JPH0915105A

JPH0915105A - シャシダイナモメータ

Info

Publication number: JPH0915105A
Application number: JP7188652A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Funahashi; 陽一舟橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】伝達誤差の発生を少なく抑えることができる
ようにする。【構成】ローラは外周面に車両の車輪が接触する車輪
接触部材１１６と接触部材１１６の両側面に配置されモ
ータの回転軸に直結する円形支持部材１１８とで構成さ
れている。荷重検出部１１０の配置される箇所には車両
接触部材１１６より周側ステイ１４０が、円形支持部材
１１８より側面側ステイ１４２が突出している。ロード
セル１４４は周側ステイ１４０と側面側ステイ１４２と
の間に取り付けられる。車両接触部材１１６と円形支持
部材１１８とはロードセル１４４のみを介して接合され
ている。ロードセル１４４は、ローラを矢印Ｊの方向に
回転した際に、車両接触部材１１６と円形支持部材１１
８との間に加わる荷重を電圧値として検出する。テレメ
ータ１４６は、ロードセル１４４において検出された結
果を、無線によって計測制御部に送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のころがり抵抗や
トルク変動などの値を計測することが可能なシャシダイ
ナモメータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、シャシダイナモメータによって
車両におけるころがり抵抗の値を計測する場合、計測す
べき車両のトランスミッションをニュートラル状態にし
た後、その車両の車輪をシャシダイナモメータにより回
転駆動して、車両を一定速度で走行させたのと同じ状態
にし、その時のころがり抵抗の値をシャシダイナモメー
タによって計測する。

【０００３】図１６は従来のシャシダイナモメータの構
成を示す構成図である。図１６に示すように、モータ３
０は回転軸３１，２２，５１を介してローラ２０，２１
及びフライホイール５０に連結されている。各回転軸３
１，２２，５１はそれぞれ回転自在に軸受７０，７１，
７２，７３に支持されている。

【０００４】図１７は図１６におけるモータ３０の周辺
部分を拡大して示した拡大図である。図１７において、
（ａ）は（ｂ）のＰ−Ｐ’方向の断面を左側より見て示
した断面図である。モータ３０は、ロータ３２とモータ
ケース３３を備えている。モータケース３３の内側には
ステータ（図示せず）が設けられている。モータ３０全
体はモータ支持台９０によって支持されているが、モー
タケース３３はモータ支持台９０との接合面３７におい
て油圧によって持ち上げられているため、回転軸３１を
中心として揺動自在となっている。モータケース３３の
側面には、互いに直交するように結合された加圧アーム
３４，３５が固定されている。また、モータ支持台９０
には支持アーム３６が垂直方向に立設されており、加圧
アーム３５と支持アーム３６との間にはロードセル８０
が設けられている。ロードセル８０は、加圧アーム３
４，３５により加圧アーム３５乃至支持アーム３６の軸
方向に加えられた荷重を検出する。

【０００５】以上のような構成において、まず、ローラ
２０，２１上に車両６０を、駆動輪である車輪６１，６
２がローラ２０，２１と接触するように載置する。次
に、計測部４０がモータ３０を起動してモータ３０の回
転軸３１を回転させる。これにより、ローラ２０，２１
及びフライホイール５０が回転し、車両６０の車輪６
１，６２が回転駆動される。この時、車両６０にはころ
がり抵抗が存在するので、モータ３０によって車輪６
１，６２を回転駆動すると、そのころがり抵抗によっ
て、モータケース３３とモータ支持台９０の間には、回
転軸３１の回転方向とは反対方向に力が働く。この力は
加圧アーム３４，３５を介してロードセル８０に荷重と
して加わり、ロードセル８０はその加えられた荷重を検
出して計測部４０に伝える。計測部４０はロードセル８
０より入力された検出結果に基づいて車両６０のころが
り抵抗の値を求める。なお、以上のような従来のシャシ
ダイナモメータとしては、例えば、実開平２−１４４７
５０号公報に記載のものが挙げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のシャシ
ダイナモメータにおいては、車両６０のころがり抵抗の
値をモータ３０の側方に設けられたロードセル８０によ
って計測している。すなわち、ころがり抵抗によって発
生する力は、ローラ２０，２１、回転軸２２，３１，５
１、フライホイール５０、モータ３０等を伝達して、ロ
ードセル８０において検出される。しかし、このように
力の伝達系が長いため、伝達誤差が発生してしまう。伝
達誤差としては、例えば、回転軸と軸受との間の摩擦に
よる伝達損失や、回転軸の捻れによる伝達遅れ（時間遅
れ）などがある。

