(57)【要約】【課題】簡単に、任意のタイヤの接地状態での周方向ねじり特性を評価することが可能な、タイヤの周方向ねじり特性の評価方法を提供する。【解決手段】中心軸が回転可動に支持されたホイールにタイヤを装着し、かつこのタイヤを接地させ、中心軸が回転可動に支持されたホイール１２０に慣性モーメント調整部材１２を固定してタイヤ組立体３０を構成する。このタイヤ組立体３０に周方向ねじり振動を励起し、この周方向ねじり振動を測定し、測定されたねじり振動から振動の周波数および減衰係数の少なくとも一方のねじり振動の振動パラメータを算出する。この振動パラメータの値を用いて前記タイヤの周方向ねじり特性を評価する。【選択図】図２
2004340688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの周方向ねじり特性を評価する方法であって、
中心軸が回転可動に支持されたホイールにタイヤを装着し、かつこのタイヤを接地させるとともに、所定の回転軸の回りの慣性モーメントが既知の部材であって、この慣性モーメントが前記ホイールの中心軸の回りの慣性モーメントに比べて大きい慣性モーメント調整部材を、前記回転軸が前記ホイールの中心軸と略一致するように前記ホイールに固定することで、前記ホイールと一体化させたタイヤ組立体について、このタイヤ組立体に発生する前記ホイールの中心軸の回りのタイヤの周方向ねじり振動を測定する測定ステップと、
測定されたタイヤの周方向ねじり振動から、前記慣性モーメント調整部材における前記慣性モーメントの値を用いて、前記タイヤの周方向ねじり特性のパラメータを算出し、この算出結果を用いて前記タイヤの周方向ねじり特性を評価する評価ステップと、を有することを特徴とするタイヤの周方向ねじり特性の評価方法。
【請求項２】
前記評価ステップにおいて、前記タイヤの周方向ねじり振動を特徴づける振動の周波数および減衰比の少なくとも一方の振動パラメータを求め、この振動パラメータを用いて、前記タイヤの周方向ねじり特性のパラメータを算出することを特徴とする請求項１に記載のタイヤの周方向ねじり特性の評価方法。
【請求項３】
前記慣性モーメント調整部材の、前記回転軸を固定したときの固有振動数が４０（Ｈｚ）以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤの周方向ねじり特性の評価方法。
【請求項４】
前記測定ステップにおける前記慣性モーメント調整部材の前記回転軸の回りの慣性モーメントは、前記ホイールの前記中心軸の回りの慣性モーメントの１００倍以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤの周方向ねじり特性の評価方法。
【請求項５】
前記測定ステップにおける前記慣性モーメント調整部材は、一方向に伸びた長尺部材であって、前記タイヤの接地する面に対して略垂直方向に長尺部材を配置して、前記ホイールに固定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤの周方向ねじり特性の評価方法。
【請求項６】
前記ホイールは、中心軸が車両の回転可動な車軸に軸支されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のタイヤの周方向ねじり特性の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイールに装着され接地したタイヤに生じるタイヤの周方向ねじり振動からタイヤの周方向ねじり特性を評価する、タイヤの周方向ねじり特性評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に装着されるタイヤは路面と車両とが接触する唯一の部分であって、路面と接地して転動するタイヤの振動特性は、車両の乗り心地に大きな影響を与える要素である。このため、個々のタイヤの振動特性を知ることは、車両の乗り心地の評価の上で重要であり、従来から種々の試験および測定方法でタイヤ固有の振動特性やタイヤの振動特性を特徴づける、タイヤ固有のバネ特性が評価されてきた。このバネ特性は個々のタイヤを車両に取り付けた際の車両の乗り心地を予測する上での基本特性として扱われている。
