JP6518128B2 - Rubber chipping performance evaluation method - Google Patents
Rubber chipping performance evaluation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6518128B2 JP6518128B2 JP2015100952A JP2015100952A JP6518128B2 JP 6518128 B2 JP6518128 B2 JP 6518128B2 JP 2015100952 A JP2015100952 A JP 2015100952A JP 2015100952 A JP2015100952 A JP 2015100952A JP 6518128 B2 JP6518128 B2 JP 6518128B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- test piece
- piece
- rubber test
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 204
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims description 204
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims description 33
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 122
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000012854 evaluation process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 2
- KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran;1h-indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1.C1=CC=C2OC=CC2=C1 KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001342 Bakelite® Polymers 0.000 description 1
- 240000001548 Camellia japonica Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 239000006237 Intermediate SAF Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 239000004637 bakelite Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 235000018597 common camellia Nutrition 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
本発明は、耐ゴム欠け性能を評価する方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating rubber chipping resistance performance.
例えば、タイヤはトレッドを備えている。このトレッドが路面に接して、タイヤは転がる。このトレッドは、架橋ゴムからなる。このトレッドにゴム欠けが生じると、タイヤは、性能を十分に発揮できない。性能を十分に発揮するために、このゴムは、耐ゴム欠け性能を要求される。 For example, the tire is provided with a tread. The tire rolls when the tread touches the road surface. This tread is made of a crosslinked rubber. When the rubber is chipped in the tread, the tire can not perform sufficiently. This rubber is required to have an anti-rubber chipping property in order to fully demonstrate its performance.
この耐ゴム欠け性能を評価する方法として、例えば、ゴムの破壊エネルギーを算出する方法がある。この破壊エネルギーは、JIS K6251の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準拠して算出される。この方法では、この破壊エネルギーの大きさに基づいて、耐ゴム欠け性能が評価される。しかしながら、タイヤにおいて、この方法での評価結果は、実車での評価結果と一致しないことも多い。この耐ゴム欠け性能を高精度に評価する方法が求められている。 As a method of evaluating this rubber chipping resistance performance, there is, for example, a method of calculating the fracture energy of rubber. This fracture energy is calculated in accordance with JIS K6251 "Vulcanized rubber and thermoplastic rubber-Determination of tensile properties". In this method, the resistance to chipping of rubber is evaluated based on the magnitude of this breaking energy. However, in a tire, the evaluation result by this method often does not coincide with the evaluation result in a real vehicle. There is a need for a method of evaluating this rubber chipping resistance performance with high accuracy.
特開2012−251833号公報には、耐ゴム欠け性能を評価する方法が開示されている。この方法では、ゴムブロックの角部に複数の切り込みが形成される。この角部に、打撃片が衝突する。この衝突により、ゴム試験片にゴム欠けが発生する。このゴム欠けの大きさに基づいて、耐ゴム欠け性能が評価される。この方法では、タイヤに関して、破壊エネルギーによる方法に比べて、実車に近い評価が得られる。 JP-A-2012-251833 discloses a method for evaluating the resistance to chipping of rubber. In this method, a plurality of cuts are formed at the corners of the rubber block. The striking piece collides with this corner. Due to this collision, a rubber chip is generated in the rubber test piece. Based on the size of this rubber chipping, the rubber chipping resistance performance is evaluated. In this way, with regard to the tire, an evaluation closer to a real vehicle can be obtained as compared with the method by the destruction energy.
一般に、弾性変形が大きいゴムは、耐ゴム欠け性能に優れている。このようなゴムからなるゴムブロックでは、衝撃はゴムブロック全体の弾性変形により分散される。このようなゴムブロックでは、特開2012−251833号公報の方法でゴム欠けが発生し難い。このようなゴムブロックでは、耐ゴム欠け性能を高精度に評価することは難しい。 In general, rubber having large elastic deformation is excellent in rubber chipping resistance performance. In a rubber block made of such rubber, the impact is dispersed by elastic deformation of the entire rubber block. With such a rubber block, rubber chipping is less likely to occur by the method of JP-A-2012-251833. With such a rubber block, it is difficult to evaluate the resistance to rubber chipping with high accuracy.
図5は、耐ゴム欠け性能を評価する他の方法の説明図である。この方法は、発明者らが創作した方法である。この方法では、ゴムブロック1が準備される。ゴムブロック1に金属製の受衝板2が埋設されている。このゴムブロック1に打撃片3が衝突する。この衝突による衝撃はゴムブロック1の前面4と受衝板2との間のゴム部分に集中して作用する。これにより、弾性変形が大きいゴムであっても、比較的容易にゴム欠けが発生する。この方法によれば、弾性変形が大きいゴムブロック1であっても、耐ゴム欠け性能を評価しうる。一方で、弾性変形が小さい高硬度のゴムでは、いずれもゴム欠けが生じる。この方法は、弾性変形が小さい高硬度のゴムの評価には適さない。弾性変形が小さい高硬度のゴムからなるゴムブロックでは、耐ゴム欠け性能を高精度に評価することは難しい。
FIG. 5 is an explanatory view of another method for evaluating the rubber chipping resistance performance. This method is a method created by the inventors. In this method, a rubber block 1 is prepared. A
また、タイヤでは、比較的に小さい入力で繰り返しの衝突によって生じるゴム欠けが生じることがある。特開2012−251833号公報の評価方法及び図5に示した評価方法は、この様な比較的に小さい入力で繰り返しの衝突によって生じるゴム欠けを評価することは難しい。 In addition, in the tire, rubber chipping may occur due to repeated collisions with relatively small input. It is difficult for the evaluation method of Unexamined-Japanese-Patent No. 2012-251833 and the evaluation method shown in FIG. 5 to evaluate the rubber chipping which arises by repetition collision with such comparatively small input.
