(57)【要約】【課題】タイヤのゴムインデックスを精度良く算出する。【解決手段】ゴムインデックス算出装置１２は、タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤの摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置１４に測定させ、前記タイヤと同一材料のサンプルの摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤの摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で摩擦エネルギー測定装置１４により測定させ、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤの摩擦エネルギーと、測定された各タイヤ入力条件におけるサンプルの摩擦エネルギーと、に基づいて、サンプルの摩耗量を測定するための測定条件を設定し、設定された測定条件でサンプルの摩耗量を摩耗量測定装置１６に測定させ、測定されたサンプルの摩擦エネルギーと摩耗量とに基づいて、タイヤのゴムインデックスを算出する。【選択図】図１
2011047675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤのタイヤ摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置に測定させるタイヤ摩擦エネルギー測定ステップと、
前記タイヤと同一材料のサンプルのサンプル摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で求め、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーと、各サンプル入力条件で求めたサンプル摩擦エネルギーと、に基づいて、前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するための測定条件を設定する設定ステップと、
設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を摩耗量測定装置に測定させるサンプル摩耗量測定ステップと、
測定された前記サンプル摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいて、前記タイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出ステップと、
を含むタイヤのゴムインデックス算出方法。
【請求項２】
前記設定ステップは、
前記タイヤ入力条件と前記タイヤ摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、
前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎の摩擦エネルギー関数と、に基づいて、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値を算出するステップと、
前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記摩擦エネルギー測定装置により測定させるための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、
設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを測定し、測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを測定させるサンプル摩擦エネルギー測定ステップと、
前記測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、
を含み、
前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定する
請求項１記載のタイヤのゴムインデックス算出方法。
【請求項３】
前記設定ステップは、
前記複数のタイヤ入力条件の各々について、
前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記摩擦エネルギー測定装置により測定させるための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、
設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを測定し、測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを測定させるサンプル摩擦エネルギー測定ステップと、
前記測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、
を含み、
前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定し、
前記ゴムインデックス算出ステップは、
前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいてゴムインデックスを算出するステップと、
前記複数のタイヤ入力条件の各々について算出したゴムインデックスに基づいて、前記タイヤ入力条件と前記タイヤのゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、
前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎のゴムインデックス関数と、に基づいて、前記ゴムインデックスの期待値を算出するステップと、
を含む請求項１記載のタイヤのゴムインデックス算出方法。
【請求項４】
前記設定ステップは、
前記タイヤ入力条件と前記タイヤ摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、
前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎の摩擦エネルギー関数と、に基づいて、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値を算出するステップと、
前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記サンプルのサンプルモデルに基づいて演算するための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、
設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを演算し、演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを演算させるサンプル摩擦エネルギー演算ステップと、
前記演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、
を含み、
前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定する
請求項１記載のタイヤのゴムインデックス算出方法。
【請求項５】
前記設定ステップは、
前記複数のタイヤ入力条件の各々について、
