(57)【要約】【課題】ストリップワインド法により形成されたトレッドゴム特有の耐摩耗性能を短期間でかつ適正に評価しうる方法を提供する。【解決手段】トレッド部２の接地面に配されたトレッドゴムＴＧが、未加硫かつ帯状のゴムストリップＧａをタイヤ周方向へ螺旋状に巻き付けることにより形成されたタイヤＴの耐摩耗性能を評価するための方法であって、トレッドゴムＴＧを摩耗させる摩耗工程Ｓ１と、摩耗工程Ｓ１の後、トレッドゴムＴＧの摩耗状況を観察して評価する評価工程Ｓ２とを含み、摩耗工程Ｓ１は、タイヤＴが装着された車両をドライ路面で円旋回させる第１摩耗工程Ｓ１１と、タイヤＴが装着された車両をウエット路面で円旋回させる第２摩耗工程Ｓ１２とを１セットとし、このセットが複数回行われる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部の接地面に配されたトレッドゴムが、帯状のゴムストリップをタイヤ周方向へ螺旋状に巻き付けることにより形成されたタイヤの耐摩耗性能を評価するための方法であって、
前記トレッドゴムを摩耗させる摩耗工程と、
前記摩耗工程の後、前記トレッドゴムの摩耗状況を観察して評価する評価工程とを含み、
前記摩耗工程は、前記タイヤが装着された車両をドライ路面で円旋回させる第１摩耗工程と、
前記タイヤが装着された車両をウエット路面で円旋回させる第２摩耗工程とを１セットとし、このセットが複数回行われることを特徴とするタイヤの耐摩耗性能評価方法。
【請求項２】
前記車両は、四輪自動車であり、
前記タイヤは、前記四輪自動車の円旋回時の外側の車輪に装着される請求項１記載のタイヤの耐摩耗性能評価方法。
【請求項３】
前記円旋回は、前記車両に０．４〜０．６Ｇの横加速度を与えるものである請求項２記載のタイヤの耐摩耗性能評価方法。
【請求項４】
前記第２摩耗工程の前記円旋回は、前記第１摩耗工程の前記円旋回よりも高い横加速度を前記車両に与える請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤの耐摩耗性能評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッド部の接地面に配されたトレッドゴムが、所謂ストリップワインド法により形成されたタイヤの耐摩耗性能を評価するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのトレッド部は、接地面側に配されたトレッドゴムを含んでいる。トレッドゴムとして、例えば、ストリップワインド法により形成されたものが知られている。ストリップワインド法は、例えば、円筒状の被巻付体の外側に、未加硫かつ幅が５〜３０mm程度の帯状のゴムストリップをタイヤ周方向へ螺旋状に巻き付けることにより生トレッドゴムを形成する。この生トレッドゴムは、加硫により一体化する。このように形成されるトレッドゴムは、トレッド幅方向で隣り合うゴムストリップの界面を含んでいる。前記界面は、トレッドゴムの表面において、タイヤ周方向にのびている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１６２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記タイヤが実際に車両に装着されて長期使用された場合、トレッドゴムの接地面が摩耗する。このとき、例えば、トレッドゴムのゴム配合や巻付条件等に不具合があると、摩耗したトレッドゴムの接地面には、前記界面部分が局部的に摩耗乃至剥離した筋状の損傷が生じることがある。このような損傷は、例えば、タイヤが実際に使用されないと、確認することができなかった。このため、ストリップワインド法により形成されたトレッドゴムの耐摩耗性能を、短期間でかつ適正に評価できる方法が強く要望されていた。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ストリップワインド法により形成されたトレッドゴム特有の耐摩耗性能を短期間でかつ適正に評価しうる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】
