(57)【要約】  本発明は、タイヤが接触している測定面の領域でタイヤによって加えられる圧力の場を測定する装置（１）であって、平坦な支持部（２）と、支持部（２）上に配置され、この圧力の場を測定する測定センサ（３）と、を含む装置に関する。  本装置は、「保護シート」と呼ばれる少なくとも一つのシート（４）を含み、前記保護シート（４）は、１ｍｍ未満の厚さを有し、その平面に生じる１０００Ｎ以上１０，０００Ｎ以下の力に耐えることができる材料から作られ、前記保護シート（４）は、測定センサに接触して動かないように測定センサ（３）上に配置され、前記保護シート（４）は、測定センサ（３）上に引っ張られるようにプレストレスされている。【選択図】図２
2018538546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤが接触している測定面の領域でタイヤによって加えられる圧力の場を測定する装置（１）であって、
この装置（１）は、平坦な支持部（２）と、前記支持部（２）上に配置され、この圧力の場を測定する測定センサ（３）とを含み、
前記測定センサ（３）上に配置された「保護シート」と呼ばれる少なくとも一つのシート（４）を含み、前記保護シートの上面（４２）に対して被試験タイヤが押し付けられ、前記保護シート（４）は、１ｍｍ未満の厚さを有し、その平面に生じる１０００Ｎ以上１０，０００Ｎ以下の力、特に剪断力及び牽引力に耐えることができる材料から作られ、前記保護シート（４）は、前記測定センサに接触し且つ前記測定センサに対して動かないように前記測定センサ（３）上に配置され、前記保護シート（４）は、前記測定センサ（３）上に引っ張られるようにプレストレスされている、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記保護シート（４）は、前記測定センサ（３）に固着されていない、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記保護シート（４）は、金属製の材料、好ましくはステンレス鋼で作られている、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記保護シート（４）は、炭素繊維又は芳香族ポリアミド繊維複合材料から作られている、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項５】
前記保護シート（４）と前記測定センサ（３）の上面とが導電性を有する場合、前記保護シート（４）は、前記センサ（３）と前記保護シート（４）との間に設置される電気絶縁フィルムで覆われ、前記保護シート（４）と前記電気絶縁フィルムの厚さの合計が１ｍｍ未満である、請求項１〜４の何れか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記保護シート（４）の厚さ、又は前記保護シート（４）と電気絶縁フィルムの厚さの合計が、０．２ｍｍ未満である、請求項１又は５に記載の装置。
【請求項７】
前記保護シート（４）は、０Ｎより大きく５００Ｎ以下の値にプレストレスされる、請求項１〜６の何れか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記保護シート（４）が両端でローラー（５１、５２）周りに巻き付けられることによってプレストレスされ、これらの２つのローラーの少なくとも一つがテンションローラーである、請求項１〜７の何れか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記測定センサ（３）は、ピエゾ抵抗又はピエゾ容量センサである、請求項１〜８の何れか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記測定センサ（３）は、５ｍｍ2以下の分解能を有する、請求項１〜９の何れか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記測定センサ（３）は、２．５ｍｍ2未満、好ましくは１ｍｍ2以下の分解能を有する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
コンピュータの中央処理ユニット（３２）を含み、
前記測定センサ（３）は、電力供給リード線及び前記中央処理ユニットに接続するためのリード線との接続を可能にする接続部材を含む、請求項１〜１１の何れかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤによって地面に加えられる圧力の場を測定する分野にある。
