JP2009264881A - タイヤの試験方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】トレッドの亀裂成長性を、高精度でしかも効率よく評価しうるタイヤ2の試験方法の提供。
【解決手段】このタイヤの試験方法は、(1)外径変化率が1.5%以上3.0%以下であるベースタイヤのトレッドが評価用ゴム組成物からなる評価トレッド4に置き換えられることにより、評価用タイヤ2が得られる工程と、(2)この評価トレッド4に設けられた溝20の底42に、疵44がつけられる工程と、(3)この評価用タイヤ2が、走行させられる工程と、(4)この評価用タイヤ2の外観が観察され、上記疵44から延びる亀裂46の長さが計測される工程とを含む。好ましくは、この試験方法では、上記疵44の長さは、1.5mm以上2.5mm以下である。この疵44の深さは、0.3mm以上0.7mm以下である。
【選択図】図1

Description

本発明は、タイヤの試験方法に関する。詳細には、本発明は、タイヤに設けられるトレッドの亀裂成長性を評価する試験方法に関する。
タイヤは、トレッド、サイドウォール、ビード、カーカス、ベルト、バンド等のゴム部材が組み合わされて構成される。
トレッドは、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッドは、トレッド面を備えている。トレッド面には通常、溝が刻まれている。この溝により、トレッドパターンが形成されている。
上記トレッド面は、路面と接地する。トレッドは、駆動力及び制動力を路面に伝える。トレッドは、その内側に位置するカーカス等の部材を保護する。
トレッドは、ゴム組成物が架橋されて形成される。高性能なトレッドを得るために、このゴム組成物の配合が検討される。この検討では、テストピースを用いて、「JIS K 6260」に準拠したデマチャ屈曲亀裂試験等の物理試験が実施される。さらに、評価用タイヤを用いて、耐久性、操縦安定性等のような性能評価試験が実施される。これら試験で得られた知見に基づいて、トレッドに最適なゴム組成物の配合が見極められる。配合検討の評価精度を高め、その検討を効率よく実施するために、様々な試験方法が検討されている。その試験方法の一例が、特開2003−2009公報に開示されている。
特開2003−2009公報
タイヤが長期間使用されると、そのトレッドに設けられる溝に亀裂が生じる場合がある。この亀裂は、タイヤ性能を損なう。この亀裂の防止を図るためには、トレッド用ゴム組成物の配合検討が有効である。
上記配合検討では、亀裂防止に対する効果が評価用タイヤを用いて確認される場合がある。この場合、このタイヤが試験機に装着されて、所定の条件で走行試験が実施される。この試験機において、タイヤの走行状態又は走行中のタイヤに発生する現象が再現される。
ラジアルタイヤでは、そのカーカスに含まれるコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は75°以上90°以下である。カーカスがラジアル構造を有しているので、走行時におけるトレッドの変形は小さい。このラジアルタイヤについて上記走行試験が実施された場合、亀裂が充分に成長しない。不充分な亀裂の成長は、評価精度に影響する。このラジアルタイヤでは、亀裂を充分に成長させ有効な知見を得るためには、長い時間が必要とされる。長い時間は、開発に遅延を招来する。さらに、亀裂が発生する前に、トレッド以外の部材に損傷が発生し、試験が中断されることも懸念される。
本発明の目的は、トレッドの亀裂成長性を、高精度でしかも効率よく評価しうるタイヤの試験方法の提供にある。
本発明に係るタイヤの試験方法は、
(1)外径変化率が1.5%以上3.0%以下であるベースタイヤのトレッドが評価用ゴム組成物からなる評価トレッドに置き換えられることにより、評価用タイヤが得られる工程と、
(2)この評価トレッドに設けられた溝の底に、疵がつけられる工程と、
(3)この評価用タイヤが、走行させられる工程と、
(4)この評価用タイヤの外観が観察され、上記疵から延びる亀裂の長さが計測される工程とを含む。
好ましくは、この試験方法では、上記疵の長さは、1.5mm以上2.5mm以下である。この疵の深さは、0.3mm以上0.7mm以下である。
本発明に係るタイヤの試験方法は、
(1)ラジアルタイヤのトレッドの形成に用いられる評価用ゴム組成物から形成された評価トレッドと、一対のビードと、この評価トレッドの内側に沿っており両ビードに架け渡されておりバイアス構造を有するカーカスとを備える評価用タイヤが得られる工程と、
(2)この評価トレッドに設けられた溝の底に、疵がつけられる工程と、
(3)この評価用タイヤが、走行させられる工程と、
