JP2009069122A - 走行試験装置の路面直進制御機構及び路面直進制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 走行試験装置において駆動ドラムが正逆双方に回転する場合にベルトの直進性を精度良く制御し、転動体を取り付けたままで正逆双方の回転方向における走行試験を一度に行えるようにする。
【解決手段】本発明にかかる走行試験装置２の路面直進制御機構１においては、駆動ドラム４と従動ドラム５との間にある２つの平坦面にそれぞれに配置された端部検出手段１３のうち、従動ドラム５に巻き取られる側の平坦面に配置された端部検出手段１３の変位量に応じて、従動ドラム５の両端のうち少なくともいずれか一方の端部を前後方向に揺動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行試験装置の路面直進制御機構及び路面直進制御方法に関するものである。

タイヤ又は車両などの転動体の走行特性を評価する走行試験装置には金属製のベルトを用いたものが知られている。当該走行試験装置には従動ドラムと駆動ドラムが設けられており、従動ドラムと駆動ドラムの間にはベルトが架け渡されている。ベルトの上側の平坦面が試験路面を構成しており、この試験路面に転動体を接地させてベルトを走行させることで転動体の走行特性が評価される。
従動ドラムと駆動ドラムは平ベルトを架け渡すプーリとして機能するものであり、これらのドラムにはクラウン加工がされている。クラウン加工は、ドラムの設置誤差やベルトの製作誤差によってベルトがドラムの所定位置から外れることを抑制乃至防止している。

つまり、クラウン加工がされていないドラムでは、ドラムの回転に従ってベルトは徐々にドラム上を移動し、そのうちドラムから外れてしまう。厳密に誤差の無いドラムの設置や完全無欠なベルトの製作は現実的には不可能であるため、ベルトをドラムから外れないようにするためにクラウン加工は必要不可欠とされる。
しかしながら、ベルトの外力が大きくなると、クラウン加工がされていてもベルトがドラムから外れやすくなる。そこで、走行試験装置にはドラムの姿勢を変更してベルトの軌道を修正することにより、路面の直進性を制御する路面直進制御機構が設けられる。

このようにドラムの姿勢変更を行う路面直進制御機構としては、以下に示すようなものが知られている。
例えば、特許文献１には、駆動ドラムの上方に赤外線式または渦電流式のセンサを配置してベルトの端部位置を検知し、ベルトの端部位置にずれが生じた際には転動体が接地しない下側の平坦面上にベルトの走行方向に沿って設けられる軸を中心として従動ドラムを傾動させることで、ずれが生じたベルトを直進方向に調整する路面直進制御機構が開示されている。

また、特許文献２には、駆動ドラムの両端に渦電流式センサを配置してベルトの端部位置を計測し、ベルトの端部位置にずれが生じた際には、従動ドラムの両端のうち少なくともいずれか一方の端部を前後方向に揺動させることで、ずれが生じたベルトを直進方向に調整する路面直進制御機構が開示されている。
さらに、特許文献３には、従動ドラムに近い平坦面に配置されたセンサによりベルトの端部位置を検知し、ベルトの端部位置にずれが生じた際には、特許文献２と同様に従動ドラムの両端のうち少なくともいずれか一方の端部を前後方向に揺動させることで、ベルトの直進性を調整する路面直進制御機構が開示されている。
米国特許第４３４４３２４号明細書 実開平３−５７６４９号公報 実開昭５５−１３５９５６号公報

ところで、タイヤなどの転動体は、一般に車体の左側右側のどちらに取り付けられても良いように設計されているが、製造誤差や設計要因などにより車体の左側右側のどちらに取り付けられるかによって特性が異なる場合があり、路面に対するタイヤの回転方向が重要となる。また、近年は左側専用タイヤや右側専用タイヤのように車両への取り付け位置が予め定められたタイヤも登場しており、この場合、路面に対するタイヤの回転方向が決まっていることになる。
そこで、回転方向が定まっている左側専用タイヤや右側専用タイヤを走行試験装置に取り付けて試験するには、ベルトの回転方向を正回転させたり逆回転させたりする必要が生じる。また、通常のタイヤであっても正回転させて試験を行ったり、逆回転させつつ試験を行う必要が生じる場合もある。

しかしながら、従来の走行試験装置に設けられている路面直進制御機構においては、ベルトの回転方向が正転又は逆転した際に、そのいずれかの方向で直進性の制御精度が低下して、走行試験装置での良好な試験条件を維持できないという問題が考えられるが何ら対策を講じていないものであった。
例えば、特許文献１の走行試験装置では、逆回転（巻取り方向）では直進性の制御精度は良好であるが、正回転（送出し方向）に回転させると直進性の制御精度が低下することを本願発明者らは知見している。