前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記サンプルのサンプルモデルに基づいて演算するための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、
設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを演算し、演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを演算させるサンプル摩擦エネルギー演算ステップと、
前記演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、
を含み、
前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定し、
前記ゴムインデックス算出ステップは、
前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいてゴムインデックスを算出するステップと、
前記複数のタイヤ入力条件の各々について算出したゴムインデックスに基づいて、前記タイヤ入力条件と前記タイヤのゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、
前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎のゴムインデックス関数と、に基づいて、前記ゴムインデックスの期待値を算出するステップと、
を含む請求項１記載のタイヤのゴムインデックス算出方法。
【請求項６】
タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤのタイヤ摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置に測定させるタイヤ摩擦エネルギー測定手段と、
前記タイヤと同一材料のサンプルのサンプル摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で求め、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーと、各サンプル入力条件で求めたサンプル摩擦エネルギーと、に基づいて、前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するための測定条件を設定する設定手段と、
設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を摩耗量測定装置に測定させるサンプル摩耗量測定手段と、
測定された前記サンプル摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいて、前記タイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出手段と、
を備えたタイヤのゴムインデックス算出装置。
【請求項７】
タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤのタイヤ摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置に測定させるタイヤ摩擦エネルギー測定ステップと、
前記タイヤと同一材料のサンプルのサンプル摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で求め、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーと、各サンプル入力条件で求めたサンプル摩擦エネルギーと、に基づいて、前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するための測定条件を設定する設定ステップと、
設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を摩耗量測定装置に測定させるサンプル摩耗量測定ステップと、
測定された前記サンプル摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいて、前記タイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出ステップと、
を含む処理をコンピュータに実行させるためのタイヤのゴムインデックス算出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤのゴムインデックス算出方法、装置、及びプログラムに係り、特に、自動車等に使用される空気入りタイヤなどのタイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出方法、装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等に使用される空気入りタイヤなどのタイヤの摩耗を予測する方法として、例えば特許文献１には、タイヤの摩耗量と摩擦エネルギーとを測定し、これらに基づいて定められるゴムインデックスによりタイヤの摩耗を予測する技術が開示されている。
【０００３】
また、摩擦エネルギーを測定する装置として、例えば特許文献１及び特許文献２には、タイヤにマーキングを付してタイヤ接地面をカメラにより撮影し、その画像に基づいてタイヤ接地面のせん断力及び滑り量を測定して摩擦エネルギーを測定するタイヤ接地面の接地部測定装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献１及び特許文献３には、タイヤのトレッド部に使用されるゴムのサンプル（試験片）の摩耗を所謂ランボーン試験により測定するランボーン試験装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献４には、ドラム摩耗試験によりタイヤの摩耗量を測定する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２７７１５５号公報
【特許文献２】特許第３４０６６４３号公報
【特許文献３】特開２００６−２４２６９７号公報
【特許文献４】特開２００３−５０１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
タイヤの摩耗を予測するには、タイヤの摩耗量と摩擦エネルギーとから求まるゴムインデックスを精度良く求めることが重要となるが、ランボーン試験は、タイヤのサンプルを砥石ドラムに押し付けて回転させることによりサンプルの摩耗量を測定するものであり、摩擦エネルギーを測定することはできない。このため、摩擦エネルギーを算出する場合、サンプルに加えられる軸力と滑り量とに基づいて、平均化された摩擦エネルギーとして算出していた。この場合の軸力は、図７、８に示すように、接地前方端の力（ドライビング力）の総和と接地後方端の力（ブレーキング力）の総和との和によって求められるが、ドライビング力の発生する方向とブレーキング力の発生する方向とは逆向きとなるため、ドライビング力の総和の絶対値とブレーキング力の総和の絶対値とが同一の場合、ドライビング力の総和とブレーキング力の総和との和が零となり、軸力が零となってしまう場合がある。これにより、摩擦エネルギーが零になってしまう場合がある。
【０００８】
しかしながら、実際には、図９に示すように、タイヤの接地後方端近傍にタイヤが摩耗する領域が存在し、特に摩擦エネルギーが低い領域では、軸力に基づいて摩擦エネルギーを算出したのでは平均化された摩擦エネルギーが算出されてしまうため、精度良く摩擦エネルギーを求めることができない。従って、軸力に基づいて摩擦エネルギーではなく、せん断力に基づいて摩擦エネルギーを求める必要がある。
