JP4163099B2 - 空気入りタイヤのブレーカ衝撃試験方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーカコードの耐破断性能を早期にかつ適切に評価しうる空気入りタイヤのブレーカ衝撃試験方法に関する。

空気入りタイヤでは、走行中、路上の石や路側の縁石等の突起を乗り越す際の衝撃により、ブレーカコードに破断損傷を招く場合がある。このため、タイヤを生産する場合、ブレーカコードの耐破断性能を確認することが必要となる。

従来、このブレーカコードの耐破断性能の試験方法としては、図５に略示するように、ドラム基体ａの外周面に、タイヤ軸方向（巾方向に）にのびる角柱状の突起ｂを設けた突起付きドラムｃを用いて空気入りタイヤを回転せしめ、前記突起ｂを乗り上げる際の衝撃によってブレーカコードが破断するまでの走行距離を評価していた。

しかしこの試験方法では、ブレーカコードが破断するまでの走行距離が長くなって試験に長時間を要するとともに、試験結果の再現性が乏しく信頼性に劣るという問題がある。なお他の試験方法として、例えば特許文献１に記載の如く、楔状の錘をトレッド上に落下させ、ブレーカコードが破断したときの落下エネルギで評価するものも提案されているが、装置が大掛かりとなり実用性に欠ける。

特開２００３−１０６９６８号公報

そこで本発明は、角柱状の突起に代え、ノブ状の複数個の突起部をブレーカコードの傾き方向線に沿って配置することを基本として、試験時間を短縮しうるとともに、試験結果の再現性を高めその信頼性を向上しうる空気入りタイヤのブレーカ衝撃試験方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、カーカスの半径方向外側かつトレッド部の内方に、ブレーカコードを揃えて配列させた１枚以上のブレーカプライからなるブレーカを具えた空気入りタイヤのブレーカ衝撃試験方法であって、
回転するドラム基体と、その外周面から隆起し前記トレッド部に衝撃を加えるノブ状の複数個の突起部とを有するドラム体を用い、前記空気入りタイヤをドラム基体の外周面に接触させながら回転させるとともに、
前記突起部の中心を継ぐ突起線を、測定する測定ブレーカプライのブレーカコードの傾き方向線に対して１０°以下の角度αとして、前記突起部を乗り上げるときに受ける衝撃により前記ブレーカコードが破断するまでの走行距離を評価することを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記測定ブレーカプライは、カーカス側から２番目のブレーカプライであることを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記複数の突起部は、前記ドラム基体の外周面に添設される衝撃スラットとして形成されることを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記衝撃スラットは、前記ドラム基体の外周面上に、周方向に間隔を隔てて２〜４箇所設けたことを特徴としている。

又請求項５の発明では、前記衝撃スラットは２つの突起部を具えかつ、該２つの突起部は、一つの接地面形状内に位置しうる距離を隔てて配されることを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、試験時間を短縮しうるとともに、試験結果の再現性を高めることができ、ブレーカコードの耐破断性能を早期にかつ信頼性高く評価することが可能となる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は本発明のブレーカ衝撃試験方法によって試験される空気入りタイヤの一例を示す断面図、図２（Ａ）、（Ｂ）はブレーカ衝撃試験方法に用いるドラム体を示す側面図及び平面図である。

図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるブレーカ７とを具える。なお本例では、乗用車用ラジアルタイヤの場合を例示している。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して３０゜〜９０゜の角度（ラジアル構造の場合には例えば７０°〜９０°、バイアス構造の場合には例えば３０°〜７０°）で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなる。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、ビードコア５の周りで折り返して係止される折返し部６ｂを一連に具えるとともに、前記プライ本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から立ち上がるビード補強用のエーペックスゴム８を配設している。又前記ブレーカ７は、スチールコード等のブレーカコードをタイヤ周方向に対して例えば１５°〜７０°の角度で配列した１枚以上、本例では２枚のブレーカプライ７Ａ、７Ｂからなり、各コードがプライ間相互で交差するように、傾斜の向きを違えて重置される。

