(57)【要約】【課題】供試タイヤのトレッド表面を、回転駆動される回転ドラムの外表面に押圧して、タイヤの諸性能を評価するに当り、より短い時間で効率的に試験を行うことができるタイヤ試験装置を提供する。【解決手段】回転ドラム１，２を、それぞれの回転軸線が互いに平行に配置されて、いずれも同方向に回転駆動される二個以上設け、一本の供試タイヤ５０を装着して、該供試タイヤ５０を、前記二個以上の回転ドラム１，２の外表面に対して離隔および接近させる向きに変位させるとともに、該供試タイヤ５０を、二個以上の回転ドラム１，２のそれぞれの外表面に押圧する少なくとも一個のタイヤ支持体３を設けてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供試タイヤのトレッド表面を、回転駆動される回転ドラムの外表面に直接的に、もしくは間接的に押圧して、タイヤの諸性能を評価するタイヤ試験装置であって、前記回転ドラムを、それぞれの回転軸線が互いに平行に配置されて、いずれも同方向に回転駆動される二個以上設け、一本の供試タイヤを装着して、該供試タイヤを、前記二個以上の回転ドラムの外表面に対して離隔および接近させる向きに変位させるとともに、該供試タイヤを、二個以上の回転ドラムのそれぞれの外表面に押圧する少なくとも一個のタイヤ支持体を設けてなるタイヤ試験装置。
【請求項２】
前記タイヤ支持体を、一本の供試タイヤの、二個以上の回転ドラムのそれぞれの外表面に対する互いに等しい力での押圧を可能としてなる請求項１に記載のタイヤ試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、供試タイヤのトレッド表面を、回転駆動される回転ドラムの外表面に直接的に、もしくは間接的に押圧して、タイヤの、耐久性能や耐摩耗性能等の諸性能を評価するタイヤ試験装置に関するものであり、とくに、一回の耐久試験ないしは摩耗試験に要する時間の短縮を図る技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
このタイヤ試験装置は、たとえば、製品開発の段階で開発したタイヤが所要の要求性能を満しているか否かを確認するべく、タイヤのカーカスやビード部での故障、ショルダー部へのクラックの発生もしくは、トレッドセパレーションその他に起因する耐久寿命、または、トレッド表面の摩耗や偏摩耗による摩耗寿命等を評価するための室内ドラム耐久試験もしくは摩耗試験に用いられるものであり、このような従来の試験装置としては、特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
特許文献１に記載された試験装置は、回転駆動される一個の回転ドラムと、一本の供試タイヤの装着下で、その供試タイヤを、回転ドラムに対して離隔および接近させる向きに変位させるタイヤ支持体とを具えるものであり、このような装置を用いて上記の試験を行うに当っては、所定のタイヤ内圧及び荷重条件の下、タイヤ支持体の作動に基き、一本の供試タイヤを回転ドラムに向けて接近させるとともに、たとえば回転駆動されるその供試タイヤのトレッド表面を、これもまた回転駆動される一個の回転ドラムの外表面に直接的に、または、摩耗試験用にドラム表面に貼着した研磨紙等を介して間接的に、所定の時間押圧することとしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７―１４６２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年の、タイヤに対するニーズの多様化に伴い、新たに開発されるタイヤの種類の増加とともに、上述した室内ドラム試験に供されるタイヤの本数もまた増加している状況にあって、従来の試験装置では、一回の試験に多くの時間を要することから、様々なニーズに応じた、タイヤの迅速な研究開発および製品化が阻害されるおそれがあった。
【０００６】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、供試タイヤのトレッド表面を、回転駆動される回転ドラムの外表面に押圧して、タイヤの諸性能を評価するに当り、より短い時間で効率的に試験を行うことができるタイヤ試験装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、上述したような、従来の装置を用いた、摩耗試験および耐久試験のいずれの試験においても、試験時間に影響を及ぼす要素として、とくに、回転ドラムの外表面に押圧されることによる供試タイヤへの負荷荷重の大小、ドラムの回転駆動速度、および、供試タイヤが一回転する毎に供試タイヤの特定の周方向領域に荷重が負荷される回数の３つが存在する点に着目した。
