(57)【要約】【課題】  短時間で摩耗性能を評価することが可能なタイヤの摩耗性能の評価方法を提供する。【解決手段】タイヤ１の摩耗性能を評価するための方法である。この評価方法は、タイヤ１を車両２に装着して走行させ、タイヤ１の接地面１ｓを摩耗させる工程と、摩耗後の前記接地面１ｓの微細な表面凹凸状態を特定するパラメータを取得する工程と、パラメータに基づいて、タイヤ１の摩耗性能を評価する工程とを含む。【選択図】図１
2018054497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの摩耗性能を評価するための方法であって、
前記タイヤを車両に装着して走行させ、前記タイヤの接地面を摩耗させる工程と、
摩耗後の前記接地面の微細な表面凹凸状態を特定するパラメータを取得する工程と、
前記パラメータに基づいて、前記タイヤの摩耗性能を評価する工程とを含むタイヤの摩耗性能の評価方法。
【請求項２】
前記パラメータは、前記接地面に形成された微小凹部の容積又は個数を含む請求項１記載のタイヤの摩耗性能の評価方法。
【請求項３】
前記微小凹部は、最大径が５００μm以下である請求項２記載のタイヤの摩耗性能の評価方法。
【請求項４】
前記パラメータを取得する工程は、前記接地面の一部分を顕微鏡で観察する工程を含む請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤの摩耗性能の評価方法。
【請求項５】
前記一部分の面積は、０．２５〜１．５０mm2である請求項４記載のタイヤの摩耗性能の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの摩耗性能の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤは、十分な性能を長期に亘って発揮するために、高い摩耗性能が求められている。従来では、タイヤの摩耗性能を調べるために、タイヤを車両に装着し、テストコース等で長時間走行させ、その後、接地面の摩耗量を測定することが行われていた（下記特許文献参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５６２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の方法では、タイヤの摩耗性能を評価するために、多くの時間を要するという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、短時間で摩耗性能を評価することが可能なタイヤの摩耗性能の評価方法を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、タイヤの摩耗性能を評価するための方法であって、前記タイヤを車両に装着して走行させ、前記タイヤの接地面を摩耗させる工程と、摩耗後の前記接地面の微細な表面凹凸状態を特定するパラメータを取得する工程と、前記パラメータに基づいて、前記タイヤの摩耗性能を評価する工程とを含む。
【０００７】
本発明のタイヤの摩耗性能の評価方法において、前記パラメータは、前記接地面に形成された微小凹部の容積又は個数を含むのが望ましい。
【０００８】
本発明のタイヤの摩耗性能の評価方法において、前記微小凹部は、最大径が５００μm以下であるのが望ましい。
【０００９】
本発明のタイヤの摩耗性能の評価方法において、前記パラメータを取得する工程は、前記接地面の一部分を顕微鏡で観察する工程を含むのが望ましい。
【００１０】
本発明のタイヤの摩耗性能の評価方法において、前記一部分の面積は、０．２５〜１．５０mm2であるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、タイヤの摩耗性能を評価するための方法であって、タイヤを車両に装着して走行させ、タイヤの接地面を摩耗させる工程と、摩耗後の接地面の微細な表面凹凸状態を特定するパラメータを取得する工程と、前記パラメータに基づいて、タイヤの摩耗性能を評価する工程とを含む。本発明の方法によれば、タイヤを、微細な表面凹凸状態が形成される程度に摩耗させることで、その摩耗性能を評価することができる。従って、短時間でタイヤの摩耗性能を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のタイヤの摩耗性能の評価方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２】摩耗工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】走行時の車両の側面図である。
【図４】パラメータ取得工程の一例を示すフローチャートである。
【図５】摩耗後の接地面の表面凹凸状態を示す３次元画像である。