本発明のうち請求項１に記載の発明は、トレッド部の接地面に配されたトレッドゴムが、帯状のゴムストリップをタイヤ周方向へ螺旋状に巻き付けることにより形成されたタイヤの耐摩耗性能を評価するための方法であって、前記トレッドゴムを摩耗させる摩耗工程と、前記摩耗工程の後、前記トレッドゴムの摩耗状況を観察して評価する評価工程とを含み、前記摩耗工程は、前記タイヤが装着された車両をドライ路面で円旋回させる第１摩耗工程と、前記タイヤが装着された車両をウエット路面で円旋回させる第２摩耗工程とを１セットとし、このセットが複数回行われることを特徴とするタイヤの耐摩耗性能評価方法である。
【０００７】
また請求項２に記載の発明は、前記車両は、四輪自動車であり、前記タイヤは、前記四輪自動車の円旋回時の外側の車輪に装着される請求項１記載のタイヤの耐摩耗性能評価方法である。
【０００８】
また請求項３に記載の発明は、前記円旋回は、前記車両に０．４〜０．６Ｇの横加速度を与えるものである請求項２記載のタイヤの耐摩耗性能評価方法である。
【０００９】
また請求項４に記載の発明は、前記第２摩耗工程の前記円旋回は、前記第１摩耗工程の前記円旋回よりも高い横加速度を前記車両に与える請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤの耐摩耗性能評価方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のタイヤの耐摩耗性能評価方法は、トレッドゴムを摩耗させる摩耗工程と、前記摩耗工程の後、前記トレッドゴムの摩耗状況を観察して評価する評価工程とを含んでいる。前記摩耗工程は、前記タイヤが装着された車両をドライ路面で円旋回させる第１摩耗工程と、前記タイヤが装着された車両をウエット路面で円旋回させる第２摩耗工程とを１セットとし、このセットが複数回行われる。
【００１１】
前記摩耗工程では、ドライ路面及びウエット路面において、前記車両を円旋回させる。種々の実験の結果、ストリップワインド法で作られたトレッドゴムは、円旋回走行させると、ゴムストリップの界面に、ほぼ直角に横力が作用し、界面の損傷を局部的に加速させる。しかも、この円旋回をドライ路面（高μ）とウエット路面（低μ）とで交互に行うことにより、トレッドゴムのゴム欠け等を防いで全体的な摩耗を促進させながら、前記界面の損傷をより加速させて発現させ得ることが分かった。従って、実際の摩耗に近い状態のタイヤが、より短期間で再現される。
【００１２】
以上のように、本発明のタイヤの耐摩耗性能評価方法では、摩耗工程において、前記タイヤにゴム配合や巻付条件等の不具合がある場合、トレッドゴムの界面に沿った筋状の損傷を早期に発現させることができる。従って、本発明によれば、ストリップワインド法により形成されたトレッドゴム特有の耐摩耗性能の適否が評価され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の評価用のタイヤの子午線断面図である。
【図２】製造工程における未加硫のタイヤの斜視図である。
【図３】トレッド部が展開された展開図である。
【図４】本実施形態の評価方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】評価方法の摩耗工程の手順を示すフローチャートである。
【図６】摩耗工程後のトレッド部が展開された展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、本実施形態の耐摩耗性能評価方法により評価されるタイヤＴのタイヤ回転軸を含む子午線断面が示されている。図１に示されるように、タイヤＴは、例えば、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４に至るカーカス６と、カーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト層７とを具えている。タイヤＴは、ベルト層７のタイヤ半径外側に配された、例えば、バンド層（図示省略）を具えても良い。このようなタイヤＴとして、本実施形態では、乗用車用のタイヤが示されているが、自動二輪車用や重荷重用など、種々のカテゴリーのものが含まれるのは言うまでもない。
【００１５】
タイヤＴは、トレッド部２において接地面側に配されたトレッドゴムＴＧ、サイドウォール部３においてタイヤ軸方向外側に配されたサイドウォールゴムＳＧ及びタイヤ内腔面８側に配されたインナーライナゴムＩＧ等を含んでいる。
【００１６】
前記「接地面」とは、正規リムにリム組されかつ正規内圧が充填された正規状態のタイヤＴに、正規荷重を負荷してキャンバー角０°にて平面に接地させたときに、前記平面と接地する部分である。
