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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-11
(45)【発行日】2024-11-19
(54)【発明の名称】転がり抵抗の推定方法
(51)【国際特許分類】
   G01M 17/02 20060101AFI20241112BHJP
   B60C 19/00 20060101ALI20241112BHJP
   G01N 3/56 20060101ALN20241112BHJP
【FI】
G01M17/02
B60C19/00 H
G01N3/56 G
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2021097838
(22)【出願日】2021-06-11
(65)【公開番号】P2022189314
(43)【公開日】2022-12-22
【審査請求日】2024-03-27
(73)【特許権者】
【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】宮澤 賢
【審査官】佐々木 崇
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-232545(JP,A)
【文献】特開2018-048853(JP,A)
【文献】特開2018-048854(JP,A)
【文献】特開2006-308320(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2014/0311231(US,A1)
【文献】中国実用新案第209961498(CN,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C 1/00-19/12
G01M 1/00- 1/38
17/00-17/10
G01N 3/56
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
加圧部材と、前記加圧部材を、タイヤのトレッド面に接触させ、タイヤ軸に近接する方向である近接方向及び前記タイヤ軸から離隔する方向である離隔方向に、交互に移動させるための移動機構と、前記タイヤに加わる荷重を検知するための荷重センサと、前記近接方向及び前記離隔方向に沿った方向における前記加圧部材の位置を検知するための位置センサとを有する転がり抵抗の推定装置を用いて、前記タイヤの内圧を圧力Pに調整し、前記タイヤに荷重Lを加えた状態で、前記タイヤが速度Vで走行するときの、転がり抵抗を推定する方法において、
前記タイヤに加わる荷重が変動するように前記移動機構を制御し、前記荷重センサ及び前記位置センサからの信号に基づき前記荷重の変動と前記加圧部材の位置の変動との位相差を導出する位相差導出工程と、
基準タイヤについて前記位相差導出工程で導出した前記位相差と推定対象となるタイヤについて前記位相差導出工程で導出した前記位相差とを比較し、前記推定対象となるタイヤの転がり抵抗を推定する転がり抵抗推定工程と
を含み、
次の(1)から(4)に示される特性のうち、少なくとも一の特性を考慮して、前記トレッド面との前記加圧部材の接触位置が設定される、
転がり抵抗の推定方法。
(1)ラジアルフォースバリエーション及びウェイトアンバランス
(2)トラクティブフォースバリエーション
(3)成形時におけるタイヤ構成要素のジョイント位置
(4)トレッドゲージ
【請求項2】
前記(1)から(4)に示される特性のうち、前記(1)に示される特性と、前記(3)に示される特性とを考慮して、前記トレッド面との前記加圧部材の接触位置が設定される、請求項1に記載の転がり抵抗の推定方法。
【請求項3】
前記(1)から(4)に示される特性の全てを考慮して、前記トレッド面との前記加圧部材の接触位置が設定される、
請求項1又は2に記載の転がり抵抗の推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、転がり抵抗の推定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
タイヤの製造では、試験装置を用いて、例えば、ユニフォミティや、質量のバランス状態等を計測し、製造したタイヤの品質が確認される。この試験装置の一例が、下記の特許文献1に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2006-308320号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
タイヤの性能を表す指標のひとつに、転がり抵抗がある。転がり抵抗は、車両の燃費性能に影響する。転がり抵抗は、ユーザーの関心が高い指標である。
【0005】
転がり抵抗は、転がり抵抗試験機を用いて計測される。この転がり抵抗の試験方法は、JIS D4234(乗用車、トラック及びバス用タイヤ-転がり抵抗試験方法)に規定されている。このJIS D4234は、国際規格ISO28580を基に作成されている。
【0006】
JIS D4234に規定されている試験方法では、30分以上の慣らし走行が必要である。転がり抵抗の計測には、時間がかかる。転がり抵抗の計測を、製造したタイヤ全てに適用することは難しい。
【0007】
転がり抵抗は、タイヤの変形によるエネルギー損失によって生じる。転がり抵抗は、タイヤの減衰特性と高い相関性を示す。この減衰特性を表す指標のひとつに、損失正接(tanδとも称される。)がある。この損失正接は、一定の周期でタイヤを変形させて、この変形の位相に対する応力の位相のずれ(位相差とも称される。)を計測することにより得られる。
【0008】
位相差は短時間で計測できる。そこで、位相差を計測することで転がり抵抗を正確に推定できる技術の確立が求められている。
【0009】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、タイヤの転がり抵抗を正確にしかも短時間で推定できる、転がり抵抗の推定方法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】
【0010】
本発明の一態様に係る転がり抵抗の推定方法は、加圧部材と、前記加圧部材を、タイヤのトレッド面に接触させ、前記タイヤ軸に近接する方向である近接方向及び前記タイヤ軸から離隔する方向である離隔方向に、交互に移動させるための移動機構と、前記タイヤに加わる荷重を検知するための荷重センサと、前記近接方向及び前記離隔方向に沿った方向における前記加圧部材の位置を検知するための位置センサとを有する転がり抵抗の推定装置を用いて、前記タイヤの内圧を圧力Pに調整し、前記タイヤに荷重Lを加えた状態で、前記タイヤが速度Vで走行するときの、転がり抵抗を推定する方法である。この転がり抵抗の推定方法は、
