JP4963978B2

JP4963978B2 - Rubber abrasion tester and tire tread rubber abrasion test method using the same

Info

Publication number: JP4963978B2
Application number: JP2007019724A
Authority: JP
Inventors: 恵造芥川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-01-30
Also published as: JP2008185475A

Description

本発明は、円盤状の砥石と、この砥石を回転させる砥石回転手段と、前記砥石の回転軸と平行な軸を中心として円盤状のゴム試験片を回転させる試験片回転手段と、試験片を前記砥石に押圧する試験片押圧手段とを具え、前記砥石の周面に前記ゴム試験片の周面を押圧しながら砥石とゴム試験片とを回転させてゴム試験片を摩耗させる、主としてタイヤトレッドゴム用のゴム摩耗試験機、および、それを用いたタイヤトレッド用ゴムの摩耗試験方法に関する。 The present invention includes a disc-shaped grindstone, a grindstone rotating means for rotating the grindstone, a test piece rotating means for rotating a disc-shaped rubber test piece around an axis parallel to the rotation axis of the grindstone, and a test piece. A test piece pressing means that presses against the grindstone, and wears the rubber test piece by rotating the grindstone and the rubber test piece while pressing the peripheral surface of the rubber test piece against the peripheral surface of the grindstone. The present invention relates to a rubber wear tester for rubber and a method for testing wear of rubber for tire treads using the same.

タイヤ等のゴム製品に用いられるゴムは使用中に摩耗してゆくので、高い耐摩耗性能を担持させることが必要であり、そのためのゴム材料を開発することが重要となってくる。そして、開発したゴム材料の良否を判断するためには、その耐摩耗性能を評価する必要があるが、そのゴム材料を用いたゴム製品を実際に使用して実際の摩耗寿命を評価していたのでは時間がかかってしまい、開発のスピードが阻害されてしまう。 Since rubber used for rubber products such as tires wears during use, it is necessary to support high wear resistance, and it is important to develop a rubber material for that purpose. In order to judge the quality of the developed rubber material, it is necessary to evaluate its wear resistance performance, but the actual wear life was evaluated by actually using a rubber product using the rubber material. This takes time and hinders the speed of development.

そこで、ゴムの摩耗寿命を短時間で評価するためのラボ評価が広く行われており、そのためのゴム摩耗試験機として、従来から、円盤状の砥石と、この砥石を回転させる砥石回転手段と、前記砥石の回転軸と平行な軸を中心として円盤状のゴム試験片を回転させる試験片回転手段と、試験片を前記砥石に押圧する試験片押圧手段とを具え、前記砥石の周面に前記ゴム試験片の周面を押圧しながら砥石とゴム試験片とを回転させてゴム試験片を摩耗させるゴム摩耗試験機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 Therefore, laboratory evaluation for evaluating the wear life of rubber in a short time has been widely performed, and as a rubber wear tester for that purpose, conventionally, a disc-shaped grindstone and a grindstone rotating means for rotating the grindstone, A test piece rotating means for rotating a disc-shaped rubber test piece around an axis parallel to the rotation axis of the grindstone, and a test piece pressing means for pressing the test piece against the grindstone, and the peripheral surface of the grindstone is 2. Description of the Related Art A rubber abrasion tester that wears a rubber test piece by rotating a grindstone and the rubber test piece while pressing the peripheral surface of the rubber test piece is known (for example, see Patent Document 1).

従来、このようなゴム摩耗試験機を用いて行う摩耗試験は、試験片の周速度と砥石の周速度との差の、試験片の周速度に対する百分率、すなわち、スリップ率を所定の値に保持した条件下で、例えば、基準になるゴム材料と新しく開発したゴム材料とに対応するそれぞれのゴム試験片を所定時間、摩耗させ、その摩耗量を比較することによって行われている。 Conventionally, a wear test performed using such a rubber wear tester is a method in which the difference between the peripheral speed of the test piece and the peripheral speed of the grindstone is a percentage of the peripheral speed of the test piece, that is, the slip ratio is maintained at a predetermined value. Under such conditions, for example, each rubber test piece corresponding to a reference rubber material and a newly developed rubber material is worn for a predetermined time, and the amount of wear is compared.

このため、従来のゴム摩耗試験機は、ゴム試験片に加えられるスリップ率が所望の値となるよう、砥石の回転速度、および、ゴム試験片の回転速度をそれぞれ所定の値にセットし、砥石回転手段と試験片回転手段とをこのセットされた回転速度で回転することができるよう構成されている。
特開平７−２８３４９１号公報 Therefore, the conventional rubber abrasion tester sets the rotation speed of the grindstone and the rotation speed of the rubber test piece to predetermined values so that the slip ratio applied to the rubber test piece becomes a desired value. The rotating means and the test piece rotating means are configured to be able to rotate at the set rotational speed.
JP-A-7-283491

しかしながら、例えば、タイヤのトレッドゴムに用いられるゴムの場合、このようなラボ評価でゴムの耐摩耗性を評価してみると、配合の異なる２種のゴム材料のうち、ラボ評価では優れていた一方のゴム材料を用いたタイヤを実車に装着し実際の使用条件下で走行させてみると、他方のゴム材料より劣るという結果になってしまうことが多々あることがわかった。 However, for example, in the case of a rubber used for a tread rubber of a tire, when the abrasion resistance of the rubber is evaluated by such a laboratory evaluation, it was excellent in the laboratory evaluation among two kinds of rubber materials having different compositions. It was found that when a tire using one rubber material was mounted on an actual vehicle and allowed to run under actual use conditions, the result was often inferior to the other rubber material.

これは、実車走行においてタイヤに作用するトルク変動パターンでタイヤを回転させたときのゴム材料に加わるスリップ率の変動パターンは、ゴム材料によって違うためであり、図１は、互いに異なるゴム材料をトレッドゴムに用いた、２本のタイヤA、Bについて、このタイヤに加えるトルクとその時のスリップ率の変化を模式的に示すグラフであるが、ゴム材料が異なると、それらの摩擦係数が違ってくるので、同じトルクTをタイヤＡ、Ｂに加えても、ゴム種の違うタイヤでは、このようにスリップ率S_A、S_Bが違ってしまうからである。 This is because the variation pattern of the slip ratio applied to the rubber material when the tire is rotated with the torque variation pattern acting on the tire in actual vehicle running differs depending on the rubber material, and FIG. It is a graph that schematically shows the torque applied to this tire and the change in the slip ratio at that time for the two tires A and B used for the rubber, but the friction coefficient differs for different rubber materials Therefore, even if the same torque T is applied to the tires A and B, the slip ratios S _A and S _B are different for tires of different rubber types.

したがって、スリップ率を決めて制御する従来のゴム試験機によるラボ評価で、実際の使用条件における負荷をシミュレートしようとすれば、ゴム材料ごとにスリップ率をかえる必要があるが、しかしそのスリップ率は、開発したゴム材料ごとにそのゴムを使ったタイヤを実車に装着して走行させたときのデータを元に算出しなければならず、結局開発のスピードアップというラボ評価の本来の目的を阻害してしまうことになってしまう。 Therefore, in a laboratory evaluation using a conventional rubber testing machine that determines and controls the slip ratio, it is necessary to change the slip ratio for each rubber material in order to simulate the load under actual use conditions. Must be calculated based on data obtained by running tires using rubber for each rubber material developed on the actual vehicle, eventually hindering the original purpose of the laboratory evaluation of speeding up development Will end up.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、ゴム材料開発のスピードを阻害することなく、ゴム製品の使用条件を正しくシミュレートすることのできるゴム摩耗試験機およびそれを用いたゴム試験方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and a rubber wear tester capable of correctly simulating the use conditions of a rubber product without hindering the speed of rubber material development and the use thereof. The purpose is to provide a rubber test method.

