JP2017198574A

JP2017198574A - 振動試験機

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Publication number: JP2017198574A
Application number: JP2016090346A
Authority: JP
Inventors: 正吉原島; Masayoshi Harashima
Original assignee: Kayaba System Machinery Co Ltd
Current assignee: Kayaba System Machinery Co Ltd
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2017-11-02
Anticipated expiration: 2036-04-28
Also published as: JP6592397B2

Abstract

【課題】エネルギ消費を軽減できるとともにコストを低減可能な振動試験機を提供する。
【解決手段】自動二輪車Ｍの前輪軸１１を上下方向に加振可能な前輪側上下方向加振機１と、前記自動二輪車Ｍの後輪軸１２を上下方向へ加振可能な後輪側上下方向加振機２と、自動二輪車Ｍのばね上部材１３の左右方向への転倒を防止する転倒防止具３と、前輪側上下方向加振機１を前記自動二輪車Ｍの左右方向へ揺動可能に支持する前輪側支持装置４と、後輪側上下方向加振機２を自動二輪車Ｍの左右方向へ揺動可能に支持する後輪側支持装置５とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動試験機に関する。

従来、振動試験機としては、たとえば、自動二輪車に振動を与えて試験できるものがある。このような振動試験機は、自動二輪車を対象として、自動二輪車の車軸を加振点として、振動を与えるようになっているが、ロッドを介して後輪側車軸を反力治具に連結し、自動二輪車の水平方向の移動を拘束して自動二輪車の転倒を防止するようになっている（たとえば、特許文献１参照）。

従来の振動試験機では、ロッドによって自動二輪車の後輪側の水平方向の移動を拘束できるので、実車走行時に近似した振動負荷を自動二輪車へ与え得る。

特開平０５−１４９８３３号公報

しかしながら、このように自動二輪車の水平方向の移動を拘束すると、ロッドの一端が反力治具へヒンジ結合されていて、ロッドがヒンジを中心として揺動する際に、ロッドの自動二輪車側の先端が円弧状の軌跡を描くため、自動二輪車に対して前後方向へ余計な強制振動を与える問題がある。

この問題を解消しようとロッドと反力治具を廃止すると、自動二輪車の転倒防止のために、加振機と自動二輪車の連結に当たり静圧軸受を利用する必要があり、加振機に自動二輪車から大きなモーメントが作用するようになる。

加振機にて、モーメントを受ける構造を採用すると、加振機における摺動部の長さが長くなり、さらに、重量が嵩む静圧軸受の採用により、可動部重量が重くなり、加振の際のエネルギ消費が非常に大きくなるとともにコストが非常に高くなるという新たな問題が生じる。

そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、エネルギ消費を軽減できるとともにコストを低減可能な振動試験機の提供である。

上記した目的を達成するため、本発明の振動試験機は、自動二輪車の前輪軸を上下方向に加振可能な前輪側上下方向加振機と、前記自動二輪車の後輪軸を上下方向へ加振可能な後輪側上下方向加振機と、前記自動二輪車のばね上部材の左右方向への転倒を防止する転倒防止具と、前記前輪側上下方向加振機を前記自動二輪車の左右方向へ揺動可能に支持する前輪側支持装置と、前記後輪側上下方向加振機を前記自動二輪車の左右方向へ揺動可能に支持する後輪側支持装置とを備えている。このように構成された振動試験機では、転倒防止具によって自動二輪車の左右方向への転倒が防止されるので、前輪側上下方向加振機と後輪側上下方向加振機の両端に圧油の連続供給が必須となる静圧軸受を用いずに済み、振動試験実行中に前輪側上下方向加振機と後輪側上下方向加振機に曲げモーメントが作用しないので、曲げモーメントを受ける構造を採用せずに済む。

請求項２の振動試験機では、前輪側上下方向加振機および後輪側上下方向加振機がシリンダと、シリンダに挿入されてシリンダに対して軸方向へ往復駆動されるピストンロッドとを有し、前輪側支持装置および後輪側支持装置がシリンダの側方であって最収縮時における前輪側上下方向加振機および後輪側上下方向加振機の重心よりピストンロッド側に設けたトラニオンピンと、トラニオンピンを回転自在に保持する保持部とを有して構成されている。このように振動試験機が構成されると、自動二輪車の振動試験機への着脱作業を安全に行えるとともに、自動二輪車を最も低い位置で着脱できるから作業負担も軽減される。

