(57)【要約】【課題】回転するタイヤの振動特性をより正確に評価できる方法を提供する。【解決手段】加振手段１１でタイヤＴを加振してタイヤＴの振動を検出するタイヤ振動特性評価方法において、加振手段１１で回転中のタイヤＴを加振し、加振手段１１に設けられた加振センサ１２で加振の振動を検出し、タイヤＴから離れた非接触センサ２０でタイヤＴの表面の振動を非接触で検出し、加振の振動のフーリエスペクトルに対するタイヤの表面の振動のフーリエスペクトルの比として周波数応答関数を計算する。【選択図】図１
2020038158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加振手段でタイヤを加振してタイヤの振動を検出するタイヤ振動特性評価方法において、
前記加振手段で回転中のタイヤを加振し、前記加振手段に設けられた加振センサで加振の振動を検出し、タイヤから離れた非接触センサでタイヤの表面の振動を非接触で検出し、加振の振動のフーリエスペクトルに対するタイヤの表面の振動のフーリエスペクトルの比として周波数応答関数を計算することを特徴とする、タイヤ振動特性評価方法。
【請求項２】
タイヤに与える条件又はタイヤの種類を変化させ、その変化の前後の前記周波数応答関数をそれぞれ計算し、前記変化に伴う振動特性の変化を評価する、請求項１に記載のタイヤ振動特性評価方法。
【請求項３】
前記加振手段で加振する位置と非接触センサでタイヤの表面の振動を検出する位置とのタイヤ軸を中心とするタイヤ周方向の角度差θ（°）が、評価する最高次のモードの次数をＭとすると
【数１】
2020038158.tif 000007
である、請求項１又は２に記載のタイヤ振動特性評価方法。
【請求項４】
前記加振手段で加振する位置よりもタイヤ回転方向後ろ側の位置の振動を前記非接触センサで検出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ振動特性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤ振動特性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１や特許文献２に記載のように、静止しているタイヤの振動特性を評価することが従来から行われていた。特許文献１には、静止しているタイヤを支持する構造物支持体を加振し、タイヤの振動と構造物支持体の振動とを検出し、タイヤの振動と構造物支持体の振動との比に基づいてタイヤの振動伝達率を算出することが記載されている。また、特許文献２には、静止しているタイヤをハンマーで加振し、ハンマーの加振信号とトレッド部等の出力信号とに基づいて伝達関数を算出することが記載されている。しかし、これらの方法ではタイヤの転動時の振動特性がわからず、その結果として、タイヤの静止時と転動時の振動特性の変化を評価することもできなかった。
【０００３】
これに対し、非特許文献１〜３に記載のように、回転しているタイヤの振動特性を評価することも行われていた。非特許文献１には、タイヤをハンマーで加振してタイヤ軸に対する力伝達率を測定することが記載されている。また、非特許文献２及び非特許文献３には、ドラムにタイヤを押し付けて回転させ、ドラム表面に取り付けた突起によりタイヤに入力を与え、入力の結果として生じるタイヤ表面の振動をレーザードップラー振動計で測定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３９５１０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４１２４４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】佐口隆成、「タイヤ固有振動数に与える転動の影響について」、公益社団法人自動車技術会  シンポジウムテキスト、９８０８（１９９８）
【非特許文献２】尾藤健介ら、「タイヤ横方向振動特性の実験的解明」、公益社団法人自動車技術会  ２０１４年春季学術講演前刷集、３２５−２０１４５２８７
【非特許文献３】小泉孝之ら、「回転効果に着目したタイヤ転動時における振動挙動解析」、日本機械学会論文集（Ｃ編）、７７巻７７７号（２０１１−５）、論文Ｎｏ．１０−０１８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、非特許文献１のようにタイヤ軸に対する力を測定する方法では、タイヤ軸の振動にタイヤ以外の物の振動が影響してしまうため、タイヤの振動特性を正確に評価することができないという問題があった。
