JP2011137783A - Flat belt tester for tire and tire tester - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤ試験装置に関し、特に、実路面状態を高精度に再現可能なタイヤのフラットベルト試験装置及びタイヤ試験装置に関する。 The present invention relates to a tire testing apparatus, and more particularly to a tire flat belt testing apparatus and a tire testing apparatus that can reproduce an actual road surface state with high accuracy.
例えば、タイヤの性能試験は、ホイールに組み付けられたタイヤを保持するコラムユニットと、擬似的に実際の路面を再現したフラットベルト試験装置(以下:フラットベルトユニットと示す)からなるタイヤ試験装置により行われる。
コラムユニットは、タイヤを固定するホイールハブを備えたサスペンションユニットと操舵装置とが固定されるスピンドルと、スピンドルを上下に昇降させる昇降機構とを備え、サスペンションユニットのホイールハブに被検体となるタイヤを回転自在に保持し、タイヤのホイールに6分力計測器を取り付けてタイヤに作用する力を測定する。
一方、フラットベルトユニットは、互いに所定距離離間し、水平かつ平行に設けられた一対のドラムと、ドラム間に掛け渡されるフラットベルトと、ドラムの一方を回転させる駆動手段と、フラットベルトユニット全体を加振する加振装置とを備え、ドラムとともに回転するフラットベルトに対してタイヤを接触させ、フラットベルトユニットを加振することで実路面の凹凸を再現してタイヤに作用する力を測定するようにしている。
For example, a tire performance test is performed by a tire test apparatus including a column unit that holds a tire assembled on a wheel and a flat belt test apparatus (hereinafter referred to as a flat belt unit) that reproduces a simulated actual road surface. Is called.
The column unit includes a suspension unit having a wheel hub for fixing the tire and a spindle to which the steering device is fixed, and an elevating mechanism for raising and lowering the spindle up and down. A 6-component force meter is attached to the tire wheel to measure the force acting on the tire.
On the other hand, the flat belt unit includes a pair of horizontal and parallel drums spaced apart from each other by a predetermined distance, a flat belt stretched between the drums, a driving means for rotating one of the drums, and the entire flat belt unit. It is equipped with a vibration exciter, and the tire is brought into contact with a flat belt that rotates together with the drum, and the force acting on the tire is measured by reproducing the unevenness of the actual road surface by exciting the flat belt unit. I have to.
しかし、加振装置によりフラットベルトユニット全体を加振してタイヤの性能試験を行った場合、フラットベルトユニットが重いために、加振装置から入力される加振波形に対してフラットベルトユニットの動きが追従できず、高周波の細かい振動を再現することができない。よって、従来のフラットベルト試験装置では、精度良く実際の路面を再現することができず、タイヤの性能を正確に測定できないという問題が生じる。 However, when the performance test of the tire is performed by vibrating the entire flat belt unit with the vibration device, the flat belt unit moves with respect to the vibration waveform input from the vibration device because the flat belt unit is heavy. Cannot follow, and high-frequency fine vibration cannot be reproduced. Therefore, the conventional flat belt test apparatus cannot reproduce the actual road surface with high accuracy, resulting in a problem that the performance of the tire cannot be measured accurately.
本発明は、上記課題を解決するため、実路面を精度良く擬似的に再現し、タイヤの動特性を精度良く測定可能とするタイヤのフラットベルト試験装置及びタイヤ試験装置を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a tire flat belt test apparatus and a tire test apparatus that can reproduce a real road surface with high accuracy and accurately measure tire dynamic characteristics.
本発明の第1の構成として、所定距離離間して互いに平行かつ水平に配置される一対のドラムと、一対のドラムに掛け渡される環状のフラットベルトと、一対のドラムの少なくとも一方を駆動する駆動手段と、ドラムの少なくとも一方を加振する加振装置とを備える構成とした。
本発明によれば、ドラム自体を直接加振してフラットベルトに振動を伝達するので、加振装置から加えられた波形に対してフラットベルトの追従性が良くなり、擬似的な実路面としてのフラットベルトからタイヤに加わる力を精度良く再現でき、タイヤの動特性を精度良く測定できる。
As a first configuration of the present invention, a pair of drums arranged parallel to each other and spaced apart from each other by a predetermined distance, an annular flat belt stretched between the pair of drums, and a drive for driving at least one of the pair of drums And a vibration device that vibrates at least one of the drums.
According to the present invention, the drum itself is directly vibrated to transmit the vibration to the flat belt, so that the flat belt can follow the waveform applied from the vibration device, and a pseudo actual road surface can be obtained. The force applied to the tire from the flat belt can be accurately reproduced, and the dynamic characteristics of the tire can be accurately measured.