(4)この評価用タイヤの外観が観察され、上記疵から延びる亀裂の長さが計測される工程とを含む。
本発明に係るタイヤの試験方法では、外径が適切に変化しうる評価用タイヤが用いられる。この評価用タイヤでは、溝底が適度に変形する。この試験方法では、評価トレッドの溝につけられた疵を起点とした亀裂の成長が促される。この試験方法が用いられることにより、評価トレッドの亀裂成長性が、高精度でしかも効率よく評価されうる。
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤの試験方法に供される評価用タイヤ2の一部が示された断面図である。この図1において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。このタイヤ2は、図1中の一点鎖線CLを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線CLは、タイヤ2の赤道面を表す。このタイヤ2は、評価トレッド4、サイドウォール6、ビード8、カーカス10、ベルト12、インナーライナー14及びチェーファー16を備えている。このタイヤ2は、チューブレスタイプである。このタイヤ2は、評価トレッド4の亀裂成長を評価するために用いられる。
評価トレッド4は、架橋ゴムからなる。評価トレッド4は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。評価トレッド4は、トレッド面18を備えている。このトレッド面18は、路面と接地する。
図2は、図1のタイヤ2の一部が示された展開図である。この図2において、上下方向が周方向であり、左右方法が軸方向である。一点鎖線CLは、このタイヤ2の赤道面を表している。この図2には、評価トレッド4のトレッド面18が示されている。図示されているように、トレッド面18には溝20が刻まれている。この溝20により、トレッドパターンが形成されている。図示されているように、この評価トレッド4には、周方向に延在する溝20a及び略周方向に延在する溝20bが設けられている。ここで、略周方向に延在する溝20bとは、赤道面に対して傾斜して延在する溝20を言い、具体的には、その延在方向が赤道面に対してなす角度の絶対値が10°以下である溝20を言う。本明細書では、周方向に延在する溝20a及び略周方向に延在する溝20bが周方向に延在する溝20として記載される。
このタイヤ2では、評価トレッド4は、評価用ゴム組成物が架橋されて形成される。このゴム組成物には、様々なゴム及び薬品が適宜使用されうる。このタイヤ2では、このゴム組成物は、ラジアルタイヤのトレッドの形成に用いられる。この評価トレッド4は、ラジアルタイヤのトレッドを構成しうる。このゴム組成物は、基材ゴムを含む。この基材ゴムとしては、天然ゴム、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、ポリクロロプレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体及びイソブチレン−イソプレン共重合体が例示される。この基材ゴムが、2種以上のゴムから構成されてもよい。このゴム組成物は、充填剤としてのカーボンブラックを含むことができる。このゴム組成物は、カーボンブラック以外の他の充填剤を併用することもできる。この他の充填剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミナ、クレー、タルク及び酸化マグネシウムが例示される。このゴム組成物は、軟化剤、粘着性付与剤、硫黄などの架橋剤、加硫促進剤、架橋助剤、老化防止剤等の薬品も含むことができる。
このタイヤ2では、評価トレッド4がラジアルタイヤのトレッドを構成しうるという観点から、例えば、「JIS K 6253」の規定に準拠して得られる上記評価用ゴム組成物から形成される架橋ゴムの、23℃における硬さ(デュロメータA硬さ)は、55以上が好ましく、70以下が好ましい。
サイドウォール6は、評価トレッド4の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール6は、架橋ゴムからなる。サイドウォール6は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール6は、カーカス10の外傷を防止する。
ビード8は、サイドウォール6よりも半径方向略内側に位置している。ビード8は、コア22と、このコア22から半径方向外向きに延びるエイペックス24とを備えている。コア22は、リング状である。コア22は、複数本の非伸縮性ワイヤー(典型的にはスチール製ワイヤー)を含む。エイペックス24は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス24は、高硬度な架橋ゴムからなる。
