WO2010101159A1

WO2010101159A1 - タイヤの転がり抵抗測定装置

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Publication number: WO2010101159A1
Application number: PCT/JP2010/053364
Authority: WO
Inventors: 徹岡田; 浩一本家; 正悟猿丸
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2010-09-10
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Also published as: CN102341688A; CN102341688B; JP2010203908A; JP5011328B2

Abstract

　本発明の目的は、タイヤの転がり抵抗を精度良く計測することである。本発明の装置１は、無端の走行模擬路面２にタイヤＴを押し付けることによって、転がり抵抗Ｆｘを測定する。装置１は、タイヤＴを回転自在に保持するタイヤスピンドル８を一端側に搭載するキャリッジ４と、キャリッジ４の他端側をタイヤ回転軸と平行な揺動軸回りに揺動自在に連結するとともに前記揺動軸の軸心が走行模擬路面２に対するタイヤＴの接地点とタイヤＴの回転中心とを結ぶ延長線上に位置するようにキャリッジ４を走行模擬路面２側へ動かしてタイヤＴに荷重を付与する荷重付与架台５と、荷重付与架台５からタイヤＴに加えられた荷重を計測する押し付け荷重計測部１２と、タイヤＴの接線方向に沿ってキャリッジ４に加えられた力から転がり抵抗を計測する転がり抵抗計測部１０と、を有する。転がり抵抗計測部１０は荷重付与架台５の移動方向に沿って移動可能である。

Description

タイヤの転がり抵抗測定装置

　本発明はタイヤ試験装置に係り、特にタイヤの転がり抵抗測定装置に関する。

　トラック、乗用自動車および他の車両用タイヤの性質および性能を測定するにあたり、タイヤの転がり抵抗は重要な測定項目の一つである。タイヤの転がり抵抗は、タイヤと地面との間に作用する接線方向の力であり、タイヤ試験装置においてドラム等に形成された模擬走行路面と試験用タイヤとの間に接線方向に作用する力Ｆｘ（押し付け荷重Ｆｚを変化させた際の転がり抵抗Ｆｘの変化）として計測される。
　転がり抵抗Ｆｘを測定する方法としては、ドラム式のタイヤ走行試験機による方法が代表的である。ドラム式のタイヤ走行試験機は、走行ドラムの外周に形成された走行模擬路面に試験用のタイヤを押圧状態で接触させて、このタイヤを支持するタイヤスピンドル軸部に設けられた多分力検出器（ロードセル）によって、押し付け荷重Ｆｚと転がり抵抗Ｆｘとの関係を測定する。

　ところが、このようにタイヤ軸に設けられた多分力計によって転がり抵抗Ｆｘと押し付け荷重Ｆｚを同時に計測しようとすると、転がり抵抗Ｆｘの計測値に誤差が生じやすい。これは、計測したい転がり抵抗Ｆｘが押し付け荷重Ｆｚに比べてかなり小さいために、転がり抵抗Ｆｘの計測値に押し付け荷重Ｆｚの影響が加わるクロストークが発生することが原因である。
　また、タイヤの荷重発生部(走行模擬路面との接地部)と多分力計とはオフセットした位置に取り付けられることが多いため、転がり抵抗Ｆｘの実測値には、押し付け荷重Ｆｚだけでなくタイヤに発生する横力に起因するモーメントカがクロストーク誤差として加わる。転がり抵抗Ｆｘと押し付け荷重Ｆｚ以外の各種成分を合わせて計測することにより、誤差を補正して転がり抵抗Ｆｘの計測精度を高める技術も提案されているが、高価な多分力計が必要となることからタイヤ走行試験機の価格を高騰させやすい。また、クロストークによる誤差には非線形成分が含まれているため、十分な補正は実際には困難である。

