JP2004233218A

JP2004233218A - タイヤ評価方法及びタイヤ評価装置

Info

Publication number: JP2004233218A
Application number: JP2003022631A
Authority: JP
Inventors: Shinji Ikeda; 伸二池田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】経年劣化したタイヤについて、その耐久性を正確に評価することができるようにするタイヤ評価方法及び装置を提供する。
【解決手段】タイヤ支持部１２に被試験タイヤＴを保持させ、駆動モータ１１によって駆動ドラム１０を回転させ、被試験タイヤを該駆動ドラムに所定だけ押しつけることにより被試験タイヤＴを回転させつつそのトレッド面側に負荷を加えて被試験タイヤＴの耐久性を試験するときに、発熱誘導装置３を作動させることにより被試験タイヤＴのコンポーネント中を自家発熱させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ評価方法及びタイヤ評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤの耐久性を調べて評価するために、ドラム走行試験機を用いることは周知である（例えば特許文献１〜４等参照）。
このドラム走行試験機は、ホイルに組み付けて所定内圧に調整した被試験タイヤを回転させつつそのトレッド面側にドラム等で負荷を加えてゆくものであるが、例えばこれによって被試験タイヤに機械的疲労を起因とした損傷が発生するのを待ち、この損傷発生時点までの走行距離を測定するといった使い方をする。
【０００３】
ところで、この種のドラム走行試験機を用いて、新品のタイヤだけでなく、経年劣化したタイヤの耐久性も調べたいという要請がある。
この場合、新品のタイヤを膨らませるためのインフレートガスに酸素を用いてゴムの酸素劣化を生じさせると共に、ドラム走行試験機による試験と並行して被試験タイヤを故意に加熱させることによりゴム組成中に含まれる酸素を拡散させ、劣化を促進させるということが提案されている（特許文献４）。
なお、被試験タイヤを加熱する手段としては、スチームオーブンを使用することが提案されていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−１８１１４２号公報
【特許文献２】
特開平７−１５１６４５号公報
【特許文献３】
特開平１１−６４１７４号公報
【特許文献４】
特開平９−１３３６１１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
経年劣化したタイヤの耐久性を評価するには、機械的（構造的）疲労と熱的疲労との両面性を考慮する必要がある。
上記したように、酸素劣化法や加熱促進法を採用しない一般の試験方法（特許文献４に記載の方法以外）で得た試験結果は、新品の被試験タイヤが機械的疲労を原因として損傷したことを意味しているに過ぎず、従って熱的疲労に伴う損傷は含まれないか、又は含まれたとしても僅かであると言わなければならない。
【０００６】
そのため、この試験結果をそのまま、経年劣化したタイヤにおける市場走行時の耐久性として扱うには問題がある。
なお、この一般の試験方法において被試験タイヤに熱的疲労をも伴わせようとして負荷や速度を高めるようにすると、走行条件そのものが変化するので、市場走行時を想定した前提自体が異質のものに変わってしまうことになる。
これに対し、酸素劣化法や加熱促進法を採用する試験方法（特許文献４）では次のような不都合があった。
【０００７】
すなわち、新品の被試験タイヤ内に酸素を注入してゴムに酸素劣化を生じさせると、インナーに使用されたブチルゴムの種類や厚さ等の影響で劣化度合いにバラツキが生じてしまい、耐久性の評価を正確にできなくなるということがあった。
また、被試験タイヤを加熱するにしても、スチームオーブンによるタイヤ外側からの加熱方式になるために、トレッド面でのオイル飛散が発生し、これによってトレッド部硬度が新品タイヤのそれよりも高くなるといったことが起こる。
【０００８】
そのため、トレッド部の物性が変化してしまい、この影響で試験中のタイヤ内部温度やコンポーネント内部での疲労性にバラツキが出るということになってしまう。
結果として、この酸素劣化法や加熱促進法を採用する試験方法でも、耐久性の評価を正確にできなくなるということがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、経年劣化したタイヤについて、その耐久性を正確に評価することができるようにしたタイヤ評価方法及びタイヤ評価装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係るタイヤ評価方法は、被試験タイヤＴを回転させつつそのトレッド面側に負荷を加えて被試験タイヤＴの耐久性を試験するときに、被試験タイヤＴのコンポーネント中を自家発熱させるものである。
このように被試験タイヤＴのコンポーネント中を自家発熱させる場合は、タイヤ外側からの加熱方式ではないので、トレッド面でのオイル飛散を防止することができる。
【００１０】
これにより、被試験タイヤＴにおいて、トレッド部硬度が新品タイヤのそれよりも高くなるといったことを未然に防止できることになる。
