(57)【要約】【課題】氷層路面を走行するタイヤの接地特性を測定する。【解決手段】氷層路面３８に埋め込まれた圧力センサ３４と、圧力センサ３４から信号を受信して、タイヤ１０が氷層路面３８を走行したときのタイヤ１０の接地圧、幅方向せん断応力及び周方向せん断方力を算出する算出部３６と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
氷層路面に埋め込まれた圧力センサと、
前記圧力センサから信号を受信して、タイヤが氷層路面を走行したときのタイヤの接地圧、幅方向せん断応力及び周方向せん断方力を算出する算出部と、
を有する測定装置。
【請求項２】
前記圧力センサは、間隔をおいてタイヤ走行方向に複数並べられ、前記タイヤ走行方向の前記圧力センサの受圧面の長さが４ｍｍ以下である、
請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の測定装置を用意し、前記氷層路面上を車両で通過し、前記車両に装着されたタイヤの接地圧、幅方向せん断応力及び周方向せん断方力を算出してタイヤの接地特性を測定する測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置及び測定方法に関し、特には氷層路面上におけるタイヤの接地特性の測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行時のタイヤの接地圧、幅方向せん断応力及び周方向せん断応力等の接地特性を測定する方法として、例えば、これらを測定可能な圧力センサをアスファルト舗装の試験路面に埋設し、車両を通過させることによって、圧力センサ上を通過する瞬間のタイヤの接地特性を測定する方法がある（例えば、特許文献１の背景技術参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０３２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、タイヤは様々な路面を走行することがあり、特に氷層路面ではアスファルトの路面に比べてタイヤの接地特性が変化してしまう。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮して、氷層路面を走行するタイヤの接地特性を測定可能な測定装置及び測定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】
【０００６】
本発明の第１態様に係る測定装置は、氷層路面に埋め込まれた圧力センサと、前記圧力センサが発信する信号を受信して、タイヤが氷層路面を走行したときのタイヤの接地圧、幅方向せん断応力及び周方向せん断方力を算出する算出部と、を有する。
この構成によれば、算出部によって、氷層路面を走行するタイヤの接地特性が測定可能となる。
【０００７】
本発明の第２態様に係る測定装置では、第１態様において、前記圧力センサは、間隔をおいてタイヤ走行方向に複数並べられ、前記タイヤ走行方向の前記圧力センサの長さが３．６ｍｍ以下である。
この構成によれば、例えばサイプが３．６ｍｍ〜７ｍｍの間隔で刻まれた冬用タイヤのように、タイヤ表面が小ブロックに分割されたタイヤについても、氷層路面に対する小ブロック毎の接地特性を測定することができる。
【０００８】
本発明の第３態様に係る測定方法は、第１態様又は第２態様に記載の測定装置を用意し、前記氷層路面上に車両を通過させ、前記車両に装着されたタイヤの接地圧、幅方向せん断応力及び周方向せん断方力を算出してタイヤの接地特性を測定する。
この方法によれば、氷層路面を走行するタイヤの接地特性が測定される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、氷層路面を走行するタイヤの接地特性を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】氷層路面の垂直方向断面図である。
【図２】図１に示す氷層路面の上面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向断面図である。
【図４】氷層路面上に水膜ができた状態の垂直方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る測定装置及び測定方法について具体的に説明する。
【００１２】
＜空気入りタイヤ＞
まず、測定装置及び測定方法の測定対象である空気入りタイヤについて説明する。図３に示すように、空気入りタイヤ（例えばスタッドレスタイヤ）１０は、両端部がそれぞれビードコア１１で折り返された１層又は複数層で構成されるカーカス１２を備えている。
【００１３】
カーカス１２のクラウン部１２Ｃのタイヤ径方向外側には、複数枚のベルトプライが重ねられたベルト層１４が埋設されている。
ベルト層１４のタイヤ径方向外側には、溝を配設したトレッド部１６が形成されている。トレッド部１６には、タイヤ周方向に沿った複数本の周方向主溝２２が形成されている。
【００１４】
それぞれの周方向主溝２２同士の間には、陸部２４が形成されている。各陸部２４にはタイヤ周方向に沿った複数本の周方向サイプ２６が形成されている。周方向サイプ２６の溝の深さは、周方向主溝２２の深さの５０％以上１００％未満の範囲とされている。
【００１５】
