JPH11326143A - タイヤ摩耗寿命予測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤの摩耗寿命を短時間にかつ正確に予測
することができるタイヤ摩耗寿命予測方法を得る。 【解決手段】 まず、スリップ率０．５％〜５％程度の
測定ができる摩耗試験装置により摩耗寿命予測を行なう
タイヤのタイヤトレッド部と同材質のゴム試験片のゴム
インデックスＧｉを測定し（ステップ１００）、次に該
タイヤのフリーローリング時、トー角が付与されている
状態の各々の摩擦エネルギーを測定すると共に、各々タ
イヤ使用時の動的な変化を考慮したキャンバー角、トー
角、荷重が付与されている状態での横力が付与されてい
る状態、駆動力が付与されている状態、及び制動力が付
与されている状態の各状態における摩擦エネルギーを測
定し（ステップ１０２）、以上により得られたゴムイン
デックスＧｉと、各摩擦エネルギーと、を用いて摩耗寿
命期待値Ｔｌを算出し（ステップ１０４）、摩耗寿命期
待値Ｔｌに基づいて摩耗寿命を予測する（ステップ１０
６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ摩耗寿命予
測方法に係り、特に、実際の走行状態でのタイヤの摩耗
寿命を予測するタイヤ摩耗寿命予測方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両のタイヤ摩耗寿命を予測する
には、予測対象となるタイヤを装着した車両を実際に所
定距離だけ走行させて、その時のタイヤの摩耗状況に基
づいて摩耗寿命を予測する方法がとられていた。

【０００３】しかしながら、この方法では、高精度な予
測を行なうためにはタイヤの摩耗量を精度良く測定する
必要があり、このために車両を走行させる距離を長くす
る必要があるため、タイヤ摩耗寿命を予測するのに時間
がかかるという問題点があった。

【０００４】この問題点を解決するために、特公平１−
５６３７４号公報に記載の技術では、試験車に対して少
なくとも２対のテストタイヤを装着し、該２対のテスト
タイヤを所望の回転数差で実路走行させて、駆動力と制
動力によるタイヤの摩耗状態を同時に評価できるように
している。

【０００５】一方、タイヤの摩耗量を予測するための計
算式としてシャーラマッハの摩耗量式があるが、この理
論式によると、単位走行距離当りのタイヤの摩耗量Ｍ
は、摩擦エネルギーに比例すると言われており、（１）
式で表される。

【０００６】 Ｍ＝γρＦ² ／Ｃ （１） 但し、γはタイヤの摩耗度、ρはリジリエンス、Ｆはタ
イヤに作用する外力、Ｃは前後方向または左右方向の力
に対する剛性である。ここで剛性Ｃを、前後方向、すな
わち駆動方向の剛性Ｃｄと制動方向の剛性Ｃｂ、及び左
右方向の剛性Ｃｓで表すと、シャーラマッハの摩耗量式
は次の（２）式で表される。

【０００７】 Ｍ＝γρＦ² ／（Ｃｄ＋Ｃｂ＋Ｃｓ） ＝γρ（Ｆｘ₊ ² ／Ｃｄ＋Ｆｘ_- ² ／Ｃｂ＋Ｆｙ² ／Ｃｓ） （２） ここで、Ｆｘ₊ は駆動力によって発生する前方向の力、
Ｆｘ_- は制動力によって発生する後方向の力、Ｆｙは左
右方向の入力である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
公平１−５６３７４号公報に記載の技術では、１度の実
路走行で１対のテストタイヤを評価する場合に比較して
評価時間を短縮することはできるものの、少なくとも１
回は長時間の実路走行試験を行なう必要があり、この場
合もタイヤ摩耗寿命を予測するのに時間がかかるという
問題点があった。

【０００９】一方、上記シャーラマッハの摩耗量式で
は、駆動方向、制動方向、及び左右方向の剛性を考慮し
たものとなっているが、これらのパラメータのみを考慮
したものでは、実路において車両に装着したタイヤの摩
耗寿命を精度良く予測するのは困難であるという問題点
があった。

【００１０】すなわち、実路における車両の走行時にお
けるタイヤの摩耗現象に影響する要因には、タイヤトレ
ッド部のゴムの特性、タイヤのトレッドパターンや構
造、タイヤへの市場走行時（実際に車両が使用される状
況での走行時）における入力等の多くの要因があり、こ
れらの多くの要因が影響する車両走行時のタイヤの摩耗
状況を、駆動方向、制動方向、及び左右方向の剛性のみ
を考慮したシャーラマッハの摩耗量式を用いて精度良く
予測するのは困難であるという問題点があった。

【００１１】本発明は上記問題点を解消するために成さ
れたものであり、タイヤの摩耗寿命を短時間にかつ正確
に予測することができるタイヤ摩耗寿命予測方法を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のタイヤ摩耗寿命予測方法は、フリー
ローリング時のタイヤの摩擦エネルギーＥｗｆ、トー角
が付与されている状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗ
ａを各々求めると共に、各々タイヤ使用時の動的な変化
を考慮したキャンバー角、トー角、及び荷重が付与され
ている状態においての、横力が付与されている状態、駆
動力が付与されている状態、及び制動力が付与されてい
る状態の各状態における摩擦エネルギーＥｗｓ、摩擦エ
ネルギーＥｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗｂを求め、か
つタイヤトレッド部と同材質のゴム試料の市場走行時と
略同等のシベリティにおける摩擦エネルギーｅｗ、及び
所定走行距離当りの摩耗深さＷの各々を求めて、前記摩
擦エネルギーｅｗを前記摩耗深さＷで割った値ｅｗ／Ｗ
であるゴムインデックスＧｉと、下記の式で表される摩
擦エネルギーＥｗの逆数１／Ｅｗとの積Ｇｉ／Ｅｗを含
む値に基づいてタイヤの摩耗寿命を予測する。

【００１３】 Ｅｗ＝Ｅｗｆ＋Ｅｗａ＋Ｅｗｓ＋Ｅｗｂ＋Ｅｗｄ ここで、請求項１記載のタイヤ摩耗寿命予測方法の原理
について説明する。

【００１４】まず、タイヤの摩耗は、タイヤトレッド部
のゴムの材質の寄与Ｇと、タイヤのトレッドパターンや
構造の寄与Ｅと、の２つに大別することができると仮定
した。

【００１５】そして、上記タイヤトレッド部のゴムの材
質の寄与Ｇとしてランボーン摩耗試験により得られるタ
イヤトレッド部のゴムの摩耗抵抗指数Ｇｌ（％）を、上
記タイヤのトレッドパターンや構造の寄与Ｅとしてタイ
ヤの転がり半径で基準化した単位面積当りの単位距離走
行時の摩擦エネルギーＥｗ（ｋｇｆ／ｃｍ² （ＳＩ単位
系ではＮ／ｍ² ））を、各々測定して適用した。ランボ
ーン摩耗試験は、ＪＩＳ Ｋ ６２６４により規格化さ
れているもので、加硫ゴム、その他の弾性材料の摩耗試
験のうち、ランボーン摩耗試験機を用いて耐摩耗性を測
定するものであり、この試験によって摩耗抵抗指数Ｇｌ
を得ることができる。

【００１６】なお、ランボーン摩耗試験により得られる
摩耗抵抗指数Ｇｌに関しては、１９８７年第１３１回Ａ
ＣＳミーティングＰａｐｅｒ７９番等において、タイヤ
におけるトップゴム（ゴムの表面）の摩耗性能を示す指
数として有効であることが報告されている。

【００１７】また、摩擦エネルギーＥｗに関しては、１
９８２年秋季自動車技術会講演会前刷り集の「タイヤ摩
耗の室内評価についての一つの試み」（横浜ゴム株式会
社）等において、タイヤの摩耗に対するトレッドパター
ンや構造の寄与を評価するための有効な物理量である旨
が報告されている。

【００１８】そこで、ゴムの摩耗抵抗指数Ｇｌと、摩擦
エネルギーＥｗと、を用いて、タイヤの耐摩耗性能を予
測することを試みた。

【００１９】摩耗抵抗指数Ｇｌが大きいほど摩耗寿命は
長く、摩擦エネルギーＥｗが大きいほど摩耗寿命は短い
と考えられるので、次の（３）式で耐摩耗係数ｍを定義
した。

【００２０】 ｍ＝Ｇｌ／Ｅｗ （３） 次に、タイヤ残溝が深いほど摩耗寿命は長いと考えられ
るので、耐摩耗係数ｍに基づいて、次の（４）式を用い
てタイヤ摩耗寿命期待値Ｔｌを定義した。

【００２１】 Ｔｌ＝ｍ×（ＮＳＤ−１．６） ＝（Ｇｌ／Ｅｗ）×（ＮＳＤ−１．６） （４） 但し、ＮＳＤはタイヤの溝深さ（ｍｍ）であり、１．６
はタイヤの棄却限界とされている残溝１．６（ｍｍ）に
相当する。

【００２２】また、シャーラマッハの摩耗量式と同様
に、摩擦エネルギーＥｗは、横力（左右力）が付与され
ている状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗｓ、駆動力
が付与されている状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗ
ｄ、制動力が付与されている状態でのタイヤの摩擦エネ
ルギーＥｗｂで表されると考え、（４）式を次の（５）
式に変形した。

【００２３】 Ｔｌ＝｛Ｇｌ／（Ｅｗｓ＋Ｅｗｄ＋Ｅｗｂ）｝ ×（ＮＳＤ−１．６） （５） 次に、（５）式を用いて、５通りの一般的な市場走行時
の入力を行なったときの摩耗寿命期待値Ｔｌを算出する
と共に、実車による走行試験により実際に当該タイヤの
摩耗寿命を測定した。

【００２４】図１は、算出された摩耗寿命期待値Ｔｌと
実車による走行試験により得られた摩耗寿命との関係を
示したグラフである。同図に示すように、摩耗寿命期待
値Ｔｌと実車による走行試験により得られた摩耗寿命と
は相関が低く、このままでは摩耗寿命期待値Ｔｌに基づ
いて最終的に得られるタイヤ摩耗寿命の予測精度を上げ
ることはできないことが確認できた。

【００２５】次に、この相関が低い原因を解明すべく、
各摩擦エネルギーを詳細に検討した結果、図２（Ａ）〜
（Ｃ）に示すように、４種類のタイヤＡ〜Ｄにおいて各
入力の２乗に対して各摩擦エネルギーＥｗｓ、Ｅｗｄ、
Ｅｗｂの各々が比例しており、これに関してはシャーラ
マッハによる検討の通りであったが、そのグラフは原点
を通らずに、正の切片が存在することが判明した。

【００２６】そこで、この正の切片を詳細に検討した結
果、フリーローリング時（自由転動時）のタイヤの摩擦
エネルギーＥｗｆ、及びトー角が付与されている状態で
のタイヤの摩擦エネルギーＥｗａが、上記正の切片に対
応する摩擦エネルギーの主たる要素であることが判明し
た。

【００２７】これらのことから、摩擦エネルギーＥｗを
次の（６）式を用いて算出する事とし、 Ｅｗ＝Ｅｗｆ＋Ｅｗａ＋Ｅｗｓ＋Ｅｗｂ＋Ｅｗｄ （６） タイヤの摩耗寿命期待値Ｔｌを、次の（７）式を用いて
算出することとした。

【００２８】 Ｔｌ＝（Ｇｌ／Ｅｗ）×（ＮＳＤ−１．６） （７） 上記（７）式を用いて、上記（５）式の検討時と同様の
５通りの入力を行なったときの摩耗寿命期待値Ｔｌを求
めた結果、図３に示すように、摩耗寿命期待値Ｔｌと実
車による走行試験によって得られた摩耗寿命との相関が
高くなり、この摩耗寿命期待値Ｔｌに基づいて最終的に
得られるタイヤ摩耗寿命の予測精度を高めることができ
ることが判明した。

【００２９】なお、実車における車両走行時のタイヤで
は、車両の姿勢によってアライメントやタイヤにかかる
荷重が変化するため、車両走行時における動的なアライ
メントの変化や荷重移動に関する要素を摩擦エネルギー
Ｅｗｓ、Ｅｗｄ、及びＥｗｂに反映させた方が好まし
い。この方法として、摩擦エネルギーＥｗｓ、Ｅｗｄ、
及びＥｗｂの各々を求めるに際し、タイヤに対してタイ
ヤ使用時の動的な変化を考慮したキャンバー角、トー
角、及び荷重を付与することとした。

【００３０】上記タイヤ使用時の動的な変化を考慮した
キャンバー角、トー角、及び荷重を求める方法として、
走行中の車両の動的なアライメントの変化の要因となる
前後（方向）、左右（方向）、ヨーイング、ローリン
グ、及びピッチングを含めた５自由度以上（必要に応じ
てさらに上下（方向）を含めた６自由度）の車両モデル
を用いて各々次のように算出することとした。

【００３１】まず、摩擦エネルギーＥｗｓを求める際に
タイヤに対して付与するキャンバー角、トー角、及び荷
重は、車両の旋回時における速度及び求心加速度（旋回
中心に対する加速度）を設定し、上記車両モデルを用い
て定常円旋回時の車両に装着されたタイヤのキャンバー
角、トー角、及び荷重をコンピュータシミュレーション
により算出する。市場走行時のような様々な入力状態で
あっても、上記車両の旋回時における速度及び求心加速
度として車両の代表速度及び代表加速度を設定すること
によって定常円旋回に置き換えることが可能である。な
お、実際には上記代表速度として想定する走行モードの
平均速度を、上記代表加速度として想定する走行モード
の加速度のＲＭＳ値を用いるのが好ましい。

【００３２】また、摩擦エネルギーＥｗｄを求める際に
タイヤに対して付与するキャンバー角、トー角、及び荷
重は、車両の駆動加速度を設定し、上記車両モデルを用
いて駆動時の車両に装着されたタイヤのキャンバー角、
トー角、及び荷重をコンピュータシミュレーションによ
り算出する。市場走行時のような様々な入力状態であっ
ても、上記車両の駆動加速度として車両の代表駆動加速
度を設定することによって一定の慣性力の状態に置き換
えることが可能である。なお、実際には上記代表駆動加
速度として想定する走行モードの加速度のＲＭＳ値を用
いる。