また、請求項３の振動試験機にあっては、前輪側上下方向加振機および後輪側上下方向加振機の鉛直方向からの傾きを制限するストッパを備えているので、万が一、転倒防止具に不具合が生じて自動二輪車が左右方向へ傾く事態となっても、ストッパによって、前輪側上下方向加振機および後輪側上下方向加振機の鉛直方向からの傾きが制限されて自動二輪車の最終的な転倒を防止できる。

さらに、請求項４の振動試験機にあっては、転倒防止具が自動二輪車の上下方向の移動と前後方向の回転を許容するので、自動二輪車の左右方向への転倒を防止しつつも前輪側上下方向加振機および後輪側上下方向加振機の自動二輪車へ与える振動に何ら影響を及ぼさないので、効率良く振動試験を行え、消費エネルギをより一層低減できる。

そして、請求項５の振動試験機にあっては、自動二輪車の前輪軸または後輪軸を前後方向へ加振可能な前後方向加振機を備え、転倒防止具が自動二輪車の上下方向および前後方向の移動と前後方向の回転を許容するようになっている。このように振動試験機が構成されると、転倒防止具が自動二輪車の転倒を防止しつつも、前輪側上下方向加振機、後輪側上下方向加振機および前後方向加振機の自動二輪車へ与える振動に何ら影響を及ぼさないので、振動試験機は、効率良く振動試験を行え、消費エネルギをより一層低減できる。

さらに、請求項６の振動試験機にあっては、前輪側上下方向加振機および後輪側上下方向加振機の鉛直方向からの傾きが予め設定される角度以上となると、前輪側上下方向加振機および後輪側上下方向加振機を最収縮させてアンロード状態とする。このように構成された振動試験機では、転倒防止具に不具合が発生して自動二輪車が転倒しようとした際に、いち早くこれを察知して、前輪側上下方向加振機および後輪側上下方向加振機を最収縮させてアンロードするので、自動二輪車を最も低い位置へ降下させて前輪側上下方向加振機および後輪側上下方向加振機に自動二輪車Ｍの重量により過大なモーメントが入力されるのを防止できる。

本発明の振動試験機によれば、エネルギ消費を軽減できるとともにコストを低減可能となる。

第一の実施の形態における振動試験機の側面図である。前輪側上下方向加振機（後輪側上下方向加振機）、前輪側支持装置およびストッパの正面図である。第一の実施の形態の振動試験機における転倒防止具の正面図である。第二の実施の形態における振動試験機の側面図である。第二の実施の形態の振動試験機における転倒防止具の正面図である。

以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明する。なお、以下に説明する第一および第二の実施の形態における振動試験機Ｔ１，Ｔ２の説明にあたり、両実施の形態で共通する部材については同じ符号を付し、説明が重複するので、第一の実施の形態において説明した部材については第二の実施の形態では詳しい説明は省略する。

＜第一の実施の形態＞
一実施の形態における振動試験機Ｔ１は、図１に示すように、試験体であり自動二輪車Ｍの前輪軸１１と後輪軸１２を加振点として、前輪軸１１を自動二輪車Ｍの図１中上下方向（Ｚ軸方向）へ加振可能な前輪側上下方向加振機１と、後輪軸１２を自動二輪車Ｍの図１中上下方向（Ｚ軸方向）へ加振可能な後輪側上下方向加振機２と、自動二輪車Ｍのばね上部材である車体１３の左右方向への転倒を防止する転倒防止具３と、前輪側上下方向加振機１を揺動可能に支持する前輪側支持装置４と、後輪側上下方向加振機２を揺動可能に支持する後輪側支持装置５とを備えている。

以下、振動試験機Ｔ１の各部について詳細に説明する。前輪側上下方向加振機１は、架台Ｂに取付けられて自動二輪車Ｍの前輪軸１１を加振点として上下方向へ振動を与える。また、後輪側上下方向加振機２は、架台Ｂに取付けられており、自動二輪車Ｍの後輪軸１２を加振点として上下方向へ振動を与える。

