説明

車両ホイールサスペンション試験装置

【課題】車両のサスペンション等の挙動を走行時に近づけられる車両ホイールサスペンション試験装置を提供する。
【解決手段】車輪を回転させる車両ホイールサスペンション試験装置1であって、車輪を転接させる環状のフラットベルト10と、このフラットベルト10を循環可能に支持するフラットベルト支持台11と、フラットベルト10を循環させるフラットベルト駆動機構20と、フラットベルト10を横断してフラットベルト10上から突出するクロスビーム40と、このクロスビーム40をフラットベルト10と共に循環させるクロスビーム駆動機構39とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車輪を回転させて車両のホイール、サスペンション等を試験する車両ホイールサスペンション試験装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、車輪を転接させる円柱状のドラムをモータによって回転駆動し、4つのドラムに車両の前後左右の車輪をそれぞれ転接させ、各ドラムの回転速度を異ならせて加振する車両試験装置がある(特許文献1参照)。
【特許文献1】特開平06−294710号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、このような従来の車両試験装置にあっては、車輪のドラムに対する接地面が小さいため、ドラムから車輪に入力される振動や衝撃による車両のサスペンション等の挙動が走行時のものとはかけ離れ、車両の耐久試験等の精度を高められないという問題点があった。
【0004】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、車両のホイール、サスペンション等の挙動を走行時に近づけられる車両ホイールサスペンション試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、車輪を回転させる車両ホイールサスペンション試験装置であって、車輪を転接させる環状のフラットベルトと、このフラットベルトを循環可能に支持するフラットベルト支持台と、フラットベルトを循環させるフラットベルト駆動機構と、フラットベルトを横断してフラットベルト上から突出するクロスビームと、このクロスビームをフラットベルトと共に循環させるクロスビーム駆動機構とを備えるものとした。
【発明の効果】
【0006】
本発明によると、フラットベルトは平らな路面を形成し、車輪の接地面形状が走行時に近いものとなる。車輪がフラットベルトと共に循環するクロスビームに転接することにより、車輪がフラットベルトによってつくられる平らな路面に転接する状態と、車輪がクロスビームによってつくられる路面上の突起を乗り越える状態とが繰り返される。これにより、車両が路面上の段差を繰り返し乗り越える走行状態を再現でき、車輪に入力される振動や衝撃による車両のサスペンション等の挙動が走行時に近いものとなり、車両の耐久試験等の精度を高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0008】
図1は車輪を回転させながら加振する車両ホイールサスペンション試験装置1の全体斜視図であり、図2はフラットベルト10等の斜視図である。ここで、互いに直交するX、Y、Zの3軸を設定し、X軸が略水平前後方向、Y軸が略水平横方向、Z軸が略垂直方向に延びるものとして説明する。
【0009】
図1に示すように、車両ホイールサスペンション試験装置1は、車輪を転接させる環状のフラットベルト10と、このフラットベルト10を循環可能に支持するフラットベルト支持台11と、フラットベルト10を循環させるフラットベルト駆動機構20と、フラットベルト10上を横断して車輪を転接させる梁状のクロスビーム40と、このクロスビーム40をフラットベルト10と共に循環させるクロスビーム駆動機構39と、フラットベルト支持台11を加振するフラットベルト加振機構30とを備える。
【0010】
図2に示すように、フラットベルト支持台11上には、駆動ドラム12と従動ドラム13がそれぞれY軸(水平軸)まわりに回転可能に支持される。
【0011】
フラットベルト10は、金属製の平板状ベルトを環状に形成したものであり、駆動ドラム12と従動ドラム13とに渡って掛け回され、無限軌道を形成する。フラットベルト10は、その厚さが例えば0.6mm程度の鋼板によって形成される。
【0012】
フラットベルト支持台11上には、左右の軸受16を介して回転可能に支持される駆動シャフト17を備え、この駆動シャフト17に駆動ドラム12が連結される。
【0013】
フラットベルト支持台11上には、左右の軸受18を介して回転可能に支持される従動シャフト19を備え、この従動シャフト19に従動ドラム13が連結される。
【0014】
フラットベルト支持台11上には、駆動ドラム12に対して従動ドラム13を離す方向に付勢するテンション機構14が設けられる。
【0015】
