JPH05340849A - 計測器支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】構造が簡潔で可動範囲も小さく、従来スリップ
リングに係る余分な負荷を除去することのできる計測器
支持装置を提供する。 【構成】車輪のハブボルト29に共締めされたロードセル
11にインナーリング13を固定し、これにローラベアリン
グ14を介してアウターリング15を被嵌し、このアウター
リング15に各種センサ17, 18を取付ける構成とした。ま
た、車体固定装置１及び枠組み部材２を介して車体側に
支持された枠部材３に、二本のリンクアーム６の一端を
回転ジョイント25を介して揺動自在に且つスライドジョ
イント５を介してスライド自在に連結し、該リンクアー
ム６の他端にユニバーサルジョイント27を介して連結部
材７を揺動自在に連結し、この連結部材７に回転ジョイ
ント19を介して前記アウターリング15を連結し、両リン
クアーム６のスライド量を両者に掛け渡したワイヤ８に
より規制し、その変位を同期する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車輪に取付けられる計測
器を、車体に対して支持する計測器支持装置に関するも
のであり、特に転舵輪側の車輪の回転に対して計測器を
非同期回転に若しくは全く回転しないように支持するの
に適するものである。

【０００２】

【従来の技術】昨今の車両において、より優れた操縦安
定性，車体の挙動，ステアリング特性，タイヤバランス
等を求めるための実車走行試験は必要欠くべからざるも
のとなっている。このうち、路面状況やステアリング状
況とサスペンション／タイヤ特性との相関を得るために
必要な車輪に係る物理量は、直接車輪に計測器を取付け
て計測する必要がある。

【０００３】このような物理量を計測するにあたり、例
えば図６のように車輪のロードホイール側に、タイヤ発
生力を検出するためのロードセルＡを固定し、このロー
ドセルＡの検出信号を該ロードホイールに対して回転浮
動な、即ち車輪とは非同期回転に或いは全く回転しない
ように支持されたスリップリングＢを介して外部に取出
す構造のものがある（日章電機株式会社製「車輪６分力
検出器」）。これに対して、車輪と非回転に車体に支持
したい、その他の計測器類は、通常、このスリップリン
グＢに取付ける構造となる。

【０００４】一方、例えば前記スリップリングは車輪と
非回転に車体に支持する必要があるが、特に転舵側の車
輪（転舵輪）では車体側に対して車輪の相対移動が生じ
ることがある。つまり、前記スリップリングを車体支持
手段の連結体を介して車体側の或る一点で連結した場合
に、車体側に連結される連結点と車輪側に連結される連
結点との間に相対距離変化（変位）が生じるということ
である。これは、転舵輪以外でも、例えば車輪が車体に
対してバウンド／リバウンドした場合も同様である。

【０００５】このため、この連結体とスリップリングと
の連結部は、車輪の車軸に対する或る垂直な平面内で移
動可能でなければならず、なおかつ特に転舵輪において
は車輪の転舵軸まわりに回転可能でなければならない。
これは四輪操舵車両においても同様である。このうち、
前記スリップリングを連結体に対して車輪の転舵軸まわ
りに回転可能に連結するためには球面継手等の回転系の
連結治具を使用すればよいが、該スリップリングを車輪
の車軸に対する或る垂直な平面内で移動するために、例
えば図６に示すように二つのリンクＣ，Ｄを直列に連結
してなる計測器支持装置が使用されている。この計測器
支持装置では、図７に示すように二つのリンクＣ，Ｄが
最も接近した最小半径から二つのリンクＣ，Ｄが最も離
間した最大半径内において、一つの平面，即ち同図のＸ
−Ｚ平面内で車体側連結点Ｐと車輪側連結点Ｊとの間の
距離を自在に変更することができるという利点がある。
このように構成された計測器支持装置の車輪側連結点に
前記回転系連結治具Ｅを取付け、この治具Ｅに前記スリ
ップリングＢを取付ける構造とすることにより、該スリ
ップリングＢを車輪の車軸に対する垂直な平面（Ｘ−Ｚ
平面）内で移動可能とし、且つ車輪の転舵軸まわり（Ｚ
軸まわり）に回転可能としている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような前記従来の
計測器支持装置や支持構造のうち、スリップリングにそ
の他の計測器を直接取付ける構造では、計測器の自重や
慣性などがスリップリングに加わることになるから、該
スリップリングに余分な負荷を与えることになり、該ス
リップリング内に設けられている信号の送受信部を破損
し易くなったり、スリップリングの耐久性が悪化したり
する。