【００３３】同様に、摩擦エネルギーＥｗｂを求める際
にタイヤに対して付与するキャンバー角、トー角、及び
荷重は、車両の制動加速度を設定し、上記車両モデルを
用いて制動時の車両に装着されたタイヤのキャンバー
角、トー角、及び荷重をコンピュータシミュレーション
により算出する。市場走行時のような様々な入力状態で
あっても、上記車両の制動加速度として車両の代表制動
加速度を設定することによって一定の慣性力の状態に置
き換えることが可能である。なお、実際には上記代表制
動加速度として想定する走行モードの加速度のＲＭＳ値
を用いる。

【００３４】一方、図３に示された摩耗寿命期待値Ｔｌ
と実車による走行試験によって得られた摩耗寿命との相
関の向上は充分ではなく、この理由をさらに検討した結
果、ランボーン摩耗試験におけるゴム試験片の摩耗肌
（表面の摩耗状態）と、実車で用いられるタイヤにおけ
るタイヤトレッド部の摩耗肌とが大きく異なっているこ
とが原因である可能性が高いことが判明した。このこと
は、ランボーン摩耗試験におけるシベリティ（摩擦の苛
酷さを表すもので、シベリティが大きいほどスリップ
率、摩擦エネルギーが大きい）が、実車におけるタイヤ
のシベリティよりもはるかに大きいことに起因してい
る。すなわち、ＪＩＳ Ｋ ６２６４で規格化されてい
る通常のランボーン摩耗試験におけるスリップ率の許容
範囲は５％から８０％までであり、スリップ率が最小の
５％であるときの単位面積当りの単位距離走行時の摩擦
エネルギーの範囲は１００×１０^-5〜３００×１０
^-5（ｋｇｆ／ｃｍ² ）であるのに対し、市場走行時の単
位面積当りの単位距離走行時の摩擦エネルギーの範囲は
１０×１０^-5〜４０×１０^-5（ｋｇｆ／ｃｍ² ）であ
り、この値が大きく異なっている。

【００３５】そこで、市場走行時のシベリティと同程度
のシベリティ（スリップ率０．５％〜５％程度）におけ
るゴム試験片の摩耗試験が行なえる試験機を用いて、市
場走行時相当のシベリティにおける単位面積当りの単位
距離走行時の摩擦エネルギーｅｗ（ｋｇｆ／ｃｍ² ）と
所定走行距離当りの摩耗深さＷ（ここでは、１０００ｋ
ｍ走行時相当のゴム試験片の摩耗深さ（ｍｍ／１０００
ｋｍ））を測定し、上記摩擦抵抗指数Ｇｌに代わるもの
としてゴムインデックスＧｉを次の（８）式により定義
し、 Ｇｉ＝ｅｗ／Ｗ （８） ゴムインデックスＧｉを用いて次の（９）式により、タ
イヤの摩耗寿命期待値Ｔｌを算出することを試みた。

【００３６】 Ｔｌ＝（Ｇｉ／Ｅｗ）×（ＮＳＤ−１．６） （９） 上記（９）式を用いて、上記（５）式の検討時と同様の
５通りの入力を行なったときの摩耗寿命期待値Ｔｌを求
めた結果、図４に示すように、摩耗寿命期待値Ｔｌと実
車による走行試験によって得られた摩耗寿命との相関
が、図３に示した（７）式によって求めた摩耗寿命期待
値Ｔｌと実車による走行試験によって得られた摩耗寿命
との相関に比較して著しく高くなり、上記（９）式の摩
耗寿命期待値Ｔｌに基づいて最終的に得られるタイヤ摩
耗寿命の予測精度を格段に高くすることができることが
判明した。

【００３７】以上の原理に基づき、請求項１に記載のタ
イヤ摩耗寿命予測方法では、フリーローリング時のタイ
ヤの摩擦エネルギーＥｗｆ、トー角が付与されている状
態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗａが各々求められる
と共に、各々タイヤ使用時の動的な変化を考慮したキャ
ンバー角、トー角、及び荷重が付与されている状態にお
いての、横力が付与されている状態、駆動力が付与され
ている状態、及び制動力が付与されている状態の各状態
における摩擦エネルギーＥｗｓ、摩擦エネルギーＥｗ
ｄ、及び摩擦エネルギーＥｗｂが求められ、かつタイヤ
トレッド部と同材質のゴム試料の市場走行時と略同等の
シベリティにおける摩擦エネルギーｅｗ、及び所定走行
距離当りの摩耗深さＷの各々が求められる。なお、この
際のトー角は、進行方向に対するタイヤ赤道面の角度、
横力はタイヤの転動方向と直交する方向の力、駆動力は
タイヤ駆動時のタイヤの進行方向の力、制動力はタイヤ
制動時の駆動力方向とは逆方向の力である。また、上記
フリーローリング時のタイヤの摩擦エネルギーＥｗｆを
求める際には、タイヤが装着される車両のイニシャルキ
ャンバー角を付与することが好ましい。

【００３８】その後、摩擦エネルギーｅｗを摩耗深さＷ
で割った値ｅｗ／ＷであるゴムインデックスＧｉと、上
記（６）式で表される摩擦エネルギーＥｗの逆数１／Ｅ
ｗとの積Ｇｉ／Ｅｗを含む値に基づいてタイヤの摩耗寿
命が予測される。

【００３９】このように、請求項１に記載のタイヤ摩耗
寿命予測方法によれば、横力（左右力）が付与されてい
る状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗｓ、駆動力が付
与されている状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗｄ、
制動力が付与されている状態でのタイヤの摩擦エネルギ
ーＥｗｂに加えて、フリーローリング時のタイヤの摩擦
エネルギーＥｗｆ、トー角が付与されている状態でのタ
イヤの摩擦エネルギーＥｗａが、タイヤの摩耗寿命を予
測するための要素として用いられるので、駆動方向、制
動方向、及び左右方向の剛性のみを考慮したシャーラマ
ッハの摩耗量式を用いて摩耗寿命を予測する場合に比較
して、より高精度なタイヤの摩耗寿命予測を行なうこと
ができると共に、市場走行時と略同等のシベリティにお
けるゴムインデックスＧｉを測定して摩耗寿命の予測に
用いているので、ＪＩＳ Ｋ ６２６４により規格化さ
れている通常のランボーン摩耗試験により求めた摩耗抵
抗指数を用いる場合に比較して、より高精度なタイヤの
摩耗寿命予測を行なうことができ、さらに摩擦エネルギ
ーＥｗｓ、Ｅｗｄ、及びＥｗｂを求めるに際し、タイヤ
に対してタイヤ使用時の動的な変化を考慮したキャンバ
ー角、トー角、及び荷重とが付与されるので、このよう
なキャンバー角、トー角、及び荷重が付与されない場合
に比較して、より高精度なタイヤの摩耗寿命予測を行な
うことができる。

【００４０】なお、請求項２記載のタイヤ摩耗寿命予測
方法のように、請求項１記載のタイヤ摩耗寿命予測方法
において、前記積Ｇｉ／Ｅｗを含む値は、前記積Ｇｉ／
Ｅｗの値、前記積Ｇｉ／Ｅｗにタイヤ棄却限界に至るま
での残溝の深さを乗算した値、の何れかの値であること
が好ましい。なおここで、上記タイヤ棄却限界に至るま
での残溝の深さは、タイヤの溝深さＮＳＤから、タイヤ
の棄却限界とされる値、例えば１．６（ｍｍ）を減算し
た値を用いることが好ましい。また、この際のタイヤの
溝深さＮＳＤは、例えばタイヤトレッド部の複数の溝深
さの平均値でもよいし、タイヤトレッド部の複数の溝深
さの最小値でもよい。

【００４１】また、請求項３記載のタイヤ摩耗寿命予測
方法は、請求項１又は請求項２記載のタイヤ摩耗寿命予
測方法において、前記摩擦エネルギーＥｗｓ、前記摩擦
エネルギーＥｗｄ、及び前記摩擦エネルギーＥｗｂの各
々を、左右方向の入力Ｆｙ、駆動力によって発生する前
方向の力Ｆｘ₊ 、制動力によって発生する後方向の力Ｆ
ｘ_- 、未定係数Ｓ、Ｄ、Ｂ及び指数ｎｓ、ｎｄ、ｎｂを
用いて、 Ｅｗｓ＝Ｓ×Ｆｙ^ns、Ｅｗｄ＝Ｄ×Ｆｘ₊ ^nd、Ｅｗｂ＝
Ｂ×Ｆｘ_- ^nb と表し、前記未定係数Ｓ、Ｄ、Ｂ及び前記指数ｎｓ、ｎ
ｄ、ｎｂを、左右方向の入力Ｆｙ、前方向の力Ｆｘ₊ 、
及び後方向の力Ｆｘ_- を各々付与したときの摩擦エネル
ギーＥｗｓ、摩擦エネルギーＥｗｄ、及び摩擦エネルギ
ーＥｗｂ、の各々の測定値に基づいて予め求めておい
て、市場走行時の車両重心位置の左右方向の加速度分
布、及び車両重心位置の前後方向の加速度分布のＲＭＳ
値に基づいて前記左右方向の入力Ｆｙ、前記前方向の力
Ｆｘ₊ 、及び前記後方向の力Ｆｘ_- を決定し、決定され
た前記左右方向の入力Ｆｙ、前記前方向の力Ｆｘ₊ 、及
び前記後方向の力Ｆｘ_- と、上記の式に基づいて、前記
摩擦エネルギーＥｗｓ、前記摩擦エネルギーＥｗｄ、及
び前記摩擦エネルギーＥｗｂを求める。

【００４２】請求項３に記載のタイヤ摩耗寿命予測方法
によれば、請求項１又は請求項２記載のタイヤ摩耗寿命
予測方法における摩擦エネルギーＥｗｓ、摩擦エネルギ
ーＥｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗｂの各々が、左右方
向の入力Ｆｙ、駆動力によって発生する前方向の力Ｆｘ
₊ 、制動力によって発生する後方向の力Ｆｘ_- 、未定係
数Ｓ、Ｄ、Ｂ及び指数ｎｓ、ｎｄ、ｎｂを用いて、 Ｅｗｓ＝Ｓ×Ｆｙ^ns （１０） Ｅｗｄ＝Ｄ×Ｆｘ₊ ^nd （１１） Ｅｗｂ＝Ｂ×Ｆｘ_- ^nb （１２） と表わされ、未定係数Ｓ、Ｄ、Ｂ及び指数ｎｓ、ｎｄ、
ｎｂが、左右方向の入力Ｆｙ、前方向の力Ｆｘ₊ 、及び
後方向の力Ｆｘ_- を各々付与したときの摩擦エネルギー
Ｅｗｓ、摩擦エネルギーＥｗｄ、及び摩擦エネルギーＥ
ｗｂ、の各々の測定値に基づいて予め求められる。な
お、上記における左右方向、前方向、及び後方向の各々
は、タイヤを回転させたときのタイヤの進行方向に対す
る方向である。

【００４３】一方、市場走行時の車両重心位置の左右方
向の加速度分布、及び車両重心位置の前後方向の加速度
分布のＲＭＳ値に基づいて左右方向の入力Ｆｙ、前方向
の力Ｆｘ₊ 、及び後方向の力Ｆｘ_- が決定される。な
お、ここでＲＭＳ値は、各加速度分布における所定範囲
の各加速度の２乗の平均値の平方根によって求められる
値である。

【００４４】さらに、以上により決定された左右方向の
入力Ｆｙ、前方向の力Ｆｘ₊ 、及び後方向の力Ｆｘ
_- と、上記（１０）式〜（１２）式に基づいて、すなわ
ち、これらの値を上記（１０）式〜（１２）式に代入す
ることによって摩擦エネルギーＥｗｓ、摩擦エネルギー
Ｅｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗｂが求められる。

【００４５】このように、請求項３に記載のタイヤ摩耗
寿命予測方法によれば、請求項１又は請求項２記載のタ
イヤ摩耗寿命予測方法における摩擦エネルギーＥｗｓ、
摩擦エネルギーＥｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗｂが、
市場走行時の車両重心位置の左右方向の加速度分布、及
び車両重心位置の前後方向の加速度分布の各々の分布の
ＲＭＳ値に基づいて求められることにより市場走行時の
入力を反映したものとされるので、市場走行時の入力を
反映していない場合に比較して、より高精度にタイヤの
摩耗寿命の予測を行なうことができる。

【００４６】また、請求項４記載のタイヤ摩耗寿命予測
方法は、請求項１又は請求項２記載のタイヤ摩耗寿命予
測方法において、前記摩擦エネルギーＥｗｓ、前記摩擦
エネルギーＥｗｄ、及び前記摩擦エネルギーＥｗｂの各
々を、左右方向の入力Ｆｙ、駆動力によって発生する前
方向の力Ｆｘ₊ 、制動力によって発生する後方向の力Ｆ
ｘ_- 、未定係数Ｓ、Ｄ、Ｂ及び指数ｎｓ、ｎｄ、ｎｂを
用いて、 Ｅｗｓ＝Ｓ×Ｆｙ^ns、Ｅｗｄ＝Ｄ×Ｆｘ₊ ^nd、Ｅｗｂ＝
Ｂ×Ｆｘ_- ^nb と表し、前記指数ｎｓ、ｎｄ、ｎｂを１．５から３まで
の値として前記未定係数Ｓ、Ｄ、Ｂを、左右方向の入力
Ｆｙ、前方向の力Ｆｘ₊ 、及び後方向の力Ｆｘ_-を各々
付与したときの摩擦エネルギーＥｗｓ、摩擦エネルギー
Ｅｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗｂ、の各々の測定値に
基づいて予め求めておいて、市場走行時の車両重心位置
の左右方向の加速度分布、及び車両重心位置の前後方向
の加速度分布のＲＭＳ値に基づいて前記左右方向の入力
Ｆｙ、前記前方向の力Ｆｘ₊ 、及び前記後方向の力Ｆｘ
_- を決定し、決定された前記左右方向の入力Ｆｙ、前記
前方向の力Ｆｘ₊ 、及び前記後方向の力Ｆｘ_- と、上記
の式に基づいて、前記摩擦エネルギーＥｗｓ、前記摩擦
エネルギーＥｗｄ、及び前記摩擦エネルギーＥｗｂを求
める。