そして、これらの要素のなかでも、タイヤの規格や、技術上の限界による制約を受けない、供試タイヤへの負荷回数の増加、すなわち、供試タイヤが一回転する度に、供試タイヤの特定の周方向領域が、回転ドラムから押圧反力を受ける回数の増加により、前記特定の周方向領域に生じる変形と復元との周期を短くすることで、供試タイヤの早期の疲労破壊または、トレッドゴムの早期の摩滅をもたらして、試験時間を大幅に短縮することができると考えた。
【０００８】
このような知見に基き、この発明のタイヤ試験装置は、供試タイヤのトレッド表面を、回転駆動される回転ドラムの外表面に直接的に、または、たとえば、回転ドラムの外表面に貼着した研磨紙等を介して間接的に押圧して、タイヤの諸性能を評価するものであって、前記回転ドラムを、それぞれの回転軸線が互いに平行に配置されて、いずれも同方向に回転駆動される二個以上設け、一本の供試タイヤを装着して、該供試タイヤを、前記二個以上の回転ドラムの外表面に対して離隔および接近させる向きに変位させるとともに、該供試タイヤを、二個以上の回転ドラムのそれぞれの外表面に、たとえば互いに等しい力で押圧する少なくとも一個のタイヤ支持体を設けてなるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のタイヤ試験装置によれば、それぞれの回転軸線が互いに平行に配置されて、いずれも同方向に回転駆動される二個以上の回転ドラムと、一本の供試タイヤのトレッド表面を、二個以上の回転ドラムのそれぞれの外表面に押圧するタイヤ支持体とを設けたことにより、耐久試験に供する場合は、供試タイヤが一回転する毎に、供試タイヤの特定の周方向領域が、二個以上の回転ドラムのそれぞれから、回転ドラムの個数に応じた回数で反力を受けることになって、その周方向領域で生じる変形と復元との周期が、一個のドラムだけに押圧する従来の装置に比して短くなることから、供試タイヤを早期に疲労破壊させることができる。
また、摩耗試験に用いる場合は、供試タイヤの一回転当り、供試タイヤのトレッド表面の、特定の周方向領域が、二個以上の回転ドラムのそれぞれの外表面への接触に基き、それぞれの外表面によって複数回摩耗されるので、トレッド表面の摩耗の進行を、より一層促進させることができる。
これがため、いずれの試験においても、一回の試験を短い時間で終了させることができるので、試験時間を短縮して、試験能率を向上させることができる。
【００１０】
ここで、タイヤ支持体を、一本の供試タイヤの、二個以上の回転ドラムのそれぞれの外表面に対する互いに等しい力での押圧を可能としたときは、供試タイヤが、一回転当りに、複数の回転ドラムのそれぞれから大きさの等しい押圧反力を受けることに起因して、供試タイヤの特定の周方向領域で、各回転ドラムに押圧される都度、同程度の変形ないしは摩耗が生じることになるので、試験時間を短縮しつつも、タイヤの疲労破壊の形態や、トレッド表面の摩耗状況を、従来装置によるものと略同様とした試験を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の一の実施形態を示す概略正面図である。
【図２】供試タイヤの、二個の回転ドラムへの押圧姿勢を示す部分拡大正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】他の実施形態を示す、図１と同様の図である。
【図５】回転ドラムに押圧される領域での、供試タイヤの変形態様を示す部分拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
図１に例示するタイヤ試験装置は、それぞれの回転軸線が互いに平行に配置されて、いずれも同方向に回転駆動される、ここでは二個の回転ドラム１，２と、一本の供試タイヤ５０を装着して、供試タイヤ５０を、図に矢印で示す如く、二個の回転ドラム１，２の外表面に対して離隔および接近させる向きに変位させるとともに、供試タイヤ５０を、二個の回転ドラム１，２のそれぞれの外表面に押圧するタイヤ支持体３とを具えてなる。
【００１３】
ここで、回転ドラム１，２はそれぞれ、図示しない駆動源としてのモータ等に連結されて、各駆動源による回転駆動力の付与に基き、いずれも同方向、図に示すところでは、白抜き矢印で示す時計回りに回転駆動される。
