JP4104446B2

JP4104446B2 - Tire testing apparatus and tire testing method

Info

Publication number: JP4104446B2
Application number: JP2002361818A
Authority: JP
Inventors: 雅也宮崎
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: JP2004191278A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤを回転ドラム上で転動させてタイヤの試験を行うタイヤ試験装置あるいはタイヤ試験方法に関し、特に、タイヤ軸力や回転ドラムの軸力を計測することによってタイヤの振動特性を評価するタイヤ振動試験装置およびタイヤ振動試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤの振動乗り心地性能を試験装置にて評価する方法として、従来より、図７に示すようなタイヤ振動試験装置１００を用いて行うタイヤ振動試験が知られている。
タイヤ振動試験装置１００は、試験タイヤＴを転動、すなわち、所定の荷重を掛けて回転ドラム１０２に接地させて回転させる（転動させる）装置である。
【０００３】
タイヤ振動試験装置１００には、回転ドラム１０２の表面に、回転ドラムの幅方向に延在する突起１０４が設けられ、この突起１０４を試験タイヤＴが乗り越す度に振動を励起させ、この振動をタイヤ回転軸に設けられたロードセル１０６で計測する。ロードセル１０６で得られた計測信号はデータ処理部１０８で信号処理されて、例えば、計測信号をサンプリングして図８に示すような振動データを得、この振動データを用いて励起したタイヤ軸力の振動の最大ピーク値と最小ピーク値の差（Ｐ−Ｐ値）を求める。このＰ−Ｐ値の大小によって、試験タイヤの振動特性の良し悪しを評価する。Ｐ−Ｐ値が小さい方が振動特性はよいと評価される。
データ処理部１０８では、ロードセル１０４で得られる計測信号に対して施す信号処理として、計測信号を回転ドラム１０２の回転に同期してサンプリングして一定の平均回数で平均化処理を行うが、精度の高い安定したタイヤ振動特性の評価結果を得るには、平均化処理における平均回数を多くしなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、精度の高い安定した評価結果を得るために上記平均回数を多くしても評価結果が安定せず、必ずしも評価結果が車両に装着してドライバが官能評価した評価結果と必ずしも対応しない場合があった。
例えば、官能評価結果において、略同等の振動乗り心地性能を有するにもかかわらず、タイヤ振動試験装置１００による評価結果では有意差のある評価結果を得る場合があった。また、タイヤ振動試験装置１００によるタイヤの振動特性の評価結果と振動乗り心地性能の官能評価結果が異なる場合もあった。このような評価結果の違いは、例えば、タイヤそれぞれが有する製造時の固有の不均一性を原因とし、接地面と接するタイヤの周方向の各部位に依存した振動成分（ユニフォミティ振動成分）が発生し、この振動成分がタイヤ振動試験装置１００の突起１０４で励起される振動成分と重なって評価結果が変動することが要因として挙げられる。すなわち、データ処理部１０８では、突起１０４で励起される振動成分にタイヤの不均一性によるタイヤの周方向の各部位に依存した振動成分が重畳されてサンプリングされるため、平均回数を重ねても上記Ｐ−Ｐ値が安定しない。図９は、データ処理部１０８で得られたＰ−Ｐ値がサンプリングの平均回数に伴って変動する２種類の試験タイヤＡ，Ｂの例を示している（試験タイヤ２０５／６５Ｒ１５）。このようにサンプリング回数に伴ってＰ−Ｐ値が変動するため平均化処理しても平均回数の設定によって平均化したＰ−Ｐ値が変化し試験タイヤの振動特性の評価を安定して正確に行うことはできない。
【０００５】
変動するＰ−Ｐ値の平均値を求めようとしても、データ処理部１０８においてサンプリングするたびにＰ−Ｐ値を求める必要がある他、試験タイヤによってＰ−Ｐ値の変動周期も変わることから、平均回数を予め設定して信号処理を行うことはできず、サンプリング毎に得られるＰ−Ｐ値の変動周期を確かめながらＰ−Ｐ値を求めなければならない。このため、タイヤ振動試験の評価結果を求めるための処理が煩雑化し、タイヤ振動試験装置１００としての試験処理速度も著しく低下するといった問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題を解決するために、タイヤ振動試験等のタイヤ試験をタイヤを回転ドラム上で転動させて行う際に、煩雑な処理を行うことなく効率よく安定した精度の高い結果を得ることができるタイヤ試験装置およびタイヤ試験方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、タイヤを回転ドラム上で転動させてタイヤの試験を行うタイヤ試験装置であって、タイヤを転動させる回転ドラムと、転動中のタイヤの特性を計測する計測部と、この計測部から出力される計測信号を前記回転ドラムの回転に同期してサンプリングして得られるデータに平均化処理を施すデータ処理部と、を有し、前記データ処理部は、前記平均化処理の際の平均回数を、試験するタイヤの転がり半径を用いて設定して前記平均化処理を行うことを特徴とするタイヤ試験装置を提供する。
【０００８】
ここで、前記計測部は、例えば、前記回転ドラムがタイヤの回転軸に作用するタイヤ軸力あるいはタイヤが前記回転ドラムの回転軸に作用するドラム軸力を計測する力検出センサである。
また、前記データ処理部は、タイヤ負荷荷重、タイヤ内圧およびタイヤ転動速度のいずれか１つを変える度に前記平均回数を設定するのが好ましい。
また、前記データ処理部は、前記回転ドラムが１回転する度に定められた基準位置に来るタイヤの周上の対応部位が、前記回転ドラムが１回転する度にタイヤの周上で一方向に移動して変わるときの移動量をタイヤの前記転がり半径と前記回転ドラムの回転半径とを用いて求め、この求められた移動量を用いて前記平均回数を設定するのが好ましい。その際、前記データ処理部は、前記転がり半径を半径とする円周の周長を求め、前記移動量に自然数を乗算した第１の積が前記円周の周長に自然数を乗算した第２の積以上であり、かつ、前記第１の積と前記第２の積との差が所定値以下となるような前記移動量に乗算する自然数を求め、この自然数から１差しい引いた自然数を前記平均回数として設定するのが好ましい。
あるいは、前記データ処理部は、試験タイヤの転がり半径をＲ_t、前記回転ドラムの回転半径をＲ_dとしたとき、下記式（１）で値Ｄ_pを求め、この求められた値Ｄ_pから下記式（２）または（３）で表される基本周期Ｎ_bを定め、この定められた基本周期Ｎ_bから下記式（４）を満たす最小の自然数ｎを求め、この自然数ｎと前記基本周期Ｎ_bとの積を超えない最大の自然数を前記平均回数として設定するのも、同様に好ましい。
Ｄ_p ＝（Ｒ_d／Ｒ_t）− Ｉｎｔ［Ｒ_d／Ｒ_t］（１）
Ｎ_b ＝１／Ｄ_p （Ｄ_p＜０．５の場合）（２）
Ｎ_b ＝１／（１−Ｄ_p）（Ｄ_p≧０．５の場合）（３）
（ｎ・Ｎ_b）− Ｉｎｔ［ｎ・Ｎ_b］＜０．５（４）
（ｎは自然数）
ここで、Ｉｎｔ［ｎ・Ｎ_b］は、ｎ・Ｎ_bを越えない最大の自然数をいう。
【０００９】
さらに、本発明は、タイヤを回転ドラム上で転動させ、転動中のタイヤの特性を計測して得られる計測信号を前記回転ドラムに同期してサンプリングし、サンプリングして得られるデータに平均化処理を施してタイヤの試験を行う際、タイヤの転がり半径を求め、求められたタイヤの転がり半径を用いて前記平均化処理を行う際の平均回数を設定して前記平均化処理を行うことを特徴とするタイヤ試験方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のタイヤ試験装置およびタイヤ試験方法について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明のタイヤ試験装置の一例であるタイヤ振動試験装置１０の概略の構成を示す概略構成図である。