【００４７】請求項４に記載のタイヤ摩耗寿命予測方法
によれば、請求項３記載のタイヤ摩耗寿命予測方法にお
いて測定値に基づいて求めている指数ｎｓ、ｎｄ、ｎｂ
を１．５から３までの値、より好ましくは２から３まで
の値として、未定係数Ｓ、Ｄ、Ｂが、左右方向の入力Ｆ
ｙ、前方向の力Ｆｘ₊ 、及び後方向の力Ｆｘ_- を各々付
与したときの摩擦エネルギーＥｗｓ、摩擦エネルギーＥ
ｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗｂ、の各々の測定値に基
づいて予め求められる。

【００４８】したがって、請求項４に記載のタイヤ摩耗
寿命予測方法によれば、請求項３記載のタイヤ摩耗寿命
予測方法と同様の効果を奏すると共に、指数ｎｓ、ｎ
ｄ、ｎｂを１．５〜３の固定値としたので、指数ｎｓ、
ｎｄ、ｎｂを固定値としない場合に比較して、未定係数
Ｓ、Ｄ、Ｂを容易に求めることができる。

【００４９】ところで、車両が右旋回するときと左旋回
するときとでは、車両に装着されたタイヤに対する同じ
発生力における摩擦エネルギーは異なるが、さらにトー
角等の影響により発生力も異なる。発生力が右旋回時と
左旋回時とで異なる要因として、トー角による影響の他
に、車両のアッカーマン特性による左右輪の実舵角の違
いによる影響が知られている。そこで、左右方向の入力
Ｆｙを、コーナリングパワーＣｐ（ｋｇｆ／ｒａｄ）、
トー角θ_toe （ｒａｄ）、及びアッカーマン特性による
左右輪の実舵角の差θアッカーマン（ｒａｄ）を用いて、次の
（１３）式及び（１４）式により、右旋回時の左右方向
の入力Ｆｙ₊ と、左旋回時の左右方向の入力Ｆｙ_- の２
つの式に分けて考えることが好ましい。

【００５０】 Ｆｙ₊ ＝（Ｆｙ／２^1/2 ） ＋［Ｃｐ×｛θ_toe ＋（θアッカーマン／２）｝］ （１３） Ｆｙ_- ＝（Ｆｙ／２^1/2 ） −［Ｃｐ×｛θ_toe ＋（θアッカーマン／２）｝］ （１４） また、これに伴い、横力が付与されている状態でのタイ
ヤの摩擦エネルギーＥｗｓも、右旋回時の横力が付与さ
れている状態での摩擦エネルギーＥｗｓ₊ と、左旋回時
の横力が付与されている状態での摩擦エネルギーＥｗｓ
_- とに分けて、次の（１５）式で表すことが好ましい。

【００５１】 Ｅｗｓ＝Ｅｗｓ₊ ＋Ｅｗｓ_- （１５） ここで、上記アッカーマン特性による左右輪の実舵角の
差θアッカーマンは、次のように計算する。

【００５２】すなわち、市場入力より求めた車両の平均
速度で車両の左右入力（好ましくはＲＭＳ値）を発生す
る定常円旋回を仮定して、その旋回半径を計算し、さら
にその円旋回を速度０で走行したとき、スリップ角がと
もに０となる左右輪それぞれの実舵角を計算する。（理
想的アッカーマン） そして、実際の車両はアッカーマンがない状態（パラレ
ルリンク）と理想的アッカーマンの中間程度のアッカー
マン特性であることから上記計算値の半分の値を車両の
アッカーマン特性による左右輪の実舵角の差θアッカーマンと
する。

【００５３】なお、車両のアッカーマン特性があれば、
それをそのまま用いてもよい。また、右旋回時の左右方
向の入力Ｆｙ₊ と、左旋回時の左右方向の入力Ｆｙ
_- は、上記５自由度以上の車両モデルを用いたコンピュ
ータシミュレーションにより算出してもよい。この場
合、ヨーイングによる左右輪のスリップ角の差をも考慮
することができるので、より摩耗寿命の予測精度が高く
なる。

【００５４】したがって、請求項５記載のタイヤ摩耗寿
命予測方法は、請求項１又は請求項２記載のタイヤ摩耗
寿命予測方法において、前記摩擦エネルギーＥｗｓを、
車両のアッカーマン特性及びトー角に基づいて、前記タ
イヤを車両に装着した場合の車両が右旋回するときの摩
擦エネルギーＥｗｓ₊ と、車両が左旋回するときの摩擦
エネルギーＥｗｓ_- とに分けて求め、前記摩擦エネルギ
ーＥｗｓを、前記摩擦エネルギーＥｗｓ₊ と、前記摩擦
エネルギーＥｗｓ_- との和Ｅｗｓ₊ ＋Ｅｗｓ_-により求
める。

【００５５】請求項５に記載のタイヤ摩耗寿命予測方法
によれば、請求項１又は請求項２記載のタイヤ摩耗寿命
予測方法において、摩擦エネルギーＥｗｓが、車両のア
ッカーマン特性及びトー角に基づいて、タイヤを車両に
装着した場合の車両が右旋回するときの摩擦エネルギー
Ｅｗｓ₊ と、車両が左旋回するときの摩擦エネルギーＥ
ｗｓ_- とに分けて求められ、摩擦エネルギーＥｗｓは、
摩擦エネルギーＥｗｓ ₊ と、摩擦エネルギーＥｗｓ_- と
の和Ｅｗｓ₊ ＋Ｅｗｓ_- により求められる。

【００５６】このように、請求項５に記載のタイヤ摩耗
寿命予測方法によれば、請求項１又は請求項２記載のタ
イヤ摩耗寿命予測方法における摩擦エネルギーＥｗｓ
が、アッカーマン特性及びトー角に基づいて、タイヤを
車両に装着した場合の車両が右旋回するときの摩擦エネ
ルギーＥｗｓ₊ と、車両が左旋回するときの摩擦エネル
ギーＥｗｓ_- とに分けて求められ、かつ摩擦エネルギー
Ｅｗｓは、摩擦エネルギーＥｗｓ₊ と、摩擦エネルギー
Ｅｗｓ_- との和Ｅｗｓ₊ ＋Ｅｗｓ_- により求められるの
で、アッカーマン特性及びトー角に基づくことなく摩擦
エネルギーＥｗｓを求める場合に比較して、より実車走
行時の状況に近い摩擦エネルギーＥｗｓを求めることが
できる。

【００５７】上記のようなアッカーマン特性やトー角以
外にも、コンプライアンスステア等による影響も考慮す
ることが可能である。

【００５８】また、請求項６記載のタイヤ摩耗寿命予測
方法は、請求項５記載のタイヤ摩耗寿命予測方法におい
て、前記摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、前記摩擦エネルギー
Ｅｗｓ_- 、前記摩擦エネルギーＥｗｄ、及び前記摩擦エ
ネルギーＥｗｂの各々を、車両が右旋回するときの左右
方向の入力Ｆｙ₊ 、車両が左旋回するときの左右方向の
入力Ｆｙ_- 、駆動力によって発生する前方向の力Ｆ
ｘ₊ 、制動力によって発生する後方向の力Ｆｘ_- 、未定
係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂ及び指数ｎｓ１、ｎｓ２、ｎ
ｄ、ｎｂを用いて、 Ｅｗｓ₊ ＝Ｓ１×Ｆｙ₊ ^ns1 、Ｅｗｓ_- ＝Ｓ２×Ｆｙ_-
^ns2 、Ｅｗｄ＝Ｄ×Ｆｘ₊ ^nd、Ｅｗｂ＝Ｂ×Ｆｘ_- ^nb と表し、前記未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂ及び前記指数
ｎｓ１、ｎｓ２、ｎｄ、ｎｂを、左右方向の入力Ｆ
ｙ₊ 、左右方向の入力Ｆｙ_- 、前方向の力Ｆｘ₊ 、及び
後方向の力Ｆｘ_- を各々付与したときの摩擦エネルギー
Ｅｗｓ₊ 、摩擦エネルギーＥｗｓ_- 、摩擦エネルギーＥ
ｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗｂ、の各々の測定値に基
づいて予め求めておいて、市場走行時の車両重心位置の
左右方向の加速度分布、及び車両重心位置の前後方向の
加速度分布のＲＭＳ値に基づいて前記左右方向の入力Ｆ
ｙ₊ 、前記左右方向の入力Ｆｙ_- 、前記前方向の力Ｆｘ
₊ 、及び前記後方向の力Ｆｘ_- を決定し、決定された前
記左右方向の入力Ｆｙ₊ 、前記左右方向の入力Ｆｙ_- 、
前記前方向の力Ｆｘ₊ 、及び前記後方向の力Ｆｘ_- と、
上記の式に基づいて、前記摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、前
記摩擦エネルギーＥｗｓ_-、前記摩擦エネルギーＥｗ
ｄ、及び前記摩擦エネルギーＥｗｂを求める。

【００５９】請求項６に記載のタイヤ摩耗寿命予測方法
によれば、請求項５記載のタイヤ摩耗寿命予測方法にお
ける摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、摩擦エネルギーＥｗ
ｓ_- 、摩擦エネルギーＥｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗ
ｂの各々が、車両が右旋回するときの左右方向の入力Ｆ
ｙ₊ 、車両が左旋回するときの左右方向の入力Ｆｙ_- 、
駆動力によって発生する前方向の力Ｆｘ₊ 、制動力によ
って発生する後方向の力Ｆｘ_- 、未定係数Ｓ１、Ｓ２、
Ｄ、Ｂ及び指数ｎｓ１、ｎｓ２、ｎｄ、ｎｂを用いて、 Ｅｗｓ₊ ＝Ｓ１×Ｆｙ₊ ^ns1 （１６） Ｅｗｓ_- ＝Ｓ２×Ｆｙ_- ^ns2 （１７） Ｅｗｄ＝Ｄ×Ｆｘ₊ ^nd （１８） Ｅｗｂ＝Ｂ×Ｆｘ_- ^nb （１９） と表わされ、未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂ及び指数ｎｓ
１、ｎｓ２、ｎｄ、ｎｂが、左右方向の入力Ｆｙ₊ 、左
右方向の入力Ｆｙ_- 、前方向の力Ｆｘ₊ 、及び後方向の
力Ｆｘ_- を各々付与したときの摩擦エネルギーＥｗ
ｓ₊ 、摩擦エネルギーＥｗｓ_- 、摩擦エネルギーＥｗ
ｄ、及び摩擦エネルギーＥｗｂ、の各々の測定値に基づ
いて予め求められる。なお、上記における左右方向、前
方向、及び後方向の各々は、タイヤを回転させたときの
タイヤの進行方向に対する方向である。

【００６０】一方、市場走行時の車両重心位置の左右方
向の加速度分布、及び車両重心位置の前後方向の加速度
分布のＲＭＳ値に基づいて左右方向の入力Ｆｙ₊ 、左右
方向の入力Ｆｙ_- 、前方向の力Ｆｘ₊ 、及び後方向の力
Ｆｘ_- が決定される。なお、ここでＲＭＳ値は、各加速
度分布における所定範囲の各加速度の２乗の平均値の平
方根によって求められる値である。

【００６１】さらに、以上により決定された左右方向の
入力Ｆｙ₊ 、左右方向の入力Ｆｙ_-、前方向の力Ｆ
ｘ₊ 、及び後方向の力Ｆｘ_- と、上記（１６）式〜（１
９）式に基づいて、すなわち、これらの値を上記（１
６）式〜（１９）式に代入することによって摩擦エネル
ギーＥｗｓ₊ 、摩擦エネルギーＥｗｓ_- 、摩擦エネルギ
ーＥｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗｂが求められる。

【００６２】このように、請求項６に記載のタイヤ摩耗
寿命予測方法によれば、請求項５記載のタイヤ摩耗寿命
予測方法における摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、摩擦エネル
ギーＥｗｓ_- 、摩擦エネルギーＥｗｄ、及び摩擦エネル
ギーＥｗｂが、市場走行時の車両重心位置の左右方向の
加速度分布、及び車両重心位置の前後方向の加速度分布
の各々の分布のＲＭＳ値に基づいて求められることによ
り市場走行時の入力を反映したものとされるので、市場
走行時の入力を反映していない場合に比較して、より高
精度にタイヤの摩耗寿命の予測を行なうことができる。

【００６３】また、請求項７記載のタイヤ摩耗寿命予測
方法は、請求項５記載のタイヤ摩耗寿命予測方法におい
て、前記摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、前記摩擦エネルギー
Ｅｗｓ_- 、前記摩擦エネルギーＥｗｄ、及び前記摩擦エ
ネルギーＥｗｂの各々を、車両が右旋回するときの左右
方向の入力Ｆｙ₊ 、車両が左旋回するときの左右方向の
入力Ｆｙ_- 、駆動力によって発生する前方向の力Ｆ
ｘ₊ 、制動力によって発生する後方向の力Ｆｘ_- 、未定
係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂ及び指数ｎｓ１、ｎｓ２、ｎ
ｄ、ｎｂを用いて、 Ｅｗｓ₊ ＝Ｓ１×Ｆｙ₊ ^ns1 、Ｅｗｓ_- ＝Ｓ２×Ｆｙ_-
^ns2 、Ｅｗｄ＝Ｄ×Ｆｘ₊ ^nd、Ｅｗｂ＝Ｂ×Ｆｘ_- ^nb と表し、前記指数ｎｓ１、ｎｓ２、ｎｄ、ｎｂを１．５
から３までの値として前記未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂ
を、左右方向の入力Ｆｙ₊ 、左右方向の入力Ｆｙ _- 、前
方向の力Ｆｘ₊ 、及び後方向の力Ｆｘ_- を各々付与した
ときの摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、摩擦エネルギーＥｗｓ
_- 、摩擦エネルギーＥｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗ
ｂ、の各々の測定値に基づいて予め求めておいて、市場
走行時の車両重心位置の左右方向の加速度分布、及び車
両重心位置の前後方向の加速度分布のＲＭＳ値に基づい
て前記左右方向の入力Ｆｙ₊ 、前記左右方向の入力Ｆｙ
_- 、前記前方向の力Ｆｘ₊ 、及び前記後方向の力Ｆｘ_-
を決定し、決定された前記左右方向の入力Ｆｙ₊ 、前記
左右方向の入力Ｆｙ_- 、前記前方向の力Ｆｘ₊ 、及び前
記後方向の力Ｆｘ_- と、上記の式に基づいて、前記摩擦
エネルギーＥｗｓ₊ 、前記摩擦エネルギーＥｗｓ_- 、前
記摩擦エネルギーＥｗｄ、及び前記摩擦エネルギーＥｗ
ｂを求める。

