轮胎的接地特性的测量方法及测量装置.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380038722.X (22)申请日 2013.07.03 2012-161872 2012.07.20 JP G01M 17/02(2006.01) B60C 19/00(2006.01) (71)申请人 株式会社普利司通 地址 日本东京都 (72)发明人 桑山勲 (74)专利代理机构 北京林达刘知识产权代理事 务所 ( 普通合伙 ) 11277 代理人 刘新宇 张会华 (54) 发明名称 轮胎的接地特性的测量方法及测量装置 (57) 摘要 作为测量对象的、 被施加有所需的外倾角 (CA) 和偏行角 (SA) 的轮胎 (T) 与。

2、转动鼓 (1) 接 触， 转动鼓 (1) 能够被可转动驱动且埋设有能够 测量轮胎(T)的接地压力(P)、 宽度方向剪切应力 (x) 和周向剪切应力 (y) 的三分量力传感器 ( 测量单元 )(3)。转动鼓 (1) 和轮胎 (T) 一起转 动， 轮胎 (T) 多次通过上述三分量力传感器 (3)， 对轮胎 (T) 的接地压力 (P)、 宽度方向剪切应力 (x) 和周向剪切应力 (y) 进行多次测量， 并且 识别每个测量点的轮胎周向上的位置。通过在改 变轮胎 (T) 沿转动鼓 (1) 的转动轴方向的位置的 同时重复地执行所述测量和所述识别从而获得轮 胎(T)与转动鼓(1)的接触区域的接地压力分布、 。

3、宽度方向剪切应力分布和周向剪切应力分布。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2015.01.20 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/004132 2013.07.03 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2014/013688 JA 2014.01.23 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书9页 附图6页 (10)申请公布号 CN 104471367 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104471367 A 1/1 页 2 1.一种轮胎的接地特性的测量方法， 。

4、所述测量方法为用于测量滚动的轮胎的接地特性 的方法， 其包括如下步骤 ： 使能够被转动驱动的转动鼓和轮胎一起转动， 该转动鼓埋设有能够测量轮胎的接地压 力、 宽度方向剪切应力和周向剪切应力的测量单元， 轮胎作为测量对象与该转动鼓抵接 ； 使所述测量单元与通过所述测量单元上的、 所述轮胎的胎面表面的轮胎周向上的多个 位置接触 ； 测量该多个位置处的所述轮胎的接地压力、 宽度方向剪切应力和周向剪切应力 ； 识别各测量点的轮胎周向上的位置 ； 以及 通过在使所述轮胎沿所述转动鼓的转动轴方向相对移位时重复所述测量和所述识别， 从而获得该轮胎与所述转动鼓的接触区域的接地压力分布、 宽度方向剪切应力分布和。

5、周向 剪切应力分布。 2.根据权利要求 1 所述的测量方法， 其特征在于， 所述测量单元是能够测量轮胎的接 地压力、 宽度方向剪切应力和周向剪切应力的三分量力传感器。 3.一种轮胎的接地特性的测量装置， 所述测量装置为用于测量滚动的轮胎的接地特性 的装置， 其包括 ： 转动鼓， 所述转动鼓埋设有能够测量轮胎的接地压力、 宽度方向剪切应力和周向剪切 应力的测量单元 ； 鼓用驱动单元， 所述鼓用驱动单元构造成控制该转动鼓的转动速度 ； 轮胎位置控制单元， 所述轮胎位置控制单元构造成使作为测量对象的轮胎沿所述转动 鼓的转动轴方向以及所述转动鼓的径向相对移位 ； 轮胎用驱动单元， 所述轮胎用驱动单元构。

6、造成控制所述轮胎的转动速度 ； 测量单元侧转动位置检测单元， 所述测量单元侧转动位置检测单元构造成检测所述测 量单元的转动位置 ； 轮胎侧转动位置检测单元， 所述轮胎侧转动位置检测单元构造成检测所述轮胎的转动 位置 ； 以及 测量位置识别单元， 所述测量位置识别单元构造成根据由所述测量单元侧转动位置检 测单元检测到的所述检测单元的转动位置和由所述轮胎侧转动位置检测单元检测到的所 述轮胎的转动位置来识别所述测量单元的测量点的轮胎周向上的位置。 4.根据权利要求 3 所述的测量装置， 其特征在于， 所述检测单元是能够测量轮胎的接 地压力、 宽度方向剪切应力和周向剪切应力的三分量力传感器。 权 利 。

