JP2009133631A

JP2009133631A - タイヤのドラム耐久試験方法

Info

Publication number: JP2009133631A
Application number: JP2007307618A
Authority: JP
Inventors: Junya Asari; 純也淺里
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2009-06-18

Abstract

【課題】タイヤのドラム耐久試験方法において、試験部位の発熱を適切な範囲に保つことにより、評価時間を短縮しつつ、試験結果のバラツキも抑える評価が可能とする。
【解決手段】ドラム耐久試験装置１０の試験タイヤ１８の両側に、送風機２２を配置し、試験タイヤ１８のビード部の温度が５０〜８０°Ｃの範囲内となるように、送風機２２から吹き出す風をビード部に当ててビード部を空冷しながらドラム耐久試験を行う。ビード部が故障するまで試験を続けるが、ビード部の温度が必要以上に高温（本実施形態では、８０°Ｃを超える温度）とならないので、評価時間を短縮しつつ、試験結果のバラツキを抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの耐久性を試験するためのタイヤのドラム耐久試験方法に関する。

空気入りタイヤの耐久試験を室内のドラム試験機で行う場合がある（例えば、特許文献１参照。）。
重荷重用空気入りタイヤのビード部の耐久試験方法の従来例としては、促進評価のため、例えば、ＴＲＡに示される規定荷重条件よりも過荷重状態でドラム上を走行させ、ビード故障までの走行時間にて評価を行っていた。
特開２００４−１３２８４７号公報

近年の重荷重用空気入りタイヤでは、耐摩耗性向上やトレッドボリューム増加に伴い、ビード部の耐久性の向上が図られている。このため、従来のビード耐久試験方法では、評価時間が長くかかりすぎるようになった。この対策として、試験速度や負荷荷重を増やしたが、ビード部の発熱が大きくなり過ぎ、試験結果（走行時間）のバラツキが大きくなり、適正な評価が困難となった。特にビード故障が発生する箇所での内部温度が１００°Ｃを超える場合にこの傾向が顕著であった。
また、室内試験は促進評価が必要であるので、市場でのビード部の温度（外表面で約５０°Ｃ）以下に冷却することは、評価時間を延ばすこととなる。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、試験部位の発熱を適切な範囲に保つことにより、評価時間を短縮しつつ、試験結果のバラツキも抑える評価が可能となるタイヤのドラム耐久試験方法、及びタイヤのドラム耐久試験装置を提供することが目的である。

ビード耐久試験は、ビード部の変形（歪み）の繰り返しによる疲労破壊に対する耐久性を試験すること目的としているが、ビード部が必要以上に高温になるとビード部を構成している部材に熱劣化破壊が生じてしまい、これが試験結果にバラツキを生じさせる原因であることが分かった。
発明者は種々実験検討を重ねた結果、試験部位が必要以上に高温とならないように試験部位を冷却し、試験部位を適正な温度範囲とすることで、評価時間を短縮しつつ、試験結果のバラツキも抑えられることを見出した。

請求項１に記載の発明は上記事実に鑑みて成されたものであって、試験タイヤを回転するドラムの外周面に接触させて前記試験タイヤを回転させ、前記試験タイヤの耐久性を試験するタイヤのドラム耐久試験方法であって、耐久性を試験する部位の表面温度が予め設定した温度範囲となるように前記耐久性を試験する部位に向けて風を当てて前記耐久性を試験する部位を冷却する、ことを特徴としている。

請求項１に記載のドラムの耐久試験方法では、試験タイヤを回転するドラムの外周面に接触させて試験タイヤを回転させる。
ビード部が故障するまで試験を続けるが、ビード部の表面温度が必要以上に高温とならないので、ビード部の熱劣化破壊が抑えられ、ビード部の変形（歪み）の繰り返しによる疲労破壊に対する耐久性を、結果のバラツキも抑えて正確に測定できる。また、風を当ててビード部を冷却し、ビード部の表面温度を必要以上に高温としないので、試験速度を従来よりも上げることが可能となり、評価時間を短縮することができる。
なお、予め設定した温度とは、評価時間を短縮しつつ、試験結果のバラツキを抑えることのできる温度の事であり、予め実験して設定することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤのドラム耐久試験方法において、前記耐久性を試験する部位がビード部である、ことを特徴としている。

