JP2018009816A

JP2018009816A - タイヤ剛性試験方法

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Publication number: JP2018009816A
Application number: JP2016137094A
Authority: JP
Inventors: 憲治村田; Kenji Murata
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2016-07-11
Publication date: 2018-01-18
Anticipated expiration: 2036-07-11
Also published as: JP6743535B2

Abstract

【課題】空気入りタイヤの剛性を精度よく評価するためのタイヤ剛性試験方法を提供する。【解決手段】リム部３ａを有するホイール３と、リム部３ａに装着されかつ規定の内圧に調節された空気入りタイヤ４とからなる組立体１を用いたタイヤ剛性試験方法である。組立体１のホイール３を、剛性試験機２の支持軸５に取り付ける取付工程Ｓ２と、支持軸５をテーブル６に向けて相対的に移動させ、組立体１の空気入りタイヤ４をテーブル６に押し付ける押圧工程Ｓ３と、空気入りタイヤ４が押し付けられたテーブル６を相対的に変位させる変位付与工程Ｓ４と、テーブル６に作用する荷重Ｆ及びテーブル６とリム部３ａとの間の距離Ｌを測定する測定工程Ｓ５と、測定された荷重Ｆ及び距離Ｌから、空気入りタイヤ４の剛性を求める計算工程とを含んでいる。【選択図】図１

Description

本発明は、ホイールと空気入りタイヤとからなる組立体を用いたタイヤ剛性試験方法に関する。

従来、タイヤの剛性試験方法として、リム部を有するホイールと、このリム部に装着されかつ規定の内圧に調節された空気入りタイヤとからなる組立体を、剛性試験機に取り付け、空気入りタイヤの剛性を試験する方法が知られている。

例えば、下記特許文献１は、組立体を、剛性試験器の支持軸に取り付け、支持軸をテーブルに向けて相対的に移動させ、組立体の空気入りタイヤをテーブルに押し付けるとともに、このテーブルを、支持軸の移動方向と交差する向きに相対的に変位させるタイヤの試験方法が提案されている。

特開平０５−０８７７０１号公報

上記特許文献１のタイヤ剛性試験方法では、テーブル変位時のテーブルに作用する荷重から、空気入りタイヤの剛性を求めている。しかしながら、テーブル変位時には、空気入りタイヤが変形するとともに、空気入りタイヤが装着されたリム部も変形している。上記特許文献１のタイヤ剛性試験方法は、このリム部の変形を考慮していないため、空気入りタイヤの剛性を、精度よく評価することはできなかった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、空気入りタイヤの剛性を精度よく評価するためのタイヤ剛性試験方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、リム部を有するホイールと、前記リム部に装着されかつ規定の内圧に調節された空気入りタイヤとからなる組立体を用いたタイヤ剛性試験方法であって、前記組立体の前記ホイールを、剛性試験機の支持軸に取り付ける取付工程と、前記支持軸をテーブルに向けて相対的に移動させ、前記組立体の前記空気入りタイヤを前記テーブルに押し付ける押圧工程と、前記空気入りタイヤが押し付けられた前記テーブルを相対的に変位させる変位付与工程と、前記テーブルに作用する荷重及び前記テーブルと前記リム部との間の距離を測定する測定工程と、測定された前記荷重及び前記距離から、前記空気入りタイヤの剛性を求める計算工程とを含むことを特徴とする。

本発明に係るタイヤ剛性試験方法において、前記測定工程は、前記距離を、前記テーブルに取り付けられた変位センサにより測定するのが望ましい。

本発明に係るタイヤ剛性試験方法において、前記測定工程は、前記距離を、前記リム部の基準面と前記テーブルとの間の距離として測定するのが望ましい。

本発明に係るタイヤ剛性試験方法において、前記測定工程の前に、前記リム部に、前記基準面を有する測定用治具を取り付ける工程をさらに含むのが望ましい。

本発明に係るタイヤ剛性試験方法において、前記変位付与工程は、前記テーブルを、前記支持軸の移動方向と交差する方向に相対的に変位させるのが望ましい。

本発明のタイヤ剛性試験方法は、テーブルに作用する荷重及びテーブルとリム部との間の距離を測定する測定工程と、測定された荷重及び距離から、空気入りタイヤの剛性を求める計算工程とを含んでいる。このようなタイヤ剛性試験方法は、空気入りタイヤの変位量とその時の荷重とを正確に測定することができるので、空気入りタイヤの剛性を精度よく評価することができる。

本発明のタイヤ剛性試験方法に用いられる組立体及び剛性試験機の一実施形態を示す概念斜視図である。本実施形態のタイヤ剛性試験方法を示すフローチャートである。空気入りタイヤの横方向剛性試験時の剛性試験機の概念正面図である。空気入りタイヤの周方向剛性試験時の剛性試験機の概念正面図である。空気入りタイヤの縦方向剛性試験時の剛性試験機の概念正面図である。

