(57)【要約】【課題】実車走行時のエンベロープ特性を観察することが可能なタイヤ接地踏面観察装置を提供する。【解決手段】車両１に装着したタイヤ２の走行路３に透明板５が配置されている。透明板５にはその表面５ａより突出したタイヤ乗越用突起７が設けられている。透明板４の下側には照明手段１０と撮影手段１１とがそれぞれ設置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着したタイヤの走行路に透明板を配置し、該透明板にその表面より突出したタイヤ乗越用突起を設け、前記透明板の下側に照明手段と撮影手段とを設置したタイヤ接地踏面観察装置。
【請求項２】
前記撮影手段に接続した処理手段を有し、該処理手段を前記撮影手段から入力された、タイヤが前記タイヤ乗越用突起を乗り越えた時のタイヤ接地踏面画像に基づいてエンベロープ特性値を算出可能にした請求項１に記載のタイヤ接地踏面観察装置。
【請求項３】
前記タイヤ乗越用突起にロードセルを取り付け、該ロードセルによりタイヤが前記タイヤ乗越用突起を乗り越した時の突起反力を検出可能にした請求項１または２に記載のタイヤ接地踏面観察装置。
【請求項４】
前記ロードセルが前記処理手段に接続され、該処理手段を前記ロードセルから入力された、タイヤが前記タイヤ乗越用突起を乗り越えた時の突起反力に基づいてエンベロープ特性を評価可能にした請求項３に記載のタイヤ接地踏面観察装置。
【請求項５】
前記車両側に装着される振動センサーを有し、前記処理手段を該振動センサーから入力された、タイヤが前記タイヤ乗越用突起を乗り越した時の振動検出信号に基づいて振動伝達特性を解析可能にした請求項１，２，３または４に記載のタイヤ接地踏面観察装置。
【請求項６】
前記タイヤ乗越用突起を前記透明板に着脱自在に設けた請求項１，２，３，４または５に記載のタイヤ接地踏面観察装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ接地踏面を観察する装置に関し、更に詳しくは、実車走行時のエンベロープ特性を観察することができるタイヤ接地踏面観察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、実車走行時のタイヤ接地踏面を観察する装置として、車両に装着したタイヤの走行路内に透明板を配置し、該透明板の下側に撮影手段と照明手段とを設置するようにしたタイヤ接地踏面観察装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。タイヤが透明板上を走行した時の接地踏面を撮影手段により撮影し、その撮影画像から接地時の踏面形状を観察できるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４２０４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したタイヤ接地踏面観察装置は、タイヤの接地踏面の形状を観察するのに留まり、それ以外の特性の観察には使用できない。
【０００５】
本発明の目的は、実車走行時のエンベロープ特性を観察することが可能なタイヤ接地踏面観察装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のタイヤ接地踏面観察装置は、車両に装着したタイヤの走行路に透明板を配置し、該透明板にその表面より突出したタイヤ乗越用突起を設け、前記透明板の下側に照明手段と撮影手段とを設置したことを特徴とする。
【０００７】
このように透明板にタイヤ乗越用突起を設けたので、タイヤがタイヤ乗越用突起を乗り越える際に、タイヤ乗越用突起に当たって変形し、その突起を包み込むようにして乗り越えるタイヤ接地踏面形状を透明板の下側に配置した撮影手段により撮影することが可能になる。従って、その撮影画像から実車走行時のタイヤのエンベロープ特性を観察することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明のタイヤ接地踏面観察装置の一実施形態を示し、このタイヤ接地踏面観察装置は、車両１に装着したタイヤ２の走行路３の一部に掘設されたピット４の開口部に、ガラスなどの透明板５をその表面５ａが走行路３の路面３ａと略同一面となるようにして配置してある。透明板５の周囲には、金属などの枠体６がその表面６ａと透明板５の表面５ａとを同一面状となるようにして配設されている。
【００１０】
透明板５の表面５ａには、タイヤ２よりも剛性が高い材料、例えば金属などで構成されたタイヤ乗越用突起７が設けられている。タイヤ乗越用突起７は、図２に示すように、走行路３を横断する方向に延在し、その両端部７ａが枠体６の両側まで延設され、その表面６ａに突起固定治具８により着脱自在に固定されている。
【００１１】
