JP5600777B1

JP5600777B1 - タイヤの性能試験装置

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Publication number: JP5600777B1
Application number: JP2013132552A
Authority: JP
Inventors: 幸一宇佐美
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2033-06-25
Also published as: US20160131554A1; CN105339772A; JP2015007568A; EP3015842A1; EP3015842B1; CN105339772B; US9958359B2; WO2014208211A1; EP3015842A4

Abstract

【課題】陥没穴が存在する実際の道路での走行状況、即ち、タイヤが空中に移動した後に突出物に衝突する走行状況を再現できるようになり、陥没穴が存在する実際の道路での走行状況に応じたタイヤの性能評価を行えるタイヤの性能試験装置を提供する。
【解決手段】本発明のタイヤの性能試験装置１は、タイヤ走行面２と、当該タイヤ走行面２の終端２５よりも当該タイヤ走行面２を走行する車両の進行方向Ｆ前側に設けられて当該タイヤ走行面２の終端２５よりも下方に位置された突出物設置面３と、当該突出物設置面３より上方に突出するように当該突出物設置面に設置された突出物４とを備え、前記タイヤ走行面２の終端２５と前記突出物４との間の距離は、前記タイヤ走行面２を走行する車両のタイヤが前記タイヤ走行面２の終端２５から離れて空中に移動した後に前記突出物４に衝突するように設定された。
【選択図】図２

Description

本発明は、実際の道路走行時においてタイヤが空中に移動した後に突出物に衝突する状況を再現できるタイヤの性能試験装置に関する。

従来、実際の道路走行時においてタイヤが突出物に衝突する状況を再現するためのタイヤの性能試験としては、タイヤを走行させるタイヤ走行面上に突出物を設置して、当該突出物を乗り越すようにタイヤを走行させる試験が知られている（特許文献１等参照）。

特開２００６−３００４６号公報

実際の道路においては、道路が陥没してできた陥没穴が存在することがあり、車両が当該陥没穴を通過する際は、タイヤが空中に移動した後に突出物に衝突するという走行状況が発生する。尚、この場合の突出物とは、陥没穴の穴底より上方に突出する突出物、又は、陥没穴の穴の開口縁（穴縁）である。
このように車両が陥没穴を通過する際、タイヤが空中に移動している間においては、車両の緩衝装置は伸びている。一方、上述したタイヤの性能試験のように、タイヤがタイヤ走行面上の突出物に衝突する際においては、車両の緩衝装置が縮んだままの状態でタイヤがタイヤ走行面上の突出物に衝突する。
このように、タイヤが空中に移動した後に突出物に衝突する場合とタイヤがタイヤ走行面上の突出物に衝突する場合とでは、車両の緩衝装置の状態が異なっており、従来の性能試験では、陥没穴が存在する実際の道路での走行状況、即ち、タイヤが空中に移動した後に突出物に衝突する走行状況を再現することができず、陥没穴が存在する実際の道路での走行状況に応じたタイヤの性能試験は行えていなかった。
本発明は、陥没穴が存在する実際の道路での走行状況、即ち、タイヤが空中に移動した後に突出物に衝突する走行状況を再現できるようになり、陥没穴が存在する実際の道路での走行状況に応じたタイヤの性能評価を行えるタイヤの性能試験装置を提供する。