【００１７】
前記「正規リム」とは、タイヤＴ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】
前記「正規内圧」とは、タイヤＴ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、例えば、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】
前記「正規荷重」とは、タイヤＴ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荷重であり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば"最大負荷能力"、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 "LOAD CAPACITY" である。
【００２０】
タイヤＴは、未加硫の生タイヤを加硫することにより形成される。
【００２１】
図２には、生タイヤに用いられるトレッドゴムＴＧの製造工程の模式的な斜視図が示されている。図１又は図２に示されるように、トレッドゴムＴＧは、ストリップワインド法により形成されている。ストリップワインド法は、例えば、円筒状の被巻付体Ｇの外側に、帯状をなす未加硫のゴムストリップＧａをタイヤ周方向へ螺旋状に巻き付けることにより、環状のトレッドゴムＴＧを形成する。
【００２２】
ゴムストリップＧａは、例えば、押出装置（図示省略）により、連続して押出される。本実施形態のゴムストリップＧａは、例えば、幅が５〜３０mm程度の帯状である。
【００２３】
図２から明らかなように、前記ストリップワインド法により形成されるトレッドゴムＴＧは、タイヤ軸方向に隣り合うゴムストリップＧａ、Ｇａの境界をなす界面Ｓを含んでいる。該界面Ｓは、トレッドゴムＴＧの外面に、ゴムストリップＧａに沿って、タイヤ周方向に連続して現れる。環状に形成されたトレッドゴムＴＧは、被巻付体Ｇから取り外され、生タイヤの中に、慣例に従って、組み入れられる。その後、生タイヤが加硫される。
【００２４】
図３には、加硫されたタイヤＴのトレッド部２が展開された展開図が示されている。加硫により、トレッドゴムＴＧのゴムストリップＧａは、互いに一体接合される。このようなタイヤＴａでは、トレッド部２の接地面において、ゴムストリップＧａの界面Ｓを、例えば、肉眼により観察することは非常に困難となる。
【００２５】
図３に示されるように、本実施形態のトレッド部２の接地面には、例えば、タイヤ周方向に連続してのびる複数の主溝１０と、各主溝１０からのびる複数の横溝１１とが設けられている。主溝１０は、例えば、タイヤ赤道Ｃの両側をのびる一対のクラウン主溝１０ａと、最もタイヤ軸方向外側をのびる一対のショルダー主溝１０ｂとを含んでいる。トレッドパターンについては、本発明の必須の構成要素ではない。
【００２６】
図４には、本実施形態のタイヤＴの耐摩耗性能評価方法の手順の一例がフローチャートで示されている。図４に示されるように、本実施形態の評価方法は、タイヤＴのトレッドゴムＴＧを摩耗させる摩耗工程Ｓ１と、摩耗工程Ｓ１の後、トレッドゴムＴＧの摩耗状況を観察して評価する評価工程Ｓ２とを含んでいる。
【００２７】
図５には、摩耗工程Ｓ１の具体的な手順の一例がフローチャートで示されている。図５に示されるように、摩耗工程Ｓ１では、例えば、タイヤＴが装着された車両（図示省略）をドライ路面で円旋回させる第１摩耗工程Ｓ１１が行われる。
【００２８】
第１摩耗工程Ｓ１１では、まず車両が準備される。本実施形態では、車両として、例えば、四輪自動車が用いられる。タイヤＴは、例えば、四輪自動車において、円旋回時に外側となる車輪に装着されるのが望ましい。これにより、車両の円旋回において、トレッドゴムＴＧを効率よく摩耗させることができる。
【００２９】
第１摩耗工程Ｓ１１におけるドライ路面は、例えば、濡れていないアスファルト路面である。第１摩耗工程Ｓ１１では、このようなドライ路面において、前記車両を、例えば、半径５０m程度の円に沿って高速で円旋回させるのが望ましい。
【００３０】
