JP2018025491A

JP2018025491A - タイヤの転がり抵抗測定方法および転がり抵抗測定装置

Info

Publication number: JP2018025491A
Application number: JP2016158058A
Authority: JP
Inventors: 真治味野; Shinji Ajino; 雅哉山野; Masaya Yamano
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2016-08-10
Filing date: 2016-08-10
Publication date: 2018-02-15

Abstract

【課題】測定準備や測定に要する時間を大幅に短縮することができるタイヤの転がり抵抗測定方法および転がり抵抗測定装置を提供する。【解決手段】本発明に係るタイヤの転がり抵抗測定方法は、タイヤを回転体に接触させた状態で、所定の第一時間中の前記タイヤの温度の時間変化および前記タイヤの転がり抵抗値の時間変化を測定する測定ステップ（ステップＳ１）と、前記タイヤを前記回転体に接触させてから前記第一時間よりも長い所定の第二時間が経過したときの前記タイヤの温度である最終温度を予測する最終温度予測ステップ（ステップＳ２）と、測定した前記タイヤの温度の時間変化および前記タイヤの転がり抵抗値の時間変化に基づいて、前記最終温度における前記タイヤの転がり抵抗値を予測する転がり抵抗値予測ステップ（ステップＳ３）と、を含む。本発明に係るタイヤの転がり抵抗測定装置１０は、前述のタイヤの転がり抵抗測定方法を実行する。【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤの転がり抵抗値を測定する方法および装置に関する。

従来から、タイヤの転がり抵抗を測定する方法および装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。

従来の一般的な測定方法および測定装置では、タイヤを回転体であるドラムに接触させる前に、室温や空調の管理を行うなどの所定の温度調節を実施する。また、この温度調節を実施した後であって、タイヤを回転体に接触させてから所定の慣らし走行時間が経過した後（慣らし走行を実施した後）に、タイヤの転がり抵抗を測定する。これらの温度調節や慣らし走行などは、ＪＩＳ規格（ＪＩＳＤ４２３４）において実施することが定められている。

特開２００９−２２２６３９号公報

従来の一般的な測定方法および測定装置では、測定準備や測定に時間を要するため、抜き取り試験を行う生産タイヤの本数を増やしたり、生産タイヤの全数チェックを行うなどするのには多大な時間がかかるという問題があった。

そこで、本発明は、測定準備や測定に要する時間を大幅に短縮することができるタイヤの転がり抵抗測定方法および転がり抵抗測定装置を提供することを目的とする。

本発明に係るタイヤの転がり抵抗測定方法は、タイヤの転がり抵抗値を測定する方法であって、タイヤを回転体（ドラム）に接触させた状態で、所定の第一時間中の前記タイヤの温度の時間変化および前記タイヤの転がり抵抗値の時間変化を測定する測定ステップと、前記タイヤを前記回転体に接触させてから前記第一時間よりも長い所定の第二時間が経過したときの前記タイヤの温度である最終温度を予測する最終温度予測ステップと、測定した前記タイヤの温度の時間変化および前記タイヤの転がり抵抗値の時間変化に基づいて、前記最終温度における前記タイヤの転がり抵抗値を予測する転がり抵抗値予測ステップと、を含むことを特徴とする。

前記最終温度予測ステップは、前記タイヤの温度および前記タイヤが設置されている環境の温度である雰囲気温度を測定するステップと、測定した前記タイヤの温度および前記雰囲気温度に基づいて前記最終温度を予測するステップと、を含むものであってもよい。

本発明に係るタイヤの転がり抵抗測定装置は、タイヤの転がり抵抗値を測定する装置であって、タイヤを回転体（ドラム）に接触させた状態で、所定の第一時間中の前記タイヤの温度の時間変化および前記タイヤの転がり抵抗値の時間変化を測定する測定部と、前記タイヤを前記回転体に接触させてから前記第一時間よりも長い所定の第二時間が経過したときの前記タイヤの温度である最終温度を予測する最終温度予測部と、測定した前記タイヤの温度の時間変化および前記タイヤの転がり抵抗値の時間変化に基づいて、前記最終温度における前記タイヤの転がり抵抗値を予測する転がり抵抗値予測部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、測定準備や測定に要する時間を大幅に短縮することができるタイヤの転がり抵抗測定方法および転がり抵抗測定装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るタイヤの転がり抵抗測定装置の概略図である。本発明の実施形態に係るタイヤの転がり抵抗測定方法の処理フローを示すフローチャートである。タイヤの転がり抵抗値と最終温度との相関関係を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面とともに詳述する。