タイヤ振動試験装置１０は、ドラム面の幅方向に延材した突起１１を備え、このドラム面の上で試験タイヤＴを転動させる回転ドラム１２と、試験タイヤＴを回転可能に軸支するとともに、回転ドラム１２のドラム面に接地させて所定のタイヤ負荷荷重を与えるために、回転ドラム１２に対する遠近方向に自在に移動するタイヤ移動スタンド１３と、転動中の試験タイヤＴのタイヤ回転軸に作用するタイヤ軸力を計測するとともに、試験タイヤＴに負荷されるタイヤ負荷荷重を計測する、タイヤ移動スタンド１３に設けられたロードセル１６と、このロードセル１６からの計測信号を回転ドラム１２の回転に同期してサンプリングし、得られたデータを平均化処理するデータ処理部１８と、回転ドラム１２の回転速度を制御し、さらにタイヤ移動スタンド１３の移動を制御して試験タイヤＴに与えるタイヤ負荷荷重を制御する制御ユニット２０と、回転ドラム１２の回転軸と接続した駆動モータ２２と、を有して構成される。
【００１２】
回転ドラム１２には、突起１１がドラム面に１つ設けられている。突起１１の形状は、例えば、直径が１０ｍｍの円形状を断面形状とする円柱の半分である半円柱である。したがって、回転ドラム１２のドラム面上を転動する試験タイヤＴが突起１１を通過する場合、試験タイヤＴに振動が励起される。
ロードセル１６は、タイヤ移動スタンド１３の試験タイヤＴを取り付ける取り付けハブ近傍に設けられた、振動特性を計測する力検出センサであって、タイヤ負荷荷重とともに試験タイヤＴの回転軸にタイヤ軸力として作用する励起された振動成分をタイヤ振動特性として計測し、計測信号として出力する。
なお、回転ドラム１２の周上の１箇所には、後述するようにデータ処理部１８において試験タイヤＴが突起１１を通過するタイミングに合わせて同期して計測信号をサンプリングできるように、サンプリングの開始を制御するトリガー信号をデータ処理部１８に送る位置検出センサ３２が設けられている。
【００１３】
データ処理部１８は、信号処理ユニット２４と、試験条件参照部２６と、タイヤ転がり半径設定部２８と、平均回数算出部３０と、を有し、例えば、コンピュータ等によるプログラム処理によって機能するものである。あるいは、データ処理装置等の専用装置によって構成されてもよい。
信号処理ユニット２４は、ロードセル１６から供給される計測信号を、位置検出センサ３２から送られてくるトリガー信号に従ってサンプリングし、さらに、サンプリングして得られた振動データを後述する方法で設定された平均回数分、振動データの平均化処理を行い、平均化処理された振動データからＰ−Ｐ値を求めて試験タイヤＴの評価を行う部分である。
【００１４】
試験条件参照部２６は、現在設定されている試験条件、すなわち、タイヤ負荷荷重およびタイヤ転動速度のほか試験タイヤＴのタイヤ内圧の情報を得る部分であり、制御ユニット２０からタイヤ転動速度の情報とロードセル１６からタイヤ負荷荷重の情報を得る。あるいは、ロードセル１６からタイヤ負荷荷重の情報を得る替わりに制御ユニット２０から目標とするタイヤ負荷荷重の情報を得てもよい。タイヤ内圧は、試験条件として制御ユニット２０で予め設定されたものが制御ユニット２０から供給されてもよいし、本試験装置がタイヤ内圧を常時モニタして制御しながら試験を行うものであれば、モニタしたタイヤ内圧の情報が制御ユニット２０から供給されてもよい。
このように試験条件を参照するのは、試験タイヤＴの正確な転がり半径を求め設定するためである。
【００１５】
タイヤ転がり半径設定部２８は、タイヤサイズおよびタイヤ仕様毎に試験条件（タイヤ負荷荷重、タイヤ転動速度およびタイヤ内圧）とタイヤの転がり半径との関係を表す参照テーブルを記録保持しており、試験条件参照部２６で得られたタイヤ負荷荷重、タイヤ転動速度およびタイヤ内圧の試験条件の情報から、記録保持されている参照テーブルを用いて試験タイヤＴの転がり半径を算出し設定する部分である。
この転がり半径の設定は、試験条件が変わる度に、すなわち、タイヤ負荷荷重、タイヤ内圧およびタイヤ転動速度のいずれか１つが変わる度に行われる。
【００１６】
平均回数算出部３０は、タイヤ転がり半径設定部２８で設定された試験タイヤＴの転がり半径と回転ドラム１２の既知の回転半径とを用いて、信号処理ユニット２４で行う平均化処理の際の平均回数を算出し設定する部分である。
具体的には、回転ドラム１２が１回転する度に、試験タイヤＴの接地中心位置にくる試験タイヤＴの対応部位が逐次試験タイヤＴの周上で一定の間隔で移動するが、このときの回転ドラム１２の１回転毎の移動量を、試験タイヤＴの転がり半径と回転ドラム１２の回転半径とを用いて求め、この求められた移動量を用いて上記平均回数を設定する。この平均回数の設定方法については後述する。
【００１７】
こうして設定された平均回数を用いて、ロードセル１６から供給される計測信号を信号処理ユニット２４でサンプリングして平均化処理が行われ、タイヤ振動特性の評価としてＰ−Ｐ値が求められる。
タイヤ振動試験装置１０は以上のように構成される。
なお、タイヤ振動試験装置１０では、タイヤ移動スタンド１３に設けられたロードセル１６で試験タイヤＴの軸力として作用する振動成分を計測するが、回転ドラム１２の回転軸に設けられ、試験タイヤＴが回転ドラム１２に対して作用するドラム軸力の振動成分をタイヤの振動特性として計測するロードセルを用いてもよい。さらに、本発明は、タイヤ回転軸に作用するタイヤ軸力や回転ドラムに作用するドラム軸力の振動成分を計測する力検出センサの他、試験タイヤから発生する騒音を騒音特性として計測する騒音計や、タイヤ回転軸が軸可動状態に懸下装置に軸支された試験タイヤの軸加速度を計測する加速度センサ等であってもよい。
【００１８】
次に、タイヤ振動試験装置１０で行われるタイヤ振動試験方法について説明する。
まず、試験条件参照部２６において試験条件が参照されて、この試験条件からタイヤ転がり半径設定部２８において試験タイヤＴの転がり半径が求められて設定され、平均回数算出部３０において求められた試験タイヤＴの転がり半径Ｒ_tと回転ドラム１２の回転半径Ｒ_dとを用いて、平均化処理を行う際の平均回数が算出されて設定され、この設定された平均回数を用いてロードセル１６から供給される計測信号を突起１１の通過のタイミングに合わせてサンプリングして平均化処理を行う。
ここで、平均化処理を行う際の平均回数の設定方法について図２（ａ）を用いてわかり易く説明する。
【００１９】
図２（ａ）は、回転ドラム１２のドラム面を水平に延びる接地面で表し、回転ドラム１２が１回転する間に試験タイヤＴが概略２回転する場合を示している。
試験タイヤＴの周上の特定の基準対応部位Ｑ₀が接地面と接する接地中心位置を相対基準位置とする。このとき、接地中心位置にある時点から転動して回転ドラム１２の周長分転がった時の基準対応部位Ｑ₀の位置は、上記接地中心位置からずれている。このずれ量は、タイヤ転がり半径設定部２８で求められた試験タイヤＴの転がり半径と回転ドラム１２の回転半径とによって求めることができる。
【００２０】
このずれ量を移動量Ｘとすると、回転ドラム１２が１回転する度に接地中心位置に来る試験タイヤＴの対応部位は回転ドラム１２が１回転する前に接地中心位置にあった対応部位から一方向に移動量Ｘ分ずれた位置にある。図２（ａ）では、接地中心位置に基準対応部位Ｑ₀が位置する時点から回転ドラム１２が１回転して次に接地中心位置に来る対応部位を対応部位Ｑ₁としている。対応部位Ｑ₁が接地中心位置にある時点からさらに回転ドラム１２が１回転して接地中心位置に来る対応部位は、対応部位Ｑ₁から移動量Ｘずれた位置にある。
このようにして、回転ドラム１２が１回転する度に試験タイヤＴの周上で移動量Ｘ分一方向にずれた対応部位が接地中心位置となる。
【００２１】
図２（ｂ）には、接地中心位置に基準対応部位Ｑ₀がある場合接地中心位置にくる対応部位を対応部位Ｑ₁，Ｑ₂，・・・_,Ｑ_i-1，Ｑ_{i ,}・・・・として、対応部位Ｑ₁，Ｑ₂，・・・_,Ｑ_i-1，Ｑ_{i ,}・・・・の試験タイヤＴの周上の位置を示している。図２（ｂ）に示すように、接地中心位置となる対応部位は、回転ドラム１２の１回転の度に移動量Ｘ分一方向に移動する。
【００２２】
このとき、基準対応部位Ｑ₀が試験タイヤＴが突起１１を通過するときの中心対応部位となる場合、対応部位Ｑ₁，Ｑ₂，・・・_,Ｑ_i-1，Ｑ_i，・・・・も突起１１を通過するときの中心対応部位となる。したがって、基準対応部位Ｑ₀が接地中心位置に位置する時点から、接地中心位置に来る対応部位が対応部位Ｑ_i-1から対応部位Ｑ_iに移動して基準対応部位Ｑ₀を横切る時点までの間、通過する突起１１のタイミングに同期してロードセル１６から出力される計測信号をサンプリングして平均化処理すると、計測信号をサンプリングし平均化処理する時の試験タイヤＴの接地中心位置に来る対応部位が試験タイヤＴの周上で分散されるので、試験タイヤＴの振動成分とともに重畳されるタイヤの不均一性による振動成分を取り除くことができる。すなわち、基準対応部位Ｑ₀が接地中心位置に位置する時点から、接地中心位置に来る対応部位が対応部位Ｑ_i-1から対応部位Ｑ_iに移動して基準対応部位Ｑ₀を横切る時点までの回転ドラム１２の周回数から１差し引いた自然数を平均化処理における平均回数とすることで、基準対応部位Ｑ₀，対応部位Ｑ₁〜対応部位Ｑ_i-1が接地中心位置に来た時に励起される各対応部位に依存した振動成分を平均化することができる。したがって、図９に示したようなＰ−Ｐ値が変動する時の略１周期のＰ−Ｐ値の変動を平均化することができる。
