TW201339558A - 輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種在輪胎試驗機中用以精度佳地測量施加於輪胎之力或是力矩的多分力測量轉軸單元。該多分力測量轉軸單元,係具備:主軸,其係能夠嵌裝輪胎;及內套筒,其係透過軸承部而旋轉自如地支撐前述主軸;及外套筒,其係沿著前述主軸的軸心方向而配備於前述內套筒的外側;及多分力測量感測器,其係連結前述內套筒的端部與前述外套筒的端部,並且能夠測量從前述內套筒作用於前述外套筒的荷重;以及冷卻部,其係冷卻前述內套筒。

Description

輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元
本發明係關於一種能夠測量輪胎之各種特性的多分力測量轉軸單元。
一般而言,為人所周知的有一種輪胎試驗機用來作為模擬製造出輪胎與路面之接地狀態並測量輪胎從路面所承受之力及力矩(moment)的裝置。該輪胎試驗機,係使由轉軸單元(spindle unit)的主軸(spindle shaft)所支撐的輪胎,在施加有預定之荷重的狀態下接觸到取代路面的旋轉鼓輪(drum)等。然後,輪胎試驗機,係藉由被組入轉軸單元的多分力計來測量從旋轉鼓輪等作用於旋轉的輪胎的各方向之力(荷重)及力矩。
例如,將輪胎對旋轉鼓輪按壓的按壓方向當作z方向,將輪胎的行進方向(切線方向)當作x方向,將沿著輪胎之旋轉軸的方向當作y方向。在此情況下,一般的輪胎試驗機,係可以測量轉向z方向之力Fz(接地荷重)、轉向x方向之力Fx(前後方向力或是滾動阻力)、轉向y方向之力Fy(偏角力:cornering force)、 轉向z方向的繞軸之力矩Mz(自對齊轉矩:self aligning torque)、轉向x方向的繞軸之力矩Mx(過旋轉力矩:over turning moment)、轉向y方向的繞軸之力矩(滾動阻力力矩:rolling resistance moment)等。
可是,在上述之多分力計中,係以應變計式的多分力計較常被利用。該應變計式的多分力計,係例如有如日本特開昭57-169643號公報等所示,成為將內周側的著力體與外周側的固定體透過徑向延伸的複數個棒狀起應變體而連結的構造。然後,該多分力計,係藉由應變計來測量起應變體的變形,藉此來測量作用於輪胎之力及力矩。
作為使用如此的多分力計的輪胎試驗機,為人周知的有例如日本特許第4310365號公報所示者。在該輪胎試驗機中,係在外殼(housing)(以下,稱為內套筒:inner sleeve)的軸心方向之兩側分別設置有各多分力計,且藉由在軸心方向隔開距離之二個部位的前述多分力計來支撐外殼。多分力計之內周側的著力體係固定於內套筒。又,多分力計之外周側的固定體,係透過外殼保持構件(以下,稱為外套筒:outer sleeve)而固定於支撐轉軸單元的支撐框架(基體)等。藉此,作用於輪胎之力及力矩透過內套筒而傳至起應變體並使得起應變體變形,應變計測量該起應變體的變形,藉此能測量作用於輪胎之力及力矩。
又,作為僅設置一個此種多分力計的輪胎試驗機,為人周知的有例如日本特開2003-4598號公報所示者。該輪胎試驗機,係具備使試驗用輪胎在按壓狀態下接觸到行走 鼓輪之外周的轉軸。該轉軸,係被安裝於前述輪胎的旋轉軸中心且透過軸承來支撐輪胎。然後,輪胎試驗機,係在該轉軸的軸心方向藉由設置於從該轉軸的前述輪胎僅離開預定距離之位置的多分力計來測量輪胎的軸重Fz與滾動阻力Fx之關係,藉此實施輪胎的滾動阻力測量方法。在該輪胎試驗機中,係以主軸不透過多分力計旋轉於支撐框架的方式所固定。然後,輪胎能透過軸承而旋轉自如地安裝於主軸之一方的端部。
日本特許第4310365號公報所記載的轉軸單元,係成為在二個多分力計之間能拘束平移與旋轉之狀態、換言之靜不定(statically indeterminate)狀態或是過拘束狀態。
又,旋轉自如地支撐主軸的軸承部係設置於內套筒與主軸之間。在該軸承部,係伴隨主軸的旋轉而產生熱,所產生的熱係傳至內套筒與外套筒之雙方。內套筒與外套筒,雖然是藉由如此傳來的熱而膨脹,但是該膨脹狀態係分別不同。該膨脹狀態的差異則成為應變,該應變係作用於被連結在內套筒與外套筒的兩多分力計。換句話說,在兩多分力計間處於上述過拘束狀態的轉軸單元中,因內套筒的膨脹狀態與外套筒的膨脹狀態之差異而引起的應變會產生於多分力計,而該應變量的測量誤差係加上荷重及力矩的測量值。因此,難以精度佳地測量產生於輪胎的荷重及力矩。
為了迴避如此的問題,本發明人等嘗試了設置使軸承的潤滑油循環以積極地冷卻軸承部的冷卻機構。但是,由 於在軸承部產生的熱非常大,所以即便設置冷卻機構仍有無法充分地去除在軸承產生的熱之情況。又,已判明當為了去除熱而供應多量的潤滑油時,潤滑油就會因攪拌熱而加熱,也有在軸承部產生熱的情況。
又,在日本特開2003-4598號公報的輪胎試驗機中,主軸,係具備某種程度的長度,該長度係從其軸心方向之可供輪胎安裝之一方的端部直至透過多分力計而固定於支撐框架之另一方的端部為止。當然,當使將輪胎按壓在行走鼓輪的外周面之方向的荷重,作用於如此的主軸之一方的端部時,較大的力矩就會在設置於主軸之另一方的端部之多分力計中產生。因此,前述輪胎試驗機,係採用如能承受較大力矩的多分力計。在如此的多分力計中,由於採用用以承受作用大的力矩之較粗的起應變體等,所以微小的力變化不會被檢測出,且無法進行高精度檢測。
在滾動阻力試驗裝置中,係有必要高精度地檢測作用於主軸之微小的力變化。因此,在滾動阻力試驗裝置所使用的多分力計中,較期望採用儘可能細的起應變體。
因此,本發明人等係假定使多分力計之位置靠近輪胎,且縮小施加於多分力計的力矩。可是,已明白當使多分力計之位置靠近輪胎時,在軸承部產生的熱之影響就變得非常大,且使得多分力計的精度降低。因此,本發明人等,係嘗試了隔著多分力計而將軸承部設置於輪胎之相反側的外殼內,且使主軸旋轉自如地由該軸承部所支撐,並且設置使軸承部的潤滑油循環以積極地冷卻軸承部的冷卻 機構。然而,由於在軸承部產生的熱非常大,所以即便設置冷卻機構仍有無法充分地去除在軸承產生的熱之情況。再者,已判明當意圖熱之去除而供應多量的潤滑油時,潤滑油就會因攪拌熱而加熱,反而有在軸承部產生熱的情況。