(a)前記タイヤに加わる荷重が変動するように前記移動機構を制御し、前記荷重センサ及び前記位置センサからの信号に基づき前記荷重の変動と前記加圧部材の位置の変動との位相差を導出する位相差導出工程と、
(b)基準タイヤについて前記位相差導出工程で導出した前記位相差と推定対象となるタイヤについて前記位相差導出工程で導出した前記位相差とを比較し、前記推定対象となるタイヤの転がり抵抗を推定する転がり抵抗推定工程と
を含む。次の(1)から(4)に示される特性のうち、少なくとも一の特性を考慮して、前記トレッド面との前記加圧部材の接触位置は設定される。
(1)ラジアルフォースバリエーション及びウェイトアンバランス
(2)トラクティブフォースバリエーション
(3)成形時におけるタイヤ構成要素のジョイント位置
(4)トレッドゲージ
【0011】
好ましくは、この転がり抵抗の推定方法では、前記(1)から(4)に示される特性のうち、前記(1)に示される特性と、前記(3)に示される特性とを考慮して、前記トレッド面との前記加圧部材の接触位置は設定される。
【0012】
好ましくは、この転がり抵抗の推定方法では、前記(1)から(4)に示される特性の全てを考慮して、前記トレッド面との前記加圧部材の接触位置は設定される。
【発明の効果】
【0013】
本発明の転がり抵抗の推定方法によれば、タイヤの転がり抵抗を正確にしかも短時間で推定できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1図1は、本発明の一実施形態に係る転がり抵抗の推定方法で用いられるタイヤの一例を示す断面図である。
図2図2は、転がり抵抗の推定装置の一例を示す平面図である。
図3図3は、転がり抵抗の推定装置の一部を示す正面図である。
図4図4は、転がり抵抗の推定装置におけるタイヤの加振状況を示す概略図である。
図5図5は、加圧部材の位置の変動とタイヤに加わる荷重の変動との位相差を模式的に示すグラフである。
図6図6は、位相差とタイヤの転がり抵抗との関係を示すグラフである。
図7図7は、転がり抵抗の推定装置の変形例を示す平面図である。
図8図8は、タイヤのラジアルフォースバリエーション特性の一例を示すグラフである。
図9A図9Aは、タイヤのトラクティブフォースバリエーション特性の一例を示すグラフである。
図9B図9Bは、タイヤのトラクティブフォースバリエーション特性に基づく接触位置の設定例を示すグラフである。
図10図10は、サイドウォールのジョイント位置に基づいて接触位置を設定したタイヤの一例を示す側面図である。
図11A図11Aは、タイヤのラジアルランアウト特性の一例を示すグラフである。
図11B図11Bは、タイヤのラジアルランアウト特性に基づく接触位置の設定例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
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。
【0016】
本発明においては、タイヤを正規リムに組み込み、タイヤの内圧が正規内圧に調整され、このタイヤに荷重がかけられていない状態は、正規状態と称される。
【0017】
正規リムとは、タイヤが依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。
【0018】
正規内圧とは、タイヤが依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。
【0019】
正規荷重とは、タイヤが依拠する規格において定められた荷重を意味する。JATMA規格における「最大負荷能力」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「LOAD CAPACITY」は、正規荷重である。
【0020】
呼称サイズとは、JIS D4202「自動車用タイヤ-呼び方及び諸元」に規定された「タイヤの呼び」である。呼称サイズが、例えば、「195/65R15」である場合、「195」が断面幅の呼びであり、「65」が偏平比の呼びであり、「R」が構造記号であり、「15」がリム径の呼びである。呼称サイズは、タイヤの側面に刻印される。
【0021】
[タイヤ]
まず、本発明の一実施形態に係る転がり抵抗の推定方法で用いられるタイヤについて、図1に示された乗用車用タイヤ2を例に挙げて説明する。なお、この推定方法で用いられるタイヤは、この図1に示されたタイヤ2に限られない。
【0022】
図1は、タイヤ2の回転軸を含む平面に沿った、このタイヤ2の断面の一部を示す。図1において、左右方向はタイヤ2の軸方向であり、上下方向はタイヤ2の径方向である。この図1の紙面に対して垂直な方向は、タイヤ2の周方向である。この図1において、一点鎖線CLはタイヤ2の赤道面を表す。
【0023】
図1において、タイヤ2はリムRに組み込まれている。このリムRは正規リムである。タイヤ2の内部には空気が充填され、タイヤ2の内圧が正規内圧に調整されている。このタイヤ2には、荷重はかけられていない。図1に示されたタイヤ2は正規状態にある。
【0024】
このタイヤ2は、トレッド4、一対のサイドウォール6、一対のクリンチ8、一対のビード10、一対のチェーファー12、カーカス14、ベルト16、バンド18及びインナーライナー20を備える。
【0025】
トレッド4は、その外面22において路面と接触する。トレッド4の外面22はトレッド面である。このトレッド4には、溝24が刻まれている。これにより、トレッドパターンが構成される。
【0026】
トレッド4は、架橋ゴムからなる。前述したように、トレッド4は路面と接触する。トレッド4のためのゴム(以下、トレッドゴムとも称される。)には、耐摩耗性、グリップ性能、発熱性等が考慮される。このタイヤ2では、トレッド4はベース部26及びキャップ部28で構成される。発熱性が考慮されたゴムがベース部26に用いられ、ベース部26の径方向外側に位置するキャップ部28に、耐摩耗性及びグリップ性能が考慮されたゴムが用いられる。
【0027】
それぞれのサイドウォール6は、トレッド4の端に連なる。サイドウォール6の外面30は、このタイヤ2の側面32の一部をなす。サイドウォール6は、架橋ゴムからなる。サイドウォール6は、カーカス14を保護する。サイドウォール6のためのゴム(以下、サイドウォールゴムとも称される。)には、耐カット性、柔軟性等が考慮される。
【0028】
それぞれのクリンチ8は、径方向においてサイドウォール6の内側に位置する。このクリンチ8の外面34は、このタイヤ2の側面32の一部をなす。図1に示されるように、クリンチ8の一部はリムRと接触する。このクリンチ8のためのゴムには、耐摩耗性が考慮される。
【0029】
ビード10は、クリンチ8の軸方向内側に位置する。ビード10は、コア36と、エイペックス38とを備える。コア36は矩形状の断面形状を有する。コア36はスチール製のワイヤーを含む。エイペックス38は、コア36よりも径方向外側に位置する。エイペックス38は高い剛性を有する架橋ゴムからなる。
【0030】