第１摩耗工程Ｓ１１では、前記車両の円旋回において、前記車両に横加速度が与えられる。これにより、トレッドゴムＴＧは、タイヤ軸方向に沿った横力を受け、摩耗する。横加速度が小さい場合、トレッドゴムＴＧを摩耗させるのに要する時間が増加するおそれがある。逆に、前記横加速度が大きい場合、接地面に主溝１０及び横溝１１により区分された、例えば、ブロック等の各陸部に欠けが生じ、タイヤＴが走行不能となるおそれがある。このような観点より、第１摩耗工程Ｓ１１では、前記車両の円旋回において、例えば、前記車両に０．４〜０．６Ｇ程度の横加速度を与えるのが望ましい。
【００３１】
第１摩耗工程Ｓ１１では、前記円旋回において、前記車両を、例えば、１０００〜２０００m程度走行させるのが望ましい。走行距離が１０００m未満の場合、トレッドゴムＴＧを十分に摩耗させることができないおそれがある。逆に、走行距離が２０００mより大きい場合、ドライ路面における一度の走行摩耗量が大きくなり、トレッドゴムＴＧが急速かつ歪に摩耗するおそれがある。
【００３２】
次に、摩耗工程Ｓ１では、前記車両をウエット路面で円旋回させる第２摩耗工程Ｓ１２が行われる。第２摩耗工程Ｓ１２では、第１摩耗工程Ｓ１１において円旋回された車両を用い、ウエット路面で円旋回させる。
【００３３】
第２摩耗工程Ｓ１２におけるウエット路面は、例えば、アスファルト路面の表面に放水により形成された水膜を具えた、所謂スキッドパッドであるのが望ましい。第２摩耗工程Ｓ１２では、このようなウエット路面において、前記車両を、例えば、半径５０m程度の円に沿って高速で円旋回させるのが望ましい。
【００３４】
第２摩耗工程Ｓ１２でも、円旋回において、車両に横加速度が与えられる。前記ドライ路面における円旋回と同様の観点より、第２摩耗工程Ｓ１２では、車両の円旋回において、例えば、車両に０．４〜０．６Ｇ程度の横加速度を与えるのが望ましい。
【００３５】
第２摩耗工程Ｓ１２では、ドライ路面における円旋回と同様の観点より、円旋回において、車両を、例えば、１０００〜２０００m程度走行させるのが望ましい。
【００３６】
摩耗工程Ｓ１では、第１摩耗工程Ｓ１１と第２摩耗工程Ｓ１２とを１セットとし、このセットが複数回行われる。前記セットの回数は、例えば、種々の実験データ等に基づいて、予め設定されたセット数だけ行われるのが望ましい。
【００３７】
図６には、摩耗工程Ｓ１後のトレッド部２が展開された展開図が示されている。図６に示されるように、タイヤＴは、例えば、トレッドゴムＴＧにゴム配合等の不具合があると、摩耗したトレッドゴムＴＧの界面Ｓに、界面Ｓに沿って局部的に摩耗乃至剥離した筋状の損傷Ｐが生じることがある。
【００３８】
本実施形態の評価方法では、摩耗工程Ｓ１において、車両を円旋回させることにより、トレッドゴムＴＧのゴムストリップＧａの界面Ｓに、ほぼ垂直な横力を作用させる。しかも、摩耗工程Ｓ１では、前記車両を、動摩擦係数μが比較的高いドライ路面及び動摩擦係数μが比較的低いウエット路面で交互に円旋回させる。このため、ドライ路面の走行によって、トレッドゴムＴＧの表面が粗くかつ全体が大きく摩耗する一方、ウエット路面の走行によって、トレッドゴムＴＧの表面の凹凸が平端化される。このように異なる性質の摩耗により、トレッドゴムＴＧを摩耗させることができる。従って、本実施形態の評価方法では、界面Ｓの損傷Ｐの形成速度をより加速させることができ、摩耗工程Ｓ１に掛かる時間を一層短くすることができる。このため、トレッドゴムＴＧに不具合がある場合、トレッドゴムＴＧの界面Ｓの損傷Ｐの形成速度が加速され、摩耗工程Ｓ１に掛かる時間を短くすることができる。
【００３９】
評価工程Ｓ２では、摩耗工程Ｓ１後のトレッドゴムＴＧが観察され、その観察結果に基づいて、タイヤＴの耐摩耗性能が評価される。本実施形態の評価工程Ｓ２では、例えば、トレッドゴムＴＧが評価者の肉眼により観察され、トレッドゴムＴＧの接地面に損傷Ｐが確認できた場合、タイヤＴの耐摩耗性能が不良と評価される。
【００４０】
このように本実施形態の評価方法では、摩耗工程Ｓ１において、タイヤＴにゴム配合や巻付条件等の不具合がある場合、トレッドゴムＴＧの界面Ｓに沿った筋状の損傷Ｐを予め早期に発現させることができ、評価工程Ｓ２において、ストリップワインド法により形成されたトレッドゴムＴＧ特有の耐摩耗性能の適否を評価することができる。
【００４１】
摩耗工程Ｓ１の好ましい態様では、第２摩耗工程Ｓ１２の円旋回において、第１摩耗工程Ｓ１１の円旋回よりも高い横加速度を車両に与えるのが望ましい。ドライ路面は、動摩擦係数μが比較的大きく、車両に大きな横加速度を与えた場合、トレッド部２にゴム欠けを生じ、タイヤＴがバーストに至るおそれがある。逆に、ウエット路面は、動摩擦係数μが比較的小さく、かつ、水膜によりタイヤＴが発熱しにくいため、大きな横加速度を与えても、発熱損傷を防ぎながら摩耗させることができる。