なお、図示は省略するが、回転ドラム１，２のそれぞれの回転方向をともに反時計回りとすることも可能である。
ところで、このような装置を、摩耗試験に供する場合は、回転ドラム１，２の、供試タイヤ５０が押圧されるそれぞれの外表面に、たとえば、ＪＩＳ  Ｒ６２５１やＲ６２５２に規定される研磨紙もしくは研磨布等を全周にわたって貼着させることで、対応することができる。
【００１４】
ここにおいて、タイヤ支持体３は、組み付けた供試タイヤ５０を、図に白抜き矢印で示すように、回転ドラム１，２とは逆方向に回転駆動させることができるリム部材４と、軸受け等を介して回転可能に支持したリム部材４を、供試タイヤ５０とともに回転駆動させる図示しないモータと、供試タイヤ５０、直接的にはリム部分５の、図では二個のそれぞれの回転ドラム１，２への接近および離隔変位をもたらすアーム部材５とで構成してなる。
【００１５】
図１に示す装置を用いて、たとえば耐久試験を行うに当っては、はじめに、タイヤ支持体３のリム部材４に、性能評価しようとする供試タイヤ５０を組付けるとともに、供試タイヤ５０に所定の内圧を充填する。
しかる後は、たとえば、供試タイヤ５０が組み付けられたリム部材４および、二個の回転ドラム１，２の各々を、それらのそれぞれに連結したモータ等の作動に基いて回転駆動させた状態で、アーム部分５を、供試タイヤ５０とともに、二個の回転ドラム１，２に接近する向き（図では下向き）に変位させて、供試タイヤ５０を、図２に拡大図で示すように、二個の回転ドラム１，２のそれぞれの外表面に、所要の力Ｆ１，Ｆ２で押圧し、供試タイヤ５０の押圧姿勢を、それに、所期したとおりの故障が生じるまで、所定の時間維持する。
【００１６】
このとき、図２に示すような、供試タイヤ５０の、回転ドラム１，２の外表面に押圧されているそれぞれの周方向領域Ａｓには、図３に、タイヤ幅方向の断面図で示すように、各回転ドラム１，２からの反力に起因する変形が生じることになり、この一方で、回転している供試タイヤ５０の他の領域Ａｒは、直前の、回転ドラム１，２への押圧による変形から復元して、無負荷の状態となる。
【００１７】
ここにおいて、試験の最中で、回転ドラム１，２のそれぞれの外表面に押圧される供試タイヤ５０の特定の周方向領域に着目した場合、その周方向領域は、回転ドラム１，２から押圧反力を受けて、変形と復元が交互に繰り返されるが、図示の実施形態では、供試タイヤ５０を押圧させる回転ドラムを二個設けたことにより、供試タイヤ５０が一回転する毎に、特定の周方向領域には、それぞれの回転ドラム１，２への押圧による二回の変形が生じることになる。
【００１８】
そして、このように、供試タイヤ５０の特定の周方向領域に生じる変形と復元との周期が短くなる結果として、供試タイヤ５０を一個の回転ドラムに押圧させる従来の装置に対して二倍の速度で、供試タイヤ５０を疲労破壊させることができ、これがため、耐久試験に要する時間を、従来の装置で要する時間の半分に短縮することができる。
なお、この実施形態の装置を摩耗試験に用いた場合は、供試タイヤのトレッド表面が、二個の回転ドラムのそれぞれの外表面に接触して摩耗されるので、この場合もまた、試験時間を半分に短縮することが可能である。
【００１９】
なお、図示は省略するが、一本の供試タイヤを押圧させる回転ドラムを、たとえば三個としたときは、供試タイヤの一回転当り、特定の周方向領域の変形が三回生じて、周方向領域の、変形と復元との周期をさらに短くすることができるので、配置スペースやタイヤサイズ、ドラム径等との兼ね合いにもよるが、試験時間の短縮の観点からは、一本の供試タイヤを押圧させる回転ドラムの個数を増やすことが有利である。
【００２０】
またここで、二個の回転ドラム１，２を具えた装置では、ドラムの上方側に配置したタイヤ支持体３に加えて、図４に示すように、たとえば、そのタイヤ支持体３と、図示の正面視で、回転ドラム１，２のそれぞれの回転軸線の相互を結ぶ直線線分Ｓを隔てて下方側に、他のタイヤ支持体１３を設けることができ、このことによれば、二本の供試タイヤ５０，５１の試験を同時に行うことができるので、試験能率のさらなる向上を実現することができる。
【００２１】
そしてまた、この発明の装置では、一本の供試タイヤ５０，５１を、二個以上の回転ドラム１，２に押圧させる上記のタイヤ支持体３，１３に加えて、図示しない他の一本の供試タイヤを、回転ドラム１，２のいずれか一方に押圧する少なくとも一個の他のタイヤ支持体を併せて設けることも可能であり、これによれば、上述したような、一本の供試タイヤを、二個の回転ドラムのそれぞれの外表面に押圧させる試験の最中に、従来技術のように、一本の供試タイヤを、単一の回転ドラムの外表面に押圧させる試験をも実施できるので、配置スペースを有効に活用して、試験の一層の能率化を図ることができる。
