JPH045935B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、雪氷路用タイヤの室内試験法に関す
るものであり、特に、タイヤの氷上性能試験やス
パイクタイヤ等による舗装路面の損傷度評価試験
等を実施する方法に関するものである。

［従来の技術］ タイヤの氷上性能試験は、従来、野外での実車
実験によつて行われているが、(1)氷の状態、温度
等の均一化が難しい、(2)制動トルクやスリツプ比
を制御した実験ができないので、全制動試験や登
坂試験が中心にならざるを得ない、(3)試験の繰返
し精度が確保できない等の問題がある。また、摩
擦係数測定用の試験車を用いる場合も、上記(1)(3)
の欠点は避けられない。

一方、ドラムやターンテーブル上で氷上性能試
験を行うことも可能であるが、走行に供する路面
長が短いため、同一路面上を短周期で繰返し走行
することになり、路面を形成する氷の温度が上昇
したり、圧力融解により氷が部分的に融けてしま
うという問題がある。また、舗装路面の損傷試験
時には、路面温度の上昇によつて試験が不可能に
なることもある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、ドラム式タイヤ試験機等の走
行に供する路面長が短い室内用の試験機を用い
て、短周期での繰返し走行による路面温度の上昇
を抑制しながら、繰返し精度が確保できるタイヤ
の氷上性能試験や路面の損傷度評価試験を実施す
る方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段及び作用］ 上記目的を達成するため、本発明の雪氷路用タ
イヤの室内試験法は、繰返し走行する無端路面を
有し、タイヤのステアリング角と横変位とを制御
可能にしたタイヤ試験機において、上記無端路面
上におけるタイヤの走行に伴つて走行距離に比例
した信号を出力させ、その走行距離に比例してタ
イヤの操舵角と横変位を同期制御することによ
り、タイヤを、サイドフオースが発生しない状態
で、路面巾の全体にわたりスラローム状に走行さ
せることを特徴とするものである。

さらに具体的に説明すると、本発明に基づくタ
イヤの氷上性能試験や路面の損傷度評価試験にお
いては、ドラム式あるいはターンテーブル式等、
同一路面を繰返し使用するタイヤ試験機が使用さ
れる。このタイヤ試験機は、タイヤのステアリン
グ角（スリツプ角）と横変位が外部から制御可能
であることが必要であり、また路面の走行距離に
比例した信号が得られることが必要である。

そして、走行距離に比例してタイヤの操舵角と
横変位を同期して制御し、タイヤにサイドフオー
スが発生しないようにしてスラローム状の走行を
行わせる。これにより、同一箇所の走行頻度を小
さくし、路面を一様に使用して温度上昇を防止す
ることができる。

なお、上記のサイドフオースが発生しない状態
において、操舵角に一定の舵角を加えることによ
り、実質的にスリツプ角を付与した実験を行うこ
とも可能である。

このような試験法は、氷結面とたいや間での摩
擦力発生メカニズムの把握や、スパイクタイヤに
よる乾燥路面損傷のメカニズムの把握等に際して
極めて有効に利用できるものである。

［実施例］ 第１図は、本発明によるタイヤ試験に使用する
のに適したインサイドドラム型のタイヤ試験機の
一例を示している。このタイヤ試験機は、内面を
供試用走路２として、水平軸の周りに回転可能に
支持させたドラム１を備え、そのドラム１の内面
に、多数のアスフアルト・セグメントを貼り付け
ることにより、スパイクタイヤによる路面損傷の
模擬を可能にし、またドラム１の開口部の内縁に
つば３を突設することにより、内周に溜めた水を
凍結させて、内周面に氷結路面を形成可能にした
ものである。従つて、このタイヤ試験機の主要部
分は、その雰囲気を−20℃〜外気温の範囲で任意
に設定可能にしたプレハブ方式の冷凍室内に設置
される。

タイヤ支持台４に支持させた供試タイヤ５は、
図示しない空気圧シリンダによりドラム内面に対
して水平方向に押し付ける方式を採り、その接地
荷重は上記空気圧シリンダへの空気圧力により調
整可能にしている。この供試タイヤ５は、６分力
計６を介して懸架系７により支持させ、支持腕に
よつてキヤスタ角及びキヤンバ角を調整可能に取
付けている。特に、その懸架系７においては、ス
パイクタイヤの試験で問題になると考えられる懸
架系のコンプライアンスを実車に近づけるため
に、ダブルウイツシユボーン型の懸架系と空気ば
ねを設けている。

上記タイヤ支持台４は、ドラム１の回転軸線と
平行する方向に向けて配設した図示しない直線ベ
アリングガイドによつて支持させ、そのタイヤ支
持台４の全体を横送りモータ８により上記ガイド
に添つて供試用走路２の有効幅内で横送り可能に
可能にしている。また、タイヤ支持台４上に設け
たスリツプ角設定用モータ９は、その回転により
減速機１０を介して供試タイヤ５のスリツプ角を
調整するものである。さらに、上記供試タイヤ５
には動力伝達機構１１を介してタイヤ用動力計１
２を連結し、一方、ドラム１の回転軸には、タイ
ヤの走行距離に比例した信号を出力するエンコー
ダ１３及びドラム用動力計１４を接続している。

