CN103134696A

CN103134696A - 重载荷用轮胎的胎圈耐久性评价方法

Info

Publication number: CN103134696A
Application number: CN2012103595221A
Authority: CN
Inventors: 李庆茂
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2032-09-24
Also published as: CN103134696B; JP2013108900A; JP5412494B2

Abstract

一种重载荷用轮胎的胎圈耐久性评价方法，包含：使试验轮胎在筒体上行进的行进工序；以及将至胎圈部产生损伤的行进距离或行进时间评价为胎圈耐久性的评价工序。行进工序中，内压P是标准内压(P₀)的160～260%，载荷(F)是标准载荷(F₀)的350～450%，行进速度V是15～40km/h，且将按压时的试验轮胎的轮胎断面高度H做成标准内压－标准载荷状态中的轮胎断面高度(H₀)的87.5%以上。评价工序中，在胎圈包衬橡胶的露出面曲线长度的在行进前后的延伸率超过115%时，不评价胎圈耐久性。采用本发明，能以较短的试验时间精度良好地评价胎圈耐久性。

Description

重载荷用轮胎的胎圈耐久性评价方法

技术领域

本发明涉及一种能在短试验时间内精度良好地对重载荷用轮胎的胎圈耐久性进行评价的重载荷用轮胎的胎圈耐久性评价方法。

背景技术

重载荷用轮胎在充填的空气压较高且负载载荷也大的严酷条件下使用。因此有这样的问题：如图6(A)所示，以构成轮胎骨架的胎体层a的卷起端ae为起点产生层端剥离，损伤胎圈部b。

详细地说，重载荷用轮胎中，内压高，因而较大的张力作用在跨设于胎圈芯c、c间的胎体层a的主体部a1上。因此，胎体层a的卷起部a2被强制拉伸到胎圈芯c侧，其结果，在卷起端ae对应周围橡胶产生牵拉方向上的变形。

另外，在重载荷用轮胎中，其负载载荷大，因而如图6(B)所示，胎圈部b较大地倒向轮胎轴向外侧地进行变形。此时，胎圈外表面侧产生压缩变形，在所述卷起端ae对应周围橡胶产生刺插方向上的变形。并且，因这种刺插方向上的变形和所述高内压引起的牵拉的方向上的变形交替重复，故会以所述卷起端ae为起点产生胎圈损伤。

另一方面，从轮胎翻新等观点看，希望进一步的提高重载荷用轮胎的胎圈耐久性。因此，对胎圈构造进行了各种研究开发，并对所开发的轮胎进行用于评价其胎圈耐久性的胎圈耐久性试验。

作为这种胎圈耐久性试验，以往，我们大多知道这样一种技术：向轮辋组装后的轮胎充填标准内压，并在负载了标准载荷的2.5～3.0倍的载荷的条件下，使其以20～30km/h速度在筒体上行进，将直至胎圈部产生损伤期间的行进距离或行进时间评价为胎圈耐久性(例如，参照专利文献1～3)。

但是，在这种胎圈耐久性试验中，由于标准内压的轮胎负载了标准载荷的2.5～3.0倍的载荷，因此，轮胎的挠曲量变得过大。即，试验时的轮胎截面高度是例如负载了标准载荷的1.0倍的载荷的标准负载状态中的轮胎截面高度H₀的80%以下的数值。因此，成为所述卷起端ae中的所述刺插方向上的变形相比于拉伸方向上的变形变得过大的不平衡试验，存在不能将实际使用产生的构造上的胎圈的损伤予以充分再现的问题。另外，还导致这样的问题：行进距离和行进时间产生误差等耐久性评价精度差，且试验所需时间花费得长。

专利文献1：日本特开2004－352172号公报

专利文献2：日本特开2005―008071号公报

专利文献3：日本特开2006－256564号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种能精度良好且能够在短试验时间内进行评价的重载荷用轮胎的胎圈耐久性评价方法。

为了实现上述目的，本申请的技术方案1的发明是一种重载荷用轮胎的胎圈耐久性评价方法，在胎圈部配有防轮辋错位用的胎圈包衬橡胶(日文：チエ一ファゴム)，该重载荷用轮胎的胎圈耐久性评价方法中，

包括：将组装了轮辋的试验轮胎按压在旋转的筒体上而使该试验轮胎在筒体上行进的行进工序；以及

将从行进开始到所述试验轮胎的胎圈部产生了损伤为止的期间的行进距离或行进时间作为胎圈耐久性进行评价的评价工序，

所述行进工序中，在所述试验轮胎的内压P为标准内压P₀的160～260%，载荷F为标准载荷F₀的350～450%，行进速度V为15～40km/h，且所述按压时的试验轮胎的轮胎断面高度H为试验轮胎充填有标准内压并且负载有标准载荷的标准负载状态时的轮胎断面高度H₀的87.5%以上的挠曲状态下使试验轮胎行进，并且