＜１＞は、円盤状の砥石と、この砥石を回転させる砥石回転手段と、前記砥石の回転軸と平行な軸を中心として円盤状のゴム試験片を回転させる試験片回転手段と、このゴム試験片を前記砥石に押圧する試験片押圧手段とを具え、前記砥石の周面に前記ゴム試験片の周面を押圧しながら砥石とゴム試験片とを回転させてゴム試験片を摩耗させるゴム摩耗試験機において、
前記試験片回転手段を制御する試験片回転制御手段を設け、この試験片回転制御手段を、前記ゴム試験片を回転させるトルクが所望の変化パターンとなるようにする制御方式の制御が可能なよう構成してなるゴム摩耗試験機である。 <1> is a disc-shaped grindstone, grindstone rotating means for rotating the grindstone, test piece rotating means for rotating a disc-shaped rubber test piece around an axis parallel to the rotation axis of the grindstone, and this rubber A rubber which comprises a test piece pressing means for pressing the test piece against the grindstone, and wears the rubber test piece by rotating the grindstone and the rubber test piece while pressing the peripheral surface of the rubber test piece against the peripheral surface of the grindstone. In the wear tester,
A test piece rotation control means for controlling the test piece rotation means is provided, and the test piece rotation control means can control the control system so that the torque for rotating the rubber test piece has a desired change pattern. It is a rubber abrasion tester configured.

また、＜１＞は、前記試験片回転制御手段を、前記トルクの変化パターンとして、トルクが時間的に変化しない一定トルクパターンと、トルクが時間的に変化する変動トルクパターンとの両方に対応した制御が可能なよう構成してなるゴム摩耗試験機である。 <1> corresponds to both the constant torque pattern in which the torque does not change with time and the variable torque pattern in which the torque changes in time as the torque change pattern. This is a rubber abrasion tester configured to be controllable.

＜２＞は、＜１＞において、前記試験片回転制御手段へ前記トルクの変化パターンを指令値として出力する指令値出力手段を設け、この指令値出力手段に、１以上の前記トルクの変化パターンを記憶するメモリを配設してなるゴム摩耗試験機である。 <2> is Oite to <1>, the instruction value output means for outputting a change pattern of the torque to the specimen rotation controller as a command value provided to the instruction value output means, one or more of the torque This is a rubber abrasion tester provided with a memory for storing a change pattern.

＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、前記制御方式を第一の制御方式として、前記試験片回転制御手段を、第一の制御方式の他に、前記ゴム試験片を回転させる際のスリップ率が所望の変化パターンとなるようにする第二の制御方式の制御も可能なよう構成するとともに、前記試験片回転制御手段に、第一の制御方式と第二の制御方式とを切り換える制御方式切換手段を設けてなるゴム摩耗試験機である。 < 3 > In <1> or <2> , when the control method is the first control method, the test piece rotation control means is used to rotate the rubber test piece in addition to the first control method. The second control method is controlled so that the slip rate of the sample has a desired change pattern, and the first control method and the second control method are switched to the test piece rotation control means. It is a rubber abrasion tester provided with a control system switching means.

さらに、＜１＞は、前記砥石回転手段を制御する砥石回転制御手段を設け、この砥石回転制御手段を、前記砥石を回転させる際の回転速度が所望の変化パターンとなるようにする制御が可能なよう構成してなるゴム摩耗試験機である。 Furthermore, <1> is provided with a grindstone rotation control means for controlling the grindstone rotation means, and the grindstone rotation control means can be controlled so that the rotation speed when the grindstone is rotated has a desired change pattern. This is a rubber abrasion tester configured as described above.

＜４＞は、＜３＞において、前記砥石回転制御手段を、前記回転速度の変化パターンとして、回転速度が時間的に変化しない一定回転速度パターンと、回転速度が時間的に変化する変動回転速度パターンとの両方に対応した制御が可能なよう構成してなるゴム摩耗試験機である。 < 4 > is a constant rotational speed pattern in which the rotational speed does not change with time, and a variable rotational speed in which the rotational speed changes in time as the rotational speed change pattern in < 3 >. This is a rubber abrasion tester configured to be able to control both the pattern and the pattern.

＜５＞は、＜１＞〜＜４＞のいずれかにおいて、前記指令値出力手段を、前記砥石回転制御手段へ前記回転速度の変化パターンを指令値として出力することができるよう構成し、この指令値出力手段に、１以上の前記回転速度の変化パターンを記憶するメモリを配設してなるゴム摩耗試験機である。 < 5 > is configured such that in any one of <1> to <4>, the command value output means can output the rotation speed change pattern as a command value to the grindstone rotation control means. It is a rubber abrasion tester in which a command value output means is provided with a memory for storing one or more change patterns of the rotational speed.

＜６＞は、＜１＞〜＜５＞のいずれかにおいて、試験片押圧手段を制御する押圧制御手段を設け、この押圧制御手段を、砥石にゴム試験片を押圧する圧力が、所望の変化パターンとなるようにする制御が可能なよう構成するとともに、前記指令値出力手段を、前記押圧制御手段に前記押圧の変化パターンを指令値として出力することができるよう構成し、この指令値出力手段に、１以上の前記回転速度の変化パターンを記憶するメモリを配設してなるゴム摩耗試験機である。 < 6 > is provided with a pressure control means for controlling the test piece pressing means in any one of <1> to < 5 >, and the pressure for pressing the rubber test piece against the grindstone is changed as desired. The command value output means is configured to be able to output the change pattern of the press as a command value to the press control means, and the command value output means. And a rubber wear tester provided with a memory for storing one or more rotational speed change patterns.

＜７＞は、＜１＞〜＜６＞のいずれかにおいて、少なくともゴム試験片を覆うチャンバを配設し、チャンバ内の温度を所望の温度に制御可能に構成してなるゴム摩耗試験機である。 < 7 > is a rubber wear tester according to any one of <1> to < 6 >, wherein a chamber covering at least a rubber test piece is disposed, and the temperature in the chamber can be controlled to a desired temperature. is there.

＜８＞は、＜１＞〜＜７＞のいずれかにおいて、回転する前記砥石の周面に接するように配設され、この砥石の周面に付着したゴム粉を連続的に除去するクリーニングローラを設けてなるゴム摩耗試験機である。 < 8 > is a cleaning roller which is disposed so as to be in contact with the peripheral surface of the rotating grindstone in any one of <1> to < 7 > and continuously removes rubber powder adhering to the peripheral surface of the grindstone. Is a rubber wear tester.

＜９＞は、＜１＞〜＜８＞のいずれかにおいて、前記ゴム試験片の周面温度を連続的にモニタするゴム温度モニタを設けてなるゴム摩耗試験機である。 < 9 > is a rubber abrasion tester provided with a rubber temperature monitor for continuously monitoring the peripheral surface temperature of the rubber test piece in any one of <1> to < 8 >.

＜１０＞は、＜１＞〜＜９＞のいずれかにおいて、前記ゴム試験片の周面にイオンを吹き付けて、その周面に蓄積される静電気を除去する静電気除去装置を設けてなるゴム摩耗試験機である。 < 10 > is a rubber wear comprising any one of <1> to < 9 >, in which an ion removing device is provided to remove static electricity accumulated on the peripheral surface by blowing ions to the peripheral surface of the rubber test piece. It is a testing machine.