カーカス10は、第一プライ26a及び第二プライ26bからなる。第一プライ26a及び第二プライ26bは、両側のビード8の間に架け渡されており、評価トレッド4及びサイドウォール6の内側に沿っている。
このタイヤ2では、第一プライ26a及び第二プライ26bはコア22の周りを折り返すことができる。折り返されたプライ26は、サイドウォール6の剛性に寄与しうる。折り返されたプライ26がサイドウォール6の部分における変形を抑制しうるので、走行状態にあるタイヤ2に発生する歪みは、評価トレッド4の部分に集中する。この観点から、第一プライ26a及び第二プライ26bのいずれかが、コア22の周りを折り返されてもよい。第一プライ26a及び第二プライ26bが、コア22の周りを折り返されてもよい。走行状態にあるタイヤ2の評価トレッド4が適切に変形しうるという観点から、第一プライ26a及び第二プライ26bが、コア22の周りを折り返されるのが好ましい。図示されているように、このタイヤ2では、第一プライ26a及び第二プライ26bがコア22の周りを軸方向内側から外側に向かって折り返されている。
図示されていないが、第一プライ26a及び第二プライ26bは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。第一プライ26a及び第二プライ26bは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、25°以上40°以下である。換言すれば、このカーカス10はバイアス構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。柔軟性の観点から、この有機繊維としては、ポリエステル繊維及びナイロン繊維が好ましい。
このタイヤ2は、ベルト12を含んでいる。ベルト12は、カーカス10の半径方向外側に位置している。ベルト12は、カーカス10と積層されている。ベルト12は、カーカス10を補強する。ベルト12は、内側層28及び外側層30からなる。図示されていないが、内側層28及び外側層30のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、25°以上40°以下である。内側層28のコードの傾斜方向は、外側層30のコードの傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、有機繊維である。この有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。柔軟性の観点から、この有機繊維としては、ポリエステル繊維及びナイロン繊維が好ましい。
インナーライナー14は、カーカス10の内周面に接合されている。インナーライナー14は、架橋ゴムからなる。インナーライナー14には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー14は、タイヤ2の内圧を保持する役割を果たす。
チェーファー16は、ビード8の近傍に位置している。タイヤ2がリムに組み込まれると、このチェーファー16がリムと当接する。この当接により、ビード8の近傍が保護される。チェーファー16は、通常は布とこの布に含浸したゴムとからなる。ゴム単体からなるチェーファー16が用いられてもよい。
本明細書では、このタイヤ2の上記評価トレッド4以外の部分は、支持体32とも称される。このタイヤ2は、評価トレッド4と、支持体32とを備えている。この支持体32に、この評価トレッド4が積層されている。この支持体32は、サイドウォール6、ビード8、カーカス10、ベルト12、インナーライナー14及びチェーファー16を備えている。
この試験方法では、このタイヤ2は、次のようにして得られる。まず、社内においてスペックが決められているタイヤ(以下、ベースタイヤ)について、ECE75規格に準拠した試験を行い、適切な外径変化率を有するベースタイヤが選定される。
上記ECE75規格試験では、ベースタイヤが試験機の測定リム(タイヤサイズに適応する標準リム)に装着され、このベースタイヤの内部に気体が充填される。このベースタイヤの内圧は、この規格において速度カテゴリー毎に定められる所定の圧力とされる。充填後、このベースタイヤは20℃から30℃の温度雰囲気下で3時間放置される。放置後、このベースタイヤに気体が再度充填され、内圧が上記所定の圧力とされる。このベースタイヤの外径Daが、荷重が掛けられない状態で計測される。計測後、この規格に規定される所定の荷重がこのベースタイヤに負荷されつつ、このベースタイヤがテストドラムの路面に接地される。なお、このテストドラムの路面は平滑であり、このテストドラムの外径は略1.7mである。接地後、試験機による走行試験が開始される。