【０００７】
これに対し、非特許文献２及び非特許文献３のようにタイヤ表面の振動を測定する方法では、タイヤ軸の振動を測定する場合のような問題が生じずタイヤの振動特性を正確に評価することができるようにも思われる。しかし、タイヤ表面の振動のフーリエスペクトルの波形を求めてタイヤの振動特性を評価しようとしても、その波形には入力の周波数毎の大きさの違いが影響してしまうため、やはり振動特性を正確に評価することができなかった。また、ドラムの回転が停止した状態ではタイヤの回転も停止するが、その状態ではドラム表面の突起からタイヤへの入力ができないため、タイヤの静止時の振動特性を評価することができなかった。その結果として、タイヤの静止時と転動時の振動特性の変化を評価することもできなかった。また、タイヤの回転速度が変わると入力も変わるため、タイヤの回転速度の変化に伴う振動特性の変化を正確に評価することもできなかった。
【０００８】
また、非特許文献２及び非特許文献３ではタイヤ表面の多数の測定点でそれぞれ多数回の測定を行うが、このような方法には時間がかかった。そのため、このような方法は、多数のタイヤの振動特性を評価したり、タイヤの回転速度を変えながら何回も振動特性を評価したりするのには不向きであった。
【０００９】
本発明は以上の実情に鑑みてなされたものであり、回転するタイヤの振動特性をより正確に評価できる方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態のタイヤ振動特性評価方法は、加振手段でタイヤを加振してタイヤの振動を検出するタイヤ振動特性評価方法において、前記加振手段で回転中のタイヤを加振し、前記加振手段に設けられた加振センサで加振の振動を検出し、タイヤから離れた非接触センサでタイヤの表面の振動を非接触で検出し、加振の振動のフーリエスペクトルに対するタイヤの表面の振動のフーリエスペクトルの比として周波数応答関数を計算することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
実施形態のタイヤ振動特性評価方法によれば、加振の振動と非接触センサで検出したタイヤの表面の振動とから周波数応答関数を計算することにより、回転するタイヤの振動特性をより正確に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】径方向モードの振動の試験を実施する場合の振動特性評価装置の図。
【図２】横曲げモードの振動の試験を実施する場合の振動特性評価装置の図。
【図３】径方向モードのタイヤの振動の様子を示す図。タイヤを幅方向から見たときの図である。
【図４】径方向モードのタイヤの振動の様子を示す図。
【図５】横曲げモードのタイヤの振動の様子を示す図。タイヤを径方向から見たときの図である。
【図６】実施例の方法で求めた径方向モードの振動の周波数応答関数の波形。
【図７】比較例の方法で求めた径方向モードの振動の周波数応答関数の波形。
【図８】実施例の方法で求めた横曲げモードの振動の周波数応答関数の波形。
【図９】比較例の方法で求めた横曲げモードの振動の周波数応答関数の波形。
【図１０】回転による固有振動数の変化率を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更されたものについては、本発明の範囲に含まれるものとする。
【００１４】
１．振動特性評価装置
（１）評価装置の全体構造
図１に示すように、本実施形態の振動特性評価装置１０は、空気入りタイヤ（以下「タイヤ」）Ｔを回転させる回転装置としてのドラムＤと、回転中のタイヤＴを加振する加振手段としてのハンマー１１と、加振の振動を検出する加振センサ１２と、タイヤＴの表面の振動を非接触で検出する非接触センサ２０と、加振センサ１２が検出した振動の情報と非接触センサ２０が検出した振動の情報とを収集して周波数応答関数を求める解析装置２１とを有する。
【００１５】