また、上述のタイヤのバネ特性を用いて、車両走行時の乗り心地、さらには操縦安定性等の向上を目的とした様々な解析がなされている。特にバネ特性のうちタイヤの周方向ねじり振動を生じさせる周方向ねじりバネ特性（周方向ねじり特性）は、４０（Ｈｚ）近傍の低周波の振動に起因する乗り心地性能を評価する上で重要なものとなっている。
【０００３】
タイヤの振動特性の中の、タイヤの周方向の振動特性を測定する装置として、特許文献１ではタイヤの装着されたホイールを支持軸に固定し、この支持軸を回転振動させることで、ホイールおよびタイヤに周方向ねじり振動を励起させ、このときの振動の周波数を測定する、ねじり振動機が開示されている。特許文献１では、この装置により得られたタイヤ外周部の振動成分とホイールの振動成分との比からタイヤ固有の周方向のねじり剛性（ねじりバネ）を測定し、タイヤの周方向のねじりバネ特性を評価している。
また、特許文献２では、ホイールとクランプとを相対的にねじりタイヤを変形させ、タイヤの変形量とホイールの中心にかかる回転のトルクとを測定するタイヤのねじり剛性（ねじりバネ）測定装置が開示されている。特許文献２では、この装置により得られたタイヤの変形量とホイールの中心にかかる回転トルクとから、タイヤ固有の周方向のねじりバネを測定し、タイヤ固有の周方向ねじりバネ特性を評価している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０９−１８９６４５号公報
【特許文献２】
特開平０６−１２９９５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に開示されるねじり振動機では、周方向ねじり振動を励起させるためのモータやインバータ手段が必要であるため装置が大掛かりになる。このため、装置の設置場所が限定され、また装置を簡易に移動することができず、測定に時間と手間が多くかかるといった問題がある。また、特許文献１に開示の方法では、タイヤ表面のトレッド部を接地しない非接地条件でタイヤの周方向ねじり振動特性を測定する。このため評価されるタイヤの周方向ねじりバネ特性は、路面に接地して走行する実際の車両走行条件下における周方向ねじり振動発生時のタイヤの周方向ねじりバネ特性とは異なった特性となっている。
【０００６】
また、特許文献２に開示の周方向ねじり剛性測定装置においても、クランプ装置やモータなどの回転手段、また回転のトルクの測定手段などを備えた大掛かりな装置が必要である。このため、前述の特許文献１の場合と同様に測定に多くの時間と手間がかかるといった問題がある。また、特許文献２に開示の方法では、タイヤが振動していない静的な状態で、クランプ装置によってタイヤ表面のトレッド部を挟持して固定し、このクランプ装置とホイールを相対的にねじって、タイヤの周方向ねじり振動特性を測定している。このため評価されるタイヤの周方向ねじりバネ特性は、路面に接地した状態で振動する実際の車両走行条件下における周方向ねじり振動発生時のタイヤの周方向ねじりバネ特性とは異なった特性となっている。
【０００７】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、従来に比べ、測定場所の制限がなく簡単に測定が可能で、かつ従来に比べて実際の車両走行時により近い条件、すなわちタイヤがホイールに装着されて接地された条件で、タイヤに生じる周方向ねじり振動の振動特性を測定することができ、この条件でのタイヤの周方向ねじり特性を評価することができる、タイヤの周方向ねじり特性の評価方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、タイヤの周方向ねじり特性を評価する方法であって、中心軸が回転可動に支持されたホイールにタイヤを装着し、かつこのタイヤを接地させるとともに、所定の回転軸の回りの慣性モーメントが既知の部材であって、この慣性モーメントが前記ホイールの中心軸の回りの慣性モーメントに比べて大きい慣性モーメント調整部材を、前記回転軸が前記ホイールの中心軸と略一致するように前記ホイールに固定することで、前記ホイールと一体化させたタイヤ組立体について、このタイヤ組立体に発生する前記ホイールの中心軸の回りのタイヤの周方向ねじり振動を測定する測定ステップと、測定されたタイヤの周方向ねじり振動から、前記慣性モーメント調整部材における前記慣性モーメントの値を用いて、前記タイヤの周方向ねじり特性のパラメータを算出し、この算出結果を用いて前記タイヤの周方向ねじり特性を評価する評価ステップとを有することを特徴とするタイヤの周方向ねじり特性の評価方法を提供する。
