JP6467244B2 - タイヤとリムとの隙間測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、リム組みされたタイヤとリムとの隙間の測定方法に関する。

ユニフォミティーに劣るタイヤは、操縦安定性、乗り心地、燃費等の本来の性能を十分に発揮し得ない。このユニフォミティーに劣ることは、車輌の振動や騒音等の原因の一つになりうる。このユニフォミティーは、タイヤの性能向上において重要である。このユニフォミティーの評価は、タイヤがリムに込み込まれたタイヤ組立体として評価される。このタイヤ組立体では、タイヤのビード部とリムとが当接している。このビード部とリムとが適正に当接していないタイヤ組立体では、本来のユニフォミティーが評価され得ない。

特開２００６−４７２４８号公報では、タイヤとリムとの当接を改善して、ユニフォミティーの測定精度を向上させる方法が開示されている。また、特開２０１２−４２４７２号公報には、タイヤのビード部とリムとの当接状態を評価する方法が開示されている。これらの方法は、タイヤとリムとの適正な当接に寄与する。これらの方法は、タイヤのユニフォミティーの測定精度の向上に寄与する。

特開２００６−４７２４８号公報 特開２０１２−４２４７２号公報

しかしながら、これらの方法では、タイヤのビード部とリムとの隙間を把握することはできない。タイヤとリムとの当接状態を、正確に把握することは困難である。

本発明の目的は、タイヤとリムとの隙間を高精度に把握しうる、隙間測定方法の提供にある。

本発明に係るタイヤとリムとの隙間測定方法は、隙間象り工程と、隙間測定工程とを備えている。この隙間象り工程では、リム組みされたタイヤ組立体のタイヤとリムとの間に象り材が挿入されて象り体が形成されている。この象り体は、リムとタイヤとの隙間の形状を象りしている。この隙間測定工程では、象り体の形状が測定されることで、タイヤとリムとの隙間の形状が測定されている。

好ましくは、上記隙間測定方法は、上記隙間象り工程に先立って、慣らし工程を備えている。この慣らし工程では、リム組みされたタイヤ組立体に、空気が充填された後に、この空気が抜かれている。上記隙間象り工程では、この空気が抜かれたタイヤ組立体で、タイヤとリムとの間に象り材が挿入されている。象り材が挿入された後にタイヤに空気が充填されて、タイヤとリムとの隙間の形状を象りしている。

好ましくは、上記隙間測定方法は、上記隙間象り工程に先立って、ユニフォミティー測定工程を備えている。このユニフォミティー測定工程では、タイヤ組立体の周方向位置と、その位置の力の大きさとが測定されている。この力の大きさが最大又は最小となる周方向位置が、求められている。上記隙間象り工程では、ユニフォミティー測定工程で測定された力の大きさが最大又は最小となる周方向位置で、タイヤとリムとの隙間の形状を象りしている。

好ましくは、上記隙間象り工程では、複数の周方向位置で、タイヤとリムとの隙間の形状を象りしている。

好ましくは、上記複数の周方向位置が周方向において等間隔にされている。

好ましくは、上記隙間測定工程では、象り体の厚さが最大となる周方向位置とこの厚さの最大値とが測定されている。

本発明に係る隙間測定方法では、隙間の形状が象られている。この象り体を観察することで、隙間の状態を目視で観察できる。この方法により、タイヤとリムとの隙間の形状及び大きさが高精度に把握されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る隙間測定方法が示されたフローチャートである。 図２は、図１の隙間測定方法で測定されるタイヤ組立体が示された説明図である。 図３は、図１の隙間測定方法の説明図である。 図４は、図２のタイヤのラジアルフォースバリエーションが示されたグラフである。 図５は、図１の隙間測定方法の他の説明図である。 図６は、図１の隙間測定方法で得られた象り体が示された説明図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明に係る隙間測定方法のフローチャートである。このフローチャートは、この測定方法の一例を示すものである。この測定方法は、慣らし工程と、ユニフォミティー測定工程と、隙間象り工程と、隙間測定工程とを備えている。

図２のタイヤ組立体２を例に、この隙間測定方法が説明される。このタイヤ組立体２は、タイヤ４がリム６に組み込まれて得られている。このタイヤ４は空気入りタイヤである。図２において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。

