JPH03103750A - すべり抵抗測定法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車用タイヤのトレッドゴムとして用いられ
るゴムのすべり抵抗を正確に測定する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来トレッドゴムの乾燥路面及び湿潤路面に対する摩擦
係数を測定する簡便な方法として、振子式すべり抵抗測
定装置が用いられている。これは振子の先端に試料ゴム
を取り付けて、水平位置から振子を自由に落下振動させ
、振子の下罐位置で路面に相当する板と試料ゴムを一定
圧力で摺勤させ、その後振子がどこまで上昇するかを測
定して、試料ゴムと路面板の摺勤摩擦によるエネルギー
損失を求め、すべり抵抗を測定するものであり、極めて
簡単な方法でゴムのすべり抵抗を測定することができる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の振子式すべり抵抗測定装置は簡単な装置で簡
便にすべり抵抗を測定することができる。

しかしその装置で得られた測定値と、実際にそのゴムを
トレッドゴムに用いて製造したタイヤについて、湿潤路
面及び乾燥路面を走行してタイヤのすべり抵抗を測定し
た結果を比較すると、湿潤路面では比較的よい正の相関
関係を示すが、乾燥路面では殆ど相関関係が認められな
い。このため、従来の振子式すべり抵抗測定装置による
測定は、湿潤路面におけるすべり抵抗の評価のみに限定
され、トレッドゴムの乾燥路面におけるすべり抵抗を予
め評価する方法としては殆ど用いることはできなかった
。

従って本発明は簡単な振子式すべり抵抗測定装置により
、トレッドゴムの湿潤路面及び乾燥路面におけるすべり
抵抗を正確に評価することができるすべり抵抗測定法を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達戊すべく、本発明者らは鋭意研究を重ねた
結果、乾燥路面については、振子式すべり抵抗測定装置
による測定値と実際のタイヤすべり抵抗が一致しないの
は、実際の走行条件下におけるタイヤのトレッドゴムの
温度と振子式すべり抵抗測定装置による測定の際の試料
ゴムの温度が一致せず、ゴムの乾燥路面におけるすべり
抵抗はゴムの温度によりより大きく異なるからであるこ
とが判明した。従って、振子式すべり抵抗測定装置によ
りすべり抵抗を測定する際には、試料ゴムの温度をタイ
ヤの走行時の温度に正確に一致するように調節する必要
があることを見出し、本発明を完或するに到った。

即ち、本発明は回転軸を中心に自由に揺動する振子の先
端に試料ゴムを装着して、該振子の揺動中に該試料ゴム
を乾燥状態または湿潤状態の路面試料と摺勤せしめ、そ
の摺勤による振子の運動エネルギーの損失を測定して、
試料ゴムのすべり抵抗を測定するすべり抵抗測定法にお
いて、該試料ゴムを加熱または冷却して所定温度に調節
して測定を行うことを特徴とするすべり抵抗測定法を要
旨とする。

次に本発明の内容を図面により詳細に説明する。

第１図は本発明のすべり抵抗測定法に用いられる装置の
正面図である。（１）は架台であり高さ調節ノブＱ３１
の操作により上下に伸縮可能に構成されている。架台（
１）に固定された回転軸（２）の廻りに回動自在に振子
（３）が取り付けられている。振子（３）の先端部には
試料装着台（４）が軸（５）を中心に揺動可能に装着さ
れ、この試料装着台（４）は振子（３）の管状のアーム
（０）内の圧縮コイルばね（７）によりリンク機構（８
）を介して、矢印方向に回動するように付勢されており
、常時は振子（３）の下端縁（９）に当接して保持れて
いる。

（１Ｇは振子（３）のアーム（６）を水平状態に係合保
持するストッパーであって、解除ボタンＱｌ）を押すこ
とにまり係合を解除して振子（３）が自由に揺動するよ
うにならている。０は回転軸（２）を中心に回勤可能に
取り付けられた指針であり、それ自身では自由に揺勤し
ない程度の非常に軽い摩擦力で回動するように回転軸（
２）に取り付られ、振子（３）と共に目盛板０４）上を
時計方向に回動して、振子（３）の左方への最高到達位
置を指示するようになっている。

０５１は架台０Φに上下位置調節可能に取り付けられた
温度調節装置であり、試料装着台（４）に装着された試
料ゴムａ″０を収容して、これを所定温度に加熱又は冷
却し得るようになっている。

Ｇ印は金属ブロックよりなる路面試料台であって、上面
に路面試料α匂を貼着して、路面試料槽■内に設置され
、乾燥状態または湿潤状態で、振子（３）が揺動したと
きに、揺動の下端位置で試料ゴムＯ″０が摺勤する位置
に水平に保持される。路面試料台αＯ又は路面試料槽（
イ）に温度調節装置を備え、路面試料（ヘ）の温度を調
節しうるようになっている。

