JPH01314935A - タイヤの高速ラジアルランナウトの測定方法並びにこの測定方法を利用したタイヤの選別方法およびタイヤとリムとのマッチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はタイヤの高速ラジアルランナウトの測定技術に
関するものであり、特に高速ラジアルランナウトの測定
方法並びにこの方法によって測定した高速ラジアルラン
ナウトを利用してタイヤの良否を判別したり、タイヤと
リムとをマツチングさせる方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、タイヤの高速ユニフォミティの計測に当たっては
、タイヤもしくは代用路面となるドラムを高速で駆動し
て高速での走行状況を再現し、このときに生ずる径方向
力変動（１？ＦＶ　）　、横方向力変動（ＬＦＶ　）　
、接線方向力変動（ＴＦＶ　）などを測定しているが、
この計測装置はきわめて大損りなものである。また、広
い速度範囲でのユニフォミティを測定する場合には計測
すべき速度水準数を増して行っていた。

このようにして測定した高速ユニフォミティに基づいて
タイヤの良否の判別を行い、必要な場合にはパフ等の修
正を行っている。一方、タイヤとリムとを組み付ける際
にはマツチングを行っているが、従来は例えば特開昭６
２−２４４７０４号公報に記載されているように、ユニ
フォミティ専用リムにタイヤを組み、低速度で回転した
ときのラジアルランナウト（以下ＲＲと略記する）およ
びタイヤに所定の荷重を負荷し、低速転動させたときの
ＲＦＶのピーク位置にリムのＲＲが最小となる位置を合
わせてリム組みをするのが一般的である。この場合、タ
イヤのＲＲはトレッドセシタ部のＲＲを使ったり、トレ
ッド両ショルダ部のＲＲを合成したものを使ったりして
リムとのマツチングを行っている。

（発明により解決しようとする課題） 上述したように、上述の高速ユニフォミティ特性の計測
においては、広い速度範囲におけるユニフォミティ特性
を計測する場合には計測すべき速度水準数を増して対応
しているが、データの取込みおよび処理に多大の労力と
時間が掛り、相当のコストが掛かる欠点がある。

また、従来のタイヤとリムとのマツチングにおいては、
タイヤを低速で回転させたときのＲＦＶ、　ＲＲを測定
しているが、高速時にＲＲに影響を与えるアンバランス
の影響を全く無視している。したがって高速時のＲＦＶ
、　ＲＲのピーク位置が低速時に比べてずれて来ると、
低速時には最適なマツチングとなっていても高速になる
に従ってリムのＲＲのボトム位置とタイヤのＲＦＶ、　
ＲＲのピーク位置との間にずれを生ずることになる。そ
の結果、タイヤアッセンブリでのＲＲは増大することに
なり、高速走行時のハンドルシミー、ハンドルシェイク
などの高速振動の原因となる欠点がある。これを未然に
防ぐには、高速時にタイヤのＲＲがどのように変化する
かを計測し、それにミートしたリムとのマツチングを行
う必要があるが、上述したように高速時のタイヤのＲＲ
を測定するには多大の労力と時間が掛かることになる。

したがって、本発明は、タイヤの高速時のＲＲをきわめ
て簡便に計測することができる方法を提供することを第
１の目的とし、さらにこのようにして計測した高速ＲＲ
を利用してタイヤの選別を行う方法およびタイヤとリム
とをマツチングさせる方法を提供することを第２および
第３の目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の高速ラジアルランナウトの測定方法は、タイヤ
を低速回転させながらそのラジアルランナウトを測定記
憶し、タイヤの静アンバランスを測定記憶し、これら測
定した低速ラジアルランナウトおよび静アンバランスに
よりタイヤの高速回転時のラジアルランナウトを推定す
ることを特徴とするものである。

さらに本発明のタイヤ選別方法は、上述したようにして
測定したタイヤの高速ラジアルランナウトを、予め決め
たタイヤの高速ラジアルランナウトの基準値と比較する
ことによりタイヤを選別することを特徴とするものであ
る。

本発明のタイヤとリムとのマツチング方法は、さらに上
述したようにして測定したタイヤの高速ラジアルランナ
ウトと、リムのラジアルランナウトの測定値とに基づい
てタイヤとリムとを組合せたときの高速ラジアルランナ
ウトが最小となるようにマツチングさせることを特徴と
するものである。