【図６】図５のタイヤの接地面をさらに摩耗させた表面凹凸状態を示す３次元画像である。
【図７】実施例の摩耗性能の評価結果と、比較例の摩耗性能の評価結果との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本発明のタイヤの摩耗性能の評価方法（以下、単に「評価方法」という場合がある）の処理手順の一例を示すフローチャートが示されている。図１に示されるように、本実施形態の評価方法は、先ず、タイヤを車両に装着して走行させ、タイヤの接地面を摩耗させ（摩耗工程Ｓ１）、次に、摩耗後の前記接地面の微細な表面凹凸状態を特定するパラメータを取得し（パラメータ取得工程Ｓ２）、このパラメータに基づいて、タイヤの摩耗性能を評価する（評価工程Ｓ３）。
【００１４】
本発明の評価方法は、様々なカテゴリーのタイヤに用いることができる。本実施形態では、その一例として、乗用車用の空気入りタイヤが評価される。以下、各工程が詳細に説明される。
【００１５】
図２には、摩耗工程Ｓ１の処理手順の一例を示すフローチャートが示されている。図３には、走行時の車両２の側面図が示されている。図２及び図３に示されるように、摩耗工程Ｓ１では、先ず、タイヤ１を車両２に装着する（工程Ｓ１１）。
【００１６】
タイヤ１は、例えば、正規リムにリム組みされ、例えば、正規内圧の０．８〜１．２倍の内圧を充填される。
【００１７】
「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。
【００１８】
「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。
【００１９】
車両２は、評価しようとするタイヤ１のカテゴリーに応じて、種々のものが用いられ、本実施形態では、例えば、前輪駆動の乗用車が用いられる。但し、このような態様に限定されるものではない。
【００２０】
車両２へのタイヤ１の装着位置は、目的に応じて適宜決定される。装着位置による影響を小さくする場合、例えば、評価されるタイヤ（以下、テストタイヤという場合がある）１が、全輪に装着され、後述するパラメータの取得を装着された全てのテストタイヤから行うのが望ましい。
【００２１】
前輪駆動車において、一部の車輪にテストタイヤを装着する場合、テストタイヤは、例えば、前輪に装着されるのが望ましい。これにより、駆動及び操舵の両方の影響を含んで評価することができる。なお、前輪駆動車において、非駆動輪である後輪にテストタイヤが装着された場合、車両走行時の駆動及び操舵の影響が小さくなるため、評価結果の再現性を高めることができる。
【００２２】
他方、後輪駆動車において、例えば、駆動力に対する摩耗を評価したい場合、テストタイヤは、駆動輪である後輪に装着されるのが望ましい。また、後輪駆動車において、操舵力に対する摩耗を評価したい場合、テストタイヤは、操舵輪である前輪に装着されるのが望ましい。
【００２３】
次に、摩耗工程Ｓ１では、車両２を走行させる（工程Ｓ１２）。車両２を走行させる路面Ｇは、タイヤのカテゴリーに応じて適宜決定され、本実施形態では、例えば、アスファルトで舗装された周回路が採用される。
【００２４】
車両２の走行速度は、通常の使用状況を想定し、例えば、２０〜１２０km/hであり、より望ましくは、５０〜７０km/hである。
【００２５】
摩耗工程Ｓ１では、車両２の走行によって、タイヤ１を、微細な表面凹凸状態が形成される程度に摩耗させれば良い。このため、車両２の走行距離は、例えば、１〜１００km程度である。
【００２６】
本実施形態の前記走行距離は、好ましくは５０km以下、より好ましくは１０km以下である。これにより、さらに短時間で評価を行うことができる。一方、タイヤ１は、ある程度走行して加熱された状態で摩耗を進行させた方が、実際の使用態様に近い状態で評価することができる。このため、前記走行距離は、好ましくは２km以上、より好ましくは３km以上である。
【００２７】
摩耗工程Ｓ１では、車両２が予め定められた距離を走行したか否かが判断される（工程Ｓ１３）。車両２が前記距離を走行したと判断された場合（工程Ｓ１３、「Ｙ」）、次のパラメータ取得工程Ｓ２が行われる。他方、車両２が前記距離を走行していないと判断された場合（工程Ｓ１３で、「Ｎ」）、工程Ｓ１２及び工程Ｓ１３が再度実施される。これにより、摩耗工程Ｓ１では、車両２を一定の距離走行させて、タイヤ１の接地面１ｓを摩耗させることができる。また、本実施形態の車両２の走行距離は、従来の摩耗試験での走行距離（２００００km程度）に比べて著しく小さい。このため、本実施形態の摩耗工程Ｓ１は、タイヤ１を摩耗させる時間を短縮することができる。
【００２８】
次に、本実施形態の評価方法では、摩耗後のタイヤ１の微細な表面凹凸状態を特定するパラメータを取得している（パラメータ取得工程Ｓ２）。図４には、パラメータ取得工程Ｓ２の一例を示すフローチャートが示されている。
