(57)【要約】【課題】タイヤ支持装置の構成を簡素化しつつメタルアーチファクト等の発生を効果的に抑制できるタイヤＸ線検査システムを提供すること。【解決手段】このタイヤＸ線検査システム１は、試験タイヤ１０を支持するタイヤ支持装置２と、試験タイヤ１０に負荷荷重を付与する荷重付加装置３と、試験タイヤ１０に向けてＸ線を放射するＸ線源４と、Ｘ線を検出するＸ線検出器５とを備える。また、タイヤ支持装置２が、試験タイヤ１０に対する被接地面２１１を有する接地定盤２１と、接地定盤２１の被接地面２１１上で試験タイヤ１０を支持するタイヤ軸２３と、接地定盤２１およびタイヤ軸２３を連結してタイヤ軸２３を支持する軸支持構造２２とを備える。また、接地定盤２１の被接地面２１１から所定の高さ位置までの検査領域を定義するときに、当該検査領域における軸支持構造２２の構成部材２２１および固定部材２２２の比重Ｄ１が、Ｄ１≦５．０の範囲にある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験タイヤを支持するタイヤ支持装置と、前記試験タイヤに負荷荷重を付与する荷重付加装置と、前記試験タイヤに向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器とを備えるタイヤＸ線検査システムであって、
前記タイヤ支持装置が、前記試験タイヤに対する被接地面を有する接地定盤と、前記接地定盤の前記被接地面上で前記試験タイヤを支持するタイヤ軸と、前記接地定盤および前記タイヤ軸を連結して前記タイヤ軸を支持する軸支持構造とを備え、
前記接地定盤の前記被接地面から所定の高さ位置までの検査領域を定義し、且つ、
前記検査領域における前記軸支持構造の構成部材の比重Ｄ１が、Ｄ１≦５．０の範囲にあることを特徴とするタイヤＸ線検査システム。
【請求項２】
前記タイヤ支持装置が、前記試験タイヤを装着したホイールを介して前記試験タイヤを支持し、且つ、
前記検査領域が、前記接地定盤の前記被接地面から前記ホイールまでの領域として定義される請求項１に記載のタイヤＸ線検査システム。
【請求項３】
前記検査領域における前記軸支持構造の構成部材の材質が、チタン、ジュラルミン、アルミニウムおよびマグネシウムを含む軽金属材料のグループから選択される請求項１または２に記載のタイヤＸ線検査システム。
【請求項４】
前記検査領域における前記軸支持構造の構成部材の材質が、ポリエステル、アクリル、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂を含む非金属材料のグループから選択される請求項１または２に記載のタイヤＸ線検査システム。
【請求項５】
前記検査領域の任意の高さ位置における前記軸支持構造の前記構成部材の断面積Ｓ１および比重Ｄ１の積の総和が、ΣＳ１×Ｄ１≦９０００［ｍｍ＾２］の条件を満たす請求項１〜４のいずれか一つに記載のタイヤＸ線検査システム。
【請求項６】
前記検査領域における前記軸支持構造の構成材料の比強度Ｄｓ１が、１０［ｋＮ・ｍ／ｋｇ］≦Ｄｓ１の範囲にある請求項１〜５のいずれか一つに記載のタイヤＸ線検査システム。
【請求項７】
前記接地定盤の前記被接地面から深さ５［ｍｍ］の位置までの周辺領域を定義し、且つ、
前記周辺領域における前記接地定盤の構成部材の比重Ｄ２が、Ｄ２≦５の範囲にある請求項１〜６のいずれか一つに記載のタイヤＸ線検査システム。
【請求項８】
前記周辺領域の任意の深さ位置における前記接地定盤の断面積Ｓ２および比重Ｄ２の積の総和が、ΣＳ２×Ｄ２≦７５００００［ｍｍ＾２］の条件を満たす請求項７に記載のタイヤＸ線検査システム。
【請求項９】
前記周辺領域における前記接地定盤の構成材料の比強度Ｄｓ２が、２．０［ｋＮ・ｍ／ｋｇ］≦Ｄｓ２の範囲にある請求項７または８に記載のタイヤＸ線検査システム。
【請求項１０】
前記周辺領域における前記接地定盤の材質が、樹脂および木材のグループから選択される請求項８または９に記載のタイヤＸ線検査システム。
【請求項１１】
前記軸支持構造の前記構成部材が、前記接地定盤から突出する支柱と、前記支柱を前記接地定盤に固定する固定部材とを含む請求項１〜１０のいずれか一つに記載のタイヤＸ線検査システム。
【請求項１２】
前記試験タイヤ、前記接地定盤、前記軸支持構造および前記タイヤ軸の組立体を一体的に回転させる回転機構を備える請求項１〜１１のいずれか一つに記載のタイヤＸ線検査システム。
【請求項１３】
前記軸支持構造が、前記タイヤ軸を前記接地定盤の前記被接地面に対して相対変位可能に支持し、且つ、
前記荷重付加装置が、前記タイヤ軸と前記軸支持構造との位置関係を拘束する拘束部材を含んで構成される請求項１〜１２のいずれか一つに記載のタイヤＸ線検査システム。
【請求項１４】
リムに装着された試験タイヤを支持するタイヤ支持装置であって、
前記試験タイヤに対する被接地面を有する接地定盤と、前記接地定盤の前記被接地面上で前記試験タイヤを支持するタイヤ軸と、前記接地定盤および前記タイヤ軸を連結して前記タイヤ軸を支持する軸支持構造とを備え、
前記接地定盤の前記被接地面から所定の高さ位置までの検査領域を定義し、且つ、
前記検査領域における前記軸支持構造の構成部材の比重Ｄ１が、Ｄ１≦５．０の範囲にあることを特徴とするタイヤ支持装置。
【請求項１５】
試験タイヤに対する被接地面を有する接地定盤と、前記接地定盤の前記被接地面上で前記試験タイヤを支持するタイヤ軸と、前記接地定盤および前記タイヤ軸を連結して前記タイヤ軸を支持する軸支持構造とを備えるタイヤ支持装置を用いて、前記試験タイヤを支持するステップと、
前記試験タイヤに所定の負荷条件を付与するステップと、
前記負荷条件下にて前記試験タイヤに向けてＸ線を放射すると共に前記試験タイヤを透過した前記Ｘ線を検出するステップとを備え、
