JPS6357728B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タイヤの半径方向荷重の変動を簡易
に測定するタイヤユニフオーミテイ測定装置に関
する。

高速道路網の拡充にともない自動車の長時間高
速運転が多くなるにつれ、自動車の安全性、操縦
性、乗心地の改善に多大の奴力が払われている。

そういつた中で自動車を導路に保持するタイヤ
の高性能化の要求も強く、そのためにタイヤに関
する研究、技術開発も積極的に行なわれている。

高速走行した場合に生ずる振動騒音および操縦
性が損われる等の現象は、快適な乗心地を阻害
し、運転者および同乗者の疲労を早め、極端な場
合は事故の危険を誘発することもある。

これらの現象を誘発する要因の一つとしてタイ
ヤの不均一性（ノンユニフオーミテイ）がある。
タイヤの不均一性とは、タイヤの外形が真円でな
いことや、タイヤの全周に亘つて肉厚や硬さが不
揃いであるため、剛性が一様でないことをいう。
これはタイヤがゴム、化学繊維、スチールコー
ド、ビードワイヤ等の多くの材料を積層して成形
することに基因する。

そのため、タイヤのユニフオーミテイを測定す
る基準が定められ、この基準に従い各タイヤメー
カーはタイヤを全数検査し、その結果不均一なタ
イヤについては研削を行ないタイヤの半径方向荷
重の変動（通称R.F.V.と言われている）を修正
したりしている。

しかも、最近の省資源、省エネルギーの実施に
伴ない、自動車重量の軽減が促進され、その結
果、バネ下重量も軽減され、一層タイヤの不均一
性を小さくすることが要求されている。

しかし、実開昭54−58702および特開昭50−
67671号公報に記載された従来のタイヤユニフオ
ーミテイ測定装置は、回転円筒状ドラムと供試タ
イヤの軸間距離を一定値に固定し、転動中のドラ
ムのドラム軸部に生ずる半径方向の軸反力の変動
（R.F.V.）を測定するのが通例であつた。

これらの従来装置は、ドラムとタイヤの軸間距
離を固定するものであるため、装置全体の剛性を
高める必要があり、駆動回転数も数10回転（r.p.
m）と高く、しかも計測回路も高度な電気回路を
必要とする欠点があり、その結果装置全体が大型
になり、高価になるとともに、測定に長時間を要
するという問題があつた。

特公昭35−11097号公報に記載された従来技術
は、タイヤの振動すなわちタイヤのサンプを測定
することを目的とするもので、固定された機台上
に回転可能に支持したドラムにタイヤを載置し、
タイヤ軸に直交する方向に配設され軸端で軸承さ
れた２本の懸架組立体と、懸架組立体にタイヤ軸
と軸承懸架する重複ウイシユボーン型サスペンシ
ヨンとによりタイヤを回転可能に支持するもので
ある。２本の懸架組立体に重量を載せ荷重をタイ
ヤとドラムとの間に作用させるとともに、機台と
の間に衝撃吸収器を配設するとともに、支持杆を
介してトランスデユーサに連係して、タイヤの回
転により生ずる振動にともなう懸架組立体の速度
をトランスデユーサにより測定するものである。

この従来装置は、タイヤに作用する半径方向力
変動の検出を目的とするものではなく、仮にドラ
ム軸やタイヤ軸に直交する懸架組立体の動きによ
り、トランスデユーサに作用する荷重を測定し
て、タイヤの半径方向力を検出したとしても、ド
ラム軸とタイヤ軸との軸間距離が、タイヤの回転
とともにタイヤの半径の不均一性により変動する
と、重複ウイシユボーン型サスペンシヨンのコイ
ルスプリング系と重量と重量を載置した懸架組立
体とが、タイヤの回転とともにサスペンシヨンと
懸架組立体と重量との連成振動を惹起するので、
測定時、静的な荷重を一定に付与しても重量を含
む懸架組立体およびサスペンシヨンのバネ要素の
振動やその変位遅れが重畳して動的な負荷荷重変
動が生ずるとともに、それに伴い測定値にも大き
なバラツキを生ずる。

更に、この従来装置では重量による付与荷重の
方向が、タイヤの回転に伴つて発生する懸架組立
体の微振動により、タイヤへの負荷荷重の方向に
対し平行ではなくなり、従つて両者の角度に応じ
てタイヤの負荷荷重が変動するとともに、重複ウ
イシユボーン型サスペンシヨンのリンク運動によ
り、サスペンシヨンの運動中心と負荷荷重の作用
するタイヤとドラムとの接触面との間の距離すな
わちモーメントの腕の長さが、タイヤの回転に伴
つてタイヤの半径の不均一性により変動し、従つ
てタイヤに作用する負荷荷重が変動するという問
題があつた。

特公昭47−10922号公報に記載された従来技術
は、タイヤに作用する横力を計測することを目的
とするもので、骨組に回転可能に固着されたドラ
ム上にタイヤを載置し、タイヤの回転軸を台形フ
レームの計測用ビームの短い頂辺部により支持
し、長い底辺部の両端を夫々カツプ軸受により支
持するとともに、両端部のタイヤ軸に平行な方向
に作用する力（横力）を棒を介して夫々トランス
デユーサで検出することにより、タイヤ回転時に
タイヤに作用する横力を計測用ビームの両端に作
用する力として計測するものである。本装置の荷
重付与は、任意の装置により中間部材に圧力を加
え、ローラを介して計測用ビームの頂辺部に作用
させる。

