JP6170647B1 - タイヤ試験装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]本実施形態の一つの例に係るタイヤ試験装置は、タイヤの走行模擬路面として機能する周面を含む回転体と、タイヤを支持可能に構成されたタイヤ支持機構と、タイヤ支持機構に支持されたタイヤが回転体の周面に対して近接及び離間するように回転体及びタイヤ支持機構の少なくとも一方を他方に対して進退させるように構成されたアクチュエータとを備える。タイヤ支持機構は、アクチュエータにより回転体又はタイヤ支持機構が進退する第1の方向と直交する第2の方向に沿って延びると共に、タイヤの接地面が回転体の周面と対向するようにタイヤを回転可能に支持する車軸と、アクチュエータに接続されたメインフレームと、車軸を支持すると共に、第1の方向と交差する方向においてメインフレームとの間の距離が近接及び離間するようにメインフレームに対して移動可能に取り付けられたサブフレームと、メインフレームとサブフレームとの間に設けられた少なくとも一つの計測部とを含む。
以下に、本開示に係る実施形態の一例について、図面を参照しつつより詳細に説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
図1〜図3に示される第1の例に係るタイヤ試験装置1は、タイヤTを試験するための装置である。具体的には、タイヤ試験装置1では、走行中のタイヤTに生ずる荷重(横力Fx、転がり抵抗Fy及び押し付け荷重Fz)を測定する。タイヤ試験装置1は、図1及び図2に示されるように、回転機構100と、試験機本体200とを備える。
続いて、図6及び図7を参照して、横力Fx及び転がり抵抗Fyの計測原理について説明する。まず、タイヤ支持機構220が回転機構100から離間した状態で、試験対象のタイヤTを車軸253に取り付ける。このとき、図6に示されるように、Y方向から見て、タイヤTの中心点Cを通り且つZ方向に延びる仮想直線VL1上に支軸254の軸254bが位置するように、タイヤTの車軸253に対する取り付け位置を調節する。また、図7に示されるように、X方向から見て、タイヤTの中心点を通り且つZ方向に延びる仮想直線VL2上に支軸254の軸254cが位置するように、タイヤTの車軸253に対する取り付け位置を調節する。
P:アクチュエータ210によるタイヤTの押圧力
μx:軸254bにおける転がり摩擦係数
rx:軸254bの半径
Lx:軸254bの中心点とタイヤTの中心点Cとの直線距離
とすると、式1で算出される。
MLx=P×μx×rx/Lx ・・・(1)
このメカロスMLxは、荷重センサ255cにおいて誤差として現れるので、小さいほど好ましい。荷重センサ255cにはメカロスMLxによる誤差の他に温度等による誤差も生ずるので、荷重センサ255cの全体としての誤差が1%以内であってもよく、荷重センサ255cにおけるメカロスMLxによる誤差が0.1%以下であってもよい。すなわち、μx×rx/Lxの値が0.1%以下であってもよい。
P:アクチュエータ210によるタイヤTの押圧力
μy:軸254cにおける転がり摩擦係数
ry:軸254cの半径
Ly:軸254cの中心点とタイヤTの中心点Cとの直線距離
とすると、式2で算出される。
MLy=P×μy×ry/Ly ・・・(2)
このメカロスMLyも、荷重センサ256cにおいて誤差として現れるので、小さいほど好ましい。荷重センサ256cにおいても荷重センサ255cと同様に、荷重センサ256cの全体としての誤差が1%以内であってもよく、荷重センサ256cにおけるメカロスMLyによる誤差が0.1%以下であってもよい。すなわち、μy×ry/Lyの値が0.1%以下であってもよい。
以上のような本実施形態では、サブフレーム252(延在部252b)が、車軸253を支持すると共に、Y方向に沿って延びる軸254b周りに回転可能となるようにメインフレーム251に取り付けられている。そのため、アクチュエータ210がタイヤ支持機構220を駆動して、タイヤTの接地面が回転体102の周面に接触したときに、タイヤTが回転体102から荷重を受けたとしても、サブフレーム252は、Z方向には移動せず、軸254b周りに回転する。従って、メインフレーム251(延在部251b)とサブフレーム252(延在部252b)との間に設けられた計測部255(荷重センサ255c)には、Z方向においてタイヤTに作用する荷重の成分がほとんど含まれなくなる。