前記接地定盤の前記被接地面から所定の高さ位置までの検査領域を定義し、且つ、
前記検査領域における前記軸支持構造の構成部材の比重Ｄ１が、Ｄ１≦５．０の範囲にあることを特徴とするタイヤＸ線検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タイヤＸ線検査システム、タイヤＸ線検査方法およびタイヤ支持装置に関し、さらに詳しくは、タイヤ支持装置の構成を簡素化しつつメタルアーチファクト等の発生を効果的に抑制できるタイヤＸ線検査システム、タイヤＸ線検査方法およびタイヤ支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、タイヤの内部構造を非破壊にて調査するために、Ｘ線検査によるデータ解析が利用されている。かかるＸ線検査では、所定の負荷条件下における実使用状態でのタイヤの内部構造のデータ解析が可能である。かかるタイヤＸ線検査システムとして、特許文献１〜３に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−３０９４３号公報
【特許文献２】特開平６−２１８８４４号公報
【特許文献３】特開２０１５−８３４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、例えばタイヤＸ線ＣＴ（Computed Tomography）検査では、試験タイヤを所定軸周りに回転させつつ試験タイヤの断層的なＸ線撮影データを取得し、また、複数の断層的なＸ線撮影データを積層してタイヤ内部構造の三次元解析データを生成できる。かかる構成では、所定の負荷荷重を試験タイヤに付与しつつ試験タイヤを所定軸周りに回転させる必要性があるため、試験タイヤを支持するタイヤ支持装置の構成を簡素化すべき課題がある。
【０００５】
一方で、単独のタイヤ支持装置が接地定盤と支柱とを備えて試験タイヤを支持する構成では、接地定盤に立設された支持装置（特に、支柱）に起因して、Ｘ線撮影時にメタルアーチファクトやハレーションが発生する。一方で、Ｘ線の強度を高めると、Ｘ線が試験タイヤをも透過する。このため、適正なＸ線撮影データを取得できないという課題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タイヤ支持装置の構成を簡素化しつつメタルアーチファクト等の発生を効果的に抑制できるタイヤＸ線検査システム、タイヤＸ線検査方法およびタイヤ支持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明にかかるタイヤＸ線検査システムは、試験タイヤを支持するタイヤ支持装置と、前記試験タイヤに負荷荷重を付与する荷重付加装置と、前記試験タイヤに向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器とを備えるタイヤＸ線検査システムであって、前記タイヤ支持装置が、前記試験タイヤに対する被接地面を有する接地定盤と、前記接地定盤の前記被接地面上で前記試験タイヤを支持するタイヤ軸と、前記接地定盤および前記タイヤ軸を連結して前記タイヤ軸を支持する軸支持構造とを備え、前記接地定盤の前記被接地面から所定の高さ位置までの検査領域を定義し、且つ、前記検査領域における前記軸支持構造の構成部材の比重Ｄ１が、Ｄ１≦５．０の範囲にあることを特徴とする。
【０００８】
また、この発明にかかるタイヤ支持装置は、リムに装着された試験タイヤを支持するタイヤ支持装置であって、前記試験タイヤに対する被接地面を有する接地定盤と、前記接地定盤の前記被接地面上で前記試験タイヤを支持するタイヤ軸と、前記接地定盤および前記タイヤ軸を連結して前記タイヤ軸を支持する軸支持構造とを備え、前記接地定盤の前記被接地面から所定の高さ位置までの検査領域を定義し、且つ、前記検査領域における前記軸支持構造の構成部材の比重Ｄ１が、Ｄ１≦５．０の範囲にあることを特徴とする。
【０００９】
また、この発明にかかるタイヤＸ線検査方法は、試験タイヤに対する被接地面を有する接地定盤と、前記接地定盤の前記被接地面上で前記試験タイヤを支持するタイヤ軸と、前記接地定盤および前記タイヤ軸を連結して前記タイヤ軸を支持する軸支持構造とを備えるタイヤ支持装置を用いて、前記試験タイヤを支持するステップと、前記試験タイヤに所定の負荷条件を付与するステップと、前記負荷条件下にて前記試験タイヤに向けてＸ線を放射すると共に前記試験タイヤを透過した前記Ｘ線を検出するステップとを備え、前記接地定盤の前記被接地面から所定の高さ位置までの検査領域を定義し、且つ、前記検査領域における前記軸支持構造の構成部材の比重Ｄ１が、Ｄ１≦５．０の範囲にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明にかかるタイヤＸ線検査システム、タイヤ支持装置およびタイヤＸ線検査方法によれば、（１）接地定盤およびタイヤ軸が軸支持構造を介して連結されて一体化されるので、タイヤ支持装置の構成が簡素化される利点がある。また、（２）所定の検査領域における軸支持構造の構成部材の比重Ｄ１が小さく設定されるので、Ｘ線撮影時のメタルアーチファクトやハレーションの発生が効果的に抑制されて、適正なＸ線撮影データを取得できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかるタイヤＸ線検査システムを示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に記載したタイヤＸ線検査システムのタイヤ支持装置を示す側面図である。
【図３】図３は、図１に記載したタイヤＸ線検査システムのタイヤ支持装置を示す正面図である。
【図４】図４は、図１に記載したタイヤＸ線検査システムのタイヤ支持装置を示す平面図である。
