JP2014232043A - タイヤ試験装置およびタイヤ試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通過状態のタイヤを高精度に再現する。【解決手段】タイヤ試験装置１０は、タイヤＴを支持軸Ｏ回りに回転自在に支持する支持手段１３と、表面に突起体が配設された試験プレート１４と、支持手段１３と試験プレート１４とを、試験プレート１４の表面に直交する第１方向Ｘに相対的に移動させ、タイヤＴを試験プレート１４の表面に押し当てる第１移動手段１５と、支持手段１３と試験プレート１４とを、試験プレート１４の表面に沿う第２方向Ｚに相対的に移動させ、タイヤＴを支持軸Ｏ回りに回転させながらタイヤＴに突起体を通過させる第２移動手段１６と、第１移動手段１５および第２移動手段１６を制御する制御部１７と、を備え、制御部１７は、支持手段１３と試験プレート１４との間の第１方向Ｘに沿った距離を同等に維持した状態で、支持手段１３と試験プレート１４とを第２方向Ｚに移動させる。【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤ試験装置およびタイヤ試験方法に関する。

従来から、例えば下記特許文献１に示されるようなタイヤ試験装置が知られている。

特開２００５−１１４５９２号公報

ところで近年、路面上を走行する車両に装着されたタイヤが路面上の突起を通過してなる通過状態のタイヤを高精度に再現し、例えば通過状態のタイヤにおけるサイドウォール部の変形、ピンチカットおよびサイドカット等のサイドウォール部の損傷を確実に生じさせるタイヤ試験装置およびタイヤ試験方法が望まれている。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、通過状態のタイヤを高精度に再現することができるタイヤ試験装置およびタイヤ試験方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るタイヤ試験装置は、タイヤを支持軸回りに回転自在に支持する支持手段と、 表面に突起体が配設された試験プレートと、前記支持手段と前記試験プレートとを、前記試験プレートの表面に直交する第１方向に相対的に移動させ、前記支持手段に支持された前記タイヤを前記試験プレートの表面に押し当てる第１移動手段と、前記支持手段と前記試験プレートとを、前記試験プレートの表面に沿う第２方向に相対的に移動させ、前記試験プレートの表面に押し当てられた前記タイヤを前記支持軸回りに回転させながら前記タイヤに前記突起体を通過させる第２移動手段と、前記第１移動手段および前記第２移動手段を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１移動手段および前記第２移動手段を制御して、前記支持手段と前記試験プレートとの間の前記第１方向に沿った距離を同等に維持した状態で、前記支持手段と前記試験プレートとを前記第２方向に移動させることを特徴とする。

この発明によれば、制御部が、第１移動手段および第２移動手段を制御して、支持手段と試験プレートのとの間の第１方向に沿った距離を同等に維持した状態で、支持手段と試験プレートとを第２方向に移動させるので、タイヤが突起体を第２方向に通過するに際しタイヤが突起体から反力を受けたときに、このタイヤが試験プレートから第１方向に離反するのを抑制することが可能になり、通過状態のタイヤを高精度に再現することができる。すなわち、例えば制御部が、タイヤに作用する荷重を同等に維持した状態で、支持手段と試験プレートとを第２方向に移動させる場合、タイヤが突起体を第２方向に通過するに際しタイヤが突起体から反力を受けたときに、このタイヤが試験プレートから第１方向に離反してしまい、通過状態のタイヤを高精度に再現することができないおそれがある。

また、本発明に係るタイヤ試験装置は、タイヤを支持軸回りに回転自在に支持する支持手段と、表面に突起体が配設された試験プレートと、前記支持手段と前記試験プレートとを、前記試験プレートの表面に直交する第１方向に相対的に移動させ、前記支持手段に支持された前記タイヤを前記試験プレートの表面に押し当てる第１移動手段と、前記支持手段と前記試験プレートとを、前記試験プレートの表面に沿う第２方向に相対的に移動させ、前記試験プレートの表面に押し当てられた前記タイヤを前記支持軸回りに回転させながら前記タイヤに前記突起体を通過させる第２移動手段と、を備えるタイヤ試験装置を用いたタイヤ試験方法であって、前記第１移動手段および前記第２移動手段を制御して、前記支持手段と前記試験プレートとの間の前記第１方向に沿った距離を同等に維持した状態で、前記支持手段と前記試験プレートとを前記第２方向に移動させることを特徴とする。

