JP2004150894A - タイヤ用試験機の精度維持方法及びタイヤの製品性能測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ用試験機としての精度維持を図ることができ、もってこの試験機によって測定したタイヤの製品性能に関する管理が高い信憑性のもと行えるものとする。
【解決手段】複数本のマスタータイヤＸ，Ｙを継続的に測定し、これらの測定データの経時変化から試験機１の異常を判別し、必要に応じて試験機１の精度調整を実施する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ用試験機の精度維持方法及びタイヤの製品性能測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤの製造工程では、製造後のタイヤに関してその製品性能を確認するために、例えば転がり抵抗を測定する転がり抵抗試験機等をはじめとする各種のタイヤ用試験機（特開平６−１０２１４９号公報に記載の「タイヤ異常判別装置」等もその一例である）を用いた製品性能試験が行われている。
このようなタイヤ用試験機では、一般に、その測定精度を一定に保つ目的で、数ヶ月から数年に一回、定期点検、校正、検定などを行っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１０２１４９号公報
【０００４】
また、そのうえで、実際にタイヤの製品性能測定を実施する場合には、制御基盤の通電及び試験機の暖機運転を行った後、この試験機に一本のマスタータイヤをセットし、代表的な試験モードにて模擬測定を実施し、このとき得られた測定データを前回実施した模擬測定データと比較する。
そして、この比較の結果、前回の測定データと今回の測定データとの間に顕著な差異が認められないこと（数値差が管理範囲内にあること）を確認してから、実際の製品タイヤに対する測定に移行するということを行っている。
【０００５】
このとき、もし前回の測定データと今回の測定データとの間に顕著な差異が認められた場合（数値差が管理範囲を逸脱しているとき）には、再測定を実施して、今回の測定データに錯誤がないことを確認したあとで試験機に異常が起きていると考えるものとしていた。
そこで試験機において制御系にエラーが生じていないか、機械的に誤差、破損、局部的摩耗が生じていないか等を点検し、その結果に基づいて調整や部品交換、修理など、必要な処置をすればよいことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来における試験機の使用手順において、マスタータイヤに対する模擬測定を行った際に、前回の測定データと今回の測定データとの間に顕著な差異が認められた場合であっても、必ずしも試験機に異常が起こっていない場合があった。
それはマスタータイヤ自体に異常（品質的な劣化や変形など）が起こっている場合であった。しかしながら、マスタータイヤ自体の異常は、外見的に亀裂やカケ、変色などが知見できるような余程の場合を除き、異常であるとの判定は甚だ困難である。
【０００７】
従って、その後も所定期間、継続的にマスタータイヤとしての使用を続け、測定データの推移を見ながら異常であるか否かの判定していくしかない、ということがある。
しかしこのようなことをしていると、その間、試験機としての調整にも遅れ、この試験機で測定を行うべきタイヤの製品管理としても滞りを起こす、或いは測定データの信憑性に確信が持てないといった状態が続くということにも成りかねないのである。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、タイヤ用試験機としての精度維持を図り、もってこの試験機によって測定したタイヤの製品性能に関する管理が高い信憑性のもと行えるようにしたタイヤ用試験機の精度維持方法及びタイヤの製品性能測定方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係るタイヤ用試験機の精度維持方法は、複数本のマスタータイヤを使用する。
