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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-19
(45)【発行日】2023-04-27
(54)【発明の名称】タイヤ試験装置
(51)【国際特許分類】
G01M 17/02 20060101AFI20230420BHJP
B60C 19/00 20060101ALI20230420BHJP
【ＦＩ】
G01M17/02
B60C19/00 H
【請求項の数】
25
(21)【出願番号】P 2020514468
(86)(22)【出願日】2019-04-19
(86)【国際出願番号】 JP2019016890
(87)【国際公開番号】W WO2019203359
(87)【国際公開日】2019-10-24
【審査請求日】2022-03-28
(31)【優先権主張番号】P 2018081379
(32)【優先日】2018-04-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2018092607
(32)【優先日】2018-05-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】391046414
【氏名又は名称】国際計測器株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100078880
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 修平
(72)【発明者】
【氏名】松本 繁
(72)【発明者】
【氏名】宮下 博至
(72)【発明者】
【氏名】村内 一宏
(72)【発明者】
【氏名】鴇田 修一
【審査官】森口 正治
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－２０８０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１８１９５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５２０６６７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｍ １７／０２
Ｂ６０Ｃ １９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を路面に接地させた状態で前記路面に沿ってベース上を走行可能なキャリッジと、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムと、
を備え、
前記駆動システムが、
前記キャリッジを前記路面に対して所定の速度で駆動するキャリッジ駆動手段と、
前記試験輪を前記所定の速度に対応する回転数で駆動する試験輪駆動手段と、
前記キャリッジ及び前記試験輪の駆動に使用される動力を発生する第１の駆動手段と、
前記第１の駆動手段が発生した動力を前記キャリッジ駆動手段及び前記試験輪駆動手段に分配する動力分配手段と、
を備えた、
タイヤ試験装置。
【請求項2】
前記第１の駆動手段が前記ベース上に設置され、
前記駆動システムが、
前記キャリッジ上に設置された第２の駆動手段と、
前記第１及び前記第２の駆動手段が発生した動力を結合する動力結合手段と、を備えた、
請求項１に記載のタイヤ試験装置。
【請求項3】
前記試験輪駆動手段が、
前記キャリッジの速度に対応する回転数の回転運動を供給する回転運動供給手段と、
前記回転運動供給手段から供給された回転運動の位相を変化させて、前記試験輪に所定のトルクを与えるトルク付与手段と、を備えた、
請求項１又は請求項２に記載のタイヤ試験装置。
【請求項4】
試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を路面に接地させた状態で前記路面に沿ってベース上を走行可能なキャリッジと、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムと、
を備え、
前記駆動システムが、
前記キャリッジ及び前記試験輪の駆動に使用される動力を発生する第１の駆動手段と、
前記第１の駆動手段が発生した動力を伝達する第１の巻掛け伝動機構と、を備え、
前記第１の巻掛け伝動機構が、
前記第１の駆動手段の出力軸と結合した駆動プーリーと、
前記キャリッジに保持され、前記試験輪と連結した従動プーリーと、
前記駆動プーリー及び前記従動プーリーに掛け渡された第１の巻掛け媒介節と、を備え、
前記第１の巻掛け媒介節が、
前記キャリッジの走行方向に張られて互いに逆向きに駆動される第１の部分及び第２の部分を有し、
前記第１の部分において前記従動プーリーを通り、
前記第２の部分において前記キャリッジに固定された、
タイヤ試験装置。
【請求項5】
前記駆動システムが、前記第１の巻掛け伝動機構と連結して、該第１の巻掛け伝動機構によって伝達された動力の一部を前記試験輪に伝達する二次動力伝達部と、を備え、
前記従動プーリーが、前記二次動力伝達部の入力軸と結合した、
請求項４に記載のタイヤ試験装置。
【請求項6】
前記駆動システムが、一対の前記第１の駆動手段を備え、前記第１の巻掛け伝動機構が、前記一対の第１の駆動手段の出力軸とそれぞれ結合した一対の前記駆動プーリーを備え、
前記第１の巻掛け媒介節が、ループを形成し、前記一対の駆動プーリー及び前記従動プーリーに掛け渡された、
請求項４又は請求項５に記載のタイヤ試験装置。
【請求項7】
前記第１の巻掛け媒介節が、鋼線の心線を有する歯付ベルトである、請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のタイヤ試験装置。
【請求項8】
前記第１の巻掛け媒介節が、カーボン心線を有する歯付ベルトである、請求項４から請求項７のいずれか一項に記載のタイヤ試験装置。
【請求項9】
前記第１の駆動手段が前記ベース上に設置され、
前記駆動システムが、
前記キャリッジ上に設置された第２の駆動手段と、
前記第１及び前記第２の駆動手段が発生した動力を結合する動力結合手段と、を備えた、
請求項４から請求項８のいずれか一項に記載のタイヤ試験装置。
【請求項10】
前記駆動システムが、前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、前記試験輪駆動手段が、
前記キャリッジの速度に対応する回転数の回転運動を供給する回転運動供給手段と、
前記回転運動供給手段から供給された回転運動の位相を変化させて、前記試験輪に所定のトルクを与えるトルク付与手段と、を備えた、
請求項４から請求項９のいずれか一項に記載のタイヤ試験装置。
【請求項11】
試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を路面に接地させた状態で前記路面に沿ってベース上を走行可能なキャリッジと、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムと、
を備え、
前記駆動システムが、前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、
前記試験輪駆動手段が、
前記キャリッジの速度に対応する回転数の回転運動を供給する回転運動供給手段と、
前記回転運動供給手段から供給された回転運動の位相を変化させて、前記試験輪に所定のトルクを与えるトルク付与手段と、を備えた、
タイヤ試験装置。
【請求項12】
前記回転運動供給手段が、前記ベース上に設置された第１のモーターを備え、前記トルク付与手段が、前記キャリッジ上に設置された第２のモーターを備えた、
請求項１１に記載のタイヤ試験装置。
【請求項13】
前記トルク付与手段が、前記第１のモーターが発生した動力と前記第２のモーターが発生した動力とを結合する動力結合手段を備えた、請求項１２に記載のタイヤ試験装置。
【請求項14】
前記トルク付与手段が、前記第２のモーターが取り付けられ、前記第１のモーターが発生した動力により回転駆動される回転フレームと、
前記第２のモーターによって駆動されるシャフトと、を備え、
前記シャフトと前記回転フレームとが同心に配置された、
請求項１３に記載のタイヤ試験装置。
【請求項15】
前記トルク付与手段が、前記回転フレームを回転可能に支持する一対の軸受部を備え、前記回転フレームが、筒状であり、
前記第２のモーターを収容するモーター収容部と、
前記モーター収容部を挟んで軸方向両側に設けられた、前記モーター収容部よりも小径の一対の軸部と、を有し、
前記一対の軸部において、前記一対の軸受部により、回転可能に支持され、
前記軸部の一方が円筒状であり、その中空部を前記シャフトが貫通し、
前記軸部の一方の内周に前記シャフトを回転可能に支持する軸受が設けられた、
請求項１４に記載のタイヤ試験装置。
【請求項16】
前記試験輪駆動手段が、前記回転運動供給手段から供給された動力を伝達する一次動力伝達部と、
前記キャリッジ上に設置され、前記一次動力伝達部と連結して、該一次動力伝達部によって伝達された動力を前記試験輪に伝達する二次動力伝達部と、を備え、
前記一次動力伝達部が第１の巻掛け伝動機構を備え、
前記第１の巻掛け伝動機構が、
前記キャリッジが走行可能な領域を挟んで配置された一対の固定プーリーと、
前記キャリッジに保持された移動プーリーと、
前記一対の固定プーリー及び前記移動プーリーに掛け渡された第１の巻掛け媒介節と、を備え、
前記固定プーリーの少なくとも一つが前記回転運動供給手段の出力軸と結合した駆動プーリーであり、
前記移動プーリーが従動プーリーであり、前記二次動力伝達部の入力軸と結合した、
請求項１１から請求項１５のいずれか一項に記載のタイヤ試験装置。
【請求項17】
前記回転運動供給手段が、第１のモーターを備え、
前記トルク付与手段が、
前記第１のモーターが発生した動力により回転駆動される回転フレームと、
前記回転フレームに取り付けられた第２のモーターと、を備え、
前記二次動力伝達部が第２の巻掛け伝動機構を備え、
前記第２の巻掛け伝動機構が、
前記第１の巻掛け伝動機構の前記移動プーリーと結合した駆動プーリーと、
前記トルク付与手段の前記回転フレームと結合した従動プーリーと、
前記第２の巻掛け伝動機構の駆動プーリー及び従動プーリーに掛け渡された第２の巻掛け媒介節と、を備えた、
請求項１６に記載のタイヤ試験装置。
【請求項18】
前記二次動力伝達部が、回転可能に支持されたスピンドルを備え、前記スピンドルが、
その先端部に前記試験輪を同軸に着脱可能に構成され、
前記試験輪に加わる力を検出可能な力センサーを備えた、
請求項１６又は請求項１７に記載のタイヤ試験装置。
【請求項19】
前記キャリッジが、メインフレームと、
前記メインフレームに対して、前記路面に垂直な垂直線の回りに旋回可能な旋回フレームと、
前記メインフレームに対して、前記路面に垂直な垂直方向にスライド可能なスライドフレームと、を備え、
前記スピンドルが、前記旋回フレーム及び前記スライドフレームを介して前記メインフレームに支持された、
請求項１８に記載のタイヤ試験装置。
【請求項20】
前記キャリッジが、前記旋回フレームの前記垂直線回りの旋回を案内する曲線ガイドウェイと、
前記スライドフレームの前記垂直方向への移動を案内するリニアガイドウェイと、を備えた、
請求項１９に記載のタイヤ試験装置。
【請求項21】
前記キャリッジが、前記スライドフレームを前記垂直方向に移動させて、前記試験輪に加わる荷重を調整可能な荷重調整部を備えた、請求項１９又は請求項２０に記載のタイヤ試験装置。
【請求項22】
前記キャリッジが、前記旋回フレームを前記垂直線の周りに旋回移動させて、前記路面に対する前記試験輪のスリップ角を調整可能なスリップ角調整部を備えた、請求項１９から請求項２１のいずれか一項に記載のタイヤ試験装置。
【請求項23】
前記スライドフレームが、前記スピンドルを、該スピンドルの中心線及び前記垂直線の両方と垂直な水平軸の周りに回転可能に支持する、請求項１９から請求項２２のいずれか一項に記載のタイヤ試験装置。
【請求項24】
前記スピンドルを前記水平軸の周りに回転移動させて、前記路面に対する前記試験輪のキャンバーを調整可能なキャンバー調整部を備えた、請求項２３に記載のタイヤ試験装置。
【請求項25】
試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を路面に接地させた状態で前記路面に沿ってベース上を走行可能なキャリッジと、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムと、
を備え、
前記駆動システムが前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、
前記試験輪駆動手段が、
前記試験輪を回転駆動する動力を発生する二つの駆動手段と、
前記二つの駆動手段が発生した動力を結合する動力結合手段と、を備え、
前記二つの駆動手段が、
前記ベース上に設置された第１のモーターと、
前記キャリッジ上に設置された第２のモーターと、を含む、
タイヤ試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤ試験装置に関する。
【背景技術】
【0002】
タイヤの性能は、路面の状態により影響を受けるため、様々な状態の路面に対して評価を行う必要がある。
【0003】
タイヤの性能を評価する試験には、試験タイヤを例えば専用試験車のホイールリムに装着して実際の路面上を走行させて行う路上試験や室内に設置された試験装置を使用して行う室内試験がある。
【0004】
特開２０１５－７２２１５号公報（特許文献１）には、タイヤの室内試験に使用される試験装置の例が記載されている。特許文献１に記載の試験装置は、外周面に模擬路面が設けられた回転ドラムを備え、試験タイヤを模擬路面に接地させた状態で、試験タイヤとドラムを回転させて試験を行う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
室内試験は、路上試験と比較して、試験精度が高く、試験効率も良い。しかしながら、従来の室内試験用の試験装置は、試験時に模擬路面を高速で走行させるため、雨雪や砂利等で覆われた路面状態で試験を行うことが困難であった。
【0006】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、様々な路面状態の室内試験が可能なタイヤ試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施形態によれば、路面を有する路面部と、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、試験輪を路面に接地させた状態で路面に沿って走行可能なキャリッジを備えたタイヤ試験装置が提供される。
【0008】
本発明の実施形態の一態様によれば、路面を有する路面部と、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、試験輪を路面に接地させた状態で路面に沿って走行可能なキャリッジと、を備え、路面部の少なくとも一部が交換可能な路面ユニットで構成された、タイヤ試験装置が提供される。
【0009】
本発明の実施形態の別の態様によれば、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、試験輪を路面に接地させた状態で路面に沿って走行可能なキャリッジと、試験輪及びキャリッジを駆動する駆動システムと、を備え、駆動システムが、キャリッジを路面に対して所定の速度で駆動するキャリッジ駆動手段と、試験輪を所定の速度に対応する回転数で駆動する試験輪駆動手段と、キャリッジ及び試験輪の駆動に使用される動力を発生する駆動手段と、駆動手段が発生した動力をキャリッジ駆動手段及び試験輪駆動手段に分配する動力分配手段と、を備えた、タイヤ試験装置が提供される。
【0010】
本発明の実施形態の更に別の態様によれば、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、試験輪を路面に接地させた状態で路面に沿って走行可能なキャリッジと、試験輪及びキャリッジを駆動する駆動システムと、を備え、駆動システムが、キャリッジ及び試験輪の駆動に使用される動力を発生する駆動手段と、駆動手段が発生した動力を伝達する第１の巻掛け伝動機構と、を備え、第１の巻掛け伝動機構が、駆動手段の出力軸と結合した駆動プーリーと、キャリッジに保持され、試験輪と連結した従動プーリーと、駆動プーリー及び従動プーリーに掛け渡された第１の巻掛け媒介節と、を備え、第１の巻掛け媒介節が、キャリッジの走行方向に張られて互いに逆向きに駆動される第１の部分及び第２の部分を有し、第１の部分において従動プーリーを通り、第２の部分においてキャリッジに固定された、タイヤ試験装置が提供される。
