(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキの試験を行う試験装置に使用するブレーキローラにおいて、該ブレーキローラの外周面上に周面に沿って一定のピッチで且つ該ブレーキローラの中心軸と平行に複数個の楔状溝が形成されており、該楔状溝は、外周面上の第１位置から所定の深さに落ち込む段差部と、該第１位置から所定の距離離隔した該外周面上の第２位置へ該段差部の下端から延在する斜面部とによって形成されていることを特徴とするブレーキローラ。
【請求項２】
請求項１において、該ブレーキローラの直径が１５０〜２００ｍｍの範囲内である場合に、該楔状溝を該外周面上に互いに離隔して８〜１６本設けたことを特徴とするブレーキローラ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記段差部が、前記ブレーキローラの中心軸から前記第１位置を介して放射状に延在する直線と平行な平面から形成されており、且つ前記傾斜部が前記段差部の形成する平面に対して所定の角度範囲内にある傾斜平面から形成されていることを特徴とするブレーキローラ。
【請求項４】
請求項３において、前記所定の角度範囲が前記段差部を形成する平面に対して４５〜７０度の範囲であることを特徴とするブレーキローラ。
【請求項５】
請求項１において、前記所定の深さが２〜６ｍｍの範囲内であることを特徴とするブレーキローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はブレーキローラに関するものであって、更に詳細には、自動車等車両のブレーキ及び速度計を検査する複合試験機に使用するのに適したブレーキローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両のブレーキ及び速度計を検査するために複合試験機が使用されており、その代表的な例を図１に示してある。図示した複合試験機１０は、左右一対のブレーキローラ（駆動ローラとも呼称される）１，１と、それに所定間隔で並置されている左右一対のスピードローラ（従動ローラとも呼称される）２，２とを包含している。一対のブレーキローラ１，１には夫々ギアボックス（減速機）３，３が設けられており、夫々のギアボックス３，３はモータ（不図示）に駆動連結させることが可能である。一対のスピードローラ２，２は電磁クラッチなどの速度測定用連結器４を介して一体的に連結させることが可能である。左側のブレーキローラ１とそれに対応する左側のスピードローラ２とは連結チェーン５を介して連結されており、従って、これらの左側のブレーキローラ１とスピードローラ２とは一体的に回転する。同様に、右側のブレーキローラ１とそれに対応する右側のスピードローラ２とは連結チェーン５を介して連結されており、従って、これらの右側のブレーキローラ１とスピードローラ２とは一体的に回転する。右側のスピードローラ２の回転軸には速度検出器６が装着されている。
【０００３】
この様な複合試験機１０を使用して車両のブレーキ及び速度計を試験する状態を図２に示してある。図示されているように、ブレーキローラ１はその回転軸１ａ回りに回転自在に取り付けられており、不図示のモータにより図示例においては反時計方向である矢印方向α方向へ回転される。回転軸１ａにはアーム１１が取り付けられており、アーム１１と地表Ｇとの間に検知器（ロードセル）１３がリンク機構１２により配設されている。尚、白抜矢印Ａは車両の進行方向であり、且つ白抜矢印Ｂは車両のブレーキペダルを踏むことにより発生する反力の方向である。
【０００４】
ブレーキ及び速度計の試験を行う場合には、先ず、検査すべき車両を自走させて、図示した如く、車輪Ｗを対応する一対のブレーキローラ１とスピードローラ２との間に位置させる。ブレーキの検査を行う場合には、不図示のモータによりブレーキローラ１を矢印方向αへ回転させ、それと共にチェーン５を介してスピードローラ２も同じ矢印方向αに回転される。従って、その上に載っている車輪Ｗは時計方向の矢印β方向に回転される。この状態で、車両のブレーキペダルを踏むと、ブレーキローラ１にはその反力が発生し、その反力を検出器１３で検出してブレーキ性能を検査する。一方、車両の速度計を検査する場合には、検査すべき車両のエンジンの駆動力によりブレーキローラ１及びスピードローラ２上に乗っている車輪Ｗを回転させ、スピードローラ２に装着されている速度検出器６によって速度計の検査を行う。
【０００５】
この様な複合試験機１０又はブレーキテストのみを行う制動試験機において使用されるブレーキローラ１は、図３にその横断面図で示した如く、周面に沿って複数個の凹溝１５が一定のピッチで設けられている。例えば、外周面に沿って約４０本の凹溝が設けられている。各凹溝１５は、ブレーキローラ１の外周面１ｂから所定の深さ及び幅で刻設して形成されており、それは第１段差部１５ａと、底面部１５ｂと、第２段差部１５ｃとによって形成されている。車両の制動試験を行うためのブレーキローラ１として、この様な凹溝１５を周面に多数設けたものが従来使用されているが、この様な凹状溝を有するブレーキローラ１の場合には、人間にとって特に耳障りな１ｋＨｚ近くの高周波の騒音を発生させることがあり、検査作業を行う場合に問題となっていた。
