CN115298530A - 滚动阻力测定装置、滚动阻力测定方法及程序 - Google Patents
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Abstract
一种滚动阻力测定装置,其为测定轮胎的滚动阻力的装置,其具备:圆柱状的负载轮,其具有与轮胎的胎面接触的外周面;轴承部,其将负载轮或轮胎可旋转地支承;荷载测定部,其测定施加于负载轮或轮胎的旋转轴的荷载;供给部,其对轴承部供给润滑材料;及控制部,控制部,具有:寄生损失获取部,其获取伴随轮胎(T)及负载轮的旋转而产生的寄生损失;及供给控制部,其基于所获取的所述寄生损失,来控制供给部。
Description
技术领域
本发明涉及一种测定轮胎的滚动阻力的滚动阻力测定装置、滚动阻力测定方法及程序。
背景技术
经过硫化工序等来制造的轮胎是否满足品质标准,通过测定与品质有关的各参数对品质进行评价。作为其评价项目之一有滚动阻力。测定滚动阻力的滚动阻力测定装置一边将负载轮的外周面抵接于成为试验对象的轮胎的胎面,一边使轮胎旋转。而且,利用设置于负载轮侧的荷载计测定伴随轮胎的旋转而发生的来自轮胎的反作用力。根据基于荷载计的测定结果求出轮胎的切线方向的荷载成分,根据该荷载成分求出滚动阻力。作为这种滚动阻力测定装置,例如提出有如专利文献1的装置。
在专利文献1中所记载的滚动阻力测定装置中,在使轮胎旋转的状态下,测定轮胎的切线方向、轮胎的横向、轴向的3成分的荷载,根据该测定结果,进行基于转换矩阵的数字运算校正,并求出轮胎的轴重和滚动阻力。在这种滚动阻力测定装置中,通过进行如上所述的校正,考虑轴承的摩擦力矩能够求出滚动阻力。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-4598号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
但是,在专利文献1中所记载的滚动阻力测定装置中,仅仅是通过运算来扣除轴承的摩擦力矩,但无法抑制这种摩擦力矩等的产生于滚动阻力测定装置的除了轮胎的内部损失以外的能量损失本身。因此,在上述滚动阻力测定装置中,若产生运算误差则无法测定正确的滚动阻力。并且,产生于轴承的摩擦力矩等根据轴承的状态或外部温度等的试验条件而不同,从而要求不易受到试验条件影响的装置。
因此,本发明提供一种抑制寄生损失的影响并能够正确地测定轮胎的滚动阻力的滚动阻力测定装置、滚动阻力测定方法及程序。
用于解决技术课题的手段
本发明的第一方式所涉及的滚动阻力测定装置为测定轮胎的滚动阻力的滚动阻力测定装置,具备:圆柱状的负载轮,其具有与所述轮胎的胎面接触的外周面;轴承部,其将所述负载轮或所述轮胎可旋转地支承;荷载测定部,其测定施加于所述负载轮或所述轮胎的旋转轴的荷载;供给部,其对所述轴承部供给润滑材料;及控制部,所述控制部,具有:寄生损失获取部,其获取伴随着所述轮胎及所述负载轮的旋转而产生的寄生损失;及供给控制部,其基于所获取的所述寄生损失,来控制所述供给部。
在上述的滚动阻力测定装置中,寄生损失获取部会获取伴随轮胎及负载轮的旋转而产生的寄生损失。而且,供给控制部基于所获取的寄生损失来控制供给部,并向轴承供给润滑材料。因此,能够通过所供给的润滑材料来降低在寄生损失之中影响特别大的轴承部中的由摩擦所致的损失,由此能够有效抑制寄生损失。因此,将寄生损失的影响作为最小限度,通过荷载测定部测定施加于负载轮或轮胎的旋转轴的负载,能够由该荷载正确地求出滚动阻力。
并且,关于本发明的第二方式所涉及的滚动阻力测定装置,在上述第一方式中,所述控制部具有判定部,该判定部基于所获取的所述寄生损失来判定是否需要由所述供给部供给润滑材料,所述供给控制部也可以基于所述判定部的判定结果控制所述供给部。
在上述的滚动阻力测定装置中,判定部基于所获取的寄生损失来判定是否需要供给润滑材料,供给控制部基于判定结果来控制供给部,由此能够通过供给部在适当的时刻供给润滑材料。尤其在寄生损失不成问题的情况下,可以不用供给润滑材料,因此能够不浪费且有效率地供给润滑材料。
并且,关于本发明的第三方式所涉及的滚动阻力测定装置,在上述第二方式中,所述判定部也可以基于多次获取的所述寄生损失的值的平均值与本次获取的所述寄生损失的值的差分是否超过预先设定的阈值,判定是否需要供给所述润滑材料。
在上述的滚动阻力测定装置,根据多次获取的寄生损失的平均值与本次获取的寄生损失的值的差分是否超过阈值来控制供给装置。因此,在寄生损失变得比通常大的情况下,能够适当地通过供给装置供给润滑材料来恢复到正常范围,并且能够稳定测定滚动阻力。
并且,关于本发明的第四方式所涉及的滚动阻力测定装置,在上述第一至第三中的任一方式中,所述寄生损失获取部也可以基于由所述荷载测定部测定的荷载运算所述寄生损失。
