JP2007121042A - Machine and method for testing tire - Google Patents

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祥孝 馬場
Michiya Kurohashi
道也 黒橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To highly accurately measure tire characteristics. <P>SOLUTION: A tire testing machine is provided with both a spindle shaft rotated integrally with a tire and a bearing for rotation-freely supporting the spindle shaft to a housing, rotates a tire mounted to a rim, and measures tire characteristics by a measuring device. The tire testing machine is provided with a shaking device for forcefully generating vibrations in the spindle shaft. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、ユニフォミティ試験装置,転がり抵抗試験装置等のタイヤの試験を行う試験装置(タイヤ試験機)及びタイヤ試験の方法に関するものである。   The present invention relates to a test apparatus (tire tester) for testing a tire, such as a uniformity test apparatus and a rolling resistance test apparatus, and a tire test method.

従来より、この種のタイヤ試験機として、特許文献1に示すようなユニフォミティ試験装置が知られている。このユニフォミティ試験装置は、スピンドル軸と、ハウジングと、ドラムとを備えており、スピンドル軸に設けたリムにタイヤを装着し、このタイヤを前記ドラムに押し当ててタイヤを回転させることにより、タイヤの特性、例えば、タイヤに発生するトラクティブ荷重やラジアル荷重等を測定することができる。
特開2004−28700号公報
Conventionally, a uniformity testing apparatus as shown in Patent Document 1 is known as this type of tire testing machine. This uniformity test apparatus includes a spindle shaft, a housing, and a drum. A tire is mounted on a rim provided on the spindle shaft, and the tire is pressed against the drum to rotate the tire, thereby rotating the tire. Characteristics such as a tractive load and a radial load generated in the tire can be measured.
JP 2004-28700 A

従来よりユニフォミティ試験装置では、タイヤ試験の際にタイヤの回転軸となるスピンドル軸が共振してしまう或いは、スピンドル軸系の固有振動数が試験装置(測定装置)で測定する周波数付近に入ると、タイヤの特性を正確に測定することができないので、しばしば、スピンドル軸系の固有振動数が問題になることがある。
一般的には、スピンドル軸を支持する支持剛性を高めることでスピンドル軸系の固有振動数を高くし、これにより、スピンドル軸及びその支持系の振動特性の影響が測定結果にあらわれないようにしているが、構造的な制約によってスピンドル軸の固有振動数を意図した周波数まで高くすることが難しいことがある。
Conventionally, in a uniformity testing device, the spindle shaft that is the tire rotation axis resonates during tire testing, or when the natural frequency of the spindle shaft system enters the vicinity of the frequency measured by the testing device (measuring device). Often, the natural frequency of the spindle shaft system can be a problem because the tire characteristics cannot be accurately measured.
In general, the natural frequency of the spindle shaft system is increased by increasing the support rigidity for supporting the spindle shaft, so that the influence of the vibration characteristics of the spindle shaft and its supporting system does not appear in the measurement results. However, due to structural constraints, it may be difficult to increase the natural frequency of the spindle shaft to the intended frequency.

この場合には、スピンドル軸の固有振動数が試験装置(測定装置)で測定する周波数内に入る恐れがあり、実際のタイヤの特性と測定装置で測定した測定値とが同一にならない場合がある。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、高精度なタイヤの特性が測定できるタイヤ試験機を提供することを目的とする。
In this case, the natural frequency of the spindle shaft may fall within the frequency measured by the test device (measurement device), and the actual tire characteristics may not be the same as the measurement value measured by the measurement device. .
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a tire testing machine capable of measuring a highly accurate tire characteristic.

前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。即ち、リムと一体的に回転するスピンドル軸と、このスピンドル軸をハウジングに対して回転自在に支持する軸受とを備え、リムに装着したタイヤを回転させて測定装置でタイヤの特性を測定するタイヤ試験機において、前記スピンドル軸に強制的に振動を発生させる加振装置を設けている点にある。
これによれば、スピンドル軸を所定の周波数で強制的に加振することができる。
ゆえに、スピンドル軸を加振しながらタイヤの特性(例えば、タイヤのラジアル荷重)を計測することによって、スピンドル軸に与えた荷重特性と測定装置(試験機)で測定されるタイヤの特性との関係を求めることが可能となる。
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures. That is, a tire that includes a spindle shaft that rotates integrally with the rim and a bearing that rotatably supports the spindle shaft with respect to the housing, and measures the characteristics of the tire with a measuring device by rotating the tire mounted on the rim. The test machine is provided with an excitation device that forcibly generates vibration on the spindle shaft.
According to this, the spindle shaft can be forcibly excited at a predetermined frequency.
Therefore, by measuring the tire characteristics (for example, radial load of the tire) while vibrating the spindle shaft, the relationship between the load characteristics applied to the spindle shaft and the tire characteristics measured by the measuring device (tester) Can be obtained.

したがって、タイヤの特性を測定する際(タイヤの試験を行う際)、スピンドル軸の回転周波数或いはその高次成分が、例えば、その固有振動数に近づき当該スピンドル軸が仮に共振状態となったとしても、上述した如くスピンドル軸が加振された振動の周波数に対する上述の荷重伝達特性を伝達関数としてタイヤ試験前に予め求めることができるため、測定したタイヤの特性を前記伝達関数を用いて補正することで仮にスピンドル軸が共振に近い状態でもタイヤの特性を正確に求めることが可能となる。これによって、高精度なタイヤの特性を測定することができる。   Therefore, when measuring the characteristics of a tire (when testing a tire), even if the rotation frequency of the spindle shaft or its higher order component approaches, for example, its natural frequency and the spindle shaft becomes in a resonance state. As described above, since the load transfer characteristic with respect to the frequency of the vibration of the spindle shaft can be obtained in advance as a transfer function before the tire test, the measured tire characteristic is corrected using the transfer function. Thus, even if the spindle axis is close to resonance, the tire characteristics can be accurately obtained. This makes it possible to measure the characteristics of the tire with high accuracy.

前記加振装置は、スピンドル軸の外周面の廻りに配置されたステータが発生する磁力を可変とする加振制御部とを有していることが好ましい。
このようにすれば、スピンドル軸を非接触状態で加振することができる。
前記加振装置は、スピンドル軸と同一軸心上に配置された慣性マスと、この慣性マスとスピンドル軸とを径方向に連結する連結体と、前記慣性マスの軸心とスピンドル軸の軸心とが径方向に偏心するように、前記慣性マスを径方向に移動させる移動体とを有していることが好ましい。
It is preferable that the excitation device includes an excitation control unit that varies a magnetic force generated by a stator arranged around the outer peripheral surface of the spindle shaft.
In this way, the spindle shaft can be vibrated in a non-contact state.
The vibration exciter includes an inertial mass disposed on the same axis as the spindle shaft, a connecting body that connects the inertial mass and the spindle shaft in a radial direction, an axis of the inertial mass, and an axis of the spindle shaft. It is preferable to have a moving body that moves the inertial mass in the radial direction such that the inertial mass is eccentric in the radial direction.

このようにすれば、慣性マスを移動させて慣性マスの軸心とスピンドル軸心とを径方向に偏心させ、さらにスピンドル軸を回転させることで、当該スピンドル軸を加振することができる。
前記軸受は、スピンドル軸を非接触で支持する非接触軸受で構成されていることが好ましい。このようにすることで、スピンドル軸を回転させた際の軸受の回転抵抗を非常に小さくでき、前記回転抵抗に起因するスピンドル軸の捩りトルクを極力小さくすることができる。
In this way, the spindle axis can be vibrated by moving the inertia mass to eccentrically decenter the axis of the inertia mass and the spindle axis in the radial direction and further rotating the spindle axis.
The bearing is preferably a non-contact bearing that supports the spindle shaft in a non-contact manner. By doing so, the rotational resistance of the bearing when the spindle shaft is rotated can be made very small, and the torsion torque of the spindle shaft caused by the rotational resistance can be made as small as possible.