本発明の目的は、実車に近い評価を高精度にできる耐ゴム欠け性能の評価方法の提供にある。 An object of the present invention is to provide a method for evaluating the resistance to chipping of rubber which can make a near-vehicle evaluation with high accuracy.
本発明に係る耐ゴム欠け性能の評価方法は、試験片準備工程、試験工程及び評価工程を備えている。この試験片準備工程では、ゴム試験片が準備されている。このゴム試験片は、本体を備えている。この本体は前方に面する前面を備えている。この試験工程では、打撃片がゴム試験片の前面に繰り返し衝突して、ゴム試験片に亀裂を生じさせている。この評価工程では、ゴム試験片に亀裂が生じるまでの、打撃片とゴム試験片との衝突回数が求められている。この衝突回数に基づいて、ゴム試験片の耐ゴム欠け性能が評価される。 The evaluation method of the rubber chipping resistance performance according to the present invention comprises a test piece preparation step, a test step and an evaluation step. In the test piece preparation process, rubber test pieces are prepared. This rubber test piece comprises a main body. The body is provided with a front facing front. In this test process, the impacting piece repeatedly strikes the front surface of the rubber test piece to cause the rubber test piece to crack. In this evaluation process, the number of collisions between the impacting piece and the rubber test piece is required until the rubber test piece is cracked. The rubber chipping resistance performance of the rubber test piece is evaluated based on the number of collisions.
好ましくは、上記ゴム試験片は、基部を備えている。この基部は、上方に面する基部上面を形成している。この基部上面から上記本体が上方に突出している。上記本体の前面と基部上面とは、交差する方向に延びている。この本体の前面と基部上面との境界に、隅部が形成されている。 Preferably, the rubber test piece comprises a base. The base forms an upper surface of the base facing upwards. The main body protrudes upward from the upper surface of the base. The front surface and the base upper surface of the main body extend in a crossing direction. A corner is formed at the boundary between the front surface of the main body and the upper surface of the base.
好ましくは、上記試験工程では、ゴム試験片の基部が固定されることで、上記ゴム試験片が固定されている。 Preferably, in the test step, the rubber test piece is fixed by fixing the base of the rubber test piece.
好ましくは、上記試験工程では、上記打撃片を備える振り子式試験機が準備されている。この振り子式試験機は、水平な回動軸に一端部が枢支され他端部が回動可能にされたアームと、支持具とを備えている。この打撃片は、アームの他端部に取り付けられている。この支持具は、ゴム試験片の前面をアームの回動軸に平行にしてゴム試験片を固定している。上記試験工程での衝突は、回動軸の下方でされている。 Preferably, in the test step, a pendulum tester provided with the impacting piece is prepared. This pendulum tester includes an arm whose one end is pivotally supported by a horizontal rotation shaft and whose other end is rotatable, and a support. The striking piece is attached to the other end of the arm. The support fixes the rubber test piece with the front surface of the rubber test piece parallel to the pivot axis of the arm. The collision in the test step is performed below the pivot.
好ましくは、上記打撃片は、ゴム試験片の前面に衝突する当接面を備えている。この当接面の輪郭は、打撃片が衝突する方向に平行で且つ前面に垂直な打撃片の断面において、円弧状にされている。 Preferably, the impacting piece is provided with an abutment surface that collides with the front surface of the rubber test piece. The contour of the contact surface is arc-shaped in the cross section of the striking piece parallel to the direction in which the striking pieces collide and perpendicular to the front surface.
好ましくは、上記ゴム試験片がタイヤ用ゴムからなっている。 Preferably, the rubber test piece is made of tire rubber.
本発明に係る耐ゴム欠け性能の評価方法では、打撃片がゴム試験片に亀裂が生じるまで複数回衝突している。この方法によれば、亀裂が生じるまでの衝突回数により、耐ゴム欠け性能が高精度に評価できる。また、小さい入力で衝突の繰り返しによって生じるゴム欠けが適正に評価できる。この方法によれば、タイヤにおいて、実車に近い耐ゴム欠け性能が評価されうる。 In the evaluation method of the rubber chipping resistance performance according to the present invention, the impacting piece collides multiple times until the rubber test piece is cracked. According to this method, the rubber chipping resistance performance can be evaluated with high accuracy by the number of collisions until the crack is generated. In addition, rubber chipping caused by repeated collisions can be properly evaluated with small input. According to this method, in a tire, rubber chipping resistance performance close to a real vehicle can be evaluated.
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。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with reference to the drawings as appropriate.
