TWI654414B - 旋轉體荷重測定裝置 - Google Patents

Abstract

本發明的旋轉體荷重測定裝置(100)，係對被形成為圓柱狀且繞著從端面之中心突出之軸體(60)的中心軸(L60)做旋轉的旋轉體(30)，使主荷重往成為徑方向之一方向的主荷重方向(P)作用的狀態下，偵測出對旋轉體(30)所作用之力，具備：荷重元(70)，係具有測定中心(C70)，可測定朝以測定中心(C70)為基準的至少3方向所作用之力；荷重元(70)係在主荷重方向(P)來看是被配置成使得測定中心(C70)與中心軸(L60)為重疊而與軸體(60)連結。

Description

旋轉體荷重測定裝置

本發明係有關於，對圓柱狀的旋轉體，使主荷重往徑方向作用的狀態下，偵測對旋轉體所作用之力的旋轉體荷重測定裝置。

經過加硫工程等而被製造的輪胎，係先要檢查是否滿足不均勻性等之品質基準，而滿足品質基準者才能當作產品而出貨。作為評價輪胎之不均勻性的裝置，係有輪胎均勻性試驗機。輪胎均勻性試驗機係具備：輪胎所被安裝的旋轉軸、對已被安裝在旋轉軸之輪胎的胎面用周面予以推擠的荷重轉輪、使荷重轉輪或輪胎旋轉的馬達、測定對荷重轉輪或輪胎所作用之荷重的荷重元。然後，將荷重轉輪往輪胎做推擠的狀態下，藉由馬達而使荷重轉輪或輪胎旋轉，以荷重元來測定荷重，就可評價輪胎的不均勻性。先前，在輪胎均勻性試驗機中，作為評價不均勻性的主要測定項目，是測定輪胎之徑方向的荷重之變動也就是徑向力變動(以下簡稱RFV)、和輪胎之寬度方向的荷 重之變動也就是橫向力變動(以下簡稱LFV)。然後，藉由測定如此的RFV或LFV等，就可評價輪胎的不均勻度。

近年來，作為輪胎的評價而被重視的係有牽引力變動(以下簡稱TFV)或滾動阻抗，這些是無法只測定輪胎的徑方向或寬度方向的力之變動就能評價，需要藉由測定對輪胎之切線方向所作用之力而獲得。因此，通常，尤其是輪胎的滾動阻抗，係在異於輪胎均勻性試驗機的別的滾動阻抗測定裝置中藉由不同的測定方法而進行測定。然而，在滾動阻抗測定裝置中，由於其測定方法是很花費時間因此無法進行全數檢查。因此，於輪胎均勻性試驗機中，為了測定輪胎之切線方向的力而設置別的荷重元、或賦予測定輪胎之切線方向的力的功能，而使滾動阻抗的預測評價或TFV的評價成為可能的技術，係被提出(例如參照專利文獻1、2)。

在專利文獻1中所記載的輪胎均勻性試驗機中，在使模擬行走路面的負荷鼓壓接於輪胎的狀態下，以荷重計測感測器測定對輪胎所施加的負荷荷重，同時，以位移感測器測定沿著荷重方向的負荷鼓的位置。然後，藉由使負荷鼓在前後方向上交互移動，改變對輪胎所作用之負荷荷重，算出負荷鼓的位置之變動與負荷荷重之變動的相位差，基於該當相位差來選別滾動阻抗有異常的輪胎。

又，在專利文獻2中所記載的輪胎均勻性試驗機中，在使輪胎旋轉的主軸上設置有，被插銷所連結而 可偵測輪胎之切線方向之振動的荷重元、可同主軸地偵測輪胎之寬度方向之振動的荷重元。然後，在推擠負荷鼓至輪胎的狀態下使輪胎做旋轉，以上記二個荷重元來測定荷重，以偵測輪胎的離心力所致之變動力、與輪胎之切線方向之變動力所合成的力。接著，在使負荷鼓從輪胎分離的狀態下進行同樣的測定，以偵測輪胎的離心力所致之變動力。然後，藉由將這些偵測結果以比較演算裝置進行比較演算，就可測定輪胎的切線方向之變動力。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

[專利文獻1]日本特開2015-232545號公報

[專利文獻2]日本專利第3154015號

然而，在專利文獻1中所記載的輪胎均勻性試驗機中，是將成為進行荷重測定之旋轉體的負荷鼓，在使負荷鼓壓接於胎面而主荷重發揮作用的前後方向上一面交互地進行移動控制一面進行測定，基於根據負荷鼓之徑方向的位置之變動與負荷荷重之變動而被算出的相位差，間接地評價輪胎之切線方向的阻抗值也就是滾動阻抗。因此，並沒有測定真正的切線方向的力，且有含入負荷鼓控制誤差或計算誤差而無法正確地評價滾動阻抗之問題。

又，在專利文獻2中所記載的輪胎均勻性試驗機中，必須要分別設置，用來偵測成為進行荷重測定之旋轉體的輪胎之寬度方向之振動所需的荷重元、和可偵測輪胎的切線方向之振動的荷重元的2個荷重元。再者，為了測定輪胎均勻性試驗機的必要測定項目也就是RFV，還必須要使設置用來偵測輪胎的被負荷鼓所推擠而產生主荷重之方向之振動所需的荷重元，因此變成需要3個荷重元而導致裝置複雜化、大型化，甚至還有各個荷重元的校正的煩雜化的問題。