ドラムＤの外周面にはタイヤＴのトレッド部が押し当てられる。その状態でドラムＤが回転することにより、タイヤＴがドラムＤと逆方向へ回転する。なおタイヤＴを回転させる回転装置はドラムＤに限定されない。例えば、ドラムＤの代わりに、タイヤＴが装着されたホイールの回転軸を回転させるモータが設けられていても良い。
【００１６】
加振手段としてのハンマー１１は、電磁気や流体圧等を動力源とするハンマリング装置１３に保持されている。ハンマリング装置１３は例えばロータリーアクチュエータである。ハンマリング装置１３が稼動することによってハンマー１１がタイヤＴに向かって振り下ろされてタイヤＴを加振する。
【００１７】
ハンマー１１の先端には加振センサ１２が取り付けられている。加振センサ１２は加振の振動を検出できるものであれば何でも良いが、例えばフォースセンサ（荷重センサ）が使用される。加振センサ１２は解析装置２１に接続されており、加振センサ１２が検出した振動の情報は解析装置２１に送られる。
【００１８】
なお、加振手段はハンマー１１に限定されず、回転中のタイヤＴを加振できる他の物であっても良い。ただし加振手段は回転装置（本実施形態ではドラムＤ）に固定されたものでないことが好ましい。また、加振手段はタイヤＴに接触していない物（本実施形態ではハンマリング装置１３）に保持されていることが好ましい。いずれの加振手段にも加振の振動を検出する加振センサ１２が設けられる。
【００１９】
非接触センサ２０はタイヤＴの表面の振動を非接触で検出できるものであれば何でも良いが、例えばレーザー変位計、レーザードップラー振動計、超音波センサ、渦電流センサ、画像センサのいずれかが使用される。非接触センサ２０は解析装置２１に接続されており、非接触センサ２０が検出した振動の情報は解析装置２１に送られる。
【００２０】
解析装置２１は、例えば、加振センサ１２から送られてきた情報と非接触センサ２０から送られてきた情報とを取得する情報取得部２２と、取得された情報に基づき周波数応答関数を求める周波数応答関数計算部２３と、周波数応答関数に基づき振動特性の評価を行う評価部２４と、取得された情報等を記憶する記憶部２５と、周波数応答関数等を表示する表示部２６とを備える。そのような解析装置２１として例えばＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）アナライザが使用される。ただし、情報取得部２２、周波数応答関数計算部２３、評価部２４、記憶部２５、及び表示部２６は、必ずしも１つの装置の中に組み込まれていなくても良い。例えば、情報取得部２２を含む一部が解析装置に組み込まれ、残りの部分の機能は解析装置に接続されたコンピュータによって実現されても良い。また周波数応答関数に基づく振動特性の評価は人が行っても良い。
【００２１】
また、振動特性評価装置１０に不図示の入力部が設けられ、回転速度等のタイヤＴに与える条件が入力部から入力可能となっていても良い。
【００２２】
（２）振動のモードについて
本実施形態の振動特性評価装置１０では少なくとも径方向モードの振動と横曲げモードの振動について試験をすることができる。
【００２３】
ここで、径方向モードとはタイヤが径方向に振動するモードのことである。径方向モードとして１次から高次までのモードが認識できる。１次モードは、タイヤが接地していないと仮定した場合に変形せずに径方向に振動するモードである。ただしタイヤが接地している場合は１次モードであっても接地の影響により円環状のトレッド部が変形する。２次以降のモードは円環状のトレッド部が径方向に変形するモードである。２次以降のモードでは、タイヤ径方向にモードの次数と同じ数のピークを持つ形に、トレッド部が変形する。参考のため図３に１〜４次のモードの振動におけるトレッド部の変形を誇張して模式的に示す。なお図３はタイヤが接地していないと仮定した場合の図である。各モードの振動は、トレッド部が実線の変形と破線の変形とを交互に繰り返す振動である。
【００２４】
図４は、横軸を加振位置からの角度、縦軸を振動時のトレッド部の外周面の移動量としたグラフである。図４において０°及び３６０°の位置は加振位置である。図４における０°の位置は図３における０°の位置と対応している。縦軸では、振動していないときのトレッド部の外周面を基準として、振動時のタイヤ径方向外側への移動量がプラスの量、タイヤ径方向内側への移動量がマイナスの量として表されている。図４は振動時におけるトレッド部の１周分の変形を表している。トレッド部は図中の太い実線の変形と細い実線の変形とを交互に繰り返して振動する。この図には、トレッド部の１周分の範囲で、振動のモードの次数と同じ数の余弦波が現れる。