【図５】図５は、Ｘ線検査の対象である試験タイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。
【図６】図６は、図２に記載したタイヤ支持装置の変形例を示す説明図である。
【図７】図７は、この発明の実施の形態にかかるタイヤＸ線検査システムの試験結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００１３】
［タイヤＸ線検査システム］
図１は、この発明の実施の形態にかかるタイヤＸ線検査システムを示す斜視図である。同図は、タイヤＸ線検査システム１の全体構成を模式的に示している。
【００１４】
図１において、タイヤＸ線検査システム１は、試験タイヤ１０の内部構造を非破壊検査するためのシステムであり、特にタイヤＸ線ＣＴ（Computed Tomography）検査を行うシステムである。例えば、試験タイヤ１０に内圧を充填して負荷荷重を付与した状態、試験タイヤ１０の内圧を大気圧とした無負荷態などの試験条件下にて、タイヤＸ線ＣＴ検査が行われる。このタイヤＸ線検査システム１は、タイヤ支持装置２と、荷重付加装置３と、Ｘ線源４と、Ｘ線検出器５と、解析装置６とを備える。
【００１５】
図２〜図４は、図１に記載したタイヤＸ線検査システムのタイヤ支持装置を示す側面図（図２）、正面図（図３）および平面図（図４）である。
【００１６】
タイヤ支持装置２は、試験タイヤ１０を支持する装置であり、接地定盤２１と、軸支持構造２２と、タイヤ軸２３と、回転機構２４とを備える。
【００１７】
接地定盤２１は、試験タイヤ１０に対する被接地面２１１を有する定盤である。被接地面２１１の大きさおよび形状は、特に限定がないが、少なくとも試験タイヤ１０が所定の試験条件下で接地可能な広さを有し、また、後述する回転機構２４に対して設置可能な大きさを有することを要する。
【００１８】
例えば、図１の構成では、接地定盤２１が、矩形状の剛体板であり（図４参照）、被接地面２１１の全面にて均一なゲージを有している（図２および図３参照）。また、被接地面２１１が、矩形状の平面であり、接地定盤２１の天面に形成されている。また、被接地面２１１が水平となるように、接地定盤２１が後述する回転機構２４に設置されている。しかし、上記に限らず、接地定盤２１の被接地面２１１が、六角形、台形、十字形、その他の幾何学的形状を有しても良い（図示省略）。また、接地定盤２１の被接地面２１１が、路面の縁石や異物を再現する突起部を有しても良いし、タイヤの車両装着時におけるキャンバ角を再現する傾斜を有しても良い（図示省略）。
【００１９】
軸支持構造２２は、所定の試験条件下にて試験タイヤ１０を支持する構造物である。具体的には、試験タイヤ１０がリムに装着されて内圧を充填されると共に所定の負荷荷重を付与された状態にて、軸支持構造２２が、試験タイヤ１０と接地定盤２１との接地状態を維持しつつ試験タイヤ１０を所定の姿勢で支持できる程度の剛性を有する。また、軸支持構造２２の具体的な構造は、特に限定がなく、柱状構造、梁状構造などの任意の構造を有し得る（図示省略）。
【００２０】
例えば、図１の構成では、軸支持構造２２が、支柱２２１と、固定部材２２２とを含んで構成されている。また、支柱２２１が、円形断面かつ中実構造を有する細身の柱状部材であり、試験タイヤ１０の外径よりも長尺な寸法を有している（図２〜図４参照）。また、支柱２２１が、ネジ山を下端部に有し、一方で、接地定盤２１が、接地定盤２１を貫通して開口するネジ穴（図示省略）を被接地面２１１内に有している。そして、支柱２２１の下端が接地定盤２１のネジ穴に被接地面２１１側から挿入されて螺合され、また、ナットである固定部材２２２が被接地面２１１側から支柱２２１の下端に螺合されている。これにより、支柱２２１が、接地定盤２１に対して片持ち状態で固定されている。また、支柱２２１が、被接地面２１１に立設されて、被接地面２１１の法線方向に延在している。また、一対の軸支持構造２２、２２が、試験タイヤ１０の総幅よりも広い間隔をあけて相互に独立して配置されている。
【００２１】
なお、図１の構成では、上記のように、支柱２２１が円形断面を有する柱状部材であるが、これに限らず、支柱２２１が、矩形断面、楕円形断面、Ｕ字状断面、Ｌ字状断面などの任意の断面形状を有しても良いし、中空構造あるいは管状構造を有しても良い（図示省略）。また、図１の構成では、上記のように、支柱２２１が接地定盤２１に対して螺合により固定されているが、これに限らず、溶接により固着されても良いし、支柱２２１がフランジ部を有すると共にボルト／ナット等の締結部材を介して固定されても良い（図示省略）。また、図１の構成では、上記のように、支柱２２１が被接地面２１１に立設されているが、これに限らず、支柱２２１が被接地面２１１から外れた位置、例えば接地定盤２１の側方に立設されても良い（図示省略）。また、図１の構成では、上記のように、一対の軸支持構造２２、２２が相互に独立して配置されているが、これに限らず、これらの軸支持構造２２、２２が相互に連結されて補強されても良い（図示省略）。
【００２２】
タイヤ軸２３は、接地定盤２１の平面上で試験タイヤ１０を支持する部材であり、軸支持構造２２により支持される。また、タイヤ軸２３は、車両の車軸に相当し、試験タイヤ１０の回転軸上に位置して試験タイヤ１０を支持する。また、タイヤ軸２３は、試験タイヤ１０を装着したホイール２０を介して試験タイヤ１０を支持しても良いし、タイヤ軸２３自身がホイール機能を持つ支持部を有することにより、当該支持部を介して試験タイヤ１０を直接支持しても良い（図示省略）。また、タイヤ軸２３と軸支持構造２２との間の連結構造については、特に限定がないが、タイヤＸ線検査時にて、接地定盤２１とタイヤ軸２３との相対的な位置関係が所定の試験条件下で維持されるように、当業者自明の範囲内にて適宜選択され得る。