本発明の第2の構成として、加振装置は、ドラムを回転可能に支持する回転支持軸の端部を加振するように構成した。
本発明によれば、回転支持軸の端部を加振することにより、ドラムを加振してフラットベルトに振動を伝達するので、伝達応答が良くなり、加振により加えられた波形に対してフラットベルトの追従性が良くなるので、より複雑な擬似的路面状態でのタイヤの試験を行うことができる。
As a second configuration of the present invention, the vibration exciter is configured to vibrate the end portion of the rotation support shaft that rotatably supports the drum.
According to the present invention, by vibrating the end of the rotation support shaft, the drum is vibrated and the vibration is transmitted to the flat belt. Therefore, the transmission response is improved, and the waveform applied by the vibration is improved. Since the flat belt has better followability, the tire can be tested in a more complicated pseudo road surface condition.
本発明の第3の構成として、加振装置は、回転支持軸を3軸方向に加振するように構成した。
本発明によれば、加振装置がドラムの回転支持軸を3軸方向に加振するので、より複雑な擬似的路面状態でのタイヤの試験を行うことができる。
As a third configuration of the present invention, the vibration exciter is configured to vibrate the rotation support shaft in three axial directions.
According to the present invention, the vibration device vibrates the rotation support shaft of the drum in three axial directions, so that the tire can be tested in a more complicated pseudo road surface state.
本発明の第4の構成として、タイヤのフラットベルト試験装置は、ベルトの幅方向に延長し、回転方向に複数配置されるサポートローラを備え、サポートローラは、ベルトの上側の内周面と接触して下側から支持するように構成した。
本発明によれば、タイヤの性能試験において、複数のサポートローラフラットベルトを下側から支持するので、タイヤに大きな荷重を付加したときに、フラットベルトが撓むことなく実路面のカント等を擬似的に再現することができ、さらに、旋回時のようなタイヤと路面との関係を精度良く擬似的に再現することができる。
As a fourth configuration of the present invention, a tire flat belt testing apparatus includes a plurality of support rollers that extend in the width direction of the belt and are arranged in the rotational direction, and the support rollers are in contact with the inner peripheral surface on the upper side of the belt. And it was configured to support from below.
According to the present invention, since a plurality of support roller flat belts are supported from the lower side in a tire performance test, when a large load is applied to the tire, the flat belt cant be simulated without bending the flat belt. In addition, the relationship between the tire and the road surface during turning can be reproduced in a pseudo manner with high accuracy.
本発明の第5の構成として、タイヤ試験装置を請求項1乃至請求項4いずれかに記載のフラットベルト試験装置と、フラットベルトの延長方向と直角方向に延長し、タイヤを回転可能に保持するスピンドルと、スピンドルをフラットベルトに対して昇降する昇降機構とを備えるように構成した。
本発明によれば、タイヤを保持するスピンドルに複雑な構造を介在させることなく、フラットベルトに対して昇降させることが可能となり、様々な路面状態及びタイヤの運動状態を再現したタイヤの試験ができる。
As a fifth configuration of the present invention, a tire testing apparatus is extended in the direction perpendicular to the flat belt extending direction and the flat belt testing apparatus according to any one of
According to the present invention, it is possible to move up and down with respect to a flat belt without interposing a complicated structure on a spindle for holding a tire, and it is possible to test a tire that reproduces various road surface conditions and tire movement states. .
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。 Hereinafter, the present invention will be described in detail through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are included in the invention. It is not necessarily essential to the solution, but includes a configuration that is selectively adopted.