【００２５】
また、横曲げモードとはトレッド部が横方向（タイヤ幅方向）に振動するモードのことである。横曲げモードとして１次から高次までのモードが認識できる。１次モードはトレッド部が変形せずに揺れるモードである。２次以降のモードはトレッド部が横方向に変形するモードである。２次以降のモードでは、タイヤ幅方向一方（例えば右側）にモードの次数と同じ数のピークを持つ形にトレッド部が変形する。参考のため図５に１次及び２次のモードの振動におけるトレッド部の変形を誇張して模式的に示す。なお図５はタイヤが接地していないと仮定した場合の図である。各モードの振動は、トレッド部が実線の変形と破線の変形とを交互に繰り返す振動である。
【００２６】
横曲げモードについても、振動していないときのトレッド部の表面を基準として、振動時のタイヤ幅方向一方への移動量をプラスの量、タイヤ幅方向他方への移動量をマイナスの量とすると、図４と同様の図を描くことができる。
【００２７】
（３）ハンマリング装置及び非接触センサの配置
上記の径方向モードの振動の試験を実施する場合と横曲げモードの振動の試験を実施する場合とで、ハンマリング装置１３及び非接触センサ２０の配置が異なる。
【００２８】
図１に示すように、径方向モードの振動の試験を実施する場合、ハンマー１１がタイヤＴの外径面であるトレッド部を垂直方向又は垂直に近い方向から叩けるようにハンマリング装置１３が配置される。さらに、非接触センサ２０がトレッド部の振動を非接触で検出するように配置される。
【００２９】
また図２に示すように、横曲げモードの振動の試験を実施する場合、ハンマー１１がタイヤＴの横の面であるサイドウォール部を垂直方向又は垂直に近い方向から叩けるようにハンマリング装置１３が配置される。さらに、非接触センサ２０がサイドウォール部の振動を非接触で検出するように配置される。
【００３０】
径方向モードと横曲げモードのいずれの振動の試験を実施する場合も、試験中は非接触センサ２０及びハンマリング装置１３の位置は固定されている。しかし、１つの振動特性評価装置１０で径方向モードと横曲げモードの両方の試験を実施できるように、非接触センサ２０及びハンマリング装置１３の位置は変更可能となっている。
【００３１】
好ましい形態としては、ハンマリング装置１３が不図示の移動装置に取り付けられており、移動装置が作動することによってハンマリング装置１３がトレッド部を叩くときの位置とサイドウォール部を叩くときの位置とを自動的に移動できる。移動装置は、前記の入力部からの指示に基づき作動するものであっても良い。また、非接触センサ２０も同様に自動的に移動できることが好ましい。
【００３２】
径方向モードの振動の試験においては、ハンマー１１による加振位置と非接触センサ２０によるタイヤＴの表面の振動の検出位置（以下「タイヤ振動検出位置」）とは、タイヤ周方向、タイヤ幅方向、又はタイヤ幅方向に対して斜めの方向にずれている。また横曲げモードの振動の試験においては、加振位置とタイヤ振動検出位置とは、タイヤ周方向、タイヤ径方向、又はタイヤ径方向に対して斜めの方向にずれている。
【００３３】
いずれの試験においても加振位置が振動の腹の位置となる。そのため、振幅が大きな位置でタイヤＴの表面の振動を検出するためには、タイヤ振動検出位置が加振位置に近いことが好ましい。具体的には、加振位置とタイヤ振動検出位置とがタイヤ周方向にずれている場合、加振位置とタイヤ振動検出位置とのタイヤ軸（すなわちタイヤの回転軸）を中心とするタイヤ周方向の角度差θ（°）（図１参照）が、評価する最高次のモードの次数をＭとすると
【００３４】
【数１】
2020038158.tif 000003
【００３５】
であることが好ましい。角度差θ（°）がこの範囲内であると、評価する最高次のモードの振動の腹と節の中間地点よりも腹側の領域（例えば、評価する最高次のモードの次数が４だとすると、図４に斜線で示す振幅の大きな領域）で、タイヤＴの表面の振動を検出することになる。そして、タイヤ振動検出位置がこの領域にあれば、評価する最高次のモードより低次のモードの振動に関しては、さらに振動の腹に近い位置でタイヤＴの表面の振動を検出することになる。
【００３６】
