特許 7685890 タイヤ試験方法

(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】

(24)【登録日】2025-05-22

(45)【発行日】2025-05-30

(54)【発明の名称】タイヤ試験方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/02 20060101AFI20250523BHJP

   B60C 19/00 20060101ALI20250523BHJP

【ＦＩ】

G01M17/02

B60C19/00 H

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021108032

(22)【出願日】2021-06-29

(65)【公開番号】P2023005831

(43)【公開日】2023-01-18

【審査請求日】2024-04-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003395

【氏名又は名称】弁理士法人蔦田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】産屋敷 隆道

(72)【発明者】

【氏名】坂本 正典

【審査官】中村 圭伸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０１７９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００４５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１０４０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３４０８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０９６８３９１７（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－００８２３４５（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｃ １９／００ － １９／１２

Ｇ０１Ｍ １７／００ － １７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

転動するタイヤのサイドウォールで突起を乗り越すタイヤ試験方法において、
試験機の支持軸に取り付けられた前記タイヤを台上で転動させて前記台上に設けられた前記突起を前記タイヤで乗り越してデータを取得する乗り越し工程を含み、
前記タイヤの進行方向、前記タイヤの軸方向、並びに前記進行方向及び前記軸方向に直交する方向の３方向の、前記タイヤの回転軸に発生する力の時系列変化を測定し、
前記３方向のいずれかの方向の前記力が最大となるタイミングが特定され、前記３方向のそれぞれについて、前記タイミングにおける前記力と、前記タイヤが前記突起に乗る前の時間帯の前記力との差を前記タイミングにおける差分として求め、
前記３方向の前記タイミングにおける前記差分から合力を求めることを特徴とする、タイヤ試験方法。

【請求項2】

転動するタイヤのサイドウォールで突起を乗り越すタイヤ試験方法において、
試験機の支持軸に取り付けられた前記タイヤを台上で転動させて前記台上に設けられた前記突起を前記タイヤで乗り越してデータを取得する乗り越し工程を含み、
前記タイヤの進行方向、前記タイヤの軸方向、並びに前記進行方向及び前記軸方向に直交する方向の３方向の、前記タイヤの回転軸に発生する力の時系列変化を測定し、
前記３方向のそれぞれについて、前記タイヤが前記突起に乗っているときの力と、前記タイヤが前記突起に乗る前の時間帯の前記力との差の時系列変化又は移動距離による変化を、差分の時系列変化又は移動距離による変化として求め、
前記３方向の前記差分の時系列変化又は移動距離による変化から、合力の時系列変化又は移動距離による変化を求め、
前記タイヤが前記突起を乗り越し始めた時点から前記合力が最大となる時点までの前記合力の前記時系列変化又は移動距離による変化に基づきエネルギーを求めることを特徴とする、タイヤ試験方法。

【請求項3】

転動するタイヤのサイドウォールで突起を乗り越すタイヤ試験方法において、
試験機の支持軸に取り付けられた前記タイヤを台上で転動させて前記台上に設けられた前記突起を前記タイヤで乗り越してデータを取得する乗り越し工程を含み、
前記突起の高さを低い方から高い方へ変更しながら前記乗り越し工程を複数回実行し、前記タイヤが損傷したときの前記突起の高さを特定することを特徴とする、タイヤ試験方法。

【請求項4】

前記タイヤを前記突起の場所に配置して、前記タイヤにおける前記突起を乗り越す予定の部分と、前記突起とのタイヤ周方向の位置を合わせる位置合わせ工程と、
前記突起の場所から前記台の長手方向の一方の場所である試験開始位置へ前記タイヤを転動させて移動させる移動工程と、を含み、
前記乗り越し工程において、前記試験開始位置から前記タイヤを転動させ始めて前記突起を乗り越す、請求項１～３のいずれか１項に記載のタイヤ試験方法。

【請求項5】

前記タイヤが、リムフランジを有するホイールに取り付けられ、
前記タイヤにおける、前記タイヤと前記リムフランジとの接触部よりもタイヤ軸方向外側の部分で前記突起を乗り越す、請求項１～４のいずれか１項に記載のタイヤ試験方法。

【請求項6】

前記タイヤと一体となって移動するカメラで前記突起を乗り越すときの前記タイヤを撮影する、請求項１～５のいずれか１項に記載のタイヤ試験方法。

【請求項7】

タイヤを転動させる支持軸と、前記タイヤが転動する台と、前記タイヤの転動中のデータを収集する測定器とを有し、前記支持軸に取り付けられた前記タイヤを前記台上で転動させて前記測定器によりデータを取得するタイヤ試験機において、
前記台上に突起が設けられ、前記タイヤの転動中に、前記タイヤのサイドウォールが前記突起を乗り越すように制御され、
前記測定器は、前記タイヤの進行方向、前記タイヤの軸方向、並びに前記進行方向及び前記軸方向に直交する方向の３方向の、前記タイヤの回転軸に発生する力の時系列変化を測定する測定器であり、
処理部が、前記３方向のいずれかの方向の前記力が最大となるタイミングを特定し、前記３方向のそれぞれについて、前記タイミングにおける前記力と、前記タイヤが前記突起に乗る前の時間帯の前記力との差を前記タイミングにおける差分として求め、
前記処理部が、前記３方向の前記タイミングにおける前記差分から合力を求めることを特徴とする、タイヤ試験機。

