JP2895814B2 - ホイールトラッキング試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホイールトラッキ
ング試験を行うホイールトラッキング試験機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ホイールトラッキング試験機は、ホイー
ルトラッキング試験を行うためのものであり、供試体と
してのアスファルト混合物の圧密、流動に対する抵抗性
を評価することにより、高速道路等におけるアスファル
ト舗装面に生じるわだち掘れ現象等の予想評価を行うも
のである。

【０００３】このような試験を行うための従来のホイー
ルトラッキング試験機の一例を図８及び図９を用いて説
明する。図８は、従来のホイールトラッキング試験機の
全体構成を示す全体構成図であり、図９は、従来のホイ
ールトラッキング試験機の試験機本体１１０の概略構成
を示す外観正面図である。

【０００４】図８に示したように、ホイールトラッキン
グ試験機は、保温室１３０内に設置される試験機本体１
１０と、この試験機本体１１０の機械的な制御等を行う
操作制御部１２０とで構成される。

【０００５】また、試験機本体１１０は、図９に示した
ように、供試体１００上で水平往復運動する試験車輪
（以下、「試験輪」という。）１１１と、試験時におけ
る供試体１００上の変位を検知する変位検知センサ１１
２とを有している。

【０００６】この試験機で使用される供試体１００は、
金属でできた箱状枠内に入れられたアスファルト混合物
である。この供試体１００の大きさは、通常３０ｃｍの
正方形で厚さが５ｃｍのものであり、試験の際には保温
室１３０とは別の恒温養生室で６０℃に養生される。

【０００７】また、保温室１３０は、試験機本体１１０
を収納する広さを持ち、室温を一定に保つことで試験時
の試験機本体１１０及び供試体１００の温度を±１℃の
恒温に保つことができるようになっている。この保温室
１３０の室温は、一般的には６０℃に設定されるように
なっている（特別の場合には４５℃）。

【０００８】試験輪１１１には、直径２０ｃｍ、幅５ｃ
ｍ、厚さ１．５ｍ、ＪＩＳ硬度７８のソリッドタイヤが
用いられる。この試験輪１１１は、一般的な試験では２
１往復／min の移動速度で供試体１００上を水平前後移
動する。

【０００９】上記構成の試験機により試験を行う場合に
は、まず、あらかじめ所定の恒温養生室で養生された供
試体１００を試験機本体１１０の測定台にセットする。
その後、試験輪１１１を供試体１００上で水平前後移動
させる。このときの供試体１００に対する試験輪１１１
の接地圧は、設定すべき交通条件等により決定される。

【００１０】そして、供試体１００の時間に対する変形
変位量が変位検知センサ１１２により検知される。一般
的には、測定経過時間が４５分〜６０分の間の１５分間
の変形量が測定される。

【００１１】尚、一般的なホイールトラッキング試験で
は、３つの供試体を１組として各々を同条件で測定する
のが普通である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の試験機では、作業者が測定の度に所定の恒
温養生室で養生された供試体１００を人力により試験機
本体１１０の測定台まで搬送しなければならず、作業者
に掛かる負担が大きいという問題があった。

【００１３】また、多数の供試体１００の測定を行う場
合には、供試体１００の取換え作業のために所定の時間
毎に（１回の測定が終わる度に）保温室１３０に入室せ
ざるを得ない。このため、保温室１３０の恒温状態が乱
され、１つの供試体１００の測定が終わる度に、新たに
保温室１３０が恒温に保たれるのを待たねばならないと
いう事態が生じ、多数の供試体１００の測定を連続的に
行うことが難しいという問題があった。

【００１４】このように、上記従来の試験機では、人力
の作業が多いため試験時の作業効率が悪いという問題が
あった。

【００１５】そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされ
たものであり、連続的に多数の供試体の測定を行うこと
ができるとともに、試験時の作業効率を高めることが可
能なホイールトラッキング試験機を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、所定の測定台に配置された供試体に対して
ホイールトラッキング試験を行うホイールトラッキング
試験機において、上下移動機構を備え、前記ホイールト
ラッキング試験に供される複数の供試体を収納する多段
棚構成の収納棚と、この収納棚にある未試験の供試体を
前記収納棚の上下移動に応じて前記測定台に移動配置す
るとともに、試験済みの供試体を前記測定台から前記収
納棚に移動配置する供試体移動機構と、前記収納棚と前
記供試体移動機構とを前記供試体の試験状況に応じて連
動動作させる連動制御手段と、前記供試体移動機構によ
って前記収納棚から移動配置された供試体上で水平往復
運動する試験車輪と、この試験車輪の水平往復運動によ
り変位した供試体の変位量を検知する検知センサとを有
することを特徴とする。