また、加振位置とタイヤ振動検出位置とがタイヤ幅方向に対して斜めの方向やタイヤ径方向に対して斜めの方向にずれている場合も、加振位置とタイヤ振動検出位置とのタイヤ軸を中心とするタイヤ周方向の角度差θ（°）が上記の式（I）の範囲内であることが好ましい。
【００３７】
また、好ましい形態としては、図１に示すように、非接触センサ２０がハンマー１１による加振位置よりもタイヤＴの回転方向の後ろ側に配置されている。それにより、非接触センサ２０は、ハンマー１１による加振位置よりもタイヤＴの回転方向の後ろ側の位置の振動を取得可能となっている。ただし、非接触センサ２０が加振位置よりもタイヤＴの回転方向の前側に配置され、加振位置よりもタイヤＴの回転方向の前側の位置の振動を取得可能となっていても良い。
【００３８】
２．振動特性評価方法
（１）評価の流れ
本実施形態のタイヤ振動特性評価方法は例えば上記の振動特性評価装置１０によって行われる。
【００３９】
まず、必要であれば、タイヤＴの表面の振動を正確に取得するために、非接触センサ２０の種類に応じた表面処理がタイヤＴに対して行われても良い。例えば非接触センサ２０としてレーザー変位計またはレーザードップラー振動計が使用される場合は、タイヤＴの表面に反射塗料が塗られても良い。また、非接触センサ２０として渦電流センサが使用される場合は、タイヤＴの表面に金属蒸着処理がなされるか金属箔が貼り付けられても良い。また、非接触センサ２０として画像センサが使用される場合は、タイヤＴの表面に着色塗料が塗られたり光源が固定されたりしても良い。
【００４０】
次に、タイヤＴが振動特性評価装置１０にセットされる。さらに、ハンマリング装置１３及び非接触センサ２０が所定の位置に配置される。その後、回転装置が稼動してタイヤＴが回転を始める。
【００４１】
次に、ハンマリング装置１３が稼動し、回転中のタイヤＴに対してハンマー１１が振り下ろされてタイヤＴを加振する。この加振によってタイヤＴが振動する。加振の振動は加振センサ１２によって検出される。加振センサ１２によって検出されるのは例えば力（単位：Ｎ）である。また、タイヤＴの表面の振動は非接触センサ２０によって検出される。非接触センサ２０によって検出されるのは例えば速度（単位：ｍ／ｓ）である。ただし、非接触センサ２０によって検出されるのは変位（単位：ｍ）や加速度（単位：ｍ／ｓ２）であっても良い。
【００４２】
ここで、サンプリング定理に基づき、検出される最大周波数は評価しようとする振動の周波数の２倍以上に設定される。例えば、３０Ｈｚ前後においてねじり共振が生じることがわかっているので、ねじり共振について評価しようとする場合は最大周波数が６０Ｈｚ以上の振動数に設定される。また、１２０〜１５０Ｈｚにおいて３次モードの振動が生じると予想されるので、１次モードから３次モードまでの振動について評価しようとする場合は、最大周波数が３００Ｈｚ以上の振動数に設定される。好ましい形態としては、検出される最大周波数は評価しようとする振動の周波数の２．５６倍以上に設定される。
【００４３】
また、加振の振動の検出とタイヤＴの表面の振動の検出とは所定時間（例えばタイヤＴの表面の振動が収まるまでの時間）継続して行われる。実際の検出時間は、周波数応答関数に求められる分解能によって適宜設定されても良い。
検出されたそれぞれの振動の情報は解析装置２１に送られる。解析装置２１に送られたそれぞれの振動の情報は情報取得部２２によって取得され、それらの情報に基づき周波数応答関数計算部２３によって周波数応答関数が計算される。次の式（II）で表されるように、周波数応答関数H(f)は、出力（すなわちタイヤＴの表面の振動）のフーリエスペクトルB(f)を入力（すなわち加振の振動）のフーリエスペクトルA(f)で割ったものとして定義される。
【００４４】
【数２】
2020038158.tif 000004
【００４５】
そのため、周波数応答関数の波形は、周波数毎に出力のフーリエスペクトルを入力のフーリエスペクトルで割り、それによって得られた数（複素数）の絶対値をプロットすることによって得られる。
【００４６】
ただし通常の試験では、入力側にノイズが少ないのに対して出力側には様々なノイズが入る。そこで、出力側のノイズの影響を小さくするために、上記の式（II）の右辺の分母と分子にA(f)の複素共役A*(f)が掛けられて、次の式（III）に基づき周波数応答関数H(f)が計算されても良い。
【００４７】