本發明人等,係更進一步重複檢討,以至獲得以下的知識見解。當按壓力相對於主軸而作用於與該主軸呈垂直的方向時,僅容易在支撐主軸的軸承部之周方向的一部分產生熱。因此,設置有軸承部的外殼之周方向的一部分,比起前述周方向的其他部位還會在主軸的徑向大幅熱變形,藉此,使得多分力計的精度降低。
本發明之目的係在於提供一種抑制對構成構件的熱變形,並可以精度佳地測量施加於輪胎之力或力矩的輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元。
依據本發明的一態樣,輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元,係具備:主軸,其係能夠嵌裝輪胎;及內套筒,其係透過軸承部而旋轉自如地支撐前述主軸;及外套筒,其係沿著前述主軸的軸心方向而配備於前述內套筒的外側;及多分力測量感測器,其係連結前述內套筒的端部與前述外套筒的端部,並且能夠測量從前述內套筒作用於前述外套筒的荷重;以及冷卻部,其係冷卻前述內套筒。
1‧‧‧多分力測量轉軸單元
2‧‧‧輪胎試驗機
3‧‧‧旋轉鼓輪
4‧‧‧主軸
5‧‧‧軸承部
6‧‧‧內套筒
6F‧‧‧內套筒前半部(前半部)
6R‧‧‧內套筒後半部(後半部)
7‧‧‧外套筒
8‧‧‧支撐框架
9‧‧‧多分力測量感測器
10‧‧‧間隔件
11‧‧‧空氣配管
12‧‧‧非接觸式密封
13‧‧‧著力體
14‧‧‧固定體
15‧‧‧起應變體
16‧‧‧應變計
17‧‧‧冷卻部
18‧‧‧冷媒流路
18F、18R‧‧‧溝槽
19‧‧‧第1連通流路
20‧‧‧第2連通流路
21‧‧‧第3連通流路
22‧‧‧第4連通流路
23‧‧‧升溫部
24‧‧‧內套筒本體
25‧‧‧外殼體
26‧‧‧油回收路
36‧‧‧外殼
36F‧‧‧外殼前半部(前半部)
36R‧‧‧外殼後半部(後半部)
37‧‧‧支撐構件
38‧‧‧容納部
T‧‧‧輪胎
第1A圖係具備有第1實施形態的多分力測量轉軸單元之輪胎試驗機的前視圖。
第1B圖係前述輪胎試驗機的側視圖。
第2A圖係本實施形態的多分力測量轉軸單元之正面剖視圖。
第2B圖係習知例的多分力測量轉軸單元之正面剖視圖。
第3圖係從正面所看到的多分力測量轉軸單元之放大剖視圖。
第4A圖係多分力測量感測器的立體圖。
第4B圖係前述多分力測量感測器的側視圖。
第5圖係放大顯示多分力測量轉軸單元之輪胎側的端部之正面剖視圖。
第6圖係第2實施形態的多分力測量轉軸單元之正面剖視圖。
第7圖係第3實施形態的多分力測量轉軸單元之正面剖視圖。
第8圖係放大顯示3實施形態的多分力測量轉軸單元之輪胎側的端部之正面剖視圖。
以滾動阻力試驗機為例說明本發明的實施形態。另外,在以下的說明中,係在同一零件附記同一符號。此等 名稱及功能為相同。因而,不重複有關此等的詳細說明。
「第1實施形態」
第1A圖及第1B圖係顯示設置有本實施形態的多分力測量轉軸單元1之輪胎試驗機2的示意圖。
輪胎試驗機2,係具備藉由馬達等而旋轉的圓筒狀之旋轉鼓輪3。又,輪胎試驗機2,係具備:安裝輪胎T的主軸4;以及旋轉自如地支撐主軸4並且測量荷重及力矩的多分力測量轉軸單元1。上述的輪胎試驗機2,係使被安裝於主軸4的輪胎T,接觸到旋轉的旋轉鼓輪3,藉此測量處於行走狀態的輪胎T之動態特性、例如輪胎T的滾動阻力等。
如第2A圖之示意圖所示,多分力測量轉軸單元1,係具備圓筒狀的內套筒6。該內套筒6,係藉由軸承部5而旋轉自如地支撐上述的主軸4。又,外套筒7,係以覆蓋內套筒6之外側的方式所設置。外套筒7,係沿著主軸4的軸心方向而配備並且具有與內套筒6同軸的圓柱狀孔。該外套筒7,係將多分力測量轉軸單元1本身連結於對基體框架(未圖示)等支撐的支撐框架8。再者,多分力測量轉軸單元1,係具備設置於(固定於)內套筒6及外套筒7之兩端的一對多分力測量感測器9。一對多分力測量感測器9,係連結內套筒6的端部與外套筒7的端部,並且測量從內套筒6作用於外套筒7的荷重、即作用於輪胎T的各種荷重。
另外,在如第1B圖所配備的輪胎試驗機2中,紙面的左右方向(輪胎的行進方向x),為說明多分力測量轉軸單元1時的左右方向。又,同樣在第1B圖的輪胎試驗機2中,紙面貫通方向(沿著輪胎軸的方向y),為說明多分力測量轉軸單元1時的前後方向。再者,在第1B圖的輪胎試驗機2中,紙面的上下方向(輪胎對旋轉鼓輪的按壓方向z),為說明多分力測量轉軸單元1時的上下方向。
其次,分別說明構成本發明的多分力測量轉軸單元1之主軸4、內套筒6、外套筒7、支撐框架8、軸承部5以及多分力測量感測器9。
第2A圖係顯示本發明的多分力測量轉軸單元1之示意圖。在第2A圖中,係為了方便起見而將冷媒對冷媒流路18之供應路與排出路繪圖為向上。
第2B圖係顯示習知例的多分力測量轉軸單元之示意圖。
如第2A圖所示,該第1實施形態的多分力測量轉軸單元1,係具備軸心轉向水平方向之長條棒狀的主軸4。輪胎T透過未圖示的鋼圈(rim)而安裝於主軸4的一端側(第2圖的左側)。主軸4,係對內套筒6成為旋轉自如。
內套筒6,係形成其軸心轉向水平方向的圓筒狀。上述的主軸4係將其軸心朝向水平方向而插入內套筒6的內部。相對於內套筒6而旋轉自如地支撐主軸4的複數個軸 承(軸承部5),係設置於內套筒6與插入該內套筒6的主軸4之間。亦即,在多分力測量轉軸單元1中,複數個軸承部5係在軸心方向並排設置於主軸4的長邊方向之中途部。主軸4,係透過此等複數個軸承(軸承部5)而旋轉自如地由內套筒6所支撐。
外套筒7,係在內套筒6的外周側,以包圍於圓周方向的方式安裝成外套狀。外套筒7,係透過後述的多分力測量感測器9來支撐內套筒6。外套筒7,為配備於內套筒6之外周側的筒狀構件。外套筒7,係以形成於其內部的圓柱狀孔與內套筒6成為同軸的方式,將其軸心朝向水平方向所配置。外套筒7的內部,係能夠容納內套筒6。在外套筒7的軸心方向,外套筒7的長度係與內套筒6的長度大致相等。故而,在內套筒6容納於外套筒7的內部之狀態下,在軸心方向的內套筒6之兩端的位置係與外套筒7之兩端的位置大致相同。在軸心方向設置於彼此相同位置的兩套筒6、7之端部彼此,係藉由後述的多分力測量感測器9而連接。
