JP3808958B2

JP3808958B2 - 車輪のブレーキ力及びトラクションの試験装置

Info

Publication number: JP3808958B2
Application number: JP31086296A
Authority: JP
Inventors: ジュゼッペ・マトラッシャ; カルロ・モングッツィ
Original assignee: ピレリ・プネウマティチ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ
Priority date: 1995-11-21
Filing date: 1996-11-21
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2016-11-21
Also published as: JPH09178620A; EP0775903B1; DE69615506D1; ES2162971T3; BR9604573A; US5777220A; EP0775903A1; ATE206208T1; DE69615506T2; ITMI952397A0; IT1277226B1; ITMI952397A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リム及びタイヤを備える車輪のブレーキ力及びトラクションの試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤのトレッドの特性に関するパラメータの一つは、路面との接触領域下方におけるトレッドの単位長さＣｐ当りの長手方向剛性である。このパラメータは、接触領域ａにおけるトレッドをシュミレートする「擦り（ｂｒｕｓｈ）モデル」の全長手方向剛性Ｃｋｘにより構成される集中的パラメータを始めて計算される。即ち、（Ｃｋｘ＝２ａ^２Ｃｐ）となる。全長手方向剛性Ｃｋｘを求めるため、「ブレーキ力キャリッジ」としても公知である動力測定型キャリッジによるブレーキ力の試験が行われる。
【０００３】
試験中のタイヤを備える車輪が取り付けられたキャリッジは、車両（この車両からキャリッジに対するブレーキ操作が為される）によって、大理石で出来た極めて平坦な適宜の軌道に沿って駆動される。車輪にブレーキ力トルクを付与したときに生ずる長手方向への力を測定する二つの荷重セルが車輪に取り付けられる。また、同一の車輪には、その角速度を測定すべく速度トランスデューサ（ホニック車）も取り付けられている。キャリッジの前進速度を測定するため、ペーズラー（Ｐａｉｓｅｌｅｒ）車が車両に取り付けられている。キャリッジから送られる力の信号、及び滑り速度の信号を受け取るシステムがキャリッジに取り付けられている。これらの信号は、遠隔測定手段により制御タワーに伝送される。タイヤの滑り速度は、キャリッジの前進速度と、タイヤの円周速度との差を示す。
【０００４】
この試験は、「不規則な」ブレーキ力トルクを付与することと（最も幅の広い振動数成分を有し、また、長手方向剛性が振動数と共に変化することを考慮に入れるため）、車輪のハブにおける長手方向への力の信号（出力）と、タイヤの滑り動作の信号（入力）との伝達関数を求めることとから成っている。零となる傾向の振動数の場合、長手方向への力と滑り動作との変換関数の限界値は接触領域下方におけるトレッドの全長手方向剛性Ｃｋｘである。このトレッドＣｐの単位長さ当たりの長手方向剛性は、比Ｃｋｘ／２ａ²として求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このブレーキ力キャリッジを使用する試験は、屋外に配置された軌道にて行われ、測定誤差の原因を特定することが困難であり、また、試験が環境条件及び軌道の保存状態による影響を受けるため、この試験は、かなり臨界的なものとなる。
【０００６】
本発明の目的は、正確で且つ再現可能な結果が得られ、しかも、試験の実施を容易にするタイヤのブレーキ力及びトランクションの試験装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的は、本発明により、回転自在であるハブと一体化された、リム及びタイヤを備える、車輪のブレーキ力及びトラクションの試験装置により達成される。該試験装置は、所定の速度で回転する路面輪と、該ハブと一体化されたクランクと、枢着ピンにより上記クランクに接続され且つピンにより、ピストン（空気を保持し且つヘッドにより閉鎖されたシリンダのチャンバ内を密封状に摺動する）に接続された接続ロッドと、上記ハブと関係付けられた第一の変形トランスデューサ手段であって、上記タイヤにより上記ハブに伝達された長手方向への力を測定することができる上記第一の変形トランスデューサ手段と、上記ハブ及び上記の路面輪にそれぞれ関係付けられた第二及び第三の速度トランスデューサ手段であって、上記タイヤの滑り速度を測定することができる該第二及び第三の速度トランスデューサ手段とを備え、上記タイヤが上記路面輪によって回転され且つ上記クランク及び接続ロッドを通じて上記ピストンを駆動して、上記シリンダ内で往復運動することにより、上記チャンバ内の上記空気の圧縮工程及び膨張行程を為して、上記車輪及び上記タイヤに対して、上記の圧縮行程中はブレーキ力トルクを含み、上記の膨張行程中はトラクショントルクを含む正弦波状トルクを付与することを特徴とする。
【０００８】
本発明による試験装置は、従来の動力測定型キャリッジの場合のように、屋外ではなくて、屋内型式のブレーキ力試験を行うことを可能にするものである。このため、試験をより容易に行うことができ、これらの試験は、動力測定型キャリッジで行われるものよりも高精度の測定値が得られる。更に、実験信号の雑音の原因をより容易に特定することができる。
【０００９】
この試験は、振動数の範囲が０．１乃至２５Ｈｚにて、適当な振幅の正弦波状トルクを付与することと、車輪のハブにおける長手方向への力の信号（出力）とタイヤの滑り速度の信号（入力）との信号（路面輪の円周速度とタイヤの円周速度との差を示す）の伝達関数を求めることとから成っている。零となる傾向の振動数の場合、長手方向への力と滑り動作との間の伝達関数の限界値は接触領域の下方におけるトレッドの全長手方向剛性Ｃｋｘである。
【００１０】
この屋内試験において、低振動数（０．１Ｈｚ）における長手方向への力の値を測定するときの精度を向上させることができるという利点が得られる。
【００１１】
トレッドＣｐの単位長さ当りの長手方向への剛性は、比Ｃｋｘ／２ａ^２にて求められる。この剛性は、トレッドの混合体、及び設計の関数であるから、この剛性は、振動数の関数であり、これは、当該出願人が設計した「擦りモデル」に考慮に入れられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面に非限定的な一例として掲げた実施の形態に関して、本発明の特徴及び有利な点について説明する。
【００１３】
図１には、本発明に従って製造されたブレーキ力及びトラクションの試験装置が図示されている。該試験装置は、図示しない電気モータによって所定の速度で回転される路面輪１と、該路面輪１により回転される、リム３及びタイヤ４を有する車輪２と、該車輪２のリム３と一体化され、図示しない基部により回転可能に支持されて、回転自在である動力測定型ハブ５とを備えている。また、この試験装置は、ハブ５と一体のクランク６と、枢着ピン８によりクランク６に接続された一端（ヘッド部）、及びピストン１０（空気を保持し、ヘッド部１８により閉鎖されるシリンダ１２のチャンバ１１内を密封状に摺動する）にピン９により接続された他端（足部）を有する接続ロッド７とを備えている。チャンバ１１内の空気の剛性は、ばね１６で概略図的に示してある。ハブ５に締結された変形トランスデューサ１３が車輪２によりハブ５に伝達された長手方向への力を測定し、また、ハブ５に、及び路面輪１のハブ（図示せず）にそれぞれ締結された２つのふ角速度トランスデューサ１４、１５がタイヤ４の滑り速度を測定する。角速度トランスデューサ１４、１５は、高分解能のエンコーダ（１／１０００の精度）から成っている。
【００１４】
この試験装置によれば、タイヤ４を有する車輪２に対してブレーキ力トルク及びトランクショントルクを付与することが可能となる。この車輪２は、ハブ５に加えられる予め選択した垂直方向への力（車輪に支持される乗物の重量の割合を表現する）によって路面輪１に対して半径方向に押圧される。路面輪２は、タイヤ４を回転させ、そのため、クランク６及び接続ロッド７を通じて、タイヤは、ピストン１０を往復運動状に動かして、圧縮行程、及び膨張行程を行わせる。ピストン１０が、接続ロッド７及びクランク６を通じて圧縮行程にあるとき、タイヤ４を備える車輪２にブレーキ力が掛けられる一方、ピストン１０が膨張行程にある間に、車輪２は加速される。
【００１５】
角速度トランスデューサ１３、１４、１５によって検出された信号は、動力測定型ハブ５の長手方向への力、滑り速度であり、路面輪１の円周速度とタイヤの円周速度との差を示す（滑り速度が零のとき、タイヤに加わるトルクは零である）。
【００１６】
図２には、伝達関数の曲線が図示されている。この伝達関数は、Ｐ６０００１８５／６０Ｒ１４タイヤ（路面輪速度が５０ｋｐｈ、膨張圧力ｐ＝２バール）の場合、ピストン１０により車輪２に加えられる正弦波状トルクの振動数ｆ（Ｈｚ）に対する、車輪のハブにおける長手方向への力の信号（出力）と、タイヤの滑り速度（入力）（ｋｇ／％）との比であるＦ／ｓから成っている。零となる振動数の場合（図２に点線で図示）、長手方向への力と滑りモーメントとの伝達関数の限界値は接触領域下方におけるトレッドの全長手方向剛性Ｃｋｘである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による、リム及びタイヤを備える車輪のブキーキ力及びトラクションの試験装置の概略図である。
【図２】図１の試験装置によりブレーキ力の試験を行った車輪で観察される、振動量に対する長手方向への力と滑り速度との伝達関数のグラフである。
【符号の説明】
１路面輪２車輪
３リム４タイヤ
５ハブ６クランク
７接続ロッド８枢着ピン
９ピン１０ピストン
１１チャンバ１２シリンダ
１３変形トランスデューサ１４、１５角速度トランスデューサ
１６ばね１８ヘッド部

