JP6045390B2 - Rubber abrasion test method - Google Patents
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Description
本発明は、ゴム材料の摩耗特性を評価するためのゴム摩耗試験方法に関する。 The present invention relates to a rubber wear test method for evaluating the wear characteristics of a rubber material.
従来、自動車用タイヤなどのゴム製品に採用するゴム材料の摩耗特性を評価するため、屋内に設置される試験装置を用いて、テストコースや公道での実車走行を模擬する種々のゴム摩耗試験が実施されている。そのような試験では、実車走行での条件に近い摩耗モードを再現することが、評価精度を向上するうえで重要になる。 Conventionally, in order to evaluate the wear characteristics of rubber materials used in rubber products such as automobile tires, various rubber wear tests that simulate actual vehicle running on test courses and public roads have been performed using test equipment installed indoors. It has been implemented. In such a test, it is important to improve the evaluation accuracy to reproduce the wear mode close to the condition in actual vehicle running.
ところで、実車走行においては、路面の凹凸が入力されることによりゴムが疲労する過程と、路面との摩擦力によってゴムが摩耗する過程とがある。ゴムの疲労は、表層部の物理的・化学的な性質変化を伴い、破断強度などの物性低下を引き起こす。また、実車走行に使用したタイヤでは、環境の変化などの様々な外乱によってゴムの疲労が増大し、それによってゴム摩耗が促進される傾向にある。 By the way, in actual vehicle running, there are a process in which rubber is fatigued due to input of unevenness on the road surface, and a process in which rubber is worn by frictional force with the road surface. Rubber fatigue is accompanied by changes in the physical and chemical properties of the surface layer, causing a decrease in physical properties such as breaking strength. Moreover, in tires used for actual vehicle travel, rubber fatigue increases due to various disturbances such as environmental changes, and rubber wear tends to be promoted.
このため、実車走行を模擬するゴム摩耗試験においても、疲労を加味して摩耗モードを再現することが有効と考えられる。しかしながら、従来の試験では、実車走行におけるシビアリティ(過酷度)が十分に考慮されておらず、ゴムの疲労が適切に加味されていなかったことから、摩耗モードの再現性に改善の余地があった。 For this reason, it is considered effective to reproduce the wear mode in consideration of fatigue even in the rubber wear test simulating actual vehicle running. However, in the conventional tests, the severity (severity) in actual vehicle driving was not fully taken into account, and rubber fatigue was not properly taken into account, so there was room for improvement in the reproducibility of the wear mode. It was.
下記特許文献1には、ゴム試験片を摩耗させる円盤状部材Aと、ゴム試験片を疲労させる円盤状部材Bとを備え、それらを各々独立して制御する装置が開示されている。円盤状部材Aには、研摩輪や粉砕石などの摩耗材として好適な材質が採用され、円盤状部材Bには、ステンレスやプラスチックなどの摩耗を生じない材質が採用される。このように摩耗時と疲労時とで模擬路面の性状が異なる場合には、実車走行での条件に近い摩耗モードを十分に再現できないと考察される。
本発明の目的は、ゴムの疲労を加味して摩耗モードの再現性に優れたゴム摩耗試験方法を提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a rubber wear test method excellent in reproducibility of wear modes in consideration of rubber fatigue.
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係るゴム摩耗試験方法は、ゴム試験片を第1の荷重で模擬路面に押し当てながら摩耗を生じない条件下で転動させ、その模擬路面の凹凸を入力することにより前記ゴム試験片を疲労させる疲労工程と、前記疲労工程を経た前記ゴム試験片を第2の荷重で模擬路面に押し当てながら転動させることにより、前記ゴム試験片を摩耗させる摩耗工程と、を含み、前記疲労工程と前記摩耗工程とで同一の模擬路面を使用するものである。 The above object can be achieved by the present invention as described below. That is, in the rubber abrasion test method according to the present invention, the rubber test piece is rolled under a condition that does not cause wear while pressing the rubber test piece against the simulated road surface, and the rubber surface is input by inputting the unevenness of the simulated road surface. A fatigue process for fatigue the test piece, and a wear process for wearing the rubber test piece by rolling while pressing the rubber test piece that has undergone the fatigue process against a simulated road surface with a second load, The same simulated road surface is used in the fatigue process and the wear process.