図1(a)はタイヤ試験装置1の側面図,図1(b)はタイヤ試験装置1の正面図である。
図1(a),(b)に示すように、タイヤ試験装置1は、被検体となるタイヤTを保持するコラムユニット2と、擬似的に路面を再現するフラットベルトユニット3とにより構成される。
コラムユニット2は、コラムフレーム5と、コラムフレーム5の一側面5aから水平方向に突出、延長するスピンドル7と、当該スピンドル7を鉛直方向(Z軸方向)、上下に移動させる鉛直移動機構8とを備える。
コラムフレーム5は、床面に立設され、複数本の支柱と支柱間に掛け渡される梁とにより構成され、タイヤ試験に耐え得る十分な耐振構造を有し、固有振動数が試験を行うタイヤの回転速度の40倍以上となるように設定される。コラムフレーム5内の底面5bには、鉛直移動機構8が設けられる。
鉛直移動機構8は、油圧シリンダ9により構成され、油圧シリンダ9の伸縮方向が鉛直方向(Z軸方向)となるようにコラムフレーム5内に設けられる。油圧シリンダ9のピストン9aの先端9bには、スピンドル7が固定される。
スピンドル7は、柱状に形成された軸体からなり、軸体の延長方向が水平(Y軸方向)となるように、スピンドル7の軸体の一端側7aがピストン9aの先端9bに固定され、他端側7bがコラムフレーム5の一側面5aから突出する。スピンドル7の他端側7bの端面7cには、6分力測定器10が取り付けられる。
6分力測定器10は、被検体となるタイヤTに作用する様々な荷重を、例えば、力Fx,Fy,Fz、モーメントMx,My,Mzとして測定する。ここで、力Fxはタイヤ前後方向(X軸方向)に作用する力を示し、力Fyはタイヤ横方向(Y軸方向)に作用する力を示し、力Fzはタイヤ鉛直方向(Z軸方向)に作用する力を示す。また、モーメントMxはタイヤ前後方向を向くX軸周りに作用する力を示し、モーメントMyはタイヤの横方向を向くY軸周りに作用する力を示し、モーメントMzはタイヤの鉛直方向を向くZ軸周りに作用する力を示す。
6分力測定器10により測定されたデータは、6分力測定器10に内蔵される図外の無線装置により逐次、後述の制御装置100(図6参照)に出力される。なお、本実施形態では6分力測定器10をスピンドル7に設けたが、ホイールに取り付けるタイプの6分力測定器を用いて測定しても良い。
6分力測定器10の先端には、ホイールハブ11が取り付けられる。ホイールハブ11は、ホイールWに組み付けられた被検体としてのタイヤTを回転自在に保持する。
上記構成のコラムユニット2により、被検体としてのタイヤTは、回転自在、かつ、鉛直方向に移動可能に保持される。
FIG. 1A is a side view of the
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
The
The column frame 5 is a tire that is erected on the floor surface, is composed of a plurality of columns and a beam spanned between the columns, has a sufficient vibration-proof structure that can withstand a tire test, and has a natural frequency for the test. The rotation speed is set to be 40 times or more. A
The
The spindle 7 is composed of a columnar shaft body, and one end side 7a of the shaft body of the spindle 7 is fixed to the tip 9b of the piston 9a so that the extending direction of the shaft body is horizontal (Y-axis direction). The other end side 7 b protrudes from one
The 6-component force measuring instrument 10 measures various loads acting on the tire T as a subject as, for example, forces Fx, Fy, Fz, and moments Mx, My, Mz. Here, the force Fx indicates the force acting in the tire longitudinal direction (X-axis direction), the force Fy indicates the force acting in the tire lateral direction (Y-axis direction), and the force Fz is the tire vertical direction (Z-axis direction). Indicates the force acting on. Moment Mx represents the force acting around the X axis facing the tire longitudinal direction, moment My represents the force acting around the Y axis facing the tire lateral direction, and moment Mz represents the Z axis facing the tire vertical direction. Indicates the force acting around.
The data measured by the 6-component force measuring device 10 is sequentially output to a control device 100 (see FIG. 6), which will be described later, by a wireless device (not shown) built in the 6-component force measuring device 10. In the present embodiment, the 6-component force measuring device 10 is provided on the spindle 7, but the measurement may be performed using a 6-component force measuring device of the type attached to the wheel.
A wheel hub 11 is attached to the tip of the six component force measuring device 10. The wheel hub 11 rotatably holds a tire T as a subject assembled to the wheel W.
