特許 6170647 タイヤ試験装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6170647

(24)【登録日】2017年7月7日

(45)【発行日】2017年7月26日

(54)【発明の名称】タイヤ試験装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/02 20060101AFI20170713BHJP

【ＦＩ】

   G01M17/02

【請求項の数】12

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-526998(P2017-526998)

(86)(22)【出願日】2017年1月23日

(86)【国際出願番号】JP2017002130

【審査請求日】2017年5月18日

(31)【優先権主張番号】特願2016-101649(P2016-101649)

(32)【優先日】2016年5月20日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2016-145451(P2016-145451)

(32)【優先日】2016年7月25日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(73)【特許権者】

【識別番号】516065135

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ物流産業システム

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100176245

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 亮輔

(74)【代理人】

【識別番号】100153969

【弁理士】

【氏名又は名称】松澤 寿昭

(72)【発明者】

【氏名】岡部 道成

(72)【発明者】

【氏名】太田 季成

(72)【発明者】

【氏名】根上 直行

【審査官】 福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−００２０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２９４５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０８−５０７１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４４７５３８３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤの走行模擬路面として機能する周面を含む回転体と、
前記タイヤを支持可能に構成されたタイヤ支持機構と、
前記タイヤ支持機構に支持された前記タイヤが前記回転体の前記周面に対して近接及び離間するように前記回転体及び前記タイヤ支持機構の少なくとも一方を他方に対して進退させるように構成されたアクチュエータとを備え、
前記タイヤ支持機構は、
前記アクチュエータにより前記回転体又は前記タイヤ支持機構が進退する第１の方向と直交する第２の方向に沿って延びると共に、前記タイヤの接地面が前記回転体の前記周面と対向するように前記タイヤを回転可能に支持する車軸と、
前記アクチュエータに接続されたメインフレームと、
前記車軸を支持すると共に、前記第１の方向と交差する方向において前記メインフレームとの間の距離が近接及び離間するように前記メインフレームに対して移動可能に取り付けられたサブフレームと、
前記メインフレームと前記サブフレームとの間に設けられた少なくとも一つの計測部とを含む、タイヤ試験装置。

【請求項2】

前記メインフレームと前記サブフレームとは前記第２の方向において対向しており、
前記サブフレームは、前記第２の方向において前記メインフレームとの間の距離が近接及び離間するように直動軸受を介して前記メインフレームに取り付けられている、請求項１に記載のタイヤ試験装置。

【請求項3】

前記メインフレームと前記サブフレームとは、前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に直交する第３の方向において対向しており、
前記サブフレームは、前記第３の方向において前記メインフレームとの間の距離が近接及び離間するように直動軸受を介して前記メインフレームに取り付けられている、請求項１に記載のタイヤ試験装置。

【請求項4】

前記メインフレームと前記サブフレームとの間に配置された補助フレームをさらに備え、
前記メインフレームは、
前記第２の方向において前記サブフレームと対向する第１の部分と、
前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に直交する第３の方向において前記サブフレームと対向する第２の部分とを含み、
少なくとも一つの前記計測部は、
前記第１の部分と前記サブフレームとの間に設けられた第１の計測部と、
前記第２の部分と前記サブフレームとの間に設けられた第２の計測部とを含み、
前記サブフレームは、前記第２の方向及び前記第３の方向の一方において前記メインフレームとの間の距離が近接及び離間するように第１の直動軸受を介して前記補助フレームに取り付けられており、
前記補助フレームは、前記第２の方向及び前記第３の方向の他方において前記メインフレームとの間の距離が近接及び離間するように第２の直動軸受を介して前記メインフレームに取り付けられている、請求項１に記載のタイヤ試験装置。

【請求項5】

前記サブフレームは、前記第１の方向と直交する方向に沿って延びる支軸周りに回転可能となるように前記メインフレームに取り付けられている、請求項１に記載のタイヤ試験装置。

【請求項6】

前記支軸は、前記車軸に前記タイヤが取り付けられた状態において、前記支軸の軸心方向から見たときに、前記タイヤの中心点を通り且つ前記第１の方向に延びる仮想直線上に位置している、請求項５に記載のタイヤ試験装置。

【請求項7】

前記メインフレームと前記サブフレームとは、前記第２の方向において対向しており、
前記支軸は、前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に直交する第３の方向に沿って延びている、請求項５又は６に記載のタイヤ試験装置。

【請求項8】

前記メインフレームと前記サブフレームとは、前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に直交する第３の方向において対向しており、
前記支軸は前記第２の方向に沿って延びている、請求項５又は６に記載のタイヤ試験装置。

【請求項9】

前記メインフレームは、
前記第２の方向において前記サブフレームと対向する第１の部分と、
前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に直交する第３の方向において前記サブフレームと対向する第２の部分とを含み、
前記支軸は、
前記第３の方向に沿って延びると共に前記サブフレームを前記第１の部分に対して回転可能に支持する第１の軸と、
前記第２の方向に沿って延びると共に前記サブフレームを前記第２の部分に対して回転可能に支持する第２の軸とを含み、
少なくとも一つの前記計測部は、
前記第１の部分と前記サブフレームとの間に設けられた第１の計測部と、
前記第２の部分と前記サブフレームとの間に設けられた第２の計測部とを含む、請求項５又は６に記載のタイヤ試験装置。

【請求項10】

前記支軸は、前記第１及び第２の軸を含むユニバーサルジョイントである、請求項９に記載のタイヤ試験装置。

【請求項11】

前記計測部は、
前記メインフレームと前記サブフレームとを連結する連結部材と、
前記連結部材に生じた荷重を計測する荷重センサとを含み、
前記連結部材の各端部はそれぞれ、前記第２の方向と、前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に直交する第３の方向との少なくとも２方向において自由度を有する軸受を介して、前記メインフレーム及び前記サブフレームに接続されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のタイヤ試験装置。

【請求項12】

前記軸受は球面軸受である、請求項１１に記載のタイヤ試験装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、タイヤ試験装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、タイヤを試験するためのタイヤ試験装置を開示している。当該タイヤ試験装置は、タイヤの走行模擬路面として機能する周面を含む回転ドラムと、試験の対象となるタイヤを支持するタイヤ支持機構とを備える。

【0003】

タイヤ支持機構は、油圧サーボシリンダと、圧縮力を計測する第１のロードセルと、曲げ力を計測する第２のロードセルとを含む。油圧サーボシリンダの本体は、固定壁に固定されている。油圧サーボシリンダのピストンロッドは、所定の回転軸周りでタイヤを回転可能に支持可能である。油圧サーボシリンダは、当該回転軸が延在する第１の方向と直交する第２の方向において、ピストンロッドに支持されたタイヤを回転ドラムに対して近接及び離間させる。第１及び第２のロードセルは、ピストンロッドに取り付けられている。

