JP7440383B2 - Simulated wheels and automobile testing equipment using them - Google Patents

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Description

本発明は、模擬車輪及びそれを用いた自動車の試験装置に関する。 The present invention relates to a simulated wheel and an automobile testing device using the same.

従来、自動車の研究開発、設計、品質管理などには、自動車試験装置が用いられている。近年の技術進歩に伴い、自動車業界においては、自動車の高性能化、高機能化が進んでおり、これに対応するように、自動車試験装置においても計測精度の高度化が要求されている。 2. Description of the Related Art Automotive testing equipment has conventionally been used for research and development, design, quality control, etc. of automobiles. BACKGROUND OF THE INVENTION With recent technological advances, automobiles in the automobile industry are becoming more sophisticated and functional, and in response to this, automobile testing equipment is also required to have higher measurement accuracy.

自動車試験装置は、その試験内容に応じて様々な種類がある。その一つとして、車軸に伝わる動力を制動装置により吸収しながら、その車軸のトルクを計測する装置がある。この種の自動車試験装置では、測定対象となる自動車の車軸に模擬車輪を装着し、模擬車輪と車外に設けられたダイナモメータとを等速ジョイント等を介して連結する。そして、駆動源によって車軸を回転させると共に、ダイナモメータから自動車の車軸に負荷を加えることにより、自動車の車軸から出力されるトルクを測定する。 There are various types of automobile testing equipment depending on the test content. One such device is a device that measures the torque of an axle while a braking device absorbs the power transmitted to the axle. In this type of vehicle testing device, a simulated wheel is mounted on the axle of a vehicle to be measured, and the simulated wheel is connected to a dynamometer provided outside the vehicle via a constant velocity joint or the like. Then, by rotating the axle with the drive source and applying a load to the axle of the vehicle from the dynamometer, the torque output from the axle of the vehicle is measured.

具体的には、自動車試験装置の模擬車輪に、その一部を他の部分より肉薄に形成することで、トルクがかかると構造的にひずみが生じやすい部分である起歪部を環状に設ける。そして、その起歪部に所定間隔で複数の歪みゲージを貼り付けると共に、歪みゲージを抵抗とする抵抗ブリッジ回路を形成し、起歪部に加わるトルクによりその起歪部の表面に生じた剪断応力の大きさを各歪みゲージで検出し、抵抗ブリッジ回路により現れる出力電圧の入力電圧に対する変化の大きさをトルクに換算する。 Specifically, by forming a part of the simulated wheel of the automobile testing device thinner than the other part, a ring-shaped strain-generating part is provided, which is a part where structural distortion is likely to occur when torque is applied. Then, a plurality of strain gauges are attached at predetermined intervals to the strain-generating part, and a resistance bridge circuit is formed using the strain gauges as resistors, and shear stress is generated on the surface of the strain-generating part by the torque applied to the strain-generating part. The magnitude of is detected by each strain gauge, and the magnitude of the change in output voltage relative to input voltage appearing by the resistor bridge circuit is converted into torque.

例えば、特許文献1では、車体側に設けられた車軸にブレーキプレート及びハブを介して模擬車輪を連結し、この模擬車輪に対してトルクメータ及びダイナモメータの連結シャフトを連結する自動車試験装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses an automobile testing device in which a simulated wheel is connected to an axle provided on the vehicle body side via a brake plate and a hub, and a connecting shaft of a torque meter and a dynamometer is connected to the simulated wheel. has been done.

特開2017-101958号公報JP 2017-101958 Publication

この種の自動車試験装置の計測精度を高めるためには、模擬車輪等に設けられた起歪部は駆動出力のみによって変形することが望ましい。しかし、特許文献1の図3では、自動車の車重を2つの軸受が支える構造となっているため、軸受よりも車体側に位置する各構成部品に車重が作用してしまう。つまり、従来の構造では、トルクメータが軸受よりも車体側に位置しているため、自動車の車重が起歪部へ作用することを避けられない。そのため、トルクメータが、車重によって発生した起歪部の歪みまでも含めて検出してしまい、駆動出力とダイナモメータの負荷に基づく変形量、すなわち駆動源に基づくトルクのみを正確に検知することができなかった。 In order to improve the measurement accuracy of this type of automobile testing device, it is desirable that the strain-generating portion provided on the simulated wheel or the like be deformed only by the drive output. However, in FIG. 3 of Patent Document 1, the vehicle weight is supported by two bearings, so the vehicle weight acts on each component located closer to the vehicle body than the bearings. That is, in the conventional structure, since the torque meter is located closer to the vehicle body than the bearing, the weight of the vehicle cannot be avoided from acting on the strain-generating portion. Therefore, the torque meter detects even the distortion of the strain-generating part caused by the vehicle weight, and accurately detects only the amount of deformation based on the drive output and the load on the dynamometer, that is, the torque based on the drive source. I couldn't do it.

