JP2003194673A - タイヤの残留コーナリングフォースの予測方法、タイヤの残留セルフアライニングトルクの予測方法、及びタイヤの測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 残留コーナリングフォース、残留セルフアラ
イニングトルクを簡便に予測する。 【解決手段】 被測定タイヤ２７と同一構造とされた複
数のタイヤのニューマチックトレールの平均値を求め、
これを記憶しておく（データベースとして持つ）。 次
に、被測定タイヤ２７のプライステア及びプライステア
モーメントを測定する。ニューマチックトレールの平均
値、測定されたプライステア、及び測定されたプライス
テアモーメントをコンピュータで演算することにより、
残留コーナリングフォース及び残留セルフアライニング
トルクを簡単に求めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤの残留コー
ナリングフォースの予測方法、タイヤの残留セルフアラ
イニングトルクの予測方法、及びタイヤの残留コーナリ
ングフォース及び残留セルフアライニングトルクを測定
可能なタイヤの測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】乗用車等の車両の直進性及び片流れ現象
は、前輪のタイヤの残留コーナリングフォース、残留ア
ライニングトルクに関係があり、その影響を受けること
が知られている。

【０００３】この残留コーナリングフォース、及び残留
アライニングトルクは、以下のように定義される。

【０００４】タイヤ中心を原点として、車両の進行方向
に直角の方向（横方向）にＹ軸、接地面に対して垂直の
方向にＺ軸をとると、スリップ角を与えたタイヤにおい
て、車両に及ぼす横向きの力としてのコーナリングフォ
ースの着力点は、タイヤ接地面の進行方向後半にあるた
め、コーナリングフォースはＺ軸に対してモーメントを
持ち、その方向は与えられたスリップ角を減少させる方
向に働く。このモーメントをセルフアライニングトルク
という。

【０００５】このスリップ角とコーナリングフォース
（ＣＦ）及びセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）と
は、スリップ角度±１度以内ではこれら特性はほぼ線形
であることが知られており、この傾きをコーナリングフ
ォース（ＣＦ）についてはコーナリングパワー（Ｃ
Ｐ）、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）については
セルフアライニングトルクパワー（ＳＡＴＰ）で定義さ
れ、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）が０の時のス
リップ角で発生するコーナリングフォース（ＣＦ）を残
留コーナリングフォース（ＲＣＦ）、コーナリングフォ
ース（ＣＦ）０の時のスリップ角で発生するセルフアラ
イニングトルク（ＳＡＴ）を残留セルフアライニングト
ルク（ＲＳＡＴ）として読み取っている。

【０００６】コーナリングパワー（ＣＰ）やセルフアラ
イニングトルクパワー（ＳＡＴＰ）は操縦安定性の大き
な指標となり、また残留コーナリングフォース（ＲＣ
Ｆ）は０に近い値のものほど直進性が良いことが知られ
ている。

【０００７】ただし、路面には雨水の排水性のために傾
き（カント）を有しており、それゆえ、この路面カント
に逆らって車両を直進させるように、右側通行地域向
け、あるいは左側通行地域向け等に応じて、適当な残留
コーナリングフォース（ＲＣＦ）を与えて生産し出荷す
るのが普通である。

【０００８】残留コーナリングフォース（ＲＣＦ）や残
留セルフアライニングトルク（ＲＳＡＴ）、コーナリン
グパワー（ＣＰ）、セルフアライニングトルクパワー
（ＳＡＴＰ）は、生産するタイヤのそれぞれに応じて設
計した適当な値に定めるが、特に残留コーナリングフォ
ース（ＲＣＦ）や残留セルフアライニングトルク（ＲＳ
ＡＴ）はタイヤ製造段階でバラつきが生じ易く、その値
が異なるのが常であり、車両の片流れを防ぐには、残留
コーナリングフォース（ＲＣＦ）を適当な値の範囲にコ
ントロールする必要がある。

【０００９】そのため、製造段階において、何等かの手
段によりタイヤの残留コーナリングフォース（ＲＣＦ）
を測定し、タイヤを選別する必要がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来、タイヤの残留コ
ーナリングフォース、残留セルフアライニングトルクを
測定するには、タイヤ分力計を備えた試験機でタイヤを
負荷し、スリップ角を徐々に変化させることによりセル
フアライニングトルクが０となる残留コーナリングフォ
ース、またはコーナリングフォースが０となる残留セル
フアライニングトルクを直接探して求めるか、または測
定したデータにより補間して求める方法が一般的であっ
た（例えば、特開平６−２９４７０９号公報。）しか
し、実際に測定するには、高価で大掛かりなコーナリン
グ試験機で測定する必要があり、また、スリップ角を振
るため、残留コーナリングフォースや残留セルフアライ
ニングトルクを判別するには時間がかかった。

【００１１】また、残留コーナリングフォース値や残留
セルフアライングトルク値を求めるには、事前に代用値
との関係を確認したり、ばらつきを考慮する必要があ
る。

【００１２】判別する一つの代用値としてコニシティも
あるが、通常の低速ユニフォミティ試験機では、モーメ
ント成分を測定できないため、正確な残留コーナリング
フォース値や残留セルフアライニングトルク値とは対応
しない場合がある。

