JP2004053482A - タイヤの摩耗試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】摩耗試験の試験時間を短縮することができると共に、試験にかかるコストを低減でき、且つ、同一の試験条件で繰り返し試験が行うことができる。
【解決手段】回転自在に支持されたドラム２にタイヤ４のトレッド部９を接触させた状態でこのドラム２を回転させることにより、タイヤ４をドラム２上で転動させ、タイヤ４のトレッド部９とドラム２との摩擦によってタイヤ４のトレッド部９を摩耗させる摩耗試験方法において、タイヤ４にスリップ角１０を付与した状態でタイヤ４をドラム２上で転動させる。
【選択図】　　　図３

Description

本発明は、タイヤの摩耗試験方法に関する。
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
【従来の技術】
従来より、トレッドゴム配合の異なるそれぞれのタイヤの摩耗量等を比較するため、トレッドゴムの配合の異なるタイヤをそれぞれ車に装着して、この車を路面走行させることによりタイヤを摩耗させるタイヤの摩耗試験が行われている。一方で、図５，６に示すように、回転自在に支持されたドラム１００にタイヤ１０１のトレッド部１０２を接触させ、タイヤ１０１が路面を直進している状態と略同じ状態になるようにタイヤ１０１をドラム１００上で転動させ、タイヤ１０１とドラム１００との摩擦によってタイヤ１０１を摩耗させる摩耗試験が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の実車によるタイヤの摩耗試験では、車を非常に長い間走行させなければならず、非常に試験時間が長くかかり、試験のコストも高くなるという問題があった。
また、実車によるタイヤの摩耗試験では、摩耗試験中に天候の影響を受けて路面状態が変化してしまうなど、摩耗試験中に他の因子の影響を受けることが多く、摩耗試験を同一の試験条件で繰り返し行うことが困難であるため、複数のタイヤを正確に比較評価することが難しいという問題があった。
【０００４】
さらに、実車によるタイヤの摩耗試験では、車を路面走行させているために、特に、カーブ走行する場合など、タイヤのトレッド部と路面との接地面の接地状態を常に一定に保つことが難しく、タイヤのトレッド部と路面との接地面の接地状態を一定にした状態でタイヤの摩耗試験を行うことが非常に難しいものとなっていた。
また、従来のドラムを用いたタイヤの摩耗試験では、タイヤが路面を直進している状態と略同じ状態になるようにタイヤをドラム上で転動させているので、タイヤの摩耗する速度が非常に遅く試験時間が長くかかるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、摩耗試験の試験時間を短縮することができると共に、試験にかかるコストを低減でき、且つ、同一の試験条件で繰り返し摩耗試験が行える摩耗試験方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、回転自在に支持されたドラム２にタイヤ４のトレッド部９を接触させた状態でこのドラム２を回転させることにより、タイヤ４をドラム２上で転動させ、タイヤ４のトレッド部９とドラム２との摩擦によってタイヤ４のトレッド部９を摩耗させる摩耗試験方法において、タイヤ４にスリップ角度１０を付与した状態でタイヤ４をドラム２上で転動させるている点にある。
【０００７】
上記の本発明によれば、従来のように実車の路面走行によらなくても、ドラム２上でタイヤ４を転動させることにより、タイヤ２のトレッド部９を摩耗させることができるので、実車試験に比べ試験コストを低減することができる。
また、タイヤ４をドラム２上で転動するだけなので、実車試験に比べ、摩耗試験中に他の因子の影響を受けることが少なく、比較的、同一の試験条件で摩耗試験を繰り返し行うことができ、複数のタイヤを正確に比較評価することができる。
【０００８】
また、タイヤ４にスリップ角度１０を付与した状態でタイヤ４をドラム２上で転動させているので、トレッド部９とドラム２との摩擦が増加し、タイヤ２のトレッド部９が急速に摩耗する。これにより、タイヤ２の摩耗試験時間を短くすることができ、試験のコストを低減することができる。