一方、特許文献２、３の走行試験装置では、特許文献１とは逆に正回転では直進性の制御精度は良好であるが、逆回転させると直進性の制御精度が低下することを本願発明者らは知見している。
ここで、正回転（送出し方向）とは、上側（転動体接地側）のベルトが駆動ドラムから従動ドラム側に送り出される回転方向をいい、逆回転（巻取り方向）とは、上側のベルトが従動ドラム側から駆動ドラムに巻き取られる回転方向をいう。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、ベルトの正逆いずれの回転においても、当該ベルトの直進性を精度良く制御可能な走行試験装置の路面直進制御機構及び路面直進制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の走行試験装置の路面直進制御機構は以下の技術的手段を講じている。
即ち、前記路面直進制御機構は、正回転又は逆回転が可能な駆動ドラムと従動ドラムとを前後に有し且つ両ドラムの間に架け渡されたベルトの平坦面に形成された路面に転動体を接地させて該転動体の走行特性を評価する走行試験装置に設けられた路面直進制御機構であって、
前記駆動ドラムと前記従動ドラムとの間にある２つの平坦面のそれぞれに配置されて、ベルトの端部位置を検知する端部検出手段と、前記従動ドラムの両端のうち少なくともいずれか一方の端部を前後方向に揺動させる第１揺動手段と、
前記駆動ドラムの正回転と逆回転とのいずれにおいても、前記従動ドラムに巻き取られる側の平坦面で且つ転動体接地位置から前後方向で従動ドラム側に配置された端部検出手段の変位量に応じて、前記第１揺動手段で従動ドラムの軸心を揺動させることによりベルトの直進性を調整する調整手段とを有することを特徴とする。

また、前記路面直進制御機構は、前記駆動ドラムと前記従動ドラムとの間にある２つの平坦面のそれぞれに配置されて、ベルトの端部位置を検知する端部検出手段と、前記従動ドラムの両端のうち少なくともいずれか一方の端部を上下方向に揺動させる第２揺動手段と、前記駆動ドラムの正回転と逆回転とのいずれにおいても、前記従動ドラムから送り出される側の平坦面で且つ転動体接地位置から前後方向で従動ドラム側に配置された端部検出手段の変位量に応じて、前記第２揺動手段で従動ドラムの軸心を揺動させることによりベルトの直進性を調整する調整手段とを有することを特徴とする。

本願発明にあたり、発明者らは、前記課題を解決するためにベルトの直進制御精度に影響を及ぼす要因を検討し、ベルトの端部位置を検知する端部検出手段をベルトのどの位置に配置するかという点、どの位置の端部検出手段の信号を基として直進性の制御を行うかという点、従動ドラムをどのように揺動させるか（面内制御機構を採るか面外制御機構を採るか）という点、が重要であると考えた。
その結果、第１揺動手段で従動ドラムを揺動させベルトの直進性を調整する際には、従動ドラムに巻き取られる側の平坦面に配置された端部検出手段の変位量を基とすることがよく、第２揺動手段で従動ドラムを揺動させベルトの直進性を調整する際には、従動ドラムから送り出される側の平坦面に配置された端部検出手段の変位量を基とすることがよいことを知見するに至った。

かかる知見に基づき、上述の第１揺動手段又は第２揺動手段ならびに調整手段を用いて従動ドラムを揺動すると、ベルトが正逆いずれの回転をしても精度良くベルトの直進性を制御できるようになる。
なお、前記端部検出手段は、ベルトの端部位置を光の反射または光の透過で検知する光学センサを有していることが好ましい。
駆動ドラムと従動ドラムの間に架け渡されたベルトは、回転に際してベルトの幅方向のみならずベルトの厚み方向にも変位する。そのため、厚み方向の変位を無視してベルトの幅方向の変位のみを光の反射または光の透過で確実に検知できる端部検出手段を用いることで、端部検出手段に対して近接離反する方向にベルトの端部位置が変位した場合についても、ベルト端部の幅方向のズレのみを精度良く計測することができる。

また、前記端部検出手段は、前記平坦面に転動体が接地している位置より従動ドラム側に設けられているのが好ましい。
前記端部検出手段を前記平坦面に転動体が接地している位置より従動ドラム側に設けることにより、転動体が邪魔になってベルトの端部位置が検知できなくなることが抑制乃至防止でき、ベルトの直進性を良好に制御することが可能となる。
さらに、前記調整手段は、前記駆動ドラムを正回転させるときと駆動ドラムを逆回転させるときとで、２つの前記端部検出手段からの信号のうちいずれか一方の信号から他方の信号に切り替える切替手段を有しているのが好ましい。

駆動ドラムの回転方向が逆になった際に、切替手段により端部検出手段からの信号を切り換えるだけで、従動ドラム揺動制御が行えベルトの直進性制御が簡便かつ効率的に行える。
一方、本発明の走行試験装置の路面直進制御方法は以下の技術的手段を講じている。
即ち、路面直進制御方法は、正回転又は逆回転が可能な駆動ドラムと従動ドラムとを前後に有し且つ両ドラムの間に架け渡されたベルトの平坦面に形成された路面に転動体を接地させて該転動体の走行特性を評価する走行試験装置の路面直進制御方法であって、
前記駆動ドラムと前記従動ドラムとの間にある２つの平坦面のそれぞれに、ベルトの端部位置を検知する端部検出手段を配置し、前記駆動ドラムの正回転と逆回転とのいずれにおいても、それぞれの回転方向における従動ドラムに巻き取られる側の平坦面に配置された前記端部検出手段によりベルトの端部位置の変位量を計測し、計測された前記変位量に応じて、前記従動ドラムの両端のうち少なくともいずれか一方の端部を前後方向に揺動させることにより、前記ベルトの直進性を調整を特徴とする。

また、前記路面直進制御方法は、前記駆動ドラムと前記従動ドラムとの間にある２つの平坦面のそれぞれに、ベルトの端部位置を検知する端部検出手段を配置し、前記駆動ドラムの正回転と逆回転とのいずれにおいても、それぞれの回転方向における従動ドラムから送り出される側の平坦面に配置された前記端部検出手段によりベルトの端部位置の変位量を計測し、計測された前記変位量に応じて、前記従動ドラムの両端のうち少なくともいずれか一方の端部を上下方向に揺動させることにより、前記ベルトの直進性を調整することを特徴とする。

