JP3766038B2

JP3766038B2 - Vehicle spindle load device

Info

Publication number: JP3766038B2
Application number: JP2002108012A
Authority: JP
Inventors: 等飯塚
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2002-04-10
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2022-04-10
Also published as: JP2003302313A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のサスペンションの強度や特性の評価などの車両試験の際に、車両スピンドルに荷重負荷を加える車両スピンドル荷重負荷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両スピンドルに加える負荷には、次のＸ、ＭＸ、Ｙ、ＭＹ、ＺおよびＭＺの計６軸の負荷が考えられる。
Ｘ：車両の長手方向（スピンドルの軸線に対して垂直でかつ水平な方向）の力（すなわち前後方向の力）
ＭＸ：Ｘ回りのモーメント（いわゆるキャンバーモーメント）
Ｙ：横方向（スピンドルの軸方向）の力
ＭＹ：Ｙ回りのモーメント（いわゆる制動モーメント）
Ｚ：上下方向（いわゆる垂直方向）の力
ＭＺ：Ｚ回りのモーメント（いわゆるステアリングモーメント）
なお、この明細書では、車両の長手方向を略前後方向、スピンドルの軸線方向を略横方向としており、上下方向、前後方向および横方向の３方向は互いに直交している。
そして、従来の車両スピンドル荷重負荷装置は上下方向の力（Ｚ）、長手方向の力（Ｘ）、横方向の力（Ｙ）および制動モーメント（ＭＹ）を車両のスピンドルに加えることができるが、６軸の負荷の全てを加えることができるものは少ない。
【０００３】
ところで、自動車メーカでは、近年、コンピュータを使った仮想評価で問題点の前出しを行う傾向がある。これを行うには、テストコースでの実走試験、試験機による試験および仮想試験の間で、評価の整合性を保つ必要がある。そのために、スピンドルに取り付けた６分力計の計測値を基準として、評価を行いたいという提案がある。６自由度の力を制御するには、６自由度の力すなわち６軸の負荷を加えることが可能な車両スピンドル荷重負荷装置が必要となる。
【０００４】
この様な車両スピンドル荷重負荷装置の従来例としては、米国特許第６，２５７，０５５号に示されたものがある。この米国特許第６，２５７，０５５号の車両スピンドル荷重負荷装置を、図６を用いて説明する。図６は従来の車両スピンドル荷重負荷装置の斜視図である。
【０００５】
車両０１のスピンドル０２は、車両スピンドル荷重負荷装置０３のスピンドル取付体０４に取り付けられる。（１）スピンドル取付体０４は、前後一対の垂直ストラット０６により上下動しており、この上下動により、上下方向の力Ｚがスピンドル０２に負荷される。（２）各垂直ストラット０６の中間部分に横方向ロッド０７が取り付けられ、この前後一対の第１および第２横方向ロッド０７の差動により、Ｚ回りのモーメントＭＺがスピンドル０２に負荷される。（３）前側垂直ストラット０６の中間部分に前後方向ロッド０８が取り付けられ、この前後方向ロッド０８により、前後方向の力Ｘがスピンドル０２に負荷される。（４）スピンドル取付体０４の下端部に第３横方向ロッド０９が取り付けられ、この第３横方向ロッド０９により、Ｘ回りのモーメントＭＸがスピンドル０２に負荷される。（５）前後一対の第１および第２横方向ロッド０７の同期運動により、横方向の力Ｙがスピンドル０２に負荷される。（６）前後一対の垂直ストラット０６の差動により、Ｙ回りのモーメントＭＹがスピンドル０２に負荷される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一対の垂直ストラット０６の下端部同士は、揺動体０１１で連結されており、スピンドル０２がステアリングされていない中立（ニュートラル）の状態では、スピンドル取付体０４、垂直ストラット０６および揺動体０１１は平行リンクを構成している。また、垂直ストラット０６には、車両０１の大きな荷重が加わっている。そして、スピンドル０２にＺ回りのモーメントＭＺを負荷する場合には、第１および第２横方向ロッド０７を差動して、スピンドル取付体０４を垂直軸回りに回動している。この際に、垂直ストラット０６は互いに異なる方向に傾動して平行ではなくなるとともに、スピンドル取付体０４は揺動体０１１に対して捩じれ、平行リンクではなくなる。スピンドル取付体０４が揺動体０１１に対して捩じれている状態で、垂直ストラット０６に車両０１の重量が加わると、スピンドル取付体０４をさらに捩じる方向の力が生じる。そして、この捩じり力はステアリング角度が増大するとともに、増大するため、あまり大きなステアリング角度をとることは強度上できない。
【０００７】
また、ステアリング時には、垂直ストラット０６の端部の結合部に、こじる様な力が生じる。そして、この垂直ストラット０６には車両０１の大きな荷重が加わっており、あまり大きくこじると、垂直ストラット０６の端部の結合部が磨耗などで損傷するおそれがある。そのため、大きなステアリング角度をとることができない。
【０００８】
さらに、横方向ロッド０７や前後方向ロッド０８は、垂直ストラット０６の中間部を押すため、垂直ストラット０６に曲げモーメントが発生する。この垂直ストラット０６には車両０１の大きな荷重が加わっており、中間部が押されると座屈するおそれがある。そのため、垂直ストラット０６の強度を大きくする必要があり、重量が増大する。
【０００９】
そして、Ｙ回りのモーメントＭＹ（いわゆる制動モーメント）は、一対の垂直ストラット０６の差動により負荷しているが、前述のようにこの垂直ストラット０６には車両０１の大きな荷重が加わっているため、Ｙ回りのモーメントＭＹの微妙な制御が難しくなるとともに、垂直ストラット０６の端部の結合部に大きな力が加わり、磨耗などで結合部が損傷するおそれがある。
【００１０】
また、第３横方向ロッド０９でＸ回りのモーメント（いわゆるキャンバーモーメント）ＭＸを負荷すると、同時に横方向の力Ｙが発生する。また、横方向ロッド０７で横方向の力Ｙを負荷すると、同時にＸ回りのモーメントＭＸが発生する。そのため、Ｘ回りのモーメントＭＸの微妙な制御が難しくなる。
【００１１】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、ステアリング角度を大きくとることができる車両スピンドル荷重負荷装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両スピンドル荷重負荷装置は、車両スピンドルに荷重負荷を加える車両スピンドル荷重負荷装置において、下側傾動体（１３）と、この下側傾動体に略平行に配置される上側傾動体（３１）と、上端が前記上側傾動体に揺動可能に取り付けられ、かつ、下端が前記下側傾動体に揺動可能に取り付けられて、前記下側傾動体および上側傾動体とともに平行リンクを構成する３本の垂直ストラット（３２〜３４）と、前記スピンドルの軸線に略垂直で、かつ、略水平な方向に前記上側傾動体を駆動する前後方向駆動装置（６６）と、前記上側傾動体に略垂直な軸を中心として回動可能に取り付けられるとともに、前記車両スピンドルを支持するスピンドル支持装置（Ｓ）と、このスピンドル支持装置を前記スピンドルの軸線に略平行な方向に駆動する一対の横方向駆動装置（４８）と、前記下側傾動体を上下動させる上下動駆動装置（８）と、前記下側傾動体を前後方向の軸を中心として傾動させる傾動駆動装置（２１）とを備え、前記一対の横方向駆動装置の差動により、前記スピンドル支持装置が回動する。
【００１３】
