JP7806478B2 - 測定装置及び測定方法 - Google Patents

Description

本開示は、タイヤの接地面応力を測定するための測定装置及び当該試験装置を用いた測定方法に関する。

従来、タイヤの接地面応力を測定するための測定装置が知られている。例えば、下記特許文献１は、タイヤ試験用のドラムに取り付けられたセンサーユニットにより、タイヤの接地面応力を測定する測定装置を提案している。

特開２０１９－２０３７１７号公報

しかしながら、特許文献１の測定装置は、センサーユニットのタイヤに接触するセンサー突出部とタイヤの横溝とが重なった場合に、タイヤの接地面応力を測定することができず、精度よく測定するためには、測定に要する時間が長くなることがあった。

本開示は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤの接地面応力を短時間で精度よく測定可能な測定装置及び測定方法を提供することを主たる目的としている。

本開示は、タイヤの接地面応力を測定するための測定装置であって、前記タイヤを走行させる走行面を有する円筒状のドラムと、前記走行面の一部に設けられた応力検出部とを含み、前記応力検出部は、前記タイヤが接する検出面を含み、前記検出面は、ドラム周方向の長さがドラム軸方向の幅よりも大きい、測定装置である。

本開示の測定装置は、上述の構成を備えることにより、タイヤの接地面応力を短時間で精度よく測定することができる。

本実施形態の測定装置の断面模式図である。 本実施形態の応力検出部を含む測定装置の部分斜視図である。 他の実施形態の応力検出部の配置を示す展開図である。 図２のＡ－Ａ線の断面模式図である。 他の実施形態の応力検出部の断面模式図である。 更に他の実施形態の応力検出部の断面模式図である。 本実施形態の測定方法のフローチャートである。

以下、本開示の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図１は、本実施形態の測定装置１を示す断面模式図である。図１に示されるように、本実施形態の測定装置１は、タイヤＴの接地面応力を測定するためのものである。図１には、測定対象のタイヤＴとして、乗用車用タイヤが例示されているが、このような態様に限定されるものではなく、測定装置１は、種々のタイヤＴが測定可能である。

タイヤＴは、例えば、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝ｔ１と、周方向溝ｔ１により区分される複数の陸部ｔ２とを有している。本実施形態のタイヤＴは、更にタイヤ軸方向に延びる複数の横溝ｔ３を有している。横溝ｔ３は、例えば、複数の陸部ｔ２のそれぞれに設けられている。タイヤＴの陸部ｔ２には、例えば、図示せぬサイプが設けられていてもよい。ここで、サイプとは、長手方向に直交する幅が２mm未満の切れ込みであり、溝幅が２mm以上の横溝ｔ３とは区別される。

本実施形態の測定装置１は、タイヤＴを走行させる走行面２ａを有する円筒状のドラム２と、走行面２ａの一部に設けられた応力検出部３とを含んでいる。走行面２ａ及び応力検出部３は、例えば、ドラム２の内周面側に設けられている。

測定装置１は、タイヤＴを回転自在に、かつ、ドラム軸方向に移動可能に支持するタイヤ支持装置４と、ドラム２を回転駆動するドラム支持装置５とを含むのが望ましい。このような測定装置１は、タイヤＴをドラム軸方向に移動させつつ応力検出部３の上で走行させることで、タイヤＴの全体の接地面応力を測定することができる。

図２は、本実施形態の応力検出部３を含む測定装置１の部分斜視図である。図２に示されるように、本実施形態の応力検出部３は、タイヤＴが接する検出面３ａを含んでいる。検出面３ａは、ドラム周方向の長さＬがドラム軸方向の幅Ｗよりも大きいのが望ましい。

このような検出面３ａは、タイヤＴの横溝ｔ３と重なったとしても、接地面応力を測定することができる。また、この検出面３ａは、タイヤＴとの接触時間が長いため、タイヤＴのｓ接地面応力を精度よく測定することができる。このため、本実勢形態の測定装置１は、タイヤＴの接地面応力を短時間で精度よく測定することができる。