【００２９】
図４に示されるように、本実施形態のパラメータ取得工程Ｓ２では、先ず、タイヤ１の接地面１ｓを顕微鏡で観察する（工程Ｓ２１）。顕微鏡としては、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）が用いられる。このような走査型電子顕微鏡は、タイヤ１の接地面を電子線で走査し、電子線を当てた座標の情報からタイヤ１の接地面１ｓの３次元画像を構築して表示することができる。但し、このような態様に限定されるものではなく、顕微鏡は、光学顕微鏡や、共焦点レーザー顕微鏡等、種々のものが用いられる。また、接地面１ｓの観察は、顕微鏡に限定されるものではなく、例えば、接触式の表面粗さ計等が用いられてもよい。
【００３０】
タイヤ１の接地面１ｓを観察する領域（以下、単に「観察領域」ということがある。）については、接地面１ｓの全体でも良いが、接地面１ｓの一部分でもよい。タイヤ１の接地面は、周方向で略均一に摩耗していると考えることができるため、本実施形態では、接地面１ｓの一部分を観察している。観察領域の面積については、顕微鏡の性能や、評価精度等に応じて、適宜設定することができる。本実施形態の観察領域の面積は、例えば、０．２５〜１．５０mm2程度に設定される。
【００３１】
図５には、摩耗後の接地面１ｓの表面凹凸状態を示す３次元画像が示されている。図５に示されるように、摩耗後のタイヤ１の接地面１ｓには、リセスやクラック等を含む微小凹部２１（第１微小凹部２１Ａ）が形成されている。
【００３２】
図６には、図５のタイヤ１の接地面１ｓをさらに摩耗させた表面凹凸状態を示す３次元画像が示されている。図６に示されるように、接地面１ｓをさらに摩耗させると、微小凹部２１（第１微小凹部２１Ａ）の容積が大きくなるとともに、その第１微小凹部２１Ａの近傍に、新たな微小凹部２１（第２微小凹部２１Ｂ）が形成されている。発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、初期の摩耗で形成された微小凹部２１を起点として、接地面１ｓの摩耗が進行していくと推定した。そして、発明者らは、従来の評価方法のように、接地面１ｓを大きく摩耗させなくても、接地面１ｓの微細な表面凹凸状態を特定することで、その摩耗性能を評価できることを知見した。
【００３３】
このような知見に基づいて、本実施形態のパラメータ取得工程Ｓ２では、摩耗後のタイヤ１の接地面１ｓの微細な表面凹凸状態を特定するパラメータを取得している（工程Ｓ２２）。本実施形態では、パラメータとして、タイヤ１の接地面１ｓに形成された微小凹部２１の容積が取得される。本実施形態の工程Ｓ２２では、上記観察領域内に形成された微小凹部２１の容積の合計値が取得されている。なお、微小凹部２１の容積は、タイヤ１の接地面１ｓの全体に形成された微小凹部２１の容積の合計値でもよい。
【００３４】
微小凹部２１の容積の取得方法については、適宜設定することができる。本実施形態では、タイヤ１の接地面１ｓの３次元画像に基づいて、摩耗前に予め取得したタイヤ１の接地面１ｓの座標データと、微小凹部２１の座標データとの間の空間の体積を求めることによって、微小凹部２１の容積の取得している。
【００３５】
次に、本実施形態の評価方法は、パラメータに基づいて、タイヤ１の摩耗性能を評価する（工程Ｓ３）。本実施形態の工程Ｓ３では、微小凹部２１の容積が大きいほど、摩耗が早期に進行すると考えられる。この場合、タイヤ１が摩耗しやすいと評価される。他方、微小凹部２１の容積が小さいほど、摩耗の進行が遅いと考えられる。この場合、タイヤ１が摩耗しにくいと評価される。
【００３６】
このように、本実施形態の評価方法によれば、従来の評価方法のように、タイヤ１を大きく摩耗させなくても、微細な表面凹凸状態が形成される程度にタイヤ１を摩耗させることで、その摩耗性能を評価することができる。従って、本実施形態の評価方法は、短時間でタイヤ１の摩耗性能を評価することができる。
【００３７】
このような作用を効果的に発揮させるために、微小凹部２１の最大径Ｌ１（図５に示す）が５００μm以下となるように、タイヤ１の接地面１ｓを摩耗させるのが望ましい。これにより、車両２の走行距離を小さくすることができるため、タイヤ１の摩耗性能を短時間で評価することができる。なお、微小凹部２１の最大径Ｌ１が小さすぎても、取得されるパラメータが小さいため、タイヤ１の摩耗性能を十分に評価できないおそれがある。このため、微小凹部２１の最大径Ｌ１は、１０μm以上が望ましい。
【００３８】
本実施形態の評価方法は、例えば、配合が異なる複数のタイヤ１のパラメータを取得して、これらのタイヤ１のパラメータが比較されてもよい。これにより、複数のタイヤ１について、摩耗のしやすさを相対的に評価することができる。なお、各タイヤ１の摩耗条件は、同一に設定されるのが望ましいのは言うまでも無い。