それぞれのチェーファー12は、ビード10の径方向内側に位置する。図1に示されるように、チェーファー12はリムRと接触する。このタイヤ2のチェーファー12は、布とこの布に含浸したゴムとからなる。
【0031】
カーカス14は、トレッド4、一対のサイドウォール6及び一対のクリンチ8の内側に位置する。カーカス14は、一方のビード10から他方のビード10に向かって延びる。カーカス14は、少なくとも1枚のカーカスプライ40を含む。
【0032】
図示されないが、カーカスプライ40は並列された多数のカーカスコードを含む。それぞれのカーカスコードは、赤道面と交差する。このタイヤ2のカーカスコードは、有機繊維からなるコードである。スチールコードがカーカスコードとして用いられてもよい。
【0033】
カーカスプライ40はそれぞれのコア36の周りにて折り返される。このカーカスプライ40は、一方のコア36と他方のコア36とを架け渡す本体部40aと、この本体部40aに連なりそれぞれのコア36の周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返される一対の折り返し部40bとを有する。
【0034】
ベルト16は、トレッド4の径方向内側において、カーカス14と積層される。ベルト16は、径方向に積層された複数のベルトプライ42からなる。このタイヤ2のベルト16は2枚のベルトプライ42からなる。
【0035】
図示されないが、それぞれのベルトプライ42は並列された多数のベルトコードを含む。それぞれのベルトコードは、赤道面に対して傾斜する。このタイヤ2では、ベルトコードの材質はスチールである。有機繊維からなるコードがベルトコードとして用いられてもよい。
【0036】
バンド18は、径方向においてトレッド4とベルト16との間に位置する。図示されないが、バンド18は螺旋状に巻き回されたバンドコードを含む。有機繊維からなるコードがバンドコードとして用いられる。
【0037】
インナーライナー20は、カーカス14の内側に位置する。インナーライナー20は、タイヤ2の内面を構成する。このインナーライナー20は、空気遮蔽性に優れた架橋ゴムからなる。
【0038】
トレッド4、サイドウォール6、クリンチ8等は、タイヤ2を構成する要素である。タイヤ2は、その仕様に応じて、各要素の内容を調整しこれら要素を適切に配置させることで構成される。タイヤ2における各要素の内容そして配置の状況により表される構成が、タイヤ2の内部構造である。
【0039】
タイヤ2の外面44は、トレッド面22と、一対の側面32とを含む。それぞれの側面32は、トレッド面22の端に連なる。タイヤ断面の輪郭形状は、タイヤ2の回転軸を含む平面に沿った、このタイヤ2の断面における外面44の形状により表される。例えば、図1に示されたタイヤ2の断面に表された外面44の形状は、正規状態でのタイヤ断面の輪郭形状である。
【0040】
詳述しないが、タイヤ2は、未架橋状態のタイヤ2をモールド内で加圧及び加熱することで得られる。このとき、モールドのキャビティ面がタイヤ2の外面44を形づける。タイヤ断面の輪郭形状が、キャビティ面の形状により表されてもよい。
未架橋状態のタイヤ2は、未架橋状態の各要素を組み合わせて構成される。例えば、サイドウォールや、トレッド等の要素については、シートを巻いて形成される場合がある。この場合、シートの端部同士がジョイントされるので、未架橋状態のタイヤ2には、ジョイント部が含まれる。ジョイント部はタイヤ2のユニフォミティに影響することから、ジョイント部の位置を考慮して未架橋状態のタイヤ2は成形される。成形時におけるタイヤ構成要素のジョイント位置は、タイヤ2の特性の一つである。
【0041】
[推定装置]
次に、本発明の一実施形態に係る転がり抵抗の推定方法で用いられる、転がり抵抗の推定装置52について説明する。この転がり抵抗の推定装置52では、一定の周期でタイヤを変形させて、この変形の位相に対する応力の位相のずれ、すなわち位相差が計測される。この計測した位相差に基づいて、タイヤの転がり抵抗が推定される。
【0042】
図2から図4には、転がり抵抗の推定装置52の一例が示される。この転がり抵抗の推定装置52(以下、推定装置52とも称される。)は、タイヤの製造ラインの一部をなす。この推定装置52には、製造したタイヤが搬送コンベア54により搬送される。
【0043】
この推定装置52は、支持手段56と、加圧部材58と、移動機構60と、荷重センサ62と、位置センサ64とを備える。
【0044】
支持手段56は、タイヤを支持する。支持手段56は、タイヤを保持するリム66と、このリム66を支持する支持軸68とを備える。なお、図2から図4において、支持手段56に支持されているタイヤは、図1に示されたタイヤ2である。
【0045】
この推定装置52では、リム66は、上のハーフリム70Uと下のハーフリム70Sとからなる。支持軸68は、上スピンドル72Uと下スピンドル72Sとからなる。上スピンドル72Uは、その下端において上のハーフリム70Uを支持する。下スピンドル72Sは、その上端において下のハーフリム70Sを支持する。
【0046】
この推定装置52では、上スピンドル72Uは、その上側部分において推定装置52のフレーム74に支持される。下スピンドル72Sは、シリンダ等の昇降具(図示されず)により上下に移動可能に支持される。この推定装置52では、下スピンドル72Sを上昇させると、下のハーフリム70Sは上のハーフリム70Uに近づいていく。下スピンドル72Sを下降させると、下のハーフリム70Sは上のハーフリム70Uから離れていく。
【0047】
この推定装置52では、搬送コンベア54にてタイヤ2が搬送されると、タイヤ2は下のハーフリム70Sにセットされる。下のハーフリム70Sを上のハーフリム70Uに向けて移動させることで、タイヤ2が上下のハーフリム70Sに挟まれる。これにより、タイヤ2がリム66に組み込まれる。図示されないコンプレッサーにより、タイヤ2の内部に空気が充填され、タイヤ2の内圧が調整される。
【0048】
図3において、一点鎖線TAはタイヤ軸である。この推定装置52では、上のハーフリム70U及び下のハーフリム70Sの中心、すなわちリム66の中心と、上スピンドル72U及び下スピンドル72Sの軸芯、すなわち支持軸68の軸芯とは、同じタイヤ軸TA上にある。タイヤ軸TAは、支持手段56に支持されたタイヤ2の回転軸に一致する。
【0049】
詳述しないが、この推定装置52では、支持軸68はタイヤ軸TAを中心として回転可能に支持されている。したがって、この推定装置52は、タイヤ軸TAを中心としてこの支持軸68を回転させるための駆動手段(例えば、モーター)を設けることにより、タイヤ軸TAを中心として支持軸68に支持されたタイヤ2を回転させることができる。図示されないが、この推定装置52の支持手段56は支持軸68を固定する周知のロック機構を有する。この推定装置52は、このロック機構によって支持軸68を固定することで、タイヤ2の回転を阻止できる。
【0050】
