CN110612438A - 旋转体载荷测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及的旋转体载荷测量装置(100)在使主载荷向成为径向的一个方向的主载荷方向(P)作用于形成为圆柱状且绕从端面的中心突出的轴体(60)的中心轴(L60)旋转的旋转体(30)的状态下，检测作用于旋转体(30)的力，所述旋转体载荷测量装置(100)具备具有测量中心(C70)且能够测量向以测量中心(C70)为基准的至少3个方向作用的力的测压元件(70)，测压元件(70)在主载荷方向(P)上观察时以测量中心(C70)与中心轴(L60)重叠的方式配置且与轴体(60)连结。

Description

旋转体载荷测量装置

技术领域

本发明涉及一种在使主载荷径向作用于圆柱状的旋转体的状态下，检测作用于旋转体的力的旋转体载荷测量装置。

背景技术

经硫化工序等制造出的轮胎在检查是否满足不均匀性等质量基准的基础上，满足质量基准的轮胎作为产品而出货。作为评价轮胎的不均匀性的装置，有轮胎均匀性试验机。轮胎均匀性试验机具备安装轮胎的旋转轴、外周面对安装于旋转轴的轮胎的胎面进行按压的负重轮、使负重轮或轮胎旋转的马达及测量作用于负重轮或轮胎的载荷的测压元件。而且，在将负重轮按压于轮胎的状态下，通过马达使负重轮或轮胎旋转，并通过利用测压元件来测量载荷而能够评价轮胎的不均匀性。以往，在轮胎均匀性试验机中，作为主要评价不均匀性的测量项目，测量轮胎的径向的载荷的变动即径向力变动(以下，称为RFV)及轮胎的宽度方向的载荷的变动即轴向力变动(以下，称为LFV)。而且，通过测量这种RFV或LFV等，能够评价轮胎的不均匀性。

近年来，作为轮胎的评价而重视的项目，有切向力变动(以下，称为TFV)及滚动阻力，这些仅测量胎的径向及宽度方向的力的变动而无法进行评价，还需通过加以测量向轮胎的切线方向作用的力来获得。因此，通常，尤其对于轮胎的滚动阻力，在轮胎均匀性试验机不同的滚动阻力测量装置中通过不同的测量方法来进行了测量。然而，在滚动阻力测量装置中，因该测量方法花费时间而无法进行全数检查。因此，轮胎均匀性试验机中提出有如下技术：为了测量轮胎的切线方向的力而设置另一测压元件，赋予测量轮胎的切线方向的力的功能，从而能够实现滚动阻力的预测评价及TFV的评价(例如，参考专利文献1、2)。

在专利文献1中所记载的轮胎均匀性试验机中，在使模拟了行驶路面的负荷滚筒按压于轮胎的状态下，通过载荷测量传感器测量施加于轮胎的外施载荷，并且通过位移传感器测量沿载荷方向的负荷滚筒的位置。而且，通过将负荷滚筒向前后方向交替移动，改变作用于轮胎的外施载荷，计算出负荷滚筒的位置的变动与外施载荷的变动的相位差，根据该相位差分选滚动阻力存在异常的轮胎。

并且，在专利文献2中所记载的轮胎均匀性试验机中，在使轮胎旋转的主轴中设置有通过销连结而能够检测轮胎的切线方向的抖动的测压元件及在该主轴上能够检测轮胎的宽度方向的抖动的测压元件。而且，在对轮胎按压了负荷滚筒的状态下，使轮胎旋转，并利用上述两个测压元件来测量载荷，由此检测合成了由轮胎的离心力引起的变动力和轮胎的切线方向的变动力的力。接着，在将负荷滚筒从轮胎脱离的状态下，通过进行相同的测量，检测由轮胎的离心力引起的变动力。而且，通过利用比较运算装置对这些检测结果进行比较运算，能够测量轮胎的切线方向的变动力。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2015-232545号公报

专利文献2：日本专利第3154015号

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，在专利文献1中所记载的轮胎均匀性试验机中，一边对成为进行载荷测量的旋转体的负荷滚筒向负荷滚筒压接于胎面且成为主载荷发挥作用的前后方向进行交替移动控制一边进行测量，并根据从负荷滚筒的径向的位置的变动和外施载荷的变动计算出的相位差，间接地评价轮胎的切线方向的阻力值即滚动阻力。因此，没有测量真正的切线方向的力，且存在包含负荷滚筒控制误差及计算误差而无法正确地评价滚动阻力这一问题。

并且，在专利文献2中所记载的轮胎均匀性试验机中，需要分别设置用于检测成为进行载荷测量的旋转体的轮胎的宽度方向的抖动的测压元件及能够检测轮胎的切线方向的抖动的测压元件这2个测压元件。而且，为了测量作为轮胎均匀性试验机所需的测量项目即RFV，还需要设置用于检测轮胎中的负荷滚筒按压而产生主载荷的方向的抖动的测压元件，因此需要3个测压元件，从而除了导致装置复杂化、大型化以外，还存在各测压元件的校正繁杂化这一问题。

