JP6366137B2 - Method for evaluating tire rolling resistance - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤの転がり抵抗の評価用方法に関する。詳細にはタイヤの転がり抵抗の温度依存性の評価用方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating tire rolling resistance. More specifically, the present invention relates to a method for evaluating the temperature dependence of tire rolling resistance.
環境への配慮から、近年、車輌の低燃費化に対する要求は特に強くなっている。タイヤによる低燃費化を達成するには、タイヤの転がり抵抗を減らすことが重要である。タイヤを構成するゴムの硬度、伸び率、強度等の諸特性は、温度により変動する。タイヤの転がり抵抗も、温度により変動する。温度による変動も含めて、タイヤの転がり抵抗を精度よく測定することが求められている。 In recent years, the demand for lower fuel consumption of vehicles has become particularly strong due to environmental considerations. In order to achieve low fuel consumption with tires, it is important to reduce tire rolling resistance. Various properties such as hardness, elongation, and strength of rubber constituting the tire vary depending on the temperature. Tire rolling resistance also varies with temperature. It is required to accurately measure the rolling resistance of a tire including fluctuation due to temperature.
転がり抵抗の測定方法は、ISO28580に規定されている。この規定によればタイヤの転がり抵抗は、20℃以上30℃以下の雰囲気温度で測定される。雰囲気温度25℃における測定値が、25℃における転がり抵抗Fr25となる。25℃以外の雰囲気温度tambでの転がり抵抗Frは、以下の温度補正式を用いて計算される。
Fr25=Fr×{1+kt×(tamb−25)}
この式において、ktは温度補正係数であり、以下の値となる。
kt=0.008(℃−1): 乗用車用のタイヤの場合
=0.010(℃−1): トラック、バス用のタイヤ(LI≦121)の場合
=0.006(℃−1): トラック、バス用のタイヤ(LI≧122)の場合
上の式で、LIはタイヤのロードインデックスである。ロードインデックスLIは、JATMA規格で定められる使用条件下でタイヤに負荷しうる最大の質量を表す記号である。
A method for measuring rolling resistance is defined in ISO 28580. According to this rule, the rolling resistance of the tire is measured at an ambient temperature of 20 ° C. or higher and 30 ° C. or lower. The measured value at an ambient temperature of 25 ° C. is the rolling resistance F r25 at 25 ° C. The rolling resistance F r at an atmospheric temperature t amb other than 25 ° C. is calculated using the following temperature correction formula.
F r25 = F r × {1 + k t × (t amb −25)}
In this equation, kt is a temperature correction coefficient and takes the following values.
k t = 0.008 (° C. −1 ): In the case of a tire for passenger cars = 0.010 (° C. −1 ): In the case of a tire for trucks and buses (LI ≦ 121) = 0.006 (° C. −1 ) : For truck and bus tires (LI ≧ 122) In the above formula, LI is a tire road index. The road index LI is a symbol representing the maximum mass that can be loaded on the tire under the use conditions defined by the JATMA standard.
タイヤの性能の温度依存性を測定することを目的とした装置が特開2014−66608公報に開示されている。この装置は、ドラムとドラムの温度を調整する空調機とを備えている。この装置では、転がり抵抗の温度依存性も測定できるとされている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-66608 discloses an apparatus for measuring the temperature dependence of tire performance. This apparatus includes a drum and an air conditioner that adjusts the temperature of the drum. With this apparatus, it is said that the temperature dependence of rolling resistance can also be measured.
さらに正確に転がり抵抗の温度依存性を測定したいという要求が強い。転がり抵抗の温度依存性の測定には、ISO28580に準拠した専用の転がり抵抗試験機を使用する方法と、タイヤの諸特性を測定するための汎用のドラム型試験機を使用する方法とが考えられる。専用の転がり抵抗試験機では、精度よく転がり抵抗を測定できる雰囲気温度の範囲が狭い。例えば、雰囲気温度20℃より低い温度で、転がり抵抗を正確に測定することは困難である。一方、汎用のドラム型試験機は、動作可能な温度範囲は広い。しかし、汎用のドラム型試験機では、ISO28580で要求される転がり抵抗の測定精度(誤差±1.0N以下)を満足させることはできない。広い温度範囲において高い精度で転がり抵抗を測定できる装置を新たに開発するには、大きな費用と期間とが必要となる。 Furthermore, there is a strong demand for measuring the temperature dependency of rolling resistance accurately. In order to measure the temperature dependence of rolling resistance, a method using a dedicated rolling resistance tester compliant with ISO28580 and a method using a general-purpose drum type tester for measuring various characteristics of tires are considered. . The dedicated rolling resistance tester has a narrow range of atmospheric temperatures at which rolling resistance can be measured with high accuracy. For example, it is difficult to accurately measure rolling resistance at an ambient temperature lower than 20 ° C. On the other hand, a general-purpose drum type testing machine has a wide operable temperature range. However, a general-purpose drum type testing machine cannot satisfy the rolling resistance measurement accuracy (error ± 1.0 N or less) required by ISO 28580. In order to develop a new device capable of measuring rolling resistance with high accuracy in a wide temperature range, a large cost and time are required.
本発明の目的は、既存の設備を使用して転がり抵抗の温度依存性を精度良く測定するための評価方法の提供である。 An object of the present invention is to provide an evaluation method for accurately measuring the temperature dependence of rolling resistance using existing equipment.