【００２３】
例えば、図１の構成では、タイヤ軸２３がスチール製の円柱部材であり、長手方向の中央部にフランジ部（図示省略）を有している。そして、試験タイヤ１０を装着したホイール２０が、タイヤ軸２３のフランジ部にボルト／ナット等の締結部材を介して固定されている。これにより、試験タイヤ１０が、タイヤ軸２３を回転軸に一致させて支持されている。また、タイヤ軸２３がタイヤ軸２３を径方向に貫通する貫通孔（図示省略）を有し、この貫通孔に軸支持構造２２の支柱２２１が挿通されている。このため、タイヤ軸２３が、支柱２２１の長手方向にスライド変位可能に支持されている。そして、タイヤ軸２３が支柱２２１の長手方向にスライド変位することにより、試験タイヤ１０と接地定盤２１の被接地面２１１との相対的な位置関係が変化する。
【００２４】
上記の構成では、接地定盤２１およびタイヤ軸２３が軸支持構造２２を介して連結されて一体化されるので、タイヤ支持装置２の構成が簡素化される。特に、タイヤＸ線検査にて試験タイヤ１０を回転させつつＸ線撮影を行う場合に、試験タイヤ１０と接地定盤２１、軸支持構造２２およびタイヤ軸２３との組立体を後述する回転機構２４に取り付けて一体的に回転させ得る。これにより、タイヤＸ線検査を容易に行い得る。
【００２５】
回転機構２４は、接地定盤２１を所定の回転軸周りに回転させる機構である。この回転機構２４は、接地定盤２１の下面側（すなわち、被接地面２１１に対して逆側）に直接的にあるいは中間部材を介して間接的に固定されて、接地定盤２１を回転可能に支持する。また、回転機構２４は、自身に内蔵された駆動装置あるいは外部の駆動装置から動力を受けて駆動される。また、回転機構２４は、後述するＸ線撮影時にて指定の角速度で回転可能であり、あるいは、Ｘ線撮影で使用される所定の撮影角度にて静止可能である。
【００２６】
例えば、図１の構成では、回転機構２４が、円形かつフラットな天板（図中の符号省略）を有する回転テーブルであり、天板の法線方向を回転軸として回転できる。また、接地定盤２１、軸支持構造２２およびタイヤ軸２３の組立体が、回転機構２４の天板に載せ置かれている。また、回転機構２４の天板が、接地定盤２１の外径よりも小径であり、接地定盤２１を鉛直下方から支持している。また、回転機構２４の回転時には、回転機構２４の天板と接地定盤２１の下面との摩擦接触により、両者の相対的な位置関係が維持される。
【００２７】
なお、図１の構成では、回転機構２４が接地定盤２１から独立した構造を有するが、これに限らず、回転機構２４が、接地定盤２１に対して一体構造を有しても良い（図示省略）。
【００２８】
荷重付加装置３は、試験タイヤ１０に負荷荷重を付与する装置である。また、荷重付加装置３は、例えば、固定構造により試験タイヤ１０に静的荷重を付与しても良いし、駆動装置を備えることにより試験タイヤ１０に対して動的荷重を付与しても良い。また、荷重付加装置３は、タイヤ支持装置２に対して一体構造を有しても良いし、タイヤ支持装置２から独立した装置であっても良い（図示省略）。
【００２９】
例えば、図１の構成では、荷重付加装置３が、タイヤ軸２３と軸支持構造２２との位置関係を拘束する拘束部材であり、例えば蝶ナットにより構成されている（図２〜図４参照）。また、タイヤ支持装置２の軸支持構造２２の支柱２２１がタイヤ軸２３のスライド変位可能な領域にネジ山（図示省略）を有し、拘束部材３１が支柱２２１に嵌め込まれて上記ネジ山に螺合されている。また、拘束部材３１が、タイヤ支持装置２の接地定盤２１に向かってタイヤ軸２３に当接している。試験タイヤ１０がタイヤ軸２３に取り付けられて接地定盤２１に載せ置かれた状態では、試験タイヤ１０が自重により接地定盤２１の被接地面２１１に接地している。そして、拘束部材３１が接地定盤２１に向かって締め込まれると、タイヤ軸２３が拘束部材３１により押し下げられて、タイヤ軸２３と被接地面２１１との相対距離が変化する。これにより、試験タイヤ１０が被接地面２１１に押し付けられて、試験タイヤ１０に静的な負荷荷重が付与される。
【００３０】
Ｘ線源４は、試験タイヤ１０に向けてＸ線を放射する装置である（図１参照）。特に、試験タイヤ１０が後述するタイヤ構造を有する場合には、Ｘ線として０．０００１〜２０［ｎｍ］、好ましくは０．００１〜２［ｎｍ］、より好ましくは０．００１〜０．０１［ｎｍ］の波長をもつ電磁波が使用される。
【００３１】
Ｘ線検出器５は、Ｘ線を検出する装置であり、Ｘ線源４に対向して配置される（図１参照）。例えば、Ｘ線検出器５として公知のデテクターが採用され得る。
【００３２】
解析装置６は、Ｘ線検出器５の出力信号を取得して試験タイヤ１０のＸ線撮影データを収集し、再構成処理を行うことにより、試験タイヤ１０の内部構造の解析データを生成する装置である。特に、解析装置６は、試験タイヤ１０を回転させつつ取得された所定の断面層のＸ線撮影データに基づいて、所定の高さ位置におけるタイヤ内部構造の断層的な解析データを生成できる。また、解析装置６は、所定の検査領域の全域における断層的な解析データが生成し、各高さ位置の解析データを積層してタイヤ内部構造の三次元解析データを生成できる。なお、かかる解析データの生成は、解析装置６が専用ソフトウェアを読み込んで実行することにより、実現される。
【００３３】
［試験タイヤ］
図５は、Ｘ線検査の対象である試験タイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。同図は、タイヤ径方向の片側領域の断面図を示している。また、同図は、試験タイヤの一例として、乗用車用空気入りラジアルタイヤを示している。
【００３４】
図５において、タイヤ子午線方向の断面とは、タイヤ回転軸（図示省略）を含む平面でタイヤを切断したときの断面をいう。また、符号ＣＬは、タイヤ赤道面であり、タイヤ回転軸方向にかかるタイヤの中心点を通りタイヤ回転軸に垂直な平面をいう。また、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向をいう。
