JP2017026468A - タイヤの接地特性の測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
円筒形の駆動ドラムを備えた試験装置を用いて、タイヤの接地特性を測定する方法であって、
上記試験装置が、タイヤの回転角度を検出する回転角検出器と、ドラムの路面に設置された、タイヤ応力を測定しうる測定器とを備えており、
タイヤを駆動ドラムに当接した状態で回転させつつ、上記測定器により、タイヤの応力を回転角度と対応させて測定する接地特性取得ステップと、
この接地特性取得ステップにおいて、必要に応じて、回転中のタイヤの位相を変化させる位相変化ステップとを含んでいる。
360°× 上記測定器の周方向長 ÷ タイヤの周長 ÷ 2 × 0.7
によって得られる値以下であると定義される。
図1には、本実施形態に係るタイヤの接地特性の測定方法の実行に用いられるインサイドドラム式の試験装置2が示されている。インサイドドラム式に限定されず、アウトサイドドラム式の試験装置も採用されうる。この試験装置2は、タイヤ50を回転可能に支持するタイヤ支持装置4、及び、タイヤ50を回転駆動しうる駆動ドラム(以下、単にドラムという)6を備えている。ドラム6は、ドラム支持装置8に回転可能に支持されている。ドラム支持装置8は、ドラム6を回転させるための回転駆動装置(ドラム駆動装置)10を備えている。ドラム駆動装置10は回転速度の制御が可能である。ドラム6は有底円筒状を呈している。
測定ステップでは、設定された測定条件に従い、タイヤ50が上記試験装置2に取り付けられて走行させられる。そして、走行中に、ドラム6に接地したタイヤ50のトレッド面の3応力が測定される。同時に、処理装置26では、この3応力の測定値と、タイヤ50回転角とが対応付けられている。上記測定条件とは、タイヤ50に負荷されるドラム6向けの荷重、タイヤ50の走行速度、タイヤ50の内圧、タイヤ50のキャンバー角、タイヤ50のスリップ角、及び、タイヤ50とドラム6との回転数の比等である。
上記測定ステップにおいて測定が継続される過程で、タイヤ50の同一位相の測定が繰り返して検知された場合、位相の変更を行う。繰り返して検知されたとは、本実施形態では、同一位相の測定が2から3回検知されたことをいう。タイヤ50の同一位相の測定が2から3回検知されるとは、前述した動荷重半径300mmのタイヤと半径1000mmのドラムとの例を適用すると、タイヤの中心角0°、120°、240°それぞれの位置の測定が2から3回繰り返されることを意味する。このようなタイヤでは、接地面内の測定を網羅することができないからである。
360°× SL ÷ TL ÷ 2 × 70% (1)
ここで、
SL:3分力センサ20の周方向長、
TL:タイヤの周長
また、(1)式中の「360°× SL÷ TL」は、図4で示される3分力センサ20のドラム周方向の長さSLに対応するタイヤ中心角θである。タイヤ周上の同一の測定点同士がなすタイヤ中心角が、上記(1)式以下である場合、これら測定点は同一位相とみなされる。具体的には、図6において、最初に3分力センサ20に接触した接触位置P1の角度位置と、再度この接触位置P1が3分力センサ20に接触したときの角度位置との差が、上記(1)式以下である場合、これら測定点は同一位相とみなされる。
T = π÷180°×DLc×DLm÷(DLc−DLm)÷Vc×A (2)
ここで、
T:動荷重半径の必要変更時間(秒)
DLc:変更後の動荷重半径(mm)
DLm:変更前(測定条件下)の動荷重半径(mm)
Vc:位相をズラすために動荷重半径を変化させたときの走行速度(mm/秒)
A:ズラしたい位相(°)
B =(2πDLc − 2πDLm)÷ 2πDLm × 360° (3)
C = A ÷ B (4)
T = 2πDLc × C ÷ Vc (5)
ここで、(5)式中の「2πDLc × C」は、動荷重半径の変更後の走行距離である。この(5)式に、上記(4)式及び(3)式を代入することにより、上記(2)式が得られる。
上記位相変化ステップにおいて、動荷重半径の適切な変更時間を選択するために、予め、前述の各要素(タイヤの速度、荷重、内圧、キャンバー角、タイヤとドラムとの回転数比)の変化と動荷重半径の変化との関係を定量的に把握しておく必要がある。この目的のため、上記測定ステップに先立ち、動荷重半径変化の予備測定が実行される。この動荷重半径変化の予備測定ステップにおいては、上記複数の要素のそれぞれについて、その値を複数段階に変更しつつ動荷重半径との関係が把握される。
