JP2011145098A - Method of measuring residual cornering force of tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に取り付けられるタイヤの特性の一つである残留コーナリングフォースを測定する方法に関する。 The present invention relates to a method for measuring a residual cornering force which is one of the characteristics of a tire attached to a vehicle.
自動車等の車両に取り付けられるタイヤの特性の一つとして残留コーナリングフォースがある。残留コーナリングフォースは、タイヤを車両に取り付けた際の車両の直進安定性に関わるものであるが、同一種のタイヤ同士であっても個体差があるため、タイヤを車両に取り付けるに先立って、個々のタイヤの残留コーナリングフォースを把握することが有効である。 One of the characteristics of tires attached to vehicles such as automobiles is residual cornering force. Residual cornering force is related to the straight running stability of the vehicle when the tire is attached to the vehicle, but there are individual differences even between the same type of tires. It is effective to grasp the remaining cornering force of tires.
従来、例えば、回転するドラムの周面にタイヤを圧接し、このときのタイヤの回転により発生するセルフアライニングトルクが0となったときのコーナリングフォースを残留コーナリングフォースとして測定している(特許文献1参照)。 Conventionally, for example, a tire is pressed against a peripheral surface of a rotating drum, and a cornering force when a self-aligning torque generated by the rotation of the tire at this time becomes zero is measured as a residual cornering force (Patent Document). 1).
セルフアライニングトルクは、転動するタイヤにスリップ角を与えたとき、路面に直交してタイヤの中心を通る軸線回りに発生するモーメントである。コーナリングフォースは、転動するタイヤの進行方向に直交してタイヤの中心を通る軸線方向に発生する力である。 The self-aligning torque is a moment generated around an axis passing through the center of the tire perpendicular to the road surface when a slip angle is given to the rolling tire. The cornering force is a force generated in an axial direction passing through the center of the tire perpendicular to the traveling direction of the rolling tire.
上記従来の方法によれば、先ず、回転するドラムの周面上で回転するタイヤにセルフアライニングトルクが発生すると、このセルフアライニングトルクによりタイヤにスリップ角が付与される。その後、タイヤは、セルフアライニングトルクが0となったときのスリップ角で釣り合いがとれて安定した状態となる。このとき、スリップ角に伴うコーナリングフォースを残留コーナリングフォースとして測定する。 According to the conventional method, first, when a self-aligning torque is generated in the tire rotating on the peripheral surface of the rotating drum, a slip angle is given to the tire by the self-aligning torque. Thereafter, the tire is balanced with the slip angle when the self-aligning torque becomes zero and is in a stable state. At this time, the cornering force accompanying the slip angle is measured as the residual cornering force.
しかし、上記従来の方法によると、ドラムの回転を受けたタイヤが回転を開始した後、セルフアライニングトルクが0となるスリップ角でのタイヤの回転が安定するまでに比較的長い時間を要するため、残留コーナリングフォースの測定効率が悪い。 However, according to the above-described conventional method, it takes a relatively long time until the rotation of the tire at the slip angle at which the self-aligning torque becomes zero after the tire that has received the rotation of the drum starts rotating. The measurement efficiency of residual cornering force is poor.
また、上記従来の方法によると、タイヤは湾曲するドラムの周面に圧接されて回転するため、平坦な路面に接するタイヤの状態を高精度に再現することが難しい。そこで、ドラムの周面を平坦な路面に近づけるためにはドラムの外径を大きくする必要があるが、これによって装置が大型化し、大きなスペースが必要となる不都合がある。 Further, according to the conventional method, since the tire rotates while being pressed against the circumferential surface of the curved drum, it is difficult to accurately reproduce the state of the tire in contact with the flat road surface. Therefore, in order to bring the peripheral surface of the drum closer to a flat road surface, it is necessary to increase the outer diameter of the drum, but this disadvantageously increases the size of the device and requires a large space.
上記の点に鑑み、本発明は、極めて短時間に精度の高い測定が行えるだけでなく比較的小さなスペースで迅速に測定を行うことができるタイヤの残留コーナリングフォースの測定方法を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a method for measuring a residual cornering force of a tire that can perform measurement in a relatively small space as well as perform highly accurate measurement in a very short time. And
本発明のタイヤの残留コーナリングフォースの測定方法の第1の態様は、タイヤをタイヤ支持軸に回転自在に取り付ける取付工程と、該取付工程により前記タイヤが取り付けられた前記タイヤ支持軸を介して前記タイヤに所定の荷重を付与することにより平板状の可動テーブル上にタイヤを圧接する荷重付与工程と、該荷重付与工程による前記可動テーブルへの前記タイヤの圧接状態を維持し、前記タイヤを所定の速度で所定距離転動させるタイヤ転動工程と、該タイヤ転動工程により前記タイヤが転動しているときに前記可動テーブルを前記タイヤの転動方向に直交する方向に移動させるテーブル移動工程と、該テーブル移動工程により移動する前記可動テーブル上を転動する前記タイヤから該タイヤのセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを測定する測定工程と、該測定工程による測定結果に基づいて残留コーナリングフォースを算出する算出工程とを備えることを特徴とする。 A first aspect of the method for measuring a residual cornering force of a tire according to the present invention includes an attachment step of rotatably attaching a tire to a tire support shaft, and the tire support shaft to which the tire is attached by the attachment step. A load applying step of pressing the tire on a flat movable table by applying a predetermined load to the tire; and maintaining the pressure contact state of the tire against the movable table by the load applying step. A tire rolling step for rolling a predetermined distance at a speed, and a table moving step for moving the movable table in a direction perpendicular to the rolling direction of the tire when the tire is rolling by the tire rolling step. , Self-aligning torque and corner of the tire from the tire rolling on the movable table moved by the table moving step A measuring step of measuring the ring force, characterized in that it comprises a calculation step of calculating a residual cornering force based on the measurement result by the measuring step.
