JP2010085340A - Method for estimation of tire performance - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for estimation of tire performance that estimates tire performance with a high degree of accuracy. <P>SOLUTION: The estimation method includes a step (1) to prepare a plurality of baseline rubber compositions with various blending quantity of filler different from each other, a step (2) to measure viscoelastic property for each of these baseline rubber compositions based on sound wave having frequency equivalent to the frequency of vibration which tread of tire will receive from road surface, a step (3) to measure tire characteristic value for each of these baseline rubber compositions, a step (4) to analyze correlationship between the measured viscoelastic property and tire characteristic value based on both ones, a step (5) to measure viscoelastic property of an evaluation sample by propagating the above sound wave to this evaluation sample, and a step (6) to estimate tire characteristic value of this evaluation sample based on both the viscoelastic property of this evaluation sample and the correlationship. This estimation method enables high-accuracy estimation of tire performance. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、タイヤ性能の予測方法に関する。   The present invention relates to a method for predicting tire performance.

転がり抵抗、グリップ性能等のようなタイヤ性能の予測には、トレッドを構成する架橋ゴムの粘弾性特性の把握が不可欠である。予測精度の向上の観点から、この粘弾性特性の測定装置及び測定方法について様々な検討がなされている。この検討の一例が、特開2006−177734公報に開示されている。   In order to predict tire performance such as rolling resistance and grip performance, it is essential to understand the viscoelastic characteristics of the crosslinked rubber constituting the tread. From the viewpoint of improving the prediction accuracy, various studies have been made on the viscoelastic characteristic measuring apparatus and measuring method. An example of this study is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-177734.

タイヤのトレッドは、路面の凹凸に起因した振動を受ける。この振動は、高周波である。したがって、グリップ性能の予測には、高い周波数における粘弾性特性の把握が必要とされる。   The tire tread is subjected to vibration due to road surface irregularities. This vibration is high frequency. Therefore, in order to predict grip performance, it is necessary to grasp viscoelastic characteristics at a high frequency.

上記測定装置では、試料に所定の歪みを与えて粘弾性特性は測定される。このような測定装置は、動的粘弾性測定装置と称される。この測定装置では、その仕様上、高周波の振動を試料に与えることはできない。そこで、上記グリップ性能の予測には、温度−時間換算則に基づいて、低温域(例えば、0℃)で計測される粘弾性特性が高い周波数における粘弾性特性に置き換えて用いられる。   In the measurement apparatus, the viscoelastic characteristics are measured by applying a predetermined strain to the sample. Such a measuring device is called a dynamic viscoelasticity measuring device. In this measuring apparatus, high-frequency vibration cannot be applied to the sample due to its specifications. Therefore, for the prediction of the grip performance, viscoelastic characteristics measured in a low temperature range (for example, 0 ° C.) are used instead of viscoelastic characteristics at a high frequency based on a temperature-time conversion rule.

架橋ゴムの摩擦特性を把握しうる装置についても、様々な検討がなされている。特開2001−305044公報に、コピー用紙等の搬送に用いられるゴムローラの摩擦特性を測定しうる装置が開示されている。
特開2006−177734公報 特開2001−305044公報
Various studies have also been made on devices capable of grasping the friction characteristics of crosslinked rubber. Japanese Patent Laid-Open No. 2001-305044 discloses an apparatus capable of measuring the friction characteristics of a rubber roller used for transporting copy paper or the like.
JP 2006-177734 A JP 2001-305044 A

前述したように、従来の、グリップ性能の予測方法では、温度−時間換算則に基づいて、低温域(例えば、0℃)で計測される粘弾性特性が高い周波数における粘弾性特性に置き換えて用いられる。この従来の予測方法では、直接的に計測された粘弾性特性を用いることなく、グリップ性能が予測されている。   As described above, in the conventional grip performance prediction method, the viscoelastic property measured in a low temperature range (for example, 0 ° C.) is used in place of the viscoelastic property at a high frequency based on the temperature-time conversion rule. It is done. In this conventional prediction method, grip performance is predicted without using directly measured viscoelastic characteristics.