そして、本発明の別の車両スピンドル荷重負荷装置は、下側傾動体と、この下側傾動体に略平行に配置される上側傾動体と、上端が前記上側傾動体に揺動可能に取り付けられ、かつ、下端が前記下側傾動体に揺動可能に取り付けられて、前記下側傾動体および上側傾動体とともに平行リンクを構成する３本の垂直ストラットと、前記スピンドルの軸線に略垂直で、かつ、略水平な方向に前記上側傾動体を駆動する前後方向駆動装置と、前記上側傾動体に略垂直な軸を中心として回動可能に取り付けられるとともに、前記車両スピンドルを支持するスピンドル支持装置と、このスピンドル支持装置を回動させる回動駆動装置と、前記下側傾動体を上下動させる上下動駆動装置と、前記下側傾動体を前後方向の軸を中心として傾動させる傾動駆動装置とを備えている。
【００１４】
また、スピンドル支持装置が、前記上側傾動体に回動可能に取り付けられる回動体（３６）と、この回動体に取り付けられているとともに前記スピンドルの軸線に略平行な軸を中心として回転可能なスピンドル取付体（４１）とを具備していることがある。
【００１５】
さらに、スピンドル取付体にトルクを負荷するブレーキ負荷装置（７６，８１，８２，８４）を備えていることがある。
【００１６】
そして、ブレーキ負荷装置が、ブレーキ負荷リンクを具備しており、このブレーキ負荷リンクは、その中央部が前記上側傾動体に回動可能に取り付けられているとともに、一端がスピンドル取付体に連結され、他端がブレーキロッドを介してブレーキ用駆動装置により駆動されており、かつ、前記前後方向駆動装置が前記上側傾動体を駆動した際に、上側傾動体とともに前記ブレーキロッドを同期して同時に駆動する同期リンク機構（７２〜７４）が設けられていることがある。
【００１７】
また、スピンドル支持装置が、前記上側傾動体に回動可能に取り付けられる回動体（９２）と、この回動体の上側に設けられた載置面（９１）とを具備しており、この載置面に前記スピンドルに取り付けられたタイヤ（９６）が載置されることがある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明における車両スピンドル荷重負荷装置の実施の一形態を説明する。図１は本発明の実施の形態の車両スピンドル荷重負荷装置の斜視図である。図２は車両スピンドル荷重負荷装置の要部の正面図である。図３は車両スピンドル荷重負荷装置の要部の側面図である。図４は制動モーメントおよび前後方向の力の負荷を説明するための説明図である。図５は車両スピンドル荷重負荷装置の変形例の説明図である。
【００１９】
図１において、車両スピンドル荷重負荷装置のベース１には、一対の支持ブラケット２および２台の支持台３，４が立設している。一対の支持ブラケット２に掛け渡された回動軸２ａは前後方向に延在しており、この回動軸２ａにベルクランク６が回動可能に取り付けられている。図２において、このベルクランク６の一端には、上下動駆動装置としての伸縮駆動装置である油圧シリンダ装置８のピストンロッド９が取り付けられている。また、油圧シリンダ装置８のシリンダ１１は支持台３に取り付けられており、油圧シリンダ装置８が伸縮すると、ベルクランク６が回動軸２ａを中心として回動する。
【００２０】
ベルクランク６の他端には、下側傾動体である下側傾動板１３が、前後方向に延在する傾動軸１４を中心として傾動可能に取り付けられており、ベルクランク６が回動すると、下側傾動板１３が上下動する。
【００２１】
下側傾動板１３の下部は下方に突出し突出部１３ａが形成されている。また、回動軸２ａから下方にリンク１６が回動可能に垂れ下がっている。そして、リンク１６の下端部と突出部１３ａの下端部とがリンク１７で連結されて、ベルクランク６、下側傾動板１３の突出部１３ａおよびリンク１６，１７で平行リンクが構成されている。そして、リンク１６とリンク１７との連結部に、傾動駆動装置としての伸縮駆動装置である油圧シリンダ装置２１のピストンロッド２２が取り付けられている。また、油圧シリンダ装置２１のシリンダ２３は支持台３に取り付けられており、油圧シリンダ装置２１が伸縮すると、リンク１７を介して、下側傾動板１３が傾動軸１４を中心として回動する。なお、この下側傾動板１３の水平面に対する傾動角度は、油圧シリンダ装置８が作動しても、ベルクランク６、下側傾動板１３の突出部１３ａおよびリンク１６，１７で平行リンクを構成しているため、維持される。
【００２２】
下側傾動板１３の上方には、上側傾動体として上側傾動板３１が下側傾動板１３に略平行に配置されている。そして、下側傾動板１３と上側傾動板３１との間には、３本の垂直ストラット３２，３３，３４が揺動可能に取り付けられている。この垂直ストラット３２，３３，３４は略同じ長さであり、下側傾動板１３、上側傾動板３１および垂直ストラット３２，３３，３４で、平行リンクを構成している。したがって、下側傾動板１３が上下動すると、同期して上側傾動板３１が上下動し、また、下側傾動板１３が傾動すると、同期して上側傾動板３１が傾動する。なお、垂直ストラット３２，３３，３４は、３本の内２本が同一平面にあり、他の１本がこの平面の外にある。
【００２３】
上側傾動板３１の上側には、回動体３６がクロスベアリング３７（図４参照）を介して回動可能に設けられており、回動体３６は、上側傾動板３１に対して略垂直な軸を中心として回動することができる。この回動体３６の上部には、リング状の外側リング３８が一体に設けられており、この外側リング３８の内側に、ベアリング３９（図４参照）を介して、内側リング４１が回転可能に設けられている。この内側リング４１に、６分力計を介して試験体すなわち車両のスピンドルが取り付けられており、内側リング４１はスピンドル取付体として機能し、スピンドルの軸線を略中心として回動する。そして、前述の回動体３６、ベアリング３７、外側リング３８、ベアリング３９および内側リング４１が、スピンドル支持装置Ｓを構成する。
【００２４】
外側リング３８の下部の前後（図３においては左右）両側には、下方に突出する突出部４３が設けられ、この突出部４３に各々横方向ロッド４４が揺動可能に取り付けられている。この横方向ロッド４４の他端は、ベルクランク４６の一端に揺動可能に連結されている。このベルクランク４６は、支持台３の上端に回動軸４７を中心として回動可能に取り付けられている。この回動軸４７は前後方向に延在している。また、ベルクランク４６の他端には、横方向駆動装置としての伸縮駆動装置である油圧シリンダ装置４８のピストンロッド４９が取り付けられている。また、油圧シリンダ装置４８のシリンダ５１はベース１に取り付けられており、油圧シリンダ装置４８が伸縮すると、ベルクランク４６が回動軸４７を中心として回動し、横方向ロッド４４を横方向に移動させる。この一対の横方向ロッド４４が同時に同じ方向に移動すると、スピンドル支持装置Ｓおよび上側傾動板３１が、横方向（図２において左右方向）に移動する。一方、一対の横方向ロッド４４が同時に異なる方向に移動し差動すると、スピンドル支持装置Ｓは上側傾動板３１に対して回動し、ステアリングを行う。このステアリングの角度は、従来例よりも大きく、たとえば、約±３０°である。
【００２５】
上側傾動板３１の前側または後側の一方（図３においては左側で、支持台４の配置側）には、前後方向ロッド６１が揺動可能に取り付けられている。この前後方向ロッド６１は二股形状をしており、上側傾動板３１の垂直軸回りの回動を阻止すべく拘束している。また、前後方向ロッド６１の他端は、ベルクランク６２の一端に揺動可能に連結されている。このベルクランク６２は、支持台４の上端に回動軸６３を中心として回動可能に取り付けられている。この回動軸６３は横方向（スピンドルの軸線に略平行な方向）に延在している。また、ベルクランク６２の他端には、前後方向駆動装置としての伸縮駆動装置である油圧シリンダ装置６６のピストンロッド６７が取り付けられている。また、油圧シリンダ装置６６のシリンダ６８はベース１に取り付けられており、油圧シリンダ装置６６が伸縮すると、ベルクランク６２が回動軸６３を中心として回動し、前後方向ロッド６１を前後方向に移動させる。すると、上側傾動板３１が、前後方向（図３において左右方向）に移動する。