在上述的滚动阻力测定装置中,能够在预定的次数或时间等预定的时刻,基于由用于测定滚动阻力的荷载测定部测定的荷载求出寄生损失,因此不必过度测定寄生损失,将由获取寄生损失产生的时滞作为最小限度,能够实现提高循环时间。
并且,关于本发明的第五方式所涉及的滚动阻力测定装置,在上述第一至第四中的任一方式中,所述供给部也可以具有对所述轴承部喷射所述润滑材料的喷油嘴。
在上述的滚动阻力测定装置中,可通过喷油嘴对轴承部喷射润滑材料,由此能够适当地对轴承部供给润滑材料,而与轴承部的配置无关。
并且,本发明的第六方式所涉及的滚动阻力测定方法为测定轮胎的滚动阻力的滚动阻力测定方法,包括:试验工序,其为使所述轮胎的胎面接触于负载轮的外周面,一边使所述负载轮及所述轮胎彼此旋转,一边测定施加于所述负载轮或所述轮胎的旋转轴的荷载的工序,且对多个所述轮胎依次实施;寄生损失获取工序,其在对多个所述轮胎依次实施所述试验工序时,在多个所述轮胎中的任一个轮胎的所述试验工序与其下一个轮胎的所述试验工序之间,获取伴随着所述轮胎及所述负载轮的旋转而产生的寄生损失;及供给工序,其基于所获取的所述寄生损失,对将所述负载轮或所述轮胎可旋转地支承的轴承部供给润滑材料。
并且,本发明的第六方式所涉及的程序使测定轮胎的滚动阻力的滚动阻力测定装置的计算机,作为如下机构发挥功能:寄生损失获取机构,其获取伴随着接触于所述轮胎及所述轮胎的胎面的负载轮的旋转而产生的寄生损失;及供给控制机构,其基于所获取的所述寄生损失,控制对将所述负载轮或所述轮胎可旋转地支承的轴承部供给润滑材料的供给部。
发明效果
根据上述的滚动阻力测定装置、滚动阻力测定方法及程序,能够通过抑制寄生损失的影响来正确地测定轮胎的滚动阻力。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的轮胎均匀性测试机的侧视概略结构图。
图2是表示实施方式所涉及的轮胎均匀性测试机的负载轮部分的详细情况的剖视图。
图3是表示实施方式所涉及的轮胎均匀性测试机的下侧的轮毂侧轴承部的详细情况的剖视图。
图4是表示实施方式所涉及的轮胎均匀性测试机的上侧的轮毂侧轴承部的详细情况的剖视图。
图5是表示实施方式所涉及的轮胎均匀性测试机的控制部的详细情况的框图。
图6是表示实施方式所涉及的轮胎均匀性测试机的控制部的硬件结构的图。
图7是表示实施方式所涉及的滚动阻力测定方法的详细情况的流程图。
图8是表示实施方式的变形例所涉及的轮胎均匀性测试机的下侧的轮毂侧轴承部的详细情况的剖视图。
具体实施方式
[轮胎均匀性测试机的结构]
以下,参考图1至图7,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滚动阻力测定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滚动阻力测定装置的一例,以轮胎均匀性测试机为例进行说明。
(整体结构)
图1表示实施方式的轮胎均匀性测试机100。轮胎均匀性测试机100为如下装置:在将轮胎T与负载轮30以期望的荷载抵接的状态下一边使一方旋转驱动,使另一方被动旋转,一边测定产生的力,作为滚动阻力测定装置评价轮胎T的滚动阻力,并评价轮胎T的均匀性。如图1所示,本实施方式的轮胎均匀性测试机100具备:支承轮胎T的轮胎支承部20、抵接于由轮胎支承部20支承的轮胎T的负载轮30、支承负载轮30的负载轮支承部40、供给部80及控制部90。
(轮胎支承部)
轮胎支承部20具备:轮胎侧框架21、配置在轮胎T的宽度方向M的一侧M1且支承于轮胎侧框架21的第一支承部22、配置在轮胎T的另一侧M2且支承于轮胎侧框架21的第二支承部23、旋转驱动部24及设置在轮胎侧框架21且将第二支承部23可旋转地支承的轮胎侧轴承部25(轴承部)。在本实施方式中,轮胎支承部20以使轮胎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支承,第一支承部22支承轮胎T的下侧,第二支承部23支承轮胎T的上侧。以下,有时将轮胎宽度方向M作为上下方向,将轮胎宽度方向M的一侧M1作为下侧,将另一侧M2作为上侧进行说明。
第一支承部22具备:第一旋转轴22a,其沿着轮胎T的宽度方向M配置且被轮胎侧框架21可旋转地支承;第一轮辋22b,其安装在第一旋转轴22a而支承轮胎T的下侧胎圈。第二支承部23具备:第二旋转轴23a,其沿着轮胎T的宽度方向M配置且被轮胎侧轴承部25可旋转地支承;第二轮辋23b,其安装在第二旋转轴23a而支承轮胎T的上侧胎圈。并且,旋转驱动部24构成为能够通过未图示的马达使第一旋转轴22a旋转。
