特許 6852309 空気入りタイヤの試験方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6852309

(24)【登録日】2021年3月15日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】空気入りタイヤの試験方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/02 20060101AFI20210322BHJP

   B60C 19/00 20060101ALI20210322BHJP

【ＦＩ】

   G01M17/02

   B60C19/00 H

【請求項の数】1

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-166181(P2016-166181)

(22)【出願日】2016年8月26日

(65)【公開番号】特開2018-31742(P2018-31742A)

(43)【公開日】2018年3月1日

【審査請求日】2019年6月20日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山崎 和美

(72)【発明者】

【氏名】岡部 太郎

(72)【発明者】

【氏名】中川 恒之

(72)【発明者】

【氏名】晒 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】高尾 雅和

(72)【発明者】

【氏名】小林 寿吉

【審査官】 森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−１３３６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３３７９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １７／００−１７／１０

Ｂ６０Ｃ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤがリムに組み込まれたタイヤ組立体に気体が充填されて、このタイヤ組立体の内圧が試験内圧にされる気体充填工程と、
上記試験内圧にされた上記タイヤ組立体が所定の保管時間保管される内圧安定工程と、
上記内圧安定工程後の上記タイヤ組立体の内圧が測定される内圧検査工程と、
上記内圧検査工程後の上記タイヤ組立体の内圧が上記試験内圧に調整される内圧調整工程と、
上記試験内圧に調整された上記タイヤ組立体が試験される試験工程と
を備えており、
上記内圧安定工程における上記保管時間が１時間であり、
上記試験工程が、
上記内圧調整工程後の上記タイヤ組立体が室温より高温の雰囲気で所定の放置期間放置される熱劣化工程と、
上記タイヤのカーカスとベルトとの界面での剥離抗力が測定される評価工程と
を備える、空気入りタイヤの試験方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気入りタイヤの試験方法に関する。

【背景技術】

【0002】

タイヤは、種々の性能評価がされている。この性能評価は、タイヤの改良開発に役立つ。特開２００６−１７０６９３公報及び特開２００８−２０３１４５公報には、タイヤの耐久性を評価する試験方法が開示されている。これらの試験方法は、所定の酸素濃度の気体を充填したタイヤを用いて、耐久性を評価している。また、特開２００１−５９８００公報には、タイヤに充填されたガス濃度の測定装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−１７０６９３公報

【特許文献2】特開２００８−２０３１４５公報

【特許文献3】特開２００１−５９８００公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

タイヤは、気体を充填して使用する。充填された気体によってタイヤの内圧は増加する。このタイヤの内圧は、タイヤの寸法成長を生じさせる。この寸法成長の大きさは、同じ構造のタイヤにおいてもタイヤ毎にバラツキを生じる。この寸法成長によって、タイヤの内圧は低下する。このタイヤの内圧の低下は、タイヤ毎にバラツキを生じる。このタイヤの内圧のバラツキは、タイヤ試験の評価結果にバラツキを生じさせる。この内圧の低下は、空気入りタイヤ試験の評価精度を低下させる。

【0005】

本発明の目的は、タイヤ試験の評価精度を向上させるタイヤの試験方法の提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る空気入りタイヤの試験方法は、タイヤがリムに組み込まれたタイヤ組立体に気体が充填されて、このタイヤ組立体の内圧が試験内圧にされる気体充填工程と、上記試験内圧にされた上記タイヤ組立体が所定の保管時間保管される内圧安定工程と、上記内圧安定工程後の上記タイヤ組立体の内圧が測定される内圧検査工程と、上記内圧検査工程後の上記タイヤ組立体の内圧が上記試験内圧に調整される内圧調整工程と、上記試験内圧に調整された上記タイヤ組立体が試験される試験工程とを備えている。

【0007】

好ましくは、上記内圧安定工程における上記保管時間は、１時間以上である。

【0008】

好ましくは、上記気体充填工程で充填される上記気体は、少なくとも酸素、窒素又は水分のいずれかの成分を含んでいる。上記内圧検査工程において、上記タイヤ組立体の上記成分の濃度が測定されている。上記内圧調整工程において、上記内圧検査工程で測定された上記成分の濃度は、試験条件の濃度に調整されている。

【0009】

好ましくは、上記試験工程は、上記内圧調整工程後の上記タイヤ組立体が室温より高温の雰囲気で所定の放置期間放置される熱劣化工程を含む。

【0010】

好ましくは、上記試験工程は、上記内圧調整工程後の上記タイヤ組立体が走行させられる走行工程を含む。

【0011】

好ましくは、上記試験工程は、上記内圧調整工程後の上記タイヤ組立体が室温より高温の雰囲気で所定の放置期間放置される熱劣化工程と、気体入替工程と、上記タイヤ組立体が走行させられる走行工程とを備えている。上記気体入替工程において、上記タイヤ組立体に充填された上記気体が上記熱劣化工程後に入れ替えられている。上記走行工程において、上記気体入替工程後のタイヤ組立体が走行させられる。

【0012】

好ましくは、この試験方法は、評価工程を備えている。上記タイヤは、トレッドとこのトレッドの半径方向内側に配置されるベルトとを備えている。上記トレッドが路面に接地するトレッド面と上記トレッドのショルダー領域の上記トレッド面に形成されて周方向に延びる溝とを備えている。上記ベルトは、内側層とこの内側層の半径方向外側に積層された外側層とを備えている。上記評価工程において、上記試験工程後の上記タイヤ組立体の上記タイヤが評価されており、上記溝の半径方向内側において上記内側層と上記外側層との層間剥離が評価される。

