JP7073692B2

JP7073692B2 - Tire test equipment

Info

Publication number: JP7073692B2
Application number: JP2017231078A
Authority: JP
Inventors: 誠林
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2022-05-24
Anticipated expiration: 2037-11-30
Also published as: JP2019100825A

Description

本発明は、タイヤ試験装置に関する。 The present invention relates to a tire test device.

従来より、周面にタイヤが当接される、水平な回転軸を備えたローラを有するタイヤ試験装置であって、第１ステージと、ローラの回転軸方向をＸ軸方向、ローラの回転軸方向と垂直かつ水平な方向をＹ軸方向として、前記第１ステージに対して前記Ｙ軸方向に移動自在に前記第１ステージに支持された第２ステージと、前記第２ステージに設けられた回転軸まわりに前記第２ステージに対して回動可能に、前記第２ステージに支持された第３ステージとを備えるタイヤ試験装置がある。 Conventionally, it is a tire test device having a roller having a horizontal rotation axis in which the tire is in contact with the peripheral surface, and the rotation axis direction of the first stage and the roller is the X-axis direction and the roller rotation axis direction. A second stage supported by the first stage so as to be movable in the Y-axis direction with respect to the first stage, and a rotation axis provided in the second stage, with the direction perpendicular to and horizontal to the first stage as the Y-axis direction. Around, there is a tire test device provided with a third stage supported by the second stage so as to be rotatable with respect to the second stage.

このタイヤ試験装置は、前記第３ステージに支持された、前記タイヤに連結し当該タイヤを回転するタイヤ駆動機構と、前記第１ステージを移動して、前記第１ステージの前記Ｙ軸回りの揺動角と、上下方向高さとを調整する第１移動機構と、前記第２ステージに前記第Ｙ軸方向の力を加える第２移動機構と、前記第３ステージを、前記第２ステージに設けられた前記回転軸まわりに前記第２ステージに対して回動する第３移動機構とをさらに備え、前記第２ステージに設けられた前記回転軸の軸方向は、前記タイヤの回転軸及び前記Ｙ軸方向と垂直となる方向であることを特徴とする（例えば、特許文献１参照）。 This tire test device includes a tire drive mechanism supported by the third stage and connected to the tire to rotate the tire, and the first stage is moved to swing around the Y axis of the first stage. The second stage is provided with a first moving mechanism that adjusts the moving angle and the height in the vertical direction, a second moving mechanism that applies a force in the Y-axis direction to the second stage, and the third stage. A third moving mechanism that rotates with respect to the second stage is further provided around the rotation axis, and the axial direction of the rotation axis provided on the second stage is the rotation axis of the tire and the Y axis. It is characterized in that the direction is perpendicular to the direction (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１２－０７８３１８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-078318

ところで、従来のタイヤ試験装置は、ローラの回転軸方向と垂直かつ水平な方向にタイヤを移動させるためや、タイヤに角度を付けるためや、タイヤを上下方向に移動させるために、複数のステージを含む。 By the way, in the conventional tire test device, a plurality of stages are set in order to move the tire in a direction perpendicular to and horizontal to the rotation axis direction of the roller, to make an angle to the tire, and to move the tire in the vertical direction. include.

このため、従来のタイヤ試験装置は、構造が複雑である。 Therefore, the structure of the conventional tire test device is complicated.

そこで、簡易な構造のタイヤ試験装置を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a tire test apparatus having a simple structure.

本発明の実施の形態のタイヤ試験装置は、タイヤを回転自在に保持する第１の回転軸と、前記タイヤの回転軸を駆動する第１電動機と、前記タイヤの踏面が外周面に当接し、前記第１の回転に伴って回転するローラと、前記ローラを回転自在に保持する第２の回転軸を駆動する第２電動機と、前記第１電動機及び前記第２電動機の駆動制御を行う駆動制御部であって、前記タイヤが所定速度で前記ローラの外周面を走行するように前記第１電動機を駆動するとともに、前記ローラの外周面を走行する前記タイヤに対して所定の走行抵抗を与えるように前記第２電動機を駆動する、駆動制御部と、前記タイヤの前記ローラへの接地荷重が変化するように、前記第１の回転軸及び前記第１電動機を前記ローラに対して移動させる第３電動機と、前記第１電動機を前記第３電動機による移動方向に移動可能に保持するステージと、前記第３電動機による前記第１の回転軸及び前記第１電動機の移動に同期して前記ステージを移動させる第４電動機と、を含む。
In the tire test apparatus according to the embodiment of the present invention, the first rotating shaft that holds the tire rotatably, the first electric motor that drives the rotating shaft of the tire, and the tread surface of the tire come into contact with the outer peripheral surface. A roller that rotates with the first rotation, a second electric motor that drives a second rotation shaft that rotatably holds the roller, and a drive control that controls the drive of the first electric motor and the second electric motor. The first electric motor is driven so that the tire travels on the outer peripheral surface of the roller at a predetermined speed, and a predetermined traveling resistance is given to the tire traveling on the outer peripheral surface of the roller. A third that moves the first rotary shaft and the first motor with respect to the roller so that the drive control unit that drives the second motor and the contact load of the tire on the roller change. The electric motor, the stage for holding the first electric motor so as to be movable in the moving direction by the third electric motor, and the stage moving in synchronization with the movement of the first rotating shaft and the first electric motor by the third electric motor. Including a fourth motor to be made to.

簡易な構造のタイヤ試験装置を提供することができる。 It is possible to provide a tire test device having a simple structure.

実施の形態のタイヤ試験装置１００を示す図である。It is a figure which shows the tire test apparatus 100 of an embodiment. 実施の形態のタイヤ試験装置１００を示す図である。It is a figure which shows the tire test apparatus 100 of an embodiment. タイヤ試験装置１００の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the tire test apparatus 100. タイヤ２０のキャンバ角とトー角を示す図である。It is a figure which shows the camber angle and the toe angle of a tire 20. タイヤ試験装置１００の各種駆動系と制御系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of various drive system and control system of a tire test apparatus 100.

以下、本発明のタイヤ試験装置を適用した実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments to which the tire test apparatus of the present invention is applied will be described.

＜実施の形態＞
図１及び図２は、実施の形態のタイヤ試験装置１００を示す図である。図１は、タイヤ試験装置１００の正面側を示す図であり、図２は、タイヤ試験装置１００の背面側を示す図である。以下では、ＸＹＺ座標系を用いて説明する。Ｘ軸は、鉛直方向に平行であるため、Ｘ軸正方向側が上側であり、Ｘ軸負方向側が下側である。 <Embodiment>
1 and 2 are views showing the tire test device 100 of the embodiment. FIG. 1 is a view showing the front side of the tire test device 100, and FIG. 2 is a view showing the back side of the tire test device 100. In the following, it will be described using the XYZ coordinate system. Since the X-axis is parallel to the vertical direction, the positive side of the X-axis is the upper side and the negative side of the X-axis is the lower side.

タイヤ試験装置１００は、外部から見える主な構成要素として、枠体１０１、回転軸１１１、タイヤ駆動モータ１１２、荷重生成機構１１３、レール１１４、台車１１５、筐体１１６、ジョイント１１７、ドラム１２１、ドラム駆動モータ１２３、ドラム駆動機構１２２、及び動力制御盤１３０を含む。動力制御盤１３０には、ＰＣ(Personal Computer)１０が接続されている。図１には動力制御盤１３０及びＰＣ１０を示すが、図２では省略する。 The tire test device 100 has a frame body 101, a rotary shaft 111, a tire drive motor 112, a load generation mechanism 113, a rail 114, a carriage 115, a housing 116, a joint 117, a drum 121, and a drum as main components that can be seen from the outside. It includes a drive motor 123, a drum drive mechanism 122, and a power control panel 130. A PC (Personal Computer) 10 is connected to the power control panel 130. The power control panel 130 and the PC 10 are shown in FIG. 1, but are omitted in FIG. 2.

枠体１０１は、鉄又はステンレス等の金属製の枠状の部材であり、回転軸１１１、タイヤ駆動モータ１１２、レール１１４、台車１１５、ドラム１２１、ドラム駆動モータ１２３、ドラム駆動機構１２２を直接的又は間接的に保持するために設けられている。枠体１０１は、複数の金属製のＨ形鋼等のような柱状の部材をネジ留め又は溶接等で組み付けられることで、図１及び図２に示すように、ＹＺ平面に平行な底面を有し、Ｘ軸方向の高さを有する立体的な骨格になっている。 The frame 101 is a frame-shaped member made of metal such as iron or stainless steel, and directly connects the rotating shaft 111, the tire drive motor 112, the rail 114, the carriage 115, the drum 121, the drum drive motor 123, and the drum drive mechanism 122. Or it is provided for indirectly holding. As shown in FIGS. 1 and 2, the frame 101 has a bottom surface parallel to the YZ plane by assembling a plurality of columnar members such as H-shaped steel made of metal by screwing or welding. However, it has a three-dimensional skeleton with a height in the X-axis direction.