所述评价工序中，当所述行进前的曲线长度和所述行进后的曲线长度的延伸率超过115%时，不评价胎圈耐久性，所述延伸率是行进后的曲线长度Lx与行进前的曲线长度L₀的比率，所述曲线长度为从胎圈根点至所述胎圈包衬橡胶在胎圈外表面露出的露出面的径向外端的在沿所述露出面的曲线的径向上的曲线长度。

另外，技术方案2的特点是，所述行进工序利用冷却装置将试验轮胎的胎面部的内部温度保持在90°C以下。

另外，技术方案3的特点是，所述冷却装置是，在所述行进工序之前，在新轮胎的最大槽深度h的50～90%的范围将胎面部的胎面橡胶去除的装置。

另外，技术方案4的特点是，所述冷却装置是，在所述行进工序中向胎面部的表面吹冷风进行冷却的装置。

这里，所谓“标准内压”是指在包含轮胎所基于的规格在内的规格体系中该规格为按照每个轮胎而确定的内压，若是JATMA则为最高空气压，若是TRA则为“不同冷态轮胎充气压力下的轮胎负荷极限(英文：TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUSCOLD INFLATION PRESSURES)”中所记载的最大值，若是ETRTO则为“充气压力(英文：INFLATION PRESSURE)”。

发明效果：

本发明如上所述，在行进工序中，与以往技术相比，通过将试验轮胎的内压大幅提高到标准内压的160～260%而做成高载荷，并在将行进时的轮胎断面高度H做成标准负载状态中的轮胎断面高度H₀的87.5%以上的较小挠曲状态下使试验轮胎行进。

由此，可进行使胎体层的卷起端的刺插方向上的变形和拉伸方向上的变形平衡化的耐久试验，能使接近于实际使用的胎圈的损伤再现。另外，可减少直至产生胎圈损伤的行进距离和行进时间的误差，能提高胎圈耐久性的评价精度，并能实现评价时间(试验时间)的缩短。

而且，在本发明中，在行进的前后对胎圈包衬橡胶露出面的离开胎圈根点的曲线长度进行测定，当其延伸率超过115%时，不评价胎圈耐久性。这里，胎圈包衬橡胶的所述曲线长度在内压为一定的情况下基本由载荷和胎圈部的温度决定。因此，在所述曲线长度的延伸率超过115%的情况下，有可能在行进中热量传递到胎圈部、胎圈部的橡胶产生热疲劳。因此，在本发明中，当所述延伸率超过115%时，不评价胎圈耐久性，从而排除了橡胶热疲劳的因素。由此，可精度良好地评价机械疲劳所产生的构造方面的胎圈耐久性，能对胎圈构造的研究开发有很大帮助。

附图说明

图1是表示本发明的胎圈耐久性评价方法的实施状况的概念图。

图2是表示实施所述胎圈耐久性评价方法的重载荷用轮胎一例子的剖面图。

图3(A)、(B)是说明轮胎断面高度的大致剖面图。

图4是说明胎圈包衬橡胶的露出面的曲线长度的剖面图。

图5(A)、(B)是说明冷却装置的概念图。

图6(A)是说明内压引起的卷起端的变形的剖面图，图6(B)是说明负载载荷所引起的卷起端的变形的剖面图。

符号说明：

1 试验轮胎

2 胎面部

2G 胎面橡胶

4 胎圈部

9 胎圈包衬橡胶

9S 露出面

20 筒体

21 冷却装置

Bp 胎圈根点

L 曲线长度

具体实施方式

下面，详细说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的胎圈耐久性的评价方法(下面称为胎圈耐久性评价方法)的实施状况的概念图，所述胎圈耐久性评价方法包括：将轮辋组装后的试验轮胎1按压在旋转的筒体10上并使该试验轮胎1在筒体10上进行行进的行进工序；以及将在从行进开始直至所述试验轮胎1的胎圈部4产生损伤的期间的行进距离或行进时间作为胎圈耐久性进行评价的评价工序。

另外，作为所述筒体10，可适当采用轮胎行进试验用的公知构造的筒体。另外，作为所述试验轮胎1，如图2所示，适用至少具有如下部分的各种构造的重载荷用轮胎：从胎面部2经侧壁部3至胎圈部4的胎圈芯5的胎体6；以及配置在所述胎圈部4上的防轮辋错位用的胎圈包衬橡胶9。

