JPH06129954A

JPH06129954A - ドラム試験装置

Info

Publication number: JPH06129954A
Application number: JP4281853A
Authority: JP
Inventors: Kazutomi Kobayashi; 一臣小林; Masahiro Takayama; 正博高山; Fumio Takahashi; 二三男高橋; Mamoru Horiuchi; 守堀内
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】路面からタイヤに加わる力を実際の速度や周
波数の範囲をカバーしつつ正確に測定する。【構成】ドラム本体２０をドラム軸受１８で軸支し、
これを圧電型力検出センサ１６を介して支柱１４で支持
する。ドラム本体２０は、周速で５０km/h以上でるよう
にし、外周上には、実路の型取りをした表面を有する着
脱式路面セグメント２４を固定する。ドラム本体２０の
側方にはタイヤ５２を押圧させるタイヤ押圧装置４８を
配設する。このドラム試験装置１０では、ドラム本体２
０外周が実路の型取りをした表面を有する着脱式路面セ
グメント２４で覆われているため、実路に則した定常ラ
ンダム的な路面入力を得ることができ、広範囲な周波数
にわたる直交３方向の路面入力を圧電型力検出センサ１
６で正確に測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は走行中のタイヤが路面か
ら受ける力を測定するドラム試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤの走行試験のための従来のドラム
試験装置では、路面性状を実際に近似させる手段とし
て、表面にセーフティーウォークを貼ったもの、表面を
木製としたもの、また表面に人工的な突起物を固定し、
路面凹凸を代用としたもの等がある。路面からタイヤに
加わる力を測定する手段としては、ドラム表面の一部を
力検出器で支持する機構としたもの、また、タイヤのユ
ニフォミティ試験機のように、タイヤ内部の不均一性に
起因する力を測定するために、スムーズな表面を持つド
ラムのドラム軸に直交３方向のロードセルを配置したも
の等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、タイヤの走
行試験としては、実際の様々な路面上を走行した時に路
面からタイヤに加わる力を実際の速度で走行させて測定
することが望ましい。また、タイヤに加わる力は常に変
化しているため、広範囲な周波数にわたって正確に測定
できることが望ましい。

【０００４】ところで、走行中のタイヤが路面から受け
る力は、非常に低速でタイヤが殆ど静的な変形のみを受
ける場合には、この力はタイヤ軸に伝達される力に等し
く、従って、その測定のための検出器はタイヤ軸に設け
たものでも代用できる。しかし、速度が２０km/h以上の
ような通常の走行条件では、タイヤが動的な振動を起こ
し、路面とタイヤ踏面の間に働く力と、タイヤ軸に伝達
される力とは一般に異なってくることが知られている。
本発明が対象とするものは、路面とタイヤの間の力であ
り、従って、その測定には路面（ドラム）側に検出器を
設ける必要がある。

【０００５】ところが、ドラムの表面の一部を力検出器
で支持するドラム試験装置では、速度や周波数域をカバ
ーすることはできるが、タイヤがドラム表面の力検出器
を通過する短時間だけのデータしか取れないため、路面
形態としては単一突起のようなパルス的入力のものに限
られ、定常ランダム的な路面入力の測定には適さない。
この場合、ドラム表面の力検出部をドラム表面全体に拡
大すれば目的を達成できるが、実際には、ドラム表面を
細かくセグメントに分割し、各セグメント毎に力検出セ
ンサを取り付けなければならず、不経済で実用的でな
い。

【０００６】一方、ユニフォミティ試験装置では、ドラ
ム軸で力を検出する機構を持つものがあるが、ドラム表
面がスムーズであることを前提に作られていること、速
度が低速度に限られていること、ドラム軸力の検出器に
歪みゲージ式ロードセルを使用しており、測定可能周波
数範囲が低周波に限られること等により、首記目的を達
成することはできない。

【０００７】また、いずれの試験装置もドラムの表面形
状が実際の路面の表面形状とは異なっているため、試験
装置で走行させた際のタイヤに加わる力と実路面で走行
させた際のタイヤに加わる力との間には誤差が生じる。