【００２３】
しかし、対応部位Ｑ_iが基準対応部位Ｑ₀の近傍にない場合、すなわち、Ｐ−Ｐ値の変動を１周期を越えて無視できない程度のＰ−Ｐ値の変動が平均化処理に含まれる場合、基準対応部位Ｑ₀を横切った対応部位が基準対応部位Ｑ₀の近傍に来るまで、接地中心位置に来る対応部位が試験タイヤＴの周上をさらに少なくとも１周以上移動するようにして、平均化処理を続けるのが好ましい。
なお、対応部位Ｑ_iが基準対応部位Ｑ₀の近傍に来るとは、図２（ｃ）に示すように、例えば、基準対応部位Ｑ₀の位置を中心としてα・Ｘ（αは定数）の範囲内に対応部位Ｑ_iが入ることを意味する。ここで、定数αを小さくするほど基準対応部位Ｑ₀の近傍の範囲が狭くなり平均回数は増えるが、この場合、平均回数が増えた割りに平均化処理されたＰ−Ｐ値の精度は上がらないため、振動試験の処理効率は低下する。好ましくは、定数αは０．５〜２の範囲内の値に設定するとよい。
【００２４】
また、図２（ａ）に示す例は、回転ドラム１２が１周した時の基準対応部位Ｑ₀の位置が移動量Ｘだけ接地中心位置から通りすぎた位置にある例であるが、図３（ａ）に示すように、回転ドラム１２が１周した時の基準対応部位Ｑ₀が所定の移動量分だけ接地中心位置の直前の位置にある場合もある。この場合、接地中心位置にくる対応部位（対応部位Ｑ₁，Ｑ₂，・・・）は、図３（ｂ）に示すように、図２（ｂ）に示す接地中心位置に来る対応部位（対応部位Ｑ₁，Ｑ₂，・・・の）の移動方向と異なる方向に移動するが、一定の移動量（この移動量を、移動量Ｙとする）で移動する。したがって、この場合においても、基準対応部位Ｑ₀が接地中心位置に位置する時点から、接地中心位置に来る対応部位が対応部位Ｑ_j-1から基準対応部位Ｑ₀を横切って対応部位Ｑ_jに移動する時点までに通過する突起１１のタイミングに合わせてロードセル１６から出力される計測信号をサンプリングして平均化処理することで、試験タイヤＴの振動成分とともに重畳されるタイヤの不均一性による振動成分を取り除くことができる。すなわち、基準対応部位Ｑ₀が接地中心位置に位置する時点から、接地中心位置に来る対応部位が対応部位Ｑ_j-1から対応部位Ｑ_jに移動して基準対応部位Ｑ₀を横切る時点までの回転ドラム１２の周回数から１差し引いた自然数を平均化処理における平均回数として平均化処理をすることで、突起１１で励起された試験タイヤＴの振動成分のみを平均化することができる。したがって、図９に示したようなＰ−Ｐ値が変動する時の略１周期のＰ−Ｐ値の変動を平均化することができる。
【００２５】
また、図３（ｃ）に示すように、対応部位Ｑ_jが基準対応部位Ｑ₀の近傍に来るまで、例えば、基準対応部位Ｑ₀の位置を中心としてα・Ｙ（αは定数）の範囲内に対応部位Ｑ_jが入るまで、平均回数を増やしてもよい。この場合においても、定数αを小さくするほど平均回数は増えるが、平均回数が増えた割りには平均化処理されたＰ−Ｐ値の精度は上がらないため、振動試験の処理効率は低下する。好ましくは、定数αは０．５〜２の範囲内の値に設定するとよい。
【００２６】
このような平均回数の設定は、例えば、試験タイヤＴの転がり半径を半径とする円周の周長（周長Ｌ₁とする）を求め、この周長Ｌ₁と回転ドラム１２の１周分の周長とを用いて求められた移動量Ｘ（あるいはＹ）に自然数を乗算して得られた積（積Ｖ₁とする）が周長Ｌ₁に自然数を乗算して得られた積（積Ｖ₂とする）以上となり、かつ、積Ｖ₁と積Ｖ₂との差が所定値以下となるような移動量Ｘ（あるいはＹ）に乗算する自然数を求め、この自然数から１差し引いた自然数を平均回数として設定するとよい。
【００２７】
あるいは、試験タイヤＴの転がり半径をＲ_t、回転ドラム１２の回転半径をＲ_dとしたとき、上記式（１）で移動量Ｘ（あるいはＹ）を２πＲ_tで除した移動成分の値として値Ｄ_p（移動成分値）を求め、この求められた移動成分の値Ｄ_pから上記式（２）または（３）で表される基本周期Ｎ_bを定め、この定められた基本周期Ｎ_bから上記式（４）を満たす最小の自然数ｎを求め、この自然数ｎと基本周期Ｎ_bとの積を超えない最大の自然数を平均回数として設定してもよい。
【００２８】
ここで、式（１）を用いて移動成分の値Ｄ_pを算出する処理は、図２（ａ）あるいは図３（ａ）に示す例における移動量Ｘ（あるいはＹ）を求める部分に対応する。式（２）を用いた基本周期Ｎ_bの設定は、図２（ｂ）に示すように接地中心位置にくる対応部位が回転ドラム１２の回転に伴って左周りに移動する場合に、接地中心位置に基準対応部位Ｑ₀が位置する時点から対応部位Ｑ_iが接地中心位置となる時点までの回転ドラム１２の周回数を求める部分に対応し、式（３）を用いた基本周期Ｎ_bの設定は、図３（ｂ）に示すように接地中心位置にくる対応部位が回転ドラム１２の回転に伴って右周りに移動する場合に、接地中心位置に基準対応部位Ｑ₀が位置する時点から対応部位Ｑ_jが接地中心位置となる時点までの回転ドラム１２の周回数を求める部分に対応する。
一方、基本周期Ｎ_bから式（４）を満たす最小の自然数ｎを求め、この自然数ｎと基本周期Ｎ_bとの積を超えない最大の自然数を求める処理は、図２（ｂ）または図３（ｂ）に示す例では、基準対応部位Ｑ₀が接地中心位置に位置する時点から、接地中心位置に来る対応部位が対応部位Ｑ_i-1（あるいはＱ_j-1）から対応部位Ｑ_i（あるいはＱ_j）に移動して基準対応部位Ｑ₀を横切る時点までの回転ドラム１２の周回数から１差し引いた自然数を求める部分に対応する。ここで、式（４）では対応部位Ｑ_jが基準対応部位Ｑ₀の近傍に来るか否かの判定に用いられる定数αは１としている。
【００２９】
図５は、上記式（１）〜（４）を用いて平均回数を設定する設定方法の一例の流れを示すフローチャートである。このような平均回数の設定は、データ処理部１８等を構成するコンピュータや専用装置に内蔵されているＣＰＵ等によって行われる。
【００３０】
まず、試験タイヤＴの転がり半径Ｒ_tが算出される（ステップＳ１０）。
転がり半径Ｒ_tは、上述したように、予め試験条件と転がり半径との関係が記録保持されている参照テーブルを用いて試験タイヤＴの試験条件から求められる。また、突起のない回転ドラム上で同一の試験条件で試験タイヤを別途測定して求めてもよい。
次に、求められた転がり半径Ｒ_tと既知の回転ドラムの回転半径Ｒ_dとを用いて、移動成分の値Ｄ_pが上記式（１）に従って算出される（ステップＳ２０）。
次に、値Ｄ_pが０．５以下であるかが判定され（ステップＳ１４）、肯定された場合、上記式（２）に従って基本周期Ｎ_bが設定される（ステップＳ１６）。ステップＳ１４で否定される場合、上記式（３）に従って基本周期Ｎ_bが設定される（ステップＳ１８）。
この後、自然数ｎを１として、値ｎ・Ｎ_b（＝Ｎ_r）を算出し（ステップＳ２０）、この値ｎ・Ｎ_bが上記式（４）を満たすか否かが判定される（ステップＳ２２）。肯定された場合、値ｎ・Ｎ_bを越えない範囲の中で最大の自然数Ｉｎｔ［ｎ・Ｎ_b］を求め、この自然数を平均回数として設定する（ステップＳ２４）。一方、ステップＳ２２で否定された場合、自然数ｎを１増加して、ステップＳ２０〜Ｓ２２をステップＳ２０で肯定されるまで繰り返す。
このようにして平均回数は設定される。
【００３１】
より具体的に、図５に示されるＰ−Ｐ値がサンプリングの度に変動する試験タイヤＡおよび試験タイヤＢ（図９に示す試験タイヤと同様）を例として説明する。
試験タイヤＡおよび試験タイヤＢは、いずれもタイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５の乗用車用タイヤであり、所定の試験条件における転がり半径Ｒ_tが試験タイヤＡは３２０ｍｍ（＝Ｒ_ta）、試験タイヤＢは３２３ｍｍ（＝Ｒ_tb）である。回転ドラム１２の回転半径Ｒ_dは１２５０ｍｍである。
例えば、図２（ａ）〜（ｃ）あるいは図３（ａ）〜（ｃ）に示す処理方法では、試験タイヤＡの接地中心位置にくる対応部位は回転ドラム１２が１回転する度に図３（ｂ）に示すように移動し、このときの移動量をＹ_aとするとＹ_a＝１８８．４ｍｍ（４×２πＲ_ta−２πＲ_d）となる。試験タイヤＢも接地中心位置にくる対応部位は回転ドラム１２が１回転する度に図３（ｂ）に示すように移動し、このときの移動量をＹ_bとするとＹ_b＝２６３．７６ｍｍ（４×２πＲ_tb−２πＲ_d）となる。