The
図1(b)に示すように、コラムユニット2に保持されたタイヤTの下側には、フラットベルトユニット3が配置される。フラットベルトユニット3は、コラムユニット2に保持されたタイヤTを従動的に回転させるためのもので擬似的に実際の路面を再現する装置である。
フラットベルトユニット3は、コラムユニット2の側方に設けられる基台20と、基台20上に配置される複数の加振装置21〜24と、加振装置21〜24上に立設される支柱26〜29と、支柱26,27及び支柱28,29によりそれぞれ支持される回転支持軸31,32と、回転支持軸31,32により回転可能に支持される一対のドラム33,34と、ドラム33,34間に掛け渡される環状のフラットベルト35と、フラットベルト35の内周面側を支持する複数のサポートローラ36〜40と、一方のドラム33を回転させる駆動手段41とにより構成される。
As shown in FIG. 1B, the
The
複数の加振装置21〜24は、加振装置21,22により後述のドラム33を加振し、加振装置23,24により後述のドラム34を加振する。なお、加振装置21〜24は同一構成のため、加振装置21を代表として説明する。
図2に示すように、加振装置21は、例えば、台座部51と、複数のリニアレールセット52〜55と、油圧シリンダ56〜58と、加振台59と、油圧発生器60と、サーボバルブ61〜63とにより構成される。
台座部51は、上側が開口する一方開口の箱体であり、対面する一対の側壁51b,51cの内面にはそれぞれリニアレールセット52,53が設けられる。
リニアレールセット52は、一対のガイドレール52a,52bとガイドレール52a,52b上を移動するスライダ52cとを備え、ガイドレール52a,52bの延長方向がZ軸方向と平行となるように壁部51bに固定される。リニアレールセット53は、一対のガイドレール53a,53bとガイドレール53a,53b上を移動するスライダ53cとを備え、ガイドレール53a,53bの延長方向がZ軸方向と平行となるように壁部51cに固定される。また、側壁51b,51cのうち一方の側壁51bには油圧シリンダ56が固定される。
The plurality of
As illustrated in FIG. 2, the
The
The linear rail set 52 includes a pair of
上記スライダ52c,53cには、板状の基板64が掛け渡され、基板64上には、別のリニアレールセット54と油圧シリンダ57が設けられる。リニアレールセット54のガイドレール54a,54bの延長方向がY軸方向と平行となるように基板64上に固定され、ガイドレール54a,54bの間には、油圧シリンダ57の伸縮方向がガイドレール54a,54bの延長方向と平行となるように基板64上に固定される。油圧シリンダ57のピストン57aはスライダ54cに固定され、ピストン57aの伸縮長さ及び伸縮速度によりスライダ54cの移動量及び速度が制御される。
A plate-
スライダ54c上には、別のリニアレールセット55と油圧シリンダ58が設けられる。リニアレールセット55のガイドレール55a,55bの延長方向がX軸方向と平行となるようにスライダ54c上に固定され、ガイドレール55a,55bの間には、油圧シリンダ58の伸縮方向がガイドレール55a,55bの延長方向と平行となるようにスライダ54cに固定される。油圧シリンダ58のピストン58aはスライダ55cに固定され、ピストン58aの伸縮長さ及び伸縮速度によりスライダ55cの移動量及び速度が制御される。スライダ55cには、交換可能に加振台59が固定され、加振台59に支柱26が立設される。
Another linear rail set 55 and a
上記構成の各油圧シリンダ56〜58には、ピストン56a〜58aが伸縮自在に固定され、シリンダ56b〜58bがピストン56a〜58aに沿って移動する。シリンダ56bはスライダ52cに固定され、シリンダ57cはスライダ54cに固定され、シリンダ58bは、スライダ55cに固定される。シリンダ56b〜58bは、それぞれサーボバルブ61〜63を介して、油圧発生器60に接続される。サーボバルブ61〜63は、後述の制御装置100から出力される加振信号に基づき、油圧シリンダ56〜58に供給する油量を各サーボバルブ61〜63を電気的に制御し、ピストン56a〜58aの移動距離及び伸縮速度を制御する。これにより、加振装置21の各油圧シリンダ56〜58の動作を個別に制御することにより、加振台59上に立設された支柱26をX軸方向,Y軸方向,Z軸方向の3軸方向に移動させることができる。なお、加振装置21〜24は、上記構成のものに限らず、電気的に加振するものであっても良い。また、1つの加振装置が3軸の加振を行うユニットではなく、単軸の加振装置を3軸方向に個別に設けて支柱26〜29をそれぞれ加振するように構成しても良い。
上記構成の加振装置21〜24は、加振装置21及び加振装置22、加振装置23及び加振装置24がY軸に沿ってそれぞれ所定距離離間して配置され、加振装置21及び加振装置23、加振装置22及び加振装置24がX軸に沿ってそれぞれ所定距離離間して基台20上に配置される。
Pistons 56a to 58a are telescopically fixed to the
In the
図3(a),(b)は、ドラム33,34を支持する支柱26〜29の支持構造を示す図である。
支柱26〜29は、水平断面が長方形状の柱体からなり、水平断面における長辺がX軸と平行となるようにそれぞれ加振台59に立設される。
支柱26の上端側26aには、Y軸方向に貫通する軸受け孔26cが形成され、当該軸受け孔26cに球面軸受け65が設けられる。支柱27の上端側27aには、Y軸方向に貫通する軸受け孔27cが形成され、当該軸受け孔27cに球面軸受け66が設けられる。支柱28の上端側28aには、Y軸方向に貫通する軸受け孔28cが形成され、当該軸受け孔28cに球面軸受け67が設けられる。支柱29の上端側29aには、Y軸方向に貫通する軸受け孔29cが形成され、当該軸受け孔29cに球面軸受け68が設けられる。
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a support structure for the