自動二輪車Ｍは、車体１３と、車体１３の前方に左右方向へ回転可能に取付けられて先端に前輪軸１１を有するフロントフォーク１４と、車体１３の後方にスイングアームピボットシャフト１５を介して揺動自在に取付けられて先端に後輪軸１２を有するスイングアーム１６とを備えて構成されている。本例では、自動二輪車Ｍの前輪軸１１および後輪軸１２に保持される前輪および後輪は取り外された状態で、前輪側上下方向加振機１を前輪軸１１に連結し、後輪側上下方向加振機２を後輪軸１２に連結して振動試験が行われる。なお、後輪側がドライブシャフトで駆動される駆動形式の自動二輪車のように後輪軸１２に直接に後輪側上下方向加振機２を連結できない場合がある。その場合には、図示はしないが、後輪軸１２にタイヤを取り外したリムを装着した状態とし、リムを包み持つブラケットを介して後輪側上下方向加振機２を後輪軸１２に取り付けてもよい。このように、加振点を前輪軸１１および後輪軸１２とする際に、前輪軸１１および後輪軸１２に前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２を直接連結するほか、何らかの部品を介して間接的に取付けて加振するようにしてもよい。

前輪側上下方向加振機１は、架台Ｂに前輪側支持装置４を介して図１中紙面を貫く方向となる自動二輪車Ｍの左右方向に揺動可能に取り付けられている。また、後輪側上下方向加振機２は、架台Ｂに後輪側支持装置５を介して図１中紙面を貫く方向となる自動二輪車Ｍの左右方向に揺動可能に取り付けられている。

詳しくは、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２は、本例では、同じ構成のテレスコピック型の油圧サーボシリンダとされており、コントローラ１０によってその伸縮駆動が制御されるようになっている。前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２は、シリンダＣと、シリンダＣ内に摺動自在に挿入されてシリンダＣ内を図示しない伸側室と圧側室とに区画する図示しないピストンと、シリンダＣより上方に配置されてシリンダＣ内に移動自在に挿入されるとともに前記ピストンに連結されるピストンロッドＲと備えて、コントローラ１０の制御下に置かれる図外の油圧ポンプからの圧油の給排によりシリンダＣに対してピストンロッドＲが軸方向へ駆動されて伸縮作動するようになっている。なお、本例では、作動媒体を作動油としているが、気体を用いて前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２を空圧アクチュエータとしてもよいし、電動アクチュエータとしてもよい。コントローラ１０は、詳しくは図示しないが、油圧ポンプと、伸側室および圧側室の油圧ポンプと図外のタンクへの連通を切換える切換弁とを制御して、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の伸縮を制御するようになっている。また、コントローラ１０は、伸側室および圧側室を図示しないタンクへ連通して圧油の供給を停止する等して前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２が荷重を発揮せず外力によってほとんど抵抗なくフリーで伸縮するアンロード状態を実現できるようになっている。

また、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２は、ピストンロッドＲの先端に自動二輪車Ｍの前後方向への回転を許容するようヒンジ連結されるとともに、それぞれ自動二輪車Ｍの前後輪軸１１，１２に前後方向へ回転可能に連結される連結ロッドＣＲを備えている。連結ロッドＣＲは、棒状であって、前輪軸１１および後輪軸１２にヒンジ連結にて取り外し可能に連結できるようになっている。

よって、自動二輪車Ｍの前後輪軸１１，１２が前後方向へ移動しても、連結ロッドＣＲがピストンロッドＲに対して自動二輪車Ｍの前後方向へ揺動してシリンダＣおよびピストンロッドＲに前後方向のモーメントが作用しないように配慮されている。

そして、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２が伸縮運動を呈すると、前輪軸１１および後輪軸１２が図１中で上下方向に加振され、前輪軸１１および後輪軸１２に独立して上下方向の振動を与えられる。連結ロッドＣＲが前輪軸１１と後輪軸１２およびピストンロッドＲに回転可能に連結されているので、前輪軸１１および後輪軸１２が前後方向に移動しても、この移動に影響されずに前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２によって前輪軸１１および後輪軸１２を上下方向へ加振できる。前述したところから理解できるように、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２は、前輪軸１１および後輪軸１２を加振するので、自動二輪車Ｍのばね下部材へ振動を与える。

