JP7619400B1 - 車両のタイヤ拘束装置 - Google Patents

Abstract

【課題】試験車両の車体やタイヤなどに破損・損傷を与えることなく、タイヤを旋回可能に拘束する。
【解決手段】シャシダイナモメータシステム２のローラ装置１９に載せられた試験車両１のフロントタイヤ1ａの前後にプレート６の一端部６ａを配置する。このプレート６の一端部６ａにはフロントタイヤ1ａを挟むように弧状のフリーローラ８群が配列されている。この各フリーローラ８は前記一端部６ａ上のブラケット７に回転自在に軸支されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両のタイヤを旋回可能に拘束する装置に関する。

周知のようにシャシダイナモメータシステムは、試験車両の走行試験時に燃費測定・排出ガス測定などの各種の計測を行う際に用いられ、ローラ装置上に配置した試験車両を拘束固定する車両拘束装置を備えている。この車両拘束装置としては、例えば特許文献１～３が公知となっている。

（１）特許文献１の車両拘束装置は、試験車両の車体を拘束することで前後方向の動き（前進・後進）を規制し、タイヤを操舵させずに車両試験を実施する。

ところが、自動運転（Autonomous Driving／以下、「ＡＤ」と呼ぶ。）や、事故などの可能性を事前に検知回避する先進運転支援システム（advanced driver assistance system／以下、「ＡＤＡＳ」と呼ぶ。）の評価試験では、センサを用いてステアリング舵角試験を行う。

このときステアリング操作によりタイヤを操舵しようとすると、試験車両と固定装置との結合部分に前後方向以外の応力が加わるため、車体に破損を生じるおそれがある。例えば車両の左右方向のサイドシルは剛性が低いため、試験車両のサイドシルを拘束固定した場合には、ステアリング操作の操舵により破損する危険がある。

（２）特許文献２のハブナットクランプ式車両拘束装置（特許文献２の図３および図４参照）は、試験車両の車体ではなくハブナットを拘束することで車体の動きに自由度を与えている。

この車両拘束装置によれば、車両のヨーイングなどが許容され、路上走行と同条件のシミュレーションが可能なものの、タイヤホイールの穴数やハブの径・ホイールのオフセット・ＰＣＤ（Ｐｉｔｃｈ Ｃｉｒｃｌｅ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）などを考慮しなければならない。

その結果、同車両拘束装置とホイールとを結合するための取付用の治具について膨大な組み合わせの個数を用意する必要が生じる。このように同車両拘束装置やホイールに応じて複数の取付治具を用意することは作業性が悪く、コストを高騰させるおそれがある。

また、「ＡＤ」や「ＡＤＡＳ」の試験時にステアリング操作で操舵しようとすると同車両拘束装置がタイヤと干渉してしまうため、舵角が限定された範囲の微小動作となり、正確な検知ができないおそれがある。

（３）特許文献２のチェーン式拘束装置（特許文献２の図１および図２参照）は、試験車両の牽引用フックをチェーンなどで拘束する。そのため、ステアリング舵角などのセンサ評価の際に牽引用フックに前後方向以外の応力、即ち左右方向の応力が加わるため、牽引用フックを破損するおそれがある。

また、試験車両に車載されたセンサがチェーン式拘束装置を障害物として検知してしまうため、本来の試験・評価に支障を与えるおそれがある。そこで、「ＡＤ」や「ＡＤＡＳ」の試験用に特許文献３の車両拘束装置が提案されている。

特開２０１１－３３５１７号 特公平０２－４８８５４号 特開２０２２－２９６５５号

特許文献３の車両高速装置によれば、試験車両にはステアリング操舵角を検出するセンサが搭載されている。このセンサの検出信号に応じてタイヤ固定装置を試験車両のタイヤと同期旋回させている。

しかしながら、タイヤ固定装置はステアリング操舵角と同期旋回するため、タイヤの実舵角との間にズレが生じ、試験車両のタイヤを破損させるおそれがある。

また、特許文献３の車両拘束装置は、左右のクランプで車両のサイドシルを挟み込んで固定するため、特許文献１と同様にタイヤの旋回により車体を破損するおそれがある。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされ、試験車両の車体やタイヤなどに破損・損傷を与えることなく、タイヤを旋回可能に拘束することを解決課題としている。

（１）本発明は、車両のタイヤを旋回可能に拘束する装置であって、
前記タイヤを載せるタイヤ載置部材と、
前記タイヤ載置部材に載せられた前記タイヤの周囲に弧状に配列され、かつ前記タイヤを拘束するフリーローラ群と、
を備え、
前記各フリーローラは、回転自在に縦置きに設けられていることを特徴としている。

