JPH03226636A - タイヤ接地形状・接地圧測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、タイヤ接地形状接地圧測定装置及びタイヤ接
地圧測定用シート体に関する。

（従来の技術） タイヤ接地圧測定装置として、例えば、特開昭５８−１
９１９５３号公報に記載のものが公知である。

この従来のものは、平板上に感圧紙を載置し、更にその
上に片面に突起を規則的に配置し六弾性シートを前記突
起が前記感圧紙に向くように配置し、この弾性シート上
に所定の接地圧でタイヤを転動させ、前記感圧紙上にタ
イヤの接地圧分布図を残すようにしたものであった。

更に、その他の従来の技術として、接地面内に多数の圧
力センサーを埋設し、その上にタイヤを転勤させて、タ
イヤの接地面内の圧力分布を測定するようにしたものや
、タイヤ周面にインクを塗布して、接地形状を紙に転写
するようにしたものがある。

（発明が解決しようとする課題） 前記感圧紙を使用するものは、接地圧が小さいと十分発
色しないという問題があった。更に感圧紙の発色度合い
が、気温、湿度に左右されるため、定量的評価が困難で
あった。また、感圧紙は高価であり、コスト高になると
言う問題があった。

又、前記圧力センサーを使用するものにあっては、高価
な圧力センサーを多数埋設しなければならず、コスト高
になると共に、センサーの径をそれ程小さくする事が出
来ないので、測定精度の向上が望めないと言う問題があ
った。

更にインクを塗布する方式は、タイヤがインクで汚れる
ため、池のテストに使用しにくく、又途中で一回でも接
触するとその部分にインクが付着し、接地長さや輻が実
際より大きくなると言う問題があった。

そこで、本発明は、ローコストで、高精度に、且つ、簡
単にタイヤの接地圧分布を測定する事が出来る、タイヤ
接地形状接地圧測定装置、及び、タイヤ接地圧測定用シ
ート体を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記目的を達成するために、次の手段を請じ
た。

即ち請求項１記載の発明は、透明体より成る接地体と、
該接地体にタイヤ外周面を押圧する押圧装置と、表面に
弾性突起を規則的に等分布配置したシート体と、前記突
起を接地体側に向けて配置したシート体を介して、前記
タイヤを接地体に押圧したときの該突起の変形状態を、
接地体を介して観察する観察装置とを有した点を特徴と
するタイヤ接地形状接地圧測定装置である。

又請求項２記載の発明は、均一厚みの基体の一端面は平
坦面とされ、他端面に弾性突起が規則的に等分布配置さ
れ、該弾性突起は、その先端を平面に当接して基体の平
坦面側からタイヤ圧力を付与したとき、該圧力に応じて
突起の接触面積が変化する形状とされていることを特徴
とするタイヤ接地圧測定用シート体である。

（作用） 本発明によれば、透明体からなる接地体に対して、タイ
ヤの外周面を押圧装置により押し付ける。

このとき、接地体とタイヤ外周面間に、突起を接地体側
に向けたシート体を介在させる。

シート体の突起は、タイヤの接地圧により弾性変形する
。即ち、タイヤの接地面内の突起が弾性変形し、接地面
外の突起は弾性変形しない。そして、突起の弾性変形量
は、接地圧の強さに応じて異なる。

従って、この突起の変形範囲を見る事により、タイヤの
接地面形状を知る事が出来る。また、突起の変形量を知
る事により、タイヤの接地圧分布を知る事が出来る。

そこで、本発明では、前記突起の変形を観測できるよう
にするために、接地体を透明体としている。そして、観
測装置により、前記シート体の突起の変形を観測するよ
うにしている。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図に示すものは、本発明の第１実施例である。同図
において、１は、ベースであり、該ベースｌ上に、傾斜
台２が載置されている。この傾斜台２に、接地体３が、
水平軸４心回りに傾動可能に設けられている。この接地
体３は、透明なガラス板からなり、該ガラス板の厚みは
均一で、且つガラス板の表面は平坦面に形成されている
。この接地体３は、通常はその表面が垂直面となるよう
傾斜台２に固定されているが、図示省略の手動または電
動モータや油圧駆動の駆動装置により、その表面が垂直
面に対して所定の角度を有するよう、前記水平軸４心回
りに傾動するよう構成されている。