加圧部材58は、支持手段56に支持されたタイヤ2と対向するように配置される。この加圧部材58は、平面からなる作用面76を有する。この推定装置52では、この作用面76がタイヤ2のトレッド面22と対向するように配置され、加圧部材58はこの作用面76においてトレッド面22と接触する。トレッド面22と作用面76との接触面は、この作用面76内に形成される。この推定装置52では、加圧部材58は平板である。
【0051】
この推定装置52では、タイヤ2と接触する作用面76とタイヤ軸TAとは交わらない。作用面76とタイヤ軸TAとは、平行である。
【0052】
移動機構60は、加圧部材58を、タイヤ2のトレッド面22に接触させ、タイヤ軸TAに近接する方向である近接方向及びタイヤ軸TAから離隔する方向である離隔方向に、交互に移動させる。この推定装置52の移動機構60は、加圧部材58を、タイヤ2のトレッド面22に接触させるための移送手段78と、この加圧部材58を、近接方向及び離隔方向に交互に移動させるための加振手段80とを備える。
【0053】
移送手段78は、支持テーブル82と、移送テーブル84と、一対のガイド部86と、ねじ軸88とを備える。支持テーブル82は、搬送コンベア54の上方に位置し、推定装置52のフレーム74に固定される。図示されないが、この支持テーブル82と搬送コンベア54との間には空間が設けられており、搬送コンベア54に載置されたタイヤ2はこの空間を通過できる。
【0054】
ガイド部86は、支持テーブル82の幅方向外側部分に設けられる。一対のガイド部86は、この支持テーブル82の幅方向に間隔をあけて配置される。それぞれのガイド部86は、支持テーブル82の長さ方向に延びるレール90を備える。
【0055】
移送テーブル84は、ガイド部86を介して支持テーブル82に載せられる。図示されないが、移送テーブル84の、支持テーブル82と対向する面には溝が設けられ、この溝にレール90が嵌め合わされる。移送テーブル84は、支持テーブル82に移動可能に支持される。レール90は支持テーブル82の長さ方向に延びるので、この移送テーブル84は支持テーブル82の長さ方向に移動できる。
【0056】
ねじ軸88は、ガイド部86に平行で、支持テーブル82に回転可能に支持される。移送テーブル84には、ねじ穴(図示されず)が設けられており、ねじ軸88はこのねじ穴と螺合する。図示されないが、移送手段78にはモーターのような駆動手段が設けられている。この駆動手段によってねじ軸88の回転を制御することにより、移送テーブル84が支持テーブル82に対して動かされる。
【0057】
支持テーブル82は、その長さ方向が、前述の近接方向及び離隔方向と一致するようにこの推定装置52にセットされる。したがって、この推定装置52では、移送テーブル84は近接方向及び離隔方向に交互に移動できる。
【0058】
加振手段80は、本体92と、本体92に対して往復動するロッド94とを備える。この推定装置52では、ロッド94の往復動の向きが近接方向及び離隔方向と一致するように、本体92が移送テーブル84に固定される。このロッド94の先端に、加圧部材58が固定される。
【0059】
加振手段80は、加振機である。この推定装置52では、例えば、最大加振力が5000kgfであり、最大ストローク幅が+/-25mmであり、周波数が0から200Hzの油圧加振機が、加振手段80として用いられる。
【0060】
荷重センサ62は、加圧部材58がタイヤ2に接触した状態において、このタイヤ2に加わる荷重を検知する。荷重センサ62は、支持軸68、詳細には上スピンドル72Uに設けられる。この荷重センサ62は、この支持軸68に生じる荷重をタイヤ2に加わる荷重として検知する。この推定装置52では、周知のロードセルが荷重センサ62として用いられる。
【0061】
位置センサ64は、加圧部材58の作用面76に設けられる。この位置センサ64は、加圧部材58の位置を検知する。加圧部材58は、近接方向及び離隔方向に往復動する加振手段80のロッド94に取り付けられ、加振手段80の本体92は近接方向及び離隔方向に移動できる移送テーブル84に載置される。この位置センサ64は、近接方向及び離隔方向に沿った方向における加圧部材58の位置を検知する。この推定装置52では、レーザー変位計、角速度センサ等が位置センサ64として用いられる。
【0062】
この推定装置52は、温度センサ(図示されず)を備えることができる。この温度センサは、タイヤ2、具体的には、トレッド4やサイドウォール6の温度を検知する。この温度センサは、推定装置52がセットされている雰囲気の温度も検知できる。この推定装置52では、非接触式の放射温度計が温度センサとして用いられる。
【0063】
図示されないが、この推定装置52は処理手段を備える。この処理手段は、例えばCPU等の演算部、RAM及びROMを含む記憶部等を有するマイクロコンピュータにより構成される。処理手段は、記憶部に記憶されたプログラムを演算部が実行することによって所定の機能を発揮する。この処理手段は、支持手段56及び移動機構60の動作を制御する。この処理手段は、荷重センサ62にて検知された荷重と、位置センサ64にて検知された加圧部材58の位置とに基づいて、位相差を求め、転がり抵抗を推定する。
【0064】
[推定方法]
次に、本発明の一実施形態に係る転がり抵抗の推定方法について説明する。この推定方法では、タイヤの内圧を圧力P(kPa)に調整し、このタイヤに荷重L(N)を加えた状態で、このタイヤを速度V(mm/sec)で走行させたときの、転がり抵抗が、推定される。この推定方法は、位相差導出工程と、転がり抵抗推定工程とを含む。
【0065】
位相差導出工程では、図3(a)に示されるように、タイヤが支持手段56にセットされる。タイヤの内部に空気が充填され、タイヤの内圧が圧力Pに調整される。この推定方法では、圧力Pは、例えば、タイヤの正規内圧に設定されるが、この圧力Pの設定値に特に制限はない。この図3(a)において、両矢印ODは、タイヤの内圧が圧力Pに調整された状態での、タイヤの外径(mm)を表す。
【0066】
内圧の調整後、加圧部材58は、移動機構60の移送手段78によってタイヤのトレッド面に向けて、すなわち近接方向に移動させられる。このとき、支持軸68は固定される。これにより、タイヤの回転は阻止される。タイヤ図3(b)に示されるように、加圧部材58はトレッド面に接触させられる。この接触によりタイヤに加わる荷重が検知される。検知された荷重が荷重Lに到達した時点で、加圧部材58の移動が停止させられる。この推定方法では、荷重Lは、例えば、タイヤの正規荷重に設定されるが、この荷重Lの設定値に特に制限はない。
【0067】
この推定方法では、位置センサ64で検知された加圧部材58の位置情報をもとに、荷重を検知してから荷重Lに到達するまでに加圧部材58が移動した距離が計測される。この荷重を検知してから荷重Lに到達するまでに加圧部材58が移動した距離が、タイヤに荷重Lを加えたときのタイヤの撓み量D(mm)である。
【0068】
この推定方法では、検知された荷重が荷重Lに到達し加圧部材58の移動が停止されると、周知のロック機構(図示されず)により、支持テーブル82に対する移送テーブル84の位置が固定される。