【０００２】
これらの圧力測定値は、特に、例えばタイヤ摩耗、グリップ又は転がり抵抗の観点から、これらのタイヤが乗用車、大型車両、建設プラント車両又は二輪車両向けであるかどうか、タイヤ性能を理解するのに重要なパラメータである。
【０００３】
本発明は、より具体的には、タイヤが接触する測定面の領域でタイヤによって加えられる圧力の場を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００４】
従来技術より公知の測定装置は、圧力の場を測定するために、好ましくはピエゾ抵抗又はピエゾ容量タイプの、同じような平坦なセンサが設けられた平坦な支持部を備えている。試験されるタイヤは、次に、試験台に載置され、このタイヤが使用中に路面又は地面に加える力をシミュレートした特定の力で、この測定センサに対して押し付けられる。
【０００５】
この力は、タイヤが地面に接触する接地面（接触面）に対して垂直な軸に沿って加えられる。
これらの測定装置は、タイヤが静止中に又は直線上を走行中に試験される時に適している。
【０００６】
しかしながら、制動状態、コーナリングスリップ状態（即ち、車両が曲がっている状況）、又はキャンバー角がある状態（即ち、車輪の転がり面が垂直方向に対して角度がある事実を考慮に入れること）のもとで、タイヤを試験する要望があるとき、センサとタイヤの接触面（摩擦面）に発生する力は非常に大きいことが見出されている。
【０００７】
これらの力は、主として牽引力及び／又は剪断力である。それらは１０００Ｎを超える場合がある。出願人の会社は、上記の力がセンサを不可逆的に損傷させることを観察することができた。
【０００８】
地面上のタイヤの接触圧力を分析する装置は、米国特許第５，６４１，９００号明細書で既に知られている。この装置は、複数のセンシングセルが配置された平坦な支持部を備えている。これらのセルは、保護シートで覆われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５，６４１，９００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
第一実施形態によれば、この保護シートは、その２つの側で単に固定されている。その結果、その上に適用されたタイヤが牽引力及び／又は剪断力を受けたとき、保護シートは、センシングセルに対して動かないようになっておらず、損傷して、しわになる場合がある。これは、測定された圧力場のセンシングセルへの不十分な伝達をもたらす。
【００１１】
第二実施形態によれば、保護シートは、センシングセルに直接的に接着される。この場合、これは保護シートに固着されたセンサセルの破壊をもたらし、かくして同じ牽引力及び／又は剪断力を受けるため、制動、コーナリングスリップ（ドリフト）又はキャンバー状態のもとでタイヤを試験するのは不可能である。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、先行技術の上記不利益を解決することである。
【００１３】
本発明は、タイヤが接触している測定面の領域でタイヤによって加えられる圧力の場を測定する装置に関し、この装置は、平坦な支持部及び圧力の場を測定するセンサを備え、センサが前記支持部上に配置されている。
【００１４】
本発明の目的は、測定センサが破壊されるのを防止し、センサの分解能を著しく変化させない、従来技術の装置よりも頑丈である上記のような測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、本装置は、測定センサ上に配置された「保護シート」と呼ばれる少なくとも一つのシートを含み、前記保護シートの上面に対して被試験タイヤが押し付けられ、前記保護シートは、１ｍｍ未満、好ましくは０．２ｍｍ未満の厚さを有し、その平面に生じる１０００Ｎ以上１０，０００Ｎ以下の力、特に剪断力及び牽引力に耐えることができる材料から作られ、前記保護シートは、測定センサに接触し且つ前記測定センサに対して動かないように測定センサ上に配置され、前記保護シートは、測定センサ上に引っ張られるようにプレストレスされている。
【００１６】
当業者が驚くことだが、センサによって得られる分解能及び測定結果を著しく損なうことなく、保護シートにより測定センサを摩擦面で発生する力から保護することができることを見出した。したがって、本発明は、センサとタイヤの間に保護シールが介在することが、センサの動作を妨げ、得られる結果を大きく妨げるという先入観に反している。
