JP2017134000A - Analysis method for tire axial tension element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤの軸力に影響を与える要素を高精度で解析しうるタイヤの軸力要素解析方法に関する。 The present invention relates to a tire axial force element analysis method capable of analyzing an element that affects the tire axial force with high accuracy.
タイヤの軸力に影響を与える要素（以下、単に「要素」という場合がある）として、例えば、タイヤ偏芯１次共振やタイヤ曲げ共振等がある。従来、これらの要素を解析する方法として、例えば、ドラム試験装置の走行面上でタイヤを定常速度で回転させて、そのとき生じる軸力を周波数分析することが知られていた。図６は、この解析方法で得られた軸力の周波数分布をグラフ化した一例である。図６は、タイヤの走行速度が６０km／hで走行された例であり、縦軸に軸力レベル（dB）、横軸に周波数がプロットされている。図６のグラフを用いることにより、例えば、ａ部で示されるタイヤ偏芯１次共振、ｂ部で示されるタイヤ曲げ共振、ｃ部で示されるタイヤの空洞共鳴等の要素を解析することができる。なお、図６から、ｄ部として示されるドラム試験装置自体の共振が、４００Hz辺りであることが理解される。 Examples of elements that affect the axial force of the tire (hereinafter sometimes simply referred to as “elements”) include tire eccentric primary resonance and tire bending resonance. Conventionally, as a method for analyzing these elements, for example, it has been known that a tire is rotated at a steady speed on a running surface of a drum test apparatus, and the axial force generated at that time is subjected to frequency analysis. FIG. 6 is an example in which the frequency distribution of the axial force obtained by this analysis method is graphed. FIG. 6 shows an example in which the tire travels at a speed of 60 km / h, where the vertical axis shows the axial force level (dB) and the horizontal axis plots the frequency. By using the graph of FIG. 6, for example, it is possible to analyze factors such as tire eccentric primary resonance indicated by a part, tire bending resonance indicated by b part, and cavity resonance of the tire indicated by c part. . From FIG. 6, it is understood that the resonance of the drum test apparatus itself shown as part d is around 400 Hz.
しかしながら、図６のグラフでは、走行速度が一定であるため、速度依存性の大きい要素及び速度依存性の小さい要素を判断しづらくなる傾向があった。また、走行速度が変化した場合の周波数を判断することが困難であり、影響のでる要素を容易に解析できなくなる傾向があった。 However, in the graph of FIG. 6, since the traveling speed is constant, there is a tendency that it is difficult to determine an element having a large speed dependency and an element having a small speed dependency. In addition, it is difficult to determine the frequency when the traveling speed changes, and there is a tendency that the influential elements cannot be easily analyzed.
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、タイヤの軸力に影響を与える要素を高精度で解析できるタイヤの軸力要素解析方法を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the above problems, and has as its main object to provide a tire axial force element analysis method capable of analyzing with high accuracy an element that affects the tire axial force. .
本発明は、タイヤの軸力に影響を与える要素を解析するための方法であって、前記タイヤの走行速度を変化させながら前記タイヤの軸力を取得する取得工程と、前記軸力を、走行速度毎に周波数分析し、前記走行速度と周波数とに基づく軸力データを求める分析工程と、前記走行速度と前記周波数とからなる２軸グラフ上に、前記軸力データを表示する表示工程とを含むことを特徴とする。 The present invention is a method for analyzing an element that affects the axial force of a tire, the acquisition step of acquiring the axial force of the tire while changing the traveling speed of the tire, and the axial force, Analyzing the frequency for each speed to obtain axial force data based on the traveling speed and frequency, and displaying the axial force data on a biaxial graph composed of the traveling speed and the frequency. It is characterized by including.
本発明に係るタイヤの軸力要素解析方法は、前記表示工程が、前記軸力データを、彩度、色相、及び明度を含む色要素の変化で表示するのが望ましい。 In the tire axial force element analysis method according to the present invention, it is preferable that the display step displays the axial force data by a change in color elements including saturation, hue, and brightness.
本発明に係るタイヤの軸力要素解析方法は、前記軸力データが、下記式（１）で算出される軸力レベルＦであるのが望ましい。
Ｆ（dB）＝Ｌｏｇ１０（Ｆｔ／Ｆｏ）２…（１）Ｆｏ：基準軸力（N）Ｆｔ：前記走行速度と前記周波数とに基づく軸力（N）
In the tire axial force element analysis method according to the present invention, the axial force data is preferably an axial force level F calculated by the following equation (1).
F (dB) = Log 10 (Ft / Fo) 2 (1) Fo: reference axial force (N) Ft: axial force (N) based on the traveling speed and the frequency
本発明に係るタイヤの軸力要素解析方法は、前記表示工程が、前記軸力レベルＦが、１〜５dB毎に区分されるのが望ましい。 In the tire axial force element analysis method according to the present invention, it is preferable that the display step is divided into the axial force levels F every 1 to 5 dB.