この従来装置は、タイヤ回転時の横力を計測す
るものであり、タイヤの半径方向に作用する半径
方向力を測定するものではない。また荷重付与
は、ドラムが固定されており、中間部材およびロ
ーラを介してタイヤとドラムの接触面より空間的
な隔たりをもつて、カツプ軸受に軸支された計測
用ビームに対して行われるので、計測用ビーム
は、装置の剛性の如何にかかわらず、微小変位変
動を生じるとともに、タイヤとドラムの接触面に
おいては、静的な荷重を一定に付与するとして
も、上述の従来装置と同様に動的な負荷荷重変動
を重畳することになり、負荷荷重を一定に保持し
得ないという問題点を有する。

更に、この従来装置では、タイヤに作用する横
力を測定する際の計測用ビームの長手軸方向の移
動により、ローラを介して付与される荷重の力点
が前記長手軸方向で移動するとともに、タイヤの
回転とともにタイヤの半径の不均一性により計測
用ビームがカツプ軸受を軸心として回転すること
により付与荷重の力点であるローラと計測用ビー
ムとの接触点が移動し、これら両者の荷重力点の
移動によりモーメントの腕の長さが変化するた
め、タイヤとドラムとの間に作用する負荷荷重が
変化し、一定に保持され得ないという問題が生ず
る。

本発明は、本発明者らが上記従来装置が有する
問題点を解決するタイヤのユニフオーミテイ測定
装置を開発すべく、系統的実験および理論的解析
を重ねた結果、ドラムを移動させてドラムの回転
軸とタイヤ回転軸との軸間距離を変える荷重付与
手段による一定負荷荷重下で転動するタイヤ回転
軸の微小変位を積極的に許容して、可動部材の変
位として半径方向力を測定するという着眼に基づ
き、倒着したものである。

本発明は、実走行に近い状態で精度良くタイヤ
の半径方向力の変動を測定するタイヤユニフオー
ミテイ測定装置を提供することを目的とする。

本発明は、取り扱いが容易で軽量、コンパクト
且つ廉価なタイヤユニフオーミテイ測定装置を提
供することを目的とする。

本発明のタイヤユニフオーミテイ測定装置は、
供試タイヤを駆動回転させるドラムと、供試タイ
ヤを固着する固着部を有するとともに、前記ドラ
ムの回転軸と平行に配設されたタイヤ回転軸と、
長手軸が前記ドラムの回転軸に対して平行な平面
上に配設されるとともに、タイヤ回転軸の軸心と
同一平面内に存在するように配設され、前記タイ
ヤ回転軸を回転可能に支持するとともに、前記ド
ラムと供試タイヤとの間に作用する荷重に応じて
タイヤ回転軸を支持する部分の位置を変えうる可
動部材と、前記ドラムを移動させる手段により構
成され、ドラムの回転軸とタイヤ回転軸との軸間
距離を変えて、供試タイヤに所定の負荷荷重を予
かじめ付与する荷重付与手段と、ドラムにより供
試タイヤを回転させた時、供試タイヤとドラムと
の間に作用する半径方向荷重の変動に応じて変化
するタイヤ回転軸の変位を可動部材の変位として
検出する変位検出手段と、可動部材の変位に基づ
き供試タイヤの半径方向荷重の変動を表示する表
示手段とから成る。

上述の構成より成る本発明のタイヤユニフオー
ミテイ測定装置は、予かじめ荷重付与手段により
自動車のタイヤに作用する荷重を付与し、ドラム
により供試タイヤを駆動回転させ供試タイヤとド
ラムとの間に作用する半径方向荷重の変動に応じ
て変化するタイヤ回転軸の変位を可動部材の変位
として検出し、タイヤの半径方向荷重の変動とし
て表示するものであるため、自動車の実走行に近
い状態で精度良くタイヤの半径方向力の変動を測
定できるという利点を有する。

すなわち本発明のタイヤユニフオーミテイ測定
装置は一定負荷荷重で転動するタイヤとドラムと
の軸間距離を一定値に固定するのではなく、積極
的にタイヤを固着したタイヤ回転軸の微小量の変
位を許容して、軸反力に相当する力を可動部材の
変位として検出するものである。

したがつて本発明のタイヤユニフオーミテイ測
定装置は従来の装置の様に回転する軸部分での計
測を行なわないので、非常に簡易にタイヤの半径
方向力の変動に相当する荷重変動を検出すること
ができるという利点を有する。

更に本発明のタイヤユニフオーミテイ測定装置
は、装置全体の剛性もそれ程要求されず、計測装
置としても高度な電気回路等の装置を必要としな
いので、非常に簡単な装置で構成することができ
るため、軽量、コンパクト且つ廉価であるという
利点を有する。

本発明は、タイヤへの負荷荷重をドラムを移動
させる段によりドラムの回転軸とタイヤ回転軸と
の軸間距離を変えて、中間部材を介さずに直接付
与しているので、タイヤへの負荷荷重を常に静的
および動的に一定にすることができる。すなわ
ち、従来装置の様に測定系に余分な振動系を構成
しないので測定上有害な微振動が生ぜず、従つて
測定値に、従来装置の様な動的負荷荷重の変動に
伴う測定精度低下が生じないという特有の効果を
奏する。