そして、このようなタイヤ１のブレーカコードの耐破断性能を、図２に示す突起付きのドラム体１０を用いたブレーカ衝撃試験方法によって評価する。

このブレーカ衝撃試験方法は、前記タイヤ１を突起付きのドラム体１０上で回転せしめ、該タイヤ１がその突起部１２を乗り上げるときに受ける衝撃によってブレーカコードに破断損傷が発生するまでの走行距離を評価するものである。そして本発明では、前記突起部１２がノブ状をなしかつブレーカコードに沿って配置していることに一つの特徴を有している。

具体的には、前記ドラム体１０は、回転するドラム基体１１と、その外周面から隆起し前記トレッド部２に衝撃を加えるノブ状の複数個の突起部１２とを具えて構成される。本例では、前記複数個の突起部１２が、ドラム基体１１の外周面に添設される衝撃スラット１３として形成される場合を例示しており、この衝撃スラット１３は、前記ドラム基体１１の外周面上に、周方向に間隔を隔てて２〜４箇所設けることが好ましい。

前記ドラム基体１１は、特に規定されないが、例えばＪＩＳ Ｄ４２３０の６．３項の「自動車用タイヤの耐久性能試験」に用いる鋼製ドラムと同様、表面が平滑でタイヤ総巾以上の巾を有しかつ直径が１．５〜２．５ｍｍ程度とタイヤ１よりも大径の金属製ドラムが好適に採用しうる。このドラム基体１１は、支柱１４、１４間の支軸によって枢支され、例えば２０〜１００ｋｍ／ｈの周速度で回転駆動される。

又前記空気入りタイヤ１は、前記ドラム基体１１に側設するタイヤ押圧機１５によって枢支される。このタイヤ押圧機１５は、例えばシリンダ等の押圧手段１６を具え、該押圧手段１６による押し付けにより、前記空気入りタイヤ１をドラム基体１１の外周面に圧接させながらドラム基体１１と実質的に同速度で回転させる。

次に、前記衝撃スラット１３は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記ドラム基体１１の外周面に例えばネジ金具等を用いて着脱自在に取り付く矩形板状の薄いスラット板１７と、このスラット板１７の外面で隆起する複数、本例では２つの突起部１２とから形成される。

前記スラット板１７は、ドラム基体１１の外周面に沿って湾曲する円弧板状をなし、その周方向の両端Ｅを、半径方向に対して６０〜３０°の角度θで傾斜する斜面部１７ｅとしている。これによりタイヤの乗り上げを円滑化している。なおスラット板１７の厚さＴが厚すぎると円滑な乗り上げができず、逆に薄すぎると必要な耐久強度が確保できない。従って前記厚さＴの上限は２０ｍｍ以下、さらには１５ｍｍ以下が好ましく、又その下限は５ｍｍ以上、さらには１０ｍｍ以上が好ましい。なおスラット板１７の巾Ｗは、タイヤ１のトレッド巾ＴＷより大である。

又前記突起部１２は、略半球状のノブ状突起であり、その高さＨは、一般的な路上の突起を想定して、１０〜１５ｍｍの範囲に設定するのが好ましい。本例では、半径ｒが１２．５ｍｍの半球体の場合を例示している。又一つのスラット板１７に形成される突起部１２が、ブレーカコードに沿って配置するように、図３（Ａ）の如く、突起部１２の中心を継ぐ突起線Ｘ１を、測定する測定ブレーカプライ２０のブレーカコードの傾き方向線Ｘ０に対して１０°以下の角度αで設定してる。

ここで、前記測定ブレーカプライ２０とは、衝撃試験の対象となるブレーカプライであって、そのブレーカコードの耐破断性能がテストされることとなる。なお前記測定ブレーカプライ２０は、ブレーカ７が複数のプライからなる場合には、この複数のプライから自在に選択されうるが、コード破断が他のプライに比して発生しやすいとの理由により、カーカス側から２番目のブレーカプライ７Ｂを測定ブレーカプライ２０とするのが好ましい。

このように、前記突起部１２をブレーカコードに沿って配置することにより、図４に誇張して示すように、同一のブレーカコードに同時に歪みを与えることができる。その結果、破断損傷を早期に発生させることができ、試験時間の短縮を図ることができる。又前記歪みによるブレーカコードのダメージが大きなものとなるため、破断時期のバラツキが少なくなり、試験結果の再現性が高まるなど試験結果の信頼性を向上させることが可能となる。なお前記角度αが１０°を越えると、前記効果を発揮することができなくなる。