＜１１＞は、＜１＞〜＜１０＞のいずれかにおいて、未試験のゴム試験片を、未試験ゴム試験片置台から前記試験片回転手段に移載してセットするとともに、試験済みのゴム試験片を、前記試験片回転手段から取り外して試験済みのゴム試験片置台まで移載するゴム試験片移載手段を設けてなるゴム摩耗試験機である。 < 11 > is any one of <1> to < 10 >, in which an untested rubber test piece is transferred and set from the untested rubber test piece mounting table to the test piece rotating means, and tested. A rubber abrasion tester provided with rubber test piece transfer means for removing a test piece from the test piece rotating means and transferring it to a tested rubber test piece mounting table.

＜１２＞は、＜１＞〜＜１１＞のいずれかのゴム試験機を用いて、タイヤに用いられるトレッドゴムの摩耗速度を試験するゴムの摩耗試験方法において、
前記タイヤが装着された１以上の実車を走行させ、走行時のトルクの時間変化データを採取する工程と、採取されたトルクの時間変化データに基づいて、前記試験片回転制御手段に出力するトルク変化パターンの指令値を作成する工程と、２種類以上のゴム種について、これらのゴム種に対応するゴム試験片を作成し、前記ゴム試験機を用いて、これらのゴム試験片の前記トルク変化パターンに対応する摩耗速度を測定し、それらの測定結果を相互に比較する工程とよりなるゴムの摩耗試験方法である。 < 12 > is a rubber wear test method for testing the wear rate of a tread rubber used in a tire using the rubber tester according to any one of <1> to < 11 >.
The process of collecting one or more actual vehicles equipped with the tires and collecting time change data of torque at the time of running, and the torque output to the test piece rotation control means based on the collected time change data of torque a step of creating a command value change pattern, two or more about the rubber species, to create a rubber test piece corresponding to these rubber species, using the rubber tester, the torque of the rubber test piece This is a rubber wear test method comprising a step of measuring a wear rate corresponding to a change pattern and comparing the measurement results with each other.

＜１３＞は、＜１２＞において、前記トルクの時間変化データを、前記タイヤを装着した車両の車速時間変化データから求める請求項１３に記載のゴムの摩耗試験方法である。 < 13 > is the rubber wear test method according to claim 13, wherein, in < 12 >, the time change data of the torque is obtained from vehicle speed time change data of a vehicle equipped with the tire.

＜１＞によれば、前記試験片回転手段を制御する試験片回転制御手段を設け、この試験片回転制御手段を、前記ゴム試験片を回転させるトルクが所望の変化パターンとなるようにする制御方式の制御が可能なよう構成したので、例えばタイヤのトレッドゴムのような場合には、実車走行においてタイヤに作用するトルクの時間変化データに基づいて作成した、ラボ評価用のトルク変化パターンを試験片回転制御手段に入力することによって所望のトルク変化パターンをゴム試験片に付与する条件下での試験を行うことができ、従来の一定のスリップ率の条件を用いた試験に比べてはるかに高い確率で、複数種のゴム材料のラボ評価における摩耗の優劣を、実際の使用条件下における優劣と合致させることができる。 According to <1>, the test piece rotation control means for controlling the test piece rotation means is provided, and the test piece rotation control means is controlled so that the torque for rotating the rubber test piece becomes a desired change pattern. Since the system can be controlled, for example, in the case of a tread rubber of a tire, a torque change pattern for laboratory evaluation created based on time change data of torque acting on the tire during actual vehicle running is tested. By inputting to the single rotation control means, it is possible to perform a test under the condition that a desired torque change pattern is applied to the rubber test piece, which is much higher than the conventional test using a constant slip ratio condition. With probability, the superiority or inferiority of the wear in the laboratory evaluation of multiple rubber materials can be matched with the superiority or inferiority under actual use conditions.

また、＜１＞によれば、前記試験片回転制御手段を、前記トルクの変化パターンとして、トルクが時間的に変化しない一定トルクパターンと、トルクが時間的に変化する変動トルクパターンとの両方に対応した制御が可能なよう構成したので、一定トルクパターンによる簡易な試験条件だけではなく、実車走行により近い、例えば、実車におけるトルクの大きさに応じたヒストグラムを有するトルク負荷をゴム試験片に加えることもでき、ラボ評価での結果を、一層、実際の使用条件下での評価結果に近づけることができる。 In addition, according to <1> , the test piece rotation control means may be used as both the constant torque pattern in which the torque does not change over time and the variable torque pattern in which the torque changes over time as the torque change pattern. Since it is configured to be able to perform corresponding control, not only simple test conditions based on a constant torque pattern but also a torque load having a histogram corresponding to the magnitude of torque in an actual vehicle, for example, is applied to the rubber test piece. In addition, the result of the laboratory evaluation can be made closer to the evaluation result under actual use conditions.

＜２＞によれば、前記試験片回転制御手段へ前記トルクの変化パターンを指令値として出力する指令値出力手段を設け、この指令値出力手段に、１以上の前記トルクの変化パターンを記憶するメモリを配設したので、何度も同じ条件で試験を繰り返すことができ、また、複数のトルク変化パターンをメモリに記憶させておくことによって、容易に、試験条件を切り換えることができる。 According to < 2 >, command value output means for outputting the torque change pattern as a command value to the test piece rotation control means is provided, and one or more torque change patterns are stored in the command value output means. Since the memory is provided, the test can be repeated many times under the same conditions, and the test conditions can be easily switched by storing a plurality of torque change patterns in the memory.

＜３＞によれば、前記制御方式を第一の制御方式として、前記試験片回転制御手段を、第一の制御方式の他に、前記ゴム試験片を回転させる際のスリップ率が所望の変化パターンとなるようにする第二の制御方式の制御も可能なよう構成するとともに、前記試験片回転制御手段に、第一の制御方式と第二の制御方式とを切り換える制御方式切換手段を設けたので、既知のトルクの変動パターンに基づいて使用されるゴム材料だけでなく、スリップ率の変動パターンが既知の条件下で使用されるゴム材料、例えば、スリップ率が一定範囲に入るよう駆動力・制動力を制御するＡＢＳ制御に基づいて走行するタイヤ用ゴム材料も、実使用条件下での評価結果と合致する摩耗試験結果を得ることができる。 < 3 > According to < 3 >, the control method is the first control method, the slip rate when the rubber test piece is rotated in addition to the first control method, and the test piece rotation control means has a desired change. The second control method is controlled so as to be a pattern, and the test piece rotation control means is provided with a control method switching means for switching between the first control method and the second control method. Therefore, not only the rubber material that is used based on the known torque fluctuation pattern, but also the rubber material that is used under the condition that the slip ratio fluctuation pattern is known, for example, the driving force The tire rubber material that travels based on the ABS control that controls the braking force can also obtain a wear test result that matches the evaluation result under actual use conditions.

さらに、＜１＞によれば、前記砥石回転手段を制御する砥石回転制御手段を設け、この砥石回転制御手段を、前記砥石を回転させる際の回転速度が所望の変化パターンとなるようにする制御が可能なよう構成したので、タイヤ用トレッドゴムのようなゴム材料の場合、砥石の回転速度を最適な変化パターンに設定することにより、ラボでの評価結果を、一層、実際の使用条件での評価結果に近づけることができ、特に、ゴム試験片の温度はこの回転速度によって変化するので、砥石回転速度を、ゴム試験片の温度が実際の使用下での温度となるよう設定することにより、より正確に実際の使用条件をシミュレートすることができる。 Further, according to <1> , the grindstone rotation control means for controlling the grindstone rotation means is provided, and the grindstone rotation control means is controlled so that the rotation speed when rotating the grindstone becomes a desired change pattern. In the case of rubber materials such as tread rubber for tires, by setting the rotation speed of the grinding wheel to the optimal change pattern, the evaluation results in the laboratory can be further improved under actual use conditions. Since the temperature of the rubber test piece changes depending on the rotation speed, the grinding wheel rotation speed is set so that the temperature of the rubber test piece becomes a temperature under actual use. Actual usage conditions can be simulated more accurately.