試験開始から20分で、ベースタイヤの試験速度が、そのスピードシンボルで規定される許容最高速度から40km/h減じられた速度Aに到達される(スタートステップ)。試験速度は、この速度Aで10分間保持される(ステップ1)。保持後、この試験速度が速度Aから10km/h引き上げられた速度Bに到達され、この速度Bでさらに10分間保持される(ステップ2)。この試験速度が、この速度Bからさらに10km/h引き上げられた速度Cに到達され、この速度Cでさらに10分間保持される(ステップ3)。この試験速度が、この速度Cからさらに10km/h引き上げられた速度Dに到達され、この速度Dでさらに10分間保持される(ステップ4)。このステップ4の完了により、走行試験が終了される。終了してから3時間経過の時点で、このベースタイヤの外径Dbが荷重が掛けられない状態で計測される。外径変化率Rが、このDa及びDbを用いて、次式に基づいて計算される。この計算値に基づいて、適切な外径変化率を有するベースタイヤが選定される。この試験方法では、このベースタイヤに基づいて、後述するタイヤ構成が決められる。
R(%)=(Db−Da)/Da×100
タイヤ構成が決められると、評価トレッド4を構成する評価用ゴム組成物が、ゴム、充填剤等をバンバリーミキサー等の混練機で混合して準備される。タイヤ2の支持体32が、上記選定されたベースタイヤのトレッド以外の構成と同じように形成される。この支持体32に、上記ゴム組成物が積層されて、評価トレッド4が形成される。このようにして、タイヤ2のローカバー(未架橋タイヤとも称される)が得られる。このローカバーが、モールドに投入されて、加圧及び加熱される。この加圧及び加熱により、ローカバーのゴム組成物が流動する。加熱によりゴム組成物が架橋反応を起こし、タイヤ2が完成する。このようにして、所定の外径変化率を有するベースタイヤのトレッドが評価用ゴム組成物からなる評価トレッド4に置き換えられた評価用タイヤ2が得られる。
前述のようにして得られたタイヤ2が、評価トレッド4の亀裂成長性に関する評価に供される。この評価は、次のようにして実施される。評価トレッド4の溝20に、治具を用いて疵がつけられる。この疵は、タイヤ2に荷重が負荷されない状態でつけられる。
図3(a)は評価トレッド4の溝20に疵をつける治具34が示された正面図であり、図3(b)はその側面図である。図示されているように、この治具34は、柄36と、刃38とを備えている。この柄36は、棒状である。この柄36は、作業者が手で握りやすい大きさを有している。この柄36の幅(図3(a)中の両矢印線WAで示される幅)は、疵がつけられる溝20のそれと同等以下である。刃38は、柄36の先端に取り付けられている。図示されているように、刃38は柄36の端面40から突出している。この刃38としては、カッター刃、カミソリ刃等が例示される。
この試験方法では、溝20に疵をつける際に、作業者はこの治具34を握り、刃38の先端を溝20の底にあてがう。作業者は、柄36の端面40が溝20の底に接触するまで刃38を評価トレッド4に挿入させる。この挿入により、柄36の端面40から突出する刃38の全体が評価トレッド4に挿入される。作業者は、柄36の端面40が溝20の底に接触していることを確認した後、刃38を評価トレッド4から引き抜く。この引き抜きにより、所定形状の疵が溝20の底につけられる。
図4は、図1のタイヤ2のトレッド面18の一部が示された平面図である。この図4において、両矢印線Aは、周方向を表している。この図4には、周方向に延在する溝20の一部が示されている。図示されているように、この溝20の底42に、疵44がつけられている。この疵44の長手方向は、溝20に沿っている。この疵44は、周方向に延在する。この疵44は、溝20の幅方向において中央に形成されている。図示されていないが、このタイヤ2には、複数の疵44がつけられてもよい。この場合、これら疵44は、周方向において等間隔でつけられるのが好ましい。幅方向において複数の疵44がつけられる場合には、これら疵44が概ね等間隔でつけられるのが好ましい。例えば、5つの疵44が幅方向に等間隔でつけられる場合、これら疵44は、評価トレッド4の赤道面上に位置する溝20、この溝20の両側に位置しておりこの評価トレッド4の端の近傍に位置するそれぞれの溝20及びこの赤道面と評価トレッド4の端との中間部分に存在するそれぞれの溝20につけられる。
図5は、図4のV−V線に沿った断面図である。この図5において、両矢印線Bは半径方向を表している。この紙面の下側が、半径方向内側である。この図5には、その底42に疵44がつけられている溝20が示されている。図示されているように、この疵44は、半径方向内向きに延在している。