【０００６】
そして、その様な凹状溝に起因する騒音の発生を回避するために種々の試みがなされており、例えば、ブレーキローラの周面にローレット加工を施すと共に、ローレット加工を施した周面に溶射処理を行って騒音を低減させる技術が提案されている（実用新案登録第３，１４４，８９３号）。しかしながら、この様な技術では、騒音を低下させることが可能であるとしても、製造コストが著しく高くなり、且つ２つの異なる処理を行うことから性能のバラツキが発生することがあり且つ経年変化が問題となる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実用新案登録第３１４４８９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠点を解消し、改良したブレーキローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、ブレーキの試験を行う試験装置に使用するのに適したブレーキローラが提供される。本発明の１実施例に基くブレーキローラにおいては、該ローラの外周面上に周面に沿って一定のピッチで該ローラの中心軸と平行に複数個の楔状溝が形成されており、該楔状溝は、外周面上の第１位置から所定の深さに落ち込む段差部と、該第１位置から所定の距離離隔した該外周面上の第２位置へ該段差部の下端から延在する斜面部とによって形成されていることを特徴としている。該ブレーキローラは、好適には、金属の円筒体であって、更に好適には、ＳＴＫＭ材である。該段差部は、好適には、該ブレーキローラの中心軸に対して鉛直な平面によって形成されており、一方、該傾斜部は、好適には、該段差部の面に対して４５〜７０度の角度を有する平面によって形成されている。更に好適には、該段差部及び該傾斜部は、金属の円筒体の外周面に切削バイトで該楔状溝を形成する場合に同時に形成される平面によって形成される。
【００１０】
該円筒体の直径は１５０〜２００ｍｍの範囲内のものである場合に、その外周面に設ける該楔状溝の数は８〜１６本である。この範囲の直径のブレーキローラ及びこの範囲の本数の楔状溝である場合には、制動力の測定において必要とされる摩擦係数（保安基準によれば、乾燥０．６５μ以上、泥水０．５μ以上）を満足する共に、従来の凹溝のブレーキローラとほぼ同等の制動力が得られることが実験により判明している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、溝を楔形状としたので、従来の凹溝を設けたブレーキローラと比較して、段差部が溝当り半分に減少されており、その結果、ブレーキローラの回転による騒音の内で特に作業者にとって耳障りとされている周波数である１ｋＨｚ近辺における騒音レベルを低下させることが可能であることが実証された。実験データによれば、特に作業者にとって耳障りとされている８００Ｈｚ〜２ｋＨｚの周波数範囲においての耳障りな周波数が１５％程低下し、且つ全体の音量が少なくとも１０％低下されることが判明している。
【００１２】
この様に、本発明によれば、製造上の困難性をもたらすことなしに低騒音化を可能としたブレーキローラが提供される。更に、本発明のブレーキローラは従来の凹溝を具備するブレーキローラと検査を行う上で性能的に著しく異なるものではないから、従来の凹溝のブレーキローラと置換させることが極めて容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ブレーキ・速度計の複合試験機の１例を示した概略図。
【図２】図１の複合試験機におけるブレーキ及び速度計の試験を行う状態を説明するための概略図。
【図３】図１の複合試験機又は制動試験機に使用可能な凹溝を具備する従来のブレーキローラの一部を示した概略横断面図。
【図４】本発明の１実施例に基いて構成されたブレーキローラの一部を示した概略横断面図。
【図５】図４に示したブレーキローラの外周面に形成された一つの楔状溝の詳細を示した概略拡大図。
【図６】図４に示したブレーキローラが制動試験を行っている状態を示した概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の１実施例に基いて構成されたブレーキローラ２１の一部を概略横断面図で図４に示してある。ブレーキローラ２１は、好適には、金属の円筒体から構成されており、例えば、１例として、ＳＴＭＫ材等の金属材を使用することが可能である。図示例においては、ブレーキローラ２１は、内周面２１ａと、外周面２１ｂとを有している。外周面２１ｂ上には周面方向に沿って所定のピッチで且つブレーキローラ２１の中心軸に平行に複数個の楔状溝２５が設けられている。図４に示されるように、楔状溝２５は、外周面２１ｂから所定の深さに急激に落ち込んだ段差部２５ａと、段差部２５ａの下端から比較的緩い傾斜で外周面２１ｂへ延在する傾斜部２５ｂとから形成されている。
【００１５】