【0004】

油圧サーボシリンダによってタイヤが回転ドラムの周面に押しつけられ、回転ドラムが回転すると、タイヤも回転する。このとき、ピストンロッドには、第１の方向と、第２の方向と、第１及び第２の方向の双方に直交する第３の方向（タイヤの接線方向）において荷重が作用する。第２の方向においてピストンロッドに作用する荷重（押し付け荷重Ｆｚ）は、第１のロードセルによって計測される。第１及び第３の方向においてピストンロッドにそれぞれ作用する荷重（横力（コーナリングフォース）Ｆｘ及び転がり抵抗Ｆｙ）は、第２のロードセルによって計測される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平５−００５６７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１のタイヤ試験装置においては、ピストンロッドに対して、同時に、横力Ｆｘ、転がり抵抗Ｆｙ及び押し付け荷重Ｆｚの３つの力が作用する。そのため、第１のロードセルによって計測される押し付け荷重Ｆｚは、横力Ｆｘ及び転がり抵抗Ｆｙの影響が加味された値となってしまう。第２のロードセルによって計測される横力Ｆｘは、転がり抵抗Ｆｙ及び押し付け荷重Ｆｚの影響が加味された値となってしまう。第２のロードセルによって計測される転がり抵抗Ｆｙは、横力Ｆｘ及び押し付け荷重Ｆｚの影響が加味された値となってしまう。従って、正確な荷重を計測することが困難であった。

【0007】

そこで、本開示は、所定方向においてタイヤに作用する荷重の成分を精度よく計測することが可能なタイヤ試験装置を説明する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一つの観点に係るタイヤ試験装置は、タイヤの走行模擬路面として機能する周面を含む回転体と、タイヤを支持可能に構成されたタイヤ支持機構と、タイヤ支持機構に支持されたタイヤが回転体の周面に対して近接及び離間するように回転体及びタイヤ支持機構の少なくとも一方を他方に対して進退させるように構成されたアクチュエータとを備える。タイヤ支持機構は、アクチュエータにより回転体又はタイヤ支持機構が進退する第１の方向と直交する第２の方向に沿って延びると共に、タイヤの接地面が回転体の周面と対向するようにタイヤを回転可能に支持する車軸と、アクチュエータに接続されたメインフレームと、車軸を支持すると共に、第１の方向と交差する方向においてメインフレームとの間の距離が近接及び離間するようにメインフレームに対して移動可能に取り付けられたサブフレームと、メインフレームとサブフレームとの間に設けられ、回転体にタイヤの接地面が接触したときにメインフレームとサブフレームとの対向方向においてタイヤに生ずる荷重を計測する少なくとも一つの計測部とを含む。

【発明の効果】

【0009】

本開示に係るタイヤ試験装置によれば、所定方向においてタイヤに作用する荷重の成分を精度よく計測することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、タイヤ試験機の一つの例（第１の例）を示す側面図である。

【図2】図２は、タイヤ試験機の一つの例（第１の例）を示す上面図である。

【図3】図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図4】図４は、タイヤ支持機構を主として示す斜視図である。

【図5】図５は、支軸の近傍を主として示す分解斜視図である。

【図6】図６は、Ｘ方向荷重の計測原理を説明するための概略図である。

【図7】図７は、Ｙ方向荷重の計測原理を説明するための概略図である。

【図8】図８は、他の例（第２の例）に係るタイヤ支持機構でのＸ方向荷重の計測原理を説明するための概略図である。

【図9】図９は、タイヤ試験機の他の例（第３の例）を示す側面図である。

【図10】図１０は、タイヤ試験機の他の例（第３の例）を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。

【0012】

≪実施形態の概要≫
［１］本実施形態の一つの例に係るタイヤ試験装置は、タイヤの走行模擬路面として機能する周面を含む回転体と、タイヤを支持可能に構成されたタイヤ支持機構と、タイヤ支持機構に支持されたタイヤが回転体の周面に対して近接及び離間するように回転体及びタイヤ支持機構の少なくとも一方を他方に対して進退させるように構成されたアクチュエータとを備える。タイヤ支持機構は、アクチュエータにより回転体又はタイヤ支持機構が進退する第１の方向と直交する第２の方向に沿って延びると共に、タイヤの接地面が回転体の周面と対向するようにタイヤを回転可能に支持する車軸と、アクチュエータに接続されたメインフレームと、車軸を支持すると共に、第１の方向と交差する方向においてメインフレームとの間の距離が近接及び離間するようにメインフレームに対して移動可能に取り付けられたサブフレームと、メインフレームとサブフレームとの間に設けられた少なくとも一つの計測部とを含む。

【0013】

本実施形態の一つの例に係るタイヤ試験装置では、サブフレームが、車軸を支持すると共に、第１の方向と交差する方向においてメインフレームとの間の距離が近接及び離間するようにメインフレームに対して移動可能に取り付けられている。そのため、アクチュエータがタイヤ支持機構を駆動して、タイヤの接地面が回転体の周面に接触したときに、タイヤが回転体から荷重を受けたとしても、サブフレームは、第１の方向には移動せず、第１の方向と交差する方向に移動する。従って、メインフレームとサブフレームとの間に設けられた計測部には、第１の方向においてタイヤに作用する荷重の成分がほとんど含まれなくなる。その結果、所定方向（メインフレームとサブフレームとの対向方向）においてタイヤに作用する荷重の成分を精度よく計測することが可能となる。

【0014】

［２］上記第１項の装置において、メインフレームとサブフレームとは第２の方向において対向しており、サブフレームは、第２の方向においてメインフレームとの間の距離が近接及び離間するように直動軸受を介してメインフレームに取り付けられていてもよい。この場合、サブフレームは、直動軸受によってメインフレームに対して直線的に第２の方向に移動する。すなわち、サブフレームのメインフレームに対する回転移動が、直動軸受によって規制されている。そのため、計測部には、サブフレームの回転成分（モーメント）がほとんど含まれなくなる。従って、計測部は、回転体にタイヤの接地面が接触したときに、第２の方向においてタイヤに生ずる荷重を極めて精度よく計測することが可能となる。

【0015】

［３］上記第１項の装置において、メインフレームとサブフレームとは、第１の方向及び第２の方向の双方に直交する第３の方向において対向しており、サブフレームは、第３の方向においてメインフレームとの間の距離が近接及び離間するように直動軸受を介してメインフレームに取り付けられていてもよい。この場合、サブフレームは、直動軸受によってメインフレームに対して第３の方向に直線的に移動する。すなわち、サブフレームのメインフレームに対する回転移動が、直動軸受によって規制されている。そのため、計測部には、サブフレームの回転成分（モーメント）がほとんど含まれなくなる。従って、計測部は、回転体にタイヤの接地面が接触したときに、第３の方向においてタイヤに生ずる荷重を極めて精度よく計測することが可能となる。

