JP2003262568A - タイヤの耐久試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温環境下で実使用されたタイヤにおいて生
じるクリープ挙動を、短期間で効率良く模擬できるタイ
ヤの耐久試験方法を提供することにある。 【解決手段】 タイヤ１に気体を充填して、タイヤ充填
圧を一定の空気圧で保持する高内圧保持工程と、静止し
た無負荷状態のタイヤの少なくともトレッド部の全体を
50℃以上の一定温度に加熱し、少なくともタイヤが径成
長するまで前記加熱温度で保持する恒温保持工程とを有
することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、タイヤの耐久試
験方法に関するものであり、より詳細には、高温環境下
に曝されたタイヤの特にクラウン部において生じる経時
的劣化に伴うクリープ挙動を短期間で効率良く模擬でき
るタイヤの耐久試験方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高温環境下に曝されたタイヤにおいて生
じる経時的劣化における耐久性を評価するための従来の
試験方法としては、例えば、特開平９−133611号公報に
記載されている。

【０００３】上掲公報記載のタイヤの耐久試験方法は、
タイヤ内に高濃度の酸素を注入し、酸素によるタイヤの
劣化を促進させた後、タイヤに空気を注入し、荷重を負
荷した状態で回転ドラム上で走行させてタイヤの耐久性
を評価したものであり、かかる方法は、動的負荷状態の
タイヤの耐久性を評価するため、例えば、高温実使用環
境下でタイヤが経時的に劣化して、特にベルトを構成す
るコード層間ゴムが劣化して、タイヤ径成長が生じ、最
終的にはクリープ破壊に至るような故障形態の他、路面
状態や荷重負荷条件等の他の因子による故障形態も加味
してタイヤの耐久性を総合的に評価したものである。

【０００４】このため、高温環境下に曝されたタイヤが
経時的に劣化してタイヤ径成長が生じ、最終的にはクリ
ープ破壊に至るような故障形態だけに因するタイヤの耐
久性の良否を評価することはできず、他の因子の影響を
なくして、タイヤ自体の耐久性のみを評価する方法とし
ては適さなかった。

【０００５】また、高温環境下に曝されたタイヤ自体の
耐久性のみを評価するための手段としては、静止した無
負荷状態で耐久性試験を行うことが有用である。

【０００６】静止した無負荷状態で行う従来の耐久性試
験方法としては、例えば常温にてタイヤ内部に水を注入
し、その破壊圧（水圧）で評価する、いわゆるタイヤ水
圧試験方法があるが、かかるタイヤ水圧試験方法は、一
般に常温で行われ、かつタイヤのビード部のみが破壊す
る場合が多かったため、高温環境下に曝されたタイヤ自
体の耐久性を評価するには適さなかった。

【０００７】また、高温環境下で実使用されたタイヤ
は、劣化してクリープによって破壊に至るまでには、通
常はかなり長期間を有するため、かかるクリープ破壊を
短期間で模擬できる方法を開発できれば、タイヤ自体の
耐久性の良否を予測できる点で有利になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、静
止した無負荷状態のタイヤにおいて、タイヤ充填圧とタ
イヤの加熱温度を適正に設定することによって、高温環
境下で実使用されたタイヤの特にクラウン部において生
じる経時的劣化に伴うクリープ挙動を、短期間で効率良
く模擬できるタイヤの耐久試験方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のタイヤの耐久試験方法は、タイヤに気体
を充填して、静止した無負荷状態のタイヤ充填圧を一定
の充填圧で保持する高内圧保持工程と、タイヤの少なく
ともトレッド部の全体を50℃以上の一定温度に加熱し、
少なくともタイヤが径成長するまで前記加熱温度で保持
する恒温保持工程とを有することにある。

【００１０】また、高内圧保持工程に先だって、タイヤ
に高濃度酸素を含有する気体を充填して、酸素によるタ
イヤの劣化を促進させる工程をさらに有することが好ま
しい。

【００１１】さらに、高内圧保持工程での充填圧は最高
空気圧以上1500kPa以下であること、 及び／又は、高
内圧保持工程におけるタイヤへの気体の充填は遠隔操作
にて行うことが好ましい。尚、ここでいう「最高空気
圧」とは、JATMA YEAR BOOK (2001)に規定する最高空気
圧（最大負荷能力に対応する空気圧）を意味する。

【００１２】さらにまた、恒温保持工程での加熱・保持
温度は50〜120℃の範囲であること、及び／又は、恒温
保持工程におけるタイヤの加熱・保持はタイヤウォーマ
ーを用いて行うことが好ましい。

