JPS61116637A - タイヤの転がり抵抗試験機 - Google Patents

タイヤの転がり抵抗試験機

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JPS61116637A
JPS61116637A JP59237124A JP23712484A JPS61116637A JP S61116637 A JPS61116637 A JP S61116637A JP 59237124 A JP59237124 A JP 59237124A JP 23712484 A JP23712484 A JP 23712484A JP S61116637 A JPS61116637 A JP S61116637A
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JP
Japan
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force
tire
load cell
load
rolling resistance
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JP59237124A
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English (en)
Inventor
Shozo Tada
多田 省三
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/02Tyres
    • G01M17/022Tyres the tyre co-operating with rotatable rolls

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ランフルタイヤの試験に用いれば特に好適な
横力補正装置を備えたタイヤの軒がり抵抗試験機に関す
る。
〈従来の技術〉 従来、走行時のタイヤに加わる種々の力は、第3図に概
略的に示すような片持支持タイプの軸力検出方式のタイ
ヤの転がり抵抗試験機を用いて実験室的に測定されてい
る。このタイヤの転がり抵抗試験機は、毛−タ16によ
って送りねじ16mを介して図中の矢印へで示す如く前
後に駆動されるキャリフッ1に2輪ロードセル2を固定
し、この先端に固定スピンドル3を水平に突設し、この
固定スピンドル3外周に回転スピンドル4を嵌合して回
転自在に取り付けている。上記回転スピンドル4お上り
固定スピンドル3は、第5図に示す如く共に段付構造に
なっており、上記固定スピンドル3の先端の小径部3a
に回転スピンドル4の先端の小径部4&を嵌合し、タイ
ヤ17のリムディスク5の中心穴を上記回転スピンドル
4の小径部4mに嵌め込んで、このリムディスク5を回
転スピンドル4の大径段部4bにポル)Smで固定して
いる。一方、第3図に示すように上記固定スピンドル3
と平行にドラム18の回転駆動輪18bを配設しており
、回転スピンドル4に固定されたタイヤ17は、回転し
ているドラム18の外周18aにキャリツノ1の前方駆
動によって外周17aが押し付けられ、図中の矢印Bで
示す如く回転する。このとき、タイヤ17には、第3.
4図に示すように、荷重方向の力Fz+回転に伴うタイ
ヤ軸方向の力即ち横力FF+および上記荷重方向の力F
zと横力F、に直又する方向のトラクチイブ7す一スF
x(即ちタイヤの転がり抵抗)が作用し、これらの力は
、タイヤ17を片持ち支持しでいろ固定スピンドル3の
基端の2輪ロードセル2に伝わる。この2輪ロードセル
2の端面にはxlZ方向に向けて図示しない歪ゲージが
夫々貼付されており、各歪ゲージの出力信号は第5図に
示すようにFx増幅器6.Fz増幅器7で夫々増幅され
る。ところで、上記荷重方向の力Fzは、通常Iエトラ
クティブフォースF(の約1 +111倍のオーダーで
あり、上記横力F、は、特にランフルタイヤの場合上記
トラクティブフォースFxの約10倍のオーダーで、し
かもタイヤのプレーカー角度によってその方向が異なる
。そのため、X方向の歪デージの出力信号がこの荷重方
向の力Fzおよび横力F、の影響(クロストーク)を受
けて正確なFに値を表わさなくなる。そこで、タイヤ1
7にトラクティブフォースF’xおよび横力F、が作用
しない状態即ち静止しているドラム18にタイヤ17を
基準押し付は力Fzoで押し付けた状態(このときFz
増幅器7の出カイ君号は(Fzo)である)で、X方向
に貼付した歪デージからFx増幅n6を経て出力される