即,轮胎T构成为被轮胎支承部20的第一轮辋22b及第二轮辋23b从上下方向两侧夹持支承,在该状态下能够通过旋转驱动部24使第一旋转轴22a旋转而使轮胎T绕着轮胎T的中心轴T1旋转。另外,轮胎支承部20的第二旋转轴23a能够通过未图示的移动机构使第二轮辋23b从支承轮胎T的支承位置移动至从轮胎T分开的退避位置。而且,通过第二轮辋23b移动至退避位置,能够取出完成测定的轮胎T,并且安装未测定的轮胎T。
(负载轮)
负载轮30形成为圆柱状。在负载轮30上安装有轮毂侧轴承部32(轴承部)。对轮毂侧轴承部32的详细情况留待后述。在负载轮30与轮毂侧轴承部32上形成有与负载轮30的中心轴L30同轴的贯穿孔30a。在此,圆柱状是指,并不限定于负载轮30或轮胎T等的相对于直径高度尺寸小的扁平状,还包含直径与高度尺寸相同的形状,或高度尺寸相对于直径大的形状,也包含内部为空洞的圆筒状。而且,负载轮30配置成将中心轴L30沿着上下方向,将两端面31a、31b朝向上下方向两侧,并将周面31c朝向轮胎T。在此,在负载轮30及轮胎T的径向之中,将负载轮30与轮胎T相对的方向称为主荷载方向P,将与该主荷载方向P和成为上下方向的负载轮30及轮胎T的中心轴方向Q正交的方向称为切线方向R。
(负载轮支承部)
负载轮支承部40具备:轮毂侧框架50、将负载轮30可旋转地支承的轴体60、固定于轮毂侧框架50的荷载测定部即测压元件70、将测压元件70与轴体60连结的固定夹具75。轮毂侧框架50具备:沿着主荷载方向P配置在地面F上的轨道51、被轨道51支承成可移动的框架本体52、固定在地面F的基部53、使设置在基部53的框架本体52向主荷载方向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的驱动源使缸体或螺杆等进退,由此能够使轮毂侧框架50沿主荷载方向P相对于轮胎T进退。
(轴体)
轴体60在负载轮30的贯穿孔30a内,配置成使中心轴L60与负载轮30的中心轴L30成为同轴,被负载轮30的轮毂侧轴承部32能够相对旋转地支承。而且,轴体60使两端从负载轮30的两端面31a、31b的中心向上下方向两侧突出。
(测压元件)
如图1所示,测压元件70分别连结于轴体60的上下。测压元件70为能够测定3方向的力的传感器,各自与主荷载方向P、中心轴方向Q及切线方向R一致。另外,可通过测压元件70测定的方向不一定要与主荷载方向P、中心轴方向Q及切线方向R一致,也可以由通过测压元件70测定的3方向成分的荷载通过运算求出主荷载方向P、中心轴方向Q及切线方向R的各荷载即可。
(轴承部)
接着,对轮毂侧轴承部32(轴承部)进行说明。图2至图4是负载轮30中的将轮毂侧轴承部32的部分进行破断的剖视图。如图2至图4所示,轮毂侧轴承部32分别设置于负载轮30的上下两端面31a、31b侧。轮毂侧轴承部32例如为圆锥滚子轴承。即,轮毂侧轴承部32具有:固定在负载轮30的外轮33、固定在轴体60的内轮34、配置在外轮33与内轮34之间的圆柱状的滚子35、设置在轴体60的分隔部件36。上下的轮毂侧轴承部32为相同的结构,配置成上下对称。因此,以下,对下侧的轮毂侧轴承部32进行说明。另外,在本实施方式中,轴承部为圆锥滚子轴承,但并不限定于此,除了圆锥滚子轴承以外的滚子轴承、除了滚子轴承以外的轴承即可。
外轮33形成为圆环状。在外轮33中,外周面33a接合固定于负载轮30的贯穿孔30a。因此,外轮33与负载轮30一起旋转。外轮33的内周面33b形成为圆锥面状,以使内径从下侧向上侧,即沿中心轴L30从负载轮30的外侧朝向中心侧变小。
内轮34形成为圆环状。在内轮34中,内周面34a接合固定于轴体60的外周面。因此,即使负载轮30旋转,内轮34也不会与轴体60一起旋转。内轮34的外周面34b形成为圆锥面状,以使内径从下侧向上侧,即沿中心轴L30从负载轮30的外侧朝向中心侧变小。内轮34的外周面34b在外轮33的内周面33b的径向内侧具有一定的间隔,配置成与外轮33的内周面33b平行。内轮34具有从外周面34b的下端向径向外侧突出的卡合部34c。卡合部34c具有从外周面34b垂直地延伸的卡合面34d。
滚子35被夹在外轮33与内轮34之间,外周面35a与外轮33的内周面33b及内轮34的外周面34b接触。滚子35绕着中心轴L30隔着间隔配置有多个。滚子35以与外轮33的内周面33b及内轮34的外周面34b对应的方式倾斜地配置成使中心轴L35从下侧向上侧,即沿着中心轴L30从负载轮30的外侧朝向中心侧,接近中心轴L30。滚子35的外端面35b(在下侧的负载轮轴承部为下端面,在上侧的负载轮侧轴承部为上端面)卡合于卡合面34b。并且,滚子35的外端面35b除了卡合于卡合面34b的部分以外,朝向中心轴L30的外侧露出。