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、本実施形態のタイヤ剛性試験方法に用いられる組立体１及び剛性試験機２を示す概念斜視図である。図１に示されるように、本実施形態の組立体１は、リム部３ａを有するホイール３と、リム部３ａに装着された空気入りタイヤ４とからなる。空気入りタイヤ４は、リム部３ａに装着後、規定の内圧に調節されるのが望ましい。

本実施形態の剛性試験機２は、組立体１が取り付けられる支持軸５と、支持軸５の軸方向に対し平行な上面６ａを有するテーブル６とを含んでいる。支持軸５は、テーブル６に向けて相対的に移動可能に構成されるのが望ましい。本実施形態の支持軸５は、テーブル６の上面６ａに直交する第１方向ａに相対的に移動可能に構成されている。支持軸５の移動には、例えば、周知の直動アクチュエータ（図示省略）等が用いられる。

テーブル６は、支持軸５の移動方向と交差する向きに相対的に変位可能に構成されるのが望ましい。本実施形態のテーブル６は、支持軸５の軸方向である第２方向ｂに相対的に変位可能に構成されている。テーブル６の変位には、例えば、周知の直動アクチュエータ７等が用いられる。

本実施形態の剛性試験機２は、さらに、テーブル６に作用する荷重Ｆを測定する荷重センサ８と、テーブル６とリム部３ａとの距離Ｌを測定する変位センサ９とを含んでいる。本実施形態の荷重センサ８は、テーブル６の側方に設けられ、テーブル６の第２方向ｂの変位に伴う荷重を測定している。荷重センサ８として、例えば、周知のロードセル等が用いられる。このような荷重センサ８は、テーブル６に作用する荷重Ｆを正確に測定することができる。

変位センサ９は、テーブル６の上面６ａ側で、テーブル６に取り付けられるのが望ましい。変位センサ９は、例えば、その位置を、組立体１のリム部３ａの位置に合わせて調節可能に構成されている。このため、変位センサ９は、テーブル６とリム部３ａとの間の距離Ｌを正確に測定することができる。このテーブル６とリム部３ａとの間の距離Ｌの変化量が、空気入りタイヤ４の変位量に相当する。なお、変位センサ９は、接触式センサが例示されているが、非接触式センサであってもよい。

組立体１のホイール３のリム部３ａには、変位センサ９による距離測定の基準となる基準面３ｂが形成されているのが望ましい。リム部３ａの基準面３ｂは、例えば、テーブル６の変位方向に直交する平面を有している。本実施形態の基準面３ｂは、リム部３ａの側面に形成されている。このようなリム部３ａの基準面３ｂは、テーブル６とリム部３ａとの間の距離Ｌの測定精度をより向上することができる。

次に、図１を参酌しつつ、本実施形態のタイヤ剛性試験方法が説明される。図２は、本実施形態のタイヤ剛性試験方法を示すフローチャートである。図２に示されるように、本実施形態のタイヤ剛性試験方法は、上述の組立体１と剛性試験機２とを用いて、空気入りタイヤ４の剛性を評価するための方法である。

本実施形態のタイヤ剛性試験方法は、まず、組立体１を準備する準備工程Ｓ１が行われる。準備工程Ｓ１では、評価対象である空気入りタイヤ４と、この空気入りタイヤ４に適合したリム部３ａを有するホイール３とが準備される。その後、空気入りタイヤ４は、ホイール３のリム部３ａに装着され、組立体１が形成される。また、準備工程Ｓ１では、組立体１の空気入りタイヤ４が、規定の内圧に調節される。

本実施形態のタイヤ剛性試験方法では、後述するように、リム部３ａとテーブル６との間の距離Ｌを測定している。このため、準備工程Ｓ１では、準備されるホイール３として、リム部３ａの剛性が異なる複数のホイール３の中から任意のものを選択することができる。すなわち、このタイヤ剛性試験方法では、ホイール３の剛性に依存することなく、空気入りタイヤ４の剛性を精度よく評価することができる。

また、準備工程Ｓ１では、ホイール３のリム部３ａに、距離Ｌの測定の基準となる基準面３ｂが形成されるのが望ましい。この基準面３ｂは、例えば、後述するテーブル６の変位方向に直交する平面を有している。本実施形態のリム部３ａの基準面３ｂは、リム部３ａの側面に形成されている。

本実施形態のタイヤ剛性試験方法は、次に、組立体１のホイール３を、剛性試験機２の支持軸５に取り付ける取付工程Ｓ２が行われる。取付工程Ｓ２は、直動アクチュエータ（図示省略）により、支持軸５を適正な位置に移動させた状態で、組立体１を取り付けるのが望ましい。このとき、組立体１は、回転不能に固定されるのが望ましい。

