JP7369664B2 - 加振装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両を加振する加振装置に関する。

従来、加振装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この加振装置は、車両を加振するものであり、２つのローラ、運動変換装置、パワーシリンダ及び加振シリンダなどを備えている。この加振装置では、車両の駆動輪が２つのローラ間に挟持されるとともに、その状態で２つのローラが駆動輪の動力によって回転する。それに伴い、運動変換装置を介して、油圧がパワーシリンダに供給されることで、パワーシリンダが伸縮駆動される。このパワーシリンダは、油路を介して、加振シリンダに接続されており、パワーシリンダの伸縮に伴い、加振シリンダが上下方向に伸縮することによって、車両が上下方向に加振される。

特開平８－１８４５２４号公報

上記従来の加振装置によれば、車両の加振動作中、加振シリンダによって、車両が上下方向に加振される関係上、駆動輪と２つのローラとの間の接触状態が不安定になることで、パワーシリンダに供給される油圧が不安定になってしまう。それにより、加振シリンダの伸縮動作が不安定になるのに伴って、車両走行中の加振状態を適切に再現できないという問題がある。

また、２つの加振装置によって左右の駆動輪を加振する際、２つのローラの加工精度などに起因して、左右の駆動輪間で回転抵抗が異なってしまうことがある。その場合には、車両の差動機構の機能により、左右の駆動輪間で回転速度の偏差が発生し、それに起因して、車両が左右の一方側に偏って移動し、最悪の場合には、駆動輪が２つのローラ間から外れることで、車両の加振を実施できなくなるおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、車両走行中の加振状態を適切に再現することができる加振装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、駆動輪Ｗを加振することにより、駆動輪Ｗを介して車両Ｖを加振する加振装置１であって、駆動輪Ｗの前後方向の一方から駆動輪Ｗに当接することにより、駆動輪Ｗの前後方向の一方への移動を規制するように配置され、駆動輪Ｗの回転軸に沿う軸線周りに回転可能な第１ローラ１７と、駆動輪Ｗの前後方向に移動可能に配置され、駆動輪Ｗの前後方向の他方から駆動輪Ｗに当接することにより、第１ローラ１７との間に駆動輪Ｗの下側部を挟持可能であるとともに、駆動輪Ｗの回転軸に沿う軸線周りに回転可能な第２ローラ１６と、駆動輪Ｗを加振する加振用アクチュエータ１２と、第１ローラ１７及び第２ローラ１６の一方のローラに設けられ、一方のローラの回転に伴って油圧を発生する油圧ポンプ２１０と、第１ローラ１７及び第２ローラ１６の他方のローラに設けられ、油路を介して油圧ポンプ２１０に接続されるとともに、油圧ポンプ２１０から油圧を供給されることにより、他方のローラを所定回転方向に駆動する油圧モータ１７０と、を備え、油圧モータ１７０は、動力が駆動輪Ｗに伝達されている際、他方のローラの所定回転方向が駆動輪Ｗの回転方向と逆向きになるように、他方のローラを駆動することを特徴とする。

この加振装置によれば、第１ローラが車両の駆動輪の前後方向の一方から駆動輪に当接することにより、駆動輪の前後方向の一方への移動が規制され、第２ローラが駆動輪の前後方向の他方から駆動輪に当接することにより、駆動輪の下側部が第２ローラと第１ローラとの間に挟持される。その状態で、加振用アクチュエータによって、駆動輪が加振される。

その場合、動力が駆動輪に伝達されている状態では、駆動輪の回転に伴って、第１ローラ及び第２ローラの一方のローラが回転駆動されることにより、油圧ポンプが油圧を発生し、その油圧が油圧モータに供給されることにより、他方のローラが所定回転方向に駆動される。この他方のローラは、動力が駆動輪に伝達されている際、その所定回転方向が駆動輪の回転方向と逆向きになるように油圧モータによって駆動されるので、車輪の加振中、他方のローラが駆動輪に対して回転抵抗となるのを抑制することができる。それにより、車両走行中の駆動輪の振動状態を適切に再現することができる（なお、本明細書の「駆動輪」は、車輪に限らず、タイヤ付き車輪の場合、車輪及びタイヤの双方を含む構成を意味し、その場合のタイヤは、空気入りのものに限らず、エアレスタイヤも含む）。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の加振装置１において、加振用アクチュエータ１２は、他方のローラを駆動輪Ｗの前後方向に駆動することにより、他方のローラを介して駆動輪Ｗを加振することを特徴とする。

この加振装置によれば、駆動輪の下側部が第１ローラと第２ローラとの間に挟持された状態で、他方のローラが加振用アクチュエータによって駆動輪の前後方向に駆動されることにより、他方のローラを介して駆動輪が加振されるので、駆動輪の他方のローラとの当接部に対して斜め上方向に振動が入力されることになる。それにより、その分力成分の振動が駆動輪の前後方向及び上下方向に作用することになるので、１つのアクチュエータによって、駆動輪をその前後方向及び上下方向に加振する加振装置を構成することができる。

これに加えて、前述したように、他方のローラの所定回転方向が駆動輪の回転方向と逆向きになるように、他方のローラが油圧モータによって駆動されるので、他方のローラが駆動輪の回転抵抗になるのを可能な限り抑制しながら、他方のローラの加振力を効率よく駆動輪に伝達することができる。その結果、車両走行中に駆動輪が路面の凸部を乗り越えるときの振動状態をより適切に再現することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の加振装置１において、車両Ｖは、左右の駆動輪Ｗを備え、油圧ポンプ２１０は、左右の駆動輪用の油圧ポンプ２１０を含み、油圧モータ１７０は、左右の駆動輪用の油圧モータ１７０を含み、左右の駆動輪Ｗの回転速度をそれぞれ表す左右の回転パラメータ（左右の回転速度ＮＬ，ＮＲ）を取得する回転パラメータ取得部（コントローラ４０、回転センサ４２）と、左駆動輪用の油圧ポンプ２１０と左駆動輪用の油圧モータ１７０との間の油路（供給油路２２）に設けられ、油路における油の流量を変更可能な左駆動輪用の流量変更装置（電磁流量制御弁装置４１）と、右駆動輪用の油圧ポンプ２１０と右駆動輪用の油圧モータ１７０との間の油路（供給油路２２）に設けられ、油路における油の流量を変更可能な右駆動輪用の流量変更装置（電磁流量制御弁装置４１）と、左回転パラメータ（左回転速度ＮＬ）が表す左駆動輪Ｗの回転速度と、右回転パラメータ（右回転速度ＮＲ）が表す右駆動輪Ｗの回転速度との偏差（回転速度偏差ＤＮ）が減少するように、左駆動輪用の流量変更装置及び右駆動輪用の流量変更装置を制御する制御装置（コントローラ４０）と、をさらに備えることを特徴とする。