支撐外套筒7的支撐框架8係設置於外套筒7的上側。不僅外套筒7就連連接於外套筒7的內套筒6、主軸4、多分力測量感測器9等皆是在從基體框架懸吊的狀態下由支撐框架8所支撐。
第3圖係更詳細地顯示第2A圖所示的多分力測量轉軸單元1之剖面構造。第5圖係放大顯示多分力測量轉軸單元1之前部(輪胎側)的剖面構造。
如第3圖所示,複數個軸承部5,係能承受徑向(radial direction)及/或軸向(thrust direction)的荷重。在本實施形態的多分力測量轉軸單元1中,係設置有四個軸承部5。四個軸承部5,係沿著主軸4的軸心方向(y方向)隔開預定間隔而並排。又,四個軸承部5,係在內套筒6被分開而配備於前後方向的兩端側。間隔件10,係配備於各自的軸承部5之間。間隔件10,係將各自的軸承部5定位於沿著軸心方向的預定位置。
如第3圖及第5圖所示,在上述的內套筒6及外套筒7之前後方向的兩端側,空氣配管11係以從外套筒7之外側朝向徑向內側貫通外套筒7及內套筒6的方式所設置。又,非接觸式密封12(曲徑軸封:labyrinth seal)係分別設置於比前述的空氣配管11還靠近軸心方向的中央側。非接觸式密封12,係不接觸主軸4之表面而密封潤滑油。藉由設置非接觸式密封12可以消除起因於密封阻力變化的測量誤差,該密封阻力變化係伴隨使用接觸式密封時所產生的密封部之溫度變化而引起。該空氣配管11,係將高壓空氣從外套筒7之外側導引至主軸4與內套筒6之間並朝向非接觸式密封12而使其作用。藉由該高壓空氣及非接觸式密封12的作用,可以防止被供應至軸承部5的潤滑油漏出至外部。
另外,在多分力測量轉軸單元1,也可以設置有回收被供應至軸承部5的潤滑油之油回收路(未圖示)、或是第3圖、第5圖所示的油回收路26,該油回收路26係被 連接於按照需要而使其動作的圖外之吸引部,並回收不意圖從非接觸式密封12漏出的潤滑油。
多分力測量感測器9(在本實施形態中係例如為測力計(load cell)),係以橫跨於上述內套筒6的端部與外套筒7的端部之方式所配備。具體而言,前側的多分力測量感測器9,係以連結內套筒6的前端部與外套筒7的前端部之方式所配備。又,後側的多分力測量感測器9,係以連結內套筒6的後端部與外套筒7的後端部之方式所配備。前側的多分力測量感測器9與後側的多分力測量感測器9,雖然安裝方向為左右相反,但是構造為大致相同(參照第4A圖及第4B圖)。
如第4A圖所示,第1實施形態的多分力測量感測器9,係具備大致圓盤狀的外觀。多分力測量感測器9,係具有:著力體13;及固定體14;以及連繫前述的著力體13與固定體14的起應變體15。
多分力測量感測器9,係在其中央部具有環形狀的著力體13。主軸4係以轉動間隙嵌合狀態貫通於被形成該環形狀的著力體13之開口中央。
具有比著力體13之外徑還大的內徑之環形狀的固定體14,係配備於該著力體13的徑外側。著力體13與固定體14係以彼此成為同軸的方式所配備。內周側的著力體13與外周側的固定體14,係藉由複數個起應變體15而連結。在本實施形態的多分力測量感測器9中,此等的起應變體15,係從著力體13朝向徑向形成輻射狀,具體 而言,朝向上方、左方、下方、右方之四方向延伸,且分別形成角棒狀。亦即,複數個起應變體15,係在主軸4的軸心周圍設置有四個。
多分力測量感測器9的著力體13與上述內套筒6的端緣係藉由螺栓等的鎖緊連結具(省略圖示)而牢固地固定,使得依主軸4→軸承部5→內套筒6之順序所傳達之力能傳達至著力體13。又,在多分力測量感測器9的固定體14與外套筒7的端緣也設置有螺栓等的鎖緊連結具(省略圖示),使得固定體14與外套筒7的端部能牢固地結合。從主軸4傳達至外套筒7之力(作用於輪胎的各種荷重),係能藉由在設置於其傳達路徑之途中的起應變體15上所產生的應變而測量。
如第4A圖所示,厚度變薄的薄板部分,係設置於各起應變體15。當力作用於著力體13與固定體14之間時,該薄板部分就變成起點並使得起應變體15變形。又,能夠偵測力及力矩的應變計16係貼附於各起應變體15。在該應變計16,係有:貼附於靠近著力體13之側來測量平移荷重的應變計16;以及貼附於靠近固定體14之側來測量力矩的應變計16。
換句話說,本發明的多分力測量轉軸單元1,係藉由被配備於內套筒6(外套筒7)之兩端部的多分力測量感測器9,而可以測量x、y、z方向之平移荷重(fx、fy、fz)、與繞x軸、y軸、z軸之力矩(mx、my、mz)的6分力。
尤其是在滾動阻力試驗機中,即便是在上述的六分力之中,評估輪胎T的特性方面仍以滾動阻力(z方向的平移荷重)fx為重要。因此,如第4A圖及第4B圖所示,在本實施形態的多分力測量感測器9中,朝向上下方向延伸的起應變體15,係比朝向左右方向延伸的起應變體15還細(薄)。若如此,則與如習知般之所有的起應變體15皆為相同且較粗的情況相比,即便是在x方向施加有較小的荷重之情況也容易使得朝向上下方向延伸的起應變體15變形。因此,本實施形態的滾動阻力試驗機,係可以高靈敏度地測量滾動阻力fx。
從起應變體15之應變計16輸出的類比信號,係以不載入雜訊的方式輸入至被配備於多分力測量感測器9之附近的放大器(省略圖示)並進行放大及A/D轉換。然後,被連接於放大器的處理部(個人電腦)係使用校正矩陣等之校正式來校正A/D轉換後的信號,且算出滾動阻力fx。
可是,在輪胎試驗機2中,會有如外傾角(camber angle)或按壓荷重較大的情況、伴隨制動或驅動的情況般,以嚴酷的試驗條件進行試驗者。在如此的輪胎試驗機2中,係有彎曲方向之較大的負荷(力或力矩)施加於主軸之虞。故而,如此的輪胎試驗機2,係採用以能夠支撐較大負荷的方式,藉由前後二個部位的多分力測量感測器(本實施形態中係例如為測力計)9而牢固地支撐內套筒(主軸)的構成。