本発明の第1の態様においては、先ず、前記取付工程によりタイヤ支持軸にタイヤを支持し、前記荷重付与工程によりタイヤを可動テーブル上に圧接する。荷重付与工程においては、タイヤ支持軸を介してタイヤに荷重を付与するが、このときの荷重は、タイヤを車両に取り付けて接地させた際にタイヤに付与される荷重と同等であることが好ましい。 In the first aspect of the present invention, first, a tire is supported on a tire support shaft by the attaching step, and the tire is pressed onto a movable table by the load applying step. In the load application step, a load is applied to the tire via the tire support shaft, and the load at this time is preferably equal to the load applied to the tire when the tire is attached to the vehicle and grounded. .
次いで、前記タイヤ転動工程により可動テーブル上でタイヤを転動させる。このとき、タイヤの移動速度は、予め定められた一定の速度とする。更に、前記テーブル移動工程により、タイヤが転動している状態で可動テーブルを移動させる。テーブル移動工程においては、タイヤの転動方向に直交する方向に可動テーブルを移動させるので、転動するタイヤにスリップ角を与えたのと同等の状態となる。これにより、タイヤには付与されたスリップ角に応じたセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとが発生する。そして、このときのセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを前記測定工程により測定し、測定されたセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを用いて前記算出工程により残留コーナリングフォースを算出する。 Next, the tire is rolled on the movable table by the tire rolling step. At this time, the tire moving speed is set to a predetermined constant speed. Furthermore, the movable table is moved by the table moving step while the tire is rolling. In the table moving process, since the movable table is moved in a direction orthogonal to the rolling direction of the tire, a state equivalent to that in which a slip angle is given to the rolling tire is obtained. As a result, a self-aligning torque and a cornering force corresponding to the applied slip angle are generated in the tire. Then, the self-aligning torque and the cornering force at this time are measured by the measuring step, and the residual cornering force is calculated by the calculating step using the measured self-aligning torque and the cornering force.
以上のように、本発明によれば、前記タイヤ転動工程及び前記テーブル移動工程により可動テーブル上でタイヤを転動させつつ可動テーブルを移動させるだけでタイヤにスリップ角を与えたのと同等の状態を作り出すことができるので、極めて短時間でタイヤにセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを発生させることができ、前記測定工程及び前記算出工程が迅速に行え、残留コーナリングフォースを効率よく測定することができる。 As described above, according to the present invention, it is equivalent to giving a slip angle to a tire simply by moving the movable table while rolling the tire on the movable table by the tire rolling step and the table moving step. Since the condition can be created, the self-aligning torque and the cornering force can be generated in the tire in a very short time, the measurement step and the calculation step can be performed quickly, and the residual cornering force can be measured efficiently. Can do.
更に、平坦な可動テーブル上でタイヤを転動させるので、従来のようにタイヤを回転するドラムの周面に圧接する場合に比べて、平坦な路面に接するタイヤの状態を確実に再現することができ、残留コーナリングフォースを精度よく測定することができる。 Furthermore, since the tire rolls on a flat movable table, it is possible to reliably reproduce the state of the tire in contact with the flat road surface as compared with the case where the tire is pressed against the peripheral surface of the drum that rotates the tire as in the past. And the residual cornering force can be accurately measured.
ところで、スリップ角に応じて変化するセルフアライニングトルクMzとコーナリングフォースFyとの関係は、一次関数式(Fy=aMz+b)で表すことができる。従って、予め変化率aが得られていれば、単一のスリップ角に対応するセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyを測定するだけで、切片bを残留コーナリングフォースとして容易に算出することができる。また、変化率aが得られていなければ、2つの異なるスリップ角の夫々に対応するセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyを測定することで、切片bを残留コーナリングフォースとして容易に算出することができる。 By the way, the relationship between the self-aligning torque Mz that changes according to the slip angle and the cornering force Fy can be expressed by a linear function equation (Fy = aMz + b). Therefore, if the change rate a is obtained in advance, the intercept b can be easily calculated as the remaining cornering force only by measuring the self-aligning torque Mz and the cornering force Fy corresponding to a single slip angle. . If the rate of change a is not obtained, the intercept b can be easily calculated as the remaining cornering force by measuring the self-aligning torque Mz and the cornering force Fy corresponding to two different slip angles. it can.