このタイヤ４は、トレッド部８、一対のサイドウォール部１０及び一対のビード部１２を備えている。トレッド部８は、半径方向外側に位置している。トレッド部８は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド部８の半径方向外面は、路面と接地するトレッド面１４を形成する。

それぞれのサイドウォール部１０は、トレッド部８の軸方向の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール部８の半径方向外側端は、トレッド部８と接合されている。このサイドウォール部１０の半径方向内側端は、ビード部１２と接合されている。サイドウォール部１０は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。

それぞれのビード部１２は、サイドウォール部１０の半径方向略内側に位置している。ビード部１２は、半径方向内向きに面する底面１６と、軸方向外向きに面する外面１８とを備えている。この外面１８は、底面１６から連続して半径方向外向きに延びる面である。このタイヤ４がリム６に組み込まれると、この底面１６及び外面１８がリム６に当接する。

図示されないが、このタイヤ４の一対の軸方向側面のうち、一方の側面はＤＯＴ側（製造日等の刻印がされる側）の側面であり、他方の側面はＮ−ＤＯＴ側（製造日等の刻印がされない側）の側面である。

リム６は、タイヤ４の正規リムである。このリム６は、ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」である。リム６は、ウェル２０、ビードシート２２及びフランジ２４を備えている。このウェル２０、ビードシート２２及びフランジ２４は、周方向に一周して筒状にされている。図２の断面において、ウェル２０は、軸方向略中央で半径方向内向きに凹んでいる。ウェル２０から軸方向外向きにビードシート２２が延びている。ビードシート２２の軸方向外側から半径方向外向きにフランジ２４が延びている。フランジ２４の半径方向外端部は、軸方向外向きに屈曲して延びている。

ビードシート２２は、シート面２６を備えている。シート面２６は、ビードシート２２の外周面で形成されている。フランジ２４は、当接面２８を備えている。当接面２８は、ビードシート２２のシート面２６から半径方向外向きに延びている。軸方向一方の当接面２８と他方の当接面２８とは、互いに対向している。タイヤ２がリム６に組み込まれると、ビード部１２の底面１６がシート面２６に当接し、外面１８が当接面２８に当接する。

この測定方法では、リム６は規格で定められたリムであればよい。ここでは、正規リムとして、ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」を例示する。このリム６は、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、ＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」であってもよい。

本発明に係るタイヤ４とリム６との隙間測定方法が説明される。ここでは、図１の隙間測定方法が、図２のタイヤ組立体２を例にして説明される。

図１の慣らし工程では、タイヤ４とリム６とが準備されている。図３（ａ）に示されるビード部１２に潤滑剤が塗布される。この潤滑剤は、ＤＯＴ側及びＮ−ＤＯＴ側の両側のビード部１２の底面１６に塗布される。このビード部１２のトウからヒールまで、潤滑剤が塗布される。ビード部１２の外面１８にも、潤滑剤が塗布されてもよい。図３（ｂ）のリム６に、このタイヤ４が組み込まれる。

このタイヤ組立体２（タイヤ４）に空気が充填される。例えば、このタイヤ４に正規内圧の空気が充填される。図３（ｃ）に示される様に、ビード部１２の底面１６は、リム６のシート面２６に当接する。ビード部１２の外面１８は、リム６の当接面２８に当接する。この様にして、図２のタイヤ組立体２が得られる。タイヤ４の底面１６がリム６のシート面２６に当接し、外面１８が当接面２８に当接している。このタイヤ４がリム６に適正に組み込まれた状態にされている。この空気圧は、必ずしも正規内圧でなくてもよい。タイヤ４がリム６に適正に組み込まれた状態になれば、この空気圧は正規内圧より高くてもよいし、低くてもよい。

ユニフォミティー測定工程では、この空気が充填されたタイヤ組立体２のユニフォミティーが測される。フォースバリエーション試験機を用い、ＪＡＳＯ Ｃ６０７：２０００のユニフォミティ試験条件に準拠して、フォースバリエーションが測定される。例えば、ＲＦＶ（ラジアルフォースバリエーション）が測定される。このＲＦＶの測定では、タイヤ組立体２が回転軸に取り付けられる。タイヤ組立体２に半径方向の荷重が負荷される。回転軸の高さを一定にして、タイヤ組立体２を回転させた時に回転軸に現れる半径方向の力が測定される。この半径方向の力の変動が測定される。

