JPS6314893B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車等の風洞実験に使用される
風洞天秤における被測定物支持装置の改良に関す
るものである。

従来、自動車の風洞実験においては、向きを変
える必要があることから風洞天秤の被測定物台が
ターンテーブルに形成されている。ターンテーブ
ル全体が被測定物台に形成されているときは、タ
ーンテーブル全部が風洞内に露出しているので、
風速に基く負圧等がターンテーブルの全面に作用
する。この作用する圧力による力は面積×圧力で
あるから非常に大きな値となる。従つて供試体以
外の被測定物台に風による力を多く受けることに
なり、測定誤差が大きい問題があつた。このよう
なことから、ターンテーブル上の自動車が載置さ
れる最大範囲を１個の被測定物台としてある程度
測定誤差を小さくしようとした試みもあるが、や
はり被測定物台の風洞内に露出する面積は相当に
大きく、誤差が大きい問題があつた。

上記の問題点を解決するための技術的手段とし
て、例えば自動車のタイヤの接地する位置のみを
被測定物台に形成することが考えられるが、この
ような手段によると、特定の自動車には対応でき
るが別の大きさの異なる自動車にはタイヤの接地
する位置が異なるので対応できない問題が残る。

この発明は、風洞の内表面の一部を形成するよ
うに表面が風洞内に露出して設けられる被測定物
台をできる限り小さくして被測定物台が受ける風
の影響を小さくすると共に被測定物の大きさ等に
よる支持位置の相違に対応できる構成の風洞天秤
における被測定物支持装置を提供することを目的
とする。

この発明の技術的手段は、風洞の内表面の一部
を形成するように表面が風洞内に露出して設けら
れる複数の被測定物台と、その各々の被測定物台
の所望移動調節範囲に対応して風洞壁の一部を欠
除することにより形成した穴と、上記被測定物台
の移動調節範囲に対応して上記風洞内面から外れ
て外側に設けられ所望移動位置に移動した上記被
測定物台の各々を結合される結合部を有する風洞
天秤の測定部と、その測定部と各々の上記被測定
物台との間に配置されており上記風洞壁側に設置
されたガイド及び移動用の駆動装置によつて支持
され上記被測定物台の移動調節範囲に対応して移
動可能に設けられた移動ブロツクと、上記被測定
物台を上記測定部の結合部と上記移動ブロツクと
に対し選択的に結合する結合装置と、被測定物台
が所望位置に移動した状態の上記穴の残余の空隙
に対し上記風洞壁側に設けられる蓋とからなるも
のである。

この技術的手段によれば、被測定物台は移動ブ
ロツクに結合した状態で測定部とは切離されてい
る。この状態で蓋を取外してあれば移動ブロツク
と共に被測定物台を穴内の所望の位置へ移動させ
ることができる。被測定物台を所望の位置に移動
させてから測定部に結合する。このとき被測定物
台はブロツクから切離され、被測定物台に作用す
る力は測定部にのみ伝わるようになる。従つて、
穴の被測定物台以外の空間に蓋を装着すると、風
洞内には測定部に結合した被測定物台の表面のみ
が露出した状態となる。被測定物台は所望の大き
さに形成できるから、被測定物を自動車とした場
合被測定物台をタイヤの接地部を支持できる程度
にできるだけ小さく形成することにより、直接風
の影響を受ける被測定物台の表面の面積が小さく
なる。被測定物台は小さく形成しても移動できる
から異なる自動車のタイヤ間隔位置の相違等に対
応できる。

以下この発明の１実施例を図を用いて説明す
る。第１図乃至第６図において、１はターンテー
ブル、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは被測定物台、３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは穴、４は測定部、５ａ，
５ｂ，５ｃ，５ｄは移動ブロツク、６は結合装
置、７は蓋である。

ターンテーブル１は、第１図及び第２図に見ら
れるように、被測定物、例えば四輪自動車９を支
持して回転できる程度の大きなものであり、固定
基盤１０に軸受１１を介して支持され、任意に回
転位置を変更できるようになつている。その上面
板１２は上面が風洞の床面１３に一致するように
設けられ、基部１４と上面板１２との間に風洞天
秤１５（詳細図示省略。）が設置されている。

被測定物台２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、この場
合四輪自動車の各車輪を各々１個ずつ支持できる
ように４個設けられるが、ターンテーブル１の上
面板１２に穿設された穴３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ
内に各々１個配置され、その上面が測定状態にお
いて後述するように上面板１２の上面に一致した
高さになる。

穴３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、第１図に見られ
るように自動車の大小に対応して、各々の穴内で
被測定物台を移動させることができる大きさとさ
れている。