【０００９】
本発明のタイヤの周方向ねじり特性の評価方法は、前記評価ステップにおいて、前記タイヤの周方向ねじり振動を特徴づける振動の周波数および減衰比の少なくとも一方の振動パラメータを求め、この振動パラメータを用いて、前記タイヤの周方向ねじり特性のパラメータを算出することが好ましい。
【００１０】
また、前記慣性モーメント調整部材の、前記回転軸を固定したときの固有振動数が４０（Ｈｚ）以上であることが好ましい。
【００１１】
また、前記測定ステップにおける前記慣性モーメント調整部材の前記回転軸の回りの慣性モーメントは、前記ホイールの前記中心軸の回りの慣性モーメントの１００倍以上であることが好ましい。
【００１２】
また、前記測定ステップにおける前記慣性モーメント調整部材は、一方向に伸びた長尺部材であって、前記タイヤの接地する面に対して略垂直方向に長尺部材を配置して、前記ホイールに固定することが好ましい。
【００１３】
また、前記ホイールは、中心軸が車両の回転可動な車軸に軸支されていることことが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に示す実施形態に基づいて、本発明のタイヤの周方向ねじり特性の評価方法を説明する。
本発明のタイヤの周方向ねじり特性の評価方法では、まず中心軸が回転可動に支持されてタイヤが装着されたホイールに、振り子形状の慣性モーメント調整部材を固定して一体化したタイヤ組立体を構成する。そして、このタイヤ組立体に、タイヤ周方向のねじり振動を励起させ、このねじり振動を測定して振動パラメータを求め、慣性モーメント調整部材の慣性モーメント値を用いて振動パラメータからタイヤの周方向のねじり特性のパラメータ（以降、タイヤねじり特性パラメータとする）を求めることにより、タイヤの周方向ねじり特性を評価する方法である。
【００１５】
図１は、本発明のタイヤの周方向ねじり特性評価方法を実施する評価システム１の一例を説明する図である。評価システム１は、車両１００の、回転可動な遊輪状態の車軸１１０に軸支されたホイール１２０に装着されて路面に接地したタイヤ１４０の周方向ねじり特性を評価するシステムである。
評価システム１は、図１で示される測定ユニット１０と評価装置２０とを有する。
【００１６】
測定ユニット１０は、振り子形状の慣性モーメント調整部材（以下、振り子部材とする）１２と、加速度ピックアップ１３と、アンプ１４とを有している。
図２および図３は、本実施形態における、振り子部材１２と振り子部材１２の周辺部分について説明する図で、図２は水平方向にタイヤ１４０のサイド部の側から見た概略構成図である。図３は水平方向にタイヤのトレッド部の側から見た、図２中Ｘ−Ｘ’線に沿った振り子部材１２の概略断面図である。
【００１７】
振り子部材１２はホイール１２０に固定された振り子形状の部材で、フランジ部１２αと、支柱部１２βと、錘部１２γとを有して構成されている。フランジ部１２αは、支柱部１２βの一方の端に設けられた略円盤形状の部分で、、ホイール１２０の６ヶ所のハブボルト穴３２（図２では、６ヶ所のうち５ヶ所のハブボルト穴３２が表されている）のうちの３ヶ所に対応する所定の位置にボルト穴３４が設けられている。支柱部１２βの他方の端には、例えば１０ｋｇの所定の質量を有する錘部１２γが設けられている。錘部１２γの所定の位置には加速度ピックアップ１３が固定されている。また、振り子部材１２には、振り子部材１２を、ボルト穴３４を用いてホイール１２０に取り付けた際に、車軸１１０の回転中心軸Ｙと一致させるべき回転軸Ｚが、フランジ部１２αの略中心位置を通る位置に設定されている。