【0069】
撓み量Dの設定後、処理手段によって、タイヤに加わる荷重が変動するように移動機構60の加振手段80が制御される。この加振手段80によって、加圧部材58は、図4(a)において矢印A1で示される近接方向と、図4(b)において矢印A2で示される離隔方向とに、交互に移動させられる。そして、荷重センサ62及び位置センサ64からの信号に基づき、荷重の変動と加圧部材58の位置の変動との位相差が、処理手段によって、導出される。なお、この図4において、両矢印Sは加圧部材58の位置の変動の振幅(mm)を表す。この推定方法では、加圧部材58の位置の変動の振幅S(mm)と、この加圧部材58の位置の変動の周波数F(加振周波数Fとも称される。)と、が処理手段によって制御される。この推定方法では、転がり抵抗の推定対象のタイヤのサイズによらず、振幅Sは、少なくとも1.5mm以上に設定されるのが好ましい。
【0070】
図5は、各位相(時間)における、タイヤに加わる荷重と、加圧部材58の位置とがプロットされたグラフである。この図5において、実線はタイヤに加わる荷重の変化曲線であり、点線は加圧部材58の位置の変化曲線である。この図5に示されるように、タイヤに加わる荷重の変化曲線は、ゴムの減衰特性により、加圧部材58の位置の変化曲線から、位相δずれて、記録される。この位相δのずれが、位相差である。
【0071】
この位相差導出工程では、転がり抵抗推定のための基準に用いられるタイヤ、すなわち基準タイヤの位相差が導出される。この位相差導出工程では、転がり抵抗の推定対象となるタイヤの位相差も導出される。
【0072】
転がり抵抗推定工程では、基準タイヤについて位相差導出工程で導出した位相差と、推定対象となるタイヤについて位相差導出工程で導出した位相差とを比較し、推定対象となるタイヤの転がり抵抗が推定される。
【0073】
この転がり抵抗推定工程では、基準タイヤの位相差と、転がり抵抗の推定対象となるタイヤの位相差とは、例えば、基準タイヤの位相差と転がり抵抗との関係を用いて比較される。具体的には、転がり抵抗が既知のタイヤを基準タイヤとして用い、位相差導出工程で導出した位相差と転がり抵抗との関係がまず、把握される。この把握した関係と、推定対象となるタイヤについて位相差導出工程で導出した位相差とに基づいて、この推定対象となるタイヤの転がり抵抗が推定される。
【0074】
図6には、基準タイヤとして、JIS D4234に規定されている試験方法に準拠して転がり抵抗が計測されたタイヤ、すなわち、転がり抵抗が既知の5本のタイヤ(下記表1のタイヤa~タイヤe)について、位相差を計測し、この位相差に対して転がり抵抗(詳細には、転がり抵抗係数:RRC)をプロットしたグラフである。なお、この5本のタイヤの諸元(呼称サイズ、接地形状、質量、撓み量D及びRRC)が、位相差導出工程で計測した位相差とともに、表1に示される。この表1に示されたRRCは、タイヤの内圧、すなわち圧力Pを210kPa、タイヤに加える荷重Lを4.82kN、タイヤの速度Vを22222mm/secとして計測されている。この表に示された位相差は、圧力Pを210kPa、荷重Lを4.82kN、振幅Sを2.5mm、そして加振周波数Fを11Hzとして計測されている。表1の撓み量D(mm)は、内圧を210kPaに調整し、荷重Lとして4.82kNをタイヤに加えたときのタイヤの撓み量を表す。各タイヤの外径OD(mm)は627mmから643mmまでの範囲にある。
【0075】
【表1】
【0076】
図6に示されるように、この推定方法では、位相差導出工程で計測される位相差は、転がり抵抗係数と良好に相関する。この推定方法では、処理手段において、位相差と転がり抵抗係数との関係を示す関係式が最小二乗法により求められる。転がり抵抗推定工程において、この関係式と、推定対象となるタイヤについて位相差導出工程で導出した位相差とに基づいて、推定対象となるタイヤの転がり抵抗が推定される。
【0077】
この推定方法では、特に、位相差導出工程において、加圧部材58の位置の変動の振幅S(mm)が、内圧を圧力P(kPa)に調整し荷重L(N)を加えたときのタイヤの撓み量D(mm)と、定数Bとで表される、次の式(1)を用いて求められ、
S = D × B (1)
この定数Bが0.03以上である。この推定方法では、タイヤの転がり状態に近似した変形をタイヤに再現できるので、位相差導出工程で計測される位相差と、転がり抵抗係数とが良好に相関する。このことは、図6のグラフにおいて、位相差δと転がり抵抗係数RRCとを一次関数で近似して得られる関係式の決定係数が約0.96であることからも明らかである。
【0078】
この推定方法では、定数Bは0.6以下である。これにより、振幅Sが適正に抑えられる。この推定方法では、推定装置52のコンパクト化が図れるので、推定装置52を製造ラインに組み込むことができる。この推定方法は、製造ラインにおいて搬送されるタイヤに適用できる。
【0079】
前述したように、この推定方法では、位相差導出工程で計測される位相差は、転がり抵抗係数と良好に相関する。この推定方法は、基準タイヤについて位相差導出工程で導出した位相差と、推定対象となるタイヤについて位相差導出工程で導出した位相差とを比較することで、この推定対象となるタイヤの転がり抵抗を正確にしかも短時間で推定できる。
【0080】
この推定方法では、位相差導出工程において、加圧部材58の位置の変動の周波数Fが、速度V(mm/sec)と、タイヤの外径OD(mm)と、定数Aとで表される、次の式(2)を用いて求められ、
F = V / (OD × 3.14)× A (2)
定数Aが0.7以上1.4以下であるのが好ましい。これにより、タイヤの速度に合わせた変形状態(又は振動状態)が再現できる。この推定方法では、基準タイヤについて位相差導出工程で導出した位相差と、推定対象となるタイヤについて位相差導出工程で導出した位相差とを比較することで、この推定対象となるタイヤの転がり抵抗をより正確に推定できる。
【0081】
この推定方法では、正確な転がり抵抗の推定の観点から、複数のタイヤが基準タイヤとして用いられるのが好ましく、3本以上のタイヤが基準タイヤとして用いられるのがより好ましい。複数のタイヤを基準タイヤとして用いる場合、呼称サイズのうち、断面幅の呼び、偏平比の呼び及びリム径の呼びが同じである、複数のタイヤが、基準タイヤとして用いられるのがより好ましい。さらにこの場合、基準タイヤとして用いられるタイヤの転がり抵抗は互いに異なるのが好ましい。
【0082】
