(57)【要約】【課題】金属ベルトと金属プーリの摩擦力を高めて金属ベルトのズレや蛇行を抑制するタイヤ試験装置を提供する。【解決手段】両側の金属プーリ２１に無端状に掛け回されて平面状の走行帯を形成する金属ベルト２２と、金属ベルト２２の内面側に配置されてタイヤＴからの荷重を受ける荷重支持手段２３とを備え、金属ベルト２２の走行帯でタイヤＴを走行させるタイヤ試験装置であって、金属プーリ２１と金属ベルト２２との間に、金属ベルト２２のズレや蛇行を抑制する摩擦増加材３２を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両側の金属プーリに無端状に掛け回されて平面状の走行帯を形成する金属ベルトと、該金属ベルトの内面側に配置されてタイヤからの荷重を受ける荷重支持手段とを備え、前記金属ベルトの走行帯でタイヤを走行させるタイヤ試験装置であって、前記金属プーリと金属ベルトとの間に、金属ベルトのズレや蛇行を抑制する摩擦増加材を配置したことを特徴とするタイヤ試験装置。
【請求項２】
摩擦増加材を金属プーリの外周表面または／及び金属ベルトの裏面に付けたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ試験装置。
【請求項３】
摩擦増加材を、樹脂テープ、樹脂部材、粉末樹脂、接着剤、粘着剤の少なくとも１つから構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ試験装置。
【請求項４】
両側の金属プーリは、回転駆動手段に接続される駆動プーリと、蛇行制御手段に接続される従動プーリとを備え、摩擦増加材を駆動プーリまたは／及び従動プーリに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、タイヤ、ホイール、サスペンション等について模擬的に試験を行う際には、タイヤが路面に接触した状態を再現するフラットベルト式のタイヤ試験装置を用いる場合がある。
【０００３】
フラットベルト式のタイヤ試験装置は、図４、図５に示す如く両側のプーリ１に無端状に掛け回されるベルト２と、ベルト２の内面側に配置される荷重支持手段３とを備えている。
【０００４】
両側のプーリ１は、一定の間隔を介して配置される駆動プーリ４と従動プーリ５から構成されている。また、駆動プーリ４は軸受部６に支持されていると共に、従動プーリ５は軸受部７に支持されており、駆動プーリ４及び従動プーリ５の軸方向の両側には、軸受部６、軸受部７を支持するフレーム８が取り付けられている。更に駆動プーリ４の一側には、軸受部６を介して駆動モータ等の回転駆動手段９（図５参照）が接続されており、従動プーリ５の両側には、軸受部７に接続されるジャッキ等の伸縮手段１０が配置されている。両側のフレーム８には、伸縮手段１０によりフレーム８の長手方向に沿って従動プーリ５をスライドさせるようにスライド部１１が備えられている。更に両側のフレーム８の下部には、軸受部６、軸受部７の夫々の直下に位置するように支持脚１２が備えられており、支持脚１２は台座１３に配置されている。
【０００５】
ベルト２は、駆動プーリ４及び従動プーリ５の曲面に沿うように薄いシートで形成されていると共に、駆動プーリ４と従動プーリ５との間に平面状の走行帯２ａを形成し、タイヤＴを走行可能にしている。
【０００６】
荷重支持手段３は、表面に無数の噴射穴を備える支持部３ａを、ベルト２の内側でタイヤＴの接触面の鉛直線上に位置するように駆動プーリ４と従動プーリ５の間に配置すると共に、支持部３ａに供給ライン３ｂを介してエアーを供給するコンプレッサ３ｃを備え、支持部３ａの噴射孔からエアーをベルト２の内面へ噴射し、タイヤＴ等の荷重を受けるようにしている。
【０００７】
