JPS6287823A - 車軸動力計 - Google Patents
車軸動力計Info
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- JPS6287823A JPS6287823A JP22705985A JP22705985A JPS6287823A JP S6287823 A JPS6287823 A JP S6287823A JP 22705985 A JP22705985 A JP 22705985A JP 22705985 A JP22705985 A JP 22705985A JP S6287823 A JPS6287823 A JP S6287823A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、自動車の車軸に作用する各種荷重を測定する
ための車軸動力計に関するものである。
ための車軸動力計に関するものである。
自動車の走行中に路面からタイヤを通じて車体に作用す
る動的荷重は、車両の強度計算や安全性はもとより、乗
員・乗客の乗り心地にも直接影響するため、車体設計上
きわめて重要である。そのため、タイヤの回転している
状態の各種荷重を正確に測定できることが望ましい。
る動的荷重は、車両の強度計算や安全性はもとより、乗
員・乗客の乗り心地にも直接影響するため、車体設計上
きわめて重要である。そのため、タイヤの回転している
状態の各種荷重を正確に測定できることが望ましい。
しかしながら、タイヤが装着されたホイールの回転しで
いる状態での荷重測定は、測定対象が複雑な複合力であ
って単純なロードセルの発想では測定することができな
い。さらに一般の自動車は、その各部が極めて合理的に
設計されているため、そのままでは測定装置類を取付け
る余裕のないことが多い。そのため、自動車の車軸に作
用する動力を測定するには、被測定対象を大規模に改造
する必要があり、実車に近い状態での測定は困難であっ
た。
いる状態での荷重測定は、測定対象が複雑な複合力であ
って単純なロードセルの発想では測定することができな
い。さらに一般の自動車は、その各部が極めて合理的に
設計されているため、そのままでは測定装置類を取付け
る余裕のないことが多い。そのため、自動車の車軸に作
用する動力を測定するには、被測定対象を大規模に改造
する必要があり、実車に近い状態での測定は困難であっ
た。
本発明の目的は、走行中の自動車のタイヤを通じて車軸
したがって車体に作用する力を、自動車に大幅な改造を
施すことなしに、高精度で測定可能な車軸動力計を提供
することである。
したがって車体に作用する力を、自動車に大幅な改造を
施すことなしに、高精度で測定可能な車軸動力計を提供
することである。
この目的は、特許請求の範囲に記載の構成を有する車軸
動力計、すなわち、自動車の車軸に連結すると共に、タ
イヤおよびホイールを装着して回転する連結部と、該連
結部の回転に伴って作用する分力を電気信号に変換する
ための検出部と、前記連結部の回転角度を検出する角度
信号発信器と、そして前記分力を表す信号と前記角度信
号とを演算する回路と、を具備する車軸動力計によって
達成される。
動力計、すなわち、自動車の車軸に連結すると共に、タ
イヤおよびホイールを装着して回転する連結部と、該連
結部の回転に伴って作用する分力を電気信号に変換する
ための検出部と、前記連結部の回転角度を検出する角度
信号発信器と、そして前記分力を表す信号と前記角度信
号とを演算する回路と、を具備する車軸動力計によって
達成される。
本発明にかかる車軸動力計によれば、自動車に容易に取
付けることができ、格別の改造は不要である。したがっ
て、実車に近い状態での車軸動力が、短時間でかつ手軽
に高精度測定できることになる。
付けることができ、格別の改造は不要である。したがっ
て、実車に近い状態での車軸動力が、短時間でかつ手軽
に高精度測定できることになる。
以下、実施例を示す添付図を参照しつつ、本発明を開示
する。
する。
第１図は、本発明にかかる車軸動力計の構成を示すもの
で、検出部１には必要な分力、例えば６分力を測定する
ための検出素子が取りつけられている。この場合の６分
力は、第２図に示すように、各軸に作用する３つの力Ｆ
Ｘ、 ＦＹ、 Ｆ２゜各軸に作用する３つのモーメント
Ｍｘ、 ＭｖｌＭｚから成るものである。用途によって
は測定する必要がない分力も存在するが、ここでは全体
を示す。
で、検出部１には必要な分力、例えば６分力を測定する
ための検出素子が取りつけられている。この場合の６分
力は、第２図に示すように、各軸に作用する３つの力Ｆ
Ｘ、 ＦＹ、 Ｆ２゜各軸に作用する３つのモーメント
Ｍｘ、 ＭｖｌＭｚから成るものである。用途によって
は測定する必要がない分力も存在するが、ここでは全体
を示す。
これらの各分力を測定するための検出部１は被測定車軸
に連結され、測定すべき分力を受けて各分力に応じて発
生する機械的歪を電気信号に変換するように貼りつけら
れた各応力に対応する歪ゲージ接続から構成することが
できる。
に連結され、測定すべき分力を受けて各分力に応じて発
生する機械的歪を電気信号に変換するように貼りつけら
れた各応力に対応する歪ゲージ接続から構成することが
できる。
このような検出部１は、各種態様が知られており、その
他の構成を採用することもできるため詳述はしない。検
出部１の回転部で得られた電気出力を固定側に取り出す
ために適当な出力数のチャンネルのスリップリング３が
取りつけられる。このスリップリング３もノイズの影響