この試験方法では、柄36の端面40から突出する刃38の全体が評価トレッド4に挿入されるので、この治具34を用いてつけられる疵44は一定の形状を有する。この治具34が用いられることにより、同等の形状を有する複数の疵44がタイヤ2につけられる。
この試験方法では、疵44がつけられたタイヤ2は試験機の測定リム(タイヤ2のサイズに適応する標準リム)に装着され、このタイヤ2の内部に気体が充填される。このタイヤ2の内圧は、JATMAに規定される適用サイズの最大負荷能力に対応する圧力とされる。
この試験方法では、タイヤ2に上記最大負荷能力に相当する荷重が掛けられつつ、このタイヤ2が試験機のテストドラムの路面に接地される。なお、このテストドラムの路面は平滑であり、このテストドラムの外径は略1.7mである。接地後、試験機による走行試験が開始される。試験速度が80km/hに設定され、このタイヤ2が所定距離走行させられる。走行試験後、測定リムからタイヤ2が外され、外観が観察される。この外観観察において、疵44から延びる亀裂が確認された場合、この亀裂の長さが計測される。
図6は、走行試験が実施されたタイヤ2の一部が示された平面図である。この図6において、両矢印線Aは、周方向を表している。この図6には、周方向に延在する溝20の一部が示されている。図示されているように、溝20の底42につけられた疵44の両端から、亀裂46が成長している。図中、点P1は疵44の一端であり、一の亀裂46aの起点でもある。点P2は、この一の亀裂46aの終点である。点P3は、疵44の他端であり、他の亀裂46bの起点でもある。点P4は、この他の亀裂46bの終点である。この試験方法では、一の亀裂46aの長さは、この点P1と点P2とが結ばれて得られる直線の長さが計測されることにより得られる。図中、両矢印線L1は、一の亀裂46aの長さを表している。この試験方法では、他の亀裂46bの長さは、この点P3と点P4とが結ばれて得られる直線の長さが計測されることにより得られる。図中、両矢印線L2は、得られる他の亀裂46bの長さを表している。このようにして、観測された全ての亀裂46の長さを計測し、この亀裂46の長さの平均値が算出される。この平均値が、亀裂46の平均長さと称される。この亀裂46の平均長さに基づいて、この評価トレッド4の亀裂成長性が評価される。具体的には、評価用ゴム組成物を変えて複数のタイヤ2が形成され、それぞれのタイヤ2について、亀裂46の平均長さが求められる。この平均長さの対比により、評価用ゴム組成物による亀裂成長の抑制効果が判断される。この場合、この平均長さが小さいほど、亀裂成長の抑制効果に優れていることが示される。様々な評価用ゴム組成物について、評価トレッド4の亀裂成長性に関する評価が実施され、この評価で得られた知見が亀裂46の成長を抑制しうるゴム組成物の開発に応用される。
この試験方法では、タイヤ2のカーカス10が、バイアス構造を有しているので、ラジアル構造を有する別のカーカスに比して柔軟である。このカーカス10を備えたタイヤ2では、その外径が適切に変化するので、評価トレッド4の溝20の底42が適度に変形しうる。このタイヤ2では、走行時において評価トレッド4が適度に変形しうる。この適度な変形は、評価トレッド4の溝20につけられた疵44を起点とした亀裂46の成長を効果的に促す。この試験方法が用いられることにより、評価トレッド4の亀裂成長性が、高精度でしかも効率よく評価されうる。この試験方法は、走行時における変形が小さいラジアルタイヤのトレッドを構成するゴム組成物の評価に有効である。
この試験方法では、適切な外径変化率を有するベースタイヤに基づいて、支持体32の構成が決められたタイヤ2が用いられる。このタイヤ2では、評価トレッド4の溝20の底42が適度に変形しうる。走行時において、評価トレッド4が適度に変形しうる。この適度な変形は、評価トレッド4の溝20につけられた疵44を起点とした亀裂46の成長を効果的に促す。この試験方法が用いられることにより、評価トレッド4の亀裂成長性が、高精度でしかも効率よく評価されうる。この試験方法は、走行時における変形が小さいラジアルタイヤのトレッドを構成するゴム組成物の評価に有効である。
前述したように、この試験方法では、上記タイヤ2の評価トレッド4以外の構成(換言すれば、支持体32の構成)は、ECE75規格に準拠した走行試験が実施されたベースタイヤの外径変化率に基づいて決められる。このタイヤ2では、評価トレッド4の溝20の底42が適度に変形しうる。このタイヤ2では、走行時において、評価トレッド4が適切に変形しうる。このような観点から、この外径変化率は好ましくは1.5%以上に設定される。適度な変形が維持されうるという観点から、この外径変化率は好ましくは3.0%以下に設定される。