【００６４】請求項７に記載のタイヤ摩耗寿命予測方法
によれば、請求項６記載のタイヤ摩耗寿命予測方法にお
いて測定値に基づいて求めている指数ｎｓ１、ｎｓ２、
ｎｄ、ｎｂを１．５から３までの値、より好ましくは２
から３までの値として、未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂ
が、左右方向の入力Ｆｙ₊ 、左右方向の入力Ｆｙ_- 、前
方向の力Ｆｘ₊ 、及び後方向の力Ｆｘ_- を各々付与した
ときの摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、摩擦エネルギーＥｗｓ
_- 、摩擦エネルギーＥｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗ
ｂ、の各々の測定値に基づいて予め求められる。

【００６５】したがって、請求項７に記載のタイヤ摩耗
寿命予測方法によれば、請求項６記載のタイヤ摩耗寿命
予測方法と同様の効果を奏すると共に、指数ｎｓ１、ｎ
ｓ２、ｎｄ、ｎｂを１．５〜３の固定値としたので、指
数ｎｓ１、ｎｓ２、ｎｄ、ｎｂを固定値としない場合に
比較して、未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂを容易に求める
ことができる。

【００６６】ところで、タイヤの耐摩耗性能は、タイヤ
トレッド部の残溝の深さの平均値、タイヤの重量の減少
量等のタイヤ全体の平均的な値に基づいて評価すること
が多いが、実際にタイヤを車両に装着して使用する場合
には、タイヤの摩耗がトレッド幅方向に不均一となるた
め、最も摩耗が激しい部分がタイヤ棄却限界に達した場
合に、他の部分がタイヤ棄却限界に達していない場合で
あっても、棄却限界とされることが多い。このことか
ら、タイヤ全体の平均的な値のみに基づいて耐摩耗性能
を予測するのではなく、トレッド幅方向の摩耗量の分布
状況を予測することが好ましい。

【００６７】そこで、請求項８記載のタイヤ摩耗寿命予
測方法は、請求項１乃至請求項７の何れか１項記載のタ
イヤ摩耗寿命予測方法において、タイヤの複数箇所にお
いて前記タイヤの摩耗寿命を予測する。

【００６８】このように、請求項８に記載のタイヤ摩耗
寿命予測方法によれば、タイヤの複数箇所の摩耗寿命が
予測されるので、上記複数箇所をタイヤトレッド部のト
レッド幅方向の複数箇所とすることにより、トレッド幅
方向の摩耗寿命の分布（偏摩耗）を予測することができ
る。

【００６９】なお、請求項９記載のタイヤ摩耗寿命予測
方法のように、請求項１乃至請求項８の何れか１項記載
のタイヤ摩耗寿命予測方法において、前記摩擦エネルギ
ーＥｗは、タイヤの転がり半径で基準化した単位面積当
たりの単位距離走行時の摩擦エネルギーであることが好
ましい。この場合、タイヤサイズの異なる複数のタイヤ
における摩耗寿命の予測結果を相互に比較することがで
きるようになる。

【００７０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る実施の形態を詳細に説明する。

【００７１】〔第１実施形態〕図５のフローチャートを
参照して、本第１実施形態のタイヤ摩耗寿命予測方法を
説明する。

【００７２】まず、ステップ１００では、摩耗寿命の予
測を行なうタイヤ（例えば、タイヤサイズ２２５／５５
Ｒ１６のタイヤ）のタイヤトレッド部のゴムと同材質の
ゴム試料としてのゴム試験片の標準気温（例えば、２５
°Ｃ）でかつ市場走行時と略同等のシベリティ（スリッ
プ率が０．５％〜５％程度の範囲の値）におけるゴムイ
ンデックスＧｉを求める。

【００７３】この際のゴムインデックスＧｉの測定は、
例えば図６に要部を示した摩耗試験装置を用いて行なう
ことができる。なお、本摩耗試験装置は、ランボーン摩
耗試験装置を利用した構成であり、一端に走行路面をモ
デル化した回転体である回転砥石１が取り付けられた砥
石駆動軸２を備えている。砥石駆動軸２の他端には図示
しないサーボモータ等の回転駆動手段が連結されてい
る。回転駆動手段により、砥石駆動軸２を介して、砥石
１は、角速度ω_d （ｒａｄ／ｍｉｎ）で回転される。

【００７４】また、砥石駆動軸２と平行にゴム試験片駆
動軸３が延在されて配設され、ゴム試験片駆動軸３の一
方の端部には、円板状のゴム試験片４を保持するホルダ
ー５が設けられ、他端には、上記回転駆動手段とは別個
の、図示しないサーボモータ等の回転駆動手段が連結さ
れると共に、その中間部に、偏角許容型カップリング
（自在継手）９０、クラッチ６、及びトルクメータ８３
等が設けられている。

【００７５】ここで、ホルダー５は、ゴム試験片駆動軸
３側に設けた受けパッド５ａと、ゴム試験片駆動軸３の
直下位置に配置したシリンダによって、受けパッド５ａ
に対して進退変位されるクランプパッド５ｂからなる。
これらの両パッド５ａ、５ｂは、それらの間に配置した
ゴム試験片４をそれの厚み方向から所定の力で挟持し
て、そのゴム試験片４の周面を、砥石１の周面に対向さ
せて位置させる。従って、ゴム試験片駆動軸３の回転作
動に基づき、ゴム試験片４が、両パッド５ａ、５ｂとと
もに、その駆動軸３と等速で回転する。

【００７６】また、クラッチ６は、接続されることによ
り、回転駆動手段による回転力をゴム試験片駆動軸３に
伝達する。なお、クラッチ６が解除されると、回転駆動
手段による回転力がゴム試験片駆動軸３に伝達されず、
ゴム試験片４が自由回転する。

【００７７】ゴム試験片駆動軸３は、可動ベース７上に
取付けられている。そして、この可動ベース７は、固定
ベース８上にゴム試験片駆動軸３の軸線と直交する方向
に敷設されたガイドレール９に進退変位可能に取り付け
られている。よって、ゴム試験片駆動軸３は、砥石駆動
軸２との平行状態を維持したまま、それに接近し、また
離隔変位することができる。

【００７８】可動ベース７は、図示しない荷重負荷装置
により移動され、これにより、砥石１とゴム試験片４と
が圧着する。砥石１とゴム試験片４とが圧着すると、ゴ
ム試験片４に前後力が発生する。この前後力は、分力計
８９（図１２参照）により検出することができる。

【００７９】ここで、前後力とは、砥石１とゴム試験片
４とが接する面の接線方向の力をいい、図６においては
紙面と垂直な方向の力である。

【００８０】さらに、可動ベース７の、固定ベース８に
対する相対変位量を検出するため、遮光板８０とセンサ
ヘッド８１とからなるレーザ変位計（変位センサ）８２
が設けられている。遮光板８０は可動ベース７に、セン
サヘッド８１は固定ベース８にそれぞれ取り付けられて
いる。

【００８１】変位センサ８２は、可動ベース７に取付け
た遮光板８０の、センサヘッド８１への進入量に応じ
て、センサヘッド８１の発光部８１ａから照射されたレ
ーザの、受光部８１ｂへの入射光量が変動することに基
づいて、固定ベース８に対する可動ベース７の、基準位
置からの変位量を検出する。

【００８２】なお、可動ベース７の基準位置とは、ゴム
試験片４の中心軸線と砥石１周面（ゴム試験片４側）と
の間隔が、ゴム試験片４の理論上の半径と等しくなるよ
うに可動ベース７を位置させたときの、当該可動ベース
７の固定ベース８に対する位置である。

【００８３】ところで、図１２（ａ）、図１２（ｂ）に
示すように、本実施の形態では、可動ベース７上に、偏
角許容型カップリング９０を隔てて位置する一対のブラ
ケット８５を上方に向けて突設し、そのブラケット８５
の上端部分に揺動アーム８６の一端部をゴム試験片駆動
軸３の、偏角許容型カップリング９０より遊端側部分、
即ち、ゴム試験片駆動軸３に掛合させ、これにより、揺
動アーム８６の、ゴム試験片駆動軸３に正確に追従した
上下方向の揺動変位を可能ならしめている。

【００８４】ここで、揺動アーム８６のゴム試験片駆動
軸３への掛合は、それら両者間の水平方向の相対変位を
許容するボールスライドユニット８７を介して行うこと
が好ましく、また好ましくは、揺動アーム８６の中間部
をも同様のスライドユニット８７を介してゴム試験片駆
動軸３に掛合させ、これによって、可動ベース７の移動
によるゴム試験片４の砥石１への押圧力の分力計８９へ
の拘束を除去して単にゴム試験片４の前後力のみを正し
く検出可能ならしめた。

【００８５】またここでは、ブラケット８５の上端に、
高い剛性を有する固定アーム８８を、ゴム試験片駆動軸
３遊端側に向けて水平に取付け、この固定アーム８８
と、揺動アーム８６との間に、駆動軸と交差する方向、
図では、上下方向の力を検出する分力計８９を配設す
る。

【００８６】かかる構成によれば、先に述べたようにゴ
ム試験片４に発生した前後力は、ゴム試験片駆動軸３、
揺動アーム８６を介して分力計８９に円滑に伝達される
ことになるので、前後力を高い精度にて検出することが
できる。

【００８７】またここでは、分力計８９として一般的な
ロードセルを用いることができるので、すぐれた耐久性
の下で、故障のおそれ、保守管理等の必要性なしに、高
い測定精度を長期間にわたって維持することができ、駆
動軸等の構成部材の耐久性の低下のおそれがない。更
に、駆動軸の括れ部が不要となる為駆動軸の剛性が高ま
り、試料がバウンドすると言う問題の発生もない。

【００８８】図１３は、他の実施形態を示す要部斜視図
であり、図１３（ａ）に示すところは、分力計８９を、
ゴム試験片駆動軸３に掛合させた揺動アーム８６の先端
部分と、固定アーム８８の先端部分で、その本体部分８
８ａから上方へ突出する門形突部８８ｂとの間に配設し
たものであり、これによれば、図６、図１２（ａ）、図
１２（ｂ）に示すものに比して、門形突部部分に配設し
た分力計が偏角許容型カップリングに掛合した揺動アー
ムに前後力方向と垂直な方向に大きい荷重押圧力がかか
っても、分力計は門形突部８８ｂに保護され、何ら影響
を受けることがない。

【００８９】また、図１３（ｂ）に示す装置は、とく
に、図１３（ａ）に示す門形突部８８ｂの、頂壁相当部
分８８ｃの両端に水平軸８８ｄを突設し、それぞれの水
平軸８８ｄを側壁相当部分８８ｅにて軸受支持したもの
である。これによれば、頂壁相当部分８８ｃが、水平軸
８８ｄの軸線方向、いいかえれば、ゴム試験片駆動軸３
の軸線と直交する方向に水平変位することを抑制して前
後力方向と垂直な方向の荷重負荷による水平変位を除去
すると共に、前後力方向の試料の摩擦力を敏感に検出す
る為に分力計を配設した頂壁相当部分８８ｃの、側壁相
当部分８８ｅとの連結部にベアリング軸受けを配したこ
とで、その側壁相当部分８８ｅの、水平軸８８ｄの軸線
の周りでの回動変位が容易となり更に固定アーム８８の
下側にボールスライドユニットを設けたことで分力計で
試料の摩擦力を正確に検出することができる。

【００９０】次に、この摩耗試験装置を用いたゴムイン
デックスＧｉの測定方法について詳細に説明する。

【００９１】まず、ゴム試験片４の質量ｍ１を計測す
る。また、ホルダー５にそのゴム試験片４を保持すると
ともに、ゴム試験片駆動軸３のクラッチ６が解除された
状態で、ゴム試験片駆動軸３（直接的には可動ベース
７）を、上記荷重負荷装置により、砥石駆動軸２側へ進
出変位させる。これにより、ゴム試験片４の周面を、砥
石１の周面に所定圧着力で圧着させることができる。回
転駆動手段により、砥石１を角速度ω_d で回転させる
と、クラッチ６の解除によりゴム試験片４が自由回転可
能であるので、ゴム試験片４は、砥石１に対する摩擦力
によってスリップ率０で回転（連れ回り）する。なお、
このとき上記前後力Ｆ_o を分力計８９により検出する。

【００９２】そして、このような連れ回り回転中におけ
るゴム試験片４の回転軸線と、砥石周面との間隔を、変
位センサ８２により検出された、基準位置に対する可動
ベース７の変位量から求め、求めた間隔をゴム試験片４
の有効動荷重半径Ｒｒとする。即ち、有効動荷重半径Ｒ
ｒは、ゴム試験片４の試験時における砥石１への圧着部
の実際の半径である。

【００９３】なお、ゴム試験片回転軸線と砥石周面との
間隔が、ゴム試験片４の成形誤差その他に起因して、そ
のゴム試験片４と砥石１との周方向接触位置によって若
干変化することも考えられるが、その変化の影響は、ゴ
ム試験片４の回転中に前記間隔を複数回にわたって測定
して、それらの測定値を平均化することで、十分に低減
させることができる。

【００９４】なお、有効動荷重半径に代えて、有効転が
り半径を適用することも可能である。

【００９５】次に、上述のようにして求めたゴム試験片
４の有効動荷重半径Ｒｒから、０．５％〜５％（好まし
くは、１％〜３％）の範囲内のスリップ率Ｓ（例えば、
２％＝Ｓ₀ ）を（２０）式に基づいて、設定する。

