JP6912686B1

JP6912686B1 - タイヤ試験装置

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Publication number: JP6912686B1
Application number: JP2021504314A
Authority: JP
Inventors: 幸久伊藤; 洋一金子; 一希木戸; 一希岡本; 津田　徹; 徹津田
Original assignee: A&D Co Ltd
Current assignee: A&D Co Ltd
Priority date: 2019-10-08
Filing date: 2020-05-11
Publication date: 2021-08-04
Anticipated expiration: 2040-05-11
Also published as: US20220291087A1; JPWO2021070410A1; WO2021070410A1

Abstract

タイヤの横剛性を精度良く求めることができるタイヤ試験装置を提供する。タイヤ試験装置（１０）は、タイヤ（１２）をドラム（１４）に接した状態で回転させて試験を行う。複数のセンサ（１７）は、ドラム（１４）の外周面に設けられるとともにドラム（１４）の幅方向に並んで配置され、タイヤ（１２）との接地位置における接地力を計測する。算出部は、センサ（１７）で計測した接地力に基づいて、接地位置の幅方向の変位量Ｄｙと、変位量Ｄｙに対応する幅方向の接地力Ｆｙの変化量ΔＦｙとを求め、変位量Ｄｙと変化量ΔＦｙから横剛性分担率Ｋｙｒｉｂを算出する。

Description

本発明はタイヤ試験装置に係り、特にタイヤをドラム上で回転させて試験を行うドラム式のタイヤ試験装置に関する。

従来技術のタイヤ試験装置は、タイヤを取り付けるスピンドル軸に軸力センサ（分力センサ）を設置する構造のものが一般的であり、そのような構造を採用したものが特許文献１に提案されている。
具体的には、特許文献１に記載の発明は、過渡的な横剛性を求めることによってタイヤの性能を評価するようになっている。この特許文献１に記載の発明は、スリップ角を経時的に変化させながら、カメラでタイヤの側面を撮影し、その撮影画像からタイヤの過渡的な横変形量を求めるとともに、タイヤの支持機構（スピンドル軸の軸力センサ）で軸力を測定してタイヤの過渡的な横力を求める。そして、求めた横変形量と横力とから横剛性を算出し、横剛性のピーク値を用いてタイヤの官能評価を行っている。

特開２０１９−１２０５２５号公報

ところで、タイヤ接地面内で発生する力の分布は一様ではないため、タイヤが動的な状態において、そのタイヤの各接地部分がどれ位の力を出しているのか（或いは力を出していないのか）を把握できれば、タイヤの開発やメカニズムの解明に有用である。
しかしながら、特許文献１は、タイヤの横力をタイヤ支持機構の軸力から求めているので、横剛性をタイヤ全体としてしか求めることができず、十分な解析には利用できないという問題があった。
具体的には、特許文献１に記載の発明は、タイヤ全体の横剛性を算出しているため、タイヤがスリップ角（スリップアングル）に対してどれだけ力を出せるのかを解析することができるものの、タイヤの接地部の各々の剛性を把握することはできない。その結果、特許文献１に記載の発明では、タイヤ特性の十分な解析ができない。また、特許文献１に記載の発明では、所望する性能が得られるタイヤパターンの設計・開発に必要なデータが得られない。

本発明はこのような事情に鑑みて成されたものであり、タイヤの剛性をタイヤ全体としてではなく、接地部の各々の剛性分担率や剛性分布を求めることによって、タイヤ特性の解析やタイヤパターンの設計・開発に利用することのできるタイヤ試験装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、タイヤをドラムに接した状態で回転させて試験を行うドラム式のタイヤ試験装置であって、前記ドラムの外周面に設けられるとともに前記ドラム及び前記タイヤの幅方向に並んで配置され、前記タイヤとの接地位置における接地力を計測する複数のセンサと、前記タイヤを回転自在に支持するとともに、前記ドラムに対する前記タイヤの角度を調整することによって、前記接地位置と前記接地力を前記幅方向に変化させるタイヤ支持機構と、前記センサで計測した接地力に基づいて、前記接地位置の前記幅方向の変位量と、該変位量に対応する前記幅方向の接地力の変化量とを求め、前記変位量と前記接地力の変化量から横剛性を算出する算出部と、を備えることを特徴とする。

また、前記算出部は、前記センサで計測した接地力に基づいて接地力分布を求め、該接地力分布から前記タイヤの接地面全体を前記幅方向に複数の範囲に分割し、該分割した範囲について前記幅方向の接地力の積算値の変化量と前記範囲の中心位置の変位量とを求め、前記積算値の変化量と前記中心位置の変位量とから前記範囲ごとの横剛性を算出することが望ましい。

このように、本発明によれば、計測したタイヤの接地力に基づいて、接地面の変位量と接地力の変化量を求めて横剛性値を算出するので、横剛性の分布や分担率等を求めることができる。たとえば、ある走行条件におけるタイヤ全体の横剛性を、幅方向の各々の接地部が発生する力とその際に発生した変位量とから、接地部の各々の横剛性分担率を求めることができる。したがって、タイヤ特性の解析やタイヤパターンの設計・開発に利用することができる。

また、前記算出部は、前記センサで計測した接地力を用いて接地力分布を求め、該接地力分布から前記タイヤの接地面全体を前記幅方向に分割する複数のリブ領域に特定し、該特定したリブ領域毎にその中心位置の前記幅方向の変位量を算出すると共に、該リブ領域毎に該変位量に対応する前記幅方向の接地力の積算値の変化量を算出し、前記リブ領域毎に、前記中心位置の変位量及び前記接地力の積算値の変化量から該リブ領域毎に横剛性を算出することが望ましい。
この構成によれば、タイヤに設けられたリブ毎に、横剛性を算出できるため、タイヤに設けられたリブのどこが力を出しているのか、或いは、出していないのかを把握することができる。そのため、本発明のタイヤ試験装は、タイヤ開発やサスペンションの設計をする上で、非常に重要なツールになる。

また、前記算出部が出力する画像を表示する表示部を備え、前記算出部は、前記リブ領域毎に、前記算出した幅方向の変位量と、前記算出した幅方向の接地力の積算値の変化量と、前記算出した横剛性とを示す画像を生成して、前記表示部に生成した画像を表示することが望ましい。
この構成によれば、ユーザは、表示部の画像を視ることで、タイヤのリブ毎の特性を簡単に確認するこができる。