在此，本发明的目的在于提供一种能够用紧凑的装置结构以正确且高精度地测量旋转体向成为径向的一方向且主载荷发挥作用的主载荷方向、中心轴方向以及与主载荷方向及中心轴方向正交的切线方向作用的载荷的旋转体载荷测量装置。

用于解决技术课题的手段

本发明的第1方式所涉及的旋转体载荷测量装置在使主载荷向成为径向的一方向的主载荷方向作用于形成为圆柱状且绕从端面的中心突出的轴体的中心轴旋转的旋转体的状态下，检测作用于所述旋转体的力，所述旋转体载荷测量装置具备测压元件，该测压元件具有测量中心且能够测量向以所述测量中心为基准的至少3个方向作用的力，所述测压元件在所述主载荷方向上观察时以所述测量中心与所述中心轴重叠的方式配置且与所述轴体连结。

在上述旋转体载荷测量装置中，通过能够测量向至少3个方向作用的力的测压元件而能够测量作用于旋转体的载荷。因此，用1个测压元件能够直接测量作用于旋转体的成为径向的一方向的主载荷方向、中心轴方向以及与主载荷方向及中心轴方向正交的切线方向这3个方向的力。在此，为了在使主载荷向成为径向的一方向的主载荷方向作用于旋转体的状态下测量作用于旋转体的力，在从轴体作用于测压元件的上述3个方向的力中，向主载荷方向作用的力成为最大的值。测压元件在主载荷方向上观察时以测量中心与中心轴重叠的方式配置且与轴体连结，因此主载荷方向的力变得不产生力矩而作用于测压元件。因此，能够最小限度地抑制由主载荷方向的力引起的力矩对成为相对于主载荷方向的力相对小的值的另一方向的力即中心轴方向的力及向切线方向作用的力的测量值所产生的影响，从而能够正确地测量3个方向的力。

并且，本发明的第2方式所涉及的旋转体载荷测量装置在上述第1方式中，所述测压元件可以以所述中心轴穿过所述测量中心的方式配置。

在上述旋转体载荷测量装置中，通过旋转体的中心轴穿过测量中心，变得除主载荷方向以外的力即中心轴方向的力及切线方向的力也不产生力矩而作用于测压元件的测量中心。因此，能够最小限度地抑制向3个方向作用于测压元件的力因分别产生的力矩而引起的相互的影响，从而能够更正确地测量3个方向的力。

并且，本发明的第3方式所涉及的旋转体载荷测量装置在使主载荷向成为径向的一方向的主载荷方向作用于形成为圆柱状且绕从端面的中心突出的轴体的中心轴旋转的旋转体的状态下，检测作用于所述旋转体的力，所述旋转体载荷测量装置具备测压元件，该测压元件具有与所述旋转体连结且来自所述旋转体的载荷发挥作用的负荷面且能够测量在与所述负荷面正交的X方向以及沿所述负荷面且彼此正交的Y方向及Z方向这至少3个方向上作用于所述负荷面的力，所述测压元件在所述主载荷方向上观察时以所述负荷面与所述中心轴重叠的方式配置且与所述轴体连结。

在上述旋转体载荷测量装置中，同样地能够直接测量主载荷方向、中心轴方向及切线方向这3个方向的力。而且，测压元件在主载荷方向上观察时以与旋转体连结且来自旋转体的载荷发挥作用的负荷面与中心轴重叠的方式配置且与轴体连结，因此主载荷方向的力变得力矩的产生得到抑制并且作用于测压元件。因此，能够抑制由主载荷方向的力引起的力矩对成为相对于主载荷方向的力相对小的值的另一方向的力即中心轴方向的力及向切线方向作用的力的测量值所产生的影响，从而能够正确地测量3个方向的力。

并且，本发明的第4方式所涉及的旋转体载荷测量装置在上述第3方式中，所述测压元件可以在所述主载荷方向上观察时以所述负荷面的矩心与所述中心轴一致的方式配置。

在上述旋转体载荷测量装置中，通过以负荷面的矩心与中心轴一致的方式配置测压元件且与轴体连结，能够更有效地抑制由主载荷方向的力引起的力矩的产生。因此，能够更有效地抑制对中心轴方向的力及向切线方向作用的力的测量值所产生的影响，从而能够更正确地测量3个方向的力。