【００１８】
振り子部材１２は、以下のようにホイール１２０に固定されてホイール１２０に一体化されている。車両１００において、ホイール１２０の６ヶ所のハブボルト穴３２には車軸１１０のハブ部１１２から突出した６つのハブボルト５２がそれぞれ挿通され、ハブボルト５２の先端はホイール１２０のハブボルト穴３２から突出している。この突出した６つのハブボルト５２の先端のうち３ヶ所には、ハブボルト５２と螺合するナット４２が締め付けられ、残りの３ヶ所には図４に示すようなジョイントナット４４が締め付けられて、ホイール１２０が車軸１１０のハブ部１１２に固定されている。ここで、ホイール１２０の中心軸は車軸１１０の回転中心軸Ｙ（図３中破線Ｙで示す軸）と略一致している。ナット４２とジョイントナット４４は、ホイール１２０の円周方向に１つおきに配置されている。このジョイントナット４４は図４に示すように、２つのねじ穴４６、４８が対向するように設けられており、図４中下側のねじ穴４６がハブボルト５２と螺合し、ホイール１２０を締め付けている。この状態で、錘部１２γを略鉛直上側とし、前述の回転軸Ｚが回転中心軸Ｙと略一致するように振り子部材１２を配し、ボルト穴３４にボルト５４が通され、ボルト５４がジョイントナット４４の図４中上側のねじ穴４８に締め付けられることで、振り子部材１２がホイール１２０に固定されて一体化されている。
振り子部材１２は、このようにタイヤ１４０が装着されたホイール１２０に固定されてホイール１２０と一体化し、タイヤ組立体３０を構成している。
【００１９】
ここで用いられる振り子部材１２は、ホイール１２０に取り付ける時の固定条件において固有値が４０（Ｈｚ）以上である。一般にタイヤは４０（Ｈｚ）近傍に振動モードを有していることが知られており、振り子部材１２の、ホイール１２０に取り付ける時の固定条件における固有値を４０（Ｈｚ）以上とすることは、後述するタイヤの周方向のねじり振動の測定において、タイヤ１４０の４０（Ｈｚ）近傍の振動による振り子部材１２の共振を防ぎ、測定されるねじり振動のデータに、この共振による成分を含ませないようにするためである。
また、振り子部材１２の回転軸Ｚ回りの慣性モーメントＩａ  は既知の値となっており、この慣性モーメントＩａ  は、回転中心軸Ｙ回りのホイール１２０の慣性モーメントの１００倍以上である。これは、ホイール１２０の慣性モーメントが無視でき、後述するように、慣性モーメントＩａ  の値と、タイヤの周方向のねじり振動の振動パラメータである、ねじり振動の周波数および減衰比から、タイヤ特性パラメータである、ねじりバネ特性および減衰係数を算出するためである。
【００２０】
加速度ピックアップ１３は、振り子部材１２の所定の位置に固定され、回転振動の回転方向の加速度（以降、加速度とする。）に応じた電気信号を出力するセンサで、例えば圧電型ピックアップや歪ゲージタイプのピックアップが好適である。加速度ピックアップ１３は、図２中矢印で示すような車軸１１０の回転中心軸Ｙを回転中心とした周方向の回転振動がタイヤ組立体３０に生じた際の、加速度に応じた電気信号が出力されるように、錘部１２γの所定の位置に所定の方向で固定されている。車軸１１０の回転中心軸から加速度ピックアップ７０までの距離は例えば１ｍであり、この加速度ピックアップ１３はアンプ１４と接続されている。
【００２１】
アンプ１４は加速度ピックアップ１３から出力された電気信号を増幅する装置で、加速度ピックアップ１２から出力された電気信号はアンプ１４によって増幅されて、評価装置２０に供給される。
【００２２】
評価装置２０は、振動データ取得部２１と、振動パラメータ算出部２２と、タイヤねじり特性パラメータ算出部２４と、評価部２６とを有して構成されている。
振動データ取得部２１は、アンプ１４により増幅された電気信号をサンプリングして、デジタルの時系列データとして取得し、この電気信号を換算して時系列の加速度の情報を取得する部分である。
【００２３】
振動パラメータ算出部２２は、振動データ取得部２１で得られた時系列の加速度データから振動パラメータを算出する部分であり、例えば振動の減衰比ζおよび振動周期Ｔなどが公知のカーブフィットの手法を用いて算出される。
