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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024158084
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】タイヤ評価用雪面の形成方法
(51)【国際特許分類】
B60C 19/00 20060101AFI20241031BHJP
【ＦＩ】
B60C19/00 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023072948
(22)【出願日】2023-04-27
(71)【出願人】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000280
【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】清水 聡史
【テーマコード（参考）】
3D131
【Ｆターム（参考）】
3D131LA22
3D131LA40
(57)【要約】
【課題】凹凸が抑えられた均一な雪面を形成することができる技術を提供する。
【解決手段】 タイヤ評価用雪面の形成方法は、ドラム２の内面に設けられた圧雪層６の表面６ａに形成されるタイヤ評価用雪面の形成方法である。この形成方法は、ドラム２の内面側を走行するタイヤＴを支持する支持機構４に、圧雪層６を切削するための切削刃３２を設ける第１工程と、切削刃３２の先端３２ａ１が圧雪層６の表面６ａから所定深さとなるように切削刃３２を圧雪層６に接触させ、ドラム２を所定の周速で回転させつつ、圧雪層６の表面６ａの第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で切削刃３２を圧雪層６の幅方向に平行移動させる第２工程と、圧雪層６が所定の厚みになるまで、第２工程を繰り返す第３工程と、を含む。
【選択図】図２
【解決手段】 タイヤ評価用雪面の形成方法は、ドラム２の内面に設けられた圧雪層６の表面６ａに形成されるタイヤ評価用雪面の形成方法である。この形成方法は、ドラム２の内面側を走行するタイヤＴを支持する支持機構４に、圧雪層６を切削するための切削刃３２を設ける第１工程と、切削刃３２の先端３２ａ１が圧雪層６の表面６ａから所定深さとなるように切削刃３２を圧雪層６に接触させ、ドラム２を所定の周速で回転させつつ、圧雪層６の表面６ａの第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で切削刃３２を圧雪層６の幅方向に平行移動させる第２工程と、圧雪層６が所定の厚みになるまで、第２工程を繰り返す第３工程と、を含む。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ドラムの内面に設けられた圧雪層表面に形成されるタイヤ評価用雪面の形成方法であって、
前記ドラムの内面側を走行するタイヤを支持する支持機構に、前記圧雪層を切削するための切削刃を設ける第１工程と、
前記切削刃の先端が前記圧雪層表面から所定深さとなるように前記切削刃を前記圧雪層に接触させ、前記ドラムを所定の周速で回転させつつ、前記圧雪層表面の第１位置と第２位置との間で前記切削刃を前記圧雪層の幅方向に平行移動させる第２工程と、
前記圧雪層が所定の厚みになるまで、前記第２工程を繰り返す第３工程と、
を含む
タイヤ評価用雪面の形成方法。
前記ドラムの内面側を走行するタイヤを支持する支持機構に、前記圧雪層を切削するための切削刃を設ける第１工程と、
前記切削刃の先端が前記圧雪層表面から所定深さとなるように前記切削刃を前記圧雪層に接触させ、前記ドラムを所定の周速で回転させつつ、前記圧雪層表面の第１位置と第２位置との間で前記切削刃を前記圧雪層の幅方向に平行移動させる第２工程と、
前記圧雪層が所定の厚みになるまで、前記第２工程を繰り返す第３工程と、
を含む
タイヤ評価用雪面の形成方法。
【請求項2】
前記第３工程の後に、前記切削刃によって切削された雪を除去する工程をさらに含む
請求項１に記載のタイヤ評価用雪面の形成方法。
請求項１に記載のタイヤ評価用雪面の形成方法。
【請求項3】
前記切削刃による切削痕は、軸方向に隙間無く螺旋状に形成される
請求項１に記載のタイヤ評価用雪面の形成方法。
請求項１に記載のタイヤ評価用雪面の形成方法。
【請求項4】
前記所定深さは、０．３ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下である
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタイヤ評価用雪面の形成方法。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタイヤ評価用雪面の形成方法。
【請求項5】
前記第１位置から前記第２位置までの距離は、１０００ｍｍ以上、３０００ｍｍ以下である
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタイヤ評価用雪面の形成方法。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタイヤ評価用雪面の形成方法。
【請求項6】
前記所定の周速は、３０ｋｍ／ｈ以上、１００ｋｍ／ｈ以下である
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタイヤ評価用雪面の形成方法。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタイヤ評価用雪面の形成方法。
【請求項7】
前記切削刃の移動速度は、５ｍｍ／ｓ以上、４０ｍｍ／ｓ以下である
