JP5553712B2

JP5553712B2 - タイヤ性能測定方法及びタイヤ性能測定装置

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Publication number: JP5553712B2
Application number: JP2010196129A
Authority: JP
Inventors: 紀貴 ▲高▼口; 正悟猿丸
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2030-09-01
Also published as: EP2426475B1; CN102435450B; TW201229482A; CN102435450A; US8397558B2; TWI463126B; KR20120024442A; JP2012052926A; EP2426475A1; US20120048006A1; KR101325087B1

Description

本発明は、タイヤの接地圧、せん断応力、滑り量のうちの少なくとも一つを測定する方法に関する。

従来、タイヤの接地圧、せん断応力又は滑り量を測定してトレッド面の性能を評価することが行われている。上記測定は、タイヤのトレッド面上に被測定点を設定し、測定用の平板上にタイヤを所定の条件下で転動させ、トレッド面上の被測定点を平板に埋め込まれたセンサに接触させることにより行われる。上記測定を行うに当たっては、タイヤの被測定点と平板に設置されるセンサの位置とを完全に一致させるための位置合わせ作業が不可欠である。この位置合わせの方法の一例として、特許文献１に示されるタイヤの接地圧の測定方法が知られている。

特許文献１の方法では、まず、タイヤのトレッド面上にチョークや着色剤を用いて被測定点をマーキングし、このタイヤを平板上の走行開始位置に設置する。平板の途中には、平板に対して移動可能に測定プレートが取り付けられ、この測定プレートの中央位置にタイヤの接地圧を検出する圧力センサが埋め込まれている。そして、走行開始位置から測定プレートに向かってタイヤを予備走行させてタイヤの被測定点を測定プレート上に転写し、この転写位置と圧力センサ位置との位置のずれをＸ座標、Ｙ座標として読み取る。ここで、Ｘ方向とはタイヤの走行方向であり、Ｙ方向とはＸ方向に直交する方向（タイヤの回転軸と平行な方向）である。次いで、タイヤを上記走行開始位置に再度設置した後、タイヤをＸ方向にずれ分Δｘだけ移動させるとともに、測定プレートをＹ方向にずれ分Δｙだけ移動させることにより、上記のずれを補正する。この後、タイヤを測定プレートに向けて本走行させることにより接地圧の測定を行う。

特開平３−７８６３６号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、本走行を行う前にタイヤの走行開始位置をＸ方向にずれ分Δｘだけ移動させるため、本走行での走行開始位置から圧力センサまでの走行距離が、予備走行時の走行距離と変わってしまう。このため、タイヤのＸ方向のずれを補正しても、タイヤに付与される制駆動力等の影響により、必ずしも被測定点がセンサ位置に達せず誤差が生じてしまい、再現性が悪いという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タイヤの被測定点が路面に設置されたセンサに達する精度を向上させることのできるタイヤ性能測定方法及びタイヤ性能測定装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るタイヤ性能測定方法は、タイヤを路面上に転動させ、トレッド面上の被測定点を路面に設置したセンサに接触させることにより、前記被測定点に作用する接地圧、せん断応力、滑り量のうちの少なくとも一つを前記センサにより検出するタイヤ性能測定方法において、前記被測定点が予め設定された基準位置に配置され、且つ、前記タイヤが路面上の走行開始位置に設置された状態を、タイヤの初期位置として設定し、前記初期位置から前記タイヤを走行させ、前記タイヤの回転中心軸が前記センサ設置位置上を通過するときのタイヤ回転角と、前記被測定点が路面に接地したときのタイヤ回転角との回転角差θを求め、前記タイヤを前記初期位置に再び設置し、前記タイヤの走行開始位置を変化させずに前記タイヤを前記θだけ回転させ、この状態から前記タイヤを走行させることにより前記接地圧、せん断応力、滑り量のうちの少なくとも一つを測定することを特徴とする。