本発明に係るタイヤの軸力要素解析方法は、前記周波数分析が、１／Ｎオクターブ分析又は狭帯域分析であるのが望ましい。 In the tire axial force element analysis method according to the present invention, the frequency analysis is preferably 1 / N octave analysis or narrowband analysis.
本発明に係るタイヤの軸力要素解析方法は、前記表示工程が、前記周波数分析が狭帯域の場合、前記周波数のレンジが、０．５〜２．０Hzに区分されるのが望ましい。 In the tire axial force element analysis method according to the present invention, it is desirable that the frequency range is divided into 0.5 to 2.0 Hz when the display step is performed in a narrow band.
本発明に係るタイヤの軸力要素解析方法は、前記表示工程が、前記周波数分析が１／Ｎオクターブ分析の場合、前記周波数のレンジが、１オクターブ毎にN個に区分されるのが望ましい。 In the tire axial force element analysis method according to the present invention, it is desirable that the frequency range is divided into N for each octave when the display step is the 1 / N octave analysis.
本発明に係るタイヤの軸力要素解析方法は、前記軸力が、前記走行速度が減速する減速領域で取得されるのが望ましい。 In the tire axial force element analyzing method according to the present invention, it is desirable that the axial force is acquired in a deceleration region where the traveling speed is reduced.
本発明に係るタイヤの軸力要素解析方法は、前記減速領域が、１秒毎に０．１〜５km／h減速するのが望ましい。 In the tire axial force element analysis method according to the present invention, it is desirable that the deceleration region decelerates 0.1 to 5 km / h every second.
本発明に係るタイヤの軸力要素解析方法は、前記表示工程が、前記走行速度のレンジが、前記減速領域での１秒毎の減速速度よりも小さい速度に区分されるのが望ましい。 In the tire axial force element analysis method according to the present invention, it is preferable that the display step is divided into speeds in which the range of the traveling speed is smaller than the deceleration speed per second in the deceleration area.
本発明によるタイヤの軸力要素解析方法では、タイヤの走行速度を変化させながらタイヤの軸力を取得する取得工程と、軸力を、走行速度毎に周波数分析し、走行速度と周波数とに基づく軸力データを求める分析工程と、走行速度と周波数とからなる２軸グラフ上に、軸力データを表示する表示工程とを含んでいる。このように本発明では、走行速度と周波数とからなる２軸グラフ上で、走行速度毎の周波数分析による軸力データの変化を読み取ることができる。これにより、このグラフを見るだけで、タイヤの軸力に影響を与える要素、例えば、タイヤ曲げ共振やタイヤ偏芯１次共振等のピークを解析できるので、速度依存性の大きい要素及び速度依存性の小さい要素を判断することができる。また、走行速度が変化したときの周波数から影響のでる要素を容易に読み取ることができる。従って、本発明のタイヤの軸力要素解析方法では、タイヤの軸力に影響を与える要素を高精度で解析することができる。 In the tire axial force element analysis method according to the present invention, the acquisition step of acquiring the tire axial force while changing the tire traveling speed, and the axial force is subjected to frequency analysis for each traveling speed, and based on the traveling speed and frequency. An analysis step for obtaining axial force data and a display step for displaying the axial force data on a biaxial graph composed of traveling speed and frequency are included. As described above, in the present invention, it is possible to read changes in axial force data by frequency analysis for each traveling speed on a biaxial graph composed of traveling speed and frequency. As a result, it is possible to analyze elements that affect the axial force of the tire, for example, peaks such as tire bending resonance and tire eccentric primary resonance, only by looking at this graph. Can be determined. In addition, it is possible to easily read elements that are affected by the frequency when the traveling speed changes. Therefore, in the tire axial force element analysis method of the present invention, it is possible to analyze an element that affects the tire axial force with high accuracy.
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。本発明のタイヤの軸力要素解析方法（以下、単に「解析方法」ということがある。）は、取得工程と、分析工程と、表示工程とを含んでいる。タイヤの軸力要素とは、タイヤＴの軸力に影響を与える要素であって、例えば、タイヤ曲げ共振、タイヤのユニフォミティ、ドラム共振、タイヤ偏芯１次共振及びタイヤ空洞共鳴等が該当する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The tire axial force element analysis method of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “analysis method”) includes an acquisition step, an analysis step, and a display step. The tire axial force element is an element that affects the axial force of the tire T, and includes, for example, tire bending resonance, tire uniformity, drum resonance, tire eccentric primary resonance, and tire cavity resonance.
本実施形態の解析方法に用いられるタイヤＴは、特に限定されるものではなく、例えば、重荷重用タイヤ、乗用車用タイヤ又は自動二輪車用タイヤなど種々のカテゴリーの空気入りタイヤや、空気入りタイヤとは異なる構造を有するエアレスタイヤ等が採用される。本実施形態では、一般的な乗用車用の空気入りタイヤが用いられている。 The tire T used in the analysis method of the present embodiment is not particularly limited. Examples of the tire T include various types of pneumatic tires such as heavy duty tires, passenger tires, and motorcycle tires, and pneumatic tires. An airless tire or the like having a different structure is employed. In this embodiment, a general pneumatic tire for a passenger car is used.