【0016】

［４］上記第１項の装置は、メインフレームとサブフレームとの間に配置された補助フレームをさらに備え、メインフレームは、第２の方向においてサブフレームと対向する第１の部分と、第１の方向及び第２の方向の双方に直交する第３の方向においてサブフレームと対向する第２の部分とを含み、少なくとも一つの計測部は、第１の部分とサブフレームとの間に設けられた第１の計測部と、第２の部分とサブフレームとの間に設けられた第２の計測部とを含み、サブフレームは、第２の方向及び第３の方向の一方においてメインフレームとの間の距離が近接及び離間するように第１の直動軸受を介して補助フレームに取り付けられており、補助フレームは、第２の方向及び第３の方向の他方においてメインフレームとの間の距離が近接及び離間するように第２の直動軸受を介してメインフレームに取り付けられていてもよい。この場合、サブフレームは、第１の直動軸受によって補助フレームに対して第２の方向に直線的に移動する。すなわち、サブフレームの補助フレームに対する回転移動が、第１の直動軸受によって規制されている。一方、補助フレームは、第２の直動軸受によってメインフレームに対して第３の方向に直線的に移動する。すなわち、補助フレームのメインフレームに対する回転移動が、第２の直動軸受によって規制されている。そのため、第１及び第２の計測部には、サブフレーム及び補助フレームの回転成分（モーメント）がほとんど含まれなくなる。従って、第１の計測部は、回転体にタイヤの接地面が接触したときに、第２の方向においてタイヤに生ずる荷重を極めて精度よく計測することが可能となる。同様に、第２の計測部は、回転体にタイヤの接地面が接触したときに、第３の方向においてタイヤに生ずる荷重を極めて精度よく計測することが可能となる。以上より、一つのタイヤ試験装置において、第２の方向においてタイヤに生ずる荷重の成分と第３の方向においてタイヤに生ずる荷重の成分とのそれぞれを極めて精度よく計測することが可能となる。

【0017】

［５］上記第１項の装置において、サブフレームは、第１の方向と直交する方向に沿って延びる支軸周りに回転可能となるようにメインフレームに取り付けられていてもよい。この場合、アクチュエータがタイヤ支持機構を駆動して、タイヤの接地面が回転体の周面に接触したときに、タイヤが回転体から荷重を受けたとしても、サブフレームは、第１の方向には移動せず、支軸周りに回転する。従って、メインフレームとサブフレームとの間に設けられた計測部には、第１の方向においてタイヤに作用する荷重の成分がほとんど含まれなくなる。その結果、所定方向（メインフレームとサブフレームとの対向方向）においてタイヤに作用する荷重の成分を精度よく計測することが可能となる。

【0018】

［６］上記第５項の装置において、支軸は、車軸にタイヤが取り付けられた状態において、支軸の軸心方向から見たときに、タイヤの中心点を通り且つ第１の方向に延びる仮想直線上に位置していてもよい。支軸が仮想直線から離れている場合には、その離れている距離に応じて、計測部の計測値が増減してしまうので、測定値の補正を要する場合がある。しかしながら、支軸が仮想直線上にあるとそのような補正を必要としないので、計測部において荷重を簡易に計測することが可能となる。

【0019】

［７］上記第５項又は第６項の装置において、メインフレームとサブフレームとは、第２の方向において対向しており、支軸は、第１の方向及び第２の方向の双方に直交する第３の方向に沿って延びていてもよい。この場合、計測部は、回転体にタイヤの接地面が接触したときに第２の方向においてタイヤに生ずる荷重を計測することが可能となる。

【0020】

［８］上記第５項又は第６項の装置において、メインフレームとサブフレームとは、第１の方向及び第２の方向の双方に直交する第３の方向において対向しており、支軸は第２の方向に沿って延びていてもよい。この場合、計測部は、回転体にタイヤの接地面が接触したときに第３の方向においてタイヤに生ずる荷重を計測することが可能となる。

【0021】

［９］上記第５項又は第６項の装置において、メインフレームは、第２の方向においてサブフレームと対向する第１の部分と、第１の方向及び第２の方向の双方に直交する第３の方向においてサブフレームと対向する第２の部分とを含み、支軸は、第３の方向に沿って延びると共にサブフレームを第１の部分に対して回転可能に支持する第１の軸と、第２の方向に沿って延びると共にサブフレームを第２の部分に対して回転可能に支持する第２の軸とを含み、少なくとも一つの計測部は、第１の部分とサブフレームとの間に設けられた第１の計測部と、第２の部分とサブフレームとの間に設けられた第２の計測部とを含んでもよい。この場合、一つのタイヤ試験装置において、第２の方向においてタイヤに生ずる荷重の成分と第３の方向においてタイヤに生ずる荷重の成分とのそれぞれを精度よく計測することが可能となる。

【0022】

［１０］上記第９項の装置において、支軸は、第１及び第２の軸を含むユニバーサルジョイントであってもよい。この場合、一つの支軸により、メインフレームの第１の部分に対するサブフレームの回転と、メインフレームの第２の部分に対するサブフレームの回転との双方が実現される。そのため、装置の簡素化を図ることが可能となる。

【0023】

［１１］上記第１項〜第１０項のいずれか一項の装置において、計測部は、メインフレームとサブフレームとを連結する連結部材と、連結部材に生じた荷重を計測する荷重センサとを含み、連結部材の各端部はそれぞれ、第２の方向と、第１の方向及び第２の方向の双方に直交する第３の方向との少なくとも２方向において自由度を有する軸受を介して、メインフレーム及びサブフレームに接続されていてもよい。この場合、サブフレームが支軸周りに回転したときに、連結部材に撓みが生じ難くなる。そのため、メインフレームとサブフレームとの対向方向においてタイヤに作用する荷重の成分を、荷重センサによりさらに精度よく計測することが可能となる。

【0024】

［１２］上記第１１項の装置において、軸受は球面軸受であってもよい。

【0025】

≪実施形態の例示≫
以下に、本開示に係る実施形態の一例について、図面を参照しつつより詳細に説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

【0026】

［タイヤ試験装置の構成］
図１〜図３に示される第１の例に係るタイヤ試験装置１は、タイヤＴを試験するための装置である。具体的には、タイヤ試験装置１では、走行中のタイヤＴに生ずる荷重（横力Ｆｘ、転がり抵抗Ｆｙ及び押し付け荷重Ｆｚ）を測定する。タイヤ試験装置１は、図１及び図２に示されるように、回転機構１００と、試験機本体２００とを備える。

【0027】

回転機構１００は、回転体（回転ドラム）１０２と、電動モータ１０４とを含む。回転体１０２は、偏平な円柱状体である。回転体１０２の周面は、タイヤＴの走行模擬路面として機能する。電動モータ１０４は、水平方向に延びる軸周りに回転体１０２を回転駆動させる駆動機構である。本明細書において、回転体１０２の回転軸（電動モータ１０４の中心軸）の延在方向を「Ｘ方向」（第２の方向）と称する。