【０００９】
せん断力に基づいて摩擦エネルギーを測定する装置は、前述したように特許文献１及び特許文献２に記載されており、この装置を用いて摩擦エネルギーを測定し、特許文献４に記載されたようなドラム摩耗試験装置を用いてタイヤの摩耗量を測定してゴムインデックスを算出する方法も考えられるが、これらの装置は、サンプルではなく実際のタイヤのタイヤ接地面のせん断力及び滑り量を測定して摩擦エネルギーを測定したり、摩耗量を測定したりするものである。このため、測定精度は優れるものの、測定の準備や実際の測定に長時間を要すると共にコストが高くなる、という問題があった。この問題を解決するため、ミニチュアサイズのタイヤを作製して測定する方法も考えられるが、ミニチュアサイズのタイヤを製造するのも高い製造精度が要求されるため、現実的ではない。
【００１０】
本発明は、上記事実を考慮して、自動車等に使用される空気入りタイヤなどのタイヤのゴムインデックスを精度良く算出することができるタイヤのゴムインデックス算出方法、装置、及びプログラムを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に係るタイヤのゴムインデックス算出方法は、タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤのタイヤ摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置に測定させるタイヤ摩擦エネルギー測定ステップと、前記タイヤと同一材料のサンプルのサンプル摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で求め、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーと、各サンプル入力条件で求めたサンプル摩擦エネルギーと、に基づいて、前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するための測定条件を設定する設定ステップと、設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を摩耗量測定装置に測定させるサンプル摩耗量測定ステップと、測定された前記サンプル摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいて、前記タイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、サンプルの摩擦エネルギーをタイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置により測定し、測定したサンプルの摩擦エネルギーとタイヤの摩擦エネルギーとに基づいて設定された測定条件でサンプルの摩耗量を測定してゴムインデックスを算出する。このため、従来のように軸力に基づいて平均化された摩擦エネルギーを算出する場合と比較して、精度良く摩擦エネルギーを測定することができ、ゴムインデックスを精度良く算出することができる。
【００１３】
なお、請求項２に記載したように、前記設定ステップは、前記タイヤ入力条件と前記タイヤ摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎の摩擦エネルギー関数と、に基づいて、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値を算出するステップと、前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記摩擦エネルギー測定装置により測定させるための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを測定し、測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを測定させるサンプル摩擦エネルギー測定ステップと、前記測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、を含み、前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するようにしてもよい。
【００１４】
また、請求項３に記載したように、前記設定ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記摩擦エネルギー測定装置により測定させるための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを測定し、測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを測定させるサンプル摩擦エネルギー測定ステップと、前記測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、を含み、前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定し、前記ゴムインデックス算出ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいてゴムインデックスを算出するステップと、前記複数のタイヤ入力条件の各々について算出したゴムインデックスに基づいて、前記タイヤ入力条件と前記タイヤのゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎のゴムインデックス関数と、に基づいて、前記ゴムインデックスの期待値を算出するステップと、を含むようにしてもよい。
【００１５】
また、請求項４に記載したように、前記設定ステップは、前記タイヤ入力条件と前記タイヤ摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎の摩擦エネルギー関数と、に基づいて、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値を算出するステップと、前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記サンプルのサンプルモデルに基づいて演算するための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを演算し、演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを演算させるサンプル摩擦エネルギー演算ステップと、前記演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、を含み、前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するようにしてもよい。
【００１６】
