(57)【要約】【課題】  実走行での摩耗特性をより正確に評価することを可能にしたタイヤ摩耗試験方法を提供する。【解決手段】  空気入りタイヤに外径成長を生じさせる前処理工程を実施し、該前処理工程を経た空気入りタイヤに対して室内摩耗試験工程を実施する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤに外径成長を生じさせる前処理工程を実施し、該前処理工程を経た空気入りタイヤに対して室内摩耗試験工程を実施することを特徴とするタイヤ摩耗試験方法。
【請求項２】
前処理工程において、リム組みされた空気入りタイヤを正規内圧以上にインフレートして５０℃以上の環境下にて２４時間以上放置することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ摩耗試験方法。
【請求項３】
前処理工程において、リム組みされた空気入りタイヤを正規内圧以上にインフレートして１０時間以上の連続走行を行うことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ摩耗試験方法。
【請求項４】
前処理工程において、リム組みされた空気入りタイヤを正規内圧以上にインフレートして５０℃以上の環境下にて２４時間以上放置し、更に１０時間以上の連続走行を行うことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ摩耗試験方法。
【請求項５】
前処理工程におけるタイヤへの荷重とタイヤの走行速度との積から算出される前処理工程でのオペレーションＭＮＫＰＨ値を、室内摩耗試験工程におけるタイヤへの荷重とタイヤの走行速度との積から算出される室内摩耗試験工程でのオペレーションＭＮＫＰＨ値以上にしたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のタイヤ摩耗試験方法。
【請求項６】
前処理工程及び室内摩耗試験工程の少なくとも一方において、空気入りタイヤに充填する気体の酸素濃度を３０％以上にすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ摩耗試験方法。
【請求項７】
室内摩耗試験工程において、空気入りタイヤにスリップ角及びキャンバー角の少なくとも一方を付与することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤ摩耗試験方法。
【請求項８】
室内摩耗試験工程において、空気入りタイヤを荷重とストリップ角を与えた状態で走行させ、走行中にタイヤ回転軸方向に生じる横力を検出し、該横力を所望の値に制御しながら走行状態を維持することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ摩耗試験方法。
【請求項９】
室内摩耗試験工程において、空気入りタイヤの走行路面に研磨紙を貼り付けることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のタイヤ摩耗試験方法。
【請求項１０】
室内摩耗試験工程において、粘着性を有する回転体を空気入りタイヤの走行路面上で転動させることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のタイヤ摩耗試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤの摩耗特性を評価するための試験方法に関し、さらに詳しくは、実走行での摩耗特性をより正確に評価することを可能にしたタイヤ摩耗試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤの摩耗特性を評価する場合、ドラム式の室内摩耗試験機に新品の空気入りタイヤを装着し、その空気入りタイヤをドラム上で走行させながら摩耗試験を実施している（例えば、特許文献１参照）。そのため、従来のタイヤ摩耗試験方法で得られるのは新品状態のタイヤ構造に基づく摩耗特性である。
【０００３】
一方、実走行に供された空気入りタイヤでは、新品状態から長期間の走行に伴って外径成長やゴムの物性変化が発生する。そのため、従来のタイヤ摩耗試験方法で得られる摩耗特性は、必ずしも実走行での摩耗特性を正確に反映するものではない。従って、実走行におけるタイヤ構造の変化を加味したタイヤ摩耗試験方法が求められている。