この発明によれば、第１移動手段および第２移動手段を制御して、支持手段と試験プレートのとの間の第１方向に沿った距離を同等に維持した状態で、支持手段と試験プレートとを第２方向に移動させるので、タイヤが突起体を第２方向に通過するに際しタイヤが突起体から反力を受けたときに、このタイヤが試験プレートから第１方向に離反するのを抑制することが可能になり、通過状態のタイヤを高精度に再現することができる。すなわち、例えば、タイヤに作用する荷重を同等に維持した状態で、支持手段と試験プレートとを第２方向に移動させる場合、タイヤが突起体を第２方向に通過するに際しタイヤが突起体から反力を受けたときに、このタイヤが試験プレートから第１方向に離反してしまい、通過状態のタイヤを高精度に再現することができないおそれがある。

本発明によれば、通過状態のタイヤを高精度に再現することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ試験装置の正面図である。 図１に示すタイヤ試験装置の側面図である。 図１に示すタイヤ試験装置の平面図である。

以下、図１から図３を参照し、本発明の一実施形態に係るタイヤ試験装置１０を説明する。このタイヤ試験装置１０は、タイヤＴのサイドウォール部について試験する。なお、タイヤＴのサイドウォール部は、例えば転がり抵抗を低下させたり、軽量化したりすること等を目的として設計されたタイヤＴにおいて損傷し易い。またサイドウォール部は、例えば、道路の舗装が十分なされていない悪路においてタイヤＴが走行するとき等に損傷し易い。

ここでこのタイヤ試験装置１０は、例えばタイヤＴの耐久試験などに用いられる試験ドラム１１を利用している。試験ドラム１１は、このタイヤ試験装置１０が配設されるベース１２上に、水平方向に沿うドラム軸回りに回転自在に支持されている。試験ドラム１１には、図示しない駆動力・制動力付与手段により、ドラム軸回りの駆動力および制動力が付与される。

図１から図３に示すように、タイヤ試験装置１０は、支持手段１３と、試験プレート１４と、第１移動手段１５と、第２移動手段１６と、制御部１７と、を備えている。
試験プレート１４は、試験ドラム１１の外周面に配設されている。試験プレート１４の表面は、鉛直方向（第２方向）Ｚに沿って延在して前後方向（第１方向）Ｘに直交している。試験プレート１４と試験ドラム１１との間には、固定プレート２１と、ガイド機構２２と、が前後方向Ｘに挟まれている。

固定プレート２１は、試験ドラム１１の外周面に取り付けられている。固定プレート２１の裏面には、試験ドラム１１の外周面の形状に倣う凹部が形成されている。この凹部には、試験ドラム１１の外周面が嵌め込まれている。固定プレート２１の表面は、試験プレート１４の表面に平行に延在している。固定プレート２１は、ベース１２に固定された門型フレーム２３に連結されている。
ガイド機構２２は、固定プレート２１と試験プレート１４との間に配置され、試験プレート１４の固定プレート２１に対する鉛直方向Ｚの移動をガイドする。ガイド機構２２は、鉛直方向Ｚに延在するレール部２４と、このレール部２４上をスライド移動可能なブロック部２５と、を備えている。レール部２４は試験プレート１４に固定され、ブロック部２５は固定プレート２１に固定されている。

ここで試験プレート１４の表面には、突起体２６が配設されている。試験プレート１４は、鉛直方向Ｚに２分割されているとともに、これらの一対の試験プレート１４の分割体は、鉛直方向Ｚにベース部材２７を挟み込んでいる。ベース部材２７は、前後方向Ｘおよび鉛直方向Ｚの両方向に直交する左右方向Ｙに延在するブロック状に形成され、このベース部材２７の表面に、前記突起体２６が配設されている。なおベース部材２７には、突起体２６に前後方向Ｘに加えられた外力を測定する図示しない測定器（例えば、三分力計など）が配設されている。前記測定器は、突起体２６を通過したタイヤＴの反力を測定する。

突起体２６は、試験プレート１４の表面から突出している。突起体２６は、鉛直方向Ｚに延在し左右方向Ｙを向く平板状に形成されている。
支持手段１３は、タイヤＴを支持軸Ｏ回りに回転自在に支持していて、この支持手段１３に装着されたタイヤＴは、前記支持軸Ｏ回りの回転を規制されてない。

