JP2015123729A - トレッドリングの剛性測定装置及びトレッドリングの均一性測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エアレスタイヤのトレッドリング単体の円周方向の一部分の剛性分布を効率よく測定可能とするトレッドリングの剛性測定装置を提供する。
【解決手段】トレッドリング１００の剛性測定装置は、トレッドリング１００単体を取り外し可能に保持するサポート治具２を含む。サポート治具２は、トレッドリング１００の一部分である測定領域１００Ａを変形可能に外部に露出させる開放部２１と、トレッドリング１００の測定領域１００Ａ以外の領域である非測定領域１００Ｂを実質的に変形不能に拘束する拘束部２２とを有する。拘束部２２に設けられた外側ローラー２７及び内側ローラー２８が非測定領域１００Ｂとの摩擦を低減することにより、サポート治具２内でトレッドリング１００を回転させながら、測定領域１００Ａのみの剛性が連続的に測定可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、トレッドリングの剛性測定装置及びトレッドリングの均一性測定方法に関する。

従来から、空気入りタイヤの製造ラインにおいては、転動時のタイヤの振動を抑制するため、製造されたタイヤのユニフォミティの各種特性（例えば、ＲＦＶ，ＬＦＶ，コニシティ等）が、出荷前に検査されている。空気入りタイヤは、測定用のリムに装着されて、ユニフォミティの諸特性が測定される。例えば、空気入りタイヤが装着されたリムを回転させることにより、ユニフォミティ測定装置のドラム等に接地している測定領域が空気入りタイヤの円周方向の異なる位置に移動され、空気入りタイヤの縦剛性の分布が得られる。

空気入りタイヤに荷重が負荷されると、接地している測定領域が大きく変形し、接地していない非測定領域の変形は小さいため、一般に空気入りタイヤの縦剛性の分布は、測定領域の縦剛性に大きく依存する。

一方、接地面を有する円筒状のトレッドリングと、トレッドリングの半径方向内側に配されかつ車軸に固定されるハブと、トレッドリングとハブとを連結するスポークとを備えるエアレスタイヤにおいても、空気入りタイヤと同様に、優れたユニフォミティ性能が求められる。完成したエアレスタイヤのユニフォミティは、ハブを測定装置に装着することにより、空気入りタイヤと同様に測定できる。

ところで、エアレスタイヤにあっては、トレッドリングとハブとの偏心の他、トレッドリング単体の均一性、すなわちトレッドリング単体での円周方向の縦剛性の分布も、ユニフォミティに影響を及ぼすと考えられる。従って、トレッドリング単体での円周方向の縦剛性の分布が測定できれば、エアレスタイヤのユニフォミティ性能をより一層高めることができる。

しかしながら、単体のトレッドリングで接地している測定領域の縦剛性を測定すべくトレッドリングに縦荷重を加えた場合、完成品のエアレスタイヤとは異なり、トレッドリングの全体が楕円状に変形し、その各部が相応の応力を発生する。例えば、測定領域及びその直上の領域では、トレッドリングの外周側に圧縮応力が発生し、内周側に引張応力が発生する。一方、その他の領域では、トレッドリングの外周側に引張応力が発生し、内周側に圧縮応力が発生する。このため、接地している測定領域が発生する応力に加えて、接地していない非測定領域が発生する応力までもが、縦剛性の測定値に影響を及ぼす。

さらには、トレッドリングに縦荷重を加えながら、トレッドリングを円周方向に回転させる技術が確立されておらず、トレッドリングの全周にわたって剛性分布を効率よく測定することが困難であった。特にエアレスタイヤの生産ラインでは、トレッドリングの剛性を全数又は抜き取りで検査するために、トレッドリング全周の剛性分布を効率よく測定する技術が、強く求められている。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、エアレスタイヤのトレッドリング単体での円周方向の一部分の剛性分布を効率よく測定可能とするトレッドリングの剛性測定装置及びトレッドリングの均一性測定方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、接地面を有する円筒状のトレッドリングと、前記トレッドリングの半径方向内側に配されかつ車軸に固定されるハブと、前記トレッドリングと前記ハブとを連結するスポークとを備えたエアレスタイヤに用いられる前記トレッドリング単体の円周方向の一部分の剛性を測定するためのトレッドリングの剛性測定装置であって、前記トレッドリング単体を円周方向に回転可能に保持するサポート治具を含み、前記サポート治具は、前記トレッドリングの前記一部分である測定領域を変形可能に外部に露出させる開放部と、前記トレッドリングの前記測定領域以外の領域である非測定領域と当接し、前記非測定領域を実質的に変形不能に拘束する拘束部とを有し、前記拘束部は、前記非測定領域との摩擦を低減する摩擦低減手段を有することを特徴とする。