したがって、例えば、タイヤの特性の1つであるトラクティブ荷重を測定した場合、トラクティブ荷重にはほとんど捩りトルクが加算されなくなるので、高精度なトラクティブ荷重が測定できるようになる。
前記非接触軸受を、能動型の磁気軸受で構成しており、この磁気軸受を加振装置として共用していることが好ましい。
これによれば、スピンドル軸を支持する軸受と加振装置とを共用(兼用)することができ、構成が非常に簡単となる。
Therefore, for example, when measuring a tractive load that is one of the characteristics of a tire, a torsional torque is hardly added to the tractive load, so that a highly accurate tractive load can be measured.
It is preferable that the non-contact bearing is composed of an active magnetic bearing, and the magnetic bearing is shared as a vibration exciter.
According to this, the bearing for supporting the spindle shaft and the vibration device can be shared (shared), and the configuration becomes very simple.

前記加振装置によってスピンドル軸に与えた荷重特性と、前記加振装置で加振しつつ測定したタイヤの特性との関係を伝達関数として算出する伝達関数算出手段を有している点にある。
これによれば、タイヤ試験の際に、測定したタイヤの特性を伝達関数を用いて理論的に補正することができるため、高精度なタイヤの特性を測定することができる。
本発明の他の手段は、スピンドル軸を回転自在に備えたタイヤ試験機で、タイヤをスピンドル軸と一体的に回転させて測定装置でタイヤの特性を測定する試験を行うにあたり、前記タイヤの試験前に、前記スピンドル軸を加振しつつ測定したタイヤの特性と加振の力との関係を伝達関数として予め算出しておき、前記タイヤの試験を行う際には、測定したタイヤの特性を前記伝達関数を用いて補正する点にある。
There is a transfer function calculating means for calculating, as a transfer function, a relationship between a load characteristic applied to the spindle shaft by the vibration exciter and a tire characteristic measured while the vibration is applied by the vibration exciter.
According to this, since the measured tire characteristic can be theoretically corrected using the transfer function during the tire test, the highly accurate tire characteristic can be measured.
Another means of the present invention is a tire testing machine equipped with a spindle shaft so that the tire can be rotated integrally with the spindle shaft, and the test of the tire is performed when measuring the characteristics of the tire with a measuring device. Before calculating the relationship between the tire characteristics measured while oscillating the spindle shaft and the excitation force as a transfer function in advance, and when testing the tire, the measured tire characteristics The correction is performed using the transfer function.

これによれば、スピンドル軸の固有振動数が測定装置で測定する周波数内に入っていて、スピンドル軸が共振状態となる可能性があったとしても、タイヤ試験前に予め求めておいた伝達関数を用いて測定した測定荷重を補正することができるため、高精度なタイヤの特性を測定することができる。   According to this, even if the natural frequency of the spindle shaft is within the frequency measured by the measuring device and the spindle shaft may be in a resonance state, the transfer function obtained in advance before the tire test Since the measurement load measured using can be corrected, the characteristics of the tire can be measured with high accuracy.

本発明によれば、高精度なタイヤの特性を測定することができる。   According to the present invention, highly accurate tire characteristics can be measured.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
図1に示すものは、タイヤ試験機の全体正面図であり、図2に示すものは、他のタイヤ試験機の支持部側の概略図である。
なお、図1,紙面上下方向を上下方向、図2において紙面上下方向を上下方向とする。
図1,2に示すように、それぞれのタイヤ試験機1A,1Bは、例えば、タイヤのユニフォミティを測定する装置であって、回転自在に支持されたスピンドル軸3と、回転自在なドラム4とを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
What is shown in FIG. 1 is an overall front view of the tire testing machine, and what is shown in FIG. 2 is a schematic view of the supporting part side of another tire testing machine.
In FIG. 1, the vertical direction of the paper surface is the vertical direction, and in FIG. 2 the vertical direction of the paper surface is the vertical direction.
As shown in FIGS. 1 and 2, each of the tire testing machines 1A and 1B is, for example, a device for measuring tire uniformity, and includes a spindle shaft 3 rotatably supported and a rotatable drum 4. Have.

以下、図1に示すタイヤ試験機1Aと図2に示すタイヤ試験機1Bとで共通の構造のものは同じ符号を付して説明する。
図1に示すタイヤ試験機1Aのスピンドル軸3は、上下2つの回転軸を備えたものとなっており、上側の回転軸(上スピンドル軸3a)と、下側の回転軸(下スピンドル軸3b)は、それぞれ枠状のメインフレーム5内に配置されている。上スピンドル軸3aはメインフレーム5内でその上側に配置され、上スピンドル軸3aの上側にはメインフレーム5に固定されたセンタ昇降シリンダ7の昇降ロッド8が連結されている。上スピンドル軸3aの下部にはタイヤTを装着可能な上リム9が設けられている。
Hereinafter, the same structure is used for the tire testing machine 1A shown in FIG. 1 and the tire testing machine 1B shown in FIG.
The spindle shaft 3 of the tire testing machine 1A shown in FIG. 1 is provided with two upper and lower rotating shafts, an upper rotating shaft (upper spindle shaft 3a) and a lower rotating shaft (lower spindle shaft 3b). ) Are arranged in a main frame 5 having a frame shape. The upper spindle shaft 3a is disposed on the upper side of the main frame 5, and a lifting rod 8 of a center lifting cylinder 7 fixed to the main frame 5 is connected to the upper spindle shaft 3a. An upper rim 9 to which a tire T can be attached is provided at the lower part of the upper spindle shaft 3a.

下スピンドル軸3bは、メインフレーム5内でその下部に配置された取付台10に回転自在に支持されている。下スピンドル軸3bの上部にはタイヤTを装着可能な下リム11が設けられている。
図1におけるタイヤ試験機1Aによれば、メインフレーム5に昇降自在に支持されたタイヤ載せ台12に試験するタイヤTを載せ、当該タイヤ載せ台12を下スピンドル軸3b側に下降させ、下スピンドル軸3bの下リム11にタイヤTを装着すると共に、上スピンドル軸3aをセンタ昇降シリンダ7で下降させて上下リム9,11でタイヤTを把持し、
上スピンドル軸3a及び上リム9を昇降ロッド8側から切離し、タイヤTとメインフレーム5内に配置されたドラム4とを押し当ててドラム4を回転させることにより、タイヤTの特性を測定することができる。
The lower spindle shaft 3b is rotatably supported by a mounting base 10 disposed below the main frame 5. A lower rim 11 to which a tire T can be attached is provided on the upper part of the lower spindle shaft 3b.
According to the tire testing machine 1A in FIG. 1, the tire T to be tested is placed on the tire platform 12 supported so as to be movable up and down on the main frame 5, and the tire platform 12 is lowered to the lower spindle shaft 3b side to lower the lower spindle. While mounting the tire T on the lower rim 11 of the shaft 3b, the upper spindle shaft 3a is lowered by the center elevating cylinder 7, and the tire T is gripped by the upper and lower rims 9, 11.
The characteristics of the tire T are measured by separating the upper spindle shaft 3a and the upper rim 9 from the lifting rod 8 side and rotating the drum 4 by pressing the tire T and the drum 4 disposed in the main frame 5. Can do.