このタイヤ性能測定方法によれば、本走行での走行開始位置からセンサまでの走行距離が予備走行時の走行距離と変わらないため、タイヤの被測定点がセンサに達する精度を向上させることができる。その結果、従来に比してタイヤの接地圧、せん断応力又は滑り量の測定精度を向上させることができる。

また、本発明に係るタイヤ性能測定方法は、タイヤを路面上に転動させ、トレッド面上の複数の被測定点を路面に設置したセンサに接触させることにより、前記複数の被測定点に作用する接地圧、せん断応力、滑り量のうちの少なくとも一つを前記センサにより検出するタイヤ性能測定方法において、前記複数の被測定点のうち第１の被測定点が予め設定した基準位置に配置され、且つ、前記タイヤが路面上の走行開始位置に設置された状態を、タイヤの初期位置として設定する第１のステップと、前記初期位置から前記タイヤを走行させ、前記タイヤの回転中心軸が前記センサ設置位置上を通過するときのタイヤ回転角と、前記第１の被測定点が路面に接地したときのタイヤ回転角との回転角差θを求める第２のステップと、前記タイヤを前記初期位置に再び設置し、前記タイヤの走行開始位置を変化させずに前記タイヤを前記θだけ回転させ、この状態から前記タイヤを走行させることにより前記第１の被測定点の接地圧、せん断応力又は滑り量を測定する第３のステップと、前記タイヤを前記初期位置に再び設置し、前記第１の被測定点と他の任意の被測定点とのタイヤ周方向の間隔ｘに対応する角度をβとし、前記タイヤの走行開始位置を変化させずに前記タイヤをθ−βだけ回転させ、この状態から前記タイヤを走行させることにより前記任意の被測定点の接地圧、せん断応力、滑り量のうちの少なくとも一つを測定する第４のステップと、を有し、前記第１の被測定点以外のすべての被測定点について、前記第４のステップを行うことを特徴とする。

このタイヤ性能測定方法によれば、被測定点を多数設定した場合であっても、予備測定ではひとつの被測定点についてのみ回転角差θを求めておけばよく、その他の被測定点については第４のステップのみを行えばよい。その結果、多数の被測定点の接地圧、せん断応力または滑り量を、効率的に、且つ、精度よく測定することができる。

また、本発明に係るタイヤ性能測定方法は、前記タイヤを走行開始位置から距離Ｌだけ走行させたときの前記タイヤの回転角αを求め、前記角度βを、β＝αｘ／Ｌにより求めることを特徴とする。

このタイヤ性能測定方法によれば、角度βをより高精度に求めることができるため、複数の被測定点の接地圧、せん断応力または滑り量をより高精度に測定することができる。

また、本発明に係るタイヤ性能測定装置は、タイヤを路面上に転動させ、トレッド面上の被測定点を路面に設置したセンサに接触させることにより、前記被測定点に作用する接地圧、せん断応力、滑り量のうちの少なくとも一つを前記センサにより検出するタイヤ性能測定装置において、前記被測定点が予め設定した基準位置に配置され、且つ、前記タイヤが路面上の走行開始位置に設置された状態を、タイヤの初期位置として設定し、前記初期位置から前記タイヤを走行させ、前記タイヤの回転中心軸が前記センサ設置位置上を通過するときのタイヤ回転角と、前記被測定点が路面に接地したときのタイヤ回転角との回転角差θを求める回転角差算出手段と、前記初期位置に配置された前記タイヤの走行開始位置を変化させずに前記タイヤを前記θだけ回転させる回転機構とを備え、前記回転機構で前記タイヤを回転させた状態から前記タイヤを走行させることにより前記接地圧、せん断応力、滑り量のうちの少なくとも一つを測定することを特徴とする。

このタイヤ性能測定装置によれば、本走行での走行開始位置からセンサまでの走行距離が予備走行時の走行距離と変わらないため、タイヤの被測定点がセンサに達する精度を向上させることができる。その結果、従来に比してタイヤの接地圧、せん断応力又は滑り量の測定精度を向上させることができる。