まず、本実施形態に係る転がり抵抗測定方法を実行するための転がり抵抗測定装置について説明する。図１は、本実施形態に係る転がり抵抗測定装置の概略図である。

図１に示すように、本実施形態に係る転がり抵抗測定装置１０は、タイヤ１１のユニフォミティ（均一性）を測定するユニフォミティマシン（タイヤ試験機）に、タイヤ温度測定センサ１２および雰囲気温度測定センサ１３などを追加し組み込んでなるものである。なお、本実施形態に限定されず、ユニフォミティマシンではなく、タイヤ耐久試験機および、一般的なタイヤ転がり抵抗試験機をタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲの測定に利用してもよいのは勿論である。

転がり抵抗測定装置１０は、タイヤ１１を回転可能に保持するタイヤ軸（タイヤスピンドル）１４と、タイヤ１１を回転させると共に、タイヤ回転数Ｎｔを変化させることが可能なモータ１５と、ドラム軸１６に回転可能に保持されるドラム１７と、ドラム１７をタイヤ１１に押し付けることにより、タイヤ１１に所定の試験荷重を付与する荷重付与手段（図示せず）と、を備える。

転がり抵抗測定装置１０は、各種センサ類として、タイヤ１１の温度（表面温度）を測定するタイヤ温度測定手段（タイヤ温度測定センサ１２）と、タイヤ１１が配置された環境の温度である雰囲気温度（周辺温度）を測定する雰囲気温度測定手段（雰囲気温度測定センサ１３）と、タイヤ軸１４に作用する反力（タイヤ軸力）Ｆｔを検出すると共に、タイヤ１１に作用する前後力Ｆｒを検出する分力計（ロードセル１８）と、を備える。

これらのタイヤ温度測定センサ１２、雰囲気温度測定センサ１３およびロードセル１８などの各種センサ類はコンピュータ１９に接続されており、各種センサ類の出力信号が演算手段としてのコンピュータ１９に入力されるようになっている。

図示はしないが、コンピュータ１９は、半導体メモリおよびハードディスクなどの記憶部、ＣＰＵなどの処理部を有する本体部と、キーボードおよびマウスなどの入力部と、液晶モニタなどの表示部と、を備える。また、コンピュータ１９は、本実施形態に係る転がり抵抗測定方法を実行するものであり、測定部２０と、最終温度予測部２１と、転がり抵抗値予測部２２と、を備える。

コンピュータ１９は、タイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲを、「ＪＩＳＤ４２３４」に規定される「フォース法」に基づいて、タイヤ軸１４に作用する反力（タイヤ軸力）Ｆｔから算出する。なお、タイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲは、「フォース法」に限定されず、「ＪＩＳＤ４２３４」に規定される「トルク法」、「パワー法」、「惰行法」のいずれかにより算出するようにしてもよいのは勿論である。

次に、本実施形態に係る転がり抵抗測定方法の処理フローについて説明する。図２は、本実施形態に係る転がり抵抗測定方法の処理フローを示すフローチャートである。

ステップＳ１において、測定部２０は、タイヤ１１を回転体（ドラム１７）に接触させた状態で、所定の第一時間中のタイヤ１１の温度の時間変化およびタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲの時間変化を測定する（測定ステップ）。前記第一時間は、比較的短時間でよく、例えば、２０秒〜３０秒程度に設定するのが好ましい

ステップＳ２において、最終温度予測部２１は、タイヤ１１を回転体（ドラム１７）に接触させてから前記第一時間よりも長い所定の第二時間が経過したときのタイヤ１１の温度である最終温度（タイヤ１１の温度の終値）を予測する（最終温度予測ステップ）。前記第二時間は、「ＪＩＳＤ４２３４」に規定される「慣らし走行時間」と同等の時間に設定することが好ましく、タイヤ１１の大きさに応じて、例えば、３０分〜１８０分程度に設定するのが好ましい。

