(57)【要約】【課題】無端ベルトを高速走行させても正確に試験することができると共に無端ベルトの寿命を高めた簡素でコンパクトなタイヤ試験装置を提供することを課題とする。【解決手段】タイヤ試験装置１０は、タイヤＴに当接するベルト路面１６Ｓを有する無端ベルト１６と、無端ベルト１６に渦電流を発生させて走行力を生じさせるリニアモータの一次側コイル１８と、を備えている。これにより、無端ベルト１６をリニアモータのリアクションプレート（二次側）として使用でき、駆動力を直接に伝達することができる。従って、無端ベルト１６がスリップすることがないので、正確な試験を行うことができる。また、無端ベルト１６とドラムとの間に摩擦力を発生させる必要がなくなると共にベルト張力を低減化できるので、無端ベルト１６の高寿命化を達成できる。【選択図】        図１
2004191108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト面に当接したタイヤを回転させる無端ベルトと、
前記無端ベルトを可動子として走行させるリニアモータの固定子と、
を備えたことを特徴とするタイヤ試験装置。
【請求項２】
前記リニアモータが誘導型リニアモータであり、前記固定子によって前記無端ベルトに渦電流を生じさせることによって前記無端ベルトに駆動力を発生させる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】
前記タイヤからの荷重を支える流体ベアリングが前記無端ベルトの内側に設けられ、前記無端ベルトの外側から前記流体ベアリングに向けて前記タイヤを当接させる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】
前記タイヤからの荷重を支える流体ベアリングが前記無端ベルトの外側に設けられ、前記無端ベルトの内側から前記流体ベアリングに向けて前記タイヤを当接させる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５】
前記固定子が前記流体ベアリングの反無端ベルト側に配置されたことを特徴とする請求項３又は４に記載のタイヤ試験装置。
【請求項６】
前記固定子が、前記タイヤの接地中心を挟むように前記タイヤの赤道面の両側に設けられ、前記無端ベルトに与える各固定子の駆動力がそれぞれ調整可能であることを特徴とする請求項に記載のタイヤ試験装置。
【請求項７】
前記固定子のベルト走行方向に対する角度が調整可能であることを特徴とする請求項５に記載のタイヤ試験装置。
【請求項８】
前記固定子が、前記無端ベルトの内側と外側とにそれぞれ設けられて前記無端ベルトに対して対称に配置され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９】
前記無端ベルトのタイヤ当接面と反対側の面に当接して、前記タイヤからの荷重を前記無端ベルトを介して支える流体ベアリングと、
前記流体ベアリングの反無端ベルト側に配置され、ベルト走行方向と交差する方向への移動力を前記無端ベルトに加える横力支持用固定子と、
を有することを特徴とする請求項８に記載のタイヤ試験装置。
【請求項１０】
前記横力支持用固定子のベルト走行方向に対する角度が調整可能であることを特徴とする請求項９に記載のタイヤ試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行する無端ベルトにタイヤを当接させて回転させるタイヤ試験装置に関し、更に詳細には、タイヤの特性や耐久性の試験に最適なタイヤ試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
擬態路面でタイヤの特性等を試験するタイヤ試験装置としては、ドラム型路面による試験装置やベルト型路面による試験装置が知られている。
【０００３】
ベルト型路面によるタイヤ試験装置としては、駆動ドラムと従動ドラムとに、擬態路面を有する無端ベルトを掛け渡したものが一般的である。このタイヤ試験装置では、無端ベルトの上部にテスト用のタイヤを押し付け、無端ベルトを走行させることによりテスト用のタイヤを回転させて試験を行っている。
【０００４】
