JP4209259B2

JP4209259B2 - シャーシダイナモメータ

Info

Publication number: JP4209259B2
Application number: JP2003156542A
Authority: JP
Inventors: 功中村; 泰博阿部
Original assignee: Ono Sokki Co Ltd
Current assignee: Ono Sokki Co Ltd
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2023-06-02
Also published as: JP2004361102A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行特性の測定等を行うために用いられる、車両駆動輪に対して路面を模擬するローラを備えたシャシーダイナモメータの潤滑の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両駆動輪に対して路面を模擬するローラを備えたシャシーダイナモメータの、従来の典型的な構成を図５に示す。
図中、ａはシャシーダイナモメータの正面図、ｂはシャシーダイナモメータの右側面図、ｃはシャシーダイナモメータの上面図を表している。また、図中ｄは、シャシーダイナモメータの軸受構造を模式的に表した図である。ただし、図中ｂの右側面図では後述するローラ（波線で示す）を透視した形態を示している。
【０００３】
図示するように、この構成では、ベース１０１に固定された軸受柱１０２によって、ベアリング１０３を介してフレーム１０４が揺動可能に支持されており、ダイナモメータ１０６のフレーム１０７によって、ベアリング１０８を介してシャフト１０４が回動可能に支持されている。そして、シャフト１０４の左右両端にローラ１０５がシャフト１０４と共に回転するよう連結されている。また、ダイナモメータ１０６内においてシャフト１０４はロータ１０９に固定されており、ロータ１０９は、ロータ１０９との間にギャップを形成するようにフレーム１０７に固定されたステータ１１０と相互に作用し、フレーム１０７に対するトルクを得る。
【０００４】
このロータ１０９のフレーム１０７に対するトルクによって、ロータ１０９及びシャフト１０４及びローラ１０５がベース１０１の系に対して回転すると共に、ローラ１０５に車両駆動輪によって加えられたトルクに応じてステータ１１０及びフレーム１０７がベース１０１の系に対して揺動する。したがって、フレーム１０７に固定されたアーム１１１に加わる荷重を、荷重計１１２によって計測することにより、ローラ１０５と車両駆動輪間の作用が計測できるようになっている。
【０００５】
さて、以上のように、この構成では、軸受柱１０２に設けられたベアリング１０３がダイナモメータ１０６の揺動軸受となっており、ダイナモメータ１０６に設けられたベアリング１０８がローラ１０５の回転軸受となっている。
そして、従来、シャフト１０４のダイナモメータ１０６に対する相対的な回転の回転軸受となるベアリング１０８の潤滑は、グリースを用いて行われていた。なお、このようなダイナモメータの揺動とローラの回転の軸受構造を備えたシャシーダイナモメータに関する文献としては、特開平０９−２５７６５６号公報がある。
このような従来のシャーシダイナモメータでは、シャフト１０４のダイナモメータ１０６に対する相対的な回転の回転軸受となるベアリング１０８の潤滑にグリースを用いていたため、劣化したグリースの交換の際には、ダイナモメータを分解する必要があるなど、そのメンテナンスに多大な労力と時間を要していた。
【０００６】
そこで、ベアリング１０８の潤滑に、グリースに代えて、循環油を用いることが考えられる。すなわち、オイルタンクからポンプを用いて潤滑油を上方に移送して、ベアリング１０８に上方より滴下すると共に、ベアリング１０８の下方に自然落下する潤滑油をオイルタンクに回収する構成が考えられる。
【０００７】
しかしながら、この構成によれば、ポンプの故障や配管の詰まりなどによりダイナモメータへの潤滑油の供給が停止してしまう可能性があり、このように潤滑油の供給が停止した状態でダイナモメータの運転を続けた場合には、発熱、破損など様々の障害が発生する。