回転軸１１１は、ドラム１２１の外周面に踏面が当接するタイヤ２０を回転自在に保持する。回転軸１１１は、ベアリング等によって回転自在に軸支されている。回転軸１１１のＹ軸負方向側の端部にはホイール２１に装着されたタイヤ２０が固定される。タイヤ２０の踏面（外周面のうち、ドラム１２１に当接する部分）は、ＸＹ平面に略平行である。 The rotating shaft 111 rotatably holds the tire 20 whose tread abuts on the outer peripheral surface of the drum 121. The rotary shaft 111 is rotatably supported by a bearing or the like. The tire 20 mounted on the wheel 21 is fixed to the end of the rotating shaft 111 on the negative direction side of the Y axis. The tread surface of the tire 20 (the portion of the outer peripheral surface that abuts on the drum 121) is substantially parallel to the XY plane.

回転軸１１１は、タイヤ駆動モータ１１２に接続されており、タイヤ駆動モータ１１２によって回転駆動される。これにより、タイヤ２０が回転し、ドラム１２１がタイヤ２０の回転に伴って回転する。 The rotary shaft 111 is connected to the tire drive motor 112 and is rotationally driven by the tire drive motor 112. As a result, the tire 20 rotates, and the drum 121 rotates with the rotation of the tire 20.

回転軸１１１の両端間には、筐体１１６とジョイント１１７が挿入されている。筐体１１６の内部には、分力計が収容されている。回転軸１１１は、ジョイント１１７によって接続される２本の回転軸１１１Ａと回転軸１１１Ｂとを接続したものである。以下では、回転軸１１１Ａと回転軸１１１Ｂを区別しない場合には、単に回転軸１１１と称す。 A housing 116 and a joint 117 are inserted between both ends of the rotating shaft 111. A component force meter is housed inside the housing 116. The rotary shaft 111 is a connection between two rotary shafts 111A and a rotary shaft 111B connected by a joint 117. Hereinafter, when the rotary shaft 111A and the rotary shaft 111B are not distinguished, they are simply referred to as the rotary shaft 111.

回転軸１１１は、タイヤ駆動モータ１１２に接続されている側の回転軸１１１Ａに対して、タイヤ２０が装着される側の回転軸１１１Ｂがジョイント１１７によって角度を振れるように構成されている。筐体１１６の内部の分力計は、ジョイント１１７よりもタイヤ２０が装着される側の回転軸１１１Ｂに直列に挿入される。なお、回転軸１１１Ａは、第１軸部の一例であり、回転軸１１１Ｂは、第２軸部の一例である。 The rotary shaft 111 is configured such that the rotary shaft 111B on the side on which the tire 20 is mounted swings at an angle with respect to the rotary shaft 111A on the side connected to the tire drive motor 112 by the joint 117. The component force meter inside the housing 116 is inserted in series with the rotation shaft 111B on the side where the tire 20 is mounted rather than the joint 117. The rotating shaft 111A is an example of the first shaft portion, and the rotating shaft 111B is an example of the second shaft portion.

回転軸１１１は、回転軸１１１を回転自在に保持するベアリング、回転軸１１１にホイール２１を装着する装着部、回転軸１１１にタイヤ駆動モータ１１２を接続する接続部等を有する。回転軸１１１と、装着部及び接続部等とは、タイヤ２０を回転させるタイヤ回転機構を構成する。 The rotary shaft 111 has a bearing that rotatably holds the rotary shaft 111, a mounting portion for mounting the wheel 21 on the rotary shaft 111, a connection portion for connecting the tire drive motor 112 to the rotary shaft 111, and the like. The rotating shaft 111, the mounting portion, the connecting portion, and the like constitute a tire rotation mechanism for rotating the tire 20.

タイヤ駆動モータ１１２は、回転軸１１１ＡのＹ軸正方向側の端部に接続され、タイヤ試験装置１００の利用者がＰＣ１０に入力する走行速度に応じた回転数で回転軸１１１Ａ及び１１１Ｂを回転駆動する。タイヤ駆動モータ１１２は、第１電動機の一例である。タイヤ駆動モータ１１２を駆動するインバータ等は、動力制御盤１３０の内部に配置される。また、走行速度とは、タイヤ２０を装着する仮想的な車両の走行速度である。 The tire drive motor 112 is connected to the end of the rotary shaft 111A on the positive direction side of the Y axis, and drives the rotary shafts 111A and 111B to rotate at a rotation speed according to the traveling speed input to the PC 10 by the user of the tire test device 100. do. The tire drive motor 112 is an example of the first electric motor. The inverter or the like for driving the tire drive motor 112 is arranged inside the power control panel 130. The traveling speed is the traveling speed of a virtual vehicle on which the tire 20 is mounted.

荷重生成機構１１３は、回転軸１１１Ｂに直列に挿入される分力計を収容する筐体１１６を保持する。荷重生成機構１１３は、筐体１１６を保持することによって、間接的に回転軸１１１Ｂを保持している。荷重生成機構１１３と筐体１１６との間には、荷重生成機構１１３に対する筐体１１６の角度を振れるようにするジョイントが設けられている。 The load generation mechanism 113 holds a housing 116 that houses a component force meter inserted in series with the rotating shaft 111B. The load generation mechanism 113 indirectly holds the rotating shaft 111B by holding the housing 116. A joint is provided between the load generation mechanism 113 and the housing 116 so that the angle of the housing 116 with respect to the load generation mechanism 113 can be swung.

荷重生成機構１１３は、筐体１１６をＺ軸方向に移動させることにより、回転軸１１１Ａ及び１１１ＢをＺ軸方向に移動させる機構である。荷重生成機構１１３は、回転軸１１１Ａに対する回転軸１１１Ｂの角度を変化させることなく、回転軸１１１Ａ及び１１１ＢをＺ軸方向に移動させることができるように構成されている。 The load generation mechanism 113 is a mechanism for moving the rotating shafts 111A and 111B in the Z-axis direction by moving the housing 116 in the Z-axis direction. The load generation mechanism 113 is configured to be able to move the rotating shafts 111A and 111B in the Z-axis direction without changing the angle of the rotating shaft 111B with respect to the rotating shaft 111A.

荷重生成機構１１３は、回転軸１１１Ａ及び１１１ＢをＺ軸正方向に移動させることにより、タイヤ２０の踏面をドラム１２１に押し付ける。これにより、タイヤ２０の踏面に掛かる荷重を増大させることができる。荷重生成機構１１３が回転軸１１１Ａ及び１１１ＢをＺ軸負方向に移動させると、タイヤ２０の踏面に掛かる荷重を低減することができる。 The load generation mechanism 113 presses the tread surface of the tire 20 against the drum 121 by moving the rotation shafts 111A and 111B in the positive direction of the Z axis. As a result, the load applied to the tread surface of the tire 20 can be increased. When the load generation mechanism 113 moves the rotating shafts 111A and 111B in the negative direction of the Z-axis, the load applied to the tread surface of the tire 20 can be reduced.

荷重生成機構１１３が筐体１１６をＺ軸方向に移動すると、タイヤ駆動モータ１１２を搭載する台車１１５がレール１１４に沿ってＺ軸方向に移動する。このため、回転軸１１１Ａ及び１１１Ｂは、Ｙ軸方向に平行な状態でＺ軸方向に移動することになる。 When the load generation mechanism 113 moves the housing 116 in the Z-axis direction, the carriage 115 on which the tire drive motor 112 is mounted moves in the Z-axis direction along the rail 114. Therefore, the rotation axes 111A and 111B move in the Z-axis direction in a state parallel to the Y-axis direction.

なお、荷重生成機構１１３は、モータによって駆動される。この詳細については後述する。 The load generation mechanism 113 is driven by a motor. The details will be described later.

レール１１４は、枠体１０１のＹ軸正方向側（背面側）の底部（Ｘ軸負方向側の部分）に設けられている。レール１１４は、台車１１５をＺ軸方向に移動させるために、Ｚ軸方向に延在するレールである。レール１１４は、鉄又はステンレス等の金属製である。 The rail 114 is provided on the bottom portion (the portion on the negative direction side of the X axis) of the frame body 101 on the positive direction side (rear surface side) of the Y axis. The rail 114 is a rail extending in the Z-axis direction in order to move the carriage 115 in the Z-axis direction. The rail 114 is made of metal such as iron or stainless steel.

台車１１５は、枠体１０１の背面側の底部において、レール１１４に搭載されており、レール１１４に沿ってＺ軸方向に移動可能である。台車１１５には、タイヤ駆動モータ１１２が搭載されている。このため、タイヤ駆動モータ１１２は、Ｚ軸方向に移動可能である。 The carriage 115 is mounted on the rail 114 at the bottom of the frame 101 on the back surface side, and can move along the rail 114 in the Z-axis direction. A tire drive motor 112 is mounted on the bogie 115. Therefore, the tire drive motor 112 can move in the Z-axis direction.

なお、台車１１５は、モータによって駆動される。この詳細については後述する。台車１１５は、ステージの一例である。 The dolly 115 is driven by a motor. The details will be described later. The dolly 115 is an example of a stage.

