(57)【要約】【課題】路面と該路面上を転動する転動体との間に水膜を介在させた場合にも、該路面と転動体との間の発生力を正確に模擬再現する。【解決手段】転動体Ｔを転動させることが可能な路面２ａを有する環状体２と、環状体２を上面視で水平方向に環状回転自在に支持し且つ環状体２を少なくとも一部の路面２ａが直線状で上向きになるように支持する支持機構３と、環状体２を駆動させて周回させる駆動機構４と、転動体Ｔを回転自在に支持し且つ転動体Ｔを路面２ａに接地させる転動体保持装置５と、直線状で上向きの路面２ａ上に水膜ｐを形成する水膜形成手段６とを有している。【選択図】図１
2008196912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体を転動させることが可能な路面を有する環状体と、
前記環状体を上面視で水平方向に環状回転自在に支持し且つ該環状体を少なくとも一部の路面が直線状で上向きになるように支持する支持機構と、
前記環状体を駆動させて周回させる駆動機構と、
前記転動体を回転自在に支持し且つ当該転動体を路面に接地させる転動体保持装置と、
前記直線状で上向きの路面上に水膜を形成する水膜形成手段と
を有していることを特徴とする転動体試験装置。
【請求項２】
前記環状体は、路面を有する複数の路面部材と、互いに隣り合う路面部材の相対距離を保持するように、前記複数の路面部材を無端状に連結する連結部材とを有していることを特徴とする請求項１に記載の転動体試験装置。
【請求項３】
前記水膜形成手段は、前記直線状で上向きの路面上に水を供給する供給手段と、前記供給手段から路面に供給された水により形成される水膜の路面上での幅と厚さの何れか一方若しくは両方を規定する水膜規定手段とを有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の転動体試験装置。
【請求項４】
前記供給手段は、路面に供給される水の温度を調整する温度調整手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の転動体試験装置。
【請求項５】
前記路面部材は、実路面材料からなる路面層を上部に有して着脱自在な着脱板を備えており、前記路面は、前記路面層の上面により形成されることを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れかに記載の転動体試験装置。
【請求項６】
前記水膜形成手段は、前記路面に下方から路面上の水膜への熱伝達を防止する断熱層を前記路面の下側に備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の転動体試験装置。
【請求項７】
前記水膜形成手段は、前記転動体保持装置よりも路面の周回方向上流側に備えられ、前記転動体保持装置よりも路面の周回方向下流側には、路面上の水膜を除去する水膜除去手段が配備されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の転動体試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転動体試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転自在に保持したタイヤを駆動回転させた回転ドラムへ押し付け、タイヤが回転中に起こす各種挙動を測定するといったタイヤ試験装置では、回転ドラムの外周面が曲面であるが故に、タイヤ接地状況として、平坦な実路面の走行状態を正確に再現させることは不可能に近いと言うことができる。そこでタイヤとの接触面を平坦な面にすべく、金属ベルトコンベヤ方式を採用した路面装置が提案されている。
例えば、金属ベルトコンベヤ方式を採用した路面装置として、回転軸を水平方向に向けた一対のドラムに薄い鋼製のエンドレスベルトを架け渡したものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
また、この種のタイヤ試験装置においては、タイヤを転動させる路面上に散水して雨天時の路面の状況を再現可能としたものが知られている。
例えば、特許文献２においては、一対のドラムに代用路面体として無端ベルトを巻装し、該無端ベルトに向けて散水することとしたタイヤ試験装置が開示されている。
また、特許文献３においては、一対のドラムに代用路面体として無端ベルトを巻装すると共に、タイヤに向けて無端ベルトを送り出す側のドラムに沿って水誘導手段を配備し、該水誘導手段により水をタイヤの転動する路面上に巻き上げ、これにより該路面に水膜を形成する車両走行試験装置が提案されている。
【特許文献１】特開昭５６−７３３３２号公報
【特許文献２】特開２００２−３９９１９号公報
【特許文献３】特開２００６−７１５３７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献２及び特許文献３のベルト式のタイヤ試験装置においては、代用路面体としての無端ベルトを一対のドラムに巻装するため、該無端ベルトはドラムに巻掛け可能な弾性変形能を有する材料により形成される。この様な材料は、摩擦性能や排水性能等の路面性能が実路面とは大きくかけ離れており、実路面の再現性に乏しい。かかる問題を解決すべく、例えばある程度の厚さを有する金属ベルトや上述の無端ベルトの外面にアスファルト材料等の弾性性能の著しく低い材料を貼着したものを上述の如きタイヤ試験装置にて代用路面体として採用することが考えられるが、これらの材料は上述の如き弾性変形能を有していないため、実路面の摩擦性能や排水性能を再現可能であるにも拘わらず代用路面体として採用することはきわめて困難である。
【０００５】