図4は、摩擦特性と粘弾性特性との相関関係が示されたグラフである。この相関関係を得るために、充填剤の配合量が異なる架橋ゴムからなる板状サンプルについて、摩擦特性としての最大摩擦係数と粘弾性特性としての損失正接とが測定されている。なお、図4(a)には、充填材としてカーボン(N220)を用いた場合の相関関係が示されている。図4(b)には、充填材としてシリカ(ローディア社製の商品名「Z115Gr」)を用いた場合の相関関係が示されている。   FIG. 4 is a graph showing the correlation between friction characteristics and viscoelastic characteristics. In order to obtain this correlation, the maximum friction coefficient as the friction characteristic and the loss tangent as the viscoelastic characteristic are measured for the plate-like samples made of the crosslinked rubber having different blending amounts of the filler. FIG. 4A shows the correlation when carbon (N220) is used as the filler. FIG. 4B shows the correlation when silica (trade name “Z115Gr” manufactured by Rhodia) is used as the filler.

図4において、縦軸は最大摩擦係数である。この最大摩擦係数は、上島製作所製の商品名「フラットベルト摩擦試験機FR−5010」を用いて、湿潤状態の路面が再現されて測定されている。横軸は、損失正接である。この損失正接は、上記動的粘弾性測定装置を用いて、周波数が10Hzであり、温度が0℃である条件下で測定されている。この損失正接は、上記温度−時間換算則により、メガヘルツレベルの高周波数(温度:25℃)における損失正接に相当する。換言すれば、この図4の横軸は高い周波数における損失正接を示している。   In FIG. 4, the vertical axis represents the maximum friction coefficient. The maximum friction coefficient is measured by reproducing a wet road surface using a trade name “Flat Belt Friction Tester FR-5010” manufactured by Ueshima Seisakusho. The horizontal axis is the loss tangent. This loss tangent is measured using the above dynamic viscoelasticity measuring device under conditions where the frequency is 10 Hz and the temperature is 0 ° C. This loss tangent corresponds to the loss tangent at a high frequency (temperature: 25 ° C.) of the megahertz level according to the temperature-time conversion rule. In other words, the horizontal axis of FIG. 4 indicates the loss tangent at a high frequency.

図示されているように、最大摩擦係数は損失正接に対してばらついているのが認められる。この図4において、最大摩擦係数と損失正接との相関係数は、カーボンの場合が0.7087であり、シリカの場合が0.6882である。このため、この相関関係を用いて予測されたグリップ性能の信頼性は十分に高いとは言えない。従来の予測方法では、タイヤ性能を高精度で予測するには限界がある。   As shown, it can be seen that the maximum coefficient of friction varies with respect to the loss tangent. In FIG. 4, the correlation coefficient between the maximum friction coefficient and the loss tangent is 0.7087 for carbon and 0.6882 for silica. For this reason, it cannot be said that the reliability of the grip performance predicted using this correlation is sufficiently high. Conventional prediction methods have limitations in predicting tire performance with high accuracy.

本発明の目的は、タイヤ性能を高精度で予測しうるタイヤ性能の予測方法の提供にある。   An object of the present invention is to provide a tire performance prediction method capable of predicting tire performance with high accuracy.

本発明に係るタイヤ性能の予測方法は、
(1)充填剤の配合量が異なる複数の基準ゴム組成物を準備する工程と、
(2)これら基準ゴム組成物のそれぞれに関し、タイヤのトレッドが路面から受ける振動の周波数と同等の周波数を有する音波に基づいて、粘弾性特性を測定する工程と、
(3)これら基準ゴム組成物のそれぞれに関し、タイヤ特性値を測定する工程と、
(4)測定された粘弾性特性及びタイヤ特性値に基づいて、両者の相関関係を解析する工程と、
(5)上記音波を評価試料に伝搬させ、この評価試料の粘弾性特性を測定する工程と、
(6)この評価試料の粘弾性特性及び上記相関関係に基づいて、この評価試料のタイヤ特性値を予測する工程とを含む。
The tire performance prediction method according to the present invention includes:
(1) a step of preparing a plurality of reference rubber compositions having different filler compounding amounts;
(2) for each of these reference rubber compositions, a step of measuring viscoelastic properties based on sound waves having a frequency equivalent to the frequency of vibration that the tire tread receives from the road surface;
(3) For each of these reference rubber compositions, a step of measuring tire characteristic values;
(4) Based on the measured viscoelastic characteristics and tire characteristic values, analyzing the correlation between the two,
(5) a step of propagating the sound wave to the evaluation sample and measuring viscoelastic properties of the evaluation sample;
(6) including a step of predicting a tire characteristic value of the evaluation sample based on the viscoelastic characteristic of the evaluation sample and the correlation.

好ましくは、この予測方法では、上記音波の周波数は0.01MHz以上100MHz以下である。   Preferably, in this prediction method, the frequency of the sound wave is 0.01 MHz or more and 100 MHz or less.