於是本發明係提供一種，以精巧的裝置構成而可正確地、高精度地測定，對成為旋轉體之徑方向之一方向且為主荷重所作用之主荷重方向、中心軸方向、與主荷重方向及中心軸方向正交之切線方向所作用之荷重的旋轉體荷重測定裝置。

本發明的第一態樣所述之旋轉體荷重測定裝置，係對被形成為圓柱狀且繞著從端面之中心突出之軸體的中心軸而旋轉的旋轉體，使主荷重朝成為徑方向之一方向的主荷重方向作用的狀態下，偵測對前記旋轉體所作用之力的旋轉體荷重測定裝置，其中，具備：荷重元，係具有測定中心，可測定朝以前記測定中心為基準的至少3方向所作用之力；前記荷重元，係在前記主荷重方向來看，是被配置成使得前記測定中心與前記中心軸為重疊而與前 記軸體連結。

在上記的旋轉體荷重測定裝置中係可藉由，可測定至少朝3方向所作用之力的荷重元，來測定對旋轉體所作用之荷重。因此，可以藉由1個荷重元，直接測定對旋轉體所作用之成為徑方向之一方向的主荷重方向、中心軸方向、正交於主荷重方向及中心軸方向的切線方向這3個方向的力。此處，由於是在使主荷重對旋轉體朝成為徑方向之一方向的主荷重方向作用的狀態下測定對旋轉體所作用之力，因此在從軸體對荷重元所作用之上記3個方向的力之中，朝主荷重方向所作用之力係為最大的值。荷重元係在主荷重方向來看是被配置成使得測定中心與中心軸為重疊而與軸體連結，因此主荷重方向的力係不會產生力矩地對荷重元作用。因此，對於相對於主荷重方向的力而為較小之值的其他方向的力，亦即對於中心軸方向之力及對切線方向所作用之力的測定值，主荷重方向的力所致之力矩所造成的影響可以降低至最小限度，可正確地測定3個方向的力。

又，本發明的第二態樣所述之旋轉體荷重測定裝置，係於上記第一態樣中，亦可為，前記荷重元係被配置成：使前記中心軸通過前記測定中心。

在上記的旋轉體荷重測定裝置中，藉由使旋轉體的中心軸通過測定中心，就可使得主荷重方向以外的力、亦即中心軸方向的力及切線方向的力，也不產生力矩地對荷重元的測定中心作用。因此，可使得朝3個方向對 荷重元所作用之力，因各自所產生之力矩而造成的相互影響降低至最小限度，可較正確地測定3個方向的力。

又，本發明的第三態樣所述之旋轉體荷重測定裝置，係對被形成為圓柱狀且繞著從端面之中心突出之軸體的中心軸而旋轉的旋轉體，使主荷重朝成為徑方向之一方向的主荷重方向作用的狀態下，偵測對前記旋轉體所作用之力的旋轉體荷重測定裝置，其中，具備：荷重元，係具有與前記旋轉體連結而有來自前記旋轉體的荷重作用的負荷面，可在正交於前記負荷面的X方向及沿著前記負荷面並彼此正交的Y方向及Z方向之至少3方向上測定對前記負荷面所作用之力；前記荷重元，係在前記主荷重方向來看，是被配置成使得前記負荷面與前記中心軸為重疊而與前記軸體連結。

在上記的旋轉體荷重測定裝置中，同樣地可以直接測定主荷重方向、中心軸方向、切線方向之3個方向的力。然後，由於荷重元係在主荷重方向來看是與旋轉體連結而被配置成使得成為來自旋轉體之荷重所會作用的負荷面與中心軸為重疊而與軸體連結，因此主荷重方向的力係一面被抑制力矩的發生而一面對荷重元作用。因此，對於相對於主荷重方向的力而為較小之值的其他方向的力，亦即對於中心軸方向之力及對切線方向所作用之力的測定值，主荷重方向的力所致之力矩所造成的影響可被降低，可正確地測定3個方向的力。

又，本發明的第四態樣所述之旋轉體荷重測 定裝置，係於上記第三態樣中，亦可為，前記荷重元，係在前記主荷重方向來看，是被配置成使得前記負荷面的圖心與前記中心軸為一致。

在上記的旋轉體荷重測定裝置中，係以使得負荷面的圖心與中心軸呈一致的方式來配置荷重元並與軸體連結，藉此，可較有效果地抑制主荷重方向的力所致之力矩的產生。因此，可較有效果地抑制對中心軸方向的力、與朝切線方向所作用之力的測定值造成影響，可較正確地測定3個方向的力。

又，本發明的第五態樣所述之旋轉體荷重測定裝置，係於上記第三或第四態樣中，亦可為，前記荷重元係被配置成，在前記負荷面中包含有前記中心軸。

在上記的旋轉體荷重測定裝置中，係以使得負荷面中會包含有旋轉體之中心軸的方式來配置荷重元並與軸體連結，藉此，即使主荷重方向以外的力、亦即中心軸方向的力及切線方向的力，也可抑制力矩的產生。因此，可使得朝3個方向對荷重元所作用之力，因各自所產生之力矩而造成的相互影響降低至最小限度，可較正確地測定3個方向的力。