前記透明ガラス板からなる接地体３は、その外周が４角
形？ご形成されている。接地体３の外周面の４つの側面
の内、２面ないし４面にライト５が配置されている。こ
のライト５からの光線は、透明ガラス板の厚み内に閉じ
こめられて、ガラス板の表面から外に出ない。

前記傾斜台２の前方（第１図の右手）のベースｌ上には
、スライド台６が載置されている。このスライド台６に
サドル７が、前記接地体３に向がって水平方向に摺動自
在に取り付けられている。

このサドル７に、垂直軸心を有するタイヤ取付軸８が、
上方突出状に設けられている。このタイヤ取付軸８に、
リム組みしたタイヤ９が、回転不能に、且つ、着脱自在
に取り付けられている。

前記スライド台６の前方のベース１上に、押圧装置１０
が設けられている。この押圧装置１０は、油圧シリンダ
ー１１と、この油圧シリンダー１１を駆動制御する油圧
ユニット１２等から構成されている。

前記押圧装置１０の油圧シリンダー１１と、前記サドル
７とが、ロードセル１３を介して結合されている。この
ロードセル１３や油圧ユニット１２は、制御装置１４に
電気的に接続されている。

前記接地体３とタイヤ９の外周面との間に、シート体１
５が介在されている。このシート体１５は、前記接地体
３の前側表面に、着脱自在に添設されている。このシー
ト体１５の一方の表面は平坦面であり、他方の表面は、
第２図に示すように、多数の突起１６を有する凸凹面と
されている。この凹凸面が接地体３の表面に接している
。

前記シート体１５は、ゴム製であり、突起１６は弾性変
形する。このシート体１５の凹凸面の色は、明色、望ま
しくは白色とされている。シート体１５の大きさは、タ
イヤ９の接地面以上とされている。前記突起１６の形状
は、好ましくは、半球状であり、圧力に応じて弾性変形
し、且つ復元性の良いものである。そして突起１６の配
列は、可及的に多数の突起を配列する事が出来る、稠密
配列とされている。前記突起１６の直径は、０゜５〜５
．００が好ましい。径が小さいと変形が低圧で飽和に達
し、ぎゃくに径が大きすぎると、精度が悪くなると共に
、細かい領域での接地圧分布を測定する事が困難になる
。

第１図に於いて、１７はＩＩ察波装置あり、該観察装置
１７は、前記接地体３の後方に配置された工業用テレビ
カメラ１８と、該カメラ１８からの映像を処理する画像
処理装置１９と、この画像処理装置１９や前記制＃盤１
４を制御するパソコン２０と、画像処理結果を表示する
表示装置２１やビデオプリンター２２等から構成されて
いる。

前記構成の本発明の第１実施例によれば、次の手順によ
りタイヤ９の接地形状、及び接地圧分布が測定される。

先ず、接地体３の表面に、突起１６が接するようシート
体１５を取り付ける。そして接地体３の表面が、垂直面
に対して所定の角度（キャンバ−角）を有するよう、接
地体３を水平軸４心回りに回動させて固定する。

次にタイヤ取付軸８に、リム組したタイヤ９を固定する
。

そして、押圧装置１０によりサドル７を接地体３方向に
押し出し、タイヤ９の外周面をシート体１５に押し当て
る。

このとき、タイヤ押圧力は、ロードセル１３により検出
され、該検出値は制御装置１４にフィードバックされる
。そして制御装置１４は、タイヤ負荷荷重が所定値にな
るようパソコン２０により制御されている。

前記タイヤ９の押圧力により、接地体３とタイヤ９との
間に介在されたシート体１５の弾性突起１６は、弾性変
形する。この突起１６の弾性変形は、タイヤ９の接地面
内に於いて生じ、接地面外に於いては生じない。そして
、突起１６の弾性変形量は、タイヤ９の接地圧に比例し
たものとなる。

前記突起１６の弾性変形により、突起１６は、接地体３
の表面に密着する。このとき、接地体３の側面に配置さ
れたライト５から接地体３内に入って、その厚み内に閉
じこめられた光線が、突起１６の密着により、乱反射し
て接地体３の反対側表面から外部に飛び出す。

即ち、接地体３の表面に密着した突起１６は、接地体３
内の光を反射して明るく映り、接地体３の反対側より目
視する事が出来る。この際、接地圧の高いところは、突
起１６の径が大きく、低いところは、小さく映る。

