JP2008014667A - タイヤの雪上性能測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】雪質など種々の測定条件を精度良くコントロールしながら、正確かつ安定したタイヤの雪上性能評価を一年を通して行なうことができる雪上性能測定装置を提供する。
【解決手段】回転軸線が水平配置する円筒形状のドラムと、前記ドラムの内周面に雪路面を形成する手段と、前記ドラムを回転可能に保持するドラム保持手段と、前記ドラムの雪路面に対して、試験タイヤの外周面を所要の荷重で接触させながら該試験タイヤを水平方向の中心軸心周りに回転可能に支持するタイヤ保持手段と、前記ドラムおよび／または前記タイヤ保持手段を回転させる回転駆動手段と、該回転駆動手段による回転時における試験タイヤの性能測定手段とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両に装着されるタイヤの雪上性能測定装置に関するものであり、詳しくは、実車による雪上試験に近い雪路面を形成してタイヤの雪上性能測定を行えるようにするものである。

タイヤの性能測定装置としては、近時、ドラム式のタイヤ測定装置が用いられる場合がある。該ドラム式のタイヤ測定装置のうちでも、水平軸心周りに回転する円筒形状のドラムの内周面にタイヤを所定の圧力で接触させるインサイドドラム式のタイヤ測定装置を用いると、ドラム内周面にウエット路面とすることができることによりインサイドドラム式測定装置が有効に用いられる。
この種のインサイドドラム式のタイヤ性能測定装置として、本出願人は、特開平１１−３２６１４２号公報（特許文献１）において、図６に示すような、円筒形状のドラム１と、ドラム１を水平方向の軸心周りに回転可能に保持するドラム保持手段２と、ドラム保持手段２に付設した回転駆動装置３と、ドラム１の内周面に試験タイヤ４を所定の荷重で接触させながら試験タイヤ４を水平方向の軸心周りに回転可能に支持するタイヤ保持手段５を備えた装置を提供している。

前記タイヤ性能測定装置では、ドラムの外周壁１ａの略上半部位に水受けカバー６を固定し、ドラム１内に水を溜めた状態で回転させてウエットテストを行う場合に、水の飛散を防止して、正確かつ安定したウエットテストを行うようにしている。
このように、特許文献１の測定装置はウエットテストを可能としたものであるが、雪上試験についてはドラム内周面に雪路を形成させることが困難であったためインサイドドラム式測定装置では行なわれておらず、実車試験によるタイヤの性能評価が主体となっているのが現状である。

しかし、実車試験によるタイヤの雪上性能評価においては、試験が行なえるのは降雪のある冬季のみに限定されるため性能評価を進めにくいという問題がある。さらに、実車試験においては、温度、湿度、雪質などの測定条件に大きなばらつきが生じ、その結果、測定データのばらつきも大きくなって、正確で安定したタイヤの雪上性能評価が難しいという問題がある。

特開平１１−３２６１４２号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、雪質など種々の測定条件を精度良くコントロールしながら、正確かつ安定したタイヤの雪上性能評価を一年を通して行なうことができるタイヤの雪上性能測定装置を提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、
回転軸線が水平配置する円筒形状のドラムと、
前記ドラムの内周面に雪路面を形成する手段と、
前記ドラムを回転可能に保持するドラム保持手段と、
前記ドラムの雪路面に対して、試験タイヤの外周面を所要の荷重で接触させながら該試験タイヤを水平方向の中心軸心周りに回転可能に支持するタイヤ保持手段と、
前記ドラムおよび／または前記タイヤ保持手段を回転させる回転駆動手段と、
前記回転駆動手段による回転時における試験タイヤの性能測定手段と、
を備えていることを特徴とするタイヤの雪上性能測定装置を提供している。

