JP2009025236A - ユニフォミティー測定用リムホイール及びユニフォミティー測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 リムフィット性を向上させることができるとともに、ユニフォミティー、特に、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）を正確に測定することが可能なユニフォミティー測定用リムホイール、及び、このユニフォミティー測定用リムホイールを用いて空気入りタイヤのユニフォミティーを測定するユニフォミティー測定方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、空気入りタイヤ３のユニフォミティーを測定する際に用いるリムホイール１であって、空気入りタイヤ３のビード部１１におけるビードシート部１１Ａに対応するリムベース部１Ａの径方向外側に回動可能に設けられ、かつ、ホイール周方向に複数分割される回動部材１３を備えることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、空気入りタイヤのユニフォミティーを測定する際に用いるユニフォミティー測定用リムホイール、及び、このユニフォミティー測定用リムホイールを用いて空気入りタイヤのユニフォミティーを測定するユニフォミティー測定方法に関する。

従来から、空気入りタイヤに起因する車両への振動や騒音を改善するために、該空気入りタイヤに加わる振動力である加振力を低減することにより、ユニフォミティーを向上させることが必要とされている。このユニフォミティーとして、寸法の不均衡（すなわち、真円度）を示すラジアルランアウト（ＲＲＯ）や、上下力の変動を示すラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）、横力の変動を示すラテラルフォースバリエーション（ＬＦＶ）、前後力の変動を示すタンジェンシャルフォースバリエーション（ＴＦＶ）などが知られている。

なお、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）とは、空気入りタイヤを無負荷で低速回転させて際に回転軸が上下方向に振れる変化量（単位−ｍｍ）である。また、ラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）やラテラルフォースバリエーション（ＬＦＶ）、タンジェンシャルフォースバリエーション（ＴＦＶ）は、各々空気入りタイヤに荷重をかけ、回転軸を高さ一定として回転させた際に回転軸が作用する上下方向・前後方向等の荷重変動（単位−Ｎ）である。

このようなユニフォミティーを測定する方法として、トレッド部に遠心力が作用するトレッド面の突出する位置にバフ処理を施しながら、測定する際に用いるユニフォミティー測定用リムホイール（以下、リムホイール）を回転させることにより空気入りタイヤのユニフォミティーを測定する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなユニフォミティー測定方法において、リムホイールのリムベース部のホイール回転軸に対する角度（以下、リムベース角度）は、タイヤ規格（例えば、ＪＡＴＭＡやＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ）に準拠した１５±１度で設定されている。つまり、一般的には、空気入りタイヤのビード部におけるビードシート部のタイヤ回転軸に対する角度（すなわち、ビードシート角度）は、２０〜２２度で設定されている。
特開２００１−４４７８号公報（第２頁−第４頁、第２図）

ところで、ユニフォミティーのうち、最も加振力に影響するとされるラジアルランアウト（ＲＲＯ）を正確に測定するためには、リムホイールの真円度を確保すると同時に、空気入りタイヤのビード部とリムホイールとの嵌合状態（以下、リムフィット性）をタイヤ周方向上で均一とする必要がある。これを確保することができないと、繰り返し測定の精度が均一に得ることができず、結果として、本来の空気入りタイヤが持つラジアルランアウト（ＲＲＯ）を測定することができない。

しかしながら、上述した従来のユニフォミティー測定方法では、リムベース角度が１５±１度で設定されていることにより、リムフランジの先端部の直径が、空気入りタイヤのビード部におけるビードコアの直径よりも大きく、該ビードコアの直径との差が大きい。

このため、ビード部におけるビードヒール部がリムフランジまで上がりきらないことがあり、リムフィット性がタイヤ周方向上で不均一となってしまい、リム赤道面に対してタイヤ赤道面が傾斜した角度を持って固定されてしまう。

これにより、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）の正しい値を測定することが困難であった。特に、一度リムホイールから空気入りタイヤを外し、再度リムホイールに空気入りタイヤを組んだ場合、同一の空気入りタイヤであっても最初にリムホイールに組んだ際と再度リムホイールに組んだ際とでは、リムフィット性が異なって測定した値が変化してしまい、結果として繰り返し測定を行う際にバラツキが非常に大きく、製品評価の精度を確保することが難しかった。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、リムフィット性を向上させることができるとともに、ユニフォミティー、特に、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）を正確に測定することが可能なユニフォミティー測定用リムホイール、及び、このユニフォミティー測定用リムホイールを用いて空気入りタイヤのユニフォミティーを測定するユニフォミティー測定方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴に係る発明は、空気入りタイヤのユニフォミティーを測定する際に用いるユニフォミティー測定用リムホイールであって、空気入りタイヤのビード部におけるビードシート部に対応するリムベース部の径方向外側に回動可能に設けられ、かつ、ホイール周方向に複数分割される回動部材を備えることを要旨とする。