ベルト型路面によるこのようなタイヤ試験装置では、無端ベルト上に散水ノズルから水を噴出させ、ウェット路面での走行状態を試験することがある。この場合、ドラムと無端ベルトとの間に水が侵入するとハイドロプレーニング現象を起こし、無端ベルトがスリップして走行速度が不安定になったり、無端ベルトが幅方向へずれる等の好ましくない現象が生じる。
【０００５】
このため、ドラムの外周面に排水溝を設ける対策案が出されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３９９１９公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、タイヤからの荷重を支えるために、タイヤの当接面と反対側面から流体ベアリングによって無端ベルトを支えている試験装置が、近年、多用されている。
【０００８】
しかし、流体ベアリングで液体を用いた場合、無端ベルトを高速走行させると、流体ベアリングの液体をドラムと無端ベルトとの間に噛み込んで滑り（スリップ）を起こすことがあるという問題があった。これは特許文献１に記載された対策案でも解決されていない。なお、本明細書で流体ベアリングとは、物体を薄い層の流体で移動可能に支える機構を言う。流体の供給部側が広い楔形の間隙を有し、その間隙を挟む２つの固体壁の相対速度差によって発生する（流体）潤滑流体の圧力により、２つの固体壁から加えられる荷重を支持させる機構であることが多い。
【０００９】
また、ベルト張力による摩擦力によってドラム駆動力をベルトに伝達している。このため、高強度のベルトを使用する必要があると共に、ベルトやドラムの寿命が低下するという問題もあった。
【００１０】
更に、ベルト張力を強力に発生させることができるベルト張力付加装置を設ける必要があると共に、ドラム駆動用のモータの設置場所が別に必要であり、設備が大掛かりになって広い設置スペースが必要であるという問題もあった。
【００１１】
本発明は、上記事実を考慮して、無端ベルトを高速走行させても正確に試験することができると共に無端ベルトの寿命を高めた簡素でコンパクトなタイヤ試験装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ベルト面に当接したタイヤを回転させる無端ベルトと、前記無端ベルトを可動子として走行させるリニアモータの固定子と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
リニアモータとしては、誘導型（ＬＩＭ）、パルス型（ＬＰＭ）、直流型（ＬＤＭ）の何れも用いることができる。
【００１４】
固定子に電流を流すことによって可動子である無端ベルトに駆動力が直接に加えられ、無端ベルトがリニアモータのリアクションプレート（二次側）として使用される。
【００１５】
これにより、無端ベルトを掛け渡すドラムを設けた場合、ドラムと無端ベルトとの間に水等の液体が入り込んでもスリップが生じないので正確な試験を行うことができる。また、無端ベルトとドラムとの間に摩擦力を発生させる必要がなくなると共にベルト張力を低減化できるので、無端ベルトの高寿命化を達成でき、ベルト型路面による従来のタイヤ試験装置に比べて製造コスト及び維持コストの低減が図られる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、前記リニアモータが誘導型リニアモータであり、前記固定子によって前記無端ベルトに渦電流を生じさせることによって前記無端ベルトに駆動力を発生させることを特徴とする。
【００１７】
無端ベルトの材質は、リアクションプレートの材質として一般的であって効率良く渦電流を発生させることができるアルミニウム、銅、或いは、強度が優れた非磁性体のステンレスであることが望ましい。
【００１８】
固定子（一次側固定子）のコイルに交流電流を流すことにより移動磁界を発生させ、その移動磁界に対応した渦電流が無端ベルトに発生し、無端ベルトと移動磁界の速度差により駆動力が伝達される。これにより、無端ベルトを可動子として走行させ易い。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、前記タイヤからの荷重を支える流体ベアリングが前記無端ベルトの内側に設けられ、前記無端ベルトの外側から前記流体ベアリングに向けて前記タイヤを当接させることを特徴とする。