筐体１１６は、回転軸１１１Ｂに直列に挿入される分力計を収容する円筒型の筐体である。筐体１１６は、ジョイント１１７よりもタイヤ２０が装着される側に位置し、荷重生成機構１１３によって保持されている。 The housing 116 is a cylindrical housing that houses a component force meter inserted in series with the rotating shaft 111B. The housing 116 is located on the side where the tire 20 is mounted with respect to the joint 117, and is held by the load generation mechanism 113.

なお、回転軸１１１Ｂは、筐体１１６の位置がモータによって移動されることによって、回転軸１１１Ａに対して角度を有するように移動される。この詳細については後述する。 The rotation shaft 111B is moved so as to have an angle with respect to the rotation shaft 111A by moving the position of the housing 116 by the motor. The details will be described later.

ジョイント１１７は、回転軸１１１Ａと回転軸１１１Ｂとを接続するユニバーサルジョイントである。ジョイント１１７は、Ｙ軸に平行に延在する回転軸１１１Ａに対する回転軸１１１Ｂの角度がＸＹ平面内及びＹＺ平面内で自在に変化できるように、回転軸１１１Ａと回転軸１１１Ｂとを接続している。ジョイント１１７は、タイヤ２０のキャンバ角及びトー角を調整可能にするために設けられている。 The joint 117 is a universal joint that connects the rotary shaft 111A and the rotary shaft 111B. The joint 117 connects the rotating shaft 111A and the rotating shaft 111B so that the angle of the rotating shaft 111B with respect to the rotating shaft 111A extending parallel to the Y axis can be freely changed in the XY plane and the YZ plane. .. The joint 117 is provided to make the camber angle and the toe angle of the tire 20 adjustable.

ドラム１２１は、タイヤ２０よりも大きい外径を有する円盤状の部材であり、ロータの一例である。ドラム１２１の外周は、タイヤ２０の踏面が接地する路面に相当する。タイヤ２０が回転駆動されると、ドラム１２１も回転される。 The drum 121 is a disk-shaped member having an outer diameter larger than that of the tire 20, and is an example of a rotor. The outer circumference of the drum 121 corresponds to the road surface on which the tread surface of the tire 20 touches the ground. When the tire 20 is rotationally driven, the drum 121 is also rotated.

ドラム駆動機構１２２は、ドラム駆動モータ１２３が発生する力（トルク）をドラム１２１に伝達する動力伝達機構である。ドラム駆動機構１２２は、本体部１２２Ａ、回転軸１２２Ｂ、プーリ１２２Ｃ、１２２Ｄ、及びベルト１２２Ｅを有する。 The drum drive mechanism 122 is a power transmission mechanism that transmits the force (torque) generated by the drum drive motor 123 to the drum 121. The drum drive mechanism 122 has a main body portion 122A, a rotating shaft 122B, pulleys 122C, 122D, and a belt 122E.

本体部１２２Ａは、回転軸１２２Ｂとプーリ１２２Ｃ及び１２２Ｄを保持する枠状の部材である。本体部１２２Ａの下側の部分には、回転軸１２２Ｂが設けられている。また、本体部１２２Ａの上には、ドラム駆動モータ１２３が搭載されている。 The main body portion 122A is a frame-shaped member that holds the rotating shaft 122B and the pulleys 122C and 122D. A rotation shaft 122B is provided on the lower portion of the main body portion 122A. Further, a drum drive motor 123 is mounted on the main body portion 122A.

回転軸１２２Ｂにはプーリ１２２Ｃが同軸状に取り付けられるとともに、ドラム１２１の回転軸が接続されている。プーリ１２２Ｄは、本体部１２２Ａの上部に設けられており、ドラム駆動モータ１２３の回転軸１２３Ａに接続されている。プーリ１２２Ｃとプーリ１２２Ｄには、ベルト１２２Ｅが掛けられている。 The pulley 122C is coaxially attached to the rotating shaft 122B, and the rotating shaft of the drum 121 is connected to the rotating shaft 122B. The pulley 122D is provided on the upper part of the main body portion 122A and is connected to the rotating shaft 123A of the drum drive motor 123. A belt 122E is hung on the pulley 122C and the pulley 122D.

ドラム駆動機構１２２は、ドラム駆動モータ１２３からプーリ１２２Ｄに伝達される力（トルク）をベルト１２２Ｅを介してプーリ１２２Ｃに伝達する。これにより、ドラム駆動モータ１２３が発生する力（トルク）がドラム１２１に伝達される。 The drum drive mechanism 122 transmits the force (torque) transmitted from the drum drive motor 123 to the pulley 122D to the pulley 122C via the belt 122E. As a result, the force (torque) generated by the drum drive motor 123 is transmitted to the drum 121.

ドラム駆動モータ１２３は、ドラム１２１に伝達される力（トルク）を発生する。ドラム駆動モータ１２３は、ドラム１２１に力（トルク）を伝達することにより、ドラム１２１を回転させるタイヤ２０に対して、走行抵抗を付与するために設けられている。ドラム駆動モータ１２３は、第２電動機の一例である。 The drum drive motor 123 generates a force (torque) transmitted to the drum 121. The drum drive motor 123 is provided to impart running resistance to the tire 20 that rotates the drum 121 by transmitting a force (torque) to the drum 121. The drum drive motor 123 is an example of a second electric motor.

走行抵抗とは、タイヤ２０がドラム１２１の外周面を転がる際に発生する転がり抵抗の他に、タイヤ２０を装着する仮想的な車両が受ける空気抵抗等の転がり抵抗以外の抵抗も含むものである。また、転がり抵抗は、タイヤ２０の踏面に掛かる荷重によっても変化する。 The running resistance includes resistance other than rolling resistance such as air resistance received by a virtual vehicle to which the tire 20 is mounted, in addition to the rolling resistance generated when the tire 20 rolls on the outer peripheral surface of the drum 121. The rolling resistance also changes depending on the load applied to the tread surface of the tire 20.

例えば、タイヤ２０を装着する仮想的な車両が上り坂を走行している状況を模擬する場合には、ドラム駆動モータ１２３は、タイヤ２０の回転を妨げる力（トルク）を発生する。タイヤ２０の回転を妨げる力（トルク）は、上り坂を走行している状況での走行抵抗を模擬したものである。 For example, when simulating a situation in which a virtual vehicle equipped with the tire 20 is traveling uphill, the drum drive motor 123 generates a force (torque) that hinders the rotation of the tire 20. The force (torque) that hinders the rotation of the tire 20 simulates the running resistance in a situation of traveling uphill.

また、平坦路を走行している状況を模擬する場合には、ドラム駆動モータ１２３は、タイヤ２０の回転を妨げる力（トルク）であって、上り坂の場合よりも小さい力（トルク）を発生する。この場合のタイヤ２０の回転を妨げる力（トルク）は、平坦路を走行している状況での走行抵抗を模擬したものである。 Further, when simulating a situation of traveling on a flat road, the drum drive motor 123 generates a force (torque) that hinders the rotation of the tire 20 and is smaller than that in the case of an uphill. do. The force (torque) that hinders the rotation of the tire 20 in this case simulates the running resistance in a situation of traveling on a flat road.

また、下り坂を走行している状況を模擬する場合には、ドラム駆動モータ１２３は、タイヤ２０の回転を妨げる力（トルク）を発生する場合と、タイヤ２０を装着する仮想的な車両に掛かる重力によって車速が上昇する状況を模擬する場合には、ドラム１２１の回転をアシストする方向（ドラム１２１の回転方向と同一の回転方向）にドラム１２１を回転させる力（トルク）を発生する。これらの場合のタイヤ２０の回転を妨げる力（トルク）やドラム１２１の回転をアシストする方向にドラム１２１を回転させる力（トルク）は、下り坂を走行している状況での走行抵抗を模擬したものである。 Further, when simulating a situation of traveling downhill, the drum drive motor 123 generates a force (torque) that hinders the rotation of the tire 20 and is applied to a virtual vehicle on which the tire 20 is mounted. When simulating a situation in which the vehicle speed increases due to gravity, a force (torque) for rotating the drum 121 is generated in a direction that assists the rotation of the drum 121 (a rotation direction that is the same as the rotation direction of the drum 121). In these cases, the force (torque) that hinders the rotation of the tire 20 and the force (torque) that rotates the drum 121 in a direction that assists the rotation of the drum 121 simulate running resistance in a situation of traveling downhill. It is a thing.

なお、上り坂、平坦路、及び下り坂のいずれの場合にも、路面の摩擦係数等によって転がり抵抗は変わるため、ＰＣ１０を介してドラム駆動モータ１２３が発生する力（トルク）を自在に設定することができる。 Since the rolling resistance changes depending on the friction coefficient of the road surface and the like in any of the uphill, flat road, and downhill, the force (torque) generated by the drum drive motor 123 via the PC 10 can be freely set. be able to.