【０００８】本発明は上記事実を考慮し、路面からタイ
ヤに加わる力を実際の速度や周波数の範囲をカバーしつ
つ正確に測定することのできるドラム試験装置を提供す
ることが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
外周に被試験体を接触させるドラムと、前記ドラムを回
転させる軸の支持部に直交３方向に働く力の検出器と、
を備えたドラム試験装置において、前記ドラム外周面を
ほぼ全周に亘って類実路表面とし、前記ドラムの周速度
の最高値を２０km/h以上としたことを特徴としている。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のドラム試験装置において、前記検出器が圧電型検出
器であることを特徴としている。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明のドラム試験装置によれ
ば、ドラムの外周に被試験体であるタイヤを接触させて
ドラムを回転させることにより、軸の支持部に設けられ
た検出器によってドラムに作用する直交３方向の力、即
ち、タイヤに作用する直交３方向の力のそれぞれを検出
することができる。特に、本発明のドラムは、外周がほ
ぼ全周に亘って類実路表面とされており、周速度の最高
値が２０km/h以上とされているので、実走行に即した直
交３方向に働く定常ランダム的な路面入力を長時間に亘
って測定することができる。

【００１２】また、請求項２記載の発明のドラム試験装
置によれば、検出器が圧電型検出器であるため、広範囲
な周波数範囲にわたる力を正確に測定することができ
る。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例を図１乃至図５にしたがっ
て説明する。ここで、図１は本発明の一実施例に係るド
ラム試験装置の平面図、図２は図１に示すドラム試験装
置の側面図、図３は図１に示すドラム試験装置の正面図
である。

【００１４】図１に示すように、本実施例のドラム試験
装置１０は、基礎床面上の置かれる基底フレーム１２を
備え、基底フレーム１２上には、一対の支柱１４が所定
間隔をおいて立設されている。

【００１５】図４に示すように、各支柱１４の上部平面
部分には４隅に取り付けられた検出器としての圧電型力
検出センサ１６を介してドラム軸受１８が取り付けられ
ている。この圧電型力検出センサ１６には圧電素子が内
蔵されており、直交３方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向、図１乃
至図４参照）に作用する力をそれぞれ電気信号に変換す
ることができ、測定可能な周波数の上限は５００Ｈz 以
上となっている。ここで、圧電型力検出センサ１６とし
ては、一例としてキスラー社製の圧電型３分力センサを
使用することができる。これらの圧電型力検出センサ１
６はケーブルを介して測定値指示用のアンプ（図示せ
ず）に連結されている。なお、各圧電型力検出センサ１
６の取り付け方向は全て同一方向である。

【００１６】図１に示すように、支柱１４間には、ドラ
ム本体２０が配設されており、このドラム本体２０は、
両端に設けられた軸２２を介してドラム軸受１８へ軸支
されている。

【００１７】図３に示すように、このドラム本体２０の
外周上には、周方向に４分割した実路（粗れたアスファ
ルト舗装路面、スムーズなアスファルト舗装路面、石畳
等）の型取りをした表面を有する着脱式路面セグメント
２４がボルトで固定されている。

【００１８】図１に示すように、一方のドラム軸受１８
の側方には、ドラム本体２０の軸２２が突出しており、
先端側には、フレキシブルカップリング２６を介して軸
２８が同軸的に配設されている。この軸２８は、基底フ
レーム１２の側方に配設された第２の基底フレーム３０
に立設された支柱３２の上部に取り付けられた軸受３４
に軸支されている。この軸２８には、軸受３４とフレキ
シブルカップリング２６との間にブレーキ装置３６のブ
レーキディスク３８が固着されており、このブレーキデ
ィスク３８は、支柱３２の上部に取り付けられたブレー
キディスクキャリパの摩擦材（図示せず）が押しつけら
れて回転が制動されるようになっている。

