JPH06294709A - タイヤの残留コーナリングフォースの測定方法および装置 - Google Patents

タイヤの残留コーナリングフォースの測定方法および装置

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JPH06294709A
JPH06294709A JP5084580A JP8458093A JPH06294709A JP H06294709 A JPH06294709 A JP H06294709A JP 5084580 A JP5084580 A JP 5084580A JP 8458093 A JP8458093 A JP 8458093A JP H06294709 A JPH06294709 A JP H06294709A
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JP
Japan
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tire
load
cornering force
drum
peripheral surface
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JP5084580A
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Susumu Nishihata
進 西畑
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Toyo Tire Corp
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイヤの残留コーナリングフォースを簡単な
装置で容易に測定できるようにする。 【構成】 測定するタイヤTを、ロードドラム1の外方
に配したタイヤ取付軸2により回転可能に支持するとと
もに、該タイヤの中心を通るロードドラム周面に対し垂
直の軸線の回りに回動自由に支持した状態で、ロードド
ラム1の周面に対接させ、ロードドラム1の回転により
タイヤTに回転を与えて、このタイヤの回転により発生
するセルフアライニングトルクが0となるスリップ角を
生じさせ、このスリップ角において発生するコーナリン
グフォースをロードセル等の荷重測定手段6により測定
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車の直進性に影響を与
えるタイヤの残留コーナリングフォースの測定方法およ
びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】乗用車等
の車両の直進性および片流れ現象は、前車輪のタイヤの
残留コーナリングフォースに関係があり、その影響を受
けることが知られている。この残留コーナリングフォー
スは次のように定義される。
【0003】例えば、タイヤ中心を原点として、車の進
行方向に直角の方向(横方向)にY軸、接地面に対し垂
直の方向にZ軸をとると、スリップ角を与えたタイヤに
おいて、車に及ぼす横向きの力としてのコーナリングフ
ォースの着力点は、タイヤ接地面の進行方向後半にある
ため、コーナリングフォースはZ軸に対してモーメント
を持ち、その方向は与えられたスリップ角を減少する方
向に働く。このモーメントをセルフアライニングトルク
という。
【0004】このスリップ角と、コーナリングフォース
(CF)およびセルフアライニングトルク(SAT)の
関係は、図6のタイヤコーナリング特性のようになる。
すなわち、セルフアライニングトルク(SAT)が0の
時のスリップ角で発生するコーナリングフォース(C
F)が、残留コーナリングフォース(残留CF)として
定義されている。
【0005】従来、この残留コーナリングフォースを測
定するには、コーナリング試験機と呼ばれる試験機で、
スリップ角を油圧機構等によりコントロールして徐々に
段階的に変化させながら、コーナリングフォースとセル
フアライニングトルクの両者を測定して、セルフアライ
ニングトルクが0になるスリップ角でのコーナリングフ
ォースを読み取っていた。
【0006】このような残留コーナリングフォースは0
に近い値であるものほど直進性がよいのであるが、路面
には雨水の排水性のために傾き(カント)を有してお
り、それゆえ、この路面カントに逆らって車を直進させ
るように、右側通行地域向けあるいは左側通行地域向け
等に応じて、適当な残留コーナリングフォースを与えて
生産し出荷するのが普通である。
【0007】しかしながら、このような残留コーナリン
グフォースは、生産するタイヤのそれぞれに応じて設計
した適当な値に定めるが、タイヤ製造段階でバラつきが
生じ易く、その値が異なるのが常であり、車両の片流れ
を防ぐためには、残留コーナリングフォースを適当な値
の範囲にコントロールする必要がある。
【0008】そのため、製造段階において、何等かの手
段によりタイヤの残留コーナリングフォースを測定し選
別する必要があるが、従来のコーナリング試験機を使用
する方法では、装置が大がかりになり高価になる上、測
定作業にも時間がかかり、工場の生産ラインでの測定に
は適さない。
【0009】本発明は、上記に鑑みてなしたものであ
り、タイヤ中心を通る接地面に対し垂直の軸線の回りの
回転を自由にしてタイヤに回転を与えると、この回転に
よって発生するセルフアライニングトルクにより、該ト
ルクが0となるようにスリップ角を生じさせて安定し、
しかもこのスリップ角によってコーナリングフォースを
