JP2005233909A - 自動車用試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車用試験装置を提供すること。
【解決手段】この自動車用試験装置１は、自動車を試験対象Ｘとして性能試験を行う自動車用試験装置である。自動車用試験装置１は、回転部３１を有すると共に、この回転部３１を回転させて回転部３１上に配置された試験対象Ｘの車輪に回転負荷を付与する加負荷手段３と、振動を発生する振動発生部２１を有すると共に、振動発生部２１の振動を回転部３１を介して試験対象Ｘに伝達するする加振手段２とを含み構成される。そして、自動車用試験装置１は、試験対象Ｘの車輪に回転負荷を付与しつつ入力振動を伝達することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、自動車用試験装置に関し、さらに詳しくは、実際の走行状態により近い現象を模擬できる自動車用試験装置に関する。

従来の自動車用試験装置には、特許文献１、２に記載される技術が知られている。特許文献１に記載される自動車用試験装置は、四軸の加振装置であり、試験対象である自動車に加振して振動解析を行うことにより自動車の性能評価を行うことができる。また、特許文献２に記載される自動車用試験装置は、シャーシダイナモ試験装置であり、自動車の車輪に負荷を与えて出力解析を行うことにより自動車の性能評価を行うことができる。

しかしながら、特許文献１の自動車用試験装置では、車輪を回転させずに試験を行うため、走行トルクによる負荷の影響を模擬できないという課題があった。また、特許文献２の自動車用試験装置では、車輪に上下振動を付与できないため、きしみ等の影響を模擬できないという課題があった。このため、従来の自動車用試験装置では、実際の走行状態により近い現象を模擬できず、的確な試験結果を得られないという課題があった。

実公平６−４３１５号公報 特開平６−３２２５号公報

そこで、この発明は、上記に鑑みてされたものであって、実際の走行状態により近い現象を模擬できる自動車用試験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、この発明にかかる自動車用試験装置は、自動車を試験対象として性能試験を行う自動車用試験装置において、回転部を有すると共に、前記回転部を回転させて前記回転部上に配置された試験対象の車輪に回転負荷を付与する加負荷手段と、振動を発生する振動発生部を有すると共に、前記振動発生部の振動を前記回転部を介して試験対象に伝達するする加振手段とを含み、且つ、試験対象の車輪に回転負荷を付与しつつ入力振動を伝達することを特徴とする。

この発明では、試験対象（自動車）の車輪に回転負荷を付与しつつ入力振動を伝達して振動解析を行うので、実際の走行状態により近い現象を模擬した試験結果を得られる利点がある。

また、この発明にかかる自動車用試験装置は、前記回転部が、試験対象の車輪毎に別個独立に設けられている。

この発明では、回転部が試験対象の車輪毎に別個独立に設けられているので、試験対象の車軸に対して別個独立に回転負荷を付与できる。これにより、試験対象の多様な走行状態を模擬できる利点がある。

また、この発明にかかる自動車用試験装置は、前記振動発生手段が、試験対象の車軸毎に別個独立に設けられている。

この発明では、振動発生手段が試験対象の車軸毎に別個独立に設けられているので、試験対象の車軸に対して別個独立に振動を付与できる。これにより、試験対象に対して多様な振動を入力できる利点がある。

また、この発明にかかる自動車用試験装置は、前記回転部が、ベルト式構造を有すると共に試験対象の車輪を支持する支持部を有することにより、前記車輪との接触面が平坦に構成されている。

この発明では、車輪との接触面が平坦に構成されているので、走行面のフラット性が確保されて実際の走行状態により近い現象を模擬できる利点がある。

また、この発明にかかる自動車用試験装置は、試験対象の前後車輪もしくは左右車輪にかかる前記回転部が中間ギアにより相互に接続されることにより、その回転数が同期されている。