この様に、上記特許文献２及び特許文献３のベルトコンベヤ式のタイヤ試験機においては、代用路面体としての無端ベルトに実路面と同様若しくは略同様の路面性能を具備させることができるものではない。このため、かかるタイヤ試験機は、路面上に水膜を形成する構成を有すると言えども、該水膜を有する路面上でタイヤに生じる発生力を正確に模擬再現することができないという問題があった。
そこで、本発明の目的は、路面と該路面上を転動する転動体との間に水膜を介在させた場合にも、該路面と転動体との間の発生力を正確に模擬再現することができる転動体試験装置を提供するようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る転動体試験装置は、
転動体を転動させることが可能な路面を有する環状体と、
前記環状体を上面視で水平方向に環状回転自在に支持し且つ該環状体を少なくとも一部の路面が直線状で上向きになるように支持する支持機構と、
前記環状体を駆動させて周回させる駆動機構と、
前記転動体を回転自在に支持し且つ当該転動体を路面に接地させる転動体保持装置と、
前記直線状で上向きの路面上に水膜を形成する水膜形成手段と
を有していることを特徴としている。
【０００７】
ここにおいて「転動体」は例えばタイヤとすることができる。周回路面装置としてのこのような構成は画期的であって、この構成において環状体は上面視（平面視）で水平方向に環状回転するので、金属ベルトコンベヤ方式とは異なってこの路面が水平回転軸周りに姿勢を変えるような巻掛け部分を通過することはない。
したがって、環状体に一対のドラム等に巻装させるための弾性変形能を具備させる必要はなく、これによって、実路面に用いられるアスファルトやコンクリート等を路面として採用可能となる。この結果、本発明に係る転動体試験装置によれば、水膜を具備する実路面の路面性能を再現することが可能となる。
【０００８】
また、前記環状体は、路面を有する複数の路面部材と、互いに隣り合う路面部材の相対距離を保持するように、前記複数の路面部材を無端状に連結する連結部材とを有していることが好ましい。
このようにすることで、水平状態のまま環状回転する部分での環状体の周回移動が円滑となる。また、耳障りな騒音や振動、また摩耗、亀裂、カケ等の発生を防止、抑制することができるものとなる。
また、前記水膜形成手段は、前記直線状で上向きの路面上に水を供給する供給手段と、前記供給手段から路面に供給された水により形成される水膜の路面上での幅と厚さの何れか一方若しくは両方を規定する水膜規定手段とを有していることが好ましい。
【０００９】
これによれば、供給手段及び水膜規定手段を制御することにより、路面上に所望の厚さ及び幅を有する水膜を形成することができる。
また、前記供給手段は、路面に供給される水の温度を調整する温度調整手段を備えていることが好ましい。該温度調整手段を制御することにより、路面上に供給される水の温度を適正なものとすることができる。
また、前記路面部材は、実路面材料からなる路面層を上部に有して着脱自在な着脱板を備えており、前記路面は、前記路面層の上面により形成されることが好ましい。
【００１０】
これによれば、着脱板を取り外すことができ、路面部材ごとに路面の交換が可能となる。
また、前記水膜形成手段は、前記路面に下方から路面上の水膜への熱伝達を防止する断熱層を前記路面の下側に備えていることが好ましい。
このようにすることで、路面に形成された水膜が路面下方からの伝熱の影響を受けることはなく、路面上に供給されたときの温度を維持することが可能となる。
さらに、前記水膜形成手段は、前記転動体保持装置よりも路面の周回方向上流側に備えられ、前記転動体保持装置よりも路面の周回方向下流側には、路面上の水膜を除去する水膜除去手段が配備されていることが好ましい。
【００１１】
これにより、水膜形成手段から供給され、転動体保持装置に支持された転動体を通過した水膜は水膜除去装置により路面上から除去される。したがって、水膜は、水膜形成手段から水膜除去手段までの間だけ路面上に形成されることとなり、該水膜を形成する水が転動体試験装置の他の部位に飛散、付着等して不具合をきたすことを未然に防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る転動体試験装置によれば、路面と該路面上を転動する転動体との間に水膜を介在させた場合にも、該路面と転動体との間の発生力を正確に模擬再現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
［第１実施形態］
図１〜９は、本発明に係る転動体試験装置の第１実施形態を示している。
図１に示すように、転動体試験装置１は、環状体２と、この環状体２を環状回転可能に支持する支持機構３と、この支持機構３によって支持された環状体２を駆動させる駆動機構４と、環状体２に設けられた路面２ａにタイヤなどの転動体Ｔを接触させる転動体保持装置５と、路面２ａに水膜ｐを形成可能な水膜形成手段６と、該水膜形成手段６により路面２ａに形成された水膜ｐを除去する水膜除去手段７とを有している。
【００１４】
転動体試験装置１は、環状体２が連続的に連なる複数の個別部位からなる路面２ａから構成されており、平面視したとき環状体２とこれを構成する路面２ａが水平方向（例えば、図１矢印Ｇ方向）に周回（走行）するようになっている。この路面２ａ上には水膜形成手段６により水膜ｐが形成され、この水膜ｐを備えた路面２ａに転動体Ｔが接触して転動する。また、転動体Ｔを保持する転動体保持装置５に転動体Ｔが受ける力を測定する多分力計など（例えば６分力計）の測定器を設けることで、転動体試験装置１は、転動体Ｔが回転中に起こす多分力を計測試験する転動体試験装置（タイヤ試験装置）１として用いられる。
【００１５】
なお、この実施の形態では、「転動体Ｔ」はタイヤであり、水膜ｐを形成する水ｒとしては、泥水やシャーベット状態の混在する水等も採用可能である。
