JP2006208265A - フラットベルト式タイヤ試験機及び試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、簡素な構成で、大きな操行角度でも試験が行うことができ、また、氷雪面での試験においても、冷却するためのエネルギーが少なく、且つ短時間で氷雪面を形成できるベルト式タイヤ試験機を提供することを目的とする。
【解決手段】 そのため、本発明のベルト式タイヤ試験機は、駆動プーリーと従動プーリーとに巻回された無端状のスチールベルトと、前記駆動プーリーと従動プーリーとスチールベルトとを収納すると共に試験用タイヤを挿入するタイヤ挿入開口部を有するベルト収納室と、前記駆動プーリーを介して前記スチールベルトを走行させるベルト駆動装置と、前記試験用タイヤを回転自在に支持するタイヤ支持装置と、該タイヤ支持装置を支持すると共に前記試験用タイヤを中心として旋回するタイヤ旋回装置とを備えたことを特徴とする
【選択図】 図１

Description

本発明は、雨、雪等の天候、或いは各種の路面でのタイヤの各種性能を測定することができるタイヤ試験機及び試験方法に関する。

従来、タイヤ試験機としては、フラットベルト式、回転する円筒状の路面内にタイヤを配設したもの等が考案されている。

そして、フラットベルト式タイヤ試験機としては、図７に図示のように、旋回台７０と、この旋回台７０上に配置され、走行路面を疑似的に構成するフラットベルト装置７１と、旋回台７０に対し移動自在にして配置された試験スタンド７２と、この試験スタンド７２に設けられ、フラットベルト７３上に転接されたタイヤＴをディスクホィールを介して回転自在に支持するともに、タイヤの荷重及びキャンバ角を調整する装着調整機構と、ディスクホィールに取り付けられ、タイヤ発生力を検出するための車軸６分力検出器７４とを備えて構成されている（例えば、特許文献１。）。

また、従来の回転する円筒状の路面内にタイヤを配設したタイヤ試験機は、図８に図示のように、円板形状の後壁８０と、後壁８０の外周縁に沿って設けられた円筒状外周壁８１とを有する前方開口状のドラム８２を備え、水平軸心廻りに回転するドラム８２の外周壁８１の内面８３を無端路面としてタイヤＴを走行させるタイヤ試験装置に於て、ドラム８２の外周壁８１の略上半部位に対応して、水受けカバー８４が固定部に設けられている（例えば、特許文献２。）。

実開平５−１４８８７号公報 特開平１１−４４６１３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものは、水で濡れた路面、特に雪面、アイスバーン等でのタイヤＴの走行或いは操行試験を行うことができないという問題がある。
一方、水で濡れた路面でのタイヤ試験を行うものとして、特許文献２に記載のものが提案されているが、特許文献２に記載の円筒状の路面内にタイヤを配設したものでは、タイヤＴを大角度に操向操作させた場合、路面である外周壁８１の内面８３が円筒状であるために、タイヤＴの内面８３への接地面積が変化し、操向時の正確なタイヤＴの試験が出来難いという問題がある。
更に、雪等の天候での試験を行うために、ターンテーブル上に氷雪面を形成する場合、試験機全体を断熱材で覆うものも提案されているが、試験機を冷却するために多くのエネルギーを必要とし、且つ時間がかかるという問題がある。

本発明は、このような従来の構成が有していた問題点を解決しようとするものであり、簡素な構成で、大きな操行角度でも試験が行うことができ、また、氷雪面での試験においても、冷却するためのエネルギーが少なく、且つ短時間で氷雪面を形成できるベルト式タイヤ試験機及び試験方法を提供することを目的とする。

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたもので、特許請求の範囲に記載された各発明は、フラットベルト式タイヤ試験機或いは試験方法として、それぞれ以下の（１）〜（８）に述べる各手段を採用したものである。

（１）第１の手段のフラットベルト式タイヤ試験機は、駆動プーリーと従動プーリーとに巻回された無端状のスチールベルトと、前記駆動プーリーと従動プーリーとスチールベルトとを収納すると共に試験用タイヤを挿入するタイヤ挿入開口部を有するベルト収納室と、前記駆動プーリーを介して前記スチールベルトを走行させるベルト駆動装置と、前記試験用タイヤを回転自在に支持するタイヤ支持装置と、該タイヤ支持装置を支持すると共に前記試験用タイヤを中心として旋回するタイヤ旋回装置１とを備えたことを特徴とする。

（２）第２の手段のフラットベルト式タイヤ試験機は、前記第１の手段において、前記タイヤ旋回装置は、前記ベルト収納室の左右に設けられた１対の台座と、該各台座上に取付けられた１対の円弧状レールと、該各円弧状レールに旋回可能に配設された門型フレームと、前記タイヤ支持装置と前記門型フレームとを垂直方向に連結する４本の流体圧シリンダと、前記タイヤ支持装置と前記門型フレームを前記試験用タイヤの回転軸方向に連結する２本の流体圧シリンダと、前記タイヤ支持装置と前記門型フレームとを前記試験用タイヤＴの回転軸方向と直角方向に連結する流体圧シリンダとにより構成されていることを特徴とする。