取得工程では、タイヤＴの走行速度を変化させながらタイヤの軸力が測定される。 In the acquisition step, the axial force of the tire is measured while changing the traveling speed of the tire T.
図１に示されるように、本実施形態の取得工程では、実車を用いることなくタイヤＴの走行が可能な周知構造のドラム試験装置（以下、単に「装置」ということがある。）１が用いられる。取得工程は、このような装置１を用いることに限定されるものではなく、例えば、実車に装着されたタイヤが走行可能な走行面を有するドラム試験装置（図示省略）を用いても良い。 As shown in FIG. 1, in the acquisition process of the present embodiment, a drum test apparatus (hereinafter, simply referred to as “apparatus”) 1 having a well-known structure capable of running the tire T without using an actual vehicle is used. It is done. An acquisition process is not limited to using such an apparatus 1, For example, you may use the drum test apparatus (illustration omitted) which has a running surface where the tire with which the actual vehicle was mounted | worn can drive | work.
装置１は、本実施形態では、周方向に回転可能な走行ドラム２と、タイヤＴを回転可能に保持するタイヤ保持手段４と、走行するタイヤＴの軸力を測定する測定手段５とを具える。 In the present embodiment, the device 1 includes a traveling drum 2 that is rotatable in the circumferential direction, a tire holding means 4 that rotatably holds the tire T, and a measuring means 5 that measures the axial force of the traveling tire T. Yeah.
走行ドラム２は、本実施形態では、タイヤＴが連続走行可能な走行面３を外周面に有する円筒状のドラム本体２Ａと、ドラム本体２Ａを回転させるドラム回転軸２Ｂとを含んでいる。走行面３は、例えば、ＩＳＯ路面規格の粒度曲線（ＩＳＯ１０８４４の付属書Ｃ設計のガイドラインに記載のアスファルト混合物の粒度曲線許容範囲参照）に合わせた材料（図示省略）で、凹凸路面又はスムース路面として形成されている。 In the present embodiment, the traveling drum 2 includes a cylindrical drum body 2A having a traveling surface 3 on which the tire T can continuously travel on the outer peripheral surface, and a drum rotating shaft 2B that rotates the drum body 2A. The running surface 3 is, for example, a material (not shown) matched to the ISO road surface standard particle size curve (see the asphalt mixture particle size curve allowable range described in the appendix C design guidelines of ISO 10844). Is formed.
ドラム回転軸２Ｂは、回転速度を自在に調節可能なインバータ等を具えた電動機を含む駆動手段（図示省略）で回転駆動される。 The drum rotating shaft 2B is rotationally driven by driving means (not shown) including an electric motor provided with an inverter or the like that can freely adjust the rotational speed.
タイヤ保持手段４は、タイヤＴを回転可能に保持する支持軸４Ａと、支持軸４Ａを昇降又は横移動させる移動装置（図示省略）とを有している。これにより、支持軸４Ａに保持されたタイヤＴが、走行ドラム２の走行面３上に押し付けされて走行される。 The tire holding means 4 includes a support shaft 4A that rotatably holds the tire T, and a moving device (not shown) that moves the support shaft 4A up and down or laterally. As a result, the tire T held on the support shaft 4A is pressed against the traveling surface 3 of the traveling drum 2 and travels.
測定手段５としては、例えば、タイヤが走行面３から受ける外力を直交３分力及び３モーメントに分解して検出し得る周知なロードセル等の６分力荷重計を含んでいる。測定手段５は、本実施形態では、支持軸４Ａの軸受に取り付けられている。 The measuring means 5 includes, for example, a 6-component load meter such as a well-known load cell that can detect the external force received by the tire from the running surface 3 by decomposing it into three orthogonal components and three moments. In this embodiment, the measuring means 5 is attached to the bearing of the support shaft 4A.
本実施形態では、測定手段５によって測定された軸力を周波数分析する周知構造の演算処理装置（図示省略）が設けられている。このような演算処理装置としては、例えば、データ蓄積可能なＦＦＴ（高速フーリエ変換）アナライザ等が好ましい。 In this embodiment, an arithmetic processing device (not shown) having a well-known structure for analyzing the frequency of the axial force measured by the measuring means 5 is provided. As such an arithmetic processing unit, for example, an FFT (Fast Fourier Transform) analyzer capable of storing data is preferable.
本実施形態の取得工程では、先ず、タイヤＴが、装置１のタイヤ保持手段４に保持されて準備される。次に、走行ドラム２が回転されて、走行面３上をタイヤＴが走行する。このとき、タイヤＴは、走行ドラム２と実質的に同速度で走行する。 In the acquisition process of the present embodiment, first, the tire T is prepared by being held by the tire holding means 4 of the device 1. Next, the traveling drum 2 is rotated and the tire T travels on the traveling surface 3. At this time, the tire T travels at substantially the same speed as the traveling drum 2.
