JP2016102712A - 車両拘束装置 - Google Patents

Abstract

【課題】評価試験中、シャシダイナモメータ上に載置した車両を、車両の前後方向、及び幅方向に対し、確実に拘束できる車両拘束装置を提供する。【解決手段】車両拘束装置１は、車両９０のホイールハブ９１に着脱自在に取付けるハブ取付け部１０と、このハブ取付け部１０に接続する軸２０に嵌合した２つの軸受２５Ａ、２５Ｂにより、軸支された車両支持部材保持部３０と、この車両支持部材保持部３０に連結され、車両９０を支える一対の車両支持部材４０と、を有する。車両支持部材保持部３０は、一対の車両支持部材４０のうち、第１の車両支持部材４１と連結する環状の第１の支持部材３１と、第２の車両支持部材４２と連結する環状の第２の支持部材３２とからなる。第１の支持部材３１と第２の支持部材３２とは、軸２０の軸受嵌合部２２に、互いに独立して嵌合されたと軸受２５Ａと軸受２５Ｂとにより軸支され、固定した状態で一体に重ね合わされている。【選択図】 図１

Description

この発明は、疑似的な走行状態にある車両を、シャシダイナモメータ上に載置して評価試験を行うときに、この車両をシャシダイナモメータ上で拘束する車両拘束装置に関する。

シャシダイナモメータ上に載置した車両を、疑似的な走行状態で評価試験を行うときには、この車両は、安全上、例えば、特許文献１等に開示されている車両拘束装置により、拘束される。特許文献１は、車両のホイールハブに、車両拘束装置のフランジシャフトを固定し、フランジシャフトと連結した車両支持部材を、車両における前後方向のみを固定し、上下方向及び幅方向に対し、フランジシャフトと相対的に摺動自在に構成された車両拘束装置である。

また、先行技術文献を開示しないが、特許文献１の技術とは異なる従来の実施例に係る車両拘束装置がある。この従来の車両拘束装置では、ハブ取付け部が、その中央に接合された軸を外側に延出した形態で、外周をハブボルトで固定し、ホイールハブに取り付けられている。また、楕円形状の車両支持部材保持部が、このハブ取付け部に、外側から覆う形態でボルト締めにより固定されている。この車両支持部材保持部は、上記軸の先端側が挿通した１つの軸受により、ハブ取付け部に対しフリーになっている。車両支持部材保持部には、２つの車両支持部材が、軸受を中心に挟むその外周で、長半径側に沿う両端部（第１端部、第２端部）に接続されている。車両の側部視では、各車両支持部材は、ホイールハブを中央に配置した略ハ字型形状に取り付けられ、第１端部とピット床との間を、及び第２端部とピット床との間を、それぞれ支持している。

実用新案出願公開昭６２−１８９６３９号公報

しかしながら、シャシダイナモメータ上で行う車両の評価試験の中には、例えば、車体の横振れ（ヨーイング等）、コーナー走行時に生じる車輪の横ずれ等の試験もあり、このような試験では、車体を側部側（横側）から支える機能が、車両拘束装置に必要になる。特許文献１の技術は、このような機能を持たず、車両の幅方向に対し、車両支持部材を拘束しないフリーとなっているため、車輪の横ずれ等向けの評価試験に適用できない。

また、従来の実施例に係る車両拘束装置では、シャシダイナモメータ上の車両が評価試験中に、急激な加速や減速を行うと、車両に作用する慣性力により、車両支持部材保持部がハブ取付け部と相対的に回転してしまうことがある。そのため、この車両支持部材保持部の回転に追従して、車両が前後方向に僅かながら動いてしまう問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、評価試験中、シャシダイナモメータ上に載置した車両を、車両の前後方向、及び幅方向に対し、確実に拘束できる車両拘束装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、車両のホイールハブに着脱自在に取付けるハブ取付け部と、該ハブ取付け部に接続する軸に嵌合した軸受により、軸支された車両支持部材保持部と、該車両支持部材保持部に連結され、車両を支える一対の車両支持部材と、を有する車両拘束装置において、前記車両支持部材保持部は、前記一対の車両支持部材のうち、一方である第１の車両支持部材と連結する環状の第１の支持部材と、他方である第２の車両支持部材と連結する環状の第２の支持部材とからなること、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とは、前記軸に、互いに独立して嵌合された第１の軸受と第２の軸受とにより軸支され、固定した状態で、一体に重ね合わされていること、を特徴とする。