前述したように、左駆動輪の回転速度と右駆動輪の回転速度との偏差が大きい場合、車両が駆動輪の回転速度の高い側に偏って移動し、最悪の場合には、駆動輪が第１ローラ及び第２ローラの間から外れることで、車両の加振を適切に実施できなくなるおそれがある。これに対して、この加振装置によれば、制御装置によって、左回転パラメータが表す左駆動輪の回転速度と、右回転パラメータが表す右駆動輪の回転速度との偏差が減少するように、左駆動輪用の流量変更装置及び右駆動輪用の流量変更装置が制御されるので、油圧の供給により、左右の他方のローラの油圧モータが、左右の駆動輪間の回転速度差を減少させるように回転することになる。その結果、車両の加振中、車両が左右の一方側に偏って移動するのを回避しながら、左右の駆動輪の各々を第１ローラ及び第２ローラの間に適切に保持することができる。それにより、車両の加振を確実に実行することができ、高い機能性を確保することができる（なお、本明細書における「回転パラメータを取得する」ことは、センサなどにより回転パラメータを直接検出することに限らず、回転パラメータの値を他のパラメータに基づいて算出することを含む）。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の加振装置１において、回転パラメータ取得部は、左右の駆動輪Ｗの回転速度、左右の駆動輪Ｗに当接する一方のローラの回転速度ＮＬ，ＮＲ、及び左右の駆動輪用の油圧ポンプ２１０の吐出量のいずれか１つを、左右の回転パラメータとして取得することを特徴とする。

この場合、左右の駆動輪の回転速度、左右の駆動輪に当接する一方のローラの回転速度、及び左右の駆動輪用の油圧ポンプの吐出量はいずれも、左右の駆動輪の回転速度をそれぞれ精度よく表すものである。したがって、この加振装置によれば、左駆動輪の回転速度と右駆動輪の回転速度との偏差を適切に減少させることができる。それにより、車両の加振中、車両が左右の一方側に偏って移動するのを回避しながら、左右の駆動輪を第１ローラ及び第２ローラの間に確実に保持することができる。

本発明の一実施形態に係る加振装置の外観を示す斜視図である。 前載置板部及び加振機の構成を示す斜視図である。 加振機の構成を示す斜視図である。 加振機の構成を示す平面図である。 図４のＣ－Ｃ線に沿った断面などを示す図である。 第２ローラの断面図である。 第２ローラの油圧モータ周辺を拡大した断面図である。 図７のＥ－Ｅ線に沿った断面などを示す図である。 図７のＦ－Ｆ線に沿った断面などを示す図である。 図７のＧ－Ｇ線に沿った断面などを示す図である。 第１ローラの断面図である。 加振装置において車両が加振可能に載置された状態を示す図である。 駆動輪、第１ローラ及び第２ローラの回転状態を示す図である。 加振時に車輪に作用する押圧力及びその分力成分を示す説明図である。 流量制御処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る加振装置１について説明する。本実施形態の図１に示す加振装置１は、車両を検査するために、車輪を介して車両を加振するものであり、この加振装置１には、４つの加振機１０（図３に１つのみ図示）が設けられている。

この加振装置１では、後述するように、４つの加振機１０によって、検査対象の車両Ｖにおける４つの車輪Ｗ（図５参照）がそれぞれ加振され、それにより、車両Ｖにおける異音・騒音などの発生の有無などが検査される。

本実施形態の車両Ｖは、左右の前輪Ｗを駆動輪Ｗとする自動変速機付きの前輪駆動車両タイプのものであり、自動変速機の構造（トルクコンバータ）に起因してクリープ現象が発生するように構成されている。なお、以下の説明では、クリープ現象の発生によって駆動輪Ｗが回転することを「クリープ回転」という。

また、以下の説明では、便宜上、図１の矢印Ａ１－Ａ２のＡ１側を「前」、Ａ２側を「後」といい、矢印Ｂ１－Ｂ２のＢ１側を「右」、Ｂ２側を「左」といい、上側を「上」、下側を「下」という。

加振装置１は、検査時に車両Ｖを載置するための載置台２を備えており、この載置台２は、床Ｆ（図５参照）上に設置されている。この載置台２は、左半部と右半部が面対称に構成されているので、以下、左半部を例にとって説明する。

この載置台２の左半部は、前後方向に延びる載置部４と、この載置部４の前後に設けられた前後のスロープ部３，３とを備えている。前スロープ部３は、その表面が載置部４の前端に連続する平面部と、この平面部に連続して前方に斜め下がりに延びる傾斜面とになっている。

また、後スロープ部３は、その表面が載置部４の後端に連続する平面部と、この平面部に連続して後方に斜め下がりに延びる傾斜面とになっている。車両Ｖは、検査を開始する際、床面から後スロープ部３を介して載置部４上に移動するとともに、検査の終了後、載置部４から前スロープ部３を介して床面に移動する。

一方、載置部４は、上方から下方に向かって順に、前後の載置板部５，６、天板部７及びベース板部８などを備えている。ベース板部８は、前後方向に延びる平板状のものであり、その前後端部が前後のスロープ部３，３に一体に固定されている。ベース板部８は、床面上に載置され、図示しない固定具（例えばアンカーボルト）を介して、床Ｆに堅固に固定されている。

天板部７は、前後方向に延びており、ベース板部８と平行に配置されている。また、前載置板部５は、前後方向に延びており、その前端部は、前スロープ部３の平面部に載置されているとともに、その左右両端には、一対の長孔５ａ，５ａが形成されている。前載置板部５の前端部は、この長孔５ａの縁部において、油圧クランプ装置９を介して前スロープ部３に固定されている。