さらに本発明は、ラムの移動による付与荷重の
力点とタイヤへの負荷荷重の作用点とが、タイヤ
とドラムとの接触面において一致しているので、
従来装置の様なモーメントの腕の長さの変化がな
く、タイヤへの負荷荷重は変動せず常に一定に保
つことができるという特有の効果を奏する。

次に本発明の実施例装置の説明に先立ち、本発
明のタイヤの半径方向力変動の測定原理について
第１図ａおよびｂを用いて説明する。

第１図ａは、本発明の計測原理を等価レバーに
て示したものである。

図中Ａは支点、Ｂはタイヤ（ばね定数Ｋ）から
の力ｆの作用点、Ｃは変位（荷重）計測点を示
し、Ａ点からＢ点およびＣ点への距離を各々l₁，
l₂、更に、Ｂ点およびＣ点でのレバーＬの変位を
δ₁，δ₂とする。ドラムとタイヤの相対負荷々重は
この等価レバーＬではＣ点に質量ｍを付与したの
と等価となる。なお変位計測点Ｃでの負荷ばね定
数をｋとする。ドラムとタイヤの作用点B′では
相対負荷々重によりドラムとタイヤ軸の変位δ₀が
生じているとする。

ここで等価レバーおよび相対負荷々重は零（平
衡状態）とする。

タイヤの半径方向力の変動（R.F.V.）に相当
する力はｆであるので、次式のように示される。

ｆ＝Ｋ（δ₀−δ₁）―――(1) また、レバーの平衡とモーメントのつり合いで
考えると次式が成り立つ。

l₁δ₂＝l₂δ₁ l₁K（δ₀−δ₁）＝l₂kδ₂ ―――(2) ―――(3) 上記２式よりB′点での変位δ₀は、Ｃ点でのレバ
ー変位δ₂により δ₀＝Kl²／₁＋kl²／₂／Kl₁l₂・δ₂ で表わされる。又Ｂ点でのレバー変位は、Ｃ点で
のレバー変位δ₂により δ₁＝l₁／l₂δ₂ で表わされる。

したがつて、これらを上記(1)式に代入すると、
測定したいタイヤの半径方向力ｆは ｆ＝ｋl₂／l₁δ₂ で表わされ、変位（荷重）計測点Ｃにおける変位
δ₂を求めれば得られることになる。

また、(2)(3)式よりＢ点でのレバー変位δ₁は次式
で表わされる。

δ₁＝Kl₁ ²／Kl₁ ²＋kl₂ ²・δ₀＝１／１＋（ｋ／Ｋ）（
l₁／l₂）²・δ₀ 従つて、δ₀に対するδ₁の比は次式となる。

δ₁／δ₀＝１／１＋（ｋ／Ｋ）（l₁／l₂）² 第１図ｂは上式の関係を図示したものである。
すなわち、タイヤのばね定数Ｋに比べ、充分に大
きな変位（荷重）計測点でのばね定数ｋを設定す
る（Ｋ≪ｋ）か、あるいは等価レバーにおけるレ
バー比（l₂／l₁）を大きく設定するかのいずれか
の方法によりＢ点でのレバー変位δ₁は限りなく零
に近ずき、ほぼ正しい半径方向力の値（以下
RFV値と言う）を得ることになる。

さらに本発明の測定装置により求めた計測例に
ついて第２図ａ，ｂを用いて説明する。

第２図ａには、本発明による測定装置による
RFV波形と従来の測定装置による同波形の比較
を示した。また、第２図ｂには両装置のRFV変
動波形のピーク・ピーク値についての相関々係を
示した。

本発明の測定装置により求めた半径方向荷重変
動を従来装置により求めたものと比較すると、そ
の波形々状はほぼ一致し、そのピークピーク値は
0.951の相関を示した。また、各々の計測データ
の１次基本波、２次基本波、３次基本波……は
0.817、0.918、0.976、0.900、……の相関を示し、
本発明の測定装置により充分なユニフオーミテイ
評価値を得ることができることが明らかとなつ
た。

本発明は実施するに当り、次の様な態様を採り
得る。

本発明の第１の態様は、前記可動部材を一端で
揺動可能に軸支した揺動レバーで構成し、適宜箇
所に供試タイヤと一体に回転するタイヤ回転軸を
回転可能に支持する支持部を有し、タイヤの半径
方向力の変動に応じて揺動レバーが揺動するよう
にするものである。

本第１の態様は、荷重付与手段に係止した可動
部材の他端の位置および作用する荷重を変えて予
かじめ供試タイヤに所定の負荷荷重を付与し、該
他端の変位によりタイヤの半径方向力の変動を検
出するものである。

本発明の第２の態様は、前記可動部材を、一端
で機台に対して剛に固着した片持梁のビームで構
成し、他端に供試タイヤと一体に回転するタイヤ
回転軸を回転可能に支持する支持部を有し、適宜
箇所に応力集中部を配設し、タイヤの半径方向力
の変動に応じて片持梁のビームが変形するとき前
記応力集中部が主として変形するようにしたもの
である。