フラットベルト支持台11上には、X軸方向に延びる左右のレール27と、各レール27に摺動可能に支持される左右のスライド台28とを備え、各スライド台28に軸受18が連結される。これにより、フラットベルト支持台11上に対して従動シャフト19が従動ドラム13と共にX軸方向に移動可能に支持される。
【0016】
テンション機構14は、X軸方向に伸張作動する左右の油圧シリンダ29を備える。この油圧シリンダ29は、その一端がフラットベルト支持台11上に連結され、その他端が軸受18に連結される。各油圧シリンダ29が伸張作動することにより、従動シャフト19をX軸方向に移動し、従動ドラム13を駆動ドラム12から離し、フラットベルト10に所定の張力を付与するようになっている。
【0017】
フラットベルト10が循環する位置を検知する図示しないセンサを備える。図示しないコントローラは、このセンサ出力に応じてフラットベルト10が所定の位置を循環するように各油圧シリンダ29の作動ストロークを制御する。
【0018】
なお、テンション機構14は、これに限らず、スプリング等を用いて、フラットベルト10に張力を付与する構成としてもよい。
【0019】
フラットベルト支持台11上には、フラットベルト10の内側下面を空気圧によって浮遊支持する静圧軸受(エアベアリング)15が設けられる。フラットベルト10は、車輪を転接させる部位がこの静圧軸受15を介して平板状に保たれ、平らな路面を形成するようになっている。これにより、車輪の接地面形状が走行時に近いものとなり、車両の試験精度を高められる。
【0020】
なお、静圧軸受15は、空気圧に限らず、フラットベルト10の内側下面を油圧または他の流体圧によって浮遊支持する構成としてもよい。
【0021】
フラットベルト駆動機構20は、駆動ドラム12を回転駆動する電動モータ25と、この電動モータ25の回転を駆動ドラム12に伝える駆動シャフト21とを備える。
【0022】
なお、駆動ドラム12を回転駆動するモータは、これに限らず、油圧モータや他のモータを用いてもよい。
【0023】
電動モータ25は架台8に固定され、電動モータ25に対する駆動ドラム12の変位を吸収するため、駆動シャフト21は、スプラインを介して伸縮する伸縮シャフト部22を有する。そして、駆動シャフト21の一端は等速ジョイント23を介して電動モータ25の出力軸に曲折可能に連結される。駆動シャフト21の他端は等速ジョイント24を介して駆動ドラム12の入力軸に曲折可能に連結される。
【0024】
これにより、フラットベルト加振機構30がフラットベルト支持台11を加振している状態にて、駆動シャフト21がその姿勢を変えながら電動モータ25の回転を駆動ドラム12に伝えることができる。
【0025】
フラットベルト10のまわりには、フラットベルト10と共に循環する複数のクロスビーム40が設けられる。梁状のクロスビーム40はフラットベルト10の循環方向(X軸方向)に直交するY軸方向に延びるように配置される。
【0026】
クロスビーム40をフラットベルト10と共に循環させるクロスビーム駆動機構39として、フラットベルト10の両端部に対峙するように配置される左右のチェーンキャリア41と、環状の各チェーンキャリア41がそれぞれ掛け回される左右の駆動スプロケット42及び従動スプロケット43とを備える。各駆動スプロケット42は、駆動ドラム12の駆動シャフト21に連結される。各従動スプロケット43は、従動ドラム13の従動シャフト19に連結される。
【0027】
これにより、各チェーンキャリア41がフラットベルト10の両側をフラットベルト10と略同一速度で循環する。クロスビーム40は、その両端部が各チェーンキャリア41に連結され、各チェーンキャリア41を介してフラットベルト10と共に循環する。
【0028】
図3の(a)はチェーンキャリア41の側面図、(b)はチェーンキャリア41の断面図である。チェーンキャリア41は、左右の駒45、46の両端部がピン47を介して回動可能に連結され、ピン47にローラ48が回転可能に嵌合している。
【0029】
左右の駒45にはフランジ49が曲折して形成され、このフランジ49にクロスビーム40の端部が複数のボルト51を介して締結される。
【0030】
クロスビーム40は、台形の断面形状を有し、その突出高さが例えば20mm程度に設定される。クロスビーム40の断面形状、大きさは、試験条件に応じて任意に設定される。
【0031】
車両の試験時、車輪がフラットベルト10と共に循環するクロスビーム40に転接することにより、車輪がフラットベルト10によってつくられる平らな路面に転接する状態と、車輪がクロスビーム40によってつくられる路面上の突起を乗り越える状態とが繰り返される。これにより、車両が路面上の段差を乗り越える走行状態を再現できる。
【0032】
フラットベルト加振機構30は、Z軸方向に伸縮作動する6本の昇降アクチュエータ31と、各昇降アクチュエータ31の変位をフラットベルト支持台11に伝える6本のリンク35とを備え、フラットベルト支持台11を昇降させるとともにX、Y、Zの3軸まわりに回動(ローリング、ピッチング、ヨーイング)させるものである。
【0033】