【００２０】
このように固定子を無端ベルトの内側に設けることにより、無端ベルトの駆動モータの設置場所をベルト外側の領域に設けなくても済み、従来のタイヤ試験装置に比べて設置スペースの低減が図られる。また、固定子から無端ベルトに走行力が直接に加えられるので、無端ベルトを掛け渡すドラムを設けた場合、流体ベアリングの液体がドラムと無端ベルトとの間に入り込んでも、無端ベルトにスリップを生じさせることなく高速走行させることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、前記タイヤからの荷重を支える流体ベアリングが前記無端ベルトの外側に設けられ、前記無端ベルトの内側から前記流体ベアリングに向けて前記タイヤを当接させることを特徴とする。
【００２２】
このように無端ベルトの内側にタイヤを配置することにより、タイヤ試験装置を更に小型化することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、前記固定子が前記流体ベアリングの反無端ベルト側に配置されたことを特徴とする。
【００２４】
これにより、固定子によって無端ベルトに吸引力が及ぼされても、流体ベアリングによって無端ベルトが支えられるので、無端ベルトを支える機構を新たに設ける必要がなく、装置構成を簡素にすることができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、前記固定子が、前記タイヤの接地中心を挟むように前記タイヤの赤道面の両側に設けられ、前記無端ベルトに与える各固定子の駆動力がそれぞれ調整可能であることを特徴とする。
【００２６】
これにより、各固定子によって無端ベルトに加えられる走行力を、タイヤの赤道面の両側で互いに異ならせることができ、接地面回りの回転モーメントを無端ベルトに加えることができる。従って、タイヤ試験装置にステア機構を新たに設ける必要がない。
【００２７】
請求項７に記載の発明は、前記固定子のベルト走行方向に対する角度が調整可能であることを特徴とする。
【００２８】
例えば、固定子として、タイヤ赤道面の両側に、且つ、向きが可変であるように、２組以上のコイルを設けてもよい。
【００２９】
ここで、固定子のベルト走行方向に対する角度とは、固定子によって無端ベルトに加えられる力の方向（誘導型リニアモータでは移動磁界の進行方向）と、ベルト走行方向とのなす角度を意味する。
【００３０】
請求項７に記載の発明により、固定子によって無端ベルトに加えられる力の方向と、無端ベルトの走行方向とにずれ（スリップ角）が生じ、横力を発生させることができる。従って、タイヤに横力を加えた走行試験することができ、請求項６に記載の発明と同様、タイヤ試験装置にステア機構を新たに設ける必要がない。しかも、回動角度を調整することによりこの横力の大きさを調整できる。
【００３１】
請求項８に記載の発明は、前記固定子が、前記無端ベルトの内側と外側とにそれぞれ設けられて前記無端ベルトに対して対称に配置されたことを特徴とする。
【００３２】
これにより、固定子から無端ベルトに及ぼされる吸引力を相殺することができる。従って、固定子を更に１台増加することによって、無端ベルトの走行力を上げると共に、上記の吸引力に抗する支え機構を新たに設けなくて済む。
【００３３】
請求項９に記載の発明は、前記無端ベルトのタイヤ当接面と反対側の面に当接して、前記タイヤからの荷重を前記無端ベルトを介して支える流体ベアリングと、前記流体ベアリングの反無端ベルト側に配置され、ベルト走行方向と交差する方向への移動力を前記無端ベルトに加える横力支持用固定子と、を有することを特徴とする。
【００３４】
これにより、ベルト駆動用の固定子を無端ベルトに対して対称に配置したタイヤ試験装置であっても、タイヤに横力を加えた走行試験を行うことができ、タイヤ試験装置の横力支持機構の簡素化を図ることができる。
【００３５】
請求項１０に記載の発明は、前記横力支持用固定子のベルト走行方向に対する角度が調整可能であることを特徴とする。
【００３６】
ここで、横力支持用固定子のベルト走行方向に対する角度とは、横力支持用固定子によって無端ベルトに加えられる力の方向（誘導型リニアモータでは移動磁界の進行方向）と、ベルト走行方向とのなす角度を意味する。
