JP2009204324A - タイヤ試験機及びタイヤの試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの発生する力が高精度に計測できるようにする。
【解決手段】タイヤＴを保持するスピンドル軸２０を転がり軸受２５を介して回転自在に支持するハウジング２２と、回転駆動により周回する面を有し、この面と当接させたタイヤに回転力を与える走行装置１０と、ハウジング２２に設けられてタイヤＴの走行時に前記スピンドル軸に生じた力及びモーメントを計測する計測装置４とを備えたタイヤ試験機において、スピンドル軸２０の回転時に、スピンドル軸２０がその回転に伴って前記ハウジングにおいて受ける回転摩擦によって生じる回転摩擦トルクＭｙ₁の影響が、スピンドル軸２０に付与されることを防止するトルクキャンセル手段５を備え、トルクキャンセル手段５は、回転摩擦トルクＭｙ₁の影響を打ち消すトルクをスピンドル軸２０に付与するスピンドル軸用電動機３０を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、タイヤの転がり抵抗に代表される、タイヤの発生力を計測するタイヤ試験機及びタイヤ試験方法に関するものである。

従来より、タイヤの転がり抵抗を計測するタイヤ試験機は、タイヤを保持するスピンドル軸と、このスピンドル軸を軸受を介して回転自在に支持するハウジングと、回転駆動によりタイヤを走行させる走行ドラムと、ハウジングに設けられてタイヤの発生力を計測するロードセルとを備えている。
このようなタイヤ試験機では、スピンドル軸がベアリングなどの軸受を介して回転自在にハウジング等に支持されているため、スピンドル軸の回転時（タイヤの走行時）にはベアリングの回転摩擦によってスピンドル軸に回転摩擦トルクが発生してしまうのが実情である。

そのため、タイヤ試験機でタイヤの転がり抵抗を計測した場合、タイヤの中心にはスピンドル軸を介して回転摩擦トルクに準じたトルクが負荷された状態で計測を行っていることになり、本来の自由転動状態でのタイヤ転がり抵抗とは異なるという問題がある。
この問題に対する試みは先行文献に記載されており、例えば特許文献１には、ロードセルで計測した値を理論的に補正することで、ベアリングによる回転摩擦トルクの影響を除去しようとするタイヤの転がり抵抗計測方法が開示されている。
つまり、特許文献１では、ロードセルで計測した計測値を補正するためのマトリックス（変換行列）を計算等により予め定めておき、そのマトリックスに基づいてロードセルで計測した計測値を補正することで回転摩擦トルク（外乱）を除去するようにしている。
特開２００３−４５９８号公報

しかしながら、特許文献１では、タイヤを走行させた際に得られたロードセルの値を補正するための変換行列を用いて変換し、これにより、回転摩擦トルクの影響をなくすものとしているが、この方法では、本来の自由転動状態ではないという問題は解決に至っておらず、ロードセルの計測値を補正して転がり抵抗を求めても、理論による補正であったため、実際のタイヤの転がり抵抗とは異なることが実情である。しかも、特許文献１には、具体的な数値など補正方法が全く開示されておらず、精度よいタイヤの転がり抵抗を計測することは非常に困難であった。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、高精度にタイヤが発生する力が計測できるタイヤ試験機及びタイヤ試験方法を提供することを目的とする。

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、タイヤを保持するスピンドル軸と、このスピンドル軸を軸受を介して回転自在に支持するハウジングと、回転駆動により周回する面を有すると共に前記面と当接させたタイヤに回転力を与える走行装置と、前記ハウジングに設けられて前記スピンドル軸に生じた力及びモーメントを計測する計測装置と、前記スピンドル軸がその回転に伴って前記ハウジングにおいて受ける回転摩擦トルクの影響を打ち消すトルクキャンセル手段とを備え、このトルクキャンセル手段は、前記回転摩擦トルクの影響を打ち消すトルクを、前記スピンドル軸に付与するスピンドル軸用電動機を前記走行装置とは別に備えている点にある。