同様に、本実施形態では、サブフレーム252(延在部252b)が、車軸253を支持すると共に、X方向に沿って延びる軸254c周りに回転可能となるようにメインフレーム251に取り付けられている。そのため、アクチュエータ210がタイヤ支持機構220を駆動して、タイヤTの接地面が回転体102の周面に接触したときに、タイヤTが回転体102から荷重を受けたとしても、サブフレーム252は、Z方向には移動せず、軸254c周りに回転する。従って、メインフレーム251(延在部251c)とサブフレーム252(延在部252b)との間に設けられた計測部256(荷重センサ256c)には、Z方向においてタイヤTに作用する荷重の成分がほとんど含まれなくなる。その結果、所定方向(メインフレーム251とサブフレーム252との対向方向)においてタイヤTに作用する荷重の成分(横力Fx及び転がり抵抗Fy)を精度よく計測することが可能となる。
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本開示の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、タイヤ試験装置1は、押し付け荷重Fzを計測するための計測部(荷重センサ)をさらに備えていてもよい。
100 回転機構
102 回転体(回転ドラム)
200 試験機本体
210 アクチュエータ
220 タイヤ支持機構
250 計測機構
251 メインフレーム
251a 基部
251b 延在部(第1の部分)
251c 延在部(第2の部分)
252 サブフレーム
252a 基部
252b 延在部
253 車軸
254 支軸
254a 本体部
254b 軸(第1の軸)
254c 軸(第2の軸)
255 計測部(第1の計測部)
255a 連結部材
255b 軸受
255c 荷重センサ
256 計測部(第2の計測部)
256a 連結部材
256b 軸受
256c 荷重センサ
257 補助フレーム
258 直動軸受(直動軸受;第2の直動軸受)
259 直動軸受(直動軸受;第1の直動軸受)
T タイヤ
VL1,VL2 仮想直線
Claims (12)
- タイヤの走行模擬路面として機能する周面を含む回転体と、
前記タイヤを支持可能に構成されたタイヤ支持機構と、
前記タイヤ支持機構に支持された前記タイヤが前記回転体の前記周面に対して近接及び離間するように前記回転体及び前記タイヤ支持機構の少なくとも一方を他方に対して進退させるように構成されたアクチュエータとを備え、
前記タイヤ支持機構は、
前記アクチュエータにより前記回転体又は前記タイヤ支持機構が進退する第1の方向と直交する第2の方向に沿って延びると共に、前記タイヤの接地面が前記回転体の前記周面と対向するように前記タイヤを回転可能に支持する車軸と、
前記アクチュエータに接続されたメインフレームと、
前記車軸を支持すると共に、前記第1の方向と交差する方向において前記メインフレームとの間の距離が近接及び離間するように前記メインフレームに対して移動可能に取り付けられたサブフレームと、
前記メインフレームと前記サブフレームとの間に設けられた少なくとも一つの計測部とを含む、タイヤ試験装置。 - 前記メインフレームと前記サブフレームとは前記第2の方向において対向しており、
前記サブフレームは、前記第2の方向において前記メインフレームとの間の距離が近接及び離間するように直動軸受を介して前記メインフレームに取り付けられている、請求項1に記載のタイヤ試験装置。 - 前記メインフレームと前記サブフレームとは、前記第1の方向及び前記第2の方向の双方に直交する第3の方向において対向しており、
前記サブフレームは、前記第3の方向において前記メインフレームとの間の距離が近接及び離間するように直動軸受を介して前記メインフレームに取り付けられている、請求項1に記載のタイヤ試験装置。 - 前記メインフレームと前記サブフレームとの間に配置された補助フレームをさらに備え、
前記メインフレームは、
前記第2の方向において前記サブフレームと対向する第1の部分と、
前記第1の方向及び前記第2の方向の双方に直交する第3の方向において前記サブフレームと対向する第2の部分とを含み、
少なくとも一つの前記計測部は、
前記第1の部分と前記サブフレームとの間に設けられた第1の計測部と、
