JPH049733A - 車両基本特性試験装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両に車軸から振動などを与え、各種の試験
を行う車両基本特性試験装置に関するものである。

〔従来の技術〕

車両基本特性試験装置は主として静的な特性を計測する
もので発達してきたが、近年自動車などの車両の足廻り
の部品の多様化に伴い、動的な特性を含めて計測する必
要性が高まってきている。

そこで、車両基本特性試験装置は、車両を加振機に載せ
、これに車輪の部分から上下、左右、前後のあらゆる方
向に振動などを与え、悪路などに対する足廻りの部品の
耐久性その他の試験を行うことができる構造になってい
る。この場合の加振機は、試験を行う車両の車輪の数に
合わせた数のシリンダ機構を有し、各シリンダ機構のプ
ランジャの頂部に取付けた回転動テーブル上に車輪を載
せるようになっている。

第３図は従来の上記シリンダ機構の一つを示す断面図で
あり、同図において、電気油圧サーボ式の上下加振アク
チュエータ１１が基礎Ｂ上に設置されている。この上下
加振アクチュエータ１１は、図示しないサーボ弁からの
油圧が供給されるシリンダｌｌａと、このシリンダ１１
　ａに液密状態で嵌装され油圧によって上下方向、すな
わちＸ方向に往復動されるピストンロッドｌｌｂとから
なり、ピストンロッドｌｌｂの上端には、Ｘ方向に直交
する平坦面を頂部に有する上下動テーブルｌｌｃが形成
されている。

上記上下動テーブル１．１　ｃには、その平坦面上に転
動コロ１２ａを介して前後方向（Ｘ方向）及び左右方向
（Ｙ方向）に移動自在に前後左右動テーブル１２が載置
され、またその周辺部に電気油圧サーボ式の前後加振ア
クチュエータ（前後左右動テーブル１２の背後にあって
図示せず）と、電気油圧サーボ式の左右加振アクチュエ
ータ１３とが固定されている。上記前後左右動テーブル
１２には、その前後の端面の一方に前後加振アクチュエ
ータのピストンロッドが、左右の端面の一方に左右加振
アクチュエータ１３のピストンロッド１３ａがそれぞれ
連結されているが、各連結は他方のアクチュエータが振
動を加えたときにその方向の前後左右動テーブル１２の
移動を許容するように行われる。

上記前後左右動テーブル１２には、その上面中央部に回
転動テーブル１４が転動コロ１４ａを介して回転自在に
配置され、またその中央凹部に回転動テーブルＩ４を回
転駆動する回転アクチュエータ１５が回転方向には不動
で上下方向に若干移動できるように固定されている。回
転アクチュエータ１５の出力軸１５ａは回転動テーブル
１４に連結されている。回転動テーブル１４は、４つの
圧電式３軸センサ１４ｂ、乃至１４ｂ４（第４図）を一
対の円板１４ｃ１及び１４ｃｚによって挟み付けた構成
となっている。回転動テーブル１４の上面には試験をし
ようとする車両の車輪Ｔが載置される。

上記各圧電式３軸センサは第５図に示すような外観をな
し、任意の方向に作用する動的又は１！静的な力をＸ、
Ｙ及びＸ方向の直交３成分力として測定し、各成分には
負荷された力に比例した電荷を発生し、この発生した電
荷に応じた電荷信号を各電極を通じて出力する。センサ
が出力する電荷信号はチャージアンプで電圧信号に変換
される。

センサは中心部にボルト挿入孔１４ｃを有し、このボル
ト挿入孔１４ｃに第６図に示すようにセンターブリロー
ディングボルト１４ｄを挿入してネジ込むことによって
、一対の円板１４ｃ＋及び１４ｃｚ間に予荷重をかけて
組み込まれる。

なお、１６は上下動テーブル１１．　ｃの上下変位量を
検出する変位センサである。また、図には示していない
が、前後アクチュエータ及び左右アクチュエータ１３に
よる前後左右動テーブルエ２の前後左右変位量を検出す
るための変位センサや、回転アクチュエータ１５による
回転動テーブル１４の回転量を検出するための回転角セ
ンサも設けられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のような構成の車両基本特性試験装置は、車輪Ｔに
あらゆる方向の力をくわえられる構造になっていて、車
両の車輪Ｔが載置される回転動テーブル」４から上下ア
クチュエータ１１に至る総質量が大きいため、高速で車
輪Ｔを加振することが困難であり、必要な速度を得るに
は上下アクチュエータ１１に大容量の加振力を有するも
のを使用することが必要になり、装置が大型化すると共
に大幅なコストアップを招く。

ところで、多くの計測項目の内の油圧ダンパなどの重要
な負荷を含む上下サスペンションレートを計測しようと
するこの試験においては、車両の車体を固定しておくが
、一方、上記圧電式３軸センサは圧電素子を使用してい
て、長期間一定圧力で保持しておくと素子の電荷保持特
性により測定値に静的ドリフト（原点ズレ）を生じるよ
うになる。このため、高精度の計測を行うには必ず計測
直前に車輪Ｔを回転動テーブルから離してリセ・ノドす
る必要がある。このように回転動テーブル１４から車輪
Ｔを離ずには、上下アクチュエータ１１を本来の計測範
囲外に下降させればよいが、このためには上下アクチュ
エータ１１は大振巾の移動範囲が必要である。よって、
動的試験においての計測範囲は一般に大振巾の必要はな
く、±３０１Ｔ１ｍ程度であるにも拘らず、大振１］の
大型な上下アクチュエータ１１が必要になり、この点か
らも装置が大型化すると共にコストアップを招く。