これによって、正逆双方の回転方向のそれぞれに合わして精度良くベルトの直進性を制御でき、ベルトの回転方向に関わらずベルトの直進性を精度良く制御できる。
好ましくは、前記端部検出手段を光学センサで構成し、該光学センサを用いて前記ベルトの端部位置を光の反射または光の透過で検知するとよい。
さらに好ましくは、前記駆動ドラムを正回転させるときは２つの前記端部検出手段のいずれか一方の信号を用いて前記ベルトの直進性を調整し、前記駆動ドラムを逆回転させるときは他方の信号を用いて前記ベルトの直進性を調整するとよい。

本発明の走行試験装置の路面直進制御機構及び路面直進制御方法により、ベルトの正逆いずれの回転においても、当該ベルトの直進性を精度良く制御可能となる。

以下、本発明に係る走行試験装置の路面直進制御機構及び路面直進制御方法の実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。
図１は、本発明の路面直進制御機構１が設けられたタイヤ試験機２（走行試験装置）を示している。
タイヤ試験機２は、駆動モータ３に連結されて正逆に回転自在とされた駆動ドラム４と、駆動ドラム４に対して距離をあけて軸心同士が互いに平行となるように設けられる従動ドラム５と、駆動ドラム４と従動ドラム５との間に架け渡された無端の金属板のベルト６とを有している。

ベルト６には駆動ドラム４と従動ドラム５との間に上下２つの平坦面１１、１２が形成され、ベルト６の上側の平坦面１１に形成された路面（試験路面）にタイヤＴ（転動体）を接地させることで、路面上を転動するタイヤＴの走行特性が評価可能となっている。
なお、以下の説明において、図２の上下をタイヤ試験機２の上下とし、駆動ドラム４から従動ドラム５に向かう方向において、ベルト６の左端側と右端側をタイヤ試験機２の左側と右側とする。また、駆動ドラム４の上側からベルト６が送り出される方向を送出し方向Ｆ又は前方向と呼び、駆動ドラム４の上側からベルト６が巻き取られる方向を巻取り方向Ｒ又は後方向と呼ぶ。ベルト６が送出し方向Ｆに移送している時の駆動ドラム４、従動ドラム５の回転方向を正回転とし、ベルト６が巻取り方向Ｒに移送している時の駆動ドラム４、従動ドラム５の回転方向を逆回転とする。

図２、図３に示すように、駆動ドラム４は、ベルト６を巻き回せるように円筒状に形成された駆動ロール部７と、駆動ロール部７から左右両側に突出するように設けられた駆動軸部８と、駆動軸部８を回転自在に支持する軸受け１６とを有している。
駆動ロール部７は軸受け１６を介して敷設面Ｇに回転自在に支持されている。駆動軸部８の左側端部にはギアボックス（図示せず）を介して駆動モータ３が接続されており、この駆動モータ３は駆動ドラム４を正回転と逆回転とに切り替え自在に回転駆動する。
図２〜図４に示すように、従動ドラム５は、駆動ドラム４に対して距離をあけて軸心同士が互いに平行となるように配置されている。従動ドラム５は、駆動ドラム４と同様に、円筒状に形成された従動ロール部９と、その内部に同心状に設けられた内筒３３を有している。内筒３３は、従動ロール部９と一体回転可能なように従動ロール部９に連結されており、内筒３３の内側にはベアリング１８を介して従動軸部１０が左右方向に貫通している。そのため、従動ロール部９は従動軸部１０回りに回転自在となっている。

従動軸部１０の両端には、当該従動ドラム５の軸心を揺動させる第１揺動手段２４（面内制御機構）と第２揺動手段２６（面外制御機構）が設けられている。なお、第１揺動手段２４及び第２揺動手段２６については後述する。
ベルト６は、無端の金属帯板やクローラなどで形成されており、駆動ドラム４と従動ドラム５との間に架け渡されている。ベルト６は駆動ドラム４と従動ドラム５との間に上側の平坦面１１と下側の平坦面１２を有している。上側の平坦面１１はその上面がタイヤＴ（転動体）を接地させる路面として形成されている。路面は実路面と同様にアスファルトやコンクリートなどの材料で形成されていてもよく、路面の上には必要に応じて雪、氷、又は水の層を形成することもできる。

ベルト６における上下の平坦面１１、１２のそれぞれには、ベルト６の左右の端部６ａ、６ｂの位置を検知する端部検出手段１３が設けられている。
タイヤＴ（転動体）は、上側の平坦面１１に形成された路面上の接地位置３１に接地されている。接地位置３１は、本実施形態では駆動ドラム４と従動ドラム５の略中間であって、ベルト６の左右方向における略中間とされている。タイヤＴには６分力計など（図示略）が設けられており、路面を走行させた場合に発生する力を計測することにより走行特性が評価される。

次に、本発明の路面直進制御機構１を以下に詳しく説明する。
路面直進制御機構１は、前述した端部検出手段１３を有している。この端部検出手段１３は、ベルト６の左右の端部６ａ、６ｂの位置や左右方向のズレ量を検知する。
また、路面直進制御機構１は、従動ドラム５（従動軸部１０）の両端のうち少なくともいずれか一方の端部を前後方向に揺動させる第１揺動手段２４と、従動ドラム５（従動軸部１０）の両端のうち少なくともいずれか一方の端部を上下方向に揺動させる第２揺動手段２６を有している。