Each of the
A
支柱26,27の間には、回転支持軸31を備えたドラム33が配置され、回転支持軸31の両端部が球面軸受け65,66により支持される。同様に、支柱28,29の間には、回転支持軸32を備えたドラム34が配置され、回転支持軸32の両端部が球面軸受け67,68により支持される。
このように構成することで、例えば、加振装置21の加振台59をZ軸方向上向きに移動させたときに、球面軸受け65,66が回転して回転支持軸31の傾斜を許容するのでドラム33を傾斜させることができる。また、回転支持軸31には、プーリ42が取り付けられる。
A
With this configuration, for example, when the vibration table 59 of the
図4は、駆動手段の構成図である。駆動手段41は、減速機構を備えるギアードモータ43と、ギアードモータ43の出力軸43aに取り付けられたプーリ44とにより構成される。ギアードモータ43のプーリ44と回転支持軸31のプーリ42とにベルト45が掛け渡され、ギアードモータ43が回転することでドラム33が能動的に回転する。
FIG. 4 is a configuration diagram of the driving means. The drive means 41 includes a geared
ドラム33,34には、フラットベルト35が掛け渡される。フラットベルトは、厚さ約0.5mmの鋼板を環状の帯体にしたものであり、その外周面には例えばゴム製の防滑材が貼付されている。防滑材は、鋼板の摩擦係数よりも高い摩擦係数を有し、実際のアスファルト路面に近い摩擦係数となるように設定されている。
A
図5は、サポートローラの支持構造図を示す。
支柱26〜29の上端面26d〜29dには、それぞれ小支柱71〜74が立設される。各小支柱71〜74は、小支柱71と72、小支柱73と74が互いに対向する面からローラ75〜78が突出する。ローラ75〜78は、当該ローラ75〜78を回転可能に支持する軸75a〜78aが小支柱71〜74に一端支持されることにより保持される。
FIG. 5 shows a support structure diagram of the support roller.
Small struts 71 to 74 are erected on the upper end surfaces 26d to 29d of the
ローラ75,77には、断面略C字状の鋼製の橋渡部材79が架設され、橋渡部材79の内面をローラ75,77が保持することにより、橋渡部材79が橋渡部材79の延長方向に移動可能となる。ローラ76,78には、断面略C字状の鋼製の橋渡部材80が架設され、橋渡部材80の内面をローラ76,78が保持することにより、橋渡部材80が橋渡部材80の延長方向に移動可能となる。
橋渡部材79,80の両端には、ヒンジなどを介して橋渡部材79,80の両端を開閉可能にする蓋体79a,79b,80a,80bが取り付けられ、蓋体79a,79b,80a,80bとローラ75〜78の間にはスプリング85がそれぞれ介挿される。よって、ローラ75〜78を介して保持される橋渡部材79,80の小支柱71,73、小支柱72,74に対する位置が規制される。
橋渡部材79,80は、略中央にそれぞれ延長方向に沿って配置される複数の孔81a〜81e,82a〜82eを有する。孔81a〜81e,82a〜82eには、サポートローラ36〜40を回転可能に保持するローラ軸36a〜40aを支持する球面軸受け86a〜86eが設けられる。
サポートローラ36〜40は、フラットベルト35にタイヤTが接触したときにフラットベルト35が撓まないようにフラットベルト35上側の内面を支持し、タイヤTに作用する荷重が正確に測定できるようにアシストする。
A bridging
The bridging
The
上記のように加振装置を構成することにより、加振装置21〜24に固定された各支柱26〜29を個別に制御してドラム33,34を上下,左右,斜めに移動させ、タイヤTが接地するフラットベルト35を連続的に変化させることで、様々な路面状態を再現することが可能となり、タイヤTに作用する力Fx,Fy,Fz及びモーメントMx,My,Mzを正確に測定してタイヤTの性能評価ができるようになる。
By configuring the vibration device as described above, the
図6は、制御装置100のブロック図を示す。
制御装置100は、試験条件を入力する入力手段と試験状態をリアルタイムで表示するモニタと接続される。また、制御装置100は、コラムユニット2の鉛直移動機構8を構成する油圧シリンダ9と、6分力計測器10と接続される。また、制御装置100は、フラットベルトユニット3の加振装置21〜24にそれぞれ設けられる油圧シリンダ56〜58と接続するサーボバルブ61〜63と油圧発生器60と、ドラム33を回転させるギアードモータ43と接続される。
具体的には、制御装置100は、入力手段から試験条件がデータとして入力され、試験条件に基づいて以下の装置及び機器に各種信号を出力する。
制御装置100は、コラムユニット2の鉛直移動機構8を構成する油圧シリンダ9に対して、タイヤTを降下させてフラットベルト35に押圧し、タイヤTに所定の荷重が負荷されるようにする荷重信号を出力する。
また、制御装置100には、6分力計測器10が出力する力Fx,Fy,Fz及びモーメントMx,My,Mzが入力される。
また、制御装置100は、ドラム33を回転させるギアードモータ43に対して回転信号を出力する。なお、回転信号には、試験条件に基づいて、ドラム33の回転速度を変化させる回転信号や回転速度を一定に保つ回転信号が存在する。
また、制御装置100は、油圧シリンダ56〜58に供給する油圧を発生させる油圧発生器60に対してポンプ駆動信号を出力する。
また、制御装置100は、フラットベルトユニット3の加振装置21〜24にそれぞれ設けられる油圧シリンダ56〜58と接続するサーボバルブ61〜63に対して加振信号を出力する。
FIG. 6 shows a block diagram of the control device 100.