【００３５】
試験タイヤ１０は、タイヤ回転軸を中心とする環状構造を有し、一対のビードコア１１、１１と、一対のビードフィラー１２、１２と、カーカス層１３と、ベルト層１４と、トレッドゴム１５と、一対のサイドウォールゴム１６、１６と、一対のリムクッションゴム１７、１７とを備える。
【００３６】
一対のビードコア１１、１１は、スチールから成る１本あるいは複数本のビードワイヤを多重に巻き廻して成る環状構造を有し、ビード部に埋設されて左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー１２、１２は、一対のビードコア１１、１１のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を構成する。
【００３７】
カーカス層１３は、１枚のカーカスプライから成る単層構造あるいは複数のカーカスプライを積層して成る多層構造を有し、左右のビードコア１１、１１間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層１３の両端部は、ビードコア１１およびビードフィラー１２を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。また、カーカス層１３のカーカスプライは、スチールあるいは有機繊維材（例えば、アラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど）から成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で８０［deg］以上９５［deg］以下のカーカス角度（タイヤ周方向に対するカーカスコードの長手方向の傾斜角として定義される）を有する。
【００３８】
ベルト層１４は、一対の交差ベルト１４１、１４２と、ベルトカバー１４３とを積層して成り、カーカス層１３の外周に掛け廻されて配置される。一対の交差ベルト１４１、１４２は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で２０［deg］以上５５［deg］以下のベルト角度を有する。また、一対の交差ベルト１４１、１４２は、相互に異符号のベルト角度（タイヤ周方向に対するベルトコードの長手方向の傾斜角として定義される）を有し、ベルトコードの長手方向を相互に交差させて積層される（いわゆるクロスプライ構造）。ベルトカバー１４３は、スチールあるいは有機繊維材から成るベルトコードをコートゴムで被覆して構成され、絶対値で０［deg］以上１０［deg］以下のベルト角度を有する。また、ベルトカバー１４３は、例えば、１本あるいは複数本のベルトコードをコートゴムで被覆して成るストリップ材であり、このストリップ材を交差ベルト１４１、１４２の外周面に対してタイヤ周方向に複数回かつ螺旋状に巻き付けて構成される。
【００３９】
トレッドゴム１５は、カーカス層１３およびベルト層１４のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。一対のサイドウォールゴム１６、１６は、カーカス層１３のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。一対のリムクッションゴム１７、１７は、左右のビードコア１１、１１およびカーカス層１３の巻き返し部のタイヤ径方向内側にそれぞれ配置されて、ビード部のリム嵌合面を構成する。
【００４０】
［タイヤＸ線検査方法］
図１において、タイヤＸ線検査では、まず、試験タイヤ１０がタイヤ支持装置２に取り付けられて支持される。具体的には、試験タイヤ１０がホイール２０に装着されて、試験タイヤに所定の内圧が充填される。そして、試験タイヤ１０がホイール２０を介してタイヤ軸２３に固定され、タイヤ軸２３が軸支持構造２２の支柱２２１に挿嵌される。これにより、試験タイヤ１０が接地定盤２１に載せ置かれて、試験タイヤ１０のトレッド面が接地定盤２１の被接地面２１１に接地する。また、試験タイヤ１０、接地定盤２１、軸支持構造２２およびタイヤ軸２３の組立体が、回転機構２４に取り付けられて設置される。
【００４１】
ここで、タイヤ支持装置２のタイヤ軸２３の軸方向をＸ軸として定義し、Ｘ軸および回転機構２４の回転軸に垂直な方向をＹ軸として定義し、回転機構２４の回転軸方向をＺ軸として定義する。
【００４２】
図１の状態では、接地定盤２１の被接地面２１１が水平であり、試験タイヤ１０の軸方向（すなわちＸ軸）が被接地面２１１に対して平行である。したがって、試験タイヤ１０の接地面が、水平な被接地面２１１に対して０度のキャンバ角で接地している。また、回転機構２４の回転軸（すなわちＺ軸）が接地定盤２１の被接地面２１１に対して垂直であり、また、タイヤ赤道面ＣＬ（図５参照）が回転機構２４の回転軸を含む。したがって、回転機構２４が回転すると、試験タイヤ１０が０度のキャンバ角を維持したままＺ軸周りに回転する。
【００４３】
次に、荷重付加装置３により、試験タイヤ１０に負荷荷重が付与される。具体的には、拘束部材３１が、支柱２２１に嵌め合わされて接地定盤２１側に向かって締め込まれる。すると、タイヤ軸２３が拘束部材３１により押し下げられて、試験タイヤ１０が接地定盤２１の被接地面２１１に押圧される。これにより、試験タイヤ１０に静的な負荷荷重が付与されて、所定の負荷条件下におけるタイヤの接地状態が再現される。
【００４４】