前記第2の部分と前記サブフレームとの間に設けられた第2の計測部とを含み、
前記サブフレームは、前記第2の方向及び前記第3の方向の一方において前記メインフレームとの間の距離が近接及び離間するように第1の直動軸受を介して前記補助フレームに取り付けられており、
前記補助フレームは、前記第2の方向及び前記第3の方向の他方において前記メインフレームとの間の距離が近接及び離間するように第2の直動軸受を介して前記メインフレームに取り付けられている、請求項1に記載のタイヤ試験装置。 - 前記サブフレームは、前記第1の方向と直交する方向に沿って延びる支軸周りに回転可能となるように前記メインフレームに取り付けられている、請求項1に記載のタイヤ試験装置。
- 前記支軸は、前記車軸に前記タイヤが取り付けられた状態において、前記支軸の軸心方向から見たときに、前記タイヤの中心点を通り且つ前記第1の方向に延びる仮想直線上に位置している、請求項5に記載のタイヤ試験装置。
- 前記メインフレームと前記サブフレームとは、前記第2の方向において対向しており、
前記支軸は、前記第1の方向及び前記第2の方向の双方に直交する第3の方向に沿って延びている、請求項5又は6に記載のタイヤ試験装置。 - 前記メインフレームと前記サブフレームとは、前記第1の方向及び前記第2の方向の双方に直交する第3の方向において対向しており、
前記支軸は前記第2の方向に沿って延びている、請求項5又は6に記載のタイヤ試験装置。 - 前記メインフレームは、
前記第2の方向において前記サブフレームと対向する第1の部分と、
前記第1の方向及び前記第2の方向の双方に直交する第3の方向において前記サブフレームと対向する第2の部分とを含み、
前記支軸は、
前記第3の方向に沿って延びると共に前記サブフレームを前記第1の部分に対して回転可能に支持する第1の軸と、
前記第2の方向に沿って延びると共に前記サブフレームを前記第2の部分に対して回転可能に支持する第2の軸とを含み、
少なくとも一つの前記計測部は、
前記第1の部分と前記サブフレームとの間に設けられた第1の計測部と、
前記第2の部分と前記サブフレームとの間に設けられた第2の計測部とを含む、請求項5又は6に記載のタイヤ試験装置。 - 前記支軸は、前記第1及び第2の軸を含むユニバーサルジョイントである、請求項9に記載のタイヤ試験装置。
- 前記計測部は、
前記メインフレームと前記サブフレームとを連結する連結部材と、
前記連結部材に生じた荷重を計測する荷重センサとを含み、
前記連結部材の各端部はそれぞれ、前記第2の方向と、前記第1の方向及び前記第2の方向の双方に直交する第3の方向との少なくとも2方向において自由度を有する軸受を介して、前記メインフレーム及び前記サブフレームに接続されている、請求項1〜10のいずれか一項に記載のタイヤ試験装置。 - 前記軸受は球面軸受である、請求項11に記載のタイヤ試験装置。
Applications Claiming Priority (5)
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JP2016101649 | 2016-05-20 | ||
JP2016101649 | 2016-05-20 | ||
JP2016145451 | 2016-07-25 | ||
JP2016145451 | 2016-07-25 | ||
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116296475A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-06-23 | 山东聚金龙汽车发展有限公司 | 一种轮胎侧壁冲击试验装置 |
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-
2017
- 2017-01-23 JP JP2017526998A patent/JP6170647B1/ja active Active
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CN116296475B (zh) * | 2023-05-25 | 2023-07-21 | 山东聚金龙汽车发展有限公司 | 一种轮胎侧壁冲击试验装置 |
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