JP4819738B2 - タイヤ性能試験用回転ドラムとタイヤ性能試験装置 - Google Patents
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かかるタイヤ性能試験装置は、例えば、特許文献1、特許文献2に開示されている。
また、慣性モーメントが大きいので急発進や急ブレーキの試験が困難であるいう問題がある。また、駆動用モータ及び支持構造物も大きくなり、エネルギー及びコストが高くなる。
さらには、金属表面はつるつるであるので、研磨して粗面にする必要があるが、研磨が容易でないとともに、使用中に研磨面が次第に削れ、平滑になる問題がある。
また回転ドラムの外周部の研磨状態を変更して試験しようにも、研磨状態を容易に変更できない問題がある。
またこのタイヤ性能試験用回転ドラムは、従来の金属製回転ドラムに較べて軽量であるが、強度的にひけをとらず、最高速度到達時間が短く、慣性モーメントが小さく急発進や急ブレーキの試験が可能である。また、駆動用モータ及び支持構造物も小さくなり、エネルギー及びコストが小さくなる。
さらに、このタイヤ性能試験用回転ドラムは、繊維強化プラスチックが炭素繊維強化プラスチック等であり、高摩擦材が骨材入り材料であり、接着剤により前記補強用リング状キャップ上に鉄板等を介さずに直接固着されているので、機械的強度が金属製回転ドラムにひけをとらず、軽量かつ、回転ドラムの外周部の研磨状態を変更容易である。
また、砥石の表面が削れても、下から同じ材料が現われるため、研磨状態の再生が可能である。
なお、高摩擦材は路面の摩擦状態を模擬したものである。
繊維強化プラスチックに使用されるプラスチックには、熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチックがある。熱可塑性プラスチックとして、硬質かつ強靭なものが好ましく、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂が例示される。熱硬化性プラスチックとして不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が例示される。
この金属製リング状ハニカムコアを埋設することにより、重量の増加を抑えながらタイヤの押付に対する剛性を増している。
そのための金属は強度、耐久性の点でステンレススチール、アルミニウム、ジュラルミンが好ましいが、軽量性の点で、アルミニウム、ジュラルミン等がより好ましい。
金属製リング状ハニカムコアは、各穴が該回転ドラムの外周面に直交する方向に貫通しており、その上に補強用リング状キャップが装着されている。金属製リング状ハニカムコアの裏面はリング状バックアップ(ハニカムコアバックアップ)により支持されている。
かかる固体材料として、例えば骨材または砥石粒子を含有し、その一部が表面から突き出ている合成樹脂板ないしタイルがある。かかる合成樹脂板ないしタイルは、接着力と強度が優れた合成樹脂製接着剤、例えばエポキシ樹脂接着剤により前記キャップ表面に接着するとよい。
あるいは、骨材または砥石粒子を含有する合成樹脂コーテイング剤をキャップ表面上に均一に塗布し、硬化させてもよい。そのための合成樹脂は熱硬化性樹脂が好ましく、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂が例示される。
骨材または砥石粒子の形状、粒径、含有量などを変えることにより摩擦係数を変えることができる。高摩擦材の摩擦係数を変えたいときは、キャップ表面上に接着している高摩擦材を剥ぎ取り、異なる摩擦係数の高摩擦材を接着させればよい。
この貫通穴は、好ましくは有壁かつ円筒状であり、回転ドラムを側面視したときに、外周部の輪郭線により形成される円の中心点から円周方向に位置する。貫通穴は、回転の動力源である駆動モータから突出した回転軸または計測センサ(六分力計等)を挿入するのに有用である。両側壁の狭い一定間隔の箇所は、貫通穴を取り囲むように多数のボルトを貫通させ、モータ等の回転軸途中から延出した鍔部側面にねじ込むことにより、固定するのに有用である。
後述する実施例では、図2,3に示すように、補強リングからバックアップリング側に支持プレートを取り付け、負荷に対し支持強度を高めている。
あるいは、モータと連結した回転ドラムの反対側面に別の駆動モータを配置して、同様の方法で回転ドラムに連結することにより、回転ドラムを2台の駆動モータと連結しても回転可能である。
もちろん、駆動モータは床面あるいはタイヤ性能試験装置の架台などに固定しておくことが必要である。
タイヤ性能試験装置は、空気入りタイヤを装着した自動車などの車両を積載し、固定する架台と、回転ドラムを回転させるための駆動モータと、駆動モータと連結した回転ドラムとからなる。駆動モータと回転ドラムは、床などに固定された支持台に取り付けられている。
回転ドラムは、空気入りタイヤの真下等(側面から押付ける機構もある)に位置し、空気入りタイヤ位置を下方向等に所定距離移動したとき、あるいは、回転ドラム位置を上方向に所定距離移動したときに、空気入りタイヤの外周面が回転ドラムの外周面、特には高摩擦材に接触可能な位置に配置される。