他方、特許文献1の請求項1と2の構造は、軸受よりもダイナモメータ側にトルクメータが位置しているため、起歪部は車重の影響を受けない(特許文献1の図2参照)。しかし、起歪部を備えたトルク計測部が模擬車輪内ではなく、模擬車輪より外側にある場合、車重は起歪部に影響しないが、模擬車輪から起歪部までの間に存在する構成部品の機械的損失が発生してしまうため、車軸駆動出力を正確に検知することができない。 On the other hand, in the structure of claims 1 and 2 of Patent Document 1, the torque meter is located closer to the dynamometer than the bearing, so the strain-generating portion is not affected by the vehicle weight (see FIG. 2 of Patent Document 1). ). However, if the torque measurement unit with the strain-generating part is located outside the simulated wheel rather than inside the simulated wheel, the vehicle weight does not affect the strain-generating part, but the structure that exists between the simulated wheel and the strain-generating part Since mechanical losses occur in the parts, the axle drive output cannot be accurately detected.

本発明は、自動車の車重が起歪部へ作用せず、駆動出力とダイナモメータからの負荷による起歪部の変形を正確に検知することができ、計測の誤差要因となる機械的損失の発生を排して、精度よく車軸から出力されるトルクを計測することができる模擬車輪及びそれを用いた自動車試験装置を提供することを目的とする。 According to the present invention, the weight of the automobile does not act on the strain-generating part, and the deformation of the strain-generating part due to the drive output and the load from the dynamometer can be accurately detected, and the mechanical loss that causes measurement errors is eliminated. An object of the present invention is to provide a simulated wheel that can accurately measure the torque output from an axle while eliminating the occurrence of such occurrences, and an automobile testing device using the same.

本発明の模擬車輪及びそれを用いた自動車試験装置は、次のような構成を有することを特徴とする。
(1)外周面上にタイヤが装着される外輪部。
(2)前記外輪部の内周側に軸受を介して配置されたセンターディスク。
(3)前記センターディスクに設けられ、測定対象となる自動車の車軸の出力を検知する起歪部。
(4)前記センターディスクにおける前記起歪部の内周側に設けられ、連結シャフトと前記センターディスクとを固定するシャフト側固定部。
(5)前記センターディスクにおける前記起歪部の外周側に設けられ、前記車軸と前記センターディスクとを固定する車軸側固定部。
The simulated wheel of the present invention and the automobile testing device using the same are characterized by having the following configuration.
(1) Outer ring portion on which the tire is mounted.
(2) A center disk disposed on the inner peripheral side of the outer ring portion via a bearing.
(3) A strain-generating section that is provided on the center disk and detects the output of the axle of the vehicle to be measured.
(4) A shaft-side fixing portion that is provided on the inner peripheral side of the strain-generating portion of the center disk and fixes the connecting shaft and the center disk.
(5) An axle-side fixing part that is provided on the outer peripheral side of the strain-generating part in the center disc and fixes the axle and the center disc.

本発明において、下記(1)から(3)のような構成を採用することも可能である。
(1)前記車軸側固定部は、一方の面が前記車軸の端部に固定されたハブに連結され、他方の面が前記センターディスクの前記車軸側の表面に連結される接続アダプタを備える。
In the present invention, it is also possible to employ the following configurations (1) to (3).
(1) The axle-side fixing part includes a connection adapter that has one surface connected to a hub fixed to an end of the axle and the other surface connected to the axle-side surface of the center disk.

(2)前記接続アダプタは、前記センターディスクの前記車軸側の表面における前記起歪部の外周側の部分に重ね合わされた状態で、前記センターディスクに固定される。 (2) The connection adapter is fixed to the center disk in a state where it is overlapped with a portion on the outer peripheral side of the strain-generating portion on the surface of the center disk on the axle side.

(3)前記センターディスクの前記車軸側の表面における前記起歪部の外周側の部分には、前記車軸とは反対方向に形成された凹部が設けられ、前記接続アダプタは前記凹部内に対して、前記接続アダプタの外周面と前記凹部の内周面が接触する状態で嵌め込まれている。 (3) A recess formed in a direction opposite to the axle is provided on the outer peripheral side of the strain-generating portion on the surface of the center disk on the axle side, and the connection adapter is inserted into the recess. , the connection adapter is fitted in such a manner that the outer peripheral surface of the connection adapter and the inner peripheral surface of the recess are in contact with each other.

本発明によれば、車軸が起歪部よりもセンターディスクの外周側に固定されているため、車軸を介してセンターディスクに伝わる自動車の車重が起歪部へ作用せず、駆動出力のみによる起歪部の変形を正確に検知することができる。また、起歪部を備えたトルク計測部が模擬車輪内ではなく、模擬車輪より外側にある場合、模擬車輪から起歪部までの間に存在する構成部品の機械的損失が発生してしまうが、本発明は、起歪部が模擬車輪内のセンターディスク上に設けられているため、計測の誤差要因となる機械的損失の発生を排除して、精度よく車軸から出力されるトルクを計測することができる。 According to the present invention, since the axle is fixed to the outer circumferential side of the center disk rather than the strain-generating portion, the weight of the automobile transmitted to the center disk via the axle does not act on the strain-generating portion, and only the drive output is applied. Deformation of the strain-generating portion can be detected accurately. Additionally, if the torque measurement unit with the strain-generating part is located outside the simulated wheel rather than inside the simulated wheel, mechanical loss will occur in the components that exist between the simulated wheel and the strain-generating part. In the present invention, since the strain generating part is provided on the center disk in the simulated wheel, the occurrence of mechanical loss that causes measurement errors is eliminated, and the torque output from the axle can be accurately measured. be able to.