そして、変化率aが得られていないとき、本発明においては、前記テーブル移動工程で、前記タイヤ転動工程により前記タイヤが転動しているときに前記可動テーブルの移動速度を変化させ、前記測定工程で、前記可動テーブルの移動速度の変化に伴って変化するセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを測定する。こうすることで、前記算出工程においては比較的容易に精度よく残留コーナリングフォースを求めることが可能となる。即ち、前記テーブル移動工程において前記可動テーブルの移動速度を変化させると、可動テーブル上で転動するタイヤは可動テーブルの速度変化の前後で夫々異なるスリップ角が付与された場合と同等の状態となる。これにより、夫々のスリップ角に対応する2つの異なる座標を得ることができ、上記一次関数式を用いて残留コーナリングフォースを極めて容易に求めることができる。 And when the rate of change a is not obtained, in the present invention, in the table moving step, the moving speed of the movable table is changed when the tire is rolling by the tire rolling step, In the measuring step, a self-aligning torque and a cornering force that change with a change in the moving speed of the movable table are measured. In this way, the remaining cornering force can be obtained relatively easily and accurately in the calculation step. That is, when the moving speed of the movable table is changed in the table moving step, the tires rolling on the movable table are in the same state as when different slip angles are given before and after the speed change of the movable table. . As a result, two different coordinates corresponding to the respective slip angles can be obtained, and the residual cornering force can be obtained very easily using the linear function equation.
また、本発明のタイヤの残留コーナリングフォースの測定方法の第2の態様は、タイヤをタイヤ支持軸に回転自在に取り付ける取付工程と、該取付工程により前記タイヤが取り付けられた前記タイヤ支持軸を介して前記タイヤに所定の荷重を付与することにより平板状のテーブル上にタイヤを圧接する荷重付与工程と、該荷重付与工程による前記テーブルへの前記タイヤの圧接状態を維持し、前記タイヤを所定の速度で所定距離転動させるタイヤ転動工程と、該タイヤ転動工程により前記テーブル上を転動する前記タイヤにスリップ角を付与するスリップ角付与工程と、該スリップ角付与工程により付与されたスリップ角を有して前記テーブル上を転動する前記タイヤから該タイヤのセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを測定する測定工程と、該測定工程による測定結果に基づいて残留コーナリングフォースを算出する算出工程とを備えることを特徴とする。 A second aspect of the method for measuring a residual cornering force of a tire according to the present invention includes an attachment step of rotatably attaching a tire to a tire support shaft, and the tire support shaft to which the tire is attached by the attachment step. A load applying step of pressing the tire onto a flat table by applying a predetermined load to the tire, and maintaining the pressure contact state of the tire against the table by the load applying step. A tire rolling step for rolling a predetermined distance at a speed, a slip angle applying step for applying a slip angle to the tire rolling on the table by the tire rolling step, and a slip applied by the slip angle applying step Self-aligning torque and cornering force of the tire are measured from the tire rolling on the table with a corner. A measurement step of, characterized in that it comprises a calculation step of calculating a residual cornering force based on the measurement result by the measuring step.
本発明の第2の態様によるときには、先ず、前記取付工程によりタイヤ支持軸にタイヤを支持し、前記荷重付与工程によりタイヤをテーブル上に圧接する。なお、該テーブルは上面が平坦に形成されていればよい。該荷重付与工程においては、タイヤ支持軸を介してタイヤに荷重を付与する。このときの荷重は、前述の第1の態様と同様に、タイヤを車両に取り付けて接地させた際にタイヤに付与される荷重と同等であることが好ましい。 According to the second aspect of the present invention, first, the tire is supported on the tire support shaft by the attaching step, and the tire is pressed on the table by the load applying step. The table only needs to have a flat upper surface. In the load application step, a load is applied to the tire via the tire support shaft. The load at this time is preferably the same as the load applied to the tire when the tire is attached to the vehicle and grounded, as in the first aspect.
次いで、前記タイヤ転動工程により前記テーブル上でタイヤを転動させる。このとき、タイヤの移動速度は、予め定められた一定の速度とする。更に、前記スリップ角付与工程により、タイヤに所定のスリップ角を付与する。 Next, the tire is rolled on the table by the tire rolling step. At this time, the tire moving speed is set to a predetermined constant speed. Furthermore, a predetermined slip angle is imparted to the tire by the slip angle imparting step.
これにより、タイヤは、所定のスリップ角を付与された状態でテーブル上を転動する。そして、タイヤには、付与されたスリップ角に応じたセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとが発生する。そして、このときのセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを前記測定工程により測定し、測定されたセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを用いて前記算出工程により残留コーナリングフォースを算出する。 As a result, the tire rolls on the table with a predetermined slip angle. Then, a self-aligning torque and a cornering force corresponding to the applied slip angle are generated in the tire. Then, the self-aligning torque and the cornering force at this time are measured by the measuring step, and the residual cornering force is calculated by the calculating step using the measured self-aligning torque and the cornering force.
以上のように、本発明によれば、前記タイヤ転動工程及び前記スリップ角付与工程により平坦なテーブル上でスリップ角が付与されたタイヤを所定距離転動させるだけでよいので、極めて短時間でタイヤにセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを発生させることができ、前記測定工程及び前記算出工程が迅速に行え、残留コーナリングフォースを効率よく測定することができる。 As described above, according to the present invention, it is only necessary to roll a tire provided with a slip angle on a flat table by the tire rolling step and the slip angle applying step for a predetermined distance. A self-aligning torque and a cornering force can be generated in the tire, the measurement step and the calculation step can be performed quickly, and the residual cornering force can be measured efficiently.
更に、平坦なテーブル上でタイヤを転動させるので、従来のようにタイヤを回転するドラムの周面に圧接する場合に比べて、平坦な路面に接するタイヤの状態を確実に再現することができ、残留コーナリングフォースを精度よく測定することができる。なお、本発明の第2の態様における前記算出工程は、前述した本発明の第1の態様と同じである。即ち、一次関数式(Fy=aMz+b)で表されるセルフアライニングトルクMzとコーナリングフォースFyとの関係に基づき、予め変化率aが得られている場合には、単一のスリップ角に対応するセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyを測定し、切片bを残留コーナリングフォースとして算出する。また、変化率aが得られていない場合には、2つの異なる前記スリップ角付与工程によりタイヤに付与するスリップ角を変更し、その夫々のスリップ角に対応するセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyを測定することで、切片bを残留コーナリングフォースとして容易に算出することができる。 Furthermore, since the tire rolls on a flat table, it is possible to reliably reproduce the state of the tire in contact with the flat road surface as compared with the case where the tire is pressed against the peripheral surface of the rotating drum as in the prior art. The residual cornering force can be accurately measured. In addition, the said calculation process in the 2nd aspect of this invention is the same as the 1st aspect of this invention mentioned above. That is, when the change rate a is obtained in advance based on the relationship between the self-aligning torque Mz and the cornering force Fy expressed by the linear function formula (Fy = aMz + b), it corresponds to a single slip angle. The self-aligning torque Mz and the cornering force Fy are measured, and the intercept b is calculated as the residual cornering force. When the change rate a is not obtained, the slip angle applied to the tire is changed by two different slip angle applying steps, and the self-aligning torque Mz and the cornering force Fy corresponding to each slip angle are changed. Can be easily calculated as the residual cornering force.
そして、変化率aが得られていないとき、本発明の第2の態様においては、前記スリップ角付与工程で、前記タイヤ転動工程により前記タイヤが転動しているときにタイヤに付与するスリップ角を変化させ、前記測定工程で、スリップ角の変化に伴って変化するセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを測定する。こうすることで、夫々のスリップ角に対応する2つの異なる座標を所定距離にわたるタイヤの転動のみで得ることができ、上記一次関数式を用いて残留コーナリングフォースを極めて容易に求めることができる。従って、前記測定工程が極めて短時間に行えるだけでなく、前記算出工程においては比較的容易に精度よく残留コーナリングフォースを求めることができる。 And when change rate a is not obtained, in the 2nd mode of the present invention, in the slip angle grant process, the slip given to a tire when the tire is rolling by the tire rolling process The angle is changed, and the self-aligning torque and the cornering force that change with the change of the slip angle are measured in the measurement step. By doing so, two different coordinates corresponding to the respective slip angles can be obtained only by rolling the tire over a predetermined distance, and the residual cornering force can be obtained very easily using the above linear function formula. Therefore, not only can the measurement process be performed in a very short time, but also the residual cornering force can be determined relatively easily and accurately in the calculation process.
先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、第1の実施形態の測定方法を実施するための測定装置1を示している。測定装置1は、平板状の可動テーブル2と、タイヤWを回転自在に支持するタイヤ支持軸3と、タイヤ支持軸3を介してタイヤWを昇降させる昇降フレーム4と、昇降フレーム4を介してタイヤWを移動させる移動フレーム5とを備えている。
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a measuring apparatus 1 for carrying out the measuring method of the first embodiment. The measuring device 1 includes a flat movable table 2, a
可動テーブル2は、複数のレール6に摺動自在に支持されており、図示しないモータ等の適宜の駆動手段によりレール6に沿って水平方向に移動される。 The movable table 2 is slidably supported by a plurality of rails 6 and is moved in the horizontal direction along the rails 6 by appropriate driving means such as a motor (not shown).
タイヤ支持軸3は、6分力センサ7を備えて昇降フレーム4に設けられている。
The
昇降フレーム4は、図示しないモータ等の適宜の駆動手段により昇降され、下降状態においては、タイヤ支持軸3に支持されたタイヤWに所定の荷重を付与してタイヤWを可動テーブル2の上面に圧接する。
The
移動フレーム5は、可動テーブル2の移動方向に直交して水平に延びるレール8に摺動自在に支持され、図示しないモータ等の適宜の駆動手段によりレール8に沿って移動される。
The moving
また、測定装置1は、可動テーブル2、昇降フレーム4、及び移動フレーム5の各駆動手段を制御する図外の制御手段と、6分力センサ7から出力される検出データに基づいて所望の測定値を算出し表示するコンピュータからなる図外の演算処理手段とを備えている。
Further, the measuring device 1 performs desired measurement based on control data (not shown) for controlling the driving means of the movable table 2, the
6分力センサ7は、図2に示すように、タイヤWに作用する3軸方向の3つの力(Fx,Fy,Fz)と、各軸回りの3つのモーメント(Mx,My,Mz)の6分力を検出データとして出力するセンサであり、周知のものが使用される。
As shown in FIG. 2, the 6-
次に、前記測定装置1により、タイヤWの残留コーナリングフォースを測定する方法について説明する。 Next, a method for measuring the residual cornering force of the tire W using the measuring device 1 will be described.
先ず、測定対象となるタイヤWをタイヤ支持軸3に取り付ける(取付工程)。続いて、昇降フレーム4を下降させ、タイヤWを可動テーブル2上に圧接する(荷重付与工程)。このとき、タイヤWが可動テーブル2上に圧接されると、路面に相当する可動テーブル2の上面に直交してタイヤWの中心を通る鉛直軸線方向の力Fzが6分力センサ7により検出される。前記制御手段は、6分力センサ7により検出される力Fzが一定に維持されるように、昇降フレーム4の駆動手段を制御する。タイヤWに付与される荷重は、タイヤWを図示しない車両に取り付けて接地させた際にタイヤWに付与される荷重と同等であることが好ましく、本実施形態においては、4.2kNに設定されている。なお、この荷重は、前記制御手段が昇降フレーム4の駆動手段を制御することにより測定終了時まで維持される。
First, the tire W to be measured is attached to the tire support shaft 3 (attachment process). Subsequently, the elevating
次いで、移動フレーム5をレール8に沿って所定の速度で移動させることにより、タイヤWを可動テーブル2上で転動させる(タイヤ転動工程)。このときの移動フレーム5の移動速度は、本実施形態においては、7km/hに設定されている。この速度は、前記制御手段が移動フレーム5の駆動手段を制御することにより測定終了時まで維持される。また、移動フレーム5によりタイヤWを転動させる距離は、タイヤWの1〜2回転分(約5m)とされる。そして、タイヤWが移動フレーム5の移動に伴って可動テーブル2上を転動しているとき、タイヤWの転動方向に直交する方向に可動テーブル2を移動させる(テーブル移動工程)。これにより、図3に示すように、移動フレーム5によってタイヤWが直線的に転動されているとき、タイヤWが接する可動テーブル2がタイヤWの回転軸方向に移動し、タイヤWに対してスリップ角が付与されたのと同様の状態となる。
Next, the tire W is rolled on the movable table 2 by moving the moving
更に、移動フレーム5の移動範囲の略中央位置までタイヤWを転動させたとき、可動テーブル2の移動速度を変更する。即ち、本実施形態では、図4において可動テーブル2に対する相対的なタイヤWの動きを模式的に示すように、タイヤWの第1の転動範囲L1よりも第2の転動範囲L2の可動テーブル2の移動速度を大としている。これによれば、第1の転動範囲L1と第2の転動範囲L2とでタイヤWに付与されるスリップ角が異なる状態となる。即ち、第1の転動範囲L1においてはスリップ角r1が付与された状態となり、第2の転動範囲L2においてはスリップ角r2が付与された状態となる。
Furthermore, when the tire W is rolled to a substantially central position in the moving range of the moving
この状態で、前記演算処理手段は、6分力センサ7の検出データのうち、路面に直交してタイヤWの中心を通る鉛直方向の軸線回りに発生するモーメントMzをセルフアライニングトルクとして測定し、タイヤWの進行方向に直交してタイヤWの中心を通る水平の軸線方向に発生する力Fyをコーナリングフォースとして測定する(測定工程)。即ち、ここでは、第1の転動範囲L1におけるスリップ角r1に対応するセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyと、第2の転動範囲L2におけるスリップ角r2に対応するセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyとが採取される。
In this state, the arithmetic processing means measures, as self-aligning torque, a moment Mz generated around the vertical axis passing through the center of the tire W perpendicular to the road surface among the detection data of the 6-
その後、前記演算処理手段は、第1の転動範囲L1と第2の転動範囲L2とで夫々6分力センサ7により検出されたセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyを用いて、残留コーナリングフォースを算出する(算出工程)。
Thereafter, the arithmetic processing means uses the self-aligning torque Mz and the cornering force Fy detected by the 6-
このとき更に、前記演算処理手段は、6分力センサ7により検出されたセルフアライニングトルクMzとコーナリングフォースFyとをタイヤWの移動速度が80km/hであるときの値に換算する。移動フレーム5は、前記制御手段の制御により移動速度が7km/hに設定されているので、このときの走行抵抗に基づいて移動速度を80km/hとした上記値を容易に換算することができる。
At this time, the arithmetic processing means further converts the self-aligning torque Mz and the cornering force Fy detected by the 6-
残留コーナリングフォースの算出について具体的に説明すれば、スリップ角に対するセルフアライニングトルクMzとコーナリングフォースFyとの関係が一次関数式(Fy=aMz+b)で表すことができることから、図5に示すように、コーナリングフォースFyを縦軸としセルフアライニングトルクMzを横軸とするグラフにおいて、上記2つのスリップ角r1,r2に対応するセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyの2点の座標(Mz1,Fy1)及び(Mz2,Fy2)から直線Aが得られる。そして、セルフアライニングトルクMzが0のときのコーナリングフォースFyを残留コーナリングフォースとして求める。即ち、このときのタイヤWの転動方向を正転方向とし、図5に示すように、タイヤWを正転させたときの残留コーナリングフォースである正転RCFを求めることができる。 The calculation of the residual cornering force will be described in detail. Since the relationship between the self-aligning torque Mz and the cornering force Fy with respect to the slip angle can be expressed by a linear function equation (Fy = aMz + b), as shown in FIG. In the graph in which the cornering force Fy is the vertical axis and the self-aligning torque Mz is the horizontal axis, the coordinates of the two points (Mz 1 , M) and the self-aligning torque Mz and the cornering force Fy corresponding to the two slip angles r1 and r2. A straight line A is obtained from (Fy 1 ) and (Mz 2 , Fy 2 ). Then, the cornering force Fy when the self-aligning torque Mz is 0 is obtained as the residual cornering force. That is, assuming that the rolling direction of the tire W at this time is the normal rotation direction, as shown in FIG. 5, the normal rotation RCF that is a residual cornering force when the tire W is normally rotated can be obtained.
そして更に、移動フレーム5をレール8に沿って所定の速度で逆方向に移動させてタイヤWを可動テーブル2上で転動(逆転)させる。このときに、上述したテーブル移動工程、測定工程、及び算出工程を行うことにより、図5に示すように、タイヤWの逆転させたときの2つのスリップ角に対応するセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyの2点の座標(Mz1R,Fy1R)及び(Mz2R,Fy2R)から直線Bが得られるので、上記正転の場合と同様にして、タイヤWの転動方向を逆転方向としたときの残留コーナリングフォースである逆転RCFを求めることができる。
Further, the moving
なお、測定対象となるタイヤWの形状が同一のものである場合等においては、図6において破線で示すように、正転と逆転との夫々における変化率が予め得られている場合がある。この場合には、タイヤWが可動テーブル2上を転動しているときに可動テーブル2の移動速度を変更することなく一定とし、図6に示すように、正転と逆転との夫々において、単一のスリップ角に対応するセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyの正転の単一の座標(Mz,Fy)、及び逆転の単一の座標(MzR,FyR)から直線A,Bを容易に得ることができる。そして、これによっても、直線Aに基づいて正転RCFを求めることができ、直線Bに基づいて逆転RCFを求めることができる。 When the shape of the tire W to be measured is the same, the rate of change in each of normal rotation and reverse rotation may be obtained in advance as indicated by a broken line in FIG. In this case, when the tire W is rolling on the movable table 2, the moving speed of the movable table 2 is kept constant without changing, and as shown in FIG. Straight lines A, B from a single coordinate (Mz, Fy) of the normal rotation of the self-aligning torque Mz and the cornering force Fy corresponding to a single slip angle and a single coordinate (Mz R , Fy R ) of the reverse rotation Can be easily obtained. In this way, the forward rotation RCF can be obtained based on the straight line A, and the reverse rotation RCF can be obtained based on the straight line B.
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態の測定方法を実施するための測定装置10は、図7に平面視して概略構成を示すように、平板状のテーブル11と、タイヤWを回転自在に支持するタイヤ支持軸3と、タイヤ支持軸3を介してタイヤWを昇降させる昇降フレーム4と、昇降フレーム4を介してタイヤWを移動させる移動フレーム5とを備えている。更に、測定装置10には、昇降フレーム4を移動フレーム5に対して揺動させる揺動手段12が設けられている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The measuring
前記テーブル11は、第1の実施形態の測定装置1における前記可動テーブル2と異なり、床上に固定して設けられる。前記揺動手段12は、テーブル11に直交する鉛直方向に延びる揺動軸13と、該揺動軸13を枢軸として昇降フレーム4を所定角度に傾動させる図示しないモータ或いはシリンダ等の駆動手段とを備えている。それ以外の構成については、第1の実施形態の測定装置1と同様であるため、図中同一の符号を付してその説明を省略する。
Unlike the movable table 2 in the measuring apparatus 1 of the first embodiment, the table 11 is fixedly provided on the floor. The swinging means 12 includes a swinging
前記測定装置10により、タイヤWの残留コーナリングフォースを測定するときには、先ず、測定対象となるタイヤWをタイヤ支持軸3に取り付け(取付工程)、次いで、昇降フレーム4を下降させてタイヤWを可動テーブル2上に圧接する(荷重付与工程)。このとき、タイヤWに付与される荷重は、第1の実施形態において説明した通りであり、測定終了時まで維持される。
When the residual cornering force of the tire W is measured by the measuring
続いて、移動フレーム5をレール8に沿って所定の速度で移動させる。これにより、タイヤWが可動テーブル2上で転動する(タイヤ転動工程)。更にこのとき、前記揺動手段12によって昇降フレーム4を傾動させた状態とする(スリップ角付与工程)。これにより、図8に示すように、タイヤWはスリップ角r1が付与された状態でテーブル上を転動する。なお、移動フレーム5の移動速度及び移動距離は、第1の実施形態と同じである。
Subsequently, the moving
更に、移動フレーム5の移動範囲の略中央位置までタイヤWを転動させたとき、昇降フレーム4の傾動角度を変更することによりタイヤWに異なるスリップ角r2を付与する。即ち、本実施形態では、図8においてタイヤWの動きを模式的に示すように、タイヤWの第1の転動範囲L1でのスリップ角r1よりも第2の転動範囲L2でのスリップ角r2を大としている。
Furthermore, when the tire W is rolled to a substantially central position in the moving range of the moving
この状態で、前記演算処理手段は、6分力センサ7の検出データのうち、路面に直交してタイヤWの中心を通る鉛直方向の軸線回りに発生するモーメントMzをセルフアライニングトルクとして測定し、タイヤWの進行方向に直交してタイヤWの中心を通る水平の軸線方向に発生する力Fyをコーナリングフォースとして測定する(測定工程)。
In this state, the arithmetic processing means measures, as self-aligning torque, a moment Mz generated around the vertical axis passing through the center of the tire W perpendicular to the road surface among the detection data of the 6-
そして、前記演算処理手段は、第1の転動範囲L1と第2の転動範囲L2とで夫々6分力センサ7により検出されたセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyを用いて、残留コーナリングフォースを算出する(算出工程)。
Then, the arithmetic processing means uses the self-aligning torque Mz and the cornering force Fy detected by the 6-
これにより、図5に示すグラフに基づき、上記2つのスリップ角r1,r2に対応するセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyの2点の座標(Mz1,Fy1)及び(Mz2,Fy2)から直線Aが得られ、セルフアライニングトルクMzが0のときのコーナリングフォースFyを残留コーナリングフォースとして求めることで、タイヤWを正転させたときの残留コーナリングフォースである正転RCFを求めることができる。 Thus, based on the graph shown in FIG. 5, the coordinates (Mz 1 , Fy 1 ) and (Mz 2 , Fy 2 ) of the two points of the self-aligning torque Mz and the cornering force Fy corresponding to the two slip angles r1 and r2 are obtained. ) To obtain the straight cornering force Fy when the self-aligning torque Mz is 0 as the residual cornering force, thereby obtaining the normal rotation RCF that is the residual cornering force when the tire W is forwardly rotated. Can do.
そして更に、移動フレーム5をレール8に沿って所定の速度で逆方向に移動させてタイヤWをテーブル11上で転動(逆転)させる。このときに、上述したスリップ角付与工程、測定工程、及び算出工程を行うことにより、図5に示すように、タイヤWの逆転させたときの2つのスリップ角に対応するセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyの2点の座標(Mz1R,Fy1R)及び(Mz2R,Fy2R)から直線Bが得られるので、上記正転の場合と同様にして、タイヤWの転動方向を逆転方向としたときの残留コーナリングフォースである逆転RCFを求めることができる。
Further, the moving
なお、第2の実施形態においても、図6に示すように、正転と逆転との夫々における変化率(図6中破線で示す)が予め得られている場合には、タイヤWがテーブル11上を転動しているときにタイヤWに付与するスリップ角を変更することなく一定とすることで、第1の実施形態と同様に、正転と逆転との夫々において、単一のスリップ角に対応するセルフアライニングトルクMz及びコーナリングフォースFyの正転の単一の座標(Mz,Fy)、及び逆転の単一の座標(MzR,FyR)から直線A,Bを容易に得ることができる。そして、直線Aに基づいて正転RCFを求めることができ、直線Bに基づいて逆転RCFを求めることができる。 Also in the second embodiment, as shown in FIG. 6, when the rate of change in each of forward rotation and reverse rotation (indicated by a broken line in FIG. 6) is obtained in advance, the tire W is attached to the table 11. By making the slip angle to be applied to the tire W constant when it is rolling up without changing, a single slip angle in each of forward rotation and reverse rotation, as in the first embodiment. The straight lines A and B can be easily obtained from the single forward rotation coordinates (Mz, Fy) and the reverse rotation single coordinates (Mz R , Fy R ) of the self-aligning torque Mz and cornering force Fy corresponding to Can do. Then, the normal rotation RCF can be obtained based on the straight line A, and the reverse rotation RCF can be obtained based on the straight line B.
W…タイヤ、2…可動テーブル、3…タイヤ支持軸、11…テーブル。 W: tire, 2 ... movable table, 3 ... tire support shaft, 11 ... table.
Claims (4)
該取付工程により前記タイヤが取り付けられた前記タイヤ支持軸を介して前記タイヤに所定の荷重を付与することにより平板状の可動テーブル上にタイヤを圧接する荷重付与工程と、
該荷重付与工程による前記可動テーブルへの前記タイヤの圧接状態を維持し、前記タイヤを所定の速度で所定距離転動させるタイヤ転動工程と、
該タイヤ転動工程により前記タイヤが転動しているときに前記可動テーブルを前記タイヤの転動方向に直交する方向に移動させるテーブル移動工程と、
該テーブル移動工程により移動する前記可動テーブル上を転動する前記タイヤから該タイヤのセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを測定する測定工程と、
該測定工程による測定結果に基づいて残留コーナリングフォースを算出する算出工程とを備えることを特徴とするタイヤの残留コーナリングフォースの測定方法。 An attachment process for rotatably attaching the tire to the tire support shaft;
A load applying step of pressing the tire on a flat movable table by applying a predetermined load to the tire via the tire support shaft to which the tire is attached by the attaching step;
Maintaining the pressure contact state of the tire to the movable table by the load applying step, and rolling the tire at a predetermined speed for a predetermined distance; and
A table moving step of moving the movable table in a direction orthogonal to the rolling direction of the tire when the tire is rolling in the tire rolling step;
A measuring step of measuring a self-aligning torque and a cornering force of the tire from the tire rolling on the movable table moved by the table moving step;
And a calculation step of calculating a residual cornering force based on a measurement result of the measurement step.
前記測定工程は、前記可動テーブルの移動速度の変化に伴って変化するセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを測定することを特徴とする請求項1記載のタイヤの残留コーナリングフォースの測定方法。 The table moving step changes the moving speed of the movable table when the tire is rolling in the tire rolling step,
The method for measuring a residual cornering force of a tire according to claim 1, wherein the measuring step measures a self-aligning torque and a cornering force that change with a change in a moving speed of the movable table.
該取付工程により前記タイヤが取り付けられた前記タイヤ支持軸を介して前記タイヤに所定の荷重を付与することにより平坦なテーブル上にタイヤを圧接する荷重付与工程と、
該荷重付与工程による前記テーブルへの前記タイヤの圧接状態を維持し、前記タイヤを所定の速度で所定距離転動させるタイヤ転動工程と、
該タイヤ転動工程により前記テーブル上を転動する前記タイヤにスリップ角を付与するスリップ角付与工程と、
該スリップ角付与工程により付与されたスリップ角を有して前記テーブル上を転動する前記タイヤから該タイヤのセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを測定する測定工程と、
該測定工程による測定結果に基づいて残留コーナリングフォースを算出する算出工程とを備えることを特徴とするタイヤの残留コーナリングフォースの測定方法。 An attachment process for rotatably attaching the tire to the tire support shaft;
A load applying step of pressing the tire on a flat table by applying a predetermined load to the tire via the tire support shaft to which the tire is attached by the attaching step;
Maintaining the pressure contact state of the tire to the table by the load applying step, and rolling the tire at a predetermined speed for a predetermined distance;
A slip angle imparting step for imparting a slip angle to the tire rolling on the table by the tire rolling step;
A measuring step of measuring self-aligning torque and cornering force of the tire from the tire rolling on the table with the slip angle applied by the slip angle applying step;
And a calculation step of calculating a residual cornering force based on a measurement result of the measurement step.
前記測定工程は、前記タイヤのスリップ角の変化に伴って変化するセルフアライニングトルクとコーナリングフォースとを測定することを特徴とする請求項3記載のタイヤの残留コーナリングフォースの測定方法。 The slip angle applying step changes the slip angle of the tire when the tire is rolling in the tire rolling step,
4. The method for measuring a residual cornering force of a tire according to claim 3, wherein the measuring step measures a self-aligning torque and a cornering force that change with a change in a slip angle of the tire.
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