前輪側支持装置４および後輪側支持装置５は、ともに同じ構成とされており、シリンダＣの側方であって最収縮時における前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の重心よりピストンロッド側に１８０度位相差を以て設けたトラニオンピンＴＰ，ＴＰと、架台Ｂから立ち上がりトラニオンピンＴＰ，ＴＰを回転自在に保持する一対の支柱でなる保持部ＰＬとを備えて構成されている。前輪側支持装置４および後輪側支持装置５は、それぞれ、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２を自動二輪車Ｍの左右方向への揺動のみを許容している。また、前述したように、トラニオンピンＴＰ，ＴＰがシリンダＣの側方であって最収縮時における前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の重心よりピストンロッド側（図中でシリンダＣの上側）に設けられている。よって、少なくとも前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２が最収縮した状態では、自重によって前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２はピストンロッドＲがシリンダＣより上側になる状態で軸線が鉛直方向に沿う直立姿勢を採るようになっている。なお、トラニオンピンＴＰ，ＴＰの代わりに球面軸受の利用も可能である。

また、本例では、図１および図２に示すように、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２が自動二輪車Ｍの左右方向へ揺動する際の揺動限界を画するストッパ２０，２１が設けられている。ストッパ２０，２１は、架台Ｂ上の直立姿勢のシリンダＣの左右両側にシリンダＣに対して間隔を空けて設けた支柱２０ａ，２１ａと、支柱２０ａ，２１ａのシリンダＣに対向する側面に設けたクッション２０ｂ，２１ｂとを備えている。ストッパ２０，２１は、図２中破線で示すように、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２が直立姿勢の状態から左右方向へ揺動限界まで傾くと、クッション２０ｂ，２１ｂをシリンダＣに当接させて前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の鉛直方向から傾き角度が増加する方向への揺動を防止する。

転倒防止具３は、図１および図３に示すように、架台Ｂの自動二輪車Ｍの左右両側に鉛直に設けた支柱３ａ，３ａと、支柱３ａ，３ａのそれぞれに長手方向である上下方向に沿って設けたレールとレール上を走行して支柱３ａ，３ａに対して上下方向に移動可能なスライダとを備えたリニアガイド３ｂ，３ｂと、リニアガイド３ｂ，３ｂのスライダに設けられてスイングアームピボットシャフト１５の両端を回転自在に軸支するブラケット３ｃ，３ｃとを備えて構成されている。スイングアームピボットシャフト１５は、転倒防止具３に取り付け可能なように、両端を車体１３の左右両側へ突出させてある。転倒防止具３は、スイングアームピボットシャフト１５の自動二輪車Ｍの上下方向の移動と前後方向の回転のみが許容されており、これにより、自動二輪車Ｍの左右方向への転倒が防止されつつ、ばね上部材である車体１３の上下方向の移動と前後方向の回転のみが許容される。

なお、転倒防止具３は、自動二輪車Ｍのばね上部材である車体１３の上下方向の移動と前後方向の回転のみを許容するものであればよいので、これ以外の構成とされてもよく、たとえば、自動二輪車Ｍの左右の両側に架台Ｂに対して鉛直に軸を設け、この軸上を上下方向に移動可能なスライダを設けて、スライダにスイングアームピボットシャフト１５を前後方向回転可能に取付けるような構成とされてもよい。

また、ストッパ２０，２１の支柱２０ａ，２１ａには、シリンダＣを検知する検知部としてシリンダＣの接近によってオン信号を出力する近接スイッチ２２，２２がそれぞれ設けられている。近接スイッチ２２，２２は、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の鉛直方向からの傾きが予め設定される角度以上となると、オンされてオン信号を前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の伸縮駆動を制御するコントローラ１０に出力する。近接スイッチ２２，２２は、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２がストッパ２０，２１に当接する際の鉛直方向となす角度θよりも小さな角度でオン信号を出力するように設定されている。前述の予め設定される角度は、転倒防止具３が健全に機能している状態では、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２が鉛直方向に対して採りえる最大角度以上で前記角度θ以下に設定されるとよい。

コントローラ１０は、近接スイッチ２２，２２がシリンダＣの接近により出力されるオン信号を受信すると、振動試験機Ｔ１を緊急停止させるべく、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２を最収縮させたのち、これら前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２をアンロードして、油圧ポンプを停止して油圧をオフする。

