(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状又は無端ベルト状に形成されて外周面と内周面を有すると共に、駆動手段により転動自在に枢支される路面体と、
該路面体の外周面と内周面の何れか一方に形成される代用路面上に接地した状態で転動可能にタイヤを枢支する支持体とを備え、
前記路面体には、前記代用路面の幅方向に列ぶと共に外周面から内周面に向けて貫通する複数の貫通孔が形成されており、
前記路面体を介してタイヤと対向する位置には、前記路面体に接地するタイヤの接地面の表面状態を前記複数の貫通孔を介して測定する測定装置が配備されていて、
前記測定装置は、前記路面体の複数の貫通孔を介してタイヤの接地面を撮像可能な撮像手段を備え、該撮像手段のレンズは、前記タイヤの回転軸及び代用路面に光軸を直交させた状態で前記複数の貫通孔を介してタイヤの接地面を撮像可能に配備されており、
前記路面体の幅方向に列ぶ複数の貫通孔は、中心軸を前記レンズの光軸上に位置する一点で交叉可能に放射状に形成され、前記撮像手段は、該一点にレンズの焦点を一致した状態で配備されていることを特徴とするタイヤ試験機。
【請求項２】
前記接地面の表面状態とは温度状態であって、前記撮像手段は、被写体となるタイヤ接地面から発せられる赤外線を撮像可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ試験機。
【請求項３】
前記複数の貫通孔は路面体の全面に形成されており、該貫通孔の形状は丸形状であ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機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ試験機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの様々な特徴又は特性が、タイヤ自身の性能や騒音の発生等に影響を及ぼすことがよく知られている。この様なタイヤの特徴や特性を適正に評価すべく、路面上を転動するタイヤについて種々の試験及び解析が従来からなされてきている。
例えば特許文献１には、円筒状の路面体の外周に形成される代用路面の一部を透明な透明体により形成し、該代用路面にタイヤを押し付け、カメラを用いて代用路面を転動中のタイヤの接地面の形状を透明体を介して撮像し、該撮像による画像の分析を行うこととするタイヤ形状撮影装置が開示されている。
【特許文献１】特開平０３−６３５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１のタイヤ形状撮影装置は、代用路面を形成する円筒状の路面体の幅方向に少なくともタイヤ幅よりも大きく、且つ路面体の径方向に該タイヤ幅と同程度の開口部を開設し、該開口部にガラスや合成樹脂等からなる透明体を被せることにより代用路面を無端状に形成する構成であり、該透明体の表面がタイヤとの接触等により汚れてしまうと、タイヤの接地面の形状を正確に撮像することが困難となってしまうという問題がある。
また、透明体は衝撃に弱く、上述の如き比較的面積の大きい開口部に透明体を被せて代用路面を構成すると、タイヤの路面体に対する押付け荷重や路面体の回転速度によっては、透明体に作用する衝撃により該透明体が容易に割れる等して破損してしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、代用路面の状態によらずタイヤの接地面の表面状態を常に正確に把握することができ、且つ、耐衝撃性も確保することができるタイヤ試験機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】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、タイヤ試験機において、
筒状又は無端ベルト状に形成されて外周面と内周面を有すると共に、駆動手段により転動自在に枢支される路面体と、
該路面体の外周面と内周面の何れか一方に形成される代用路面上に接地した状態で転動可能にタイヤを枢支する支持体とを備え、
前記路面体には、前記代用路面の幅方向に列ぶと共に外周面から内周面に向けて貫通する複数の貫通孔が形成されており、
前記路面体を介してタイヤと対向する位置には、前記路面体に接地するタイヤの接地面の表面状態を前記複数の貫通孔を介して測定する測定装置が配備されていることを特徴としている。
【０００６】
これによれば、路面体に複数の貫通孔が代用路面の幅方向に列んだ状態で形成され、該複数の貫通孔を通じてタイヤの接地面を測定するため、代用路面がタイヤに擦れることにより代用路面が汚れるものとなっても、各貫通孔の代用路面側の開口面は汚れるものとはならない。このため、該路面体の代用路面上にタイヤを強くこすりつける状態であっても、複数の貫通孔を通じて該タイヤの接地面の表面状態を測定装置により正確に測定することができるものとなる。また、複数の貫通孔の間に路面体が存する状態となっているので、かかる部分により路面体の耐衝撃性も確保されるものとなる。