【００１３】本発明は、上記問題点を解消するために成
されたもので、簡単に、タイヤの残留コーナリングフォ
ースを予測できるタイヤの残留コーナリングフォース予
測方法、タイヤの残留セルフアライニングトルクを予測
できるタイヤの残留セルフアライニングトルク予測方
法、及びタイヤの残留コーナリングフォースや残留セル
フアライニングトルクを簡単に測定可能なタイヤの測定
装置を提供することが目的である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のタイヤ
の残留コーナリングフォースの予測方法は、同一構造の
複数のタイヤのニューマチックトレールの平均値を求め
て記憶する工程と、前記複数のタイヤと同一構造の被測
定タイヤのプライステアを測定する工程と、前記被測定
タイヤのプライステアモーメントを測定する工程と、前
記ニューマチックトレールの平均値、測定されたプライ
ステア、及び測定されたプライステアモーメントとから
残留コーナリングフォースを求める工程と、を有するこ
とを特徴としている。

【００１５】次に、請求項１に記載のタイヤの残留コー
ナリングフォースの予測方法の作用を説明する。

【００１６】最初の工程では、被測定タイヤと同一構造
とされた複数のタイヤのニューマチックトレールの平均
値を求め、これを記憶しておく（データベースとして持
つ）。

【００１７】このニューマチックトレールは、スリップ
角を振って、ＳＡＴ及びＣＦを測定できる試験装置で予
め求めることができる。

【００１８】例えば、スリップ角を振った時のデータを
Ｘ軸にＳＡＴ、Ｙ軸にＣＦをプロットし、プロットした
点を結ぶ直線の傾きＣＦ／ＳＡＴをニューマチックトレ
ールの逆数と定義することができる。

【００１９】次に、被測定タイヤのプライステア及びプ
ライステアモーメントを測定する。

【００２０】プライステア、及びプライステアモーメン
トは周知の方法で求めれば良い。例えば、プライステア
（ＰＳ）は、下式（１）から求められる。

【００２１】 ＰＳ＝（ＬＦＤ（表）＋ＬＦＤ（裏））／２・・・・・・（１） 「ＬＦＤ」はラテラルフォースディビエイションのこと
である。また、「ＬＦＤ（表）＋ＬＦＤ（裏）」は、試
験機にて被測定タイヤのＬＦＤを測定した後、その被測
定タイヤを逆向きに取り付けてＬＦＤを測定することを
意味している。これによりコニシティ（ＣＯＮ）の影響
が除かれる。

【００２２】また、プライステアモーメント（ＰＳＭ）
は、下式（２）から求められる。

【００２３】 ＰＳＭ＝（ＡＴＤ（表）＋ＡＴＤ（裏））／２・・・・・・（２） 「ＡＴＤ」はアライニングトルクディビエイションのこ
とである。また、「ＡＴＤ（表）＋ＡＴＤ（裏）」は、
試験機にて被測定タイヤのＡＴＤを測定した後、その被
測定タイヤを逆向きに取り付けてＡＴＤを測定すること
を意味している。

【００２４】このプライステア及びプライステアモーメ
ントは、例えば、所定のスリップ角度（例えば、スリッ
プ角０度）で被測定タイヤに作用するＣＦ及びＳＡＴを
測定可能な構造の簡単な試験機にて測定することがで
き、高価で構造の複雑なコーナリング試験機を用いる必
要はない。

【００２５】次に、ニューマチックトレールの平均値、
測定されたプライステア、及び測定されたプライステア
モーメントとから残留コーナリングフォースを求める。

【００２６】即ち、図６に示すように、Ｘ軸をＳＡＴ、
Ｙ軸をＣＦとし、所定のスリップ角度（例えば０度）で
の点（プライステア、プライステアモーメント）を通る
直線（傾きはニューマチックトレールの逆数）を引け
ば、ＳＡＴが０のときのＣＦが、残留コーナリングフォ
ース（ＲＣＦ）となる。

【００２７】このように、請求項１のタイヤの残留コー
ナリングフォースの予測方法では、予めニューマチック
トレールをデータベースとして持っていれば、あとはニ
ューマチックトレールと測定したプライステア及びプラ
イステアモーメントとから簡単な演算を行って残留コー
ナリングフォースを簡単に求めることができる。

【００２８】請求項２に記載のタイヤの残留セルフアラ
イニングトルクの予測方法は、同一構造の複数のタイヤ
のニューマチックトレールの平均値を求めて記憶する工
程と、前記複数のタイヤと同一構造の被測定タイヤのプ
ライステアを測定する工程と、前記被測定タイヤのプラ
イステアモーメントを測定する工程と、前記ニューマチ
ックトレールの平均値、測定されたプライステア、及び
測定されたプライステアモーメントから残留セルフアラ
イニングトルクを求める工程と、を有することを特徴と
している。

【００２９】次に、請求項２に記載のタイヤの残留セル
フアライニングトルクの予測方法の作用を説明する。

【００３０】請求項２に記載の残留セルフアライニング
トルクの予測方法は、請求項１に記載の残留コーナリン
グフォースと同様にして、ニューマチックトレールの平
均値を求めてこれを記憶しておき、被測定タイヤのプラ
イステア及びプライステアモーメントを測定する。