前記最終温度予測ステップ（ステップＳ２）においては、雰囲気温度を測定することが好ましい。最終温度予測部２１は、タイヤ１１の温度およびこのときの雰囲気温度を測定し、測定したタイヤ１１の温度および雰囲気温度に基づいてタイヤ１１の最終温度を予測する。例えば以下の方法により、最終温度予測部２１は、タイヤ１１の最終温度を予測する。

タイヤ１１の最終温度は、タイヤ１１の温度およびこのときの雰囲気温度とある程度の相関関係がある。タイヤ１１の最終温度は、予め実験またはシミュレーションなどにより予測しておき、タイヤ１１の温度、雰囲気温度およびタイヤ１１の最終温度の相関関係を予めマップ（図示せず）として用意しておく。最終温度予測部２１は、タイヤ温度測定センサ１２によるタイヤ１１の温度の測定値と、雰囲気温度測定センサ１３による雰囲気温度の測定値とから、これらの値と相関関係があるタイヤ１１の最終温度を予め用意した前記マップから読み取ることにより、タイヤ１１の最終温度を予測する。特に、雰囲気温度をタイヤ１１の最終温度の予測に用いることにより、予測精度を向上させることが可能である。

なお、タイヤ１１の最終温度を予測する際には、タイヤ１１の温度、雰囲気温度およびタイヤ１１の最終温度の相関関係が表された前記マップに代えて、これらの値の相関関係を、例えば何らかの演算式または演算ロジックにより表し、この演算式または演算ロジックを用いてタイヤ１１の最終温度を予測（算出）するようにしてもよい。

ステップＳ３においては、転がり抵抗値予測部２２は、ステップＳ１で測定したタイヤ１１の温度の時間変化およびタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲの時間変化に基づいて、最終温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲを予測する（転がり抵抗値予測ステップ）。例えば以下の方法により、転がり抵抗値予測部２２は、最終温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲを予測する。

最終温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲは、タイヤ１１の温度の時間変化およびタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲの時間変化とある程度の相関関係がある。最終温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲは、予め実験またはシミュレーションなどにより予測しておき、タイヤ１１の温度の時間変化、タイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲの時間変化および最終温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲ（または補正値）の相関関係を予めマップ（図３参照）として用意しておく。転がり抵抗値予測部２２は、ステップＳ１で測定したタイヤ１１の温度の時間変化と、タイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲの時間変化とに基づいて、これらの測定値と相関関係がある最終温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲ（または補正値）を予め用意した前記マップから読み取ることにより、最終温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲを予測する。なお、図３は、タイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲと最終温度との相関関係を示す模式図であり、図３中において、縦軸はタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲを示し、横軸は最終温度を示す。

なお、最終温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲを予測する際には、タイヤ１１の温度の時間変化、タイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲの時間変化および最終温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲ（または補正値）の相関関係が表された前記マップに代えて、これらの値の相関関係を、例えば何らかの演算式または演算ロジックにより表し、この演算式または演算ロジックを用いて最終温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲ（または補正値）を予測（算出）するようにしてもよい。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

（１）本実施形態に係る転がり抵抗測定方法は、タイヤ１１を回転体（ドラム１７）に接触させた状態で、所定の第一時間中のタイヤ１１の温度の時間変化およびタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲの時間変化を測定する測定ステップ（ステップＳ１）と、タイヤ１１を回転体（ドラム１７）に接触させてから前記第一時間よりも長い所定の第二時間が経過したときのタイヤ１１の温度である最終温度を予測する最終温度予測ステップ（ステップＳ２）と、測定したタイヤ１１の温度の時間変化およびタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲの時間変化に基づいて、最終温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲを予測する転がり抵抗値予測ステップ（ステップＳ３）と、を含むことを特徴とする。

このような特徴によれば、測定準備や測定に要する時間を大幅に短縮するという効果を奏することが可能である。

従来の一般的な測定方法では、室温や空調の管理を行うなどの所定の温度調節を実施する必要があり、さらに、タイヤを回転体に接触させて慣らし走行を実施した後にタイヤの転がり抵抗値を測定するため、全体を通して例えば「約４時間／１本」程度の時間を要していた。

