轮胎试验装置的制作方法

本发明涉及轮胎试验装置，特别是涉及对轮胎从路面承受的接地力进行测量的轮胎试验装置。

背景技术：

近年来，进行了准确地掌握施加于行驶车辆的轮胎的负荷(接地力)的尝试。例如在专利文献1中，将在柱部件安装有应变计的传感器单元埋设于路面，并能够通过该传感器单元三维地测量轮胎通过时的负荷。传感器单元在与轮胎的行进方向正交的方向上呈线状配置有多个，并能够在轮胎的宽度方向上的多个位置测量施加于轮胎的负荷。这些传感器单元根据状况配置有多列，在轮胎的行进方向上也能够测量负荷的分布或变动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000－162054

专利文献2：日本专利第4367613号

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

然而，在上述那种测量装置中，存在不知轮胎何时在传感器单元上通过、且在哪个传感器单元上通过这样的问题。因此，存在只能实现精度低的测定这样的问题。

在专利文献2中，通过设置激光式的传感器或设置触摸传感器，由此获得轮胎的位置或速度等信息。但是，在如专利文献2那样设置另外的传感器的情况下，产生必须使该另外的传感器与传感器单元的信号同步、或准确地求出该另外的传感器与传感器单元之间的位置关系这样的问题，而且，在未准确地进行这些作业的情况下，存在测定精度降低的隐患。

本发明鉴于这种情况而完成，目的在于提供一种能够准确且简单地对轮胎在路面上承受的负荷进行测量的轮胎试验装置。

用于解决技术问题的手段

为了实现上述目的，技术方案1所记载的发明提供一种轮胎试验装置，其特征在于，具备：板，埋设于轮胎所接地的路面；接地力传感器，以埋设状态固定于该板，在上述轮胎接触时测量接地力；以及板用传感器，对施加于上述板的负荷进行测量。

根据本发明，接地力传感器并非直接埋设于路面，而是隔着板而埋设，且能够测量施加于该板的负荷。因此，在轮胎即将在接地力传感器上通过之前，轮胎驶上板而施加负荷，因此能够掌握轮胎在接地力传感器上通过的时刻。由此，能够将测量数据容量抑制为现实的尺寸，将采样周期设定得较短，从而能够进行高精度的测定。

另外，根据本发明，由于将接地力传感器固定于板，因此板用传感器与接地力传感器之间的位置关系被固定，能够相对较容易地进行两方的测量信号的同步作业。而且，根据本发明，由于将接地力传感器固定于板，因此即使在组装多个接地力传感器的情况下，也能够准确地定位而安装。

技术方案2所记载的发明为，在技术方案1的发明中，其特征在于，上述板用传感器在多个位置对上述板进行测量。根据本发明，由于能够掌握板的负荷重心，因此能够掌握板上的轮胎的通过轨道。由此，也能够掌握轮胎相对于传感器的进入角度或轮胎的移动速度。而且，通过使用它们，能够更准确地进行传感器的数据处理。

技术方案3所记载的发明为，在技术方案1或者2的发明中，其特征在于，基于上述板用传感器的输出信号，取得上述接地力传感器的输出信号。根据本发明，能够根据板的负荷取得接地力传感器的输出信号，因此能够进行更可靠的采样。

发明的效果

根据本发明，将接地力传感器固定于板并测量该板的负荷，因此能够掌握轮胎在接地力传感器上通过的时刻，且能够准确地进行接地力传感器的定位等。

附图说明

图1是表示本发明的轮胎试验装置的测量部的概略结构的立体图。

图2是表示将图1的测量部埋入于路面的状态的侧视剖面图。

图3是表示接地力传感器的立体图。

图4是示意地表示轮胎试验装置的结构的框图。

具体实施方式

根据添附的附图对本发明的轮胎试验装置的优选的实施方式进行说明。图1是表示适用了本发明的轮胎试验装置10的测量部的概略结构的立体图，图2是将该测量部埋入于路面的状态的剖面图。

轮胎试验装置10的测量部配置于行驶车辆的轮胎12所通过的位置，主要由板14、板用传感器16、接地力传感器18、基部20构成。

板14以及基部20形成为大致相同大小的矩形状。板14与基部20上下隔开间隔地配置，在其之间的四角的位置分别配置有板用传感器16。板用传感器16是测量板14的负荷的传感器，其结构虽然不被特别限定，但例如可使用负荷传感器。在负荷传感器的情况下，应变发生体的固定部被固定于基部20，应变发生体的可动部被固定于板14，并且利用粘附于应变发生体的变形部位的应变计检测板14的负荷。各板用传感器16连接于后述的控制装置24，并通过控制装置24计算板14的负荷或负荷重心。