【０００８】
一方、一般の非循環型の潤滑油供給の正常性を監視する技術としては、オイルタンクにフロートスイッチを設け、フロートスイッチを用いて検出したオイルタンクにプールされた潤滑油量に基づいて潤滑油供給の正常性を判定する技術が知られている（たとえば、特開平６−０７４３９２号公報）。
【０００９】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては以下のものがある。
【００１０】
【特許文献１】
特開平０９−２５７６５６号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開平０６−０７４３９２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前記オイルタンクにオイルタンクにプールされた潤滑油量に基づいて潤滑油供給の正常性を判定する技術を、潤滑油の循環によって行うダイナモメータの潤滑油の供給の監視に適用した場合には、以下のような問題が生じる。すなわち、たとえば供給側配管に詰まりが生じた場合には、オイルタンクの潤滑油のプール量に変化が現れないか、供給側配管に詰まりが生じてからオイルタンクの潤滑油のプール量に変化が現れるまでに比較的大きなタイムラグが生じるために、適切なダイナモメータの潤滑油の供給監視を行うことができない。すなわち、この技術によっては、ダイナモメータにおける潤滑油の供給監視の信頼性を確保することができない。
【００１３】
そこで、本発明は、より高い信頼性をもってダイナモメータの潤滑油の供給監視を行うことを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題達成のために、本発明は、車両駆動輪を載置するローラと、ローラに連結したシャフトと、前記シャフトを回転駆動するダイナモメータとを備えたシャシーダイナモメータにおいて、前記ダイナモメータに、前記シャフトの回転軸受と、前記ダイナモメータの頂部に設けた潤滑油供給口に供給された潤滑油を前記回転軸受の上部に導く潤滑油供給路と、前記回転軸受から落下する潤滑油を受け、前記ダイナモメータの下部に設けた潤滑油排出口に導く潤滑油排出路とを設けると共に、当該シャシーダイナモメータに、前記ダイナモメータに設置されたシャフトとダイナモメータ間の相対的な回転の回転軸受に供給する潤滑油をプールするオイルタンクと、前記オイルタンクに収容された潤滑油を吐出口より圧送するポンプと、ポンプの吐出口から圧送された潤滑油を前記ダイナモメータ頂部に導き、前記潤滑油供給口から前記潤滑油供給路に供給する供給用配管と、前記潤滑油排出口から排出される潤滑油を当該潤滑油排出口の下方で受け、前記オイルタンクに導く回収用配管と、前記供給用配管から前記潤滑油供給路に供給される潤滑油の量または滴下数を、前記供給用配管と前記潤滑油供給路との間または前記潤滑油供給路中において検知する潤滑油モニタとを備えたものである。
【００１５】
ここで、前記潤滑油モニタは、たとえば、前記ダイナモメータ頂部において、前記供給用配管と前記潤滑油供給口とを、前記供給用配管と前記潤滑油供給口との間の潤滑油路を形成するように連結し、当該形成した潤滑油路を通過する潤滑油の量または滴下数を検知するものとして構成することができる。
【００１６】
このようなシャーシダイナモメータによれば、ポンプから潤滑油をダイナモメータ頂部上方に導く供給用配管の先の、実際にダイナモメータに潤滑油が供給される位置で、供給される潤滑油の量や滴下数を直接的に検知するので、供給用配管の詰まりがあった場合でも、より確実で信頼性の高いダイナモメータへの潤滑油の供給監視を行うことができるようになる。
【００１７】
したがって、このようなシャーシダイナモメータにおいて、前記潤滑油モニタの検知内容に応じて、前記潤滑油の供給異常を検出し、当該供給異常を検出した場合に、前記ダイナモメータの運転の強制停止と警告出力とのうちの少なくとも一方を行う異常処理手段や、前記潤滑油モニタの検知内容に応じて、前記潤滑油の供給量を算定し、当該算定した供給量が所定の範囲内となるように、前記ポンプの動作を制御する潤滑油供給制御手段を設ければ、より信頼性の高い、潤滑油供給異常時の異常処理や潤滑油の供給制御を行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に、本実施形態に係るシャシーダイナモメータの構成を示す。