また、前スロープ部３には、左右方向に延びる長孔３ａが形成されており、油圧クランプ装置９は、前載置板部５の長孔５ａと前スロープ部３の長孔３ａに嵌合した状態で、前載置板部５及び前スロープ部３を上下方向から挟持している。それにより、前載置板部５は、前スロープ部３に固定されている。

前載置板部５の中央部には、開口５ｃが設けられている。この開口５ｃは、平面視矩形に形成され、前載置板部５を上下方向に貫通している。この開口５ｃの下方には、加振機１０（図３参照）が配置されており、この加振機１０の詳細については後述する。

さらに、前載置板部５の後端部及び後載置板部６の前端部には、長孔５ｂ，６ｂが形成されている。油圧クランプ装置９と同様の油圧クランプ装置９Ａが、これらの長孔５ｂ，６ｂに嵌合した状態で、前載置板部５及び後載置板部６を挟持しており、それにより、前載置板部５及び後載置板部６は油圧クランプ装置９Ａによって互いに固定されている。

以上の構成により、前載置板部５及び前スロープ部３が油圧クランプ装置９による固定から解放された状態では、前載置板部５は、長孔３ａの長さ分、左右方向に移動可能になることで、前載置板部５は、図１に示す最大幅位置と、図示しない最小幅位置との間で左右方向に移動可能に構成されている。

さらに、油圧クランプ装置９，９Ａによる固定が解除されている状態では、前載置板部５は、長孔５ａ，５ｂの前後方向の長さ分だけ、前スロープ部３に対して相対的に前後方向に移動可能になっている。具体的には、前載置板部５は、図１に示す最大長さ位置と、図示しない最小長さ位置との間で前後方向に移動可能に構成されている。

一方、後載置板部６の後端部は、その上面が前述した前載置板部５の前端部の上面と同じ高さに配置され、前載置板部５の前端部と面対称に構成されている。すなわち、後載置板部６の後端部は、後スロープ部３の平面部に載置されており、その左右両端部には、一対の長孔６ａ，６ａが形成されている。

また、後スロープ部３にも、左右方向に延びる長孔３ａが形成されており、油圧クランプ装置９は、後載置板部６の長孔６ａと、後スロープ部３の長孔３ａに嵌合した状態で、後載置板部６及び後スロープ部３を上下方向から挟持している。それにより、後載置板部６は、後スロープ部３に固定されている。

さらに、後載置板部６の中央部には、開口６ｃが設けられている。この開口６ｃは、平面視矩形に形成され、後載置板部６を上下方向に貫通しているとともに、前載置板部５の前述した開口５ｃと同じサイズに構成されている。また、この開口６ｃの下方には、加振機１０が配置されている。

以上の構成により、後載置板部６及び後スロープ部３が油圧クランプ装置９による固定から解放された状態では、後載置板部６は、長孔３ａの長さ分、左右方向に移動可能になることで、後載置板部６は、図１に示す最大幅位置と、図示しない最小幅位置との間で左右方向に移動可能に構成されている。

さらに、油圧クランプ装置９，９Ａによる固定が解除されている状態では、後載置板部６は、長孔６ａ，６ｂの前後方向の長さ分だけ、後スロープ部３に対して相対的に前後方向に移動可能になっている。具体的には、後載置板部６は、図１に示す最大長さ位置と、図示しない最小長さ位置との間で前後方向に移動可能に構成されている。

次に、図２～図１１を参照しながら、加振機１０について説明する。なお、図２は、理解の容易化のために、天板部７を省略した構成を示している。本実施形態の加振装置１では、前載置板部５の開口５ｃの下方に配置された加振機１０と、後載置板部６の開口６ｃの下方に配置された加振機１０は同様に構成されているので、以下、前載置板部５の開口５ｃの下方に配置された加振機１０を例にとって説明する。

加振機１０は、平面視矩形の可動ベース板１１上に設けられており、この可動ベース板１１は、その底面がベース板部８の上面に面接触した状態で、図示しないマグネットクランプを介して、ベース板部８に固定されている。

また、ベース板部８の上面には、４つの位置変更装置３０及び多数のフリーベアリング（図示せず）が設けられている。４つの位置変更装置３０は、平面視矩形に配置されており、可動ベース板１１は、これらの位置変更装置３０に取り囲まれるように設けられている。

各位置変更装置３０は、複数の歯付きプーリと、これらのプーリに巻き掛けられた歯付きベルトと、１つの歯付きプーリを駆動するモータ機構などを備えている（いずれも図示せず）。各位置変更装置３０の歯付きベルトの両端部は、可動ベース板１１の４つの所定部位に連結されている。また、多数のフリーベアリングは、可動ベース板１１の下方の位置に配置されている。

以上の構成により、マグネットクランプによる固定が解除された状態では、可動ベース板１１は、４つの位置変更装置３０におけるプーリの回転動作に伴って、多数のフリーベアリングを転動させながら、ベース板部８上を移動する。すなわち、可動ベース板１１は、ベース板部８に対する相対的な位置が変更可能に構成されている。そして、可動ベース板１１は、そのように変更された位置において、マグネットクランプを介してベース板部８に固定される。

加振機１０は、図３～５に示すように、加振用アクチュエータ１２、加振アーム１３、一対の加振シャフト１４，１４、一対の静圧軸受１５，１５、第２ローラ１６、第１ローラ１７及び通路台１８などを備えている。なお、図５などでは、理解の容易化のために、第２ローラ１６及び第１ローラ１７の断面部分のハッチングが省略されている。

加振用アクチュエータ１２は、油圧シリンダ１２ａ、ピストンロッド１２ｂ、ブラケット１２ｃ及び油圧制御回路機構１２ｄなどを備えている。油圧シリンダ１２ａは、ブラケット１２ｃを介して、可動ベース板１１及び前載置板部５に固定され、支持されている。

この油圧シリンダ１２ａには、油圧制御回路機構１２ｄが接続されている。この油圧制御回路機構１２ｄからの油圧が供給されることにより、油圧シリンダ１２ａは、ピストンロッド１２ｂを前後方向に駆動する。