動力制御盤１３０は、タイヤ駆動モータ１１２及びドラム駆動モータ１２３を駆動するインバータ及び制御装置の他に、荷重生成機構１１３、台車１１５、及び筐体１１６を駆動するモータを駆動するインバータ及び制御装置等を含む。また、動力制御盤１３０は、走行速度、荷重、キャンバ角、及びトー角等の値を表示する数値表示部を含むが、ここでは図示を省略する。 The power control panel 130 includes an inverter and a control device for driving a tire drive motor 112 and a drum drive motor 123, as well as a load generation mechanism 113, a trolley 115, and a motor for driving a housing 116. including. Further, the power control panel 130 includes a numerical display unit that displays values such as a traveling speed, a load, a camber angle, and a toe angle, but the illustration is omitted here.

ＰＣ１０は、動力制御盤１３０に接続されており、タイヤ試験装置１００の利用者が走行速度等の様々な試験条件を入力する。ＰＣ１０には、タイヤ試験装置１００専用のアプリケーションプログラムがインストールされており、利用者が入力する試験条件等の情報は、ＰＣ１０のディスプレイパネルに表示される。また、試験中のタイヤ２０の回転による走行速度、走行抵抗、及びタイヤ２０に掛かる荷重等のデータもＰＣ１０のディスプレイパネルに表示される。 The PC 10 is connected to the power control panel 130, and the user of the tire test device 100 inputs various test conditions such as running speed. An application program dedicated to the tire test apparatus 100 is installed in the PC 10, and information such as test conditions input by the user is displayed on the display panel of the PC 10. In addition, data such as running speed, running resistance, and load applied to the tire 20 due to the rotation of the tire 20 under test are also displayed on the display panel of the PC 10.

なお、ここでは、一例として、動力制御盤１３０にＰＣ１０を接続する形態について説明するが、動力制御盤１３０にＰＣ１０を接続するのではなく、ここで説明するＰＣ１０の機能と、タッチパネル付きのディスプレイパネルとを動力制御盤１３０が有する構成であってもよい。この場合には、動力制御盤１３０のタッチパネル付きのディスプレイパネルに利用者が走行速度等の様々な試験条件を入力し、動力制御盤１３０のタッチパネル付きのディスプレイパネルに利用者が入力する試験条件等の情報や試験中のタイヤ２０の回転による走行速度、走行抵抗、及びタイヤ２０に掛かる荷重等のデータ等を表示するようにしてもよい。 Here, as an example, a mode in which the PC 10 is connected to the power control panel 130 will be described, but instead of connecting the PC 10 to the power control panel 130, the functions of the PC 10 described here and a display panel with a touch panel will be described. And may be configured in the power control panel 130. In this case, the user inputs various test conditions such as running speed to the display panel with the touch panel of the power control panel 130, and the test conditions to be input by the user to the display panel with the touch panel of the power control panel 130. Information, data such as running speed due to rotation of the tire 20 under test, running resistance, load applied to the tire 20, and the like may be displayed.

図３は、タイヤ試験装置１００の回転軸１１１、タイヤ駆動モータ１１２、荷重生成機構１１３、ドラム１２１、ドラム駆動機構１２２、及びドラム駆動モータ１２３と、その周辺の構成とを示す図である。図４は、タイヤ２０のキャンバ角とトー角を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a rotation shaft 111, a tire drive motor 112, a load generation mechanism 113, a drum 121, a drum drive mechanism 122, a drum drive motor 123, and their peripheral configurations of the tire test device 100. FIG. 4 is a diagram showing a camber angle and a toe angle of the tire 20.

図３では、枠体１０１、レール１１４、ドラム駆動機構１２２の本体部１２２Ａ、動力制御盤１３０、及びＰＣ１０を省略する。また、本来、プーリ１２２Ｄ、ベルト１２２Ｅ、及びドラム駆動モータ１２３は、回転軸１２２Ｂ及びプーリ１２２Ｃの上側（Ｘ軸正方向側）に位置するものであるが（図１及び図２参照）、図３では、分かり易さを優先してＹＺ平面に配置して示す。 In FIG. 3, the frame body 101, the rail 114, the main body portion 122A of the drum drive mechanism 122, the power control panel 130, and the PC 10 are omitted. Originally, the pulley 122D, the belt 122E, and the drum drive motor 123 are located on the upper side (X-axis positive direction side) of the rotary shaft 122B and the pulley 122C (see FIGS. 1 and 2), but FIG. 3 Then, it is shown by arranging it on the YZ plane with priority given to the ease of understanding.

また、図３には、荷重生成機構１１３と筐体１１６を接合するジョイント１１３Ａを示す。筐体１１６に収納される分力計は、回転軸１１１Ｂを回動自在に保持しており、筐体１１６に対する回転軸１１１Ｂの角度は、一定である。 Further, FIG. 3 shows a joint 113A that joins the load generation mechanism 113 and the housing 116. The component meter housed in the housing 116 rotatably holds the rotating shaft 111B, and the angle of the rotating shaft 111B with respect to the housing 116 is constant.

荷重生成機構１１３と筐体１１６をジョイント１１３Ａで接合することにより、荷重生成機構１１３に対して筐体１１６が角度を振れるようにしている。ジョイント１１３Ａは、回転軸１１１Ａに対する回転軸１１１Ｂの角度が変化する際に、荷重生成機構１１３に対して筐体１１６が角度を振れるようにしている。ジョイント１１３Ａとしては、ユニバーサルジョイントを用いればよい。 By joining the load generation mechanism 113 and the housing 116 with the joint 113A, the housing 116 swings at an angle with respect to the load generation mechanism 113. The joint 113A allows the housing 116 to swing at an angle with respect to the load generating mechanism 113 when the angle of the rotating shaft 111B with respect to the rotating shaft 111A changes. As the joint 113A, a universal joint may be used.

タイヤ試験装置１００は、図１及び図２を用いて説明した構成要素に加えて、さらに、モータ１４１、１４２、１４３、１４４を有する。 The tire test apparatus 100 further includes motors 141, 142, 143, 144 in addition to the components described with reference to FIGS. 1 and 2.

モータ１４１は、荷重生成機構１１３をＺ軸方向に移動させるために設けられている。モータ１４１は、回転軸１４１ＡがＺ軸と平行になるように、枠体１０１（図１及び図２参照）に固定されている。モータ１４１は、第１調整用電動機の一例である。 The motor 141 is provided to move the load generation mechanism 113 in the Z-axis direction. The motor 141 is fixed to the frame 101 (see FIGS. 1 and 2) so that the rotation shaft 141A is parallel to the Z axis. The motor 141 is an example of a first adjusting electric motor.

モータ１４１の回転軸１４１Ａは、ボールネジ１４１Ｂに接続されており、ボールネジ１４１Ｂは、荷重生成機構１１３のネジ受け部１１３Ｂに係合されている。ボールネジ１４１Ｂは、円柱状の部材の外周面にネジが切られた部材である。ネジ受け部１１３Ｂは、ボールネジ１４１Ｂに対応したネジが内周面に切られた孔部である。 The rotary shaft 141A of the motor 141 is connected to the ball screw 141B, and the ball screw 141B is engaged with the screw receiving portion 113B of the load generation mechanism 113. The ball screw 141B is a member in which a screw is cut on the outer peripheral surface of the columnar member. The screw receiving portion 113B is a hole portion in which a screw corresponding to the ball screw 141B is cut on the inner peripheral surface.

モータ１４１が回転軸１４１Ａを回転させると、ボールネジ１４１Ｂがネジ受け部１１３ＢをＺ軸方向に移動させるため、荷重生成機構１１３をＺ軸正方向又はＺ軸負方向に移動させることができる。 When the motor 141 rotates the rotary shaft 141A, the ball screw 141B moves the screw receiving portion 113B in the Z-axis direction, so that the load generation mechanism 113 can be moved in the Z-axis positive direction or the Z-axis negative direction.

モータ１４２は、台車１１５をＺ軸方向に移動させるために設けられている。モータ１４２は、回転軸１４２ＡがＺ軸と平行になるように、枠体１０１（図１及び図２参照）に固定されている。 The motor 142 is provided to move the carriage 115 in the Z-axis direction. The motor 142 is fixed to the frame 101 (see FIGS. 1 and 2) so that the rotation shaft 142A is parallel to the Z axis.

モータ１４２の回転軸１４２Ａは、ボールネジ１４２Ｂに接続されており、ボールネジ１４２Ｂは、台車１１５のネジ受け部に係合されている。台車１１５のネジ受け部は、ここでは図示を省略する。ボールネジ１４２Ｂと台車１１５のネジ受け部の構成は、ボールネジ１４１Ｂとネジ受け部１１３Ｂの構成と同様である。 The rotating shaft 142A of the motor 142 is connected to the ball screw 142B, and the ball screw 142B is engaged with the screw receiving portion of the carriage 115. The screw receiving portion of the dolly 115 is not shown here. The configuration of the screw receiving portion of the ball screw 142B and the carriage 115 is the same as the configuration of the ball screw 141B and the screw receiving portion 113B.