【0013】

好ましくは、上記熱劣化工程において、上記雰囲気温度が５０℃以上１００℃以下であり、放置期間が１週間以上９週間以下であり、タイヤ組立体に充填された気体の酸素濃度が５０％以上である。

【0014】

好ましくは、上記走行工程において、上記タイヤの正規内圧をＰ（ｋＰａ）とし、走行試験内圧をＰｒ（ｋＰａ）とし、上記タイヤの正規荷重をＦ（ｋＮ）とし、試験荷重をＦｒ（ｋＮ）として、以下の数式（１）で求められる総荷重指数ＦＩが、１．０５以上１．３０以下である。

【数1】

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る空気入りタイヤの試験方法は、内圧安定工程、内圧検査工程及び内圧調整工程を備えている。この内圧検査工程後の内圧調整工程において、タイヤの内圧が試験内圧に再調整されている。この試験方法では、試験工程において、タイヤの内圧のバラツキが抑制されている。タイヤの試験内圧が高精度に調整されている。この試験方法は、タイヤ試験の評価精度を向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の試験方法に用いられるタイヤ組立体の一部が示された断面図である。

【図2】図２は、本発明の試験方法のフローチャート図である。

【図3】図３は、図２の試験工程のフローチャート図である。

【図4】図４は、図２の走行工程で使用される試験機がタイヤ組立体と共に示された説明図である。

【図5】図５は、経過時間とタイヤの内圧変化との関係が示されたグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

【0018】

図１には、本発明の一実施形態に係る試験方法に供されるタイヤ組立体２の一部が示されている。このタイヤ組立体２は、空気入りタイヤとしてのタイヤ４と、正規リムとしてのリム６とからなっている。このタイヤ４は、リム６に組み付けられている。図１において、上下方向がタイヤ４の半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。ここでいう正規リムとは、タイヤ４が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。

【0019】

このタイヤ４は、図１中の一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線ＣＬは、タイヤ４の赤道面を表す。直線ＢＬは、ビードベースラインを表す。このビードベースラインは、リム６のリム径を規定する線である。このタイヤ４は、トラック、バス等に装着される重荷重用タイヤである。

【0020】

このタイヤ４は、トレッド８、一対のサイドウォール１０、一対のクリンチ１２、一対のビード１４、カーカス１６、ベルト１８、インナーライナー２０、一対のクッション層２２及び一対のチェーファー２４を備えている。このタイヤ４は、チューブレスタイプである。このタイヤ４は、空気が充填されるタイヤであればよく、チューブを備えるチューブタイプであってもよい。

【0021】

トレッド８は、架橋ゴムからなる。トレッド８は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド８は、トレッド面２６を備えている。このトレッド面２６は、路面と接地する。トレッド面２６には溝２８が刻まれている。

【0022】

図１の両矢印Ｃは、トレッド８のセンター領域を表している。両矢印Ｓは、トレッド８のショルダー領域を表している。このトレッド８は、センター領域Ｃと一対のショルダー領域Ｓとを備えている。センター領域Ｓは、赤道面を跨いでトレッド８の軸方向中央に位置している。それぞれのショルダー領域Ｓは、センター領域Ｃの軸方向外側に位置している。このタイヤ４では、例えば、センター領域Ｃはトレッド面２６の幅の２５％の領域であり、一対のショルダー領域Ｓはそれぞれトレッド面２６の幅の３７．５％の領域である。

【0023】

このトレッド８では、センター領域Ｃに溝２８ｃが形成され、ショルダー領域Ｓに溝２８ｓが形成されている。この溝２８ｃ及び溝２８ｓは周方向に延びている。この溝２８ｃ及び溝２８ｓは、トレッド面２６を周方向に一周している。この溝２８ｃ及び溝２８ｓは、主溝と称される。この溝２８ｃ及び溝２８ｓと、更に図示されない他の溝とにより、トレッドパターンが形成されている。

【0024】

それぞれのサイドウォール１０は、トレッド８の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール１０は、架橋ゴムからなる。それぞれのクリンチ１２は、サイドウォール１０の半径方向略内側に位置している。クリンチ１２は、軸方向において、ビード１４及びカーカス１６よりも外側に位置している。クリンチ１２は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。クリンチ１２は、リム６のフランジ６ｆと当接する。

【0025】

それぞれのビード１４は、クリンチ１２の軸方向内側に位置している。ビード１４は、コア３０及びエイペックス３２を備えている。コア３０はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス３２は、コア３０から半径方向外向きに延びている。このエイペックス３２は、第一エイペックス３２ａ及び第二エイペックス３２ｂを備えている。第一エイペックス３２ａは、高硬度な架橋ゴムからなる。第二エイペックス３２ｂは、第一エイペックス３２ａよりも軸方向外側且つ半径方向外側に位置している。第二エイペックス３２ｂは、第一エイペックス３２ａよりも軟質である。

【0026】

カーカス１６は、カーカスプライ３４からなる。カーカスプライ３４は、両側のビード１４の間に架け渡されており、トレッド８及びサイドウォール１０の内側に沿っている。このカーカスプライ３４はコア３０の周りを折り返されている。カーカスプライ３４は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、７５°から９０°である。換言すれば、このカーカス１６はラジアル構造を有する。コードの材質は、スチールであり、有機繊維であってよい。カーカス１６は、２枚以上のカーカスプライから形成されてもよい。このカーカス１６は、ラジアル構造に代えて、所謂バイアス構造を有してもよい。