かかる特徴によれば、リムベース部の径方向外側に回動可能に設けられ、かつ、ホイール周方向に複数分割される回動部材を備えていることによって、ユニフォミティー測定用リムホイールに空気入りタイヤを組む時と組み終えた時とで、リムフランジの先端部の直径とビードコアの直径との差を変化させることができ、ビード部におけるビードヒール部をリムフランジに適切に締め付けることが可能となる。

つまり、ビードヒール部をリムフランジに締め付ける量及び接触圧を適切に保つことができ、リムフィット性を向上させることができる（すなわち、リムフィット性がタイヤ周方向上で均一となる）。これにより、ユニフォミティー、特に、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）を正確に測定することが可能となり、繰り返し測定を行う際のバラツキを大幅に減少させることができ、製品評価の精度を向上させることができる。

その他の特徴に係る発明は、回動部材が、ビードシート部が当接した際に、ビードシート部が当接する外面部分のホイール回転軸に対する角度である回動外面角度（θ）が小さくなることを要旨とする。

かかる特徴によれば、ビードシート部が当接した際に回動外面角度（θ）が小さくなること、すなわち、ユニフォミティー測定用リムホイールに空気入りタイヤを組む時に、リムフランジの先端部の直径とビード部におけるビードコアの直径との差を小さくなることによって、ユニフォミティー測定用リムホイールに空気入りタイヤを組んだ後に、該先端部の直径とビードコアの直径との差を大きくして、ビード部におけるビードヒール部をリムフランジに適切に締め付けることが可能となる。

その他の特徴に係る発明は、回動部材が、ホイール周方向に１０〜２０個に分割されることを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、回動部材が、回動軸により軸支されていることを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、回動部材が、バネ部材により前記回動軸を介して回動可能に付勢されることを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、空気入りタイヤのユニフォミティーを測定するユニフォミティー測定方法であって、空気入りタイヤのビード部におけるビードシート部に対応するリムベース部の径方向外側に回動可能に設けられ、かつ、ホイール周方向に複数分割される回動部材を備えるユニフォミティー測定用リムホイールに、空気入りタイヤを装着するタイヤ装着工程を少なくとも含むことを要旨とする。

本発明によれば、リムフィット性を向上させることができるとともに、ユニフォミティー、特に、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）を正確に測定することが可能なユニフォミティー測定用リムホイール、及び、このユニフォミティー測定用リムホイールを用いて空気入りタイヤのユニフォミティーを測定するユニフォミティー測定方法を提供することができる。

次に、本発明に係るユニフォミティー測定用リムホイールの一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（リムホイールの構成）
まず、本実施の形態に係るユニフォミティー測定用リムホイール（以下、リムホイール）の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係るリムホイール及び該リムホールに装着される空気入りタイヤを示す斜視図である。

図１に示すように、リムホイール１は、空気入りタイヤ３のユニフォミティーを測定する際に用いられるものである。なお、本実施の形態では、リムホイール１は、ユニフォミティーのうち、最も加振力に影響するとされるラジアルランアウト（ＲＲＯ）を測定するものとする。また、図１では、リムホイール１に装着される空気入りタイヤ３は、該空気入りタイヤ３の所要に応じた大きさの空気圧（内圧）が充填された状態である。

リムホイール１の内周側には、空気入りタイヤ３の車軸ハブへの取付部として機能するホイールディスク５が設けられている。このホイールディスク５を介して、リムホイール１は、空気入りタイヤ３のユミフォミティーを測定するユニフォミティー測定装置（不図示）へ接続可能なアダプタ７，９に取り付けられている。

なお、一方のアダプタ７は、空気入りタイヤ３を垂直又は水平（図面では垂直）で回転自在に支持するスピンドル（不図示）に接続されている。すなわち、空気入りタイヤ３は、ホイールディスク５やアダプタ７，９を介してスピンドルに垂直又は水平で回転自在に支持される。