本発明に係るタイヤの転がり抵抗の温度依存性の評価方法は、
(1)一定の雰囲気温度Taの環境おいてタイヤをドラム型試験機にて転動させて、タイヤが平衡状態となったときのタイヤの温度Ttを測定する工程
(2)上記タイヤを上記温度Tt以下である温度Tiまで冷却する工程
(3)上記冷却したタイヤについて、温度測定と転がり抵抗試験機による転がり抵抗測定とを時系列で連続して行うことで、上記タイヤの温度と転がり抵抗との関係を測定する工程
及び
(4)上記(3)の工程で得られたタイヤの温度と転がり抵抗との関係から、上記温度Ttにおける転がり抵抗を求め、この転がり抵抗の値を、雰囲気温度Taの環境において上記タイヤを転動させたときの転がり抵抗の値とする工程
を含む。
The method for evaluating the temperature dependence of the rolling resistance of the tire according to the present invention is as follows:
(1) A step of measuring a tire temperature Tt when the tire is in an equilibrium state by rolling the tire with a drum type tester in an environment of a constant atmospheric temperature Ta (2) Step of cooling to temperature Ti equal to or lower than Tt (3) For the cooled tire, temperature measurement and rolling resistance measurement by a rolling resistance tester are continuously performed in time series, so that the tire temperature and rolling resistance are (4) From the relationship between the temperature of the tire obtained in the step (3) and the rolling resistance, the rolling resistance at the temperature Tt is obtained, and the value of the rolling resistance is determined as the ambient temperature Ta. A step of setting the rolling resistance to a value when the tire is rolled in the environment.
好ましくは、上記温度Tiは、上記温度Ttより10℃低い温度以下であって、タイヤに用いられているゴムのガラス転移温度以上である。 Preferably, the temperature Ti is not more than 10 ° C. lower than the temperature Tt and not less than the glass transition temperature of rubber used in the tire.
好ましくは、上記(3)の工程で転がり抵抗を測定する際の雰囲気の温度は20℃以上30℃以下であり、この雰囲気の湿度は60%以下である。 Preferably, the temperature of the atmosphere when measuring the rolling resistance in the step (3) is 20 ° C. or higher and 30 ° C. or lower, and the humidity of this atmosphere is 60% or lower.
好ましくは、上記(3)の工程でタイヤの温度を測定するときは、タイヤの複数の場所で温度が測定され、これらの平均温度がタイヤの温度とされる。 Preferably, when measuring the temperature of the tire in the step (3), the temperature is measured at a plurality of locations on the tire, and the average temperature of these is the tire temperature.
好ましくは、上記タイヤのトレッド面、溝底、サイドウォール表面、内面上及び内部の少なくとも一箇所以上において温度が測定される。 Preferably, the temperature is measured at at least one place on the tread surface, groove bottom, sidewall surface, inner surface and inside of the tire.
本発明に係るタイヤの転がり抵抗の温度依存性の評価装置は、所定の雰囲気温度の中で稼働できるドラム型試験器と、タイヤを冷却する冷却庫と、タイヤの転がり抵抗を測定する転がり抵抗試験機と、タイヤの温度を測定する温度測定器とを備える。この装置では、一定の雰囲気温度Taの環境おいてタイヤを上記ドラム型試験機にて転動させて、このタイヤが平衡状態となったときのこのタイヤの温度Ttが測定される。このタイヤが上記冷却庫で温度Tt以下である温度Tiまで冷却される。上記温度測定器による温度測定と上記転がり抵抗試験機による転がり抵抗測定とを、時系列で連続して行うことで上記タイヤの温度と転がり抵抗との関係が測定される。上記タイヤの温度と転がり抵抗との関係から、上記温度Ttにおける転がり抵抗を求め、この転がり抵抗の値が、雰囲気温度Taの環境において上記タイヤを転動させたときの転がり抵抗の値とされる。 An apparatus for evaluating the temperature dependency of rolling resistance of a tire according to the present invention includes a drum type tester that can be operated in a predetermined atmospheric temperature, a cooler that cools the tire, and a rolling resistance test that measures the rolling resistance of the tire. And a temperature measuring device for measuring the temperature of the tire. In this apparatus, a tire is rolled by the drum-type testing machine in an environment of a constant atmospheric temperature Ta, and the temperature Tt of the tire when the tire is in an equilibrium state is measured. The tire is cooled to a temperature Ti that is equal to or lower than the temperature Tt in the cooler. The relationship between the temperature of the tire and the rolling resistance is measured by continuously performing temperature measurement by the temperature measuring device and rolling resistance measurement by the rolling resistance tester in time series. From the relationship between the temperature of the tire and the rolling resistance, the rolling resistance at the temperature Tt is obtained, and the value of the rolling resistance is the value of the rolling resistance when the tire is rolled in the environment of the ambient temperature Ta. .