【0028】

試験機本体２００は、アクチュエータ２１０と、タイヤ支持機構２２０とを含む。アクチュエータ２１０は、床面Ｆに設けられた架台２１１上に搭載されている。アクチュエータ２１０は、水平方向で且つＸ方向と直交する方向に沿ってタイヤ支持機構２２０を回転体１０２に対して進退させる駆動機構である。アクチュエータ２１０がタイヤ支持機構２２０を回転体１０２に対して進退させると、タイヤ支持機構２２０に支持されたタイヤＴが回転体１０２の周面に対して近接及び離間する。本明細書において、アクチュエータ２１０によるタイヤ支持機構２２０の駆動方向を「Ｚ方向」（第１の方向）と称し、Ｘ方向及びＹ方向の双方に直交する方向を「Ｙ方向」（第３の方向）と称する。アクチュエータ２１０は、例えば油圧シリンダであり、Ｚ方向に沿ってピストンロッドを伸縮させる。

【0029】

タイヤ支持機構２２０は、架台２３０と、角度調節機構２４０と、計測機構２５０とを含む。架台２３０は、直方体形状を呈しており、角度調節機構２４０及び計測機構２５０を載置するベースとして機能する。架台２３０は、ガイドレール２３１及びスライダ２３２を介して床面Ｆ上に設けられている。

【0030】

ガイドレール２３１は、回転機構１００とアクチュエータ２１０との間においてＺ方向に直線状に延びている。スライダ２３２は、ガイドレール２３１上を摺動可能に構成されている。スライダ２３２は、ガイドレール２３１と共に、直動軸受（リニアガイド）を構成している。スライダ２３２は、架台２３０の下面に設けられている。そのため、スライダ２３２がガイドレール２３１に沿って移動すると、架台２３０、角度調節機構２４０及び計測機構２５０も全体として、ガイドレール２３１に沿って移動する。

【0031】

角度調節機構２４０は、主軸２４１と、支持筐体２４２と、アクチュエータ２４３と、リンク機構２４４とを含む。主軸２４１は、Ｚ方向に延在する円柱状部材である。主軸２４１は、転がり軸受等の軸受（図示せず）を介して支持筐体２４２に取り付けられている。そのため、主軸２４１は、その軸心周りに支持筐体２４２に対して回転可能に支持されている。

【0032】

主軸２４１の基端部（アクチュエータ２１０側の端部）は、アクチュエータ２１０のピストンロッドの先端部と転がり軸受等の軸受を介して接続されている。そのため、主軸２４１が回転しても、アクチュエータ２１０のピストンロッドは回転しない。主軸２４１の先端部（計測機構２５０側の端部）は、計測機構２５０に接続されている。

【0033】

支持筐体２４２は、上方が開放された有底四角筒状体である。支持筐体２４２は、架台２３０上に載置されている。支持筐体２４２の側壁面には、Ｘ方向において外方に突出する補助架台２４２ａが設けられている（図２及び図３参照）。

【0034】

アクチュエータ２４３は、補助架台２４２ａ上に載置されている。アクチュエータ２４３は、リンク機構２４４を駆動する駆動機構である。アクチュエータ２４３は、例えば油圧シリンダであり、Ｘ方向に沿ってピストンロッドを伸縮させる。

【0035】

リンク機構２４４は、リンク部材２４４ａ，２４４ｂを含む。リンク部材２４４ａ，２４４ｂは共に、直線状に延びる平板である。リンク部材２４４ａの一端部は、アクチュエータ２４３のピストンロッドに対して、Ｚ方向に延びる軸周りに回転可能に取り付けられている。リンク部材２４４ａの他端部は、リンク部材２４４ｂの一端部に対して、Ｚ方向に延びる軸周りに回転可能に取り付けられている。リンク部材２４４ｂの他端部は、主軸２４１に固定されている。そのため、アクチュエータ２４３がピストンロッドを伸縮させると、ピストンロッドがリンク部材２４４ａを介してリンク部材２４４ｂの一端部がＹ方向に押し引きされる。これにより、リンク部材２４４ｂの他端部が固定された主軸２４１がその軸心周りに回転する。

【0036】

計測機構２５０は、タイヤＴを支持可能に構成されていると共に、支持したタイヤＴに作用する荷重を計測可能に構成されている。計測機構２５０は、図１、図２及び図４に示されるように、メインフレーム２５１と、サブフレーム２５２と、車軸２５３と、支軸２５４と、２つの計測部２５５，２５６とを含む。

【0037】

メインフレーム２５１は、基部２５１ａと、延在部２５１ｂ，２５１ｃとを含む。基部２５１ａは、Ｘ方向に沿って延びる板状体である。基部２５１ａの一端部には、主軸２４１の先端部が固定されている。すなわち、メインフレーム２５１は、主軸２４１を介してアクチュエータ２１０と接続されている。基部２５１ａのうち回転機構１００側に向かう側面には、一対の補助壁２５１ｄが一体的に設けられている。

【0038】

延在部２５１ｂ（第１の部分）は、基部２５１ａの他端部から回転機構１００側に向けてＺ方向に延びる板状体である。延在部２５１ｂの一端部は、基部２５１ａの他端部に一体的に設けられている。そのため、基部２５１ａ及び延在部２５１ｂは、Ｙ方向から見たときに、Ｌ字形状を呈している。

【0039】

延在部２５１ｃ（第２の部分）は、基部２５１ａの当該側面から回転機構１００側に向けてＺ方向に延びる板状体である。延在部２５１ｃの一端部は、基部２５１ａの中間部のうち上側の側面に一体的に設けられている。そのため、基部２５１ａ及び延在部２５１ｃは、Ｘ方向から見たときに、Ｌ字形状を呈している。

【0040】

サブフレーム２５２は、一対の基部２５２ａと、延在部２５２ｂとを含む。一対の基部２５２ａは、Ｘ方向に沿って略平行に延びる板状体である。一対の基部２５２ａは、Ｙ方向において対向している。一対の基部２５２ａは、一端側において一対の補助壁２５１ｄを間に置くように位置している。

【0041】

延在部２５２ｂは、一対の基部２５２ａの他端部から回転機構１００側に向けてＺ方向に延びる板状体である。延在部２５２ｂの一端部は、一対の基部２５２ａの他端部に一体的に設けられている。そのため、一対の基部２５２ａ及び延在部２５２ｂは、Ｙ方向から見たときに、Ｌ字形状を呈している。

【0042】

延在部２５２ｂは、Ｘ方向において、メインフレーム２５１の延在部２５１ｂと対向している。延在部２５２ｂは、Ｙ方向において、メインフレーム２５１の延在部２５１ｃと対向している。

【0043】

車軸２５３は、Ｘ方向に向けて延びる円柱状部材である。車軸２５３の一端部は、サブフレーム２５２の延在部２５２ｂの他端部（先端部）に固定されている。そのため、車軸２５３は、サブフレーム２５２（延在部２５２ｂ）に対して片持ち状に支持されている。車軸２５３は、タイヤ試験装置１によりタイヤＴの試験を行う際に、タイヤＴを車軸２５３周りに回転可能に支持する。図１及び図２に示されるように、車軸２５３にタイヤＴが取り付けられた状態において、タイヤＴの接地面は回転体１０２の周面と対向する。