【００３１】その後、ニューマチックトレールの平均
値、測定されたプライステア、及び測定されたプライス
テアモーメントとから残留セルフアライニングトルクを
求める。

【００３２】即ち、図６に示すように、Ｘ軸をＳＡＴ、
Ｙ軸をＣＦとし、所定のスリップ角度（例えば０度）で
の点（プライステア、プライステアモーメント）を通る
直線（傾きはニューマチックトレールの逆数）を引け
ば、ＣＦが０のときのＳＡＴが、残留セルフアライニン
グトルク（ＲＳＡＴ）となる。

【００３３】このように、請求項２のタイヤの残留セル
フアライニングトルクの予測方法では、予めニューマチ
ックトレールをデータベースとして持っていれば、あと
はニューマチックトレールと測定したプライステア及び
プライステアモーメントとから簡単な演算を行って残留
セルフアラインングトルクを簡単に求めることができ
る。

【００３４】請求項３に記載のタイヤの残留コーナリン
グフォースの予測方法は、被測定タイヤのプライステア
及びプライステアモーメントを第１のスリップ角で測定
する工程と、被測定タイヤのプライステア及びプライス
テアモーメントを第２のスリップ角で測定する工程と、
第１のスリップ角で測定されたプライステア及びプライ
ステアモーメントと、第２のスリップ角で測定されたプ
ライステア及びプライステアモーメントから、残留コー
ナリングフォースを求める工程と、を有することを特徴
としている。

【００３５】次に、請求項３に記載のタイヤの残留コー
ナリングフォースの予測方法の作用を説明する。

【００３６】請求項１に記載のタイヤの残留コーナリン
グフォースの予測方法では、予め被測定タイヤと同一構
造とされた複数のタイヤのニューマチックトレールの平
均値を求め、これをデータベースとして持っていたが、
請求項３に記載の残留コーナリングフォースの予測方法
では、データベースを持つ代わりに被測定タイヤを異な
る２つのスリップ角で各々プライステア及びプライステ
アモーメントを求め、例えば、２つの異なるスリップ角
のデータをＸ軸にＳＡＴ、Ｙ軸にＣＦをプロットし、プ
ロットした２点を結ぶ直線の傾きＣＦ／ＳＡＴをニュー
マチックトレールとしている。

【００３７】なお、その後、所定のスリップ角（例えば
０度）で被測定タイヤのプライステア及びプライステア
モーメントを測定し、請求項１に記載のタイヤの残留コ
ーナリングフォースの予測方法と同様にしてニューマチ
ックトレール、測定されたプライステア、及び測定され
たプライステアモーメントとから残留コーナリングフォ
ースを求めることができる。

【００３８】請求項４に記載のタイヤの残留セルフアラ
イニングトルクの予測方法は、発明は、被測定タイヤの
プライステア及びプライステアモーメントを第１のスリ
ップ角で測定する工程と、被測定タイヤのプライステア
及びプライステアモーメントを第２のスリップ角で測定
する工程と、第１のスリップ角で測定されたプライステ
ア及びプライステアモーメントと、第２のスリップ角で
測定されたプライステア及びプライステアモーメントと
から、残留セルフアライニングトルクを求める工程と、
を有することを特徴としている。

【００３９】次に、請求項４に記載のタイヤの残留セル
フアライニングトルクの予測方法の作用を説明する。

【００４０】請求項２に記載のタイヤの残留セルフアラ
イニングトルクの予測方法では、予め被測定タイヤと同
一構造とされた複数のタイヤのニューマチックトレール
の平均値を求め、これをデータベースとして持っていた
が、請求項４に記載の残留セルフアライニングトルクの
予測方法では、データベースを持つ代わりに被測定タイ
ヤを異なる２つのスリップ角で各々プライステア及びプ
ライステアモーメントを求め、例えば、２つの異なるス
リップ角のデータをＸ軸にＳＡＴ、Ｙ軸にＣＦをプロッ
トし、プロットした２点を結ぶ直線の傾きＣＦ／ＳＡＴ
をニューマチックトレールとしている。

【００４１】なお、その後、所定のスリップ角（例えば
０度）で被測定タイヤのプライステア及びプライステア
モーメントを測定し、請求項２に記載のタイヤの残留セ
ルフアライニングトルクの予測方法と同様にしてニュー
マチックトレール、測定されたプライステア、及び測定
されたプライステアモーメントとから残留セルフアライ
ニングトルクを求めることができる。

【００４２】請求項５に記載のタイヤの測定装置は、被
測定タイヤを回転可能に支持するタイヤ支持手段と、外
周面が前記被測定タイヤの走行面とされるタイヤ回転手
段と、前記タイヤ支持手段に支持された前記被測定タイ
ヤのトレッドと、前記タイヤ回転手段の外周面とを荷重
をかけて接触させる荷重付与手段と、前記タイヤ支持手
段に支持された被測定タイヤを回転させる回転駆動手段
と、前記タイヤ支持手段または前記タイヤ支持手段に設
けられ、前記被測定タイヤに作用する力の方向及び値を
測定する測定センサーと、記憶手段に予め記憶しておい
たタイヤのニューマチックトレールと、測定センサーで
測定されて得られた前記被測定タイヤのプライステアと
プライステアモーメントとから残留コーナリングフォー
ス、及び残留セルフアライニングトルクを求める演算装
置と、を有することを特徴としている。