并且，本发明的第5方式所涉及的旋转体载荷测量装置在上述第3或第4方式中，所述测压元件可以以在所述负荷面包含所述中心轴的方式配置。

在上述旋转体载荷测量装置中，通过以在负荷面包含旋转体的中心轴的方式配置测压元件且与轴体连结，在除主载荷方向以外的力即中心轴方向的力及切线方向的力中也能够抑制力矩的产生。因此，能够最小限度地抑制向3个方向作用于测压元件的力因分别产生的力矩而引起的相互的影响，从而能够更正确地测量3个方向的力。

并且，本发明的第6方式所涉及的旋转体载荷测量装置在上述第1至第5中的任一个方式中，所述测压元件可以具有所述3个方向中能够测量的最大载荷最大的最大载荷测量方向，且以所述主载荷方向与所述最大载荷测量方向一致的方式配置。

在上述旋转体载荷测量装置中，通过以主载荷方向与最大载荷测量方向一致的方式配置测压元件，能够准确地测量向主载荷方向作用的力，并且能够以高灵敏度测量中心轴方向的力及切线方向的力。

并且，本发明的第7方式所涉及的旋转体载荷测量装置在上述第1至第6中的任一个方式中，在所述轴体中可以具备以能够绕与所述中心轴正交的安装轴旋转的方式安装且固定有所述测压元件的固定夹具。

在上述旋转体载荷测量装置中，测压元件经由固定夹具以能够绕安装轴旋转的方式与轴体连结。因此，能够抑制因固定测压元件的面的斜率或旋转体及轴体向中心轴方向的尺寸变化而在旋转体及轴体中产生围绕与中心轴正交的轴的力矩，而导致对主载荷方向的力及切线方向的力产生的影响。

并且，本发明的第8方式所涉及的旋转体载荷测量装置在上述第1至第7中的任一个方式中，可以是如下方式，即，所述轴体及所述固定夹具中的一个具备隔着所述中心轴配设的一对第1安装部，所述轴体及所述固定夹具中的另一个具备在所述一对第1安装部之间配设于包含所述中心轴的面内且以相对于所述一对第1安装部能够绕所述安装轴旋转的方式安装的第2安装部。

在上述旋转体载荷测量装置中，相对于一对第1安装部，在一对第1安装部之间配设的第2安装部在包含中心轴的面内以相对于一对第1安装部能够绕安装轴旋转的方式安装，因此作为相对于中心轴对称的结构不会偏心而抑制力矩的产生，从而能够使力从轴体传递到测压元件。

并且，本发明的第9方式所涉及的旋转体载荷测量装置在上述第1至第8中的任一个方式中，具备：受检体即轮胎，以能够绕轮胎中心轴旋转的方式被支承；圆柱状负重轮，以能够与轮胎的外周面抵接且能够绕与所述轮胎中心轴平行的轴旋转的方式被支承；及旋转驱动部，对轮胎及负重轮中的任一个进行旋转驱动，该旋转体载荷测量装置可以是如下轮胎均匀性试验机，即，将所述轮胎及所述负重轮中的一个设为所述旋转体，将从所述轮胎及所述负重轮中的另一个发挥作用的载荷设为所述主载荷，并根据通过所述测压元件测量的力测量所述轮胎的不均匀性。

在上述旋转体载荷测量装置中，作为轮胎均匀性试验机，将从负重轮传递至轮胎的载荷作为主载荷，而正确地测量向切线方向作用于负重轮与轮胎的切点的力，从而能够正确地评价TFV及滚动阻力。

发明效果

根据上述旋转体载荷测量装置，能够用紧凑的装置结构以正确且高精度地测量旋转体向成为径向的一个方向且主载荷发挥作用的主载荷方向、中心轴方向以及与主载荷方向及中心轴方向正交的切线方向作用的载荷。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的轮胎均匀性试验机的侧方观察时的概略结构图。

图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的轮胎均匀性试验机的测压元件部分的详细情况的侧视图。

图3是表示本发明的第1实施方式所涉及的轮胎均匀性试验机的详细情况的上方观察时的局部剖视图。

图4是在本发明的第1实施方式所涉及的轮胎均匀性试验机中，表示测压元件部分的详细情况的主载荷方向上观察时的主视图。

图5是表示本发明的第1实施方式所涉及的轮胎均匀性试验机的控制部的详细情况的框图。

图6是在本发明的第2实施方式所涉及的轮胎均匀性试验机中，表示测压元件部分的详细情况的立体图。

图7是表示本发明的第2实施方式所涉及的轮胎均匀性试验机的测压元件部分的详细情况的俯视图。

图8是表示本发明的第2实施方式所涉及的轮胎均匀性试验机的测压元件部分的详细情况的侧视图。

图9是表示本发明的第2实施方式的变形例所涉及的轮胎均匀性试验机的测压元件部分的详细情况的立体图。

具体实施方式

＜第1实施方式＞

[轮胎均匀性试验机的结构]