前記トルクキャンセル手段は、前記計測装置で計測された前記回転摩擦トルクに対応するモーメントに基づいて前記スピンドル軸用電動機の発生トルクを制御する制御部を備えていることが好ましい。
前記制御部は、前記回転摩擦トルクと前記スピンドル軸用電動機の発生トルクとが一致するように、前記スピンドル軸用電動機を制御することが好ましい。
前記スピンドル軸に加わるトルクを検出するトルク検出部を備えており、前記制御部は、前記走行装置で与えられた回転力によってタイヤが回転している時に、前記計測装置で計測された回転摩擦トルクに対応するモーメント及び前記トルク検出部で検出された検出トルクに基づいて前記スピンドル軸用電動機の発生トルクを制御することが好ましい。

前記制御部は、前記計測装置で計測された回転摩擦トルクに対応するモーメントと前記トルク検出部で検出された検出トルクとの差がゼロになるように前記スピンドル軸用電動機の発生トルクを制御することが好ましい。
本発明の他の手段は、タイヤを保持するスピンドル軸と、このスピンドル軸を軸受を介して回転自在に支持するハウジングと、回転駆動により周回する面を有すると共に面と当接させたタイヤに回転力を与える走行装置と、前記ハウジングに設けられて前記スピンドル軸に生じた力及びモーメントを計測する計測装置とを備えたタイヤ試験機で、タイヤが発生する力を計測するタイヤ試験方法において、前記スピンドル軸がその回転に伴って前記ハウジングにおいて受ける回転摩擦トルクの影響を打ち消すように、前記走行装置とは別に前記スピンドル軸にトルクを付与しつつタイヤが発生する力を計測する点にある。
タイヤ試験においては、前記走行装置で与えられた回転力によってタイヤが回転している時に、前記回転摩擦トルクに対応するモーメントを計測するとともに、別途前記スピンドル軸に加わるトルクを検出し、当該回転摩擦トルクに対応するモーメントと検出トルクとの差がゼロになるように前記スピンドルに付与するトルクを制御することが好ましい。

本発明によれば、タイヤの発生する力が高精度に計測できる。

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、タイヤ試験機の平面図である。なお、図１の紙面の上下方向を上下方向、紙面の左右方向を左右方向とし、紙面の貫通方向を前後方向する。図２の紙面の上下方向を前後方向、紙面の左右方向を左右方向、紙面の貫通方向を上下方向とする。
図１、図２に示すように、タイヤ試験機１は、例えば、タイヤＴの転がり抵抗を計測する装置であって、タイヤＴを走行させる走行装置２と、タイヤＴを回転自在に支持するタイヤ保持装置３と、計測装置４と、トルクキャンセル手段（トルクキャンセル装置）５とを備えている。この実施形態では、タイヤ試験機１は、１つの走行装置２と、２つのタイヤ保持装置３、３とを備えたものとなっている。

走行装置２は設置面Ｆに設けられたメインフレーム６の中央部に設けられ、各タイヤ保持装置３,３は、走行装置２の左右両側に位置するようにメインフレーム６の左右側に設けられている。詳しくは、メインフレーム６は３つに分割され、中央フレーム８に走行装置２が支持され、この中央フレーム８の左右側に配置された左右フレーム７，７に各タイヤ保持装置３，３が支持されている。
走行装置２は、回転駆動により擬似路面Ｒ（タイヤ接触面）を周回移動させることで擬似路面Ｒと当接するタイヤＴに転動力（回転力）を付与して、当該転動力（回転力）が付与されたタイヤＴを擬似路面Ｒ上で走行（回転）させるものである。また、走行装置２は、タイヤＴを擬似路面Ｒから離反させた後に回転（自由回転）させるべくタイヤＴに転動力（回転力）を付与することもできる。本実施の形態では、この走行装置２は、中央フレーム８に前後を向く水平軸回りに回転自在に支持された走行ドラム１０と、中央フレーム８の上部に設けられてベルト部材１１を介して走行ドラム１０に動力を伝達するドラム用電動機１２（駆動源）とを備えている。走行ドラム１０の外周部の全周には、タイヤＴが接地（当接）する疑似路面Ｒが設けられている。

走行装置２によれば、ドラム用電動機１２を駆動させて、走行ドラム１０を回転させることで、当該走行ドラム１０の回転により擬似路面Ｒを移動させるものとなっている。
タイヤ保持装置３は、タイヤＴを前後に向く水平軸回りに回転自在に保持するものであって、左右フレーム７，７に移動自在に設けられている。詳しくは、タイヤ保持装置３は、タイヤＴを装着するリム２８を回転させるスピンドル軸（水平軸）２０と、このスピンドル軸２０を回転自在に支持する筒状のハウジング２２と、このハウジング２２を保持する筒状のハウジング保持部材２３とを備えている。

