JPH055677A - タイヤ試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は回転するタイヤ特性をより実車に近
い状態で定量的に評価することを目的とする。 【構成】 試験を行うタイヤ４を油圧サーボシリンダ９
で支持し、当該シリンダ９に実車サスペンションの挙動
を再現する油圧をかけることによって、タイヤ軸の挙動
をも含めたタイヤの均一性、スタンディングウエイブ特
性、ハイドロプレーニング特性を定量的に評価できるよ
うになった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、航空機等のゴ
ム製タイヤの性能、特性を計測する試験機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のタイヤ試験機の一例であ
る。１はドラムで路面を模擬し図示していない電動機に
て回転する。２は基礎３に立設されたドラム１の支持
具、４は供試タイヤ、５は供試タイヤ４の支持装置、６
は圧縮力計測用のロードセル、７は曲げ力計測用のロー
ドセル、８は固定壁である。供試タイヤは支持装置５に
よりドラムに押しつけられている。

【０００３】作動を次に説明する。ドラム１が図示しな
い電動機により回転すると供試タイヤ４も回転する。こ
の時供試タイヤの剛性に不均一があると、これに基づき
支持装置に於いて、上下、前後に変動力が発生する。こ
の変動力はそれぞれ圧縮力計測用のロードセル６、曲げ
力計測用のロードセル７により計測され、この変動力の
大小で供試タイヤ均一性が判断される。また、ドラム１
をより高速で駆動すると、供試タイヤにいわゆるスタン
ディングウエイブが発生する様子が観測できる。

【０００４】さらに、供試タイヤ４がドラム１の周面に
凹部を設けその内面に押し付けられる構造として、ドラ
ム内面に水を存在させれば、いわゆるハイドロプレーニ
ングの現象が観測出来る。ハイドロプレーニングはタイ
ヤが水により浮き上がる現象で、ドラムからタイヤへの
伝達力が減少する。さらにドラム内面に水の代わりに氷
を存在させれば、氷上でのスリップ現象が把握出来る。
また、ドラムに代えてベルトによりタイヤ接触面を構成
した試験機もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の試験機は、タイ
ヤの支持装置が固定であるため、タイヤ自体の性能を調
べることになり、それそのものは重要な問題であるが、
実際のタイヤはばねにより支持されていて、タイヤの均
一性、スタンディングウエイブ特性、ハイドロプレーニ
ング特性を定量的に評価するには、タイヤ軸の動きを考
慮する必要がある。しかるに従来の試験機ではタイヤ軸
が固定であるから、詳細な観測はできなかった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のタイヤ試験機
は、従来の試験機の上記不具合を解消するため、回転す
るドラムにタイヤを押し付けタイヤ特性を計測するタイ
ヤ試験機において、タイヤ保持を油圧サーボシリンダで
おこない、同シリンダの圧縮力信号を演算器に入力する
手段と演算によりサスペンションの挙動を再現すべく演
算器から前記シリンダのサーボ弁を駆動する信号を送る
手段とを設けたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明のタイヤ試験機によれば、サスペンショ
ン相当の動きがタイヤ軸に与えられるため、タイヤの均
一性、スタンディングウエイブ特性、ハイドロプレーニ
ング特性を定量的に且つ詳細に評価できるようになる。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の１実施例を示したもので、
記号１〜８は、上述した従来のものと同一である。９は
油圧サーボシリンダで、供試タイヤ４、支持装置５、圧
縮力計測ロードセル６、曲げ力ロードセル７からなるタ
イヤ支持装置全体を可動に支えている。９１は油圧サー
ボシリンダ９への油圧を制御するサーボ弁である。１０
は油圧サーボシリンダ９のストロークを計測する変位セ
ンサ、１１は演算器である。演算器１１は支持装置５に
作用する力（ｆｂ）を取り込み、次の伝達関数により油
圧サーボシリンダ９の油圧アクチュエータに変位を与え
る。

【０００９】

【数１】

【００１０】ここに、 Ｍ：車体相当慣性質量 Ｃ：サスペンション減衰係数 Ｋ：サスペンションばね定数 Ｘｂ：平衡点からの車体変位のラプラス変換値 Ｓ：ラプラス演算子 Ｆｂ：支持装置に働く力のラプラス変換値

【００１１】で、減衰係数Ｃのダンパとばね定数Ｋのば
ねとからなるサスペンションがタイヤと慣性質量Ｍの車
体の間に存在する場合の車体系の運動方程式が下記であ
ることから、上記伝達関数が求まる。 運動方程式

【００１２】

【数２】

【００１３】サスペンションに作用する力

【００１４】

【数３】

【００１５】ここに、 Ｘｂ：平衡点からの車体変位（時間領域） Ｘｔ：平衡点からのタイヤ軸変位（時間領域）

【００１６】また、サスペンションが他の形式の場合は
伝達係数が変わり、サスペンションと車体側が存在する
時は打撃法によって実験的に伝達係数を求めてもよい。

【００１７】作用は、図１の試験装置においてドラムを
回転させた時、供試タイヤの剛性に不均一があると、こ
れに基づき支持装置５に於いて、上下、前後に変動力が
発生する。この変動力の内圧縮力計測用のロードセル６
により計測された力ｆｂを入力として演算器１１に入り
シリンダ９は伝達関数により演算された変位を与える。
すなわち、タイヤ４の不均一に基づきサスペンションと
車体が作用、運動した結果の変位がシリンダにより与え
られる。

【００１８】この時、シリンダ９は、タイヤ４の軸心の
位置を設定するのであるが正しく設定するために変住セ
ンサ１０の示す値を演算器１１にフィードバックし、通
常のフィードバック制御により位置決めをする。これに
より、あたかもばねにより支持されているかのように、
タイヤの均一性が実車に取り付けられた状態で計測でき
る。

【００１９】この作用は、タイヤの接触面が平面のベル
トでも同様である。図２は、従来のもの（ａ）と、本発
明のもの（ｂ）について、タイヤ軸位置の作動を示した
ものである。

【００２０】すなわち、タイヤの中心位置が時間経過と
共にどの様に変化するかをしめしたもので、従来のもの
ではタイヤに不均一性があってもタイヤの中心位置に変
化はないが、本発明のものは不均一性が原因となり、タ
イヤの中心位置が車体慣性とサスペンション特性に基づ
き上下に変化する。つまり、路面の接触状態が実際の車
に近くなる為、実車により近い状態でタイヤの不均一性
を評価できる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、タイヤを油圧サーボシリ
ンダで保持し、演算装置によりサスペンション相当の動
きをタイヤ軸に与えるため、サスペンション相当の動き
がタイヤ軸に与えられるので、タイヤの均一性、スタン
ディングウエイブ特性、ハイドロプレーニング特性を定
量的に評価できるようになる。すなわち、台上試験でタ
イヤの実車装置状態の特性が精度よく判明するので、工
業上、経済上非常に有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わるタイヤ試験機であ
る。

【図２】本発明の実施例に係わるタイヤ試験機と従来の
タイヤ試験機のタイヤ位置の作動を示す図である。

【図３】従来のタイヤ試験機である。

【符号の説明】

１ タイヤ ４ 供試タイヤ ６ ロードセル ９ 油圧シリンダ １１ 演算器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転するドラムにタイヤを押し付けタイ
   ヤ特性を計測するタイヤ試験機において、タイヤ保持を
   油圧サーボシリンダでおこない、同シリンダの圧縮力信
   号を演算器に入力する手段と演算によりサスペンション
   の挙動を再現すべく演算器から前記シリンダのサーボ弁
   を駆動する信号を送る手段を設けたことを特徴とするタ
   イヤ試験機。