【0027】

ベルト１８は、トレッド８の半径方向内側に位置している。ベルト１８は、カーカス１６と積層されている。ベルト１８は、軸方向において、トレッド面２６の一端の近傍から他端の近傍まで延びている。ベルト１８は、カーカス１６を補強する。このベルト１８は、第一層１８ａ、第二層１８ｂ、第三層１８ｃ及び第四層１８ｄを備えている。半径方向内側から外側に向かって、この第一層１８ａ、第二層１８ｂ、第三層１８ｃ、第四層１８ｄの順で、各層が積層されている。

【0028】

図示されていないが、第一層１８ａ、第二層１８ｂ、第三層１８ｃ及び第四層１８ｄのそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、メッキ層を有するスチールからなる。このコードは、赤道面に対して傾斜している。第一層１８ａのコードの赤道面に対する傾斜方向は、第二層１８ｂのコードの赤道面に対する傾斜方向とは同じである。第二層１８ｂのコードの赤道面に対する傾斜方向は、第三層１８ｃのコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。第三層１８ｃのコードの赤道面に対する傾斜方向は、第四層１８ｄのコードの赤道面に対する傾斜方向とは同じである。それぞれの層において、コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、１５°から７０°である。このベルト１８では、第一層１８ａ及び第二層１８ｂのコードと、第三層１８ｃ及び第四層１８ｄのコードとは交差して延びている。このベルト１８は、２層以上の複数層であればよい。

【0029】

インナーライナー２０は、カーカス１６の内側に位置している。インナーライナー２０は、空気遮蔽性に優れた架橋ゴムからなる。インナーライナー２０の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー２０は、タイヤ４の内圧を保持する。

【0030】

ぞれぞれのクッション層２２は、ベルト１８の端の近傍において、カーカス１６と積層されている。クッション層２２は、半径方向においてカーカス１６とベルト１８との間に位置する。クッション層２２は、軟質な架橋ゴムからなる。クッション層２２は、ベルト１８の端の応力を吸収する。

【0031】

チェーファー２４は、ビード１４の近傍に位置している。タイヤ４がリム６に組み込まれると、このチェーファー２４がリム６のシート面と当接する。この当接により、ビード１４の近傍が保護される。このチェーファー２４は、クリンチ１２と一体にされている。このチェファー２４の材質は、クリンチ１２のそれと同じである。チェーファー２４は、クリンチ１２と別体であってもよい。チェーファー２４は、布とこの布に含浸したゴムとからなってもよい。

【0032】

図２には、タイヤ４の試験方法のフローチャートが示されている。この試験方法は、外観検査工程、気体充填工程、内圧安定工程、内圧検査工程、内圧調整工程、試験工程及び評価工程を備えている。

【0033】

図３には、この試験工程のフローチャートが示されている。この試験工程は、熱劣化工程、気体入替工程及び走行工程を含んでいる。

【0034】

図４には、この走行工程で使用されるドラム式試験機３６がタイヤ組立体２と共に示されている。この試験機３６は、タイヤ支持部３８及びドラム支持部４０を備えている。タイヤ支持部３８は、負荷装置４２及びスピンドル４４を備えている。図示されないが、このタイヤ支持部３８は、操舵角付与機構及びキャンバー角付与機構等を備えている。

【0035】

負荷装置４２は、スピンドル４４を上下方向に移動させうる。負荷装置４２は、スピンドル４４に下向きの試験荷重を負荷しうる。負荷装置４２は、この試験荷重の大きさを制御可能にされている。スピンドル４４の先端には、タイヤ組立体２が着脱可能に取り付けられている。スピンドル４４は、その軸線を回転軸にして回転可能にされている。スピンドル４４は、正転向きと逆転向きとのいずれにも回転可能にされている。

【0036】

ドラム支持部４０は、ドラム４６及び本体４８を備えている。ドラム４６は、円筒形状を備えている。このドラム４６の外周面は、走行面５０を形成している。タイヤ組立体２は、この走行面５０を走行する。ドラム４６は、その軸線を回転軸にして回転可能にされている。このドラム４６は、正転向きと逆転向きとのいずれにも回転可能にしている。

【0037】

図２から図４を参照しつつ、本発明に係るタイヤ４の試験方法が説明される。図２の外観検査工程では、タイヤ４の外観が検査される。タイヤ４の表面にキズ等異常がないか目視検査がされる。異常がないことが確認されたタイヤ４は、リム６に組み込まれて、タイヤ組立体２が得られる。

【0038】

気体充填工程では、このタイヤ組立体２に気体が充填される。このタイヤ組立体２の内圧は、所定の試験内圧Ｐｂ（ｋＰａ）にされる。例えば、試験内圧Ｐｂは、タイヤ４の正規内圧Ｐより高くされる。例えば、試験内圧Ｐｂは、正規内圧Ｐの１．２５倍にされる。この試験内圧Ｐｂは、熱劣化工程の試験条件として予め定められている。

【0039】

この試験方法の正規内圧Ｐとは、タイヤ４が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、この正規内圧Ｐである。

【0040】

この気体充填工程では、例えば、気体として酸素と窒素との混合気体が充填される。この混合気体では、酸素と窒素とは予め定められた濃度で混合されている。混合気体では、例えば、酸素濃度が９０％であり、窒素濃度が１０％である。この試験内圧Ｐｂにおいて、酸素の分圧をＰｏ（ｋＰａ）とし、窒素の分圧をＰｎ（ｋＰａ）とする。このとき酸素の分圧Ｐｏは試験内圧Ｐｂの０．９倍であり、窒素の分圧Ｐｎは試験内圧Ｐｂの０．１倍である。