【０００７】このように伝達誤差が発生すると、ロード
セル８０によって計測されたころがり抵抗の値はそのよ
うな伝達誤差を含んだものとなる。そこで、従来では、
伝達誤差を取り除くために、計測されたころがり抵抗の
値を演算補正していた。演算補正の方法としては、計測
されたころがり抵抗の値から伝達損失分を差し引くこと
により行う。なお、伝達損失は予め無負荷状態（すなわ
ち、ローラ２０，２１上に車両６０を載置しない状態）
においてモータ３０を回転させた時の、ロードセル８０
に加わる荷重を検出することにより求める。

【０００８】しかし、上記したような演算補正において
は、伝達損失分のみしか差し引かないため、伝達誤差の
うち伝達遅れについては取り除くことができないという
問題があった。また、伝達損失についても、回転軸と軸
受との間の潤滑状態や、周囲の温度、或いは回転軸のヒ
ステリシスなどによって変化するため、完全には取り除
くことができないという問題があった。従って、本発明
の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、伝達誤
差の発生を少なく抑えることができるシャシダイナモメ
ータを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段及びその作用】上記した目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、回転軸
を有するモータと、該回転軸に連結されると共に、車両
の車輪と接触し得る円筒形状を成す車輪接触面を有する
回転可能なローラと、を備えたシャシダイナモメータで
あって、前記ローラが、前記回転軸と連結するための連
結部材と、前記車両接触面をその外周面に持ち、前記連
結部材と接合部を介して接合する車輪接触部材と、前記
接合部において前記車輪接触部材と前記車輪接触部材と
の間に生じる力を検出する検出手段と、を備えることを
要旨とする。

【００１０】このように、請求項１に記載の発明では、
力を検出する検出手段を車輪接触部材と連結部材との間
の接合部に設けているため、例えば、車両のころがり抵
抗によって発生する力は、車輪接触部材のみを介して検
出手段に伝達される。従って、従来に比べて力の伝達系
は短くて済む。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のシャシダイナモメータにおいて、さらに、前記
モータの回転軸または前記車輪接触部材の少なくとも一
つをエアベアリングを介して支持する支持体を備えるこ
とを要旨とする。

【００１２】このように、請求項２に記載の発明では、
支持体を備えることにより、計測を行う際に、エアベア
リングによってモータの回転軸または車輪接触部材の少
なくとも一つを浮揚させることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。図１は本発明の一実施例としてのシャシダイ
ナモメータの構成を示す構成図である。図１に示すによ
うに、モータ１０４の両側にはそれぞれ回転軸１２８を
介してローラ１００，１０２が連結されている。モータ
１０４はモータ支持台１３０に、ローラ１００，１０２
はローラ支持台１０６，１０８にそれぞれ支持されてい
る。また、モータ支持台１３０は固定台１３６に固定さ
れている。以上のような構成の他、本実施例のシャシダ
イナモメータは計測制御部１１４とエア供給部１３４を
備えている。計測を行う際には、ローラ１００，１０２
の上に車両６０が載置される。

【００１４】また、ローラ１００，１０２は、円筒形状
を成し、車両１１２の車輪１２４と外周面で接触する車
両接触部材１１６と、円板形状を成し、車両接触部材１
１６の両側面に配置される２枚の円形支持部材１１８，
１２０とをそれぞれ備えている。円形支持部材１１８，
１２０はそれぞれモータ１０４の回転軸１２８に直接連
結されていて、回転軸１２８の回転と共に回転する。そ
して、ローラ１００，１０２はその内部の周縁部分に複
数の荷重検出部１１０を備えている。

【００１５】図２は図１のローラ１００内の荷重検出部
１１０の配置を示す断面図であり、図３は図２の荷重検
出部１１０の具体的な構成を示す構成図である。なお、
ローラ１０２内の荷重検出部１１０も、ローラ１００内
の圧縮検出部１１０と同様の配置及び構成となってい
る。

【００１６】図２に示すように、荷重検出部１１０は、
ローラ１００内において、円形支持部材１１８側の周縁
部分にｎ個、円形支持部材１２０側の周縁部分にｎ個
の、計２×ｎ個配置されている。各荷重検出部１１０
は、それぞれ、図３に示すようにロードセル１４４とそ
のロードセル１４４に接続されるテレメータ１４６とを
備えている。図３において、（ａ）は図１のローラ１０
０を側方から見て示した側面図であり、（ｂ）は（ａ）
の断面を示した断面図である。図３（ｂ）に示すよう
に、荷重検出部１１０の配置される箇所には、それぞ
れ、ローラ１００の内部に向かって、車両接触部材１１
６より周側ステイ１４０が、円形支持部材１１８，１２
０より側面側ステイ１４２がそれぞれ突出している。そ
して、各ロードセル１４４はそれら周側ステイ１４０と
側面側ステイ１４２との間に取り付けられる。車両接触
部材１１６と円形支持部材１１８，１２０とはこれら２
×ｎ個のロードセル１４４のみを介して接合されてい
る。

