JP2008026228A - タイヤクラック試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】市場で発生するクラックを室内試験で再現しながら、設備コストを低減することが可能なタイヤクラック試験方法を提供する。
【解決手段】ドラム試験機を用いて空気入りタイヤ２のクラック試験を行うタイヤクラック試験方法である。空気入りタイヤ２を所定の荷重を付与した状態で回転ドラム１上を走行させる一方、その空気入りタイヤ２にオゾンを噴射する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに発生するクラックの試験方法に関し、更に詳しくは、設備コストを低減するようにしたタイヤクラック試験方法に関する。

現在、トラックやバスなどに使用される重荷重用の空気入りタイヤにおいて、特に偏平率が低いサイズにおけるトレッド部のグルーブクラックが問題となっている。このタイヤ周方向溝に発生するグルーブクラックは、トレッド部における歪みによるものであるが、特に偏平率が低いタイヤでは、周方向溝の溝底に歪みが集中し易く、また走行時のタイヤ外径成長と高い垂直荷重に起因して、周方向溝の溝底、特に歪みが集中し易くタイヤ外径成長が大きくなるショルダー部の周方向溝の溝底にクラックが発生し易くなることが判明している。

従来、タイヤが市場で発生するクラックを室内試験で再現するクラック試験方法として、オゾンの雰囲気内でドラム走行試験を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、オゾンの雰囲気中で試験を行うには、ドラム試験機全体を囲う密閉した大きな空間を設ける必要があり、設備コストが増加するという問題があった。
特開２００６−８４２９０号公報

本発明の目的は、市場で発生するクラックを室内試験で再現しながら、設備コストを低減することが可能なタイヤクラック試験方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のタイヤクラック試験方法は、ドラム試験機を用いて空気入りタイヤのクラック試験を行うタイヤクラック試験方法であって、前記空気入りタイヤを所定の荷重を付与した状態で回転ドラム上を走行させながら該空気入りタイヤにオゾンを噴射することを特徴とする。

上述した本発明によれば、回転ドラム上を走行する空気入りタイヤにオゾンを噴射するようにしたので、従来のようにオゾン雰囲気内で試験を行うことなく空気入りタイヤの表面を劣化させてクラックを発生させることができる一方、オゾン雰囲気を作るためにドラム試験機全体を囲う密閉した大きな空間を設ける必要がないので、設備コストの低減が可能になる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明のタイヤクラック試験方法の一実施形態の要部を示し、１はドラム試験機の回転ドラム、２は試験を行う重荷重用の空気入りタイヤ、３はオゾン噴射部である。本発明のタイヤクラック試験方法は、ドラム試験機を用いて空気入りタイヤ２のクラック試験を行うものであり、以下、図２を参照しながら説明する。

先ず、リム組みした空気入りタイヤ２をドラム試験機に装着する（ステップ１）。この際の空気圧は市場で使用される空気圧の範囲であればよく、例えば、重荷重用の空気入りタイヤでは、ＪＡＴＭＡに規定される最大負荷能力に対応する空気圧の±３００ｋＰａの範囲内にすることができる。

次いで、空気入りタイヤ２を回転ドラム１の外周面１ａに当接させ、所定の荷重を空気入りタイヤ２に加える（ステップ２）。続いて、所定の荷重を付与した状態で回転ドラム１を回転させる。それにより、空気入りタイヤ２が回転ドラム１上を回転走行する（ステップ３）。空気入りタイヤ２が回転ドラム１上を走行開始すると、空気入りタイヤ２の近傍に配置したオゾン噴射部３からオゾンを空気入りタイヤ２のクラック再現部位、図１では少なくともショルダー部にタイヤ周方向に延在する周方向溝（不図示）を有するトレッド面２Ａに向けて噴射する（ステップ４）。

この際、図１に示すように、オゾンを回転ドラム１との接地により変形している空気入りタイヤ２の部位であるトレッド面２Ａの接地部分２Ａｘに向けて噴射するのが、試験結果のバラツキを小さくする上でよい。

オゾン噴射部３からオゾンを連続的に噴射しながら、空気入りタイヤ２を所定の距離走行させる（ステップ５）。この距離としては、タイヤの種類にもよるが、重荷重用の空気入りタイヤでは５０００ｋｍ以上、好ましくは１００００ｋｍ以上走行させるのが、市場での周方向溝のグルーブクラックを再現する上でよい。

所定の距離走行した後、回転ドラム１の回転とオゾン噴射部３からのオゾンの吹きつけを停止し、試験を終了する。試験を終了した空気入りタイヤ２には、オゾンにより劣化した周方向溝の溝にクラックが発生し、市場で発生するクラックが室内試験で再現される。

上述した本発明では、回転ドラム１上を走行する空気入りタイヤ２にオゾンを噴射することで、従来のようにオゾン雰囲気内で試験を行うことなく空気入りタイヤ２のトレッド面２Ａを劣化させてショルダー部の周方向溝の溝底にクラックを発生させることができる一方、オゾン雰囲気を作るためにドラム試験機全体を囲う密閉した大きな空間を設ける必要がないため、設備コストを低減することができる。

本発明において、空気入りタイヤ２に加える荷重をＡ（ｋＮ）、空気入りタイヤ２のＪＡＴＭＡ（２００６年）に記載される最大負荷能力に対応する荷重をＢ（ｋＮ）、走行時の空気入りタイヤ２の速度をＶ（ｋｍ／ｈ）とすると、５０≦（Ａ／Ｂ）×Ｖ≦６０の関係を満足するようにするのがよい。但し、Ａ／Ｂは、グルーブクラックの再現性の点から、０．５〜２の範囲である。（Ａ／Ｂ）×Ｖが５０未満であると、タイヤ外径成長が不十分となるため、周方向溝の溝底でグルーブクラックが発生し難くなる。逆に（Ａ／Ｂ）×Ｖが６０を超えると、発熱の増大により周方向溝の溝底が溶けてグルーブクラックが発生したか否かが分かり難くなる問題が生じる。