図2に示すタイヤ試験機1Bのスピンドル軸3は、1つの回転軸を備えたものとなっている。このスピンドル軸3は、タイヤ試験機1Aと同じ構成である取付台10に回転自在に支持されている。スピンドル軸3の上部には、タイヤTを装着したリム13を取り付けることができるようになっている。
図2におけるタイヤ試験機1Bによれば、リム13にタイヤTを装着し、スピンドル軸3とリム13とが一体回転するように当該リム13をスピンドル軸3の先端部に取り付け、リム13に装着したタイヤTと取付台10の側方に配置されたドラム4とを押し当ててドラム4を回転させることにより、タイヤTの特性を測定することができる。
The spindle shaft 3 of the tire testing machine 1B shown in FIG. 2 is provided with one rotating shaft. The spindle shaft 3 is rotatably supported by a mounting base 10 having the same configuration as the tire testing machine 1A. A rim 13 fitted with a tire T can be attached to the upper part of the spindle shaft 3.
According to the tire testing machine 1B in FIG. 2, the tire T is attached to the rim 13, and the rim 13 is attached to the tip end of the spindle shaft 3 so that the spindle shaft 3 and the rim 13 rotate integrally. The characteristics of the tire T can be measured by pressing the tire T and the drum 4 arranged on the side of the mounting base 10 to rotate the drum 4.

以下、タイヤ試験機1A及びタイヤ試験機1Bのスピンドル軸3の支持構造、即ち、リムを回転自在に支持する回転軸の構造について、図2を用いて詳しく説明する。
なお、タイヤ試験機1Aにおけるスピンドル軸3(下スピンドル軸3b)の支持構造は、図2のタイヤ試験機1Bにおけるスピンドル軸3と同様の支持構造であるので、タイヤ試験機1Aについては図2におけるタイヤ試験機1Bを例にとり説明する。また、図2でのタイヤ試験機1Bは、予めリム13にタイヤTが保持されたリム付きタイヤをスピンドル軸3に支持させるものである点で図1におけるタイヤ試験機1Aと異なっている。
Hereinafter, the structure for supporting the spindle shaft 3 of the tire testing machine 1A and the tire testing machine 1B, that is, the structure of the rotating shaft that rotatably supports the rim will be described in detail with reference to FIG.
Since the support structure of the spindle shaft 3 (lower spindle shaft 3b) in the tire testing machine 1A is the same support structure as the spindle shaft 3 in the tire testing machine 1B of FIG. 2, the tire testing machine 1A is shown in FIG. The tire testing machine 1B will be described as an example. The tire testing machine 1B in FIG. 2 is different from the tire testing machine 1A in FIG. 1 in that a tire with a rim in which a tire T is held in advance on a rim 13 is supported on a spindle shaft 3.

図2に示すように、取付台10の上部にはハウジング15が固定されている。このハウジング15は、取付台10の上面に配備された筒状のスピンドルベース16と、このスピンドルベース16に内嵌された筒状のベアリングハウジング17とを有している。
ベアリングハウジング17の上部側には径外方向に突出する鍔部18が形成されており、この鍔部18とスピンドルベース16の上部との間には、タイヤTの特性を測定する測定装置20が設けられている。測定装置20は、複数のロードセル等から構成されており、タイヤTをドラム4に押しつけて当該タイヤTを回転させたときのタイヤTにかかる荷重やモーメント等を測定することができる。
As shown in FIG. 2, a housing 15 is fixed to the upper part of the mounting base 10. The housing 15 includes a cylindrical spindle base 16 disposed on the upper surface of the mounting base 10, and a cylindrical bearing housing 17 fitted inside the spindle base 16.
A flange 18 that protrudes radially outward is formed on the upper side of the bearing housing 17, and a measuring device 20 that measures the characteristics of the tire T is provided between the flange 18 and the upper portion of the spindle base 16. Is provided. The measuring device 20 includes a plurality of load cells and the like, and can measure a load, a moment, and the like applied to the tire T when the tire T is pressed against the drum 4 and the tire T is rotated.

ベアリングハウジング17にはスピンドル軸3(図1のものにあっては下スピンドル軸3b)が内嵌されている。このスピンドル軸3は当該スピンドル軸3を非接触で支持可能な非接触軸受23でベアリングハウジング17(ハウジング15)に対して回転自在に支持されている。非接触軸受23は、例えば、電磁力によってスピンドル軸3を非接触で支持する磁気軸受(詳細は第3実施形態で説明)で構成されている。
磁気軸受23は、スピンドル軸3のラジアル荷重を受けるラジアル軸受24と、スピンドル軸3のスラスト荷重を受けるスラスト軸受25とを備えたものとなっている。実施の形態では、磁気軸受23は、上下に配置された2つのラジアル軸受24a,24bと、1つのスラスト軸受25とを備えたものとなっている。
A spindle shaft 3 (the lower spindle shaft 3b in the case of FIG. 1) is fitted in the bearing housing 17. The spindle shaft 3 is rotatably supported with respect to the bearing housing 17 (housing 15) by a non-contact bearing 23 capable of supporting the spindle shaft 3 in a non-contact manner. The non-contact bearing 23 is composed of, for example, a magnetic bearing that supports the spindle shaft 3 in a non-contact manner by electromagnetic force (details are described in the third embodiment).
The magnetic bearing 23 includes a radial bearing 24 that receives a radial load of the spindle shaft 3 and a thrust bearing 25 that receives a thrust load of the spindle shaft 3. In the embodiment, the magnetic bearing 23 is provided with two radial bearings 24 a and 24 b and one thrust bearing 25 that are arranged one above the other.

具体的には、ベアリングハウジング17の上側に上ラジアル軸受24aが設けられると共に、ベアリングハウジング17の上下中途部に下ラジアル軸受24bが設けられており、この下ラジアル軸受24bの下側にスラスト軸受25が設けられていて、これらの軸受24,25によりスピンドル軸3はベアリングハウジング17に対して回転するようになっている。
スピンドル軸3の上部側、即ち、リムを装着したスピンドル軸3の端部側には、前記磁気軸受23に対するスピンドル軸3の位置を可変することでスピンドル軸3を強制的に加振する加振装置50が設けられている。
Specifically, an upper radial bearing 24a is provided on the upper side of the bearing housing 17, and a lower radial bearing 24b is provided in the middle of the upper and lower sides of the bearing housing 17, and a thrust bearing 25 is provided below the lower radial bearing 24b. The spindle shaft 3 is rotated with respect to the bearing housing 17 by these bearings 24 and 25.
Excitation for forcibly oscillating the spindle shaft 3 by changing the position of the spindle shaft 3 with respect to the magnetic bearing 23 on the upper side of the spindle shaft 3, that is, on the end portion side of the spindle shaft 3 on which the rim is mounted. A device 50 is provided.

図2〜4を用いてタイヤ試験機1A及びタイヤ試験機1Bの加振装置50について詳しく説明する。なお、タイヤ試験機1Aの加振装置については、タイヤ試験機1Bの加振装置50と同じ構成であるので同符号を付して説明を省略する。
加振装置50は、スピンドル軸3の外周面廻りに配置された電磁石51と、加振制御部52とを有している。電磁石51は、スピンドルベース16に取り付けられた支持体53に設けられている。この支持体53は、例えば、筒状に形成されてその下部側がスピンドルベース16に外嵌固定されており、スピンドル軸3が挿通された挿通孔56の縁部近傍に前記電磁石51が取り付けられている。
The vibration testing device 50 of the tire testing machine 1A and the tire testing machine 1B will be described in detail with reference to FIGS. The vibration device of the tire testing machine 1A has the same configuration as that of the vibration testing device 50 of the tire testing machine 1B, so that the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
The vibration device 50 includes an electromagnet 51 disposed around the outer peripheral surface of the spindle shaft 3 and a vibration control unit 52. The electromagnet 51 is provided on a support 53 attached to the spindle base 16. For example, the support 53 is formed in a cylindrical shape, and the lower side thereof is fitted and fixed to the spindle base 16. The electromagnet 51 is attached to the vicinity of the edge of the insertion hole 56 through which the spindle shaft 3 is inserted. Yes.