また、本発明は、タイヤをドラムに接した状態で回転させて試験を行うドラム式のタイヤ試験装置であって、前記ドラムの外周面に設けられるとともに前記ドラム及び前記タイヤの幅方向に並んで配置され、前記タイヤとの接地位置における接地力を計測する複数のセンサと、前記タイヤを回転自在に支持するとともに、前記ドラムの速度に対する前記タイヤの速度を調整することによって、前記接地位置と前記接地力を前記タイヤの前後方向に変化させるタイヤ支持機構と、前記センサで計測した接地力に基づいて、前記接地位置の前記タイヤの前後方向の変位量と、該変位量に対応する前記前後方向の接地力の変化量とを求め、前記変位量と前記接地力の変化量から前後剛性を算出する算出部と、を備えることを特徴とする。

このように、本発明によれば、計測したタイヤの接地力に基づいて、接地面の変位量と接地力の変化量を求めてタイヤの前後剛性を算出するので、前後剛性の分布や分担率等を求めることができる。たとえば、ある走行条件におけるタイヤ全体の前後剛性を、タイヤの各々の接地部が発生する力とその際に発生した変位量とから、接地部の各々の前後剛性分担率を求めることができる。したがって、タイヤ特性の解析やタイヤパターンの設計・開発に利用することができる。

また、前記算出部は、前記センサで計測した接地力を用いて接地力分布を求め、該接地力分布から前記タイヤの接地面全体を前記幅方向に分割する複数のリブ領域に特定すると共に、該リブ領域毎に該リブ領域を前記幅方向に分割するブロック領域を特定し、該特定したブロック領域毎にその中心位置の前記タイヤの前後方向の変位量を算出すると共に、該ブロック領域毎に該変位量に対応する前記タイヤの前後方向の接地力の積算値の変化量を算出し、前記ブロック領域毎に、前記中心位置の変位量及び前記接地力の積算値の変化量から該ブロック領域毎に前後剛性を算出することが望ましい。

この構成によれば、タイヤに設けられたブロック領域毎に、その前後剛性を算出できるため、タイヤに設けられたブロックのどこが力を出しているのか、或いは、出していないのかを把握することができる。
また、ブロック領域毎の前後剛性は、タイヤのトレッド表面を縦溝（リブ溝）と横溝（ラグ溝）で区切られた各ブロック領域ごとの剛性分担率であり、接地面内での剛性分担率のばらつきを評価することで、パターン設計や偏摩耗解析などに寄与できることが期待できる。また、前後剛性は、タイヤ制駆動力の時間遅れに繋がるとされており、車両制駆動時の応答速度における重要パラメータの一つであるため、タイヤ単体の評価に留まらず、ABS等のタイヤの制駆動力を利用した車両制御システムの改良に役立つデータになる可能性がある。

本発明によれば、タイヤの剛性をタイヤ全体としてではなく、接地部の各々の剛性分担率や剛性分布を求めることによって、タイヤ特性の解析やタイヤパターンの設計・開発に利用することのできるタイヤ試験装置を提供することができる。

本発明の第１、２実施形態のタイヤ試験装置の一例の全体を示す外観図である。図１のタイヤ試験装置におけるタイヤとドラムを示す平面図である。図１のタイヤ試験装置におけるタイヤとドラムを示す側面図である。本発明の第１実施形態のタイヤ試験装置における制御ブロック図である。本発明の第１実施形態のタイヤ試験装置の処理プロセスの一例を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態のタイヤ試験装置が計測した接地力データの一例を示す図である。本発明の第１実施形態のタイヤ試験装置が行う接地面の変位量の演算処理を説明する図である。本発明の第１実施形態のタイヤ試験装置が行う接地力の変化量分布の演算処理を説明する図である。本発明の第１実施形態のタイヤ試験装置による演算結果の表示例を示す図である。本発明の第２実施形態のタイヤ試験装置の制御ブロック図である。本発明の第２実施形態のタイヤ試験装置の処理プロセスの一例を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態のタイヤ試験装置が計測した接地力データの一例を示す図である。本発明の第２実施形態のタイヤ試験装置が接地力データからタイヤのブロック領域の中心点を求める処理を説明するための模式図である。本発明の第２実施形態のタイヤ試験装置が接地力データから求めたタイヤのブロック領域の中心点からタイヤの前後方向の変位量を算出する処理を説明するための模式図である。本発明の第２実施形態のタイヤ試験装置により計測された各ブロック領域の接地力の変化量の算出結果を示したイメージ図である。

以下、本発明の実施形態（第１実施形態、第２実施形態）について図面に基づいて説明する。

《第１実施形態》
先ず、本発明の第１実施形態のタイヤ試験装置１０について説明する。
図１は、本発明の実施形態（第１実施形態、第２実施形態）が適用されたタイヤ試験装置１０の外観図であり、図２、図３はそれぞれ、試験対象であるタイヤ１２とタイヤ試験装置１０のドラム１４との関係を示す平面図、側面図である。

これらの図に示すタイヤ試験装置１０は、タイヤ１２の接地力を計測するドラム式の試験装置であり、ドラム軸１３を中心に回転するドラム１４の外周面（ドラム面）に試験対象のタイヤ１２を接地させることで試験を行うようになっている。

ドラム面の一部には、タイヤ１２の接地力を計測する接地力センサ部１６が設けられている。接地力センサ部１６は、接地力の３分力（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）を計測する複数のセンサ１７を備える。センサ１７は、起歪体に歪みゲージを貼り付けることによって構成されており、たとえば出願人が製造する「ＦＭＳ」（ＦｏｒｃｅＭａｔｒｉｘＳｅｎｓｏｒ）を利用することができる。このセンサ１７は、ドラム１４の幅方向（図２に示すＹ軸方向）に複数個が並んで配置されており、たとえば８０個のセンサ１７が僅かな隙間をあけて直線状に１列に並んで配置されている。各センサ１７は、ドラム１４に埋め込んだ状態で取り付けられており、その外面がドラム面と一致するようになっている。ここで、タイヤ１２の進行方向（前後方向）をＸ軸、ドラム１４（及びタイヤ１２）の幅方向をＹ軸、タイヤ１２とドラム１４の近接方向をＺ軸とする。

試験対象のタイヤ１２は、タイヤ支持機構１８に取り付けられる。タイヤ支持機構１８は、タイヤ軸１１を中心としてタイヤ１２を回動自在に支持するとともに、タイヤ１２をドラム１４に対して前後に移動させることで、タイヤ１２をドラム１４の外周面に接地させたり、離隔させるなどの制御が可能となっている。また、タイヤ支持機構１８は、タイヤ１２をドラム１４に対してドラム１４の幅方向に相対的に横移動させたり、タイヤ１２の角度ＳＡ（図２参照）をドラム１４に対して調節する制御が可能となっている。また、タイヤ支持機構１８はタイヤ軸１１との接続軸に３方向力を計測できる力センサを有しており、タイヤ接地力の合計値を計測することが可能となっている。