上記タイヤ試験機において、供試タイヤ５のス
リツプ角は外部信号または操作盤内のプログラマ
ブル・コントローラによつてスリツプ角設定用モ
ータ９を駆動することにより制御可能なものであ
る。また、タイヤに発生する力は、圧電素子を利
用した６分力計６によつて、タイヤの三輪方向の
力（接地荷重、けん引力、サイドフオース）と、
これらの軸の廻りのトルク（セルフアライニング
トルク、ころがり抵抗モーメント、オーバーター
ニングモーメント）に分離して測定される。ドラ
ムは、室外に設けた直流動力計１４によつて、定
速度、定トルク、走行抵抗制御の３種の制御が可
能である。また、供試タイヤ軸の動力の制御は、
動力計１２を低温の室内に設けなければならず、
直流動力計では結露によるブラシのトラブルが発
生する危険が高いため、ACサーボモータを採用
して、定トルク、定速度制御を可能にしている。

上記構成を有する室内タイヤ試験機を用いた場
合、供試路面が無端であるため、その路面上を直
線的にスパイクタイヤが走行すると、たちまちス
パイクのトラツクに対応する路面が線状に破損し
てしまい、スパイクによる効果が発揮できなくな
る。タイヤが短いくり返し周期で供試路面の同一
地点を走行することによるこの不都合は、スパイ
クのないタイヤでも生じる。第２図は、タイヤを
横移動させない状態で、2kNの輪荷重でサイドフ
オースが300N発生するようにスリツプ角を付与
した時の供試路面表面の温度変化を示すものであ
る。この状態で、タイヤの表面温度は３℃〜４℃
上昇し、これにともなつて路面の温度も上昇する
が、これは路面がタイヤから受けた熱を放出しな
いうちにタイヤが繰返し走行するために生じるも
のと考えられる。なお、測定した路面の表面温度
が単調に上昇していないのは、室内の温度制御を
冷凍機のオン−オフによつて行つているためであ
る。

このような不都合をなくすため、サイドフオー
スが発生しない状態で供試タイヤ５をスラローム
走行させ、タイヤが供試路面の有効幅内を均一に
走行するように、上記タイヤ試験機に制御装置を
付設する。

この制御装置を付設したタイヤ試験機におい
て、タイヤの横送りとスリツプ角は、外部パルス
により１パルス当り各々0.01mm、0.01度の割合で
駆動できる。一方、ドラムの回転によりドラム１
回転で1024パルスのドラムの走行距離に比例した
パルスが出力される。そこで、この定距離走行毎
に出力されるパルスに従つて、スリツプ角の増減
分と横変位の増減分を外部パルスとして各々に与
えれば、定まつた走行軌跡を定まつた操舵で走行
させることができる。周期をドラムの周長の整数
倍＋αに選んで正弦波状にスラロームさせると、
走行距離Ｘでのタイヤの変位Ｙは、 Ｙ＝Asin2π／Ｌ＋△ＬＸ ……(1) となる。ここに、Ａはスラロームの振幅、Ｌはド
ラム周長、△Ｌはαに相当する小さな値である。
サイドフオースを発生させないためには、各走行
距離での操舵各θを、 θ＝2πA／Ｌ＋△Ｌcos2π／Ｌ＋△ＬＸ ……(2) に選べば良い。

なお、Ｘ、Ｙ、θを各々パルス駆動で与える
と、離散的な値しか採り得ないので、次のように
してθとＹを決めることもできる。すなわち、(2)
式で求まる変位Xnでの操舵各θnを、実現可能な
値にまるめ、この値と走行距離からXnでの変位
Ynを計算し、XnでのθとＹの増減分△θと△
Ynを計算機にテーブルとして用意する。次に、
ドラムの回転による走行距離パルス毎に、△θn、
△Yn（ｎ＝１、２、…ｎ）に相当するパルス列を
各々の制御装置に加えることによつて、スラロー
ムが行われる。

直進走行による実験と同一の輪荷重、スリツプ
角でスラロームを実施した試験の結果、１時間の
連続走行でも路面の温度上昇や路面の部分的な破
損が発生しないことを確認している。

［発明の効果］ 以上に詳述した本発明の方法によれば、 (1) 氷の温度上昇が無視できる。

(2) スパイクタイヤ等による路面の部分的な破損
がなく、均一に穴のできた実路面に近い氷結路
面での試験を行うこともできる。

(3) 舗装路の実験でも路面とタイヤ温度の異常上
昇を防止でき、実走行に近い状態で実験を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のタイヤ試験法の実施において
用いるのに適したタイヤ試験機の概要を示す構成
図、第２図はタイヤにサイドフオースが発生する
ようにスリツプ角を付与した時の供試路面表面の
温度変化を示すグラフである。 ２……供試用走路、５……供試タイヤ、８……
横送りモータ、９……スリツプ角設定用モータ、
１３……エンコーダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 繰返し走行する無端路面を有し、タイヤのス
   テアリング角と横変位とを制御可能にしたタイヤ
   試験機において、上記無端路面上におけるタイヤ
   の走行に伴つて走行距離に比例した信号を出力さ
   せ、その走行距離に比例してタイヤの操舵角と横
   変位を同期制御することにより、タイヤを、サイ
   ドフオースが発生しない状態で、路面巾の全体に
   わたりスラローム状に走行させることを特徴とす
   る雪氷路用タイヤの室内試験法。