【請求項8】

タイヤを転動させる支持軸と、前記タイヤが転動する台と、前記タイヤの転動中のデータを収集する測定器とを有し、前記支持軸に取り付けられた前記タイヤを前記台上で転動させて前記測定器によりデータを取得するタイヤ試験機において、
前記台上に突起が設けられ、前記タイヤの転動中に、前記タイヤのサイドウォールが前記突起を乗り越すように制御され、
前記測定器は、前記タイヤの進行方向、前記タイヤの軸方向、並びに前記進行方向及び前記軸方向に直交する方向の３方向の、前記タイヤの回転軸に発生する力の時系列変化を測定する測定器であり、
処理部が、前記３方向のそれぞれについて、前記タイヤが前記突起に乗っているときの力と、前記タイヤが前記突起に乗る前の時間帯の前記力との差の時系列変化又は移動距離による変化を、差分の時系列変化又は移動距離による変化として求め、
前記処理部が、前記３方向の前記差分の時系列変化又は移動距離による変化から、合力の時系列変化又は移動距離による変化を求め、
前記処理部が、前記タイヤが前記突起を乗り越し始めた時点から前記合力が最大となる時点までの前記合力の前記時系列変化又は移動距離による変化に基づきエネルギーを求めることを特徴とする、タイヤ試験機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はタイヤ試験方法に関する。

【背景技術】

【0002】

空気入りタイヤ（以下「タイヤ」とする）では、サイドウォールが起点となってバーストが起こる事例が少ない。そのため、従来はサイドウォールの耐カット性を評価する必要性が低く、その評価をするための試験方法が確立されていなかった。しかし近年、レース用タイヤをはじめとする一部のタイヤに関しては、サイドウォールの耐カット性を評価するニーズが生じている。

【0003】

過去に提案されたサイドウォールの試験方法としては、タイヤを取り付けた実車を走行させ、そのタイヤのトレッドのショルダー付近の部分で路面上の突起を乗り越えてサイドウォールを損傷させる方法がある（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許第９６８３９１７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、タイヤの周方向の特定の位置のサイドウォールの耐カット性を評価したいというニーズがある。また、同じタイヤで何度も突起を乗り越える試験を行う場合に、毎回、タイヤの周方向の同じ位置で突起を乗り越えるようにしたいというニーズもある。また、基準品としてのタイヤと試作品としてのタイヤの耐カット性を比較するときに、同じ特徴的部分で突起を乗り越えるようにしたいというニーズもある。

【0006】

このようなニーズがあるにもかかわらず、上記の過去に提案された方法では、実車に取り付けたタイヤで突起を乗り越えるため、タイヤの特定の位置を突起に当てるように制御することが困難であった。

【0007】

本発明は以上の実情に鑑みてなされたものであり、タイヤの周方向の特定の位置のサイドウォールの耐カット性を評価しやすい方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態のタイヤ試験方法は、転動するタイヤのサイドウォールで突起を乗り越すタイヤ試験方法において、試験機の支持軸に取り付けられた前記タイヤを台上で転動させて前記台上に設けられた前記突起を前記タイヤで乗り越してデータを取得する乗り越し工程を含み、前記タイヤの進行方向、前記タイヤの軸方向、並びに前記進行方向及び前記軸方向に直交する方向の３方向の、前記タイヤの回転軸に発生する力の時系列変化を測定し、前記３方向のいずれかの方向の前記力が最大となるタイミングが特定され、前記３方向のそれぞれについて、前記タイミングにおける前記力と、前記タイヤが前記突起に乗る前の時間帯の前記力との差を前記タイミングにおける差分として求め、前記３方向の前記タイミングにおける前記差分から合力を求めることを特徴とする。
また、実施形態のタイヤ試験方法は、転動するタイヤのサイドウォールで突起を乗り越すタイヤ試験方法において、試験機の支持軸に取り付けられた前記タイヤを台上で転動させて前記台上に設けられた前記突起を前記タイヤで乗り越してデータを取得する乗り越し工程を含み、前記タイヤの進行方向、前記タイヤの軸方向、並びに前記進行方向及び前記軸方向に直交する方向の３方向の、前記タイヤの回転軸に発生する力の時系列変化を測定し、前記３方向のそれぞれについて、前記タイヤが前記突起に乗っているときの力と、前記タイヤが前記突起に乗る前の時間帯の前記力との差の時系列変化又は移動距離による変化を、差分の時系列変化又は移動距離による変化として求め、前記３方向の前記差分の時系列変化又は移動距離による変化から、合力の時系列変化又は移動距離による変化を求め、前記タイヤが前記突起を乗り越し始めた時点から前記合力が最大となる時点までの前記合力の前記時系列変化又は移動距離による変化に基づきエネルギーを求めることを特徴とする。
また、実施形態のタイヤ試験方法は、転動するタイヤのサイドウォールで突起を乗り越すタイヤ試験方法において、試験機の支持軸に取り付けられた前記タイヤを台上で転動させて前記台上に設けられた前記突起を前記タイヤで乗り越してデータを取得する乗り越し工程を含み、前記突起の高さを低い方から高い方へ変更しながら前記乗り越し工程を複数回実行し、前記タイヤが損傷したときの前記突起の高さを特定することを特徴とする。
また、実施形態のタイヤ試験機は、タイヤを転動させる支持軸と、前記タイヤが転動する台と、前記タイヤの転動中のデータを収集する測定器とを有し、前記支持軸に取り付けられた前記タイヤを前記台上で転動させて前記測定器によりデータを取得するタイヤ試験機において、前記台上に突起が設けられ、前記タイヤの転動中に、前記タイヤのサイドウォールが前記突起を乗り越すように制御され、前記測定器は、前記タイヤの進行方向、前記タイヤの軸方向、並びに前記進行方向及び前記軸方向に直交する方向の３方向の、前記タイヤの回転軸に発生する力の時系列変化を測定する測定器であり、処理部が、前記３方向のいずれかの方向の前記力が最大となるタイミングを特定し、前記３方向のそれぞれについて、前記タイミングにおける前記力と、前記タイヤが前記突起に乗る前の時間帯の前記力との差を前記タイミングにおける差分として求め、前記処理部が、前記３方向の前記タイミングにおける前記差分から合力を求めることを特徴とする。
また、実施形態のタイヤ試験機は、タイヤを転動させる支持軸と、前記タイヤが転動する台と、前記タイヤの転動中のデータを収集する測定器とを有し、前記支持軸に取り付けられた前記タイヤを前記台上で転動させて前記測定器によりデータを取得するタイヤ試験機において、前記台上に突起が設けられ、前記タイヤの転動中に、前記タイヤのサイドウォールが前記突起を乗り越すように制御され、前記測定器は、前記タイヤの進行方向、前記タイヤの軸方向、並びに前記進行方向及び前記軸方向に直交する方向の３方向の、前記タイヤの回転軸に発生する力の時系列変化を測定する測定器であり、処理部が、前記３方向のそれぞれについて、前記タイヤが前記突起に乗っているときの力と、前記タイヤが前記突起に乗る前の時間帯の前記力との差の時系列変化又は移動距離による変化を、差分の時系列変化又は移動距離による変化として求め、前記処理部が、前記３方向の前記差分の時系列変化又は移動距離による変化から、合力の時系列変化又は移動距離による変化を求め、前記処理部が、前記タイヤが前記突起を乗り越し始めた時点から前記合力が最大となる時点までの前記合力の前記時系列変化又は移動距離による変化に基づきエネルギーを求めることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本実施形態によれば、タイヤの周方向の特定の位置のサイドウォールの耐カット性を評価しやすい。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】タイヤ試験機の正面図。