7、要 求 书 CN 104471367 A 2 1/9 页 3 轮胎的接地特性的测量方法及测量装置 技术领域 0001 本发明涉及一种测量滚动的轮胎的接地特性的轮胎的接地特性的测量方法及测 量装置。 背景技术 0002 例如， 专利文献 1 示出了已知的用于测量滚动的轮胎的接地特性的方法和装置。 在专利文献 1 中， 轮胎接触埋设有测量装置的平板状的轮胎接地台， 并且通过利用驱动单 元使轮胎接地台水平地移位， 测量在测量装置上滚动的轮胎的接地特性。 0003 然而上述装置和方法存在以下问题， 即， 不能再现轮胎在高度行驶时的接地特性， 因为难以使轮胎接地台高速水平地移位。 0004 为解决该问题。

8、， 已经提出了测量装置和方法， 例如在专利文献 2 中， 使轮胎接触埋 设有测量单元的转动鼓的外周。 使转动鼓和轮胎一起转动允许在使轮胎高速转动时进行测 量， 由此容易测量轮胎在高度行驶时的接地特性。 0005 现有技术文献 0006 专利文献 0007 专利文献 1: 日本特开平 09-26382 号公报 0008 专利文献 2: 日本特开 2011-203207 号公报 发明内容 0009 发明要解决的问题 0010 在专利文献 2 公开的传统的方法和装置中， 三分量力传感器用作测量单元， 并且 通过使转动鼓和轮胎一起转动， 在使轮胎逐渐沿着转动轴方向移位的同时进行测量。因此 能够容易并详。

9、细地测量轮胎的整个接地区域的接地压力分布、 宽度方向剪切应力分布和周 向剪切应力分布。 0011 然而在专利文献 2 中的测量方法和装置中， 在测量时测量单元随机地接触轮胎的 胎面花纹的周向上的位置。 因此， 测量单元的多次测量的结果在轮胎周向上取平均结果， 从 而得到轮胎接地区域的三分量力分布来作为平均接地行为。因此， 仍不可能进行轮胎胎面 花纹的各位置处的接地特性的详细评价， 对更加详细地测量轮胎的接地特性的方法和装置 存在需求。 0012 鉴于上述问题而构思了本发明并且本发明提供了一种轮胎的接地特性的测量方 法及测量装置， 其详细地得到轮胎胎面表面的各位置处的接地特性。 0013 用于解。

10、决问题的方案 0014 用于解决上述问题的本发明的主要特征如下。 0015 本发明的轮胎的接地特性的测量方法是用于测量滚动的轮胎的接地特性的方法， 其包括如下步骤 ： 使能够被转动驱动的转动鼓和轮胎一起转动， 该转动鼓埋设有能够测量 轮胎的接地压力、 宽度方向剪切应力和周向剪切应力的测量单元， 轮胎作为测量对象与该 说 明 书 CN 104471367 A 3 2/9 页 4 转动鼓抵接 ； 使所述测量单元与通过所述测量单元上的、 所述轮胎的胎面表面的轮胎周向 上的多个位置接触 ； 测量该多个位置处的所述轮胎的接地压力、 宽度方向剪切应力和周向 剪切应力 ； 识别各测量点的轮胎周向上的位置 ；。

11、 以及通过在使所述轮胎沿所述转动鼓的转 动轴方向相对移位时重复所述测量和所述识别， 从而获得该轮胎与所述转动鼓的接触区域 的接地压力分布、 宽度方向剪切应力分布和周向剪切应力分布。 0016 在本发明的轮胎的接地特性的测量方法中， 所述测量单元优选地是能够测量轮胎 的接地压力、 宽度方向剪切应力和周向剪切应力的三分量力传感器。 0017 本发明的轮胎的接地特征的测量装置是用于测量滚动的轮胎的接地特性的装置， 其包括 ： 转动鼓， 所述转动鼓埋设有能够测量轮胎的接地压力、 宽度方向剪切应力和周向剪 切应力的测量单元 ； 鼓用驱动单元， 所述鼓用驱动单元构造成控制该转动鼓的转动速度 ； 轮胎位置控。

12、制单元， 所述轮胎位置控制单元构造成使作为测量对象的轮胎沿所述转动鼓的 转动轴方向以及所述转动鼓的径向相对移位 ； 轮胎用驱动单元， 所述轮胎用驱动单元构造 成控制所述轮胎的转动速度 ； 测量单元侧转动位置检测单元， 所述测量单元侧转动位置检 测单元构造成检测所述测量单元的转动位置 ； 轮胎侧转动位置检测单元， 所述轮胎侧转动 位置检测单元构造成检测所述轮胎的转动位置 ； 以及测量位置识别单元， 所述测量位置识 别单元构造成根据由所述测量单元侧转动位置检测单元检测到的所述检测单元的转动位 置和由所述轮胎侧转动位置检测单元检测到的所述轮胎的转动位置来识别所述测量单元 的测量点的轮胎周向上的位置。。