【００３７】
請求項１０に記載の発明により、横力支持用固定子によって無端ベルトに加えられる力の方向と、無端ベルトの走行方向とにずれ（スリップ角）が生じ、横力を発生させることができる。従って、タイヤに横力を加えた走行試験することができ、タイヤ試験装置にステア機構を新たに設ける必要がない。しかも、回動角度を調整することによりこの横力の大きさを調整できる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。
【００３９】
［第１形態］
まず、第１形態について説明する。図１に示すように、第１形態のタイヤ試験装置１０は、一対のドラム１２、１４と、ドラム１２、１４に掛け渡され、テスト用のタイヤＴが上側から外周面に当接する無端ベルト１６と、無端ベルト１６に渦電流を発生させて駆動力（回転力）を生じさせる誘導型リニアモータの一次側コイル１８と、を有する。
【００４０】
無端ベルト１６はフラットベルトであって、ベルト路面１６Ｓが外側に形成されている。無端ベルト１６の材質は、アルミニウム、銅、或いは、強度が優れた非磁性体のステンレスである。
【００４１】
また、無端ベルト１６の内側には、タイヤＴからの荷重を支える流体ベアリング２２が、タイヤＴとの間で無端ベルト１６を挟むようにして設けられており、一次側コイル１８は流体ベアリング２２の下側に設けられている。
【００４２】
タイヤ試験装置１０を用いてタイヤの走行試験をするには、タイヤＴを試験位置に設置することにより無端ベルト１６のベルト路面１６Ｓに当接させる。この状態では、タイヤＴからの荷重を流体ベアリング２２が支えている。
【００４３】
そして、一次側コイル１８に電流を流す。一次側コイル１８に電流を流すとその電流により磁界が発生し（アンペールの右ネジの法則）、それにより無端ベルト１６を貫く磁界が変化し、それを打ち消す方向の渦電流が無端ベルト１６に発生する（フレミングの右手の法則）。この結果、無端ベルト１６に走行力が発生する。無端ベルト１６が走行することによってタイヤＴが回転し、走行試験が開始する。
【００４４】
また、一次側コイル１８に電流を流すと、無端ベルト１６を一次側コイル１８へ引き付ける力が生じるが、流体ベアリング２２が無端ベルト１６を内側から支え、緩衝材としての役割も果たす。従って、無端ベルト１６は流体ベアリング２２の上を滑らかに滑って走行することができる。
【００４５】
以上説明したように、第１形態によれば、無端ベルト１６をリニアモータのリアクションプレート（二次側）として使用でき、駆動力を直接に伝達することができる。従って、流体ベアリング２２の液体によるスリップが生じないのでタイヤ試験を正確に行うことができる。また、一次側コイル１８によって無端ベルトに吸引力が及ぼされても、流体ベアリング２２によって無端ベルト１６が支えられるので、新たに支え機構を設ける必要がなく、装置構成が簡素である。
【００４６】
［第２形態］
次に、第２形態について説明する。第２形態では、第１形態と同様の構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図２に示すように、第２形態のタイヤ試験装置３０は、第１形態に比べ、一次側コイル１８（図１参照）に代えて、誘導型リニアモータの一次側コイル２８Ａ、２８Ｂを有する。一次側コイル２８Ａ、２８Ｂは、無端ベルト１６の内側と外側とに対称となる位置にそれぞれ配置されており、無端ベルト１６を介して対向している。
【００４８】
第２形態により、一次側コイル２８Ａ、２８Ｂに通電して無端ベルト１６を走行させた際、一次側コイル２８Ａ、２８Ｂから無端ベルト１６に及ぼされる吸引力が互いに逆方向であり、これにより、この吸引力を相殺することができる。従って、第１形態に比べ、無端ベルト１６に加えられる下方向の力を軽減することができる。
【００４９】
［第３形態］
次に、第３形態について説明する。第３形態では、第２形態と同様の構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
図３に示すように、第３形態のタイヤ試験装置４０は、第２形態に比べ、流体ベアリング２２の下側に、誘導型リニアモータの横力支持用の一次側コイル３８が更に設けられている。また、一次側コイル３８は、ベルト走行方向に対する向きが可変にされている。