表1に示された5本のタイヤは、接地形状、質量及び転がり抵抗の点で異なる。接地形状は、例えば、タイヤ断面の輪郭形状や、タイヤの内部構造の影響を受ける。質量は、例えば、タイヤの内部構造の影響を受ける。転がり抵抗は、例えば、トレッドゴムやサイドウォールゴムの影響を受ける。表1に示された5本のタイヤは互いに異なるトレッドパターンを有する。詳述しないが、これらタイヤは、製造年週も、製造工場も異なる。このトレッドゴム、サイドウォールゴム、トレッドパターン、タイヤの内部構造、タイヤ断面の輪郭形状、タイヤの製造年週、タイヤの製造工場等の項目は、各々のタイヤが有する特性である。この推定方法では、これら特性項目が異なるタイヤを基準タイヤとして用い、図6に示されたように、位相差導出工程で計測される位相差と転がり抵抗係数との間に良好な相関関係が得られ、推定対象となるタイヤの転がり抵抗が正確に推定される。つまり、この推定方法では、基準タイヤとして用いられる複数のタイヤに、タイヤの特性項目としての、トレッドゴム、サイドウォールゴム、トレッドパターン、タイヤの内部構造、タイヤ断面の輪郭形状、タイヤの製造年週及びタイヤの製造工場のうち、少なくとも一つの特性項目が異なるタイヤが含まれていてもよい。
【0083】
前述したように、この推定方法では、位相差導出工程で計測される位相差と転がり抵抗係数との間に良好な相関関係が得られ、推定対象となるタイヤの転がり抵抗が正確に推定される。このため、推定対象となるタイヤの呼称サイズと、基準タイヤとして用いられるタイヤの呼称サイズとの間において、断面幅の呼び、偏平比の呼び及びリム径の呼びのうち、少なくとも一つの呼びが同じであれば、この推定方法は、推定対象となるタイヤの転がり抵抗をより正確に推定できる。
【0084】
タイヤの転がり抵抗は温度の影響を受ける。このため、この推定方法は、空調により温度がコントロールされた雰囲気において実行されるのが好ましい。
【0085】
図7には、図2に示された推定装置52の適用例が示される。この推定装置52は、タイヤユニフォミティ試験装置102がセットされた製造ラインに適用されている。
【0086】
このタイヤユニフォミティ試験装置102(以下、試験装置102)では、JIS D4233に規定された、タイヤの周方向の均一性を検査するためのタイヤユニフォミティ試験が行われる。
【0087】
この試験装置102は、タイヤを回転可能に支持する支持手段104と、支持手段104に支持されたタイヤにJISで規定する荷重を付加する荷重負荷手段106とを備える。この製造ラインでは、推定装置52の支持手段56がこの試験装置102の支持手段104として用いられる。したがって、荷重負荷手段106によってタイヤ軸に負荷された荷重は、この支持手段56の上スピンドル72Uに設けられた荷重センサ62(図3参照)により検知される。なお、この図7に示された推定装置52の支持手段56、すなわち試験装置102の支持手段104には、図1に示されたタイヤ2が支持されている。
【0088】
この試験装置102では、荷重負荷手段106はタイヤ2の回転軸と平行な軸芯周りで回転可能に支持されたロードドラム108を備える。この荷重負荷手段106は、周知のボールねじ機構によってタイヤ2のトレッド面22に向かって水平移動できる。これにより、ロードドラム108がトレッド面22に接触させられる。図示されないが、この荷重負荷手段106は、ロードドラム108を5~160km/hの速度で回転駆動させるサーボモータを有する。
【0089】
この試験装置102では、規定の荷重が付加されたタイヤ2が回転するときの3軸方向の力の変動、軸周りのモーメント、そのときのタイヤ2の位相角度等の回転データが計測される。この回転データに基づいて、RFV、LFV、TFV、コニシティ等のタイヤ2のユニフォミティの評価指標が得られる。
【0090】
推定装置52における位相差の計測に要する時間は、従来の転がり抵抗試験機において転がり抵抗の計測に要する時間よりもかなり短い。このため、この推定装置52は、タイヤユニフォミティ試験装置102がセットされた製造ラインに適用することができる。この製造ラインでは、製造したタイヤ全てについて、製造したタイヤのユニフォミティだけでなく転がり抵抗も確認することができる。この推定装置52を用いた推定方法は、製造したタイヤの品質の向上に貢献できる。
【0091】
この推定方法では、トレッド面との加圧部材58の接触位置は、次の(1)から(4)に示される特性のうち、少なくとも一の特性を考慮して設定される。
(1)ラジアルフォースバリエーション及びウェイトアンバランス
(2)トラクティブフォースバリエーション
(3)成形時におけるタイヤ構成要素のジョイント位置
(4)トレッドゲージ
【0092】
(1)から(4)に示される特性は、タイヤの一般的な特性である。各特性の詳細な説明は省略するが、ラジアルフォースバリエーション(以下、RFV)は、タイヤユニフォミティ試験機を用い、JASO C607:2000の「自動車用タイヤのユニフォミティ試験方法」に準拠して計測される。この推定方法では、タイヤの回転速度を60rpmに設定して得られる、低速回転におけるRFVが用いられる。
ウェイトアンバランスは、タイヤの周方向における質量分布を意味し、バランス測定装置を用いて計測される。
トラクティブフォースバリエーション(以下、TFV)は、タイヤユニフォミティ試験機を用い、RFVと同様、JASO C607:2000の「自動車用タイヤのユニフォミティ試験方法」に準拠して計測される。この推定方法では、タイヤの回転速度を120km/hに設定して得られる、高速回転におけるTFVが用いられる。
成形時におけるタイヤ構成要素のジョイント位置は、前述の、未架橋状態のタイヤ2に含まれるタイヤ構成要素のジョイント部の位置を意味する。この推定方法では、成形時におけるサイドウォール(具体的には、サイドウォールゴムのシート)のジョイント位置が用いられる。
トレッドゲージは、前述の、RFVとともに得られる、タイヤのラジアルランアウトと、ベルトのラジアルランアウトの差分により表される。
【0093】
各特性に基づく加圧部材58の接触位置の設定要領は以下の通りである。
[(1)ラジアルフォースバリエーション(RFV)及びウェイトアンバランス]
図8は、RFVの測定結果の一例を示す。図8において、横軸はタイヤの位相を表し、縦軸はRFVを表す。符号RVxはRFVの最大値を表し、符号RVnはRFVの最小値を表す。縦軸の正(+)側は最大値RVxを100とした指数で表され、縦軸の負(-)側は最小値RVnを-100とした指数で表される。
【0094】
図8において横線YRaはRFVが指数で60を示す直線である。点線XR1及び点線XR2は、RFVと横線YRaとの交点を通る縦線である。縦線XR1及び縦線XR2はRFVが最大値RVxの60%を示すタイヤの位相を表す。符号HRで示される、縦線XR1と縦線XR2との間の領域は、RFVが指数で60以上となる領域である。この推定方法では、この領域HRがRFV特性における高RFV領域である。
【0095】
図8において横線YRbはRFVが指数で―60を示す直線である。点線XR3及び点線XR4は、RFVと横線YRbとの交点を通る縦線である。縦線XR3及び縦線XR4はRFVが最小値RVnの60%を示すタイヤの位相を表す。符号LRで示される、縦線XR3と縦線XR4との間の領域は、RFVが指数で―60以下となる領域である。この推定方法では、この領域LRがRFV特性における低RFV領域である。
【0096】
