WO2009104697A1

WO2009104697A1 - タイヤ走行試験装置及びタイヤ走行試験方法

Info

Publication number: WO2009104697A1
Application number: PCT/JP2009/052929
Authority: WO
Inventors: 徹岡田; 将雄村上
Original assignee: 株式会社神戸製鋼所
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2009-08-27
Also published as: JP4328821B2; JP2009198380A

Abstract

　ベルトを確実に支持することができるコンパクトなタイヤ走行試験装置、及び液体の供給量を低減することができるタイヤ走行試験方法を提供すること。　給液部２２は、タイヤ下流部Ｄに対する支持液の供給量を、タイヤ接触部Ｅ及びタイヤ上流部Ｕに対する支持液の供給量よりも少なくすることが可能に構成されている。

Description

タイヤ走行試験装置及びタイヤ走行試験方法

　本発明は、路面を模擬した走行ベルトを用いるタイヤ走行試験装置と、走行ベルトを用いたタイヤ走行試験方法とに関する。

　従来から、タイヤの走行特性を評価するタイヤ走行試験装置として、平坦な路面を模擬した無端平ベルト（以下、ベルトと呼ぶ）を用いたものが知られている。この走行試験装置では、２つのドラムの間にベルトが架け渡されていて、両ドラム間に位置するベルトの上面である平坦面を、タイヤを接地するための面として利用している。係る試験路面の裏面側（ベルトの下面）には、ベルトが撓むのを防ぐと共にタイヤ荷重を支える荷重支持装置が設けられている。

　荷重支持装置は、ベルトの走行を円滑に支持するために、加圧された水や油等の支持液を、ベルト下面と荷重支持装置の上面（ベルト支持面）との間に供給するように構成されている。つまり、荷重支持装置は、ベルト支持面に支持液を給液することにより、ベルト支持面の上方にベルトを浮かせた状態でベルトを支持する機能を備えている。

　このように、加圧された支持液を用いて、ベルトをベルト支持面の上方に浮上させる技術は、例えば、特許文献１～特許文献３などに開示されている。

　特許文献１に係る支持ベッドの上面には、ベルト走行方向と直角な方向（幅方向）に延びるとともに前記走行方向に並ぶ複数の長溝が設けられている。また、前記支持ベッドには、各長溝の中央部に水を噴射する給水孔が設けられている。前記支持ベッドは、長溝が設けられていることにより、少ない給水量でベルトの幅方向全体に水を供給することができる。

　また、ベルトと支持ベッドの上面との間には、上流側から流れ込んできた水により、くさび状の隙間が形成され、動圧効果によって、ベルトが水の層上に支持される。

　特許文献２に係る荷重支持装置は、ベルトの走行方向に間隔を有すると共に幅方向にも間隔を持って配備された複数の凹状のポケットと、各ポケットに水を供給する給液孔とを備えている。ポケットは、平面視で矩形状とされ、ベルト走行方向と直交する方向の側面断面が円弧状とされた凹部である。ポケットは、幅方向に短い溝である。

　特許文献２に係る加重支持装置は、水の静圧と動圧を利用して、ベルトを浮かせて支持するものである。すなわち、幅方向および走行方向に複数個のポケットが独立して設けられているため、ポケット内に高い圧が維持され、静圧によるタイヤ支持力を確保することができ、大きなタイヤ荷重にも耐えられるようになっている。一方、ベルトの走行速度が上昇し、動圧効果による浮上力が高まると、水の供給量を下げるように水の供給圧を減らすようになっている。

　なお、供給孔の形状としては、例えば、特許文献３に示されるような平面視円形のポケットも挙げられる。

　しかしながら、特許文献１～特許文献３に係る技術では、ベルトの低速走行時に「動圧効果によるベルト支持」の作用が得難く、支持液によるベルトの浮上効果は、非常に小さいのが現状である。この状況を回避するためには、高圧の支持液を大量に供給する必要がある。一方、ベルトの高速走行時には、「動圧によるベルト支持」により十分な支持荷重を得る為には、加圧された多量の支持液の供給が必要となる。

　このように、従来のタイヤ走行試験装置に係る荷重支持装置では、多量の支持液の供給が必要となるため、タイヤ走行試験装置全体に対する支持液供給手段の占める割合が大きくなることを避けることが困難であった。そのため、支持液供給手段を出来る限り小さくすることが切望されているのが現状である。
特開昭５６－１２９８３６号公報特開平２－２３８３４２号公報特開平１１－１７３９５３号公報

　発明者は、タイヤ走行試験装置の給液部が大がかりになる原因に関し鋭意研究を重ね、ベルトを荷重支持装置から浮上させる為には、必ずしも荷重支持装置の上面全体に同一特性（圧力、流量）の支持液を供給する必要がないことを知見するに至った。

　すなわち、発明者らは、タイヤがベルトに接触するタイヤ接触部には常に多量の液体を供給する必要がある一方で、タイヤ接触部の下流側には液体の供給量が少量で済むことを知見した。

　そこで、本発明は、タイヤを試験するためのタイヤ走行試験装置であって、水平方向に並ぶ２つのドラムに循環可能に架け渡された無端状のベルトと、前記各ドラム間に位置するベルトのうち上に位置するベルトの試験用部分を下から支持するための荷重支持装置とを備え、前記荷重支持装置は、前記試験用部分の下方に設けられた支持部と、前記支持部と前記試験用部分との間に液体を供給する給液部とを有し、前記支持部は、前記ベルトの流れ方向において、前記試験用部分とタイヤとが接触する位置を含む範囲に設けられたタイヤ接触部と、前記タイヤ接触部の上流側に位置するタイヤ上流部と、前記タイヤ接触部の下流側に位置するタイヤ下流部とを有し、前記給液部は、前記タイヤ下流部に対する液体の供給量を、前記タイヤ接触部及びタイヤ上流部に対する液体の供給量よりも少なくすることが可能に構成されていることを特徴とするタイヤ走行試験装置を提供する。

