JP2012131352A - タイヤ溝底の歪みの測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便でありながら、精度高く、タイヤのトレッド溝底における歪みを測定することができるタイヤ溝底の歪みの測定方法を提供する。
【解決手段】タイヤ溝底に切り込みを入れ、その開き量を測定することにより、タイヤ溝底の歪みを測定するタイヤ溝底の歪みの測定方法であって、切り込みに有色の微粉末を塗布した後、微粉末を粘着テープに転写し、粘着テープの転写跡を測定することにより、切り込みに基づく開き量を測定するタイヤ溝底の歪みの測定方法。前記切り込みは、幅２〜１５ｍｍ、深さ０．５〜３ｍｍの直線状の切り込みであり、タイヤ周上の２〜１０箇所で行われている。前記微粉末は、酸化チタンである。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ溝底の歪みの測定方法に係り、詳しくはタイヤのトレッド溝底の引っ張り歪みの測定方法に関する。

自動車、トラック、バス等のタイヤにおいては、最外周の路面に接する部分に、滑り止めを目的とするトレッド部が設けられており、車の操縦安定性や耐久性に大きな影響を与えている。

このトレッド部の表層部には、トレッドパターンに基づく帯状の溝部（トレッド溝）が形成されている。このトレッド溝は、運転時における路面状態や天候状態、また使用目的に応じて、良好な駆動力、制動力、転がり抵抗、騒音等の性能が得られるように、寸法、形状、および周辺部分と合わせた内部構成が工夫されている（例えば、特許文献１、２）。

しかし、トレッド溝の底面は、タイヤ製造時においてゴムの成形収縮による歪みが集中する箇所であり、この歪みが大きい場合、ゴムの劣化に伴い、溝底に亀裂が発生するため、市場で不良となる。

具体的には、溝底に歪みが存在する状態でオゾンが照射されると、オゾンとゴムのポリマー鎖の反応によりゴムの分子切断が起こり、溝底にミクロクラックが発生する。そして、このミクロクラックがさらに成長することにより、溝底に亀裂が発生する（ＴＧＣ：Ｔｒｅａｄ Ｇｒｏｏｖｅ Ｃｒａｃｋｉｎｇ）。

このため、生産されたタイヤについて溝底の歪みを測定し、市場における溝底での亀裂発生との関係を把握しておくことが、タイヤの品質管理上、重要となる。

具体的には、生産されたタイヤのロット毎にサンプルを抜き取り、このサンプルタイヤを用いて、基準状態でタイヤに複数のマーカーを施した後、タイヤに所定の荷重を掛けて前記マーカー間における変形量を、レーザー等を用いて測定することにより、各ロットにおける歪みを算出する（特許文献３）。一方、市場からの返却品について、そのロットと溝底の外観変化を測定し、当該ロットにおける前記歪みとの関係を把握することにより、市場における溝底の亀裂発生を予測する。

特開平７−２３２５１１号公報 特開平２−５３６０３号公報 特開２００７−２６３６１１号公報

しかしながら、このような歪み測定法は、タイヤをデフレート状態からインフレート状態に変化させた時や荷重を付加した時の、溝を除くタイヤ表面での歪みを測定しているだけであり、溝底に生じている歪みを正確に測定することができないという問題があった。

そこで、インフレート状態のタイヤのトレッド溝底面に、カッターナイフ等を用いて、所定形状の切り込みを入れ、このときの切り口の様子を測定することにより、残留歪みを含めた引っ張り歪みを測定することが考えられた。

具体的な測定方法の例を図４（ａ）、（ｂ）に示す。なお、図４において、１１はタイヤのトレッド部、１２はトレッド溝、１４は切り込み（カット部）である。そして、Ａはメジャー、Ｂはマイクロスコープである。

図４に示すように、（ａ）に示す測定方法は、メジャーＡをトレッド面に沿わせることにより、切り込み１４の開き量を測定するものであり、（ｂ）に示す測定方法は、マイクロスコープＢを用いて、切り込み１４の開き量を測定するものである。

しかし、（ａ）の場合は、メジャーを用いて、読み取りにくい箇所で目盛りを読み取っているため、充分な精度の測定結果を得ることができないという問題があった。また、タイヤの細いトレッド溝にメジャーを沿わせた後、目盛りを読み取るため、測定者にとって負担が大きく、効率的な測定方法とは言えなかった。