また、請求項５に記載したように、前記設定ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記サンプルのサンプルモデルに基づいて演算するための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを演算し、演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを演算させるサンプル摩擦エネルギー演算ステップと、前記演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、を含み、前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定し、前記ゴムインデックス算出ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいてゴムインデックスを算出するステップと、前記複数のタイヤ入力条件の各々について算出したゴムインデックスに基づいて、前記タイヤ入力条件と前記タイヤのゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎のゴムインデックス関数と、に基づいて、前記ゴムインデックスの期待値を算出するステップと、を含むようにしてもよい。
【００１７】
なお、前記タイヤのゴムインデックス算出方法は、次の装置によって容易に実現することができる。詳細には、請求項６記載のタイヤのゴムインデックス算出装置は、タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤのタイヤ摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置に測定させるタイヤ摩擦エネルギー測定手段と、前記タイヤと同一材料のサンプルのサンプル摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で求め、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーと、各サンプル入力条件で求めたサンプル摩擦エネルギーと、に基づいて、前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するための測定条件を設定する設定手段と、設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を摩耗量測定装置に測定させるサンプル摩耗量測定手段と、測定された前記サンプル摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいて、前記タイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出手段と、を備える。
【００１８】
また、コンピュータによってタイヤのゴムインデックスを算出する場合、請求項７に記載したように、タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤのタイヤ摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置に測定させるタイヤ摩擦エネルギー測定ステップと、前記タイヤと同一材料のサンプルのサンプル摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で求め、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーと、各サンプル入力条件で求めたサンプル摩擦エネルギーと、に基づいて、前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するための測定条件を設定する設定ステップと、設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を摩耗量測定装置に測定させるサンプル摩耗量測定ステップと、測定された前記サンプル摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいて、前記タイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出ステップと、の各ステップを含むタイヤのゴムインデックス算出プログラムをコンピュータに実行させるようにすればよい。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、自動車等に使用される空気入りタイヤなどのタイヤのゴムインデックスを精度良く算出することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ゴムインデックス算出システムの概略構成図である。
【図２】（Ａ）はサンプルの一例を示す斜視図、（Ｂ）はサンプルのせん断力の特性を示す線図である。
【図３】第１実施形態に係るゴムインデックス算出装置で実行されるゴムインデックス算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係るゴムインデックス算出装置で実行されるゴムインデックス算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】第３実施形態に係るゴムインデックス算出装置で実行されるゴムインデックス算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】第４実施形態に係るゴムインデックス算出装置で実行されるゴムインデックス算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】タイヤの接地前方端から接地後方端までに入力されるドライビング力とブレーキング力との関係を示す図である。
【図８】タイヤの軸力について説明するためのイメージ図である。
【図９】タイヤの接地前方端から接地後方端までの間でタイヤが摩耗する領域について説明するための図である。
【図１０】第１実施形態で説明したシミュレーションの結果及び従来のシミュレーションの結果から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと、実車で走行して測定したタイヤの摩耗量等から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である実車摩耗試験Ｉｎｄｅｘと、の関係を示すグラフである。
【図１１】第２実施形態で説明したシミュレーションの結果及び従来のシミュレーションの結果から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと、実車で走行して測定したタイヤの摩耗量等から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である実車摩耗試験Ｉｎｄｅｘと、の関係を示すグラフである。
【図１２】第３実施形態で説明したシミュレーションの結果及び従来のシミュレーションの結果から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと、実車で走行して測定したタイヤの摩耗量等から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である実車摩耗試験Ｉｎｄｅｘと、の関係を示すグラフである。
【図１３】第４実施形態で説明したシミュレーションの結果及び従来のシミュレーションの結果から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと、実車で走行して測定したタイヤの摩耗量等から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である実車摩耗試験Ｉｎｄｅｘと、の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