＜４＞によれば、前記砥石回転制御手段を、前記回転速度の変化パターンとして、回転速度が時間的に変化しない一定回転速度パターンと、回転速度が時間的に変化する変動回転速度パターンとの両方に対応した制御が可能なよう構成したので、一定回転速度パターンによる簡易な試験条件だけではなく、実車走行により近い、変動回転速度パターンで砥石を回転させることもでき、なお一層、実際の使用条件下での摩耗の評価結果に近づけることができる。 According to < 4 >, the grindstone rotation control means includes, as the rotation speed change pattern, a constant rotation speed pattern in which the rotation speed does not change with time and a variable rotation speed pattern in which the rotation speed changes with time. Since it is configured to be able to control both, the grindstone can be rotated not only with simple test conditions with a constant rotational speed pattern but also with a variable rotational speed pattern that is closer to actual vehicle travel, and even more practical use. It is possible to approach the evaluation result of wear under conditions.

＜５＞によれば、前記指令値出力手段を、前記砥石回転制御手段へ前記回転速度の変化パターンを指令値として出力することができるよう構成し、この指令値出力手段に、１以上の前記回転速度の変化パターンを記憶するメモリを配設したので、砥石の回転速度変化パターンについても、何度も同じ条件を呼び出して試験を繰り返すことができ、また、複数の回転速度変化パターンをメモリに記憶させておくことによって、容易に、試験条件を切り換えることができる。 According to < 5 >, the command value output means is configured to output the change pattern of the rotation speed as a command value to the grindstone rotation control means, and the command value output means includes one or more of the command value output means. Since the memory for storing the rotational speed change pattern is provided, the test can be repeated by repeatedly calling the same conditions for the rotational speed change pattern of the grindstone, and multiple rotational speed change patterns can be stored in the memory. By storing the test conditions, the test conditions can be easily switched.

＜６＞によれば、試験片押圧手段を制御する押圧制御手段を設け、この押圧制御手段を、砥石にゴム試験片を押圧する圧力が、所望の変化パターンとなるようにする制御が可能なよう構成するとともに、前記指令値出力手段を、前記押圧制御手段に前記押圧の変化パターンを指令値として出力することができるよう構成し、この指令値出力手段に、１以上の前記回転速度の変化パターンを記憶するメモリを配設したので、負荷荷重が変動するような使用条件下で用いられるゴム材料の場合には、実際の負荷荷重の変動をシミュレートするような変化パターンで押圧の圧力を制御することにより、ラボでの摩耗評価結果を、なお一層、実際の評価結果に近づけることができる。 According to < 6 >, the pressure control means for controlling the test piece pressing means is provided, and the pressure control means can be controlled so that the pressure for pressing the rubber test piece against the grindstone becomes a desired change pattern. The command value output means is configured to output the change pattern of the press as a command value to the press control means, and the command value output means includes one or more changes in the rotational speed. Since the memory that stores the pattern is provided, in the case of rubber materials that are used under operating conditions where the load load fluctuates, the pressure of the pressure is changed with a change pattern that simulates the fluctuation of the actual load load. By controlling, the wear evaluation result in the laboratory can be made closer to the actual evaluation result.

＜７＞によれば、少なくともゴム試験片を覆うチャンバを配設し、チャンバ内の温度を所望の温度に制御可能に構成したので、周囲温度を、実際の使用条件を合わせることができ、より使用条件の結果に近いラボ評価結果を得ることができる。 According to < 7 >, since the chamber covering at least the rubber test piece is disposed and the temperature in the chamber can be controlled to a desired temperature, the ambient temperature can be adjusted to the actual use condition, A laboratory evaluation result close to the result of use conditions can be obtained.

＜８＞によれば、回転する前記砥石の周面に接するように配設され、この砥石の周面に付着したゴム粉を連続的に除去するクリーニングローラを設けたので、砥石の目詰まりを防止し、試験機を長時間自動運転させることができ、また、砥石の目の、時間に対する依存度を低下させることができ、再現性の高い試験を行うことができる。 According to < 8 >, since the cleaning roller is provided so as to be in contact with the peripheral surface of the rotating grindstone and continuously removes the rubber powder adhering to the peripheral surface of the grindstone, clogging of the grindstone is prevented. The test machine can be automatically operated for a long time, and the degree of dependence of the grindstone on the time can be reduced, so that a highly reproducible test can be performed.

＜９＞によれば、前記ゴム試験片の周面温度を連続的にモニタするゴム温度モニタを設けたので、試験条件についてのより広い知見を得ることができ、より正確な試験条件を設定するのに寄与させることができる。 According to < 9 >, since the rubber temperature monitor for continuously monitoring the peripheral surface temperature of the rubber test piece is provided, a wider knowledge about the test conditions can be obtained, and more accurate test conditions are set. Can contribute.

＜１０＞によれば、前記ゴム試験片の周面にイオンを吹き付けて、その周面に蓄積される静電気を除去する静電気除去装置を設けたので、ゴム試験片に電荷が蓄積されて放電し火災等の災害を招くのを防止することができる。 According to < 10 >, since the static electricity removing device for removing static electricity accumulated on the peripheral surface of the rubber test piece is sprayed on the peripheral surface of the rubber test piece, electric charges are accumulated on the rubber test piece and discharged. It can prevent incurring disasters such as fire.

＜１１＞によれば、未試験のゴム試験片を、未試験ゴム試験片置台から前記試験片回転手段に移載してセットするとともに、試験済みのゴム試験片を、前記試験片回転手段から取り外して試験済みのゴム試験片置台まで移載するゴム試験片移載手段を設けたので、ゴム材料の試験を自動化し、もしくは、この作業に要する作業員の工数を低減することができ、生産性の高いゴム摩耗試験を可能にすることができる。 According to < 11 >, an untested rubber test piece is transferred and set from an untested rubber test piece mounting table to the test piece rotating means, and a tested rubber test piece is taken from the test piece rotating means. Rubber test piece transfer means that is removed and transferred to the tested rubber test piece mounting table is provided, so the test of rubber materials can be automated or the number of workers required for this work can be reduced. This makes it possible to perform a high-quality rubber abrasion test.

＜１２＞によれば、前記タイヤが装着された１以上の実車を走行させ、走行時のトルクの時間変化データを採取する工程と、採取されたトルクの時間変化データに基づいて、前記試験片回転制御手段に出力するトルク変化パターンの指令値を作成する工程と、２種類以上のゴム種ついて、これらのゴム種に対応するゴム試験片を作成し、前記ゴム試験機を用いて、これらのゴム試験片の前記トルク変化パターンに対応する摩耗速度を測定し、それらの測定結果を相互に比較する工程とよりなるので、先述の通り、トルクを所望のパターンで変化させる条件下で使用されるゴム材料の場合、ラボ評価で、従来よりも実際の使用条件に近い結果を得ることができる。 According to < 12 >, the test piece is made based on the step of running one or more actual vehicles fitted with the tires and collecting time-change data of torque during running, and the time-change data of the collected torque. A step of creating a command value of a torque change pattern to be output to the rotation control means, and for two or more types of rubber, rubber test pieces corresponding to these types of rubber are prepared, and using the rubber testing machine, Since it comprises a step of measuring the wear rate corresponding to the torque change pattern of the rubber test piece and comparing the measurement results with each other, as described above, it is used under the condition that the torque is changed in a desired pattern. In the case of a rubber material, a result closer to the actual use condition than before can be obtained by laboratory evaluation.