よって本発明は上述した従来のものの問題点に鑑み、上
下アクチュエータの大型化や大幅なコストアップを招く
ことなく、上下サスペンションレートの計測ができるよ
うにした車両基本特性試験装置を提供することを課題と
している。

〔課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため本発明により成された車両基本
特性試験装置は、基礎上に設置された上下加振アクチュ
エータと、該上下加振アクチュエータの上下方向に往復
動されるピストンロッドの上端に形成された上下動テー
ブルと、該上下動テーブル上に前後方向及び左右方向に
移動自在に載置された前後左右動テーブルと、前記上下
動テーブルに固定され、前記前後左右動テーブルを前後
方向及び左右方向にそれぞれ駆動する前後加振アクチュ
エータ及び左右加振アクチュエータと、前記前後左右動
テーブル上に回転自在に配置された回転動テーブルと、
前記前後左右動テーブルに固定され、前記回転動テーブ
ルを回転方向に駆動する回転アクチュエータとを備える
車両基本特性試験装置において、前記回転動テーブル上
に固定した第２の上下加振アクチュエータと、該第２の
上下加振アクチュエータの上下方向に往復動されるピス
トンロッドの上端に形成された第２の上下動テーブルと
、該上下動テーブル上に前後方向及び左右方向に移動自
在に載置された第２の前後左右動テーブルとを備え、前
記第２の前後左右動テーブル上に載置した車両の車輪に
前記第２の上下加振アクチュエータによって上下方向の
振動を加えるようにしたことを特徴としている。

〔作用〕

上記構成において、回転アクチュエータによって回転方
向に駆動される回転動テーブル上に第２の上下加振アク
チュエータを固定し、この第２の上下加振アクチュエー
タの上下方向に往復動されるピストンロッドの上端に形
成した第２の上下動テーブル上に第２の前後左右動テー
ブルを前後方向及び左右方向に移動自在に載置し、この
第２の前後左右動テーブル上に載置した車両の車輪に上
記第２の上下加振アクチュエータによって上下方向の振
動を加えるようにしているので、第２の上下動アクチュ
エータにかかる質量が小さく、その分小型のアクチュエ
ータによって車両の車輪に高速度の上下振動を加えるこ
とができる。勿論、基礎上に設置した上下動アクチュエ
ータによって上下振動を加えるようにしたものに比べて
、部材の数が増えるが、基礎上に高速度の振動を加える
ことができる大容量のアクチュエータを使用したものに
比べてそのコストアップは極めて小さくてすむ。

［実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明による車両基本特性試験装置の一実施例
を示す要部断面図であり、同図において、第３図乃至第
６図に基づいて説明した従来のものと同等の部分には同
一の符号を付してその詳細な説明は省略しである。

第１図において、前後左右動テーブル１２には、その上
面中央部に転動コロ１４ａを介して回転自在に回転動テ
ーブル２０が配置され、この回転動テーブル２０の下面
には、前後左右動テーブル１２の中央凹部に回転方向で
不動、上下方向で若干移動できるように固定されている
回転アクチュエータ１５の出力軸１５ａが連結されてい
る。回転動テーブル２０の上面には、電気油圧サーボ式
の第２の上下加振アクチュエータ２１が設置されている
。この第２の上下加振アクチュエータ２Ｊは、図示しな
いサーボ弁からの油圧が供給されるシリンダ２１ａと、
このシリンダ２１ａに液密状態で嵌装され油圧によって
上下方向、すなわちＸ方向に往復動されるピストンロッ
ド２１ｂとからなり、ピストンロッド２１ｂの上端には
、Ｘ方向に直交する平坦面を頂部に有する第２の上下動
テーブル２１、　ｃが形成されている。

上記第２の上下動テーブル２１ｃには、その平坦面上に
転動コロ２２ａを介して前後方向（Ｘ方向）及び左右方
向（Ｘ方向）に移動自在に第２の前後左右動テーブル２
２が載置され、またその周辺部に共に図示しない電気油
圧サーボ式の第２の前後加振アクチュエータと、電気油
圧サーボ式の第２の左右加振アクチュエータと、第２の
前後左右動テーブル２２０前後左右の変位量をそれぞれ
検出する変位センサが固定されている。上記第２の前後
左右動テーブル２２は、４つの圧電式３軸センサ２２ｂ
１乃至２２ｂ、（第２図）を一対の円板２２ｃ、及び２
２ｃ２によって挟み付けた構成となっている。第２の前
後左右動テーブル２２の上面には試験をしようとする車
両の車輪Ｔが載置される。