【００４３】次に、請求項５に記載のタイヤの測定装置
の作用を説明する。

【００４４】この請求項５に記載のタイヤの測定装置
は、前述したタイヤの残留コーナリングフォースの予測
方法及びタイヤの残留セルフアライニングトルクの予測
方法を簡単に行うためのものである。

【００４５】先ず、演算装置には、被測定タイヤと同一
構造とされた複数のタイヤのニューマチックトレール
（平均値）が記憶されている。

【００４６】被測定タイヤはタイヤ支持手段に支持さ
れ、該測定タイヤは、荷重付与手段によりタイヤ回転手
段へ荷重をかけられた状態で接触し、回転駆動手段にて
回転させられる。なお、このときのスリップ角は、例え
ば０度でよい。

【００４７】測定センサーは、回転する被測定タイヤに
作用する力の方向及び値、請求項１の作用で説明したよ
うに、ＬＦＤ及びＡＴＤを測定し、測定値から演算装置
はプライステア及びプライステアモーメントを演算す
る。

【００４８】さらに演算装置は、ニューマチックトレー
ル、演算したプライステア、及びプライステアモーメン
トとから残留コーナリングフォース、及び残留セルフア
ライニングトルクを演算する。この演算の過程は、請求
項１、２で説明した方法と同一の方法である。

【００４９】このように、請求項５のタイヤの測定装置
では、予め記憶しておいたニューマチックトレールと、
測定して得たプライステア及びプライステアモーメント
とから演算を行って残留コーナリングフォースや残留セ
ルフアライニングトルクを簡単に求めることができる。

【００５０】なお、演算装置としては、例えば、パーソ
ナルコンピュータ等を用いることができる。

【００５１】また、タイヤの測定装置の機構部分は、タ
イヤのスリップ角を振る必要がなく、コーナリング試験
機よりも簡単な構成ですむ。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
タイヤの測定装置１０を図面を照して詳細に説明する。

【００５３】図１に示すように、タイヤの測定装置１０
では、矩形枠体１１の支柱１２の略中央部間に、水平方
向に平行に延びる一対のレール１４が架け渡されてい
る。

【００５４】このレール１４には、レールと嵌合する一
対の溝が底面に形成された矩形の支持枠１６が、溝部で
レールと嵌合され、レールに沿って移動可能に設けられ
てる。

【００５５】支持枠１６には、図２にも示すように、扁
平な円柱状でかつ中心に回転軸を備えた第１のロードド
ラム１８が、鉛直方向を中心に回転可能に軸支されてい
る（即ち、第１のロードドラム１８の赤道面は水
平。）。

【００５６】第１のロードドラム１８の回転軸の下端に
は、第１のロードドラム１８を回転させるためのモータ
２０が連結されている。

【００５７】また、支持枠１６の底面略中央部には、中
心部に雌螺子が形成されたブロック２２が固定されてお
り、このブロック２２には、レール１４に対して平行と
なるように矩形枠体１１に回転可能に架け渡された螺子
棒２４が螺合されている。

【００５８】この螺子棒２４の一端にはプーリが固定さ
れており、このプーリはベルトを介してモータ２６の回
転軸に連結されている。

【００５９】ブロック２２、螺子棒２４、及びモータ２
６は、第１のロードドラム１８をレール１４に沿って水
平方向に移動させる移動機構として作用し、モータ２６
を回転させることにより、支持枠１６、第１のロードド
ラム１８、及びモータ２０を一体に水平方向、すなわち
被測定タイヤ２７に対して接近及び離反する方向に移動
させることができる。

【００６０】矩形枠体１１の側部には、多数の搬送ロー
ラを水平面内で平行に支持枠２８の上部に回転可能に支
持して構成されたローラコンベア３０が配置されてい
る。

【００６１】このローラコンベア３０は、搬送ローラが
図示しないモータにより回転され、被測定タイヤ２７を
搬送する。

【００６２】ローラコンベア３０の途中には、長さが短
い搬送ローラを対向させて複数配置させることにより、
下側ハーフリム通過用空間が形成されている。

【００６３】下側ハーフリム通過用空間より上流側のロ
ーラコンベア３０を挟んだ位置には、固定配置されたス
トッパーアーム３２Ａと、ストッパーアーム３２Ａ方向
に常時付勢されると共に揺動自在に設けられたセンタリ
ングアーム３２Ｂとで構成されたセンタリング機構が配
置されている。

【００６４】ローラコンベア３０により搬送されてきた
被測定タイヤ２７は、ストッパーアーム３２Ａにより停
止され、ストッパーアーム３２Ａとセンタリングアーム
３２Ｂとで挟むようにして被測定タイヤ２７をローラコ
ンベア３０のセンターに位置させ、以後被測定タイヤ２
７がローラコンベア３０の中心位置を搬送されるように
位置決めする。