＜１３＞によれば、前記トルクの時間変化データを、前記タイヤを装着した車両の車速時間変化データから求めるので、極めて簡易に実走行時のトルク時間変化データを得ることができる。 According to < 13 >, since the time change data of the torque is obtained from the vehicle speed time change data of the vehicle equipped with the tire, the torque time change data during actual running can be obtained very easily.

本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図２は、この実施形態のゴム摩耗試験機の機構部分を示す概略平面図および概略正面図であり、図３はその制御部分の構成を示すブロック線図であり、ゴム摩耗試験装置１は、円盤状の砥石３と、砥石３を回転させる砥石回転手段３０と、砥石３０の回転軸L1と平行な軸L2を中心としてゴム試験片２を回転させる試験片回転手段２０と、ゴム試験片２を砥石３に押圧する試験片押圧手段４０とを具え、砥石３の周面にゴム試験片２の周面を押圧しながら砥石３とゴム試験片２とを回転させてゴム試験片２を摩耗させることができるよう構成されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic plan view and a schematic front view showing a mechanism part of the rubber wear tester of this embodiment, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control part, and the rubber wear test apparatus 1 is A disc-shaped grindstone 3, a grindstone rotating means 30 for rotating the grindstone 3, a test piece rotating means 20 for rotating the rubber test piece 2 around an axis L2 parallel to the rotation axis L1 of the grindstone 30, and a rubber test piece 2 And a test piece pressing means 40 for pressing the wheel 3 against the grindstone 3, and the rubber test piece 2 is worn by rotating the grindstone 3 and the rubber test piece 2 while pressing the peripheral surface of the rubber test piece 2 on the peripheral surface of the grindstone 3. It is configured to be able to be made.

また、ゴム摩耗試験装置１には、試験片回転手段２０を制御する試験片回転制御手段２５が設けられ、この試験片回転制御手段２５は、ゴム試験片２を回転させるトルクが所望の変化パターンとなるようにする制御方式で試験片回転手段２０を制御することが可能なよう構成されている。 Further, the rubber wear test apparatus 1 is provided with a test piece rotation control means 25 for controlling the test piece rotation means 20, and this test piece rotation control means 25 has a desired change pattern of torque for rotating the rubber test piece 2. The test piece rotating means 20 can be controlled by a control method for achieving the following.

なお、本明細書において、変化パターンとは、対象とする物理量Qの時間的変化を意味し、その物理量の時間関数Q(t)のことである。 In the present specification, the change pattern means a temporal change of the target physical quantity Q and is a time function Q (t) of the physical quantity.

ゴム摩耗試験装置１には、また、砥石回転手段３０を制御する砥石回転制御手段３５が設けられ、砥石回転制御手段３５は、砥石３を回転させる際の回転速度が所望の変化パターンとなるように砥石回転手段３０を制御することが可能なよう構成されているのが好ましい。 The rubber wear test apparatus 1 is further provided with a grindstone rotation control means 35 for controlling the grindstone rotation means 30 so that the rotation speed when the grindstone rotation control means 35 rotates the grindstone 3 has a desired change pattern. It is preferable that the grindstone rotating means 30 can be controlled.

さらに、ゴム摩耗試験装置１には、試験片押圧手段４０を制御する押圧制御手段４５が設けられ、この押圧制御手段４５は、砥石３に対抗してゴム試験片２を押圧する圧力が、所望の変化パターンとなるよう押圧制御手段４５を制御することが可能なよう構成されているのが好ましい。 Further, the rubber wear test apparatus 1 is provided with a pressure control means 45 for controlling the test piece pressing means 40, and the pressure control means 45 has a desired pressure to press the rubber test piece 2 against the grindstone 3. It is preferable that the pressing control means 45 can be controlled so that the change pattern becomes the same.

また、試験片回転制御手段２５が試験片の回転に際して加えるべきトルクの変化パターンT₀ (t)、すなわち、試験片回転制御手段２５の制御目標値を、指令値としてリアルタイムに試験片回転制御手段２５に出力する指令値出力手段１０を設けるのが好ましく、このことによって、試験片回転制御手段２５を、トルク出力制御の機能に専念させることができ、また、指令値出力手段１０に、１以上のトルクの変化パターンを記憶するメモリ１１を配設することにより、同じトルク変化パターンの試験を繰り返したり複数の異なるトルク変化パターンの摩耗試験を連続的に実施したりすることが可能となる。 In addition, the torque change pattern T ₀ (t) to be applied by the test piece rotation control means 25 when the test piece rotates, that is, the control target value of the test piece rotation control means 25 is used as a command value in real time. It is preferable to provide the command value output means 10 to output to 25. This allows the test piece rotation control means 25 to be dedicated to the function of torque output control. By arranging the memory 11 for storing the torque change patterns, it is possible to repeat the test of the same torque change pattern or continuously perform the wear test of a plurality of different torque change patterns.

同様に、指令値出力手段１０には、砥石回転制御手段２５が砥石３の回転を制御する際の回転速度の変化パターンをV₀(t)や、押圧制御手段４５がゴム試験片を砥石に対して押圧摺る際の圧力の変化パターンP₀(t)についても、これらをメモリ１１に記憶したり、指令値として、それぞれ、砥石回転制御手段２５や押圧制御手段４５に出力したりする機能を具えさせるのが好ましい。 Similarly, the command value output means 10 includes a rotation speed change pattern V ₀ (t) when the grindstone rotation control means 25 controls the rotation of the grindstone 3, and the press control means 45 applies the rubber test piece to the grindstone. As for the pressure change pattern P ₀ (t) at the time of pressing and sliding, the function of storing these in the memory 11 and outputting them as command values to the grindstone rotation control means 25 and the pressure control means 45, respectively. Preferably it is provided.

トルクの変化パターンT₀(t)、回転速度の変化パターンをV₀(t)、および、押圧の変化パターンP₀(t)は、図４に、トルクの変動パターンT₀(t)を例に取って示すように、図４（ａ）に示す、時間とともに変動する変動パターンの他、図４（ｂ）のような、最初から最後まで一定の値を有する一定パターンのものとすることもでき、また、図４（ｃ）に示すように、変動パターンの中でも特に、実際の使用条件下での物理量の出現頻度に比例するようなヒストグラムに基づくパターンとすることもできる。 Change pattern T ₀ of the torque (t), the variation pattern of the rotation speed V ₀ (t), and, pressing the change pattern P ₀ (t), an example in FIG. 4, the variation of the torque pattern T ₀ (t) of As shown in Fig. 4, in addition to the fluctuation pattern that varies with time as shown in Fig. 4 (a), a constant pattern having a constant value from the beginning to the end as shown in Fig. 4 (b) may be used. Further, as shown in FIG. 4C, among the variation patterns, a pattern based on a histogram that is proportional to the appearance frequency of the physical quantity under actual use conditions may be used.

なお、図３において、符号１２は、指令値出力手段１０の制御を司るＣＰＵ、符号１３は、指令値出力手段１０の状態を示すモニタ、そして、符号１４は、データを入力するためのキーボード等のデータ入力装置を表わし、これらを用いて、指令値出力手段１０にて記憶する各物理量の指令値データの作成をしたり、ゴム試験片２の摩耗試験を行う際の試験条件としての各物理量の変化パターンを、メモリ１１に記憶させたものの中から選択したりすることができるよう構成されている。 In FIG. 3, reference numeral 12 denotes a CPU for controlling the command value output means 10, reference numeral 13 denotes a monitor indicating the state of the command value output means 10, and reference numeral 14 denotes a keyboard for inputting data. These data input devices are used to create command value data for each physical quantity stored in the command value output means 10 and to use each physical quantity as a test condition when performing a wear test on the rubber test piece 2. These change patterns can be selected from those stored in the memory 11.