13、 0018 在本发明的轮胎的接地特性的测量装置中， 所述检测单元优选地是能够测量轮胎 的接地压力、 宽度方向剪切应力和周向剪切应力的三分量力传感器 0019 发明的效果 0020 根据本发明的轮胎的接地特性的测量方法， 当测量单元与轮胎的胎面表面的轮胎 周向上的多个位置接触以测量轮胎的在这些位置处的接地压力、 宽度方向剪切应力和周向 剪切应力时， 识别各测量点的轮胎周向上的位置。 因此， 能够获得在轮胎周向上的各位置处 的接地压力、 宽度方向剪切应力和周向剪切应力， 从而能够更详细地获得轮胎与转动鼓的 接地区域的接地压力分布、 宽度方向剪切应力分布和周向剪切应力分布。 例如， 当轮胎具有 复杂。

14、的胎面花纹时， 能够详细地获得胎面花纹的局部接地特性。 0021 根据本发明的轮胎的接地特性的测量装置， 能够容易地实施上本发明的轮胎的接 地特性的测量方法， 并且能够实现与上述本发明的轮胎的接地特性的测量方法相同的效 果。 0022 在本发明的轮胎的接地特性的测量方法及测量装置中， 当测量单元是能够测量轮 胎的接地压力、 宽度方向剪切应力和周向剪切应力的三分量力传感器时， 则能够同时测量 轮胎的胎面表面的同一位置处的接地压力、 宽度方向剪切应力和周向剪切应力， 从而允许 对接地压力和应力之间的相互关联的进行严密的评价(rigorous assessment)。 另外， 当测 量单元是三分量力。

15、传感器时， 能够从测量结果获得轮胎接地区域的滑移分布， 从而允许识 别胎面花纹的发生局部滑移的部位。 以该方式识别的滑移发生部位能够在减少轮胎磨耗或 噪音的设计中被利用。 附图说明 说 明 书 CN 104471367 A 4 3/9 页 5 0023 图 1 是示出了根据本发明的一实施方式的轮胎的接地特性的测量装置的立体图 ； 0024 图 2 是被施加有外倾角的轮胎的与转动鼓抵接的平面图 ； 0025 图 3 示出了转动鼓与轮胎之间的接地区域的三分量力传感器的轮胎宽度方向和 周向上的测量分辨率 ； 0026 图 4 的 (a) 示出了本发明的测量装置的变型例的概略图， 图 4 的 (b) 。

16、示出了在使 用图 4 的 (a) 示出的测量装置的测量期间、 埋设于转动鼓的三分量力传感器与轮胎 T 的测 量范围之间的时间同步性 (temporal synchronization) ； 0027 图 5 示出了在根据本发明的实施例中使用的轮胎的概略图 ； 0028 图6是利用根据本发明的实施例获得的对于偏行角(slip angle)为0的情况下 的轮胎的接地特性的可视化的图 ； 0029 图 7 是作为本发明的比较例的、 在对三分量力传感器的测量结果在轮胎周向上取 平均结果的情况下获得的轮胎的接地特性的可视化的图 ； 0030 图 8 是通过根据本发明的实施例获得的对于偏行角为 3的轮胎的。

17、接地特性的可 视化的图。 具体实施方式 0031 以下参考附图详细地说明本发明的实施方式。 0032 如图1所示的根据本发明的实施方式的轮胎的接地特性的测量装置(也称为测量 装置 ) 用于测量滚动的轮胎 T 的接地特性。 0033 该测量装置设置有圆柱形转动鼓 1。转动鼓 1 是外侧鼓型， 使得轮胎 T 抵接转动 鼓 1 的外周面， 并且转动鼓 1 沿转动轴连接至鼓用驱动单元 2 中的鼓轴 2a。鼓用驱动单元 2设置有连接至鼓轴2a的诸如电动马达的驱动源(未示出)并且能够使转动鼓1沿正反两 个方向转动。鼓用驱动单元 2 还能够控制转动鼓 1 的转动速度 Vd。 0034 转动鼓 1 不限于外侧。

18、鼓型。可选地， 转动鼓 1 可以是环状的内侧鼓型， 使得轮胎 T 抵接内周面。 0035 作为测量单元， 三分量力传感器 3 被埋设于转动鼓 1， 该三分量力传感器 3 能够测 量轮胎 T 的接地压力 P、 宽度方向剪切应力 x和周向剪切应力 y。三分量力传感器 3 设 置于转动鼓 1 的外周面并且能够接触沿着转动鼓 1 的外周面滚动的轮胎 T。当与轮胎 T 接 触时， 三分量力传感器 3 同时地测量轮胎 T 的接地压力 P、 宽度方向剪切应力 x和周向剪 切应力 y并且输出测量结果。 0036 在本实施方式中， 小型三分量力传感器 3 用作测量单元， 然而测量单元可以被不 同地构造， 例如将。