【図2】タイヤ試験機の側面図。

【図3】タイヤ試験機の台の平面図。

【図4】タイヤ試験機のブロック図。

【図5】突起の斜視図。

【図6】突起を図５の反対側から見た斜視図。

【図7】空気入りタイヤの断面図。

【図8】リムに装着された空気入りタイヤの断面図。

【図9】リムに装着された空気入りタイヤの断面図と突起とを重ねて示す図。

【図10】タイヤ試験方法のフローチャート。

【図11】位置合わせ工程においてタイヤが突起の上に配置されたときの台を、正面から見た図。

【図12】位置合わせ工程においてタイヤが突起の上に配置されたときの台を、上から見た図。

【図13】移動工程でのタイヤの移動を示す図。台を上から見た図。

【図14】移動工程でのタイヤの移動を示す図。台を正面から見た図。

【図15】移動工程でのタイヤの移動を示す図。台を上から見た図。

【図16】タイヤが突起に乗った時の様子を示す図。

【図17】力センサが測定した力の時系列変化を示す図。

【図18】移動距離と合力との関係を示す図。

【図19】変更例の突起の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更されたものについては、本発明の範囲に含まれるものとする。

【0012】

図１～図３に示すように、本実施形態のタイヤ試験機１０は、空気入りタイヤ（以下「タイヤ」とする）Ｔが転動する台１１と、台１１の上を移動する移動部１２とを有している。台１１は一方向（図１及び図３の左右方向）へ長く、その上面が水平面となっている。台１１の長手方向の中央付近には、上へ向かって突出した突起２０が固定されている。

【0013】

以下の説明において、図３の下側を手前側、上側を奥側とする。突起２０は、台１１の手前側の縁付近にある。

【0014】

移動部１２は、略直方体を形成する枠１３と、枠１３の上部に設けられた昇降装置１４と、昇降装置１４が稼働することによって上下動する駆動装置１５と、駆動装置１５に設けられた支持軸１６とを有している。この支持軸１６にタイヤＴが取り付けられる。

【0015】

図２及び図３に示すように、台１１に接触する形で、台１１の長手方向と同じ方向に延びるレール１７が設けられている。枠１３はこのレール１７に乗っており、レール１７沿って移動可能となっている。枠１３の移動は移動モータ１８（図４参照）が稼働することによって行われる。枠１３がレール１７沿って移動することにより、移動部１２の全体がレール１７沿って移動する。この枠１３の内側に駆動装置１５及び支持軸１６が配置されている。

【0016】

昇降装置１４は、駆動装置１５、支持軸１６及び支持軸１６に取り付けられるタイヤＴを一体として上下動させる装置であり、モータからなる。

【0017】

駆動装置１５にはモータが内蔵されており、そのモータが回転することにより支持軸１６が回転するように構成されている。支持軸１６は台１１の長手方向に対して直交する方向かつ水平方向に延びる軸である。この支持軸１６に、タイヤＴが装着されたホイールＷが取り付けられる。支持軸１６はタイヤＴ及びホイールＷと共に回転する回転軸である。支持軸１６及びタイヤＴが回転するとき、タイヤＴの進行方向は台１１の長手方向（図１及び図３の左右方向）となる。

【0018】

手動又は駆動装置１５に内蔵されている機器の動作により、支持軸１６はその軸方向（支持軸１６の長手方向）へ進退可能となっている。支持軸１６が進退することにより、タイヤＴの台１１上での位置（台１１の長手方向に対して直交する方向への位置）が調整される。

【0019】

支持軸１６には力センサ３１（図４参照）が設けられている。力センサ３１は、測定器の一種であり、支持軸１６に発生する力を測定する。力センサ３１は、タイヤＴの進行方向の力である前後力Ｆｘ、タイヤＴの軸方向の力である横力Ｆｙ、及び上下方向の力Ｆｚの、直交する３方向の力の大きさの時系列変化を測定できる。タイヤＴが台１１上を移動しながら転動している間、力センサ３１がＦｘ、Ｆｙ及びＦｚを測定し続ける。

【0020】

また、枠１３には撮影機器としてのカメラ３２が固定されている。カメラ３２は、測定器の一種であり、動画データを取得する。図２に示すように、カメラ３２は、タイヤＴを間に挟んで駆動装置１５と反対側（つまりタイヤＴより手前側）の場所に、ホイールＷのディスクに対向して設けられている。カメラ３２の撮影範囲には、支持軸１６に取り付けられたタイヤＴの台１１への接地部分が含まれている。タイヤＴが台１１上を移動しながら転動している間、カメラ３２は枠１３やタイヤＴと一緒に台１１の長手方向へ移動し続け、その移動中にタイヤＴの台１１への接地部分を撮影し続ける。