此外,旋轉自如地支撐主軸的軸承部係設置於內套筒與主軸之間。在該軸承部係伴隨心軸的旋轉而產生熱,且所產生的熱會傳達至內套筒與外套筒之雙方。內套筒與外套筒係藉由如此傳達來的熱而膨脹。該膨脹狀態係分別不同,且膨脹狀態之差異會成為應變並作用於兩多分力測量感測器。換句話說,在處於如上述之過拘束狀態的轉軸單元中,因內套筒的膨脹狀態、與外套筒的膨脹狀態之差異而引起的應變會在多分力測量感測器產生,且該應變量的計測誤差會加上荷重或力矩的測量值。因此,難以精度佳地測量產生於輪胎的荷重及力矩。
因此,在本實施形態的多分力測量轉軸單元1,係設置有冷卻內套筒6中的軸向之預定區域的冷卻部17。
具體而言,如第2A圖的示意圖所示,該冷卻部17,係對內套筒6送入冷媒,並從內部直接冷卻內套筒6。冷媒,係在內套筒6的外周面側沿著軸向流通於形成螺旋狀的冷媒流路18。更具體而言,冷媒,係在內套筒6的外周面側經由並流動於以環繞其軸心之周圍複數次的方式所形成的冷媒流路18,且冷卻內套筒6本身。
以下,就第1實施形態的冷卻部17及構成該冷卻部17的冷媒流路18加以說明。
如第3圖所示,在第1實施形態的多分力測量轉軸單元1中,內套筒6,係在軸心方向為大致相同的設置長度,且在內套筒6的前側與後側具備不同系統的二個冷媒流路18。
亦即,上述的二個冷媒流路18,係獨立形成於內套筒6的前側(內套筒前半部6F)與內套筒6的後側(內套筒後半部6R)。
例如,在內套筒前半部(以下,簡稱前半部)6F中,係沿著軸心方向(從前半部6F的前端側至後端側)並順沿其外周面環繞形成有螺旋狀溝槽。該螺旋狀溝槽,係不從前半部6F的前端側朝向後端側交叉而是直接以1條連續所形成。該1條螺旋狀溝槽係形成冷媒流路18。另外,形成冷媒流路18的螺旋狀溝槽,並未被限定於1條,也可以為2條以上。又,冷媒流路18,雖然只要是冷卻前半部6F的軸向之預定區域者也可以沿著外周面而設置於任何位置,但是一定要形成於包圍被配備於前半部6F的軸承部5之位置。
沿著前半部6F的外周面而形成的冷媒流路18之一方端(前方端),係連繫於通過前半部6F之內部的連通流路(第1連通流路19)。該連通流路19,係沿著軸心方向而貫通前半部6F的內部,且連繫於外部。同樣地,前半部6F的冷媒流路18之另一方端(後方端),係連繫於通過前半部6F之內部的連通流路(第2連通流路20)。第2連通流路20,係與第1連通流路19不同的流路,其沿著軸心方向而貫通前半部6F的內部,且連繫於外部。
透過第1連通流路19而導入前半部6F內的冷媒,係在到達冷媒流路18的前方端之後,藉由流動於冷媒流路18而環繞前半部6F的表面附近,且從內套筒6的外周面 側開始冷卻前半部6F中的軸向之預定區域。到達冷媒流路18的後端之冷媒,係透過第2連通流路20而排出至前半部6F的外側。冷媒的導入方向,也可以為上述之相反的流動、即第2連通流路20→冷媒流路18→第1連通流路19。
另一方面,形成於後半部(以下,簡稱為後半部)6R之外周面的冷媒流路18之構成及冷媒的流通態樣,係與前半部6F大致相同。
換句話說,在後半部6R中,螺旋狀溝槽係從後半部6R的後端側朝向前端側形成於其外周面。然後,該1條螺旋狀溝槽係構成上述的冷媒流路18。形成於後半部6R之外周面側的冷媒流路18之前端及後端,係藉由通過後半部6R之內部的連通流路(第3連通流路21、第4連通流路22),而與外部連繫。
透過第3連通流路21而導入後半部6R內的冷媒,係在到達冷媒流路18的後端之後,藉由流動於冷媒流路18而環繞後半部6R的表面附近,且從內套筒6之外周面側開始冷卻後半部6R中的軸向之預定區域。到達冷媒流路18之前端的冷媒,係透過第4連通流路22而排出至後半部6R的外側。冷媒的導入方向,也可以為上述之相反。
另外,在將上述的螺旋狀之冷媒流路18,形成於內套筒6之外周面側時,例如只要進行如下之加工即可。
亦即,如第5圖所示,上述的內套筒6,係藉由圓筒狀的內套筒本體24;以及包圍該內套筒本體24的圓筒狀 且薄板之外殼體25所構成。而且,將螺旋環繞狀溝槽沿著軸心方向而形成於內套筒本體24的外周面。此時所形成的溝槽之寬度、深度及間距(pitch)等,係能按照內套筒6的大小及冷卻能力而適當變更。之後,在內套筒本體24嵌入外殼體25,且藉由外殼體25來被覆溝槽的開口。該時,也可以按照需要,在內套筒本體24與外殼體25之間設置用以密封兩者之端部的密封構件。又,也可以將外殼體25熔接於內套筒本體24以密封兩者之端部。藉由如此,能沿著內套筒6的外周面(正確而言為表面正下方的內部)而形成有冷媒流路18。
又,如替代氟氯烷(alternative freon)之有機化合物的冷卻劑(coolant),係被使用作為流動至冷媒流路18的冷媒。也可以使用水或油,來取代有機化合物的冷卻劑。該冷媒,係由設置於輪胎試驗機2的外部之未圖示的冷卻裝置等所冷卻,並供應至冷媒流路18。
如上述般,只要使冷媒流通至形成於內套筒6的外周面之螺旋狀的冷媒流路18,就能夠及於軸向及圓周方向之全區而均勻地冷卻內套筒6。結果,不會僅使得內套筒6變得比外套筒7還高溫,且能夠將內套筒6與外套筒7的長度在軸向大致相等。換句話說,在內套筒6與外套筒7之間,不會產生沿著軸心方向而引起的延伸量之差異。因此,基於前述延伸量之差異而產生的應變(內力)不會以誤差成分作用於多分力測量感測器9。故而,也不會因在軸承部5產生的熱而成為多分力測量感測器9之精度降 低的原因。亦即,即便不用潤滑油積極地冷卻已發熱的軸承部,也能藉由對內套筒提供預定冷卻而提高多分力計的精度。
特別是,在採用藉由設置於前後二個部位的多分力測量感測器9而過拘束內套筒6與外套筒7之支撐構造的多分力測量轉軸單元1中,當假定使用將朝向上下方向延伸的起應變體15形成比朝向左右方向延伸的起應變體15還細(薄)並高靈敏度地測量fx的多分力測量感測器9來測量滾動阻力fx時,有可能內套筒6因軸承部5的發熱而熱膨脹使得測量精度顯著降低。因此,較佳是將如上述的冷卻部17設置於多分力測量轉軸單元1。