【００１９】また、軸２８は、軸受３４のブレーキディ
スク３８側とは反対側に突出した先端にプーリー４０が
固着されている。このプーリー４０の下方には、動力伝
達ベルト４２を介してプーリー４４が配設されており、
このプーリー４４は電動機４６で回転されるようになっ
ている。

【００２０】なお、電動機４６は回転数が可変できるよ
うになっており、少なくともドラム本体２０の周速度が
２０km/h以上となるような回転数まで回転できる。本実
施例のドラム本体２０は、周速度が５０km/h以上でるよ
うになっている。

【００２１】図２及び図３に示すように、ドラム本体２
０の軸方向とは直交する方向の側方には、タイヤ押圧装
置４８が配設れており、試験タイヤ押圧装置４８のホイ
ール５０に装着された被試験体としてのタイヤ５２を、
タイヤ押圧装置４８のシリンダ装置５４によってドラム
本体２０へ押圧できるようになっている。

【００２２】次に、本実施例のドラム試験装置１０を使
用したタイヤの走行試験方法を説明する。

【００２３】先ず、ドラム本体２０の外周に所定の着脱
式路面セグメント２４をボルト固定する。その後、電動
機４６でドラム本体２０を所定の速度で回転させ試験タ
イヤ押圧装置４８のタイヤ５２を、シリンダ装置５４に
よってドラム本体２０の着脱式路面セグメント２４へ所
定の荷重で押圧して、圧電型力検出センサ１６によっ
て、各方向に作用する力を測定する。

【００２４】本実施例のドラム試験装置１０では、ドラ
ム本体２０外周が全て実路の型取りをした表面を有する
着脱式路面セグメント２４で覆われており、ドラム本体
２０の周速度が５０km/h以上でるようになっているた
め、実路に則した定常ランダム的な路面入力を得ること
ができ、広範囲な周波数にわたる直交３方向の路面入力
を圧電型力検出センサ１６で正確に測定することができ
る。

【００２５】なお、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、
それぞれ本実施例のドラム試験装置で測定した３種類の
タイヤ（タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１４、内圧２．０
kg/cm²、荷重３５０ｋｇ）の実際の直交３方向の力（測
定時の速度はドラム周速度で５０km/h）を測定した一例
が示されている。

【００２６】ここで、図５（Ａ）のグラフはタイヤの上
下（車両装着状態での上下方向であってドラム試験装置
においての上下方向ではない）力を示し、図５（Ｂ）の
グラフはタイヤの前後（車両装着状態での前後方向）力
を示し、図５（Ｃ）のグラフはタイヤの左右（車両装着
状態での軸方向）力を示す。なお、グラフの縦軸は力の
値を示し、０ｄＢを１ｋｇｆとした対数表示としてい
る。また、グラフの横軸は周波数である。

【００２７】

【発明の効果】本発明のドラム試験装置は、上記構成と
したので路面からタイヤに加わる力を実際の速度や周波
数の範囲をカバーしつつ正確に測定できるという優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るドラム試験装置の平面
図である。

【図２】図１に示すドラム試験装置の側面図である。

【図３】図１に示すドラム試験装置の正面図である。

【図４】圧電型力検出センサの配置状態を示す支柱上部
の斜視図である。

【図５】（Ａ）は、本実施例のドラム試験装置で測定し
たタイヤの上下力を示すグラフであり、（Ｂ）はタイヤ
の前後力を示すグラフであり、（Ｃ）はタイヤの左右力
を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ドラム試験装置１６圧電型力検出センサ（検出器）２０ドラム本体２４着脱式路面セグメント５２タイヤ（被試験体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周に被試験体を接触させるドラムと、前記ドラムを回転させる軸の支持部に直交３方向に働く
力の検出器と、を備えたドラム試験装置において、前記ドラム外周面をほぼ全周に亘って類実路表面とし、
前記ドラムの周速度の最高値を２０km/h以上としたこと
を特徴とするドラム試験装置。
【請求項２】前記検出器が圧電型検出器であることを
特徴とする請求項１記載のドラム試験装置。