回転ドラムの回転に伴って、空気入りタイヤが回転ドラム上を回転走行する。所定時間、あるいは、空気入りタイヤが損傷するまで回転させた後、空気入りタイヤ位置を上方向に所定距離移動させ、あるいは、回転ドラム位置を下方向に所定距離移動させて、空気入りタイヤを該回転ドラムの外周面から離間させて試験を終了する。
自動車などの車両を積載し、固定する架台は、自動車などの車両の位置を上下方向に所定距離調節可能なことが好ましい。
空気入りタイヤは、キャリッジにより回転自在に支持され、ベース上に配置した支持台上で回転ドラムから離間する方向と回転ドラムに近接する方向に移動可能に設置されている。回転ドラムから離間した待機位置でキャリッジに空気入りタイヤを取り付けた後、そのキャリッジを回転ドラムに近接する方向に所定距離移動させることで、空気入りタイヤを所定の負荷を付与した状態で回転ドラムの外周面に圧接可能にしている。
回転ドラムの回転に伴って、空気入りタイヤが回転ドラム上を回転走行し、回転ドラムの回転速度、空気入りタイヤを回転ドラムの外周面に圧接する力(キャリッジの移動距離で調整)を徐々に高くしてゆき、空気入りタイヤが故障するまで回転走行できるようになっている。
図1は本発明のタイヤ性能試験装置用回転ドラムの斜視図であり、図2はその縦断面図、図3は図2の部分拡大図、図4は側面図である。
回転ドラムの外周部内には、リング状ハニカムコア3が埋設されている。リング状ハニカムコア3は、各セル穴3aが回転ドラムAの外周面に直交する方向に貫通している。リング状ハニカムコア3、特にはハニカムコアの各セル穴3aを覆うように補強用リング状キャップ4が装着されている。リング状ハニカムコア3はCFRP製リング状バックアップ材5によりバックアップ(裏打ち)されている。このCFRP製リング状バックアップ材5は、外周部の一部であり、両側壁2の外周部に接する箇所2aと連結している。
貫通穴6は、回転の動力源である駆動モータから突出した回転軸を挿入するのに有用である。両側壁の間隔が狭まった箇所2cには、36個の***9が開いており、ボルトが貫通可能になっている。
この構成により、6分力計を内周部8に取り付けることにより、回転ドラムのx、y、z変位と慣性モーメントを測定することができる。
図5に示すタイヤ性能試験装置Bは、空気入りタイヤ10を装着した自動車11を積載し、固定する架台12と、回転ドラムを回転させるための駆動モータ13と、駆動モータの支持台14と、駆動モータ13と連結した回転ドラムAなどからなる。床面に立設している8本の角柱上端には、自動車を積載し、固定する水平台15が載置されている。
試験対象となる空気入りタイヤ10の真下付近の床面に駆動モータ13の支持台14が固設されており、駆動モータ13が支持台14上部に固設されている。
回転ドラムAは、上方向に移動したときに、試験対象となる空気入りタイヤ10の外周面10aに、回転ドラムAの外周部1の高摩擦材4aが接触可能な位置に配置されている。回転ドラムAの上下位置を変更することにより、空気入りタイヤ10の接触圧と歪を調整することができる。
本発明のタイヤ性能試験装置は、自動車、例えば、乗用車、トラック、バス、フォークリフト、作業用車、トラクター、スポーツカーなどのタイヤ、自転車用タイヤ、遊戯用車タイヤなどのタイヤの走行性能試験に有用である。特に摩擦係数や回転速度、接触圧を変えて試験するのに有用である。
その他、回転ドラムの動バランス調整は、ドラム側面におもりを取り付けて調整する。
B タイヤ性能試験装置
1 外周部
2 両側壁
3 アルミ製リング状ハニカムコア
3a アルミ製リング状ハニカムコアの各セル穴
4 補強用リング状キャップ、4a 高摩擦材
5 リング状バックアップ(ハニカムコアバックアップ)
6 貫通穴
7 リング状補強部材
8 内周部
9 ***
10 空気入りタイヤ
11 自動車
12 架台
13 駆動モータ
14 駆動モータの支持台
15 水平台
R リベット
Claims (6)
- タイヤ性能試験用回転ドラムにおいて、回転ドラムが繊維強化プラスチック製であり、外周部内に金属製リング状ハニカムコアが埋設されている、ことを特徴とするタイヤ性能試験用回転ドラム。
- 金属製リング状ハニカムコアの外周側に補強用リング状キャップが装着されており、さらに該補強用リング状キャップの外周側に高摩擦材が積層されている、ことを特徴とする請求項1記載のタイヤ性能試験用回転ドラム。
- 前記繊維強化プラスチックは、炭素繊維強化プラスチック等である、ことを特徴とする請求項1記載のタイヤ性能試験用回転ドラム。
- 前記高摩擦材は、骨材入り材料である、ことを特徴とする請求項2記載のタイヤ性能試験用回転ドラム。
- 前記高摩擦材は、接着剤等により前記補強用リング状キャップ上に固着されている、ことを特徴とする請求項4記載のタイヤ性能試験用回転ドラム。
- 請求項1〜請求項5のいずれかに記載のタイヤ性能試験用回転ドラムを具備する、ことを特徴とするタイヤ性能試験装置。
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