JP2019138667A - タイヤのトレッド接地面の変位測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 タイヤのトレッド接地面の変位を効率よく測定する。【解決手段】 タイヤのトレッド部２６を平面に接地させて得られるトレッド接地面２７の変位を測定するための方法である。トレッド接地面２７に、変位の測定点３２を特定するための複数の非黒色のマーク２５を形成する工程と、マーク２５が形成されたタイヤ１０を走行路面上で転動させて、マーク２５の各位置での変位を計算する工程とを含む。変位を測定する工程は、変位の測定に先立ち、マーク２５の消失の有無を確認するマーク確認工程を含む。【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤのトレッド接地面の変位を測定するための方法に関する。

下記特許文献１は、タイヤを路面上で転動させて、タイヤの滑り量を測定する方法を提案している。下記特許文献１の測定方法では、先ず、タイヤの接地面に、滑り量の測定点を特定するためのマークが付与される。次に、タイヤを透明板上で転動させて、透明板の下方から転動時のトレッド部の接地面が撮像される。画像は、一定の時間間隔で複数取得される。そして、特許文献１の測定方法では、画像からマークを特定して、各測定点での滑り量が測定される。

特開２００２−１１６１１９号公報

ところで、タイヤの接地面は、タイヤに設定される条件（例えば、内圧、荷重、キャンバー角、又は、スリップ角）によって、その形状が変化する。このため、タイヤ転動時において、一部のマークが接地しない場合がある。このような場合、上記特許文献１の測定方法では、マークを特定できなくなるため、マークが消失していないような正常な場合でも、マークが消失したと判断し、滑り量の測定を中断するという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤのトレッド接地面の変位を効率よく測定することができる方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、タイヤのトレッド部を平面に接地させて得られるトレッド接地面の変位を測定するための方法であって、前記トレッド接地面に、前記変位の測定点を特定するための複数の非黒色のマークを形成する工程と、前記マークが形成された前記タイヤを走行路面上で転動させて、前記マークの各位置での前記変位を測定する工程とを含み、前記変位を測定する工程は、前記変位の測定に先立ち、前記マークの消失の有無を確認するマーク確認工程を含むことを特徴とする。

本発明に係る前記タイヤのトレッド接地面の変位測定方法において、前記マークを形成する工程は、前記タイヤに予め定められた内圧及び荷重を作用させた第１条件で、前記タイヤを前記平面に対して第１回転位置に保持して得られる前記トレッド接地面に、前記マークをｎ１個形成するものであってもよい。

本発明に係る前記タイヤのトレッド接地面の変位測定方法において、前記変位を測定する工程は、前記第１条件で得られる前記トレッド接地面とは異なる形状のトレッド接地面を形成する第２条件で、前記タイヤを前記走行路面上で転動させてもよい。

本発明に係る前記タイヤのトレッド接地面の変位測定方法において、前記マーク確認工程は、前記第２条件かつ前記第１回転位置において、前記走行路面側から前記トレッド接地面内に存在する前記マークの個数ｎ２を調べる工程と、前記マークの個数ｎ２が前記マークの個数ｎ１と異なる場合、前記第１条件で前記タイヤを前記平面に対して前記第１回転位置に保持して接地させ、前記トレッド接地面内に存在する前記マークの個数ｎ３を調べる工程と、前記マークの個数ｎ３が前記マークの個数ｎ１と異なる場合に、前記変位を測定する工程を停止させる工程とを含むもよい。

本発明に係る前記タイヤのトレッド接地面の変位測定方法において、前記第２条件は、前記タイヤへ負荷される荷重が前記最大荷重よりも小さくてもよい。

本発明に係る前記タイヤのトレッド接地面の変位測定方法において、前記第１条件は、キャンバー角が零であり、前記第２条件は、キャンバー角が零よりも大きくてもよい。

本発明に係る前記タイヤのトレッド接地面の変位測定方法において、前記第１条件は、スリップ角が零であり、前記第２条件は、スリップ角が零よりも大きくてもよい。

本発明に係る前記タイヤのトレッド接地面の変位測定方法において、前記変位を測定する工程は、前記走行路面側から前記マークをカメラで撮像する工程を含んでもよい。

本発明のタイヤのトレッド接地面の変位測定方法は、タイヤのトレッド部を平面に接地させて得られるトレッド接地面に、前記変位の前記測定点を特定するための複数の非黒色のマークを形成する工程と、前記マークが形成された前記タイヤを前記走行路面上で転動させて、前記マークの各位置での前記変位を測定する工程とを含んでいる。

本発明のタイヤのトレッド接地面の変位測定方法は、前記トレッド接地面に、変位の測定点を特定するための複数の非黒色のマークが形成されているので、変位の前記測定点を容易に判別することができる。従って、本発明は、タイヤのトレッド接地面の変位を正確に測定することが可能となる。

さらに、本発明のタイヤのトレッド接地面の変位測定方法は、前記変位の測定に先立ち、前記マークの消失の有無を確認するマーク確認工程を含んでいる。これにより、本発明のタイヤのトレッド接地面の変位測定方法は、マークの消失を事前に確認することができるため、例えば、マークが消失していないような正常な場合に、変位の測定が中断されるのを防ぐことができる。したがって、本発明のタイヤのトレッド接地面の変位測定方法は、タイヤのトレッド接地面の変位を効率よく測定することができる。

