JPS6150251B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明はダイナモメータが連結されたローラ
上にタイヤを転動載置して該自動車用タイヤのこ
ろがり抵抗を測定する試験機に関する。

従来技術 従来、自動車用タイヤのころがり抵抗を測定す
る手段としてダイナモメータを用いる方法と特開
昭52−65584号公報に記載されたごときロードセ
ルを用いる方法とが知られている。

ダイナモメータを用いる場合は、該ダイナモメ
ータがローラに連結されており、ローラに試験用
タイヤを転動自在に載置したうえ、前記ローラを
駆動し、試験用タイヤを回転させてそのころがり
抵抗を試験する（つまり、ローラ側で測定す
る）。一方、特開昭52−65584号公報に示されたタ
イヤ試験機にあつては、モータによつて駆動する
ドラム上に試験用タイヤを載置し、試験用タイヤ
の支持軸は揺動自在に支持された軸受枠に支持さ
れていて、該軸受枠に連結した転がり抵抗測定用
ロードセルによりころがり抵抗を測定するもので
ある。

特開昭52−65584号に開示されたロードセルを
用いる測定方法とダイナモメータによる測定方法
のいずれにあつても、タイヤを支持する軸及びロ
ーラを支持する軸のそれぞれの軸受部の損失を測
定結果から差引かなければ正確なタイヤのころが
り抵抗を測定することができない。そのため特開
昭52−65584号公報に開示されているタイヤ試験
にあつては、タイヤ支持軸をそれぞれ自由に支持
された内側と外側の軸受部材で支持し、外側の軸
受部材にタイヤのころがり抵抗測定用のロードセ
ルを連結し内側の軸受部材には軸受損失測定用ロ
ードセルを連結している。

発明が解決しようとする問題点 ところが、ダイナモメータを用いたタイヤ試験
機にあつては、タイヤ支持軸とローラ支持軸の両
者の損失を差引かないと正確なタイヤのころがり
抵抗を測定できない。しかるに、従来のローラ支
持軸は単に一般的な軸受装置、つまり固定軸受台
に配設したベアリングに回転軸を支持するだけの
構造であるから、ローラの上に試験用のタイヤを
所定の荷重をかけて載置転動するときに、その荷
重によりベアリングに作用すする抵抗がころがり
抵抗を測定する際の誤差の原因となつていた。

問題点を解決するための手段 本発明はローラにダイナモメータが連結され、
該ローラ上にタイヤを載置し荷重をかけながら転
動させてタイヤのころがり抵抗を測定するタイヤ
試験機において、試験用タイヤを支持するタイヤ
支持軸をベース上の所定の高さに設けたタイヤ支
持フレームに軸支し、該タイヤ支持軸は油圧浮場
によりタイヤ支持フレームに支持された揺動フレ
ームにより軸支し、該揺動フレームから側方に伸
びたアームをロードセルに連結し、一方前記試験
用タイヤを載置転動するローラ支持軸は、モータ
により作動する電動二重軸受で支持された揺動フ
レームに回転自在に軸支されていて、該揺動フレ
ームから側方に伸びたアームをロードセルに連結
したことを特徴とする。

作 用 ダイナモメータによりローラを回転することに
より、該ローラ上に転動自在に載置したタイヤを
回転させると共に、前記ダイナモメータでタイヤ
のころがり抵抗を測定する。このときタイヤ支持
軸の軸受の損失は、該支持軸を軸支している揺動
フレームに連結したロードセルで測定すると共
に、ローラ支持軸の軸受の損失は該ローラ支持軸
を軸支している揺動フレームに連結したロードセ
ルにより測定するものである。

実施例 以下この発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図、第２図に全体の概略構成をしたので、
先ずこれについて説明する。図において、１は床
面に設置するベースで、ベース上に各部材が配設
されており、２はフレーム支持機構、３はフレー
ム支持機構２から立上つている送りネジ、４は所
定の間隔をおいて配置された２本の前記送りネジ
３の上端において、シヤフト５によりその一端が
枢支されたタイヤ支持フレーム、６はタイヤ支持
フレーム４の先端に取付けたダミーウエイトであ
る。