　そこで、特許文献１に示されるように、フレームに揺動自在に軸支されたキャリッジ内にタイヤの押し付け機構が設けられたタイヤ走行試験機が開発されている。このタイヤ走行試験機において、キャリッジに設けられたタイヤの押し付け機構とタイヤスピンドル軸部との間には、押し付け荷重Ｆｚを計測する単軸ロードセルが配備されている。押し付け荷重Ｆｚ用のロードセルがキャリッジ内に配備されている一方、転がり抵抗Ｆｘを計測する単軸ロードセルはキャリッジとキャリッジを揺動自在に軸支するフレームとの間に配備されている。このキャリッジが揺動軸回りに揺動した際に発生するタイヤの接線方向の力を計測することにより、タイヤの転がり抵抗Ｆｘが計測される。このような構造にすれば、押し付け荷重Ｆｚがキャリッジによって支持されるため、転がり抵抗Ｆｘを計測するロードセルに押しつけ荷重Ｆｚが作用することは無い。また、転がり抵抗Ｆｘを計測するロードセルは、タイヤとドラムとの接地点におけるタイヤの接線方向に配置されているため、転がり抵抗Ｆｘを直接計測することができる。

日本国特開昭５４－６１５９２号公報

　ところで、特許文献１の第１図（本明細書の図５）に示されるタイヤ走行試験機においては、鉛直面内で回転させられたドラムとタイヤとの接地点下方にロードセルが配備されており、タイヤをドラムに対して水平に押し付ける構造となっている。このため、押し付け荷重に応じてタイヤの位置が変化し、キャリッジ全体の重心位置が変化する。

　ところが、特許文献１のタイヤ走行試験機においては、転がり抵抗Ｆｘを計測するロードセルの位置がキャリッジに対して固定されているため、キャリッジの重心が変化すると、ロードセルの計測値にモーメントの変化分の誤差が発生する。このキャリッジの重心の変化は、タイヤの種類や試験条件に応じて様々であるため、ロードセルでの計測結果を補正することにより正確な転がり抵抗Ｆｘを求めることは極めて困難である。それゆえ、特許文献１のタイヤ走行試験機により転がり抵抗Ｆｘを精度良く計測することは困難であった。

　本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、クロストーク誤差の影響を排除して、転がり抵抗Ｆｘを精度良く計測することができるタイヤの転がり抵抗測定装置を、安価に提供することを目的とする。

　前記目的を達成するため、本発明は次の技術的構成を有する。
　即ち、本発明は、無端の走行模擬路面にタイヤを押し付けることにより該タイヤの転がり抵抗を測定する、タイヤの転がり抵抗測定装置であって、前記タイヤを回転自在に保持するタイヤスピンドルを一端側に搭載するキャリッジと、前記キャリッジの他端側を前記タイヤの回転軸と平行な揺動軸回りに揺動自在に連結するとともに、前記揺動軸の軸心が前記走行模擬路面に対するタイヤの接地点とタイヤの回転中心とを結ぶ延長線上に位置するように前記キャリッジを前記走行模擬路面側へ動かすことにより前記タイヤスピンドルに保持された前記タイヤに荷重を付与する荷重付与架台と、前記荷重付与架台から前記タイヤに加えられた荷重を計測する押し付け荷重計測部と、前記タイヤの接線方向に沿って前記キャリッジに加えられた力から前記タイヤの転がり抵抗を計測する転がり抵抗計測部と、を有しており、前記転がり抵抗計測部は、前記荷重付与架台の移動方向に沿って移動可能であることを特徴とする。

　本発明者らは、転がり抵抗計測部が荷重付与架台の移動方向に沿って同方向に移動できれば、キャリッジの重心の位置と転がり抵抗計測部の計測位置との相対位置が変化しないようにタイヤに押し付け荷重を付与することができ、転がり抵抗Ｆｘを精度良く計測することができると考えた。そして、荷重付与架台の移動方向に沿って転がり抵抗計測部を移動可能とすることによって、転がり抵抗Ｆｘを精度良く計測することができる本発明を完成させた。
　それゆえ、上述のタイヤの転がり抵抗測定装置によれば、クロストーク誤差の影響を排除して、転がり抵抗を精度良く計測することができる。また、このような装置においては、転がり抵抗計測部に廉価な単軸ロードセルを用いることができるので、安価な装置が実現可能となる。