ここで、試験片回転手段２０が、例えば、試験片２の回転軸２４を軸支する軸受２１と、その回転軸２４を回転駆動させるモータ２２とを具えるよう構成することができ、この場合、試験片回転制御手段２５は、モータ２２の種類に応じてそれに入力される電流等を所望の変化パターンとなるよう制御する周知の技術を用いて、モータ２２から出力されるトルクを直接制御し、試験片２に加えるトルクを制御することもできるが、より正確なトルクの変化パターンを試験片２に付与する場合、あるいは、指令値T₀ (t)が時々刻々変動する場合には、図５に制御線図で示すように、トルクセンサを、例えば、回転軸２４に取り付けて実際に出力されたトルクT₁ (t)を測定し、そのトルクT₁(t)と指令値T₀ (t)との差分ΔT= T₁ (t)- T₀ (t)を前回の出力値Txから差し引いたトルクTを出力するよう制御することもでき、この場合のトルクセンサとしては、3分力計や歪みセンサを用いることができる。 Here, the test piece rotating means 20 can be configured to include, for example, a bearing 21 that supports the rotating shaft 24 of the test piece 2 and a motor 22 that rotationally drives the rotating shaft 24. The test piece rotation control means 25 directly controls the torque output from the motor 22 by using a well-known technique for controlling the current input to the motor 22 to have a desired change pattern according to the type of the motor 22. The torque applied to the test piece 2 can also be controlled. However, when a more accurate torque change pattern is applied to the test piece 2 or when the command value T ₀ (t) varies from moment to moment, 5, a torque sensor is attached to the rotating shaft 24, for example, and the torque T ₁ (t) actually output is measured, and the torque T ₁ (t) and the command value T ₀ ( difference [Delta] T = T ₁ and _{t) (t) - T 0} (t) of the previous output value Tx Can also be controlled to output a torque T obtained by subtracting al, the torque sensor in this case, it is possible to use a 3 component force gauge or strain sensor.

試験片回転制御手段２５は、モータ２２からの出力トルクが所望の変化パターンとなるよう制御する制御方式の他、ゴム試験片のスリップ率が所望の変化パターンとなるよう制御することも可能なよう構成されていて、トルクを制御する制御方式とスリップ率を制御する制御方式とのどちらかを選択できるよう構成されているのが好ましく、このことによって、対象とするゴム材料の使用条件がトルクに基づくのものであっても、スリップ率に基づくものであっても、どちらの場合でも、使用条件における結果に近いラボ評価結果を得るようにすることができる。 The test piece rotation control means 25 can be controlled so that the slip rate of the rubber test piece becomes a desired change pattern, in addition to a control method for controlling the output torque from the motor 22 to a desired change pattern. It is preferably configured so that either a control method for controlling the torque or a control method for controlling the slip ratio can be selected. Whether it is based or based on the slip rate, in either case, it is possible to obtain a laboratory evaluation result close to the result under the use conditions.

スリップ率に基づく制御を行う場合、試験片回転制御手段２５は、指令値出力手段１０から出力されるスリップ率の変化パターンS₀(t)に対して、砥石回転速度と、砥石の直径、およびゴム試験片の直径から、ゴム試験片が回転させる際の目標周速を求め、この周速からゴム試験片２の回転速度が所定の変化パターンになるよう制御すればよい。 When the control based on the slip ratio is performed, the test piece rotation control means 25 responds to the slip ratio change pattern S ₀ (t) output from the command value output means 10, the grindstone rotation speed, the grindstone diameter, and A target peripheral speed when the rubber test piece is rotated may be obtained from the diameter of the rubber test piece, and the rotational speed of the rubber test piece 2 may be controlled from the peripheral speed so as to have a predetermined change pattern.

また、砥石回転手段３０については、これを、砥石３の回転軸３４を軸支する軸受３１と、その回転軸３４を回転駆動させるモータ３２とを具えるよう構成することができ、この場合も、砥石回転制御手段３５は、モータ３２の種類に応じてそれに入力される電圧等を所望の変化パターンとなるよう制御する周知の技術を用いて、モータ３２の回転数を直接制御して、砥石３の回転数を制御することができる。 Further, the grindstone rotating means 30 can be configured to include a bearing 31 that supports the rotating shaft 34 of the grindstone 3 and a motor 32 that rotationally drives the rotating shaft 34. The grindstone rotation control means 35 directly controls the rotation speed of the motor 32 by using a known technique for controlling the voltage input to the motor 32 so as to have a desired change pattern according to the type of the motor 32, and the grindstone. The number of rotations of 3 can be controlled.

試験片押圧手段４０についても、これを、試験片回転手段２０を取り付ける可動ベース４３と、可動ベース４３を、軸線L2を軸線L1との間隔を変化させる方向にガイドするガイド機構４２と、可動ベース４３をその方向に往復変位させる油圧シリンダ４１とを具えるよう構成することができ、この場合も、押圧制御手段４５は、ゴム試験片２の砥石に対する押圧が所望の値になるように油圧シリンダ４１の圧力を直接制御する構成とするのが簡易でよい。 Also for the test piece pressing means 40, the movable base 43 to which the test piece rotating means 20 is attached, the guide mechanism 42 for guiding the movable base 43 in the direction in which the distance between the axis L 2 and the axis L 1 is changed, and the movable base. The pressure control means 45 can be configured to include a hydraulic cylinder 41 that reciprocally displaces 43 in that direction. In this case as well, the pressure control means 45 is configured so that the pressure of the rubber test piece 2 against the grindstone becomes a desired value. It may be simple to directly control the pressure of 41.

なお、図２において、符号５は、砥石回転手段３０および試験片押圧手段４０を搭載するコモンベッドを示す。 In FIG. 2, reference numeral 5 denotes a common bed on which the grindstone rotating means 30 and the test piece pressing means 40 are mounted.

ゴム摩耗試験機１に、図２に示すように、クリーニングローラ３６を、砥石３の周面に接するように配設し、砥石３の周面に付着したゴム粉を連続的に除去するようにし、また、ゴム試験片２の周面の温度を連続的にモニタするゴム温度モニタ９を設けて、ゴム温度データを採取することにより摩耗状況の解析に寄与させ、さらには、ゴム試験片２の周面にイオンを吹き付ける静電気除去装置４を設置し、ゴム試験片２の周面に蓄積される静電気を除去して火災の発生を未然に防止するように構成するのが好ましい。 As shown in FIG. 2, the cleaning roller 36 is disposed in the rubber abrasion testing machine 1 so as to be in contact with the circumferential surface of the grindstone 3, and rubber powder adhering to the circumferential surface of the grindstone 3 is continuously removed. In addition, a rubber temperature monitor 9 for continuously monitoring the temperature of the peripheral surface of the rubber test piece 2 is provided, and the rubber temperature data is collected to contribute to the analysis of the wear state. It is preferable to install a static eliminator 4 that blows ions to the peripheral surface and remove static electricity accumulated on the peripheral surface of the rubber test piece 2 to prevent the occurrence of a fire.

また、少なくともゴム試験片２を覆うチャンバ６（図示の場合は、ゴム摩耗試験機１の機構部分の全体を覆う）を設け、試験時のゴム試験片２の温度が所望の値となるようゴム試験片２の周囲温度を制御するのが好ましい。 In addition, a chamber 6 (in the illustrated case, covering the entire mechanical portion of the rubber abrasion tester 1) that covers at least the rubber test piece 2 is provided, and the rubber is set so that the temperature of the rubber test piece 2 during the test becomes a desired value. It is preferable to control the ambient temperature of the test piece 2.