各昇降アクチュエータ31は架台9に対してZ軸方向に延びるように固定されるシリンダ32と、このシリンダ32から摺動可能に突出するロッド33とを備え、図示しない油圧制御装置からシリンダ32内に導かれる油圧力によってロッド33が昇降するようになっている。
【0034】
各リンク35は、各昇降アクチュエータ31とフラットベルト支持台11との間に設けられる。各リンク35の下端は、自在継ぎ手37を介して各昇降アクチュエータ31のロッド33の先端に連結される。各リンク35の上端は、自在継ぎ手36を介してフラットベルト支持台11に連結される。リンク35は、複合材等を用いて軽量化がはかられている。
【0035】
フラットベルト加振機構30は、各油圧制御装置によって各昇降アクチュエータ31の伸縮作動が互いに連携して制御されることにより、フラットベルト支持台11を昇降させるとともにX、Y、Zの3軸まわりに回動させるようになっている。
【0036】
図1は、1台の車両ホイールサスペンション試験装置1が単独で設けられる例である。車両の試験時、車両の前輪または後輪が各フラットベルト10に転接するように配置されて、フラットベルト加振機構30が各フラットベルト10を加振して振動試験が行われる。
【0037】
なお、これに限らず、2台の車両ホイールサスペンション試験装置1を並列に設け、2つのフラットベルト10が所定の間隔を持って互いに並行に配置される構成としてもよい。この場合、四輪車両の左右前輪または左右後輪をそれぞれ各フラットベルト10に転接するように配置して振動試験を行うことができる。
【0038】
また、4台の車両ホイールサスペンション試験装置1を設け、4つのフラットベルト10が所定の間隔を持って配置される構成としてもよい。この場合、四輪車両の左右前輪及び左右後輪をそれぞれ各フラットベルト10に転接するように配置して振動試験を行うことができる。
【0039】
本実施の形態では、車輪を回転させる車両ホイールサスペンション試験装置1であって、車輪を転接させる環状のフラットベルト10と、このフラットベルト10を循環可能に支持するフラットベルト支持台11と、フラットベルト10を循環させるフラットベルト駆動機構20と、フラットベルト10を横断してフラットベルト10上から突出するクロスビーム40と、このクロスビーム40をフラットベルト10と共に循環させるクロスビーム駆動機構39とを備える構成とした。
【0040】
上記構成に基づき、フラットベルト10は平らな路面を形成し、車輪の接地面形状が走行時に近いものとなる。車輪がフラットベルト10と共に循環するクロスビーム40に転接することにより、車輪がフラットベルト10によってつくられる平らな路面に転接する状態と、車輪がクロスビーム40によってつくられる路面上の突起を乗り越える状態とが繰り返される。これにより、車両が路面上の段差を乗り越える走行状態を再現でき、車輪に入力される振動や衝撃による車両のサスペンション等の挙動が走行時に近いものとなり、車両の耐久試験等の精度を高められる。
【0041】
本実施の形態では、クロスビーム駆動機構39は、フラットベルト10の両側を循環する左右のチェーンキャリア41を備え、この各チェーンキャリア41に渡ってクロスビーム40を連結する構成とした。
【0042】
上記構成に基づき、クロスビーム40をフラットベルト10と共に循環させることが可能になる。これにより、クロスビーム40をフラットベルト10に連結する必要がなく、フラットベルト10にクロスビーム40から負荷がかかることなく、フラットベルト10の耐久性が維持される。
【0043】
フラットベルト10は、その厚さが例えば0.6mm程度の鋼板によって形成されるため、クロスビーム40がボルトを介して締結されると、この締結部の強度を確保することが難しい。
【0044】
本実施の形態では、フラットベルト駆動機構20はフラットベルト10が掛け回される駆動ドラム12及び従動ドラム13を備え、クロスビーム駆動機構39は環状のチェーンキャリア41がそれぞれ掛け回される左右の駆動スプロケット42及び左右の従動スプロケット43を備え、駆動ドラム12及び左右の駆動スプロケット42を共通の駆動シャフト21に連結し、従動ドラム13及び左右の従動スプロケット43を共通の従動シャフト19に連結する構成とした。
【0045】
上記構成に基づき、左右のチェーンキャリア41がフラットベルト10の両側をフラットベルト10と略同一速度で循環し、各チェーンキャリア41に渡されるクロスビーム40がフラットベルト10と共に循環する。
【0046】
本実施の形態では、前記フラットベルト支持台11を加振するフラットベルト加振機構30とを備える構成とした。
【0047】
上記構成に基づき、フラットベルト10が加振され、フラットベルト10から車輪に入力される振動や衝撃を与えることにより、車両の耐久試験等を様々な条件で行うことが可能となる。
【0048】
本実施の形態では、フラットベルト加振機構30は、略垂直方向(Z軸方向)に伸縮作動する6本の昇降アクチュエータ31と、各昇降アクチュエータ31の変位をフラットベルト支持台11に伝える6本のリンク35とを備え、フラットベルト支持台11を昇降させるとともに互いに直交する3軸まわりに回動させる構成とした。
【0049】