【特許文献１】特開２００４−５３４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、実走行での摩耗特性をより正確に評価することを可能にしたタイヤ摩耗試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明のタイヤ摩耗試験方法は、空気入りタイヤに外径成長を生じさせる前処理工程を実施し、該前処理工程を経た空気入りタイヤに対して室内摩耗試験工程を実施することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、室内摩耗試験工程に先駆けて、空気入りタイヤに外径成長を生じさせる前処理工程を実施する。この前処理工程では実走行での外径成長を再現する。そして、室内摩耗試験工程では外径成長を生じた状態の空気入りタイヤについて摩耗量や偏摩耗形態を評価する。これにより、実走行での摩耗特性をより正確に評価することが可能になる。
【０００７】
前処理工程としては、空気入りタイヤに十分な外径成長を生じさせるものであれば、種々の処理を選択することができる。例えば、前処理工程において、リム組みされた空気入りタイヤを正規内圧以上にインフレートして５０℃以上の環境下にて２４時間以上放置する。この場合、乾熱放置により外径成長を再現する。また、前処理工程において、リム組みされた空気入りタイヤを正規内圧以上にインフレートして１０時間以上の連続走行を行う。この場合、タイヤ固有の発熱量に基づく外径成長を再現することができる。更に、前処理工程において、リム組みされた空気入りタイヤを正規内圧以上にインフレートして５０℃以上の環境下にて２４時間以上放置し、更に１０時間以上の連続走行を行うことも可能である。
【０００８】
前処理工程及び室内摩耗試験工程での荷重条件及び速度条件は任意に設定することが可能であるが、前処理工程におけるタイヤへの荷重（ＭＮ）とタイヤの走行速度（ｋｍ／ｈ）との積から算出される前処理工程でのオペレーションＭＮＫＰＨ値を、室内摩耗試験工程におけるタイヤへの荷重とタイヤの走行速度との積から算出される室内摩耗試験工程でのオペレーションＭＮＫＰＨ値以上にすることが好ましい。空気入りタイヤの外径成長はオペレーションＭＮＫＰＨ値により決まるものであり、前処理工程でのオペレーションＭＮＫＰＨ値を室内摩耗試験工程でのオペレーションＭＮＫＰＨ値より大きくすれば、前処理工程において十分な外径成長を得ることができる。
【０００９】
前処理工程及び室内摩耗試験工程の少なくとも一方において、空気入りタイヤに充填する気体の酸素濃度を３０％以上にすることが好ましい。このように空気入りタイヤに充填する気体の酸素濃度を高くすることで、ゴムの劣化による特性変化を加味した状態で摩耗特性を評価することができる。
【００１０】
室内摩耗試験工程において、空気入りタイヤにスリップ角及びキャンバー角の少なくとも一方を付与することが好ましい。つまり、室内摩耗試験工程では、スリップ角を０°以外に設定し、キャンバー角を０°以外に設定し、或いは、スリップ角及びキャンバー角の両方を０°以外に設定すると良い。これにより、アランメント条件に応じた摩耗特性を評価することができる。
【００１１】
また、室内摩耗試験工程において、空気入りタイヤを荷重とストリップ角を与えた状態で走行させ、走行中にタイヤ回転軸方向に生じる横力を検出し、該横力を所望の値に制御しながら走行状態を維持することが好ましい。室内摩耗試験工程において、横力を所望の値に制御しながら走行状態を維持することにより、走行環境の過酷さを同等にした条件で摩耗特性を評価することができる。
【００１２】
更に、室内摩耗試験工程において、空気入りタイヤの走行路面に研磨紙を貼り付けることが好ましい。これにより、実路面を再現すると共に、摩耗を加速することで短時間での評価が可能になる。
【００１３】
また、室内摩耗試験工程において、粘着性を有する回転体を空気入りタイヤの走行路面上で転動させることが好ましい。この場合、粘着性を有する回転体が走行路面に付着したトレッドゴムの滓を取り除くので、摩耗特性をより正確に評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のタイヤ摩耗試験方法では、室内摩耗試験工程に先駆けて、空気入りタイヤに外径成長を生じさせる前処理工程を実施する。前処理工程としては、以下の３つのいずれかを選択すれば良い。
【００１５】
第１の前処理工程は、リム組みされた空気入りタイヤを正規内圧以上にインフレートして５０℃以上の環境下にて２４時間以上放置することである。この場合、加熱温度が５０℃未満又は加熱時間が２４時間未満であると加熱に基づく外径成長が不十分になる。但し、加熱温度の上限値は１００℃とし、加熱時間の上限値は７２０時間とすることが望ましい。また、正規内圧とは空気入りタイヤを通常使用する際の内圧であるが、同一サイズのタイヤについて一定の内圧を採用すれば良い。