19、仅测量接地压力 P 的传感器与测量宽度方向剪切应力 x和周向剪切应 力 y的两轴传感器组合。 0037 三分量力传感器 3 与处理装置 4 连接， 测量的结果输入到处理装置 4。可以使 用例如设置有中央处理单元 (CPU)、 存储器等的微型计算机作为处理装置 4。用于分析测 量结果的数据分析程序储存在处理装置 4 的存储器中。可以使用例如通用数值分析程序 MATLAB(Mathworks) 作为数据分析程序。 0038 处理装置 4 处理从三分量力传感器 3 输入的测量结果、 即测量数据， 并计算轮胎 T 与转动鼓 1 之间的接地区域的接地压力分布、 宽度方向剪切应力分布和周向剪切应力分 说 。

20、明 书 CN 104471367 A 5 4/9 页 6 布。处理装置 4 能够将可视化处理应用至所得到的轮胎 T 的接地压力分布、 宽度方向剪切 应力分布和周向剪切应力分布， 而用于在监视器上显示。 0039 处理装置 4 不限于上述构造， 并且只要能够处理三分量力传感器 3 的测量结果以 获得轮胎 T 的接地特性， 可以使用例如设置有不同的数据分析程序的处理装置。 0040 附图标记5表示轮胎控制台(轮胎位置控制单元)。 该轮胎控制台5包括主轴5a， 作为测量对象的轮胎 T 安装至主轴 5a。轮胎控制台 5 能够使安装至主轴 5a 的轮胎 T 沿着 转动鼓 1 的转动轴方向和转动鼓 1 的。

21、径向移位。 0041 在本实施方式中， 使用轮胎控制台 5 使轮胎 T 相对于转动鼓 1 移位， 然而该示例是 非限制性的。可选地， 转动鼓 1 可以相对于轮胎 T 移位。 0042 轮胎用驱动单元 6 安装至轮胎控制台 5。轮胎用驱动单元 6 设置有连接至主轴 5a 的诸如电动马达的驱动源 ( 未示出 ) 并且能够通过主轴 5a 使轮胎 T 沿正反方向转动。轮 胎用驱动单元 6 还能够控制轮胎 T 的转动速度 Vt。 0043 轮胎角度控制单元 7 设置在主轴 5a 的顶端。在测量时， 如图 2 所示， 在必要的情 况下轮胎角度控制单元 7 能够将外倾角 CA 施加于轮胎 T。轮胎角度控制单。

22、元 7 还能够将偏 行角 SA 施加于轮胎 T， 并且能够既施加外倾角 CA 又施加偏行角 SA。另外， 在本实施方式的 轮胎角度控制单元 7 中， 能够对抵接转动鼓 1 的轮胎 T 的接地力、 即载荷进行调节。轮胎角 度控制单元 7 因此允许对轮胎 T 的外倾角 CA、 偏行角 SA、 接地力等的调整以再现转弯等的 轮胎的状态并获得相应的接地特性。 0044 应用于轮胎 T 的外倾角 CA 和 / 或偏行角 SA 可被设定为 0。当应用于轮胎 T 的 外倾角CA和偏行角SA两者被设定为0时， 通过处理装置4来测量当车辆直线行驶时的接 地特性。 0045 在测量时， 转动鼓 1 的鼓轴 2a 。

23、和轮胎 T 的主轴 5a 优选地以相等高度的布置。以 这种方式， 特别地， 能够更精确地在接地面上反映轮胎T的外倾角CA和偏行角SA， 从而提高 测量精度。 0046 作为测量单元侧转动位置检测单元的旋转编码器(rotary encoder)8安装于鼓轴 2a。该旋转编码器 8 能够检测埋设于转动鼓 1 的三分量力传感器 3( 测量单元 ) 的转动位 置。在本实施方式中， 如图 3 所示， 当转动鼓 1 和轮胎 T 接触时位于载荷正下方的位置被指 定为基准位置 B。旋转编码器 8 利用以基准位置 B 为基准的转动角度来检测三分量力传感 器 3 的转动位置。 0047 作为轮胎侧转动位置检测单元。