本発明に係る転がり抵抗の測定方法では、まず所定の雰囲気温度Taの環境おいてタイヤをドラム型試験機にて転動させて、タイヤが平衡状態となったときのタイヤの温度Ttが測定される。次に、タイヤが温度Tt以下の温度まで冷却される。このタイヤについて、温度測定と転がり抵抗試験機による転がり抵抗測定とが時系列で連続して行われる。測定中に、冷却されたタイヤは徐々に温度が上昇する。これによりタイヤ温度と転がり抵抗との関係が測定される。タイヤの温度Ttにおける転がり抵抗が得られる。この転がり抵抗の値が、雰囲気温度Taの環境において上記タイヤを転動させたときの転がり抵抗とされる。この方法によれば、雰囲気温度Taでの転がり抵抗を得るために、転がり抵抗試験機を稼働させる雰囲気温度を温度Taとする必要はない。転がり抵抗試験機は精度よく動作できる雰囲気温度で稼働されうる。転がり抵抗試験機を精度よく動作できる雰囲気温度で稼働させながら、雰囲気温度Taでの転がり抵抗が測定できる。この方法によれば、転がり抵抗の温度依存性が精度良く測定できる。 In the method for measuring rolling resistance according to the present invention, first, a tire is rolled by a drum type tester in an environment of a predetermined atmospheric temperature Ta, and the temperature Tt of the tire when the tire is in an equilibrium state is measured. The Next, the tire is cooled to a temperature equal to or lower than the temperature Tt. For this tire, temperature measurement and rolling resistance measurement by a rolling resistance tester are continuously performed in time series. During the measurement, the temperature of the cooled tire gradually increases. Thereby, the relationship between tire temperature and rolling resistance is measured. The rolling resistance at the tire temperature Tt is obtained. The value of this rolling resistance is the rolling resistance when the tire is rolled in the environment of the ambient temperature Ta. According to this method, in order to obtain the rolling resistance at the atmospheric temperature Ta, it is not necessary to set the atmospheric temperature at which the rolling resistance tester is operated to the temperature Ta. The rolling resistance tester can be operated at an ambient temperature at which it can operate accurately. The rolling resistance at the atmospheric temperature Ta can be measured while operating the rolling resistance tester at an atmospheric temperature at which the rolling resistance testing machine can be operated with high accuracy. According to this method, the temperature dependency of the rolling resistance can be measured with high accuracy.
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。以下の実施形態では、雰囲気温度Taにおけるタイヤの転がり抵抗係数が計測される。雰囲気温度Taは、少なくとも転がり抵抗試験機が精度良く動作できる下限の温度よりも低い温度である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings. In the following embodiment, the rolling resistance coefficient of the tire at the atmospheric temperature Ta is measured. The ambient temperature Ta is a temperature lower than the lower limit temperature at which the rolling resistance tester can operate with high accuracy.
本発明に係る転がり抵抗の温度依存性の測定方法は、
(1)雰囲気温度Taの環境においてタイヤを転動させ平衡状態になったときのタイヤ温度を測定する工程、
(2)タイヤを冷却する工程、
(3)転がり抵抗とタイヤ温度との関係を測定する工程、
及び
(4)雰囲気温度Taの環境においてタイヤを転動させたときの転がり抵抗の値が得られる工程
を備えている。
The method for measuring the temperature dependence of the rolling resistance according to the present invention is as follows:
(1) A step of measuring the tire temperature when the tire is rolled and brought into an equilibrium state in an environment having an atmospheric temperature Ta,
(2) a step of cooling the tire,
(3) measuring the relationship between rolling resistance and tire temperature;
And (4) a step of obtaining a value of rolling resistance when the tire is rolled in an environment having an atmospheric temperature Ta.
上記(1)の工程では、まずタイヤがリムに組み込まれる。タイヤに空気が充填される。この工程では、汎用のドラム型試験機(図示されず)が使用される。ドラム型試験機が設置されている部屋の温度は、一定の温度Taに保たれる。ドラム型試験機の雰囲気温度は、一定の温度Taに保たれる。温度Taは、転がり抵抗を測定しようとする雰囲気温度である。前述のとおり、雰囲気温度Taは、少なくとも転がり抵抗試験機が精度良く動作できる下限の温度よりも低い温度である。雰囲気温度Taは、ドラム型試験機が正常に動作できる範囲内の温度である。タイヤには温度センサが取り付けられる。タイヤは、温度Taになるまでこの環境の中で保持される。その後タイヤは、ドラム型試験機にセットされる。この試験機のドラムの外周面とタイヤのトレッド面とが接触される。タイヤにはドラムに向けて一定の荷重が負荷される。この荷重は、後述する転がり抵抗試験機でタイヤに負荷する荷重Fzと同じである。ドラムが一定の速度で回転する。これに伴いタイヤも一定の速度で転動する。この転動速度は、後述する転がり抵抗試験機でタイヤを転動させる速度Vと同じである。 In the step (1), the tire is first assembled into the rim. The tire is filled with air. In this step, a general-purpose drum type tester (not shown) is used. The temperature of the room in which the drum type testing machine is installed is kept at a constant temperature Ta. The atmospheric temperature of the drum type tester is kept at a constant temperature Ta. The temperature Ta is an ambient temperature at which rolling resistance is to be measured. As described above, the ambient temperature Ta is at least lower than the lower limit temperature at which the rolling resistance tester can operate with high accuracy. The ambient temperature Ta is a temperature within a range where the drum type testing machine can operate normally. A temperature sensor is attached to the tire. The tire is held in this environment until the temperature Ta is reached. The tire is then set on a drum type testing machine. The outer peripheral surface of the drum of the testing machine is brought into contact with the tread surface of the tire. A constant load is applied to the tire toward the drum. This load is the same as the load Fz applied to the tire by a rolling resistance tester described later. The drum rotates at a constant speed. Along with this, the tire rolls at a constant speed. This rolling speed is the same as the speed V at which the tire rolls with a rolling resistance tester to be described later.