第1実施形態の使用状態を示す概略図であり、(a)は正面図、(b)は平面図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the state of use of the first embodiment, in which (a) is a front view and (b) is a plan view. 第1実施形態の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the first embodiment. 第2実施形態の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a second embodiment.

[1.第1実施形態]
[1-1.構成]
以下、第1実施形態の模擬車輪100について説明する。模擬車輪100は、自動車の車輪状の概形であり、測定対象となる自動車1の各タイヤ2に対応して設けられる。図1に示すように、模擬車輪100は、自動車1のホイールを換装することにより、タイヤ2の内周に設置される。模擬車輪100は、ダイナモメータ3に接続された連結シャフト4の軸端に設けられたフランジ5と連結されて使用される。
[1. First embodiment]
[1-1. composition]
The simulated wheel 100 of the first embodiment will be described below. The simulated wheel 100 has the approximate shape of an automobile wheel, and is provided corresponding to each tire 2 of the automobile 1 to be measured. As shown in FIG. 1, the simulated wheel 100 is installed on the inner periphery of the tire 2 by replacing the wheel of the automobile 1. The simulated wheel 100 is connected to a flange 5 provided at the end of a connecting shaft 4 connected to a dynamometer 3 for use.

図2に示すように、模擬車輪100は、円盤形状のセンターディスク101と、センターディスク101と同軸状に設けられた円環形状の外輪部102を有する。センターディスク101は、外輪部102の内周側に軸受を介して配置される。模擬車輪100の軸受として、第1ベアリング103と第2ベアリング104が設けられている。第1ベアリング103は、センターディスク101の外周面と外輪部102の内周面の間に配置される。センターディスク101は、第1ベアリング103によって、外輪部102に対して相対的に車軸6の軸まわりに回動可能である。 As shown in FIG. 2, the simulated wheel 100 has a disk-shaped center disk 101 and an annular outer ring portion 102 provided coaxially with the center disk 101. As shown in FIG. The center disk 101 is arranged on the inner peripheral side of the outer ring portion 102 via a bearing. A first bearing 103 and a second bearing 104 are provided as bearings for the simulated wheel 100. The first bearing 103 is arranged between the outer peripheral surface of the center disk 101 and the inner peripheral surface of the outer ring portion 102. The center disk 101 is rotatable around the axis of the axle 6 relative to the outer ring portion 102 by a first bearing 103 .

外輪部102は、模擬車輪100の最外周側に設けられ、外周面上のリムにタイヤ2が装着される。 The outer ring portion 102 is provided on the outermost circumferential side of the simulated wheel 100, and the tire 2 is mounted on the rim on the outer circumferential surface.

模擬車輪100は、円環形状のリング部105を有する。リング部105は、外輪部102の内周側に第2ベアリング104を介して連結される。リング部105は、第2ベアリング104によって、外輪部102に対して相対的に車軸6の軸まわりに回動可能である。 The simulated wheel 100 has a ring portion 105 having an annular shape. The ring portion 105 is connected to the inner peripheral side of the outer ring portion 102 via a second bearing 104. The ring portion 105 is rotatable around the axis of the axle 6 relative to the outer ring portion 102 by the second bearing 104 .

模擬車輪100の車軸6側の表面には、センターディスク101と外輪部102のそれぞれにボルトで固定することにより、回止部材106を選択的に装着することができる。回止部材106は、装着時に、センターディスク101と外輪部102とが一体に運動するように、センターディスク101と外輪部102との間の相対的な回転を抑止する。 A locking member 106 can be selectively attached to the surface of the simulated wheel 100 on the axle 6 side by fixing it to each of the center disk 101 and the outer ring portion 102 with bolts. The rotation preventing member 106 prevents relative rotation between the center disk 101 and the outer ring portion 102 so that the center disk 101 and the outer ring portion 102 move together when installed.

センターディスク101は、測定対象となる自動車1の車軸6の出力を検知する起歪部107と、連結シャフト4とセンターディスク101とを固定するシャフト側固定部108と、接続アダプタ109を介して車軸6とセンターディスク101とを固定する車軸側固定部110を有する。シャフト側固定部108はセンターディスク101における起歪部107の内周側に設けられ、車軸側固定部110は起歪部107の外周側に設けられている。すなわち、センターディスク101には、その中心部から外周に向けて、シャフト側固定部108、起歪部107及び車軸側固定部110が同心円状に設けられている。 The center disk 101 is connected to the axle via a strain generating part 107 that detects the output of the axle 6 of the automobile 1 to be measured, a shaft-side fixing part 108 that fixes the connecting shaft 4 and the center disk 101, and a connecting adapter 109. 6 and the center disk 101 are provided. The shaft-side fixing part 108 is provided on the inner circumferential side of the strain-generating part 107 in the center disk 101, and the axle-side fixing part 110 is provided on the outer circumferential side of the strain-generating part 107. That is, the center disk 101 is provided with a shaft-side fixing part 108, a strain-generating part 107, and an axle-side fixing part 110 concentrically from the center toward the outer circumference.