分隔部件36相对于负载轮30,在比外轮33、内轮34及滚子35更靠沿着中心轴L30的方向的外侧,与外轮33、内轮34及滚子35隔着间隔而配置。分隔部件36为圆环状的部件。分隔部件36固定于轴体60。并且,分隔部件36在与负载轮30的端面之间具有微小的间隙。因此,分隔部件36容许负载轮30的旋转,且在与外轮33、内轮34及滚子35之间形成空间37。在空间37,有滚子35的外端面35b的一部分及滚子35的外周面35a与外轮33的内周面33b的接触部分露出。
(供给部)
供给部80将润滑材料供给至轮毂侧轴承部32。作为所供给的润滑材料,例如为润滑油。另外,作为所供给的润滑材料并不限定于此,也可以是润滑脂等。并且,关于润滑材料,通常通过温度变化使粘度特性变化。因粘度特性的变化对装置的寄生损失的测定值有影响,因此所使用的润滑材料优选使用由温度变化所致的粘度特性的变化少的材料。在本实施方式中,供给部80通过喷射供给润滑油。供给部80具有:用于喷射润滑油的喷油嘴81、与喷油嘴81连接的配管82、通过配管82向喷油嘴81供给润滑油的泵83、驱动泵83的马达即供给驱动部84、排出润滑油的排出口85。在本实施方式中,供给部80供给润滑油作为润滑材料。喷油嘴81固定于分隔部件36。而且,喷油嘴81在轮毂侧轴承部32中,朝向滚子35的外端面35b、及滚子35的外周面35a与外轮33的内周面33b的接触部分喷射润滑油。即,在下侧的轮毂侧轴承部32中,喷油嘴81从轮毂侧轴承部32的下方朝向上方喷射润滑油。喷油嘴81设置于中心轴L30周围至少一处。在本实施方式中,喷油嘴81设置于中心轴L30周围的多处。
(控制部)
如图1及图5所示,控制部90将各结构控制成如下两种类:用于评价轮胎T的均匀性及滚动阻力的试验模式、确认寄生损失的寄生损失确认模式。控制部90具有:模式指令部91、第一运算部92A、第二运算部92B、荷载运算部93、评价部94、驱动控制部95、寄生损失获取部96、判定部97、供给控制部98。模式指令部91切换上述试验模式与寄生损失确认模式。具体而言,模式指令部91在切换成试验模式的情况下,输出试验实施指令。并且,模式指令部91在切换成寄生损失确认模式的情况下,输出寄生损失确认指令。模式指令部91例如计数轮胎T的试验次数,在实施预定次数的试验的情况下,输出寄生损失确认指令,切换成寄生损失确认模式。另外,作为切换的时刻,并不限定于上述,可以将各种条件作为触发。例如,可以测量时间在经过预定时间后切换成寄生损失确认模式,也可以在每次试验结束后切换成寄生损失确认模式。并且,测定装置的特定部位的温度,例如轴承部的温度或装置筐体的温度,或外部空气温度,在成为预定温度以上的情况下,切换到寄生损失确认模式即可。并且,测定装置的振动,在振动的频率或振幅超过阈值的情况下,切换到寄生损失确认模式即可。以下,分别对试验模式及寄生损失确认模式中的各结构的功能进行说明。
首先针对试验模式的各结构的功能进行说明。在试验模式中,控制部90基于由在试验模式所使用的荷载设定值及测压元件70得出的实际荷载检测结果,使进退驱动部54驱动,并对轮胎T的不均匀性及滚动阻力进行评价。具体而言,控制部90例如基于力法对滚动阻力进行评价(参考JIS D 3234:2009)。另外,作为滚动阻力的评价方法并不限定于力法,也可以适用力矩法、惰行法、功率法等(参考JIS D 3234:2009)的其他的方法。
第一运算部92A获取下侧的测压元件70的输出值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。并且,第二运算部92B获取上侧的测压元件70的输出值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。荷载运算部93基于第一运算部92A及第二运算部92B的运算结果,运算作用于负载轮30的主荷载方向P的荷载、中心轴方向Q的荷载及切线方向R的荷载。
评价部94基于由荷载运算部93运算的主荷载方向P的荷载、中心轴方向Q的荷载及切线方向R的荷载、以及从对应的旋转驱动部24获取的轮胎T的相位信息,对不均匀性进行评价。在轮胎T的不均匀性的评价中,能够对基于主荷载方向P的荷载的RFV、基于中心轴方向Q的荷载的LFV及基于切线方向R的荷载的TFV或滚动阻力进行评价。
并且,驱动控制部95控制旋转驱动部24及进退驱动部54的驱动。驱动控制部95以预定的输入力矩使旋转驱动部24旋转驱动,一边监视由荷载运算部93运算的主荷载方向P的荷载,一边使进退驱动部54驱动来调整往负载轮30的轮胎T的推压量。而且,若当主荷载方向P的荷载达到事先设定的荷载设定值,则驱动控制部95停止由进退驱动部54所致的负载轮30的进出。在该状态下,一边使轮胎T旋转一边检测各荷载,由此能够评价轮胎T的不均匀性及滚动阻力。当在预定时间,或从评价部94接收到表示试验完成的结束信号时,驱动控制部95控制进退驱动部54使轮胎T与负载轮30分离并结束试验。另外,驱动控制部95在旋转驱动部24的旋转驱动开始的同时,将旋转开始信号输出到供给控制部98。
