JP2874177B2 - ベルト走行路用荷重支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この発明は、自動車用タイヤ又はシャーシダイナモメ
ータの如き自動車性能の試験に使用される路面を模擬し
たベルト走行路用の荷重支持装置に関する。

B.発明の概要 本発明は、液体を使用した荷重支持装置のベルトとの
対向面側に、ベルトの走行方向およびこれと直角な方向
にポートを縦列および横列配設したものにおいて、これ
らポートを長辺B,短辺Ｈの矩形状となし、且つ縦列のポ
ート間の間隔をh,縦列と横列のポート間隔をｂとし、こ
れら間隔h,bと矩形のポートの長辺B,短辺Ｈとの寸法関
係をｈ≦Ｈ、ｂ＝Ｂ（1/2〜2/3）とし、液体の動圧，静
圧を併用してベルトと円滑に支持できるようにしたもの
である。

C.従来の技術 自動車用タイヤの走行試験や、又は自動車の走行性能
試験用として、平坦な路面を模擬した無端ベルトが使用
されている。この無端ベルト（以下、ベルトと略称す
る）は、その中央部でタイヤに加わる荷重を支える必要
があり、タイヤ載置部分に荷重支持装置が設けられてい
る。この荷重支持装置は、ベルトの走行を円滑に支持す
るため、一般には水又は油等の液体をベルトの接触面に
供給して支持する機能を備えている。

第４図はこの基本構成を示すもので、２つのローラ3
0,31と、このローラ30と31間に張設された薄い鋼帯によ
る可撓性のベルト32と、このベルト32の略中間で、タイ
ヤ35が載置される部位のベルトの裏側に設置され、タイ
ヤ35に加わる荷重を支えるベルト走行路用の荷重支持装
置34とを備え、自動車等のタイヤを試験する場合は、そ
の駆動輪のタイヤ35をベルト32上に載置し、タイヤに荷
重を加えて路面を模擬したベルト走行路に圧縮し、その
変形又はスリップ角、或はキャンバー角を与えて圧縮し
た場合の変形およびローラの駆動トルク等を計測して対
路面タイヤの試験を行う。

また、シャーシダイナモメータ用として自動車等の走
行性能を測定する場合は、全駆動輪を、路上を模擬した
ベルト上に乗せ、ローラ30,31の回転軸33にトルクメー
タ，フライホイール，直流式ダイナモメータ等を連結し
て、ベルト上で自動車を走らせ、実際に道路上を走る時
に発生する負荷を自動車に与え、様々な運転パターンに
よるエンジンの燃費や動力性能，耐久試験等を行う。

上記の荷重支持装置34は、駆動輪のタイヤ35に加わる
荷重を支え、しかもベルト32の走行を円滑に行う必要が
あり、試験装置の重要な部分であるため、これに通した
種々の装置が提案されている。

一般的には、ベルトとの接触面側に、水を供給して、
この水の動圧又は静圧を利用してベルトの円滑な走行を
行わせる方法が採られている。

動圧によるものとしては、特開昭56−129836号公報に
開示されている。その概略を第５図により説明すると、
荷重支持装置34のベルト32との対向面に、ベルトの走行
方向と直角な方向に複数の長溝36が設けられ、この各長
溝36の中央部に給水孔37が穿設され、この給水孔37に図
示省略した給水路から水を供給するようにしている。

なお、図中39は水回収溝、40は溝に嵌入されたフェル
トシールを示している。

タイヤの荷重は、ベルト32を介して荷重支持装置34に
与えられる。このとき給水路（図示省略）から給水孔37
に水を供給し、長溝36に噴出させてベルト32を走行させ
ると、長溝36の溝間の水平面のランド部38には、水力学
的に生起された液膜上の動圧が生じ、この動圧によりベ
ルトが支えられる。

また、ベルトを静圧により支持するものとしては、特
開昭55−128140号公報に開示されている。

このものは、第５図の長溝に代えて多数の独立した円
形の噴水孔を設けて、この噴水孔より高圧水を噴出させ
てベルトを浮上させて支持する。

D.発明が解決しようとする課題 動圧による第５図のものは、少量の水で足りる利点が
あるが、ベルトが運動した後に、せん断作用が働き、ベ
ルトを支持するに必要な圧力が生起されるので、ベルト
の始動開始（静止時）時には、ベルトと荷重支持装置間
には、動圧は発生しないため、ベルトと支持装置とが強
く圧接されて損傷する。また長溝は、ベルトの走行方向
と直角な方向に延びた１条の溝から成るので、ベルトに
荷重の偏りがあってベルトが傾くと、ベルトの荷重の少
ない方の端縁側が浮き、ここから水が漏れ、ベルトを支
持する圧力が低下して、円滑な支持が損なわれる。