タイヤ保持装置３を支持する左右フレーム７，７は、上下一対の第１横部材１４と、この第１横部材１４の上下間に設けられた一対の第２横部材１８と、第１横部材１４及び第２横部材１８を上下に連結する縦部材１５と、第２横部材１８の上下間に設けられて第２横部材１８に対して左右方向に移動自在なスライド部材１６とをそれぞれ備えている。
スライド部材１６にタイヤ保持装置３が取り付けられていると共に、伸縮自在なアクチュエータ１７が連結されている。このアクチュエータ１７を伸縮させてスライド部材１６を第２横部材１８に対して左右方向に移動させることで、タイヤ保持装置３を移動することができる。

図２〜図３に示すように、ハウジング保持部材２３はスライド部材１６に固定されていて、筒状のハウジング２２を保持している。本実施の形態では、ハウジング２２とハウジング保持部材２３とのそれぞれの軸芯は同一軸芯上であって、ハウジング２２とハウジング保持部材２３とは略同じ長さに形成されている。
図３に示すように、ハウジング２２にはスピンドル軸２０が挿通されていて、この内ハウジング２２とスピンドル軸２０との間には、前後方向に離間してスピンドル軸２０を回転自在に支持する複数の軸受（転がり軸受）２５が設けられている。

スピンドル軸２０の先端（タイヤＴの装着側）側に設けられた転がり軸受２５は、ころ軸受２５ａとされ、スピンドル軸２０の基端側に設けられた軸受は、球軸受２５ｂとされている。ころ軸受２５ａと球軸受２５ｂとは、それぞれ離間して配置され、これらの軸受２５ａ、２５ｂのインナーレースはスピンドル軸２０に固定され、アウターレースはハウジング２２に固定されている。
計測装置４は、ハウジング２２の側面に設けられて、このハウジング２２とハウジング保持部材２３との間に働く力とモーメントを計測可能な２組のロードセル４ａ，４ｂ（６分力計）からなり、一方のロードセル４ａ（６分力計）はハウジング２２のタイヤ装着側の側面に取り付けられ、他方のロードセル４ｂ（６分力計）はタイヤ装着側とは反対側のハウジング２２の側面に取り付けられ、これら２つのロードセル４ａ、４ｂによって、スピンドル軸２０を回転自在に保持する転がり軸受２５を挟み込むものとなっている。したがって、計測装置４は、スピンドル軸に生じた力及びモーメントを計測することができる。

各ロードセル４ａ，４ｂはそれぞれハウジング２２及びハウジング保持部材２３の長手方向側面に取り付けられてハウジング２２とハウジング保持部材２３の間に働く力によって局所的に歪みが集中するように加工された円板状の板部材２７と、この板部材２７の前記歪み集中部の表面に貼付けられた図示省略の複数の歪みゲージとを備えている。
これらの歪みゲージは図示省略の歪計に電気的に接続され、前記歪計を通してハウジング２２とハウジング保持部２３との間に働くＸ,Ｙ,Ｚ方向の荷重（力）やモーメントを算出するように当該分野事業者には既知の方法で構成されている。Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は、タイヤＴの回転中心Ｏを基準にして３次元で表したもので、図３における紙面貫通方向がＸ方向（図１，２における左右方向）、紙面左右方向がＹ方向（図１，２における前後方向）、紙面上下方向がＺ方向（図１，２における上下方向）である。