【００３９】
さらに、本実施形態の評価方法では、例えば、摩耗性能の評価の基準となるタイヤ（以下、単に「基準タイヤ」ということがある。）のパラメータを予め求めておき、この基準タイヤのパラメータと比較して、タイヤ１のパラメータが、良好か否かが判断されてもよい。これにより、タイヤ１の摩耗性能を、定量的に評価することができる。
【００４０】
これまでの実施形態のパラメータは、タイヤ１の接地面１ｓに形成された微小凹部２１の容積である場合が例示されたが、このような態様に限定されるわけではない。パラメータは、例えば、微小凹部２１の個数であってもよい。微小凹部２１の個数が多いほど、摩耗が早期に進行すると考えられる。この場合、タイヤ１が摩耗しやすいと評価される。他方、微小凹部２１の個数が少ないほど、摩耗の進行が遅いと考えられる。この場合、タイヤ１が摩耗しにくいと評価される。
【００４１】
なお、微小凹部２１の個数は、前記観察領域内に形成された微小凹部２１の個数の合計値でもよいし、タイヤ１の接地面１ｓの全体に形成された微小凹部２１の個数の合計値でもよい。また、微小凹部２１の容積と個数の双方を考慮して、パラメータが取得されてもよい。
【００４２】
本実施形態の評価方法は、例えば、新品タイヤを評価する場合に好適に用いられる。この場合、上述した微小凹部２１が車両２の走行によって発生したものであることを確認するために、予め、走行前の前記観察領域の表面状態を顕微鏡で観察しておくことが望ましい。
【００４３】
本実施形態の評価方法は、例えば、新品ではないタイヤの摩耗性能を評価することができる。この場合、予め、観察領域をナイフでのカットやバフでの研磨によって平滑にしておくのが望ましい。その後、上述した車両の走行によって観察領域に発生した微小凹部２１から、上述したパラメータを取得するのが望ましい。これにより、走行履歴に関わらず、現状でのタイヤの摩耗性能を取得することができる。
【００４４】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００４５】
図１、２及び４に示した処理手順に基づいて、配合の異なるテストタイヤＡ乃至Ｃの摩耗性能が評価された（実施例）。テストタイヤＡ乃至Ｃは、サイズが２１５／６５Ｒ１６の乗用車用のタイヤである。テスト車両やテストコース等の各条件は、以下の通りである。
テスト車両：排気量２０００cc、前輪駆動車
テストコース：アスファルト路面からなる周回路
テストタイヤの車両装着位置：全輪
走行距離：３km
走行速度：６０km/h
【００４６】
パラメータ取得工程では、微細な表面凹凸状態を特定するパラメータとして、各テストタイヤについて、下記観察範囲内の微小凹部の容積の合計がそれぞれ取得された。そして、パラメータに基づいて、テストタイヤＡ乃至Ｃの摩耗性能が評価された。なお、実施例での摩耗性能の評価は、テストタイヤＡの微小凹部の容積の合計を１００とする指数で示している。数値が大きいほど、摩耗しやすいことを示している。
観察範囲：６８０μm×８７０μm（面積：０．５７mm2）の範囲を３箇所
【００４７】
比較のために、前記条件で２００００km走行したときのテストタイヤＡ乃至Ｂの摩耗性能が評価された（比較例）。なお、比較例での摩耗性能の評価は、テストタイヤＡの摩耗した体積を１００とする指数で示している。数値が大きいほど、摩耗しやすいことを示している。
テスト結果は、以下の通りである。
【００４８】
実施例の評価方法によるテストタイヤＡ乃至Ｃの摩耗性能（指数）
Ａ：１００
Ｂ：２５６
Ｃ：１８２
比較例の評価方法によるテストタイヤＡ乃至Ｃの摩耗性能（指数）
Ａ：１００
Ｂ：２６６
Ｃ：１９１
【００４９】
そして、実施例の評価方法によりテストタイヤＡ乃至Ｃの摩耗性能の評価結果と、比較例の評価方法によるテストタイヤＡ乃至Ｃの摩耗性能の評価結果との相関が求められた。図７は、実施例の摩耗性能の評価結果と、比較例の摩耗性能の評価結果との関係を示すグラフである。
【００５０】
図７に示されるように、テストの結果、実施例の摩耗性能の評価結果は、比較例の摩耗性能の評価結果と相関が高いことが確認できた。従って、実施例の評価方法は、比較例よりも小さい走行距離で、比較例の評価方法と略同一の評価精度を維持することができた。
【符号の説明】
【００５１】
１  タイヤ
１ｓ  接地面
２  車両
【図１】
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【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６】
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【図７】
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