発生させることに着目し、このような特性を利用するこ
とにより、簡単に残留コーナリングフォースを測定でき
る方法および装置を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の残留コーナリングフォースの測定方法は、測定す
るタイヤを、ロードドラムの外方に配したタイヤ取付軸
により回転可能に支持するとともに、該タイヤの中心を
通るロードドラム周面に対し垂直の軸線の回りに回動自
由に支持した状態で、ロードドラムの周面に対接させ、
ロードドラムの回転によりタイヤに回転を与えて、この
タイヤの回転により発生するセルフアライニングトルク
が0となるスリップ角を生じさせ、このスリップ角にお
いて発生するコーナリングフォースをロードセル等の荷
重測定手段により測定することを特徴とする。
【0011】また、上記の方法を実施する本発明の残留
コーナリングフォースの測定装置は、適宜駆動手段によ
り回転するロードドラムと、該ロードドラムの外方にお
いてタイヤを回転可能に支持して所定の荷重を負荷した
状態でロードドラムの周面に対接させ得るタイヤ取付軸
とを設け、このタイヤ取付軸を、支持したタイヤの中心
を通るロードドラム周面に対し垂直の軸線の回りに回動
可能に設け、さらにこのタイヤ取付軸またはその支持部
の一部にタイヤ軸方向の荷重を測定できるロードセル等
の荷重測定手段を設けてなることを特徴とする。
【0012】
【作用】上記の本発明によれば、ロードドラムの外方に
配したタイヤ取付軸に取付けて回転可能に支持したタイ
ヤを、ロードドラムの周面に所定の荷重を負荷した状態
で対接させて、ロードドラムの回転駆動によりタイヤに
回転を与える。
【0013】タイヤ取付軸はタイヤ中心を通るロードド
ラム周面に対し垂直の軸線の回りに回転自由であるた
め、タイヤの回転により発生するセルフアライニングト
ルクによってスリップ角が生じるとともに、回転するタ
イヤは前記セルフアライニグトルクが0のスリップ角の
位置でつりあいがとれて安定した状態になり、またこの
スリップ角によってコーナリングフォースを発生する。
【0014】この時のコーナリングフォースを、例えば
タイヤ取付軸またはその支持部の一部に設けたタイヤ軸
方向荷重を測定するロードセル等の荷重測定手段により
測定すればよく、その測定値が残留コーナリングフォー
スとなる。
【0015】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
【0016】図1〜図3は本発明の測定方法を実施する
測定装置を、タイヤをセットした状態で示している。図
において、(1)はモータ等の適宜駆動手段により回転
駆動されるロードドラム、(2)は前記のロードラム
(1)の上方に配したタイヤ取付軸である。
【0017】タイヤ取付軸(2)は、測定対象のタイヤ
(T)を回転可能に支持して所定の荷重を負荷した状態
でロードドラム(1)の周面に対接させ得るように設け
られるとともに、取付け支持したタイヤ(T)を、その
中心を通りかつロードドラム(1)の周面に対し垂直の
軸線の回りに回動可能に支持できるように設けられてい
る。
【0018】すなわち、タイヤ(T)の中心を原点とし
て、ロードドラム(1)上での回転によるタイヤ進行方
向に対し直角の方向(横方向)にY軸、タイヤ(T)が
対接するロードドラム(1)の周面に対し垂直の方向に
Z軸をとると、前記タイヤ取付軸(2)は通常時は前記
Y軸上にあって、かつ支持したタイヤ(T)をZ軸の回
りに回転可能に支持できるように設けられる。
【0019】図示する実施例の場合、タイヤ取付軸
(2)は、ロードドラム(1)の側傍に設けられた本体
フレーム(3)よりロードドラム(1)の軸心と平行な
前記Y軸方向に突出した固定軸部(21)に対し前記Z
軸を中心として回動可能に連結されて支持されているも
ので、この連結の手段として、固定軸部(21)の端部
上下にZ軸を横ぎる平行な支持部片(22)が設けら
れ、他方、タイヤ取付軸(2)の連結側には前記支持部
片(22)と平行な連結部片(23)が上下に設けら
れ、該連結部片(23)と前記支持部片(22)とが前
記Z軸を中心として回動可能にピン連結手段(24)に
より連結されている。
【0020】また、前記のタイヤ取付軸(2)は、前記
連結部片(23)を有する連結側軸部(2a)と、該連
結側軸部(2a)の軸心部に有する軸部(25)に軸受
手段(26)を介して回転可能に設けられた回転軸部
(2b)とを有し、この回転軸部(2b)にタイヤ
(T)のホイール(T1)を取付固定できるように設け
られている。
【0021】これにより、タイヤ取付軸(2)の回転軸
部(2b)に取付けられたタイヤ(T)は、ロードドラ
ム(1)の回転により回転でき、かつZ軸を中心として
その回りに回動できるように支持されることになる。
【0022】さらに、前記の固定軸部(21)は、本体
フレーム(3)にアリ溝形状等によるリニアガイド手段
(4)により上下にスライド可能に設けられた支持部材
(5)に固設されて、該支持部材(5)とともに上下動
可能に支持され、油圧手段等の手段により、タイヤ
(T)に対しZ軸方向の荷重を付与できるようになって
いる。
【0023】タイヤ取付軸(2)の支持部となる固定軸
部(21)の部分には、前記のY軸方向つまりタイヤ軸
方向の荷重およびZ軸方向の荷重を併せて測定できる2
軸測定型のロードセル等の荷重測定手段(6)が設けら
れており、特にY軸方向の荷重をタイヤ(T)に作用す
るコーナリングフォースとして測定できるようになって
いる。
【0024】この荷重測定手段(6)としては、Y軸方