【００１７】このような本発明試験機によれば、供試体
移動機構によって、複数の供試体を収納した収納棚から
測定すべき供試体が所定の測定台に自動供給される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１９】図１は、本発明の実施の一形態に係るホイ
ールトラッキング試験機の全体構成を示す全体構成図で
ある。

【００２０】図１に示したように、本発明によるホイー
ルトラッキング試験機１は、保温室３０内に設置される
試験機本体１０と、この試験機本体１０の機械的な制御
等を行う操作制御部２０とで構成される。

【００２１】ここで、保温室３０は、試験に必要な一定
の温度環境を提供するためものであり、従来技術で説明
した保温室１３０と同様の機能を有するものである。

【００２２】操作制御部２０は、試験機本体１０の機械
的制御を行うための各種操作ボタンや、測定結果の表
示、記録等を行う各種表示、記録機器等を備えているも
のである。また、操作制御部２０は、保温室３０の室温
制御を行う各種操作ボタンを備えており、これにより保
温室３０の空調設備の制御を行うことができるようにな
っている。

【００２３】図２は、試験機本体１０の構成を示す外観
正面図であり、図３及び図４は、試験機本体１０の外観
側面図である。

【００２４】図２に示したように試験機本体１０は、本
体枠９０に取り付けられた走行レール９２に沿って全体
が水平往復走行可能な走行部５０と、試験に供される供
試体１００を供給する供試体自動供給部４０とを有して
概略構成される。

【００２５】この試験機本体１０において、供試体１０
０は、従来技術で説明したものと同様のもので、金属で
できた箱状枠内に入れられたアスファルト混合物であ
る。この供試体１００は、測定台９１の所定位置に配置
されてホイールトラッキング試験に供されるようになっ
ている。

【００２６】走行部５０は、互いに接続された３つの走
行機（５０ａ〜５０ｃ）からなるものであり、供試体１
００上で水平往復運動する３つの試験輪５１と、この試
験輪５１の水平往復運動により変位した供試体１００の
変位量を検知する変位センサ５２と、測定時にこの変位
センサ５２に当接することで供試体１００の変位量の検
知を可能とする検知補助部材５３と、走行レール９２に
遊嵌したガイドレール５４とを有している。このように
本機では、走行部５０が３つの試験輪５１を備えた走行
機５０ａ〜５０ｃから構成されているので、最大３つの
供試体１００を同時に試験することができる。尚、通常
のホイールトラッキング試験においては、３つの供試体
１００を１組として試験が行われるようになっているの
で、上記では３つの供試体１００を試験するものとして
述べたが、本試験機１は、供試体１００を１つ又は２つ
のみ試験することも可能である。

【００２７】また、試験輪５１は、所定の大きさのソリ
ッドタイヤであり、従来技術で説明したものと同様のも
のである。

【００２８】図３及び図４は、試験機本体１０の外観側
面図であり、主に試験機本体１０の供試体自動供給部４
０の構成及び動作を説明するための図である。尚、図３
及び図４では、測定台９１上に配置された供試体１００
の状態等が分かるよう本体枠９０を断面視している。

【００２９】図３及び図４に示したように、供試体自動
供給部４０は、ピストン部４１ａを水平移動させること
で供試体１００を移動させるエアシリンダ（供試体移動
機構）４１と、上記試験に供される複数の供試体１００
を収納する供給棚（収納棚）４２とを有している。

【００３０】ここで、上記供給棚４２は、縦８段、横３
列の多段階の収納棚構成となっており、走行部５０の３
つの走行機（５０ａ〜５０ｃ）の各々に対して最大８個
の供試体１００を収納、供給可能となっている。従って
供給棚４２は、全体で、８段×３列＝２４個の供試体１
００を収納可能となっている。但し、この供給棚４２の
段構成は、上記８段に限定されるものではなく、当然こ
れより少ない（又は多い）段構成であっても構わない。

【００３１】エアシリンダ４１は、横３列構成の供給棚
４２に対応して水平方向に３つ設けられるものであり、
ピストン部４１ａが水平移動するようになっている。ま
た、ピストン部４１ａの先端部４１ｂは、磁力を発する
ようになっており、供試体１００を磁力により保持する
ことができる。これにより、エアシリンダ４１は、測定
台９１に配置された試験済みの供試体１００を磁力によ
り先端部４１ｂに保持して供給棚４２に戻すとともに、
戻された供給棚４２の例えば１つ上段にある未試験の供
試体１００を測定台９１に移動配置するようになってい
る。