【００２６】
図４において、上記ベルクランク６２と前後方向ロッド６１との連結軸７１には、ブレーキ用ベルクランク７２が回動可能に取り付けられている。また、ベルクランク６２の回動軸６３にはリンク７３が回動可能に取り付けられ、ブレーキ用ベルクランク７２の一端がこのリンク７３の他端とリンク７４で連結されている。そして、ベルクランク６２、ブレーキ用ベルクランク７２およびリンク７３，７４で平行リンクが構成されている。また、リンク７３の他端には、ブレーキ用駆動装置としての伸縮駆動装置である油圧シリンダ装置７６のピストンロッド７７が取り付けられている。また、油圧シリンダ装置７６のシリンダ７８はベース１に取り付けられており、油圧シリンダ装置７６が伸縮すると、リンク７３，７４を介して、ブレーキ用ベルクランク７２が連結軸７１を中心として回動する。このブレーキ用ベルクランク７２の他端には、ブレーキロッド８１が取り付けられており、このブレーキロッド８１は前後方向に延在し、他端がブレーキ負荷リンク８２に揺動可能に取り付けられている。ブレーキ負荷リンク８２は、中央部が上側傾動板３１に取付軸８３を中心として回動可能に取り付けられているとともに、他端が第２リンク８４を介して内側リング４１に連結している。なお取付軸８３は横方向に延在している。そして、ブレーキ用ベルクランク７２が回動すると、ブレーキロッド８１が前後動し、ブレーキ負荷リンク８２が取付軸８３を中心として回動し、第２リンク８４を介して、内側リング４１をスピンドルの軸線回りに回転させる。内側リング４１の回転角度は、比較的小角度（９０°以下）で、たとえば、約±１５°である。
【００２７】
上記油圧シリンダ装置８，２１，４８，６６，７６は図示しない制御装置で制御される。また、内側リング４１には６分力計を介してスピンドルが取り付けられ、この６分力計の計測値は上記制御装置に入力される。
【００２８】
この様に構成されている実施の形態の車両スピンドル荷重負荷装置で、下記の６軸の負荷を加える際の作動を説明する。
（１）前後方向の力Ｘを加える場合。
油圧シリンダ装置６６を稼働し、ピストンロッド６７を伸縮させる。すると、ベルクランク６２が回動し、前後方向ロッド６１を前後方向に移動させ、それに伴って、上側傾動板３１およびスピンドル支持装置Ｓが前後方向に移動する。これにより、スピンドルに前後方向の力Ｘが加わる。この際、ブレーキ用ベルクランク７２、リンク７３，７４およびベルクランク６２が、同期リンク機構としての平行リンクを構成しており、ブレーキロッド８１を前後方向ロッド６１に同期させて同時に移動させており、Ｙ回りのモーメントＭＹの発生を極力防止している。
【００２９】
（２）Ｘ回りのモーメント（いわゆるキャンバーモーメント）ＭＸを加える場合。
油圧シリンダ装置２１を稼働し、ピストンロッド２２を伸縮させる。すると、リンク１７を介して下側傾動板１３が傾動し、この傾動に伴って、垂直ストラット３２，３３，３４を介して上側傾動板３１が傾動する。そして、スピンドル支持装置Ｓが前後方向の回りに傾斜運動をする。これにより、スピンドルにＸ回りのモーメントＭＸが加わる。
【００３０】
（３）横方向（スピンドルの軸方向）の力Ｙを加える場合。
一対の油圧シリンダ装置４８を稼働し、一対のピストンロッド４９を同じ方向に伸縮させる。すると、ベルクランク４６が回動し、横方向ロッド４４を横方向に移動させ、それに伴って、上側傾動板３１およびスピンドル支持装置Ｓが横方向に移動する。これにより、スピンドルに横方向の力Ｙが加わる。
【００３１】
（４）Ｙ回りのモーメント（いわゆる制動モーメント）ＭＹを加える場合。
油圧シリンダ装置７６を稼働し、ピストンロッド７７を伸縮させる。すると、リンク７４を介してブレーキ用ベルクランク７２が回動し、この回動に伴って、ブレーキロッド８１が前後方向に移動する。そして、このブレーキロッド８１の前後方向の移動により、ブレーキ負荷リンク８２が取付軸８３を中心として回動し、第２リンク８４を介して内側リング４１を回転させる。これにより、スピンドルにＹ回りのモーメントＭＹが加わる。
【００３２】
（５）上下方向（いわゆる垂直方向）の力Ｚを加える場合。
油圧シリンダ装置８を稼働し、ピストンロッド９を伸縮させる。すると、ベルクランク６が回動し、下側傾動板１３を上下方向に移動させ、それに伴って、上側傾動板３１およびスピンドル支持装置Ｓが上下方向に移動する。これにより、スピンドルに上下方向の力Ｚが加わる。この際、ベルクランク６、下側傾動板１３の突出部１３ａおよびリンク１６，１７が平行リンクを構成しており、下側傾動板１３が傾動することを極力防止している。そのため、上下方向の力Ｚを加えた際に、Ｘ回りのモーメント（いわゆるキャンバーモーメント）ＭＸに影響を与えることを極力防止することができる。
【００３３】
（６）Ｚ回りのモーメント（いわゆるステアリングモーメント）ＭＺを加える場合。
一対の油圧シリンダ装置４８を稼働し、一対のピストンロッド４９を互いに異なる方向に伸縮させて差動させる。すると、ベルクランク４６が回動し、横方向ロッド４４を横方向に、かつ互いに異なる向きに移動させる。それに伴って、回動体３６すなわちスピンドル支持装置Ｓが、上下方向の回りに回動する。これにより、スピンドルにＺ回りのモーメントＭＺが加わる。したがって、一対の油圧シリンダ装置４８は、スピンドル支持装置Ｓを回動させる回動駆動装置として機能している。また、車両スピンドル荷重負荷装置の中立状態では、ブレーキ負荷リンク８２と第２リンク８４との連結部が、内側リング４１の下方でかつ一対の横方向ロッド４４の略真ん中に位置しているため、ブレーキを切った状態（ブレーキ負荷リンク８２を回動した状態）で、ステアリング（横方向ロッド４４の差動）を行っても、ブレーキ力に影響を与えることを極力防止している。
【００３４】
前述のように、この実施の形態では、スピンドル支持装置Ｓに取り付けられたスピンドルに６自由度の力を加えることが可能である。
また、Ｚ回りのモーメントＭＺを加える際に、上側傾動板３１は移動しないため、上側傾動板３１、垂直ストラット３２，３３，３４および下側傾動板１３で構成されている平行リンクが潰れることはない。したがって、大きなステアリング角度をとることができる。
さらに、車両の大きな荷重がかかる垂直ストラット３２，３３，３４の中間部には、横から力が加わらないので、垂直ストラット３２，３３，３４に曲げモーメントが発生することを極力防止することができる。
そして、Ｙ回りのモーメントＭＹを加えるブレーキロッド８１やブレーキ負荷リンク８２には、車両の荷重が加わっていないため、制動モーメントの高精度の制御を行うことができる。
また、横方向ロッド４４と外側リング３８との連結部である突出部４３は、外側リング３８の下側に配置されているので、横方向ロッド４４と外側リング３８とが互いに干渉することを極力防止することができる。
【００３５】
次に変形例を説明する。車両スピンドル荷重負荷装置の内側リング４１とブレーキ負荷リンク８２との連結を解除して、内側リング４１を回転自在とすることも可能である。この場合には、内側リング４１に取り付けられているスピンドルも回転自在となる。そして、ダイナモなどの回転負荷装置を取り付けて、低速回転負荷をスピンドルに加えることも可能である。
【００３６】
また、図５に図示するように、図４の回動体３６に代えて、載置面９１を具備する回動体９２とすることも可能である。この回動体９２がスピンドル支持装置Ｓを構成するとともに、図１に図示する回動体３６と同様に横方向ロッド４４が連結されており、Ｚ回りのモーメントＭＺおよび横方向の力Ｙを受けることができる。そして、回動体９２の載置面９１上に、スピンドルに取り付けられたタイヤ９６が載る。この場合には、車両スピンドル荷重負荷装置は、タイヤ９６に５自由度の力を加えることができる。