図１には、本実施形態に係るタイヤのゴムインデックス算出システム１０を示した。同図に示すように、タイヤのゴムインデックス算出システム１０は、タイヤのゴムインデックス算出装置１２、摩擦エネルギー測定装置１４、及び摩耗量測定装置１６を含んで構成されている。
【００２２】
タイヤのゴムインデックス算出装置１２は、図１に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１８、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２２、不揮発性メモリ２４、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）２６がバス２８を介して各々接続されたコンピュータ３０を含んで構成されている。
【００２３】
Ｉ／Ｏ２６には、液晶ディスプレイ等で構成されたモニタ３２、キーボードやマウス等で構成された操作部３４、ハードディスク３６、及び通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）３８が接続されている。通信Ｉ／Ｆ３８には、摩擦エネルギー測定装置１４及び摩耗量測定装置１６が接続されている。
【００２４】
摩擦エネルギー測定装置１４は、例えばゴムインデックスの算出対象のタイヤのトレッド部と同一材料で例えば円板状のサンプルの接地面の摩擦エネルギーを測定する。このような装置としては、例えば前述した特許文献１及び特許文献２に記載されたタイヤ接地面の接地部測定装置を用いることができる。なお、本実施形態では、タイヤそのものではなく、タイヤよりもサイズが大幅に小さいサンプルの接地面の摩擦エネルギーを測定するため、サンプルの接地面を撮影するカメラの解像度や撮影のサンプリングレートを、タイヤ接地面の摩擦エネルギーを測定する場合よりも高くすることが好ましい。
【００２５】
なお、サンプルとしては、例えば図２（Ａ）に示すようなサンプル４０が用いられる。この場合、幅Ｗが５ｍｍ以上、直径２Ｒが８０ｍｍ未満、厚み（サンプル４０の外径−内径）Ｄが５ｍｍ以上であることが好ましい。また、同図（Ｂ）に示すように、せん断力の傾きＫが負となるようなサンプルを用いることが好ましい。
【００２６】
摩耗量測定装置１６は、ゴムインデックス算出対象のタイヤの摩耗量を測定する。このような装置としては、特許文献１及び特許文献３に記載されたような所謂ランボーン試験によりタイヤの摩耗量を測定する摩耗試験装置を用いることができる。
【００２７】
次に、タイヤのゴムインデックス算出装置１２のＣＰＵ１８で実行される処理について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図３に示す処理ルーチンのプログラムは、例えばハードディスク３６に予め格納されており、ＣＰＵ１８がハードディスク３６からプログラムを読み出すことにより実行される。
【００２８】
まず、図３に示すステップ１００では、ゴムインデックス算出対象のタイヤの摩擦エネルギーを、複数のタイヤ入力条件で測定するように、ゴムインデックス算出対象のタイヤがセットされた摩擦エネルギー測定装置１４に指示する。タイヤ入力の種類には、例えばタイヤに作用する駆動力（前後力）や横力（左右力）、制動力等があるので、例えばこれらのタイヤ入力の種類の各々について複数のタイヤ入力条件を設定する。以下では、説明を簡単にするために、タイヤ入力条件として駆動力及び横力が設定された場合について説明する。
【００２９】
摩擦エネルギー測定装置１４は、ゴムインデックス算出装置１２から測定を指示されると、指示された複数のタイヤ入力条件の各々について、タイヤの摩擦エネルギーを測定する。これにより、例えば複数の異なる駆動力をタイヤに付与したときの各摩擦エネルギー、複数の異なる横力をタイヤに付与したときの各摩擦エネルギーがそれぞれ摩擦エネルギー測定装置１４によって測定される。測定された各摩擦エネルギーは、ゴムインデックス算出装置１２に出力される。
【００３０】
ステップ１０２では、タイヤ入力と摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数をタイヤ入力条件の種類毎に算出する。すなわち、異なる複数の駆動力をタイヤに付与して測定した摩擦エネルギーに基づいて、駆動力と摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数ｆ１を算出する。この摩擦エネルギー関数の算出は、例えば最小自乗法等を用いて求めることができる。同様にして、横力と摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数ｆ２を算出する。
【００３１】
ステップ１０４では、ゴムインデックス算出対象のタイヤを装着した車両で実際に所定の走行コースを走行したときに測定したタイヤ入力とその頻度との関係を示す頻度データと、ステップ１０２で求めた摩擦エネルギー関数と、に基づいて、タイヤ入力の種類毎の摩擦エネルギーの期待値を算出する。
【００３２】
頻度データは、例えば以下のようにして得られる。まず、タイヤに入力される駆動力及び横力を測定するセンサを車両に取り付けて上記走行コースを走行し、走行中の駆動力及び横力を測定する。そして、測定された駆動力及び横力のデータに基づいて、各入力の頻度を求める。これにより、実車において測定した駆動力及び横力と、これらの頻度（％）と、の関係を示す頻度データが得られる。得られた頻度データは、例えば予めハードディスク３６に格納しておく。
【００３３】
そして、頻度データのうちタイヤの摩擦エネルギーを測定したときの各駆動力のデータに対応する摩擦エネルギーを摩擦エネルギー関数ｆ１により各々算出し、算出した各摩擦エネルギーに、対応する頻度を各々乗算して、これらを全て加算する。これにより、駆動力の摩擦エネルギーの期待値Ｅｗｄが算出される。例えば、測定された駆動力の摩擦エネルギーの種類をＥｗｄ１、Ｅｗｄ２、・・・Ｅｗｄｎ（ｎは駆動力の摩擦エネルギーの種類の数）とし、その頻度をｈ１、ｈ２・・ｈｎ（ｎは駆動力の摩擦エネルギーの種類の数）とした場合、駆動力の摩擦エネルギー関数の期待値Ｅｗｄは、次式により算出される。
Ｅｗｄ＝Ｅｗｄ１×ｈ１＋Ｅｗｄ２×ｈ２＋、・・・Ｅｗｄｎ×ｈｎ    ・・・（１）
横力についても同様にして、摩擦エネルギーＥｗｃを求める。すなわち、測定された横力の摩擦エネルギーの種類をＥｗｃ１、Ｅｗｃ２、・・・Ｅｗｃｎ（ｎは横力の摩擦エネルギーの種類の数）とし、その頻度をｈ１、ｈ２・・ｈｎ（ｎは横力の摩擦エネルギーの種類の数）とした場合、横力の摩擦エネルギー関数の期待値Ｅｗｃは、次式により算出される。
Ｅｗｃ＝Ｅｗｃ１×ｈ１＋Ｅｗｃ２×ｈ２＋、・・・Ｅｗｃｎ×ｈｎ    ・・・（２）
ステップ１０６では、ステップ１０４で求めた駆動力の摩擦エネルギーの期待値Ｅｗｄと横力の摩擦エネルギーの期待値Ｅｗｃとを加算することにより、トータルの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗを算出する。
【００３４】
ステップ１０８では、ステップ１０６で求めた摩擦エネルギーの期待値Ｅｗに基づいて、ゴムインデックス算出対象のタイヤのトレッド部と同一材料の円板状のサンプルの摩擦エネルギーを測定するための測定条件を定める。最初にこのステップを実行した場合には、ステップ１０６で求めた駆動力の摩擦エネルギーの期待値Ｅｗｄに対応する駆動力及び横力の摩擦エネルギーＥｗｃの期待値Ｅｗｃに対応する横力を摩擦エネルギー関数ｆ１、ｆ２を用いて各々求め、求めた駆動力及び横力をサンプルの摩擦エネルギーを測定するための測定条件（サンプル入力条件）として設定する。