タイヤＴ、ホイール、サスペンション等の状態について試験を行う際には、回転駆動手段９によりベルト２を高速で回転させて駆動プーリ４と従動プーリ５との間に移動する走行帯２ａを形成し、タイヤＴが路面に接触する状態を再現して種々の試験を行っている。
【０００８】
同時にタイヤＴにスリップ角（ハンドルを切った角度）等をつけて試験する場合や、ベルト２の平行度やプーリ１の平行度、製作精度等にズレや誤差を生じる場合には、ベルト２に対して横方向に力が作用するため、従動プーリ５の両側の伸縮手段１０等を用いてベルト２のズレや蛇行を抑制するようにしている。
【０００９】
なお、本発明と関連性が高いタイヤ試験装置の先行技術文献情報としては、例えば、下記の特許文献１等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２０８２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このようなタイヤ試験装置は、耐久性の点からプーリ１及びベルト２を金属で構成するため、プーリ１とベルト２との間の摩擦力が低く、横滑りによってベルト２にズレや蛇行が発生しやすいという問題があった。また高速運転時には遠心力によりベルト２がプーリ１表面から離れる方向に向かうため、プーリ１とベルト２の摩擦力が更に低減し、ベルト２にズレや蛇行が発生しやすくなると共に、最悪の場合には完全にコントロールを失ってベルト２がフレーム８等の構造物に接触してしまう問題があった。更にベルト２に遠心力が作用することに対抗して、ベルト２の張力を高めて運用する場合には、ベルト２の破断や、急激な寿命低下を引き起すという問題があった。
【００１２】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、金属ベルトと金属プーリの摩擦を高めて金属ベルトのズレや蛇行を抑制するタイヤ試験装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のタイヤ試験装置は、両側の金属プーリに無端状に掛け回されて平面状の走行帯を形成する金属ベルトと、該金属ベルトの内面側に配置されてタイヤからの荷重を受ける荷重支持手段とを備え、前記金属ベルトの走行帯でタイヤを走行させるタイヤ試験装置であって、前記金属プーリと金属ベルトとの間に、金属ベルトのズレや蛇行を抑制する摩擦増加材を配置するものである。
【００１４】
本発明のタイヤ試験装置において、摩擦増加材を金属プーリの外周表面または／及び金属ベルトの裏面に付けることが好ましい。
【００１５】
本発明のタイヤ試験装置において、摩擦増加材を、樹脂テープ、樹脂部材、粉末樹脂、接着剤、粘着剤の少なくとも１つから構成することが好ましい。
【００１６】
本発明のタイヤ試験装置において、両側の金属プーリは、回転駆動手段に接続される駆動プーリと、蛇行制御手段に接続される従動プーリとを備え、摩擦増加材を駆動プーリまたは／及び従動プーリに備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のタイヤ試験装置によれば、金属プーリと金属ベルトとの間に摩擦増加材を配置するので、金属プーリと金属ベルトとの間の摩擦力を高め、滑りによるズレや蛇行を抑制して試験を安定的に行うことができる。また高速運転時に金属ベルトへ遠心力が作用する場合であっても、摩擦増加材により金属プーリと金属ベルトの摩擦力の減少を防ぎ、滑りによるズレや蛇行を抑制すると共に金属ベルトが構造物に接触する状態を適切に防止し、試験を安定的に行うことができる。更に金属プーリと金属ベルトとの間に摩擦増加材を配する場合には、摩擦力を増加させるように金属ベルトの張力を高めることを不要にするので、金属ベルトの破断や寿命低下を適切に防止することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を実施する形態例を示す側面図である。