【００２４】
タイヤねじり特性パラメータ算出部２４は、振動パラメータ算出部２２から供給される個々のタイヤのねじり振動の振動パラメータと、既知である振り子部材１２の慣性モーメントＩａ  の値とから、タイヤの周方向のねじり特性のパラメータ（タイヤねじり特性パラメータ）を算出する部分である。タイヤねじり特性パラメータ算出部２４では、例えばねじりバネｋおよびねじり粘性抵抗係数ｃ（粘性減衰係数）等が算出される。
【００２５】
評価部２６は、タイヤねじり特性パラメータ算出部２４において算出された、タイヤのねじり特性パラメータからタイヤの周方向のねじり特性を評価し、評価結果を出力する部分である。評価部２６では、例えば複数のタイヤのタイヤねじり特性パラメータを比較するグラフが作成され、個々のタイヤの特性値が評価される。以上のように評価システム１は構成されている。
【００２６】
このような測定ユニット１０および評価装置２０において、車両タイヤの周方向ねじり特性評価方法は以下のように行われる。
図５は、本発明の実施形態の１つである、車両タイヤの周方向ねじり特性評価方法の一例の流れを示すフローチャートである。
予め、前述のように、振り子部材１０を回転軸Ｚと回転中心軸Ｙを一致させ、タイヤ１４０の接地する面に対して垂直に配してタイヤ組立体３０を組み立てる（図３参照）。
次に、測定ユニット１０において、タイヤ組立体３０に生じた車軸１１０の回転中心軸Ｙ回りの回転振動であるタイヤの周方向ねじり振動が測定される（ステップＳ１０）。
この測定は具体的には以下のように行われる。図２に示すように、タイヤ１４０は路面に接地しており、このタイヤ１４０のトレッド部の接地部分は、車両１００の一輪当りの荷重がかかっており、路面との静止摩擦力により路面と水平方向の変位が固定されている。この状態で、振り子部材１２の錘部１２γに、例えば手で押すことで外力を加えタイヤ組み立て体３０を回転中心軸Ｙ回りに回転させて、錘部１２γを回転方向に例えば５ｃｍほど変位させる。その後、手を錘部１２γから離して外力を除去すると、図２中の矢印で示すような、回転中心軸Ｙ回りの回転振動であるタイヤの周方向ねじり振動が生じる。
【００２７】
この周方向ねじり振動での加速度ピックアップ１３の運動は、回転中心軸Ｙを中心とした円周上を往復する回転振動である。加速度ピックアップ１３からはこの回転の振動の加速度に応じた電気信号が出力され、この電気信号がアンプ１４によって増幅される。測定ユニット１０ではこのように、加速度ピックアップ１３によって、この加速度ピックアップ１３に生じた回転振動の加速度に応じた電気信号が、アンプ１４によって増幅され所定の出力の電気信号として出力されることで、タイヤの周方向ねじり振動が測定される。
この周方向ねじり振動は、タイヤ１４０のサイド部のタイヤ周方向のねじりバネ特性（ねじり剛性）およびねじり粘性特性に、タイヤ１４０のトレッド部の接地した部分のねじりバネ特性（ねじり剛性）およびねじり粘性特性が関与した、接地状態でのタイヤ周方向のねじり特性に起因する、自由減衰振動である。
【００２８】
この増幅された電気信号は、評価装置２０の振動データ取得部２１に供給される。振動データ取得部２１では、この電気信号が加速度ピックアップ１３の加速度の時系列のデジタルデータに換算される。
図６には、それぞれ仕様の異なるタイヤＡ，Ｂ，Ｃをホイール１２０に装着した際の、測定ユニット１０により測定された、加速度の時系列のデータを示している。ここで、タイヤＡ，Ｂ，Ｃは、全てタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤである。
図６に示されるようにタイヤＡ，Ｂ，Ｃで生じるタイヤの周方向のねじり振動は自由減衰振動であり、そのときの減衰比ζおよび振動周期Ｔが、装着されるタイヤＡ，Ｂ，Ｃによってそれぞれ異なっている。
【００２９】
次に、評価装置２の振動パラメータ算出部２２において、このねじり振動の振動パラメータである周方向ねじり振動の振動周期Ｔ、および周方向ねじり振動の減衰比ζが、公知のカーブフィットの手法によって演算して求められ、ねじり振動の振動パラメータが算出される（ステップＳ２０）。