【００６５】下側ハーフリム通過用空間の上流側位置に
は、通過する被測定タイヤ２７を検出するための発光素
子と受光素子とで構成されたタイヤ通過センサ３１が設
けられている。

【００６６】また、下側ハーフリム通過用空間を挟んだ
左右の位置には、被測定タイヤ２７を四方から挟んで下
側ハーフリム通過用空間上に位置させる４本の位置決め
アーム３４が揺動自在に設けられている。

【００６７】位置決めアーム３４は、図示しないモータ
の回転軸に連結されており、タイヤ通過センサ３１によ
って被測定タイヤ２７の通過が検出されたタイミングで
被測定タイヤ２７を四方から挟むように駆動される。

【００６８】また、下側ハーフリム通過用空間を挟んで
下方には、回転軸を鉛直方向とした下側スピンドル３７
が油圧シリンダ３６によって上下動可能に配置されてい
る。

【００６９】この下側スピンドル３７の先端には、第１
のロック・アンロック機構を介して下側ハーフリム３８
が取り付けられている。

【００７０】油圧シリンダ３６は、図示しない油圧配管
を介して油圧発生装置に連結されている。

【００７１】この油圧発生装置は、空気源に接続された
電磁弁に接続されており、電磁弁を切り換え制御するこ
とにより発生する油圧の大きさが制御される。

【００７２】下側ハーフリム通過用空間を挟んで上方に
は、スピンドル軸受けに軸支された上側スピンドル４２
が配置されている。

【００７３】上側スピンドル４２も下側スピンドル３７
と同様に回転軸を鉛直方向としている。

【００７４】この上側スピンドル４２のスピンドル軸受
けは、２本のアームによって矩形枠体１１の支柱１２の
側面に回転可能に支持されている。

【００７５】上側スピンドル４２の上端は、ベルト４４
及びギヤボックス４６を介して矩形枠体１１の上部に固
定されたスピンドルモータ４８の回転軸に連結されてい
る。

【００７６】また、上側スピンドル４２の下端には、上
側ハーフリム４０が固定されている。

【００７７】図３に示すように、下側ハーフリム３８の
上側及び上側ハーフリム４０の下側には、各ハーフリム
をロック及びアンロックさせるための第２のロック・ア
ンロック機構５２が形成されている。

【００７８】第２のロック・アンロック機構５２の側面
には、被測定タイヤ２７内に空気を導入すると共に被測
定タイヤ２７内の空気を排気するための電磁弁５４、及
び被測定タイヤ２７の内圧を検出する圧力センサ５６が
設けられている。

【００７９】この電磁弁５４は、配管を介して図示しな
い空気源に接続されている。

【００８０】また、上側スピンドル４２には、ｘ、ｙ、
ｚ３軸方向（被測定タイヤ２７の上下方向、前後方向、
及び左右方向の３方向）の力の変動と各軸周りのモーメ
ントを検出する３成分力型センサ５８Ａ（図３では図示
せず。図４参照。）、上側スピンドル４２の１回転あた
りに１つのパルスを出力するエンコーダ５８Ｂ（図３で
は図示せず。図４参照。）、及び第１のロードドラム１
８、及び後述する第２のロードドラム１８’から被測定
タイヤ２７に作用する押し付け荷重を測定するロードセ
ル３８Ｃ（図３では図示せず。図４参照。）を備えた測
定センサ５８が内蔵されている。

【００８１】この３成分力型センサ５８Ａにより、タイ
ヤ上下軸力Ｆｚ、タイヤ前後軸力Ｆｘ、タイヤ左右軸力
Ｆｙ、タイヤ上下軸回りのモーメントを検出することが
できる。

【００８２】なお、タイヤ左右軸力Ｆｙが残留コーナリ
ングフォースに対応し、タイヤ上下軸回りのモーメント
がセルフアライニングトルクに対応する。

【００８３】また、エンコーダ５８Ｂから出力されるパ
ルスにより測定タイミング、被測定タイヤ２７の回転速
度、被測定タイヤ２７と接触して回転している状態での
ロードドラムの回転速度を検出することができる。

【００８４】このセンサは、下側スピンドル３７にも同
様に取付可能である。

【００８５】図４に示すように、測定センサ５８の３成
分力型センサ５８Ａは、プリアンプ６０及びフィルタ６
２を介して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アナライザ６４
に接続されている。

【００８６】また、ＦＦＴアナライザ６４には、エンコ
ーダ５８Ｂが接続されている。ＦＦＴアナライザ６４
は、パーソナルコンピュータ６６に接続されており、パ
ーソナルコンピュータによりフーリエ変換のタイミング
が制御されると共に、フーリエ変換の結果をパーソナル
コンピュータに入力する。

【００８７】また、第１のロック・アンロック機構、第
２のロック・アンロック機構５２、モータ２０、２６、
３６、スピンドルモータ４８、電磁弁５４、油圧を制御
する電磁弁等の制御対象部ＭＣは、シーケンス制御ユニ
ット６８を介してパーソナルコンピュータ６６に接続さ
れている。

【００８８】また、パーソナルコンピュータ６６には、
タイヤ内圧を検出する圧力センサ５６、エンコーダ５８
Ｂ、及び被測定タイヤ２７の押し付け荷重を検出するロ
ードセル５８Ｃが接続されている。 （作用）以下、本実施形態のタイヤの測定装置の動作に
ついて図５のフローチャートを参照しながら説明する。