【００１３】加えて、タイヤの径成長は、トレッド部の
踏面に対向させて配置した変位計により測定することが
好ましい。

【００１４】また、タイヤをホイールに組み付けてタイ
ヤ車輪とし、このタイヤ車輪のホイールの両側面に存在
する中心穴に一対の固定軸をそれぞれ挿入して、タイヤ
車輪を空中に浮かした状態で固定することによって、タ
イヤを静止した無負荷状態とすることがより好適であ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】高温環境下、例えば炎天下に屋外
で長期間曝されたタイヤは、それを構成するゴム部分が
劣化してクリープ現象が生じやすく、コード層間のゴム
接着力が低下する等の理由によりタイヤが径成長して、
図１に示すように、タイヤ10がクリープ破壊することに
なる。

【００１６】上述した水圧試験方法では、ベルトが破壊
するよりも先にビード部が破壊する場合が多く、クリー
プ現象によるタイヤ自体の耐久性を正確に把握すること
ができず、また、タイヤの実使用条件と同様の条件下で
試験を行う場合には、長期間を要することになり、いず
れの方法も短期間でクリープ現象によるタイヤ自体の耐
久性の良否を正確に把握することはできなかった。

【００１７】この発明に従うタイヤの耐久試験方法は、
タイヤ１に気体を充填して、タイヤ充填圧を一定の充填
圧で保持する高内圧保持工程と、静止した無負荷状態の
タイヤ１の少なくともトレッド部２の全体を50℃以上、
好適には50〜120℃の一定温度に加熱し、少なくともタ
イヤ１が径成長するまで前記加熱温度で保持する恒温保
持工程とを有することにあり、この構成を採用すること
によって、高温環境下で実使用されたタイヤにおいて生
じる経時的劣化に伴うクリープ挙動を、短期間で効率良
く模擬することができる。

【００１８】また、より短期間でクリープ挙動を効率良
く模擬する必要がある場合には、高内圧保持工程に先だ
って、タイヤ１に高濃度酸素を含有する気体を充填し
て、酸素によるタイヤ１の劣化を促進させる工程をさら
に有することが好ましい。

【００１９】尚、ここでいう「高濃度酸素を含有する気
体」とは、具体的には酸素濃度を30％以上とすることが
好ましく、より好ましくは30〜99％とする。酸素濃度が
30％未満だと、タイヤの劣化促進効果が十分に得られな
くなるおそれがあるからである。

【００２０】また、タイヤ１の劣化促進工程は、常温
（例えば20℃前後の雰囲気）で行うこともできるが、さ
らに、加熱して常温よりも高い温度雰囲気下、好ましく
は20〜120℃で行うことが、タイヤ１を構成するゴム組
成物中への酸素の拡散を促進する点で好ましい。

【００２１】高内圧保持工程での充填圧は、最高空気圧
以上1500kPa以下であることが好ましい。最高空気圧未
満だと、クリープ現象が促進されないからであり、1500
kPa超えだと、瞬時にタイヤがバーストする危険性があ
るからである。

【００２２】高内圧保持工程におけるタイヤ１への気体
の充填は、遠隔操作にて行うことが安全性の点から好ま
しい。遠隔操作で気体の充填を行う方法としては、例え
ば、タイヤから離れた場所に充填装置を設置すればよ
い。

【００２３】恒温保持工程におけるタイヤの加熱・保持
は、図２に示すように、タイヤウォーマー３を用いて行
うことが好ましい。このタイヤウォーマー３は、ヒータ
ー加熱部（図示せず）、図３に示すようにトレッド部２
の陸部４に、測定子５を突き刺すなどの固定手段によっ
て接触させる。タイヤウォーマー３に接続した温調器
（図示せず）によって、測定子５の温度をとらえながら
予め設定した温度になるように自動制御される。

【００２４】また、タイヤ１にクリープ現象が生じる
と、タイヤ１は径成長して、最終的にはバーストする傾
向があることから、クリープ現象の生じやすさは、タイ
ヤ１の径成長によって判断することが好ましい。