接着,对寄生损失确认模式的各结构的功能进行说明。在寄生损失确认模式中,控制部90基于由测压元件70得出的实际荷载检测结果使进退驱动部54驱动而获取寄生损失。控制部90例如根据除损测试法(skim test reading)来确认寄生损失(参考JIS D 3234:2009)。另外,作为寄生损失的测定方法,并不限定于除损测试法,也可适用惰行法等(参考JIS D 3234:2009)的其他的方法。
寄生损失确认模式的第一运算部92A及第二运算部92B的功能与试验模式相同。并且,荷载运算部93以与试验模式相同的方式由第一运算部92A及第二运算部92B的运算结果求出荷载。通常而言,在寄生损失确认模式的情况下,轮胎T与负载轮30的主荷载方向P的荷载设定值设定为比在试验模式的情况下的荷载设定值小。驱动控制部95根据在该寄生损失确认模式设定的主荷载方向P的荷载设定值和由荷载运算部93求出的荷载,控制进退驱动部54。并且,寄生损失获取部96在寄生损失确认模式的动作中获取由荷载运算部93求出的荷载。而且,寄生损失获取部96基于各种参数运算寄生损失。例如,在通过力法测定滚动阻力的情况下,由于受到负载轮30侧的寄生损失的影响,因此寄生损失获取部96使用由荷载运算部93求出的负载轮30的荷载等来运算负载轮侧的寄生损失。寄生损失获取部96将通过运算获取的寄生损失的值,按照时间序列存储于存储部99。并且,寄生损失获取部96将通过运算获取的寄生损失的值输出到判定部97。
若获取寄生损失的值,则判定部97基于所获取的寄生损失的值来判定是否需要供给部80的润滑材料。在本实施方式中,判定部97求出:存储于存储部99的到上次为止的预先确定的次数的寄生损失的值的平均值。而且,判定部97求出本次获取的寄生损失的值与平均值的偏差。判定部97判定偏差是否超过预先设定的存储在存储部99的阈值。而且,在由本次获取的寄生损失所得到的偏差超过阈值的情况下,判定部97将供给指令输出至供给控制部98。另外,判定部97并不限定为通过与到上次为止所获取的寄生损失的平均值的对比来判定。判定部97也可以基于本次获取的寄生损失的值本身是否超过预先设定的阈值,判定是否需要由供给部80提供的润滑材料。并且,判定部97也可以基于来自上次的寄生损失的变化率是否超过预先设定的阈值,判定是否需要由供给部80提供的润滑材料。
并且,判定部97与判定结果无关地对模式指令部91输出确认结束指令。并且,供给控制部98在接收供给指令之后,成为待机模式。另一方面,当从驱动控制部95获取旋转开始信号时,供给控制部98从待机模式切换,控制供给驱动部84来驱动泵83。由此从喷油嘴81喷射润滑油。供给控制部98在获取旋转开始信号之后,仅在预先设定的时间使供给驱动部84驱动之后停止。
图6是表示至少一个实施方式所涉及的计算机的结构的概略框图。计算机200具备:处理器210、主存储器220、存储器230、接口240。
上述的控制部90安装于计算机200。而且,上述的各处理部的动作以程序的形式存储于存储器230。处理器210将程序从存储器230读取并展开于主存储器220,按照该程序执行上述处理。并且,处理器210按照程序在主存储器220确保与上述的各存储部对应的存储区域。
程序可以用于实现计算机200所发挥的功能的一部分。例如,程序可以通过与已存储于存储器230的其他程序组合,或与安装在其他装置的其他程序组合来发挥功能。另外,在其他实施方式中,计算机200具备PLC(Programmable Logic Controller,可编程序逻辑控制器)等的特制LSI(Large Scale Integrated Circuit,大规模集成电路)来补充上述结构,或取代上述结构。作为PLC的例,可举出PAL(Programmable Array Logic,可编程阵列逻辑)、GAL(Generic Array Logic,通用阵列逻辑)、CPLD(Complex Programmable LogicDevice,复杂可编程逻辑控制器件)、FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)。此时,由处理器210实现的功能的一部分或全部可以通过该集成电路实现。
作为存储器230的例,可举出磁盘、光磁盘、半导体存储器等。存储器230可以为与计算机200的总线直接连接的内部媒体,也可以为通过接口240或通信线路与计算机连接的外部媒体。并且,在该程序通过通信线路被传送至计算机200的情况下,接受传送的计算机200可以在主存储器220中展开该程序,并执行上述处理。在至少一个实施方式中,存储器230用作作为非暂时性的有形的存储介质的存储部99。