第１図の振子式すべり抵抗測定装置を用いてゴムのすべ
り抵抗を測定するには、振子（３）の先端の試料装着台
（４）に試料ゴムＱ？）を装着し、一方架台（１）の前
面に路面試料Ｑｌを貼着した路面試料台ＯｖＪを設置し
、架台（１）の高さ調節ノブ０つを調節して、振子（３
）が揺動したときに、試料ゴムＯｖが正確に一定の長さ
の範囲にわたって路面試料ＯｇＪに摺動するように調節
する。次いでストッパーαＧにより振子（３）をアーム
（６）が水平になる位置に係止する。この状態で試料ゴ
ムＱＴ）に温度調ｗＪ装置θつを嵌合して、試料ゴム０
′Ｉ）を所定温度に加熱又は冷却する。

路面試料Ｏ！ｌｌは路面試料台０υまたは路面試料槽（
至）の温度調節により、所定温度に調節する。また路面
試料槽（イ）に水を満たすことにより湿潤路面状態にす
ることができる。

試料装着台（４）に装着する試料ゴム０１は、振子（３
）の振動面に平行な、即ち摺勤方向に平行な断面で切断
した断面における摺動部の断面形状を第２１！１ａに示
すように角邪に一定の曲率Ｒを有する形状にするのが好
ましい。その曲率半径Ｒは３〜３０印が適当であり、４
〜Ｉｏｎが更に好ましい。従来の振子式すべり抵抗測定
装置による測定法では、第２図ｂに示すような直角の角
部を有する形状の試料ゴムＯ℃を用いてすべり抵抗を測
定しているが、この形状の試料ゴムαつで測定すると測
定値にばらつきが生じ易く、正確な測定が困難である。

試料ゴム０″ｒ）及び路面試料０つが所定温度に達した
後、温度調節装置（至）を試料ゴムαつから離脱させる
と同時にストッパーαＱの解除ボタンα０を押して、係
止を解除して振子（３）を落下せしめ、試料ゴムＱ？）
を路面試料Ｑｌに摺動させる。振子（３）は試料ゴムα
つが路面試料０！Ｄに摺勤したのち、更に指針Ｑ２＋と
共に回動して、その最高到達点に指針（自）を残留せし
める。

試料ゴムαつと路面試料０匂の摺動時の圧力は、圧縮コ
イルばね（７）によって試料装着台（４）を矢印方向に
回勤する付勢力により、略一定に保たれている。

試料ゴムα′Ｉ）が路面試料０のと摺動しなければ、振
子（３）は左側の水平位置まで回動するが、その運動エ
ネルギーの一部が摺勤による摩擦損失として失われ、そ
の摩擦損失量が指針（支）により表示される。

〔作用〕

タイヤのトレッドゴムと路面の摩擦によるエネルギー損
失は、純粋な摩擦エネルギーとヒステリシスロスとゴム
の凝集力に打ち勝ってゴムを引き裂く剪断力によるエネ
ルギー損失よりなると考えられるが、一定の変形を受け
た時のヒステリシスロスはゴムの温度により大きく変動
する。また剪断力による損失は通常比較的小さいが、試
料ゴムの形状により、特に試料ゴムに角部がありその部
分が破壊される乾燥路面の場合には、この損失が大きく
なる虞があるので、試料ゴムα力の摺動部には角がない
のが好ましい。

本発明のすべり抵抗測定法によれば、実際の走行時のタ
イヤ及び路面の温度に一致する温度条件で測定を行うた
め、試料ゴムによるすべり抵抗の測定結果と実際のタイ
ヤのトレッドゴムのすべり抵抗が、乾燥路面及び湿潤路
面に拘わらず極めてよく一致し、予め試料ゴムのすべり
抵抗測定により、そのゴムをトレッドゴムとして用いた
場合のタイヤのすべり抵抗を正確に予測することができ
る。

〔実施例〕

第ｌ図のすべり抵抗測定装置を用いて、種々のゴム組或
物よりなる試料ゴムについて、試料ゴムＱ’？＋の温度
を変えてすべり抵抗を測定した。試料ゴム０″Ｑは幅（
摺勅方向に対して直角方向）６０ｍｍｘ長さ３０＋ｎｍ
ｘ厚さ６ｆｆｌＩＩ＋でその角邪の曲率半径５ｍｍに調
製した。路面試料０のは砥粒と合成樹脂よりなる＃擦シ
一トを測定の度に路面試料台Ｏｇｌに張り替えて用いた
。高さ調節ノブ０つを調節して、試料ゴムＱ’ｌ）と路
面試料０！との摺動距離を正確に１５０恥に調節した。