【0044】

支軸２５４は、図１、図２、図４及び図５に示されるように、いわゆるユニバーサルジョイント（例えば十字継手）であり、一対の補助壁２５１ｄと一対の基部２５２ａとで囲まれる空間に配置されている。支軸２５４は、図５に示されるように、直方体形状を呈する本体部２５４ａと、一対の軸２５４ｂ（第１の軸）と、一対の軸２５４ｃ（第２の軸）とを含む。

【0045】

一対の軸２５４ｂは、本体部２５４ａのうちＹ方向において対向する一対の側面からそれぞれ突出している。一対の軸２５４ｂはそれぞれ、Ｙ方向に沿って直線状に延びている。一対の軸２５４ｂはそれぞれ、転がり軸受等の軸受（図示せず）を介して一対の基部２５２ａに取り付けられている。そのため、サブフレーム２５２は、一対の軸２５４ｂの軸心周りにメインフレーム２５１に対して回転可能に支持されている。

【0046】

一対の軸２５４ｃは、本体部２５４ａのうちＸ方向において対向する一対の側面からそれぞれ突出している。一対の軸２５４ｃはそれぞれ、Ｘ方向に沿って直線状に延びている。一対の軸２５４ｃはそれぞれ、転がり軸受等の軸受（図示せず）を介して一対の補助壁２５１ｄに取り付けられている。そのため、サブフレーム２５２は、一対の軸２５４ｃの軸心周りにメインフレーム２５１に対して回転可能に支持されている。

【0047】

計測部２５５（第１の計測部）は、図２及び図４に示されるように、メインフレーム２５１の延在部２５１ｂとサブフレーム２５２の延在部２５２ｂとの間に設けられている。計測部２５５は、連結部材２５５ａと、一対の軸受２５５ｂと、荷重センサ２５５ｃとを含む。

【0048】

連結部材２５５ａは、例えば、荷重センサ２５５ｃを介して延在部２５１ｂと延在部２５２ｂとを連結する棒状部材であり、Ｘ方向に沿って延びている。具体的には、連結部材２５５ａの一端部は、一対の軸受２５５ｂのうち一方を介して延在部２５１ｂと接続されている。連結部材２５５ａの他端部は、一対の軸受２５５ｂのうち他方を介して延在部２５２ｂと接続されている。

【0049】

軸受２５５ｂは、Ｘ方向及びＹ方向の少なくとも２方向において自由度を有する。軸受２５５ｂは、例えば、ユニバーサルジョイントであってもよいし、図２及び図４に示されるように球面軸受であってもよい。

【0050】

荷重センサ２５５ｃは、連結部材２５５ａに生じた荷重を計測可能に構成されている。具体的には、荷重センサ２５５ｃは、回転体１０２にタイヤＴが接触したときにＸ方向においてタイヤＴに生ずる荷重（横力Ｆｘ）を計測する。荷重センサ２５５ｃは、例えばロードセルであってもよい。

【0051】

計測部２５６（第２の計測部）は、図１及び図４に示されるように、メインフレーム２５１の延在部２５１ｃとサブフレーム２５２の延在部２５２ｂとの間に設けられている。計測部２５６は、連結部材２５６ａと、一対の軸受２５６ｂと、荷重センサ２５６ｃとを含む。

【0052】

連結部材２５６ａは、例えば、荷重センサ２５６ｃを介して延在部２５１ｃと延在部２５２ｂとを連結する棒状部材であり、Ｙ方向に沿って延びている。具体的には、連結部材２５６ａの一端部は、一対の軸受２５６ｂのうち一方を介して延在部２５１ｃと接続されている。連結部材２５６ａの他端部は、一対の軸受２５６ｂのうち他方を介して延在部２５２ｂと接続されている。

【0053】

軸受２５６ｂは、Ｘ方向及びＹ方向の少なくとも２方向において自由度を有する。軸受２５６ｂは、例えば、ユニバーサルジョイントであってもよいし、図１及び図４に示されるように球面軸受であってもよい。

【0054】

荷重センサ２５６ｃは、連結部材２５６ａに生じた荷重を計測可能に構成されている。具体的には、荷重センサ２５６ｃは、回転体１０２にタイヤＴが接触したときにＹ方向においてタイヤＴに生ずる荷重（転がり抵抗Ｆｙ）を計測する。荷重センサ２５６ｃは、例えばロードセルであってもよい。

【0055】

［計測原理］
続いて、図６及び図７を参照して、横力Ｆｘ及び転がり抵抗Ｆｙの計測原理について説明する。まず、タイヤ支持機構２２０が回転機構１００から離間した状態で、試験対象のタイヤＴを車軸２５３に取り付ける。このとき、図６に示されるように、Ｙ方向から見て、タイヤＴの中心点Ｃを通り且つＺ方向に延びる仮想直線ＶＬ１上に支軸２５４の軸２５４ｂが位置するように、タイヤＴの車軸２５３に対する取り付け位置を調節する。また、図７に示されるように、Ｘ方向から見て、タイヤＴの中心点を通り且つＺ方向に延びる仮想直線ＶＬ２上に支軸２５４の軸２５４ｃが位置するように、タイヤＴの車軸２５３に対する取り付け位置を調節する。

【0056】

次に、図示しないコントローラ（制御部）がアクチュエータ２１０を制御して、タイヤＴの接地面が回転体１０２の周面に当接するように、タイヤ支持機構２２０を回転機構１００に向けて押し出す。このときのアクチュエータ２１０によるタイヤＴの押圧力（推力）は、例えば数トン〜数百トン程度であってもよい。

【0057】

次に、コントローラが電動モータ１０４を制御して、回転体１０２を回転させる。回転体１０２の接線速度は、例えば時速数十ｋｍ〜時速数百ｋｍ程度であってもよい。これにより、タイヤＴは、回転体１０２から抗力を受けて、車軸２５３周りを回転する。すなわち、回転体１０２の周面は、タイヤＴの走行模擬路面として機能する。

【0058】

このとき、コントローラがアクチュエータ２４３を制御して、リンク機構２４４を介して主軸２４１を回転させると、タイヤＴは回転体１０２の周面（走行模擬路面）に対して所定の角度傾く。この角度は、タイヤＴが向いている方向と実際にタイヤＴが進行している方向とがなす角であり、「スリップ角」とも呼ばれる。タイヤＴにスリップ角がついた状態では、図６に示されるように、タイヤＴに横力Ｆｘが生ずる。

【0059】

タイヤＴに横力Ｆｘが生ずると、その反力が車軸２５３を介してサブフレーム２５２に作用し、サブフレーム２５２が軸２５４ｂ周りに回転する。これにより、メインフレーム２５１（延在部２５１ｂ）とサブフレーム２５２（延在部２５２ｂ）とを連結する連結部材２５５ａが、圧縮力又は引張力を受ける。荷重センサ２５５ｃは、当該圧縮力又は引張力を計測し、例えばコントローラにその計測値を出力する。