この態様によれば、シャシダイナモメータ上に載置した車両に試験中、急激な加速度が生じると、ピッチング等、車両の慣性力に起因した外力が、車両支持部材保持部に作用する。このとき、車両支持部材保持部では、第１の車両支持部材と第２の車両支持部材とが交差する軸の軸心が、ホイールハブの回転中心に一致して配置できているため、上記外力が発生しても、車両支持部材保持部にトルクは生じない。そのため、急激な加速度が車両に伴っても、車両支持部材保持部が回転するのを抑止することができ、この車両が、シャシダイナモメータ上から前後方向に動くことはない。また、車両の側部視において、一対の車両支持部材が、ホイールハブを中心とする略ハ字型形状の配置形態で、床面との間をそれぞれ斜めに張設されると、一対の車両支持部材により、車両を側部側（横側）から支えることができる。ひいては、本発明の車両拘束装置は、車体前方からの風の流れ、それに伴う振動等の評価試験のほか、車体の横振れ（ヨーイング等）、コーナー走行時に生じる車輪の横ずれ等の評価試験にも適用できる。

上記の態様においては、前記軸は、スプラインが形成されたスプライン部を有し、前記ハブ取付け部は、スプライン結合により前記スプライン部に取り付けられ、前記軸の軸心に沿い、前記スプライン部と相対的に移動可能であること、が好ましい。

この態様によれば、本発明の車両拘束装置がホイールハブに装着された状態では、車両の試験を行うピット床に固定する部分と車両支持部材保持部との距離を微調整することができる。

上記の態様においては、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とはそれぞれ、長手方向の長さが自在に調整可能に形成されていること、が好ましい。

この態様によれば、シャシダイナモメータ上で試験を行う車両において、トレッドやタイヤ外径が車種によって異なっている場合でも、本発明の車両拘束装置は、車両のホイールハブに適切に装着することができる。

上記の態様においては、車両の車幅方向両側には、レールが車両の前後方向に沿って敷設され、前記レールに係留するレールコマが、前記レールに対し、前記車両の前後方向に摺動可能に配設されていること、前記レールコマは、前記第１の車両支持部材に対し、連結する前記第１の支持部材の反対側に連結されていると共に、前記第２の車両支持部材に対し、連結する前記第２の支持部材の反対側に連結されていること、が好ましい。

この態様によれば、本発明の車両拘束装置は、シャシダイナモメータ上で試験を行う車両において、ホイールベースの大きさが異なる複数の車種を対象に、車両のホイールハブに適切に装着することができる。

従って、本発明に係る車両拘束装置によれば、評価試験中、シャシダイナモメータ上に載置した車両を、車両の前後方向、及び幅方向に対し、確実に拘束することができる、という優れた効果を奏する。

実施形態に係る車両拘束装置を正面から見た図であり、一部を断面で示した説明図である。 図１中、Ａ矢視による側面図であり、図を見易くするため、一部の図示を省いて示した説明図である。 図１に示す車両支持部材を示す図であり、断面で示した説明図である。 ピット固定部材の説明図である。 レールの説明図である。 実施形態に係る車両拘束装置を車両に取り付けた状態を示す説明図である。 図６と同様の説明図である。 図１に示す車両拘束装置の車両支持部材の伸縮機能を説明する模式図である。 実施形態に係る車両拘束装置の作用を説明する模式図である。 従来の実施例に係る車両拘束装置の作用を説明する模式図である。