を受けることなしに微小出力が正確に取り出し得るもの
でありかつゲージ作動用電流の供給ができるものであれ
ば足り、格別の制限はないので詳述はしない。検出部ｌ
に連なる回転部２の回転角を正確な電気信号に変換する
角度信号発信器５、例えば歯車機構４によって被測定軸
の回転部に連結されたエンコーダが配設される。この角
度信号発信器５としてのエンコーダは、基準となる零信
号Ｚと回転方向を決定するための２つの信号ＡおよびＢ
とを発生すると都合がよい。なお、この角度信号発信器
５としてのエンコーダは、−例であって、角度測定の可
能なレゾルバその他の角度信号の発生できるものであれ
ば同様に使用することができる。
他の構成を採用することもできるため詳述はしない。検
出部１の回転部で得られた電気出力を固定側に取り出す
ために適当な出力数のチャンネルのスリップリング３が
取りつけられる。このスリップリング３もノイズの影響
を受けることなしに微小出力が正確に取り出し得るもの
でありかつゲージ作動用電流の供給ができるものであれ
ば足り、格別の制限はないので詳述はしない。検出部ｌ
に連なる回転部２の回転角を正確な電気信号に変換する
角度信号発信器５、例えば歯車機構４によって被測定軸
の回転部に連結されたエンコーダが配設される。この角
度信号発信器５としてのエンコーダは、基準となる零信
号Ｚと回転方向を決定するための２つの信号ＡおよびＢ
とを発生すると都合がよい。なお、この角度信号発信器
５としてのエンコーダは、−例であって、角度測定の可
能なレゾルバその他の角度信号の発生できるものであれ
ば同様に使用することができる。
これらのスリップリング３、歯車機構４およびエンコー
ダ等は回転部を含むためカバー６内に収められている。
ダ等は回転部を含むためカバー６内に収められている。
このカバー６の軸方向外部には、零位置表示用のパイロ
ットランプ７と電源および信号の授受を行うケーブル類
を接続するためのレセプタクル８が取りつけられる。な
お、カバー６は、軸方向の運動は許容し、回転方向回転
に対してのみ拘束されているものとする。
ットランプ７と電源および信号の授受を行うケーブル類
を接続するためのレセプタクル８が取りつけられる。な
お、カバー６は、軸方向の運動は許容し、回転方向回転
に対してのみ拘束されているものとする。
このような本発明にかかる車軸動力計は、上述の検出に
寄与する部分を車軸に連結しさらにタイヤと一体のホイ
ールを取りつけるための連結部９を有する。車軸取付部
９ａは車軸の寸法や取付孔の間隔等を考慮してこれらに
対応し得るように、後述する適当なアダプタを介して取
りつけることができるように構成されている。
寄与する部分を車軸に連結しさらにタイヤと一体のホイ
ールを取りつけるための連結部９を有する。車軸取付部
９ａは車軸の寸法や取付孔の間隔等を考慮してこれらに
対応し得るように、後述する適当なアダプタを介して取
りつけることができるように構成されている。
ホイール取付部９ｂは、測定用に若干改造されたホイー
ルを取りつけることができるように構成されている。
ルを取りつけることができるように構成されている。
第３図は、本発明にかかる車軸動力計を測定可能状態に
取付けた状態を示す断面図で、図において自動車の駆動
軸１１の先端のホイール取付は用ハブ１２を介して本発
明にかかる車軸動力計の連結部９を取付けた状態を示す
ものである。ホイール取付は用ハブ１２の内側にはブレ
ーキディスク１３が取付けられている。これらの車軸側
には、なんらの改造もなされていないから、車種・年式
等によってサイズの異なるものがある。そこで、ホイー
ル取付は用ハブ１２の間隔やサイズも異なることが多い
。そこで、取付ハブ側に適当なボルト１０によって取り
つけられる第１のアダプタ１４と、この第１のアダプタ
と適合する取付孔を有しさらに連結部９の車軸取付部９
ａと適合する取付孔を有しボルト１６によって締めつけ
られる第２のアダプタ１５とを介在させて取りつける。
取付けた状態を示す断面図で、図において自動車の駆動
軸１１の先端のホイール取付は用ハブ１２を介して本発
明にかかる車軸動力計の連結部９を取付けた状態を示す
ものである。ホイール取付は用ハブ１２の内側にはブレ
ーキディスク１３が取付けられている。これらの車軸側
には、なんらの改造もなされていないから、車種・年式
等によってサイズの異なるものがある。そこで、ホイー
ル取付は用ハブ１２の間隔やサイズも異なることが多い
。そこで、取付ハブ側に適当なボルト１０によって取り
つけられる第１のアダプタ１４と、この第１のアダプタ
と適合する取付孔を有しさらに連結部９の車軸取付部９
ａと適合する取付孔を有しボルト１６によって締めつけ
られる第２のアダプタ１５とを介在させて取りつける。
その結果、少なくとも第１のアダプタ１４を交換するの
みで車両本体側に改造を加えることなしに、多くの車種
に本発明にかかる車軸動力計を取りつけることができる
。
みで車両本体側に改造を加えることなしに、多くの車種
に本発明にかかる車軸動力計を取りつけることができる
。
また、本発明にかかる車軸動力計はタイヤの装着された
実際の状態における動力測定を主目的としているから、
タイヤの装着されたホイールを取りつける必要がある。
実際の状態における動力測定を主目的としているから、
タイヤの装着されたホイールを取りつける必要がある。
そのため車軸動力計の連結部９のホイール取付部９ｂに
ホイール取付用アダプタ１７を介してボルト１８によっ
て締めつけられるホイール１９を取りつける。
ホイール取付用アダプタ１７を介してボルト１８によっ
て締めつけられるホイール１９を取りつける。