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタイヤ評価用雪面の形成方法。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタイヤ評価用雪面の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤ評価用雪面の形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
雪面におけるタイヤ性能を評価には、屋外での評価の他に、屋内に人工的な雪面を設け、人口的な雪面上でタイヤ性能の評価が行われることがある。特許文献１には、屋内にタイヤ評価用の人口雪面を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表２００５－５１５１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、凹凸が抑えられた均一な雪面を形成することができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
（１）本発明に係るタイヤ評価用雪面の形成方法は、ドラムの内面に設けられた圧雪層表面に形成されるタイヤ評価用雪面の形成方法である。この形成方法は、前記ドラムの内面側を走行するタイヤを支持する支持機構に、前記圧雪層を切削するための切削刃を設ける第１工程と、前記切削刃の先端が前記圧雪層表面から所定深さとなるように前記切削刃を前記圧雪層に接触させ、前記ドラムを所定の周速で回転させつつ、前記圧雪層表面の第１位置と第２位置との間で前記切削刃を前記圧雪層の幅方向に平行移動させる第２工程と、前記圧雪層が所定の厚みになるまで、前記第２工程を繰り返す第３工程と、を含む。
【0006】
上記構成によれば、支持機構に設けられた切削刃によって圧雪層表面を切削することでタイヤ評価用雪面を形成することができる。よって、切削刃を設けるための機構等を追加する必要がなく、切削条件を適切に調整することで、凹凸が抑えられた均一な雪面を形成することができる。
【0007】
（２）上記タイヤ評価用雪面の形成方法において、前記第３工程の後に、前記切削刃によって切削された雪を除去する工程をさらに含むことが好ましい。
この場合、切削された雪がタイヤ評価に影響を及ぼすのを抑制することができる。
この場合、切削された雪がタイヤ評価に影響を及ぼすのを抑制することができる。
【0008】
（３）上記タイヤ評価用雪面の形成方法において、記切削刃による切削痕は、軸方向に隙間無く螺旋状に形成されることが好ましい。
この場合、圧雪層の表面を均一に切削することができる。
この場合、圧雪層の表面を均一に切削することができる。
【0009】
（４）上記タイヤ評価用雪面の形成方法において、前記所定深さは、０．３ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下であることが好ましい。
所定深さが０．３ｍｍより小さいと、圧雪層の切削量が少なくなり、評価用雪面の形成に要する時間が大きくなる。所定深さが５．０ｍｍより大きいと、圧雪層の切削量が比較的多くなり、圧雪層の厚みの調整が困難になるおそれがある。
所定深さを、０．３ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下とすることで、適切に評価用雪面を形成することができる。
所定深さが０．３ｍｍより小さいと、圧雪層の切削量が少なくなり、評価用雪面の形成に要する時間が大きくなる。所定深さが５．０ｍｍより大きいと、圧雪層の切削量が比較的多くなり、圧雪層の厚みの調整が困難になるおそれがある。
所定深さを、０．３ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下とすることで、適切に評価用雪面を形成することができる。
【0010】
（５）また、上記タイヤ評価用雪面の形成方法において、前記第１位置から前記第２位置までの距離は、１０００ｍｍ以上、３０００ｍｍ以下であることが好ましい。
第１位置から第２位置までの距離が１０００ｍｍより小さいと、タイヤ評価のために十分な雪面を得ることができない。また、第１位置から第２位置までの距離が３０００ｍｍより大きいと、評価用雪面の形成に要する時間が大きくなる。第１位置から第２位置までの距離を、１０００ｍｍ以上、３０００ｍｍ以下とすることで、適切に評価用雪面を形成することができる。
第１位置から第２位置までの距離が１０００ｍｍより小さいと、タイヤ評価のために十分な雪面を得ることができない。また、第１位置から第２位置までの距離が３０００ｍｍより大きいと、評価用雪面の形成に要する時間が大きくなる。第１位置から第２位置までの距離を、１０００ｍｍ以上、３０００ｍｍ以下とすることで、適切に評価用雪面を形成することができる。
【0011】
（６）上記タイヤ評価用雪面の形成方法において、前記所定の周速は、３０ｋｍ／ｈ以上、１００ｋｍ／ｈ以下であることが好ましい。
周速が３０ｋｍ／ｈより低いと、評価用雪面の形成に要する時間が大きくなる。周速が１００ｋｍ／ｈより高いと、切削刃の幅方向への平行移動の速度の調整幅が少なくなり、切削条件を適切に設定するのが困難となる。ドラムの周速を、３０ｋｍ／ｈ以上、１００ｋｍ／ｈ以下とすることで、短時間で適切に評価用雪面を形成することができる。
周速が３０ｋｍ／ｈより低いと、評価用雪面の形成に要する時間が大きくなる。周速が１００ｋｍ／ｈより高いと、切削刃の幅方向への平行移動の速度の調整幅が少なくなり、切削条件を適切に設定するのが困難となる。ドラムの周速を、３０ｋｍ／ｈ以上、１００ｋｍ／ｈ以下とすることで、短時間で適切に評価用雪面を形成することができる。
【0012】
（７）上記タイヤ評価用雪面の形成方法において、
前記切削刃の移動速度は、５ｍｍ／ｓ以上、４０ｍｍ／ｓ以下であることが好ましい。