又,在內套筒6的前側之部位(內套筒前半部)6F與後側之部位(內套筒後半部)6R,係設置在軸向被二等分後的冷媒流路18,並個別地將冷媒供應至分別獨立的冷媒流路18。藉此,能夠配合內套筒6的發熱狀況,獨立冷卻內套筒前半部6F與內套筒後半部6R。例如,可考慮藉由施加於主軸4之力的分佈及軸承部5的配置,使得內套筒前半部6F比內套筒後半部6R大幅發熱的情況。在如此的情況,藉由將流通於內套筒前半部6F的冷媒之流量比流通於內套筒後半部6R的冷媒之流量還大,就可以有效地冷卻發熱大的內套筒6之前側。結果,能夠更確實地防止多分力計的精度降低。
「第2實施形態」
其次,說明第2實施形態的多分力測量轉軸單元1。
如第6圖之示意圖所示,在第2實施形態的多分力測量轉軸單元1中,其特徵點為:將外套筒7予以升溫的升溫部23設置於外套筒7,以便使得外套筒7與內套筒6的溫度差變小。
有關於其他構成,第2實施形態的多分力測量轉軸單元1,係與第1實施形態的多分力測量轉軸單元大致相同。將內套筒6中的軸向之預定區域予以冷卻的冷媒流路18(冷卻部17)係設置於內套筒6。另外,在第6圖中,係為了方便起見而將冷媒對冷媒流路18之供應路與排出路繪圖為向上。
如第6圖所示,設置於第2實施形態之外套筒7的升溫部23,係具有直接加熱外套筒7的加熱部。又,升溫部23,也可以具有:藉由被覆外套筒7的外周面而抑制熱從外套筒7之內部朝向外部擴散(流出)的絕熱部。
升溫部23(加熱型)的加熱部,係具備如橡膠式加熱器(rubber heater)或帶式加熱器(ribbon heater)等形成薄片狀的加熱器。前述的加熱器,係可以藉由纏繞於外套筒7的外周面而安裝於外套筒7。前述的加熱器,係藉由從外側積極地加熱外套筒7而將外套筒7保持於預定溫度。
升溫部23(絕熱型)的絕熱部,係藉由形成薄片狀的絕熱材等所構成。此等絕熱材,也藉由纏繞於外套筒7的外周面而安裝於外套筒7。前述的絕熱材,係藉由使從 外套筒7朝向外部流出的熱量減少而將外套筒7的溫度保持於預定狀態。
只要如此藉由升溫部23而將外套筒7的溫度保持於預定狀態,就能夠更減小內套筒6的溫度與外套筒7的溫度之差異。又,也能夠減少外部空氣溫度的影響。
例如,考慮在軸承部5產生的熱大到預料以上的情況。在該情況,即便使用上述的冷卻部17進行冷卻,也難以充分地降低內套筒6的溫度。因此,有時內套筒6的溫度會變得比外套筒7的溫度還稍微高。
在如此的情況,只要使用上述之加熱型的升溫部23來加熱外套筒7並保持於預定溫度,就可以使外套筒7的溫度接近內套筒6的溫度。藉此,就難以在外套筒7與內套筒6之間產生沿著軸心方向而引起的延伸量之差異,且可以更確實地防止多分力測量感測器9的精度降低。
另外,在使用上述的升溫部23,來減小外套筒7與內套筒6的溫度差時,較佳是在外套筒7與內套筒6之雙方設置溫度測量部等,且基於藉由溫度測量部而測量所得的外套筒7及內套筒6之溫度,來控制上述的冷卻部17及/或加熱型的升溫部23。
「第3實施形態」
其次,說明第3實施形態的多分力測量轉軸單元1。
本實施形態的多分力測量轉軸單元1,係能夠測量輪胎的滾動阻力。在本實施形態中,係對一個多分力測量轉 軸單元1,配備有一個多分力測量感測器9。
在本實施形態中,將相當於第1實施形態的內套筒6之構件稱為外殼36。又,將相當於第1實施形態的外套筒7之構成要素與相當於支撐框架8的構成要素合在一起稱為支撐構件37。
第7圖係顯示本實施形態的多分力測量轉軸單元1之示意圖。
如第7圖所示,本實施形態的多分力測量轉軸單元1,係具備軸心轉向水平方向之長條棒狀的主軸4。輪胎T係透過未圖示的鋼圈而安裝於主軸4之一端側(第7圖的左側)。主軸4,係相對於外殼36成為旋轉自如。
外殼36,係形成軸心轉向水平方向的圓筒狀。外殼36,係在其內部,將軸心朝向水平方向而插入有上述的主軸4。複數個軸承(軸承部5),係設置於外殼36與插入該外殼36的主軸4之間。複數個軸承部5,係相對於外殼36旋轉自如地支撐主軸4。亦即,在多分力測量轉軸單元1中,複數個軸承部5係在主軸4之長邊方向的中途部並排於軸心方向。然後,主軸4,係透過此等複數個軸承部5而藉由外殼36旋轉自如地支撐。
透過後述的多分力測量感測器9而支撐外殼36的支撐構件37,係設置於外殼36的外周側。本實施形態的支撐構件37,係具有:具有能夠容納外殼36的容納部38且可供多分力測量感測器9固定的圓筒狀構件;以及從該圓筒狀構件朝向上下左右延伸的大致板狀構件。支撐構件 37,也可以為如前述般地組合複數個構件而成者,又可為一體物。在本實施形態中,容納部38,係以與外殼36成為同軸的方式來包圍將其軸心朝向水平方向的圓柱狀孔,且在將孔的軸心朝向水平方向的狀態下以能夠容納外殼36的方式所構成。
如第7圖所示,複數個軸承部5,係能承受徑向及/或軸向的荷重。在本實施形態的多分力測量轉軸單元1係設置有四個軸承部5。四個軸承部5,係在主軸4之軸向(y方向)一邊隔開預定間隔一邊並排,且被分開配備於外殼36的前後方向之兩側。將各軸承部5定位於沿著軸心方向之預定位置的間隔件10係配備於各自的軸承部5之間。
如第8圖放大所示,在上述的外殼36及支撐構件37之前端側,空氣配管11係以從支撐構件37之外側在徑向貫通支撐構件37及外殼36的方式所設置。又,非接觸式密封12(曲徑軸封),係設置於比該空氣配管11還靠近軸心方向的後端側。非接觸式密封12,係不接觸主軸4之表面而密封潤滑油。藉由設置非接觸式密封12可以消除起因於密封阻力變化的測量誤差,該密封阻力變化係伴隨使用接觸式密封時所產生的密封部之溫度變化而引起。又,達成同樣作用效果的非接觸式密封12(曲徑軸封)也設置於外殼36之後端側。又,空氣配管11,係將高壓空氣從支撐構件37之外側導引至主軸4與外殼36之間並朝向非接觸式密封12而使其作用。藉由該高壓空氣及非 接觸式密封12的作用,可以防止被供應至軸承部5的潤滑油漏出至外部。
另外,在多分力測量轉軸單元1,也可以設置有回收被供應至軸承部5的潤滑油之油回收路(未圖示)、或是被連接於按照需要而使其動作的圖外之吸引部,並回收不意圖從非接觸式密封12漏出的潤滑油之第7圖、第8圖所示的油回收路26。又,達成上述同樣作用效果的空氣配管、吸引部及油回收路26,也可以比設置於外殼36之後端側的非接觸式密封(曲徑軸封)還更設置於外殼後端側。
