１１１ａの内方端部１１１ａ_１に外嵌固定されたセンサギヤ５３ｂとで構成される。回転センサ５３を含めて回転支持部２５の内部は、取付ブラケット５５にねじ５８により取り付けられた第４カバー５７により軸方向ｘの外方ｏから覆い隠されている。第４カバー５７はリング状であるが、その中央部には、ナット４９の取外し時に取り外されるサブカバー５９がねじ止めされている。

尚、負荷モータ１ａの回転支持部２５の張出しは、図１に示す第１実施形態の負荷モータ１の回転支持部２５と比較すると大きくなっているが、この張出しは、自動車３９のステアリングホイールを操作して車輪４０を左右に動かすときの車輪４０がタイヤハウス４３の外方に飛び出す出代よりは小さくすることができ、自動車３９に設けられた各種センサによる誤検知を抑制することができる。

以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はそれらに限定されない。ロータの回転支持部の構造、駆動輪連結部の構成及び構造、ロータ連結部と駆動輪連結部とを連結する固着具及び固着具用工具の種類等の細部については、従来公知のものも含め、多様なものを本発明では採用することができる。

１，１ａ…シャシダイナモ装置用負荷モータ、２…ケース、３…ステータ、４…ロータ、５…周壁部、６…端壁部、７…中空部、７ａ…ロータ周壁部の径方向内方の空間、８…駆動輪連結部、８ａ…ブレーキディスク、９…ブレーキキャリパ、１０，１０１…ロータ連結部、１１，１１１…ロータフレーム、１１１ａ_１…ロータフレームの径方向内方端部、１１ｃ，１１１ｃ…接続部、１２…ロータ周壁部、１３…磁石、１６…トルクセンサ、３９…自動車、４３…タイヤハウス、４７…軸部材、ｘ…軸方向、ｒ…径方向、ｏ…外方、ｉ…内方。

Claims

自動車の性能試験を行うシャシダイナモ装置に設けられるシャシダイナモ装置用負荷モータであって、周壁部と端壁部と周壁部及び端壁部により囲まれた中空部とを有するケースと、ケースの周壁部内面に固定されたステータと、ケースの中空部内部に収納され、ステータの径方向内方に回転自在に設けられ、且つ自動車の駆動輪連結部に連結可能なロータとを備えるものにおいて、
自動車の車幅方向を軸方向、車幅方向外方を軸方向外方、車幅方向内方を軸方向内方として、ケースの周壁部は軸方向に延び、ケースの端壁部は周壁部の軸方向外方端に設けられ、ケースは、シャシダイナモ装置用負荷モータの設置時に、自動車のタイヤハウスに軸方向外方から挿入可能であり、ケースの中空部は、内部に自動車のブレーキディスクとブレーキキャリパとを挿入可能であり、
ロータは、自動車の駆動輪連結部に連結可能なロータ連結部と、ロータ連結部を駆動輪連結部に連結した状態でブレーキキャリパよりも軸方向外方位置で径方向外方に延びるロータフレームと、ロータフレームの径方向外方端に接続され、ロータフレームの径方向外方端との接続部から軸方向内方に延びるロータ周壁部と、ロータ周壁部に固定された磁石とを備え、ロータ連結部を駆動輪連結部に連結した状態でロータ周壁部の径方向内方の空間内にブレーキキャリパが挿入される
ことを特徴とするシャシダイナモ装置用負荷モータ。
ロータ連結部はロータフレームと一体に設けられ、ロータフレームは、ロータ連結部からブレーキキャリパを迂回するように軸方向外方にオフセットして径方向外方に延びることを特徴とする請求項１記載のシャシダイナモ装置用負荷モータ。
ロータフレームと別体の軸部材がロータに設けられ、軸部材は軸方向内方にロータ連結部を有し、ロータフレームはその径方向内方端部において軸部材に連結されることを特徴とする請求項１記載のシャシダイナモ装置用負荷モータ。
ロータフレームにトルクセンサが設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載のシャシダイナモ装置用負荷モータ。