【0021】

なお、枠１３には複数のカメラが設けられていても良い。例えば、上記のカメラ３２に加えて、タイヤＴを進行方向前後の少なくとも一方から撮影するカメラが設けられていても良い。

【0022】

図４に示すように、タイヤ試験機１０には制御処理装置３０が設けられている。制御処理装置３０には、昇降装置１４、駆動装置１５、移動モータ１８等の機器や、力センサ３１、カメラ３２等の測定器が接続されている。制御処理装置３０には制御部３３及び処理部３４が含まれている。

【0023】

制御部３３は、試験者によって入力された指示に従い各機器を制御する。例えば、制御部３３は、昇降装置１４を稼働させて、支持軸１６の台１１からの高さを変更しタイヤＴの高さを調整する。また、制御部３３は、移動モータ１８を稼働させて移動部１２の全体を台１１の長手方向へ移動させながら、支持軸１６を回転させてタイヤＴを回転させ、それによってタイヤＴを台１１上で転動させる。また、処理部３４は、力センサ３１、カメラ３２等の測定器からデータを取得し計算等を行う。後述するタイヤ試験方法は、制御部３３による各機器の制御等によって実行される。

【0024】

台１１の長手方向の中央付近には突起２０が設けられている。この突起２０はタイヤＴに損傷を生じさせるためのものである。突起２０が十分な高さを有する場合、台１１上を転動するタイヤＴが突起２０を乗り越すときに、タイヤＴがカットされ損傷が生じる。

【0025】

図５及び図６に示すように、突起２０は板状部分２１と刃形状部分２２とが横に並んで一体となった１枚の板状のものである。板状部分２１は薄い直方体で、刃形状部分２２は板状部分２１と同じ厚み及び高さを有しつつ上端が上へ向かって尖った刃となっている。刃形状部分２２の陵である刃先は、支持軸１６の延長方向（すなわちタイヤ軸方向）に水平に延びている。また、刃形状部分２２の陵である刃先は、タイヤ軸方向に直行する面での断面上で鋭角を形成している。

【0026】

図３に示すように、突起２０は、タイヤＴを間に挟んで駆動装置１５と反対側（つまりタイヤＴより手前側）の場所に設けられている。また、突起２０はタイヤＴの進行方向に直交するように立てられている。そして、板状部分２１がレール１７に近く、刃形状部分２２が台１１の中央に近くなるよう配置されている。刃形状部分２２の方が台１１の中央に近いので、タイヤＴは板状部分２１ではなく刃形状部分２２を乗り越すこととなる。

【0027】

突起２０は２つの固定部材２３によって台１１の長手方向両側から挟まれて固定されている。各固定部材２３は、タイヤ軸方向に直行する断面上でＬ字型であり、水平部分２４と垂直部分２５とを有している。水平部分２４が不図示のボルト等で台１１に固定され、垂直部分２５が突起２０を押えている。

【0028】

突起２０の高さは様々であるが、例えば、試験時のタイヤＴの断面高さの５０％以上８０％以下とされる。なお、タイヤＴの断面高さとは、タイヤＴの内径面から外径面までのタイヤ径方向の長さのことであり、図７においてＨで示す高さのことである。突起２０の高さの具体的数値は、試験対象のタイヤＴにもよるが、例えば４０ｍｍ以上１４０ｍｍ以下である。また、突起２０の厚みも様々であるが、例えば３ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。

【0029】

このようなタイヤ試験機１０は、室温が一定に維持された試験室（例えば室温が試験のための標準状態の温度（例えば２５℃）やタイヤＴの実際の使用環境の温度（タイヤＴが熱帯地域で使用されるなら熱帯地域の気温、タイヤＴが寒冷地域で使用されるなら寒冷地域の気温）等の所定温度に設定され、設定温度に対して±５℃等の所定の範囲で管理された試験室）に配置されている。試験室は、湿度や気圧も管理されていることが好ましい。

【0030】

次に、試験対象のタイヤＴを図７に示す。なお図７に示されているのはタイヤ軸方向の半分のみであり、実際のタイヤＴはタイヤ中心線Ｃに対して左右対称になっている。図７の上下方向がタイヤ径方向であり、左右方向がタイヤ軸方向であり、紙面に対して垂直な方向がタイヤ周方向である。

【0031】

タイヤＴでは、タイヤ軸方向両側にビード部９が設けられている。ビード部９は、円形に巻かれた鋼線からなるビードコア９ａと、ビードコア９ａの径方向外側に設けられたゴム製のビードフィラー９ｂとからなる。

【0032】

タイヤ軸方向両側のビード部９には１枚又は複数枚（例えば２枚や３枚）のカーカスプライ２が架け渡されている。カーカスプライ２はタイヤ周方向に直交する方向に並べられた多数のプライコードがゴムで被覆されたシート状の部材である。カーカスプライ２は、タイヤ軸方向両側のビード部９の間でタイヤＴの骨格形状を形成するとともに、ビード部９の周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返され巻き上げられることによりビード部９を包んでいる。カーカスプライ２の内側にはインナーライナー８が設けられている。また、カーカスプライ２の巻き上げ部分２ａのタイヤ軸方向外側の場所には、ラバーチェーファー３が設けられている。

【0033】

また、カーカスプライ２のタイヤ径方向外側には１枚又は複数枚のベルト４が設けられ、ベルト４のタイヤ径方向外側にはベルト補強層５が設けられている。ベルト４はスチール製の多数のコードがゴムで被覆されて出来た部材である。ベルト補強層５は有機繊維製の多数のコードがゴムで被覆されて出来た部材である。ベルト補強層５のタイヤ径方向外側にはトレッドゴム６が設けられている。トレッドゴム６には多数の溝が設けられてトレッドパターンが形成されている。