24、的旋转编码器9安装于主轴5a。 旋转编码器9能够 检测轮胎 T 的转动位置。在本实施方式中， 具有沿周向的预定角度范围的测量范围被设定 在轮胎 T 的接地面 ( 外周面 )， 作为轮胎 T 的接地特性的测量对象。旋转编码器 9 利用以基 准位置 B 为基准的转动角度来检测轮胎 T 的转动位置、 即测量范围。 0048 旋转编码器 8 和旋转编码器 9 均连接至上述处理装置 4。由旋转编码器 8 检测到 的三分量力传感器 3 的转动位置的检测数据和由旋转编码器 9 检测到的轮胎 T 的转动位置 的检测数据被输入到处理装置4。 在测量时， 处理装置4处理从旋转编码器8和旋转编码器 9 输入的检测数。

25、据并识别与三分量力传感器 3 接触的轮胎 T 的周向上的位置， 即， 三分量力 传感器 3 的测量点的周向上的位置。 0049 这样， 在本实施方式中， 处理装置4具有处理来自三分量力传感器3的数据的功能 说 明 书 CN 104471367 A 6 5/9 页 7 以及识别三分量力传感器 3 的测量点的轮胎周向上的位置的测量位置识别单元的功能。 0050 在本实施方式中， 当三分量力传感器 3 被旋转编码器 8 检测到位于基准位置 B 并 且为轮胎 T 设定的测量范围被旋转编码器 9 检测到位于基准位置 B 时， 那么处理装置 4 利 用三分量力传感器 3 执行测量并且识别测量点的轮胎周向上。

26、的位置。相应地， 只有当三分 量力传感器 3 与轮胎 T 的测量范围接触时才自动执行接地特性的测量， 并且当三分量力传 感器 3 与轮胎 T 的测量范围之外的范围接触时不执行测量。因此能够避免对于轮胎 T 的接 地特性的测量所不必要的数据的记录， 从而减小处理装置 4 的负担。 0051 对于轮胎 T 设定的测量范围不限于轮胎 T 的胎面表面上的一个位置。当在轮胎 T 的胎面表面上的周向上的间隔开的位置、 设置胎面花纹相同的多个区域时， 这些区域可以 均被设定为测量范围。当对于轮胎 T 的胎面表面设定多个测量范围时， 三分量力传感器 3 与测量范围接触的可能性增大， 从而使得测量时间减少。 相。

27、应地， 测量时间的减少又能够抑 制轮胎 T 的磨耗和发热， 并且能够提高测量精度。 0052 根据本发明的轮胎的接地特性的测量方法可以例如使用诸如如上所述的测量装 置等的测量装置来实施。以下说明使用上述测量装置、 利用根据本发明的轮胎的接地特性 的测量方法来测量滚动的轮胎 T 的接地特性用的步骤。 0053 作为测量对象的轮胎 T 安装于轮胎控制台 5 的主轴 5a。如图 3 所示， 随后操作轮 胎控制台 5 以使得轮胎 T 抵接转动鼓 1 的外周面， 其中能够测量轮胎 T 的接地压力 P、 宽度 方向剪切应力 x、 周向剪切应力 y的三分量力传感器 3 埋设于转动鼓 1。 0054 例如当测。

28、量在车辆转弯的情况下轮胎 T 的接地特性时， 轮胎角度控制单元 7 能够 根据需要将所要求的外倾角 CA 和 / 或偏行角 SA 施加到轮胎 T。例如当测量在车辆直线行 驶的情况下轮胎 T 的接地特性时， 轮胎 T 的外倾角 CA 和 / 或偏行角 SA 能够被设定为 0。 另外， 转动鼓 1 上的轮胎 T 的接地力、 即载荷能够利用轮胎角度控制单元 7 进行调整。 0055 接下来， 利用鼓用驱动单元2使转动鼓1转动并且利用轮胎用驱动单元6使轮胎T 转动， 从而使轮胎 T 以预设的转动速度在转动鼓 1 的外周面上转动。轮胎 T 的转动速度可 以例如根据车辆速度设定在 10km/h 至 400。

29、km/h 的范围， 然而优选地以约 100km/h 的转动速 度执行测量。 0056 可以使转动鼓 1 和轮胎 T 这两者在转动的状态下彼此抵接。 0057 当轮胎 T 和转动鼓 1 转动时， 滚动的轮胎 T 在三分量力传感器 3 上通过， 并且三分 量力传感器 3 接触轮胎 T 的胎面表面的轮胎周向上的多个位置。通过三分量力传感器 3 测 量滚动的轮胎 T 的胎面表面的多个位置处的接地压力 P、 宽度方向剪切应力 x、 周向剪切 应力 y。在上述各测量期间， 能够利用三分量力传感器 3 同时测量轮胎 T 的表面的同一位 置处的三分量力。执行测量直到三分量力传感器 3 接触轮胎 T 的测量范围。

