JP4890930B2

JP4890930B2 - タイヤ試験装置、及び試験用路面

Info

Publication number: JP4890930B2
Application number: JP2006127598A
Authority: JP
Inventors: 光弘栗野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-05-01
Filing date: 2006-05-01
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2026-05-01
Also published as: JP2007298442A

Description

本発明は、タイヤ試験装置、及びタイヤ試験路面にかかり、特に、試験路面とタイヤとの間の摩擦による温度上昇を大きくすることを可能とするタイヤ試験装置、及び試験用路面に関する。

室内にてタイヤ単体の操縦性能を評価するためには、例えば特許文献１に示されるようなフラットベルト試験機が使用される。
この種のフラットベルト試験機は、試験タイヤを接触させる路面部分が実際の路面と同様に平坦であるため、試験タイヤを接触させる路面部分が円弧状とされたローラー試験機に対し、タイヤの特性をより正確に測定できる利点がある。
特開昭５５―１２４０４１号公報

試験路面としてのフラットベルト自体はスチール等の金属で形成されており、タイヤとの摩擦係数を確保するためにベルト表面にセーフティーウォーク（紙やすり状の滑り止め材。住友３Ｍの商品名。）を貼り付けて使用するのが一般的である。
しかしながら、近年の車両の高速化に伴い、高温時の操縦性能を評価する際、セーフティーウォークを用いた試験路面では、外気温度などをコントロールしなければ高温領域（例えば、トレッドの温度が７０°Ｃ以上）での操縦性能を評価することができず、タイヤの評価として使用できない場合が発生することがあった。

これは、セーフティーウォークを貼り付けた試験路面では、試験路面とタイヤとの摩擦によるトレッドの温度上昇が不十分だからである。試験室の室温を高めればトレッドの温度を上昇できるが、この場合にはトレッド以外の部分のタイヤ温度も上昇してしまい、実際の使用状態に近い正確なタイヤ特性（例えば、横力、前後力、セルフアライニングトルク、キャンバースラスト等）を測定できないという問題がある。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、走行によりトレッドの温度を十分に上昇させ、正確なタイヤ特性を測定可能とするタイヤ試験装置、及び試験用路面の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、一対の隔離されたローラーを回転させて前記一対のローラーに掛け渡された無端ベルトを駆動し、前記無端ベルト上でタイヤを回転させてタイヤの特性を測定するタイヤ試験装置であって、前記無端ベルトの表面には、凹凸高さが０．２〜２．０ｍｍ、隣り合う凸と凸の間隔が１．０〜７．０ｍｍとなるように複数の突起が形成されている路面部材が設けられ、前記路面部材は、前記無端ベルトに貼り付けられる基材と、前記基材の上に塗布され前記突起を形成する骨材を含んだ柔軟性を有する合成樹脂と、を備えていることを特徴としている。

請求項１に記載のタイヤ試験装置では、無端ベルトを駆動し、無端ベルト上でタイヤを回転させることで、タイヤのトレッドゴムが、凹凸高さが０．２〜２．０ｍｍ、隣り合う凸と凸の間隔が１．０〜７．０ｍｍとされた複数の突起に接触及び離間を繰り返す。そして、このように凹凸高さ、及び隣り合う凸と凸の間隔を設定することで、トレッドゴムの滑り速度を上げ振動数を高くすることにより、セーフティーウォークを用いた場合よりもトレッドの温度を十分に上昇させることができる。

これにより、タイヤ試験装置において、トレッドの温度を十分に上昇させたタイヤの特性を正確に測定することが可能となる。
なお、凹凸高さが０．２ｍｍ未満では、トレッドゴムの変形が凹凸に追従せず、トレッドの温度を十分に上昇させることが出来なくなる。
隣り合う凸と凸の間隔が１．０ｍｍ未満では、トレッドゴムの変形が凹凸に追従せず、トレッドの温度を十分に上昇させることが出来なくなる。

凹凸高さが２．０ｍｍを超えると、路面表面の強度が不足し、試験時に突起が破損する恐れがある。
また、隣り合う凸と凸の間隔が７．０ｍｍを超えると、間隔が長すぎてトレッドの温度を十分に上昇させることが出来なくなる。

請求項２に記載の発明は、一対の隔離されたローラーを回転させて前記一対のローラーに掛け渡された無端ベルトを駆動し、前記無端ベルト上でタイヤを回転させてタイヤの特性を測定するタイヤ試験装置の前記無端ベルトの表面に配置する試験用路面であって、前記無端ベルトに貼り付けられる基材と、前記基材の上に塗布され凹凸高さが０．２〜２．０ｍｍ、隣り合う凸と凸の間隔が１．０〜７．０ｍｍとなる突起を形成する骨材を含む柔軟性を有する合成樹脂と、を備えていることを特徴としている。

