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JP5897947B2 - Aerodynamic test model suspension - Google Patents

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JP5897947B2
JP5897947B2 JP2012067692A JP2012067692A JP5897947B2 JP 5897947 B2 JP5897947 B2 JP 5897947B2 JP 2012067692 A JP2012067692 A JP 2012067692A JP 2012067692 A JP2012067692 A JP 2012067692A JP 5897947 B2 JP5897947 B2 JP 5897947B2
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浩 下山
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  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Description

本発明は、例えば自動車等の車両の風洞試験モデルなどが取り付けられる空力試験モデル懸架装置に関し、特に車両のヨー、ピッチ、ロールなどの動的な挙動を伴う過渡的な現象の測定に好適なものに関する。   The present invention relates to an aerodynamic test model suspension apparatus to which, for example, a wind tunnel test model of a vehicle such as an automobile is attached. About.

自動車の空力試験用モデルの風洞試験におけるモデルの懸架(固定)方式として、例えば、ストラット(支柱)を利用するものや、ワイヤ(釣線)を利用するもの、さらに、その両方を利用するものなどが提案されている。
これらの風洞試験において、測定力(空力)は、その懸架部位に掛かる力から換算して求められる。
このような懸架方法においては、車両に対する風の方向は固定されているが、懸架装置ごとモデルを回転させることによって、ヨー、ピッチ、ロール時の静的な空力を求めることができる。
Model suspension (fixation) methods for wind tunnel testing of aerodynamic test models for automobiles, for example, using struts (supports), using wires (fishing lines), or using both of them Has been proposed.
In these wind tunnel tests, the measurement force (aerodynamic force) is obtained by conversion from the force applied to the suspension site.
In such a suspension method, the direction of the wind relative to the vehicle is fixed, but by rotating the model together with the suspension device, static aerodynamics during yaw, pitch, and roll can be obtained.

このような車両の空力性能試験に関する従来技術として、例えば特許文献1には、複数のムービングベルトを有する風洞試験装置において、被測定体の接地部に、隣り合うベルトの間から気流を吸い込む吸込部を設けて、床面の境界層及び側部からの流入気流の影響を抑制し、より実際に近い空気力を測定可能としたものが記載されている。
また、特許文献2には、供試車両の各車輪を6自由度の油圧シリンダ群で支持されたムービングベルトに載置するとともに、車体にも油圧シリンダ及びロードセルを設けた車両の空気力測定装置が記載されている。
また、特許文献3には、風洞内に上面が位置している車両載置台状に実車を載せ、6自由度で制御する6本の駆動アクチュエータにより車両載置台を駆動することによって、風洞を通る風の実車への影響を測定している車両の風洞試験装置が記載されている。
As a conventional technique relating to such a vehicle aerodynamic performance test, for example, in Patent Document 1, in a wind tunnel test apparatus having a plurality of moving belts, a suction unit that sucks an air current from between adjacent belts into a grounding unit of a measured object. Is provided to suppress the influence of the inflow airflow from the boundary layer and the side portion of the floor surface, and to make it possible to measure a more realistic aerodynamic force.
Patent Document 2 discloses a vehicle aerodynamic force measuring apparatus in which each wheel of a test vehicle is mounted on a moving belt supported by a hydraulic cylinder group having 6 degrees of freedom, and a hydraulic cylinder and a load cell are provided on the vehicle body. Is described.
Further, in Patent Document 3, an actual vehicle is mounted on a vehicle mounting table whose upper surface is located in the wind tunnel, and the vehicle mounting table is driven by six drive actuators controlled with six degrees of freedom to pass through the wind tunnel. A vehicle wind tunnel testing device measuring the effect of wind on an actual vehicle is described.

特許第4256900号Japanese Patent No. 4256900 特開2008−202963号公報JP 2008-202963 A 特許第3716158号Japanese Patent No. 3716158

近年、ヨー、ピッチ、ロール等の車両の動的な挙動変化を伴う空力の過渡的な現象を検出することが要望されている。これまで、ストラット式のモデル懸架を行なうとともに、ロボットアーム等でストラットを動かすことによって動的に姿勢を変化させる方法も考案されているが、この場合、ストラット等の懸架装置もモデルに随伴して運動し、空気の流れに干渉することから、現象の再現性に問題があった。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、動的な挙動を伴う過渡的な現象の測定に適した空力試験モデル懸架装置を提供することである。
In recent years, it has been demanded to detect aerodynamic transients accompanying changes in the dynamic behavior of a vehicle such as yaw, pitch, and roll. Up to now, a strut type model suspension has been devised, and a method of dynamically changing the posture by moving the strut with a robot arm or the like has been devised, but in this case, a suspension device such as a strut is also attached to the model. There was a problem in the reproducibility of the phenomenon because it moved and interfered with the air flow.
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an aerodynamic test model suspension apparatus suitable for measuring a transient phenomenon accompanied by dynamic behavior.

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1に係る発明は、車輪が回転可能に取り付けられるアップライトと、前記アップライトを支持するサスペンションアームと、前記サスペンションアームが揺動可能に取り付けられた第1のフレームと、供試ボディが取り付けられる第2のフレームと、一方の端部が前記アップライトと前記サスペンションアームとの少なくとも一方に接続され、他方の端部が前記第2のフレームに接続され、両端部間に作用する荷重に応じて伸縮可能なサスペンションユニットと、前記第1のフレームと前記第2のフレームとの間に設けられ、前記第1のフレームと前記第2のフレームとの間に作用する力とモーメントの少なくとも一方を検出するボディ作用力検出手段とを備えることを特徴とする空力試験モデル懸架装置である。
これによれば、空力試験モデル懸架装置にサスペンション等の運動機構を設けて供試ボディを架装した状態で自立させ、サスペンションアームが接続される第1のフレームと、供試ボディが取り付けられる第2のフレームとの間の作用力を測定することによって、ヨー、ピッチ、ロール等の車両の動的な挙動を伴う過渡的な現象を適切に測定することが可能となる。
さらに、測定装置が懸架装置の内部に設けられているため、ポータビリティに優れ、様々な風洞施設等に最低限の改修で対応でき、装置の低コスト化を図ることができる。また、測定結果から空力を算出する補正演算が容易となり、実構造換算でより近い空力を測定することができる。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
The invention according to claim 1 includes an upright on which a wheel is rotatably mounted, a suspension arm that supports the upright, a first frame on which the suspension arm is swingably mounted, and a test body. A second frame to be attached, one end of which is connected to at least one of the upright and the suspension arm, and the other end is connected to the second frame. And at least one of a force and a moment that are provided between the first frame and the second frame, and are applied between the first frame and the second frame. An aerodynamic test model suspension device comprising body action force detection means for detecting the
According to this, the aerodynamic test model suspension apparatus is provided with a motion mechanism such as a suspension so that the test body is self-supported in a mounted state, the first frame to which the suspension arm is connected, and the first body to which the test body is attached. By measuring the acting force between the two frames, it is possible to appropriately measure a transient phenomenon accompanied by the dynamic behavior of the vehicle such as yaw, pitch, and roll.
Furthermore, since the measuring device is provided inside the suspension device, it is excellent in portability, can cope with various wind tunnel facilities and the like with minimum modifications, and can reduce the cost of the device. Moreover, the correction calculation which calculates aerodynamics from a measurement result becomes easy, and aerodynamics closer by actual structure conversion can be measured.

請求項2に係る発明は、前記ボディ作用力検出手段は、鉛直方向にほぼ沿って配置された中心軸を有する筒状部を有し、該筒状部の一方の端部が前記第1のフレームに固定され、他方の端部が前記第2のフレームに固定された感受体と、前記感受体の前記筒状部の周面に設けられた1分力あたり少なくとも4個のひずみゲージを含むブリッジ回路とを有することを特徴とする請求項1に記載の空力試験モデル懸架装置である。
これによれば、例えば十字状のビームを感受体とする既存の多分力ロードセルに対して、感受体の製造及びひずみゲージの取付工程を簡素化することが可能となり、量産化が容易となってコストを低くすることができる。
また、筒状部における応力斑の対称性を利用して、各分力の相互干渉を抑えるとともに、ドリフトをバランスさせ、ブリッジ回路の出力に対する信号処理演算を不要とすることが可能となり、信号処理系の構造を大幅に簡素化することができる。
According to a second aspect of the present invention, the body acting force detection means includes a cylindrical portion having a central axis disposed substantially along the vertical direction, and one end portion of the cylindrical portion is the first portion. A susceptor fixed to the frame and having the other end fixed to the second frame; and at least four strain gauges per one component force provided on the peripheral surface of the cylindrical portion of the susceptor. The aerodynamic test model suspension apparatus according to claim 1, further comprising a bridge circuit.
According to this, for example, with respect to an existing multi-component load cell having a cross-shaped beam as a susceptor, it is possible to simplify the manufacturing process of the susceptor and the mounting process of the strain gauge, which facilitates mass production. Cost can be lowered.
In addition, by utilizing the symmetry of stress spots in the cylindrical part, it is possible to suppress the mutual interference of each component force, balance the drift, and eliminate the need for signal processing operations on the output of the bridge circuit. The structure of the system can be greatly simplified.