本発明に係るタイヤの性能試験装置によれば、タイヤ走行面と、当該タイヤ走行面の終端よりも当該タイヤ走行面を走行する車両の進行方向前側に設けられて当該タイヤ走行面の終端よりも下方に位置された突出物設置面と、当該突出物設置面より上方に突出するように当該突出物設置面に設置された突出物とを備え、前記タイヤ走行面の終端と前記突出物との間の距離は、前記タイヤ走行面を走行する車両のタイヤが前記タイヤ走行面の終端から離れて空中に移動した後に前記突出物に衝突するように設定されたので、陥没穴が存在する実際の道路での走行状況を再現できるようになり、陥没穴が存在する実際の道路での走行状況に応じたタイヤの性能評価を行えるタイヤの性能試験装置を得ることができる。
前記タイヤ走行面の終端と前記突出物との間の距離を調整するための距離調整手段を備えたので、タイヤ走行面の終端と突出物との間の距離を変更することで、道路に存在する陥没穴の大きさの変更を再現することが可能となり、道路に存在する陥没穴の様々な大きさに応じたタイヤの性能評価を行うことが可能となる。
前記突出物の高さを調整するための突出物高さ調整手段を備えたので、突出物の高さを変更することで、道路に存在する陥没穴内の突出物や陥没穴の穴縁の状態の変更を再現することが可能となり、道路に存在する陥没穴内の突出物や陥没穴の穴縁の様々な状態に応じたタイヤの性能評価を行うことが可能となる。
前記突出物は、前記タイヤ走行面の終端と向かい合う上端縁が、前記突出物設置面に沿って、かつ、前記タイヤ走行面を走行する車両の進行方向と交差する方向に延長するように、当該突出物設置面に設置されたので、道路に存在する陥没穴内の突出物や陥没穴の穴縁の様々な状態を再現することが可能となり、道路に存在する陥没穴内の突出物や陥没穴の穴縁の様々な状態に応じたタイヤの性能評価を行うことが可能となる。
前記突出物の上端縁が車両の進行方向と交差する角度を調整するための角度調整手段を備えたので、突出物の上端縁が車両の進行方向と交差する角度を簡単に変更することができて、道路に存在する陥没穴内の突出物や陥没穴の穴縁の様々な状態を再現することが可能となり、道路に存在する陥没穴内の突出物や陥没穴の穴縁の様々な状態に応じたタイヤの性能評価を行うことが可能となる。

タイヤの性能試験装置を示す平面図。タイヤの性能試験装置を示す斜視図。タイヤの性能試験装置を用いた試験の一例を示す断面図。タイヤの性能試験装置を用いた試験の一例を示す断面図。

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組合せのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。

実施形態１
図１；図２に示すように、タイヤの性能試験装置１は、タイヤ走行面２と、突出物設置面３と、突出物４と、タイヤ走行面２の終端２５と突出物４との間の距離を調整するための距離調整手段５と、突出物４の高さを調整するための突出物高さ調整手段と、突出物４の上端縁４ｔが車両の進行方向Ｆと交差する角度を調整するための角度調整手段とを備えた構成である。

タイヤ走行面２は、例えば試験用の舗装道路、土の道等の地面１０を掘って形成された穴２１の上部開口２４を塞ぐように設けられた複数の鉄板等の板２２；２２…の板面２３；２３…により形成される。
突出物設置面３は、例えば地面１０を掘って形成された穴３１の穴底面３２に固定された突出物固定板３３の板面３４により形成される。突出物固定板３３は、例えば円板により形成される。
突出物設置面３は、タイヤ走行面２の終端２５よりも当該タイヤ走行面２を走行する図外の車両の進行方向Ｆの前側に位置されてタイヤ走行面２の終端２５よりも下方に位置する面である。
尚、穴２１と穴３１とが連続するように形成される。

突出物４は、タイヤ走行面２の終端２５と向かい合う上端縁４ｔが、突出物設置面３に沿って、かつ、タイヤ走行面２を走行する車両の進行方向Ｆと交差する方向に延長するように、突出物設置面３に設置される。
突出物４は、例えば断面四角形状の金属製の１つ以上の四角棒状体４０により形成され、最も上方に位置される四角棒状体の４つの外周角縁のうちの１つの角縁が上述した上端縁４ｔとなるように、突出物設置面３に固定された構成である。尚、上端縁４ｔの形状は所謂面取り加工された湾曲形状に形成されていることが好ましい。

