轮胎测试机使用的多分力测量主轴单元校正方法技术

本发明专利技术提供一种在沿主轴芯方向分离的位置具备两个多分力测量传感器的多分力测量主轴单元，其能够可靠地校正求作用于轮胎的真实负荷时使用的变换矩阵，通过使用校正后的变换矩阵，高精度地算出在轮胎产生的平移负荷及力矩。本发明专利技术的多分力测量主轴单元(1)的校正方法包括：测量工序，检测作用于主轴(4)的负荷；计算工序，使用由该测量工序得到的测量负荷矢量和作用于该测量负荷矢量的变换矩阵E，求在轮胎T作用的真实负荷矢量；校正工序，在该计算工序之前，在多个线性无关的测试条件下测量测量负荷矢量，且基于得到的测量负荷矢量校正变换矩阵E。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在轮胎测试机中，在该轮胎的支承轴部分同时测定从作为检测对象的轮胎产生的多个方向的负荷的多分力测量主轴单元的校正方法。
技术介绍
目前，在测定处于行进状态的轮胎的动态特性、例如轮胎的滚动阻力等时，使用轮胎测试机。这样的轮胎测试器中具备将作为检测对象的轮胎旋转自如地支承于主轴，并且可在主轴部分同时测定由轮胎产生的多方向的负荷的多分力测量主轴单元。安装于该多分力测量主轴单元的轮胎保持规定的负荷在轮胎测试机具备的行进圆筒的外周接地，在轮胎的外倾角或滑移角及接地负荷等各种条件下通过在多分力测量主轴单元具备的“多分力测量传感器(负载传感器)”同时检测对主轴作用的各方向的负荷。然后，根据求出的测量负荷算出作用于轮胎的真实负荷。另外，本说明书中，在表现为“负荷”时，也包括力矩。例如，若将向行进圆筒按压轮胎的方向设为ζ轴，将轮胎行进方向设为χ轴，将轮胎旋转轴芯(主轴轴芯)方向设为y 轴，则作为作用于轮胎的真实负荷，具有轮胎接地负荷1 、轮胎滚动阻力Fx(牵引力)、轮胎侧力Fy (转向力)、作为绕ζ轴的力矩的自动回正力矩Mz、作为绕χ轴的力矩的倾覆力矩 Mx、作为绕y轴的力矩的滚动阻力力矩My。但是，作为这样的在多分力测量主轴单元具备的“多分力测量传感器”具有多种构成，例如在专利文献1 4所公开。专利文献1 (日本)特开昭57-169643号公报专利文献2 (日本)特开昭52-133270号公报专利文献3 美国专利第4，821，582号说明书例如，通过使用采用了专利文献1公开的负载传感器的主轴单元，可测量由轮胎引起的在主轴的6分力。但是，专利文献1公开的主轴单元中，因为轮胎负荷作用于偏离多分力测量传感器本体的位置，所以作用于分力测量传感器的力矩变大，可能得不到充分的耐负荷的状況。另一方面，专利文献2、专利文献3的多分力测量传感器不能避免专利文献1的多分力测量传感器具有的难点。S卩，专利文献2、专利文献3的主轴单元中，在主轴的轴芯方向保持规定距离配备两个多分力测量传感器，特别是在专利文献3的主轴单元中，形成将两个多分力测量传感器通过高刚性的圆筒部件(套筒)结合的构造，可缩小作用于多分力测量传感器的力矩等， 可得到充分的耐负荷性。但是，如果为这样的主轴单元构造，则成为在两个多分力测量传感器间约束平移和旋转的状态，换言之，为不稳定状态或过约束状态。其结果为，在进行轮胎测试时，由两个多分力测量传感器测量的测量负荷不能单纯根据外力的平衡条件而求解，由圆筒部件及多分力测量传感器的刚性的关系决定的翘曲或翘曲角的条件也影响多分力测量传感器的测量负荷。为了减轻这样的影响(恶劣影响)，也考虑多分力测量传感器和圆筒部件一体化的构造，但是，存在加工成本增高、维修繁杂等课题。若为分割构造，则具有通过只将问题处更换便可继续使用的维修容易性是非常优越的优点。另外，因为两个多分力测量传感器和圆筒部件成为高刚性的过度约束状态，所以专利文献2、专利文献3的主轴单元这样的构造存在易于受热影响的问题。S卩，这样的主轴单元即使产生稍微的热应变，在单元内部也会产生大的内力。具体而言，支承主轴的轴承成为热源，其热量传导至单元整体，产生温度分布。其结果为，主轴单元产生变形，其热变形作为强制变形力作用于多分力测量传感器，与轮胎负荷无关的负荷从多分力测量传感器输出，该影响表现为测量误差。如上所述，在将两个多分力测量传感器配置在沿主轴轴芯方向分离的位置并将各多分力测量传感器安装于圆筒部件等的构成的主轴单元中，由于过约束的影响或热变形的影响，产生难以高精度检测在轮胎产生的负荷(平移负荷及力矩)的状况。作为用于避免这样的状况的装置，在轮胎测试前，对多分力测量主轴单元进行校正(进行校正测试)非常有效。