モータ１４２が回転軸１４２Ａを回転させると、ボールネジ１４２Ｂが台車１１５のネジ受け部をＺ軸方向に移動させるため、台車１１５をＺ軸正方向又はＺ軸負方向に移動させることができる。 When the motor 142 rotates the rotating shaft 142A, the ball screw 142B moves the screw receiving portion of the trolley 115 in the Z-axis direction, so that the trolley 115 can be moved in the Z-axis positive direction or the Z-axis negative direction.

ここで、回転軸１１１とタイヤ駆動モータ１１２は、位置関係を変えることなく荷重生成機構１１３と台車１１５によって、Ｚ軸方向に一体的に移動されるため、モータ１４１とモータ１４２は、同期して、同一回転量だけ駆動される。すなわち、モータ１４１の回転軸１４１Ａの回転によって荷重生成機構１１３がＺ軸方向に移動する量は、モータ１４２の回転軸１４２Ａによって台車１１５がＺ軸方向に移動する量と等しく、両者の移動は、同じタイミングで行われる。 Here, since the rotary shaft 111 and the tire drive motor 112 are integrally moved in the Z-axis direction by the load generation mechanism 113 and the trolley 115 without changing the positional relationship, the motor 141 and the motor 142 are synchronized. , Driven by the same amount of rotation. That is, the amount of movement of the load generation mechanism 113 in the Z-axis direction by the rotation of the rotation shaft 141A of the motor 141 is equal to the amount of movement of the carriage 115 in the Z-axis direction by the rotation shaft 142A of the motor 142. It is done at the same timing.

モータ１４３は、筐体１１６をＸＹ平面内で回転移動させるために設けられている。モータ１４３は、回転軸１４３ＡがＺ軸と平行になるように、枠体１０１（図１及び図２参照）に固定されている。 The motor 143 is provided to rotate and move the housing 116 in the XY plane. The motor 143 is fixed to the frame 101 (see FIGS. 1 and 2) so that the rotation shaft 143A is parallel to the Z axis.

モータ１４３の回転軸１４３Ａの外周面は、筐体１１６の外表面からＹ軸正方向に突出する係合部１１６Ａとジョイント等を介して接続されている。係合部１１６Ａは、ＹＺ面視で筐体１１６のＺ軸負方向側、かつ、Ｙ軸正方向側の角部からＹ軸正方向に延出している。 The outer peripheral surface of the rotating shaft 143A of the motor 143 is connected to the engaging portion 116A protruding in the positive direction of the Y axis from the outer surface of the housing 116 via a joint or the like. The engaging portion 116A extends in the positive direction of the Y axis from the corner portion on the negative direction side of the Z axis and the positive direction side of the Y axis in the YZ plane view.

モータ１４３が回転軸１４３Ａを回転させると、ＸＹ平面内でＺ軸負方向側から見て、ジョイント１１７を回転移動の中心として回転軸１４３Ａが係合部１１６Ａを時計回り又は反時計回りの方向に引っ張るため、筐体１１６をＸＹ平面内で回転移動させることができる。筐体１１６をＸＹ平面内で回転させると、タイヤ２０のキャンバ角を調整することができる。 When the motor 143 rotates the rotating shaft 143A, the rotating shaft 143A rotates the engaging portion 116A clockwise or counterclockwise with the joint 117 as the center of rotational movement when viewed from the negative side of the Z axis in the XY plane. Since it is pulled, the housing 116 can be rotated and moved in the XY plane. By rotating the housing 116 in the XY plane, the camber angle of the tire 20 can be adjusted.

タイヤ２０のキャンバ角の調整代は、±５度程度であるため、モータ１４３の回転軸１４３Ａの回転移動量は、ごく僅かである。モータ１４３は、タイヤ２０のキャンバ角調整用のモータである。 Since the adjustment allowance for the camber angle of the tire 20 is about ± 5 degrees, the amount of rotational movement of the rotating shaft 143A of the motor 143 is very small. The motor 143 is a motor for adjusting the camber angle of the tire 20.

モータ１４４は、筐体１１６をＹＺ平面内で回転移動させるために設けられている。モータ１４４の回転軸１４４Ａは、ピニオンギアになっており、ラック１４４Ｂに係合している。ラック１４４Ｂは、一端側で回転軸１４４Ａのピニオンビアに係合しており、他端側は回転軸１４４Ｃを介して筐体１１６に接続されている。 The motor 144 is provided to rotate and move the housing 116 in the YZ plane. The rotating shaft 144A of the motor 144 is a pinion gear and is engaged with the rack 144B. The rack 144B is engaged with the pinion via of the rotating shaft 144A on one end side, and is connected to the housing 116 via the rotating shaft 144C on the other end side.

回転軸１４４Ｃは、ＹＺ面視で筐体１１６のＺ軸正方向側、かつ、Ｙ軸負方向側の角部で筐体１１６に接合されており、ラック１４４ＢをＹＺ平面内で回転自在に保持する。 The rotating shaft 144C is joined to the housing 116 at a corner portion on the Z-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side of the housing 116 in YZ plane view, and holds the rack 144B rotatably in the YZ plane. do.

モータ１４４が回転軸１４４Ａを回転させて、回転軸１４４Ａと回転軸１４４Ｃとが近くなるようにラック１４４Ｂを引き寄せると、筐体１１６は、ジョイント１１３Ａを中心としてＹＺ平面内で反時計回りに回動する。これとは逆に、モータ１４４が回転軸１４４Ａを回転させて、回転軸１４４Ａと回転軸１４４Ｃとが離れるようにラック１４４Ｂを引き戻すと、筐体１１６は、ジョイント１１３Ａを中心としてＹＺ平面内で時計回りに回動する。 When the motor 144 rotates the rotary shaft 144A and pulls the rack 144B so that the rotary shaft 144A and the rotary shaft 144C are close to each other, the housing 116 rotates counterclockwise in the YZ plane about the joint 113A. do. On the contrary, when the motor 144 rotates the rotary shaft 144A and pulls back the rack 144B so that the rotary shaft 144A and the rotary shaft 144C are separated from each other, the housing 116 watches in the YZ plane about the joint 113A. Rotate around.

このようにモータ１４４を駆動することにより、タイヤ２０のトー角を調整することができる。タイヤ２０のトー角の調整代は、±５度程度であるため、モータ１４４の回転軸１４４Ａの回転移動量は、ごく僅かである。モータ１４４は、トー角調整用のモータである。 By driving the motor 144 in this way, the toe angle of the tire 20 can be adjusted. Since the adjustment allowance for the toe angle of the tire 20 is about ± 5 degrees, the amount of rotational movement of the rotating shaft 144A of the motor 144 is very small. The motor 144 is a motor for adjusting the toe angle.

なお、モータ１４３及び１４４は、第２調整用電動機及び第３調整用電動機の一例である。 The motors 143 and 144 are examples of the second adjustment motor and the third adjustment motor.

図４（Ａ）に示すようにタイヤ２０のキャンバ角を変化させる場合には、上述のように、モータ１４３の回転軸１４３Ａを回転させて、ジョイント１１７を回転移動の中心として、ＸＹ平面内で筐体１１６を回動させればよい。 When changing the camber angle of the tire 20 as shown in FIG. 4 (A), as described above, the rotation shaft 143A of the motor 143 is rotated, and the joint 117 is set as the center of rotational movement in the XY plane. The housing 116 may be rotated.

また、図４（Ｂ）に示すようにタイヤ２０のトー角を変化させる場合には、上述のように、モータ１４４の回転軸１４４Ａを回転させて、ジョイント１１３Ａを中心としてＹＺ平面内で筐体１１６を回動させればよい。 Further, when changing the toe angle of the tire 20 as shown in FIG. 4 (B), as described above, the rotation shaft 144A of the motor 144 is rotated to rotate the housing in the YZ plane around the joint 113A. The 116 may be rotated.

図５は、タイヤ試験装置１００の各種駆動系と制御系の構成を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing the configurations of various drive systems and control systems of the tire test device 100.

タイヤ試験装置１００は、タイヤ駆動モータ１１２、ドラム駆動モータ１２３、及びモータ１４１、１４２、１４３、１４４に加えて、エンコーダ１１２Ｅ、速度計１５１Ａ、トルク計１５１Ｂ、分力計１５１Ｃ、エンコーダ１２３Ｅ、１５２Ａ、トルク計１５２Ｂ、エンコーダ１５３、１５４、１５５、１５６、インバータ１６１、１６２、サーボアンプ１７１、１７２、１７３、１７４、及び制御装置１８０をさらに含む。 In addition to the tire drive motor 112, the drum drive motor 123, and the motors 141, 142, 143, and 144, the tire test device 100 includes an encoder 112E, a speed meter 151A, a torque meter 151B, a component meter 151C, an encoder 123E, 152A, and the like. It further includes a torque meter 152B, an encoder 153, 154, 155, 156, inverters 161 and 162, servo amplifiers 171, 172, 173, 174, and a control device 180.