本発明の測定方法に用いられる試験装置を概念的に示す側面図である。 図１の試験装置を正面から見た断面図である。 タイヤのトレッド部の一例を示す展開図である。 測定方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 マーク形成工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 変位測定工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２条件で得られるトレッド接地面のマークを撮像した画像の一つを示す図である。 マーク確認工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 キャンバー角が零よりも大きい第２条件のトレッド接地面の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本実施形態のタイヤのトレッド接地面の変位測定方法（以下、単に「測定方法」ということがある。）では、円環状をなすトレッド部を有するタイヤについて、トレッド部を平面に接地させて得られるトレッド接地面の変位が測定される。本実施形態では、トレッド接地面の変位（本実施形態では、滑り量）に基づいて、摩耗エネルギーが計算される。本実施形態の測定方法では、台上試験装置（以下、単に「試験装置」ということがある。）が用いられる。

図１は、本発明の測定方法に用いられる試験装置Ｄを概念的に示す側面図である。図２は、図１の試験装置Ｄを正面から見た断面図である。本実施形態の試験装置Ｄは、フレーム２と、走行路面３と、走行台４と、駆動手段５と、タイヤ支持具６と、測定具７と、制御装置（図示省略）を含んでいる。

フレーム２は、床面から垂直にのびる脚部２ａと、脚部２ａの上端を水平にのびる支持部２ｂとを含んでいる。支持部２ｂの上面には、タイヤ進行方向Ｆに沿ってのびる一対のスライドレール１２、１２が設けられている。

走行路面３は、タイヤ進行方向Ｆの長さ（図１に示す）が、幅方向の長さ（図２に示す）よりも大きく設定されており、平面視において矩形状に形成されている。図２に示されるように、走行路面３は、フレーム２に設けられた一対のスライドレール１２、１２の幅方向内側において、フレーム２の支持部２ｂに水平支持されている。

図１及び図２に示されるように、走行路面３の上面には、タイヤ１０が接地する平面３ｓが形成されている。また、走行路面３には、測定具７を格納するための凹部１３（図２に示す）と、凹部１３（測定具７）を覆うカバー部１４とが設けられている。このようなカバー部１４及び凹部１３が設けられる位置は、走行路面３において、タイヤ１０のトレッド接地面の変位を測定するための測定領域Ｔ３（図１に示す）として設定される。この測定領域Ｔ３は、タイヤ進行方向Ｆにおいて、タイヤ１０の転動を開始させる転動開始領域Ｔ１と、タイヤ１０の転動を終了させる転動終了領域Ｔ２との間に位置している。

カバー部１４は、透明な板状に形成されており、走行路面３の上面と面一になるように配置されている。このようなカバー部１４により、タイヤ１０のトレッド接地面２７を走行路面３側から透視することができる。カバー部１４は、例えば、ガラス、又は、アクリル樹脂等によって形成することができる。

走行台４は、上枠部４ａと、脚部４ｂとを含んでいる。上枠部４ａは、平面視矩形に形成されており、水平に配置されている。脚部４ｂは、上枠部４ａの四隅から下方にのびている。

各脚部４ｂの下端には、スライドレール１２、１２に係合するリニアガイド１６がそれぞれ設けられている。これにより、走行台４は、一対のスライドレール１２、１２によって、タイヤ進行方向Ｆに水平移動されうる。

駆動手段５は、走行台４を走行させるためのものである。駆動手段５は、ボールネジ部５ａと、ボールネジ部５ａに螺合するナット部５ｂと、ボールネジ部５ａを回転させるための駆動部５ｃ（図１に示す）とを含んでいる。ボールネジ部５ａは、スライドレール１２と平行に（即ち、タイヤ進行方向Ｆに沿って）のびており、軸受１７を介して、水平軸回りで回転可能に支持されている。ナット部５ｂは、走行台４の脚部４ｂに、ブラケット１５を介して固定されている。駆動部５ｃは、ボールネジ部５ａの一端に配置されており、支持部２ｂに支持されている。駆動手段５は、ボールネジ部５ａの回転により、ナット部５ｂを介して、走行台４をスライドレール１２に沿って走行させることができる。

タイヤ支持具６は、基部１９と、昇降台２０と、垂直軸２１と、タイヤ支持枠２２と、キャンバー角設定部２３（図２に示す）とを含んでいる。

基部１９は、走行台４の上枠部４ａの上側に、移動不能に固定されている。昇降台２０は、基部１９に設けられた昇降手段（図示省略）を介して、上下動可能に支持されている。この昇降台２０の上下動により、垂直軸２１及びタイヤ支持枠２２に支持されたタイヤ１０を、上下方向に移動させることができる。これにより、タイヤ支持具６は、タイヤ１０を走行路面３に接地又は離間できるとともに、タイヤ１０に任意の荷重を負荷させることができる。

垂直軸２１は、その上端側が、昇降台２０に垂直軸回りに回動可能に支持されている。この垂直軸２１の回動により、タイヤ支持枠２２を介して、走行路面３に接地しているタイヤ１０に、任意のスリップ角を設定することができる。

