JP2874894B2 - タイヤ付きホイール用複合強度試験装置 - Google Patents

タイヤ付きホイール用複合強度試験装置

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JP2874894B2
JP2874894B2 JP1128931A JP12893189A JP2874894B2 JP 2874894 B2 JP2874894 B2 JP 2874894B2 JP 1128931 A JP1128931 A JP 1128931A JP 12893189 A JP12893189 A JP 12893189A JP 2874894 B2 JP2874894 B2 JP 2874894B2
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俊二 小林
正広 鈴木
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タイヤ付きホイールの強度試験装置に関
し、とくにJASO(日本自動車標準化機構)規格による落
下衝撃試験にも、ISO(国際標準化機構)規格による落
下衝撃試験にも、1つの試験機にて対応でき、しかも低
速負荷試験にも対応できる、複合強度試験装置に関す
る。
〔従来の技術〕
ホイールの強度は、ホイール単体の他に、ホイールに
タイヤを装着した状態においても、必要な強度となって
いることが確認されなければならない。タイヤ付きホイ
ールの落下衝撃試験は、タイヤを装着したホイールをそ
の中央部のハブ部にてホイールのディスク面が水平に対
して傾くようにして支持し、この傾けられたタイヤ付き
ホイールのタイヤの最上部に、その上方から錘を落下さ
せ衝突させ、この衝突によって、ホイールの損傷や空気
もれが生じないことを確認することによって、行う。
この錘落下によるタイヤ付きホイールの落下衝撃試験
に対する試験仕様は、JASOとISOに定められており、そ
れらの仕様は互いに重錘の重さ、重錘の落下距離、タイ
ヤ付きホイールの傾き角度および打撃部の緩衝機(コイ
ルバネ)の有無、等において異なる。自動車メーカはホ
イールメーカに対して、JASOによる試験とISOによる試
験との何れか、または両方を行ってそれらを満足するこ
とを、要求している。このため、ホイールメーカとして
は、JASOに従う試験機とISOに従う試験機とを別々に備
えて試験を行っている。
さらに、タイヤ付きホイールには、重錘の落下による
落下衝撃試験の他に、タイヤ付きホイールに低速に荷重
を加えて耐えることを確認する荷重試験(低速負荷試
験)が必要とされる場合がある。低速負荷試験機は従来
は落下衝撃試験機とは別の試験機であり、JASO、ISOに
従う試験に対してそれぞれ落下衝撃試験および低速負荷
試験が行われる場合には、合計4種類の強度試験機が必
要である。
このように、4種類の強度試験を、従来のように別々
に試験機で行うことは、タイヤ付きホイールの試験機へ
のセットおよびそれらの試験機間のホイールの搬送に多
大の時間がかかるという問題がある。さらに、試験機械
の性能差によって試験結果の値に差が生じるので、同一
のタイヤ付きホイールであるにかかわらず、JASOとISO
との仕様の違いによる試験結果の違い以外に、試験機械
による違い(真のタイヤ付きホイールの強度と無関係の
もの)が出てしまうという問題もある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、1つの試験機でJASOおよISOの仕様
に従う落下衝撃試験、および低速負荷試験を行うことが
できる、タイヤ付きホイールの強度を試験するための、
複合強度試験装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、本発明によれば、次の複合強度試験装置
によって、達成される。すなわち、 上下方向に延びる2本以上の柱を有するフレームと; 前記フレームの下部近傍に設けられた、荷重計測板
と、タイヤ付きホイール搭載角度が異なる複数台の中か
ら1台選定されて前記荷重計測板に交換可能に装着され
る車輪取付台と、を有する車輪支持計測装置と; 前記フレームの前記柱によってガイドされて上下方向
に可動とされた主錘と; 前記主錘に取付けられ、重さの設定が調節可能とされ
ている付加重錘と; 前記フレームの柱によってガイドされて上下方向に可
動とされ、前記主錘と着脱自在に連結された昇降部材
と; 前記昇降部材を上下方向に昇降させる昇降用駆動装置
と; から成る、タイヤ付きホイールの搭載角度の異なる複数
種の落下衝撃試験と、低速負荷試験ができる、タイヤ付
きホイール用複合強度試験装置。
〔作用〕
上記タイヤ付きホイール用複合強度試験装置では、JA
SO、ISOの仕様の違いにかかわらず、1つの装置によっ
て、JASOの仕様に従う落下衝撃試験もISOの仕様に従う
落下衝撃試験も、行うことができる。より詳しくは、重
錘の重さの違いは付加重錘の重さを変えることによって
達成され、重錘の落下距離の違いは昇降部材の持上げ位
置を変えることによって達成され、タイヤ付きホイール
の傾き角度の違いはJASO用とISO用で車輪取付台をとり
換え傾き角を変えることによって達成される。
この試験機では同一試験機で試験を行うので機差によ
る試験結果のばらつきを除去することができ、強度評価