（３）第３の手段のフラットベルト式タイヤ試験機は、前記第１又は２の手段において、前記スチールベルト表面に水を噴出する水供給装置を備えたことを特徴とする。

（４）第４の手段のフラットベルト式タイヤ試験機は、前記第３の手段において、前記水供給装置は、水を供給する水供給管と、前記スチールベルト上に水を噴出する水スプレーノズルと、噴出されて前記スチールベルト上に形成される水膜の厚さを調整する水膜厚調整器とにより構成されていることを特徴とする。

（５）第５の手段のフラットベルト式タイヤ試験機は、前記第３又は４の手段において、前記ベルト収納室を覆う断熱材と、前記ベルト収納室に設けられ前記スチールベルトに冷媒を噴出する冷媒スプレーノズルを備えたことを特徴とする。

（６）第６の手段のフラットベルト式タイヤ試験機は、前記第５の手段において、前記冷媒スプレーノズルは、前記スチールベルトの表面及び裏面に向かって冷媒を噴出するように構成されていることを特徴とする。

（７）第７の手段のフラットベルト式タイヤ試験機は、前記第５又は６の手段において、冷媒供給管及び流量調整バルブを介して前記冷媒スプレーノズルに接続された液化炭酸ガスボンベを備えたことを特徴とする。

（８）第８の手段のタイヤの試験方法は、スチールベルトを回転自在に収納すると共に試験用タイヤを挿入するタイヤ挿入開口部を有するベルト収納室と、前記スチールベルトを回転させるベルト駆動装置と、前記試験用タイヤを回転自在に支持すると共に前記試験用タイヤを駆動するタイヤ支持装置と、前記ベルト収納室の左右に設けられた１対の台座と、該各台座上に取付けられた１対の円弧状レールと、該各円弧状レールに旋回可能に配設された門型フレームと、前記タイヤ支持装置と前記門型フレームとを垂直方向に連結する４本の流体圧シリンダと、前記タイヤ支持装置と前記門型フレームとを前記試験用タイヤの回転軸方向に連結する２本の流体圧シリンダと、前記タイヤ支持装置と前記門型フレームとを前記試験用タイヤの回転軸方向と直角方向に連結する流体圧シリンダとを備えたベルト式タイヤ試験機において、前記ベルト収納室内にドライアイスを設置し、前記ベルト駆動装置により前記スチールベルトを回転させると共に前記タイヤ支持装置により前記試験用タイヤを駆動し、前記スチールベルトに向かって液化炭酸ガスを噴出して前記スチールベルトを冷却し、冷却された前記スチールベルトの前記試験用タイヤより移動方向上流側に水を噴出し前記スチールベルト上に雪面或いはアイスバーンを形成することにより、雪面或いはアイスバーンでの試験用タイヤの走行試験或いは操行試験を行うことを特徴とする。

特許請求の範囲に記載の各請求項に係る発明は、上記の（１）〜（８）に記載の各手段を採用しているので、各々以下の効果を奏する。

（１）請求項１に係る発明は前記第１の手段を採用しているので、タイヤ支持装置をタイヤ旋回装置によりスチールベルト上を旋回させることにより、大きな操向角度（スリップ角）での試験用タイヤの試験が可能となる。

（２）請求項２に係る発明は前記第２の手段を採用しているので、請求項１に係る発明の効果に加え、タイヤ支持装置と門型フレームとを垂直方向に連結する４本の流体圧シリンダと、タイヤ支持装置と門型フレームとを試験用タイヤの回転軸方向に連結する２本の流体圧シリンダと、タイヤ支持装置と門型フレームとを試験用タイヤの回転軸方向と直角方向に連結する１本の流体圧シリンダとにより、試験用タイヤを６自由度に制御して試験用タイヤを試験することが可能となる。

（３）請求項３に係る発明は前記第３の手段を採用しているので、請求項１又は２に係る発明の効果に加え、水供給装置によりスチールベルト上に水膜を形成して試験用タイヤを試験することが可能となる。

（４）請求項４に係る発明は前記第４の手段を採用しているので、請求項３に係る発明の効果に加え、水膜厚調整器により、スチールベルト上に形成された水膜の膜厚を調整することができる。

（５）請求項５に係る発明は前記第５の手段を採用しているので、請求項３又は４に係る発明の効果に加え、冷媒スプレーノズルから噴出された冷媒により、スチールベルト上に形成された水膜は瞬時に氷結されるため、氷雪面或いはアイスバーン上等での試験用タイヤの試験が可能となる。

（６）請求項６に係る発明は前記第６の手段を採用しているので、請求項５に係る発明の効果に加え、スチールベルトの表面及び裏面に向かって冷媒を噴出することにより、スチールベルトを急速に冷却することができる。