この油圧制御回路機構１２ｄは、電磁スプール弁機構及び油圧回路などを組み合わせたものであり、後述するコントローラ４０（図４参照）に電気的に接続されている。油圧制御回路機構１２ｄでは、コントローラ４０によって電磁スプール弁機構が制御されることにより、油圧シリンダ１２ａに供給する油圧が制御される。それにより、ピストンロッド１２ｂの移動状態及び往復動状態が制御されることで、第２ローラ１６の動作状態が制御される。

加振用アクチュエータ１２のピストンロッド１２ｂの先端部には、加振アーム１３が連結されており、それにより、加振アーム１３は、ピストンロッド１２ｂを介して前後方向に駆動／加振されるように構成されている。

加振アーム１３の左右両端部は、ボールジョイント１４ａ，１４ａを介して、加振シャフト１４，１４の前端部にそれぞれ連結されている。これらの加振シャフト１４，１４は、左右方向に間隔を存して配置され、互いに平行に前後方向に所定長さで延びている。加振シャフト１４，１４は、断面円形の棒状の部材であり、静圧軸受１５，１５によって前後方向に摺動自在に支持されている。

各静圧軸受１５の内周面には、リセス（図示せず）が所定間隔で前後方向に並べて配置されており、これらのリセスが発生する油圧によって、加振シャフト１４は摺動自在に支持される。静圧軸受１５は、その上面が前載置板部５に、下面が可動ベース板１１にそれぞれ固定されている。

また、加振シャフト１４，１４は、それらの後端部が２つの軸取付部２０，２０にそれぞれなっており、これらの軸取付部２０，２０の間には、第２ローラ１６が設けられている。さらに、第２ローラ１６の後方には、一対の軸取付部２１，２１が設けられており、これらの軸取付部２１，２１の間には、第１ローラ１７が設けられている。なお、本実施形態では、第１ローラ１７が一方のローラに相当し、第２ローラ１６が他方のローラに相当する。

これらの第２ローラ１６及び第１ローラ１７の場合、図４に示すように、両者の右端部が供給油路２２を介して互いに接続され、両者の左端部がリターン油路２３を介して互いに接続されている。これらの供給油路２２及びリターン油路２３は、可撓性を有し、かつ繰り返し応力に対する耐久性を有する部材（例えば、フレキシブルホース）で構成されている。

本実施形態の場合、第２ローラ１６、第１ローラ１７、供給油路２２及びリターン油路２３によって、油圧回路が構成されており、この油圧回路内には、図示しない作動油が充填されている。

次に、第２ローラ１６について説明する。第２ローラ１６は、図６及び図７に示すように、回転部１６０、固定軸１６１、２つの軸受１６９，１６９及び油圧モータ１７０などを備えている。なお、以下の第２ローラ１６の説明では、図６の左側を「左」といい、右側を「右」という。

この回転部１６０は、中空の円筒状の部材で構成され、所定長さで左右方向に延びている。また、固定軸１６１は、回転部１６０よりも小径の中空の円筒状の部材で構成され、回転部１６０よりも長く左右方向に延びている。

回転部１６０の内壁面と固定軸１６１の外周面との間には、２つの軸受１６９，１６９が設けられており、これらの軸受１６９，１６９は、転がり軸受で構成されている。これらの軸受１６９，１６９によって、回転部１６０は、固定軸１６１の軸線周りに回転可能に支持されている。

一方、固定軸１６１の左右両端部には、取付部１６２，１６２がカシメによって取り付けられている。これらの取付部１６２，１６２は、上述した軸取付部２０，２０にそれぞれ固定されており、それにより、固定軸１６１の左右両端部は、軸取付部２０，２０に固定されている。

また、固定軸１６１の内孔１６３の中央寄りの部位には、封止部材１６４，１６４が所定間隔を存して設けられている。この固定軸１６１では、これらの封止部材１６４，１６４により、内孔１６３における封止部材１６４，１６４の間が閉鎖されている。

さらに、固定軸１６１には、連通孔１６５，１６５が封止部材１６４，１６４よりも若干、軸線方向の外側の位置に形成されており、これらの連通孔１６５，１６５は、固定軸１６１の壁を貫通している。以上の内孔１６３、封止部材１６４，１６４及び連通孔１６５，１６５によって、油路が形成されており、この油路には、第１ローラ１７の後述する油圧ポンプ２１０からの作動油が供給油路２２を介して供給されるように構成されている。

さらに、固定軸１６１には、左右一対のシール壁１６６，１６６が連通孔１６５，１６５よりも若干、軸線方向の外側の位置に固定され、左右一対の隔壁１６７，１６７が連通孔１６５，１６５よりも若干、軸線方向の内側の位置に固定されている。各シール壁１６６は、固定軸１６１から一体に径方向の外側に延びる円板状の部材であり、その外周面は、回転部１６０の内周面とほぼ同一径に設定されている。

この外周面には、凹部が全周に渡って周方向に延びており、この凹部には、Ｏリング１６６ａが設けられている。このＯリング１６６ａにより、各シール壁１６６と回転部１６０との間が液密に封止されている。

また、左隔壁１６７は、シール壁１６６と同様に、固定軸１６１から一体に径方向の外側に延びる円板状の部材であり、その外周面は、回転部１６０の内周面とほぼ同一径に設定されている。

この外周面には、凹部が全周に渡って周方向に延びており、この凹部には、Ｏリング１６７ａが設けられている。このＯリング１６７ａにより、左隔壁壁１６７と回転部１６０との間が液密に封止されている。

図８に示すように、左隔壁１６７の所定部位には、三日月形の油孔１６７ｂが形成されており、この油孔１６７ｂは、左隔壁１６７を左右方向に貫通している。

また、右隔壁１６７は、左隔壁１６７と同様に、Ｏリング１６７ａにより、右隔壁壁１６７と回転部１６０との間が液密に封止されている。さらに、図９に示すように、右隔壁１６７には、三日月形の油孔１６７ｂが、左隔壁１６７の油孔１６７ｂと比べて、周方向の異なる所定部位に形成されている。

一方、油圧モータ１７０は、左右の隔壁１６７，１６７の間に配置されており、図７及び図１０に示すように、径方向の内側から外側に向かって順に、軸受１７１、偏心スペーサ１７２、トロコイド内歯ギヤ１７３及びトロコイド外歯ギヤ１７４を備えている。この軸受１７１は、固定軸１６１の軸線周りに回転可能に設けられている。