また、タイヤ４にスリップ角度１０を付与しているので、実車試験でなくても、タイヤ４がカーブを転動している状態と略同じ状態にすることができ、タイヤ４がカーブを転動した際のタイヤ２の摩耗試験を行うことができる。
【０００９】
この技術的課題を解決するための他の本発明の技術的手段は、回転自在に支持されたドラム２にタイヤ４のトレッド部９を接触させた状態でこのドラム２を回転させることにより、タイヤ４をドラム２上で転動させ、タイヤ４のトレッド部９とドラム２との摩擦によってタイヤ２のトレッド部９を摩耗させる摩耗試験方法において、プラスのスリップ角度１０ａを付与して一定時間、タイヤ４をドラム９上で転動させた後、マイナスのスリップ角度１０ｂを付与して一定時間、タイヤ４を転動させる点にある。
【００１０】
これによれば、タイヤ４のトレッド部９は偏摩耗することがなく、タイヤ４のトレッド部９の全体を均一に摩耗させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図に基づき説明する。
図１〜２は本発明に係るタイヤのトレッド部を摩耗させるタイヤの摩耗試験において用いられる摩耗試験装置にタイヤを装着した装着状態を示している。
まず、タイヤの摩耗試験において用いられる摩耗試験装置の構成について説明する。
この摩耗試験装置１は、円筒状のドラム２と、このドラム２を回転自在に支持する支持部３と、タイヤ４を装着すると共に、タイヤ４を回転自在に支持するタイヤ支持部５とから構成されている。
【００１２】
このドラム２には、ドラム回転軸６が設けられておりこのドラム回転軸６が支持部３に支持されることにより、ドラム２は周方向に回転するようになっている。
タイヤ支持部５は、ドラム２の上方に配置され、タイヤ４が周方向に回転するためのタイヤ回転軸７と、このタイヤ回転軸７の上方に設けられた支軸８とを有している。
図１〜４に示すように、タイヤ支持部５の支軸８は上下方向に移動可能で、且つ、上下軸まわりに回動可能とされており、これにより、タイヤ４を上下に移動できると共に、上下軸まわりに回動してタイヤ４の向きが変更できるようになっている。
【００１３】
また、タイヤ４のトレッド部９をドラム２に接触させた状態において、さらに、タイヤ支持部５を下方に動かすことによりタイヤ４に対して荷重をかけることができる。
この摩耗試験装置１によれば、タイヤ支持部５にタイヤ４を装着し、タイヤ支持部５を下方向に動かし、タイヤ４に荷重をかけながらタイヤ４のトレッド部９をドラム２に接触させ、この状態でドラム２を周方向に回転させることによりタイヤ４をドラム２上で転動させることができる。
【００１４】
図３，４に示すように、タイヤ４がドラム２上を転動している状態において、タイヤ４がドラム２に接している接地面を道路の路面と仮定すれば、ドラム２の回転によって、この接地面が進む方向Ａは路面の進む方向と同じように考えることができ、実際にタイヤ４が路面を転動している転動状態とほぼ同じ状態と考えることができる。
したがって、摩耗試験装置１によってタイヤ４がドラム２上を転動している状態では、接地面が進む方向Ａの反対方向はタイヤ４の仮想進行方向Ｂとすることができる。
【００１５】
次に摩耗試験装置１を用いてタイヤ４のトレッド部９を摩耗させる摩耗試験方法について説明する。
（１）タイヤ４をタイヤ支持部５に装着する。
（２）タイヤ回転軸７とドラム回転軸６とが平行状態（タイヤ４の中心面が仮想進行方向Ｂと一致している状態）からタイヤ支持部５を支軸８まわりに一方向（プラス方向Ｅ）に所定角度で回動させ、図３に示すように、タイヤ４にプラスのスリップ角度１０ａを付与する。
【００１６】
スリップ角度１０とは、図３，４に示すように、タイヤ４がドラム２上を転動している転動状態において、タイヤ４の中心面（中心線Ｃ）と仮想進行方向Ｂとのなす角度のことである。このスリップ角１０を言い換えれば、タイヤ回転軸７に直交し、且つ、タイヤ４の回転軸７とドラム２のドラム回転軸６とを結ぶ線分に対して直交する方向と、タイヤ４の中心面（中心線Ｃ）とのなす角度のことである。