図中、ａはシャシーダイナモメータの正面図、ｂはシャシーダイナモメータの右側面図、ｃはシャシーダイナモメータの上面図を表している。また、図中ｄは、シャシーダイナモメータの軸受構造を模式的に表した図である。
図示するように、本実施形態に係るシャーシダイナモメータの基本構成は、図５を用いて説明した従来のシャーシダイナモメータの構成と同様である。なお、図中ｂの右側面図では後述するローラ（波線で示す）を透視した形態を示している。
すなわち、ベース１に固定された軸受柱２によって、第２ベアリング３を介してフレーム７が揺動可能に支持されており、ダイナモメータ６のフレーム７によって、第１ベアリング８を介してシャフト４が回動可能に支持されている。そして、シャフト４の左右両端にローラ５がシャフト４と共に回転するよう連結されている。また、ダイナモメータ６の内部においてシャフト４はロータ９に固定されており、ロータ９は、ロータ９との間にギャップを形成するようにフレーム７に固定されたステータ１０と相互に作用し、フレーム７に対するトルクを得る。
【００１９】
そして、このロータ９のフレーム７に対するトルクによって、ロータ９及びシャフト４及びローラ５がベース１の系に対して回転すると共に、ローラ５に車両駆動輪によって加えられたトルクに応じてステータ１０及びフレーム７がベース１の系に対して揺動する。したがって、フレーム７に固定されたアーム１１に加わる荷重を、荷重計１２によって計測することができる。そして、これにより、ローラ５と車両駆動輪間の作用を計測しながら、運転制御部１３によってダイナモメータ６を運転して、所望のトルクを車両駆動輪に与えたり、所望の条件下で車両より加えられるトルクを計測したりすることができる。
【００２０】
一方、本実施形態に係るシャーシダイナモメータは、第１ベアリング８の潤滑と、潤滑油の供給監視のための構成として以下の構成を備えている。
図２は、このようなシャーシダイナモメータの第１ベアリング８の潤滑のための構成を模式的に示した図であり、図中ａは側面から見た第１ベアリング８の潤滑のための構成を、図中ｂは正面から見た第１ベアリング８の潤滑のための構成を示している。
【００２１】
図示するように、本実施形態に係るシャーシダイナモメータは、潤滑油をプールするオイルタンク２１、ポンプ２２、ダイナモメータ６に固定された供給用配管２３、供給用配管２３からの潤滑油の滴下を検出する潤滑油モニタ２４、ダイナモメータ６から潤滑油を回収するための回収用配管２５、ダイナモメータ６に設けられた潤滑油供給路２６、ダイナモメータ６に設けられた潤滑油回収路２７、ポンプ２２の駆動制御を行う油圧制御部２８、潤滑油の供給を制御する潤滑油供給制御部２９とを有している。
【００２２】
このような構成において、ポンプ２２は、油圧制御部２８の制御に従って稼働し、オイルタンク２１に収容された潤滑油を吸い上げ、吐出口より、供給用配管２３を介してダイナモメータ６の頂部に圧送する。供給用配管２３はダイナモメータ６の頂部に固定された潤滑油モニタ２４の上部口に連結してり、ポンプ２２によって圧送された潤滑油を潤滑油モニタ２４中に滴下する。潤滑油モニタ２４の下部口は、ダイナモメータ６の頂部に設けられた潤滑油供給路２６の入り口となるコネクタに連結しており、供給用配管２３から滴下された潤滑油を、そのまま内部の上部口と下部口を結ぶトンネルを通過させて、潤滑油供給路２６中に落下させる。また、潤滑油モニタ２４は、この内部のトンネルの潤滑油の滴の通過を検出し、潤滑油供給制御部２９に通知する。
【００２３】
潤滑油供給路２６は、ダイナモメータ６の頂部から第１ベアリング頂部まで至る垂直のトンネルであり、供給用配管２３から潤滑油モニタ２４を介して滴下され、重力によって落下する潤滑油を第１ベアリング頂部まで案内する。このようにして第１ベアリング８の頂部に供給された潤滑油は、第１ベアリング８に沿って重力によって落下しながら第１ベアリング８を潤滑し、やがて第１ベアリング８下部から、潤滑油回収路２７の入り口を形成する広口の受部内に落下する。潤滑油回収路２７は、第１ベアリング８の下方からダイナモメータ６の下端に至る垂直のトンネルであり、広口の受部で受けた潤滑油の、回収用配管２５の中への落下を案内する。そして、回収用配管２５は潤滑油回収路２７から受け入れた潤滑油の重力によるオイルタンク２１内への落下を案内する。