リムホイール１の外周側、すなわち、空気入りタイヤ３のビード部１１におけるビードシート部１１Ａに対応するリムホイール１のリムベース部１Ａの径方向外側には、回動可能に設けられ、かつ、ホイール周方向に複数分割される回動部材１３が設けられている。

（回動部材の構成）
次に、上述した回動部材１３の構成について、図２〜図４を参照しながら説明する。図２は、本実施の形態に係る回動部材のみを示す斜視図であり、図３は、本実施の形態に係るリムホイールを示す一部拡大断面図であり、図４は、本実施の形態に係るリムホイールを示す一部側面図である。

図２〜図４に示すように、回動部材１３は、ホイール周方向に１０〜２０個に分割されている。この回動部材１３は、アルミニウムやスチール等の一般的なホール材料により形成されている。

回動部材１３は、回動軸１５により軸支されている。なお、回動軸１５は、該回動軸１５の端部を支持する軸受１７によりリムホイール１（リムベース部１Ａ）に固定されている。

回動部材１３には、回動軸１５が挿通可能な挿通孔１３ａ、バネ部材１９の一方の端部１９ａが挿通可能な挿通溝１３ｂが形成されている。この回動部材１３は、複数（図面では２つ）のねじりコイルバネからなるバネ部材１９により、回動軸１５を介して回動可能に付勢されている。

回動部材１３は、図３に示すように、ビードシート部１１Ａが当接した際に、ビードシート部１１Ａが当接する外面部分１３ｃのホイール回転軸Ｓ（図３では、ホイール回転軸Ｓと平行な線Ｓ１）に対する角度である回動外面角度（θ）が小さくなる。すなわち、この回動外面角度（θ）は、ビードシート部１１Ａが当接するまでは大きい。

次に、本実施の形態に係るユニフォミティー測定方法について、図５を参照しながら説明する。図５は、本実施の形態に係るユニフォミティー測定方法を示す図である。このユニフォミティー測定方法は、（I）タイヤ装着工程を少なくとも含む。

（I）タイヤ装着工程
まず、タイヤ装着工程では、空気入りタイヤ３のビード部１１におけるビードシート部１１Ａに対応するリムベース部１Ａの径方向外側に回動可能に設けられ、かつ、ホイール周方向に複数分割される回動部材１３を備えるリムホイール１に、該空気入りタイヤ３を装着する。

具体的には、回動部材１３は、図５（ａ）に示すように、ビードシート部１１Ａが当接するまでは、回動外面角度（θ）が大きい。そして、回動部材１３は、図５（ｂ）に示すように、ビードシート部１１Ａが当接した際に、回動外面角度（θ）が小さくなる。

ここで、リムホイール１は、分割手段（例えば、シリンダー）によりホイール幅方向で分割されることによって、ホイール幅方向外側へ向けて離反可能（いわゆる、２つ割）であってもよい。すなわち、図６に示すように、リムホイール１は、アダプタ７，９が取り付けられている固定側ホイール２１Ａと、該固定側ホイール２１Ａからホイール幅方向へ向けて離反する移動側ホイール２１Ｂとを備えていてもよい。

この場合、ユニフォミティー測定方法では、必ずしも（I）タイヤ装着工程のみである必要はなく、例えば、（IＡ）ホイール離反工程、（IＢ）タイヤ装着工程、（IＣ）ホイール衝合工程を含むものであってもよい。

（IＡ）ホイール離反工程
まず、図６（ａ）に示すように、ホイール離反工程では、タイヤ装着工程の前に、ホイール幅方向で分割することによってホイール幅方向外側へ向けてリムホイール１を離反させる。つまり、固定側ホイール２１Ａと移動側ホイール２１Ｂとを分割して、固定側ホイール２１Ａから移動側ホイール２１Ｂを離反させる。

（IＢ）タイヤ装着工程
次に、図６（ｂ）に示すように、タイヤ装着工程では、空気入りタイヤ３のビード部１１におけるビードシート部１１Ａに対応するリムベース部１Ａの径方向外側に回動可能に設けられ、かつ、ホイール周方向に複数分割される回動部材１３を備えるリムホイール１に、該空気入りタイヤ３を装着する。

つまり、タイヤ装着工程では、離反されたリムホイール１のホイール中心面側から、空気入りタイヤ３を装着する。すなわち、タイヤ装着工程では、離反されたリムホイール１において、移動側ホイール２１Ｂ側から固定側ホイール２１Ａに空気入りタイヤ３を装着する。