図４はタイヤ試験装置１０の制御ブロック図を示している。同図に示すように、タイヤ試験装置１０は、接地力センサ部１６、算出部２０、タイヤ駆動制御部２２、タイヤ角度センサ部２３、ドラム駆動制御部２４、ドラム角度センサ部２５、記憶部２６、表示部２７、および入力部２８を備える。

タイヤ駆動制御部２２は、上述したタイヤ支持機構１８の駆動を制御する回路であり、このタイヤ駆動制御部２２によって、タイヤ１２のドラム１４に対する移動や角度ＳＡの調整が制御される。

ドラム駆動制御部２４は、ドラム１４の回転を制御する回路であり、このドラム駆動制御部２４によってドラム１４の回転や負荷が制御される。

タイヤ角度センサ部２３は、タイヤ１２の回転角度を検出するセンサであり、タイヤ軸１１に設けられたロータリーエンコーダ等によってタイヤ１２の回転角度が計測される。ドラム角度センサ部２５は、ドラム１４の回転角度を検出するセンサであり、ドラム軸１３に設けられたロータリーエンコーダ等によってドラム１４の回転角度が計測される。タイヤ角度センサ部２３とドラム角度センサ部２５で計測された回転角度は算出部２０に送信される。また、接地力センサ部１６で計測された接地力の計測値も算出部２０に送信される。

算出部２０は、プログラムの演算処理を実行するＣＰＵ、メモリ等を有する回路であり、接地力を算出する接地力算出部２０Ａと、接地位置の変位量を算出する変位量算出部２０Ｂと、変位に対応する接地力の変化量を算出する変化量算出部２０Ｃと、変位量と変化量から横剛性を演算する横剛性算出部２０Ｄとを有している。
なお、各算出部（接地力算出部２０Ａ、変位量算出部２０Ｂ、変化量算出部２０Ｃ及び横剛性算出部２０Ｄ）の機能は、上記のＣＰＵが前記プログラムの演算処理を実行することにより実現される。なお、各算出部の演算処理については後述する。

記憶部２６は、情報を記憶するＲＡＭやハードディスク等であり、算出部２０で算出された結果等が記録部２６に記録される。表示部２７は、情報を表示するディスプレイ等であり、入力部２８は、情報の入力が可能なキーボードやマウス等である。なお、表示部２７と入力部２８を一体にしたタッチパネル等を用いてもよい。

図５はタイヤ試験装置１０の処理プロセスの一例を示している。同図は、接地力データの蓄積に関する処理（Ｓ１〜Ｓ４）と横剛性の算出に関する処理（Ｓ５〜Ｓ８）を連続して行う例であるが、別々に行うようにしてもよい。

まず、タイヤ１２の角度ＳＡを調整する（Ｓ１）。すなわち、タイヤ支持機構１８に装着した試験対象のタイヤ１２の角度ＳＡを、タイヤ駆動制御部２２によって設定角度に調整する。
第１実施形態では、最初に、タイヤ駆動制御部２２がタイヤ１２の角度ＳＡを「０deg（タイヤ１２が直進状態になる角度）」に調整するものとする。

次に、接地力の計測と、接地力データの蓄積を行う（Ｓ２）。すなわち、タイヤ駆動制御部２２によってタイヤ１２の回転、移動を制御してタイヤ１２をドラム１４に接触させるとともにドラム駆動制御部２４によってドラム１４の回転を制御しながら、接地力センサ部１６によって接地力を計測する。そして、接地力センサ部１６は、計測して得られた接地力データを記憶部２６に記憶させる。その際、タイヤ１２の角度ＳＡと、タイヤ角度センサ部２３やドラム角度センサ部２５で計測したタイヤ１２の回転角度と、ドラム１４の回転角度とを接地力データに対応付けて記憶部２６に記録させる。記録を一定時間連続して行うことによって、十分な量の接地力データを蓄積する。なお、タイヤ１２とドラム１４は通常、径の大きさが異なるため、接地力センサ部１６に対するタイヤ１２の接地面は回転とともにタイヤ１２上での位置（角度）が変化する。このため、タイヤ１２の回転角度とドラム１４の回転角度が異なる膨大な接地力データが蓄積されることになる。

接地力データの蓄積は、タイヤ１２の略全周における接地力データが蓄積されるまで（たとえば設定した時間が経過するまで）繰り返し行う（Ｓ３）。接地力データの蓄積が終了すると、接地力センサ部１６は、別の角度ＳＡのデータが必要かどうかを判断し（Ｓ４）、必要な場合にはＳ１に戻り、タイヤ駆動制御部２２にタイヤ１２の角度ＳＡを調整させて、Ｓ２、Ｓ３の処理を繰り返す。角度ＳＡの調整は、たとえば角度ＳＡを１degずつ調整し、接地力データを蓄積する。
なお、第１実施形態では、タイヤ１２の角度ＳＡが「０deg」の接地力データの蓄積が終了すると、Ｓ１に戻って、タイヤ駆動制御部２２がタイヤ１２の角度ＳＡを「１deg（タイヤが横スリップ状態になる角度）」に調整して、Ｓ２、Ｓ３の処理を繰り返して、タイヤ１２の角度ＳＡが「１deg」のタイヤ１２の略全周における接地力データを蓄積する。

ここで、蓄積した接地力データについて説明する。図６は、タイヤ１２のある位置での接地力データ（フットプリント）の一例を示している。なお、図６（ａ）は、Ｘ軸方向の接地力Ｆｘのデータであり、図６（ｂ）は、Ｙ軸方向の接地力Ｆｙのデータであり、図６（ｃ）は、Ｚ軸方向の接地力Ｆｚのデータである。図６において、色の濃い部分ほど力が大きいことを示しており、その分布形状からタイヤ１２がリブタイヤ（リブが形成されているタイヤ）であることが分かる。すなわち、タイヤ１２には、幅方向に一定の間隔で４つの溝が形成されており、５つのリブ（接地する部分）を有していることが分かる。

以下は、図６に示した接地力データ（フットプリント）をリブごとに分割して横剛性を求める例で説明する。横剛性は、角度ＳＡが異なる接地力データを用いて算出する。ここでは、角度ＳＡ＝０（deg、以下、単位を省略する）とＳＡ＝１の接地力データから、その間に発生する横剛性を算出する。