如图2所示，在板14的中央位置，沿轮胎12的宽度方向形成有凹部14A，在该凹部14A呈一列排列配置有多个接地力传感器18。

如图3所示，接地力传感器18具备形成为柱状的应变发生体18A、以及粘附于其侧面的应变计18B。应变发生体18A的下部固定于板14的凹部14A，且接地力传感器18与板14一体化。应变发生体18A的上部向轮胎12的行进方向(前后方向)稍微突出地形成，应变发生体18A的上表面形成为与板14的上表面成为同一个面。另外，应变发生体18A除了其下部之外，相对于板14隔开一些间隙而配置，应变发生体18A能够轻微地变形。另一方面，应变计18B连接于后述的控制装置24，能够在控制装置20中计算出三个分力(上下力、前后力、横力)。此外，接地力传感器18的结构、特别是应变发生体18A的形状并不限定于上述例子，只要能够测量从轮胎12承受的力即可。另外，在图1中示出了将10个接地力传感器18排列成一列的例子，但接地力传感器18的个数或配置并不限定于此。例如，也可以将更多的(作为一个例子是约60个)接地力传感器18排列成一列地配置，或以沿轮胎12的行进方向成为多个列的方式配置。

如上述那样构成的轮胎试验装置10的测量部如图2所示地配置于路面22的凹部22A。路面22的凹部22A形成得比板14稍大，板14不与凹部22A的壁面接触。另外，凹部22A的深度与轮胎试验装置10的测量部的高度一致，板14的上表面与路面22成为同一个面。

图4是示意地表示轮胎试验装置10的结构的框图。各板用传感器16与各接地力传感器18连接于控制装置24。控制装置24在内部具备放大器、AD转换器、运算电路、存储器等，并能够将板用传感器16的信号或接地力传感器18的信号放大然后进行AD转换，进行各种运算处理，并记录它们的数据。作为运算处理，例如基于板用传感器16的信号计算出施加于板14的全负荷值或负荷重心，或者基于接地力传感器18的信号计算出施加于各接地力传感器18的三个分力。

另外，控制装置24基于板用传感器16的输出信号，对接地力传感器18的采样的开始与结束进行控制。例如设定为，板用传感器16被施加轮胎12的负荷，在超过规定值时开始进行接地力传感器18的采样，在轮胎12的负荷从板用传感器16中消失时，结束接地力传感器18的采样。由此，接地力传感器18的采样时间变短，因此能够不留意测量数据容量地提高采样频率，并能够增加有效的数据数量而进行高精度的测量。

控制装置24连接于显示部26，在显示部26显示各种信息。例如，能够在横轴显示接地力传感器18的位置坐标，在纵轴显示设定了时间(或在前后方向上转换了的位置坐标)时的垂直方向的负荷，或显示用矢量显示了前后方向与横方向的负荷的图。

接着，对如上述那样构成的轮胎试验装置10的作用进行说明。

以往的轮胎试验装置10不能无板用传感器16地计量板154的负荷。因此，存在不知轮胎12何时在接地力传感器18上通过这样的问题。其结果，存在必须将接地力传感器18的采样间隔设定为较长、难以进行高精度的数据收集这样的问题。

与此相对，在本实施方式中，设置板用传感器16而检测板14的负荷，并且基于板用传感器16的输出信号决定接地力传感器18的采样的开始与结束。因此，无需不必要地加长板用传感器16的采样间隔，能够缩短采样间隔而进行高精度的数据收集。

另外，在本实施方式中，由于设有四个板用传感器16，因此能够对板14的负荷重心进行运算，并准确地求出轮胎12的通过轨道。由此，能够进行以往不可能的、基于轮胎14的通过轨道的接地力数据的验证。例如，在以往装置中，即使具有不产生接地力的接地力传感器18，也不知道是因为轮胎12尚未通过、还是仅仅是因为轮胎12的槽与传感器的位置偶然地重叠。与此相对，在本实施方式中，可得知轮胎12的通过轨道，因此能够准确地考虑轮胎12的槽的影响。

另外，根据本实施方式，由于设有四个板用传感器16，因此连轮胎12相对于接地力传感器18的轨道、或轮胎12的移动速度也能够掌握。因此，即便在轮胎12一边拐弯一边进入的情况下等，也能够配合于轮胎12的轨道地进行接地力传感器18的数据处理，而且，即便在一边减速或加速一边进入的情况下，也能够加入这些状况地进行接地力传感器18的数据处理。由此，能够进行准确并且迅速的解析处理。

另外，在本实施方式中，通过比较由接地力传感器18求出的负荷值的总和、以及由板用传感器16求出的负荷的总和，能够进行接地力传感器18的精度的验证。

而且，根据本实施方式，由于在板14固定有接地力传感器18与板用传感器16，因此能够准确地设定两个传感器的位置关系。因此，虽然在如以往那样安装另外的传感器的情况下，两者的定位作业或同步作业费事，但在本实施方式中，能够容易地进行这些作业。

此外，在上述实施方式中，设有四个板用传感器16，但并不限定于此，也可以是一～三个，还可以是五个以上。但是，出于能够求出板14的负荷重心这一点，优选的是三个以上。另外，板14的形状并不限定于矩形状，也能够使用多边形或圆形等各种形状的板。

另外，虽然在上述实施方式中未特别地示出，但也可以在基部20设置排水用开口，或在基部20设置电缆卷绕用的槽。

附图标记说明

10…轮胎试验装置，12…轮胎，14…板，16…板用传感器，18…接地力传感器，20…基部，22…路面，24…控制装置，26…显示部。