【0011】
本発明の実施形態の更に別の態様によれば、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、試験輪を路面に接地させた状態で路面に沿ってベース上を走行可能なキャリッジと、試験輪及びキャリッジを駆動する駆動システムと、を備え、駆動システムが試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、試験輪駆動手段が、キャリッジの速度に対応する回転数の回転運動を供給する回転運動供給手段と、回転運動供給手段から供給された回転運動の位相を変化させて、試験輪に所定のトルクを与えるトルク付与手段と、を備えた、タイヤ試験装置が提供される。
【0012】
本発明の実施形態の更に別の態様によれば、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、試験輪を路面に接地させた状態で路面に沿ってベース上を走行可能なキャリッジと、試験輪及びキャリッジを駆動する駆動システムと、を備え、駆動システムが試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、試験輪駆動手段が、試験輪を回転駆動する動力を発生する二つの駆動手段と、二つの駆動手段が発生した動力を結合する動力結合手段と、を備え、二つの駆動手段が、ベース上に設置された第１のモーターと、キャリッジ上に設置された第２のモーターと、を含む、タイヤ試験装置が提供される。
【発明の効果】
【0013】
本発明の一実施形態によれば、様々な路面状態の室内試験を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態に係るタイヤ試験装置の正面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るタイヤ試験装置の左側面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るタイヤ試験装置の平面図である。
【図4】キャリッジ及びその周辺の構造を示した図である。
【図5】キャリッジ及びその周辺の構造を示した図である。
【図6】キャリッジ及びその周辺の構造を示した図である。
【図7】従動部の断面図である。
【図8】トルク発生装置の側断面図である。
【図9】スピンドル及びその周辺の構造を示した図である。
【図10】制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図11】路面部の横断面図である。
【図12】路面部の第１の変形例の横断面図である。
【図13】路面部の第２の変形例の横断面図である。
【図14】第２の変形例における路面部の荷重検出部付近の横断面図である。
【図15】第２の変形例における路面部の荷重検出部付近の平面図である。
【図16】第３の変形例における路面部の荷重検出部付近の平面図である。
【図17】第３の変形例における路面部の荷重検出部付近の側面図である。
【図18】第３の変形例における荷重検出部の正面図である。
【図19】第３の変形例における荷重検出部の側面図である。
【図20】第３の変形例における荷重検出部の平面図である。
【図21】第３の変形例における荷重検出部の可動部を取り外した状態を示す平面図である。
【図23】第３の変形例におけるタイヤ踏面に加わる荷重分布を取得する手順を表すフローチャート。
【図24】第３の変形例における荷重プロファイル計算の手順を表すフローチャートである。
【図25】第３の変形例における荷重検出モジュール及び試験輪の回転軸の配置関係を示す平面図である。
【図26】第３の変形例における荷重プロファイルの表示例である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一の又は対応する事項には、同一の又は対応する符号を付して、重複する説明を省略する。
【0016】
図１～３は、順に、本発明の一実施形態に係るタイヤ試験装置１の正面図、左側面図及び平面図である。また、図４～６は、順に、後述するキャリッジ２０及びその周辺の構造を示した正面図、左側面図及び平面図である。なお、図４～６においては、説明の便宜上、構成の一部を省略し又は断面で示している。
【0017】
なお、図２及び図５において、右から左に向かう方向をＸ軸方向、紙面に垂直に裏から表に向かう方向をＹ軸方向、下から上に向かう方向をＺ軸方向と定義する。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は互いに直交する水平方向であり、Ｚ軸方向は鉛直方向である。また、前後、上下、左右の各方向を、キャリッジの走行方向（Ｘ軸正方向）を向いたときの各方向として定義する。すなわち、Ｘ軸正方向を前、Ｘ軸負方向を後ろ、Ｙ軸正方向を左、Ｙ軸負方向を右、Ｚ軸正方向を上、Ｚ軸負方向を下という。
【0018】
タイヤ試験装置１は、Ｘ軸方向に細長い軌道部１０及び路面部６０と、軌道部１０上をＸ軸方向に走行可能なキャリッジ２０を備えている。図３に示されるように、軌道部１０の左部分には、Ｘ軸方向における軌道部１０の略全長に渡って延びる細長いスペースＳｐ１が設けられている。このスペースＳｐ１に路面部６０が収容されている。路面部６０の上面には、キャリッジ２０に装着された試験タイヤＴが接地する路面６３ａ（舗装部６３）が設けられている。本実施形態においては、試験条件に応じて路面部６０を交換できるように、軌道部１０と路面部６０とが分離している。なお、軌道部１０のベースフレーム１１（以下「ベース１１」と略記する。）と路面部６０のフレーム６１とを一体に形成してもよい。
【0019】
キャリッジ２０には、試験輪Ｗ（試験タイヤＴが装着されたホイールリムＷｒ）が取り付けられる。試験の際は、試験輪Ｗが路面６３ａに接地した状態でキャリッジ２０が走行し、試験タイヤＴが路面６３ａ上を転動する。
【0020】
軌道部１０は、キャリッジ２０のＸ軸方向への移動を案内する複数（本実施形態では三つ）のリニアガイドウェイ（以下「リニアガイド」と略記する。）１３と、キャリッジ２０を駆動する機械的動力を発生する一つ以上の駆動部１４を備えている。本実施形態では、二対の駆動部１４（左側の一対の駆動部１４ＬＡ、１４ＬＢと右側の一対の駆動部１４ＲＡ、１４ＲＢ）が、軌道部１０のベース１１上の四隅付近に設置されている。駆動部１４ＬＡ及び１４ＲＡは軌道部１０の後端部に配置され、駆動部１４ＬＢ及び１４ＲＢは軌道部１０の前端部に配置されている。
【0021】
図６に示されるように、各駆動部１４は、サーボモーター１４１と、サーボモーター１４１の出力の回転数を減速するオプションの減速機１４２を備えている。右側の駆動部１４ＲＡ及び１４ＲＢは、キャリッジ２０を駆動して走行させるキャリッジ駆動手段としての役割と、キャリッジの走行速度に対応する回転数の回転運動を試験輪Ｗに供給する回転運動供給手段としての役割を兼ね備えている。左側の駆動部１４ＬＡ及び１４ＬＢは、キャリッジ駆動手段としての役割をもっている。
【0022】
本実施形態では、サーボモーター１４１には、回転部の慣性モーメントが０．０１ｋｇ・ｍ２以下（より好適には、０．００８ｋｇ・ｍ２以下）、定格出力が３ｋＷ乃至６０ｋＷ（より実用的には、７ｋＷ乃至３７ｋＷ）の超低慣性高出力型のＡＣサーボモーターが使用される。
【0023】
また、タイヤ試験装置１は、左右に各一組のベルト機構５０（５０Ｌ、５０Ｒ）を備えている。ベルト機構５０は、駆動部１４が発生する動力をキャリッジ２０に伝達して、キャリッジ２０をＸ軸方向に駆動する。各ベルト機構５０は、歯付ベルト５１と、一対の駆動プーリー５２（５２Ａ、５２Ｂ）と、３個の従動プーリー５３（５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ）を備えている。駆動プーリー５２及び従動プーリー５３は、いずれも歯付ベルト５１と噛み合う歯付プーリーである。
【0024】
歯付ベルト５１は、鋼線の心線を有している。なお、歯付ベルト５１には、例えば炭素繊維、アラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維などの所謂スーパー繊維から形成された心線を有するものを使用してもよい。カーボン心線などの軽量かつ高強度の心線を使用することにより、比較的に出力の低いモーターを使用してキャリッジ２０を高い加速度で駆動する（あるいは、試験輪Ｗに高い駆動力／制動力を与える）ことが可能になり、タイヤ試験装置１の小型化（あるいは大容量化）が可能になる。
【0025】
右側のベルト機構５０Ｒは、キャリッジ２０を駆動して走行させるキャリッジ駆動手段としての役割と、回転運動供給手段（駆動部１４ＲＡ、１４ＲＢ）から供給された動力を後述する二次動力伝達部に伝達する一次動力伝達部としての役割を兼ね備えている。左側のベルト機構５０Ｌは、キャリッジ駆動手段の役割をもっている。
【0026】
なお、以下の説明において、左右に一対が設けられた構成については、原則として左側の構成について説明し、右側の構成については、角括弧で囲って併記し、重複する説明を省略する。
【0027】
左側［右側］のベルト機構５０Ｌ［５０Ｒ］の歯付ベルト５１は、一対の駆動プーリー５２（５２Ａ、５２Ｂ）と、３個の従動プーリー５３（５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ）に巻き掛けられている。一対の駆動プーリー５２Ａ、５２Ｂは、左側［右側］の一対の駆動部１４ＬＡ、１４ＬＢ［１４ＲＡ、１４ＲＢ］の出力軸にそれぞれ結合している。３個の従動プーリー５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃは、後述する左側［右側］の従動部２２Ｌ［２２Ｒ］に取り付けられている。
【0028】
また、図５に示されるように、各歯付ベルト５１の両端部は、それぞれベルトクランプ５４（５４Ａ、５４Ｂ）によりキャリッジ２０のメインフレーム２１に固定され、各歯付ベルト５１はキャリッジ２０を介してループを形成している。ベルト機構５０の一対の駆動プーリー５２Ａ、５２Ｂ（図２）は、キャリッジ２０が走行可能な領域を間に挟んで配置され、ベース１１上に保持された（すなわち、重心位置がベース１１に対して固定された固定プーリーである。従動プーリー５３（図５）は、キャリッジに保持され、キャリッジと共に移動可能な移動プーリーである。
【0029】
本実施形態では、一対の駆動部１４ＬＡ、１４ＬＢ［１４ＲＡ、１４ＲＢ］は同位相で駆動される。駆動プーリー５２と従動プーリー５３の有効径（すなわち、ピッチ円直径）又は歯数は、いずれも同一である。また、左側の駆動部１４ＬＡ、１４ＬＢと右側の駆動部１４ＲＡ、１４ＲＢは、左右逆向きに設置されていて、互いに逆位相で駆動される。駆動部１４ＬＡ及び１４ＬＢ［１４ＲＡ及び１４ＲＢ］により歯付ベルト５１Ｌ［５１Ｒ］を駆動すると、キャリッジ２０が歯付ベルト５１Ｌ［５１Ｒ］に引っ張られて、Ｘ軸方向に駆動される。
【0030】
軌道部１０は、複数（本実施形態では三つ）のリニアガイド１３（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ）を備えている。各リニアガイド１３は、Ｘ軸方向に延びる軌道を形成する１本のレール１３１と、レール１３１上を走行可能な一つ以上（本実施形態では三つ）のキャリッジ（以下「ランナー１３２」という。）を備えている。各レール１３１は、軌道部１０のベース１１の上面に敷設されている。二つのリニアガイド１３Ａ、１３Ｂのレール１３１は、スペースＳｐ１（すなわち）の左右両端に沿って配置され、残りのリニアガイド１３Ｃのレール１３１は、ベース１１の右端に沿って配置され、それぞれベース１１に取り付けられている。また、各ランナー１３２は、キャリッジ２０の下面に取り付けられている。
【0031】
図６に示されるように、キャリッジ２０は、メインフレーム２１と、ベルト機構５０Ｌ及び５０Ｒの従動プーリー５３をそれぞれ保持する従動部２２Ｌ及び２２Ｒと、試験タイヤＴが装着された試験輪Ｗを回転可能に保持するスピンドル部２８（図４）と、路面６３ａに対する試験輪Ｗのアライメント及び荷重を調整可能なアライメント部４０と、スピンドル部２８のスピンドル２８０を回転駆動するスピンドル駆動機構２０Ｄを備えている。なお、スピンドル２８０は、試験輪Ｗが取り付けられる車軸である。
【0032】
図７は、右側の従動部２２Ｒの概略構造を示す断面図である。従動部２２Ｒは、フレーム２２１、３組の軸受２２２及び３本のシャフト２２３Ａ～Ｃを備えている。フレーム２２１にはＹ軸方向に延びる三つの貫通穴が開けられていて、シャフト２２３Ａ～Ｃは、各貫通穴に嵌め込まれた１組の軸受２２２によってそれぞれ回転可能に支持されている。なお、本実施形態では、各シャフト２２３Ａ～Ｃが一対の軸受２２２によって支持されているが、一つ又は三つ以上の複数の軸受２２２によって各シャフト２２３Ａ～Ｃを支持する構成としてもよい。フレーム２２１の一面から突き出たシャフト２２３Ａ～Ｃの一端部には、ベルト機構５０Ｒの従動プーリー５３Ａ～Ｃがそれぞれ取り付けられている。
【0033】
右側の従動部２２Ｒでは、Ｘ軸方向中央のシャフト２２３Ｂのみが他の２本（２２３Ａ、２２３Ｃ）よりも長く、シャフト２２３Ｂの他端部がフレーム２２１の他面から突き出ている。シャフト２２３Ｂの他端部には、後述するベルト機構２３の駆動プーリー２３１が取り付けられている。すなわち、シャフト２２３Ｂを介して、右側のベルト機構５０Ｒとベルト機構２３とが連結されている。
【0034】
なお、左側の従動部２２Ｌも、上述した右側の従動部２２Ｒと同様に構成されているが、左右逆向きに配置されている点、及び、３本のシャフト２２３Ａ～Ｃがいずれも短く、シャフト２２３Ｂの他端部に駆動プーリー２３１が取り付けられていない点において、右側の従動部２２Ｒとは異なっている。
【0035】
図６に示されるように、スピンドル駆動機構２０Ｄは、ベルト機構２３、トルク付与装置３０、ベルト機構２４及びスライド式等速ジョイント２５を備えている。右側のベルト機構５０Ｒから右側の従動部２２Ｒのシャフト２２３Ｂ（図７）を介してベルト機構２３に伝達された動力は、トルク付与装置３０、ベルト機構２４及びスライド式等速ジョイント２５を介して、スピンドル部２８（図４）に伝達され、スピンドル部２８に取り付けられた試験輪Ｗを回転駆動する。すなわち、右側の駆動部１４ＲＡ、１４ＲＢが発生した動力は、一部がキャリッジ２０の駆動に使用され、別の一部が試験輪Ｗの回転駆動に使用される。すなわち、右側のベルト機構５０Ｒは、キャリッジ２０を駆動する手段（キャリッジ駆動手段）、試験輪Ｗを駆動する手段（試験輪駆動手段）及び駆動部１４ＲＡ、１４ＲＢが発生した動力をキャリッジ２０の駆動に使用する動力と試験輪Ｗの駆動に使用する動力とに分配する手段（動力分配手段）を兼ねている。
【0036】
ベルト機構５０の歯付ベルト５１は、上側の部分５１ａと下側の部分５１ｂとが、キャリッジ２０の走行方向に張られて互いに逆向きに駆動される。具体的には、キャリッジ２０に固定された歯付ベルト５１の下側の部分５１ｂが、キャリッジ２０と共にキャリッジの走行方向に駆動され、上側の部分５１ａがキャリッジ２０及び下側の部分５１ｂと逆向きに駆動される。また、キャリッジ２０に取り付けられた従動プーリー５３は、キャリッジ２０と逆向きに走行する歯付ベルト５１の上側の部分５１ａに巻き掛けられて、上側の部分５１ａによって駆動される。なお、従動プーリー５３Ｂに与えられた動力は、ベルト機構２３、トルク付与装置３０、ベルト機構２４、スライド式等速ジョイント及びスピンドル部２８から構成された二次動力伝達部により試験輪Ｗに伝達され、試験輪Ｗの駆動に使用される。このようなベルト機構５０の構成により、歯付ベルト５１によるキャリッジ２０と試験輪Ｗの両方の駆動が可能になっている。
【0037】
本実施形態では、共通の動力伝達装置（すなわち、ベルト機構５０Ｒ）によって伝達された回転運動を使用してキャリッジ２０及び試験輪Ｗを駆動する構成が採用されている。この構成により、キャリッジ２０の走行速度によらず、常にキャリッジ２０の走行速度に対応した周速（回転数）で試験輪Ｗを回転駆動させることが可能になっている。また、本実施形態では、トルク付与装置３０の作動量（つまりは、消費電力）を減らすために、トルク付与装置３０が作動していないときには、キャリッジ２０の走行速度と略同じ周速で試験輪Ｗが回転駆動されるように構成されている。
【0038】
図８は、トルク付与装置３０の側断面図である。トルク付与装置３０は、試験輪Ｗに加えるトルクを発生して、このトルクをベルト機構２３によって伝達された回転運動に重ねて出力する。言い換えれば、トルク付与装置３０は、ベルト機構２３により伝達された回転運動の位相を変化させることにより、試験輪Ｗにトルクを付与する（すなわち、路面６３ａと試験輪Ｗとの間に駆動力又は制動力を与える）ことができる。
【0039】