このように構成された振動試験機Ｔ１にあっては、前輪側上下方向加振機１で前輪軸１１を上下方向へ加振でき、後輪側上下方向加振機２で後輪軸１２を上下方向へ加振でき、自動二輪車Ｍへ上下方向の振動を与えて振動試験を実施できる。そして、通常の振動試験では、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２で自動二輪車Ｍへ振動を与えてテスト加振して伝達関数を求める。このようにして伝達関数が求めた後は、振動試験機Ｔ１は実車で得られた加速度を実現する振動を自動二輪車Ｍへ負荷して通常の振動試験を実施できる。

振動試験中は、転倒防止具３によって自動二輪車Ｍの左右方向への転倒が阻止される。転倒防止具３は、車体１３の上下方向の移動と前後方向の回転を許容するので、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２によって自動二輪車Ｍへ与える上限方向の振動に何ら影響を与えないので、自動二輪車Ｍへ与える振動に転倒防止具３の影響を勘案せずともよい。

このように転倒防止具３によって自動二輪車Ｍの左右方向への転倒が防止されるので、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２に自動二輪車Ｍの転倒を防止する構造を採用しなくて済む。よって、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２の両端に圧油の連続供給が必須となる静圧軸受を用いずに済む。また、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２が自動二輪車Ｍの前後輪軸１１，１２に前後方向へ回転可能に連結される連結ロッドＣＲを備え、前輪側支持装置４と後輪側支持装置５によって左右方向への揺動が許容されているので、この振動試験機Ｔ１にあっては、自動二輪車Ｍの振動試験実行中に前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２に曲げモーメントが作用しない構造となっている。よって、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２に曲げモーメントを受ける構造を採用せずに済むので、ピストンの軸方向長さを曲げモーメントに耐え得る長さに設定する必要が無くなり、ピストン長を短くできる。さらに、転倒防止具３は、自動二輪車Ｍのばね上部材である車体１３を支持して左右方向への転倒を防止するようになっているので、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２が振動を与える自動二輪車Ｍのばね下部材への重量へ影響を与えない。このように、本発明の振動試験機Ｔ１によれば、ピストン長が短くでき高価で重量も嵩む静圧軸受の採用も不要となるので、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２の可動部であるピストン、ピストンロッドＲおよび連結ロッドＣＲの全体の重量を非常に軽量にでき、転倒防止具３の設置が自動二輪車Ｍのばね下部材の重量増を招かないので、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２の駆動に際して消費する消費エネルギを低減できるともに、コストも低減できる。

また、本例では、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２がシリンダＣと、シリンダＣに挿入されてシリンダＣに対して軸方向へ往復駆動されるピストンロッドＲとを有し、前輪側支持装置４および後輪側支持装置５がシリンダＣの側方であって最収縮時における前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の重心よりピストンロッド側に設けたトラニオンピンＴＰ，ＴＰと、トラニオンピンＴＰ，ＴＰを回転自在に保持する保持部ＰＬ，ＰＬとを有して構成されている。このように振動試験機Ｔ１が構成されると、最収縮状態では前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２が自重でピストンロッドＲを上方にして直立姿勢を採る。自動二輪車Ｍの振動試験機Ｔ１への着脱に際しては、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２への油圧供給を停止してアンロードする。前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２がアンロードされると、可動部が自重で最下方へ移動して最収縮状態となって直立姿勢を採る。この状態で自動二輪車Ｍを転倒防止具３への着脱するともに、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２の前輪軸１１および後輪軸１２への着脱を行えばよい。このように、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２へ油圧供給状態にしない状態で、かつ、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２が直立姿勢をとる状態で自動二輪車Ｍの着脱作業を行えるので、自動二輪車Ｍの振動試験機Ｔ１への着脱作業を安全に行えるとともに、自動二輪車Ｍを最も低い位置で着脱できるから作業負担も軽減される。

また、本例の振動試験機Ｔ１にあっては、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の鉛直方向からの傾きを制限するストッパ２０，２１を備えているので、万が一、転倒防止具３に不具合が生じて自動二輪車Ｍが左右方向へ傾く事態となっても、ストッパ２０，２１によって、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の鉛直方向からの傾きが制限されて自動二輪車Ｍの最終的な転倒を防止できる。