以下、環状体２、支持機構３、駆動機構４、水膜形成手段６、水膜除去手段７について詳しく説明する。下記の説明においては、説明の便宜上、図１の上下方向を「幅方向」又は「左右方向」とし、この方向と紙面上で直交する方向（紙面左右方向）を「長手方向」又は「前後方向」とする。
図１及び図２に示すように、環状体２は、複数の路面部材９が無端状に連結されて成るものであって、これら複数の路面部材９を有すると共に、各路面部材９を連結する連結部材１０を有している。個々の路面部材９の上面に路面２ａが形成されており、隣り合う路面部材９は、個々の路面２ａを近接させた状態で連結部材１０により連結されている。路面部材９が連結部材１０により連結されることで、路面２ａを全体的に見ると、周方向の所定領域において上を向いたまま連続的に連なった直線状の直線部８ａが平行に２本形成され、これらの直線部８ａのそれぞれの端の間を結ぶように水平方向に湾曲した湾曲部８ｂが形成されている。
【００１６】
図４〜図８に示すように、路面部材９は、上部片１２と、この上部片１２の下部に設けられた下部片１３とを有している。これら上部片１２と下部片１３とは一体化されている。この路面部材９を側面視した形状は、上部片１２及び下部片１３が前後方向にズレて、階段状を呈するようになっている。
上部片１２の一方の端部には凸状円弧部１４が設けられ、上部片１２の他方の端部には凹状円弧部１５が設けられている。下部片１３は、上部片１２に対しその凸状円弧部１４よりも周回移動方向に沿ってズレた状態とされ、且つ凹状円弧部１５よりも周回移動方向に沿って外側へ突出する状態で設けられている。
【００１７】
下部片１３には、上部片１２の凹状円弧部１５に対応する位置より周回移動方向（前後方向）の外側へ突出するようになった凸台部１７が設けられており、この凸台部１７が、隣り合う路面部材９の上部片１２に対してその凸状円弧部１４の下へ重ね合わされるようになる（図４及び図５参照）。第１実施形態では、凸台部１７（下部片１３）と凸状円弧部１４（上部片１２）とが重ね合わされた重ね合わせ部分が連結部材１０によって垂直軸心回りに回動自在に連結されている。
また、路面部材９は、上部片１２の上面に着脱自在に設けられた着脱板６０を有している。この着脱板６０の上面には路面層６１が形成され、この路面層６１の上面により路面２ａが形成されている。路面層６１はアスファルト、コンクリート、金属、砂地同等材など実際の路面材料（実路面材料）と同じ材料やその他の所望の材料によって形成されており、この路面層６１は着脱板６０に対して接着剤、ボルト、アンカーなどにより固定される。
【００１８】
また、図５に示す如く、着脱板６０にはボルト孔（メスネジ）６２が設けられ、上部片１２にはボルト孔６２に合致するボルト通孔６３が設けられている。上部片１２の下方側からボルト通孔６３を介してボルト孔６２へと螺合されるボルト６４により、上部片１２に対して着脱板６０が着脱自在に固定される。上部片１２には、ボルト通孔６３の下側の開口端にボルト６４のボルト頭を没入させるための座繰り６５が施されている。これにより、上部片１２に対して、それと重ね合わした隣り合う路面部材９の下部片１３（凸台部１７）の動きがボルト６４によって邪魔されることはない。
【００１９】
なお、言うまでもなく、上部片１２の下方側空間を利用してボルト６４を緩めることで上部片１２に対して着脱板６０を外すことができ、これによって着脱板６０（路面層６１を含む）の着脱が自在となることから、環状体２の全体を分解することなく、路面部材９としての路面２ａの交換が個別に可能となっているものである。
上部片１２側、又は着脱板６０側にそれらの相互間の位置決め手段として位置決めピン６６を突出状態で設けておき、相手側（即ち、位置決めピン６６の設けられた方を上部片１２とする場合は着脱板６０側であり、反対に着脱板６０とする場合は上部片１２側である）に位置決めピン６６をガタツキ無く差し込み可能なピン孔６７を設けておくことで、上部片１２に対する着脱板６０（路面層６１を含む）の位置付けを一定化させ、また位置ズレを防止できるので好適となる。
【００２０】
このようなことから、路面部材９は着脱板６０の交換と共に路面２ａの取り替えが個別に可能であり、わざわざ路面部材９全体を取り替える必要がなくなる。また、路面部材９全体ではなく、着脱板６０として複数種類を準備することができるので、ストックのためのスペースやコストなどの面で有益となる。
また、一部の路面部材９の路面２ａを他の路面部材９の路面２ａと異なる種類のものに取り替えたり、すべての路面部材９の路面２ａを各種路面材料のものに取り替える事も可能であり、色々な路面状態を容易に設定することができる。
【００２１】
図３〜５に示すように、連結部材１０は、垂直方向に軸心を向けた枢軸１８と、この枢軸１８に外嵌されるベアリング又はブシュ等の軸受部１９とを有している。下部片１３の凸台部１７には、枢軸１８の中途部を軸受部１９を介して差し込む軸受け孔２０が上方に開口して設けられている。
また、上部片１２の凸状円弧部１４には、枢軸１８の上端部を軸受部１９を介して差し込む軸受け孔２１が下方に開口して設けられている。本実施形態においては、更に、軸受け孔２０は枢軸１８が下方へ貫通するように貫通しており、軸受け孔２１は枢軸１８が上部（路面２ａ）へは抜けない状態に設けられている。
【００２２】
なお、枢軸１８に対し、軸受部１９は下側の軸受け孔２０内及び上側の軸受け孔２１内に嵌るようにそれぞれ複数設けられ、これら軸受部１９の軸方向の間隔がカラー２３によって保持されるようになっている。
図４、図６及び図７に示すように、上部片１２においては、凸状円弧部１４の外縁が描く凸側の円弧カーブと、凹状円弧部１５の外縁が描く凹側の円弧カーブとは、略同等となる曲率半径とされるか又は僅かに凹状円弧部１５の方が大きく形成されている。