詳しくは、前記挿通孔56が形成された支持体53の上壁54に電磁石51が取り付けられていて、当該電磁石51がスピンドル軸3の外周面に近接した状態で支持体53に固定されている。さらに詳しくは、挿通孔56の中心、言い換えれば、ベアリングハウジング17の軸心を中心として、平面視で2つの電磁石51L,51Rが左右に分かれた状態で支持体51に固定され、ステータを構成している。
電磁石51L,51Rは、鉄心にコイルが巻かれてなり、この電磁石51L,51Rと対向してスピンドル軸3の外周面に、金属製又は磁性体からなるスリーブ55が取り付けられ、ロータを構成している。
Specifically, an electromagnet 51 is attached to the upper wall 54 of the support 53 in which the insertion hole 56 is formed, and the electromagnet 51 is fixed to the support 53 in a state of being close to the outer peripheral surface of the spindle shaft 3. . More specifically, the two electromagnets 51L and 51R are fixed to the support 51 in a plan view with the center of the insertion hole 56, in other words, the axis of the bearing housing 17 as a center, thereby constituting a stator. ing.
The electromagnets 51L and 51R are formed by winding a coil around an iron core, and a sleeve 55 made of metal or a magnetic material is attached to the outer peripheral surface of the spindle shaft 3 so as to face the electromagnets 51L and 51R, thereby constituting a rotor. Yes.

図3では一方向を加振する一対の電磁石51L,51Rを示しているが、水平方向(図3の紙面貫通方向)に関し、前記電磁石51L,51Rと直交関係に一対の電磁石を配置することにより、水平方向内の任意の方向に加振するようにしてもよい。
加振制御部52は、各電磁石51のコイルに対して電流を供給するものでこれにより、スピンドル軸3を加振するものである。具体的には、加振制御部52は、各電磁石51のコイルに対して供給する電流の振幅や周波数を任意に変化させることによって、「電磁石51Lとスリーブ55との間に働く磁気吸引力」及び「電磁石51Rとスリーブ55との間に働く磁気吸引力」のバランス状態を変化させ、これにより、電磁石51L,51Rに対するスピンドル軸3を加振する。
Although FIG. 3 shows a pair of electromagnets 51L and 51R that vibrate in one direction, by arranging a pair of electromagnets in a perpendicular relationship with the electromagnets 51L and 51R in the horizontal direction (the through direction in FIG. 3). The vibration may be applied in any direction within the horizontal direction.
The vibration control unit 52 supplies a current to the coils of the electromagnets 51 and thereby vibrates the spindle shaft 3. Specifically, the vibration control unit 52 arbitrarily changes the amplitude and frequency of the current supplied to the coil of each electromagnet 51, thereby “magnetic attraction force acting between the electromagnet 51L and the sleeve 55”. And the balance state of “the magnetic attraction force acting between the electromagnet 51R and the sleeve 55” is changed, and thereby the spindle shaft 3 is vibrated with respect to the electromagnets 51L and 51R.

より詳細は、加振制御部52は、電流を所定の周波数で任意に供給する信号発生機能(信号発生手段)を有しており、電磁石51L,51Rに供給する電流の振幅や周波数を変更することができる。例えば、加振制御部52によって正弦波信号を出力すると、スピンドル軸3の上側はラジアル方向に加振される。スピンドル軸3は加振制御部52から出力された正弦波信号の周波数に応じて振動することとなる。
なお、図3は、電磁石51L,51Rの配置の中心O1とスピンドル軸3の軸心O2とが一致している状態を示しており、図4は、電磁石51L,51Rの配置の中心O1とスピンドル軸3の軸心O2とが加振により振動している状態を示している。
More specifically, the vibration control unit 52 has a signal generation function (signal generation means) that arbitrarily supplies current at a predetermined frequency, and changes the amplitude and frequency of the current supplied to the electromagnets 51L and 51R. be able to. For example, when a sine wave signal is output by the vibration control unit 52, the upper side of the spindle shaft 3 is vibrated in the radial direction. The spindle shaft 3 vibrates according to the frequency of the sine wave signal output from the vibration control unit 52.
3 shows a state where the center O1 of the arrangement of the electromagnets 51L and 51R and the axis O2 of the spindle shaft 3 coincide with each other, and FIG. 4 shows the center O1 of the arrangement of the electromagnets 51L and 51R and the spindle. A state where the shaft center O2 of the shaft 3 vibrates due to vibration is shown.

加振装置50を有するタイヤ試験1A,1Bでは次のようにタイヤ試験を行う。以下、加振装置50を用いたタイヤ試験方法について説明する。
タイヤ試験前に加振装置50を使用して、スピンドル軸3が振動しているときのタイヤTに発生する力(タイヤTのラジアル荷重等)と、スピンドル軸3が振動している状態で測定装置20で測定した値との関係を求める。
ここで、タイヤTに発生する力は、加振装置45で発生させた荷重とする。もしくは、加振装置45とタイヤ位置の幾何学的関係からタイヤに発生する力を求めるものとする。
In the tire tests 1A and 1B having the vibration generator 50, the tire test is performed as follows. Hereinafter, a tire test method using the vibration generator 50 will be described.
Before the tire test, the vibration device 50 is used to measure the force generated on the tire T when the spindle shaft 3 is vibrating (radial load of the tire T, etc.) and the state where the spindle shaft 3 is vibrating. The relationship with the value measured by the apparatus 20 is obtained.
Here, the force generated in the tire T is a load generated by the vibration device 45. Alternatively, the force generated in the tire is obtained from the geometric relationship between the vibration device 45 and the tire position.

具体的には、まず、タイヤTの試験を行う前の予備試験として、リムにタイヤTを装着して、そのタイヤTとドラム4とを押し当てる。この際、タイヤTを回転させても良いし回転させなくてもよい。
次に、信号発信器42によって所定の周波数の出力信号S1を発生させ、スピンドル軸3を所定の周波数で加振させる。そして、スピンドル軸3がラジアル方向に振動している状態でのタイヤTのラジアル荷重を測定装置20により測定する。スピンドル軸3が振動している状態での測定装置20で測定した測定値を応答値とする。また、スピンドル軸3に与えた加振力を基準値とする。
Specifically, first, as a preliminary test before the test of the tire T, the tire T is mounted on the rim, and the tire T and the drum 4 are pressed against each other. At this time, the tire T may or may not be rotated.
Next, an output signal S1 having a predetermined frequency is generated by the signal transmitter 42, and the spindle shaft 3 is vibrated at a predetermined frequency. Then, the radial load of the tire T with the spindle shaft 3 vibrating in the radial direction is measured by the measuring device 20. A measured value measured by the measuring device 20 in a state where the spindle shaft 3 is vibrating is taken as a response value. Further, the excitation force applied to the spindle shaft 3 is used as a reference value.