偏心スペーサ１７２は、肉厚が周方向に変化するように形成された円環状の部材であり、その内周面で軸受１７１に当接している。また、トロコイド内歯ギヤ１７３は、内孔を備えており、この内孔には、偏心スペーサ１７２の外周面が隙間の無い状態で固定されている。以上の構成により、油圧モータ１７０の作動中、トロコイド内歯ギヤ１７３は、軸受１７１を介して、固定軸１６１の軸線周りに回転する。

その際、固定軸１６１の中心軸は、偏心スペーサ１７２の形状により、トロコイド内歯ギヤ１７３の中心に対して偏心していることにより、トロコイド内歯ギヤ１７３は、トロコイド外歯ギヤ１７４に対して偏心しながら回転することになる。

また、トロコイド外歯ギヤ１７４は、回転部１６０の内周面から突出する状態で、回転部１６０と一体に設けられている。このトロコイド外歯ギヤ１７４は、その歯数がトロコイド内歯ギヤ１７３よりも１個多くなるように設定されている。

以上の構成により、上記のように、トロコイド内歯ギヤ１７３が偏心しながら回転した際、トロコイド内歯ギヤ１７３では、１つのギヤ歯がトロコイド外歯ギヤ１７４のギヤ歯との噛合が外れた状態になるとともに、固定軸１６１の中心を間にして、この１つのギヤ歯と反対側のギヤ歯がトロコイド外歯ギヤ１７４のギヤ歯と噛み合う状態となる（図１０参照）。さらに、トロコイド内歯ギヤ１７３の回転に伴い、トロコイド外歯ギヤ１７４との噛合が外れたギヤ歯及びトロコイド外歯ギヤ１７４と噛み合うギヤ歯がそれぞれ、隣接するギヤ歯に移行する。

以上のように構成された油圧モータ１７０は、後述する油圧ポンプ２１０からの作動油が供給油路２２を介して加圧状態で供給されることにより、以下に述べるように、第２ローラ１６を回転駆動する。すなわち、作動油は、供給油路２２から固定軸１６１の内孔１６３に流れ込み、連通孔１６５及び隔壁１６７の油孔１６７ｂを介して、油圧モータ１７０内に流れ込んだ後、トロコイド内歯ギヤ１７３とトロコイド外歯ギヤ１７４の間を流れる。

このように作動油が流れた際、トロコイド内歯ギヤ１７３は、固定軸１６１の軸線周りに偏心しながら回転し、それに伴って、トロコイド外歯ギヤ１７４は、トロコイド内歯ギヤ１７３よりも遅い回転数で回転する。その結果、回転部１６０が固定軸１６１の軸線周りに回転駆動される。すなわち、第２ローラ１６が回転駆動される状態となる。

そして、トロコイド内歯ギヤ１７３とトロコイド外歯ギヤ１７４の間を流れた作動油は、隔壁１６７の油孔１６７ｂ、固定軸１６１の連通孔１６５及び内孔１６３を介して、リターン油路２３に流れ込み、このリターン油路２３を介して、第１ローラ１７側に戻される。

以上のように、第２ローラ１６は、油圧モータ１７０によって、中心軸線周りに回転駆動可能に構成されている。この加振機１０では、クリープ回転中の駆動輪Ｗを加振する際、油圧モータ１７０に供給される作動油の流量がコントローラ４０によって後述するように制御され、それにより、油圧モータ１７０の回転速度すなわち第２ローラ１６の回転速度が制御される。

また、加振機１０の動作中、第２ローラ１６は、加振用アクチュエータ１２によって、加振位置（例えば、図５に示す位置）と押出位置（図示せず）との間で少なくも駆動されるようになっている。さらに、加振用アクチュエータ１２が発生した前後方向の振動は、加振アーム１３及び加振シャフト１４，１４を介して、第２ローラ１６に入力される。

次に、第１ローラ１７について説明する。第１ローラ１７は、図１１に示すように、回転部２００、固定軸２０１、取付部２０２、内孔２０３、２つの封止部材２０４，２０４、２つのシール壁２０６，２０６、２つの軸受２０９，２０９及び油圧ポンプ２１０などを備えている。

この図１１と前述した図６を比較すると明らかなように、第１ローラ１７は、第２ローラ１６と同一に構成されている。すなわち、第１ローラ１７の構成要素２００～２０４，２０６，２０９はいずれも、第２ローラ１６の構成要素１６０～１６４，１６６，１６９と同一の形状、同一のサイズ及び同一の機能を備えている。さらに、油圧ポンプ２１０は、前述した油圧モータ１７０と同一に構成されており、それにより、トロコイドポンプとして構成されている。

以上の構成により、この第１ローラ１７では、駆動輪Ｗによって回転部２００が駆動された場合、回転部２００の回転に伴って、作動油は、リターン油路２３から油圧ポンプ２１０内に流れ込んだ後、油圧ポンプ２１０から内孔２０３内を介して供給油路２２に吐出される。それにより、作動油が第１ローラ１７から第２ローラ１６側に供給される。

すなわち、この加振機１０の場合、第１ローラ１７が駆動輪Ｗによって駆動されるのに伴い、油圧回路内の作動油が、第１ローラ１７、供給油路２２、第２ローラ１６及びリターン油路２３の間で循環するように構成されている。

また、図４に示すように、供給油路２２の途中には、電磁流量制御弁装置４１が設けられている。この電磁流量制御弁装置４１は、ソレノイド及び流量制御弁（いずれも図示せず）などを組み合わせたものであり、このソレノイドがコントローラ４０に電気的に接続されている。なお、本実施形態では、電磁流量制御弁装置４１が流量変更装置に相当する。

この電磁流量制御弁装置４１の場合、後述するように、クリープ回転している駆動輪Ｗを加振機１０で加振する際には、後述する流量制御処理が実行され、流量制御弁の開度がコントローラ４０によって制御される。また、従動輪の加振中には、流量制御弁が最大開度に保持される。

さらに、前述した通路台１８は、可動ベース板１１上の静圧軸受１５，１５の間に配置され、油圧アクチュエータ（図示せず）が内蔵されている。通路台１８は、この油圧アクチュエータによって、待避位置（例えば、図５に示す位置）と、押出位置にある状態の第２ローラ１６に当接する当接位置（図示せず）との間で少なくとも前後方向に駆動される。

