JPS6118971B2

JPS6118971B2 -

Info

Publication number: JPS6118971B2
Application number: JP53119689A
Authority: JP
Inventors: Seiji Yamano
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1978-09-28
Publication date: 1986-05-15
Also published as: JPS5546150A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はタイヤなどの回転体の試験機の改良に
関する。

最近、ガソリン価格の大幅な上昇により自動車
の走行燃費の低減が重要な課題となり、これに伴
い、タイヤの走行抵抗、即ち、転り抵抗の低減が
要求され、タイヤ試験機においても転り抵抗を精
密に測定する必要が生じてきている。従来のタイ
ヤ試験機は万能的なものが多く、最近になつて、
転り抵抗を測定する専用機も開発されてきている
が、いずれも、タイヤと路面の間の転り抵抗の測
定値には、転り抵抗による測定検出器の撓みなど
とそれによる測定枠の変位のためタイヤの接地荷
重（垂直荷重）から代用路面であるドラム装置の
曲率によつて発生する分圧が誤差要因として含ま
れる構造のものである。例えば、特開昭52−
65584号公報に見られるようなタイヤ試験機は、
タイヤの転り抵抗を測定するものであり、その測
定においてタイヤを支持する軸の軸受の摩擦抵抗
による測定誤差を差引くことにより正味の転り抵
抗を得るようにしてあるが、前記した誤差要因に
ついては考慮されていない。

本発明はタイヤのような回転体の転り抵抗を、
上記の中の測定枠の変位とドラムの曲率とによる
誤差なく、精密に測定できる回転体試験機を提供
しようとするものである。本発明の技術的手段
は、被測定回転体を回転可能に測定枠部に支持
し、その測定枠部を力検出器を介して固定フレー
ムに支持し、上記回転体がその外周を駆動ドラム
の外周に接して回転駆動される構成の回転体試験
機において、測定力によつて生じる測定系の歪に
より上記回転体と駆動ドラムの接触部における接
線方向の上記測定枠部の変位を検出するように変
位検出器を設け、その変位検出器の変位検出に基
いて上記測定枠部の上記接線方向の変位量が零と
なるように補償する補償装置を設けたものであ
る。

この手段によれば、測定系に測定力によつて生
じた歪が変位検出器によつて測定枠部の変位とし
て検出され、前記歪の生じていない状態で本来測
定枠部が位置すべき位置に戻された状態を作り出
すことができるから、被測定回転体と駆動ドラム
との接触部が所定位置に常に維持される。被測定
回転体と駆動ドラムとの接触圧は測定系に歪が生
じていない状態で回転体の中心線とドラム中心線
とを結ぶ方向に与えられ、その方向に関連して力
検出器が設けられているので（転り抵抗検出器は
その方向に直角に設けられているので）、そのド
ラムに対する回転体の接触位置関係が変化したと
きは接触圧力の力検出器で検出される方向の分力
を生じて、これが測定力と共に検出されることに
なりその分測定誤差が増大する。前記手段によれ
ば、被測定回転体と駆動ドラムとの接触部が所定
位置に常に維持されるから、力検出器で検出され
るような前記接触圧力の分力が生じない。

次に本発明を実施例によつてより詳細に説明す
る。

第１〜３図は本発明の一実施例を示し、第１図
は一部斜視図、第２図は全体正面図、第３図は一
部拡大図である。各図において、１はピツト２の
中に設置した、代用路面となる駆動ドラムで、被
測定回転体であるタイヤの試験条件に応じて矢印
３方向に回転する。４は測定されるタイヤで、油
圧シリンダ５によりドラム１の上面６にその試験
条件の接地荷重で接地し、ドラム１の回転により
矢印７の方向に回転する。８はタイヤ４のリム９
にボルト止めしたフランジで、ボールまたはロー
ラベアリングを内蔵する。１０はタイヤ４がフラ
ンジ８のベアリングによりフリー回転する軸であ
る。１１はタイヤ支持枠で、一体の流体軸受部１
２により軸１０を支承する。１３は測定枠で、両
サイドの内側に取付けたガイド棒１４，１４′を
タイヤ支持枠１１の両サイドのガイド孔１５，１
５′に滑合し、タイヤ支持枠１１を昇降自在に支
持する。油圧シリンダ５はタイヤ支持枠１１と測
定枠１３の間に位置する。１６，１６′はフレー
ムで、測定枠１３の上下、進行、横の三方向をそ
れぞれの連結棒により支持する。１７，１７′，
１７″，１７はその上下方向の連結棒、１８，
１８′，１８″，１８はこれらに取付けた、上下
方向の力（接地荷重）を検出するロードセル、１
９，１９′は横方向の連結棒、２０は進行方向の
連結棒、２１はこれに取付けた、進行方向の力即
ち転り抵抗を検出するロードセルである。これら
の連結棒は両端部をユニバーサルジヨイントまた
はフレキシヤーにより取付け、長手方向の伸縮を
規制し、横方向の揺動を自由にする。２２は軸１
０の、流体軸受１２を越えた端部に取付けたアー
ムで、先端部が基礎２３に取付台２４を介しタイ
ヤ半径ｒの距離の位置に取付けた接触金具２５と
接触する長さである。２６は基礎２３に取付台２
４とスタンド２７を介して取付けた、流体軸受１
２のケーシングの変位検出器、２８は連結棒２０
を引張つて微調整するための制御ネジ装置、２９
はギア３０，３１を介し制御ネジ装置２８を駆動
するサーボモータであり、これらは補償装置を構
成している。この補償装置は、測定枠１３とこれ
に支持されたタイヤ支持枠１１等とからなる測定
枠部の連結棒２０の方向の変位を変位検出器２６
が検出してその変位量が零になるように制御ネジ
装置２８が作動するものである。