　なお、前記転がり抵抗計測部の移動量と前記荷重付与架台の移動量とが同じになるように構成されていると好ましい。
　また、上述のように、転がり抵抗Ｆｘを計測する転がり抵抗計測部と、タイヤに加えられる荷重を計測する押し付け荷重計測部とが別々に設けられている構成では、転がり抵抗の計測値に比べてキャリッジの自重の方が大きい場合が多い。そのため、転がり抵抗計測部に負荷容量の大きなロードセルを用いる必要があるが、負荷容量の大きなロードセルは、必然的に計測分解能が悪い。それゆえ、前記キャリッジは、前記転がり抵抗計測部に加えられる前記キャリッジの自重を低減する自重低減手段を有することが好ましい。

　さらに、前記転がり抵抗計測部が突起部を有し、前記突起部の先端が前記キャリッジに向かって球面状に形成されており、前記キャリッジが前記突起部の先端と当接する凹面状の荷重受座を有することが好ましい。

　本発明のタイヤの転がり抵抗測定装置により、クロストーク誤差を抑制でき、転がり抵抗Ｆｘを精度良く計測することができる。

第１実施形態のタイヤの転がり抵抗測定装置を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。第２実施形態のタイヤの転がり抵抗測定装置の平面図である。第３実施形態のタイヤの転がり抵抗測定装置の正面図である。第４実施形態のタイヤの転がり抵抗測定装置の正面図である。従来例のタイヤの転がり抵抗測定装置を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。

　「第１実施形態」
　以下、本発明のタイヤの転がり抵抗測定装置１（以下、単に装置１という）を図面に基づき説明する。
　以下の説明において、図１（ａ）の左側を「左側」、図１（ａ）の右側を「右側」とする。図１（ａ）の上側を装置１を「後側」、図１（ａ）の下側を「前側」とする。また、図１（ｂ）の上側を「上側」、図１（ｂ）の下側を「下側」とする。さらに、図中、ｘの矢印で示される方向を「上下方向」、ｙの矢印で示される方向を「前後方向」、ｚの矢印で示される方向を「左右方向」とする。

　本発明の装置１は、タイヤＴを走行させる走行模擬路面２が外周面に備えられた円筒状のドラム３と、タイヤＴを回転自在に保持するキャリッジ４と、キャリッジ４を揺動自在に支持する荷重付与架台５と、を左右方向に並んで備えている。荷重付与架台５は、キャリッジ４の左側に隣接して、且つキャリッジ４と連結されて配備されている。この荷重付与架台５を左右方向に移動させることにより、キャリッジ４に保持されたタイヤＴを、無端の走行模擬路面２に押し付けることが可能となっている。
　ドラム３は、装置１の前後方向に沿った軸の回りを回転自在なように、装置１の右側に取り付けられている。ドラム３は、図示を省略するモータにより回転自在とされており、その外周面にはタイヤＴを転動させる無端の走行模擬路面２が形成されている。

　キャリッジ４は、ドラム３の左側（キャリッジ４の一端側）に隣接して配備される。キャリッジ４は、タイヤＴを回転自在に保持するキャリッジ本体６と、このキャリッジ本体６のさらに左側（キャリッジ４の他端側）に配備されると共にキャリッジ本体６を荷重付与架台５に連結する連結部材７と、を備える。
　キャリッジ本体６は、剛性に優れた構造、例えば本実施形態のように前後方向、左右方向及び上下方向に沿って配備された３つの板材を互いに直交状に組み合わせた構造に形成されている。これにより、キャリッジ本体６は、タイヤＴに荷重を加える際やタイヤＴから荷重が加わった際に変形しないように形成されている。