本発明に係る前記トレッドリングの剛性測定装置において、前記拘束部は、前記非測定領域で前記トレッドリングの前記接地面と当接し、前記トレッドリングを拘束する外側サポート部を有し、前記摩擦低減手段は、外側サポート部に設けられていることが望ましい。

本発明に係る前記トレッドリングの剛性測定装置において、前記摩擦低減手段は、回転可能に軸支され、前記トレッドリングの前記接地面と当接する外周面を有する複数の外側ローラーを含むことが望ましい。

本発明に係る前記トレッドリングの剛性測定装置において、前記拘束部は、前記非測定領域で、前記トレッドリングの半径方向の内周面と当接し、前記トレッドリングを拘束する内側サポート部を有し、前記摩擦低減手段は、内側サポート部に設けられていることが望ましい。

本発明に係る前記トレッドリングの剛性測定装置において、前記摩擦低減手段は、回転可能に軸支され、前記トレッドリングの前記接地面と当接する外周面を有する複数の内側ローラーを含むことが望ましい。

本発明に係る前記トレッドリングの剛性測定装置において、前記サポート治具の前記開放部は、３０〜３００mmの円周方向の弦長で前記トレッドリングを開放することが望ましい。

本発明に係る前記トレッドリングの剛性測定装置において、前記複数の外側ローラーの外周面と前記接地面とが当接する外側当接部を結んだ円弧の径Ｊｉと、前記トレッドリングの前記接地面の外径Ｒｏとの比Ｊｉ／Ｒｏは、０．９９５〜１．０２であることが望ましい。

本発明に係る前記トレッドリングの剛性測定装置において、前記複数の内側ローラーの外周面と前記内周面とが当接する内側当接部を結んだ円弧の径Ｊｏと、前記トレッドリングの前記内周面の内径Ｒｉとの比Ｊｏ／Ｒｉは、０．９９〜１．０３であることが望ましい。

本発明に係る前記トレッドリングの剛性測定装置において、前記外側ローラーは、前記トレッドリングの半径方向に移動可能であることが望ましい。

本発明に係る前記トレッドリングの剛性測定装置において、前記内側ローラーは、前記トレッドリングの半径方向に移動可能であることが望ましい。

さらに、本発明は、接地面を有する円筒状のトレッドリングと、前記トレッドリングの半径方向内側に配されかつ車軸に固定されるハブと、前記トレッドリングと前記ハブとを連結するスポークとを備えたエアレスタイヤに用いられる前記トレッドリング単体の円周方向の剛性の均一性を調べるためのトレッドリングの均一性測定方法であって、前記トレッドリングの円周方向の一部分である測定領域を変形可能とし、かつ、前記測定領域以外の非測定領域を拘束して保持する保持工程と、前記測定領域に荷重を与えて変形状態を測定する測定工程とを含み、前記測定工程は、前記トレッドリングを円周方向にずらしながら、前記測定領域を前記トレッドリングの円周方向の異なる位置に移動させて、変形状態を連続的に測定することを特徴とする。

本発明のトレッドリングの剛性測定装置は、トレッドリング単体を円周方向に回転可能に保持するサポート治具を含む。サポート治具は、トレッドリングの円周方向の一部分である測定領域を変形可能に外部に露出させる開放部と、トレッドリングの測定領域以外の非測定領域を拘束する拘束部とを有する。開放部から露出されたトレッドリングの測定領域の接地面を、例えば、ドラム又は平板等に押圧することにより、トレッドリングの剛性が測定される。このとき、拘束部がトレッドリングの非測定領域を実質的に変形不能に拘束する。これにより、トレッドリングの非測定領域に応力が発生しなくなり、トレッドリング単体の円周方向の一部分である測定領域のみの剛性が測定可能となる。

拘束部には、トレッドリングの非測定領域との摩擦を低減するための摩擦低減手段が設けられている。これにより、拘束部がトレッドリングの非測定領域を拘束している状態で、トレッドリングを拘束部に対して円周方向にずらすことができ、ひいては、測定領域がトレッドリングの円周方向の異なる位置に移動する。従って、サポート治具からトレッドリングを取り外すことなく、トレッドリングの全周にわたって、測定領域のみの剛性が連続的に効率よく測定可能となる。

本発明のトレッドリングの均一性測定方法は、トレッドリングを保持する保持工程と、トレッドリングの変形状態を測定する測定工程とを含む。保持工程では、トレッドリングの円周方向の一部分である測定領域を変形可能とし、かつ、測定領域以外の非測定領域を拘束する。測定工程では、測定領域に荷重が与えられ、変形状態が測定される。さらに、測定工程では、トレッドリングを円周方向にずらしながら、測定領域がトレッドリングの円周方向の異なる位置に移動する。これにより、トレッドリングの全周にわたる変形状態が連続的に測定され、トレッドリング単体での均一性が効率よく測定可能となる。