そのため、トレッド部の物性への影響は無くなり、タイヤ内部温度やコンポーネント内部での疲労性を所定条件に統一させることができ、もって市場走行時に伴う自然な経年劣化状態を再現できることになる。
従って、この経年劣化したタイヤについて、その耐久性を正確に評価することができるというわけである。
【００１１】
また、このようにすれば、わざわざ酸素劣化法を採用する必要がなくなるので、インナーに使用されたブチルゴムの種類や厚さ等の影響で劣化度合いがバラツクといったこともない。
被試験タイヤＴのコンポーネント中を自家発熱させる方法としては、マイクロ波照射法を採用したり、電磁誘導法を採用したりすればよい。
一方、本発明に係るタイヤ評価装置１は、被試験タイヤＴを回転させつつそのトレッド面側に負荷を加えて被試験タイヤＴの耐久性を試験するドラム走行試験機２と、このドラム走行試験機２に装着される被試験タイヤＴに対してそのコンポーネント中を自家発熱させるための発熱誘導装置３とを有したものである。
【００１２】
このような構成とすることで、本発明に係るタイヤ評価方法を実施することができる。
上記したように、発熱誘導装置３には、マイクロ波発生装置や電磁誘導装置を用いればよい。
本発明に係るタイヤ評価装置１は、更に、ドラム走行試験機２に装着された被試験タイヤＴの表面温度を測定する温度検知器４と、この温度検知器４による測定データを元に前記発熱誘導装置３を制御する制御部５とを有したものとするのが好適である。
【００１３】
このような温度検知器４と制御部５とを有することで、被試験タイヤＴの温度制御が可能となり、試験条件の統一化に一層好適となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るタイヤ評価装置１の一実施形態を示している。
このタイヤ評価装置１は、ドラム走行試験機２と発熱誘導装置３とを有している。
また、このタイヤ評価装置１は、温度検知器４と制御部５とを有している。
ドラム走行試験機２は、駆動ドラム１０と、この駆動ドラム１０を回転させる駆動モータ１１と、被試験タイヤＴを回転自在に保持するタイヤ支持部１２と、このタイヤ支持部１２を流体圧シリンダ等の動力源１３によって駆動ドラム１０へ向けて近接離反させる負荷調整装置１４とを有している。
【００１５】
図例では、タイヤ支持部１２及び負荷調整装置１４が、駆動ドラム１０を挟んだ両側に設けられたものを示してある。
従って、このドラム走行試験機２では、タイヤ支持部１２へ被試験タイヤＴを保持させると共に、駆動モータ１１によって駆動ドラム１０を回転させておき、負荷調整装置１４を所定量作動させて被試験タイヤＴを駆動ドラム１０へ所定だけ押し付けるようにすることができるようになっている（図２参照）。
発熱誘導装置３にはマイクロ波発生装置又は電磁誘導装置が用いられている。
【００１６】
従って、この発熱誘導装置３を作動させることで、ドラム走行試験機２に装着される被試験タイヤＴに対してそのコンポーネント中を自家発熱させることができるようになっている。
なお、この発熱誘導装置３は、タイヤ支持部１２が負荷調整装置１４によって移動されるときに、このタイヤ支持部１２と一体的に移動するように設けて、タイヤ支持部１２で保持される被試験タイヤＴとの距離を一定に保てるようにしておくのが好適である。
【００１７】
温度検知器４には被接触型の表面温度計等が用いられており、ドラム走行試験機２に装着された被試験タイヤＴの表面温度（例えばブレーカーエッジやトレッド底等）を測定可能になっている。
制御部５は、温度検知器４により被試験タイヤＴの表面温度が測定されたときに、この測定データを元にして、発熱誘導装置３を制御するようになったものである。
すなわち、被試験タイヤＴの発熱温度が設定値より高くなれば発熱誘導装置３の出力を低下又は停止させ、反対に被試験タイヤＴの発熱温度が設定値より低くなれば発熱誘導装置３の出力を高めるといった具合である。
【００１８】
このような構成のタイヤ評価装置１であれば、被試験タイヤＴを回転させつつそのトレッド面側に負荷を加えることにより、この被試験タイヤＴの耐久性を試験するに際して、被試験タイヤＴのコンポーネント中を自家発熱させることができるものであり、結果として、被試験タイヤＴに対して機械的（構造的）疲労と熱的疲労との両方を生じさせることができるようになっている。
このようにコンポーネント中を自家発熱させた被試験タイヤＴは、そのトレッド面でのオイル飛散が無く、トレッド部硬度が高くなるといったことが起こらないため、トレッド部の物性が異変を起こすこともない。
【００１９】
従って、タイヤ内部温度やコンポーネント内部での疲労性を所定条件に統一させることができることとなり、もって経年劣化したタイヤを再現でき、その耐久性を正確に評価することができる。
また、酸素劣化法を採用してないので、インナーに使用されたブチルゴムの種類や厚さ等の影響で劣化度合いがバラツクといったこともない。
【００２０】
【実施例】
上記タイヤ評価装置１を用いて本発明に係るタイヤ評価方法を実施した。
被試験タイヤＴとして使用したタイヤのタイヤサイズは１８５Ｒ１４８ＰＲとした。
図３は、温度検知器４及び制御部５を作動させながら発熱誘導装置３により被試験タイヤＴのコンポーネント中を自家発熱させた場合（「加熱あり」と表記：即ち本発明である）と、加熱を一切しなかった場合（「加熱なし」と表記：即ち比較例である）とを比較して示したグラフである。
【００２１】
いずれの場合も、温度検知はブレーカーエッジを対象としたものである。
【００２２】
【表１】