スピンドル駆動機構２０Ｄにトルク付与装置３０を組み込むことにより、回転数を制御するための動力源（駆動部１４ＲＡ、１４ＲＢ）とトルクを制御するための動力源（後述するサーボモーター３２）とで役割を分担することが可能になる。そして、これにより、より小容量の動力源を使用することが可能になると共に、試験輪Ｗに加わる回転数及びトルクをより高い精度で制御することが可能になる。また、トルク付与装置３０をキャリッジ２０に組み込むことにより、ベルト機構５０Ｌに加わるトルクが低減するため、ベルト機構５０Ｌの小型化（例えば、使用する歯付ベルトの本数の削減）や、より耐荷重の低い部材の使用が可能になる。
【0040】
トルク付与装置３０は、ハウジング３１と、ハウジング３１内に設置されたサーボモーター３２、減速機３３及びシャフト３４と、ハウジング３１を回転可能に支持する二つの軸受部３５及び軸受部３６と、スリップリング部３７と、スリップリング部３７を支持する支柱３８と、ロータリーエンコーダー３９を備えている。ロータリーエンコーダー３９により、ハウジング３１の回転数が検出される。
【0041】
本実施形態においては、サーボモーター３２には、回転部の慣性モーメントが０．０１ｋｇ・ｍ２以下、定格出力が７ｋＷ乃至３７ｋＷの超低慣性高出力型のＡＣサーボモーターが使用される。
【0042】
ハウジング３１は、直径が大きな略円筒状のモーター収容部３１１及びキャップ部３１２と、モーター収容部３１１よりも直径が小さな略円筒状の一対の軸部３１３及び３１４を有している。モーター収容部３１１の一端（図８における左端）には、軸部３１３が同軸に（すなわち、中心線を共有するように）結合している。また、モーター収容部３１１の他端（図８における右端）には、キャップ部３１２を介して、軸部３１４が同軸に結合している。軸部３１３は軸受部３６により回転可能に支持され、軸部３１４は軸受部３５により回転可能に支持されている。
【0043】
軸部３１４の先端にはフランジ３１４ａが形成されていて、このフランジ３１４ａにベルト機構２３の従動プーリー２３２が同軸に結合している。また、ベルト機構２３の歯付ベルト２３３が、従動プーリー２３２と駆動プーリー２３１（図７）とに巻き掛けられている。ベルト機構２３によってハウジング３１が回転駆動される。
【0044】
軸部３１４の内周には軸受３１５が設けられている。シャフト３４は、軸部３１４の中空部に通され、軸受３１５によって回転可能に支持されている。シャフト３４は、軸部３１４及び従動プーリー２３２を貫通し、シャフト３４の一端部はキャップ部３１２内に突出している。また、従動プーリー２３２の孔２３２ａを貫通したシャフト３４の他端部には、ベルト機構２４の駆動プーリー２４１が同軸に結合している。駆動プーリー２４１には、歯付ベルト２４３が巻き掛けられている。
【0045】
モーター収容部３１１の中空部にはサーボモーター３２が収容されている。サーボモーター３２は、軸３２１がモーター収容部３１１と同軸に配置され、モーターケース３２０（すなわちステーター）が複数のスタッドボルト３２３によりモーター収容部３１１に固定されている。サーボモーター３２のフランジ３２２は、連結筒３２４を介して、減速機３３のギヤケース３３１と結合している。また、減速機３３のギヤケース３３１は、キャップ部３１２の内フランジ３１２ａに固定されている。
【0046】
サーボモーター３２の軸３２１は、減速機３３の入力軸３３２と接続されている。また、減速機３３の出力軸３３３にはシャフト３４が接続されている。サーボモーター３２から出力されるトルクは、減速機３３によって増幅されて、シャフト３４に伝達される。シャフト３４からベルト機構２４に出力される回転は、ベルト機構２３によって駆動されるハウジング３１の回転に、サーボモーター３２及び減速機３３によって作り出されるトルクを重ね合わせたものとなる。すなわち、ハウジング３１の軸部３１４はトルク付与装置３０の入力軸であり、シャフト３４はトルク付与装置３０の出力軸である。トルク付与装置３０は、入力軸に伝達された回転運動に、トルク付与装置３０が発生したトルクを重ねて、出力軸から出力する。
【0047】
スリップリング部３７は、複数対のスリップリング３７ａとブラシ３７ｂ、支持フレーム３７ｃ及び連結管３７ｄを備えている。複数のスリップリング３７ａは、互いに離隔して、連結管３７ｄの外周に嵌め込まれている。
【0048】
連結管３７ｄは、ハウジング３１の軸部３１３と同軸に結合している。また、対応するスリップリング３７ａの外周面と接触するブラシ３７ｂは、支柱３８に取り付けられた支持フレーム３７ｃによって支持されている。サーボモーター３２のケーブル３２５は、軸部３１３の中空部を通され、スリップリング３７ａに接続されている。また、ブラシ３７ｂはサーボアンプ３２ａ（図１０）に接続されている。すなわち、サーボモーター３２とサーボアンプ３２ａとは、スリップリング部３７を介して接続されている。
【0049】
図４及び図６に示されるように、ベルト機構２４の歯付ベルト２４３が巻き掛けられた従動プーリー２４２は、軸受部２６２により回転可能に支持されたシャフト２６１の一端と同軸に結合している。シャフト２６１の他端はスライド式等速ジョイント２５の一端に接続されている。また、スライド式等速ジョイント２５の他端は、シャフト２６３等を介してスピンドル２８０と連結している。スライド式等速ジョイント２５は、作動角（入力軸と出力軸との角度）によらず、回転変動無くスムーズに回転を伝達可能に構成されている。また、スライド式等速ジョイント２５は、長さも可変である。
【0050】
スピンドル２８０は、その角度及び入力軸の位置が可変に、アライメント部４０によって支持されている。スピンドル２８０と軸受部２６２に保持されたシャフト２６１とをスライド式等速ジョイント２５を介して連結することにより、スピンドル２８０の角度や位置が変化しても、この変化にスライド式等速ジョイント２５が柔軟に追従する。そのため、スピンドル２８０やシャフト２６１、２６３に大きなひずみが加わらず、回転が速度を変えずにスピンドル２８０へスムーズに伝達する。
【0051】
図５に示されるように、アライメント部４０は、一対の旋回フレーム４１、一対の曲線ガイドウェイ４２（以下「曲線ガイド」と略記する。）、スライドフレーム４４及び二対のリニアガイド４３を備えている。
【0052】
各旋回フレーム４１は、曲線ガイド４２を介して、キャリッジ２０のメインフレーム２１上に載置されている。曲線ガイド４２は、メインフレーム２１の上面に取り付けられた円弧状のレール４２１と、レール４２１上を走行可能な複数（本実施形態では二つ）のキャリッジ４２２（以下「ランナー４２２」という。）を備えている。ランナー４２２は、旋回フレーム４１の底面に取り付けられている。一対の曲線ガイド４２及び一対の旋回フレーム４１は、それぞれ試験輪Ｗの中心Ｃを通る鉛直線Ｖを挟んで、前後に対向して配置されている。また、各曲線ガイド４２の曲率中心は、鉛直線Ｖ上にある。すなわち、各旋回フレーム４１は、曲線ガイド４２により、鉛直線Ｖを中心に旋回可能に支持されている。
【0053】
図４に示されるように、スライドフレーム４４は、上から順に、柱部４４１、連結部４４２及びフォーク４４３を有している。柱部４４１（すなわち、スライドフレーム４４の上部）は、その中心線が鉛直線Ｖと一致するように縦に配置されている。また、フォーク４４３（すなわち、スライドフレーム４４の下部）は、試験輪Ｗと接触しないように、鉛直線Ｖから右側（回転軸Ａｙ方向）に後退している。連結部４４２は、Ｙ軸方向に延び、柱部４４１の下端部とフォーク４４３の上端部とを連結している。したがって、スライドフレーム４４は、Ｘ軸方向から見て、略クランク状に形成されている。
【0054】
図５に示されるように、フォーク４４３の下部は、前後に分岐している。フォーク４４３の二つに分岐した下端部には、それぞれ軸受４４３ａが互いに同軸に設けられている。
【0055】
図９は、スピンドル部２８及びその周辺の構造を示した図である。スピンドル部２８は、スピンドル２８０の中心軸（回転軸Ａｙ）を左右に向けて、フォーク４４３の下端部に設けられた一対の軸受４４３ａ（図５）の間に配置されている。そして、スピンドル部２８は、一対の軸受４４３ａにより、前後に延びる回転軸Ｃｘの周りに回転可能に支持されている。なお、スピンドル２８０の回転軸Ａｙやスピンドルケース２８４の回転軸Ｃｘの方向は、それぞれスピンドル２８０のアライメントによって変化し、Ｙ軸方向やＸ軸方向とは必ずしも一致しない。
【0056】
スピンドル部２８は、スピンドル２８０と、スピンドル２８０を回転可能に支持するスピンドルケース２８４を備えている。スピンドル２８０は、胴部２８１、６分力センサー２８２及びハブ２８３を備えている。胴部２８１は、円柱状の軸である。６分力センサー２８２は、胴部２８１の先端に同軸に取り付けられた略円柱状の部材であり、６分力（直交３軸方向の力及び各軸回りのトルク）を検出可能な圧電式の力センサーである。また、ハブ２８３は、試験輪Ｗを取り付けるための部材であり、６分力センサー２８２の先端に同軸に取り付けられている。胴部２８１、６分力センサー２８２及びハブ２８３は、一体に結合して、スピンドル２８０を形成している。スピンドル２８０は、試験輪Ｗが取り付けられ、試験輪と一体に回転する車軸である。６分力センサー２８２には、ハブ２８３を介して試験輪Ｗが一体に取り付けられるため、６分力センサー２８２によって試験輪Ｗに加わる６分力が検出される。
【0057】
スピンドルケース２８４は、スピンドル２８０を収容して回転可能に保持する略円筒状の部材である。スピンドルケース２８４の内周には、軸受２８５及び一対の軸受２８６が取り付けられている。スピンドル２８０は、軸受２８５及び軸受２８６によって、回転可能に支持されている。
【0058】
スピンドルケース２８４の前後の側面には、フォーク４４３の一対の軸受４４３ａ（図５）とそれぞれ回転可能に嵌合する一対の旋回軸２８７が取り付けられている。すなわち、スピンドル部２８は、一対の軸受４４３ａによって、回転軸Ｃｘを中心に回転可能に支持されている。
【0059】
図４に示されるように、アライメント部４０は、荷重調整部４５、スリップ角調整部４６及びキャンバー調整部４７を備えている。荷重調整部４５は、試験輪Ｗに加わる荷重を調整するユニットである。スリップ角調整部４６は、アライメント部４０（直接には旋回フレーム４１）を鉛直線Ｖの周りに回転移動させて、試験輪Ｗのスリップ角を調整するユニットである。キャンバー調整部４７は、スピンドル部２８を回転軸Ｃｘ（図９）の周りに回転移動させて、試験輪Ｗのキャンバー角を調整するユニットである。
【0060】
荷重調整部４５は、サーボモーター４５１、運動変換器４５２及びブラケット４５３を備えている。また、上述したリニアガイド４３も荷重調整部４５に含めることができる。サーボモーター４５１は、キャリッジ２０のメインフレーム２１に取り付けられている。運動変換器４５２は、サーボモーター４５１の回転運動を、鉛直に立てられた可動子４５２ａの上下の直線運動に変換する装置である。運動変換器４５２には、例えば、ラックアンドピニオン機構、かさ歯車等の交差軸と送りねじとを組み合わせた機構又はウォームギヤやねじ歯車等の食い違い軸と送りねじとを組み合わせた機構等が使用される。ブラケット４５３は、運動変換器４５２の可動子４５２ａの直下に配置され、座面４５３ａを上に向けて、スライドフレーム４４の柱部４４１の側面に取り付けられている。
【0061】
サーボモーター４５１を駆動して運動変換器４５２の可動子４５２ａを降下させると、可動子４５２ａの下端がブラケット４５３の座面４５３ａに当たる。さらにサーボモーター４５１を駆動すると、可動子４５２ａによってブラケット４５３を介してスライドフレーム４４が鉛直下向きに押される。これにより、アライメント部４０に保持された試験輪Ｗが路面６３ａに押し当てられ、試験タイヤＴと路面６３ａとの間に、可動子４５２ａの高さ（すなわち、Ｚ軸方向における位置）に応じた荷重が加えられる。試験輪Ｗに加わる荷重は、スピンドル部２８の６分力センサー２８２（図８）によって検出される。そして、荷重の検出結果が荷重の設定値と一致するようにサーボモーター４５１の駆動が制御される。
【0062】
図６に示されるように、荷重調整部４５の一部は、一対の旋回フレーム４１とスライドフレーム４４の柱部４４１とで囲まれたスペースＳｐ２内に配置されている。この構成により、スペースが有効に利用され、キャリッジの小型化が実現されている。
【0063】
スリップ角調整部４６は、キャリッジ２０のメインフレーム２１に取り付けられたサーボモーター４６１と、減速機４６２と、減速機４６２の出力軸に結合した駆動歯車４６３と、駆動歯車４６３と噛み合う従動歯車４６４を備えている。駆動歯車４６３には、例えば平歯車や扇形歯車が使用される。また、従動歯車４６４は扇形歯車である。なお、スリップ角調整部４６のギア機構（駆動歯車４６３、従動歯車４６４）には、ウォームギヤ、傘歯車又はねじ歯車等を使用してもよい。サーボモーター４６１、減速機４６２及び駆動歯車４６３は、キャリッジ２０のメインフレーム２１に取り付けられている。また、従動歯車４６４は、その回転軸が鉛直線Ｖと一致するように、スライドフレーム４４の柱部４４１の側面に取り付けられている。
【0064】
サーボモーター４６１の回転は、減速機４６２により減速されて、駆動歯車４６３を介して従動歯車４６４に伝達される。そして、従動歯車４６４及びスライドフレーム４４が、鉛直線Ｖを中心に回転する。これにより、スピンドル部２８を介してスライドフレーム４４に支持された試験輪Ｗも鉛直線Ｖを中心に回転し、試験輪Ｗのスリップ角が変化する。
【0065】
図６に示されるように、スリップ角調整部４６の一部は、一対の旋回フレーム４１とスライドフレーム４４の柱部４４１とで囲まれたスペースＳｐ３内に配置されている。この構成により、スペースが有効に利用され、キャリッジの小型化が実現されている。なお、荷重調整部４５が配置されたスペースＳｐ２とスリップ角調整部４６が配置されたスペースＳｐ３とは、それぞれ柱部４４１の左右反対側に設けられた空間である。荷重調整部４５とスリップ角調整部４６とを異なる空間に設置することにより、組み立てやメンテナンスの効率が向上する。
【0066】
図９に示されるように、キャンバー調整部４７は、連結部４４２の右端に取り付けられた上部アーム４７１と、上部アーム４７１により回転可能に支持されたジョイント４７２と、ジョイント４７２が取り付けられた全ねじボルト４７５（以下「スタッド４７５」という。）と、スタッド４７５の一端に取り付けられたロッドエンド４７６と、ピン４７７によりロッドエンド４７６と回転可能に連結した下部アーム４７８を備えている。下部アーム４７８は、その末端部がスピンドルケース２８４に固定されている。なお、上部アーム４７１はスライドフレーム４４のフォーク４４３に取り付けてもよい。
【0067】
上部アーム４７１は、回転軸Ａｙと平行（すなわち、鉛直線Ｖから遠ざかる方向）に延びる平板であり、スピンドルケース２８４の回転軸Ｃｘと垂直に配置されている。上部アーム４７１の先端部には、回転軸Ｃｘと平行な旋回軸４７１ａが設けられている。
【0068】
ジョイント４７２は、スタッド４７５が挿入される貫通穴が形成された略直方体状の部材である。ジョイント４７２には、上部アーム４７１の旋回軸４７１ａと回転可能に嵌合する軸受４７３が設けられている。すなわち、ジョイント４７２は、スピンドルケース２８４の回転軸Ｃｘと平行な旋回軸４７１ａを中心に回転可能に支持されている。ジョイント４７２は、スタッド４７５に嵌められた一対のナット４７４で挟み込まれて、スタッド４７５に固定されている。
【0069】
下部アーム４７８の先端部は、ピン４７７により、ロッドエンド４７６の下端部と連結されている。ロッドエンド４７６と下部アーム４７８とを連結するピン４７７も、スピンドルケース２８４の回転軸Ｃｘと平行な旋回軸である。すなわち、スライドフレーム４４及び上部アーム４７１（第１リンク）と、スタッド４７５及びロッドエンド４７６（第２リンク）と、下部アーム４７８及びスピンドルケース２８４（第３リンク）とは、回転軸Ｃｘと平行な三つの旋回軸［旋回軸４７１ａ（第１ジョイント）、ピン４７７（第２ジョイント）及び旋回軸２８７（第３ジョイント）］を介して、各旋回軸を中心に回転可能に環状に連結され、リンク機構を構成している。
【0070】
スタッド４７５上のナット４７４の位置を変えることにより、二つのジョイント（旋回軸４７１ａ及びピン４７７）を結ぶ可変長リンク４７Ｌの長さが変わる。このとき、下部アーム４７８及びスピンドルケース２８４が旋回軸２８７（回転軸Ｃｘ）を中心に回転して、スピンドル２８０及び試験輪Ｗの回転軸Ａｙの路面６３ａに対する傾きが変わる。したがって、スタッド４７５上のナット４７４の位置を変えて可変長リンク４７Ｌを伸縮させることにより、キャンバーを調整することができる。可変長リンク４７Ｌを伸ばすとマイナス側にキャンバーが変わり、可変長リンク４７Ｌを縮めるとプラス側にキャンバーが変わる。
【0071】