【００３２】
ここで、試験タイヤＡの場合、接地中心位置に基準対応部位Ｑ₀が位置する時点から接地中心位置にくる対応部位が１周移動して基準対応部位Ｑ₀を横切る時点までの試験ドラム１２の周回数は、１１回（Ｉｎｔ［２πＲ_ta／Ｙ_a］＋１）である。しかし、２πＲ_ta／Ｙ_aが１０．６６７であるため、基準対応部位Ｑ₀を横切る対応部位Ｑ_jの位置は、基準対応部位Ｑ₀から０．６６７・Ｙ_a離れている。したがって、図３（ｃ）に示す定数αを１とすると対応部位Ｑ_jは基準対応部位Ｑ₀の近傍に位置しないと判定される。このため、さらに接地中心位置に来る対応部位が試験タイヤＡの周上を周回するようにする。この場合、２周目における基準対応部位Ｑ₀を横切るときの回転ドラム１２の周回数は、接地中心位置に基準対応部位Ｑ₀が位置する時点から数えて、２２回（Ｉｎｔ［２・２πＲ_ta／Ｙ_a］＋１）である。この時の２・２πＲ_ta／Ｙ_aは２１．３３３であるため、基準対応部位Ｑ₀を横切る対応部位Ｑ_jの位置は、基準対応部位Ｑ₀から０．３３３・Ｙ_a離れている。したがって、図３（ｃ）に示す定数αを１とすると対応部位Ｑ₁は基準対応部位Ｑ₀近傍に位置すると判定される。
こうして平均化処理における平均回数は２１回（＝２２−１）と設定される。
【００３３】
同様に、試験タイヤＢの場合、接地中心位置に基準対応部位Ｑ₀が位置する時点から接地中心位置にくる対応部位が１周移動して基準対応部位Ｑ₀を横切る時点の試験ドラム１２の周回数は、８回（Ｉｎｔ［２πＲ_tb／Ｙ_b］＋１）である。しかし、２πＲ_tb／Ｙ_bが７．６９であるため、基準対応部位Ｑ₀を横切る対応部位Ｑ_jの位置は、基準対応部位Ｑ₀から０．６９・Ｙ_b離れている。したがって、図３（ｃ）に示す定数αを１とすると対応部位Ｑ_jは基準対応部位Ｑ₀近傍に位置しないと判定される。このため、さらに接地中心位置に来る対応部位が試験タイヤＢの周上を周回するようにする。この場合、２周目における基準対応部位Ｑ₀を横切る回転ドラム１２の周回数は、接地中心位置に基準対応部位Ｑ₀が位置する時点から数えて、１６回（Ｉｎｔ［２・２πＲ_b／Ｙ_b］＋１）である。この時の２・２πＲ_tb／Ｙ_bは１５．３８１であるため、基準対応部位Ｑ₀を横切る対応部位Ｑ_jの位置は、基準対応部位Ｑ₀から０．３８１・Ｙ_b離れている。したがって、図３（ｃ）に示す定数αを１とすると対応部位Ｑ_jは基準対応部位Ｑ₀近傍に位置すると判定される。
こうして平均化処理における平均回数は１５回（＝１６−１）と設定される。
【００３４】
以上、試験タイヤＡは平均回数を２１回、試験タイヤＢは平均回数を１５回に設定して平均化処理を行うことで，それぞれＰ−Ｐ値の変動周期を均した安定したＰ−Ｐ値を求めることができる。
【００３５】
さらに、上述した式（１）〜（４）を用いた場合の例を、試験タイヤＡおよび試験タイヤＢを用いて説明すると、下記表１のようにまとめることができる。
表１から、上述した方法と同様の結果を得ることができる。
【００３６】
【表１】

【００３７】
したがって、従来タイヤの種類や試験条件に係わらず一律に平均回数を固定して振動試験を行った場合、図６（ａ）や（ｂ）に示すように、試験タイヤＡのＰ−Ｐ値が試験タイヤＢのＰ−Ｐ値に比べて大きいといった評価結果が得られる場合があるが、上述の平均回数の設定により、図６（ｃ）に示すように、試験タイヤＡのＰ−Ｐ値が試験タイヤＢのＰ−Ｐ値に比べて小さくなるといった従来の結果と異なる評価結果が得られる。この結果は、車両に装着してドライバが官能評価した評価結果と対応するものである。
【００３８】
このような平均回数の設定は、試験タイヤＴが変わる度にさらには試験条件が変わる度に行うのが好ましい。試験条件が変わることで試験タイヤＴの転がり半径も変化するからである。
このように、予め計測信号を回転ドラムの周期に合わせてサンプリングし上述の方法で設定された平均回数で平均化処理を行うので、従来のように、Ｐ−Ｐ値の変動によって結果が変動することがなく、また、Ｐ−Ｐ値の変動周期を調べて平均回数を設定する必要がなく、したがって、煩雑な処理を行うことなく効率よく安定した精度の高い振動特性の評価結果を得ることができる。
なお、本発明のタイヤ試験装置およびタイヤ試験方法は、突起を用いた振動試験に用いられるばかりでなく、回転ドラムの回転に同期させて計測信号をサンプリングするタイヤの試験であればいずれであってもよい。
【００３９】
以上、本発明のタイヤ試験装置およびタイヤ試験方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【００４０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明は、タイヤの転がり半径を求め、このタイヤの転がり半径を用いて平均化処理を行う際の平均回数を算出して設定して平均化処理を行うので、従来のようにＰ−Ｐ値のような評価結果が変動することがなく、また、Ｐ−Ｐ値のような評価結果の変動周期を調べて平均回数を設定する必要もなく、したがって、煩雑な処理を行うことなく効率よく安定した精度の高い評価結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ試験装置の一例であるタイヤ振動試験装置の概略の構成を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、回転ドラムが１回転する度に転動する試験タイヤの接地中心位置にくる対応部位が移動する一例を説明する図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、回転ドラムが１回転する度に転動する試験タイヤの接地中心位置にくる対応部位が移動する他の例を説明する図である。
【図４】本発明のタイヤ試験方法に用いる平均回数の設定の一例の流れを示すフローチャートである。
【図５】タイヤ振動試験装置で得られるＰ−Ｐ値の変動の一例を示す図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、従来のタイヤ振動試験装置で得られる結果の一例を示す図であり、（ｃ）は、図１に示すタイヤ振動試験装置で得られる結果の一例を示す図である。
【図７】従来のタイヤ振動試験装置の概略の構成を示す概略構成図である。
【図８】タイヤ振動試験装置で得られる振動波形の一例を示す図である。
【図９】タイヤ振動試験装置で得られるＰ−Ｐ値の変動の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１０，１００タイヤ振動試験装置
１１，１０４突起
１２，１０２回転ドラム
１３タイヤ移動スタンド
１６，１０６ロードセル
１８，１０８データ処理部
２０制御ユニット
２２駆動モータ
２４信号処理ユニット
２６試験条件参照部
２８タイヤ転がり半径設定部
３０平均回数算出部
３２位置検出センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tire test apparatus or a tire test method for testing a tire by rolling the tire on a rotating drum, and in particular, evaluating the vibration characteristics of the tire by measuring the tire axial force and the axial force of the rotating drum. The present invention relates to a tire vibration test apparatus and a tire vibration test method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a tire vibration test performed using a tire vibration test apparatus 100 as shown in FIG. 7 is known as a method for evaluating the vibration riding comfort performance of a tire using a test apparatus.