通路台１８が当接位置まで移動し、押出位置にある第２ローラ１６に当接した場合、通路台１８によって第２ローラ１６が回転不能に保持される。これは、加振動作の終了後、車両Ｖの車輪Ｗが第２ローラ１６を乗り越えながら前方に移動する際、第２ローラ１６を回転停止状態に保持することで、車輪Ｗの駆動力が第２ローラ１６に伝達され、車輪Ｗが前方に移動しやすくするためである。

以上のように、載置台２の左半部は構成されており、載置台２の右半部も同様に構成されている。

また、コントローラ４０には、４つの回転センサ４２（１つのみ図示）が電気的に接続されている。４つの回転センサ４２の各々は、第１ローラ１７の回転速度（すなわち回転部２００の検出速度）を検出して、それを表す検出信号をコントローラ４０に出力する。コントローラ４０は、この回転センサ４２の検出信号に基づき、第１ローラ１７の回転速度を算出する。なお、本実施形態では、コントローラ４０が回転パラメータ取得部及び制御装置に相当し、回転センサ４２が回転パラメータ取得部に相当する。

このコントローラ４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されている。このコントローラ４０は、４つの加振用アクチュエータ１２を制御することによって、４つの車輪Ｗを介して、車両Ｖを加振する加振制御処理を実行する。さらに、コントローラ４０は、加振制御処理の実行中、加振機１０によってクリープ回転中の駆動輪Ｗを加振する際には、後述するように、電磁流量制御弁装置４１を制御することによって、流量制御処理を実行する。

次に、以上のように構成された加振装置１において、車両Ｖを検査する際の動作について説明する。まず、油圧クランプ装置９，９Ａ及びマグネットクランプを緩め、２枚の前載置板部５、２枚の後載置板部６及び４つの可動ベース板１１を移動可能な状態に設定する。

次いで、４つの可動ベース板１１を、４つの位置変更装置３０によって検査対象の車両Ｖのホイールベース及びトレッドに対応する位置にそれぞれ移動させた後、マグネットクランプによってベース板部８に固定する。可動ベース板１１の移動に伴い、可動ベース板１１と同時に、２枚の前載置板部５及び２枚の後載置板部６がホイールベース及びトレッドに対応する位置に移動する。そして、その位置で、これらの前載置板部５及び後載置板部６を、油圧クランプ装置９Ａを介して互いに固定すると同時に、油圧クランプ装置９，９を介して前後のスロープ部３，３に固定する。

次いで、各加振機１０における加振用アクチュエータ１２を駆動し、第１ローラ１７及び第２ローラ１６の間隔を、検査対象の車両Ｖの車輪Ｗのサイズに合わせた値に設定する。以上により、検査のための準備動作が終了する。

次いで、車両Ｖを後スロープ部３から載置台２に乗り上げるように移動させ、図１２に示すように、４つの車輪Ｗが、前載置板部５の開口５ｃ及び後載置板部６の開口６ｃに嵌まり込んで下方に移動し、第１ローラ１７及び第２ローラ１６によって前後方向から挟持された状態にする。

この状態で、コントローラ４０によって加振制御処理が実行されることにより、図１３の矢印Ｙ１で示すように、加振用アクチュエータ１２によって第２ローラ１６が前後方向に加振され、それに伴って、車輪Ｗが加振される。この加振中、第２ローラ１６の押圧力Ｆｏが車輪Ｗに作用した際、図１４に示すように、押圧力Ｆｏの２つの分力成分Ｆｘ，Ｆｙが車輪Ｗに作用することになる。すなわち、第２ローラ１６を前後方向に加振することによって、車輪Ｗは、前後方向及び上下方向に同時に加振されることになる。

また、加振対象の車輪Ｗがクリープ回転中の駆動輪Ｗである場合には、図１３の矢印Ｙ２で示す駆動輪Ｗの回転に伴って、第１ローラ１７が図１３の矢印Ｙ３の向きに回転するように駆動されることで、第１ローラ１７内の油圧ポンプ２１０が駆動される。それにより、作動油が油圧ポンプ２１０から油圧モータ１７０に供給されるのに伴い、第２ローラ１６は、図１３の矢印Ｙ４で示すように、駆動輪Ｗの回転方向と逆向きに回転する。

さらに、クリープ回転中の駆動輪Ｗを加振するときには、コントローラ４０によって、後述する流量制御処理が実行されることにより、第２ローラ１６の回転状態が制御される。本実施形態の加振機１０では、以上のように車輪Ｗの加振動作が実行される。

次に、図１５を参照しながら、前述した流量制御処理について説明する。なお、以下の説明では、左右の駆動輪Ｗ，Ｗをそれぞれ加振する加振機１０，１０を「左右の加振機１０，１０」と呼び、左右の加振機１０，１０における第１ローラ１７，１７を「左右の第１ローラ１７，１７」と呼ぶ。この点は、第２ローラ１６、油圧モータ１７０、油圧ポンプ２１０、電磁流量制御弁装置４１及び回転センサ４２においても同様である。

この流量制御処理は、左右の第１ローラ１７，１７の回転速度に基づき、左右の電磁流量制御弁装置４１，４１を制御するものであり、コントローラ４０によって所定の制御周期で実行される。

同図に示すように、まず、流量制御処理の実行条件が成立しているか否かを判定する（図１５／ＳＴＥＰ１）。この場合、下記の条件（ｆ１）～（ｆ２）がいずれも成立しているときには、流量制御処理の実行条件が成立していると判定され、それ以外のときには、流量制御処理の実行条件が不成立であると判定される。また、下記の条件（ｆ２）の成立／不成立の判定は、加振機１０による加振の開始前であって、駆動輪Ｗが第１ローラ１７及び第２ローラ１６の間に挟持されている条件下での、左右の回転センサ４２の検出信号に基づいて実行される。

（ｆ１）４つの加振機１０によって４つの車輪Ｗがいずれも加振されていること。
（ｆ２）駆動輪Ｗがクリープ回転中であること。

この判定が否定（図１５／ＳＴＥＰ１…ＮＯ）で、流量制御処理の実行条件が不成立であるときには、そのまま本処理を終了する。

一方、この判定が肯定（図１５／ＳＴＥＰ１…ＹＥＳ）で、流量制御処理の実行条件が成立しているときには、左回転速度ＮＬ及び右回転速度ＮＲを算出する（図１５／ＳＴＥＰ２）。