図２に示されるように、タイヤ支持枠２２は、垂直軸２１の下端側から水平にのびる第１部分２２ａ、第１部分２２ａの一端から下方にのびる第２部分２２ｂ、及び、第２部分２２ｂの下端から水平にのびる第３部分２２ｃを含んでいる。これにより、タイヤ支持枠２２は、正面視略コ字状に形成されている。第３部分２２ｃの一端は、第２部分２２ｂに水平軸回りで回動可能に支持されている。第３部分２２ｃの他端には、タイヤ１０のリムＲ（図１に示す）が、タイヤ軸心回りで回転可能に支持されている。本実施形態の第３部分２２ｃには、タイヤ１０の周方向の回転位置を検出するための回転位置検出手段（図示省略）が設けられている。

キャンバー角設定部２３は、ロッド２３ａと、ロッド２３ａを伸縮させるための駆動部（図示省略）とを含んでいる。キャンバー角設定部２３の一端は、タイヤ支持枠２２の第２部分２２ｂに固定されている。キャンバー角設定部２３の他端は、タイヤ支持枠２２の第３部分２２ｃに固定されている。このようなキャンバー角設定部２３は、ロッド２３ａの伸縮により、第３部分２２ｃを、第２部分２２ｂに対して水平軸回りで回動させることができる。これにより、第３部分２２ｃに支持されているタイヤ１０に、任意のキャンバー角を設定することができる。

図１に示されるように、タイヤ支持具６は、駆動手段５によって、走行台４とともに、タイヤ進行方向Ｆに水平移動されうる。これにより、タイヤ支持具６は、転動開始領域Ｔ１と転動終了領域Ｔ２との間で、タイヤ１０を走行路面３に転動させることができる。

測定具７は、タイヤ１０のトレッド接地面の変位を測定するためのものである。本実施形態の測定具７は、タイヤ１０を平面３ｓ（走行路面３）に接地させて得られるトレッド接地面２７に形成された複数のマーク２５（図３に示す）の各位置において、トレッド接地面の変位を測定する。

図３は、タイヤ１０のトレッド部２６の一例を示す展開図である。トレッド部２６には、タイヤ周方向に連続してのびる複数の主溝２８が設けられている。これにより、トレッド部２６には、タイヤ周方向にのびる陸部２９が形成される。陸部２９には、タイヤ軸方向にのびる横溝３０及びサイプ３１が設けられている。本実施形態では、各陸部２９に、トレッド接地面２７の変位の測定点３２を特定するためのマーク２５が形成される。

図１及び図２に示されるように、本実施形態の測定具７は、圧力センサー３３と、カメラ３４とを含んでいる。圧力センサー３３及びカメラ３４は、制御装置（図示省略）に接続されている。

圧力センサー３３は、タイヤ１０のトレッド接地面２７（図１に示す）から走行路面３に負荷される接地圧を測定するためのものである。この接地圧は、トレッド接地面２７が走行路面３から受ける垂直荷重の面圧である。

圧力センサー３３には、接地圧を測定するための複数の検出端３３ｔが設けられている。検出端３３ｔは、カバー部１４に形成された孔から上方に突出して設けられている。これにより、検出端３３ｔは、走行路面３を転動するタイヤ１０のトレッド部２６に押圧される。この検出端３３ｔの押圧により、圧力センサー３３は、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の接地圧、及び、垂直方向（Ｚ軸方向）の接地圧を測定することができる。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、互いに直交していれば適宜設定することができる。本実施形態において、Ｘ軸方向は、走行路面３の幅方向に沿って定義される。また、Ｙ軸方向は、走行路面３の長手方向（即ち、タイヤ進行方向Ｆ）に沿って定義される。この検出端３３ｔの個数は、マーク２５の個数と同一、又は、マーク２５の個数よりも多く設定される。

本実施形態では、圧力センサー３３の検出端３３ｔに、走行路面３を転動するタイヤ１０のトレッド接地面２７のマーク２５がそれぞれ接触するように、予め位置合わせが行われる。これにより、圧力センサー３３の各検出端３３ｔに、マーク２５を接触させることができるため、マーク２５の各位置の接地圧を測定することができる。測定された接地圧は、制御装置（図示省略）に送信されて記憶される。接地圧は、後述のせん断力（面内応力）の計算に用いられる。

カメラ３４は、トレッド接地面２７に形成されたマーク２５を、走行路面３側から撮像するためのものである。本実施形態のカメラ３４は、走行路面３を転動するタイヤ１０のトレッド接地面２７を、一定の時間間隔で複数取得可能なもの（例えば、ビデオカメラ等）である場合が例示される。撮像された画像は、制御装置（図示省略）に送信されて記憶される。

制御装置（図示省略）は、例えば、コンピュータとして形成されている。本実施形態の制御装置は、例えば、入力デバイスとしての入力部（図示省略）、出力デバイスとしての出力部（図示省略）、及び、タイヤ１０のトレッド接地面２７の変位や、摩耗エネルギー等を計算する演算処理装置（図示省略）を有している。演算処理装置には、トレッド接地面２７の変位や、摩耗エネルギーを計算するために必要なプログラム等が記憶されている。この制御装置は、タイヤ１０のトレッド接地面２７の変位や、摩耗エネルギーを計算しうるとともに、タイヤ１０の転動等を制御しうる。