７はタイヤ支持フレーム４に支持される被試験
用のタイヤで、タイヤ支持軸８の一端に取付けた
タイヤ取付ホイール８ａに嵌められている。この
タイヤ支持軸８は前記タイヤ支持フレーム４を横
方向に貫いている。９は一端がシヤフト５で支持
されたタイヤ支持フレーム４の他端側を支持する
支持機構であり、１０はベース１上に設置された
荷重制御用シリンダ、１１はロツド１０ａの上端
に固定された支持枠、１３はピン１５を介して支
持枠１１に吊下げた状態で取付けてある荷重検出
用ロードセルで、ロードセル１３の下端は軸１４
によつてタイヤ支持フレーム４と結合されてい
る。したがつて、タイヤ支持フレーム４の先端側
はロードセル１３を介して荷重制御用シリンダ１
０により吊持ち支持された状態にある。

１２ａ，１２ｂはタイヤ支持用のダブルローラ
であり、１２ａが駆動側、１２ｂがフリー側であ
る。駆動ローラ１２ａの軸１２a′は直流電気動力
計１６と直結されており、これにより駆動され
る。各ローラ１２ａ，１２ｂは揺動フレーム１７
ａ，１７ｂで囲まれており、各揺動フレーム１７
ａ，１７ｂの側部からアーム１８ａ，１８ｂが突
出している。各アーム１８ａ，１８ｂは軸１９及
び連結金具２０を介してロードセル２１に結合し
ている。したがつて、タイヤ７と接触してローラ
１２ａ，１２ｂが回転するとき、ローラ軸受部の
受ける損失分をロードセル２１で検出するのであ
る。

この発明の概略構成は上記の通りであつて、タ
イヤ７をローラ１２ａ，１２ｂに接触回転させ、
駆動側のローラ１２ａと直結したダイナモメータ
の具体例としての電気動力計１６でころがり抵抗
を測定するものであるが、以下第１図、第２図の
ほかに、第３図〜第９図を参照して詳細に説明す
る。

まず、第３図を参照してタイヤ支持フレーム４
の一端側の支持機構２を説明すると、所定の間隔
をおいて直立している２本の送りネジ３，３の下
端はベース１の上部に設けられた軸受台２２にお
いて、荷重を受けるためのスラストベアリング２
３と、回転を受けるためのベアリング２４により
軸承されているとともに、その上方部は支持枠２
５の一部に設けられた軸受台２６においてベアリ
ング２７により傾倒しないように軸承されてい
る。

支持枠２５の内部において、左右の送りネジ
３，３の下部にはそれぞれスプロケツト２８が軸
着されていて、その間にチエーン２９が掛け渡さ
れている。一方の送りネジ３にはさらに駆動側と
連なるスプロケツト３０が軸着されていて、ベー
ス１の端部に配設した送りネジ駆動用のギヤード
モータ３１の駆動軸に軸着したスプロケツト３１
ａとの間にチエン３２が掛け渡されている。した
がつて、ギヤードモータ３１により左右の送りネ
ジ３，３は同期して正逆回転できる。各送りネジ
にはネジ受け３３が螺合されており、これに支持
台３４がボルト、ナツトで固定されている。

支持台３４上にはピローブロツク３５が設置さ
れていて、これにシヤフト５の両端部が軸支され
ている。シヤフト５には前述のタイヤ支持フレー
ム４の一端が軸支される。なお、３６は送りネジ
３の上端に固着したキヤツプで、ネジ受け３３が
これに当ることによつて上昇が阻止され上昇限の
規制となる。一方、支持枠２５の上面には調整ネ
ジ３７が進退自在に突出しており、支持台３４が
下降したときこれに当つて下降が阻止される構成
とされている。また、３８ａ，３８ｂは支持枠２
５の側端に取付けられた支持板７０に設けてある
リミツトスイツチの操作杆で、ネジ受け３３が所
定の高さ位置に昇降した際、これから突出したブ
ラケツト３３ａが操作杆３８ａ，３８ｂを動作さ
せることにより、リミツトスイツチが支持台３４
の高さ位置を検出してギヤードモータ３１を駆動
停止するようになつている。