の信頼性を向上できる。さらに、昇降部材と主錘との連
結を外さないで昇降部材と主錘とを下降させ、タイヤ付
きホイールに静かにあてて押すことにより、低速負荷試
験も行うことができる。
〔実施例〕
以下に、本発明に係るタイヤ付きホイール用複合強度
試験装置の望ましい実施例を、図面を参照して説明す
る。
第1図および第2図は本発明の実施例装置を示してい
る。図中、10はフレームで、上下方向に互いに平行に延
びる2本以上の柱(図示例では4本の柱)11、12、13、
14と、上フレーム15と下フレーム16とを有する。上フレ
ーム15は柱11、12、13、14をそれらの上部で互いに連結
し、下フレーム16は柱11、12、13、14をそれらの下部で
互いに連結している。下フレーム16は、フレーム10の一
側に柱11、12、13、14で囲まれたスペースよりも横方向
に長く延び出していて、延長部16aを形成している。
フレーム10の下部近傍には車輪支持計測装置20が設け
られる。車輪支持計測装置20は、タイヤ付きホイールを
取付けて支持する車輪取付台21と、車輪取付台21を交換
可能に取付けかつ試験装置の前後方向にレール16b上を
移動可能な荷重計測板22とを有する。荷重計測板22の上
面側には、落下衝撃試験および低速負荷試験のときに用
いられるロードセル23等の荷重検知センサが配設されて
いる。JASO用とISO用とでは車輪取付台21の傾き角度が
異なるので、JASOからISOへまたはISOからJASOへ試験を
変えるときには荷重計測板22ごと車輪取付台21を、柱1
1、12、13、14で囲まれたスペースから前方に移動させ
て、下フレーム16の延長部16a上に出し、車輪取付台21
を荷重計測板22からはずし、対応する車輪取付台21にと
り換える。
フレーム10の柱11、12、13、14によって囲まれたスペ
ースには、主錘30が設けられる。主錘30は、JASOの規定
に従う重錘の重さとISOのきてに従う重錘の重さとの、
何れか小さい方の重さに等しいかあるいはそれより小さ
な重さを有する。主錘30は、上下に複数のローラ31が取
付けられており、このローラ31はフレーム10の柱11、1
2、13、14に転動可能になっている。したがって、主錘3
0はフレーム10の柱11、12、13、14にガイドされて上下
方向に可動である。主錘30は、JASOの場合はばね32を介
して衝突部33を有し、ISOの場合はばねを介さないで衝
突部33を有し、衝突部33でタイヤ付きホイールに衝突す
る。
主錘30の他に付加重錘40が設けられる。付加重錘40は
主錘30に取付けられ、主錘30と協働して重錘を構成し、
主錘30と一体的に上下する。付加重錘10は重さが調整可
能とされている。たとえば、複数の板を重ね、その枚数
を変えること等によって重さの調節が可能とされる。そ
の他、鋼球等を箱状物に入れて、その数を変えることに
より重さを調節することも可能である。付加重錘40の重
さを調節することによってJASOの規定に従うときの重錘
の重さとISOの規定に従うときの重錘の重さとの違いを
調節する 主錘30と付加重錘40とからなる重錘の上側には、昇降
部材50が設けられる。昇降部材50は、上下に複数のロー
ラ52を有し、これらのローラ52はフレーム10の柱11、1
2、13、14に転動自在とされており、これらによって昇
降部材50は柱11、12、13、14によってガイドされて上下
方向に可動とされている。主錘30は昇降部材50に着脱可
能に連結される。この連結は、開閉可能な爪と爪で抱か
れる部材との連結やマグネットによる連結等から成って
いて、必要に応じて安全ピン51によってバックアップさ
れており、連結を外すと主錘30は昇降部材50から離れて
自重で落下する。
昇降部材50には昇降用駆動装置60が連結される。昇降
用駆動装置60は、昇降部材50を昇降させるものであり、
たとえば上下方向に長く延びた一対のスクリュシャフト
61、61と、それぞれのスクリュシャフト61、61の上端に
連結され回転力の伝達方向を直角に変えるベベルギヤ装
置等から成るカップリング62、62と、1本の回転軸から
の回転力を2つの回転軸63、63(それらの一端はそれぞ
れのカップリング62、62迄延びる)に均等に分配するカ
ップリング64と、ブレーキ付きモータ65と、ブレーキ付
きモータ65の回転軸の回転を減速する減速機66と、減速
機66の出力軸をカップリング64の入力軸に連結するシャ
フトまたはカップリング67と、前記一対のスクリュシャ
フト61、61のそれぞれの下端部を回転自在に支持するベ
アリング68、68と、昇降部材50に取付けられ一対のスク
リュシャフト61、61のそれぞれに螺合し一対のスクリュ
シャフト61、61が回転したときに昇降部材50を上下方向
に移動させる一対のボールスクリュカップリング69、69
と、から成る。このような昇降用駆動装置60の機構は、
一例を示しただけであり、たとえばシリンダによる上下
や、昇降用駆動装置60自体を昇降部材50に取り付ける
等、多種に設計変更は可能である。
フレーム10の上フレーム15は、前方に延設されて延長
部15aを形成しており、この延長部15aにはホイスト70が
横方向に移動可能に設けられている。延長部15aはフレ
ーム10の任意の位置に取付けてもよい。フレーム10の下
部には、車輪支持計測装置20を横方向に移動させるため
の、たとえばモータ81、減速機82、ボールスクリュー、