また、本例の振動試験機Ｔ１にあっては、転倒防止具３が自動二輪車Ｍの上下方向の移動と前後方向の回転のみを許容するので、自動二輪車Ｍの左右方向への転倒を防止しつつも前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の自動二輪車Ｍへ与える振動に何ら影響を及ぼさないので、効率良く振動試験を行え、消費エネルギをより一層低減できる。

さらに、本例の振動試験機Ｔ１にあっては、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の鉛直方向からの傾きが予め設定される角度以上となると、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２を最収縮させてアンロード状態とする。このように構成された振動試験機Ｔ１では、転倒防止具３に不具合が発生して自動二輪車Ｍが転倒しようとした際に、いち早くこれを察知して、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２を最収縮させてアンロードするので、自動二輪車Ｍを最も低い位置へ降下させて前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２に自動二輪車Ｍの重量により過大なモーメントが入力されるのを防止できる。なお、本例では、近接スイッチ２２，２２を利用して前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の傾きが設定角度となったか否かを判断するようにしているが、これに限られない。よって、たとえば、トラニオンピンＴＰと保持部ＰＬとの間にポテンショメータを設けてもよいし、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の傾きが設定角度となると接してオン信号を出力するレバースイッチを設ける等として同様の判断を行ってもよい。

＜第二の実施の形態＞
第二の実施の形態の振動試験機Ｔ２は、図４に示すように、第一の実施の形態の振動試験機Ｔ１の構成に、前輪軸１１を自動二輪車Ｍの前後方向へ振動させる前後方向加振機６を追加し、転倒防止具３の代わりに別の転倒防止具７を設けた点で異なっている。

前後方向加振機６は、架台Ｂに鉛直方向に立てて取り付けられて伸縮運動するアクチュエータ６１と、架台Ｂに鉛直方向に立てて設けた支柱６２と、支柱６２とアクチュエータ６１とに回転可能に連結される変換リンク６３と、一端が変換リンク６３に回転可能に連結されるとともに他端が連結ロッドＣＲと前輪軸１１の双方に回転可能に連結される連結ロッド６４とを備えて構成されている。

なお、アクチュエータ６１は、先端に回転自在なアーム６１ａを備えており、このアーム６１ａを変換リンク６３にヒンジ連結している。アクチュエータ６１は、本例では、テレスコピック型の油圧サーボシリンダとされており、図外の油圧源からの圧油の給排により伸縮作動するが、作動媒体を気体とする空圧アクチュエータとされてもよいし電動アクチュエータとされてもよい。また、アクチュエータ６１は、コントローラ１０の制御下に置かれる図外の油圧ポンプからの圧油の給排により駆動されて伸縮作動するようになっており、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２と同様にアンロード状態を実現できるようになっている。

支柱６２は、架台Ｂに起立しており、その先端には、略三角形状の変換リンク６３が回転可能に取り付けられている。変換リンク６３は、この場合、その一頂点の近傍をヒンジ連結により支柱６２に連結されていて、支柱６２に対してヒンジ連結点を中心として回転のみが許容される態様で取り付けられている。

変換リンク６３の支柱６２へ連結される頂点以外の頂点の近傍にアクチュエータ６１のアーム６１ａがヒンジ連結される。連結ロッド６４は、棒状であって、その一端が、変換リンク６３の支柱６２およびアクチュエータ６１が連結されていない、残りの頂点の近傍にヒンジ連結されている。また、連結ロッド６４の他端は、前輪軸１１にヒンジ連結にて取り外し可能に連結できるようになっている。

自動二輪車Ｍの前後方向軸と前輪側上下方向加振機１の伸縮運動の軸線とを含む面を基準面とすると、アクチュエータ６１、変換リンク６３および連結ロッド６４のそれぞれが基準面上でのみ回転可能に連結されている。