【００２２】
図１に示すところでは、タイヤ支持体３のリム部材４の回転軸線が、正面視で、二個の回転ドラム１，２のそれぞれの回転軸線の相互を結ぶ直線線分Ｓに対し、該線分Ｓの中心位置で直交する直線Ｌ上に位置するように、タイヤ支持体３を配置するとともに、タイヤ支持体３の作動によって与えられる、供試タイヤ５０の変位の方向を、図に矢印で示すように、前記直線Ｌの延在方向と一致させているので、試験の実施に際し、供試タイヤ５０のトレッド表面は、タイヤ支持体３の作動によって、回転ドラム１，２のそれぞれの外表面からの等距離姿勢を維持しつつ、それらの外表面に接近するとともに、図２に示すように、回転ドラム１，２のそれぞれの外表面に、互いに等しい大きさの力Ｆ１，Ｆ２で押圧されることになる。
【００２３】
かかる配置によれば、供試タイヤの周方向領域には、各回転ドラム１，２に押圧される度に、同程度の変形が生じることになるので、試験時間の短縮化を実現しつつも、タイヤの破壊態様ないしは、トレッド表面の摩耗態様を、従来の装置で起こり得る態様に十分に近似させた試験を行うことができる。
【００２４】
この一方で、評価する性能によっては、タイヤ支持体に装着される供試タイヤの、各回転ドラム１，２への、それぞれの押圧力Ｆ１，Ｆ２の大きさを互いに相違させて試験を行うことがあり、そのような試験は、図示は省略するが、タイヤ支持体による、供試タイヤの変位の向きを、図１に示す矢印の向きと同じとして、タイヤ支持体のリム部材の回転軸線位置を、図１に示すものよりも、いずれか一方の回転ドラム側に片寄せて、タイヤ支持体を配置すること、あるいは、供試タイヤの変位の向きを、二個の回転ドラムの回転軸線の相互を結ぶ線分と直交する直線に対して、いずれか一方の回転ドラム側に傾斜させること等によって行うことができる。
また、かかる試験を行うため、二個の回転ドラムとして、ドラム径が互いに異なるものを用いたり、または、ドラム径が互いに等しい二個の回転ドラムを、それらの回転軸線が互いに異なる高さに位置するように設置したりすることも可能である。
【００２５】
ところで、二個の回転ドラム１，２の少なくとも一方は、二個のドラムが互いに離隔および接近する方向（図では左右方向）に変位可能に構成することが、様々なタイヤサイズの供試タイヤについて試験を行うことができる点で好ましい。
【００２６】
なおここで、耐久試験を行うに際して、回転ドラム１に押圧されて変形する、供試タイヤの周方向の変形領域Ａｓは、図５に示すように、押圧力Ｆ１の大小によらず、タイヤ周方向で、回転ドラム１との接触域の中央位置Ｐを０°として、供試タイヤの回転方向およびその逆方向に、約−２０°〜２０°の範囲にわたるところ、タイヤの破壊態様を、従来の装置での態様に十分に近似させるべく、供試タイヤ５０の特定の周方向領域を、一の回転ドラム１への押圧の後、他の回転ドラム２に押圧されるまでの間に、元の無負荷状態に完全に復元させるため、好ましくは、たとえば、いずれも直径１７００ｍｍの回転ドラム１，２の、それぞれの外表面の相互間離隔Ｄを８５ｍｍ以上とする。
なお、相互間距離Ｄのこの最小値は、最もタイヤ径の小さい供試タイヤを装着した状態で求めた値である。
【００２７】
ところで、この発明の装置では、供試タイヤ５０に、スリップ角やキャンバ角を付与した状態での、耐久もしくは摩耗試験の実施を可能とするため、供試タイヤ５０を、タイヤ回転軸線の中央位置に直交する直線の周りに回動させる手段や、供試タイヤ５０を、回転ドラム１，２の外表面に対して倒す向きに回動させる手段を、少なくとも一個のタイヤ支持体３に設けることができる。
また、この装置を用いて、供試タイヤ５０と回転ドラム１，２との回転駆動周速度を、途中で相対的に変化させる試験を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１，２  回転ドラム
３，１３  タイヤ支持体
４，１４  リム部材
５，１５  アーム部材
５０，５１  供試タイヤ
Ａｓ  変形領域
Ａｒ  無負荷領域
θ  変形領域の角度
Ｆ１，Ｆ２  押圧力
Ｌ  直線
Ｓ  線分
Ｐ  接触領域の中央位置
Ｄ  相互間距離
【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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