オゾン噴射部３から吹きつけるオゾンの濃度としては、１００p.p.h.m 以上にするのが、上述したグルーブクラックを再現する上でよい。オゾン濃度は高ければ高い程、劣化度合いを促進して早くグルーブクラックを発生させることができるので好ましいが、吹きつけたオゾンの影響により他の部位、例えば上記例ではサイドウォール部表面にクラックの発生を招かないようにするため、上限値を２５０p.p.h.m 程度とするのがよい。

また、回転ドラム１上を走行させる際に、空気入りタイヤ２にスリップ角を付与しながらスラローム走行させるのがよく、これによりショルダー部に、より歪みが付与されるので、ショルダー部でのグルーブクラックの発生を加速させ、試験時間を短くすることができる。このスリップ角として、左右に０．５〜３．０°程度とすることができる。

更に、回転ドラム１上を走行させる際に、空気入りタイヤ２にキャンバー角を付与するようにしてもよく、これによりショルダー部に一層の歪みが付与されるので、ショルダー部でのグルーブクラックの発生を一層加速させ、試験時間を更に短くすることができる。このキャンバー角としては、０．５〜３．０°程度とすることができる。

また、空気入りタイヤ２の空気圧をＪＡＴＭＡ（２００６年）に規定される最大負荷能力に対応する空気圧より２０％〜３０％低くするのがよく、これによりグルーブクラックの発生を加速させ、試験効率を上げることができる。

本発明は、特に偏平率７０％以下の重荷重用空気入りタイヤにおいて、トレッド面２Ａに設けた周方向溝の溝底でのグルーブクラック、特にショルダー部の周方向溝の溝底でのグルーブクラックを再現する試験として好ましく用いることができるが、当然のことながら、同じグルーブクラックの問題がある他の種類のタイヤ、特に偏平率７０％以下の空気入りタイヤにも好適に使用することができる。

また、本発明の方法は、上述した周方向溝の溝底でのグルーブクラックの再現に限定されず、他の部位でクラックが発生する場合、例えば、サイドウォール部表面にクラックが発生するのを再現する場合も適用することができ、タイヤ表面に発生するクラックを再現するものであればいずれにも用いることができる。

タイヤサイズを２８５／６０Ｒ２２．５、トレッドパターンを図３（１１は周方向溝、１２は横溝、１３はブロック、１４はリブ）で共通にした試験タイヤをリムサイズ８．５Ｊのリムに組み付け、空気圧を９００ｋＰａにしてドラム試験機に取り付け、（Ａ／Ｂ）×Ｖ、オゾン濃度及び走行距離を表１のように変えた本発明の方法１〜８（実施例１〜８）によりクラック試験を実施し、終了後に市場で発生するショルダー部の周方向溝１１Ａの溝底でのクラックの発生の有無を調べたところ、表１に示す結果を得た。

表１から、本発明の方法は、オゾン雰囲気内で試験を実施せずに、オゾンをタイヤに対して噴射することによっても、市場で使用するタイヤのショルダー部の周方向溝に発生するグルーブクラックを室内試験で再現できることがわかる。従って、ドラム試験機全体を囲う密閉した大きな空間を設けることなくグルーブクラックを再現するクラック試験を行うことができ、設備コストの低減が可能になる。

本発明のタイヤクラック試験方法の一実施形態の要部を示す説明図である。 本発明のタイヤクラック試験方法の一実施形態を示すフロー図である。 実施例で使用したタイヤのトレッドパターンを示す要部展開図である。

符号の説明

１ 回転ドラム
２ 空気入りタイヤ
２Ａ トレッド面
２Ａｘ 接地部分
３ オゾン噴射部

Claims (9)

1. ドラム試験機を用いて空気入りタイヤのクラック試験を行うタイヤクラック試験方法であって、前記空気入りタイヤを所定の荷重を付与した状態で回転ドラム上を走行させながら該空気入りタイヤにオゾンを噴射するタイヤクラック試験方法。
2. 前記オゾンを前記回転ドラムとの接地により変形している空気入りタイヤの部位に向けて噴射する請求項１に記載のタイヤクラック試験方法。
3. 前記空気入りタイヤはトレッド面の少なくともショルダー部にタイヤ周方向に延在する周方向溝を有し、前記変形している空気入りタイヤの部位が前記トレッド面の接地部分である請求項２に記載のタイヤクラック試験方法。
4. 前記荷重をＡ（ｋＮ）、前記空気入りタイヤのＪＡＴＭＡに記載される最大負荷能力に対応する荷重をＢ（ｋＮ）、前記走行時の空気入りタイヤの速度をＶ（ｋｍ／ｈ）とすると、５０≦（Ａ／Ｂ）×Ｖ≦６０の関係を満足する請求項１，２または３に記載のタイヤクラック試験方法。
5. 前記オゾンの濃度を１００p.p.h.m 以上にした請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤクラック試験方法。
6. 前記走行時に前記空気入りタイヤにスリップ角を付与しながらスラローム走行させる請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤクラック試験方法。
7. 前記走行時に前記空気入りタイヤにキャンバー角を付与する請求項１乃至６のいずれかに記載のタイヤクラック試験方法。
8. 前記空気入りタイヤの空気圧をＪＡＴＭＡに規定される最大負荷能力に対応する空気圧より２０％〜３０％低くする請求項１乃至７のいずれかに記載のタイヤクラック試験方法。
9. 前記空気入りタイヤの偏平率が７０％以下である請求項１乃至８のいずれかに記載のタイヤクラック試験方法。

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