この試験方法では、タイヤ2の支持体32の構成は、上記ECE75規格に準拠した走行試験が実施されたベースタイヤのトレッド以外の構成と同等である。したがって、このタイヤ2について、上記ECE75規格に準拠した走行試験が実施された場合、このタイヤ2の外径変化率は、1.5%以上3.0%以下であるのが好ましい。この外径変化率が1.5%以上に設定されることにより、タイヤ走行時において、評価トレッド4が適切に変形するので、評価トレッド4の亀裂成長性が、高精度でしかも効率よく評価できる。この外径変化率が3.0%以下に設定されることにより、評価トレッド4の適度な変形が維持されるので、この場合においても、評価トレッド4の亀裂成長性が高精度でしかも効率よく評価できる。
この試験方法では、タイヤ2の走行距離は、1000km以上10000km以下が好ましい。この走行距離が1000km以上に設定されることにより、タイヤ2の温度が適切に上昇する。この温度上昇は評価トレッド4の亀裂成長を促す。この走行距離が10000km以下に設定されることにより、この評価トレッド4の亀裂成長性に関する評価への、タイヤ2の支持体32を構成する部材の損傷による影響が排除される。評価トレッド4の亀裂成長性が高精度でしかも効率よく評価できるという観点から、この走行距離は3000km以上がより好ましく、7000km以下がより好ましい。この走行距離は、5000kmに設定されるのが特に好ましい。
図3において、両矢印線LAは溝20に疵44をつける治具34に設けられる刃38の長さを表している。両矢印線HAは、この刃38の高さを表している。両矢印線TAは、この刃38の最大厚みを表している。
この試験方法では、長さLAは1.5mm以上2.5mm以下であるのが好ましい。この長さLAが1.5mm以上に設定されることにより、この刃38によりつけられる疵44が亀裂46の起点として効果的に作用しうる。この観点から、この長さLAは1.8mm以上が好ましい。この長さLAが2.5mm以下に設定されることにより、亀裂46の過大な成長が抑制されうる。この試験方法による評価精度が、適切に維持されうる。この観点から、この長さLAは2.2mm以下がより好ましい。特に好ましくは、この長さLAは2.0mmである。
この試験方法では、高さHAは0.3mm以上0.7mm以下であるのが好ましい。この高さHAが0.3mm以上に設定されることにより、この刃38によりつけられる疵44が亀裂46の起点として効果的に作用しうる。この観点から、この高さHAは0.4mm以上が好ましい。この高さHAが0.7mm以下に設定されることにより、亀裂46の過大な成長が抑制されうる。この試験方法による評価精度が、適切に維持されうる。この観点から、この高さHAは0.6mm以下がより好ましい。特に好ましくは、この高さHAは0.5mmである。
この試験方法では、厚みTAは0.1mm以上0.5mm以下であるのが好ましい。この厚みTAが0.1mm以上に設定されることにより、この刃38によりつけられる疵44が亀裂46の起点として効果的に作用しうる。この観点から、この厚みTAは0.2mm以上が好ましい。この厚みTAが0.5mm以下に設定されることにより、亀裂46の過大な成長が抑制されうる。この試験方法による評価精度が、適切に維持されうる。この観点から、この厚みTAは0.4mm以下がより好ましい。特に好ましくは、この厚みTAは0.3mmである。
図5において、両矢印線DAは溝20につけられた疵44の深さを表している。この深さDAは、荷重が掛けられない状態で計測される。この試験方法では、この深さDAは、上記高さHAと同等以下である。この深さDAは、0.3mm以上0.7mm以下であるのが好ましい。この深さDAが0.3mm以上に設定されることにより、この疵44が亀裂46の起点として効果的に作用しうる。この観点から、この深さDAは0.4mm以上が好ましい。この深さDAが0.7mm以下に設定されることにより、亀裂46の過大な成長が抑制されうる。この試験方法による評価精度が、適切に維持されうる。この観点から、この深さDAは0.6mm以下がより好ましい。特に好ましくは、この深さDAは0.5mmである。
図6において、両矢印線LBは溝20につけられた疵44の長さを表している。この長さLBは、荷重が掛けられない状態で計測される。この試験方法では、この長さLBは、上記長さLAと同等以下である。この長さLBは、1.5mm以上2.5mm以下であるのが好ましい。この長さLBが1.5mm以上に設定されることにより、この疵44が亀裂46の起点として効果的に作用しうる。この観点から、この長さLBは1.8mm以上が好ましい。この長さLBが2.5mm以下に設定されることにより、亀裂46の過大な成長が抑制されうる。この試験方法による評価精度が、適切に維持されうる。この観点から、この長さLBは2.2mm以下がより好ましい。特に好ましくは、この長さLBは2.0mmである。