横剛性を算出するにあたり、まず、タイヤ１２の接地位置の変位量Ｄｙを算出する（Ｓ５）。
Ｓ５では、変位量算出部２０Ｂが、接地力データ（フットプリント）のなかのＺ軸方向の接地力Ｆｚのデータ（Ｆｚ分布データ）を用いてリブ領域（リブ）の判定を行う。リブ領域の判定では、変位量算出部２０Ｂが、Ｆｚ分布データに対して閾値を用いた２値化処理をして、２値化処理されたデータ（接地力分布）を用いて接触・非接触の判定処理をする。
また、変位量算出部２０Ｂは、判定処理で接触と判定した点を接触点とし、接触点と判定された点群から、リブ領域ごとに左右端の座標点を求め、左右端の間の範囲をリブ領域と判定する。また、変位量算出部２０Ｂは、各リブ領域の中心線（タイヤの幅方向（Ｙ軸方向の中心線）を求める。具体的には、変位量算出部２０Ｂは、ＳＡ＝０の接地力Ｆｚのデータ（Ｆｚ分布データ）から各リブ領域の中心線（タイヤの幅方向（Ｙ軸方向の中心線）を求めると共に、ＳＡ＝１の接地力Ｆｚのデータ（Ｆｚ分布データ）から各リブ領域の中心線（タイヤの幅方向（Ｙ軸方向の中心線）を求める。

さらに、Ｓ５では、変位量算出部２０Ｂは、リブ領域毎に、その中心線をＳＡ＝０、ＳＡ＝１で比べて変位量Ｄｙを求める。図７は、接地位置の変位量Ｄｙの算出処理を説明する図である。なお、図７（ａ）は接地力データ（フットプリント）であり、図７（ｂ）はフットプリントを２値化してリブ領域の範囲を特定した状態を示している。図７（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図に向かって右側がＳＡ＝０、図に向かって左側がＳＡ＝１のデータを示している。一方、図７（ｃ）は、ＳＡ＝０、ＳＡ＝１のリブ領域の位置を重ねて示したものであり、点線は範囲の中央位置を示している。同図から分かるように、ＳＡ＝０からＳＡ＝１に変化するにあたり、リブの中央位置が左側に移動していることが分かる。変位量算出部２０Ｂは、この移動量を変位量Ｄｙとして、それぞれの範囲（リブ領域）ごとに求める。

次に、各リブ領域の接地力（タイヤ１２の幅方向（Ｙ軸方向））の変化量を算出する（Ｓ６）。
Ｓ６では、先ず、接地力算出部２０Ａが、接地力データ（フットプリント）のなかのＹ軸方向の接地力Ｆｙのデータ（Ｆｙ分布データ）に対して、Ｓ５で求めた「リブ領域毎の左右端の座標点」を使用してリブ領域を特定する。また、接地力算出部２０Ａは、Ｙ軸方向の接地力Ｆｙのデータ（Ｆｙ分布データ）を用いて、特定した範囲（リブ領域）ごとに接地力Ｆｙの積算値を求める。なお、接地力算出部２０Ａは、ＳＡ＝０の接地力Ｆｙのデータ（Ｆｙ分布データ）を用いて、リブ領域ごとの接地力Ｆｙの積算値を求めると共に、ＳＡ＝１の接地力Ｆｙのデータ（Ｆｙ分布データ）を用いて、リブ領域ごとの接地力Ｆｙの積算値を求める。
その後、変位量算出部２０Ｃが、求めた積算値をＳＡ＝０、ＳＡ＝１で比べて、その差分を変化量ΔＦｙとして算出する。図８は、接地力の変化量ΔＦｙの算出処理を説明する図である。なお、図８（ａ）は、接地力データ（フットプリント）がリブごとに枠で囲まれて特定された状態を示している。図８（ｂ）は、特定された範囲内で接地力の積算値を求めた結果をリブごとに示している。図８（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、上側がＳＡ＝０のデータであり、下側がＳＡ＝１のデータである。一方、図８（ｃ）は、ＳＡ＝０とＳＡ＝１の差分を変位量ΔＦｙとして、範囲（リブ）ごとに求めた結果を示している。

次に、横剛性算出部２０Ｄが、変位量Ｄｙと接地力の変化量ΔＦｙを用いて、横剛性分担率Ｋｙｒｉｂを求める（Ｓ７）。
Ｓ７では、横剛性算出部２０Ｄが、Ｓ５で求めた接地位置の変位量Ｄｙと、Ｓ６で求めた接地力の変化量ΔＦｙと、下記の（式１）とを用いて、範囲（リブ領域）ごとの横剛性分担率Ｋｙｒｉｂを求める。具体的には、横剛性算出部２０Ｄが、下記の（式１）に、Ｓ５で求めた接地位置の変位量Ｄｙと、Ｓ６で求めた接地力の変化量ΔＦｙとを代入して、リブ毎の横剛性分担率Ｋｙｒｉｂを算出する。
Ｋｙｒｉｂ＝ΔＦｙ/Ｄｙ・・・・（式１）

次に、横剛性算出部２０Ｄが、求めた分担率Ｋｙｒｉｂを表示部２７に表示する（Ｓ８）。例えば、横剛性算出部２０Ｄは、リブ領域毎に、算出した幅方向の変位量と、算出した幅方向の接地力の積算値の変化量と、算出した横剛性とを示す画像（図９参照）を生成して、表示部２７に生成した画像を表示する。
ここで、図９は、表示例を示している。なお、図９（ａ）は接地位置の変位量Ｄｙを示しており、図９（ｂ）は接地力の変化量ΔＦｙを示しており、図９（ｃ）は横剛性Ｋｙを示している。この図において、縦方向は、全体における各リブでの割合を記載している。なお、縦方向は、それぞれの単位を用いた数値で示しても良い。

図９から分かるように、幅方向の変位量Ｄｙはタイヤの中央（ｒｉｂ２、３、４）が大きく、内側（ｒｉｂ１）と外側（ｒｉｂ５）が小さくなっている。これに対して、幅方向の接地力Ｆｙの変化量ΔＦｙは、外側（ｒｉｂ５）が最も大きく、内側（ｒｉｂ１）になるにつれて徐々に小さくなるが、中央（ｒｉｂ３）だけ小さくなっている。そして、変位量Ｄｙと変化量ΔＦｙから求めた横剛性Ｋｙは、外側（ｒｉｂ５）が最も大きく、中央（ｒｉｂ３）になるにつれて小さくなり、内側（ｒｉｂ１）になるにつれて再び大きくなっている。

このように第１実施形態によれば、タイヤ全体の横剛性Ｋｙについて、ドラム１４の幅方向の分担率Ｋｙｒｉｂとして求めることができ、タイヤ１２の特性の解析を行うことができる。
また、第１実施形態によれば、タイヤ１２のリブ毎に幅方向の分担率Ｋｙｒｉｂが算出されるため、タイヤ１２に設けられたリブのどこが力を出しているのか、或いは、出していないのかを把握することができる。そのため、第１実施形態のタイヤ試験装置１０は、タイヤ特性の解析、タイヤパターンの設計開発やサスペンションの設計をする上で、非常に重要なツールになる。

