(57)【要約】【課題】タイヤの耐久性を予測することのできるタイヤの予測方法の提供を目的とする。【解決手段】ベルト２２の端部２２Ａ付近に三分力センサ２８及び温度センサ３０を埋設する。温度センサ３０からのデータと、三分力センサ２８からのデータとを得る。これらのデータを基にしてシミュレーションを行うことにより、弾性体２６とベルト２２の端部２２Ａとのセパレーション耐久性を予測することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを回転させ、前記タイヤを補強するコード補強層の端部付近に作用する三分力のデータと、前記コード補強層の端部付近の温度または歪みのデータの少なくとも一つとを得て、前記タイヤの弾性体と前記コード補強層の端部とのセパレーション耐久性を予測する、タイヤの耐久性予測方法。
【請求項２】
前記コード補強層の端部は、ベルト端またはビードコアを折り返したカーカスの端部である、請求項１に記載のタイヤの耐久性予測方法。
【請求項３】
前記三分力のデータは、タイヤ内に埋設した三分力センサからのデータである、請求項１または請求項２に記載のタイヤの耐久性予測方法。
【請求項４】
前記三分力センサの外形寸法は、４ｍｍ以内である、請求項３に記載のタイヤの耐久性予測方法。
【請求項５】
前記三分力センサは、前記コード補強層の端部から３ｍｍ以内に配置されている、請求項３または請求項４に記載のタイヤの耐久性予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの耐久性予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの耐久性を得るには、タイヤに故障が発生するまでドラム試験機で試験走行させる必要があり、結果が出るまでに長い時間待つ必要があった。また、多数のタイヤを試験するためには、多数のドラム試験機が必要となり、試験設備に広大な場所と多額の費用が必要となる。
また、タイヤの状態を推定する方法としては、例えば、特許文献１に記載の方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】再公表特許ＷＯ２００５−０１６６７０号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の方法では、圧力センサをトレッドゴム内に埋設してタイヤの状態を推定しているが、力の検出方向が一方向のみ（タイヤ径方向のみ）であり、タイヤの耐久を予測するには改善の余地があった。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、タイヤの耐久性を予測することが可能となるタイヤの耐久性予測方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のタイヤの耐久性予測方法は、タイヤを回転させ、前記タイヤを補強するコード補強層の端部付近に作用する三分力のデータと、前記コード補強層の端部付近の温度または歪みのデータの少なくとも一つとを得て、前記タイヤの弾性体と前記コード補強層の端部とのセパレーション耐久性を予測する。
【０００７】
請求項１に記載のタイヤの耐久性予測方法によれば、タイヤを回転させ、コード補強層の端部付近に作用する三分力（３軸方向。）のデータと、コード補強層の端部付近の弾性体の温度または歪みのデータの少なくとも一つとを得る。
これらの複数のデータを得ることで、弾性体とコード補強層の端部とが実際にセパレーションを生ずるまでタイヤを回転させ続ける事無く、短期間で弾性体とコード補強層の端部とのセパレーション耐久性をシミュレーション等によって予測することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤの耐久性予測方法において、前記コード補強層の端部は、ベルト端またはビードコアを折り返したカーカスの端部である。
【０００９】
請求項２に記載のタイヤの耐久性予測方法によれば、弾性体と、ベルト端またはビードコアを折り返したカーカスの端部とのセパレーション耐久性を予測することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のタイヤの耐久性予測方法において、前記三分力のデータは、タイヤ内に埋設した三分力センサからのデータである。
【００１１】
請求項３に記載のタイヤの耐久性予測方法によれば、タイヤ内に埋設した三分力センサから三分力のデータを得ることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のタイヤの耐久性予測方法において、前記三分力センサの外形寸法は、４ｍｍ以内である。
【００１３】
三分力センサの外形寸法を４ｍｍ以内にすることで、センサをタイヤ内に埋設したことに起因するセパレーションを抑制することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載のタイヤの耐久性予測方法において、前記三分力センサは、前記コード補強層の端部から３ｍｍ以内に配置されている。
【００１５】
コード補強層の端部から３ｍｍ以内が、特にセパレーションを予測する上で力を検出したい範囲となるため、三分力センサをコード補強層の端部から３ｍｍ以内に配置することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明のタイヤの耐久性予測方法によれば、タイヤの弾性体とコード補強層の端部とのセパレーション耐久性を予測することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態のタイヤの耐久性予測方法に用いる空気入りタイヤのタイヤ赤道面の片側を示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図２】温度と走行開始後時間との関係を示すグラフである。