本第２の態様は、前記片持梁のビームの応力集
中部に生ずるひずみによりタイヤの半径方向の変
動を検出するものである。

本発明の第３の態様は、前記可動部材をその中
央部で揺動可能に軸支した平衡レバーで構成し、
一端に供試タイヤと一体に回転するタイヤ回転軸
を回転可能に支持する支持部を有し、タイヤの半
径方向力の変動に応じて他端が反対方向に揺動す
るようにしたものである。

本第３の態様は、前記平衡レバーの他端の変位
に応じた荷重をロードセル等により検出して、タ
イヤの半径方向力の変動を検出するものである。

さらに本発明のタイヤユニフオーミテイ測定装
置は、可動部材の変位を機械的変位、電気的変
位、その他の物理的変位として検出することがで
きる。

次に本発明を実施例のタイヤユニフオーミテイ
測定装置に基づき詳細に説明する。

以下第３図に示す本発明の第１の態様に属する
第１実施例のタイヤユニフオーミテイ測定装置に
基づき本発明を説明する。

第１の実施例装置は、計測部に電気回路を有さ
ず、荷重検出をすべて機械的なレバーの変位に変
換することにより、余分な電力を必要とせず、タ
イヤユニフオーミテイを測定するものである。

第１実施例のタイヤユニフオーミテイ測定装置
は、電動機ＭによりチエインCH１を介して回転
駆動されるドラム１と、供試タイヤＴを保持する
回転軸としてのタイヤ保持具２と、一端を軸支し
た可動部材としての揺動カバー３と、ドラム１と
電動機Ｍを載置した架台Ｂ１とリンクＬ１、ジヤ
ツキJKとハンドルHLとから成る荷重付与手段４
と、鋼リボンSRと２個のプーリーPL１とPL２
と、バランスウエイトBWとレバーLVとから成
る変位検出手段５と、レバーLV１と円形チヤー
ト板CPとチエインCH２と、負荷重錘LW、ペン
Ｐとから成る表示手段６から成る。

本第１実施例のタイヤユニフオーミテイ測定装
置は、全ての構成要素がＬ型機台MB上に設置さ
れている。供試タイヤＴを回転可能に軸支する支
持部としてのタイヤ保持具２を備えた揺動レバー
３を一端で揺動可能に支持する軸受SBを機台
MB上部に配設する。また揺動レバー３に係止さ
れた鋼リボンSRにより関連運動するレバーLVお
よびレバーLV１は、機台MB上に載置した架台
７に揺動可能に設置される。

ここで揺動レバー３には長さ比１：0.25の位置
にタイヤ保持具２が設置され、レバーLVは、図
中右端から長さ比１：10の位置で架台７の垂直部
に対して揺動可能に軸支され、更にレバーLV₁
は、図中左端から長さ比１：10の位置で架台７の
水平部左端に配設した支持手段により揺動可能に
軸支されている。またレバーLV₁の終端に対して
軸支部寄りの一定距離の位置で負荷重錘LWを係
止する。

レバーLV１の終端には更にペンＰが取り付け
られ、レバーLV１の動きによつてペンは上下に
移動し、その変位量はタイヤの荷重変動分に相当
して変位する。チヤート板CPは円形チヤート紙
をはめ込む形式で軸受を介して架台７上に設置さ
れている。チヤート板CPはチエーンCH２によ
り、タイヤ保持具２と連動しタイヤの回転１回転
と対応して回転する。従つて、タイヤの１回転に
つき円形チヤート紙上にペンＰの動きが記録され
荷重変動は弧状となつて表現される。

次、タイヤとドラムの相対荷重を予かじめ付与
する荷重付与手段４を説明する。

機台MBに一端を軸支したリンクＬ１は、他端
をＢ１のほぼ中央点を軸支する形で設けてあり、
架台Ｂ１には電動機Ｍがほぼ中央部に設置されて
いる。架台Ｂ１の一端は軸支したころベアリング
RBにて機台MBの上面を滑らかに摺動する。一
方、架台Ｂ１の他端にはドラム１が回転可能に軸
支されており、ドラム１とタイヤＴの軸を含む平
面が機台MBの上面と鉛直になるように設置され
ている。なお電動機ＭはチエーンCH１によつ
て、ドラム１を所定の回転数で回転駆動する機構
となつている。また架台Ｂ１は下方に設けたジヤ
ツキJKにて、その駆動ネジDSを回転するハンド
ルHLを手動で廻すことにより架台Ｂ１を左右に
動かし、ドラムＤを上下に動かすことができる。
このようにしてドラム１はタイヤＴに押し付けら
れ、上下に直線運動を行ない、任意の相対負荷々
重がタイヤＴに掛かる。

上述の構成より成る第１実施例のタイヤユニフ
オーミテイ測定装置は、ドラム１によりタイヤＴ
を回転駆動するとタイヤの荷重変動が、円形チヤ
ート紙上に記録され、タイヤ上の位置は、円形チ
ヤート上の相対位置と対応し、荷重変動を１：１
に表示し一目瞭然にユニフオーミテイ不良の箇所
を明らかとするのである。