次に、タイヤＴの走行速度を変化させながら、タイヤＴの軸力が測定手段５によって測定される。タイヤＴの前記要素は、走行速度が２０〜１２０km／hの範囲で顕著に現れるので、この範囲内で変化させて走行するのが望ましい。このとき、減速が加速よりも速度制御が容易であり、高精度で要素を解析するために、高速度側から低速度側に速度変化する減速領域で測定されるのが望ましい。また、より高精度で要素を解析するために、速度変化（減速）の割合が一定であるのが望ましく、例えば、１秒毎に０．１〜５．０km／hであるのが望ましい。 Next, the axial force of the tire T is measured by the measuring means 5 while changing the traveling speed of the tire T. Since the elements of the tire T appear remarkably in the range of 20 to 120 km / h, it is desirable that the tire T travel while changing within this range. At this time, the deceleration is easier to control than the acceleration, and in order to analyze the element with high accuracy, it is desirable to measure in a deceleration region where the speed changes from the high speed side to the low speed side. In order to analyze the element with higher accuracy, it is desirable that the rate of speed change (deceleration) be constant, for example, 0.1 to 5.0 km / h per second.
本実施形態では、測定されるタイヤの軸力は、タイヤＴに作用するＺ軸方向の荷重（力）である。なお、本発明の解析方法で取得される軸力は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向のいずれかの荷重でもよく、又はこれらＸ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸方向の合計荷重や平均荷重でも良い。また、軸力は、タイヤＴの重心を通るＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸周りのいずれかのモーメント、又はこれらＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸周りのモーメントの合計値や平均値でも良い。本明細書では、Ｙ軸方向は、タイヤ回転軸と平行な方向である。Ｚ軸方向は、鉛直線方向である。Ｘ軸方向は、Ｙ軸及びＺ軸に直交する方向である。 In the present embodiment, the measured axial force of the tire is a load (force) in the Z-axis direction that acts on the tire T. The axial force acquired by the analysis method of the present invention may be a load in either the X-axis direction or the Y-axis direction, or may be a total load or average load in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. good. Further, the axial force may be any moment around the X axis, Y axis, or Z axis passing through the center of gravity of the tire T, or a total value or average value of moments around the X axis, Y axis, or Z axis. In the present specification, the Y-axis direction is a direction parallel to the tire rotation axis. The Z-axis direction is a vertical line direction. The X axis direction is a direction orthogonal to the Y axis and the Z axis.
次に、分析工程が行われる。分析工程では、取得工程で取得されたタイヤの軸力が、走行速度毎に周波数分析され、走行速度と周波数とに基づく軸力データＢが求められる。本実施形態の分析工程では、測定手段５に接続された演算処理装置によって、軸力データＢが計測される。具体的には、図２に概念的に示すように、走行速度毎の周波数分析により、各走行速度において、従来と同様、軸力（例えば軸力レベル）の周波数分布である軸力データＢが求められる。 Next, an analysis process is performed. In the analysis step, the axial force of the tire acquired in the acquisition step is subjected to frequency analysis for each traveling speed, and axial force data B based on the traveling speed and frequency is obtained. In the analysis process of the present embodiment, the axial force data B is measured by the arithmetic processing device connected to the measuring means 5. Specifically, as conceptually shown in FIG. 2, axial force data B, which is a frequency distribution of axial force (for example, axial force level), is obtained at each traveling speed by frequency analysis for each traveling speed, as in the past. Desired.
周波数分析としては、１／Ｎオクターブ分析、及び、分析幅が一定な狭帯域分析が採用できる。１／Ｎオクターブ分析としては、１／３オクターブ分析、１／１２オクターブ分析、１／２４オクターブ分析などが好適に採用されうる。例えば１／Ｎオクターブ分析の場合、周波数が、５００Hzを基準とした３２〜６３Hz、６３〜１２５Hz、１２５〜２５０Hz、２５０〜５００Hz、５００〜１０００Hz等の複数のオクターブ１ｘ（図５に示す）に区画される。狭帯域分析の場合、最小値から最大値までの周波数の範囲は、例えば、４００〜６００Hz程度が好ましい。 As frequency analysis, 1 / N octave analysis and narrowband analysis with a constant analysis width can be employed. As 1 / N octave analysis, 1/3 octave analysis, 1/12 octave analysis, 1/24 octave analysis, and the like can be suitably employed. For example, in the case of 1 / N octave analysis, the frequency is divided into a plurality of octaves 1x (shown in FIG. 5) of 32 to 63 Hz, 63 to 125 Hz, 125 to 250 Hz, 250 to 500 Hz, 500 to 1000 Hz, etc. with 500 Hz as a reference. Is done. In the case of narrowband analysis, the frequency range from the minimum value to the maximum value is preferably about 400 to 600 Hz, for example.