なお、この場合において、仮想進行方向Ｂに対してタイヤ４を一方に傾けた方向をプラス方向Ｅ（仮想進行方向Ｂを中心として図３，４の右側方向）としており、仮想進行方向Ｂに対してタイヤ４を他方に傾けた方向をマイナス方向Ｆ（仮想進行方向Ｂを中心として図３，４の左側方向）としており、仮想進行方向Ｂに対してプラス方向Ｅにタイヤ４を回動させた時のスリップ角度１０は、プラスのスリップ角度１０ａとされ、仮想進行方向Ｂに対してマイナス方向Ｆにタイヤ４を回動させた時のスリップ角度１０は、マイナスのスリップ角度１０ｂとされている。
【００１７】
（３）次に、タイヤ支持部５を下方向に動かし、タイヤ４に荷重をかけながらタイヤ４のトレッド部９をドラム２に接触させる。プラスのスリップ角度１０ａを付与した状態で、一定の時間、例えば３０分間、ドラム２を周方向に回転させ、タイヤ４をドラム上で転動させる。
（４）一定の時間が経過後、ドラム２の回転を停止して、タイヤ支持部５を支軸８まわりに他の方向（マイナス方向Ｆ）に所定角度で回動させ、図４に示すように、タイヤ４にマイナスのスリップ角度１０ｂを付与し（仮想進行方向Ｂを中心としてプラス方向Ｅと反対側にタイヤ４を回動させる。）、上記記載と同様に、タイヤ４に荷重をかけながらタイヤ４のトレッド部９をドラム２に接触させる。この状態で、一定の時間、例えば３０分間、ドラム２を周方向に回転させ、タイヤ４をドラム２上で転動させる。
【００１８】
（５）一定の時間が経過後、ドラム２の回転を停止して、マイナスのスリップ角度１０ｂを前述したプラスのスリップ角度１０ａに変更する。
（６）タイヤ４の転動距離（タイヤ４がドラム２上を転動した距離）が所定の距離、例えば５０００ｋｍ、に達するまで、上記記載の（２）〜（５）作業を繰り返し続ける。
以上記載のように摩耗試験方法によれば、従来のように実車の路面走行によらなくても、ドラム２上でタイヤ４を転動させることにより、タイヤ２のトレッド部９を摩耗させることができる。
【００１９】
また、タイヤ４をドラム２上で転動するだけなので、実車試験に比べ、摩耗試験中に他の因子の影響を受けることが少なく、比較的、同一の試験条件で摩耗試験を繰り返し行うことができる。
また、タイヤ４にスリップ角度１０を付与した状態でタイヤ４をドラム２上で転動させているので、トレッド部９とドラム２との摩擦が増加し、タイヤ２のトレッド部９が急速に摩耗する、これにより、タイヤ２の摩耗試験時間を短くすることができ、試験のコストを低減することができる。
【００２０】
さらに、タイヤ４にスリップ角度１０を付与しているので、実車試験でなくても、タイヤ４がカーブを転動している状態と略同じ状態にすることができ、タイヤ４がカーブを転動した際のタイヤ２の摩耗試験を行うことができる。
また、プラスのスリップ角度１０ａを付与して一定時間タイヤ４をドラム９上で転動させた後、マイナスのスリップ角度１０ｂを付与して一定時間タイヤ４を転動させているので、タイヤ４は偏摩耗することがなく、タイヤ４のトレッド部９の全体を均一に摩耗させることができる。
【００２１】
このような摩耗試験方法により、例えば、次のようにトレッドゴム配合の異なるそれぞれのタイヤ４の摩耗量等を比較評価することができる。
まず、トレッドゴム配合の異なるそれぞれのタイヤ４を用意しておき、タイヤ４の転動距離やスリップ角１０等の試験条件を同一にして上記記載の摩耗試験方法により、それぞれのタイヤ４のトレッド部９を摩耗させる。
その後、それぞれのタイヤ４のトレッド部９の溝の深さをノギス等の測定器を用いて測定し、その測定結果（トレッド部９の溝の深さ）をそれぞれのタイヤ４と比較することにより、トレッドゴム配合の異なるそれぞれのタイヤ２の摩耗量を比較する。それぞれのタイヤ４の評価方法としては、あるトレッド配合のタイヤ４の摩耗量を１００としたときの、他のトレッド配合のタイヤの摩耗量を指数（割合）で表した摩耗率により評価することができる。
【００２２】
また、この摩耗試験に際しては、タイヤ４の内部損傷が発生しない程度の荷重とスリップ角度１０を設定する必要があり、例えば、スリップ角度１０は０．５°〜５°、タイヤ４の仮想速度（タイヤ２がドラム２上を転動したときの速度）は２０〜１００ｋｍ／ｈ、荷重はタイヤ４の負荷能力指数（ＬＩ）に対して５０％〜２００％荷重、タイヤ４の内圧はＪＩＳ規格等の内圧にするのが好ましく、より具体的には、タイヤ４のサイズ２１５／６５Ｒ１５、リブパターン１１０／１０５Ｌのタイヤ４に対しては、荷重を４ｋＮ、タイヤ４の仮想速度を１００ｋｍ／ｈ、タイヤ４の内圧を６００ｋＰａ、スリップ角度を＋２°〜−２°とすればよい。