本発明の他の有利かつ非限定的な特徴によれば、以下の単独又は組み合わせが考えられる。
【００１７】
保護シートは、測定センサに固着されていない。
【００１８】
保護シートは、金属製の材料、好ましくはステンレス鋼、又は、炭素繊維又は芳香族ポリアミド繊維複合材料から作られている。
【００１９】
保護シートと測定センサの上面とが導電性を有する場合、保護シートは、センサと保護シートとの間に設置される電気絶縁フィルムで覆われ、保護シートと電気絶縁フィルムの厚さの合計が１ｍｍ未満である。
【００２０】
保護シートの厚さ、又は保護シートと電気絶縁フィルムの厚さの合計が、０．２ｍｍ未満である。
【００２１】
保護シートは、０Ｎより大きく５００Ｎ以下の値にプレストレスされる。
【００２２】
保護シートが両端でローラー周りに巻き付けられることによってプレストレスされ、これらの２つのローラーの少なくとも一つがテンションローラーである。
【００２３】
測定センサは、ピエゾ抵抗又はピエゾ容量センサである。
【００２４】
測定センサは、５ｍｍ2以下の分解能を有し、好ましくは２．５ｍｍ2未満、より好ましくは１ｍｍ2以下の分解能を有する。
【００２５】
本装置は、コンピュータの中央処理ユニットを含み、測定センサは、電力供給リード線及び中央処理ユニットに接続するためのリード線との接続を可能にする接続部材を含んでいる。
【００２６】
さらに、本発明の特徴及び利点は、非限定的な例によって、可能な一実施形態を示す添付図面を参照して、以下に記載される説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による測定装置、及びこの装置を用いて測定されている工程でのタイヤの概略斜視図である。
【図２】本発明による測定装置の垂直断面の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１を参照して、地面と接触する接地面にタイヤによって加えられる圧力の場を測定する装置における全体構成が説明されている。
【００２９】
本測定装置１は、平坦な支持部２と、この支持部２に配置された測定センサ３を備えている。
支持部２は、一般な測定作業台であるが、地面と等しくすることができる。
【００３０】
センサ３は、好ましくは、ピエゾ抵抗又はピエゾ容量センサである。
より具体的に、センサ３は、測定タイル（プレート）３０と、電力供給リード線及び測定タイルとコンピュータの中央処理ユニット３２とを接続するリード線が接続される接続部材３１と、を備えている。
重量計の知識を与えるために、測定タイル３０は、好ましくは、５ｃｍ×５ｃｍ又はそれ以上の測定面積を示している。
【００３１】
被試験タイヤＰは、試験台ＢのハブＭに装着されている。より具体的には、このハブＭは、試験台Ｂに対して回転軸Ｙ−Ｙ’の周りを回転する能力を有して取り付けられ、タイヤは、その中心軸がハブの回転軸Ｙ−Ｙ’と一致するようにハブＭに取り付けられている。測定装置１は、ハブ、したがってタイヤの回転軸Ｙ−Ｙ’に実質的に垂直な縦軸Ｘ−Ｘ’を有する。
【００３２】
本発明によれば、図２に示すように、測定タイル３０は、保護シート４で覆われている。
【００３３】
本発明による測定装置１は、測定センサ３を覆う保護シート４と接触している接地面でタイヤＰによって加えられる圧力の場を測定することを可能にする。これらの測定の結果は、タイヤＰが地面又は路面にある時にタイヤＰによって加えられる圧力に相当すると考えられる。
【００３４】
保護シート４は、１０００Ｎ以上１０，０００Ｎ以下で平面に生じる力（特に、剪断力又は牽引力）に対する抵抗力を有するように選択される。低い方の値は、タイヤＰに共通して行われる試験中に、保護シート４が破損されないことを保証することができる。高い方の値は、測定センサ３に課され、超えるとこのセンサが破壊される上限値に相当する。
【００３５】
上述したように、前記力は、主として、タイヤＰに対して左又は右に、軸線Ｙ−Ｙ’と平行な方向に作用する剪断力（矢印Ｃ）、前方又は後方への、軸線Ｙ−Ｙ’と垂直方向に作用する牽引力（矢印Ｔ）、及び／又は前述した剪断力及び牽引力の合力に相当する力である。
【００３６】
保護シート４は、その下面４１がこのタイル３０と接触するように測定センサ３上（より具体的に、測定タイル３０上）に配置される。さらに、シート４は、滑り、そこから分離しないような方法で、このタイル３０に対して動かないようになっている。