【００３７】
なお、前後方向駆動装置、横方向駆動装置、上下動駆動装置および傾動駆動装置などは油圧シリンダ装置である必要は必ずしもない。スピンドル支持装置Ｓの構造は適宜変更可能である。垂直ストラットの本数は少なくとも３本あれば良く、４本以上でも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、車両スピンドルを支持するスピンドル支持装置は、上側傾動体に回動可能に取り付けられており、この上側傾動体は３本の垂直ストラットおよび下側傾動体とともに平行リンクを構成し、下側傾動体が上下および傾動されるので、スピンドル支持装置を回動することによりステアリングモーメントを車両スピンドルに加えることができる。その際に、上側傾動体を下側傾動体に対して捩じるような力は発生しておらず、垂直ストラットなどに無理な力が加わらないため、ステアリング角度を大きくとることができる。
また、下側傾動体の傾動により、キャンバーモーメントを負荷しており、キャンバーモーメントを負荷する際に、スピンドルに加わる横方向の力に殆ど影響を与えない。したがって、キャンバーモーメントおよび横方向の力の制御を精度よく行うことができる。
さらに、前後方向の力は上側傾動体に加わっており、垂直ストラットに曲げモーメントが加わることを極力防止することができる。したがって、垂直ストラットに座屈などの損傷が発生することを極力防止することができる。
【００３９】
そして、スピンドル取付体を回転することにより、スピンドルに制動モーメントを負荷することができるので、垂直ストラットを差動させて制動モーメントを負荷させる場合に比して、高精度の制御を行うことができる。
【００４０】
また、同期リンク機構が、前後方向駆動装置の駆動時に、上側傾動体とともにブレーキロッドを同期して同時に駆動しているので、上側傾動体を前後方向に駆動した際に、垂直ストラットに加わる制動モーメントに影響を与えることを極力防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の車両スピンドル荷重負荷装置の斜視図である。
【図２】図２は車両スピンドル荷重負荷装置の要部の正面図である。
【図３】図３は車両スピンドル荷重負荷装置の要部の側面図である。
【図４】図４は制動モーメントおよび前後方向の力の負荷を説明するための説明図である。
【図５】図５は車両スピンドル荷重負荷装置の変形例の説明図である。
【図６】図６は従来の車両スピンドル荷重負荷装置の斜視図である。
【符号の説明】
Ｓスピンドル支持装置
８油圧シリンダ装置（上下動駆動装置）
１３下側傾動板（下側傾動体）
２１油圧シリンダ装置（傾動駆動装置）
３１上側傾動板（上側傾動体）
３２垂直ストラット
３３垂直ストラット
３４垂直ストラット
３６回動体
４１内側リング（スピンドル取付体）
４８油圧シリンダ装置（横方向駆動装置、回動駆動装置）
６２ベルクランク（同期リンク機構）
６６油圧シリンダ装置（前後方向駆動装置）
７２ブレーキ用ベルクランク（同期リンク機構）
７３リンク（同期リンク機構）
７４リンク（同期リンク機構）
７６油圧シリンダ装置（ブレーキ用駆動装置、ブレーキ負荷装置）
８１ブレーキロッド（ブレーキ負荷装置）
８２ブレーキ負荷リンク（ブレーキ負荷装置）
８４第２リンク（ブレーキ負荷装置）
９１載置面
９２回動体
９６タイヤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle spindle load device that applies a load to a vehicle spindle during a vehicle test such as evaluation of the strength and characteristics of a vehicle suspension.
[0002]
[Prior art]
As the load applied to the vehicle spindle, the following six-axis loads of X, MX, Y, MY, Z and MZ can be considered.
X: force in the longitudinal direction of the vehicle (perpendicular and horizontal direction to the spindle axis) (that is, longitudinal force)
MX: Moment around X (so-called camber moment)
Y: Force in the lateral direction (axial direction of the spindle)
MY: Moment around Y (so-called braking moment)
Z: Force in the vertical direction (so-called vertical direction)
MZ: Z moment (so-called steering moment)
In this specification, the longitudinal direction of the vehicle is substantially the front-rear direction and the axial direction of the spindle is the substantially lateral direction, and the three directions of the up-down direction, the front-rear direction, and the lateral direction are orthogonal to each other.
The conventional vehicle spindle load device can apply a vertical force (Z), a longitudinal force (X), a lateral force (Y) and a braking moment (MY) to the vehicle spindle. There are few that can apply all of the 6-axis loads.
[0003]
By the way, in recent years, there is a tendency that automobile manufacturers tend to issue problems by virtual evaluation using a computer. In order to do this, it is necessary to maintain consistency of evaluation among the actual running test on the test course, the test by the testing machine, and the virtual test. For this purpose, there is a proposal to perform an evaluation on the basis of a measurement value of a 6-component force meter attached to the spindle. In order to control a force with 6 degrees of freedom, a vehicle spindle load device capable of applying a force with 6 degrees of freedom, that is, a 6-axis load, is required.