第8圖係放大顯示多分力測量轉軸單元1之前部(輪胎側)的剖面構造。
一個多分力測量感測器9(在本實施形態中例如為測力計),係以橫跨於上述之外殼36的前端面與支撐構件37的前端面之方式所配備。具體而言,多分力測量感測器9,係以連結兩構件的方式配備於外殼36的前端面與支撐構件37的前端面之間。
本實施形態的多分力測量感測器9之構成及功能,係與第1實施形態的多分力測量感測器相同。
可是,在上述的日本特開2003-4598號公報之輪胎試驗機中,主軸(5:括號內之符號係以該專利公報中之符號為參考而顯示者),係在其軸心方向具備某程度的長度。當假定使荷重在按壓方向(垂直方向)作用於如此的主軸(5)之一方的端部,且在主軸(5)之另一方端部測 量力及力矩等時,較大的力矩就會作用於多分力測量感測器(4)。故而,用於如此之輪胎試驗機的多分力測量感測器(4),係為了承受起作用之較大的力矩而採用較粗的起應變體等,因此,無法檢測出微小的力變化,且犧牲了檢測精度。
為了迴避如此的困難點,也可以使多分力計測感測器(4)接近輪胎T,而減小施加於多分力計的力矩。但是,當如此地使多分力測量感測器(4)之位置接近設置有軸承部(10)的輪胎時,在軸承部(10)產生的熱及伴之而來的熱變形,會使多分力測量感測器的精度降低。如本實施形態之圖所示,為了減小施加於多分力計9的力矩,也可以將複數個軸承部設置於比多分力計9還靠近反輪胎側的外殼36內,而旋轉自如地支撐主軸4,並且另外設置以使軸承部5的潤滑油循環等的方式來積極地冷卻軸承部5的冷卻機構。但是,通過實驗可明白由於在軸承部產生的熱非常大,所以即便設置冷卻機構也有無法充分去除在軸承產生的熱(特別是在接近輪胎側的軸承產生的熱)之情況。又,通過實驗可明白也有當意圖去除熱而對軸承部5供應多量的潤滑油時,潤滑油就會因攪拌熱而加熱,反而在軸承部5產生熱的情況。
再者,當按壓力相對於主軸4而作用於與其軸心呈垂直的方向時,就容易僅在支撐主軸4的軸承部5之圓周方向的一部分產生熱。如此僅在軸承部5之周圍方向的一部分產生的熱,就軸承部5與包圍該軸承部5的外殼6之雙 方而言將使圓周方向的一部分比前述圓周方向的其他部位還大幅地熱變形(特別是徑向的變形),且使多分力計的精度降低。
因此,在本實施形態的多分力測量轉軸單元1,係為了抑制伴隨在軸承部5所產生的熱使得外殼36之圓周方向的一部分在徑向變形,而設置有冷卻外殼36中的圓周方向之預定區域的冷卻部17。
具體而言,如第7圖所示,該冷卻部17,係從外側對外殼36送入冷媒,並從內部直接冷卻外殼36。冷媒,係沿著外殼36之外周面而流動於被形成於外殼36的圓周方向及軸向之預定區域的冷媒流路18。更具體而言,冷媒,係經由呈螺旋狀之複數個以環繞之方式沿著外殼36之外周面所形成的冷媒流路18而流通於外殼36的軸心周圍,且以及於圓周方向及軸向之全區儘可能地成為均等的溫度之方式來冷卻外殼36本身。
以下,就本實施形態的冷卻部17及構成該冷卻部17的冷媒流路18加以說明。
如第7圖所示,在本實施形態的多分力測量轉軸單元1中,外殼36,係在軸心方向為大致相同的設置長度,且在外殼36的前側與後側具備不同系統的二個冷媒流路18。
亦即,上述的二個冷媒流路18,係獨立形成於外殼的前側之部位(外殼前半部)36F與外殼的後側之部位(外殼後半部)36R。
例如,在外殼前半部(以下,簡稱前半部)36F中,係沿著軸向(從前半部36F的前端側至後端側)並順沿其外周面環繞形成有螺旋狀溝槽18F。該螺旋狀溝槽18F,係不從前半部36F的前端側朝向後端側交叉而是直接以1條連續所形成。該1條螺旋狀溝槽18F係形成冷媒流路18。另外,形成冷媒流路18的螺旋狀溝槽18F,並未被限定於1條,也可以為2條以上。又,冷媒流路18,係為了抑制固定有多分力測量感測器側的外殼端部因熱而在徑向變形,而只要是冷卻外殼36中的圓周方向之全區的冷卻流路則也可以沿著外周面而設置於任何位置。但是,冷媒流路18最好是至少形成於包圍被配備於前半部36F的軸承部5之位置,更佳的是分別以不同系統形成於包圍被配備於前半部36F與外殼後半部36R(以下,簡稱為後半部)的軸承部5之位置。再更佳的是分別以不同系統形成於前半部36F與後半部36R的冷媒流路18,係形成及於分別對應的前半部36F與後半部36R的軸向之大致全區。藉此,冷媒流路18係形成及於外殼36的軸向之大致全區。
形成於前半部36F之外周面的冷媒流路18之一方端(前方端),係連繫於通過前半部36F之內部的連通流路(第1連通流路19)。該連通流路19,係沿著軸心方向而形成於前半部36F的內部,且連繫於外殼36的外部。同樣地,前半部36F的冷媒流路18之另一方端(後方端),係連繫於通過前半部36F之內部的連通流路(第2 連通流路20)。第2連通流路20,係與第1連通流路19不同的流路,其沿著軸心方向而形成於前半部36F的內部,且連繫於外殼36的外部。
透過第1連通流路19而導入的冷媒,係在到達冷媒流路18(18F)的前方端之後,藉由流動於冷媒流路18(18F)而環繞前半部36F的表面附近,且從外周面側開始冷卻該前半部36F的圓周方向之全區。到達冷媒流路18(18F)的後端之冷媒,係透過第2連通流路20而排出至外殼36的外側。冷媒的導入方向,也可以為上述之相反的流動、即第2連通流路20→冷媒流路18→第1連通流路19。
另一方面,形成於後半部36R之外周面的冷媒流路18之構成及冷媒的流通態樣,係與前半部36F的情況大致相同。
換句話說,在後半部36R中,螺旋狀溝槽18R係從後半部36R的後端側朝向前端側沿著其外周面而形成。然後,該1條螺旋狀溝槽18R係構成上述的冷媒流路18。形成於後半部36R之外周面側的冷媒流路18(18R)之前端及後端,係藉由通過後半部36R之內部的連通流路(第3連通流路21、第4連通流路22),而與外殼36的外部連繫。