このゴム摩耗試験方法では、疲労工程を経たゴム試験片を摩耗工程で使用することにより、ゴムの疲労を加味した摩耗モードを再現することができる。また、疲労工程がゴム試験片に摩耗を生じない条件下で行われることから、性状が変化したゴム試験片の表層部が疲労工程で摩滅することを避け、摩耗工程での正確な評価を確保できる。しかも、疲労工程と摩耗工程とで同一の模擬路面を使用し、実車走行での条件に近付けていることから、摩耗モードの再現性に優れたものとなる。 In this rubber wear test method, the wear mode that takes into account the fatigue of rubber can be reproduced by using the rubber test piece that has undergone the fatigue process in the wear process. In addition, since the fatigue process is performed under conditions that do not cause wear on the rubber test piece, the surface layer of the rubber test piece whose properties have changed is prevented from being worn out by the fatigue process, ensuring accurate evaluation in the wear process. it can. In addition, since the same simulated road surface is used in the fatigue process and the wear process and approaches the conditions in actual vehicle travel, the reproducibility of the wear mode is excellent.
疲労工程と摩耗工程とで同一の模擬路面を使用することには、疲労工程で使用した模擬路面を引き続き摩耗工程で使用する場合に限られず、疲労工程で使用した模擬路面と実質的に同じ性状の別の模擬路面を摩耗工程で使用する場合も含まれる。例えば、アスファルト路面により形成された模擬路面を疲労工程で使用し、その模擬路面と性状(例えば、表面粗さ)が実質的に同じアスファルト路面により形成された別の模擬路面を摩耗工程で使用してもよい。 The use of the same simulated road surface in the fatigue process and the wear process is not limited to the case where the simulated road surface used in the fatigue process is continuously used in the wear process, but substantially the same properties as the simulated road surface used in the fatigue process. The case where another simulated road surface is used in the wear process is also included. For example, a simulated road surface formed by an asphalt road surface is used in a fatigue process, and another simulated road surface formed by an asphalt road surface having properties (for example, surface roughness) substantially the same as the simulated road surface is used in an abrasion process. May be.
前記疲労工程では、前記ゴム試験片の表層部を薄手の保護シートで被覆することによって、或いは、前記第1の荷重を前記第2の荷重よりも小さくすることによって、前記ゴム試験片に摩耗が生じないようにすることができる。かかる方法によれば、疲労工程におけるゴム試験片の摩耗を簡易に防ぐことができ、摩耗工程での正確な評価を良好に確保できる。 In the fatigue step, the rubber test piece is worn by covering the surface layer portion of the rubber test piece with a thin protective sheet or by making the first load smaller than the second load. It can be prevented from occurring. According to this method, wear of the rubber test piece in the fatigue process can be easily prevented, and an accurate evaluation in the wear process can be secured satisfactorily.
前記疲労工程と前記摩耗工程で使用する模擬路面がアスファルト路面により形成されていると、模擬路面が実路面と実質的に同じ性状になるため、実車走行での条件に近付けて評価精度を効果的に高められる。かかる模擬路面は、例えば、ゴム試験片が押し当てられる表面に硬質な骨材を接着剤で固着させることにより形成できる。 If the simulated road surface used in the fatigue process and the wear process is formed of an asphalt road surface, the simulated road surface has substantially the same properties as the actual road surface, so that the evaluation accuracy is effectively approached to the conditions in actual vehicle running Enhanced. Such a simulated road surface can be formed, for example, by fixing a hard aggregate with an adhesive to a surface against which a rubber test piece is pressed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本実施形態で使用されるゴム摩耗試験装置が概略的に示されている。この試験装置は、回転ドラム2の外周面を模擬路面20とし、その上でゴム試験片1を転動させる機構になっている。ゴム試験片1は、円柱状のゴム材により形成されているが、円盤状など他の形状のゴム材でもよく、リム組みした空気入りタイヤなどのタイヤ製品自体をゴム試験片として使用することも可能である。
FIG. 1 schematically shows a rubber wear test apparatus used in this embodiment. In this test apparatus, the outer peripheral surface of the rotating