所述胎体6由相对于轮胎周向以例如75°～90°角度配列胎体帘线而成的一片以上的、在本例中为一片的胎体层6A形成，该胎体层6A的跨设于所述胎圈芯5、5间的主体部6a两端具有围绕所述胎圈芯5从轮胎轴向内侧向外侧折返的卷起部6b。另外，在所述主体部6a与卷起部6b之间配设有胎圈加强用的胎圈三角胶8。另外，在所述胎体6的径向外侧且胎面部2的内部配设有胎面加强用的带束层7。该带束层7由相对于轮胎周向以例如10°～70°角度配列带束帘线的二片以上的、在本例中为四片的带状层7A～7D所形成。

另外，所述胎圈包衬橡胶9由耐磨损性优异的橡胶构成，具有在胎圈外表面露出的露出面9S。该露出面9S至少从胎圈根点Bp延伸到高度为超过轮辋凸缘Rf的位置，防止与轮辋R的摩擦所带来的损伤。另外，对于所述轮辋R，适合使用标准轮辋。

接着，在所述行进工序中，使试验轮胎1行进：

(1)所述试验轮胎1的内压P为标准内压P₀的160～260%；

(2)载荷F为标准载荷F₀的350～450%；

(3)行进速度V为15～40km/h；

(4)而且，在使所述按压时的试验轮胎1的轮胎断面高度H为标准负载状态Y0中的轮胎断面高度H₀的87.5%以上的挠曲状态下，使试验轮胎1在该挠曲状态下行进。

这里，所谓的所述标准负载状态Y0如图3(A)所示，是指试验轮胎1充填有标准内压P₀且负有标准载荷P₀的负载状态。另外，所述轮胎断面高度H₀被定义为从所述胎圈根点Bp至接地面(筒体外周面)的高度。由此，行进工序中的试验轮胎如图3(B)所示，由于内压P大幅度提高到标准内压P₀的160～260%，因此，可做成高载荷、且该轮胎断面高度H为所述轮胎断面高度H₀的87.5%以上的较小挠曲状态。

该断面高度的H、H₀之比(H/H₀≥87.5%)可通过将内压P及载荷F调整在前述范围内而容易地进行设定。

根据这种条件设定，能加大内压P及载荷F，并能使试验轮胎1以相比于以往技术为较小挠曲状态行进。由此，胎体层6A的卷起端6be中的刺插方向上的变形和拉伸方向上的变形的平衡被适当化，能使接近于实际使用的胎圈的损伤再现。而且，能减少直至胎圈的损伤产生的行进距离或行进时间的误差，能提高胎圈耐久性的评价精度。另外，还能早期产生胎圈损伤等，能缩短评价时间。

另外，在所述内压P低于标准内压P₀的160%时，由于作用在胎体层6A上的张力变小，因此，至产生胎圈损伤之前会花费时间，不能充分实现评价时间的缩短。相反，若超过260，则张力变得过大，直至产生胎圈损伤的时间的误差变大，导致评价精度下降。从这种观点看，所述内压P的下限优选为标准内压P₀的180%以上，所述内压P的上限优选为240%以下。另外，为了使内压P不会因行进中的轮胎的温度上升而比初始设定值上升，即，为了将内压P保持成一定，优选设置压力调节阀等。

另外，所述载荷F在低于标准载荷F₀的350%时，由于对胎圈部4的负载变小，因此，至产生胎圈损伤之前花费时间，相反，若超过450%，则负载变得过大，直至产生胎圈损伤的时间的误差变大。从这种观点看，所述载荷F的下限优选为标准载荷F₀的370%，所述载荷F的上限优选为430%以下。

另外，行进速度V在低于15km/h时，由于胎圈变形的重复频度减少，因此，至产生胎圈损伤之前花费时间，相反，若超过40km/h，则胎面部2的内部温度上升，可能会导致该胎面部2先产生损伤而不能评价胎圈耐久性。从这种观点看，所述行进速度V的下限优选为18km/h以上，所述行进速度V的上限优选为30km/h以下。

另外，若所述轮胎断面高度之比(H/H₀)低于87.5%，胎体层6A的卷起端6be中刺插方向上的变形和拉伸方向上的变形就不平衡，难以使接近实际使用的胎圈的损伤再现，并且，直至产生胎圈损伤的时间的误差变大，导致评价精度下降。从这种观点看，所述比值(H/H₀)优选为88.5%。另外，所述比值(H/H₀)的上限不特别限制，但从变形平衡最好是的适当化、评价精度的提高等观点看，优选为93.5%以下，更为优选为92.5%以下。