この発明では、試験対象の前後車輪もしくは左右車輪にかかる回転部の回転数が同期されているので、車輪毎の回転数のばらつきが抑制される。これにより、正確な試験結果を得られる利点がある。

また、この発明にかかる自動車用試験装置は、試験対象の前後車輪もしくは左右車輪にかかる前記回転部が、ディファレンシャルギアを介して接続されることにより相互に異なるトルクで駆動される。

この発明では、試験対象の前後車輪もしくは左右車輪にかかる回転部が相互に異なるトルクで駆動されるので、例えば、コーナーリング時における内輪と外輪の差動や、四輪駆動車における前後車輪の差動を考慮した回転負荷を試験対象に対して入力することにより、試験対象の多様な走行状態を模擬できる利点がある。

また、この発明にかかる自動車用試験装置は、前記回転部が、試験対象の車輪すべてを配置可能な単一のベルト式構造を有する。

この発明では、回転部が試験対象の車輪すべてを配置可能な単一のベルト式構造を有するので、車輪の回転速度を確実に同期できる利点がある。

また、この発明にかかる自動車用試験装置は、試験対象を傾斜させることにより試験対象に対して横荷重もしくは前後荷重を付与する傾斜手段を有する。

この発明では、試験対象を傾斜させることにより試験対象に対して横荷重もしくは前後荷重を付与するので、例えば、コーナーリング時や登坂時における走行状態を模擬できる利点がある。

また、この発明にかかる自動車用試験装置は、試験対象を牽引することにより試験対象に対して横荷重もしくは前後荷重を付与する牽引手段を有する。

試験対象を牽引することにより、試験対象に対して横荷重もしくは前後荷重を付与するので、例えば、コーナーリング時や登坂時における走行状態を模擬できる利点がある。

この発明によれば、試験対象（自動車）の車輪に回転負荷を付与しつつ入力振動を伝達して振動解析を行うので、実際の走行状態により近い現象を模擬した試験結果を得られる利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。

図１および図２は、この発明の実施例１にかかる自動車用試験装置を示す側面図（図１）および平面図（図２）である。図３は、図１に記載した加負荷手段の駆動部を示す図である。この自動車用試験装置１は、加振手段２と、加負荷手段３とを含み構成される。この自動車用試験装置１では、試験対象である自動車Ｘに対して加負荷手段３により車輪に回転付加を付与しつつ、加振手段２により振動を入力して振動解析を行う点に特徴を有する。これにより、実際の走行状態により近い現象を模擬できるので、より的確な試験結果を得られる利点がある。

加振手段２は、四軸を有する多軸試験機（いわゆる四ポスター試験機）であり、自動車Ｘの車輪（車軸）に対して振動を入力する。この加振手段２は、振動発生部２１と、テーブル２２とを含み構成される。振動発生部２１は、駆動により振動を発生するアクチュエータであり、自動車Ｘの車軸数に対応する四本を一組として構成される。テーブル２２は、四本の振動発生部２１上にそれぞれ設置されており、自動車Ｘの車輪を支持する支持台となる。なお、この加振手段２は、制御系（図示省略）に接続されており、この制御部によって駆動を制御される。

加負荷手段３は、シャーシダイナモ試験機であり、自動車Ｘの車輪に対して回転負荷を入力する。この加負荷手段３は、回転部３１と、駆動部３２とを含み構成される（図１および図３参照）。

回転部３１は、ローラ３１１と、ベルト３１２と、支持部３１３とを含み構成され、加振手段２の四軸（テーブル２２）に対してそれぞれ設置される。この回転部３１では、ローラ３１１が二本を一組として構成され、これらのローラ３１１間にベルト３１２が掛け渡される。また、支持部３１３がベルト３１２の背面側に配置され、回転部３１は、この支持部３１３にて自動車Ｘの重量を支持する。ここで、支持部３１３は、加振手段２の加振軸上に位置するように配置される。これにより、性能試験時にて、加振手段２の振動入力が自動車Ｘに対して確実に伝達される。なお、この回転部３１には、張力保持部（図示省略）が設けられており、この張力保持部がベルト３１２の張力を一定に保持することにより、車輪とベルト３１２との摩擦力が適正に維持される。