前記ドラムは、円筒形状のドラム本体の一端面が閉鎖されると共に、他端面にタイヤ挿入用開口が設けられ、該開口を通して前記試験タイヤが前記ドラム内部に挿入され、該ドラム内周面に試験タイヤを所要の荷重で接触させた状態でタイヤの性能測定が行えるようにしている。
前記ドラムの雪路面を形成する内周面は平滑面としても良いし、雪をドラム内周面から滑べらせないように微小な凹凸を設けて雪の保持力を高めてもよい。さらに、想定する路面形状に応じた形状を設けたセグメントをドラム内周面に貼り付け、これらセグメント上に雪路面を形成してもよい。

本発明では、前記のように、ドラム内周面に雪路面を形成する手段を設けているので、従来、実車試験に頼っていたタイヤの雪上性能評価をインサイドドラム式測定装置にて一年を通して行うことができる。また、本発明の測定装置が配置された試験室の室温や湿度等を調節することでドラム内周面に形成される雪路面の雪質のコントロールも可能であり、種々の測定条件下での正確かつ安定したタイヤの雪上性能評価を短時間で行うことが可能となる。

前記雪路面を形成する手段として、前記ドラム内周面に雪を噴射するスノーガンと、前記スノーガンによりドラム内周面に雪を積もらせた後に圧雪して所要硬さの圧雪路面とする圧雪ローラを備えている。

スノーガンは圧縮空気と加圧冷水との混合流体から生成される霧を低温雰囲気中にノズルより噴射するだけで雪を製造することができるものであるため、低温（マイナス数度程度）とした室内に設置した測定装置のドラム内周面にスノーガンを用いて雪を吹き付けることで簡単に雪路面を形成することができる。
その際、ドラムは試験時に回転させる構成としているため、雪路面形成時にドラムを回転させる一方、スノーガンをドラム内周面に沿った位置に固定して雪を噴射すると、ドラム内周面に均等な所要高さの雪路面を簡単に形成することができる。
また、ドラム内周面の全幅にわたって均等に雪が噴射されるように、スノーガンのノズルを前記ドラム内周面の全幅にわたって所定間隔をあけて複数配置することが好ましい。
なお、スノーガンの噴射ノズルをドラム内周面に幅方向および周方向に沿って移動させながら雪路面を形成してもよい。

また、前記スノーガンに供給する水の温度および／または室温を変化させることにより、前記スノーガンから噴射させる雪の雪質を簡単に変化させることができ、雪質の条件を種々に変えてタイヤの雪上性能評価を行うことができる。
雪質は冷却温度によって異なり、例えば、急激に冷却すると雪は結晶が成長するよりも結晶の析出量が増加し、即ち、結晶の数が増えて粒子の細かいパウダースノーのような雪質が得られる一方、冷却が穏やかであると、雪の結晶が大きく成長し、粒子の大きな雪が得られることが知られている。したがって、前記スノーガンで造雪する場合に、前記のように、スノーガンに供給する水の温度および／または外気温となる試験室の室温を変化させることにより、さまざまな雪質の雪を作ることができ、従来では困難であった雪質のコントロールを行いながらタイヤの雪上性能評価をすることで、タイヤの信頼性をより高めることができる。

例えば、スノーガンに供給する水の温度を０〜５℃、室温をー２０〜ー５℃にコントロールすることにより、北海道の雪質に近似した雪を得ることができる一方、スノーガンに供給する水の温度を０〜ー１０℃、室温をー５〜０℃にコントロールすることにより、本州の雪質に近似した雪を得ることができる。
さらに、スノーガンに供給する水量やエアー量、エアー圧を調節することによっても雪質を変化させることが可能である。