【００１７】なお、ロードセル１４４や周側ステイ１４
０，側面側ステイ１４２には、車両１１２からローラ１
００，１０２に加わる荷重や、モータ１０４からローラ
１００，１０２に加わる荷重によって、多大な荷重がか
かるため、その荷重に耐え得るような寸法形状、材料、
接合方法とする必要がある。例えば周側ステイ１４０及
び側面側ステイ１４２の材料としては鋳鉄などを用い
る。また、接合方法としては次のようなものが考えられ
る。

【００１８】図４及び図５はそれぞれ図３におけるロー
ドセル１４４と周側ステイ１４０及び側面側ステイ１４
２との間の接合方法の具体例を示す説明図である。これ
ら図において、（ａ）はロードセル１４４の取り付け部
分を示しており、（ｂ）はロードセル１４４と周側ステ
イ１４０及び側面側ステイ１４２との間の接合部分を示
している。図４の具体例では、ロードセル１４４を周側
ステイ１４０と側面側ステイ１４２との間に挟んだ状態
で、複数のボルト１６０とナット１６２によりネジ止め
することによって接合している。また、図５の具体例で
は、ロードセル１４４と周側ステイ１４０及び側面側ス
テイ１４２との間をそれぞれアーク溶接することによっ
て接合している。なお、図５において、１６４は溶接さ
れた部分である。また、この他にも、接着やリベット止
め等による接合も考えられる。

【００１９】このようにして接合されたロードセル１４
４は、ローラ１００，１０２が図３（ａ）の矢印Ｊの方
向に回転した際に、車両接触部材１１６と円形支持部材
１１８，１２０との間に加わる荷重を電圧値として検出
する。従って、ロードセル１４４としては荷重を電気信
号に変換し得る歪ゲージや圧電素子などが用いられる。
また、ロードセル１４４に接続されたテレメータ１４６
は、ロードセル１４４において検出された結果を、無線
によって計測制御部１１４に送信する。

【００２０】図６は図１の計測制御部１１４に対する入
出力関係を示すブロック図である。図６に示すように、
計測制御部１１４は、２×ｎ個のテレメータ１４６より
それぞれ送信された検出結果を受信すると共に、モータ
１０４に制御信号を出力してモータ１０４の動作を制御
する。

【００２１】では、以上のような構成を用いて、車両１
１２のころがり抵抗の値を計測する際の動作について説
明する。まず、ローラ１００，１０２上に車両１１２
を、車輪１２４がローラ１００，１０２と接触するよう
に載置する。次に、計測制御部１１４が制御信号により
モータ１０４を起動してモータ１０４の回転軸１２８を
回転させる。これにより、ローラ１００，１０２が回転
して、ローラ１００，１０２に接触する車両１１２の車
輪１２４が回転駆動される。そして、車輪１２４の回転
速度、すなわち、車両１１２の走行速度を上げ、所望の
一定速度にする。

【００２２】車両１１２の走行速度を一定にしても、車
両１１２にはころがり抵抗が存在するため、そのころが
り抵抗によって回転軸１２８の回転方向とは反対方向に
力が働く。この力は、ローラ１００，１０２の各荷重検
出部１１０において、車両接触部材１１６の周側ステイ
１４０を介してロードセル１４４に荷重として加わる。
そこで、各荷重検出部１１０におけるロードセル１４４
はその加えられた荷重を電圧値として検出して、検出結
果をテレメータ１４６に出力する。テレメータ１４６は
その検出結果を無線によって計測制御部１１４に送信す
る。このようにして、ローラ周縁部で２×ｎ個の荷重検
出部１１０によって荷重を検出することにより、回転軸
１２８の軸回りに働く力を偏りなく平均化して検出する
ことができる。

【００２３】計測制御部１１４は、各荷重検出部１１０
のテレメータ１４６より送信された検出結果を受信し
て、それらの検出結果を平均化した上で車両１１２のこ
ろがり抵抗の値を求める。すなわち、２×ｎ個のロード
セル１４４によってそれぞれ検出して得られた電圧値を
ｖ_i （但し、ｉ＝１，…，２×ｎ）とすると、その平均
値Ｖは式（１）に示すごとくになる。