互いに平行に配置された回転軸11,21には、サーボモータなどの回転駆動部が連結され、ゴム試験片1及び回転ドラム2は相互に独立して回転する。また、公知のアクチュエータ機構によって、回転軸11と回転軸21との間隔を調整可能であり、ゴム試験片1を所望の荷重で模擬路面20に押し当てることができる。図示していないが、この試験装置は、ゴム試験片1に作用する荷重や前後力、横力などを検出するための検出器や、回転軸11,21の作動を制御するための制御部を備える。
A rotary drive unit such as a servo motor is connected to the
実車走行での条件に近付けるべく、模擬路面20はアスファルト路面により形成されている。模擬路面は、目的に応じてコンクリート路面により形成してもよく、湿潤状態にすることも可能である。上記以外であっても、回転ドラム2の外周面に骨材を敷き詰めたり、或いは溶射などの表面処理を施したりすることで、模擬路面20を実路面の性状(例えば、表面粗さ)に近付けることが望ましい。
The simulated
本実施形態では、ゴム試験片1を摩耗させる摩耗工程の前に、ゴム試験片1を疲労させる疲労工程を備える。疲労工程では、ゴム試験片1を第1の荷重で模擬路面20に押し当てながら摩耗を生じない条件下で転動させ、その模擬路面20の凹凸を入力することによりゴム試験片1を疲労させる。ゴム試験片1の表層部では、圧縮方向の繰り返し入力に伴う歪みによって性状が変化し、破断強度などの物性が低下する。実車走行での条件に近付けて摩耗特性の評価精度を向上するうえでは、このような疲労による性状変化を加味する必要がある。
In the present embodiment, a fatigue process for fatigue the
上述のように、疲労工程では、摩耗を生じない条件下でゴム試験片1を転動させる。これは、疲労工程でゴム試験片1の表層部を摩滅させると、摩耗工程での評価に影響を及ぼす場合があるためである。摩耗を生じない条件の一例としては、第1の荷重が第2の荷重よりも小さく設定され、例えば第1の荷重が第2の荷重の80%以下に設定されていることが挙げられる。第2の荷重は、後述するように、摩耗工程においてゴム試験片1を模擬路面20に押し当てるときの荷重である。
As described above, in the fatigue process, the
摩耗を生じない条件の他の例としては、図2のように、ゴム試験片1の表層部が薄手の保護シート3で被覆されていることが挙げられる。本実施形態の保護シート3はゴムで形成され、ゴム試験片1を摩耗させずに疲労させるうえで、その厚みは0.3〜1.0mmであることが好ましい。保護シート3を利用する場合には、第1の荷重を第2の荷重よりも高く設定し、例えば第1の荷重を第2の荷重の80〜120%に設定することが好ましい。これにより、ゴム試験片1に対する入力の減少が補われ、試験時間を短縮できて都合がよい。
Another example of the condition that does not cause wear is that the surface layer portion of the
摩耗を生じない条件の更なる他の例としては、前後力(図1の上下方向に沿った力)や横力(回転軸11の軸方向に沿った力)といった剪断方向の力を、第1の荷重の0.05倍未満とすることが挙げられる。このように剪断方向の力を小さくすることで、ゴム試験片1の表層部の実質的な摩耗を防止できる。上記の如き荷重設定や保護シートによる手法との併用も可能である。凹凸のある模擬路面20を使用するため、微視的にみれば、微小な凸部や凹部の各々でゴムに剪断力が作用するものの、そのような剪断力は、上記の剪断方向の力には含まれないものとする。
As still another example of the condition that does not cause wear, a shearing force such as a longitudinal force (a force along the vertical direction in FIG. 1) or a lateral force (a force along the axial direction of the rotating shaft 11) is used. It may be less than 0.05 times the load of 1. Thus, substantial wear of the surface layer portion of the
上記において、剪断方向の力を0に近付けるためには、スリップ率やスリップ角、キャンバー角のいずれも付与せずにゴム試験片1を転動させることが好ましい。一方で、条件によっては、剪断方向の力を小さくするためにスリップ率などを付与することも考えられる。特にゴム試験片が空気入りタイヤであると、転がり抵抗により制動力が発生し、それに伴って前後力や横力を生じることがあるため、かかる場合には、その前後力や横力を相殺しうる方向にスリップ率などを付与し、そのうえでゴム試験片1を転動させればよい。
In the above, in order to bring the shearing force close to 0, it is preferable to roll the
疲労工程では、実車走行に基づいて事前に設定した試験条件に従ってゴム試験片1を疲労させることが好ましい。即ち、疲労工程の前に、実車走行に基づいて疲労工程の試験条件を設定する工程を備えることが好ましい。疲労工程での試験条件には、ゴム試験片1に対する入力の大きさ(第1の荷重)と、その入力の繰り返し回数(転動時間)が含まれる。疲労工程において雰囲気温度による熱履歴をゴム試験片1に与える場合には、試験条件に雰囲気温度を含めてもよい。
In the fatigue process, it is preferable to fatigue the
実車走行に基づいて疲労工程の試験条件を設定する工程では、実車走行での路面からの入力を、試験や実験、またはシミュレーションにより予測ないし推定する。疲労工程では、その実車走行における入力と大きさや繰り返し回数が同等の入力をゴム試験片に付与する。実車走行に基づいて疲労工程の試験条件を設定する際の具体的な方法としては、以下に説明する方法が挙げられる。 In the step of setting the test conditions for the fatigue process based on actual vehicle travel, the input from the road surface during actual vehicle travel is predicted or estimated by tests, experiments, or simulations. In the fatigue process, an input having the same size and number of repetitions as the input in the actual vehicle travel is applied to the rubber test piece. Specific methods for setting the fatigue process test conditions based on actual vehicle running include the methods described below.