本発明に係るタイヤ性能測定方法及びタイヤ性能測定装置によれば、タイヤの被測定点が路面上のセンサに達する精度を向上させることができるため、従来に比してタイヤの接地圧、せん断応力又は滑り量の測定精度を向上させることができる。

図１は、本実施の形態のタイヤ性能測定装置の概略構成図である。図２は、タイヤを走行開始位置から圧力センサの設置位置まで走行させる際の被測定点の軌道を示す図である。図３−１は、予備測定の概念図である。図３−２は、予備測定の概念図である。図４は、被測定点の位置補正を説明するための概念図である。図５は、本測定の概念図である。図６は、複数の被測定点の位置補正を説明するための概念図である。図７は、複数の被測定点の位置補正を説明するための概念図である。図８は、本実施の形態のタイヤ性能測定装置の概略構成図である。

以下に、本発明に係るタイヤ性能測定方法及びタイヤ性能測定装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、本発明のタイヤ性能測定方法及びタイヤ性能測定装置は、タイヤの接地圧、せん断応力又は滑り量を測定する方法及び装置であるが、以下では接地圧を測定する場合について説明する。

図１は、本実施の形態に係るタイヤ性能測定方法を適用したタイヤ性能測定装置１０Ａの概略構成図である。図１に例示されるタイヤ性能測定装置１０Ａは、タイヤ１を転動（走行）させるための所定の長さを有した走行平板（路面）２と、この走行平板２の途中に組み込まれ、タイヤ１の接地圧を検出する圧力センサ３と、走行平板２上でタイヤ１を走行させるタイヤ走行装置（図示せず）を備えている。タイヤ性能測定装置１０Ａは、走行平板２上の走行開始位置５に設置されたタイヤ１を所定の荷重下で走行させ、トレッド面４上の被測定点Ｐを走行平板２に設置された圧力センサ３に接触させることにより、被測定点Ｐに作用する接地圧を圧力センサ３で測定するように構成されている。以下では、走行平板２の長手方向に沿った方向、すなわちタイヤの走行方向を「Ｘ方向」とよび、このＸ方向に直交する方向、すなわちタイヤの回転軸と平行な方向を「Ｙ方向」とよぶ。

上記のタイヤ性能測定装置１０Ａを用いてタイヤ１の被測定点Ｐに作用する接地圧を測定するためには、タイヤ１を走行させたときに、被測定点Ｐの接地位置と圧力センサ３の位置とを完全に一致させ、被測定点Ｐを確実に圧力センサ３に接触させる必要がある。

図２は、タイヤ１を走行開始位置（予め設定されたＸ方向位置）５から圧力センサ３の設置位置まで走行させる際の、被測定点Ｐの軌道を示す図である。以下では、タイヤ１を走行開始位置５に設置したときのタイヤ１の回転中心軸Ｏ回りの角度を指定するために、タイヤ１の表面近くに基準位置Ｄ_１を設定する。例えば、図２において走行開始位置５と回転中心軸Ｏとを結ぶ線ｈ上に基準位置Ｄ_１を設定する。そして、タイヤ１を走行開始位置５に設置し、かつ、被測定点Ｐが基準位置Ｄ_１に一致した状態にする。以下ではこの状態のタイヤ１の位置を「初期位置」とよぶ。タイヤ１の初期位置から圧力センサ３までの距離は、予めタイヤ１の半径等から被測定点Ｐの軌道を予想して設定される。被測定点Ｐが圧力センサ３に達するまでの軌道は、図２のように例えばタイヤ１回転半分の長さに設定されている。