【０００７】
また、前記路面体の幅方向に列ぶ複数の貫通孔は、中心軸を前記レンズの光軸上に位置する交点で交叉可能に放射状に形成され、前記撮像手段は、該一点にレンズの焦点を一致した状態で配備されていることが好ましい。
これによれば、複数の貫通孔を介してタイヤの接地面を撮像することができ、該接地面を撮像した画像に基づいてより詳細にタイヤの接地面の表面状態を把握することが可能となる。
また、前記路面体の幅方向に列ぶ複数の貫通孔は、中心軸を前記レンズの光軸上に位置する一点で交叉可能であって、前記撮像手段は、該一点にレンズの焦点を一致した状態で配備されていることが好ましい。
【０００８】
これによれば、これら複数の貫通孔を介して路面体を撮像するに際し、該貫通孔の内周面等が撮像されるものとはならず、該貫通孔を通じてはタイヤの接地面のみを撮像することができる。
前記接地面の表面状態とは温度状態であって、前記撮像手段は、被写体となるタイヤ接地面から発せられる赤外線を撮像可能に構成されていることが好ましい。
これにより、タイヤ接地面の温度分布を撮像画像を分析することにより把握することができるものとなる。
【０００９】
前記複数の貫通孔は路面体の全面に形成されており、該貫通孔の形状は丸形状であることが好ましい。
このように貫通孔が路面体の全面に形成されていると、タイヤと路面の接地状態が過渡的に変化する場合にも、その変化を瞬時に把握することができる。
なお、本発明における課題解決のための最も好ましい技術的手段は、筒状又は無端ベルト状に形成されて外周面と内周面を有すると共に、駆動手段により転動自在に枢支される路面体と、該路面体の外周面と内周面の何れか一方に形成される代用路面上に接地した状態で転動可能にタイヤを枢支する支持体とを備え、前記路面体には、前記代用路面の幅方向に列ぶと共に外周面から内周面に向けて貫通する複数の貫通孔が形成されており、前記路面体を介してタイヤと対向する位置には、前記路面体に接地するタイヤの接地面の表面状態を前記複数の貫通孔を介して測定する測定装置が配備されていて、前記測定装置は、前記路面体の複数の貫通孔を介してタイヤの接地面を撮像可能な撮像手段を備え、該撮像手段のレンズは、前記タイヤの回転軸及び代用路面に光軸を直交させた状態で前記複数の貫通孔を介してタイヤの接地面を撮像可能に配備されており、前記路面体の幅方向に列ぶ複数の貫通孔は、中心軸を前記レンズの光軸上に位置する一点で交叉可能に放射状に形成され、前記撮像手段は、該一点にレンズの焦点を一致した状態で配備されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るタイヤ試験機によれば、路面の状態によらずタイヤの接地面の表面状態を正確に測定することができ、且つ、耐衝撃性も確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明していく。
図１に示す如く、第１の実施の形態のタイヤ試験機１は、タイヤＴを装着可能なタイヤ転動装置２と、該タイヤ転動装置２に対向して配備される路面体（ドラム）７を有するドラム装置３と、該路面体７に押し付けられたタイヤＴの接地面を測定する測定装置９と、これらタイヤ転動装置２、ドラム装置３を制御すると共にこれらタイヤ転動装置２、ドラム装置３、測定装置９から得られるデータを処理する処理制御装置４とを備えている。また、タイヤ転動装置２、ドラム装置３及び測定装置９は、支持台５に支持されている。
【００１２】
タイヤ転動装置２は、水平に配備されるスピンドル軸１１と、該スピンドル軸１１を回転自在に支持する支持体１２とを備えている。該スピンドル軸１１にはリム１３が配備されており、該リム１３にタイヤＴを装着することによりタイヤ転動装置２にタイヤＴが転動自在に配備されるものとなる。
また、支持体１２は、タイヤ制御装置１４を介して支持台５に支持されている。該タイヤ制御装置１４は、スピンドル軸１１をドラム装置３の路面体７に対し近接離間して該スピンドル軸１１に装着されたタイヤＴを路面体７に押し付け可能な接地荷重付与装置１５と、該タイヤＴに横滑り角を付与する横滑り角付与装置１６と、タイヤＴにキャンバ角を付与するキャンバ角付与装置１７とを備えている。
【００１３】
また、タイヤ転動装置２には、タイヤＴに作用する前後力、タイヤＴの回転加速度、タイヤＴの横滑り角及びキャンバ角を測定する計測装置１８を備えており、該計測装置１８は、各計測値を信号に変換して処理制御装置４に送る。
ドラム装置３は、外周面に代用路面７１を備えてなる路面体７と、該路面体７を回転可能に支持する回転駆動装置（駆動手段）３１と、該回転駆動装置３１を介して路面体７を支持する支持部材３２とを備えている。