軸力データＢは、下記式（１）で算出される軸力レベルＦ（dB）が用いられる。なお、式（１）のＦｏは、基準軸力（N）、Ｆｔは、走行速度と周波数とに基づいた軸力（N）を意味する。軸力Ｆｔは、本実施形態では、取得工程で取得されたＺ軸方向の荷重である。基準軸力は、本実施形態では、１Nに設定される。
Ｆ（dB）＝Ｌｏｇ１０（Ｆｔ／Ｆｏ）２…（１）
As the axial force data B, the axial force level F (dB) calculated by the following equation (1) is used. In the expression (1), Fo means a reference axial force (N), and Ft means an axial force (N) based on the traveling speed and frequency. In this embodiment, the axial force Ft is a load in the Z-axis direction acquired in the acquisition process. In this embodiment, the reference axial force is set to 1N.
F (dB) = Log 10 (Ft / Fo) 2 (1)
次に、表示工程が行われる。表示工程では、走行速度と周波数とからなる２軸グラフ１０（図３に示す）上に、軸力データＢが表示される。表示工程は、本実施形態では、前記演算処理装置によって行われる。 Next, a display process is performed. In the display step, the axial force data B is displayed on a biaxial graph 10 (shown in FIG. 3) composed of travel speed and frequency. In the present embodiment, the display process is performed by the arithmetic processing device.
図３に示されるように、本実施形態の２軸グラフ１０は、縦軸にタイヤＴの走行速度が表示され、また横軸に周波数が表示される。なお表示する周波数の範囲が狭すぎると、タイヤの騒音性能を十分表現できず、逆に広すぎると、作業時間の無駄を招く。そのため表示する周波数の範囲は０〜１０００Hzが好ましい。 As shown in FIG. 3, in the biaxial graph 10 of the present embodiment, the traveling speed of the tire T is displayed on the vertical axis, and the frequency is displayed on the horizontal axis. If the frequency range to be displayed is too narrow, the noise performance of the tire cannot be expressed sufficiently, and conversely, if it is too wide, work time is wasted. Therefore, the frequency range to be displayed is preferably 0 to 1000 Hz.
次に、図５に示されるように、２軸グラフ１０は、本実施形態では、走行速度のレンジが、複数の小速度域ｚに区分され、かつ周波数のレンジが、複数の小バンド域ｘに区分される。そして、走行速度と周波数とが交わる各位置、即ち、各小速度域ｚと小バンド域ｘとが交わる位置を１ドットＤとし、各ドットＤに、軸力データＢが表示される。なお、本実施形態では、それぞれの小バンド域ｘの中心周波数の軸力データＢが、小バンド域ｘの軸力データＢとされる。 Next, as illustrated in FIG. 5, in the biaxial graph 10, in the present embodiment, the travel speed range is divided into a plurality of small speed ranges z, and the frequency range is a plurality of small band ranges x. It is divided into. Each position where the traveling speed and the frequency intersect, that is, the position where each small speed area z and the small band area x intersect is defined as one dot D, and the axial force data B is displayed in each dot D. In the present embodiment, the axial force data B of the center frequency of each small band region x is used as the axial force data B of the small band region x.
小速度域ｚは、減速領域での１秒毎の減速速度よりも小さい速度で設定されるのが好ましく、より好ましくは等速度で区分設定されるのが望ましい。本実施形態では、走行速度のレンジが、５km／hよりも小さい等速度で区分される。 The small speed range z is preferably set at a speed smaller than the deceleration speed per second in the deceleration area, and more preferably set at a constant speed. In the present embodiment, the traveling speed range is divided at a constant speed smaller than 5 km / h.
小バンド域ｘは、周波数分析に基づいて設定される。１／Ｎオクターブ分析では、小バンド域ｘが、１オクターブ１ｘ毎に、Ｎ個、即ち、１／３オクターブ分析では１オクターブ１ｘ毎に３個、１／１２オクターブ分析では１オクターブ１ｘ毎に１２個の小バンド域ｘに区分される。また、狭帯域分析の場合、小バンド域ｘは、０．５〜２．０Hzの等ピッチで設定される。 The small band region x is set based on frequency analysis. In 1 / N octave analysis, there are N small band regions x per octave 1x, that is, 3 in 1 octave 1x in 1/3 octave analysis, and 12 in 1 octave 1x in 1/12 octave analysis. Divided into small band areas x. In the case of narrowband analysis, the small band area x is set at an equal pitch of 0.5 to 2.0 Hz.
次に、図４に示されるように、軸力データＢは、そのレンジが複数の小軸力域ｙに区分される。軸力レベルＦによる各小軸力域ｙは、１〜５dB毎であるのが望ましい。これにより、前記要素を高精度で解析することができる。本実施形態では、軸力レベルのレンジ１ｙが最小値である４dBから最大値である１４dBであって、小軸力域ｙが５に区分されているので、各小軸力域ｙの軸力レベルＦピッチは２dBである。また、軸力データＢは、３〜１０の小軸力域ｙに等区分されるのが望ましい。 Next, as shown in FIG. 4, the range of the axial force data B is divided into a plurality of small axial force regions y. Each small axial force region y according to the axial force level F is preferably 1 to 5 dB. Thereby, the element can be analyzed with high accuracy. In the present embodiment, the range 1y of the axial force level is 4 dB which is the minimum value and 14 dB which is the maximum value, and the small axial force region y is divided into 5, so the axial force of each small axial force region y is The level F pitch is 2 dB. The axial force data B is preferably equally divided into 3 to 10 small axial force regions y.