タイヤ乗越用突起７を取り外すことにより、タイヤ２が透明板５上を走行した時の接地踏面を後述する撮影手段１１により撮影し、その撮影画像から接地時の踏面形状も観察できるようにしている。また、サイズの異なる種々のタイヤ乗越用突起７の取り付けが可能になっている。
【００１２】
タイヤ乗越用突起７の一方の端部７ａにはロードセル９が取り付けられ、このロードセル９によりタイヤ２がタイヤ乗越用突起７を乗り越した時の突起反力を検出できるようになっている。
【００１３】
透明板５の下側のピット４内には照明手段１０と高速ビデオカメラなどの撮影手段１１が設置されている。この撮影手段１１とロードセル９がピット４の外部に設置されたコンピュータ（処理手段）１２に接続されている。コンピュータ１２は、照明手段１０及び撮影手段１１と同様に、ピット４内に設置してもよい。
【００１４】
コンピュータ１２は、撮影手段１１からリアルタイムで入力された、タイヤ２がタイヤ乗越用突起７を乗り越えた時のタイヤ接地踏面画像に基づいて、エンベロープ特性値である、図３に示すエンベロープ長さＸ（タイヤ乗越用突起７で分断されたタイヤ２の２つの接地面２ａ間の長さ）とその２つの接地面２ａの合計面積を算出するようになっている。また、不図示のディスプレーにそのタイヤ接地踏面画像を表示できるようにしている。
【００１５】
また、コンピュータ１２は、ロードセル９から入力された、タイヤ２がタイヤ乗越用突起７を乗り越えた時の突起反力の時系列波形データに基づいて、その波形における周波数解析からエンベロープ特性を評価できるようにしてある。このエンベロープ特性の評価は、周波数解析に代えて、波形のＰ−Ｐ値（最大値と最小値の差）から行うようにしてもよい。
【００１６】
例えば、図４にロードセル９から入力されたデータに基づいて周波数解析したグラフ図の一例を示す。図４（ａ）は上下方向の突起反力（上下力）、図４（ｂ）は前後方向の突起反力（前後力）に関するものであり、上下力と前後力の周波数解析の０〜１００Ｈｚの範囲Ｆの部分和が小さい程エンベロープ特性が良好であると評価する。
【００１７】
図５にロードセル９から入力された時系列波形のグラフ図の一例を示す。図５（ａ）は上下方向の突起反力（上下力）、図５（ｂ）は前後方向の突起反力（前後力）に関し、上下力と前後力のＰ−Ｐ値が小さい程エンベロープ特性が良好であると評価するのである。
【００１８】
上述したタイヤ接地踏面観察装置は、更にタイヤ２がタイヤ乗越用突起７を乗り越した時に車両１側で、車両のバネ下振動を検出する振動センサー１３を備えている。振動センサー１３は、車両１の車軸のハブ（車軸周りの非回転部、例えばナックル部）に装着されるようになっており、検出した時系列の振動波形データを車室内の不図示のコンピュータに配線あるいは無線を介して出力し、該コンピュータ内の記録したメモリから取り出してコンピュータ１２に入力するようになっている。あるいは、振動センサー１３から無線で出力し、直接コンピュータ１２にロードセル９からのデータと同期させて取り込むようにしてもよい。
【００１９】
コンピュータ１２は、振動センサー１３から入力された、タイヤ２がタイヤ乗越用突起７を乗り越した時の時系列の振動波形データ（振動検出信号）に基づいて、その波形における周波数解析から振動伝達特性を解析できるようにしている。この振動伝達特性の解析は、周波数解析に代えて、上記と同様に波形のＰ−Ｐ値（最大値と最小値の差）から行うようにしてもよい。
【００２０】
例えば、図６に振動センサー１３から入力されたデータに基づいて周波数解析したグラフ図の一例を示す。図６（ａ）は上下方向の加速度、図６（ｂ）は前後方向の加速度に関するものであり、それらの周波数解析の０〜１００Ｈｚの範囲Ｆの部分和が小さい程エンベロープ特性が良好であると評価する。
【００２１】
図７に振動センサー１３から入力された時系列波形のグラフ図の一例を示す。図７（ａ）は上下方向の加速度、図５（ｂ）は前後方向の加速度に関し、それらのＰ−Ｐ値が小さい程エンベロープ特性が良好であると評価するのである。
【００２２】
ピット４の車両進入側には、走行路３の一側方にトリガー用反射板１４が設置される一方、トリガー用反射板１４に対向する他方側には不図示の投光器と受光器が配置されている。車両１がトリガー用反射板１４の前を走行した時に、投光器から照射された光が車両１に遮られて反射板１４から反射せず、受光器に受光されなくなると、ロードセル９、照明手段１０、撮影手段１１がオンになると共に、振動センサー１３がトリガーしてオンになり、撮影手段１１と同期させた振動検出信号をコンピュータ１２に入力できるようになっている。
【００２３】
上述した本発明によれば、透明板５の表面５ａにタイヤ乗越用突起７を設けたので、タイヤ乗越用突起７を乗り越える際に、タイヤ２がタイヤ乗越用突起７で変形してその突起を包み込むようにして乗り越えるタイヤ接地踏面形状を透明板５の下側に配置した撮影手段１１により撮影することができる。従って、その撮影画像から実車走行時のエンベロープ特性を観察することができる。
【００２４】