　キャリッジ本体６には、タイヤＴを取付可能なタイヤスピンドル８が、その軸心を前後方向に向けて搭載されており、タイヤＴを上下左右に沿った鉛直面内で回転可能に保持できるようになっている。タイヤスピンドル８は、保持されたタイヤＴの回転軸心が、ドラム３の回転軸心と上下方向で同じ高さになるように配備されており、キャリッジ４（キャリッジ本体６）を左右方向に移動させるとタイヤＴがドラム３の走行模擬路面２に対してその法線方向から当接するようになっている。

　連結部材７は、キャリッジ本体６と荷重付与架台５とを繋ぐ板部材である。連結部材７の先端縁には、左右方向に向く揺動軸部９が設けられている。連結部材７は、荷重付与架台５に対して左右方向に向く軸（揺動軸）回りを揺動自在に、揺動軸部９を介して連結されている。この揺動軸部９には、回転摩擦を出来る限り小さくしてモーメントが伝わらないような連結手段、例えば本実施形態のようにボールベアリング等を用いて弾性的に連結する連結手段（ヒンジ）が用いられている。後述するように、揺動軸部９やキャリッジ４は、転がり抵抗計測部１０により揺動軸回りに回転が規制されているため、キャリッジ４の回転が実際に起こることはない。しかしながら、転がり抵抗の計測結果にモーメントの影響が加わらないように、揺動軸部９にボールベアリング等の連結手段を用いるのが好ましい。

　本発明の装置１では、上述したドラム３の回転軸、タイヤＴ（タイヤスピンドル８）の回転軸、揺動軸部９、及び連結部材７の全てが上下方向に同じ高さに設けられ、これら全てが同一の水平面内で移動するように配備されている。
　荷重付与架台５は、キャリッジ４の左側に配備され、キャリッジ４同様に剛性に優れた構造、例えば本実施形態のように前後方向、左右方向及び上下方向に沿って配備された３つの板材を互いに直交状に組み合わせた構造に形成されている。このように荷重付与架台５は、タイヤＴに荷重を加える際やタイヤＴから荷重が加わった際に変形しないように形成されている。

　荷重付与架台５の下方には左右方向に沿ってリニアガイド１１が配備されており、このリニアガイド１１に沿って荷重付与架台５を左右方向に水平移動できるようになっている。荷重付与架台５の左側側面には、荷重付与架台５からタイヤＴに加わる荷重を計測する押し付け荷重計測部１２（押し付け荷重Ｆｚ用のロードセル）と、この押し付け荷重計測部１２を介して荷重付与架台５を水平方向に押圧する押圧手段１３と、が配備されている。押し付け荷重計測部１２は、左右方向（ｚ方向）に沿って作用する力を計測するロードセルであり、押圧手段１３が荷重付与架台５を押圧する力を計測することによって、タイヤＴに加わる荷重（押し付け荷重Ｆｚ）を計測できるようになっている。また、押圧手段１３は、ドラム３とタイヤＴとの軸心上に配備された油圧シリンダである。この油圧シリンダは、フレームに固定状態とされた基端に対して先端を伸縮することにより、荷重付与架台５を水平方向に押圧する。

　なお、本実施形態の押圧手段１３は油圧シリンダを用いたものであるが、この押圧手段１３としては、油圧シリンダ以外にもボールスクリュー等やその他の伸縮式の荷重発生装置を用いても良い。また、押圧手段１３を取り付ける位置は、荷重付与架台５を左右方向に押圧できる位置であれば、ドラム３とタイヤＴとの軸心上でなくても良い。
　ところで、上述のように荷重付与装置１を動かしてタイヤＴをドラム３に対して水平に押し付ける構成（従来の装置構成）では、転がり抵抗計測部１０で計測される転がり抵抗の荷重に加えてキャリッジ４の自重が計測される。ところが、転がり抵抗を計測する際は押し付け荷重を変化させるため、押し付け荷重に応じてドラム３に対するタイヤＴの位置が変化し、キャリッジ４全体の重心位置も変化する。それゆえ、転がり抵抗計測部１０で計測される荷重計測結果に、このキャリッジ４の重心移動に起因するモーメントが作用するため、転がり抵抗Ｆｘを精度良く計測することが困難である。