　また、本発明は、タイヤを試験するためのタイヤ走行試験方法であって、水平方向に並ぶ２つのドラムに循環可能に架け渡された無端状のベルトのうち上に位置するベルトの試験用部分上にタイヤを載せる工程と、前記試験用部分の下方に設けられた荷重支持装置の支持部と前記試験用部分との間に液体を供給する工程と、前記ベルトの循環速度を検出する工程と、検出されたベルトの循環速度に応じて液体の供給圧を変化させる工程とを含み、前記液体を供給する工程では、前記ベルトの流れ方向において前記試験用部分とタイヤとが接触する位置を含む範囲に設けられた前記支持部のタイヤ接触部の下流側の位置であるタイヤ下流部に対する液体の供給量を、前記タイヤ接触部に対する液体の供給量よりも少なくし、前記液体の供給圧を変化させる工程では、検出された前記ベルトの循環速度が所定の速度未満である場合に、前記循環速度が所定の速度以上である場合と比較して前記タイヤ接触部に供給される液体の供給圧を増加させることを特徴とするタイヤ走行試験方法を提供する。

　本発明によれば、ベルトを確実に支持することができるコンパクトなタイヤ走行試験装置、及び液体の供給量を低減することができるタイヤ走行試験方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るタイヤ走行試験装置１の全体構成を示す側面図である。図１の支持部１０を拡大して示す平面図である。図２のIII－III線断面図である。本発明の第２実施形態に係るタイヤ試験装置の図３相当図である。本発明の第３実施形態に係るタイヤ走行試験装置を示す図３相当図である。本発明の第４実施形態に係るタイヤ走行試験装置を示す図２相当図である。本発明の第５実施形態に係るタイヤ走行試験装置を示す図６相当図である。図７のVIII－VIII線断面図である。本発明の第６実施形態に係るタイヤ走行試験装置を示す平面図である。本発明の第６実施形態に係るタイヤ走行試験装置の変形例である。

［第１実施形態］
　以下、本発明に係るタイヤ走行試験装置を図面に基づき詳しく説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るタイヤ走行試験装置１の全体構成を示す側面図である。

　図１に示すように、タイヤ走行試験装置１は、タイヤ２を装着するスピンドル軸３と、正逆に回転自在とされた駆動ドラム４と、駆動ドラム４に対して距離をあけて設けられる従動ドラム５と、駆動ドラム４と従動ドラム５との間に架け渡された無端の金属板の走行ベルト（以降、ベルト６と呼ぶ）とを有している。前記駆動ドラム４及び従動ドラム５の軸線は、同一の水平面上で互いに平行となるように配置されている。また、駆動ドラム４と従動ドラム５とは、それぞれ同一の直径寸法を有している。

　駆動ドラム４と従動ドラム５との間で上下に位置するベルト６の一部は、それぞれ略水平に配置された２つの平坦面とされている。これら平坦面のうちベルト６の上側の平坦面の一部である試験路面にタイヤ２を接触させることにより、試験路面上を転動するタイヤ２の走行特性が評価可能となっている。前記試験路面に対応するベルト６の裏面は、荷重支持装置７によって支持されている。荷重支持装置７は、タイヤ荷重が付与されたベルト６を支持する。

　荷重支持装置７は、ベルト６の下方に設けられた支持部１０と、この支持部１０とベルト６との間に加圧された水や油等の支持液を噴射する給液部２２（図３参照）とを備えている。

　具体的に、支持部１０の上面（以降、タイヤ支持面１１（図２参照）と呼ぶこともある）は、概ね平面となっており、このタイヤ支持面１１上をベルト６が走行する。前記給液部２２から供給された支持液は、タイヤ支持面１１からベルト６の裏面に対して噴射される。この支持液の静圧及びベルト６の走行に伴う動圧効果によって、ベルト６は、支持部１０の上方へ浮かされて、ベルト６とタイヤ支持面１１との接触が防止される。

　図２は、図１の支持部１０を拡大して示す平面図である。図２においては、ベルトは左（上流側）から右（下流側）に走行するものとする。

　支持部１０のタイヤ支持面１１に関しては、ベルト走行方向に直角方向（以降、幅方向）の長さＷ１は、ベルト６の幅Ｗ２より若干大きなものとなっている。

　タイヤ支持面１１の表面には、ベルト６の走行方向に複数本（図２では１１本）配置された長溝１２が設けられている。これら長溝１２は、それぞれ幅方向に延びるとともに上方に開く凹溝である。各長溝１２の底部には、それぞれ当該各長溝１２内に支持液を供給するための給液孔１３が設けられている。給液孔１３は、幅方向の略中央位置とこの中央部を挟んだ幅方向の両側位置の３箇所、長溝１２ごとに設けられている。給液部２２から供給された支持液は、各給液孔１３を通って長溝１２内に導かれ、ベルト６の裏面に供給される。

　図３は、図２のIII－III線断面図である。

　図３に示すように、支持部１０の内部には、各長溝１２の下側で当該長溝１２に沿うように配置された複数の給液路１４が形成されている。給液路１４の一端側は、給液部２２からの支持液を受けることが可能となっており、給液路１４の他端側は、閉塞されている。本実施形態の場合、１１本の長溝１２のそれぞれに対応して１１本の給液路１４が設けられている。

　また、支持部１０には、給液路１４の中途部から上方へ延びて前記各長溝１２に連通する給液支管１５が形成されている。つまり、この給液支管１５の開放端が前述の給液孔１３となっている。

　さらに、支持部１０は、当該支持部１０の内部に形成された排水室１７と、タイヤ支持面１１上の支持液を排水室１７に戻すための復水溝１６と、前記排水室１７内の支持液を排出するための排出孔１８とを備えている。図２及び図３に示すように、復水溝１６は、平面視で各長溝１２を囲むようにタイヤ支持面１１の周縁近傍に形成されているとともに、上方に開く凹溝である。この復水溝１６は、排水室１７に連通し、排水室１７内の支持液は、排出孔１８を介して後述のタンク１９へ返還されるようになっている。