第１移動手段１５は、支持手段１３と試験プレート１４とを前後方向Ｘに相対的に移動させ、支持手段１３に支持されたタイヤＴを試験プレート１４の表面に押し当てる。第１移動手段１５は、支持手段１３に支持されたタイヤＴを、タイヤＴのサイドウォール部の左右方向Ｙの位置と、突起体２６の左右方向Ｙの位置と、が同等となるように、試験プレート１４の表面に押し当てる。第１移動手段１５は、タイヤＴにタイヤ半径方向の荷重を付与する。第１移動手段１５は、支持手段１３を前後方向Ｘに進退移動させる。第１移動手段１５は、シリンダが図示しない支持フレームに支持された第１流体圧シリンダ２８により構成されていて、ピストンロッドに支持手段１３が固定されている。

第２移動手段１６は、支持手段１３と試験プレート１４とを鉛直方向Ｚに相対的に移動させ、試験プレート１４の表面に押し当てられたタイヤＴを支持軸Ｏ回りに回転させながらタイヤＴに突起体２６を通過させる。第２移動手段１６は、試験プレート１４を鉛直方向Ｚに進退させる。第２移動手段１６は、シリンダが前記門型フレーム２３に支持された第２流体圧シリンダ２９により構成されていて、ピストンロッドに試験プレート１４が固定されている。

制御部１７は、第１移動手段１５および第２移動手段１６を制御し、本実施形態では、制御部１７は、第１流体圧シリンダ２８および第２流体圧シリンダ２９を制御する。また制御部１７には、これらの流体圧シリンダ２８、２９の各ピストンロッドの変位データが送出される。制御部１７は、これらの変位データに基づいて、支持手段１３の前後方向Ｘの位置、および試験プレート１４の鉛直方向Ｚの位置を判別する。

前記タイヤ試験装置１０を用いたタイヤＴ試験方法では、まず、支持手段１３にタイヤＴを支持させる。このとき、タイヤＴには内圧、例えば正規内圧を充填する。なお正規内圧とは、「ＪＡＴＭＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ」での適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％の内圧をいう。正規内圧は、タイヤＴが生産または使用される地域が日本国以外の地域の場合には、その地域に適用されている産業規格（例えば、アメリカ合衆国の「ＴＲＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ」、欧州の「ＥＴＲＴＯ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍａｎｕａｌ」等）に準拠したものをいう。

次いで、制御部１７により第１移動手段１５を制御して、タイヤＴを試験プレート１４の表面に押し当ててタイヤＴに荷重を付与する。
その後、制御部１７により第２移動手段１６を制御して、表面にタイヤＴが押圧された試験プレート１４を鉛直方向Ｚに移動させる。このとき本実施形態では、制御部１７が、第１移動手段１５および第２移動手段１６を制御することで、支持手段１３と試験プレート１４との間の前後方向Ｘに沿った距離を同等に維持した状態で、支持手段１３と試験プレート１４とを鉛直方向Ｚに移動させる。制御部１７は、第１流体圧シリンダ２８のピストンロッドについての前記変位データに基づいて、例えばＰＩＤ制御などにより、支持手段１３と試験プレート１４との間の前後方向Ｘに沿った距離を同等に維持する。

そして、表面にタイヤＴが押圧された試験プレート１４を鉛直方向Ｚに移動させる過程で、タイヤＴに突起体２６を鉛直方向Ｚに通過させながら、前記測定器によりタイヤＴ反力を測定する。このとき、例えば、タイヤＴの左右方向Ｙの端部に突起体２６の上を通過させ、タイヤＴを突起体２６に乗り上げさせながら突起体２６をサイドウォール部に圧接させてもよい。また、タイヤＴの左右方向Ｙの端部に突起体２６の横を通過させ、タイヤＴを突起体２６の側面にこすらせながら突起体２６をサイドウォール部に圧接させてもよい。前者の場合、実走行時にタイヤＴが障害物に乗り上げて乗り越える状況が再現され、後者の場合、実走行時にタイヤＴが障害物にこすれる状況が再現される。これにより、タイヤＴが試験プレート１４の表面上を動的にではなく静的に回転することとなり、実走行時にタイヤＴが突起体２６を通過する際、突起体２６からサイドウォール部に負荷が加えられる状況が再現される。