そして、これら複数本のマスタータイヤを継続的に測定し、これらの測定データの経時変化から、試験機の異常を判別し、必要に応じて試験機の精度調整を実施するものである。
【００１０】
また、本発明に係るタイヤの製品性能測定方法は、所定のタイヤ用試験機でタイヤの製品性能を測定するのに先立ち、この試験機で複数本のマスタータイヤを模擬測定し、各マスタータイヤに関する個々の測定データの経時比較から試験機異常を判別し、必要に応じて試験機異常を矯正してからタイヤの製品性能測定を実施するものである。
このように、複数本のマスタータイヤを使用すれば、個々のマスタータイヤに対する模擬測定を行った際に、前回の測定データと今回の測定データとの間に顕著な差異が認められた場合（その他、詳細な説明は後述する）において、マスタータイヤ自体に異常があるのか否かを容易に判別することができ、その結果、測定データ差の原因がマスタータイヤ側にあるのか、それとも試験機側にあるのかを容易且つ確実に判別することができる。
【００１１】
そのため、試験機側に原因がある場合の点検、修理、調整等を、時期を逸することなく的確に行えることになる。
結果として、タイヤ用試験機としての精度維持を図ることができ、もってこの試験機によって測定したタイヤの製品性能に関する管理が高い信憑性のもと行えるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、タイヤ用試験機１（図例は転がり抵抗試験機としている）に対して本発明に係る精度維持方法を実施している状況を模式的に示している。
この精度維持方法では、複数本のマスタータイヤＸ，Ｙ，…（図例ではＸ，Ｙの２本とした）を使用する。
すなわち、試験機１により、製品とすべきタイヤについてその製品性能試験を実施する場合には、制御基盤の通電及び暖機運転を行ったうえで、まず最初に（製品とすべきタイヤに先だって）、この試験機１に対してマスタータイヤＸをセットする。
【００１３】
そして、このマスタータイヤＸについて代表的な試験モードにて模擬測定をする。
また、このマスタータイヤＸに対する模擬測定を一通り終えた後、次に試験機１からマスタータイヤＸを外すと共に、代わりにマスタータイヤＹをセットする。そして、このマスタータイヤＹについて代表的な試験モードにて模擬測定をする。
このようにして複数本のマスタータイヤＸ，Ｙに関して模擬測定を行って得た測定データを、個々における過去の測定データ（マスタータイヤＸならそれ自体の過去データ、マスタータイヤＹならそれ自体の過去データという意味）と比較する。
【００１４】
ここにおいて、一般にタイヤには、品質的な変化は数年（１０年近く）にわたり極めてゆっくり起こるといった特性がある。
例えば、図２に示すようにタイヤの転がり抵抗に関して言えば、新品時点から数回（４〜５回）の測定では測定データに若干の変化が認められるものの、その後は数年にわたって略一定の測定データが得られることが判っている。
そして、タイヤが寿命末期に近づくと（図２中の矢符Ｅ部参照）測定データは徐々に増加傾向を示し、やがては管理範囲を逸脱することになるのである。
【００１５】
なお、転がり抵抗に限って付言しておけば、測定データが所定期間にわたって減少傾向を続けるということはないと考えてよい（短期的には減少することもあり得る）。
上記の測定データの比較内容につき、以下、具体例を挙げて説明する。
いま、マスタータイヤＸにおける今回の測定データを［Ｘｎ］とおき、その１回前に測定した前回測定データを［Ｘｎ_−１］とおく。
従って、（［Ｘｎ］−［Ｘｎ_−１］）の値がゼロよりも大きい（プラスの値である）ときには今回の測定データ［Ｘｎ］が増加傾向にあることを表し、反対に（［Ｘｎ］−［Ｘｎ_−１］）の値がゼロよりも小さい（マイナスの値である）ときには今回の測定データ［Ｘｎ］が減少傾向にあることを表すことになる。