請求項２に記載のタイヤのドラム耐久試験方法では、ビード部の耐久性が試験される。ビード部に風が当てられることで、ビード部の温度上昇が抑えられ、ビード部の表面温度が予め設定した温度以下となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のタイヤのドラム耐久試験方法において、前記ビード部の表面温度を５０〜８０°Ｃの範囲内に保つ、ことを特徴としている。

ビード部の試験時の表面温度を５０〜８０°Ｃの範囲内に保つことで、評価時間を短縮しつつ、試験結果のバラツキも抑えられるようになる。
ここで、ビード部の表面温度が５０°Ｃ未満では、評価時間を十分に短縮出来なくなる。一方、ビード部の表面温度が８０°Ｃを超えると、内部で熱劣化が生じ、試験結果のバラツキが大きくなる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のタイヤのドラム耐久試験方法において、前記耐久性を試験する部位の表面温度を計測し、計測した表面温度に基いて風量を調整する、ことを特徴としている。

請求項４に記載のタイヤのドラム耐久試験方法では、耐久性を試験する部位の表面温度を計測し、計測した表面温度に基いて風量を調整する。例えば、試験開始後、耐久性を試験する部位の表面温度が予め設定した温度を超えた場合には風量を多くし、耐久性を試験する部位の表面温度が予め設定した温度範囲内となるようにフィードバックすることが好ましい。

以上説明したように本発明のタイヤのドラム耐久試験方法によれば、タイヤのドラム耐久試験にあたって、評価時間を短縮しつつ、試験結果のバラツキを抑えることができる、という優れた効果を有する。

以下、図１を参照して本発明のタイヤのドラム耐久試験方法を実現するためのドラム耐久試験装置１０を説明する。図１には、本実施形態のタイヤのドラム耐久試験装置１０の概略構成が平面図で示されている。
図１に示すように、本実施例のドラム耐久試験装置１０は、ドラム１２と、ドラム１２を回転可能に支持する支柱１４と、ドラム１２を回転させるモータ１６を備えている。

また、ドラム１２の外周面と対向するように、試験タイヤ１８を支持するタイヤ支持装置２０が配置されている。タイヤ支持装置２０は、ドラム１２に対して接離可能となっており、試験タイヤ１８に対して荷重を負荷できようになっている。

試験タイヤ１８の両側には、送風機２２が配置されている。本実施形態の送風機２２は、試験タイヤ１８のビード部に向けて風を送風（矢印Ａ方向）するようになっている。
また、試験タイヤ１８の側方には、非接触式の温度計（例えば、サーモビジョン）２４が配置されており、試験タイヤ１８の外表面温度を計測可能となっている。

次に、本実施形態のドラム耐久試験装置１０を用いたタイヤのドラム耐久試験方法を説明する。本実施形態では、試験タイヤ１８のビード部の耐久性の試験を行う。
図１に示すように、タイヤ支持装置２０に耐久試験を行う試験タイヤ１８を取り付け、試験タイヤ１８をドラム１２に予め設定した荷重で押し付けてドラム１２を予め設定した速度で回転させる。なお、本実施形態の試験タイヤ１８は、タイヤサイズ４６／９０Ｒ５７の建設車両用空気入りタイヤである。

本実施形態では、試験時に、試験タイヤ１８のビード部の表面温度（平均値）が５０〜８０°Ｃの範囲内となるように、送風機２２から吹き出す風をビード部に当ててビード部の空冷を行う。
なお、試験開始からビード部の表面温度が５０°Ｃ以上になるまでは送風機２２から送風しなく良い。
本実施形態では、試験中にビード部の表面温度が８０°Ｃを超えなければ良く、ビード部の表面温度が５０〜８０°Ｃの範囲内であれば、送風してもしなくても良い。