図1には、この評価方法に用いる試験装置として、振り子式試験機12が示されている。ここでは、図1の左右方向が前後方向として、図1の紙面に垂直方向が左右方向として、図1の上下方向を上下方向として説明がされる。図1の右向きが前向きであり、左向きが後向きである。
A
振り子式試験機12は、基台14、支持具16、支柱18、支持軸20、表示部22、アーム24、錘部26及び打撃片28を備えている。図1には、振り子式試験機12と共に、ゴム試験片30が示されている。
The
基台14は、床32に設置される。支持具16は、この基台14に取り付けられている。この支持具16は、例えば、所謂万力が用いられる。この支持具16は、万力に限らず、ゴム試験片30を固定できればよい。この支持具16は、ゴム試験片30に打撃片28が衝突したときに、ゴム試験片30が基台14に対して移動しないように固定できればよい。
The
支柱18は、基台14から上方に向かって延びている。支柱18の上部には、支持軸20が固定されている。支持軸20は、水平方向に延びている。この支持軸20は前後方向に垂直に、左右方向に延びている。支柱18には、表示部22が固定されている。表示部22は支持軸20の軸線を中心にして角度を表示している。この表示部22の角度は、支持軸20の軸線から鉛直方向下向きを0°として、支持軸20の軸線から水平に前後向きをそれぞれ90°としている。
The
アーム24の一端部は、支持軸20に枢支されている。アーム24の他端部は、支持軸20を回動軸にして回動可能にされている。前述の表示部22の角度は、回動するアーム24の振り上げ角度を表している。図1の実線で示されたアーム24の振り上げ角度は、60°である。アーム24の他端33に、錘部26が取り付けられている。この錘部26に打撃片28が取り付けられている。この錘部26は、その質量が調整可能にされている。
One end of the
図1及び図2に示される様に、打撃片28は、錘部26の一端に位置している。この打撃片28は、円柱形状を備えている。この打撃片28の軸線は左右方向に延びている。この打撃片28の軸線は、支持軸20の軸線と平行にされている。この打撃片28は、その軸線に垂直な断面において、円形の断面形状を備えている。支持軸20に垂直な断面において、この打撃片28は、円形の断面形状を備えている。この打撃片28は、硬く比重の大きい材料からなる。この打撃片28は、例えば、金属からなっている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
打撃片28は、ゴム試験片30に衝突する当接面35を備えている。この当接面30は、支持軸20に垂直な断面において、滑らかな曲線を呈する。この当接面30は、ゴム試験片30に向かって突出している。この打撃片28では、当接面30は、支持軸20に垂直な断面において、円弧状に形成されている。
The impacting
ゴム試験片30は、基部34と本体36とを備えている。この基部34は、基部上面38を備えている。この基部上面38は、上方に面していえる。この基部上面38は、水平面で形成されている。本体36は、基部34から上方に突出して形成されている。本体36は、基部上面38から上方に突出して形成されている。
The
本体36は、略直方体の形状を備えている。本体36は、前面40、後面42、上面44、右側面46及び左側面48を備えている。この前面40は前方に、後面42は後方に、上面44は上方に、右側面46は右方に、左側面48は左方に、それぞれ面している。
The
この前面40と基部上面38との境界に隅部49が形成されている。この隅部49は、前面40と基部上面38とが交差することで形成されている。この隅部49は、ゴム試験片30の内側に凹んでいる。隅部49は、凹部である。この隅部49は、前面40及び基部上面38に連続している。このゴム試験片30では、前面40と基部上面38とは直交している。前面40と基部上面38とがなす隅部角度は、90°にされている。このゴム試験片30では、この後面42と基部上面38との境界に隅部が形成されている。後面42と基部上面38とがなす隅部角度は、90°にされている。右側面46及び左側面48は、それぞれ基部の側面と同一平面上に形成されている。この右側面46及び左側面48が基部上面38から上方に延びて、右側面46及び左側面48と基部上面38との境界に隅部が形成されてもよい。
A
図3(a)には、ゴム試験片30に打撃片28が衝突した瞬間の状態が示されている。図3(a)の矢印Rは、当接面35の曲率半径を表している。図3(b)には、打撃片28が衝突して、ゴム試験片30が弾性変形した状態が示されている。
FIG. 3A shows a state at the moment when the impacting
この振り子式試験機12と、ゴム試験片30とを例に、本発明に係る耐ゴム欠け性能の評価方法が説明される。この評価方法は、試験片準備工程、試験工程及び評価工程を備えている。
The evaluation method of the rubber chipping resistance performance according to the present invention will be described by taking the
試験片準備工程では、ゴム試験片30が準備される。このゴム試験片30は、タイヤのトレッドの架橋ゴムからなっている。このゴム試験片30は、予め加温されている。例えば、このゴム試験片30は、試験工程での温度が60℃になるように加温される。この加温により、ゴム試験片30に亀裂が生じやすくされている。この加温により、実車に近い耐ゴム欠け性能が評価されうる。この観点から、好ましくは、試験工程において、このゴム試験片30の温度は常温より高くされる。この温度は、例えば40℃以上にされる。この温度は、例えば150℃以下にされる。
In the test piece preparation step, a