【0041】

このときの酸素濃度は、酸素の分圧Ｐｏとタイヤ組立体２の全圧である試験内圧Ｐｂとから、以下の式で求められる。
酸素濃度（％） ＝ （Ｐｏ／Ｐｂ）・１００
同様に、窒素濃度は、窒素の分圧Ｐｎと試験内圧Ｐｂとから、以下に式で求められる。
窒素濃度（％） ＝ （Ｐｎ／Ｐｂ）・１００

【0042】

この混合気体は、更に水分を含んでいてもよい。例えば、図示されない加熱可能な水タンクが準備される。この水タンク内の水が加熱されて、水蒸気にされる。混合気体は、この水蒸気を含んでいてもよい。この混合気体に試験工程の予め定められた濃度で水蒸気が混合されて、所定の水分濃度にされてもよい。この気体充填工程では、この混合気体がタイヤ組立体２に充填されてもよい。また、この気体充填工程では、予め定められた質量の水がタイヤ組立体２に充填されてもよい。

【0043】

内圧安定工程では、混合気体が充填されて試験内圧Ｐｂにされたタイヤ組立体２が、室温で所定の保管時間保管される。この室温は、例えば２５℃である。この室温は、一般的には、２０℃以上３０℃以下である。この保管時間は、例えば２時間である。

【0044】

内圧検査工程では、混合気体が充填されてからの経過時間が、内圧安定工程の保管時間以上であるか否かが判定されている。ここでは、経過時間が２時間以上であるか否かが判定されている。この経過時間が２時間以上のときに、タイヤ組立体２の内圧安定工程後の測定内圧Ｐｂ’（ｋＰａ）が測定される。内圧Ｐｂにされたタイヤ組立体２の内圧は、経過時間とともに徐々に変化する。内圧安定工程の保管時間の経過によって、測定内圧Ｐｂ’と試験内圧Ｐｂとに差が生じる。

【0045】

内圧調整工程では、測定内圧Ｐｂ’が試験内圧Ｐｂより低くければ、タイヤ組立体２に混合気体が充填される。このタイヤ組立体２の内圧は、試験内圧Ｐｂに再調整される。一方で、測定内圧Ｐｂ’が試験内圧Ｐｂより高ければ、タイヤ組立体２から混合気体が排出される。このタイヤ組立体２の内圧は、試験内圧Ｐｂに再調整される。この様にして、タイヤ組立体２の内圧は、試験内圧Ｐｂに再び調整される。例えば、試験内圧Ｐｂと測定内圧Ｐｂ’との差が１（ｋＰａ）以上のときに、その差が１（ｋＰａ）未満に調整される。内圧調整工程で試験内圧Ｐｂにされたタイヤ組立体２は、試験工程に送られる。

【0046】

図３の熱劣化工程では、内圧調整工程で試験内圧Ｐｂに調整されたタイヤ組立体２が室温より高温の雰囲気で所定の放置期間放置される。例えば、このタイヤ組立体２が６０℃の雰囲気で、５週間放置される。

【0047】

気体入替工程では、この熱劣化工程後のタイヤ組立体２が室温の雰囲気に置かれる。タイヤ組立体２から混合気体が排出される。この混合気体に代えて、タイヤ組立体２に空気が充填される。タイヤ組立体２の内圧が予め定められた走行工程の試験内圧Ｐｒ（ｋＰａ）にされる。例えば、この試験内圧Ｐｒは、タイヤ４の正規内圧Ｐより高くされる。例えば、この内圧Ｐｒは、正規内圧Ｐの１．２５倍にされる。この試験工程は、気体入替工程と走行工程の間に、更に、前述の内圧安定工程、内圧検査工程及び内圧調整工程と同様の工程を備えていてもよい。

【0048】

図４に示される様に、走行工程では、試験機３６に、試験内圧Ｐｒのタイヤ組立体２がセットされる。タイヤ４のトレッド面２６は、ドラム４６の走行面５０に接地する。

【0049】

負荷装置４２は、タイヤ組立体２に所定の荷重Ｆｒ（ｋＮ）を負荷する。この荷重Ｆｒによって、タイヤ４は、ドラム４６の走行面５０に押し当てられる。例えば、この荷重Ｆｒは正規荷重の１．４倍にされる。ドラム６４が回転する。走行面５０に接地したタイヤ４が回転する。これにより、タイヤ４が走行面５０を走行する。タイヤ４の走行速度は、ドラム４６の回転速度により調整される。タイヤ４は、所定の走行速度で走行する。例えば、この走行速度は８０（ｋｍ／ｈ）にされる。

【0050】

この走行工程では、所定時間間隔でタイヤ４の外観が観察される。タイヤ４に損傷が確認されたときに、走行工程が終了する。タイヤ４に損傷が確認されないときは、予め定められた走行距離で走行工程が終了する。

【0051】

評価工程では、走行後のタイヤ４について、ベルト１８の層間剥離の有無が検査される。この検査はタイヤ４の外観を目視で確認することで行われる。この検査がＸ線検査装置で撮影した写真を確認することで行われてもよい。また、シアログラフィ（真空としてシアロ縞の干渉から空気の閉じ込みの有無を判断）により検査され、空気の閉じ込みの有無が調べられてもよい。このシアログラフィによる検査の結果と照らし合わせて、タイヤ４の解体箇所を決定してもよい。このとき、層間剥離が発生するまでの走行工程の走行時間が計測されている。この走行時間が長いほど、層間剥離に対する耐久性が高いと判断される。