ホイール１９の取付孔は、本来車軸の取付ハブ１２に合
致するものであるから、本実施例を構成するためには若
干の改造が必要である。通常は、ホイール中心側をやや
大径に切取り、車軸動力計連結部９のホイール取付孔に
適合する孔を設けたものである。しかし、ホイールその
ものの改造は車両側の改造に比して簡単かつ廉価である
。さらに、試験用ホイールを前取って何種類か用意して
おくことにより、その都度改造する必要はなくなり経済
的な測定・試験が実施可能である。
致するものであるから、本実施例を構成するためには若
干の改造が必要である。通常は、ホイール中心側をやや
大径に切取り、車軸動力計連結部９のホイール取付孔に
適合する孔を設けたものである。しかし、ホイールその
ものの改造は車両側の改造に比して簡単かつ廉価である
。さらに、試験用ホイールを前取って何種類か用意して
おくことにより、その都度改造する必要はなくなり経済
的な測定・試験が実施可能である。
以下、本発明にかかる車軸動力計を使用して車軸に作用
する動力を測定する原理について説明する。第４図は、
自動車に外力Ｆが作用した状態を示す静止座標を示すも
のである。図において、自動車の走行抵抗方向をベクト
ルＸ、そして車重反力方向をベクトルＺ、作用外力をベ
クトルＦ、そして動力計の回転角をθとする。
する動力を測定する原理について説明する。第４図は、
自動車に外力Ｆが作用した状態を示す静止座標を示すも
のである。図において、自動車の走行抵抗方向をベクト
ルＸ、そして車重反力方向をベクトルＺ、作用外力をベ
クトルＦ、そして動力計の回転角をθとする。
第５図は、作用力Ｆを動力計座標軸および静止座標系に
分解したヘクトル図を示すものである。図において作用
外力Ｆを静止座標系の分力ＦＸ、Ｆ２であられすと以下
のようになる。
分解したヘクトル図を示すものである。図において作用
外力Ｆを静止座標系の分力ＦＸ、Ｆ２であられすと以下
のようになる。
Ｆ２＝Ｆｓｉｎ φ
また、動力計座標軸については、以下のようになる。
したがって、Ｆｘ、Ｆｚ 、 Ｆｘ’、Ｆｚ“間には以
下のような関係が成立する。
下のような関係が成立する。
Ｆ２ ＝ＦＸ’ｓｉｎθ十Ｆ２’ＣＯ３θこのような関
係は、モーメントＭ ｘ、 Ｍ ｚについても同様であ
る。
係は、モーメントＭ ｘ、 Ｍ ｚについても同様であ
る。
上記（３）式の演算を適当な演算回路において行うと、
回転座標系で計測した分力を静止座標系の分力に変換す
ることができる。
回転座標系で計測した分力を静止座標系の分力に変換す
ることができる。
第６図は、このような演算を行うために適する回路例の
主要部を示す回路図である。なお、作用する動力として
は６分力が考えられるが、ここでは、Ｆ、Ｍ、は回転し
ないものとしている。また、このような演算は、本図の
ような演算回路に限定されることなく、マイクロコンピ
ュータその他の構成を組合せることによっても同様の目
的を達成することができる。
主要部を示す回路図である。なお、作用する動力として
は６分力が考えられるが、ここでは、Ｆ、Ｍ、は回転し
ないものとしている。また、このような演算は、本図の
ような演算回路に限定されることなく、マイクロコンピ
ュータその他の構成を組合せることによっても同様の目
的を達成することができる。
車軸動力計からの出力信号は、増幅器により電圧増幅さ
れる。一方、エンコーダの出力信号は位相弁別後アンプ
ダウンカウンタを経てｓｉｎ。
れる。一方、エンコーダの出力信号は位相弁別後アンプ
ダウンカウンタを経てｓｉｎ。
ｃｏｓに変換され、増幅器出力に乗ぜられる。その結果
得られた信号は、上記（３）式を満足するように加算演
算される。
得られた信号は、上記（３）式を満足するように加算演
算される。
このようにして、本発明にかかる車軸動力計によれば、
回転している動力計からの信号が静止座標系に用意に変
換され、車体に作用する力として計測することが可能と
なる。その結果、自動車本体側に格別の改造を加えるこ
となしにタイヤ付きホイールを装着した状態での動力測
定が可能となり、所期の目的が達成される。
回転している動力計からの信号が静止座標系に用意に変
換され、車体に作用する力として計測することが可能と
なる。その結果、自動車本体側に格別の改造を加えるこ
となしにタイヤ付きホイールを装着した状態での動力測
定が可能となり、所期の目的が達成される。
第１図は、本発明にかかる車軸動力計の構成を示す側面
図、第２図は、６分力の説明図、第３図は、本発明にか
かる車軸動力計と車両側との連結状態を示す断面図、第
４図は自動車に作用する外力のヘクトル方向を示す説明
図、第５図は回転座標と静止座標との関係を示す説明図
そして第６図は、本発明にかかる車軸動力計の信号処理
を行う回路図例である。 図中の主な参照符号の対応は以下の通り。 １：検出部 ２：回転部 ３ニスリツプリング ４：歯車機構 ５二角度信号発信器 ７：パイロツトランプ ８：レセプタクル ９：連結部 Ｆ：外力 Ｍニモーメント
図、第２図は、６分力の説明図、第３図は、本発明にか
かる車軸動力計と車両側との連結状態を示す断面図、第
４図は自動車に作用する外力のヘクトル方向を示す説明
図、第５図は回転座標と静止座標との関係を示す説明図
そして第６図は、本発明にかかる車軸動力計の信号処理
を行う回路図例である。 図中の主な参照符号の対応は以下の通り。 １：検出部 ２：回転部 ３ニスリツプリング ４：歯車機構 ５二角度信号発信器 ７：パイロツトランプ ８：レセプタクル ９：連結部 Ｆ：外力 Ｍニモーメント