そして、信号発信器42から出力する出力信号S1の周波数を変化させ、加振装置50によってスピンドル軸3を加振したときの振動周波数を、例えば、スピンドル軸3の固有振動数を含む範囲で連続的に可変しながらそのときの前記応答値を記録し、振動周波数と各振動周波数におけるタイヤTのラジアル荷重をコンピュータ等に記憶する。
コンピュータに記憶した振動周波数と、スピンドル軸3に与えた荷重(基準値)と、振動周波数ごとのラジアル荷重の測定値(応答値)とを用いて、ラジアル荷重の伝達関数を求める。
Then, the frequency of the output signal S1 output from the signal transmitter 42 is changed, and the vibration frequency when the spindle shaft 3 is vibrated by the vibration device 50 is continuously within a range including the natural frequency of the spindle shaft 3, for example. The response value at that time is recorded while being variable, and the vibration frequency and the radial load of the tire T at each vibration frequency are stored in a computer or the like.
Using the vibration frequency stored in the computer, the load (reference value) applied to the spindle shaft 3 and the measured value (response value) of the radial load for each vibration frequency, a radial load transfer function is obtained.

具体的には、図5に示すように、スピンドル軸3を加振したときの振動周波数を横軸にとり、振動周波数ごとのラジアル荷重(応答値)を基準値で割った値(伝達関数の振幅)を縦軸にとって、測定装置20で測定したときの各データをプロットし、周波数応答の曲線(伝達関数)を作成する。
同時に、同じデータを用いて、図6に示すように、周波数応答における測定装置20で測定したラジアル荷重の時間的な遅れの曲線を作成してもよい。この場合は、図の縦軸は時間的な遅れを示す値(伝達関数の位相)となる。
Specifically, as shown in FIG. 5, the horizontal axis represents the vibration frequency when the spindle shaft 3 is vibrated, and the value obtained by dividing the radial load (response value) for each vibration frequency by the reference value (the amplitude of the transfer function). ) Is plotted on the vertical axis, and each data when measured by the measuring device 20 is plotted to create a frequency response curve (transfer function).
At the same time, using the same data, as shown in FIG. 6, a curve of the time delay of the radial load measured by the measuring device 20 in the frequency response may be created. In this case, the vertical axis in the figure is a value indicating the time delay (phase of the transfer function).

タイヤTの試験を行う際には、加振装置50の駆動を停止して、タイヤTを回転させたときのタイヤTのラジアル荷重を測定装置20で測定する。
具体的には、リムにタイヤTを装着して、そのタイヤTとドラム4とを押し当てて、タイヤTを所定の回転数(例えば、40rpm〜70rpm)で回転させる。
そして、測定装置20でタイヤTのラジアル荷重を測定し、測定装置20で測定した測定値を図5で示したような、伝達関数を用いて補正する。即ち、測定したときのタイヤTの回転数から得られるスピンドル軸3の回転周波数を、図5の振動周波数にあてはめ、その際の縦軸の値(伝達関数の振幅)の逆数を使って、測定装置20で測定した測定値を補正する。
When testing the tire T, the driving of the vibration device 50 is stopped, and the radial load of the tire T when the tire T is rotated is measured by the measuring device 20.
Specifically, the tire T is mounted on the rim, the tire T and the drum 4 are pressed against each other, and the tire T is rotated at a predetermined rotation speed (for example, 40 rpm to 70 rpm).
And the radial load of the tire T is measured with the measuring apparatus 20, and the measured value measured with the measuring apparatus 20 is corrected using a transfer function as shown in FIG. That is, the rotational frequency of the spindle shaft 3 obtained from the rotational speed of the tire T at the time of measurement is applied to the vibration frequency in FIG. 5, and the reciprocal of the value on the vertical axis (the amplitude of the transfer function) is used for measurement. The measurement value measured by the apparatus 20 is corrected.

例えば、タイヤTの回転数から算出された振動周波数に対応する伝達関数の振幅が2.0であるとすると、その値の逆数である「1/2.0」を測定装置20で測定した測定値を掛けた値が、タイヤTの真のラジアル荷重となる。なお、スピンドル軸3が振動したときの測定装置20で測定した測定値の時間的な遅れを見る場合には、図6を用いるとよい。
この補正により、タイヤ試験機1Aにおけるスピンドル軸3bやタイヤ試験機1Bにおけるスピンドル3が、その固有振動数に近い状態で回転している場合であっても(図5のfb)、正確で位相ズレのないラジアル荷重を求めることができ、ひいては、信頼ある高精度なタイヤTの特性を測定することが可能となる。
For example, if the amplitude of the transfer function corresponding to the vibration frequency calculated from the rotation speed of the tire T is 2.0, the measurement is performed by measuring “1 / 2.0”, which is the inverse of the value, with the measuring device 20. A value obtained by multiplying the value is a true radial load of the tire T. Note that FIG. 6 may be used to see the time delay of the measured value measured by the measuring device 20 when the spindle shaft 3 vibrates.
Due to this correction, even when the spindle shaft 3b in the tire testing machine 1A and the spindle 3 in the tire testing machine 1B are rotating in a state close to its natural frequency (fb in FIG. 5), the phase shift is accurate and accurate. Thus, it is possible to obtain a radial load without any failure, and thus, it is possible to measure the characteristics of the tire T with high reliability and reliability.

なお、加振装置50によって発生するスピンドル軸3の振動の周波数と、加振装置50で加振しつつ測定したタイヤの特性との関係を伝達関数として算出する伝達関数算出手段(前記コンピュータ)をタイヤ試験機1A,1Bに設けるようにしてもよい。
[第2実施形態]
図7,8に示すものは、第2実施形態におけるタイヤ試験機の一部を示している。この実施の形態では第1実施形態における加振装置を変形したものである。
加振装置60は、慣性マス61と、連結体62と、移動体63とを備えている。慣性マス61はスピンドル軸3の上部側で且つその内部に設けられている。具体的には、スピンドル軸3の内部に空間64が形成されており、その空間部64に、例えば円柱状の金属塊や鋼棒材を所定長さに切断したもので構成される慣性マス61がスピンドル軸3の内壁から離れた状態で配置されている。
Transfer function calculating means (the computer) for calculating a relationship between the frequency of the vibration of the spindle shaft 3 generated by the vibration generator 50 and the characteristics of the tire measured while vibrating with the vibration apparatus 50 as a transfer function. You may make it provide in tire testing machine 1A, 1B.
[Second Embodiment]
7 and 8 show a part of the tire testing machine in the second embodiment. In this embodiment, the vibration exciter in the first embodiment is modified.
The vibration device 60 includes an inertia mass 61, a connecting body 62, and a moving body 63. The inertial mass 61 is provided on the upper side of the spindle shaft 3 and inside thereof. Specifically, a space 64 is formed inside the spindle shaft 3, and an inertia mass 61 configured by, for example, a cylindrical metal lump or steel bar cut into a predetermined length in the space 64. Are arranged apart from the inner wall of the spindle shaft 3.

通常の状態(非加振状態)で、慣性マス61の軸心O4とスピンドル軸3の軸心O2とが同一軸心上となるように、言い換えれば、慣性マス61がスピンドル軸3に対して非偏心状態で、慣性マス61は連結体62を介してスピンドル軸3に径方向に連結されている。連結体62はスプリング等の弾性体から構成されている。非加振時は同心状態にて強固に固定されている。
移動体63は、慣性マス61の側方側に配置されていて、スピンドル軸3に対して径方向に一部又は全体が移動できるようにスピンドル軸3に支持されている。この移動体63は、例えば、電気信号によって突出部63aが径方向に移動するピエゾ素子で構成されている。
In a normal state (non-vibration state), the axis O4 of the inertial mass 61 and the axis O2 of the spindle shaft 3 are on the same axis, in other words, the inertial mass 61 is in relation to the spindle shaft 3. In the non-eccentric state, the inertia mass 61 is connected to the spindle shaft 3 in the radial direction via the connecting body 62. The connecting body 62 is composed of an elastic body such as a spring. During non-vibration, it is firmly fixed in a concentric state.
The moving body 63 is disposed on the side of the inertia mass 61 and is supported by the spindle shaft 3 so that a part or the whole of the moving body 63 can move in the radial direction with respect to the spindle shaft 3. The moving body 63 is constituted by, for example, a piezo element in which the protruding portion 63a moves in the radial direction by an electric signal.