図8において、符号PWで示される位置はタイヤの周方向における重量分布において最も重い箇所の位相を表す。符号RWで示される領域は、位相PWを中心とする―20°から+20°までの領域を表す。この推定方法では、この領域RWがウェイトアンバランス特性における最大質量領域である。
【0097】
この推定方法では、RFV特性における高RFV領域HR及び低RFV領域LR、並びに、ウェイトアンバランス特性における最大質量領域RWが把握され、高RFV領域HR及び低RFV領域LR、並びに、最大質量領域RWを除く領域において、加圧部材58の接触位置が設定される。この推定方法では、RFV特性及びウェイトアンバランス特性におけるタイヤの不均一さを考慮した、タイヤの転がり抵抗の推定が可能である。
【0098】
[(2)トラクティブフォースバリエーション]
図9Aは、TFVの測定結果の一例を示す。図9において、横軸はタイヤの位相を表し、縦軸はTFVを表す。符号TVxはTFVの最大値を表し、符号TVnはTFVの最小値を表す。縦軸の正側は最大値TVxを100とした指数で表され、縦軸の負側は最小値TVnを-100とした指数で表される。この図9Aに示されたTFV特性おける位相の原点は、前述の図8に示されたRFV特性における位相の原点に一致する。
【0099】
図9Aにおいて横線YTaはTFVが指数で60を示す直線である。点線XT1及び点線XT2は、TFVと横線YTaとの交点を通る縦線である。縦線XT1及び縦線XT2はTFVが最大値TVxの60%を示すタイヤの位相を表す。符号HTで示される、縦線XT1と縦線XT2との間の領域は、TFVが指数で60以上となる領域である。この推定方法では、この領域HTがTFV特性における高TFV領域である。
【0100】
図9Aにおいて横線YTbはTFVが指数で―60を示す直線である。点線XT3及び点線XT4は、TFVと横線YTbとの交点を通る縦線である。縦線XT3及び縦線XT4はTFVが最小値TVnの60%を示すタイヤの位相を表す。符号LTで示される縦線XT3と縦線XT4との間の領域は、TFVが指数で―60以下となる領域である。この推定方法では、この領域LTがTFV特性における低TFV領域とも称される。
【0101】
図9Bには、加圧部材58の接触位置設定可能領域から排除すべき領域が示される。この排除すべき領域は、図9Aに示されたTFV特性に基づいて得られる、
図9Bにおいて、符号SLTで示される領域は、低TFV領域LTに基づいて特定される、接触位置設定可能領域から排除すべき領域(以下、シフト低TFV領域)である。このシフト低TFV領域SLTは、低TFV領域を原点側に90°(90度ともいう。)シフトさせて得られる領域である。符号SHTで示される領域は高TFV領域HTに基づいて特定される、接触位置設定可能領域から排除すべき領域(以下、シフト高TFV領域)である。このシフト高TFV領域SHTは、高TFV領域を原点側に90°シフトさせて得られる領域である。
【0102】
この推定方法では、TFV特性における高TFV領域HT及び低TFV領域TRが把握され、高TFV領域HT及び低TFV領域TRに基づいて特定されるシフト高TFV領域SHT及びシフト低TFV領域SLTを除く領域において、加圧部材58の接触位置が設定される。この推定方法では、TFV特性におけるタイヤの不均一さを考慮した、タイヤの転がり抵抗の推定が可能である。
【0103】
[(3)成形時におけるタイヤ構成要素のジョイント位置]
図10はタイヤの側面図を示す。図10において、符号RPはタイヤの回転軸である。位相0°は、前述の図8に示されたRFV特性における位相の原点に一致する。
【0104】
図10において、符号PJ1は、成形時における一方のサイドウォールのジョイント位置の位相を表す。符号PJ2は、成形時における他方のサイドウォール(図示されず)のジョイント位置の位相を表す。位相PJ1及び位相PJ2は、ジョイント部の径方向中心位置において特定される。
【0105】
点線XD1と点線XD2とがなす中心角で表される符号JR1で示される領域は、位相PJ1を中心とする―20°から+20°までの領域を表す。この推定方法では、この領域JR1が一方のサイドウォールのジョイント領域である。点線XD2と点線XD4とがなす中心角で表される符号JR2で示される領域は、位相PJ2を中心とする―20°から+20°までの領域を表す。この推定方法では、この領域JR2が他方のサイドウォールのジョイント領域である。
【0106】
この推定方法では、成形時におけるタイヤ構成要素(具体的にはサイドウォール)のジョイント位置PJ1及びPJ2が把握され、このジョイント位置PJ1及びPJ2に基づいて特定される、一方のサイドウォールのジョイント領域JR1、及び、他方のサイドウォールのジョイント領域JR2を除く領域において、加圧部材58の接触位置が設定される。この推定方法では、成形時におけるサイドウォールのジョイント位置に基づくタイヤの不均一さを考慮した、タイヤの転がり抵抗の推定が可能である。
【0107】
[(4)トレッドゲージ]
図11Aは、タイヤのラジアルランアウトと、ベルトのラジアルランアウトの測定結果の一例を示す。図11Aにおいて、実線Tがタイヤのラジアルランアウト(以下、RROt)であり、点線Bがベルトのラジアルランアウト(以下、RROb)である。図11Aにおいて、横軸はタイヤの位相を表し、縦軸はラジアルランアウト(RRO)を表す。RROの単位はミリメートル(mm)である。
【0108】
図11Bには、RROtとRRObとの差(RROt-RROb)を算出した結果が示される。この推定方法では、この差(RROt-RROb)がトレッドゲージと称される。図11Bにおいて、横軸はタイヤの位相を表し、縦軸はトレッドゲージを表す。
【0109】
図11Bにおいて符号Gnはトレッドゲージの最小値を表す。横線YGbは、最小値Gnを指数で-100としたときに-60を示す直線である。点線XG1及び点線XG2は、トレッドゲージと横線YGbとの交点を通る縦線である。縦線XG1及び縦線XG2はトレッドゲージが最小値Gnの60%を示すタイヤの位相を表す。図11Bにおいて符号LGは縦線XG1と縦線XG2との間の領域を表す。この領域LGは、トレッドゲージが指数で―60以下となる領域である。この推定方法では、この領域LGがトレッドゲージ特性における最小領域である。
【0110】
図11Bにおいて符号Gxはトレッドゲージの最大値を表す。横線YGaは、最大値Gxを指数で100としたときに60を示す直線である。点線XG3及び点線XG4は、トレッドゲージと横線YGaとの交点を通る縦線である。縦線XG3及び縦線XG4はトレッドゲージが最大値Gxの60%を示すタイヤの位相を表す。図11Bにおいて符号HGは縦線XG3と縦線XG3との間の領域を表す。この領域HGは、トレッドゲージが指数で60以上となる領域である。この推定方法では、この領域HGがトレッドゲージ特性における最大領域である。
【0111】