The control device 100 is connected to an input means for inputting test conditions and a monitor for displaying the test state in real time. The control device 100 is connected to a
Specifically, the control apparatus 100 receives test conditions as data from the input means, and outputs various signals to the following apparatuses and devices based on the test conditions.
The control device 100 lowers the tire T against the
Further, the control device 100 receives forces Fx, Fy, Fz and moments Mx, My, Mz output from the six-component force measuring instrument 10.
In addition, the control device 100 outputs a rotation signal to the geared
In addition, the control device 100 outputs a pump drive signal to the hydraulic pressure generator 60 that generates the hydraulic pressure supplied to the
Further, the control device 100 outputs a vibration signal to the servo valves 61 to 63 connected to the
上記構成のタイヤ試験装置によれば、図7(a),(b),(c)、図8(a),(b)、図9(a),(b)に示すようなパターンの路面状態を擬似的に再現することができる。以下、図7乃至図9について説明する。
図7(a)は、加振装置21,23の加振台59,59をZ軸に沿って下降させ、加振装置22,24の加振台59,59をZ軸に沿って上昇させることで、路面におけるカント又は、路面に対してタイヤにネガティブキャンバー角が付加された状態のタイヤTに作用する力Fx,Fy,Fz及びモーメントMx,My,Mzが計測される。
図7(b)は、加振装置21,23の加振台59,59をZ軸に沿って上昇させ、加振装置22,24の加振台59,59をZ軸に沿って下降させることで、図7(a)における路面の逆向きのカント又は、路面に対してタイヤにポジティブキャンバー角が付加された状態のタイヤTに作用する力Fx,Fy,Fz及びモーメントMx,My,Mzが計測される。
図7(c)は、加振装置21,24の加振台59,59をZ軸に沿って下降させ、加振装置22,23の加振台59,59をZ軸に沿って上昇させ、さらにフラットベルト35の張力が初期状態を保つように各加振台59をX軸に沿って近接させることで、路面のねじれをタイヤTが通り過ぎるような路面状態でのタイヤTに作用する力Fx,Fy,Fz及びモーメントMx,My,Mzが計測される。
According to the tire testing apparatus having the above configuration, the road surface has a pattern as shown in FIGS. 7A, 7B, 8C, 8A, 8B, 9A, and 9B. The state can be reproduced in a pseudo manner. Hereinafter, FIGS. 7 to 9 will be described.