より好ましい態様として、応力検出部３は、ドラム軸方向に複数配されている。このような測定装置１は、タイヤＴをドラム軸方向に移動させる距離を小さくしてもタイヤＴの全体の接地面応力を測定することができ、短時間での測定が可能である。

本実施形態の応力検出部３の数は、タイヤＴのタイヤ周方向に延びる陸部ｔ２の数以上である。このような応力検出部３は、陸部ｔ２のそれぞれの接地面応力を同時に測定することができ、測定に要する時間をより短くすることができる。

図３は、他の実施形態の応力検出部３の配置を示す展開図である。図３に示されるように、この実施形態の応力検出部３は、第１検出部３Ａと、第１検出部３Ａからドラム周方向に離隔した第２検出部３Ｂとを含んでいる。この実施形態の第１検出部３Ａと第２検出部３Ｂとは、ドラム軸方向に互いに異なる位置に設けられている。

このような応力検出部３は、タイヤＴをドラム軸方向に移動させる距離をより小さくすることができ、また、ドラム軸方向の隙間がないように配置することで、タイヤＴの全体の接地面応力を同時に測定することもできる。このため、この実施形態の応力検出部３の配置は、タイヤＴの接地面応力をより短時間で精度よく測定することに役立つ。

図２及び図３に示されるように、検出面３ａは、好ましくは、長さＬが１０mm以上である。検出面３ａの長さＬが１０mm以上であることで、タイヤＴとの接触時間を十分に確保することができ、また、タイヤＴの横溝ｔ３及びサイプの影響を受けにくくなることから、タイヤＴの接地面応力を短時間で精度よく測定することができる。このような観点から、検出面３ａの長さＬは、より好ましくは、２０mm以上である。

検出面３ａの長さＬは、タイヤＴの横溝ｔ３の最大溝幅よりも大きいのが望ましい。このような応力検出部３は、検出面３ａがタイヤＴの横溝ｔ３と重なったとしても、接地面応力を確実に測定することができる。

検出面３ａは、好ましくは、幅Ｗが１０mm未満である。検出面３ａの幅Ｗが１０mm未満であることで、タイヤ軸方向の解像度を高めることができ、タイヤＴの接地面応力を精度よく測定することに役立つ。このような観点から、検出面３ａの幅Ｗは、より好ましくは、５mm以下である。

検出面３ａの幅Ｗは、タイヤＴの周方向溝ｔ１の最小溝幅よりも小さいのが望ましい。このような応力検出部３は、タイヤＴの周方向溝ｔ１を確実に検出することができ、タイヤＴの接地面応力を精度よく測定することに役立つ。

図２に示されるように、検出面３ａの輪郭は、例えば、楕円形状である。このような応力検出部３は、検出面３ａの一部に局所的に力が作用した場合でもその力を平均化して測定することができ、タイヤＴの接地面応力を短時間で測定することに役立つ。

図３に示されるように、検出面３ａの輪郭は、例えば、矩形状であってもよい。このような検出面３ａは、より広い範囲を一度に測定することができ、タイヤＴの接地面応力をより短時間で測定することができる。

検出面３ａの輪郭は、矩形状である場合には、角部が面取りされているのが望ましい。検出面３ａの輪郭は、例えば、小判状であってもよい。このような検出面３ａは、角部の欠けや引っ掛かりによる誤検出を低減することができ、タイヤＴの接地面応力を精度よく測定することに役立つ。

図４は、図２のＡ－Ａ線の断面模式図である。図４に示されるように、本実施形態の応力検出部３は、検出面３ａに作用する力を検出可能な三分力センサー３ｂを含んでいる。このような応力検出部３は、検出面３ａに作用する力を平均化して測定することに適している。