この左回転速度ＮＬは、左第１ローラ１７の回転速度であり、左回転センサ４２の検出信号に基づいて算出される。また、右回転速度ＮＲは、右第１ローラ１７の回転速度であり、右回転センサ４２の検出信号に基づいて算出される

次いで、回転速度偏差ＤＮを、左回転速度ＮＬと右回転速度ＮＲとの偏差の絶対値｜ＮＬ－ＮＲ｜に設定する（図１５／ＳＴＥＰ３）。

次に、回転速度偏差ＤＮが所定値Ｄｒｅｆ未満であるか否かを判定する（図１５／ＳＴＥＰ４）。この所定値Ｄｒｅｆは、後述する流量調整制御処理の実行の必要性を判定するための値であり、比較的小さい値に設定されている。

この判定が肯定（図１５／ＳＴＥＰ４…ＹＥＳ）で、ＤＮ＜Ｄｒｅｆが成立しているときには、流量維持制御処理を実行する。この流量維持制御処理では、左右の電磁流量制御弁装置４１における流量制御弁の開度が前回の制御タイミングの値に維持される。それにより、左右の供給油路２２における作動油の流量が維持される。以上のように、流量維持制御処理を実行した後、本処理を終了する。

一方、上記の判定が否定（図１５／ＳＴＥＰ４…ＮＯ）で、ＤＮ≧Ｄｒｅｆが成立しているときには、流量調整制御処理を実行する。この流量調整制御処理では、回転速度偏差ＤＮが減少するように、左右の電磁流量制御弁装置４１における流量制御弁の開度が制御される。その結果、回転速度偏差ＤＮが減少するように、左右の油圧モータ１７０，１７０の回転状態が制御されることによって、左右の駆動輪Ｗの回転速度差を減少させることができる。

この場合、具体的な制御手法としては、例えば、回転速度偏差ＤＮが値０に収束するように、左右の電磁流量制御弁装置４１における流量制御弁の開度をフィードバック制御する手法が用いられる。このように流量調整制御処理を実行するのは、以下の理由による。

すなわち、車両Ｖの場合、原動機からの動力が差動機構を介して左右の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達される関係上、左右の加振機１０における２つのローラ１６，１７の加工精度などに起因して、左右の駆動輪Ｗ，Ｗにおいて両者の回転速度差が発生する可能性がある。

この回転速度差が大きい場合、車両Ｖが駆動輪Ｗの回転速度の高い側に偏って移動し、最悪の場合には、駆動輪Ｗが第１ローラ１７及び第２ローラ１６の間から外れることで、車両Ｖの加振を実施できなくなるおそれがある。したがって、駆動輪Ｗの加振中、そのような状態が発生するのを回避し、駆動輪Ｗを第１ローラ１７及び第２ローラ１６の間に保持するために、上述したように、流量調整制御処理が実行される。以上のように、流量調整制御処理を実行した後、本処理を終了する。

以上のように、本実施形態の加振装置１によれば、車両Ｖの車輪Ｗが、第２ローラ１６及び第１ローラ１７の間に挟持された状態で、第２ローラ１６を介して加振される。その際、クリープ回転中の駆動輪Ｗを加振する場合には、駆動輪Ｗの回転に伴って、第１ローラ１７が回転駆動されることにより、第１ローラ１７内の油圧ポンプ２１０が油圧を発生し、その油圧が第２ローラ１６の油圧モータ１７０に供給されることにより、第２ローラ１６が、駆動輪Ｗの回転方向と逆向きに回転するように駆動される。

それにより、クリープ回転中の駆動輪Ｗを加振する際、第２ローラ１６が駆動輪Ｗに対して回転抵抗となるのを抑制しながら、第２ローラ１６の加振力を効率よく駆動輪Ｗに伝達でき、駆動輪Ｗが車両走行中に路面の凸部を乗り越えるときの振動状態をより適切に再現することができる。

また、車輪Ｗの下側部が第１ローラと第２ローラとの間に挟持された状態で、第２ローラ１６が加振用アクチュエータ１２によって車輪Ｗの前後方向に駆動されるので、車輪Ｗの第２ローラ１６との当接部に対して斜め上方向に振動が入力されることになる。それにより、その分力成分の振動が車輪Ｗの前後方向及び上下方向に作用することになるので、１つの加振用アクチュエータ１２によって、車輪Ｗをその前後方向及び上下方向に加振することができる。

さらに、クリープ回転中の駆動輪Ｗを加振する加振機１０においては、前述した図１５の流量制御処理が実行される。この流量制御処理では、回転速度偏差ＤＮが所定値Ｄｒｅｆ以上の場合には、回転速度偏差ＤＮが減少するように、左右の電磁流量制御弁装置４１における流量制御弁の開度が制御され、左右の油圧モータ１７０，１７０の回転状態が制御される。それにより、左右の駆動輪Ｗの加振中、左右の駆動輪Ｗの回転速度差を減少できることで、左右の駆動輪Ｗを第１ローラ１７及び第２ローラ１６の間に適切に保持することができる。その結果、車両Ｖの加振を確実に実行することができ、高い機能性を確保することができる

なお、前述した図１５のＳＴＥＰ６の流量調整制御処理において、回転速度偏差ＤＮが減少するとともに、駆動輪Ｗに対する第２ローラ１６の回転抵抗が増大するように、左右の電磁流量制御弁装置４１における流量制御弁の開度を制御するように構成してもよい。このように構成した場合、駆動輪Ｗを高速回転させることなく、駆動輪Ｗの回転抵抗を増大させながら、車両Ｖの高速走行中の振動状態を加振装置１によって再現することができる。それにより、高い機能性を確保することができる。

また、前述した図１５の流量制御処理において、ＳＴＥＰ４，５を省略し、ＳＴＥＰ３に続けて、ＳＴＥＰ６の流量調整制御処理を実行するように構成してもよい。その場合には、ＳＴＥＰ６の流量調整制御処理において、回転速度偏差ＤＮが値０に収束するように、左右の電磁流量制御弁装置４１における流量制御弁の開度をフィードバック制御すればよい。