　そこで、本発明の装置１では、タイヤＴの接線方向に沿ってキャリッジ４に加わる力から転がり抵抗Ｆｘを計測する転がり抵抗計測部１０が、荷重付与架台５の移動方向に沿って移動可能に設けられている。このようにすれば、荷重付与架台５の移動に合わせて転がり抵抗計測部１０を同じ方向に移動させることができる、キャリッジ４が支持された荷重付与架台５と転がり抵抗計測部１０との相対的な位置関係を維持したまま、タイヤＴに押し付け荷重を付与することができる。これにより、転がり抵抗計測部１０に作用するキャリッジ４の重量は変化しないことから、正確な転がり抵抗Ｆｘを求めることができる。

　次に、本発明の転がり抵抗計測部１０についてより詳しく説明する。
　転がり抵抗計測部１０は、押し付け荷重計測部１２と同様な圧縮用のロードセルであり、上側に載せられたキャリッジ本体６から上下方向（ｙ方向）に沿って作用する力を計測する。転がり抵抗計測部１０の下側には、荷重付与架台５と同様にリニアガイド部１４が配備されており、このリニアガイド部１４に沿って、転がり抵抗計測部１０は左右方向に水平移動可能である。また、転がり抵抗計測部１０の上面には上端側（キャリッジ４側）に向けて球面状に形成された突起部１５が形成されており、転がり抵抗計測部１０はこの突起部１５に加わる上下方向の力（荷重）を計測するよう構成されている。

　また、キャリッジ４の下面には、転がり抵抗計測部１０の突起部１５と当接する荷重受座１６が、前後方向のほぼ中間に設けられている。この荷重受座１６の下面は上側に向かって凹んだ凹面状に形成されており、突起部１５の突端に形成された球面よりも曲率半径が大きな球面状となっている。
　このように、突起部１５と荷重受座１６とを互いに球面状に形成すれば、球面上の１点を介して両者が互いに当接し、転がり抵抗計測部１０にモーメント力が作用することなく、転がり抵抗Ｆｘを精度良く計測することができる。

　次に、転がり抵抗計測部１０を用いた転がり抵抗Ｆｘの計測方法について説明する。
　タイヤＴに押し付け荷重Ｆｚを付与する際は、上述したように押圧手段１３を用いて荷重付与架台５を右側に向かって押圧して、荷重付与架台５をリニアガイド１１に沿って水平方向に移動させる。そうすると、揺動軸部９を介して荷重付与架台５の右側に連結されたキャリッジ４が右側に向かって移動し、揺動軸の軸心が走行模擬路面２に対するタイヤＴの接地点とタイヤＴの回転中心とを結ぶ延長線上に位置するようになる。

　このようにして荷重付与架台５及びキャリッジ４が移動すると、キャリッジ４の荷重受座１６に対して突起部１５で連結された転がり抵抗計測部１０が、リニアガイド部１４に沿って荷重付与架台５に合わせて水平方向に移動する。その結果、転がり抵抗計測部１０の移動量と荷重付与架台５の移動量が同じとなり、荷重付与架台５に設けられた揺動軸部９から転がり抵抗計測部１０までの水平距離Ｌ’が一定のまま、転がり抵抗計測部１０と荷重付与架台５とが同方向に移動する。
　一方、転がり抵抗計測部１０は圧縮用のロードセルであり、転がり抵抗Ｆｘを計測する際には、タイヤＴがドラム３と接触する前に予めゼロ点調整が行われている。そして、この転がり抵抗計測部１０では、見かけの転がり抵抗Ｆｘ’が計測される。