【００５１】
タイヤ試験装置４０を使用するには、ベルト駆動用の一次側コイル２８Ａ、２８Ｂに通電して無端ベルト１６を走行させると共に、横力支持用の一次側コイル３８にも通電し、横方向（走行方向と直交する方向）に移動する力を無端ベルト１６に与える。
【００５２】
第３形態では、このように無端ベルト１６の内側に横力支持用の一次側コイル３８を設けているので、これにより、横力支持機構の簡素化を図ることができる。また、ベルト走行方向に対する一次側コイル３８の向きを調整することにより、無端ベルト１６に加えられる横方向の移動力の大きさを所望の値にすることができる。
【００５３】
［第４形態］
次に、第４形態について説明する。図４に示すように、第４形態のタイヤ試験装置５０は、テスト用のタイヤＴが内側から当接する無端ベルト５６と、無端ベルト５６に渦電流を発生させて走行力を生じさせる誘導型リニアモータの一次側コイル５８と、を有する。無端ベルト５６はフラットベルトであって、ベルト路面５６Ｓが内側に形成されている。
【００５４】
また、無端ベルト５６の外側には、タイヤＴからの荷重を支える流体ベアリング２２が、タイヤＴとの間で無端ベルト５６を挟むようにして設けられており、一次側コイル５８は流体ベアリング２２の下側に設けられている。
【００５５】
第４形態により、第１形態のようにドラム１２、１４（図１参照）を設ける必要がなく、無端ベルト５６の支持機構を簡素にすることができる。
【００５６】
［第５形態］
次に、第５形態について説明する。図５に示すように、第５形態のタイヤ試験装置では、第１形態に比べ、誘導型リニアモータの一対の一次側コイル６８Ａ、６８Ｂが、タイヤＴの接地中心Ｃを挟むようにタイヤＴの赤道面Ｅの両側に設けられている。この一次側コイル６８Ａ、６８Ｂは、ベルト走行方向に対する向きが可変であるように、回動板７０の上に取付けられている。
【００５７】
第５形態のタイヤ試験装置を使用して、接地面回りの回転モーメントをタイヤＴにかけて走行試験を行う際、一次側コイル６８が無端ベルトに加える駆動力、無端ベルトの張力、走行速度、タイヤＴの押圧力などを考慮し、所望の回転モーメントがかかるように回動板７０の回動角度を決定する。
【００５８】
第５形態では、無端ベルトの走行方向と移動磁界の進行方向とにずれ（スリップ角）を生じさせることによって、横力を発生させることができる。従って、タイヤＴに所望の大きさの横力を加えた走行試験することができ、タイヤ試験装置にステア機構を新たに設ける必要がない。しかも、回動板７０の回動角度を調整することによりこの横力の大きさを調整できる。
【００５９】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、無端ベルトを高速走行させても正確に試験することができると共に無端ベルトの寿命を高めた簡素でコンパクトなタイヤ試験装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１形態のタイヤ試験装置の無端ベルトを走行させる機構を示す側面図である。
【図２】第２形態のタイヤ試験装置の無端ベルトを走行させる機構を示す側面図である。
【図３】第３形態のタイヤ試験装置の無端ベルトを走行させる機構を示す側面図である。
【図４】第４形態のタイヤ試験装置の無端ベルトを走行させる機構を示す側面図である。
【図５】第５形態のタイヤ試験装置で、タイヤの走行方向に対するリニアモータ一次側コイルの角度が可変にされていることを示す平面図である。
【符号の説明】
１０  タイヤ試験装置
１６  無端ベルト
１８  一次側コイル（固定子）
２２  流体ベアリング
２８Ａ、Ｂ  一次側コイル
３０  タイヤ試験装置
３８  一次側コイル（横力支持用固定子）
４０  タイヤ試験装置
５０  タイヤ試験装置
５６  無端ベルト
５８  一次側コイル（固定子）
６８Ａ、Ｂ  一次側コイル（固定子）
Ｔ  タイヤ
【図１】
2004191108.tif 000003
【図２】
2004191108.tif 000004
【図３】
2004191108.tif 000005
【図４】
2004191108.tif 000006
【図５】
2004191108.tif 000007