出力信号(fzo)を基準補正値として予め測定し、回
転試験時に、Fz増幅器7の出力信号(Fz)によって
I(F z)/ (F zo)l X (fzo)の演
算を行ない、この演算値をF×増幅器6の出力信号(F
x“)からvtrtするFz補正回路8を作って、これ
を第5図に示すように接続し、荷重方向の力Fzのクロ
ストークを除去したトラクテイブフォースイ+T号’[
(Fx)=(F’x”)   I(1’)l/(F’1
o)IX(fzo)] を出力するようにしている。
さらに、上記2袖ロードセル2では測定できない横力F
、によってトラクチイブフォースに生じるクロストーク
は、次のようにして補正している。
即ち、荷重半径を一定にしてタイヤを回転させたときタ
イヤの半径方向に生じる荷重方向の力の変動や軸方向に
生じる荷重方向の力の変動を測定する図示しないいわゆ
ろユニフォーミティマシンを別途mいて、種々の荷重F
zで試験したときに生じる横力F、を予め測定する1次
に、池の外力が加わっていない第5図に示す回転スピン
ドル4の輪方向に種々の上記横力Fyを加えたとき、X
方向に貼付した歪ゲージからFx増幅器6を経て出力さ
れる出力信号(fy)を補正値として測定して、上記荷
重Fzに対応するFz増幅器7の出力信号(Fz)から
上記横力Fyを介さず直接上記補正値(ry)を求める
グラフを作る。そして、オシログラフ等に記録された前
述の荷重方向の力の信号(Fz)およびトラクチイブ7
オ一又信号(Fx)から上記グラフによって荷重方向の
力の信号(Fz)に応じて補正値(「y)を減じて、人
手によってプロットするという補正を行なっている。
〈発明が解決しようとする間8点〉 このように、従来のタイヤの2輪ロードセル使用の転が
り抵抗試験機による試験は、横力Fyは測定できないた
め、横力F、が進行方向の力Fにに及ぼすクロストーク
は補正で汚ないこと、また、横力F、が進行方向の力F
Xの約10倍であるラノアルタイヤに関しては、横力F
、のクロストークを補正するためには別途二二7才一ミ
ディマシンが必要で、かつそのキャリプレーン1ンや試
験データの補正に手間がかかり、不能率であるのみなら
ず、これらに伴う測定誤差が生じ易く、測定精度が悪い
という欠点がある。
そこで、本発明の目的は、特に、横力FFによるクロス
トークの補正が容易に行ない得て精度の良い測定を能率
的に行なうことができるタイヤの転がり抵抗試験機を提
供することである。
く問題点を解決するための手段〉 」二記目的を達成するため、本発明の構成は、3袖方向
の力の測定が可能なロードセルと横力によるクロストー
クの補正回路を設けたことを特徴としている。より詳し
くは、回転駆動されろドラムの外周に、タイヤ軸に回転
自在に支承されるタイヤの外周をタイヤ軸を介しで押し
付け、タイヤに作用する荷重方向の力(Fz) 、タイ
ヤ軸方向の横力(Fy)および荷重方向の力(Fz)と
上記横力(Fy)に略直交する方向のトラクチイブ7t
−ス(FX)に対応する各信号を出力するロードセルを
タイヤ軸に取り付けたタイヤの転がり抵抗試験機であっ
て、静止しているドラムに上記タイヤを押し付けたとき
に生じるロードセルから出力されるトラクティブフォー
ス出力信号に基づいて、上記荷重方向の力(Fz)が試
験時のトラクチイブ7t−スに及ぼす影響を消去するよ
うに、試験時のロードセルからのトラクチイブ7t−ス
を補正する$111補正回路を設けろとともに、静止し
ているドラムに上記タイヤを押し付けかつ上記タイヤ軸
方向に力を加えた際に、上記タイヤ軸方向の力のみによ
って増加したロードセルのトラフティ1フオー入出力f
3号に基づいて、上記横力(Fy)が試験時のトラクテ
ィブフォースに及ぼす影響を消去するように、試験時の
ロードセルからのトラクティブフォースを補正する第2
補正回路を設けたことを特徴とする。
〈イヤ用〉 回転駆動されているドラムの外周に外周を押し付けられ
たタイヤには、荷重方向の力(Fz) 、タイヤ軸方向
の横力(Fy)および両刃に直文する方向のトラクチイ
ブ7t−ス(Fx)が作用し、これりの3つの力は上記
タイヤ軸に取り付けられたロードセルに伝わる。このロ
ードセルに上記答方の方向(Z、Y、X)に貼けされた
各歪デーノは、そのJj向の歪を検出して信号を出力す
る。X方向の1?−ノの出力信号即ちトラクチイブ7t
−ス出カイ3号は、tjS1補正回路に入力さhる。こ
の第1補正回路は、タイヤにトラクティブフォースがイ
ヤ用しないとき即ちを1にしているドラムにタイヤを押
し付けたとき、この荷重方向の力(Fz)の彰ででXH
向の歪デーノに生じる出力(Jυ(l・”lのりaスト