図４は、タイヤ組立体２のＲＦＶの測定結果のグラフが示されている。このグラフの横軸θは、タイヤ組立体２の周方向の回転角度を表している。この角度θは、周方向の位置を表している。この角度θの０°の位置は、周方向の任意の位置である。この任意の位置には、予め目印が付されている。縦軸Ｆは、回転軸に現れる半径方向の力の大きさが示されている。この力の大きさは、角度０°から３６０°までタイヤ組立体４の回転により変動する。

図４のＦａ（Ｎ）は、半径方向の力の最大値を表している。θａ（°）は、最大値Ｆａ（Ｎ）の時の角度を表している。Ｆｂ（Ｎ）は半径方向の力の最小値を表している。θｂ（°）は、最小値Ｆｂ（Ｎ）の時の角度を表している。このタイヤ組立体２の周方向に目印が付される。一の目印は、周方向において角度θａ（°）の位置に付される。更に、他の目印は、周方向において角度θｂ（°）の位置に付される。この目印は、ＤＯＴ側及びＮ−ＤＯＴ側の両側面に付される。この目印として、一方の側面又はトレッド面１４に両側面の共通の目印が付されてもよい。このタイヤ組立体２が、隙間象り工程に送られる。

隙間象り工程では、象り材３２が準備される。この象り材３２として、ビニルシリコーン印象材である商品名エグザファイン（株式会社ジーシー製）が例示される。この印象材は、ベースペーストとキャタリストペーストとが混ぜ合わされて得られる。この印象材は、混ぜ合わされてから、所定時間後に硬化し始め、最終的に象り体３４としての硬化体が得られる。

この隙間象り工程では、タイヤ組立体２から空気が抜かれる。空気が抜かれた後に、ベースペーストとキャタリストペーストが混ぜ合わされて、象り材３２が準備される。タイヤ４のＤＯＴ側の側面で隙間の象りがされる。一の目印の位置で、即ち周方向において角度θａ（°）の位置で、図５（ａ）に示される様に、タイヤ４のビード部１２とリム６のフランジ２４との間にタイヤレバー３０が差し込まれる。外面１８と当接面２８との間の隙間が押し広げられる。押し広げられた隙間に、象り材３２が挿入される。同様にして、例えば、他の目印の位置で、即ち周方向において角度θｂ（°）の位置で、ビード部１２とフランジ２４との隙間に象り材３２が挿入される。

測定される全て周方向位置に象り材３２が挿入された後に、タイヤ組立体２に空気が充填される。このタイヤ４に正規内圧の空気が充填される。空気が充填されて、図５（ｂ）に示される様に、ビード部１２がフランジ２４に当接する。図５（ｂ）では、外面１８と当接面２８との間の隙間に、象り材３２が充填されている。この図５（ｂ）の状態で、所定の時間、例えば０．５時間、室温で放置される。この放置される所定の時間は、室温で象り材３２が硬化して象り体３４になるのに十分な時間であればよい。

この所定時間が経過した後に、タイヤ組立体２から空気が抜かれる。図５（ｃ）に示される様に、タイヤ４とリム６との当接が解除される。タイヤ４とリム６との間から象り体３４が取り出される。

タイヤ４のＮ−ＤＯＴ側の側面において、ＤＯＴ側の側面と同様に、隙間象り工程がされる。Ｎ−ＤＯＴ側の側面でも、一の目印の位置で、タイヤ４のビード部１２とリム６のフランジ２４との間から象り体３４が取り出される。他の目印の位置で、ビード部１２とフランジ２４との間から象り体３４が取り出される。

図６（ａ）及び（ｂ）には、この様にして取り出された象り体３４が示されている。図６（ａ）は、軸方向に見た象り体３４が示されている。図６（ｂ）は、この象り体３４の周方向に垂直な断面が示されている。図６（ｂ）の断面は、象り体３４の厚さが最大となる周方向位置の断面である。図６（ｂ）の両矢印Ｔは、この最大厚さを表している。

隙間測定工程では、取り出された象り体３４の形状が測定される。図６（ｂ）の最大厚さＴが測定される。この最大厚さＴは、ビード部１２が形成するビード当接面３６と、リム６が形成するリム当接面３８との間の距離として測定される。この最大厚さＴは、ビード当接面３６に垂直の方向の厚さとして測定される。この最大厚さＴは、好ましくは精密厚さ測定器で測定される。この最大厚さＴは、好ましくは０．０１ｍｍ単位の精度で測定される。この最大厚さＴは、０．０１ｍｍ単位より更に高精度に測定されてもよい。