図４は、測定方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態の測定方法は、先ず、図３に示されるように、タイヤ１０のトレッド接地面２７に、トレッド接地面２７の変位の測定点３２を特定するためのマーク２５が形成される（マーク形成工程Ｓ１）。

本実施形態のマーク形成工程Ｓ１では、図１に示したタイヤ１０に、予め定められた内圧と荷重とを作用させた第１条件で、図３に示したトレッド接地面２７に複数のマーク２５が形成される。図５は、マーク形成工程Ｓ１の処理手順の一例を示すフローチャートである。

本実施形態のマーク形成工程Ｓ１では、先ず、予め定められた内圧と荷重とを作用させる第１条件が、タイヤ１０に設定される（工程Ｓ１１）。工程Ｓ１１では、先ず、図１に示されるように、リム（正規リム）Ｒにリム組みされたタイヤ１０に、予め定められた内圧が充填される。そして、タイヤ支持具６の昇降台２０の上下動により、タイヤ１０を走行路面３に接地させて、タイヤ１０に予め定められた荷重が設定される。これにより、工程Ｓ１１では、第１条件を作用させたタイヤ１０が設定される。

第１条件の内圧及び荷重については、変位を測定する際に設定される後述の第２条件とは異なる内圧及び荷重であれば、適宜設定することができる。本実施形態において、第１条件の内圧は、第２条件の内圧よりも小さく設定されている。さらに、本実施形態において、第１条件の荷重は、第２条件の荷重よりも大きく設定されている。これにより、第１条件のトレッド接地面２７は、第２条件のトレッド接地面２７よりも大きく形成される。第１条件としては、例えば、図１に示したタイヤ１０に規格で定められた正規内圧よりも小さな内圧、及び、タイヤ１０に規格で定められた最大荷重を作用させるものでもよい。

「正規内圧」は、タイヤ１０に定められた規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

「最大荷重」は、タイヤ１０に定められた規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている負荷可能な荷重のうち最大のものを意味し、ＪＡＴＭＡであれば "最大負荷能力" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。

次に、本実施形態のマーク形成工程Ｓ１では、第１条件を作用させたタイヤ１０を、平面３ｓ（走行路面３）に対して第１回転位置に保持させる（工程Ｓ１２）。工程Ｓ１２では、第１条件を作用させたタイヤ１０を、走行路面３の測定領域Ｔ３まで転動させる。この実施形態では、測定領域Ｔ３（平面３ｓ）にトレッド部２６が接地するタイヤ１０の周方向の回転位置を、第１回転位置３６として特定される。工程Ｓ１２では、測定領域Ｔ３において、第１条件を作用させたタイヤ１０が、第１回転位置３６に保持される。

次に、本実施形態のマーク形成工程Ｓ１は、第１回転位置３６で保持されたタイヤ１０のトレッド接地面２７が特定される（工程Ｓ１３）。第１回転位置３６のトレッド接地面２７は、例えば、走行路面３側からカメラ３４で撮像することで特定してもよいし、図３に示されるように、トレッド接地面２７の外周部分２７ｏに、例えば印を付けることで特定されてもよい。

次に、本実施形態のマーク形成工程Ｓ１は、第１回転位置３６（図１に示す）に保持して得られたトレッド接地面２７内に、マーク２５（図３に示す）がｎ１個形成される（工程Ｓ１４）。

マーク２５（測定点３２）は、タイヤ１０を測定領域Ｔ３（平面３ｓ）から離間させた後に、特定されたトレッド接地面２７の画像や印に基づいて、トレッド接地面２７内の陸部２９の外面に形成される。マーク２５は、例えば、耐摩耗性能を評価したい部分に形成される。本実施形態のマーク２５は、各陸部２９のタイヤ軸方向の両端側にそれぞれ形成されている。

本実施形態のマーク２５は、黒色のトレッド部２６とは異なる非黒色に設定されている。従って、本実施形態では、後述の変位測定工程Ｓ２において、トレッド接地面２７を撮像した画像から、マーク２５を容易に判別することができる。なお、マーク２５の色については、非黒色であれば特に限定されないが、容易に判別可能な白色等が望ましい。また、マーク２５は、例えば、油性塗料、水性塗料、又は、ラッカー塗料等を用いて形成することができる。さらに、マーク２５は、例えば、トレッド接地面２７に貼り付けられる非黒色のゴム材等であってもよい。

これにより、マーク形成工程Ｓ１では、第１条件を作用させたタイヤ１０を第１回転位置３６に保持して得られるトレッド接地面２７に、マーク２５がｎ１個形成される。

次に、本実施形態の測定方法では、マーク２５が形成されたタイヤ１０を走行路面３上で転動させて、マーク２５の各位置でのトレッド接地面２７の変位が計算される（変位測定工程Ｓ２）。本実施形態の変位測定工程Ｓ２は、第１条件で得られるトレッド接地面２７（図３に示す）とは異なる形状のトレッド接地面２７を形成する第２条件で、タイヤ１０を走行路面３上で転動させて、マーク２５の各位置での変位を計算している。変位測定工程Ｓ２の一連の処理は、制御装置（図示省略）によって行われる。図６は、変位測定工程Ｓ２の処理手順の一例を示すフローチャートである。

