JP6444720B2 - タイヤ用ゴムの摩耗評価方法及び摩耗試験機 - Google Patents
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Description
実施形態のゴムの摩耗評価方法ではゴムサンプルSに対して評価が行われる。ゴムサンプルSは、評価対象のゴムが円筒形に成型され、一方の円形の端面の中央部から他方の円形の端面の中央部にかけて、後述する回転軸12を挿入可能な孔が開けられたものである。
本実施形態の摩耗評価方法では、保持装置11に保持されたゴムサンプルSに荷重(この荷重を「本試験荷重」とする)をかけることにより、ゴムサンプルSをターンテーブル10の回転面13に押し当て、ゴムサンプルSを摩耗させて、摩耗量等を評価する。その前段階として、ゴムサンプルSにかける本試験荷重と、回転面13の表面粗さを決定する。
まず、実車に装着されたタイヤと路面との接地圧を測定する。接地圧の測定方法は限定されないが、以下にその一例を説明する。まず、実車にタイヤを装着する。そして、実車の重量により1つのタイヤにかかる荷重を計算により求めておく。次に、タイヤにインクを塗り、実車を路面の上に敷いた紙の上に置く。すると、紙にタイヤのトレッドのパターンが付く。紙に付いたパターンの着色部の面積が、タイヤと路面との接地面積である。なお、トレッドの溝の部分(紙上で着色部として現れない部分)の面積は、タイヤと路面との接地面積に含まない。次に、1つのタイヤにかかる荷重を、タイヤと路面との接地面積で割り、タイヤと路面との接地圧を求める。
まず、タイヤを装着した車両が走行する路面の凹凸のデータを採る。路面には様々な種類があるが、ここでは一例として、図4に示すような、小石等の骨材3が接着剤としてのアスファルト30によって固着された路面を想定する。測定には、例えば、一般的な表面粗さ計や非接触のマイクロスコープが用いられる。この測定で得られるデータは、路面の凹凸を表すデータ、換言すれば、測定方向の位置とその位置での路面の高さのデータであり、横軸が位置、縦軸が路面の高さを表すものとすると、図5(a)に例示するような線として表されるものである。この線には、骨材3の大まかな外形や、骨材3の表面の小さな凹凸や、アスファルト30の表面の凹凸等が反映されている。骨材3の大まかな外形は大きな(粗い)凹凸として、骨材3の表面の小さな凹凸やアスファルト30の表面の凹凸は小さな(細かい)凹凸として、前記の線に表されている。
回転面13の表面粗さを、(2−2)の方法で決定した表面粗さとする。具体的には、(2−2)の計算により求められたミクロ粗さとマクロ粗さとを、回転面13上に再現する。
前記のようにして製造した回転面13を用いて本試験を実施する。
本実施形態のタイヤ用ゴムの摩耗評価方法では、測定された路面の凹凸のデータから、ミクロ粗さだけでなく、接地性等に影響するマクロ粗さも求められ、ミクロ粗さとマクロ粗さの両方が回転面13上に再現される。そのため、ミクロ粗さのみが回転面13上に再現されている場合よりも、本試験におけるゴムサンプルSの摩耗が路面上でのタイヤの摩耗により近くなり、摩耗評価の信頼性が高くなる。
(4−1)摩耗試験機の変更例1
ミクロ粗さ及びマクロ粗さは、摩耗試験機によって自動的に決定されても良い。例えば、摩耗試験機が以下のような構成となっていても良い。まず、測定された路面の凹凸のデータを入力する路面表面粗さ入力部が設けられている。また、入力されたデータに対して(2−2)で説明した計算を行いミクロ粗さ及びマクロ粗さを求める表面粗さ決定部が設けられている。さらに、求まった表面粗さが表示される表示部が設けられている。
(2−1)の方法において、ゴムサンプルSを接触面に押し付けてこれらの間の接触圧を求めるが、その際の接触面として、(2−2)の方法で求まったミクロ粗さ及びマクロ粗さに加工された面を用いても良い。
まず、配合剤の種類及び量を変えた3種類のゴムで、それぞれタイヤ及びゴムサンプルを製造した。
Claims (3)
- ゴムサンプルに本試験荷重をかけることによりこれを回転体の回転面に押し当て、前記ゴムサンプルを摩耗させるタイヤ用ゴムの摩耗評価方法であって、
実車に装着されたタイヤと路面との接地圧を測定する工程と、
前記ゴムサンプルの前記回転面との接触圧が、測定された前記接地圧と等しくなるように、前記ゴムサンプルにかける本試験荷重を決定する工程と、
路面の凹凸のデータを採る工程と、
得られた路面の凹凸のデータに基づき前記回転面の表面粗さを決定する工程と、
前記回転面の粗さを前記の決定された表面粗さとする工程と、
前記ゴムサンプルに前記の決定された本試験荷重をかけて前記回転面に押し当てる工程と、を含み、
得られた路面の凹凸のデータに基づき前記回転面の表面粗さを決定する工程は、路面の小さな凹凸に基づきミクロ粗さを計算して決定するとともに、それより大きな凹凸に基づきマクロ粗さを計算して決定する工程を含み、
前記回転面の粗さを前記の決定された表面粗さとする工程は、前記ミクロ粗さと前記マクロ粗さとを前記回転面上に再現する工程を含み、
前記ミクロ粗さと前記マクロ粗さとを前記回転面上に再現する工程は、前記マクロ粗さを再現できる大きさと前記ミクロ粗さを再現できる表面粗さとを有する骨材を選択する工程と、前記骨材を接着剤に埋める工程とを含むことを特徴とする、タイヤ用ゴムの摩耗評価方法。 - 前記本試験荷重を決定する工程は、
前記ゴムサンプルに異なる複数の大きさの前試験荷重をかけてこれを接触面に押し当て、前記前試験荷重と、前記ゴムサンプルと前記接触面との接触圧との関係を求める工程と、
求められた前記前試験荷重と前記接触圧との関係から、前記ゴムサンプルと前記回転面との接触圧を、測定されたタイヤと路面との前記接地圧と等しくするための、前記ゴムサンプルにかける前記本試験荷重を決定する工程と、
を含む請求項1に記載のタイヤ用ゴムの摩耗評価方法。 - 前記の小さな凹凸に基づきミクロ粗さを計算して決定するとともにそれより大きな凹凸に基づきマクロ粗さを計算して決定する工程は、
得られた路面の凹凸を表す線を波長の異なる複数の波に分解する工程と、
前記複数の波のうち所定長さより短い波長の波を足してできる線から表面粗さを計算して前記ミクロ粗さとする工程と、
前記複数の波のうち所定長さより長い波長の波を足してできる線から表面粗さを計算して前記マクロ粗さとする工程と、を含む、
請求項1又は2に記載のタイヤ用ゴムの摩耗評価方法。
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