上記圧電式３軸センサ２２ｂ＋乃至２２ｂ４の各々は第
５図について上述したものと同一のものでよく、第６図
について説明したようにボルト挿入孔にセンターブリロ
ーディングボルトを挿入してネジ込むことによって、一
対の円板２２ｃ、及び２２ｃ２間に予荷重をかけて組み
込まれる。

また、図には示していないが、上下動テーブル１１ｃ及
び第２の上下動テーブル２１ｃの上下変位量を検出する
変位センサ、前後アクチュエータ及び左右アクチュエー
タ１３による前後左右動テーブル１２の前後左右変位量
を検出するための変位センサや、回転アクチュエータ１
５による回転動テーブル１４の回転量を検出するための
回転角センサも設けられている。

上述した回転動テーブル２０の上方にある部材を一つの
ユニットに構成することによって、高速度の上下振動を
加えるサスペンションレート以外の計測時には、これら
を取り外して、従来と同様の構成で試験を行うことがで
きる。

上述したように、本発明による装置では、回転アクチュ
エータ１５によって回転方向に駆動される回転動テーブ
ル２０上に第２の上下加振アクチュエータ２］を固定し
、この第２の上下加振アクチュエータ２１の上下方向に
往復動されるピストンロッド２１ａの上端に形成した第
２の上下動テーブル２１．　ｃ上に第２の前後左右動テ
ーブル２２を前後方向及び左右方向に移動自在に載置し
、この第２の前後左右動テーブル２２上に載置した車両
の車輪Ｔに上記第２の上下加振アクチュエータ２１によ
って上下方向の振動を加えるようにしているので、第２
の上下動アクチュエータ２１にかかるＩＩが小さく、そ
の分小型のアクチュエータによって車両の車輪に高速度
の上下振動を加えることができる。勿論、基礎上に設置
した上下動アクチュエータ１１　（第３図）によって上
下振動を加えるようにしたものに比べて、部材の数が増
えるが、基礎上に高速度の振動を加えることができる大
容量のアクチュエータを使用したものに比べてそのコス
トアップは極めて小さくですむ。

また、車両の車輪Ｔは、第２の上下動テーブル２１ｃ上
に前後方向及び左右方向に移動自在に載置しれた第２の
前後左右動テーブル２２上に載置されているので、車輪
Ｔは前後左右にも自由に運動でき、上下サスペンション
レート試験時の車輪の動きに追従させることができる。

〔効果〕

以上説明したように本発明によれば、回転動テーブル上
に固定した第２の上下加振アクチュエータにより第２の
前後左右動テーブル」二に載置した車両の車輪に上下方
向の振動を加えるようにしていて、第２の上下動アクチ
ュエータにかかる質量が小さく、その分小型のアクチュ
エータによって車両の車輪に高速度の上下振動を加える
ことができるので、基礎上に高速度の振動を加えること
ができる大容量のアクチュエータを使用したものに比べ
て小型でしかも僅かなコストアップで、上下サスペンシ
ョンレートの計測ができるようになるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車両基本特性試験装置の一実施例
を示す要部断面図、 第２図は第１図中の一部分の詳細図、 第３図は従来の車両基本特性試験装置の一例を示す断面
図、 第４図は第３図中の一部分の詳細図、 第５菌は第３図中の他の部分の詳細図、第６図は第３図
中の他の部分の拡大断面図である。 Ｂ・・・基礎、１１・・・上下加振アクチュエータ、１
１ｂ・・・ピストンロッド、ｌｌｃ・・・上下動テーブ
ル、１２・・・前後左右動テーブル、１３・・・左右加
振アクチュエータ、１５・・・回転アクチュエータ、２
０・・・回転動テーブル、２１・・・第２の上下加振ア
クチュエータ、２１ｂ・・・ピストンロッド、２１ｃ・
・・第２の上下動テーブル、２２・・・第２の前後左右
動テーブル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基礎上に設置された上下加振アクチュエータと、該上下
   加振アクチュエータの上下方向に往復動されるピストン
   ロッドの上端に形成された上下動テーブルと、該上下動
   テーブル上に前後方向及び左右方向に移動自在に載置さ
   れた前後左右動テーブルと、前記上下動テーブルに固定
   され、前記前後左右動テーブルを前後方向及び左右方向
   にそれぞれ駆動する前後加振アクチュエータ及び左右加
   振アクチュエータと、前記前後左右動テーブル上に回転
   自在に配置された回転動テーブルと、前記前後左右動テ
   ーブルに固定され、前記回転動テーブルを回転方向に駆
   動する回転アクチュエータとを備える車両基本特性試験
   装置において、 前記回転動テーブル上に固定した第２の上下加振アクチ
   ュエータと、 該第２の上下加振アクチュエータの上下方向に往復動さ
   れるピストンロッドの上端に形成された第２の上下動テ
   ーブルと、 該上下動テーブル上に前後方向及び左右方向に移動自在
   に載置された第２の前後左右動テーブルとを備え、 前記第２の前後左右動テーブル上に載置した車両の車輪
   に前記第２の上下加振アクチュエータによって上下方向
   の振動を加えるようにした、ことを特徴とする車両基本
   特性試験装置。