JP5778560B2 - タイヤ摩耗予測方法及びタイヤ摩耗予測装置 - Google Patents
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Description
ことを要旨とする。
まず、本発明に係るタイヤ摩耗予測方法の第1実施形態について説明する。具体的には、(1)タイヤ摩耗予測方法、(2)タイヤ摩耗予測装置、(3)作用・効果について説明する。
本実施形態に係るタイヤ摩耗予測装置は、タイヤ摩耗予測方法により、タイヤ摩耗予測値を算出する。具体的には、タイヤ摩耗予測装置は、空気入りタイヤ(以下、単にタイヤとも示す)のトレッド部における摩擦エネルギーに基づいて、タイヤの摩耗量の予測値を算出する。なお、本実施形態において、予測対象とするタイヤは、航空機に用いられる航空機用タイヤであり、空港の滑走路において、着陸、プッシュバック走行、タクシー走行を行う際に用いられるものを想定している。また、タイヤは、トレッド部において、タイヤ周方向に延びる一つ以上の周方向溝と、当該周方向溝によって区画されることによって形成される複数のリブ列とを備えている。以下に、タイヤの摩耗を予測するタイヤ摩耗予測方法について説明する。
図1を参照して、本実施形態にかかるタイヤ摩耗予測方法の概要について説明する。図1は、本実施形態に係るタイヤ摩耗予測方法による処理を説明するフローチャートである。
次に、図2を参照して、上述したステップS120において、複数の走行状態の各々に対応する複数の摩耗エネルギーEnを取得する処理の詳細を説明する。図2は、本実施形態に係る複数の摩耗エネルギーEnを取得する処理を説明するフローチャートである。
次に、図3を参照して、上述したステップS121において、タッチダウン走行状態におけるタイヤの摩耗エネルギーE1を取得する処理の詳細を説明する。図3は、本実施形態に係る摩耗エネルギーE1を取得する処理を説明するフローチャートである。
次に、全体摩耗エネルギーEを算出するステップS130の処理について具体的に説明する。
(1.5)摩耗量予測値の算出方法
次に、図6を参照して、上述したステップS140において、摩耗エネルギーEnに基づいて、タイヤの摩耗量予測値を算出する処理を説明する。図6は、本実施形態に係るタイヤの摩耗量予測値を算出する処理を説明するフローチャートである。
図7には、本発明の実施形態に係るタイヤ摩耗予測方法を実行するタイヤ摩耗予測装置(シミュレーション装置)としてのコンピュータ300の概略が示されている。同図に示すように、コンピュータ300は、半導体メモリー、ハードディスクなどの記憶部(不図示)、処理部(不図示)などを備えた本体部310と、入力部320と、表示部330とを備える。処理部は、図1乃至7を用いて説明した空気入りタイヤのタイヤ摩耗予測方法に関わる処理を実行する。
本実施形態に係るタイヤ摩耗予測方法では、複数の走行状態の各々に対応する複数の摩耗エネルギーE1乃至E6と、複数の走行状態の各々の使用頻度とを走行状態別に乗算するとともに、乗算結果を積算してタイヤに蓄積される全摩耗エネルギーEAを算出するとともに、全摩耗エネルギーEAに基づいて、タイヤの摩耗量を予測する。
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例が明らかとなる。例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の実施例に係るタイヤ摩耗予測方法を用いて行った比較評価について説明する。
まず、2つのサンプルタイヤ1乃至2を準備し、各々のサンプルタイヤ1乃至2に対して、本実施形態に係るタイヤ摩耗予測方法によって算出された全摩耗エネルギーEAnを算出した。なお、nは、各々のリブ列の接地面の数に応じて付された数値である。
・ リムサイズ : 23inch
・ 内圧条件 : 1440kPa
・ 測定装置 :ドラム式操縦性試験機
・ 測定方法 :着陸時相当の周速で回転するドラムに対し、無回転状態のタイヤを軸フリーの状態で規定の荷重が発生するまで一定速度で押し付ける試験である。押し付け速度は実際の着陸時にタイヤが路面に押し付けられる速度と同等としている。
・ リムサイズ : 23inch
・ 内圧条件 : 1440kPa
・ 測定装置 :特許第4198610号に準ずる測定装置
・ 測定方法 :特許第4198610号に準ずる
また、図9は、サンプルタイヤ1に対して、本実施形態に係るタイヤ摩耗予測方法に基づいて算出した、摩耗エネルギーEnの算出結果を示すグラフ図である。図10は、サンプルタイヤ2に対して、本実施形態に係るタイヤ摩耗予測方法に基づいて算出した、摩耗エネルギーEnの算出結果を示すグラフ図である。なお、図9乃至10において、センターリブ列が“リブ列1”であり、センターリブ列からトレッド幅方向Tw外側に形成されるリブ列ほど、番号が大きくなるように付与されている。
サンプルタイヤ1乃至2に対して、本実施形態に係るタイヤ摩耗予測方法に基づいて算出した摩耗エネルギーEnの算出結果と、実測値による摩耗量とを比較して、評価を行った。