スノーガンでドラム内周面に雪を積もらせた後、実車試験での雪路面と同程度の適度な硬さとした圧雪路面を形成するため圧雪ローラを用いている。
該圧雪ローラの幅はドラム内周面の幅と同程度として、ドラム内周面の全幅にわたって均一に圧雪できるようにすることが好ましい。また、該圧雪ローラはスノーガンの設置位置よりドラム回転方向において前方位置に設置して、スノーガンで噴射された雪をかためていくようにすることが好ましく、
圧雪ローラは回転自在にフリーに保持して、回転駆動させるドラムに従回転させるようにしてもよいし、圧雪ローラに回転駆動手段を連結して回転駆動させるようにしてもよい。 なお、タイヤ雪上試験を積雪直後の雪路面とする場合には、前記圧雪ローラを用いない場合もある。

実車試験での圧雪路面と同程度の適度な圧雪路面を形成するため、前記圧雪ローラのローラ圧を５〜１０ｋｇ／ｃｍ^２程度とすることが好ましく、圧雪路面の雪面の厚みは、１０〜２０ｃｍ程度とすることが好ましい。これは、圧雪路面の雪面の厚みが１０ｃｍ未満であると、試験タイヤによる雪の掘り起こしにより早期に地面（ドラム内周面）が露出してしまい、継続テストができないおそれがある一方、雪面の厚みが２０ｃｍを越えると、インサイド径が小さくなって曲率の影響が出てくるおそれがあるためである。

また、前記適度な圧力を加える圧雪ローラの材質はウレタンゴムなどが好ましく、圧雪ローラのサイズは前記したようにローラ幅はドラム内周面の幅と同程度とし、ローラ径は２０〜５０ｃｍ程度が好ましい。

前記試験タイヤの性能測定手段として、前記タイヤ保持手段に試験タイヤに取り付けた主軸を回転自在に支承する軸受内周面に荷重測定用のロードセルを取り付けている。
タイヤの雪上性能測定装置において、タイヤと前記圧雪路面との間の摩擦特性を測定するためには、タイヤ上下方向の荷重（垂直荷重）と、タイヤに発生する制動力や駆動力（水平荷重）を測定する必要がある。
前記のように、タイヤに取り付けた主軸を回転自在に支承する軸受の内周面に、タイヤ上下方向の荷重を測定できるロードセルと、タイヤ前後方向の荷重を測定できるロードセルを取り付けることにより、タイヤに発生する垂直荷重や制動力、駆動力といった水平荷重を測定することができる。

また、試験タイヤの軸線をドラムの軸線に傾斜させ、タイヤにスリップ角度やキャンバー角度をつけた場合には、前記した制動力、駆動力に加え、コーナリングフォースやキャンバスラスト、セルフアライニングトルクといったコーナリング特性を測定する必要があるため、その場合には、前記軸受に六分力ロードセルを取り付けて測定することが好ましい。

さらに、前記ドラムおよび／または前記タイヤ保持手段を回転させる回転駆動手段の回転速度を制御する回転速度制御手段、および前記試験タイヤの軸線を前記ドラムの軸線に対して平行あるいは傾斜させる軸線角度制御手段を備えていることが好ましい。
軸線角度制御手段により試験タイヤの軸線をドラム軸線に対して傾斜させると、タイヤにスリップ角度やキャンバー角度がついたコーナリング時を想定することができる。

本発明のタイヤの雪上性能測定装置では、ドラムと試験タイヤとの回転に関して、下記のタイプとすることができる。
第一のタイプは、回転駆動手段をドラム保持手段に連結して、ドラムを回転駆動させる一方、タイヤ保持手段は試験タイヤを回転自在にフリーに保持し、回転駆動させるドラムにタイヤを従回転させる。
第二のタイプは、タイヤ保持手段にタイヤを回転駆動させる回転駆動手段を連結し、ドラムは回転自在にフリーに保持し、タイヤの実回転に対してドラムを従回転させる。
第三のタイプは、タイヤ保持部材およびドラムの両方を回転駆動する駆動部に連結し、ドラムの回転速度と試験タイヤの回転速度とを変えて、タイヤスリップ時の摩擦特性を測定する。