試験工程では、振り子式試験機12が準備される。この振り子式試験機12にゴム試験片30が取り付けられる。支持具16によって、ゴム試験片30の基部34が固定される。ゴム試験片30は、基台14に固定される。固定されたゴム試験片30において、前面40は、支持軸20の軸線と平行にされている。前面40は、前方に向けられている。
In the test process, a
打撃片28が反時計回りに回動させられる。打撃片28が前方且つ上方に振り上げられる。アーム24は、所定の振り上げ角度まで振り上げられる。例えば、振り上げ角度90°の位置までアーム24が振り上げられる。アーム24の支持が解除される。重力により、アーム24、錘部26及び打撃片28は時計回りに回動する。
The
アーム24の振り上げ角度が0°の位置で、打撃片28がゴム試験片30の前面40に衝突する。このアーム24の振り上げ角度が0°前後の位置で、打撃片28がゴム試験片30の前面40に衝突してもよい。例えば、図1の二点鎖線で示される位置で打撃片28がゴム試験片30に衝突してもよい。アーム24の振り上げ角度が0°前後の位置とは、アーム24の振り上げ角度が0°のときのアーム24の他端33の位置を基準して、前後方向それぞれに6mm以内で移動した位置を意味している。
The
打撃片28がゴム試験片30に衝突して、図3(a)の状態に至る。所定の振り上げ角度に振り上げられた後に図3(a)の状態になることで、アーム24、錘部26及び打撃片28の位置エネルギーが運動エネルギーに変換される。この運動エネルギーによって、ゴム試験片30が弾性変形する。基部34が支持具16により固定されているので、本体36が主に弾性変形する。このようにして、図3(b)の状態に至る。
The impacting
弾性変形したゴム試験片30は、アーム24、錘部26及び打撃片28を反時計回りに押し戻す。押し戻されたアーム24、錘部26及び打撃片28は、重力により、再び時計回りに回動する。打撃片28がゴム試験片30に、再び衝突する。これにより、ゴム試験片30が変形する。このように、打撃片28が時計回り及び反時計回りの運動を繰り返す。ゴム試験片30が変形を繰り返す。打撃片28とゴム試験片30とが衝突を繰り返す。やがて、打撃片28は、アーム24の振り上げ角度が0°又はこの角度が0°前後の位置で停止する。
The elastically deformed
このようにして、アーム24が所定の振り上げ角度にされた状態から、打撃片28が停止するまでを、1回の打撃サイクルとしている。この1回の打撃サイクルで、複数回の衝突が繰り返される。この打撃サイクルが複数回繰り返される。ゴム試験片30に亀裂の発生が確認されるまで、この打撃サイクルが繰り返される。この試験工程では、ゴム試験片30に亀裂が発生すると、この打撃サイクルが終了する。
Thus, from the state in which the
評価工程では、ゴム試験片30に亀裂が生じるまで、打撃片28とゴム試験片30との衝突回数が集計される。この亀裂が成長することで、ゴム試験片30にゴム欠けが生じる。この亀裂の発生し易さは、ゴム欠けの発生し易さを表している。この衝突回数が多ければ多いほど、ゴム試験片30は耐ゴム欠け性能に優れている。この衝突回数が少なほど、ゴム試験片30は耐ゴム欠け性能に劣る。この衝突回数に基づいて、ゴム試験片30の耐ゴム欠け性能が評価される。
In the evaluation process, the number of collisions between the impacting
本発明の方法では、亀裂が発生するまでの衝突回数が集計される。ゴム欠けの大きさに基づいて耐ゴム欠け性能を評価する方法に比べて、耐ゴム欠け性能を客観的に評価しうる。また、ゴム欠けの発生し易さとゴム欠けの大きさとは、必ずしも相関しない。本発明の方法によれば、ゴム欠けの発生し易さが精度よく評価されうる。この方法は、特に、小さい入力で衝突の繰り返しによって生じるゴム欠けを、精度よく評価しる。ここでは衝突回数を集計したが、衝突回数に代えて打撃サイクルのサイクル数が集計されてもよい。衝突回数に代えて打撃サイクルのサイクル数に基づいて、耐ゴム欠け性能が評価されてもよい。 In the method of the present invention, the number of collisions until the occurrence of a crack is counted. The rubber chipping resistance performance can be objectively evaluated compared to the method of evaluating the rubber chipping resistance performance based on the size of the rubber chipping. Also, the tendency of rubber chipping to occur does not necessarily correlate with the size of rubber chipping. According to the method of the present invention, the likelihood of rubber chipping can be evaluated with high accuracy. This method, in particular, accurately evaluates rubber chipping caused by repeated impacts with small inputs. Although the number of collisions is summarized here, the number of impact cycles may be aggregated instead of the number of collisions. The rubber chipping resistance performance may be evaluated based on the number of impact cycles instead of the number of collisions.