即ち、タイヤの性能試験装置１は、タイヤ走行面２の終端２５よりもタイヤ走行面２を走行する車両の進行方向前側に位置する穴底面３２に突出物設置面３が設けられて当該タイヤ走行面２の終端２５と突出物設置面３との間に段差が形成され、突出物４が突出物設置面３から上方に突出するように設けられて、タイヤ走行面２を走行する車両のタイヤ９（図３；図４参照）がタイヤ走行面２の終端２５を越えて空中に移動した後に突出物４の上端縁４ｔに衝突するように、タイヤ走行面２の終端２５と突出物４との間の距離が設定された構成を備える。

距離調整手段５は、タイヤ走行面２を形成する複数の板２２；２２…が増減可能に構成されたことにより、タイヤ走行面２の終端２５と突出物４との間の距離を変更できるように構成された手段であり、例えば、穴２１の互いに対向する一対の内壁面に設けられた一対の板材２７；２７に形成された取付溝２６；２６と、取付溝２６；２６に着脱自在に取付けられる複数の板２２；２２…とを備えた構成である。
即ち、距離調整手段５を備えた構成によれば、複数の板２２；２２…の一対の側縁２８；２８が各取付溝２６；２６に挿入されて支持されることによりタイヤ走行面２が形成され、板２２；２２…を増減することでタイヤ走行面２の終端２５と突出物４との間の距離を変更できるようになる。

突出物高さ調整手段は、上述した複数個の四角棒状体４０；４０…が外面同士を突き合わせて積み重ねられるように図外の連結手段によって互いに着脱可能に構成され、当該四角棒状体４０；４０…の積み重ね数を調整することによって、突出物設置面３から最上部に位置する四角棒状体４０の上端縁４ｔとして機能する筒角縁４１までの高さ、即ち、突出物４の高さを調整できるように構成された手段である。
突出物４の高さは、例えばタイヤ走行面２の終端２５の高さ以下となるように調整される。
突出物４の高さを、タイヤ走行面２の終端２５の高さとほぼ同じにすれば、当該突出物４の上端縁４ｔにより、実際の道路に存在する陥没穴を通過する車両のタイヤが空中に移動した後に衝突する陥没穴の開口縁（タイヤが離陸する側の陥没穴の開口縁（穴縁）の車両進行方向前側に位置する開口縁）を再現できるようになる。
また、突出物４の高さを、タイヤ走行面２の終端２５の高さよりも下方に位置させれば、当該突出物４の上端縁４ｔにより、実際の道路に存在する陥没穴を通過する車両のタイヤが空中に移動した後に衝突する陥没穴内の突出物を再現できるようになる。

角度調整手段は、例えば、上述した突出物４が突出物設置面３に着脱可能なように構成されたことにより、当該突出物４の上端縁４ｔとタイヤ走行面２を走行する車両の進行方向Ｆとの交差角度を変更できるように構成された手段である。

尚、図１；２に示すように、タイヤ走行面２の終端２５を形成する板２２として、タイヤ走行面２の終端２５が突出物４の上端縁４ｔと平行となるように形成された板２２を用いれば、タイヤ走行面２の終端２５と突出物４の上端縁４ｔとの間の車両進行方向Ｆに沿った距離が、タイヤ走行面２の終端２５及び突出物４の上端縁４ｔに沿った方向のどの位置でも同じになるので、タイヤ走行面２を走行する車両のタイヤ９の終端２５からの離陸位置が試験毎に終端２５に沿った方向にずれたとしても、同じ試験条件での結果が得られることになるので、好ましい。