【００１６】
なお、実際の測定では、タイヤの製造バラツキや試験機１の測定誤差をはじめ、試験時の気温や湿度など、各種条件が異なることから、図３に示すように、この（［Ｘｎ］−［Ｘｎ_−１］）の値に対して増加方向及び減少方向でそれぞれに所定の許容範囲を持たせるものとして、上限Ｒ_Ｈ及び下限Ｒ_Ｌを設定するものとした。
これからＲ_Ｌ≦（［Ｘｎ_−１］−［Ｘｎ］）≦Ｒ_Ｈを、マスタータイヤＸの管理範囲とおくものとする。
【００１７】
従って、模擬測定を行って［Ｘｎ］を得るたびに、毎回、（［Ｘｎ］−［Ｘｎ_−１］）の値を算出し、その値が下限Ｒ_Ｌに満たないときや上限Ｒ_Ｈを超えたときに、そのマスタータイヤＸは異常タイヤであると判別するということである。
但し、増加傾向や減少傾向が小さいときには、（［Ｘｎ］−［Ｘｎ_−１］）の値が管理範囲内に入り、その結果、増加傾向無し又は減少傾向無しと判断されたとしても、過去数回前まで遡って測定データの比較をしたときに、明らかな増加傾向又は減少傾向が認められるといった場合もあり得る。
【００１８】
そこで、過去適数回分の測定データ（例えば１０回分）の平均値［Ｖ］を算出し、この平均値（Ｖ）を今回の測定データ［Ｘｎ］と比較することを行って、これにより得られる結果をも含めてタイヤ側の異常か試験機１側の異常かを判断するのが好ましい。
即ち、Ｒ_Ｌ ≦｜（［Ｘｎ］−［Ｖ］）｜≦Ｒ_Ｈ という制限をも加えるものとする。
これらのことは、マスタータイヤＹに関しても同様に定義する。
【００１９】
図４は、本発明に係る精度維持方法において、試験機１によりマスタータイヤＸ，Ｙの模擬測定を行い、それぞれ（［Ｘｎ］−［Ｘｎ_−１］）の値、及び（［Ｙｎ］−［Ｙｎ_−１］）の値を算出した段階以降の代表的な流れ（判定手順）を示したフローチャートである。
なお、この図４中では、図面の煩雑を避けるために（［Ｘｎ］−［Ｘｎ_−１］）をＷｘと表記し、また（［Ｙｎ］−［Ｙｎ_−１］）をＷｙと表記した。
まず、スタート後、ステップ１００においてマスタータイヤＸのＷｘ値が管理範囲の上限Ｒ_Ｈ以下であることが判明し、且つステップ１０１において管理範囲の下限Ｒ_Ｌ以上であることが判明したとき、マスタータイヤＸに異常は認められないものと仮判定をする（ステップ１０２参照）。
【００２０】
また、次にステップ１０３においてマスタータイヤＹのＷｙ値が管理範囲の上限Ｒ_Ｈ以下であることが判明し、且つステップ１０４において管理範囲の下限Ｒ_Ｌ以上であることが判明したとき、マスタータイヤＹに異常は認められないものと仮判定をする（ステップ１０５）。
そこで、これらステップ１０２，１０５の総合判定として、ステップ１０６で、マスタータイヤＸ，Ｙ及び試験機１の全てに異常は認められないものと結論する。
【００２１】
従って、その後引き続き、製品とすべきタイヤについて実際にその製品性能試験を実施するものとすればよい（ステップ１０７参照）。
しかし、上記ステップ１００においてマスタータイヤＸのＷｘ値が管理範囲の上限Ｒ_Ｈを超えていることが判明したとする。
このときにはマスタータイヤＸに寿命等を原因とした異常が起こっていることを疑うことができる（ステップ１０９）。
そこで次に、ステップ１１０においてマスタータイヤＹのＷｙ値が管理範囲の上限Ｒ_Ｈを超えているか否かの判定を行う。もし、超えていれば、本来ならマスタータイヤＹに関しても寿命等を原因とした異常が起こっていることを疑う（ステップ１１３）ところであるが、これらステップ１０９，１１３の総合判定としては、ステップ１１４で、試験機１に異常が起こっていると結論する。
【００２２】
これは両方のマスタータイヤＸ，Ｙが、同時に、同方向（この場合は増加方向）へ品質異常を起こすということは考えにくいという事情を根拠とする。
そのため、この結果を踏まえて、試験機１の点検や修理、或いは精度調整を実施する（ステップ１１５参照）。
