(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤに所定の試験荷重を加えながら所定の試験速度でドラム上を走行させるドラム耐久試験を行う際に、前記試験荷重と試験速度の少なくとも一方を段階的に増加させ、該段階的に増加させた少なくとも一方を各段階で周期的に上下に変動させるタイヤ耐久試験方法。
【請求項２】
各段階での走行時間が少なくとも５時間である請求項１に記載のタイヤ耐久試験方法。
【請求項３】
各段階での走行時間が６〜１２０時間である請求項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に酸素分圧の割合を空気より高くした酸素含有気体を充填した後加熱する乾熱前処理を実施した後、前記ドラム耐久試験を行う請求項１乃至３のいずれか１項に記載のタイヤ耐久試験方法。
【請求項５】
前記ドラム耐久試験の際に酸素分圧の割合が３０％以上の酸素含有気体を前記空気入りタイヤに充填する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のタイヤ耐久試験方法。
【請求項６】
前記空気入りタイヤのスリップ角及び／またはキャンバ角を前記周期的変動に同期させて周期的に変動させる請求項１乃至５のいずれか１項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、市場でのタイヤ故障により近い状態でタイヤ故障を再現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】
市場でのタイヤ故障を再現し、耐久性を評価するタイヤ耐久試験として、ＪＩＳ  Ｄ４２３０に規定される試験が周知である。また、このＪＩＳに規定されるタイヤ耐久試験を改良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１，２参照）。
【０００３】
ところで、市場で使用されるタイヤの故障は、機械的な破壊要因と内部温度の上昇による熱的な破壊要因との複合によってもたらされる場合が殆どである。しかるに、上述したＪＩＳなどに規定されるタイヤ耐久試験方法では、熱的な破壊要因が大きく作用し、機械的な破壊要因の影響が低い傾向にある。即ち、市場で故障したタイヤと、上述したタイヤ耐久試験方法で故障したタイヤを調べてみると、ゴムの熱酸化劣化の度合いが市場で故障したタイヤの方が低い傾向にあり、市場でのタイヤ故障を高い精度で必ずしも再現しているとは言えず、改善の余地が残されていた。
【特許文献１】特開２００３−１６１６７４号公報
【特許文献２】特開２００４−３７２８６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、市場でのタイヤ故障により近い状態でタイヤ故障を再現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】
【０００５】
上記目的を達成する本発明のタイヤ耐久試験方法は、空気入りタイヤに所定の試験荷重を加えながら所定の試験速度でドラム上を走行させるドラム耐久試験を行う際に、前記試験荷重と試験速度の少なくとも一方を段階的に増加させ、該段階的に増加させた少なくとも一方を各段階で周期的に上下に変動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上述した本発明によれば、試験速度や試験荷重を周期的に上下動させることで、試験を行う空気入りタイヤ内の最大応力・歪みを増大させながら内部温度の上昇を抑えることができるため、機械的な破壊要因と熱的な破壊要因とを従来より市場に近づけた状態で作用させることができるようになる。その結果、試験におけるゴムの熱酸化劣化の度合いが市場のそれに近づき、市場でのタイヤ故障により近い状態でタイヤ故障を再現し、耐久性を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】
【０００７】
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。
図１は、本発明のタイヤ耐久試験方法の一実施形態を示し、１は試験を行う空気入りタイヤ（試験タイヤ）、２は試験タイヤ１を加熱するためのオーブン、３はドラム耐久試験を行うためのドラムである。
【０００８】
この図１に示す本発明のタイヤ耐久試験方法は、乾熱前処置を実施した後、ドラム耐久試験を行う例を示している。先ず、図１（ａ）に示すように、試験タイヤ１をホイールＷのリムにリム組し、気体を充填する。充填する気体としては、空気でもよいが、酸化劣化を促進し、試験期間を短縮するため、好ましくは、酸素分圧の割合を空気より高くした酸素含有気体を充填するのがよい。酸素分圧の割合としては、好ましくは３０％以上、より好ましくは６０％以上がよい。酸素濃度は高ければ高いほど劣化を促進できるため、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）。
【０００９】
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すものである。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（２０ｋＰａ）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。
【００１０】
次いで、図１（ｂ）に示すように、気体を充填した試験タイヤ１をオーブン２内で加熱する乾熱前処理を実施する。ここで行う乾熱前処理は、従来と同様にして行われる。例えば、酸素分圧の割合を８０％にした酸素含有気体を充填した場合には、８０℃程度で５日間程オーブン２内で加熱する。加熱後、試験タイヤ１をオーブン２から取り出し、試験タイヤ１内の気体を排出する。
【００１１】
乾熱前処理が終了した試験タイヤ１に、従来と同様にして、空気または酸素分圧の割合を空気より高くした気体（酸素分圧の割合が３０％以上、より好ましくは６０％以上の酸素含有気体）を充填した後、室内に設置したドラム試験機に取り付け、所定の試験荷重を試験タイヤ１に加えながら所定の試験速度で回転するドラム３上をタイヤ故障（ベルト層のエッジセパレーション）が発生するまで走行させるドラム耐久試験を行う（図１（ｃ）参照）。
【００１２】
高速耐久性を試験する場合には、試験荷重を一定にする一方、試験速度を段階的に増加させる。その際、本発明では、図２に示すように、各段階における試験速度を周期的に上下に変動させるようにする。上下に変動させる幅は、使用される状況や地域（市場）に応じて適宜設定することができる。一般的には、試験速度が増加しても変動幅は一定とするが、速度の増加につれて変動幅を増加させてもよい。