これらのうち、タイヤ駆動モータ１１２、ドラム駆動モータ１２３、モータ１４１、１４２、１４３、１４４、エンコーダ１１２Ｅ、速度計１５１Ａ、トルク計１５１Ｂ、分力計１５１Ｃ、エンコーダ１２３Ｅ、１５２Ａ、トルク計１５２Ｂ、及びエンコーダ１５３、１５４、１５５、１５６は、図１及び図２に示す枠体１０１に直接的又は間接的に取り付けられる。 Of these, the tire drive motor 112, the drum drive motor 123, the motors 141, 142, 143, 144, the encoder 112E, the speedometer 151A, the torque meter 151B, the component force meter 151C, the encoder 123E, 152A, the torque meter 152B, and the encoder. The 153, 154, 155, and 156 are directly or indirectly attached to the frame 101 shown in FIGS. 1 and 2.

また、インバータ１６１、１６２、サーボアンプ１７１、１７２、１７３、１７４、及び制御装置１８０は、図１に示す動力制御盤１３０の内部に配置される。 Further, the inverters 161 and 162, the servo amplifiers 171, 172, 173, 174, and the control device 180 are arranged inside the power control panel 130 shown in FIG.

ＰＣ１０には、タイヤ試験装置１００の利用者によって、走行速度、タイヤ２０に掛ける荷重、キャンバ角、トー角、及び走行抵抗を表すデータが入力される。ＰＣ１０は、入力されたこれらのデータを制御装置１８０に出力する。 Data representing the traveling speed, the load applied to the tire 20, the camber angle, the toe angle, and the traveling resistance are input to the PC 10 by the user of the tire test apparatus 100. The PC 10 outputs these input data to the control device 180.

エンコーダ１１２Ｅは、タイヤ駆動モータ１１２の回転軸の回転角度を検出する。エンコーダ１１２Ｅの出力は、制御装置１８０に入力される。 The encoder 112E detects the rotation angle of the rotation axis of the tire drive motor 112. The output of the encoder 112E is input to the control device 180.

速度計１５１Ａは、回転軸１１１の回転速度を計測する。速度計１５１Ａの出力は、制御装置１８０に入力される。制御装置１８０は、速度計１５１Ａの出力に基づいて、タイヤ２０を装着する仮想的な車両の車速を演算する。 The speedometer 151A measures the rotation speed of the rotation shaft 111. The output of the speedometer 151A is input to the control device 180. The control device 180 calculates the vehicle speed of the virtual vehicle to which the tire 20 is mounted based on the output of the speedometer 151A.

トルク計１５１Ｂは、回転軸１１１に掛かるトルクを計測する。トルク計１５１Ｂの出力は、制御装置１８０に入力される。制御装置１８０は、トルク計１５１Ｂの出力と、ＰＣ１０から入力される走行抵抗の値とを用いて、ドラム駆動モータ１２３を駆動するインバータ１６２に与えるトルク指令を演算する。 The torque meter 151B measures the torque applied to the rotating shaft 111. The output of the torque meter 151B is input to the control device 180. The control device 180 calculates a torque command given to the inverter 162 that drives the drum drive motor 123 by using the output of the torque meter 151B and the value of the traveling resistance input from the PC 10.

分力計１５１Ｃは、図１乃至図３に示す筐体１１６の内部に収容され、回転軸１１１ＢのＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びＹ軸方向に掛かる力と、Ｘ軸方向のモーメントと、Ｚ軸方向のモーメントとを検出する。分力計１５１Ｃが検出する力とモーメントを表すデータは、制御装置１８０を介して、ＰＣ１０に伝送され、ＰＣ１０のディスプレイパネルに表示される。また、分力計１５１Ｃが検出するＺ軸方向のモーメントを表すデータは、モータ１４１の制御に用いられる。 The component meter 151C is housed inside the housing 116 shown in FIGS. 1 to 3, and the force applied in the X-axis direction, the Z-axis direction, and the Y-axis direction of the rotating shaft 111B, the moment in the X-axis direction, and the moment. The moment in the Z-axis direction is detected. The data representing the force and the moment detected by the component meter 151C is transmitted to the PC 10 via the control device 180 and displayed on the display panel of the PC 10. Further, the data representing the moment in the Z-axis direction detected by the component meter 151C is used for controlling the motor 141.

エンコーダ１２３Ｅは、ドラム駆動モータ１２３の回転軸１２３Ａの回転角度を検出する。エンコーダ１２３Ｅの出力は、制御装置１８０に入力される。 The encoder 123E detects the rotation angle of the rotation shaft 123A of the drum drive motor 123. The output of the encoder 123E is input to the control device 180.

エンコーダ１５２Ａは、ドラム１２１の回転軸１２２Ｂの回転角度を検出する。エンコーダ１５２Ａの出力は、制御装置１８０に入力される。 The encoder 152A detects the rotation angle of the rotation shaft 122B of the drum 121. The output of the encoder 152A is input to the control device 180.

トルク計１５２Ｂは、ドラム１２１の回転軸１２２Ｂに掛かるトルクを計測する。トルク計１５２Ｂが計測したトルクを表すデータは、制御装置１８０に入力される。 The torque meter 152B measures the torque applied to the rotating shaft 122B of the drum 121. The data representing the torque measured by the torque meter 152B is input to the control device 180.

エンコーダ１５３は、モータ１４１の回転軸１４１Ａの回転角度を検出する。エンコーダ１５３の出力は、制御装置１８０に入力される。 The encoder 153 detects the rotation angle of the rotation shaft 141A of the motor 141. The output of the encoder 153 is input to the control device 180.

エンコーダ１５４は、モータ１４２の回転軸１４２Ａの回転角度を検出する。エンコーダ１５４の出力は、制御装置１８０に入力される。 The encoder 154 detects the rotation angle of the rotation shaft 142A of the motor 142. The output of the encoder 154 is input to the control device 180.

エンコーダ１５５は、モータ１４３の回転軸１４３Ａの回転角度を検出する。エンコーダ１５５の出力は、制御装置１８０に入力される。 The encoder 155 detects the rotation angle of the rotation shaft 143A of the motor 143. The output of the encoder 155 is input to the control device 180.

エンコーダ１５６は、モータ１４４の回転軸１４４Ａの回転角度を検出する。エンコーダ１５６の出力は、制御装置１８０に入力される。 The encoder 156 detects the rotation angle of the rotation shaft 144A of the motor 144. The output of the encoder 156 is input to the control device 180.

インバータ１６１は、制御装置１８０から入力される速度指令に基づいて、タイヤ駆動モータ１１２を駆動する交流電圧を生成し、タイヤ駆動モータ１１２の駆動制御を行う。速度指令は、ＰＣ１０から制御装置１８０に入力される走行速度をタイヤ２０の回転速度に変換した値を目標値とする指令である。インバータ１６１は速度指令に基づいたフィードバック制御を行う。 The inverter 161 generates an AC voltage for driving the tire drive motor 112 based on a speed command input from the control device 180, and controls the drive of the tire drive motor 112. The speed command is a command whose target value is a value obtained by converting the traveling speed input from the PC 10 to the control device 180 into the rotation speed of the tire 20. The inverter 161 performs feedback control based on the speed command.

なお、ここでは、速度指令が走行速度をタイヤ２０の回転速度に変換した値を目標値とする指令である形態について説明するが、速度指令は、走行速度を表す指令であってもよい。 Here, the mode in which the speed command is a command in which the value obtained by converting the running speed into the rotation speed of the tire 20 is set as the target value will be described, but the speed command may be a command indicating the running speed.

インバータ１６２は、制御装置１８０から入力されるトルク指令に基づいて、ドラム駆動モータ１２３を駆動する交流電圧を生成し、ドラム駆動モータ１２３の駆動制御を行う。制御装置１８０は、トルク計１５２Ｂによって計測される回転軸１２２Ｂのトルクがトルク指令が表すトルクに等しくなるように、フィードバック制御を行う。 The inverter 162 generates an AC voltage for driving the drum drive motor 123 based on the torque command input from the control device 180, and controls the drive of the drum drive motor 123. The control device 180 performs feedback control so that the torque of the rotating shaft 122B measured by the torque meter 152B becomes equal to the torque indicated by the torque command.

なお、ここでは、制御装置１８０がトルク計１５２Ｂによって計測される回転軸１２２Ｂのトルクがトルク指令が表すトルクに等しくなるように、フィードバック制御を行う形態について説明するが、インバータ１６２の出力電流をトルクに変換する演算を行い、演算で求めたトルクを用いてフィードバック制御を行ってもよい。 Here, a mode in which the control device 180 performs feedback control so that the torque of the rotating shaft 122B measured by the torque meter 152B becomes equal to the torque indicated by the torque command will be described, but the output current of the inverter 162 is torqued. The operation may be performed to convert to, and the feedback control may be performed using the torque obtained by the calculation.

サーボアンプ１７１は、制御装置１８０から入力される荷重指令に基づいて、分力計１５１Ｃによって検出されるＺ軸方向のモーメントから演算される荷重と、制御装置１８０から入力される荷重指令が表す荷重とが等しくなるように、モータ１４１を駆動する。 The servo amplifier 171 has a load calculated from a moment in the Z-axis direction detected by the component meter 151C based on a load command input from the control device 180, and a load represented by the load command input from the control device 180. The motor 141 is driven so as to be equal to and.