　タイヤＴとドラム３との接地点で発生する真の転がり抵抗Ｆｘは、揺動軸部９から転がり抵抗計測部１０までの水平距離Ｌ’と、見かけの転がり抵抗Ｆｘ’と、揺動軸部９からタイヤＴとドラム３との接地部までの距離Ｌと、により以下の式（１）に基づいて計算することができる。

　　Ｆｘ＝Ｌ／Ｌ’×Ｆｘ’　　　・・・（１）

　このように、突端が球面状に形成された突起部１５を転がり抵抗計測部１０に設けると共に、この突起部１５と当接するキャリッジ４の荷重受座１６を球面状に形成することにより、荷重付与架台５（キャリッジ４）の動きに合わせて転がり抵抗計測部１０が左右方向に移動し、タイヤＴの回転軸およびキャリッジ４と転がり抵抗計測部１０との相対距離が常に一定となる。それゆえ、タイヤＴの位置に応じてキャリッジ４の重心の位置が変化しても、転がり抵抗計測部１０で計測される計測値にキャリッジ４の自重が作用する割合は大きく変化することがない。従って、正確な転がり抵抗Ｆｘが求められる。

　なお、上述したように、キャリッジ４は転がり抵抗計測部１０により揺動軸部９回りに回転が規制されているため、タイヤＴに横力が発生してもキャリッジ４が前後方向に移動することはない。それゆえ、転がり抵抗計測部１０で計測される計測値にタイヤＴからその回転軸方向に作用する力（Ｆｙ）が加わることがなく、転がり抵抗Ｆｘだけを正確に求めることができる。
　また、転がり抵抗計測部１０を配置する場所がドラム３に近いほど、計測される見かけの転がり抵抗Ｆｘ’を大きくすることができ、転がり抵抗Ｆｘを高精度に計測することができるため有利である。

　「第２実施形態」
　次に、第２実施形態の装置１ａについて説明する。
　図２に示されるように、第２実施形態の装置１ａが第１実施形態と異なる点は、転がり抵抗計測部１０ａ、１０ｂがキャリッジ４の下側に前後に１組ずつ配備されており、キャリッジ４から加わる荷重がこれら２箇所の転がり抵抗計測部１０ａ、１０ｂにより計測される点である。

　すなわち、第２実施形態の装置１ａの下面には、タイヤＴとドラム３との接地点を通る左右方向に沿った中心線Ｃを挟んで線対称となる位置にそれぞれ、荷重受座１６が設けられている。そして、それぞれの荷重受座１６の下側に突起部１５を当接させるようにして、前後一対の転がり抵抗計測部１０ａ、１０ｂが設けられている。

　このように、一対の転がり抵抗計測部を、中心線を挟んで線対称となる位置に配備すれば、キャリッジ４の自重を一対の転がり抵抗計測部１０ａ、１０ｂで２つに分けて支持できる。これにより、キャリッジ４の捩れ変形の影響を抑制することができ、転がり抵抗Ｆｘをより高精度に計測することができる。
　なお、２つの転がり抵抗計測部が設けられる場合には、一方の転がり抵抗計測部が荷重受座１６から離れて浮いてしまうことが無いように、また、２つの転がり抵抗計測部１０ａ、１０ｂが、キャリッジ４の自重をほぼ半分ずつ分担するように高さ調整を行うことが望ましい。
　第２実施形態におけるその他の構成や作用効果は、第１実施形態と同じである。

「第３実施形態」
　次に、第３実施形態の装置１ｂについて説明する。
　図３に示されるように、第３実施形態の装置１ｂが第１実施形態と異なる点は、転がり抵抗計測部１０に加わるキャリッジ４の自重を低減する自重低減手段１７が、キャリッジ４に備えられている点である。