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
[ベースタイヤの選定]
市販されているタイヤから、仕様の異なる4種類のタイヤ(ベースタイヤP、ベースタイヤQ、ベースタイヤR及びベースタイヤS)を選定し、これらについてECE75規格試験を行い、外径変化率を計測した。この計測結果が、各ベースタイヤの仕様とともに下記表1に示されている。
Figure 2009264881
[実施例1]
評価トレッドを構成する評価用ゴム組成物として、ゴム組成物A及びBが準備された。このゴム組成物Aは、その配合組成が検討されゴム組成物Bよりも亀裂成長を抑制しうるように構成されている。なお、「JIS K 6260」(加硫ゴム及び熱可塑性ゴムのデマチャ屈曲亀裂試験方法)に準じた試験により、ゴム組成物Aから形成される架橋ゴムは、ゴム組成物Bから形成される架橋ゴムよりも耐屈曲亀裂成長性に優れることが確認されている。
上記ゴム組成物Aから形成される評価トレッドと、上記ベースタイヤRのトレッド以外の構成と同じ構成を有する支持体Rとを備えるタイヤ(改良タイヤ)及び上記ゴム組成物Bから形成される評価トレッドと、この支持体Rとを備えるタイヤ(標準タイヤ)を得た。それぞれのタイヤサイズは、120/70−17M/C 58Hである。それぞれのタイヤが備える支持体Rは、カーカスと、このカーカスの半径方向外側に積層されるベルトとを備えている。このカーカスは、バイアス構造を有している。このカーカスに含まれるコードの構造は2100dtex/2であり、このコードはナイロン繊維からなる。ベルトは、内側層及び外側層からなる。ベルトに含まれるコードの構造は2100dtex/2であり、このコードはナイロン繊維からなる。これらタイヤのそれぞれについて、亀裂の成長性が評価された。評価トレッドの溝の底に疵をつけるために用いた治具は、カッター刃からなる刃を備えており、この刃の長さLAは2.0mm、その高さHAは0.5mmとされた。この治具を用いて、20箇所(幅方向に等間隔に5箇所、周方向に等間隔に4箇所)に、疵がつけられた後、走行試験が走行距離(1000km、5000km及び10000km)を変えて実施された(測定リムのサイズ=17×MT3.50、タイヤの内圧=280MPa、荷重=2315N、試験速度=80km/h)。走行試験後、タイヤの外観観察を行い、亀裂の長さが計測された。計測された亀裂の長さの平均値を求めた。この平均値が、亀裂の平均長さとして下記表2に示されている。
[実施例2]
実施例1で使用されたゴム組成物A及びBが準備された。このゴム組成物Aから形成される評価トレッドと、上記ベースタイヤQのトレッド以外の構成と同じ構成を有する支持体Qとを備えるタイヤ(改良タイヤ)及び上記ゴム組成物Bから形成される評価トレッドと、この支持体Qとを備えるタイヤ(標準タイヤ)を得た。それぞれのタイヤサイズは、120/70−17M/C 58Hである。それぞれのタイヤが備える支持体Qは、カーカスと、このカーカスの半径方向外側に積層されるベルトとを備えている。このカーカスは、バイアス構造を有している。このカーカスに含まれるコードの構造は1670dtex/2であり、このコードはポリエステル繊維からなる。ベルトは、内側層及び外側層からなる。ベルトに含まれるコードの構造は1670dtex/2であり、このコードはポリエステル繊維からなる。これらタイヤのそれぞれについて、実施例1と同様にして、亀裂の成長性が評価された。なお、この実施例2では、走行距離が5000kmの場合に充分な亀裂の成長が得られなかったので、走行距離が1000kmの場合は実施していない。この評価により得られた亀裂の平均長さが、下記表2に示されている。
[実施例3]
実施例1で使用されたゴム組成物A及びBが準備された。このゴム組成物Aから形成される評価トレッドと、上記ベースタイヤSのトレッド以外の構成と同じ構成を有する支持体Sとを備えるタイヤ(改良タイヤ)及び上記ゴム組成物Bから形成される評価トレッドと、この支持体Sとを備えるタイヤ(標準タイヤ)を得た。それぞれのタイヤサイズは、120/70−17M/C 58Hである。それぞれのタイヤが備える支持体Sは、カーカスを備えている。このカーカスは、バイアス構造を有している。このカーカスに含まれるコードの構造は1400dtex/2であり、このコードはナイロン繊維からなる。この支持体Sには、ベルトは含まれていない。これらタイヤのそれぞれについて、実施例1と同様にして、亀裂の成長性が評価された。なお、この実施例3では、走行距離が5000kmの場合にタイヤが損傷したので、走行距離が10000kmの場合は実施していない。この評価により得られた亀裂の平均長さが、下記表2に示されている。
[比較例1]