好ましくは、この予測方法では、上記評価試料は板状サンプル又はタイヤのトレッドである。   Preferably, in the prediction method, the evaluation sample is a plate sample or a tire tread.

好ましくは、この予測方法では、上記タイヤ特性値は摩擦係数である。   Preferably, in the prediction method, the tire characteristic value is a friction coefficient.

好ましくは、この予測方法では、上記基準ゴム組成物に関する粘弾性特性はこの基準ゴム組成物から形成される板状サンプルで測定される。   Preferably, in this prediction method, the viscoelastic property relating to the reference rubber composition is measured with a plate-like sample formed from the reference rubber composition.

本発明に係る他のタイヤ性能の予測方法は、
(1)組成が異なる複数の基準ゴム組成物を準備する工程と、
(2)これら基準ゴム組成物から形成された板状サンプルのそれぞれに、タイヤのトレッドが路面から受ける振動の周波数と同等の周波数を有する音波を伝搬させ、この板状サンプルの粘弾性特性を測定する工程と、
(3)これら基準ゴム組成物のそれぞれに関し、タイヤ特性値を測定する工程と、
測定された粘弾性特性及びタイヤ特性値に基づいて、両者の相関関係を解析する工程と、
(4)上記音波を評価試料に伝搬させ、この評価試料の粘弾性特性を測定する工程と、
(5)この評価試料の粘弾性特性及び上記相関関係に基づいて、この評価試料のタイヤ特性値を予測する工程とを含む。
Other tire performance prediction methods according to the present invention include:
(1) preparing a plurality of reference rubber compositions having different compositions;
(2) A sound wave having a frequency equivalent to the frequency of vibration received by the tire tread from the road surface is propagated to each of the plate samples formed from these reference rubber compositions, and the viscoelastic properties of the plate samples are measured. And the process of
(3) For each of these reference rubber compositions, a step of measuring tire characteristic values;
Based on the measured viscoelastic characteristics and tire characteristic values, analyzing the correlation between the two,
(4) a step of propagating the sound wave to the evaluation sample and measuring viscoelastic characteristics of the evaluation sample;
(5) predicting the tire characteristic value of the evaluation sample based on the viscoelastic characteristic of the evaluation sample and the correlation.

この予測方法では、タイヤのトレッドが路面から受ける振動の周波数と同等の周波数を有する音波を伝搬させて粘弾性特性が測定される。充填剤の配合量が異なる複数の基準ゴム組成物に関し直接的に測定された粘弾性特性が用いられるから、この粘弾性特性とタイヤ特性値とは良好に相関する。この予測方法では、良好な相関関係に基づいてタイヤ性能が予測されるから、その予測精度は高い。換言すれば、この予測方法は、タイヤ性能を高精度で予測しうる。この予測方法により得られる知見は、タイヤ開発に効果的に寄与しうる。   In this prediction method, a viscoelastic characteristic is measured by propagating a sound wave having a frequency equivalent to the frequency of vibration that the tire tread receives from the road surface. Since viscoelastic characteristics measured directly with respect to a plurality of reference rubber compositions having different filler blending amounts are used, the viscoelastic characteristics and tire characteristic values correlate well. In this prediction method, tire performance is predicted based on a good correlation, so that the prediction accuracy is high. In other words, this prediction method can predict tire performance with high accuracy. Knowledge obtained by this prediction method can effectively contribute to tire development.

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。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤ性能の予測方法が示されたフロー図である。この予測方法は、タイヤ性能としてのグリップ性能を予測するための方法である。この予測方法は、基準ゴム組成物を準備し、この基準ゴム組成物から基準試料を形成する工程(STEP1)、基準試料の粘弾性特性を測定する工程(STEP2)、基準試料のタイヤ特性値を測定する工程(STEP3)、粘弾性特性及びタイヤ特性値の相関関係を解析する工程(STEP4)、評価試料を準備する工程(STEP5)、評価試料の粘弾性特性を測定する工程(STEP6)及び評価試料のタイヤ特性値を予測する工程(STEP7)を含む。   FIG. 1 is a flowchart illustrating a tire performance prediction method according to an embodiment of the present invention. This prediction method is a method for predicting grip performance as tire performance. In this prediction method, a reference rubber composition is prepared, a step of forming a reference sample from this reference rubber composition (STEP 1), a step of measuring viscoelastic properties of the reference sample (STEP 2), and a tire characteristic value of the reference sample. Step of measuring (STEP 3), step of analyzing the correlation between viscoelastic characteristics and tire characteristic values (STEP 4), step of preparing an evaluation sample (STEP 5), step of measuring viscoelastic characteristics of the evaluation sample (STEP 6) and evaluation A step (STEP 7) of predicting tire characteristic values of the sample.

