(57)【要約】【課題】比較的暑い地域で連続走行する車両に装着される空気入りタイヤに発生しがちな内部故障を精度良く再現評価することが可能なタイヤ耐久試験方法を提供する。【解決手段】空気入りタイヤＴ内を酸素により劣化促進処理した後、該空気入りタイヤＴ内に空気を充填し、試験荷重を加えながら所定の試験速度でドラム耐久試験を行うタイヤ耐久試験方法である。ドラム耐久試験において、試験速度を段階的に増加させると共に、各段階の試験速度を少なくとも５時間維持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤ内を酸素により劣化促進処理した後、該空気入りタイヤ内に空気を充填し、試験荷重を加えながら所定の試験速度でドラム耐久試験を行うタイヤ耐久試験方法において、前記ドラム耐久試験の試験速度を段階的に増加させると共に、各段階の試験速度を少なくとも５時間維持するタイヤ耐久試験方法。
【請求項２】
各段階の試験速度を６〜１２０時間維持する請求項１に記載のタイヤ耐久試験方法。
【請求項３】
酸素分圧の割合が６０％以上の酸素含有気体を空気入りタイヤ内に充填して前記劣化促進処理を行う請求項１または２に記載のタイヤ耐久試験方法。
【請求項４】
前記空気入りタイヤを乾燥した状態で加熱しながら劣化促進処理を行う請求項１，２または３に記載のタイヤ耐久試験方法。
【請求項５】
前記試験荷重をタイヤの規格最大荷重以下にした請求項１，2 ，３または４に記載のタイヤ耐久試験方法。
【請求項６】
前記試験荷重を一定にした請求項５に記載のタイヤ耐久試験方法。
【請求項７】
空気入りタイヤ内を酸素により劣化促進処理した後、該空気入りタイヤ内に空気を充填し、試験荷重を加えながら所定の試験速度でドラム耐久試験を行うタイヤ耐久試験方法において、前記ドラム耐久試験の試験荷重を段階的に増加させると共に、各段階の試験荷重を少なくとも５時間維持するタイヤ耐久試験方法。
【請求項８】
各段階の試験荷重を６〜１２０時間維持する請求項７に記載のタイヤ耐久試験方法。
【請求項９】
酸素分圧の割合が６０％以上の酸素含有気体を空気入りタイヤ内に充填して前記劣化促進処理を行う請求項７または８に記載のタイヤ耐久試験方法。
【請求項１０】
前記空気入りタイヤを乾燥した状態で加熱しながら劣化促進処理を行う請求項７，８または９に記載のタイヤ耐久試験方法。
【請求項１１】
前記試験速度を一定にした請求項７，８，９または１０に記載のタイヤ耐久試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ耐久試験方法に関し、更に詳しくは、比較的暑い地域で連続走行する車両に装着される空気入りタイヤに発生しがちな内部故障を精度良く再現評価することができるタイヤ耐久試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タイヤの耐久試験として、空気入りタイヤ内を酸素により劣化促進処理した後、空気入りタイヤ内に空気を充填してドラム耐久試験を行うようにしたタイヤ耐久試験方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
長期にわたる実使用で経年劣化した空気入りタイヤは、その内部を構成するゴム部材がゴム本来の柔軟でねばりのある性質を失うことによる故障を生じており、その内部故障はリム組時に封入された空気中の酸素によるゴムの酸素劣化が大きく関与している。上記耐久試験方法では、この酸素による劣化促進処理を行うことにより、新品のタイヤにおいて、短期間に効率良く実使用における経年劣化を内部で再現して劣化耐久性を評価できるようにしたものである。
【０００４】
しかしながら、比較的暑い地域で連続走行する車両に装着される空気入りタイヤでは、試験結果のバラツキが大きく、精度良く再現評価することが難しいという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−１６１６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、比較的暑い地域で連続走行する車両に装着される空気入りタイヤに発生しがちな内部故障を精度良く再現評価することが可能なタイヤ耐久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】
【０００６】
上記目的を達成する本発明のタイヤ耐久試験方法は、空気入りタイヤ内を酸素により劣化促進処理した後、該空気入りタイヤ内に空気を充填し、試験荷重を加えながら所定の試験速度でドラム耐久試験を行うタイヤ耐久試験方法において、前記ドラム耐久試験の試験速度を段階的に増加させると共に、各段階の試験速度を少なくとも５時間維持することを特徴とする。