【００１３】
荷重耐久性を試験する場合には、試験速度を一定にする一方、試験荷重を段階的に増加させる。その際、本発明では、図３に示すように、各段階における試験荷重を周期的に上下に変動させるようにする。上下に変動させる幅は、上記と同様に、使用される状況や地域（市場）に応じて適宜設定することができる。一般的には、試験荷重が増加しても変動幅は一定とするが、荷重の増加につれて変動幅を増加させてもよい。
【００１４】
周期的な変動の仕方としては、図２，３に示すように、サイン波状に変動するものに限定されず、矩形波状や鋸波状など、変動を一定の周期で繰り返すものであればよい。
【００１５】
両試験とも、各段階での走行時間は、少なくとも５時間確保するのがよい。この時間が短いと、即ち、試験速度あるいは試験荷重を短い時間で増加させると、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、高速走行或いは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り易い。
【００１６】
各段階の試験速度あるいは試験荷重での走行時間は、市場レベルの熱酸化疲労により近づけるため、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。
【００１７】
各段階で周期的に上下動させながら、試験速度あるいは試験荷重を段階的に増加させ、タイヤ故障が発生した段階でドラム耐久試験が終了する。
【００１８】
図４は、本発明のタイヤ耐久試験方法の他の実施形態を示し、ここでは乾熱前処置を実施することなく、ドラム耐久試験を行う例を示している。先ず、図４（ａ）に示すように、試験タイヤ１をホイールＷのリムにリム組し、気体を充填するが、その際には酸化劣化を促進するため、酸素分圧の割合が３０％以上、好ましくは６０％以上の酸素含有気体を充填する。次いで、図４（ｂ）に示すようにドラム耐久試験を行うが、これは上記と同様である。
【００１９】
ドラム耐久試験において、試験速度や試験荷重を上げると、試験タイヤ内の応力・歪みが増大する。そのまま走行し続けると、タイヤの発熱量の増大に伴い内部温度が上昇し、タイヤが熱的な故障要因で故障し易くなるが、上述した本発明では、試験速度や試験荷重を周期的に上下動させることで、試験タイヤ１内の最大応力・歪みを増大させながら内部温度の上昇を抑えることができるので、機械的な破壊要因と熱的な破壊要因とを従来より市場に近づけた状態で作用させることが可能になる。そのため、試験におけるゴムの熱酸化劣化の度合いが市場のそれに近づき、市場でのタイヤ故障により近い状態でタイヤ故障を再現し、耐久性を評価することが可能になる。
【００２０】
本発明において、ドラム耐久試験中、試験タイヤ１には、スリップ角及び／またはキャンバ角を付与するのが、市場での走行環境に近い状態となるので好ましい。より好ましくは、スリップ角及び／またはキャンバ角を上記周期的変動に同期させて周期的に変動させるのがよい。スリップ角及び／またはキャンバ角を同期的に変動させる場合、試験速度が増加領域にある時に、図５（ａ）に示すようにスリップ角及び／またはキャンバ角を一方側（図の＋側）に向ける（傾ける）、あるいは図５（ｂ）に示すように他方側（図の−側）に向ける（傾ける）ことができる。
【００２１】
本発明は、上述した実施形態のタイヤ耐久試験方法に限定されず、試験タイヤ１に所定の試験荷重を加えながら所定の試験速度でドラム３上を走行させるドラム耐久試験を行うものであれば、いずれにも適用することができる。例えば、試験速度や試験荷重を段階的に増加させずに一定にして行う耐久試験であってもよく、また、より過酷なタイヤ耐久試験として、試験荷重と試験速度の両者を段階的に増加させるようにした試験方法にも用いることができる。その場合、試験荷重と試験速度の少なくとも一方を周期的に変動させるようにすればよい。
【実施例１】
【００２２】
タイヤサイズを２６５／７０Ｒ１６  １１２Ｓで共通にした各試験タイヤを、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。なお、表１に記載される規格最大荷重とは、ＪＡＴＭＡに規定される最大負荷能力の荷重である。また、スリップ角及びキャンバ角はそれぞれ０°である。
【００２３】
【表１】
0004710500.tif 000002
【００２４】
表１から、本発明の方法を採用した実施例１、２は、故障発生時のゴムの熱酸化疲労の度合いを実使用における経年劣化のレベル（市場レベル）と同レベルにすることができ、従来の方法を採用した比較例１より市場でのタイヤ故障に近い状態でタイヤ故障を再現できることがわかる。なお、故障発生速度が低下しているが、これは機械的な破壊要因が増加したことを意味する。
【実施例２】
【００２５】
タイヤサイズを２６５／７０Ｒ１６  ＬＴで共通にした各試験タイヤを、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。なお、表２に記載される規格最大荷重とは、実施例１と同様にＪＡＴＭＡに規定される最大負荷能力の荷重である。また、スリップ角及びキャンバ角もそれぞれ０°である。
【００２６】
【表２】
0004710500.tif 000003
【００２７】
表２から、本発明の方法を採用した実施例３、４も、故障発生時のゴムの熱酸化疲労の度合いを実使用における経年劣化のレベル（市場レベル）と同レベルにできることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、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】周期的に変動する試験速度の例を示すグラフ図である。
【図３】周期的に変動する試験荷重の例を示すグラフ図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、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。
【図５】（ａ），（ｂ）は、スリップ角及び／またはキャンバ角を試験速度や試験荷重の周期的変動に同期させて周期的に変動させる例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  空気入りタイヤ（試験タイヤ）
２  オーブン
３  ドラム
Ｗ  ホイール
【図１】
0004710500.tif 000004
【図２】
0004710500.tif 000005
【図３】
0004710500.tif 000006
【図４】
0004710500.tif 000007
【図５】
0004710500.tif 000008