前記タイプのうち、第三のタイプのタイヤとドラムの両方を回転駆動するタイプでは、ドラムを一定の回転速度で回転させ、タイヤ側の回転速度を制御する構成とすることが好ましい。例えば、ドラムを４０ｋｍ／ｈｒで定速回転させ、タイヤ側の回転を一気に停止させれば、４０ｋｍ／ｈｒで走行中の車がブレーキを踏み込んでロックさせてしまった場合と同じ状態を想定することができる。
前記第一のタイプのドラム側を回転させ、試験タイヤをドラムに従回転させる構成とすると、ドラム側を回転させるだけで、所要の荷重で接触させた試験タイヤを従動させてドラム表面に沿って回転させることができるが、ドラム側に対する試験タイヤの荷重が大きくなると、ドラムの回転駆動力を大きく設定する必要がある。

タイヤの雪上での摩擦特性は、例えば、ドラムの回転速度と試験タイヤの回転速度を変えて、タイヤスリップ時における摩擦係数μとスリップ率Ｓとの関係を計測することにより評価することができる。
タイヤと路面間の摩擦係数μの値は、下記式１に示される制動・駆動時のスリップ率Ｓにより変化する。制動時および駆動時ともに、摩擦係数μが最大になるのは、一般的に、Ｓ＝１０〜３０％付近のときであり、タイヤがフルロック状態（Ｓ＝１００％）またはホイールスピン状態（Ｓ＝−１００％）ではμの値が低下する。摩擦係数μは、路面状態にも影響を受け、一般にドライ路面では高い値を示し、ウエット路面では低く、氷路や雪路ではさらに低い値を示す。
また、摩擦係数μは、タイヤの種類（トレッドの配合、パターンデザイン、構造など）によっても大きく変化する。

特に、試験タイヤの雪上での制動特性を評価する際には、ドラムを一定速度で回転させる一方、試験タイヤの回転速度を次第に減速して制動し、あるいは試験タイヤの回転を急激に停止してロック状態とし、制動状態あるいはロック状態での試験タイヤの雪上での前記スリップ率Ｓおよび前記摩擦係数μを計測することが好ましい。これにより、試験タイヤの雪上での制動特性を把握することができる。

同様に、試験タイヤの雪上での駆動特性を評価する際には、ドラムを一定速度で回転させる一方、試験タイヤの回転速度を次第に加速して駆動していき、あるいは試験タイヤの回転速度を急激に上げてホイールスピン状態とし、駆動状態あるいはホイールスピン状態での試験タイヤの雪上での前記スリップ率Ｓおよび前記摩擦係数μを計測することが好ましい。これにより、試験タイヤの雪上での駆動特性を把握することができる。

また、ドラムの軸線方向に対して試験タイヤの軸線方向を傾斜させて、試験タイヤのコーナリング時における雪上での前記スリップ率Ｓおよび前記摩擦係数μを計測することができる。これにより、タイヤにスリップ角度やキャンバー角度がついたコーナリング時の摩擦特性を評価することができる。

前述したように、本発明によれば、ドラム内周面に雪路面を形成する手段を設けているので、従来、実車試験に頼っていたタイヤの雪上性能評価をインサイドドラム式測定装置にて一年を通して行うことができ、さらに、前記測定装置が配置された試験室の室温や湿度等を調節することでドラム内周面に形成される雪路面の雪質のコントロールも可能であり、種々の測定条件下での正確かつ安定したタイヤの雪上性能評価を短時間で行うことが可能となる。

また、前記のように、前記ドラムを回転させながら前記スノーガンにより雪を前記ドラム内周面に噴射させると共に、前記圧雪ローラにより圧雪して前記ドラム内周面に圧雪路面を形成する構成とすることにより、スノーガンで容易に造雪して前記ドラム内周面に雪を噴射させることができると共に、圧雪ローラで圧雪するだけで、実車試験での圧雪路面と同程度の適度な圧雪路面をドラム内周面全体に形成することが可能となる。