【図３】タイヤ回転角度と力の関係を示すグラフである。
【図４】第２の実施形態のタイヤの耐久性予測方法に用いる空気入りタイヤのタイヤ赤道面の片側を示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図５】第３の実施形態のタイヤの耐久性予測方法に用いる空気入りタイヤのタイヤ赤道面の片側を示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１の実施形態］
図１〜図３を用いて、本発明に係るタイヤの耐久性予測方法の第１の実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態のタイヤの耐久性予測方法に用いる空気入りタイヤ１０のタイヤとしての基本構造は一般的な構造のものであり、左右のビード部１２(図１ではタイヤ赤道面ＣＬの片側のみ図示）に埋設されたビードコア１４と、一対のビードコア１４を跨り、端部分がビードコア１４をタイヤ径方向内側から外側へ折り返された１乃至複数枚のカーカスプライ１６からなるカーカス１８と、カーカス１８のタイヤ径方向外側に配置される１枚以上のベルトプライ２０からなるベルト２２等を備えている。カーカスプライ１６、及びベルトプライ２０は、各々複数本のコード（図示せず）を含んで構成されている。
【００１９】
本実施形態の空気入りタイヤ１０には、弾性体（ゴム、合成樹脂等）２６中に三分力センサ２８が埋設されている。三分力センサ２８は、ベルト２２の端部２２Ａに近接するように、ベルト２２のタイヤ径方向外側に配置されている。
三分力センサ２８は、端部２２Ａ付近の弾性体２６に作用する互いに直交する方向の３方向の力（荷重）、例えば、タイヤ径方向に作用する力、タイヤ周方向（の接線方向）に作用する力、タイヤ軸方向に作用する力の３つの力を計測することができる。なお、計測する力の向きは上記に限らない。
三分力センサ２８は、ベルト２２の端部２２Ａから３ｍｍ以内に配置することが好ましい。三分力センサ２８の外形寸法は、４ｍｍ以内とすることが好ましい。
【００２０】
さらに、弾性体２６中には、三分力センサ２８とは１８０°異なる位置（タイヤ回転軸Ａを挟んで反対側の位置）に、温度センサ３０が埋設されている。温度センサ３０は、ベルト２２の端部２２Ａに近接するように、ベルト２２のタイヤ径方向外側に配置されており、端部２２Ａ付近の弾性体２６の温度を測定することができる。
温度センサ３０も、ベルト２２の端部２２Ａから３ｍｍ以内に配置することが好ましく、温度センサ３０の外形寸法も４ｍｍ以内とすることが好ましい。
【００２１】
（耐久性予測方法）  
次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の耐久性予測方法の手順を説明する。本実施形態では、ベルト２２の端部２２Ａ、より具体的には図示しないコードの端部と弾性体２６とのセパレーション耐久性を得ることを目的としている。セパレーションは、例えば、コードと弾性体２６との間に作用する、力（例えば、剪断力等）と、弾性体２６とコードとの接着力（弾性体２６の温度に影響される）等によって影響を受ける。
【００２２】
先ず、三分力センサ２８及び温度センサ３０を取り付けた空気入りタイヤ１０を図示しないドラム試験機に装着し、予め設定した規定条件（空気圧、荷重）で走行を開始する。
温度センサ３０からのデータは、例えば、２０〜３６０分の間の、ある決まった時点での温度のデータ、例えば、飽和温度のデータを用い、これを弾性体２６とベルト２２の端部２２Ａとのセパレーション耐久性のメジャーとして用いる。
飽和温度は、空気入りタイヤ１０を連続して回転させて、実際の飽和温度を測定しても良いが、走行開始からの時間及び温度を複数回計測してデータを得て、得られたデータから飽和温度を予測しても良い。
【００２３】
そして、三分力センサ２８から得られた力のデータ（例えば、三分力のベクトル和Ｆ）と温度データ（飽和温度）とに基づいて、コンピュータを用いてシミュレーションを行うことで、弾性体２６とベルト２２の端部２２Ａとのセパレーション耐久性を得ることが可能となる。
【００２４】
図２のグラフは、標準（コントロール）のタイヤＣの走行時間と弾性体２６の温度との関係を示したものである。タイヤＣは、走行開始４０分後に飽和温度に達していることが分かる。この飽和温度を、シミュレーションによるセパレーション耐久性のメジャーとして用いることができる。
【００２５】
飽和温度は、公知の技術により、実側した温度の変化からを予測することが可能である。例えば、式「Ｔ＝Ｔ０−Ａｅｘｐ（−Ｂｔ）」を用いて飽和温度を予測することができる。ここで、Ｔは実側した温度、Ｔ０は予測した飽和温度、Ａ，Ｂは定数、ｔは時間である。定数Ａ，Ｂは、異なる時間で複数回実測した温度、時間に基づいて得ることが出来る。なお、公知の他の方法を用いて飽和温度を予測しても良い。
【００２６】
図３のグラフは、タイヤＣのタイヤ回転角度と三分力センサで得られた力（三分力のベクトル和Ｆ）との関係を示したものである。タイヤを１回転させたとき、三分力のベクトル和Ｆは図３に示すように変化した。
例えば、図３に示す力の振幅の差（ベクトル和Ｆの最大値Ｆmaxと最小値Ｆminとの差（Ｆmax−Ｆmin））を、シミュレーションによるセパレーション耐久性のメジャーとして用いることができる。
【００２７】
下記の表１は、タイヤ種（Ａ〜Ｆ）毎に、ドラム試験機による走行距離、４０分後温度（実走行開始後の実際の飽和温度）、Ｔ０（予測した飽和温度）、力の振幅の差を記載したものである。なお、表内の数値は、タイヤＣを１００とした指数である。