タイヤ試験装置１は、スピンドル２８０の回転を減速可能なブレーキシステム２７（以下「ブレーキ２７」と略記する。）を備えている。ブレーキ２７は、スピンドル２８０に取り付けられたディスクローター２７１と、下部アーム４７８に取り付けられたキャリパー２７２と、キャリパー２７２に油圧を供給する油圧供給装置２７６（図１０）を備えている。
【0072】
スピンドル２８０は、アタッチメント２７３、ディスクローター２７１及びシャフト２６３を介して、スピンドル駆動機構２０Ｄ（図６）のスライド式等速ジョイント２５に連結されている。
【0073】
下部アーム４７８は、その中間部分が上方（すなわち、スピンドル２８０から離れる方向）に後退したクランク状に形成されている。下部アーム４７８のスピンドル２８０から離れた中間部分にブレーキ２７のキャリパー２７２がアタッチメント２７５を介して取り付けられている。
【0074】
アタッチメント２７３及びシャフト２６３は、ディスクローター２７１の形状に合わせて製作された交換可能な小部材である。また、アタッチメント２７５は、キャリパー２７２の形状に合わせて製作された、比較的に交換が容易で安価な小部品である。アタッチメント２７３、２７５及びシャフト２６３を使用することにより、ブレーキ２７（ディスクローター２７１、キャリパー２７２）の種類を変更する際に、比較的に交換コストが高いスピンドル２８０やスライド式等速ジョイント２５を交換する必要がなくなるため、より低コストでブレーキ２７の種類を変更することが可能になる。
【0075】
図１０は、タイヤ試験装置１の制御システム１ａの概略構成を示すブロック図である。制御システム１ａは、装置全体の動作を制御する制御部７２、各種計測を行う計測部７４及び外部との入出力を行うインターフェース部７６を備えている。
【0076】
制御部７２には、各駆動部１４のサーボモーター１４１、トルク付与装置３０のサーボモーター３２、荷重調整部４５のサーボモーター４５１及びスリップ角調整部４６のサーボモーター４６１が、サーボアンプ１４１ａ、３２ａ、４５１ａ及び４６１ａをそれぞれ介して接続されている。
【0077】
また、制御部７２には、ブレーキ２７の油圧供給装置２７６が接続されている。油圧供給装置２７６は、制御部７２からの指令に基づいて所定圧の油圧を発生して、キャリパー２７２に油圧を供給する。油圧供給装置２７６は、サーボモーター２７６ｂと、サーボモーター２７６ｂが出力する回転運動を直線運動に変換する運動変換器２７６ｃと、運動変換器２７６ｃが出力する直線運動によって駆動されるブレーキマスターシリンダー２７６ｄと、制御部７２からの指令に基づいてサーボモーター２７６ｂに供給される駆動電流を生成するサーボアンプ２７６ａを備えている。
【0078】
制御部７２と各サーボアンプ１４１ａ、２７６ａ、３２ａ、４５１ａ及び４６１ａとは、光ファイバによって通信可能に接続され、制御部７２と各サーボアンプとの間で高速のフィードバック制御が可能になっている。これにより、より高精度（時間軸において高分解能かつ高確度）の同期制御が可能になっている。
【0079】
計測部７４には、プリアンプ２８２ａを介して、６分力センサー２８２が接続されている。６分力センサー２８２からの信号は、プリアンプ２８２ａで増幅されたのち、計測部７４においてデジタル信号に変換されて計測データが生成される。計測データは制御部７２に入力される。また、各サーボモーター１４１、２７６ｂ、３２、４５１及び４６１に内蔵されたロータリーエンコーダーＲＥが検出した位相情報は、各サーボアンプ１４１ａ、２７６ａ、３２ａ、４５１ａ及び４６１ａをそれぞれ介して、制御部７２に入力される。
【0080】
インターフェース部７６は、例えば、ユーザーとの間で入出力を行うためのユーザーインターフェース、ＬＡＮ（Local Area Network）等の各種ネットワークと接続するためのネットワークインターフェース、外部機器と接続するためのＵＳＢ（Universal Serial Bus）やＧＰＩＢ（General Purpose Interface Bus）等の各種通信インターフェースの一つ以上を備えている。また、ユーザーインターフェースは、例えば、各種操作スイッチ、表示器、ＬＣＤ（liquid crystal display）等の各種ディスプレイ装置、マウスやタッチパッド等の各種ポインティングデバイス、タッチスクリーン、ビデオカメラ、プリンタ、スキャナ、ブザー、スピーカ、マイクロフォン、メモリーカードリーダライタ等の各種入出力装置の一つ以上を含む。
【0081】
制御部７２は、インターフェース部７６を介して入力された速度データに基づいて、各駆動部１４のサーボモーター１４１の駆動を同期制御することにより、キャリッジ２０を所定の速度で走行させることができる。なお、本実施形態では、４つの駆動部１４の全てを同位相で駆動する（厳密には、左側の駆動部１４ＬＡ、１４ＬＢと右側の駆動部１４ＲＡ、１４ＲＢとは逆位相［逆回転］で駆動される）。
【0082】
また、制御部７２は、インターフェース部７６を介して取得した試験タイヤＴに与えるべき前後力（制動力又は駆動力）のデータに基づいてトルク付与装置３０のサーボモーター３２の駆動を制御することにより、試験タイヤＴに所定の前後力を与えることができる。また、制御部７２は、前後力データに替えてトルクデータ（又は加速度データ）に基づいてトルク付与装置３０を制御することにより、試験輪Ｗに所定のトルクを与えることもできる。
【0083】
制御部７２は、キャリッジ２０を所定の走行速度で走行させる（同時に、試験タイヤＴを走行速度と略同じ周速で回転させる）駆動部１４の制御と、試験タイヤＴに前後力（又はトルク）を与えるためのトルク付与装置３０の制御とを、同期信号に基づいて、同期して行うことができる。
【0084】
トルク付与装置３０に発生させるトルクの波形としては、正弦波、正弦半波（ハーフサイン波）、鋸歯状波（のこぎり波）、三角波、台形波等の基本波形の他、路上試験において計測された前後力（又はトルク）波形、シミュレーション計算によって得られた前後力（又はトルク）波形又はその他の任意の合成波形（例えば、ファンクションジェネレータ等により生成された波形）を使用することができる。
【0085】
キャリッジ２０の走行速度（又は試験輪Ｗの回転数）の制御についても、同様に、基本波形の他、路上試験において計測された車輪の回転数の波形、シミュレーション計算によって得られた速度変化の波形、又はその他の任意の合成波形（例えば、ファンクションジェネレータ等により生成された波形）を使用することができる。
【0086】
図１１は、路面部６０の横断面図である。路面部６０は、フレーム６１と、フレーム６１に支持された本体部６０ａを備えている。本体部６０ａは、基盤６２と、基盤６２上に保持された舗装部６３を備えている。基盤６２の上面には、路面部６０の延長方向（すなわち、キャリッジ２０の走行方向であるＸ軸方向）に延びる凹部６２１が形成されている。舗装部６３は、例えば、後述する模擬舗装材料を凹部６２１に充填して硬化させることにより形成されている。舗装部６３の上面には、試験輪Ｗが接地する路面６３ａが形成されている。
【0087】
本実施形態では、本体部６０ａが路面ユニット（路面６３ａの少なくとも一部を含む交換可能な構造体）である本体部ユニット６００ａから構成されていて、フレーム６１上に着脱可能に取り付けられている。なお、路面ユニットは、本実施形態のように本体部６０ａをユニット化した形態（「本体部ユニット」という。）に限らず、舗装部６３のみをユニット化した形態（「舗装部ユニット」という。）やフレーム６１まで含めた路面部６０全体をユニット化した形態（「路面部ユニット」という。）とすることもできる。
【0088】
本実施形態の本体部６０ａは、本体部６０ａを延長方向において分割した複数の本体部ユニット６００ａから構成されていて、本体部ユニット６００ａの単位で交換可能になっている。なお、本体部６０ａ全体を単一の交換可能な路面ユニットとして形成してもよい。
【0089】
本実施形態のように、路面部６０を本体部ユニット６００ａ等の路面ユニットから構成することにより、路面ユニットを交換することによって、路面６３ａの少なくとも一部を交換することが可能になる。
【0090】
例えば、路面部６０の延長方向（Ｘ軸方向）における中央部の本体部ユニット６００ａのみを交換して、中央部のみ舗装部６３の種類（例えば材質、構造、表面形状等）を変更することができる。また、本体部ユニット６００ａ毎に舗装部６３の種類を変えて、例えば、路面部６０の延長方向において摩擦係数が変動するようにしてもよい。
【0091】
基盤６２の下面には、フレーム６１の上面に設けられた凸部６１２と嵌合する凹部６２２が設けられている。凸部６１２と凹部６２２が嵌合するように本体部ユニット６００ａをフレーム６１の上に載置して、両者をボルトやカムレバー等の固定手段（不図示）により固定することにより、本体部ユニット６００ａがフレーム６１上に着脱可能に取り付けられている。
【0092】
また、本実施形態では、フレーム６１も、フレーム６１を延長方向において分割した複数のフレームユニット６１０から形成されていて、フレームユニット６１０の単位で交換可能になっている。
【0093】
また、本実施形態では、フレームユニット６１０と本体部ユニット６００ａとは同じ長さに形成されていて、フレームユニット６１０に本体部ユニット６００ａを取り付けた路面部ユニット６００の単位で交換することもできる。
【0094】
また、本実施形態では舗装部６３は基盤６２と一体に形成されているが、舗装部６３を基盤６２に対して着脱可能な構成としてもよい。例えば、舗装部６３を延長方向において分割した複数の舗装部ユニット６３０から舗装部６３を構成し、舗装部ユニット６３０の単位で舗装部６３を交換可能な構成としてもよい。この場合、舗装部ユニット６３０と基盤ユニット６２０とを同じ長さに形成し、基盤ユニット６２０に舗装部ユニット６３０を取り付けた複合ユニット（言い換えれば、舗装部６３を着脱可能にした本体部ユニット６００ａ）の単位で交換可能にしてもよい。また、フレームユニット６１０、基盤ユニット６２０及び舗装部ユニット６３０を組み立てて路面部ユニット６００を製作し、路面部ユニット６００の単位で交換可能にしてもよい。
【0095】
また、上述したように、本実施形態では、複数の路面部ユニット６００が連結して路面部６０を形成している。この構成により、路面部ユニット６００の追加又は削除により、路面部６０の延長又は短縮が可能である。また、複数の路面ユニットを同一構造とすることにより、路面部６０を効率的に製造することが可能になる。
【0096】
また、本実施形態では、路面部６０と同様に、軌道部１０も、延長方向において複数の軌道部ユニット１００に分割されている。軌道部ユニット１００の追加又は削除により、軌道部１０の延長又は短縮も可能である。軌道部ユニット１００は、路面部ユニット６００と同じ長さに形成されている。そのため、軌道部１０と路面部６０の長さを揃えることができる。また、軌道部ユニット１００と路面部ユニット６００を一体化した複合ユニットの単位で、路面部６０及び軌道部１０の延長、短縮又は一部交換が可能な構成としてもよい。
【0097】
本実施形態の路面部６０では、舗装部６３として、アスファルト舗装道路を模擬した（すなわち、タイヤの摩耗量等のタイヤに与える影響が実際のアスファルト舗装道路と同程度になる）模擬舗装が形成されている。模擬舗装は、例えば炭化ケイ素やアルミナ等の耐摩耗性に優れたセラミックスを粉砕した（必要に応じて、更に研磨やエッチング等の加工を施した）骨材に、例えばウレタン樹脂やエポキシ樹脂等の結合剤（バインダー）を添加した模擬舗装材料を成形して硬化させることによって形成される。このような模擬舗装材料を使用することにより、耐久性に優れ、路面状態が安定した（すなわち試験タイヤＴの摩耗量等が安定した）模擬路面が得られる。タイヤの摩耗量は、例えば骨材の粒度や結合剤の添加量等により調整することができる。
【0098】
本実施形態の模擬舗装は単層構造であるが、例えば異なる材料から形成された複数の層が厚さ方向に積層した模擬舗装を使用してもよい。また、例えば骨材の種類や粒度、バインダーの種類や配合量等を調整して、敷石舗装、レンガ舗装又はコンクリート舗装等を模擬した模擬舗装を使用してもよい。
【0099】
また、実際の路面よりもタイヤに与えるダメージが大きく（又は小さく）なるように路面６３ａを形成してもよい。実際の路面よりもタイヤに与える影響が大きい路面６３ａを使用することにより、タイヤの加速劣化試験が可能になる。
【0100】
また、舗装部６３を実際の舗装材料（例えばアスファルト舗装の表層に使用されるアスファルト混合物）から形成してもよい。また、路面を形成する最表層だけでなく、下層構造まで実際の舗装を再現又は模造した舗装部６３を使用してもよい。
【0101】
本実施形態のタイヤ試験装置１は、試験中に路面６３ａが移動しないため、タイヤの性能に影響を与える異物（例えば、水、雪、泥水、土、砂、砂利、油又はこれらを模擬したもの等）を路面６３ａ上に撒いた状態で試験を行うことができる。例えば、路面６３ａ上に水を撒いた状態で試験を行うことにより、ウェット制動試験を行うことができる。
【0102】
（第１の変形例）
図１２は、路面部６０の第１の変形例（路面部６０Ａ）の横断面図である。路面部６０Ａは、基盤６２に取り付けられた枠部６７を備えている。枠部６７は、コーキング等により基盤６２と水密に接合され、基盤６２と共に槽６８を形成する。槽６８には、タイヤの性能に影響を与える異物（例えば水、砂利、土、落ち葉等）が路面６３ａを覆うように入れられる。槽６８を使用することにより、路面６３ａ上に異物を厚く堆積させることが可能になる。なお、本変形例の枠部６７は基盤６２の上面に取り付けられているが、基盤６２の側面に枠部６７を取り付けても良い。また、舗装部６３の上面に枠部６７を取り付けてもよい。
図１２は、路面部６０の第１の変形例（路面部６０Ａ）の横断面図である。路面部６０Ａは、基盤６２に取り付けられた枠部６７を備えている。枠部６７は、コーキング等により基盤６２と水密に接合され、基盤６２と共に槽６８を形成する。槽６８には、タイヤの性能に影響を与える異物（例えば水、砂利、土、落ち葉等）が路面６３ａを覆うように入れられる。槽６８を使用することにより、路面６３ａ上に異物を厚く堆積させることが可能になる。なお、本変形例の枠部６７は基盤６２の上面に取り付けられているが、基盤６２の側面に枠部６７を取り付けても良い。また、舗装部６３の上面に枠部６７を取り付けてもよい。
【0103】
また、路面部６０Ａは、路面６３ａの温度を調整可能な温度調整手段６４を備えている。本変形例の温度調整手段６４は、基盤６２に埋め込まれた流路６４ａと、路面６３ａの温度を検出する温度センサー６４ｂと、温度調整装置６４ｃを有している（図１０）。温度センサー６４ｂは、例えば熱電対やサーミスタ等を使用した接触式の温度センサーや赤外線センサー等の非接触式の温度センサーである。温度調整装置６４ｃは、制御部７２に接続され、制御部７２からの指令に基づいて路面６３ａの温度を設定温度に調整する。具体的には、温度調整装置６４ｃは、温度センサー６４ｂの検出結果に基づいて熱媒（例えばオイルや不凍液を含有した水）の温度を調整して、この熱媒を流路６４ａに送出する。温度調整装置により温度が調整された熱媒を流路６４ａに流すことにより、路面６３ａを所定の温度に調整することができる。また、路面６３ａの温度を安定化させると共に熱の利用効率を高めるために、基盤６２の表面は断熱材６９によって被覆されている。
【0104】
温度調整手段６４は、路面６３ａの温度を低温（例えば－４０℃）から高温（例えば８０℃）までの広い範囲で調整することができる。槽６８に水を溜めて、路面６３ａの設定温度を氷点下に設定することにより、凍結路面を形成することができる。すなわち、本変形例の路面部６０Ａを使用することにより、氷上制動試験を行うことができる。また、槽６８に雪を入れた状態で、雪上制動試験を行うことができる。
【0105】
流路６４ａは、路面６３ａと平行に基盤６２内を等間隔で蛇行するように形成されている。また、基盤６２は、長さ方向に複数の区画（基盤ユニット６２０）に区分され、各区画に個別の流路６４ａが設けられている。この構成により、路面６３ａ全体をより均一な温度に調整することが可能になる。
【0106】
（第２の変形例）
次に、路面部６０の第２の変形例（路面部６０Ｂ）について説明する。路面部６０Ｂには、試験輪Ｗのタイヤ踏面から路面が受ける荷重分布を検出する荷重検出部６５が設けられている。
次に、路面部６０の第２の変形例（路面部６０Ｂ）について説明する。路面部６０Ｂには、試験輪Ｗのタイヤ踏面から路面が受ける荷重分布を検出する荷重検出部６５が設けられている。
【0107】
【0108】
路面部６０Ｂの基盤６２の上面に形成された凹部６２１の底には、その長さ方向（Ｘ軸方向）及び幅方向（Ｙ軸方向）における略中央部に、周囲よりも深い深凹部６２１ａ（図１４）が形成されている。
【0109】