【００２４】

【数１】

【００２５】そして、その平均値Ｖは車両のころがり抵
抗の値と比例関係にあるため、その平均値Ｖからころが
り抵抗の値を求めることができる。但し、平均値Ｖから
ころがり抵抗の値を求めるには、予め、ロードセル１４
４について後述するように電圧−荷重関係の校正を行う
必要がある。

【００２６】図７は図１のシャシダイナモメータによっ
て車両１１２のころがり抵抗を計測する場合の計測手順
の一例を示すフローチャートである。図７に示すよう
に、ローラ１００，１０２上に計測すべき車両１１２を
載置してセットし（ステップＳ２０）、車両１１２のト
ランスミッションをニュートラル状態にした後、モータ
１０４を起動してローラ１００，１０２を回転させ、車
両１１２を暖機する（ステップＳ２１）。その後、モー
タ１０４の回転数を上げ、車両１１２を加速走行させる
（ステップＳ２２）。そして、時速８０ｋｍになったら
（ステップＳ２３）、モータ１０４の回転数を一定にし
て、車両１１２を定速走行させて（ステップＳ２４）、
ころがり抵抗の計測を開始する（ステップＳ２５）。そ
して、時速８０ｋｍにおけるころがり抵抗の計測を終了
したら（ステップＳ２６）、モータ１０４の回転数を下
げ、車両１１２を減速走行させる（ステップＳ２７）。
そして、時速４０ｋｍに落ちたら（ステップＳ２８）、
再びモータ１０４の回転数を一定にして、車両１１２を
定速走行させて（ステップＳ２９）、ころがり抵抗の計
測を開始する（ステップＳ３０）。そして、時速４０ｋ
ｍにおけるころがり抵抗の計測を終了したら（ステップ
Ｓ３１）、モータ１０４の駆動を終了してローラ１０
０，１０２の回転を止め、車両１１２の走行を停止させ
る（ステップＳ３２）。

【００２７】さて、本実施例においては、回転部分であ
るローラ１００，１０２はローラ支持台１０６，１０８
によって、回転軸１２８はモータ１０４の軸受によって
それぞれ支持されている。そこで、これら支持部分にお
いて摩擦による損失が発生しないように、支持部分にエ
アベアリングを設けている。すなわち、図２に示すよう
に、例えば、ローラ１００を支持するローラ支持台１０
６においては、上面部分にエアベアリング１３８を設け
ている。なお、ローラ支持台１０８も、ローラ支持台１
０６と同様の構成となっている。

【００２８】また、図８は図１におけるモータ１０４の
周辺部分を拡大して示した拡大図である。図８におい
て、（ａ）は（ｂ）のＱ−Ｑ’方向の断面を左側より見
て示した断面図である。図８（ａ）に示すように、モー
タ１０４はロータ１５６とモータケース１５８を備えて
おり、モータケース１５８の内側にはステータ（図示せ
ず）が設けられている。モータ１０４の回転軸１２８
は、図８（ｂ）に示すように、モータケース１５８の左
右両側に設けられた軸受部分で支持されており、そこに
はエアベアリング１５２が設けられている。

【００２９】モータケース１５８の側面には、互いに直
交するように結合された加圧アーム１５０，１４８が固
定されている。また、固定台１３６には支持アーム１４
９が垂直方向に立設されており、加圧アーム１４８と支
持アーム１４９との間には校正用ロードセル１３２が設
けられている。校正用ロードセル１３２は、荷重検出部
１１０のロードセル１４４について校正を行う際に用い
る。また、この校正を行う際、モータ１０４を支持する
支持部分において摩擦による損失が発生しないように、
モータ１０４を支持するモータ支持台１３０において
も、上面部分にエアベアリング１５４を設けている。

【００３０】では、エアベアリング部分の構成及び動作
について図９を用いて説明する。ここで、ローラ支持台
１０６の上面に設けられたエアベアリング１３８を代表
として説明するが、他のローラ支持台１０８に設けられ
たエアベアリングやモータ支持台１３０に設けられたエ
アベアリング１５４やモータ１０４に設けられたエアベ
アリング１５２についても構成及び動作はほぼ同様であ
る。

【００３１】図９は図２におけるエアベアリング１３８
の関連部分の構成を示すブロック図である。図９に示す
ように、エアベアリング１３８は、ローラ１００の外周
面と対向するように配列されたｒ個×ｓ個のエア吹出部
１７８から成っている。各エア吹出部１７８はそれぞれ
流体透過性鋳造品（鋳鉄）のような多孔質材を用いて作
製されており、吹出面である表面全体からエアが吹き出
し得るようになっている。なお、各エア吹出部１７８同
士は互いにエアのやり取りはない。

