JP7151292B2 - Evaluation method of tire performance - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤの性能の評価方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating tire performance.
タイヤの性能の評価には、走行面を備えた走行試験機が用いられる。この試験においては、所定の速度で動く走行面に、タイヤが所定の荷重で押し付けられる。これにより、走行面上でタイヤを走行させて、摩擦係数や制動距離等のタイヤの性能が測定される。 A running test machine with a running surface is used to evaluate tire performance. In this test, the tire is pressed with a given load against a running surface moving at a given speed. As a result, tire performance such as friction coefficient and braking distance is measured by running the tire on a running surface.
タイヤの性能は、温度に依存する。例えば、氷上でのタイヤの動摩擦係数は、氷面温度がマイナスから0℃に近づくにつれて、小さくなる。氷面温度が1.0℃違うと、動摩擦係数は8%程度変化する。温度の影響を抑えてタイヤの性能を精度良く評価するために、走行試験機の環境温度は、所定の値に調整される。環境温度を調整しつつタイヤを試験する方法が、特開2015-17861公報に開示されている。 Tire performance is dependent on temperature. For example, the dynamic friction coefficient of a tire on ice decreases as the ice surface temperature approaches 0°C from minus. If the ice surface temperature differs by 1.0°C, the coefficient of dynamic friction changes by about 8%. The environmental temperature of the running test machine is adjusted to a predetermined value in order to suppress the influence of temperature and evaluate tire performance with high accuracy. A method for testing tires while adjusting the environmental temperature is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-17861.
走行面の温度は、走行試験機の環境温度と必ずしも一致しない。同じ環境温度でも、評価を実施する日や時間により、走行面の温度が異なることがある。より精度よくタイヤの性能を測定するために、走行面の温度を精度良く所定の温度に調整しうる試験方法が求められている。 The temperature of the running surface does not necessarily match the environmental temperature of the running test machine. Even if the environmental temperature is the same, the temperature of the running surface may vary depending on the day and time of the evaluation. In order to more accurately measure the performance of tires, there is a demand for a test method that can accurately adjust the temperature of the running surface to a predetermined temperature.
本発明の目的は、走行面の温度を精度良く調整しうるタイヤの試験方法の提供にある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a tire testing method capable of accurately adjusting the temperature of the running surface.
本発明に係るタイヤの性能の評価方法は、
走行面を有する走行試験機にタイヤをセットする工程
及び
上記走行面の温度を測定しこの温度の測定結果からこの走行面が所定の温度となるように上記走行試験機の環境温度を調整しつつ、上記走行面上で上記タイヤを走行させてこのタイヤの性能を測定する工程
を含む。
The tire performance evaluation method according to the present invention includes:
A step of setting the tire on a running test machine having a running surface, measuring the temperature of the running surface, and adjusting the environmental temperature of the running test machine so that the running surface reaches a predetermined temperature based on the temperature measurement result. and measuring performance of the tire by running the tire on the running surface.
好ましくは、上記走行面は氷の面である。 Preferably, said running surface is an ice surface.
好ましくは、上記測定されるタイヤの性能はタイヤの摩擦係数である。 Preferably, the measured tire performance is the coefficient of friction of the tire.
好ましくは、上記走行試験機の環境温度が送風機能を有する温度調節器によって調整され、この温度調節器からの風が上記走行面に直接当たらないように、この風の向きと上記走行面の位置との関係が調整されている。 Preferably, the environmental temperature of the running test machine is adjusted by a temperature controller having a blower function, and the direction of the wind and the position of the running surface are controlled so that the air from the temperature controller does not directly hit the running surface. relationship is adjusted.
好ましくは、上記走行試験機は試験室内に設置されており、この試験室のドアの正面方向は、上記温度調節器の送風方向と垂直である。 Preferably, the running test machine is installed in a test room, and the front direction of the door of the test room is perpendicular to the blowing direction of the temperature controller.
本発明に係るタイヤの性能の評価設備は、タイヤを走行させる走行面及びこの走行面の温度を測定する温度測定器を有しこのタイヤの性能を測定しうる走行試験機、上記走行試験機の環境温度を調整しうる温度調節器、及び上記走行面の温度の測定結果からこの走行面の温度が所定の温度となるように上記温度調節器を制御する制御器を備える。 The tire performance evaluation equipment according to the present invention includes a running test machine that has a running surface on which the tire runs and a temperature measuring device that measures the temperature of the running surface, and is capable of measuring the performance of the tire. A temperature controller capable of adjusting the environmental temperature, and a controller for controlling the temperature controller so that the temperature of the running surface becomes a predetermined temperature based on the measurement result of the temperature of the running surface are provided.
