(57)【要約】【課題】ゴムと氷路面との融氷性を評価可能にする新たな融氷性試験方法を提案する。【解決手段】ゴムと氷路面との融氷性試験方法は、氷路面２との接触対象面１０にサイプＳが形成されたゴムブロック又はタイヤである試験体１に対し、水に反応して変色する変色材３を接触対象面１０に設け、変色材３を設けた接触対象面１０を氷路面２に押し付けた状態で試験体１をスライド移動させ、変色材３の変色に基づき融氷性を評価する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
氷路面との接触対象面にサイプが形成されたゴムブロック又はタイヤである試験体に対し、水に反応して変色する変色材を前記接触対象面に設け、
前記変色材を設けた前記接触対象面を前記氷路面に押し付けた状態で前記試験体をスライド移動させ、
前記変色材の変色に基づき融氷性を評価する、ゴムと氷路面との融氷性試験方法。
【請求項２】
前記変色材は、感水紙であり、前記接触対象面に貼付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記変色材は、水分に反応して第１色から第２色へ変色し、乾燥しても第２色から第１色へ色が戻らない不可逆変色の性質を有する、請求項１又は２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ゴムと氷路面との融氷性試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スタッドレスタイヤ等の氷上性能が求められるタイヤでは、タイヤの運動性能を確保するため、トレッドゴムと氷路面との間の摩擦特性を知ることが重要となる。ゴムが氷上を滑り摩擦を生じると、融解した水がゴムと氷路面の間に入り込み、摩擦特性に影響を与えることが知られている。
【０００３】
水膜の存在する湿潤路面とゴムの接触状態を観察する方法として、特許文献１には、ガラス等で形成されたプリズムとして機能する路面にゴムサンプルを接触させ、プリズムの一方から光をプリズムに入射させ、ゴムの接触部位を際立たせて撮像する技術が記載されている。ゴムサンプルが接触している部分は全反射せず、ゴムサンプルが接触していない水膜部分は全反射するため識別できるとの記載がある。プリズム自体を氷で形成すれば、氷上の水の動きも撮影可能との記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１８８７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ガラスとゴム、ガラスと水の関係であれば、特許文献１が述べるように全反射時の角度に違いが生じ、ガラスとゴムの接触部を際立たせられるが、プリズムを氷とした場合には氷と水の物性に差が少なく、上記全反射の違いが明確に起こらずゴムの接触部位を観察することはできない。
【０００６】
上記を含め、光学系を用いて、水と氷とを判別し観察することは難しい。
【０００７】
本開示は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、ゴムと氷路面との融氷性を評価可能にする新たな融氷性試験方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のゴムと氷路面との融氷性試験方法は、
氷路面との接触対象面にサイプが形成されたゴムブロック又はタイヤである試験体に対し、水に反応して変色する変色材を前記接触対象面に設け、
前記変色材を設けた前記接触対象面を前記氷路面に押し付けた状態で前記試験体をスライド移動させ、
前記変色材の変色に基づき融氷性を評価する。
【０００９】
このようにすれば、ゴムブロック又はタイヤである試験体と氷路面との接触により融氷した場合には、水が反応して変色材を変色させるので、接触対象面のうち融氷した部位を計測可能となり、融氷性を評価することができる。
また、水の流れが変色によって分かるので、サイプの形状及び配置の設計に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示におけるゴムと氷路面との融氷性試験に用いる試験機を示す側面図
【図２】サイプを形成していないゴムブロックと、２本の平行なサイプを形成したゴムブロックについての試験結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１２】
本実施形態のゴムと氷路面との融氷性試験方法は、図１に示すように、試験体１であるゴムブロック又はタイヤを、氷路面２に押し付けてスライドさせ、試験体１による氷路面の融氷性を評価する。本実施形態では、試験体１をゴムブロックとしているが、空気入りタイヤであってもよい。
【００１３】
本実施形態の試験体１は、直方体のゴムブロックであり、一面が氷路面２との接触対象面１０に設定されている。接触対象面には、１又は複数のサイプＳが形成されている。本実施形態では、スライド方向ＳＤに対して直交する２本のサイプをスライド方向ＳＤに対して間隔をあけて配置されている。サイプ形状は、一例であり、これに限定されない。
【００１４】
第１のステップとして、氷路面２との接触対象面１０にサイプＳが形成されたゴムブロック又はタイヤである試験体１に対し、水に反応して変色する変色材３を接触対象面１０に設ける。