本実施形態のタイヤ剛性試験方法は、次に、支持軸５をテーブル６に向けて相対的に移動させる押圧工程Ｓ３が行われる。押圧工程Ｓ３では、支持軸５に取り付けられた組立体１の空気入りタイヤ４をテーブル６に押し付けている。押圧工程Ｓ３は、周知の直動アクチュエータ（図示省略）により、第１方向ａに支持軸５を移動させるのが望ましい。このような押圧工程Ｓ３は、組立体１の空気入りタイヤ４に、規定の縦荷重を負荷することができる。

本実施形態のタイヤ剛性試験方法は、次に、空気入りタイヤ４が押し付けられたテーブル６を相対的に変位させる変位付与工程Ｓ４が行われる。変位付与工程Ｓ４では、例えば、直動アクチュエータ７により、テーブル６に所定の変位量が付与される。

本実施形態の変位付与工程Ｓ４は、テーブル６を、支持軸５の移動方向である第１方向ａと交差する方向であり、支持軸５の軸方向である第２方向ｂに相対的に変位させている。このような変位付与工程Ｓ４では、組立体１の空気入りタイヤ４に横方向の変位を付与することができる。変位付与工程Ｓ４は、空気入りタイヤ４とテーブル６の上面６ａとの間に滑りが生じない範囲の変位量が付与されている。

本実施形態のタイヤ剛性試験方法は、次に、テーブル６に作用する荷重Ｆ及びテーブル６とリム部３ａとの間の距離Ｌを測定する測定工程Ｓ５が行われる。測定工程Ｓ５では、所定の変位量が付与されたテーブル６の変位方向、本実施形態では第２方向ｂに作用する荷重Ｆと、テーブル６の変位に伴うテーブル６とリム部３ａとの間の距離Ｌの変化量とが測定されるのが望ましい。

測定工程Ｓ５は、荷重Ｆを、剛性試験機２の荷重センサ８により測定するのが望ましい。また、測定工程Ｓ５は、距離Ｌを、剛性試験機２のテーブル６に取り付けられた変位センサ９により測定するのが望ましい。このような測定工程Ｓ５は、空気入りタイヤ４に作用する荷重Ｆと、距離Ｌとを、正確に測定することができる。

本実施形態のタイヤ剛性試験方法は、次に、測定工程Ｓ５で測定された荷重Ｆ及び距離Ｌから、空気入りタイヤ４の剛性を求める計算工程Ｓ６が行われる。計算工程Ｓ６では、例えば、荷重Ｆを距離Ｌの変化量で除することで、空気入りタイヤ４の剛性を評価している。

次に、上述のタイヤ剛性試験方法により、空気入りタイヤ４の横方向剛性、周方向剛性及び縦方向剛性を評価した各実施形態が説明される。図３は、空気入りタイヤ４の横方向剛性試験時の剛性試験機２の概念正面図であり、図１の正面図に相当する。図３に示されるように、この実施形態では、空気入りタイヤ４が押し付けられたテーブル６を、ホイール３と空気入りタイヤ４とからなる組立体１が取り付けられた支持軸５の軸方向である第２方向ｂに相対的に変位させている。

この実施形態では、上述の方法で空気入りタイヤ４に横方向の変位が付与されているときの横方向の荷重Ｆ及び横方向のリム部３ａとテーブル６との距離Ｌ１を測定している。ここで、距離Ｌ１は、リム部３ａの基準面３ｂとテーブル６の端面との距離である。このようなタイヤ剛性試験方法は、空気入りタイヤ４の横剛性を、精度よく評価することができる。

図４は、空気入りタイヤ４の周方向剛性試験時の剛性試験機２の概念正面図である。図４に示されるように、この実施形態では、空気入りタイヤ４が押し付けられたテーブル６を、空気入りタイヤ４の前後方向である第３方向ｃに相対的に変位させている。

この実施形態では、上述の方法で空気入りタイヤ４に周方向の変位が付与されているときの前後方向の荷重Ｆ及び前後方向のリム部３ａとテーブル６との距離Ｌ２を測定している。このようなタイヤ剛性試験方法は、空気入りタイヤ４の周剛性を、精度よく評価することができる。

この実施形態では、リム部３ａに、基準面１０ａを有する測定用治具１０が取り付けられている。すなわち、測定工程Ｓ５（図２に示す）は、距離Ｌ２を、リム部３ａに取り付けられた測定用治具１０の基準面１０ａとテーブル６の端面との距離として測定している。

測定用治具１０は、準備工程Ｓ１（図２に示す）でリム部３ａに取り付けられるのが望ましい。このような測定用治具１０は、リム部３ａの形状に依存することなく、リム部３ａとテーブル６との距離Ｌ２を測定することができる。