そして、（ｂ）の場合は、上方から見た投影寸法を観測するものであるため、溝底の断面形状が円弧状等平坦でない場合の測定を正確に行うことができないという問題があった。また、タイヤの上にマイクロスコープが配置されているため、測定装置が大型化するという問題もあった。なお、図４（ｂ）の左側は、溝底の断面形状が円弧状の場合を、右側は、溝底の断面形状が直線の場合を示している。

本発明は、以上の問題に鑑み、簡便でありながら、精度高く、タイヤのトレッド溝底における歪みを測定することができるタイヤ溝底の歪みの測定方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明に係るタイヤ溝底の歪みの測定方法は、
タイヤ溝底に切り込みを入れ、その開き量を測定することにより、タイヤ溝底の歪みを測定するタイヤ溝底の歪みの測定方法であって、
前記切り込みに有色の微粉末を塗布した後、前記微粉末を粘着テープに転写し、前記粘着テープの転写跡を測定することにより、前記切り込みに基づく開き量を測定することを特徴とする。

請求項２に記載の発明に係るタイヤ溝底の歪みの測定方法は、
前記切り込みが、幅２〜１５ｍｍ、深さ０．５〜３ｍｍの直線状の切り込みであることを特徴とする。

請求項３に記載の発明に係るタイヤ溝底の歪みの測定方法は、
前記切り込みが、タイヤ周上の２〜１０箇所で行われていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明に係るタイヤ溝底の歪みの測定方法は、
前記微粉末が、酸化チタンであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明に係るタイヤ溝底の歪みの測定方法は、
前記粘着テープが、半透明の粘着テープであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明に係るタイヤ溝底の歪みの測定方法は、
前記粘着テープの転写跡の測定が、投影機を用いて行われることを特徴とする。

本発明は、タイヤの溝底に切り込みを入れることにより形成された開口部の形状を、粘着テープに転写する方法であるため、溝底の形状が平坦でない場合であっても、溝底の形状に沿って粘着テープに正確に転写することができる。さらに、転写後の粘着テープを、測定しにくい溝底ではなく、測定しやすい場所で正確に測定することができる。このため、簡便に、精度高く、作業者の負担も少なく、切り込みによる開き量を測定して、タイヤ溝底の歪みを測定することができる。

本発明の実施の形態において、トレッド溝底に切り込みを入れる方法を説明する図である。 本発明の実施の形態において、トレッド溝底に切り込みを入れた際に形成される開口部の形状を説明する図である。 本発明の実施の形態において、開口部の測定を説明する図である。 従来のトレッド溝底の切り込みの測定を説明する図である。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。

１．トレッド溝底への切り込みの形成
最初に、タイヤ溝底に切り込みを形成する方法につき、図１に基づいて説明する。図１に示すように、タイヤ１のトレッド部１１には、トレッド溝１２が設けられており、トレッド部１１の半径方向下方には、ブレーカー１３等の保護・補強層が設けられている。

（１）カット刃の作製
カット刃２は、タイヤ溝底に切り込みを入れるための治具であり、保持部２１の間に、切り込み刃２２が装着されている。このカット刃２は、例えば、以下のようにして作製される。即ち、幅８ｍｍ×深さ２ｍｍのカット刃の場合、片刃のカミソリ刃を切断して、幅８ｍｍに整形した後、幅１０ｍｍ×長さ８０〜１００ｍｍ×厚さ１〜２ｍｍの金属板（金ノコの刃等を用いることができる）を用いて、刃先が２ｍｍとなるように位置調整して、挟み込み、接着剤およびビニルテープで固定する。

（２）測定用タイヤの準備
測定用のタイヤ１は、リム組後２４時間放置し、測定前に測定内圧に調整しておく。

（３）切り込み作業
カット刃２を、タイヤの表面に対して垂直となるようにして、タイヤ１のトレッド溝１２の底面に当て、プラスチックハンマー等で叩いて、切り込み刃２２の刃先を入れることにより、例えば、幅２〜１５ｍｍ、深さ０．５〜３ｍｍの直線状の切り込み１４を、トレッド溝底１２に形成させる。なお、このとき、切り込み１４の深さは、溝底のゲージより小さくして、ブレーカー１３等の保護・補強層を切断しないようにする。