又，本發明的第六態樣所述之旋轉體荷重測定裝置，係於上記第一至第五之任一態樣中，亦可為，前記荷重元，係具有在前記3方向之中可測定之最大荷重為最大的最大荷重測定方向，並被配置成，使得前記主荷重方向與前記最大荷重測定方向為一致。

在上記的旋轉體荷重測定裝置中，係使得主荷重方向會與最大荷重測定方向一致的方式來配置荷重元，藉此可確實地測定朝主荷重方向所作用之力，同時，可以較高的感度來測定中心軸方向的力及切線方向的力。

又，本發明的第七態樣所述之旋轉體荷重測定裝置，係於上記第一至第六之任一態樣中，亦可具備：固定治具，係對前記軸體，被安裝成可繞著與前記中心軸正交之安裝軸做旋轉，並被固定有前記荷重元。

在上記的旋轉體荷重測定裝置中，荷重元是隔著固定治具而可繞著安裝軸旋轉地被連結至軸體。因此，因固定荷重元的面的傾斜、或中心軸方向上旋轉體及軸體的寸法變化，而導致對旋轉體及軸體產生繞著與中心軸正交之軸的力矩，可抑制對主荷重方向的力及切線方向的力造成影響。

又，本發明的第八態樣所述之旋轉體荷重測定裝置，係於上記第一至第七之任一態樣中，亦可為，前記軸體與前記固定治具之一方係具備：夾著前記中心軸而被配設的一對第一安裝部；前記軸體與前記固定治具之他方係具備：第二安裝部，係在前記一對第一安裝部之間被配設在包含前記中心軸的面內，並被安裝成可相對於前記一對第一安裝部而繞著前記安裝軸做旋轉。

在上記的旋轉體荷重測定裝置中，係相對於一對第一安裝部，被配設在一對第一安裝部之間的第二安裝部是在包含中心軸的面內被安裝成可相對於一對第一安 裝部而繞著安裝軸做旋轉，因此可成為對中心軸呈對稱的結構而不會發生偏心，而可抑制力矩的產生，可使力從軸體傳達至荷重元。

又，本發明的第九態樣所述之旋轉體荷重測定裝置，係於上記第一至第八之任一態樣中，亦可作為輪胎均勻性試驗機，其係具備：被支持成可繞著輪胎中心軸而旋轉的被檢體也就是輪胎；和圓柱狀的荷重轉輪，係可與輪胎的周面做抵接，被支持成可繞著與前記輪胎中心軸平行的軸而旋轉；和旋轉驅動部，係將輪胎及荷重轉輪之任一者予以旋轉驅動；令前記輪胎及前記荷重轉輪之一方為前記旋轉體，令從前記輪胎及前記荷重轉輪之他方所作用之荷重為前記主荷重，基於被前記荷重元所測定的力而測定前記輪胎的不均勻度。

在上記的旋轉體荷重測定裝置中，作為輪胎均勻性試驗機，令從荷重轉輪傳達至輪胎的荷重為主荷重，可正確地測定在荷重轉輪與輪胎之接點朝切線方向所作用之力，可正確地評價TFV或滾動阻抗。

若依據上記的旋轉體荷重測定裝置，則可以精巧的裝置構成而可正確地、高精度地測定，對成為旋轉體之徑方向之一方向且為主荷重所作用之主荷重方向、中心軸方向、與主荷重方向及中心軸方向正交之切線方向所作用之荷重。

30‧‧‧荷重轉輪(旋轉體)

60‧‧‧軸體

61‧‧‧第一安裝部

70‧‧‧荷重元

73a‧‧‧負荷面

80‧‧‧固定治具

81‧‧‧第二安裝部

83‧‧‧安裝軸

100，200‧‧‧輪胎均勻性試驗機(旋轉體荷重測定裝置)

C70‧‧‧測定中心

L60、L210‧‧‧中心軸

P‧‧‧主荷重方向

[圖1]本發明的第1實施形態所述之輪胎均勻性試驗機的側方視的概略構成圖。

[圖2]本發明的第1實施形態所述之輪胎均勻性試驗機的荷重元部分之細節的側面圖。

[圖3]本發明的第1實施形態所述之輪胎均勻性試驗機之細節的上方視的部分剖面圖。

[圖4]本發明的第1實施形態所述之輪胎均勻性試驗機中，荷重元部分之細節的主荷重方向視的正面圖。

[圖5]本發明的第1實施形態所述之輪胎均勻性試驗機的控制部之細節的區塊圖。

[圖6]本發明的第2實施形態所述之輪胎均勻性試驗機中，荷重元部分之細節的斜視圖。

[圖7]本發明的第2實施形態所述之輪胎均勻性試驗機的荷重元部分之細節的平面圖。

[圖8]本發明的第2實施形態所述之輪胎均勻性試驗機的荷重元部分之細節的側面圖。

[圖9]本發明的第2實施形態的變形例所述之輪胎均勻性試驗機的荷重元部分之細節的斜視圖。

<第1實施形態> 〔輪胎均勻性試驗機的構成〕

以下，參照圖1至圖5，說明本發明的實施形態。

首先說明，本發明的實施形態所述之旋轉體荷重測定裝置的構成。在本實施形態中，作為本發明所述之旋轉體荷重測定裝置的一例，以輪胎均勻性試驗機為例來說明。

(全體構成)