したがって、ピエゾ素子63に電圧を供給することによって、ピエゾ素子63の突出部63aが径方向に移動し、この突出部63aで慣性マス61を径方向に移動させることができるようになっている。
以上、この加振装置によれば、ピエゾ素子63の突出部63aで慣性マス61を径方向に移動させて慣性マス61の軸心O4とスピンドル軸3の軸心O2とを径方向に偏心させ、その状態でスピンドル軸3を回転させることで、当該スピンドル軸3を径方向(ラジアル方向)に加振することができる。
[第3実施形態]
図9〜11に示すものは、第3実施形態におけるタイヤ試験機を示している。このタイヤ試験機には、第1実施形態での磁気軸受23、即ち、ラジアル軸受24を前記加振装置50として用いたものである。この実施の形態では、支持体53は設けられていないものとなっている。
Therefore, by supplying a voltage to the piezo element 63, the protrusion 63a of the piezo element 63 moves in the radial direction, and the inertia mass 61 can be moved in the radial direction by the protrusion 63a.
As described above, according to this vibration exciter, the inertia mass 61 is moved in the radial direction by the protruding portion 63a of the piezo element 63, and the axis O4 of the inertia mass 61 and the axis O2 of the spindle shaft 3 are eccentric in the radial direction. By rotating the spindle shaft 3 in this state, the spindle shaft 3 can be vibrated in the radial direction (radial direction).
[Third Embodiment]
The thing shown to FIGS. 9-11 has shown the tire testing machine in 3rd Embodiment. In this tire testing machine, the magnetic bearing 23 in the first embodiment, that is, the radial bearing 24 is used as the vibration device 50. In this embodiment, the support body 53 is not provided.

図9〜10に示すように、各ラジアル軸受24は、複数個の電磁石28と、金属製又は磁性体からなるスリーブ29と、電力供給部30と、変位センサ31と、制御部32とを備えている。
各電磁石28は、ベアリングハウジング17の内壁廻りに取り付けられていて、スピンドル軸3の外周面の廻りに配置された状態におり、ステータを構成している。具体的には、ベアリングハウジング17の軸心を中心として、平面視で一対の電磁石28L,28Rが左右に分かれた状態で配置されていると共に、この一対の電磁石28L,28Rと直交関係にある一対の電磁石(図示しない)が配置されている。スリーブ29は、各電磁石と対向してスピンドル軸3の外周面に取り付けられており、当該スリーブ29でロータが構成されている。
As shown in FIGS. 9 to 10, each radial bearing 24 includes a plurality of electromagnets 28, a metal or magnetic sleeve 29, a power supply unit 30, a displacement sensor 31, and a control unit 32. ing.
Each electromagnet 28 is attached around the inner wall of the bearing housing 17 and is arranged around the outer peripheral surface of the spindle shaft 3 to constitute a stator. Specifically, a pair of electromagnets 28L, 28R are arranged in a state of being divided into left and right in plan view with the axis of the bearing housing 17 as the center, and a pair orthogonal to the pair of electromagnets 28L, 28R. The electromagnet (not shown) is arranged. The sleeve 29 is attached to the outer peripheral surface of the spindle shaft 3 so as to face each electromagnet, and the sleeve 29 constitutes a rotor.

図9,10では、一方向(ラジアル方向)の電磁石28L,28Rのみを示しているが、水平方向(図10の紙面貫通方向)に関し、一対の電磁石28L,28Rと直交関係にある前述した一対の電磁石を配置することにより、ラジアル軸受として機能するように構成している。
電力供給部30は、電磁石28L,28R、すなわち鉄心に巻かれたコイル33に電流を供給するもので、例えば、制御部32から出力された電流を増幅するパワーアンプで構成されている。
9 and 10, only the electromagnets 28L and 28R in one direction (radial direction) are shown, but the pair of the above-described pairs that are orthogonal to the pair of electromagnets 28L and 28R in the horizontal direction (the through direction in FIG. 10). By arranging this electromagnet, it is configured to function as a radial bearing.
The power supply unit 30 supplies current to the electromagnets 28L and 28R, that is, the coil 33 wound around the iron core. The power supply unit 30 includes, for example, a power amplifier that amplifies the current output from the control unit 32.

したがって、電力供給部30からコイル33に電流を供給し、電磁石28L,28Rとスリーブ29との間に電磁吸引力を作用させることによって、スピンドル軸3のラジアル方向の荷重を非接触の状態で支持している。
変位センサ31は、スピンドル軸3の径方向(ラジアル方向)の位置を検出するもので、例えば、電磁石28L,28Rの配置の中心O5(ステータの中心O5)に対するスピンドル軸3の軸心O2のラジアル方向の変位、言い換えれば、ベアリングハウジング17の軸心に対するスピンドル軸3の軸心O2のラジアル方向の変位を検出することが可能なものである。具体的には、変位センサ31は、スリーブ29と変位センサ31との距離を測定するものであって、かかる測定結果にスピンドル軸3の半径を加えることで、軸心O2までの距離を得ることができる。
Therefore, a current is supplied from the power supply unit 30 to the coil 33 and an electromagnetic attractive force is applied between the electromagnets 28L and 28R and the sleeve 29, thereby supporting the radial load of the spindle shaft 3 in a non-contact state. is doing.
The displacement sensor 31 detects the position of the spindle shaft 3 in the radial direction (radial direction). For example, the radial center of the spindle shaft 3 with respect to the center O5 (stator center O5) of the arrangement of the electromagnets 28L and 28R. The displacement in the direction, in other words, the radial displacement of the axis O2 of the spindle shaft 3 relative to the axis of the bearing housing 17 can be detected. Specifically, the displacement sensor 31 measures the distance between the sleeve 29 and the displacement sensor 31, and obtains the distance to the axis O2 by adding the radius of the spindle shaft 3 to the measurement result. Can do.

制御部32はスピンドル軸3の軸心O2の目標位置と、変位センサ31で検出されたスピンドル軸3の位置との情報に基づいて、電力供給部30へ出力する電流(制御信号S2)を調整し、電力供給部30から電磁石28L,28Rのコイル33に供給される電流を制御するものである。
即ち、図11に示すように、制御部32にはスピンドル軸3の軸心O2の目標位置に対応する目標値が予め設定されていると共に、スピンドル軸3の軸心O2の位置が変位センサ31によりフィードバックされ、軸心O2の位置に対応する現在値が設定される。そして、制御部32は前記目標値と前記現在値とを比較して、スピンドル軸3の軸心O2の位置が目標位置になるように、電力供給部30が出力する電流を調整する。
The control unit 32 adjusts the current (control signal S2) output to the power supply unit 30 based on information on the target position of the axis O2 of the spindle shaft 3 and the position of the spindle shaft 3 detected by the displacement sensor 31. The current supplied from the power supply unit 30 to the coils 33 of the electromagnets 28L and 28R is controlled.
That is, as shown in FIG. 11, the control unit 32 is preset with a target value corresponding to the target position of the axis O2 of the spindle shaft 3, and the position of the axis O2 of the spindle shaft 3 is determined by the displacement sensor 31. Thus, the current value corresponding to the position of the axis O2 is set. Then, the control unit 32 compares the target value with the current value, and adjusts the current output from the power supply unit 30 so that the position of the axis O2 of the spindle shaft 3 becomes the target position.