この時、固定側ホイール２１Ａに位置する回動部材１３は、ビードシート部１１Ａが当接した際に、回動外面角度（θ）が小さくなる。なお、移動側ホイール２１Ｂに位置する回動部材１３は、ビードシート部１１Ａが当接するまでは、回動外面角度（θ）が大きい。

（IＣ）ホイール衝合工程
次に、ホイール衝合工程では、離反されたリムホイール１を衝合させる（付け合わせる）。つまり、移動側ホイール２１Ｂを固定側ホイール２１Ａに付け合わせて、空気入りタイヤ３のユニフォミティーを測定可能な状態とする（図１参照）。

この時、移動側ホイール２１Ｂに位置する回動部材１３は、ビードシート部１１Ａが当接した際に、回動外面角度（θ）が小さくなる。このように、リムホイール１に空気入りタイヤ３が装着されると、固定側ホイール２１Ａ及び移動側ホイール２１Ｂに位置する回動部材１３は、回動外面角度（θ）が小さくなる。

（作用・効果）
以上説明した本実施の形態に係るリムホイール１及びユニフォミティー測定方法によれば、リムベース部１Ａの径方向外側に回動可能に設けられ、かつ、ホイール周方向に複数分割される回動部材１３を備えていることによって、リムホイール１に空気入りタイヤ３を組む時と組み終えた時とで、リムフランジ１Ｂの先端部１ａの直径とビードコア１１ａの直径との差を変化させることができ、ビード部１１におけるビードヒール部１１Ｂをリムフランジ１Ｂに適切に締め付けることが可能となる。

つまり、ビードヒール部１１Ｂをリムフランジ１Ｂに締め付ける量及び接触圧を適切に保つことができ、リムフィット性を向上させることができる（すなわち、リムフィット性がタイヤ周方向上で均一となる）。これにより、ユニフォミティー、特に、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）を正確に測定することが可能となり、繰り返し測定を行う際のバラツキを大幅に減少させることができ、製品評価の精度を向上させることができる。

また、ビードシート部１１Ａが当接した際に回動外面角度（θ）が小くさくなること、すなわち、リムホイール１に空気入りタイヤ３を組む時に、リムフランジ１Ｂの先端部の直径とビード部１１におけるビードコア１１ａの直径との差を小さくなることによって、リムホイール１に空気入りタイヤ３を組んだ後に、該先端部１ａの直径とビードコア１１ａの直径との差を大きくして、ビード部１１におけるビードヒール部１１Ｂをリムフランジ１Ｂに適切に締め付けることが可能となる。

また、ホイール幅方向で分割されることによりホイール幅方向外側へ向けて離反可能（いわゆる、２つ割）であることによって、離反されたリムホイール１のホイール中心面側から空気入りタイヤ３を装着することができる。

このため、空気入りタイヤ３をリムホイール１に装着する際に、空気入りタイヤ３のビード部１１におけるビードコア１１ａをリムフランジ１Ｂの先端部１ａよりも広げる（乗り越えさせる）必要がなくなり、空気入りタイヤ３（特に、ビードコア１１ａ）の変形させることをなくすことができる。これにより、ユニフォミティー、特に、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）を正確に測定することが可能となり、繰り返し測定を行う際のバラツキを大幅に減少させることができ、製品評価の精度を向上させることができる。

［その他の実施形態］
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。

具体的には、回動部材１３は、複数のねじりコイルバネからなるバネ部材１９により回動可能に付勢されているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、１つのねじりコイルバネからなるバネ部材１９により回動可能に付勢されていてもよく、ねじりコイルバネ以外のバネ部材（例えば、板バネやコイルバネ、ねじりバネ）により回動可能に付勢されていても勿論よい。

また、リムホイール１は、最も加振力に影響するとされるラジアルランアウト（ＲＲＯ）を測定するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）やラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）、ラテラルフォースバリエーション（ＬＦＶ）、タンジェンシャルフォースバリエーション（ＴＦＶ）などを測定するものであってもよい。

この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

次に、本発明の効果をさらに明確にするために、以下の比較例及び実施例に係るユニフォミティー測定用リムホイール（以下、リムホイール）に空気入りタイヤを装着して行った試験結果について説明する。なお、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。