図１４に示されるように、深凹部６２１ａには、舗装部６３が充填されておらず、深凹部６２１ａ内には、荷重検出部６５を構成する複数の荷重検出モジュール６５０が敷設されている。複数の荷重検出モジュール６５０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の２方向に格子点状に配列されている。本変形例では、１５０個の荷重検出モジュール６５０が、Ｘ軸方向に１５列、Ｙ軸方向に１０列で、等間隔（例えば、１００ｍｍ間隔）に配列され、深凹部６２１ａの底に固定されている。なお、深凹部６２１ａの幅（すなわち、荷重検出部６５の幅）は、試験タイヤＴのトレッド幅よりも十分に広く、試験タイヤＴのタイヤ踏面全体が荷重検出部６５上に接地できるようになっている。
【0110】
図１４に示されるように、荷重検出モジュール６５０は、圧電式の３分力センサー６５１の上面に舗装部６５２を取り付けたものである。３分力センサー６５１は、中心軸がＺ軸方向を向いた円柱状の圧電素子である。舗装部６５２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の長さが等しい直方体状の部材である。なお、３分力センサー６５１及び舗装部６５２の形状は、他の形状でもよい。例えば、３分力センサー６５１の形状は直方体状でもよく、舗装部６５２の形状は円柱状でもよい。また、３分力センサー６５１と舗装部６５２の形状は同じでもよい。舗装部６５２の上面は、Ｚ軸と垂直に配置されて、路面を形成する。
【0111】
本変形例の舗装部６５２は、舗装部６３と同じ材料により、舗装部６３と同じ厚さで形成されている。しかし、舗装部６５２の材料及びサイズは、舗装部６３と異なっていても良い。また、舗装部６５２を設けず、荷重検出モジュール６５０の上面を路面としてもよい。この場合、荷重検出モジュール６５０の上面が舗装部６３の上面と同じ高さになるように、深凹部６２１ａの深さを定めても良い。
【0112】
３分力センサー６５１により、各荷重検出モジュール６５０の路面６５２ａに加わる（すなわち、タイヤ踏面に加わる）以下の３種類の力ｆＲ、ｆＴ及びｆＬの時間変化が検出される。
ａ）半径方向力ｆＲ
ｂ）接線力ｆＴ
ｃ）横力ｆＬ
ａ）半径方向力ｆＲ
ｂ）接線力ｆＴ
ｃ）横力ｆＬ
【0113】
荷重検出部６５を使用することにより、試験タイヤＴのタイヤ踏面から路面が受ける力（すなわち、タイヤ踏面に加わる力）の分布及びその時間変化を検出することができる。
【0114】
荷重検出部６５によって検出された荷重分布（初期荷重プロファイル）に基づいて、各種処理が施されて、最終的な荷重プロファイルデータ（荷重プロファイルの計測値）が生成される。荷重プロファイルの計測結果は、制御システム１ａのディスプレイ装置に例えば３次元ＣＧ画像により表示され、タイヤ踏面に加わる荷重分布が視覚化される。
【0115】
なお、以下の説明において、荷重検出部６５（又は、後述する荷重検出部１６５）によって検出される荷重分布を検出荷重分布（又は、荷重分布の検出値）といい、検出荷重分布に基づく各種処理によって最終的に得られる荷重分布を計測荷重分布（又は、荷重分布の計測値）という。
【0116】
本変形例では、上記の３種類の力ｆＲ、ｆＴ及びｆＬのそれぞれの分布を表す三つのプロファイル画像の画像データが生成され、二つのプロファイル画像が、ディスプレイ装置の画面上に並べられて同時に、又は順次切り替えて表示される。
【0117】
荷重分布の検出は、一定の時間間隔（例えば５ミリ秒間隔）で連続的に、全ての荷重検出モジュール６５０によって同時に行われる。各荷重検出モジュール６５０によって測定された荷重は、同じタイミングでスピンドル２８０の６分力センサー２８２によって測定された計測データと対応付けられて、制御部７２の記憶装置７２１（又は制御部７２に例えばＬＡＮを介して接続されたサーバー７７）に記録される。
【0118】
本変形例の路面部６０Ｂを備えたタイヤ試験装置１を使用してタイヤ試験を行えば、試験輪Ｗ側の６分力センサー２８２と、路面側の荷重検出部６５とにより、試験輪Ｗと路面に加わる荷重を同時に計測することができるため、従来のタイヤ試験装置では取得できなかった、走行時のタイヤ踏面の挙動に関するより詳細なデータの取得が可能になる。
【0119】
本変形例では、路面部６０Ｂの長さ方向及び幅方向における略中央部のみに荷重検出部６５が設けられているが、路面部６０Ｂの全面に荷重検出部６５を設けても良い。
【0120】
（第３の変形例）
次に、路面部６０の第３の変形例（路面部６０Ｃ）について説明する。本変形例の路面部６０Ｃにも、試験輪Ｗのタイヤ踏面から路面が受ける荷重分布を検出する荷重検出部１６５が設けられている。
次に、路面部６０の第３の変形例（路面部６０Ｃ）について説明する。本変形例の路面部６０Ｃにも、試験輪Ｗのタイヤ踏面から路面が受ける荷重分布を検出する荷重検出部１６５が設けられている。
【0121】
【0122】
【0123】
図１８－２０に示されるように、荷重検出部１６５は、固定フレーム１６５８、可動フレーム１６５９、一対のリニアガイド１６５３、センサーアレイユニット１６５０、移動ユニット１６５５及びセンサー位置検出部１６５６を備えている。なお、図１８において、リニアガイド１６５３及び後述する固定フレーム１６５８のレール支持部１６５８ｂの図示が省略されている。可動フレーム１６５９は、一対のリニアガイド１６５３によって、Ｙ軸方向（すなわち、路面部６０Ｃの幅方向）に移動可能に支持されている。センサーアレイユニット１６５０は、可動フレーム１６５９の上面に取り付けられている。センサーアレイユニット１６５０の詳細は後述する。
【0124】
図２１は、荷重検出部１６５の可動部（すなわち、可動フレーム１６５９及びセンサーアレイユニット１６５０）を取り外した状態を示した平面図である。
【0125】
図１９及び図２１に示されるように、固定フレーム１６５８は、略矩形のベースプレート１６５８ａと、ベースプレート１６５８ａの上面に固定された一対のレール支持部１６５８ｂを備えている。一対のレール支持部１６５８ｂは、長さ方向をＹ軸方向に向けて、Ｘ軸方向に間隔を空けて並べられている。
【0126】
リニアガイド１６５３は、Ｙ軸方向に延びるレール１６５３ａと、レール１６５３ａ上を走行可能な複数（本変形例では三つ）のキャリッジ１６５３ｂ（以下「ランナー１６５３ｂ」という。）を備えている。レール１６５３ａは、レール支持部１６５８ｂの上面に取り付けられている。また、ランナー１６５３ｂは、可動フレーム１６５９の下面に取り付けられている。リニアガイド１６５３によって、可動フレーム１６５９のＹ軸方向の移動が案内される。
【0127】
移動ユニット１６５５は、一対のレール支持部１６５８ｂ及びリニアガイド１６５３の間に、配置されている。移動ユニット１６５５は、モーター１６５５ｍとボールねじ機構１６５５ｂを備えている。ボールねじ機構１６５５ｂは、ボールねじ１６５５ｂａ、ナット１６５５ｂｂ、軸受部１６５５ｂｃ及び軸受部１６５５ｂｄを備えている。
【0128】
ボールねじ１６５５ｂａは、一対の軸受部１６５５ｂｃ及び１６５５ｂｄによって両端部において回転可能に支持されている。また、ボールねじ１６５５ｂａの一端は、モーター１６５５ｍの軸に接続されている。ボールねじ１６５５ｂａと噛み合うナット１６５５ｂｂは、可動フレーム１６５９の下面に取り付けられている。モーター１６５５ｍによってボールねじ１６５５ｂａを回転させると、ナット１６５５ｂｂと共に可動フレーム１６５９及びセンサーアレイユニット１６５０がＹ軸方向に移動する。すなわち、モーター１６５５ｍの回転駆動により、センサーアレイユニット１６５０のＹ軸方向における位置を変更することができる。
【0129】
図２１に示されるように、センサー位置検出部１６５６は、可動アーム１６５６ａ、複数（本変形例では三つ）の近接センサー１６５６ｃ及びセンサー取付部１６５６ｂを備えている。なお、本変形例の可動アーム１６５６ａ及びセンサー取付部１６５６ｂは、それぞれ板金加工により形成されているが、その他の加工方向（例えば、切削、鋳造、樹脂の射出成型等）により形成されてもよい。可動アーム１６５６ａは、末端が可動フレーム１６５９に固定されていて、可動フレーム１６５９と共にＹ軸方向に移動可能である。センサー取付部１６５６ｂは、固定フレーム１６５８に取り付けられている。
【0130】
複数の近接センサー１６５６ｃは、センサー取付部１６５６ｂに取り付けられている。また、複数の近接センサー１６５６ｃは、検出面１６５６ｃｆをＸ軸正方向に向けて、Ｙ軸方向に並べられている。本変形例では、複数の近接センサー１６５６ｃは、Ｙ軸方向に等間隔で配置されている。
【0131】
可動アーム１６５６ａの先端部には、近接センサー１６５６ｃに近接する近接部１６５６ａｐが形成されている。本変形例では、可動アーム１６５６ａの先端部をクランク状に折り曲げることにより、近接部１６５６ａｐが形成されている。近接部１６５６ａｐは、複数の近接センサー１６５６ｃの検出面１６５６ｃｆと同じ高さに配置されている。また、複数の近接センサー１６５６ｃの検出面１６５６ｃｆは、近接部１６５６ａｐのＹ軸方向における可動範囲内に間隔を空けて配置されている。
【0132】
図２２は、図１８において二点鎖線で囲まれた領域Ｅを拡大した図である。図１８及び図２２に示されるように、センサーアレイユニット１６５０は、フレーム１６５０ａと複数（本変形例では１５０個）の荷重検出モジュール１６５０ｍを備えている。フレーム１６５０ａの上面の中央部には、Ｙ軸方向に長い凹部１６５０ａｐが形成されている。複数の荷重検出モジュール１６５０ｍは、凹部１６５０ａｐ内に収容され、凹部１６５０ａｐの底面に固定されている。
【0133】
複数の荷重検出モジュール１６５０ｍは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の２方向に等間隔に（例えば、略隙間なく）並べられている。本変形例では、１５０個の荷重検出モジュール１６５０ｍが、Ｘ軸方向に５列、Ｙ軸方向に３０列に並べられている。
【0134】
荷重検出モジュール１６５０ｍは、３分力センサー１６５１と、舗装部１６５２と、ボルト１６５３を備えている。３分力センサー１６５１及び舗装部１６５２は、それぞれ第２変形例の３分力センサー６５１及び舗装部６５２と同じ部材である。
【0135】
円柱状の３分力センサー１６５１の中央には、Ｚ軸方向に貫通する孔１６５１ｂが形成されている。また、舗装部１６５２の中央には、Ｚ軸方向に延びるボルト穴１６５２ｂが形成されている。３分力センサー１６５１の孔１６５１ｂに通されて舗装部１６５２のボルト穴１６５２ｂに捻じ込まれたボルト１６５３によって、荷重検出モジュール１６５０ｍは、一体化され、フレーム１６５０ａに固定されている。舗装部１６５２の上面は、水平に配置されて、路面１６５２ａを形成する。荷重検出モジュール１６５０ｍが配列されたＸ軸及びＹ軸方向の領域が、センサーアレイユニット１６５０の検出領域となる。
【0136】
図１０に示されるように、移動ユニット１６５５のモーター１６５５ｍは、ドライバ１６５５ａを介して、制御部７２に接続されている。３分力センサー１６５１及びセンサー位置検出部１６５６の近接センサー１６５６ｃは、プリアンプ１６５１ａ及びプリアンプ１６５６ｃａをそれぞれ介して、計測部７４に接続されている。なお、図１０において、３分力センサー１６５１、プリアンプ１６５１ａ、近接センサー１６５６ｃ及びプリアンプ１６５６ｃａは、それぞれ一つのみが図示されている。３分力センサー１６５１及び近接センサー１６５６ｃからの信号は、プリアンプ１６５１ａ及び１６５６ｃａによってそれぞれ増幅された後、計測部７４においてデジタル信号に変換される。
【0137】
次に、移動ユニット１６５５により、センサーアレイユニット１６５０のＹ軸方向における位置を変更する手順について説明する。センサーアレイユニット１６５０は、図２１に示される初期状態において、可動アーム１６５６ａの近接部１６５６ａｐが中央の近接センサー１６５６ｃの検出面１６５６ｃｆと対向する位置に配置される。例えばタッチスクリーンに対するユーザー操作により、センサーアレイユニット１６５０を左（Ｙ軸正方向）に移動するよう指示が出されると、制御部７２は、センサーアレイユニット１６５０がＹ軸正方向に移動するよう、ドライバ１６５５ａに反時計回転の指令を送信する。反時計回転の指令を受け取ったドライバ１６５５ａは、モーター１６５５ｍに反時計回転させる駆動電流を供給する。そして、モーター１６５５ｍが駆動電流によって反時計回りに駆動されると、モーター１６５５ｍの軸と共にボールねじ１６５５ｂａが反時計回転し、ナット１６５５ｂｂ及び可動フレーム１６５９と共にセンサーアレイユニット１６５０がＹ軸正方向に移動する。
【0138】
センサーアレイユニット１６５０がＹ軸正方向に移動すると、可動アーム１６５６ａの近接部１６５６ａｐが中央の近接センサー１６５６ｃの検出面１６５６ｃｆから離れて、中央の近接センサー１６５６ｃが近接を検出しなくなる。やがて、可動アーム１６５６ａの近接部１６５６ａｐが左（Ｙ軸正方向側）の近接センサー１６５６ｃの検出面１６５６ｃｆと対向する位置に到達する。このとき、左の近接センサー１６５６ｃは、近接を検出し、近接の検出を示す近接信号を出力する。プリアンプ１６５６ｃａを介して近接信号を受け取った計測部７４は、センサーアレイユニット１６５０が左側の定位置に到達したことを制御部７２に通知する。計測部７４からの通知を受けた制御部７２は、ドライバ１６５５ａに駆動停止の指令を送信する。駆動停止の指令を受け取ったドライバ１６５５ａは、モーター１６５５ｍへの駆動電流の供給を中止する。これにより、モーター１６５５ｍの軸とボールねじ１６５５ｂａの回転が停止し、ナット１６５５ｂｂ及びセンサーアレイユニット１６５０も停止して、センサーアレイユニット１６５０の移動が完了する。
【0139】
移動ユニット１６５５を搭載することにより、センサーアレイユニット１６５０の検出領域のＹ軸方向における長さＬｙを短くして、荷重分布の計測に必要な荷重検出モジュール１６５０ｍの数を減らすことが可能になり、センサーアレイユニット１６５０の製造及び保守に必要なコストの削減が可能になる。
【0140】
次に、荷重検出部１６５を使用して、タイヤ踏面に加わる荷重分布を取得する方法について説明する。図２３は、タイヤ踏面に加わる荷重分布を取得する方法の手順を表すフローチャートである。
【0141】
タイヤ試験装置１の電源スイッチがＯＮにされると、制御部７２は、まず初期化処理Ｓ１を行う。図２に示されるように、初期状態において、キャリッジ２０は、その可動範囲のＸ軸負方向における末端付近に設定された初期位置（初期走行位置）ＰＸ０に配置される。また、スライドフレーム４４（図４）は、その可動範囲の例えば上端付近に設定された初期位置ＰＺ０に配置される。初期位置ＰＺ０において、試験輪Ｗは路面６３ａから浮上し、試験輪Ｗの着脱やアライメント調整が可能になる。また、スリップ角調整部４６及びキャンバー調整部４７により、それぞれスリップ角及びキャンバーが設定された値に調整される。
【0142】
試験輪Ｗが路面６３ａから浮上した状態で、トルク付与装置３０のサーボモーター３２が駆動され、試験輪Ｗの回転位置θＷが初期回転位置θＷ０に移動して、初期化処理Ｓ１が完了する。なお、トルク付与装置３０自体の回転位置θＭは、歯付ベルトを使用したベルト機構５０及びベルト機構２３によって制御されるため、キャリッジ２０の走行位置ＰＸによって決まる回転位置θＭをとる。トルク付与装置３０は、初期状態においては、常に初期回転位置θＭ０に配置される。
【0143】
初期化処理Ｓ１の完了後、例えばタッチスクリーンに対するユーザー操作により試験開始の指示が与えられると（Ｓ２：ＹＥＳ）、測定セット数ｋが１にリセットされ（Ｓ３）、試験輪Ｗは、荷重調整部４５によって、降下されて路面６３ａに接地し、設定された荷重が与えられる（Ｓ４）。
【0144】
次に、１回目の測定セットＳ５が行われる。測定セットＳ５では、各駆動部１４のサーボモーター１４１が駆動され、キャリッジ２０が設定された走行速度で走行すると共に、試験輪Ｗがキャリッジ２０の走行速度と略同じ周速で回転する。また、トルク付与装置３０のサーボモーター３２が駆動され、試験輪Ｗに設定されたトルクが与えられる。
【0145】
測定セットＳ５において、所定の時間間隔（例えば５ミリ秒間隔）で、荷重検出部１６５の３分力センサー１６５１及びスピンドル部２８の６分力センサー２８２によって、路面及び試験輪Ｗに加わる力がそれぞれ検出される。なお、３分力センサー１６５１及び６分力センサー２８２による検出の時間間隔は、試験条件（例えば、キャリッジ２０の走行速度や必要な試験精度）に応じて適宜設定される。
【0146】
また、測定セットＳ５において、キャリッジ２０の走行位置ＰＸ及び試験輪Ｗの回転位置θＷが、所定の時間間隔で計算される。キャリッジ２０の走行位置ＰＸは、駆動部１４のサーボモーター１４１に内蔵されたロータリーエンコーダーＲＥ（図１０）の検出結果、減速機１４２の減速比及びベルト機構５０の駆動プーリー５２のピッチ円直径から計算される。なお、キャリッジ２０の走行位置ＰＸは、キャリッジ２０の走行方向（Ｘ軸方向）における試験輪Ｗの回転軸Ａｙの位置である。