本実施形態において、路面体７は、所定の半径を有する板状の円板部７２と、該円板部７２の外周を包囲して立設される環状部７３とを備えてなる有底円筒状に形成されている。
【００１４】
また、回転駆動装置３１は、水平に配備されるスピンドル軸３３を備えており、路面体７は、円板部７２の中心がスピンドル軸３３に支持される。これにより、環状部７３の該路面体７は、タイヤ転動装置２に装着されるタイヤＴと同様、縦方向に回転するものとなる。また、これにより、該路面体７の環状部７３の外周面がタイヤＴと対向する。また、該外周面には、少なくともタイヤ幅よりも大きな幅を有する代用路面７１が形成されている。
図２に示す如く、路面体７の環状部７３には、代用路面７１となる外周面から内周面に向けて貫通する複数の貫通孔７４が形成されている。
【００１５】
該貫通孔７４は、代用路面７１の幅方向に複数列んだ状態に形成されている。また、各貫通孔７４は、断面円形状に形成されると共に、中心軸を路面体７の回転中心軸の径方向に延びる直線に一致させた状態に形成されている。
さらに、図３に示す如く、代用路面７１の幅方向に列ぶ複数の貫通孔７４は、中心軸を前記環状部７３よりも代用路面７１の回転中心側となる一点で交叉する放射状に形成されている。
図１及び図２に示す如く、測定装置９は、撮像手段９１と、該撮像手段９１を支持する支持部９２とを備えている。
【００１６】
該撮像手段９１は、本実施形態では赤外線カメラを用いているが、通常のカメラの光軸上に赤外線透過フィルタを配備することにより、赤外線による画像を撮像可能とするものであっても構わない。
また、該撮像手段９１は、路面体７の環状部７３に包囲される該路面体７の内側に配備されており、図３に示す如く、支持部９２により、レンズ９３の撮像面を該路面体７の環状部７３を介してタイヤ転動装置２に装着されたタイヤＴの路面に対向させた状態に支持されている。また、該レンズ９３は、光軸をタイヤ転動装置２のスピンドル軸１１の軸心とドラム装置３のスピンドル軸３３の軸心とを結ぶ直線に一致させた状態であって、且つ、前記複数の貫通孔７４の中心軸の交点に焦点を一致させた状態に配備されている。この様に焦点と交点とを一致させることにより、該撮像手段９１により撮像される撮像画像には各貫通孔７４の内周壁が撮像されることはなく、各貫通孔７４を通じてはタイヤ接地面のみが撮像されるものとなる。
【００１７】
図１及び図２に示す如く、処理制御装置４は、タイヤ転動装置２、ドラム装置３３を制御する制御手段４１と、計測装置１８に接続されてタイヤＴに作用する前後力の変動成分等を計測する計測手段４２と、撮像手段９１から撮像画像を記憶するフレームメモリ４３と、該フレームメモリ４３に記憶された画像を分析する分析手段４４を備えている。制御手段４１は、タイヤ転動装置２、ドラム装置３３に加えて撮像手段９１を制御するものであっても構わない。
また、該処理制御装置４は、パソコン等の入出力装置４５に接続されており、該入出力装置４５を介して、作業者は処理制御装置４を操作することが可能であると共に、処理制御装置４に格納される各種のデータ・画像を閲覧することが可能となる。
【００１８】
本実施形態によれば、該複数の貫通孔７４を通じてタイヤＴの接地面を撮像手段９１により撮像し、該撮像によって得られる赤外線による画像の輝度を分析することにより、該接地面の温度状態が把握される。このため、常に複数の貫通孔７４を通じてタイヤＴの接地面を撮像することが可能であることを要するが、本実施の形態によれば、代用路面７１とタイヤＴとが擦れあうことにより、代用路面７１が汚れるものとなっても、各貫通孔７４の代用路面側の開口面には汚れは殆ど付着しない。このため、該路面体７の代用路面７１にタイヤＴを強くこすりつけた状態又はその後であっても、複数の貫通孔７４を通じて該タイヤＴの接地面を撮像手段９１により正確に撮像することができるものとなる。
【００１９】
また、複数の貫通孔７４の間には、所定の厚さを有した状態で路面体７が存しており、これによって路面体７の耐衝撃性も確保されるものとなる。また、上述の如く複数の貫通孔７４の間に路面体７が存していることにより、該複数の貫通孔７４の間には代用路面７１が存する。このため、タイヤＴが複数の貫通孔７４上を通過する際には同時にこれら複数の貫通孔７４の間の代用路面７１上を通過する。このため、本実施形態の代用路面は、路面体７の環状部７３の一部を全面に亘って該路面体７とは異なる透明体に置換することにより形成される従来の如き代用路面よりも、実路面としての再現性が向上するものとなっている。
【００２０】
また、代用路面７１の幅方向に列ぶ複数の貫通孔７４の中心軸の交点と撮像手段９１のレンズ９３の焦点とが一致しているので、該複数の貫通孔７４を通じてタイヤＴの接地面を撮像する場合にも、各貫通孔７４の内周壁等、タイヤＴの接地面の分析におよそ必要のない部分を撮像を最小限に抑えて該接地面のみを撮像することが可能となっている。