しかしながら、被測定点Ｐの軌道を予想して、タイヤ１の初期位置から圧力センサ３までの距離を調整しても、実際にタイヤ１を初期位置から回転させると、図２に示すように被測定点Ｐは圧力センサ３上には接地せず、圧力センサ３の設置位置から所定距離ずれた位置に接地する。これは、実際にタイヤ１を走行させると、タイヤ１に付与される荷重や制駆動力等の条件により、タイヤ１の半径がわずかに変動し、誤差が生じるからである。そのため、本実施の形態では、タイヤ１の接地圧の測定を行うにあたり、以下のような予備測定を行い、タイヤ１が回転を開始するときの被測定点Ｐの位置を補正する。以下では、これを被測定点Ｐの回転開始位置の補正とよぶ。

[予備測定]
図３−１及び図３−２は、予備測定の概念図である。まず、タイヤ１のトレッド面４（図１を参照）上にある被測定点Ｐを特定する。被測定点Ｐは、必要に応じてチョーク等を用いてマーキングされる。そして、図３−１に示すようにタイヤ１を初期位置に配置する。なお、図３−１では、基準位置Ｄ_１は図２と同様に直線ｈ上に設定されている。走行開始位置５から圧力センサ３の設置位置までの距離はＬである。そして、初期位置からタイヤ１を走行させ、タイヤ１の回転中心軸Ｏが圧力センサ３の真上を通過するときの、タイヤ１と走行平板２との接点と回転中心軸Ｏとを結ぶ線と、被測定点Ｐと回転中心軸Ｏとを結ぶ線とのなす角度θを求める。但し、角度θは、図３−１において反時計回りを正とする。

なお、図３−１及び図３−２では、被測定点Ｐが圧力センサ３の設置位置を超えた位置に接地した例（すなわち、走行開始位置５から被測定点Ｐまでの直線距離が、走行開始位置５から圧力センサ３までの距離Ｌよりも大きい場合）を示したが、被測定点Ｐが圧力センサ３の位置よりも手前に接地した場合（すなわち、走行開始位置５から被測定点Ｐまでの直線距離が、走行開始位置５から圧力センサ３までの距離Ｌよりも小さい場合）は、上記の角度θが負の場合に相当する。

図３−１に示される角度θの求め方は限定されないが、例えば、図１に示されるタイヤ回転角検出センサ１１を利用して以下のように求めることができる。タイヤ１を初期位置から走行させ、図３−１に示すようにタイヤ１の回転中心軸Ｏが圧力センサ３の真上を通過するときのタイヤ回転角θ_１と、図３−２に示すように被測定点Ｐが走行平板２に接地したときのタイヤ回転角をθ_２とを求め、その差θ_２−θ_１からθを求める。以下では、この角度θを回転角差θとよぶ。

[被測定点の位置補正］
上記の予備測定を行った後、タイヤ１を初期位置に戻し、被測定点Ｐの回転開始位置を補正する。図４は被測定点Ｐの回転開始位置の補正の概念図である。図４に示すように、まず、タイヤ１を初期位置に配置する。そして、タイヤ１のＸ方向の位置は変えずに、タイヤ１を回転中心軸Ｏの回りに時計回りを正として上記回転角差θだけ回転させることにより、タイヤ１の被測定点Ｐを基準位置Ｄ_１の位置からθ進めた位置Ｄ_２に移動させる。すなわち、被測定点Ｐの回転開始位置を補正しても、走行開始位置５から圧力センサ３の設置位置までの距離Ｌは不変である。

[本測定]
被測定点Ｐの回転開始位置の補正を行った後、本測定を行う。図５は本測定の概念図である。図５に示すように、被測定点Ｐの回転開始位置が補正されたタイヤ１を回転開始位置５から走行させると、図５に示すように被測定点Ｐの接地位置は圧力センサ３の位置と一致し、被測定点Ｐは圧力センサ３に確実に接触する。その結果、圧力センサ３によって被測定点Ｐの接地圧を精度よく測定することができる。従来の測定では、本測定での走行開始位置５から圧力センサ３までの走行距離が位置合わせ時の走行距離と変わってしまうため、被測定点Ｐの接地位置に誤差が生じたが、本実施の形態の方法では、本測定での走行開始位置５から圧力センサ３までの走行距離Ｌは予備測定時の走行距離Ｌと変わらない。その結果、本測定においてタイヤ１の被測定点Ｐが圧力センサ３に達する精度を向上させることができる。