（７）請求項７に係る発明は前記第７の手段を採用しているので、請求項５又は６に係る発明の効果に加え、液化炭酸ガスボンベに貯蔵された約−７９℃の液化炭酸ガスは、冷媒供給管及び流量調整バルブを介して前記冷媒スプレーノズルから噴出されるため、スチールベルト上に雪状のドライアイスが形成され、スチールベルトは急速に冷却される。
そして、水供給装置から噴出された水は、冷却されたスチールベルトに接触し、スチールベルト上に、雪状路面或いはアイスバーンが形成される。
このようにして、雪面或いはアイスバーン等でのタイヤ試験が可能となる。

（８）請求項８に係る発明は前記第８の手段を採用しているので、門型フレーム及び台座を旋回させて、タイヤ支持装置を、スチールベルト上で回動させることにより、大きな操向角度（スリップ角）での試験用タイヤの試験が可能となると共に、タイヤ支持装置と門型フレームとを垂直方向に連結する４本の流体圧シリンダと、タイヤ支持装置と門型フレームとを試験用タイヤの回転軸方向に連結する２本の流体圧シリンダと、タイヤ支持装置と門型フレームとを試験用タイヤの回転軸方向と直角方向に連結する１本の流体圧シリンダとにより、試験用タイヤを６自由度に制御して試験用タイヤを試験することが可能となる。
更に、ベルト収納室内に配設されたドライアイスにより、ベルト収納室を低温に冷却すると共に、スチールベルトに向かって液化炭酸ガスを噴出してスチールベルトを冷却し、冷却されたスチールベルトの試験用タイヤより移動方向上流側に水を噴出することによりスチールベルト上に雪面或いはアイスバーンが形成されるため、雪面或いはアイスバーンでの試験用タイヤの走行試験或いは操行試験を行うことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態に係るベルト式タイヤ試験機につき、図１〜図６を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態に係るフラットベルト式タイヤ試験機の全体側面図、図２は本発明の実施の形態に係るフラットベルト式タイヤ試験機の全体正面図、図３は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図４は図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
図５は本発明の実施の形態に係るフラットベルト式タイヤ試験機における路面状態再現装置を示す平面断面図、図６は図５のＣ−Ｃ矢視断面図である。

図１、図２、図３、図４に図示のように、本発明の実施の形態に係るベルト式タイヤ試験機は、無端状のスチールベルト２０及びそれを駆動するベルト駆動装置２１と、スチールベルト２０を収納するベルト収納室３５と、試験を行う試験用タイヤＴを回転させるタイヤ支持装置１０と、タイヤ支持装置１０を支持し旋回するタイヤ旋回装置１とにより構成されている。
そして、これらのタイヤ旋回装置１、ベルト駆動装置２１、ベルト収納室３５等は、共通の架台Ｋ上に配設されている。
なお、架台Ｋは、必ずしも必要なものではなく、上述の各装置を試験室の床に直に設置しても良い。

更に、本発明の実施の形態に係るベルト式タイヤ試験機は、図５、図６に図示のように、スチールベルト２０上に水膜Ｗを形成する水供給装置５０、及び雪面、アイスバーン等を形成する冷媒供給装置４０も備えている。

先ず、本発明の実施の形態に係るベルト式タイヤ試験機のスチールベルト２０及びベルト駆動装置２１の構成につき説明する。
図１、図３に図示のように、架台Ｋ上の他端側（或いは、後方側とも言う）にはベルト駆動用電動機２２が配設されている。
なお、駆動源は、電動機に換えて流体モータ、エンジン等を採用することも可能である。
一方、架台Ｋ上の一端側（或いは、前方側、タイヤ着脱側とも言う）にはベルト収納室３５が配設され、ベルト収納室３５内には無端状のスチールベルト２０が巻回された駆動プーリー２６及び従動プーリー２７が回転自在に配設されている。

ベルト駆動用電動機２２とベルト収納室３５内の駆動プーリー２６の回転軸とは、ベルト収納室３５の側面を貫通する回転伝達軸２５により連結されている。
回転伝達軸２５のベルト収納室３５の外側には、ディスクブレーキ２３ａ及びトルク変換器２４が介装されている。
従動プーリー２７の回転軸も、ベルト収納室３５の外側に配設されたディスクブレーキ２３ｂと連結されている。
なお、ベルト収納室３５の側壁にはプーリー支持軸受３０が配設されており、プーリー支持軸受３０は、駆動プーリー２６の回転軸及び従動プーリー２７の回転軸を軸支している。

上述のごとくベルト駆動装置２１は、ベルト駆動用電動機２２、回転伝達軸２５、ディスクブレーキ２３ａ、トルク変換器２４、プーリー支持軸受３０等により構成されており、ベルト駆動用電動機２２の回転力は、トルク変換器２４により回転トルクが検出され、スチールベルト２０に伝達される。
このようにして、スチールベルト２０は、所定の回転数にて回転すると共に路面電動トルクが検出される。