【００１５】
本実施形態では、変色材３は、感水紙であり、接触対象面１０に両面テープを介して貼付けられている。変色材３としては、紙に限定されず、シート、塗料であってもよい。変色材３を接触対象面１０にプリンティングすることも一例として挙げられる。
【００１６】
本実施形態の変色材３は、水に反応して第１色（黄色）から第２色（青色）に変色し、第２色（青色）に変色した後は、乾燥しても第２色（青色）から第１色（黄色）に色が戻らない不可逆変色の性質を有する。具体的には、スイス連邦の「Syngenta Crop Protection AG」社製の感水紙であり、日本国代理店は、スプレーイングシステムスジャパン合同会社であり、製品名：感水試験紙、品番：20301-1N、20301-2N、20301-3Nである。品番はサイズ別に３つあるが、いずれの品番の製品を用いてもよい。
【００１７】
この不可逆変色の性質により、変色が維持されるので、水の流れの履歴を明確に把握でき、利便性に優れている。現時点では上記感水紙がベストであると認識しているが、変色材３としては、これに限定されない。例えば変色材３として塩化コバルト、感水紙として塩化コバルト紙を用いることも可能である。
【００１８】
第２のステップとして、変色材３を設けた接触対象面１０を氷路面２に押し付けた状態で試験体１であるゴムブロックを氷路面２に対してスライド移動させる。
【００１９】
第３のステップとして、変色材３の変色に基づき融氷性を評価する。具体的には、変色に基づいて融氷箇所を特定することである。
【００２０】
＜試験機＞
上記試験は、次に述べる試験機を用いて行う。図１に示すように、試験機５は、図示しない土台に固定され水平方向に延びる氷路面２と、氷路面２の上方に配置され水平方向に延びるレール５０と、レール５０に支持され試験体１を保持する保持部５１と、を有する。レール５０は両端に設けられたレール固定台５０ａを介して試験機５の土台（図示せず）に固定されている。保持部５１は、試験体１であるゴムブロックを取り付けるための板体５１である。板体５１は、ロードセル５２を介して荷重調整機構５３に接続され、荷重調整機構５３は、横移動機構５４を介してレール５０に接続されている。荷重調整機構５３に付属しているロードセル５２が板体５１を介してゴムブロック１を押し下げ、氷路面２に対して所定荷重を負荷する。横移動機構５４は、荷重調整機構５３ごとゴムブロック１をスライド方向ＳＤに摺動させる。
【００２１】
図２は、サイプを形成していないゴムブロックと、２本の平行なサイプＳを形成したゴムブロックとを用意し、両者の接触対象面１０に感水紙３を貼り付けて、図中で示す踏込側を進行方向の前方として、上記融氷性試験方法を実行した結果を示す。図中の斜線部分は感水紙３が変色した部位を示している。いずれのブロックでも、接触対象面１０のうち踏込側では必ず融氷が生じる。サイプ無しのブロックの場合、接触対象面１０の全面が変色していることから踏込側で生じた水が全域へ流出したと推測した。サイプ有りのブロックの場合、踏込側で融氷した水が第１サイプＳ１に流れるものの、第１サイプＳ１が吸水していることがわかる。第１サイプＳ１から漏れた水も第２サイプＳ２で吸水されていることが分かる。
このように、融氷により生じた水の流れが変色によって事後的に分かるので、サイプの形状及び配置の設計に有用であることが理解できる。
【００２２】
以上のように、本実施形態のゴムと氷路面との融氷性試験方法は、
氷路面２との接触対象面１０にサイプＳが形成されたゴムブロック又はタイヤである試験体１に対し、水に反応して変色する変色材３を接触対象面１０に設け、
変色材３を設けた接触対象面１０を氷路面２に押し付けた状態で試験体１をスライド移動させ、
変色材３の変色に基づき融氷性を評価する。
【００２３】
このようにすれば、ゴムブロック又はタイヤである試験体１と氷路面２との接触により融氷した場合には、水が反応して変色材３を変色させるので、接触対象面１０のうち融氷した部位を計測可能となり、融氷性を評価することができる。
また、水の流れが変色によって分かるので、サイプの形状及び配置の設計に特に有用である。
【００２４】
本実施形態では、変色材３は、感水紙であり、接触対象面１０に貼付けられる。
【００２５】
このようにすれば、変色材３としての感水紙を貼り付けるだけでよいので、試験が容易に実施できる。
【００２６】
本実施形態では、変色材３は、水分に反応して第１色から第２色へ変色し、乾燥しても第２色から第１色へ色が戻らない不可逆変色の性質を有する。
【００２７】
このようにすれば、変色が維持されるので、水の流れの履歴が明確に把握でき、変色に基づく融氷性の評価が容易となる。
【００２８】
以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００２９】
上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１    ゴムブロック（試験体）
１０  接触対象面
２    氷路面
３    感水紙（変色材）
Ｓ    サイプ
【図１】
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【図２】
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