次に、図１を用いて、上記の方法を適用したタイヤ性能測定装置１０Ａについて具体的に説明する。タイヤ性能測定装置１０Ａは、タイヤ１の被測定点Ｐの回転開始位置を補正するための手段として、タイヤ回転角検出センサ１１と、タイヤ回転角差算出部１２と、回転機構１３とを備えている。タイヤ回転角検出センサ１１、タイヤ回転角差算出部１２及び回転機構１３は、タイヤ性能測定装置１０Ａの全体を統括して制御する制御装置２０により制御される。制御装置２０は、上述した走行開始位置５と基準位置Ｄ_１とをタイヤ１の「初期位置」として設定する。そして、制御装置２０は、上述した予備測定及び本測定の際にタイヤ走行装置を駆動させ、初期位置に設置されたタイヤ１をセンサ３に向けて走行させる。

タイヤ回転角検出センサ１１は、タイヤ１を初期位置から走行させた際のタイヤ１の回転角を検出するものであり、タイヤ１の走行に伴って移動可能に配置されている。タイヤ回転角検出センサ１１としては、たとえばロータリーエンコーダやホール素子等を用いることができる。

タイヤ回転角検出センサ１１は、上述した予備測定において、図３−１に示すようにタイヤ１を初期位置から走行させたときにタイヤ１の回転中心軸Ｏが圧力センサ３上を通過するときのタイヤ回転角θ_１と、図３−２に示すように被測定点Ｐが走行平板２に接地したときのタイヤ回転角θ_２をそれぞれ求める。

例えば、基準位置Ｄ_１が走行開始位置５と回転中心軸Ｏとを結ぶ線ｈ上にある場合、図３−２に示すように被測定点Ｐが基準位置Ｄ_１から走行平板２に接地するまでにタイヤ１は１回転半回転するから、タイヤ回転角θ_２＝１８０°＋３６０°である。さらに、図３−１に示すようにタイヤ１が初期位置から回転を開始してから距離Ｌ進むまでのタイヤ回転角θ_１を、タイヤ回転角検出センサ１１を用いて求める。ここで、タイヤ１が距離Ｌ進んだことは、近接スイッチやシーケンサ等の位置検出センサを用いて検出することができる。なお、上記の例では、タイヤ回転角θ_２についてはタイヤ回転角検出センサ１１を用いずに幾何学的に求めているが、タイヤ回転角検出センサ１１を用いて求めてもよい。

タイヤ回転角差算出部１２は、上述した予備測定において、上記で求めたタイヤ回転角θ_１，θ_２とからタイヤ回転角差θ＝θ_２−θ_１を算出する。タイヤ回転角差算出部１２は、制御装置２０の内部に組み込まれている。

なお、回転角差θを求める方法は、上記のタイヤ回転角検出センサ１１を用いた方法に限定されるものではなく、他の手段・方法を用いて求めてもよい。

回転機構１３は、タイヤ回転角差算出部１２からの信号に基づきタイヤ１を回転させるものである。すなわち、回転機構１３は、図４に示すように、走行開始位置５に設置されたタイヤ１のＸ方向の位置を変えずに、タイヤ１を回転中心軸Ｏの回りにθだけ回転させることにより、被測定点Ｐを基準位置Ｄ_１からθ進めた位置Ｄ_２に移動させるものである。たとえば、回転機構１３は、タイヤ１を走行平板２から所定距離浮かせた状態でタイヤ１をθ回転させた後、タイヤ１を走行開始位置５に設置する。回転機構１３としてはサーボモータ等の駆動機構が用いられる。