図５は、他の実施形態の応力検出部６の断面模式図である。図５に示されるように、応力検出部６は、例えば、ドラム周方向の長さＬがドラム軸方向の幅Ｗ（図２に示す）よりも大きい検出面６ａと、検出面６ａに作用する力とモーメントとを検出可能な六分力センサー６ｂとを含んでいる。このような応力検出部６は、タイヤＴの接地面の接地長も精度よく測定することができる。

図６は、更に他の実施形態の応力検出部７の断面模式図である。図６に示されるように、応力検出部７は、例えば、ドラム周方向の長さＬがドラム軸方向の幅Ｗ（図２に示す）よりも大きい検出面７ａと、検出面７ａのドラム周方向に離れて配される２つの三分力センサー７ｂとを含んでいる。このような応力検出部７であっても、検出面７ａに作用する力とモーメントとを検出することができる。

次に、図１及び図２の参酌しつつ、上述の測定装置１を用いて、タイヤＴの接地面応力を測定する測定方法が説明される。本実施形態のタイヤＴの接地面応力を測定する測定方法は、測定装置１を用いて行われるので、タイヤＴの接地面応力を短時間で精度よく測定することができる。

図７は、本実施形態の測定方法のフローチャートである。図７に示されるように、本実施形態の測定方法は、まず、測定対象のタイヤＴを測定装置１に装着する準備工程Ｓ１が行われる。準備工程Ｓ１では、タイヤＴに予め定められた荷重が負荷されるのが望ましい。

本実施形態の測定方法は、準備工程Ｓ１の次に、タイヤＴが走行面２ａ上を走行するようにドラム２を回転駆動させる走行工程Ｓ２が行われる。走行工程Ｓ２では、予め定められた速度でドラム２を回転させるのが望ましい。走行工程Ｓ２では、例えば、タイヤ支持装置４をドラム軸方向に移動させることで、検出面３ａとタイヤＴの接触位置が変更されている。このような走行工程Ｓ２は、タイヤＴの接地面応力を定量的に測定することができる。

本実施形態の測定方法は、走行工程Ｓ２で走行するタイヤＴの接地面応力を測定する測定工程Ｓ３が行われる。測定工程Ｓ３は、例えば、検出面３ａの上を通過するタイヤＴの接地圧、前後力及び横力を測定している。測定工程Ｓ３は、走行工程Ｓ２でドラム軸方向に移動したタイヤＴの測定データを合成して、タイヤＴの全体の接地面応力を求めるのが望ましい。このような測定工程Ｓ３は、タイヤＴの接地面応力を短時間で精度よく測定することができる。

本実施形態の測定工程Ｓ３は、検出面３ａの長さＬが、横溝ｔ３の最大溝幅よりも大きい応力検出部３により測定している。このような測定工程Ｓ３は、検出面３ａがタイヤＴの横溝ｔ３と重なったとしても、接地面応力を確実に測定することができ、測定に要する時間を短くすることができる。

本実施形態の測定工程Ｓ３は、応力検出部３の数が、陸部ｔ２の数以上である測定装置１を用いて測定している。このような測定工程Ｓ３は、陸部ｔ２のそれぞれの接地面応力を同時に測定することができ、測定に要する時間をより短くすることができる。

以上、本開示の特に好ましい実施形態について詳述したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施され得る。

［付記］
本開示は、次のとおりである。

［本開示１］
タイヤの接地面応力を測定するための測定装置であって、前記タイヤを走行させる走行面を有する円筒状のドラムと、前記走行面の一部に設けられた応力検出部とを含み、前記応力検出部は、前記タイヤが接する検出面を含み、前記検出面は、ドラム周方向の長さがドラム軸方向の幅よりも大きい、測定装置。