【0060】

ここで、軸２５４ｂにおいて生ずるメカロス（機械損失）ＭＬｘは、パラメータＰ，μｘ，ｒｘ，Ｌｘをそれぞれ
Ｐ：アクチュエータ２１０によるタイヤＴの押圧力
μｘ：軸２５４ｂにおける転がり摩擦係数
ｒｘ：軸２５４ｂの半径
Ｌｘ：軸２５４ｂの中心点とタイヤＴの中心点Ｃとの直線距離
とすると、式１で算出される。
ＭＬｘ＝Ｐ×μｘ×ｒｘ／Ｌｘ ・・・（１）
このメカロスＭＬｘは、荷重センサ２５５ｃにおいて誤差として現れるので、小さいほど好ましい。荷重センサ２５５ｃにはメカロスＭＬｘによる誤差の他に温度等による誤差も生ずるので、荷重センサ２５５ｃの全体としての誤差が１％以内であってもよく、荷重センサ２５５ｃにおけるメカロスＭＬｘによる誤差が０．１％以下であってもよい。すなわち、μｘ×ｒｘ／Ｌｘの値が０．１％以下であってもよい。

【0061】

一方、図７に示されるように、走行模擬路面を走行するタイヤＴには転がり抵抗Ｆｙが生ずる。タイヤＴに転がり抵抗Ｆｙが生ずると、その反力が車軸２５３を介してサブフレーム２５２に作用し、サブフレーム２５２が軸２５４ｃ周りに回転する。これにより、メインフレーム２５１（延在部２５１ｃ）とサブフレーム２５２（延在部２５２ｂ）とを連結する連結部材２５６ａが、圧縮力又は引張力を受ける。荷重センサ２５６ｃは、当該圧縮力又は引張力を計測し、例えばコントローラにその計測値を出力する。

【0062】

ここで、軸２５４ｃにおいて生ずるメカロス（機械損失）ＭＬｙは、パラメータＰ，μｙ，ｒｙ，Ｌｙをそれぞれ
Ｐ：アクチュエータ２１０によるタイヤＴの押圧力
μｙ：軸２５４ｃにおける転がり摩擦係数
ｒｙ：軸２５４ｃの半径
Ｌｙ：軸２５４ｃの中心点とタイヤＴの中心点Ｃとの直線距離
とすると、式２で算出される。
ＭＬｙ＝Ｐ×μｙ×ｒｙ／Ｌｙ ・・・（２）
このメカロスＭＬｙも、荷重センサ２５６ｃにおいて誤差として現れるので、小さいほど好ましい。荷重センサ２５６ｃにおいても荷重センサ２５５ｃと同様に、荷重センサ２５６ｃの全体としての誤差が１％以内であってもよく、荷重センサ２５６ｃにおけるメカロスＭＬｙによる誤差が０．１％以下であってもよい。すなわち、μｙ×ｒｙ／Ｌｙの値が０．１％以下であってもよい。

【0063】

［作用］
以上のような本実施形態では、サブフレーム２５２（延在部２５２ｂ）が、車軸２５３を支持すると共に、Ｙ方向に沿って延びる軸２５４ｂ周りに回転可能となるようにメインフレーム２５１に取り付けられている。そのため、アクチュエータ２１０がタイヤ支持機構２２０を駆動して、タイヤＴの接地面が回転体１０２の周面に接触したときに、タイヤＴが回転体１０２から荷重を受けたとしても、サブフレーム２５２は、Ｚ方向には移動せず、軸２５４ｂ周りに回転する。従って、メインフレーム２５１（延在部２５１ｂ）とサブフレーム２５２（延在部２５２ｂ）との間に設けられた計測部２５５（荷重センサ２５５ｃ）には、Ｚ方向においてタイヤＴに作用する荷重の成分がほとんど含まれなくなる。同様に、本実施形態では、サブフレーム２５２（延在部２５２ｂ）が、車軸２５３を支持すると共に、Ｘ方向に沿って延びる軸２５４ｃ周りに回転可能となるようにメインフレーム２５１に取り付けられている。そのため、アクチュエータ２１０がタイヤ支持機構２２０を駆動して、タイヤＴの接地面が回転体１０２の周面に接触したときに、タイヤＴが回転体１０２から荷重を受けたとしても、サブフレーム２５２は、Ｚ方向には移動せず、軸２５４ｃ周りに回転する。従って、メインフレーム２５１（延在部２５１ｃ）とサブフレーム２５２（延在部２５２ｂ）との間に設けられた計測部２５６（荷重センサ２５６ｃ）には、Ｚ方向においてタイヤＴに作用する荷重の成分がほとんど含まれなくなる。その結果、所定方向（メインフレーム２５１とサブフレーム２５２との対向方向）においてタイヤＴに作用する荷重の成分（横力Ｆｘ及び転がり抵抗Ｆｙ）を精度よく計測することが可能となる。

【0064】

ところで、タイヤＴの径には多数の種類が存在し、タイヤＴのハブにも多数の種類が存在する。そのため、タイヤＴのハブに荷重センサを取り付けて荷重を計測しようとすると、タイヤＴの径及びハブの組み合わせごとに最適な荷重センサの取り付け位置等を検討しなければならない。また、タイヤＴに荷重が作用するとハブが変形することがありうるので、荷重センサがハブに取り付けられていると、荷重センサの計測値の精度が低下しうる。しかしながら、本実施形態では、タイヤＴに作用する荷重を計測するためにタイヤＴのハブに荷重センサを取り付ける必要がない。そのため、本実施形態に係るタイヤ試験装置１によれば、様々な種類のタイヤＴに生ずる荷重を簡便且つ精度よく計測することが可能となる。

【0065】

本実施形態では、図６に示されるように、仮想直線ＶＬ１上に支軸２５４の軸２５４ｂが位置している。また、図７に示されるように、仮想直線ＶＬ２上に支軸２５４の軸２５４ｃが位置している。そのため、荷重センサ２５５ｃ，２５６ｃの測定値を補正する必要がない。従って、荷重センサ２５５ｃ，２５６ｃにおいて荷重を簡易に計測することが可能となる。

【0066】

本実施形態では、支軸２５４が、軸２５４ｂ，２５４ｃを含むユニバーサルジョイントである。そのため、一つの支軸２５４により、メインフレーム２５１の延在部２５１ｂに対するサブフレーム２５２の回転と、メインフレーム２５１の延在部２５１ｃに対するサブフレーム２５２の回転との双方が実現される。そのため、タイヤ試験装置１の簡素化を図ることが可能となる。