【００２３】
表１は、新品のタイヤ（Ａ）と、自家発熱をさせないままドラム走行試験機２に装着して試験した後のタイヤ（Ｂ）と、オーブンを用いたタイヤ外側からの加熱方式を採用しつつドラム走行試験機２に装着して試験した後のタイヤ（Ｃ）と、マイクロ波の照射によりコンポーネント中を自家発熱させつつドラム走行試験機２に装着して試験した後のタイヤ（即ち、本発明に係るタイヤ評価方法を実施したタイヤである）（Ｄ）と、実際に車両に装着して使用されたタイヤ（Ｅ）とについて、そのトレッド表面及び＃２／＃３のブレーカーのゴム物性を調べ、新品のタイヤ（Ａ）を１００として比較した結果を示している。
【００２４】
比較したゴム物性は、粘スペＥ^＊（複素弾性率）とした。
この表１から明らかなように、本発明に係るタイヤ評価方法を実施したタイヤは、特に＃２／＃３のブレーカーについて、実車装着後のタイヤ（Ｅ）と極めて近似した状態になっていることが判る。
また、自家発熱をさせなかったタイヤ（Ｂ）や、タイヤ外側から加熱したタイヤ（Ｃ）では、＃２／＃３のブレーカーについて、実車装着後のタイヤ（Ｅ）とかけ離れた結果が出ていることも判る。
【００２５】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るタイヤ評価方法及びタイヤ評価装置では、経年劣化したタイヤについて、その耐久性を正確に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタイヤ評価装置の一実施形態を示した側面図である。
【図２】被試験タイヤに負荷を生じさせた状態を示した側面図である。
【図３】被試験タイヤのコンポーネント中を自家発熱させた場合と加熱を一切しなかった場合とを比較したグラフである。
【符号の説明】
Ｔ被試験タイヤ
１タイヤ評価装置
２ドラム走行試験機
３発熱誘導装置
４温度検知器
５制御部

Claims

被試験タイヤ（Ｔ）を回転させつつそのトレッド面側に負荷を加えて被試験タイヤ（Ｔ）の耐久性を試験するときに、被試験タイヤ（Ｔ）のコンポーネント中を自家発熱させることを特徴とするタイヤ評価方法。
被試験タイヤ（Ｔ）のコンポーネント中を自家発熱させる方法にマイクロ波照射法又は電磁誘導法を採用することを特徴とする請求項１記載のタイヤ評価方法。
被試験タイヤ（Ｔ）を回転させつつそのトレッド面側に負荷を加えて被試験タイヤ（Ｔ）の耐久性を試験するドラム走行試験機（２）と、このドラム走行試験機（２）に装着される被試験タイヤ（Ｔ）に対してそのコンポーネント中を自家発熱させるための発熱誘導装置（３）とを有していることを特徴とするタイヤ評価装置。
前記ドラム走行試験機（２）に装着された被試験タイヤ（Ｔ）の表面温度を測定する温度検知器（４）と、この温度検知器（４）による測定データを元に前記発熱誘導装置（３）を制御する制御部（５）とを有していることを特徴とする請求項３記載のタイヤ評価装置。