（２）本発明の一態様は、前記タイヤの前後に前記フリーローラ群を備える。このとき前記各フリーローラ群は、一対のプレート上にそれぞれ設けてもよい。

（３）本発明の他の態様は、前記各プレートを前記車両の前後方向または幅方向に移動させることにより前記各フリーローラ群の位置を調整可能とする。また、前記プレートの下にスペーサを配置することにより前記各フリーローラ群の高さを調整可能とする。

（４）本発明のさらに他の態様は、前記各フリーローラを前記プレート上に立設されたブラケットに回転自在に軸支している。このとき前記各ブラケットをそれぞれ同方向に傾斜状に立設し、前記各フリーローラを斜めに傾斜させてもよい。

また、前記ブラケットにはタイヤ逸脱防止用の補助ローラが回転自在に設けてもよい。この補助ローラは、前記フリーローラよりも高い位置に配置されていることが好ましい。

（５）なお、前記タイヤ搭載部材としては、例えばシャシダイナモメータシステムのローラ装置が挙げられる。

本発明によれば、試験車両の車体やタイヤなどに破損・損傷を与えることなく、タイヤを旋回可能に拘束することができる。

実施例１の斜視図。 同 フリーローラ群の配置を示す斜視図。 同 フリーローラおよびブラケットの拡大図。 同 プレートの固定構造図。 （ａ）はタイヤ旋回前の斜視図、（ｂ）はタイヤ旋回後の斜視図。 実施例２の斜視図。 同 フリーローラ群の配置を示す斜視図。 （ａ）はタイヤ旋回前の斜視図、（ｂ）はタイヤ旋回後の斜視図。 実施例３の斜視図。 同 フリーローラ群の配置を示す斜視図。 同 フリーローラおよびブラケットの拡大図。 （ａ）はタイヤ旋回前の斜視図、（ｂ）はタイヤ旋回後の斜視図。

以下、本発明の実施形態に係る車両のタイヤ拘束装置を説明する。ここでは試験車両の走行状状態をシミュレートするシャシダイナモメータシステムへの適用例を説明する。

すなわち、シャシダイナモメータシステムは、試験車両のタイヤをローラ装置に載せ、ローラ装置にダイナモメータを連結し、試験車両の駆動力およびブレーキ力などをローラ装置に介してダイナモメータに伝達し、室内で試験車両の路上走行をシミュレートする。

ここではシャシダイナモメータシステムの制御装置は、「ＡＤ／ＡＤＳＡ」用の車載センサの同期・動作確認などの評価試験を実行する「ＡＤ／ＡＤＡＳ」センサ評価試験システムを備え、センサを用いてステアリング舵角試験などを行う。

このとき前記タイヤ拘束措置は、試験車両のタイヤをフリーローラ群により拘束する構造を採用することで試験車両の車体を改造することなく、車両のステアリング操作による操舵などを可能としている。以下、実施例１～３に基づき前記タイヤ拘束装置を説明する。

図１～図５の基づき実施例１を説明する。図１中の１は試験車両を示し、同２は前記シャシダイナモメータシステムを示している。

≪構成例≫
シャシダイナモメータシステム２は、ピット３上のフロアを構成するピットカバー４を備えている。このピットカバー４には、試験車両１の前後方向（図５のＹ－Ｙ方向）に沿って横断面凹状に形成された左右一対のレール１２が埋設されている（図４参照）。

また、ピットカバー４には試験車両１の前後輪（前後タイヤ１ａ，１ｂ）に応じた位置に４個の開口部（図示省略）が形成されている。この各開口部には、図１および図２に示すように、試験車両１のタイヤ１ａ，１ｂを載せるローラ装置１９が設けられている。ここではローラ装置１９に載せられたフロントタイヤ１ａの周囲にフリーローラ８群が略楕円状に配列し、フロントタイヤ１ａを拘束している。

具体的にはピットカバー４上には、図２に示すように、ローラ装置１９の前後にスペーサパネル２５が載置されている。このスペーサパネル２５上には、前後一対のプレート６がフロントタイヤ１ａの旋回可能な間隔をおいて載せられている。この各プレート６は略長方形状に形成され、それぞれレール１２に移動自在に取り付けられている。

各プレート６の一端部６ａには弧状に湾曲して切欠かれた切欠部１０が形成され、前後のプレート６に形成された切欠部１０間に各フロントタイヤ１ａが配置されている。この切欠部１０の内周縁に沿って略矩形状に形成された複数のブラケット７が溶接などにより立設され、これにより弧状に配列されたブラケット７群が構成される。