【0052】

この評価工程では、予め定められた所定距離を走行させた後に、層間剥離の耐久性が評価されてもよい。この所定距離は、そのタイヤ４が装着される実車の走行距離を基準にして定められても良い。この所定距離を走行させたタイヤ４で、層間剥離の発生の有無が評価される。また、複数の試験タイヤを同じ条件で試験をして、層間剥離の耐久性が相対評価されてもよい。この層間剥離が評価されることで、タイヤ４の構造の変更、インナーライナー２０の厚さ、ゴム組成物の配合等の種々の改良の効果が高精度に確認されうる。この評価で得られた知見が層間剥離の耐久性に優れたタイヤ４の開発に活かされうる。

【0053】

図５には、タイヤ組立体２の内圧と時間との関係がグラフで示されている。図５の横軸は空気が充填されてからの経過時間Ｔ（ｍｉｎ）であり、縦軸はタイヤ組立体２の内圧Ｐｍ（ｋＰａ）である。このタイヤ４のサイズは「１２Ｒ２２．５」であり、リム６のサイズは「２２．５ｘ８．２５」である。このタイヤ組立体２に空気が充填されて、正規内圧Ｐの８００（ｋＰａ）にされた。このタイヤ組立体２が室温で放置された。図５には、タイヤ組立体２の内圧の変化が表されている。

【0054】

図５に示され様に、タイヤ組立体２の内圧は、時間の経過に伴って低下している。この内圧の減少量は、最初の３０分が特に大きい。この減少量は、その後６０分（１時間）、９０分（１時間３０分）と経過時間が長くなるにつれて漸減する。

【0055】

このタイヤ組立体４の内圧の低下は、主にタイヤ４の寸法成長によるものである。ゴムを主材料とするタイヤ４は、内圧によって寸法成長する。タイヤ４の寸法成長によって、空気が充填される容積が増大する。これにより、タイヤ組立体２の内圧が低下する。この容積の変化量は、時間の経過に伴って漸減する。これにより、内圧の減少量も経過時間が長くなるにつれて漸減する。

【0056】

この試験方法は、気体充填工程の後に、内圧安定工程と内圧検査工程と内圧調整工程とを備えている。この内圧調整工程を経たタイヤ組立体２が試験工程で試験される。この試験工程では、タイヤ組立体４は高い精度で試験内圧Ｐｂにされている。この試験方法は、タイヤ組立体４の試験内圧Ｐｂのバラツキが抑制されている。この試験内圧Ｐｂのバラツキに起因する評価結果のバラツキが抑制されている。この試験方法は高精度にタイヤ４の評価をしうる。

【0057】

このタイヤ４は、トラック、バス等に装着される重荷重用タイヤである。このタイヤ４の正規内圧Ｐは、８００（ｋＰａ）である。一般に乗用車用タイヤの正規内圧は、約２００（ｋＰａ）程度である。タイヤ４の正規内圧Ｐは、乗用車用タイヤのそれに比べて高い。正規内圧Ｐの高いタイヤ４では、寸法成長が生じ易い。また、タイヤ４の外径は乗用車用タイヤのそれに比べて大きい。タイヤ４の寸法成長による容積の変化量は、乗用車用タイヤのそれに比べて大きい。容積の変化量が大きいので、内圧の減少量も大きい。この試験方法は、タイヤ４の様な重荷重用タイヤの試験の評価精度を特に向上しうる。

【0058】

図５に示した様に、タイヤ４の内圧は、時間の経過に伴って漸減する。内圧安定工程における保管時間を長くすることで、試験工程でのタイヤ組立体２の内圧を高い精度で管理できる。この観点から、この保管時間は、好ましくは１時間以上であり、更に好ましくは２時間以上であり、特に好ましくは３時間以上である。一方で、効率的に試験をする観点から、この保管時間は、好ましくは７時間以下である。

【0059】

この試験方法では、ベルト１８の層間剥離の耐久が評価されている。このベルト１８の層間剥離は、充填される気体の酸素濃度や水分濃度の影響を受ける。これは、充填された気体の酸素や水分が、タイヤ内部に浸透することで、ベルト１８の層間剥離を助長するためである。

【0060】

具体的には、タイヤ４の回転によって、タイヤ４は周方向に変形箇所が移動する。タイヤ４は周期的な変形を繰り返す。ベルト１８の各層間に剪断歪みが生じる。特に、コードの傾斜方向の異なる第二層１８ｂと第三層１８ｃとの間に大きな剪断歪みが生じる。また、トレッド４の他部に比べて、溝２８ｓの底部では、大気中の酸素の浸透と繰り返し変形との影響よって、ベルト１８近傍のゴムの劣化が生じ易い。このベルト１８の剪断歪みと、溝２８ｓの底部のゴムの劣化によって、ベルト１８に微小な剥離が生じる。走行時のタイヤ４の繰り返し変形によって、この微小な剥離が成長する。やがて、ベルト１８に層間剥離が生じる。

【0061】

充填された気体の酸素は、ベルト１８の層間剥離に影響する。このベルト１８の層間剥離の評価では、酸素濃度は評価の精度に影響する。この評価精度を向上させる観点から、この内圧検査工程では、好ましくは、酸素濃度が測定される。公知のガス濃度測定装置を用いて酸素濃度が測定される。例えば、第一熱研社製の酸素濃度計で酸素濃度が測定される。この酸素濃度は、充填された気体を僅かに抽出して、この抽出された気体で測定されてもよい。この内圧調整工程では、好ましくは、酸素濃度が調整される。例えば、充填された気体より酸素濃度の高い混合気体と酸素濃度が低い混合気体とが準備される。内圧調整工程では、充填された気体の一部を酸素濃度の高い混合気体又は酸素濃度の低い混合気体と入れ替えることで、酸素濃度が調整されうる。また、内圧検査工程で、窒素濃度が測定されてもよい。内圧調整工程で、窒素濃度が調整されてもよい。窒素濃度の測定は、公知のガス濃度測定装置で測定される。窒素濃度は、酸素濃度と同様にして調整されうる。窒素等の不活性ガスの濃度を調整することは、評価精度の更なる向上に寄与する。