さらに、路面直進制御機構１は、上下の平坦面１１、１２のいずれかに配置された端部検出手段１３の変位量に応じて、第１揺動手段２４または第２揺動手段２６で従動ドラム５の軸心（回転軸心）を揺動させることによりベルト６の直進性を調整する調整手段２５を有している。
端部検出手段１３は、ベルト６の上下の平坦面１１、１２における左端と右端とに、平坦面１１、１２から一定の距離をあけてそれぞれ設けられている。端部検出手段１３は、ベルト６の左右の端部６ａ、６ｂが左右方向にどの程度移動したかを変位量として計測している。

端部検出手段１３は、ベルト６の左右両端６ａ、６ｂすなわち上側の平坦面１１の両側に設けられる上センサ１４と、下側の平坦面１２の両側に設けられる下センサ１５を有している。上センサ１４及び下センサ１５は、ベルト６の左右の端部６ａ、６ｂを光の反射または光の透過で検知する光学センサで構成されている。上センサ１４は上側の平坦面１１におけるベルト６の左右の端部６ａ、６ｂの変位量を検知しており、下センサ１５は下側の平坦面１２におけるベルト６の左右の端部６ａ、６ｂの変位量を検知している。
上センサ１４及び下センサ１５は、上側の平坦面１１におけるタイヤＴの接地位置３１から従動ドラム５側であって、ベルト６が従動ドラム５に接するまでの間に設けられている。なお、好ましくは端部検出手段１３は接地位置３１より従動ドラム５側、例えば従動ドラム５の近傍に設けられるのが良い。

一方、図３に示すように、第１揺動手段２４は、一対の第１アーム部１７ａ、１７ｂを備えていて、この一対の第１アーム部１７ａ、１７ｂを個別又は同時に伸縮させて、従動ドラム５の両端のうち少なくともいずれか一方の端部を前後方向に揺動させるものである。
第１アーム部１７ａは送出し方向Ｆに沿って略水平に従動ドラム５の左側に設けられていて、第２アーム部１７ｂは送出し方向Ｆに沿って略水平に従動ドラム５の右側に設けられている。

一対の第１アーム部１７ａ、１７ｂはそれぞれ個別に伸縮自在とされており、左側の第１アーム部１７ａと右側の第１アーム部１７ｂとの伸縮を異ならせることにより、従動ドラム５の従動軸部１０（軸心）を揺動させている。
一対の第１アーム部１７ａ、１７ｂの先端側（従動ドラム５側）には、従動軸部１０を回転可能に支持する先端軸受け部１９がそれぞれ設けられている。先端軸受け部１９は球面軸受けで構成されており、左側の第１アーム部１７ａと右側の第１アーム部１７ｂは従動軸部１０周りにそれぞれ揺動自在に支持されている。

一対の第１アーム部１７ａ、１７ｂの基端側（駆動ドラム４側）には、固定軸部２０に連結される基端軸受け部２１が設けられている。基端軸受け部２１は球面軸受けで構成されていて、一対の第１アーム部１７ａ、１７ｂの基端側を固定軸部２０周りにそれぞれ揺動自在に支持している。なお、固定軸部２０は、左右方向に延びる非回転軸であって、駆動ドラム４と従動ドラム５との間の敷設面Ｇにアンカー部２３を介して配備されている。
一対の第１アーム部１７ａ、１７ｂにおける基端軸受け部２１と先端軸受け部１９との間には、左側の第１アーム部１７ａの長さを調整する左側の第１伸縮部２２ａと右側の第１アーム部１７ｂの長さを調整する右側の第１伸縮部２２ｂとがそれぞれ設けられている。第１伸縮部２２ａ，２２ｂは油圧サーボシリンダ等のリニアアクチュエータで構成されるとよい。

図３、図４に示すように、第２揺動手段２６は、一対の第２アーム部２７ａ、２７ｂと、第２アーム部２７ａの基端側と連結して当該第２アーム部２７ａを揺動させる作動部材２９を有している。この作動部材２９を作動させ一対の第２アーム部２７ａ、２７ｂを移動させることで、従動ドラム５（従動軸部１０）の両端のうち少なくともいずれか一方の端部を上下方向に揺動させることが可能となる。
一対の第２アーム部２７ａ、２７ｂは、従動軸部１０を右上方側から支持する右側の第２アーム部２７ｂと、従動軸部１０を左上方側から支持すると共に従動軸部１０に対する傾きが変更自在とされた左側の第２アーム部２７ａとを有している。なお、以降の説明において、一対の第２アーム部２７ａ、２７ｂで従動軸部１０に向かう側を先端側とし、反従動軸部１０側を基端側とする。

右側の第２アーム部２７ｂの先端側は、従動軸部１０の右端上面に球面軸受けを介して前後軸心回りに揺動自在に枢着されている。右側の第２アーム部２７ｂの基端側は、敷設面Ｇに立設された支持部４０に球面軸受けを介して前後軸心回りに揺動自在に枢着されている。
左側の第２アーム部２７ａの先端側は、従動軸部１０の左端上面に球面軸受けを介して前後軸心回りに揺動自在に枢着されている。左側の第２アーム部２７ａの中途部は、敷設面Ｇに立設された支持部４１に前後方向を向く枢支ピン３０を介して回動自在に枢支されている。この枢支ピン３０と第２アーム部２７ａの中途部との間には球面軸受けが配備されている。