本発明のトレッドリングの剛性測定装置の一実施形態を示す側面図である。 図１の剛性測定装置のサポート治具を示す斜視図である。 図２のサポート治具の組立て斜視図である。 （ａ）は図２のサポート治具の側面図、（ｂ）はトレッドリングの側面図である。 図３のサポート治具の変形例を示す組立て斜視図である。 図３のサポート治具の別の変形例を示す側面図である。 図３の外側ローラー及び内側ローラーの支持構造を示す断面図である。 図７の支持構造の変形例を示す断面図である。 図１の剛性測定装置を用いて、エアレスタイヤのトレッドリングの均一性の測定する方法を示す側面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態に係るエアレスタイヤのトレッドリングの剛性測定装置（以下、単に「剛性測定装置」と言うことがある。）１の側面図である。図１に示されるように、本実施形態の剛性測定装置１は、エアレスタイヤに用いられるトレッドリング１００の単体での円周方向の一部分の剛性を測定するための装置である。

剛性測定装置１は、例えば、単体のトレッドリング１００を保持するサポート治具２と、トレッドリング１００が押圧される路面部３と、サポート治具２を路面部３の方向（縦方向）に駆動する駆動部４と、路面部３に働く縦方向の力を測定する測定部５と、測定部５によって測定された力からトレッドリング１００の剛性を算出する処理部６とを備える。ここで、単体のトレッドリング１００とは、エアレスタイヤとしてスポーク及びハブ等と一体化される前のトレッドリング１００である。

本実施形態の路面部３は、水平な平板が用いられているが、この替わりに、円筒状のドラム等が用いられてもよい。

駆動部４は、サポート治具２を介してトレッドリング１００を路面部３に押圧し、トレッドリング１００に、例えば、エアレスタイヤの縦たわみ量に相当する変形を付与する。駆動部４によるサポート治具２の変位量は、例えば、測定部５を介して、処理部６に入力される。

測定部５は、駆動部４の側に設けられていてもよい。処理部６は、サポート治具２の変位及び測定部５によって測定された力に基づいて、トレッドリング１００の縦剛性を算出する。

駆動部４によって、サポート治具２が縦方向に垂直な横方向又は前後方向に駆動されてもよい。この場合、測定部５は、路面部３に働く横方向又は前後方向の力を測定する。

図２及び図３は、サポート治具２の構成を示している。サポート治具２は、トレッドリング１００を取り外し可能に保持する。サポート治具２は、トレッドリング１００の一部分である測定領域１００Ａを変形可能に外部に露出させる開放部２１と、トレッドリング１００の測定領域１００Ａ以外の領域である非測定領域１００Ｂを実質的に変形不能に拘束する拘束部２２とを有している。拘束部２２がトレッドリング１００の非測定領域１００Ｂを拘束することにより、トレッドリング１００の非測定領域１００Ｂに応力が発生しなくなり、トレッドリング１００単体の円周方向の一部分である測定領域１００Ａのみの剛性が測定可能となる。

拘束部２２は、トレッドリング１００の非測定領域１００Ｂで接地面１００Ｃの外側に配設される外側サポート部２３と、トレッドリング１００の非測定領域１００Ｂで内周面１００Ｄの内側に配設される内側サポート部２４と、トレッドリング１００の非測定領域１００Ｂとの摩擦を低減する摩擦低減手段２５、２６とを有している。

外側サポート部２３は、トレッドリング１００の非測定領域１００Ｂを半径方向の外側から拘束する。外側サポート部２３は、非測定領域１００Ｂで円周方向に連続的に形成されたリング状の外輪部２３Ａと、外輪部２３Ａの一端に設けられた端縁部２３Ｂとを有する（図３参照）。外側サポート部２３の内周側には、摩擦低減手段２５が設けられている。

外輪部２３Ａは、摩擦低減手段２５を支持する。端縁部２３Ｂは、外輪部２３Ａと一体に形成されており、外輪部２３Ａの変形を抑制する。端縁部２３Ｂは、内側サポート部２４と結合される。

端縁部２３Ｂは、開放部２１に相当する領域に、開口２３Ｃを有する。端縁部２３Ｂに開口２３Ｃが設けられることにより、測定領域１００Ａでのトレッドリング１００の端縁と外側サポート部２３の端縁部２３Ｂとの接触が回避され、測定領域１００Ａの変形が阻害されることがない。端縁部２３Ｂには、内側サポート部２４との結合の際、外側サポート部２３と内側サポート部２４との相対位置を合わせるための位置合わせ部２３Ｄが突設されている。位置合わせ部２３Ｄは、例えば、一対のピンからなる。