次に、被測定点が複数ある場合について説明する。例えば、図６に示すように、タイヤ１のトレッド面４上に特定の被測定点を１００点設定し、各被測定点をＰ_１，Ｐ_２，・・・，Ｐ_１００とする。被測定点Ｐが一つの場合と同様に、タイヤ１を走行開始位置５に設置したときのタイヤ１の回転中心軸Ｏ回りの角度を指定するために、タイヤ１の表面近くに基準位置Ｄ_１を設定する。そして、タイヤ１を走行開始位置５に設置し、かつ、被測定点Ｐ_１が基準位置Ｄ_１に一致した状態にする。以下ではこの状態のタイヤ１の位置を「初期位置」とよぶ（第１のステップ）。まず、タイヤ１を走行開始位置５に設置するとともに、被測定点Ｐ_１を基準位置Ｄ_１に配置し、上述した予備測定を行ってタイヤ回転角差θを求める（第２のステップ）。そして、タイヤ１を初期位置に再び設置した後、タイヤ１のＸ方向の位置は変えずに、タイヤ１をθだけ回転させることにより、被測定点Ｐ_１を基準位置Ｄ_１からθ進めた位置Ｄ_２に移動させる。そして、この状態から上述した本測定を行うことにより、被測定点Ｐ_１の接地圧を測定する（第３のステップ）。

次に、被測定点Ｐ_２の接地圧を測定する。その際、まず、タイヤ１を初期位置に配置する。図６に示すように被測定点Ｐ_１と被測定点Ｐ_２とのタイヤ周方向の間隔ｘに対応する角度をβとする。そして、タイヤ１のＸ方向の位置は変えずに、タイヤ１をθ−βだけ回転させることにより、被測定点Ｐ_２をＤ_２に移動させる。ここで、上述した被測定点Ｐ_１の予備測定で求めたタイヤ回転角差θは、すべての被測定点Ｐ_１〜Ｐ_１００について共通である。よって、タイヤ１のＸ方向の位置を変えずにタイヤ１をθ−βだけ回転させることにより、被測定点Ｐ_２をＤ_２に移動させることができる（第４のステップ）。そして、この状態からタイヤ１を走行させると、被測定点Ｐ_１の場合と同様に、被測定点Ｐ_２の接地位置を圧力センサ３の位置と一致させることができるため、被測定点Ｐ_２の接地圧を精度よく測定することができる。以下、第４のステップを被測定点Ｐ_３〜Ｂ_１００について順次行う。これにより、被測定点を多数設定したとしても、効率よく、且つ、高精度で複数の被測定点の接地圧を測定することができる。

なお、上記方法では、予備測定は最初の１回しか行わなかったが、各被測定点Ｐ_１〜Ｐ_１００について、回転角差θが変わる可能性がある場合は、すべての被測定点Ｐ_１〜Ｐ_１００について予備測定を行ってもよい。

ここで、通常、図６に示すように被測定点Ｐ_１と被測定点Ｐ_２とのタイヤ周方向の間隔ｘに対応する角度βを求める場合、実際に測定して求めたタイヤ１の半径Ｒ、又は、タイヤ１に作用する荷重を考慮して求めた動荷重半径Ｒを用いて、β＝ｘ／Ｒとして求めることができる。しかし、上記半径Ｒは、タイヤ１に付与される制駆動力等の条件により必ずしも現実の半径に対応しないため、角度βを求める際に誤差を生じる。そのため、本実施の形態では、以下に説明する方法を採用する。

まず、図７に示すように、タイヤ１が距離Ｌだけ走行する間のタイヤ１の回転角αを求める。ここで、距離Ｌとは例えばタイヤ１回転分の走行距離である。回転角αは上述した予備測定で用いるタイヤ回転角検出センサ１１を用いて測定する。そして、タイヤ走行時における実質的なタイヤ１の半径Ｒ´をＲ´＝Ｌ／αから求める。次いで、図６に示した被測定点Ｐ_１と被測定点Ｐ_２とのタイヤ周方向の間隔ｘに対応する角度βを、β＝ｘ／Ｒ´＝α・ｘ／Ｌにより求める。上記の方法を行うことにより、角度βをより高精度に求めることができ、被測定点Ｐ_２〜Ｐ_１００を精度よくＤ_２に配置することができる。さらに、上記の半径Ｒ´を求めるステップを、上述した予備測定を利用して行うことにより、作業時間を短縮させることができる。