第１実施例装置は、荷重検出をすべて、機械的
にレバーの変位に変換することにより余分な電力
を必要とせず、耐久性に富み、廉価であるという
利点を有するものである。

本第１実施例装置は、タイヤのばね定数Ｋ＝22
Kg／mm、荷重計測点でのばね定数ｋ＝0.0009Kg／
mmとし、３つのレバー３、LVおよびLV₁におけ
る総合的なレバー比（l₂／l₁）＝400とすると、第
１図ｂ中の破線で示すようにδ₁／δ₀＝0.13となり
この場合は、タイヤでの変位の13％量のレバー変
位を許してRFV値を求めるものである。

以下第４図ないし第６図に示す本発明の第２の
態様に属する第２実施例のタイヤユニフオーミテ
イ測定装置に基づき、本発明を説明する。

本第２実施例のタイヤユニフオーミテイ測定装
置は、従来のタイヤユニフオーミテイ測定装置
が、タイヤないしはドラムの支持軸部において軸
反力を検出していたのに対し、タイヤＴをタイヤ
軸およびドラム軸の構成する面内にのみ移動可能
とし、一端に回転可能にタイヤＴを設置し他端を
剛に支持する可動部材１３を構成する片持梁のビ
ーム１７を反力検出棒とする構造を有するもので
ある。

この反力検出棒の固定端近傍に、変位検出手段
１５としての荷重検出用歪ゲージを有し、曲げ歪
によりタイヤ軸への軸反力を、タイヤ軸が微小量
移動することを許して計測することを特徴とす
る。

尚この軸反力は、タイヤユニフオーミテイ（均
一性）の最大の評価量であるR.F.V.（タイヤ半径
方向の荷重変動）を的確に示すものであり、この
値を計測記録することにより、タイヤのノンユニ
フオーミテイを定量化することができるのであ
る。

以下に、本第２実施例の測定装置の構成と作用
効果について詳述する。

本第２実施例のタイヤとドラムの相互荷重を予
かじめ付与する荷重付与手段１４は、第４図に図
示する如く、機台MB上に左右一対設置したパン
タグラフ状ジヤツキPJKの上部に架台Ｂ２がその
中央部を支持されており、その架台Ｂ２には電動
機ＭとそれによりチエーンＣ１により駆動される
回転ドラム１１が軸支されている。回転ドラム１
１の軸鉛直線上に供試タイヤＴの軸があるように
設置されている。なお、パンタグラフ式ジヤツキ
PJKは、駆動ネジDSを介し、機台MBに設置さ
れた軸BSを通り、歯車Ｇ１、歯車Ｇ２に掛けら
れたチエーンＣ２により第５図に示す支柱MHに
軸支した機台の外に設置した手動ハンドルHLを
回転させることによつて駆動される。したがつ
て、ドラム１１を上下方向に移動させることによ
り、供試タイヤＴに所定の荷重が負荷されるよう
になる。

変位検出手段１５は、タイヤＴを回転保持する
タイヤ保持具１２を有する可動部材１３を構成す
る片持梁のビーム１７の固定部近傍に設けた応力
集中部に貼付した歪ゲージSGより成る。供試タ
イヤＴは、一端にタイヤ保持具１２にとり付けら
れ自由に回転する。タイヤ保持具１２が配置され
たビーム１７の他端は支柱MHに剛に固定されて
いる。また、歪ゲージSGはビーム１７の固定端
に近く、ドラム軸とタイヤ軸が形成する面内に曲
げが掛かる様ビーム１７の上面と下面に応力集中
部としての断面縮小部を設けその両面に貼付され
る。この歪ゲージSGは、ビーム１７の先端部に
作用するタイヤの半径方向荷重によりビーム１７
に曲げ力が発生し、その曲げ応力を曲げ歪として
検出することより、曲げ荷重を求める目的のもの
である。なお、ビーム１７の断面縮小部は、先端
に負荷される荷重を検出するに充分でかつ充分な
強度を有するようにされねばならない。

上述の構成により、供試タイヤＴはハンドル
HLによつて手動にてドラム１１を上下すること
により、タイヤが車両にとり付けられて道路を走
行する際に作用する負荷に相当する荷重を付与し
た状態で、ドラム１１をモータＭにて駆動するこ
とによりタイヤ転動中での軸反力荷重を、ビーム
１７に生じる曲げ荷重として、歪ゲージSGにて
計測することができる。

表示手段１６は、第５図に図示する如く、機台
MB上に剛性を充分に持つた支柱MHの上部に、
配置する電気回路収納箱CS内に設置され、収納
箱前面パネルFPには記録計RD、メータMT、ス
イツチSW、レベル調整ダイヤルLAが配設され
ている。

前記表示手段１６を構成する電気回路は、第６
図に図示するものである。

電源Ｖより付与された電圧によりブリツジ回路
BCが作動し、歪ゲージSGはフルブリツヂに結線
され、信号が増巾回路AMにて増巾される。増巾
された信号は、負荷々重表示メータMTにて表示
される。表示メータMTは、Kg単位の目盛が付さ
れており、作業者は本メータMTの指示によりタ
イヤへの負荷々重を希望通りに設定することがで
きる。次に、増巾回路AMにて増巾された信号
は、演算回路OAに入力され、負荷々重設定回路
RCにより発生された所定の信号と加算される。
ここでは、タイヤＴを転動させた場合の荷重変動
分のみを信号として取り出すため、負荷々重表示
メータMTにて示される分だけの信号を差し引く
計算を実施する。以上の差し引き計算後の信号は
変動荷重表示記録計RDに導かれ、記録紙上に荷
重変動が記録される。