段差部２５ａは、好適には、ブレーキローラ２１の外周面２１ｂ上の一点からブレーキローラ２１の中心軸に向かう平面によって形成されるものであるが、湾曲面とすることも可能であることは勿論である。更に、傾斜部２５ｂも、好適には、段差部２５ａの下端から外周面２１ｂへゆっくりした傾斜で延在する傾斜平面であるが、湾曲面とすることも可能であることは勿論である。ここで重要な点は、段差部２５ａの面はブレーキローラ２１の中心軸からの放射状に延在する直線に対して平行又はほぼ平行であり、従ってその段差部２５ａは階段状の構造を有しており、一方、傾斜部２５ｂの面は、特にその外周面２１ｂに近接した部分において、ブレーキローラ２１の中心軸からの放射状に延在する直線に対して平行ではなく、可及的に９０度に近いような大きな角度で交差しているということである。従って、本発明に基くブレーキローラ２１における各楔状溝２５は段差部が一つのみであって、従来のブレーキローラにおける各凹状溝における段差部の数と比較して半分に減少されている。
【００１６】
ブレーキローラ２１の直径が１５０〜２００ｍｍの範囲内である場合に、楔状溝２５の本数は８〜１６本とすることが可能であることが判明している。従来のブレーキローラ１においては、凹溝１５が例えば４０本とかなり多数設けられているが、本発明のブレーキローラ２１においては、楔状溝２５の数が８〜１６本の範囲であっても、従来のブレーキローラ１と制動性能の点において実質的に差異が無いことが実験的に判明しており、更に、制動試験における摩擦係数に関する保安基準である乾燥０．６５μ以上及び泥水０．５μ以上の条件を十分に満足するものであることが判明している。そして、この様な本発明のブレーキローラ２１によれば、従来技術と比較して、作業者にとって特に耳障りとされている８００Ｈｚ〜２ｋＨｚの周波数範囲における騒音を低下させることが可能であり、１例としての実験によれば、少なくとも１０％音量を低下させることが可能であることが判明している。
【００１７】
次に、図５を参照して、本発明の好適実施例に基くブレーキローラ２１における楔状溝２５の構成の１例について詳細に説明する。
【００１８】
図５に示されている構成においては、ブレーキローラ２１の外周面２１ｂ上の第１位置２１ｃからブレーキローラ２１の中心軸に向かって第３位置２１ｄまで所定の深さＤだけ鉛直方向に平面が延在して段差部２５ａを形成している。更に、第３位置２１ｄから外周面２１ｂ上の第２位置２１ｅへ直線的に平面が延在して傾斜部２５ｂを形成している。従って、段差部２５ａを形成している平面と傾斜部２５ｂを形成している平面とによって楔状溝２５が形成されている。尚、本実施例においては、段差部２５ａ及び傾斜部２５ｂは夫々平面によって形成されているが、それぞれを湾曲面によって形成することが可能であることは勿論である。段差部２５ａ及び傾斜部２５ｂを夫々平面で形成した場合には、所定の角度を有するバイトで楔状溝２５を一挙に形成することが可能であるという利点を有している。図５の図示例においては、段差部２５ａを形成する平面は第１位置２１ｃにおいて外周面２１ｂの接線と直交しており、一方、第２位置２１ｅにおいては、ブレーキローラ２１の中心軸から放射方向に延在する直線は傾斜部２５ｂを形成している平面と可及的に直交する角度に近い角度で交差している。そして、段差部２５ａを形成する平面と傾斜部２５ｂを形成する平面とがなす角度θは４５〜７０度の範囲内に設定することが望ましい。溝数を８本及び１６本とし、且つθ＝４５度及び６０度に設定したブレーキローラ２１についての実験データからはこの様な角度範囲においてほぼ同等の性能が得られることが判明した。この範囲内の角度であると、切削バイトによる楔状溝２５の製造が容易となり好都合でもある。更に、段差部２５ａにおける深さＤは２〜６ｍｍの範囲内に設定することが望ましい。深さＤが２ｍｍよりも小さいと、ブレーキローラ２１の十分なグリップ力を発揮することが不可能となり、且つＤを６ｍｍよりも大きくすると、楔状溝２５による空間を大きくなりすぎて動作が不安定となる場合があるからである。
【００１９】
次に、図６を参照して、本発明に基いて構成されたブレーキローラ２１の使用状態について説明する。図６に示されているように、ブレーキローラ２１を矢印α方向に駆動回転させると、その上に接触している車輪Ｗは矢印β方向に回転する。その状態で車両のブレーキペダルを踏むとブレーキローラ２１にはその反力が矢印γ方向に発生し、それを接線方向γ’の反力として検知器１３により検知する。その場合に、ブレーキローラ２１の楔状溝２５の段差部２５ａが車輪Ｗに食い込む形となり所定の制動作用を発揮する。一方、速度計の検査においては、車輪Ｗを矢印βの方向にエンジンによって回転され、それにつられてブレーキローラ２１も矢印αの方向に回転する。その場合に車輪Ｗのタイヤ表面は楔状溝２５内に徐々に入り込む形となるので騒音の発生が低下されることとなる。
【符号の説明】
【００２０】
２１：ブレーキローラ
２５：楔状溝
２５ａ：段差部
２５ｂ：傾斜部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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