なお、ここにおいてマスタータイヤＸ，Ｙに異常が起こっているか否かは敢えて結論しないものとすればよい。すなわち、その結論は、試験機１の矯正完了後に、再びマスタータイヤＸ，Ｙを用いた模擬測定を行ってから、最終的な結論を下せばよい。
【００２３】
ところで、上記ステップ１１０にてマスタータイヤＹのＷｙ値が管理範囲の上限Ｒ_Ｈを超えていないことが判明したときには、次のステップ１１１にてマスタータイヤＹのＷｙ値が管理範囲の下限Ｒ_Ｌ以上であるか否かの判定に進む。
このステップ１１１において、もし下限Ｒ_Ｌ以上であることが判明したときには、マスタータイヤＹに関しては異常は認められないものと仮判定をする（ステップ１１６）。
そこでステップ１０９，１１６の総合判定として、ステップ１１７で、マスタータイヤＹ及び試験機１に異常は認められないものの、マスタータイヤＸだけが寿命等を原因とした異常を起こしているものと結論する。
【００２４】
従って、マスタータイヤＸを新品のものに交換したうえで（ステップ１１８参照）、更にマスタータイヤＸ，Ｙを用いた模擬測定を初めからやり直すようにすればよい。
なお、上記したようにタイヤの転がり抵抗等の場合、タイヤの新品時点から数回（４〜５回）の測定では測定データに若干の増加が認められることがあるので、マスタータイヤＸを新品のものと交換してから４〜５回の測定データは採用しないようにするのが好ましい。
【００２５】
これとは異なり、上記ステップ１１１にてマスタータイヤＹのＷｙ値が管理範囲の下限Ｒ_Ｌに満たないことが判明したときには、このマスタータイヤＹにもなんらかの異常が起こっているものと仮判定をする（ステップ１１９参照）。
しかしながら、このときのデータは減少を表しており、短期的に現れるもの（異常とは言えない日常的或いは試験条件的なもの）と推定することもできる。
そこで、この場合にはマスタータイヤＹに対する結論は出さずに、暫時的に測定データを監視するといった対策をとることもできる（ステップ１２０参照）。
【００２６】
ただ、マスタータイヤＸに対する判定はステップ１０９でのものを採用できるため、ステップ１２０からステップ１１８へと進んでマスタータイヤＸの交換を行うようにしてもよい。
また、このとき同時に試験機１の異常を疑う材料としてもよい。
上記ステップ１００，１０１を経てステップ１０２でマスタータイヤＸが異常無しと仮判定されたとき、ステップ１０３でマスタータイヤＹのＷｙ値が管理範囲の上限Ｒ_Ｈを超えていることが判明したとする。
【００２７】
このときにはマスタータイヤＹに寿命等を原因とした異常が起こっていることを疑う（ステップ１２１）。
そのため、ステップ１０２，１２１の総合判定として、ステップ１２２で、マスタータイヤＸ及び試験機１に異常は認められないものの、マスタータイヤＹだけが寿命等を原因とした異常を起こしているものと結論する。
従って、マスタータイヤＹを新品のものに交換したうえで（ステップ１２３参照）、更にマスタータイヤＸ，Ｙを用いた模擬測定を初めからやり直すようにすればよい。
【００２８】
なお、この場合も、マスタータイヤＹを新品のものと交換してから４〜５回の測定データは採用しないようにするのが好ましい。
上記ステップ１０３でマスタータイヤＹのＷｙ値が管理範囲の上限Ｒ_Ｈ以内に収まっていたが、次のステップ１０４においてＷｙ値が管理範囲の下限Ｒ_Ｌに満たないことが判明したときには、やはりマスタータイヤＹになんらかの異常が起こっていることを疑う（ステップ１２５参照）。
そこで、上記したステップ１２０のときと同様に、マスタータイヤＹに対し、暫時的に測定データを監視するといった対策をとることが勧められる（ステップ１２６参照）。
【００２９】
また同様に、試験機１の異常を疑うのも一手である。
一方、最初のステップ１００においてマスタータイヤＸのＷｘ値が管理範囲の上限Ｒ_Ｈ以下に収まっていることが判明したものの、次のステップ１０１で、このＷｘ値が管理範囲の下限Ｒ_Ｌに満たないことが判明したとする。
このときには、マスタータイヤＸになんらかの異常が起こっていることを疑う（ステップ１２７参照）。