上記実施例においては、タイヤ４の回転により
タイヤ４とドラム１の路面の間に発生する転り抵
抗なる力RRは、タイヤ４、リム９、フランジ
８、軸１０、流体軸受１２、タイヤ支持枠１１、
ガイド棒１４、測定枠１３、連結棒２０、ロード
セル２１の順に伝達され、この間、フランジ８の
ベアリングに発生する摩擦抵抗モーメント△Ｍが
軸１０に与えられるが、この力は、軸１０のアー
ム２２がタイヤ半径ｒの距離の位置において接触
金具２５に接触することによつて基礎２３側に逃
されるので、従来のタイヤ試験機におけるように
誤差要因となることなく、ロードセル２１に伝達
されそれにより測定されるものは真の転り抵抗
RRのみとなる。

これは、上記接触力を△Ｆとすれば△Ｆ＝△Ｍ／ｒ＝△RRであり、これをロードセル２１に伝達さ
れる力Ｆに加えたものが、ドラム側に発生し最終
的に基礎２３側に伝達される力RR＋△RRと等量
であれば、RR＋△RR＝Ｆ＋△Ｆが成立し、△
RR＝△Ｆであれば、RR＝Ｆとなるわけである
が、この条件はあくまでも軸１０と流体軸受１２
の間の摩擦が零に等しい場合であるところ、流体
軸受１２は、周知のとおり、油（液体）または空
気（気体）を軸と軸受の間に圧送することによ
り、軸を軸受のケーシングから浮上させそれらの
間の摩擦をきわめて少なくしているものであり、
しかも、軸１０と流体軸受１２の間には相対的な
回転速度がほとんどないので、これらの間の摩擦
がほとんど零であるからである。

上記のようにして、ロードセル２１にはタイヤ
の転り抵抗RRのみが伝達されるが、この際、ロ
ードセル２１、連結棒１７，１７′，１７″，１７
その他に多少の歪が生ずる。すなわち、測定力
によつて測定系に歪が生ずる。この歪量を△ｘと
すると、ドラム１の曲率によるタイヤ４の進行方
向の力△P₁が発生し、ドラム１の半径をＲ、接地
荷重をＦとすると△P₁＝Ｆ×△ｘ／Ｒで与えられる。

いま、一例として、Ｆ＝10000Kg、△ｘ＝0.35
mm、Ｒ＝700mmとすると△P₁＝10000×０．３５／７００
＝５（Kg）となる。このような例において、測定値と
してRR＝100Kg以下が考えられるとすると、５％
の誤差となり、測定値としての精密さをいちじる
しく損ずるものである。また、連結棒１７，１
７′，１７″，１７′も傾くので、この連結棒の張
力または圧縮力による△ｘ方向の分力（ベクト
ル）△P₂は、連結棒の長さをＬ、タイヤ４、軸１
０、流体軸受１２、タイヤ支持枠１１、測定枠１
３の合計重量をＷとすると△P₂＝（Ｆ＋Ｗ）×△ｘ／Ｌで与えられるが、この△P₂もRRを精密に測定す
る場合は大きな誤差要因となるものである。

上記実施例においては、上記歪量△ｘを変位検
出器２６により流体軸受１２のケーシングの変位
として電気的に検出し、サーボアンプ（図示せ
ず）を介しサーボモータ２９に導き、ギア３０，
３１、制御ネジ装置２８により、連結棒２０、ロ
ードセル２１を引張り、上記変位を零とするの
で、上記力△P₁，△P₂は零となる。

本発明によれば、回転体の転り抵抗を測定する
際の誤差要因となる、ロードセル、連結棒等の測
定系の測定力による測定枠部の変位を変位検出器
によつて検出し、その検出に基いてその変位量を
零とする補償装置を設けたことによつて、回転体
の転り抵抗を、測定力により測定系に発生する歪
によつて生じる誤差なく、精密に測定できる。

【図面の簡単な説明】

第１乃至３図は本発明の一実施例を示し、第１
図は一部斜視図、第２図は全体正面図、第３図は
動作説明のための一部正面図である。１……ドラム、２……ピツト、３，７……矢
印、４……タイヤ、５……油圧シリンダ、６……
ドラム上面、８……フランジ、９……リム、１０
……軸、１１……タイヤ支持枠、１２……流体軸
受、１３……測定枠、１４，１４′……ガイド
棒、１５，１５′……ガイド孔、１６，１６′……
フレーム、１７，１７′，１７″，１７，１９，
１９′，２０……連結棒、１８，１８′，１８″，
１８，２１……ロードセル、２２……アーム、
２３……基礎、２４……取付台、２５……接触金
具、２６……変位検出器、２７……スタンド、２
８……制御ネジ装置、２９……サーボモータ、３
０，３１……ギア。

Claims

【特許請求の範囲】

１被測定回転体を回転可能に測定枠部に支持
し、その測定枠部を力検出器を介して固定フレー
ムに支持し、上記回転体がその外周を駆動ドラム
の外周に接して回転駆動される構成の回転体試験
機において、測定力によつて生じる測定系の歪に
より上記回転体と駆動ドラムの接触部における接
線方向の上記測定枠部の変位を検出するように変
位検出器を設け、その変位検出器の変位検出に基
いて上記測定枠部の上記接線方向の変位量が零と
なるように補償する補償装置を設けたことを特徴
とする回転体試験機。