シャフト側固定部108は、センターディスク101における起歪部107の内周側に設けられ、連結シャフト4とセンターディスク101とを固定する。シャフト側固定部108には、連結シャフト4をセンターディスク101に連結するため、内周に雌ネジを形成した複数のシャフト連結用ボルト孔111aが設けられている。これらのシャフト連結用ボルト孔111aは、連結シャフト4のフランジ5に設けられたシャフト連結用ボルト孔111bと整合する径方向位置に、円周方向に並んで、同じ角度間隔で設けられている。 The shaft-side fixing portion 108 is provided on the inner peripheral side of the strain-generating portion 107 in the center disk 101 and fixes the connecting shaft 4 and the center disk 101. In order to connect the connecting shaft 4 to the center disk 101, the shaft side fixing portion 108 is provided with a plurality of shaft connecting bolt holes 111a each having a female thread formed on the inner periphery. These shaft connection bolt holes 111a are provided in radial positions aligned with the shaft connection bolt holes 111b provided in the flange 5 of the connection shaft 4, lined up in the circumferential direction, and at the same angular intervals.

車軸側固定部110は、センターディスク101における起歪部107の外周側に設けられ、車軸6とセンターディスク101とを固定する。車軸側固定部110には、車軸6及びハブ7をセンターディスク101に連結するため内周に雌ネジを形成した複数の接続アダプタ連結用ボルト孔112aが設けられている。これらの接続アダプタ連結用ボルト孔112aは、接続アダプタ109に設けられた接続アダプタ連結用ボルト孔112bと整合する径方向位置に、円周方向に並んで、同じ角度間隔で設けられている。 The axle-side fixing portion 110 is provided on the outer peripheral side of the strain-generating portion 107 in the center disk 101 and fixes the axle 6 and the center disk 101 together. The axle-side fixing part 110 is provided with a plurality of connecting adapter connecting bolt holes 112a having internal threads formed on the inner periphery in order to connect the axle 6 and the hub 7 to the center disk 101. These connection adapter connection bolt holes 112a are provided in radial positions aligned with the connection adapter connection bolt holes 112b provided in the connection adapter 109, lined up in the circumferential direction, and at the same angular intervals.

起歪部107は、センターディスク101に設けられ、測定対象となる自動車1の車軸6の出力を検知する。起歪部107は、センターディスク101のシャフト連結用ボルト孔111aと接続アダプタ連結用ボルト孔112aの間に、環状に設けられる。起歪部107は、歪み易いように、センターディスク101の他の部分より肉薄に形成されている。起歪部107には、起歪部107の歪み量を検出する歪みゲージ113が複数貼り付けられている。 The strain generating section 107 is provided on the center disk 101 and detects the output of the axle 6 of the automobile 1 to be measured. The strain-generating portion 107 is provided in an annular shape between the shaft connecting bolt hole 111a of the center disk 101 and the connecting adapter connecting bolt hole 112a. The strain-generating portion 107 is formed thinner than other portions of the center disk 101 so that it is easily distorted. A plurality of strain gauges 113 are attached to the strain generating section 107 to detect the amount of strain of the strain generating section 107 .

センターディスク101のダイナモメータ3側の表面には、無線送信装置114が固定される。無線送信装置114は、歪みゲージ113で検出した歪み量を無線で受信アンテナ115に送信する。受信アンテナ115は、リング部105の内周側面上に固定される。 A wireless transmitter 114 is fixed to the surface of the center disk 101 on the dynamometer 3 side. The wireless transmitter 114 wirelessly transmits the amount of strain detected by the strain gauge 113 to the receiving antenna 115. The receiving antenna 115 is fixed on the inner circumferential side of the ring portion 105.

歪みゲージ113や無線送信装置114で用いる電力を供給するため、センターディスク101のダイナモメータ3側の表面の外周側端部には受電コイル116が固定され、リング部105の内周側面上には送電コイル117が固定される。 In order to supply power used by the strain gauge 113 and the wireless transmitter 114, a power receiving coil 116 is fixed to the outer peripheral end of the surface of the center disk 101 on the dynamometer 3 side, and a power receiving coil 116 is fixed to the outer peripheral end of the surface of the center disk 101 on the dynamometer 3 side. Power transmission coil 117 is fixed.

接続アダプタ109は、起歪部107よりも大径の円盤形状であり、その外周側端は、車軸側固定部110の車軸6側の表面に重ね合わされて固定される。接続アダプタ109の車軸6側の表面は、ハブ7と接合する平面である。他方、接続アダプタ109のセンターディスク101側の表面には、起歪部107及びシャフト側固定部108に対向する部分が車軸6側に向かって凹むように段差109aが設けられている。 The connection adapter 109 has a disk shape with a larger diameter than the strain-generating portion 107, and its outer peripheral end is superimposed and fixed on the surface of the axle-side fixing portion 110 on the axle 6 side. The surface of the connection adapter 109 on the axle 6 side is a flat surface that is joined to the hub 7. On the other hand, a step 109a is provided on the surface of the connection adapter 109 on the center disk 101 side so that a portion facing the strain-generating portion 107 and the shaft-side fixing portion 108 is recessed toward the axle 6 side.