この隙間測定方法の隙間象り工程では、隙間象り工程で象り体３４が隙間の形状を象っている。隙間測定工程では、この象り体３４の形状が測定される。タイヤ４とリム６との隙間を直接測定することが困難である。この象り体３４を用いることで、隙間の形状を目視確認できる。この象り体３４の形状が測定されることで、タイヤ４とリム６との隙間が高精度に測定される。

図１の方法は、隙間象り工程に先立って慣らし工程を備えている。タイヤ４がリム６に組み込まれたとき、ビード部１２とリム６の位置関係にはバラツキが生じる。慣らし工程を備えることで、このバラツキが小さくなっている。この慣らし工程を備えることで、隙間の形状を精度良く象りすることできる。この隙間測定方法では、慣らし工程は必須ではないが、この隙間測定方法は慣らし工程を備えることが好ましい。

図１の方法は、隙間象り工程に先立って、ユニフォミティー測定工程を備えている。図４の最大値Ｆａ（Ｎ）の周方向位置及び最小値Ｆｂ（Ｎ）の周方向位置で、隙間が最大となり易い。角度θａ（°）及び角度θｂ（°）の周方向位置の隙間を測定することで、隙間の大きさを高精度に測定しうる。ユニフォームミティー測定工程を備えることで、隙間測定箇所を適切に選定しうる。この隙間象り工程では、角度θａ（°）及び角度θｂ（°）の周方向位置で隙間の象りがされたが、角度θａ（°）又は角度θｂ（°）の周方向位置で隙間の象りがされてもよい。この隙間測定方法では、ユニフォミティー測定工程は必須ではないが、この隙間測定方法は、ユニフォミティー測定工程を備えることが好ましい。

この隙間象り工程では、複数の周方向位置で、タイヤ４とリム６との隙間の形状を象りしてもよい。複数の周方向位置で象ることで、周方向全体の隙間の状態が把握しうる。この複数の周方向位置が周方向において等間隔にされてもよい。等間隔で象りすることで、周方向全体の隙間の状態がより高精度に把握しうる。例えば、３箇所の周方向位置、４箇所の周方向位置、更には５箇所以上の周方向位置で、象りされてもよい。この複数の周方向位置に、角度θａ（°）の周方向位置と角度θｂ（°）の周方向位置の両方又はいずれか一方を合わせて、象りしてもよい。また、角度θａ（°）の周方向位置と角度θｂ（°）の周方向位置の両方又はいずれか一方が、等間隔にされた複数の周方向位置の一つとされてもよい。

隙間測定工程では、象り体３４の厚さが最大となる周方向位置が特定される。この周方向位置の厚さが測定されている。これにより、タイヤ４とリム６との間の隙間の大きさと周方向位置とが容易に把握されうる。

この測定方法に用いられる象り材３２は、タイヤ４とリム６との隙間に充填される粘度状の物質である。この象り材３２は、初期の状態で流動性があって、濡れ性が良く、気泡が発生し難く、時間の経過と共に硬化し最終的に固体となるものが好ましい。この象り材３２は、挿入された空間の形状に変形して、その後に硬化して象り体３４となる。この象り体３４の形状は、象り材３２が挿入された空間の形状になる。

硬化の開始が遅い象り材３２は、隙間の形状を高精度に象り易い。この観点から、象り材３２が隙間に挿入されうる状態にされてから象り材が硬化を開始するまでの時間は、好ましくは２分以上であり、更に好ましくは２分３０秒以上である。一方で、硬化が完了するまでの時間が早い象り材３２は、短時間で隙間の形状を象れる。この象り材３２は、作業性に優れる。この観点から、象り材３２が隙間に挿入されうる状態にされてから象り材３２が象り体３４になるまでの時間は、好ましくは１５分以内であり、更に好ましくは１０分以内であり、特に好ましくは５分以内である。

この方法で、象り材３２として用いた印象材は、異なる材料が混ぜ合わされている。異なる材料が混ぜ合わされてから、所定の時間で硬化し始める。更に時間が経過することで、象り体３４が得られている。この例のように、異なる２以上の材料が混ぜ合わされて、象り材３２が隙間に挿入されうる状態にされる印象材は、硬化を開始する時間及び硬化が完了するまでの時間が容易に把握できる。この様な印象材は、象り材３２に特に適している。