（作　用） 上述した本発明によれば、タイヤ低速時のラジアルラン
ナウトと、静アンバランスとを測定し、これらの測定値
に基づいて高速でのラジアルランナウトを演算により推
定して求めるものであるが、低速時のラジアルランナウ
トおよび静的アンバランスは簡単な装置によって短時間
で容易に測定することができるので、全体として高速ラ
ジアルランナウトを迅速に低コストで測定することがで
きる。また、このようにして求めた高速ラジアルランナ
ウトに基づいてタイヤの識別を行ったり、タイヤとリム
とのマツチングを行うので、これらも迅速かつ低コスト
で行うことができる。

（実施例） 第１図は本発明による高速ラジアルランナウトを測定す
る方法を実施する装置の全体の構成を示すものである。

先ず、ユニフォミティを測定すべきタイヤ１はユニフォ
ミティマシン２に装着し、回転ドラム３に所定の荷重で
当接する。タイヤ１を低速度、例えば０．５　ｋｍ／ｈ
で回転させながら接触変位計４により低速ラジアルラン
ナウトを求め、これらのデータを処理回路５に記憶する
。処理回路５においてはこのラジアルランナウトのデー
タを次数解析してその１吹成分の大きさｒｏと、ピーク
が表れるタイヤ周上の位置を表す位相角θｒとを演算装
置６に供給し、そこに記憶する。一方タイヤの静的アン
バランスを測定することができるアンバランスマシン７
を設け、タイヤのアンバランスデータを測定し、処理回
路８に供給してタイヤの静アンバランス量ｍと、タイヤ
周上のそのピーク位置を表す位相角θｍとを求め、これ
らのデータも演算装置６に供給する。後述するように、
静アンバランスマシンは通常のホイールバランサを以て
構成することができる。

第２図は上述したように、タイヤについて測定した低速
ＲＲの１吹成分と静アンバランスとをベクトル表示した
ものであり、位相角はタイヤ上の任意の位置に角度基準
線を設定して表しである。

ここでタイヤ１が回転角速度ωで回転するときに発生す
るアンバランス力Ｆは、 Ｆ＝ｍＲω２　　　　　　　　　　　　　　・・・（１
）で表される。このＦによりタイヤのトレッドの偏心量
εは、 で表される。ここにｋはタイヤサイドのハネ定数である
。また、タイヤがωで回転するときに発生する高速ＲＲ
は低速時のＲＲ（ｒｏ、　　θｒ）と上記アンバランス
力による偏心Ｎ（ε、θ、、）とをベクトル合成したも
のとして近似的に表すことができる。したがって、高速
ＲＲの大きさｒ（１吹成分の両振幅）および位相角θは
それぞれ次のように表される。

・・・（３） すなわち、第３図に示すように、低速時のＲＲの１吹成
分のベクトルＣｒｙ　、　　θ７）と、アンバランス力
（ｍ、　　θ、）とのベクトル和として高速時のＩ？Ｒ
（θ、ｒ）を推定することができる。このような演算を
演算装置６において行い、推定した高速ラジアルランナ
ウトの１吹成分子とその位相角θとを出力装置９により
アウトプットする。なお、（２）式のタイヤサイド部の
バネ定数には、乗用車用ラジアルタイヤでは１５０　ｋ
ｇ／ｍｍ程度の値を採用すればよいことを実験により確
かめた。

例えば乗用車用の１７５／７０　ＳＲ１３ラジアルタイ
ヤの実測例について以下説明する。タイヤを低速で駆動
して実測したＲＲの大きさおよび位相角はそれぞれ０．
７ｍｍおよび３５°であり、またアンバランス量は４５
ｇ、９０’であった。この場合、１２０　ｋｍ／ｈの高
速度でのＲＲ推定値は、ｒ　＝０．８６．　　θ＝４８
°となった。他のタイヤについても実測したところ、上
述したようにして推定した高速ＲＲの大きさｒが１．０
〜１．２より小さいことが望ましいことが実験的にわか
った。したがって、演算装置６において、上述したよう
にして求めた高速ＲＲ（ｒ、　　θ）の大きさｒを、予
め実験により求めた基準値と比較し、この基準値よりも
小さいものを合格とし、基準値よりも大きいものは不良
品と判定することができる。ここで不良品と判定された
タイヤは修正工程に送り込み、パフ修正等を施す。