次に、軸力データＢが、彩度、色相、及び明度を含む色要素の変化で表示される。本実施形態では、軸力レベルＦが区分された各小軸力域ｙが、彩度、色相、明度のいずれかの違い、或いは、彩度、色相、及び明度のいずれかを組み合わせて区別される。図４では、便宜上、濃淡によって、異なる軸力レベルＦ、即ち、各小軸力域ｙが示されている。 Next, the axial force data B is displayed with changes in color elements including saturation, hue, and brightness. In the present embodiment, each small axial force region y into which the axial force level F is divided is distinguished by combining any one of saturation, hue, and brightness, or any combination of saturation, hue, and brightness. The In FIG. 4, for the sake of convenience, different axial force levels F, that is, the respective small axial force regions y are indicated by shading.
次に、図３に示されるように、各小速度域ｚと小バンド域ｘとが交わる各ドットＤが、軸力レベルＦに基づく色要素で表示される。ドットＤに表示される小軸力域ｙは、ドットＤにおける、小速度域ｚの中心速度と小バンド域ｘの中心周波数とによって求まる軸力データＢによって決定される。 Next, as shown in FIG. 3, each dot D at which each small speed region z intersects with the small band region x is displayed by a color element based on the axial force level F. The small axial force area y displayed on the dot D is determined by the axial force data B obtained from the center speed of the small speed area z and the center frequency of the small band area x.
次に、上述のようにして表示された図３に示される２軸グラフ１０を用いた要素の解析手法が説明される。前述したように、タイヤの軸力に影響を与える要素は、タイヤ偏芯１次共振やタイヤの１〜３次成分の曲げ共振の他、タイヤ空洞共鳴、装置１の共振、タイヤの１次成分のユニフォミティ、走行ドラム２の走行面３の凹凸に起因するドラム共振等がある。タイヤ空洞共鳴は、タイヤＴとリム（図示省略）とにより囲まれるタイヤ内腔がタイヤ周方向に連続する気柱となって生じる共鳴である。そして、これら要素について、軸力レベルＦが大きい箇所及びその要素の通常（理論的・経験的に導出される）のおおよその周波数に基づいて解析される。 Next, an element analysis method using the biaxial graph 10 shown in FIG. 3 displayed as described above will be described. As described above, the factors affecting the axial force of the tire include the tire eccentric resonance, the bending resonance of the first to third order components of the tire, the tire cavity resonance, the resonance of the device 1, and the primary component of the tire. And the drum resonance caused by the unevenness of the running surface 3 of the running drum 2. The tire cavity resonance is a resonance generated by a tire lumen surrounded by a tire T and a rim (not shown) serving as an air column continuous in the tire circumferential direction. These elements are analyzed on the basis of the location where the axial force level F is large and the normal frequency (derived theoretically and empirically) of the element.
即ち、一般的な空気入りタイヤにおいて、通常、タイヤ偏芯１次共振の周波数ｆ１は、主に、８０〜１００Hzとされる。タイヤの１〜３次成分の曲げ共振の周波数ｆ２〜ｆ４は、通常、主に、８０〜２００Hzとされる。また、タイヤ空洞共鳴の周波数ｆ５は、通常、主に、２００〜２５０Hzとされる。これらの各周波数ｆ１〜ｆ５は、例えば、周知のインパクトハンマー加振試験によって、おおよそ特定される。さらに、装置１の共振の周波数ｆ６は、例えば、タイヤＴと同じ質量の鉄の塊を装着した装置１をインパクトハンマー加振試験することによって、測定することができる。本実施形態の装置１の共振の周波数ｆ６は、通常、主に３７０〜４３０Hzである。 That is, in a general pneumatic tire, the frequency f1 of the tire eccentric primary resonance is usually set to 80 to 100 Hz. The bending resonance frequencies f2 to f4 of the first to third order components of the tire are usually mainly set to 80 to 200 Hz. Further, the frequency f5 of the tire cavity resonance is usually mainly 200 to 250 Hz. Each of these frequencies f1 to f5 is roughly specified by, for example, a well-known impact hammer vibration test. Furthermore, the resonance frequency f6 of the device 1 can be measured, for example, by performing an impact hammer vibration test on the device 1 on which an iron lump having the same mass as the tire T is mounted. The resonance frequency f6 of the device 1 of the present embodiment is usually mainly 370 to 430 Hz.