以下、本発明に係る車両拘束装置について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態に係る車両拘束装置は、疑似的な走行状態で車両の評価試験を行うのにあたり、シャシダイナモメータのローラ上に載置したこの車両を、安全上、拘束する装置である。

車両拘束装置１は、車両９０のホイールハブ９１に着脱自在に取付けるハブ取付け部１０と、このハブ取付け部１０に接続する軸２０に嵌合した軸受２５Ａ（第１の軸受）と軸受２５Ｂ（第２の軸受）とにより、軸支された車両支持部材保持部３０と、この車両支持部材保持部３０に連結され、車両９０を支える一対の車両支持部材４０と、を有する。ハブ取付け部１０は、ホイールハブ９１に設けられた全て（例えば、５つ）のハブボルト（図示省略）にそれぞれ、雄ネジ付きナット１２の雌ネジ１３を螺合し、貫通孔１１を挿通したこの雄ネジ付きナット１２の雄ネジ１４とナット１５とを締結することにより、ホイールハブ９１に取り付けられる。

軸２０は、スプラインが形成されたスプライン部２１と、２つの軸受２５Ａ、２５Ｂが並置して取付けられる軸受嵌合部２２とを有している。ハブ取付け部１０と軸２０とは、スプライン部２１でスプライン結合されており、ハブ取付け部１０が、軸２０の軸心Ｘに沿い、スプライン部２１と相対的に移動可能である。これにより、車両拘束装置１がホイールハブ９１に装着された状態では、後述するピット床のレール４と車両支持部材保持部３０との距離を微調整することができる。

軸受２５Ａ，２５Ｂは、本実施形態では、ボール軸受である。軸受２５Ａの内輪と軸受２５Ｂの内輪はそれぞれ、軸受嵌合部２２に嵌合され、互いに拘束されていないフリー状態になっている。軸受２５Ａ、２５Ｂの外輪は、軸受２５Ａ、２５Ｂの内輪に対しそれぞれフリーな状態で、保持部材２７に嵌合されている。

保持部材２７は、円筒状に形成された円筒部と、この円筒部の軸線方向一端側（図１中、左側）に、径方向内外に延びる鍔部とを有している。また、挟持部材２８は、略円盤状に形成された円盤部と、この円盤部から軸線方向に突出する内側鍔部、及び円盤部の径外側に突出する外側鍔部を有している。挟持部材２８は、締結ボルト２９によるボルト締めで、保持部材２７の円筒部に取り付けられる。これにより、軸受２５Ａ、２５Ｂは、保持部材２７の内側鍔部と挟持部材２８の内側鍔部とにより挟持されている。

保持部材２７の外周には、車両支持部材保持部３０が取り付けられている。具体的には、車両支持部材保持部３０は、一対の車両支持部材４０のうち、一方である第１の車両支持部材４１と連結部３１ａで回動可能に連結する環状の第１の支持部材３１と、他方である第２の車両支持部材４２と連結部３２ａで回動可能に連結する環状の第２の支持部材３２とからなる。第１の支持部材３１と第２の支持部材３２とは、軸２０に、互いに独立して嵌合された２つの軸受２５Ａ、２５Ｂにより軸支され、挟持部材２８の外側鍔部と挟持部材２８の外側鍔部との挟持により固定された状態で、一体に重ね合わされている。

車両支持部材４０について説明する。第１の車両支持部材４１と第２の車両支持部材４２とは実質的に同じ構成であるため、以下、車両支持部材４０と総称する。車両支持部材４０は、図３に示すように、車両支持部材保持部３０の連結部３１ａ、３２ａと、ピン４３より回動可能に連結する連結部４１ａ、４２ａと、後述するピット固定部材５０の連結部５１ａと、ピン５３により回動可能に連結する連結部４１ｂ、４２ｂとを、有している。