［本開示２］
前記検出面の輪郭は、矩形状である、本開示１に記載の測定装置。

［本開示３］
前記検出面の輪郭は、角部が面取りされている、本開示２に記載の測定装置。

［本開示４］
前記検出面の輪郭は、楕円形状である、本開示１に記載の測定装置。

［本開示５］
前記検出面は、前記長さが１０mm以上であり、前記幅が１０mm未満である、本開示１ないし４のいずれかに記載の測定装置。

［本開示６］
前記応力検出部は、前記検出面に作用する力を検出可能な三分力センサーを含む、本開示１ないし５のいずれかに記載の測定装置。

［本開示７］
前記応力検出部は、２つの前記三分力センサーを含む、本開示６に記載の測定装置。

［本開示８］
前記応力検出部は、前記検出面に作用する力とモーメントとを検出可能な六分力センサーを含む、本開示１ないし５のいずれかに記載の測定装置。

［本開示９］
前記応力検出部は、第１検出部と、前記第１検出部からドラム周方向に離隔した第２検出部とを含み、
前記第１検出部と前記第２検出部とは、ドラム軸方向に互いに異なる位置に設けられる、本開示１ないし８のいずれかに記載の測定装置。

［本開示１０］
本開示１ないし９のいずれかに記載の測定装置を用いて、前記タイヤの前記接地面応力を測定する、測定方法。

［本開示１１］
前記タイヤは、タイヤ軸方向に延びる横溝を有し、
前記検出面の前記長さが、前記横溝の最大溝幅よりも大きい前記応力検出部により測定する、本開示１０に記載の測定方法。

［本開示１２］
前記タイヤは、タイヤ周方向に延びる周方向溝と、前記周方向溝により区分される複数の陸部とを有し、
前記応力検出部の数が、前記陸部の数以上である前記測定装置を用いて測定する、本開示１０又は１１に記載の測定方法。

１ 測定装置
２ ドラム
２ａ 走行面
３ 応力検出部
３ａ 検出面

Claims (10)

1. タイヤの接地面応力を測定するための測定装置であって、
   前記タイヤを走行させる走行面を有する円筒状のドラムと、前記走行面の一部に設けられた複数の応力検出部とを含み、
   複数の前記応力検出部は、それぞれ、前記タイヤが接する検出面を含み、
   前記検出面は、ドラム周方向の長さがドラム軸方向の幅よりも大きく、
   複数の前記応力検出部は、第１検出部と、前記第１検出部からドラム周方向に離隔した第２検出部とを含み、
   前記第１検出部と前記第２検出部とは、ドラム軸方向に互いに異なる位置に設けられる、
   測定装置。
2. 前記検出面の輪郭は、矩形状である、請求項１に記載の測定装置。
3. 前記検出面の輪郭は、角部が面取りされている、請求項２に記載の測定装置。
4. 前記検出面の輪郭は、楕円形状である、請求項１に記載の測定装置。
5. 前記検出面は、前記長さが１０mm以上であり、前記幅が１０mm未満である、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の測定装置。
6. 複数の前記応力検出部は、それぞれ、前記検出面に作用する力を検出可能な三分力センサーを含む、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の測定装置。
7. 複数の前記応力検出部は、それぞれ、２つの前記三分力センサーを含む、請求項６に記載の測定装置。
8. 複数の前記応力検出部は、それぞれ、前記検出面に作用する力とモーメントとを検出可能な六分力センサーを含む、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の測定装置。
9. タイヤの接地面応力を測定するための測定装置を用いて、前記タイヤの前記接地面応力を測定する測定方法であって、
   前記測定装置は、前記タイヤを走行させる走行面を有する円筒状のドラムと、前記走行面の一部に設けられた応力検出部とを含み、
   前記応力検出部は、前記タイヤが接する検出面を含み、
   前記検出面は、ドラム周方向の長さがドラム軸方向の幅よりも大きく、
   前記タイヤは、タイヤ周方向に延びる周方向溝と、前記周方向溝により区分される複数の陸部とを有し、
   前記応力検出部の数が、前記陸部の数以上である前記測定装置を用いて測定する、
   測定方法。
10. 前記タイヤは、タイヤ軸方向に延びる横溝を有し、
    前記検出面の前記長さが、前記横溝の最大溝幅よりも大きい前記応力検出部により測定する、請求項９に記載の測定方法。