この各ブラケット７には図示省略の貫通孔が形成され、図３に示すように前記貫通孔に軸部１４が挿通固定され、軸部１４にフリーローラ８が回転自在に軸支されている。

すなわち、各フリーローラ８には中心孔８ａが形成され、中心孔８ａに軸部１４が回転自在に挿通されている。これにより各フリーローラ８は各ブラケット７に略垂直の縦置きに配置され、図２に示すように、前後のプレート６の各フリーローラ８群がピットカバー４上にてフロントタイヤ１ａを前後に挟むような弧状に配列される。

一方、各プレート６の他端部６ｂには、図４および図５に示すように、試験車両１の幅方向（Ｘ－Ｘ方向）に沿って前後一対の長孔１１が形成されている。また、レール１２のレール溝１２ａには雌ねじ孔の形成されたスロットナット１８がＹ－Ｙ方向に沿って移動自在に装着されている。

ここでは各長孔１１を介してボルト１３の軸部を前記雌ねじ孔に締結することでスロットナット１８が浮き上がって、レール１２のレール片１２ｂをスロットナット１８の下端部１８ａと長孔１１の内周縁とで挟み込み、これによりプレート６の他端部６ｂが固定される。

このときボルト１３を緩めてスロットナット１８をＹ－Ｙ方向に移動させることでフリーローラ８群の位置を同方向に変更することができる。また、長孔１１に沿ってプレート６をＸ－Ｘ方向に沿って移動させることでフリーローラ８群の位置を同方向に変更することもできる。これにより各プレート６のフリーローラ８群の位置をフロントタイヤ１ａの旋回の大きさなどに応じて自在に調整することが可能である。

≪動作例≫
図５に基づき「ＡＤ／ＡＤＡＳ」のセンサ評価試験時の拘束動作を説明する。ここでは試験車両１の左右のフロントタイヤ１ａをローラ装置１９に載せた後、スペーサパネル２５を介して各プレート６の一端部６ａを各フロントタイヤ１ａの前後に配置し、図５（ａ）に示すように、フロントタイヤ１ａの前後をフリーローラ８群で挟んだ状態とする。

これによりローラ装置１９上の試験走行時にフロントタイヤ１ａに複数のフリーローラ８が当たり、各フリーローラ８が同期回転しながらフロントタイヤ１ａを拘束する。また、図５（ｂ）に示すように、ステアリング操作により操舵すると、フロントタイヤ１ａが旋回方向のフリーローラ８に次々に当たってフロントタイヤ１ａが旋回可能に拘束される。・
したがって、特許文献１，３のように試験車両１のサイドシルを左右のクランプで挟み込む必要が無く、ステアリング操作の操舵による車体の破損を回避することができる。また、ステアリング操舵角の検出と実舵角との間にズレが生じても、フリーローラ８が同期回転するため、特許文献３のように試験車両１のフロントタイヤ１ａを破損させるおそれもない。これにより以下の効果が得られる。

（１）フロントタイヤ１ａの旋回に応じてプレート６の位置を移動できるため、フリーローラ８群の位置を調整すれば、特許文献1～３の牽引用フックやサイドシルの無い試験車両を改造しなくとも車体を破損させることなく、試験車両のステアリング操作による操舵が可能となる。

（２）特許文献３のようにタイヤ固定装置をタイヤと同期旋回させるためのセンサなどをハンドルに設ける必要が無く、特許文献２のハブナットクランプ拘束装置にように多数の取付治具（アタッチメント）を用意する必要もない。この点で作業性や車両試験のスケジュール管理などが容易となる。

また、フリーローラ８群は、旋回時のフロントタイヤ１ａに当たっても同期回転するため、特許文献２のハブナットクランプ拘束装置のように操舵を微小な旋回に限定することもない。

なお、本実施例は、フリーローラ８群によりフロントタイヤ１ａを旋回可能に拘束するため、特許文献３のようなステアリング操舵角を検出するセンサを用いる必要が無く、例えば自動運転車などのハンドルの無い車両にも十分に対応可能である。

（３）試験車両の車体を拘束する必要が無いため、ＡＤ／ＡＤＳＡの試験用に車載されたセンサの検知対象を低減することができる。これにより特許文献２のチェーン式拘束装置のように前記車載センサに障害物として検知されることを回避できる。

（４）なお、フロントタイヤ１ａのタイ寸法は多種多様なため、必要に応じてピットカバー４とプレート６との間に介装されるスペーサパネル２５の枚数を変えることでフリーローラ８群の高さを調整することが好ましい。