また、下記のように振動周期Ｔ、および周方向ねじり振動の減衰比ζを求めてもよい。
測定ユニット１０で測定された加速度ピックアップ１３の加速度の時系列データのグラフから、ピーク間周期Ｔ’を減衰周期Ｔとして読み取る（図６参照）。また、このグラフから隣り合う２つのピークの振幅Ｘｎ−１  およびＸｎ  を読み取り（図６参照）、読み取った値から下記数式（１）を用いることで、ねじり振動の減衰比ζが算出される。本発明では、このようにタイヤ毎のねじり振動を特徴づける振動パラメータの値が算出される。
【００３０】
【数１】
2004340688.tif 000003
【００３１】
本実施形態では、加速度ピックアップ１３に生じた回転振動の加速度の時系列のデータを演算し、ねじり振動を特徴づける振動パラメータを算出した。
本発明ではこれに限定されず、例えば、評価装置２の振動特性値算出部を、ＦＦＴ演算ユニット等を備えた構成とし、時系列の加速度のデータを周波数分析し、得られた周波数のデータから、カーブフィット等の周知の解析手法を用いて振動パラメータを算出してもよい。
図７は、本実施形態の実施例の１つである、前述のタイヤＡ，Ｂ，Ｃを装着した際の加速度ピックアップ１３の時系列の加速度のデータを、周波数分析して得られた、パワースペクトル密度のグラフが例示されている。図７において、タイヤＡ，Ｂ，Ｃの回転振動が大きく異なっていることがわかる。また、下記表１は、タイヤＡ，Ｂ，Ｃをホイール１２０に装着した際の、回転振動の時系列の加速度のデータを周波数分析し、この分析結果から算出された、ねじり振動のピーク周波数ｆ（ｆ＝１／Ｔ（Ｔは振動周期））および減衰比ζの値を、タイヤ毎にまとめた表である。
【００３２】
【表１】
2004340688.tif 000004
【００３３】
上記の表１に示されるように、本発明により算出されたタイヤＡ，Ｂ，Ｃの振動のピーク周波数はともに３．５（Ｈｚ）前後であり、通常のタイヤにおける低周波振動のピークである、４０（Ｈｚ）の振動に比べ小さい値となっている。これは、前述のように、ホイール１２０の回転中心軸Ｙの回りの慣性モーメントに対し、このホイール１２０に固定された振り子部材１２の回転中心軸Ｙの回りの慣性モーメントが１００倍以上であることによる効果である。本発明では、このように加速度の時系列のデータを周波数分析することでねじり振動の振動パラメータを算出してもよい。
【００３４】
次に、算出されたタイヤの周方向ねじり振動の振動パラメータと振り子部材１２の慣性モーメントＩａ  を用いて、評価装置２のタイヤねじり特性パラメータ算出部２４において、ねじり振動を特徴づけるタイヤの周方向ねじり特性パラメータ（タイヤねじり特性パラメータ）であるタイヤのねじりバネｋ、およびねじり粘性抵抗係数ｃが算出される（ステップＳ３０）。
これらのタイヤの特性値は、具体的には以下のように求められる。タイヤ組み立て体３０の回転中心軸回りの回転角をθとすると、タイヤ組み立て体３０の回転方向の運動方程式は、近似的に下記数式（２）のように与えられる。
【００３５】
【数２】
2004340688.tif 000005
【００３６】
前述のように、本実施形態で振り子部材１２の回転中心軸Ｙ回りの慣性モーメントＩａ  は、ホイール１２０の回転中心軸Ｙ回りの慣性モーメントの１００倍以上であり、タイヤ組み立て体３０の回転中心軸Ｙ回りの慣性モーメントＩｃ  は、振り子部材１２の慣性モーメントＩａ  と略同等である。この振り子部材１２の慣性モーメントＩａ  は、公知の方法で実験から求めることが可能である。
実験により求めたＩａ  をＩｃ  として用い、周方向ねじり振動の自由振動の振動周期Ｔと減衰比率ζとから、下記数式（３）、（４）のように、ｋ、ｃが求められる。
【００３７】
【数３】
2004340688.tif 000006
【数４】
2004340688.tif 000007
【００３８】
ここで求められるタイヤ１４０のねじりバネｋおよびねじり粘性抵抗係数ｃは、タイヤ１４０のサイド部の周方向のねじりバネとねじり粘性抵抗係数、およびタイヤ１４０のトレッド部の周方向のねじりバネとねじり粘性抵抗係数が相互に関与した、接地状態でのタイヤ周方向のねじりバネおよび接地ねじり粘性抵抗係数である。本発明によると、このように走行条件に近い接地条件でのねじりバネおよびねじり粘性抵抗係数を求めることが可能である。