ーク)を荷重方向の力(Fz)の大きさに応じて乗算し
たちのを、回転試験時のトラフティ1フオース出力信号
から差し引いて補正するようになってい番ので、入力さ
れた上記トラクティブフォース出力信号は、Fzのクロ
ストークを補正され、続いて第2補正回路に入力される
。この第2補正回路は、静止しているドラムにタイヤを
押し付けかつ上記タイヤ軸方向に力を加えたとき、この
タイヤ軸方向の力(Fy)のみの影響でX方向の歪デー
ジに生じる出力信号(Fyのクロストーク)を横力(F
y)の大きさに応じて乗算したものを、回転試験時のト
ラクティブフォース信号から差し引いて補正するように
なっているので、入力された上記トラクチイブ7オー入
は、FWのクロストークが補正され、正確なトラクチイ
ブ7を一ス即ち軒がワ抵抗値となって出力される。
〈実施例〉 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。
第1Mにおいて、1はし1示しないモータによっ′ζ紙
而面屯Ir1なZノj向に駆動されるキ計リッツ、2は
このキャリツノ】にボルトで固定され、端面2aにX方
向(第3図Fx力向)およびZ方向(ff!311i2
1 F 7方向)に向けて図示しない歪ゲージを貼付し
た円柱状の2軸ロードセル、3はこの2軸ロードセル2
の端面2allllにY方向(第3図F、方向)−二向
けて突設した固定スピンドル、・tはこの固定スピンド
ル3の外周に嵌合して回転自在に取り付けた回転スピン
ドル、5はこの回転スピンドル4先端の小径部4aに中
心穴を嵌め込んで、大径段Q4bにボルトで固定したタ
イヤのリムディスク、6は2軸a−pセル2のX方向の
歪デージ用のFx増幅器、7はZ方向の歪ゲージ用の[
”z増幅器、8は上記FW増++S器に接続され荷重方
向の力Fzによるクロストークを補正するl1n1補正
回路としてのFZ補正回路であり、これらの構造は、第
5図に示すタイヤの転がり抵抗試験機と全く同一である
上記2輪ロードセル2と固定スピンドル3の7ランノ3
aの間に、円盤状のスペーサ10と、このスペーサ面の
周辺部にX方向の歪を検出する4個のロードワッシャ1
1を円周方向に等間隔に配置して、上記7ランノ3aを
ロードワッシャ11のルーズ穴11aおよびスペーサl
Oを貫通する4本のボルト12で2紬ロードセル2に締
付けて固定している。なお、上記回転スピンドル4の固
定スピンドル3に対tろm接部には、スリップリング1
3m+13bを装着する。上記ロードワッシャ11の出
力信号線は、Fy増幅器14に接続し、また上記Fz補
正回路8には、第2補正回路としてのFF補正回路15
を接続する。このt−y補正回路15は、第1図に示し
た試験機に取り付けられたタイヤ17を静止しているド
ラム18(第3図番ff1)にFzの力で押し付けかつ
このタイヤ17にY輪方向に基準横力Fyoを加えたと
き、荷重方向の力Fzによるクロストークが除かれたF
2補正回路8から出力されるトラクティブフォース出力
信号(fyo)を基準補正値として予め測定し、口軽試
験時に、F、増幅器14の出力信号(Fy)にょうてH
F y)/ (F yo)l X (fyo)の演算を
行ない、二の演ヰ値をFz補正回路8の出力信号[(F
X’)+(Fz)/(Fzo)IX(Fzo月から減算
するようになっている。
上記構成のタイヤの転がり抵抗試験機において、rjS
3I71に示すように回転駆動されているドラム18の
外周に押し付けられたタイヤ17には(M3図参照)、
荷重方向の力Fz+スピンドル方向の横力Fyおよ1両
刃Fz、Fyに直交する方向のトラクチイブフォースF
×が作用し、これらの3つの力は固定スピンドル3後端
の7ランン3aの4本のボルト12を介してロードワッ
シャ11および2紬ロードセル2にf云おる。そして、
ロードワッシャ11はY方向、2紬ロードセル2はX。
Z方向の歪を検出して、夫々FF増@ R14+ F 
w増幅器6.Fz増幅器7に信号を出力し、F、増幅3
14#(よびFz増幅器7で増幅された信号は、横力信
号(Fy)および荷重方向の力の信号(Fz)となって
出力されろ、一方、Fx増幅器6で増幅された信号(F
x’)は、F7補正回路8に入力され、Fz増幅器7か
らの荷重方向の力の信号(Fz)に応じて荷重方向の力
Fzによるクロストーク1(Fz)/(Fzo)IX(
fzo)を減ぜられて、Fy補正回路15に入力される
。そして、さらにFF増幅器14からの横力信号(Fy
)に応じて横力F、によるクロストークl(F y)/
 (F yo)l X (fyo)を減ぜられ、正確な