さらに、コントローラ４０と車両ＶのＥＣＵを電気的に接続し、車両のＥＣＵから駆動輪Ｗの回転速度を取得するとともに、加振装置１の動作中、下記のように、加振用アクチュエータ１２及び車両Ｖのエンジンを制御するように構成してもよい。すなわち、加振用アクチュエータ１２による加振動作中、第２ローラ１６の回転速度と駆動輪Ｗの回転速度との偏差が所定値以上になった場合には、加振用アクチュエータ１２による加振を停止し、前述した流量制御処理の実行を停止するとともに、車両Ｖのエンジンを停止するように構成してもよい。このように構成した場合、加振動作中、駆動輪Ｗを２つのローラ１６，１７の間に適切かつ確実に保持することができる。

なお、実施形態は、回転パラメータとして、第１ローラ１７の回転速度を用いた例であるが、本発明の回転パラメータは、これに限らず、駆動輪の回転速度を表すものであればよい。例えば、コントローラ４０と車両のＥＣＵを電気的に接続し、車両のＥＣＵから駆動輪の回転速度を取得して、これを回転パラメータとして用いてもよい。また、供給油路２２内に流量センサを設け、この流量センサによって検出された供給油路２２内の作動油の流量を回転パラメータとして用いてもよい。

また、実施形態は、流量変更装置として、電磁流量制御弁装置４１を用いた例であるが、本発明の流量変更装置は、これに限らず、油圧ポンプと油圧モータとの間の油路の流量を変更可能なものであればよい。例えば、流量変更装置として、電動機と流量制御弁を組み合わせた電動弁装置を用いてもよい。

さらに、実施形態は、油圧ポンプ２１０の吐出圧を油圧モータ１７０の駆動のみに用いた例であるが、これに加えて、油圧ポンプ２１０の吐出圧を加振用アクチュエータ１２の作動用の油圧を補助するように用いてもよい。

一方、実施形態は、車両Ｖとして、４輪車両タイプのものを用いたが、これに代えて、２～３輪車両又は６輪以上の車輪を有する車両を用いてもよい。

また、実施形態は、第１ローラ１７を一方のローラとし、第２ローラ１６を他方のローラとした例であるが、これに代えて、第１ローラ１７を他方のローラとし、第２ローラ１６を一方のローラとしてもよい。その場合には、第１ローラ１７を加振シャフト１４，１４の軸取付部２０，２０の間に設け、第２ローラ１６を軸取付部２１，２１の間に設ければよい。

１ 加振装置
１０ 加振機
１２ 加振用アクチュエータ
１６ 第２ローラ（他方のローラ）
１７０ 油圧モータ
１７ 第１ローラ（一方のローラ）
２１０ 油圧ポンプ
２２ 供給油路（油路）
４０ コントローラ（回転パラメータ取得部、制御装置）
４１ 電磁流量制御弁装置（流量変更装置）
４２ 回転センサ（回転パラメータ取得部）
Ｗ 駆動輪
Ｖ 車両
ＮＬ 左回転速度（左駆動輪に当接する一方のローラの回転速度）
ＮＲ 右回転速度（右駆動輪に当接する一方のローラの回転速度）
ＤＮ 回転速度偏差

Claims (4)

1. 駆動輪を加振することにより、当該駆動輪を介して車両を加振する加振装置であって、
   前記駆動輪の前後方向の一方から当該駆動輪に当接することにより、当該駆動輪の前記前後方向の前記一方への移動を規制するように配置され、当該駆動輪の回転軸に沿う軸線周りに回転可能な第１ローラと、
   前記駆動輪の前記前後方向に移動可能に配置され、前記駆動輪の前記前後方向の他方から前記駆動輪に当接することにより、前記第１ローラとの間に前記駆動輪の下側部を挟持可能であるとともに、前記駆動輪の前記回転軸に沿う軸線周りに回転可能な第２ローラと、
   前記駆動輪を加振する加振用アクチュエータと、
   前記第１ローラ及び前記第２ローラの一方のローラに設けられ、当該一方のローラの回転に伴って油圧を発生する油圧ポンプと、
   前記第１ローラ及び前記第２ローラの他方のローラに設けられ、油路を介して前記油圧ポンプに接続されるとともに、当該油圧ポンプから前記油圧を供給されることにより、前記他方のローラを所定回転方向に駆動する油圧モータと、
   を備え、
   前記油圧モータは、動力が前記駆動輪に伝達されている際、前記他方のローラの前記所定回転方向が前記駆動輪の回転方向と逆向きになるように、前記他方のローラを駆動することを特徴とする加振装置。
2. 請求項１に記載の加振装置において、
   前記加振用アクチュエータは、前記他方のローラを前記駆動輪の前記前後方向に駆動することにより、前記他方のローラを介して前記駆動輪を加振することを特徴とする加振装置。
3. 請求項１又は２に記載の加振装置において、
   前記車両は、左右の前記駆動輪を備え、
   前記油圧ポンプは、前記左右の駆動輪用の油圧ポンプを含み、
   前記油圧モータは、前記左右の駆動輪用の油圧モータを含み、
   前記左右の駆動輪の回転速度をそれぞれ表す左右の回転パラメータを取得する回転パラメータ取得部と、
   前記左駆動輪用の前記油圧ポンプと前記左駆動輪用の前記油圧モータとの間の前記油路に設けられ、当該油路における油の流量を変更可能な左駆動輪用の流量変更装置と、
   前記右駆動輪用の前記油圧ポンプと前記右駆動輪用の前記油圧モータとの間の前記油路に設けられ、当該油路における油の流量を変更可能な右駆動輪用の流量変更装置と、
   前記左回転パラメータが表す前記左駆動輪の回転速度と、前記右回転パラメータが表す前記右駆動輪の回転速度との偏差が減少するように、前記左駆動輪用の流量変更装置及び前記右駆動輪用の流量変更装置を制御する制御装置と、
   をさらに備えることを特徴とする加振装置。
4. 請求項３に記載の加振装置において、
   前記回転パラメータ取得部は、前記左右の駆動輪の回転速度、前記左右の駆動輪に当接する前記一方のローラの回転速度、及び前記左右の駆動輪用の前記油圧ポンプの吐出量のいずれか１つを、前記左右の回転パラメータとして取得することを特徴とする加振装置。

Images