【００３９】
最後に、評価装置２０の評価部２６において、タイヤの周方向ねじり特性が評価される。（ステップＳ４０）。
具体的には、測定されたタイヤ間のねじりバネｋおよびねじり粘性抵抗係数ｃの違いを示すグラフが作成され、評価結果として出力される。
図８は、本実施形態によって算出された、前述のタイヤＡ，Ｂ，Ｃそれぞれのねじりバネｋおよびねじり粘性抵抗係数ｃの相関をタイヤ間で比較したグラフである。本発明では、このように車両に装着され、接地された条件下でのタイヤ間差のねじりバネおよびねじり粘性抵抗係数を比較評価することが可能である。
例えば、図８においてタイヤＡ，Ｂ，Ｃを比較すると、タイヤＡ，Ｂ，Ｃの中でタイヤＡは比較的ねじりバネｋの値が小さく、かつねじり粘性抵抗係数ｃの値が大きい。このことからタイヤＡは振動のレベルも小さく、車両に装着され走行した際に、比較的ゆったりした乗り心地が得られる、タイヤＡ，Ｂ，Ｃの中では比較的乗り心地性能の良いタイヤであると評価できる。同じようにタイヤＣは、比較的ねじりバネの値が大きく、かつねじり粘性抵抗係数ｃの値が小さいので、タイヤＡ，Ｂ，Ｃの中では比較的乗り心地性能の悪いタイヤであると評価できる。本発明では、このように車両に装着され、接地された条件下でのタイヤ間差のねじりバネおよびねじり粘性抵抗係数を比較評価することで、個々のタイヤの乗り心地性能の予測を、比較評価することが可能である。
【００４０】
本実施形態による測定ユニット１０は、車両の車軸にタイヤ組立体を装着してタイヤの周方向ねじり振動特性を測定するものであるが、本発明では、タイヤ組立体を必ずしも車両の車軸に装着する必要はない。例えば、タイヤ組立体を回転可動に軸支し、タイヤが接地する接地面の設けられた室内ドラム試験装置等の室内試験機を用いてもよい。ただし、より実際の走行条件に近い接地条件での周方向振動特性のデータが得られる点で、車両の車軸にホイールを装着し、周方向ねじり振動特性を測定することが好ましい。
【００４１】
本実施形態では、周方向ねじり振動を測定する手段として、加速度ピックアップを用いたが、タイヤ組み立て体３０に生じる周方向ねじり振動を測定する手段であれば、いかなる手段であってもよく、例えば変位計などを用いて、タイヤ組立体３０の所定の部位の時系列変位を測定してもよい。
【００４２】
また、本発明において、振り子部材１２の固有振動数は必ずしも４０（Ｈｚ）以上であることに限定されない。しかし、振り子部材１２の固有振動数を４０（Ｈｚ）以上にすることで、測定されるタイヤに励起された４０（Ｈｚ）の振動に振り子部材１２が共振することを防ぎ、より高精度にタイヤの周方向ねじり振動特性を測定することが可能である。このため、振り子部材１２の固有振動数は４０（Ｈｚ）以上であることが好ましい。
【００４３】
また、本発明において、振り子部材１２の回転中心軸Ｙ回りの慣性モーメントは、ホイール１２０の回転中心軸Ｙ回りの慣性モーメントの１００倍以上でなくともかまわない。しかし、振り子部材１２の回転中心軸Ｙ回りの慣性モーメントを、ホイール１２０の回転中心軸Ｙ回りの慣性モーメントの１００倍以上にすることで、周方向ねじり振動特性の測定結果から、充分な精度のタイヤねじり特性パラメータが算出可能である。これにより、タイヤからホイールを取り外し、回転中心軸Ｙ回りのホイール１２０の慣性モーメントを高精度に測定しなくとも、充分な精度の接地状態でのタイヤねじり特性パラメータを算出することができる。このため、振り子部材１２の回転中心軸Ｙ回りの慣性モーメントＩａ  は、ホイール１２０の回転中心軸Ｙ回りの慣性モーメントＩｂの１００倍以上であることが好ましい。
【００４４】
本発明のタイヤの周方向ねじり特性の評価方法は、以上のようなものである。以上、タイヤの周方向ねじり特性の評価方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【００４５】
【発明の効果】