タイヤＰは、シート４の上面４２に対して押し付けられるようになっている。
【００３７】
さらに、好ましくは、この保護シート４は、しわが生じないように、前記測定センサ３上に引っ張られ、プレストレスされている。しかしながら、このプレストレスは、保護シート４の弾性限界以下である。
【００３８】
しかしながら、好ましくは、この保護シート４は、測定センサ３に固着されていない。例えば、それに接着されていない。かくして、タイヤが前述の剪断力及び／又は牽引力を加えるとき、この保護シート４は、前記力に耐えて、それらを測定センサ３へ伝えない。
【００３９】
出願人の会社によって実施された試験により、保護シート４の好ましいパラメータを決定することが可能になった。
好ましくは、この保護シート４は、金属、好ましくはステンレス鋼、又は、炭素繊維又は芳香族ポリアミド繊維複合材料から選択された材料から作られている。
【００４０】
使用されるセンサ３のタイプ、特に測定タイル３０が導電性であるか否かに応じて、保護シート４は電気絶縁材料から作られている必要がある。そうでない場合、この保護シート４は、センサの測定タイル３０と保護シート４との間に挟まれる電気絶縁フィルムで覆われる。
【００４１】
使用される測定センサ３は、好ましくは、５ｍｍ2以下の、より好ましくは２．５ｍｍ2以下の、又はより好ましくは１ｍｍ2に近い、分解能を有している。
【００４２】
出願人の会社により実施された試験は、保護シート４は、センサ３の分解能を維持するために、好ましくは、１ｍｍ未満、より好ましくは０．２ｍｍ未満の厚さを有することが必要であることを明らかにしている。
【００４３】
その平面に生じる１０００Ｎ以上１０,０００Ｎ以下の力に対する抵抗力を有するように、当業者は、選択された材料に応じて保護シートの最小の厚さを決めることができる。好ましくは、この厚さは、０．０１ｍｍより大きい。
単に例示的な実例として、保護シートは、約０．０５ｍｍの金属帯でもよい。
【００４４】
保護シート４は、センサ３に対して正確に動かないようにされて、プレストレスされることを保証するために、図２の１つの例示的な実施形態に示されるように、保護シート４の２つの端は、それぞれ５１及び５２に参照される２つのローラー周りに巻き付けられることができる。
【００４５】
これらのローラー５１、５２は、保護シート４の保持力を最大にして、表面の平坦度の欠如の影響（例えば、機械加工公差、荷重下でのローラーの曲がりなど）を取り除くのに十分な厚さのエラストマー層で覆われてもよい。
【００４６】
例えば、これらのローラーの一方は固定され、他方はテンションローラーであってもよい。かくして、例えば、ローラー５２を固定し、保護シート４をこのローラーと支持部２との間に捕捉させる（挟んで締め付けさせる）ようにしてもよいし、ローラー５１を保護シート４に張力をかけるようにそれ自身に巻き付けさせて（回転させて）もよい（矢印Ｆ）。２つのローラー５１及び５２は、それら自体の上で回転することができるテンションローラーであってもよい。
【００４７】
２つの対向するローラー５１、５２は、保護シート４に張力をかけるためにそれらが離されるよう横方向に移動可能にしてもよい。
【００４８】
試験は、前述した保護シート４を具備した測定装置１で実施されている。
【００４９】
タイヤＰは、試験台に装着され、保護シート４に対して押し付けられると共に、制動、１５°の角度までのコーナリングスリップ及びキャンバーの条件下に置かれる。これにより、前記保護シート４の平面内に力が発生される。なお、スリップ角度は、タイヤＰを支えるハブＭの揺動に応じて、測定装置１の長手方向軸Ｘ−Ｘ’に対して保護シート４の平面内で右又は左に形成される角度であることが想起される。
【００５０】
この保護シート４とセンサ３とのいずれも、１０００Ｎ以上で１０，０００Ｎまでの範囲の前記保護シートの面に生じる力を受けたとき、破壊されないことが判明した。
さらに、得られた圧力場測定の結果は、反復可能、利用可能、及びセンサ３の分解能と一致し、シート４がこのセンサを用いて得られた測定結果を著しく妨げないことを意味している。
【図１】
2018538546.tif 000003
【図２】
2018538546.tif 000004
2018538546.tif 000005
【国際調査報告】
2018538546.tif 000006
2018538546.tif 000007
2018538546.tif 000008
2018538546.tif 000009