また、タイヤの１次成分のユニフォミティの周波数ｆ７は、下記式（２）で算出される。
ｆ５＝ｖ×Ｌ１×ｎ１…（２）
なお、ｖは、タイヤＴの回転速度（m/s）、Ｌ１は、タイヤ周長（m）、ｎ１は、タイヤユニフォミティの次数である。タイヤユニフォミティの次数は、タイヤ１回転での軸力（Ｚ軸方向）の振れ（凸部）の数の平均である。通常では、ｖ＝１６．６m/s（≒６０km/h）、Ｌ１＝２m、ｎ１＝９であるので、タイヤのユニフォミティ（１次成分）の周波数ｆ７は、主に５０〜１００Hzである。
Further, the uniformity frequency f7 of the primary component of the tire is calculated by the following equation (2).
f5 = v × L1 × n1 (2)
Note that v is the rotational speed (m / s) of the tire T, L1 is the tire circumference (m), and n1 is the order of the tire uniformity. The order of the tire uniformity is an average of the number of deflections (convex portions) of the axial force (Z-axis direction) in one rotation of the tire. Normally, since v = 16.6 m / s (≈60 km / h), L1 = 2 m, and n1 = 9, the frequency f7 of the tire uniformity (primary component) is mainly 50 to 100 Hz.
また、ドラム共振の周波数ｆ８は、下記式（３）で算出される。
ｆ５＝ｖ×Ｌ２×ｎ２…（３）
なお、Ｌ２は、ドラム周長（m）、ｎ２は、ドラムの凹凸の次数である。ドラムの凹凸の次数は、ドラムの走行面３の半径方向の振れ（凸部）の数の平均で示される。通常では、ｖ＝１６．６m/s（≒６０km/h）、Ｌ２＝５m、ｎ２＝６であるので、ドラム共振の周波数ｆ８は、主に１０〜３０Hzである。
The drum resonance frequency f8 is calculated by the following equation (3).
f5 = v × L2 × n2 (3)
Note that L2 is the drum circumference (m), and n2 is the order of the unevenness of the drum. The order of the unevenness of the drum is indicated by an average of the number of radial deflections (convex portions) of the running surface 3 of the drum. Normally, since v = 16.6 m / s (≈60 km / h), L2 = 5 m, and n2 = 6, the drum resonance frequency f8 is mainly 10 to 30 Hz.
そして、上記、おおよその周波数ｆ１乃至ｆ８に基づいて、図３の２軸グラフ１０の色要素の変化から、各要素が解析される。本実施形態の２軸グラフ１０では、色要素の変化が示されているので、各要素の周波数のピークを容易に解析することができる。具体的には、本実施形態のタイヤＴでは、Ｒ１で示されるドラム共振が、周波数帯０〜３５Hzにて発生すると解析される。また、Ｒ２で示されるタイヤの１次成分のユニフォミティが、周波数帯３５〜８５Hzにて発生すると解析される。また、Ｒ３で示されるタイヤ偏芯一次共振が、周波数帯８５〜１１０Hzにて発生すると解析される。また、Ｒ４〜Ｒ６で示されるタイヤの１〜３次成分の曲げ共振が、周波数帯１２０〜１７０Hzにて発生すると解析される。また、Ｒ７で示されるタイヤ空洞共鳴が、周波数帯２００〜２３０Hzにて発生すると解析される。また、Ｒ８で示される装置１の共振が、周波数帯３７５〜４００Hzにて発生すると解析される。 Then, each element is analyzed from the change of the color element in the biaxial graph 10 of FIG. 3 based on the above approximate frequencies f1 to f8. In the biaxial graph 10 of the present embodiment, changes in color elements are shown, so that the frequency peak of each element can be easily analyzed. Specifically, in the tire T of the present embodiment, it is analyzed that the drum resonance indicated by R1 occurs in the frequency band 0 to 35 Hz. Further, it is analyzed that the uniformity of the primary component of the tire indicated by R2 occurs in the frequency band of 35 to 85 Hz. Further, it is analyzed that the tire eccentric primary resonance indicated by R3 occurs in the frequency band 85 to 110 Hz. Further, it is analyzed that the bending resonance of the first to third order components of the tire indicated by R4 to R6 occurs in the frequency band 120 to 170 Hz. Further, it is analyzed that the tire cavity resonance indicated by R7 occurs in the frequency band 200 to 230 Hz. Further, it is analyzed that the resonance of the device 1 indicated by R8 occurs in the frequency band 375 to 400 Hz.
そして、図３の２軸グラフ１０では、走行速度毎の周波数を読み取れるので、ピークの重なりを容易に判断できる。このため、例えば、速度依存性が大きいタイヤ曲げ共振、タイヤのユニフォミティ、及び、ドラム共振と、速度依存性が小さいタイヤ偏芯１次共振及びタイヤ空洞共鳴とを容易に切り分けて解析することができる。また、図３の２軸グラフ１０では、異なる走行速度での周波数を読み取れるので、各要素を明瞭に解析できる。 In the biaxial graph 10 of FIG. 3, the frequency for each traveling speed can be read, so that peak overlap can be easily determined. For this reason, for example, tire bending resonance, tire uniformity, and drum resonance having high speed dependency, and tire eccentric primary resonance and tire cavity resonance having low speed dependency can be easily separated and analyzed. . Moreover, in the biaxial graph 10 of FIG. 3, since the frequency in a different traveling speed can be read, each element can be analyzed clearly.