【００３２】各エア吹出部１７８には、図９に示すよう
に、図１に示したエア供給部１３４からエアが供給され
る。すなわち、工場エア源或いはコンプレッサにより構
成されるエア源１６６より放出されたエアは、エアパイ
プを介して、エアフィルタ１６８に送られ、そこでほこ
りやちりなどの不要物が取り除かれる。そして、減圧弁
１７０において、エア圧力が調節された後、方向制御部
１７４に送られる。なお、エア圧力は圧力計１７２によ
って計測される。方向制御部１７４に送られたエアは、
そこで、各エア吹出部１７８に各々対応するようにｒ×
ｓ本に分配されて、それぞれ、流量制御部１７６を介し
てエア吹出部１７８に送られる。方向制御部１７４では
何れの流量制御部１７６にエアを送るか否かの制御を行
う。また、流量制御部１７６ではニードルバルブを開け
閉めすることにより、対応するエア吹出部１７８に供給
するエアの流量を制御する。各エア吹出部１７８に送ら
れたエアはそれぞれ吹出面から吹き出て、ローラ１００
全体を浮揚させる。

【００３３】また、各エア吹出部１７８の表面にはそれ
ぞれ距離センサ１８０が設置されており、ローラ１００
が浮揚した際、これら距離センサ１８０はローラ１００
の外周面と設置されたエア吹出部１７８の表面との間の
距離を検出する。

【００３４】図１０は図１の計測制御部１１４に対する
エアベアリング関連の入出力関係を示すブロック図であ
る。図１０に示すように、計測制御部１１４は、ｒ×ｓ
個の距離センサ１８０より出力された検出結果をそれぞ
れ入力し、それら検出結果に基づいて指令を出して、方
向制御部１７４及びｒ×ｓ個の流量制御部１７６をそれ
ぞれ独立に制御する。これにより、各エア吹出部１７８
から吹き出されるエアの流量は、各距離センサ１８０に
よる検出距離が何れも等しくなるように制御され、その
結果、ローラ１００は浮揚した状態で軸心を常に一定の
位置に保つことができる。特に、ｒ×ｓ個のエア吹出部
１７８から吹き出されるエアの流量をそれぞれ独立して
制御することにより、ローラ１００のスラスト方向また
はラジアル方向の軸ずれをきめ細かに修正することがで
きる。

【００３５】では、図１１及び図１２を用いて計測制御
部１１４によるエアベアリング制御の処理手順について
説明する。図１１及び図１２は図１０の計測制御部１１
４によるエアベアリング制御の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【００３６】図１１に示すように、各エア吹出部１７８
からのエア吹き出しを開始した後（ステップＳ４０）、
オペレータは計測制御部１１４に車両１１２の重量を入
力する（ステップＳ４１）。計測制御部１１４は入力さ
れた車両重量に応じた流量制御指令を各流量制御部１７
６に送る（ステップＳ４２）。各流量制御部１７６は、
送られた流量制御指令に基づいて、対応するエア吹出部
１７８から吹き出されるエアの流量をそれぞれ制御する
（ステップＳ４３）。これにより、ローラ１００全体が
浮揚する。

【００３７】そこで、各エア吹出部１７８に設置された
距離センサ１８０は、それぞれ、ローラ１００の外周面
と設置されたエア吹出部１７８の表面との間の距離を検
出し（ステップＳ４４）、検出結果を計測制御部１１４
に送る。計測制御部１１４は、各距離センサ１８０から
送られた検出結果の中に、規定値を超えた検出距離があ
るかどうかを判定し（ステップＳ４５）、ある場合には
図１２（ａ）に示す第１の流量変更処理（ステップＳ４
６）を行う。ない場合には、今度は、各距離センサ１８
０から送られた検出結果の中に、規定値に満たない検出
距離があるかどうかを判定し、ある場合には図１２
（ｂ）に示す第２の流量変更処理（ステップＳ４８）を
行い、ない場合にはステップＳ４４の処理に戻る。

【００３８】一方、第１の流量変更処理が開始される
と、図１２（ａ）に示すように、計測制御部１１４は、
規定値と、その規定値を超えた検出距離との偏差量を算
出する（ステップＳ５０）。そして、検出距離が規定値
を超えているエア吹出部のエア流量を減少させるため
に、計測制御部１１４は、そのエア吹出部１７８に対応
する流量制御部１７６に、算出した偏差量に応じた流量
減少指令を送る（ステップＳ５１）。その流量制御部１
７６は、送られた流量減少指令に基づいてニードルバル
ブを絞り（ステップＳ５２）、対応するエア吹出部１７
８から吹き出されるエア流量を減少させる。これによ
り、そのエア吹出部１７８とローラ１００との間の距離
が狭まる。