なお、上述した第１実施形態では、接地位置の変位量Ｄｙを求めてから接地力の変化量ΔＦｙを求める例で説明したが、接地力の変化量ΔＦｙを求めてから接地位置の変位量Ｄｙを求めてもいいし、両方の処理を同時に行ってもよい。ただし、両方の処理では、特定する範囲（リブの範囲）を対応させる必要がある。上述した実施の形態では、範囲の特定方法として、枠で囲んだり２値化したりしたが、実質的に同じであればよく、もちろん同じ特定方法を用いても良い。また、両方の処理の前に、範囲を特定する処理を行い、そこで特定した範囲に基づいて両方の処理を行うようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、リブ領域ごとに範囲を特定し、その範囲での横剛性を求めるようにしたが、これに限定するものでは無く、ある一点やあるブロックパターン領域での横剛性を求めるようにしてもよい。たとえば、タイヤ１２の最も外側の点、最も内側の点、中央の点等において、変位量Ｄｙと接地力の変位量ΔＦｙを求めて横剛性を算出するようにしてもよい。また、タイヤ支持機構１８のタイヤ接続軸に装備された３方向力を計測できる力センサにより、タイヤ接地力の変化量ΔＦｙの合計値を用いて、タイヤ全体での横剛性Ｋｙを算出するようにしてもよい。

《第２実施形態》
次に、本発明の第２実施形態のタイヤ試験装置について説明する。
なお、第２実施形態の説明では、説明の便宜上、上述した第１実施形態と同様の構成（或いは相当する構成）については同じ符号を付けて説明を省略、或いは簡略化する。

先ず、第２実施形態のタイヤ試験装置１０の概略構成を説明する。
第２実施形態のタイヤ試験装置１０は、第１実施形態と同様、タイヤ１２の接地力を計測するドラム式の試験装置であり、ドラム軸１３を中心に回転するドラム１４の外周面（ドラム面）に試験対象のタイヤ１２を接地させることで試験によりタイヤ１２の接地力が計測されるように構成されている（図１参照）。

また、上記のドラム１４は、第１実施形態と同様、外周面（ドラム面）の一部に、タイヤ１２の接地力を計測する接地力センサ部１６が設けられている（図２、３参照）。また、接地力センサ部１６は、第１実施形態と同様、接地力の３分力（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）を計測する複数のセンサ１７（例えば、８０個のセンサ１７）を備えている。また、タイヤ支持機構１８は、タイヤ軸１１を中心としてタイヤ１２を回動自在に支持するとともに、タイヤ１２をドラム１４に対して前後に移動させることで、タイヤ１２をドラム１４の外周面に接地させたり、離隔させるなどの制御が可能となっている。

次に、第２実施形態のタイヤ試験装置１０の機能構成について、図１０を参照しながら説明する。
ここで、図１０は、第２実施形態のタイヤ試験装置１０の制御ブロック図を示している。

図示するように、第２実施形態のタイヤ試験装置１０は、接地力センサ部１６、算出部２００、タイヤ駆動制御部２２０、タイヤ角度センサ部２３、ドラム駆動制御部２４、ドラム角度センサ部２５、記憶部２６、表示部２７、及び入力部２８を備えている。
なお、上記の各構成部のうち、タイヤ駆動制御部２２０及び算出部２００以外の構成部（接地力センサ部１６、タイヤ角度センサ部２３、ドラム駆動制御部２４、ドラム角度センサ部２５、記憶部２６、表示部２７、入力部２８）は、第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。

タイヤ駆動制御部２２０は、タイヤ支持機構１８の駆動を制御する回路であり、このタイヤ駆動制御部２２０によって、タイヤ１２のドラム１４に対する移動や角度ＳＡの調整が制御される。
さらに、タイヤ駆動制御部２２０は、設定されたスリップ率になるように、タイヤ支持機構１８の駆動を制御して、タイヤ１２の転動を制御する。このスリップ率は、下記の（式２）に示すように定義する。
スリップ率＝（ドラム速度-タイヤ速度）/ドラム速度・・・（式２）
なお、上記の各速度は、ドラム１４とタイヤ１２との接地中心点における接線速度とする。

具体的には、タイヤ駆動制御部２２０には、所定の「ドラム速度（一定のドラム速度）」と、タイヤ１２の転動時の「有効転がり半径」とが設定されている。上記の「有効転がり半径」は、例えば、作業者が、事前設定処理として、タイヤ試験装置１０を駆動させ、タイヤ軸１１に設けられた回転角エンコーダにより、タイヤ１２の転動時の「有効転がり半径」を推定する。作業者は、入力部２８を操作して、タイヤ駆動制御部２２０に、推定した「有効転がり半径」を入力して設定する。
また、タイヤ駆動制御部２２０には、目標の「スリップ率」が設定されている。この「スリップ率」は、例えば、作業者が、入力部２８を操作して、事前設定処理として、タイヤ駆動制御部２２０に目標の「スリップ率」を設定する。第２実施形態では、タイヤ駆動制御部２２０に、２種類のスリップ率（直進時のタイヤ１２の動きを再現する「スリップ率＝０％」、制動時のタイヤ１２の動きを再現する「スリップ率＝２％」）を設定している場合を例にする。なお、２種類のスリップ率は、一例である。

そして、タイヤ駆動制御部２２０は、タイヤ軸１１の回転角エンコーダが検出した「タイヤ回転角速度」を取得し、その取得した「タイヤ回転角速度」及び「有効転がり半径」と、上記（式２）とを用いて、設定されている「一定のドラム速度」に対して、設定された「スリップ率」となるように、タイヤ支持機構１８を駆動制御して、タイヤ１２の速度を制御する。その制御の特別な場合として、制御しない、つまり駆動力を発生させない状態も存在する。

算出部２００は、接地力を算出する接地力算出部２００Ａと、接地位置の変位量を算出する変位量算出部２００Ｂと、変位に対応する接地力の変化量を算出する変化量算出部２００Ｃと、変位量と変化量から前後剛性を演算する前後剛性算出部２００Ｄとを有している。各算出部の演算処理については後述する。
なお、算出部２００は、プログラムの演算処理を実行するＣＰＵ、メモリ等を有する回路であり、メモリには、前記プログラムが記憶されている。そして、各算出部（接地力算出部２００Ａ、変位量算出部２００Ｂ、変化量算出部２００Ｃ及び前後剛性算出部２００Ｄ）の機能は、上記のＣＰＵが前記プログラムを実行することにより実現される。