タイヤが転動させられ、タイヤ温度が連続して時系列で測定される。この測定結果の例が図1に示されている。図で示されるように、時間が経過するにつれて、転動による発熱により、タイヤの温度は上昇する。この上昇率は徐々に小さくなる。やがてこのタイヤは平衡状態となる。このときタイヤは一定の温度Ttとなる。この図では、雰囲気温度Taの環境において、荷重Fzを負荷して速度Vでタイヤを転動させたとき、タイヤの平衡状態においてはタイヤの温度はTtになることが示されている。 The tire is rolled and the tire temperature is continuously measured in time series. An example of the measurement result is shown in FIG. As shown in the figure, as time elapses, the temperature of the tire rises due to heat generated by rolling. This rate of increase gradually decreases. Eventually this tire will be in equilibrium. At this time, the tire has a constant temperature Tt. In this drawing, it is shown that when the tire is rolled at a speed V with the load Fz applied in the environment of the ambient temperature Ta, the tire temperature becomes Tt in the tire equilibrium state.
上記(2)の工程では、このタイヤが冷却庫の中に入れられる。タイヤ全体が温度Tt以下の温度Tiになるまで、タイヤが冷却される。温度Tiは、次の(3)の工程で転がり抵抗を測定する際の、タイヤの初期温度である。温度Tiは、(3)の工程で測定されるタイヤ温度と転がり抵抗との関係における、タイヤ温度の下限値である。 In the step (2), the tire is placed in a refrigerator. The tire is cooled until the entire tire reaches a temperature Ti equal to or lower than the temperature Tt. The temperature Ti is an initial temperature of the tire when the rolling resistance is measured in the following step (3). The temperature Ti is a lower limit value of the tire temperature in the relationship between the tire temperature measured in the step (3) and the rolling resistance.
上記(3)の工程では、上記(2)の工程で冷却されたタイヤが、ISO28580に準拠した専用の転がり抵抗試験機に装着される。このときの雰囲気温度は、転がり抵抗試験機が精度よく動作できる温度に設定される。この温度は、通常は25℃近辺である。また、タイヤには、温度センサが取り付けられる。この温度センサは、タイヤの温度を一定の時間間隔で記録できるものである。 In the step (3), the tire cooled in the step (2) is mounted on a dedicated rolling resistance tester compliant with ISO28580. The atmospheric temperature at this time is set to a temperature at which the rolling resistance tester can operate with high accuracy. This temperature is usually around 25 ° C. A temperature sensor is attached to the tire. This temperature sensor can record the temperature of a tire at a constant time interval.
図2は、転がり抵抗試験機で転がり抵抗を測定する状態が示された模式図である。転がり抵抗試験機はドラム2を備える。このドラム2の外周面4とタイヤ6のトレッド面とが接触される。タイヤ6にはドラム2に向けて一定の荷重Fzが負荷される。ドラム2が回転軸Oを中心として、一定の速度で矢印Aの方向に回転する。これに伴いタイヤ6も一定の速度Vで矢印Bの方向に転動する。タイヤ6のトレッド面において回転方向に働く力Fxが測定される。この力Fxが転がり抵抗である。この転がり抵抗試験機では、誤差±0.5N以下の精度で転がり抵抗が測定できる。転がり抵抗Fxを荷重Fzで割った値(Fx/Fz)が転がり抵抗係数である。この明細書では、測定結果は全て転がり抵抗係数で表される。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the rolling resistance is measured with a rolling resistance tester. The rolling resistance tester includes a
タイヤ6が転動させられ、タイヤ6の温度とタイヤ6の転がり抵抗係数とが連続して時系列で測定される。この測定結果の例が図3に示されている。この図では、タイヤ6温度及び転がり抵抗係数の時間変化が示されている。前述の通り、測定が開始されるときのタイヤ6の温度は、初期温度Tiである。図に示されるとおり、時間が経過するにつれて、雰囲気から伝わる熱と転動による発熱とにより、タイヤ6の温度は徐々に上昇する。タイヤ6の温度が上昇するにつれ、転がり抵抗係数は減少する。この図から、タイヤ温度と転がり抵抗係数との関係をプロットした結果が図4である。この図で横軸はタイヤ温度であり、縦軸はその温度での転がり抵抗係数である。この方法により、タイヤ温度と転がり抵抗係数との関係が測定されている。この方法により、転がり抵抗のタイヤ温度依存性が測定されている。
The
上記(4)の工程では、上記(1)の工程で測定したタイヤ温度Ttにおける転がり抵抗係数が、上記(3)で測定したタイヤ温度と転がり抵抗係数との関係から求められる。図4に、この様子が示されている。この図では、タイヤ温度Ttとのきの転がり抵抗係数はCtである。この転がり抵抗係数はCtが、雰囲気温度Taの環境内で、タイヤ6を転動させたときの転がり抵抗係数とされる。これにより、転がり抵抗係数と雰囲気温度との関係が得られる。これにより、転がり抵抗の雰囲気温度依存性が得られる。
In the step (4), the rolling resistance coefficient at the tire temperature Tt measured in the step (1) is obtained from the relationship between the tire temperature measured in the above (3) and the rolling resistance coefficient. FIG. 4 shows this state. In this figure, the rolling resistance coefficient of the tire temperature Tt is Ct. The rolling resistance coefficient is the rolling resistance coefficient when the
以下、本発明の作用効果が説明される。 Hereinafter, the function and effect of the present invention will be described.