図１の測定方法では、隙間象り工程は、ＤＯＴ側とＮ−ＤＯＴ側との分けて実施された。この様に、タイヤ組立体２の一の側面毎に象りされることで、象り材３２が硬化する前にビード部１２とフランジ２４との隙間に挿入され易い。隙間象り工程を、ＤＯＴ側とＮ−ＤＯＴ側との分けることで、隙間の象りが容易にされている。この方法では、隙間象り工程は、ＤＯＴ側とＮ−ＤＯＴ側とを分けずに、両側を一緒に実施されてもよい。

このユニフォミティー測定工程では、ＲＦＶを例に説明がされた。このＲＦＶでは、半径方向の力の変動が測定される。このユニフォミティー測定工程は、ＲＦＶに限られない。ユニフォミティ測定工程では、タイヤ組立体２の周方向の均一性が測定されればよい。例えば、軸方向の力の変動が測定されるラテラルフォースバリエーション（ＬＦＶ）であってもよい。周方向の力の変動が測定されるトラクティブフォースバリエーション（ＴＦＶ）であってもよい。

この様にして、タイヤ４とリム６との隙間の形状を高精度に把握することで、タイヤ４とリム６との当接の改善が容易にできる。例えば、この象り体３４の形状から、タイヤ４のビード部１２の形状が変更される。ビード部１２の形状が変更されることで、タイヤ４とリム６とが隙間無く当接させることも容易にできる。

以上説明された方法は、リムの組み込まれて使用されるタイヤに広く適用されうる。この方法は、空気入りタイヤに限らず、ソリッドタイヤ（中実タイヤ）にも適用されうる。

２・・・・タイヤ組立体
４・・・・タイヤ
６・・・・リム
８・・・・トレッド部
１０・・・サイドウォール部
１２・・・ビード部
１４・・・トレッド面
１６・・・底面
１８・・・外面
２０・・・ウェル
２２・・・ビードシート
２４・・・フランジ
２６・・・シート面
２８・・・当接面
３０・・・タイヤレバー
３２・・・象り材
３４・・・象り体
３６・・・ビード当接面
３８・・・リム当接面

Claims (6)

1. 隙間象り工程と、隙間測定工程とを備えており、
   この隙間象り工程では、リム組みされたタイヤ組立体のタイヤとリムとの間に象り材が挿入され、象り材が挿入された後にタイヤ組立体に空気が充填され、象り材が硬化して象り体が形成され、この象り体がリムとタイヤとの隙間の形状を象りしており、象り体が形成された後にタイヤ組立体から空気が抜かれ、タイヤとリムの間から象り体が取り出され、
   この隙間測定工程では、象り体の形状が測定されることで、タイヤとリムとの隙間の形状が測定されている、タイヤとリムとの隙間測定方法。
2. 上記隙間象り工程に先立って、慣らし工程を備えており、
   この慣らし工程では、リム組みされたタイヤ組立体に、空気が充填された後に、この空気が抜かれており、
   上記隙間象り工程では、この空気が抜かれたタイヤ組立体で、タイヤとリムとの間に象り材が挿入されており、象り材が挿入された後にタイヤに空気が充填されてタイヤとリムとの隙間の形状を象りしている、請求項１に記載の隙間測定方法。
3. 上記隙間象り工程に先立って、ユニフォミティー測定工程を備えており、
   このユニフォミティー測定工程では、タイヤ組立体の周方向位置とその位置の力の大きさとが測定されており、この力の大きさが最大又は最小となる周方向位置が求められており、
   上記隙間象り工程では、ユニフォミティー測定工程で測定された力の大きさが最大又は最小となる周方向位置で、タイヤとリムとの隙間の形状を象りしている、請求項１又は２に記載の隙間測定方法。
4. 上記隙間象り工程では、複数の周方向位置で、タイヤとリムとの隙間の形状を象りしている、請求項１から３のいずれかに記載の隙間測定方法。
5. 上記複数の周方向位置が周方向において等間隔にされている請求項４に記載の隙間測定方法。
6. 上記隙間測定工程では、象り体の厚さが最大となる周方向位置とこの厚さの最大値とが測定されている請求項１から５のいずれかに記載の隙間測定方法。
   
   

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