并且,该程序可以用于实现上述的功能的一部分的程序。此外,该程序可以为将上述的功能与已存储在存储器230的其他程序组合来实现的程序,所谓的差分文件(差分程序)。
[测定方法]
接着,对本实施方式的测定方法,与轮胎均匀性测试机100的动作一起进行说明。图7表示本实施方式的测定方法。如图7所示,本实施方式的测定方法包括:对多个轮胎各自依次实施试验的试验工序S1、在试验工序S1与试验工序S1之间获取寄生损失的寄生损失获取工序S2、基于所获取的寄生损失判定是否需要供给润滑材料的判定工序S3及基于判定结果供给润滑材料的供给工序S4。
如图1、图5及图7所示,在试验工序S1中,通过模式指令部91设定成试验模式。首先将成为试验对象的轮胎T搬入,进行试验的准备(步骤S11)。具体而言,在轮胎支承部20的第二旋转轴23a位于退避位置的状态下,将轮胎T配置在第一轮辋22b与第二轮辋23b之间。之后,控制部90使未图示的移动机构驱动,由此使位于退避位置的轮胎支承部20的第二旋转轴23a进入,轮胎T被夹在第一轮辋22b与第二轮辋23b之间。接着,在控制部90中,驱动控制部95使旋转驱动部24驱动而使轮胎T以预定的转速进行旋转,并使进退驱动部54驱动而使负载轮30在主荷载方向P以预定的荷载接触于轮胎T(步骤S12)。由此模拟轮胎T的行进。在此,驱动控制部95与旋转驱动部24的驱动开始的同时,将旋转开始信号输出至供给控制部98,但由于供给控制部98未成为待机模式而不开始供给润滑材料。
接着,在试验工序S1中,以测压元件70、70测定荷载(步骤S13)。由第一运算部92A及第二运算部92B各自获取对应的测压元件70的输出值,来运算作用于对应的测压元件70的X方向的力、Y方向及Z方向的力(步骤S14)。而且,基于第一运算部92A及第二运算部92B的运算结果,运算作用于负载轮30的主荷载方向P的荷载、中心轴方向Q的荷载及切线方向R的荷载,并输出至评价部94(步骤S15)。在评价部94中,基于所运算的各荷载,评价轮胎的不均匀性或滚动阻力(步骤S16)。另外,作为轮胎的不均匀性,例如,可举出轮胎的径向的荷载的变动即径向力变动(RFV)、轮胎的宽度方向的荷载的变动即横向力变动(LFV)、轮胎的切线方向的荷载的变动即牵引力变动(TFV)。
而且,从试验开始,到满足测定时间、测定数据数等预定条件之后,试验结束,驱动控制部95将表示试验结束的信息输出到模式指令部91。在模式指令部91中,基于所获取的表示试验结束的信息计数试验次数(步骤S17)。在试验次数未超过预先设定的次数的情况(步骤S18:否)下,模式指令部91将试验实施指令输出到驱动控制部95来维持试验模式。因此,驱动控制部95搬出轮胎(步骤S19)。即,驱动控制部95使基于旋转驱动部24的轮胎T的旋转驱动停止,并通过进退驱动部54使负载轮30从轮胎T分开。接着,控制部90使未图示的移动机构驱动,由此使位于退避位置的轮胎支承部20的第二旋转轴23a退避至退避位置。而且,轮胎T通过未图示的输送机构,从第一轮辋22b与第二轮辋23b之间搬出。而且,对新的轮胎T,重复上述试验工序S10的步骤S11~步骤S19。另一方面,在试验次数超过预先设定的次数的情况(步骤S18:是)下,模式指令部91将寄生损失确认指令输出到驱动控制部95。由此,从试验模式转移到寄生损失确认模式,而实施寄生损失确认工序S2及判定工序S3。
在寄生损失确认工序S2中,首先将作用于负载轮30与轮胎T之间的主荷载方向P的荷载变更为预先设定的寄生损失确认用的荷载设定值(步骤S21)。即,驱动控制部95基于由测压元件70所测定的荷载,监视由荷载运算部93所运算的主荷载方向P的荷载,并对进退驱动部54进行反馈控制。而且,当主荷载方向P的荷载设定成寄生损失确认用的荷载设定值时,为了求出寄生损失,由测压元件70、70测定荷载(步骤S22)。由第一运算部92A及第二运算部92B各自获取对应的测压元件70的输出值,运算作用于对应的测压元件70的X方向的力、Y方向及方向的力(步骤S23)。而且,基于第一运算部92A及第二运算部92B的运算结果,运算作用于负载轮30的主荷载方向P的荷载、中心轴方向Q的荷载及切线方向R的荷载,并输出到寄生损失获取部96(步骤S24)。
寄生损失获取部96基于各种参数运算寄生损失(步骤S25)。例如,在通过力法来测定滚动阻力的情况下,受到负载轮30侧的寄生损失的影响,因此寄生损失获取部96使用由荷载运算部93求出的负载轮30的荷载等,运算寄生损失。寄生损失获取部96将通过运算所获取的寄生损失的值,按照时间序列存储于存储部99,并将通过运算获取的寄生损失的值输出到判定部97。