スチールベルト２０、駆動プーリー２６、従動プーリー２７が収納されたベルト収納室３５の詳細構造については後述するが、図２に図示のように、上面が突出しており、試験用タイヤＴを挿入するタイヤ挿入開口部３６が設けられている。
ベルト収納室３５内の駆動プーリー２６と従動プーリー２７との間の上側（試験用タイヤＴが押し付けられる側）のスチールベルト２０の内面側には、気体軸受２８が配設されている。
駆動プーリー２６と従動プーリー２７との間の下側のスチールベルト２０の外面には、テンショナー２９が配設されている。

次に、タイヤ旋回装置１の構成につき説明する。
図２、図３に図示のように、架台Ｋ上前方の、ベルト収納室３５の左右には、タイヤ旋回装置１の台座２が、対峙するように各々取付けられている。
この一対の台座２の上面には、試験用タイヤＴの旋回中心を中心点とする一対の円弧（劣弧）状レール３が各々取付けられ、円弧状レール３上には、各々リニアガイド５が旋回移動可能に載置されている。
そして、この２個のリニアガイド５上には、ベルト収納室３５及びタイヤ挿入開口部３６を跨ぐように、門型形状の門型フレーム４が垂直方向に取付けられている。

また、門型フレーム４の内部には、図２に図示のように、フレーム旋回用電動機６０、旋回用伝達軸６１、旋回用伝達ギア６２、旋回用伝達軸６３が配設されている。
更に、門型フレーム４の両側脚部下端には、旋回用ピニオン６４が配設され、各台座２の上面の円弧状レール３の内側には、旋回用ピニオン６４と噛合う円弧（劣弧）状のラックが各々取付けられている。
このような構成により、フレーム旋回用電動機６０の回転は、旋回用伝達軸６１、旋回用伝達ギア６２、旋回用伝達軸６３を介して旋回用伝達ギア６２に伝達され、門型フレーム４は台座２上を旋回する。

門型フレーム４の上部下面には、図２等に図示のように、垂直方向に、４本の油圧等のＺ軸（吊下げ用）流体圧シリンダ９ＦＲ、９ＦＬ、９ＡＲ、９ＡＬの上端が、ジョイントＪを介して軸支されている。
この４本のＺ軸流体圧シリンダ９ＦＲ、９ＦＬ、９ＡＲ、９ＡＬのピストン軸の下端は、後述するタイヤ支持装置１０のタイヤハウジング１１の側面に、ジョイントＪを介して連結されている。
また、Ｚ軸流体圧シリンダ９ＦＲ、９ＦＬ、９ＡＲ、９ＡＬのピストン軸下部には、各々ロードセルＬが介装されている。

なお、この各ジョイントＪは、Ｚ軸流体圧シリンダ９ＦＲ、９ＦＬ、９ＡＲ、９ＡＬが試験用タイヤＴの回転軸方向に揺動可能な回転軸を有している。
また、４本のＺ軸流体圧シリンダ９ＦＲ、９ＦＬ、９ＡＲ、９ＡＬの下端のジョイントＪの取付け位置は、後述するタイヤハウジング１１のタイヤ回転軸１７（図１に図示）とほぼ同一水平面にすることが望ましい。

また、門型フレーム４の左右の脚部の内側には、水平方向に、門型フレーム４とタイヤハウジング１１とをジョイントを介して連結する２本の油圧等のＸ軸（タイヤ前後方向）流体圧シリンダ７が配設されている。
なお、水平方向のＸ軸流体圧シリンダ７の取付け位置は、後述するタイヤハウジング１１のタイヤ回転軸１７（図１に図示）とほぼ同一水平面にすることが望ましい。

更に、図４等に図示のように、門型フレーム４の後部には、門型形状の水平フレーム６が取付けられている。
そして、水平フレーム６の後部内側には、油圧等の２本のＹ軸流体圧シリンダ８Ｆ、８Ａが、ジョイントＪを介して軸支されている。
このＹ軸流体圧シリンダ８Ｆ、８Ａのピストン軸の先端は、後述するタイヤハウジング１１の側面に、ジョイントＪを介して連結されている。
なお、Ｙ軸流体圧シリンダ８Ｆ、８Ａの取付け位置は、後述するタイヤハウジング１１のタイヤ回転軸１７（図１に図示）とほぼ同一水平面にすることが望ましい。

このように、タイヤ旋回装置１は、台座２、円弧状レール３、門型フレーム４、リニアガイド５、水平フレーム６、Ｘ軸流体圧シリンダ７、Ｙ軸流体圧シリンダ８Ｆ、８Ａ、Ｚ軸流体圧シリンダ９ＦＲ、９ＦＬ、９ＡＲ、９ＡＬで構成されており、後述するタイヤ支持装置１０を、旋回させ、更には、２本のＺ軸流体圧シリンダ９ＦＲ、９ＡＲと、２本のＺ軸流体圧シリンダ９ＦＬ、９ＡＬとのストローク長さを変えることにより、タイヤ支持装置１０を傾斜させるようになっている。