【０００７】
本発明の他のタイヤ耐久試験方法は、空気入りタイヤ内を酸素により劣化促進処理した後、該空気入りタイヤ内に空気を充填し、試験荷重を加えながら所定の試験速度でドラム耐久試験を行うタイヤ耐久試験方法において、前記ドラム耐久試験の試験荷重を段階的に増加させると共に、各段階の試験荷重を少なくとも５時間維持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上述した本発明によれば、ドラム耐久試験の試験速度を少なくとも５時間維持しながら段階的に上げることにより、比較的暑い地域で連続走行する車両に装着される空気入りタイヤにおいて、市場レベルの熱酸化疲労を発生させると共に、高速耐久性の試験結果のバラツキを小さく抑えることができるので、タイヤ内部で発生しがちな速度に起因する内部故障を精度良く再現して評価することが可能になる。
【０００９】
また、ドラム耐久試験の試験荷重を少なくとも５時間維持しながら段階的に上げることにより、比較的暑い地域で連続走行する車両に装着される空気入りタイヤにおいて、市場レベルの熱酸化疲労を発生させると共に、荷重耐久性の試験結果のバラツキを小さく抑えることができるので、タイヤ内部で発生しがちな荷重に起因する内部故障を精度良く再現して評価することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明のタイヤ耐久試験方法の一実施形態を示す。この図１に示すタイヤ耐久試験方法は、先ず、試験する空気入りタイヤ（試験タイヤ）内を酸素により劣化促進処理する。この処理は、リム組した試験タイヤＴ内に酸素を充填し、タイヤ空洞部内を高濃度の酸素を含有する気体で満たすようにする。
【００１２】
この酸素含有気体の酸素濃度としては、酸素分圧の割合が３０％以上、好ましくは６０％以上となるようにするのが、内部のゴムの劣化を効率的に促進する上でよい。酸素濃度は高ければ高いほど劣化を促進できるのでよく、酸素分圧の割合の上限値は可能であれば１００％であってもよい（実際上は１００％未満）。
【００１３】
なお、ここで言う酸素分圧とは、充填気体の全圧力に対する酸素の分圧を示したものである。例えば、通常のやり方でタイヤをリム組みし、酸素を３００ｋＰａ充填した場合、タイヤ内の１気圧（１００ｋＰ）の空気に含まれる酸素分を加え、このタイヤ内の酸素分圧は３２０ｋＰａとなり、酸素分圧の割合は８０％となる。但し、空気中に含有される酸素の量は２０％とする。
【００１４】
充填後の試験タイヤ内の圧力としては、一般的にはＪＡＴＭＡ最大空気圧までの範囲とするが、タイヤの安全を確認した上で、最大空気圧を超える空気圧としてもよい。
【００１５】
高濃度の酸素を含有する気体を充填した試験タイヤＴは、次いでオーブン１内で加熱される。ここでは蒸気を加えたりすることなく、オーブン１内で乾燥した状態で加熱する（乾熱処理）。乾熱処理における加熱温度としては、６５〜８５℃、好ましくは７０〜８０℃にするのが、試験タイヤＴのゴムに悪影響を及ぼすことなく、劣化促進処理を効率的に行う上でよい。当然のことながら、常温（例えば、２０℃前後の雰囲気温度）で行うことも可能であるが、乾熱処理を行うのがゴムの劣化を促進してタイヤ耐久試験を効率よく行う上でよい。
【００１６】
乾熱処理時間としては、酸素濃度、乾熱処理温度及びタイヤの種類により適宜選択されるが、例えば、２６５／７０Ｒ１６の乗用車用タイヤでは、酸素分圧の割合を８０％、乾熱処理温度を８０℃にした場合、想定する市場によって４〜８日程度とする。
【００１７】
乾熱処理を行った後、オーブン１内から取り出した試験タイヤＴ内の気体を排出し、常温まで冷却した後、試験タイヤＴ内に通常（酸素２０％）の空気を充填する。充填圧力としては、ＪＩＳ  Ｄ４２３０の高速性能試験Ａに準拠することができるが、それに限定されず、実質的にそのレベルの空気圧であればよい。
【００１８】
次いで、試験タイヤＴを室内３に設置したドラム試験機２に取り付け、試験荷重を加えながら所定の試験速度で回転するドラム２ａ上を走行させるドラム耐久試験を行う。この試験は高速耐久性を調べる試験であり、試験速度を段階的に増加させながら行う。この時重要なのは、段階的に上げる際に各段階の試験速度を少なくとも５時間維持することである。
【００１９】
この時間が短いと、タイヤ故障時におけるゴムの劣化度合いが、実使用における経年劣化のレベル（市場レベル）より小さく、高速走行に伴う熱的要因でタイヤ故障が発生するため、評価結果が実使用における評価結果と異なる結果となる。また、試験速度を段階的に上げずに一定の高い速度で実施すると、試験結果のバラツキが大きく、精度良く再現評価することができない。