【００３９】また、第２の流量変更処理が開始される
と、図１２（ｂ）に示すように、計測制御部１１４は、
規定値と、その規定値に満たない検出距離との偏差量を
算出する（ステップＳ５３）。検出距離が規定値に満た
ないエア吹出部のエア流量を増加させるために、計測制
御部１１４は、そのエア吹出部１７８に対応する流量制
御部１７６に、算出した偏差量に応じた流量増加指令を
送る（ステップＳ５４）。その流量制御部１７６は、送
られた流量増加指令に基づいてニードルバルブを開け
（ステップＳ５５）、対応するエア吹出部１７８から吹
き出されるエア流量を増加させる。これにより、そのエ
ア吹出部１７８とローラ１００との間の距離が広まる。
こうして、第１または第２の流量変更処理を終了した場
合、何れも、図１１のステップＳ４４の処理に戻る。

【００４０】さて、前述したように、各荷重検出部１１
０におけるロードセル１４４は、加えられた荷重を電圧
値として検出する。しかし、ロードセル１４４につい
て、電圧−荷重関係の校正を行わなければ、検出した電
圧値が荷重として幾らになるかわらないため、計測した
車両１１２のころがり抵抗の値を求めることができな
い。そこで、以下に述べるようにして、予め、ロードセ
ル１４４について校正を行っておく。

【００４１】図１３は図３のロードセル１４４について
校正を行う際の手順を示すフローチャートである。ロー
ドセル１４４について校正を行うに際して、先に校正用
ロードセル１３２について校正を行う。なお、校正中は
モータ１０４を図８（ａ）に示したように、モータ支持
台１３０上でエアベアリング１５４により浮揚させてお
く。

【００４２】そこで、まず、校正用ロードセル１３２に
静的付加をかけて（ステップＳ６０）、そのときに加わ
る荷重を校正用ロードセル１３２において電圧値として
検出する（ステップＳ６１）。

【００４３】図１４は図８の校正用ロードセル１３２に
ついて校正を行う際の方法を説明するための説明図であ
る。校正用ロードセル１３２について校正を行う際に
は、加圧アーム１５０に代えて、図１４に示すように校
正用アーム１８２を取り付け、その校正用アーム１８２
の先端に静的付加として重り１８４を吊るす。この結
果、校正用ロードセル１３２には校正用アーム１８２，
加圧アーム１４８を介して荷重が加わる。そして、校正
用ロードセル１３２によってこの荷重が加わった際の電
圧値を得る。校正用ロードセル１３２に加わる実際の荷
重は、吊るされた重り１８４の重さと、モータ１０４の
回転軸１２８の軸心から校正用アーム１８２上のＡ点ま
での距離Ｌ１と、同じくＢ点までの距離Ｌ２と、から求
めることができる。

【００４４】そして、静的付加である重り１８４を増減
して校正用ロードセル１３２に加わる荷重を段階的に変
化させ、各段階において校正用ロードセル１３２により
電圧値を得て、各荷重に対する電圧値を求める。

【００４５】次に、図１３に示すように、検出して得ら
れた電圧値と実際の荷重とを対応つけて、校正用ロード
セル１３２について電圧−荷重関係の校正を行う（ステ
ップＳ６２）。

【００４６】続いて、図１４に示した校正用アーム１８
２を図８に示したように元の加圧アーム１５０に付け替
えた後、ローラ１００，１０２に負荷をかけた状態でモ
ータ１０４を起動してローラ１００，１０２を回転させ
る（ステップＳ６３）。この時、校正用ロードセル１３
２には加圧アーム１５０，１４８を介して荷重が加わ
り、各荷重検出部１１０におけるロードセル１４４には
周側ステイ１４０を介して荷重が加わる。そして、校正
用ロードセル１３２によって、その校正用ロードセル１
３２に加わった荷重を検出し（ステップＳ６４）、検出
した荷重が一定となったかどうか（すなわち、定常状態
で安定となったかどうか）監視する（ステップＳ６
５）。検出した荷重が一定になったら、各ロードセル１
４４によって荷重が加わった際の電圧値を得る（ステッ
プＳ６６）。ロードセル１４４に加わる実際の荷重は、
校正用ロードセル１３２により検出された荷重の値など
から求めることができる。