次に、第２実施形態のタイヤ試験装置１０のタイヤ１２の前後剛性算出処理について、図１１を参照しながら説明する。
ここで、図１１は、第２実施形態のタイヤ試験装置１０の処理プロセスの一例を示すフローチャートである。なお、図１１では、接地力データの蓄積に関する処理（Ｓ１１〜Ｓ１４）と、前後剛性の算出に関する処理（Ｓ１５〜Ｓ１８）とを連続して行う例を示しているが、別々に行うようにしてもよい。

第２実施形態では、まず、タイヤ試験装置１０を駆動させて、タイヤ支持機構１８に装着した試験対象のタイヤ１２（転動させているタイヤ１２）のスリップ率を設定する（Ｓ１１）。すなわち、タイヤ試験装置１０は、設定された「スリップ率」になるように、転動させているタイヤ１２の速度を制御する。ここでは、先ず、直進時のスリップ率（０％）に、タイヤ１２のスリップ率を設定する例で説明する。

具体的には、Ｓ１１では、ドラム駆動制御部２４が、所定の「ドラム速度」でドラム１４を回転させる。また、タイヤ駆動制御部２２０が、タイヤ支持機構１８を駆動制御してタイヤ１２を回転（転動）させる。このとき、タイヤ駆動制御部２２０は、タイヤ軸１１に設けられた回転角エンコーダから「タイヤ回転角速度」を取得し、その取得した「タイヤ回転角速度」と、事前設定処理で設定された「有効転がり半径」と、上述した上記（式２）とを用いて、所定の「ドラム速度」に対して目標の「スリップ率＝０％」になるように、タイヤ支持機構１８の駆動制御をして、タイヤ１２の速度を制御する。特に、タイヤの駆動の為の制御を無くした状態は、タイヤ試験装置１０に装着されたタイヤ１２は、「スリップ率＝０％」で回転している状態になる（タイヤ１２が直進時の動作状態になる）。

次に、タイヤ試験装置１０は、上述した第１実施形態のＳ２と同様の処理、すなわち、接地力の計測と、接地力データの蓄積を行う（Ｓ１２）。具体的には、Ｓ１２では、タイヤ駆動制御部２２０によってタイヤ１２の回転、移動を制御してタイヤ１２をドラム１４に接触させるとともにドラム駆動制御部２４によってドラム１４の回転を制御しながら、接地力センサ部１６によって接地力を計測する。そして、接地力センサ部１６は、計測して得られた接地力データを記憶部２６に記憶させる。その際、接地力センサ部１６は、設定されている「スリップ率」と、タイヤ角度センサ部２３やドラム角度センサ部２５で計測したタイヤ１２の回転角度及びドラム１４の回転角度と、接地力データとを対応付けて記憶部２６に記録させる。すなわち、接地力センサ部１６は、計測した接地力データに対して、設定されている「スリップ率」、タイヤ１２の回転角度及びドラム１４の回転角度を対応付け、記憶部２６に、スリップ率等を対応付けた接地力データを記憶させ、Ｓ１３の処理に進む。

Ｓ１３では、タイヤ試験装置１０は、上述した第１実施形態のＳ３と同様の処理を行う。すなわち、Ｓ１３では、タイヤ試験装置１０は、タイヤ１２の略全周における接地力データが蓄積されるまで（たとえば設定した時間が経過するまで）、接地力データの蓄積を繰り返し行う。

Ｓ１４では、接地力センサ部１６は、別の「スリップ率」の接地力データが必要かどうかを判断し（Ｓ１４）、必要な場合にはＳ１１に戻り、タイヤ１２のスリップ率を別の値に設定し直して、Ｓ１２、Ｓ１３の処理を繰り返す。
なお、第２実施形態では、直進時の「スリップ率＝０％」の接地力データの蓄積と、制動時の「スリップ率＝２％」の接地力データの蓄積とを行う場合を例にしている。そのため、Ｓ１４では、接地力センサ部１６は、「スリップ率」が「０％」接地力データの蓄積が終了すると、「スリップ率」が「２％」のデータが必要であると判断し、Ｓ１１に戻る。

Ｓ１４の処理の後で行うＳ１１では、接地力センサ部１６がタイヤ駆動制御部２２０に、「スリップ率の変更」を要求する。タイヤ駆動制御部２２０は、「スリップ率の変更」の要求を受けると、タイヤ１２のスリップ率が「２％」になるように、タイヤ１２の回転を制御する。これにより、タイヤ試験装置１０に装着されたタイヤ１２は、「スリップ率＝２％」で回転している状態になる（タイヤ１２が制動時の動作状態になる）。
すなわち、タイヤ駆動制御部２２０が、転動しているタイヤ１２のスリップ率を「２％」に設定し、その後、Ｓ１２、Ｓ１３の処理を繰り返す。そして、「スリップ率」が「２％」の接地力データの蓄積が終了すると、再度、Ｓ１４の処理をする。この場合、接地力センサ部１６は、「スリップ率」が「０％」の接地力データの蓄積と、「スリップ率」が「２％」の接地力データの蓄積とが終了しているため、別の「スリップ率」の接地力データが必要ないと判断して、Ｓ１５の処理に進む。

ここで、Ｓ１１〜Ｓ１４の処理により、蓄積した接地力データについて説明する。図１２は、第２実施形態において、タイヤ１２のある位置での接地力データ（フットプリント）の一例を示している。
なお、図１２（ａ）はＸ軸方向の接地力Ｆｘのデータであり、図１２（ｂ）はＹ軸方向の接地力Ｆｙのデータであり、図１２（ｃ）はＺ軸方向の接地力Ｆｚのデータである。図１２において、色の濃い部分ほど力が大きいことを示している。図示する分布形状から分るように、タイヤ１２には、縦溝（リブ溝）及び横溝（ラグ溝）で区切られたブロックが形成されている。

そして、第２実施形態では、Ｓ１１〜Ｓ１４の処理で蓄積した接地力データからタイヤ１２のブロックごとの範囲を特定し、その特定したブロック毎にタイヤの前後剛性（前後方向の剛性）を算出するようになっている。ここでは、「スリップ率」が「０％」の接地力データと、「スリップ率」が「２％」の接地力データとから、その間に発生する前後剛性を算出する。

前後剛性を算出する処理では、先ず、タイヤ１２のブロック領域を定義して、各ブロック領域の前後方向の変位量（Ｄｘ）を算出し（Ｓ１５）、Ｓ１６の処理に進む。
以下、Ｓ１５の処理について、図１３及び図１４を参照しながら説明する。