上記構成に基づき、フラットベルト10から車輪に6自由度の振動や衝撃を与えられ、車両のサスペンション等の挙動が走行時に近いものとなり、車両の耐久試験等の精度を高められる。
【0050】
そして、各昇降アクチュエータ31の変位を各リンク35がフラットベルト支持台11に伝える構成としたため、フラットベルト加振機構30のコンパクト化がはかれ、車両のトレッド(左右車輪の間隔)に対応するように2つのフラットベルト10を配置することが可能となる。これにより、車輪の左右車輪に同時に回転させながら振動や衝撃を与えられ、車両のサスペンション等の挙動が走行時に近いものとなり、車両の耐久試験等の精度を高められる。
【0051】
本実施の形態では、フラットベルト10の内側下面を浮遊支持する静圧軸受15を備える構成とした。
【0052】
上記構成に基づき、静圧軸受15を介してフラットベルト10の車輪を転接させる部位が平板状に保たれ、車輪が平らな路面を転接する状態に近いものとなり、車両の耐久試験等の精度を高められる。
【0053】
本実施の形態では、フラットベルト駆動機構20は、駆動ドラム12を回転駆動するモータ25と、このモータ25の回転を駆動ドラム12に伝える駆動シャフト21とを備え、駆動シャフト21は軸方向に伸縮する伸縮シャフト部22を有し、駆動シャフト21の一端は等速ジョイント23を介してモータ25の出力軸に曲折可能に連結され、駆動シャフト21の他端は等速ジョイント24を介して駆動ドラム12の入力軸に曲折可能に連結される構成とした。
【0054】
上記構成に基づき、フラットベルト加振機構30がフラットベルト支持台11を加振している状態にて、駆動シャフト21がその姿勢を変えながらモータ25の回転を駆動ドラム12に伝える。モータ25が架台9に固定して設けられることにより、フラットベルト支持台11の重量が軽減され、フラットベルト支持台11の移動速度を高められる。
【0055】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】本発明の実施の形態を示す車両ホイールサスペンション試験装置の斜視図。
【図2】同じくフラットベルト等の斜視図。
【図3】同じくチェーンキャリア等の側面図と断面図。
【符号の説明】
【0057】
1 車両ホイールサスペンション試験装置
10 フラットベルト
11 フラットベルト支持台
12 駆動ドラム
13 従動ドラム
14 テンション機構
15 静圧軸受(エアベアリング)
20 フラットベルト駆動機構
21 駆動シャフト
22 伸縮シャフト部
23 等速ジョイント
24 等速ジョイント
25 電動モータ
30 フラットベルト加振機構
31 昇降アクチュエータ
35 リンク
39 クロスビーム駆動機構
40 クロスビーム
41 チェーンキャリア
42 駆動スプロケット
43 従動スプロケット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車輪を回転させる車両ホイールサスペンション試験装置であって、
前記車輪を転接させる環状のフラットベルトと、
このフラットベルトを循環可能に支持するフラットベルト支持台と、
前記フラットベルトを循環させるフラットベルト駆動機構と、
前記フラットベルトを横断して前記フラットベルト上から突出するクロスビームと、
このクロスビームを前記フラットベルトと共に循環させるクロスビーム駆動機構とを備えたことを特徴とする車両ホイールサスペンション試験装置。
【請求項2】
前記クロスビーム駆動機構は、
前記フラットベルトの両側を循環する左右のチェーンキャリアを備え、
この各チェーンキャリアに渡って前記クロスビームを連結することを特徴とする請求項1に記載の車両ホイールサスペンション試験装置。
【請求項3】
前記フラットベルト駆動機構は前記フラットベルトが掛け回される駆動ドラム及び従動ドラムを備え、
前記クロスビーム駆動機構は環状の前記チェーンキャリアがそれぞれ掛け回される左右の駆動スプロケット及び左右の従動スプロケットを備え、
前記駆動ドラム及び前記左右の駆動スプロケットを共通の駆動シャフトに連結し、
前記従動ドラム及び前記左右の従動スプロケットを共通の従動シャフトに連結することを特徴とする請求項2に記載の車両ホイールサスペンション試験装置。
【請求項4】
前記フラットベルト支持台を加振するフラットベルト加振機構を備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の車両ホイールサスペンション試験装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2010−145208(P2010−145208A)
【公開日】平成22年7月1日(2010.7.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−322019(P2008−322019)
【出願日】平成20年12月18日(2008.12.18)
【出願人】(304039065)カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)