以上説明したように、本実施形態に係るタイヤ試験装置１０およびタイヤＴ試験方法によれば、制御部１７が、第１移動手段１５および第２移動手段１６を制御して、支持手段１３と試験プレート１４のとの間の前後方向Ｘに沿った距離を同等に維持した状態で、支持手段１３と試験プレート１４とを鉛直方向Ｚに移動させるので、タイヤＴが突起体２６を鉛直方向Ｚに通過するに際しタイヤＴが突起体２６から反力を受けたときに、このタイヤＴが試験プレート１４から前後方向Ｘに離反するのを抑制することが可能になり、通過状態のタイヤＴを高精度に再現することができる。すなわち、例えば制御部１７が、タイヤＴを試験プレート１４に押圧させることでタイヤＴに作用する荷重を同等に維持した状態で、支持手段１３と試験プレート１４とを鉛直方向Ｚに移動させる場合、タイヤＴが突起体２６を鉛直方向Ｚに通過するに際しタイヤＴが突起体２６から反力を受けたときに、このタイヤＴが試験プレート１４から前後方向Ｘに離反してしまい、通過状態のタイヤＴを高精度に再現することができないおそれがある。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、試験プレート１４は、試験ドラム１１の外周面に配設されているものとしたが、これに限られない。

また前記実施形態では、制御部１７により、第１移動手段１５および第２移動手段１６を制御することで、支持手段１３と試験プレート１４との間の前後方向Ｘに沿った距離を同等に維持した状態で、支持手段１３と試験プレート１４とを鉛直方向Ｚに移動させるものとしたが、これに限られない。例えば、試験装置のオペレータにより、第１移動手段１５および第２移動手段１６を制御してもよい。

また突起体は前記実施形態に示した形状に限られない。例えば、突起体を縁石のようなブロック状に形成してもよい。
また前記実施形態では、タイヤＴのサイドウォール部について試験するものとしたが、これに限られず、例えばタイヤのトレッド部について試験してもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０ タイヤ試験装置
１３ 支持手段
１４ 試験プレート
１５ 第１移動手段
１６ 第２移動手段
１７ 制御部
２６ 突起体
Ｏ 支持軸
Ｔ タイヤ
Ｘ 前後方向（第１方向）
Ｚ 鉛直方向（第２方向）

Claims (2)

1. タイヤを支持軸回りに回転自在に支持する支持手段と、
   表面に突起体が配設された試験プレートと、
   前記支持手段と前記試験プレートとを、前記試験プレートの表面に直交する第１方向に相対的に移動させ、前記支持手段に支持された前記タイヤを前記試験プレートの表面に押し当てる第１移動手段と、
   前記支持手段と前記試験プレートとを、前記試験プレートの表面に沿う第２方向に相対的に移動させ、前記試験プレートの表面に押し当てられた前記タイヤを前記支持軸回りに回転させながら前記タイヤに前記突起体を通過させる第２移動手段と、
   前記第１移動手段および前記第２移動手段を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記第１移動手段および前記第２移動手段を制御して、前記支持手段と前記試験プレートとの間の前記第１方向に沿った距離を同等に維持した状態で、前記支持手段と前記試験プレートとを前記第２方向に移動させることを特徴とするタイヤ試験装置。
2. タイヤを支持軸回りに回転自在に支持する支持手段と、
   表面に突起体が配設された試験プレートと、
   前記支持手段と前記試験プレートとを、前記試験プレートの表面に直交する第１方向に相対的に移動させ、前記支持手段に支持された前記タイヤを前記試験プレートの表面に押し当てる第１移動手段と、
   前記支持手段と前記試験プレートとを、前記試験プレートの表面に沿う第２方向に相対的に移動させ、前記試験プレートの表面に押し当てられた前記タイヤを前記支持軸回りに回転させながら前記タイヤに前記突起体を通過させる第２移動手段と、を備えるタイヤ試験装置を用いたタイヤ試験方法であって、
   前記第１移動手段および前記第２移動手段を制御して、前記支持手段と前記試験プレートとの間の前記第１方向に沿った距離を同等に維持した状態で、前記支持手段と前記試験プレートとを前記第２方向に移動させることを特徴とするタイヤ試験方法。

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