圖1係圖示第1實施形態的輪胎均勻性試驗機100，作為旋轉體荷重測定裝置，將輪胎T與荷重轉輪30以所望之荷重加以推擠的狀態下使一方做旋轉驅動，使他方做被動旋轉，同時測定所產生的力而評價輪胎T之均勻性的裝置。如圖1所示，本實施形態的輪胎均勻性試驗機100係具備：支持輪胎T的輪胎支持部20、對被輪胎支持部20所支持的輪胎T做推擠的旋轉體也就是荷重轉輪30、支持荷重轉輪30的荷重轉輪支持部40、控制部90。

(輪胎支持部)

輪胎支持部20係具備：輪胎側框架21、被配設在輪胎T的寬度方向M之一方側M1而被輪胎側框架21所支持的第一支持部22、被配設在輪胎T之他方側M2而被輪胎側框架21所支持的第二支持部23、旋轉驅動部24。在第一本實施形態中，輪胎支持部20係使輪胎T的寬度方向M為朝向上下方向，亦即使輪胎T的中心軸T1朝向上 下方向的方式加以支持，第一支持部22係支持輪胎T的下側，第二支持部23係支持輪胎T的上側。以下有時候會令輪胎T寬度方向M為上下方向，令輪胎T寬度方向M之一方側M1為下側，令他方側M2為上側來做說明。

第一支持部22係具備：沿著輪胎T的寬度方向M被配設而被輪胎側框架21支持成可旋轉的第一旋轉軸22a、被安裝在第一旋轉軸22a而將輪胎T的下側的胎唇予以支持的第一輪圈22b。第二支持部23係具備：沿著輪胎T的寬度方向M被配設而被輪胎側框架21支持成可旋轉的第二旋轉軸23a、被安裝在第二旋轉軸23a而將輪胎T的上側的胎唇予以支持的第二輪圈23b。又，旋轉驅動部24，係可藉由未圖示的馬達而使第一旋轉軸22a旋轉。

亦即，輪胎T係藉由輪胎支持部20的第一輪圈22b及第二輪圈23b而從上下方向兩側被夾住而被支持，此狀態下可藉由旋轉驅動部24使第一旋轉軸22a做旋轉而可使輪胎T繞著輪胎T的中心軸T1而旋轉。此外，輪胎支持部20的第二旋轉軸23a可藉由未圖示的移動機構而從第二輪圈23b支持輪胎T的支持位置，移動至遠離輪胎T的退避位置，藉由移動到退避位置，就可將測定完畢的輪胎T予以取出，又可安裝未測定的輪胎T。

(荷重轉輪)

荷重轉輪30係具備：被形成為圓柱狀的轉輪本體 31、被安裝在轉輪本體31的軸承部32。在轉輪本體31與軸承部32係形成有，與轉輪本體31的中心軸L30同軸的貫通孔30a。此處，所謂圓柱狀係不限於，相對於荷重轉輪30或輪胎T等之直徑而高度寸法為較小的扁平狀者，也包含直徑與高度寸法為相同者、或相對於直徑而高度寸法為較大者，也包含內部是空洞亦即圓筒狀的概念。然後，轉輪本體31，係使中心軸L30沿著上下方向，使兩端面31a、31b朝向上下方向兩側，使周面31c朝向輪胎T而被配設。此處，荷重轉輪30及輪胎T之徑方向之中，令荷重轉輪30與輪胎T相互面對的方向為主荷重方向P，令與該主荷重方向P、和成為上下方向的荷重轉輪30及輪胎T的中心軸方向Q正交的方向為切線方向R。

(荷重轉輪支持部)

荷重轉輪支持部40係具備：轉輪側框架50、將荷重轉輪30支持成可旋轉的軸體60、被固定在轉輪側框架50的荷重元70、將荷重元70與軸體60做連結的固定治具80。轉輪側框架50係具備：在檯面F上沿著主荷重方向P而配設的導軌51、被導軌51支持成可移動的框架本體52、被固定在檯面F的基部53、被設在基部53並使框架本體52在主荷重方向P做移動的進退驅動部54。進退驅動部54，係例如藉由油壓或電磁致動器等之驅動源而使汽缸或螺桿等做進退，可使轉輪側框架50沿著主荷重方向P而相對於輪胎T做進退。

(軸體)

軸體60，係在荷重轉輪30的貫通孔30a內，使中心軸L60與轉輪本體31的中心軸L30呈同軸而被配設，被荷重轉輪30的軸承部32支持成可相對旋轉。然後，軸體60係使兩端從轉輪本體31的兩端面31a、31b的中心往上下方向兩側突出。如圖2至圖4所示，軸體60係具備：用來在上下兩端部安裝固定治具80所需的第一安裝部61。第一安裝部61係為成對，夾著荷重轉輪30的中心軸L30而在切線方向R上保有間隔而被配設。又，在這些一對第一安裝部61係以同軸的方式而被形成有連通彼此的連通孔61a。