各リムホイールの幅は“９．００インチ”であり、各リムホイールに装着される空気入りタイヤのサイズは“ＴＢＲ ３１５／８０Ｒ２２５ Ｒ２２７Ｈｚ”であり、各空気入りタイヤの内圧は“７００ｋＰａ”である。

比較例に係るリムホイールでは、空気入りタイヤのビード部におけるビードシート部が嵌合可能なリムベース部のホイール回転軸に対する角度であるリムベース角度が１５．０度に設定されている。また、実施例に係るリムホイールでは、回動外面角度（θ）が、空気入りタイヤをリムホイールに装着するまでは４５．０度に設定され、空気入りタイヤをリムホイールに装着した後は１５．０度まで回動する。

この比較例及び実施例に係るリムホイールを用いて行った空気入りタイヤのラジアルランアウト（ＲＲＯ）について、表１を用いて説明する。

＜ラジアルランアウト（ＲＲＯ）＞
ＪＡＳＯＣ６０７のユニフォミティー測定法に基づき、各空気入りタイヤが回転する程度の荷重が負荷された空気入りタイヤをユニフォミティー測定装置に当てながら回転させて、トレッドセンター部の半径をレーザーで測定した。なお、本試験では、同一の空気入りタイヤで繰り返し測定を５回行い、これを１セットとし、計５セット行った際のラジアルランアウト（ＲＲＯ）の値のバラツキの平均値を求めた。

この結果、実施例に係るリムホイールに装着された空気入りタイヤは、比較例に係るリムホイールに装着された空気入りタイヤと比べて、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）の値にバラツキがないことが分かった。すなわち、実施例に係るリムホイールに装着された空気入りタイヤは、繰り返し測定を行ってもバラツキを大幅に減少させることができると分かった。

本実施の形態に係るリムホイール及び該リムホールに装着される空気入りタイヤを示す斜視図である。 本実施の形態に係る回動部材のみを示す斜視図である。 本実施の形態に係るリムホイールを示す一部側面図である。 本実施の形態に係るリムホイールを示す一部側面図である。 本実施の形態に係るユニフォミティー測定方法を示す図である（その１）。 本実施の形態に係るユニフォミティー測定方法を示す図である（その２）。 その他の形態に係る回動部材のみを示す斜視図である。

符号の説明

１…リムホイール（ユニフォミティー測定用リムホイール）、１Ａ…リムベース部、１Ｂ…リムフランジ、１ａ…先端部、３…空気入りタイヤ、５…ホイールディスク、７，９…アダプタ、１１…ビード部、１１Ａ…ビードシート部、１１Ｂ…ビードヒール部、１１ａ…ビードコア、１３…回動部材、１３ａ…挿通孔、１３ｂ…挿通溝、１３ｃ…外面部分、１５…回動軸、１７…軸受、１９…バネ部材、１９ａ…一方の端部、２１Ａ…固定側ホイール、２１Ｂ…移動側ホイール、Ｓ…ホイール回転軸（タイヤ回転軸）

Claims (6)

1. 空気入りタイヤのユニフォミティーを測定する際に用いるユニフォミティー測定用リムホイールであって、
   前記空気入りタイヤのビード部におけるビードシート部に対応するリムベース部の径方向外側に回動可能に設けられ、かつ、ホイール周方向に複数分割される回動部材を備えることを特徴とするユニフォミティー測定用リムホイール。
2. 前記回動部材は、前記ビードシート部が当接した際に、前記ビードシート部が当接する外面部分のホイール回転軸に対する角度である回動外面角度（θ）が小さくなることを特徴とする請求項１に記載のユニフォミティー測定用リムホイール。
3. 前記回動部材は、ホイール周方向に１０〜２０個に分割されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のユニフォミティー測定用リムホイール。
4. 前記回動部材は、回動軸により軸支されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のユニフォミティー測定用リムホイール。
5. 前記回動部材は、バネ部材により前記回動軸を介して回動可能に付勢されることを特徴とする請求項４に記載のユニフォミティー測定用リムホイール。
6. 空気入りタイヤのユニフォミティーを測定するユニフォミティー測定方法であって、
   前記空気入りタイヤのビード部におけるビードシート部に対応するリムベース部の径方向外側に回動可能に設けられ、かつ、ホイール周方向に複数分割される回動部材を備えるユニフォミティー測定用リムホイールに、前記空気入りタイヤを装着するタイヤ装着工程
   を少なくとも含むことを特徴とするユニフォミティー測定方法。

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