The tire vibration test apparatus 100 is an apparatus that rolls (rolls) the test tire T, that is, applies a predetermined load to the rotating drum 102 while being grounded.
[0003]
In the tire vibration test apparatus 100, a protrusion 104 extending in the width direction of the rotating drum is provided on the surface of the rotating drum 102, and vibration is excited each time the test tire T rides over the protrusion 104. Measurement is performed with a load cell 106 provided on the rotating shaft. The measurement signal obtained by the load cell 106 is signal-processed by the data processing unit 108. For example, the measurement signal is sampled to obtain vibration data as shown in FIG. 8, and the tire axial force excited using the vibration data is obtained. The difference (P-P value) between the maximum peak value and the minimum peak value of vibration is obtained. The quality of the vibration characteristics of the test tire is evaluated based on the magnitude of the PP value. It is evaluated that the vibration characteristic is better when the PP value is smaller.
In the data processing unit 108, as the signal processing to be performed on the measurement signal obtained by the load cell 104, the measurement signal is sampled in synchronization with the rotation of the rotary drum 102 and averaged at a certain average number of times. In order to obtain a highly stable evaluation result of tire vibration characteristics, the average number of times in the averaging process must be increased.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to obtain a highly accurate and stable evaluation result, even if the average number is increased, the evaluation result may not be stable, and the evaluation result may not necessarily correspond to the evaluation result mounted on the vehicle and sensory evaluated by the driver. there were.
For example, in the sensory evaluation result, there is a case where the evaluation result obtained by the tire vibration test apparatus 100 obtains an evaluation result having a significant difference in spite of having substantially the same vibration ride comfort performance. Further, the evaluation result of the tire vibration characteristics by the tire vibration test apparatus 100 may differ from the sensory evaluation result of the vibration riding comfort performance. Such differences in the evaluation results are caused by, for example, inherent non-uniformity during manufacturing of each tire, and vibration components (uniformity vibration components) depending on each part in the circumferential direction of the tire in contact with the contact surface are generated. In addition, this vibration component overlaps with the vibration component excited by the protrusion 104 of the tire vibration test apparatus 100, and the evaluation result fluctuates. That is, in the data processing unit 108, since the vibration component depending on each part in the circumferential direction of the tire due to the tire non-uniformity is superimposed on the vibration component excited by the protrusion 104, sampling is performed. The PP value is not stable. FIG. 9 shows an example of two types of test tires A and B in which the PP value obtained by the data processing unit 108 varies with the average number of samplings (test tire 205 / 65R15). Thus, since the PP value varies with the number of samplings, the averaged PP value changes depending on the setting of the average number even if the averaging process is performed, and the evaluation of the vibration characteristics of the test tire is stably and accurately performed. Can't do it.
[0005]
Even if it is going to obtain | require the average value of fluctuating PP value, since it is necessary to obtain PP value every time it samples in the data processing part 108, since the fluctuation | variation period of PP value also changes with test tires, The signal processing cannot be performed by setting the average number in advance, and the PP value must be obtained while checking the fluctuation period of the PP value obtained for each sampling. For this reason, the process for obtaining the evaluation result of the tire vibration test is complicated, and the test processing speed as the tire vibration test apparatus 100 is significantly reduced.
[0006]
Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a highly stable and accurate accuracy without performing complicated processing when a tire test such as a tire vibration test is performed by rolling the tire on a rotating drum. An object of the present invention is to provide a tire test apparatus and a tire test method capable of obtaining a result.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a tire testing apparatus for testing a tire by rolling the tire on a rotating drum, and the characteristics of the rotating drum for rolling the tire and the rolling tire A data processing unit for averaging the data obtained by sampling the measurement signal output from the measurement unit in synchronization with the rotation of the rotary drum, and the data processing The section provides the tire testing apparatus characterized in that the averaging process is performed by setting an average number of times in the averaging process using a rolling radius of the tire to be tested.
[0008]
Here, the measurement unit is, for example, a force detection sensor that measures a tire axial force at which the rotating drum acts on a rotating shaft of a tire or a drum axial force at which the tire acts on a rotating shaft of the rotating drum.
Further, it is preferable that the data processing unit sets the average number of times every time any one of a tire load, a tire internal pressure, and a tire rolling speed is changed.
Further, the data processing unit is configured such that a corresponding portion on the circumference of the tire that comes to a reference position determined every time the rotating drum makes one rotation is unidirectionally on the circumference of the tire every time the rotating drum makes one revolution. It is preferable that the amount of movement when changing by moving is obtained using the rolling radius of the tire and the rotation radius of the rotating drum, and the average number of times is set using the obtained amount of movement. At this time, the data processing unit obtains a circumference of the circumference having the rolling radius as a radius, and a first product obtained by multiplying the movement amount by a natural number is a second product obtained by multiplying the circumference of the circumference by a natural number. And a natural number by which the amount of movement is multiplied such that the difference between the first product and the second product is equal to or less than a predetermined value is obtained, and a natural number obtained by subtracting 1 from the natural number is obtained. It is preferable to set the average number of times.
Alternatively, the data processing unit determines the rolling radius of the test tire as R _t , R is the rotation radius of the rotating drum _d , The value D in the following equation (1) _p And this calculated value D _p To the basic period N represented by the following formula (2) or (3) _b And the determined basic period N _b The minimum natural number n satisfying the following formula (4) is obtained from the natural number n and the basic period N _b It is also preferable that the maximum natural number not exceeding the product of is set as the average number.
D _p = (R _d / R _t )-Int [R _d / R _t ] (1)
N _b = 1 / D _p (D _p <In the case of 0.5) (2)
N _b = 1 / (1-D _p (D _p ≥0.5) (3)
(N · N _b )-Int [n · N _b ] <0.5 (4)
(N is a natural number)
Here, Int [n · N _b ] Is n · N _b The largest natural number that does not exceed.
[0009]
Furthermore, the present invention is to sample a measurement signal obtained by rolling a tire on a rotating drum and measuring characteristics of the rolling tire in synchronization with the rotating drum, and averaging the data obtained by sampling. When the tire test is performed by performing the averaging process, the rolling radius of the tire is obtained, and the averaging process is performed by setting the average number of times when the averaging process is performed using the calculated rolling radius of the tire. A tire test method is provided.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the tire test apparatus and tire test method of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
[0011]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a tire vibration testing apparatus 10 which is an example of the tire testing apparatus of the present invention.
The tire vibration test apparatus 10 includes a protrusion 11 extending in the width direction of the drum surface, and a rotating drum 12 that rolls the test tire T on the drum surface and a test tire T that is rotatably supported. In order to contact the drum surface of the rotating drum 12 and apply a predetermined tire load, a tire moving stand 13 that freely moves in the perspective direction with respect to the rotating drum 12 and a tire rotating shaft of the rolling test tire T The load cell 16 provided in the tire moving stand 13 that measures the tire axial force acting and the tire load applied to the test tire T, and the measurement signal from the load cell 16 are used to rotate the rotary drum 12. Data processing unit 18 that samples in synchronization and averages the obtained data, controls the rotational speed of rotating drum 12, and further tires A control unit 20 which controls the tire load load applied to control the movement of the moving stand 13 in the test tire T, a drive motor 22 connected to the rotation axis of the rotary drum 12, and a.
[0012]
The rotating drum 12 is provided with one protrusion 11 on the drum surface. The shape of the protrusion 11 is, for example, a semi-cylinder that is a half of a circular cylinder whose cross-sectional shape is a circle having a diameter of 10 mm. Therefore, when the test tire T rolling on the drum surface of the rotary drum 12 passes through the protrusion 11, vibration is excited in the test tire T.