車両支持部材４０には、台形型右ネジ４５が連結部４１ａ、４２ａ側に長手方向に沿って配設され、右ネジと左ネジとの違いを除き、台形型右ネジ４５と同じ仕様の台形型左ネジ４６が、連結部４１ｂ、４２ｂ側に長手方向に沿って配設されている。台形型右ネジ４５と台形型左ネジ４６とを跨ぐ位置に、噛合い部４４が設けられている。噛合い部４４は、その一方側で、台形型右ネジ４５の一部と噛み合い可能であると共に、他方側で、台形型左ネジ４６の一部と噛み合い可能に形成されている。図示しないが、噛合い部４４は、例えば、車両支持部材４０の長手方向に沿う第１の軸線に対し周方向に回転させる機構、またはこの第１の軸線と直交する第２の軸線を中心に、ハンドルを回転させる機構等で構成され、このような回転を噛合い部４４に付することにより、台形型右ネジ４５と台形型左ネジ４６とが同時に、噛合い部４４と相対的に移動して、車両支持部材４０が伸縮する。

すなわち、台形型右ネジ４５と台形型左ネジ４６とに対し、噛合い部４４の噛み合う位置が同時に、噛合い部４４を中心に、台形型右ネジ４５と台形型左ネジ４６とが近接または離間することにより、車両支持部材４０の長さが自在に調整できる。

図６及び図７に示すように、シャシダイナモメータ２を設置したピットの床には、レール４が各１列、車両９０の車幅方向両側に、車両９０の前後方向に沿って敷設されている。レール４は、図５に示すように、ピット床面より下に凹設され、レールコマ５５の下端部５６と係留可能な引っ掛かり部４ａを上部に有している。レールコマ５５は、下端部５６をレール４の引っ掛かり部４ａに係留することにより、レール４に対し、車両９０の前後方向に自在に摺動できる。

レールコマ５５の雌ネジ５６とピット固定部材５０の雄ネジ５２とが締結することにより、車両支持部材４０は、レール４上面に座金５７が当接した状態で、レール４に取り付けられる。かくして、車両拘束装置１は、シャシダイナモメータ２のローラ３上に載置した車両９０全ての車輪のホイールハブ９１にそれぞれ、１つ装着され、車両支持部材４０がピット床のレール４に支持された状態で、固定される。特に、レールコマ５５がレール４上を自在に摺動できるため、車両拘束装置１は、ホイールベースの大きさが異なる複数の車種を対象に、車両９０のホイールハブ９１に装着できる。

図８は、車両支持部材の伸縮機能を説明する模式図である。車両９０の車種により、トレッドやタイヤ外径が異なる。車両拘束装置１の固定では、トレッドとタイヤ外径が何れも比較的大きい車両９０の場合には、車両拘束装置１がレール４に近づくため、台形型右ネジ４５と台形型左ネジ４６とに対し、両方とも同数だけ同時に、噛合い部４４と噛み合うネジ山の数を増やす調整を行って、車両支持部材４０の長さを短くする（図８（ａ））。また、タイヤ外径が比較的大きい一方で、トレッドが比較的小さい車両９０の場合には、図８（ａ）に示す場合に比して、車両拘束装置１がレール４から遠ざかる。そのため、台形型右ネジ４５と台形型左ネジ４６とに対し、両方とも同数だけ同時に、噛合い部４４と噛み合うネジ山の数を減らす調整を行って車両支持部材４０の長さを長くする（図８（ｂ）。

また、タイヤ外径が比較的小さい一方で、トレッドが比較的大きい車両９０の場合にも、車両拘束装置１がレール４に近づくため、台形型右ネジ４５と台形型左ネジ４６とに対し、両方とも同数だけ同時に、噛合い部４４と噛み合うネジ山の数を増やす調整を行って、車両支持部材４０の長さを短くする（図８（ｃ））。また、トレッドとタイヤ外径が何れも比較的小さい車両９０の場合には、図８（ｃ）に示す場合に比して、車両拘束装置１がレール４から遠ざかる。そのため、台形型右ネジ４５と台形型左ネジ４６とに対し、両方とも同数だけ同時に、噛合い部４４と噛み合うネジ山の数を減らす調整を行って、車両支持部材４０の長さを長くする（図８（ｄ））。