そのため、凸状円弧部１４は、隣り合う他の路面部材９の凹状円弧部１５に嵌り込み、互いに嵌り込んだ凸状円弧部１４と凹状円弧部１５とは、微小な隙間を生じるか又は生じないか程度の馴染み具合で互いに接近した状態となる。隣り合う路面部材９は、このような凸状円弧部１４と凹状円弧部１５との接近状態を保持して連結部材１０により連結されると共に、枢軸１８を回転軸として回動自在となっている。
【００２３】
図８に示すように、下部片１３に設けられた軸受け孔２０は、下部側の貫通孔が枢軸１８は通すが軸受部１９は脱落しない程度に縮径された段付き部を備えている。また、枢軸１８は、下部片１３の下方へ突出した状態として設けられている。このように、下部片１３の下方へ突出する枢軸１８の下端部は、後述する駆動機構４に対する係合部２４を形成する。
また、下部片１３には、上部片１２の両円弧部１４、１５の形成されていない幅方向両側へ突出するスライドシュー２５が設けられている。このスライドシュー２５は、路面部材９、ひいては環状体２の全体が周回移動する場合に、後述する支持機構３によりガイドされる部分となる。図４に示すスライドシュー２５は突出端が角部として形成されているが、Ｒ状に面取り形成されていても構わない。
【００２４】
図１〜図３に示すように、支持機構３は、環状体２を水平方向に環状回転自在に支持し、この環状体２を少なくとも一部の路面２ａが屈曲せず（直線状で）上向きになるように支持するためのものである。第１実施形態では、支持機構３は、環状体２の路面２ａを周回路全面に亘って上向きとなるように直線部８ａを支持すると共に、湾曲部８ｂを支持している。
環状体２が平面視で長円形の輪を呈するように、支持機構３は、半円弧状の２つの曲線部分３ｂ、３ｂをつなぐ平行な一対の直線部分３ａを備えている。即ち、支持機構３は、これら直線部分３ａと曲線部分３ｂとが組み合わせたものとしてある。この直線部分３ａによって路面２ａの直線部８ａを支持し、曲線部分３ｂによって路面２ａの湾曲部８ｂを支持している。
【００２５】
この支持機構３は、路面部材９に設けられたスライドシュー２５を滑らかに案内できるように、断面コ字状をした大小の長円形のガイドレール３０を有している。これら大小のガイドレール３０は、コ字状の開放部が互いに対向するように平行架設されており、上記した環状体２の長円形の輪に沿ってその全周に設けられたものである。すなわち、これらガイドレール３０が各路面部材９のスライドシュー２５を環状体２の周回方向に沿って摺動自在に保持し、これによって環状体２が支持機構３に沿って滑らかに周回する。
この支持機構３には、環状体２の長さに対応して、ガイドレール３０の軌道長さを微調整することのできる調整機構３２が設けられている。この調整機構３２は、図９に示すように、直線部分３ａを形成しているガイドレール３０に長手方向の伸縮部３３を設け、この伸縮部３３に対して直接的又は間接的に長手方向の伸縮力を加えられるものとしてある。伸縮力を加えるための手段として、図２に示すシリンダ装置からなる調整原動部３４が設けられており、この調整原動部３４が伸縮部３３に対して伸縮力を加えている。
【００２６】
伸縮部３３は、２つの直線部分３ａ、３ａの途中の部分で分断されたガイドレール３０を伸縮させるものである。この伸縮部３３は、分断した一方のレール端に嵌合凸部３５を固定的に設け、また分断した他方のレール端にこの嵌合凸部３５をガタツキ無く摺動自在な状態で差し込み可能な嵌合凹部３６を設けたものである。従って、この嵌合凸部３５の嵌合凹部３６への差し込み度合いを調整することで、環状体２としての長円形の長さに対応してガイドレール３０の軌道長さを変更できるのである。
調整原動部３４は、上述の如く支持機構３の直線部分３ｂに設けられた伸縮部３３を伸縮させることができればよいので、ガイドレール３０に直接的に伸縮力を加えるようにしてもよいし、或いは環状体２を介して間接的に伸縮力を加えるようにしてもよい。第１実施形態では、環状体２を介して間接的に伸縮力を加える方式を採用した。
【００２７】
すなわち、環状体２では、各路面部材９を連結する連結部材１０の枢軸１８が各路面部材９の下部片１３から下方へ突出した状態とされ、この下方突出部分に後述する駆動機構４との係合を行わせるための係合部２４が形成されるようになっている。
そこで、支持機構３におけるいずれか一方の曲線部分３ｂの中心部に、軸心を垂直方向に向けた回転軸３７まわりで水平回転自在となるスプロケット３８を設け、このスプロケット３８の外周部に、環状体２の上記係合部２４が係合する係合凹部３９を設けるようにした。このようにしたうえで、このスプロケット３８の回転軸３７を支持する軸受け台４０を長手方向にスライドさせることで調整原動部３４による伸縮力が加えられる状態とした。具体的に、この調整原動部３４には油圧シリンダやモーター駆動による送りネジ機構等を採用することができる。
【００２８】
なお、調整原動部３４が回転軸３７及びスプロケット３８とガイドレール３０とを同時に移動させることができるように、回転軸３７とガイドレール３０との間に連結機構（図示せず）を介装することによって、環状体２の張り具合の調整と伸縮部３３の調整を行うようにしてもよい。また、シリンダ装置やネジジャッキ機構やトグル機構等によってガイドレール３０に直線的に伸縮力を加えるように構成してもよい。
駆動機構４は、環状体２を駆動させて路面２ａを周回させるためのものである。第１実施形態では、上記調整機構３２のスプロケット３８が設けられたのとは反対側となる支持機構３の曲線部分３ｂに対し、その中心部に、軸心を垂直方向に向けた回転軸４１まわりで水平回転自在となるスプロケット４２を設け、このスプロケット４２の外周部に、環状体２の上記係合部２４が係合する係合凹部４３を設けるようにし、且つこのスプロケット４２を巻掛け伝動手段等の伝動部４４を介してモータ４５で回転駆動させるものとしてある。
【００２９】