移動速度が５ｍｍ／ｓより小さいと、ドラムの周速を大幅に低下させなければならない場合が生じ、評価用雪面の形成に要する時間が大きくなる。移動速度が４０ｍｍ／ｓより大きいと、ドラムの周速を大幅に増加させなければならない場合が生じ、切削条件を適切に設定するのが困難となる。切削刃の移動速度を、５ｍｍ／ｓ以上、４０ｍｍ／ｓ以下とすることで、短時間で適切な評価用雪面を形成することができる。
前記切削刃の移動速度は、５ｍｍ／ｓ以上、４０ｍｍ／ｓ以下であることが好ましい。
移動速度が５ｍｍ／ｓより小さいと、ドラムの周速を大幅に低下させなければならない場合が生じ、評価用雪面の形成に要する時間が大きくなる。移動速度が４０ｍｍ／ｓより大きいと、ドラムの周速を大幅に増加させなければならない場合が生じ、切削条件を適切に設定するのが困難となる。切削刃の移動速度を、５ｍｍ／ｓ以上、４０ｍｍ／ｓ以下とすることで、短時間で適切な評価用雪面を形成することができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、凹凸が抑えられた均一なタイヤ評価用雪面を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
［本発明の基礎となった知見］
上記特許文献１による従来例では、圧縮した雪面に対して、雪面の幅方向に沿って並ぶ複数の歯を有するそりを走行させ、雪面の加工が行われる。
図５（ａ）は、従来例のそりが有する複数の歯の一例を示す図である。
図５（ａ）中、複数の歯１００は、そり後方の端縁部材１０２に設けられている。複数の歯１００は、端縁部材１０２の下面１０２ａから突出している。複数の歯１００は、下面１０２ａに一列に配列されている。また、複数の歯１００は、雪面中に数センチ進入するように設けられている。
そり（端縁部材１０２）は、端縁部材１０２の長手方向に直交する方向（図５（ａ）中の矢印の方向）に向かって走行する。
すると、複数の歯は、雪面を掘り起こしてしまい、雪面に凹凸を生じさせる。
上記特許文献１による従来例では、圧縮した雪面に対して、雪面の幅方向に沿って並ぶ複数の歯を有するそりを走行させ、雪面の加工が行われる。
図５（ａ）は、従来例のそりが有する複数の歯の一例を示す図である。
図５（ａ）中、複数の歯１００は、そり後方の端縁部材１０２に設けられている。複数の歯１００は、端縁部材１０２の下面１０２ａから突出している。複数の歯１００は、下面１０２ａに一列に配列されている。また、複数の歯１００は、雪面中に数センチ進入するように設けられている。
そり（端縁部材１０２）は、端縁部材１０２の長手方向に直交する方向（図５（ａ）中の矢印の方向）に向かって走行する。
すると、複数の歯は、雪面を掘り起こしてしまい、雪面に凹凸を生じさせる。
【0016】
図５（ｂ）は、凹凸が生じた雪面の一例を示す図である。図５（ｂ）に示すように、圧雪層１０４の雪面１０４ａは、平滑部１０５と、凹部１０６と、を有する。平滑部１０５は、圧雪されたときに平滑とされた面である。凹部１０６は、平滑部１０５に対して凹んだ部分である。凹部１０６は、複数の歯１００によって掘り起こされることでそりの進行方向に沿う溝状に形成される。
このような凹凸が評価用雪面に存在すると、タイヤ評価試験の精度を低下させる要因となる。このため、凹凸が抑えられた均一な雪面を形成する技術が望まれていた。
このような凹凸が評価用雪面に存在すると、タイヤ評価試験の精度を低下させる要因となる。このため、凹凸が抑えられた均一な雪面を形成する技術が望まれていた。
【0017】
［実施形態の詳細］
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔タイヤ評価装置について〕
図１は、タイヤ評価用雪面の形成に用いられるタイヤ評価装置の一例を示す図である。
図１に示すタイヤ評価装置１は、タイヤＴが内周側を走行するドラム２と、タイヤＴをドラム２の内面側で支持する支持機構４と、有する。つまり、タイヤ評価装置１は、いわゆるインサイドドラム式の評価装置である。
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔タイヤ評価装置について〕
図１は、タイヤ評価用雪面の形成に用いられるタイヤ評価装置の一例を示す図である。
図１に示すタイヤ評価装置１は、タイヤＴが内周側を走行するドラム２と、タイヤＴをドラム２の内面側で支持する支持機構４と、有する。つまり、タイヤ評価装置１は、いわゆるインサイドドラム式の評価装置である。
【0018】
ドラム２は、駆動機構（図示省略）によって支持される。ドラム２は、円筒部２ａと、円板部２ｂと、円環部２ｃと、を備える。
円筒部２ａは、水平な中心軸Ｃを有する。中心軸Ｃは水平である。ドラム２と、支持機構４と、は中心軸Ｃに沿って並べられている。
なお、以下の説明では、中心軸Ｃに平行な方向を軸方向といい、軸方向のうち、ドラム２側からから支持機構４側へ向かう方向を第１方向、支持機構４側からドラム２側へ向かう方向を第２方向という。
円筒部２ａは、水平な中心軸Ｃを有する。中心軸Ｃは水平である。ドラム２と、支持機構４と、は中心軸Ｃに沿って並べられている。
なお、以下の説明では、中心軸Ｃに平行な方向を軸方向といい、軸方向のうち、ドラム２側からから支持機構４側へ向かう方向を第１方向、支持機構４側からドラム２側へ向かう方向を第２方向という。
【0019】
円筒部２ａの内周面２ａ１には、基盤層５および圧雪層６が設けられる。基盤層５および圧雪層６については、後に説明する。
円板部２ｂは、円筒部２ａの第２方向側の開口を塞いでいる。円板部２ｂの第２方向側の外面２ｂ１には、軸部３が設けられている。軸部３の軸中心は、中心軸Ｃに一致している。駆動機構は、軸部３を保持し、ドラム２を円筒部２ａの中心軸Ｃ回りに回転駆動する。
円環部２ｃは、円筒部２ａの第１方向側の開口の縁部に沿って設けられている。円環部２ｃは、円筒部２ａの縁部から径方向内側に突出している。円環部２ｃは、基盤層５および圧雪層６の第１方向側の側面に当接している。これにより円環部２ｃは、基盤層５および圧雪層６が軸方向へ移動するのを制限している。