【００３２】ここで、上記供給棚４２及びエアシリンダ
４１は、連動して動作するものであり、今、図３及び図
４において、最下段の棚部分を棚４２ａ、最上段を棚４
２ｈとすると、例えば一番最初に測定に供されるのは、
棚４２ａに収納されている供試体１００ａであり、次に
測定に供されるのは、棚４２ｂに収納されている供試体
１００ｂである。このとき、棚４２ａに収納されている
供試体１００ａの試験が終わると、エアシリンダ４１が
動作し、この試験済みの供試体１００ａを棚４２ａに戻
す。棚４２ａに供試体１００ａが戻されると、供給棚４
２は、一段下方に移動する。そして、棚４２ｂに収納さ
れている供試体１００ｂが、エアシリンダ４１により測
定台９１に移動配置される。このようにして、順次各棚
の供試体１００の測定が行われ、最後に、再上段の棚４
２ｈ分の供試体１００ｈの測定が終わると、全ての供試
体１００の測定を終えたことになる。

【００３３】図５は、本発明によるホイールトラッキン
グ試験機１の制御系の構成を示すブロック図である。

【００３４】同図に示したように、本試験機１の制御系
は、操作制御部２０内に設けられて試験機全体の制御を
行う主制御部６１を有し、この主制御部６１に試験に関
わる各種時間の計測を行うタイマー部６２と、試験によ
る測定結果等を記録する記録部６３と、走行部５０を走
行動作させる走行駆動部６４と、上記変位センサ５２等
の各種センサで構成されるセンサ部６５と、上記エアシ
リンダ４１を動作させるシリンダ駆動部６６と、供給棚
４２を上下動させる供給棚駆動部６７とが各々接続され
て概略構成される。

【００３５】ここで、タイマー部６２は、保温室３０の
室温制御に必要な時間の計測や、試験機本体１０で測定
するのに必要な時間の計測等を行うものである。

【００３６】記録部６３は、例えば記録紙に試験におけ
る測定値をプリントアウトすることで試験による測定結
果等を記録するものである。また、この記録部６３は、
書き込み可能なメモリを備えており、これにより記録紙
が無くなった場合等においても測定値のバックアップを
とることができるようになっている。尚、この記録部６
３は、操作制御部２０内に設けられる。

【００３７】センサ部６５は、変位センサ５２の他に
も、上記測定台９１に供試体１００が配置されたことを
確認するための確認センサ、上記供給棚４２の各棚部分
に供試体１００が存在するか否かを確認する供試体有無
センサ等を備えている。

【００３８】シリンダ駆動部６６及び供給棚駆動部６７
は、主制御部（連動制御手段）６１に制御されて上記エ
アシリンダ４１及び供給棚４２を供試体１００の試験状
況に応じて連動動作させる。これにより、供試体１００
は、測定台９１と供給棚４２間で良好に移動配置され
る。

【００３９】次に、上記構成のホイールトラッキング試
験機１の動作説明を行う。

【００４０】図６及び図７は、本発明によるホイールト
ラッキング試験機１の動作を表すフローチャートであ
る。

【００４１】図６のフローチャートに示したように、ま
ず、作業者により、試験すべき供試体１００が供給棚４
２にセットされる（Ｓ１）。次に、作業者により、保温
室３０を所定の室温にするのに要する時間がタイマーセ
ットされ（Ｓ２）、自動運転が開始される（Ｓ３）。こ
れにより、以下、主制御部６１の制御の基で作業者の作
業無しで複数の供試体１００の試験が自動的になされる
ことになる。

【００４２】自動運転が開始されると、まずタイマーが
スタートして（Ｓ４）、保温室３０の空調が開始され
る。タイマースタート後、所定時間が経過すると（Ｓ
５）、保温室３０の室温が一定の設定温度になったとみ
なされ（供給棚４２の供試体１００も所定温度に養生さ
れたとみなされ）、試験機本体１０の供試体自動供給部
４０が動作して（Ｓ６）、供試体１００が自動供給さ
れ、実測定が行われる。

【００４３】次に、図７のフローチャートを参照して供
試体自動供給部４０による供試体１００の自動供給方法
を説明する。

【００４４】まず、センサ部６５により、供給棚４２の
各列に供試体１００があることが確認されると（Ｓ１
１）、供試体１００が存在する棚部分に対応するエアシ
リンダ４１が前進動作する（Ｓ１２）。これにより、供
給棚４２に収納されていた供試体１００が測定台９１に
移動配置される。尚、このとき、通常は最初に移動配置
されるのは、図３に示したように最下段の供給棚４２ａ
の供試体１００ａである。

【００４５】エアシリンダ４１が動作すると、センサ部
６５により供試体１００が測定台９１の所定位置に移動
配置されたことが確認され（Ｓ１３）、走行部５０が動
作し、試験の実測定が行われ、測定結果の記録が開始さ
れる（Ｓ１４）。