【0034】

また、カーカスプライ２のタイヤ軸方向両側にはサイドウォールゴム７が設けられている。トレッドゴム６とサイドウォールゴム７とはバットレスにおいて重なっているが、トレッドゴム６とサイドウォールゴム７のいずれがタイヤ表面側になっていても良い。図７のバットレスにおいては、トレッドゴム６がタイヤ表面側になっている。なお、図示省略するが、トレッドゴム６とサイドウォールゴム７との境界のタイヤ表面側にウイングゴムが設けられても良い。サイドウォールゴム７のタイヤ径方向内側の部分はビード部９の近くにまで延びており、ラバーチェーファー３の一部に被さっている。

【0035】

このようなタイヤＴはホイールＷに装着されている。そして、図８に示すように、タイヤＴのビード部９近傍とホイールＷのリムのリムフランジＦとが接触している。タイヤＴとリムフランジＦとの接触部のタイヤ軸方向の端部はラバーチェーファー３の表面の位置である。

【0036】

タイヤＴが突起２０を乗り越すとき、タイヤＴのサイドウォールの少なくともいずれかの部分で突起２０を乗り越す。サイドウォールは、少なくもとサイドウォールゴム７を含み、さらにトレッドゴム６の一部（タイヤ軸方向端部付近の部分）、カーカスプライ２の一部、インナーライナー８の一部、ビードフィラー９ｂの一部又は全部、ラバーチェーファー３の一部又は全部等によって構成されている。図８にサイドウォールの範囲の一例を斜線で示す。

【0037】

タイヤＴが突起２０を乗り越すとき、必ずしもサイドウォール全体で突起２０を乗り越す必要はなく、サイドウォールの一部のみで突起２０を乗り越しても良い。また、サイドウォールとその近くの部分を含む広い領域で、突起２０を乗り越しても良い。

【0038】

いずれにしても、サイドウォールのうち、トレッドゴムのタイヤ軸方向端部付近からビードフィラー９ｂのタイヤ径方向外側の端部付近までがカットされるように、突起２０を乗り越すことが好ましい。

【0039】

ところで、発明者による研究の結果、タイヤＴのサイドウォールの損傷は、タイヤ径方向に大きなせん断応力が作用したときに生じやすいことが明らかになった。タイヤＴと突起２０との位置関係を示す図９に基づき説明すると、タイヤＴとリムフランジＦとの接触部よりもタイヤ軸方向外側の部分（図９においてタイヤ軸方向に符号Ｓで示す範囲の部分）で突起２０を乗り越すと、リムフランジＦと突起２０との間にタイヤ径方向（図９にせん断応力の方向として矢印で示す）のせん断応力が作用し、サイドウォールの損傷が生じやすいことが明らかになった。

【0040】

そこで、タイヤＴが突起２０を乗り越すとき、タイヤＴとリムフランジＦとの接触部よりタイヤ軸方向外側の部分で突起２０を乗り越すことが好ましい。この場合、タイヤＴとリムフランジＦとの接触部のタイヤ軸方向外側の端部と、突起２０の先端とのタイヤ軸方向の距離Ｌ（図９参照）は、４ｍｍ以上６ｍｍ以下が好ましい。ただし、距離Ｌはこの範囲に限定されない。また、Ｌ＝０ｍｍであっても良い。

【0041】

本実施形態のタイヤ試験方法は、図１０に示すように、試験の準備を行う準備工程Ｓ１と、突起２０の場所において、タイヤＴの突起２０を乗り越す予定の部分と突起２０との位置を合わせる位置合わせ工程Ｓ２と、突起２０の場所から台１１の長手方向の一方の場所である試験開始位置へタイヤＴを移動させる移動工程Ｓ３と、試験開始位置からタイヤＴを転動させ始めてタイヤＴで突起２０を乗り越す乗り越し工程Ｓ４と、乗り越し工程Ｓ４において取得されたデータに基づき計算を行う計算工程Ｓ５とからなる。

【0042】

準備工程Ｓ１では、所定のリムにリム組みされたタイヤＴに所定の内圧が付与される。ここで、所定のリムとは、タイヤＴが実際の車両に装着されるときに使用されるリムである。また、所定の内圧とは、タイヤＴが実際の車両に装着されるときに付与される内圧である。ただし、タイヤＴが装着される車両が決まっていない場合等には、所定のリムとして正規リムが使用され、所定の内圧として正規内圧が付与される。リム組みされ内圧が付与されたタイヤＴはホイールＷと共に支持軸１６に取り付けられる。

【0043】

なお、正規リムとは、タイヤが基づいている規格体系において、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及びＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”である。また、正規内圧とは、タイヤが基づいている規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、トラックバス用タイヤやライトトラック用タイヤの場合は、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。ちなみに、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡの「最大負荷能力」、ＴＲＡの表「ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ」に記載の最大値、又はＥＴＲＴＯの「ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ」のことである。ただし、タイヤＴが乗用車用の場合は通常１８０ｋＰａを上記正規内圧の替わりとし、タイヤＴが乗用車用かつタイヤＴに「Ｅｘｔｒａ Ｌｏａｄ」又は「Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ」と記載されている場合は２２０ｋＰａを上記正規内圧の替わりとする。

【0044】

次の位置合わせ工程Ｓ２では、図１１に示すように、タイヤＴが宙に浮いた状態で支持軸１６に支持され、タイヤＴの突起２０を乗り越す予定の部分（以下「乗り越し部分」）が最下点になるように回転調整され、調整後の状態で図１１及び図１２に示すようにタイヤＴが突起２０の上に配置される。これにより、タイヤＴの乗り越し部分と、突起２０とのタイヤ周方向の位置が合う。なおタイヤＴは、図１１では実線で、図１２では破線で示されている。このとき、タイヤＴとリムフランジＦとの接触部のタイヤ軸方向外側の端部と、突起２０の先端とのタイヤ軸方向の距離Ｌ（図９参照）が所望の長さになるように配置される。