上記の例では、タイヤ１の被測定点Ｐの回転開始位置の補正を行うことにより、被測定点Ｐの圧力センサ３に対するＸ方向のずれを補正したが、被測定点Ｐの圧力センサ３に対するＹ方向のずれについては、たとえば以下に説明する装置を用いて行うことができる。図８に示されるタイヤ性能予測装置１０Ｂは、図１に示した被測定点ＰのＸ方向のずれを補正するための手段に加えて、被測定点ＰのＹ方向のずれを補正するための手段を備えている。図８に示すように、走行平板２の途中には測定プレート１５がＹ方向に移動可能に配設されている。また、測定プレート１５の側面からＹ方向に延在する態様で透明プレート１６が連結されており、測定プレート１５と透明プレート１６とは、サーボモータ１７によって走行平板２に対応する位置に交互に切り替えられるようになっている。測定プレート１５の中央部には圧力センサ３が組み込まれ、透明プレート１６において圧力センサ３の設置箇所に対応する位置には基点マーク１８が設けられている。

透明プレート１６の両側には照明具１９が配設され、透明プレート１６の直下には撮影用カメラ２１が設置されており、透明プレート１６を介してタイヤ１の接地面を撮影し、その映像が画像処理部２２を経て表示部２４上に表示されるようになっている。表示部２４には、タイヤ１の被測定点Ｐと透明プレート１６上に印された基点マーク１８とが合わせて表示され、ディジタイザ２５によって表示画面上に表示された被測定点Ｐの基点マーク１８に対するＹ方向のずれを読み取るようになっている。画像処理部２２及び測定プレート位置調整部２３は、上述したタイヤ回転角差算出部１２とともに制御装置２０に組み込まれている。

次に、図８に示したタイヤ性能測定装置１０Ｂを使用してタイヤ１の位置合わせを行う手順について説明する。まず、タイヤ１のトレッド面４上にチョークや着色剤等を用いて被測定点Ｐをマーキングし、タイヤ１を初期位置に設置する。また、走行平板２には透明プレート１６を配置し、測定プレート１５は退避させておく。予備測定において、制御装置２０は、タイヤ１を初期位置から透明プレート１６に向かって走行させ、タイヤ回転角検出センサ１１を用いて、タイヤ１の回転中心軸Ｏが透明プレート１６の基点マーク１８の真上を通過するときのタイヤ回転角θ_１と、被測定点Ｐが走行平板２（又は透明プレート１６）に接地したときのタイヤ回転角θ_２とを求め、その差からθを求める。これと並行して、制御装置２０は、被測定点Ｐが透明プレート１６を通過する際にタイヤ１の接地面をカメラ２１によって撮影して表示部２４に表示させ、基点マーク１８に対する被測定点ＰのＹ座標のずれ分Δｙをディジタイザ２５を用いて読み取り、ずれ信号を測定プレート位置補正部２３に送る。

次いで、タイヤ１を初期位置に戻し、被測定点ＰのＸ、Ｙ方向の位置を補正する。制御装置２０は、回転機構１３を駆動させて、タイヤ１のＸ方向の位置を変えずにタイヤ１をθ回転させることにより、被測定点Ｐを基準位置Ｄ_１からＤ_２に移動させる（図４を参照）。これと並行して、制御装置２０は、測定プレート位置補正部２３によりサーボモータ１７を駆動させて、透明プレート１６と測定プレート１５とを切り替え、測定プレート１５を走行平板２に配置し、測定プレート１５をＹ方向にずれ分Δｙだけ移動させる。以上により被測定点ＰのＸ、Ｙ方向の位置の補正が完了する。この後、タイヤ１を初期位置から走行させると、被測定点Ｐの接地位置と圧力センサ３の位置とが一致するため、圧力センサ３を用いて被測定点Ｐの接地圧を精度よく測定することができる。