測定部４は、被測定物に作用する力を受けて各
成分として検出するものであるが、その力を被測
定物台２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから受けるように
なつており、そのために穴３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄの全域に対応して下側に一体的に形成された剛
性の大きい板状もしくは枠状の盤部４ａが配置さ
れ、その盤部４ａに対して検出機構１６が設けら
れている。被測定物台の各々がそれぞれの穴内の
所望位置において盤部４ａに結合されるように盤
部４ａ上面に結合部として螺孔１７が多数穿設さ
れ、螺孔１７は上向きに開孔している。

移動ブロツク５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、被測
定物台２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各々に各１個ず
つ対応して設けられ、その対応する被測定物台を
所望位置に移動させるためのもので、被測定物台
の下側に配置されている。各々の移動ブロツクは
次に述べる回転螺桿とガイド棒とによつて移動せ
しめられるようになつている。各移動ブロツクは
いずれも同じ構成であり、ブロツク５ａとして第
５図及び第６図に見られるように、ガイド棒挿通
孔１８、螺桿係合螺孔１９を有している。各移動
ブロツクを移動させるガイド及び駆動装置からな
る駆動機構は第３図及び第４図に示すようになつ
ている。第３図は各移動ブロツクの螺孔１９に螺
合した螺桿２０，２１，２２，２３に各々沿つ
て、同図の上下方向に移動ブロツクを駆動する構
成を示すものであり、この場合ブロツク５ａと５
ｂ、５ｃと５ｄは図の上下に互いに逆方向に移動
して上下対称位置に位置するようになつている。
螺桿２０と２１、２２と２３は各々互いに逆方向
のねじとなつており、これに螺合するブロツクの
螺孔１９もこれに対応するものとなつている。図
において左右は略対称な構成であるので左半分に
ついて説明すると、２４は駆動用モータ、２５，
２６はスプロケツト、２７はチエン、２８は回転
軸、２９と３０、３１と３２は互いに噛合う傘歯
車、３３，３４は滑りキー付回転軸、３５，３６
は滑りキーのキー溝付傘歯車、３７，３８は各々
螺桿２０，２１に固定された傘歯車である。モー
タ２４の正転又は逆転により螺桿２０，２１は互
いに同じ方向に同じ量だけ正転又は逆転せしめら
れ、移動ブロツク５ａ，５ｂは互いに近ずく方向
又は互いに離れる方向に螺桿２０，２１に沿つて
移動せしめられる。図の右半分についてもモータ
２４ａの回転により移動ブロツク５ｃ，５ｄが螺
桿２２，２３に沿つて同様に移動せしめられる。
第４図は各移動ブロツクを螺桿２０〜２３に対し
て直角な方向に駆動する構成を示すもので、この
場合ブロツク５ａと５ｂ、５ｃと５ｄは各々組を
なし、その組が左右で逆方向に移動するようにな
つている。図において、３９は駆動用モータ、４
０，４１はスプロケツト、４２はチエン、４３は
回転軸、４４と４５、４６と４７は互いに噛合う
傘歯車、４８，４９は同様な螺桿でそのねじ部４
８ａと４９ｂが右ねじ、ねじ部４８ｂと４９ａが
左ねじとなつてるもの、５０，５１，５２，５３
はそれぞれねじ部４８ａ，４８ｂ，４９ａ，４９
ｂに螺合したナツト、５４，５５，５６，５７は
歯車箱で前記傘歯車３５と３７、３６と３８を収
容しているものと一体のもの、５８，５９はガイ
ド棒で歯車箱５４と５５、５６と５７を各々結ぶ
ように設けられ５８が移動ブロツク５ｃ，５ｄ
の、５９が移動ブロツク５ａ，５ｂの各ガイド棒
挿通孔１８に挿通されたものである。モータ３９
の正転又は逆転により螺桿４８，４９は互いに逆
方向に同じ量だけ回転せしめられ、ナツト５０と
５１、５２と５３は各々互いに近ずく方向又は離
れる方向に各螺桿４８，４９に沿つて移動せしめ
られ、これに従つてガイド棒５８と５９が互いに
近ずく方向又は離れる方向に移動し、移動ブロツ
ク５ａと５ｂ、５ｃと５ｄの組が同様に移動す
る。第４図の駆動機構は第３図の駆動機構の下側
に位置しており、定位置で回転する軸２８，３
３，３４，４３、定位置で回転する螺桿４８，４
９等はターンテーブル１の下面に軸受支持されて
いる。従つて、移動ブロツク５ａ，５ｂ，５ｃ，
５ｄはターンテーブル１側、つまり風洞壁側に支
持され、風洞天秤に対して独立した支持状態であ
り、それぞれに対応する穴３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ内で移動可能である。