また、図１に示すように、陸部２４には、タイヤ幅方向に沿った複数本の幅方向サイプ２８が形成されている。
【００１６】
さらに、陸部２４には、周方向主溝２２や周方向サイプ２６、幅方向サイプ２８で囲まれる複数の小ブロック３０が形成されている。小ブロック３０のタイヤ周方向長さ、すなわち幅方向サイプ２８同士の間隔は、３．６ｍｍ以上７ｍｍ以下とされている。小ブロック３０のタイヤ幅方向長さ、すなわち周方向サイプ２６同士又は周方向サイプ２６と周方向主溝２２との間隔も、３．６ｍｍ以上７ｍｍ以下とされている。
【００１７】
＜測定装置＞
次に、本実施形態に係る測定装置について説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係る測定装置３２は、三分力センサ３４と、算出表示部３６と、を有している。
三分力センサ３４は、円盤状とされ、間隔をおいてタイヤ走行方向Ｐ及びタイヤ幅方向に複数並べられたマトリクス状の配置で氷層路面３８に埋め込まれている（図１及び図２参照）。
【００１９】
各三分力センサ３４は、氷層路面３８が空気入りタイヤ１０から受けるタイヤ周方向、タイヤ幅方向及び氷層路面上下方向の三方向それぞれの力の大きさ、すなわちタイヤの周方向せん断応力、幅方向せん断応力及び接地圧を電圧変化や電気抵抗変化の値で測定するものである。
【００２０】
また、タイヤ走行方向Ｐの各三分力センサ３４の受圧面３４Ａの長さは、幅方向サイプ２８同士の間隔以下、すなわち３．６ｍｍ以下とされている。同様に、タイヤ幅方向の各三分力センサ３４の受圧面３４Ａの長さも、周方向サイプ２６同士の間隔以下、すなわち３．６ｍｍ以下とされている。なお、本実施形態では、三分力センサ３４は円盤状であるので、受圧面３４Ａの直径が、タイヤ走行方向Ｐの受圧面３４Ａの長さやタイヤ幅方向の受圧面３４Ａの長さと等しい。
【００２１】
各三分力センサ３４は、有線又は無線で１つの算出表示部３６に接続されている。
算出表示部３６は、各三分力センサ３４から電圧変化や電気抵抗変化の電気信号を受信して、空気入りタイヤ１０が氷層路面３８を走行したときの空気入りタイヤ１０の接地圧、幅方向せん断応力及び周方向せん断応力を三分力センサ３４毎に算出する（換算する）。そして、算出表示部３６は、算出結果を表示画面３６Ａに表示するか、或いは、図示しないパーソナルコンピュータと繋がりその表示画面に表示する。
【００２２】
＜測定方法＞
次に、本実施形態に係る測定方法について説明する。
【００２３】
まず、上述の測定装置を用意する。すなわち、複数の三分力センサ３４を氷層路面３８にマトリクス状に埋め込む。
次に、三分力センサ３４を埋め込んだ氷層路面３８上を、空気入りタイヤ１０を装着した車両で通過する。
そして、車両通過の際、電圧変化又は電気抵抗変化が三分力センサ３４により測定されて、空気入りタイヤ１０のタイヤの接地圧、幅方向せん断応力及び周方向せん断応力に算出表示部３６により換算されて表示される。
【００２４】
以上の結果、氷層路面３８を走行する空気入りタイヤ１０の接地特性を測定することができる。
【００２５】
また、三分力センサ３４は、間隔をおいてタイヤ走行方向に複数並べられ、タイヤ走行方向の三分力センサ３４の長さが３．６ｍｍ以下である。これにより、例えば幅方向サイプ２８が３．６ｍｍ〜７ｍｍの間隔で刻まれ、タイヤ表面が小ブロックに分割された空気入りタイヤ１０が氷層路面３８を走行したとき、氷層路面３８に対するタイヤ周方向に沿った小ブロック毎の接地特性を測定することができる。
【００２６】
同様に、三分力センサ３４は、間隔をおいてタイヤ幅方向に複数並べられ、タイヤ幅方向の三分力センサ３４の長さが３．６ｍｍ以下である。これにより、例えば周方向サイプ２６が３．６ｍｍ〜７ｍｍの間隔で刻まれ、タイヤ表面が小ブロックに分割された空気入りタイヤ１０が氷層路面３８を走行したとき、氷層路面３８に対するタイヤ幅方向に沿った小ブロック毎の接地特性を測定することができる。
【００２７】
＜変形例＞
以上、本願の開示する技術の複数の実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものではない。
例えば、本実施形態に係る圧力センサは、三方向の力成分のみを検出する三分力センサ３４を用いる場合を説明したが、三方向の力成分とモーメント成分を同時に検出する六分力センサ等のその他のセンサを用いてもよい。
また、複数の三分力センサ３４は１つの算出表示部３６に接続されている場合を説明したが、三分力センサ３４毎に個別の算出表示部３６が接続されていてもよい。
また、本実施形態では、氷層路面３８上を空気入りタイヤ１０が走行する場合を説明したが、図４に示すように、氷層路面３８の氷が溶けて、水膜４０の上を空気入りタイヤ１０が走行する場合、三分力センサ３４により水の粘性抵抗力を測定することが可能となる。
【００２８】
さらに、本願の開示する技術は、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  空気入りタイヤ（タイヤ）、３２  測定装置、３４  各三分力センサ、
３４  三分力センサ（圧力センサ）、３４Ａ  受圧面、３６  算出表示部（算出部）、
３８   氷層路面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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