例えば、実車走行におけるゴムの物性変化を測定し、疲労工程で同等の物性変化を生じさせる条件を採用する手法が考えられる。即ち、実車走行の実施によりゴムの表層部では物性低下が生じるため、模擬路面での走行において、それと同等の物性低下が生じる条件を見つけ出す手法である。測定する物性としては、破断強度または破断伸びが挙げられ、これらはJISK6251に準じて引張試験を実施することにより測定できる。 For example, a method may be considered in which changes in the physical properties of rubber in actual vehicle travel are measured and conditions that cause equivalent physical property changes in the fatigue process are employed. That is, this is a technique for finding a condition in which physical property degradation occurs in the surface layer portion of rubber due to actual vehicle traveling, and in which physical property degradation equivalent to that occurs in traveling on a simulated road surface. Physical properties to be measured include breaking strength or breaking elongation, which can be measured by carrying out a tensile test according to JISK6251.
具体的には、まず、実車走行を実施したタイヤの表層部からゴム片を切り出し、その物性を測定する。また、模擬路面を使用して実車走行に近い雰囲気温度で且つ摩耗させない条件でゴム試験片を転動させ、その際の荷重や転動時間などを適宜に変更する。例えば、荷重を一定とし、ゴム試験片の回転数を0〜100万回転まで変更する。そして、各々のゴム試験片の表層部からゴム片を切り出し、その物性を測定して、実車走行の物性と一致する条件を疲労工程の試験条件とする。 Specifically, first, a rubber piece is cut out from the surface layer portion of a tire that has been actually driven, and its physical properties are measured. In addition, the rubber test piece is rolled under the condition that the simulated road surface is used and the ambient temperature is close to that of the actual vehicle and is not worn, and the load and rolling time at that time are appropriately changed. For example, the load is constant and the number of rotations of the rubber test piece is changed from 0 to 1 million. And a rubber piece is cut out from the surface layer part of each rubber test piece, the physical property is measured, and the condition which corresponds with the physical property of a real vehicle driving | running | working is made into the test condition of a fatigue process.
他の例として、コンピュータを用いたシミュレーションにより、実車走行における路面からの入力による最大歪みと、疲労工程での模擬路面からの入力による最大歪みとが一致するように条件を設定する手法が考えられる。具体的には、まず、試験対象となるゴム試験片の評価厚みw(例えば、0.2〜1mm)を決定する。また、実車走行における代表路面形状(路面入力が大きく支配的な路面を1点〜数点)から有限要素モデルを作成するとともに、タイヤについても有限要素モデルを作成する。 As another example, a method may be considered in which conditions are set by simulation using a computer so that the maximum strain due to input from the road surface in actual vehicle travel matches the maximum strain due to input from the simulated road surface during the fatigue process. . Specifically, first, an evaluation thickness w (for example, 0.2 to 1 mm) of a rubber test piece to be tested is determined. In addition, a finite element model is created from the representative road surface shape in actual vehicle travel (one to several points on the road surface where the road surface input is large and dominant), and a finite element model is also created for tires.