【図２】本発明を実施する形態例を示す平面図である。
【図３】摩擦増加材による蛇行量を示すグラフである。
【図４】従来のタイヤ試験装置を示す側面図である。
【図５】従来のタイヤ試験装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態例を図１〜図３を参照して説明する。なお、図中、図４、図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２０】
実施の形態例のタイヤ試験装置は、両側の金属プーリ２１に無端状に掛け回されて平面状の走行帯２２ａを形成する金属ベルト２２と、金属ベルト２２の内面側に配置されてタイヤＴからの荷重を受ける荷重支持手段２３とを備えている。
【００２１】
両側の金属プーリ２１は、一定の間隔を介して配置される駆動プーリ２４と従動プーリ２５とからなり、駆動プーリ２４と従動プーリ２５はスチールやステンレス等で構成されている。また駆動プーリ２４は軸受部２６により支持されていると共に、従動プーリ２５は軸受部２７により支持されており、駆動プーリ２４及び従動プーリ２５の軸方向の両側には、軸受部２６、軸受部２７を支持するフレーム２８が取り付けられている。更に駆動プーリ２４の一側には、軸受部２６を介して駆動モータ等の回転駆動手段２９（図２参照）が接続されており、従動プーリ２５の両側には、軸受部２７に接続されるジャッキ等の蛇行制御手段３０が配置されている。両側のフレーム２８には、フレーム２８の長手方向に沿って従動プーリ２５をスライドさせるようにスライド部３１が備えられている。
【００２２】
ここで駆動プーリ２４及び／または従動プーリ２５は、外周面に摩擦増加材３２を備えており（図１では従動プーリ２５に配置した状態を示す）、摩擦増加材３２は、樹脂テープ、樹脂部材、粉末樹脂、接着剤、粘着剤の少なくとも１つから構成されると共に、厚みを数ミクロンから数十ｍｍまでの範囲にしている（なお図１では摩擦増加材３２の厚みを強調している。）。更に具体的には、裏面に粘着剤や接着剤を配する樹脂テープ、裏面に粘着剤や接着剤を配する他の素材テープ、粘着剤や接着剤で固定される樹脂部材、焼付等の他の固定手段により固定される樹脂部材、粘着剤や接着剤で固定される粉末樹脂、焼付等の他の固定手段により固定される樹脂粉末、単体で配置される粘着剤、単体で配置される接着剤で構成されている。また樹脂テープ、樹脂部材、樹脂粉末の樹脂は、ビニル、フッ素樹脂、ゴム等の樹脂であり、金属に比べて摩擦抵抗を高めるものならば他のものでも良い。更に粘着剤等を配する他の素材は、セロハンや繊維等であり、金属に比べて摩擦抵抗を高めるものならば更に他のものでも良い。更に摩擦増加材３２は、駆動プーリ２４や従動プーリ２５の外周面で全面に配置されても良いし、駆動プーリ２４や従動プーリ２５の外周面で周方向に沿うライン状に配置されても良いし、駆動プーリ２４や従動プーリ２５の外周面で軸方向に沿う一部に配置されても良いし、他の形状で配置されても良い。また摩擦増加材３２は、駆動プーリ２４や従動プーリ２５の両端側で摩耗しやすいことから、中央部のみに配置されても良い。更にまた駆動プーリ２４や従動プーリ２５の表面に水等の流体膜が形成される場合には、摩擦力の減少を抑制するように溝を備えても良い。
【００２３】