本発明に係るタイヤの性能の評価方法では、走行面の温度が測定され、この温度の測定結果から、走行面が所定の温度となるように走行試験機の環境温度が調整される。この温度調整をしつつ、タイヤの性能が測定される。この方法では、走行面の温度を所定の値に精度よく合わせた状態で、タイヤの性能が測定される。これは、タイヤの性能測定の精度向上に寄与する。この方法では、タイヤの性能が精度良く評価できる。 In the tire performance evaluation method according to the present invention, the temperature of the running surface is measured, and the environmental temperature of the running test machine is adjusted based on the temperature measurement result so that the running surface reaches a predetermined temperature. While performing this temperature adjustment, tire performance is measured. In this method, the performance of the tire is measured while the temperature of the running surface is accurately adjusted to a predetermined value. This contributes to improving the accuracy of tire performance measurement. With this method, tire performance can be evaluated with high accuracy.
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤ評価方法で使用される評価設備2が示された模式図である。この設備2は、試験室4内に設けられている。図1で示されるように、この設備2は、走行試験機6、温度調節器8及び制御器10を備えている。図2は、図1の走行試験機6が概念的に示された正面図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing
走行試験機6は、タイヤの性能を測定する。走行試験機6は、ドラム12、タイヤ支持部14、ドラム支持部16、温度測定器18及び台部20を備えている。図2には、評価対象となるタイヤ22も併せて示されている。なお図1の走行試験機6には、これらのうち、ドラム12、タイヤ22及び温度測定器18のみが示されている。
The running
ドラム12は円筒状を呈している。図2では、ドラム12はその断面が示されている。ドラム12の軸方向の一方側の面は開口24を有しており(この面は開口面26と称される)、ドラム12の他方側の面は開口を有していない(この面は底面28と称される)。図2に示されるように、タイヤ22の試験時には、開口面26側からタイヤ22がドラム12の内部に挿入される。ドラム12の内周面には、一定厚さの氷層30が形成されている。この氷層30の表面(氷面32)は、平滑に削られ、磨かれている。この氷面32は、タイヤ22が走行される走行面34を構成する。この実施形態では、走行試験機6はタイヤ22の氷上性能の測定用である。この走行試験機6は、インサイドドラム型である。
The
タイヤ支持部14は、ドラム12の開口面26の外側に位置する。タイヤ支持部14は、回転軸36、タイヤ駆動部38、昇降機40及びロードセル42を備えている。回転軸36には、タイヤ22が装着される。タイヤ駆動部38は、回転軸36の回転、この回転の減速及び停止を制御する。タイヤ駆動部38により、タイヤ22は、回転、減速及び停止が制御されうる。昇降機40は、回転軸36を垂直方向(図2の上下方向)に移動させる。タイヤ22は、昇降機40により垂直方向に移動されうる。ロードセル42は、タイヤ22に負荷される力を計測する。ロードセル42は、ドラム12からタイヤ22に対し、半径方向に加わる反力(荷重)Fz、及び周方向に加わる反力(前後力)Fxを計測する。
The