30、的周向上的多个 位置并且在各位置处的总测量数达到预定数 ( 例如 50)。 0058 伴随着通过三分量力传感器3测量轮胎T的接地压力P、 宽度方向剪切应力x、 周 向剪切应力 y， 还通过处理装置 4 识别各测量点的轮胎周向上的位置。对各测量点的轮胎 周向上的位置的识别是基于由旋转编码器8检测到的三分量力传感器3的转动位置和由旋 转编码器 9 检测到的轮胎 T 的转动位置而做出的。换句话说， 基于当三分量力传感器 3 位 于基准位置时轮胎 T 的转动位置来识别各测量点的轮胎周向上的位置。 0059 如图3所示， 在对测量点的轮胎周向上的位置进行识别期间， 旋转编码器8和旋转 说 明 书 CN 。

31、104471367 A 7 6/9 页 8 编码器9的周向上的分辨率l优选地设定为1/3mm至1mm。 当分辨率l被设定为1/3mm 时， 以1/3mm的间隔在周向上排列的多个网格点被设定在轮胎T的测量范围内， 并且判别各 个网格点与三分量力传感器 3 的接触。 0060 在通过三分量力传感器3的测量进行了多次从而获得了轮胎T的宽度方向上的位 置处的测量范围的至少预定次数的测量结果之后， 轮胎控制台5自动操作， 使轮胎T沿着转 动轴方向、 即沿着轮胎 T 的宽度方向移位预定移位量 w。然后， 在移位后的宽度方向上的 位置处， 通过三分量力传感器 3 测量轮胎 T 的接地压力 P、 宽度方向剪切。

32、应力 x和周向剪 切应力y， 并且识别各测量点的轮胎周向上的位置。 如此自动重复在宽度方向上的测量和 移位， 以测量轮胎 T 的整个接地宽度。通过三分量力传感器 3 的多次测量的结果与轮胎周 向上的各个位置以及轮胎宽度方向上的各个位置相关联并且该结果被储存于处理装置 4。 注意， 针对宽度方向上的各位置所获得的测量数据均在处理装置 4 中被识别， 来作为对于 宽度方向上的位置所获得的测量数据。 0061 这样， 在轮胎控制台5使测量位置沿着转动鼓1的转动轴方向移位预定移位量w 的同时， 重复对轮胎 T 的接地压力 P、 宽度方向剪切应力 x和周向剪切应力 y的测量以 及对各测量点的周向上的位置。

33、的识别。 0062 考虑到测量分辨率与效率之间的平衡， 轮胎 T 的沿着转动轴方向的移位量 w 优 选地设定在 1mm 至 4mm 的范围。 0063 一旦测量出了轮胎T的与转动鼓1的接触区域的宽度方向上的各位置处的接地压 力 P、 宽度方向剪切应力 x和周向剪切应力 y， 即通过处理装置 4 处理 ( 分析 ) 的测量结 果以获得轮胎 T 的在接地区域的接地压力分布、 宽度方向剪切应力分布、 周向剪切应力分 布。通过处理装置 4 处理的多次测量结果均与轮胎周向上的位置以及轮胎宽度方向上的位 置相关联。因此， 通过处理这些测量结果获得的接地压力分布、 宽度方向剪切应力分布、 周 向剪切应力分布。

34、均详细地表示轮胎 T 的接地区域的各位置处的接地特性。以该方式获得的 轮胎 T 的接地压力分布、 宽度方向剪切应力分布和周向剪切应力分布例如通过处理装置 4 进行可视化并且在监视器上显示。 0064 当在测量时通过三分量力传感器3接触轮胎T的接地区域的同一位置从而获得轮 胎 T 的同一位置处的多次测量结果时， 这些多次测量结果的平均结果用作测量结果。如此 能够使测量结果稳定。 0065 这样， 本发明的轮胎的接地特性的测量方法及测量装置通过三分量力传感器 3 随 机地接触轮胎T的胎面表面获得多次测量结果并且识别轮胎T的胎面表面的获得各测量结 果的周向上的位置。因此， 能够更加详细地获得轮胎 T。

35、 的与转动鼓 1 的接地区域的接地压 力分布、 宽度方向剪切应力分布、 周向剪切应力分布。例如， 即使当轮胎 T 具有复杂的胎面 花纹时， 也能够详细地获得胎面花纹的各位置处的局部接地特性。 0066 由于通过使轮胎 T 与埋设有三分量力传感器 3 的转动鼓 1 接触从而测量接地特 性， 因此能够通过将转动鼓 1 和轮胎 T 的转动速度设定成高速从而详细地获得当轮胎以高 速驱动时轮胎 T 的胎面花纹的各位置处的接地特性。 0067 另外， 通过设置轮胎角度控制单元 7， 能够将所要求的外倾角 CA 和 / 或偏行角 SA 施加于轮胎 T， 使得能够再现转弯等的轮胎的状态并获得相应的接地特性。 。