以上の様にして本第２実施例装置は、記録計
RD上に、R.F.V.波形を明確に表示する。本第２
実施例装置では、電気的に荷重を検出するので、
装置をコンパクトにすることができ、実用価値を
高めるという利点を有する。

以下第７図ないし第９図に示す本発明の第３の
態様に属する第３実施例のタイヤユニフオーミテ
イ測定装置に基づき、本発明を説明する。

本第３実施例のタイヤユニフオーミテイ測定装
置は、タイヤ軸およびドラム軸の構成する面内に
のみ移動可能とし、中央を機台に軸支した可動部
材としての平衡レバー２３の一端に回転可能にタ
イヤＴを設置し、その他端に、ロードセルを配置
し微小距離だけタイヤ中心が移動することを許し
て該ロードセルによつて、タイヤ軸への軸反力を
計測することを特徴とする。尚この軸反力は、タ
イヤユニフオーミテイ測定装置（均一性）の最大
の評価量であるR.F.V.（タイヤ半径方向の荷重変
動）を的確に示すものでありこの値を計測記録す
ることにより、タイヤのノンユニフオーミテイを
定量化することができるのである。

以下に、本第３実施例の装定装置の構成と作用
効果について詳述する。

本第３実施例の荷重付与手段２４は、第７図に
図示する如く、機台MB上にあつて、逆Ｌ型断面
の支持台BL上の摺動面SL１およびSL２を滑ら
かに摺動する架台Ｂ３によるドラム駆動方式より
成る。剛性を具備した架台Ｂ３は、第８図に図示
する如く、一端を軸受BEにて支持したドラム軸
と成し、更に、ドラム軸の両端に単列ベアリング
TB１にて摺動面SL１と摺動する。更に、架台Ｂ
３にはモータＭが設置され、チエーンＣ２にて直
径300mmのドラム２１を駆動する構造となつてい
る。チエーンＣ２は、歯車Ｇ３および従動側歯車
Ｇ４とに結ばれており、両者のギア比及びモータ
Ｍの回転数を設定してタイヤＴを毎分５回転で駆
動する。架台Ｂ３のもう一端には単列ベアリング
TB２が左右一対設置されており、摺動面SL２を
摺動する。また架台Ｂ２の下端の中央にジヤツキ
JKが設置され、機台MBに設置された軸受を通
る駆動ネジDSにより前後に架台Ｂ３の下端部を
摺動せしめる。ジヤツキJKは、歯車Ｇ５および
歯車Ｇ６に掛けられたチエーンＣ３により、支柱
MHに軸支した機台の外に設置したハンドルHL
を回転させることによつて駆動される。

したがつて、荷重付与手段２４は、以上の機構
により、ドラム２１を上下方向に移動する構造と
なつている。

変位検出手段２５は、タイヤＴを保持する平衡
レバー２３の変位を荷重として検出するロードセ
ルLCより成る。

供試タイヤＴは、一端に、タイヤ保持具２２を
配置し、他端自由の平衡レバー２３のタイヤ保持
具２２にとり付けられ、タイヤＴは自由に回転す
る。タイヤ保持具２２の近傍には、タイヤ回転１
次パルス発生スイツチ２７がとりつけられてい
る。平衡レバー２３は、その中心に支柱MHに固
定した軸受SPにて軸支されている。平衡レバー
２３の一端は平担部とし、支柱MHの上部に配設
されたロードセルLCの先端に接するように配置
され。なお、タイヤ軸とドラム軸は、図示の如く
鉛直線上にある。

以上の構成により供試タイヤＴは、ハンドル
HLによつて手動にてドラム２１を上下すること
により、タイヤが車両にとり付けられて道路を走
行する際に作用する負荷に相当する荷重を付与
し、ドラム２１をモータＭにて駆動することによ
り、タイヤ転動中での軸反力荷重をロードセル
LCにて検出することができる。

表示手段２６は、第８図に図示する如く、機台
MB上に剛性を充分に持つた支柱MHの上部に配
置する電気回路収納箱CS内に設置され収納箱前
面パネルFPには、記録計３７、メータ３８、ス
イツチ３９、レベル調整ダイヤル４０が配設され
ている。

前記表示手段２６は、第９図に図示する電気回
路より成る。本手段の回路の電源部はスイツチ３
９とトランス４０、電圧レギユレータ４１より成
る電圧電源回路４２より成る。本回路の入力はロ
ードセルLC内の応力棒に配した歪ゲージR₁〜R₄
をフルブリツジに結線したブリツヂ回路４２の出
力信号とタイヤ回転１次パルス発生スイツチ２７
からの出力信号である。第９図に図示する上記２
つの回路以外は全て第８図に図示する電気回路収
納箱CS内に設置する。