【０００７】一方、前記直列に連結された二つのリンク
機構からなる計測器支持装置では、リンク機構を二つ使
用する分だけ構造が大掛かりとなって大きなスペースを
必要とするばかりでなく、リンク自身の可動範囲も大き
くなるから、この可動範囲内で他の構造物との干渉が生
じ、試験車両の構造自体や計測器類の追加等に制約が生
じてしまう。

【０００８】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、構造が簡潔で可動範囲も小さく、車輪に
回転浮動に取付けられた取付部材に計測器を取付けるこ
とにより従来スリップリングに係る余分な負荷を除去す
ることのできる計測器支持装置を提供することを目的と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１に
係る計測器支持装置は、車輪に取付けられる計測器を、
車体に対して支持する計測器支持装置において、車体に
支持された車体連結手段が一端に揺動可能に連結され且
つ前記計測器が他端に揺動可能に連結されて、リンクを
構成する一対の連結杆と、車輪と車体との相対移動時
に、前記一対の連結杆のうち一端の連結部から他端の連
結部までの間の各連結杆長の伸縮を許容する伸縮手段
と、両連結杆長の伸縮量を両連結杆間で同期させる同期
手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００１０】本発明のうち請求項２に係る計測器支持装
置は、車輪に設けられる計測器を車体に対して支持する
計測器支持装置において、前記計測器が取付けられると
共に、車輪に対して回転浮動に取付けられた取付部材
と、この取付部材を車体に対して回転しないように支持
する車体支持手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１１】

【作用】本発明のうち請求項１に係る計測器支持装置で
は、リンクを構成する一対の連結杆の一端に、車体に支
持された車体連結手段を揺動可能に連結し、これらの連
結杆の他端に、揺動自在に計測器を連結することによ
り、両連結部間の連結杆長を移動可能半径として該計測
器を自在に移動することができる。そして、両連結部間
の連結杆長の伸縮を伸縮手段により許容することによっ
て、前記移動可能半径を伸縮することが可能となる。こ
こで前記連結杆長の伸縮量を同期手段により同期させる
ことによって、前記リンクを構成する残りのリンク部材
の向きを一定に保持することができるから、このうち前
記連結杆の他端に連結されたリンク部材及びそれに連結
されている計測器の向きを一定に保持することができ
る。従って、例えば前記リンクの移動可能半径で構成さ
れる計測器の移動平面を転舵輪の車軸と直交平面に設定
し、計測器と支持装置との揺動可能方向を転舵輪の車軸
まわりに設定すれば、車輪の転舵に伴う車体連結部位と
の距離の変動（変位）を吸収することができ、なおか
つ、転舵による計測器の車軸まわりの向きの変化は吸収
しながら、車輪の回転に対しては非回転状態に計測器を
支持することができる。