タイヤ支持部14は、台部20上を水平方向に移動可能である。これにより、タイヤ22はドラム12に対して水平方向(図2の左右方向)に移動されうる。この水平方向の移動と前述の昇降機40による垂直方向の移動とにより、タイヤ22をドラム12の走行面34の所望の位置に接触させることができる。この垂直方向の移動により、タイヤ22に所望の荷重を負荷することができる。さらにこのタイヤ支持部14は、回転軸36の延びる方向を、ドラム12の軸方向に対して傾斜させることができる。これにより、タイヤ22に所望のキャンバー角及びスリップ角を与えることができる。
The
ドラム支持部16は、ドラム12の底面28の外側に位置する。ドラム支持部16は、ドラム回転軸44、軸受け46及びドラム駆動部48を備える。ドラム回転軸44は、ドラム12の底面28と接続する。軸受け46は、ドラム回転軸44を支えている。ドラム駆動部48は、ドラム回転軸44を回転させることで、ドラム12を所望の速度で回転させることができる。
The
温度測定器18は、ドラム12の内部に位置する。温度測定器18は、走行面34の温度を測定する。この実施形態では、温度測定器18は、氷面32の温度を測定する。測定結果は、制御器10に送られる。典型的には温度測定器18は、赤外線サーモグラフィである。接触型の温度計で氷面32の温度を計測してもよい。
A
温度調節器8は、試験室4内の温度を調整する。この実施形態では、温度調節器8は、温風又は冷風を出すことで試験室4内の気温を調節する、空調機である。この温度調節器8は、冷暖房機能を有する。温度調節器8は、走行試験機6の環境温度を調節しうる。
A
制御器10には、温度測定器18が計測した走行面34の温度が送られる。制御器10は、温度調節器8を制御できる。制御器10は、温度調節器8の冷房の強度又は暖房の強度を変更できる。なお、図1では、制御器10と温度測定器18とを結ぶ線が描かれているが、これは温度測定器18の測定結果が制御器10に送られる手段が存在することを意味するものである。これらの間に物理的な配線が存在する必要は必ずしもない。例えば、測定結果が無線で送られてもよい。制御器10と温度調節器8との間も同様に、これらの間に物理的な配線が存在してもよく、存在しなくてもよい。
The temperature of the running
本発明に係るタイヤ22の性能評価方法は、図1及び2で示された評価設備2を使用する。この評価方法は、
(1)走行試験機6にタイヤ22をセットする工程
及び
(2)タイヤ22の性能を測定する工程
を含む。
A method for evaluating the performance of a
(1) a step of setting the
上記(1)の工程では、評価の対象となるタイヤ22が所定の内圧となるように、その内部に空気が充填される。このタイヤ22が、タイヤ支持部14の回転軸36に装着される。
In step (1) above, the inside of the
上記(2)の工程では、タイヤ22の性能の測定が行われる。この実施形態では、動摩擦係数の測定が行われる。この測定では、ドラム12は所定の回転速度で回転させられる。タイヤ22は、回転不能に拘束される。この状態で、タイヤ22は、所定の荷重Fzでドラム12の走行面34に押えつけられる。タイヤ22は氷面32上を滑る。ドラム12の回転速度は、タイヤ22の氷上滑り速度となる。このとき、ロードセル42により、タイヤ22に負荷される前後力Fxが測定される。タイヤ22の動摩擦係数μが、以下の式で得られる。
μ = Fx/Fz
これにより、所望の回転速度での動摩擦係数μが測定される。
In step (2) above, the performance of the
μ = Fx/Fz
Thereby, the dynamic friction coefficient μ at the desired rotation speed is measured.
上記(2)の工程では、動摩擦係数の測定とともに、走行面34の温度が調整される。温度測定器18が計測した走行面34の温度から、制御器10が温度調節器8を制御する。走行面34の温度が所定の温度より高いときは、制御器10は温度調節器8の冷房能力を高くすることで、環境温度を下げる。これにより、走行面34の温度を下げる。走行面34の温度が所定の温度より低いときは、制御器10は温度調節器8の暖房能力を高くすることで、環境温度を上げる。これにより、走行面34の温度を上げる。これにより、走行面34が所望の温度となるように調整される。
In step (2) above, the dynamic friction coefficient is measured and the temperature of the running
以下では本発明の作用効果が説明される。 The effects of the present invention will be described below.