フレーム支持機構２が前述のように構成されて
いることにより、タイヤ支持フレーム４に直径の
大小異なるタイヤ７を支持させかつローラ１２
ａ，１２ｂ上に乗せてころがり抵抗を試験すると
き、ギヤードモータ３１により送りネジ３，３を
正逆転させて支持台３４に支持させたシヤフト５
を昇降させ、それに伴なつてタイヤ支持フレーム
４を上下動させて前記大小直径の異なるタイヤ７
をローラ１２ａ，１２ｂに接触させて円滑に試験
することができる。

次に、前記支持フレーム４に支持されるタイヤ
支持軸８の軸受装置を第１図、第２図、第４図を
中心に説明する。図において、タイヤ支持軸８の
両端はベアリング３９，４０により揺動フレーム
４１に軸支されており、揺動フレーム４１は油圧
浮揚によりタイヤ支持フレーム４に支持されてい
る。さらに詳しく説明すると、まずタイヤ支持軸
８の一端にはタイヤ取付ボス８ｂが取付けられて
いて、これにタイヤ取付ホイール８ａが取付けら
れ、該取付ホイール８ａにタイヤ７が嵌着され
る。タイヤ支持軸８の軸心部には空気供給穴４２
が開穿されており、該供給穴４２の先端は取付ボ
ス８ｂ及び取付ホイール８ａに開穿した供給穴４
２ａを介してタイヤ７の内部と連通している。ま
た供給穴４２の基端はタイヤ支持軸８の一端に開
口しており、該一端においてロータリージヨイン
ト４３によりエアホース４４と連結される。した
がつてタイヤ７を高速回転させて試験しながらタ
イヤの空気圧を自由に可変することができ、空気
圧が変化した状態におけるタイヤのころがり抵抗
を測定できるのである。

他方、ベアリング３９，４０を介してタイヤ支
持軸８を軸承する揺動フレーム４１はタイヤ支持
フレーム４の側に支持固定された環座４５で油圧
浮揚にて支持される。すなわち、環座４５は揺動
フレーム４１の両端部において鍔縁４１ａ，４１
ａで形成される凹部に位置しており、該揺動フレ
ーム４１の周面と接する面及び鍔縁４１ａ，４１
ａと接する面にそれぞれ環状の圧油プール４５
ａ，４５ｂが形成されて、該部に圧油が給送され
る構成とされている。このため、環座４５には各
圧油プール４５ａ，４５ｂに接続する油孔４５
ｃ，４５ｄが形成されており、これら油孔４５
ｃ，４５ｄは環座４５を支持するためにタイヤ支
持フレーム４に設けた肉厚部４ａ及びこの肉厚部
４ａの外側に配置する圧油供給ブロツク４７にそ
れぞれ開穿された給油孔４８，４８…と連通して
いる。前記ブロツク４７の給油孔４８ａの外端に
は給油ホース４９が連結してあり、これを通つて
供給される圧油は該ブロツク４７において分岐さ
れた後、それぞれの油孔を通つて前述の圧油プー
ル４５ａ，４５ｂに給送される。

しかして、前記圧油プール４５ａ，４５ｂに油
が圧入されるとき、その隣の接触面４５ｅ，４５
ｆ…に油膜が形成され、揺動フレーム４１は殆ん
ど抵抗による損失なくタイヤ支持フレーム４に油
圧浮揚で支持されることになるのである。そし
て、揺動フレーム４１の外周壁からはトルク検出
アーム５０が横方向に伸びており、第１図、第２
図を合せ参照すれば分るようにトルク検出アーム
５０の先端はタイヤ支持フレーム４に取付けてあ
るロードセル５１に連結してある。すなわち、前
記各図に示されるところから分るようにタイヤ支
持フレーム４の一部、つまりタイヤ支持軸８を支
持する部分はドラム状部４ｂになつていて、その
内側で前記揺動フレーム４１とタイヤ支持軸８を
軸支する構成とされ、このためドラム状部４ｂに
窓孔５２を開けてあり、揺動フレーム４１に取付
けたトルク検出アーム５０が該窓孔５２を挿通し
て外方に突出しており、支持フレーム４に取付け
た前記ロードセル５１に連結されているのであ
る。