サーボアンプ１７２は、エンコーダ１５４によって検出される回転角度と、制御装置１８０から入力される角度指令が表す角度とが等しくなるように、モータ１４２を駆動する。制御装置１８０がモータ１４２の駆動に用いる角度指令は、制御装置１８０が、エンコーダ１５３によって検出されるモータ１４１の回転軸の回転角度に基づいて、モータ１４１が荷重生成機構１１３をＺ軸方向に移動させる量と、モータ１４２が台車１１５をＺ軸方向に移動させる量とが等しくなるように生成するものである。 The servo amplifier 172 drives the motor 142 so that the rotation angle detected by the encoder 154 and the angle represented by the angle command input from the control device 180 are equal to each other. The angle command used by the control device 180 to drive the motor 142 is such that the motor 141 moves the load generation mechanism 113 in the Z-axis direction based on the rotation angle of the rotation axis of the motor 141 detected by the controller 153. The amount to be made is equal to the amount to be moved by the motor 142 in the Z-axis direction.

このような角度指令値でモータ１４２を駆動すれば、荷重生成機構１１３と台車１１５がＺ軸方向に同一の移動量だけ移動し、回転軸１１１がＺ軸方向に平行移動する。 When the motor 142 is driven with such an angle command value, the load generation mechanism 113 and the carriage 115 move by the same amount of movement in the Z-axis direction, and the rotating shaft 111 moves in parallel in the Z-axis direction.

サーボアンプ１７３は、エンコーダ１５５によって検出されるモータ１４３の回転軸の回転角度と、制御装置１８０から入力される角度指令が表す角度とが等しくなるように、モータ１４３を駆動する。制御装置１８０からサーボアンプ１７３に入力される角度指令は、キャンバ角度を表す指令値である。 The servo amplifier 173 drives the motor 143 so that the rotation angle of the rotation shaft of the motor 143 detected by the encoder 155 becomes equal to the angle indicated by the angle command input from the control device 180. The angle command input from the control device 180 to the servo amplifier 173 is a command value indicating a camber angle.

サーボアンプ１７４は、エンコーダ１５６によって検出されるモータ１４４の回転軸の回転角度と、制御装置１８０から入力される角度指令が表す角度とが等しくなるように、モータ１４４を駆動する。制御装置１８０からサーボアンプ１７４に入力される角度指令は、トー角度を表す指令値である。 The servo amplifier 174 drives the motor 144 so that the rotation angle of the rotation shaft of the motor 144 detected by the encoder 156 becomes equal to the angle indicated by the angle command input from the control device 180. The angle command input from the control device 180 to the servo amplifier 174 is a command value representing the toe angle.

制御装置１８０は、主制御部１８１、設定部１８２、試験処理部１８３、及びメモリ１８４を有する。制御装置１８０は、コンピュータによって実現される。 The control device 180 includes a main control unit 181, a setting unit 182, a test processing unit 183, and a memory 184. The control device 180 is realized by a computer.

主制御部１８１は、制御装置１８０の処理を統括する処理部である。主制御部１８１は、設定部１８２及び試験処理部１８３が実行する処理以外の処理を実行する。 The main control unit 181 is a processing unit that controls the processing of the control device 180. The main control unit 181 executes a process other than the process executed by the setting unit 182 and the test processing unit 183.

設定部１８２は、ＰＣ１０から入力される、タイヤ２０に掛ける荷重、タイヤ２０のキャンバ角、及びタイヤ２０のトー角を表すデータに基づき、サーボアンプ１７１に荷重指令を出力するとともに、サーボアンプ１７２乃至１７４に角度指令を出力する。これにより、モータ１４１及び１４２（荷重）、モータ１４３（キャンバ角）、及びモータ１４４（トー角）が駆動され、荷重、キャンバ角、及びトー角が設定される。 The setting unit 182 outputs a load command to the servo amplifier 171 and outputs a load command to the servo amplifier 172 based on the data representing the load applied to the tire 20, the camber angle of the tire 20, and the toe angle of the tire 20 input from the PC 10, and the servo amplifiers 172 to The angle command is output to 174. As a result, the motors 141 and 142 (load), the motor 143 (camber angle), and the motor 144 (toe angle) are driven, and the load, the camber angle, and the toe angle are set.

設定部１８２は、タイヤ試験を行う上で必要な制御のうち、固定的な値に関する制御を行う。ただし、設定部１８２は、タイヤ２０に掛ける荷重が時間の経過に伴って変化するようにする荷重指令を出力するようになっていてもよい。 The setting unit 182 controls a fixed value among the controls necessary for performing the tire test. However, the setting unit 182 may output a load command that causes the load applied to the tire 20 to change with the passage of time.

試験処理部１８３は、ＰＣ１０から入力される試験の開始指令が入力されると、ＰＣから入力される走行速度及び走行抵抗を表すデータに基づき、インバータ１６１に速度指令を出力するとともに、インバータ１６２にトルク指令を出力する。試験処理部１８３は、タイヤの試験を行うために必要なその他の処理も実行する。試験処理部１８３は、駆動制御部の一例である。 When the test start command input from the PC 10 is input, the test processing unit 183 outputs the speed command to the inverter 161 and outputs the speed command to the inverter 162 based on the data representing the traveling speed and the traveling resistance input from the PC. Outputs a torque command. The test processing unit 183 also performs other processing necessary for performing the tire test. The test processing unit 183 is an example of a drive control unit.

メモリ１８４は、様々な摩擦係数の路面のデータ、走行速度をタイヤ２０の回転速度に変換する演算に必要なデータ、及びその他にタイヤ試験に必要なデータを格納する。また、トルク計１５２Ｂを用いずに、制御装置１８０がインバータ１６２の出力電流をトルクに変換する演算を行い、演算で求めたトルクを用いてフィードバック制御を行う場合には、メモリ１８４は、インバータ１６２の出力電流をトルクに変換する演算に必要なデータを格納すればよい。 The memory 184 stores road surface data having various friction coefficients, data necessary for calculation for converting the traveling speed into the rotation speed of the tire 20, and other data necessary for the tire test. Further, when the control device 180 performs an operation to convert the output current of the inverter 162 into a torque without using the torque meter 152B and performs feedback control using the torque obtained by the calculation, the memory 184 is the inverter 162. It suffices to store the data necessary for the calculation to convert the output current of the inverter into torque.

以上のような構成のタイヤ試験装置１００では、ドラム１２１がタイヤ２０に与える走行抵抗を制御することで走行抵抗を調節し、上り坂、平坦路、下り坂に加え、様々な摩擦係数の走行路を模擬してタイヤ試験を行うことができる。 In the tire test device 100 having the above configuration, the running resistance is adjusted by controlling the running resistance given to the tire 20 by the drum 121, and the running road has various friction coefficients in addition to the uphill, flat road, and downhill. The tire test can be performed by simulating.

従って、実施の形態によれば、簡易な構造のタイヤ試験装置１００を提供することができる。 Therefore, according to the embodiment, it is possible to provide the tire test device 100 having a simple structure.

また、勾配が連続的に変化するような走行抵抗を有する走行路のデータを入力すれば、勾配が連続的に変化する走行路での試験を行うことができる。このような走行抵抗の切り替えは、制御装置１８０がインバータ１６２に出力するトルク指令の値を変化させて、ドラム駆動モータ１２３が出力するトルクを変化させるだけで実現できるので、非常に容易に実現することができる。 Further, by inputting the data of the traveling path having the traveling resistance such that the gradient changes continuously, the test on the traveling path where the gradient changes continuously can be performed. Such switching of running resistance can be realized very easily because it can be realized only by changing the value of the torque command output by the control device 180 to the inverter 162 and changing the torque output by the drum drive motor 123. be able to.

また、タイヤ２０が回転している間に、制御装置１８０がサーボアンプ１７１及び１７２に出力する荷重指令及び角度指令の値を変化させれば、タイヤ２０の回転中に荷重を変化させることができる。 Further, if the values of the load command and the angle command output by the control device 180 to the servo amplifiers 171 and 172 are changed while the tire 20 is rotating, the load can be changed during the rotation of the tire 20. ..

また、モータ１４１及び１４２で回転軸１１１のＺ軸方向の位置を調整することで、タイヤ２０に掛かる荷重を設定できるので、非常に容易に荷重を制御することができる。また、また、モータ１４３及びモータ１４４で回転軸１１１Ｂの角度を調整することで、キャンバ角及びトー角を設定できるので、非常に容易にキャンバ角及びトー角を設定することができる。荷重を制御と、キャンバ角及びトー角の設定は、モータ１４１乃至１４４を駆動することで実現でき、回転軸１１１の位置の調整に、１つの台車１１５を用いるのみである。 Further, since the load applied to the tire 20 can be set by adjusting the position of the rotating shaft 111 in the Z-axis direction with the motors 141 and 142, the load can be controlled very easily. Further, since the camber angle and the toe angle can be set by adjusting the angle of the rotating shaft 111B with the motor 143 and the motor 144, the camber angle and the toe angle can be set very easily. The load can be controlled and the camber angle and toe angle can be set by driving the motors 141 to 144, and only one bogie 115 is used to adjust the position of the rotating shaft 111.