この計測装置４によれば、スピンドル軸２０に作用する力は、ハウジング２２に伝達され、ハウジング２２とスライド部材１６に固定されたハウジング保持部材２３との間に挟まれた板部材２７に伝えられるようになっている。言い換えれば、タイヤが発生する力はスピンドル軸２０、軸受２５、ハウジング２２を経てロードセル４ａ，４ｂの歪み集中部に伝達され、歪ゲージの信号として取り出されて、歪ゲージを通して計測することができる。
図４（ａ）に示すように、走行装置２の走行ドラム１０の擬似路面ＲにタイヤＴを接地して当該走行ドラム１０の回転力によってタイヤＴを回転させている状態では、スピンドル軸２０が回転する（回転力によって従動する）ことになる。このとき、ピンドル軸２０とハウジング２２間に介在する軸受２５、軸シール部材、潤滑油等の影響（ハウジングにおける回転摩擦の影響）を受けることによって、スピンドル軸２２にはＹ軸周りのモーメントが発生する。このモーメントはハウジング２２を介して計測装置４にて前記座標軸のＹ軸周りのモーメントＭｙ（以降、回転摩擦トルクＭｙ₁ということがある）として計測されることになる。

ところで、タイヤの転がり抵抗などの特性計測を行うタイヤ試験においては、タイヤの中心に回転トルクが負荷されない、いわゆる自由転動状態にあることを前提していることは前述の通りであるが、上述したような軸受２５、軸シール部材及び潤滑油等の影響によってスピンドル軸２０の回転時に発生する回転摩擦トルクＭｙ₁が負荷される状態は本来の自由転動状態ではない。つまり、スピンドル軸２０の回転に伴ってハウジング２２から受ける回転摩擦トルクＭｙ₁は計測誤差の発生の元になっている。
図２、図４（ｂ）に示すように、本発明では、スピンドル軸２０がその回転に伴ってハウジング２２において受ける回転摩擦トルクＭｙ₁の影響を打ち消すトルクキャンセル手段５を備えている。

このトルクキャンセル手段５は、トルク計測装置４と、スピンドル軸用電動機３０と、制御部３２とを備えている。
スピンドル軸用電動機３０は、同期電動機で構成され、タイヤ試験時にスピンドル軸２０に対して所定のトルクＭｙ₂を付与するものである。詳しくは、スピンドル軸用電動機３０は、スピンドル軸２０の基端部に設けられていて、転がり軸受２５等による回転摩擦トルクＭｙ₁に対抗するためのトルクを当該スピンドル軸２０に加えるものである。言い換えれば、スピンドル軸用電動機３０は、回転摩擦トルクＭｙ₁と同じ大きさで逆向きのトルクＭｙ₂（ハウジング２２における回転摩擦トルクＭｙ₁の影響を打ち消すためのトルク）をスピンドル軸２０に付与する。

トルク計測装置４は、タイヤ試験時に、ハウジング２２とハウジング保持部材２３との間に働く力とモーメントを計測して、計測値を制御部３２に出力するように構成され、回転摩擦トルクに対応するモーメントＭｙ₁（以下、単に回転摩擦トルクＭｙ₁ということがある。）も他の計測結果と共に、制御部３２に出力されるようになっている。
制御部３２は、スピンドル軸用電動機３０から出力する発生トルク（出力トルク）Ｍｙ₂を制御するものである。例えば、制御部３２は、トルク計測装置４計測された回転摩擦トルクＭｙ₁に基づいて、スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ₂を制御する。

詳しくは、制御部３２は、タイヤ試験の実施中に計測された回転摩擦トルクＭｙ₁と発生トルクＭｙ₂とが一致する（Ｍｙ₁−Ｍｙ₂＝０）ように、スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ₂の調整を行う。スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ₂の調整は、スピンドル軸用電動機３０の電圧及び周波数等を変化させるインバータ制御（例えば、ＶＶＶＦ制御）により行う。
次に、本発明のタイヤの試験方法をタイヤ試験機の動作と合わせて説明する。
タイヤの試験方法の説明においては、タイヤの転がり抵抗の計測を例に取り説明する。

図５に示すように、タイヤ試験を行う際は、まず、タイヤ保持装置３のリム２８に転がり抵抗を計測するタイヤＴを装着する（Ｓ１）。タイヤＴを装着した状態でアクチュエータ１７を作動させて、タイヤ保持装置３が走行ドラム１０に近づくように移動させ、タイヤＴを走行ドラム１０の擬似路面Ｒに押し付けて所定の荷重を付与する（Ｓ２）。
タイヤＴに所定の荷重を付与した状態で、ドラム用電動機１２を駆動させ、所定の回転速度で回転させる（Ｓ３）。
次に、ドラム用電動機１２の動力、即ち、走行ドラム１０の回転力によってタイヤＴを回転させている状態で、スピンドル軸２０に付加されている回転摩擦トルクＭｙ₁を計測装置４によって計測する（Ｓ４）。この状態ではタイヤＴの中心に回転摩擦トルクＭｙ₁が付与されている。