そして、アクチュエータ６１を伸長させると、変換リンク６３が支柱６２へのヒンジ連結点にて時計回りに回転し連結ロッド６４が右方へ押し出されるので、前輪軸１１を図４中右方向へ駆動できる。反対に、アクチュエータ６１を収縮させると、変換リンク６３が支柱６２へのヒンジ連結点にて反時計回りに回転し連結ロッド６４が左方へ引っ張られるので、前輪軸１１を図４中左方向へ駆動できる。つまり、この前後方向加振機６では、変換リンク６３と支柱６２とでベルクランク機構を構成し、アクチュエータ６１の伸縮運動を自動二輪車Ｍの前後方向の運動へ変換して加振点である前輪軸１１へ伝達できる。なお、変換リンク６３は、強度面で有利なために三角形状とされているが、Ｌ字状等、三角形状以外の形状とされてもよい。

よって、アクチュエータ６１が伸縮運動を呈すると、変換リンク６３によってアクチュエータ６１の上下方向の伸縮運動が前後方向の往復運動に変換され、連結ロッド６４を介して前輪軸１１を前後方向へ加振して振動を与えられる。連結ロッド６４が前輪軸１１および変換リンク６３に回転可能に連結されているので、前輪軸１１に上下方向の振動が加えられても、この振動に影響されずにアクチュエータ６１によって前輪軸１１を前後方向へ加振できる。

転倒防止具７は、図５に示すように、架台Ｂに設けた台座７ａと、自動二輪車Ｍの左右両側に配置されて一端が台座７ａに対して前後方向へ回転自在に取付けられる一対の第一アーム７ｂと、各第一アーム７ｂの他端と自動二輪車Ｍのスイングアームピボットシャフト１５の双方に対して自動二輪車Ｍの前後方向へ回転自在に連結される一対の第二アーム７ｃとを備えて構成されている。よって、自動二輪車Ｍは、転倒防止具７によって左右方向への転倒は防止されるが、上下方向および前後方向への移動と、前後方向への回転については許容される。なお、転倒防止具７は、自動二輪車Ｍのばね上部材である車体１３の上下方向および前後方向の移動と前後方向の回転のみを許容するようになっていればよいので、他の構成を採用できる。

このように構成される振動試験機Ｔ２では、前輪側上下方向加振機１、後輪側上下方向加振機２および前後方向加振機６の三つの加振機で自動二輪車Ｍに対して上下方向および前後方向の振動を与えられる。よって、より実車走行に近似する振動を自動二輪車Ｍへ負荷できる。

本例の振動試験機Ｔ２にあっても、転倒防止具７によって自動二輪車Ｍの左右方向への転倒が防止されるので、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２に自動二輪車Ｍの転倒を防止する構造を採用しなくて済む。よって、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２の両端に圧油の連続供給が必須となる静圧軸受を用いずに済む。また、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２が自動二輪車Ｍの前後輪軸１１，１２に前後方向へ回転可能に連結される連結ロッドＣＲを備え、前輪側支持装置４と後輪側支持装置５によって左右方向への揺動が許容されているので、この振動試験機Ｔ１にあっては、自動二輪車Ｍの振動試験実行中に前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２に曲げモーメントが作用しない構造となっている。よって、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２に曲げモーメントを受ける構造を採用せずに済むので、ピストンの軸方向長さを曲げモーメントに耐え得る長さに設定する必要が無くなり、ピストン長を短くできる。さらに、転倒防止具７は、自動二輪車Ｍのばね上部材である車体１３を支持して左右方向への転倒を防止するようになっているので、前輪側上下方向加振機１、後輪側上下方向加振機２および前後方向加振機６が振動を与える自動二輪車Ｍのばね下部材への重量へ影響を与えない。このように、本発明の振動試験機Ｔ２によれば、ピストン長が短くでき効果で重量も嵩む静圧軸受の採用も不要となるので、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２の可動部であるピストン、ピストンロッドＲおよび連結ロッドＣＲの全体の重量を非常に軽量にでき、転倒防止具７の設置が自動二輪車Ｍのばね下部材の重量増を招かないので、前輪側上下方向加振機１と後輪側上下方向加振機２の駆動に際して消費する消費エネルギを低減できるともに、コストも低減できる。

また、本例にあっても、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２がアンロードされると、可動部が自重で最下方へ移動して最収縮状態となって直立姿勢を採る。よって、自動二輪車Ｍの振動試験機Ｔ２への着脱作業を安全に行えるとともに、自動二輪車Ｍを最も低い位置で着脱できるから作業負担も軽減される。