具体例
タイヤ走行面２の終端２５と突出物設置面３との間の段差寸法は１６ｃｍとした。
性能試験装置１は全長３ｍ５０ｃｍｍ、タイヤ走行面２の幅寸法は１ｍとした。
突出物高さ調整手段は、筒の厚さ寸法が２ｃｍの四角棒状体４０を８個備え、突出物４の高さを２ｃｍ間隔で増減可能な構成とした。この場合、四角棒状体４０；４０…の外面同士を突き合わせて当該四角棒状体４０；４０…を８個積み重ねて形成される突出物４の突出物設置面３から上端縁４ｔまでの高さ寸法を１６ｃｍとでき、タイヤ走行面２の終端２５と突出物４の上端縁４ｔとを同一水平面上に位置させることが可能となる。
当該突出物高さ調整手段を備えたことで、例えば、図３に示すように、上端縁４ｔがタイヤ走行面２の終端２５よりも下方に位置される突出物４を設けることができ、また、図４に示すように、上端縁４ｔがタイヤ走行面２の終端２５と同一水平面上に位置される突出物４を設けることができる。
角度調整手段は、突出物４の上端縁４ｔがタイヤ走行面２を走行する車両の進行方向Ｆと交差する鋭角度α（図１参照）を、８５°、７５°、４５°、１５°に設定可能な構成とした。当該角度調整手段は、例えば、穴底面３２に固定された突出物固定板３３の突出物設置面３に、前記鋭角度αを、８５°、７５°、４５°、１５°にするための突出物４の取付位置を予め設定しておいたり、あるいは、突出物設置面３を形成する円板を円板の中心を回転中心として回転させることが可能な構成とすることによって、実現できる。
距離調整手段５は、例えば、タイヤ走行面２の終端２５を形成する板２２として、角度調整手段により所望の鋭角度αに設定された突出物４の上端縁４ｔと平行になる終端２５を備えた板２２を備えた構成とした。この場合、終端２５を備えた板２２以外の板２２を減らしていくことにより、タイヤ走行面２の終端２５と突出物４との間の距離を長くすることができる。
尚、距離調整手段６は、例えば、タイヤ走行面２を形成するすべての板２２；２２…が車両進行方向Ｆと直交する辺を備えた四角形板により形成された構成としてもよい。この場合、突出物４に近い側から板２２を減らしていくことにより、タイヤ走行面２の終端２５と突出物４との間の距離を長くすることができる。尚、この場合、タイヤ走行面２の終端２５と突出物４の上端縁４ｔとの間の車両進行方向Ｆに沿った距離が、タイヤ走行面２の終端２５及び突出物４の上端縁４ｔに沿った方向の位置によって異なってくるので、この場合、例えば各試験において、タイヤ走行面２の真ん中を走行するようにすればよい。

図３に示すように、上端縁４ｔがタイヤ走行面２の終端２５よりも下方に位置される突出物４を設けた構成において、突出物設置面３から突出物４の上端縁４ｔまでの高さを６ｃｍ、交差する車両の進行方向Ｆと突出物４の上端縁４ｔとの鋭角度αを７５°、車両の進行速度を５０ｋｍ〜８５ｋｍ、タイヤサイズ１９５／７０として試験を行った結果、タイヤ９にピンチカットは発生しなかった。
図４に示すように、上端縁４ｔがタイヤ走行面２の終端２５と同一水平面上に位置されるように突出物４を設けた構成において、交差する車両の進行方向Ｆと突出物４の上端縁４ｔとの鋭角度αを７５°、車両の進行速度を６５ｋｍ、タイヤサイズ１９５／７０として試験を行った結果、タイヤ９のバットレス部にピンチカットが発生した。
図３；図４中、Ａはタイヤ走行面２を走行するタイヤ９、Ｂはタイヤ走行面２の終端２５から離れて空中に移動した後に突出物４に衝突したタイヤ９を示す。
尚、ピンチカットとは、タイヤ９の内部のカーカスコードが切れて、タイヤ９のサイドウォールの一部が、空気圧により盛り上がってくることにより発生する亀裂のことである。このピンチカットは、タイヤ９が装着されたリム９ａと突出物４の上端縁４ｔとの間にタイヤ９のサイドゴムが挟まれることが原因となって発生するものである。
即ち、試験結果によれば、図３に示すように、タイヤ９がタイヤ走行面２の終端２５から離れて空中に移動した後に突出物設置面３に着地してから突出物４の上端縁４ｔと接触した場合には、タイヤ９にピンチカットは発生せず、図４に示すように、タイヤ９がタイヤ走行面２の終端２５から離れて空中に移動した後に突出物４の上端縁４ｔと接触した場合には、タイヤ９にピンチカットが発生した。
このことから、車両が実際の道路に存在する陥没穴を通過する際において、タイヤが空中に移動した後に突出物設置面３に着地してから陥没穴内の突出物、又は、陥没穴の開口縁に衝突する場合には、ピンチカットが生じにくく、タイヤが空中に移動した後に突出物設置面３に着地しないで空中から陥没穴内の突出物、又は、陥没穴の開口縁に衝突する場合には、ピンチカットが生じやすいということがわかった。
よって、ピンチカットが発生しやすい状況を再現しやすい性能試験装置１を得ることができ、ピンチカットが生じないような耐久性を備えたタイヤを設計、製造するための有用な様々なデータを得ることができるようになった。