円板部２ｂは、円筒部２ａの第２方向側の開口を塞いでいる。円板部２ｂの第２方向側の外面２ｂ１には、軸部３が設けられている。軸部３の軸中心は、中心軸Ｃに一致している。駆動機構は、軸部３を保持し、ドラム２を円筒部２ａの中心軸Ｃ回りに回転駆動する。
円環部２ｃは、円筒部２ａの第１方向側の開口の縁部に沿って設けられている。円環部２ｃは、円筒部２ａの縁部から径方向内側に突出している。円環部２ｃは、基盤層５および圧雪層６の第１方向側の側面に当接している。これにより円環部２ｃは、基盤層５および圧雪層６が軸方向へ移動するのを制限している。
【0020】
タイヤＴおよび支持機構４の一部は、円環部２ｃの内周側を通じて円筒部２ａの内部に差し込まれ、円筒部２ａの内部に配置される。
【0021】
支持機構４は、台座１０と、支柱１２と、水平アーム１４と、上下アーム１６と、を備える。
台座１０は、軌道１０ａと、台本体１０ｂと、アクチュエータ１０ｃと、を有する。台本体１０ｂは、軸方向に沿って軌道１０ａ上を水平移動可能である。アクチュエータ１０ｃは、軸方向に進退可能なシャフト１０ｃ１を有する。シャフト１０ｃ１の先端は、台本体１０ｂに接続される。アクチュエータ１０ｃは、シャフト１０ｃ１を進退させることで、台本体１０ｂを水平移動させることができる。
台座１０は、軌道１０ａと、台本体１０ｂと、アクチュエータ１０ｃと、を有する。台本体１０ｂは、軸方向に沿って軌道１０ａ上を水平移動可能である。アクチュエータ１０ｃは、軸方向に進退可能なシャフト１０ｃ１を有する。シャフト１０ｃ１の先端は、台本体１０ｂに接続される。アクチュエータ１０ｃは、シャフト１０ｃ１を進退させることで、台本体１０ｂを水平移動させることができる。
【0022】
支柱１２は、上下方向に延びる柱状部材であり、台本体１０ｂの上面に設けられている。水平アーム１４は、支柱１２の先端部に設けられている。
水平アーム１４は、支柱１２からドラム２へ向かって水平に延びている。
上下アーム１６は、水平アーム１４の先端に設けられている。
上下アーム１６は、アクチュエータ１７と、アーム本体１８と、回転シャフト１９と、モータ２０と、を備える。
アクチュエータ１７は、水平アーム１４の先端に固定されている。アクチュエータ１７は、上下方向に進退可能なシャフト１７ａを有する。アーム本体１８、回転シャフト１９、およびモータ２０は、シャフト１７ａに固定されている。アクチュエータ１７は、シャフト１７ａを進退させることで、アーム本体１８、回転シャフト１９、およびモータ２０を上下方向に移動させる。
水平アーム１４は、支柱１２からドラム２へ向かって水平に延びている。
上下アーム１６は、水平アーム１４の先端に設けられている。
上下アーム１６は、アクチュエータ１７と、アーム本体１８と、回転シャフト１９と、モータ２０と、を備える。
アクチュエータ１７は、水平アーム１４の先端に固定されている。アクチュエータ１７は、上下方向に進退可能なシャフト１７ａを有する。アーム本体１８、回転シャフト１９、およびモータ２０は、シャフト１７ａに固定されている。アクチュエータ１７は、シャフト１７ａを進退させることで、アーム本体１８、回転シャフト１９、およびモータ２０を上下方向に移動させる。
【0023】
アーム本体１８は、シャフト１７ａの下端に固定されている。アーム本体１８は、上下方向に延びている。
回転シャフト１９およびモータ２０は、アーム本体１８の下端に設けられている。
回転シャフト１９は、軸受等を介してアーム本体１８に回転自在に支持される。回転シャフト１９は、軸方向に平行に支持される。
また、回転シャフト１９は、中心軸Ｃの直下に配置される。
回転シャフト１９およびモータ２０は、アーム本体１８の下端に設けられている。
回転シャフト１９は、軸受等を介してアーム本体１８に回転自在に支持される。回転シャフト１９は、軸方向に平行に支持される。
また、回転シャフト１９は、中心軸Ｃの直下に配置される。
【0024】
回転シャフト１９の第２方向側の先端には、タイヤＴが一体に固定される。よって、アーム本体１８は、回転シャフト１９とともにタイヤＴを回転自在に支持する。
モータ２０は、回転シャフト１９を回転駆動する。モータ２０は、評価試験におけるタイヤＴの回転速度を調整することができる。
モータ２０は、回転シャフト１９を回転駆動する。モータ２０は、評価試験におけるタイヤＴの回転速度を調整することができる。
【0025】
上記構成の支持機構４は、アクチュエータ１７によってタイヤＴを上下方向に移動させることができる。また、支持機構４は、台座１０のアクチュエータ１０ｃによってタイヤＴを軸方向に移動させることができる。
よって、支持機構４は、ドラム２の外部に位置するタイヤＴを第２方向に沿って移動させドラム２の内部に配置することができる。さらに、支持機構４は、タイヤＴを下方向へ移動させ、タイヤＴを圧雪層６に接触させることができる。
よって、支持機構４は、ドラム２の外部に位置するタイヤＴを第２方向に沿って移動させドラム２の内部に配置することができる。さらに、支持機構４は、タイヤＴを下方向へ移動させ、タイヤＴを圧雪層６に接触させることができる。
【0026】
基盤層５は、円筒部２ａの内周面２ａ１に設けられる氷の層である。圧雪層６は基盤層５の内周面に積層される。
圧雪層６は、人工造雪機によって造られた雪を基盤層５の内周面に積層し、径方向外側へ向けて圧縮することで設けられる。
圧雪層６の内周側の表面６ａは、タイヤ評価用雪面７を有する。タイヤ評価用雪面７（以下、単に評価用雪面７ともいう）は、後に説明するタイヤ評価用雪面の形成方法によって形成される。
圧雪層６は、人工造雪機によって造られた雪を基盤層５の内周面に積層し、径方向外側へ向けて圧縮することで設けられる。
圧雪層６の内周側の表面６ａは、タイヤ評価用雪面７を有する。タイヤ評価用雪面７（以下、単に評価用雪面７ともいう）は、後に説明するタイヤ評価用雪面の形成方法によって形成される。
【0027】