転動体保持装置５は、水平方向に向けた軸心まわりで転動体Ｔを回転自在に保持可能にしたもので、転動体Ｔの軸芯部へ下向きに所定荷重を加えながら、当該転動体Ｔの外周面を環状体２によって形成される路面２ａにその上から押し付けることができる。またこの転動体保持装置５は、路面２ａまたは路面２ａに形成された水膜ｐへ転動体Ｔをキャンバ角、操舵角、スリップ角、接地圧などの保持状態を変えて押さえ付ける（接地させる）ことができ、この保持された転動体Ｔが転動する際に生じる挙動を計測できるようにしてある。
【００３０】
図１及び図２に示すように、水膜形成手段６は、水膜ｐを形成すべく路面２ａに水ｒを供給する供給手段８０と、該供給手段８０から路面２ａ供給される水ｒにより該路面２ａ上に所望の水膜ｐを形成する水膜規定手段８１とを有している。
供給手段８０は、水ｒを貯蔵しておくタンク８３と、該タンク８３の底部に接続された定量供給器８４とを備え、該定量供給器８４が環状体２の路面２ａの上方に配備された水膜規定手段８１に接続されている。タンク８３には、ヒータ８５ａと温度センサ８５ｂからなる温度調整手段８５が配備されており、タンク８３内の水ｒの温度を自在に調整可能となっている。
【００３１】
水膜規定手段８１は、転動体保持装置５により路面２ａ上に接地するように支持される転動体Ｔに対し路面２ａの周回方向上流側に備えられており、供給手段８０から供給される水ｒを直線状で上向きの路面２ａに案内すると共にその直線状で上向きの路面２ａでの水膜ｐの幅と厚さの両方を規定する。
該水膜規定手段８１は、路面２ａに供給された水ｒにより形成される水膜ｐの幅を規定する水膜幅規定手段８６と、該水膜ｐの厚さを規定する水膜厚規定手段８７と、これら水膜幅規定手段８６と水膜厚規定手段８７とを路面２ａの上方に支持するフレーム８８とを備えている。
【００３２】
水膜幅規定手段８６は、路面２ａに接して水ｒの路面側方への漏れ溢れを防止する一対の板状のガイド８９と、該一対のガイド８９の間隔を調整するガイド幅調整機構９０とを備えている。予め間隔を調整された一対のガイド８９の間に供給手段８０から水ｒが供給されることにより、該水ｒは、一対のガイド８９により、路面側方への拡がりを堰き止められると共に路面周回方向への拡がりを促され、該路面周回方向に向けて拡がっていくこととなる。
水膜厚規定手段８７は、路面２ａの直上であって一対のガイド８９の前上方となる位置に配備されたドラム９２と、該ドラム９２に回転駆動を付与するドラム駆動機構９３とを備えている。
【００３３】
該ドラム９２は、円柱状に形成されると共にその軸心を路面２ａに水平方向に向けた姿勢で該路面２ａの上方に配備されている。また、該ドラム９２の外周面と路面２ａとの間には僅かな隙間Ｓが形成されており、供給手段８０から路面２ａに形成された水ｒを該隙間Ｓに通過させることにより、当該隙間Ｓの間隔を厚さとする水膜ｐが形成される。
該隙間Ｓへの水ｒを流れ込みを促すべく、ドラム９２は、ドラム駆動機構９３によって路面周回方向に回転可能とされている。該ドラム駆動機構９３は、ドラム９２の一方の端部に配備されて該ドラム９２と回転軸心を同じくして回転するスプロケット９４と、該ドラム９２の上方に配備されると共にドラム９２の回転軸心と平行な回転軸を有するモータ９５と、該モータ９５の回転軸に配備されたスプロケット９６と、これら一対のスプロケット９４、９６に巻装されるチェーンベルト９７とを有している。該ドラム駆動機構９３のモータ９５を起動させることにより、ドラム９２が路面周回方向に回転する。
【００３４】
なお、ドラム９２の回転速度（周速）は、路面２ａの周回速度と同じ若しくは略同じであることが好ましい。
また、路面２ａとドラム９２との間の隙間Ｓを調整自在とすべく、水膜厚規定手段８７は、昇降機構（図示省略）によりフレーム８８に沿って路面２ａに近接離反自在に構成されている。
また、図３に示す如く、水膜形成手段６は、路面部材９の上部片１２と路面層６１を備えた着脱板６０との間に設けられて路面２ａ上の水膜ｐへの熱伝達を防止する断熱層９８を備えている。
【００３５】
該断熱層９８は、路面部材９の上部片１２と路面層６１を備えた着脱板６０との間に設けられる層であり、この層は断熱材料で形成されている。断熱材料には樹脂成形体、発泡樹脂成形体、発泡コンクリートなど、上部片１２よりも熱を伝え難い材料を用いることができる。この断熱層９８は、路面層６１に下方からの熱を伝わらせ難くしており、支持機構３や駆動機構４で発生した熱が水膜ｐに伝わることを防止している。
なお、断熱層９８は断熱材料で形成されるのが好ましいが、上部片１２と路面層６１との間をスペーサ等を介して離間させてこれらの間に空気層を設けてこの空気の層を断熱材料の代わりに用いても良い。
【００３６】
図１及び図２に示すように、水膜除去手段７は、転動体保持装置５により直線状で上向きの路面２ａ上に接するよう支持される転動体Ｔに対し路面２ａの周回方向下流側に備えられており、転動体Ｔを通過してきた水膜ｐを直線状で上向きの路面２ａから除去する。
該水膜除去手段７は、路面２ａに摺接するワイパ装置１００と、該ワイパ装置１００を支持すると共に該路面２ａに対するワイパ装置１００の高さ位置を調整可能なワイパ高さ調整手段１０１と、該ワイパ高さ調整手段１０１を介してワイパ装置１００を支持するフレーム１０２とを備えている。
【００３７】
ワイパ装置１００は、ゴム等の樹脂を原材料として平板状に形成されたワイパ本体１０４と、該ワイパ本体１０４の上端部を保持する固定具１０５とを備えている。
また、ワイパ高さ調整手段１０１は、ワイパ装置１００を路面２ａの上方に位置付けると共に該ワイパ装置１００の固定具１０５を昇降させてワイパの高さを調整するものである。周回中の路面２ａに対してワイパ装置１００のワイパ本体１０４の下端部を路面２ａに当接させると、該ワイパ本体１０４の下端部は路面２ａの周回方向に屈曲した状態で該路面２ａに摺接し、この様にワイパ本体１０４の下端部が路面２ａに摺接することにより、路面２ａの水膜ｐは除去されることとなる。