なお、門型フレーム４及び水平フレーム６の門型形状とは、図２、図４に図示のものに限定されるものではなく、半円弧状、優弧状、山形形状等のものも含むものとする。

次に、タイヤ支持装置１０の構成につき説明する。
タイヤ旋回装置１の門型フレーム４の下部には、図２等に図示のように、タイヤ支持装置１０が、４本のＺ軸流体圧シリンダ９ＦＲ、９ＦＬ、９ＡＲ、９ＡＬにより吊下げられている。
即ち、タイヤ支持装置１０のタイヤハウジング１１の前後左右には、４本のＺ軸流体圧シリンダ９ＦＲ、９ＦＬ、９ＡＲ、９ＡＬのピストン軸の下端が、ジョイントＪを介して連結されている。

このタイヤハウジング１１は、図１、２等に図示のように、試験用タイヤＴを覆うように、上部水平部材と後部垂直側壁と左右の左右側壁とで構成されている。
また、タイヤハウジング１１の前方には、着脱可能なタイヤカバー１２が取付けられている。

タイヤハウジング１１の上部水平部材上には、タイヤ駆動用電動機１３が載置されている。
タイヤハウジング１１の後部垂直側壁の下部には、試験用タイヤＴが着脱可能なタイヤ回転軸１７が、回転自在に軸支されている。
更に、タイヤハウジング１１の後部垂直側壁の後方には、減速機支持台１９を介して、タイヤ駆動用電動機１３の回転を減速してタイヤ回転軸１７に伝達するためのタイヤ回転伝達減速機１６が取付けられている。

そして、タイヤ駆動用電動機１３の出力軸は、タイヤ回転伝達軸１４によりタイヤ回転伝達減速機１６の入力軸に連結されている。
また、タイヤ回転伝達軸１４には、ディスクブレーキ１５が介装されている。
更に、タイヤ回転軸１７は、タイヤ回転伝達減速機１６の出力軸に連結され、タイヤ回転軸１７には、トルク変換器１８が介装されている。

また、図２、４に図示のように、タイヤハウジング１１の左右側壁には、上述のごとく、Ｘ軸流体圧シリンダ７のピストン軸の先端が、ジョイントを介して連結されている。
更に、図４に図示のように、タイヤハウジング１１の後部左右側面には、上述のごとく、Ｙ軸流体圧シリンダ８Ｆ、８Ａのピストン軸の先端が、ジョイントＪを介して連結されている。

このように、タイヤ支持装置１０は、タイヤハウジング１１、タイヤカバー１２、タイヤ駆動用電動機１３、タイヤ回転伝達減速機１６、タイヤ回転軸１７等により構成されており、タイヤ回転軸１７に装着された試験用タイヤＴを、タイヤ駆動用電動機１３により回転させると共に、回転するスチールベルト２０に接触させることにより、試験用タイヤＴの走行試験を行うようになっている。
この時の試験用タイヤＴによる押付け力は、気体軸受２８により受けるようになっている。
また、回転するスチールベルト２０は、テンショナー２９により弛みを無くすようになっている。

次に、図５、図６に基づき、ベルト収納室３５及びその内部に配設された各装置からなる路面状態再現装置の構成につき説明する。
ベルト収納室３５は、金属製で箱状に形成されており、この箱を囲むように断熱材が貼付けられている。
なお、断熱材は、非吸湿性の物質であれば、ベルト収納室３５の金属製の箱の内側に貼付けても良い。
また、上面が突出しており、試験用タイヤＴを挿入するタイヤ挿入開口部３６が設けられている。
ベルト収納室３５の下部は、図２に図示のテンショナー２９を収納するために、部分的に下方に突出している。
更に、ベルト収納室３５の一端側（前方）の壁は、スチールベルト２０、駆動プーリー２６、従動プーリー２７等の点検のために着脱可能となっている。

上述のごとく、ベルト収納室３５内には、駆動プーリー２６及び従動プーリー２７が配設され、駆動プーリー２６及び従動プーリー２７の外周には、厚みが０．６〜１ｍｍ程度の無端状のスチールベルト２０が巻回されている。
このスチールベルト２０の上半部分（試験用タイヤＴが押し付けられる側）の上面中央付近には、試験用タイヤＴが当接するタイヤ接地面Ｓが形成されている。