又前記効果を最大限に発揮するために、前記２つの突起部１２を、一つの接地面形状Ｆ内に位置しうる距離を隔てて配することが好ましい。前記接地面形状Ｆとは、このブレーカ衝撃試験を行う際の内圧及び負荷荷重をタイヤ１に付加したときにトレッド部２が接地する接地面形状であって、乗用車用タイヤの場合、突起部１２、１２間の距離Ｌを１２０ｍｍ以下、好ましくは１００ｍｍ以下とすることにより、概ね接地面形状Ｆ内に位置しうる。又前記距離Ｌが小さすぎると、ブレーカコードへの歪みが小さくなって本発明の効果が低減する傾向となり、従って、前記距離Ｌは３０ｍｍ以上とするのが好ましい。

なおブレーカ衝撃試験を行う際の前記内圧、負荷荷重、及び回転速度などは、本願では特に規定しないが、特に、ＪＩＳ Ｄ４２３０の６．３項の「自動車用タイヤの耐久性能試験」に規定の条件のものを採用するのが、標準化の観点から好ましい。

なお前記内圧、負荷荷重としては、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定める所謂「正規内圧」及び「正規荷重」を採用することも好ましい。具体的には、前記「正規内圧」とは、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" を意味するが、乗用車用タイヤの場合には２００ｋＰａとする。又前記「正規荷重」とは、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"を意味する。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は乗用車用タイヤに限定されることなく種々のカテゴリのタイヤに実施しうる。

タイヤサイズ２６５／７０Ｒ１６の乗用車用ラジアルタイヤに対し、表１の仕様のドラム体を用いてブレーカ衝撃試験を実施し、ブレーカコードが破断するまでの走行時間を測定し、互いに比較した。

試験条件としては、ＪＩＳ Ｄ４２３０の６．３項の「自動車用タイヤの耐久性能試験」に準拠し、直径１７０７．６ｍｍの鋼製ドラムを用い、リム（１６×８．０ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）、荷重（９．８ｋＮ）、速度８０ｋｍ／ｈの条件にて行った。

本発明のブレーカ衝撃試験方法によって試験される空気入りタイヤの一例を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、ブレーカ衝撃試験方法に用いるドラム体を示す側面図及び平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、衝撃スラットを示す平面図及び周方向断面図である。 その効果を説明する線図である。 従来技術を説明する斜視図である。

符号の説明

２ トレッド部
６ カーカス
７Ａ、７Ｂ ブレーカプライ
７ ブレーカ
１０ ドラム体
１１ ドラム基体
１２ 突起部
１３ 衝撃スラット
２０ 測定ブレーカプライ
Ｘ１ 突起線
Ｘ０ 傾き方向線

Claims (5)

1. カーカスの半径方向外側かつトレッド部の内方に、ブレーカコードを揃えて配列させた１枚以上のブレーカプライからなるブレーカを具えた空気入りタイヤのブレーカ衝撃試験方法であって、
   回転するドラム基体と、その外周面から隆起し前記トレッド部に衝撃を加えるノブ状の複数個の突起部とを有するドラム体を用い、前記空気入りタイヤをドラム基体の外周面に接触させながら回転させるとともに、
   前記突起部の中心を継ぐ突起線を、測定する測定ブレーカプライのブレーカコードの傾き方向線に対して１０°以下の角度αとして、前記突起部を乗り上げるときに受ける衝撃により前記ブレーカコードが破断するまでの走行距離を評価することを特徴とする空気入りタイヤのブレーカ衝撃試験方法。
2. 前記測定ブレーカプライは、カーカス側から２番目のブレーカプライであることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤのブレーカ衝撃試験方法。
3. 前記複数の突起部は、前記ドラム基体の外周面に添設される衝撃スラットとして形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤのブレーカ衝撃試験方法。
4. 前記衝撃スラットは、前記ドラム基体の外周面上に、周方向に間隔を隔てて２〜４箇所設けたことを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤのブレーカ衝撃試験方法。
5. 前記衝撃スラットは２つの突起部を具えかつ、該２つの突起部は、一つの接地面形状内に位置しうる距離を隔てて配されることを特徴とする請求項３又は４記載の空気入りタイヤのブレーカ衝撃試験方法。

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