[0004]
A conventional example of such a vehicle spindle load loading device is shown in US Pat. No. 6,257,055. The vehicle spindle load device of US Pat. No. 6,257,055 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a perspective view of a conventional vehicle spindle load device.
[0005]
The spindle 02 of the vehicle 01 is attached to the spindle attachment body 04 of the vehicle spindle load load device 03. (1) The spindle mounting body 04 is moved up and down by a pair of front and rear vertical struts 06, and a vertical force Z is applied to the spindle 02 by this up and down movement. (2) A lateral rod 07 is attached to an intermediate portion of each vertical strut 06, and a moment MZ around Z is applied to the spindle 02 by the differential between the pair of front and rear first and second lateral rods 07. (3) A longitudinal rod 08 is attached to an intermediate portion of the front vertical strut 06, and a longitudinal force X is applied to the spindle 02 by the longitudinal rod 08. (4) The third lateral rod 09 is attached to the lower end portion of the spindle attachment body 04, and the moment MX around X is applied to the spindle 02 by the third lateral rod 09. (5) A lateral force Y is applied to the spindle 02 by the synchronous motion of the pair of front and rear first and second lateral rods 07. (6) A moment MY around Y is loaded on the spindle 02 by the differential of the pair of front and rear vertical struts 06.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the lower ends of the pair of vertical struts 06 are connected to each other by a rocking body 011. In a neutral state where the spindle 02 is not steered, the spindle mounting body 04, the vertical struts 06, and the rocking body 011 are Constructs parallel links. Further, a large load of the vehicle 01 is applied to the vertical strut 06. When a moment MZ about Z is applied to the spindle 02, the first and second lateral rods 07 are differentially rotated to rotate the spindle mounting body 04 about the vertical axis. At this time, the vertical struts 06 tilt in different directions and are not parallel, and the spindle mounting body 04 is twisted with respect to the swinging body 011 and is not a parallel link. When the weight of the vehicle 01 is applied to the vertical strut 06 in a state where the spindle mounting body 04 is twisted with respect to the swinging body 011, a force in the direction of further twisting the spindle mounting body 04 is generated. Since this torsional force increases as the steering angle increases, it is not possible to take a very large steering angle in terms of strength.
[0007]
Further, at the time of steering, a twisting force is generated at the connecting portion at the end of the vertical strut 06. A large load of the vehicle 01 is applied to the vertical strut 06, and if it is too large, there is a possibility that the joint portion at the end of the vertical strut 06 may be damaged due to wear or the like. Therefore, a large steering angle cannot be taken.
[0008]
Further, since the lateral rod 07 and the front-rear rod 08 press the intermediate portion of the vertical strut 06, a bending moment is generated in the vertical strut 06. A large load of the vehicle 01 is applied to the vertical strut 06, and there is a risk of buckling when the intermediate portion is pushed. Therefore, it is necessary to increase the strength of the vertical strut 06, and the weight increases.
[0009]
A moment MY around Y (so-called braking moment) is applied by the differential of the pair of vertical struts 06, and as described above, a large load of the vehicle 01 is applied to the vertical struts 06. Subtle control of the moment MY around Y becomes difficult, and a large force is applied to the joint at the end of the vertical strut 06, which may damage the joint due to wear or the like.
[0010]
Further, when a moment around X (so-called camber moment) MX is applied by the third lateral rod 09, a lateral force Y is generated at the same time. Further, when a lateral force Y is applied by the lateral rod 07, a moment MX around X is generated at the same time. Therefore, delicate control of the moment MX around X becomes difficult.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle spindle load device that can increase the steering angle.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle spindle load loading device of the present invention is a vehicle spindle load loading device for applying a load load to a vehicle spindle, and a lower tilting body (13) and an upper tilting body (31) arranged substantially parallel to the lower tilting body. ), And an upper end thereof is swingably attached to the upper tilting body, and a lower end is swingably attached to the lower tilting body to constitute a parallel link together with the lower tilting body and the upper tilting body. Three vertical struts (32 to 34), a longitudinal drive device (66) for driving the upper tilting body in a direction substantially perpendicular to the spindle axis and in a substantially horizontal direction, and the upper tilting body approximately A spindle support device (S) that is mounted to be rotatable about a vertical axis, and that supports the vehicle spindle, and the spindle support device is substantially parallel to the axis of the spindle. A pair of lateral drive devices (48) that drive in the direction, a vertical drive device (8) that moves the lower tilt body up and down, and a tilt drive that tilts the lower tilt body about a longitudinal axis And the spindle support device is rotated by the differential of the pair of lateral drive devices.
[0013]
In another vehicle spindle load loading device of the present invention, a lower tilting body, an upper tilting body disposed substantially in parallel with the lower tilting body, and an upper end thereof are swingably attached to the upper tilting body. And three vertical struts whose lower ends are swingably attached to the lower tilting body and constitute a parallel link together with the lower tilting body and the upper tilting body, and substantially perpendicular to the axis of the spindle, And a front-rear direction driving device that drives the upper tilting body in a substantially horizontal direction, and a spindle support device that is rotatably mounted about an axis substantially vertical to the upper tilting body and supports the vehicle spindle. A rotation driving device for rotating the spindle support device, a vertical movement driving device for moving the lower tilting body up and down, and a tilting drive for tilting the lower tilting body about a longitudinal axis. And a location.
[0014]
The spindle support device is a rotary body (36) that is rotatably attached to the upper tilting body, and a spindle that is attached to the rotary body and is rotatable about an axis substantially parallel to the axis of the spindle. There may be a mounting body (41).
[0015]
Furthermore, a brake load device (76, 81, 82, 84) for applying torque to the spindle mounting body may be provided.
[0016]
The brake load device includes a brake load link. The brake load link has a central portion rotatably attached to the upper tilting body and one end connected to the spindle mounting body. When the other end is driven by a brake driving device via a brake rod, and the front-rear direction driving device drives the upper tilting body, the brake rod is simultaneously driven in synchronization with the upper tilting body. Synchronous link mechanisms (72 to 74) may be provided.
[0017]
The spindle support device includes a rotating body (92) rotatably attached to the upper tilting body, and a mounting surface (91) provided on the upper side of the rotating body. A tire (96) attached to the spindle may be placed on the surface.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of a vehicle spindle load device according to the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view of a vehicle spindle load device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of the main part of the vehicle spindle load application device. FIG. 3 is a side view of a main part of the vehicle spindle load application device. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the braking moment and the load of force in the front-rear direction. FIG. 5 is an explanatory view of a modified example of the vehicle spindle load application device.
[0019]
In FIG. 1, a pair of support brackets 2 and two support bases 3 and 4 are erected on a base 1 of a vehicle spindle load loading device. A rotating shaft 2a spanned between the pair of support brackets 2 extends in the front-rear direction, and a bell crank 6 is rotatably attached to the rotating shaft 2a. In FIG. 2, a piston rod 9 of a hydraulic cylinder device 8, which is a telescopic drive device as a vertical drive device, is attached to one end of the bell crank 6. Further, the cylinder 11 of the hydraulic cylinder device 8 is attached to the support base 3, and when the hydraulic cylinder device 8 expands and contracts, the bell crank 6 rotates about the rotation shaft 2a.