上記準備工程(STEP1)では、ニーダー、ロール等の混練機を用いて、基材ゴム及び充填剤を含む基準ゴム組成物が準備される。次いで、この基準ゴム組成物が架橋され、基準試料が形成される。この予測方法では、基準試料は板状サンプルである。この基準試料がタイヤとされてもよい。基準試料がタイヤとされる場合、このタイヤのトレッドがこの基準ゴム組成物で形成される。上記粘弾性特性を板状サンプルで測定し、上記タイヤ特性値をタイヤで測定するために、基準試料として、板状サンプルと、この板状サンプルが形成された基準ゴム組成物と同じ基準ゴム組成物から形成されたトレッドを有するタイヤとが準備されてもよい。   In the preparation step (STEP 1), a reference rubber composition containing a base rubber and a filler is prepared using a kneader such as a kneader or a roll. This reference rubber composition is then crosslinked to form a reference sample. In this prediction method, the reference sample is a plate sample. This reference sample may be a tire. When the reference sample is a tire, the tread of the tire is formed of the reference rubber composition. In order to measure the viscoelastic properties with a plate-like sample and measure the tire characteristic values with a tire, as a reference sample, a plate-like sample and the same reference rubber composition as the reference rubber composition on which the plate-like sample was formed A tire having a tread formed from an object may be prepared.

この予測方法では、粘弾性特性とタイヤ特性値との相関関係を確認するために、組成が異なる複数の基準ゴム組成物が準備される。この予測方法では、充填剤の配合量が異なる複数の基準ゴム組成物が準備されてもよいし、充填剤の種類が異なる複数の基準ゴム組成物が準備されてもよいし、基材ゴムの種類が異なる複数の基準ゴム組成物が準備されてもよい。相関関係が得られやすいという観点から、この予測方法では、充填剤の配合量が異なる複数の基準ゴム組成物が準備される。その一例が、下記表1及び表2に示されている。この表1及び表2には、この予測方法で使用された基準ゴム組成物の配合(表中、a〜o)が示されている。ここで、表1には、充填剤としてカーボン(N220)を含む基準ゴム組成物の配合が示されている。表2には、充填剤としてのシリカ(ローディア社製の商品名「Z115Gr」)と、シランカップリング剤(デグッサ社製の商品名「Si75」)とを含む基準ゴム組成物の配合が示されている。なお、表1及び表2に示されているように、それぞれの基準ゴム組成物に含まれる基材ゴムとしてのスチレンブタジエンゴム(JSR社製の商品名「SBR1502」)、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄、加硫促進剤NS(大内新興化学社製の商品名「ノクセラーNS」)及び加硫促進剤DPG(住友化学社製の商品名「ソクシノールD」)の配合量は同量に設定されている。   In this prediction method, a plurality of reference rubber compositions having different compositions are prepared in order to confirm the correlation between viscoelastic characteristics and tire characteristic values. In this prediction method, a plurality of reference rubber compositions having different filler blend amounts may be prepared, a plurality of reference rubber compositions having different filler types may be prepared, A plurality of reference rubber compositions of different types may be prepared. From the viewpoint that a correlation can be easily obtained, in this prediction method, a plurality of reference rubber compositions having different amounts of filler are prepared. Examples thereof are shown in Tables 1 and 2 below. Tables 1 and 2 show the blends (a to o in the table) of the reference rubber composition used in this prediction method. Here, Table 1 shows the composition of a reference rubber composition containing carbon (N220) as a filler. Table 2 shows the composition of a reference rubber composition containing silica as a filler (trade name “Z115Gr” manufactured by Rhodia) and a silane coupling agent (trade name “Si75” manufactured by Degussa). ing. As shown in Tables 1 and 2, styrene butadiene rubber (trade name “SBR1502” manufactured by JSR) as a base rubber contained in each reference rubber composition, stearic acid, zinc oxide, Sulfur, vulcanization accelerator NS (trade name “Noxeller NS” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical) and vulcanization accelerator DPG (trade name “Soccinol D” manufactured by Sumitomo Chemical) are set to the same amount. ing.

Figure 2010085340
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Figure 2010085340
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上記粘弾性特性の測定工程(STEP2)では、上記基準試料に音波が伝搬させられ、この基準試料の粘弾性特性としての損失正接が測定される。   In the viscoelastic property measurement step (STEP 2), sound waves are propagated to the reference sample, and the loss tangent as the viscoelastic property of the reference sample is measured.