この試験工程では、一回の衝突でゴム試験片30が亀裂を生じない程度に、入力が調整される。この入力は、例えば、ゴム試験片30の形状、打撃片28の衝突速度、アーム24の振り上げ角度、錘部26や打撃片28の質量によって調整されうる。例えば、打撃片28の衝突速度は、好ましくは0.1m/sec以上であり、更に好ましくは1m/sec以上である。この衝突速度は、好ましくは3m/sec以下である。この衝突速度は、位置エネルギーが全て運動エネルギーに変換されるものとして計算できる。
In this test process, the input is adjusted to such an extent that the
振り子式試験機12を用いているので、位置エネルギーから運動エネルギーを容易に算出できる。また、振り子式試験機12を用いることで、場所や時間に関わらず、一定の条件下で耐ゴム欠け性能が評価されうる。振り子式試験機12を用いることで、複数のゴムの耐ゴム欠け性能を容易且つ高精度に比較評価しうる。
Since the
このゴム試験片30では、基部34から本体36が突出している。基部34が支持具16に固定されている。本体36の前面40に打撃片28が衝突する。これにより、隅部49に、応力集中が生じる。このゴム試験片30は、この隅部49に亀裂が生じ易くされている。ゴム試験片30は、亀裂の発生が隅部49に集中し易い形状を備えている。このゴム試験片30では、亀裂の発生が確認し易い。
In the
図3に示される様に、この打撃片28の当接面35が前面40に衝突する。当接面35が円弧状にされているので、衝突箇所での応力集中が抑制されている。これにより、亀裂の発生箇所は隅部49に集中している。この観点から、打撃片28の当接面は、断面において、滑らかな曲線で形成されることが好ましい。この滑らかな曲線が複数の円弧の組み合わせであってもよい。この滑らか曲線の最小曲率半径Rは、好ましくは5mm以上であり、更に好ましくは10mm以上である。
As shown in FIG. 3, the
高硬度のゴムは弾性変形量が小さい。この様なゴムでは、塑性変形を生じ易い。塑性変形が生じたゴムは、衝突が繰り返されることで、破壊される。例えば、樹脂フィラーや金属フィラーが充填されることで、高硬度のゴムが得られる。この様なゴムでは、弾性変形量は小さいが、衝突が繰り返されることで、塑性変形が生じる。本発明の評価方法は、このようなゴムの耐ゴム欠け性能の評価にも適している。 High hardness rubber has a small amount of elastic deformation. Such rubber is prone to plastic deformation. Rubber that has undergone plastic deformation is broken by repeated collisions. For example, a high hardness rubber can be obtained by being filled with a resin filler or a metal filler. In such rubber, although the amount of elastic deformation is small, plastic deformation occurs due to repeated collisions. The evaluation method of the present invention is also suitable for the evaluation of the rubber chipping resistance performance of such rubber.
図4には、山林、原野等の不整地を走行するモータサイクル用タイヤ50の断面が示されている。図4の一点鎖線CLは、赤道面を表している。このタイヤ50の形状は、赤道面に対して略対称である。このトレッド52は、半径方向外向きに凸な形状を備えている。このトレッド52は、半径方向略外向きに起立する多数のブロック54を有している。一のブロック54と他のブロック54との間に、溝56が形成されている。このタイヤ50では、隣接するブロック54同士は、軸方向及び周方向において、溝56によって隔てられる。ブロック54は、軸方向及び周方向において、それぞれ独立している。
FIG. 4 shows a cross section of a
このタイヤ50では、それぞれ独立したブロック54の踏面58が路面に接地する。この踏面58のエッジ効果により、高いトラクション性能が発揮される。このブロック54により、このタイヤ50は、不整地での高い走行性能を発揮する。
In this
不整地では、路面が起伏に富んでいる。不整地を走行するモーターサイクルは、ジャンプと着地とを繰り返す。このブロック54は、路面との衝突を繰り返す。この衝突により、このタイヤ50では、ブロック54の付け根60で亀裂が生じやすい。この亀裂が成長して、ブロック54に欠けが発生することがある。本発明の評価方法によって、タイヤ50の耐ゴム欠け性能は、高精度に評価されうる。
On rough terrain, the road surface is rough. A motorcycle traveling on rough terrain repeats jumping and landing. This
このタイヤ50の耐ゴム欠け性能を高精度に評価する観点から、ゴム試験片30は基部上面38から上方に突出する本体36を備えることが好ましい。この本体36は、基部上面38から上方に延びる前面40、後面42、右側面46及び左側面48を備えることが好ましい。
From the viewpoint of evaluating the rubber chipping performance of the
ゴム試験片30の基部上面38と前面40との間の隅部49は、基部上面38と前面40とに連続する滑らか曲面にされてもよい。前面40と基部上面38との間の隅部角度は、90°を越える角度であってもよい。後面42と基部上面38と間の隅部は、基部上面38とを連続する滑らかな曲面にされてもよい。右側面46及び左側面48と基部上面38との間にも、同様に隅部が形成されてもよい。この本体36は、ブロック54の形状にされてもよい。これにより、タイヤ50の耐ゴム欠け性能について、より正確な評価がされうる。更に、ゴム試験片30の本体を種々のブロック形状にして評価することで、耐ゴム欠け性能に優れるブロック54の形状が評価されうる。
The
この方法によれば、試作タイヤを制作することなく、ゴム試験片30を制作することで、耐ゴム欠け性能を評価しうる。この方法を用いることで、実車に近い耐ゴム欠け性能を高精度に評価しうる。
According to this method, rubber chipping performance can be evaluated by producing the
本発明では、タイヤの各部材の寸法及び角度は、タイヤが正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤに空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤには荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤが依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤが依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。 In the present invention, the dimensions and angles of each member of the tire are measured in a state where the tire is incorporated into a regular rim and the tire is filled with air so as to have a regular internal pressure. At the time of measurement, no load is applied to the tire. In the present specification, the normal rim means the rim defined in the standard on which the tire is based. The "standard rim" in the JATMA standard, the "Design Rim" in the TRA standard, and the "Measuring Rim" in the ETRTO standard are regular rims. The normal internal pressure as used herein means the internal pressure defined in the standard on which the tire is based. The “maximum air pressure” in the JATMA standard, the “maximum value” published in the “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFlation PRESSURES” in the TRA standard, and the “INFLATION PRESSURE” in the ETRTO standard are normal internal pressure.