The load cell 16 is a force detection sensor for measuring vibration characteristics provided in the vicinity of a mounting hub to which the test tire T of the tire moving stand 13 is attached, and acts as a tire axial force on the rotating shaft of the test tire T together with the tire load. The excited vibration component to be measured is measured as tire vibration characteristics and output as a measurement signal.
Note that sampling is started at one place on the circumference of the rotating drum 12 so that the measurement signal can be sampled in synchronization with the timing at which the test tire T passes the protrusion 11 in the data processing unit 18 as will be described later. A position detection sensor 32 is provided for sending a trigger signal for controlling the data to the data processing unit 18.
[0013]
The data processing unit 18 includes a signal processing unit 24, a test condition reference unit 26, a tire rolling radius setting unit 28, and an average number calculation unit 30, and functions by program processing using a computer or the like, for example. is there. Alternatively, it may be configured by a dedicated device such as a data processing device.
The signal processing unit 24 samples the measurement signal supplied from the load cell 16 in accordance with a trigger signal sent from the position detection sensor 32, and further, averages the vibration data obtained by the sampling by a method described later. This is the part where the vibration data is averaged for the number of times and the test tire T is evaluated by obtaining the PP value from the vibration data subjected to the average processing.
[0014]
The test condition reference unit 26 is a part for obtaining information on the currently set test conditions, that is, the tire load load and the tire rolling speed, as well as the tire internal pressure of the test tire T, and the control unit 20 determines the tire rolling speed. Information on the tire load is obtained from the information and the load cell 16. Alternatively, instead of obtaining the tire load information from the load cell 16, the target tire load information may be obtained from the control unit 20. The tire internal pressure may be supplied from the control unit 20 as a test condition set in advance by the control unit 20, or if the test apparatus performs a test while constantly monitoring and controlling the tire internal pressure, Information on the monitored tire internal pressure may be supplied from the control unit 20.
The test conditions are referred to in this way in order to obtain and set an accurate rolling radius of the test tire T.
[0015]
The tire rolling radius setting unit 28 records and holds a reference table indicating the relationship between the test conditions (tire load load, tire rolling speed and tire internal pressure) and the tire rolling radius for each tire size and tire specification. This is a part for calculating and setting the rolling radius of the test tire T from the information on the test conditions of the tire load load, the tire rolling speed and the tire internal pressure obtained by the condition reference unit 26, using a recorded reference table. .
The setting of the rolling radius is performed every time the test condition changes, that is, whenever any one of the tire load, the tire internal pressure, and the tire rolling speed changes.
[0016]
The average number calculation unit 30 uses the rolling radius of the test tire T set by the tire rolling radius setting unit 28 and the known rotation radius of the rotary drum 12 to perform an average during the averaging process performed by the signal processing unit 24. This is the part that calculates and sets the number of times.
Specifically, each time the rotating drum 12 makes one rotation, the corresponding portion of the test tire T that comes to the ground contact center position of the test tire T sequentially moves at regular intervals on the circumference of the test tire T. The amount of movement of the rotating drum 12 per rotation is obtained using the rolling radius of the test tire T and the rotating radius of the rotating drum 12, and the average number of times is set using the obtained amount of movement. A method for setting the average number will be described later.
[0017]
Using the average number set in this way, the measurement signal supplied from the load cell 16 is sampled by the signal processing unit 24 and averaged, and a PP value is obtained as an evaluation of the tire vibration characteristics.
The tire vibration test apparatus 10 is configured as described above.
In the tire vibration test apparatus 10, a vibration component that acts as an axial force of the test tire T is measured by the load cell 16 provided in the tire moving stand 13, but the test tire T is provided on the rotation shaft of the rotary drum 12. You may use the load cell which measures the vibration component of the drum axial force which acts with respect to the rotating drum 12 as a vibration characteristic of a tire. Furthermore, the present invention provides a noise meter that measures noise generated from a test tire as a noise characteristic in addition to a force detection sensor that measures a vibration component of a tire axial force acting on a tire rotating shaft and a drum axial force acting on a rotating drum. Alternatively, it may be an acceleration sensor that measures the axial acceleration of a test tire that is pivotally supported by the suspension device so that the tire rotation axis is movable.
[0018]
Next, a tire vibration test method performed by the tire vibration test apparatus 10 will be described.
First, the test condition is referred to in the test condition reference unit 26, and the rolling radius of the test tire T is obtained and set in the tire rolling radius setting unit 28 from the test condition, and the test tire obtained in the average number calculating unit 30 is determined. T rolling radius R _t And the rotation radius R of the rotary drum 12 _d Are used to calculate and set the average number of times when the averaging process is performed, and the measurement signal supplied from the load cell 16 is sampled according to the passage timing of the protrusion 11 using the set average number of times. To perform the averaging process.
Here, the setting method of the average number at the time of performing an averaging process is demonstrated easily using FIG.
[0019]
FIG. 2A shows a case where the drum surface of the rotating drum 12 is represented by a ground contact surface extending horizontally, and the test tire T rotates approximately twice while the rotating drum 12 rotates once.
Specific reference corresponding part Q on the circumference of the test tire T ₀ The position of the center of contact with the ground contact surface is the relative reference position. At this time, the reference-corresponding portion Q when rolling from the time at the ground contact center position and rolling by the circumference of the rotary drum 12. ₀ Is deviated from the grounding center position. The amount of deviation can be obtained from the rolling radius of the test tire T obtained by the tire rolling radius setting unit 28 and the rotational radius of the rotary drum 12.
[0020]
When this shift amount is the movement amount X, the corresponding portion of the test tire T that comes to the ground contact center position every time the rotary drum 12 makes one rotation is one from the corresponding portion that was in the ground contact center position before the rotary drum 12 makes one rotation. It is in a position that is shifted in the direction by the amount of movement X. In FIG. 2A, the reference corresponding part Q is located at the ground contact center position. ₀ The corresponding part that is rotated once by the rotary drum 12 from the time when is located and then comes to the grounding center position is designated as the corresponding part Q. ₁ It is said. Corresponding part Q ₁ The corresponding portion where the rotary drum 12 is further rotated once from the point of time when it is in the grounding center position and reaches the grounding center position is the corresponding portion Q. ₁ Is at a position deviating from the movement amount X.
In this way, each time the rotating drum 12 makes one rotation, the corresponding part shifted in the direction of the movement amount X by one along the circumference of the test tire T becomes the ground contact center position.
[0021]
In FIG. 2 (b), the reference corresponding part Q is located at the grounding center position. ₀ If there is a corresponding part at the grounding center position, the corresponding part Q ₁ , Q ₂ , ... _, Q _i-1 , Q _i, ... as corresponding part Q ₁ , Q ₂ , ... _, Q _i-1 , Q _i, ... Shows the position on the circumference of the test tire T. As shown in FIG. 2 (b), the corresponding portion serving as the ground contact center position moves in the direction of the movement amount X by one every rotation of the rotary drum 12.
[0022]
At this time, the reference corresponding part Q ₀ When the test tire T becomes the center corresponding part when passing through the protrusion 11, the corresponding part Q ₁ , Q ₂ , ... _, Q _i-1 , Q _i ,... Also serve as a center corresponding portion when passing through the protrusion 11. Therefore, the reference corresponding part Q ₀ From the time when is located at the grounding center position, the corresponding part at the grounding center position is the corresponding part Q _i-1 Corresponding part Q _i Move to the reference corresponding part Q ₀ When the measurement signal output from the load cell 16 is sampled and averaged in synchronization with the timing of the projection 11 passing through until the point of crossing the road, the grounding of the test tire T when the measurement signal is sampled and averaged Since the corresponding portions at the center position are dispersed on the circumference of the test tire T, the vibration component due to the tire non-uniformity superimposed together with the vibration component of the test tire T can be removed. That is, the reference corresponding part Q ₀ From the time when is located at the grounding center position, the corresponding part at the grounding center position is the corresponding part Q _i-1 Corresponding part Q _i Move to the reference corresponding part Q ₀ The natural number obtained by subtracting 1 from the number of revolutions of the rotating drum 12 up to the point of crossing is used as the average number of times in the averaging process. ₀ , Corresponding part Q ₁ ~ Corresponding site Q _i-1 It is possible to average the vibration component depending on each corresponding part excited when the position reaches the grounding center position. Therefore, it is possible to average the fluctuation of the PP value in approximately one cycle when the PP value as shown in FIG. 9 fluctuates.