従って、実施の形態によれば、このような観点においても、簡易な構造のタイヤ試験装置１００を提供することができる。特に、従来の複数のステージを含むタイヤ試験装置のように複雑な構成を必要としないため、タイヤ試験装置１００の構造を簡易にできる。 Therefore, according to the embodiment, it is possible to provide the tire test apparatus 100 having a simple structure also from such a viewpoint. In particular, the structure of the tire test device 100 can be simplified because it does not require a complicated configuration unlike the conventional tire test device including a plurality of stages.

また、サーボアンプ１７１乃至１７４でモータ１４１乃至１４４を駆動するので、回転軸１１１のＺ軸方向の位置、タイヤ２０に掛かる荷重、キャンバ角、及びトー角を正確に設定することができる。 Further, since the servomotors 171 to 174 drive the motors 141 to 144, the position of the rotating shaft 111 in the Z-axis direction, the load applied to the tire 20, the camber angle, and the toe angle can be accurately set.

タイヤ試験装置１００は、上述のように、タイヤ２０の走行抵抗、タイヤ２０に掛かる荷重、キャンバ角、及びトー角を設定することができるので、様々な車種のタイヤ試験を行うことができる。四輪以上の車輪を有する車両であれば、軽自動車から大型までのタイヤ試験を行うことができ、一輪、二輪、及び三輪の車両のタイヤ試験も行うことができる。 As described above, the tire test device 100 can set the running resistance of the tire 20, the load applied to the tire 20, the camber angle, and the toe angle, so that tire tests of various vehicle types can be performed. If the vehicle has four or more wheels, tire tests from light vehicles to large vehicles can be performed, and tire tests for one-wheel, two-wheel, and three-wheel vehicles can also be performed.

また、以上では、モータ１４１が、回転軸１１１Ｂを軸支する荷重生成機構１１３をＺ軸方向に移動させるとともに、モータ１４２が、タイヤ駆動モータ１１２を搭載する台車１１５をＺ軸方向に移動させることにより、タイヤ２０に荷重を掛ける形態について説明した。 Further, in the above, the motor 141 moves the load generation mechanism 113 that supports the rotating shaft 111B in the Z-axis direction, and the motor 142 moves the carriage 115 on which the tire drive motor 112 is mounted in the Z-axis direction. The form in which a load is applied to the tire 20 has been described.

しかしながら、モータ１４２を用いずに、モータ１４１のみで回転軸１１１をＺ軸方向に移動させてタイヤ２０に荷重を掛けてもよい。また、荷重生成機構１１３及び／又は台車１１５以外の機構を用いて、回転軸１１１をＺ軸方向に移動できるようにして、モータ１４１及び１４２、又は、モータ１４１の駆動力によって、タイヤ２０に荷重を掛けるようにしてもよい。 However, instead of using the motor 142, the rotating shaft 111 may be moved in the Z-axis direction only by the motor 141 to apply a load to the tire 20. Further, a mechanism other than the load generation mechanism 113 and / or the trolley 115 is used to enable the rotary shaft 111 to move in the Z-axis direction, and a load is applied to the tire 20 by the driving force of the motors 141 and 142 or the motor 141. May be hung.

また、以上では、モータ１４３の回転軸１４３Ａの外周面が、筐体１１６の外表面からＹ軸正方向に突出する係合部１１６Ａとジョイント等を介して接続される形態について説明した。しかしながら、モータ１４３の駆動力を利用して、筐体１１６をＸＹ平面内で回転移動させる機構であれば、上述のような機構以外の機構であってもよい。 Further, in the above, the mode in which the outer peripheral surface of the rotating shaft 143A of the motor 143 is connected to the engaging portion 116A protruding in the positive direction of the Y axis from the outer surface of the housing 116 via a joint or the like has been described. However, a mechanism other than the above-mentioned mechanism may be used as long as the mechanism is such that the housing 116 is rotationally moved in the XY plane by using the driving force of the motor 143.

また、以上では、モータ１４４の回転軸１４４Ａがピニオンギアになっており、ラック１４４Ｂに係合し、モータ１４４の駆動力で、筐体１１６をＹＺ平面内で回転移動させる形態について説明した。しかしながら、モータ１４４の駆動力を利用して筐体１１６をＹＺ平面内で回転移動させることができる機構であれば、上述のような機構以外の機構であってもよい。 Further, in the above, the mode in which the rotating shaft 144A of the motor 144 is a pinion gear, engages with the rack 144B, and the housing 116 is rotationally moved in the YZ plane by the driving force of the motor 144 has been described. However, a mechanism other than the above-mentioned mechanism may be used as long as the mechanism can rotate and move the housing 116 in the YZ plane by using the driving force of the motor 144.

また、以上では、タイヤ試験装置１００の構成のうち、タイヤ２０の走行抵抗、タイヤ２０に掛かる荷重、キャンバ角、及びトー角に関する部分を中心に説明したが、タイヤ試験装置１００は、その他の構成も有する。タイヤ試験装置１００は、例えば、回転軸１１１の回転を停止させるブレーキ、タイヤ駆動モータ１１２の回転を停止させるブレーキ、ドラム１２１の回転軸の温度を測定する測定部、タイヤ２０のバーストを検知する検知部、タイヤ２０の温度を測定する測定部、タイヤ２０の内圧を検知する検知部、タイヤ２０の空気圧を調整する調整機構、タイヤ２０の内圧低下を検知する検知部等をさらに含む。 Further, in the above description, among the configurations of the tire test apparatus 100, the parts related to the running resistance of the tire 20, the load applied to the tire 20, the camber angle, and the toe angle have been mainly described, but the tire test apparatus 100 has other configurations. Also has. The tire test device 100 is, for example, a brake that stops the rotation of the rotating shaft 111, a brake that stops the rotation of the tire drive motor 112, a measuring unit that measures the temperature of the rotating shaft of the drum 121, and a detection that detects a burst of the tire 20. A unit, a measuring unit for measuring the temperature of the tire 20, a detecting unit for detecting the internal pressure of the tire 20, an adjusting mechanism for adjusting the air pressure of the tire 20, a detecting unit for detecting a decrease in the internal pressure of the tire 20, and the like are further included.

以上、本発明の例示的な実施の形態のタイヤ試験装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 Although the tire test apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiments and does not deviate from the scope of claims. , Various modifications and changes are possible.

１０ＰＣ
２０タイヤ
１００タイヤ試験装置
１０１枠体
１１１、１１１Ａ、１１１Ｂ回転軸
１１２タイヤ駆動モータ
１１３荷重生成機構
１１４レール
１１５台車
１２１ドラム
１２２ドラム駆動機構
１２２Ｂ回転軸
１２３ドラム駆動モータ
１３０動力制御盤
１４１、１４２、１４３、１４４モータ
１５１Ｃ分力計
１６１、１６２インバータ
１７１、１７２、１７３、１７４サーボアンプ
１８０制御装置
１８１主制御部
１８２設定部
１８３試験処理部
１８４メモリ 10 PC
20 Tire 100 Tire test device 101 Frame 111, 111A, 111B Rotating shaft 112 Tire drive motor 113 Load generation mechanism 114 Rail 115 trolley 121 Drum 122 Drum drive mechanism 122B Rotating shaft 123 Drum drive motor 130 Power control panel 141, 142, 143 144 Motor 151C Force Meter 161, 162 Inverter 171, 172, 173, 174 Servo Amplifier 180 Control Device 181 Main Control Unit 182 Setting Unit 183 Test Processing Unit 184 Memory

Claims

The first axis of rotation that holds the tire rotatably,
The first electric motor that drives the first rotating shaft,
A roller that abuts on the outer peripheral surface of the tire and rotates as the tire rotates.
A second electric motor that drives a second rotating shaft that rotatably holds the rollers, and
A drive control unit that controls the drive of the first electric motor and the second electric motor, and drives the first electric motor so that the tire travels on the outer peripheral surface of the roller at a predetermined speed, and also drives the outer peripheral surface of the roller. A drive control unit that drives the second motor so as to give a predetermined running resistance to the tire running on the surface.
A third electric motor that moves the first rotary shaft and the first electric motor with respect to the roller so that the contact load of the tire on the roller changes.
A stage for holding the first motor so as to be movable in the moving direction of the third motor, and
A fourth electric motor that moves the stage in synchronization with the movement of the first rotating shaft and the first electric motor by the third electric motor.
Including tire test equipment.

The tire test apparatus according to claim 1, wherein the running resistance is a running resistance simulating the running resistance when traveling on a flat road, a downhill or an uphill.

2. The drive control unit drives the second electric motor so as to provide running resistance when continuously traveling on two or more of the flat road, the downhill, and the uphill. Tire test equipment.