さらに、図示はしないが、未試験のゴム試験片２を、未試験ゴム試験片置台から試験片回転手段２０に移載してセットするとともに、試験済みのゴム試験片２を、試験片回転手段２０から取り外して試験済みのゴム試験片置台まで移載するゴム試験片移載手段を設けることにより、この装置を使った摩耗試験を自動化することができる。 Further, although not shown, the untested rubber test piece 2 is transferred from the untested rubber test piece mounting table to the test piece rotating means 20 and set, and the tested rubber test piece 2 is set to the test piece rotating means. A wear test using this apparatus can be automated by providing a rubber test piece transfer means that is removed from 20 and transferred to a tested rubber test piece mounting table.

次に、このゴム摩耗試験機１を用いて、タイヤに用いられるトレッドゴムの摩耗速度を試験するゴムの摩耗試験方法について説明する。この方法は、対象とするゴム材料よりなるタイヤが実際に使用される条件で、１以上の実車を走行させ、走行時のトルクの時間変化データを採取する工程と、採取されたトルクの時間変化データに基づいて、前記試験片回転制御手段に出力するトルク変化パターンT₀(t)の指令値を作成する工程と、２種類以上のゴム種について、これらのゴム種に対応するゴム試験片を作成しゴム摩耗試験機１を用いて、これらのゴム試験片の、トルク変化パターンT₀(t)に対応する摩耗速度を測定し、それらの測定結果を相互に比較する工程とよりなる。
Next, a rubber wear test method for testing the wear rate of the tread rubber used in the tire using the rubber wear tester 1 will be described. This method includes a step of running one or more actual vehicles under conditions where a tire made of a rubber material as a target is actually used, collecting time change data of torque at the time of running, and time change of the collected torque based on the data, the step of generating the command value of the specimen rotation controller torque change pattern and outputs to T ₀ (t), with the two or more rubber species, rubber test piece corresponding to these rubber species The rubber wear tester 1 is used to measure the wear rate corresponding to the torque change pattern T ₀ (t) of these rubber test pieces, and the measurement results are compared with each other.

ここで、前記トルクの時間変化データを求めるには、走行時の車速の時間変化データから算出する方法が簡易で好ましい。 Here, in order to obtain the time change data of the torque, a method of calculating from the time change data of the vehicle speed during traveling is simple and preferable.

乗用車用タイヤのトレッドゴム用のゴム材料G1、G2を２種類準備し、これらについて摩耗試験を行った。タイヤのサイズは192/60R15であった。 Two types of rubber materials G1 and G2 for tread rubber for passenger car tires were prepared and subjected to wear tests. The tire size was 192 / 60R15.

摩耗試験の条件として、ゴム試験片に加えるトルクを制御する実施例の試験条件と、ゴム試験片のスリップ率を制御する従来例の試験条件との２つの試験条件で摩耗試験を行い、それらの結果を比較した。 As the wear test conditions, the wear test is performed under two test conditions, the test condition of the example for controlling the torque applied to the rubber test piece and the test condition of the conventional example for controlling the slip ratio of the rubber test piece. The results were compared.

実施例の試験条件は、以下のようにして求めた。まず、上記タイヤを装着した車両を実際の走行条件で走行させ、図６に示す車速の時間変化データを取得した。図６において、横軸は走行時の経過時間、縦軸は車速である。そして、この車速の時間変化データから、これを微分処理して加速度変化データを求めた。次に、この加速度は、各タイヤに作用する周方向力の合計値なので、タイヤの半径を用いて、各タイヤに作用するトルクの時間変化データを求めた。図７は、このようにして求めたトルクの時間変化データを示し、横軸は走行時の経過時間、縦軸はトルクを表す。 The test conditions of the examples were determined as follows. First, a vehicle equipped with the tire was run under actual running conditions, and vehicle speed time change data shown in FIG. 6 was acquired. In FIG. 6, the horizontal axis represents the elapsed time during travel, and the vertical axis represents the vehicle speed. And from this time change data of the vehicle speed, this was subjected to differential processing to obtain acceleration change data. Next, since this acceleration is the total value of the circumferential force acting on each tire, the time change data of the torque acting on each tire was obtained using the radius of the tire. FIG. 7 shows the time change data of the torque thus obtained, the horizontal axis represents the elapsed time during travel, and the vertical axis represents the torque.

そして、図７のトルクの時間変化データから、ゴム摩耗試験機１におけるトルクの変化パターンを、時間に依存しない一定トルクパターンとして求めた。この場合の一定トルクは、ゴムに作用する単位面積当たりの周方向力が、実際のタイヤにおける状態とゴム試験片における状態とで同じになるよう設定した。 Then, the torque change pattern in the rubber wear tester 1 was obtained as a constant torque pattern independent of time from the time change data of torque in FIG. The constant torque in this case was set so that the circumferential force per unit area acting on the rubber was the same in the actual tire state and the rubber test piece state.

また、砥石回転速度の変化パターンは、図６に示した車速の時間データから、走行時の平均速度が砥石の周速度となるよう一定の砥石回転速度を設定した。砥石にゴム試験片を押圧する圧力については、実車走行においてタイヤに作用する荷重からゴム部分に対する圧力を求め、同じ圧力がゴム試験片に作用するよう試験片押圧手段の押圧力を設定した。 Further, as the change pattern of the grindstone rotation speed, a constant grindstone rotation speed was set from the time data of the vehicle speed shown in FIG. 6 so that the average speed during running becomes the peripheral speed of the grindstone. With respect to the pressure for pressing the rubber test piece against the grindstone, the pressure on the rubber portion was obtained from the load acting on the tire during actual vehicle travel, and the pressing force of the test piece pressing means was set so that the same pressure acted on the rubber test piece.

一方、従来例の試験条件は、以下のようにして求めた。まず、上記タイヤを装着した車両を実際の走行条件で走行させ、図８に示すスリップ率の時間変化データを取得した。そして、このデータにおける平均値と同じ一定のスリップ率が得られるよう、ゴム試験片の回転速度を設定した。このときの、砥石の回転速度条件、および、ゴム試験片を砥石に押圧する際の圧力条件については、実施例の試験条件と同様にして設定した。 On the other hand, the test conditions of the conventional example were obtained as follows. First, a vehicle equipped with the tire was run under actual running conditions, and slip rate time change data shown in FIG. 8 was obtained. And the rotational speed of the rubber test piece was set so that the fixed slip ratio same as the average value in this data was obtained. At this time, the rotational speed condition of the grindstone and the pressure condition when pressing the rubber test piece against the grindstone were set in the same manner as the test conditions of the example.

そして、実施例の試験条件、および、従来例の試験条件のそれぞれに基づいて、２種類のゴム材料G1、G2にそれぞれ対応するゴム試験片を用いて摩耗試験を行い単位時間当たりの摩耗量、すなわち、摩耗速度を算出し、その結果を、ゴム材料G1の摩耗速度を100とする指数で表１に示した。数値の大きい方が、摩耗速度が早く耐摩耗性能に劣っていることを表している。 Then, based on each of the test conditions of the examples and the test conditions of the conventional example, a wear test is performed using rubber test pieces respectively corresponding to the two types of rubber materials G1 and G2, and the wear amount per unit time. That is, the wear rate was calculated, and the result is shown in Table 1 as an index with the wear rate of the rubber material G1 as 100. A larger numerical value indicates a faster wear rate and inferior wear resistance.