これにより、切り込み（カット部）１４に、図２（ａ）に示すような、幅を長径とする楕円形の開口部が形成される。なお、図２（ｂ）に示すような開口部が形成された場合には、その近傍で再度切り込みを行い、楕円形の開口部が形成されていることを確認する。

上記の切り込み作業は、タイヤ内における歪みのバラツキなどを考慮して、タイヤ周上の２〜１０箇所で行うことが好ましいが、作業の負担も考慮すると、３〜８箇所で行うことが望ましい。

２．カット部の転写
次に、開口部を形成したカット部に対して、有色の微粉末を塗布して付着させた後、その上から粘着テープを貼り付け、付着した前記微粉末を粘着テープに転写する。

これにより、断面が円弧状の溝底に形成された立体状の開口部であっても、粘着テープに正確に転写することができる。

有色の微粉末としては、タイヤのゴム表面と付着しやすく、開口部の形状を充分に認識できる有色の微粉末であればよいが、酸化チタン微粉末は、白色顔料として一般に用いられており、安価で安定して入手可能であるため、好ましく用いられる。

粘着テープとしては、接着後剥がしやすく、また伸びにくい半透明の、例えばメンディンテープ（登録商標）が好ましい。

３．開き量の測定
次に、開口部が転写された粘着テープを、投影機にセットして、所定の倍率で拡大、投影することにより、開口部の開き量を測定する。拡大、投影した状態での計測であるため、より正確な測定を行うことができる。なお、投影機としては、万能投影機が好ましく使用される。

具体的には、図３に示すように、粘着テープ３に転写された開口部３１の下端と、投影機の基準線とを重ね合わせ、基準線から開口部３１の上端までの距離を開き量として測定する。

最後に、各測定値の平均を求め、このタイヤの開き量とする。この開き量は、溝底に存在している残留歪みを含めた溝底の引っ張り歪みと相関しているため、前記歪みの指標として好適に用いることができる。

（測定例）
上記のタイヤ溝底の歪みの測定方法に基づき、以下の測定を行った。

１．タイヤの種類
本測定においては、ＦＦ車用タイヤ（１９５／６０Ｒ１５）であって、市場でＴＧＣが発生したタイヤとＴＧＣが発生しなかったタイヤを使用した。

２．測定方法
開口部の測定は、前記タイヤの周上５箇所で行った後、その平均を開き量とした。結果を表１に示す。なお、表１において、開き量は、ＴＧＣが発生したタイヤにおける開き量の最小を１００としたときの指数であり、小さいほど開き量が少ないことを示している。

表１より、市場においてＴＧＣが発生していない測定例１、２の場合には、開き量が１００以下となっており、正しい測定が行われていることが分かる。このように、本発明の測定方法に基づいて測定した開き量は、溝底の引っ張り歪みの指標として用いることができ、市場におけるＴＧＣの発生の予測に用いることができる。

このように、本実施の形態によれば、簡便に、精度高く、作業者の負担も少なく、溝底への切り込みによる開き量を測定することができ、この開き量を溝底の引っ張り歪みの指標として、市場におけるＴＧＣの発生を予測することができる。

以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１ タイヤ
１１ トレッド部
１２ トレッド溝
１３ ブレーカー
１４ 切り込み（カット部）
２ カット刃
２１ 保持部
２２ 切り込み刃
３ 粘着テープ
３１ 開口部
Ａ メジャー
Ｂ マイクロスコープ

Claims (6)

1. タイヤ溝底に切り込みを入れ、その開き量を測定することにより、タイヤ溝底の歪みを測定するタイヤ溝底の歪みの測定方法であって、
   前記切り込みに有色の微粉末を塗布した後、前記微粉末を粘着テープに転写し、前記粘着テープの転写跡を測定することにより、前記切り込みに基づく開き量を測定することを特徴とするタイヤ溝底の歪みの測定方法。
2. 前記切り込みが、幅２〜１５ｍｍ、深さ０．５〜３ｍｍの直線状の切り込みであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ溝底の歪みの測定方法。
3. 前記切り込みが、タイヤ周上の２〜１０箇所で行われていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ溝底の歪みの測定方法。
4. 前記微粉末が、酸化チタンであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ溝底の歪みの測定方法。
5. 前記粘着テープが、半透明の粘着テープであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ溝底の歪みの測定方法。
6. 前記粘着テープの転写跡の測定が、投影機を用いて行われることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ溝底の歪みの測定方法。

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