測定用治具１０の形状は、立方体形状であるのが望ましい。このような測定用治具１０は、３方向の基準面１０ａを有することができるので、空気入りタイヤの変位方向がどの方向であったとしても、正確な距離Ｌを測定することができる。

図５は、空気入りタイヤ４の縦方向剛性試験時の剛性試験機２の概念正面図である。図５に示されるように、この実施形態では、空気入りタイヤ４が押し付けられたテーブル６を、支持軸５の移動方向である第１方向ａに相対的に変位させている。

この実施形態では、上述の方法で空気入りタイヤ４に縦方向の変位が付与されているときの縦方向の荷重Ｆ及び縦方向のリム部３ａとテーブル６との距離Ｌ３を測定している。ここで、距離Ｌ３は、リム部３ａに取り付けられた測定用治具１０の基準面１０ａとテーブル６の上面６ａとの距離である。この実施形態の場合、縦方向の荷重Ｆは、テーブル６の下方に設けられた荷重センサ８により測定され、縦方向の荷重Ｆの変化量を用いて、空気入りタイヤ４の縦剛性が評価される。このようなタイヤ剛性試験方法は、空気入りタイヤ４の縦剛性を、精度よく評価することができる。

上述の各実施形態では、テーブル６を相対的に変位させる際に、テーブル６を移動させるものが例示されたが、例えば、支持軸５を移動させることで、テーブル６を相対的に変位させてもよい。

また、上述の空気入りタイヤ４の横剛性を試験する実施形態では、リム部３ａに直接、基準面３ｂを形成していたが、空気入りタイヤ４の横剛性試験時も、測定用治具１０を用いて基準面１０ａを形成してもよい。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。

図１及び図３に示される組立体及び剛性試験機を用いて、空気入りタイヤの横剛性が求められた。実施例では、測定対象の空気入りタイヤを、リム部の剛性が高い高剛性ホイールに装着した実施例１と、リム部の剛性が低い低剛性ホイールとに装着した実施例２とがテストされた。比較例として、従来の方法で、テーブルの変位量と荷重とから、空気入りタイヤの横剛性が求められた。比較例でも、測定対象の空気入りタイヤを、リム部の剛性が高い高剛性ホイールに装着した比較例１と、リム部の剛性が低い低剛性ホイールとに装着した比較例２とがテストされた。

各テストの共通仕様は、次の通りである。
タイヤサイズ：２０５／５５Ｒ１６
リムサイズ：１６×６．５Ｊ
タイヤ内圧：２５０ｋＰａ
縦荷重：４．１６ｋＮ

テストの結果は、次の通りである。結果は、高剛性ホイールを用いた実施例１の測定結果を１００とする指数で示されている。
実施例１（高剛性ホイール）：１００
実施例２（低剛性ホイール）：１００
比較例１（高剛性ホイール）：９９
比較例２（低剛性ホイール）：９７

テストの結果、比較例では、高剛性ホイールと低剛性ホイールとで、求められた空気入りタイヤの横剛性に差異が生じたのに対し、実施例では、ホイールに依存せず、安定した結果が得られることが確認された。また、各実施例は、比較例に対し、空気入りタイヤの横剛性が高い値として求められており、より精度の高い評価が可能であることが確認された。

１組立体
２剛性試験機
３ホイール
３ａリム部
４空気入りタイヤ
５支持軸
６テーブル

Claims

リム部を有するホイールと、前記リム部に装着されかつ規定の内圧に調節された空気入りタイヤとからなる組立体を用いたタイヤ剛性試験方法であって、
前記組立体の前記ホイールを、剛性試験機の支持軸に取り付ける取付工程と、
前記支持軸をテーブルに向けて相対的に移動させ、前記組立体の前記空気入りタイヤを前記テーブルに押し付ける押圧工程と、
前記空気入りタイヤが押し付けられた前記テーブルを相対的に変位させる変位付与工程と、
前記テーブルに作用する荷重及び前記テーブルと前記リム部との間の距離を測定する測定工程と、
測定された前記荷重及び前記距離から、前記空気入りタイヤの剛性を求める計算工程とを含むことを特徴とするタイヤ剛性試験方法。
前記測定工程は、前記距離を、前記テーブルに取り付けられた変位センサにより測定する請求項１に記載のタイヤ剛性試験方法。
前記測定工程は、前記距離を、前記リム部の基準面と前記テーブルとの間の距離として測定する請求項１又は２記載のタイヤ剛性試験方法。
前記測定工程の前に、前記リム部に、前記基準面を有する測定用治具を取り付ける工程をさらに含む請求項３に記載のタイヤ剛性試験方法。
前記変位付与工程は、前記テーブルを、前記支持軸の移動方向と交差する方向に相対的に変位させる請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ剛性試験方法。