以下，参考图1至图5对本发明的实施方式进行说明。

首先，对本发明的实施方式所涉及的旋转体载荷测量装置的结构进行说明。在本实施方式中，作为本发明所涉及的旋转体载荷测量装置的一例以轮胎均匀性试验机为例子进行说明。

(整体结构)

图1示出了第1实施方式的轮胎均匀性试验机100，作为旋转体载荷测量装置，是在以所希望的载荷按压轮胎T及负重轮30的状态下，一边对其中一个进行旋转驱动而使另一个从动旋转，一边测量所产生的力以对轮胎T的均一性进行评价的装置。如图1所示，本实施方式的轮胎均匀性试验机100具备支承轮胎T的轮胎支承部20、被支承于轮胎支承部20的轮胎T按压的旋转体即负重轮30、支承负重轮30的负重轮支承部40及控制部90。

(轮胎支承部)

轮胎支承部20具备轮胎侧框架21、配设于轮胎T的宽度方向M的一侧M1而支承于轮胎侧框架21的第1支承部22、配置于轮胎T的另一侧M2而支承于轮胎侧框架21的第2支承部23及旋转驱动部24。在第1本实施方式中，轮胎支承部20以轮胎T的宽度方向M朝向上下方向即使轮胎T的中心轴T1朝向上下方向的方式进行支承，第1支承部22支承轮胎T的下侧，第2支承部23支承轮胎T的上侧。以下，有时将轮胎T宽度方向M设为上下方向，将轮胎T宽度方向M的一侧M1设为下侧，将另一侧M2设为上侧来进行说明。

第1支承部22具备沿轮胎T的宽度方向M配设而以能够旋转的方式支承于轮胎侧框架21的第1旋转轴22a及安装于第1旋转轴22a而支承轮胎T的下侧的胎圈的第1轮辋22b。第2支承部23具备沿轮胎T的宽度方向M配设而以能够旋转的方式支承于轮胎侧框架21的第2旋转轴23a及安装于第2旋转轴23a而支承轮胎T的上侧的胎圈的第2轮辋23b。并且，旋转驱动部24通过未图示的马达能够使第1旋转轴22a旋转。

即，轮胎T由轮胎支承部20的第1轮辋22b及第2轮辋23b从上下方向两侧夹持而被支承，在该状态下，通过旋转驱动部24使第1旋转轴22a旋转而能够使轮胎T绕轮胎T的中心轴T1旋转。另外，轮胎支承部20的第2旋转轴23a通过未图示的移动机构能够从第2轮辋23b支承轮胎T的支承位置移动至远离轮胎T的退避位置，通过移动至退避位置，能够取出已测量的轮胎T，并且能够安装未测量的轮胎T。

(负重轮)

负重轮30具备形成为圆柱状的轮主体31及安装于轮主体31的轴承部32。在轮主体31及轴承部32中与轮主体31的中心轴L30同轴地形成有贯穿孔30a。在此，圆柱状是指，并不限定于高度尺寸小于负重轮30及轮胎T等的直径的扁平状的形状，还包含直径与高度尺寸相同的形状及高度尺寸大于直径的形状，并且还包含内部为空腔的圆筒状的概念。而且，轮主体31以使中心轴L30沿上下方向而将两端面31a、31b朝向上下方向两侧且将外周面31c朝向轮胎T的方式配设。在此，负重轮30及轮胎T的径向中，将负重轮30与轮胎T相对的方向称为主载荷方向P，将与该主载荷方向P和成为上下方向的负重轮30及轮胎T的中心轴方向Q正交的方向称为切线方向R。

(负重轮支承部)

负重轮支承部40具备轮侧框架50、以能够旋转的方式支承负重轮30的轴体60、固定于轮侧框架50的测压元件70及连结测压元件70与轴体60的固定夹具80。轮侧框架50具备在地面F上沿主载荷方向P配设的导轨51、以能够移动的方式支承于导轨51的框架主体52、固定于地面F的基部53及设置于基部53且使框架主体52沿主载荷方向P移动的进退驱动部54。进退驱动部54例如通过液压或电磁驱动器等驱动源使缸体或螺杆等进退，而能够使轮侧框架50沿主载荷方向P相对于轮胎T进退。

(轴体)

轴体60在负重轮30的贯穿孔30a内以中心轴L60成为与轮主体31的中心轴L30同轴的方式配设，且以能够相对旋转的方式支承于负重轮30的轴承部32。而且，轴体60使两端从轮主体31的两端面31a、31b的中心向上下方向两侧突出。如图2至图4所示，轴体60在上下两端部具备用于安装固定夹具80的第1安装部61。第1安装部61成对且隔着负重轮30的中心轴L30沿切线方向R隔着间隔配设。并且，在这些一对第1安装部61中形成有以成为同轴的方式彼此连通的连通孔61a。