より正確に転がり抵抗の温度依存性を求めたいという要求が強い。ISO28580に準拠した専用の転がり抵抗試験機では、精度よく転がり抵抗を測定できる雰囲気温度の範囲が狭い。例えば、雰囲気温度20℃より低い温度で、転がり抵抗を正確に測定することは困難である。一方、汎用のドラム型試験機は、動作可能な温度範囲は広い。しかし、汎用のドラム型試験機では、ISO28580で要求される転がり抵抗の測定精度(誤差±1.0N以下)を満足させることはできない。 There is a strong demand for more accurately determining the temperature dependence of rolling resistance. In a dedicated rolling resistance tester compliant with ISO28580, the range of the atmospheric temperature at which the rolling resistance can be measured with high accuracy is narrow. For example, it is difficult to accurately measure rolling resistance at an ambient temperature lower than 20 ° C. On the other hand, a general-purpose drum type testing machine has a wide operable temperature range. However, a general-purpose drum type testing machine cannot satisfy the rolling resistance measurement accuracy (error ± 1.0 N or less) required by ISO 28580.
本発明に係る転がり抵抗の測定方法では、まず所定の雰囲気温度Taの環境おいてタイヤをドラム型試験機にて転動させて、タイヤが平衡状態となったときのタイヤの温度Ttを測定する。次に、タイヤ6が温度Tt以下の温度まで冷却される。このタイヤ6について、温度測定と転がり抵抗試験機による転がり抵抗係数の測定とが時系列で連続して行われる。測定中に、冷却されたタイヤ6は徐々に温度が上昇する。これによりタイヤ温度と転がり抵抗との関係が測定される。タイヤ6の温度Ttにおける転がり抵抗係数Ctが得られる。この転がり抵抗係数Ctが、雰囲気温度Taの環境においてタイヤ6を転動させたときの転がり抵抗係数Ctとされる。この方法によれば、雰囲気温度Taでの転がり抵抗を得るために、転がり抵抗試験機を稼働させる雰囲気温度を温度Taとする必要はない。転がり抵抗試験機は精度よく動作できる雰囲気温度で稼働されうる。転がり抵抗試験機を精度よく動作できる雰囲気温度で稼働させながら、雰囲気温度Taでの転がり抵抗が測定できる。この方法によれば、転がり抵抗の温度依存性が精度良く測定できる。
In the method for measuring rolling resistance according to the present invention, first, a tire is rolled by a drum type tester in an environment of a predetermined atmospheric temperature Ta, and the temperature Tt of the tire when the tire is in an equilibrium state is measured. . Next, the
この方法では、まず工程(1)で温度Ttが測定され、工程(2)においてタイヤ6の初期温度Tiは、温度Tt以下に設定される。初期温度Tiを温度Tt以下に設定することで、温度Ttを上記(3)の工程で測定される温度範囲に入れることができる。タイヤ温度Ttにおける転がり抵抗係数が精度良く測定できる。これにより、雰囲気温度Taでタイヤ6を転動させたときの転がり抵抗係数を精度よく求めることができる。
In this method, first, the temperature Tt is measured in the step (1), and the initial temperature Ti of the
工程(1)を工程(3)の後に実施する方法も考えられる。この場合は、(2)でタイヤ6を冷却する際には、まだ温度Ttは測定されていない。雰囲気温度Taでの転がり抵抗係数を精度よく求めるには、温度Ttが工程(3)で測定される温度範囲に入ることが必要である。温度Ttをこの温度範囲に入るようにするために、初期温度Tiは、想定される温度Ttよりも十分小さい値が選択されることになる。工程(3)で測定を終了する温度は、想定される温度Ttよりも十分大きい値が選択されることになる。
A method of carrying out step (1) after step (3) is also conceivable. In this case, when the
本発明に係る転がり抵抗の測定方法では、まず温度Ttが工程(1)で測定されている。初期温度Tiは、温度Tt以下であって温度Ttに近い温度に設定できる。工程(3)で、タイヤ温度が温度Ttを越えた時点で測定を終了することができる。すなわち、工程(3)では、温度Ttの近辺のみを測定することができる。これにより、工程(3)の測定時間を短くすることができる。 In the method for measuring rolling resistance according to the present invention, first, the temperature Tt is measured in step (1). The initial temperature Ti can be set to a temperature lower than the temperature Tt and close to the temperature Tt. In step (3), the measurement can be terminated when the tire temperature exceeds the temperature Tt. That is, in the step (3), only the vicinity of the temperature Tt can be measured. Thereby, the measurement time of a process (3) can be shortened.