金属ベルト２２は、駆動プーリ２４及び従動プーリ２５の曲面に沿うようにスチール等の薄い金属シートで形成されていると共に、駆動プーリ２４と従動プーリ２５との間に平面状の走行帯２２ａを形成し、タイヤＴを走行可能にしている。また、金属ベルト２２は、駆動プーリ２４及び従動プーリ２５からの張力やタイヤＴからの荷重に耐えるように構成されている。ここで金属ベルト２２の材質は、張力に耐えるものならば金属の種類は特に制限されるものではない。また金属ベルト２２は、内周面に摩擦増加材を備えても良く、金属ベルト２２に摩擦増加材を備える場合には、駆動プーリ２４や従動プーリ２５に配置される場合と同じ種類の摩擦増加材を使用することができる。
【００２４】
更に金属ベルト２２の上方には、金属ベルト２２の進行方向横向きのズレを検出するセンサ３３（図２参照）を配置しており、センサ３３は、金属ベルト２２のズレを検出して蛇行制御手段３０に修正パルスを送り、修正パルスの量に応じて金属ベルト２２のズレや蛇行を修正するようにしている。
【００２５】
荷重支持手段２３は、表面に無数の噴射穴を備える支持部２３ａを、金属ベルト２２の内側でタイヤＴの接触面の鉛直線上に位置するように駆動プーリ２４と従動プーリ２５の間に配置すると共に、支持部２３ａに供給ライン２３ｂを介してエアーを供給するコンプレッサ２３ｃを備え、支持部２３ａの噴射孔からエアーを金属ベルト２２の内面へ噴射し、タイヤＴ等の荷重を受けるようにしている。ここで荷重支持手段２３は、他の例としてテフロン（登録商標）等の低摩擦の滑材を配した接触体（図示せず）を備え、ジャッキ等の昇降手段（図示せず）により接触体を金属ベルト２２の内面に接触させて荷重を受けるようにしても良い。
【００２６】
以下本発明を実施する形態例の作用を説明する。
【００２７】
タイヤＴ、ホイール、サスペンション（図示せず）等の状態について試験を行う際には、回転駆動手段２９により駆動プーリ２４を介して金属ベルト２２を高速で回転させ、駆動プーリ２４と従動プーリ２５との間に平面状の走行帯２２ａを形成してタイヤＴや路面に接触した状態を再現し、種々の試験を行う。
【００２８】
同時に、タイヤＴにスリップ角（ハンドルを切った角度）等をつけて試験をする場合や、金属ベルト２２の平行度や金属プーリ２１の平行度、製作精度等にズレや誤差を生じる場合により、金属ベルト２２に滑りによる横方向の力が作用する際には、センサ３３から修正パルスを介して蛇行制御手段３０で制御すると共に、摩擦増加材３２により金属ベルト２２のズレや蛇行を抑制する。
【００２９】
以下、複数の摩擦増加材３２を用いた場合の金属ベルト２２の蛇行量を比較した。
【００３０】
［比較条件］
比較では、従動プーリ２５と金属ベルト２２の間に摩擦増加材３２を配置し、更に摩擦増加材３２として、セロハンからなる粘着テープ、粘着剤、テフロン（登録商標）のフッ素樹脂テープ、ゴム粉（樹脂粉末）、ウレタンゴム（樹脂部材）、従来の金属（鉄）面を用いた。またタイヤ荷重を１９６０Ｎ（２００ｋｇｆ）にし、スリップ角（ＳＡ）を２°にした条件下でベルト速度における制御量（蛇行量）を検出し、夫々の摩擦増加材を比較した。ここで制御量（蛇行量）は、センサ３３で検出した金属ベルト２２のズレ量であり、更に具体的には、従動プーリ２５を移動させて金属ベルト２２のズレや蛇行を制御するためにセンサ３３から蛇行制御手段３０の駆動源へ送信した修正パルスの量である。
【００３１】
［表１］
2011107078.tif 000003
【００３２】
その結果、［表１］及び図３のグラフに示す如く、従動プーリ２５及び金属ベルト２２のみからなる従来の金属（鉄）面では、４５ｋｍ／ｈ以上で制御量（修正パルスの量）が約２０００００より大きくなり、蛇行が激しく走行が不能になった。一方、従動プーリ２５と金属ベルト２２の間に、粘着テープ、粘着剤、フッ素樹脂テープ、ゴム粉、ウレタンゴム等の摩擦増加材を配置した場合には、従動プーリ２５と金属ベルト２２の間の摩擦力を高め、蛇行量を従来の金属（鉄）面よりも大幅に縮小し、蛇行制御手段３０で十分制御できるものとなった。また摩擦増加材は、粘着テープ、粘着剤、ウレタンゴム、ゴム粉、フッ素樹脂テープの順に蛇行量が小さくなり、フッ素樹脂テープが最も好適であることが明らかとなった。