接続アダプタ109の内周側には、ハブ7のハブボルトと整合する位置に、ハブ連結用ボルト孔118が設けられている。ハブ連結用ボルト孔118にハブ7のハブボルトが挿入され、ダイナモメータ3側からナットが螺合されることにより、車軸6及びハブ7と接続アダプタ109とが連結される。ハブ連結用ボルト孔118の近傍の接続アダプタ109は、ナット形状の種類に応じてテーパー状、球状、角状に形成される。 A hub connecting bolt hole 118 is provided on the inner peripheral side of the connection adapter 109 at a position that is aligned with a hub bolt of the hub 7 . The hub bolt of the hub 7 is inserted into the hub connection bolt hole 118, and a nut is screwed from the dynamometer 3 side, thereby connecting the axle 6 and the hub 7 to the connection adapter 109. The connection adapter 109 near the hub connection bolt hole 118 is formed into a tapered shape, a spherical shape, or an angular shape depending on the type of nut shape.

接続アダプタ109の外周側には、センターディスク101の接続アダプタ連結用ボルト孔112aと整合する位置に、内周に雌ねじを形成した接続アダプタ連結用ボルト孔112bが設けられている。接続アダプタ連結用ボルト孔112aと接続アダプタ連結用ボルト孔112bにボルトが挿入され、ボルト先端が接続アダプタ連結用ボルト孔112bの雌ねじに螺合されることにより、センターディスク101と接続アダプタ109とが固定される。 A connecting adapter connecting bolt hole 112b having a female thread formed on the inner circumference is provided on the outer peripheral side of the connecting adapter 109 at a position that aligns with the connecting adapter connecting bolt hole 112a of the center disk 101. Bolts are inserted into the connection adapter connection bolt holes 112a and connection adapter connection bolt holes 112b, and the tips of the bolts are screwed into the female threads of the connection adapter connection bolt holes 112b, thereby connecting the center disk 101 and the connection adapter 109. Fixed.

[1-2.作用]
模擬車輪100を用いた自動車試験装置において、図1に示したように自動車1を同じ場所に留めて行う試験である台上試験の場合には、測定対象となる自動車1のホイールをタイヤ2から取り外し、模擬車輪100の外輪部102にタイヤ2を装着させる。
[1-2. Effect]
In the automobile testing device using the simulated wheel 100, in the case of a bench test, which is a test conducted with the automobile 1 kept in the same place as shown in FIG. After removal, the tire 2 is attached to the outer ring portion 102 of the simulated wheel 100.

接続アダプタ109のハブ連結用ボルト孔118に、自動車1のハブ7のハブボルトを通して、ナットを締結することにより、接続アダプタ109の車軸6側をハブ7に連結する。次に、接続アダプタ連結用ボルト孔112bと接続アダプタ連結用ボルト孔112aに、ボルトを通して締結することにより、センターディスク101の車軸6側を接続アダプタ109に連結し、車軸6とセンターディスク101を連結する。その後、センターディスク101のシャフト連結用ボルト孔111aとフランジ5のシャフト連結用ボルト孔111bに、ボルトを通して締結することにより、センターディスク101のシャフト側固定部108を連結シャフト4に連結する。 The axle 6 side of the connection adapter 109 is connected to the hub 7 by passing the hub bolt of the hub 7 of the automobile 1 through the hub connection bolt hole 118 of the connection adapter 109 and tightening a nut. Next, the axle 6 side of the center disk 101 is connected to the connection adapter 109 by passing bolts through the connection adapter connection bolt hole 112b and the connection adapter connection bolt hole 112a, thereby connecting the axle 6 and the center disk 101. do. Thereafter, the shaft-side fixing portion 108 of the center disk 101 is connected to the connection shaft 4 by passing bolts through the shaft connection bolt hole 111a of the center disk 101 and the shaft connection bolt hole 111b of the flange 5.

リング部105の送電コイル117に給電線を接続して外部から給電し、リング部105の受信アンテナ115を信号線で外部の受信装置に接続する。なお、外部の受信装置には、受信装置で受信した歪み量から自動車1の車軸6から出力されるトルクを計測する解析装置を接続する。 A power supply line is connected to the power transmission coil 117 of the ring section 105 to supply power from the outside, and the reception antenna 115 of the ring section 105 is connected to an external reception device through a signal line. Note that an analysis device that measures the torque output from the axle 6 of the automobile 1 from the amount of distortion received by the receiving device is connected to the external receiving device.