駆動部３２は、電動機３２１と、中間ギア３２２とを含み構成される。電動機３２１は、複数の中間ギア３２２を介して回転部３１の各ローラ３１１に接続されている（図２参照）。これらの中間ギア３２２は、自動車Ｘの前後車輪同士（ＦＲ−ＲＲおよびＦＬ−ＲＬ）ならびに左右車輪同士（ＦＲ・ＲＲ−ＦＬ・ＲＬ）にかかる回転部３１をそれぞれ接続している。これにより、前後左右の回転部３１の回転数が同期される。また、駆動部３２は、制御系（図示省略）に接続されており、この制御部によって駆動を制御される。この駆動部３２では、電動機３２１が駆動されると、その動力が中間ギア３２２を介してローラ３１１に伝達されて、ローラ３１１が回転駆動される。

この自動車用試験装置１において、試験対象である自動車Ｘは、加振手段２のテーブル２２上に配置され、上記加負荷手段３のベルト３１２（支持部３１３）上に四輪を載せて設置される。また、自動車Ｘは、その四方をワイヤー４で拘束されており、その車輪の位置が加負荷手段３上からずれないように固定されている。性能試験では、まず、加負荷手段３が駆動されてベルト３１２が送られ、自動車Ｘの車輪に対して回転負荷が付与される。この回転負荷により自動車Ｘが加減速走行している状態が模擬される。また、加振手段２が駆動されて振動発生部２１が振動し、この振動が回転部３１を介して、回転している自動車Ｘの車輪に入力振動として伝達される。この入力振動により自動車Ｘが悪路を走行している状態が模擬される。そして、自動車Ｘの車軸に設けられた検出系（図示省略）を介して、入力振動に対する自動車Ｘの出力振動が検出される。これにより、振動特性の解析や伝達振動による乗り心地の評価などが行われる。また、入力する回転負荷を変化させることによって、悪路走行状態（振動状態）にある自動車Ｘの出力を測定することも可能である。

この自動車用試験装置１によれば、上記のように、自動車Ｘの車輪に回転負荷をかけながら加振試験を行うので、走行トルクによる負荷の影響を加味しつつ振動解析を行い得る。また、この自動車用試験装置１によれば、自動車Ｘの車輪に対して上下振動を付与しつつ回転負荷に基づく自動車Ｘの出力を測定できるので、きしみ等の影響を試験結果に反映させ得る。これらにより、実際の走行状態により近い現象を模擬できるので、より正確な試験結果を得られる利点がある。

なお、この自動車用試験装置１は、さらに、自動車Ｘの進行方向に対して自動車Ｘを左右方向もしくは前後方向に傾斜させる傾斜手段（図示省略）を有しても良い。かかる傾斜手段は、例えば、テーブル２２や回転部３１の高さを変更させる上下方向へのスライド機構であっても良いし、テーブル２２や回転部３１の傾斜角度を変更させる回転機構であっても良い。そして、かかる傾斜手段を用いて自動車Ｘを傾斜させ、この状態にて性能試験を行うことにより、コーナーリング時、登坂時、発進時、あるいは制動時などにおける自動車Ｘの走行状態を模擬できる利点がある。

実施例１の自動車用試験装置１では、加振手段２が四本の振動発生部２１を有すると共に各振動発生部２１毎にテーブル２２を有し、且つ、加負荷手段３が各テーブル２２に対してそれぞれ設置されている（図１参照）。かかる構成は、自動車Ｘの四輪に対して別個独立に振動を入力できるので、自動車Ｘに対して多様な振動を入力できる点で好ましい。しかし、これに限らず、自動車用試験装置１は、以下のように構成されても良い。