【数３】
2020038158.tif 000005
【００４８】
反対に入力側のノイズの影響を小さくする場合は、上記の式（II）の右辺の分母と分子にB(f)の複素共役B*(f)が掛けられて、次の式（IV）に基づき周波数応答関数H(f)が計算される。
【００４９】
【数４】
2020038158.tif 000006
【００５０】
ここで、A(f)A*(f)はA(f)のパワースペクトル、B(f)B*(f)はB(f)のパワースペクトル、B(f)A*(f)又はA(f)B*(f)はA(f)とB(f)のクロススペクトルである。
【００５１】
好ましい実施形態としては、タイヤＴの加振から周波数応答関数の計算までの工程が複数回行われ、複数回の結果の平均から最終的な周波数応答関数が計算される。もちろん、タイヤＴの加振から周波数応答関数の計算までの工程が１回しか行われなくても良い。
【００５２】
このようにして計算された周波数応答関数に基づき、評価部２４によって振動特性の評価が行われる。振動特性としては例えば各モードのピーク周波数や減衰特性が挙げられる。
【００５３】
具体的には、周波数応答関数の波形の中に所定以上の大きさを有するピークが複数現れるので、それらのピークの周波数が求められる。そして、周波数が一番小さいピークが１次モードのピークで、周波数が大きいピークほど高次のモードのピークであるものとして、各モードのピーク周波数が特定される。これらのピーク周波数はタイヤＴの固有振動数である。また、減衰特性として例えば減衰比が求められる。減衰比は例えば半値幅法やカーブフィッティング法により求められる。
【００５４】
このようにして求められた周波数応答関数の波形及び振動特性の評価結果は表示部２６に表示される。また、振動の情報、周波数応答関数、及び振動特性の評価結果等は記憶部２５に記憶される。
【００５５】
（２）発展例
以上では１つの条件下でのタイヤＴの振動特性の評価方法について説明したが、タイヤＴに与える条件を変化させ、その変化の前後の周波数応答関数をそれぞれ計算しても良い。そして、前記変化の前後の周波数応答関数に基づき、タイヤＴに与える条件の変化に伴う振動特性の変化を評価しても良い。
【００５６】
ここで、タイヤＴに与える条件とは、タイヤＴの回転速度、タイヤＴに負荷される荷重、タイヤＴの内圧、タイヤＴの姿勢角（つまり鉛直方向に対する傾きの角度）等である。本実施形態ではドラムＤに取り付けられた突起ではなくハンマー１１がタイヤＴを加振するので、タイヤＴが静止しているときでも加振することもできる。そのため、タイヤＴの静止時と回転時の振動試験を実施してそれぞれの周波数応答関数を計算することもできる。
【００５７】
また、上記の条件を変化させたときの振動特性の変化として、周波数応答関数のピーク周波数（すなわちタイヤＴの固有振動数）の変化や減衰特性の変化等が評価される。記憶部２５に過去の試験結果が記憶されているので、その試験結果と新たに実施された試験の結果との比較から、振動特性の変化が評価される。
【００５８】
また、タイヤの種類を変化させ、その変化の前後の周波数応答関数をそれぞれ計算し、タイヤの種類による振動特性の違いを評価しても良い。なお、タイヤの種類とは、サイズ、トレッドパターン、断面構造等を基準として分類されるものである。
【００５９】
３．効果
本実施形態では、加振手段に設けられた加振センサ１２で加振の振動を検出するので、加振の振動（すなわち入力）のフーリエスペクトルを求めることによって周波数毎の入力の大きさを知ることができる。そして、上記の式（II）のように加振の振動のフーリエスペクトルでタイヤＴの表面の振動（すなわち出力）のフーリエスペクトルを割って周波数応答関数を計算するので、周波数応答関数は周波数毎に出力の大きさを入力の大きさで割ったものとなる。その結果、周波数応答関数は、周波数毎の入力の大きさのばらつきの影響が解消されたものとなる。そのため、この周波数応答関数に基づきタイヤＴの振動特性を評価すれば、周波数毎の入力の大きさのばらつきの影響を排除して評価することができる。
【００６０】
さらに、本実施形態では、非接触センサ２０でタイヤＴの表面の振動を非接触で検出するため、検出される振動にタイヤＴ以外の物の振動があまり影響していない。
【００６１】
以上のことから、本実施形態の方法によれば、回転するタイヤＴの振動特性を従来よりも正確に評価することができる。