従って、この解析手法では、２軸グラフを見るだけで、速度依存性が大きい要素と小さい要素とを解析でき、かつ、走行速度に基づく周波数変化を伴う要素を判断できる。従って、本発明のタイヤの軸力要素解析方法では、タイヤの軸力に影響を与える要素を高精度で解析することができる。 Therefore, in this analysis method, it is possible to analyze an element having a large speed dependency and an element having a small speed dependency only by looking at the biaxial graph, and to determine an element accompanied by a frequency change based on the traveling speed. Therefore, in the tire axial force element analysis method of the present invention, it is possible to analyze an element that affects the tire axial force with high accuracy.
なお、図３は、タイヤサイズ（２７５／８０Ｒ２２．５）のテストタイヤに対し、下記仕様に基づいて行われた本発明の表示方法による騒音のグラフである。
＜取得工程＞
タイヤの内圧：６７０kPa
縦荷重：２５．８kN
タイヤの軸力測定速度：８０km/h →３０km/hまでの減速領域
速度変化の割合：１秒間に０．３５km／hの減速
ドラムの外周面：凹凸が設けられた擬似路面
測定器：６分力測定可能なロードセル
測定時間：１秒毎
＜分析工程＞
周波数分析：狭帯域分析
周波数：０〜５００Hz
＜表示工程＞
１ドットの小バンド域：０．５Hz
〃 小速度域：０．１km／h
軸力：軸力レベル ４〜１４dBを５の小レンジに区分
小レンジのレンジ幅：２dB
なお、小レンジは、ドットの小速度域ｚの中心速度と小バンド域ｘの中心周波数とによって求まる軸力レベルによって決定される。
Note that FIG. 3 is a noise graph according to the display method of the present invention performed on the test tire of the tire size (275 / 80R22.5) based on the following specifications.
<Acquisition process>
Tire internal pressure: 670 kPa
Longitudinal load: 25.8kN
Tire axial force measurement speed: 80km / h → Deceleration region up to 30km / h Rate of speed change: Deceleration of 0.35km / h per second Drum outer surface: Simulated road surface with unevenness Measuring instrument: 6 minutes Load cell that can measure force Measurement time: Every second <Analysis process>
Frequency analysis: narrowband analysis Frequency: 0-500Hz
<Display process>
Small band of 1 dot: 0.5Hz
〃 Small speed range: 0.1km / h
Axial force: Axial force level 4-14 dB is divided into 5 small ranges Range of small range: 2 dB
Note that the small range is determined by the axial force level determined by the center speed of the small speed range z and the center frequency of the small band range x.
また、図６は、同じテストタイヤに対し、下記仕様に基づいて行われた従来の表示方法による騒音のグラフである。
＜取得工程＞
タイヤの内圧：６７０kPa
縦荷重：２５．８kN
タイヤの走行速度：６０km/h
ドラムの外周面：凹凸が設けられた擬似路面
測定器：６分力測定可能なロードセル
測定時間：１秒毎
＜分析工程＞
周波数分析：狭帯域分析
周波数：０〜５００Hz
FIG. 6 is a graph of noise by a conventional display method performed on the same test tire based on the following specifications.
<Acquisition process>
Tire internal pressure: 670 kPa
Longitudinal load: 25.8kN
Tire running speed: 60km / h
Drum outer peripheral surface: Simulated road surface with unevenness Measuring instrument: Load cell capable of measuring 6-component force Measurement time: Every second <Analysis process>
Frequency analysis: narrowband analysis Frequency: 0-500Hz
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施することができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, this invention can be changed and implemented in various aspects, without being limited to the said embodiment.
Ｂ 軸力データ
Ｔ タイヤ
１０ ２軸グラフ
B Axial force data T Tire 10 Biaxial graph
Claims (10)
前記タイヤの走行速度を変化させながら前記タイヤの軸力を取得する取得工程と、
前記軸力を、走行速度毎に周波数分析し、前記走行速度と周波数とに基づく軸力データを求める分析工程と、
前記走行速度と前記周波数とからなる２軸グラフ上に、前記軸力データを表示する表示工程とを含むことを特徴とするタイヤの軸力要素解析方法。 A method for analyzing factors affecting the axial force of a tire,
An acquisition step of acquiring the axial force of the tire while changing the running speed of the tire;
Analyzing the axial force for each traveling speed and analyzing axial force data based on the traveling speed and frequency; and
A tire axial force element analysis method, comprising: a display step of displaying the axial force data on a biaxial graph composed of the travel speed and the frequency.
Ｆ（dB）＝Ｌｏｇ１０（Ｆｔ／Ｆｏ）２…（１）
Ｆｏ：基準軸力（N）
Ｆｔ：前記走行速度と前記周波数とに基づく軸力（N） The tire axial force element analysis method according to claim 1 or 2, wherein the axial force data is an axial force level F calculated by the following equation (1).
F (dB) = Log 10 (Ft / Fo) 2 (1)
Fo: Reference axial force (N)
Ft: axial force (N) based on the travel speed and the frequency
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