【００４７】そして、ローラ１００，１０２にかけた負
荷を増減して各ロードセル１４４に加わる荷重を段階的
に変化させ、各段階においてロードセル１４４により電
圧値を得て、各荷重に対する電圧値を求める。検出して
得られた電圧値と実際の荷重とを対応づけて、ロードセ
ル１４４について電圧−荷重関係の校正を行う（ステッ
プＳ６７）。

【００４８】ところで、ロードセル１４４について校正
を行う際、回転するローラ１００，１０２に負荷をかけ
る方法としては、一定の回転負荷を持った基準負荷をか
ける方法と、変化可能な回転負荷を持った可変負荷をか
ける方法とがある。図１５は回転するローラ１００，１
０２に負荷をかける方法を説明するための説明図であ
る。図１５において、（ａ）は基準負荷をかける方法を
示し、（ｂ）は可変負荷をかける方法を示す。なお、図
１５では、モータ支持台１３０やローラ支持台１０６，
１０８を省略して描いてある。

【００４９】基準負荷をかける場合は、図１５（ａ）に
示すように、基準負荷１８６をローラ１００，１０２上
に載置して上で、モータ１０４を起動してローラ１０
０，１０２を回転させる。そして、負荷の増減は、基準
負荷１８６を所要の回転負荷を持った別の基準負荷１８
６に載せ替えることより行う。また、可変負荷１８８は
図１５（ｂ）に示すようにトルク負荷用モータ１９０を
備えており、可変負荷をかける場合は、可変負荷１８８
をローラ１００，１０２上に載置して上で、定負荷が得
られるようにトルク負荷用モータ１９０を吸収運転させ
ると共に、モータ１０４を起動してローラ１００，１０
２を回転させる。そして、負荷の増減は、トルク負荷用
モータ１９０の負荷値を変化させることにより行う。

【００５０】以上のように、本実施例によれば、車両１
１２のころがり抵抗によって発生する力を、ローラ１０
０，１０２における車両接触部材１１６と円形支持部材
１１８，１２０との間に配されたロードセル１４４によ
って検出しているため、力の伝達系が短くて済み、その
分、伝達損失や伝達遅れなどの伝達誤差の発生を少なく
抑えることができる。

【００５１】また、車両１１２のころがり抵抗の値を計
測する際や、ロードセル１４４の校正を行う際には、ロ
ーラ１００，１０２やモータ１０４の回転軸１２８やモ
ータ１０４自体をエアベアリング１３８，１５２，１５
４によって浮揚させているため、装置全体の損失を極め
て少なくできる上、周囲温度や装置の使用条件（回転数
など）による影響が受け難くなり、計測の繰り返し精度
を向上させることができる。

【００５２】さて、以上の説明においては、モータ１０
４によって車両１１２の車輪１２４を回転駆動させて、
車両１１２のころがり抵抗の値を計測する場合について
説明したが、反対に、車両１１２の車輪１２４によって
モータ１０４を回転駆動させて（すなわち、モータ１０
４に吸収運転をさせて、モータ１０４を回転負荷として
用いる。）、車両１１２のトルク変動などを計測するこ
ともできる。この場合も、力の伝達系が短くなって、伝
達遅れの発生が少なくなったことにより、計測する際の
時間応答が早くなるため、微少なトルク変動の計測も可
能となる。

【００５３】なお、上記した実施例においては、ローラ
１００，１０２内に設けられるロードセル１４４は、車
輪接触部材１１６の周側ステイ１４０と円形支持部材１
１８，１２０の側面側ステイ１４２とによって圧縮され
る際の荷重を検出している。しかし、本発明はこれに限
るものではなく、少なくとも、車輪接触部材１１６と円
形支持部材１１８，１２０との間に生じる力を検出すれ
ば良い。従って、上記した実施例では、図３（ａ）に示
すように、ローラ１００，１０２が矢印Ｊの方向に回転
する場合において、周側ステイ１４０を側面側ステイ１
４２に先行させるように配置しているので、ロードセル
１４４は周側ステイ１４０と側面側ステイ１４２によっ
て圧縮されているが、これに代えて、側面側ステイ１４
２を周側ステイ１４０に先行させるように配置すれば、
ロードセル１４４は周側ステイ１４０と側面側ステイ１
４２によって伸張されるので、ロードセルは伸張される
際の荷重を検出することになる。