以上のように構成されたタイヤの性能試験装置１によれば、タイヤ走行面２を走行した車両のタイヤ９がタイヤ走行面２の終端２５から空中に移動した後に突出物４に衝突することになるので、車両が実際の道路の陥没穴を通過する際に、陥没穴の穴底より上方に突出する突出物、又は、陥没穴の穴縁（開口縁）にタイヤ９が衝突する状況と同じ状況を再現できるようになる。
つまり、陥没穴が存在する実際の道路での走行状況、即ち、タイヤ９が空中に移動した後に突出物４に衝突する走行状況を再現できるようになり、陥没穴が存在する実際の道路での走行状況に応じたタイヤの性能評価を行える。

また、タイヤ走行面２の終端２５と突出物４との間の距離を調整するための距離調整手段５を備えたので、タイヤ走行面２の終端２５と突出物４との間の距離を変更することで、道路に存在する陥没穴の大きさの変更を再現することが可能となり、道路に存在する陥没穴の様々な大きさに応じたタイヤの性能評価を行うことが可能となる。
また、突出物４の高さを調整するための突出物高さ調整手段を備えたので、突出物４の高さを変更することで、道路に存在する陥没穴内の突出物や陥没穴の穴縁の状態の変更を再現することが可能となり、道路に存在する陥没穴内の突出物や陥没穴の穴縁の様々な状態に応じたタイヤの性能評価を行うことが可能となる。
また、突出物４は、タイヤ走行面２の終端２５と向かい合う上端縁４ｔが、突出物設置面３に沿って、かつ、タイヤ走行面２を走行する車両の進行方向Ｆと交差する方向に延長するように、突出物設置面３に設置されたので、道路に存在する陥没穴内の突出物や陥没穴の穴縁の様々な状態を再現することが可能となり、道路に存在する陥没穴内の突出物や陥没穴の穴縁の様々な状態に応じたタイヤの性能評価を行うことが可能となる。
さらに、突出物４の上端縁４ｔが車両の進行方向Ｆと交差する角度を調整するための角度調整手段を備えたので、突出物４の上端縁４ｔが車両の進行方向Ｆと交差する角度を簡単に変更することができるようになって、道路に存在する陥没穴内の突出物や陥没穴の穴縁の様々な状態を再現することが可能となり、道路に存在する陥没穴内の突出物や陥没穴の穴縁の様々な状態に応じたタイヤの性能評価を行うことが可能となる。

即ち、タイヤの性能試験装置１を用いてタイヤの性能試験を行うことにより、陥没穴が存在する実際の道路での走行においてもピンチカットが生じないような耐久性を備えたタイヤを設計、製造するための有用な様々なデータを得ることができるようになる。