(荷重元)

如圖1所示，本實施形態的荷重元70，係分別被連結至軸體60的上下。荷重元70，係以測定中心C70為基準，而可計測後述的正交於負荷面的X方向、與X方向正交同時為彼此正交之Y方向及Z方向的3方向的力。再者，本實施形態的荷重元70，係將X方向視為可測定之最大荷重會是最大的測定方向，被構成為可以測定比朝Y方向及Z方向所作用之力還大的力。如圖2至圖4所示，荷重元70係具備：胞元本體71、被固定在胞元本體71的第一固定部72、於胞元本體71中被設在與第一固定部72相反側的第二固定部73。

第一固定部72係具有在胞元本體71被凸緣狀設置的固定面，在抵接於該當固定面的狀態下藉由螺栓等而被固定在轉輪側框架50。又，第二固定部73係具備：被形成在胞元本體71之外面的平面狀的負荷面73a、在負荷面73a開口並被形成有母螺紋的複數個螺栓孔73b。然後，藉由對各螺栓孔73b做螺合的螺栓73c，而被固定在固定治具80。負荷面73a係被形成為略圓形，在最大荷重方向來看，負荷面73a的圖心與測定中心C70係呈略一致。

(固定治具)

固定治具80係具備：被安裝在軸體60的第一安裝部61上的第二安裝部81、被與第二安裝部81固定的凸緣狀且具有與負荷面73a相對應之胞元安裝面82a的胞元安裝部82。在胞元安裝部82係形成有，與被形成在荷重元70之負荷面73a上的螺栓孔73b相對應之插通孔82b。然後，藉由使在插通孔82b中所插通的螺栓73c螺合於荷重元70側的螺栓孔73b，而使胞元安裝面82a與負荷面73a做抵接，荷重元70與固定治具80係被固定。

又，第二安裝部81係被形成為板狀，被插入至軸體60的一對第一安裝部61之間。又，在第二安裝部81係對應於第一安裝部61的連通孔61a而形成有連通孔81a。然後，對於一對第一安裝部61的連通孔61a、和第二安裝部81的連通孔81a，與荷重轉輪30及軸體60的 中心軸L30、L60正交，並與主荷重方向P正交之方向上所被配設的安裝軸83會貫通其中，藉以，第一安裝部61與第二安裝部81係被連結成可相對旋轉。技，固定治具80及被固定在固定治具80上的荷重元70，係對軸體60而被連結成，可繞著沿著正交於中心軸方向Q及主荷重方向P之切線方向R的軸而旋轉。

又，於如此的安裝關係中，荷重元70係將負荷面73a的朝向設成與中心軸方向Q及切線方向R平行、並正交於主荷重方向P，藉此而可被配置成使得主荷重方向P與最大荷重測定方向為一致。再者，荷重元70係被配置成，在主荷重方向P來看，荷重轉輪30及軸體60的中心軸L30、L60是被負荷面73a所包含，而且中心軸L30、L60是與負荷面73a的圖心及測定中心C70呈一致。

(控制部)

如圖1及圖5所示，控制部90係基於荷重設定值及荷重元70所做的實荷重偵測結果來驅動進退驅動部54。具體而言，如圖5所示，控制部90係具備：將上側之荷重元70的輸出值加以取得並眼算出對該當荷重元70所作用的X方向的力、Y方向及Z方向的力的第一演算部91；和將下側之荷重元70的輸出值加以取得並眼算出對該當荷重元70所作用的X方向的力、Y方向及Z方向的力的第二演算部92；和基於第一演算部91及第二演算部92之演算結果而眼算出對荷重轉輪30所作用的主荷重方向P之荷重、中心軸方向Q之荷重及切線方向R之荷重的荷重演算部93；和基於荷重演算部93所做的演算結果來評價輪胎T之不均勻性的評價部94；和使進退驅動部54做驅動的驅動控制部95。第一演算部91係從上側的荷重元70取得X方向成分之輸出與Y方向成分之輸出與Z方向成分之輸出。然後，第一演算部91，係根據X方向成分之輸出而演算出X方向的力，根據Y方向成分之輸出而演算出Y方向的力、根據Z方向成分之輸出而演算出Z方向的力。第二演算部92係從下側的荷重元70取得X方向成分之輸出與Y方向成分之輸出與Z方向成分之輸出。然後，第二演算部92，係根據X方向成分之輸出而演算出X方向的力，根據Y方向成分之輸出而演算出Y方向的力、根據Z方向成分之輸出而演算出Z方向的力。此外，對X方向的力、Y方向的力及Z方向的力的測定值而X方向、Y方向及Z方向之成分會相互影響的情況下，亦可在演算X方向的力時係藉由Y方向成分及Z方向成分之輸出值，又，在演算Y方向的力時係藉由X方向成分及Z方向成分之輸出值，在演算Z方向的力時係藉由X方向成分及Y方向成分之輸出值來進行補正。