スクリュシャフト等から成る、駆動装置80が設けられて
いる。駆動装置80は、シリンダ等から成っていてもよ
い。
ホイスト70は、車輪取付台21を交換するときに車輪取
付台21を吊ったり、付加重錘40を調節するときに付加重
錘40を吊ったりするためのものである。
つぎに上記実施例装置の作用を説明する。
まず、JASOによる重錘落下による落下衝撃試験の場合
について説明する。
車輪支持計測装置20を、フレーム10の柱11、12、13、
14によって囲まれたスペースから外側に出して、JASOに
対応する車輪取付台21を取付け、タイヤ付きホイールW
を車輪取付台21をセットする。続いて、車輪支持計測装
置20をフレーム10の柱11、12、13、14で囲まれたスペー
スに移動させる。これらの移動は駆動装置80の駆動によ
って行われる。
主錘30および付加重錘40をJASOの規定に従う重錘の落
下距離だけ持上げる。この持上げは、昇降用駆動装置60
によって昇降部材50を持上げることによって、行う。昇
降部材50に主錘30が連結されているので、昇降部材50が
上がれば、主錘30も付加重錘40も上がる。この状態では
付加重錘40の重さは、主錘30と付加錘40の重さの和がJA
SOの規定の重さに既にセットされている。
続いて主錘30と昇降部材50との連結を外し、主錘30と
付加重錘40とを一体的に落下させ、タイヤ付きホイール
Wのタイヤ部に衝突させる。かくしてJASOの規定に従う
落下衝撃強度試験が行われる。
ISOの規定に従う試験を行うには、付加重錘40の重さ
をISO規定の重さに調節し、昇降部材50をさげて主錘30
と昇降材50を連結し、主錘30、付加重錘40、昇降部材50
を適当な高さにも持ち上げる。車輪支持計測装置20をフ
レーム10の柱外のスペースにとり出して車輪取付台21を
ISO用にとりかえ、タイヤ付きホイールWを車輪取付台2
1にセットして重錘下方位置に移動させた後、ISOの規定
に従う落下衝撃試験が行われる。
低速負荷試験を行うときには、連結を外さないで、昇
降部材50、主錘30、付加重錘40をゆるやかにさげてい
き、タイヤ付きホイーWにあて、降下速度を落としてそ
のまま昇降用駆動装置60によって、タイヤ付きホイール
Wに荷重をかけていく。荷重はロードセル23等から成る
荷重検知センサによって確認され、一定の荷重になった
ところで昇降用駆動装置60による降下を止めて、荷重の
増加を止め、その状態で、その静止荷重に対するタイヤ
付きホイールWに空気もれや有害な永久変形が生じてい
ないことを確認する。さらに、タイヤ付きホイールWが
変形または破壊するまで荷重を加える試験を行うことも
ある。
〔発明の効果〕
本発明によればつぎの効果が得られる。
(イ)、JASOの規定に従う落下衝撃試験と、ISOの規定
に従う落下衝撃試験と、の両方を、1台の強度試験機に
て、行うことができる。
さらに低速負荷試験も行うことができる。
(ロ)、上記の複数の強度試験は、タイヤ付きホイール
の車輪取付台21を取替え、重錘の重さを変えるだけで同
一試験機で、行うことができる。
このため、同一テスト品に同一治具、同一機械で衝撃
荷重、低速負荷荷重の両荷重がかけられるため、テスト
品の解析能力、データの信頼性が飛躍的に高められる。
また、従来の個々の試験機による試験において必要であ
った、試験機間のタイヤ付きホイールの搬送、等の時間
と作業を省略できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る複合強度試験装置の正
面図、 第2図は第1図の装置の側面図、 である。 10……フレーム 11、12、13、14……柱 20……車輪支持計測装置 21……車輪取付台 30……主錘 40……付加重錘 50……昇降部材 60……昇降用駆動装置 70……ホイスト 80……駆動装置 W……タイヤ付きホイール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭55−135953(JP,U) 実開 昭54−102180(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01M 17/02 G01N 3/14 G01N 3/30 - 3/40

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上下方向に延びる2本以上の柱を有するフ
    レームと; 前記フレームの下部近傍に設けられた、荷重計測板と、
    タイヤ付きホイール搭載角度が異なる複数台の中から1
    台選定されて前記荷重計測板に交換可能に装着される車
    輪取付台と、を有する車輪支持計測装置と; 前記フレームの前記柱によってガイドされて上下方向に
    可動とされた主錘と; 前記主錘に取付けられ、重さの設定が調節可能とされて
    いる付加重錘と; 前記フレームの柱によってガイドされて上下方向に可動
    とされ、前記主錘と着脱自在に連結された昇降部材と; 前記昇降部材を上下方向に昇降させる昇降用駆動装置
    と; から成る、タイヤ付きホイールの搭載角度の異なる複数
    種の落下衝撃試験と、低速負荷試験ができる、タイヤ付
    きホイール用複合強度試験装置。
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