另外，如前所述，若行进工序中胎面部2的内部温度过分上升，则导致胎面部2先产生损伤的倾向。因此，在所述行进工序中，较好的是利用冷却装置21将胎面部2的内部温度保持在90°C以下。

作为这种冷却装置21，如图5(A)所示，可较佳地采用这样的冷却装置：在所述行进工序之前，以新轮胎的最大槽深度h的50～90%的范围K预先将胎面部2的胎面橡胶2G去除。另外，在橡胶的去除范围K小于最大槽深度h的50%时，难以将胎面部2的内部温度抑制在90°C以下。相反，若超过90%，则对带束层7的负担变大，就容易产生以带束层为起点的层间剥离等损伤。从这种观点看，所述去除范围K的下限优选为最大槽深度h的60%以上，此外，所述去除范围K的上限优选为85%以下。

另外，作为所述冷却装置21，如图5(B)所示，可采用这样的冷却装置：在所述行进工序中，向胎面部2的表面吹冷风而进行冷却。该图例示了例如从与压缩机C相连的喷嘴状的送风口22吹冷风的较佳的情况，但并不限定于此，例如也可使用旋风机等风扇吹冷风。而作为冷风，可较佳地采用通常的室温(例如20～35°C)的空气。另外，也可一并使用所述胎面橡胶的去除以及吹冷风。

接着，在所述评价工序中，如图4所示，在所述行进的前后，对从胎圈根点Bp至所述胎圈包衬橡胶9的露出面9S的径向上的外端9Se的、沿所述露出面9S的曲线的径向上的曲线长度L进行测定，当行进后的曲线长度Lx和行进前的曲线长度L₀之比(Lx/L₀)所表示的延伸率超过115%时，不评价胎圈耐久性。

这里，胎圈包衬橡胶9的所述曲线长度L在内压P为一定的情况下基本由载荷F和胎圈部4的温度所决定。因此，在所述曲线长度的延伸率(Lx/L₀)超过115%的情况下，有可能在行进中热量传递给胎圈部4、而胎圈部4的橡胶产生热疲劳。因此，在本发明中，当所述延伸率(Lx/L₀)超过115%时，不评价胎圈耐久性，由此来排除橡胶的热疲劳的因素。由此，可评价机械疲劳所带来的构造上的胎圈耐久性，可进一步提高评价精度。从这种观点看，所述延伸率(Lx/L₀)的上限优选为113%以下。此外，延伸率(Lx/L₀)的下限不特别限制，但优选为105%以上，尤为优选为107%以上，若低于105%，则载荷较小、不利于缩短评价时间。

以上，详述了本发明尤为优选的实施方式，但本发明不限定于图示的实施方式，可变形成各种方式进行实施。

实施例：

为了确认本发明的效果，以图2所示的构造的市售的重载荷用轮胎(12.00R20－16PR)为试验轮胎，按表1所示的规格进行胎圈耐久性试验，测定了直至胎圈部产生损伤的行进时间。另外，按各条件对四个轮胎进行胎圈耐久性试验，比较了行进时间的平均值及误差σ。

所述试验轮胎的标准内压P₀是7.25kPa，标准载荷F₀是30.5kN。另外，胎圈部的损伤产生根据检查员的目视进行，当胎圈部产生膨胀、裂纹等外观上的变化时，判断为损伤产生。此外，表中的“×”是指胎圈部以外的部位先产生损伤、胎圈耐久性试验不能进行到最后的情况。

表1：

如表1所示，可确认：实施例可减少直至产生胎圈损伤的行进时间的误差、提高评价精度，并且可减少行进时间、缩短评价时间。

Claims

1.一种重载荷用轮胎的胎圈耐久性评价方法，在胎圈部配有防轮辋错位用的胎圈包衬橡胶，该重载荷用轮胎的胎圈耐久性评价方法的特征在于，

2.如权利要求1所述的重载荷用轮胎的胎圈耐久性评价方法，其特征在于，所述行进工序利用冷却装置将试验轮胎的胎面部的内部温度保持在90°C以下。

3.如权利要求2所述的重载荷用轮胎的胎圈耐久性评价方法，其特征在于，所述冷却装置是，在所述行进工序之前，在新轮胎的最大槽深度h的50～90%的范围将胎面部的胎面橡胶去除的装置。

4.如权利要求2或3所述的重载荷用轮胎的胎圈耐久性评价方法，其特征在于，所述冷却装置是，在所述行进工序中向胎面部的表面吹冷风进行冷却的装置。