【００１２】本発明のうち請求項２に係る計測器支持装
置では、車輪に対して回転浮動に取付けられた取付部材
に計測器を取付け、この取付部材を車体支持手段により
車体に対して回転しないように支持してあるので、非回
転に支持されるべき計測器をこの取付部材に取付けるこ
とにより非回転に支持することが可能となるから、従来
のように例えばこれらの計測器をスリップリングに取付
けて該スリップリングに係る負荷を大きくするなどの影
響を回避することができる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の計測器支持装置を車体及び車
輪に取付けた状態を示すものである。この使用例では計
測器支持装置の上方リンク部位を車体側に連結し、下方
回転連結部位を車輪側に連結してある。まず、車体側に
連結されるリンク部位の構造について図２を引用しなが
ら説明する。車体に直接取付けられた車体固定装置１に
は、ジョイント２１で連結された四本のパイプ材２２
ａ，２２ｂからなる枠組み部材２が固定連結されてい
る。そして、これらのパイプ材のうち、図２ｂの両側方
パイプ材２２ａの内側には夫々支持板２４が固定され、
各々の支持板２４に回転ジョイント２５が内側に向けて
取付けられ、この回転ジョイント２５の内側先端部に、
平板で四辺を囲った枠部材３が連結されている。従っ
て、該枠部材３は、車体に対して前記回転ジョイント２
５を中心として図２ａの矢印ａ−ａ方向に回動自在に取
付けられている。ちなみに、前記車体固定装置１には、
棒材と継手などから構成されて取付位置や取付方向を可
変とした既存のものが使用されている。この車体固定装
置１と枠組み部材２及び枠部材３とが本発明の車体連結
手段に相当する。

【００１４】また、前記枠部材３の内側には、回転ジョ
イント２６を介して二基の架台４が揺動自在に、該枠部
材３の配設方向と同方向に並設されている。これらの架
台４には夫々、軸線方向が前記枠部材３の配設方向と直
交するようにスライドジョイント５が取付けられてお
り、各々のスライドジョイント５には、前記枠部材３の
配設方向と直交方向にリンクアーム６が挿通されてい
る。これにより、両リンクアーム６は、車体に対して前
記回転ジョイント２６を中心として図２ｂの矢印ｂ−ｂ
方向に揺動自在に取付けられている。

【００１５】そして、これらのリンクアーム６の下端部
は、ユニバーサルジョイント２７を介して連結部材７に
より連結されており、これにより二本のリンクアーム６
と、枠部材３と、連結部材７とで平行四辺形リンクが構
成され、枠部材３と連結部材７との間のリンクアーム長
はスライドジョイント５によってリンクアーム全長まで
伸縮が許容されている。従って、このスライドジョイン
ト５が本発明の伸縮手段に相当する。ちなみに、これら
のリンクアーム６の上端部は抜け防止のために球形に太
くしてある。

【００１６】前記二本のリンクアーム６の上下端には夫
々、ワイヤ８を係止する係止具２８ａ，２８ｂが固定さ
れており、また前記二基の架台４には夫々二個のプーリ
９が、リンクアーム６の軸線方向に回転自在なるように
重ねて取付けられている。そして、夫々のリンクアーム
６の上方の係止具２８ａに一端が係止されたワイヤ８
は、当該リンクアーム６の取付けられている架台４側の
プーリ９から反対側の架台４のプーリ９に渡ってたすき
掛けされ、さらにその他端が他方のリンクアーム６の下
方の係止具２８ｂに係止されている。従って、枠部材３
と連結部材７との間のリンクアーム長を同一に初期設定
しておけば、前記スライドジョイント５によるリンクア
ーム６のリンクアーム長の伸縮量（変位）はワイヤ８に
よって同期されるので、該リンクアーム長が変位し且つ
回転ジョイント２６及びユニバーサルジョイント２７に
よってリンクの向きが変わっても、前記平行四辺形リン
クを構成する連結部材７及び枠部材３の向き（平行）は
変わらない。このプーリ９とワイヤ８とが本発明の同期
手段に相当する。

【００１７】次に車輪に連結される回転連結部位の構造
について説明する。車輪のロードホイール１０を支持す
るハブボルト２９には、タイヤ発生力を計測するための
既存のロードセル１１が共締めされており、このロード
セル１１には、該ロードセル１１に対して相対回転自在
に，即ち非同期回転或いは全く回転しないようにホイー
ルセンタに取付けられたスリップリング１２が取付けら
れている。そしてロードセル１１からの検出信号はスリ
ップリング１２を介してコネクタ３０に導かれ、該コネ
クタ３０から外部に取り出される。