以上説明したように、本実施の形態のタイヤ性能測定方法及びタイヤ性能測定装置１０Ａ及び１０Ｂによれば、本走行での走行開始位置５から圧力センサ３までの走行距離Ｌが、予備測定時の走行距離Ｌと変わらないため、本走行においてタイヤ１の被測定点Ｐが圧力センサ３に達する精度を向上させることができる。その結果、従来に比してタイヤ１の接地圧の測定精度を向上させることができる。

なお、上記実施の形態では、圧力センサ３を用いてタイヤ１の接地圧を測定する場合について説明したが、トレッド面４上の被測定点Ｐが接地した際に被測定点Ｐに作用するせん断応力や滑り量を測定する場合についても、上記と同様の方法を行うことにより精度よく測定を行うことができる。

また、上記実施の形態では、圧力センサ３を用いてタイヤ１の接地圧のみを測定したが、接地圧、せん断応力、滑り量のうちの２つ以上のタイヤ性能を一つのセンサを用いて同時に測定してもよい。

さらに、上記実施の形態では、走行平板２にセンサを組み込んだ構成としたが、走行平板２以外の部材や一般的な路面にセンサを設けてもよい。

以上のように、本発明に係るタイヤ性能測定方法及びタイヤ性能測定装置は、タイヤの接地圧、せん断応力、滑り量の測定において、タイヤの被測定点とセンサの位置とを一致させるための位置合わせ作業に有効である。

１タイヤ
２走行平板（路面）
３圧力センサ
４トレッド面
５走行開始位置
１０Ａ，１０Ｂタイヤ性能測定装置
１１タイヤ回転角検出センサ
１２タイヤ回転角差算出部
１３回転機構
Ｄ_１基準位置
Ｄ_２基準位置からθ回転した位置
Ｐ被測定点
Ｏ（タイヤの）回転中心軸

Claims

タイヤを路面上に転動させ、トレッド面上の複数の被測定点を路面に設置したセンサに接触させることにより、前記複数の被測定点に作用する接地圧、せん断応力、滑り量のうちの少なくとも一つを前記センサにより検出するタイヤ性能測定方法において、
前記複数の被測定点のうち第１の被測定点が予め設定した基準位置に配置され、且つ、前記タイヤが路面上の走行開始位置に設置された状態を、タイヤの初期位置として設定する第１のステップと、
前記初期位置から前記タイヤを走行させ、前記タイヤの回転中心軸が前記センサ設置位置上を通過するときのタイヤ回転角と、前記第１の被測定点が路面に接地したときのタイヤ回転角との回転角差θを求める第２のステップと、
前記タイヤを前記初期位置に再び設置し、前記タイヤの走行開始位置を変化させずに前記タイヤを前記θだけ回転させ、この状態から前記タイヤを走行させることにより前記第１の被測定点の接地圧、せん断応力又は滑り量を測定する第３のステップと、
前記タイヤを前記初期位置に再び設置し、前記第１の被測定点と他の任意の被測定点とのタイヤ周方向の間隔ｘに対応する角度をβとし、前記タイヤの走行開始位置を変化させずに前記タイヤをθ−βだけ回転させ、この状態から前記タイヤを走行させることにより前記任意の被測定点の接地圧、せん断応力、滑り量のうちの少なくとも一つを測定する第４のステップと、を有し、
前記第１の被測定点以外のすべての被測定点について、前記第４のステップを行うことを特徴とするタイヤ性能測定方法。
前記タイヤを走行開始位置から距離Ｌだけ走行させたときの前記タイヤの回転角αを求め、前記角度βを、β＝αｘ／Ｌにより求めることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ性能測定方法。