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、自動車の車軸に連結すると共に、タイヤおよびホィ
ールを装着して回転する連結部（９）と、該連結部の回
転に伴って作用する分力を電気信号に変換するための検
出部（１）と、前記連結部（９）の回転角度を検出する
角度信号発信器と、そして前記分力を表す信号と前記角
度信号とを演算する回路と、を具備することを特徴とす
る車軸動力計。 ２、特許請求の範囲第１項記載の車軸動力計において、 前記信号を演算する回路が、前記分力を表す信号を所望
レベルに増幅し、角度信号発信器の出力信号の位相にあ
わせて処理を行い、三角関数として乗算および加減算を
行う回路（第６図）として構成される、車軸動力計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60227059A JPH0643932B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 車軸動力計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60227059A JPH0643932B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 車軸動力計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6287823A true JPS6287823A (ja) | 1987-04-22 |
| JPH0643932B2 JPH0643932B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=16854885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60227059A Expired - Lifetime JPH0643932B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 車軸動力計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643932B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62263434A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-16 | Yamato Scale Co Ltd | 実車測定装置 |
| JPH01146135U (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | ||
| JP2005315826A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-11-10 | Fujitsu Media Device Kk | 多軸センサを有する力センサ装置における応力検出方法及び、この方法を用いる力センサ装置。 |
| JP2009244095A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車輪入力測定装置および車輪入力測定方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6038632A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-28 | Yamato Scale Co Ltd | 走行性能測定装置 |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP60227059A patent/JPH0643932B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6038632A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-28 | Yamato Scale Co Ltd | 走行性能測定装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62263434A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-16 | Yamato Scale Co Ltd | 実車測定装置 |
| JPH01146135U (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | ||
| JP2005315826A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-11-10 | Fujitsu Media Device Kk | 多軸センサを有する力センサ装置における応力検出方法及び、この方法を用いる力センサ装置。 |
| JP2009244095A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車輪入力測定装置および車輪入力測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0643932B2 (ja) | 1994-06-08 |
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