摩擦低減手段２５は、回転可能に軸支された外側ローラー２７を含んでいる。外側ローラー２７は、円周方向に所定の間隔を隔てて、複数個設けられている。外側ローラー２７は、トレッドリング１００の接地面１００Ｃに外接する外周面２７ａを有している。外側サポート部２３は、トレッドリング１００の非測定領域１００Ｂの接地面１００Ｃを、外側ローラー２７を介して半径方向の外側から拘束する。

摩擦低減手段２５には、上述した外側ローラー２７に加え、例えば、いわゆる無限軌道状のベルトが設けられていてもよい。

図２に示されるように、内側サポート部２４は、トレッドリング１００の非測定領域１００Ｂを半径方向の内側から拘束する。内側サポート部２４は、円周方向に連続的に形成された円柱状の内輪部２４Ａを有する（図３参照）。内側サポート部２４の外周側には、摩擦低減手段２６が設けられている。摩擦低減手段２６は、内輪部２４Ａによって支持される。

摩擦低減手段２６は、回転可能に軸支された内側ローラー２８を含んでいる。内側ローラー２８は、円周方向に所定の間隔を隔てて、複数個設けられている。内側ローラー２８は、トレッドリング１００の内周面１００Ｄに内接する外周面２８ａを有している。内側サポート部２４は、トレッドリング１００の非測定領域１００Ｂの内周面１００Ｄを、内側ローラー２８を介して半径方向の内側から拘束する。

摩擦低減手段２６には、上述した内側ローラー２８に加え、例えば、いわゆる無限軌道状のベルトが設けられていてもよい。

本実施形態では、拘束部２２にトレッドリング１００の非測定領域１００Ｂとの摩擦を低減するための摩擦低減手段２５、２６が設けられているので、拘束部２２がサポート治具２内で非測定領域１００Ｂを拘束している状態で、トレッドリング１００を円周方向にずらすことができる。これにより、測定領域がトレッドリング１００の円周方向の異なる位置に移動する。従って、サポート治具２からトレッドリング１００を取り外すことなく、トレッドリング１００の全周にわたって、測定領域１００Ａのみの剛性が連続的に効率よく測定可能となる。

サポート治具２は、摩擦低減手段２５又は２６のいずれか一方のみでトレッドリング１００を拘束する構成であってもよい。しかしながら、本実施形態のように、拘束したトレッドリング１００の変形を効果的に抑制すると共に、トレッドリング１００の回転を円滑化するために、トレッドリング１００の外周及び内周側に摩擦低減手段２５及び２６が設けられているのが望ましい。

図３に示されるように、内輪部２４Ａは、開放部２１に相当する領域に、開口２４Ｃを有する。内輪部２４Ａに開口２４Ｃが設けられることにより、測定領域１００Ａでのトレッドリング１００の端縁と内側サポート部２４の内輪部２４Ａとの接触が回避され、測定領域１００Ａの変形が阻害されることがない。内側サポート部２４は、図３等に示される形態に限られず、例えば、トレッドリング１００の非測定領域１００Ｂの半径方向の内側で、摩擦低減手段２６に対応する位置に、断続的に設けられる形態であってもよい。

内側サポート部２４は、外側サポート部２３の端縁部２３Ｂに、例えば、ボルト３０等によって結合される。ボルト３０は、内側サポート部２４の内輪部２４Ａの端面に設けられている孔３１から装着される。内側サポート部２４の内輪部２４Ａの端面には、サポート治具２を把持するためのハンドル部３２が必要に応じて設けられている。

図４（ａ）は、サポート治具２の側面を、図４（ｂ）は、サポート治具２に装着される前のトレッドリング１００の側面をそれぞれ示している。外側サポート部２３と内側サポート部２４とが適正な相対位置で結合されることにより、外側ローラー２７と内側ローラー２８とが、トレッドリング１００の円周方向で同一の位置に対向して配置される。これにより、トレッドリング１００が、外側ローラー２７と内側ローラー２８とによって挟み込まれた状態で拘束され、トレッドリング１００の変形が効果的に抑制される。

複数の外側ローラー２７、２７、２７の外周面２７ａ、２７ａ、２７ａとトレッドリング１００の接地面１００Ｃとが当接する外側当接部２７ｂ、２７ｂ、２７ｂを結んだ円弧Ｃ１の径Ｊｉと、接地面１００Ｃの外径Ｒｏとの比Ｊｉ／Ｒｏは、０．９９５〜１．０２が望ましい。