(测压元件)

如图1所示，本实施方式的测压元件70分别与轴体60的上下连结。测压元件70为能够测量以测量中心C70为基准与后述的负荷面正交的X方向、与X方向正交并且彼此正交的Y方向及Z方向这3个方向的力的构件。而且本实施方式的测压元件70将X方向设为能够测量的最大载荷最大的测量方向，且以能够测量大于向Y方向及Z方向作用的力的力的方式构成。如图2至图4所示，测压元件70具备元件主体71、固定于元件主体71的第1固定部72及在元件主体71中设置于与第1固定部72相反的一侧的第2固定部73。

第1固定部72具有以凸缘状设置于元件主体71的固定面，且在该固定面抵接的状态下通过螺栓等固定于轮侧框架50。并且，第2固定部73具备形成于元件主体71的外表面的平面状的负荷面73a及在负荷面73a开口且形成有内螺纹的多个螺栓孔73b。而且，第2固定部73通过与各螺栓孔73b螺合的螺栓73c固定于固定夹具80。负荷面73a形成为大致圆形，在最大载荷方向上观察时负荷面73a的矩心与测量中心C70大致一致。

(固定夹具)

固定夹具80具备安装于轴体60的第1安装部61的第2安装部81及固定于第2安装部81的凸缘状且具有与负荷面73a对应的元件安装面82a的元件安装部82。在元件安装部82中形成有与测压元件70中的形成于负荷面73a的螺栓孔73b对应的插穿孔82b。而且，通过将插穿于该插穿孔82b的螺栓73c螺合于测压元件70侧的螺栓孔73b，而使元件安装面82a与负荷面73a抵接，从而测压元件70与固定夹具80被固定。

并且，第2安装部81形成为板状，且插入在轴体60的一对第1安装部61之间。并且，在第2安装部81中与第1安装部61的连通孔61a对应地形成有连通孔81a。而且，通过在一对第1安装部61的连通孔61a及第2安装部81的连通孔81a中贯穿沿与负重轮30及轴体60的中心轴L30、L60正交且与主载荷方向P正交的方向配设的安装轴83，第1安装部61与第2安装部81以能够相对旋转的方式连结。由此固定夹具80及固定于固定夹具80的测压元件70相对于轴体60以能够绕沿与中心轴方向Q及主载荷方向P正交的切线方向R的轴旋转的方式连结。

并且，在这种安装关系中，测压元件70以如下方式配置：将负荷面73a设为与中心轴方向Q及切线方向R平行且与主载荷方向P正交的方向，由此主载荷方向P与最大载荷测量方向一致。而且，测压元件70以如下方式配置：在主载荷方向P上观察时，负重轮30及轴体60的中心轴L30、L60包含于负荷面73a，进而中心轴L30、L60与负荷面73a的矩心及测量中心C70一致。

(控制部)

如图1及图5所示，控制部90根据基于载荷设定值及测压元件70的实载荷检测结果驱动进退驱动部54。具体而言，如图5所示，控制部90具备获取上侧测压元件70的输出值且运算作用于该测压元件70的X方向的力、Y方向及Z方向的力的第1运算部91；获取下侧测压元件70的输出值且运算作用于该测压元件70的X方向的力、Y方向及Z方向的力的第2运算部92；根据第1运算部91及第2运算部92的运算结果，运算作用于负重轮30的主载荷方向P的载荷、中心轴方向Q的载荷及切线方向R的载荷的载荷运算部93；根据基于载荷运算部93的运算结果，对轮胎T的不均匀性进行评价的评价部94；以及驱动进退驱动部54的驱动控制部95。第1运算部91从上侧测压元件70获取X方向成分的输出、Y方向成分的输出及Z方向成分的输出。而且，第1运算部91从X方向成分的输出运算X方向的力，从Y方向成分的输出运算Y方向的力，从Z方向成分的输出运算Z方向的力。第2运算部92从下侧测压元件70获取X方向成分的输出、Y方向成分的输出及Z方向成分的输出。而且，第2运算部92从X方向成分的输出运算X方向的力，从Y方向成分的输出运算Y方向的力，从Z方向成分的输出运算Z方向的力。另外，在X方向、Y方向及Z方向的成分相互影响X方向的力、Y方向的力及Z方向的力的测量值的情况下，可以设为如下方式：当运算X方向的力时，根据Y方向成分及Z方向成分的输出值进行校正，并且，当运算Y方向的力时，根据X方向成分及Z方向成分的输出值进行校正，当运算Z方向的力时，根据X方向成分及Y方向成分的输出值进行校正。