また、これらのゴム材料G1、G2をトレッドゴムにそれぞれ用いた２種類のタイヤを車両に装着して走行させ、単位走行距離当たりの摩耗量、すなわち、摩耗速度を測定し、その結果を、ゴム材料G1のゴムよりなるタイヤの摩耗速度を100とする指数で表１に示した。数値の大きい方が、摩耗速度が早く耐摩耗性能に劣っていることを表している。 In addition, two types of tires using these rubber materials G1 and G2 as tread rubber are mounted on the vehicle and run, and the amount of wear per unit mileage, that is, the wear speed, is measured. The index is shown in Table 1 with the wear rate of the tire made of rubber of material G1 being 100. A larger numerical value indicates a faster wear rate and inferior wear resistance.

表１から明らかなように、従来例の試験方法では、ラボ評価と実車評価では優劣の結果が逆転しているのに対して、実施例の試験方法では実車での評価結果に極めて近い結果を得られるのがわかる。 As is clear from Table 1, in the test method of the conventional example, the superiority and inferiority results are reversed in the laboratory evaluation and the actual vehicle evaluation, whereas in the test method of the example, the result very close to the evaluation result in the actual vehicle is obtained. You can see that

タイヤに加えるトルクとスリップ率の変化を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the change of the torque applied to a tire, and a slip rate. 本発明に係る実施形態のゴム摩耗試験機の機構部分を示す概略平面図および正面図である。It is the schematic plan view and front view which show the mechanism part of the rubber abrasion testing machine of embodiment which concerns on this invention. ゴム摩耗試験機の制御部分の構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the structure of the control part of a rubber abrasion tester. トルクの変動パターンの例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the fluctuation pattern of torque. 試験片回転制御手段がトルクを制御する際の制御方法を示す制御線図である。It is a control diagram which shows the control method at the time of a test piece rotation control means controlling torque. 車速の時間変化データを示すグラフである。It is a graph which shows the time change data of a vehicle speed. トルクの時間変化データを示すグラフである。It is a graph which shows the time change data of a torque. スリップ率の時間変化データを示すグラフである。It is a graph which shows the time change data of a slip ratio.

Explanation of symbols

１ゴム摩耗試験装置
２ゴム試験片
３砥石
４静電気除去装置
５コモンベッド
６チャンバ
９ゴム温度モニタ
１０指令値出力手段
１１メモリ
１２ＣＰＵ
１３モニタ
１４データ入力装置
２０試験片回転手段
２１（試験片回転用の）軸受
２２（試験片回転用の）モータ
２４（試験片回転用の）回転軸
２５試験片回転制御手段
３０砥石回転手段
３１（砥石回転用の）軸受
３２（砥石回転用の）モータ
３４（砥石回転用の）回転軸
３５砥石回転制御手段
３６クリーニングローラ
４０試験片押圧手段
４１油圧シリンダ
４２ガイド機構
４３可動ベース
４５押圧制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rubber abrasion test apparatus 2 Rubber test piece 3 Grinding wheel 4 Static electricity removal apparatus 5 Common bed 6 Chamber 9 Rubber temperature monitor 10 Command value output means 11 Memory 12 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Monitor 14 Data input device 20 Test piece rotation means 21 Bearing (for test piece rotation) 22 Motor (for test piece rotation) 24 Rotating shaft 25 (for test piece rotation) 25 Test piece rotation control means 30 Grinding wheel rotation means 31 Bearing 32 (for grinding wheel rotation) Motor 34 (for grinding wheel rotation) Rotating shaft 35 (For grinding wheel rotation) 35 Grinding wheel rotation control means 36 Cleaning roller 40 Test piece pressing means 41 Hydraulic cylinder 42 Guide mechanism 43 Movable base 45 Press control means

Claims

A disc-shaped grindstone, a grindstone rotating means for rotating the grindstone, a test piece rotating means for rotating a disc-shaped rubber test piece around an axis parallel to the rotation axis of the grindstone, and the rubber test piece for the grindstone A rubber wear tester that wears a rubber test piece by rotating the grindstone and the rubber test piece while pressing the peripheral surface of the rubber test piece against the peripheral surface of the grindstone,
A test piece rotation control means for controlling the test piece rotation means and a grindstone rotation control means for controlling the grindstone rotation means are provided, and the rotation speed when the grindstone is rotated is changed as desired by rotating the grindstone rotation control means. Configure to be able to control to become a pattern,
The test piece rotation control means, rubber abrasion tester made by configured to output torque to follow the torque command value to momentarily change.

Command value output means for outputting the torque change pattern as a command value is provided to the test piece rotation control means, and the command value output means is provided with a memory for storing one or more torque change patterns. The rubber abrasion tester according to claim 1 .

The control method is the first control method, and the test piece rotation control means is configured to change the slip rate when rotating the rubber test piece into a desired change pattern in addition to the first control method. 3. A control system switching means for switching between a first control system and a second control system is provided in the test piece rotation control means so as to be able to control two control systems. The rubber abrasion tester described.

The grindstone rotation control means can be controlled corresponding to both a constant rotation speed pattern in which the rotation speed does not change with time and a variable rotation speed pattern in which the rotation speed changes in time as the change pattern of the rotation speed. The rubber abrasion tester according to any one of claims 1 to 3 , which is configured as described above.

The command value output means is configured to output the rotation speed change pattern as a command value to the grindstone rotation control means, and the command value output means stores one or more rotation speed change patterns. A rubber wear tester according to any one of claims 1 to 4, wherein a memory is provided.

The pressure control means for controlling the test piece pressing means is provided, and the pressure control means is configured so that the pressure for pressing the rubber test piece against the grindstone can be controlled to have a desired change pattern, and the command The value output means is configured to output the pressure change pattern as a command value to the pressure control means, and a memory for storing one or more rotation speed change patterns is arranged in the command value output means. The rubber abrasion tester according to any one of claims 1 to 5 .

The rubber abrasion tester according to any one of claims 1 to 6 , wherein a chamber covering at least a rubber test piece is provided, and the temperature in the chamber is configured to be controllable to a desired temperature.

The rubber wear according to any one of claims 1 to 7 , further comprising a cleaning roller disposed so as to be in contact with a peripheral surface of the rotating grindstone and continuously removing rubber powder adhering to the peripheral surface of the grindstone. testing machine.

The rubber abrasion tester according to any one of claims 1 to 8 , further comprising a rubber temperature monitor that continuously monitors a peripheral surface temperature of the rubber test piece.

The rubber abrasion tester according to any one of claims 1 to 9 , further comprising a static eliminator that sprays ions on a peripheral surface of the rubber test piece to remove static electricity accumulated on the peripheral surface.

An untested rubber test piece is transferred and set from the untested rubber test piece mounting table to the test piece rotating means, and the tested rubber test piece is removed from the test piece rotating means and tested. The rubber abrasion tester according to any one of claims 1 to 10 , further comprising a rubber test piece transfer means for transferring to a single stage.

In the rubber wear test method for testing the wear rate of the tread rubber used in the tire using the rubber testing machine according to any one of claims 1 to 11 ,
The process of collecting one or more actual vehicles equipped with the tires and collecting time change data of torque at the time of running, and the torque output to the test piece rotation control means based on the collected time change data of torque a step of creating a command value change pattern, two or more about the rubber species, to create a rubber test piece corresponding to these rubber species, using the rubber tester, the torque of the rubber test piece A rubber wear test method comprising a step of measuring a wear rate corresponding to a change pattern and comparing the measurement results with each other.

The rubber wear test method according to claim 12 , wherein the time change data of the torque is obtained from vehicle speed time change data of a vehicle equipped with the tire.