【００１６】
第２の前処理工程は、リム組みされた空気入りタイヤを正規内圧以上にインフレートして１０時間以上の連続走行を行うことである。この場合、走行時間が１０時間未満であるとタイヤ固有の発熱量に基づく外径成長が不十分になる。但し、走行時間の上限値は７２０時間とすることが望ましい。また、正規内圧とは空気入りタイヤを通常使用する際の内圧であるが、同一サイズのタイヤについて一定の内圧を採用すれば良い。タイヤへの荷重はＪＡＴＭＡで規定される荷重の８０〜１５０％とし、タイヤの走行速度は３０〜２００ｋｍ／ｈとすれば良い。
【００１７】
第３の前処理工程は、リム組みされた空気入りタイヤを正規内圧以上にインフレートして５０℃以上の環境下にて２４時間以上放置し、更に１０時間以上の連続走行を行うことである。つまり、第１及び第２の前処理工程を組み合わせることも可能である。
【００１８】
一方、室内摩耗試験工程においては、ドラム式の室内摩耗試験機等を用いて、空気入りタイヤをドラム上で走行させて摩耗特性を評価するが、上述した条件で前処理工程を行った場合、空気入りタイヤに外径成長が生じるため、室内摩耗試験工程において実走行での摩耗特性をより正確に評価することができる。摩耗特性の評価項目としては、摩耗量や偏摩耗形態等が挙げられる。例えば、特定の走行条件においてショルダー摩耗やセンター摩耗の発生の有無を確認することも摩耗特性の評価に含まれる。
【００１９】
室内摩耗試験工程におけるタイヤへの荷重とタイヤの走行速度との積から算出される室内摩耗試験工程でのオペレーションＭＮＫＰＨ値は、前処理工程におけるタイヤへの荷重とタイヤの走行速度との積から算出される前処理工程でのオペレーションＭＮＫＰＨ値と同じにするか、或いは、それよりも小さくする。これにより、室内摩耗試験工程では、空気入りタイヤの外径成長が実質的に生じなくなり、外径成長が飽和した状態で摩耗特性を評価することができる。
【００２０】
上述した前処理工程及び室内摩耗試験工程においては、空気入りタイヤに充填する気体として空気を使用することが可能であるが、両工程のうち少なくとも一方において、空気入りタイヤに充填する気体の酸素濃度を３０％以上にすると良い。空気入りタイヤに充填する気体の酸素濃度を高くすることで、ゴムの劣化による特性変化（例えば、キャップトレッドゴムのモジュラスの増加）を加味した状態で摩耗特性を評価することができる。しかも、酸素によりゴムの摩耗が促進されて加速試験となる。ここで言う酸素濃度とは体積分率であり、例えば、気体の全圧に対する酸素の分圧から求めることができる。酸素濃度が３０％未満であると酸化劣化の促進が不十分になる。
【００２１】
室内摩耗試験工程においては、空気入りタイヤにスリップ角及びキャンバー角の少なくとも一方を付与すると良い。スリップ角は−３°〜＋３°の範囲に設定し、キャンバー角は−３°〜＋３の範囲に設定すると良い。
【００２２】
これらスリップ角やキャンバー角の他に、空気入りタイヤには荷重を与えることが必要である。スリップ角を同一にした条件で複数種類の空気入りタイヤについて摩耗特性を評価した場合、走行中に生じる横力はタイヤ特性に応じて相違することになる。例えば、タイヤ同士でコーナリングパワーが異なる場合、同じスリップ角であっても、コーナリングパワーが大きいタイヤの方がタイヤ回転軸方向に発生する横力が大きくなるため、摩耗特性の評価において不利になる。これに対して、実走行では、如何なる特性を有するタイヤであっても、同一のコースを同一速度で走行する場合、同一の横力を受けることになる。つまり、スリップ角を同一にした条件で摩耗特性の評価を行った場合、タイヤが受ける横力がタイヤ特性に応じて相違し、実走行での摩耗特性が必ずしも正確に反映されないことがある。
【００２３】
そこで、空気入りタイヤを荷重とストリップ角を与えた状態で走行させる場合、以下のような制御を実施すると良い。即ち、室内摩耗試験工程において、空気入りタイヤを荷重とストリップ角を与えた状態で走行させ、走行中にタイヤ回転軸方向に生じる横力を検出し、該横力を所望の値に制御しながら走行状態を維持するのである。
【００２４】