In FIG. 7A, the shaking tables 59 and 59 of the shaking
In FIG. 7B, the shaking tables 59 and 59 of the shaking
FIG. 7C shows that the vibration tables 59 and 59 of the
図8(a)は、加振装置21,22の加振台59,59をY軸に沿ってコラムユニット2に近接する方向に移動させ、加振装置23,24の加振台59,59をY軸に沿ってコラムユニット2から離間する方向に移動させることで、タイヤTが実路面において横滑り状態又は、タイヤTが路面に対してトーアウトとなるトー角が付加され、横滑り状態のタイヤTに作用する力Fx,Fy,Fz及びモーメントMx,My,Mzが計測される。
図8(b)は、加振装置21,22の加振台59,59をY軸に沿ってコラムユニット2から離間する方向に移動させ、加振装置23,24の加振台59,59をY軸に沿ってコラムユニット2に近接する方向に移動させることで、タイヤTが実路面において横滑り状態又は、タイヤTが路面に対してトーインとなるトー角が付加され、横滑り状態のタイヤTに作用する力Fx,Fy,Fz及びモーメントMx,My,Mzが計測される。
In FIG. 8A, the shaking tables 59 and 59 of the shaking
In FIG. 8B, the shaking tables 59 and 59 of the shaking
図9(a)は、加振装置21,22の加振台59,59をZ軸に沿ってタイヤTに近接する方向に移動させ、加振装置23,24の加振台59,59をZ軸に沿ってタイヤTから離間する方向に移動させることで、上り勾配の実路面においてタイヤTに作用する力Fx,Fy,Fz及びモーメントMx,My,Mzが計測される。
図9(b)は、加振装置21,22の加振台59,59をZ軸に沿ってタイヤTから離間する方向に移動させ、加振装置23,24の加振台59,59をZ軸に沿ってタイヤTに近接する方向に移動させることで、下り勾配の路面におけるタイヤTに作用する力Fx,Fy,Fz及びモーメントMx,My,Mzが計測される。
以上説明したように加振装置21〜24の駆動パターンを組み合わせることにより、上記以外の様々な路面状態を再現することができ、従来のタイヤユニフォーミティ試験も行うことができる。
In FIG. 9A, the vibration tables 59 and 59 of the
In FIG. 9B, the vibration tables 59 and 59 of the
As described above, by combining the driving patterns of the
以下、試験手順について説明する。
まず、タイヤTをコラムユニット2のハブ11に固定し、静止時にタイヤTに付与する荷重及び路面状態を含む試験条件を制御装置100に入力する。これにより、コラムユニット2にセットされたタイヤTは、サポートローラ36〜40により下側から支持されるフラットベルト35と接触し、所定の荷重が得られるまでスピンドル7とともに下降する。なお、荷重の計測は、スピンドル7に設けられた6分力計測器10により計測され、6分力計測器10により測定された鉛直荷重Fzに基づいて制御装置100がタイヤTの下降位置を決定する。
次に、制御装置100は、制御装置100に試験条件として入力された路面状態を示す加振波形に基づき、加振装置21〜24に加振信号を出力するとともに、タイヤTの走行状態を制御するために、フラットベルト35を回転させるギアードモータ43に回転信号を出力し、スピンドル7を移動させる油圧シリンダ9に荷重信号を出力する。これによりタイヤ試験が自動で開始される。
上記タイヤ試験において、6分力計測器10が出力する進行方向荷重Fx,車軸方向荷重Fy,鉛直方向荷重Fz及び、進行方向X軸周りのモーメントMx,車軸方向Y軸周りのモーメントMy,鉛直方向Z軸周りのモーメントMzは、加振波形と同期して制御装置100内に保存される。
Hereinafter, the test procedure will be described.
First, the tire T is fixed to the hub 11 of the
Next, the control device 100 outputs a vibration signal to the
In the tire test, the traveling direction load Fx, the axle direction load Fy, the vertical direction load Fz, the moment Mx around the traveling direction X axis, the moment My around the axle direction Y axis, and the vertical direction output from the 6-component force measuring device 10. The moment Mz around the Z axis is stored in the control device 100 in synchronization with the excitation waveform.
以上説明したように、本発明のタイヤ試験装置1によれば、フラットベルトユニット3全体よりも軽量な一対のドラム33,34を回転可能に支持する回転支持軸31,32の端部を支持する支柱26〜29に加振装置21〜24を設けて、擬似的に実路面を再現するフラットベルト35を加振するようにしたことにより、コラムユニット2にサスペンションや操舵機構を設けることなく、被検体となるタイヤTを室内において試験することができるようになる。すなわち、ドラム33,34を支持する支柱26〜29を加振装置21〜24上に立設することで、フラットベルト35にアクションを与えて、タイヤTが動く代わりに擬似路面としてのフラットベルト35の状態を変化させることで、純粋にタイヤTに作用する力Fx,Fy,Fz及びモーメントMx,My,Mzを測定できるようになる。
As described above, according to the
つまり、制御装置100が各加振装置21〜24の加振波形をそれぞれ制御することにより、フラットベルト35に対するタイヤTのスリップ角,キャンバー角等を再現することができる。さらに、路面の起伏や、路面のカントの再現が可能となり、平滑路面での定常特性以外の測定ができるようになり、精度の良い実可動状態でのタイヤTの特性測定を精度良く実施することができる。
That is, when the control device 100 controls the vibration waveforms of the
なお、上記実施形態において、ドラム33,34の回転支持軸31,32を支持する支柱26〜29すべてに加振装置21〜24を設けたが、例えば、支柱26,27又は支柱28,29にだけ設けるようにしても良く、又は支柱26,28又は支柱27,29にだけ加振装置を設けるようにしても良い。
In the above-described embodiment, the
また、ホイールハブ11にブレーキディスクを設け、スピンドル7にブレーキキャリパ等の油圧系ユニットを固定して、ホイールハブ11を介してタイヤTに制動力を付与するように構成しても良い。
このように構成することで、様々な路面状態での制動時のタイヤ性能試験を行うことができるようになる。
Alternatively, a brake disk may be provided on the wheel hub 11 and a hydraulic system unit such as a brake caliper may be fixed to the spindle 7 so that a braking force is applied to the tire T via the wheel hub 11.