スチールベルト２０のタイヤ接地面Ｓの内側には、気体軸受２８が配設されている。
この気体軸受２８の幅は、タイヤ接地面Ｓをカバーする程度の大きさ或いは、スチールベルト２０幅と同じとする。
気体軸受２８の表面（スチールベルト２０と接する面）には、多数の孔が明けられており、この多数の孔は、図示略の流量制御弁及び高圧気体供給源に接続されている。
この高圧気体供給源は、一般的には空気コンプレッサにて圧縮された高圧気体を使用するが、例えば、後述する液化炭酸ガスボンベ４１からの液化炭酸ガスを、気化、昇圧させるようにしたものでもよい。
また、高圧気体供給源は、高圧の窒素ガスを供給するようにしたものでも良い。
そして、高圧気体供給源からの高圧気体を、気体軸受２８に穿設された多数の孔よりフラットベルトに向かって吐出することにより、試験用タイヤＴの荷重を支持するようになっている。

スチールベルト２０の下半部分には、図２に図示のように、テンショナー２９が配設されている。
このテンショナー２９は、スチールベルトに当接する回転ローラと、この回転ローラをスチールベルト２０側に押し付けるバネ等の弾性部材と、これらを支持する支持台とにより構成されている。
このテンショナー２９により、試験時に、スチールベルト２０の弛みを無くすようになっている。
なお、このテンショナー２９は、スチールベルト２０の下半部分の外面側に設けても良く、内面側に設けても良い。

ベルト収納室３５内の適当な箇所（図６では、左下）には、試験時に、ベルト収納室冷却用ドライアイス４５を搬入設置するスペースが確保されている。
このベルト収納室冷却用ドライアイス４５の量は、試験前にベルト収納室３５内の気温を、所定の温度迄低下させるのに必要な量とする。

次に、水供給装置５０の構成につき説明する。
図５、６に図示のように、タイヤ接地面Ｓのスチールベルト２０の回転方向の上流側（従動プーリー２７の上方）には、図示略の水ポンプ等から水が供給される水供給管５１が、スチールベルト２０の幅方向に取付けられている。
水供給管５１に側面には、スチールベルト２０の幅に応じて複数個（図５では６個）の水スプレーノズル５２がスチールベルト２０に向くように取付けられている。

また、図６等に図示のように、水供給管５１及び水スプレーノズル５２を覆うように水膜厚調整器５３が取付けられている。
水膜厚調整器５３の先端におけるスチールベルト２０との隙間は、バネ５４により調整可能となっている。
このように、水供給管５１、水スプレーノズル５２、及び水膜厚調整器５３により水供給装置５０が構成されている。

更に、ベルト収納室３５の部分的に下方に突出した部分には、排水ポンプ５６の吸入口、或いはこれに接続された配管が配置され、排水ポンプ５６の吐出口は、排水管５５を通じて排水タンク５７に接続されている。
そして、ベルト収納室３５の部分的に下方に突出した部分に溜まった冷水は、排水ポンプ５６により、排水タンク５７に排出され、排水タンク５７内の冷水は、図示略の水ポンプ等により水スプレーノズル５２から噴出され、冷却水として再利用される。

水供給装置５０は上述のごとく構成されており、水供給装置５０の水スプレーノズル５２から噴出された水により、スチールベルト２０上に水膜Ｗが形成される。
そして、形成された水膜Ｗの厚みは、水膜厚調整器５３により調整される。
このようにして、雨等により濡れた路面でのタイヤ走行試験が行われる。

次に、冷媒供給装置４０の構成につき説明する。
図５、図６に図示のように、スチールベルト２０の上流側（従動プーリー２７側）には、スチールベルト２０に向かって冷媒を噴出する多数の冷媒スプレーノズル４４が配設されている。
即ち、スチールベルト２０の上半部分の内面の気体軸受２８と従動プーリー２７との間には、例えば、２列×６個の冷媒スプレーノズル４４が配設され、スチールベルト２０の下半部分の外面のテンショナー２９（図２参照）より下流側には、例えば、８列×６個の冷媒スプレーノズル４４が、スチールベルト２０及び従動プーリー２７を覆うように配設されている。
なお、冷媒スプレーノズル４４の個数は、タイヤ試験機の雪面の生成条件に応じて適宜選定される。
これらの多数の冷媒スプレーノズル４４は、冷媒供給管４２及び冷媒供給管４２に介装された流量調整バルブ４３を介して液化炭酸ガスボンベ４１に接続されている。

上述の冷媒供給管４２、冷媒スプレーノズル４４、流量調整バルブ４３、及び液化炭酸ガスボンベ４１により、冷媒供給装置４０が構成されている。

そして、液化炭酸ガスボンベ４１に貯蔵された約−７９℃の液化炭酸ガスは、冷媒供給管４２及び流量調整バルブ４３を介して、前記冷媒スプレーノズル４４からスチールベルト２０表面に噴出される。
この噴出された液化炭酸ガスにより、スチールベルト２０上に雪状のドライアイスが形成され、スチールベルト２０は急速に冷却される。

