ゴムとタイヤの接触圧力分布の測定と画像処理に関する研究

概要

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タイヤと路面の接触状態は, タイヤの諸性能と深く関係しており, タイヤの性能を評価する上で, 非常に重要な特性の一つである. そこで, この研究では, まず新しい測定装置を開発した. その装置の測定原理は, 均一に研磨又は摩耗させたゴム面を大型プリズムの全反射面に接触させ, 接触部の全反射光の吸収率を点の集合として測定し, これらの吸収率から接触圧力分布を算出するものである. この装置により, ゴム円盤を平板で加圧したときの接触圧力を測定した結果, 圧力分布はフラットにはならず, ゴム円盤の高さと直径によって大きく異なることがわかった. また, その変化は, スプリング効果と液体効果及びエッジ効果により説明できた. 次に, タイヤの接触圧力分布を測定し画像処理した結果, 真実接触面積, 接触形状や圧力分布とそれに関する非常に鮮明な画像が得られ, それにより偏摩耗が容易に判定できることがわかった. 更に, 負荷されたタイヤに横力が働いた時の, 接触面の変形とトレッドゴムプロック内の圧力分布の変化などを明らかにすることができた.