【0062】

水分は、ベルト１８の層間剥離に影響する。このベルト１８の層間剥離の評価では、充填された気体の水分濃度は評価の精度に影響する。この評価精度を向上させる観点から、内圧検査工程で、好ましくは、この水分濃度が測定される。公知の水分計を用いて水分濃度が測定される。例えば、ミッシェルジャパン社製の水分計で水分濃度が測定される。この内圧調整工程では、好ましくは、水分濃度が調整される。例えば、充填された気体より水分濃度の高い混合気体と水分濃度が低い混合気体とが準備される。内圧調整工程では、充填された気体の一部を水分濃度の高い混合気体又は水分濃度の低い混合気体と入れ替えることで、水分濃度が調整されうる。

【0063】

ここでは、ベルト１８の層間剥離を例示したが、他のタイヤの熱劣化試験や走行耐久試験において、酸素濃度、窒素濃度及び水分濃度を調整することで、評価精度を向上しうる。

【0064】

また、例えば、タイヤ４のトレッド８の繰り返し変形による耐久評価や熱劣化の評価では、タイヤ組立体２に、窒素が充填されてもよい。窒素を用いることで、酸素や水分による、タイヤ４の内部の劣化が抑制されている。これにより、酸素や水分の影響を排除して、タイヤ４のトレッド８の耐久性を評価しうる。この様な評価では、窒素濃度が評価の精度に特に影響する。この観点から、内圧検査工程で、窒素濃度が測定されてもよい。内圧調整工程で、窒素濃度が調整されてもよい。

【0065】

この気体充填工程及び内圧調整工程では、試験内圧Ｐｂは、タイヤ４の正規内圧Ｐ以上にされる。高い試験内圧Ｐｂによって、酸素や水分のタイヤ４への浸透が促進される。高い試験内圧Ｐｂは、ベルト１８の層間剥離の発生を助長する。ベルト１８の層間剥離を助長する観点から、試験内圧Ｐｂは、好ましくは正規内圧Ｐの１．０倍以上であり、更に好ましくは１．２倍以上である。一方で、この試験圧力Ｐｂが高過ぎるタイヤ４では、ベルト１８の層間剥離が急速に進む。後の走行工程において、急激にタイヤ４が劣化する。急激なタイヤ４の劣化は、タイヤ４の耐久性の評価精度を低下させる。この観点から、この試験内圧Ｐｂは、好ましくは正規内圧Ｐの１．４倍以下であり、更に好ましくは１．３倍以下である。

【0066】

このベルト１８の層間剥離の評価では、熱劣化工程の雰囲気温度を、常温の室温よりも高くすることで、この剥離の発生と進行を助長している。この剥離を促進する観点から、熱劣化工程の雰囲気温度は、好ましくは５０℃以上であり、更に好ましくは５５℃以上である。一方で、この温度が高過ぎると、ゴムの劣化が急速に進む。急速な劣化は、ベルト１８の層間剥離評価の精度を低下させる。この観点から、この温度は好ましくは１００℃以下であり、更に好ましくは９５℃以下である。

【0067】

この熱劣化工程では、タイヤ４に酸素や水分等を十分に浸透させて、ベルト１８の剥離の発生と進行とを助長している。この剥離を促進する観点から、熱劣化工程の放置期間は、好ましくは１週間以上、更に好ましくは２週間以上、特に好ましくは３週間以上である。一方で、この放置期間が必要以上に長くされると、効率的な試験評価が出来ない。この観点から、この放置期間は、好ましくは９週間以下であり、更に好ましくは８週間以下であり、特に好ましくは７週間以下である。

【0068】

また、タイヤ４に酸素を浸透させてベルト１８の剥離を促進する観点から、この酸素濃度は好ましくは５０％以上であり、更に好ましくは６０％以上である。この酸素濃度は１００％以下である。

【0069】

この試験工程は、熱劣化工程を含む。熱劣化工程では、タイヤ組立体２が室温より高温の雰囲気で所定の放置期間放置される。熱劣化工程は、タイヤ４の劣化を促進する。この熱劣化工程を備えることで、この走行工程に要する時間が短縮される。この熱劣化工程を備えることで、短時間で評価がされうる。

【0070】

この試験工程は走行工程を備えている。この走行工程を備えることで、走行するタイヤ４で発生する現象の再現性に優れている。この試験工程が走行工程を備えることで、ベルト８の層間剥離の評価が容易にされている。

【0071】

この走行工程では、試験内圧Ｐｒは、タイヤ４の正規内圧Ｐより高い。高い試験内圧Ｐｒのタイヤ４は、気体が正規内圧Ｐで充填された状態に比べて、硬い。硬いタイヤ４では、トレッド面２６が走行面５０に接地するときの衝撃が大きい。この硬いタイヤ４では、ベルト１８の層間剥離の発生が助長される。この剥離を助長する観点から、試験内圧Ｐｒは、好ましくは正規内圧Ｐの１．１倍以上であり、更に好ましくは１．２倍以上である。一方で、この試験圧力Ｐｒが高過ぎるタイヤ４では、ベルト１８の層間剥離が急速に進む。走行工程において、急激にタイヤ４が劣化する。急激なタイヤ４の劣化は、タイヤ４にベルト１８の層間剥離以外の損傷を生じさせる。この層間剥離の評価精度が低下する。この観点から、この試験内圧Ｐｒは、好ましくは正規内圧Ｐの２．１倍以下であり、更に好ましくは２．０倍以下である。