【００１８】一方、前記ロードセル１１にはインナーリ
ング１３が固定され、このインナーリング１３の外側に
複列ローラベアリング１４を介してアウターリング１５
が被嵌されている。従って、車輪の回転に伴ってインナ
ーリング１３はロードセル１１と共に回転するが、アウ
ターリング１５は該ロードセル１１に対して相対回転自
在に，即ち非同期回転或いは全く回転しない。このイン
ナーリング１３，ローラベアリング１４，アウターリン
グ１５が本発明の取付部材１６に相当する。

【００１９】前記アウターリング１５には、センサ架台
３１，３２を介して種々のセンサ１７，１８が取付けら
れている。これらのうち、センサ１７は路面との相対速
度を検出するためのものであり、三つのセンサ１８は、
夫々車体側に設けられた反射板との相対距離をレーザ光
の反射時間で測定し、それらの三つの測定値から車体に
対する車輪の傾きを検出するためのものである。

【００２０】そして、前記センサ架台のうち上方に取付
けられているセンサ架台３２が、前記リンク部位の連結
部材７に回転ジョイント１９を介して回転自在に連結さ
れている。これにより、前記センサ１７，１８類は図２
のＹ軸まわりに車輪の回転に対して非同期回転に、Ｚ軸
まわりに回転可能に、Ｘ軸及びＹ軸方向に車体との相対
変位を許容するように支持されている。

【００２１】次に本実施例の計測器支持装置の作用につ
いて説明する。本実施例の計測器支持装置では前記二本
のリンクアーム６がスライドジョイント５を介して枠部
材３に連結されているので、前記リンクは前記リンクア
ーム長の可変量内で伸縮可能であり、前記取付部材１６
及びそれに取付けられたセンサ１７，１８類は、図２の
ように両リンクアーム６が垂直に立っている状態で同図
のＺ軸方向に移動可能で、またそれらの向きも一定方向
に保持される。

【００２２】また、両リンクアーム６は、枠部材３に対
しては回転ジョイント２６を介して，連結部材７に対し
てはユニバーサルジョイント２７を介して連結されてい
るので、これらの四つの部材によって構成されるリンク
は、枠部材３への連結点を支点としてほぼ図２のＸ軸方
向に揺動自在である。従って、連結部材７の向きを変更
しようとする外力がない限り、取付部材１６及びそれに
取付けられたセンサ１７，１８類は、前記リンクアーム
長の可変量内で例えば図３の矢印ｃ方向に移動可能であ
るから、前記図２のＺ軸及びＸ軸で構成されるＸ−Ｚ平
面を、車輪の車軸と直交方向に設定すれば、転舵を伴わ
ない車輪のバウンド／リバウンド等による車輪の車体に
対する相対移動を吸収して、それらの向きも一定方向に
保持される。

【００２３】一方、前記インナーリング１３やアウター
リング１５等からなる取付部材１６が連結されているロ
ードホイール，即ち車輪は回転するから、該取付部材１
６に連結されている前記連結部材７も車輪の車軸まわ
り，即ち図２のＹ軸まわりに回転力を受けるので、前記
二本のリンクアーム６の伸縮量を規制しない状態では、
リンクアーム６はスライドジョイント５を滑落して、連
結部材７，取付部材１６及びそれに取付けられているセ
ンサ１７，１８類は例えば図４の矢印ｄ方向に回転して
しまう。しかしながら、本実施例の計測器支持装置では
図５に示すように、両リンクアーム６に掛け渡されたワ
イヤ８が両リンクアーム６の伸縮を同期させることによ
りそれらの伸縮量を規制しているから、連結部材７の枠
部材３に対する平行が維持され、従って車輪からの回転
力を受けている状態でも取付部材１６及びそれに取付け
られているセンサ１７，１８類の向きは一定方向に保持
されるため、両者を非同期回転状態に保持することがで
きる。

