JP4371940B2 - タイヤの摩耗試験方法と摩耗試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの摩耗試験方法と摩耗試験装置に関する。

従来、タイヤの摩耗を促進評価する方法として、実車で実使用条件よりもシビアリティを上げ走行させる方法や、実路面走行に代えてドラム式タイヤ摩耗試験機またはフラットベルトタイヤ摩耗試験機を用いた台上走行の試験方法がある。

このようなタイヤの摩耗試験は、摩耗したタイヤの残溝やその形態を評価するために行われている。

しかし、上述したような試験方法は、タイヤ接地面の滑り域を多くすることになり、摩耗により発生したゴム粉は粘着性が高く、タイヤから容易には脱落しない。その結果、タイヤ摩耗を適正に促進させることができないため、一般走行を忠実に再現した精度の高い摩耗試験がされているとは言い難いものであった。

このような点を改善し、摩耗ゴムの付着を確実に防止して精度の高い摩耗試験を行うため、路面とタイヤとを圧着回転してタイヤトレッドの摩耗試験を行うタイヤの室内摩耗試験における摩耗ゴムの付着防止方法において、少なくとも摩耗ゴムのタイヤへの付着を防止する第１の付着防止用粉末と摩耗ゴムの路面への付着を防止する第２の付着防止用粉末とからなる混合粉末を路面及びタイヤに付与し、摩耗試験によって生成された摩耗ゴムの路面及びタイヤへの付着を防止するタイヤの室内摩耗試験における摩耗ゴムの付着防止方法が提案されている（特許文献１）。

しかし、この特許文献１に記載の発明では、２種類の付着防止粉末を使用するものであり、管理が煩雑であり、また粉末の排出などの新たな問題があった。

また、摩耗試験に伴う粉塵汚染を防止するとともに、試験設備を簡素化し、さらに実路面走行におけるタイヤ摩耗を忠実に再現することができるタイヤの摩耗試験方法を提供することを目的に、回転ドラムにおけるタイヤが接触するセーフティウォーク上にタルクの懸濁液を噴霧器により塗布するという方法が提案されている（特許文献２）。

しかし、この特許文献２に記載の発明においては、試験機によっては水やタルク等を散布すること自体が装置構成上困難なものであり、根本的な解決と言えるものではなかった。

一方、フィルム製造業界や紙製造業界で用いられ得る、回転ブラシを備えた除塵装置が提案されているが（特許文献３）、該特許文献３に提案された除塵装置は、特別にタイヤの摩耗に関連するものではなかった。
特開平７−２００２９号公報 特開平７−１４６２１７号公報 特開平１０−３０９５４１号公報

上述したような点に鑑み、本発明は、タイヤ摩耗試験において、一般的な走行をしたときに生じるタイヤの摩耗形態を適正に精度良く再現することができるタイヤの走行摩耗試験方法と、タイヤの走行摩耗試験装置を提供することを目的とするものである。

上述した目的を達成する本発明のタイヤの走行摩耗試験方法は、以下の(1) の構成からなる。
（１）タイヤ軸に荷重を付加しつつ路面上または仮想路面上を走行せしめてタイヤの走行摩耗試験を行うに際して、金属線径が０．２〜０．６ｍｍ、金属線長が２０〜３０ｍｍである金属線でブラシが構成されているとともに、タイヤ軸方向と平行な回転軸でかつ回転方向がタイヤと同一方向で回転するローラブラシを用いた摩耗粉除去機構を該タイヤの接地面以外のトレッド部に摺接させて設けて行うことを特徴とするタイヤの走行摩耗試験方法。

さらに、かかる本発明のタイヤの走行摩耗試験方法において、より好ましくは、以下の(2)の具体的構成を有するものである。
（２）前記走行するタイヤのトレッド表面に、その周辺雰囲気温度以下の温度の風を少なくとも一方向から吹き付けながら、該タイヤの走行摩耗試験を行うことことを特徴とする上記(1) 記載のタイヤの走行摩耗試験方法。