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, but the present invention should not be interpreted in a limited manner based on the description of the examples.
この実施例では、4種類のゴムA、B、C及びDが準備された。これらは、下記の表1に示される配合のゴム組成物から得られた。これらは、このゴム組成物が混練され、加硫成型されて得られた。これらのゴム組成物は、表1に示された質量部で配合されていた。 In this example, four rubbers A, B, C and D were prepared. These were obtained from the rubber compositions of the formulations shown in Table 1 below. These were obtained by kneading and vulcanizing this rubber composition. These rubber compositions were compounded in parts by mass shown in Table 1.
表1のポリマー1は、天然ゴム「TSR20」である。ポリマー2は、スチレンブタジエンゴム(JSR製「SBR1502」)である。カーボンは、三菱化学社製「ダイアブラックI(N220、ISAFクラス)」である。ワックスは、日本精蝋製「オゾエース0355」である。老化防止剤は、大内新興化学工業製「ノクラック6C」である。酸化亜鉛は、三井金属鉱業製である。ステアリン酸は日本油脂製「ビーズステアリン酸つばき」である。オイルは、ジャパンエナジー社製「プロセスX−260」である。硫黄は、鶴見化学製の粉末硫黄である。加硫促進剤は、大内新興化学製「ノクセラーNS」である。熱可塑性樹脂は、新日鐵化学製「エスクロンV120(クマロンインデン樹脂、軟化点120℃)」である。熱硬化性樹脂は、住友ベークライト製「PR12686」である。アミン系促進剤は、大内新興化学工業製「ノクセラーHMT」である。
Polymer 1 in Table 1 is a natural rubber "TSR20". The
[比較テスト1]
ゴムA、B、C及びDの破壊エネルギーが求められる。この破壊エネルギーは、「JIS K6251」の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」の規定に準拠して、求められている。具体的には、これらのゴム組成物からダンベル状試験片を作製する。このダンベル状試験片の、引張強度(TB)と破断伸び(EB)とが測定される。この引張強度(TB)と破断伸び(EB)とから、以下の数式で、破壊エネルギーEtが求められる。その結果がゴムAを100とする指数で、表2に示されている。この指数が大きいほど、ゴム欠け性能が高いと評価される。
Et = (TB)・(EB)/2
[Comparison test 1]
The breaking energy of the rubbers A, B, C and D is determined. This fracture energy is determined in accordance with the provisions of "JIS K6251" for "vulcanized rubber and thermoplastic rubber-determination of tensile properties". Specifically, dumbbell-shaped test pieces are produced from these rubber compositions. The tensile strength (TB) and the elongation at break (EB) of this dumbbell-shaped test piece are measured. From the tensile strength (TB) and the elongation at break (EB), the fracture energy Et is determined by the following equation. The results are shown in Table 2 as an index where rubber A is 100. The larger the index, the higher the rubber chipping performance.
Et = (TB) · (EB) / 2
[比較テスト2]
図5に示された耐ゴム欠け性能の評価方法により、ゴムA、B、C及びDの耐ゴム欠け性能が評価された。具体的には、これらのゴム組成物からゴムブロックが作成された。このゴムブロックに、金属製受衝板が埋設されて、ブロック試験片が得られた。このブロック試験片の前面に図5の打撃片が衝突して、ゴム欠けの有無が確認された。その結果が、表2に示されている。その結果がゴムAを100とする指数で、表2に示されている。ここでは、いずれも一撃でゴム欠けが生じており、明確な差が確認できなかった。
[Comparison test 2]
The rubber chipping performance of the rubbers A, B, C and D was evaluated by the method of evaluating the rubber chipping resistance shown in FIG. Specifically, rubber blocks were made from these rubber compositions. A metal impact plate was embedded in this rubber block to obtain a block test piece. The impacting piece of FIG. 5 collided with the front surface of this block test piece, and the presence or absence of a rubber chip was confirmed. The results are shown in Table 2. The results are shown in Table 2 as an index where rubber A is 100. In this case, rubber blowout occurred in one shot, and no clear difference could not be confirmed.
[テスト]
図1及び図2に示された振り子式試験機と、ゴムA、B、C及びDからなるゴム試験片が準備された。これらのゴム試験片は、図1及び図2に示された形状を備えていた。このゴム試験片A、B、C及びDの耐ゴム欠け性能が評価された。その結果が、表2に示されている。その結果がゴム試験片Aを100とする指数で、表2に示されている。この指数が大きいほど、ゴム欠け性能が高いと評価される。
[test]
Rubber test pieces consisting of the pendulum tester shown in FIGS. 1 and 2 and rubbers A, B, C and D were prepared. These rubber test pieces had the shapes shown in FIGS. 1 and 2. The rubber chipping resistance performance of the rubber test pieces A, B, C and D was evaluated. The results are shown in Table 2. The results are shown in Table 2 as an index with the rubber test piece A as 100. The larger the index, the higher the rubber chipping performance.