また、上下アーム１６は、荷重測定装置２２をさらに有する。荷重測定装置２２は、タイヤＴに作用する荷重を測定するための装置である。荷重測定装置２２は、例えば、回転シャフト１９の外周側に設けられる複数の荷重センサを含む。複数の荷重センサは、回転シャフト１９外周に沿って等間隔に配置され、回転シャフト１９に作用する荷重を示す情報を出力する。荷重測定装置２２の出力は、タイヤ評価装置１を制御する制御装置へ与えられる。制御装置は、荷重測定装置２２の出力に基づいて、アクチュエータ１７を制御し、タイヤＴに作用する荷重を調整する。
【0028】
また、タイヤ評価装置１は、回転シャフト１９の回転速度およびドラム２の回転速度を検出する第１回転速度センサおよび第２回転速度センサ（いずれも図示省略）を有する。これら回転センサはモータが有するホールセンサであってもよいし、モータに独立して設けられていてもよい。
【0029】
制御装置は、アクチュエータ１７の他、アクチュエータ１０ｃ、モータ２０、およびドラム２の駆動機構を制御する機能を有する。制御装置は、荷重測定装置２２の出力および第１回転速度センサおよび第２回転速度センサの出力に基づいて各部を制御する。
制御装置は、予め設定された条件に従って各部を制御し、タイヤＴを圧雪層６の評価用雪面７に接触させ、タイヤＴを試験走行させることができる。
なお、制御装置は、タイヤ評価装置１のオペレータによって操作可能である。オペレータは、アクチュエータ１７、アクチュエータ１０ｃ、モータ２０、およびドラム２の駆動機構を任意に制御し動作させることができる。
制御装置は、予め設定された条件に従って各部を制御し、タイヤＴを圧雪層６の評価用雪面７に接触させ、タイヤＴを試験走行させることができる。
なお、制御装置は、タイヤ評価装置１のオペレータによって操作可能である。オペレータは、アクチュエータ１７、アクチュエータ１０ｃ、モータ２０、およびドラム２の駆動機構を任意に制御し動作させることができる。
【0030】
〔タイヤ評価用雪面の形成方法について〕
次に、タイヤ評価用雪面の形成方法について説明する。
本実施形態であるタイヤ評価用雪面の形成方法は、タイヤＴを支持する支持機構４に、圧雪層６を切削するための切削刃を設ける第１工程と、前記切削刃の先端が圧雪層６の表面から所定深さとなるように前記切削刃を圧雪層６の表面６ａに接触させ、ドラム２を所定の周速で回転させつつ、圧雪層６の表面６ａの第１位置と第２位置との間で前記切削刃を圧雪層６の幅方向に平行移動させる第２工程と、圧雪層６が所定の厚みになるまで、第２工程を繰り返す第３工程と、を含む。
次に、タイヤ評価用雪面の形成方法について説明する。
本実施形態であるタイヤ評価用雪面の形成方法は、タイヤＴを支持する支持機構４に、圧雪層６を切削するための切削刃を設ける第１工程と、前記切削刃の先端が圧雪層６の表面から所定深さとなるように前記切削刃を圧雪層６の表面６ａに接触させ、ドラム２を所定の周速で回転させつつ、圧雪層６の表面６ａの第１位置と第２位置との間で前記切削刃を圧雪層６の幅方向に平行移動させる第２工程と、圧雪層６が所定の厚みになるまで、第２工程を繰り返す第３工程と、を含む。
【0031】
上述のように、評価用雪面７は、圧雪層６の内周側の表面６ａに形成される。
よって、まず、円筒部２ａの内周面２ａ１に基盤層５および圧雪層６が設けられる。
内周面２ａ１に氷の基盤層５が設けられた後、基盤層５の内周面には人工造雪機によって造られた雪が積層される。この雪は周方向に均一に積層される。
基盤層５の内周面に積層された雪は、タイヤＴによって圧縮される。つまり、基盤層５の内周面に雪を積層した後、積層した雪の上をタイヤＴに走行させる。これによって、基盤層５の内周面の雪を圧縮し、圧雪層６を形成する。
その後、上述の第１工程が行われる。
よって、まず、円筒部２ａの内周面２ａ１に基盤層５および圧雪層６が設けられる。
内周面２ａ１に氷の基盤層５が設けられた後、基盤層５の内周面には人工造雪機によって造られた雪が積層される。この雪は周方向に均一に積層される。
基盤層５の内周面に積層された雪は、タイヤＴによって圧縮される。つまり、基盤層５の内周面に雪を積層した後、積層した雪の上をタイヤＴに走行させる。これによって、基盤層５の内周面の雪を圧縮し、圧雪層６を形成する。
その後、上述の第１工程が行われる。
【0032】
図２は、評価用雪面７を形成するための各工程を説明するための図である。
図２は、図１中、アーム本体１８（上下アーム１６）の先端付近を示している。
第１工程では、まず、オペレータが、切削刃３２を支持機構４のアーム本体１８に固定する。
アーム本体１８の下端部には、アーム本体１８から第２方向に延びるブラケット３０が固定されている。ブラケット３０は、切削刃３２を固定するための棒状部材である。ブラケット３０の第１方向側の端部は、アーム本体１８に固定されている。ブラケット３０の第２方向側の端部には、切削刃３２が固定されている。
切削刃３２は、例えば、ブラケット３０の端部に設けられたクランプ等によって固定されている。
図２は、図１中、アーム本体１８（上下アーム１６）の先端付近を示している。
第１工程では、まず、オペレータが、切削刃３２を支持機構４のアーム本体１８に固定する。
アーム本体１８の下端部には、アーム本体１８から第２方向に延びるブラケット３０が固定されている。ブラケット３０は、切削刃３２を固定するための棒状部材である。ブラケット３０の第１方向側の端部は、アーム本体１８に固定されている。ブラケット３０の第２方向側の端部には、切削刃３２が固定されている。
切削刃３２は、例えば、ブラケット３０の端部に設けられたクランプ等によって固定されている。
【0033】
切削刃３２は、シャンク３２ｂと、刃部３２ａと、を有する。シャンク３２ｂは、棒状の部分であり、ブラケット３０によって長手方向が上下方向に沿うように固定される。刃部３２ａは、先端が軸方向に平行な矩形状を有する。
切削刃３２は、例えば、機械加工用の平バイトである。
切削刃３２は、例えば、機械加工用の平バイトである。
【0034】
このように、第１工程では、タイヤＴが取り外されたアーム本体１８の下端部に、ブラケット３０および切削刃３２が固定される。