そのうえで、ステップ１２８においてマスタータイヤＹのＷｙ値が管理範囲の上限Ｒ_Ｈ以上であるか否かの判定に進む。
【００３０】
このステップ１２８において、上限Ｒ_Ｈ以内であることが判明したときには、更に次のステップ１２９で、マスタータイヤＹのＷｙ値が管理範囲の下限Ｒ_Ｌ以上であるか否かの判定に進む。
このステップ１２９において、下限Ｒ_Ｌ以上であることが判明したときには、マスタータイヤＹに関しては異常は認められないものと仮判定をする（ステップ１３０参照）。
そのため、ステップ１２７，１３０の総合判定として、ステップ１３１で、マスタータイヤＹに関しては異常は認められないと結論し、マスタータイヤＸにはなんらかの異常が起こっていると疑う程度の結論に留める。
【００３１】
そこで、マスタータイヤＸを新品のものに交換するか又は交換しないで、このマスタータイヤＸに対して暫時的に測定データを監視するといった対策をとればよい。
また、試験機１の異常を疑う材料としてもよい。
上記ステップ１２８において、もし、マスタータイヤＹのＷｙ値が管理範囲の上限Ｒ_Ｈを超えていることが判明したときには、マスタータイヤＹに寿命等を原因とした異常が起こっていることを疑う（ステップ１３２）。
【００３２】
そのため、ステップ１２７，１３２の総合判定として、ステップ１３３で、マスタータイヤＹに関しては寿命等を原因とした異常が起こっていると結論し、マスタータイヤＸにはなんらかの異常が起こっていると疑う程度の結論に留める。
そこで、まずはマスタータイヤＹを新品のものに交換したうえで（ステップ１２３参照）、マスタータイヤＸを新品のものに交換するか又は交換しないで、このマスタータイヤＸに対して暫時的に測定データを監視するといった対策をとればよい。
【００３３】
また、試験機１の異常を疑う材料としてもよい。
上記ステップ１２９において、もし、マスタータイヤＹのＷｙ値が管理範囲の下限Ｒ_Ｌに満たないものであることが判明したときには、本来ならマスタータイヤＹに関してもなんらかの異常が起こっていることを疑う（ステップ１３４参照）ところであるが、ステップ１２７，１３４の総合判定としては、ステップ１１４で、試験機１に異常が起こっていると結論する。
これは両方のマスタータイヤＸ，Ｙが、同時に、同方向（この場合は減少方向）へ品質異常を起こすということは考えにくいという事情を根拠とする。
【００３４】
そのため、この結果を踏まえて、試験機１の点検や修理、或いは精度調整を実施する（ステップ１１５参照）。
なお、ここにおいても、マスタータイヤＸ，Ｙに異常が起こっているか否かは敢えて結論しないものとすればよい。すなわち、その結論は、試験機１の矯正完了後、再びマスタータイヤＸ，Ｙを用いた模擬測定を行ってから、最終的な結論を下せばよい。
以上の説明から明らかなように、複数本のマスタータイヤＸ，Ｙを使用して模擬測定を実施すれば、これらマスタータイヤＸ，Ｙ自体に異常があるのか否かを容易に判別することができ、その結果、測定データ差の原因がマスタータイヤＸ，Ｙ側にあるのか、それとも試験機１側にあるのかを容易且つ確実に判別することができる。
【００３５】
殊に、タイヤの転がり抵抗を測定する場合には、ロードセルのキャパシティに対して非常に小さな変化を測定しており、従来、測定データ差の原因がマスタータイヤＸ，Ｙ側にあるのか、それとも試験機１側にあるのかといった判別が極めて困難とされてきたものの一つであるが、本発明によってこの問題を一気に解消できたことの効果は甚だ大であると言える。
このようなことから、試験機１側に原因があるとされた場合の点検、修理、調整などを、時期を逸することなく的確に行えることになり、結果として、試験機１としての精度維持を図ることができ、もってこの試験機１によって測定したタイヤの製品性能に関する管理が高い信憑性のもと行えるものである。
【００３６】
なお、前記した図２で、１８５サイズのタイヤをマスタータイヤＸとおき、１７５サイズのタイヤをマスタータイヤＹとおいて、より具体的な例を示すと次のようになる。