荷重演算部93，係基於已被第一演算部91所演算出來的X方向的力與已被第二演算部92所演算出來的X方向的力，來演算對荷重轉輪30所作用之主荷重方向P之荷重。具體而言，根據已被第一演算部91及第二 演算部92所演算出來的X方向的力的合力，而演算主荷重方向P之荷重。又，荷重演算部93，係基於已被第一演算部91所演算出來的Y方向的力與已被第二演算部92所演算出來的Y方向的力，來演算對荷重轉輪30所作用之中心軸方向Q之荷重。又，荷重演算部93，係基於已被第一演算部91所演算出來的Z方向的力與已被第二演算部92所演算出來的Z方向的力，來演算對荷重轉輪30所作用之切線方向R之荷重。

評價部94，係基於已被荷重演算部93所演算出來的主荷重方向P之荷重、中心軸方向Q之荷重及切線方向R之荷重、和對應而從旋轉驅動部24所取得的輪胎T的相位資訊，來評價不均勻性。在輪胎T的不均勻性的評價中，係可評價以主荷重方向P之荷重為基礎的RFV、以中心軸方向Q之荷重為基礎的LFV及以切線方向R之荷重為基礎的TFV或滾動阻抗。驅動控制部95，係一旦收到關於試驗開始的資訊，就一面監視著已被荷重演算部93所演算出來的主荷重方向P之荷重，一面使進退驅動部54做驅動而一面調整荷重轉輪30往正在旋轉驅動之輪胎T的推擠量。然後，驅動控制部95，係一旦主荷重方向P之荷重到達預先設定的設定值，就停止進退驅動部54所致之荷重轉輪30的進出。此狀態下，藉由一面使輪胎T旋轉而一面偵測各荷重，就可評價輪胎T的不均勻性。

〔作用效果〕

本實施形態的輪胎均勻性試驗機100，係在測定主荷重方向P之荷重、中心軸方向Q之荷重及切線方向R之荷重時，藉由可測定至少朝3方向所作用之力的荷重元70，來測定對旋轉體也就是荷重轉輪30所作用之荷重。因此，可以藉由1個荷重元70，直接測定對荷重轉輪30所作用之主荷重方向P、中心軸方向Q、正交於主荷重方向P及中心軸方向Q之切線方向R的3個方向的力。此處，使主荷重從荷重轉輪30對輪胎T朝成為徑方向之一方向的主荷重方向P而作用，藉由其反作用力而從輪胎T對荷重轉輪30也有主荷重作用的狀態下，測定對荷重轉輪30所作用之力。因此，從軸體60對荷重元70所作用之上記3個方向的力之中，朝主荷重方向P所作用之力會是最大的值。荷重元70係在主荷重方向P來看是被配置成使得測定中心C70與中心軸為重疊而與軸體60連結，因此主荷重方向P的力係不會對荷重元70產生力矩而可使力被正確地傳達。因此，對於相對於主荷重方向P的力而為較小之值的其他方向的力，亦即對於中心軸方向Q之力、和對切線方向R所作用之力的測定值，主荷重方向P的力所致之力矩所造成的影響可以降低至最小限度，可正確地測定3個方向的力。

如此在本實施形態的輪胎均勻性試驗機100中，可為不設置複數個荷重元70的精巧的裝置構成，且可藉由荷重元70的配置構成而正確地在旋轉體之徑方向 上測定對成為一方向且為主荷重所作用之主荷重方向P、中心軸方向Q、與主荷重方向P及中心軸方向Q正交之切線方向R所作用之荷重。藉此，可將從荷重轉輪30傳達至輪胎T的荷重視為主荷重，而正確地評價RFV、LFV、TFV乃至滾動阻抗。又，可以輪胎均勻性試驗機100來實現滾動阻抗評價，因此可簡易地全數地進行輪胎T的滾動阻抗評價。

此外，即使荷重元70並不是被配置成，在主荷重方向P來看使得測定中心C70與中心軸L30、L60為重疊，仍如上述，由於荷重元70是被配置成，在主荷重方向P來看是與荷重轉輪30被固定而會被來自荷重轉輪30的荷重所作用的負荷面73a與中心軸L30、L60係為重疊，因此主荷重方向P的力係一面被抑制力矩的發生而一面對荷重元70作用。因此，對於相對於主荷重方向P的力而為較小之值的其他方向的力，亦即對於中心軸方向Q之力、和對切線方向R所作用之力的測定值，主荷重方向P的力所致之力矩所造成的影響可被降低，可正確地測定3個方向的力。又，荷重元70係被配置成，在主荷重方向P來看，會使得負荷面73a的圖心通過前記中心軸，藉此，可較有效果地抑制主荷重方向P的力所致之力矩的產生。因此，可較有效果地抑制對中心軸方向Q的力、與朝切線方向R所作用之力的測定值造成影響，可較正確地測定3個方向的力。

又，在本實施形態的輪胎均勻性試驗機100 中，係以使得主荷重方向P是與最大荷重測定方向呈一致的方式，配置荷重元70。因此，可不超過閾值而確實地測定朝主荷重方向P所作用之力，同時，可以較高的感度來測定中心軸方向Q的力及切線方向R的力。