また、静圧によるものは上述の課題はないが、水の圧
力でレベルを浮上させ、ベルトと荷重支持装置の間に隙
間を作ってベルトを走行させるので、高圧力の水を大量
に供給する必要があり、水供給設備も大きなものとな
り、また定常時に大量の水を循環させるので、水温の調
節にも大きな設備を必要とする。

更に、供給される水が高圧であるため、荷重支持装置
の外部に水が飛散するので、これを防止する完全なシー
ル機構を備える必要がある。

そこで、本発明は、動圧および静圧の両方を利用でき
るようにして従来の課題を解決する技術を提供せんとす
るものである。

E.課題を解決するための手段 ２つの回転ドラム間に張設されて走行する無端ベルト
を、そのベルトの中間部上面に加わる荷重をベルトの下
面で支える支持装置であって、そのベルトとの対向面に
複数のポートを設け、このポートに液体を供給してベル
トの走行を円滑に支持する荷重支持装置において、前記
のポートを、開口部が長辺Ｂおよび短辺Ｈの矩形状とし
て長辺間を円弧状に窪ませて形成し、その長辺Ｂをベル
トの走行方向と直角な方向と平行に向け、且つ間隔ｈを
もってベルト走行方向に複数個縦列配設し、更にこの縦
列配設したものを無端ベルトの走行方向と直角な方向と
平行に間隔ｂをもって複数列配設するとともに、前記ポ
ート間の間隔ｈおよびｂの寸法をｈ≦Ｈ、ｂ＝Ｂ（1/2
〜2/3）、とする。

F.作用 ベルト走行路では、停止から高速度域までベルトの走
行速度制御が行われ、各領域での試験が行われる。本発
明では、停止かつ低速域までは、ポートにある程度の圧
力をもった水を供給する。このときベルトに加わる加重
は、矩形状のポート内の圧力水によって支持される。ま
たベルトの走行速度が上昇し、水のせん断による応力が
発生する速度域に達した後は、水の供給圧力を下げ、供
給量を減らすと、ポートは矩形状で、且つ円弧状の窪み
を有するので、ベルトとランド部間に水が引き込まれ動
圧が発生してベルトが支持される。

またベルトに加わる加重に偏りが生じ、ベルトが傾く
ことがあっても、各ポートは分割独立しているので、水
洩れによる圧力低下はおこらない。従って運転に支障を
来すことはない。

また、スタート時はベルトに加わる荷重を圧力水で支
持するので、ベルトとランド部との接触による両者の摩
耗およびこの接触時の摩耗損による測定誤差は生じな
い。

またｈ＝≦Ｈとすることにより、高速領域での静圧に
よる支持が円滑に行われ、更にｂ＝Ｂ（1/2〜2/3）とす
ることにより動圧支持の際の隣接ポート間の圧力相互干
渉が防止されベルトを均一に支えることができる。

G.実施例 以下、本発明を第１図〜第３図に示す実施例に基づい
て説明する。

第１図は、本発明一実施例の要部平面図、第２図は、
第１図のポートの斜視図、第３図は第１図の要部切截側
面図を示し、これらの図において、１は基台、２は基台
１の上部に載置された滑動部材で、テフロン板等から成
る。３は水切り部で滑動部材２の外周を囲んで設けられ
ている。４は基台１および水切り部３を下から覆うカバ
ーを示す。前記の滑動部材４の表面（ベルト対向面）に
は、長辺B,短辺Ｈの矩形状の開口部をもったポート５
が、ベルトの走行方向（以下、Ｘ方向と称す）に、間隔
ｈをもって複数個縦列配設され、且つこの縦列配設され
たものが、Ｘ方向と直角な方向（以下、Ｙ方向と称す）
に間隔ｂをもって複数列配設されている。各ポート５は
すべて同形で、長辺Ｂ側がＹ方向，短辺Ｈ側がＸ方向と
平行をなし、第２図に示すようにＸ方向（長辺間）に半
円状に窪んだポケットＰを有し、その中央に噴出孔６が
穿設されている。

このように独立して区画したポートを、縦列および横
列に排泄し、動圧および静圧の両方による支持を可能と
するには、ポートの各辺B,Hおよびポート間のＸ方向,Y
方向の間隔h,bの最適な寸法関係がある。即ち、ベルト
の荷重を支持するに最低必要な動圧および動圧を発生さ
せるための寸法関係を選ぶ必要がある。液膜上の動圧を
発生させるためには、ポート間の間隔ｈおよび長辺Ｂの
寸法に関係したランド部10のある面積が必要であり、ま
たポート間のＹ方向の間隙ｂをあまり狭くすると、静圧
支持の場合、各ポート間から流出する流水が干渉し合っ
てベルトが波打って均一に支えることができない。