技术实现思路
因此，本专利技术鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种多分力测量主轴单元的校正方法，在沿主轴芯方向分离的位置具备两个多分力测量传感器的多分力测量主轴单元中，可高精度检测在轮胎产生的平移负荷及力矩。为了实现上述目的，本专利技术寻求了下面的技术专利技术。本专利技术提供一种多分力测量主轴单元的校正方法，适用于轮胎测试方法，其包括 测量工序，使用多分力测量主轴单元，测量作用于所述主轴的负荷，其中，所述多分力测量主轴单元具备能够安装测试用轮胎的主轴、经由轴承部将该主轴支承为旋转自如的壳体、 设于沿所述主轴的轴芯方向分离的位置并固定于壳体且能够测量作用于所述主轴的负荷的两个多分力测量传感器；计算工序，使用由该测量工序得到的测量负荷矢量和作用于该测量负荷矢量的变换矩阵，求出作用于所述轮胎的真实负荷矢量，所述多分力测量主轴单元的校正方法的特征在于，还具有校正工序，在所述计算工序之前，在多个线性无关的测试条件下对测量负荷矢量进行测量，且基于得到的测量负荷矢量校正所述变换矩阵。根据该专利技术，能够可靠地进行多分力测量主轴单元的校正，换言之，在求作用于测试用的轮胎作用的真实负荷时使用的变换矩阵的校正，可高精度检测在轮胎发生的真实负荷。可以优选为，所述两个多分力测量传感器构成为可测量作用于主轴的至少三平动自由度的负荷，在所述计算工序中，以从两个多分力测量传感器输出的多个输出值为基础选定具有m个成分的测量负荷矢量，且对选定的测量负荷矢量作用变换矩阵，由此，算出从轮胎发生的真实负荷选定的具有η个成分(η Sm)的真实负荷矢量，所述校正工序中，以形成m种线性无关的测试条件的方式，将各成分已知的真实负荷矢量、及/或温度变化施加到多分力测量主轴单元，从而根据两个多分力测量传感器的输出值求所述测量负荷矢量，算出使求得的测量值矢量和各成分已知的真实负荷矢量相关的变换矩阵，并将算出的变换矩阵作为所述计算工序的变换矩阵。根据该专利技术，为了求作用于测试用轮胎的η个(η方向)负荷，不一定需要利用两个多分力测量传感器的全部的输出值，可以只使用m个输出值。例如，在只求作用于测试用轮胎的η = 2个负荷(Fx、Mz)的情况下，基本上可以只使用多分力测量传感器的输出值fxl、fx2 (Mz由fxl和fx2的线性结合进行表示)。虽然由于多分力测量主轴单元的组装误差或多分力测量主轴单元到测试机主体安装误差(对准误差)等，有时ζ轴方向的负荷对该fxl和fx2的输出值产生影响(串扰)。 但是，在该情况下，通过利用fzl和fz2的输出，轮胎负荷的检测精度提高。该情况下，测量负荷矢量具有m = 4个成分，校正工序中，不只进行施加！^或Mz的已知负荷的测试，还需要进行分别独立施加内或Mx的实验。虽然可以为以上四个复合负荷，但是需将各自的大小比进行至少四种以上变化。关于校正荷量内或贴，也可以为未知的负荷，但在施加这些负荷时，在向或Mz方向同时作用负荷的情况下，需要!^或Mz方向的负荷为已知。另外，可以为，所述两个多分力测量传感器构成为可测量作用于主轴的至少三平动自由度的负荷，同时可测量至少绕轮胎行进方向及轮胎负荷方向的力矩，所述计算工序中，以从两个多分力测量传感器输出的多个输出值为基础选定具有m个成分的测量负荷矢量，且对选定的测量负荷矢量作用变换矩阵，由此，算出从轮胎T发生的真实负荷选定的具有η个成分(η Sm)的真实负荷矢量，所述校正工序中，以形成m种线性无关的测试条件的方式，将各成分已知的真实负荷矢量、及/或温度变化施加到多分力测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冈田彻，挂林康典，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：