本実施形態に係る車両拘束装置１の作用・効果について説明する。車両拘束装置１は、車両９０のホイールハブ９１に着脱自在に取付けるハブ取付け部１０と、このハブ取付け部１０に接続する軸２０に嵌合した２つの軸受２５Ａ、２５Ｂにより、軸支された車両支持部材保持部３０と、この車両支持部材保持部３０に連結され、車両９０を支える一対の車両支持部材４０と、を有する。車両支持部材保持部３０は、一対の車両支持部材４０のうち、一方である第１の車両支持部材４１と連結する環状の第１の支持部材３１と、他方である第２の車両支持部材４２と連結する環状の第２の支持部材３２とからなる。第１の支持部材３１と第２の支持部材３２とは、軸２０の軸受嵌合部２２に、互いに独立して嵌合された２つの軸受２５Ａ，２５Ｂにより軸支され、固定した状態で、一体に重ね合わされている。

本実施形態に係る車両拘束装置１によれば、シャシダイナモメータ２のローラ３上に載置した車両９０に試験中、急激な加速度が生じると、ピッチング等、車両９０の慣性力に起因した外力が、ホイールハブ９１に装着した車両拘束装置１の車両支持部材保持部３０に作用する。このとき、車両支持部材保持部３０では、図９に示すように、第１の車両支持部材４１と第２の車両支持部材４２とが交差する軸２０の軸心Ｘが、ホイールハブ９１の回転中心に一致して配置できているため、上記外力が発生しても、車両支持部材保持部３０にトルクは生じない。そのため、急激な加速度が車両９０に伴っても、車両支持部材保持部３０が回転するのを抑止することができ、この車両９１の車輪が、シャシダイナモメータ２のローラ３上から前後方向（図７中、左右方向）に動くことはない。

また、図６及び図７に示すように、車両９０の側部視において、一対の車両支持部材４０（第１の車両支持部材４１、第２の車両支持部材４２）が、ホイールハブ９１を中心とする略ハ字型形状の配置形態で、ピット床にあるレール４との間をそれぞれ斜めに張設されると、一対の車両支持部材４０により、車両９０を側部側（横側）（（図６中、上下方向）から支えることができる。ひいては、車両拘束装置１は、車体前方からの風の流れ、それに伴う振動等の評価試験のほか、車体の横振れ（ヨーイング等）、コーナー走行時に生じる車輪の横ずれ等の評価試験にも適用できる。

従って、本実施形態の車両拘束装置１によれば、評価試験中、シャシダイナモメータ２のローラ３上に載置した車両９０を、車両９０の前後方向（図６、左右方向）、及び幅方向（図６、上下方向）に対し、確実に拘束することができる、という優れた効果を奏する。

ところで、前述した従来の実施例に係る車両拘束装置を装着した車両の試験中、急激な加速度が生じると、図１０に示すように、車両の慣性力に起因した外力Ｆにより、車両支持部材保持部１３０がハブ取付け部に対し回転してしまうことがあった。すなわち、車両支持部材保持部１３０では、図１０に示すように、第１の車両支持部材１４１と第２の車両支持部材１４２とが、ホイールハブ９１の回転中心上にある軸心Ｘに一致して配置できていないため、上記外力Ｆが発生すると、車両支持部材保持部１３０にトルクが生じてしまうからである。このような回転が発生すると、楕円形状の車両支持部材保持部１３０の長半径側に沿う両端部（第１端部Ｃ１、第２端部Ｃ２）に連結された車両支持部材１４１と車両支持部材１４２とが、軸心Ｘを中心とする車両支持部材保持部１３０の回転の追従により、交差してしまい、車両が前後方向に動いてしまう問題があった。