【0067】

本実施形態では、連結部材２５５ａが一対の軸受２５５ｂを介してメインフレーム２５１とサブフレーム２５２とを連結していると共に、連結部材２５６ａが一対の軸受２５６ｂを介してメインフレーム２５１とサブフレーム２５２とを連結している。そのため、サブフレーム２５２が支軸２５４周りに回転したときに、連結部材２５５ａ，２５６ａに撓みが生じ難くなる。従って、メインフレーム２５１とサブフレーム２５２との対向方向においてタイヤＴに作用する荷重の成分を、荷重センサ２５５ｃ，２５６ｃによりさらに精度よく計測することが可能となる。

【0068】

［実施形態の他の例］
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本開示の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、タイヤ試験装置１は、押し付け荷重Ｆｚを計測するための計測部（荷重センサ）をさらに備えていてもよい。

【0069】

アクチュエータ２１０は、回転体１０２がタイヤＴに近接及び離間するように回転機構１００をタイヤ支持機構２２０に対して進退させるように構成されていてもよい。あるいは、アクチュエータ２１０は、回転機構１００及びタイヤ支持機構２２０の少なくとも一方を他方に対して進退させるように構成されていてもよい。

【0070】

サブフレーム２５２がＵ字形状を呈しており、車軸２５３の両端部がサブフレーム２５２によって両持ち状に支持されていてもよい。

【0071】

所定の中心軸に対して試験機本体２００が回転可能に構成されていてもよい。当該所定の中心軸は、例えば、回転体１０２の外周面に対する接線のうち鉛直方向に延びると共に、試験機本体２００側に位置していてもよい。この場合、タイヤＴは回転体１０２の周面（走行模擬路面）に対して所定の角度傾く。この角度は、鉛直方向から見たときに、タイヤＴの縦方向の中心線と回転体１０２の周面とがなす角であり、「キャンバ角」とも呼ばれる。

【0072】

図８に示される第２の例に係るタイヤ試験装置１のように、Ｙ方向から見て、仮想直線ＶＬ１上に支軸２５４の軸２５４ｂが位置していなくてもよい。この場合、軸２５４ｂが仮想直線ＶＬ１からずれた距離ｄの大きさ分、荷重センサ２５５ｃの計測値を補正する必要がある。具体的には、軸２５４ｄの仮想直線ＶＬ１のずれの位置に応じて、荷重センサ２５５ｃの計測値に対してＰ×ｄ／Ｌｘを加算又は減算する。支軸２５４の軸２５４ｃが仮想直線ＶＬ２からずれた場合も同様である。

【0073】

図９及び図１０に示される第３の例に係るタイヤ試験装置１のように、計測機構２５０は、一対の補助壁２５１ｄ及び支軸２５４に代えて、補助フレーム２５７と、一対の直動軸受２５８と、一対の直動軸受２５９とを含んでいてもよい。具体的には、補助フレーム２５７は、メインフレーム２５１の基部２５１ａと、サブフレーム２５２の基部２５２ａとの間に配置されている。図９及び図１０に示される計測機構２５０においては、サブフレーム２５２の基部２５２ａは、メインフレーム２５１の基部２５１ａと同様、Ｘ方向に沿って延びる板状体である。

【0074】

直動軸受２５８，２５９は、所定の一方向に部材を案内するように構成されている。直動軸受２５８，２５９は、例えば、ＬＭガイド（登録商標、ＴＨＫ株式会社製）であってもよい。

【0075】

一対の直動軸受２５８（直動軸受；第２の直動軸受）は、メインフレーム２５１の基部２５１ａと補助フレーム２５７との間に配置されている。一対の直動軸受２５８は、Ｘ方向において並んでいる。直動軸受２５８は、直線状のガイドレール２５８ａと、スライダ２５８ｂとを含む。

【0076】

ガイドレール２５８ａは、メインフレーム２５１の基部２５１ａのうち補助フレーム２５７との対向面に設けられている。ガイドレール２５８ａは、Ｙ方向（メインフレーム２５１の延在部２５１ｃとサブフレーム２５２の延在部２５２ｂとの対向方向）において延びている。スライダ２５８ｂは、補助フレーム２５７のうちメインフレーム２５１の基部２５１ａとの対向面に設けられている。スライダ２５８ｂの内部には、複数の転動体（鋼球、円筒ころ等）（図示せず）が設けられている。スライダ２５８ｂは、内部の転動体がガイドレール２５８ａに接するように、ガイドレール２５８ａに取り付けられている。従って、補助フレーム２５７は、直動軸受２５８を介してメインフレーム２５１に取り付けられている。

【0077】

スライダ２５８ｂは、転動体自身が回転すると共に複数の転動体がスライダ２５８ｂの内部を循環することで、ガイドレール２５８ａ上を直線運動可能である。従って、補助フレーム２５７は、メインフレーム２５１上において、スライダ２５８ｂを介してガイドレール２５８ａの延在方向（Ｙ方向）に沿うように案内される。

【0078】

一対の直動軸受２５９（直動軸受；第１の直動軸受）は、補助フレーム２５７とサブフレーム２５２の基部２５２ａとの間に配置されている。一対の直動軸受２５９は、Ｙ方向において並んでいる。直動軸受２５９は、直線状のガイドレール２５９ａと、スライダ２５９ｂとを含む。

【0079】

ガイドレール２５９ａは、補助フレーム２５７のうちサブフレーム２５２の基部２５２ａとの対向面に設けられている。ガイドレール２５９ａは、Ｘ方向（メインフレーム２５１の延在部２５１ｂとサブフレーム２５２の延在部２５２ｂとの対向方向）において延びている。スライダ２５９ｂは、サブフレーム２５２の基部２５２ａのうち補助フレーム２５７との対向面に設けられている。スライダ２５９ｂの内部には、複数の転動体（鋼球、円筒ころ等）（図示せず）が設けられている。スライダ２５９ｂは、内部の転動体がガイドレール２５９ａに接するように、ガイドレール２５９ａに取り付けられている。従って、サブフレーム２５２は、直動軸受２５９を介して補助フレーム２５７に取り付けられている。

【0080】

スライダ２５９ｂは、転動体自身が回転すると共に複数の転動体がスライダ２５９ｂの内部を循環することで、ガイドレール２５９ａ上を直線運動可能である。従って、サブフレーム２５２は、補助フレーム２５７上において、スライダ２５９ｂを介してガイドレール２５９ａの延在方向（Ｘ方向）に沿うように案内される。

【0081】

ここで、第３の例に係る計測機構２５０において、タイヤＴにスリップ角が設定された状態で、車軸２５３に支持されたタイヤＴの接地面が回転中の回転体１０２の周面に当接すると、タイヤＴにはＸ方向の横力Ｆｘが生ずる。タイヤＴに横力Ｆｘが生ずると、その反力が車軸２５３を介してサブフレーム２５２に作用し、サブフレーム２５２がガイドレール２５９ａに沿ってＸ方向に直線的に移動する。一方、補助フレーム２５７とメインフレーム２５１との間に位置する直動軸受２５８はＹ方向以外に移動しないので、横力Ｆｘの反力がサブフレーム２５２を介して補助フレーム２５７に作用しても、補助フレーム２５７はメインフレーム２５１に対して移動しない。これにより、メインフレーム２５１（延在部２５１ｂ）とサブフレーム２５２（延在部２５２ｂ）とを連結する連結部材２５５ａが、圧縮力又は引張力を受ける。荷重センサ２５５ｃは、当該圧縮力又は引張力を計測し、例えばコントローラにその計測値を出力する。