トラクティブフォース信号[(Fx)=(Fx’)1(
Fz)/(Fzo)IX(fzo)−1(Fy)7’(
Fyo)IX(fyo)]となって出力される。このよ
うにトラクチイブ7オ一人Fxが高精度にかつ自動的に
測定できるのである。
上記実施例では、Y方向の歪をスペーサ面の周辺部に円
周方向に等間隔に設けた4個のロードワッシャ11で検
出するようにしているので、正確な横力F、が測定でき
るうえ、固定スピンドル3を安定よく2軸ロードセル2
に取り付けることができろ。
第2図は、ロードセルとして3紬ロードセル20を用い
た変形例を示し、二の3軸ロードセル20は、Z方向方
向の歪ゲージを低感度、Y方向の歪デーノを中感度、X
方向の歪デーノを高感度にしており、第1補正回路8お
よび第2補正回路15は前述の実施例と全く同じである
〈発明の効果〉 以上の説明で明らかなように、本発明のタイヤの転がり
抵抗試験機は、1紬ロードセルと2輪ロードセルの組み
合わせ構造または3軸ロードセルを用い、2つの補正回
路により、試験時のトラクティブフォースに及ぼす特に
横力(Fy)の影響を自動的に除去するようにしている
ので、トラクティブフォース(FM)即ち転がり抵抗値
の測定を正確かつ能率的に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図%第2図は本発
明の変形例を示す断面図、第3図はタイヤの転がり抵抗
試験機全体を模式的に示す斜視図、第4図はタイヤに作
用する力を示す俣弐図、第5図は従来のタイヤの転がり
抵抗試!Qt!!の断面図である。 l・・・キャリツノ、2・・・2紬ロードセル、3・・
・固定スピンドル、4・・・回転スピンドル、5・・・
リムディスク、6・・・F×増幅器、7・・Fz増幅器
、8・・・F2補正回路(第1補正回路)、11・・・
ロードワッシャ、14・・・F、増幅器、15・・・F
F補正回路(第2補正回路)、16・・・モータ、17
・・・タイヤ、18・・・ドラム、1811・・・回転
駆動軸、20・・・3紬ロードセル。 特 許 出 願 人  住友ゴム工業株式会社代 埋 
人 弁理士  前出 葆  ほか2名第411

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転駆動されるドラムの外周に、タイヤ軸に回転
    自在に支承されるタイヤの外周を上記タイヤ軸を介して
    押し付け、タイヤに作用する荷重方向の力(Fz)、上
    記タイヤ軸方向の横力(Fy)および上記荷重方向の力
    (Fz)と上記横力(Fy)に略直交する方向のトラク
    ティブフォース(Fx)に対応する各信号を出力するロ
    ードセルを上記タイヤ軸に取り付けたタイヤの転がり抵
    抗試験機であって、静止しているドラムに上記タイヤを
    押し付けたときにロードセルから出力されるトラクティ
    ブフォース出力信号に基づいて、上記荷重方向の力(F
    z)が試験時のトラクティブフォースに及ぼす影響を消
    去するように、試験時のロードセルからのトラクティブ
    フォースを補正する第1補正回路を設けるとともに、静
    止しているドラムに上記タイヤを押し付けかつ上記タイ
    ヤ軸方向に力を加えた際に、上記タイヤ軸方向の力のみ
    によって増加したロードセルのトラクティブフォース出
    力信号に基づいて、上記横力(Fy)が試験時のトラク
    ティブフォースに及ぼす影響を消去するように、試験時
    のロードセルからのトラクティブフォースを補正する第
    2補正回路を設けたことを特徴とするタイヤの転がり抵
    抗試験機。
  2. (2)上記特許請求の範囲第1項に記載のタイヤの転が
    り抵抗試験機において、上記ロードセルは2軸ロードセ
    ルと1輪ロードセルからなることを特徴とするタイヤの
    転がり抵抗試験機。
  3. (3)上記特許請求の範囲第2項に記載のタイヤの転が
    り抵抗試験機において、上記1輪ロードセルは複数個の
    ロードワッシャであることを特徴とするタイヤの転がり
    抵抗試験機。
  4. (4)上記特許請求の範囲第1項に記載のタイヤの転が
    り抵抗試験機において、上記ロードセルは3軸ロードセ
    ルであることを特徴とするタイヤの転がり抵抗試験機。
JP59237124A 1984-11-09 1984-11-09 タイヤの転がり抵抗試験機 Pending JPS61116637A (ja)

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