これに対し、本実施形態の車両拘束装置１では、前述した外力Ｆが車両支持部材保持部３０に作用しても、車両支持部材保持部３０にトルクが発生しないため、車両支持部材保持部３０は回転せず、第１の車両支持部材４１と第２の車両支持部材４２とが交差することもなく、シャシダイナモメータ２上に載置した車両９０は、確実に拘束できている。

また、本実施形態の車両拘束装置１は、車両９０をシャシダイナモメータ２のローラ３上に載置して評価試験を行うのに、前後方向及び幅方向に対し、車両９０を確実に拘束することができるため、評価試験の安全性がより向上する。加えて、本実施形態の車両拘束装置１は、その構造が簡単で、軽量であるため、評価試験の作業性も向上する。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
（１）例えば、車種により、ホイールハブ９１の径（ハブボルトのピッチ円径）が異なる複数種の車両９０に対応するため、評価試験対象となる車両のハブボルトのピッチ円径に対応した貫通孔１１のピッチ円径で、複数種のハブ取付け部１０を形成し、この複数種のハブ取付け部１０が、接続される軸２０のスプライン部２１に、自在に交換できても良い。

（２）また、本実施形態では、軸受２５Ａ、２５Ｂをボール軸受としたが、軸受は、実施形態以外にも、例えば、ローラベアリング等でも良く、２つの軸受において、内輪同士が、軸に、互いに独立して嵌合され、双方で外輪が、その内輪と相対的にフリーになっていれば良い。
（３）また、本実施形態では、１つのホイールハブ９１に設けられたハブボルトの数を、５つと例示したが、ハブボルトの数は、評価試験の対象となる実際の車両のハブボルトの数に対応したものになっていれば良い。

１ 車両拘束装置
４ レール
１０ ハブ取付け部
２０ 軸
２１ スプライン部
２５Ａ 軸受（第１の軸受）
２５Ｂ 軸受（第２の軸受）
３０ 車両支持部材保持部
３１ 第１の支持部材
３２ 第２の支持部材
４０ 一対の車両支持部材
４１ 第１の車両支持部材
４２ 第２の車両支持部材
５５ レールコマ
９０ 車両
９１ ホイールハブ
Ｘ 軸心

Claims (4)

1. 車両のホイールハブに着脱自在に取付けるハブ取付け部と、該ハブ取付け部に接続する軸に嵌合した軸受により、軸支された車両支持部材保持部と、該車両支持部材保持部に連結され、車両を支える一対の車両支持部材と、を有する車両拘束装置において、
   前記車両支持部材保持部は、前記一対の車両支持部材のうち、一方である第１の車両支持部材と連結する環状の第１の支持部材と、他方である第２の車両支持部材と連結する環状の第２の支持部材とからなること、
   前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とは、前記軸に、互いに独立して嵌合された第１の軸受と第２の軸受とにより軸支され、固定した状態で、一体に重ね合わされていること、
   を特徴とする車両拘束装置。
2. 請求項１に記載する車両拘束装置において、
   前記軸は、スプラインが形成されたスプライン部を有し、前記ハブ取付け部は、スプライン結合により前記スプライン部に取り付けられ、前記軸の軸心に沿い、前記スプライン部と相対的に移動可能であること、
   を特徴とする車両拘束装置。
3. 請求項１または請求項２に記載する車両拘束装置において、
   前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とはそれぞれ、長手方向の長さが自在に調整可能に形成されていること、
   を特徴とする車両拘束装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載する車両拘束装置において、
   車両の車幅方向両側には、レールが車両の前後方向に沿って敷設され、前記レールに係留するレールコマが、前記レールに対し、前記車両の前後方向に摺動可能に配設されていること、
   前記レールコマは、前記第１の車両支持部材に対し、連結する前記第１の支持部材の反対側に連結されていると共に、前記第２の車両支持部材に対し、連結する前記第２の支持部材の反対側に連結されていること、
   を特徴とする車両拘束装置。

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