したがつて、ロードセル５１はタイヤ支持軸８
のベアリング３９，４０による軸受損失を検出す
るもので、つまり、この軸受損失は揺動フレーム
４１を揺動させようとする回動力として現われる
ので、これをロードセル５１で測定するものであ
る。また、この場合揺動フレーム４１自身もこれ
を支持する部材、つまり、前記環座４５によつて
当然抵抗損失があるが、これも可及的に少なくす
るため前述のように最も効果的な油圧浮揚の方式
としたのである。なお、第１図、第４図に示され
る５３は圧油プールから漏出する油の排油パイプ
である。

つぎに、第１図、第５図、第６図に示すタイヤ
支持フレーム４の他端側の支持機構９について説
明する。これの概略構成はすでに説明したが、各
図から分るようにタイヤ支持フレーム４は支軸１
４を介して荷重検出用ロードセル１３に吊下げ支
持された状態にあり、荷重検出用シリンダ１０を
操作してロツド１０ａを上下することにより、ロ
ーラ１２ａ，１２ｂにかかるタイヤの荷重を０〜
1000Kgの範囲で可変とすることができる。例えば
タイヤ支持フレーム４の重量が1000Kgであるとす
ればシリンダ１０で40Kg持上げてやればタイヤに
加わる荷重が600Kgの状態で試験することができ
る。タイヤ支持フレーム４の端部に取付けるダミ
ーウエイト６は前記の重量が不足する場合に任意
に増加すればよい。なお、５５は支軸１４を補強
するためにタイヤ支持フレーム４に設けた補強部
材、５４はシリンダ１０に圧油を給排することに
より荷重を制御する電気．油圧サーボ弁である。

つぎにタイヤ７を支持して回転するダブルのロ
ーラ１２ａ，１２ｂの軸支装置を第１図、第７図
〜第９図によつて説明する。この軸受装置もでき
るだけ軸受損失が少ないように構成する必要があ
るとともに、その軸受損失を別途検出してタイヤ
のころがり抵抗から差引かなければならない。こ
のため、前記軸受装置は電動二重軸受とされてい
るとともに、揺動フレームを介してロードセルで
軸受損失を検出している。すなわち、各ローラ１
２ａ，１２ｂのローラ軸１２a′，１２b′の両端は
ベアリング５６で揺動フレーム１７ａ，１７ｂに
軸支されており、揺動フレーム１７ａ，１７ｂは
電動二重軸受５８で軸受されている。電動二重軸
受５８において、外側ベアリング５７の内輪５７
ａと内側ベアリング５９の外輪５９ａとが圧接し
た状態に設けられているとともに前記内輪５７ａ
はボルト６０及び押え板６１により歯車６２と一
体回転できるよう結合されており、前記外輪５９
ａは歯車６２の内端縁と押え板６１とにより位置
決めされている。また外側ベアリング５７の外輪
５７ｂは軸受台６３ａ及び軸受枠６３ｂと押え蓋
６４により固定されており、内側ベアリング５９
の内輪５９ｂは揺動動フレーム１７ａ，１７ｂと
接してこれを支持している。前記軸受枠６３ｂと
押え蓋６４はボルト６５で固定されている。

前記歯車６２は軸受台６３ａと軸受枠６３ｂに
取付けたモータ６６によつて回わされる。すなわ
ち第９図から分るように軸受台６３ａはベース１
上に設置されており、これに取付けた前述のモー
タ６６の歯車６６ａは歯車６７と噛合つている。
歯車６７の同軸にはさらに歯車６８が軸着してあ
り、この歯車６８が前述の外側ベアリング５７の
内輪５７ａを回わす歯車６２と噛合つている。

したがつて、前記電動二重軸受５８によると、
ローラ１２ａ，１２ｂが回転するときそのローラ
軸１２a′，１２b′を軸支している軸受５６を介し
て揺動フレーム１７ａ，１７ｂが揺動するが、こ
れの軸受が電動二重軸受とされていてモータ６６
により外側ベアリング５７の内輪５７ａと内側ベ
アリング５９の外輪５９ａが揺動フレーム１７
ａ，１７ｂが揺動する方向に常時回わつているの
で、該揺動フレーム１７ａ，１７ｂの揺動により
内側ベアリング５９に加わる抵抗を殆んど打消し
て、抵抗０に近い状態で揺動フレームを揺動させ
ることができるのである。