透過第3連通流路21而導入的冷媒,係在到達冷媒流路18(18R)的後端之後,藉由流動於冷媒流路18而環繞後半部36R的表面附近,且從外周面側開始冷卻該後 半部36R中的圓周方向之全區。到達冷媒流路18(18R)之前端的冷媒,係透過第4連通流路22而排出至外殼36的外側。冷媒的導入方向,也可以為上述之相反。
有關將如上述之螺旋狀的冷媒流路18(18F、18R),形成於外殼36之外周面的方法,係與第1實施形態相同。
如上述般,在外殼36,係設置有為了抑制固定有多分力測量感測器9之側的端部在徑向變形而冷卻外殼36中的圓周方向之全區的構成。更具體而言,在外殼36,係以至少形成於固定有多分力感測器9的前半部36F之圓周方向及軸方向之全區的方式,配備有沿著外殼36之外周面而環繞複數次成螺旋狀的冷媒流路18。藉由使冷媒流通於如此的冷媒流路,可以抑制至少固定有多分力感測器9之側的外殼36之端部的圓周方向之溫度不均。結果,在固定有多分力測量感測器9之側的外殼36之端部,不會僅使得圓周方向之一部分比前述圓周方向之其他部分變得還高溫(圓周方向之較大的溫度差)。藉此,不會僅使得固定有多分力測量感測器9之側的外殼36之圓周方向的一部分朝向徑向延伸。換句話說,因該延伸量之差異而引起的誤差成分,也不會作用於被連結在該外殼36的多分力測量感測器9。故而,也不會因在軸承部5產生的熱而引起的外殼端部之應變造成多分力測量感測器9之精度降低的原因。亦即,即便不用潤滑油積極地冷卻已發熱的軸承部,也能藉由及於全周地冷卻軸承部與外殼之 雙方而提高多分力計的精度。
再者,只要以環繞之方式及於外殼36的軸向之大致全區配備呈螺旋狀的複數個冷媒流路18,且使冷媒流通至該冷媒流路18,則能夠在圓周方向及軸向之全區均勻地冷卻外殼36。結果,可以更確實地抑制因在軸承部5所產生的熱而引起的外殼36之應變。
又,只要事先將冷媒流路18在軸心方向二等分成外殼前半部36F與外殼後半部36R,且分別對獨立的冷媒流路18個別地供應冷媒,就能夠配合外殼36之發熱狀況而分別獨立冷卻外殼前半部36F與外殼後半部36R。例如,可考慮藉由施加於主軸4之力的分佈或軸承部5的配置,使得外殼的前側部分比外殼的後側部分大幅發熱的情況。在該情況,藉由將流通於外殼之前側部分(前半部36F)的冷媒之流量比流通於外殼之後側部分(後半部36R)的冷媒之流量還大,就可以有效地冷卻發熱大的外殼36之前側部分。藉此,能夠更確實地防止多分力測量轉軸單元的測量精度降低。
另外,應視為此次揭露的實施形態係所有點的例示而非限制。例如,在此次揭露的實施形態中,雖然已例示使用旋轉鼓輪的輪胎試驗機但是並未限於此。又,在此次揭露的實施形態中,雖然已例示滾動阻力試驗機但是並未限於此。特別是在此次揭露的實施形態中,尚未明示揭露的事項、例如運轉條件、操作條件、各種參數、構成物之尺寸、重量、體積等,係採用只要是未脫離該發明所屬技術 領域中具有通常知識者通常實施的範圍,皆可為通常的該發明所屬技術領域中具有通常知識者所能輕易思及的值。
另外,在設置上述之軸承部5的情況,較佳的是使用軸承螺帽(bearing nut)等對前後二個軸承部5在軸向施加適當的預壓。只要如此地施加適當的預壓,就可以防止在軸承部5的轉動體與轉動面之間形成間隙,且不易發生轉動體的變形,可以將軸承部5的發熱止於較小者。
又,上述的多分力測量感測器9,也可以為6分力計以外者、即可為3分力計也可以為5分力計,又,所有的起應變體之粗細度也可以為相同。
又,冷媒對冷媒流路18的供應,也可以藉由連接於內套筒6之外周側的管路來進行。在該情況,較佳是設置冷媒供應用的管路,以便在外套筒7之徑向以非接觸狀態貫通。同樣地,冷媒從冷媒流路18的排出,也可以藉由連接於內套筒6之外周側的管路來進行。在該情況,較佳是設置冷媒排出用的管路,以便在外套筒7之徑向以非接觸狀態貫通。藉由如此地設置管路,比起在內套筒形成流路還容易更均勻地冷卻內套筒6的圓周方向之溫度。
[實施形態的概要]
當歸納以上的實施形態時,係如同以下所述。
(1)本實施形態之輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元,係具備:主軸,其係能夠嵌裝輪胎;內套筒,其係藉由前述軸承部而旋轉自如地支撐前述主軸;外套筒,其係 沿著前述主軸的軸心方向而配備於前述內套筒的外側;多分力測量感測器,其係連結前述內套筒的端部與前述外套筒的端部,並且能夠測量從前述內套筒作用於前述外套筒的荷重;以及冷卻部,其係冷卻前述內套筒。
依據該構成,可以抑制對內套筒的熱變形,且可以精度佳地測量施加於輪胎之力或力矩。
(2)在前述輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元中,也可以為:前述多分力測量感測器,係在前述內套筒的軸向兩端部各設置有一個,前述冷卻部,係冷卻前述內套筒的軸向之預定區域。
依據該構成,能夠均勻地冷卻內套筒中的軸向之預定區域。藉此,可以抑制僅有內套筒變成高溫並沿著內套筒與外套筒之間的軸心方向而引起的延伸量之差異。因此,基於前述延伸量之差異而產生的應變(內力)不會以誤差成分作用於多分力測量感測器。
(3)在前述輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元中,也可以為:前述多分力測量感測器,係僅設置於前述內套筒的軸向之單方端部,前述冷卻部,係冷卻前述內套筒的圓周方向之預定區域。
依據該構成,可以抑制固定有多分力感測器的外殼之圓周方向的溫度不均。藉此,不會僅使得外殼的圓周方向之一部分比前述圓周方向之其他部分變得還高溫(圓周方向之較大的溫度差)。因此,不會僅使得外殼之圓周方向的一部分朝向徑向延伸,也不會有因該延伸量之差異而引 起的誤差成分起作用。結果,可以抑制因在軸承部產生的熱而引起的外殼之應變造成多分力測量感測器之精度降低的原因。
(4)在前述輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元中,也可以為:前述冷卻部,係構成為:具備沿著前述內套筒的外周面所形成,且供冷卻用之冷媒流通的冷媒流路,藉由前述冷媒流通於前述冷媒流路,而能冷卻前述內套筒。