【0045】

次の移動工程Ｓ３では、まず、タイヤＴがタイヤ軸方向かつ奥側に所定距離移動し、突起２０の上の場所から離れる（このときのタイヤＴの移動を図１３に矢印で示す）。次に、タイヤＴが台１１に着地し、着地後のタイヤＴに所定の荷重が負荷される。次に、突起２０の場所から台１１の長手方向の一方の場所である試験開始位置へ、タイヤＴが転動しながら移動する（このときのタイヤＴの移動を図１４に矢印で示す）。

【0046】

タイヤＴが試験開始位置へ到着すると、タイヤＴから一旦荷重が抜かれる。次に、タイヤＴがタイヤ軸方向かつ手前側に上記の所定距離だけ移動する（このときのタイヤＴの移動を図１５に矢印で示す）。この移動により、タイヤＴと突起２０とのタイヤ軸方向の位置関係が位置合わせ工程Ｓ２で合わせた位置関係に戻る。また、この移動により、タイヤＴの進行方向の場所に突起２０が重なる。次に、タイヤＴに所定の荷重が負荷される。所定の荷重とは、実際の車両に装着されたときにタイヤＴに負荷される荷重のことである。ただし、タイヤＴが装着される車両が決まっていない場合等には、上記の正規荷重が負荷される。

【0047】

次の乗り越し工程Ｓ４では、タイヤＴが転動して台１１上を長手方向に進行する。タイヤＴの移動速度は、限定されないが、例えば時速０．３～０．４ｋｍである。その移動の途中で、図１６に示すようにタイヤＴが突起２０を乗り越す。タイヤＴの移動中、力センサ３１が支持軸１６に発生する３方向の力Ｆｘ、Ｆｙ及びＦｚを測定し続ける。また、タイヤＴの移動中、カメラ３２がタイヤＴの台１１への接地部分を撮影し続ける。力センサ３１及びカメラ３２によって取得されたデータは制御処理装置３０に送られる。

【0048】

次の計算工程Ｓ５では、処理部３４において力センサ３１の測定データの処理が行われる。ここでは、乗り越し工程Ｓ４においてタイヤＴがバーストしサイドウォールがカットされる損傷Ｄ（図１６参照）が生じたものとする。

【0049】

図１７は、力センサ３１が測定した力Ｆｘの時系列変化を示す図である。図１７において横軸が試験開始時からの経過時間、縦軸が力Ｆｘである。図１７から、ある時点で力Ｆｘが最大値Ｆｘｍａｘとなることがわかる。この時の力ＦｘｍａｘをＦｘｂと表記する。

【0050】

Ｆｙ及びＦｚについても同様の時系列変化を示す図が得られる。そして、力Ｆｘが最大値Ｆｘｍａｘとなったタイミングでの力Ｆｙ及びＦｚをＦｙｂ及びＦｚｂとする。なお、３方向の力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚが最大値Ｆｘｍａｘ、Ｆｙｍａｘ、Ｆｚｍａｘとなるタイミングは必ずしも一致しないため、必ずしもＦｙｂ＝Ｆｙｍａｘ、Ｆｚｂ＝Ｆｚｍａｘとはならない点には注意が必要である。

【0051】

なお、タイヤＴの軸方向の力Ｆｙの最大値Ｆｙｍａｘを力Ｆｙｂとし、力Ｆｙが最大値Ｆｙｍａｘとなったタイミングでの力Ｆｘ及びＦｚを力Ｆｘｂ及びＦｚｂとしても良い。また、上下方向の力Ｆｚの最大値Ｆｚｍａｘを力Ｆｚｂとし、力Ｆｚが最大値Ｆｚｍａｘとなったタイミングでの力Ｆｘ及びＦｙを力Ｆｘｂ及びＦｙｂとしても良い。

【0052】

このようにして求まった力Ｆｘｂ、Ｆｙｂ及びＦｚｂは、タイヤＴが損傷した時の力に関する値であり、タイヤＴのサイドウォールの耐カット性を評価する指標として利用することができる。

【0053】

さらに、計算工程Ｓ５では、処理部３４において合力Ｒが計算される。具体的には、タイヤＴの進行方向、タイヤＴの軸方向及び上下方向の３方向のうちいずれかの力が最大となるタイミングが特定され、前記３方向のそれぞれについて、前記タイミングにおける力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚと、タイヤＴが突起２０に乗る前の力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚとの差分ΔＦｘ、ΔＦｙ、ΔＦｚが計算される。

【0054】

例えば、上記のＦｘｍａｘと、図１７において力Ｆｘが上昇を始める前の時間帯の力Ｆｘ（前記時間帯において力Ｆｘにばらつきがある場合は、前記時間帯における力Ｆｘの平均値）との差が、ΔＦｘとなる。なお、力Ｆｘが上昇を始める前の時間帯では、タイヤＴは突起２０に乗っていない。また、力Ｆｘが最大値Ｆｘｍａｘとなるタイミングでの力Ｆｙと、力Ｆｙが上昇を始める前の時間帯の力Ｆｙ（前記時間帯において力Ｆｙにばらつきがある場合は、前記時間帯における力Ｆｙの平均値）との差が、ΔＦｙとなる。ΔＦｚもΔＦｙと同じ方法で求まる。