【００８９】ストッパーアーム３２Ａとセンタリングア
ーム３２Ｂとでローラコンベア３０のセンターに位置す
るように位置決めされ、ローラコンベア３０で搬送され
てきた被測定タイヤ２７が、タイヤ通過センサ３１によ
り検出されると、ステップ２００で測定位置に到達した
と判断され、ステップ２０２で４本の位置決めアーム３
４を駆動して被測定タイヤ２７を挟持することにより下
側ハーフリム通過用空間上に被測定タイヤ２７が停止さ
れる。

【００９０】ステップ２０４では、油圧シリンダ３６を
制御することにより下側スピンドル３７を上昇させる。

【００９１】このとき、第１のロック・アンロック機構
により下側スピンドル３７の先端には下側ハーフリム３
８がロックされている。

【００９２】このため、下側スピンドル３７の上昇に伴
って下側ハーフリム３８が上昇する。

【００９３】これにより、下側ハーフリム３８に被測定
タイヤ２７が載置された状態で、下側スピンドル３７は
上側ハーフリム４０が取り付けられた上側スピンドル４
２まで上昇される。

【００９４】このとき、下側スピンドル３７は、予め規
格で定められたリム幅で停止され、上側ハーフリム４０
と下側ハーフリム３８との間に被測定タイヤ２７が挟持
される。

【００９５】次にステップ２０６で第２のロック・アン
ロック機構５２を制御して上側ハーフリム及び下側ハー
フリムをロックさせ、ステップ２０８で電磁弁５４を制
御することにより被測定タイヤ２７に空気を圧入し、圧
力センサ５６からの信号を取り込み内圧が規定の圧力に
なるようにコントロールする。

【００９６】内圧が規定の圧力になるとステップ２１０
で、下側スピンドルと下側ハーフリムとのロックを解除
し、下側ハーフリムを下側スピンドルに対してフリーと
する。

【００９７】これにより、被測定タイヤ２７は、上側ハ
ーフリム４０及び下側ハーフリム３８と共に回転可能に
なる。

【００９８】ステップ２１２で被測定タイヤ２７の内圧
を検査した後、ステップ２１４でモータ２６を回転させ
て第１のロードドラム１８を前進させて空気が圧入され
た被測定タイヤ２７に第１のロードドラム１８を押し付
け、押し付け荷重をかける。

【００９９】ステップ２１６で測定センサ５８に内臓さ
れているロードセル３８Ｃの出力に基づいて押し付け荷
重が規定値になったか否かを判断し、押し付け荷重が規
定値になったと判断されると、ステップ２１８に移行
し、第１のロードドラム１８またはスピンドルモータ４
８で被測定タイヤ２７を予め定めた速度で第１の方向に
回転させ、３成分力型センサ５８Ａで検出された信号を
コンピュータで処理する。

【０１００】ここでは、少なくともＬＦＤとＡＴＤの測
定を行う。なお、スピンドル軸受け側に３成分力型セン
サ５８Ａを取り付けているので、このステップ２１８に
おいて、ＲＦＶ等を測定することもできる。

【０１０１】次のステップ２２０では、ステップ２１８
の場合とは逆方向である第２の方向に被測定タイヤ２７
を予め定めた速度で回転させ、３成分力型センサ５８Ａ
で検出された信号をコンピュータで処理する。ここで
は、ステップ１１８と同様に少なくともＬＦＤとＡＴＤ
の測定を行う。

【０１０２】次のステップ２２２では、コンピュータ
は、先ず、第１の方向に回転させたときのＬＦＤと第２
の方向に回転させたときのＬＦＤとからＰＳを演算し、
第１の方向に回転させたときのＡＴＤと第２の方向に回
転させたときのＡＴＤとからＰＳＭを演算し、その後、
このＰＳ、及びＰＳＭと、予め記憶しておいたニューマ
チックトレールとからＲＣＦ、及びＲＳＡＴを演算す
る。

【０１０３】なお、演算して得られたＲＣＦの値及びＲ
ＳＡＴの値は、コンピュータのディスプレイに表示され
る。

【０１０４】次に、ステップ２２４に移行し、ロードド
ラム１８を後退させて、待機位置まで移動させる。

【０１０５】被測定タイヤ２７の回転が停止した後、ス
テップ２２６で電磁弁５４を制御することにより被測定
タイヤ２７内の空気を排気する。

【０１０６】ステップ２２８で圧力センサ５６出力に基
づいて被測定タイヤ２７の内圧が０になったか否かを判
断し、被測定タイヤ２７の内圧が０になったと判断され
ると、ステップ２３０で下側ハーフリムを下側スピンド
ルにロックし、ステップ２３２で第２のロック・アンロ
ック機構を制御して上側ハーフリムと下側ハーフリムと
のロックを解除する。