次に、Ｘ線源４と試験タイヤ１０との相対距離が調整される。具体的には、Ｘ線検出器５がＸ線源４に対して所定の間隔にて対向して設置され、また、Ｘ線源４とＸ線検出器５との間に、スライド機構（図示省略）が配置されている。また、回転機構２４が、スライド機構のスライダに取り付けられている。そして、スライド機構が回転機構２４を移動させることにより、Ｘ線源４に対する試験タイヤ１０との相対距離が調整される。
【００４５】
ここで、接地定盤２１の被接地面２１１から所定の高さ位置までの検査領域Ａを定義する（図２参照）。この検査領域Ａは、タイヤ接地面近傍の領域として概念される。例えば、ホイール２０がＸ線撮影に適さない材質から成る場合には、被接地面２１１からホイール２０までの領域、より具体的には被接地面２１１からホイール２０のリムフランジ部の最下端位置までの高さＨ１の領域が、検査領域Ａとして選択される。
【００４６】
次に、タイヤのＸ線撮影が行われる。具体的には、回転機構２４が駆動されて、試験タイヤ１０、接地定盤２１、軸支持構造２２およびタイヤ軸２３の組立体がＺ軸周りに３６０度回転する。このとき、Ｘ線源４が検査領域Ａにおける所定の高さ位置にて試験タイヤ１０に向けてＸ線を放射し、Ｘ線検出器５が試験タイヤ１０を透過したＸ線を検出する。そして、解析装置６が、Ｘ線検出器５の出力信号を取得して試験タイヤ１０のＸ線撮影データを収集し、再構成処理を行うことにより、所定の高さ位置におけるタイヤ内部構造の断層的な解析データを生成する。また、上記Ｘ線撮影が被接地面２１１からホイール２０までの間の複数の高さ位置にて順次行われて、検査領域Ａの全域における断層的な解析データが生成される。そして、解析装置６が、各高さ位置の解析データを積層してタイヤ内部構造の三次元解析データを生成する。これにより、所定の負荷条件下におけるタイヤ接地面近傍のタイヤ内部構造のデータ解析が可能となる。
【００４７】
［タイヤ支持装置のＸ線透過構造］
上記した単独のタイヤ支持装置２が接地定盤２１、軸支持構造２２およびタイヤ軸２３を備えて試験タイヤ１０を支持する構成では、接地定盤２１に立設された軸支持構造２２（特に支柱２２１）に起因して、Ｘ線撮影時にメタルアーチファクトやハレーションが発生する。一方で、Ｘ線の強度を高めると、Ｘ線が試験タイヤ１０をも透過する。このため、適正なＸ線撮影データを取得できないという課題がある。
【００４８】
そこで、このタイヤＸ線検査システム１は、タイヤＸ線検査時にて適正なＸ線撮影データを取得するために、以下の構成を採用している。
【００４９】
図２において、検査領域Ａにおける軸支持構造２２の構成部材の比重Ｄ１が、０＜Ｄ１≦５．０の範囲にある。また、比重Ｄ１が、０＜Ｄ１≦３．０の範囲にあることが好ましい。具体的には、検査領域Ａにおける軸支持構造２２の構成部材の材質が、チタン、ジュラルミン、アルミニウムおよびマグネシウムを含む軽金属材料のグループ、ならびに、ポリエステル、アクリル、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂を含む非金属材料のグループから選択される。これにより、軸支持構造２２の剛性を適正に確保しつつ軸支持構造２２の比重Ｄ１を低減できる。
【００５０】
また、検査領域Ａにおける軸支持構造２２の構成材料の比強度Ｄｓ１が、１０［ｋＮ・ｍ／ｋｇ］≦Ｄｓ１の範囲にあることが好ましい。これにより、軸支持構造２２が試験タイヤ１０の重量および負荷荷重を適正に支持できる。なお、比強度は、構成材料の引っ張り強さと密度との比として定義される。
【００５１】
また、軸支持構造２２が複数種類の構成部材（図２では、支柱２２１および固定部材２２２）を検査領域Ａに備える構成では、検査領域Ａにあるすべての構成部材が上記比重Ｄ１および比強度Ｄｓ１の条件を満たすことを要する。言い換えれば、複数種類の構成部材が相互に異なる材質を有しても良い。
【００５２】
一般に材料の比重が小さいほど、Ｘ線の吸収率が低くＸ線の透過率が高い。したがって、検査領域Ａにある構成部材の比重Ｄ１が小さく設定されることにより、Ｘ線撮影時のメタルアーチファクトやハレーションの発生が効果的に抑制されて、適正なＸ線撮影データを取得できる。また、結果として、タイヤ支持装置２を軽量化できる。
【００５３】
また、上記の構成では、検査領域Ａの任意の高さ位置における軸支持構造２２の構成部材の断面積Ｓ１および比重Ｄ１の積の総和が、０＜ΣＳ１×Ｄ１≦９０００［ｍｍ＾２］の条件を満たすことが好ましく、０＜ΣＳ１×Ｄ１≦６０００［ｍｍ＾２］の条件を満たすことがより好ましく、０＜ΣＳ１×Ｄ１≦２０００［ｍｍ＾２］の条件を満たすことがさらに好ましい。これにより、高精度なＸ線撮影データを取得できる。
【００５４】
また、図２において、接地定盤２１の被接地面２１１から深さＨ２＝５［ｍｍ］の位置までの周辺領域Ｂを定義する。
【００５５】
このとき、周辺領域Ｂにおける接地定盤２１の構成部材の比重Ｄ２が、Ｄ２≦５の範囲にあることが好ましく、Ｄ２≦３の範囲にあることがより好ましい。具体的には、周辺領域Ｂにおける接地定盤２１の材質が、軽金属、樹脂および木材のグループから選択される。これにより、接地定盤２１の剛性を適正に確保しつつ、接地定盤２１の材質に起因するＸ線撮影データへの影響を低減できる。
【００５６】
また、周辺領域Ｂにおける接地定盤２１の構成材料の比強度Ｄｓ２が、１．０［ｋＮ・ｍ／ｋｇ］≦Ｄｓ２の範囲にあることが好ましく、２．０［ｋＮ・ｍ／ｋｇ］≦Ｄｓ２の範囲にあることがより好ましい。これにより、接地定盤２１の強度が適正に確保される。
【００５７】
また、接地定盤２１が複数種類の構成部材（図示省略）を周辺領域Ｂに備える構成では、周辺領域Ｂにあるすべての構成部材が上記比重Ｄ２および比強度Ｄｓ２の条件を満たすことを要する。
【００５８】