そして、接地体３の反対側に配置した工業用テレビカメ
ラ１８で突起１６の像を撮影し、画像処理装置１９へ像
を送り、密着した突起１６の径の大きさを測定する。

このとき、予め、１ｋｇ／ｃｍ’、２　ｋｇ　／　ｃｍ
２等の接地圧にΣいて、突起１６の変形量を測定してお
き、ｉｉｉ＊処理装！１９に記憶させておく。そして、
カメラ１８から送られてきた像に対して、予め記憶して
いたデータを照合し、接地圧毎にカラー化したり、等高
線を引いたりする。

また、密着した突起１６の全体の面積を画像処理するこ
とにより、接地長、接地幅、接地面積などを測定する事
が出来る。

また、接地体３に傾斜を付け、キャンバ−負荷時の接地
形状、接地圧分布を測定する事が出来る。

第４図及び第５図に示すものは、本発明の第２実施例で
あり、接地体が移動するよう構成されている点が、前記
第１実施例と異なる。

即ち、タイヤ接地圧測定装置は、移動路面装置３０と、
該移動路面装置３０にタイヤ９を押し当てるタイヤ押圧
装置３１と、これら各装置３０．３１を駆動制御する制
御装置３２と、タイヤ９の表面に接着されたシート体１
５と、タイヤ接地面の画像を処理する観察装置３３等を
有する。

前記移動路面装置３０は、フロア−に固定された架台３
４と、該架台３４に水平方向往復動自在に設けられた接
地体３と該接地体３を移動させる駆動装Ｍ３５とを有す
る。接地体３は所定厚みの透明ガラスから成り、ガラス
の上下面は円滑な平面で、互いに平行とされている。こ
の透明体からなる接地体３１はその周縁下面がフレーム
３６に支持され、該フレーム３６が前記架台３４に設け
られたガイドレール３７に水平方向摺動自在に設けられ
ている。

前記駆動装置３５は、架台３４に可回動に支持されたフ
ィードスクリュー３８’：螺合し、かつ、フレーム３６
に固定されたナツト３９と、前記フィードスクリュー３
８を回動させる油圧モータ（図示省略）等から構成され
ている。

前記接地体３１の左右両端面側にライト５が配置されて
いる。このライト５は、該ライト５からの光が、接地体
３１の厚み内にとじ込められて、上下面から外部に漏れ
ないように、前記フレーム３６に取り付けられている。

前記タイヤ押圧装置３１は、フロア−に固定された固定
フレーム４０と、該固定フレーム４０に上下方向移動自
在に設けられたスライド４１と、該スライド４１に設け
られると共に、リム組み及び所定内圧にインフレートし
たタイヤ９を着脱自在に且つ回動自在に取り付けて該タ
イヤ９のキャンバ−角θとスリップ角αとを調整自在と
する揺動アーム装置と４２とを有する。

そして、該タイヤ押圧装Ｗ３１と前記移動路面装置３０
との配置関係は、接地体３の上面にタイヤ９が接触し、
且つ、タイヤ９の回転軸心が接地体３の移動方向に直行
する関係にある。

前記固定フレーム４０とスライド４１間に、上下動アク
チュエータ４３と変位検出器（図示省略）が設けらね、
スライド４１の上下位置を調整自在としている。前記ス
ライド４１と揺動アーム装置４２間に、キャンバ−角層
アクチュエータ４４とキャンバ−角検出器（図示省略）
、及び、スリップ角用アクチュエータ４５とスリップ角
検出器（図示省略）が設けられている。また、前記揺動
アーム装置４２の荷重支持部に、三分力荷重検出器４６
が設けられている。

前記制御装置３２は、コンピュータ４７と、入出力装置
４８と、コンピュータ４７によって制御されるサーボコ
ントローラ４９と、該サーボコントローラ４９に油圧を
供給する油圧駆動源５０等から構成されている。前記サ
ーボコントローラ４９を介して前記油圧モータや各種の
アクチュエータ４３．４４．４５に作動油が供給される
。