図2は、損失正接の測定状況が示された模式図である。この図2には、測定装置2と被測体としての基準試料4とが示されている。測定装置2は、計測部6と伝送部8と演算処理部10とを備えている。図示されていないが、この計測部6は、センサを備えている。センサは、音波を発信するとともに被測体を伝搬した音波を受信する。このセンサで発信される音波は、タイヤのトレッドが路面から受ける振動の周波数と同等の周波数を有する。より詳細には、この周波数は、0.01MHz以上100MHz以下である。このセンサは、主にトランスデューサとパルサレシーバーとからなる。発信音波及び受信音波は、このセンサにおいて電気信号に変換され、伝送部8としてのケーブルを介して演算処理部10に伝送される。この予測方法では、演算処理部10はパーソナルコンピューターである。この演算処理部10は、上記電気信号に基づいて損失正接を算出するように構成されている。図示されていないが、演算処理部10の記憶部(例えば、ハードディスク)に、この算出された損失正接は記憶される。なお、このような測定装置2は、超音波粘弾性測定装置とも称される。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a measurement situation of loss tangent. FIG. 2 shows a measuring device 2 and a reference sample 4 as an object to be measured. The measurement device 2 includes a measurement unit 6, a transmission unit 8, and an arithmetic processing unit 10. Although not shown, the measuring unit 6 includes a sensor. The sensor transmits a sound wave and receives the sound wave propagated through the measured object. The sound wave transmitted from this sensor has a frequency equivalent to the frequency of vibration that the tire tread receives from the road surface. More specifically, this frequency is not less than 0.01 MHz and not more than 100 MHz. This sensor mainly consists of a transducer and a pulsar receiver. The transmitted sound wave and the received sound wave are converted into electrical signals by this sensor and transmitted to the arithmetic processing unit 10 via a cable as the transmission unit 8. In this prediction method, the arithmetic processing unit 10 is a personal computer. The arithmetic processing unit 10 is configured to calculate a loss tangent based on the electric signal. Although not shown, the calculated loss tangent is stored in a storage unit (for example, a hard disk) of the arithmetic processing unit 10. Such a measuring device 2 is also referred to as an ultrasonic viscoelasticity measuring device.

この予測方法では、次のようにして損失正接が測定される。上記計測部6が、基準試料4に密着される。密着後、計測部6からメガヘルツ領域の音波が発信され、発信音波と基準試料4を伝搬した音波とに基づいて、基準試料4の損失正接が上記演算処理部10において算出される。この予測方法では、測定工程(STEP2)において、上記損失正接の測定が上記複数の基準試料4のそれぞれについて繰り返し実施される。この測定工程(STEP2)は、上記複数の基準ゴム組成物のそれぞれに関し、タイヤのトレッドが路面から受ける振動の周波数と同等の周波数を有する音波に基づいて、粘弾性特性を測定する工程である。   In this prediction method, the loss tangent is measured as follows. The measurement unit 6 is in close contact with the reference sample 4. After close contact, a sound wave in the megahertz region is transmitted from the measurement unit 6, and the loss tangent of the reference sample 4 is calculated in the arithmetic processing unit 10 based on the transmitted sound wave and the sound wave propagated through the reference sample 4. In this prediction method, the measurement of the loss tangent is repeatedly performed for each of the plurality of reference samples 4 in the measurement step (STEP 2). This measuring step (STEP 2) is a step of measuring viscoelastic characteristics for each of the plurality of reference rubber compositions based on sound waves having a frequency equivalent to the frequency of vibration that the tire tread receives from the road surface.

上記測定工程(STEP3)では、上記複数の基準ゴム組成物のそれぞれに関し、タイヤ特性値としての最大摩擦係数が摩擦試験機(図示されず)を用いて測定される。この摩擦試験機は、上島製作所製の商品名「フラットベルト摩擦試験機FR−5010」である。この予測方法では、温度が25℃である水を路面に供給し湿潤路面が再現されて計測された最大摩擦係数がタイヤ特性値として用いられている。この測定工程(STEP3)では、この最大摩擦係数の測定が上記複数の基準ゴム組成物から形成された試料のそれぞれについて繰り返し実施される。なお、タイヤ特性値として、水を供給することなく乾燥路面が再現されて計測された最大摩擦係数が採用されてもよいし、この摩擦試験機とは別の試験機を用いて得られるタイヤ性能を表す指標値がタイヤ特性値として採用されてもよい。   In the measurement step (STEP 3), for each of the plurality of reference rubber compositions, a maximum friction coefficient as a tire characteristic value is measured using a friction tester (not shown). This friction tester is a trade name “Flat Belt Friction Tester FR-5010” manufactured by Ueshima Seisakusho. In this prediction method, water having a temperature of 25 ° C. is supplied to the road surface, and the maximum friction coefficient measured by reproducing the wet road surface is used as the tire characteristic value. In this measurement step (STEP 3), the measurement of the maximum friction coefficient is repeatedly performed for each of the samples formed from the plurality of reference rubber compositions. As the tire characteristic value, the maximum friction coefficient measured by reproducing the dry road surface without supplying water may be adopted, or the tire performance obtained using a testing machine different from this friction testing machine May be adopted as a tire characteristic value.