【0055】

そして、合力Ｒが次の式により計算される。

【0056】

【数1】

【0057】

このようにして求まった合力Ｒも、タイヤＴが損傷した時の力に関する値であり、タイヤＴのサイドウォールの耐カット性を評価する指標として利用することができる。

【0058】

さらに、計算工程Ｓ５では、処理部３４において、タイヤＴが損傷するために要したエネルギーＥが計算される。具体的には、まず、タイヤＴの進行方向、タイヤＴの軸方向及び上下方向の３方向のそれぞれについて、タイヤＴが突起２０に乗っているときの力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚと、タイヤＴが突起２０に乗る前の時間帯の力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ（前記時間帯において力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚにばらつきがある場合は、前記時間帯における力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚのそれぞれの平均値）との差の時系列変化が、「差分の時系列変化ΔＦｘ（ｔ）、ΔＦｙ（ｔ）、ΔＦｚ（ｔ）」として求められる。

【0059】

次に、差分の時系列変化ΔＦｘ（ｔ）、ΔＦｙ（ｔ）、ΔＦｚ（ｔ）から、次の式により合力の時系列変化Ｒ（ｔ）が計算される。

【0060】

【数2】

【0061】

ちなみに、この合力Ｒ（ｔ）が最大値となる時が、タイヤＴがバーストし損傷が生じた時である。従って、合力Ｒ（ｔ）の最大値を、タイヤＴのサイドウォールの耐カット性を評価する指標として利用することができる。

【0062】

次に、合力の時系列変化Ｒ（ｔ）が、合力の移動距離による変化Ｒ（ｌ）に変換される。タイヤＴの移動速度をＶ（ｋｍ／時間）、時間をｔ（秒）とすると、移動距離ｌ（ｍ）は次の式により求まる。

【0063】

【数3】

【0064】

この式を利用して、次の式により合力の移動距離による変化Ｒ（ｌ）が計算される。合力の移動距離による変化Ｒ（ｌ）を図１８に示す。

【0065】

【数4】

【0066】

タイヤＴが損傷するために要したエネルギーＥは、合力の移動距離による変化Ｒ（ｌ）が変化し始めた時（このとき、タイヤＴが突起２０に乗り始めたと解釈できる）の移動距離ｌ１から、合力の移動距離による変化Ｒ（ｌ）がピークとなった時（このとき、タイヤＴが損傷したと解釈できる）の移動距離ｌ２までの合力Ｒ（ｌ）の合計値として計算される。その合計値であるエネルギーＥは、次の積分計算により求まり、図１８において斜線で示される面積に相当する。

【0067】

【数5】

【0068】

なお、時系列変化としてのデータから、移動距離による変化としてのデータへの変換は、どのタイミングで行われても良い。例えば、最初に力について時系列変化Ｆｘ（ｔ）、Ｆｙ（ｔ）、Ｆｚ（ｔ）から移動距離による変化Ｆｘ（ｌ）、Ｆｙ（ｌ）、Ｆｚ（ｌ）に変換され、前記３方向について、タイヤＴが突起２０に乗っているときの力Ｆｘ（ｌ）、Ｆｙ（ｌ）、Ｆｚ（ｌ）と、タイヤＴが突起２０に乗る前の力Ｆｘ（ｌ）、Ｆｙ（ｌ）、Ｆｚ（ｌ）（タイヤＴが突起２０に乗る前の場所において力Ｆｘ（ｌ）、Ｆｙ（ｌ）、Ｆｚ（ｌ）にばらつきがある場合は、前記場所における力Ｆｘ（ｌ）、Ｆｙ（ｌ）、Ｆｚ（ｌ）の平均値）との差の移動距離による変化が、「差分の移動距離による変化ΔＦｘ（ｌ）、ΔＦｙ（ｌ）、ΔＦｚ（ｌ）」として求められる。そして、前記３方向の「差分の移動距離による変化ΔＦｘ（ｌ）、ΔＦｙ（ｌ）、ΔＦｚ（ｌ）」から、合力の移動距離による変化Ｒ（ｌ）が求められ、上記と同様にエネルギーＥが求められる。

【0069】

以上のような試験工程Ｓ１～Ｓ５が複数種類のタイヤＴに対して行われる。ここで、それぞれの試験において、タイヤ周方向の特定の位置（例えば特定のブロックの位置）に突起２０が当たるように制御される。そして、各タイヤＴについて、力Ｆｘｂ、Ｆｙｂ、Ｆｚｂ、合力Ｒ、合力Ｒ（ｔ）の最大値、エネルギーＥの少なくともいずれかが計算される。そして、これらの値の大小に基づき、複数種類のタイヤＴについて、耐カット性の優劣が評価される。また、基準品としてのタイヤＴと、試作品としてのタイヤＴとの間で、力Ｆｘｂ、Ｆｙｂ、Ｆｚｂ、合力Ｒ、合力Ｒ（ｔ）の最大値、エネルギーＥの少なくともいずれかについて比較され、試作品の良否が評価される。

【0070】

また、タイヤＴに損傷が生じる様子はカメラ３２が撮影した動画で確認することができる。

【0071】

ところで、以上の計算工程Ｓ５の説明において、乗り越し工程Ｓ４のときにタイヤＴが損傷したことを前提としたが、突起２０が低いときは損傷が生じない。そこで、突起２０の高さが低い方から高い方へ徐々に変更されながら、サイドウォールに損傷が生じるまで工程Ｓ１～Ｓ４が複数回繰り返されても良い。

【0072】

具体的には、まず最も低い突起２０が台１１に固定され、１回目の工程Ｓ１～Ｓ４が実施される。最も低い突起２０として、例えば、試験時のタイヤＴの断面高さの４５％以上５５％以下の高さのもの、又はそれより低いものが採用される。

【0073】

そして、サイドウォールに損傷（損傷とは、サイドウォールがカットされる等のタイヤＴとしての機能が損なわれるほどの損傷を言い、傷程度のものは含まれない）が生じなかった場合は、１回目のときよりも高い突起２０が台１１に固定され、２回目の工程Ｓ１～Ｓ４が実施される。