Claims

回転自在であるハブ（５）と一体化された、リム（３）及びタイヤ（４）を備える、車輪（２）のブレーキ力及びトラクションの試験装置にして、
所定の速度で回転する、路面輪（１）と、
前記ハブ（５）と一体化されたクランク（６）と、
枢着ピン（８）により前記クランク（６）に接続され且つピン（９）により、空気を保持し且つヘッド（１８）により閉鎖されたシリンダ（１２）のチャンバ（１１）内で密封状に摺動するピストン（１０）に接続された接続ロッド（７）と、
前記ハブ（５）と関係付けられた第一の変形トランスデューサ手段（１３）であって、前記タイヤ（４）により前記ハブ（５）に伝達された長手方向への力を測定することができる前記第一の変形トランスデューサ手段（１３）と、
前記ハブ（５）及び前記路面輪（１）にそれぞれ関係付けられた第二及び第三の速度トランスデューサ手段（１４、１５）であって、前記タイヤ（４）の滑り速度を測定することができる前記第二及び第三の速度トランスデューサ手段（１４、１５）とを備え、
前記タイヤ（４）が、前記路面輪（１）によって回転され且つ前記クランク（６）及び接続ロッド（７）を通じて前記ピストン（１０）を駆動し、前記シリンダ（１２）内で往復運動することにより、前記チャンバ（１１）内の前記空気の圧縮工程及び膨張行程を為して、前記車輪（２）及び前記タイヤ（４）に対して、前記の圧縮行程中はブレーキ力トルクを含み、前記膨張行程中はトラクショントルクを含む正弦波状トルクを付与することを特徴とする試験装置。