　第３実施形態の装置１ｂにおいては、キャリッジ４の連結部材７と荷重付与架台５とが自重低減手段１７で繋がれた構造となっており、この自重低減手段１７が、転がり抵抗計測部１０に作用するキャリッジ４の自重を低減することができる。この自重低減手段１７は、例えばプリテンション入りの引っ張りバネなどである。このバネは、転がり抵抗計測部１０が設置された位置において転がり抵抗計測部１０のばね剛性（支持剛性）よりも剛性ができる限り小さくなるように調整される。具体的には、転がり抵抗計測部１０のばね剛性をｋ、揺動軸部９から転がり抵抗計測部１０までの距離をＬ’、揺動軸部９から自重低減手段１７までの距離をＬ”としたとき、自重低減手段１７として、剛性が、ｋ・Ｌ”／Ｌ’よりも小さいバネが使用可能である。

　このように自重低減手段１７を用いた装置１ｂでは、キャリッジ４の自重の一部が自重低減手段１７により支持される。それゆえ、転がり抵抗計測部１０に加わる荷重が小さくなり、測定レンジが小さなロードセル、言い換えれば測定精度が高いロードセルを、転がり抵抗計測部１０に用いることが可能となる。また、装置１ｂでは、転がり抵抗計測部１０の校正（calibration）を行うことにより、転がり抵抗計測部１０においてキャリッジ４の自重を支持するためにある程度剛性が大きなバネが必要とされる場合であっても、転がり抵抗計測部１０でタイヤＴの転がり抵抗が高精度に計測可能である。さらに、負荷容量の小さなロードセルは低価格であることが多いので、負荷容量の小さなロードセルを転がり抵抗計測部１０に用いることができれば、装置１ｂの製造コストを低減することもできる。

　なお、装置１ｂにおいて、タイヤＴとドラム３とが水平面内で回転するように構成される場合には、このバネは、転がり抵抗計測部１０に押し付け荷重を与える手段にも用いられることができ、転がり抵抗計測部１０に圧縮型ロードセルが利用可能となる。
　また、装置１ｂにおいて、タイヤＴとドラム３とは水平面内で回転するように構成可能であり、または後述する第４実施形態（図４）のように、タイヤＴとドラム３とが垂直方向に配備されて片側１個のロードセルで転がり抵抗Ｆｘを計測するように構成可能である。このような場合には、例えば転がり抵抗計測部１０とキャリッジ４とをピン結合すると共に、転がり抵抗計測部１０に、圧縮方向の荷重も引っ張り方向の荷重も計測可能な圧縮引っ張り型のロードセルを使用する構成が採用可能である。このような場合には、特にバネを設ける必要は無い。
　第３実施形態におけるその他の構成や作用効果は、第１実施形態と同じである。

　「第４実施形態」
　次に、第４実施形態の装置１ｃについて説明する。
　図４に示されるように、第４実施形態の装置１ｃでは、荷重付与架台５と、タイヤＴを保持したキャリッジ４と、及び走行模擬路面２を備えたドラム３と、が上下方向に並んで配備されている。タイヤＴが取り付けられたキャリッジ４は、ドラム３に対して垂直方向に近接離反するように構成されている。そして、第４実施形態の装置１ｃが第１実施形態～第３実施形態と異なる点は、走行模擬路面２に垂直方向に押し付けられたタイヤＴから水平方向（図例では左右方向）に発生する転がり抵抗Ｆｘが、転がり抵抗計測部１０により計測されるよう構成されている点である。

　第４実施形態の装置１ｃでは、フレームなどに吊り下げ状に設けられた押圧手段１３の下側に、荷重付与架台５が配備されている。この荷重付与架台５は、荷重付与架台５の左側に上下方向に沿って設けられたリニアガイド１１によって、上下方向に移動自在に案内されている。また、荷重付与架台５の下方に設けられるキャリッジ４も、このキャリッジ４の右側と左側とに上下方向に沿って配置された左右一対のリニアガイド部１４によって、上下方向に移動自在に案内されている。そして、左右一対のリニアガイド部１４とキャリッジ４との間には、転がり抵抗計測部１０がそれぞれ配備されており、タイヤＴの正転・逆転時に発生するキャリッジ４に左右方向に加わる転がり抵抗Ｆｘが計測できるようになっている。