ロードセルLC内ブリツヂ回路４２の出力は端
子２，３を経て保護抵抗R₅R₆を通して信号増巾
回路４３に入り、信号増巾器４４に入る。信号増
巾回路４３は信号増巾器４４と抵抗R₇およびR₈
より成るゲイン調整回路４５および可変抵抗Ｒ９
より成る零調整回路４６より成る。信号増巾器４
４により増巾された信号は二つに分岐する。その
一つは保護抵抗Ｒ１０を経て可変抵抗Ｒ１１より
成るメータ感度設定回路４７を経て、指示メータ
３８を作動する。

指示メータ３８はKg単位の目盛が付されており
信号増巾回路４３内の零調整回路４６およびゲイ
ン調整回路４５にて較正された信号の大きさを逐
一表示する。このメータの表示を目視することに
より、本測定機の作業者はハンドルHLによつて
手動にてドラム２１を上へ移動することにより、
タイヤが車両にとり付けられて、道路を走行する
際に作用する負荷に相当する荷重を供試タイヤ２
１に付与することができる。

信号増巾器４４により増巾された信号のうちの
もう一方は、変動荷重分分離用回路４８に保護抵
抗R₁₂を経て入力される。変動荷重分分離用回路
４８は保護抵抗R₁₃と保護コンデンサC₁および加
算器４９および保護抵抗R₁₄とから成る。加算器
４９には、可変抵抗R₁₆より成るレベル調整ダイ
ヤル４０の信号が抵抗R₁₅を経て入り、更にタイ
ヤ回転１次パルス発生スイツチ２７の信号が、
R₁₇〜R₂₀の抵抗より成るゲイン調整回路５０を
経て入る。ここでレベル調整ダイヤル４０はロー
ドセルLCのブリツヂ回路４２にて発生した荷重
信号のうちタイヤの初期負荷々重分とタイヤの転
動による荷重変動分を分離するためのもので、初
期負荷々重分の電圧を信号増巾回路４３内の信号
増巾器４４より出た信号電圧より差引くことによ
り荷重変動分だけの信号電圧を出力する。

タイヤ回転１次パルス発生スイツチ２７の信号
はタイヤの１回転を機械的に板バネの動きより検
出する機構でスイツチ開閉によるパルスはその大
きさをゲイン調整回路５０で可変的に設定され、
加算器４９において本信号と加算される。加算器
４９の加算信号は、抵抗R₂₁ダイオードD₁，D₂よ
り成る記録計保護回路５１を経て、記録計３７を
駆動する。

以上の様にして、記録計３７には転動するタイ
ヤＴの軸にかかる半径方向荷重がロードセルLC
により計測され、更に信号増巾回路４３、変動荷
重分分離用回路４８を経てR.F.V.（半径方向の荷
重変動）成分のみが記録計３７のチヤート紙上に
ペン書きにて出力されるようになる。また、チヤ
ート上の波形にはタイヤ１回転に１度パルス状の
信号が実信号と加算されて記録されるのでタイヤ
のどの部分でR.F.V.値が大きいかを知ることが
出来る。

上述からも明らかな様に、本第３実施例装置
は、実走行に近い状態で精度良く、且つ安定にタ
イヤの半径方向の変動を測定することができると
いう利点を有する。

また本第３実施例装置は、取り扱いおよび保守
が容易であり、ドラムとタイヤを上下方向に配置
するものであるため、占有投影面積が小さいため
コンパクトであり、軽量且つ廉価であるという利
点を有する。

さらに、本第３実施例装置は、可動部材として
平衡レバーを用い、変位検出手段としてロードセ
ルと組み合わせて用いるものであるため、前記第
２実施例に比べ、一層安定した測定を行なうこと
ができるという利点を有する。

第３実施例装置は、タイヤの回転数が５回転
（r.p.m.）と従来装置の数十回転（r.p.m.）に比べ
ひと桁低い回転数であるので、装置の剛性を高め
るための配慮を不要にするとともに、ドラム径を
300mmとし、装置の小型軽量化を図つている。

以下、第１０図ないし第１１図に示す本発明の
第３の態様に属する第４実施例のタイヤユニフオ
ーミテイ測定装置に基づき、本発明を説明する。

本第４実施例のタイヤユニフオーミテイ測定装
置は、タイヤとドラムの位置関係が、前記第３実
施例では、上下であつたものを前後方向となし、
供試タイヤの高さを低くさせ、作業性を向上させ
たことに特徴を有する。

以下、第４実施例の測定装置の構成と作用効果
について詳述する。

本第４実施例の荷重付与手段３４は第１０図に
図示する如く、機台MB上にあつて、Ｕ型断面の
摺動枠５２を滑らかに摺動する摺動面５３を備え
摺動方向を一定とする案内面５４が機台MBに固
定されている構造を持ち、摺動枠５２上に設置し
たドラム３１が前後に移動しタイヤＴに押し付け
られる。

剛性を具備した摺動枠５２には、第１１図に図
示する如く前端を軸受にて支持したドラム軸５５
を持ち、後端部にモータＭが設置されている。ド
ラム３１はチエーン５６によつて駆動側歯車５７
と従動側歯車５８によつてモータ駆動される。ま
た、摺動枠５２の側面にはらせんめねじ部５９が
配設されており、駆動ネジ６０により機台MBに
固定された支柱MHを通してとり付けられた手ま
わしハンドルHLをまわすことにより摺動枠５
２、案内枠５４に沿つて摺動面５３を摺動し前後
に移動させる。