結合装置６は、被測定物台２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄの各々を、対応する移動ブロツク５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄの各々と、測定部４との選択的に
結合するためのものであり、各々の被測定物台及
び移動ブロツクに対応して設けられている。その
構成はいずれも同じであるので、第５図及び第６
図を用いて被測定物台２ａ及び移動ブロツク５ａ
について説明する。第５図に見られるように、結
合装置６は、被測定物台２ａに固着された移動ブ
ロツク５ａを囲む枠状部６０と、その被測定物台
２ａと枠状部６０とに回転可能に支持された互い
に平行で上下方向の結合桿６１及び螺桿６２，６
３と、螺桿６２，６３に各々螺合したナツト６
４，６５と、移動ブロツク５ａに形成されたナツ
ト用座６６，６７と、結合桿６１に固着された歯
車６８、螺桿６２，６３の各々に固着され歯車６
８に噛合う歯車６９，７０とで構成されている。
結合桿６１の上端部支持孔は被測定物台２ａの上
面に開口しており、結合桿６１は上端に回転用の
六角穴７１が設けられており、六角棒スパナで回
転させることができる。その回転は歯車６８，６
９，７０を介して螺桿６２，６３を同時に回転さ
せる。結合桿６１の下端には前述した測定部４の
盤部４ａに多数穿設されている上向きの螺孔１７
に螺合するねじ部７２として枠状部６０よりも下
方に突出するように形成されている。螺桿６２，
６３の各ねじ部６２ａ，６３ａにはナツト６４，
６５が螺合しており、そのナツト６４，６５は
各々下面をテーパ６４ａ，６５ａに形成され、側
方に廻り止め突起64b，65bが突設され、それが
枠状部６０の適所に回転しないようにかつ昇降移
動可能に係合している。結合桿６１、螺桿６２，
６３はいずれも移動ブロツク５ａを上下に貫通し
て設けられ、貫通孔内周面には接触しないように
貫通孔が十分に大きく形成されている。また移動
ブロツク５ａの上面のナツト用座６６，６７はナ
ツト６４，６５の下面に対応してテーパ座に形成
され、第５図に示す状態はナツト６４，６５が座
６６，６７に着座し、結合桿６１が測定部４側か
ら離れた状態である。なお、結合桿６１のねじ部
７２のねじのピツチは2.5、螺桿６２，６３のね
じ部６２ａ，６３ａのねじのピツチは３であり、
歯車６８の歯数は65、歯車６９，７０の歯数は35
である。今第５図の状態は結合装置６が被測定物
台２ａを移動ブロツク５ａに結合している状態で
あり、被測定物台２ａが移動ブロツクに支持され
ている。この状態において、結合桿６１を回転さ
せると、螺桿６２，６３とナツト６４，６５との
相対的な回転により枠状部６０が下降して結合桿
６１のねじ部７２が螺孔１７に螺合するようにな
り、さらに結合桿６１を回転させると、結合桿６
１と螺桿６２，６３との回転比及びねじ部７２と
ねじ部６２ａ，６３ａとのピツチの差によつて、
ねじ部７２が螺孔１７にねじ込まれるに従つてナ
ツト６４，６５は移動ブロツク５ａの座７３，７
４から徐々に離れて上昇し、最終的に第６図に示
す状態になる。なお、この過程において螺桿６
２，６３の先端は螺孔１７の上部に設けられた嵌
合孔１７ａに嵌合し、結合装置６の廻り止めの働
きをする。この状態は、被測定物台２ａが移動ブ
ロツク５ａから離れ、測定部４側に結合された状
態である。

蓋７は、第１図及び第２図に見られるように、
穴３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに対し、その穴の範囲
で所望位置に移動した被測定物台２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄの部分の残りの部分を閉じるように設け
られるもので、図示のように数種類に分割形成さ
れたものを組合わせて使用し、被測定物台２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄが任意の位置に移動した状態で
も完全に穴の残りの部分を閉じることができるよ
うになつている。なお、比較的大きい、すなわち
長目の蓋部材７ａは穴の縁に両端を支持され、比
較的小さい、すなわち短小な蓋部材７ｂは蓋部材
７ａに又は蓋部材７ａと穴の縁に両端を支持さ
れ、被測定物台２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとに対し
ては接触しない。

このように構成された被測定物支持装置は、被
測定物である自動車の車輪間隔に従つて被測定物
台２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを所定位置に移動させ
て測定部４に結合し、蓋７を設置して使用状態と
される。その操作順序は、まず蓋７を取外すと共
に結合装置６の各々を操作して被測定物台２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄとその各々に対応する移動ブロ
ツク５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとを結合する。これ
によつて測定部４側から切離された被測定物台２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは各々対応する移動ブロツ
ク５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと共に移動可能とな
る。次にモータ２４，２４ａ，３９を動作させ
て、被測定物台２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを自動車
の車輪位置に対応するように移動させる。そして
結合装置６の各々を操作して被測定物台２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄの各々を測定部４の盤部４ａに結
合する。これによつて移動ブロツク５ａ，５ｂ，
５ｃ，５ｄは各々対応する被測定物台から切離さ
れ、被測定物台２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各々に
作用する力は測定部４側にのみ伝わることにな
る。次に蓋７を設置して、被測定物である自動車
９を第２図に示すようにその車輪が被測定物台２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に載るように置けばよ
い。自動車９の車輪は通常はくさび等で固定され
る。