【0072】

この走行工程では、タイヤ４に半径方向の荷重Ｆｒが負荷されて走行面５０に押し付けられる。この荷重Ｆｒが負荷されることで、トレッド８に大きな負荷がかけられている。この荷重Ｆｒにより、ベルト１８の層間剥離が生じ易くされている。この観点から、荷重Ｆｒは、好ましくは正規荷重Ｆの１．１倍以上であり、更に好ましくは１．２倍以上であり、特に好ましくは１．３倍以上である。一方で、タイヤ４に大きな荷重Ｆｒが負荷されると、トレッド８の接地部分の歪みが大きくなる。この大きな歪みにより、タイヤ４の発熱が大きくなる。この発熱の増大は、ベルト１８の層間剥離以外の損傷を発生させる。この層間剥離の評価に支障を来す。この観点から、荷重Ｆｒは、好ましくは正規荷重Ｆの２．０倍以下であり、更に好ましくは１．９倍以下であり、特に好ましくは１．８倍以下である。

【0073】

本明細書において正規荷重Ｆとは、タイヤ４が依拠する規格において定められた荷重を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高負荷能力」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「LOAD CAPACITY」は、正規荷重Ｆである。

【0074】

この走行工程のタイヤ４の走行速度が速くされることで、ベルト１８の層間剥離が促進される。この層間剥離の促進により、効率的に試験評価がされうる。この観点から、試験タイヤの走行速度は、好ましくは６０ｋｍ／ｈ以上であり、更に好ましくは７０ｋｍ／ｈ以上である。一方で、この走行速度が速過ぎると、タイヤ４の発熱が大きくなる。この発熱の増大はベルト１８の層間剥離以外の損傷を発生させる。この層間剥離の評価に支障を来す。この観点から、走行速度は、好ましくは１００ｋｍ／ｈ以下であり、更に好ましくは９０ｋｍ／ｈ以下である。

【0075】

この試験工程は、熱劣化工程と走行工程との間に、気体入替工程を備えている。この気体入替工程において、タイヤ４の劣化を促進する気体から通常の空気に入れ替えられている。これにより、走行工程において、急激にタイヤ４が劣化することが抑制されている。この方法は、気体入替工程を備えることで、タイヤ４の評価精度が向上している。この気体入替工程で入れ替えられる気体は空気に限られない。この気体は、例えば、窒素や酸素を主成分とする混合気体であってもよい。

【0076】

この走行工程では、正規内圧Ｐと走行試験内圧Ｐｒと正規荷重Ｆと試験荷重Ｆｒとから、総荷重指数ＦＩが以下の数式（１）で求められうる。

【数1】

【0077】

この総荷重指数ＦＩが小さ過ぎるタイヤ４では、ベルト１８の層間剥離以外の損傷が発生する。この剥離以外の損傷の発生は、ベルト１８の層間剥離の評価を阻害する。一方で、この総荷重指数ＦＩが大き過ぎるタイヤ４でも、ベルト１８の層間剥離以外の損傷が発生する。このベルト１８の層間剥離を適切に評価する観点から、この総荷重指数ＦＩは、好ましくは１．０５以上である。同様の観点から、この総荷重指数ＦＩは、好ましくは１．３０以下である。

【0078】

この試験工程は、層間剥離の試験に限られない。この試験工程は、熱劣化工程と走行工程を備えていたが、いずれか一方の工程からなってもよい。この試験工程が熱劣化工程からなってもよい。この熱劣化工程によって、タイヤ４の劣化が評価されてもよい。この熱劣化工程でのタイヤ組立体２の内圧を高精度に管理することで、タイヤ４の熱劣化の評価精度を向上しうる。更に、タイヤ組立体に充填された気体の酸素濃度、窒素濃度、水分濃度等を高精度に管理することで、タイヤ４の熱劣化の評価精度を向上しうる。

【0079】

同様に、試験工程が走行工程からなってもよい。この走行工程によって、タイヤ４の走行耐久性が評価されてもよい。この走行工程でのタイヤ組立体２の内圧を高精度に管理することで、タイヤ４の走行耐久性の評価精度を向上しうる。タイヤ組立体２に充填された気体の酸素濃度、窒素濃度、水分濃度等を高精度に管理することで、タイヤ４の走行耐久性の評価精度を向上しうる。

【実施例】

【0080】

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

【0081】

［熱劣化テスト］
試験タイヤが準備された。このタイヤは、図１に示される構造を備えていた。このタイヤサイズは、「１２Ｒ２２．５ １５２／１４９Ｌ ＳＰ３９１ Ｔ／Ｌ」であった。このタイヤの正規内圧は、８００ｋＰａであった。このタイヤは、トラック、バスに装着される重荷重用タイヤである。このタイヤが正規リム「２２．５ｘ８．２５」に組み付けられて、タイヤ組立体にされた。このタイヤ組立体が５本準備された。

【0082】

この５本のタイヤ組立体について、熱劣化試験がされた。この熱劣化試験は、図２の試験方法の気体充填工程、内圧安定工程、内圧検査工程、内圧調整工程、熱劣化工程及び評価工程を備えている。この熱劣化試験は、気体入替工程及び走行工程を備えていない。