接着,作为判定工序S3基于所获取的寄生损失判定是否需要供给润滑材料。即,若判定部97获取寄生损失的值,则求出存储于存储部99的到上次为止的预先确定的次数的寄生损失的值的平均值(步骤S31)。而且,判定部97求出本次获取的寄生损失的值与该平均值的偏差(步骤S32)。判定部97判定偏差是否超过预先设定的存储在存储部99的阈值(步骤S33)。在本次寄生损失的值超过阈值的情况(步骤S33:否)下,判定部97向供给控制部98输出供给指令(步骤S34)。并且,判定部97与判定结果无关地均对模式指令部91输出确认结束指令(步骤S35),来结束判定工序S3。
若模式指令部91接收到确认结束指令,则再次将试验实施指令输出到驱动控制部95。驱动控制部95返回到试验工序S1的步骤S19搬出轮胎T。之后,对新的轮胎T实施试验工序S1。在此,对在上述判定工序3的步骤S34中,本次的寄生损失的值超过阈值而对供给控制部98输出供给指令的情况进行说明。在试验工序S10的步骤S11中,驱动控制部95使旋转驱动部24驱动而使轮胎T以预定的转速进行旋转,并使进退驱动部54驱动而使负载轮30在主荷载方向P以预定的荷载接触于轮胎T。此时,驱动控制部95将旋转开始信号输出到供给控制部98。而且,供给控制部98在成为待机模式的状态下接收旋转开始信号,由此使供给驱动部84驱动。由此,能够从喷油嘴81将润滑油供给到负载轮30处于旋转状态的轮毂侧轴承部32。供给控制部98在预先设定的时间内喷射润滑油之后,使供给驱动部84停止。
如以上所述,根据本实施方式的装置及方法,供给控制部98基于寄生损失控制供给部80,将润滑材料供给到轮毂侧轴承部32。因此,能够通过所供给的润滑材料来降低在寄生损失之中影响特别大的轴承部中的由摩擦所致的损失,由此能够有效抑制寄生损失。因此,将寄生损失的影响作为最小限度由测压元件70测定施加于负载轮30的旋转轴的荷载,能够由该荷载正确地求出滚动阻力。并且,供给控制部98基于判定部97的判定结果控制供给部80供给润滑材料,由此能够通过供给部80在适当的时刻供给润滑材料。尤其在寄生损失不成问题的情况下,可以不用供给润滑材料,因此能够不浪费且有效率地供给润滑材料。
并且,在判定部97中,通过多次获取的寄生损失的平均值与本次获取的寄生损失的值的差分是否超过阈值判断是否需要供给润滑材料。因此,在寄生损失变得比通常大的情况下,能够适当地通过供给部80供给润滑油来恢复到正常范围,并且能够稳定测定滚动阻力。并且,在本实施方式的装置及方法中,能够在预定的次数或时间等预定的时刻,基于由用于测定滚动阻力的测压元件70所测定的负载求出寄生损失,因此不必过度测定寄生损失,将由获取寄生损失而产生的时滞作为最小限度,能够实现提高循环时间。
并且,能够通过喷油嘴81对轮毂侧轴承部32喷射润滑材料,由此能够不用根据轮毂侧轴承部32的配置适当地对轮毂侧轴承部32供给润滑材料。尤其,在旋转轴向铅垂方向延伸的情况下,向下侧的轴承部供给的情况下,需要将润滑材料从下侧朝向上侧供给,但对下侧的轴承部也能够无障碍且有效果地供给润滑材料。
另外,上述实施方式的供给部80通过由喷油嘴81喷射润滑油进行供给,但并不限定于此。图8表示变形例的供给部。如图8所示,在本变形例的供给部180中,具有:浸入有润滑油的保持部181、使保持部181进退的缸体182、使缸体182驱动的驱动部183。保持部181例如由毛毡等的无纺布或刷子等形成,在纤维之间浸入有润滑油。并且,缸体182例如为气缸,与压缩空气源184连接。而且,缸体182能够使保持部181在与轮毂侧轴承部32的外轮33及滚子35接触的供给位置M与从外轮33及滚子35分开的退避位置N之间进退。驱动部183例如为电磁阀,切换向缸体182供给压缩空气和排出缸体182内部的压缩空气,由此能够使保持部181向上述供给位置M及退避位置N移动。在这种供给部180中,即使在从下侧对轴承部供给润滑材料的情况下,也能够适当地供给润滑材料。另外,在能够从上侧对轴承部供给润滑材料的情况下,并不限定于供给部80、180,也可以仅从上方滴下润滑材料。
并且,在上述实施方式及变形例中,向轮毂侧轴承部32供给润滑材料,但供给部80及控制部90也可以向轮胎侧轴承部25供给润滑材料,也可以适用于轮毂侧轴承部32及轮胎侧轴承部25的两者。例如,在通过力法来测定滚动阻力的情况下,受到负载轮30侧的寄生损失的影响,因此优选为至少如上所述向轮毂侧轴承部32供给润滑材料。并且,在通过力矩法测定滚动阻力的情况下,受到负载轮30侧的寄生损失的影响与轮胎T侧的寄生损失的影响,因此优选向轮胎侧轴承部25与负载轮侧轴承部32的两者供给润滑材料。
并且,作为寄生损失的测定方法,检测成为对象的负载轮30的荷载而求出,但并不限定于此。例如,使轮胎T与负载轮30接触并旋转,并且检测负载轮30的荷载与轮胎T侧的输入力矩,通过这些检测值求出寄生损失即可。