【００９６】

【数１】 但し、ω_s はゴム試験片の角速度（ｒａｄ／ｍｉｎ）、
Ｒ_d は回転砥石１の半径である。

【００９７】スリップ率の設定は、本摩耗試験に当っ
て、ゴム試験片駆動軸３のクラッチ６を接続状態とする
と共に、回転駆動手段により、砥石１の周速（ω_d ×Ｒ
_d ）と、ゴム試験片４の周速（ω_s ×Ｒ_r ）との間に、
（２０）式を満たす周速差をもたらすことによって実現
することができる。即ち、ゴム試験片４を（２１）式か
ら得られる角速度ω_s で回転させることにより、スリッ
プ率Ｓ＝Ｓ₀ を設定することができる。

【００９８】

【数２】 ここで、０．５％〜５％の範囲内のスリップ率Ｓとした
のは、０．５％〜５％の範囲内のスリップ率Ｓを設定し
て試験すれば、市場走行時と略同等のシベリティにおけ
る摩擦エネルギーをゴム試験片４で実現することができ
るからである。即ち、スリップ率が５％を超えると摩耗
形態が弾性摩耗を示しはじめるので実車の摩耗形態と離
れ、望ましくない。一方、スリップ率が０．５％を割る
と著しく時間がかかるばかりか摩耗量が少なくなり、精
度が不十分となる。なお、誤差が発生する場合を考慮
し、スリップ率は好ましくは１％から３％の範囲、より
好ましくは２％で行うことが望ましい。

【００９９】このように、ゴム試験片４の試験時におけ
る実際の有効動荷重半径Ｒｒを求め、求めた有効動荷重
半径Ｒｒからスリップ率を設定するので、スリップ率
を、その大小にかかわらず、高い精度で設定することが
できる。よって、本摩耗試験の試験精度を効果的に向上
させることができる。

【０１００】そして、ゴム試験片４と砥石１とを、スリ
ップ率Ｓ₀ で、所定時間回転させる。また、スリップ率
Ｓ₀ で回転させているときの上記前後力Ｆ₁ を分力計８
９により検出する。更に、ホルダー５による保持を解い
て、ゴム試験片４の質量ｍ２を計測する。

【０１０１】そして、スリップ率０のとき（フリーロー
リング時、すなわち自由回転時）の上記前後力Ｆ₀ 、ス
リップ率Ｓ₀ のときの上記前後力Ｆ₁ 、及びスリップ率
Ｓ₀を用い、（２２）式によって単位面積当りの単位距
離走行時の摩擦エネルギーｅｗ（ｋｇｆ／ｃｍ² ）を求
める。

【０１０２】 ｅｗ＝（Ｆ₁ −Ｆ_O ）・Ｓ₀ ／（２πＲ_r ・Ｄ） （２２） また、摩耗深さＷ（ｍｍ／１０００ｋｍ）を、測定され
た摩耗量Ｗ_O （＝ｍ１−ｍ２）（ｇ）を用いて、（２
３）式から求める。但し、ρ（ｇ／ｃｍ³ ）はサンプル
の密度、ｔ（ｍｉｎ）はテスト時間、Ｄ（ｃｍ）はサン
プルの幅、Ｖ_d （ｃｍ／ｍｉｎ）は上記砥石１の周速で
ある。

【０１０３】

【数３】 更に、（２２）、（２３）式により求められた単位面積
当りの単位距離走行時の摩擦エネルギーｅｗと摩耗深さ
Ｗとにより、ゴムインデックスＧｉが上記（８）式で求
められる。

【０１０４】以上によりゴムインデックスＧｉが求めら
れると、図５におけるステップ１０２では、摩耗寿命の
予測を行なうタイヤにおける、フリーローリング時のタ
イヤの摩擦エネルギーＥｗｆ、トー角が付与されている
状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗａ、横力が付与さ
れている状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗｓ、駆動
力が付与されている状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥ
ｗｄ、及び制動力が付与されている状態でのタイヤの摩
擦エネルギーＥｗｂを測定する。ここで各摩擦エネルギ
ーＥｗｆ、Ｅｗａ、Ｅｗｓ、Ｅｗｄ、及びＥｗｂは、タ
イヤの転がり半径で基準化した単位面積当たりの単位距
離走行時の摩擦エネルギーであり、各々の単位は（ｋｇ
ｆ／ｃｍ² ）である。

【０１０５】この際の各摩擦エネルギーの測定は、例え
ば図７に示す特開平７−６３６５８号公報に記載のタイ
ヤ踏面の接地部測定装置１０を用いて行なうことができ
る。

【０１０６】すなわち、接地部測定装置１０を用いて、
フリーローリング時、トー角が付与されている状態、横
力が付与されている状態、駆動力が付与されている状
態、及び制動力が付与されている状態、の各々の場合の
滑り量Ｓ（ｃｍ）を測定すると共に、路面２２に設けら
れている３成分力変換器３２を用いて剪断力τ（ｋｇｆ
／ｃｍ² ）を測定する。特開平７−６３６５８号公報に
も記載されているように、タイヤ踏面の摩擦仕事量Ｅは
次の（２４）式で表される。

【０１０７】 Ｅ＝∫τｄｓ （２４） 従って、接地部測定装置１０により測定された滑り量Ｓ
と剪断力τとを用いて（２４）式によりタイヤ踏面の摩
擦仕事量を算出し、これを各摩擦エネルギーとして用い
る。

【０１０８】なお、摩擦エネルギーＥｗａを測定する際
のトー角を付与する方法としては、タイヤ３０をタイヤ
支持台５４の上部に装着する際に、装着されたタイヤ３
０の進行方向に対する角度が所望のトー角となるように
装着することにより行なう。また、この場合必要に応じ
てキャンバー角を付与してもよい。また、上記横力を付
与するには、路面２２の移動と同時にタイヤ支持台５４
を路面の移動方向に対して左方向、及び右方向に移動さ
せる、または路面２２の移動方向とホイール面に角度を
つけることにより行なう。さらに、この際の摩擦エネル
ギーＥｗｓ、Ｅｗｄ、及びＥｗｂの各々を測定する際に
は、タイヤ使用時の動的な変化を考慮したキャンバー
角、トー角、及び荷重をタイヤに対して付与する。この
場合の、上記キャンバー角、トー角、及び荷重は、上記
のように５自由度以上の車両モデルを用いたコンピュー
タシミュレーションによって求める。これによって求め
られた上記キャンバー角、トー角、及び荷重をタイヤに
対して付与する方法としては、測定装置として図７の接
地部測定装置１０を使用した場合には、タイヤ３０を接
地部測定装置１０におけるタイヤ支持台５４の上部に装
着する際に、装着されたタイヤ３０の垂直方向に対する
角度が求められたキャンバー角となり、かつ装着された
タイヤ３０の進行方向に対する角度が求められたトー角
となるように装着すると共に、タイヤ３０の路面２２に
対する押圧力が、求められた荷重に相当する押圧力とな
るようにタイヤ３０を路面２２に設けられた３成分力変
換器３２に接触させて計測、調整を行うことにより行な
う。

【０１０９】次に、接地部測定装置１０を用いた、タイ
ヤ踏面の接地部の滑り量Ｓ、及び剪断力τの測定方法を
詳細に説明する。

【０１１０】接地部の任意の位置（例えば、ブロック）
の滑り量Ｓを測定する場合、タイヤトレッドの任意の位
置にマーキングを施す。タイヤ３０を回転させてマーキ
ングの施されたブロックを真上に位置させ、マーキング
がテレビカメラ６０の真下に位置するようにタイヤ支持
台５４の位置を調整する。次に、透明板２４の中央部分
がマーキングの施されたブロックの真上に位置するよう
に路面２２を移動させる。次に、サブフレーム３６を上
昇させて、タイヤのタイヤトレッドを路面２２の透明板
２４に押圧させる。ここで、タイヤ３０の押圧力を決め
るには、路面２２を移動させて、タイヤ３０を３成分力
変換器３２に接触させて計測、調整を行う。

【０１１１】次に、路面２２を水平フレーム１８の長手
方向一方側に移動させ、他方側へ向かって路面２２を所
定の速度、例えばタイヤ周速度に合わせて移動させる。

【０１１２】これによって、タイヤトレッドのマーキン
グを施した任意の位置が透明板２４に接地してから離間
するまでを経時的にテレビカメラ６０は撮影領域の中央
で捕らえることができる。

【０１１３】接地部測定装置１０では、テレビカメラ６
０を路面２２に固定したので、路面２２の透明板２４に
接地した任意の位置が滑りを起こしていない場合には、
テレビモニターの画面中央にマーキングが静止した状態
で写し出される。

【０１１４】一方、透明板２４に接地した任意の位置が
滑りを起こした場合には、透明板２４と任意の位置との
相対的な位置がずれたことになるため、テレビモニター
に写し出されたマーキングが画面中央から移動するの
で、この移動量を滑り量Ｓとして計測する。

【０１１５】したがって、接地部測定装置１０では、タ
イヤトレッドの任意の位置が路面２２の透明板２４に接
触し初めてから離間するまでの状態を容易に追跡するこ
とができる。

【０１１６】また、接地部測定装置１０では、接地面全
体を撮影する必要が無く、測定すべき微小領域（例え
ば、１つのブロック）をほぼテレビカメラ６０の画角い
っぱいに入れて滑り量Ｓを高精度で計測することができ
る。

【０１１７】また、接地面に働く剪断力τは、路面２２
に設けられた３成分力変換器３２により測定する。

【０１１８】以上により各摩擦エネルギーが測定される
と、図５のステップ１０４では、ステップ１００におい
て測定されたゴムインデックスＧｉと、ステップ１０２
において測定された各摩擦エネルギーと、タイヤの溝深
さＮＳＤと、を（９）式に代入することにより、タイヤ
の摩耗寿命期待値Ｔｌを算出する。なお、本第１実施形
態におけるタイヤの溝深さＮＳＤは、タイヤトレッド部
の複数箇所の溝深さを計測し、これらの平均値として予
め求めておく。また、（９）式における摩擦エネルギー
Ｅｗは、（６）式により算出する。

【０１１９】次のステップ１０６では、ステップ１０４
において算出された摩耗寿命期待値Ｔｌに基づいてタイ
ヤの摩耗寿命を予測する。この場合のタイヤの摩耗寿命
の予測には、例えば他のタイヤの摩耗寿命期待値Ｔｌと
比較することによって、該他のタイヤより摩耗寿命が長
い、または短いといったことを予測する、或いは、ある
タイヤの図４に示したグラフを予め用意しておき、該グ
ラフと、算出された摩耗寿命期待値Ｔｌと、に基づいて
摩耗寿命値を求める等の方法が挙げられる。

【０１２０】以上詳細に説明したように、本第１実施形
態に係るタイヤ摩耗寿命予測方法は、横力が付与されて
いる状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗｓ、駆動力が
付与されている状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗ
ｄ、制動力が付与されている状態でのタイヤの摩擦エネ
ルギーＥｗｂに加えて、フリーローリング時のタイヤの
摩擦エネルギーＥｗｆ、トー角が付与されている状態で
のタイヤの摩擦エネルギーＥｗａを、タイヤの摩耗寿命
を予測するための要素として用いているので、駆動方
向、制動方向、及び左右方向の剛性のみを考慮したシャ
ーラマッハの摩耗量式を用いて摩耗寿命を予測する場合
に比較して、より高精度なタイヤの摩耗寿命予測を行な
うことができると共に、市場走行時と略同等のシベリテ
ィ（スリップ率）におけるゴムインデックスＧｉを測定
して摩耗寿命の予測に用いているので、ＪＩＳ Ｋ ６
２６４により規格化されている通常のランボーン摩耗試
験により求めた摩耗抵抗指数を用いる場合に比較して、
より高精度なタイヤの摩耗寿命予測を行なうことができ
る。

【０１２１】また、本第１実施形態に係るタイヤ摩耗寿
命予測方法は、摩擦エネルギーＥｗｓ、Ｅｗｄ、及びＥ
ｗｂを測定する際に、タイヤに対してタイヤ使用時の動
的な変化を考慮したキャンバー角、トー角、及び荷重を
付与したので、このようなキャンバー角、トー角、及び
荷重を付与しない場合に比較して、より高精度なタイヤ
の摩耗寿命の予測を行なうことができる。

【０１２２】さらに、本第１実施形態に係るタイヤ摩耗
寿命予測方法は、図６に要部を示した摩耗試験装置によ
るゴムインデックスＧｉの測定、及び図７に示した接地
部測定装置による各摩擦エネルギーの測定のみによりタ
イヤの摩耗寿命を予測できるので、実車による走行試験
を行なう必要がなく、短時間で予測を行なうことができ
る。

【０１２３】なお、本第１実施形態では、各摩擦エネル
ギーを測定するのに、特開平７−６３６５８号公報に記
載のタイヤ踏面の接地部測定装置１０（図７参照）を用
いる場合について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、例えば１９８２年秋季自動車技術会講
演会前刷り集の「タイヤ摩耗の室内評価についての一つ
の試み」（横浜ゴム株式会社）において摩擦エネルギー
を測定する際に用いている米国Precision Measurement
Co. 製の接地圧・変位測定装置であるTire Pressure an
d Slip Plateを用いてもよい。

【０１２４】また、本第１実施形態では、タイヤの溝深
さＮＳＤをタイヤトレッド部の複数の溝深さの平均値と
する場合について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、例えばタイヤトレッド部の複数の溝深
さの最小値とする形態としてもよい。

【０１２５】また、本第１実施形態では、ゴムインデッ
クスＧｉと、摩擦エネルギーＥｗの逆数１／Ｅｗとの積
Ｇｉ／Ｅｗにタイヤ棄却限界に至るまでの残溝の深さを
乗算した値に基づいて摩耗寿命を予測する場合について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
例えば摩耗寿命期待値Ｔｌの概略値を求める場合には、
積Ｇｉ／Ｅｗのみを用いるようにしてもよい。

【０１２６】さらに、本第１実施形態では、各摩擦エネ
ルギーを転がり半径で基準化したものとする場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、転がり半径による基準化を行なわないものとしても
よい。この場合の各摩擦エネルギーの単位は（ｋｇｆ／
ｃｍ）となる。