この装置において、風洞内面に露出している風
洞天秤の測定部４に関連した部分は、自動車の車
輪がある程度の余裕をもつて載る程度の小さい面
積の被測定物台２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄである。
これは風洞の風速に基く負圧等が風洞内面に発生
してこの作用の測定部４側に及ぶところが、これ
らの小さい面積の被測定物台２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄの風に対する露出面にのみ限定されることに
なる。従つて従来の装置よりも測定誤差が大幅に
減少する。また被測定物台の各々は穴内で所望位
置へ移動調節できるようにしてあるので、自動車
の相違による車輪間隔の変動に対応できる。しか
もその構成において、移動ブロツクを固定側に設
けたガイド及び移動用の駆動装置によつて移動で
きるように支持してその移動ブロツクに被測定物
台を結合して移動させ、移動させた後は被測定物
台を移動ブロツクから切離して測定部側に結合す
るようになつているので、測定部側に被測定物台
の移動用の装置の重量が全く作用しない点で、測
定精度に全く悪影響を与えることがない。すなわ
ち、測定精度に全く悪影響を与えることのない構
成で、被測定物台の移動調節を可能にしているの
である。

上記実施例は、四輪自動車用のものについて説
明したが、三輪あるいは六輪自動車用としてある
いはこれら全てを共用するように実施することも
可能である。また、自動車のほかに脚立構造物が
被測定物であるような場合にも適用できる。

上記実施例においては、自動車用の被測定物台
支持装置としたので、被測定物台の位置が左右対
称位置にあり、移動もそのまゝ行われるようにな
つているが、場合によつては被測定物台の一部又
は全部が独立して移動するように構成してもよ
い。

以上のようにこの発明によれば、被測定物の相
違に対応できてしかも従来よりも測定誤差の少な
い風洞天秤における被測定物支持装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の概略平面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は移動ブロツ
ク駆動機構を説明するための部分概略平面図、第
４図は移動ブロツクの駆動機構を説明するための
異る部分の概略平面図、第５図は第１図のＢ−Ｂ
断面拡大詳細図、第６図は第５図と同じ部分の異
る状態を示す断面拡大詳細図である。 １…ターンテーブル、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ
…被測定物台、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ…穴、４
…測定部、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…移動ブロツ
ク、６…結合装置、７…蓋。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 風洞の内表面の一部を形成するように表面が
   風洞内に露出して設けられる複数の被測定物台
   と、その各々の被測定物台の所望移動調節範囲に
   対応して風洞壁の一部を欠除することにより形成
   した穴と、上記被測定物台の移動調節範囲に対応
   して上記風洞内面から外れて外側に設けられ所望
   移動位置に移動した上記被測定物台の各々を結合
   される結合部を有する風洞天秤の測定部と、その
   測定部と各々の上記被測定物台との間に配置され
   ており上記風洞壁側に設置されたガイド及び移動
   用の駆動装置によつて支持され上記被測定物台の
   移動調節範囲に対応して移動可能に設けられた移
   動ブロツクと、上記被測定物台を上記測定部の結
   合部と上記移動ブロツクとに対し選択的に結合す
   る結合装置と、被測定物台が所望位置に移動した
   状態の上記穴の空隙に対し上記風洞壁側に設けら
   れる蓋とからなる風洞天秤における被測定物支持
   装置。 ２ 上記被測定物台、上記穴、上記移動ブロツク
   及び上記結合装置の各々が、風洞の床部に自動車
   の複数種類の車輪数及び車輪間隔に対応するよう
   に複数組設けられていることを特徴とする特許請
   求の範囲１に記載の風洞天秤における被測定物支
   持装置。 ３ 上記測定部の結合部が、上記被測定物台の移
   動位置に各々対応する上記穴側に開口した複数の
   螺孔とされ、上記結合装置が、上記移動ブロツク
   の上記穴側に座を形成されてその座に支持され上
   記被測定物台側に回転止め係合しているナツト
   と、上記被測定物台に回転可能に設けられ上記ナ
   ツトに螺合している螺桿と、上記被測定物台に回
   転可能に設けられ一端が上記螺孔に螺合する雄ね
   じに形成された結合桿とからなり、上記螺桿及び
   上記結合桿を共に回転させることにより上記被測
   定物台を上記測定台と上記移動ブロツクとに選択
   的に結合することを特徴とする特許請求の範囲１
   に記載の風洞天秤における被測定物支持装置。