図６～図８に基づき実施例２を説明する。本実施例では、図６および図７に示すように、各ブラケット７が約５度～１５度の範囲で試験車両１側に傾斜している。

ここでは各フリーローラ８は、実施例１と同様に各ブラケット７に軸部１４を介して回転自在に軸支されている。そのため、各フリーローラ８は、ブラケット７と同方向および同角度に斜めに傾斜して縦置きされている。ここでは斜めに縦置きされた前後のフリーローラ８群をそれぞれ弧状に配列し、両フリーローラ８群によりフロントタイヤ１ａを前後に挟み込んでいる。

このような本実施例によれば、図８（ｂ）に示すように、旋回時にフロントタイヤ１ａのショルダー面の垂線とフリーローラ８とが垂直に接触可能なため、実施例１よりもフリーローラ８およびフロントタイヤ１ａに加わる負荷を軽減でき、この点でフロントタイヤ１ａの長寿命化を図ることができる。

図９～図１１に基づき実施例３を説明する。本実施例では、各ブラケット７はフリーローラ８だけでなく、フロントタイヤ１ａの逸脱防止用の補助ローラ２０を備えたダブルローラタイプに構成されている。なお、図１２（ａ）（ｂ）中では、余白の関係から一部の補助ローラ２０にのみ符号を付してある。

図１１に示すように、本実施例の各ブラケット７の上部７ａには支持片２１が立設され、支持片２１に支持された軸部２２に補助ローラ２０が回転自在に垂直に軸支されている。ここでは補助ローラ２０はフリーローラ８よりも小径に形成され、フリーローラ８よりも高い位置に配置されている。

したがって、本実施例によれば、試験車両１の試験走行時、特にステアリング操舵時にフロントタイヤ１ａがフリーローラ８を超えようとしても、補助ローラ２０に当たって拘束される。これによりフロントタイヤ１ａの飛び出しの危険性を抑制でき、安全性を向上させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載された範囲内で変形して実施することができる。例えばシャシダイナモメータシステム２のローラ装置１９上に載置されたフロントタイヤ１ａの拘束だけでなく、車両点検で使用されるようなフリーローラ装置や球体などの回転体の上にタイヤを配置できる装置などにも適用することが可能である。

また、実施例１～３ではフロントタイヤ１ａの拘束例を示したが、例えば試験車両が４ＷＳ（四輪操舵）などの場合にはリアタイヤ１ｂを含めた四輪の拘束に用いることができる。

さらに実施例２のように斜めのブラケット７の上部７ａに支持片２１を形成し、補助ローラ２０を設けてもよい。この場合にはフリーローラ８および補助ローラ２０は斜めに縦置きされ、タイヤ飛び出し防止時のタイヤ負荷が軽減される。

１…試験車両
１ａ…フロントタイヤ
１ｂ…リアタイヤ
２…シャシダイナモメータシステム
６…プレート
７…ブラケット
８…フリーローラ
１９…ローラ装置
２０…補助ローラ
２２…スペーサパネル

Claims (8)

1. 車両のタイヤを旋回可能に拘束する装置であって、
   前記タイヤを載せるタイヤ載置部材と、
   前記タイヤ載置部材に載せられた前記タイヤの前後のフロア上にそれぞれ配置された一対のプレートと、
   前記一対のプレート上に前記タイヤの前後を囲んで挟むような弧状にそれぞれ配列され、かつ前記タイヤを拘束するフリーローラ群と、
   を備え、
   前記フリーローラ群の各フリーローラは、回転自在に縦置きされていることを特徴とする車両のタイヤ拘束装置。
2. 前記各プレートを前記車両の前後方向または幅方向に移動させることにより、
   前記各フリーローラ群の位置を調整可能なことを特徴とする請求項１に記載された車両のタイヤ拘束装置。
3. 前記プレートの下にスペーサを配置することにより、
   前記各フリーローラ群の高さを調整可能なことを特徴とする請求項１記載の車両のタイヤ拘束装置。
4. 前記各フリーローラは、前記プレート上に立設されたブラケットに回転自在に軸支されている
   ことを特徴とする請求項１記載の車両のタイヤ拘束装置。
5. 前記各ブラケットをそれぞれ同方向に傾斜状に立設し、
   前記各フリーローラを斜めに傾斜させた
   ことを特徴とする請求項４記載の車両のタイヤ拘束装置。
6. 前記ブラケットには、タイヤ逸脱防止用の補助ローラが回転自在に設けられている
   ことを特徴とする請求項４または５記載の車両のタイヤ拘束装置。
7. 前記補助ローラは、前記フリーローラよりも高い位置に配置されていることを特徴とする請求項６記載の車両のタイヤ拘束装置。
8. 前記タイヤ載置部材は、シャシダイナモメータシステムのローラ装置であることを特徴とする請求項１記載の車両のタイヤ拘束装置。
   
   

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