また、上述した目的を達成する本発明のタイヤの走行摩耗試験装置は、以下の(3) の構成からなる。
（３）路面上または仮想路面上を走行するタイヤのタイヤ軸に荷重を付加する機構、および該走行するタイヤの接地面以外のトレッド部に摺接可能に設けられるとともに金属線径が０．２〜０．６ｍｍ、金属線長が２０〜３０ｍｍである金属線でブラシが構成されかつタイヤ軸方向と平行な回転軸でタイヤ回転方向と同一の方向で回転するローラブラシを用いた摩耗粉除去機構を有することを特徴とするタイヤの走行摩耗試験装置。

さらに、かかる本発明のタイヤの走行摩耗試験装置において、より好ましくは、以下の(4) 〜(6) の具体的構成を有するものである。
（４）前記摩耗粉除去機構をタイヤのトレッド部に摺接させる際の押圧力を調整する機構を有することを特徴とする請求項３記載のタイヤの走行摩耗試験装置。
摩耗粉除去機構をタイヤのトレッド部に摺接させる際の押圧力を調整する機構を有することを特徴とする上記(3) 記載のタイヤの走行摩耗試験装置。
（５）前記摩耗粉除去機構を冷却する機構を有することを特徴とする上記(3) または(4
) 記載のタイヤの走行摩耗試験装置。
（６）前記摩耗粉除去機構がダクトで囲まれ、該ダクトを介して摩耗粉を吸引する空気吸引機構を有することを特徴とする上記(3) 、(4)または(5)記載のタイヤの走行摩耗試験装置。

請求項１にかかる本発明によれば、タイヤ摩耗試験において、一般的な走行をしたときに生じるタイヤの摩耗形態を適正に精度良く再現することができるタイヤの走行摩耗試験方法が提供される。

請求項３にかかる本発明によれば、タイヤ摩耗試験において、一般的な走行をしたときに生じるタイヤの摩耗形態を適正に精度良く再現することができるタイヤの走行摩耗試験装置が提供される。

以下、更に詳しく本発明について、説明する。

本発明のタイヤの走行摩耗試験方法は、タイヤ軸に荷重を付加しつつ路面上または仮想路面上を走行せしめてタイヤの走行摩耗試験を行うに際して、摩耗粉除去機構をタイヤの接地面以外のトレッド部に摺接させて設けて行うことを特徴とするものである。

かかる本発明の方法によれば、本来は、タイヤの摩耗を促進する条件下（接地面内滑り域が多い走行条件での走行）での試験で発生する摩耗粉は粘着性が高くタイヤに付着しやすいものであるが、そのような摩耗粉を容易に除去することができ、本来のタイヤトレッド部の摩耗状況を精度良く把握可能になさしめるものであり、より正確な摩耗試験を行うことができるようになるものである。

本発明の走行摩耗試験方法を実施するのに好適な、本発明のタイヤの走行摩耗試験装置は、路面上または仮想路面上を走行するタイヤのタイヤ軸に荷重を付加する機構と、該走行するタイヤの接地面以外のトレッド部に摺接可能に設けられた摩耗粉除去機構を有することを特徴とするものである。

本発明の方法・装置において、摩耗粉除去機構は、具体的には、ブラシを用いて構成する。摩耗粉除去機構は、タイヤトレッド面に摺接して摩耗粉を除去するという役割を有するものであるが、その摺接すること自体でタイヤを摩耗させることがないように構成するのが好ましい。

摩耗粉除去機構の具体的構成としては、金属線が植設されている回転するローラブラシを用いることが好ましい。摩耗粉の付着により生ずるタイヤトレッド面の多少の凹凸にも十分に追随し得て、へらや刃状物などよりも精細・緻密な摩耗粉除去効果を発揮することができるからである。

図１〜３は、タイヤの走行摩耗試験方法により走行摩耗試験を実施している状態の１例をモデル的に示した概略概念図であるが、この中で、本発明のタイヤの走行摩耗方法は回転するローラブラシを用いた図３に示したものである。