[0023]
However, corresponding part Q _i Is the standard corresponding part Q ₀ In other words, if the averaging process includes a PP value fluctuation that cannot be ignored over one period, the reference corresponding part Q ₀ Corresponding part that crosses the reference corresponding part Q ₀ It is preferable to continue the averaging process so that the corresponding part that comes to the ground contact center position further moves on the circumference of the test tire T at least one more time until it comes to the vicinity of.
Corresponding site Q _i Is the standard corresponding part Q ₀ As shown in FIG. 2 (c), for example, the reference corresponding portion Q is ₀ The corresponding site Q within the range of α · X (α is a constant) with the position of _i Means entering. Here, as the constant α is reduced, the reference corresponding part Q is reduced. ₀ However, in this case, since the accuracy of the P-P value subjected to the averaging process does not increase as the average number increases, the processing efficiency of the vibration test decreases. Preferably, the constant α is set to a value within the range of 0.5-2.
[0024]
Moreover, the example shown to Fig.2 (a) is the reference | standard corresponding | compatible site | part Q when the rotating drum 12 makes one round. ₀ Is a position that has passed the grounding center position by the amount of movement X, but as shown in FIG. 3A, the reference corresponding portion Q when the rotating drum 12 makes one turn. ₀ May be at a position immediately before the grounding center position by a predetermined amount of movement. In this case, the corresponding part (corresponding part Q at the center of contact) ₁ , Q ₂ ,..., As shown in FIG. 3 (b), the corresponding part (corresponding part Q) that comes to the grounding center position shown in FIG. ₁ , Q ₂ ,..., But in a direction different from the moving direction, but moves with a constant moving amount (this moving amount is referred to as moving amount Y). Therefore, even in this case, the reference corresponding part Q ₀ From the time when is located at the grounding center position, the corresponding part at the grounding center position is the corresponding part Q _j-1 From standard corresponding part Q ₀ Corresponding site Q across _j By sampling and averaging the measurement signal output from the load cell 16 in accordance with the timing of the protrusion 11 passing until the point of movement to the position due to the tire non-uniformity superimposed with the vibration component of the test tire T The vibration component can be removed. That is, the reference corresponding part Q ₀ From the time when is located at the grounding center position, the corresponding part at the grounding center position is the corresponding part Q _j-1 Corresponding part Q _j Move to the reference corresponding part Q ₀ By averaging the natural number obtained by subtracting 1 from the number of revolutions of the rotating drum 12 up to the point of crossing the average number in the averaging process, only the vibration component of the test tire T excited by the protrusion 11 is averaged. Can do. Therefore, it is possible to average the fluctuation of the PP value in approximately one cycle when the PP value as shown in FIG. 9 fluctuates.
[0025]
In addition, as shown in FIG. _j Is the standard corresponding part Q ₀ For example, the reference corresponding part Q ₀ The corresponding site Q within the range of α · Y (α is a constant) with the position of _j You may increase the average number of times until. Even in this case, the smaller the constant α is, the more the average number is increased. However, since the accuracy of the PP value subjected to the averaging process does not increase as the average number increases, the processing efficiency of the vibration test decreases. Preferably, the constant α is set to a value within the range of 0.5-2.
[0026]
Such setting of the average number of times is, for example, the circumference of the circumference having the radius of rolling of the test tire T (the circumference L ₁ This circumference L ₁ And the product (product V) obtained by multiplying the amount of movement X (or Y) obtained using the circumference of one revolution of the rotating drum 12 by a natural number. ₁ Is the circumference L ₁ Product obtained by multiplying by a natural number (product V ₂ And the product V ₁ And product V ₂ A natural number to be multiplied by the movement amount X (or Y) such that the difference between the two is less than or equal to a predetermined value is obtained, and a natural number obtained by subtracting 1 from the natural number may be set as the average number of times.
[0027]
Alternatively, the rolling radius of the test tire T is set to R _t , The radius of rotation of the rotating drum 12 is R _d When the movement amount X (or Y) is 2πR in the above formula (1) _t The value D as the value of the moving component divided by _p (Moving component value) is obtained, and the obtained moving component value D _p To the basic period N represented by the above formula (2) or (3) _b And the determined basic period N _b The minimum natural number n satisfying the above equation (4) is obtained from the natural number n and the basic period N _b The maximum natural number not exceeding the product of and may be set as the average number of times.
[0028]
Here, using the equation (1), the value D of the moving component _p 2 corresponds to the part for obtaining the movement amount X (or Y) in the example shown in FIG. 2A or 3A. Basic period N using equation (2) _b As shown in FIG. 2 (b), when the corresponding part at the grounding center position moves counterclockwise as the rotary drum 12 rotates, the reference corresponding part Q is set at the grounding center position. ₀ Corresponding part Q from the time when is located _i Corresponding to the part for obtaining the number of revolutions of the rotating drum 12 until the point at which the contact point becomes the grounding center position, _b As shown in FIG. 3B, when the corresponding part at the grounding center position moves clockwise as the rotary drum 12 rotates, the reference corresponding part Q is set at the grounding center position. ₀ Corresponding part Q from the time when is located _j This corresponds to the part for obtaining the number of revolutions of the rotating drum 12 until the point at which the contact center position is reached.
On the other hand, the basic period N _b To obtain the minimum natural number n satisfying the formula (4), and the natural number n and the basic period N _b In the example shown in FIG. 2B or FIG. 3B, the process for obtaining the maximum natural number not exceeding the product of ₀ From the time when is located at the grounding center position, the corresponding part at the grounding center position is the corresponding part Q _i-1 (Or Q _j-1 ) Corresponding part Q _i (Or Q _j ) To the reference corresponding part Q ₀ This corresponds to a portion for obtaining a natural number obtained by subtracting 1 from the number of revolutions of the rotating drum 12 up to the point of crossing. Here, in the equation (4), the corresponding portion Q _j Is the standard corresponding part Q ₀ The constant α used for determining whether or not it is near is set to 1.
[0029]
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of an example of a setting method for setting the average number of times using the above formulas (1) to (4). Such setting of the average number of times is performed by a computer constituting the data processing unit 18 or the like, a CPU incorporated in a dedicated device, or the like.
[0030]
First, the rolling radius R of the test tire T _t Is calculated (step S10).
Rolling radius R _t Is obtained from the test conditions of the test tire T using a reference table in which the relationship between the test conditions and the rolling radius is recorded and held in advance as described above. Alternatively, a test tire may be separately measured on a rotating drum without protrusions under the same test conditions.
Next, the determined rolling radius R _t And the known radius of rotation R of the rotating drum _d And the value D of the moving component using _p Is calculated according to the above equation (1) (step S20).
Then the value D _p Is determined to be 0.5 or less (step S14). If the result is affirmative, the basic cycle N is determined according to the above equation (2). _b Is set (step S16). If negative in step S14, the basic period N according to the above equation (3) _b Is set (step S18).
Thereafter, the natural number n is 1, and the value n · N _b (= N _r ) (Step S20), and this value n · N _b Is satisfied whether or not the above equation (4) is satisfied (step S22). If affirmed, the value n · N _b The maximum natural number Int [n · N within a range not exceeding _b ] And the natural number is set as the average number (step S24). On the other hand, when the result in Step S22 is negative, the natural number n is increased by 1, and Steps S20 to S22 are repeated until the result is positive in Step S20.
In this way, the average number of times is set.
[0031]
More specifically, the test tire A and the test tire B (similar to the test tire shown in FIG. 9) in which the PP value shown in FIG. 5 changes at every sampling will be described as an example.
Each of the test tire A and the test tire B is a tire for a passenger car having a tire size of 205 / 65R15, and a rolling radius R under a predetermined test condition. _t However, the test tire A is 320 mm (= R _ta ), The test tire B is 323 mm (= R _tb ). Rotational radius R of the rotating drum 12 _d Is 1250 mm.