切削刃３２は、アーム本体１８に設けられているので、支持機構４によって軸方向（圧雪層６の幅方向）および上下方向に平行移動可能である。
切削刃３２は、アーム本体１８に設けられているので、支持機構４によって軸方向（圧雪層６の幅方向）および上下方向に平行移動可能である。
【0035】
切削刃３２の固定（第１工程）を終えると、オペレータは、切削刃３２を第１位置Ｐ１へ移動させ、第２工程に移る。
第１位置Ｐ１は、圧雪層６の表面６ａ上における圧雪層６の幅方向の位置である。図２に示すように、第１位置Ｐ１は、圧雪層６の第１方向側の縁に近い位置であって予め定められた位置である。第１位置Ｐ１は、切削刃３２を円環部２ｃにできるだけ近づけた位置に設定される。
なお、図２では、すでに切削刃３２が第１位置に位置する状態を示している。
第１位置Ｐ１は、圧雪層６の表面６ａ上における圧雪層６の幅方向の位置である。図２に示すように、第１位置Ｐ１は、圧雪層６の第１方向側の縁に近い位置であって予め定められた位置である。第１位置Ｐ１は、切削刃３２を円環部２ｃにできるだけ近づけた位置に設定される。
なお、図２では、すでに切削刃３２が第１位置に位置する状態を示している。
【0036】
切削刃３２を第１位置Ｐ１へ移動させると、オペレータは、アクチュエータ１７を動作させて切削刃３２を下方向に下げ、切削刃３２を圧雪層６に接触させる。
図３は、切削刃３２を圧雪層６に接触させたときの状態を示す図である。
図３に示すように、切削刃３２は、刃部３２ａの先端３２ａ１が圧雪層６の表面６ａから所定深さＤとなるように圧雪層６に差し込まれた状態で保持される。
なお、この段階での表面６ａは、圧雪層６の形成時に圧縮された状態の表面である。
図３は、切削刃３２を圧雪層６に接触させたときの状態を示す図である。
図３に示すように、切削刃３２は、刃部３２ａの先端３２ａ１が圧雪層６の表面６ａから所定深さＤとなるように圧雪層６に差し込まれた状態で保持される。
なお、この段階での表面６ａは、圧雪層６の形成時に圧縮された状態の表面である。
【0037】
次に、オペレータは、ドラム２の内周面２ａ１の周速が所定の周速Ｖ１となるようにドラム２を回転させつつ、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２まで切削刃３２を圧雪層６の幅方向に所定の移動速度Ｖ２で平行移動させる。
図２に示すように、第２位置Ｐ２は、第１位置Ｐ１と同様、圧雪層６の表面６ａ上における圧雪層６の幅方向の位置である。第２位置Ｐ２は、圧雪層６の第１方向側の縁よりも第２方向側の縁に近い位置であって予め定められた位置である。第２位置Ｐ２は、切削刃３２を円板部２ｂ（図１）にできるだけ近づけた位置に設定される。
図２に示すように、第２位置Ｐ２は、第１位置Ｐ１と同様、圧雪層６の表面６ａ上における圧雪層６の幅方向の位置である。第２位置Ｐ２は、圧雪層６の第１方向側の縁よりも第２方向側の縁に近い位置であって予め定められた位置である。第２位置Ｐ２は、切削刃３２を円板部２ｂ（図１）にできるだけ近づけた位置に設定される。
【0038】
このとき、刃部３２ａの先端３２ａ１が圧雪層６の表面６ａから所定深さＤとなるように圧雪層６に差し込まれているので、ドラム２が回転すると、圧雪層６の表面６ａは、切削刃３２によって切削される。
さらに、切削刃３２は圧雪層６の幅方向に平行移動するので、切削刃３２によって表面６ａに形成される切削痕は、刃部３２ａの先端３２ａ１の幅の螺旋状となる。
ここで、前記切削痕は、軸方向に隙間無く螺旋状に形成される。よって、圧雪層６の表面６ａを均一に切削することができる。
このような切削痕によって圧雪層６の表面６ａには切削面が形成される。
ドラム２の周速Ｖ１および切削刃３２の移動速度Ｖ２は、前記切削痕が軸方向に隙間無く螺旋状となるように適切に設定される。
さらに、切削刃３２は圧雪層６の幅方向に平行移動するので、切削刃３２によって表面６ａに形成される切削痕は、刃部３２ａの先端３２ａ１の幅の螺旋状となる。
ここで、前記切削痕は、軸方向に隙間無く螺旋状に形成される。よって、圧雪層６の表面６ａを均一に切削することができる。
このような切削痕によって圧雪層６の表面６ａには切削面が形成される。
ドラム２の周速Ｖ１および切削刃３２の移動速度Ｖ２は、前記切削痕が軸方向に隙間無く螺旋状となるように適切に設定される。
【0039】
切削刃３２が第２位置Ｐ２に到達すると、第２工程は終了する。
このように第２工程では、切削刃３２の先端３２ａ１が圧雪層６の表面６ａから所定深さＤとなるように切削刃３２を圧雪層６の表面６ａに接触させ、ドラム２を所定速度で回転させつつ、圧雪層６の表面６ａの第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で切削刃３２を圧雪層６の幅方向に平行移動させる。
このように第２工程では、切削刃３２の先端３２ａ１が圧雪層６の表面６ａから所定深さＤとなるように切削刃３２を圧雪層６の表面６ａに接触させ、ドラム２を所定速度で回転させつつ、圧雪層６の表面６ａの第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で切削刃３２を圧雪層６の幅方向に平行移動させる。
【0040】
次いで、オペレータは、アクチュエータ１７を動作させて切削刃３２をさらに下方向に下げ、切削刃３２を圧雪層６に差し込む。切削刃３２は、先端３２ａ１が圧雪層６の表面６ａのうちの切削面から所定深さＤとなるように圧雪層６に差し込まれた状態で保持される。
【0041】
次に、オペレータは、ドラム２の内周面２ａ１の周速が周速Ｖ１となるようにドラム２を回転させつつ、第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１まで切削刃３２を圧雪層６の幅方向に所定の移動速度Ｖ２で平行移動させる。
つまり、オペレータは、切削刃３２を軸方向に往復動させることで、第２工程を繰り返し行う。