図４は、この発明の実施例２にかかる自動車用試験装置１を示す説明図である。同図において、上記実施例１の自動車用試験装置１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

この自動車用試験装置１では、加振手段２が単一のテーブル２２のみを有し、このテーブル２２が四本の振動発生部２１によって底部を支持される。また、加負荷手段３が単一の回転部３１のみを有し、この回転部３１がテーブル２２の前後幅に渡って配置される。具体的には、回転部３１のベルト３１２が単一構造を有し、このベルト３１２を前後一対のローラ３１１、３１１が支持して回転させる。そして、この回転部３１（ベルト３１２）上に、自動車Ｘが前後左右の車輪を載せて配置される。かかる構成では、加負荷手段による回転負荷が、単一のベルト３１２を介して自動車Ｘの車輪に付与される。したがって、前後左右の車輪の回転数が同期されるので、車輪の回転数のばらつきが抑制されて正確な試験結果を得られる利点がある。

実施例１の自動車用試験装置１では、加負荷手段３の回転部３１が、ベルト式構造を有すると共に車輪接地面を支持部３１３により支持する構造を有する（図１参照）。かかる構成は、車輪に対する回転部３１の接触面が平坦となるので、車輪の接地圧など関して実際の走行状態により近い現象を模擬できる点で好ましい。しかし、これに限らず、加負荷手段３の回転部３１は、以下のように構成されても良い。

図５は、この発明の実施例３にかかる自動車用試験装置１を示す説明図である。同図において、上記実施例１の自動車用試験装置１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

この自動車用試験装置１では、加負荷手段３の回転部３１が、ベルト３１２を有さない構造となっている。かかる構成では、回転負荷が回転部３１のローラ３１１から自動車Ｘの車輪に対して直接的に付与される。かかる構成では、車輪がローラ３１１によって直接支持されるので、回転部３１の支持部３１３を省略できる利点がある。また、回転部３１がベルト３１２を有さないので、ベルト３１２の張力維持手段を省略できる利点がある。これにより、回転部３１の構造が簡素化される。

実施例１の自動車用試験装置１では、加負荷手段３のローラ３１１が中間ギア３２２を介して機械的に接続されており、すべてのローラ３１１の回転数が同期するように構成されている。かかる構成では、各ローラ３１１を電動機３２１で個々に駆動する場合と比較して、車輪毎の回転数のばらつきが抑制されるので正確な試験結果を得られる点で好ましい。しかし、これに限らず、加負荷手段３の駆動部３２は、以下のように構成されても良い。

図６は、この発明の実施例４にかかる自動車用試験装置１を示す説明図である。同図において、上記実施例１の自動車用試験装置１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

この自動車用試験装置１では、駆動部３２がディファレンシャルギア３２３を有し、このディファレンシャルギア３２３を介して前後左右の回転部３１が接続されている。すなわち、この自動車用試験装置１では、自動車Ｘの前後車輪同士（ＦＲ−ＲＲおよびＦＬ−ＲＬ）ならびに左右車輪同士（ＦＲ・ＲＲ−ＦＬ・ＲＬ）にかかる回転部３１が、その中間にてディファレンシャルギア３２３によりそれぞれ接続されている。また、電動機３２１が、ディファレンシャルギア３２３に対して接続されている。

かかる構成では、各回転部３１がディファレンシャルギア３２３を介して接続されているので、電動機３２１の動力を自動車Ｘの前後左右の車輪に対して別々のトルクで伝達できる。例えば、コーナーリング時における内輪と外輪の差動や、四輪駆動車における前後車輪の差動を考慮した回転負荷を自動車Ｘに対して入力できるので、自動車の多様な走行状態を模擬できる利点がある。

図７は、この発明の実施例５にかかる自動車用試験装置１を示す説明図である。同図において、上記実施例１の自動車用試験装置１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