[実車評価]
図4に示されたモータサイクル用タイヤ(モトクロス用タイヤ)が制作された。そのトレッドが、ゴムA、B、C及びDからなるタイヤが、それぞれ制作された。このタイヤサイズは、「120/90−19 66M」であった。それぞれのタイヤをモトクロス用二輪自動車に装着して、モトクロスコースを走行させた。このモトクロスコースは、連続した凹凸路面であるフープスを含んでいる。このモトクロスコースを走行後に、トレッドの欠けの大きさと数とが集計された。この欠けの大きさと数とに基づいて、耐ゴム欠け性能が評価された。その結果が表2に示されている。この結果は、相対比較での順位であり、数字が小さいほど、耐ゴム欠け性能に優れている。この実車評価では、ゴム試験片Cのゴムが最も優れており、ゴム試験片Aのゴムが最も劣っていた。
[Vehicle evaluation]
A motorcycle tire (a motocross tire) shown in FIG. 4 was produced. Tires were produced whose treads consisted of rubbers A, B, C and D, respectively. The tire size was "120 / 90-19 66M". I mounted each tire on a motorcycle for motocross and ran on the motocross course. This motocross course includes hoops which are a continuous uneven road surface. After traveling on this motocross course, the size and number of tread defects were counted. Rubber chipping resistance was evaluated based on the size and number of chips. The results are shown in Table 2. The result is the order in relative comparison, and the smaller the number, the better the resistance to chipping of rubber. In this on-vehicle evaluation, the rubber of the rubber test piece C was the best, and the rubber of the rubber test piece A was the inferior.
表2に示されるように、本発明の方法によるテストでの結果は、最も実車評価の結果に近い。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 2, the results of the tests according to the method of the invention are closest to the results of the real vehicle evaluation. The superiority of the present invention is clear from the evaluation results.
以上説明された方法は、耐ゴム欠け性能を評価する方法として広く適用されうる。特に、繰り返し衝突してゴムの耐ゴム欠け性能の評価に適している。トレッドにブロックが起立して、このブロックが踏面を形成するタイヤでは、そのトレッド用ゴムの耐ゴム欠け性能を高精度に評価しうる。この方法は、例えば、モトクロス用タイヤや産業用タイヤのトレッド用ゴムの評価に適している。 The method described above can be widely applied as a method for evaluating rubber chipping resistance performance. In particular, it is suitable for evaluation of the rubber chipping resistance of rubber due to repeated collisions. In a tire in which a block stands on a tread and this block forms a tread, the rubber chipping resistance performance of the tread rubber can be evaluated with high accuracy. This method is suitable, for example, for evaluating tread rubbers for motocross tires and industrial tires.
12・・・振り子式試験機
14・・・基台
16・・・支持具
20・・・支持軸
28・・・打撃片
30・・・ゴム試験片
34・・・基部
36・・・本体
38・・・基部上面
40・・・前面
50・・・タイヤ
52・・・トレッド
54・・・ブロック
56・・・溝
58・・・踏面
12: Pendulum tester 14: Base 16: Support 20: Support shaft 28: Impacting piece 30: Rubber test piece 34: Base 36:
Claims (5)
この試験片準備工程では、ゴム試験片が準備されており、
このゴム試験片が本体を備えており、この本体が前方に面する前面を備えており、
この試験工程では、打撃片がゴム試験片の前面に繰り返し衝突して、ゴム試験片に亀裂を生じさせており、
この評価工程では、ゴム試験片に亀裂が生じるまでの、打撃片とゴム試験片との衝突回数が求められており、この衝突回数に基づいてゴム試験片の耐ゴム欠け性能が評価され、
このゴム試験片がタイヤ用ゴムからなる、耐ゴム欠け性能の評価方法。 Test specimen preparation process, test process and evaluation process
In this test piece preparation process, rubber test pieces are prepared,
The rubber test piece comprises a body, the body comprising a front surface facing forward,
In this test process, the impacting piece repeatedly strikes the front surface of the rubber test piece, causing the rubber test piece to crack,
In this evaluation process, the number of collisions between the impacting piece and the rubber test piece until cracking occurs in the rubber test piece is determined, and the rubber chipping resistance performance of the rubber test piece is evaluated based on the number of collisions,
This rubber test piece consists of rubber for tires , The evaluation method of the rubber chipping resistance performance.
この基部が上方に面する基部上面を形成しており、
この基部上面から上記本体が上方に突出しており、
上記本体の前面と基部上面とが交差する方向に延びており、この本体の前面と基部上面との境界に隅部が形成されている請求項1に記載の評価方法。 The rubber test piece has a base,
The base forms an upper surface of the base facing upwards,
The main body protrudes upward from the upper surface of the base,
The evaluation method according to claim 1, wherein the front surface of the main body and the upper surface of the base extend in the intersecting direction, and a corner is formed at the boundary between the front surface of the main body and the upper surface of the base.
