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氷上路面と摩擦中のゴムの接地状態を可視化

横浜ゴム、冬用タイヤの吸水効果を評価する新技術開発

タイヤ 2018-09-26

特殊試験機で撮影した接地面の画像(吸水剤あり(左)と吸水剤なし)
吸水剤なしのゴムは黒い部分(真実接触部)が少なくほとんど接触していないが、吸水剤ありのゴムは黒い部分が増加しており、吸水剤の周囲で真実接触することがわかる


 横浜ゴムは9月26日、氷上路面と走行中のタイヤをイメージした摩擦中のゴムの接地状態を可視化する評価技術を開発したと発表した。同技術を活用することで、吸水性に優れた新たな配合剤の発見や排水性の高いトレッドパターンの開発をより高精度に行うことが可能となり、氷上性能を飛躍的に高めた冬用タイヤの開発が期待できる。金沢大学理工研究域岩井研究室と共同研究した。

 氷上を走行する際、氷表面に発生する水膜によりタイヤが路面に密着できなくなることがグリップ力低下の原因とされており、スタッドレスタイヤには水膜を除去する吸水剤や排水性の高いトレッドパターンが採用されている。しかし、これまではタイヤと路面の接地面を観察する際、路面とゴムの間に水が入り込んでいる部分とゴムが直接路面に接している部分(真実接触部)は同じように見え、見分けるのが困難なため、真実接触の程度を正確に把握することはできていなかった。

 今回、高速度カメラを搭載した特殊試験機を開発。接地状態を可視化することで、真実接触部を識別することに成功した。加えて、接触画像を数値化する解析技術の確立により、ゴムの吸水性や排水性を数値的に評価することにも成功している。

 同試験機は、氷あるいは氷を再現した透明で平滑な円盤とゴムサンプルを最大時速50kmで摩擦させ、その接地面のミクロレベルの画像を高速度カメラで1秒間に100万枚撮影することができるもので、試験中の摩擦力も同時に測定することができる。同試験機で撮影した画像は、真実接触部のみを黒く映し出すことができ、例えば吸水剤ありと吸水剤なしのゴムでは前者の方が黒い部分の面積が広くなる。接触面積を摩擦力と関連づけるために、新たに開発した解析技術で画像を数値化すると、算出した数値は、ゴムの摩擦力と高い相関関係があった。

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