スピンドル軸用電動機３０を駆動させると共に、制御部３２によって計測装置４で計測された回転摩擦トルクＭｙ₁と発生トルクＭｙ₂とが一致する（Ｍｙ₁−Ｍｙ₂＝０となる）ように、スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ₂を制御する（Ｓ５）。
スピンドル軸用電動機３０及びドラム用電動機１２が駆動しているタイヤＴの走行時においては、計測装置４（多分力計）により、タイヤＴが擬似路面Ｒに接触している状態での鉛直荷重（荷重反力）Ｆｚや、タイヤ進行方向に働く力Ｆｘを求めることができる。これらの計測値とタイヤＴが走行している状態での転がり半径等を用いてタイヤＴの転がり抵抗を求める（Ｓ６）。
なお、タイヤＴの転がり抵抗を求める方法は、従来と同じであって特に限定されない。例えば、ロードセルで計測したＸ,Ｙ,Ｚ方向の荷重（力）やモーメント、転がり半径等の各種データを、制御部３２や図示しないコンピュータなどの計算装置に入力し、各種データから計算装置にてタイヤＴの転がり抵抗を求めるようにしてもよいし、他の方法で求めるようにしてもよい。

本発明のタイヤ試験機１によれば、タイヤ試験を行う際（例えば、タイヤＴの転がり抵抗を計測する試験を行う際）に、回転摩擦トルクＭｙ₁と発生トルクＭｙ₂とが一致するように（両者の差が零となるように）、スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ₂の調整しつつスピンドル軸２０にトルクを付与しているため、従来のように、タイヤ走行時に発生していた転がり軸受２５等に起因する回転摩擦トルクＭｙ₁は、発生トルクＭｙ₂によってその影響が打ち消されることになる。言い換えれば、スピンドル軸用電動機３０でスピンドル軸２０に回転摩擦トルクＭｙ₁の影響を打ち消す大きさ及び方向のトルクを付与しているので、回転摩擦トルクＭｙ₁はトルク補償された状態となり、スピンドル軸２０は回転方向に対し回転摩擦トルクＭｙ₁の影響を受けていない自由転動状態（タイヤＴの中心に回転摩擦トルクＭｙ₁が付与されていない状態）で回転することになる。

以上により、スピンドル軸２０には、軸受２５、軸シール部材及び潤滑油等の影響を受けることに起因するＹ軸周りのモーメント、即ち、スピンドル軸の回転に伴ってハウジングにおいて受けるモーメントの影響がなくなり（回転摩擦トルクの影響が打ち消され、回転摩擦トルクＭｙ₁によるスピンドル軸２０の捩りはなくなるため、タイヤＴの転がり抵抗を正確に測定することができる。
しかも、計測装置４によってタイヤＴが発生する力を計測しながら回転摩擦トルクＭｙ₁も計測しているために、非常に簡単な構成及び制御によって、回転摩擦トルクＭｙ₁の影響の打ち消しを実現できる。

［第２実施形態］
図６及び図７は、第１実施形態におけるタイヤ試験機１のトルクキャンセル手段５を変形した変形例を示している。図７の（ａ）はスピンドル軸に加わる回転摩擦トルクを示し、（ｂ）は回転摩擦トルクと発生トルクと検出トルクの関係を示した図である
このトルクキャンセル手段５は、計測装置４と、スピンドル軸用電動機３０と、トルク検出部３１と、制御部３５とを備えている。計測装置４及びスピンドル軸用電動機３０は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

トルク検出部（トルク検出メータ）３１は、スピンドル軸２０に加わるトルクＭｙ₃を検出するものであって当該スピンドル軸２０上（ハウジング２２とスピンドル軸用電動機３０との間のスピンドル軸２０上）に配備されるもので、トルクＭｙ₃を検出して、その検出したトルクＭｙ₃を制御部３２に出力するものである。説明の便宜上、トルク検出部３１で検出したスピンドル軸２０のトルクのことを検出トルクＭｙ₃ということがある。ここで、トルク検出部３１はスピンドル軸用電動機３０に内蔵されているものであってもよい。