【0147】
試験輪Ｗの回転位置θＷは、トルク付与装置３０のロータリーエンコーダー３９及びサーボモーター３２に内蔵されたロータリーエンコーダーＲＥの検出結果に基づいて計算される。具体的には、試験輪Ｗの回転位置θＷは、サーボモーター３２のロータリーエンコーダーＲＥによって検出されるサーボモーター３２の軸３２１の回転位置θＭ（但し、初期状態における初期回転位置θＭ０を０［ｒａｄ］とする。）に減速機３３の減速比を乗じたもの（すなわち、シャフト３４の回転位置θＳ）をロータリーエンコーダー３９によって検出されるトルク付与装置３０のハウジング３１の回転位置θＨに加算することによって計算される。
【0148】
なお、トルク付与装置３０からの出力の回転位置θＴ（例えば、スピンドル２８０やシャフト２６１、２６３の回転位置）を検出するロータリーエンコーダー等の検出手段を設けて、この検出手段によって試験輪Ｗの回転位置θＷを直接検出する構成としてもよい。
【0149】
３分力センサー１６５１及び６分力センサー２８２の検出結果は、同じタイミングで検出された駆動部１４のサーボモーター１４１に内蔵されたロータリーエンコーダーＲＥの検出結果（すなわち、キャリッジ２０の走行位置ＰＸ）及び試験輪Ｗの回転位置θＷの検出結果と対応付けられて、制御部７２の記憶装置７２１（又は、例えばＬＡＮを介して制御部７２に接続されたサーバー７７等、制御部７２によってアクセス可能な記憶手段）に保存される。なお、３分力センサー１６５１による検出結果については、試験輪Ｗがセンサーアレイユニット１６５０を通過する期間及びその前後の所定の期間のみを記録する構成としてもよい。これにより、保存されるデータ量を削減することができる。
【0150】
キャリッジ２０が走行区間の終端に到達して停止すると、荷重調整部４５によって、試験輪Ｗが路面６３ａから浮上する高さ（例えば、初期状態と同じ高さ）まで上げられる（Ｓ６）。そして、駆動部１４が駆動され、キャリッジ２０が初期位置ＰＸ０へ移動される（Ｓ７）。
【0151】
測定セット数ｋが規定回数ｎに達するまで、上記の処理Ｓ４からＳ７が繰り返される（Ｓ８）。測定セット数ｋが規定回数ｎに達していなければ（Ｓ８：ＮＯ）、トルク付与装置３０のサーボモーター３２が駆動され、試験輪Ｗの回転位置θＷが回転位置θＷ０＋ｋ＊ΔθＷに移動する（Ｓ９）。すなわち、測定セット数ｋが一つ増える度に、初期位置ＰＸ０における試験輪Ｗの回転位置θＷが角度幅ΔθＷずつ変更される。
【0152】
角度幅ΔθＷは、例えば、センサーアレイユニット１６５０の検出領域のＸ軸方向における長さＬｘ（図１９）に対応する試験輪Ｗの中心角θＣ１（すなわち、試験輪Ｗが距離Ｌｘを転動する際の回転角θＣ１）以下の値に設定される。例えば、角度幅ΔθＷは、荷重検出モジュール１６５０ｍの配置間隔δ（図１９）に対応する試験輪Ｗの中心角θＣ２と同じ値又は中心角θＣ２よりもわずかに小さな値に設定される。
【0153】
また、角度幅ΔθＷを、例えば、２πを規定回数ｎで割った値に設定してもよい。この場合、ｎ回の測定セットにより、試験輪Ｗの全周が隈無く測定される。
【0154】
規定回数ｎの測定セットが完了すると（Ｓ８：ＹＥＳ）、次に荷重プロファイル計算Ｓ１０が行われる。
【0155】
図２４は、荷重プロファイル計算Ｓ１０の手順を表すフローチャートである。荷重プロファイル計算Ｓ１０は、ｎ回の測定セットＳ５によって取得された測定結果に基づいて、荷重プロファイルデータを計算する処理である。
【0156】
荷重プロファイルデータは、タイヤに加わる３種類の力（すなわち、半径方向力ｆＲ、接線力ｆＴ及び横力ｆＬ）の値が、路面上の平面座標と対応づけられたデータである。
【0157】
荷重プロファイル計算Ｓ１０においては、まず、各荷重検出モジュール１６５０ｍの座標の計算（Ｓ１０１）が行われる。なお、荷重検出モジュール１６５０ｍの上面中央の点の座標が、荷重検出モジュール１６５０ｍの座標として定義される。
【0158】
図２５は、荷重検出モジュール１６５０ｍ及び試験輪Ｗの回転軸Ａｙの位置関係を示す平面図である。上述したように、本変形例では、１５０個の荷重検出モジュール１６５０ｍが、Ｘ軸方向に５列、Ｙ軸方向に３０列に並べられている。以下の説明において、荷重検出モジュール１６５０ｍのＸ軸方向における列の番号をｐ、Ｙ軸方向における列の番号をｑとし、荷重検出モジュール１６５０ｍの配置が正の整数の対［ｐ，ｑ］（以下「番地［ｐ，ｑ］」という。）によって表われる。
【0159】
また、荷重プロファイル計算Ｓ１０においては、（ｘ，ｙ）座標系が使用される。（ｘ，ｙ）座標系は、番地［３，１］に配置された荷重検出モジュール１６５０ｍの上面中央を原点とする、（Ｘ，Ｙ）座標系と平行な２次元の直交座標系である。すなわち、ｘｙ平面は、路面部６０Ｃの路面が配置された平面である。また、本変形例の説明において、固定点を原点とする座標を絶対座標、可動点を原点とする座標を相対座標という。荷重プロファイル計算Ｓ１０においては、各荷重検出モジュール１６５０ｍの絶対座標が計算される。
【0160】
本変形例においては、荷重検出モジュール１６５０ｍは、ｘ軸方向及びｙ軸方向において、それぞれ等間隔δで並べられている。従って、番地［ｐ，ｑ］のｘｙ座標は、次式によって計算される。
ｘ ＝ （ｐ－３）＊δ
ｙ ＝ （ｑ－１）＊δ
ｘ ＝ （ｐ－３）＊δ
ｙ ＝ （ｑ－１）＊δ
【0161】
次に、試験輪Ｗの回転軸Ａｙのｘ座標（以下「座標ｘＡｙ」という。）が計算される（Ｓ１０２）。回転軸Ａｙの座標ｘＡｙは、次式によって計算される。
ｘＡｙ ＝ ＰＸ － ＳＸ
但し、
ＰＸ ： 試験輪Ｗの走行位置ＰＸ（回転軸Ａｙ）のＸ座標
ＳＸ ： センサーアレイユニット１６５０の位置（ｙ軸）のＸ座標
ｘＡｙ ＝ ＰＸ － ＳＸ
但し、
ＰＸ ： 試験輪Ｗの走行位置ＰＸ（回転軸Ａｙ）のＸ座標
ＳＸ ： センサーアレイユニット１６５０の位置（ｙ軸）のＸ座標
【0162】
すなわち、手順Ｓ１０２において、試験輪Ｗの回転軸Ａｙの座標が、ＸＹ座標系からｘｙ座標系に変換される。
【0163】
次に、試験輪Ｗの走行位置ＰＸ（回転軸Ａｙ）を基準とする、荷重検出モジュール１６５０ｍの相対位置（相対座標）が計算される（Ｓ１０３）。荷重検出モジュール１６５０ｍの相対座標（ｘｒ，ｙｒ）は、次式によって計算される。本変形例では、相対位置についての荷重プロファイルが取得される。
ｘｒ ＝ ｘ － ｘＡｙ
ｙｒ ＝ ｙ
ｘｒ ＝ ｘ － ｘＡｙ
ｙｒ ＝ ｙ
【0164】
次に、全ての測定結果（すなわち、各荷重検出モジュール１６５０ｍによって測定された半径方向力ｆＲ、接線力ｆＴ及び横力ｆＬ）を相対座標（ｘｒ，ｙｒ）毎に平均することによって、３種類の力ｆＲ、ｆＴ及びｆＬの荷重プロファイルデータが算出される（Ｓ１０４）。処理Ｓ１０４においては、回帰分析（例えば、最小二乗法等の曲面フィッティング）によって得られる近似曲面として荷重プロファイルデータを計算してもよい。
【0165】
処理Ｓ１０４において、試験輪Ｗの回転位置θＷを考慮して、荷重プロファイルデータを計算してもよい。すなわち、回転位置θＷ毎に荷重プロファイルデータを計算してもよい。また、この場合、更に試験タイヤＴのトレッドパターンの回転軸Ａｙ周りの対称性を含めて荷重プロファイルデータを計算してもよい。具体的には、トレッドパターンの周期において同位相となる回転位置θＷ毎に荷重プロファイルデータを計算してもよい。
【0166】
また、本変形例では、ｎ回の測定セットにより、試験輪Ｗの１周分のみについて測定が行われるが、更に測定セットを増やして、複数周分について測定を行ってもよい。また、本変形例では、初期位置ＰＸ０における試験輪Ｗの回転位置θＷを、荷重検出モジュール１６５０ｍの配置間隔δに対応する試験輪Ｗの中心角θＣ２ずつ変更しながら複数回の測定セットが行われるため、荷重プロファイルデータのｘ軸方向における分解能は荷重検出モジュール１６５０ｍの配置間隔δ程度となる。更に小さな角度（例えば、中心角θＣ２の１／１０）ずつ回転位置θＷを変更しながら測定セットを繰り返し行うことにより、ｘ軸方向における実質的な分解能を荷重検出モジュール１６５０ｍの配置間隔δよりも細かくすることができる。例えば、中心角θＣ２の１／ｍ（但し、ｍは自然数。）ずつ回転位置θＷを変更しながら測定セットを繰り返した場合、ｘ軸方向における実質的な分解能をδ／ｍ程度まで小さくすることができる。
【0167】
本変形例では、センサーアレイユニット１６５０の検出領域のＸ軸方向における長さＬｘが、タイヤ踏面のＸ軸方向における長さよりも短い。従って、試験輪Ｗをセンサーアレイユニット１６５０の上に一度転動させただけでは、タイヤ踏面の全体の荷重分布を取得することができない。
【0168】
そこで、本変形例では、センサーアレイユニット１６５０上を転動する際の試験輪Ｗの回転位置θＷをずらしながら、タイヤ踏面の荷重分布を複数回に分けて計測する方法が採用される。これにより、センサーアレイユニット１６５０の検出領域のＸ軸方向における長さを短くして、荷重分布の計測に必要な荷重検出モジュール１６５０ｍの数を減らすことが可能になり、センサーアレイユニット１６５０の製造及び保守に必要なコストの削減が可能になる。
【0169】
また、移動ユニット１６５５により、センサーアレイユニット１６５０のｙ軸位置を所定間隔ずつ変更しながら測定セットを繰り返し行うことにより、ｙ軸方向における実質的な分解能を小さくすることができる。この場合、移動ユニット１６５５のモーター１６５５ｍには、位置制御が可能なモーター（例えば、サーボモーターやステッピングモーター等）が使用される。例えば、センサーアレイユニット１６５０のｙ軸位置を１ｍｍずつ変更しながら測定セットを繰り返し行うことにより、ｙ軸方向における実質的な分解能を１ｍｍ程度まで小さくすることができる。
【0170】
次に、計算された荷重プロファイルが、インターフェース部７６のディスプレイ装置に表示される。図２６は、荷重プロファイルの表示例である。図２６（ａ）は接線力ｆＴ、図２６（ｂ）は横力ｆＬ、図２６（ｃ）は半径方向力ｆＲの荷重プロファイル画像である。図２６に示される荷重プロファイル画像は、各位置（ｘｒ，ｙｒ）における力の値を明度に変換したものである。
【0171】
以上が本発明の実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、様々な変形が可能である。例えば本明細書中に例示的に明示された実施形態等の構成及び／又は本明細書中の記載から当業者に自明な実施形態等の構成を適宜組み合わせた構成も本願の実施形態に含まれる。
【0172】
タイヤ試験装置１は、上記の実施形態では二つのベルト機構５０を備えているが、一つ又は三つ以上のベルト機構５０を備えていてもよい。
【0173】
ベルト機構５０は、上記の実施形態では一対の駆動部１４が発生した動力によって駆動されるが、一つ又は三つ以上の駆動部１４によって駆動される構成としてもよい。
【0174】
上記の実施形態では、各ベルト機構５０、２３、２４に歯付ベルト及び歯付プーリーが使用されているが、ベルト機構の一つ以上について歯付ベルトに替えて平ベルトやＶベルトを使用してもよい。また、ベルト機構に替えて、チェーン伝動機構やワイヤ伝動機構等の他の種類の巻掛け伝動機構や、ボールねじ機構、歯車伝動機構又は油圧機構等の他の種類の動力伝達機構を使用してもよい。
【0175】
上記の実施形態では、キャリッジ２０を駆動する動力と、試験輪Ｗ（スピンドル２８０）を駆動する動力が、共通の駆動部１４によって供給され、共通のベルト機構５０によって伝達されるが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、キャリッジ２０を駆動する動力と試験輪Ｗを駆動する動力を、個別の駆動部によって生成し、個別の動力伝達手段（例えば個別のベルト機構）によって伝達する構成としてもよい。この場合、キャリッジ２０の走行速度と試験輪Ｗの周速を合わせるため、キャリッジ駆動用の駆動部と試験輪駆動用の駆動部の駆動を同期制御する必要がある。
【0176】
上記の実施形態では、キャリッジ２０を駆動する機構（キャリッジ駆動手段）と試験輪Ｗを駆動する機構（試験輪駆動手段）の一部（駆動部１４及びベルト機構５０）を共通化することにより、シンプルな駆動システム及び制御システムが実現されている。キャリッジ駆動手段と試験輪駆動手段の共通化（特に駆動部１４の共通化）は、トルク付与装置３０を導入して、試験輪Ｗの速度制御とトルク制御の動力源を分離することにより、駆動部１４が担う付加が低減したことで可能になっている。
【0177】
上記の第３変形例では、測定セット毎に初期位置ＰＺ０における試験輪Ｗの回転位置θＷを変更することにより、センサーアレイユニット１６５０の検出領域のＸ軸方向における長さＬｘよりも長いタイヤ踏面の荷重プロファイルの測定を可能にしている。しかし、センサーアレイユニット１６５０のＸ軸方向における位置を変更可能な手段を設けることにより、測定セット毎に初期位置ＰＺ０における試験輪Ｗの回転位置θＷを変更せずに、長さＬｘよりも長いタイヤ踏面の荷重プロファイルの測定が可能になる。センサーアレイユニット１６５０のＸ軸方向における位置を変更可能な手段は、例えば、移動ユニット１６５５と同様に、位置制御可能なモーターと送りねじ機構（例えば、ボールねじ機構）によって構成することができる。
＜概説＞
以下、本発明の実施形態を概括する。
・本発明の一実施形態によれば、路面を有する路面部と、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を前記路面に接地させた状態で前記路面に沿って走行可能なキャリッジと、を備え、前記路面部の少なくとも一部が交換可能な路面ユニットで構成された、タイヤ試験装置が提供される。
・上記のタイヤ試験装置において、前記路面部が、基盤と、前記基盤上に設けられ、その表面に前記路面が形成された舗装部と、を備え、前記舗装部の少なくとも一部が、少なくとも一つの前記路面ユニットで構成された構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記路面部が、基盤と、前記基盤上に設けられ、その表面に前記路面が形成された舗装部と、を有する本体部を備え、前記本体部の少なくとも一部が、少なくとも一つの前記路面ユニットで構成された構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記路面部が、前記基盤と共に槽を形成する枠部を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記路面が、実際の道路の路面とは異なる材料により形成された模擬路面である構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムを備え、前記駆動システムが、前記キャリッジを前記路面に対して所定の速度で駆動するキャリッジ駆動手段と、前記試験輪を前記所定の速度に対応する回転数で駆動する試験輪駆動手段と、前記キャリッジ及び前記試験輪の駆動に使用される動力を発生する駆動手段と、前記駆動手段が発生した動力を前記キャリッジ駆動手段及び前記試験輪駆動手段に分配する動力分配手段と、を備えた構成としてもよい。
・本発明の一実施形態によれば、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を路面に接地させた状態で前記路面に沿って走行可能なキャリッジと、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムと、を備え、前記駆動システムが、前記キャリッジを前記路面に対して所定の速度で駆動するキャリッジ駆動手段と、前記試験輪を前記所定の速度に対応する回転数で駆動する試験輪駆動手段と、前記キャリッジ及び前記試験輪の駆動に使用される動力を発生する駆動手段と、前記駆動手段が発生した動力を前記キャリッジ駆動手段及び前記試験輪駆動手段に分配する動力分配手段と、を備えた、タイヤ試験装置が提供される。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムを備え、前記駆動システムが、前記キャリッジ及び前記試験輪の駆動に使用される動力を発生する駆動手段と、前記駆動手段が発生した動力を伝達する第１の巻掛け伝動機構と、を備え、前記第１の巻掛け伝動機構が、前記駆動手段の出力軸と結合した駆動プーリーと、前記キャリッジに保持され、前記試験輪と連結した従動プーリーと、前記駆動プーリー及び前記従動プーリーに掛け渡された第１の巻掛け媒介節と、を備え、前記第１の巻掛け媒介節が、前記キャリッジの走行方向に張られて互いに逆向きに駆動される第１の部分及び第２の部分を有し、前記第１の部分において前記従動プーリーを通り、前記第２の部分において前記キャリッジに固定された構成としてもよい。