(5)在前述輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元中,也可以為:前述冷媒流路,係沿著前述內套筒的軸向而形成螺旋狀。
依據該構成,藉由使冷媒流通至螺旋狀的冷媒流路,就能夠及於軸向及圓周方向之全區而均勻地冷卻內套筒。
(6)在前述輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元中,也可以為:前述冷媒流路,係具備:形成於前述內套筒中的軸向之前半部的第1冷媒流路;以及形成於前述內套筒中的軸向之後半部的第2冷媒流路,前述第1冷媒流路與前述第2冷媒流路,係分別獨立形成,且能夠個別地冷卻前述內套筒的前半部與前述內套筒的後半部。
依據該構成,能夠配合內套筒的發熱狀況,而獨立冷卻內套筒的前半部與內套筒的後半部。
(7)在前述輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元中,也可以為更具備:設置於前述外套筒並使該外套筒升溫的升溫部。
依據該構成,在內套筒之溫度因軸承部的發熱而上升 時,藉由加熱外套筒並保持於預定溫度,就可以使外套筒的溫度接近內套筒的溫度。藉此,就難以在外套筒與內套筒之間產生沿著軸心方向而引起的延伸量之差異,而可以防止多分力測量感測器的精度降低。
(8)在前述輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元中,也可以為:前述多分力測量感測器,係具有:設置於內周側的著力體;配備於前述著力體之外周側的固定體;將前述著力體與前述固定體連結於徑向的複數個起應變體;以及設置於前述起應變體的應變計,前述著力體係連結於前述內套筒,前述固定體係連結於前述外套筒。
(9)在前述輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元中,也可以為:複數個前述起應變體,係包含朝向垂直方向延伸的前述起應變體與朝向水平方向延伸的前述起應變體,且朝向垂直方向延伸的前述起應變體形成得比朝向水平方向延伸的前述起應變體還為薄。
依據該構成,則與如習知般之所有的起應變體皆為相同且較粗的情況相比,即便是在水平方向施加有較小的荷重之情況也容易使得朝向上下方向延伸的起應變體變形。因此,該多分力測量轉軸單元,係可以高靈敏度地測量施加於輪胎的水平方向之力(例如滾動阻力等)。
1‧‧‧多分力測量轉軸單元
4‧‧‧主軸
5‧‧‧軸承部
6‧‧‧內套筒
6F‧‧‧內套筒前半部(前半部)
6R‧‧‧內套筒後半部(後半部)
7‧‧‧外套筒
8‧‧‧支撐框架
9‧‧‧多分力測量感測器
10‧‧‧間隔件
11‧‧‧空氣配管
12‧‧‧非接觸式密封
17‧‧‧冷卻部
18‧‧‧冷媒流路
19‧‧‧第1連通流路
20‧‧‧第2連通流路
21‧‧‧第3連通流路
22‧‧‧第4連通流路
26‧‧‧油回收路
T‧‧‧輪胎

Claims (9)

  1. 一種輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元,其特徵為具備:主軸,其係能夠嵌裝輪胎;內套筒,其係藉由軸承部而旋轉自如地支撐前述主軸;外套筒,其係沿著前述主軸的軸心方向而配備於前述內套筒的外側;多分力測量感測器,其係連結前述內套筒的端部與前述外套筒的端部,並且能夠測量從前述內套筒作用於前述外套筒的荷重;以及冷卻部,其係冷卻前述內套筒。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元,其中,前述多分力測量感測器,係在前述內套筒的軸向兩端部各設置有一個,前述冷卻部,係冷卻前述內套筒的軸向之預定區域。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元,其中,前述多分力測量感測器,係僅設置於前述內套筒的軸向之單方端部,前述冷卻部,係冷卻前述內套筒的圓周方向之預定區域。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元,其中,前述冷卻部,具備沿著前述內套筒的外周面所形成,且供冷卻用之冷媒流通的冷媒流路,並 且構成藉由前述冷媒流通於前述冷媒流路,而能冷卻前述內套筒。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元,其中,前述冷媒流路,係沿著前述內套筒的軸向而形成螺旋狀。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元,其中,前述冷媒流路,係具備:形成於前述內套筒中的軸向之前半部的第1冷媒流路;以及形成於前述內套筒中的軸向之後半部的第2冷媒流路,前述第1冷媒流路與前述第2冷媒流路,係分別獨立形成,且能夠個別地冷卻前述內套筒的前半部與前述內套筒的後半部。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元,其中,更具備:設置於前述外套筒並使該外套筒升溫的升溫部。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元,其中,前述多分力測量感測器,係具有:設置於內周側的著力體;配備於前述著力體之外周側的固定體;將前述著力體與前述固定體連結於徑向的複數個起應變體;以及設置於前述起應變體的應變計,前述著力體係連結於前述內套筒,前述固定體係連結於前述外套筒。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的輪胎試驗機的多分力測量轉軸單元,其中,複數個前述起應變體,係包含朝向 垂直方向延伸的前述起應變體與朝向水平方向延伸的前述起應變體,且朝向垂直方向延伸的前述起應變體形成得比朝向水平方向延伸的前述起應變體還為薄。
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