この方法で使用している機器は、汎用のドラム型試験器、ISO28580に準拠した専用の転がり抵抗試験機、タイヤを冷却する冷却庫及び温度測定器である。これらは既存の機器である。この方法では、既存の機器を使用して、転がり抵抗試験機が精度良く動作できる下限の温度よりも低い雰囲気温度Taでの転がり抵抗係数が、精度良く測定できる。 The equipment used in this method is a general-purpose drum type tester, a dedicated rolling resistance tester compliant with ISO28580, a cooler for cooling tires, and a temperature measuring device. These are existing devices. In this method, the rolling resistance coefficient at the atmospheric temperature Ta lower than the lower limit temperature at which the rolling resistance tester can operate with high accuracy can be measured with high accuracy using existing equipment.
初期温度Tiは、温度Ttより10℃低い温度以下であることがより好ましい。タイヤ6は、工程(1)で温度Tiまで冷却される。工程(2)で転がり抵抗係数の測定が開始されるまでに、このタイヤ6の温度が上昇してしまうことがある。初期温度Tiを温度Ttより10℃低い温度以下とすることで、上記(2)の工程において、温度Ttを測定範囲に入れることができる。これにより、タイヤ温度Ttにおける転がり抵抗係数が精度良く測定できる。これにより、雰囲気温度Taでタイヤ6を転動させたときの転がり抵抗係数を精度よく求めることができる。
The initial temperature Ti is more preferably 10 ° C. or lower than the temperature Tt. The
初期温度Tiは、タイヤ6に用いられているゴムのガラス転移温度Tg以上であることが好ましい。初期温度Tiをガラス転移温度Tg以上とすることで、この測定によりタイヤ6がダメージを受けることが防止されている。このタイヤ6は、この測定後も高い品質を維持している。
The initial temperature Ti is preferably equal to or higher than the glass transition temperature Tg of the rubber used for the
前述のとおり、工程(3)で転がり抵抗係数を測定する際の雰囲気温度は、転がり抵抗試験機が精度よく動作できる温度に設定される。このときの雰囲気温度は、20℃以上30℃以下が好ましい。雰囲気温度を20℃以上30℃以下とすることで、転がり抵抗係数が精度よく測定できる。この観点から雰囲気温度は23℃以上27℃以下がより好ましく、25℃がさらに好ましい。 As described above, the ambient temperature when measuring the rolling resistance coefficient in step (3) is set to a temperature at which the rolling resistance tester can operate with high accuracy. The atmospheric temperature at this time is preferably 20 ° C. or higher and 30 ° C. or lower. By setting the atmospheric temperature to 20 ° C. or higher and 30 ° C. or lower, the rolling resistance coefficient can be accurately measured. From this viewpoint, the atmospheric temperature is more preferably 23 ° C. or higher and 27 ° C. or lower, and further preferably 25 ° C.
工程(3)で転がり抵抗を測定する際の雰囲気の湿度は60%以下が好ましい。雰囲気の湿度を60%以下とすることで、転がり抵抗測定係数を測定する際に、タイヤ6の表面に結露が付着することが抑制されうる。これにより、転がり抵抗係数がより精度よく測定できる。
The humidity of the atmosphere when measuring the rolling resistance in the step (3) is preferably 60% or less. By setting the humidity of the atmosphere to 60% or less, it is possible to suppress the condensation from adhering to the surface of the
工程(3)でタイヤ6の温度を測定する際には、タイヤ6の複数の箇所で温度を測定し、その平均をタイヤ6の温度とするのが好ましい。工程(3)では、冷却されたタイヤ6の温度は、時間が経つにつれて、徐々に高くなる。このとき、タイヤ6の上昇の度合いは、タイヤ6の部分により異なることが起こりうる。複数の場所でタイヤ6の温度を測定しその平均をとることで、より精度よくタイヤ温度と転がり抵抗係数との関係が測定できる。
When measuring the temperature of the
上記でタイヤ6の温度を測定する場所は、タイヤ6のトレッド面、タイヤ6の溝底、タイヤ6のサイドウォール表面、タイヤ6の内面上及びタイヤ6の内部の少なくとも一箇所を含むことが好ましい。これらを含むことで、より精度よくタイヤ温度と転がり抵抗係数との関係が測定できる。
The place where the temperature of the
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。 Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by examples. However, the present invention should not be construed in a limited manner based on the description of the examples.
[転がり抵抗試験機の仕様]
この実施例では、ISO28580に準拠した転がり抵抗試験機が使用された。この試験機の転がり抵抗Fxの測定誤差は±0.5N以下である。これはISO28580に規定された転がり抵抗測定の要求精度を満たす。この装置が精度良く動作できる温度範囲は、18℃以上30℃以下である。この温度範囲を超えた雰囲気温度での転がり抵抗の測定は、この試験機だけではできない。
[Specifications of rolling resistance tester]
In this example, a rolling resistance tester compliant with ISO28580 was used. The measurement error of the rolling resistance Fx of this testing machine is ± 0.5 N or less. This satisfies the required accuracy of rolling resistance measurement specified in ISO28580. The temperature range in which this apparatus can operate with high accuracy is 18 ° C. or higher and 30 ° C. or lower. It is not possible to measure rolling resistance at an ambient temperature exceeding this temperature range with this testing machine alone.