請求項3に係る発明は、前記ボディ作用力検出手段は、前記筒状部の径方向に作用する2分力をそれぞれ検出する第1の径方向分力検出手段及び第2の径方向分力検出手段と、前記筒状部の軸方向に作用する分力を検出する軸方向分力検出手段と、前記筒状部の径方向に沿った2軸回りに作用するモーメントをそれぞれ検出する第1の径方向回りモーメント検出手段及び第2の径方向回りモーメント検出手段と、前記筒状部の軸回りに作用するモーメントを検出する軸方向回りモーメント検出手段とを含み、前記第1の径方向分力検出手段、前記第2の径方向分力検出手段、前記第1の径方向回りモーメント検出手段、前記第2の径方向回りモーメント検出手段は、それぞれ前記筒状部に設けられた第1乃至第4の単軸ひずみゲージを含むブリッジ回路を有し、第2の単軸ひずみゲージは、第1の単軸ひずみゲージに対して前記筒状部の中心軸方向に離間して配置され、第3の単軸ひずみゲージ及び第4の単軸ひずみゲージは、それぞれ第2の単軸ひずみゲージ及び第1の単軸ひずみゲージに対して前記筒状部の中心軸回りにほぼ180度ずらした位置に配置され、前記軸方向分力検出手段は、前記筒状部の周方向にほぼ等間隔に分散して設けられた第1乃至第4の単軸ひずみゲージを含むブリッジ回路を有し前記軸方向回りモーメント検出手段は、前記筒状部の周方向にほぼ等間隔に分散して設けられた第1乃至第4のせん断形ひずみゲージを含むブリッジ回路を有することを特徴とする請求項2に記載の空力試験モデル懸架装置である。
これによれば、これによれば、全ての分力、モーメントの中心軸が1点に集中するいわゆる単焦点型の構成とすることが容易であり、分力相互間の干渉が低減されて補償換算が不要となる。
According to a third aspect of the present invention, the body acting force detection means includes a first radial component force detecting means and a second radial component force that respectively detect two component forces acting in the radial direction of the cylindrical portion. A detecting means, an axial component force detecting means for detecting a component force acting in the axial direction of the cylindrical part, and a first for detecting a moment acting around two axes along the radial direction of the cylindrical part. A radial moment detecting means and a second radial moment detecting means, and an axial moment detecting means for detecting a moment acting around the axis of the cylindrical portion, and the first radial moment component. The force detection means, the second radial component force detection means, the first radial rotation moment detection means, and the second radial rotation moment detection means are respectively provided in the cylindrical portion. 4th single axis strain gauge The second uniaxial strain gauge is disposed away from the first uniaxial strain gauge in the central axis direction of the cylindrical portion, and the third uniaxial strain gauge and the third uniaxial strain gauge 4 uniaxial strain gauges are arranged at positions shifted about 180 degrees around the central axis of the cylindrical portion with respect to the second uniaxial strain gauge and the first uniaxial strain gauge, respectively. The force detection means includes a bridge circuit including first to fourth uniaxial strain gauges provided at substantially equal intervals in the circumferential direction of the cylindrical portion, and the axial rotation moment detection means includes the 3. The aerodynamic test model suspension device according to claim 2, further comprising a bridge circuit including first to fourth shear type strain gauges distributed at substantially equal intervals in a circumferential direction of the cylindrical portion. is there.
According to this, according to this, it is easy to adopt a so-called single focus type configuration in which the central axes of all component forces and moments are concentrated at one point, and interference between component forces is reduced to compensate. Conversion is unnecessary.

請求項4に係る発明は、前記アップライトと前記車輪との間に作用する車輪作用力検出手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の空力試験モデル懸架装置である。
これによれば、ボディ作用力の測定と同時に、各車輪の車輪作用力も測定することによって、より精度の高い現象の解析が可能となる。
The aerodynamic test according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the invention according to claim 4 includes a wheel acting force detection means that acts between the upright and the wheel. Model suspension.
According to this, by measuring the wheel acting force of each wheel simultaneously with the measurement of the body acting force, it is possible to analyze the phenomenon with higher accuracy.

請求項5に係る発明は、前記サスペンションユニットの軸線方向に作用する力を検出するサスペンション作用力検出手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の空力試験モデル懸架装置である。
これによれば、サスペンション作用力を個別に検出することによって、リフト成分の計測やボディ作用力検出手段の校正を行うことが可能となり、より精度の高い測定を行なうことができる。
The invention according to claim 5 is provided with a suspension acting force detection means for detecting a force acting in the axial direction of the suspension unit. The aerodynamic according to any one of claims 1 to 4 This is a test model suspension.
According to this, by individually detecting the suspension acting force, it becomes possible to measure the lift component and calibrate the body acting force detection means, and to perform more accurate measurement.

請求項6に係る発明は、前記サスペンションユニットは、前記アップライトとの接続箇所と前記第2のフレームとの接続箇所との間隔を強制的に伸縮させるアクチュエータを備えることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の空力試験モデル懸架装置である。
これによれば、サスペンション装置をアクティブ化させて積極的に車両の姿勢を変化させることが可能となり、ユーザーが所望する現象の再現性を向上したり、より複雑な車両挙動を伴う現象の再現が可能となる。
The invention according to claim 6 is characterized in that the suspension unit includes an actuator that forcibly expands and contracts an interval between a connection location with the upright and a connection location with the second frame. The aerodynamic test model suspension apparatus according to any one of claims 1 to 5.
According to this, it becomes possible to activate the suspension device to actively change the posture of the vehicle, improve the reproducibility of the phenomenon desired by the user, or reproduce the phenomenon with more complicated vehicle behavior. It becomes possible.

請求項7に係る発明は、前記車輪に舵角を付与する舵角付与アクチュエータを備えることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の空力試験モデル懸架装置である。
これによれば、車輪のステアを伴う現象の再現が可能となる。例えば、車両の操舵時における空力的な応答を測定することが可能となる。
The invention according to claim 7 is the aerodynamic test model suspension apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising a rudder angle imparting actuator that imparts a rudder angle to the wheel. .
According to this, it is possible to reproduce a phenomenon accompanied by wheel steering. For example, it becomes possible to measure an aerodynamic response when the vehicle is steered.

以上説明したように、本発明によれば、動的な挙動を伴う過渡的な現象の測定に適した空力試験モデル懸架装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an aerodynamic test model suspension apparatus suitable for measuring a transient phenomenon accompanied by a dynamic behavior.

本発明を適用した空力試験モデル懸架装置の実施例である台車を含む風洞試験装置を車両側方側から見た図である。It is the figure which looked at the wind tunnel test apparatus containing the trolley | bogie which is an Example of the aerodynamic test model suspension apparatus to which this invention is applied from the vehicle side side. 図1の台車の上面視図である。It is a top view of the trolley | bogie of FIG. 図1の台車の前面視図である。It is a front view of the trolley | bogie of FIG. 図1の台車の後面視図である。FIG. 2 is a rear view of the cart of FIG. 1. 図1の台車の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the trolley | bogie of FIG. 図1の台車に設けられる6分力検出装置の感受体の断面図である。It is sectional drawing of the susceptor of the 6 component force detection apparatus provided in the trolley | bogie of FIG. 図7の感受体に設けられるひずみゲージの配置を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows arrangement | positioning of the strain gauge provided in the susceptor of FIG. 実施例の6分力検出装置における力検出系のブリッジ回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the bridge circuit of the force detection system in the 6 component force detection apparatus of an Example. 実施例の6分力検出装置におけるモーメント検出系のブリッジ回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the bridge circuit of the moment detection system in the 6 component force detection apparatus of an Example.

本発明は、動的な挙動を伴う過渡的な現象の測定に適した空力試験モデル懸架装置を提供する課題を、メインフレームの上部に設けられ、供試ボディ及びサスペンションのバネ上側が取り付けられるX字状のアッパフレームを設け、アッパフレームとロワフレームとの間に6分力ロードセルを設けることによって解決した。   It is an object of the present invention to provide an aerodynamic test model suspension apparatus suitable for measuring a transient phenomenon accompanied by dynamic behavior. The problem was solved by providing a letter-shaped upper frame and providing a 6-component load cell between the upper frame and the lower frame.

以下、本発明を適用した空力試験モデル懸架装置の実施例について説明する。
実施例において、空力試験モデルは、例えば実車の1/5程度にスケールダウンされた風洞試験モデルであり、空力試験モデル懸架装置は、この風洞試験モデルを支持する台車として構成されている。
図1は、実施例の台車を含む風洞試験装置を車両側方側(ベルト走行方向と直交する水平方向)から見た図である。
図2は、図1の台車の上面視図である。
図3は、図1の台車の前面視図である。
図4は、図1の台車の後面視図である。
図5は、図1の台車の外観斜視図であって、斜め前方側の斜め上方側から見た図である。
Embodiments of an aerodynamic test model suspension apparatus to which the present invention is applied will be described below.
In the embodiment, the aerodynamic test model is a wind tunnel test model scaled down to, for example, about 1/5 of an actual vehicle, and the aerodynamic test model suspension device is configured as a carriage that supports the wind tunnel test model.
FIG. 1 is a view of a wind tunnel test apparatus including a truck according to an embodiment as viewed from the side of a vehicle (a horizontal direction perpendicular to the belt traveling direction).
FIG. 2 is a top view of the cart of FIG.
FIG. 3 is a front view of the cart of FIG.
FIG. 4 is a rear view of the carriage of FIG.
FIG. 5 is an external perspective view of the cart of FIG. 1 as seen from an obliquely upper side on an oblique front side.

図1に示すように、風洞試験装置1は、図示しない風洞内に設置される台車1、供試ボディ2、ムービングベルト3、支柱4、ウェイト懸垂装置5等を備えて構成されている。
なお、図示及び理解を容易にするために、ムービングベルト3の長さは実際よりも短く図示し、支柱4及びウェイト懸垂装置5は実際よりも車両に近く図示している。
As shown in FIG. 1, the wind tunnel testing apparatus 1 includes a carriage 1, a test body 2, a moving belt 3, a column 4, a weight suspension apparatus 5, and the like installed in a wind tunnel (not shown).
For ease of illustration and understanding, the length of the moving belt 3 is shown shorter than the actual length, and the column 4 and the weight suspension device 5 are shown closer to the vehicle than the actual length.

台車1は、供試ボディ2を支持する空力試験モデル懸架装置であって、前輪FW2輪、後輪RW2輪を有する4輪のものである。
台車1の構成については、後に詳しく説明する。
供試ボディ2は、実車の車体外表面形状を模した空力試験用のモデルであって、台車1に被せられた状態で、台車1に固定される。
ムービングベルト3は、上面部が風洞の気流方向に沿って配置された無端ベルトである。
台車1は、ムービングベルト3の上面に載置され、台車1の前輪FW、後輪RWは、ムービングベルト3の走行に応じて回転するようになっている。
The cart 1 is an aerodynamic test model suspension device that supports the test body 2 and has four front wheels FW and two rear wheels RW.
The configuration of the carriage 1 will be described in detail later.
The test body 2 is a model for an aerodynamic test imitating the shape of the outer surface of a vehicle body of an actual vehicle, and is fixed to the carriage 1 while being covered with the carriage 1.
The moving belt 3 is an endless belt whose upper surface portion is disposed along the airflow direction of the wind tunnel.
The carriage 1 is placed on the upper surface of the moving belt 3, and the front wheel FW and the rear wheel RW of the carriage 1 rotate according to the traveling of the moving belt 3.