また、図２に示す如く、複数の貫通孔７４が代用路面７１の全面に形成されているため、タイヤＴに横滑り角やキャンバ角が与えられた時に、タイヤＴの接地面の局所的な接地状況を瞬時に把握することができる。また、貫通孔７４を丸形状とすることによって、貫通孔７４をボール盤などの汎用の機械によって容易に形成することが可能となり、路面体７の全面に対して貫通孔７４を形成したとしても加工コストを安価に抑えることができる。
【００２１】
また、図４は本発明の第２の実施の形態を示しており、該実施の形態において、ドラム装置３は、タイヤ転動装置２のスピンドル軸１１に平行な一対のドラム軸３４と、各ドラム軸に回転自在に枢支されるドラムプーリ３５と、一方のドラムプーリ３５から他方のドラムプーリ３５に亘って巻き掛けられた路面体（フラットベルト）７とを備えている。
また、一対のドラム軸３４は軸受け具３６にそれぞれ支持され、該軸受け具３６は支持台５に支持されている。また、一方の軸受け具３６にドラムプーリ３５を転動させて路面体７を周回させる駆動装置３７が配備されている。
【００２２】
該路面体７は、少なくともタイヤＴの幅よりも大きい幅を有する無端ベルト状（環状）に形成されており、該路面体７の外周面に代用路面７１が形成されている。
また、該路面体７には、代用路面７１となる外周面から内周面に向けて貫通する複数の貫通孔７４が形成されてる。
該貫通孔７４は、断面円形状に形成され、代用路面７１の幅方向に複数列んだ状態に形成されている。
また、測定装置９の撮像手段９１は、一対のドラムプーリ３５の間に配備されており、支持部９２により、レンズ９３の撮像面を該路面体７を介してタイヤ転動装置２に装着されたタイヤＴの路面に対向させた状態に支持されている。また、該レンズ９３は、光軸をタイヤ転動装置２に装着されたタイヤＴの法線に一致させた状態に配備されており、これにより、レンズ９３の光軸はタイヤＴに接地する代用路面７１に対し直交若しくは略直交するものとなる。
【００２３】
本実施の形態によれば、タイヤＴに対し代用路面７１が該タイヤＴの接線を含む平面状に設けられ、より実路面としての再現性が向上するものとなる。また、これによって、タイヤＴの接地面に生じる現象はより実タイヤの接地面に生じる現象に近いものとなり、該タイヤＴの接地面を代用路面７１の複数の貫通孔７４を介して撮像手段９１により撮像することにより、より実性状に近いタイヤ接地面の表面温度を測定することが可能となる。
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、タイヤ転動装置２は、タイヤ制御装置１４を接地荷重付与装置１７と、横滑り角付与装置１６と、キャンバ角付与装置１７の何れか１つ若しくは２つのみを有する構成とする場合であっても本実施形態と同様の効果を奏し、また、図５及び図６に示す如く、かかるタイヤ制御装置１４を介することなくタイヤＴを枢支する支持体１２を支持台５により支持する構成であっても、本実施形態と同様の効果を奏する。
【００２４】
また、図７に示す如く、路面体７の環状部７３の内周面に代用路面７１を形成し、該代用路面７１にタイヤＴを接地させるべく該タイヤＴを路面体７の内側に配備し、測定装置９の撮像手段９１を路面体７の外側に配備する構成とする場合も、本実施の形態と同様の効果を奏する。
なお、この場合、代用路面７１の幅方向に列ぶ複数の貫通孔７４は、中心軸を前記環状部７３よりも路面体７の外方にて一点で交叉する放射状に形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施の形態に係るタイヤ試験機の側面図である。
【図２】第１の実施の形態に係るタイヤ試験機の平面図である。
【図３】タイヤ接地面を示す断面図である。
【図４】第２の実施の形態に係るタイヤ試験機の側面図である。
【図５】本発明に係る他のタイヤ試験機の側面図である。
【図６】図５に示されたタイヤ試験機の平面図である。
【図７】本発明に係る他のタイヤ試験機の側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１      タイヤ試験機
２      タイヤ転動装置
３      ドラム装置
４      処理制御装置
５      支持台
７      路面体
９      測定装置
１１    スピンドル軸
１４    タイヤ制御装置
７１    代用路面
７２    円板部
７３    環状部
７４    貫通孔
９１    撮像手段
９３    レンズ
Ｔ      タイヤ
【図１】
0004948284.tif 000002
【図２】
0004948284.tif 000003
【図３】
0004948284.tif 000004
【図４】
0004948284.tif 000005
【図５】
0004948284.tif 000006
【図６】
0004948284.tif 000007
【図７】
0004948284.tif 000008