With such a configuration, it is possible to perform a tire performance test during braking in various road surface conditions.
さらに、ホイールハブ11の回転速度を検出する速度検出装置を設け、ドラム33の回転速度に基づいてフラットベルト35の移動速度を制御装置100により算出して、フラットベルト35の移動速度と、タイヤTの回転速度との差を検出するように構成することにより、タイヤTのスリップ性能の性能試験を行うことができるようになる。
Further, a speed detection device for detecting the rotation speed of the wheel hub 11 is provided, and the movement speed of the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above embodiment.
T タイヤ、1 タイヤ試験装置、2 コラムユニット、
3 フラットベルトユニット、5 コラムフレーム、7 スピンドル、
8 鉛直移動機構、9 油圧シリンダ、10 6分力測定器、11 ホイールハブ、
20 基台、21〜24 加振装置、26〜29 支柱、31,32 回転支持軸、
33,34 ドラム、35 フラットベルト、36〜40 サポートローラ、
41 駆動手段、42,44 プーリ、43 ギアードモータ、45 ベルト、
51 台座部、52〜55 リニアレールセット、56〜58 油圧シリンダ、
59 加振台、60 油圧発生器、61〜63 サーボバルブ、
64 基板、65〜68 球面軸受け、71〜74 小支柱、75〜78 ローラ、
79,80 橋渡部材、79a,79b,80a,80b 蓋体、
81a〜81e,82a〜82e 孔、86a〜86e、100 制御装置、
Fx,Fy,Fz 力、Mx,My,Mz モーメント。
T tire, 1 tire testing device, 2 column unit,
3 Flat belt unit, 5 column frame, 7 spindle,
8 Vertical movement mechanism, 9 Hydraulic cylinder, 10 6-component force measuring device, 11 Wheel hub,
20 base, 21-24 vibration device, 26-29 strut, 31, 32 rotation support shaft,
33, 34 drums, 35 flat belts, 36-40 support rollers,
41 driving means, 42, 44 pulley, 43 geared motor, 45 belt,
51 pedestal part, 52-55 linear rail set, 56-58 hydraulic cylinder,
59 Excitation table, 60 Hydraulic generator, 61-63 Servo valve,
64 substrates, 65-68 spherical bearings, 71-74 small struts, 75-78 rollers,
79, 80 bridging member, 79a, 79b, 80a, 80b lid,
81a-81e, 82a-82e hole, 86a-86e, 100 control device,
Fx, Fy, Fz force, Mx, My, Mz moment.
Claims (5)
前記一対のドラムに掛け渡される環状のフラットベルトと、
前記一対のドラムの少なくとも一方を駆動する駆動手段と、
前記ドラムの少なくとも一方を加振する加振装置とを備えることを特徴とするタイヤのフラットベルト試験装置。 A pair of drums arranged parallel to each other at a predetermined distance and horizontally;
An annular flat belt stretched around the pair of drums;
Drive means for driving at least one of the pair of drums;
An apparatus for testing a flat belt of a tire, comprising: a vibration device that vibrates at least one of the drums.
前記フラットベルトの延長方向と直角方向に延長し、タイヤを回転可能に保持するスピンドルと、
前記スピンドルをフラットベルトに対して昇降する昇降機構とを備えることを特徴とするタイヤ試験装置。 The flat belt test apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A spindle extending in a direction perpendicular to the extension direction of the flat belt and holding the tire rotatably;
A tire testing apparatus comprising: an elevating mechanism for elevating and lowering the spindle relative to a flat belt.
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WO2016024491A1 (en) * | 2014-08-12 | 2016-02-18 | 株式会社神戸製鋼所 | Tire testing device |
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CN113593393A (en) * | 2021-07-31 | 2021-11-02 | 北京智扬北方国际教育科技有限公司 | Damping-adjustable automobile spring multipath condition simulation device |
US11499891B2 (en) | 2018-03-20 | 2022-11-15 | Hitachi Astemo, Ltd. | Tire tester with tire holding units |
-
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- 2010-01-04 JP JP2010000237A patent/JP2011137783A/en active Pending
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