载荷运算部93根据通过第1运算部91运算出的X方向的力及通过第2运算部92运算出的X方向的力运算作用于负重轮30的主载荷方向P的载荷。具体而言，根据通过第1运算部91及第2运算部92运算出的X方向的力的合力运算主载荷方向P的载荷。并且，载荷运算部93根据通过第1运算部91运算出的Y方向的力及通过第2运算部92运算出的Y方向的力运算作用于负重轮30的中心轴方向Q的载荷。并且，载荷运算部93根据通过第1运算部91运算出的Z方向的力及通过第2运算部92运算出的Z方向的力运算作用于负重轮30的切线方向R的载荷。

评价部94根据通过载荷运算部93运算出的主载荷方向P的载荷、中心轴方向Q的载荷及切线方向R的载荷和对应地从旋转驱动部24获取的轮胎T的相位信息而对不均匀性进行评价。在轮胎T的不均匀性的评价中，能够对基于主载荷方向P的载荷的RFV、基于中心轴方向Q的载荷的LFV、基于切线方向R的载荷的TFV及滚动阻力进行评价。若接收与试验开始相关的信息，则驱动控制部95一边监视通过载荷运算部93运算出的主载荷方向P的载荷，一边驱动进退驱动部54而调整负重轮30向旋转驱动的轮胎T的推送量。而且，若主载荷方向P的载荷达到预先设定的设定值，则驱动控制部95停止基于进退驱动部54的负重轮30的进出。在该状态下，通过一边使轮胎T旋转一边检测各载荷，能够对轮胎T的不均匀性进行评价。

[作用效果]

本实施方式的轮胎均匀性试验机100在测量主载荷方向P的载荷、中心轴方向Q的载荷及切线方向R的载荷时，通过能够测量向至少3个方向作用的力的测压元件70来测量作用于旋转体即负重轮30的载荷。因此，用1个测压元件70能够直接测量作用于负重轮30的主载荷方向P、中心轴方向Q以及与主载荷方向P及中心轴方向Q正交的切线方向R这3个方向的力。在此，在使主载荷从负重轮30向成为径向的一个方向的主载荷方向P作用于轮胎T，通过该反作用力而主载荷从轮胎T也作用于负重轮30的状态下，测量作用于负重轮30的力。因此，从轴体60作用于测压元件70的上述3个方向的力中，向主载荷方向P作用的力成为最大的值。测压元件70在主载荷方向P上观察时以测量中心C70与中心轴重叠的方式配置且与轴体60连结，因此主载荷方向P的力变得不会对测压元件70产生力矩而正确地传递力。因此，能够最小限度地抑制由主载荷方向P的力引起的力矩对成为相对于主载荷方向P的力相对小的值的另一方向的力即中心轴方向Q的力及向切线方向R作用的力的测量值所产生的影响，从而能够正确地测量3个方向的力。

如此，在本实施方式的轮胎均匀性试验机100中，无需设置多个测压元件70而通过紧凑的装置结构且测压元件70的配置结构而能够正确地测量旋转体向成为径向的一方向且主载荷发挥作用的主载荷方向P、中心轴方向Q以及与主载荷方向P及中心轴方向Q正交的切线方向R作用的载荷。由此，将从负重轮30传递至轮胎T的载荷作为主载荷，而能够正确地评价RFV、LFV、TFV及滚动阻力。并且，通过能够实现轮胎均匀性试验机100中的滚动阻力评价，能够简单地以全数来进行轮胎T的滚动阻力评价。

另外，即便测压元件70在主载荷方向P上观察时不是以测量中心C70与中心轴L30、L60重叠的方式配置，如上所述，测压元件70在主载荷方向P上观察时以与负重轮30且成为来自负重轮30的载荷发挥作用的负荷面73a与中心轴L30、L60重叠的方式配置，因此主载荷方向P的力变得力矩的产生得到抑制并且作用于测压元件70。因此，能够抑制由主载荷方向P的力引起的力矩对成为相对于主载荷方向P的力相对小的值的另一方向的力即中心轴方向Q的力及向切线方向R作用的力的测量值所产生的影响，从而能够正确地测量3个方向的力。并且，测压元件70通过在主载荷方向P上观察时以所述中心轴穿过负荷面73a的矩心的方式配置，能够更有效地抑制由主载荷方向P的力引起的力矩的产生。因此，能够更有效地抑制对中心轴方向Q的力及向切线方向R作用的力的测量值所产生的影响，从而能够更正确地测量3个方向的力。

并且，在本实施方式的轮胎均匀性试验机100中，以主载荷方向P与最大载荷测量方向一致的方式配置有测压元件70。因此，能够不超过阈值而准确地测量向主载荷方向P作用的力，并且能够以高灵敏度测量中心轴方向Q的力及切线方向R的力。