センターディスク101と外輪部102の間の回止部材106を取り外し、センターディスク101が外輪部102に対して自由に回転できる状態とする。このような模擬車輪100を用いた自動車試験装置において、自動車1を運転させると、自動車1のハブ7に連結されたセンターディスク101は回転するが、センターディスク101に対して自由回転する外輪部102と、外輪部102に装着されたタイヤ2は回転せず、自動車1はその場に留まり続ける。 The rotation preventing member 106 between the center disk 101 and the outer ring part 102 is removed, so that the center disk 101 can freely rotate with respect to the outer ring part 102. In an automobile test device using such a simulated wheel 100, when the automobile 1 is driven, the center disk 101 connected to the hub 7 of the automobile 1 rotates, but the outer ring portion 102 rotates freely relative to the center disk 101. Then, the tire 2 mounted on the outer ring portion 102 does not rotate, and the automobile 1 continues to remain in place.

ダイナモメータ3から連結シャフト4を介してセンターディスク101に負荷を与えると、センターディスク101の起歪部107に自動車1の車軸6から出力されるトルクに応じた歪みが発生する。この歪みが、歪みゲージ113で検出され、検出された歪み量が、無線送信装置114、受信アンテナ115、信号線を介して受信装置に送られる。受信装置に接続された解析装置によって、受信装置で受信した歪み量から自動車1の車軸6から出力されるトルクが計測される。 When a load is applied to the center disk 101 from the dynamometer 3 via the connection shaft 4, a strain corresponding to the torque output from the axle 6 of the automobile 1 is generated in the strain-generating portion 107 of the center disk 101. This distortion is detected by the strain gauge 113, and the detected amount of distortion is sent to the receiving device via the wireless transmitting device 114, receiving antenna 115, and signal line. An analysis device connected to the receiving device measures the torque output from the axle 6 of the automobile 1 based on the amount of distortion received by the receiving device.

[1-3.効果]
前記のような構成並びに作用を有する本実施形態の効果は、次のとおりである。
[1-3. effect]
The effects of this embodiment having the above-described configuration and operation are as follows.

(1)車軸6が起歪部107よりもセンターディスク101の外周側の車軸側固定部110に固定されているため、車軸6を介してセンターディスク101に伝わる自動車1の車重が車軸側固定部110を経由してタイヤ2に伝わる。そのため、車軸側固定部110の内周に配置された起歪部107に車重が加わることがないので、駆動出力のみによる起歪部107の変形を正確に検知することができる。 (1) Since the axle 6 is fixed to the axle-side fixing part 110 on the outer circumferential side of the center disc 101 rather than the strain-generating part 107, the weight of the automobile 1 transmitted to the center disc 101 via the axle 6 is fixed to the axle side. It is transmitted to the tire 2 via the section 110. Therefore, since the weight of the vehicle is not applied to the strain-generating portion 107 disposed on the inner periphery of the axle-side fixing portion 110, deformation of the strain-generating portion 107 caused only by the drive output can be accurately detected.

(2)起歪部107を備えたトルク計測部が模擬車輪100内ではなく、模擬車輪100より外側にある場合、模擬車輪100から起歪部107までの間に存在する構成部品の機械的損失によりトルクの計測精度が低くなってしまう。本実施形態では、起歪部107が模擬車輪100のセンターディスク101内に設けられているため、計測の誤差要因となる機械的損失の発生を排除して、精度よく車軸6から出力されるトルクを計測することができる。 (2) If the torque measurement unit including the strain-generating portion 107 is located outside the simulated wheel 100 rather than inside the simulated wheel 100, mechanical loss of components existing between the simulated wheel 100 and the strain-generating portion 107 As a result, torque measurement accuracy becomes low. In this embodiment, since the strain-generating portion 107 is provided in the center disk 101 of the simulated wheel 100, the occurrence of mechanical loss that causes measurement errors is eliminated, and the torque output from the axle 6 is accurately produced. can be measured.

(3)接続アダプタ109を介することにより、車軸6を起歪部107の設置位置よりも外周側のセンターディスク101に固定することが容易にできる。また、接続アダプタ109を介することにより、固定面を広く設けることができるため、車軸6とセンターディスク101の固定を強固にすることができる。 (3) By using the connection adapter 109, it is possible to easily fix the axle 6 to the center disk 101 on the outer peripheral side of the installation position of the strain-generating portion 107. Further, by using the connection adapter 109, the fixing surface can be provided wide, so that the axle 6 and the center disk 101 can be firmly fixed.

(4)接続アダプタ109のシャフト側の表面がセンターディスク101の車軸側の表面に重ね合わされた状態のため、センターディスク101の車軸側の表面は平坦なままで良く、センターディスク101の車軸側表面に接続アダプタ109の形状に合わせた加工を施す必要がない。このように簡易な構造で、接続アダプタ109とセンターディスク101を固定することができ、製造コストを削減することができる。 (4) Since the shaft-side surface of the connection adapter 109 is overlapped with the axle-side surface of the center disk 101, the axle-side surface of the center disk 101 may remain flat; There is no need to perform processing to match the shape of the connection adapter 109. With such a simple structure, the connection adapter 109 and the center disk 101 can be fixed, and manufacturing costs can be reduced.