請求項２に記載の試験用路面は、無端ベルト上でタイヤを回転させてタイヤの特性を測定するタイヤ試験装置の無端ベルトの表面に配置されて用いられる。
無端ベルトを駆動し、無端ベルト上でタイヤを回転させることで、タイヤのトレッドゴムが、凹凸高さが０．２〜２．０ｍｍ、隣り合う凸と凸の間隔が１．０〜７．０ｍｍとされた複数の突起に接触及び離間を繰り返す。そして、このように凹凸高さ、及び隣り合う凸と凸の間隔を設定することで、トレッドゴムの滑り速度を上げ振動数を高くすることにより、セーフティーウォークを用いた場合よりもトレッドの温度を十分に上昇させることができる（ゴムの温度が上昇することについては、例えば、株式会社グランプリ出版のタイヤ工学２００４年版、５３〜５４頁参照。）
これにより、タイヤ試験装置において、トレッドの温度を十分に上昇させたタイヤの特性を正確に測定することが可能となる。

ここで、凹凸高さが０．２ｍｍ未満では、トレッドゴムの変形が凹凸に追従せず、トレッドの温度を十分に上昇させることが出来なくなる。
隣り合う凸と凸の間隔が１．０ｍｍ未満では、トレッドゴムの変形が凹凸に追従せず、トレッドの温度を十分に上昇させることが出来なくなる。

以上説明したように請求項１に記載のタイヤ試験装置によれば、トレッドが高温となったタイヤの特性を正確に測定することができる、という優れた効果を有する。

また、請求項２に記載の試験用路面によれば、無端ベルト上でタイヤを回転させてタイヤの特性を測定するタイヤ試験装置に用いることで、タイヤ試験装置において、トレッドが高温となったタイヤの特性を正確に測定できるようになる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のタイヤ試験装置１０は、いわゆるフラットベルト式のタイヤ試験機であり、ベース１２に駆動ローラー１４、従動ローラー１６を備え、駆動ローラー１４と従動ローラー１６には金属製の無端ベルト１８が掛け渡されている。なお、駆動ローラー１４は、図示しないモーターで回転される。

さらに、タイヤ試験装置１０は、装着した試験タイヤ２０に姿勢角を与えるフレーム２２、駆動ローラー１４と従動ローラー１６との間に配置されて試験タイヤ２０の荷重を支持するタイヤ荷重支持部２４を備えている。
スリップ角は、フレーム２２の中心部に位置するシャフト２６を回転させることで与えられ、キャンバー角はフレーム全体を前後に傾斜することで与えられる。
また、試験タイヤ２０を装着するスピンドル２８には分力センサーが内蔵されており、コーナリングフォースやセルフアライニングトルク等を検出することができる。

このタイヤ試験装置１０は、以下に詳細に説明する無端ベルト１８の構造以外は、一般に公知のものである。
次に、本実施形態の無端ベルト１８の構造を詳細に説明する。
図２に示すように、無端ベルト１８の表面には、路面部材３０が接着剤等で貼り付けられている。

路面部材３０は、紙、布、ウレタン等の基材３２に、骨材３４を含む液状の合成樹脂３６を塗布して硬化させたものであり、これにより路面部材３０の表面が凹凸形状となっている。
骨材３４としては、例えば、酸化アルミニウム、ガラスビーズ、シリコンカーバイド、セラミックス等の高剛性で、耐摩耗性に優れたものを使用することが好ましい。
また、無端ベルト１８は屈曲して回転するため、合成樹脂３６としては、硬化後においても柔軟性を有する、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることが好ましいが、他のものであっても良い。

ここで、路面部材３０の凹凸高さＨは、０．２〜２．０ｍｍの範囲内とする必要があり、０．２〜０．５ｍｍの範囲内とすることが好ましい。
また、隣り合う凸と凸の間隔Ｌは、１．０〜７．０ｍｍの範囲内とする必要があり、１．２〜３．０ｍｍの範囲内とすることが好ましい。

なお、凹凸高さＨ、及び隣り合う凸と凸の間隔Ｌは、ＩＳＯ４２８７−１９９７（ＪＩＳＢ０６０１−２００１に相当）の算術平均あらさＲａ、及び輪郭曲線要素の平均間隔Ｒｓｍに相当するものである。なお、図２中の一点鎖線は平均線を示す。