そして、該制御装置３２は、コンピュータ４７によって
移動路面装置３０やタイヤ押圧装置３１を所定のプログ
ラムに従って自動運転するよう構成されている。

前記ｌＩ寮波装置３は、前記タイヤ押圧装置３１に装着
されたタイヤ９の直下で、且つ、接地体３よりも下方に
配置されたテレビカメラ１８と、該カメラ１８で撮影し
た映像を表示するモニター５１と、該映像を記録するビ
デオテープレコーダ５２と、ビデオプリンター２２等か
ら構成される装次に、前記タイヤ接地圧測定装置を用い
てタイヤの接地圧を測定する方法に付き説明する。

先ず、タイヤ９の外周面にシート体１５を接着する。こ
のとき突起１６が外債を向くよう接着する。

次に、このタイヤ９をタイヤ押圧装置ｉ３１に取り付け
る。

制御装置３２には、測定手順がプログラムされており、
タイヤ９に付与すべき垂直荷重、キャンバ−角、スリッ
プ角、接地体３の移動速度等が自動設定される。

次に、スタートスイッチを押すと、タイヤ押圧装置３１
及び移動路固装Ｗ３０は、制御装置３２に従って自動運
転される。即ち、上下動アクチュエータ４３によってス
ライド４１が下方に移動し、タイヤ９の外周面に接着し
たシート体１５の突起１６が接地体３に接地し、タイヤ
９に所定の垂直荷重が付与される。これらの荷重は、三
分力荷重検出器４６により検出されてフィードバック制
御される。そして、キャンバ−角層アクチュエータ４４
やスリップ角用アクチュエータ４５が作動して、タイヤ
９に所定のキャンバ−角θとスリップ角αが与えられる
と共に、接地体３が所定の速度で移動を開始する。

このとき、ライト５からの光は、接地体３内に閉じこめ
られて外部に漏洩しないが、タイヤ接地部に於いては、
シート体１５の突起１６が接地体３の表面に密着し、閉
じこめられていた光が反射して外部に飛び出し、テレビ
カメラ１８に捕らえられる。以下撮影された映像の画像
処理は前記第一実施例と同じである。

この第２実施例によれば、タイヤ接地部の動的な接地形
状及び接地圧分布を観測する事が出来る。

尚、この第二実施例に於いて、シート体１５をタイヤ９
の外周面に接着するのではなく、接地体３の表面に添設
するようにしても良い。

第６図に示すものは、本発明の第３実施例であり、接地
体３をドラム式としたものである。移動路面装置５３を
回転式とすることにより、高速回転でのタイヤ接地圧分
布の観測が可能になる。この場合、シート体１５は、接
地体３の外周面、または、タイヤ９の外周面の何れかに
設ける事が出来る。

尚本発明は、前記各実施例に限定されるものではない。

（発明の効果） 本発明によれば、従来の感圧紙等を用いるものに比べ　
効率良く、低コストで、且つ、高精度にタイヤの接地形
状及び接地圧分布を定量的に測定することが出来るもの
である。

又最終接地状態の接地形状、接地圧分布が観測され、イ
ンク方式（接地形状）や感圧紙方式（接地圧分布）の様
に途中の履歴によらないで、最耕のＩｉｌ測状態に於け
る、接地形状・接地圧分布を観測する事が出来る。