この振り子式試験機が、水平な回動軸に一端部が枢支され他端部が回動可能にされたアームと、支持具とを備えており、
この打撃片がアームの他端部に取り付けられており、
この支持具がゴム試験片の前面をアームの回動軸に平行にしてゴム試験片を固定しており、
上記試験工程での衝突が回動軸の下方でされている請求項1から3のいずれかに記載の評価方法。 In the above test process, a pendulum type testing machine provided with the above impact piece is prepared,
The pendulum tester includes an arm whose one end is pivotally supported by a horizontal rotation shaft and whose other end is rotatable, and a support.
This striking piece is attached to the other end of the arm,
The support fixes the rubber test piece with the front surface of the rubber test piece parallel to the pivot axis of the arm,
The evaluation method according to any one of claims 1 to 3, wherein the collision in the test step is performed below the pivot shaft.
この当接面の輪郭が、打撃片が衝突する方向に平行で且つ前面に垂直な打撃片の断面において、円弧状にされている請求項1から4のいずれかに記載の評価方法。
The impacting piece is provided with an abutting surface that collides with the front surface of the rubber test piece,
The evaluation method according to any one of claims 1 to 4, wherein the contour of the contact surface is arc-shaped in a cross section of the striking piece which is parallel to a direction in which the striking pieces collide and perpendicular to the front surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015100952A JP6518128B2 (en) | 2015-05-18 | 2015-05-18 | Rubber chipping performance evaluation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015100952A JP6518128B2 (en) | 2015-05-18 | 2015-05-18 | Rubber chipping performance evaluation method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016217803A JP2016217803A (en) | 2016-12-22 |
JP6518128B2 true JP6518128B2 (en) | 2019-05-22 |
Family
ID=57580627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015100952A Active JP6518128B2 (en) | 2015-05-18 | 2015-05-18 | Rubber chipping performance evaluation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6518128B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108801812B (en) * | 2018-03-22 | 2020-11-10 | 赣州鸫戈智能科技有限公司 | Pendulum impact testing machine with high safety coefficient based on Internet of things |
CN109238679A (en) * | 2018-09-29 | 2019-01-18 | 天津大学 | One kind touches that power of rubbing is measurable pneumatically to touch the device that rubs |
CN110426298A (en) * | 2019-07-24 | 2019-11-08 | 郑州四维新材料技术研究院有限公司 | A kind of test material low-temperature flexibility combination unit |
CN113176155A (en) * | 2021-04-19 | 2021-07-27 | 湖南润格建设工程有限公司 | Highway rail quality detection device |
CN113340713B (en) * | 2021-06-29 | 2023-06-06 | 重庆三峡学院 | Building board impact shock absorption test device based on junked tires |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5649442Y2 (en) * | 1978-12-12 | 1981-11-18 | ||
JPS6125038A (en) * | 1984-07-13 | 1986-02-03 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Measuring method of repelling resiliency and repelling-resiliency testing machine |
JPH06273299A (en) * | 1993-03-20 | 1994-09-30 | Bridgestone Corp | Test device for side part of tire |
JP2005131065A (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Asahi Corp | Footwear |
TWI274873B (en) * | 2005-04-15 | 2007-03-01 | Advanced Semiconductor Eng | Bonding strength test device |
JP5746563B2 (en) * | 2011-06-01 | 2015-07-08 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber chipping resistance evaluation method |
-
2015
- 2015-05-18 JP JP2015100952A patent/JP6518128B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016217803A (en) | 2016-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6518128B2 (en) | Rubber chipping performance evaluation method | |
EP3231840B1 (en) | Pneumatic tire | |
EP3950386B1 (en) | Tire | |
CN112672891A (en) | Tire and method for evaluating grip performance of tire | |
JP2022158223A (en) | tire | |
EP4052927B1 (en) | Tire | |
US11458767B2 (en) | Pneumatic tire and crosslinked rubber composition | |
US11440349B2 (en) | Pneumatic tire and crosslinked rubber composition | |
US20230286325A1 (en) | Tire | |
JP7124493B2 (en) | Abrasion resistance test method, tread rubber manufacturing method, tire manufacturing method, and tire | |
JP7205668B2 (en) | tire | |
JP2022062125A (en) | Pneumatic tire | |
JP2017129495A (en) | Method for evaluating rubber performance | |
JP7338349B2 (en) | Heavy duty tire | |
US10654316B2 (en) | Pneumatic tire and crosslinked rubber composition | |
JP2022029368A (en) | tire | |
US20120259037A1 (en) | Rubber composition for use in tire treads and pneumatic tire using the same | |
JP2021054906A (en) | tire | |
JP7095341B2 (en) | Rubber performance evaluation method | |
EP4331868A1 (en) | Heavy duty tire | |
EP3954550B1 (en) | Pneumatic tire | |
EP3954551B1 (en) | Pneumatic tire | |
JP2024070773A (en) | tire | |
JP2022114651A (en) | Heavy load pneumatic tire | |
US11427029B2 (en) | Pneumatic tire and crosslinked rubber composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180314 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181109 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181225 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190108 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20190108 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190326 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190419 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6518128 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |