WO2009107604A1 - タイヤ試験機及びタイヤの試験方法 - Google Patents

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spindle shaft
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rotational
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哲也 吉川
靖彦 藤枝
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株式会社神戸製鋼所
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    • G01N13/02—Investigating surface tension of liquids
    • G01N2013/0216—Investigating surface tension of liquids by measuring skin friction or shear force

Definitions

  • the present invention relates to a tire testing machine and a tire testing method for measuring a force generated in a tire, for example, represented by tire rolling resistance.
  • a spindle shaft that holds the tire, a housing that rotatably supports the spindle shaft via a bearing, and a tire that is driven by rotation are caused to travel.
  • a traveling drum and a load cell that is provided in the housing and measures a force generated in a tire.
  • the spindle shaft is rotatably supported by a housing or the like via a bearing such as a bearing. Therefore, when the spindle shaft rotates (when the tire travels), it is caused by the rotational friction of the bearing. Actually, rotational friction torque is generated on the spindle shaft.
  • the rolling resistance is measured in a state where a torque according to the rotational friction torque is applied to the center of the tire via the spindle shaft, so the measured value is the original free rolling state. There is a problem that this is different from the tire rolling resistance.
  • Patent Literature 1 discloses a tire rolling resistance measurement method that theoretically corrects a value measured by a load cell to remove the influence of rotational friction torque caused by a bearing. Specifically, in the method described in Patent Document 1, a matrix (conversion matrix) for correcting measurement values measured by the load cell is determined in advance by calculation or the like, and measurement is performed by the load cell based on the matrix. The rotational friction torque (disturbance) is removed by correcting the measured value.
  • An object of the present invention is to provide a tire testing machine and a tire testing method capable of measuring a force generated in a tire with high accuracy.
  • a tire testing machine includes a spindle shaft that holds a tire, a housing that rotatably supports the spindle shaft through a bearing, and a traveling surface that circulates.
  • a traveling device that applies a rotational force to a tire that contacts the surface, a measuring device that is provided in the housing and measures a force and a moment generated in the spindle shaft, and a rotation that the spindle shaft receives from the housing along with the rotation
  • a torque cancel device for canceling the influence of the friction torque on the measurement.
  • the torque cancel device includes a spindle shaft torque applicator that is provided separately from the traveling device and applies torque to the spindle shaft to cancel the influence of the rotational friction torque.
  • the tire testing method includes a spindle shaft that holds the tire, a housing that rotatably supports the spindle shaft via a bearing, and a surface that circulates by rotational driving.
  • a tire testing machine that includes a traveling device that applies a rotational force to a contacted tire and a measuring device that is provided in the housing and measures the force and moment generated on the spindle shaft, and measures the force generated by the tire. The force generated by the tire is measured while applying torque to the spindle shaft separately from the traveling device so as to cancel the influence of the rotational friction torque that the spindle shaft receives in the housing as the spindle shaft rotates. It is characterized by doing.
  • FIG. 1 is an overall plan view of a tire testing machine in a first embodiment. It is sectional drawing of the tire holding device in 1st Embodiment.
  • (A) is a figure which shows the rotational friction torque added to the said spindle axis at the time of rotation of the spindle axis in 1st Embodiment
  • (b) is a figure which shows the relationship between the said rotational friction torque, generated torque, and detected torque. It is a flowchart explaining the method for testing the tire in 1st Embodiment. It is a whole top view of the tire testing machine in a 2nd embodiment.
  • (A) is a figure which shows the rotational friction torque added to the said spindle axis at the time of rotation of the spindle axis in 2nd Embodiment
  • (b) is a figure which shows the relationship between the said rotational friction torque, generated torque, and detected torque. It is a flowchart explaining the method for testing the tire in 2nd Embodiment.
  • FIG. 1 is an overall front view of the tire testing machine 1 according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of the tire testing machine 1.
  • the vertical direction of the paper surface of FIG. 1 is the vertical direction
  • the horizontal direction of the paper surface is the horizontal direction
  • the penetrating direction of the paper surface is the front-back direction
  • the vertical direction of the paper surface of FIG. 2 is the front-rear direction
  • the horizontal direction of the paper surface is the left-right direction
  • the penetration direction of the paper surface is the vertical direction.
  • the tire testing machine 1 is, for example, a device that measures the rolling resistance of a tire T, and a traveling device 2 that travels the tire T and a tire T that is rotatably supported.
  • a tire holding device 3, a measuring device 4 (FIG. 2), and a torque canceling device 5 are provided.
  • the tire testing machine 1 according to this embodiment includes one traveling device 2 and two tire holding devices 3 and 3.
  • the traveling device 2 is provided at the central portion of the main frame 6 provided on the installation surface F, and the tire holding devices 3 and 3 are disposed on the left and right sides of the main frame 6 so as to be positioned on both the left and right sides of the traveling device 2. Is provided. Specifically, the main frame 6 is divided into a central frame 8 and left and right frames 7 and 7 positioned on the left and right sides thereof, the traveling device 2 is supported on the central frame 8, and the tire holding devices are mounted on the left and right frames 7 and 7. 3 and 3 are supported respectively.
  • the traveling device 2 has a cylindrical pseudo road surface R (tire contact surface), and the tire T is rotated around the pseudo road surface R while the tire T is in contact with the pseudo road surface R. Power). That is, the tire T to which the rolling power (rotational force) is applied travels (rotates) on the simulated road surface R.
  • the traveling device 2 can also apply a rolling force (rotational force) to the tire T so that the tire T rotates (free rotation) after being separated from the simulated road surface R.
  • the traveling device 2 includes a traveling drum 10 supported by the central frame 8 so as to be rotatable about a horizontal axis facing forward and backward, and a belt member 11 provided on the upper portion of the central frame 8. And a drum motor 12 (drive source) that transmits power to the traveling drum 10 via the outer peripheral surface, and the outer peripheral surface of the traveling drum 10 constitutes the pseudo road surface R.
  • the drum motor 12 circulates the pseudo road surface R by rotating the traveling drum 10.
  • the tire holding device 3 holds the tire T so as to be rotatable about a horizontal axis facing forward and backward, and is provided on the left and right frames 7 and 7 so as to be movable.
  • the tire holding device 3 includes a rim 28 on which the tire T is mounted, a spindle shaft (horizontal shaft) 20 that rotates integrally with the rim 28, and the spindle shaft 20.
  • a cylindrical housing 22 that is freely supported and a cylindrical housing holding member 23 that holds the housing 22 are provided.
  • the left and right frames 7, 7 that support the tire holding device 3 extend vertically in two steps between a pair of upper and lower first horizontal members 14 and the upper and lower first horizontal members 14.
  • the left and right second horizontal members 18, the left and right vertical members 15 that vertically connect the left outer ends and the right outer ends of the first horizontal member 14 and the second horizontal member 18, respectively, and the vertical direction to each other.
  • a pair of left and right slide members 16 that are provided between the adjacent second horizontal members 18 and are movable in the left-right direction with respect to the second horizontal members 18 are provided.
  • the tire holding devices 3 are attached to the slide members 16, and a pair of left and right actuators 17 for sliding the slide members 16 are fixed to the vertical members 15 and connected to the slide members 16. ing.
  • Each actuator 17 can be expanded and contracted in the left-right direction, and the slide member 16 and the tire holding device 3 supported by the actuator 17 are moved in the left-right direction with respect to the second lateral member 18 by the expansion / contraction.
  • the housing holding member 23 shown in FIGS. 2 and 3 is fixed to the slide members 16 and holds the cylindrical housing 22.
  • the axis of the housing 22 and the axis of the housing holding member 23 coincide with each other, and the housing 22 and the housing holding member 23 have substantially the same axial length.
  • the spindle shaft 20 is inserted into the housing 22, and the spindle shaft 20 is separated from each other in the front-rear direction between the outer peripheral surface of the spindle shaft 20 and the inner peripheral surface of the housing 22.
  • Bearings (rolling bearings) 25a and 25b that are rotatably supported are provided.
  • the bearing 25a provided on the tip end side (the mounting side of the tire T) of the spindle shaft 20 is a roller bearing
  • the bearing 25b provided on the base end side of the spindle shaft 20 is a ball bearing.
  • the inner races of these bearings 25 a and 25 b are fixed to the spindle shaft 20, and the outer races are fixed to the housing 22.
  • the measuring device 4 has two sets of load cells 4a and 4b (6-component force meters) capable of measuring the force and moment acting between the housing 22 and the housing holding member 23.
  • One load cell 4a (6 component force meter) is attached to the side surface of the housing 22 on the tire mounting side, and the other load cell 4b (6 component force meter) is attached to the side surface of the housing 22 opposite to the tire mounting side.
  • These two load cells 4a and 4b sandwich the rolling bearing 25 that holds the spindle shaft 20 rotatably as described above. With this structure, the measuring device 4 can measure the force and moment generated on the spindle shaft.
  • Each load cell 4a, 4b has a plurality of disk-shaped plate members 27 and a plurality of strain gauges not shown.
  • the plate members 27 are attached to the longitudinal side surfaces of the housing 22 and the housing holding member 23, respectively, and are processed so that strain is concentrated locally by the force acting between the housing 22 and the housing holding member 23. Yes.
  • Each strain gauge is affixed to the surface of each plate member 27 where the strain concentrates as described above, and is electrically connected to a strain gauge (not shown). This strain gauge calculates loads (forces) and moments in the X, Y, and Z directions acting between the housing 22 and the housing holding portion 23 based on the output signals of the respective strain gauges by a method obvious to those skilled in the art. .
  • the X, Y, and Z directions correspond to the directions of the three-dimensional coordinate axes based on the rotation center O of the tire T, respectively, and the paper surface penetration direction in FIG. 3 is the X direction (the horizontal direction in FIGS. 1 and 2).
  • the left-right direction on the paper surface is the Y direction (front-rear direction in FIGS. 1 and 2), and the up-down direction on the paper surface is the Z direction (up-down direction in FIGS. 1 and 2).
  • the force acting on the spindle shaft 20 is transmitted to the housing 22, and further, between the housing 22 and the housing holding member 23 fixed to the slide member 16. Is transmitted to the plate member 27 sandwiched between the two. In this way, the force generated in the tire is transmitted to the strain concentration portions of the load cells 4a and 4b through the spindle shaft 20, the bearing 25, and the housing 22, and is taken out and measured as a strain gauge signal.
  • a torque canceling device 5 is further provided for canceling the influence of the rotational friction torque My1 that the spindle shaft 20 receives from the housing 22 and the like as the spindle shaft 20 rotates.
  • the torque canceling device 5 includes a rotational friction torque measuring unit that measures a moment about the Y axis corresponding to the rotational friction torque My1, a spindle shaft electric motor 30, and a control unit 32.
  • the measuring device 4 also serves as the rotational friction torque measuring unit.
  • the spindle shaft motor 30 is a synchronous motor, and applies a predetermined torque My2 to the spindle shaft 20 during a tire test. Specifically, the spindle shaft motor 30 is connected to the base end portion of the spindle shaft 20 and applies torque to the spindle shaft 20 to counter the rotational friction torque My1 caused by the rotational resistance of the rolling bearings 25a and 25b. Is. In other words, the spindle shaft motor 30 applies to the spindle shaft 20 a torque My2 having the same magnitude as the rotational friction torque My1 and a reverse torque My2 (torque for canceling the influence of the rotational friction torque My1 in the housing 22).
  • the measuring device 4 measures the force and moment acting between the housing 22 and the housing holding member 23 during the tire test, and outputs the measured values to the control unit 32. A moment about the Y axis corresponding to the rotational friction torque My1 is also output to the control unit 32 together with other measurement results.
  • the control unit 32 controls the generated torque (output torque) My2 output from the spindle shaft motor 30.
  • the control unit 32 controls the generated torque My2 of the spindle shaft motor 30 based on the rotational friction torque My1 that is a moment about the Y axis among the values measured by the measuring device 4.
  • inverter control for example, VVVF control
  • a tire T that is a target for measuring rolling resistance is mounted on the rim 28 of the tire holding device 3 shown in FIG. 3 (step S1 in FIG. 5).
  • the actuator 17 is operated in a state where the tire T is mounted, and the tire holding device 3 is moved in a direction in which the device 3 approaches the traveling drum 10.
  • a predetermined load is applied to the tire T (step S2).
  • the drum motor 12 is operated with the load applied, and the traveling drum 10 is rotated at a predetermined rotational speed (step S3).
  • the measuring device 4 (multi-component force meter) is configured so that the vertical load (load) in a state where the tire T is in contact with the simulated road surface R is applied. Reaction force) Fz and force Fx acting in the tire traveling direction can be obtained.
  • the rolling resistance of the tire T is obtained using these measured values and the rolling radius in a state where the tire T is traveling (S6).
  • the method for obtaining the rolling resistance of the tire T is the same as the conventional method and is not particularly limited. For example, various data such as loads (forces), moments, rolling radii, etc.
  • the various data is calculated by the calculation device.
  • a method for obtaining the rolling resistance of the tire T may be used, or another method may be used.
  • the rotational friction torque My1 and the generated torque My2 coincide with each other (the difference between the two is zero).
  • the torque is applied to the spindle shaft 20 with the adjustment of the generated torque My2 of the spindle shaft motor 30, the rotation generated due to the rotational resistance of the rolling bearings 25a and 25b when the tire travels.
  • the influence of the friction torque My1 on the measured value is canceled out by the generated torque My2.
  • the spindle shaft motor 30 applies a torque in a magnitude and direction that cancels the influence of the rotational friction torque My1 to the spindle shaft 20 to compensate for the rotational friction torque My1, and the spindle shaft 20 has the rotational friction torque My1. It is possible to rotate in an unaffected free-rolling state (a state in which the rotational friction torque My1 is not applied to the center of the tire T).
  • the moment about the Y axis caused by the spindle shaft 20 being affected by the bearings 25a and 25b, the shaft seal member, the lubricating oil, etc., that is, the moment received in the housing as the spindle shaft rotates. Is resolved. That is, the influence of the rotational friction torque My1 is canceled, and the twist of the spindle shaft 20 due to the rotational friction torque My1 is eliminated.
  • This allows an accurate measurement of the rolling resistance of the tire T.
  • the measuring device 4 for measuring the force generated in the tire T also serves as a rotational friction torque measuring unit that measures the rotational friction torque My1
  • the configuration and control for canceling the influence of the rotational friction torque My1 is very simple. It is realized by.
  • FIG.6 and FIG.7 has shown the modification of the torque cancellation apparatus 5 of the tire testing machine 1 as 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 7A shows the rotational friction torque applied to the spindle shaft
  • FIG. 7B shows the relationship among the rotational friction torque, the generated torque, and the detected torque.
  • the measuring device 4 also serves as a rotational friction torque measuring unit
  • the torque canceling device 5 includes the rotational friction torque measuring unit, the spindle shaft electric motor 30, the spindle shaft torque detecting unit 31, and the like. And a control unit 35. Since the measuring device 4 and the spindle shaft motor 30 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the spindle shaft torque detector (torque detection meter) 31 is provided on the spindle shaft 20 (on the spindle shaft 20 between the housing 22 and the spindle shaft motor 30), and detects the torque My3 applied to the spindle shaft 20. To the control unit 32.
  • the torque of the spindle shaft 20 detected by the spindle shaft torque detector 31 may be referred to as detected torque My3.
  • the spindle shaft torque detector 31 may be incorporated in the spindle shaft motor 30.
  • the control unit 35 is based on the rotational friction torque My1 measured by the measuring device 4 and the detected torque My3 detected by the spindle shaft torque detecting unit 31 when the tire T is rotated by the rotational force applied from the traveling device 2.
  • the generated torque My2 of the spindle shaft motor 30 is controlled.
  • This adjustment is performed by, for example, inverter control (for example, VVVF control) that changes the voltage and frequency of the spindle shaft motor 30.
  • FIG. 8 shows a tire testing method in the second embodiment. Steps S10 to S13 and S17 shown in FIG. 8 are the same as steps S1 to S4 and S6 of FIG. 5 according to the tire testing method of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • step S14 in FIG. 8 the spindle shaft motor 30 is driven to rotate while generating the torque My2.
  • the torque received by the spindle shaft 20 at the shaft end is measured as the detected torque My3 by the spindle shaft torque detector 31 (step S15).
  • the torque canceling device 5 includes a spindle shaft torque detecting unit 31 that detects torque applied to the spindle shaft 20, a torque My 3 detected by the spindle shaft torque detecting unit 31, and the spindle shaft 20 measured by the measuring device 4. Since the control unit 32 that controls the spindle shaft motor 30 based on the received rotational friction torque My1 is provided, the torque applied to the spindle shaft 20 during the test of the tire T can be adjusted by feedback control. Thus, the accuracy of the generated torque My2 for canceling the rotational friction torque My1 can be improved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, for example, as shown below.
  • the rolling resistance is measured as the force generated in the tire, but the measurement target is not limited. If the measurement accuracy is improved by eliminating the influence of the rotational friction torque received by the spindle shaft 20, the tire testing machine and the tire testing method according to the present invention can be applied to the target.
  • the force generated in the tire T is measured when the tire T is rotated by the rotational force applied from the traveling device.
  • the force generated in the tire T may be measured in a state where a rotational force is applied to T and the tire T is separated from the tire T, that is, in a state where the tire T is freely rotating.
  • the moment around the Y axis generated in the spindle shaft 22 due to the influence of the bearings 25a and 25b, the shaft seal member, the lubricating oil, and the like is measured as the rotational friction torque My1, of which the bearings 25a and 25b Since the influence of the moment due to the rotational friction resistance is the largest, the rotational friction torque My1 may be regarded as the rotational friction resistance of the bearing itself.
  • the rotational friction torque My1 of the spindle shaft 22 generated by the rotational frictional resistance of the bearings 25a and 25b is obtained in advance by experiment, and the spindle shaft motor 30 applies a torque against the rotational friction torque My1 to the spindle shaft 22. Also good.
  • a dedicated torque measuring device for measuring the rotational friction torque My1 may be provided separately from the measuring device 4.
  • a tire testing machine has a spindle shaft that holds a tire, a housing that rotatably supports the spindle shaft through a bearing, and a traveling surface that circulates, and is in contact with the traveling surface.
  • a traveling device that applies a rotational force to the tire that rotates, a measuring device that is provided in the housing and measures a force and a moment generated in the spindle shaft, and a rotational friction torque that the spindle shaft receives from the housing as it rotates.
  • a torque canceling device for canceling the influence on the measurement the torque canceling device being provided separately from the traveling device, and applying a torque for canceling the influence of the rotational friction torque to the spindle shaft.
  • This torque applicator effectively increases the accuracy of the measurement with a simple configuration in which the torque for canceling the influence of the rotational friction torque on the measurement is applied to the spindle shaft separately from the traveling device. be able to.
  • the control unit may control the spindle shaft motor so that the rotational friction torque and the generated torque of the spindle shaft motor coincide with each other.
  • the measuring device can also serve as the rotational friction torque measuring unit, thereby simplifying the configuration of the device.
  • the torque cancel device includes a spindle shaft torque detection unit that detects torque applied to the spindle shaft, and the control unit measures the measurement when the tire is rotated by a rotational force applied by the traveling device. It is preferable to control the torque generated by the spindle shaft motor based on the moment corresponding to the rotational friction torque measured by the apparatus and the torque detected by the spindle shaft torque detector.
  • the control unit controls the generated torque of the spindle shaft motor so that a difference between a moment corresponding to the rotational friction torque measured by the measuring device and a torque detected by the spindle shaft torque detection unit becomes zero. Is preferred.
  • the present invention also provides a spindle shaft that holds a tire, a housing that rotatably supports the spindle shaft via a bearing, and a tire that has a surface that circulates by rotational drive and is in contact with the surface.
  • a tire test method for measuring a force generated by a tire using a tire testing machine including a travel device and a measurement device that is provided in the housing and measures a force and a moment generated on the spindle shaft. This method measures the force generated by the tire while applying torque to the spindle shaft separately from the traveling device so as to cancel the influence of the rotational friction torque that the spindle shaft receives in the housing as the spindle shaft rotates. It is characterized by that.

Abstract

タイヤに発生する力の高精度での計測が可能なタイヤ試験機を提供する。この試験機は、タイヤＴを保持するスピンドル軸２０と、このスピンドル軸２０を転がり軸受２５を介して回転自在に支持するハウジング２２と、回転駆動により周回する面を有し、この面と接触するタイヤに回転力を与える走行装置１０と、ハウジング２２に設けられてタイヤＴの走行時にスピンドル軸２０に生じた力及びモーメントを計測する計測装置４とを備える。さらに、スピンドル軸２０の回転時にこのスピンドル軸２０がその回転に伴って前記ハウジングにおいて受ける回転摩擦によって生じる回転摩擦トルクＭｙ１の影響がスピンドル軸２０に付与されることを防止するトルクキャンセル装置５を備える。トルクキャンセル装置５は、回転摩擦トルクＭｙ１の影響を打ち消すトルクをスピンドル軸２０に付与するスピンドル軸用電動機３０を備える。

Description

タイヤ試験機及びタイヤの試験方法
　本発明は、例えば、タイヤの転がり抵抗に代表される、タイヤに発生する力を計測するためのタイヤ試験機及びタイヤ試験方法に関するものである。
　従来、タイヤの転がり抵抗を計測するためのタイヤ試験機として、タイヤを保持するスピンドル軸と、このスピンドル軸を軸受を介して回転自在に支持するハウジングと、回転駆動されることによりタイヤを走行させる走行ドラムと、前記ハウジングに設けられてタイヤに発生する力を計測するロードセルとを備えたものが、知られている。しかし、このようなタイヤ試験機では、スピンドル軸がベアリングなどの軸受を介して回転自在にハウジング等に支持されているため、スピンドル軸の回転時（タイヤの走行時）にはベアリングの回転摩擦によってスピンドル軸に回転摩擦トルクが発生してしまうのが実情である。このようなタイヤ試験機では、タイヤの中心に前記スピンドル軸を介して前記回転摩擦トルクに準じたトルクが付加された状態で転がり抵抗が計測されるから、その計測値は本来の自由転動状態でのタイヤ転がり抵抗とは異なるという問題がある。
　この問題に対する試みは先行文献に記載されている。例えば特許文献１には、ロードセルが計測した値を理論的に補正することでベアリングによる回転摩擦トルクの影響を除去しようとするタイヤの転がり抵抗計測方法が開示されている。具体的に、この特許文献１に記載される方法は、ロードセルが計測した計測値を補正するためのマトリックス（変換行列）を計算等により予め定めておくことと、そのマトリックスに基づいてロードセルで計測した計測値を補正することで回転摩擦トルク（外乱）を除去することとを含む。
　しかしながら、この方法は、タイヤが本来の自由転動状態ではないという問題を解決するものではない。すなわち、この方法のようにロードセルの計測値を補正して転がり抵抗を求めても、その補正は理論によるものなので、実際のタイヤの転がり抵抗とは異なる。しかも、特許文献１には、具体的な補正方法が全く開示されておらず、精度よいタイヤの転がり抵抗を計測することは非常に困難である。
特開２００３－４５９８号公報
　本発明は、タイヤに発生する力を高精度で計測することができるタイヤ試験機及びタイヤ試験方法を提供することを目的とする。
　この目的を達成するため、本発明に係るタイヤ試験機は、タイヤを保持するスピンドル軸と、このスピンドル軸を軸受を介して回転自在に支持するハウジングと、周回する走行面を有し、その走行面と接触するタイヤに回転力を与える走行装置と、前記ハウジングに設けられて前記スピンドル軸に生じた力及びモーメントを計測する計測装置と、前記スピンドル軸がその回転に伴って前記ハウジングから受ける回転摩擦トルクの前記計測への影響を打ち消すトルクキャンセル装置とを備える。このトルクキャンセル装置は、前記走行装置と別に設けられ、前記回転摩擦トルクの影響を打ち消すトルクを前記スピンドル軸に付与するスピンドル軸用トルク付与機を含む。
　また、本発明に係るタイヤの試験方法は、タイヤを保持するスピンドル軸と、このスピンドル軸を軸受を介して回転自在に支持するハウジングと、回転駆動により周回する面を有し、この面と当接させたタイヤに回転力を与える走行装置と、前記ハウジングに設けられて前記スピンドル軸に生じた力及びモーメントを計測する計測装置とを備えたタイヤ試験機で、タイヤが発生する力を計測するものであって、前記スピンドル軸がその回転に伴って前記ハウジングにおいて受ける回転摩擦トルクの影響を打ち消すように、前記走行装置とは別に前記スピンドル軸にトルクを付与しつつタイヤが発生する力を計測することを特徴とする。