図１は、本発明外のタイヤの走行摩耗試験方法を実車にて行う場合を示しているものであり、１はタイヤ、２は固定ブラシ状の摩耗粉除去機構、３は自動車ボディである。走行路面４は、実際の道路であってもよく、あるいはタイヤ摩耗試用に特に設けられている摩耗試験用道路であってもよい。また、自動車の走行速度に合わせて高速で移動する無端のベルトであってもよい。

本発明でいう仮想路面とは、該無端のベルトなどの、実際の道路面以外の走行面として設けられた走行面をいう。

また、タイヤ軸に付加される荷重は、所望する走行摩耗試験に合わせて、通常の自動車走行時にタイヤに加わる荷重と同程度ないしは該通常の走行時の荷重よりも大きくするなど適宜に設定をすればよい。

図１に示したような実車による試験のときは、回転するような摩耗粉除去機構は設置が難しい点があるので、固定式のものがよい。

図２は、高速で移動する無端のベルト４′上でタイヤの走行摩耗試験を行う場合を示しているものである。このときには、図２で示したように固定ブラシ２、または図３で示したように回転するローラブラシ２′を摩耗粉除去機構として用いることができるが、本発明では図３に示したように、タイヤ軸方向と平行な回転軸を有して回転するローラブラシを用いる。

この図２または図３のように、実車を使用せずに試験を行うときには、車体を模した偽車体カバーを用いてタイヤ周辺を覆って試験を実施するようにしてもよい。摩耗粉のタイヤへの付着は実際の自動車走行時の空気の流れなどにも依り、このことから、車体を模したカバーで３次元的にタイヤ部分を覆って試験をすることは、そのような空気流を模して作ることができるので有効だからである。

摩耗粉除去機構は、タイヤの接地面以外の場所であればよく、特に摺接して設けられる場所は限定されない。

また、摩耗粉除去機構は、必要に応じて複数個を使用して、一段目、二段目などと複数の段階を追って摩耗粉を除去するように構成してもよい。その場合、一段目を目が粗いブラシとして２段目をそれよりも目が細かいブラシとすること等もできる。ただし、いずれにしても、ブラシ自体の作用でタイヤ本体の摩耗をすることがないように注意が必要である。

本発明では、図３に示したように、回転するローラブラシ２′を用いるが、その回転方向は、タイヤと同一方向とすること、つまり、摺接する接触面上ではタイヤとローラブラシが互いに反対方向に回転運動をして接するようにすることが摩耗粉除去効果を大きくできる点で必要である。

本発明において、使用する回転するローラブラシは、ブラシ部分が金属線で構成されてなるものを用いるものである。さらに、該ブラシをなす金属線は、本発明者らの知見によれば、金属線径が０．２〜０．６ｍｍ、金属線長が２０〜３０ｍｍであるものを使用することが摩耗粉除去効果を高くする上で必要である。金属線径は、特により好ましくは０．４〜０．６ｍｍの範囲である。

また、本発明方法に従いタイヤの走行摩耗試験を行うに際しては、走行するタイヤのトレッド表面に、その周辺雰囲気温度以下の温度の風を少なくとも一方向から吹き付けながら、該タイヤの走行摩耗試験を行なうことが好ましい。

このように冷却をしながら走行試験を行えば、タイヤの摩耗粉の再付着を防止することが良好にできる。すなわち、摩耗粉が再付着し堆積していく原因の一つに発熱があるが、この発熱に対して、冷却されたブラシなどの摩耗粉除去機構を接触させることにより、摩耗粉の発熱を押さえることができ、摩耗粉の再付着力を抑制することができるようになる。

このような冷却は、冷風を吹き付けることでも行うことができるが、摩耗粉除去機構のブラシの部分やブラシが取り付けられるベース部分、あるいは回転軸部分などを直接的に熱交換器などを用いて、あるいはそれら部分に冷却風を当てて冷却するようにしてもよい。