上記相関関係の解析工程(STEP4)では、上記STEP3で測定された最大摩擦係数が入力部としてのキーボードを用いて上記演算処理部10に入力される。この最大摩擦係数と、上記STEP2で測定されこの演算処理部10に記憶されている損失正接とに基づいて、両者の相関関係が解析される。この解析により得られた相関関係は、演算処理部10の記憶部に記憶される。   In the correlation analysis step (STEP 4), the maximum friction coefficient measured in STEP 3 is input to the arithmetic processing unit 10 using a keyboard as an input unit. Based on the maximum friction coefficient and the loss tangent measured in STEP 2 and stored in the arithmetic processing unit 10, the correlation between the two is analyzed. The correlation obtained by this analysis is stored in the storage unit of the arithmetic processing unit 10.

上記評価試料の準備工程(STEP5)では、性能が予測される評価試料が準備される。この予測方法では、タイヤのトレッド用に開発されたゴム組成物から形成される板状サンプルが評価試料として上記基準試料4と同様にして準備される。なお、この評価試料として、このゴム組成物から形成されたトレッドを有するタイヤが準備されてもよいし、走行試験が実施されたタイヤが準備されてもよい。   In the evaluation sample preparation step (STEP 5), an evaluation sample whose performance is predicted is prepared. In this prediction method, a plate-like sample formed from a rubber composition developed for a tire tread is prepared in the same manner as the reference sample 4 as an evaluation sample. As the evaluation sample, a tire having a tread formed from the rubber composition may be prepared, or a tire on which a running test has been performed may be prepared.

上記評価試料の測定工程(STEP6)では、図1に示された測定装置2を用いて評価試料の損失正接が、上記測定工程(STEP2)と同様にして測定される。なお、評価試料がタイヤである場合には、この測定装置2の計測部6は被測体としてのタイヤのトレッドに密着される。   In the measurement step (STEP 6) of the evaluation sample, the loss tangent of the evaluation sample is measured in the same manner as in the measurement step (STEP 2) using the measurement apparatus 2 shown in FIG. When the evaluation sample is a tire, the measuring unit 6 of the measuring device 2 is in close contact with the tread of the tire as the object to be measured.

上記摩擦特性の予測工程(STEP7)では、上記評価試料の損失正接及び上記解析工程(STEP4)で得られた相関関係に基づいて、この評価試料の最大摩擦係数が予測される。このようにして、この予測方法では、タイヤのグリップ性能が予測される。   In the friction characteristic prediction step (STEP 7), the maximum friction coefficient of the evaluation sample is predicted based on the loss tangent of the evaluation sample and the correlation obtained in the analysis step (STEP 4). Thus, in this prediction method, the grip performance of the tire is predicted.

この予測方法では、タイヤのトレッドが路面から受ける振動の周波数と同等の周波数を有する音波で損失正接が計測されるから、このタイヤ性能の予測に、低温域(例えば、0℃)で計測される粘弾性特性を、温度−時間換算則に基づいて高周波における粘弾性特性に置き換えて用いる必要はない。この予測方法では、このグリップ性能の予測に、直接的に計測された粘弾性特性が用いられるから、その予測が高精度で実施されうる。   In this prediction method, the loss tangent is measured with a sound wave having a frequency equivalent to the frequency of vibration that the tire tread receives from the road surface. Therefore, the tire performance is measured in a low temperature range (for example, 0 ° C.). It is not necessary to replace the viscoelastic property with a viscoelastic property at a high frequency based on a temperature-time conversion rule. In this prediction method, since the directly measured viscoelastic property is used for prediction of the grip performance, the prediction can be performed with high accuracy.