制御部３５は、走行装置４で与えられた回転力によってタイヤＴが回転している時に、計測装置４で計測された回転摩擦トルクＭｙ₁及びトルク検出部３１で検出された検出トルクＭｙ₃に基づいてスピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ₂を制御するものである。 詳しくは、制御部３５は、タイヤ試験の実施中に回転摩擦トルクＭｙ₁と検出トルクＭｙ₃とが一致する（Ｍｙ₁−Ｍｙ₃＝０）ように、スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ₂の調整を行う。スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ₂の調整は、スピンドル軸用電動機３０の電圧及び周波数等を変化させるインバータ制御（例えば、ＶＶＶＦ制御）により行う。

図８は、第２実施形態におけるタイヤの試験方法を示したものである。図８におけるＳ１０〜Ｓ１３及びＳ１７は、第１実施形態のタイヤの試験方法、即ち、図５のＳ１〜Ｓ４及びＳ６と同様であるため説明を省略する。
スピンドル軸用電動機３０を駆動させる（Ｓ１４）。スピンドル軸用電動機３０がトルクＭｙ₂を発生しながら回転しているとすると、これによってスピンドル軸２０が軸端で受けるトルクはトルク検出部３１によって検出トルクＭｙ₃として計測される（Ｓ１５）。

制御部３２は回転摩擦トルクＭｙ₁と検出トルクＭｙ₃とが一致する（Ｍｙ₁−Ｍｙ₃＝０となる）ようにスピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ₂を制御する（Ｓ１６）。
本発明のタイヤ試験機１によれば、タイヤ試験を行う際に、回転摩擦トルクＭｙ₁と検出トルクＭｙ₃とが一致するように、スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ₂の調整しつつスピンドル軸２０にトルクを付与しているため、回転摩擦トルクＭｙ₁の影響は発生トルクＭｙ₂によって打ち消すことができる。
また、トルクキャンセル手段５は、スピンドル軸２０に加わるトルクを検出するトルク検出部３１と、このトルク検出部３１で検出されたトルクＭｙ₃と計測装置４によって計測されたスピンドル軸２０が受けている回転摩擦トルクＭｙ₁とに基づいてスピンドル軸用電動機３０を制御する制御部３２とを備えているため、タイヤＴの試験中においてスピンドル軸２０に加えるトルクをフィードバック制御によって調整することが可能となり、回転摩擦トルクＭｙ₁を打ち消すための発生トルクＭｙ₂の精度を向上させることができる。

本発明は上記の実施の形態に限定されない。
上記の実施の形態では、タイヤ試験機１やタイヤの試験方法は、転がり抵抗を計測するものとしたが、スピンドル軸２０の受ける回転摩擦トルクの影響を無くすことで、タイヤＴの計測精度を向上させるものであれば、その他のタイヤ試験機１やタイヤ試験方法に適用することができる。
また、上記の実施の形態では、走行装置によって当接するタイヤＴに回転力が与えられて当該タイヤが走行しているときのタイヤの発生する力を計測するものとしたが、走行装置によって当接するタイヤＴに回転力が与えられてからタイヤＴを走行装置から離反させ、離反後に回転（自由回転）しているときのタイヤＴの発生する力を計測するものとしてもよい。

また、タイヤが発生力する力を計測する手段（計測装置）と方法においても既知の方法いずれを用いてもよく、スピンドル軸が受ける回転摩擦トルクを計測し得るのであれば特に制限はない。
上記の実施の形態では、軸受２５、軸シール部材及び潤滑油等の影響によってスピンドル軸２２に発生するＹ軸周りのモーメントを回転摩擦トルクＭｙ₁としていたが、スピンドル軸２２に発生するモーメントのうちで、軸受２５が最も影響が大きいため、回転摩擦トルクＭｙ₁を軸受２５の回転摩擦抵抗によるものと考えてもよい。即ち、軸受２５の回転摩擦抵抗によって発生するスピンドル軸２２の回転摩擦トルクＭｙ₁を実験により求めておき、この回転摩擦トルクＭｙ₁に対抗するトルクをスピンドル軸用電動機３０によってスピンドル軸２２に与えるものとしてもよい。