【００２５】タイヤ１の径成長は、図４に示すように、
トレッド部２の踏面に対向させて配置した変位計７によ
り測定することがより好適である。

【００２６】尚、図４では、タイヤ１に被せたタイヤウ
ォーマー３の、トレッド部２の中央位置にある部分に変
位量測定用孔８をあけ、変位計７を、その測定子９がタ
イヤ１のトレッド部２の陸部に接触した状態でマグネッ
トスタンド10で位置決め固定し、変位計７からの測定デ
ーターを、離隔した位置に設置したカウンター（図示せ
ず）で読みとれるように構成した場合を示しているが、
この構成だけには限定されず、特許請求の範囲内での種
々の変更が可能である。

【００２７】また、タイヤ１を静止した無負荷状態とす
る方法としては、例えば、図２に示すように、タイヤ１
をホイール11に組み付けてタイヤ車輪とし、このタイヤ
車輪のホイール11の両側面に存在する中心穴に一対の固
定軸12をそれぞれ挿入して、タイヤ車輪を空中に浮かし
た状態で固定することが、簡便にタイヤ１を静止した無
負荷状態にセットできる点で好ましい。

【００２８】尚、前記固定軸12は、異なるサイズのホイ
ール11の中心穴に挿入できるようにするため、先端部分
を、例えば円錐状のようにテーパ状とすることが好まし
く、また、固定軸12とホイール11の中心穴との関係か
ら、必要に応じてこれらの間にリング状のスペーサー
（図示せず）を配設することもできる。

【００２９】そして、この発明に従うタイヤの耐久試験
方法を用いて試験を行ったところ、試験期間が約14日間
程度で、６年間の長期間にわたって劣化した実使用タイ
ヤ自体のクリープ挙動と同様なクリープ挙動を模擬する
ことができた。

【００３０】

【発明の効果】この発明によれば、静止した無負荷状態
のタイヤにおいて、タイヤ充填圧とタイヤの加熱温度を
適正に設定することによって、高温環境下で実使用され
たタイヤの特にクラウン部において生じる経時的劣化に
伴うクリープ挙動を、短期間で効率良く模擬できるタイ
ヤの耐久試験方法の提供が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 クリープ破壊が生じたタイヤの一例を示す正
面図である。

【図２】 この発明に従うタイヤの耐久試験方法を行う
ための試験設備の主要部を示す斜視図である。

【図３】 タイヤのトレッド部の温度を測定する方法を
説明するための図である。

【図４】 図2に示す変位計の拡大斜視図である。

【符号の説明】

１、10 タイヤ ２ トレッド部 ３ タイヤウォーマー ４ 陸部 ５ 温調器の測定子 ６ 配線 ７ 変位計 ８ 変位量測定用孔 ９ 変位計の測定子 10 マグネットスタンド 11 ホイール 12 固定軸

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤに気体を充填して、タイヤ充填圧
   を一定の充填圧で保持する高内圧保持工程と、 静止した無負荷状態のタイヤの少なくともトレッド部の
   全体を50℃以上の一定温度に加熱し、少なくともタイヤ
   が径成長するまで前記加熱温度で保持する恒温保持工程
   と、を有することを特徴とするタイヤの耐久試験方法。
2. 【請求項２】 高内圧保持工程に先だって、タイヤに高
   濃度酸素を含有する気体を充填して、酸素によるタイヤ
   の劣化を促進させる工程をさらに有する請求項１記載の
   タイヤの耐久試験方法。
3. 【請求項３】 高内圧保持工程での充填圧は最高空気圧
   以上1500kPa以下である請求項1又は２記載のタイヤの耐
   久試験方法。
4. 【請求項４】 高内圧保持工程におけるタイヤへの気体
   の充填は、遠隔操作にて行う請求項１、２又は３記載の
   タイヤの耐久試験方法。
5. 【請求項５】 恒温保持工程での加熱・保持温度は50〜
   120℃の範囲である請求項1〜４のいずれか１項記載のタ
   イヤの耐久試験方法。
6. 【請求項６】 恒温保持工程におけるタイヤの加熱・保
   持は、タイヤウォーマーを用いて行う請求項１〜５のい
   ずれか１項記載のタイヤの耐久試験方法。
7. 【請求項７】 タイヤの径成長は、トレッド部の踏面に
   対向させて配置した変位計により測定する請求項１〜６
   のいずれか１項記載のタイヤの耐久試験方法。
8. 【請求項８】 タイヤをホイールに組み付けてタイヤ車
   輪とし、このタイヤ車輪のホイールの両側面に存在する
   中心穴に一対の固定軸をそれぞれ挿入して、タイヤ車輪
   を空中に浮かした状態で固定することによって、タイヤ
   を静止した無負荷状態とする請求項１〜７のいずれか１
   項記載のタイヤの耐久試験方法。