作動部材２９は、第２アーム部２７ａに対して鋭角となる配置状態で連結されており、作動部材２９の先端側は、左側の第２アーム部２７ａの基端側に球面軸受けを介して前後軸心回りに揺動自在に枢着されている。作動部材２９の基端側は、敷設面Ｇに立設された支持部４２に球面軸受けを介して前後軸心回りに揺動自在に枢着されている。
このように、第２揺動手段２６の各連結部が球面軸受けで構成されているため、第１揺動手段２４によるＰ，Ｐ’方向（従動ドラム５の前後方向）への移動が妨げられないものとなっている。

作動部材２９は、その中途部に設けられた油圧サーボシリンダ等のリニアアクチュエータからなる第２伸縮部２８により、軸方向に沿った長さを伸縮可能とされており、作動部材２９の長さが伸縮することにより左側の第２アーム部２７ａが枢支ピン３０を中心に揺動する（傾斜したり起立したりする）ようになっている。
図３に示されるように、調整手段２５は、端部検出手段１３の変位量に応じて第１揺動手段２４または第２揺動手段２６で従動ドラム５の軸心を揺動させてベルト６の直進性を調整するものである。調整手段２５は、後述する路面直進制御方法に従って第１揺動手段２４または第２揺動手段２６に信号を送っており、具体的にはコンピュータ又はシーケンサから構成されている。

調整手段２５は、駆動ドラム４を送出し方向Ｆに回転させるときと駆動ドラムを巻取り方向Ｒに回転させるときとで、上センサ１４、下センサ１５からの信号のうちいずれか一方の信号から他方の信号に切り替える切替手段３２を有している。言い換えるならば、切替手段３２は、上センサ１４及び下センサ１５からの信号のいずれか１つを選択的に取り出すものである。例えば、切替手段３２は、制御に用いる信号を上センサ１４からの信号と下センサ１５からの信号とで電気的に切り替える切り替えスイッチや、上センサ１４からの信号と下センサ１５からの信号とから制御に用いる信号を択一的に取り出す電子回路を用いることができる。また、切替手段３２として上センサ１４からの信号線と下センサ１５からの信号線とを使用者がつけ替える構成としても良い。

次に、調整手段２５で行われる処理、すなわち本発明の路面直進制御方法について説明する。
路面直進制御方法については、第１の路面直進制御方法と第２の路面直進制御方法がある。
第１の路面直進制御方法は、駆動ドラム４の正回転と逆回転とのいずれにおいても、従動ドラム５に巻き取られる側で且つタイヤＴの接地位置３１から従動ドラム５側の平坦面に配置された端部検出手段１３によりベルト６の左右の端部６ａ、６ｂの変位量を計測し、計測された変位量に応じて従動ドラム５の両端のうち少なくともいずれか一方の端部を前後方向に揺動させることにより、ベルト６の直進性を調整するものである。

具体的には、第１の路面直進制御方法は以下のように行われる。
まず、左側専用タイヤであるタイヤＴを装着して走行試験する場合を考える。この場合、駆動ドラム４を正回転させてベルトＴを送り出し方向Ｆに移送するものとする。
駆動モータ３の駆動力を駆動軸部８を介して駆動ドラム４に伝達すると、駆動ドラム４が送出し方向Ｆに回転を始める。駆動ドラム４が送出し方向Ｆに回転すると、従動ドラム５とベルト６も送出し方向Ｆに回転し、駆動ドラム４と従動ドラム５との間に形成された上側の平坦面１１及び下側の平坦面１２が水平方向に移送（走行）する。このとき、上側の平坦面１１にタイヤＴが上方から接地されており、タイヤＴの走行特性が評価される。

ここで、何らかの原因によってベルト６が従動ドラム５上で右側にずれたり、ベルト６の端部６ａ，６ｂが、従動ドラム５の回転軸と直交する基準方向から右側に傾きながら巻き取られる状態になったとする。
この場合、上センサ１４、下センサ１５が端部６ａ、６ｂの変位量を検出し、変位量の信号として切替手段３２に送る。
切替手段３２は、入力された信号のうち、上センサ１４からの信号（従動ドラム５の巻き取り側）のみを取り出す。取り出された信号を基に、調整手段２５は、ベルト６のずれ量に対応した従動ドラム５の前後方向に沿った揺動角、揺動角速度、または揺動モーメントのいずれかの操作量を算出し、この操作量を実現するための制御信号を第１揺動手段２４に送る。

制御信号を受けた第１揺動手段２４では、左側の第１伸縮部２２ａ（油圧サーボシリンダ）を縮小し右側の第１伸縮部２２ｂ（油圧サーボシリンダ）を伸長させ、従動ドラム５を図１のＰ’で示される方向（従動ドラム５の回転軸と直交する基準方向から左側に傾いた方向）に揺動する。その結果、ベルト６の進行方向が左側に移動してベルト６の右側へのずれが打ち消されるようになる。
逆に、何らかの原因によってベルト６が従動ドラム５上で左側にずれたとする。
この場合であっても、上センサ１４、下センサ１５は端部６ａ、６ｂの変位量を検出し、変位量の信号として切替手段３２に送り、切替手段３２は、上センサ１４からの信号のみを取り出す。