【００４６】試験に要する所定時間（通常６０分）が経
過したことがタイマー部６２により確認され、すべての
記録が終了した場合には（Ｓ１５）、主制御部６１に終
了通知がなされ（Ｓ１６）、主制御部６１の制御の基で
供試体自動供給部４０が動作する。

【００４７】このとき、エアシリンダ４１が動作し（Ｓ
１７）、まず、測定台９１に配置されている試験済みの
供試体１００が供給棚４２に戻される。

【００４８】供給棚４２に供試体１００が戻されると、
次に、供給棚４２が下方移動するとともに、エアシリン
ダ４１が再び前進動作し、次段にある未試験の供試体１
００が測定台９１に移動配置される。このとき、供給棚
４２が上限に達した場合には（Ｓ１８；ＹＥＳ）、供給
棚４２にある全ての供試体１００の試験がなされたとみ
なされ、試験機本体１０の動作が終了し、保温室３０の
空調等も停止する。

【００４９】以上説明したように、本実施形態における
ホイールトラッキング試験機１によれば、複数の供試体
１００を収納する供給棚４２を備えているので、従来の
ように保温室３０とは別の恒温養生室で供試体１００を
養生する必要が無い。

【００５０】また、供給棚４２に供試体１００をセット
した後は、エアシリンダ４１により、連続的且つ自動で
供試体１００の移動配置が行われるので、多数の供試体
１００の測定を行う場合においても従来のように供試体
１００の搬送配置に掛かる時間等が削減され、作業効率
を大幅に高めることができる。

【００５１】尚、本発明は上記実施形態に限定されず、
種々の変形実施が可能である。

【００５２】例えば、一般的にホイールトラッキング試
験においては、３つの供試体１００が１組として取り扱
われるため、上記ではこれに合わせて走行部５０を３個
の試験輪５１を有する構成としたが、この試験輪５１を
３個より少ない（又は多い）構成としても本発明は当然
有効である。この場合は、試験輪５１の数に応じて、供
試体自動供給部４０のエアシリンダ４１の数や供給棚４
２の棚構成等を変更すればよい。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、複
数の供試体を収納した収納棚から測定すべき供試体が自
動供給されるので、従来人手により行っていた作業を簡
易化することができるとともに、連続的な測定が可能と
なる。これにより、ホイールトラッキング試験に係る作
業効率を大幅に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるホイールトラッキング試験機の全
体構成を示す全体構成図

【図２】本発明によるホイールトラッキング試験機の試
験機本体１０の概略構成を示す外観正面図

【図３】本発明によるホイールトラッキング試験機の試
験機本体１０の概略構成を示す外観側面図

【図４】本発明によるホイールトラッキング試験機の試
験機本体１０の概略構成を示す外観側面図

【図５】本発明によるホイールトラッキング試験機の制
御系の概略構成を示す構成ブロック図

【図６】本発明によるホイールトラッキング試験機の動
作を説明するフローチャート

【図７】本発明によるホイールトラッキング試験機にお
ける供試体の自動供給方法を説明するフローチャート

【図８】従来のホイールトラッキング試験機の全体構成
を示す全体構成図

【図９】従来のホイールトラッキング試験機の試験機本
体１１０の概略構成を示す外観正面図

【符号の説明】

１ ホイールトラッキング試験機 １０，１１０ 試験機本体 ２０，１２０ 操作制御部 ３０，１３０ 保温室 ４０ 供試体自動供給部 ４１ エアシリンダ ４２ 供給棚 ５０ 走行部 ５１ 試験輪 ５２ 変位センサ部 ５３ 検知補助部材 ５４ レールガイド ６１ 主制御部 ６２ タイマー部 ６３ 記録部 ６４ 走行駆動部 ６５ センサ部 ６６ シリンダ駆動部 ６７ 供給棚駆動部 ９０ 本体枠 ９１ 測定台 ９２ 走行レール １００ 供試体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の測定台に配置された供試体に対し
   てホイールトラッキング試験を行うホイールトラッキン
   グ試験機において、 上下移動機構を備え、前記ホイールトラッキング試験に
   供される複数の供試体を収納する多段棚構成の収納棚
   と、 この収納棚にある未試験の供試体を前記収納棚の上下移
   動に応じて前記測定台に移動配置するとともに、試験済
   みの供試体を前記測定台から前記収納棚に移動配置する
   供試体移動機構と、 前記収納棚と前記供試体移動機構とを前記供試体の試験
   状況に応じて連動動作させる連動制御手段と、 前記供試体移動機構によって前記収納棚から移動配置さ
   れた供試体上で水平往復運動する試験車輪と、 この試験車輪の水平往復運動により変位した供試体の変
   位量を検知する検知センサとを有することを特徴とする
   ホイールトラッキング試験機。