[0020]
At the other end of the bell crank 6, a lower tilting plate 13, which is a lower tilting body, is attached so as to be tiltable about a tilting shaft 14 extending in the front-rear direction, and when the bell crank 6 rotates, The lower tilting plate 13 moves up and down.
[0021]
A lower portion of the lower tilting plate 13 protrudes downward to form a protruding portion 13a. Further, the link 16 hangs downward from the pivot shaft 2a so as to be pivotable. And the lower end part of the link 16 and the lower end part of the protrusion part 13a are connected by the link 17, and the parallel link is comprised by the bell crank 6, the protrusion part 13a of the lower side tilting plate 13, and the links 16,17. And the piston rod 22 of the hydraulic cylinder apparatus 21 which is an expansion-contraction drive apparatus as a tilting drive apparatus is attached to the connection part of the link 16 and the link 17. As shown in FIG. Further, the cylinder 23 of the hydraulic cylinder device 21 is attached to the support base 3, and when the hydraulic cylinder device 21 expands and contracts, the lower tilt plate 13 rotates about the tilt shaft 14 via the link 17. The tilt angle of the lower tilt plate 13 with respect to the horizontal plane is such that the bell crank 6, the protruding portion 13 a of the lower tilt plate 13 and the links 16, 17 constitute a parallel link even when the hydraulic cylinder device 8 is operated. Because it is maintained.
[0022]
Above the lower tilting plate 13, an upper tilting plate 31 as an upper tilting body is disposed substantially parallel to the lower tilting plate 13. Three vertical struts 32, 33, 34 are swingably attached between the lower tilting plate 13 and the upper tilting plate 31. The vertical struts 32, 33, and 34 have substantially the same length, and the lower tilting plate 13, the upper tilting plate 31, and the vertical struts 32, 33, and 34 constitute a parallel link. Therefore, when the lower tilting plate 13 moves up and down, the upper tilting plate 31 moves up and down synchronously, and when the lower tilting plate 13 tilts, the upper tilting plate 31 tilts synchronously. Note that two of the three vertical struts 32, 33, and 34 are on the same plane, and the other one is outside this plane.
[0023]
On the upper side of the upper tilting plate 31, a rotating body 36 is rotatably provided via a cross bearing 37 (see FIG. 4). The rotating body 36 has an axis substantially perpendicular to the upper tilting plate 31. It can rotate as a center. A ring-shaped outer ring 38 is integrally provided on the rotating body 36, and an inner ring 41 is rotatably provided inside the outer ring 38 via a bearing 39 (see FIG. 4). It has been. A test body, that is, a vehicle spindle, is attached to the inner ring 41 via a six-component force meter. The inner ring 41 functions as a spindle attachment body and rotates about the spindle axis. The rotating body 36, the bearing 37, the outer ring 38, the bearing 39, and the inner ring 41 described above constitute the spindle support device S.
[0024]
Protruding portions 43 that protrude downward are provided on both the front and rear (left and right in FIG. 3) of the lower portion of the outer ring 38, and the lateral rods 44 are swingably attached to the protruding portions 43, respectively. The other end of the lateral rod 44 is swingably connected to one end of a bell crank 46. The bell crank 46 is attached to the upper end of the support base 3 so as to be rotatable about a rotation shaft 47. The rotating shaft 47 extends in the front-rear direction. Further, the other end of the bell crank 46 is attached with a piston rod 49 of a hydraulic cylinder device 48 which is a telescopic drive device as a lateral drive device. Further, the cylinder 51 of the hydraulic cylinder device 48 is attached to the base 1, and when the hydraulic cylinder device 48 expands and contracts, the bell crank 46 rotates about the rotation shaft 47 and moves the horizontal rod 44 in the horizontal direction. Let When the pair of lateral rods 44 are simultaneously moved in the same direction, the spindle support device S and the upper tilting plate 31 are moved in the lateral direction (left-right direction in FIG. 2). On the other hand, when the pair of lateral rods 44 simultaneously move in different directions and are differential, the spindle support device S rotates with respect to the upper tilting plate 31 to perform steering. The steering angle is larger than that of the conventional example, and is about ± 30 °, for example.
[0025]
A front-rear direction rod 61 is swingably attached to one of the front side and rear side of the upper tilting plate 31 (on the left side in FIG. 3 and the side where the support base 4 is disposed). The front / rear direction rod 61 has a bifurcated shape and is restrained to prevent the upper tilting plate 31 from rotating about the vertical axis. The other end of the front / rear direction rod 61 is swingably connected to one end of the bell crank 62. The bell crank 62 is attached to the upper end of the support base 4 so as to be rotatable about a rotation shaft 63. The rotation shaft 63 extends in the lateral direction (a direction substantially parallel to the axis of the spindle). Further, the other end of the bell crank 62 is attached with a piston rod 67 of a hydraulic cylinder device 66 which is a telescopic drive device as a front-rear direction drive device. The cylinder 68 of the hydraulic cylinder device 66 is attached to the base 1, and when the hydraulic cylinder device 66 expands and contracts, the bell crank 62 rotates about the rotation shaft 63 and moves the front / rear rod 61 in the front / rear direction. Let Then, the upper tilting plate 31 moves in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 3).
[0026]
In FIG. 4, a brake bell crank 72 is rotatably attached to a connecting shaft 71 between the bell crank 62 and the longitudinal rod 61. A link 73 is rotatably attached to the rotation shaft 63 of the bell crank 62, and one end of the brake bell crank 72 is connected to the other end of the link 73 by a link 74. The bell crank 62, the brake bell crank 72, and the links 73 and 74 constitute a parallel link. The other end of the link 73 is attached with a piston rod 77 of a hydraulic cylinder device 76 which is an expansion / contraction drive device as a brake drive device. The cylinder 78 of the hydraulic cylinder device 76 is attached to the base 1, and when the hydraulic cylinder device 76 expands and contracts, the brake bell crank 72 rotates about the connecting shaft 71 via the links 73 and 74. A brake rod 81 is attached to the other end of the brake bell crank 72. The brake rod 81 extends in the front-rear direction, and the other end is attached to the brake load link 82 so as to be swingable. The brake load link 82 has a central portion attached to the upper tilting plate 31 so as to be rotatable about the attachment shaft 83, and has the other end connected to the inner ring 41 via the second link 84. The attachment shaft 83 extends in the lateral direction. When the brake bell crank 72 is rotated, the brake rod 81 is moved back and forth, the brake load link 82 is rotated around the mounting shaft 83, and the inner ring 41 is connected to the spindle axis via the second link 84. Rotate around. The rotation angle of the inner ring 41 is a relatively small angle (90 ° or less), for example, about ± 15 °.
[0027]
The hydraulic cylinder devices 8, 21, 48, 66, and 76 are controlled by a control device (not shown). Further, a spindle is attached to the inner ring 41 via a 6-component force meter, and the measured value of this 6-component force meter is input to the control device.
[0028]
In the vehicle spindle load device of the embodiment configured as described above, the operation when applying the following six-axis loads will be described.
(1) When applying a force X in the front-rear direction.