次に、走行時の接触圧力を考慮した接触解析を実施し、タイヤのトレッドゴムへの入力(歪みの入力分布)を求める。疲労工程で用いる模擬路面とゴム試験片についても有限要素モデルを作成し、荷重などを変化させて有限要素モデルによる接触解析を実施し、ゴム試験片に対する入力を求める。また、評価厚みwでの最大歪みレベルが同等となるような路面と荷重条件を決定する。その一方で、実際のタイヤでの評価厚みwあたりの走行距離と、その走行距離におけるタイヤ転動回数Nを求めておく。 Next, a contact analysis is performed in consideration of the contact pressure during running, and the input to the tread rubber of the tire (distortion input distribution) is obtained. A finite element model is also created for the simulated road surface and rubber test piece used in the fatigue process, contact analysis using the finite element model is performed by changing the load, and the input to the rubber test piece is obtained. Further, the road surface and the load condition are determined so that the maximum strain level at the evaluation thickness w is equivalent. On the other hand, the travel distance per evaluation thickness w of an actual tire and the number N of rolling tires at the travel distance are obtained.
そして、実路面での接触解析結果について、接地面からwの内部断面において、最大歪みに対して0.9倍以上の歪みが生じている領域(即ち、歪みの最大値を100としたときに90〜100の歪みを持つ領域)の面積を求め、その面積について全体の断面積に対する面積比率Srを求める。また、模擬路面での接触解析結果についても、接地面からwの内部断面において、最大歪みに対して0.9倍以上の歪みが生じている領域の面積を求め、その面積について全体の断面積に対する面積比率Stを求める。そして、それらの比Sr/StにNを掛け合わせた回転数を算出し、疲労工程の試験条件とする。 As for the contact analysis result on the actual road surface, in the internal cross section of w from the ground contact surface, a region where a strain of 0.9 times or more with respect to the maximum strain is generated (that is, when the maximum strain value is 100). The area of the region having a strain of 90 to 100) is obtained, and the area ratio Sr to the entire cross-sectional area is obtained for the area. As for the contact analysis result on the simulated road surface, the area of the region where the distortion of 0.9 times or more with respect to the maximum strain is found in the internal cross section of w from the ground contact surface, and the total cross-sectional area of the area is calculated. The area ratio St to is obtained. Then, the number of revolutions obtained by multiplying the ratio Sr / St by N is calculated and used as a test condition for the fatigue process.
以上のようにして疲労工程を実施した後、摩耗工程を実施する。摩耗工程では、疲労工程を経たゴム試験片1を第2の荷重で模擬路面20に押し当てながら転動させることにより、ゴム試験片1を摩耗させる。ゴム試験片1の表層部は疲労工程によって性状が変化しており、実車走行でのゴム疲労による性状変化が再現されるので、摩耗特性を正確に評価することができる。
After the fatigue process is performed as described above, the wear process is performed. In the wear process, the
摩耗工程では、摩耗を生じる条件下でゴム試験片1を転動させる。それ故、模擬路面20上を転動するゴム試験片1に対して、第2の荷重による圧縮方向の入力とともに、剪断方向の力を入力しても構わない。剪断方向の力は、例えば、スリップ率、スリップ角及びキャンバー角の少なくとも1つを付与することにより入力できる。摩耗工程は、実車走行におけるシビアリティ(走行過酷度)を考慮して実施することが好ましく、それに応じて剪断方向の力を設定すればよい。
In the wear process, the
摩耗工程では、疲労工程と同一の模擬路面を使用する。本実施形態では、疲労工程で使用した模擬路面20を引き続き摩耗工程でも使用する。但し、これに限定されず、疲労工程で使用した模擬路面20と実質的に同じ性状(例えば、表面粗さ)の別の模擬路面を使用しても構わない。これにより、実車走行での条件に近い摩耗モードを再現するのに役立てられる。
In the wear process, the same simulated road surface as that in the fatigue process is used. In this embodiment, the
疲労工程にて模擬路面20の凹凸がゴム試験片1に適切に入力されるよう、模擬路面20では、突起平均幅が2〜30mm、突起平均高さが2〜30mmであることが好ましい。突起平均幅は、路面上の突起の平面視における最大幅(最大径)であって、無作為に抽出した10個の突起についての平均値である。突起平均高さは、突起のベース面からの突出高さであって、無作為に抽出した10個の突起についての平均値である。
The
図3は、摩耗工程におけるゴム試験片の摩耗量の推移を予想したグラフであり、図4では、その開始段階をクローズアップしている。説明の都合上、図4では、横軸と縦軸の縮尺を図3とは異ならせている。各例における仕様は、表1に示す通りである。実車試験例は、実車走行を実施したタイヤのトレッドゴムにおける結果である。比較例1,2及び実施例1,2は、いずれもゴム試験片を使用したラボ試験の結果であり、疲労工程の方式と模擬路面の種類を除いて、それらの試験条件は共通である。 FIG. 3 is a graph that predicts the change in the amount of wear of the rubber test piece in the wear process, and FIG. 4 shows a close-up of the starting stage. For convenience of explanation, in FIG. 4, the scales of the horizontal axis and the vertical axis are different from those in FIG. The specifications in each example are as shown in Table 1. The actual vehicle test example is a result of a tread rubber of a tire that has been actually driven. Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2 are the results of a laboratory test using rubber test pieces, and the test conditions are the same except for the fatigue process method and the type of simulated road surface.