【００２４】
次に、図３に潤滑油モニタ２４の構成を示す。
図中、ａは潤滑油モニタ２４の外観を、ｂは図３ａ中の切断面３０１による潤滑油モニタ２４の断面を示したものである。
図示するように、潤滑油モニタ２４は、前後に透明な監視窓２４１を設けた中空の箱状の器具であり、この透明な監視窓２４１の間を、供給用配管２３によって上部口２４２から滴下された潤滑油の滴が自由落下により通過する。そして、通過した潤滑油が下部口２４３に集められて潤滑油供給路２６中に落下するようになっている。
【００２５】
また、潤滑油モニタ２４は、二つの監視窓２４１にそれぞれ対向して配置した投光器と受光器とよりなる光センサ２４４が設けられており、光センサ２４４は、二つの監視窓２４１の間の潤滑油の通過を光の遮断により検知して、潤滑油供給制御部２９に通知する。
【００２６】
ただし、光センサ２４４としては、監視窓２４１の一方に設けた投光及び受光器と、他方の窓に対向して設けた反射鏡とよりなる反射型の光センサ２４４を用いるようにしてもよい。また、潤滑油の滴下を検出するために、このような光センサ２４４に代えて、超音波センサやその他の任意のセンサを用いるようにしてもよい。
【００２７】
次に、このような潤滑油モニタ２４からの潤滑油の滴下の通知を受けて潤滑油の供給制御を行う潤滑油供給制御部２９の動作について説明する。
図４に、潤滑油供給制御部２９が行う潤滑油供給制御処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、油圧制御部２８に、規定の油圧で潤滑油を圧送するようポンプ２２を制御させる（ステップ４０２）。そして、潤滑油モニタ２４からの潤滑油の滴下の通知に基づいて、所定の単位時間（たとえば５秒）当たりの潤滑油の滴下数を算出し（ステップ４０４）、滴下数が予め定めたおいた異常範囲となっていないかどうかを調べ（ステップ４０６）、異常範囲となっていれば、油圧制御部２８と運転制御部１３に、ポンプ２２とダイナモメータ６の運転を停止させ（ステップ４１８）、緊急ランプの点灯や警告音の出力により警告を出力する（ステップ４２０）。
【００２８】
一方、単位時間当たりの滴下数が異常範囲となっていなければ、滴下数が予め定めた適正範囲にあるかどうかを調べ（ステップ４０８）、適正範囲にあれば、ステップ４０４に戻って、以上の処理を繰り返し、適正範囲になければ、ステップ４１０に進む。ここで、ｎ２以上ｎ３以下の範囲が単位時間当たりの滴下数の適正範囲とし、ｎ１未満またはｎ４超が単位時間当たりの滴下数の異常範囲とすると、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３＜ｎ４の関係にある。
【００２９】
さて、ステップ４１０では、単位時間当たりの滴下数が適正範囲の最小数ｎ２未満であるかどうかを調べ、最小数ｎ２未満であれば、油圧制御部２８に、ポンプ２２の潤滑油の油圧を所定レベル増加させ（ステップ４１４）、ステップ４０４に戻る。
【００３０】
一方、単位時間当たりの滴下数が適正範囲の最小数ｎ２未満でなければ、単位時間当たりの滴下数が適正範囲の最大数ｎ３以上であるので（ステップ４１２）、油圧制御部２８に、ポンプ２２の潤滑油の油圧を所定レベル減少させ（ステップ４１６）、ステップ４０４に戻る。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように、本実施形態によれば、実際にダイナモメータ頂部より滴下する潤滑油を検出するので、より確実にダイナモメータ６の第１ベアリング８への潤滑油供給状態を検知して、異常処理などの検知内容に応じた適切な処理を行うことができるようになる。
【００３２】
なお、以上の実施形態では、潤滑油の滴下数を監視するようにしたが、これは、潤滑油の滴下量を監視するようにしてもよい。すなわち、たとえば、上述のように光センサ２４４を用いて潤滑油の滴下を検出する場合には、潤滑油の滴下回数は光の遮断の回数として検知でき、潤滑油の滴下量は光の遮断時間の関数として求めることができる。