さらに、前記のように、スノーガンに供給する水の温度および／または試験室の室温を変化させることにより、さまざまな雪質の雪を作ることができ、従来では困難であった雪質のコントロールを行いながらタイヤの雪上性能評価をすることで、タイヤの信頼性をより高めることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１〜図３は、本発明の第一実施形態に係るタイヤの雪上性能測定装置１０を示す。

雪上性能測定装置１０は、円筒形状のドラム１１と、該ドラム１１を水平方向の軸線Ｐ１周りに回転可能に保持するドラム保持手段１５と、該ドラム保持手段１５に付設した回転駆動装置１８と、ドラム本体１２の内周面１２ａに形成した圧雪路面１２ｂに対して試験タイヤ１６の外周面を所要の荷重で接触させながら試験タイヤ１６を水平方向の軸線Ｐ２周りに回転可能に支持する試験タイヤ保持手段（以下、タイヤ保持手段と略称する）１７と、該タイヤ保持手段１７に付設した回転駆動装置１９とを備えている。

前記ドラム１１は鋼製で、内周面が平滑面とされたドラム本体１２と、該ドラム本体１２の一端面を閉鎖する円板形状の背面壁１３を備え、他端面は開口１４とし、該開口１４の周縁に沿って内鍔部１４ａを設けている。

前記ドラム保持手段１５は、ドラム１１の背面壁１３の背後に装備され、基台２０上に軸受２１を介して回転自在に支承した支持ロッド２２の先端を背面壁１３に固定して、ドラム１１を支持している。支持ロッド２２の他端は基台２０に搭載した回転駆動手段のモータ１８の出力軸に連結し、モータ１８の回転速度を調節することによりドラム１１の回転速度も調節可としている。

図３に示されるように、ドラム本体内周面１２ａに形成させる圧雪路面１２ｂは、ドラム１１を所要の回転速度で回転させながら、スノーガン３２のノズル３２ａより雪Ｙをドラム本体内周面１２ａに噴射させると共に、圧雪ローラ３３で圧雪することにより形成している。
本実施形態では、スノーガン３２に供給する水の温度を２℃、試験室の室温をー１０℃にコントロールすることにより、スノーガン３２のノズル３２ａより噴出させる雪Ｙの雪質を北海道の雪質に近似させている。
なお、ドラム本体内周面１２ａの全幅にわたって均等に雪Ｙが噴射されるように、スノーガン３２のノズル３２ａを、ドラム本体内周面１２ａの全幅にわたって所定間隔をあけて複数個配置しており、各ノズル３２ａとドラム本体内周面１２ａとの距離を２０ｃｍとしている。また、スノーガン３２からの雪Ｙの噴射量を５リットル／分としている。

また、圧雪ローラ３３は、スノーガン３２の設置位置よりドラム回転方向において前方位置に、回転自在にフリーに保持されて回転駆動させるドラムに従回転させるように設置されており、ドラム１１および圧雪ローラ３３が図３の矢印方向に回転することで順次圧雪されていき、ドラム本体内周面１２ａ全体に圧雪路面１２ｂが形成される。
なお、本実施形態において、圧雪ローラ３３はウレタンゴム製であり、ローラ幅をドラム本体内周面１２ａの全幅とほぼ等しい１００ｃｍとし、ローラ径を３０ｃｍとしている。また、圧雪ローラ３３のローラ圧を５ｋｇ／ｃｍ^２としている。

前記のような雪の噴射および圧雪によって、ドラム本体内周面１２ａ全体に均一な雪面厚み（本実施形態においては１５ｃｍ）を有する圧雪路面１２ｂが形成されれば、スノーガン３２からの雪Ｙの噴射および圧雪ローラ３３による圧雪をストップし、試験タイヤ１６の雪上性能測定を開始することができる。