　タイヤ支持面１１上には、平面視で当該タイヤ支持面１１の周縁部と復水溝１６との間に水切りシール２０が環状に設けられている。この水切りシール２０は、支持液が荷重支持装置７から外部に漏れ出ることを防ぐためのものである。水切りシール２０の厚み寸法は、タイヤ走行試験中に支持液が漏れ出ることを抑制するように、当該水切りシール２０とベルト６の裏面とが摺接可能となる寸法に設定されている。

　給液部２２は、ベルト６の走行速度、走行方向、ベルト６に対するタイヤ２の接触位置に応じて、その作動状態を切り換え可能となっている。

　給液部２２は、加圧前の支持液を貯蔵しているタンク１９と、タンク１９内の支持液を加圧する１つのポンプ２３と、このポンプ２３を駆動するモータ２４と、ポンプ２３で加圧された支持液を各給液路１４に導く導入路２５とを有している。導入路２５は、各給液路１４に対応して１１本の導入路２５ａ～２５ｋを備えている。各導入路２５ａ～２５ｋには、電磁弁等で構成された切換弁２６がそれぞれ設けられて、各切換弁２６を操作することにより、各長溝１２に対して支持液を供給又は遮断することができる。

　切換弁２６が開の場合、ポンプ２３で加圧された支持液は、切換弁２６を通って給液路１４内に導入される。給液路１４内は、ポンプ２３の供給圧力に近い圧力状態となっている。給液路１４内の支持液は、給液支管１５を通って給液孔１３からタイヤ支持面１１上に噴射される。この際、給液孔１３は、給液路１４に比べて径の小さいオリフィス状となっているため、高速の支持液がベルト６の裏面に噴射される。

　給液孔１３から噴射された支持液は、ベルト６とタイヤ支持面１１との隙間を流れ、水切りシール２０で堰き止められ、復水溝１６を通ってタンク１９に戻る。

　なお、図３に示す例では、支持液を供給しない長溝１２（例えば、下流側の長溝１２）に対応する切換弁２６を閉として、導入路２５ｈ～２５ｋを遮断しているが、導入路２５ｈ～２５ｋと給液路１４とを遮断しつつ、この給液路１４とタンク１９とを連通させるように切換弁を構成することもできる。このとき、給液孔１３は、大気圧状態となっている。こうすることで、支持液は、復水溝１６を通ることなく給液孔１３を介して直接タンク１９に戻るようになるため、荷重支持装置７の外部へ漏れ出る支持液の量を減らすことができる。

　ところで、図２の一点破線部で示す範囲は、タイヤ走行試験時にタイヤ２がベルト６に接触する位置を含み、タイヤ２の荷重が付与されるタイヤ接触領域ｅである。また、図３のＥで示す部分は、ベルト６の走行方向において前記タイヤ接触領域ｅに対応する範囲として支持部１０に設定されたタイヤ接触部Ｅである。

　タイヤ接触領域ｅの具体的な幅や長さ（ベルト走行方向に沿った長さ）は、試験するタイヤ２のサイズや接触荷重等の条件により異なるものの、試験され得る最大タイヤ２の径や最大荷重から予め決定することができる。例えば、最大タイヤ径、最大荷重、最大スリップ角、最大キャンバ角からタイヤ接触領域ｅを算出し、当該タイヤ接触領域ｅの０．８～１．２倍の長さ範囲を「タイヤ接触部Ｅ」とすることができる。タイヤ接触部Ｅの中心位置は、タイヤ２を保持するスピンドル軸３の直下に位置づけるとよい。

　前記支持部１０のうち、ベルト走行方向においてタイヤ接触部Ｅより上流側の範囲をタイヤ上流部Ｕとし、タイヤ接触部Ｅより下流側の範囲をタイヤ下流部Ｄとしている。

　図３に示すように、本実施形態の場合、タイヤ上流部Ｕ内に位置する導入路２５ａ～２５ｄを一纏めとし「上流導入路２７」と考え、上流導入路２７に接続された切換弁２６（上流調整部）を一纏めで開閉することで、上流導入路２７を通した支持液の供給量を独立して制御するようにしている。

　同様に、タイヤ接触部Ｅに位置する導入路２５ｅ～２５ｇを一纏めとし「接触導入路２８」と考え、接触導入路２８に接続された切換弁２６（接続調整部）を一纏めで開閉することで、接触導入路２８を通した支持液の供給量を独立して制御するようにしている。タイヤ下流部Ｄに対応する導入路２５ｈ～２５ｋを一纏めとし「下流導入路２９」と考え、下流導入路２９に接続された切換弁２６（下流調整部）を一纏めで開閉することで、下流導入路２９を通した支持液の供給量を独立して制御するようにしている。

　以上述べたタイヤ走行試験装置１を用いて、タイヤ２試験を実施するに際しては、まず、スピンドル軸３のリムにタイヤ２を装着する。スピンドル軸３に装着されたタイヤ２を、荷重支持装置７の上部を移動しているベルト６の上面に押し付けて所定の荷重を付与する。タイヤ２とベルト６とのタイヤ接触領域ｅに基づいて、前述した手法で前記タイヤ接触部Ｅの長さを予め算出しておく。タイヤ２がベルト６に接触している状態で、ステアリング角やキャンバ角を付与しつつ、タイヤ２の鉛直荷重（荷重反力）や転がり抵抗を求める。タイヤ試験中においては、切換弁２６を開閉させることにより、上流導入路２７、接触導入路２８、下流導入路２９を通した支持液の供給量を個別に調整することができる。

　そして、図３に示すように、本実施形態に係るタイヤ走行試験装置１では、上流導入路２７及び接触導入路２８に接続された切換弁２６を開位置とし、下流導入路２９に接続された切換弁２６を閉位置とした状態で、タイヤ２の試験を行うこととしている。つまり、タイヤ下流部Ｄに対する支持液の供給量を、タイヤ接触部Ｅ及びタイヤ上流部Ｕに対する支持液の供給量よりも少なくするようになっている。

　これにより、上流導入路２７、接触導入路２８及び下流導入路２９に接続された切換弁２６の全てを開位置として試験を行う場合と比較して支持液の供給量を少なくできるため、給液部２２をコンパクトなものとすることができる。また、荷重支持装置７に対する支持液を少なくしながら、タイヤ接触部Ｅ及びタイヤ上流部Ｕに対する支持液の供給量を確保することにより、荷重支持装置７上を走行するベルト６を確実に支持することができるので、荷重支持装置７やベルト６の磨耗を可能な限り抑えつつタイヤ２の走行試験を行うことができる。

　なお、試験時におけるタイヤ２の回転方向を反転させた場合、上述したタイヤ下流部Ｄがタイヤ上流部Ｕとなり、上述したタイヤ上流部Ｕがタイヤ下流部Ｄとなる。この場合には、上述した上流導入路２７を下流導入路２９と考え、この下流導入路２９に接続された切換弁２６を閉とし支持液の供給を停止することになる。

　タイヤ反転時におけるタイヤ上流部Ｕ及びタイヤ接触部Ｅへの支持液の供給量は、タイヤ正転時と同様に設定することができる。

［第２実施形態］
　次に、本発明に係るタイヤ走行試験装置の第２実施形態について説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係るタイヤ試験装置の図３相当図である。本実施形態では、給液部２２の構成が第１実施形態と大きく異なっている。他の点は第１実施形態と略同様である。

　図４に示すように、本実施形態の給液部２２は、加圧前の支持液を貯蔵しているタンク１９と、タンク１９内の支持液を加圧する１つのポンプ２３と、ポンプ２３で加圧された支持液を各給液路１４に導く導入路２５と、この導入路２５に設けられた切換弁４３とを有している。

　導入路２５は、前記タイヤ上流部Ｕに対応する導入路２５ａ～２５ｄと、タイヤ接触部Ｅに対応する導入路２５ｅ～２５ｇと、タイヤ下流部Ｄに対応する導入路２５ｈ～２５ｋと、前記ポンプ２３に接続された導入路２５ｎと、この導入路２５ｎの途中部から分岐する導入路２５ｍとを備えている。

　導入路２５ｎは、ポンプ２３と接触導入路２８との間に設けられている。導入路２５ｍは、導入路２５ｎから分岐して切換弁４３に接続されている。この切換弁４３は、上流導入路２７に接続される切換位置と、下流導入路２９に接続される切換位置との間で切換可能に構成されている。

　この機構を有する荷重支持装置７を用いてタイヤ走行試験を行う場合においても、第１実施形態と同様にタイヤ下流部Ｄに対する支持液の供給量を、タイヤ接触部Ｅ及びタイヤ上流部Ｕに対する供給量よりも少なくすることができる。

　つまり、タイヤ正転時には、ポンプ２３から吐出された支持液は、導入路２５ｎを介してそのまま接触導入路２８に導かれるとともに、切換弁４３を図４に示す切換位置とすることにより当該切換弁４３を介して上流導入路２７に導かれる。このとき、切換弁４３のスプールによって、下流導入路２９に対する支持液の供給は停止される。

　一方、タイヤ反転時には、切換弁４３を反対の切換位置に作動させることにより、上述した下流導入路２９に支持液を導くとともに、上流導入路２７に対する支持液の供給を停止させる。なお、支持液の供給を停止するための手段としては、配管の接続状況を変更し、支持液が大気圧下でタンク１９に返還されるようにしてもよい。

［第３実施形態］
　本発明に係るタイヤ走行試験装置の第３実施形態について説明する。図５は、本発明の第３実施形態に係るタイヤ走行試験装置を示す図３相当図である。本実施形態では、給液部２２の構成が第２実施形態と一部異なっている。他の点は第２実施形態と略同様である。

　図５に示すように、本実施形態の給液部２２は、タンク１９内の支持液を加圧する２つの可変容量式のポンプ２３Ａ，２３Ｂと、ポンプ２３Ａの吐出圧を調整するための調整部４１と、ベルト６の走行速度を検出する速度センサ４０と、この速度センサ４０の検出結果に応じて前記調整部４１を制御する制御部４２とを有している。

　第１のポンプ２３Ａは、第２のポンプ２３Ｂと比較して高圧のポンプであり、前記導入路２５ｎを介して接触導入路２８に直接連結されている。つまり、第１のポンプ２３Ａの傾転角を調整することにより、タイヤ接触部Ｅに対する支持液の圧力を変更することができる。第２のポンプ２３Ｂは、第１ポンプ２３Ａに比して低圧のポンプであり、前記切換弁４３に接続されている。したがって、第２のポンプ２３Ｂから吐出された支持液は、切換弁４３の切換位置に応じて上流導入路２７又は下流導入路２９に導かれる。また、第２のポンプ２３Ｂの傾転角を調整することにより、タイヤ上流部Ｕ又はタイヤ下流部Ｄに対する支持液の供給量を変更することができる。

　第１のポンプ２３Ａを制御することにより支持液の供給圧を高めることができ、静圧によりベルト６の支持を確実に行えるようになる。

　特に、本実施形態では、速度センサ４０により検出されたベルト６の速度に応じてタイヤ接触部Ｅに対する支持液の供給圧を調整することができるので、支持液の供給圧を増加させることによりベルト６とタイヤ支持面１１との間に存在する支持液の量を増加させて、ベルト６の循環速度が低い場合であっても確実にタイヤ２を支持することができる。その理由は以下の通りである。

　ベルト６と支持部１０のタイヤ支持面１１との間に存在する支持液のうち、前記タイヤ接触部Ｅに位置する支持液は、タイヤ２からの荷重が与えられている一方、タイヤ接触部Ｅ以外のタイヤ上流部Ｕ及びタイヤ下流部Ｄに位置する支持液は、上からの荷重を受けていないため大気圧に近い状態となっている。そのため、タイヤ接触部Ｅに位置する支持液は、タイヤ上流部Ｕ及びタイヤ下流部Ｄに逃げようとする。このような背景からタイヤ２を支持するためには、タイヤ接触部Ｅにおいて所定量の支持液が存在していることが前提となる。

　ここで、ベルト６の循環移動に伴い、タイヤ上流部Ｕからタイヤ接触部Ｅへの支持液の流入が期待されるところ、ベルト６の移動速度が低い場合には、この流入量もあまり期待できない。したがって、本実施形態では、ベルト６の移動速度が所定の速度（例えば、３０ｋｍ／ｈ以上６０ｋｍ／ｈ以下の速度）以下である場合に、当該所定の速度を超える速度でベルト６が移動している場合と比較して、タイヤ接触部Ｅに対する支持液の供給量が増加する方向に、つまり、前記第１のポンプ２３Ａの吐出圧を上げる方向に、前記調整部４１を制御するようになっている。これにより、ベルト６が低速で移動している場合であっても、タイヤ２を確実に支持することができる。

　また、本実施形態では、以下のように第１及び第２のポンプ２３Ａ，２３Ｂの吐出圧を調整することもできる。

　例えば、ベルト停止時、又はベルト６の走行速度が低速時（３０ｋｍ／ｈ以上６０ｋｍ／ｈ以下の所定の速度以下での走行時）には、第１のポンプ２３Ａから吐出される支持液の圧力を、上流導入路２７に対して第２のポンプ２３Ｂから吐出される支持液の圧力より高圧としている。なぜならば、ベルト６が低速走行しているときには、タイヤ上流部Ｕからタイヤ接触部Ｅにおけるベルト６とタイヤ支持面１１との間又は長溝１２へ入り込む支持液の量が少なくなり、支持液の動圧効果によるタイヤ支持力が得られないため、タイヤ接触部Ｅを静圧によって支持する必要があるからである。

　このとき、タイヤ荷重が付与されないタイヤ下流部Ｄ、すなわち下流導入路２９では、それに連通する切換弁４３を閉とし支持液を供給しないようにすることが好ましい。こうすることで、使用する支持液の量を減らすことができる。

　一方、ベルト６の走行速度が高速時（３０ｋｍ／ｈ以上６０ｋｍ／ｈ以下の所定の速度を超える速度での走行時）には、タイヤ上流部Ｕに供給された支持液の多くが、タイヤ接触部Ｅにおいてベルト６下面とタイヤ支持面１１との間又は長溝１２に入り込むようになり、支持液の動圧によるタイヤ支持力が大きくなる。ゆえに、第１のポンプ２３Ａによる支持液の吐出圧を、第２のポンプ２３Ｂによる支持液の吐出圧と略同じ又はこれよりも低圧としつつタイヤ２の走行試験を行うことができる。このとき、タイヤ荷重が付与されないタイヤ下流部Ｄ、すなわち下流導入路２９では、それに連通する切換弁４３を閉とし支持液を供給しないようにすることが好ましい。これにより、使用する支持液の量を減らすことができる。

［第４実施形態］
　本発明に係るタイヤ走行試験装置の第４実施形態について説明する。図６は、本発明の第４実施形態に係るタイヤ走行試験装置を示す図２相当図である。本実施形態では、前記実施形態の長溝１２に代えて支持部１０の上面にポケット（供給孔）３１が設けられている点で、第１実施形態と異なっている。他の点は第１実施形態と略同様である。

　図６に示すように、支持部１０の上面には、複数のポケット３１が形成されている。これらポケット３１は、上方へ開く平面視で円形の孔である。各ポケット３１は、幅方向に延びる給液路１４の上部に等間隔に配置され、当該給液路１４と前記給液支管１５（図３参照）を介して連通している。したがて、前記給液部２２から供給された支持液は、各ポケット３１を介してタイヤ支持面１１とベルト６との間に導かれる。また、ポケット３１の配置ピッチは、ベルト６の走行方向及び幅方向で同じであるため、上方から見ると、ポケット３１は、ベルト６の走行方向及び幅方向に規則正しく格子状に配置されている。

　前記実施形態によれば、ベルト６の走行方向及び幅方向に複数のポケット３１が形成されているため、タイヤ支持面１１の上面に満遍なく支持液を供給することができる。

［第５実施形態］
　本発明に係るタイヤ走行試験装置の第５実施形態について説明する。図７は、本発明の第５実施形態に係るタイヤ走行試験装置を示す図６相当図である。図８は、図７のVIII－VIII線断面図である。本実施形態では、タイヤ上流部Ｕ、タイヤ接触部Ｅ及びタイヤ下流部Ｄのそれぞれに対応して給液路１４が形成されている点、及び給液路１４が幅方向に複数設けられている点で、前記実施形態と異なっている。この構成により、タイヤ支持面１１の幅方向に沿って、支持液の供給量が変更することが可能となっている。

　図７に示すように、支持部１０の上面には、複数のポケット３１が形成されている。これらポケット３１は、上方へ開く平面視で円形の孔であり、ベルト走行方向及び幅方向に規則正しく格子状に配置されている。支持部１０に対する各ポケット３１の配置は、第４実施形態と略同一である。

　タイヤ上流部Ｕ内に存在するポケット３１の内、ベルト走行方向に沿って並ぶポケット列３２（本実施形態の場合は、４つのポケット３１から成る）の下方において、支持部１０には、ベルト走行方向に沿って設けられた１つの給液路１４が形成されている。この給液路１４の長さとポケット列３２の長さは略同じであり、支持部１０には、給液路１４から当該給液路１４の上に位置する各ポケット３１にそれぞれ延びる給液支管１５が設けられている。したがって、給液部２２から供給された支持液は、給液路１４、給液支管１５、その開口端である給液孔１３を介してポケット３１に導かれる。

　そして、タイヤ上流部Ｕには、幅方向に複数の給液路１４（本実施形態の場合、１１個の給液路１４）が形成されている。

　また、タイヤ接触部Ｅ内に存在するポケット３１の内、ベルト走行方向に沿って並ぶポケット列３２（本実施形態の場合は、３つのポケット３１から成る）の下方において、支持部１０には、ベルト走行方向に沿って設けられた１つの給液路１４が形成されている。この給液路１４の長さとポケット列３２の長さは略同じであり、支持部１０には、給液路１４から当該給液路１４の上に位置する各ポケット３１にそれぞれ延びる給液支管１５が設けられている。したがって、給液部２２から供給された支持液は、給液路１４、給液支管１５、その開口端である給液孔１３を介してポケット３１に導かれる。

　そして、タイヤ接触部Ｅには、幅方向に複数の給液路１４（本実施形態の場合、１１個の給液路１４）が形成されている。

　さらに、タイヤ下流部Ｄにも、幅方向に複数の給液路１４及び給液支管１５が設けられているが、この構成は、前記タイヤ接触部Ｅを挟んで対称の構成であるため、ここでは説明を省略する。

　本実施形態では、１つのポンプ２３が前記各給液路１４に接続されている。具体的に、ポンプ２３から延びる導入路２５ｎは、そのままタイヤ接触部Ｅに位置する複数の給液路１４に接続されている。また、導入路２５ｎの途中部から分岐した導入路２５ｍは、前記切換弁４３に接続されている。切換弁４３は、幅方向に並ぶ給液路１４に対応して複数個（本実施形態では１１個）設けられ、各給液路１４に一対一で接続されている。この切換弁４３は、タイヤ上流部Ｕに位置する各給液路１４に接続する切換位置と、タイヤ下流部Ｄに位置する各給液路１４に接続する切換位置との間で切換可能に構成されている。

　図７の破線で示されている部分が給液路１４である。各切換弁４３を操作することにより、タイヤ上流部Ｕ及びタイヤ下流部Ｄにおける各給液路１４への支持液の供給をオンオフすることができ、幅方向において、支持液を供給する領域と供給しない領域とを実現できるようになる。

　なお、前記実施形態では、タイヤ上流部Ｕに対する接続位置とタイヤ下流部Ｄに対する接続位置とを切換可能な切換弁４３を備えた構成について説明したが、タイヤ上流部Ｕ、タイヤ接触部Ｅ及びタイヤ下流部Ｄに位置する給液路１４に対する供給量をそれぞれ調整可能な流量調整弁を給液路１４のそれぞれに接続することもできる。このようにすれば、タイヤ上流部Ｕ、タイヤ接触部Ｅ及びタイヤ下流部Ｄのそれぞれについて、支持液の供給量を幅方向に調整することができる。つまり、幅方向において、支持液を供給する部分と供給しない部分とを実現できるようになる。

　タイヤ上流部Ｕ、タイヤ接触部Ｅにおいて、幅方向での支持液の供給制御が行えることで、以下のメリットが生じる。

　タイヤ２とベルト６とが接触する部分であるタイヤ接触領域ｅは、タイヤ支持面１１の幅より明らかに小さい。したがって、タイヤ支持面１１の幅方向全体に支持液を供給する必要はなく、幅方向でタイヤ接触領域ｅ以外の部分に支持液の供給を行わないように構成することにより、給液部２２を小型化できるようになる。この際に、タイヤ下流部Ｄにおいては、支持液を供給しないようにすることが好ましい。

　このように、幅方向に沿って支持液の給液状況を可変にし、タイヤ２が接しているタイヤ接触領域ｅ又は該タイヤ接触領域ｅより若干広い領域のみに支持液の給液を行うようにすれば、支持液の供給量をタイヤ走行試験に必要十分な量に抑えることができるため、支持液の給液部２２をコンパクトなものとすることが可能となる。また、このように支持液の供給量を少なくしながら、タイヤ２が接触するタイヤ接触領域ｅに対しては支持液の供給量を確保することができるので、荷重支持装置７上を走行するベルト６を確実に支持でき、且つ荷重支持装置７やベルト６の摩耗を可能な限り抑えつつ、タイヤ２の走行試験を行えるようになる。

［第６実施形態］
　本発明に係るタイヤ走行試験装置の第６実施形態について説明する。図９は、本発明の第６実施形態に係るタイヤ走行試験装置を示す平面図である。図１０は、本発明の第６実施形態に係るタイヤ走行試験装置の変形例である。

　本実施形態では、第５実施形態で述べた支持部１０を利用して、より効果的に給液を行うべくタイヤ接触領域ｅを検出する光学センサ３６をさらに備えている。

　図９に示す如く、光学センサ３６は、タイヤ２の前方（上流側）に設けられた投光部３４と、タイヤ２の後方（下流側）に設けられた受光部３５とを有する透過型のセンサである。投光部３４は、タイヤ支持面１１の幅と略同じ長さを有し、赤外線等の検出光Ｌをベルト走行方向に沿って照射するようになっている。受光部３５は、投光部３４から照射された検出光Ｌを受光するようになっている。

　図９に示す検出光Ｌの透過状況から判るように、タイヤ２が存在する部分では検出光Ｌが遮られるため、受光部３５で検出光Ｌの有無を検出することにより、タイヤ支持面１１上でのタイヤ２の存在位置を特定することができる。特に、上下方向において、タイヤ接触領域ｅの直上に検出光Ｌが通過するように投光部３４の光路を設定することにより、タイヤ接触領域ｅの幅を光学センサ３６により直接検知することが可能となる。

　光学センサ３６により検出された情報を基に、タイヤ接触部Ｅの位置、幅を算出し（例えば、タイヤ接触領域ｅの１．２倍）、得られたタイヤ接触部Ｅに対応するポケット３１（タイヤ接触部Ｅの上流側のポケット３１も含む）に対して支持液を供給するよう切換弁４３を作動させる。これにより、支持液の供給パターンを走行試験に最適なものとすることができると共に、給液部２２をコンパクトなものとすることが可能となる。

　タイヤ２のキャンバ角を大きく変える走行試験においては、タイヤ接触部Ｅが大きく変化する場合があるが、本実施形態では、タイヤ接触部Ｅが大きく変化しても、当該接触部Ｅに確実に支持液を供給することができる。

　なお、投光部３４と受光部３５の位置関係は逆であってもよい。また、図１０に示す如く、投光部３４及び受光部３５を、それぞれタイヤ支持面１１の幅方向両側に配置することもできる。このとき、投光部３４及び受光部３５の長手方向は、ベルト走行方向に沿って配置することになる。また、図９及び図１０の構成の双方を備えていてもよい。

　以上、本発明に係るタイヤ走行試験装置は、上述した実施の形態に限定されるものではない。

　本発明に係るタイヤ走行試験装置は、荷重支持装置が非常にコンパクトでありながらも、給液部を適宜切り換えることにより、低速時、高速時に適した液体の供給ができるものとなっている。そのため、本タイヤ走行試験装置では、荷重支持装置及び／又はベルトの摩耗を低減しつつ確実にタイヤの走行試験が行える。

　なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。

　前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。

　すなわち、本発明は、タイヤを試験するためのタイヤ走行試験装置であって、水平方向に並ぶ２つのドラムに循環可能に架け渡された無端状のベルトと、前記各ドラム間に位置するベルトのうち上に位置するベルトの試験用部分を下から支持するための荷重支持装置とを備え、前記荷重支持装置は、前記試験用部分の下方に設けられた支持部と、前記支持部と前記試験用部分との間に液体を供給する給液部とを有し、前記支持部は、前記ベルトの流れ方向において、前記試験用部分とタイヤとが接触する位置を含む範囲に設けられたタイヤ接触部と、前記タイヤ接触部の上流側に位置するタイヤ上流部と、前記タイヤ接触部の下流側に位置するタイヤ下流部とを有し、前記給液部は、前記タイヤ下流部に対する液体の供給量を、前記タイヤ接触部及びタイヤ上流部に対する液体の供給量よりも少なくすることが可能に構成されていることを特徴とするタイヤ走行試験装置を提供する。

　本発明によれば、ベルトの走行方向に並ぶタイヤ上流部、タイヤ接触部及びタイヤ下流部のうち、タイヤ下流部に対する液体の供給量を、タイヤ上流部及びタイヤ接触部に対する液体の供給量よりも少なくすることにより、液体の供給量を少なくできるため、給液部をコンパクトなものとすることが可能となる。また、荷重支持装置全体に対する液体を少なくしながら、タイヤ接触部及びタイヤ上流部に対する液体の供給量を確保することにより、荷重支持装置上を走行するベルトを確実に支持することができるので、荷重支持装置やベルトの摩耗を可能な限り抑えつつタイヤの走行試験を行うことができる。

　前記タイヤ走行試験装置において、前記給液部は、前記タイヤ上流部、前記タイヤ接触部、及び前記タイヤ下流部に対する液体の供給量をそれぞれ独立して変更可能に構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、タイヤ上流部、タイヤ接触部、及びタイヤ下流部のそれぞれで、液体の供給量を独立して変更可能に構成されているので、タイヤの走行状態又は荷重状態に応じてタイヤ上流部、タイヤ接触部及びタイヤ下流部の液体の供給量を調整することにより、タイヤの支持方法（静圧方式、動圧方式）をより効果的に使い分けることができる。

　具体的に、前記給液部は、前記タイヤ上流部に導かれる前記液体の供給圧力を調整可能な上流調整部と、前記タイヤ接触部に導かれる前記液体の供給圧力を調整可能な接触調整部と、前記タイヤ下流部に導かれる前記液体の供給圧力を調整可能な下流調整部とをそれぞれ有し、前記上流調整部、前記接触調整部、及び前記下流調整部のそれぞれを独立して作動可能に構成することができる。

　前記タイヤ走行試験装置において、前記ベルトの循環速度を検出する検出部と、前記検出部により検出された検出結果に応じて前記液体の供給量を変化させるように前記給液部を制御する制御部とをさらに備え、前記制御部は、前記検出部により検出された循環速度が所定の速度未満である場合に、前記循環速度が所定の速度以上である場合と比較して前記タイヤ接触部に供給される液体の供給量を増加させる方向に前記給液部を制御することが好ましい。

　この構成によれば、ベルトの循環速度が所定の速度未満である場合、つまり、タイヤを支持するための液体の圧力のうち静圧の寄与する割合が所定の割合を超えた場合に、液体の供給量を増加させる方向に給液部を制御することにより、タイヤを支持するための流量を増加させることができるので、ベルトの循環速度が低い場合であっても確実にタイヤを支持することができる。

　前記タイヤ走行試験装置において、前記試験用部分と対向する前記支持部の上面には、上方に開口するとともに前記流れ方向及び上下方向と直交する方向に延びる複数の長溝が形成され、前記給液部は、前記長溝内に液体を供給可能に構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、前記流れ方向及び上下方向と直交する幅方向に満遍なく液体を供給することが可能となる。

　また、前記タイヤ走行試験装置において、前記試験用部分と対向する前記支持部の上面には、上方に開口する複数の供給孔が形成され、前記給液部は、前記供給孔内に液体を供給可能に構成されていることが好ましい。

　この構成においても、複数の供給孔が設けられている範囲内に満遍なく液体を供給することが可能となる。

　前記タイヤ走行試験装置において、前記給液部は、液体の供給量を前記流れ方向及び上下方向と直交する方向について調整可能に構成されていることが好ましい。

　タイヤとベルトとが接触する部分であるタイヤ接触部は、前記流れ方向及び上下方向と直交する幅方向について、タイヤ支持面の幅より小さい。したがって、タイヤ支持面の幅方向全体に液体を供給する必要はなく、幅方向におけるタイヤ接触面以外の部分に液体の供給を行わないことにより、給液部を小型化できるようになる。

　上述の如く、ベルト走行方向及び上下方向と直交する方向に沿って、液体の供給量を可変に構成することにより、幅方向について供給量のコントロールを行うことが可能となり、幅方向で必要な部分のみに給液を行えるようになる。

　本発明に係るタイヤ走行試験方法によれば、タイヤ下流部に対する液体の供給量を、タイヤ上流部及びタイヤ接触部に対する液体の供給量よりも少なくすることができるので、給液部をコンパクトなものとすることが可能となる。また、荷重支持装置全体に対する液体を少なくしながら、タイヤ接触部及びタイヤ下流部に対する液体の供給量を確保することにより、荷重支持装置上を走行するベルトを確実に支持することができるので、荷重支持装置やベルトの磨耗を可能な限り抑えつつタイヤの走行試験を行うことができる。

　さらに、本発明によれば、ベルトの循環速度が所定の速度未満である場合、つまり、タイヤを支持するための液体の圧力のうち静圧の寄与する割合が所定の割合を超えた場合に、液体の供給量を増加させることにより、タイヤを支持するための圧力を上昇させることができるので、ベルトの循環速度が低い場合であっても確実にタイヤを支持することができる。

　なお、動圧を利用したタイヤ荷重の支持においては、タイヤよりも下流側での液体の供給は意味をなさない。また、静圧を利用したタイヤ荷重の支持では、タイヤ接触部のみの供給圧力を高めればよい。

　一般にタイヤ走行試験装置に利用されるベルト部材は薄く曲げ剛性が小さい為に、タイヤ接触部の周囲にはタイヤ荷重はほとんど作用しない。また、タイヤ接触部の周辺において、ベルトと支持部との隙間に導かれる液体の供給圧を高めても、タイヤ荷重の支持にはほとんど貢献しない。実際には、タイヤ接触部の周辺には、荷重が作用しないことにより、高圧の液体を供給するとベルトと支持部との隙間が広がり、液体が無駄に流れ出ることになる。下流側においては、液体を供給をせずとも、ベルト走行により上流から液体が流れてくるため、液体による潤滑効果を期待できる。

　このような観点から、上記したタイヤ走行試験装置を用いて、タイヤ走行試験を行うに際し、ベルト走行速度が低速時には、タイヤ接触部に供給される支持液の圧力を、タイヤ上流部に供給される支持液の圧力よりより高圧とするとよい。また、ベルト走行速度が高速時には、タイヤ接触部に供給される支持液の圧力を、タイヤ上流部に供給される支持液の圧力と略同圧又は低圧とするとよい。

　ベルトを確実に支持することができるコンパクトなタイヤ走行試験装置、及び液体の供給量を低減することができるタイヤ走行試験方法を提供することができる。

Claims

　タイヤを試験するためのタイヤ走行試験装置であって、
　水平方向に並ぶ２つのドラムに循環可能に架け渡された無端状のベルトと、
　前記各ドラム間に位置するベルトのうち上に位置するベルトの試験用部分を下から支持するための荷重支持装置とを備え、
　前記荷重支持装置は、
　前記試験用部分の下方に設けられた支持部と、
　前記支持部と前記試験用部分との間に液体を供給する給液部とを有し、
　前記支持部は、前記ベルトの流れ方向において、前記試験用部分とタイヤとが接触する位置を含む範囲に設けられたタイヤ接触部と、前記タイヤ接触部の上流側に位置するタイヤ上流部と、前記タイヤ接触部の下流側に位置するタイヤ下流部とを有し、
　前記給液部は、前記タイヤ下流部に対する液体の供給量を、前記タイヤ接触部及びタイヤ上流部に対する液体の供給量よりも少なくすることが可能に構成されていることを特徴とするタイヤ走行試験装置。
　前記給液部は、前記タイヤ上流部、前記タイヤ接触部、及び前記タイヤ下流部に対する液体の供給量をそれぞれ独立して変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ走行試験装置。
　前記給液部は、
　前記タイヤ上流部に導かれる前記液体の供給圧力を調整可能な上流調整部と、
　前記タイヤ接触部に導かれる前記液体の供給圧力を調整可能な接触調整部と、
　前記タイヤ下流部に導かれる前記液体の供給圧力を調整可能な下流調整部とをそれぞれ有し、
　前記上流調整部、前記接触調整部、及び前記下流調整部のそれぞれが独立して作動可能となっていることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ走行試験装置。
　前記ベルトの循環速度を検出する検出部と、
　前記検出部により検出された検出結果に応じて前記液体の供給量を変化させるように前記給液部を制御する制御部とをさらに備え、
　前記制御部は、前記検出部により検出された循環速度が所定の速度未満である場合に、前記循環速度が所定の速度以上である場合と比較して前記タイヤ接触部に供給される液体の供給量を増加させる方向に前記給液部を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のタイヤ走行試験装置。
　前記試験用部分と対向する前記支持部の上面には、上方に開口するとともに前記流れ方向及び上下方向と直交する方向に延びる複数の長溝が形成され、
　前記給液部は、前記長溝内に液体を供給可能に構成されていることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のタイヤ走行試験装置。
　前記試験用部分と対向する前記支持部の上面には、上方に開口する複数の供給孔が形成され、
　前記給液部は、前記供給孔内に液体を供給可能に構成されていることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のタイヤ走行試験装置。
　前記給液部は、液体の供給量を前記流れ方向及び上下方向と直交する方向について調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載のタイヤ走行試験装置。
　タイヤを試験するためのタイヤ走行試験方法であって、
　水平方向に並ぶ２つのドラムに循環可能に架け渡された無端状のベルトのうち上に位置するベルトの試験用部分上にタイヤを載せる工程と、
　前記試験用部分の下方に設けられた荷重支持装置の支持部と前記試験用部分との間に液体を供給する工程と、
　前記ベルトの循環速度を検出する工程と、
　検出されたベルトの循環速度に応じて液体の供給圧を変化させる工程とを含み、
　前記液体を供給する工程では、前記ベルトの流れ方向において前記試験用部分とタイヤとが接触する位置を含む範囲に設けられた前記支持部のタイヤ接触部の下流側の位置であるタイヤ下流部に対する液体の供給量を、前記タイヤ接触部に対する液体の供給量よりも少なくし、
　前記液体の供給圧を変化させる工程では、検出された前記ベルトの循環速度が所定の速度未満である場合に、前記循環速度が所定の速度以上である場合と比較して前記タイヤ接触部に供給される液体の供給圧を増加させることを特徴とするタイヤ走行試験方法。