これに対して、本実施形態に係る転がり抵抗測定方法では、測定初期の第一時間中にタイヤ１１の温度の時間変化とタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲの時間変化を測定して、これらの測定値から最終温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲを予測する。つまり、測定準備で必要とされている温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲから最終温度における転がり抵抗値ＲＲを予測するため、測定初期の前記第一時間のみの短時間（例えば「２０秒〜３０秒／１本」程度の時間）で済むことになる。このため、温度調節を実施する工程および慣らし走行を実施する工程を不要とし、またはこれらの工程に要する時間を大幅に短縮することが可能になる。

従って、本実施形態に係る転がり抵抗測定方法によれば、測定準備や測定に要する時間を大幅に短縮することができる。

（２）前記最終温度予測ステップ（ステップＳ２）は、タイヤ１１が設置されている環境の温度である雰囲気温度を測定するステップと、測定した雰囲気温度に基づいてタイヤ１１の最終温度を予測するステップと、を含むものであってもよい。

タイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲを生産現場で測定しようとする場合には、この生産現場の温度（雰囲気温度）は短時間で変動し得る。また、タイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲの測定精度は雰囲気温度への依存性が高い。本実施形態に係る転がり抵抗測定方法では、変動し得る生産現場の温度に合わせてタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲを予測するため、転がり抵抗値ＲＲの測定精度を比較的高く維持することが可能になる。

（３）本実施形態に係る転がり抵抗測定装置１０は、タイヤ１１を回転体（ドラム１７）に接触させた状態で、所定の第一時間中のタイヤ１１の温度の時間変化およびタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲの時間変化を測定する測定部２０と、タイヤ１１を回転体（ドラム１７）に接触させてから前記第一時間よりも長い所定の第二時間が経過したときのタイヤ１１の温度である最終温度を予測する最終温度予測部２１と、測定したタイヤ１１の温度の時間変化およびタイヤ１１の転がり抵抗値ＲＲの時間変化に基づいて、最終温度におけるタイヤ１１の転がり抵抗値を予測する転がり抵抗値予測部２２と、を備えることを特徴とする。

本実施形態に係る転がり抵抗測定装置１０によれば、前述の転がり抵抗測定方法と同様の理由により、測定準備や測定に要する時間を大幅に短縮することができる。

ところで、本発明に係るタイヤの転がり抵抗測定方法および転がり抵抗測定装置は前述の実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

１０転がり抵抗測定装置
１１タイヤ
１２タイヤ温度測定センサ
１３雰囲気温度測定センサ
１４タイヤ軸
１５モータ
１６ドラム軸
１７ドラム
１８ロードセル
１９コンピュータ
２０測定部
２１最終温度予測部
２２転がり抵抗値予測部

Claims

タイヤの転がり抵抗値を測定する転がり抵抗測定方法であって、
タイヤを回転体に接触させた状態で、所定の第一時間中の前記タイヤの温度の時間変化および前記タイヤの転がり抵抗値の時間変化を測定する測定ステップと、
前記タイヤを前記回転体に接触させてから前記第一時間よりも長い所定の第二時間が経過したときの前記タイヤの温度である最終温度を予測する最終温度予測ステップと、
測定した前記タイヤの温度の時間変化および前記タイヤの転がり抵抗値の時間変化に基づいて、前記最終温度における前記タイヤの転がり抵抗値を予測する転がり抵抗値予測ステップと、を含む
ことを特徴とするタイヤの転がり抵抗測定方法。
前記最終温度予測ステップは、前記タイヤの温度および前記タイヤが設置されている環境の温度である雰囲気温度を測定するステップと、測定した前記タイヤの温度および前記雰囲気温度に基づいて前記最終温度を予測するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のタイヤの転がり抵抗測定方法。
タイヤの転がり抵抗値を測定する転がり抵抗測定装置であって、
タイヤを回転体に接触させた状態で、所定の第一時間中の前記タイヤの温度の時間変化および前記タイヤの転がり抵抗値の時間変化を測定する測定部と、
前記タイヤを前記回転体に接触させてから前記第一時間よりも長い所定の第二時間が経過したときの前記タイヤの温度である最終温度を予測する最終温度予測部と、
測定した前記タイヤの温度の時間変化および前記タイヤの転がり抵抗値の時間変化に基づいて、前記最終温度における前記タイヤの転がり抵抗値を予測する転がり抵抗値予測部と、を備える
ことを特徴とするタイヤの転がり抵抗測定装置。