種々実験の結果、ｈ≦H,b＝Ｂ（1/2〜2/3）の寸法関
係が最良であることが判った。

噴出孔６は、第３図に示すように、基台１に設けられ
た給水孔7,この給水孔７により分岐された分岐孔８に連
通されている。また水切り部３は、第３図に示すよう
に、内部に吸引孔を有するフェルトから成り、滑動部材
２の回りを囲むものと、滑動部材２のＸ方向の両端とに
設けられ、フェルトの吸引孔には図示省略したポンプ等
の負圧源に接続されていて、フェルトに吸着した水を吸
引して排出する。また水切り部３と滑動部材２との間お
よび２つの水切り間には、排水溝９が設けられていて、
噴出孔６から噴出された水は、これらの排水溝９を介し
てカバー４内を通り、図示省略の水溜に回収され循環使
用される。

動作は、被試験機たる自動車等のタイヤ35（第４図参
照）をベルト32上に乗せ例えば自動車の性能試験を行う
際は、まず供給孔７より水を数気圧程度の圧力で送入す
る。この水は分岐孔８を通って各ポート５の噴出孔６に
至り、この噴出孔６から噴出してベルト32を押し上げ、
且つ各ポート５間の水平面たるランド部10に水膜を作
る。次に自動車を運転すると、そのタイヤによってベル
トが走行される。このときベルト32が水圧によって押し
上げられる結果、ベルトに自動車の荷重がかかっても自
動車を運転してタイヤを回転したとき、ベルトは円滑に
走行される。ベルトを押し上げた水は各ポート間を通
り、滑動部材２の外側に散り、水切り部３の内側の排水
溝９を通してカバー４内に集水される。

なお、ポート５は、開口部が矩形で、Ｘ方向に円弧状
に窪んだポケットＰを有するので、供給水圧が低い場合
でもベルトの走行時には、ポート内の水がベルトとラン
ド部間に引き込まれ動圧を発生させる。従って噴水孔へ
の供給水圧を調整することにより、ベルトのスタート時
には、水圧を上げて静圧でベルトを支持し、ある程度速
度が上昇したときに水圧，水量を下げて動圧で支持する
ことが可能となる。

なお、以上の実施例においては、吸を使用した場合に
ついて説明したが、油を使用しても同様の効果が得られ
ることは勿論である。

H.発明の効果 本発明は、以上のように液体の静圧と動圧の両方を利
用できるようにしたので、次の効果を生ずる。

（１）ベルトのスタート時に圧力水でベルトを支持する
ことができるので、ベルトと滑動部材との接触なしにス
タートできるので、ベルトと滑動部材の摩耗がほとんど
無くメンテナンスを必要としない。また、スタート時の
ベルトとの滑動部材との接触による摩耗損が生じないた
め、摩擦損による測定誤差が発生しない。

（２）ポートが縦列，横列多数配設され、各ポートが独
立して水が供給されるので、ベルトに加わる荷重に偏り
があってベルトが傾いても、水洩れによる圧力低下はお
こらず、従って運転に支障をきたすことはない。

（３）ポート間のＸ方向の間隔ｈを、ポートの短辺Ｈの
寸法と同じかそれ以下としたので、ベルトのスタート後
の動圧による支持が円滑に行われ、またポート間のＹ方
向の間隔ｂを、ポートの長辺Ｂの1/2〜2/3にしたので、
静圧支持の際の隣接ポート間の圧力相互干渉が生じない
ため、ベルトを均一に支持することができる。

（４）ベルトのスタート後は、動圧支持ができるので、
水量を全体的に少なくでき、水タンク又はポンプ等の水
供給設備を小さくできる。

（５）また循環水量が少なくできるため、水温管理用の
温度調整装置を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における要部平面図、第２図
はポートの斜視図、第３図は第１図の要部切截側面図、
第４図は試験装置全体の概略図、第５図は従来例の支持
装置の要部平面図。 １……基台、２……滑動部材、３……水切り部、４……
カバー、５……ポート、６……噴出孔、７……給水孔、
８……分岐孔、９……排水溝。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２つの回転ドラム間に張設されて走行する
   無端ベルトを、そのベルトの中間部上面に加わる荷重を
   ベルトの下面で支える支持装置であって、そのベルトと
   の対向面に複数のポートを設け、このポートに液体を供
   給してベルトの走行を円滑に支持する荷重支持装置にお
   いて、前記のポートを、開口部が長辺Ｂおよび短辺Ｈの
   矩形状として長辺間を円弧状に窪ませて形成し、その長
   辺Ｂをベルトの走行方向と直角な方向と平行に向け、且
   つ間隔ｈをもってベルト走行方向に複数個縦列配設し、
   更にこの縦列配設したものを無端ベルトの走行方向と直
   角な方向と平行に間隔ｂをもって複数列配設するととも
   に、前記ポート間の間隔ｈおよびｂの寸法をｈ≦Ｈ、ｂ
   ＝Ｂ（1/2〜2/3）、としたことを特徴としたベルト走行
   路用荷重支持装置。