36、0068 另外， 通过三分量力传感器 3 的相互关联的测量结果允许用于在轮胎 T 的接地区 说 明 书 CN 104471367 A 8 7/9 页 9 域的任意位置处的摩擦系数 等的计算， 从而获得轮胎 T 的接地区域内的摩擦系数 的 分布、 即滑移分布。 基于该滑移分布， 发生局部滑移的胎面花纹的部位能够被识别并且在减 少轮胎 T 的磨耗以及噪音的设计中被利用。 0069 能够通过接地压力 P、 宽度方向剪切应力 x和周向剪切应力 y利用等式 1 来计 算摩擦系数 。 0070 (x2+y2)1/2/P 等式 1 0071 图 4 的 (a) 示出了本发明的测量装置的变形例的概略图， 图 。

37、4 的 (b) 示出了在使 用图 4 的 (a) 示出的测量装置进行测量期间埋设于转动鼓的三分量力传感器与轮胎 T 的测 量范围之间的时间同步性。在图 4 的 (b) 中， L1 表示轮胎 T 的外周长度， R1 表示轮胎 T 的 半径， L2 表示转动鼓 1 的外周长度， R2 表示转动鼓 1 的半径。 0072 在本发明的轮胎的接地特性的测量方法中， 能够使用本发明的变型例的测量装置 根据以下方法来测量、 在胎面表面设定多个测量范围的轮胎 T 的接地特性， 在本发明的变 型例的测量装置中， 如图 4 的 (a) 所示， 在转动鼓 1 的表面在周向上以相等间隔设置多个三 分量力传感器 3。 。

38、0073 在这种情况下， 例如在转动鼓 1 的表面的周向上的仅部分范围 ( 在示出的示例中 为整周的大约 1/3 的范围 ) 以周向上的相等间隔设置九个三分量力传感器 3。在转动鼓 1 的外周表面的其他范围未设置三分量力传感器 3。另一方面， 在轮胎 T 的胎面表面， 在轮胎 T 的周向上的接近整个范围在周向上设定多个测量范围。转动鼓 1 的半径大约为轮胎 T 的 半径的三倍。 0074 在利用该测量装置的本发明的测量方法中， 如图 4 的 (b) 所示， 当使转动鼓 1 和轮 胎 T 转动时， 在转动鼓 1 转动一圈的情况下轮胎 T 大约转动三圈。在转动期间， 当如图 4 的 (b) 的上段。

39、所示的轮胎 T 的测量范围的位置和如图 4 的 (b) 的下段所示的三分量力传感器 3 的位置匹配时， 三分量力传感器 3 测量轮胎 T 的测量范围的接地特性。 0075 在该变型例中， 在转动鼓1的整周的部分范围内、 即大约整周的1/3的范围执行通 过三分量力传感器 3 的测量。因此， 在转动鼓 1 转动一圈所需时间的一部分、 即大约所需时 间的 1/3 时间期间执行通过三分量力传感器 3 的测量。在所需时间的剩余大约 2/3 时间期 间， 即使轮胎 T 的测量范围与转动鼓 1 的外周接触， 也不会执行通过三分量力传感器 3 对轮 胎 T 的接地特性的测量。在本变型例中， 不执行测量的时间间。

40、隔用于对已经测量了轮胎 T 的接地特性的总共九个三分量力传感器 3 同时地进行复位。换句话说， 已经执行一次测量 的各三分量力传感器 3 需要被复位以便达到允许再次测量的状态。在本变型例中， 在转动 鼓 1 的整周的部分范围配置多个三分量力传感器 3， 使得在转动鼓 1 转动一圈的时间中， 三 分量力传感器 3 与轮胎 T 的测量范围接触的时间用于测量， 而三分量力传感器 3 不与轮胎 T 的测量范围接触的剩余时间用于对三分量力传感器 3 同时地进行初始化。这样， 在转动 鼓 1 转动一圈期间， 使已经测量了轮胎 T 的三分量力传感器 3 初始化所需的时间能够容易 地得以保证， 有利于在转动鼓。