【００３５】
ステップ１１０では、サンプルがセットされた摩擦エネルギー測定装置１４に対して、ステップ１０８で設定した測定条件でサンプルの摩擦エネルギーを測定するように指示する。これにより、摩擦エネルギー測定装置１４は、ゴムインデックス算出装置１２から指示された測定条件でサンプルの摩擦エネルギーを測定する。このサンプルの摩擦エネルギーの測定は、サンプルの接地面に加わるせん断力及び滑り量を測定し、これらに基づいて摩擦エネルギーを求めることにより行われる。測定された摩擦エネルギーは、ゴムインデックス算出装置１２に出力される。
【００３６】
ステップ１１２では、ステップ１０６で求めたタイヤの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗとステップ１１０で摩擦エネルギー測定装置１４により測定されたサンプルの摩擦エネルギーとが一致するか否かを判断し、一致しない場合には、ステップ１０８へ戻って測定条件を変更して上記と同様の処理を繰り返す。そして、タイヤの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗとサンプルの摩擦エネルギーとが一致した場合は、ステップ１１４へ移行する。このように、タイヤの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗとサンプルの摩擦エネルギーとが一致するまで測定条件を変更してサンプルの摩擦エネルギーを測定する処理を繰り返す。
【００３７】
ステップ１１４では、タイヤの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗとサンプルの摩擦エネルギーとが一致する測定条件を、サンプルの摩耗量を測定するための測定条件として設定する。
【００３８】
ステップ１１６では、ステップ１１４で設定された測定条件、すなわち、タイヤの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗとサンプルの摩擦エネルギーとが一致したときの測定条件（駆動力及び横力）で摩耗量を測定するように、摩耗量測定装置１６に指示する。これにより、摩耗量測定装置１６は、ゴムインデックス算出装置１２により指示された測定条件でサンプルの摩耗量ｍを測定する。測定された摩耗量はゴムインデックス算出装置１２に出力される。
【００３９】
ステップ１１８では、求めたサンプルの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗと摩耗量ｍとに基づいて、ゴムインデックスＧを算出し、算出結果を例えばモニタ３２やハードディスク３６に出力し、算出結果をモニタ３２に表示させたり、ハードディスク３６に記憶させたりする。なお、ゴムインデックスＧは、次式により求められる。
Ｇ＝Ｍ／Ｅｗ    ・・・（３）
このように、本実施形態では、サンプルの摩擦エネルギーをタイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置１４により測定し、測定したサンプルの摩擦エネルギーがタイヤの摩擦エネルギーと一致するようにサンプルの測定条件を合わせ、この測定条件で測定されたサンプルの摩耗量とサンプルの摩擦エネルギーとに基づいてゴムインデックスを算出している。このため、従来のように軸力に基づいて平均化された摩擦エネルギーを算出する場合と比較して、精度良く摩擦エネルギーを測定することができ、ゴムインデックスを精度良く算出することができる。
【００４０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
第１実施形態では、タイヤ入力条件の種類毎に摩擦エネルギー関数を求め、トータルのタイヤの摩擦エネルギーの期待値を求めてからゴムインデックスを算出したが、本実施形態では、各タイヤ入力条件についてゴムインデックスを算出し、これらのゴムインデックスからゴムインデックスの期待値を算出する場合について説明する。
【００４２】
本実施形態に係るゴムインデックス算出装置は第１実施形態と同一であるので、説明は省略する。
【００４３】
次に、タイヤのゴムインデックス算出装置１２のＣＰＵ１８で実行される処理について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図４に示す処理ルーチンのプログラムは、例えばハードディスク３６に予め格納されており、ＣＰＵ１８がハードディスク３６からプログラムを読み出すことにより実行される。
【００４４】
まず、図４に示すステップ２００では、図３のステップ１００と同様に、ゴムインデックス算出対象のタイヤの摩擦エネルギーを、複数のタイヤ入力条件で測定するように、ゴムインデックス算出対象のタイヤがセットされた摩擦エネルギー測定装置１４に指示する。
【００４５】
これにより、摩擦エネルギー測定装置１４は、ゴムインデックス算出装置１２から指示された複数のタイヤ入力条件の各々について、タイヤの摩擦エネルギーを測定する。これにより、例えば複数の異なる駆動力をタイヤに付与したときの各摩擦エネルギー、複数の異なる横力をタイヤに付与したときの各摩擦エネルギーがそれぞれ摩擦エネルギー測定装置１４によって測定される。測定された各摩擦エネルギーは、ゴムインデックス算出装置１２に出力される。
【００４６】
ステップ２０２では、ステップ２００で摩擦エネルギーを求めた複数のタイヤ入力条件のうち何れかのタイヤ入力条件を、サンプルの摩擦エネルギーを測定するための測定条件として設定する。
【００４７】
ステップ２０４では、サンプルがセットされた摩擦エネルギー測定装置１４に対して、ステップ２０２で設定した測定条件でサンプルの摩擦エネルギーを測定するように指示する。これにより、摩擦エネルギー測定装置１４は、ゴムインデックス算出装置１２から指示された測定条件でサンプルの摩擦エネルギーを測定する。測定された摩擦エネルギーは、ゴムインデックス算出装置１２に出力される。
【００４８】
ステップ２０６では、ステップ２００で求めたタイヤの摩擦エネルギーとステップ２０４で摩擦エネルギー測定装置１４により測定されたサンプルの摩擦エネルギーとが一致するか否かを判断し、一致しない場合には、ステップ２０２へ戻って測定条件を変更して上記と同様の処理を繰り返す。そして、タイヤの摩擦エネルギーとサンプルの摩擦エネルギーとが一致した場合は、ステップ２０８へ移行し、その測定条件をハードディスク３６に記憶する。このように、タイヤの摩擦エネルギーとサンプルの摩擦エネルギーとが一致するまで測定条件を変更してサンプルの摩擦エネルギーを測定する処理を繰り返す。
【００４９】
ステップ２１０では、ステップ２００で測定した全てのタイヤ入力条件について上記のステップ２０２〜２０８の処理を実行したか否かを判断し、実行した場合にはステップ２１２へ移行し、まだ実行していないタイヤ入力条件がある場合には、ステップ２０２へ戻って上記と同様の処理を繰り返す。これにより、ステップ２００で測定した複数のタイヤ入力条件の各々に対応するサンプルの摩耗量を測定するための測定条件が各々設定される。
【００５０】