また、撮影手段１１をコンピュータ１２に接続し、撮影手段１１から入力されたタイヤ乗越用突起７乗り越し時のタイヤ接地踏面画像に基づいてエンベロープ特性値を算出可能にすることで、エンベロープ特性を容易に測定することができる。これにより、タイヤ及びサスペンションの乗心地性能に関する評価を効率的に精度良く行うことが可能になる。
【００２５】
また、タイヤ乗越用突起７の乗り越し時に突起反力を検出可能なロードセル９をタイヤ乗越用突起７に取り付け、コンピュータ１２でその突起反力に基づいてエンベロープ特性を評価可能にすることで、タイヤの接地踏面形状とタイヤに加わる力の両方からエンベロープ特性の評価が可能になる。
【００２６】
また、車両１側に装着される振動センサー１３を有し、コンピュータ１２を振動センサー１３から入力された、タイヤ２がタイヤ乗越用突起７を乗り越した時の振動検出信号に基づいて振動伝達特性を解析可能にしたので、更に上記突起反力のデータと振動伝達特性を解析したデータとを用いることにより、実車でのタイヤ−サスペンション系を含んだ乗心地性の評価を高い精度で行うことが可能になる。
【００２７】
しかも、タイヤ乗越用突起７を透明板５の表面５ａに着脱自在に設けることで、通常のタイヤ接地踏面の形状とエンベロープ特性の両者を１つのタイヤ接地踏面観察装置で観察することができ、かつサイズの異なる種々のタイヤ乗越用突起７の取り付けができるので、種々の試験が可能になる。
【００２８】
図８，９は、タイヤ乗越用突起７の他の取り付け例を示し、図８は透明板５を前後２枚の透明板部５Ｘ，５Ｙに分割した構成にし、その透明板部５Ｘ，５Ｙ間にタイヤ乗越用突起７をその表面５ａより突出するようにして取り付けたものである。枠体６が透明板５より下側の位置に配置され、タイヤ乗越用突起７がその枠体６の両側まで延在している。
【００２９】
図９は、図１，２に示すタイヤ乗越用突起７の下側に緩衝材層１４を配置し、透明板５に対する衝撃を軽減して透明板５を破損し難くしたものである。このようにしてタイヤ乗越用突起７を透明板５の表面５ａから突出するように設けてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
上述したように本発明のタイヤ接地踏面観察装置は、車両に装着したタイヤの走行路に透明板を配置し、該透明板にその表面より突出したタイヤ乗越用突起を設け、透明板の下側に撮影手段と照明手段とを設置したので、実車走行時のエンベロープ特性を観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ接地踏面観察装置の一例を示す説明図である。
【図２】図１の要部斜視拡大図である。
【図３】タイヤ乗越用突起を乗り越す時のタイヤ接地踏面の説明図である。
【図４】ロードセルから入力されたデータに基づいて周波数解析したグラフ図の一例を示し、（ａ）は上下方向の突起反力に関するグラフ図、（ｂ）は前後方向の突起反力に関するグラフ図である。
【図５】ロードセルから入力された時系列波形のグラフ図の一例を示し、（ａ）は上下方向の突起反力に関するグラフ図、（ｂ）は前後方向の突起反力に関するグラフ図である。
【図６】振動センサーから入力されたデータに基づいて周波数解析したグラフ図の一例を示し、（ａ）は上下方向の加速度に関するグラフ図、（ｂ）は前後方向の加速度に関するグラフ図である。
【図７】振動センサーから入力された時系列波形のグラフ図の一例を示し、（ａ）は上下方向の加速度に関するグラフ図、（ｂ）は前後方向の加速度に関するグラフ図である。
【図８】透明板にタイヤ乗越用突起を取り付けた他の例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図９】透明板にタイヤ乗越用突起を取り付けた更に他の例を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１  車両                        ２  タイヤ
３  走行路                      ４  ピット
５  透明板                      ５ａ  表面
７  タイヤ乗越用突起            ８  突起固定治具
９  ロードセル                  １０  照明手段
１１  撮影手段                  １２  コンピュータ（処理手段）
１３  振動センサー
【図１】
2004340860.tif 000003
【図２】
2004340860.tif 000004
【図３】
2004340860.tif 000005
【図４】
2004340860.tif 000006
【図５】
2004340860.tif 000007
【図６】
2004340860.tif 000008
【図７】
2004340860.tif 000009
【図８】
2004340860.tif 000010
【図９】
2004340860.tif 000011