JPH01107128A - 雪氷路用タイヤの室内試験法 - 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、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。

Ｌ従来の技術］ タイヤの氷上性能試験は、従来、野外での火事実験によ
って行われているが、（１）氷の状態、温度等の均一化
が難しい、（２）制動トルクやスリップ比を制御した実
験ができないので、全制動試験や登板試験が中心になら
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−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１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って試験が不
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」二昇を抑制しながら、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って走行距離
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、サイドフォースが発生しない状態で、路面中の全
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（スリップ角〕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、タイヤにサイドフォースが発生しない
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、上記のサイドフォ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、実質的なス
リップ角を付榮した実験を行うことちり能である。

このような試験法は、氷結面とだ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］ ７ＩＩ１１図は、木発男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、水平軸の渕りに回転可能に支持させたドラムｌを
備え、そのドラムｌの内面に、多数のアスファルト会セ
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。従って、このタイヤ試験機の主要部分は、その雰
囲気を一り０℃〜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Ｌ配字
気圧シリンダへの空気圧力により調整＋＋（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、支持腕によってキャスタ角及びキャン
４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
、ダブルウィツシュ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ｌ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
によって支持させ、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って供試用走路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上に設けたスリップ角設定用モータ９は、その回転
により減速機ｌＯを介して供試タイヤ５のスリップ角を
調整するものである。ざらに、上記供試タイヤ５には効
力伝達機構１１を介してタイヤ用動力計１２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グ１３及びドラム用動力計
１４を接続している。

Ｌ記タイヤ試験機において、供試タイヤ５のスリップ角
は外部信号または操作盤内のプログラマブル・コントロ
ーラによってスリップ角設定用モータ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によって、タイヤ
の三軸方向の力（接地荷重、けん引力、サイドフォース
）と、これらの軸の廻りのトルク（セルファライニング
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によって、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６７
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ックに対
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ォ
ースが３０ＯＮ発生するようにスリップ角を付与した時
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°Ｃ上昇し、これにと
もなっ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−オフによって行っているためである
。

このような不都合をなくすため、サイドフォースが発生
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
の横送りとスリップ角は、外部パルスにより１パルス当
り各々０．０１ｍ層、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って
、スリッ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１足まった走行軌跡を定まった操舵
で走行させることができる０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ルト、走行距
ｇｌｘでのタイヤの変位Ｙは、 となる、ここに、Ａはスラロームの振幅、Ｌはドラム周
長、ΔＬはαに相当する小さな値である。

サイドフォースを発生させないためには、各走行距離で
の操舵角θを、 に選べば良い。

なお、ｘ、ｙ、０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０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
での操舵角Ｏｎ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０とＹ
の増減分ΔθとΔＹｎを計算機にテーブルとして用意す
る０次に、ドラムの回転による走行距離パルス毎に、Δ
Ｏｎ、ΔＹ　ｎ　　（ｎ　＝　Ｉ、２．−・−ｎ　）に
相当するパルスタｑを各々の制４！ｌ装置に加えること
によって、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、スリップ角でスラ
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ｙＩ
を防ｌトでき、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Ｖ＋示す構成図、第２図はタ
イヤにサイドフォースが発生するようにスリップ角を付
午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・φ横送り
モータ、 ９・φスリップ角設定用モータ、 １３・番エンコーグ。 指定代理人 工業技術院機械技術研究所長 功　　水　　嘉　　重　　部

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って走行
   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、サイドフォ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。