本実施形態に係るタイヤ摩耗予測方法によって算出したサンプルタイヤ1乃至2の摩耗エネルギーEnと、実測値による摩耗量Dnとによる評価結果について、図10を参照しながら説明する。図10には、評価結果を示すグラフ図が示されている。なお、同図において、横軸は、摩耗エネルギーを示し、縦軸は、摩耗量を示す。
Claims (6)
- 航空機用タイヤの摩耗を予測するタイヤ摩耗予測方法であって、
使用条件に応じて区分けされた複数の走行状態の各々に対応する複数の摩耗エネルギーEnを取得するステップAと、
前記複数の摩耗エネルギーEnと、前記複数の走行状態の各々の使用頻度とを前記複数の走行状態別に乗算するとともに、乗算結果を積算してタイヤに蓄積される全摩耗エネルギーEAを算出するステップBと、
前記全摩耗エネルギーEAに基づいて、前記航空機用タイヤの摩耗量を算出するステップCとを含み、
前記複数の走行状態は、
前記航空機用タイヤが着陸した時点T1から、タイヤ回転速度がピークとなる時点T2までの走行状態を示すタッチダウン走行状態と、
前記航空機用タイヤが前記時点T2から、最初の制動状態が終了する時点T3までの走行状態を示すタッチダウン後減速走行状態と、
前記時点T3から次の離陸まで期間に、航空機に外力が働かずに走行する走行状態を示すタクシー走行状態と、
航空機が特殊車両に牽引されて走行する走行状態を示すプッシュバック走行状態とを含み、
前記タクシー走行状態は、
前記航空機用タイヤに外力が働かずに転動することによって、前記航空機が直進に走行する走行状態を示すフリーローリング走行状態と、
前記航空機用タイヤに制動力が付与されて走行する走行状態を示す減速走行状態と、
前記航空機用タイヤが旋回して走行する走行状態を示す旋回走行状態とを含む
ことを特徴とするタイヤ摩耗予測方法。 - 前記ステップAは、前記複数の摩耗エネルギーEnとして、
前記タッチダウン走行状態の一度の着陸当たりの摩耗エネルギーE1と、
前記タッチダウン後減速走行状態の単位走行距離当たりの摩耗エネルギーE2と、
前記フリーローリング走行状態の単位走行距離当たりの摩耗エネルギーE3と、
前記減速走行状態の単位走行距離当たりの摩耗エネルギーE4と、
前記旋回走行状態の単位走行距離当たりの摩耗エネルギーE5と、
前記プッシュバック走行状態の単位走行距離当たりの摩耗エネルギーE6とを取得するステップを含み、
前記ステップBでは、前記複数の走行状態の各々に対応する使用頻度として、
前記タッチダウン走行状態の回数TDと、
前記タッチダウン後減速走行状態の走行距離L1と、
前記フリーローリング走行状態の走行距離L2と、
前記減速走行状態の走行距離L3と、
前記旋回走行状態の走行距離L4と、
前記プッシュバック走行状態の走行距離L5とを取得するステップと、
前記全摩耗エネルギーEAを、EA=E1×TD+E2×L1+E3×L2+E4×L3+E5×L4+E6×L5の計算式を用いて算出するステップとを含む
ことを特徴とする請求項1に記載のタイヤ摩耗予測方法。 - 前記航空機用タイヤは、複数のリブ列を有しており、
前記ステップBでは、リブ列ごとに前記全摩耗エネルギーEAを算出する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のタイヤ摩耗予測方法。 - 前記ステップAでは、
前記航空機用タイヤが着陸した時点T1からタイヤ回転速度がピークとなる時点T2までの走行状態を示すタッチダウン走行状態において、一度の着陸当たりのリブ列の摩耗エネルギーE1を取得するステップを含み、
前記摩耗エネルギーE1を取得するステップは、
試験機を用いて前記タッチダウン走行状態を再現することによって、前記時点T1から前記時点T2までの期間を時間軸に沿って分割した複数の微小区間において、各微小区間にタイヤトレッド面の踏面全体に付与される第1接線力を取得するステップと、
前記各微小区間における各リブ列の接地面積に比例させて、前記第1接線力を分配することにより、前記各微小区間における各リブ列の第2接線力を取得するステップと、
前記第2接線力を剪断力として用いて、前記各微小区間における各リブ列の摩耗エネルギーを算出するステップと、
前記各微小区間におけるリブ列ごとの摩耗エネルギーを積分することによって、タッチダウン走行状態の一度の着陸あたりの各リブ列の摩耗エネルギーE1を取得するステップとを含む
ことを特徴とする請求項3に記載のタイヤ摩耗予測方法。 - 前記ステップCでは、
摩耗抵抗指数Glを取得するステップと、
前記全摩耗エネルギーEAと前記摩耗抵抗指数Glに基づいて、摩耗量の予測値を算出するステップとを含む
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のタイヤ摩耗予測方法。 - 請求項1乃至5の何れか一項に記載のタイヤ摩耗予測方法を実行するタイヤ摩耗予測装置。
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