試料ゴムＱ？）を用いて本発明の方法により乾燥状態及
び湿潤路面ですべり抵抗を測定し、指数表示してすべり
抵抗指数とする。一方、同じゴムをトレッドゴムとして
用いたタイヤについて、乾燥路面及び湿潤路面で、米国
消費者情報規則、統一タイヤ等級基準（Ｆ）項に規定さ
れる方法によりタイヤをトレーラーに装着して、６４．
４ｋｍ／ｈで走行中トレーラーの一方のタイヤをロック
してタイヤと路面の間に作用する力を測定し、乾燥路面
摩擦係数Ｄｒｙμ．及び湿潤路面摩擦係数ｆｌａｔμ．
を求めた。

すべり抵抗指数は、上記乾燥路面及び湿潤路面摩擦係数
測定の際の標準タイヤに使用されるトレッドゴムと同一
の標準ゴムについて、本発明のすべり抵抗測定法により
乾燥路面で試料ゴム温度２５℃で測定したすべり抵抗（
ＦＪ擦エネルギー損失〉を１００として、各条件で求め
た試料ゴムＱ７１のすべり抵抗を指数表示した。即ち次
式により求めた。

すべり抵抗指数 ＝（試料ゴムのすべり抵抗７２５℃で標準ゴムの乾燥路
面でのすべり抵抗）ＸＩＯＯ 本発明の方法で測定した乾燥路面におけるすべり抵抗指
数と上記乾燥路面摩擦係数Ｄｒｙμ１の関係を第３図に
、湿潤路面におけるすべり抵抗指数と湿潤路面摩擦係数
１１ｅｔμ．の関係を第４図に示す。乾燥路面及び湿潤
路面とも、両測定法による測定値の間に極めて大きな相
関関係がある。

比較例として、従来のすべり抵抗測定法により、２３℃
の室温で、試料ゴムの温度を一定に調節せずに測定した
乾燥路面のすべり抵抗指数と、乾燥路面摩擦係数Ｄｒｙ
，ｕ．の関係を図５に示す。両者の測定値の間には殆ど
相関関係がない。

〔発明の効果〕

本発明のすべり抵抗測定法によれば、試料ゴムを用いて
測定したすべ・り抵杭の測定値と、実際にそのゴムをト
レッドゴムとして用いて製造したタイヤの摩擦係数が、
乾燥路面でも湿潤路面でも極めてよい一致を示す。従っ
て新しいゴム組底物をタイヤのトレッドゴムとして使用
する際に、予め本発明のすべり抵抗測定法によりすべり
抵抗を測定することにより、そのゴムをトレッドとして
使用したタイヤの摩擦係数を正確に予測することができ
、トレッドゴムの選択に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のすべり抵抗測定法に用いられる測定装
置の一例の正面図、第２図は試料ゴムの断面図、第３図
及び第４図は本発明のすべり抵抗測定法により洲定した
すべり抵抗指数と実際のタイヤの摩擦係数との関係を示
すグラフ、第５図は従来のすべり抵抗測定法で測定した
すべり抵抗指数と実際のタイヤの摩擦係数の関係を示す
グラフである。 （１）架台、　　　　　　（２）回転軸、（３）振子、
　　　　　　（４）試料装着台、（５）一アーム、　　
　　　（６）軸、（７）圧縮コイルばね、　（８）リン
ク機構、（９）゜下端縁、 Ｏｏ　　解除ボタン、 （１３　　高さ調節ノブ、 ０５１　　温度調節装置、 ０″０　試料ゴム、 ０つ　路面試料、 αｌ　ストッパー 〇　指針、 ００　　目盛板、 ００　　架台、 ０の　路面試料台、 （イ）路面試料槽。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸を中心に自由に揺動する振子の先端に試料
   ゴムを装着して、該振子の揺動中に該試料ゴムを乾燥状
   態または湿潤状態の路面試料と摺動せしめ、その摺動に
   よる振子の運動エネルギーの損失を測定して、試料ゴム
   のすべり抵抗を測定するすべり抵抗測定法において、該
   試料ゴムを加熱または冷却して所定温度に調節して測定
   を行うことを特徴とするすべり抵抗測定法。
2. （２）該試料ゴムの温度を、走行中のタイヤのトレッド
   ゴムの温度に調節する請求項１記載のすべり抵抗測定法
   。
3. （３）該路面試料の温度を所定温度に調節する請求項１
   記載のすべり抵抗測定法。
4. （４）該試料ゴムの摺動方向に平行な断面における摺動
   部の断面形状を曲率半径４〜１０ｍｍの円弧状に形成す
   る請求項１項記載のすべり抵抗測定法。