実施例1として、空気入りタイヤが準備された。このタイヤのサイズは、225/55R17であった。上記試験装置2を用いてこのタイヤの接地特性が測定された。このタイヤの測定条件下での動荷重半径は336mmであった。試験装置2のドラム6の内径(路面の直径)は5mであった。接地面形成に必要なタイヤの位相、すなわち、測定範囲MAの周方向角度範囲αは15°とした。測定しようとする位相間隔を1°に設定した。
このタイヤの測定条件は以下の通りであった。
内圧:250kPa
走行時の負荷荷重:4.12kN
キャンバー角:0°
走行速度:80km/h
このタイヤの位相変更入力は以下の通りであった。
負荷荷重:(4.12kNから)4.00kNに変更
変更入力の時間:0.7秒
変更入力の頻度:ドラム1回転中に85回
DR = −0.9993W + 0.023V + 338.27711 (6)
ここで、
DR:動荷重半径(mm)
W:負荷荷重(kN)
V:タイヤの走行速度(km/h)
実施例2として、空気入りタイヤが準備された。このタイヤについても、測定中にタイヤの位相変更が実施された。この実施例2のタイヤの測定条件及び位相変更入力内容は表1に示されるとおりである。
このタイヤの位相変更入力は以下の通りであった。
走行速度:(80km/hから)82km/hに変更
変更入力の時間:1.9秒
上記表1に記載された以外の構成及び条件は、実施例1のタイヤと同じであった。
比較例1として、空気入りタイヤが準備された。表1に示されるように、このタイヤの測定においては、タイヤの位相変更は実施されなかった。その他の構成及び条件は、実施例1のタイヤと同じであった。
実施例1、2及び比較例1の各タイヤについての、接地特性測定の結果が表1に示されている。測定に要した時間は各例とも240秒であり、ドラムの回転回数は340回転であった。実施例1及び実施例2の各タイヤについては、中心角15°の測定範囲を1度間隔で測定することができた。測定できた位相は、表1に○印で示されている。一方、比較例1のタイヤについては、表1から明らかなように、中心角15°の測定範囲内で測定し得ない位相が多く存在した。測定できなかった位相は、表1に−−印で示されている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
4・・・タイヤ支持装置
4a・・・タイヤ支持軸
6・・・ドラム
8・・・ドラム支持装置
8a・・・ドラム支持軸
10・・・ドラム駆動装置
12・・・タイヤ駆動装置
14・・・昇降装置
16・・・路面
18・・・開口
20・・・3分力センサ
22・・・ドラムエンコーダ
24・・・タイヤエンコーダ
26・・・処理装置
50・・・タイヤ
LA・・・接地面
MA・・・測定範囲
Claims (5)
- 円筒形の駆動ドラムを備えた試験装置を用いて、タイヤの接地特性を測定する方法であって、
上記試験装置が、タイヤの回転角度を検出する回転角検出器と、ドラムの路面に設置された、タイヤ応力を測定しうる測定器とを備えており、
タイヤを駆動ドラムに当接した状態で回転させつつ、上記測定器により、タイヤの応力を回転角度と対応させて測定する接地特性取得ステップと、
この接地特性取得ステップにおいて、必要に応じて、回転中のタイヤの位相を変化させる位相変化ステップとを含むタイヤの接地特性の測定方法。 - 上記位相変化ステップにおける上記位相を変化させる前提条件が、接地特性取得ステップにおいて、タイヤの同一位相の位置を複数回測定したことであり、この同一位相が、下式、
360°× 上記測定器の周方向長 ÷ タイヤの周長 ÷ 2 × 0.7
によって得られる値以下であると定義される、請求項1に記載の接地特性の測定方法。 - 上記位相変化ステップにおいて、タイヤの位相を変化させるために、タイヤの動荷重半径を必要時間変化させる、請求項1又は2に記載の接地特性の測定方法。
- 上記位相変化ステップにおいて、タイヤの動荷重半径を変化させるために、タイヤに負荷されるドラム向けの荷重、タイヤの速度、タイヤの内圧、タイヤのキャンバー角、及び、タイヤとドラムとの回転数比のうち、少なくとも一項目を変化させる、請求項3に記載の接地特性の測定方法。
- 上記位相変化ステップにおける、上記荷重、上記タイヤ速度、上記タイヤ内圧、上記キャンバー角、及び、上記回転数比のうち、少なくとも一項目を変化させたときの、タイヤの動荷重半径の変化を測定する動荷重半径変化の予備測定ステップを含んでいる、請求項4に記載の接地特性の測定方法。
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