以上述べたように、タイヤの周方向ねじり特性の評価方法によると、中心軸が回転可動に支持されたホイールにタイヤを装着し、かつこのタイヤを接地させ、、中心軸が回転可動に支持されたホイールに慣性モーメント調整部材を固定することで、大掛かりな装置を用いず簡単に、任意のタイヤの接地状態での周方向ねじり振動時の、周方向ねじり特性を評価することが可能である。
【００４６】
また、本発明によると、タイヤの周方向ねじり振動から振動の周波数および減衰係数の少なくとも一方のねじり振動の振動パラメータを算出し、この振動パラメータの値を用いて前記タイヤの周方向ねじり特性を評価することができるので、高価なデータ処理装置や解析ソフトを用いることなく、迅速にタイヤの周方向ねじり特性を評価することが可能である。
【００４７】
また、ホイールに取り付ける部分を固定したときのモーメント調整部材の固有振動数を４０（Ｈｚ）以上とすることで、高精度に、タイヤが接地した状態での周方向ねじり振動を測定することが可能である。
【００４８】
また、慣性モーメント調整部材の、ホイール中心軸に関する慣性モーメントを、ホイールの、ホイール中心軸に関する慣性モーメントの１００倍以上とすることで、ホイールの中心軸に関する慣性モーメントを高精度に測定しなくとも、接地状態でのタイヤの周方向のねじり特性のパラメータを高精度に算出することが可能である。
【００４９】
また、モーメント調整部材として、一方向に伸びた長尺部材を用い、タイヤの接地する面に対して略垂直方向に長尺部材を配置してホイールに固定することで、車両に装着されたタイヤの周方向ねじり特性を評価することができる。
【００５０】
また、前記ホイールを車両に取り付けることで、実際の車両走行条件に近い接地条件、すなわちタイヤが接地し車両の負荷荷重がかかっている接地条件で、タイヤの周方向ねじり特性を、簡単に測定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の１つである、車両タイヤの周方向ねじり特性評価方法を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態である車両タイヤの周方向ねじり特性評価方法における、振り子部材とこの周辺部分について説明する図である。
【図３】図２中Ｘ−Ｘ’線に沿った振り子部材の概略断面図である。
【図４】本発明の一実施形態である車両タイヤの周方向ねじり特性評価方法において用いられるジョイントナットの一例の概略斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態である車両タイヤの周方向ねじり特性評価方法の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態である車両タイヤの周方向ねじり特性評価方法において得られる時系列データのグラフの一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態である車両タイヤの周方向ねじり特性評価方法において得られるパワースペクトル密度の一例を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態である車両タイヤの周方向ねじり特性評価方法により算出された、タイヤの周方向ねじり特性パラメータをプロットしたグラフである。
【符号の説明】
１  評価システム
２  評価装置
１０  測定ユニット
１２  慣性モーメント調整部材
１３  加速度ピックアップ
１４  アンプ
２１  振動データ取得部
２２  振動パラメータ算出部
２４  タイヤねじり特性パラメータ算出部
２６  評価部
３０  タイヤ組立体
３２  ハブボルト穴
３４  ボルト穴
４２  ナット
４４  ジョイントナット
４６，４８  ねじ穴
５２  ハブボルト
１００  車両
１１０  車軸
１１２  ハブ部
１２０  ホイール
１４０  タイヤ
【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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