本発明に係るタイヤ22の性能の評価方法では、走行面34の温度が測定され、この温度の測定結果から、走行面34が所定の温度となるように走行試験機6の環境温度が調整される。この温度調整をしつつ、タイヤ22の性能が測定される。この方法では、走行面34の温度を所定の値に精度よく合わせた状態で、タイヤ22の性能が測定される。これは、タイヤ22の性能測定の精度向上に寄与する。この方法では、タイヤ22の性能が精度良く評価できる。
In the method for evaluating the performance of the
図1において、矢印Aは、温度調節器8から送られた風の方向を表す。この実施形態では、この風の方向Aは、ドラム12の外周面の方向を向いている。この風は、走行面34に直接当たらない。このように、送風機からの風が走行面34に直接当たらないように、風の向きと走行面34の位置との関係が調整されているのが好ましい。これにより、走行面34の温度が精度よく調整できる。この方法では、タイヤ22の性能が精度良く評価できる。
In FIG. 1 , arrow A represents the direction of the wind sent from
図1では、試験室4の出入り口のドア50の正面方向と、温度調節器8からの風の方向Aとは異なっている。風の方向Aとドア50の正面方向とは、垂直である。ここでドア50の正面方向とは、ドア50を閉じた状態でドア50の前面と直交する方向を意味する。このようにすることで、ドア50の開閉が環境温度に与える影響が小さくできる。さらに、ドラム12の位置をドア50から離すことで、ドア50の開閉が走行面34の温度に与える影響がより小さくできる。これらにより、走行面34の温度が精度よく調整できる。この方法では、タイヤ22の性能が精度良く評価できる。
In FIG. 1, the front direction of the
以上の実施形態では、タイヤ22の性能として、氷上での動摩擦係数が測定された。タイヤ22の性能として、乾いた走行面34や湿った走行面34での動摩擦係数が測定されてもよい。タイヤ22の性能として、制動距離や摩耗性等の、その他の特性が測定されてもよい。
In the above embodiment, the dynamic friction coefficient on ice was measured as the performance of the
以上説明された実施形態では、走行試験機6はインサイドドラム型であった。走行試験機が、アウトサイドドラム型であってもよい。走行試験機が、フラットベルト型であってもよい。
In the embodiment described above, the running
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。 The effects of the present invention will be clarified by examples below, but the present invention should not be construed in a limited manner based on the description of these examples.
[実施例1]
図1で示された設備を使用し、上記の本発明に係る方法でタイヤの動摩擦係数が計測された。この評価では、走行面の温度が-1.1℃となるように、調整された。
[Example 1]
Using the equipment shown in FIG. 1, the dynamic friction coefficient of the tire was measured by the method according to the present invention. In this evaluation, the temperature of the running surface was adjusted to -1.1°C.
[比較例1]
評価中に環境温度を計測して、この環境温度が-1.1℃なるように調整された。このことの他は実施例1と同様にして、タイヤの動摩擦係数が測定された。
[Comparative Example 1]
The ambient temperature was measured during the evaluation and adjusted to -1.1°C. The dynamic friction coefficient of the tire was measured in the same manner as in Example 1 except for this.
[温度のばらつき]
実施例1及び比較例1のそれぞれについて、動摩擦係数の測定中における環境温度の推移及び走行面の温度(氷面温度)の推移が計測された。環境温度の推移が図3に、氷面温度の推移が図4に示されている。図3及び4において、符号aで示されるのが実施例1であり、符号bで示されるのが比較例1である。実施例1は比較例1と比べて環境温度のばらつきは大きいものの、氷面温度のばらつきは小さくなっている。実施例1の氷面温度の標準偏差σEと、比較例1の氷面温度の標準偏差σCとの比(σE/σC)は、27%であった。氷面温度の最大値と最小値の差は、実施例1では0.2℃であり、比較例1では1.6℃であった。
[Temperature variation]
For each of Example 1 and Comparative Example 1, changes in environmental temperature and changes in running surface temperature (ice surface temperature) were measured during the measurement of the dynamic friction coefficient. FIG. 3 shows changes in environmental temperature, and FIG. 4 shows changes in ice surface temperature. 3 and 4, Example 1 is indicated by symbol a, and Comparative Example 1 is indicated by symbol b. In Example 1, the variation in environmental temperature is greater than that in Comparative Example 1, but the variation in ice surface temperature is smaller. The ratio (σE/σC) between the standard deviation σE of the ice surface temperature of Example 1 and the standard deviation σC of the ice surface temperature of Comparative Example 1 was 27%. The difference between the maximum and minimum ice surface temperatures was 0.2°C in Example 1 and 1.6°C in Comparative Example 1.
[動摩擦係数のばらつき]
実施例1及び比較例1のそれぞれについて、上記の温度ばらつきの評価と同じ温度設定で、動摩擦係数μを20回測定した。動摩擦係数μの最大値と最小値との差の、動摩擦係数μの平均に対する比を最大誤差率として計算した。実施例1の最大誤差率は1.6%であり、比較例1の最大誤差率は8.0%であった。
[Variation in coefficient of dynamic friction]
For each of Example 1 and Comparative Example 1, the dynamic friction coefficient μ was measured 20 times under the same temperature setting as the evaluation of temperature variation. The ratio of the difference between the maximum value and the minimum value of the dynamic friction coefficient μ to the average of the dynamic friction coefficient μ was calculated as the maximum error rate. The maximum error rate of Example 1 was 1.6%, and the maximum error rate of Comparative Example 1 was 8.0%.