第１実施形態におけるタイヤ試験機の全体正面図である。 第１実施形態におけるタイヤ試験機の全体平面図である。 第１実施形態におけるタイヤ保持装置の断面図である。 第１実施形態におけるスピンドル軸の回転時のトルクを示したものであって、（ａ）はスピンドル軸に加わる回転摩擦トルクを示し、（ｂ）は回転摩擦トルクと発生トルクと検出トルクの関係を示した図である。 第１実施形態におけるタイヤＴのタイヤの試験方法を説明するフローチャートである。 第２実施形態におけるタイヤ試験機の全体平面図である。 第２実施形態におけるスピンドル軸の回転時のトルク及び構成図を示したものであって、（ａ）はスピンドル軸に加わる回転摩擦トルクを示し、（ｂ）は回転摩擦トルクと発生トルクと検出トルクの関係を示した図である。 第２実施形態におけるタイヤＴのタイヤの試験方法を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ タイヤ試験機
２ 走行装置
３ タイヤ保持装置
４ 計測装置（ロードセル）
５ トルクキャンセル手段
１２ ドラム用電動機
２０ スピンドル軸
２２ ハウジング
２５ 転がり軸受
３０ スピンドル軸用電動機
３１ トルク検出部
３２ 制御部
Ｍｙ₁ 回転摩擦トルク

Claims (7)

1. タイヤを保持するスピンドル軸と、このスピンドル軸を軸受を介して回転自在に支持するハウジングと、回転駆動により周回する面を有すると共に前記面と当接させたタイヤに回転力を与える走行装置と、前記ハウジングに設けられて前記スピンドル軸に生じた力及びモーメントを計測する計測装置と、前記スピンドル軸が当該スピンドル軸の回転に伴って前記ハウジングにおいて受ける回転摩擦トルクの影響を打ち消すトルクキャンセル手段とを備え、このトルクキャンセル手段は、前記回転摩擦トルクの影響を打ち消すトルクを、前記スピンドル軸に付与するスピンドル軸用電動機を前記走行装置とは別に備えていることを特徴とするタイヤ試験機。
2. 前記トルクキャンセル手段は、前記計測装置で計測された前記回転摩擦トルクに対応するモーメントに基づいて前記スピンドル軸用電動機の発生トルクを制御する制御部を備え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。
3. 前記制御部は、前記回転摩擦トルクに対応するモーメントと前記スピンドル軸用電動機の発生トルクとが一致するように、前記スピンドル軸用電動機を制御することを特徴とする請求項２に記載のタイヤ試験機。
4. 前記スピンドル軸に加わるトルクを検出するトルク検出部を備えており、
   前記制御部は、前記走行装置で与えられた回転力によってタイヤが回転している時に、前記計測装置で計測された回転摩擦トルクに対応するモーメント及び前記トルク検出部で検出された検出トルクに基づいて前記スピンドル軸用電動機の発生トルクを制御することを特徴とする請求項２または３に記載のタイヤ試験機。
5. 前記制御部は、前記計測装置で計測された回転摩擦トルクに対応するモーメントと前記トルク検出部で検出された検出トルクとの差がゼロになるように前記スピンドル軸用電動機の発生トルクを制御することを特徴とする請求項４に記載のタイヤ試験機。
6. タイヤを保持するスピンドル軸と、このスピンドル軸を軸受を介して回転自在に支持するハウジングと、回転駆動により周回する面を有し、この面と当接させたタイヤに回転力を与える走行装置と、前記ハウジングに設けられて前記スピンドル軸に生じた力及びモーメントを計測する計測装置とを備えたタイヤ試験機で、タイヤが発生する力を計測するタイヤ試験方法において、
   前記スピンドル軸がその回転に伴って前記ハウジングにおいて受ける回転摩擦トルクの影響を打ち消すように、前記走行装置とは別に前記スピンドル軸にトルクを付与しつつタイヤが発生する力を計測するタイヤ試験方法。
7. 前記走行装置で与えられた回転力によってタイヤが回転している時に、前記回転摩擦トルクに対応するモーメントを計測するとともに、別途前記スピンドル軸に加わるトルクを検出し、当該回転摩擦トルクに対応するモーメントと検出トルクとの差がゼロになるように前記スピンドルに付与するトルクを制御することを特徴とする請求項６に記載のタイヤ試験方法。

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