The hydraulic cylinder device 66 is operated and the piston rod 67 is expanded and contracted. Then, the bell crank 62 rotates and moves the front-rear direction rod 61 in the front-rear direction, and accordingly, the upper tilting plate 31 and the spindle support device S move in the front-rear direction. Thereby, a force X in the front-rear direction is applied to the spindle. At this time, the brake bell crank 72, the links 73 and 74, and the bell crank 62 constitute a parallel link as a synchronous link mechanism, and the brake rod 81 is simultaneously moved in synchronization with the longitudinal rod 61, The generation of moment MY around Y is prevented as much as possible.
[0029]
(2) When applying a moment around X (so-called camber moment) MX.
The hydraulic cylinder device 21 is operated and the piston rod 22 is expanded and contracted. Then, the lower tilting plate 13 tilts via the link 17, and the upper tilting plate 31 tilts via the vertical struts 32, 33, 34 along with this tilting. Then, the spindle support device S performs a tilting motion around the front-rear direction. As a result, a moment MX around X is applied to the spindle.
[0030]
(3) When applying a force Y in the lateral direction (axial direction of the spindle).
The pair of hydraulic cylinder devices 48 are operated, and the pair of piston rods 49 are expanded and contracted in the same direction. Then, the bell crank 46 rotates and moves the lateral rod 44 in the lateral direction, and accordingly, the upper tilting plate 31 and the spindle support device S move in the lateral direction. As a result, a lateral force Y is applied to the spindle.
[0031]
(4) When applying a moment around Y (so-called braking moment) MY.
The hydraulic cylinder device 76 is operated and the piston rod 77 is expanded and contracted. Then, the brake bell crank 72 rotates through the link 74, and the brake rod 81 moves in the front-rear direction along with the rotation. As the brake rod 81 moves in the front-rear direction, the brake load link 82 rotates about the attachment shaft 83 and rotates the inner ring 41 via the second link 84. As a result, a moment MY about Y is applied to the spindle.
[0032]
(5) When a force Z in the vertical direction (so-called vertical direction) is applied.
The hydraulic cylinder device 8 is operated and the piston rod 9 is expanded and contracted. Then, the bell crank 6 rotates and moves the lower tilting plate 13 in the vertical direction, and accordingly, the upper tilting plate 31 and the spindle support device S move in the vertical direction. As a result, a vertical force Z is applied to the spindle. At this time, the bell crank 6, the protruding portion 13a of the lower tilting plate 13, and the links 16, 17 constitute a parallel link, and the tilting of the lower tilting plate 13 is prevented as much as possible. Therefore, when the vertical force Z is applied, it is possible to prevent the moment around the X (so-called camber moment) MX from being affected as much as possible.
[0033]
(6) When applying a moment around Z (so-called steering moment) MZ.
The pair of hydraulic cylinder devices 48 are operated, and the pair of piston rods 49 are expanded and contracted in different directions to make a differential. Then, the bell crank 46 rotates and moves the lateral rod 44 in the lateral direction and in different directions. Accordingly, the rotating body 36, that is, the spindle support device S rotates about the vertical direction. As a result, a moment MZ around Z is applied to the spindle. Therefore, the pair of hydraulic cylinder devices 48 function as a rotation drive device that rotates the spindle support device S. Further, in the neutral state of the vehicle spindle load load device, the connecting portion between the brake load link 82 and the second link 84 is located below the inner ring 41 and substantially in the middle of the pair of lateral rods 44. Even if steering (differential of the lateral rod 44) is performed in a state where the brake is turned off (the state where the brake load link 82 is turned), the influence on the braking force is prevented as much as possible.
[0034]
As described above, in this embodiment, it is possible to apply a force of 6 degrees of freedom to the spindle attached to the spindle support device S.
Further, when the moment MZ around Z is applied, the upper tilting plate 31 does not move, so that the parallel link constituted by the upper tilting plate 31, the vertical struts 32, 33, 34, and the lower tilting plate 13 is crushed. Absent. Therefore, a large steering angle can be taken.
Further, since no force is applied from the side to the intermediate portions of the vertical struts 32, 33, and 34 where a large load is applied to the vehicle, it is possible to prevent the vertical struts 32, 33, and 34 from generating a bending moment as much as possible. .
Since the vehicle load is not applied to the brake rod 81 and the brake load link 82 that apply the moment MY about Y, the braking moment can be controlled with high accuracy.
Further, since the protruding portion 43, which is a connecting portion between the lateral rod 44 and the outer ring 38, is disposed below the outer ring 38, it is possible to prevent the lateral rod 44 and the outer ring 38 from interfering with each other as much as possible. Can be prevented.
[0035]
Next, a modified example will be described. It is also possible to release the connection between the inner ring 41 and the brake load link 82 of the vehicle spindle load loading device so that the inner ring 41 can rotate. In this case, the spindle attached to the inner ring 41 is also rotatable. It is also possible to attach a rotational load device such as a dynamo and apply a low-speed rotational load to the spindle.
[0036]
Further, as illustrated in FIG. 5, a rotating body 92 including a placement surface 91 may be used instead of the rotating body 36 of FIG. 4. The rotating body 92 constitutes the spindle support device S, and the lateral rod 44 is connected in the same manner as the rotating body 36 shown in FIG. 1, and receives the moment MZ around the Z and the lateral force Y. it can. Then, the tire 96 attached to the spindle is placed on the placement surface 91 of the rotating body 92. In this case, the vehicle spindle load application device can apply a force of 5 degrees of freedom to the tire 96.
[0037]
Note that the longitudinal drive device, the lateral drive device, the vertical drive device, the tilt drive device, and the like are not necessarily hydraulic cylinder devices. The structure of the spindle support device S can be changed as appropriate. The number of vertical struts may be at least 3, and can be 4 or more.
[0038]
【The invention's effect】
According to the present invention, the spindle support device for supporting the vehicle spindle is rotatably attached to the upper tilting body, and the upper tilting body forms a parallel link together with the three vertical struts and the lower tilting body. Since the lower tilting body is tilted up and down, the steering moment can be applied to the vehicle spindle by rotating the spindle support device. At this time, a force that twists the upper tilting body with respect to the lower tilting body is not generated, and an excessive force is not applied to the vertical strut or the like, so that the steering angle can be increased.
Further, the camber moment is loaded by the tilting of the lower tilting body, and the lateral force applied to the spindle is hardly affected when the camber moment is loaded. Therefore, it is possible to accurately control the camber moment and the lateral force.
Further, the force in the front-rear direction is applied to the upper tilting body, and it is possible to prevent the bending moment from being applied to the vertical strut as much as possible. Therefore, the occurrence of damage such as buckling in the vertical struts can be prevented as much as possible.
[0039]
Since the spindle mounting body can be rotated to apply a braking moment to the spindle, it is possible to control with higher accuracy than when the vertical strut is differentially applied to apply the braking moment. .
[0040]
Further, since the synchronous link mechanism simultaneously drives the brake rod together with the upper tilting body when driving the front-rear direction driving device, the braking moment applied to the vertical strut when the upper tilting body is driven in the front-rear direction. Can be prevented as much as possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a vehicle spindle load application device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a main part of a vehicle spindle load application device.
FIG. 3 is a side view of the main part of the vehicle spindle load application device.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a braking moment and a load of force in the front-rear direction.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a modification of the vehicle spindle load device.