前記タイヤ保持手段１７は、ドラム本体１２の開口側に装備し、基台２３上に矢印で示す前後方向にスライド可能に立設された支持脚２４と、該支持脚２４に昇降用シリンダ２５を介して取り付けた支持アーム２６と、該支持アーム２６の下側に軸受２８を介して連結されたタイヤ支持軸２７とを備え、支持アーム２６にはモータ１９を付設し、該モータ１９によりタイヤ支持軸２７を所要の回転速度で回転駆動している。

前記タイヤ支持軸２７を回転自在に支承する軸受２８の内周面２８ａには、図２に示すように、荷重測定用のロードセル２９ａ、２９ｂが軸受２８の上下左右に取り付けられており、ロードセル２９ａはタイヤ上下方向の荷重測定用であり、ロードセル２９ｂはタイヤ前後方向の荷重である制動力や駆動力の測定用である。

前記タイヤ支持軸２７で、垂直方向に配置する試験タイヤ１６を支承し、試験タイヤ１６をドラム本体内周面１２ａに形成された圧雪路面１２ｂに圧接させ、負荷する荷重は前記昇降用シリンダ３７により支持アーム２５を上下移動させて調節している。試験タイヤ１６はホイールリムをつけて所要の空気圧を充填したタイヤを用い、ホイールリムの軸孔に前記支持軸２７を挿入している。

ロードセル２９ａ、２９ｂで検出した計測データは演算処理装置３０へ出力され、ここで該計測データが記憶回路に取り込まれて演算処理されることにより、種々の条件下でのスリップ率、摩擦係数μなどが算出される。演算処理装置３０には、演算処理した結果を表示する計測結果表示手段３１を付設している。

前記構成よりなるタイヤの雪上性能測定装置１０において雪上性能を測定する際、まず、試験タイヤ１６をタイヤ保持手段１７で保持してドラム１１の開口１４を通してドラム内部に挿入する。ついで、試験タイヤ１６を昇降用シリンダ２５により所要の荷重でタイヤ本体をドラム内周面１２ａに形成された圧雪路面１２ｂに接触させる。
この状態でモータ１８、１９を所要の回転速度で回転駆動し、ドラム１１および試験タイヤ１６を回転させる。

測定は、まず、ドラム１１および試験タイヤ１６を同じ回転速度で回転させ、ドラム１１は一定速度で回転させる一方、試験タイヤ１６の回転速度を次第に減速して制動し、この制動状態でのスリップ率Ｓと摩擦係数μとの相関を出力させることにより雪上性能を評価することができる。
また、試験タイヤ１６の回転の回転を急激に停止してロック状態とし、この状態での摩擦係数μを出力させることにより氷上性能を評価することもできる。

また、ドラム１１および試験タイヤ１６をまず同じ所定の回転速度で回転させ、ドラム１１は一定速度で回転させる一方、試験タイヤ１６の回転速度を次第に加速して駆動していき、この駆動状態でのスリップ率Ｓと摩擦係数μとの相関を出力させることにより雪上性能を評価することができる。
さらに、試験タイヤ１６の回転速度を急激に上げてホイールスピン状態とし、この状態での摩擦係数μを出力させることにより雪上性能を評価することもできる。

前記のように、ドラム本体内周面１２ａに圧雪路面１２ｂを形成する手段であるスノーガン３２および圧雪ローラ３３を設けているので、従来、実車試験に頼っていたタイヤの雪上性能評価をインサイドドラム式の雪上性能測定装置１０にて一年を通して行うことができ、さらに、スノーガン３２に供給する水の温度および試験室の室温を前記のようにコントロールすることにより、ドラム本体内周面１２ａに形成される圧雪路面１２ｂの雪質を所定の雪質にコントロールすることが可能となる。したがって、本実施形態の雪上性能測定装置によれば、種々の測定条件下で正確かつ安定したタイヤの雪上性能評価を短時間で行うことが可能となる。