【０１２７】〔第２実施形態〕次に本発明の第２実施形
態について説明する。本第２実施形態は、横力が付与さ
れている状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗｓを、タ
イヤを車両に装着した場合の車両が右旋回するときの横
力が付与されている状態での摩擦エネルギーＥｗｓ
₊ と、車両が左旋回するときの横力が付与されている状
態での摩擦エネルギーＥｗｓ_- とに分け、摩擦エネルギ
ーＥｗｓを摩擦エネルギーＥｗｓ₊ と摩擦エネルギーＥ
ｗｓ_- との和、すなわちＥｗｓ₊ ＋Ｅｗｓ_- により求め
るものとすると共に、摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、Ｅｗｓ
_- 、Ｅｗｄ、及びＥｗｂを、市場走行時の入力を反映し
たものとするものである。さらに、本第２実施形態で
は、タイヤトレッド部のトレッド幅方向の複数箇所の予
測点を定めておき、各予測点における摩耗寿命期待値Ｔ
ｌまたは必要に応じて摩耗量期待値を算出することによ
り、タイヤのトレッド幅方向の各点の偏摩耗状態の予測
を行なう。なお上記摩耗量期待値は、摩擦エネルギーＥ
ｗをゴムインデックスＧｉで割ったものであり、この値
が大きいほど摩耗量が大きい。

【０１２８】次に、図８及び図９のフローチャートを参
照して、本第２実施形態に係るタイヤ摩耗寿命（必要に
応じて摩耗量）予測方法を説明する。なお、本第２実施
形態では、上記（１６）式〜（１９）式における指数ｎ
ｓ１、ｎｓ２、ｎｄ、ｎｂを各々２に固定した場合につ
いて説明する。

【０１２９】まず、ステップ２００では、上記第１実施
形態における図５のステップ１００と同様の方法で、摩
耗寿命または摩耗量の予測を行なうタイヤ（例えば、タ
イヤサイズ２２５／５５Ｒ１６のタイヤ）のタイヤトレ
ッド部のゴムと同材質のゴム試料としてのゴム試験片の
標準気温（例えば、２５°Ｃ）でかつ市場走行時と略同
等のシベリティにおけるゴムインデックスＧｉを求め
る。

【０１３０】次のステップ２０２では、図７に示した接
地部測定装置１０を用いて、第１実施形態における図５
のステップ１０２と同様の方法で、上記予測点のうちの
１点について摩擦エネルギーＥｗｆ、及びＥｗａを測定
する。

【０１３１】次のステップ２０４では、図９のフローチ
ャートで示した摩擦エネルギー導出手順により、上記ス
テップ２０２において測定対象とした上記予測点のうち
の１点における摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、Ｅｗｓ_- 、Ｅ
ｗｄ、及びＥｗｂを導出する。以下に、図９を参照し
て、摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、Ｅｗｓ_- 、Ｅｗｄ、及び
Ｅｗｂの導出手順を詳細に説明する。

【０１３２】まず、ステップ２５０では、摩擦エネルギ
ーＥｗｓ₊ 、Ｅｗｓ_- 、Ｅｗｄ、及びＥｗｂを、車両右
旋回時の左右方向の入力Ｆｙ₊ 、車両左旋回時の左右方
向の入力Ｆｙ_- 、駆動力によって発生する前方向の力Ｆ
ｘ₊ 、及び制動力によって発生する後方向の力Ｆｘ_- 、
未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂ及び指数ｎｓ１、ｎｓ２、
ｎｄ、ｎｂを用いて、上記（１６）式〜（１９）式で表
した場合の未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂを求める。ここ
で、車両右旋回時の左右方向の入力Ｆｙ₊ 、車両左旋回
時の左右方向の入力Ｆｙ_- 、駆動力によって発生する前
方向の力Ｆｘ₊、及び制動力によって発生する後方向の
力Ｆｘ_- の単位は（ｋｇｆ）である。

【０１３３】なお、未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂは、例
えば次の方法により求める。すなわち、未定係数Ｓ１
は、まず摩耗寿命または摩耗量を予測したいタイヤに対
して複数通り（好ましくは３通り以上）の車両右旋回時
の左右方向の入力Ｆｙ₊ を付与した場合の摩擦エネルギ
ーＥｗｓ₊ を各々測定し、測定された摩擦エネルギーＥ
ｗｓ₊ と、そのときのタイヤに付与した車両右旋回時の
左右方向の入力Ｆｙ₊ の２乗とから（１６）式から逆算
して、すなわちＥｗｓ₊ ／Ｆｙ₊ ² を計算して複数の未
定係数Ｓ１を求め、これらの平均値として求める。同様
に未定係数Ｓ２は、まず摩耗寿命または摩耗量を予測し
たいタイヤに対して複数通り（好ましくは３通り以上）
の車両左旋回時の左右方向の入力Ｆｙ_- を付与した場合
の摩擦エネルギーＥｗｓ_- を各々測定し、測定された摩
擦エネルギーＥｗｓ_- と、そのときのタイヤに付与した
車両左旋回時の左右方向の入力Ｆｙ_- の２乗とから（１
７）式から逆算して、すなわちＥｗｓ_- ／Ｆｙ_- ² を計
算して複数の未定係数Ｓ２を求め、これらの平均値とし
て求める。

【０１３４】また、未定係数Ｄは、まず摩耗寿命または
摩耗量を予測したいタイヤに対して複数通り（好ましく
は３通り以上）の前方向の力Ｆｘ₊ を付与した場合の摩
擦エネルギーＥｗｄを各々測定し、測定された摩擦エネ
ルギーＥｗｄと、そのときのタイヤに付与した前方向の
力Ｆｘ₊ の２乗とから（１８）式から逆算して、すなわ
ちＥｗｄ／Ｆｘ₊ ² を計算して複数の未定係数Ｄを求
め、これらの平均値として求める。さらに、未定係数Ｂ
は、まず摩耗寿命または摩耗量を予測したいタイヤに対
して複数通り（好ましくは３通り以上）の後方向の力Ｆ
ｘ_- を付与した場合の摩擦エネルギーＥｗｂを各々測定
し、測定された摩擦エネルギーＥｗｂと、そのときのタ
イヤに付与した後方向の力Ｆｘ_- の２乗とから（１９）
式から逆算して、すなわちＥｗｂ／Ｆｘ_- ² を計算して
複数の未定係数Ｂを求め、これらの平均値として求め
る。

【０１３５】なお、この際の摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、
Ｅｗｓ_- 、Ｅｗｄ、及びＥｗｂの測定は、例えば図７に
示した接地部測定装置１０を用いて行なわれる。

【０１３６】また、本第２実施形態では、実車での使用
条件をできるだけ再現するために、摩擦エネルギーＥｗ
ｓ₊ 、Ｅｗｓ_- 、Ｅｗｄ、及びＥｗｂを測定する際に
は、上記第１実施形態と同様に、タイヤ使用時の動的な
変化を考慮したキャンバー角、トー角、及び荷重をタイ
ヤに対して付与した場合の各摩擦エネルギーを測定す
る。

【０１３７】次のステップ２５２では、摩耗寿命または
摩耗量の予測を行ないたい市場を代表するような道路
（例えば日本国内の一般的な道路等）を特定して、特定
された道路に対して車両を所定距離だけ走行させたとき
の車両重心位置の左右方向の加速度（Ｇ）、及び車両重
心位置の前後方向の加速度（Ｇ）を所定時間毎に測定す
ることにより、市場走行時の車両重心位置の左右方向の
加速度分布、及び車両重心位置の前後方向の加速度分布
を求める。なお、各加速度は、例えば車両の重心位置に
Ｇセンサを設置しておき、該Ｇセンサにより測定するこ
とができる。図１０（Ａ）は車両重心位置の前後方向の
加速度分布の一例を、図１０（Ｂ）は車両重心位置の左
右方向の加速度分布の一例を各々示す。

【０１３８】次のステップ２５４では、左右方向の加速
度分布のＲＭＳ値Ａｓ、前方向の加速度分布のＲＭＳ値
Ａｘ₊ 、及び後方向の加速度分布のＲＭＳ値Ａｘ_- を算
出する。なお、ここでＲＭＳ値は、各加速度分布におけ
る所定範囲の加速度の２乗の平均値の平方根で求められ
る値である。また、前方向の加速度分布のＲＭＳ値Ａｘ
₊ を求める際には、車両重心位置の前後方向の加速度分
布における０より大きい加速度のＲＭＳ値を、後方向の
加速度分布のＲＭＳ値Ａｘ_- を求める際には、車両重心
位置の前後方向の加速度分布における０より小さい加速
度のＲＭＳ値を、各々求める。

【０１３９】次のステップ２５６では、以上により求め
られたＲＭＳ値Ａｓ、Ａｘ₊ 、及びＡｘ_- と、横力が付
与されている状態でのタイヤ荷重ｗ₁ 、駆動力が付与さ
れている状態でのタイヤ荷重ｗ₂ 、及び制動力が付与さ
れている状態でのタイヤ荷重ｗ₃ とにより、次の（２
５）式〜（２７）式によって左右方向の入力Ｆｙ、前方
向の力Ｆｘ₊ 、及び後方向の力Ｆｘ_- を求める。なお、
タイヤ荷重の単位は（ｋｇ）である。

【０１４０】 Ｆｙ ＝ｗ₁ ×Ａｓ （２５） Ｆｘ₊ ＝ｗ₂ ×Ａｘ₊ （２６） Ｆｘ_- ＝ｗ₃ ×Ａｘ_- （２７） 但し、前方向の力Ｆｘ₊ に関しては、駆動輪が２輪のみ
の車両では、車両全体を加速させるための力を、駆動輪
の２輪のみで発生しなければならないため、駆動輪２輪
の発生力の和が重心の慣性力となるようにする。

【０１４１】また、ＲＭＳ値を発生させるような状況で
の車両をシミュレート計算し、上記Ｆｘ₊ 、Ｆｘ_- 、Ｆ
ｙ（Ｆｙ₊ 、Ｆｙ_- ）を求めてもよい。

【０１４２】その後、以上により求められた左右方向の
入力Ｆｙに基づいて（１３）式及び（１４）式により、
トー角及びアッカーマン特性を考慮した車両右旋回時の
左右方向の入力Ｆｙ₊ 、及び車両左旋回時の左右方向の
入力Ｆｙ_- を求める。

【０１４３】次のステップ２５８では、以上により求め
られた未定係数Ｓ１と左右方向の入力Ｆｙ₊ とを（１
６）式に代入することにより摩擦エネルギーＥｗｓ
₊ を、未定係数Ｓ２と左右方向の入力Ｆｙ_- とを（１
７）式に代入することにより摩擦エネルギーＥｗｓ
_- を、未定係数Ｄと前方向の力Ｆｘ₊ とを（１８）式に
代入することにより摩擦エネルギーＥｗｄを、未定係数
Ｂと後方向の力Ｆｘ_- とを（１９）式に代入することに
より摩擦エネルギーＥｗｂを、各々求める。

【０１４４】なお、予め上記ステップ２５６における上
記Ｆｙ₊ 、Ｆｙ_- 、Ｆｘ₊ 、Ｆｘ_-が判明している場合
には、上記ステップ２５０を実施せずに、上記ステップ
２５８にて、前記Ｆｙ₊ 、Ｆｙ_- 、Ｆｘ₊ 、Ｆｘ_- の条
件にて前記接地部測定装置１０を用いて直接摩擦エネル
ギーＥｗｓ₊ 、Ｅｗｓ_- 、Ｅｗｄ、Ｅｗｂを測定して求
めることも可能である。

【０１４５】以上により摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、Ｅｗ
ｓ_- 、Ｅｗｄ、及びＥｗｂが導出されると、図８におけ
るステップ２０５では、摩耗寿命の予測を行なうのか否
かを判定し、摩耗寿命の予測を行なう場合にはステップ
２０６へ移行して、当該予測点の近傍における溝深さＮ
ＳＤを測定し、次のステップ２０８では、上記ステップ
２００において測定されたゴムインデックスＧｉと、上
記ステップ２０２において測定された摩擦エネルギーＥ
ｗｆ、及びＥｗａと、上記ステップ２０４において導出
された摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、Ｅｗｓ_- 、Ｅｗｄ、及
びＥｗｂと、上記ステップ２０６において測定された溝
深さＮＳＤと、を（９）式に代入することにより、当該
予測点における摩耗寿命期待値Ｔｌを算出する。なお、
摩擦エネルギーＥｗを算出する際に用いる摩擦エネルギ
ーＥｗｓは、摩擦エネルギーＥｗｓ₊ と摩擦エネルギー
Ｅｗｓ_- との和、すなわちＥｗｓ₊ ＋Ｅｗｓ_- を算出す
ることにより求める。

【０１４６】摩耗寿命期待値Ｔｌが算出されると、次の
ステップ２１０では、予め定めた複数箇所の予測点の全
てにおいて、摩耗寿命期待値Ｔｌの算出が終了したか否
かを判定し、終了していない場合は終了するまで、上記
ステップ２０２〜ステップ２０８による各予測点におけ
る摩耗寿命期待値Ｔｌの算出を行なったのち、本手順を
終了する。なお、この後、各予測点での摩耗寿命期待値
Ｔｌを用いて各予測点での摩耗寿命を予測してもよい
し、前記各予測点での摩耗寿命期待値Ｔｌの平均値を用
いてタイヤ全体の平均的な摩耗寿命を予測してもよい。

【０１４７】一方、上記ステップ２０５で、摩耗寿命の
予測を行なわないと判定された場合は、摩耗量の予測を
行なうものと見做してステップ２１２へ移行し、当該予
測点における摩耗量期待値を、上記ステップ２００にお
いて測定されたゴムインデックスＧｉと、上記ステップ
２０２において測定された摩擦エネルギーＥｗｆ、及び
Ｅｗａと、上記ステップ２０４において導出された摩擦
エネルギーＥｗｓ₊ 、Ｅｗｓ_- 、Ｅｗｄ、及びＥｗｂ
と、に基づいて算出する。

【０１４８】摩耗量期待値が算出されると、次のステッ
プ２１４では、予め定めた複数箇所の予測点の全てにお
いて、摩耗量期待値の算出が終了したか否かを判定し、
終了していない場合は終了するまで、上記ステップ２０
２〜ステップ２１４による各予測点における摩耗量期待
値の算出を行なったのち、本手順を終了する。