・本発明の一実施形態によれば、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を路面に接地させた状態で前記路面に沿って走行可能なキャリッジと、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムと、を備え、前記駆動システムが、前記キャリッジ及び前記試験輪の駆動に使用される動力を発生する駆動手段と、前記駆動手段が発生した動力を伝達する第１の巻掛け伝動機構と、を備え、前記第１の巻掛け伝動機構が、前記駆動手段の出力軸と結合した駆動プーリーと、前記キャリッジに保持され、前記試験輪と連結した従動プーリーと、前記駆動プーリー及び前記従動プーリーに掛け渡された第１の巻掛け媒介節と、を備え、前記第１の巻掛け媒介節が、前記キャリッジの走行方向に張られて互いに逆向きに駆動される第１の部分及び第２の部分を有し、前記第１の部分において前記従動プーリーを通り、前記第２の部分において前記キャリッジに固定された、タイヤ試験装置が提供される。
・上記のタイヤ試験装置において、前記駆動システムが、前記第１の巻掛け伝動機構と連結して、該第１の巻掛け伝動機構によって伝達された動力の一部を前記駆動輪に伝達する二次動力伝達部と、を備え、前記従動プーリーが、前記二次動力伝達部の入力軸と結合した構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記駆動システムが、一対の前記駆動手段を備え、前記第１の巻掛け伝動機構が、前記一対の駆動手段の出力軸とそれぞれ結合した一対の前記駆動プーリーを備え、前記第１の巻掛け媒介節が、ループを形成し、前記一対の駆動プーリー及び前記従動プーリーに掛け渡された構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記第１の巻掛け媒介節が、鋼線の心線を有する歯付ベルトである構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記第１の巻掛け媒介節が、カーボン心線を有する歯付ベルトである構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムを備え、前記駆動システムが前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、前記試験輪駆動手段が、前記試験輪を回転駆動する動力を発生する二つの駆動手段と、前記二つの駆動手段が発生した動力を結合する動力結合手段と、を備え、前記二つの駆動手段が、前記ベース上に設置された第１のモーターと、前記キャリッジ上に設置された第２のモーターと、を含む構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪駆動手段が、二つの前記駆動手段と、前記二つの駆動手段が発生した動力を結合する動力結合手段と、を備え、前記二つの駆動手段が、前記ベース上に設置された第１のモーターと、前記キャリッジ上に設置された第２のモーターと、を含む構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記駆動システムが前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、前記試験輪駆動手段が、二つの前記駆動手段と、前記二つの駆動手段が発生した動力を結合する動力結合手段と、を備え、前記二つの駆動手段が、前記ベース上に設置された第１のモーターと、前記キャリッジ上に設置された第２のモーターと、を含む構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムを備え、前記駆動システムが前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、前記試験輪駆動手段が、前記キャリッジの速度に対応する回転数の回転運動を供給する回転運動供給手段と、前記回転運動供給手段から供給された回転運動の位相を変化させて、前記試験輪に所定のトルクを与えるトルク付与手段と、を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪駆動手段が、前記キャリッジの速度に対応する回転数の回転運動を供給する回転運動供給手段と、前記回転運動供給手段から供給された回転運動の位相を変化させて、前記試験輪に所定のトルクを与えるトルク付与手段と、を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記駆動システムが前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、前記試験輪駆動手段が、前記キャリッジの速度に対応する回転数の回転運動を供給する回転運動供給手段と、前記回転運動供給手段から供給された回転運動の位相を変化させて、前記試験輪に所定のトルクを与えるトルク付与手段と、を備えた構成としてもよい。
・本発明の一実施形態によれば、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を路面に接地させた状態で前記路面に沿ってベース上を走行可能なキャリッジと、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムと、を備え、前記駆動システムが前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、前記試験輪駆動手段が、前記キャリッジの速度に対応する回転数の回転運動を供給する回転運動供給手段と、前記回転運動供給手段から供給された回転運動の位相を変化させて、前記試験輪に所定のトルクを与えるトルク付与手段と、を備えた、タイヤ試験装置が提供される。
・上記のタイヤ試験装置において、前記回転運動供給手段が、前記ベース上に設置された第１のモーターを備え、前記トルク付与手段が、前記キャリッジ上に設置された第２のモーターを備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記トルク付与手段が、前記第１のモーターが発生した動力と前記第２のモーターが発生した動力とを結合する動力結合手段を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記トルク付与手段が、前記第２のモーターが取り付けられ、前記第１のモーターが発生した動力により回転駆動される回転フレームと、前記第２のモーターによって駆動されるシャフトと、を備え、該シャフトと前記回転フレームとが同心に配置された構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記トルク付与手段が、前記回転フレームを回転可能に支持する一対の軸受部を備え、前記回転フレームが、筒状であり、前記第２のモーターを収容するモーター収容部と、前記モーター収容部を挟んで軸方向両側に設けられた、前記モーター収容部よりも小径の一対の軸部と、を有し、前記一対の軸部において、前記一対の軸受部により、回転可能に支持され、前記軸部の一方が円筒状であり、その中空部を前記シャフトが貫通し、前記軸部の内周に前記シャフトを回転可能に支持する軸受が設けられた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記二次動力伝達部が、前記トルク付与手段によって駆動される第２のシャフトと、前記第２のシャフトを回転可能に支持する軸受と、前記第２のシャフトと前記スピンドルとを連結するスライド式等速ジョイントと、を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪駆動手段が、前記回転運動供給手段から供給された動力を伝達する一次動力伝達部と、前記キャリッジ上に設置され、前記一次動力伝達部と連結して、該一次動力伝達部によって伝達された動力を前記試験輪に伝達する二次動力伝達部と、を備え、前記一次動力伝達部が第１の巻掛け伝動機構を備え、前記第１の巻掛け伝動機構が、前記キャリッジが走行可能な領域を挟んで配置された一対の固定プーリーと、前記キャリッジに保持された移動プーリーと、前記一対の固定プーリー及び前記移動プーリーに掛け渡された第１の巻掛け媒介節と、を備え、前記固定プーリーの少なくとも一つが前記回転運動供給手段の出力軸と結合した駆動プーリーであり、前記移動プーリーが従動プーリーであり、前記二次動力伝達部の入力軸と結合した構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記二次動力伝達部が第２の巻掛け伝動機構を備え、前記第２の巻掛け伝動機構が、第１の巻掛け伝動機構の前記移動プーリーと結合した駆動プーリーと、前記トルク付与手段の前記回転フレームと結合した従動プーリーと、前記第２の巻掛け伝動機構の駆動プーリー及び従動プーリーに掛け渡された第２の巻掛け媒介節と、を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記二次動力伝達部が、回転可能に支持されたスピンドルを備え、前記スピンドルが、その先端部に前記試験輪を同軸に着脱可能に構成され、前記試験輪に加わる力を検出可能な力センサーを備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記キャリッジが、メインフレームと、前記メインフレームに対して、前記路面に垂直な垂直線の回りに旋回可能な旋回フレームと、前記メインフレームに対して、前記路面に垂直な垂直方向にスライド可能なスライドフレームと、を備え、前記スピンドルが、前記旋回フレーム及び前記スライドフレームを介して前記メインフレームに支持された構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記キャリッジが、前記旋回フレームの前記垂直線回りの旋回を案内する曲線ガイドウェイと、前記スライドフレームの前記垂直方向への移動を案内するリニアガイドウェイと、を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記スライドフレームが、前記スピンドルを、該スピンドルの中心線及び前記垂直線の両方と垂直な水平軸の周りに回転可能に支持する構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記キャリッジが、前記スライドフレームを前記垂直方向に移動させて、前記試験輪に加わる荷重を調整可能な荷重調整部を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記キャリッジが、前記旋回フレームを前記垂直線の周りに旋回移動させて、前記路面に対する前記試験輪のスリップ角を調整可能なスリップ角調整部を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記スピンドルを前記水平軸の周りに回転移動させて、前記路面に対する前記試験輪のキャンバーを調整可能なキャンバー調整部を備えた構成としてもよい。
・本発明の一実施形態によれば、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を路面に接地させた状態で前記路面に沿ってベース上を走行可能なキャリッジと、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムと、を備え、前記駆動システムが前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、前記試験輪駆動手段が、前記試験輪を回転駆動する動力を発生する二つの駆動手段と、前記二つの駆動手段が発生した動力を結合する動力結合手段と、を備え、前記二つの駆動手段が、前記ベース上に設置された第１のモーターと、前記キャリッジ上に設置された第２のモーターと、を含む、タイヤ試験装置が提供される。
・上記のタイヤ試験装置において、前記路面部の上面に、前記試験輪のタイヤ踏面が受ける荷重分布を検出する荷重検出部が設けられた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記荷重検出部が、前記キャリッジの走行方向及び前記試験輪の軸方向に格子点状に配列された複数の荷重検出モジュールを備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記荷重検出モジュールが、それぞれ３分力センサーを備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記荷重検出部による検出結果に基づいて荷重分布を計測する計測手段を備え、前記計測手段が、前記３分力センサーの検出結果に基づいて、前記タイヤ踏面が受ける半径方向力、接線力及び横力を計算する構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、検出された前記荷重分布を記憶する記憶手段を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記キャリッジの走行方向における前記試験輪の走行位置を取得する手段を備え、前記記憶手段が、前記検出された荷重分布と、該荷重分布が検出された時の前記試験輪の走行位置とを対応付けて記憶する構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪の回転位置を取得する手段を備え、前記記憶手段が、前記検出された荷重分布と、該荷重分布が検出された時の前記試験輪の回転位置とを対応付けて記憶する構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記記憶手段が、同じタイミングで検出された前記荷重分布と前記試験輪に加わる力とを対応付けて記憶する構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪の走行位置を基準とする前記荷重検出モジュールの相対位置を計算する手段を備え、前記相対位置についての荷重分布の計測値が計算される、前記キャリッジを走行させながら前記荷重分布の検出を複数回行い、複数回の前記荷重分布の検出結果を前記相対位置毎に平均することによって、前記荷重分布の計測値が計算される構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、回帰分析により前記荷重分布の計測値が計算される構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記前記キャリッジの１方向の走行によって前記荷重検出部による１セットの測定が行われ、前記荷重検出部による複数セットの測定の結果に基づいて前記荷重分布の計測値が計算される構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記荷重検出部の位置を前記試験輪の軸方向に変更可能な手段を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記荷重検出部の位置を前記走行方向に変更可能な手段を備えた構成としてもよい。
＜概説＞
以下、本発明の実施形態を概括する。
・本発明の一実施形態によれば、路面を有する路面部と、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を前記路面に接地させた状態で前記路面に沿って走行可能なキャリッジと、を備え、前記路面部の少なくとも一部が交換可能な路面ユニットで構成された、タイヤ試験装置が提供される。
・上記のタイヤ試験装置において、前記路面部が、基盤と、前記基盤上に設けられ、その表面に前記路面が形成された舗装部と、を備え、前記舗装部の少なくとも一部が、少なくとも一つの前記路面ユニットで構成された構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記路面部が、基盤と、前記基盤上に設けられ、その表面に前記路面が形成された舗装部と、を有する本体部を備え、前記本体部の少なくとも一部が、少なくとも一つの前記路面ユニットで構成された構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記路面部が、前記基盤と共に槽を形成する枠部を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記路面が、実際の道路の路面とは異なる材料により形成された模擬路面である構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムを備え、前記駆動システムが、前記キャリッジを前記路面に対して所定の速度で駆動するキャリッジ駆動手段と、前記試験輪を前記所定の速度に対応する回転数で駆動する試験輪駆動手段と、前記キャリッジ及び前記試験輪の駆動に使用される動力を発生する駆動手段と、前記駆動手段が発生した動力を前記キャリッジ駆動手段及び前記試験輪駆動手段に分配する動力分配手段と、を備えた構成としてもよい。