この自動車用試験装置１では、自動車Ｘを拘束するワイヤー４に牽引手段５が設けられている。この牽引手段５は、油圧振動発生部により構成され、四方のワイヤー４に対してそれぞれ設けられる。そして、これらの牽引手段５により自動車Ｘを左右方向もしくは前後方向に牽引することにより、自動車Ｘに対して横荷重もしくは前後荷重を付加できる。そして、かかる荷重を付加した状態にて性能試験を行うことにより、コーナーリング時や登坂時などにおける自動車Ｘの走行状態を模擬できる利点がある。

図８は、図７に記載した自動車用試験装置の変形例を示す図である。図７に記載した自動車用試験装置１では、牽引手段５が油圧振動発生部により構成され、この油圧振動発生部によってワイヤー４を引っ張ることにより自動車Ｘに対して横荷重もしくは前後荷重を付加する。しかし、これに限らず、牽引手段５がスライド機構により構成され、このスライド機構によってワイヤー４を引っ張る構成としても良い（図８参照）。かかる構成によっても、自動車Ｘに対して横荷重もしくは前後荷重を付加できる利点がある。

以上のように、本発明にかかる自動車用試験装置は、実際の走行状態により近い現象を模擬できる点で有用である。

この発明の実施例１にかかる自動車用試験装置を示す側面図である。 この発明の実施例１にかかる自動車用試験装置を示す平面図である。 図１に記載した加負荷手段の駆動部を示す図である。 この発明の実施例２にかかる自動車用試験装置１を示す説明図である。 この発明の実施例３にかかる自動車用試験装置１を示す説明図である。 この発明の実施例４にかかる自動車用試験装置１を示す説明図である。 この発明の実施例５にかかる自動車用試験装置１を示す説明図である。 図７に記載した自動車用試験装置の変形例を示す図である。

符号の説明

１ 自動車用試験装置
２ 加振手段
３ 加負荷手段
４ ワイヤー
５ 牽引手段
２１ 振動発生部
２２ テーブル
３１ 回転部
３２ 駆動部
３１１ ローラ
３１２ ベルト
３１３ 支持部
３２１ 電動機
３２２ 中間ギア
３２３ ディファレンシャルギア
Ｘ 自動車

Claims (9)

1. 自動車を試験対象として性能試験を行う自動車用試験装置において、
   回転部を有すると共に、前記回転部を回転させて前記回転部上に配置された試験対象の車輪に回転負荷を付与する加負荷手段と、
   振動を発生する振動発生部を有すると共に、前記振動発生部の振動を前記回転部を介して試験対象に伝達するする加振手段とを含み、且つ、
   試験対象の車輪に回転負荷を付与しつつ入力振動を伝達することを特徴とする自動車用試験装置。
2. 前記回転部が、試験対象の車輪毎に別個独立に設けられている請求項１または２に記載の自動車用試験装置。
3. 前記振動発生手段が、試験対象の車軸毎に別個独立に設けられている請求項１に記載の自動車用試験装置。
4. 前記回転部が、ベルト式構造を有すると共に試験対象の車輪を支持する支持部を有することにより、前記車輪との接触面が平坦に構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動車用試験装置。
5. 試験対象の前後車輪もしくは左右車輪にかかる前記回転部が中間ギアにより相互に接続されることにより、その回転数が同期されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車用試験装置。
6. 試験対象の前後車輪もしくは左右車輪にかかる前記回転部が、ディファレンシャルギアを介して接続されることにより相互に異なるトルクで駆動される請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車用試験装置。
7. 前記回転部が、試験対象の車輪すべてを配置可能な単一のベルト式構造を有する請求項１に記載の自動車用試験装置。
8. 試験対象を傾斜させることにより試験対象に対して横荷重もしくは前後荷重を付与する傾斜手段を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の自動車用試験装置。
9. 試験対象を牽引することにより試験対象に対して横荷重もしくは前後荷重を付与する牽引手段を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の自動車用試験装置。

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