【0082】

一方、走行模擬路面を走行するタイヤＴにはＹ方向の転がり抵抗Ｆｙが生ずる。タイヤＴに転がり抵抗Ｆｙが生ずると、その反力が車軸２５３を介してサブフレーム２５２に作用する。サブフレーム２５２と補助フレーム２５７との間に位置する直動軸受２５９はＸ方向以外に移動しないので、転がり抵抗Ｆｙの反力がサブフレーム２５２に作用しても、サブフレーム２５２は補助フレーム２５７に対して移動しない。一方、転がり抵抗Ｆｙの反力が、サブフレーム２５２及び直動軸受２５９を介して補助フレーム２５７に作用すると、補助フレーム２５７がガイドレール２５８ａに沿ってＹ方向に直線的に移動する。これにより、メインフレーム２５１（延在部２５１ｃ）とサブフレーム２５２（延在部２５２ｂ）とを連結する連結部材２５６ａが、圧縮力又は引張力を受ける。荷重センサ２５６ｃは、当該圧縮力又は引張力を計測し、例えばコントローラにその計測値を出力する。

【0083】

以上のように、第３の例に係るタイヤ試験装置１では、補助フレーム２５７は、直動軸受２５８によってメインフレーム２５１に対してＹ方向に直線的に移動する。すなわち、補助フレーム２５７のメインフレーム２５１に対する回転移動が、直動軸受２５８によって規制されている。一方、サブフレーム２５２は、直動軸受２５９によって補助フレーム２５７に対してＸ方向に直線的に移動する。すなわち、サブフレーム２５２の補助フレーム２５７に対する回転移動が、直動軸受２５９によって規制されている。そのため、荷重センサ２５５ｃ，２５６ｃには、サブフレーム２５２及び補助フレーム２５７の回転成分（モーメント）がほとんど含まれなくなる。従って、荷重センサ２５５ｃは、回転体１０２にタイヤＴの接地面が接触したときに、Ｘ方向においてタイヤＴに生ずる荷重を極めて精度よく計測することが可能となる。同様に、荷重センサ２５６ｃは、回転体１０２にタイヤＴの接地面が接触したときに、Ｙ方向においてタイヤＴに生ずる荷重を極めて精度よく計測することが可能となる。以上より、一つのタイヤ試験装置１において、Ｘ方向においてタイヤＴに生ずる荷重の成分とＹ方向においてタイヤＴに生ずる荷重の成分とのそれぞれを極めて精度よく計測することが可能となる。

【0084】

第３の例に係る計測機構２５０において、直動軸受２５８，２５９の数は特に限定されず、少なくとも一つであってもよい。

【0085】

第３の例に係る計測機構２５０において、Ｙ方向に延びるガイドレール２５８ａを含む直動軸受２５８が補助フレーム２５７とサブフレーム２５２との間に配置されていると共に、Ｘ方向に延びるガイドレール２５９ａを含む直動軸受２５９が補助フレーム２５７とメインフレーム２５１との間に配置されていてもよい。

【0086】

ガイドレール２５８ａが延びる方向は、Ｚ方向（アクチュエータ２１０によるタイヤ支持機構２２０の駆動方向）に交差する方向であってもよい。ガイドレール２５９ａが延びる方向は、Ｚ方向及びガイドレール２５８ａが延びる方向の双方に交差する方向であってもよい。

【0087】

以上のタイヤ試験装置１においては、横力Ｆｘ及び転がり抵抗Ｆｙの一方を計測できればよい。例えば、第１及び第２の例に係るタイヤ試験装置１において、横力Ｆｘを計測し転がり抵抗Ｆｙを計測しない場合には、支軸２５４が一対の軸２５４ｃを含んでいなくてもよい。同様に、第１及び第２の例に係るタイヤ試験装置１において、横力Ｆｘを計測せず転がり抵抗Ｆｙを計測する場合には、支軸２５４が一対の軸２５４ｂを含んでいなくてもよい。第３の例に係るタイヤ試験装置１において、横力Ｆｘを計測し転がり抵抗Ｆｙを計測しない場合には、計測機構２５０が補助フレーム２５７及び直動軸受２５８を含まず、サブフレーム２５２が直動軸受２５９を介してメインフレーム２５１に取り付けられていてもよい。同様に、第３の例に係るタイヤ試験装置１において、横力Ｆｘを計測せず転がり抵抗Ｆｙを計測する場合には、計測機構２５０が補助フレーム２５７及び直動軸受２５９を含まず、サブフレーム２５２が直動軸受２５８を介してメインフレーム２５１に取り付けられていてもよい。

【符号の説明】

【0088】

１ タイヤ試験装置
１００ 回転機構
１０２ 回転体（回転ドラム）
２００ 試験機本体
２１０ アクチュエータ
２２０ タイヤ支持機構
２５０ 計測機構
２５１ メインフレーム
２５１ａ 基部
２５１ｂ 延在部（第１の部分）
２５１ｃ 延在部（第２の部分）
２５２ サブフレーム
２５２ａ 基部
２５２ｂ 延在部
２５３ 車軸
２５４ 支軸
２５４ａ 本体部
２５４ｂ 軸（第１の軸）
２５４ｃ 軸（第２の軸）
２５５ 計測部（第１の計測部）
２５５ａ 連結部材
２５５ｂ 軸受
２５５ｃ 荷重センサ
２５６ 計測部（第２の計測部）
２５６ａ 連結部材
２５６ｂ 軸受
２５６ｃ 荷重センサ
２５７ 補助フレーム
２５８ 直動軸受（直動軸受；第２の直動軸受）
２５９ 直動軸受（直動軸受；第１の直動軸受）
Ｔ タイヤ
ＶＬ１，ＶＬ２ 仮想直線

【要約】

所定方向においてタイヤに作用する荷重の成分を精度よく計測する。
タイヤ試験装置は、回転体１０２と、計測機構２５０と、計測機構２５０を回転体１０２に対して進退させるアクチュエータとを備える。計測機構２５０は、車軸２５３と、アクチュエータに接続されたメインフレーム２５１と、サブフレーム２５２と、計測部２５５とを含む。車軸２５３は、Ｘ方向に沿って延びると共にタイヤＴを回転可能に支持する。サブフレーム２５２は、車軸２５３を支持すると共に、Ｙ方向に沿って延びる軸２５４ｂ周りに回転可能となるようにメインフレーム２５１に取り付けられている。計測部２５５は、メインフレーム２５１とサブフレーム２５２との間に設けられている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】