圧雪層６が所定の厚みに達したと判断すると、オペレータは、第２工程を繰り返すのを終了する。つまり、オペレータは、圧雪層６が所定の厚みになるまで第２工程を繰り返す第３工程を行う。
所定の厚みに達した圧雪層６の表面６ａのうちの切削面は、評価用雪面７となる。
つまり、オペレータは、切削刃３２を軸方向に往復動させることで、第２工程を繰り返し行う。
圧雪層６が所定の厚みに達したと判断すると、オペレータは、第２工程を繰り返すのを終了する。つまり、オペレータは、圧雪層６が所定の厚みになるまで第２工程を繰り返す第３工程を行う。
所定の厚みに達した圧雪層６の表面６ａのうちの切削面は、評価用雪面７となる。
【0042】
圧雪層６が所定の厚みに達し、第３工程を終えると、オペレータは、切削刃３２をドラム２の内周側からドラム２の外部へ移動させ、切削刃３２によって切削された雪をドラム２内からドラム２外へ除去する。
これにより、切削された雪がタイヤ評価に影響を及ぼすのを抑制することができる。
これにより、切削された雪がタイヤ評価に影響を及ぼすのを抑制することができる。
【0043】
以上のようにして、評価用雪面７は圧雪層６の表面６ａには評価用雪面７が形成される。
上記構成によれば、支持機構４に設けられた切削刃３２によって圧雪層６の表面６ａを切削することで評価用雪面７を形成することができる。よって、切削刃３２を設けるための機構等を追加する必要がなく、切削条件を適切に調整することで、凹凸が抑えられた均一な評価用雪面７を形成することができる。
上記構成によれば、支持機構４に設けられた切削刃３２によって圧雪層６の表面６ａを切削することで評価用雪面７を形成することができる。よって、切削刃３２を設けるための機構等を追加する必要がなく、切削条件を適切に調整することで、凹凸が抑えられた均一な評価用雪面７を形成することができる。
【0044】
なお、所定深さＤは、０．３ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下であることが好ましい。
所定深さＤが０．３ｍｍより小さいと、圧雪層６の切削量が少なくなり、評価用雪面７の形成に要する時間が大きくなる。所定深さが５．０ｍｍより大きいと、圧雪層６の切削量が較的多くなり、圧雪層６の厚みの調整が困難になるおそれがある。
所定深さを、０．３ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下とすることで、適切に評価用雪面７を形成することができる。
所定深さＤが０．３ｍｍより小さいと、圧雪層６の切削量が少なくなり、評価用雪面７の形成に要する時間が大きくなる。所定深さが５．０ｍｍより大きいと、圧雪層６の切削量が較的多くなり、圧雪層６の厚みの調整が困難になるおそれがある。
所定深さを、０．３ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下とすることで、適切に評価用雪面７を形成することができる。
【0045】
また、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの距離は、１０００ｍｍ以上、３０００ｍｍ以下であることが好ましい。
第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの距離が１０００ｍｍより小さいと、タイヤ評価のために十分な雪面を得ることができない。また、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの距離が３０００ｍｍより大きいと、評価用雪面７の形成に要する時間が大きくなる。第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの距離を、１０００ｍｍ以上、３０００ｍｍ以下とすることで、適切に評価用雪面７を形成することができる。
第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの距離が１０００ｍｍより小さいと、タイヤ評価のために十分な雪面を得ることができない。また、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの距離が３０００ｍｍより大きいと、評価用雪面７の形成に要する時間が大きくなる。第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの距離を、１０００ｍｍ以上、３０００ｍｍ以下とすることで、適切に評価用雪面７を形成することができる。
【0046】
また、所定の周速Ｖ１は、３０ｋｍ／ｈ以上、１００ｋｍ／ｈ以下であることが好ましい。
周速Ｖ１が３０ｋｍ／ｈより低いと、評価用雪面７の形成に要する時間が大きくなる。周速Ｖ１が１００ｋｍ／ｈより高いと、切削刃３２の幅方向への平行移動の移動速度Ｖ２の調整幅が少なくなり、切削条件を適切に設定するのが困難となる。ドラム２の周速Ｖ１を、３０ｋｍ／ｈ以上、１００ｋｍ／ｈ以下とすることで、短時間で適切に評価用雪面７を形成することができる。
周速Ｖ１が３０ｋｍ／ｈより低いと、評価用雪面７の形成に要する時間が大きくなる。周速Ｖ１が１００ｋｍ／ｈより高いと、切削刃３２の幅方向への平行移動の移動速度Ｖ２の調整幅が少なくなり、切削条件を適切に設定するのが困難となる。ドラム２の周速Ｖ１を、３０ｋｍ／ｈ以上、１００ｋｍ／ｈ以下とすることで、短時間で適切に評価用雪面７を形成することができる。
【0047】
切削刃３２の移動速度Ｖ２は、５ｍｍ／ｓ以上、４０ｍｍ／ｓ以下であることが好ましい。
移動速度Ｖ２が５ｍｍ／ｓより小さいと、ドラム２の周速Ｖ１を大幅に低下させなければならない場合が生じ、評価用雪面７の形成に要する時間が大きくなる。移動速度Ｖ２が４０ｍｍ／ｓより大きいと、ドラムの周速Ｖ１を大幅に増加させなければならない場合が生じ、切削条件を適切に設定するのが困難となる。切削刃３２の移動速度Ｖ２を、５ｍｍ／ｓ以上、４０ｍｍ／ｓ以下とすることで、短時間で適切な評価用雪面７を形成することができる。