また、前記のように、ドラム１１を回転させながらスノーガン３２により雪Ｙをドラム本体内周面１２ａに噴射させると共に、圧雪ローラ３３により圧雪してドラム本体内周面１２ａに圧雪路面１２ｂを形成する構成とすることにより、スノーガン３２で容易に造雪して噴射させることができると共に、圧雪ローラで圧雪するだけで、実車試験での圧雪路面と同程度の適度な圧雪路面１２ｂをドラム本体内周面１２ａに形成することが可能となる。

図４は、第二実施形態を示し、第一実施形態との相違点は、タイヤ保持手段１７側に試験タイヤ１６を回転駆動させる駆動手段を設けず、ドラム１１の回転に従動させていることと、スノーガン３２に供給する水の温度を１０℃、試験室の室温をー５℃にコントロールすることにより、スノーガン３２のノズル３２ａより噴出させる雪Ｙの雪質を本州の雪質に近似させていることである。
ドラム１１の回転により、ドラム本体内周面１２ａに形成された圧雪路面１２ｂに弾性接触させた試験タイヤ１６は従回転し、ドラム１１の回転速度と試験タイヤ１６との回転速度は比例関係となる。したがって、ドラム１１を高速回転すると、試験タイヤ１６も高速回転し、路面上を高速走行する状態を想定できる。

この構成よりなるタイヤの雪上性能測定装置１０において雪上性能を測定する際には、まず、モータ１８を所要の回転速度で回転駆動しドラム１１を回転させ、試験タイヤ１６はドラム１１に従動させる。この状態から回転ドラム１１の回転速度を次第に減速することにより試験タイヤ１６を制動し、この制動状態でのスリップ率Ｓと摩擦係数μとの相関を出力させることにより雪上性能を評価することができる。
また、回転ドラム１１の回転を急激に停止することにより試験タイヤ１６をロック状態とし、この状態での摩擦係数μを出力させることにより雪上性能を評価することもできる。

また、モータ１８を所要の回転速度で回転駆動しドラム１１を回転させ、試験タイヤ１６はドラム１１に従動させ、この状態から回転ドラム１１の回転速度を次第に加速することにより試験タイヤ１６を駆動していき、この駆動状態でのスリップ率Ｓと摩擦係数μとの相関を出力させることにより雪上性能を評価することができる。
また、回転ドラム１１の回転を急激に高めることにより試験タイヤ１６をホイールロック状態とし、この状態での摩擦係数μを出力させることにより雪上性能を評価することもできる。

このように、試験タイヤ１６を回転ドラム１１に従動させた場合でも、回転ドラムの回転速度を変化させることにより、タイヤのスリップ状態を想定することができ、かつ、スノーガン３２に供給する水の温度および試験室の室温を前記のようにコントロールすることにより、ドラム本体内周面１２ａに形成される圧雪路面１２ｂの雪質を所定の雪質にコントロールすることが可能となる。したがって、本実施形態の雪上性能測定装置によっても、種々の測定条件下で正確かつ安定したタイヤの雪上性能評価を短時間で行うことが可能となる。

図５は、第三実施形態を示し、第一実施形態との相違点は、タイヤの軸線をドラムの軸線に対して水平方向で傾斜させて、試験タイヤをドラムに接触させることができる軸線角度調整手段を設け、タイヤが直線状に進行するのではなく進行方向に対して傾き、スリップ角度を有する状態でのタイヤの雪上性能を測定できるようにしている。