【００６２】
また、本実施形態ではタイヤＴの加振にハンマー１１が使用されるので、タイヤＴの回転時はもちろんのこと静止時にも加振することができる。そのため、タイヤの静止時と回転時の振動特性の変化を評価することができる。
【００６３】
ところで、同ようにタイヤＴを加振しても、タイヤＴに与える条件又はタイヤの種類が異なると入力も異なったものとなる。例えば、タイヤＴが静止しているときと回転しているときとでは入力が異なるし、タイヤＴの回転速度によっても入力が異なる。
【００６４】
しかし、上記のように本実施形態では周波数毎に出力の大きさを入力の大きさで割って周波数応答関数を求めるので、このような入力の違いの影響が排除された周波数応答関数が求まる。そのため、タイヤＴに与える条件又はタイヤＴの種類を変化させ、その変化の前後で上記のように周波数応答関数をそれぞれ計算して振動特性を評価すれば、タイヤＴに与える条件又はタイヤＴの種類の変化に伴う振動特性の変化について、入力の変化の影響を排除して正確に評価することができる。
【００６５】
しかも、本実施形態によれば、タイヤ振動検出位置は１ヶ所でも良いし、タイヤＴの加振から周波数応答関数の計算までの工程が最低１回行われれば振動特性の評価が可能なので、１つの条件下での１つのタイヤＴの振動特性の評価を短時間で行うことができる。そのため、タイヤＴに与える条件又はタイヤＴの種類を次々に変えながらそれぞれの振動特性の評価を短時間で行っていくことができる。
【００６６】
また、加振位置とタイヤ振動検出位置とのタイヤ軸を中心とするタイヤ周方向の角度差θ（°）が、上記の式（I）の範囲内であれば、評価しようとする全ての次数のモードの振動を、振動の腹の近くで検出することができる。そのため、評価しようとする全ての次数のモードの振動を確実に検出することができ、高次のモードの振動の特性についても正確に評価することができる。
【００６７】
また、加振位置よりもタイヤ回転方向後ろ側にタイヤ振動検出位置があれば、より振幅の大きな振動を検出することができる。
【００６８】
４．実施例及び比較例
実際に周波数応答関数の計算を行った。実施例は上記実施形態の方法で周波数応答関数を計算した例である。本実施例では非接触センサとしてレーザードップラー振動計を使用した。タイヤの回転時だけでなく静止時の周波数応答関数も計算した。評価対象のタイヤは、サイズが２０５／５５Ｒ１６、取り付けるリムが１６×６．５ＪＪ、内圧が２５０ｋＰａ、接地荷重が４．４ｋＮであった。比較例は、出力としてタイヤの表面の振動ではなく軸力（タイヤ軸に生じる力）を検出した点で、実施例と異なる。
【００６９】
得られた周波数応答関数の波形を図６〜図９に示す。図６及び図８から、実施例の方法によれば高次のモードの振動のピークまで明確に現れることが確認できた。これに対し、図７及び図９からは、比較例の方法では高次のモードの振動のピークが不明確であることが確認できた。
【００７０】
また、図６〜図９にはタイヤの回転速度が時速０ｋｍのとき（すなわち静止時）と時速１０ｋｍのときの周波数応答関数の波形が示されている。実施例の波形である図６及び図８から、タイヤの固有振動数が回転によって低下することが明確に確認できた。
【００７１】
また、図１０には、タイヤの回転速度が変化したときの固有振動数の変化率が示されている。変化率はタイヤの静止時の固有振動数を基準としている。また１次モードと２次モードについての変化率が示されている。図１０から、回転速度が大きくなるほど固有振動数の低下率が大きくなること、モードの次数が大きくなると固有振動数の低下率が小さくなることが確認できた。
【００７２】
このように、上記実施形態の方法によれば回転するタイヤの振動特性を正確に評価でき、さらに、タイヤに与える条件の変化に伴う振動特性の変化を評価することもできることが確認できた。
【符号の説明】
【００７３】
Ｄ…ドラム、Ｔ…タイヤ、１０…振動特性評価装置、１１…ハンマー、１２…加振センサ、１３…ハンマリング装置、２０…非接触センサ、２１…解析装置、２２…情報取得部、２３…周波数応答関数計算部、２４…評価部、２５…記憶部、２６…表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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