【０１４９】図１１は、以上の方法により求めた、３種
類のタイヤのトレッド幅方向左端のショルダ部からトレ
ッド幅方向右端のショルダ部までの７箇所または６箇所
の予測点における摩耗量期待値と、実車による上記７箇
所または６箇所の摩耗量と、を同一グラフ上に示したも
のであり、図１１（Ａ）は、タイヤサイズ２２５／５５
Ｒ１６のタイヤを車両のフロントタイヤとして使用した
場合のグラフを、図１１（Ｂ）は、タイヤサイズ２０５
／６５Ｒ１５のタイヤを車両のフロントタイヤとして使
用した場合のグラフを、図１１（Ｃ）は、タイヤサイズ
１７５／７０Ｒ１４のタイヤを車両のフロントタイヤと
して使用した場合のグラフを、各々示している。同図に
示すように、以上の方法により求められた各予測点にお
ける摩耗量期待値の分布状態により、トレッド幅方向の
タイヤの偏摩耗の状況を、高精度に予測できることがわ
かる。

【０１５０】以上詳細に説明したように、本第２実施形
態に係るタイヤ摩耗寿命予測方法は、上記第１実施形態
と同様に、横力が付与されている状態でのタイヤの摩擦
エネルギーＥｗｓ、駆動力が付与されている状態でのタ
イヤの摩擦エネルギーＥｗｄ、制動力が付与されている
状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗｂに加えて、フリ
ーローリング時のタイヤの摩擦エネルギーＥｗｆ、トー
角が付与されている状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥ
ｗａを、タイヤの摩耗寿命を予測するための要素として
用いているので、駆動方向、制動方向、及び左右方向の
剛性のみを考慮したシャーラマッハの摩耗量式を用いて
摩耗寿命を予測する場合に比較して、より高精度なタイ
ヤの摩耗寿命予測を行なうことができると共に、市場走
行時と略同等のシベリティ（スリップ率）におけるゴム
インデックスＧｉを測定して摩耗寿命の予測に用いてい
るので、ＪＩＳ Ｋ ６２６４により規格化されている
通常のランボーン摩耗試験により求めた摩耗抵抗指数を
用いる場合に比較して、より高精度なタイヤの摩耗寿命
予測を行なうことができる。

【０１５１】また、本第２実施形態に係るタイヤ摩耗寿
命予測方法は、上記第１実施形態と同様に、摩擦エネル
ギーＥｗｓ、Ｅｗｄ、及びＥｗｂを測定する際に、タイ
ヤに対してタイヤ使用時の動的な変化を考慮したキャン
バー角、トー角、及び荷重を付与したので、このような
キャンバー角、トー角、及び荷重を付与しない場合に比
較して、より高精度なタイヤの摩耗寿命の予測を行なう
ことができる。

【０１５２】また、本第２実施形態に係るタイヤ摩耗寿
命予測方法は、上記第１実施形態における横力が付与さ
れている状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗｓ、駆動
力が付与されている状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥ
ｗｄ、及び制動力が付与されている状態でのタイヤの摩
擦エネルギーＥｗｂの各摩擦エネルギーを、市場走行時
の車両重心位置の左右方向の加速度分布、及び車両重心
位置の前後方向の加速度分布の各々の分布のＲＭＳ値に
基づいて求めることにより市場走行時の入力を反映した
ものとしたので、上記第１実施形態に示したタイヤ摩耗
寿命予測方法に比較して、より高精度にタイヤの摩耗寿
命を予測することができる。

【０１５３】また、本第２実施形態に係るタイヤ摩耗寿
命予測方法は、横力が付与されている状態でのタイヤの
摩擦エネルギーＥｗｓを、アッカーマン特性及びトー角
に基づいて、車両が右旋回するときのタイヤの摩擦エネ
ルギーＥｗｓ₊ と、左旋回するときのタイヤの摩擦エネ
ルギーＥｗｓ_- との２つに分けて導出し、かつ摩擦エネ
ルギーＥｗｓを摩擦エネルギーＥｗｓ₊ と摩擦エネルギ
ーＥｗｓ_- との和として求めたので、アッカーマン特性
及びトー角に基づくことなく摩擦エネルギーＥｗｓを求
める場合に比較して、より実車走行時の状況に近い摩擦
エネルギーＥｗｓを求めることができる。

【０１５４】さらに、本第２実施形態に係るタイヤ摩耗
寿命予測方法は、タイヤのトレッド幅方向の複数箇所に
おける摩耗寿命期待値Ｔｌ（必要に応じて摩耗量期待
値）を求めたので、タイヤのトレッド幅方向の摩耗寿命
（または摩耗量）の分布（偏摩耗）を予測することが可
能となる。

【０１５５】なお、本第２実施形態では、摩擦エネルギ
ーＥｗｆ、Ｅｗａを測定する場合に、特開平７−６３６
５８号公報に記載のタイヤ踏面の接地部測定装置１０
（図５参照）を用いる場合について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、例えば第１実施形態
と同様に１９８２年秋季自動車技術会講演会前刷り集の
「タイヤ摩耗の室内評価についての一つの試み」（横浜
ゴム株式会社）において摩擦エネルギーを測定する際に
用いている米国Precision Measurement Co. 製の接地圧
・変位測定装置であるTire Pressure and Slip Plateを
用いてもよい。

【０１５６】また、本第２実施形態では、（１６）式〜
（１９）式における未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂを求め
る方法として、指数ｎｓ１、ｎｓ２、ｎｄ、ｎｂを２に
固定し、複数の入力を行なった場合の各摩擦エネルギー
を測定して、各入力と摩擦エネルギーとを用いて、（１
６）式〜（１９）式により逆算して求める場合について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
指数ｎｓ１、ｎｓ２、ｎｄ、ｎｂを固定値とせず、複数
の入力を行なった場合の各摩擦エネルギーを測定して、
各入力と摩擦エネルギーとの関係から最小２乗法、偏差
面積法等によって各未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂ及び各
指数ｎｓ１、ｎｓ２、ｎｄ、ｎｂを近似的に求めるよう
にしてもよい。この場合、指数ｎｓ１、ｎｓ２、ｎｄ、
ｎｂを固定値とする場合に比較して、より高精度な摩耗
寿命予測が行なえる。

【０１５７】また、本第２実施形態では、複数箇所の各
予測点における摩耗寿命期待値または摩耗量期待値を１
点ずつ算出する場合について説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、各予測点における各々の摩
擦エネルギーを測定したのちに摩耗寿命期待値または摩
耗量期待値を同時に算出する形態としてもよい。

【０１５８】また、上記各実施形態では、摩擦エネルギ
ーＥｗｓ、Ｅｗｄ、及びＥｗｂの各々を測定する際にタ
イヤに付与する、タイヤ使用時の動的な変化を考慮した
キャンバー角、トー角、及び荷重を、５自由度以上の車
両モデルを用いたコンピュータシミュレーションによっ
て求める場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば上記キャンバー角、トー
角、及び荷重を実車走行試験により求めてもよい。

【０１５９】また、上記各実施形態では、ゴムインデッ
クスＧｉを導出するのに、図６に要部を示した摩耗試験
装置を用いる場合について説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、スリップ率が市場走行時と同
等の０．５％〜５％程度の低シベリティ時の摩耗状態を
測定することができる装置であればよく、例えば、特願
平９−７１６８号公報記載の弾性体の摩耗試験装置を用
いることとしてもよい。

【０１６０】また、上記各実施形態では、ゴムインデッ
クスＧｉの測定に際し、基準位置に対する可動ベースの
変位量からゴム試験片の有効動荷重半径を求めている
が、本発明はこれに限定されるものでなく、ゴム試験片
の円周を求め、求めた円周からゴム試験片の転がり半径
を求めるようにしてもよい。

【０１６１】すなわち、ゴム試験片の円周は、次のよう
にして求めることができる。即ち、ゴム試験片及び砥石
の回転と同期して回転すると共に端部に切欠部が設けら
れた円板の各々をゴム試験片及び砥石に対応して配置す
る。また、該円板の回転による切欠部の軌跡上の各々
に、円板を挟むように発光部及び受光部からなる光セン
サを設ける。なお、光センサは、発光部からの光を受光
部が受光した場合にパルスを発生させる。そして、砥石
側及びゴム試験片側から発生されるパルスの各々の間隔
と、砥石の円周とからゴム試験片の円周を求める。

【０１６２】また、上記各実施形態では、ゴムインデッ
クスＧｉの測定に際し、砥石を固定してゴム試験片を移
動させて圧着させているが、本発明はこれに限定される
ものでなく、ゴム試験片を固定して砥石を移動したり、
砥石及びゴム試験片の双方を移動させたりして、圧着す
るようにしてもよい。

【０１６３】また、上記各実施形態では、ゴムインデッ
クスＧｉの測定に際し、前後力を分力計により検出して
いるが、本発明はこれに限定されるものでなく、従来の
トルクメータ８３においても駆動時の前後力は測定して
もよい。但し、軸受け等によって発生するトルクも含ま
れることになり、測定精度は分力計８９による測定対比
低下する。

【０１６４】さらに、上記各実施形態では、ゴムインデ
ックスＧｉの測定に際し、砥石の角速度を固定し、ゴム
試験片の角速度を調整してスリップ率を設定している
が、本発明はこれに限定されるものでなく、ゴム試験片
の角速度を固定して砥石の角速度を調整したり、砥石及
びゴム試験片の双方の角速度を調整したりして、スリッ
プ率を設定してもよい。

【０１６５】

【発明の効果】請求項１及び請求項２記載のタイヤ摩耗
寿命予測方法によれば、横力（左右力）が付与されてい
る状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗｓ、駆動力が付
与されている状態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗｄ、
制動力が付与されている状態でのタイヤの摩擦エネルギ
ーＥｗｂに加えて、フリーローリング時のタイヤの摩擦
エネルギーＥｗｆ、トー角が付与されている状態でのタ
イヤの摩擦エネルギーＥｗａが、タイヤの摩耗寿命を予
測するための要素として用いられるので、駆動方向、制
動方向、及び左右方向の剛性のみを考慮したシャーラマ
ッハの摩耗量式を用いて摩耗寿命を予測する場合に比較
して、より高精度なタイヤの摩耗寿命予測を行なうこと
ができると共に、市場走行時と略同等のシベリティにお
けるゴムインデックスＧｉを測定して摩耗寿命の予測に
用いているので、ＪＩＳ Ｋ ６２６４により規格化さ
れている通常のランボーン摩耗試験により求めた摩耗抵
抗指数を用いる場合に比較して、より高精度なタイヤの
摩耗寿命予測を行なうことができ、さらに摩擦エネルギ
ーＥｗｓ、Ｅｗｄ、及びＥｗｂを求めるに際し、タイヤ
に対してタイヤ使用時の動的な変化を考慮したキャンバ
ー角、トー角、及び荷重とが付与されるので、このよう
なキャンバー角、トー角、及び荷重が付与されない場合
に比較して、より高精度なタイヤの摩耗寿命予測を行な
うことができる、という効果が得られる。

【０１６６】また、請求項３及び請求項４記載のタイヤ
摩耗寿命予測方法によれば、請求項１又は請求項２記載
のタイヤ摩耗寿命予測方法における摩擦エネルギーＥｗ
ｓ、摩擦エネルギーＥｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗｂ
が、市場走行時の車両重心位置の左右方向の加速度分
布、及び車両重心位置の前後方向の加速度分布の各々の
分布のＲＭＳ値に基づいて求められることにより市場走
行時の入力を反映したものとされるので、市場走行時の
入力を反映していない場合に比較して、より高精度にタ
イヤの摩耗寿命の予測を行なうことができる、という効
果が得られる。

【０１６７】また、請求項５記載のタイヤ摩耗寿命予測
方法によれば、請求項１又は請求項２記載のタイヤ摩耗
寿命予測方法における摩擦エネルギーＥｗｓが、アッカ
ーマン特性及びトー角に基づいて、タイヤを車両に装着
した場合の車両が右旋回するときの摩擦エネルギーＥｗ
ｓ₊ と、車両が左旋回するときの摩擦エネルギーＥｗｓ
_- とに分けて求められ、かつ摩擦エネルギーＥｗｓは、
摩擦エネルギーＥｗｓ ₊ と、摩擦エネルギーＥｗｓ_- と
の和Ｅｗｓ₊ ＋Ｅｗｓ_- により求めらるので、アッカー
マン特性及びトー角に基づくことなく摩擦エネルギーＥ
ｗｓを求める場合に比較して、より実車走行時の状況に
近い摩擦エネルギーＥｗｓを求めることができる、とい
う効果が得られる。

【０１６８】また、請求項６及び請求項７記載のタイヤ
摩耗寿命予測方法によれば、請求項５記載のタイヤ摩耗
寿命予測方法における摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、摩擦エ
ネルギーＥｗｓ_- 、摩擦エネルギーＥｗｄ、及び摩擦エ
ネルギーＥｗｂが、市場走行時の車両重心位置の左右方
向の加速度分布、及び車両重心位置の前後方向の加速度
分布の各々の分布のＲＭＳ値に基づいて求められること
により市場走行時の入力を反映したものとされるので、
市場走行時の入力を反映していない場合に比較して、よ
り高精度にタイヤの摩耗寿命の予測を行なうことができ
る、という効果が得られる。

【０１６９】さらに、請求項８記載のタイヤ摩耗寿命予
測方法によれば、タイヤの複数箇所の摩耗寿命が予測さ
れるので、上記複数箇所をタイヤトレッド部のトレッド
幅方向の複数箇所とすることにより、トレッド幅方向の
摩耗寿命の分布（偏摩耗）を予測することができる、と
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（５）式により得られたタイヤ摩耗寿命期待値
と、実車試験により計測されたタイヤ摩耗寿命との関係
を示すグラフである。

【図２】（Ａ）は入力の２乗と横力が付与されている状
態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗｓとの関係を示すグ
ラフ、（Ｂ）は入力の２乗と駆動力が付与されている状
態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗｄとの関係を示すグ
ラフ、（Ｃ）は入力の２乗と制動力が付与されている状
態でのタイヤの摩擦エネルギーＥｗｂとの関係を示すグ
ラフである。