この実施の形態では、スピンドル軸3の軸心O2の目標位置が電磁石28L,28Rの配置の中心O5位置とされ、変位センサ31は電磁石28L,28Rの配置の中心O5に対するスピンドル軸3の軸心の変位を検出するものとされており、制御部32は、電磁石28L,28Rの配置の中心O5に対するスピンドル軸3の軸心のラジアル方向の変位を変位センサ31が検出すると、電磁石28L,28Rの配置の中心O5に対するラジアル方向の変位が零となるように(電磁石28L,28Rの配置の中心O5とスピンドル軸3の軸心O2とが一致するように)、電力供給部30が出力する電流を変更する。   In this embodiment, the target position of the axis O2 of the spindle shaft 3 is the center O5 position of the arrangement of the electromagnets 28L and 28R, and the displacement sensor 31 is the axis of the spindle shaft 3 with respect to the center O5 of the arrangement of the electromagnets 28L and 28R. When the displacement sensor 31 detects the radial displacement of the axis of the spindle shaft 3 with respect to the center O5 of the arrangement of the electromagnets 28L and 28R, the control unit 32 detects the displacement of the electromagnets 28L and 28R. The current output from the power supply unit 30 is set so that the radial displacement with respect to the arrangement center O5 becomes zero (so that the arrangement center O5 of the electromagnets 28L and 28R coincides with the axis O2 of the spindle shaft 3). change.

例えば、変位センサ31が、設定値より大なる距離を測定した場合、スピンドル軸3は電磁石28L側に偏心して回転していることになるので、電力供給部30は、電磁石28Rに対する電流を増し、電磁石28Rが発生する磁力を増加させ、スピンドル軸3を当該電磁石28Rに引き寄せることで、前記偏心状態を是正する。
なお、ここではラジアル方向を例にとり説明したが、これと直交する方向についても同様である。
次に、各ラジアル軸受24のうちリムの近傍に配置された上側のラジアル軸受24aを加振装置として用いることを例にとり説明する。
For example, when the displacement sensor 31 measures a distance greater than the set value, the spindle shaft 3 is rotating eccentrically toward the electromagnet 28L, so the power supply unit 30 increases the current to the electromagnet 28R, By increasing the magnetic force generated by the electromagnet 28R and pulling the spindle shaft 3 toward the electromagnet 28R, the eccentric state is corrected.
Here, the radial direction has been described as an example, but the same applies to a direction orthogonal thereto.
Next, description will be made by taking, as an example, the use of the upper radial bearing 24a disposed near the rim among the radial bearings 24 as a vibration device.

加振装置50として用いる上側のラジアル軸受24aには、電磁石28L,28R、スリーブ29、電力供給部30、変位センサ31、制御部32の他に、任意波形の電圧又は電流を発生する信号発生器42を有している。この実施の形態では、信号発生器42としてファンクションジェネレータを採用している。
信号発生器42は電磁石28L,28Rに対応した電力供給部30の少なくともどちらか一方に接続されており、信号発生器42が出力信号S1を出力すると、制御部32から出力された制御信号S2にその出力信号S1が加算され、加算された制御信号S3が一方の電力供給部30aに入力される。
In addition to the electromagnets 28L and 28R, the sleeve 29, the power supply unit 30, the displacement sensor 31, and the control unit 32, the upper radial bearing 24a used as the vibration device 50 includes a signal generator that generates an arbitrary waveform voltage or current. 42. In this embodiment, a function generator is employed as the signal generator 42.
The signal generator 42 is connected to at least one of the power supply units 30 corresponding to the electromagnets 28L and 28R, and when the signal generator 42 outputs the output signal S1, the control signal S2 output from the control unit 32 is output. The output signal S1 is added, and the added control signal S3 is input to one power supply unit 30a.

制御部32から出力された制御信号S2に信号発生器42の出力信号S1を加算することで、電力供給部30aから電磁石28L,28Rへ出力される電流が変化し、スピンドル軸3の上側に設けられたスリーブ29と電磁石28L,28Rとの間の磁気吸引力が変化する。
信号発生器42から所定の周波数で正弦波の信号を出力すると、スピンドル軸3の上側は信号発生器42から出力された出力信号S1の周波数に応じて、ラジアル方向に加振される。
By adding the output signal S1 of the signal generator 42 to the control signal S2 output from the control unit 32, the current output from the power supply unit 30a to the electromagnets 28L and 28R changes and is provided above the spindle shaft 3. The magnetic attractive force between the sleeve 29 and the electromagnets 28L and 28R changes.
When a sine wave signal is output from the signal generator 42 at a predetermined frequency, the upper side of the spindle shaft 3 is vibrated in the radial direction in accordance with the frequency of the output signal S1 output from the signal generator 42.

以上述べた加振装置(ラジアル軸受24a)を用いて、真のラジアル荷重を求めるやり方、すなわち、スピンドル軸3が振動しているときのタイヤTに発生する力(タイヤTのラジアル荷重等)と、スピンドル軸3が振動している状態で測定装置20で測定した値との関係を求め、その結果より、ラジアル荷重の伝達関数を求め、求めた伝達関数を使用して、測定装置20で測定した測定値を補正し、真のラジアル荷重を求める手法は、第1実施形態と略同一であるため、ここでの説明は省略する。
本発明は上記の実施の形態に限定されない。
A method of obtaining a true radial load by using the vibration device (radial bearing 24a) described above, that is, a force generated in the tire T when the spindle shaft 3 is vibrating (a radial load of the tire T, etc.) Then, the relationship with the value measured by the measuring device 20 in a state where the spindle shaft 3 is oscillating is obtained, and the transfer function of the radial load is obtained from the result and measured by the measuring device 20 using the obtained transfer function. The method of correcting the measured value and obtaining the true radial load is substantially the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
The present invention is not limited to the above embodiment.

即ち、上記の実施の形態では、測定装置20でラジアル荷重を測定していたが、測定するものはこれに限らず、ラテラル荷重やトラクティブ荷重,モーメント等を測定するものであってもよい。
この場合、スピンドル軸3が所定の周波数で振動したときにおけるラテラル荷重や操舵トルクを予め測定し、該測定荷重やトルクに対する伝達関数を求め、求めた伝達関数を用いて、タイヤの特性試験時の測定結果を補正するようにするとよい。
スピンドル軸3を支持する軸受23を、非接触型の流体軸受やメカニカルな転がり軸受で構成してもよい。
That is, in the above embodiment, the radial load is measured by the measuring device 20, but what is measured is not limited to this, and a lateral load, a tractive load, a moment, or the like may be measured.
In this case, a lateral load and a steering torque when the spindle shaft 3 vibrates at a predetermined frequency is measured in advance, a transfer function for the measured load and torque is obtained, and the obtained transfer function is used to perform a tire characteristic test. It is advisable to correct the measurement result.
The bearing 23 that supports the spindle shaft 3 may be constituted by a non-contact type fluid bearing or a mechanical rolling bearing.

上記実施の形態で図示したタイヤ試験機では、スピンドル軸3を上下方向に配置したものであるが、本発明はスピンドル軸3を水平方向又は斜め方向に配置したものであってもよい。
また、上記実施の形態で図示したタイヤ試験機では、タイヤTの下方にスピンドル軸支持構造を備えたものであるが、本発明においてはスピンドル軸支持構造をタイヤTの上方に備えたものであってもよい。
In the tire testing machine illustrated in the above embodiment, the spindle shaft 3 is arranged in the vertical direction, but the present invention may be one in which the spindle shaft 3 is arranged in a horizontal direction or an oblique direction.
In the tire testing machine illustrated in the above embodiment, the spindle shaft support structure is provided below the tire T. In the present invention, the spindle shaft support structure is provided above the tire T. May be.