上記比Ｊｉ／Ｒｏが０．９９５未満の場合、外側サポート部２３の内側にトレッドリング１００を装着するのが困難となる。さらには、サポート治具２内でトレッドリング１００を回転させるのが困難となる。一方、上記比Ｊｉ／Ｒｏが１．０２を超える場合、トレッドリング１００の接地面１００Ｃと外側ローラー２７、２７の外周面２７ａとの隙間が大きくなり、トレッドリング１００の非測定領域１００Ｂの変形を十分に抑制できないおそれがある。

複数の内側ローラー２８、２８、２８の外周面２８ａ、２８ａ、２８ａとトレッドリング１００の内周面１００Ｄとが当接する内側当接部２８ｂ、２８ｂ、２８ｂを結んだ円弧Ｃ２の径Ｊｏと、前記トレッドリングの前記内周面の内径Ｒｉとの比Ｊｏ／Ｒｉは、０．９９〜１．０３が望ましい。

上記比Ｊｏ／Ｒｉが０．９９未満の場合、トレッドリング１００の内周面１００Ｄと内側ローラー２８の外周面２８ａとの隙間が大きくなり、トレッドリング１００の非測定領域１００Ｂの変形を十分に抑制できないおそれがある。一方、上記比Ｊｏ／Ｒｉが１．０３を超える場合、内側サポート部２４の外側にトレッドリング１００を装着するのが困難となる。さらには、サポート治具２内でトレッドリング１００を回転させるのが困難となる。

内側サポート部２４は、実質的に開放部２１の両外側に位置される内側ローラー２８、２８の内側当接部２８ｂ、２８ｂ間で、トレッドリング１００の測定領域１００Ａを開放する。すなわち、サポート治具２の開放部２１は、開放部２１の両外側に位置される内側ローラー２８、２８の内側当接部２８ｂ、２８ｂ間の距離である円周方向の弦長ＣＬでトレッドリング１００を開放する。

トレッドリング１００を開放する開放部２１の円周方向の弦長ＣＬは、例えば、測定対象のエアレスタイヤの接地長に応じて設定されている。一般的に、高速走行が容易で、かつ振動に敏感な乗用車では、より優れたユニフォミティ性能が、要求されている。そこで、本実施形態では、特に、乗用車用タイヤの接地長に対応するように、上記弦長ＣＬは、例えば、３０〜３００mmが望ましい。弦長ＣＬが３０mm未満の場合、接地長が短くなり十分な荷重でトレッドリング１００の剛性を測定することができない。一方、弦長ＣＬが３００mmを超える場合、トレッドリング１００を広範囲で拘束できなくなり、非測定領域１００Ｂの変形を十分に抑制できないおそれがある。

図５には、図３等に示されるサポート治具２の変形例であるサポート治具２Ｘが示されている。サポート治具２Ｘは、外側サポート部２３Ｘ及び内側サポート部２４Ｘを有する。

外側サポート部２３Ｘは、外輪部２３Ａの内周部にほぼ隙間なく外側ローラー２７が設けられている点で、外側サポート部２３とは異なる。同様に、内側サポート部２４Ｘは、内輪部２４Ａの外周部にほぼ隙間なく内側ローラー２８が設けられている点で、内側サポート部２４とは異なる。

サポート治具２Ｘによれば、より多くの外側ローラー２７及び内側ローラー２８がトレッドリング１００と当接し、トレッドリング１００を広範囲で拘束するため、非測定領域１００Ｂの変形をより一層抑制できる。

図６には、図３等に示されるサポート治具２Ｘの別の変形例であるサポート治具２Ｙが示されている。サポート治具２Ｙは、外側サポート部２３Ｙ及び内側サポート部２４Ｙを有する。

サポート治具２Ｙでは、内側サポート部２４Ｙに設けられた内側ローラー２８の個数が、外側サポート部２３Ｙに設けられた外側ローラー２７の個数よりも少なく、隣り合う外側ローラー２７の円周方向の間に内側ローラー２８が千鳥状に配置されている点でサポート治具２とは異なる。

サポート治具２Ｙによれば、非測定領域１００Ｂでのトレッドリング１００の変形を抑制しながら、接地面１００Ｃと拘束部２２との摩擦をより一層低減することが可能となる。サポート治具２Ｙにあっても、サポート治具２Ｘと同様に、外側ローラー２７及び内側ローラー２８を適宜増設可能である。