【００２０】
各段階の試験速度の持続時間は、市場レベルの熱酸化疲労を得るため、好ましくは６時間以上にするのがよい。上限値としては、耐久試験の評価精度及び試験効率の点から６日以内、好ましくは５日（１２０時間）以内にするのがよい。
【００２１】
開始する試験速度としては、１２０ｋｍ／ｈ程度から始めるのが、耐久試験の評価精度と試験効率の点からよい。
【００２２】
試験荷重としては、タイヤの規格最大荷重（ＪＡＴＭＡに規定される最大負荷能力の荷重）以下とするのがよい。試験荷重をタイヤの規格最大荷重を超える荷重にすると、高速耐久試験では、試験タイヤＴの温度上昇が大幅に増加し、熱的要因でタイヤが故障し易くなる。また、試験荷重は一定にするのが、試験要因を複雑化させないために好ましい。
【００２３】
ドラム耐久試験を行う室内３の温度（試験室温）は、ＪＩＳ  Ｄ４２３０の高速性能試験Ａと同じ２０度以上にすることができる。好ましくは、略２５〜３４度の範囲にするのが比較的暑い地域で使用されるタイヤ条件により合わせる上でよい。
【００２４】
上述した図１に示す本発明によれば、ドラム耐久試験を行う工程において、試験速度を段階的に増加させると共に、各段階の試験速度を少なくとも５時間維持することにより、比較的暑い地域で連続走行する車両に装着される空気入りタイヤにおいて、市場レベルの熱酸化疲労を発生させると共に、高速耐久性の試験結果のバラツキを小さく抑えることができるので、タイヤ内部で発生しがちな速度に起因する内部故障を従来より精度良く再現して評価することが可能になる。
【００２５】
図２は、本発明のタイヤ耐久試験方法の他の実施形態を示し、この図２のタイヤ耐久試験方法は、荷重耐久性を評価する試験方法である。試験タイヤＴを劣化促進処理して空気を充填するまでの処理は、上述した図１の方法と同じである。それに続けて、試験タイヤＴをドラム試験機２に取り付け、試験荷重を加えながら所定の試験速度でドラム耐久試験を行う工程を以下のようにして行う。
【００２６】
即ち、この試験は荷重耐久性を調べる試験であるため、試験荷重を段階的に増加させながら行う。この時重要なのは、段階的に上げる際に各段階の試験荷重を少なくとも５時間維持することである。
【００２７】
この時間が短いと、上述と同様に、タイヤ故障時におけるゴムの劣化度合いが市場レベルより小さく、荷重に伴う熱的要因でタイヤ故障が発生するため、評価結果が実使用における評価結果と異なる結果となる。また、試験荷重を段階的に上げずに一定の高い荷重で実施すると、試験結果のバラツキが大きく、精度良く再現評価することができない。
【００２８】
各段階の試験荷重の持続時間も、図１の実施形態と同様に、好ましくは６時間以上にするのがよい。上限値としても、同様の理由から６日以下、好ましくは５日（１２０時間）にするのがよい。
【００２９】
試験速度としては、ＪＩＳ  Ｄ４２３０の耐久性能試験に準拠することができるが、それに限定されず、実質的にそのレベルの試験速度であればよい。試験速度は一定にするのが、試験要因を複雑化させないために好ましい。
【００３０】
ドラム耐久試験を行う室内３の温度（試験室温）も、上記と同様に２０度以上、好ましくは、略２５〜３４度の範囲にするのがよい。
【００３１】
上述した図２に示す本発明によれば、ドラム耐久試験を行う工程において、試験荷重を段階的に上げると共に、各段階の試験荷重を少なくとも５時間維持することにより、比較的暑い地域で連続走行する車両に装着される空気入りタイヤにおいて、市場レベルの熱酸化疲労を発生させると共に、荷重耐久性の試験結果のバラツキを小さく抑えることができるので、タイヤ内部で発生しがちな荷重に起因する内部故障を従来より精度良く再現して評価することが可能になる。
【００３２】
本発明において、上記実施形態では、ドラム耐久試験において、試験速度あるいは試験荷重を段階的に増加せると共に、各段階の維持時間を少なくとも５時間維持するようにしたが、より過酷なタイヤ耐久試験を行う場合には、両者を組み合わせるようにしてもよい。
【実施例１】
【００３３】
タイヤサイズを２６５／７０Ｒ１６  １１２Ｓで共通にし、タイヤ仕様を異にした２種類の試験タイヤＡ，Ｂを各１６本作製した。試験タイヤＡは、比較的暑い地域で連続走行する車両（高速走行する頻度が高い乗用車）に装着した際に問題はないが、試験タイヤＢはそのような車両に装着した際に摩耗限度までタイヤが摩耗する前に故障が見られるタイヤである。
【００３４】