また、円板などの突出物固定板３３の板面３４を突出物設置面３として構成したので、
突出物設置面３に対する突出物４の固定作業や、突出物４の上端縁４ｔとタイヤ走行面２を走行する車両の進行方向Ｆとの交差角度を変更する作業を、簡単、かつ、正確に行うことが可能となる。

尚、穴３１の互いに対向する各内側壁に、穴３１の上部開口３６を塞ぐ図外の塞板を受けて当該塞板の上面がタイヤ走行面２と同一平面上に位置するように当該蓋板を受ける蓋受け３５；３５を備えれば、当該蓋板の上面に突出物を設けることで、道路走行時においてタイヤが道路上に突出する突出物に衝突する状況を再現するタイヤの性能試験を行うことができるようになる。

実施形態２
地面１０を掘って形成された穴３１の穴底面３２を突出物設置面３とし、この突出物設置面３として機能させる穴底面３２に突出物４を設置するようにしてもよい。

実施形態３
突出物設置面３が、地面１０に固定された突出物固定板３３の板面３４、又は、地面１０により形成されるとともに、タイヤ走行面２が当該地面１０よりも高い位置に形成され、かつ、突出物４が、タイヤ走行面２の終端２５よりも車両の進行方向Ｆの前側に位置されてタイヤ走行面２の終端２５よりも下方に位置する面である突出物設置面３に設置固定され、当該突出物４の上端が例えばタイヤ走行面２の終端２５の高さ以下の位置に設けられた構成のタイヤの性能試験装置１としてもよい。
当該構成のタイヤの性能試験装置１の場合、タイヤ走行面２、又は、突出物４を移動することにより、タイヤ走行面２の終端２５と突出物４との間の距離を変更することができる。

実施形態４
高さの違う突出物４を複数種類用意しておいて、突出物４を取り替えることにより、突出物４の高さを調整してもよい。

尚、本発明のタイヤの性能試験装置では、突出物４の材質、形状は、特に限定されない。また、突出物４の上端縁４ｔの形状も特に限定されない。
また、本発明のタイヤの性能試験装置では、突出物設置面３に設置された突出物４の上端縁４ｔがタイヤ走行面２の終端２５よりも上方に位置するように構成されていてもよい。このようにすれば、実際の道路に存在する陥没穴を通過する車両のタイヤが空中に移動した後に衝突する陥没穴の穴縁の高さが、タイヤが離陸する側の陥没穴の穴縁の高さよりも高い位置にあるような陥没穴を再現でき、このような陥没穴を走行する際の状況に応じたタイヤの性能評価を行えるようになる。

１タイヤの性能試験装置、２タイヤ走行面、３突出物設置面、４突出物、
４ｔ突出物の上端縁、５距離調整手段、９タイヤ、２５タイヤ走行面の終端。

Claims

タイヤ走行面と、当該タイヤ走行面の終端よりも当該タイヤ走行面を走行する車両の進行方向前側に設けられて当該タイヤ走行面の終端よりも下方に位置された突出物設置面と、当該突出物設置面より上方に突出するように当該突出物設置面に設置された突出物とを備え、
前記タイヤ走行面の終端と前記突出物との間の距離は、前記タイヤ走行面を走行する車両のタイヤが前記タイヤ走行面の終端から離れて空中に移動した後に前記突出物に衝突するように設定されたことを特徴とするタイヤの性能試験装置。
前記タイヤ走行面の終端と前記突出物との間の距離を調整するための距離調整手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤの性能試験装置。
前記突出物の高さを調整するための突出物高さ調整手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイヤの性能試験装置。
前記突出物は、前記タイヤ走行面の終端と向かい合う上端縁が、前記突出物設置面に沿って、かつ、前記タイヤ走行面を走行する車両の進行方向と交差する方向に延長するように、当該突出物設置面に設置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のタイヤの性能試験装置。
前記突出物の上端縁が車両の進行方向と交差する角度を調整するための角度調整手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載のタイヤの性能試験装置。