【００２３】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
すなわち、上記記載の摩耗試験方法では、タイヤ４にプラスのスリップ角度１０ａを付与した際のタイヤ４の転動時間（タイヤ４をドラム２に転動させる時間）と、タイヤ４にマイナスのスリップ角度１０ｂを付与した際のタイヤ４の転動時間とが同じ時間幅（一定時間）になるようにしているが、例えば、プラスのスリップ角度１０ａの場合は転動時間２０分間、マイナスのスリップ角度１０ｂの場合は転動時間３０分間のように、プラスのスリップ角度１０ａを付与した場合と、マイナスのスリップ角度１０ｂを付与した場合の転動時間をそれぞれ異なる時間幅にしてもよい。
【００２４】
また、上記記載の摩耗試験方法の（５）では、マイナスのスリップ角度１０ｂからプラスのスリップ角度１０ａに変更する際に、プラスのスリップ角度１０ａを摩耗試験方法の（２）で設定した角度に再び設定していたが、必ずしもその必要はなく、摩耗試験方法の（５）において、マイナスのスリップ角度１０ｂからプラスのスリップ角度１０ａに変更する際には、プラスのスリップ角度１０ａを摩耗試験方法の（２）で設定した角度以外の角度にしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、タイヤにスリップ角を付与した状態でタイヤをドラム上で転動させたので、摩耗試験の試験時間を短縮することができると共に試験にかかるコストを低減できる。また、タイヤをドラム上で転動するだけなので、実車試験に比べ、摩耗試験中に他の因子の影響を受けることが少なく、比較的、同一の試験条件で摩耗試験を繰り返し行うことができ、これにより、タイヤの比較評価が比較的正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施の形態のタイヤのトレッド部を摩耗させる摩耗試験において用いられる摩耗試験装置にタイヤを装着した側面図である。
【図２】同において用いられる摩耗試験装置にタイヤを装着した正面図である。
【図３】同プラス方向にスリップ角を付与されたタイヤがドラム上を転動している転動状態の説明図である。
【図４】同マイナス方向にスリップ角を付与されたタイヤがドラム上を転動している転動状態の説明図である。
【図５】従来のタイヤ摩耗試験における試験状況の側面図である。
【図６】従来のタイヤ摩耗試験の試験状況図である。
【符号の説明】
１　　摩耗試験装置
２　　　ドラム
４　　タイヤ
９　　トレッド部
１０　スリップ角度
１０ａ　プラスのスリップ角度
１０ｂ　マイナスのスリップ角度

Claims (2)

1. 回転自在に支持されたドラム（２）にタイヤ（４）のトレッド部（９）を接触させた状態でこのドラム（２）を回転させることにより、タイヤ（４）をドラム（２）上で転動させ、タイヤ（４）のトレッド部（９）とドラム（２）との摩擦によってタイヤ（４）のトレッド部（９）を摩耗させるタイヤの摩耗試験方法において、
   タイヤ（４）にスリップ角度（１０）を付与した状態でタイヤ（４）をドラム（２）上で転動させることを特徴とするタイヤの摩耗試験方法。
2. 回転自在に支持されたドラム（２）にタイヤ（４）のトレッド部（９）を接触させた状態でこのドラム（２）を回転させることにより、タイヤ（４）をドラム（２）上で転動させ、タイヤ（４）のトレッド部（９）とドラム（２）との摩擦によってタイヤ（４）のトレッド部（９）を摩耗させるタイヤの摩耗試験方法において、
   プラスのスリップ角度（１０ａ）を付与して一定時間、タイヤ（４）をドラム（２）上で転動させた後、マイナスのスリップ角度（１０ｂ）を付与して一定時間、タイヤ（４）をドラム（２）上で転動させることを特徴とするタイヤの摩耗試験方法。

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