并且，在本实施方式的轮胎均匀性试验机100中，测压元件70经由固定夹具80以能够绕安装轴83旋转的方式与轴体60连结。因此，能够抑制因固定测压元件70的面的斜率或负重轮30及轴体60向中心轴方向Q的尺寸变化而在负重轮30及轴体60中产生围绕与中心轴L30、L60正交的轴的力矩，而导致对主载荷方向P的力及切线方向R的力产生的影响。而且，作为这种基于安装轴83的结构，相对于一对第1安装部61，配设于一对第1安装部61之间的第2安装部81以配设于包含中心轴L30、L60的面内的方式相对于一对第1安装部以能够绕安装轴83旋转的方式安装。因此，作为相对于中心轴L30、L60对称的结构不会偏心而抑制力矩的产生从而能够使力从轴体60传递至测压元件70。另外，上述中，设成在轴体60中设置一对第1安装部61，在固定夹具80中设置第2安装部81的结构，但并不限定于此，设成在轴体60中设置第2安装部81，在固定夹具80中设置一对第1安装部61的结构也能够获得同样的作用效果。

另外，在本实施方式中，测压元件70配置成使负荷面73a朝向与主载荷方向P正交的方向，但并不限定于此。尤其，测压元件70在除X方向以外即Y方向或Z方向为最大载荷测量方向的情况下，优选以最大载荷测量方向与主载荷方向P一致的方式配置测压元件。

并且，也可以以中心轴L30、L60穿过测压元件70的测量中心C70的方式相对于轴体60连结测压元件70。由此，变得除主载荷方向P以外的力即中心轴方向Q的力及切线方向R的力也不产生力矩而成为作用于测压元件70的测量中心C70。因此，能够最小限度地抑制向3个方向作用于测压元件70的力因分别产生的力矩而引起的相互的影响，从而能够更正确地测量3个方向的力。

＜第2实施方式＞

图6至图8示出了第2实施方式的轮胎均匀性试验机200。本实施方式的轮胎均匀性试验机200与第1实施方式的轮胎均匀性试验机100相比，测压元件70的配置及安装结构不同。并且，在该实施方式中，对与前述的实施方式中所使用的部件通用的部件标注相同的符号，并省略其说明。

如图6至图8所示，在本实施方式的轮胎均匀性试验机200中，在轴体210中连结测压元件70的固定夹具220形成为板状。固定夹具220具备安装于轴体210的第1安装面221及朝向与第1安装面221相反的一侧平行地配设且安装测压元件70的负荷面73a的第2安装面222。

并且，轴体210在上下两端部具备安装部211。安装部211具备与主载荷方向P正交的支承面211a。支承面211a与负重轮30及轴体210的中心轴L30、L210相比后缩与固定夹具220的板厚相当的量。而且，固定夹具220以支承面211a与第1安装面221抵接的状态通过螺栓等固定构件固定于该支承面211a。由此，固定于轴体210的固定夹具220的第2安装面222作为包含中心轴L30、L210的平面而配设。而且，在该第2安装面222上通过螺栓等固定构件以抵接的状态固定有测压元件70的负荷面73a。因此，测压元件70作为负荷面73a与主载荷方向P正交并且包含中心轴L30、L210的平面而配设。而且，在本实施方式中，负荷面73a形成为圆形，中心轴L30、L210穿过负荷面73a的中心C73a即矩心。

在本实施方式的轮胎均匀性试验机200中，如上所述，通过以在负荷面73a包含负重轮30及轴体210的中心轴L30、L210的方式配置测压元件70且与轴体210连结，在除主载荷方向P以外的力即中心轴方向Q的力及切线方向R的力中也能够抑制力矩的产生。因此，能够最小限度地抑制向3个方向作用于测压元件70的力因分别产生的力矩而引起的相互的影响，从而能够更正确地测量3个方向的力，并能够更正确地评价轮胎T的RFV、LFV、TFV及滚动阻力。

并且，在上述实施方式中，测压元件70设成测量中心C70设置于元件主体71的内部的例子，但并不限定于此，也可以在负荷面73a设定测量中心。如此，当在负荷面73a设定有测量中心时，如本实施方式，优选以在测压元件70的负荷面73a包含中心轴L30、L210的方式配置测压元件。而且，进一步优选以中心轴L30、L210穿过负荷面上的测量中心的方式配置测压元件。

并且，在本实施方式中，以负荷面73a与主载荷方向P正交的方式配置了测压元件70，但并不限定于此。例如，如图9所示，也可以以负荷面73a与主载荷方向P平行的方式配置测压元件70。当测压元件的最大载荷测量方向成为与负荷面73a平行的方向时，能够使该最大载荷测量方向与主载荷方向P一致，因此更优选。