実施例1で使用されたゴム組成物A及びBが準備された。このゴム組成物Aから形成される評価トレッドと、上記ベースタイヤPのトレッド以外の構成と同じ構成を有する支持体Pとを備えるタイヤ(改良タイヤ)及び上記ゴム組成物Bから形成される評価トレッドと、この支持体Pとを備えるタイヤ(標準タイヤ)を得た。それぞれのタイヤサイズは、120/70ZR17M/C(58W)である。それぞれのタイヤが備える支持体Pは、カーカスと、このカーカスの半径方向外側に積層されるベルトとを備えている。このカーカスは、ラジアル構造を有している。このカーカスに含まれるコードの構造は1840dtex/2であり、このコードはレーヨン繊維からなる。ベルトは、内側層及び外側層からなる。ベルトに含まれるコードの構造は1670dtex/2であり、このコードはアラミド繊維からなる。これらタイヤのそれぞれについて、実施例1と同様にして、亀裂の成長性が評価された。なお、この比較例1では、走行距離が5000kmの場合に、分な亀裂の成長が得られなかったので、走行距離が1000kmの場合は実施していない。この評価により得られた亀裂の平均長さが、下記表2に示されている。
[評価]
ゴム組成物Aから形成される評価トレッドで得られた亀裂の平均長さAと、ゴム組成物Bから形成される評価トレッドで得られた亀裂の平均長さBとを比較することにより、本発明の試験方法の有効性を評価した。前述したように、ゴム組成物Aから形成される架橋ゴムは、ゴム組成物Bから形成される架橋ゴムよりも耐屈曲亀裂成長性に優れている。よって、評価結果において、改良タイヤの平均長さと標準タイヤの平均長さとの間に差異が認められかつ、改良タイヤの平均長さが標準タイヤの平均長さよりも小さいことが確認された場合が「Y」として、それ以外が「N」として下記表2に示されている。さらに、走行距離を変えて実施された試験において、「Y」と判断された結果が含まれていれば、亀裂成長性の評価として有効であると判断した。下記表2の総合評価の欄に、有効と判断された場合が「G」として、それ以外が「NG」として示されている。
Figure 2009264881
表2に示されるように、実施例の試験方法では、亀裂の成長性が適切に評価されうる。この試験方法では、適正な評価を実施するためには、走行距離が調整されればよい。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
本発明は、様々なタイヤの試験方法に適用されうる。
図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤの試験方法に供されるタイヤの一部が示された断面図である。 図2は、図1のタイヤの一部が示された展開図である。 図3(a)は評価トレッドの溝に疵をつける治具が示された正面図であり、図3(b)はその側面図である。 図4は、図1のタイヤのトレッド面の一部が示された平面図である。 図5は、図4のV−V線に沿った断面図である。 図6は、走行試験が実施されたタイヤの一部が示された平面図である。
符号の説明
2・・・タイヤ
4・・・評価トレッド
6・・・サイドウォール
8・・・ビード
10・・・カーカス
12・・・ベルト
14・・・インナーライナー
16・・・チェーファー
18・・・トレッド面
20、20a、20b・・・溝
22・・・コア
24・・・エイペックス
26a、26b・・・プライ
28・・・内側層
30・・・外側層
32・・・支持体
34・・・治具
36・・・柄
38・・・刃
40・・・端面
42・・・底
44・・・疵
46、46a、46b・・・亀裂

Claims (3)

  1. 外径変化率が1.5%以上3.0%以下であるベースタイヤのトレッドが評価用ゴム組成物からなる評価トレッドに置き換えられることにより、評価用タイヤが得られる工程と、
    この評価トレッドに設けられた溝の底に、疵がつけられる工程と、
    この評価用タイヤが、走行させられる工程と、
    この評価用タイヤの外観が観察され、上記疵から延びる亀裂の長さが計測される工程とを含むタイヤの試験方法。
  2. 上記疵の長さが、1.5mm以上2.5mm以下であり、
    この疵の深さが、0.3mm以上0.7mm以下である請求項1の試験方法。
  3. ラジアルタイヤのトレッドの形成に用いられる評価用ゴム組成物から形成された評価トレッドと、一対のビードと、この評価トレッドの内側に沿っており両ビードに架け渡されておりバイアス構造を有するカーカスとを備える評価用タイヤが得られる工程と、
    この評価トレッドに設けられた溝の底に、疵がつけられる工程と、
    この評価用タイヤが、走行させられる工程と、
    この評価用タイヤの外観が観察され、上記疵から延びる亀裂の長さが計測される工程とを含むタイヤの試験方法。
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