本実施形態の変位測定工程Ｓ２では、先ず、図１に示されるように、圧力センサー３３の検出端３３ｔに、転動中のタイヤ１０のトレッド接地面２７のマーク２５（図３に示す）がそれぞれ接触するように、タイヤ１０の位置合わせが行われる（工程Ｓ２１）。工程Ｓ２１では、先ず、第１条件を作用させ、かつ、第１回転位置３６に保持されたタイヤ１０を、測定領域Ｔ３に接地させる。そして、タイヤ１０のトレッド接地面２７のマーク２５を、圧力センサー３３の検出端３３ｔに接触させる。

次に、工程Ｓ２１では、第１条件を作用させかつ第１回転位置３６に保持されたタイヤ１０を、走行路面３の測定領域Ｔ３から転動開始領域Ｔ１まで転動させながら移動させる。これにより、この実施形態の変位測定工程Ｓ２では、後述の工程Ｓ２３において、転動開始領域Ｔ１から転動終了領域Ｔ２までタイヤ１０を転動させることにより、トレッド接地面２７に形成されたマーク２５を、測定領域Ｔ３の検出端３３ｔに接触させることができる。

次に、この実施形態の変位測定工程Ｓ２は、第２条件で、タイヤ１０を走行路面３に接地させる（工程Ｓ２２）。上述したように、第２条件は、第１条件とは異なる内圧又は荷重を、タイヤ１０に作用させるためのものである。

本実施形態の第２条件は、タイヤ１０に負荷される荷重として、第１条件の荷重（例えば、最大荷重）よりも小さく設定されている。他方、本実施形態の第２条件は、タイヤ１０に充填される内圧として、第１条件の内圧よりも大きな内圧（例えば、正規内圧）が設定されている。これにより、第２条件で得られるトレッド接地面２７（図７に示す）は、第１条件で得られるトレッド接地面２７（図３に示す）とは異なる（即ち、第１条件のトレッド接地面２７よりも小さい）形状に形成される。第２条件は、タイヤ１０の使用条件に応じて適宜設定されるのが望ましい。

次に、本実施形態の変位測定工程Ｓ２では、第２条件を作用させたタイヤ１０を走行路面３上で転動させて、マーク２５の各位置での接地圧、及び、マーク２５を走行路面３側から撮像した画像が取得される（工程Ｓ２３）。工程Ｓ２３では、先ず、走行路面３の転動開始領域Ｔ１から転動終了領域Ｔ２まで、予め定められた速度でタイヤ１０を転動させる。速度については、例えば、トレッド接地面２７の変位の測定条件に基づいて、適宜設定することができる。

工程Ｓ２３では、タイヤ１０が測定領域Ｔ３を通過する際に、トレッド接地面２７の各マーク２５は、圧力センサー３３の検出端３３ｔに接触する。これにより、工程Ｓ２３では、マーク２５の各位置での接地圧がそれぞれ測定される。測定されたマーク２５の各位置での接地圧は、制御装置（図示省略）に送信される。

さらに、工程Ｓ２３では、トレッド接地面２７の各マーク２５（図３に示す）がカバー部１４に接地してから、マーク２５がカバー部１４から離間するまでの間、走行路面３側から、マーク２５を含むトレッド接地面２７が、カメラ３４で撮像される。カメラ３４での撮像は、一定の時間間隔で行われる。マーク２５を撮像した複数の画像は、制御装置（図示省略）に送信される。図７は、第２条件で得られるトレッド接地面２７のマーク２５を撮像した画像の一つを示す図である。

本実施形態において、第２条件で得られるトレッド接地面２７は、第１条件で得られるトレッド接地面２７（図３に示す）とは異なる形状に形成されているため、図３に示した第１条件のトレッド接地面２７に形成したマーク２５の個数ｎ１と、図７に示した第２条件のトレッド接地面２７内に存在するマーク２５の個数ｎ２とが一致しない場合がある。このような場合、従来の測定方法では、マークを特定できなくなるため、マークが消失していないような正常な場合でも、マークが消失したと判断し、滑り量の測定を中断するという問題があった。

本実施形態の変位測定工程Ｓ２では、トレッド接地面２７の変位を測定する工程Ｓ２５に先立ち、マークの消失の有無を確認するマーク確認工程Ｓ２４が行われる。本実施形態のマーク確認工程Ｓ２４では、第１条件かつ第１回転位置３６のトレッド接地面２７に形成したマーク２５（図３に示す）の個数ｎ１と、第２条件かつ第１回転位置３６のトレッド接地面２７内に存在するマーク２５（図７に示す）の個数ｎ２とが確認される。図８は、本実施形態のマーク確認工程Ｓ２４の処理手順の一例を示すフローチャートである。

この実施形態のマーク確認工程Ｓ２４は、先ず、第２条件かつ第１回転位置３６において、走行路面３側からトレッド接地面２７内に存在するマーク２５の個数ｎ２を調べられる（工程Ｓ３１）。マーク２５の個数ｎ２は、工程Ｓ２３で撮像されたマーク２５の画像（図１０に示す）に基づいて調べられる。