【図３】（７）式により得られたタイヤ摩耗寿命期待値
と、実車試験により計測されたタイヤ摩耗寿命との関係
を示すグラフである。

【図４】（９）式により得られたタイヤ摩耗寿命期待値
と、実車試験により計測されたタイヤ摩耗寿命との関係
を示すグラフである。

【図５】第１実施形態におけるタイヤ摩耗寿命予測方法
の手順を示す概略フローチャートである。

【図６】第１実施形態においてゴムインデックスＧｉを
測定するために用いられる摩耗試験装置の要部について
示す平面図である。

【図７】第１実施形態において各摩擦エネルギーを測定
するために用いられるタイヤ踏面の接地部測定装置の側
面図である。

【図８】第２実施形態におけるタイヤ摩耗寿命予測方法
を示す概略フローチャートである。

【図９】第２実施形態における摩擦エネルギーＥｗ
ｓ₊ 、Ｅｗｓ_- 、Ｅｗｄ、及びＥｗｂの導出手順を示す
概略フローチャートである。

【図１０】（Ａ）は市場における車両重心位置の前後方
向の加速度分布の一例を示すグラフであり、（Ｂ）は市
場における車両重心位置の左右方向の加速度分布の一例
を示すグラフである。

【図１１】（Ａ）はタイヤサイズ２２５／５５Ｒ１６の
フロントタイヤのトレッド幅方向の摩耗量期待値と、実
車における摩耗量との関係を示すグラフ、（Ｂ）はタイ
ヤサイズ２０５／６５Ｒ１５のフロントタイヤのトレッ
ド幅方向の摩耗量期待値と、実車における摩耗量との関
係を示すグラフ、（Ｃ）はタイヤサイズ１７５／７０Ｒ
１４のフロントタイヤのトレッド幅方向の摩耗量期待値
と、実車における摩耗量との関係を示すグラフである。

【図１２】（ａ）は、前後力を測定する部分を示す側面
図であり、（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ方向からみた側
面図である。

【図１３】変形例に係る前後力を測定する部分を示す斜
視図である。

【符号の説明】

４ ゴム試験片（ゴム試料） １０ タイヤ踏面の接地部測定装置 ３０ タイヤ ３２ ３成分力変換器 ８９ 分力計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 毛利 浩 東京都小平市小川町１−445−１，２− 1001 (72)発明者 佐坂 尚博 東京都小平市小川東町３−５−５−326 (72)発明者 小林 弘 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 原口 哲之理 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 加藤 康之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フリーローリング時のタイヤの摩擦エネ
   ルギーＥｗｆ、トー角が付与されている状態でのタイヤ
   の摩擦エネルギーＥｗａを各々求めると共に、各々タイ
   ヤ使用時の動的な変化を考慮したキャンバー角、トー
   角、及び荷重が付与されている状態においての、横力が
   付与されている状態、駆動力が付与されている状態、及
   び制動力が付与されている状態の各状態における摩擦エ
   ネルギーＥｗｓ、摩擦エネルギーＥｗｄ、及び摩擦エネ
   ルギーＥｗｂを求め、かつタイヤトレッド部と同材質の
   ゴム試料の市場走行時と略同等のシベリティにおける摩
   擦エネルギーｅｗ、及び所定走行距離当りの摩耗深さＷ
   の各々を求めて、 前記摩擦エネルギーｅｗを前記摩耗深さＷで割った値ｅ
   ｗ／ＷであるゴムインデックスＧｉと、下記の式で表さ
   れる摩擦エネルギーＥｗの逆数１／Ｅｗとの積Ｇｉ／Ｅ
   ｗを含む値に基づいてタイヤの摩耗寿命を予測するタイ
   ヤ摩耗寿命予測方法。 Ｅｗ＝Ｅｗｆ＋Ｅｗａ＋Ｅｗｓ＋Ｅｗｂ＋Ｅｗｄ
2. 【請求項２】 前記積Ｇｉ／Ｅｗを含む値は、前記積Ｇ
   ｉ／Ｅｗの値、前記積Ｇｉ／Ｅｗにタイヤ棄却限界に至
   るまでの残溝の深さを乗算した値、の何れかの値である
   請求項１記載のタイヤ摩耗寿命予測方法。
3. 【請求項３】 前記摩擦エネルギーＥｗｓ、前記摩擦エ
   ネルギーＥｗｄ、及び前記摩擦エネルギーＥｗｂの各々
   を、左右方向の入力Ｆｙ、駆動力によって発生する前方
   向の力Ｆｘ₊ 、制動力によって発生する後方向の力Ｆｘ
   _- 、未定係数Ｓ、Ｄ、Ｂ及び指数ｎｓ、ｎｄ、ｎｂを用
   いて、 Ｅｗｓ＝Ｓ×Ｆｙ^ns、Ｅｗｄ＝Ｄ×Ｆｘ₊ ^nd、Ｅｗｂ＝
   Ｂ×Ｆｘ_- ^nb と表し、 前記未定係数Ｓ、Ｄ、Ｂ及び前記指数ｎｓ、ｎｄ、ｎｂ
   を、左右方向の入力Ｆｙ、前方向の力Ｆｘ₊ 、及び後方
   向の力Ｆｘ_- を各々付与したときの摩擦エネルギーＥｗ
   ｓ、摩擦エネルギーＥｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗ
   ｂ、の各々の測定値に基づいて予め求めておいて、 市場走行時の車両重心位置の左右方向の加速度分布、及
   び車両重心位置の前後方向の加速度分布のＲＭＳ値に基
   づいて前記左右方向の入力Ｆｙ、前記前方向の力Ｆ
   ｘ₊ 、及び前記後方向の力Ｆｘ_- を決定し、 決定された前記左右方向の入力Ｆｙ、前記前方向の力Ｆ
   ｘ₊ 、及び前記後方向の力Ｆｘ_- と、上記の式に基づい
   て、前記摩擦エネルギーＥｗｓ、前記摩擦エネルギーＥ
   ｗｄ、及び前記摩擦エネルギーＥｗｂを求めることを特
   徴とする請求項１又は請求項２記載のタイヤ摩耗寿命予
   測方法。
4. 【請求項４】 前記摩擦エネルギーＥｗｓ、前記摩擦エ
   ネルギーＥｗｄ、及び前記摩擦エネルギーＥｗｂの各々
   を、左右方向の入力Ｆｙ、駆動力によって発生する前方
   向の力Ｆｘ₊ 、制動力によって発生する後方向の力Ｆｘ
   _- 、未定係数Ｓ、Ｄ、Ｂ及び指数ｎｓ、ｎｄ、ｎｂを用
   いて、 Ｅｗｓ＝Ｓ×Ｆｙ^ns、Ｅｗｄ＝Ｄ×Ｆｘ₊ ^nd、Ｅｗｂ＝
   Ｂ×Ｆｘ_- ^nb と表し、 前記指数ｎｓ、ｎｄ、ｎｂを１．５から３までの値とし
   て前記未定係数Ｓ、Ｄ、Ｂを、左右方向の入力Ｆｙ、前
   方向の力Ｆｘ₊ 、及び後方向の力Ｆｘ_- を各々付与した
   ときの摩擦エネルギーＥｗｓ、摩擦エネルギーＥｗｄ、
   及び摩擦エネルギーＥｗｂ、の各々の測定値に基づいて
   予め求めておいて、 市場走行時の車両重心位置の左右方向の加速度分布、及
   び車両重心位置の前後方向の加速度分布のＲＭＳ値に基
   づいて前記左右方向の入力Ｆｙ、前記前方向の力Ｆ
   ｘ₊ 、及び前記後方向の力Ｆｘ_- を決定し、 決定された前記左右方向の入力Ｆｙ、前記前方向の力Ｆ
   ｘ₊ 、及び前記後方向の力Ｆｘ_- と、上記の式に基づい
   て、前記摩擦エネルギーＥｗｓ、前記摩擦エネルギーＥ
   ｗｄ、及び前記摩擦エネルギーＥｗｂを求めることを特
   徴とする請求項１又は請求項２記載のタイヤ摩耗寿命予
   測方法。
5. 【請求項５】 前記摩擦エネルギーＥｗｓを、車両のア
   ッカーマン特性及びトー角に基づいて、前記タイヤを車
   両に装着した場合の車両が右旋回するときの摩擦エネル
   ギーＥｗｓ₊ と、車両が左旋回するときの摩擦エネルギ
   ーＥｗｓ_- とに分けて求め、 前記摩擦エネルギーＥｗｓを、前記摩擦エネルギーＥｗ
   ｓ₊ と、前記摩擦エネルギーＥｗｓ_- との和Ｅｗｓ₊ ＋
   Ｅｗｓ_- により求める請求項１又は請求項２記載のタイ
   ヤ摩耗寿命予測方法。
6. 【請求項６】 前記摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、前記摩擦
   エネルギーＥｗｓ_-、前記摩擦エネルギーＥｗｄ、及び
   前記摩擦エネルギーＥｗｂの各々を、車両が右旋回する
   ときの左右方向の入力Ｆｙ₊ 、車両が左旋回するときの
   左右方向の入力Ｆｙ_- 、駆動力によって発生する前方向
   の力Ｆｘ₊ 、制動力によって発生する後方向の力Ｆ
   ｘ_- 、未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂ及び指数ｎｓ１、ｎ
   ｓ２、ｎｄ、ｎｂを用いて、 Ｅｗｓ₊ ＝Ｓ１×Ｆｙ₊ ^ns1 、Ｅｗｓ_- ＝Ｓ２×Ｆｙ_-
   ^ns2 、 Ｅｗｄ＝Ｄ×Ｆｘ₊ ^nd、Ｅｗｂ＝Ｂ×Ｆｘ_- ^nb と表し、 前記未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂ及び前記指数ｎｓ１、
   ｎｓ２、ｎｄ、ｎｂを、左右方向の入力Ｆｙ₊ 、左右方
   向の入力Ｆｙ_- 、前方向の力Ｆｘ₊ 、及び後方向の力Ｆ
   ｘ_- を各々付与したときの摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、摩
   擦エネルギーＥｗｓ_- 、摩擦エネルギーＥｗｄ、及び摩
   擦エネルギーＥｗｂ、の各々の測定値に基づいて予め求
   めておいて、 市場走行時の車両重心位置の左右方向の加速度分布、及
   び車両重心位置の前後方向の加速度分布のＲＭＳ値に基
   づいて前記左右方向の入力Ｆｙ₊ 、前記左右方向の入力
   Ｆｙ_- 、前記前方向の力Ｆｘ₊ 、及び前記後方向の力Ｆ
   ｘ_- を決定し、 決定された前記左右方向の入力Ｆｙ₊ 、前記左右方向の
   入力Ｆｙ_- 、前記前方向の力Ｆｘ₊ 、及び前記後方向の
   力Ｆｘ_- と、上記の式に基づいて、前記摩擦エネルギー
   Ｅｗｓ₊ 、前記摩擦エネルギーＥｗｓ_- 、前記摩擦エネ
   ルギーＥｗｄ、及び前記摩擦エネルギーＥｗｂを求める
   ことを特徴とする請求項５記載のタイヤ摩耗寿命予測方
   法。
7. 【請求項７】 前記摩擦エネルギーＥｗｓ₊ 、前記摩擦
   エネルギーＥｗｓ_-、前記摩擦エネルギーＥｗｄ、及び
   前記摩擦エネルギーＥｗｂの各々を、車両が右旋回する
   ときの左右方向の入力Ｆｙ₊ 、車両が左旋回するときの
   左右方向の入力Ｆｙ_- 、駆動力によって発生する前方向
   の力Ｆｘ₊ 、制動力によって発生する後方向の力Ｆ
   ｘ_- 、未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂ及び指数ｎｓ１、ｎ
   ｓ２、ｎｄ、ｎｂを用いて、 Ｅｗｓ₊ ＝Ｓ１×Ｆｙ₊ ^ns1 、Ｅｗｓ_- ＝Ｓ２×Ｆｙ_-
   ^ns2 、 Ｅｗｄ＝Ｄ×Ｆｘ₊ ^nd、Ｅｗｂ＝Ｂ×Ｆｘ_- ^nb と表し、 前記指数ｎｓ１、ｎｓ２、ｎｄ、ｎｂを１．５から３ま
   での値として前記未定係数Ｓ１、Ｓ２、Ｄ、Ｂを、左右
   方向の入力Ｆｙ₊ 、左右方向の入力Ｆｙ_- 、前方向の力
   Ｆｘ₊ 、及び後方向の力Ｆｘ_- を各々付与したときの摩
   擦エネルギーＥｗｓ₊ 、摩擦エネルギーＥｗｓ_- 、摩擦
   エネルギーＥｗｄ、及び摩擦エネルギーＥｗｂ、の各々
   の測定値に基づいて予め求めておいて、 市場走行時の車両重心位置の左右方向の加速度分布、及
   び車両重心位置の前後方向の加速度分布のＲＭＳ値に基
   づいて前記左右方向の入力Ｆｙ₊ 、前記左右方向の入力
   Ｆｙ_- 、前記前方向の力Ｆｘ₊ 、及び前記後方向の力Ｆ
   ｘ_- を決定し、 決定された前記左右方向の入力Ｆｙ₊ 、前記左右方向の
   入力Ｆｙ_- 、前記前方向の力Ｆｘ₊ 、及び前記後方向の
   力Ｆｘ_- と、上記の式に基づいて、前記摩擦エネルギー
   Ｅｗｓ₊ 、前記摩擦エネルギーＥｗｓ_- 、前記摩擦エネ
   ルギーＥｗｄ、及び前記摩擦エネルギーＥｗｂを求める
   ことを特徴とする請求項５記載のタイヤ摩耗寿命予測方
   法。
8. 【請求項８】 タイヤの複数箇所において前記タイヤの
   摩耗寿命を予測する請求項１乃至請求項７の何れか１項
   記載のタイヤ摩耗寿命予測方法。
9. 【請求項９】 前記摩擦エネルギーＥｗは、タイヤの転
   がり半径で基準化した単位面積当たりの単位距離走行時
   の摩擦エネルギーである請求項１乃至請求項８の何れか
   １項記載のタイヤ摩耗寿命予測方法。