【００５４】また、上記した実施例においては、荷重検
出部１１０を２つのローラ１００，１０２のそれぞれに
設けるようにしたが、一方のローラのみに設けるだけで
も良い。また、上記した実施例においては、ローラ１０
０，１０２やモータ１０４或いはその回転軸１２８をエ
アベアリングによって浮揚させていたが、計測等に影響
がでない範囲であれば、例えば、磁力を用いて浮揚させ
るようにしても良い。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明では、力を検出する検出手段を車輪接触部材と連結
部材との間の接合部に設けているため、例えば、車両の
ころがり抵抗によって発生する力は、車輪接触部材のみ
を介して検出手段に伝達される。従って、従来に比べて
力の伝達系は短くて済み、その分、伝達損失や伝達遅れ
などの伝達誤差の発生を少なく抑えることができる。

【００５６】また、請求項２に記載の発明では、計測を
行う際に、エアベアリングによってモータの回転軸また
は車輪接触部材の少なくとも一つを浮揚させることがで
きるため、装置全体の損失を極めて少なくできる上、周
囲温度や装置の使用条件（回転数など）による影響が受
け難くなり、計測の繰り返し精度を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのシャシダイナモメー
タの構成を示す構成図である。

【図２】図１のローラ１００内の荷重検出部１１０の配
置を示す断面図である。

【図３】図２の荷重検出部１１０の具体的な構成を示す
構成図である。

【図４】図３におけるロードセル１４４と周側ステイ１
４０及び側面側ステイ１４２との間の接合方法の具体例
を示す説明図である。

【図５】図３におけるロードセル１４４と周側ステイ１
４０及び側面側ステイ１４２との間の接合方法の他の具
体例を示す説明図である。

【図６】図１の計測制御部１１４に対する入出力関係を
示すブロック図である。

【図７】図１のシャシダイナモメータによって車両１１
２のころがり抵抗を計測する場合の計測手順の一例を示
すフローチャートである。

【図８】図１におけるモータ１０４の周辺部分を拡大し
て示した拡大図である。

【図９】図２におけるエアベアリング１３８の関連部分
の構成を示すブロック図である。

【図１０】図１の計測制御部１１４に対するエアベアリ
ング関連の入出力関係を示すブロック図である。

【図１１】図１０の計測制御部１１４によるエアベアリ
ング制御の処理手順を示すフローチャートである。

【図１２】図１０の計測制御部１１４によるエアベアリ
ング制御の処理手順を示すフローチャートである。

【図１３】図３のロードセル１４４について校正を行う
際の手順を示すフローチャートである。

【図１４】図８の校正用ロードセル１３２について校正
を行う際の方法を説明するための説明図である。

【図１５】回転するローラ１００，１０２に負荷をかけ
る方法を説明するための説明図である。

【図１６】従来のシャシダイナモメータの構成を示す構
成図である。

【図１７】図１６におけるモータ３０の周辺部分を拡大
して示した拡大図である。

【符号の説明】

２０，２１…ローラ２２，３１，５１…回転軸３０…モータ３２…ロータ３３…モータケース３４，３５…加圧アーム３６…支持アーム３７…接合面４０…計測部５０…フライホイール６１，６２…車輪７０，７１，７２，７３…軸受８０…ロードセル９０…モータ支持台１００，１０２…ローラ１０４…モータ１０６，１０８…ローラ支持台１１０…荷重検出部１１４…計測制御部１１６…車輪接触部材１１８，１２０…円形支持部材１２４…車輪１２８…回転軸１３０…モータ支持台１３２…校正用ロードセル１３４…エア供給部１３６…固定台１３８，１５２，１５４…エアベアリング１４０…周側ステイ１４２…側面側ステイ１４４…ロードセル１４６…テレメータ１４８，１５０…加圧アーム１４９…支持アーム１５６…ロータ１５８…モータケース１６０…ボルト１６２…ナット１６６…エア源１６８…エアフィルタ１７０…減圧弁１７２…圧力計１７４…方向制御部１７６…流量制御部１７８…エア吹出部１８０…距離センサ１８２…校正用アーム１８４…重り１８６…基準負荷１８８…可変負荷１９０…トルク負荷用モータＬ１，Ｌ２…距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸を有するモータと、該回転軸に連
結されると共に、車両の車輪と接触し得る円筒形状を成
す車輪接触面を有する回転可能なローラと、を備えたシ
ャシダイナモメータであって、前記ローラは、前記回転軸と連結するための連結部材と、前記車両接触面をその外周面に持ち、前記連結部材と接
合部を介して接合する車輪接触部材と、前記接合部において前記車輪接触部材と前記車輪接触部
材との間に生じる力を検出する検出手段と、を備えるシャシダイナモメータ。
【請求項２】請求項１に記載のシャシダイナモメータ
において、さらに、前記モータの回転軸または前記車輪接触部材の
少なくとも一つをエアベアリングを介して支持する支持
体を備えるシャシダイナモメータ。