また、本例の振動試験機Ｔ２にあっても図示しないストッパが転倒防止具７や転倒防止具７と別体に設けられて、万が一、転倒防止具７に不具合が生じて自動二輪車Ｍが左右方向へ傾く事態となっても、ストッパによって、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の鉛直方向からの傾きが制限されて自動二輪車Ｍの最終的な転倒を防止できる。

また、本例の振動試験機Ｔ２にあっては、転倒防止具７が自動二輪車Ｍの上下方向および前後方向の移動と前後方向の回転のみを許容するので、自動二輪車Ｍの左右方向への転倒を防止しつつも前輪側上下方向加振機１、後輪側上下方向加振機２および前後方向加振機６の自動二輪車Ｍへ与える振動に何ら影響を及ぼさないので、効率良く振動試験を行え、消費エネルギをより一層低減できる。

さらに、本例の振動試験機Ｔ２にあっては、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２の鉛直方向からの傾きが予め設定される角度以上となると、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２を最収縮させてアンロード状態とする。また、その際に、コントローラ１０は、前後方向加振機６についてもアンロードする。このように構成された振動試験機Ｔ２では、転倒防止具３に不具合が発生して自動二輪車Ｍが転倒しようとした際に、いち早くこれを察知して、前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２を最収縮させてアンロードするので、自動二輪車Ｍを最も低い位置へ降下させて前輪側上下方向加振機１および後輪側上下方向加振機２に自動二輪車Ｍの重量により過大なモーメントが入力されるのを防止できる。また、前後方向加振機６についてもアンロード状態とされるので、緊急停止時に前後方向加振機６が自動二輪車Ｍを加振してしまうような事態も防止できる。

なお、前後方向加振機６は、後輪軸１２を前後方向へ加振するようになっていてもよい。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されない。

１・・・前輪側上下方向加振機、２・・・後輪側上下方向加振機、３，７・・・転倒防止具、４・・・前輪側支持装置、５・・・後輪側支持装置、６・・・前後方向加振機、１１・・・前輪軸、１２・・・後輪軸、２０，２１・・・ストッパ、Ｃ・・・シリンダ、Ｍ・・・自動二輪車（自動二輪車）、ＰＬ・・・保持部、Ｒ・・・ピストンロッド、Ｔ１，Ｔ２・・・振動試験機、ＴＰ・・・トラニオンピン

Claims

自動二輪車の前輪軸を上下方向に加振可能な前輪側上下方向加振機と、
前記自動二輪車の後輪軸を上下方向へ加振可能な後輪側上下方向加振機と、
前記自動二輪車のばね上部材の左右方向への転倒を防止する転倒防止具と、
前記前輪側上下方向加振機を前記自動二輪車の左右方向へ揺動可能に支持する前輪側支持装置と、
前記後輪側上下方向加振機を前記自動二輪車の左右方向へ揺動可能に支持する後輪側支持装置とを備えた
ことを特徴とする振動試験機。
前記前輪側上下方向加振機および前記後輪側上下方向加振機は、シリンダと、前記シリンダより上方に配置されて前記シリンダに挿入されるとともに前記シリンダに対して軸方向へ往復駆動されるピストンロッドとを有し、
前記前輪側支持装置および前記後輪側支持装置は、前記シリンダの側方であって最収縮時における前記前輪側上下方向加振機および前記後輪側上下方向加振機の重心よりピストンロッド側に設けたトラニオンピンと、トラニオンピンを回転自在に保持する保持部とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の振動試験機。
前記前輪側上下方向加振機および前記後輪側上下方向加振機の鉛直方向からの傾きを制限するストッパを備えた
ことを特徴とする請求項１または２に記載の振動試験機。
前記転倒防止具は、前記自動二輪車の上下方向の移動と前後方向の回転を許容する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の振動試験機。
前記自動二輪車の前輪軸または後輪軸を前後方向へ加振可能な前後方向加振機を備え、
前記転倒防止具は、前記自動二輪車の上下方向および前後方向の移動と前後方向の回転を許容する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の振動試験機。
前記前輪側上下方向加振機および前記後輪側上下方向加振機の鉛直方向からの傾きが予め設定される角度以上となると、前記前輪側上下方向加振機および前記後輪側上下方向加振機を最収縮させてアンロード状態とする
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の振動試験機。