本実施形態では、ビード部が故障するまで試験を続けるが、ビード部の表面温度が必要以上に高温（本実施形態では、８０°Ｃを超える温度。ビード部の内部温度としては１００°Ｃ前後））とならないので、ビード部の熱劣化破壊が抑えられ、ビード部の変形（歪み）の繰り返しによる疲労破壊に対する耐久性を、結果のバラツキも抑えて正確に測定できる。また、ビード部を冷却してビード部の表面温度を必要以上に上げないので、試験速度を従来よりも上げることが可能となり、評価時間を短縮することができる。

（試験例）
本発明のタイヤのドラム耐久試験方法の効果を確かめるために、従来例による試験、比較例による試験、及び本発明による実施例の試験を各々４本のタイヤについて行い、ビード部の表面温度の４本の平均値、ビード部の周上の温度のばらつき（最高温度−最低温度）、ビード部が故障するまでの４本の平均走行時間、及びビード部が故障するまでの走行時間のばらつき（４本の中での最も長い走行時間−最も短い走行時間）を調べた。
試験条件、及び試験結果は以下の表１に記載した通りである。
なお、試験タイヤは、タイヤサイズ４６／９０Ｒ５７の建設車両用空気入りタイヤであり、サーモビジョンによるビード部の表面温度の測定と、ビード部が故障するまでの走行時間とを測定した。実施例では、タイヤ表面到達時の風速を４ｋｍ／ｈ以上とし、タイヤに対して風の当たる面積を１ｍ^２以上とした。

試験の結果、従来例に対し、促進評価のために試験速度を１．２５倍とした比較例では、試験期間は短縮するものの、走行時間のバラツキが大きく、適正な結果が得られなかった。
一方、実施例では、送風の有無以外は比較例と同一条件だが、ビード部の表面温度が従来例より約２０°Ｃ低減され、表面温度を５０〜８０°Ｃの範囲内に保つことができた。また、実施例では、ビード部の周上の温度のバラツキが従来例に比較して半減した。
さらに、実施例では、表面温度を５０〜８０°Ｃの範囲内に保つことができたため、試験速度を上げることが可能となり、従来例に比べて試験時間を約２０％短縮することが出来た。
試験結果が示す通り、ビード部の耐久試験にあたって、ビード部の表面温度を適切な範囲に保つことにより、評価時間を短縮しつつ、試験結果のバラツキも抑える評価が可能となることが分かる。

［その他の実施形態］
上記実施形態では、送風機２２で送風を行ったが、エアコンディショナーによって冷風（装置の置かれている環境温度よりも低い温度の空気）を送風しても良い。
また、上記実施形態では、ビード部の耐久試験を行ったが、トレッド部等、他の部位の試験も可能である。この場合、試験部位に向けて送風を行えば良い。
ビード部の耐久試験の場合は、ビード部の表面温度を５０〜８０°Ｃの範囲内としたが、本発明はこれに限らず、他の部位の耐久試験を行う場合には、他の部位の試験時の外表面温度は上記温度範囲外となる場合がある。
また、ビード部の温度を常時測定し、耐久性を試験する部位の表面温度が予め設定した温度範囲内となるように送風手段の送風量を制御しても良い。なお、図１において符号２６は、計測した温度に基いて送風機２２を制御する制御装置である。

タイヤのドラム耐久試験装置の平面図である。

符号の説明

１０ドラム耐久試験装置
１２ドラム
１８試験タイヤ
２２送風機

Claims

試験タイヤを回転するドラムの外周面に接触させて前記試験タイヤを回転させ、前記試験タイヤの耐久性を試験するタイヤのドラム耐久試験方法であって、
耐久性を試験する部位の表面温度が予め設定した温度範囲となるように前記耐久性を試験する部位に向けて風を当てて前記耐久性を試験する部位を冷却する、ことを特徴とするタイヤのドラム耐久試験方法。
前記耐久性を試験する部位がビード部である、ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤのドラム耐久試験方法。
前記ビード部の表面温度を５０〜８０°Ｃの範囲内に保つ、ことを特徴とする請求項２に記載のタイヤのドラム耐久試験方法。
前記耐久性を試験する部位の表面温度を計測し、計測した表面温度に基いて風量を調整する、ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のタイヤのドラム耐久試験方法。