支柱4は、ムービングベルト3の風上側における床面から上方へ突き出して設けられるとともに、風向に沿って張られたワイヤW1を介して台車1の前部と接続され、台車1をムービングベルト3上に保持するものである。
また、ワイヤW1には、その張力を検出するドラッグ成分測定用のロードセルが設けられる。
ウェイト懸垂装置5は、台車1のムービングベルト3からの逸脱等を、直進制御等を行なうことなく防止するために、供試ボディ2の後方を風下側に引くウェイトWを懸垂するものである。ウェイト懸垂装置5は、ムービングベルト3の風下側における床面から突き出した支柱の上端部に、滑車を回転可能に取り付けて構成されている。供試ボディ2から風下側(後方側)に引き出されたワイヤW2は、滑車において下向きに向きを変え、その下端部にウェイトWが接続されている。
The support column 4 is provided so as to protrude upward from the floor surface on the windward side of the moving belt 3 and is connected to the front portion of the carriage 1 via a wire W1 stretched along the wind direction. It is something to hold.
The wire W1 is provided with a load cell for drag component measurement for detecting the tension.
The weight suspension device 5 suspends a weight W that pulls the rear side of the test body 2 toward the leeward side in order to prevent the carriage 1 from deviating from the moving belt 3 without performing linear control or the like. The weight suspension device 5 is configured such that a pulley is rotatably attached to an upper end portion of a support column protruding from the floor surface on the leeward side of the moving belt 3. The wire W2 drawn from the test body 2 to the leeward side (rear side) is turned downward in the pulley, and a weight W is connected to the lower end portion thereof.

以下、台車1について、より詳細に説明する。
台車1は、左右前輪FW、左右後輪RWを有する4輪の構成となっている。
台車1は、メインフレーム10、フロントサスペンション20、リアサスペンション30、ステアリング機構40、アッパフレーム50、6分力検出装置100等を備えて構成されている。
Hereinafter, the cart 1 will be described in more detail.
The cart 1 has a four-wheel configuration including left and right front wheels FW and left and right rear wheels RW.
The carriage 1 includes a main frame 10, a front suspension 20, a rear suspension 30, a steering mechanism 40, an upper frame 50, a six component force detection device 100, and the like.

メインフレーム10は、フロントサスペンション20及びリアサスペンション30が取り付けられる台車1の本体部である。
メインフレーム10は、下面部11の前端部、後端部、側端部からそれぞれ上方に立設された前面部12、後面部13、側面部14を含むボックス状の本体部の前後に、フロントフレーム15及びリアフレーム16をそれぞれ突き出させて構成されている。
The main frame 10 is a main body portion of the carriage 1 to which the front suspension 20 and the rear suspension 30 are attached.
The main frame 10 is arranged in front of and behind a box-shaped main body portion including a front surface portion 12, a rear surface portion 13, and a side surface portion 14 erected upward from the front end portion, rear end portion, and side end portion of the lower surface portion 11. The frame 15 and the rear frame 16 are projected from each other.

下面部11は、本体部の床面を構成する部分であって、車幅方向における両端部に配置され前後方向に延びた平板状の部材である。
前面部12は、下面部11の前端部から上方へ立設されている。
また、前面部12の上端部には、ほぼ水平に配置された平板状の補強部材12aが固定されている。補強部材12aは、側面部14及びフロントフレーム15の前面部12に隣接する範囲の上端部にも固定されている。
The lower surface part 11 is a part which comprises the floor surface of a main-body part, Comprising: It is the flat member extended in the front-back direction arrange | positioned at the both ends in a vehicle width direction.
The front surface portion 12 is erected upward from the front end portion of the lower surface portion 11.
Further, a flat plate-like reinforcing member 12 a arranged substantially horizontally is fixed to the upper end portion of the front surface portion 12. The reinforcing member 12 a is also fixed to the upper end portion in the range adjacent to the side surface portion 14 and the front surface portion 12 of the front frame 15.

後面部13は、下面部11の後端部から上方へ立設されている。
また、後面部13の上端部における左右両端部には、側面部14の後面部13に隣接する範囲の上端部にも固定されたガセット状の補強部材13aが設けられている。
前面部12及び後面部13の下部における車幅方向中央部には、台形状の切欠部が形成されている。この切欠部の上端部には、後述するアッパフレーム取付部19が固定される。
側面部14は、前面部12と後面部13の側端部間にわたして設けられた平板状の部材であって、上下に2分割されている。
The rear surface portion 13 is erected upward from the rear end portion of the lower surface portion 11.
Further, gusset-shaped reinforcing members 13 a that are also fixed to the upper end portion in the range adjacent to the rear surface portion 13 of the side surface portion 14 are provided at the left and right end portions of the upper end portion of the rear surface portion 13.
A trapezoidal cutout is formed at the center in the vehicle width direction at the lower part of the front surface portion 12 and the rear surface portion 13. An upper frame attaching portion 19 to be described later is fixed to the upper end portion of the notch portion.
The side surface portion 14 is a flat plate-like member provided between the side end portions of the front surface portion 12 and the rear surface portion 13, and is divided into two in the vertical direction.

フロントフレーム15及びリアフレーム16は、車幅方向に離間した一対がそれぞれ設けられ、鉛直方向及び前後方向にほぼ沿って伸びた平板状に形成されている。
左右のフロントフレーム15の前端部間は、アッパクロスメンバ15a及びロワクロスメンバ15bによって連結されている。アッパクロスメンバ15a及びロワクロスメンバ15bは、車幅方向に沿って延びた梁状の部材であって、上下方向に離間して配置されている。
左右のリアフレーム16の後端部間は、クロスメンバ17によって連結されている。クロスメンバ17は、車幅方向に沿って延びた梁状の部材であって、鉛直方向に沿って延びた平板状に形成されている。
クロスメンバ17の中間部における後方側には、リアサスペンション30のアッパリンク33及びロワリンク34が接続されるマウント部18が形成されている。
マウント部18は、クロスメンバ17の後面部から後方側へ突き出した左右一対のプレートを有して構成され、アッパリンク33及びロワリンク34はその後端部に連結される。
The front frame 15 and the rear frame 16 are each provided with a pair spaced apart in the vehicle width direction, and are formed in a flat plate shape extending substantially along the vertical direction and the front-rear direction.
The front end portions of the left and right front frames 15 are connected by an upper cross member 15a and a lower cross member 15b. The upper cross member 15a and the lower cross member 15b are beam-like members extending in the vehicle width direction and are spaced apart in the vertical direction.
The rear end portions of the left and right rear frames 16 are connected by a cross member 17. The cross member 17 is a beam-like member extending along the vehicle width direction, and is formed in a flat plate shape extending along the vertical direction.
On the rear side of the intermediate portion of the cross member 17, a mount portion 18 to which the upper link 33 and the lower link 34 of the rear suspension 30 are connected is formed.
The mount portion 18 includes a pair of left and right plates protruding rearward from the rear surface portion of the cross member 17, and the upper link 33 and the lower link 34 are connected to the rear end portion thereof.

メインフレーム10の本体部には、アッパフレーム50が6分力検出装置100を介して取り付けられるアッパフレーム取付部19が設けられている。
アッパフレーム取付部19は、メインフレーム10の前面部12と後面部13にわたして設けられ、水平方向にほぼ沿って延びた平板状の部材である。
An upper frame attachment portion 19 to which the upper frame 50 is attached via the six component force detection device 100 is provided in the main body portion of the main frame 10.
The upper frame mounting portion 19 is a flat plate-like member that is provided on the front surface portion 12 and the rear surface portion 13 of the main frame 10 and extends substantially along the horizontal direction.

フロントサスペンション20は、前輪FWを支持するものであって、アップライト21、ロワリンク22、アッパリンク23、スプリングダンパユニット24等を有して構成されている。
アップライト21は、前輪FWを回転可能に支持するホイールベアリングを保持する部材である。
ロワリンク22、アッパリンク23は、アップライト21とフロントフレーム15とを連結するサスペンションアームである。
ロワリンク22のアップライト21側の端部は、ボールジョイント(スフェリカルベアリング)を介してアップライト21に対して揺動可能に連結されている。
ロワリンク22のフロントフレーム15側の端部は、フロントフレーム15の下部に対して、ほぼ前後方向に伸びた回転軸回りに揺動可能に連結されている。
アッパリンク23のアップライト21側の端部は、ボールジョイントを介してアップライト21に対して揺動可能に連結されている。
アッパリンク23のフロントフレーム15側の端部は、フロントフレーム15の中央部に対して、ほぼ前後方向に伸びた回転軸回りに揺動可能に連結されている。
アッパリンク23は、ロッドの両端部にネジ部を有し、全長調整が可能なターンバックル構成とされ、サスペンションジオメトリ、ホイールアライメントの変更が可能となっている(後述するリアサスペンション30のアッパリンク33、ロワリンク34も同様)。
The front suspension 20 supports the front wheel FW and includes an upright 21, a lower link 22, an upper link 23, a spring damper unit 24, and the like.
The upright 21 is a member that holds a wheel bearing that rotatably supports the front wheel FW.
The lower link 22 and the upper link 23 are suspension arms that connect the upright 21 and the front frame 15.
The end of the lower link 22 on the upright 21 side is slidably connected to the upright 21 via a ball joint (spherical bearing).
The end of the lower link 22 on the side of the front frame 15 is connected to the lower portion of the front frame 15 so as to be swingable about a rotation axis extending substantially in the front-rear direction.
The end of the upper link 23 on the upright 21 side is slidably connected to the upright 21 via a ball joint.
The end portion of the upper link 23 on the front frame 15 side is connected to the center portion of the front frame 15 so as to be swingable about a rotation axis extending substantially in the front-rear direction.
The upper link 23 has a threaded portion at both ends of the rod, and has a turnbuckle configuration that can be adjusted in its entire length, so that suspension geometry and wheel alignment can be changed (the upper link 33 of the rear suspension 30 described later). The same applies to the lower link 34).

スプリングダンパユニット24は、油圧緩衝器及びこれと同軸に配置されたコイルスプリングをユニット化したものであって、ストロークに応じたバネ反力を発生するとともに、伸縮速度に応じた減衰力を発生するものである。
スプリングダンパユニット24は、伸縮方向が上下方向にほぼ沿って配置され、下端部はロワリンク22に対して揺動可能に連結されている。
また、スプリングダンパユニット24の上端部は、ボールジョイントを有するマウントを介してアッパフレーム50に連結されている。
さらに、スプリングダンパユニット24には、軸力を検出するロードセルが設けられている。
The spring damper unit 24 is a unit composed of a hydraulic shock absorber and a coil spring arranged coaxially therewith, and generates a spring reaction force corresponding to the stroke and a damping force corresponding to the expansion / contraction speed. Is.
The spring damper unit 24 is arranged so that the expansion / contraction direction is substantially along the vertical direction, and the lower end portion is connected to the lower link 22 so as to be swingable.
The upper end of the spring damper unit 24 is connected to the upper frame 50 via a mount having a ball joint.
Further, the spring damper unit 24 is provided with a load cell for detecting an axial force.