次に、この実施形態のマーク確認工程Ｓ２４では、第２条件かつ第１回転位置３６のトレッド接地面２７のマーク２５（図７に示す）の個数ｎ２と、第１条件かつ第１回転位置３６のトレッド接地面２７のマーク２５（図３に示す）の個数ｎ１とが同一か否かが判断される（工程Ｓ３２）。

工程Ｓ３２において、マーク２５の個数ｎ２とマーク２５の個数ｎ１とが同一であると判断された場合（工程Ｓ３２で、「Ｙ」）、第１条件かつ第１回転位置３６のトレッド接地面２７に形成されたマーク２５（図３に示す）の全てが、第２条件かつ第１回転位置３６のトレッド接地面２７（図示省略）に存在している。この場合、マーク２５は、トレッド接地面２７から消失していないため、マーク確認工程Ｓ２４を終了させて、次のトレッド接地面２７の変位を測定する工程Ｓ２５（図６に示す）が実施される。

他方、工程Ｓ３２において、マーク２５の個数ｎ１がマーク２５の個数ｎ２と異なる場合（工程Ｓ３２で、「Ｎ」）、第２条件かつ第１回転位置３６のトレッド接地面２７において、一部のマーク２５がトレッド接地面２７から消失した可能性がある。このため、次の工程Ｓ３３が実施される。

次に、この実施形態のマーク確認工程Ｓ２４では、第１条件でタイヤ１０を平面３ｓに対して第１回転位置３６に保持して接地させ、トレッド接地面２７内に存在するマーク２５の個数ｎ３が調べられる（工程Ｓ３３）。工程Ｓ３３では、先ず、第２条件で転動した後のタイヤ１０に第１条件を作用させる。次に、工程Ｓ３３では、測定領域Ｔ３において、第１条件を作用させたタイヤ１０が、第１回転位置３６に保持される。これにより、工程Ｓ３３では、転動後のタイヤ１０のトレッド接地面２７を、マーク形成時のトレッド接地面２７（図３に示す）と同一形状に形成することができる。

次に、工程Ｓ３３では、第１条件で得られるトレッド接地面２７内に存在するマーク２５の個数ｎ３が調べられる。マーク２５の個数ｎ３は、第１回転位置３６のトレッド接地面２７に形成されたマーク２５を、走行路面３側からカメラ３４で撮像し、その画像（図示省略）を用いて、マーク２５の個数ｎ３が調べられる。

次に、この実施形態のマーク確認工程Ｓ２４では、転動後に第１条件で得られるトレッド接地面２７のマーク２５の個数ｎ３と、転動前に形成したマーク２５の個数ｎ１とが同一であるか否かが判断される（工程Ｓ３４）。工程Ｓ３４では、マーク２５を形成するトレッド接地面２７と同一の第１条件、及び、第１回転位置に基づいて、転動後のタイヤ１０のトレッド接地面２７に存在するマーク２５の個数ｎ３が調べられる。従って、マーク２５の個数ｎ３とマーク２５の個数ｎ１とが同一である場合には、マーク２５が消失していないと判断することができる。

工程Ｓ３４において、マーク２５の個数ｎ３とマーク２５の個数ｎ１とが同一であると判断された場合（工程Ｓ３４で、「Ｙ」）、マーク２５が消失していないため、マーク確認工程Ｓ２４を終了させて、次のトレッド接地面２７の変位を測定する工程Ｓ２５（図６に示す）が実施される。

他方、工程Ｓ３４において、マーク２５の個数ｎ３がマーク２５の個数ｎ１と異なる場合（工程Ｓ３４で、「Ｎ」）、少なくとも一つのマーク２５が消失しており、正確なトレッド接地面２７の変位を測定することができないと判断することができる。この場合、変位測定工程Ｓ２を停止させて、図４に示したマーク形成工程Ｓ１、及び、変位測定工程Ｓ２が再度実施される。

このように、この実施形態の測定方法では、第１条件とは異なる第２条件のトレッド接地面２７（図７に示す）のマーク２５の個数ｎ２と、第１条件のトレッド接地面２７（図６に示す）に形成されたマーク２５の個数ｎ１とが異なる場合であっても、一部のマーク２５が消失したか否かを容易に確認できる。従って、この実施形態の測定方法では、マーク２５が消失していない正常な場合であっても、トレッド接地面２７の変位の測定が停止されるのを防ぐことができる。これにより、この実施形態の測定方法は、走行路面３に接地した測定点３２でのトレッド接地面２７の変位を確実に計算しつつ、測定効率を大幅に向上させることができる。

次に、本実施形態の変位測定工程Ｓ２では、マーク２５の各位置でのトレッド接地面２７の変位を測定する（工程Ｓ２５）。上述したように、本実施形態では、マーク２５の各位置での前記変位に基づいて、マーク２５の各位置での摩耗エネルギーが計算される。

工程Ｓ２５では、先ず、マーク２５を撮像した複数の画像（図７に示す）により、走行路面３と平行な面内のＸ軸方向及びＹ軸方向において、マーク２５の各位置でのトレッド接地面２７の変位（本実施形態では、滑り量）が求められる。マーク２５の変位の計算方法については、例えば、上記特許文献１と同様の方法が採用されうる。