并且,例如也可以基于成为寄生损失的测定对象的负载轮30或轮胎T的旋转速度求出寄生损失。例如,在测定负载轮30侧的寄生损失的情况下,在轴体60与负载轮30之间设置编码器,从而能够测定负载轮30的转速。而且,在寄生损失确认模式中,从试验模式的负载轮30与轮胎T旋转的状态,使驱动控制部95控制进退驱动部54,由此使负载轮30从轮胎T分开。由此,负载轮30即使在分开之后,也会因惯性一边持续旋转一边逐渐减速。而且,控制部90依次获取由上述编码器所测定的转速,控制部90基于依次获取的转速,求出负载轮30的减速度。该减速度受到负载轮侧轴承部32的阻力或伴随负载轮30的旋转的风损的影响。因此,能够通过减速度的程度求出寄生损失。即,控制部90基于减速度求出寄生损失。并且,上述减速度不要求减速度本身,而是从负载轮30与轮胎T分开的时刻,测量由编码器所测定的转速成为预定的值(例如转速为0)的时间,控制部90也可以基于该时间求出寄生损失。
并且,在上述中进行轮胎的评价的控制部90中,运算寄生损失,并基于该寄生损失判断是否需要供给润滑材料,但并不限定于此。在其他测定设备中测定寄生损失,获取所测定的寄生损失来判断是否需要供给润滑材料即可。并且,在上述中基于由判定部97所获取的寄生损失判断是否需要供给润滑材料,而控制润滑材料的供给的是/否,但也可以设为基于寄生损失的值反馈控制润滑材料的供给量。
并且,上述实施方式的滚动阻力测定装置作为轮胎均匀性测试机100,评价轮胎的不均匀性与滚动阻力,但并不限定于此。可以适用于不测定轮胎的不均匀性而仅测定滚动阻力的装置。
以上,参考附图对本发明的实施方式进行了详述,但具体的结构并不限定于这些实施方式,并且也包含在不脱离本发明的主旨的范围的设计变更等。
产业上的可利用性
根据上述的滚动阻力测定装置、滚动阻力测定方法及程序,能够通过抑制寄生损失的影响来正确地测定轮胎的滚动阻力。
符号说明
25-轮胎侧轴承部(轴承部),30-负载轮,32-轮毂侧轴承部(轴承部),70-测压元件(荷载测定部),80-供给部,81-喷油嘴,90-控制部,93-寄生损失获取部,97-判定部,98-供给控制部,S1-试验工序,S2-寄生损失获取工序,S3-判定工序,T-轮胎。
Claims (7)
1.一种滚动阻力测定装置,其为测定轮胎的滚动阻力的滚动阻力测定装置,其具备:
圆柱状的负载轮,其具有与所述轮胎的胎面接触的外周面;
轴承部,其将所述负载轮或所述轮胎可旋转地支承;
荷载测定部,其测定施加于所述负载轮或所述轮胎的旋转轴的荷载;
供给部,其对所述轴承部供给润滑材料;及
控制部,
所述控制部具有:寄生损失获取部,其获取伴随所述轮胎及所述负载轮的旋转而产生的寄生损失;及
供给控制部,其基于所获取的所述寄生损失,来控制所述供给部。
2.根据权利要求1所述的滚动阻力测定装置,其中,
所述控制部具有判定部,所述判断部基于所获取的所述寄生损失来判定是否需要由所述供给部供给润滑材料,所述供给控制部基于所述判定部的判定结果来控制所述供给部。
3.根据权利要求2所述的滚动阻力测定装置,其中,
所述判定部基于多次获取的所述寄生损失的值的平均值与本次获取的所述寄生损失的值的差分是否超过预先设定的阈值,来判定是否需要供给所述润滑材料。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的滚动阻力测定装置,其中,
所述寄生损失获取部基于由所述荷载测定部所测定的荷载运算所述寄生损失。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的滚动阻力测定装置,其中,
所述供给部具有对所述轴承部喷射所述润滑材料的喷油嘴。
6.一种滚动阻力测定方法,其为测定轮胎的滚动阻力的滚动阻力测定方法,包括:
试验工序,其为使所述轮胎的胎面接触于负载轮的外周面,一边使所述负载轮及所述轮胎彼此旋转,一边测定施加于所述负载轮或所述轮胎的旋转轴的荷载的工序,且对多个所述轮胎依次实施;
寄生损失获取工序,其在对多个所述轮胎依次实施所述试验工序时,在多个所述轮胎中的任一个轮胎的所述试验工序与其下一个轮胎的所述试验工序之间,获取伴随所述轮胎及所述负载轮的旋转而产生的寄生损失;及
供给工序,其基于所获取的所述寄生损失,对将所述负载轮或所述轮胎可旋转地支承的轴承部供给润滑材料。
7.一种程序,其使测定轮胎的滚动阻力的滚动阻力测定装置的计算机,作为如下机构发挥功能:
寄生损失获取机构,其获取伴随接触于所述轮胎及所述轮胎的胎面的负载轮的旋转而产生的寄生损失;及
供给控制机构,其基于所获取的所述寄生损失,控制对将所述负载轮或所述轮胎可旋转地支承的轴承部供给润滑材料的供给部。
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