取り出された信号を基に、調整手段２５は、第１揺動手段２４の右側の第１伸縮部２２ａを縮小し、左側の第１伸縮部２２ａを伸長させ、従動ドラム５を図１のＰで示される方向（従動ドラム５の回転軸と直交する基準方向から右側に傾いた方向）に揺動する。その結果、ベルト６の進行方向が右側に移動してベルト６の左側へのずれが打ち消されるようになる。
今度は、右側専用タイヤであるタイヤＴを装着して走行試験する場合を考える。この場合、駆動ドラム４を逆回転させてベルトＴを巻取り方向Ｒに移送しなければならない。

ここで、何らかの原因によってベルト６が従動ドラム５上で右側（又は左側）にずれたとする。
この場合、上センサ１４、下センサ１５が端部６ａ、６ｂの変位量を検出し、変位量の信号として切替手段３２に送る。
切替手段３２は、入力された信号のうち、下センサ１５からの信号（従動ドラム５の巻き取り側）のみを取り出す。取り出された信号を基に、調整手段２５は、ベルト６のずれ量に対応した従動ドラム５の前後方向に沿った揺動角、揺動角速度、または揺動モーメントのいずれかの操作量を算出し、この操作量を実現するための制御信号を第１揺動手段２４に送る。

制御信号を受けた第１揺動手段２４では、前述の如く左側の第１伸縮部２２ａ、右側の第１伸縮部２２ｂを伸び縮みさせ、ベルト６が右ずれの場合は従動ドラム５をＰ’方向へ、ベルト６が左ずれの場合は従動ドラム５をＰ方向へ揺動させる。
次に、第２の路面直進制御方法について説明する。
第２の路面直進制御方法は、駆動ドラム４の正回転と逆回転とのいずれにおいても、従動ドラム５から送り出される側で且つタイヤＴの接地位置３１から従動ドラム５側の平坦面に配置された端部検出手段１３によりベルト６の左右の端部６ａ、６ｂの変位量を計測し、計測された変位量に応じて従動ドラム５の両端のうち少なくともいずれか一方の端部を上下方向に揺動させることにより、ベルト６の直進性を調整するものである。

具体的には、第２の路面直進制御方法は以下のように行われる。
まず、左側専用タイヤであるタイヤＴを装着して走行試験する場合を考える。この場合、駆動ドラム４を正回転させてベルトＴを送り出し方向Ｆに移送するものとする。
ここで、何らかの原因によってベルト６が従動ドラム５上で右側にずれたり、ベルト６の端部６ａ，６ｂが、従動ドラム５の回転軸と直交する基準方向から右側に傾きながら巻き取られる状態になったとする。
この場合、上センサ１４、下センサ１５が端部６ａ、６ｂの変位量を検出し、変位量の信号として切替手段３２に送る。

切替手段３２は、入力された信号のうち、下センサ１５からの信号（従動ドラム５の送り出し側）のみを取り出す。取り出された信号を基に、調整手段２５は、ベルト６のずれ量に対応した従動ドラム５の上下方向に沿った揺動角、揺動角速度、または揺動モーメントのいずれかの操作量を算出し、この操作量を実現するための制御信号を第２揺動手段２６に送る。
第２揺動手段２６では、送られてきた制御信号に基づき第２伸縮部２８（油圧サーボシリンダ）を作動させ、作動部材２９を所定分だけ伸ばす。すると、その伸長分だけ左側の第２アーム部２７ａの基端側が上方に揺動し、反対に左側の第２アーム部２７ａの先端側が枢支ピン３０を中心として下方に揺動する。その結果、従動ドラム５の右端部は図１のＱ’で示される方向（従動ドラム５の上方向）に揺動し、従動ドラム５の右側が上がってベルト６が左側に移動して、ベルト６のずれが補正されることとなる。

逆に、何らかの原因によってベルト６が従動ドラム５上で左側にずれたとする。
この場合でも切替手段３２は、下センサ１５からの信号のみを取り出す。取り出された信号を基に、調整手段２５は、第２伸縮部２８（油圧サーボシリンダ）を作動させ、作動部材２９を所定分だけ縮める。すると、その縮退分だけ左側の第２アーム部２７ａの基端側が下方に揺動し、反対に左側の第２アーム部２７ａの先端側が枢支ピン３０を中心として上方に揺動する。その結果、従動ドラム５の右端部は図１のＱで示される方向（従動ドラム５の下方向）に揺動し、従動ドラム５の左側が上がってベルト６が右側に移動して、ベルト６のずれが補正されることとなる。

今度は、右側専用タイヤであるタイヤＴを装着して走行試験する場合を考える。この場合、駆動ドラム４を逆回転させてベルトＴを巻取り方向Ｒに移送しなければならない。
ここで、何らかの原因によってベルト６が従動ドラム５上で右側（又は左側）にずれたとする。
切替手段３２は、入力された信号のうち、上センサ１４からの信号（従動ドラム５の送り出し側）のみを取り出す。取り出された信号を基に、調整手段２５は、ベルト６のずれ量に対応した従動ドラム５の上下方向に沿った揺動角、揺動角速度、または揺動モーメントのいずれかの操作量を算出し、該揺動角を実現するための制御信号を第２揺動手段２６に送る。

制御信号を受けた第２揺動手段２６では、前述の如く第２伸縮部２８の作動部材２９を伸び縮みさせ、ベルト６が右ずれの場合は、従動ドラム５をＱ’方向へ、ベルト６が左ずれの場合は、従動ドラム５をＱ方向へ揺動させる。