また、上記の構成では、周辺領域Ｂの任意の深さ位置における接地定盤２１の断面積Ｓ２および比重Ｄ２の積の総和が、０＜ΣＳ２×Ｄ２≦７５００００［ｍｍ＾２］の条件を満たすことが好ましく、０＜ΣＳ２×Ｄ２≦５０００００［ｍｍ＾２］の条件を満たすことがより好ましく、０＜ΣＳ２×Ｄ２≦２５００００［ｍｍ＾２］の条件を満たすことがさらに好ましい。これにより、高精度なＸ線撮影データを取得できる。
【００５９】
例えば、図２の構成では、タイヤ支持装置２が支柱２２１および固定部材２２２から成る一対の軸支持構造２２、２２を備え、各軸支持構造２２の構成部品がタイヤ接地面近傍の検査領域Ａに位置している。また、支柱２２１および固定部材２２２が、ポリカーボネート樹脂から成ることにより、検査領域Ａにおける上記条件を満たしている。また、接地定盤２１が、５［ｍｍ］以上の厚みを有することにより、周辺領域Ｂの全体を含んでいる。また、接地定盤２１が、アクリル樹脂から成る単層構造を有することにより、周辺領域Ｂにおける上記条件を満たしている。
【００６０】
なお、図２の構成では、上記のように、接地定盤２１がアクリル樹脂から成る単層構造を有するが、これに限らず、接地定盤２１が複数種類の材質から成る多層構造を有しても良い（図示省略）。例えば、接地定盤２１が、非金属材料から成ると共に５［ｍｍ］以上の厚みを有する上層部材と、金属材料から成る下層部材とを積層して成り、上層部材が被接地面２１１を有しても良い。これにより、被接地面２１１のＸ線吸収率を低減しつつ接地定盤２１の強度を確保できる。
【００６１】
［変形例］
図６は、図２に記載したタイヤ支持装置の変形例を示す説明図である。同図において、図２に記載した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
図２の構成では、上記のように、タイヤ支持装置２の軸支持構造２２が長尺かつ棒状の支柱２２１を備え、この支柱２２１が接地定盤２１の被接地面２１１から上方に突出している。これに対して、図６の変形例では、軸支持構造２２の支柱２２１が二股構造を有し、二股側の端部を接地定盤２１に固定して設置されている。これにより、軸支持構造２２の強度が高められている。
【００６３】
［効果］
以上説明したように、このタイヤＸ線検査システム１では、試験タイヤ１０を支持するタイヤ支持装置２と、試験タイヤ１０に負荷荷重を付与する荷重付加装置３と、試験タイヤに向けてＸ線を放射するＸ線源４と、Ｘ線を検出するＸ線検出器５とを備える（図１参照）。また、タイヤ支持装置２が、試験タイヤ１０に対する被接地面２１１を有する接地定盤２１と、接地定盤２１の被接地面２１１上で試験タイヤ１０を支持するタイヤ軸２３と、接地定盤２１およびタイヤ軸２３を連結してタイヤ軸２３を支持する軸支持構造２２とを備える。また、接地定盤２１の被接地面２１１から所定の高さ位置までの検査領域Ａ（図２参照）を定義するときに、検査領域Ａにおける軸支持構造２２の構成部材（図２では、支柱２２１および固定部材２２２）の比重Ｄ１が、Ｄ１≦５．０の範囲にある。
【００６４】
かかる構成では、（１）接地定盤２１およびタイヤ軸２３が軸支持構造２２を介して連結されて一体化されるので、タイヤ支持装置２の構成が簡素化される利点がある。特に、タイヤＸ線検査にて試験タイヤ１０を回転させつつＸ線撮影を行う場合に、試験タイヤ１０、接地定盤２１、軸支持構造２２およびタイヤ軸２３との組立体を回転機構２４に取り付けて一体的に回転させ得る。これにより、タイヤＸ線検査を容易に行い得る利点がある。
【００６５】
また、（２）検査領域Ａ（図２参照）における軸支持構造２２の構成部材（特に支柱２２１）の比重Ｄ１が小さく設定されるので、タイヤ接地面の近傍における構成部材のＸ線吸収率が小さくなる。これにより、Ｘ線撮影時のメタルアーチファクトやハレーションの発生が効果的に抑制されて、適正なＸ線撮影データを取得できる利点がある。また、結果として、タイヤ支持装置２を軽量化できる利点がある。
【００６６】
また、このタイヤＸ線検査システム１では、タイヤ支持装置２が、試験タイヤ１０を装着したホイール２０を介して試験タイヤ１０を支持し、且つ、検査領域Ａが、接地定盤２１の被接地面２１１からホイール２０までの領域として定義される（図２参照）。これにより、ホイール２０の材質に関わらず、適正なＸ線撮影データを取得できる利点がある。
【００６７】
また、このタイヤＸ線検査システム１では、検査領域Ａにおける軸支持構造２２の構成部材の材質が、チタン、ジュラルミン、アルミニウムおよびマグネシウムを含む軽金属材料のグループから選択される。これにより、軸支持構造２２の剛性を適正に確保しつつ軸支持構造２２の比重Ｄ１を低減できる利点がある。
【００６８】
また、このタイヤＸ線検査システム１では、検査領域Ａにおける軸支持構造２２の構成部材の材質が、ポリエステル、アクリル、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂を含む非金属材料のグループから選択される。これにより、軸支持構造２２の剛性を適正に確保しつつ軸支持構造２２の比重Ｄ１を低減できる利点がある。
【００６９】
また、このタイヤＸ線検査システム１では、検査領域Ａの任意の高さ位置における軸支持構造２２の構成部材の断面積Ｓ１および比重Ｄ１の積の総和が、ΣＳ１×Ｄ１≦９０００［ｍｍ＾２］の条件を満たす。これにより、軸支持構造２２の構成部材の材質に起因するＸ線撮影データへの影響を低減して、高精度なＸ線撮影データを取得できる利点がある。
【００７０】
また、このタイヤＸ線検査システム１では、検査領域Ａにおける軸支持構造２２の構成材料の比強度Ｄｓ１が、１０［ｋＮ・ｍ／ｋｇ］≦Ｄｓ１の範囲にある。これにより、軸支持構造２２により試験タイヤ１０の重量および負荷荷重を適正に支持できる利点がある。
【００７１】
また、このタイヤＸ線検査システム１では、接地定盤２１の被接地面２１１から深さ５［ｍｍ］の位置までの周辺領域Ｂ（図２参照）を定義するときに、周辺領域Ｂにおける接地定盤２１の構成部材の比重Ｄ２が、Ｄ２≦５の範囲にある。これにより、接地定盤２１の剛性を適正に確保しつつ、接地定盤２１の材質に起因するＸ線撮影データへの影響を低減できる利点がある。