【０１０７】上側ハーフリムと下側ハーフリムとのロッ
ク解除後、ステップ２３４で下側スピンドルを下降す
る。

【０１０８】これにより、被測定タイヤ２７が下側ハー
フリムに載置された状態で下側スピンドルが下降され
る。

【０１０９】下側スピンドルが下側スピンドル通過空間
より下に下降すると被測定タイヤ２７が搬送ローラに当
接して下側ハーフリムよりリリースされ、次にステップ
２３６へ移行し、リリースされた被測定タイヤ２７はロ
ーラコンベア３０により下流方向に搬送される。

【０１１０】上記の動作を連続で行うことにより、全自
動運転で連続して被測定タイヤ２７を測定し、測定後の
処理を自動的に行うことができる。

【０１１１】本実施の形態によれば、タイヤの製造ライ
ンで、残留コーナリングフォース及び残留アライニング
トルクを精度良く簡単に得ることができる。

【０１１２】また、全自動で測定が行われるので、運転
のための人手が不要になる。 ［その他の実施形態］上記実施形態では、予め記憶して
おいたタイヤ（被測定タイヤ２７と同一構造のタイヤ）
のニューマチックトレール（複数のタイヤの平均値）を
用いて残留コーナリングフォース及び残留アライニング
トルクを得たが、被測定タイヤ２７のニューマチックト
レールを用いても良い。

【０１１３】例えば、スリップ角０度の時の点と、スリ
ップ角１度の時の点とを結ぶ直線からニューマチックト
レールを求めれば良い。

【０１１４】上記実施形態のタイヤの測定装置１０で
は、予め定めたスリップ角での測定しかできないが、例
えば、ロードドラム１８のタイヤに対する角度を変更可
能に改造する、ロードドラム１８とは被測定タイヤ２７
に対するスリップ角が異なる別のロードドラムを別に設
ける、被測定タイヤを保持する機構部分（軸）の角度を
変更可能に改造する等すれば良い。

【０１１５】例えば、別のロードドラムを設ける例とし
ては、図１３（Ａ）に示すように、上側スピンドル４２
及び下側スピンドル３７の軸線を境にして第１のロード
ドラム１８の反対側には、第１のロードドラム１８と同
様の機構（矩形枠体１１’、支柱１２’、レール１
４’、支持枠１６’、モータ２０’、ブロック２２’、
螺子棒２４’、モータ２６’等）で駆動される第２のロ
ードドラム１８’を配置する。

【０１１６】図１３（Ｂ）に示すように、この第２のロ
ードドラム１８’の赤道面ＣＬ’は、第２のロードドラ
ム１８’の中心と被測定タイヤ２７の中心とを結ぶ軸Ｓ
の回りに、該被測定タイヤ２７の赤道面ＣＬに対して角
度θ（例えば０．５度）で傾斜している。なお、この角
度θは、スリップ角に相当するものである。

【０１１７】図１３の装置の場合、測定を２回行う必要
はあるが、スリップアングルを徐々に変えながら測定す
る従来装置よりは機構も簡単であり、測定時間も短時間
で済む。

【０１１８】なお、図７には、ＲＳＡＴと車両操縦時の
微小舵域での剛性感評点との関係が示されており、図８
には、ＲＳＡＴと車両流れ評点との関係が示されてい
る。

【０１１９】また、図９及び図１０に示すように、ＲＳ
ＡＴを大きく振った場合に、従来通りＲＣＦとは対応す
るが、コニシティ（ＣＯＮ）とは対応しないケースもあ
る。

【０１２０】図１１は、ある種類のタイヤについて、従
来の方法で測定された実測ＲＳＡＴ（横軸）と、本発明
により求めた予測ＲＳＡＴとの関係が示されており、図
１２は、図１１とは別のある種のタイヤについて従来の
方法で測定された実測ＲＳＡＴ（横軸）と、本発明によ
り求めた予測ＲＳＡＴとの関係が示されている。

【０１２１】何れのケースも、ＲＳＡＴ精度良く予測で
きていることが分かる。

【０１２２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
タイヤの残留コーナリングフォースの予測方法によれ
ば、簡単に精度良くタイヤの残留コーナリングフォース
を求めることができる、という優れた効果を有する。

【０１２３】請求項２に記載のタイヤの残留セルフアラ
イニングトルクの予測方法によれば、簡単に精度良くタ
イヤの残留セルフアライニングトルクを求めることがで
きる、という優れた効果を有する。

【０１２４】請求項３に記載のタイヤの残留コーナリン
グフォースの予測方法によれば、簡単に精度良くタイヤ
の残留コーナリングフォースを求めることができる、と
いう優れた効果を有する。

【０１２５】請求項４に記載のタイヤの残留セルフアラ
イニングトルクの予測方法によれば、簡単に精度良くタ
イヤの残留セルフアライニングトルクを求めることがで
きる、という優れた効果を有する。

【０１２６】また、請求項５に記載のタイヤの測定装置
によれば、簡単に精度良くタイヤの残留コーナリングフ
ォース、及び残留セルフアライニングトルクを求めるこ
とができる、という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態のタイヤの測定装置の側面図であ
る。