以下に本発明の実施例を述べる。
実施例１は、第１揺動手段２４及び第２揺動手段２６でベルト６の直進性を制御した実験例を示している。
タイヤ試験装置２としては、クラウン加工のない駆動ドラム４（駆動ドラム４の直径：φ１２０ｍｍ）及び従動ドラム５（従動ドラム５の直径：φ１２０ｍｍ）を備えた、ドラム軸心間距離３００ｍｍ、ベルト６：幅１００ｍｍの小型実験機を用いている。
端部検出手段１３（上センサ１４，下センサ１５）としては、光透過式の光学センサを採用した。上センサ１４は、駆動ドラム４と従動ドラム５との間に架け渡されたベルト６における上側の平坦面１１の従動ドラム５寄りであって両端側の上方に離れてそれぞれ２個設けた。また、下センサ１５は、駆動ドラム４と従動ドラム５との間に架け渡されたベルト６における下側の平坦面１２の従動ドラム５寄りであって両端側の下方に離れてそれぞれ２個設けた。比較のために、上センサ１４，下センサ１５と同一仕様の光学センサ（駆動側センサ３４）を駆動ドラム４の近傍であってベルト６の下側の平坦面１２に設置している。なお、操作量（制御入力量）は従動ドラム５の揺動角速度とした。

実験結果をまとめたものを表１に示す。

なお、表１における「ベルト６の直進性の評価」については、ベルト６における左右の端部６ａ、６ｂの中立位置（初期値）からのずれ量が左右方向に±０．２ｍｍ以下のときを◎と表記し、ずれ量が±０．２〜±０．４ｍｍのときを○、ずれ量が±０．４〜±１．０ｍｍのときを△、ずれ量が＋１．０ｍｍ以上又は−１．０ｍｍ以下のときを×、制御不能であったときを××と表記した。
表１に示されるように、第１揺動手段２４を用いて、従動ドラム５の端部をＰ方向又はＰ’方向（従動ドラム５の前後方向）へ揺動させる場合においては、（１）ベルト６を送出し方向Ｆに回転させた場合には、上センサ１４からの変位量によって直進性を制御したものが、下センサ１５及び駆動側センサ３４からの変位量によって直進性を制御したものより直進性制御が確実に行えることがわかる。また、（２）ベルト６を巻取り方向Ｒに回転させた場合には、下センサ１５からの変位量によって直進性を制御したものが、上センサ１４及び駆動側センサ３４からの変位量によって直進性を制御したものより直進性の評価が良好となる。

これらのことから、第１揺動手段２４を用いて路面の直進性を制御する際には、従動ドラム５の巻き取り側に配備された端部検出手段１３の計測結果を用いると、良好な路面の直進性制御が行われることがわかる。
一方、表１に示されるように、第２揺動手段２６を用いて、従動ドラム５の端部をＱ方向又はＱ’方向（従動ドラム５の上下方向）へ揺動させる場合においては、（３）ベルト６を送出し方向Ｆに回転させた場合には、下センサ１５からの変位量によって直進性を制御したものが、上センサ１４からの変位量によって直進性を制御したものより結果が良好となることがわかる。また、（４）ベルト６を巻取り方向Ｒに回転させた場合には、上センサ１４からの変位量によって直進性を制御したもの直進性の評価が良好となる。

これらのことから、第２揺動手段２６を用いて路面の直進性を制御する際には、従動ドラム５のベルト巻き出し側に配備された端部検出手段１３の計測結果を用いると、良好な路面の直進性制御が行われることがわかる。
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では端部検出手段１３に光の反射または光の透過を利用した光学センサを用いていたが、渦電流方式のセンサなどの光学式センサ以外のセンサを用いることもできる。

また、上記実施形態では、各種タイヤ形状に好適に対応できるよう第１揺動手段２４と第２揺動手段２６との両方を備えたものとしているが、いずれか一方を備えたものであっても良い。
また、上記実施形態では、第１揺動手段２４と第２揺動手段２６に油圧サーボシリンダからなるリニアアクチュエータを用いて揺動角を変えるものとしているが、これに限らず油圧サーボモータからなるロータリアクチュエータを用いて揺動角を変えるように構成することもできる。

また、上記実施形態においては、操作量（制御入力量）を従動ドラム５の揺動角速度としたが、操作量に揺動角や揺動モーメントを用いて従動ドラム５を揺動させることもできる。

本発明の路面直進制御機構を備える走行試験装置の斜視図である。 初期状態（揺動前）の路面直進制御機構を示す正面図である。 初期状態（揺動前）の路面直進制御機構を示す平面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。

符号の説明

１ 路面直進制御機構
２ タイヤ試験機（走行試験装置）
３ 駆動モータ
４ 駆動ドラム
５ 従動ドラム
６ ベルト
６ａ ベルトの左側の端部
６ｂ ベルトの右側の端部
７ 駆動ロール部
８ 駆動軸部
９ 従動ロール部
１０ 従動軸部
１１ 上側の平坦面
１２ 下側の平坦面
１３ 端部検出手段
１４ 上センサ
１５ 下センサ
１６ 軸受け
１７ａ 左側の第１アーム部
１７ｂ 右側の第１アーム部
１８ ベアリング
１９ 先端軸受け部
２０ 固定軸部
２１ 基端軸受け部
２２ａ 左側の第１伸縮部
２２ｂ 右側の第１伸縮部
２３ アンカー部
２４ 第１揺動手段
２５ 調整手段
２６ 第２揺動手段
２７ａ 左側の第２アーム部
２７ｂ 右側の第２アーム部
２８ 第２伸縮部
２９ 作動部材
３０ 枢支ピン
３１ タイヤの接地位置
３２ 切替手段
３３ 内筒
３４ 駆動側センサ
４０ 支持部
４１ 支持部
４２ 支持部
Ｆ 送出し方向
Ｒ 巻取り方向
Ｇ 敷設面
Ｔ タイヤ