そして、水供給装置５０から噴出された水は、冷却されたスチールベルト２０に接触し、スチールベルト２０上に、雪状路面或いはアイスバーンが形成される。
このようにして、雪面或いはアイスバーン等でのタイヤ試験が可能となる。

このように、路面状態再現装置におけるベルト収納室３５は、スチールベルト２０、駆動プーリー２６、従動プーリー２７、気体軸受２８及び気体軸受２８等を収納するのみの最小限の容積となっており、ベルト収納室３５内を冷却する冷媒の使用量、或いは冷却に要するエネルギーを少なくすることができる。

次に、上述の本発明の実施の形態に係るベルト式タイヤ試験機による試験方法を説明する。
先ず、試験用タイヤＴの走行角がゼロの時の試験用タイヤＴの走行試験を行う場合は、図３に図示のように、門型フレーム４が左右方向に向くようにセットする。
そして、Ｚ軸流体圧シリンダ９ＦＲ、９ＦＬ、９ＡＲ、９ＡＬを平等に伸長させて、試験用タイヤＴをタイヤ接地面Ｓの位置に接触させ、試験用タイヤＴ及びスチールベルト２０を回転させて、試験用タイヤＴの走行試験を行う。

また、操向角をθＬ（スリップ角、キャンバ角）とする場合は、門型フレーム４を時計周り方向に操向角θＬ（例えば、３０°）迄旋回させる。
逆に、操向角をθＲ（スリップ角、キャンバ角−３０°）とする場合は、門型フレーム４を反時計周り方向に操向角θＲ（例えば、−３０°）迄旋回させる。
このようにして、大きな操向角（スリップ角、又はキャンバ角が±３０°）での試験用タイヤＴの走行試験を行うことができる。

なお、タイヤ旋回装置１には、リニアガイド５の位置を検出する図示略の位置検出器が設けられている。
また、Ｘ軸流体圧シリンダ７、２本のＹ軸流体圧シリンダ８Ｆ、８Ａ、４本のＺ軸流体圧シリンダ９ＦＲ、９ＦＬ、９ＡＲ、９ＡＬの各々には、ピストンの位置を検出する図示略のピストンストローク検出器が設けられている。

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は上記の各実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
例えば、冷媒供給装置４０により供給するガスは、液化炭酸ガスが、最も取り扱いが簡単で簡素な構造とすることができるが、これに限定されるものではなく、窒素ガス等の使用可能である。
また、ベルト収納室３５内にヒータ等を設置することにより、高温雰囲気での試験用タイヤＴの走行試験も可能である。

また、各流体圧シリンダは、油圧シリンダに限定されるものではなく、水圧式シリンダ、気体圧式シリンダ等の各種の駆動流体が使用可能である。

なお、ベルト収納室３５内の左下の部分は、後述する雪状路面試験時等において、駆動プーリー２６から剥がれ落ちた雪片が落下、積載して不具合が生じる場合がある。
この場合は、ベルト収納室冷却用ドライアイス４５をベルト収納室３５内の右上側（従動プーリー２７側）に設置する。
また、ベルト収納室３５の右側（駆動プーリー２６側）の壁を雪或いは氷片が付着しない材質とし、ベルト収納室３５の右側下部に図示略のヘリカルスクリュー式等の雪或いは氷片掻き出し装置を設ける。
そして、この雪或いは氷片掻き出し装置により、雪或いは氷片を直接排水タンク５７へ排出するようにしても良い。

本発明の実施の形態に係るフラットベルト式タイヤ試験機の全体側面図である。 本発明の実施の形態に係るフラットベルト式タイヤ試験機の全体正面図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。 本発明の実施の形態に係るフラットベルト式タイヤ試験機における路面状態再現装置を示す平面断面図である。 図５のＣ−Ｃ矢視断面図である。 従来のフラットベルト式タイヤ試験機の側面図である。 従来の回転する円筒状の路面を有するタイヤ試験機の側面図である。