リアサスペンション30は、後輪RWを支持するものであって、トレーリングリンク31、アップライト32、アッパリンク33、ロワリンク34、スプリングダンパユニット35等を有して構成されている。
トレーリングリンク31は、リアフレーム16の前側下部から車両後方側に延びて形成され、後端部にアップライト32が取り付けられるサスペンションアームである。
トレーリングリンク31は、リアフレーム16側の連結部支点に設けられたボールジョイント回りに、後端部が上下する方向に揺動可能となっている。
The rear suspension 30 supports the rear wheel RW, and includes a trailing link 31, an upright 32, an upper link 33, a lower link 34, a spring damper unit 35, and the like.
The trailing link 31 is a suspension arm that is formed to extend from the front lower portion of the rear frame 16 to the vehicle rear side, and to which the upright 32 is attached at the rear end portion.
The trailing link 31 is swingable in the direction in which the rear end portion moves up and down around the ball joint provided at the connecting portion fulcrum on the rear frame 16 side.

アップライト32は、後輪RWを回転可能に支持するホイールベアリングを保持する部材である。
アップライト32は、トレーリングリンク31の後端部近傍における車幅方向外側の面部に固定されている。
アッパリンク33及びロワリンク34は、トレーリングリンク31とメインフレーム10のマウント部18とを連結するサスペンションアームである。
アッパリンク33及びロワリンク34は、車幅方向にほぼ沿って伸びかつ上下方向に離間して配置されている。
アッパリンク33及びロワリンク34のマウント部18側の端部は、マウント部18の後端部における上部及び下部に、それぞれボールジョイントを介して揺動可能に連結されている。
アッパリンク33及びロワリンク34のトレーリングリンク31側の端部は、トレーリングリンク31の後端部における上部及び下部に、それぞれボールジョイントを介して揺動可能に連結されている。
The upright 32 is a member that holds a wheel bearing that rotatably supports the rear wheel RW.
The upright 32 is fixed to a surface portion on the outer side in the vehicle width direction in the vicinity of the rear end portion of the trailing link 31.
The upper link 33 and the lower link 34 are suspension arms that connect the trailing link 31 and the mount portion 18 of the main frame 10.
The upper link 33 and the lower link 34 extend substantially along the vehicle width direction and are spaced apart in the vertical direction.
The ends of the upper link 33 and the lower link 34 on the mount portion 18 side are swingably connected to the upper and lower portions of the rear end portion of the mount portion 18 via ball joints, respectively.
The ends of the upper link 33 and the lower link 34 on the trailing link 31 side are swingably connected to the upper and lower portions of the trailing end of the trailing link 31 via ball joints, respectively.

スプリングダンパユニット35は、油圧緩衝器及びこれと同軸に配置されたコイルスプリングをユニット化したものであって、ストロークに応じたバネ反力を発生するとともに、伸縮速度に応じた減衰力を発生するものである。
スプリングダンパユニット35は、伸縮方向が上下方向にほぼ沿って配置され、下端部はトレーリングリンク31の後端部に対して揺動可能に連結されている。
また、スプリングダンパユニット35の上端部は、ボールジョイントを有するマウントを介してアッパフレーム50に連結されている。
さらに、スプリングダンパユニット35には、軸力を検出するロードセルが設けられている。
The spring damper unit 35 is a unit composed of a hydraulic shock absorber and a coil spring arranged coaxially therewith, and generates a spring reaction force corresponding to the stroke and a damping force corresponding to the expansion / contraction speed. Is.
The spring damper unit 35 is arranged such that the extending and contracting direction is substantially along the vertical direction, and the lower end portion is connected to the rear end portion of the trailing link 31 so as to be swingable.
The upper end of the spring damper unit 35 is connected to the upper frame 50 through a mount having a ball joint.
Further, the spring damper unit 35 is provided with a load cell for detecting an axial force.

また、アップライト21及びアップライト32には、前輪FW及び後輪RWに作用する上下方向、前後方向、車軸方向の3軸方向の力、及び、これらの3軸回りのモーメントを検出可能な6分力ロードセルが設けられている。
このようなロードセルとして、後に説明する6分力検出装置100と実質的に同様のものを適用することが可能である。
Further, the upright 21 and the upright 32 can detect forces in the three axial directions acting on the front wheel FW and the rear wheel RW in the vertical direction, the front-rear direction, and the axle direction, and moments around these three axes 6 A component load cell is provided.
As such a load cell, it is possible to apply the substantially same component as the 6-component force detection device 100 described later.

ステアリング機構40は、クロスメンバ41、ステアリングサーボ42、タイロッド43等を有して構成されている。
クロスメンバ41は、左右のフロントフレーム15を連結するプレート状の部材であって、ステアリングサーボ42が取り付けられる座部となるものである。クロスメンバ41は、フロントフレーム15の前後方向における中間部の下部に設けられている。
The steering mechanism 40 includes a cross member 41, a steering servo 42, a tie rod 43, and the like.
The cross member 41 is a plate-like member that connects the left and right front frames 15 and serves as a seat portion to which the steering servo 42 is attached. The cross member 41 is provided at the lower portion of the intermediate portion in the front-rear direction of the front frame 15.

ステアリングサーボ42は、クロスメンバ41に搭載され、左右の前輪FWを操向する電動アクチュエータ(サーボモータ)である。
タイロッド43は、ステアリングサーボ42の動きを、フロントサスペンション20のアップライト21に伝達する軸状の部材である。タイロッド43は、アップライト21の前端部に設けられたナックルアームを押し引きすることによって、前輪FWをキングピン軸(アップライト21上下のボールジョイント中心線を結んだ直線)回りに回動させる。
なお、タイロッド43は、各図においては、左側のみ図示している。
The steering servo 42 is an electric actuator (servo motor) that is mounted on the cross member 41 and steers the left and right front wheels FW.
The tie rod 43 is a shaft-like member that transmits the movement of the steering servo 42 to the upright 21 of the front suspension 20. The tie rod 43 pushes and pulls a knuckle arm provided at the front end portion of the upright 21, thereby rotating the front wheel FW about a kingpin axis (a straight line connecting the ball joint center lines above and below the upright 21).
The tie rod 43 is shown only on the left side in each figure.

アッパフレーム50は、メインフレーム10の上部に設けられ、供試ボディ2が固定されるとともに、メインフレーム10のアッパフレーム取付部19と6分力検出装置100を介して接続されるものである。   The upper frame 50 is provided on the upper part of the main frame 10, and the test body 2 is fixed to the upper frame 50, and is connected to the upper frame mounting portion 19 of the main frame 10 via the six component force detection device 100.

アッパフレーム50は、フロントフレーム51及びリアフレーム52を結合して構成されている。
フロントフレーム51は、6分力検出装置100の上部に配置された中央部から、左右斜め前方にそれぞれ延びたアーム部を有し、上方から見た平面形が前開きのV字状に形成されている。
リアフレーム52は、6分力検出装置100の上部に配置された中央部から、左右斜め後方にそれぞれ伸びたアーム部を有し、上方から見た平面形が後開きのV字状に形成されている。
リアフレーム52は、その中央部がフロントフレーム51の下部に結合されることによって、アッパフレーム50は、上方から見た平面形がX字状に形成されている。
The upper frame 50 is configured by connecting a front frame 51 and a rear frame 52.
The front frame 51 has arm portions extending obliquely forward from left to right from a central portion disposed at the upper part of the six-component force detecting device 100, and a planar shape viewed from above is formed in a front-opening V shape. ing.
The rear frame 52 has arms extending obliquely rearward from the center to the left and right from the center disposed at the top of the six component force detector 100, and the planar shape viewed from above is formed in a V-shape that opens rearward. ing.
The center portion of the rear frame 52 is coupled to the lower portion of the front frame 51, so that the upper frame 50 is formed in an X-shape when viewed from above.

また、補強のため、フロントフレーム51は、下面から突き出したリブを有し、リアフレーム52は上面から突き出したリブを有する。フロントフレーム51のリブの下端部はリアフレーム52の上面に固定され、リアフレーム52のリブの上端部はフロントフレーム51の下面に固定されている。
フロントサスペンション20のスプリングダンパユニット24及びリアサスペンション30のスプリングダンパユニット35の上端部は、フロントフレーム51及びリアフレーム52の各アーム部の先端部にボールジョイントを介して連結されている。
For reinforcement, the front frame 51 has ribs protruding from the lower surface, and the rear frame 52 has ribs protruding from the upper surface. The lower end portion of the rib of the front frame 51 is fixed to the upper surface of the rear frame 52, and the upper end portion of the rib of the rear frame 52 is fixed to the lower surface of the front frame 51.
The upper ends of the spring damper unit 24 of the front suspension 20 and the spring damper unit 35 of the rear suspension 30 are connected to the front ends of the arm portions of the front frame 51 and the rear frame 52 via ball joints.

6分力検出装置100は、メインフレーム10のアッパフレーム取付部19と、リアフレーム52の中央部の下面部とを連結するとともに、これらの間に作用する6分力を検出するものである。   The six component force detection device 100 connects the upper frame mounting portion 19 of the main frame 10 and the lower surface portion of the central portion of the rear frame 52, and detects six component forces acting between them.

6分力検出装置100は、実質的に円筒状に形成された感受体110、及び、この感受体110に設けられた複数のひずみゲージ及びこのひずみゲージを含むブリッジ回路を有して構成されている。
感受体110は、メインフレーム10のアッパフレーム取付部19と、アッパフレーム50の中央部における下面とを連結するものである。
図6は、実施例の6分力検出装置100における感受体110を中心軸を含む平面で切って見た断面図である。
図6に示すように、感受体110は、円筒部111、第1フランジ112、第2フランジ113等を有して形成されている。
The six-component force detection device 100 is configured to include a susceptor 110 formed in a substantially cylindrical shape, a plurality of strain gauges provided on the susceptor 110, and a bridge circuit including the strain gauges. Yes.
The susceptor 110 connects the upper frame mounting portion 19 of the main frame 10 and the lower surface of the central portion of the upper frame 50.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the susceptor 110 in the 6-component force detector 100 according to the embodiment as cut along a plane including the central axis.
As shown in FIG. 6, the susceptor 110 has a cylindrical portion 111, a first flange 112, a second flange 113, and the like.