　このようにすれば、押圧手段１３でキャリッジ４の自重が支持されるため、転がり抵抗計測部１０にキャリッジ４の自重が作用することがなく、転がり抵抗Ｆｘだけが直接計測可能となる。

　本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。
　上記実施形態では、外周面に走行模擬路面２が形成されたドラム３に、タイヤＴが押し付けられる装置が例示されている。しかし、例えば表面に走行模擬路面２が形成された無端のベルトを用いて、このベルトの表面にタイヤＴが押し付けられるように装置が構成されても良い。

　上記実施形態では、荷重付与架台５とキャリッジ本体６とを連結する連結部材７が板状に形成されたものが例示されている。しかし、連結部材７は例えば棒状であっても良いし、タイヤＴで発生するタイヤ軸（ｚ軸）回りのモーメント（Ｍｚ）などで変形しないように、連結部材７の表面にはリブが設けられても良い。

　上記実施形態では、キャリッジ４と転がり抵抗計測部１０とが、キャリッジ４側に凹面状に形成された荷重受座１６と転がり抵抗計測部１０側に球面状に形成された突起部１５とで連結されたものが例示されている。しかし、キャリッジ４と転がり抵抗計測部１０とは例えばピン結合されていても良いし、転がり抵抗計測部１０側に凹面状に形成された受座を設けると共にキャリッジ４側に球面状に形成された突起部を設けても良い。

　本出願は２００９年３月３日出願の日本特許出願（特願２００９－０４９５６１）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　１、１ａ、１ｂ、１ｃ　荷重付与装置（装置）
　２　走行模擬路面
　３　ドラム
　４　キャリッジ
　５　荷重付与架台
　６　キャリッジ本体
　７　連結部材
　８　タイヤスピンドル
　９　揺動軸部
　１０、１０ａ、１０ｂ　転がり抵抗計測部
　１１　リニアガイド
　１２　押し付け荷重計測部
　１３　押圧手段
　１４　リニアガイド部
　１５　突起部
　１６　荷重受座
　１７　自重低減手段
　Ｃ　中心線
　Ｆｘ　転がり抵抗
　Ｆｚ　押し付け荷重
　Ｔ　タイヤ

Claims

　無端の走行模擬路面にタイヤを押し付けることにより該タイヤの転がり抵抗を測定する、タイヤの転がり抵抗測定装置であって、
　前記タイヤを回転自在に保持するタイヤスピンドルを一端側に搭載するキャリッジと、
　前記キャリッジの他端側を前記タイヤの回転軸と平行な揺動軸回りに揺動自在に連結するとともに、前記揺動軸の軸心が前記走行模擬路面に対するタイヤの接地点とタイヤの回転中心とを結ぶ延長線上に位置するように前記キャリッジを前記走行模擬路面側へ動かすことにより前記タイヤスピンドルに保持された前記タイヤに荷重を付与する荷重付与架台と、
　前記荷重付与架台から前記タイヤに加えられた荷重を計測する押し付け荷重計測部と、
　前記タイヤの接線方向に沿って前記キャリッジに加えられた力から前記タイヤの転がり抵抗を計測する転がり抵抗計測部と、を有しており、
　前記転がり抵抗計測部は、前記荷重付与架台の移動方向に沿って移動可能であることを特徴とするタイヤの転がり抵抗測定装置。
　前記転がり抵抗計測部の移動量と前記荷重付与架台の移動量とが同じになるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤの転がり抵抗測定装置。
　前記キャリッジは、前記転がり抵抗計測部に加えられる前記キャリッジの自重を低減する自重低減手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤの転がり抵抗測定装置。
　前記転がり抵抗計測部が突起部を有し、前記突起部の先端が前記キャリッジに向かって球面状に形成されており、前記キャリッジが前記突起部の先端と当接する凹面状の荷重受座を有することを特徴とする請求項２に記載のタイヤの転がり抵抗測定装置。