41、 1 或轮胎 T 的高速转动期间使三分量力传感器 3 初始化。另 外， 能够保证同时地使多个三分量力传感器 3 初始化的时间。因此， 能够简化测量装置而不 使用使多个三分量力传感器 3 单独初始化的复杂结构。 0076 也可以采用使每个三分量力传感器 3 单独初始化的结构。在这种情况下， 可以沿 着转动鼓1的整周设置多个三分量力传感器3， 并且三分量力传感器3可以以执行测量的次 说 明 书 CN 104471367 A 9 8/9 页 10 序进行单独初始化。 0077 实施例 0078 对于测量试验， 生产如图 5 示意性地示出的轮胎尺寸为 205/55R16 且在胎面表面 上具有大致矩形糖。

42、块状花纹块的轮胎 T。测量范围 R 设定在胎面表面的预定范围内， 并且 根据图 1， 轮胎 T 安装至轮胎控制台 5 的主轴 5a。在轮胎 T 的偏行角 SA 为 0和外倾角 CA 为 0、 轮胎 T 的转动速度 Vt 为 100km/h、 转动鼓 1 的转动速度 Vd 为 100km/h、 轮胎宽度方 向上的移位量 w 为 2mm 以及周向上的分辨率 l 为 1/3mm 的条件下测量轮胎 T 的接地压 力 P、 宽度方向剪切应力 x和周向剪切应力 y。 0079 如图6所示， 基于通过测量获得的数据对轮胎T的接地压力分布、 宽度方向剪切应 力分布和周向剪切应力分布所进行的计算得到胎面花纹的各。

43、位置处的接地特性的详细分 布。 0080 相反地， 在不识别三分量力传感器 3 的测量点的轮胎周向上的位置的情况下， 通 过三分量力传感器 3 的多次测量的结果在轮胎周向上取平均结果从而获得比较例的轮胎 T 的接地特性。如图 7 所示， 在比较示中， 轮胎 T 的接地特性在周向上取平均结果， 并且在轮 胎 T 的胎面花纹的各位置处的接地特性无法确定。 0081 如图 8 所示， 当将轮胎 T 的偏行角 SA 设定为 3并且其他方面使用与上文所述条 件相同的条件时， 对轮胎 T 的接地压力分布、 宽度方向剪切应力分布和周向剪切应力分布 的计算得到在车辆转弯期间轮胎 T 的胎面花纹的各位置处的接地。

44、特性的详细分布。 0082 本发明不限于上述实施方式， 在不背离本发明的主旨的范围下的各种变型是可行 的。 0083 例如， 在上述实施方式中， 一个测量单元 ( 三分量力传感器 3) 埋设于转动鼓 1 中， 然而如果需要可以使用任意数量的测量单元。例如， 可以沿着转动鼓 1 的转动轴或周向配 置多个测量单元。 0084 在测量期间， 轮胎 T 的转动速度 Vt 和转动鼓 1 的转动速度 Vd 不需要设定为同一 速度。而轮胎 T 的转动速度 Vt 和转动鼓 1 的转动速度 Vd 可以不同。例如， 当 VtVd 时， 也能够重现轮胎 T 在车辆刹车期 间的接地状态。当 Vt Vd 时， 能够重现。

45、轮胎 T 在车辆以恒定速度行驶时的接地状态。另 外， 通过仅驱动鼓用驱动单元 2 而使轮胎用驱动单元 6 空转， 能够测量当轮胎 T 自由转动时 的接地状态。 0085 附图标记说明 0086 1 转动鼓 0087 2 鼓用驱动单元 0088 2a 鼓轴 0089 3 三分量力传感器 0090 4 处理装置 ( 测量位置识别单元 ) 0091 5 轮胎控制台 ( 轮胎位置控制单元 ) 0092 5a 主轴 0093 6 轮胎用驱动单元 0094 7 轮胎角度控制单元 说 明 书 CN 104471367 A 10 9/9 页 11 0095 8 旋转编码器 ( 测量单元侧转动位置检测单元 ) 。

46、0096 9 旋转编码器 ( 轮胎侧转动位置检测单元 ) 0097 T 轮胎 0098 B 基准位置 0099 Vd 鼓的转动速度 0100 P 接地压力 0101 x 宽度方向剪切应力 0102 y 周向剪切应力 0103 Vt 轮胎的转动速度 0104 CA 外倾角 0105 SA 偏行角 0106 l 分辨率 0107 w 移位量 0108 R 测量范围 说 明 书 CN 104471367 A 11 1/6 页 12 图 1 说 明 书 附 图 CN 104471367 A 12 2/6 页 13 图 2 说 明 书 附 图 CN 104471367 A 13 3/6 页 14 图 3 说 明 书 附 图 CN 104471367 A 14 4/6 页 15 图 4 说 明 书 附 图 CN 104471367 A 15 5/6 页 16 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 104471367 A 16 6/6 页 17 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 104471367 A 17 。