向の荷重のみを測定できるものであってもよいが、実施
上はZ軸方向の荷重も併せて測定できるようにしておく
のがよい。
【0025】前記の荷重測定手段(6)には、ロードセ
ルアンプ等の増幅器(7a)(7b)を介して残留コー
ナリングフォースのデジタル表示計(8)およびZ軸方
向の荷重のデジタル表示計(9)が接続される。
【0026】上記の装置により、タイヤ(T)の残留コ
ーナリングフォースを測定する方法について次に説明す
る。
【0027】まず測定しようとするタイヤ(T)をタイ
ヤ取付軸(2)の回転軸部(2b)に対し取付ける。こ
の状態において、タイヤ(T)のサイズや種類等に応じ
た所定の荷重(Z軸方向の荷重)をタイヤ(T)に与え
るようにして、タイヤ(T)をロードドラム(1)の周
面に対接させる。
【0028】この状態において、ロードトドラム(1)
を回転駆動させて、このロードドラム(1)に対接して
いるタイヤ(T)に所定の速度(例えば7km/h)の
回転を与える〔図4の(a)〕。
【0029】タイヤ(T)がロードトドラム(1)上で
回転すると、残留コーナリングフォースを持つタイヤの
場合には、スリップ角が0の状態においてセルフアライ
ニングトルクが発生するが、タイヤ取付軸(2)はロー
ドドラム周面に対し垂直のZ軸の回りに回転自由である
ため、タイヤ(T)の回転により発生するセルフアライ
ニングトルクによってスリップ角(α)が生じさせる
〔図4の(b)〕とともに、タイヤ(T)は前記セルフ
アライニングトルクが0のスリップ角(α)の位置でつ
りあいがとれて安定した状態になる。またこのスリップ
角によってタイヤにY軸方向の力、つまりコーナリング
フォースが発生する。
【0030】そこで、このY軸方向の力(コーナリング
フォース)を、ロードセル等の荷重測定手段(6)によ
り測定すればよく、この測定値が残留コーナリングフォ
ースとしてデジタル表示計(8)に表示されることにな
る。
【0031】したがって、従来のコーナリング試験機の
ようにスリップ角をコントロールする必要がなく、また
スリップ角を順次変化させてセルフアライニングトルク
を測定する必要もなく、簡単に残留コーナリングフォー
スを測定できることになる。
【0032】図5は、本発明の方法による残留コーナリ
ングフォースの測定値と、従来のコーナリング試験機に
よる測定値との比較を示すものであり、本発明方法の測
定値を横軸に、従来方法の測定値を縦軸に取って示して
いる。なお、この図5には下記の表1の複数のサイズの
タイヤが混在したデータを示している。
【0033】
【表1】 この図6から明らかなように、本発明の方法により測定
した残留コーナリングフォースの測定値は、従来のコー
ナリング試験機による測定値と、殆ど同じ結果が得られ
るものである。
【0034】
【発明の効果】上記したように本発明によれば、クルマ
の直進性に影響を与えるタイヤの残留コーナリングフォ
ースを、簡単な装置で容易にかつ正確に測定することが
でき、タイヤ製造段階で残留コーナリングフォースの測
定および選別を容易に能率よく実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す縦断面図である。
【図2】同上の平面図である。
【図3】同上の略示側面図である。
【図4】(a)(b)はタイヤの残留コーナリングフォ
ースの測定説明図である。
【図5】本発明と従来のコーナリング試験機による残留
コーナリングフォースの測定値の比較を示すグラフであ
る。
【図6】タイヤのスリップ角とコーナリングフォースお
よびセルフアライニングトルクの関係を示すコーナリン
グ特性図である。
【符号の説明】
(T) タイヤ (T1) タイヤホイール (1) ロードドラム (2) タイヤ取付軸 (3) 本体フレーム (2a) 連結側軸部 (2b) 回転軸部 (21) 固定軸部 (5) 支持部材 (6) 荷重測定手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】測定するタイヤを、ロードドラムの外方に
    配したタイヤ取付軸により回転可能に支持するととも
    に、該タイヤの中心を通るロードドラム周面に対し垂直
    の軸線の回りに回動自由に支持した状態で、ロードドラ
    ムの周面に対接させ、ロードドラムの回転によりタイヤ
    に回転を与えて、このタイヤの回転により発生するセル
    フアライニングトルクが0となるスリップ角を生じさ
    せ、このスリップ角において発生するコーナリングフォ
    ースをロードセル等の荷重測定手段により測定すること
    を特徴とするタイヤの残留コーナリングフォースの測定
    方法。
  2. 【請求項2】適宜駆動手段により回転するロードドラム
    と、該ロードドラムの外方においてタイヤを回転可能に
    支持して所定の荷重を負荷した状態でロードドラムの周
    面に対接させ得るタイヤ取付軸とを設け、このタイヤ取
    付軸を、支持したタイヤの中心を通るロードドラム周面
    に対し垂直の軸線の回りに回動可能に設け、さらにこの
    タイヤ取付軸またはその支持部の一部にタイヤ軸方向の
    荷重を測定できるロードセル等の荷重測定手段を設けて
    なることを特徴とするタイヤの残留コーナリングフォー
    スの測定装置。
JP5084580A 1993-04-12 1993-04-12 タイヤの残留コーナリングフォースの測定方法および装置 Withdrawn JPH06294709A (ja)

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