For example, in the processing method shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c) or FIGS. 3 (a) to 3 (c), the corresponding portion at the ground contact center position of the test tire A is shown in FIG. Move as shown in (b). _a Y _a = 188.4 mm (4 × 2πR _ta -2πR _d ) The corresponding portion of the test tire B, which is at the center of contact with the ground, moves as shown in FIG. 3B every time the rotating drum 12 makes one rotation. _b Y _b = 263.76 mm (4 × 2πR _tb -2πR _d )
[0032]
Here, in the case of the test tire A, the reference corresponding part Q is located at the ground contact center position. ₀ The corresponding part that comes to the grounding center position from the time when the position is moved one round and the reference corresponding part Q ₀ The number of revolutions of the test drum 12 up to the point of crossing is 11 times (Int [2πR _ta / Y _a ] +1). However, 2πR _ta / Y _a Is 10.667, so the reference corresponding part Q ₀ Corresponding site Q across _j The position of is the reference corresponding part Q ₀ To 0.667 ・ Y _a is seperated. Therefore, if the constant α shown in FIG. _j Is the reference corresponding part Q ₀ It is determined that it is not located in the vicinity of. For this reason, the corresponding part which comes to the ground contact center position goes around the circumference of the test tire A. In this case, the reference corresponding part Q in the second lap ₀ The number of turns of the rotating drum 12 when crossing the center of ₀ 22 times (Int [2 · 2πR _ta / Y _a ] +1). 2 · 2πR at this time _ta / Y _a Is 21.333, so the reference corresponding part Q ₀ Corresponding site Q across _j The position of is the reference corresponding part Q ₀ To 0.333 ・ Y _a is seperated. Therefore, if the constant α shown in FIG. ₁ Is the reference corresponding part Q ₀ It is determined that it is located in the vicinity.
Thus, the average number of times in the averaging process is set to 21 times (= 22-1).
[0033]
Similarly, in the case of the test tire B, the reference corresponding part Q is located at the ground contact center position ₀ The corresponding part that comes to the grounding center position from the time when the position is moved one round and the reference corresponding part Q ₀ The number of laps of the test drum 12 at the time of crossing is 8 times (Int [2πR _tb / Y _b ] +1). However, 2πR _tb / Y _b Is 7.69, so the reference corresponding part Q ₀ Corresponding site Q across _j The position of is the reference corresponding part Q ₀ To 0.69 · Y _b is seperated. Therefore, if the constant α shown in FIG. _j Is the reference corresponding part Q ₀ It is determined that it is not located in the vicinity. For this reason, the corresponding part which comes to the grounding center position is made to go around the circumference of the test tire B. In this case, the reference corresponding part Q in the second lap ₀ The number of revolutions of the rotating drum 12 across the ₀ 16 times from the point in time when (Int [2 · 2πR _b / Y _b ] +1). 2 · 2πR at this time _tb / Y _b Is 15.381, so the reference corresponding part Q ₀ Corresponding site Q across _j The position of is the reference corresponding part Q ₀ To 0.381 · Y _b is seperated. Therefore, if the constant α shown in FIG. _j Is the reference corresponding part Q ₀ It is determined that it is located in the vicinity.
Thus, the average number in the averaging process is set to 15 (= 16-1).
[0034]
As described above, by setting the average number of times for the test tire A to 21 times and the average number of times for the test tire B to 15 times, and performing the averaging process, the stable PP value that equalizes the fluctuation cycle of the PP value, respectively. Can be requested.
[0035]
Furthermore, when the example using Formula (1)-(4) mentioned above is demonstrated using the test tire A and the test tire B, it can put together like the following Table 1. FIG.
From Table 1, results similar to those described above can be obtained.
[0036]
[Table 1]

[0037]
Therefore, when the vibration test is performed with the average number of times fixed uniformly regardless of the type and test conditions of the conventional tire, as shown in FIGS. 6A and 6B, the PP value of the test tire A is as follows. Although an evaluation result that is larger than the P-P value of the test tire B may be obtained, the P-P value of the test tire A is set as shown in FIG. An evaluation result different from the conventional result is obtained such that it becomes smaller than the P-P value of the test tire B. This result corresponds to the evaluation result of sensory evaluation by the driver mounted on the vehicle.
[0038]
Such an average number of times is preferably set every time the test tire T is changed, and further every time the test conditions are changed. This is because the rolling radius of the test tire T also changes as the test conditions change.
In this way, the measurement signal is sampled in advance according to the cycle of the rotating drum, and the averaging process is performed with the average number of times set by the above-described method. In addition, it is not necessary to set the average number of times by checking the fluctuation period of the PP value, and therefore it is possible to obtain an efficient and highly accurate evaluation result of the vibration characteristics without performing complicated processing. it can.
The tire test apparatus and the tire test method of the present invention are not only used for vibration tests using protrusions, but also any tire tests that sample measurement signals in synchronization with the rotation of the rotating drum. Also good.
[0039]
As described above, the tire test apparatus and the tire test method of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course it is good.
[0040]
【The invention's effect】
As described above in detail, the present invention obtains the rolling radius of the tire, calculates and sets the average number of times when the averaging process is performed using the rolling radius of the tire, and performs the averaging process. Thus, the evaluation result such as the PP value does not fluctuate as in the prior art, and it is not necessary to set the average number of times by checking the fluctuation period of the evaluation result such as the PP value. Efficiently stable and highly accurate evaluation results can be obtained without performing any processing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a tire vibration testing apparatus which is an example of a tire testing apparatus of the present invention.
FIGS. 2A to 2C are diagrams for explaining an example in which a corresponding portion that comes to the ground contact center position of a test tire that rolls each time the rotating drum rotates once moves.
FIGS. 3A to 3C are diagrams for explaining another example in which a corresponding portion that comes to the ground contact center position of a test tire that rolls each time the rotating drum rotates once moves.
FIG. 4 is a flowchart showing an exemplary flow of setting the average number of times used in the tire test method of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a change in PP value obtained by a tire vibration test apparatus.
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing an example of a result obtained by a conventional tire vibration test apparatus, and FIG. 6C is an example of a result obtained by the tire vibration test apparatus shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a conventional tire vibration test apparatus.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a vibration waveform obtained by a tire vibration test apparatus.
FIG. 9 is a view showing another example of the fluctuation of the PP value obtained by the tire vibration test apparatus.
[Explanation of symbols]
10,100 Tire vibration test equipment
11,104 protrusion
12,102 Rotating drum
13 Tire moving stand
16,106 load cell
18, 108 Data processing unit
20 Control unit
22 Drive motor
24 Signal processing unit
26 Test condition reference section
28 Tire rolling radius setting section
30 Average number calculation part
32 Position detection sensor

Claims

A tire testing apparatus that tests a tire by rolling the tire on a rotating drum,
A rotating drum that rolls the tire, a measuring unit that measures the characteristics of the rolling tire, and an average of data obtained by sampling the measurement signal output from the measuring unit in synchronization with the rotation of the rotating drum And a data processing unit for performing the conversion processing,
The data processing unit performs the averaging process by setting an average number of times during the averaging process using a rolling radius of a tire to be tested.

2. The tire test according to claim 1, wherein the measurement unit is a force detection sensor that measures a tire axial force at which the rotating drum acts on a rotating shaft of a tire or a drum axial force at which the tire acts on a rotating shaft of the rotating drum. apparatus.

3. The tire testing device according to claim 1, wherein the data processing unit sets the average number of times every time any one of a tire load, a tire internal pressure, and a tire rolling speed is changed.

The data processing unit moves a corresponding portion on the circumference of the tire that comes to a reference position determined every time the rotating drum rotates once in one direction on the circumference of the tire every time the rotating drum rotates once. 4. The amount of movement at the time of change is determined using the rolling radius of the tire and the rotation radius of the rotating drum, and the average number of times is set using the determined amount of movement. The tire test apparatus described in 1.

The data processing unit obtains a circumference of the circumference having the rolling radius as a radius, and a first product obtained by multiplying the movement amount by a natural number is equal to or greater than a second product obtained by multiplying the circumference of the circumference by a natural number. And a natural number to be multiplied by the movement amount such that a difference between the first product and the second product is equal to or less than a predetermined value is obtained, and a natural number obtained by subtracting one from the natural number is the average number of times. The tire testing apparatus according to claim 4, which is set as follows.

When the rolling radius of the test tire is R _t and the rotational radius of the rotating drum is R _d , the data processing unit obtains a value D _p by the following equation (1), and from the obtained value D _p , the following equation: (2) or define the fundamental period n _b of the formula (3), determining the minimum natural number n that satisfies the following formula (4) from the determined fundamental period n _b, wherein this is a natural number n basic period n _b The tire test apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a maximum natural number that does not exceed a product is set as the average number.
_{_{D p = (R d / R}} t) - Int [R d / R t] (1)
N _b = 1 / D _p (when D _p <0.5) (2)
N _b = 1 / (1−D _p ) (when D _p ≧ 0.5) (3)
(N · N _b ) − Int [n · N _b ] <0.5 (4)
(N is a natural number)

The tire is rolled on a rotating drum, the measurement signal obtained by measuring the characteristics of the rolling tire is sampled in synchronization with the rotating drum, and the data obtained by sampling is averaged to obtain the tire. When testing
Find the rolling radius of the tire,
A tire testing method, wherein the averaging process is performed by setting an average number of times when the averaging process is performed by using the obtained tire rolling radius.