本実施形態の測定方法は、通常全体が黒色のトレッド接地面２７に、トレッド接地面２７の変位を測定する測定点３２を特定する非黒色のマーク２５が形成されているので、例えば、全体が黒色のトレッド接地面（図示省略）の画像が用いられる場合に比べて、トレッド接地面２７から変位の測定点３２を容易に判別することができる。従って、本実施形態の測定方法は、タイヤ１０のトレッド接地面２７の変位を正確に測定することが可能となる。

次に、本実施形態の工程Ｓ２５では、マーク２５を撮像した複数の画像（図７に示す）により、走行路面３と平行な面内のＸ軸方向及びＹ軸方向において、マーク２５の各位置でのすべり速度が計算される。マーク２５のすべり速度の計算方法については、例えば、上記特許文献１と同様の方法が採用されうる。

次に、工程Ｓ２５では、マーク２５（図７に示す）の各位置でのせん断力（面内応力）が計算される。せん断力は、マーク２５の各位置について、測定された接地圧と、計算で求めたすべり速度とに基づいて、上記特許文献１に記載の式（１）を用いて計算される。そして、工程Ｓ２５では、マーク２５の各位置について、計算で求められたせん断力と、変位（すべり量）とが乗じられることにより、マーク２５の各位置での摩耗エネルギーが計算される。

変位測定工程Ｓ２で求められたマーク２５の各位置でのトレッド接地面２７の変位、及び、摩耗エネルギーは、例えば、タイヤ１０の耐摩耗性能等の評価に用いられる。そして、タイヤ１０の耐摩耗性能等が良好であると判断された場合、タイヤ１０の製品化が行われる。他方、タイヤ１０の耐摩耗性能等が良好でないと判断された場合、タイヤ１０が設計変更され、本実施形態の測定方法が再度実施される。従って、本実施形態の測定方法は、耐編摩耗性等が良好なタイヤ１０の設計に役立つ。

本実施形態では、マーク２５の個数ｎ３とマーク２５の個数ｎ１とが異なる場合に、マーク２５が消失したと判断しているが、このような態様に限定されない。例えば、転動後のタイヤ１０のトレッド接地面２７に存在するマーク２５の座標値と、第１条件のトレッド接地面２７（図３に示す）に形成された各マーク２５の座標値とが異なる場合に、少なくとも一つのマーク２５が消失していると判断されてもよい。これにより、マーク２５の消失の有無、及び、消失したマーク２５の位置を、より精度よく確認することができる。

本実施形態では、内圧又は荷重が異なる第１条件及び第２条件により、第１条件のトレッド接地面２７（図３に示す）の形状と、第２条件のトレッド接地面２７（図７に示す）の形状とを異ならせる態様が例示されたが、このような態様に限定されない。例えば、第１条件及び第２条件は、キャンバー角が異なるものでもよい。これにより、車両に装着されるタイヤ１０のキャンバー角に基づいて、トレッド接地面２７の変位を計算することができる。

第１条件は、キャンバー角が零に設定されるのが望ましい。これにより、この実施形態では、トレッド部２６をタイヤ軸方向に万遍なく接地させたトレッド接地面２７（図３に示す）を形成することができるため、タイヤ軸方向の広範囲に、マーク２５を形成することができる。

第２条件は、キャンバー角が零よりも大きく設定される。このキャンバー角は、絶対値である。従って、この実施形態では、ポジティブキャンバー、又は、ネガティブキャンバーのいずれかに設定することができる。図９は、キャンバー角が零よりも大きい第２条件のトレッド接地面２７の一例を示す図である。

このような第２条件のトレッド接地面２７は、第１条件のトレッド接地面２７（図３に示す）に比べて、その重心がタイヤ軸方向の一方側（図において左側）に偏って設定される。従って、タイヤ軸方向の他方側（図において右側）に設定されたマーク２５（図示省略）の一部が接地しないと、第２条件のトレッド接地面２７内に存在するマーク２５の個数ｎ２と、第１条件のトレッド接地面２７に形成したマーク２５の個数ｎ１とが一致しない場合がある。

このような場合でも、前実施形態のマーク確認工程Ｓ２４（図８に示す）において、転動後のタイヤ１０をキャンバー角が零の第１条件で接地させて、トレッド接地面２７内に存在するマーク２５の個数ｎ３が調べられることにより、一部のマーク２５が消失したか否かを容易に確認できる。これにより、この実施形態の測定方法では、マーク２５が消失していない正常な場合であっても、トレッド接地面２７の変位の測定が停止されるのを防ぐことができる。従って、この実施形態の測定方法では、走行路面３に接地した測定点３２でのトレッド接地面２７の変位を、効率よく確実に計算することができる。

また、第１条件及び第２条件は、スリップ角が異なるものでもよい。これにより、旋回時のタイヤ１０のトレッド接地面２７の変位を計算することができる。

第１条件は、スリップ角が零に設定されるのが望ましい。これにより、この実施形態では、タイヤ軸方向に万遍なく接地したトレッド接地面２７を形成することができるため、タイヤ軸方向の広範囲に、マーク２５を形成することができる。

第２条件は、スリップ角が零よりも大きく設定される。このスリップ角は、絶対値である。従って、スリップ角は、右旋回時のスリップ角、又は、左旋回時のスリップ角に設定される。