ステップ２１２では、各タイヤ入力条件についてタイヤの摩擦エネルギーとサンプルの摩擦エネルギーとが一致したときの測定条件（駆動力及び横力）で摩耗量を各々測定するように、摩耗量測定装置１６に指示する。これにより、摩耗量測定装置１６は、ゴムインデックス算出装置１２により指示された各測定条件でサンプルの摩耗量を各々測定する。測定された各摩耗量はゴムインデックス算出装置１２に出力される。
【００５１】
ステップ２１４では、各タイヤ入力条件について、サンプルの摩擦エネルギーと摩耗量とに基づいてゴムインデックスを各々算出する。
【００５２】
ステップ２１６では、ステップ２１４で求めたタイヤ入力条件毎のゴムインデックスに基づいて、タイヤ入力とゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数をタイヤ入力条件の種類毎に算出する。すなわち、複数の駆動力のタイヤ入力条件について算出された各ゴムインデックスに基づいて、駆動力とゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数ｆ３を算出する。このゴムインデックス関数ｆ３の算出は、例えば最小自乗法等を用いて求めることができる。同様にして、横力とゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数ｆ４を算出する。これらのゴムインデックス関数の算出は、例えば最小自乗法等を用いて求めることができる。
【００５３】
ステップ２１８では、ゴムインデックス算出対象のタイヤを装着した車両で実際に所定の走行コースを走行したときに測定したタイヤ入力とその頻度との関係を示す頻度データと、ステップ２１６で求めたタイヤ入力条件の種類毎のゴムインデックス関数と、に基づいて、ゴムインデックスの期待値をタイヤ入力条件の種類毎に算出する。
【００５４】
すなわち、頻度データのうちタイヤの摩擦エネルギーを測定したときの各駆動力のデータに対応するゴムインデックスをゴムインデックス関数ｆ３により各々算出し、算出した各ゴムインデックスに、対応する頻度を各々乗算して、これらを全て加算する。これにより、駆動力のゴムインデックスの期待値Ｇｄが算出される。例えば、駆動力のゴムインデックスの種類をＧｄ１、Ｇｄ２、・・・Ｇｄｎ（ｎは駆動力のゴムインデックスの種類の数）とし、その頻度をｈ１、ｈ２・・ｈｎ（ｎは駆動力のゴムインデックスの種類の数）とした場合、駆動力のゴムインデックスの期待値Ｇｄは、次式により算出される。
Ｇｄ＝Ｇｄ１×ｈ１＋Ｇｄ２×ｈ２＋、・・・Ｇｎ×ｈｎ    ・・・（４）
横力についても同様にして、ゴムインデックスＧｃを求める。すなわち、横力のゴムインデックスの種類をＧｃ１、Ｇｃ２、・・・Ｇｃｎ（ｎは横力のゴムインデックスの種類の数）とし、その頻度をｈ１、ｈ２・・ｈｎ（ｎは横力のゴムインデックスの種類の数）とした場合、横力のゴムインデックスの期待値Ｇｃは、次式により算出される。
Ｇｃ＝Ｇｃ１×ｈ１＋Ｇｃ２×ｈ２＋、・・・Ｇｃｎ×ｈｎ    ・・・（５）
ステップ２２０では、ステップ２１８で求めた駆動力のゴムインデックスの期待値Ｇｄと横力のゴムインデックスの期待値Ｇｃとを加算することにより、トータルのゴムインデックスの期待値Ｇを算出する。
【００５５】
このように、本実施形態では、サンプルの摩擦エネルギーをタイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置１４により測定し、測定したサンプルの摩擦エネルギーがタイヤの摩擦エネルギーと一致するようにサンプルの測定条件を合わせ、この測定条件で測定されたサンプルの摩耗量とサンプルの摩擦エネルギーとに基づいてゴムインデックスを算出している。このため、従来のように軸力に基づいて平均化された摩擦エネルギーを算出する場合と比較して、精度良く摩擦エネルギーを測定することができ、ゴムインデックスを精度良く算出することができる。
【００５６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５７】
第１実施形態では、サンプルの摩擦エネルギーを摩擦エネルギー測定装置１４により測定したが、本実施形態では、サンプルを複数の要素に分割したサンプルモデルを用いて、サンプルの接地面の摩擦エネルギーを、有限要素法（ＦＥＭ）を用いたシミュレーションにより求める場合について説明する。
【００５８】
なお、本実施形態に係るゴムインデックス算出装置は、第１実施形態と同一であるので、説明は省略する。
【００５９】
次に、タイヤのゴムインデックス算出装置１２のＣＰＵ１８で実行される処理について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図５に示す処理ルーチンのプログラムは、例えばハードディスク３６に予め格納されており、ＣＰＵ１８がハードディスク３６からプログラムを読み出すことにより実行される。また、図３に示すフローチャートと異なる処理のステップの符号に‘Ａ’を付し、同一の処理については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００６０】
ステップ１００〜１０６は、図３に示す処理と同一であるので説明は省略する。
【００６１】
ステップ１０８Ａでは、ステップ１０６で求めた摩擦エネルギーの期待値Ｅｗに基づいて、ゴムインデックス算出対象のタイヤのトレッド部と同一材料の円板状のサンプルの摩擦エネルギーをシミュレーションするためのシミュレーション条件を定める。最初にこのステップを実行した場合には、ステップ１０６で求めた駆動力の摩擦エネルギーの期待値Ｅｗｄに対応する駆動力及び横力の摩擦エネルギーＥｗｃの期待値Ｅｗｃに対応する横力を摩擦エネルギー関数ｆ１、ｆ２を用いて各々求め、求めた駆動力及び横力をサンプルの摩擦エネルギーをシミュレーションするためのシミュレーション条件（サンプル入力条件）として設定する。
【００６２】
ステップ１１０Ａでは、ステップ１０６で設定したシミュレーション条件でサンプルの摩擦エネルギーをシミュレーションする。例えばサンプルを複数の要素にメッシュ分割したサンプルモデルを作成し、有限要素法を用いた公知の手法により、ステップ１０６で設定したシミュレーション条件でサンプルモデルについて転動解析することにより、サンプルの接地面のせん断力及び滑り量を求める。そして、求めたせん断力及び滑り量に基づいてサンプルの摩擦エネルギーを算出する。
【００６３】
ステップ１１２〜１１８は、処理に用いられるタイヤの摩擦エネルギーが、シミュレーションにより算出された摩擦エネルギーである点を除いて、図３に示す処理と同一であるので説明は省略する。
【００６４】
このように、本実施形態では、サンプルの摩擦エネルギーを、シミュレーションにより求めたタイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて算出し、算出したサンプルの摩擦エネルギーがタイヤの摩擦エネルギーと一致するようにサンプルのシミュレーション条件を合わせ、この条件で測定されたサンプルの摩耗量とサンプルの摩擦エネルギーとに基づいてゴムインデックスを算出している。このため、従来のように軸力に基づいて平均化された摩擦エネルギーを算出する場合と比較して、精度良く摩擦エネルギーを測定することができ、ゴムインデックスを精度良く算出することができる。
【００６５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、第２実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６６】