円筒部111は、所定の軸方向長さにわたって内径及び外径が実質的に一定である円筒状に形成された部分であって、後述する複数のひずみゲージが貼付(接着)される部分である
筒部111の中心軸は、鉛直方向にほぼ沿って配置されている。
第1フランジ112は、円筒部111の一方の端部に設けられ、円筒部111に対して外径側及び内径側にそれぞれ張り出して形成された平板状の部分である。
第1フランジ112は、図示しないボルトが締結されるネジ孔112aが形成されている。
また、円筒部111と第1フランジ112との間には、外径及び内径がこれらの中間となるように設定された中間部114が設けられている。中間部114の外周面は、円筒部111の外周面に対して段状に径を大きくして形成されている。また、中間部114の内周面は、円筒部111の内周面に対して段状に径を小さくして形成されている。
The cylindrical portion 111 is a portion formed in a cylindrical shape having an inner diameter and an outer diameter that are substantially constant over a predetermined axial length, and is a portion to which a plurality of strain gauges described later are attached (adhered). .
The central axis of the circular cylindrical portion 111 is disposed substantially along the vertical direction.
The first flange 112 is a flat plate-like portion that is provided at one end of the cylindrical portion 111 and is formed so as to protrude from the cylindrical portion 111 to the outer diameter side and the inner diameter side.
The first flange 112 has a screw hole 112a which bolts, not shown Figure is fastened is formed.
In addition, an intermediate portion 114 is provided between the cylindrical portion 111 and the first flange 112 so that the outer diameter and the inner diameter are set in the middle. The outer peripheral surface of the intermediate portion 114 is formed to have a stepped diameter that is larger than the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111. In addition, the inner peripheral surface of the intermediate portion 114 is formed in a stepped manner with a smaller diameter than the inner peripheral surface of the cylindrical portion 111.

第1フランジ112の外径側における第2フランジ113側の端面と、中間部114の外周面との間には、R部(R1)が設けられている。
中間部114の外径側における第2フランジ113側の端面と、円筒部111の外周面との間には、R部(R2)が設けられている。
第1フランジ112の内径側における第2フランジ113側の端面と、中間部114の内周面との間には、R部(R3)が設けられている。
中間部114の内径側における第2フランジ113側の端面と、円筒部111の内周面との間には、R部(R4)が設けられている。
上述した各R部(R1〜R4)のうち、R1とR3とは、感受体110の軸方向における位置がほぼ一致して配置されている。
また、R2とR4とは、感受体110の軸方向における位置が、R2のほうが第2フランジ113側となるようにオフセットして配置されている。
An R portion (R1) is provided between the end surface on the second flange 113 side on the outer diameter side of the first flange 112 and the outer peripheral surface of the intermediate portion 114.
An R portion (R 2) is provided between the end surface on the second flange 113 side on the outer diameter side of the intermediate portion 114 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111.
An R portion (R3) is provided between the end surface on the second flange 113 side on the inner diameter side of the first flange 112 and the inner peripheral surface of the intermediate portion 114.
An R portion (R4) is provided between the end surface on the second flange 113 side on the inner diameter side of the intermediate portion 114 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 111.
Among the R portions (R1 to R4) described above, R1 and R3 are arranged so that the positions of the susceptor 110 in the axial direction substantially coincide with each other.
Further, R2 and R4 are arranged so that the positions of the susceptor 110 in the axial direction are offset so that R2 is on the second flange 113 side.

第2フランジ113は、円筒部111の第1フランジ112とは反対側の端部に設けられ、円筒部111に対して外径側及び内径側にそれぞれ張り出して形成された平板状の部分である。
第2フランジ113は、図示しないボルトが挿入されるボルト孔113aが形成されている
The second flange 113 is a flat plate-like portion that is provided at the end of the cylindrical portion 111 opposite to the first flange 112 and that projects from the cylindrical portion 111 toward the outer diameter side and the inner diameter side. .
The second flange 113, the bolt hole 113a is formed bolts, not shown Figure is inserted.

円筒部111と第2フランジ113との間には、外径及び内径がこれらの中間となるように設定された中間部115が設けられている。中間部115の外周面は、円筒部111の外周面に対して段状に径を大きくして形成されている。また、中間部115の内周面は、円筒部111の内周面に対して段状に径を小さくして形成されている。   Between the cylindrical part 111 and the 2nd flange 113, the intermediate part 115 set so that an outer diameter and an internal diameter might become the middle of these is provided. The outer peripheral surface of the intermediate portion 115 is formed to have a stepped diameter that is larger than the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111. Further, the inner peripheral surface of the intermediate portion 115 is formed in a stepped shape with a smaller diameter than the inner peripheral surface of the cylindrical portion 111.

第2フランジ113の外径側における第1フランジ112側の端面と、中間部115の外周面との間には、R部(R5)が設けられている。
中間部115の外径側における第1フランジ112側の端面と、円筒部111の外周面との間には、R部(R6)が設けられている。
第2フランジ113の内径側における第1フランジ112側の端面と、中間部115の内周面との間には、R部(R7)が設けられている。
中間部115の内径側における第1フランジ112側の端面と、円筒部111の内周面との間には、R部(R8)が設けられている。
上述した各R部(R5〜R8)のうち、R5とR7とは、感受体110の軸方向における位置がほぼ一致して配置されている。
また、R6とR8とは、感受体110の軸方向における位置が、R6のほうが第1フランジ112側となるようにオフセットして配置されている。
なお、第1フランジ112の厚さt1及び第2フランジ113の厚さt2は、円筒部111の肉厚t0に対して十分大きくなるように設定される。
An R portion (R5) is provided between the end surface on the first flange 112 side on the outer diameter side of the second flange 113 and the outer peripheral surface of the intermediate portion 115.
An R portion (R6) is provided between the end surface on the first flange 112 side on the outer diameter side of the intermediate portion 115 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111.
An R portion (R7) is provided between the end surface on the first flange 112 side on the inner diameter side of the second flange 113 and the inner peripheral surface of the intermediate portion 115.
An R portion (R8) is provided between the end surface on the first flange 112 side on the inner diameter side of the intermediate portion 115 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 111.
Among the R portions (R5 to R8) described above, R5 and R7 are arranged so that the positions of the susceptor 110 in the axial direction are substantially the same.
Further, R6 and R8 are arranged so that the position of the susceptor 110 in the axial direction is offset so that R6 is on the first flange 112 side.
The thickness t1 of the first flange 112 and the thickness t2 of the second flange 113 are set to be sufficiently larger than the wall thickness t0 of the cylindrical portion 111.

6分力検出装置100は、上述した感受体110の円筒部111に設けられるひずみゲージを含むブリッジ回路をそれぞれ有するFx検出系、Fy検出系、Fz検出系、Mx検出系、My検出系、Mz検出系をそれぞれ有する。
Fx検出系は、感受体110の円筒部111に作用する径方向(以下、x軸方向と称する)の力Fxを検出するものである。
Fy検出系は、感受体110の円筒部111に作用するx軸方向と直交する方向の径方向(以下、y軸方向と称する)の力Fyを検出するものである。
Fz検出系は、感受体110の円筒部111に作用する軸方向(以下、z軸方向と称する)の力Fzを検出するものである。
The six component force detection device 100 includes an Fx detection system, an Fy detection system, an Fz detection system, an Mx detection system, an My detection system, and an Mz each having a bridge circuit including a strain gauge provided on the cylindrical portion 111 of the susceptor 110 described above. Each has a detection system.
The Fx detection system detects a force Fx in the radial direction (hereinafter referred to as the x-axis direction) that acts on the cylindrical portion 111 of the susceptor 110.
The Fy detection system detects a force Fy in the radial direction (hereinafter referred to as the y-axis direction) acting on the cylindrical portion 111 of the susceptor 110 in a direction orthogonal to the x-axis direction.
The Fz detection system detects a force Fz in the axial direction (hereinafter referred to as the z-axis direction) acting on the cylindrical portion 111 of the susceptor 110.

Mx検出系は、感受体110の円筒部111に作用するx軸回りのモーメントMxを検出するものである。
My検出系は、感受体110の円筒部111に作用するy軸回りのモーメントMyを検出するものである。
Mz検出系は、感受体110の円筒部111に作用するz軸回りのモーメントMzを検出するものである。
The Mx detection system detects a moment Mx about the x axis acting on the cylindrical portion 111 of the susceptor 110.
The My detection system detects a moment My around the y axis acting on the cylindrical portion 111 of the susceptor 110.
The Mz detection system detects a moment Mz about the z axis that acts on the cylindrical portion 111 of the susceptor 110.

上述したFx検出系、Fy検出系、Fz検出系、Mx検出系、My検出系、Mz検出系は、それぞれ4つのひずみゲージを含むブリッジ回路を有して構成されている。
図7は、実施例の6分力検出装置におけるひずみゲージの配置を示す模式的斜視図である。
図8は、実施例の6分力検出装置における力検出系のひずみゲージの配置及びブリッジ回路の構成を示す図である。図8(a)、図8(b)、図8(c)は、それぞれFx検出系、Fy検出系、Fz検出系を示している。
図9は、実施例の6分力検出装置におけるモーメント検出系のブリッジ回路の構成を示す図である。図9(a)、図9(b)、図9(c)は、それぞれMx検出系、My検出系、Mz検出系を示している。
なお、図8、図9においては、中間部114、115等は図示を省略している。
The Fx detection system, the Fy detection system, the Fz detection system, the Mx detection system, the My detection system, and the Mz detection system described above each include a bridge circuit including four strain gauges.
FIG. 7 is a schematic perspective view showing the arrangement of strain gauges in the six-component force detector of the embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating the arrangement of the strain gauges of the force detection system and the configuration of the bridge circuit in the 6-component force detector of the embodiment. FIG. 8A, FIG. 8B, and FIG. 8C show an Fx detection system, an Fy detection system, and an Fz detection system, respectively.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a bridge circuit of a moment detection system in the six component force detection apparatus of the embodiment. FIG. 9A, FIG. 9B, and FIG. 9C show the Mx detection system, the My detection system, and the Mz detection system, respectively.
In FIG. 8 and FIG. 9, the intermediate portions 114 and 115 are not shown.