したがつて、荷重付与手段３４は、以上の機構
によりドラム３１を前後方向に移動する構造とな
つている。

変位検出手段３５は、第３実施例と同様にタイ
ヤＴを保持する平衡レバー３３の変位を荷重とし
て検出するロードセルLCより成る。

供試タイヤＴに対してドラム３１が前後方向に
対向するに伴ない、可動部材としての平衡レバー
３３の配設位置が変わることによつて、ロードセ
ルLCも支柱MHに対し前後方向に配置される点
が相異するだけで、他は同一構成であるため、説
明を省略する。

表示手段３６は、第３実施例と同一構成のた
め、説明を省略する。

以上の構成により供試タイヤＴは、ハンドル
HLによつて手動にてドラム３１を横方向に移動
することにより、タイヤが車両にとり付けられ
て、道路を走行する際に作用する負荷に相当する
荷重を付与し、ドラム３１をモータＭにて駆動す
ることにより、タイヤ転動中での軸反力荷重をロ
ードセルLCにて検出する。

さらに変位検出手段３５のロードセルLCによ
つて検出された信号に基づき、表示手段３６は記
録計３７によりタイヤの半径方向荷重の変動をチ
ヤート紙上にペン書きにて記録表示する。

本第４実施例装置は、第３実施例と同様の作用
効果を奏するほかドラムとタイヤを前後方向に対
向させるものであるため、第３実施例に比べ作業
性を向上するという利点を有する。

本発明は、代表的に上述した実施例に限定され
る事なく特許請求の範囲の精神に反しない範囲に
おいて幾多の設計変更および付加変更が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂは、本発明の測定原理を説明
する原理図および変位の関係を示す線図、第２図
ａは測定結果の比較を示す線図、第２図ｂは本発
明装置と従来装置の相関関係を示す線図、第３図
は、第１実施例装置の正面図、第４図ないし第６
図は第２実施例装置を示す図で第４図は同装置の
側面図、第５図は、同装置の正面図、第６図は、
同装置の電気回路を示すブロツク回路図、第７図
ないし第９図は、第３実施例装置を示す図で、第
７図は同装置の側面図、第８図は同装置の正面
図、第９図は同装置の電気回路を示す回路図、第
１０図および第１１図は第４実施例装置を示す図
で、第１０図は、同装置の側面図、および第１１
図は同装置の正面図である。 図中、１，１１，２１，３１はドラム、２，１
２，２２，３２はタイヤ保持具、３，１３，２
３，３３は可動部材、４，１４，２４，３４は荷
重付与手段、５，１５，２５，３５は変位検出手
段、６，１６，２６，３６は表示手段、３７は記
録計、３８はメータ、３９はスイツチ、４０はレ
ベル調整ダイヤルを夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 供試タイヤを駆動回転させるドラムと、 供試タイヤを固着する固着部を有するととも
   に、前記ドラムの回転軸と平行に配設されたタイ
   ヤ回転軸と、 長手軸が前記ドラムの回転軸に対して平行な平
   面上に配設されるとともに、タイヤ回転軸の軸心
   と同一平面内に存在するように配設され、前記タ
   イヤ回転軸を回転可能に支持するとともに、前記
   ドラムと供試タイヤとの間に作用する荷重に応じ
   て前記タイヤ回転軸を支持する部分の位置を変え
   うる可動部材と、 前記ドラムを移動させる手段により構成され、
   ドラムの回転軸とタイヤ回転軸との軸間距離を変
   えて、供試タイヤに所定の負荷荷重を予め付与す
   る荷重付与手段と、 ドラムにより供試タイヤを回転させた時、供試
   タイヤとドラムとの間に作用する半径方向荷重の
   変動に応じて変化するタイヤ回転軸の変位を可動
   部材の変位として検出する変位検出手段と、 可動部材の変位に基づき供試タイヤの半径方向
   荷重の変動を表示する表示手段とから成り、 供試タイヤの半径方向荷重の変動を測定するよ
   うにしたことを特徴とするタイヤユニフオーミテ
   イ測定装置。 ２ 前記可動部材は、一端を揺動可能に軸支した
   揺動レバーで構成し、適宜箇所に供試タイヤと一
   体に回転するタイヤ回転軸を回転可能に支持する
   支持部を有し、タイヤの半径方向力の変動に応じ
   て揺動レバーが揺動するようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のタイヤユニフオ
   ーミテイ測定装置。 ３ 前記可動部材は一端を機台に対して剛に固着
   した片持梁のビームで構成し他端に供試タイヤと
   一体に回転するタイヤ回転軸を回転可能に支持す
   る支持部を有し、適宜箇所に応力集中部を配設
   し、タイヤの半径方向力の変動に応じて片持梁の
   ビームが変形するとき前記応力集中部が主として
   変形するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のタイヤユニフオーミテイ測定装
   置。 ４ 前記可動部材は、中央部を揺動可能に軸支し
   た平衡レバーで構成し、一端に供試タイヤと一体
   に回転するタイヤ回転軸を回転可能に支持する支
   持部を有し、タイヤの半径方向力の変動に応じて
   他端が反対方向に揺動するようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のタイヤユニフ
   オーミテイ測定装置。