詳細には、支持アーム２６から上下挟持板部２６ａ、２６ｂを突設し、これら挟持板部２６ａ、２６ｂの間にタイヤ支持軸２７の基端側に挿入し、上下挟持板部２６ａ、２６ｂの間にタイヤ支持軸２７を挟んだ状態でピン３４で支承している。該ピン３４はタイヤ支持軸２７に固定すると共に、上下挟持板部２６ａ、２６ｂに回転自在に通し、ピン３４の一端に設けた回転操作板３４ａを回転操作することによりピン３４を介してタイヤ支持軸２７を回転させ、該タイヤ支持軸２７で保持する試験タイヤ１６を回転させて、その軸線Ｐ２をドラムの軸線Ｐ１と任意の角度で傾斜できるようにしている。
なお、この実施形態では、水平荷重としてコーナリングフォースが発生するため、この力を測定することが可能な六分力ロードセルを軸受２８に取り付けている。

このように、試験タイヤ１６の軸線をドラム１１の軸線に対して傾斜させ、スリップ角度を調整することにより、コーナリング時を想定することができ、種々の測定条件下で正確かつ安定したタイヤの雪上性能評価を短時間で行うことが可能となる。

さらに、前記軸線角度調整手段で、水平方向に配置されている試験タイヤの軸線とドラムの軸線に対して、タイヤの軸線を垂直方向で傾斜させると、試験タイヤをドラムに対してキャンバー角度を調整しながら雪上性能試験をすることができる。
また、スリップ角度とキャンバー角度を同時に調整しながら雪上性能測定を行うこともできる。

本発明の第一実施形態に係るタイヤの雪上性能測定装置の正面図である。 図１に示すタイヤ支持軸を支承する軸受の拡大断面図である。 図１に示すタイヤの雪上性能測定装置の要部概略斜視図である。 本発明の第二実施形態を示す要部拡大正面図である。 （Ａ）は第三実施形態を示す要部拡大正面図、（Ｂ）は（Ａ）の断面図である。 従来例を示す図面である。

符号の説明

１０ タイヤの雪上性能測定装置
１１ ドラム
１２ ドラム本体
１２ａ 内周面
１２ｂ 圧雪路面
１３ 背面壁
１４ 開口
１４ａ 内鍔部
１５ ドラム保持手段
１６ 試験タイヤ
１７ タイヤ保持部
１８、１９ モータ
２０、２３ 基台
２１、２８ 軸受
２２ 支持ロッド
２４ 支持脚
２５ 昇降用シリンダ
２６ 支持アーム
２７ タイヤ支持軸
２９ａ、２９ｂ ロードセル
３０ 演算処理装置
３１ 計測結果表示手段
３２ スノーガン
３２ａ ノズル
３３ 圧雪ローラ
３４ ピン
３４ａ 回転操作板

Claims (3)

1. 回転軸線が水平配置する円筒形状のドラムと、
   前記ドラムの内周面に雪路面を形成する手段と、
   前記ドラムを回転可能に保持するドラム保持手段と、
   前記ドラムの雪路面に対して、試験タイヤの外周面を所要の荷重で接触させながら該試験タイヤを水平方向の中心軸心周りに回転可能に支持するタイヤ保持手段と、
   前記ドラムおよび／または前記タイヤ保持手段を回転させる回転駆動手段と、
   前記回転駆動手段による回転時における試験タイヤの性能測定手段と、
   を備えていることを特徴とするタイヤの雪上性能測定装置。
2. 前記雪路面を形成する手段として、前記ドラム内周面に雪を噴射するスノーガンと、
   前記スノーガンによりドラム内周面に雪を積もらせた後に圧雪して所要硬さの雪路面とする圧雪ローラを備えている請求項１に記載のタイヤの雪上性能測定装置。
3. 前記試験タイヤの性能測定手段として、前記タイヤ保持手段に試験タイヤに取り付けた主軸を回転自在に支承する軸受内周面に荷重測定用のロードセルを取り付けており、
   かつ、前記ドラムおよび／または前記タイヤ保持手段を回転させる回転駆動手段の回転速度を制御する回転速度制御手段、および前記試験タイヤの軸線を前記ドラムの軸線に対して平行あるいは傾斜させる軸線角度制御手段を備えている請求項１または請求項２に記載のタイヤの雪上性能測定装置。

Images