・本発明の一実施形態によれば、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を路面に接地させた状態で前記路面に沿って走行可能なキャリッジと、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムと、を備え、前記駆動システムが、前記キャリッジを前記路面に対して所定の速度で駆動するキャリッジ駆動手段と、前記試験輪を前記所定の速度に対応する回転数で駆動する試験輪駆動手段と、前記キャリッジ及び前記試験輪の駆動に使用される動力を発生する駆動手段と、前記駆動手段が発生した動力を前記キャリッジ駆動手段及び前記試験輪駆動手段に分配する動力分配手段と、を備えた、タイヤ試験装置が提供される。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムを備え、前記駆動システムが、前記キャリッジ及び前記試験輪の駆動に使用される動力を発生する駆動手段と、前記駆動手段が発生した動力を伝達する第１の巻掛け伝動機構と、を備え、前記第１の巻掛け伝動機構が、前記駆動手段の出力軸と結合した駆動プーリーと、前記キャリッジに保持され、前記試験輪と連結した従動プーリーと、前記駆動プーリー及び前記従動プーリーに掛け渡された第１の巻掛け媒介節と、を備え、前記第１の巻掛け媒介節が、前記キャリッジの走行方向に張られて互いに逆向きに駆動される第１の部分及び第２の部分を有し、前記第１の部分において前記従動プーリーを通り、前記第２の部分において前記キャリッジに固定された構成としてもよい。
・本発明の一実施形態によれば、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を路面に接地させた状態で前記路面に沿って走行可能なキャリッジと、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムと、を備え、前記駆動システムが、前記キャリッジ及び前記試験輪の駆動に使用される動力を発生する駆動手段と、前記駆動手段が発生した動力を伝達する第１の巻掛け伝動機構と、を備え、前記第１の巻掛け伝動機構が、前記駆動手段の出力軸と結合した駆動プーリーと、前記キャリッジに保持され、前記試験輪と連結した従動プーリーと、前記駆動プーリー及び前記従動プーリーに掛け渡された第１の巻掛け媒介節と、を備え、前記第１の巻掛け媒介節が、前記キャリッジの走行方向に張られて互いに逆向きに駆動される第１の部分及び第２の部分を有し、前記第１の部分において前記従動プーリーを通り、前記第２の部分において前記キャリッジに固定された、タイヤ試験装置が提供される。
・上記のタイヤ試験装置において、前記駆動システムが、前記第１の巻掛け伝動機構と連結して、該第１の巻掛け伝動機構によって伝達された動力の一部を前記駆動輪に伝達する二次動力伝達部と、を備え、前記従動プーリーが、前記二次動力伝達部の入力軸と結合した構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記駆動システムが、一対の前記駆動手段を備え、前記第１の巻掛け伝動機構が、前記一対の駆動手段の出力軸とそれぞれ結合した一対の前記駆動プーリーを備え、前記第１の巻掛け媒介節が、ループを形成し、前記一対の駆動プーリー及び前記従動プーリーに掛け渡された構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記第１の巻掛け媒介節が、鋼線の心線を有する歯付ベルトである構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記第１の巻掛け媒介節が、カーボン心線を有する歯付ベルトである構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムを備え、前記駆動システムが前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、前記試験輪駆動手段が、前記試験輪を回転駆動する動力を発生する二つの駆動手段と、前記二つの駆動手段が発生した動力を結合する動力結合手段と、を備え、前記二つの駆動手段が、前記ベース上に設置された第１のモーターと、前記キャリッジ上に設置された第２のモーターと、を含む構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪駆動手段が、二つの前記駆動手段と、前記二つの駆動手段が発生した動力を結合する動力結合手段と、を備え、前記二つの駆動手段が、前記ベース上に設置された第１のモーターと、前記キャリッジ上に設置された第２のモーターと、を含む構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記駆動システムが前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、前記試験輪駆動手段が、二つの前記駆動手段と、前記二つの駆動手段が発生した動力を結合する動力結合手段と、を備え、前記二つの駆動手段が、前記ベース上に設置された第１のモーターと、前記キャリッジ上に設置された第２のモーターと、を含む構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムを備え、前記駆動システムが前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、前記試験輪駆動手段が、前記キャリッジの速度に対応する回転数の回転運動を供給する回転運動供給手段と、前記回転運動供給手段から供給された回転運動の位相を変化させて、前記試験輪に所定のトルクを与えるトルク付与手段と、を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪駆動手段が、前記キャリッジの速度に対応する回転数の回転運動を供給する回転運動供給手段と、前記回転運動供給手段から供給された回転運動の位相を変化させて、前記試験輪に所定のトルクを与えるトルク付与手段と、を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記駆動システムが前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、前記試験輪駆動手段が、前記キャリッジの速度に対応する回転数の回転運動を供給する回転運動供給手段と、前記回転運動供給手段から供給された回転運動の位相を変化させて、前記試験輪に所定のトルクを与えるトルク付与手段と、を備えた構成としてもよい。
・本発明の一実施形態によれば、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を路面に接地させた状態で前記路面に沿ってベース上を走行可能なキャリッジと、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムと、を備え、前記駆動システムが前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、前記試験輪駆動手段が、前記キャリッジの速度に対応する回転数の回転運動を供給する回転運動供給手段と、前記回転運動供給手段から供給された回転運動の位相を変化させて、前記試験輪に所定のトルクを与えるトルク付与手段と、を備えた、タイヤ試験装置が提供される。
・上記のタイヤ試験装置において、前記回転運動供給手段が、前記ベース上に設置された第１のモーターを備え、前記トルク付与手段が、前記キャリッジ上に設置された第２のモーターを備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記トルク付与手段が、前記第１のモーターが発生した動力と前記第２のモーターが発生した動力とを結合する動力結合手段を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記トルク付与手段が、前記第２のモーターが取り付けられ、前記第１のモーターが発生した動力により回転駆動される回転フレームと、前記第２のモーターによって駆動されるシャフトと、を備え、該シャフトと前記回転フレームとが同心に配置された構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記トルク付与手段が、前記回転フレームを回転可能に支持する一対の軸受部を備え、前記回転フレームが、筒状であり、前記第２のモーターを収容するモーター収容部と、前記モーター収容部を挟んで軸方向両側に設けられた、前記モーター収容部よりも小径の一対の軸部と、を有し、前記一対の軸部において、前記一対の軸受部により、回転可能に支持され、前記軸部の一方が円筒状であり、その中空部を前記シャフトが貫通し、前記軸部の内周に前記シャフトを回転可能に支持する軸受が設けられた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記二次動力伝達部が、前記トルク付与手段によって駆動される第２のシャフトと、前記第２のシャフトを回転可能に支持する軸受と、前記第２のシャフトと前記スピンドルとを連結するスライド式等速ジョイントと、を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪駆動手段が、前記回転運動供給手段から供給された動力を伝達する一次動力伝達部と、前記キャリッジ上に設置され、前記一次動力伝達部と連結して、該一次動力伝達部によって伝達された動力を前記試験輪に伝達する二次動力伝達部と、を備え、前記一次動力伝達部が第１の巻掛け伝動機構を備え、前記第１の巻掛け伝動機構が、前記キャリッジが走行可能な領域を挟んで配置された一対の固定プーリーと、前記キャリッジに保持された移動プーリーと、前記一対の固定プーリー及び前記移動プーリーに掛け渡された第１の巻掛け媒介節と、を備え、前記固定プーリーの少なくとも一つが前記回転運動供給手段の出力軸と結合した駆動プーリーであり、前記移動プーリーが従動プーリーであり、前記二次動力伝達部の入力軸と結合した構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記二次動力伝達部が第２の巻掛け伝動機構を備え、前記第２の巻掛け伝動機構が、第１の巻掛け伝動機構の前記移動プーリーと結合した駆動プーリーと、前記トルク付与手段の前記回転フレームと結合した従動プーリーと、前記第２の巻掛け伝動機構の駆動プーリー及び従動プーリーに掛け渡された第２の巻掛け媒介節と、を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記二次動力伝達部が、回転可能に支持されたスピンドルを備え、前記スピンドルが、その先端部に前記試験輪を同軸に着脱可能に構成され、前記試験輪に加わる力を検出可能な力センサーを備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記キャリッジが、メインフレームと、前記メインフレームに対して、前記路面に垂直な垂直線の回りに旋回可能な旋回フレームと、前記メインフレームに対して、前記路面に垂直な垂直方向にスライド可能なスライドフレームと、を備え、前記スピンドルが、前記旋回フレーム及び前記スライドフレームを介して前記メインフレームに支持された構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記キャリッジが、前記旋回フレームの前記垂直線回りの旋回を案内する曲線ガイドウェイと、前記スライドフレームの前記垂直方向への移動を案内するリニアガイドウェイと、を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記スライドフレームが、前記スピンドルを、該スピンドルの中心線及び前記垂直線の両方と垂直な水平軸の周りに回転可能に支持する構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記キャリッジが、前記スライドフレームを前記垂直方向に移動させて、前記試験輪に加わる荷重を調整可能な荷重調整部を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記キャリッジが、前記旋回フレームを前記垂直線の周りに旋回移動させて、前記路面に対する前記試験輪のスリップ角を調整可能なスリップ角調整部を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記スピンドルを前記水平軸の周りに回転移動させて、前記路面に対する前記試験輪のキャンバーを調整可能なキャンバー調整部を備えた構成としてもよい。
・本発明の一実施形態によれば、試験タイヤを備えた試験輪を回転可能に保持し、前記試験輪を路面に接地させた状態で前記路面に沿ってベース上を走行可能なキャリッジと、前記試験輪及び前記キャリッジを駆動する駆動システムと、を備え、前記駆動システムが前記試験輪を駆動する試験輪駆動手段を備え、前記試験輪駆動手段が、前記試験輪を回転駆動する動力を発生する二つの駆動手段と、前記二つの駆動手段が発生した動力を結合する動力結合手段と、を備え、前記二つの駆動手段が、前記ベース上に設置された第１のモーターと、前記キャリッジ上に設置された第２のモーターと、を含む、タイヤ試験装置が提供される。
・上記のタイヤ試験装置において、前記路面部の上面に、前記試験輪のタイヤ踏面が受ける荷重分布を検出する荷重検出部が設けられた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記荷重検出部が、前記キャリッジの走行方向及び前記試験輪の軸方向に格子点状に配列された複数の荷重検出モジュールを備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記荷重検出モジュールが、それぞれ３分力センサーを備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記荷重検出部による検出結果に基づいて荷重分布を計測する計測手段を備え、前記計測手段が、前記３分力センサーの検出結果に基づいて、前記タイヤ踏面が受ける半径方向力、接線力及び横力を計算する構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、検出された前記荷重分布を記憶する記憶手段を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記キャリッジの走行方向における前記試験輪の走行位置を取得する手段を備え、前記記憶手段が、前記検出された荷重分布と、該荷重分布が検出された時の前記試験輪の走行位置とを対応付けて記憶する構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪の回転位置を取得する手段を備え、前記記憶手段が、前記検出された荷重分布と、該荷重分布が検出された時の前記試験輪の回転位置とを対応付けて記憶する構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記記憶手段が、同じタイミングで検出された前記荷重分布と前記試験輪に加わる力とを対応付けて記憶する構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記試験輪の走行位置を基準とする前記荷重検出モジュールの相対位置を計算する手段を備え、前記相対位置についての荷重分布の計測値が計算される、前記キャリッジを走行させながら前記荷重分布の検出を複数回行い、複数回の前記荷重分布の検出結果を前記相対位置毎に平均することによって、前記荷重分布の計測値が計算される構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、回帰分析により前記荷重分布の計測値が計算される構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記前記キャリッジの１方向の走行によって前記荷重検出部による１セットの測定が行われ、前記荷重検出部による複数セットの測定の結果に基づいて前記荷重分布の計測値が計算される構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記荷重検出部の位置を前記試験輪の軸方向に変更可能な手段を備えた構成としてもよい。
・上記のタイヤ試験装置において、前記荷重検出部の位置を前記走行方向に変更可能な手段を備えた構成としてもよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