（作用）
無端ベルト１８を駆動し、無端ベルト上で試験タイヤ２０を回転させることで、試験タイヤ２０のトレッドゴムが、無端ベルト１８の路面部材３０に配置された複数の突起部分（骨材３４）に接触及び離間を繰り返し、試験タイヤ２０のトレッドゴムが発熱する。

本実施形態のように、凹凸高さＨが０．２〜２．０ｍｍ、隣り合う凸と凸の間隔Ｌが１．０〜７．０ｍｍとされた多数の突起部分（骨材３４）を路面表面に配置することにより、セーフティーウォークを用いた場合よりもトレッドゴムの滑り速度を上げ振動数を高くするこができ、セーフティーウォークを用いた場合よりもトレッドの温度を十分に上昇させることができる。
これにより、タイヤ試験装置１０において、トレッドの温度を十分に上昇させた試験タイヤ２０の特性を正確に測定することが可能となる。

なお、凹凸高さＨが０．２ｍｍ未満では、トレッドゴムの変形が凹凸に追従せず、トレッドの温度を十分に上昇させることが出来なくなる。
隣り合う凸と凸の間隔Ｌが１．０ｍｍ未満では、トレッドゴムの変形が凹凸に追従せず、トレッドの温度を十分に上昇させることが出来なくなる。

凹凸高さが２．０ｍｍを超えると、路面表面の強度が不足し、試験時に骨材３４が破損する恐れがある。
また、隣り合う凸と凸の間隔Ｌが７．０ｍｍを超えると、間隔が長すぎてトレッドの温度を十分に上昇させることが出来なくなる。

（試験例）
本発明の効果を確かめるために、セーフティーウォークを貼り付けた無端ベルトを用いた場合と、本発明の適用された無端ベルトを用いた場合とでトレッドの発熱の比較を行った。
実施例：無端ベルトの表面に骨材としてガラスビーズを含んだウレタン樹脂製の路面部材を貼り付けた。凹凸高さＨは０．３ｍｍ、隣り合う凸と凸の間隔Ｌは１．４ｍｍである。
従来例：無端ベルトの表面に、表面粒度１２０メッシュのセーフティーウォークを貼り付けた。

試験は、タイヤサイズ２２５／６０Ｒ１７のタイヤを荷重４０００Ｎ、内圧２００ｋＰａ、速度６０ｋｍ／ｈで走行させ、±１０°のスリップアングルを２ｄｅｇ／ｓｅｃでスイープさせたときの試験時の平均トレッド温度、最大トレッド温度を測定した。
試験の結果、従来例は平均トレッド温度が５０°Ｃ（最大トレッド温度６０°Ｃ）、実施例は平均トレッド温度が６０°Ｃ（最大トレッド温度７０°Ｃ）となり、本発明の路面部材を用いることでトレッドの温度を大幅に上昇できることが確認できた。

タイヤ試験装置の概略構成図である。無端ベルトの拡大断面図である。

符号の説明

１０タイヤ試験装置
１４駆動ローラー
１６従動ローラー
１８無端ベルト
２０試験タイヤ
３０路面部材
３２基材
３４骨材
３６合成樹脂

Claims

一対の隔離されたローラーを回転させて前記一対のローラーに掛け渡された無端ベルトを駆動し、前記無端ベルト上でタイヤを回転させてタイヤの特性を測定するタイヤ試験装置であって、
前記無端ベルトの表面には、凹凸高さが０．２〜２．０ｍｍ、隣り合う凸と凸の間隔が１．０〜７．０ｍｍとなるように複数の突起が形成されている路面部材が設けられ、
前記路面部材は、前記無端ベルトに貼り付けられる基材と、前記基材の上に塗布され前記突起を形成する骨材を含んだ柔軟性を有する合成樹脂と、を備えていることを特徴とするタイヤ試験装置。
一対の隔離されたローラーを回転させて前記一対のローラーに掛け渡された無端ベルトを駆動し、前記無端ベルト上でタイヤを回転させてタイヤの特性を測定するタイヤ試験装置の前記無端ベルトの表面に配置する試験用路面であって、
前記無端ベルトに貼り付けられる基材と、前記基材の上に塗布され凹凸高さが０．２〜２．０ｍｍ、隣り合う凸と凸の間隔が１．０〜７．０ｍｍとなる突起を形成する骨材を含む柔軟性を有する合成樹脂と、を備えていることを特徴とする試験用路面。
前記合成樹脂は、ウレタン樹脂である、請求項１に記載のタイヤ試験装置。
前記合成樹脂は、エポキシ樹脂である、請求項１に記載のタイヤ試験装置。
前記合成樹脂は、ウレタン樹脂である、請求項２に記載の試験用路面。
前記合成樹脂は、エポキシ樹脂である、請求項２に記載の試験用路面。