【図２】本実施の形態のタイヤの測定装置の測定部分を
示す斜視図である。

【図３】本実施の形態のタイヤの測定装置の測定部分を
示す側面図である。

【図４】本実施の形態のタイヤの測定装置の演算部分の
ブロック図である。

【図５】本実施の形態のタイヤの測定装置による測定制
御ルーチンを示すフローチャートである。

【図６】残留コーナリングフォース、及び残留セルフア
ライニングトルクの求め方を示すグラフである。

【図７】ＲＳＡＴと車両操縦時の剛性感評点との関係を
示したグラフである。

【図８】ＲＳＡＴと車両流れ評点との関係を示したグラ
フである。

【図９】ＲＳＡＴとＲＣＦとの関係を示すグラフであ
る。

【図１０】ＲＳＡＴとコニシティ（ＣＯＮ）との関係を
示すグラフである。

【図１１】ある種類のタイヤについて、従来の方法で測
定された実測ＲＳＡＴと、本発明により求めた予測ＲＳ
ＡＴとの関係を示すグラフである。

【図１２】別のある種のタイヤについて従来の方法で測
定された実測ＲＳＡＴと、本発明により求めた予測ＲＳ
ＡＴとの関係を示したグラフである。

【図１３】（Ａ）は他の実施形態に係るタイヤの測定装
置の側面図であり、（Ｂ）は被測定タイヤと第２のロー
ドドラムとの位置関係を示した説明図である。

【符号の説明】

１０ タイヤの測定装置 １１ 矩形枠体（荷重付与手段） １２ 支柱（荷重付与手段） １４ レール（荷重付与手段） １６ 支持枠（荷重付与手段） １８ ロードドラム（タイヤ回転手段） ２０ モータ（回転駆動手段） ２２ ブロック（荷重付与手段） ２４ 螺子棒（荷重付与手段） ２６ モータ（荷重付与手段） ２７ 被測定タイヤ ３７ 下側スピンドル（タイヤ支持手段） ３８ 下側ハーフリム（タイヤ支持手段） ４０ 上側ハーフリム（タイヤ支持手段） ４２ 上側スピンドル（タイヤ支持手段） ４８ スピンドルモータ ５８ 測定センサー ６４ ＦＦＴアナライザ（演算装置） ６６ パーソナルコンピュータ（演算装置）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一構造の複数のタイヤのニューマチッ
   クトレールの平均値を求めて記憶する工程と、 前記複数のタイヤと同一構造の被測定タイヤのプライス
   テアを測定する工程と、 前記被測定タイヤのプライステアモーメントを測定する
   工程と、 前記ニューマチックトレールの平均値、測定されたプラ
   イステア、及び測定されたプライステアモーメントとか
   ら残留コーナリングフォースを求める工程と、 を有するタイヤの残留コーナリングフォースの予測方
   法。
2. 【請求項２】 同一構造の複数のタイヤのニューマチッ
   クトレールの平均値を求めて記憶する工程と、 前記複数のタイヤと同一構造の被測定タイヤのプライス
   テアを測定する工程と、 前記被測定タイヤのプライステアモーメントを測定する
   工程と、 前記ニューマチックトレールの平均値、測定されたプラ
   イステア、及び測定されたプライステアモーメントから
   残留セルフアライニングトルクを求める工程と、 を有するタイヤの残留セルフアライニングトルクの予測
   方法。
3. 【請求項３】 被測定タイヤのプライステア及びプライ
   ステアモーメントを第１のスリップ角で測定する工程
   と、 被測定タイヤのプライステア及びプライステアモーメン
   トを第２のスリップ角で測定する工程と、 第１のスリップ角で測定されたプライステア及びプライ
   ステアモーメントと、第２のスリップ角で測定されたプ
   ライステア及びプライステアモーメントから、残留コー
   ナリングフォースを求める工程と、を有するタイヤの残
   留コーナリングフォースの予測方法。
4. 【請求項４】 被測定タイヤのプライステア及びプライ
   ステアモーメントを第１のスリップ角で測定する工程
   と、 被測定タイヤのプライステア及びプライステアモーメン
   トを第２のスリップ角で測定する工程と、 第１のスリップ角で測定されたプライステア及びプライ
   ステアモーメントと、第２のスリップ角で測定されたプ
   ライステア及びプライステアモーメントとから、残留セ
   ルフアライニングトルクを求める工程と、 を有するタイヤの残留セルフアライニングトルクの予測
   方法。
5. 【請求項５】 被測定タイヤを回転可能に支持するタイ
   ヤ支持手段と、 外周面が前記被測定タイヤの走行面とされるタイヤ回転
   手段と、 前記タイヤ支持手段に支持された前記被測定タイヤのト
   レッドと、前記タイヤ回転手段の外周面とを荷重をかけ
   て接触させる荷重付与手段と、 前記タイヤ支持手段に支持された被測定タイヤを回転さ
   せる回転駆動手段と、 前記タイヤ支持手段または前記タイヤ支持手段に設けら
   れ、前記被測定タイヤに作用する力の方向及び値を測定
   する測定センサーと、 記憶手段に予め記憶しておいたタイヤのニューマチック
   トレールと、測定センサーで測定されて得られた前記被
   測定タイヤのプライステアとプライステアモーメントと
   から残留コーナリングフォース、及び残留セルフアライ
   ニングトルクを求める演算装置と、 を有することを特徴とするタイヤの測定装置。