図3は、直接的に計測された損失正接と最大摩擦係数との相関関係が示されたグラフである。横軸が損失正接を表しており、縦軸が最大摩擦係数を表している。図3(a)には、充填剤としてカーボンが使用された場合の相関関係が示されている。図3(b)には、充填剤としてシリカが使用された場合の相関関係が示されている。それぞれのグラフには、上記基準ゴム組成物を表す記号(表1及び表2のa〜o)がそれぞれのプロットに付されている。   FIG. 3 is a graph showing the correlation between the directly measured loss tangent and the maximum friction coefficient. The horizontal axis represents the loss tangent, and the vertical axis represents the maximum friction coefficient. FIG. 3A shows the correlation when carbon is used as the filler. FIG. 3B shows the correlation when silica is used as the filler. In each graph, a symbol (a to o in Tables 1 and 2) representing the reference rubber composition is attached to each plot.

図示されているように、損失正接に対する最大摩擦係数のバラツキは小さい。この予測方法では、損失正接と最大摩擦係数とは良好に相関する。この予測方法では、損失正接と最大摩擦係数との相関関係が一次関数で近似されることにより、直接的に測定された損失正接に基づいて最大摩擦係数が予測される。この予測は、容易である。   As shown in the figure, the variation in the maximum friction coefficient with respect to the loss tangent is small. In this prediction method, the loss tangent and the maximum friction coefficient correlate well. In this prediction method, the correlation between the loss tangent and the maximum friction coefficient is approximated by a linear function, so that the maximum friction coefficient is predicted based on the directly measured loss tangent. This prediction is easy.

図3(a)において(充填剤にカーボンが用いられた場合)、損失正接と最大摩擦係数との相関係数は0.9377であった。この相関係数と、従来の予測方法で得られた相関係数(0.7087)との対比から明らかなように、この予測方法では、損失正接と最大摩擦係数との間に良好な相関関係が実現されている。   In FIG. 3A (when carbon is used as the filler), the correlation coefficient between the loss tangent and the maximum friction coefficient was 0.9377. As is clear from the comparison between this correlation coefficient and the correlation coefficient (0.7087) obtained by the conventional prediction method, this prediction method has a good correlation between the loss tangent and the maximum friction coefficient. Is realized.

図3(b)において(充填剤にシリカが用いられた場合)、損失正接と最大摩擦係数との相関係数は0.981であった。この相関係数と、従来の予測方法で得られた相関係数(0.6882)との対比から明らかなように、この予測方法では、充填剤にシリカを用いた場合においても損失正接と最大摩擦係数との間に良好な相関関係が実現されている。   In FIG. 3B (when silica is used as the filler), the correlation coefficient between the loss tangent and the maximum friction coefficient was 0.981. As is clear from the comparison between this correlation coefficient and the correlation coefficient (0.6882) obtained by the conventional prediction method, in this prediction method, even when silica is used as the filler, loss tangent and maximum A good correlation with the coefficient of friction is realized.

このように、この予測方法では、粘弾性特性とタイヤ特性値との間に良好な相関関係が実現されるから、この相関関係と評価試料の粘弾性特性とから、タイヤ特性値が高精度で予測されうる。この予測方法は、従来の予測方法に比して、高精度でタイヤ性能を予測できる。この予測方法で予測されたタイヤ性能の信頼性は、従来の予測方法で予測されたタイヤ性能のそれよりも高い。この予測方法により得られる知見は、タイヤ開発に効果的に寄与しうる。   In this way, in this prediction method, a good correlation is realized between the viscoelastic characteristics and the tire characteristic values. Therefore, the tire characteristic values are obtained with high accuracy from the correlation and the viscoelastic characteristics of the evaluation sample. Can be predicted. This prediction method can predict tire performance with higher accuracy than conventional prediction methods. The reliability of the tire performance predicted by this prediction method is higher than that of the tire performance predicted by the conventional prediction method. Knowledge obtained by this prediction method can effectively contribute to tire development.

この予測方法では、良好な相関関係が得られるという観点から、相関関係の解析に用いられる粘弾性特性は、上記基準ゴム組成物で形成された基準試料4としての板状サンプルで測定されるのが好ましい。   In this prediction method, from the viewpoint that a good correlation is obtained, the viscoelastic properties used for the analysis of the correlation are measured with a plate-like sample as the reference sample 4 formed of the reference rubber composition. Is preferred.

本発明に係る予測方法は、種々のタイヤの性能予測に適用されうる。   The prediction method according to the present invention can be applied to various tire performance predictions.