ここで、コーナリングパワーが相対的に高いタイヤＡと、コーナリングパワーが相対的に低いタイヤＢについて考えてみる。図１に示すように、スリップ角ＳＡ（振幅）を周期的に変化させるスラローム試験において、回転ドラム１上で走行するタイヤＡ，Ｂのスリップ角ＳＡを同一にした場合、走行中にタイヤ回転軸方向に生じる横力ＳＦはタイヤＢよりもタイヤＡの方が大きくなる。つまり、タイヤＡの方が過酷な走行環境に晒されることになる。これに対して、図２に示すように、スリップ角ＳＡ（振幅）を周期的に変化させるスラローム試験において、回転ドラム１上で走行するタイヤＡ，Ｂのスリップ角ＳＡを適正化し、走行中にタイヤ回転軸方向に生じる横力ＳＦを同一にした場合、走行環境の過酷さを同一にした条件で摩耗特性を評価することができる。その結果、実走行での摩耗特性をより正確に評価することができる。
【００２５】
室内摩耗試験工程において、空気入りタイヤの走行路面に研磨紙を貼り付けることができる。研磨紙の粗さは、特に限定されるものではないが、適切な粗さを選択することで、実路面を再現すると共に、摩耗を加速して短時間での評価が可能になる。
【００２６】
また、室内摩耗試験工程において、粘着性を有する回転体を空気入りタイヤの走行路面上で転動させることができる。例えば、図３において、回転ドラム１に対してタイヤＡ，Ｂを走行させるようにした室内摩耗試験機において、粘着性を有する回転体２が回転ドラム１の外周面上で転動するように設置されている。この回転体２の外径は回転ドラム１の外径よりも小さくなっている。そのため、回転体２の回転速度は回転ドラム１の回転速度よりも高速である。回転体２としては、ゴムローラやタイヤ等を使用することができる。回転体２の外周部分は、例えば、２０℃でのｔａｎδが０．６〜１．０のゴム組成物から構成されている。
【００２７】
タイヤＡ，Ｂを長時間にわたって連続走行させると、トレッドゴムの滓がタイヤＡ，Ｂの走行路面に付着することになるが、上記のような回転体２を回転ドラム１に付設した場合、回転体２が走行路面に付着したトレッドゴムの滓を取り除くので、摩耗特性をより正確に評価することができる。回転体２に付着したトレッドゴムの滓は高速回転に伴う遠心力によって回転体２から放出される。そのため、回転体２から放出されるゴム滓が室内摩耗試験機の周囲に飛散したり、タイヤＡ，Ｂに再び付着しないように、図３に示すように、回転体２を箱体等からなる集塵装置３内に配置すると良い。
【００２８】
なお、本発明はタイヤ摩耗試験方法の工程を規定するものであり、その試験装置の構成は特に限定されるものではない。
【実施例】
【００２９】
タイヤサイズ１１Ｒ２２．５であって補強構造が異なる２種類の重荷重用空気入りタイヤ（Ａ，Ｂ）をそれぞれ多数生産し、各タイヤの一部をトラックに装着して使用する一方で、残りをドラム式の摩耗試験機による室内摩耗試験に供した。これら実走行及び室内摩耗試験において、リムサイズは７．５０×２２．５とし、内圧は７００ｋＰａとした。
【００３０】
実際にトラックに装着して使用したタイヤについては、寿命を終えた際に摩耗状況を調査した。その結果、タイヤＡはショルダー摩耗を生じる傾向があり、タイヤＢはセンター摩耗を生じる傾向があった。
【００３１】
一方、室内摩耗試験に供したタイヤについては、その試験条件を種々異ならせた。従来例では、室内摩耗試験のみを実施した。実施例１では、室内摩耗試験に先駆けて、空気入りタイヤに酸素濃度を３０％とした気体を充填し、７０℃に加熱した状態で２４時間放置した。実施例２では、室内摩耗試験に先駆けて、空気入りタイヤに酸素濃度を３０％とした気体を充填し、１０時間の連続走行を行った。このような室内摩耗試験を通して、タイヤＡ，Ｂの摩耗状況を調査した。その結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
2006300725.tif 000002
【００３３】
この表１から判るように、従来例では偏摩耗が確認されていないものの、実施例１〜２においては実走行で得られた摩耗特性と一致する結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】スラローム試験において、回転ドラム上で走行するタイヤのスリップ角ＳＡを同一にした場合を示す側面図である。
【図２】スラローム試験において、回転ドラム上で走行するタイヤのスリップ角ＳＡを適正化し、走行中にタイヤ回転軸方向に生じる横力ＳＦを同一にした場合を示す側面図である。
【図３】本発明で使用するドラム式の室内摩耗試験機の一例を概略的に示す側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  回転ドラム
２  回転体
３  集塵装置
Ａ，Ｂ  タイヤ
【図１】
2006300725.tif 000003
【図２】
2006300725.tif 000004
【図３】
2006300725.tif 000005