更に、画ｍ処理装置と直結させる事により、接地形状、
接地圧分布を同時に解析する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示し、タイヤ接地形状接
地圧測定装置の構成図、第２図はシート体を示す平面図
、第３図はタイヤ接地部の断面図、第４図は本発明の第
２実施例を示す構成図、第５図はその正面図、第６図は
本発明の第３実施例を示す一部断面図である。 ３・・接地体、９・・タイヤ、１Ｏ１３１・・押圧装置
、１５・・シート体、１６・・・突起、１７．３３・・
観察装置。 手続補正書　、睦。 平成２年特　　許　　願　第２２７９８号２、発明の名
称 タイヤ接地形状接地圧測定装置及びタイヤ接地圧測定用
ン３、補正をする者 事件との関係　特　許　出　願　人 名称　住友ゴム工業株式会社 ４６代　理　人 大阪府東大阪市御厨１０１３番地 電話　０６（７８２）　６９１７・６９１８番平成　　
年　　月　　日　　　（自発）補正の対象 発明の名称 明細書の特許請求の範囲の欄 明細＠Ｃ）発明の詳細な説明の憫 明細書の図面の簡単な説明の欄 補正の内容 （８） 同、第１５頁第２行の「接地圧」を「接地形７、補正の
内容 （１、発明の名称を「タイヤ接地形状・接地圧測定装置
及びタイヤ接地形状・接地圧測定用シート体」に訂正す
る。 （２）明細書中、特許請求の範囲の項を、別紙の通り補
正する。 （３）同、第２頁第３〜４行の「タイヤ・・−・−−−
−−シート体」を「タイヤ接地形状・接地圧測定装置及
びタイヤ接地形状・接地圧測定用シート体」と訂正する
。 （４）　　同、第３頁第１９〜２０行の「タイヤー−−
−ｍ−−・−シート体」を「タイヤ接地形状・接地圧測
定装置及びタイヤ接地形状・接地圧測定用シート体」と
訂正する。 （５）同、第４頁第１２行の「形状接地」を「形状・接
地」と訂正する。 （６）同、第４頁第１９行の「接地圧」を「接地形状・
接地圧」と訂正する。 （７）同、第８頁第１３行の「ぎゃくに」を「逆に」と
訂正する。 ２、特許請求の範囲 状・接地圧」 と訂正する。 （９） 同、 第１８頁第１行の「形状接地」を［形状接地」 と訂正する。 （１１ｉ３明体より成る接地体と、該接地体にタイヤ外
周面を押圧する押圧装置と、表面に弾性突起を規則的に
等分布配置したシート体を、前記突起を接地体側に向け
て配置したシート体を介して、前記タイヤを接地体に押
圧したときの該突起の変形状態を、接地体を介して観察
する観察装置とを有したことを特徴とするタイヤ接地形
状二接地圧測定装置。 （２）　　均一厚みの基体の一端面は平坦面とされ、他
端面に弾性突起が規則的に等分布配置され、該弾性突起
は、その先端を平面に当接して基体の平坦面側からタイ
ヤ圧力を付与したとき、該圧力に応じて突起の接触面積
が変化する形状とされていることを特徴とするタイヤｍ
ニー接地圧測定用シート体。 手続補正書　（自発） 平成３年３月７ １、事件の表示 平成２年特　許　願第２２７９８号 ２、発明の名称 タイヤ接地形状・接地圧測定装置及びタイヤ接置形状・
接地圧測定用シート体 ３、事件との関係　　特許出願人 名称　住友ゴム工業株式会社 ４、代　理　人 大阪府東大阪市御厨１０１３番地 平成　年　月　　日　（自発） ６、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 ・明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 ７、補正の内容 ＜１１　　明細書中、特許請求の範囲の項を、別紙の通
り補正する。 （２）同、第１２頁第８行、１７行、１９行の各々に記
載されている「３１」を「３」と訂正する。 ２、特許請求の範囲 （１）透明体より成る接地体と、該接地体にタイヤ外周
面を押圧する押圧装置と、表面に弾性突起を規則的に等
分布配置したシート体上、前記突起を接地体側に向けて
配置したシート体を介して、前記タイヤを接地体に押圧
したときの該突起の変形状態を、接地体を介して観察す
る観察装置とを有したことを特徴とするタイヤ接地形状
・接地圧測定装置。 （２）均一厚みの基体の一端面は平坦面とされ、他端面
に弾性突起が規則的に等分布配置され、該弾性突起は、
その先端を平面に当接して基体の平坦面側からタイヤ圧
力を付与したとき、該圧力に応じて突起の接触面積が変
化する形状とされていることを特徴とするタイヤ接地形
状・接地圧測定用シート体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明体より成る接地体と、該接地体にタイヤ外周
   面を押圧する押圧装置と、表面に弾性突起を規則的に等
   分布配置したシート体と、前記突起を接地体側に向けて
   配置したシート体を介して、前記タイヤを接地体に押圧
   したときの該突起の変形状態を、接地体を介して観察す
   る観察装置とを有したことを特徴とするタイヤ接地形状
   接地圧測定装置。
2. （２）均一厚みの基体の一端面は平坦面とされ、他端面
   に弾性突起が規則的に等分布配置され、該弾性突起は、
   その先端を平面に当接して基体の平坦面側からタイヤ圧
   力を付与したとき、該圧力に応じて突起の接触面積が変
   化する形状とされていることを特徴とするタイヤ接地圧
   測定用シート体。