本発明の第1実施形態のタイヤ試験機の全体正面図である。1 is an overall front view of a tire testing machine according to a first embodiment of the present invention. 他のタイヤ試験機の概略図である。It is the schematic of another tire testing machine. 加振装置の詳細断面図である。It is detail sectional drawing of a vibration apparatus. 加振装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of a vibration exciting device. 伝達関数を示す図である(振動周波数−振幅)。It is a figure which shows a transfer function (vibration frequency-amplitude). 伝達関数を示す図である(振動周波数−位相差)It is a figure which shows a transfer function (vibration frequency-phase difference) 第2実施形態におけるタイヤ試験機に設けた加振装置の断面図である。It is sectional drawing of the vibration apparatus provided in the tire testing machine in 2nd Embodiment. 加振装置の平面図である。It is a top view of a vibration apparatus. 第3実施形態におけるタイヤ試験機の下部の概略図である。It is the schematic of the lower part of the tire testing machine in 3rd Embodiment. 加振装置の断面図である。It is sectional drawing of a vibration apparatus. 加振装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of a vibration exciting device.

符号の説明Explanation of symbols

1A タイヤ試験機
1B タイヤ試験機
3 スピンドル軸
23 軸受
50 加振装置
T タイヤ
1A Tire Testing Machine 1B Tire Testing Machine 3 Spindle Shaft 23 Bearing 50 Excitation Device T Tire

Claims (7)

リムと一体的に回転するスピンドル軸と、このスピンドル軸をハウジングに対して回転自在に支持する軸受とを備え、リムに装着したタイヤを回転させて測定装置でタイヤの特性を測定するタイヤ試験機において、
前記スピンドル軸に強制的に振動を発生させる加振装置を設けていることを特徴とするタイヤ試験機。
A tire testing machine comprising a spindle shaft that rotates integrally with a rim, and a bearing that rotatably supports the spindle shaft with respect to a housing, and that measures tire characteristics with a measuring device by rotating a tire mounted on the rim. In
A tire testing machine provided with a vibration generator that forcibly generates vibration on the spindle shaft.
前記加振装置は、スピンドル軸の外周面の廻りに配置されたステータが発生する磁力を可変とする加振制御部とを有していることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ試験機。   2. The tire testing machine according to claim 1, wherein the vibration device includes a vibration control unit that varies a magnetic force generated by a stator disposed around an outer peripheral surface of the spindle shaft. . 前記加振装置は、スピンドル軸と同一軸心上に配置された慣性マスと、この慣性マスとスピンドル軸とを径方向に連結する連結体と、前記慣性マスの軸心とスピンドル軸の軸心とが径方向に偏心するように、前記慣性マスを径方向に移動させる移動体とを有していることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ試験機。   The vibration exciter includes an inertial mass disposed on the same axis as the spindle shaft, a connecting body that connects the inertial mass and the spindle shaft in a radial direction, an axis of the inertial mass, and an axis of the spindle shaft. The tire testing machine according to claim 1, further comprising a moving body that moves the inertial mass in the radial direction such that the inertial mass is eccentric in the radial direction. 前記軸受は、スピンドル軸を非接触で支持する非接触軸受で構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ試験機。   The tire testing machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the bearing is a non-contact bearing that supports the spindle shaft in a non-contact manner. 前記非接触軸受を、能動型の磁気軸受で構成しており、この磁気軸受を加振装置として共用していることを特徴とする請求項4に記載のタイヤ試験機。   5. The tire testing machine according to claim 4, wherein the non-contact bearing is constituted by an active magnetic bearing, and the magnetic bearing is shared as a vibration exciter. 前記加振装置によってスピンドル軸に与えた荷重特性と、前記加振装置で加振しつつ測定したタイヤの特性との関係を伝達関数として算出する伝達関数算出手段を有していることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ試験機。   It has a transfer function calculating means for calculating, as a transfer function, a relationship between a load characteristic applied to the spindle shaft by the vibration exciter and a tire characteristic measured while being vibrated by the vibration exciter. The tire testing machine according to any one of claims 1 to 5. スピンドル軸を回転自在に備えたタイヤ試験機で、タイヤをスピンドル軸と一体的に回転させて測定装置でタイヤの特性を測定する試験を行うにあたり、
前記タイヤの試験前に、前記スピンドル軸を加振しつつ測定したタイヤの特性と加振の力との関係を伝達関数として予め算出しておき、
前記タイヤの試験を行う際には、測定したタイヤの特性を前記伝達関数を用いて補正することを特徴とするタイヤ試験の方法。
In a tire testing machine equipped with a spindle shaft that can rotate freely, the tire is rotated integrally with the spindle shaft and a test is performed to measure the characteristics of the tire with a measuring device.
Prior to the test of the tire, the relationship between the tire characteristics measured while vibrating the spindle shaft and the force of vibration is calculated in advance as a transfer function,
A tire test method comprising correcting the measured tire characteristics using the transfer function when testing the tire.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012018109A (en) * 2010-07-09 2012-01-26 Yokohama Rubber Co Ltd:The Device and method for water pressure test of tire
CN103460012A (en) * 2011-11-11 2013-12-18 三菱重工机械科技株式会社 Rim assembly, tire testing machine, and rim assembly replacing method
CN103712760A (en) * 2014-01-14 2014-04-09 苏州东菱振动试验仪器有限公司 Vibrostand magnetic structure and mounting method thereof
WO2015118657A1 (en) * 2014-02-07 2015-08-13 三菱重工マシナリーテクノロジー株式会社 Tire reaction force measurement device, and tire-testing device
WO2020050125A1 (en) * 2018-09-03 2020-03-12 株式会社神戸製鋼所 Method for correcting tire uniformity data
CN111771115A (en) * 2018-03-07 2020-10-13 弗朗西斯科·提姆珀尼 Snap fastener device for non-destructive characterization of materials
CN111771115B (en) * 2018-03-07 2024-06-07 弗朗西斯科·提姆珀尼 Snap fastener device for non-destructive characterization of materials

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012018109A (en) * 2010-07-09 2012-01-26 Yokohama Rubber Co Ltd:The Device and method for water pressure test of tire
CN103460012A (en) * 2011-11-11 2013-12-18 三菱重工机械科技株式会社 Rim assembly, tire testing machine, and rim assembly replacing method
CN103460012B (en) * 2011-11-11 2016-08-31 三菱重工机械科技株式会社 Wheel rim assembly, tyre tester and wheel rim assembly replacing options
CN103712760A (en) * 2014-01-14 2014-04-09 苏州东菱振动试验仪器有限公司 Vibrostand magnetic structure and mounting method thereof
CN103712760B (en) * 2014-01-14 2015-12-02 苏州东菱振动试验仪器有限公司 Shaking table magnetic structure and installation method thereof
WO2015118657A1 (en) * 2014-02-07 2015-08-13 三菱重工マシナリーテクノロジー株式会社 Tire reaction force measurement device, and tire-testing device
CN111771115A (en) * 2018-03-07 2020-10-13 弗朗西斯科·提姆珀尼 Snap fastener device for non-destructive characterization of materials
CN111771115B (en) * 2018-03-07 2024-06-07 弗朗西斯科·提姆珀尼 Snap fastener device for non-destructive characterization of materials
WO2020050125A1 (en) * 2018-09-03 2020-03-12 株式会社神戸製鋼所 Method for correcting tire uniformity data
JP2020037299A (en) * 2018-09-03 2020-03-12 株式会社神戸製鋼所 Tire uniformity data correction method and tire uniformity machine

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