図7及び図8に示すように、Fx検出系は、ひずみゲージ121〜124を有して構成されている。ひずみゲージ121〜124は、単軸のひずみゲージであって、その検出方向が円筒部111の中心軸方向と平行となるように、円筒部111の外周面に貼付されている。
ひずみゲージ121は、円筒部111の外周面における第1フランジ112側の領域(中間部114に近接した領域)に配置されている。
ひずみゲージ122は、ひずみゲージ121を通りかつ円筒部111の軸方向と平行な直線上に配置され、円筒部111の外周面における第2フランジ113側の領域(中間部115に近接した領域)に配置されている。
ひずみゲージ123は、ひずみゲージ122からみて円筒部111の中心軸回りに180度ずらした位置(ひずみゲージ122に対して円筒部111の中心軸対称な位置)に配置されている。
ひずみゲージ124は、ひずみゲージ121からみて円筒部111の中心軸回りに180度ずらした位置(ひずみゲージ121に対して円筒部111の中心軸対称な位置)に配置されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the Fx detection system includes strain gauges 121 to 124. The strain gauges 121 to 124 are uniaxial strain gauges, and are attached to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111 so that the detection direction thereof is parallel to the central axis direction of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 121 is disposed in a region on the first flange 112 side (region close to the intermediate portion 114) on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 122 is disposed on a straight line that passes through the strain gauge 121 and parallel to the axial direction of the cylindrical portion 111, and is in a region on the second flange 113 side (region close to the intermediate portion 115) on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111. Has been placed.
The strain gauge 123 is disposed at a position shifted from the strain gauge 122 around the central axis of the cylindrical portion 111 by 180 degrees (a position symmetrical to the central axis of the cylindrical portion 111 with respect to the strain gauge 122).
The strain gauge 124 is disposed at a position shifted from the strain gauge 121 by 180 degrees around the central axis of the cylindrical portion 111 (a position symmetrical to the central axis of the cylindrical portion 111 with respect to the strain gauge 121).

また、図8(a)に示すように、Fx検出系のブリッジ回路は、ひずみゲージ121〜124をループ状に順次接続し、ひずみゲージ122とひずみゲージ123との間、及び、ひずみゲージ121とひずみゲージ124との間に電源の正極、負極をそれぞれ接続するとともに、ひずみゲージ121とひずみゲージ122との間、及び、ひずみゲージ123とひずみゲージ124との間の電位差を出力として抽出するものである。   8A, the bridge circuit of the Fx detection system sequentially connects the strain gauges 121 to 124 in a loop shape, and between the strain gauge 122 and the strain gauge 123 and between the strain gauge 121 and A positive electrode and a negative electrode of a power source are connected between the strain gauge 124 and a potential difference between the strain gauge 121 and the strain gauge 122 and between the strain gauge 123 and the strain gauge 124 is extracted as an output. is there.

Fy検出系は、ひずみゲージ131〜134を有して構成されている。ひずみゲージ131〜134は、単軸のひずみゲージであって、その検出方向が円筒部111の中心軸方向と平行となるように、円筒部111の外周面に貼付されている。
ひずみゲージ131は、Fx検出系のひずみゲージ121に対して、円筒部111の中心軸回りに90度ずらして配置されている。
ひずみゲージ132は、Fx検出系のひずみゲージ122に対して、円筒部111の中心軸回りに90度ずらして配置されている。
ひずみゲージ131とひずみゲージ132とは、円筒部111の軸方向と平行な同一直線上に配置されている。
ひずみゲージ133は、ひずみゲージ132からみて円筒部111の中心軸回りに180度ずらした位置(ひずみゲージ132に対して円筒部111の中心軸対称な位置)に配置されている。
ひずみゲージ134は、ひずみゲージ131からみて円筒部111の中心軸回りに180度ずらした位置(ひずみゲージ131に対して円筒部111の中心軸対称な位置)に配置されている。
The Fy detection system includes strain gauges 131 to 134. The strain gauges 131 to 134 are uniaxial strain gauges, and are attached to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111 so that the detection direction thereof is parallel to the central axis direction of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 131 is disposed 90 degrees around the central axis of the cylindrical portion 111 with respect to the strain gauge 121 of the Fx detection system.
The strain gauge 132 is arranged 90 degrees around the central axis of the cylindrical portion 111 with respect to the strain gauge 122 of the Fx detection system.
The strain gauge 131 and the strain gauge 132 are arranged on the same straight line parallel to the axial direction of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 133 is disposed at a position shifted from the strain gauge 132 by 180 degrees around the central axis of the cylindrical portion 111 (a position symmetrical to the central axis of the cylindrical portion 111 with respect to the strain gauge 132).
The strain gauge 134 is disposed at a position shifted 180 degrees around the central axis of the cylindrical portion 111 when viewed from the strain gauge 131 (a position symmetrical to the central axis of the cylindrical portion 111 with respect to the strain gauge 131).

また、図8(b)に示すように、Fy検出系のブリッジ回路は、ひずみゲージ131〜134をループ状に順次接続し、ひずみゲージ132とひずみゲージ133との間、及び、ひずみゲージ131とひずみゲージ134との間に電源の正極、負極をそれぞれ接続するとともに、ひずみゲージ131とひずみゲージ132との間、及び、ひずみゲージ133とひずみゲージ134との間の電位差を出力として抽出するものである。   Further, as shown in FIG. 8B, the bridge circuit of the Fy detection system sequentially connects the strain gauges 131 to 134 in a loop shape, and between the strain gauge 132 and the strain gauge 133 and between the strain gauge 131 and A positive electrode and a negative electrode of a power source are connected between the strain gauge 134 and a potential difference between the strain gauge 131 and the strain gauge 132 and between the strain gauge 133 and the strain gauge 134 is extracted as an output. is there.

Fz検出系は、ひずみゲージ141〜144を有して構成されている。ひずみゲージ141〜144は、単軸のひずみゲージであって、その検出方向が円筒部111の中心軸方向と平行となるように、円筒部111の外周面に貼付されている。
ひずみゲージ141は、Fx検出系のひずみゲージ121、122の中間に配置されている。
ひずみゲージ142,143,144は、それぞれひずみゲージ141に対して、円筒部111の中心軸回りの位相が、90度、180度、270度ずれた位置に配置されている。
The Fz detection system includes strain gauges 141 to 144. The strain gauges 141 to 144 are uniaxial strain gauges, and are affixed to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111 so that the detection direction thereof is parallel to the central axis direction of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 141 is disposed between the strain gauges 121 and 122 of the Fx detection system.
The strain gauges 142, 143, and 144 are arranged at positions where the phase around the central axis of the cylindrical portion 111 is shifted by 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees with respect to the strain gauge 141, respectively.

また、図8(c)に示すように、Fz検出系のブリッジ回路は、ひずみゲージ141,142,144,143をループ状に順次接続し、ひずみゲージ141とひずみゲージ143との間、及び、ひずみゲージ142とひずみゲージ144との間に電源の正極、負極をそれぞれ接続するとともに、ひずみゲージ141とひずみゲージ142との間、及び、ひずみゲージ143とひずみゲージ144との間の電位差を出力として抽出するものである。   Further, as shown in FIG. 8C, the bridge circuit of the Fz detection system sequentially connects the strain gauges 141, 142, 144, 143 in a loop shape, between the strain gauge 141 and the strain gauge 143, and A positive electrode and a negative electrode of the power source are connected between the strain gauge 142 and the strain gauge 144, and potential differences between the strain gauge 141 and the strain gauge 142 and between the strain gauge 143 and the strain gauge 144 are output. To extract.

図7及び図9に示すように、Mx検出系は、ひずみゲージ151〜154を有して構成されている。ひずみゲージ151〜154は、単軸のひずみゲージであって、その検出方向が円筒部111の中心軸方向と平行となるように、円筒部111の外周面に貼付されている。
ひずみゲージ151は、Fy検出系のひずみゲージ131に対して、円筒部111の中心軸方向に隣接して配置されている。
ひずみゲージ152は、Fy検出系のひずみゲージ132に対して、円筒部111の中心軸方向に隣接して配置されている。
ひずみゲージ151とひずみゲージ152とは、円筒部111の軸方向と平行な同一直線上に配置されている。
ひずみゲージ153は、ひずみゲージ152からみて円筒部111の中心軸回りに180度ずらした位置(ひずみゲージ152に対して円筒部111の中心軸対称な位置)に配置されている。
ひずみゲージ154は、ひずみゲージ151からみて円筒部111の中心軸回りに180度ずらした位置(ひずみゲージ151に対して円筒部111の中心軸対称な位置)に配置されている。
As shown in FIGS. 7 and 9, the Mx detection system includes strain gauges 151-154. The strain gauges 151 to 154 are uniaxial strain gauges, and are affixed to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111 so that the detection direction thereof is parallel to the central axis direction of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 151 is arranged adjacent to the strain gauge 131 of the Fy detection system in the central axis direction of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 152 is arranged adjacent to the strain gauge 132 of the Fy detection system in the central axis direction of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 151 and the strain gauge 152 are arranged on the same straight line parallel to the axial direction of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 153 is disposed at a position shifted from the strain gauge 152 by 180 degrees around the central axis of the cylindrical portion 111 (a position symmetrical to the central axis of the cylindrical portion 111 with respect to the strain gauge 152).
The strain gauge 154 is disposed at a position shifted from the strain gauge 151 by 180 degrees around the central axis of the cylindrical portion 111 (a position symmetrical to the central axis of the cylindrical portion 111 with respect to the strain gauge 151).

また、図9(a)に示すように、Mx検出系のブリッジ回路は、ひずみゲージ151,153,152,154をループ状に順次接続し、ひずみゲージ151とひずみゲージ153との間、及び、ひずみゲージ152とひずみゲージ154との間に電源の正極、負極をそれぞれ接続するとともに、ひずみゲージ151とひずみゲージ154との間、及び、ひずみゲージ153とひずみゲージ152との間の電位差を出力として抽出するものである。   9A, the bridge circuit of the Mx detection system sequentially connects the strain gauges 151, 153, 152, and 154 in a loop shape, and between the strain gauge 151 and the strain gauge 153, and A positive electrode and a negative electrode of a power source are connected between the strain gauge 152 and the strain gauge 154, respectively, and potential differences between the strain gauge 151 and the strain gauge 154 and between the strain gauge 153 and the strain gauge 152 are output. To extract.