【表１】
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【００２８】
表１から、タイヤＣ以外の何れのタイヤにおいても、４０分後の飽和温度と、予測した飽和温度とが略一致していることが分かる。このため、予測した飽和温度をセパレーション耐久性のメジャーとして用いれば、飽和温度を実測する場合に比較して、より短期間でセパレーション耐久性を得ることが可能となる。
【００２９】
このように、力の振幅の差のデータと飽和温度のデータとを用いてシミュレーションを行うことにより、ドラム試験機でタイヤが破壊するまで試験をする必要が無くなり、従来何日も掛かっていた試験が数時間で出来るようになる。
これにより、タイヤのセパレーション耐久性を短期間で得られ、タイヤ開発のスピードアップが可能となり、さらに、少ない設備で多数のタイヤを試験することが可能となる。
さらに、予測により得られる飽和温度を用いることで、更に短期間で試験を行うことができる。
【００３０】
なお、三分力センサ２８をベルト２２の端部２２Ａから３ｍｍ以内に配置することが好ましい理由は、ベルト２２の端部２２Ａから３ｍｍ以内が、特にセパレーションを予測する上で力を検出したい範囲となるためである。
また、三分力センサ２８は、セパレーションの原因となる剪断力が大きく作用するベルト２２の端部２２Ａのタイヤ半径方向外側に配置することが好ましい。
また、三分力センサ２８の外形法を４ｍｍ以内とするのは、三分力センサ２８を弾性体２６に埋設したことに起因するセパレーションを抑制するためである。
各センサからのデータは、例えば、無線等でコンピュータに送信することができる。
【００３１】
［第２の実施形態］
図４にしたがって、本発明に係るタイヤの耐久性予測方法の第２の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
第１の実施形態の空気入りタイヤ１０では、三分力センサ２８とはタイヤ側方から見て１８０°異なる位置に温度センサ３０が埋設されていたが、図４に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、温度センサ３０に換えて歪みセンサ３２が埋設されている。
【００３２】
本実施形態のタイヤの耐久性予測方法は、空気入りタイヤ１０をドラム試験機に装着して走行させ、タイヤ走行時の三分力センサ２８からの力に関するデータと、歪みセンサからの歪みに関するデータとを得る。
そして、得られたデータに基づいてシミュレーションを行うことで、弾性体２６とベルト２２の端部２２Ａとのセパレーション耐久性を得ることが可能となる。
【００３３】
［第３の実施形態］
図５にしたがって、本発明に係るタイヤの耐久性予測方法の第３の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図５に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、ビードコア１４をタイヤ径方向内側から外側へ折り返されたカーカス１８の端部１８Ａの近傍に、三分力センサ２８、及び温度センサ３０が埋設されている。
【００３４】
本実施形態では、三分力センサ２８からの力に関するデータ、及び温度センサ３０からの温度に関するデータに基づいてシミュレーションを行う事で、サイド部３４を構成する弾性体２６とカーカス１８の端部１８Ａとのセパレーション耐久性を得ることが可能となる。
なお、本実施形態においても、温度センサ３０に代えて歪みセンサ３２を埋設し、三分力センサ２８からのデータと歪みセンサからのデータとに基づいてシミュレーションを行うことで、弾性体２６とカーカス１８の端部１８Ａとのセパレーション耐久性を得ることが可能となる。
【００３５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
上記実施形態では、セパレーション耐久性のメジャーとして力の振幅の差のデータを用いたが、力の最大値、力の最小値、力の平均値、力の振幅の何れか、または、これらから計算できる値をセパレーション耐久性のメジャーとして用いることも出来る。
上記実施形態では、空気入りタイヤ１０を回転させて実際の歪みのデータを歪みセンサ３２で得ていたが、本発明はこれに限らず、シミュレーションによって歪みのデータを得ても良い。
上記実施形態では、空気入りタイヤ１０を回転させて飽和温度を予測していたが、空気入りタイヤ１０を回転させずに、弾性体２６の材料、変形等に基づいてシミュレーションによって飽和温度を得ても良い。
【００３６】
また、上記実施形態では、三分力センサ２８のデータ、温度センサ３０のデータ、歪みセンサ３２のデータの内の２種類のデータを用いて試験を行ったが、上記３種類のデータを用いて試験を行っても良い。
コード補強層は、空気入りタイヤ１０を補強するものであれば、カーカス１８、ベルト２２以外のものであっても良い。
また、本発明は、気体を充填しない中実タイヤにも適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１０    空気入りタイヤ（タイヤ）
１４    ビードコア
１８    カーカス（コード補強層）
１８Ａ  端部
２２    ベルト（コード補強層）
２２Ａ  端部
２６    弾性体
２８    三分力センサ
３０    温度センサ
３２    歪みセンサ
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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