第１実施形態におけるタイヤ試験機の全体正面図である。 第１実施形態におけるタイヤ試験機の全体平面図である。 第１実施形態におけるタイヤ保持装置の断面図である。 （ａ）は第１実施形態におけるスピンドル軸の回転時に当該スピンドル軸に加わる回転摩擦トルクを示す図であり、（ｂ）は当該回転摩擦トルクと発生トルクと検出トルクの関係を示す図である。 第１実施形態におけるタイヤを試験するための方法を説明するフローチャートである。 第２実施形態におけるタイヤ試験機の全体平面図である。 （ａ）は第２実施形態におけるスピンドル軸の回転時に当該スピンドル軸に加わる回転摩擦トルクを示す図であり、（ｂ）は当該回転摩擦トルクと発生トルクと検出トルクの関係を示す図である。 第２実施形態におけるタイヤを試験するための方法を説明するフローチャートである。
　以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
　［第１実施形態］
　図１は、本発明の第１実施形態に係るタイヤ試験機１の全体正面図であり、図２は、同タイヤ試験機１の平面図である。以下の説明では、図１の紙面の上下方向を上下方向、紙面の左右方向を左右方向とし、紙面の貫通方向を前後方向とする。また、図２の紙面の上下方向を前後方向、紙面の左右方向を左右方向、紙面の貫通方向を上下方向とする。
　図１及び図２に示すように、前記タイヤ試験機１は、例えば、タイヤＴの転がり抵抗を計測する装置であって、タイヤＴを走行させる走行装置２と、タイヤＴを回転自在に支持するタイヤ保持装置３と、計測装置４（図２）と、トルクキャンセル装置５とを備えている。この実施形態に係るタイヤ試験機１は、１つの走行装置２と、２つのタイヤ保持装置３、３とを備える。
　走行装置２は、設置面Ｆ上に設けられたメインフレーム６の中央部に設けられ、各タイヤ保持装置３，３は、走行装置２の左右両側に位置するようにメインフレーム６の左右側に設けられている。詳しくは、前記メインフレーム６が中央フレーム８とその左右に位置する左右フレーム７，７とに分割され、前記中央フレーム８に走行装置２が支持され、前記左右フレーム７，７に各タイヤ保持装置３，３がそれぞれ支持されている。
　走行装置２は、円筒状の擬似路面Ｒ（タイヤ接触面）を有し、この擬似路面ＲにタイヤＴが接触する状態で当該擬似路面Ｒを周回移動させることで前記タイヤＴに転動力（回転力）を付与する。すなわち、当該転動力（回転力）が付与されたタイヤＴを前記擬似路面Ｒ上で走行（回転）させる。また、この走行装置２は、タイヤＴが擬似路面Ｒから離反した後に回転（自由回転）するように当該タイヤＴに転動力（回転力）を付与することもできる。
　本実施の形態に係る走行装置２は、前後を向く水平軸回りに回転自在となるように前記中央フレーム８に支持された走行ドラム１０と、前記中央フレーム８の上部に設けられてベルト部材１１を介して走行ドラム１０に動力を伝達するドラム用電動機１２（駆動源）とを備え、前記走行ドラム１０の外周面が前記疑似路面Ｒを構成する。前記ドラム用電動機１２は、前記走行ドラム１０を回転させることにより前記擬似路面Ｒを周回させる。
　前記タイヤ保持装置３は、タイヤＴを前後に向く水平軸回りに回転自在に保持するものであって、左右フレーム７，７に移動自在に設けられている。詳しくは、タイヤ保持装置３は、図３に示されるように、タイヤＴが装着されるリム２８と、このリム２８と一体に回転するスピンドル軸（水平軸）２０と、このスピンドル軸２０を回転自在に支持する筒状のハウジング２２と、このハウジング２２を保持する筒状のハウジング保持部材２３とを備えている。
　タイヤ保持装置３を支持する左右フレーム７，７は、図１及び図２に示されるように、上下一対の第１横部材１４と、上下の第１横部材１４同士の間で上下２段にわたり設けられた左右の第２横部材１８と、第１横部材１４及び第２横部材１８の左外端同士及び右外端同士をそれぞれ上下に連結する左右の縦部材１５と、互いに上下方向に隣り合う第２横部材１８同士の間に設けられて当該第２横部材１８に対して左右方向に移動自在な左右一対のスライド部材１６とをそれぞれ備える。これらのスライド部材１６にそれぞれ前記各タイヤ保持装置３が取り付けられるとともに、当該スライド部材１６をスライドさせるための左右一対のアクチュエータ１７が各縦部材１５に固定され、かつ前記各スライド部材１６に連結されている。各アクチュエータ１７は、左右方向に伸縮可能であり、その伸縮によってスライド部材１６及びこれに支持されるタイヤ保持装置３を第２横部材１８に対して左右方向に移動させる。
　図２及び図３に示されるハウジング保持部材２３は、前記各スライド部材１６に固定されていて、筒状のハウジング２２を保持している。本実施の形態では、ハウジング２２の軸心とハウジング保持部材２３の軸心とが一致し、かつ、当該ハウジング２２及び当該ハウジング保持部材２３は互いに略同等の軸方向長さを有する。
　図３に示すように、前記スピンドル軸２０は前記ハウジング２２に挿通され、当該スピンドル軸２０の外周面と当該ハウジング２２の内周面との間に、互いに前後方向に離間してスピンドル軸２０を回転自在に支持する軸受（転がり軸受）２５ａ，２５ｂが設けられている。前記軸受２５ａ，２５ｂのうち、スピンドル軸２０の先端（タイヤＴの装着側）側に設けられた軸受２５ａはころ軸受であり、スピンドル軸２０の基端側に設けられた軸受２５ｂは球軸受である。これらの軸受２５ａ、２５ｂのインナーレースはスピンドル軸２０に固定され、アウターレースはハウジング２２に固定されている。
　計測装置４は、前記ハウジング２２と前記ハウジング保持部材２３との間に働く力とモーメントを計測可能な２組のロードセル４ａ，４ｂ（６分力計）を有する。一方のロードセル４ａ（６分力計）はハウジング２２のタイヤ装着側の側面に取り付けられ、他方のロードセル４ｂ（６分力計）はタイヤ装着側とは反対側のハウジング２２の側面に取り付けられ、これら２つのロードセル４ａ、４ｂが、前記のようにスピンドル軸２０を回転自在に保持する転がり軸受２５を前後両側から挟み込む。この構造により、計測装置４は、スピンドル軸に生じた力及びモーメントを計測することができる。
　各ロードセル４ａ，４ｂは、複数の円板状の板部材２７と、図略の複数の歪みゲージとを有する。前記各板部材２７は、それぞれハウジング２２及びハウジング保持部材２３の長手方向側面に取り付けられ、前記ハウジング２２と前記ハウジング保持部材２３の間に働く力によって局所的に歪みが集中するように加工されている。前記各歪みゲージは、前記各板部材２７のうち前記のように歪みが集中する部位の表面に貼付けられるとともに、図示省略の歪計に電気的に接続される。この歪計は、前記各歪みゲージの出力信号に基づき、ハウジング２２とハウジング保持部２３との間に働くＸ，Ｙ，Ｚ方向の荷重（力）やモーメントを当業者に自明の方法によって算出する。前記Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は、タイヤＴの回転中心Ｏを基準にした３次元の座標軸の方向にそれぞれ該当するもので、図３における紙面貫通方向がＸ方向（図１，２における左右方向）、紙面左右方向がＹ方向（図１，２における前後方向）、紙面上下方向がＺ方向（図１，２における上下方向）である。
　これらのタイヤ保持装置３及び計測装置４によれば、前記スピンドル軸２０に作用する力がハウジング２２に伝達され、さらには、このハウジング２２とスライド部材１６に固定されたハウジング保持部材２３との間に挟まれた板部材２７に伝えられる。このようにして、タイヤに発生する力はスピンドル軸２０、軸受２５、及びハウジング２２を経てロードセル４ａ，４ｂの歪み集中部に伝達され、歪ゲージの信号として取り出されて計測される。
　図４（ａ）に示すように、タイヤＴが走行装置２の走行ドラム１０の擬似路面Ｒに接地して当該走行ドラム１０の回転力によって回転させられている状態では、同じようにスピンドル軸２０も回転する（タイヤＴの回転に追従する）。このとき、スピンドル軸２０とハウジング２２間に介在する軸受２５、軸シール部材、潤滑油等の影響（ハウジングにおける回転摩擦の影響）を受けることによって、スピンドル軸２２にはＹ軸周りのモーメントが発生する。このモーメントはハウジング２２を介して計測装置４にて前記座標軸のＹ軸周りのモーメントＭｙ（以降、回転摩擦トルクＭｙ１ということがある。）として計測される。
　ところで、タイヤの転がり抵抗などの特性計測を行うタイヤ試験においては、タイヤの中心に回転トルクが付加されない、いわゆる自由転動状態にあることを前提していることは前述の通りである。これに対し、上述したような軸受２５、軸シール部材及び潤滑油等の影響によってスピンドル軸２０の回転時に発生する回転摩擦トルクＭｙ１が付加される状態は本来の自由転動状態ではない。つまり、スピンドル軸２０の回転に伴ってハウジング２２から受ける回転摩擦トルクＭｙ１は計測誤差の発生要因になる。
　そこで、本発明では、図２、図４（ｂ）に示すように、スピンドル軸２０がその回転に伴ってハウジング２２等から受ける回転摩擦トルクＭｙ１の影響を打ち消すためのトルクキャンセル装置５をさらに備えている。このトルクキャンセル装置５は、前記回転摩擦トルクＭｙ１に相当するＹ軸回りのモーメントを計測する回転摩擦トルク計測部と、スピンドル軸用電動機３０と、制御部３２とを備え、この実施の形態では前記計測装置４が前記回転摩擦トルク計測部を兼ねている。
　前記スピンドル軸用電動機３０は、同期電動機で構成され、タイヤ試験時にスピンドル軸２０に対して所定のトルクＭｙ２を付与するものである。詳しくは、スピンドル軸用電動機３０は、スピンドル軸２０の基端部に連結され、転がり軸受２５ａ，２５ｂの回転抵抗等に起因する回転摩擦トルクＭｙ１に対抗するためのトルクを当該スピンドル軸２０に加えるものである。言い換えれば、スピンドル軸用電動機３０は、前記回転摩擦トルクＭｙ１と同じ大きさで逆向きのトルクＭｙ２（ハウジング２２における回転摩擦トルクＭｙ１の影響を打ち消すためのトルク）をスピンドル軸２０に付与する。
　前記計測装置４は、タイヤ試験時に、ハウジング２２とハウジング保持部材２３との間に働く力とモーメントを計測し、その計測値を制御部３２に出力する。回転摩擦トルクＭｙ１に対応するＹ軸回りのモーメントも他の計測結果と共に制御部３２に出力される。
　制御部３２は、スピンドル軸用電動機３０から出力する発生トルク（出力トルク）Ｍｙ２を制御するものである。例えば、制御部３２は、前記計測装置４により計測された値のうちＹ軸回りのモーメントである回転摩擦トルクＭｙ１に基づいて、スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ２を制御する。詳しくは、制御部３２は、タイヤ試験の実施中に計測された回転摩擦トルクＭｙ１と発生トルクＭｙ２とが一致する（すなわちＭｙ１－Ｍｙ２＝０となる）ように、スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ２の調整を行う。この調整は、例えば、スピンドル軸用電動機３０の電圧及び周波数等を変化させるインバータ制御（例えば、ＶＶＶＦ制御）により行われる。
　次に、本発明のタイヤの試験方法をタイヤ試験機の動作と併せて説明する。ここでは、タイヤの転がり抵抗の計測を例にとり、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
　まず、図３に示されるタイヤ保持装置３のリム２８に、転がり抵抗を計測する対象であるタイヤＴが装着される（図５のステップＳ１）。このようにタイヤＴが装着された状態でアクチュエータ１７が作動してタイヤ保持装置３を同装置３が走行ドラム１０に近づく向きに移動させる。この走行ドラム１０の擬似路面ＲにタイヤＴが押し付けられることにより、当該タイヤＴに所定の荷重が付与される（ステップＳ２）。このようにして荷重が付与されたままドラム用電動機１２が作動し、前記走行ドラム１０を所定の回転速度で回転させる（ステップＳ３）。
　次に、前記ドラム用電動機１２の動力、即ち、走行ドラム１０の回転力によってタイヤＴが回転駆動されている状態で、スピンドル軸２０に付加されている回転摩擦トルクＭｙ１を計測装置４が計測する（ステップＳ４）。この状態ではタイヤＴの中心に回転摩擦トルクＭｙ１が付与されている。そして、スピンドル軸用電動機３０が作動するとともに、制御部３２が、計測装置４で計測された回転摩擦トルクＭｙ１と発生トルクＭｙ２とが一致する（すなわちＭｙ１－Ｍｙ２＝０となる）ようにスピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ２を制御する（ステップＳ５）。
　スピンドル軸用電動機３０及びドラム用電動機１２が駆動しているタイヤＴの走行時において、計測装置４（多分力計）は、タイヤＴが擬似路面Ｒに接触している状態での鉛直荷重（荷重反力）Ｆｚや、タイヤ進行方向に働く力Ｆｘを求めることができる。これらの計測値とタイヤＴが走行している状態での転がり半径等を用いてタイヤＴの転がり抵抗が求められる（Ｓ６）。このタイヤＴの転がり抵抗を求める方法は、従来と同じであって特に限定されない。例えば、ロードセルで計測したＸ，Ｙ，Ｚ方向の荷重（力）やモーメント、転がり半径等の各種データを、制御部３２や図示しないコンピュータなどの計算装置に入力し、各種データから計算装置にてタイヤＴの転がり抵抗を求める方法でもよいし、他の方法でもよい。
　前記タイヤ試験機１では、タイヤ試験を行う際（例えば、タイヤＴの転がり抵抗を計測する試験を行う際）に、回転摩擦トルクＭｙ１と発生トルクＭｙ２とが一致するように（両者の差が零となるように）、スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ２の調整を伴いながらスピンドル軸２０にトルクが付与されるため、タイヤ走行時に転がり軸受２５ａ，２５ｂの回転抵抗等に起因して発生する回転摩擦トルクＭｙ１が計測値に与える影響は、前記発生トルクＭｙ２によって打ち消される。言い換えれば、スピンドル軸用電動機３０がスピンドル軸２０に回転摩擦トルクＭｙ１の影響を打ち消す大きさ及び方向のトルクを付与することが、回転摩擦トルクＭｙ１を補償し、スピンドル軸２０が回転摩擦トルクＭｙ１の影響を受けていない自由転動状態（タイヤＴの中心に回転摩擦トルクＭｙ１が付与されていない状態）で回転することを可能にする。
　以上のようにして、スピンドル軸２０が軸受２５ａ，２５ｂ、軸シール部材及び潤滑油等からの影響を受けることに起因するＹ軸周りのモーメント、即ち、スピンドル軸の回転に伴ってハウジングにおいて受けるモーメントが解消される。つまり、回転摩擦トルクＭｙ１の影響が打ち消され、回転摩擦トルクＭｙ１によるスピンドル軸２０の捩りが解消される。このことが、タイヤＴの転がり抵抗の正確な測定を可能にする。しかも、タイヤＴに発生する力を計測するための計測装置４が前記回転摩擦トルクＭｙ１を計測する回転摩擦トルク計測部を兼ねるので、回転摩擦トルクＭｙ１の影響の打ち消しが非常に簡単な構成及び制御によって実現される。
　［第２実施形態］
　図６及び図７は、本発明の第２実施形態として、タイヤ試験機１のトルクキャンセル装置５の変形例を示している。図７（ａ）はスピンドル軸に加わる回転摩擦トルクを示し、（ｂ）は回転摩擦トルクと発生トルクと検出トルクの関係を示す。
　この第２実施形態においても計測装置４が回転摩擦トルク計測部を兼ねており、トルクキャンセル装置５は、前記回転摩擦トルク計測部と、スピンドル軸用電動機３０と、スピンドル軸トルク検出部３１と、制御部３５とを備えている。計測装置４及びスピンドル軸用電動機３０は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
　スピンドル軸トルク検出部（トルク検出メータ）３１は、スピンドル軸２０上（ハウジング２２とスピンドル軸用電動機３０との間のスピンドル軸２０上）に配備され、このスピンドル軸２０に加わるトルクＭｙ３を検出して制御部３２に出力する。説明の便宜上、スピンドル軸トルク検出部３１で検出したスピンドル軸２０のトルクのことを検出トルクＭｙ３ということがある。このスピンドル軸トルク検出部３１はスピンドル軸用電動機３０に内蔵されてもよい。
　制御部３５は、走行装置２から与えられた回転力によってタイヤＴが回転している時に計測装置４で計測された回転摩擦トルクＭｙ１及びスピンドル軸トルク検出部３１で検出された検出トルクＭｙ３に基づいて、スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ２を制御する。詳しくは、制御部３５は、タイヤ試験の実施中に回転摩擦トルクＭｙ１と検出トルクＭｙ３とが一致する（Ｍｙ１－Ｍｙ３＝０となる）ように、スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ２の調整を行う。この調整は、例えば、スピンドル軸用電動機３０の電圧及び周波数等を変化させるインバータ制御（例えば、ＶＶＶＦ制御）により行う。
　図８は、第２実施形態におけるタイヤの試験方法を示す。図８に示されるステップＳ１０～Ｓ１３及びＳ１７は、前記第１実施形態のタイヤの試験方法に係る図５のステップＳ１～Ｓ４及びＳ６とそれぞれ同等であるため、説明を省略する。
　図８のステップＳ１４では、スピンドル軸用電動機３０が駆動され、トルクＭｙ２を発生させながら回転する。これによってスピンドル軸２０が軸端で受けるトルクはスピンドル軸トルク検出部３１によって検出トルクＭｙ３として計測される（ステップＳ１５）。制御部３２は、この検出トルクＭｙ３と回転摩擦トルクＭｙ１とが一致する（Ｍｙ１－Ｍｙ３＝０となる）ように、スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ２を制御する（ステップＳ１６）。
　すなわち、このタイヤ試験機１によれば、タイヤ試験を行う際に、回転摩擦トルクＭｙ１と検出トルクＭｙ３とが一致するように、スピンドル軸用電動機３０の発生トルクＭｙ２の調整を伴いながらがスピンドル軸２０にトルクが付与され、これにより、回転摩擦トルクＭｙ１の影響が打ち消される。
　また、トルクキャンセル装置５は、スピンドル軸２０に加わるトルクを検出するスピンドル軸トルク検出部３１と、このスピンドル軸トルク検出部３１で検出されたトルクＭｙ３と計測装置４によって計測されたスピンドル軸２０が受けている回転摩擦トルクＭｙ１とに基づいてスピンドル軸用電動機３０を制御する制御部３２とを備えているため、タイヤＴの試験中にスピンドル軸２０に加えられるトルクをフィードバック制御によって調整することが可能となり、回転摩擦トルクＭｙ１を打ち消すための発生トルクＭｙ２の精度を向上させることができる。
　本発明は、例えば以下に示すように、上記の実施の形態に限定されない。
　上記の実施の形態ではタイヤに発生する力として転がり抵抗が計測されるが、計測対象は限定されない。スピンドル軸２０の受ける回転摩擦トルクの影響を無くすことで計測精度が向上する対象であれば、その対象について本発明に係るタイヤ試験機やタイヤ試験方法を適用することができる。また、上記の実施の形態では、走行装置から与えられる回転力でタイヤＴが回転しているときに当該タイヤＴに発生する力が計測されるが、走行装置がタイヤＴと接触して同タイヤＴに回転力を与えてから当該タイヤＴから離れた状態、すなわち、タイヤＴが自由回転している状態でタイヤＴに発生する力が計測されてもよい。
　タイヤに発生する力を計測するための具体的手段（計測装置）や方法には、種々の既知の方法が適用されればよい。スピンドル軸が受ける回転摩擦トルクを計測し得るのであれば特に制限はない。
　上記の実施の形態では、軸受２５ａ，２５ｂ、軸シール部材及び潤滑油等の影響によってスピンドル軸２２に発生するＹ軸周りのモーメントが回転摩擦トルクＭｙ１として計測されるが、そのうち軸受２５ａ，２５ｂの回転摩擦抵抗に起因するモーメントの影響が最も大きいため、回転摩擦トルクＭｙ１を軸受の回転摩擦抵抗そのものとみなしてもよい。例えば、軸受２５ａ，２５ｂの回転摩擦抵抗によって発生するスピンドル軸２２の回転摩擦トルクＭｙ１が予め実験により求められ、この回転摩擦トルクＭｙ１に対抗するトルクをスピンドル軸用電動機３０がスピンドル軸２２に与えてもよい。あるいは、前記計測装置４とは別に、回転摩擦トルクＭｙ１を計測するための専用のトルク計測器が装備されてもよい。
　以上のように、本発明は、タイヤに発生する力を高精度で計測することができるタイヤ試験機及びタイヤ試験方法を提供する。具体的に、本発明に係るタイヤ試験機は、タイヤを保持するスピンドル軸と、このスピンドル軸を軸受を介して回転自在に支持するハウジングと、周回する走行面を有し、その走行面と接触するタイヤに回転力を与える走行装置と、前記ハウジングに設けられて前記スピンドル軸に生じた力及びモーメントを計測する計測装置と、前記スピンドル軸がその回転に伴って前記ハウジングから受ける回転摩擦トルクの前記計測への影響を打ち消すトルクキャンセル装置とを備え、このトルクキャンセル装置は、前記走行装置と別に設けられ、前記回転摩擦トルクの影響を打ち消すトルクを前記スピンドル軸に付与するスピンドル軸用トルク付与機を含む。このトルク付与機は前記回転摩擦トルクの前記計測への影響を打ち消すためのトルクを前記走行装置とは別に、前記スピンドル軸に付与するだけの簡素な構成で、当該計測の精度を効果的に高めることができる。
　具体的には、前記回転摩擦トルクを計測する回転摩擦トルク計測部と、その計測されたモーメントに基づいて前記スピンドル軸用電動機の発生トルクを制御する制御部を含むものが好ましい。例えば、前記制御部は、前記回転摩擦トルクと前記スピンドル軸用電動機の発生トルクとが一致するように、前記スピンドル軸用電動機を制御するものでもよい。ここで、前記計測装置は前記回転摩擦トルク計測部を兼ねることができ、これにより装置の構成が簡素化される。
　前記トルクキャンセル装置は、前記スピンドル軸に加わるトルクを検出するスピンドル軸トルク検出部を備えていて、その制御部が、前記走行装置で与えられた回転力によってタイヤが回転している時に、前記計測装置が計測する回転摩擦トルクに対応するモーメント及び前記スピンドル軸トルク検出部が検出するトルクに基づいて前記スピンドル軸用電動機の発生トルクを制御することが好ましい。
　前記制御部は、前記計測装置が計測する回転摩擦トルクに対応するモーメントと前記スピンドル軸トルク検出部が検出するトルクとの差がゼロになるように前記スピンドル軸用電動機の発生トルクを制御することが好ましい。
　また本発明は、タイヤを保持するスピンドル軸と、このスピンドル軸を軸受を介して回転自在に支持するハウジングと、回転駆動により周回する面を有すると共に面と当接させたタイヤに回転力を与える走行装置と、前記ハウジングに設けられて前記スピンドル軸に生じた力及びモーメントを計測する計測装置とを備えたタイヤ試験機で、タイヤが発生する力を計測するタイヤ試験方法を提供する。この方法は、前記スピンドル軸がその回転に伴って前記ハウジングにおいて受ける回転摩擦トルクの影響を打ち消すように、前記走行装置とは別に前記スピンドル軸にトルクを付与しつつタイヤが発生する力を計測することを特徴とする。タイヤ試験においては、前記走行装置で与えられた回転力によってタイヤが回転している時に、前記回転摩擦トルクに対応するモーメントを計測するとともに、別途前記スピンドル軸に加わるトルクを検出し、当該回転摩擦トルクに対応するモーメントと検出トルクとの差がゼロになるように前記スピンドルに付与するトルクを制御することが好ましい。

Claims (8)

  1. 　タイヤを保持するスピンドル軸と、このスピンドル軸を軸受を介して回転自在に支持するハウジングと、回転駆動により周回する面を有すると共に前記面と当接させたタイヤに回転力を与える走行装置と、前記ハウジングに設けられて前記スピンドル軸に生じた力及びモーメントを計測する計測装置と、前記スピンドル軸が当該スピンドル軸の回転に伴って前記ハウジングにおいて受ける回転摩擦トルクの影響を打ち消すトルクキャンセル装置とを備え、このトルクキャンセル装置は、前記回転摩擦トルクの影響を打ち消すトルクを前記スピンドル軸に付与するスピンドル軸用電動機を前記走行装置とは別に備えていることを特徴とするタイヤ試験機。
  2. 　前記トルクキャンセル装置は、前記回転摩擦トルクを計測する回転摩擦トルク計測部と、前記計測装置で計測された回転摩擦トルクに対応するモーメントに基づいて前記スピンドル軸用電動機の発生トルクを制御する制御部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ試験機。
  3. 　前記制御部は、前記回転摩擦トルクに対応するモーメントと前記スピンドル軸用電動機の発生トルクとが一致するように、前記スピンドル軸用電動機を制御することを特徴とする請求項２に記載のタイヤ試験機。
  4. 　前記トルクキャンセル装置は、さらに、前記スピンドル軸に加わるトルクを検出するスピンドル軸トルク検出部を備えており、
    　前記制御部は、前記走行装置で与えられた回転力によってタイヤが回転している時に、前記計測装置が計測する回転摩擦トルクに対応するモーメント及び前記スピンドル軸トルク検出部が検出するトルクに基づいて前記スピンドル軸用電動機の発生トルクを制御することを特徴とする請求項２に記載のタイヤ試験機。
  5. 　前記計測装置が前記トルクキャンセル装置の回転摩擦トルク計測部を兼ねることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ試験機。
  6. 　前記制御部は、前記計測装置が計測する回転摩擦トルクに対応するモーメントと前記スピンドル軸トルク検出部が検出するトルクとの差がゼロになるように前記スピンドル軸用電動機の発生トルクを制御することを特徴とする請求項５に記載のタイヤ試験機。
  7. 　タイヤを保持するスピンドル軸と、このスピンドル軸を軸受を介して回転自在に支持するハウジングと、回転駆動により周回する面を有し、この面と当接させたタイヤに回転力を与える走行装置と、前記ハウジングに設けられて前記スピンドル軸に生じた力及びモーメントを計測する計測装置とを備えたタイヤ試験機で、タイヤが発生する力を計測するタイヤ試験方法において、
    　前記スピンドル軸がその回転に伴って前記ハウジングにおいて受ける回転摩擦トルクの影響を打ち消すように、前記走行装置とは別に前記スピンドル軸にトルクを付与しつつタイヤが発生する力を計測するタイヤ試験方法。
  8. 　前記走行装置で与えられた回転力によってタイヤが回転している時に、前記回転摩擦トルクに対応するモーメントを計測するとともに、別途前記スピンドル軸に加わるトルクを検出し、当該回転摩擦トルクに対応するモーメントと当該スピンドル軸に加わるトルクとの差がゼロになるように前記スピンドルに付与するトルクを制御することを特徴とする請求項７に記載のタイヤ試験方法。
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