又，在本實施形態的輪胎均勻性試驗機100中，荷重元70是隔著固定治具80而可繞著安裝軸83而旋轉地被連結在軸體60。因此，可以抑制因為將荷重元70做固定的面之傾斜、或在中心軸方向Q上因為荷重轉輪30及軸體60的寸法變化，而導致在荷重轉輪30及軸體60產生了繞著與中心軸L30、L60正交之軸的力矩，對主荷重方向P的力及切線方向R的力造成影響。然後，作為如此的安裝軸83所致之結構，係對於一對第一安裝部61，使得被配設在一對第一安裝部61之間的第二安裝部81是被配設在包含中心軸L30、L60之面內的方式，而對一對第一安裝部可繞著安裝軸83而旋轉地安裝。因此，可成為對中心軸L30、L60呈對稱的結構而不會發生偏心，而可抑制力矩的產生，可使力從軸體60傳達至荷重元70。此外，在上記中，雖然是在軸體60配設一對第一安裝部61，在固定治具80配設第二安裝部81，但不限於此，即使是在軸體60配設第二安裝部81，在固定治具80配設一對第一安裝部61的構成，也可獲得同樣的作用效果。

此外，在本實施形態中，荷重元70係被配置成使負荷面73a朝向與主荷重方向P正交的方向，但不限 於此。尤其是，荷重元70係在X方向以外，亦即Y方向或Z方向為最大荷重測定方向的情況下，則以使得最大荷重測定方向與主荷重方向P呈一致的方式來配置荷重元為理想。

又，亦可使得荷重元70的測定中心C70會讓中心軸L30、L60通過的方式，將荷重元70對軸體60做連結。藉由如此設計，主荷重方向P以外的力，亦即中心軸方向Q的力及切線方向R的力，也可不產生力矩地對荷重元70的測定中心L70作用。因此，可使得朝3個方向對荷重元70所作用之力，因各自所產生之力矩而造成的相互影響降低至最小限度，可較正確地測定3個方向的力。

<第2實施形態>

圖6至圖8係圖示了第2實施形態的輪胎均勻性試驗機200。本實施形態的輪胎均勻性試驗機200，係相較於第1實施形態的輪胎均勻性試驗機100，荷重元70的配置及安裝結構係為不同。又，在此實施形態中，與前述實施形態中所用的構件為共通之構件係標示同一符號，而省略其說明。

如圖6至圖8所示，在本實施形態的輪胎均勻性試驗機200中，對軸體210使荷重元70做連結的固定治具220，係被形成為板狀。固定治具220係具備：被安裝至軸體210的第一安裝面221、朝向第一安裝面221之相反側而被平行配設並被荷重元70的負荷面73a所安 裝的第二安裝面222。

，軸體210係在上下兩端部具備有安裝部211。安裝部211係具備，與主荷重方向P正交的支持面211a。支持面211a，係從荷重轉輪30及軸體210的中心軸L30、L210被往後挪移了一個固定治具220的板厚量。然後，固定治具220，係對該支持面211a藉由螺栓等之固定手段，在使支持面211a與第一安裝面221做抵接的狀態下而被固定。藉此，被固定在軸體210的固定治具220的第二安裝面222係被配設成為將中心軸L30、L210予以包含的平面。然後，對該當第二安裝面222，係以螺栓等之固定手段而將荷重元70的負荷面73a做抵接的狀態下予以固定。因此，荷重元70係負荷面73a是與主荷重方向P正交同時作為包含有中心軸L30、L210的平面而被配設。再者，在本實施形態中，負荷面73a係被形成為圓形，中心軸L30、L210係通過負荷面73a的中心C73a，亦即圖心。

在本實施形態的輪胎均勻性試驗機200中，係如上述，以使得負荷面73a是包含有荷重轉輪30及軸體210之中心軸L30、L60的方式來配置荷重元70並與軸體210連結，藉此，即使主荷重方向P以外的力、亦即中心軸方向Q的力及切線方向R的力，也可抑制力矩的產生。因此，可使得朝3個方向對荷重元70所作用之力，因各自所產生之力矩而造成的相互影響降低至最小限度，可較正確地測定3個方向的力，可較正確地評價輪胎T的 RFV、LFV、TFV乃至滾動阻抗。

又，在上記實施形態中雖然荷重元70係為，測定中心C70是被設定在胞元本體71的內部為例，但不限於此，測定中心亦可被設定在負荷面73a。在如此把測定中心設定在負荷面73a的情況下，則如本實施形態般地使荷重元70的負荷面73a中會包含有中心軸L30、L21的方式來配置荷重元，較為理想。再者，以使得中心軸L30、L210通過負荷面上的測定中心的方式來配置荷重元，更為裡想。

又，於本實施形態中也是，以使得負荷面73a是正交於主荷重方向P的方式來配置荷重元70，但不限於此。亦可例如如圖9所示，以使得負荷面73a是平行於主荷重方向P的方式來配置荷重元70。荷重元的最大荷重測定方向是與負荷面73a呈平行之方向的情況下，可使該當最大荷重測定方向與主荷重方向P呈一致，較為理想。