(5)接続アダプタ109のセンターディスク101のシャフト側固定部108に対向する部分には、車軸6側に凹んだ段差109aが設けられている。そのため、接続アダプタ109とハブ7を固定した状態で、接続アダプタ109とセンターディスク101を連結した場合に、ハブボルトやナットがセンターディスク101に接触することがない。 (5) A step 109a recessed toward the axle 6 is provided in a portion of the connection adapter 109 that faces the shaft-side fixing portion 108 of the center disk 101. Therefore, when the connection adapter 109 and the center disk 101 are connected with the connection adapter 109 and the hub 7 fixed, the hub bolts and nuts do not come into contact with the center disk 101.

[2.第2実施形態]
第2実施形態は、図3に示すように、センターディスク101の車軸6側の表面における起歪部107の外周側の部分に、車軸6とは反対方向に凹部119を形成したものである。接続アダプタ109は凹部119内に対して、接続アダプタ109の外周面と凹部119の内周面が接触する状態で嵌め込まれている。他の構成については、第1実施形態と同様である。
[2. Second embodiment]
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, a recess 119 is formed in the outer peripheral side of the strain-generating portion 107 on the surface of the center disk 101 on the axle 6 side in a direction opposite to the axle 6. The connection adapter 109 is fitted into the recess 119 such that the outer peripheral surface of the connection adapter 109 and the inner peripheral surface of the recess 119 are in contact with each other. The other configurations are the same as those in the first embodiment.

このような構成を有する第2実施形態の効果は、次のとおりである。 The effects of the second embodiment having such a configuration are as follows.

(1)凹部119が車重を径方向で支持する構造のため、ボルト締結部の接触面に対し重力方向の力が作用しない。このように、車重を径方向で支持することで接続アダプタ109やセンターディスク101が車重によって変形することを防ぐことができ、起歪部107がより駆動出力のみを検知することができるようになる。 (1) Since the concave portion 119 supports the vehicle weight in the radial direction, no force in the direction of gravity acts on the contact surface of the bolt fastening portion. In this way, by supporting the vehicle weight in the radial direction, it is possible to prevent the connection adapter 109 and the center disk 101 from deforming due to the vehicle weight, and the strain generating part 107 can detect only the drive output. become.

(2)接続アダプタ109の外周面と凹部119の内周面で車重を受けるため、接続アダプタ109とセンターディスク101を固定するボルトにかかる負荷が小さくて済み、固定ボルトの破断のリスクを減少することができる。 (2) Since the vehicle weight is received by the outer peripheral surface of the connection adapter 109 and the inner peripheral surface of the recess 119, the load applied to the bolts that fix the connection adapter 109 and the center disc 101 is small, reducing the risk of breakage of the fixing bolts. can do.

(3)センターディスク101、接続アダプタ109及びハブ7の積層厚みが少なくなり、センターディスク101と車軸6との固定部分の小型・軽量化を図ることができる。 (3) The stacked thickness of the center disk 101, the connection adapter 109, and the hub 7 is reduced, and the portion that fixes the center disk 101 and the axle 6 can be made smaller and lighter.

[3.他の実施形態]
変形例を含めた実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。以下は、その一例である。
[3. Other embodiments]
Although embodiments including modifications have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents. Below is an example.

(1)上記実施形態では、車軸側固定部110に接続アダプタ109を用いたが、車軸6のハブ7がセンターディスク101に設けられた起歪部107より外周側に固定可能であれば、センターディスク101をハブ7に直接固定してもよい。 (1) In the above embodiment, the connection adapter 109 is used for the axle-side fixing part 110, but if the hub 7 of the axle 6 can be fixed to the outer circumferential side of the strain-generating part 107 provided on the center disk 101, the center The disk 101 may be directly fixed to the hub 7.

(2)センターディスク101に凹部119を設ける代わりに、接続アダプタ109側に凹部を設け、センターディスク101の車軸側に凸部を設けて、センターディスク101に接続アダプタ109を嵌め込んで固定してもよい。その場合でも、車重を径方向で支持することで接続アダプタ109やセンターディスク101が車重によって変形することを防ぐことができる。 (2) Instead of providing the recess 119 in the center disc 101, a recess is provided on the connection adapter 109 side, a protrusion is provided on the axle side of the center disc 101, and the connection adapter 109 is fitted and fixed in the center disc 101. Good too. Even in that case, by supporting the vehicle weight in the radial direction, it is possible to prevent the connection adapter 109 and the center disk 101 from deforming due to the vehicle weight.

(3)スポーク状のセンターディスク101を使用したり、各種のボルト孔の径方向及び円周方向の位置をずらしたりすることで、連結シャフト4、センターディスク101及び車軸6の連結を可能とすれば、センターディスク101と接続アダプタ109をアルミニウムの鋳造品などで一体に形成することもできる。 (3) It is possible to connect the connecting shaft 4, center disk 101, and axle 6 by using a spoke-shaped center disk 101 or by shifting the positions of various bolt holes in the radial and circumferential directions. For example, the center disk 101 and the connection adapter 109 may be integrally formed by casting aluminum or the like.