また、本発明において、摩耗試験装置は、摩耗粉除去機構をタイヤのトレッド部に摺接させる際の押圧力を調整する機構を有することが好ましい。

具体的には、本発明にかかる摩耗試験装置は、タイヤ法線方向において設置位置の移動調整が可能にされていて、タイヤトレッド面に対する当接力（摩耗粉除去機構の押付け力および／またはタイヤ接線方向力）を調整可能にされていることが好ましく、該当接力を測定可能なセンサーを備えていて、該当接力を所望する適宜の一定範囲に制御・調整をすることができるようにされているのがよい。

すなわち、タイヤトレッド面への摩耗粉除去機構の押付け力および／またはタイヤ接線方向力は小さすぎると除塵効果がなく小さくなり、大きすぎるとタイヤの回転の抵抗となり、試験条件の制御を困難なものにする上、本来の摩耗形態を変えてしまうおそれがあるので、該当接力を一定範囲に制御・調整することが有効である。また、走行中に該当接力を一定範囲に制御・調整することで、摩耗試験で意図する以上の率でタイヤが摩耗してしまい外径が減少することに対応できるので好ましいのである。本発明者らの知見によれば、例えば、タイヤ軸の制・駆動トルクを検出し、摩耗粉除去機構の押付けによるトルク（接線方向力×タイヤ半径で求まる）を該制・駆動トルク値の５〜３０％の範囲内程度にするのがよい。

また、本発明の試験装置において、摩耗粉除去機構をダクトで囲み、該ダクトを介して除塵された摩耗粉を吸引する空気吸引機構を有する構成とするのがよい。該構成にすることにより、除塵されたタイヤ摩耗粉をタイヤ周辺から速やかに排除することが可能になり、再付着することをより効果的に防止できるようになる。

図１は、本発明以外のタイヤの走行摩耗試験方法により走行摩耗試験を実施している状態の１例をモデル的に示した概略概念図である。 図２は、本発明以外のタイヤの走行摩耗試験方法により走行摩耗試験を実施している状態の他の１例をモデル的に示した概略概念図である。 図３は、本発明のタイヤの走行摩耗試験方法により走行摩耗試験を実施している状態の１例をモデル的に示した概略概念図である。

符号の説明

１：タイヤ
２：摩耗粉除去機構（固定ブラシ）
２′：摩耗粉除去機構（ローラブラシ）
３：自動車ボディ
４：走行路面
４′：無端のベルト

Claims (6)

1. タイヤ軸に荷重を付加しつつ路面上または仮想路面上を走行せしめてタイヤの走行摩耗試験を行うに際して、金属線径が０．２〜０．６ｍｍ、金属線長が２０〜３０ｍｍである金属線でブラシが構成されているとともに、タイヤ軸方向と平行な回転軸でかつ回転方向がタイヤと同一方向で回転するローラブラシを用いた摩耗粉除去機構を該タイヤの接地面以外のトレッド部に摺接させて設けて行うことを特徴とするタイヤの走行摩耗試験方法。
2. 前記走行するタイヤのトレッド表面に、その周辺雰囲気温度以下の温度の風を少なくとも一方向から吹き付けながら、該タイヤの走行摩耗試験を行うことを特徴とする請求項１記載のタイヤの走行摩耗試験方法。
3. 路面上または仮想路面上を走行するタイヤのタイヤ軸に荷重を付加する機構、および該走行するタイヤの接地面以外のトレッド部に摺接可能に設けられるとともに金属線径が０．２〜０．６ｍｍ、金属線長が２０〜３０ｍｍである金属線でブラシが構成されかつタイヤ軸方向と平行な回転軸でタイヤ回転方向と同一の方向で回転するローラブラシを用いた摩耗粉除去機構を有することを特徴とするタイヤの走行摩耗試験装置。
4. 前記摩耗粉除去機構をタイヤのトレッド部に摺接させる際の押圧力を調整する機構を有することを特徴とする請求項３記載のタイヤの走行摩耗試験装置。
5. 前記摩耗粉除去機構を冷却する機構を有することを特徴とする請求項３または４記載のタイヤの走行摩耗試験装置。
6. 前記摩耗粉除去機構がダクトで囲まれ、該ダクトを介して摩耗粉を吸引する空気吸引機構を有することを特徴とする請求項３、４または５記載のタイヤの走行摩耗試験装置。

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