【0074】

２回目の工程Ｓ１～Ｓ４は、１回目の工程Ｓ１～Ｓ４のときと同じタイヤＴを用いて実施されても良いし、試験対象のタイヤＴを新品に交換して実施されても良い。１回目と２回目の試験（工程Ｓ１～Ｓ４）が同じタイヤＴを用いて実施される場合は、２回目の試験のときは、１回目の試験のときと異なる位置でかつ１回目の試験のときと同じ特徴を有する位置（例えば１回目の試験のときと同じ形状のブロックの位置）に突起２０が当たるように調整されることが好ましい。このようにして、サイドウォールに損傷が生じるまで、工程Ｓ１～Ｓ４が繰り返される。そして、サイドウォールに損傷が生じた時点で、そのときの突起２０の高さが記録され、そのタイヤＴの試験が終了する。

【0075】

このように突起２０の高さを変更する試験が複数種類のタイヤＴについて実施される。すると、タイヤＴごとにサイドウォールに損傷が生じるときの突起２０の高さが違うので、その違いに基づきタイヤＴの耐カット性の優劣が評価される。また、基準品としてのタイヤＴと、試作品としてのタイヤＴについてサイドウォールに損傷が生じるときの突起２０の高さが特定され、基準品に対する試作品の良否の判定が行われる。

【0076】

以上のように、本実施形態のタイヤ試験方法では、タイヤ試験機１０の支持軸１６に取り付けられたタイヤＴを台１１上で転動させて台１１上に設けられた突起２０をタイヤＴで乗り越してデータを取得する乗り越し工程を含む。この方法によれば、実車試験の場合と異なり、突起２０をタイヤＴの特定の位置にピンポイントで当てることができるため、タイヤ周方向の特定の位置のサイドウォールの耐カット性を評価することができる。

【0077】

そのため、同じタイヤＴで何度も突起２０を乗り越える試験を行う場合に、毎回、タイヤＴの周方向の同じ位置や同じ特徴を有する位置で突起２０を乗り越えるようにすることができる。また、基準品としてのタイヤＴと試作品としてのタイヤＴの耐カット性を比較するときに、同じ特徴的部分で突起２０を乗り越えるようにすることもできる。

【0078】

ここで、乗り越し工程Ｓ４の前に、タイヤＴを突起２０の場所に配置して、タイヤＴにおける突起２０を乗り越す予定の部分と、突起２０との位置を合わせる位置合わせ工程Ｓ２を実行する。その次に、突起２０の場所から台１１の長手方向の一方の場所である試験開始位置へタイヤＴを転動させて移動させる移動工程Ｓ３を実行する。そして移動工程Ｓ３の次に乗り越し工程Ｓ４を実行する。このように乗り越し工程Ｓ４の前に位置合わせ工程Ｓ２及び移動工程Ｓ３が実行されるため、突起２０をタイヤＴの特定の位置にピンポイントで当てることができる。

【0079】

また上記のように、乗り越し工程Ｓ４において、タイヤＴとリムフランジＦとの接触部よりもタイヤ軸方向外側の部分で突起２０を乗り越すため、タイヤＴのサイドウォールに損傷を生じさせやすい。

【0080】

また上記のように、乗り越し工程Ｓ４において、タイヤＴと一体となって移動するカメラ３２が突起２０を乗り越すときのタイヤＴを撮影するため、タイヤＴの損傷を時系列で観察することができる。

【0081】

また上記のように、乗り越し工程Ｓ４において、タイヤＴの進行方向、タイヤＴの軸方向、及び前記進行方向及び前記軸方向に直交する方向である上下方向の３方向の、タイヤＴの回転軸（支持軸１６）に発生する力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚの時系列変化を測定する。そのため、各方向の力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚの時系列変化のピーク値をタイヤＴの耐カット性の評価に利用することができる。

【0082】

また上記のように、測定された力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚに基づき合力Ｒが計算されるので、合力Ｒに基づきタイヤＴの耐カット性を評価することができる。また上記のように、合力Ｒの時系列変化又は移動距離による変化に基づきエネルギーＥが計算されるので、エネルギーＥに基づきタイヤＴの耐カット性を評価することができる。

【0083】

また上記のように、突起２０の高さを低い方から高い方へ変更しながら乗り越し工程Ｓ４を複数回実行することにより、タイヤＴが損傷するときの突起２０の高さを特定することができる。そしてタイヤＴが損傷するときの突起２０の高さに基づきタイヤＴの耐カット性を評価することができる。

【0084】

以上の実施形態に対し様々な変更を行うことができる。

【0085】

例えば、突起として、台１１の上面から上へ向かって突出する様々な形状のものが採用できる。図１９の突起１２０は、高さの異なる複数枚（図では６枚）の板１２０ａが重ねられて形成されている。複数枚の板１２０ａは台１１の長手方向に重なっている。台１１の長手方向の一方に行くほど板１２０ａの高さが高くなっており、複数枚の板１２０ａの全体で、前記一方において先端を有する刃の形状となっている。

【符号の説明】

【0086】

Ｃ…タイヤ中心線、Ｆ…リムフランジ、Ｔ…タイヤ、Ｗ…ホイール、２…カーカスプライ、２ａ…巻き上げ部分、３…ラバーチェーファー、４…ベルト、５…ベルト補強層、６…トレッドゴム、７…サイドウォールゴム、８…インナーライナー、９…ビード部、９ａ…ビードコア、９ｂ…ビードフィラー、１０…タイヤ試験機、１１…台、１２…移動部、１３…枠、１４…昇降装置、１５…駆動装置、１６…支持軸、１７…レール、１８…移動モータ、２０…突起、２１…板状部分、２２…刃形状部分、２３…固定部材、２４…水平部分、２５…垂直部分、３０…制御処理装置、３１…力センサ、３２…カメラ、３３…制御部、３４…処理部、１２０…突起、１２０ａ…板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】