(4)本発明の模擬車輪100は、自動車1のホイールを換装することにより設置可能なため、自動車1で現実に使用されるタイヤ2をそのまま用いることができるが、自動車試験用に別途作成された模擬タイヤを用いてもよい。 (4) Since the simulated wheels 100 of the present invention can be installed by replacing the wheels of the automobile 1, the tires 2 actually used on the automobile 1 can be used as they are, but the tires 2 that are actually used on the automobile 1 can be used as they are. A simulated tire may also be used.

(5)受信装置を模擬車輪100の外部に設けたが、受信装置を受信アンテナ115と共にリング部105に設けるようにしてもよい。また、無線送信装置114の出力に応じて、受信アンテナ115を模擬車輪100の外部に設けるようにしてもよい。 (5) Although the receiving device is provided outside the simulated wheel 100, the receiving device may be provided in the ring portion 105 together with the receiving antenna 115. Further, depending on the output of the wireless transmitter 114, the receiving antenna 115 may be provided outside the simulated wheel 100.

1…自動車
2…タイヤ
3…ダイナモメータ
4…連結シャフト
5…フランジ
6…車軸
7…ハブ
100…模擬車輪
101…センターディスク
102…外輪部
103…第1ベアリング
104…第2ベアリング
105…リング部
106…回止部材
107…起歪部
108…シャフト側固定部
109…接続アダプタ
109a…段差
110…車軸側固定部
111a,b…シャフト連結用ボルト孔
112a,b…接続アダプタ連結用ボルト孔
113…歪みケージ
114…無線送信装置
115…受信アンテナ
116…受電コイル
117…送電コイル
118…ハブ連結用ボルト孔
119…凹部
1... Car 2... Tire 3... Dynamometer 4... Connection shaft 5... Flange 6... Axle 7... Hub 100... Simulated wheel 101... Center disc 102... Outer ring portion 103... First bearing 104... Second bearing 105... Ring portion 106 ... Rotation member 107 ... Strain part 108 ... Shaft side fixing part 109... Connection adapter 109a... Step 110... Axle side fixing part 111a, b... Shaft connection bolt hole 112a, b... Connection adapter connection bolt hole 113... Distortion Cage 114...Radio transmitter 115...Receiving antenna 116...Power receiving coil 117...Power transmitting coil 118...Hub connection bolt hole 119...Recess

Claims (5)

外周面上にタイヤが装着される外輪部と、
前記外輪部の内周側に軸受を介して配置されたセンターディスクと、
前記センターディスクに設けられ、測定対象となる自動車の車軸の出力を検知する起歪部と、
前記センターディスクにおける前記起歪部の内周側に設けられ、連結シャフトと前記センターディスクを固定するシャフト側固定部と、
前記センターディスクにおける前記起歪部の外周側に設けられ、前記車軸と前記センターディスクを固定する車軸側固定部と、
を備えていることを特徴とする模擬車輪。
an outer ring portion on which the tire is mounted;
a center disk disposed on the inner peripheral side of the outer ring portion via a bearing;
a strain-generating part that is provided on the center disk and that detects the output of the axle of the vehicle to be measured;
a shaft-side fixing part that is provided on the inner peripheral side of the strain-generating part in the center disk and fixes the connecting shaft and the center disk;
an axle-side fixing part that is provided on the outer peripheral side of the strain-generating part in the center disc and fixes the axle and the center disc;
A simulated wheel characterized by comprising:
前記車軸側固定部は、一方の面が前記車軸の端部に固定されたハブに連結され、他方の面が前記センターディスクの前記車軸側の表面に連結される接続アダプタを備えていることを特徴とする請求項1に記載の模擬車輪。 The axle-side fixing part includes a connection adapter that has one surface connected to a hub fixed to an end of the axle and the other surface connected to the axle-side surface of the center disk. The simulated wheel according to claim 1. 前記接続アダプタは、前記センターディスクの前記車軸側の表面における前記起歪部の外周側の部分に重ね合わされた状態で、前記センターディスクに固定されていることを特徴とする請求項2に記載の模擬車輪。 3. The connection adapter according to claim 2, wherein the connection adapter is fixed to the center disk in a state where it is superimposed on an outer peripheral side portion of the strain-generating portion on the surface of the center disk on the axle side. simulated wheels. 前記センターディスクの前記車軸側の表面における前記起歪部の外周側の部分には、前記車軸とは反対方向に形成された凹部が設けられ、前記接続アダプタは前記凹部内に対して、前記接続アダプタの外周面と前記凹部の内周面が接触する状態で嵌め込まれていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の模擬車輪。 A recess formed in a direction opposite to the axle is provided in a portion on the outer peripheral side of the strain-generating portion on the surface of the center disk on the axle side, and the connection adapter is inserted into the recess into the connection adapter. The simulated wheel according to claim 2 or 3, wherein the adapter is fitted in such a manner that the outer circumferential surface of the adapter and the inner circumferential surface of the recess are in contact with each other. 請求項1から請求項4に記載の模擬車輪を用いた自動車試験装置。

An automobile testing device using the simulated wheel according to claims 1 to 4.

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