【００７２】
また、このタイヤＸ線検査システム１では、周辺領域Ｂの任意の深さ位置における接地定盤２１の断面積Ｓ２および比重Ｄ２の積の総和が、ΣＳ２×Ｄ２≦７５００００［ｍｍ＾２］の条件を満たす。これにより、接地定盤２１の構成部材の材質に起因するＸ線撮影データへの影響を低減して、高精度なＸ線撮影データを取得できる利点がある。
【００７３】
また、このタイヤＸ線検査システム１では、周辺領域Ｂにおける接地定盤２１の構成材料の比強度Ｄｓ２が、１．０［ｋＮ・ｍ／ｋｇ］≦Ｄｓ２の範囲にある。これにより、接地定盤２１の強度が適正に確保される利点がある。
【００７４】
また、このタイヤＸ線検査システム１では、周辺領域Ｂにおける接地定盤２１の材質が、樹脂および木材のグループから選択される。これにより、接地定盤２１の剛性を適正に確保しつつ、接地定盤２１の材質に起因するＸ線撮影データへの影響を低減できる利点がある。
【００７５】
また、このタイヤＸ線検査システム１では、軸支持構造２２の構成部材が、接地定盤２１から突出する支柱２２１と、支柱２２１を接地定盤２１に固定する固定部材２２２とを含む（図２参照）。したがって、軸支持構造２２の構成部材である支柱２２１および固定部材２２２の双方が、上記した比重Ｄ１の条件を満たすことを要する。これにより、軸支持構造２２の構成部材の材質に起因するＸ線撮影データへの影響を適切に低減できる利点がある。
【００７６】
また、このタイヤＸ線検査システム１は、試験タイヤ１０、接地定盤２１、軸支持構造２２およびタイヤ軸２３の組立体を一体的に回転させる回転機構２４を備える（図２参照）。これにより、タイヤＸ線検査システム１の構成をコンパクト化できる利点がある。
【００７７】
また、このタイヤＸ線検査システム１は、軸支持構造２２が、タイヤ軸２３を接地定盤２１の被接地面２１１に対して相対変位可能に支持し、且つ、荷重付加装置３が、タイヤ軸２３と軸支持構造２２との位置関係を拘束する拘束部材３１を含んで構成される。かかる構成では、試験タイヤ１０をタイヤ軸２３と接地定盤２１の被接地面２１１との間に挟み込んで被接地面２１１に押圧した状態で、拘束部材３１によりタイヤ軸２３と軸支持構造２２との位置関係を拘束することにより、試験タイヤ１０に静的な負荷荷重を付与できる。これにより、荷重付加装置３を軸支持構造２２に一体化できるので、装置構成をコンパクト化できる利点がある。特に、タイヤＸ線検査にて試験タイヤ１０を回転させつつＸ線撮影を行う場合には、Ｘ線撮影のスペースが限られているという課題がある。したがって、装置構成のコンパクト化により、より大きなタイヤサイズの試験タイヤ１０に対してＸ線撮影を行い得る。
【実施例】
【００７８】
図７は、この発明の実施の形態にかかるタイヤＸ線検査システムの試験結果を示す図表である。
【００７９】
この性能試験では、図１〜図４の構成において、軸支持構造２２の構成部材（支柱２２１および固定部材２２２）の比重Ｄ１および断面積Ｓ１、ならびに接地定盤２１の構成部材の比重Ｄ２および断面積Ｓ２を変更して、検査領域ＡにかかるＸ線撮影が行われた。そして、取得されたタイヤ接地面近傍のＸ線撮影画像に基づいて、比較例を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。
【００８０】
試験タイヤ１０は、図５の構成を備え、カーカス層１３がスチールコードから成る単層のカーカスプライを有し、ベルト層１４がスチールコードから成る一対の交差ベルト１４１、１４２とナイロンコードから成るベルトカバー１４３とを有する。また、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５  ９１Ｈの試験タイヤ１０が、アルミニウムから成るリムサイズ１５×６Ｊのホイール２０に装着され、この試験タイヤに２３０［ｋＰａ］の内圧および４．５［ｋＮ］の負荷荷重が付与される。
【００８１】
また、タイヤＸ線検査システムとして、ＹＸＬＯＮ社製のＹ.ＣＴ Ｍｏｄｕｌａｒが使用され、Ｘ線撮影時のＸ線源の電圧が４００［ｋＶ］である。
【００８２】
また、実施例１〜４および比較例では、軸支持構造２２の支柱２２１および固定部材２２２が、同一材料から成る。また、支柱２２１が中実構造かつ円形断面の長尺部材であり、固定部材２２２がナットである。また、接地定盤２１が、１０［ｍｍ］以上のゲージをもつ単層構造を有する。
【００８３】
試験結果が示すように、実施例１〜４のタイヤ支持装置では、Ｘ線撮影画像の画質が向上することが分かる。
【符号の説明】
【００８４】
１：タイヤＸ線検査システム、２：タイヤ支持装置、２１：接地定盤、２１１：被接地面、２２：軸支持構造、２２１：支柱、２２２：固定部材、２３：タイヤ軸、２４：回転機構、３：荷重付加装置、３１：拘束部材、４：Ｘ線源、５：Ｘ線検出器、６：解析装置、１０：試験タイヤ、１１：ビードコア、１２：ビードフィラー、１３：カーカス層、１４：ベルト、１４１、１４２：交差ベルト、１４３：ベルトカバー、１５：トレッドゴム、１６：サイドウォールゴム、１７：リムクッションゴム、２０：ホイール、Ａ：検査領域、Ｂ：周辺領域
【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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【図６】
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【図７】
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