【００３８】
また、ワイパ本体１０４は路面２ａの周回方向に対し直交する姿勢から斜に構えた姿勢でワイパ高さ調整手段１０１に支持されている。これにより、ワイパ本体１０４により路面２ａから除去される水ｒは、ワイパ本体１０４の斜行に沿って路面２ａ側方への流れ込むこととなる。かかる点に鑑みれば、ワイパ装置の側方となる位置に路面から除去した水を受ける排水収容体（図示省略）を配備することも好ましい。
また、ワイパ高さ調整手段１０１によりワイパ装置１００の高さを調整することにより該ワイパの路面２ａに対する接地圧を調整することができる。これにより、該ワイパ装置１００による水ｒの除去具合を調整することができるが、該接地圧を高めすぎると路面２ａの周回に対する抵抗となるため、接地圧はある程度に留めておくことが好ましい。
【００３９】
これにより、水膜形成手段６から供給され、転動体保持装置５に支持された転動体Ｔを通過した水膜ｐは液膜除去手段７により路面２ａ上から除去される。したがって、水膜ｐは、水膜形成手段６から水膜除去手段７までの間だけ路面２ａ上に形成されることとなり、該水膜ｐを形成する水が転動体試験装置１の他の部位に飛散、付着等を防止して、当該部位での錆びやグリスの剥落等の不具合をきたすことを未然に防止することができる。
このような構成を具備して成る転動体試験装置１を作動させるには、先ず、転動体保持装置５によって転動体Ｔを回転自在に保持し、該転動体Ｔの軸芯部へ下向きに所定荷重を加えながら、当該転動体Ｔの外周面を環状体２の路面２ａにその上から押し付けた状態にする。
【００４０】
また、水膜形成手段６の水膜幅規定手段８６の一対のガイド８９の幅を調整して、路面２ａに形成する水膜ｐの幅を規定しておく。また、水膜形成手段６の水膜厚規定手段８７のドラム９２と路面２ａとの間隔を調整して、路面２ａに形成する水膜ｐの厚さを規定しておく。また、水膜形成手段６の供給手段８０の温度調整手段８５を調整することにより、水膜ｐを形成する水ｒの温度を調整しておく。
その後、駆動機構４を作動させる。これにより、スプロケット４２を介して環状体２の各路面部材９へ駆動力が伝えられ、環状体２が支持機構３に沿って環状に周回移動を始めるようになる。そのため、路面２ａの転動体Ｔも環状体２による駆動を受けて回転を始めるようになる。
【００４１】
このとき、水膜形成手段６のドラム駆動機構９３も作動させて、ドラム９２を路面周回方向に回転させる。そして、供給手段８０から水膜形成手段６を介して路面２ａに向けて水ｒを供給する。
路面２ａに向けて供給された水ｒは、一対のガイド８９により路面２ａ側方への拡がりを妨げられることとなり、路面２ａの周回方向に向けて拡がる。そして、該路面２ａの水ｒは、ドラム９２の回転に巻き込まれると共に路面２ａの周回に促されて該ドラム９２と路面２ａとの間の隙間Ｓに入り込む。そして、該隙間Ｓを水ｒが通過することにより、水膜形成手段６の下流側の路面２ａに幅及び厚さを規定された水膜ｐが形成される。
【００４２】
そして、該路面２ａが転動体Ｔを通過することにより、該転動体Ｔは、水膜ｐの張られた路面２ａを転動する。これにより、雨天時等、水膜の張られた路面上を転動体Ｔが走行する状況が再現される。そして、この状態での転動体Ｔの挙動等を転動体保持装置５に設けられた力検出器により測定することにより、水膜ｐを張設された路面２ａ上を転動する転動体Ｔに作用する力が測定される。
該転動体Ｔの通過により多少の乱れはあるものの、転動体Ｔを通過した後も路面２ａに水膜ｐは存している。該水膜ｐは、転動体Ｔよりも路面２ａの周回方向下流側に配備されている水膜除去手段７により除去される。該水膜除去手段７を通過した路面２ａは、水膜ｐを全て若しくは殆ど全て取り除かれた状態で再び水膜形成手段６に向けて周回する。
【００４３】
本実施形態によれば、環状体２は、各路面部材９を水平状態を維持し（下方を向くことがない）た状態で周回するものであり、従来の金属ベルトコンベヤ方式とは異なってこの路面２ａが上下に姿勢を変えるような巻掛け部分を通過することはない。それ故、本発明に係る周回路面２ａ装置１では、金属ベルトコンベヤ方式を採用することによって生じていた従来の問題は払拭される。
即ち、本実施形態によれば、路面２ａ又は路面２ａを構成する路面層６１、路面部材９が支持機構３の円弧部分３ａを周回する場合にも、路面層６１や路面部材９に曲げが作用することはなく、該曲げを許容する弾性変形能をこれら路面層６１や路面部材９に付与する必要がなくなるのである。このため、路面層６１及び路面部材９として実路面に用いられるアスファルトやコンクリートや金属等、弾性変形能の著しく低い材料が採用できるものとなるのである。
【００４４】
そして、この様に実路面として用いられる材料が路面２ａを構成する路面層６１の材料として採用されることにより、転動体Ｔを転動させる路面２ａに実路面と同じ排水性能を付与させることも可能となり、かかる路面２ａに水膜ｐを形成すると、実路面に水膜ｐが形成された状況が再現されることとなる。
したがって、本実施形態の転動体試験装置１によれば、環状体２の路面２ａに水膜ｐが形成されることにより、実路面の雨天時等の路面状況がきわめて正確に再現される。そして、該路面２ａに転動体Ｔを転動させることにより、水膜ｐが張られた実路面を転動する転動体Ｔの性能を高精度に測定、評価することが可能となる。
【００４５】
また、環状体２の各路面部材９は、凸状円弧部１４と凹状円弧部１５とが微小な隙間を生じるか、又は生じないか程度の馴染み具合となって、互いに接近した状態で連結されている。即ち、互いに隣り合う路面部材９は、周回中であっても周回移動方向についての相対距離が保たれるので、路面部材９が水平状態のまま環状回転する湾曲部１１ｂでの環状体２の周回は円滑となり、耳障りな騒音や振動、また摩耗、亀裂、カケ等の発生を防止乃至抑制できる。