第２実施形態では、サンプルの摩擦エネルギーを摩擦エネルギー測定装置１４により測定したが、本実施形態では、サンプルを複数の要素に分割したサンプルモデルを用いて、サンプルの接地面の摩擦エネルギーを、有限要素法を用いたシミュレーションにより求める場合について説明する。
【００６７】
なお、本実施形態に係るゴムインデックス算出装置は、第１実施形態と同一であるので、説明は省略する。
【００６８】
次に、タイヤのゴムインデックス算出装置１２のＣＰＵ１８で実行される処理について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図６に示す処理ルーチンのプログラムは、例えばハードディスク３６に予め格納されており、ＣＰＵ１８がハードディスク３６からプログラムを読み出すことにより実行される。また、図４に示すフローチャートと異なる処理のステップの符号に‘Ａ’を付し、同一の処理については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００６９】
図６に示すステップ２００は、図４のステップ２００と同様であるので説明は省略する。
【００７０】
ステップ２０２Ａでは、ステップ２００で摩擦エネルギーを求めた複数のタイヤ入力条件のうち何れかのタイヤ入力条件を、サンプルの摩擦エネルギーをシミュレーションするためのシミュレーション条件として設定する。
【００７１】
ステップ２０４Ａでは、図５のステップ１０８Ａと同様に、ステップ２０２で設定したシミュレーション条件でサンプルの摩擦エネルギーをシミュレーションにより算出する。
【００７２】
ステップ２０６では、ステップ２００で求めたタイヤの摩擦エネルギーとステップ２０４で算出されたサンプルの摩擦エネルギーとが一致するか否かを判断し、一致しない場合には、ステップ２０２Ａへ戻って測定条件を変更して上記と同様の処理を繰り返す。そして、タイヤの摩擦エネルギーとサンプルの摩擦エネルギーとが一致した場合は、ステップ２０８Ａへ移行し、そのシミュレーション条件をハードディスク３６に記憶する。このように、タイヤの摩擦エネルギーとサンプルの摩擦エネルギーとが一致するまでシミュレーション条件を変更してサンプルの摩擦エネルギーをシミュレーションする処理を繰り返す。
【００７３】
ステップ２１０では、ステップ２００で測定した全てのタイヤ入力条件について上記のステップ２０２Ａ〜２０８Ａの処理を実行したか否かを判断し、実行した場合にはステップ２１２へ移行し、まだ実行していないタイヤ入力条件がある場合には、ステップ２０２Ａへ戻って上記と同様の処理を繰り返す。これにより、ステップ２００で測定した複数のタイヤ入力条件の各々に対応するサンプルの摩耗量を測定するための測定条件が各々設定される。
【００７４】
ステップ２１２〜２２０は、処理に用いられるタイヤの摩擦エネルギーが、シミュレーションにより算出された摩擦エネルギーである点を除いて、図４に示す処理と同一であるので説明は省略する。
【００７５】
このように、本実施形態では、サンプルの摩擦エネルギーをタイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいてシミュレーションにより算出し、算出したサンプルの摩擦エネルギーがタイヤの摩擦エネルギーと一致するようにサンプルのシミュレーション条件を合わせ、このシミュレーション条件で測定されたサンプルの摩耗量とサンプルの摩擦エネルギーとに基づいてゴムインデックスを算出している。このため、従来のように軸力に基づいて平均化された摩擦エネルギーを算出する場合と比較して、精度良く摩擦エネルギーを測定することができ、ゴムインデックスを精度良く算出することができる。
【実施例】
【００７６】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００７７】
図１０には、第１実施形態で説明したシミュレーションの結果及び従来のシミュレーションの結果から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと、実車で走行して測定したタイヤの摩耗量等から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である実車摩耗試験Ｉｎｄｅｘと、の関係を示した。
【００７８】
実車による走行試験で用いた車両は、前輪が操舵１軸、後輪が駆動２軸であるトラックであり、タイヤサイズが１１Ｒ２２．５、内圧が９００ｋＰａ、荷重が２５ｋＮ、走行速度が０〜１００ｋｍ／ｈの条件で走行し、摩耗量等を測定した。この測定結果から実車摩耗評価Ｉｎｄｅｘを求めた。
【００７９】
一方、シミュレーションでは、実車による走行試験と同様の条件で第１実施形態で説明した方法及び従来の方法により各々シミュレーションし、その結果に基づいてタイヤの摩耗に関する室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘを各々求めた。なお、従来の方法のシミュレーションは、タイヤのスリップ率を一定にして摩耗量等を求める方法である。
【００８０】
図１０の破線で示すように、室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと実車摩耗評価Ｉｎｄｅｘとが一致するのが理想であるが、従来のシミュレーション結果では、理想の場合の傾きと逆の傾きとなっている。これに対し、本発明の第１実施形態に係るシミュレーション結果では、理想の場合と傾きが同じとなっている。
【００８１】
同様に、図１１〜図１３には、第２〜第４実施形態で説明したシミュレーションの結果及び従来のシミュレーションの結果から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと、実車で走行して測定したタイヤの摩耗量等から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である実車摩耗試験Ｉｎｄｅｘと、の関係をそれぞれ示した。
【００８２】
図１１〜図１３に示すように、第２〜第４実施形態に係るシミュレーション結果についても、理想の場合と傾きが同じとなっている。
【００８３】
このように、本発明の第１〜第４実施形態に係るシミュレーションにより、室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと実車摩耗評価Ｉｎｄｅｘとの関係を理想の状態に近づけることができ、その結果、精度良くゴムインデックスを算出できることが判った。
【符号の説明】
【００８４】
１０   タイヤのゴムインデックス算出システム
１２   タイヤのゴムインデックス算出装置
１４   摩擦エネルギー測定装置
１６   摩耗量測定装置
３０   コンピュータ
３２   モニタ
３４   操作部
３６   ハードディスク
３８   通信Ｉ／Ｆ
【図１】
2011047675.tif 000003
【図２】
2011047675.tif 000004
【図３】
2011047675.tif 000005
【図４】
2011047675.tif 000006
【図５】
2011047675.tif 000007
【図６】
2011047675.tif 000008
【図７】
2011047675.tif 000009
【図８】
2011047675.tif 000010
【図９】
2011047675.tif 000011
【図１０】
2011047675.tif 000012
【図１１】
2011047675.tif 000013
【図１２】
2011047675.tif 000014
【図１３】
2011047675.tif 000015