【００２４】更に、前記取付部材１６と連結部材７との
ジョイントには回転ジョイント１９を用いているから、
取付部材１６及びそれに取付けられているセンサ１７，
１８類は図２のＺ軸方向に回転可能であるので、このＺ
軸を車輪の転舵軸方向に設定すれば、車輪の転舵に伴う
回転をある程度吸収することができる。更にまた、前記
枠組み部材２と枠部材３との連結には回転ジョイント２
５を用い、連結部材７とリンクアーム６との連結にはユ
ニバーサルジョイント２７を用いたことにより、前記Ｚ
軸と転舵軸とのオフセット量変化やサスペンションジオ
メトリによるＹ軸方向への変位を吸収することができ
る。

【００２５】また、前記センサ１７，１８類は従来のよ
うにスリップリング１２に取付ける構造ではないから、
スリップリング１２にはセンサ１７，１８類の自重や慣
性による負荷の増大がなく、スリップリング１２の耐久
性を損なうこともない。なお、前記リンク変位同期機構
はワイヤ８とプーリ９である必要はなく、例えばギヤの
組み合わせ等によるものも可能である。

【００２６】また、前記伸縮手段はリンクアーム６をス
ライドジョイント５で枠部材３に連結する構造だけでな
く、例えばリンクアーム６自体がその軸線方向にのみ伸
縮する構造としてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の計測器支持
装置によれば、揺動可能なリンクを構成する一対の連結
杆の一端に連結された車体側連結部と、該連結杆の他端
に連結された車輪側連結部との間の連結杆長の伸縮を、
伸縮手段により許容することによって前記車輪側連結部
の移動可能半径を伸縮可能とし、両連結杆長の伸縮量を
同期手段により同期させることによって前記連結杆の他
端に連結された計測器の向きを一定に保持する構造とし
たために、車輪の転舵に伴う車体連結部位との相対変位
を吸収することができ、車輪の回転に対しては非回転状
態に計測器を支持することができる。

【００２８】また、非回転に支持されるべき計測器を車
輪に対して回転浮動に取付けられた取付部材に取付ける
ことにより非回転に支持することが可能となるから、従
来のように例えばこれらの計測器をスリップリングに取
付けて該スリップリングに係る負荷を大きくするなどの
影響を回避することができるという効果を奏することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の計測器支持装置の一実施例を示すもの
であり、それを車両の車体及び車輪に取付けた状態説明
図である。

【図２】図１の計測器支持装置の詳細図であり、（ａ）
は側面図，（ｂ）は正面図である。

【図３】図１の計測器支持装置の伸縮手段による作用説
明図である。

【図４】図１の計測器支持装置の伸縮手段による作用説
明図である。

【図５】図１の計測器支持装置の同期手段による作用説
明図である。

【図６】従来の計測器支持装置の一実施例を示すもので
あり、（ａ）は側面図，（ｂ）は正面図である。

【図７】図６の計測器支持装置の作用説明図である。

【符号の説明】

１は車体固定装置 ２は枠組み部材 ３は枠部材 ４は架台 ５はスライドジョイント ６はリンクアーム ７は連結部材 ８はワイヤ ９はプーリ １０はロードホイール １１はロードセル １２はスリップリング １３はインナーリング １４はローラベアリング １５はアウターリング １６は取付部材 １７はセンサ １８はセンサ １９は回転ジョイント

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪に取付けられる計測器を、車体に対
   して支持する計測器支持装置において、車体に支持され
   た車体連結手段が一端に揺動可能に連結され且つ前記計
   測器が他端に揺動可能に連結されて、リンクを構成する
   一対の連結杆と、車輪と車体との相対移動時に、前記一
   対の連結杆のうち一端の連結部から他端の連結部までの
   間の各連結杆長の伸縮を許容する伸縮手段と、両連結杆
   長の伸縮量を両連結杆間で同期させる同期手段とを備え
   たことを特徴とする計測器支持装置。
2. 【請求項２】 車輪に設けられる計測器を車体に対して
   支持する計測器支持装置において、前記計測器が取付け
   られると共に、車輪に対して回転浮動に取付けられた取
   付部材と、この取付部材を車体に対して回転しないよう
   に支持する車体支持手段とを備えたことを特徴とする計
   測器支持装置。