Claims (9)

1. 正回転又は逆回転が可能な駆動ドラムと従動ドラムとを前後に有し且つ両ドラムの間に架け渡されたベルトの平坦面に形成された路面に転動体を接地させて該転動体の走行特性を評価する走行試験装置に設けられた路面直進制御機構であって、
   前記駆動ドラムと前記従動ドラムとの間にある２つの平坦面のそれぞれに配置されて、ベルトの端部位置を検知する端部検出手段と、
   前記従動ドラムの両端のうち少なくともいずれか一方の端部を前後方向に揺動させる第１揺動手段と、
   前記駆動ドラムの正回転と逆回転とのいずれにおいても、前記従動ドラムに巻き取られる側の平坦面で且つ転動体接地位置から前後方向で従動ドラム側に配置された端部検出手段の変位量に応じて、前記第１揺動手段で従動ドラムの軸心を揺動させることによりベルトの直進性を調整する調整手段と、
   を有することを特徴とする走行試験装置の路面直進制御機構。
2. 正回転又は逆回転が可能な駆動ドラムと従動ドラムとを前後に有し且つ両ドラムの間に架け渡されたベルトの平坦面に形成された路面に転動体を接地させて該転動体の走行特性を評価する走行試験装置に設けられた路面直進制御機構であって、
   前記駆動ドラムと前記従動ドラムとの間にある２つの平坦面のそれぞれに配置されて、ベルトの端部位置を検知する端部検出手段と、
   前記従動ドラムの両端のうち少なくともいずれか一方の端部を上下方向に揺動させる第２揺動手段と、
   前記駆動ドラムの正回転と逆回転とのいずれにおいても、前記従動ドラムから送り出される側の平坦面で且つ転動体接地位置から前後方向で従動ドラム側に配置された端部検出手段の変位量に応じて、前記第２揺動手段で従動ドラムの軸心を揺動させることによりベルトの直進性を調整する調整手段と
   を有することを特徴とする走行試験装置の路面直進制御機構。
3. 前記端部検出手段は、ベルトの端部位置を光の反射または光の透過で検知する光学センサを有していることを特徴とする請求項１または２に記載の走行試験装置の路面直進制御機構。
4. 前記端部検出手段は、前記平坦面に転動体が接地している位置より従動ドラム側に設けら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走行試験装置の路面直進制御機構。
5. 前記調整手段は、前記駆動ドラムを正回転させるときと駆動ドラムを逆回転させるときとで、２つの前記端部検出手段からの信号のうちいずれか一方の信号から他方の信号に切り替える切替手段を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の走行試験装置の路面直進制御機構。
6. 正回転又は逆回転が可能な駆動ドラムと従動ドラムとを前後に有し且つ両ドラムの間に架け渡されたベルトの平坦面に形成された路面に転動体を接地させて該転動体の走行特性を評価する走行試験装置の路面直進制御方法であって、
   前記駆動ドラムと前記従動ドラムとの間にある２つの平坦面のそれぞれに、ベルトの端部位置を検知する端部検出手段を配置し、
   前記駆動ドラムの正回転と逆回転とのいずれにおいても、それぞれの回転方向における従動ドラムに巻き取られる側の平坦面に配置された前記端部検出手段によりベルトの端部位置の変位量を計測し、
   計測された前記変位量に応じて、前記従動ドラムの両端のうち少なくともいずれか一方の端部を前後方向に揺動させることにより、前記ベルトの直進性を調整することを特徴とする走行試験装置の路面直進制御方法。
7. 正回転又は逆回転が可能な駆動ドラムと従動ドラムとを前後に有し且つ両ドラムの間に架け渡されたベルトの平坦面に形成された路面に転動体を接地させて該転動体の走行特性を評価する走行試験装置の路面直進制御方法であって、
   前記駆動ドラムと前記従動ドラムとの間にある２つの平坦面のそれぞれに、ベルトの端部位置を検知する端部検出手段を配置し、
   前記駆動ドラムの正回転と逆回転とのいずれにおいても、それぞれの回転方向における従動ドラムから送り出される側の平坦面に配置された前記端部検出手段によりベルトの端部位置の変位量を計測し、
   計測された前記変位量に応じて、前記従動ドラムの両端のうち少なくともいずれか一方の端部を上下方向に揺動させることにより、前記ベルトの直進性を調整することを特徴とする走行試験装置の路面直進制御方法。
8. 前記端部検出手段を光学センサで構成し、該光学センサを用いて前記ベルトの端部位置を光の反射または光の透過で検知することを特徴とする請求項６または７に記載の走行試験装置の路面直進制御方法。
9. 前記駆動ドラムを正回転させるときは２つの前記端部検出手段のいずれか一方の信号を用いて前記ベルトの直進性を調整し、前記駆動ドラムを逆回転させるときは他方の信号を用いて前記ベルトの直進性を調整することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の走行試験装置の路面直進制御方法。

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