[ドラム型試験機の仕様]
この実施例では、汎用のドラム型試験機が使用された。このドラム型試験機は、インサイド型である。この試験機の動作温度範囲は、−10℃以上40°以下である。このドラム型試験機の転がり抵抗Fxの測定誤差は±20N以下である。これは、ISO28580に規定された転がり抵抗測定の要求精度を満たさない。また、精度よく転がり抵抗を測定するために負荷する必要のあるスキム荷重(100N程度)が、過小のために負荷できない。このドラム型試験機だけでは、要求精度を満たす転がり抵抗の測定はできない。
[Specifications of drum type tester]
In this example, a general-purpose drum type tester was used. This drum type testing machine is an inside type. The operating temperature range of this testing machine is −10 ° C. or more and 40 ° or less. The measurement error of the rolling resistance Fx of this drum type tester is ± 20 N or less. This does not satisfy the required accuracy of the rolling resistance measurement specified in ISO28580. In addition, the skim load (about 100 N) that needs to be loaded in order to accurately measure the rolling resistance cannot be loaded because it is too small. With this drum type tester alone, it is impossible to measure rolling resistance that satisfies the required accuracy.
[タイヤの準備]
評価に使用するタイヤが準備された。このタイヤのサイズは、195/65R15 91Sである。このタイヤを標準リム(サイズ=15×6.0)に組み込んだ。このタイヤの内圧は210kPaとされた。
[Tire preparation]
Tires used for evaluation were prepared. The size of this tire is 195 / 65R15 91S. This tire was incorporated into a standard rim (size = 15 × 6.0). The internal pressure of this tire was 210 kPa.
[実施例1]
本発明に係る方法により、転がり抵抗の温度依存性の評価を実施した。まず、上記のドラム型試験機を使用して、雰囲気温度Taである環境でタイヤを転動させ、平衡状態になったときのタイヤ温度Ttが測定された。このときの試験条件は以下の通りである。
雰囲気温度Ta:0℃
荷重:4.82kN
転動速度:80km/h
[Example 1]
The temperature dependency of rolling resistance was evaluated by the method according to the present invention. First, the tire temperature Tt was measured when the tire was rolled in an environment where the ambient temperature was Ta using the drum-type testing machine and the equilibrium state was reached. The test conditions at this time are as follows.
Atmosphere temperature Ta: 0 ° C
Load: 4.82kN
Rolling speed: 80km / h
次に、上記タイヤを冷却庫で初期温度Tiが−10℃となるまで冷却した。このタイヤの転がり抵抗係数を、上記の転がり抵抗試験機を用いて測定した。この転がり抵抗係数の測定とともに、タイヤ温度が測定された。タイヤの温度は、トレッド面、タイヤの溝底、サイドウォール表面、タイヤの内面上及びタイヤの内部において測定し、その平均値をタイヤ温度とした。これにより、タイヤ温度と転がり抵抗係数との関係が測定された。転がり抵抗のタイヤ温度依存性が測定された。転がり抵抗係数測定の試験条件は以下の通りである。
雰囲気温度:25℃
荷重Fz:4.82kN
転動速度V:80km/h
Next, the tire was cooled in a refrigerator until the initial temperature Ti became −10 ° C. The rolling resistance coefficient of the tire was measured using the above rolling resistance tester. Along with the measurement of the rolling resistance coefficient, the tire temperature was measured. The tire temperature was measured on the tread surface, tire groove bottom, sidewall surface, tire inner surface and inside the tire, and the average value was defined as the tire temperature. As a result, the relationship between the tire temperature and the rolling resistance coefficient was measured. The tire temperature dependence of rolling resistance was measured. The test conditions for measuring the rolling resistance coefficient are as follows.
Atmospheric temperature: 25 ° C
Load Fz: 4.82kN
Rolling speed V: 80 km / h
タイヤ温度Ttにおける転がり抵抗係数Ctが、タイヤ温度と転がり抵抗係数との関係から求められた。この値が、雰囲気温度Taを0℃とした環境でタイヤを転動させたときの転がり抵抗係数とされた。 The rolling resistance coefficient Ct at the tire temperature Tt was determined from the relationship between the tire temperature and the rolling resistance coefficient. This value was taken as the rolling resistance coefficient when the tire was rolled in an environment where the ambient temperature Ta was 0 ° C.
[実施例2]
雰囲気温度Taを10℃にした他は実施例1と同様にして、平衡状態になったときのタイヤ温度Ttが測定された。さらにこのタイヤ温度Ttにおける転がり抵抗係数Ctが、実施例1で測定したタイヤ温度と転がり抵抗係数との関係から求められた。この値が、雰囲気温度Taを10℃とした環境でタイヤを転動させたときの転がり抵抗係数とされた。
[Example 2]
The tire temperature Tt when the equilibrium state was reached was measured in the same manner as in Example 1 except that the atmospheric temperature Ta was set to 10 ° C. Further, the rolling resistance coefficient Ct at the tire temperature Tt was determined from the relationship between the tire temperature measured in Example 1 and the rolling resistance coefficient. This value was taken as the rolling resistance coefficient when the tire was rolled in an environment where the ambient temperature Ta was 10 ° C.