以上，参考附图对本发明的实施方式进行了详述，但具体结构并不限定于这些实施方式，并且，还包含不脱离本发明的主旨的范围的设计变更等。

例如，作为测压元件，设成能够测量彼此正交的3个分力的结构，且设成将其中一个方向的分力作为最大载荷测量方向而能够测量大于另一方向的分力的载荷的结构，但并不限定于此。也可以设成能够分别测量3个分力的载荷的最大值相等的结构。并且，还可以设成包括围绕彼此正交的3个轴的力矩在内能够测量6个分力的结构。

并且，在本实施方式的轮胎均匀性试验机中，作为旋转体设成在安装于负重轮的轴体上连结测压元件的结构，但并不限定于此。也可以设成在安装于轮胎的轴体上配置测压元件，且旋转驱动部使负重轮旋转的结构。并且，轮胎及负重轮的中心轴设成沿上下方向配设的结构，但并不限定于此。例如，也可以设成沿水平方向配设的结构。并且，作为旋转体载荷测量装置，并不限定于轮胎均匀性试验机，只要是对圆柱状的旋转体施加主载荷且测量彼此正交的主载荷方向、中心轴方向及切线方向这3个方向的力的对象便能够适用。

产业上的可利用性

根据上述旋转体载荷测量装置，能够通过紧凑的装置结构以正确且高精度地测量旋转体向成为径向的一个方向的主载荷发挥作用的主载荷方向、中心轴方向以及与主载荷方向及中心轴方向正交的切线方向作用的载荷。

符号说明

30-负重轮(旋转体)，60-轴体，61-第1安装部，70-测压元件，73a-负荷面，80-固定夹具，81-第2安装部，83-安装轴，100、200-轮胎均匀性试验机(旋转体载荷测量装置)，C70-测量中心，L60、L210-中心轴，P-主载荷方向。

Claims (9)

1.一种旋转体载荷测量装置，其在使主载荷向成为径向的一个方向的主载荷方向作用于形成为圆柱状且绕从端面的中心突出的轴体的中心轴旋转的旋转体的状态下，检测作用于所述旋转体的力，

所述旋转体载荷测量装置具备测压元件，该测压元件具有测量中心，且能够测量向以所述测量中心为基准的至少3个方向作用的力，

所述测压元件在所述主载荷方向上观察时以所述测量中心与所述中心轴重叠的方式配置且与所述轴体连结。

2.根据权利要求1所述的旋转体载荷测量装置，其中，

所述测压元件以所述中心轴穿过所述测量中心的方式配置。

3.一种旋转体载荷测量装置，其在使主载荷向成为径向的一个方向的主载荷方向作用于形成为圆柱状且绕从端面的中心突出的轴体的中心轴旋转的旋转体的状态下，检测作用于所述旋转体的力，

所述旋转体载荷测量装置具备测压元件，该测压元件具有与所述旋转体连结且来自所述旋转体的载荷发挥作用的负荷面，并且能够检测在与所述负荷面正交的X方向以及沿所述负荷面彼此正交的Y方向及Z方向这至少3个方向上作用于所述负荷面的力，

所述测压元件在所述主载荷方向上观察时以所述负荷面与所述中心轴重叠的方式配置且与所述轴体连结。

4.根据权利要求3所述的旋转体载荷测量装置，其中，

所述测压元件在所述主载荷方向上观察时以所述负荷面的矩心与所述中心轴一致的方式配置。

5.根据权利要求3或4所述的旋转体载荷测量装置，其中，

所述测压元件以在所述负荷面包含所述中心轴的方式配置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转体载荷测量装置，其中，

所述测压元件具有所述3个方向中能够测量的最大载荷最大的最大载荷测量方向，且以所述主载荷方向与所述最大载荷测量方向一致的方式配置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的旋转体载荷测量装置，其中，

在所述轴体中具备固定夹具，该固定夹具以能够绕与所述中心轴正交的安装轴旋转的方式安装且固定有所述测压元件。

8.根据权利要求7所述的旋转体载荷测量装置，其中，

所述轴体及所述固定夹具中的一个具备一对第1安装部，该一对第1安装部隔着所述中心轴配设，

所述轴体及所述固定夹具中的另一个具备第2安装部，该第2安装部在所述一对第1安装部之间配设于包含所述中心轴的面内且以相对于所述一对第1安装部能够绕所述安装轴旋转的方式安装。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的旋转体载荷测量装置，其具备：

受检体即轮胎，以能够绕轮胎中心轴旋转的方式被支承；

圆柱状负重轮，以能够与轮胎的外周面抵接且能够绕与所述轮胎中心轴平行的轴旋转的方式被支承；及

旋转驱动部，对轮胎及负重轮中的任一个进行旋转驱动，

所述旋转体载荷测量装置为如下轮胎均匀性试验机，即，将所述轮胎及所述负重轮中的一个设为所述旋转体，将从所述轮胎及所述负重轮中的另一个发挥作用的载荷设为所述主载荷，并根据通过所述测压元件测量的力而测量所述轮胎的不均匀性。