図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤ性能の予測方法が示されたフロー図である。FIG. 1 is a flowchart illustrating a tire performance prediction method according to an embodiment of the present invention. 図2は、損失正接の測定状況が示された模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a measurement situation of loss tangent. 図3は、直接的に計測された損失正接と最大摩擦係数との相関関係が示されたグラフである。FIG. 3 is a graph showing the correlation between the directly measured loss tangent and the maximum friction coefficient. 図4は、摩擦特性と粘弾性特性との相関関係が示されたグラフである。FIG. 4 is a graph showing the correlation between friction characteristics and viscoelastic characteristics.

符号の説明Explanation of symbols

2・・・測定装置
4・・・基準試料
6・・・計測部
8・・・伝送部
10・・・演算処理部
2 ... Measurement device 4 ... Reference sample 6 ... Measurement unit 8 ... Transmission unit 10 ... Operation processing unit

Claims (6)

充填剤の配合量が異なる複数の基準ゴム組成物を準備する工程と、
これら基準ゴム組成物のそれぞれに関し、タイヤのトレッドが路面から受ける振動の周波数と同等の周波数を有する音波に基づいて、粘弾性特性を測定する工程と、
これら基準ゴム組成物のそれぞれに関し、タイヤ特性値を測定する工程と、
測定された粘弾性特性及びタイヤ特性値に基づいて、両者の相関関係を解析する工程と、
上記音波を評価試料に伝搬させ、この評価試料の粘弾性特性を測定する工程と、
この評価試料の粘弾性特性及び上記相関関係に基づいて、この評価試料のタイヤ特性値を予測する工程とを含むタイヤ性能の予測方法。
Preparing a plurality of reference rubber compositions having different filler compounding amounts;
For each of these reference rubber compositions, a step of measuring viscoelastic properties based on sound waves having a frequency equivalent to the frequency of vibration that the tread of the tire receives from the road surface;
For each of these reference rubber compositions, a step of measuring tire characteristic values;
Based on the measured viscoelastic characteristics and tire characteristic values, analyzing the correlation between the two,
A step of propagating the sound wave to the evaluation sample and measuring the viscoelastic property of the evaluation sample;
Predicting the tire characteristic value of the evaluation sample based on the viscoelastic characteristics of the evaluation sample and the correlation, and a tire performance prediction method.
上記音波の周波数が、0.01MHz以上100MHz以下である請求項1に記載の予測方法。   The prediction method according to claim 1, wherein the frequency of the sound wave is 0.01 MHz to 100 MHz. 上記評価試料が、板状サンプル又はタイヤのトレッドである請求項1又は2に記載の予測方法。   The prediction method according to claim 1, wherein the evaluation sample is a plate sample or a tread of a tire. 上記タイヤ特性値が、摩擦係数である請求項1から3のいずれかに記載の予測方法。   The prediction method according to claim 1, wherein the tire characteristic value is a friction coefficient. 上記基準ゴム組成物に関する粘弾性特性が、この基準ゴム組成物から形成される板状サンプルで測定される請求項1から4のいずれかに記載の予測方法。   The prediction method in any one of Claim 1 to 4 with which the viscoelastic characteristic regarding the said reference | standard rubber composition is measured with the plate-shaped sample formed from this reference | standard rubber composition. 組成が異なる複数の基準ゴム組成物を準備する工程と、
これら基準ゴム組成物から形成された板状サンプルのそれぞれに、タイヤのトレッドが路面から受ける振動の周波数と同等の周波数を有する音波を伝搬させ、この板状サンプルの粘弾性特性を測定する工程と、
これら基準ゴム組成物のそれぞれに関し、タイヤ特性値を測定する工程と、
測定された粘弾性特性及びタイヤ特性値に基づいて、両者の相関関係を解析する工程と、
上記音波を評価試料に伝搬させ、この評価試料の粘弾性特性を測定する工程と、
この評価試料の粘弾性特性及び上記相関関係に基づいて、この評価試料のタイヤ特性値を予測する工程とを含むタイヤ性能の予測方法。
Preparing a plurality of reference rubber compositions having different compositions;
A step of propagating a sound wave having a frequency equivalent to the frequency of vibration received by the tire tread from the road surface to each of the plate-like samples formed from these reference rubber compositions, and measuring viscoelastic characteristics of the plate-like sample; ,
For each of these reference rubber compositions, a step of measuring tire characteristic values;
Based on the measured viscoelastic characteristics and tire characteristic values, analyzing the correlation between the two,
A step of propagating the sound wave to the evaluation sample and measuring the viscoelastic property of the evaluation sample;
Predicting the tire characteristic value of the evaluation sample based on the viscoelastic characteristics of the evaluation sample and the correlation, and a tire performance prediction method.
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