[平衡状態でのタイヤ温度]
雰囲気温度Taの環境でタイヤを転動させたときの、タイヤ温度の時間による変化が図5に示されている。この図では、雰囲気温度Taが0℃及び10℃の場合が示されている。この測定結果により得られた、平衡状態でのタイヤ温度Ttが表1に示されている。
[Tire temperature at equilibrium]
FIG. 5 shows a change in the tire temperature with time when the tire is rolled in an environment of the atmospheric temperature Ta. In this figure, the case where the atmospheric temperature Ta is 0 ° C. and 10 ° C. is shown. Table 1 shows the tire temperature Tt in an equilibrium state obtained from the measurement result.
[転がり抵抗係数のタイヤ温度依存性]
実施例1で測定された、転がり抵抗係数の時間による変化が図6に示されている。この転がり抵抗測定時の、タイヤ温度の時間による変化が図7に示されている。これらの測定結果より求めた、タイヤ温度と転がり抵抗係数との関係が、図8に示されている。図8は、転がり抵抗係数のタイヤ温度依存性を示している。
[Tire temperature dependence of rolling resistance coefficient]
The change with time of the rolling resistance coefficient measured in Example 1 is shown in FIG. FIG. 7 shows the change in tire temperature with time when measuring the rolling resistance. FIG. 8 shows the relationship between the tire temperature and the rolling resistance coefficient obtained from these measurement results. FIG. 8 shows the tire temperature dependence of the rolling resistance coefficient.
[転がり抵抗係数の雰囲気温度依存性]
上記方法により得られた雰囲気温度Taにおける転がり抵抗係数が表1に示されている。表1は、転がり抵抗係数の雰囲気温度依存性を示している。
[Ambient temperature dependence of rolling resistance coefficient]
Table 1 shows the rolling resistance coefficient at the atmospheric temperature Ta obtained by the above method. Table 1 shows the atmospheric temperature dependence of the rolling resistance coefficient.
表1に示されるように、実施例の方法では、転がり抵抗係数の温度依存性が広い温度範囲で測定できている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。 As shown in Table 1, in the method of the example, the temperature dependency of the rolling resistance coefficient can be measured in a wide temperature range. From this evaluation result, the superiority of the present invention is clear.
以上説明された方法は、種々のタイヤの転がり抵抗の評価に用いられうる。 The method described above can be used for evaluating the rolling resistance of various tires.
2・・・ドラム
4・・・外周面
6・・・タイヤ
8・・・トレッド面
2 ... Drum 4 ... Outer
Claims (6)
(2)上記タイヤを上記温度Tt以下である温度Tiまで冷却する工程
(3)上記冷却したタイヤについて、温度測定と転がり抵抗試験機による転がり抵抗測定とを時系列で連続して行うことで、上記タイヤの温度と転がり抵抗との関係を測定する工程
及び
(4)上記(3)の工程で得られたタイヤの温度と転がり抵抗との関係から、上記温度Ttにおける転がり抵抗を求め、この転がり抵抗の値を、雰囲気温度Taの環境において上記タイヤを転動させたときの転がり抵抗の値とする工程
を含むタイヤの転がり抵抗の温度依存性の評価方法。 (1) A step of measuring a tire temperature Tt when the tire is in an equilibrium state by rolling the tire with a drum type tester in an environment of a constant atmospheric temperature Ta (2) Step of cooling to temperature Ti equal to or lower than Tt (3) For the cooled tire, temperature measurement and rolling resistance measurement by a rolling resistance tester are continuously performed in time series, so that the tire temperature and rolling resistance are (4) From the relationship between the temperature of the tire obtained in the step (3) and the rolling resistance, the rolling resistance at the temperature Tt is obtained, and the value of the rolling resistance is determined as the ambient temperature Ta. A method for evaluating the temperature dependency of rolling resistance of a tire, including a step of setting a rolling resistance value when the tire is rolled in the environment described above.
一定の雰囲気温度Taの環境おいてタイヤを上記ドラム型試験機にて転動させて、このタイヤが平衡状態となったときのこのタイヤの温度Ttを測定し、
このタイヤを上記冷却庫で温度Tt以下である温度Tiまで冷却し、
上記温度測定器による温度測定と上記転がり抵抗試験機による転がり抵抗測定とを、時系列で連続して行うことで上記タイヤの温度と転がり抵抗との関係を測定し、
上記タイヤの温度と転がり抵抗との関係から、上記温度Ttにおける転がり抵抗を求め、この転がり抵抗の値を、雰囲気温度Taの環境において上記タイヤを転動させたときの転がり抵抗の値とする転がり抵抗の温度依存性の評価装置。 A drum type tester that can be operated in a predetermined atmospheric temperature, a refrigerator that cools the tire, a rolling resistance tester that measures the rolling resistance of the tire, and a temperature measuring instrument that measures the temperature of the tire,
The tire is rolled with the drum-type testing machine in an environment of a constant atmospheric temperature Ta, and the temperature Tt of the tire when the tire is in an equilibrium state is measured.
The tire is cooled to the temperature Ti that is equal to or lower than the temperature Tt in the above-described refrigerator,
Measuring the temperature measurement by the temperature measuring instrument and the rolling resistance measurement by the rolling resistance tester continuously in time series to measure the relationship between the temperature of the tire and the rolling resistance,
From the relationship between the temperature of the tire and the rolling resistance, the rolling resistance at the temperature Tt is obtained, and the rolling resistance value is set as the rolling resistance value when the tire is rolled in the environment of the ambient temperature Ta. Evaluation device for temperature dependence of resistance.
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