符号の説明

１ タイヤ旋回装置
２ 台座
３ 円弧状レール
４ 門型フレーム
５ リニアガイド
６ 水平フレーム
７ Ｘ軸流体圧シリンダ
８Ｆ、８Ａ Ｙ軸流体圧シリンダ
９ＦＲ、９ＦＬ、９ＡＲ、９ＡＬ Ｚ軸流体圧シリンダ
１０ タイヤ支持装置
１１ タイヤハウジング
１２ タイヤカバー
１３ タイヤ駆動用電動機
１４ タイヤ回転伝達軸
１５ ディスクブレーキ
１６ タイヤ回転伝達減速機
１７ タイヤ回転軸
１８ トルク変換器
１９ 減速機支持台
２０ スチールベルト
２１ ベルト駆動装置
２２ ベルト駆動用電動機
２３ａ、２３ｂ ディスクブレーキ
２４ トルク変換器
２５ 回転伝達軸
２６ 駆動プーリー
２７ 従動プーリー
２８ 気体軸受
２９ テンショナー
３０ プーリー支持軸受
３５ ベルト収納室
３６ タイヤ挿入開口部
３７ 断熱材
４０ 冷媒供給装置
４１ 液化炭酸ガスボンベ
４２ 冷媒供給管
４３ 流量調整バルブ
４４ 冷媒スプレーノズル
４５ ベルト収納室冷却用ドライアイス
５０ 水供給装置
５１ 水供給管
５２ 水スプレーノズル
５３ 水膜厚調整器
５４ バネ
５５ 排水管
５６ 排水ポンプ
５７ 排水タンク
６０ フレーム旋回用電動機
６１ 旋回用伝達軸
６２ 旋回用伝達ギア
６３ 旋回用伝達軸
６４ 旋回用ピニオン
Ｋ 架台
Ｊ ジョイント
Ｔ 試験用タイヤ
Ｌ ロードセル
Ｗ 水膜
θＬ、θＲ 操向角
Ｓ タイヤ接地面
７０ 旋回台
７１ フラットベルト装置
７２ 試験スタンド
７３ フラットベルト
７４ 車軸６分力検出器
８０ 後壁
８１ 外周壁
８２ ドラム
８３ 内面
８４ 水受けカバー

Claims (8)

1. 駆動プーリーと従動プーリーとに巻回された無端状のスチールベルトと、前記駆動プーリーと従動プーリーとスチールベルトとを収納すると共に試験用タイヤを挿入するタイヤ挿入開口部を有するベルト収納室と、前記駆動プーリーを介して前記スチールベルトを走行させるベルト駆動装置と、前記試験用タイヤを回転自在に支持するタイヤ支持装置と、該タイヤ支持装置を支持すると共に前記試験用タイヤを中心として旋回するタイヤ旋回装置とを備えたことを特徴とするベルト式タイヤ試験機。
2. 前記タイヤ旋回装置は、前記ベルト収納室の左右に設けられた１対の台座と、該各台座上に取付けられた１対の円弧状レールと、該各円弧状レールに旋回可能に配設された門型フレームと、前記タイヤ支持装置と前記門型フレームとを垂直方向に連結する４本の流体圧シリンダと、前記タイヤ支持装置と前記門型フレームとを前記試験用タイヤの回転軸方向に連結する２本の流体圧シリンダと、前記タイヤ支持装置と前記門型フレームとを前記試験用タイヤの回転軸方向と直角方向に連結する流体圧シリンダとにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載のベルト式タイヤ試験機。
3. 前記スチールベルト表面に水を噴出する水供給装置を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト式タイヤ試験機。
4. 前記水供給装置は、水を供給する水供給管と、前記スチールベルト上に水を噴出する水スプレーノズルと、噴出されて前記スチールベルト上に形成される水膜の厚さを調整する水膜厚調整器とにより構成されていることを特徴とする請求項３に記載のベルト式タイヤ試験機。
5. 前記ベルト収納室を覆う断熱材と、前記ベルト収納室に設けられ前記スチールベルトに冷媒を噴出する冷媒スプレーノズルを備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載のベルト式タイヤ試験機。
6. 前記冷媒スプレーノズルは、前記スチールベルトの表面及び裏面に向かって冷媒を噴出するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のベルト式タイヤ試験機。
7. 冷媒供給管及び流量調整バルブを介して前記冷媒スプレーノズルに接続された液化炭酸ガスボンベを備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載のベルト式タイヤ試験機。
8. スチールベルトを回転自在に収納すると共に試験用タイヤを挿入するタイヤ挿入開口部を有するベルト収納室と、前記スチールベルトを回転させるベルト駆動装置と、前記試験用タイヤを回転自在に支持すると共に前記試験用タイヤを駆動するタイヤ支持装置と、前記ベルト収納室の左右に設けられた１対の台座と、該各台座上に取付けられた１対の円弧状レールと、該各円弧状レールに旋回可能に配設された門型フレームと、前記タイヤ支持装置と前記門型フレームとを垂直方向に連結する４本の流体圧シリンダと、前記タイヤ支持装置と前記門型フレームとを前記試験用タイヤの回転軸方向に連結する２本の流体圧シリンダと、前記タイヤ支持装置と前記門型フレームとを前記試験用タイヤの回転軸方向と直角方向に連結する流体圧シリンダとを備えたベルト式タイヤ試験機において、前記ベルト収納室内にドライアイスを設置し、前記ベルト駆動装置により前記スチールベルトを回転させると共に前記タイヤ支持装置により前記試験用タイヤを駆動し、前記スチールベルトに向かって液化炭酸ガスを噴出して前記スチールベルトを冷却し、冷却された前記スチールベルトの前記試験用タイヤより移動方向上流側に水を噴出し前記スチールベルト上に雪面或いはアイスバーンを形成することにより、雪面或いはアイスバーンでの試験用タイヤの走行試験或いは操行試験を行うことを特徴とするタイヤの試験方法。

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