すなわち、マスタータイヤＹ（１７５サイズ）では、過去１０年間（１２０ヶ月）にわたる測定データが略一定であり、各タイヤの品質変化が極めてゆっくり起こっていることが明らかであるが、最近３ヶ月（グラフ右端）の測定データを見ると、約３ポイントの急激な挙動（転がり抵抗係数の増加）が認められる。
【００３７】
これに対し、マスタータイヤＸ（１８５サイズ）では、過去５年近く（約６０ヶ月）にわたる測定データが略一定であり、各タイヤの品質変化が極めてゆっくり起こっていることが明らかである。そして、この状態は最近３ヶ月も同様に保たれている。
これらのことから、マスタータイヤＸに異常はないが、マスタータイヤＹでは寿命を原因とした異常が起こっていると結論付けることができ、この場合、試験機１に異常はないと判定することができるのである。
【００３８】
この具体例は、図４のフローチャートで言えば、ステップ１００，１０１，１０２，１０３，１２１，１２２といった流れに該当する。
また、図２のグラフ中、９０ヶ月の時点を観察すると、マスタータイヤＸ，Ｙの両方ともが、僅かであるものの急激な挙動（転がり抵抗係数の増加）を起こしていることが認められる。
そこで、この挙動に関してはマスタータイヤＸ，Ｙではなく、試験機１側の異常であると判定し、試験機１に対してロードセルの検定を実施し調整したところ、挙動の解消が図れた。
【００３９】
この具体例は、図４のフローチャートで言えば、ステップ１００，１０９，１１０，１１３，１１４といった流れに該当する。
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば、マスタータイヤの使用本数は２本に限定されるものではなく、３本、又はそれ以上としてもよい。
なお、３本のマスタータイヤを使用する場合にあって、これらを模擬測定した結果、もし、１本は増加傾向、１本は減少傾向、他の１本は変化無しといった状況になったときには、再現性の確認をしたり、試験機１の計測システムや制御システム等を点検、精査するなどして総合的に判断する必要がある。
【００４０】
マスタータイヤは、それぞれサイズはトレッドパターン、用途などが異なるものであってもよいし、同じものであってもよい。
試験機１は、タイヤの転がり抵抗試験機に限定されるものではない。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るタイヤ用試験機の精度維持方法及びタイヤの製品性能測定方法では、タイヤ用試験機としての精度維持を図ることができ、もってこの試験機によって測定したタイヤの製品性能に関する管理が高い信憑性のもと行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤ用試験機に対して本発明に係る精度維持方法を実施している状況を模式的に示した斜視図である。
【図２】タイヤの品質的な経時変化を示したグラフである。
【図３】説明の便宜上からマスタータイヤの管理範囲を仮設定した図である。
【図４】本本発明に係る精度維持方法の代表的流れを説明したフローチャートである。
【符号の説明】
１ 試験機
Ｘ マスタータイヤ
Ｙ マスタータイヤ

Claims (2)

1. 複数本のマスタータイヤ（Ｘ，Ｙ）を継続的に測定し、これらの測定データの経時変化から試験機（１）の異常を判別し、必要に応じて試験機（１）の精度調整を実施することを特徴とするタイヤ用試験機の精度維持方法。
2. 所定のタイヤ用試験機（１）でタイヤの製品性能を測定するのに先立ち、この試験機（１）で複数本のマスタータイヤ（Ｘ，Ｙ）を模擬測定し、各マスタータイヤ（Ｘ，Ｙ）に関する個々の測定データの経時比較から試験機（１）の異常を判別し、必要に応じて試験機（１）の異常を矯正してからタイヤの製品性能測定を実施することを特徴とするタイヤの製品性能測定方法。

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