【００４２】
また、第１摩耗工程Ｓ１１と第２摩耗工程Ｓ１２とｗ１セットとした繰り返しのセット数が少ない場合、トレッドゴムＴＧに不具合があってもトレッドゴムＴＧに損傷Ｐが生じないおそれがある。逆に、セット数が多い場合、トレッドゴムＴＧに不具合がなければ、トレッドゴムＴＧに損傷Ｐが生じることがなく、摩耗工程Ｓ１に掛かる時間を増加させるおそれがある。このような観点より、本実施形態の摩耗工程Ｓ１は、図５に示されるように、例えば、１セットが終了する毎に、タイヤＴのトレッドゴムＴＧの摩耗状況を目視により確認する確認工程Ｓ１３が行われ、摩耗工程Ｓ１の終了と継続が判断されても良い。
【００４３】
摩耗工程Ｓ１後のトレッド部２において、損傷Ｐは、例えば、接地面のタイヤ軸方向外側により多く形成される。このため、評価工程Ｓ２の好ましい態様では、例えば、摩耗工程Ｓ１における車両停止時に、接地面のタイヤ軸方向外側が観察され、トレッドゴムＴＧに損傷Ｐが確認された場合、タイヤＴの耐摩耗性能が不良であると評価しても良い。このような評価工程Ｓ２では、タイヤＴの耐摩耗性能の評価に掛かる時間を大幅に短縮することができる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこ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】
長期使用により、トレッドゴムの接地面に、ゴムストリップの界面に沿ったタイヤ周方向の筋状の損傷が生じることが予め判明している評価用のタイヤが複数試作された。そして、これらのタイヤが表１の仕様に基づいて、比較例及び実施例の耐摩耗性能評価方法により評価され、各評価方法の再現率が評価された。
タイヤの主な共通仕様及び試験条件等は、下記の通りである。
【００４６】
共通仕様
タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５
リムサイズ：１５×６．０Ｊ
試験内圧：２３０ｋＰａ
テスト車両：１８００ccのＦＲ車
タイヤ装着位置：旋回方向外側の前後車輪に装着
テストコース：ドライ路面：アスファルト路
：ウエット路面：スキッドパッド
各テスト方法は、次の通りである。
【００４７】
＜再現率＞
上記仕様及び試験条件において、各実施例の評価方法では、ドライバー１名乗車により、ドライ路面で半径５０mの円旋回を３周し、ウエット路面で半径５０mの円旋回を３周することを１セットとし、前記セットを１０回行った後、トレッドゴムを目視により観察した。各比較例の評価方法では、ドライ路面で半径５０mの円旋回をし、トレッドゴムが十分に摩耗された後、トレッドゴムを目視により観察した。これらの各耐摩耗性能試験を５回行った後、得られた各観察結果と、実際の長期使用において損傷が生じたタイヤのトレッドゴムを目視により観察した観察結果とが整合する割合が再現率により評価された。評価は、再現率が高い程、耐摩耗性能評価方法として優れる。
【００４８】
なお、比較例１及び実施例１では、長期使用により、トレッドゴムの接地面に、ゴムストリップの界面に沿ったタイヤ周方向の筋状の損傷が生じないことが予め判明している評価用のタイヤについて、上記再現率が同様に評価された。
【００４９】
【表１】
2015016767.tif 000003
【００５０】
テストの結果より、各実施例の耐摩耗性能の評価方法は、長期使用により、トレッドゴムの接地面に、ゴムストリップの界面に沿ったタイヤ周方向の筋状の損傷が生じることが予め判明している評価用のタイヤの場合、比較例の耐摩耗性能の評価方法より再現率が優れ、タイヤの耐摩耗性能を良好に評価できることが確認できた。
【符号の説明】
【００５１】
Ｔ      タイヤ
ＴＧ    トレッドゴム
Ｇａ    ゴムストリップ
Ｓ１    摩耗工程
Ｓ２    評価工程
Ｓ１１  第１摩耗工程
Ｓ１２  第２摩耗工程
【図１】
2015016767.tif 000004
【図２】
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【図３】
2015016767.tif 000006
【図４】
2015016767.tif 000007
【図５】
2015016767.tif 000008
【図６】
2015016767.tif 000009