しかして、前記揺動フレーム１７ａ，１７ｂは
第１図、第２図、第７図等に示すように各ローラ
１２ａ，１２ｂの外周を一部残して取囲むように
設けるもので、各ローラを囲むそれぞれの揺動フ
レームの外周壁には側方に伸びるアーム１８ａ，
１８ｂが取付けてあり、このアームは支軸１９で
結合された連結金具２０を介してロードセル２１
に連結されている。したがつて、ローラ１２ａ，
１２ｂが回転する際ローラ支持軸１２a′，１２
b′の軸受部５６による抵抗は揺動フレーム１７
ａ，１７ｂを揺動させようとする回動力として現
われるので、これを前記ロードセル２１で検出し
て試験時差引計算するのであり、しかも揺動フレ
ーム１７ａ，１７ｂは前述の電動二重軸受５８で
軸支しているので、揺動フレーム自身の軸受損失
は殆んど無視できる程度に小さくすることがで
き、純粋に揺動フレーム１７ａ，１７ｂの軸受部
の損失のみを検出することができる。なお、６９
ａ，６９ｂは揺動フレーム１７ａ，１７ｂに取付
けたバランス板で、前記アーム１８ａ，１８ｂと
反対側の位置に設けてあり、これにより、該アー
ムの自重が打消されて揺動フレームがバランスさ
れた状態で保持されるようになつている。また、
７０はタイヤ支持フレーム４に取付けた水準器で
ある。

発明の効果 本発明に係るタイヤ試験機によると、ローラに
連結したダイナモメータによりローラを駆動させ
ながらローラに転動自在に載置した試験用タイヤ
のころがり抵抗を試験測定する際、該ローラの支
持軸及びタイヤの支持軸のそれぞれの機械的損失
を、各支持軸を支持する各揺動フレームに連結し
た各ロードセルを介して時々刻々と測定すること
ができ、この損失を測定してダイナモメータによ
る測定値から差引くことにより、純粋なタイヤの
ころがり抵抗のみを正確に測定することができ
る。このように本発明ではタイヤのころがり抵抗
をローラ側で測定する場合におけるタイヤ支軸と
ローラ支持軸の損出を測定できる手段を備えてい
るから、ダイナモメータによりより正確なタイヤ
のころがり抵抗の測定が可能となつたものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は正面
図、第２図は平面図、第３図はタイヤ支持フレー
ムの一端側の支持機構を示す断面説明図、第４図
はタイヤ支持軸の支持機構を示す断面図、第５
図、第６図はタイヤ支持フレームの他端部の支持
機構を示す断面図と正面図、第７図はタイヤ支持
用ローラとその関連構成を示す拡大断面図、第８
図は一部省略して示す第７図の側面図、第９図は
ローラの支軸を支持する揺動フレーム軸支用の電
動二重軸受の断面図である。 １……ベース、２……タイヤ支持フレームの一
端側の支持機構、４……タイヤ支持フレーム、７
……タイヤ、８……タイヤ支持軸、９……タイヤ
支持フレームの他端部の支持機構、１０……シリ
ンダー、１２ａ，１２ｂ……ローラ、１２a′，１
２b′……ローラ軸、１３，２１，５１……ロード
セル、１８ａ，１８ｂ，５０……アーム、３３…
…ネジ受、１７ａ，１７ｂ，４１……揺動フレー
ム、５７……電動二重軸受。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ローラにダイナモメータが連結され、該ロー
   ラ上にタイヤを載置し、荷重をかけながら転動さ
   せてタイヤのころがり抵抗を測定するタイヤ試験
   機において、試験用タイヤを支持するタイヤ支持
   軸をベース上の所定の高さに設けたタイヤ支持フ
   レームに軸支し、該タイヤ支持軸は油圧浮場によ
   りタイヤ支持フレームに支持された揺動フレーム
   により軸支し、該揺動フレームから側方に伸びた
   アームをロードセルに連結し、一方前記試験用タ
   イヤを載置転動するローラの支持軸は、モータに
   より作動する電動二重軸受で支持された揺動フレ
   ームに軸支し、該揺動フレームから側方に伸びた
   アームをロードセルに連結したことを特徴とする
   ころがり抵抗測定用タイヤ試験機。