【００３３】
而して、このように実施の形態例によれば、金属プーリ２１と金属ベルト２２との間に摩擦増加材３２を配置するので、金属プーリ２１と金属ベルト２２との間の摩擦力を高め、滑りによるズレや蛇行を抑制して試験を安定的に行うことができる。また高速運転時に金属ベルト２２へ遠心力が作用する場合であっても、摩擦増加材３２により金属プーリ２１と金属ベルト２２の摩擦力の減少を防ぎ、滑りによるズレや蛇行を抑制すると共に金属ベルト２２が構造物に接触する状態を適切に防止し、試験を安定的に行うことができる。更に金属プーリ２１と金属ベルト２２との間に摩擦増加材３２を配する場合には、摩擦力を増加させるように金属ベルト２２の張力を高めることを不要にするので、金属ベルト２２の破断や寿命低下を適切に防止することができる。
【００３４】
実施の形態例において、摩擦増加材３２を金属プーリ２１の外周表面または／及び金属ベルト２２の裏面に付けると、摩擦増加材３２を金属プーリ２１または／及び金属ベルト２２に容易に配置し得るので、滑りによるズレや蛇行を簡単に抑制して試験を安定的に行うことができる。
【００３５】
実施の形態例において、摩擦増加材３２を、樹脂テープ、樹脂部材、粉末樹脂、接着剤、粘着剤の少なくとも１つから構成すると、金属プーリ２１と金属ベルト２２との間の摩擦力を適切に高め、滑りによるズレや蛇行を一層抑制して試験を安定的に行うことができる。
【００３６】
摩擦増加材３２としてフッ素樹脂テープやビニルテープ等の樹脂テープを用いた場合には、金属プーリ２１と金属ベルト２２に対して樹脂テープの表面が密着し、金属プーリ２１と金属ベルト２２との間の摩擦力を好適に高めることができる。またシリコン（登録商標）の樹脂テープを用いた場合には、樹脂テープの劣化を抑制し、金属プーリ２１と金属ベルト２２との間の摩擦力を長期間にわたって維持することができる。ここで樹脂テープが、ビニルテープの場合には、ビニルテープを金属プーリ２２に対して均一に１重に巻き付けることが好ましく、樹脂テープが、シリコン（登録商標）等のフッ素樹脂テープの場合には、フッ素樹脂テープを金属プーリ２２に対して均一に１〜２重に巻き付けることが好ましい。一方、ビニルテープを２重以上に巻き付けた場合には、ビニルテープの表面に予め塗布された剥離剤により、外側のビニルテープが剥がれるという問題を生じる。またビニルテープ及びフッ素樹脂テープ等の樹脂テープによる厚みが薄い場合には耐久性が低下し、ビニルテープ及びフッ素樹脂テープ等の樹脂テープによる厚みが厚い場合には、樹脂テープの軟性により金属ベルト２２に傾きを生じ、金属ベルト２２の走行安定性や直進安定性を損なうという問題を生じる。なお樹脂テープの巻き数や厚みは、均一であり且つ樹脂テープの剥離防止、耐久性、金属ベルト２２の走行安定性等を維持し得るならば、特に制限されるものではない。
【００３７】
摩擦増加材３２としてセロテープ（登録商標）等の粘着テープを用いた場合には、金属プーリ２１と金属ベルト２２の間に摩擦増加材３２を極めて容易に配置すると共に摩擦増加材３２のコストを低減することができる。ここで粘着テープが、セロテープ（登録商標）の場合には、セロテープ（登録商標）を金属プーリ２２に対して均一に１重に巻き付けることが好ましい。一方、セロテープ（登録商標）を２重以上に巻き付けた場合には、セロテープ（登録商標）の表面に予め塗布された剥離剤により、外側のセロテープ（登録商標）が剥がれるという問題を生じる。またセロテープ（登録商標）等の粘着テープによる厚みが薄い場合には耐久性が低下し、セロテープ（登録商標）等の粘着テープによる厚みが厚い場合には、粘着テープの軟性により金属ベルト２２に傾きを生じ、金属ベルト２２の走行安定性や直進安定性を損なうという問題を生じる。なお粘着テープの巻き数や厚みは、均一であり且つ粘着テープの剥離防止、耐久性、金属ベルト２２の走行安定性等を維持し得るならば、特に制限されるものではない。