FIG. 6 is a perspective view of a conventional vehicle spindle load device.
[Explanation of symbols]
S Spindle support device
8 Hydraulic cylinder device (vertical drive device)
13 Lower tilting plate (lower tilting body)
21 Hydraulic cylinder device (tilt drive device)
31 Upper tilting plate (upper tilting body)
32 Vertical struts
33 Vertical struts
34 Vertical struts
36 Rotating body
41 Inner ring (spindle mounting body)
48 Hydraulic cylinder device (transverse drive device, rotational drive device)
62 Bell crank (Synchronous link mechanism)
66 Hydraulic cylinder device (front-rear direction drive device)
72 Bell crank for brake (synchronous link mechanism)
73 Link (Synchronous link mechanism)
74 link (synchronous link mechanism)
76 Hydraulic cylinder device (brake drive device, brake load device)
81 Brake rod (brake load device)
82 Brake load link (brake load device)
84 Second link (brake load device)
91 Placement surface
92 Rotating body
96 tires

Claims

車両スピンドルに荷重負荷を加える車両スピンドル荷重負荷装置において、
下側傾動体と、
この下側傾動体に略平行に配置される上側傾動体と、
上端が前記上側傾動体に揺動可能に取り付けられ、かつ、下端が前記下側傾動体に揺動可能に取り付けられて、前記下側傾動体および上側傾動体とともに平行リンクを構成する３本の垂直ストラットと、
前記スピンドルの軸線に略垂直で、かつ、略水平な方向に前記上側傾動体を駆動する前後方向駆動装置と、
前記上側傾動体に略垂直な軸を中心として回動可能に取り付けられるとともに、前記車両スピンドルを支持するスピンドル支持装置と、
このスピンドル支持装置を前記スピンドルの軸線に略平行な方向に駆動する一対の横方向駆動装置と、
前記下側傾動体を上下動させる上下動駆動装置と、
前記下側傾動体を前後方向の軸を中心として傾動させる傾動駆動装置とを備え、
前記一対の横方向駆動装置の差動により、前記スピンドル支持装置が回動する車両スピンドル荷重負荷装置。In a vehicle spindle load application device that applies a load to a vehicle spindle,
A lower tilting body,
An upper tilting body disposed substantially parallel to the lower tilting body;
The upper end is swingably attached to the upper tilting body, and the lower end is swingably attached to the lower tilting body, and constitutes a parallel link together with the lower tilting body and the upper tilting body. Vertical struts,
A front-rear direction drive device that drives the upper tilting body in a direction substantially perpendicular to the spindle axis and in a substantially horizontal direction;
A spindle support device that is pivotally mounted about an axis substantially perpendicular to the upper tilting body and that supports the vehicle spindle;
A pair of lateral drive devices for driving the spindle support device in a direction substantially parallel to the axis of the spindle;
A vertical movement drive device for moving the lower tilting body up and down;
A tilting drive device that tilts the lower tilting body about a longitudinal axis;
A vehicle spindle load application device in which the spindle support device is rotated by a differential between the pair of lateral drive devices.

車両スピンドルに荷重負荷を加える車両スピンドル荷重負荷装置において、
下側傾動体と、
この下側傾動体に略平行に配置される上側傾動体と、
上端が前記上側傾動体に揺動可能に取り付けられ、かつ、下端が前記下側傾動体に揺動可能に取り付けられて、前記下側傾動体および上側傾動体とともに平行リンクを構成する３本の垂直ストラットと、
前記スピンドルの軸線に略垂直で、かつ、略水平な方向に前記上側傾動体を駆動する前後方向駆動装置と、
前記上側傾動体に略垂直な軸を中心として回動可能に取り付けられるとともに、前記車両スピンドルを支持するスピンドル支持装置と、
このスピンドル支持装置を回動させる回動駆動装置と、
前記下側傾動体を上下動させる上下動駆動装置と、
前記下側傾動体を前後方向の軸を中心として傾動させる傾動駆動装置とを備えていることを特徴とする車両スピンドル荷重負荷装置。In a vehicle spindle load application device that applies a load to a vehicle spindle,
A lower tilting body,
An upper tilting body disposed substantially parallel to the lower tilting body;
The upper end is swingably attached to the upper tilting body, and the lower end is swingably attached to the lower tilting body, and constitutes a parallel link together with the lower tilting body and the upper tilting body. Vertical struts,
A front-rear direction drive device that drives the upper tilting body in a direction substantially perpendicular to the spindle axis and in a substantially horizontal direction;
A spindle support device that is pivotally mounted about an axis substantially perpendicular to the upper tilting body and that supports the vehicle spindle;
A rotation drive device for rotating the spindle support device;
A vertical movement drive device for moving the lower tilting body up and down;
A vehicle spindle load device, comprising: a tilt drive device that tilts the lower tilt body about a longitudinal axis.

前記スピンドル支持装置が、前記上側傾動体に回動可能に取り付けられる回動体と、この回動体に取り付けられているとともに前記スピンドルの軸線に略平行な軸を中心として回転可能なスピンドル取付体とを具備していることを特徴とする請求項１または２記載の車両スピンドル荷重負荷装置。The spindle support device includes a rotating body rotatably attached to the upper tilting body, and a spindle mounting body attached to the rotating body and rotatable about an axis substantially parallel to the axis of the spindle. The vehicle spindle load application device according to claim 1, wherein the vehicle spindle load application device is provided.

前記スピンドル取付体にトルクを負荷するブレーキ負荷装置を備えていることを特徴とする請求項３記載の車両スピンドル荷重負荷装置。4. The vehicle spindle load load device according to claim 3, further comprising a brake load device for applying torque to the spindle mounting body.

前記ブレーキ負荷装置が、ブレーキ負荷リンクを具備しており、
このブレーキ負荷リンクは、その中央部が前記上側傾動体に回動可能に取り付けられているとともに、一端がスピンドル取付体に連結され、他端がブレーキロッドを介してブレーキ用駆動装置により駆動されており、
かつ、前記前後方向駆動装置が前記上側傾動体を駆動した際に、上側傾動体とともに前記ブレーキロッドを同期して同時に駆動する同期リンク機構が設けられていることを特徴とする請求項４記載の車両スピンドル荷重負荷装置。The brake load device comprises a brake load link;
The brake load link has a central portion rotatably attached to the upper tilting body, one end connected to the spindle mounting body, and the other end driven by a brake driving device via a brake rod. And
5. A synchronous link mechanism is provided for simultaneously driving the brake rod in synchronization with the upper tilting body when the front-rear direction driving device drives the upper tilting body. Vehicle spindle load loading device.

前記スピンドル支持装置が、前記上側傾動体に回動可能に取り付けられる回動体と、この回動体の上側に設けられた載置面とを具備しており、この載置面に前記スピンドルに取り付けられたタイヤが載置されることを特徴とする請求項１または２記載の車両スピンドル荷重負荷装置。The spindle support device includes a rotating body rotatably attached to the upper tilting body, and a mounting surface provided on the rotating body, and is attached to the spindle on the mounting surface. 3. The vehicle spindle load device according to claim 1, wherein a tire is mounted.