また、環状体２は、支持機構３の調整機構３２を適切に調整することにより、伸びやガタツキの発生しない最良のテンション（張力）に維持させているので、騒音や振動への対策、及び摩耗、亀裂、カケなどが一層確実に防止、抑制されることになる。
【００４６】
また、互いに隣り合う路面部材９の周回移動方向についての相対距離が一定に保たれるため、隣り合う路面部材９同士がぶつかり合う虞はない。これによっても、路面２ａとして実路面に用いられるアスファルトやコンクリートなどの衝撃に脆い材料の採用を可能としている。
［第２実施形態］
図１０〜図１３は、本発明に係る転動体試験装置１の第２実施形態を示している。この第２の実施形態は図１０に示すように、環状体２を平面視（上面視）して環状体２が水平方向に環状回転するものである点で第１実施形態と同じである。
【００４７】
この第２実施形態が上記した第１実施形態の転動体試験装置１と最も異なるところは、支持機構３において、両側の曲線部分３ｂに対し周回移動方向に沿って９０°のひねりを生じさせるようにしている点にある。このため、図１０に示す転動体試験装置１の環状体２においては、一方の直線部分３ａ（即ち、転動体Ｔを転動可能とさせるために環状体２に形成させる路面２ａの形成領域）では環状体２を平面視して水平な路面２ａ（上向きの路面２ａ）をなしているのに対して、他方の直線部分３ａでは紙面貫通方向に路面２ａ横に起こしたような姿勢になっている。
【００４８】
第２実施形態の環状体２は、第１実施形態とは形状が異なる路面部材９を有している。即ち、路面部材９は、板状の本体片５０（上部片１２と下部片１３とで階段状になったものではない）を有したものとなっている。
本体片５０の路面２ａの周回方向の一方側には、凸状円弧部１４が設けられ、他方側には、凹状円弧部１５が設けられている。路面２ａが上を向く領域では、それぞれ隣り合う本体片５０のうち、一方の本体片５０の凸状円弧部１４が他方の本体片５０の凹状円弧部１５に嵌り込むことで、隣り合う本体片５０間の継ぎ目を除いて連続的な路面２ａが形成されるようになっている。
【００４９】
また、路面部材９は、本体片５０の下面に突出状に設けられたカプラー台５１を有しており、このカプラー台５１に連結部材１０が取り付けられている。上述したように、本体片５０の凸状円弧部１４を隣り合う路面部材９の本体片５０の凹状円弧部１５に嵌まり込ませた状態で、連結部材１０によって互いに隣り合うカプラー台５１を連結することで、互いに隣り合う路面部材９は連続的に連なるようになっている。
具体的には、連結部材１０は、互いに隣り合う路面部材９における一方のカプラー台５１から他方のカプラー台５１へと延びる連結ロッド５２と、この連結ロッド５２の先端に設けられた自在継ぎ手（ユニバーサルジョイント、ボールジョイントなど）５３とを有しているものとなっている。この自在継ぎ手５３を介して一方のカプラー台５１の連結ロッド５２が他方のカプラー台５１に接続されている。
【００５０】
なお、環状体２が支持機構３の曲線部分３ｂを走行する際、互いに隣り合う路面部材９は、継ぎ目部分において互いにスライドする方向にずれるような動きをする。その動きにより、互いに隣り合う路面部材９の周回移動方向についての相対距離を保つようになっているので、曲線部分３ｂにおいても互いに隣り合う路面部材９がぶつかり合うことがなく、路面部材９同士の衝突に由来する振動等が発生することもない。
また、カプラー台５１には、３つの箇所に分けてガイドローラ５４、５５が設けられている。１のガイドローラ５４はカプラー台５１の路面部材９（本体片５０）とは反対側に設けられており、残りのガイドローラ５５はカプラー台５１の両サイドに設けられている。これに対して支持機構３は、各ガイドローラ５４、５５をカプラー５１の周回移動方向に沿って回転自在に案内すると共に、各ガイドローラ５４，５５の回転面を支持する断面コ字状をした溝型ガイドレール５６を有したものとなっている。
【００５１】
更に第２実施形態では、駆動機構４としてリニアモータ５７を採用している。リニアモータ５７としては、水平状態の直線部分３ａ（即ち、転動体Ｔを転動可能とさせるために環状体２に形成させる路面２ａの形成領域）に対応させて推進用コイル７２を設けている。路面部材９の下面には、推進用コイル７２に対応する推進力発生用の磁石（図示略）が搭載されている。
第２実施形態によれば、駆動機構４として上述の如くリニアモータ方式が採用されているため、駆動機構４の省スペース化、部品点数の削減等が図られることとなる。
【００５２】
なお、第２実施形態におけるその他の構成、実質的な動作及び作用、効果は、上記第１実施形態と略同様であり、また第３実施形態においてもリニアモータ５７が採用されているので、ここでの詳説は省略する。
［第３実施形態］
図１４〜図１６は、本発明に係る転動体試験装置１の第３実施形態を示している。この第３実施形態は、基本的には第１実施形態（図１〜図９参照）と略同じであるが、駆動機構４として第２実施形態と同様に環状体２を全周的に浮上させた上で推進力を付与するリニアモータシステムを採用している点が第１実施形態と異なっている。また、上部片１２と路面層６１が形成された着脱板６０との間に断熱層を備えていない点で異なる。
【００５３】
第３実施形態の駆動機構４は、路面部材９を浮上させる浮上用コイル７０と、路面部材９の浮上を制限する浮上制限コイル７１と、路面部材９を介して環状体２に推進力を与える推進用コイル７２と、路面部材９の支持機構３に対する横方向の移動を制限する軌道案内コイル７３と、路面部材９側に設けられた磁石（図示略）とを有している。駆動機構４４の各コイル７０〜７３が制御されることで、路面部材９に推進力が付与され、路面部材９、即ち、環状体２が周回する。