図７には、外側ローラー２７及び内側ローラー２８の支持構造４０の一例が示されている。

外側ローラー２７は、例えば、支持軸４１、軸受け４２、４３、及び支持プレート４４等によって、回転自在に支持されている。支持軸４１は、一端が外側サポート部２３の端縁部２３Ｂに、他端が支持プレート４４によって支持されている。支持軸４１は、軸受け４２、４３を介して外側ローラー２７を回転自在に支持する。

軸受け４２、４３は、外側ローラー２７の両端に設けられている。本実施形態では、固定された支持軸４１の周りを外側ローラー２７が回転する構成であるが、軸受け４２、４３が端縁部２３Ｂ及び支持プレート４４に設けられ、支持軸４１と共に外側ローラー２７が回転する構成であってもよい。

支持プレート４４は、外側サポート部２３の外輪部２３Ａの先端縁に、例えば、ボルト４５等を介して結合されている。図３等に示されるように、本実施形態では、支持プレート４４は、外輪部２３Ａの円周方向に連続的に形成されているが、複数個によって分割されていてもよい。

図７に示される支持構造４０によって、外側ローラー２７がトレッドリング１００の接地面１００Ｃを拘束しながら円滑に回転する。これにより、非測定領域１００Ｂでの接地面１００Ｃと外側サポート部２３との摩擦が低減される。

内側ローラー２８も、上述した外側ローラー２７と同様であり、例えば、支持軸４６、軸受け４７、４８、及び支持プレート４９、５０等によって、回転自在に支持されている。支持軸４１は、一端が支持プレート４９に、他端が支持プレート５０によって支持されている。本実施形態では、固定された支持軸４６の周りを内側ローラー２８が回転する構成であるが、軸受け４７、４８が支持プレート４９、５０に設けられ、支持軸４６と共に内側ローラー２８が回転する構成であってもよい。

支持プレート４９、５０は、内側サポート部２４の内輪部２４Ａの両端縁に、例えば、ボルト５１、５２等を介して結合されている。図３等に示されるように、支持プレート４９、５０は、内輪部２４Ａの円周方向に連続的に形成されているが、複数個によって分割されていてもよい。

図７に示される支持構造４０によって、内側ローラー２８がトレッドリング１００の内周面１００Ｄを拘束しながら円滑に回転する。これにより、非測定領域１００Ｂでの内周面１００Ｄと内側サポート部２４との摩擦が低減される。

図８には、支持構造４０の変形例である支持構造４０Ｘが示されている。支持構造４０Ｘは、外側ローラー２７及び内側ローラー２８が、トレッドリング１００の半径方向Ｒ１又はＲ２に移動可能に構成されている点で、図７に示される支持構造４０とは異なる。

支持構造４０Ｘでは、外輪部２３Ａ及び端縁部２３Ｂに対する支持軸４１及び支持プレート４４の相対位置をトレッドリング１００の半径方向Ｒ１又はＲ２にずらすことにより、外側ローラー２７が移動する。外側ローラー２７を移動可能とするために、例えば、端縁部２３Ｂには半径方向Ｒ１及びＲ２にのびる長孔６１が形成されている。同様に、支持プレート４４には、半径方向Ｒ１及びＲ２にのびる長孔６２が形成されている。長孔６１及び長孔６２に沿って支持軸４１及び支持プレート４４を移動させることにより、外側ローラー２７がトレッドリング１００の半径方向Ｒ１又はＲ２に移動する。

同様に、支持構造４０Ｘでは、内輪部２４Ａに対する支持プレート４９及び５０の相対位置をトレッドリング１００の半径方向Ｒ１又はＲ２にずらすことにより、内側ローラー２８が移動する。内側ローラー２８を移動可能とするために、例えば、支持プレート４９には、半径方向Ｒ１及びＲ２にのび、ボルト５１が挿通される長孔６３が形成されている。同様に、支持プレート５０には、半径方向Ｒ１及びＲ２にのび、ボルト５１が挿通される長孔６４が形成されている。ボルト５１、５２を緩めて、長孔６３及び長孔６４に沿って支持プレート４９及び５０を移動させることにより、内側ローラー２８がトレッドリング１００の半径方向Ｒ１又はＲ２に移動する。

支持構造４０Ｘは、外側ローラー２７及び内側ローラー２８が、トレッドリング１００の半径方向Ｒ１又はＲ２に移動可能に構成されているので、トレッドリング１００に対する外側ローラー２７及び内側ローラー２８の接触圧力を微調整することができる。これにより、トレッドリング１００の非測定領域１００Ｂの変形と、外側ローラー２７及び内側ローラー２８とトレッドリング１００との間の摩擦力とのバランスが調整可能となる。さらに、外側ローラー２７及び内側ローラー２８の移動範囲を適宜設定することにより、異なる径のトレッドリング１００をサポート治具２に装着することが可能となり、かつトレッドリング１００の非測定領域１００Ｂが、外側ローラー２７及び内側ローラー２８によって、実質的に変形不能に拘束される。従って、外側サポート部２３及び内側サポート部２４を交換することなく、異なる径のトレッドリング１００の剛性が測定可能となり、作業効率が高められる。