My検出系は、ひずみゲージ161〜164を有して構成されている。ひずみゲージ161〜164は、単軸のひずみゲージであって、その検出方向が円筒部111の中心軸方向と平行となるように、円筒部111の外周面に貼付されている。
ひずみゲージ161は、Fx検出系のひずみゲージ121に対して、円筒部111の中心軸方向に隣接して配置されている。
ひずみゲージ162は、Fx検出系のひずみゲージ122に対して、円筒部111の中心軸方向に隣接して配置されている。
ひずみゲージ161とひずみゲージ162とは、円筒部111の軸方向と平行な同一直線上に配置されている。
ひずみゲージ163は、ひずみゲージ162からみて円筒部111の中心軸回りに180度ずらした位置(ひずみゲージ162に対して円筒部111の中心軸対称な位置)に配置されている。
ひずみゲージ164は、ひずみゲージ161からみて円筒部111の中心軸回りに180度ずらした位置(ひずみゲージ161に対して円筒部111の中心軸対称な位置)に配置されている。
The My detection system includes strain gauges 161-164. The strain gauges 161 to 164 are uniaxial strain gauges, and are attached to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111 so that the detection direction thereof is parallel to the central axis direction of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 161 is arranged adjacent to the strain gauge 121 of the Fx detection system in the central axis direction of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 162 is arranged adjacent to the strain gauge 122 of the Fx detection system in the central axis direction of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 161 and the strain gauge 162 are arranged on the same straight line parallel to the axial direction of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 163 is disposed at a position shifted from the strain gauge 162 by 180 degrees around the central axis of the cylindrical portion 111 (a position symmetrical to the central axis of the cylindrical portion 111 with respect to the strain gauge 162).
The strain gauge 164 is disposed at a position shifted from the strain gauge 161 by 180 degrees around the central axis of the cylindrical portion 111 (a position symmetrical to the central axis of the cylindrical portion 111 with respect to the strain gauge 161).

また、図9(b)に示すように、My検出系のブリッジ回路は、ひずみゲージ161,163,162,164をループ状に順次接続し、ひずみゲージ161とひずみゲージ163との間、及び、ひずみゲージ162とひずみゲージ164との間に電源の正極、負極をそれぞれ接続するとともに、ひずみゲージ161とひずみゲージ164との間、及び、ひずみゲージ163とひずみゲージ162との間の電位差を出力として抽出するものである。   Further, as shown in FIG. 9B, the My detection system bridge circuit sequentially connects the strain gauges 161, 163, 162, and 164 in a loop shape, between the strain gauge 161 and the strain gauge 163, and The positive electrode and the negative electrode of the power source are connected between the strain gauge 162 and the strain gauge 164, respectively, and the potential difference between the strain gauge 161 and the strain gauge 164 and between the strain gauge 163 and the strain gauge 162 is output. To extract.

Mz検出系は、ひずみゲージ171〜174を有して構成されている。ひずみゲージ171〜174は、せん断形のひずみゲージであって、その検出方向が円筒部111の周方向となるように、円筒部111の外周面に貼付されている。
ひずみゲージ171は、Fz検出系のひずみゲージ141、142の中間に配置されている。
ひずみゲージ172は、Fz検出系のひずみゲージ142,144の中間に配置されている。
ひずみゲージ173,174は、それぞれひずみゲージ172,171に対して、円筒部111の中心軸対称となる位置に配置されている。
The Mz detection system includes strain gauges 171 to 174. The strain gauges 171 to 174 are shear type strain gauges, and are affixed to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111 so that the detection direction thereof is the circumferential direction of the cylindrical portion 111.
The strain gauge 171 is disposed between the strain gauges 141 and 142 of the Fz detection system.
The strain gauge 172 is disposed between the strain gauges 142 and 144 of the Fz detection system.
The strain gauges 173 and 174 are disposed at positions that are symmetrical with respect to the central axis of the cylindrical portion 111 with respect to the strain gauges 172 and 171, respectively.

また、図9(c)に示すように、Mz検出系のブリッジ回路は、ひずみゲージ171,173,174,172をループ状に順次接続し、ひずみゲージ171とひずみゲージ173との間、及び、ひずみゲージ172とひずみゲージ174との間に電源の正極、負極をそれぞれ接続するとともに、ひずみゲージ171とひずみゲージ172との間、及び、ひずみゲージ173とひずみゲージ174との間の電位差を出力として抽出するものである。   Further, as shown in FIG. 9C, the bridge circuit of the Mz detection system sequentially connects the strain gauges 171, 173, 174, and 172 in a loop shape, and between the strain gauge 171 and the strain gauge 173, and A positive electrode and a negative electrode of the power source are connected between the strain gauge 172 and the strain gauge 174, respectively, and potential differences between the strain gauge 171 and the strain gauge 172 and between the strain gauge 173 and the strain gauge 174 are output. To extract.

なお、上述した前輪FW、後輪RWの車輪力検出にも、この6分力検出装置100と実質的に同様のロードセルを用いることができる。
例えば円筒状の感受体を車輪の回転中心軸と同心に配置し、一方の端部をアップライトに接続するとともに、他方の端部をホイールベアリングを介して車輪に接続すればよい。
In addition, the load cell substantially the same as this 6 component force detection apparatus 100 can be used also for the wheel force detection of the front wheel FW and the rear wheel RW described above.
For example, a cylindrical susceptor may be disposed concentrically with the center axis of rotation of the wheel, one end connected to the upright, and the other end connected to the wheel via a wheel bearing.

以上説明した実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)台車1にフロントサスペンション20、リアサスペンション30等の運動機構を設けて、供試ボディ2を架装した状態で自立させ、メインフレーム10とアッパフレーム50との間に6分力検出装置100を設けたことによって、ヨー、ピッチ、ロール等の車両の動的な挙動を伴う過渡的な現象を適切に測定することが可能となる。
さらに、6分力検出装置100が台車10の内部に設けられているため、ポータビリティに優れ、様々な風洞施設等に最低限の改修で対応できる。また、測定結果から空力を算出する補正演算が容易となり、実構造換算でより近い空力を測定することができる。
(2)6分力検出装置100が、感受体110の円筒部111の外周面に添付された1分力あたり4つのひずみゲージを含むブリッジ回路を有する構成とすることによって、例えば十字状のビームを感受体とする既存の多分力ロードセルに対して、感受体110の製造及びひずみゲージの取付工程を簡素化することが可能となり、量産化が容易となってコストを低くすることができる。
また、筒状部111における応力斑の対称性を利用して、各分力の相互干渉を抑えるとともに、ドリフトをバランスさせ、ブリッジ回路の出力に対する信号処理演算を不要とすることが可能となり、信号処理系の構造を大幅に簡素化することができる。
(3)6分力検出装置100は、図7に示すひずみゲージの配置とすることによって、全ての分力、モーメントの中心軸が1点に集中するいわゆる単焦点型の構成とすることが容易であり、分力相互間の干渉が低減されて補償換算が不要となる。
(4)アップライト21、32に車輪力を検出するロードセルを設けて、ボディ作用力の測定と同時に、アップライト21,32と車輪FW,RWとの間の作用力も測定可能とすることによって、より精度の高い現象の解析が可能となる。
(5)スプリングダンパユニット24,35にロードセルを設けて、サスペンション作用力を個別に検出することによって、リフト成分の計測や6分力検出装置100が検出したボディ作用力の校正を行うことが可能となり、より精度の高い測定を行なうことができる。
(6)前輪FWをアクチュエータによって操舵可能としたことによって、前輪のステアを伴う減少の再現が可能となる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The bogie 1 is provided with motion mechanisms such as the front suspension 20 and the rear suspension 30 so that the test body 2 is mounted in a self-supporting state, and a six-component force detection device between the main frame 10 and the upper frame 50 is provided. By providing 100, it becomes possible to appropriately measure a transient phenomenon accompanied by the dynamic behavior of the vehicle such as yaw, pitch, and roll.
Furthermore, since the 6-component force detection device 100 is provided inside the carriage 10, it has excellent portability and can cope with various wind tunnel facilities and the like with a minimum of modification. Moreover, the correction calculation which calculates aerodynamics from a measurement result becomes easy, and aerodynamics closer by actual structure conversion can be measured.
(2) The six-component force detection device 100 has a configuration including a bridge circuit including four strain gauges per one component force attached to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111 of the susceptor 110, for example, a cross-shaped beam. It is possible to simplify the manufacturing process of the susceptor 110 and the process of attaching the strain gauge to the existing multi-component load cell having the susceptor as a susceptor, which facilitates mass production and reduces the cost.
Further, by utilizing the symmetry of the stress spots in the cylindrical portion 111, it is possible to suppress the mutual interference of each component force, balance the drift, and eliminate the need for signal processing calculation for the output of the bridge circuit. The structure of the processing system can be greatly simplified.
(3) The 6-component force detection device 100 can be configured as a so-called single focus type in which the central axes of all component forces and moments are concentrated at one point by using the strain gauge arrangement shown in FIG. Thus, interference between component forces is reduced and compensation conversion becomes unnecessary.
(4) By providing a load cell for detecting the wheel force in the uprights 21 and 32, and simultaneously measuring the body acting force, the acting force between the uprights 21 and 32 and the wheels FW and RW can be measured. It is possible to analyze a phenomenon with higher accuracy.
(5) By providing load cells in the spring damper units 24 and 35 and individually detecting the suspension acting force, it is possible to measure the lift component and calibrate the body acting force detected by the six-component force detecting device 100. Thus, more accurate measurement can be performed.
(6) By making the front wheel FW steerable by the actuator, it is possible to reproduce the reduction accompanied by the steering of the front wheel.