この推定方法では、トレッドゲージ特性における最大領域HG及び最小領域LGが把握され、最大領域HG及び最小領域LGを除く領域において、加圧部材58の接触位置が設定される。この推定方法では、トレッドゲージ特性におけるタイヤの不均一さを考慮した、タイヤの転がり抵抗の推定が可能である。
【0112】
前述したように、この推定方法では、トレッド面との加圧部材58の接触位置は、前述の(1)から(4)に示される特性のうち、少なくとも一の特性を考慮して設定される。この推定方法では、タイヤの不均一さを考慮した、タイヤの転がり抵抗の推定が可能である。この推定方法では、タイヤの転がり抵抗の推定において、タイヤの特異な特性を有する部分が与える影響が効果的に抑制される。
この推定方法では、JIS D4234に規定されている試験方法に準拠して得られる転がり抵抗との差が小さく抑えられた転がり抵抗を推定できる。この推定方法は、タイヤを転動させることなく転がり抵抗を推定できる。この推定方法は、タイヤの転がり抵抗を正確にしかも短時間で推定できる。
【0113】
この推定方法では、タイヤの転がり抵抗を正確に推定できる観点から、トレッド面との加圧部材58の接触位置は、前述の(1)から(4)に示される特性のうち、(1)に示される特性と、(3)に示される特性とを考慮して設定されるのが好ましく、(1)から(4)に示される特性の全てを考慮して設定されるのがより好ましい。
【0114】
以上説明したように、本発明によれば、タイヤの転がり抵抗を正確にしかも短時間で推定できる、転がり抵抗の推定方法が得られる。この推定方法は、製造したタイヤの品質の向上だけでなく、生産性の向上にも貢献できる。
【実施例
【0115】
以下、実施例などにより、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。
【0116】
[評価タイヤ(参考例1)]
図1に示された基本構成を備えた乗用車用の空気入りタイヤ(タイヤサイズ=195/65R15)を評価タイヤとして準備した。
このタイヤについて、JIS D4234に規定されている試験方法に準拠して転がり抵抗を測定した。この測定では、タイヤの内圧(圧力P)は210kPa、タイヤに加える荷重Lは4.82kN、タイヤの速度Vは80km/hに設定された。
転がり抵抗の測定結果が、下記の表2における参考例1の「RRC(測定値)」の欄に、100とした指数で記載されている。転がり抵抗はタイヤを転動させて測定される。このことが、表2における参考例1の接触位置の欄に「全周」として表されている。
【0117】
このタイヤについては、以下の特性が確認されている。
(1)ラジアルフォースバリエーション及びウェイトアンバランス
(2)トラクティブフォースバリエーション
(3)成形時におけるタイヤ構成要素のジョイント位置
(4)トレッドゲージ
特性(1)に関し、RFV特性における高RFV領域HR及び低RFV領域LR、並びに、ウェイトアンバランス特性における最大質量領域RWが把握され、タイヤの位相で、40度から70度までの領域、145度から215度までの領域、及び、315度から360度までの領域が、高RFV領域HR及び低RFV領域LR、並びに、最大質量領域RWを除く領域であることが確認されている。
特性(2)に関し、TFV特性における高TFV領域HT及び低TFV領域TRが把握され、タイヤの位相で、105度から180度までの領域、及び、285度から360度までの領域が、高TFV領域HT及び低TFV領域TRに基づいて特定されるシフト高TFV領域HT及び低TFV領域LTを除く領域であることが確認されている。
特性(3)に関し、成形時におけるサイドウォールのジョイント位置PJ1及びPJ2が把握され、タイヤの位相で、0度から50度までの領域、90度から160度までの領域、及び、200度から360度までの領域が、ジョイント位置PJ1及びPJ2に基づいて特定される、一方のサイドウォールのジョイント領域JR1、及び、他方のサイドウォールのジョイント領域JR2を除く領域であることが確認されている。
特性(4)に関し、トレッドゲージ特性における最大領域HG及び最小領域LGが把握され、0度から70度までの領域、140度から180度までの領域、及び、255度から360度までの領域が、最大領域HG及び最小領域LGを除く領域であることが確認されている。
【0118】
[実施例1]
図2-4に示された推定装置を用いて、位相差を計測し、評価タイヤの転がり抵抗を推定した。その結果が、参考例1を100とした指数で下記の表2に示されている。位相差の計測では、タイヤの内圧(圧力P)は210kPa、荷重Lは4.82kN、振幅Sは2.5mm、加振周波数Fは11Hzに設定された。
この実施例1では、加圧部材の接触位置は190度に設定された。この実施例1の接触位置には、前述の特性(1)が考慮されている。このことが、下記の表2の特性(1)の欄のみに「Y」を付すことで表されている。
【0119】
[実施例2-6及び比較例1]
加圧部材の接触位置を下記の表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、転がり抵抗を推定した。
実施例2の接触位置には、前述の特性(2)及び(3)が考慮されている。
実施例3の接触位置には、前述の特性(3)及び(4)が考慮されている。
実施例4の接触位置には、前述の特性(3)が考慮されている。
実施例5の接触位置には、前述の特性(1)から(4)の全てが考慮されている。
実施例6の接触位置には、前述の特性(1)及び(3)が考慮されている。
比較例1の接触位置には、前述の特性(1)から(4)の全てが考慮されていない。
【0120】
[推定値の評価]
推定値と測定値との差を算出した。その結果が、下記の表2に示されている。差が0に近いほど、転がり抵抗を正確に推定できている。
【0121】
[推定時間]
転がり抵抗の推定に要する時間を計測した。その結果が、下記の表2に示されている。値が小さいほど、転がり抵抗の推定に要する時間は短い。参考例1では、転がり抵抗の測定時間が示されている。
【0122】
【表2】
【0123】
表2に示されるように、実施例では、転がり抵抗を正確にしかも短時間で推定できることが確認されている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【0124】
以上説明された、タイヤの転がり抵抗の推定方法は、種々のタイヤの転がり抵抗の推定に適用できる。
【符号の説明】
【0125】
2、2B、2E・・・タイヤ
22・・・トレッド4の外面(トレッド面)
32・・・タイヤの側面
44・・・タイヤの外面
52・・・推定装置
56・・・支持手段
58・・・加圧部材
60・・・移動機構
62・・・荷重センサ
64・・・位置センサ
66・・・リム
68・・・支持軸
76・・・加圧部材58の作用面
78・・・移送手段
80・・・加振手段
102・・・試験装置
104・・・支持手段(推定装置52の支持手段56)
106・・・荷重負荷手段
108・・・ロードドラム
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9A
図9B
図10
図11A
図11B