【００３８】
摩擦増加材３２としてウレタンゴム等の樹脂部材を用いた場合には、金属プーリ２１と金属ベルト２２との間の摩擦力を適切に高めると共に摩擦増加材３２のコストを低減することができる。ここで金属プーリ２１と金属ベルト２２に配置する樹脂部材は、硬度により数ミクロンから数十ｍｍにすることが好ましく、特にウレタンゴムの場合には５ｍｍから１０ｍｍ程度にすることが好ましい。一方、樹脂部材の厚みが薄い場合には耐久性が低下し、樹脂部材の厚みが厚い場合には樹脂部材の軟性により金属ベルト２２に傾きを生じ、金属ベルト２２の走行安定性や直進安定制を損なうという問題を生じる。なお樹脂部材の厚みは、均一であり且つ耐久性や金属ベルト２２の走行安定性等を維持し得るならば、特に制限されるものではない。
【００３９】
摩擦増加材３２としてゴム粉等の樹脂粉末を用いる場合、接着剤や粘着剤のみを用いる場合には、樹脂テープや樹脂部材に比較して継ぎ目や段差部分を無くすので、金属プーリ２１と金属ベルト２２に対して密着度を高め、金属プーリ２１と金属ベルト２２との間の摩擦力を好適に高めることができる。また接着剤や粘着剤のみを用いる場合には、接着力及び粘着力を更に摩擦力に付加し得るので、金属プーリ２１と金属ベルト２２との間の摩擦力を適切且つ容易に高めることができる。ここで金属プーリ２１と金属ベルト２２に配置する、樹脂粉末、接着剤、粘着剤は、厚みを１ｍｍ以下にし、更には厚みを０．１ｍｍ程度することが好ましい。厚みを薄くした場合には耐久性や摩擦力が低下し、厚みを厚くした場合には樹脂粉末等の軟性により金属ベルト２２に傾きを生じ、金属ベルト２２の走行安定性や直進安定制を損なうという問題を生じる。又、接着剤の厚みを厚くした場合には乾燥に時間がかかるという問題を生じる。なお樹脂粉末、接着剤、粘着剤の厚みは、均一であり且つ耐久性や金属ベルト２２の走行安定性等を維持し得るならば、特に制限されるものではない。
【００４０】
実施の形態例において、両側の金属プーリ２１は、回転駆動手段２９に接続される駆動プーリ２４と、蛇行制御手段３０に接続される従動プーリ２５とを備え、駆動プーリ２４及び従動プーリ２５に摩擦増加材３２を備えると、金属プーリ２１と金属ベルト２２との間の摩擦力を好適に高めることができる。特に従動プーリ２５に摩擦増加材３２を備えると、蛇行制御手段３０の制御と合わせ、滑りによるズレや蛇行を極めて好適に抑制して試験を安定的に行うことができる。
【００４１】
尚、本発明のタイヤ試験装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４２】
２１    金属プーリ
２２    金属ベルト
２２ａ  走行帯
２３    荷重支持手段
２４    駆動プーリ
２５    従動プーリ
２９    回転駆動手段
３０    蛇行制御手段
３２    摩擦増加材
Ｔ    タイヤ
【図１】
2011107078.tif 000004
【図２】
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【図３】
2011107078.tif 000006
【図４】
2011107078.tif 000007
【図５】
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