(変形例)
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)上述した実施例において、スプリングダンパユニットに代えて、例えばリニアソレノイド等のアクチュエータを設けて、サスペンションを強制的にストロークさせるいわゆるアクティブサスペンションとしてもよい。
これによれば、積極的に車両の姿勢を変化させることが可能となり、ユーザーが所望する現象の再現性を向上したり、より複雑な車両挙動を伴う現象の再現が可能となる。
(2)空力試験モデル懸架装置の構成は、実施例の台車の構成に限らず、適宜変更することが可能である。
例えば、各部材の形状、構造、材質、形状等は適宜変更することが可能である。また、サスペンション形式も適宜変更することが可能である。
(3)実施例においては台車に動力を設けておらずムービングベルトを有する風洞において試験を行う構成としているが、例えば台車に電動モータや小型エンジン等の走行用動力源及び駆動機構を設けて、例えばテストコース等を自走させながら空力試験を行うようにしてもよい。
(4)実施例において、供試ボディは例えば実車のボディ形状を縮小したスケールモデルであったが、本発明はこれに限らず、原寸大モデルを用いた試験にも適用することが可能である。
(5)空力試験モデル懸架装置の第1のフレームと第2のフレームとの間に設けられるロードセル、及び、車輪支持部に設けられるロードセルは、上述した実施例の6分力検出装置の構成に限らず、他の構造を有するロードセルであってもよい。
また、6分力の全てを測定するものに限らず、一部の分力のみを測定するものであってもよい。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) In the above-described embodiment, instead of the spring damper unit, an actuator such as a linear solenoid may be provided to make a so-called active suspension that forcibly strokes the suspension.
According to this, it becomes possible to positively change the attitude of the vehicle, thereby improving the reproducibility of a phenomenon desired by the user or reproducing a phenomenon accompanied by a more complicated vehicle behavior.
(2) The configuration of the aerodynamic test model suspension device is not limited to the configuration of the cart of the embodiment, and can be changed as appropriate.
For example, the shape, structure, material, shape and the like of each member can be changed as appropriate. Also, the suspension type can be changed as appropriate.
(3) In the embodiment, the power is not provided to the carriage, and the test is performed in a wind tunnel having a moving belt. For example, the carriage is provided with a driving power source and a driving mechanism such as an electric motor or a small engine, For example, an aerodynamic test may be performed while running a test course or the like.
(4) In the examples, the test body was, for example, a scale model in which the body shape of an actual vehicle was reduced. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a test using a full-scale model. .
(5) The load cell provided between the first frame and the second frame of the aerodynamic test model suspension device and the load cell provided in the wheel support portion are the same as the configuration of the six component force detection device of the above-described embodiment. The load cell is not limited to a different structure.
Moreover, it is not limited to measuring all six component forces, but may measure only some component forces.

1 台車 2 供試ボディ
3 ムービングベルト 4 支柱
5 ウェイト懸垂装置
FW 前輪 RW 後輪
10 メインフレーム 11 下面部
12 前面部 12a 補強部材
13 後面部 13a 補強部材
14 側面部 15 フロントフレーム
15a アッパクロスメンバ 15b ロワクロスメンバ
16 リアフレーム 17 クロスメンバ
18 マウント部 19 アッパフレーム取付部
20 フロントサスペンション 21 アップライト
22 ロワリンク 23 アッパリンク
24 スプリングダンパユニット
30 リアサスペンション 31 トレーリングリンク
32 アップライト 33 アッパリンク
34 ロワリンク 35 スプリングダンパユニット
40 ステアリング機構 41 クロスメンバ
42 ステアリングサーボ 43 タイロッド
50 アッパフレーム 51 フロントフレーム
52 リアフレーム
100 6分力検出装置 110 感受体
111 円筒部 112 第1フランジ
112a ネジ孔 113 第2フランジ
113a ボルト孔 114 中間部
115 中間部 R1〜R8 R部
121〜124 Fx検出系の単軸ひずみゲージ
131〜134 Fy検出系の単軸ひずみゲージ
141〜144 Fz検出系の単軸ひずみゲージ
151〜154 Mx検出系の単軸ひずみゲージ
161〜164 My検出系の単軸ひずみゲージ
171〜174 Mz検出系のせん断形ひずみゲージ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bogie 2 Test body 3 Moving belt 4 Strut 5 Weight suspension device FW Front wheel RW Rear wheel 10 Main frame 11 Lower surface part 12 Front surface part 12a Reinforcement member 13 Rear surface part 13a Reinforcement member 14 Side surface part 15 Front frame 15a Upper cross member 15b Lower Cross member 16 Rear frame 17 Cross member 18 Mount portion 19 Upper frame mounting portion 20 Front suspension 21 Upright 22 Lower link 23 Upper link 24 Spring damper unit 30 Rear suspension 31 Trailing link 32 Upright 33 Upper link 34 Lower link 35 Spring damper unit 40 Steering mechanism 41 Cross member 42 Steering servo 43 Tie rod 50 Upper frame 51 Freon Frame 52 Rear frame 100 6-component force detector 110 Sensitive body 111 Cylindrical part 112 First flange 112a Screw hole 113 Second flange 113a Bolt hole 114 Intermediate part 115 Intermediate part R1 to R8 R part 121 to 124 Single axis of Fx detection system Strain gauges 131-134 Single axis strain gauges for Fy detection system 141-144 Single axis strain gauges for Fz detection system 151-154 Single axis strain gauges for Mx detection system 161-164 Single axis strain gauges for My detection system 171-174 Mz Shear strain gauge for detection system

Claims (7)

車輪が回転可能に取り付けられたアップライトと、
前記アップライトを支持するサスペンションアームと、
前記サスペンションアームが揺動可能に取り付けられた第1のフレームと、
供試ボディが取り付けられる第2のフレームと、
一方の端部が前記アップライトと前記サスペンションアームとの少なくとも一方に接続され、他方の端部が前記第2のフレームに接続され、両端部間に作用する荷重に応じて伸縮可能なサスペンションユニットと、
前記第1のフレームと前記第2のフレームとの間に設けられ、前記第1のフレームと前記第2のフレームとの間に作用する力とモーメントの少なくとも一方を検出するボディ作用力検出手段と
を備えることを特徴とする空力試験モデル懸架装置。
An upright with wheels mounted for rotation;
A suspension arm that supports the upright;
A first frame on which the suspension arm is swingably attached;
A second frame to which the test body is attached;
A suspension unit having one end connected to at least one of the upright and the suspension arm, the other end connected to the second frame, and capable of extending and contracting according to a load acting between the two ends; ,
Body acting force detection means provided between the first frame and the second frame, for detecting at least one of a force and a moment acting between the first frame and the second frame; An aerodynamic test model suspension device comprising:
前記ボディ作用力検出手段は、
鉛直方向にほぼ沿って配置された中心軸を有する筒状部を有し、該筒状部の一方の端部が前記第1のフレームに固定され、他方の端部が前記第2のフレームに固定された感受体と、
前記感受体の前記筒状部の周面に設けられた1分力あたり少なくとも4個のひずみゲージを含むブリッジ回路とを有すること
を特徴とする請求項1に記載の空力試験モデル懸架装置。
The body acting force detection means includes
A cylindrical portion having a central axis disposed substantially along the vertical direction, wherein one end of the cylindrical portion is fixed to the first frame, and the other end is connected to the second frame; A fixed susceptor;
The aerodynamic test model suspension device according to claim 1, further comprising: a bridge circuit including at least four strain gauges per component force provided on a peripheral surface of the cylindrical portion of the susceptor.
前記ボディ作用力検出手段は、前記筒状部の径方向に作用する2分力をそれぞれ検出する第1の径方向分力検出手段及び第2の径方向分力検出手段と、前記筒状部の軸方向に作用する分力を検出する軸方向分力検出手段と、前記筒状部の径方向に沿った2軸回りに作用するモーメントをそれぞれ検出する第1の径方向回りモーメント検出手段及び第2の径方向回りモーメント検出手段と、前記筒状部の軸回りに作用するモーメントを検出する軸方向回りモーメント検出手段とを含み、
前記第1の径方向分力検出手段、前記第2の径方向分力検出手段、前記第1の径方向回りモーメント検出手段、前記第2の径方向回りモーメント検出手段は、それぞれ前記筒状部に設けられた第1乃至第4の単軸ひずみゲージを含むブリッジ回路を有し、第2の単軸ひずみゲージは、第1の単軸ひずみゲージに対して前記筒状部の中心軸方向に離間して配置され、第3の単軸ひずみゲージ及び第4の単軸ひずみゲージは、それぞれ第2の単軸ひずみゲージ及び第1の単軸ひずみゲージに対して前記筒状部の中心軸回りにほぼ180度ずらした位置に配置され、
前記軸方向分力検出手段は、前記筒状部の周方向にほぼ等間隔に分散して設けられた第1乃至第4の単軸ひずみゲージを含むブリッジ回路を有し
前記軸方向回りモーメント検出手段は、前記筒状部の周方向にほぼ等間隔に分散して設けられた第1乃至第4のせん断形ひずみゲージを含むブリッジ回路を有すること
を特徴とする請求項2に記載の空力試験モデル懸架装置。
The body acting force detection means includes a first radial component force detection means and a second radial component force detection means for detecting two component forces acting in the radial direction of the cylindrical portion, and the cylindrical portion. An axial component force detecting means for detecting a component force acting in the axial direction of the first member, a first radial moment detecting means for detecting a moment acting around two axes along the radial direction of the cylindrical portion, and A second radial moment detecting means; and an axial moment detecting means for detecting a moment acting around the axis of the cylindrical portion;
The first radial component force detection means, the second radial component force detection means, the first radial rotation moment detection means, and the second radial rotation moment detection means are respectively the cylindrical portions. The first uniaxial strain gauge is provided with a bridge circuit including first to fourth uniaxial strain gauges, and the second uniaxial strain gauge is arranged in the central axis direction of the cylindrical portion with respect to the first uniaxial strain gauge. The third uniaxial strain gauge and the fourth uniaxial strain gauge are arranged apart from each other, and the third uniaxial strain gauge and the first uniaxial strain gauge are respectively arranged around the central axis of the cylindrical portion with respect to the second uniaxial strain gauge and the first uniaxial strain gauge. At a position shifted by almost 180 degrees,
The axial component force detecting means includes a bridge circuit including first to fourth uniaxial strain gauges distributed at substantially equal intervals in the circumferential direction of the cylindrical portion. 3. The aerodynamic test according to claim 2, wherein the means includes a bridge circuit including first to fourth shear-type strain gauges that are distributed at substantially equal intervals in the circumferential direction of the cylindrical portion. Model suspension.
前記アップライトと前記車輪との間に作用する車輪作用力検出手段を備えること
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の空力試験モデル懸架装置。
The aerodynamic test model suspension device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a wheel action force detection unit that acts between the upright and the wheel.
前記サスペンションユニットの軸線方向に作用する力を検出するサスペンション作用力検出手段を備えること
を特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の空力試験モデル懸架装置。
The aerodynamic test model suspension apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a suspension acting force detection unit that detects a force acting in an axial direction of the suspension unit.
前記サスペンションユニットは、前記アップライトとの接続箇所と前記第2のフレームとの接続箇所との間隔を強制的に伸縮させるアクチュエータを備えること
を特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の空力試験モデル懸架装置。
6. The actuator according to claim 1, wherein the suspension unit includes an actuator that forcibly expands and contracts an interval between a connection location with the upright and a connection location with the second frame. The aerodynamic test model suspension apparatus according to item 1.
前記車輪に舵角を付与する舵角付与アクチュエータを備えること
を特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の空力試験モデル懸架装置。
The aerodynamic test model suspension apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising a steering angle application actuator that applies a steering angle to the wheel.
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