ここで、図１３は、第２実施形態のタイヤ試験装置が接地力データからタイヤのブロック領域の中心点を求める処理を説明するための模式図であり、（ａ）が接地力データから求めるリブ領域及びブロック領域を示した模式図であり、（ｂ）が接地力データから求めたリブ領域の中心点を示した模式図であり、（ｃ）及び（ｄ）が接地力データから求めたブロック領域の中心点を示した模式図である。
また、図１４は、第２実施形態のタイヤ試験装置が接地力データから求めたタイヤのブロック領域の中心点からタイヤの前後方向の変位量を算出する処理を説明するための模式図であり、（ａ）が直進時の接地力データから求めたタイヤのブロック領域の中心点を示した模式図であり、（ｂ）が制動時の接地力データから求めたタイヤのブロック領域の中心点を示した模式図である。

Ｓ１５では、変位量算出部２００Ｂが、接地力データ（フットプリント）のなかのＺ軸方向の接地力Ｆｚのデータ（Ｆｚ分布データ）を用いてリブ領域の判定を行う。リブ領域の判定では、変位量算出部２００Ｂが、Ｆｚ分布データに対して閾値を用いた２値化処理をして、２値化処理されたデータ（接地力分布）を用いて接触・非接触の判定処理をする。
また、変位量算出部２００Ｂは、判定処理で接触と判定した点を接触点とし、接触点と判定された点群から、リブごとに左右端の座標点を求め、左右端の間の範囲をリブ領域Ｒｉ（ｉは1以上の自然数）と特定する（図１３（ａ）参照）。その後、変位量算出部２００Ｂは、リブ領域Ｒｉの中心線（タイヤ１２の幅方向（Ｙ方向の中心線）を求める（図１３（ａ）、（ｂ）参照）。また、変位量算出部２００Ｂは、判定したリブ領域Ｒｉごとに、タイヤ１２の横溝で区切られた領域をブロック領域Ｂｉｊ（ｊは1以上の自然数）とする（図１３（ａ）参照）。ここでは、リブ領域Ｒｉごとに、複数のブロック領域Ｂｉｊが形成されている。すなわち、特定したリブ領域を幅方向に分割するブロック領域が特定されている。
さらに、変位量算出部２００Ｂは、このブロック領域Ｂｉｊが形成されているリブ領域Ｒｉの中心線上であり、且つそのブロック領域Ｂｉｊの前後端の座標点を求め、前後端の中心点の位置をブロック中心点Ｂｃｐｉｊとして算出する（図１３（ａ）〜（ｄ）参照）。

具体的には、Ｓ１５では、変位量算出部２００Ｂは、直進時（スリップ率＝０％）の接地力データ（Ｆｚ分布データ）からタイヤ１２のリブ領域Ｒｉ求めて、リブ領域Ｒｉ毎にタイヤ１２の各ブロック領域Ｂｉｊを求めると共に、各ブロック領域Ｂｉｊのブロック中心点の位置（直進時・ブロック中心点Ｂｃｐｉｊ）を算出する。また、変位量算出部２００Ｂは、制動時（スリップ率＝２％）の接地力データ（Ｆｚ分布データ）からタイヤ１２のリブ領域Ｒｉ求めて、リブ領域Ｒｉ毎にタイヤ１２の各ブロック領域Ｂｉｊを求めると共に、各ブロック領域Ｂｉｊのブロック中心点Ｂｃｐの位置（制動時・ブロック中心点Ｂｃｐｉｊ）を算出する。
そして、変位量算出部２００Ｂは、ブロック領域Ｂｉｊ毎に、直進時・ブロック中心点Ｂｃｐｉｊと、制動時・ブロック中心点Ｂｃｐｉｊとの差分を変位量として算出する。

なお、図１４（ａ）には、直進時の接地力データから求めたブロック領域Ｂｉｊのブロック中心点Ｂｃｐｉｊの模式図が示され、図１４（ｂ）に制動時の接地力データから求めたブロック領域Ｂｉｊのブロック中心点Ｂｃｐｉｊの模式図が示されている。
また、本実施形態では、各ブロック領域Ｂｉｊの変位量を識別するためのインデックスを「Dx_block(i,j)」と定義する。また、「i」に横方向に左から番号を割り当て、jにタイヤ回転軸の角度方向、これはタイヤの接地面での「縦方向」に、前から番号を割り当てる。たとえば、図中における右端、下端のブロックの移動量は、Dx_block(5,3)とする。Dx_block(5,3)は、タイヤ１２の左から５番目のリブＲ５の縦方向に前（図中では上）から３番目のブロックＢ５３の変位量を示している。

Ｓ１６では、各ブロック領域Ｂｉｊの接地力（タイヤ１２の前後方向（Ｘ軸方向））の変化量ΔＦｘ_block（i,j）を算出する。
以下、Ｓ１６の処理について詳細に説明する。

Ｓ１６では、先ず、接地力算出部２００Ａが、Ｓ１５で求めた「リブ領域Ｒｉ毎の左右端の座標点」及び「ブロック領域Ｂｉｊ毎の上下端の座標点」を使用して、接地力データ（フットプリント）のなかのＸ軸方向（タイヤ１２の前後方向）の接地力Ｆｘのデータ（Ｆｘ分布データ）に対して、ブロック領域Ｂｉｊを特定する。また、接地力算出部２００Ａは、接地力Ｆｘのデータ（Ｆｘ分布データ）を用いてブロックＢｉｊ毎に接地力の積算値を算出する。
具体的には、接地力算出部２００Ａは、直進時（スリップ率＝０％）の接地力データ（Ｆｘ分布データ）からタイヤ１２の各ブロック領域Ｂｉｊの接地力Ｆｘの積算値（直進時ＦｘＢｉｊ）を求める。また、接地力算出部２００Ａは、制動時（スリップ率＝２％）の接地力データ（Ｆｘ分布データ）からタイヤ１２の各ブロック領域Ｂｉｊの接地力Ｆｘの積算値（制動時ＦｘＢｉｊ）を求める。

また、Ｓ１６では、変化量算出部２００Ｃが、求めた「スリップ率＝０％」の積算値と、求めた「スリップ率＝２％」の積算値とを比べて、その差分を変化量ΔＦｘとして算出する。すなわち、変化量算出部２００Ｃは、ブロック領域Ｂｉｊ毎に、直進時の接地力Ｆｘの積算値（直進時ＦｘＢｉｊ）と、制動時の接地力Ｆｘの積算値（制動時ＦｘＢｉｊ）との差分を変化量（ΔFx_block(i,j)）として算出し、Ｓ１７の処理に進む。

なお、第２実施形態のタイヤ試験装置により実際に計測された各ブロック領域Ｂｉｊの接地力の変化量ΔＦｘ_block（i,j）の算出結果のイメージを図１５に示す。
なお、図１５では、（ａ）にタイヤ１２の接地力の変化量ΔＦｘ_block（i,j）のフットプリントを示したものであり、（ｂ）にタイヤ１２の接地力の変化量ΔＦｘ_block（i,j）のグラフを示している。