実車試験例と比較例2では、疲労工程を実施していない。比較例1と実施例1では、それぞれ疲労工程の荷重(第1の荷重)を摩耗工程の荷重(第2の荷重)よりも小さく設定することで、疲労工程におけるゴム試験片に摩耗が生じないようにしてある。実施例2では、ゴム試験片の表層部を薄手の保護シートで被覆することによって、疲労工程におけるゴム試験片に摩耗が生じないようにしてある。 In the actual vehicle test example and the comparative example 2, the fatigue process is not performed. In Comparative Example 1 and Example 1, the rubber test piece in the fatigue process is not worn by setting the load in the fatigue process (first load) to be smaller than the load in the wear process (second load). It is like that. In Example 2, the surface layer of the rubber test piece is covered with a thin protective sheet so that the rubber test piece in the fatigue process is not worn.
図3のように、各例に共通する傾向として、摩耗工程を開始した直後は、ゴムが疲労しながら摩耗していくために摩耗速度が速く、やがて疲労が終息状態になると摩耗速度が緩やかになる。実車試験例と比較例2では、ゴムの疲労と摩耗が同時に開始するために摩耗量が直線的に推移し、図4のように他の例で見られる変曲点(傾きが変化する点)が、これらに見られない。 As shown in FIG. 3, as a tendency common to each example, immediately after starting the wear process, the wear rate is fast because the rubber wears while fatigued, and when the fatigue eventually ends, the wear rate becomes slow. Become. In the actual vehicle test example and the comparative example 2, since the fatigue and wear of the rubber start at the same time, the wear amount changes linearly, and the inflection point (the point where the inclination changes) seen in other examples as shown in FIG. But these are not seen.
疲労工程を経た比較例1と実施例1,2では、図4のように摩耗工程の開始直後の摩耗速度が相対的に速く、それでいて摩耗速度が途中で変化する変曲点が見られる。これは、予め疲労させたゴムの表層部が優先的に摩耗し、その表層部が摩耗してから、疲労していない(路面の凹凸の入力を受けていない)部分が摩耗することに起因する。 In Comparative Example 1 and Examples 1 and 2 after the fatigue process, an inflection point where the wear rate immediately after the start of the wear process is relatively high as shown in FIG. This is because the surface layer portion of the rubber that has been fatigued in advance wears preferentially, and after the surface layer portion wears, the portion that is not fatigued (not receiving the input of road surface irregularities) wears. .
比較例1では、疲労工程と摩耗工程とで異なる模擬路面を使用しており、研摩布ではゴムの疲労が殆ど付与されないため、変曲点後の摩耗量の傾きが実車試験例の結果と異なる。また、実車走行によるゴムの疲労は、ラボ試験での摩耗工程のみでは十分に再現されないため、疲労工程を経ていない比較例2では、開始段階における摩耗速度が実車試験例よりも遅い。その結果、図3のように、比較例1,2では、摩耗が進行した段階において、実車試験例に対する摩耗量の差が比較的に大きい。 In Comparative Example 1, different simulated road surfaces are used in the fatigue process and the wear process, and the abrasive cloth hardly imparts fatigue of the rubber, so the inclination of the wear amount after the inflection point is different from the result of the actual vehicle test example. . Further, since the fatigue of rubber due to actual vehicle running is not sufficiently reproduced only by the wear process in the laboratory test, in Comparative Example 2 where the fatigue process has not been performed, the wear rate at the start stage is slower than the actual vehicle test example. As a result, as shown in FIG. 3, in Comparative Examples 1 and 2, the difference in the amount of wear with respect to the actual vehicle test example is relatively large at the stage where wear has progressed.