移動速度Ｖ２が５ｍｍ／ｓより小さいと、ドラム２の周速Ｖ１を大幅に低下させなければならない場合が生じ、評価用雪面７の形成に要する時間が大きくなる。移動速度Ｖ２が４０ｍｍ／ｓより大きいと、ドラムの周速Ｖ１を大幅に増加させなければならない場合が生じ、切削条件を適切に設定するのが困難となる。切削刃３２の移動速度Ｖ２を、５ｍｍ／ｓ以上、４０ｍｍ／ｓ以下とすることで、短時間で適切な評価用雪面７を形成することができる。
【0048】
なお、本実施形態では、切削刃３２に機械加工用の平バイトを用いた場合を例示したが、これに限定されるわけではない。圧雪層６の表面６ａを平らに切削することができるものであればよく、例えば、先端が鋭利な金属片等を用いることもできる。
【0049】
〔検証試験について〕
次に、上記形成方法により形成された、評価用雪面７によってタイヤ評価を行い、精度よくタイヤ評価することができるか否かについて検証した試験について説明する。
本試験では、下記に示す実施例および比較例による評価用雪面をドラム２内に形成し、この評価用雪面を用いてタイヤＴを走行させ、摩擦係数とすべり速度との関係を比較した。
次に、上記形成方法により形成された、評価用雪面７によってタイヤ評価を行い、精度よくタイヤ評価することができるか否かについて検証した試験について説明する。
本試験では、下記に示す実施例および比較例による評価用雪面をドラム２内に形成し、この評価用雪面を用いてタイヤＴを走行させ、摩擦係数とすべり速度との関係を比較した。
【0050】
実施例による評価用雪面は、下記の条件でドラム２内の圧雪層６に対して形成された。
試験室の室温 ：－１０～－１度
圧雪層を切削する際の所定深さＤ ：１～５０ｍｍ
ドラム２の周速Ｖ１ ：１０～１２０ｋｍ／ｈ
切削刃３２の移動速度Ｖ２ ：１～５０ｍｍ／ｓ
第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの距離：７００～４０００ｍｍ
基盤層５の厚さ ：０．５～５ｃｍ
圧雪層６の厚さ ：０．５～７ｃｍ
試験室の室温 ：－１０～－１度
圧雪層を切削する際の所定深さＤ ：１～５０ｍｍ
ドラム２の周速Ｖ１ ：１０～１２０ｋｍ／ｈ
切削刃３２の移動速度Ｖ２ ：１～５０ｍｍ／ｓ
第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの距離：７００～４０００ｍｍ
基盤層５の厚さ ：０．５～５ｃｍ
圧雪層６の厚さ ：０．５～７ｃｍ
【0051】
また、比較例による評価用雪面は、下記の要領でドラム２内に形成された。
（ａ）まず、室温が－５度に設定された環境室の床面に氷の基盤層を設け、
（ｂ）基盤層上に厚さ２ｃｍの第１雪層を造雪機により設け、
（ｃ）室温を－８度に下げた上で、第１雪層上に厚さ４ｃｍの第２雪層を設け、
（ｄ）雪層を圧縮し、
（ｅ）圧縮後の雪層表面に水を散布し、
（ｆ）水の被膜で被覆された雪面に対して図５で示した複数の歯を有するそりを走行させ、
（ｇ）雪層（第１雪層および第２雪層）の厚さが５ｃｍとなるまで、（ｃ）から（ｆ）を繰り返す。
（ａ）まず、室温が－５度に設定された環境室の床面に氷の基盤層を設け、
（ｂ）基盤層上に厚さ２ｃｍの第１雪層を造雪機により設け、
（ｃ）室温を－８度に下げた上で、第１雪層上に厚さ４ｃｍの第２雪層を設け、
（ｄ）雪層を圧縮し、
（ｅ）圧縮後の雪層表面に水を散布し、
（ｆ）水の被膜で被覆された雪面に対して図５で示した複数の歯を有するそりを走行させ、
（ｇ）雪層（第１雪層および第２雪層）の厚さが５ｃｍとなるまで、（ｃ）から（ｆ）を繰り返す。
【0052】
また、実施例および比較例において評価用雪面を走行させるタイヤＴは、同じ物を用いた。
実施例および比較例それぞれについてタイヤＴを走行させ、摩擦係数とすべり速度との関係を求めた。
実施例および比較例それぞれについてタイヤＴを走行させ、摩擦係数とすべり速度との関係を求めた。
【0053】
図４は、摩擦係数とすべり速度との関係を示したグラフである。図４中、横軸はすべり速度を示し、縦軸は摩擦係数を示している。
すべり速度は、タイヤの速度と、評価用雪面との速度差である。つまり、すべり速度は、ドラム２の周速Ｖ１とタイヤの周速との差である。
摩擦係数は、タイヤに作用する荷重を測定する荷重測定装置２２の出力および第１回転速度センサおよび第２回転速度センサの出力を用いて求めた。
すべり速度は、タイヤの速度と、評価用雪面との速度差である。つまり、すべり速度は、ドラム２の周速Ｖ１とタイヤの周速との差である。
摩擦係数は、タイヤに作用する荷重を測定する荷重測定装置２２の出力および第１回転速度センサおよび第２回転速度センサの出力を用いて求めた。
【0054】
図４に示すように、比較例では、雪面に凹凸があるため、摩擦係数とすべり速度との関係を示すグラフのプロファイルに大きな乱れが発生している。特にすべり速度が１４ｋｍ／ｈ以上の範囲で大きく乱れている。
一方、実施例では、摩擦係数とすべり速度との関係を示すグラフのプロファイルには大きな乱れがなく滑らかに表れている。
この結果から、凹凸が抑えられた均一な雪面が得られていることが判る。また、タイヤ評価試験の精度向上の実現が可能であることが明らかとなった。
一方、実施例では、摩擦係数とすべり速度との関係を示すグラフのプロファイルには大きな乱れがなく滑らかに表れている。
この結果から、凹凸が抑えられた均一な雪面が得られていることが判る。また、タイヤ評価試験の精度向上の実現が可能であることが明らかとなった。
【0055】
本開示の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0056】
２ ドラム
４ 支持機構
６ 圧雪層
６ａ 表面
７ タイヤ評価用雪面
３２ 切削刃
３２ａ１ 先端
Ｔ タイヤ
４ 支持機構
６ 圧雪層
６ａ 表面
７ タイヤ評価用雪面
３２ 切削刃
３２ａ１ 先端
Ｔ タイヤ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】