上述したように、本発明によっては、タイヤとリムとの
マツチングをも行うことができるが、以下これについて
説明する。先ず、上述したようにして高速ＲＲ（ｒ、　
　θ）を求めるとともにリム単体でのＲＲを求める。そ
して高速ＲＲのピーク位置すなわちθの位置がリムのＲ
Ｒのボトム位置と一敗するようにタイヤとリムとを組む
ことにより良好なマツチングを行うことができる。第４
図はリム単体のＲＲの測定方法を示すものである。リム
１１はユニフォミティマシン２に取付け、リムを一定速
度で回転させる。この際、２個の接触変位計１２および
１３のプローブをリム１１のフランジ部１１ａおよび１
１ｂに接触させ、リムのＲＲを１回転に亘って測定する
。

このようにして、第５図ＡおよびＢに示すように２つの
フランジ部１１ａおよびｌｌｂの径方向の寸法で求めた
リムのＲＲ（Ｒｃ）に対して次数解析を行い、第５図り
において破線で示すような１火成分を求め、この１火成
分の振巾と位相をリム１１のＲＲとする。

次にタイヤのアンバランスの計測方法について説明する
。

第６図に示すようなホイールバランサ２１に先ずリム単
体を装着してリム単体だけのバランスを取り、残留アン
バランスを３ｇ以下とする。これにより、タイヤのアン
バランスを計測する場合にリムのアンバランスの影響を
除くことができる。次に、このリム１１にタイヤ１を組
み、タイヤのアンバランスを測定する。このアンバラン
ス量およびアンバランス位置はホイールバランサ２１の
表示部２１ａおよび２１ｂにそれぞれ表示される。通常
、ホイールバランサ２１でのアンバランスはタイヤの両
面、すなわちセリアル側と反セリアル側の２つのアンバ
ランス量として測定されるが、ここではこれらの２つの
アンバランスをベクトル合成したものをタイヤのアンバ
ランスとして採用する。ベクトル合成は第７図に示すよ
うにして行う。ここにｍｌ、θ、はセリアル側アンバラ
ンス、ｍ２．　　θ２は反セリアル側アンバランスであ
り、ｍ、θ、が合成アンバランスである。

上述したように争で、高速ＲＲの推定値（ｒ、　　θ）
と、タイヤ１の合成アンバランスｍ、θ０と、リム１１
の合成ＲＲの１火成分の値とその位置ｒＲ＋　　θえと
を求める０次に、高速ＲＲのピーク位置と１８０゜ずれ
た位置にリムの合成ＲＲのピーク位置が来るようにタイ
ヤをリムに組み付ける。これによりタイヤとリムとの間
の最適なマツチングが実現されることになる。

次に、上述した本発明の方法を従来例と比較しながら説
明する。タイヤとしては乗用車用の１７５／７０　Ｓｔ
？　１３ラジアルタイヤを用い、リムとして５ＪＸ１３
のスチールリムを用いた。タイヤ単体およびリム単体の
測定データは次表に示す通りであった。

従来の方法では、タイヤのＲＦＶのピーク位置（３９°
）とリムの合成ＲＲのボトム位置を合わせるようにマツ
チングしていた。本発明では、高速時（例えば１２０　
ｋｍ／ｈ）にタイヤのＲＲがど９ようなものになるのか
を上述したように、低速時のＲＲとアンバランスとから
推定する。先ず、アンバランスによるドレッドの偏心量
εは、 −０，２４ となる。次にこのアンバランスによる偏心量を（０，２
４論、９０°）と低速時のＲＲ（０，７価、３５°）と
をベクトル合成することにより高速ＲＲを求めると、ｒ
　＝０．８６胴、θ＝４８°となる。したがって、タイ
ヤの基準位置から測って４８°の位置とリムの合成ＲＲ
のボトム位置とを合わせるように組み付けた。