第２条件のトレッド接地面２７内に存在するマーク２５の個数ｎ２は、第１条件のトレッド接地面２７に形成したマーク２５の個数ｎ１と一致しない場合がある。このような場合でも、この実施形態の測定方法では、上記のマーク確認工程Ｓ２４（図８に示す）により、マーク２５が消失していない正常な場合であっても、トレッド接地面２７の変位の測定が停止されるのを防ぐことができる。従って、この実施形態の測定方法では、走行路面３に接地した測定点３２でのトレッド接地面２７の変位を、効率よく確実に計算することができる。

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、本発明は図示の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うる。

円環状をなすトレッド部を有するタイヤのトレッド接地面の変位が測定された（実施例、及び、比較例）。実施例及び比較例では、図４〜図６に示した処理手順に基づいて、タイヤを平面に接地させて得られるトレッド接地面に、トレッド接地面の変位の測定点を特定するための複数の非黒色のマークが形成され、マークが形成されたタイヤを走行路面上で転動させて、マークの各位置でのトレッド接地面の変位が測定された。

実施例では、図８に示した処理手順に基づいて、トレッド接地面の変位の測定に先立ちマーク確認工程が行われた。比較例では、マーク確認工程が行われなかった
タイヤサイズ：１７５／６５Ｒ１４ ８２Ｔ
リムサイズ：１４×５．５Ｊ
マーク（測定点）の個数ｎ１：１０個
第１条件：
内圧：２２０kPa、荷重：４．３１kN
スリップ角：０°、キャンバー角：０°
第２条件：
ケース１：
内圧：２２０kPa、内圧：３．１７kN
スリップ角：０°、キャンバー角：０°
ケース２：
内圧：２２０kPa、荷重：２．８３kN
スリップ角：０°、キャンバー角：０°
ケース３：
内圧：２２０kPa、荷重：２．８３kN
スリップ角：０°、キャンバー角：１°
ケース４：
内圧：２２０kPa、荷重：３．１７kN
スリップ角：１°、キャンバー角：０°
ケース５：
内圧：２２０kPa、荷重：３．１７kN
スリップ角：１°、キャンバー角：１°

テストの結果、実施例は、上記第２条件のケース１〜５の全てにおいて、第２条件のマークの個数と、第１条件のマークの個数が異なっても、マークの消失が誤判断されることなく、測定点でのトレッド接地面の変位を確実に計算することができた。他方、比較例では、マークが消失していないような正常な場合でも、マークが消失したと判断し、滑り量の測定を中断した。従って、実施例は、比較例に比べて、タイヤのトレッド接地面の変位を効率よく測定することができた。

１０ タイヤ
２５ マーク
２６ トレッド部
２７ トレッド接地面
３２ 測定点

Claims (8)

1. タイヤのトレッド部を平面に接地させて得られるトレッド接地面の変位を測定するための方法であって、
   前記トレッド接地面に、前記変位の測定点を特定するための複数の非黒色のマークを形成する工程と、
   前記マークが形成された前記タイヤを走行路面上で転動させて、前記マークの各位置での前記変位を測定する工程とを含み、
   前記変位を測定する工程は、前記変位の測定に先立ち、前記マークの消失の有無を確認するマーク確認工程を含む、
   タイヤのトレッド接地面の変位測定方法。
2. 前記マークを形成する工程は、前記タイヤに予め定められた内圧及び荷重を作用させた第１条件で、前記タイヤを前記平面に対して第１回転位置に保持して得られる前記トレッド接地面に、前記マークをｎ１個形成するものである請求項１記載のタイヤのトレッド接地面の変位測定方法。
3. 前記変位を測定する工程は、前記第１条件で得られる前記トレッド接地面とは異なる形状のトレッド接地面を形成する第２条件で、前記タイヤを前記走行路面上で転動させるものである請求項２記載のタイヤのトレッド接地面の変位測定方法。
4. 前記マーク確認工程は、
   前記第２条件かつ前記第１回転位置において、前記走行路面側から前記トレッド接地面内に存在する前記マークの個数ｎ２を調べる工程と、
   前記マークの個数ｎ２が前記マークの個数ｎ１と異なる場合、前記第１条件で前記タイヤを前記平面に対して前記第１回転位置に保持して接地させ、前記トレッド接地面内に存在する前記マークの個数ｎ３を調べる工程と、
   前記マークの個数ｎ３が前記マークの個数ｎ１と異なる場合に、前記変位を測定する工程を停止させる工程とを含む請求項３記載のタイヤのトレッド接地面の変位測定方法。
5. 前記第２条件は、前記タイヤへ負荷される荷重が前記最大荷重よりも小さい請求項３又は４記載のタイヤのトレッド接地面の変位測定方法。
6. 前記第１条件は、キャンバー角が零であり、前記第２条件は、キャンバー角が零よりも大きい請求項３ないし５のいずれかに記載のタイヤのトレッド接地面の変位測定方法。
7. 前記第１条件は、スリップ角が零であり、前記第２条件は、スリップ角が零よりも大きい請求項３ないし６のいずれかに記載のタイヤのトレッド接地面の変位測定方法。
8. 前記変位を測定する工程は、前記走行路面側から前記マークをカメラで撮像する工程を含む請求項１乃至７のいずれかに記載のタイヤのトレッド接地面の変位測定方法。

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