【0083】

この気体充填工程では、混合気体が準備された。この混合気体は、酸素濃度が９５％であり、窒素濃度が５％であった。この混合気体が、タイヤ組立体に内圧８００ｋＰａで充填された。内圧安定工程では、このタイヤ組立体が室温２５℃で１時間保管された。内圧検査工程で、内圧安定工程後のタイヤ組立体の内圧が測定された。内圧調整工程では、タイヤ組立体に混合気体が充填されて、内圧が８００ｋＰａに再調整された。その後、熱劣化工程では、このタイヤ組立体が乾熱オーブンに投入された。このタイヤ組立体は、８０℃で４週間、熱劣化された。

【0084】

この評価工程では、熱劣化工程後のタイヤ組立体において、カーカスとベルトとの間の剥離が評価された。このタイヤから、試験サンプルが採取された。このサンプルを幅２５ｍｍに切断し、カーカスとベルトとの界面での剥離抗力（単位：Ｎ／２５ｍｍ）を測定した。この剥離抗力の測定は、インテスコ社製の引張試験機を用いて、速度５０（ｍｍ／ｓｅｃ）で行った。

【0085】

表１には、タイヤＥ１からＥ５として、それぞれのタイヤの内圧検査工程で測定された内圧と、評価工程で測定された剥離抗力と、剥離抗力の平均値と、標準偏差とが、示されている。この表１では、この剥離抗力、剥離抗力の平均値及び標準偏差は、タイヤＥ１からＥ５の剥離抗力の平均値を１００として、指数（％）で示されている。

【0086】

［熱劣化比較テスト］
内圧安定工程、内圧検査工程及び内圧調整工程を備えない他は、前述の熱劣化テストと同様にして、５本のタイヤのカーカスとベルトとの間の剥離が評価された。このテストでは、気体充填工程後に、直ちに熱劣化工程が実施された。その後に、評価工程で、剥離抗力が測定された。表１には、タイヤＣ１からＣ５として、それぞれのタイヤの評価工程で測定された剥離抗力と、剥離抗力の平均値と、標準偏差とが、示されている。この表１では、タイヤＣ１からＣ５の剥離抗力、剥離抗力の平均値及び標準偏差は、前述のタイヤＥ１からＥ５の剥離抗力の平均値を１００として、指数（％）で示されている。

【0087】

【表1】

【0088】

表１に示される様に、タイヤＥ１からＥ５の剥離抗力のバラツキは、タイヤＣ１からＣ５のそれに比べて小さい。タイヤＥ１からＥ５の剥離抗力の平均がタイヤＣ１からＣ５のそれに比べて大きいのは、内圧調整工程で混合気体（酸素）が更に充填されたことによる。

【0089】

表１に示されるように、本発明に係る試験方法では、比較例の試験方法に比べて評価精度が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

【0090】

［層間剥離テスト］
４種類のタイヤが準備された。いずれのタイヤも、図１と同様のベルトを備えている。これらのタイヤサイズはいずれも「１２Ｒ２２．５」であった。これらのタイヤは、ベルトの層間剥離の耐久性が異なっている。実車でのベルトの層間剥離の耐久性は、タイヤＳ４がも最も優れていた。タイヤＳ３は、タイヤＳ２及びＳ１より優れていた。タイヤＳ２は、タイヤＳ１より優れていた。

【0091】

［実施例］
図２に示される試験方法で、ベルトの層間剥離の評価がされた。タイヤＳ１からＳ３では、ベルト層間剥離が確認された。タイヤＳ４では、ベルト層間剥離が発生せずに、ベルト端での剥離であるベルトエッジルースが確認された。このタイヤＳ４でベルトエッジルースが確認されるまでの走行距離を１００として、タイヤＳ１からＳ３でベルト層間剥離が確認されるまでの走行距離を指数化した。この指数が、表２に示されている。この指数の値が大きいほど、走行距離が長い。この評価結果は、指数が大きいほど、好ましい。

【0092】

［比較例］
内圧安定工程、内圧検査工程及び内圧調整工程を備えない他は、実施例の試験方法と同様にして、ベルトの層間剥離の評価がされた。この試験でも、タイヤＳ１からＳ３では、ベルト層間剥離が確認された。タイヤＳ４では、ベルト層間剥離が発生せずに、ベルト端での剥離であるベルトエッジルースが確認された。このタイヤＳ４でベルトエッジルースが確認されるまでの走行距離を１００として、タイヤＳ１からＳ３でベルト層間剥離が確認されるまでの走行距離を指数化した。その指数が、表２に示されている。

【0093】

【表2】

【0094】

表２の実施例の評価結果は、実車でのベルト層間剥離の評価と一致している。一方で、比較例の評価結果は、実施での評価結果とタイヤＳ２とＳ３との評価結果が逆転していた。

【0095】

ベルトの層間剥離の耐久性の試験方法は、これまで確立されていない。この試験方法は、このベルトの層間剥離の耐久性を、効率的にかつ高精度に評価しうる。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

【産業上の利用可能性】

【0096】

ここでは、ベルトの層間剥離の試験方法を主に説明したが、これに限られない。本発明に係る試験方法は、空気が充填されたタイヤが使用される種々の試験に適用しうる。本発明は、様々な空気入りタイヤの試験方法に適用されうる。

【符号の説明】

【0097】

２・・・タイヤ組立体
４・・・タイヤ
６・・・リム
８・・・トレッド
１８・・・バンド
２０・・・インナーライナー
２６・・・トレッド面
２８・・・溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】