[動摩擦係数の温度依存]
実施例1の方法で、動摩擦係数μを計測した。氷面温度が-1℃から-2℃の間で8回計測を実施した。この結果が、図5に示されている。氷面温度及び動摩擦係数μの関係を回帰分析したときの回帰式は、y=-0.0182x+0.1524、決定係数R2は、0.9208であった。これらは、氷面温度と動摩擦係数μとが高い相関を有することを示している。これは、評価精度が高いことを間接的に示している。
[Temperature dependence of dynamic friction coefficient]
The dynamic friction coefficient μ was measured by the method of Example 1. Eight measurements were carried out at ice surface temperatures between -1°C and -2°C. The results are shown in FIG. When performing regression analysis of the relationship between the ice surface temperature and the coefficient of dynamic friction μ, the regression formula was y=−0.0182x+0.1524, and the coefficient of determination R2 was 0.9208. These indicate that the ice surface temperature and the dynamic friction coefficient μ have a high correlation. This indirectly indicates that the evaluation accuracy is high.
上記のとおり、実施例の評価方法は、比較例の評価方法に比べて総合的に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。 As described above, the evaluation methods of Examples are comprehensively superior to the evaluation methods of Comparative Examples. From this evaluation result, the superiority of the present invention is clear.
以上説明された方法は、種々のタイヤの種々の性能の評価にも適用されうる。 The methods described above can also be applied to evaluate different performances of different tires.
2・・・評価設備
4・・・試験室
6・・・走行試験機
8・・・温度調節器
10・・・制御器
12・・・ドラム
14・・・タイヤ支持部
16・・・ドラム支持部
18・・・温度測定器
20・・・台部
22・・・タイヤ
24・・・開口
26・・・開口面
28・・・底面
30・・・氷層
32・・・氷面
34・・・走行面
36・・・回転軸
38・・・タイヤ駆動部
40・・・昇降機
42・・・ロードセル
44・・・ドラム回転軸
46・・・軸受け
48・・・ドラム駆動部
50・・・ドア
2
Claims (5)
及び
上記走行面の温度を測定しこの温度の測定結果からこの走行面が所定の温度となるように上記走行試験機の環境温度を調整しつつ、上記走行面上で上記タイヤを走行させてこのタイヤの性能を測定する工程
を含み、
上記走行試験機の環境温度が送風機能を有する温度調節器によって調整され、この温度調節器からの風が上記走行面に直接当たらないように、この風の向きと上記走行面の位置との関係が調整されている、タイヤの性能の評価方法。 A step of setting the tire on a running test machine having a running surface, measuring the temperature of the running surface, and adjusting the environmental temperature of the running test machine so that the running surface reaches a predetermined temperature based on the temperature measurement result. , including the step of running the tire on the running surface and measuring the performance of the tire;
The environmental temperature of the running test machine is adjusted by a temperature controller having a blower function, and the relationship between the direction of the wind and the position of the running surface so that the air from the temperature controller does not hit the running surface directly. A method of evaluating tire performance, adjusted for
上記走行試験機の環境温度を調整しうる温度調節器、
及び
上記走行面の温度の測定結果からこの走行面の温度が所定の温度となるように上記温度調節器を制御する制御器
を備え、
上記走行試験機の環境温度が送風機能を有する温度調節器によって調整され、この温度調節器からの風が上記走行面に直接当たらないように、この風の向きと上記走行面の位置との関係が調整されているタイヤの性能評価設備。 A running tester that has a running surface on which the tire runs and a temperature measuring device that measures the temperature of the running surface and is capable of measuring the performance of the tire,
A temperature controller that can adjust the environmental temperature of the running test machine,
and a controller for controlling the temperature controller so that the temperature of the running surface becomes a predetermined temperature based on the measurement result of the temperature of the running surface ,
The environmental temperature of the running test machine is adjusted by a temperature controller having a blower function, and the relationship between the direction of the wind and the position of the running surface so that the air from the temperature controller does not hit the running surface directly. A tire performance evaluation facility that is adjusted to
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