上述した従来の方法と本発明による方法でマツチングし
たタイヤアッセンブリの高速ユニフォミティの測定結果
を示すと、ＲＦＶは第８図に示すように、約８０ｋｍ／
ｈ以上の高速振動が発生する速度域において本発明の方
法の方がＲＦＶは小さい値を示し、ＴＦＶは第９図に示
すようにほぼ全速度域で本発明の方法の方が小さいこと
がわかった。なお、これら第８図および第９図における
ＲＰＶおよびＴＦＶはそれぞれの１次波形のピーク−ピ
ーク値を示すものである。

さらに、低速時のＲＲに差はないが、アンバランスに差
がある２つのタイヤについて実験を行った。

これらタイヤＡおよびＢの低速ＲＲおよびアンバランス
の測定値は次表に示す通りであった。

これらのデータから高速時のＲＲを推定した値をも上表
に示した。次にタイヤＡ、Ｂについて高速ＲＲをレーザ
変位計を用いて実測した結果を第１０図に示す。この実
測データと上述した推定値とは良く一致していることが
わかる。また、これらのタイヤＡおよびＢについてＲＦ
ＶおよびＴＦＶの実測データを第１１図および第１２図
にそれぞれ示す。これらのグラフから明らかなように、
低速時のＲＲに差がないタイヤでもアンバランスに差が
あると、高速ユニフォミティが異なってくることがわか
る。本発明では、低速時のＲＲとアンバランスとから高
速時のＲＲを推定し、これに基づいてタイヤの選別を行
ったり、リムとのマツチングをとるようにしているので
、選別精度を向上することができるとともにマツチング
の精度を上げることができる。また、本発明では高速Ｒ
Ｒを実測する必要がないので労力および時間を大巾に軽
減することができると　−ともに大型で高価な装置を使
用する必要がないのでコストの低減が図れる。

（発明の効果） 上述したように、本発明によればタイヤを高速で回転さ
せることなく、高速ＲＲを推定により求めることができ
るので、測定に要する労力および時間は大巾に軽減され
ることになるとともに大掛かりな測定装置も必要ないの
で測定コストも低減されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１１Ｄは本発明による高速ＲＲの測定方法を実施する
装置の全体の構成を示す図、 第２図は低速ＲＲとアンバランスとを示す図、第３図は
低速ＲＲおよびアンバランスから高速ＲＲを求めるため
のベクトル合成法を示す図、第４図はリムのＲＲを測定
する方法を示す図、第５図Ａ−Ｄはリムの合成ＲＲを求
める方法を示す図、 第６図はタイヤのアンバランスを測定するホイールバラ
ンサの構成を示す図、 第７図は合成アンバランスを求める方法を示す図、 第８図および第９図は本発明のマツチング方法および従
来のマツチング方法で組んだタイヤアッセンブリのＲＦ
ＶおよびＴＦＶを示すグラフ、第１０図は２本のタイヤ
の高速ＲＲの実測例を示すグラフ、 第１１図および第１２図はこれらのタイヤのＲＦＶおよ
びＴＰＶを示すグラフである。 １・・・タイヤ　　　　　２・・・ユニフォミティマシ
ン３・・・ドラム　　　　　４・・・変位計６・・・演
算装置　　　　７・・・静アンバランスマシン９・・・
出力装置　　　　１１・・・リム１２、１３・・・変位
計　　　２１・・・ホイールバランサ特　許　出　願人
　　　株式会社　ブリヂストン第２図 第３図 第４図 第５図 第７図 ｍ 第８図 ０　５０　遠訃／Ｆ７Ａ） 第用図 速塵（ｋ’ｎ／Ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タイヤを低速回転させながらそのラジアルランナウ
   トを測定記憶し、タイヤの静アンバランスを測定記憶し
   、これら測定した低速ラジアルランナウトおよび静アン
   バランスによりタイヤの高速回転時のラジアルランナウ
   トを推定することを特徴とするタイヤの高速ラジアルラ
   ンナウトの測定方法。 ２、請求項１で測定したタイヤの高速ラジアルランナウ
   トを、予め決めたタイヤの高速ラジアルランナウトの基
   準値と比較することによりタイヤを選別することを特徴
   とするタイヤの選別方法。 ３、請求項１で測定したタイヤの高速ラジアルランナウ
   トと、リムのラジアルランナウトの測定値とに基づいて
   タイヤとリムとを組合せたときの高速ラジアルランナウ
   トが最小となるようにマッチングさせることを特徴とす
   るタイヤとリムとのマッチング方法。