Ｓ１７では、前後剛性算出部２００Ｄが、下記の（式３）に、Ｓ１５で算出した「各ブロック領域Ｂｉｊの変位量（Dx_block(i,j)）」と、Ｓ１６で算出した「各ブロック領域Ｂｉｊの変化量（ΔFx_block(i,j)）」とを代入することにより、ブロック領域Ｂｉｊ毎の前後剛性分担率（Kx_block(i,j)）を算出する。

Kx_block(i,j)＝ΔFx_block(i,j)/ Dx_block(i,j)・・・（式３）

なお、第２実施形態では、接地面全体の前後剛性（Kx）について、各ブロック領域Ｂｉｊの前後剛性分担率（ΔFx_block(i,j)）の総和と、各ブロック領域Ｂｉｊの変位量Dx_block(i,j)の平均とを用いて、以下の（式４）のように定義する。
そして、前後剛性算出部２００Ｄが、下記の（式４）により、接地面全体の前後剛性（Kx）を算出する。

最後に、前後剛性算出部２００Ｄが、ブロック領域Ｂｉｊ毎の前後剛性分担率（Kx_block(i,j)）を示す画像を生成し、表示部２７に、生成した画像を表示する（Ｓ１８）。

このように、第２実施形態によれば、タイヤ１２のブロック毎に前後剛性分担率Kx_block(i,j)を求めることができる。
また、前後剛性分担率Kx_block(i,j)は、タイヤ１２のトレッド表面を縦溝（リブ溝）と横溝（ラグ溝）で区切られた各ブロック領域Ｂｉｊごとの剛性分担率であり、接地面内での剛性分担率のばらつきを評価することで、パターン設計や偏摩耗解析などに寄与できることが期待できる。
また、前後剛性分担率Kx_block(i,j)は、タイヤ制駆動力の時間遅れに繋がるとされており、車両制駆動時の応答速度における重要パラメータの一つであるため、タイヤ単体の評価に留まらず、ABS等のタイヤの制駆動力を利用した車両制御システムの改良に役立つデータになる可能性がある。

以上説明したように、本実施形態（第１実施形態、第２実施形態）によれば、タイヤの剛性をタイヤ全体としてではなく、たとえば接地部の各々の剛性分担率や剛性分布を求めることによって、タイヤ特性の解析やタイヤパターンの設計・開発に利用することのできるタイヤ試験装置を提供することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変更が可能である。

１０…タイヤ試験装置、１１…タイヤ軸、１２…タイヤ、１３…ドラム軸、１４…ドラム、１６…接地力センサ部、１７…センサ、２０…算出部、２０Ａ…接地力算出部、２０Ｂ…変位量算出部、２０Ｃ…変化量算出部、２０Ｄ…横剛性算出部、２２…タイヤ駆動制御部、２３…タイヤ角度センサ部、２４…ドラム駆動制御部、２５…ドラム角度センサ部、２６…記憶部、２７…表示部、２８…入力部、２００…算出部、２００Ａ…接地力算出部、２００Ｂ…変位量算出部、２００Ｃ…変化量算出部、２００Ｄ…横剛性算出部、２２０…タイヤ駆動制御部

Claims

タイヤをドラムに接した状態で回転させて試験を行うドラム式のタイヤ試験装置であって、
前記ドラムの外周面に設けられるとともに前記ドラム及び前記タイヤの幅方向に並んで配置され、前記タイヤとの接地位置における接地力を計測する複数のセンサと、
前記タイヤを回転自在に支持するとともに、前記ドラムに対する前記タイヤの角度を調整することによって、前記接地位置と前記接地力を前記幅方向に変化させるタイヤ支持機構と、
前記センサで計測した接地力に基づいて、前記接地位置の前記幅方向の変位量と、該変位量に対応する前記幅方向の接地力の変化量とを求め、前記変位量と前記接地力の変化量から横剛性を算出する算出部と、
を備えることを特徴とするタイヤ試験装置。
前記算出部は、前記センサで計測した接地力に基づいて接地力分布を求め、該接地力分布から前記タイヤの接地面全体を前記幅方向に複数の範囲に分割し、該分割した範囲について前記幅方向の接地力の積算値の変化量と前記範囲の中心位置の変位量とを求め、前記積算値の変化量と前記中心位置の変位量とから前記範囲ごとの横剛性を算出することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ試験装置。
前記算出部は、前記センサで計測した接地力を用いて接地力分布を求め、該接地力分布から前記タイヤの接地面全体を前記幅方向に分割する複数のリブ領域に特定し、該特定したリブ領域毎にその中心位置の前記幅方向の変位量を算出すると共に、該リブ領域毎に該変位量に対応する前記幅方向の接地力の積算値の変化量を算出し、前記リブ領域毎に、前記中心位置の変位量及び前記接地力の積算値の変化量から該リブ領域毎に横剛性を算出することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ試験装置。
前記算出部が出力する画像を表示する表示部を備え、
前記算出部は、前記リブ領域毎に、前記算出した幅方向の変位量と、前記算出した幅方向の接地力の積算値の変化量と、前記算出した横剛性とを示す画像を生成して、前記表示部に生成した画像を表示することを特徴とする請求項３に記載のタイヤ試験装置。
タイヤをドラムに接した状態で回転させて試験を行うドラム式のタイヤ試験装置であって、
前記ドラムの外周面に設けられるとともに前記ドラム及び前記タイヤの幅方向に並んで配置され、前記タイヤとの接地位置における接地力を計測する複数のセンサと、
前記タイヤを回転自在に支持するとともに、前記ドラムの速度に対する前記タイヤの速度を調整することによって、前記接地位置と前記接地力を前記タイヤの前後方向に変化させるタイヤ支持機構と、
前記センサで計測した接地力に基づいて、前記接地位置の前記タイヤの前後方向の変位量と、該変位量に対応する前記前後方向の接地力の変化量とを求め、前記変位量と前記接地力の変化量から前後剛性を算出する算出部と、
を備えることを特徴とするタイヤ試験装置。
前記算出部は、前記センサで計測した接地力を用いて接地力分布を求め、該接地力分布から前記タイヤの接地面全体を前記幅方向に分割する複数のリブ領域に特定すると共に、該リブ領域毎に該リブ領域を前記幅方向に分割するブロック領域を特定し、該特定したブロック領域毎にその中心位置の前記タイヤの前後方向の変位量を算出すると共に、該ブロック領域毎に該変位量に対応する前記タイヤの前後方向の接地力の積算値の変化量を算出し、前記ブロック領域毎に、前記中心位置の変位量及び前記接地力の積算値の変化量から該ブロック領域毎に前後剛性を算出することを特徴とする請求項５に記載のタイヤ試験装置。