これに対し、実施例1,2では、摩耗工程の開始直後の摩耗速度が速く、変曲点後は摩耗と疲労が同時に進行することから、変曲点後の摩耗量の傾きは実車試験例に近い。その結果、図3のように、実施例1,2では、摩耗が進行した段階において、実車試験例に対する摩耗量の差が比較例1,2よりも小さい。実施例1,2によれば、ゴムの疲労を前以て十分に付与していることで、実車走行による摩耗試験と同等の結果が得られ、実路面の影響を再現した摩耗特性の評価が可能となる。 On the other hand, in Examples 1 and 2, since the wear rate immediately after the start of the wear process is fast and wear and fatigue progress simultaneously after the inflection point, the slope of the wear amount after the inflection point is an actual vehicle test example. Close to. As a result, as shown in FIG. 3, in Examples 1 and 2, the difference in the amount of wear with respect to the actual vehicle test example is smaller than that in Comparative Examples 1 and 2 at the stage where wear progressed. According to Examples 1 and 2, by sufficiently imparting the fatigue of the rubber in advance, the result equivalent to the wear test by actual vehicle running is obtained, and the evaluation of the wear characteristics reproducing the influence of the actual road surface can be obtained. It becomes possible.
実施例1,2によれば、ゴムの疲労の受けやすさも評価できる。そのための指標としては、疲労層(表層部で疲労している領域)の厚みが挙げられる。疲労層の厚みは、例えば、疲労工程後の摩耗工程において、摩耗量を一定時間ずつ測定し、変曲点が出現するまでの摩耗量の合計質量を算出して、それをゴム試験片の厚みに換算することで測定できる。もしくは、疲労工程後に摩耗工程を実施したときの摩耗量と、疲労工程を経ずに同じ条件で摩耗工程を実施したときの摩耗量を測定し、それらの比を、疲労の受けやすさの指標とすることも考えられる。 According to Examples 1 and 2, the rubber's susceptibility to fatigue can also be evaluated. As an index for that purpose, the thickness of the fatigue layer (the region fatigued at the surface layer portion) can be mentioned. For example, the thickness of the fatigue layer is determined by measuring the amount of wear for a certain period of time in the wear step after the fatigue step, calculating the total mass of the amount of wear until the inflection point appears, and calculating the thickness of the rubber test piece. It can be measured by converting to. Or measure the amount of wear when the wear step is performed after the fatigue step and the amount of wear when the wear step is performed under the same conditions without going through the fatigue step, and the ratio between them is an index of fatigue susceptibility. It can also be considered.
本実施形態では、いわゆるランボーン式の試験装置を使用した例を示したが、これに代えてターンテーブル式の試験装置を使用しても構わない。図5に示すように、ターンテーブル式では、回転するターンテーブル7の台上を模擬路面70とし、その上でゴム試験片1を転動させる。
In the present embodiment, an example in which a so-called lambone type test apparatus is used has been described, but a turntable type test apparatus may be used instead. As shown in FIG. 5, in the turntable type, the base of the
本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であり、装置の構成や制御内容などは適宜に変更することが可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, and the configuration and control contents of the apparatus can be changed as appropriate. It is.
1 ゴム試験片
2 回転ドラム
3 保護シート
11 回転軸
20 模擬路面
21 回転軸
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記疲労工程を経た前記ゴム試験片を第2の荷重で模擬路面に押し当てながら転動させることにより、前記ゴム試験片を摩耗させる摩耗工程と、を含み、
前記疲労工程と前記摩耗工程とで同一の模擬路面を使用するゴム摩耗試験方法。 A rolling process in which the rubber test piece is rolled while pressing the rubber test piece against the simulated road surface with a first load, and the rubber test piece is fatigued by inputting irregularities on the simulated road surface;
A wear process for wearing the rubber test piece by rolling while pressing the rubber test piece that has undergone the fatigue process against a simulated road surface with a second load,
A rubber wear test method using the same simulated road surface in the fatigue process and the wear process.
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