【００３３】
また、以上では、供給用配管２３と潤滑油供給路２６のジャンクションとして潤滑油モニタ２４を介在させ、ダイナモメータ６の頂部において、潤滑油の滴下を検知するようにしたが、それが可能な場合には、潤滑油供給路２６中に光センサ２４４などを設けて、潤滑油供給路２６中または潤滑油供給路端において、潤滑油の滴下を検知するようにしてもよい。
また、以上ではダイナモメータ６の両側にローラ５を設けたタイプのシャシーダイナモメータへの適用を例にとり説明したが、本実施形態の潤滑油の潤滑構造や潤滑油の監視や潤滑油の供給制御の技術は、ダイナモメータ６の片側にのみ１または複数のローラ５を設けるタイプのシャシーダイナモメータにも同様に適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、より高い信頼性をもってダイナモメータの潤滑油の供給監視を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの潤滑構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る潤滑油モニタの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る潤滑油供給制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】従来のシャシーダイナモメータの構成を示す図である。
【符号の説明】
１：ベース、２：軸受柱、３：第２ベアリング、４：シャフト、５：ローラ、６：ダイナモメータ、７：フレーム、８：第１ベアリング、９：ロータ、１０：ステータ、１１：アーム、１２：荷重計、１３：運転制御部、２１：オイルタンク、２２：ポンプ、２３：供給用配管、２４：潤滑油モニタ、２５：回収用配管、２６：潤滑油供給路、２７：潤滑油回収路、２８：油圧制御部、２９：潤滑油供給制御部、２４１：監視窓、２４２：上部口、２４３：下部口、２４４：光センサ。

Claims

車両駆動輪を載置するローラと、ローラに連結したシャフトと、前記シャフトを回転駆動するダイナモメータとを備えたシャシーダイナモメータであって、
前記ダイナモメータは、前記シャフトの回転軸受と、前記ダイナモメータの頂部に設けた潤滑油供給口に供給された潤滑油を前記回転軸受の上部に導く潤滑油供給路と、前記回転軸受から落下する潤滑油を受け、前記ダイナモメータの下部に設けた潤滑油排出口に導く潤滑油排出路とを有し、
当該シャシーダイナモメータは、
前記回転軸受に供給する潤滑油をプールするオイルタンクと、
前記オイルタンクに収容された潤滑油を吐出口より圧送するポンプと、
ポンプの吐出口から圧送された潤滑油を前記ダイナモメータ頂部に導き、前記潤滑油供給口から前記潤滑油供給路に供給する供給用配管と、
前記潤滑油排出口から排出される潤滑油を当該潤滑油排出口の下方で受け、前記オイルタンクに導く回収用配管と、
前記供給用配管から前記潤滑油供給路に供給される潤滑油の量または滴下数を、前記供給用配管と前記潤滑油供給路との間または前記潤滑油供給路中において検知する潤滑油モニタとを有することを特徴とするシャーシダイナモメータ。
請求項１記載のシャーシダイナモメータであって、
前記潤滑油モニタは、前記ダイナモメータ頂部において、前記供給用配管と前記潤滑油供給口とを、前記供給用配管と前記潤滑油供給口との間の潤滑油路を形成するように連結し、当該形成した潤滑油路を通過する潤滑油の量または滴下数を検知することを特徴とするシャーシダイナモメータ。
請求項１または２記載のシャーシダイナモメータであって、
前記潤滑油モニタの検知内容に応じて、前記潤滑油の供給異常を検出し、当該供給異常を検出した場合に、前記ダイナモメータの運転の強制停止と警告出力とのうちの少なくとも一方を行う異常処理手段を有することを特徴とするシャーシダイナモメータ。
請求項１、２または３記載のシャーシダイナモメータであって、
前記潤滑油モニタの検知内容に応じて、前記潤滑油の供給量を算定し、当該算定した供給量が所定の範囲内となるように、前記ポンプの動作を制御する潤滑油供給制御手段を有することを特徴とするシャーシダイナモメータ。