以上雖然參照圖式來詳述本發明的實施形態，但具體的構成係不限於這些實施形態，又，亦包含不脫離本發明之要旨之範圍的設計變更等。

例如，作為荷重元是假設可測定彼此正交之3分力，將其中一方向的分力設成最大荷重測定方向而可測定比其他方向的分力還大的荷重，但不限於此。亦可使得3分力各自的可測定之荷重的最大值為相等。又，亦可設計成，還包含繞著彼此正交之3軸的力矩而測定6分力。

又，在本實施形態的輪胎均勻性試驗機中，作為旋轉體係為，對被安裝在荷重轉輪的軸體而使荷重元做連結的構成，但不限於此。亦可對已被安裝在輪胎的軸體，配置荷重元，由旋轉驅動部使荷重轉輪做旋轉的構成。又，輪胎及荷重轉輪的中心軸係被上下方向地配設，但不限於此。例如亦可被水平方向地配設。又，作為旋轉體荷重測定裝置，係不限於輪胎均勻性試驗機，只要是對圓柱狀的旋轉體施予主荷重同時以彼此正交的主荷重方向、中心軸方向及切線方向之3方向的力為測定對象者，都可適用。

〔產業上之利用可能性〕

若依據上記的旋轉體荷重測定裝置，則可以精巧的裝置構成而可正確地、高精度地測定，對成為旋轉體之徑方向之一方向且為主荷重所作用之主荷重方向、中心軸方向、與主荷重方向及中心軸方向正交之切線方向所作用之荷重。

Claims (9)

1. 一種旋轉體荷重測定裝置，係對被形成為圓柱狀且繞著從端面之中心突出之軸體的中心軸而旋轉的旋轉體，使主荷重朝成為徑方向之一方向的主荷重方向作用的狀態下，偵測對前記旋轉體所作用之力的旋轉體荷重測定裝置，其中，具備：荷重元，係具有測定中心，可測定朝以前記測定中心為基準的至少3方向所作用之力；前記荷重元，係在前記主荷重方向來看，是被配置成使得前記測定中心與前記中心軸為重疊而與前記軸體連結，前述荷重元，對前述軸體連結成可繞著正交於前述中心軸的軸而旋轉。
2. 如請求項1所記載的旋轉體荷重測定裝置，其中，前記荷重元係被配置成：使前記中心軸通過前記測定中心。
3. 一種旋轉體荷重測定裝置，係對被形成為圓柱狀且繞著從端面之中心突出之軸體的中心軸而旋轉的旋轉體，使主荷重朝成為徑方向之一方向的主荷重方向作用的狀態下，偵測對前記旋轉體所作用之力的旋轉體荷重測定裝置，其中，具備：荷重元，係具有與前記旋轉體連結而有來自前記旋轉體的荷重作用的負荷面，可在正交於前記負荷面的 X方向及沿著前記負荷面並彼此正交的Y方向及Z方向之至少3方向上測定對前記負荷面所作用之力；前記荷重元，係在前記主荷重方向來看，是被配置成使得前記負荷面與前記中心軸為重疊而與前記軸體連結，前述荷重元，對前述軸體連結成可繞著正交於前述中心軸的軸而旋轉。
4. 如請求項3所記載的旋轉體荷重測定裝置，其中，前記荷重元，係在前記主荷重方向來看，是被配置成使得前記負荷面的圖心與前記中心軸為一致。
5. 如請求項3或請求項4中所記載之旋轉體荷重測定裝置，其中，前記荷重元係被配置成：在前記負荷面中包含有前記中心軸。
6. 如請求項1至請求項4之任一項所記載之旋轉體荷重測定裝置，其中，前記荷重元，係具有在前記3方向之中可測定之最大荷重為最大的最大荷重測定方向，並被配置成：使得前記主荷重方向與前記最大荷重測定方向為一致。
7. 如請求項1至請求項4之任一項所記載之旋轉體荷重測定裝置，其中，具備：固定治具，係對前記軸體，被安裝成可繞著與前記中心軸正交之安裝軸做旋轉，並被固定有前記荷重元。
8. 如請求項7所記載的旋轉體荷重測定裝置，其中，前記軸體與前記固定治具之一方係具備：夾著前記中心軸而被配設的一對第一安裝部；前記軸體與前記固定治具之他方係具備：第二安裝部，係在前記一對第一安裝部之間被配設在包含前記中心軸的面內，並被安裝成可相對於前記一對第一安裝部而繞著前記安裝軸做旋轉。
9. 如請求項1至請求項4之任一項所記載之旋轉體荷重測定裝置，其中，係為輪胎均勻性試驗機，其係具備：被支持成可繞著輪胎中心軸而旋轉的被檢體也就是輪胎；和圓柱狀的荷重轉輪，係可與輪胎的周面做抵接，被支持成可繞著與前記輪胎中心軸平行的軸而旋轉；和旋轉驅動部，係將輪胎及荷重轉輪之任一者予以旋轉驅動；令前記輪胎及前記荷重轉輪之一方為前記旋轉體，令從前記輪胎及前記荷重轉輪之他方所作用之荷重為前記主荷重，基於被前記荷重元所測定的力而測定前記輪胎的不均勻度。