第３実施形態においては、支持機構３によって形成される環状体２の周回路の全周に亘ってリニアモータ式とした駆動機構４が配備されているため、路面部材９は全周に亘って浮上することとなる。このため、駆動機構４と該駆動機構４を通過する路面部材９との間に水ｒが飛散、付着等する場合にも、路面部材９は、該水ｒからの影響を受けることなく周回するものとなる。
【００５４】
即ち、路面部材９が支持機構３に摺接している場合には、これら支持機構３と路面部材９との間に水ｒが入り込むことにより錆びが生じて、動きを悪くしてしまうおそれがある。
これに対し、本実施形態によれば、支持機構３と路面部材９とは互いに離間しているため、これらの間に水ｒが飛散、付着等する場合にも、該水ｒによる上述の如き影響を受けることなく路面部材９は周回するものとなる。また、路面２ａに水膜ｐを形成した状況下での転動体Ｔの試験を長期間に亘って安定して行うことが可能となるのである。
【００５５】
また、路面部材９が浮上状態とされていることで、路面２ａに形成された水膜ｐに熱が伝わり難いものとなる。即ち、支持機構３が環状体２の周回路の全周に亘って配備されるものの、該支持機構３と路面部材９の接触面積が少なくなり、支持機構３と路面部材９との摩擦による発熱が抑制されるのである。これにより、水膜ｐの温度状態の維持効果が向上するものとなる。
第３実施形態におけるその他の構成、実質的な動作及び作用、効果は、上記第１実施形態と略同様であるので、ここでの詳説は省略する。
【００５６】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。即ち、水膜除去手段７のワイパ装置１００は、路面２ａと摺接する弾性を有する板（例えばゴム板）や弾性を有するブラシ（例えば樹脂ブラシ）であっても良く、路面２ａと摺接しないエアワイパ装置やミスト吸引装置であってもよい。
また、上述の実施形態においては転動体試験装置１は水膜ｐを備えた路面２ａを転動する転動体Ｔの挙動を評価するのに用いられていたが、この転動体試験装置１は転動する転動体Ｔから当該路面２ａがどのような影響を受けるかを評価する路面２ａ試験装置としても利用することができる。
【００５７】
例えば、路面部材９の少なくとも一部は、転動体Ｔのある側から反転動体Ｔ側へ（言い換えれば、路面部材９の上下方向に）可視光線を透過するガラスや透明プラスチックなどの部材で形成することができる。このようにすると、路面部材９の下方から転動体Ｔの路面２ａへの接触状態を確認又は観察することができることになり、様々な試験、測定が可能となる。
支持機構３や駆動機構４の組み合わせは特に限定されるものではなく、例えば第１〜第３実施形態で説明した各駆動機構４をそれぞれ他の実施形態の駆動機構４として置換するといったことが可能である。例えば、第３実施形態では支持機構３の周方向全周に亘り、リニアモータ５７の各種コイルが設けられているが、十分に推進力を得ることができるものであれば第２実施形態のように支持機構３の周方向一部に各種コイルを設けるようにしてもよい。路面部材９に用いる路面層６０には各種材料を用いることができ、これによって様々な環境の路面２ａを形成することも可能である。また、断熱層９８は必要に応じて設けるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る転動体試験装置の第１実施形態を一部破断して示した平面図である。
【図２】図１に対応する一部破断正面図である。
【図３】転動体試験装置の要部断面図である。
【図４】環状体の一部を拡大して示した平面図である。
【図５】図２のＢ部を拡大し一部破断して示した断面図である。
【図６】路面部材を示した斜視図である。
【図７】路面部材の平面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】調整機構の伸縮部を示した平面断面図である。
【図１０】本発明に係る転動体試験装置の第２実施形態を示した平面図である。
【図１１】図１０に対応する一部破断正面図である。
【図１２】図１０のＤ部を拡大し且つ破断して示した図である。
【図１３】転動体試験装置の要部断面図である。
【図１４】本発明に係る転動体試験装置の第３実施形態を一部破断して示した平面図である。
【図１５】図１４に対応する一部破断正面図である。
【図１６】転動体試験装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１    転動体試験装置
２    環状体
２ａ  路面
３    支持機構
４    駆動機構
５    転動体保持装置
６    水膜形成手段
７    水膜除去手段
９    路面部材
１０  連結部材
６０  着脱板
６１  路面層
８０  供給手段
８１  水膜規定手段
８５  温度調整手段
８６  水膜幅規定手段
８７  水膜厚規定手段
９８  断熱層
１００  ワイパ装置
１０１  ワイパ高さ調整手段
Ｔ    転動体
ｐ    水膜
ｒ    水
【図１】
2008196912.tif 000003
【図２】
2008196912.tif 000004
【図３】
2008196912.tif 000005
【図４】
2008196912.tif 000006
【図５】
2008196912.tif 000007
【図６】
2008196912.tif 000008
【図７】
2008196912.tif 000009
【図８】
2008196912.tif 000010
【図９】
2008196912.tif 000011
【図１０】
2008196912.tif 000012
【図１１】
2008196912.tif 000013
【図１２】
2008196912.tif 000014
【図１３】
2008196912.tif 000015
【図１４】
2008196912.tif 000016
【図１５】
2008196912.tif 000017
【図１６】
2008196912.tif 000018