支持構造４０及び支持構造４０Ｘは、ばねなどの弾性部材を付加して、外側ローラー２７をトレッドリング１００の半径方向内側に、内側ローラー２８をトレッドリング１００の半径方向外側にそれぞれ付勢するように、構成されていてもよい。

図９は、剛性測定装置１を用いて、エアレスタイヤのトレッドリング１００の均一性を測定する方法を示している。トレッドリング１００の均一性測定方法は、トレッドリング１００を保持する保持工程と、トレッドリング１００の変形状態を測定する測定工程とを含んでいる。

図９（ａ）に示されるように、保持工程では、サポート治具２を用いてトレッドリング１００が保持される。すなわち、トレッドリング１００は、サポート治具２の拘束部２２によって、測定領域１００Ａ以外の非測定領域１００Ｂが拘束され、保持される。このとき、サポート治具２の開放部２１によって、円周方向の一部分である測定領域１００Ａが変形可能に開放されている。

図９（ｂ）に示されるように、測定工程では、駆動部４によって駆動されたサポート治具２が、路面部３に向かって、すなわち、矢印Ａ１方向に変位し、トレッドリング１００の測定領域１００Ａに荷重が与えられる。このとき、サポート治具２の拘束部２２によって、非測定領域１００Ｂが実質的に変形不能に拘束されているので、測定領域１００Ａのみが変形し、応力を発生する。この測定工程では、サポート治具２の変位量と路面部３に働く力とによって、トレッドリング１００の変形状態が測定される。

その後、図９（ｃ）に示されるように、サポート治具２がトレッドリング１００の進行方向すなわち矢印Ｄ方向に変位される。これに伴い、トレッドリング１００が矢印Ｃ方向に回転し、測定領域１００Ａがトレッドリング１００の円周方向の異なる位置に移動される。このとき、トレッドリング１００を支持する外側ローラー２７及び内側ローラー２８が、それぞれ矢印Ｂ１及びＢ２方向に回転し、トレッドリング１００の非測定領域１００Ｂと拘束部２２との摩擦を低減する。これにより、外側サポート部２３から内側サポート部２４を分離等することなく、トレッドリング１００を回転させることが可能となる。こうして、トレッドリング１００が１周以上回転するまで、サポート治具２を矢印Ｄ方向に変位させることにより、トレッドリング１００の全周にわたる変形状態が連続的に測定され、トレッドリング単体での均一性が効率よく測定可能となる。

本実施形態は、固定された路面部３に対してサポート治具２を移動させて、トレッドリング１００の全周にわたる変形状態を測定する構成であるが、固定されたサポート治具２に対して路面部３を移動させるように構成されていてもよい。また、別の実施形態として、路面部３に替わりにドラムが適用される場合は、ドラムを回転させてトレッドリング１００の全周にわたる変形状態が測定されてもよい。

以上、本発明のトレッドリングの剛性測定装置及びトレッドリングの均一性測定方法が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。

図２の基本構造をなす実施例のサポート治具を有するトレッドリングの剛性測定装置が試作され、トレッドリング単体の縦剛性が測定された。比較例１では、サポート治具を用いることなく、トレッドリング単体の縦剛性が測定された。比較例２では、摩擦低減手段を有さないサポート治具を用いて、トレッドリング単体の縦剛性が測定された。縦剛性の測定にあたっては、エアレスタイヤの諸元、例えば、外径及び幅等の寸法から同等の空気入りタイヤのロードインデックスの５０％、１００％、１２０％に相当する荷重が負荷された。

剛性測定可否の判定での評価“Ｓ”は、トレッドリングの回転が容易であり、かつ測定領域のみが変形し、その縦剛性が適正・連続的に測定された場合を示す。評価“Ａ”は、トレッドリングの回転が容易であり、かつ非測定領域の一部が僅かに変形しているが、測定された縦剛性の大部分が測定領域の剛性に由来すると考えられる場合を示す。評価“Ｂ”は、トレッドリングの回転は容易であるが、トレッドリングの変形が不足し、設定された荷重で縦剛性を測定できなかった場合を示す。評価“Ｃ”は、トレッドリングの回転に若干の困難を伴ったが、測定領域の縦剛性が適正に測定された場合を示す。評価“Ｄ”は、トレッドリングが回転せず、連続的に縦剛性を測定できなかった場合を示す。評価“Ｅ”は、トレッドリングのほぼ全領域が変形し、測定された縦剛性が非測定領域の剛性の影響を相当な割合で受けていると考えられる場合を示す。