各２本の試験タイヤＡ，Ｂを表１に示す条件でそれぞれタイヤ高速耐久試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１の実施例１〜４は、各段階の試験速度を維持する時間を十分に長く（６時間以上）したものであるが、このように長い時間で行った際の故障発生時のゴムの劣化度合いを調べてみると、問題がない試験タイヤＡ及び問題がある試験タイヤＢ共に、実使用における経年劣化のレベル（市場レベル）と同レベルの熱酸化疲労を起こしてタイヤが故障しており、実際に評価したタイヤとも大差なく再現評価できた。
【００３７】
それに対して、比較例１は、各段階の試験速度を維持する時間を３時間と短くしたものであるが、このように短い時間で行った際の故障発生時のゴムの劣化度合いを調べてみると、市場レベルより劣化度合いが小さく、故障が高速走行による発熱の熱的要因で発生していた。
【００３８】
比較例２は、一定の高い速度で行ったものであるが、このように一定の速度で高速耐久性を試験すると、同じ種類のタイヤでもタイヤの故障時間に大きなバラツキが発生して、精度よく再現評価できなかった。
【００３９】
比較例３は、ドラム耐久試験も酸素濃度を高くして行ったものであるが、このようにドラム耐久試験も高い酸素濃度の条件で試験を行うと、故障発生時のゴムの劣化度合いが市場レベルを超えており、やはり精度よく再現評価できなかった。
【００４０】
比較例４は、劣化促進処理を行わずにドラム耐久試験を行ったものであるが、劣化促進処理を行わずに耐久試験を行うと、故障発生時のゴムの劣化度合いが市場レベルより小さく、高速走行時に発生する熱によりタイヤが故障し、精度よく再現評価できなかった。
【実施例２】
【００４１】
タイヤサイズを２６５／７０Ｒ１６ＬＴで共通にし、タイヤ仕様を異にした２種類の試験タイヤＣ，Ｄを各１６本作製した。比較的暑い地域で連続走行する車両（ライトトラック）に装着した際に、試験タイヤＣは問題はないが、試験タイヤＤは摩耗限度までタイヤが摩耗する前に故障が見られるタイヤである。
【００４２】
各２本の試験タイヤＣ，Ｄを表２に示す条件でそれぞれタイヤ荷重耐久試験を行ったところ、表２に示す結果を得た。
【００４３】
【表２】
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【００４４】
表２の実施例５〜８は、各段階の試験荷重を維持する時間を十分に長くしたものであるが、このように長い時間で行った際の故障発生時のゴムの劣化度合いを調べてみると、上述した実施例と同様に、問題がない試験タイヤＣ及び問題がある試験タイヤＤ共に、市場レベルと同レベルの熱酸化疲労を起こしてタイヤが故障しており、実際に評価したタイヤとも大差なく再現評価できた。
【００４５】
それに対して、比較例５は、各段階の試験荷重を維持する時間を３時間と短くしたものであるが、このように短い時間で行った際の故障発生時のゴムの劣化度合いを調べてみると、上記比較例１と同様に、市場レベルより劣化度合いが小さく、故障が荷重による発熱の熱的要因で発生していた。
【００４６】
比較例６は、一定の高荷重で行ったものであるが、このように一定の高荷重で荷重耐久性を試験すると、上記比較例２と同様に、タイヤの故障時間が同じ種類のタイヤでも大きくバラつき、精度よく再現評価できなかった。
【００４７】
比較例７は、ドラム耐久試験も酸素濃度を高くして行ったものであるが、このようにドラム耐久試験も高い酸素濃度の条件で試験を行うと、上記比較例３と同様に、故障発生時のゴムの劣化度合いが市場レベルを超えており、やはり精度よく再現評価できなかった。
【００４８】
比較例８は、劣化促進処理を行わずにドラム耐久試験を行ったものであるが、劣化促進処理を行わずに耐久試験を行うと、故障発生時のゴムの劣化度合いが市場レベルより小さく、高荷重に起因する熱によりタイヤが故障し、精度よく再現評価できなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のタイヤ耐久試験方法の一実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明のタイヤ耐久試験方法の他の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  オーブン
２  ドラム試験機
２ａ  ドラム
３  室内
Ｔ  空気入りタイヤ（試験タイヤ）
【図１】
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【図２】
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