表１から明らかなように、実施例のトレッドリングの剛性測定装置は、比較例に比べて、測定領域の剛性を正確かつ連続的に効率よく測定可能であることが確認できた。

１ 剛性測定装置
２ サポート治具
３ 平板
２１ 開放部
２２ 拘束部
２３ 外側サポート部
２４ 内側サポート部
２５ 摩擦低減手段
２６ 摩擦低減手段
２７ 外側ローラー
２８ 内側ローラー
１００ トレッドリング
１００Ａ 測定領域
１００Ｂ 非測定領域
１００Ｃ 接地面
１００Ｄ 内周面

Claims (11)

1. 接地面を有する円筒状のトレッドリングと、前記トレッドリングの半径方向内側に配されかつ車軸に固定されるハブと、前記トレッドリングと前記ハブとを連結するスポークとを備えたエアレスタイヤに用いられる前記トレッドリング単体の円周方向の一部分の剛性を測定するためのトレッドリングの剛性測定装置であって、
   前記トレッドリング単体を円周方向に回転可能に保持するサポート治具を含み、
   前記サポート治具は、
   前記トレッドリングの前記一部分である測定領域を変形可能に外部に露出させる開放部と、
   前記トレッドリングの前記測定領域以外の領域である非測定領域と当接し、前記非測定領域を実質的に変形不能に拘束する拘束部とを有し、
   前記拘束部は、前記非測定領域との摩擦を低減する摩擦低減手段を有することを特徴とするトレッドリングの剛性測定装置。
2. 前記拘束部は、前記非測定領域で前記トレッドリングの前記接地面と当接し、前記トレッドリングを拘束する外側サポート部を有し、
   前記摩擦低減手段は、外側サポート部に設けられている請求項１記載のトレッドリングの剛性測定装置。
3. 前記摩擦低減手段は、回転可能に軸支され、前記トレッドリングの前記接地面と当接する外周面を有する複数の外側ローラーを含む請求項２記載のトレッドリングの剛性測定装置。
4. 前記拘束部は、前記非測定領域で、前記トレッドリングの半径方向の内周面と当接し、前記トレッドリングを拘束する内側サポート部を有し、
   前記摩擦低減手段は、内側サポート部に設けられている請求項１乃至３記載のトレッドリングの剛性測定装置。
5. 前記摩擦低減手段は、回転可能に軸支され、前記トレッドリングの前記接地面と当接する外周面を有する複数の内側ローラーを含む請求項４記載のトレッドリングの剛性測定装置。
6. 前記サポート治具の前記開放部は、３０〜３００mmの円周方向の弦長で前記トレッドリングを開放する請求項１乃至５のいずれかに記載のトレッドリングの剛性測定装置。
7. 前記複数の外側ローラーの外周面と前記接地面とが当接する外側当接部を結んだ円弧の径Ｊｉと、前記トレッドリングの前記接地面の外径Ｒｏとの比Ｊｉ／Ｒｏは、０．９９５〜１．０２である請求項３記載のトレッドリングの剛性測定装置。
8. 前記複数の内側ローラーの外周面と前記内周面とが当接する内側当接部を結んだ円弧の径Ｊｏと、前記トレッドリングの前記内周面の内径Ｒｉとの比Ｊｏ／Ｒｉは、０．９９〜１．０３である請求項５記載のトレッドリングの剛性測定装置。
9. 前記外側ローラーは、前記トレッドリングの半径方向に移動可能である請求項３記載のトレッドリングの剛性測定装置。
10. 前記内側ローラーは、前記トレッドリングの半径方向に移動可能である請求項５記載のトレッドリングの剛性測定装置。
11. 接地面を有する円筒状のトレッドリングと、前記トレッドリングの半径方向内側に配されかつ車軸に固定されるハブと、前記トレッドリングと前記ハブとを連結するスポークとを備えたエアレスタイヤに用いられる前記トレッドリング単体の円周方向の剛性の均一性を調べるためのトレッドリングの均一性測定方法であって、
    前記トレッドリングの円周方向の一部分である測定領域を変形可能とし、かつ、前記測定領域以外の非測定領域を拘束して保持する保持工程と、
    前記測定領域に荷重を与えて変形状態を測定する測定工程とを含み、
    前記測定工程は、前記トレッドリングを円周方向にずらしながら、前記測定領域を前記トレッドリングの円周方向の異なる位置に移動させて、変形状態を連続的に測定することを特徴とするエアレスタイヤのトレッドリングの均一性測定方法。

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