(57)【要約】【課題】仕様の異なるタイヤであっても金属ワイヤの端部位置の異常箇所を常に精度よく検出することのできるタイヤの金属ワイヤ検出方法及びその装置を提供する。【解決手段】タイヤ１の外部から金属ワイヤ４までの距離に応じた電圧を第１のセンサ１０によりタイヤ１の全周に亘って出力するとともに、タイヤ１の外部からタイヤ表面までの距離に応じた電圧を第２のセンサ２０によりタイヤ１の全周に亘って出力し、第１のセンサ１０の出力電圧から第１及び第２のセンサ１０，２０の出力電圧の差のタイヤ全周に亘る平均値を減じて得た判定値が所定の判定基準値以上か否かを判定することにより、金属ワイヤ１の端部位置の異常を検出するようにしたので、他の金属ワイヤ７の存在により第１のセンサ１０の出力電圧が大きくなっても、判定基準値を変更することなく検出することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内の表層近傍に位置する金属ワイヤの端部位置の異常を検出するタイヤの金属ワイヤ検出方法において、
前記タイヤの外部から金属ワイヤまでの距離に応じた検出値を第１のセンサによりタイヤの全周に亘って出力するとともに、タイヤの外部からタイヤの表面までの距離に応じた検出値を第２のセンサによりタイヤの全周に亘って出力し、
第１のセンサの検出値から第１及び第２のセンサの検出値の差のタイヤ全周に亘る平均値を減じた値が所定の判定基準値以上か否かを判定することにより、金属ワイヤの端部位置の異常を検出する
ことを特徴とするタイヤの金属ワイヤ検出方法。
【請求項２】
一回の検出動作ごとに検出される第２のセンサの検出値に所定の値を加えた値を前記判定基準値として毎回設定する
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤの金属ワイヤ検出方法。
【請求項３】
タイヤ内の表層近傍に位置する金属ワイヤの端部位置の異常を検出するタイヤの金属ワイヤ検出装置において、
前記タイヤの外部から金属ワイヤまでの距離に応じた検出値をタイヤの全周に亘って出力する第１のセンサと、
タイヤの外部からタイヤ表面までの距離に応じた検出値をタイヤの全周に亘って出力する第２のセンサと、
第１のセンサの検出値から第１及び第２のセンサの検出値の差のタイヤ全周に亘る平均値を減じた値が所定の判定基準値以上か否かを判定する判定処理部とを備えた
ことを特徴とするタイヤの金属ワイヤ検出装置。
【請求項４】
前記第１のセンサに磁気センサを用いた
ことを特徴とする請求項３記載のタイヤの金属ワイヤ検出装置。
【請求項５】
前記第２のセンサに光センサを用いた
ことを特徴とする請求項３または４記載のタイヤの金属ワイヤ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ内の表層近傍に位置する金属ワイヤの端部位置の異常を検出するタイヤの金属ワイヤ検出方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、乗用車等に用いられる空気入りタイヤは、トレッド部の内側にベルト層を有し、ベルト層には補強用の多数の金属ワイヤが埋設されている。この金属ワイヤは両端がショルダー部の表層近傍に位置しているため、未加硫タイヤの成形時や加硫成型時に金属ワイヤの整列乱れを生じ、一部の金属ワイヤの端部がベルト層の外側に偏在した状態でタイヤが製造される場合がある。
【０００３】
このような場合、金属ワイヤの端部がタイヤの外表面に露出していれば外観検査によって発見することができるが、タイヤの外表面に露出していない場合でも、適正な位置よりもタイヤの外側に位置している場合には、タイヤの使用中に外部に露出するおそれがあるため、完成タイヤの検査工程において、タイヤ内の金属ワイヤの端部が適正な位置にあるか否かを検査する必要がある。
【０００４】
そこで、従来では、磁気センサによってタイヤの外部から金属ワイヤまでの距離をタイヤ全周に亘って測定することにより、金属ワイヤの端部位置の異常箇所を検出するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１または２参照）。
【０００５】
この検出方法では、金属ワイヤから磁気センサまでの距離が短くなると、磁気センサの出力電圧が大きくなるため、出力電圧が所定の基準値以上になった箇所があるか否かを判定することにより、金属ワイヤの端部位置の異常を検査するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１４８０４９号公報
【特許文献２】特開２００７−７９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、完成タイヤの検査工程においては、仕様の異なる複数種類のタイヤを検査する場合があるが、タイヤの種類によって金属ワイヤの位置や密度が異なる場合が多く、ベルト層以外の部分（例えばサイドウォール部）にも金属製の補強材が埋設されている場合もある。このような場合、磁気センサの出力電圧もタイヤの種類によって変動するため、例えば金属ワイヤの本数が多い仕様のタイヤや、他の部分に金属製の補強材を有するタイヤの場合には、磁気センサの出力値が大きくなって誤検出を生じやすくなり、精度よく検査を行うことができなかった。このため、誤検出を防止するためには、磁気センサの出力電圧に対する判定基準値をタイヤの種類ごとに変更しなければならず、検査の効率を低下させるという問題点があった。
【０００８】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、仕様の異なるタイヤであっても金属ワイヤの端部位置の異常箇所を常に精度よく検出することのできるタイヤの金属ワイヤ検出方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前記目的を達成するために、タイヤ内の表層近傍に位置する金属ワイヤの端部位置の異常を検出するタイヤの金属ワイヤ検出方法において、前記タイヤの外部から金属ワイヤまでの距離に応じた検出値を第１のセンサによりタイヤの全周に亘って出力するとともに、タイヤの外部からタイヤの表面までの距離に応じた検出値を第２のセンサによりタイヤの全周に亘って出力し、第１のセンサの検出値から第１及び第２のセンサの検出値の差のタイヤ全周に亘る平均値を減じた値が所定の判定基準値以上か否かを判定することにより、金属ワイヤの端部位置の異常を検出するようにしている。
【００１０】
また、本発明は前記目的を達成するために、タイヤ内の表層近傍に位置する金属ワイヤの端部位置の異常を検出するタイヤの金属ワイヤ検出装置において、前記タイヤの外部から金属ワイヤまでの距離に応じた検出値をタイヤの全周に亘って出力する第１のセンサと、タイヤの外部からタイヤ表面までの距離に応じた検出値をタイヤの全周に亘って出力する第２のセンサと、第１のセンサの検出値から第１及び第２のセンサの検出値の差のタイヤ全周に亘る平均値を減じた値が所定の判定基準値以上か否かを判定する判定処理部とを備えている。
【００１１】
これにより、第１のセンサの検出値から第１及び第２のセンサの検出値の差のタイヤ全周に亘る平均値を減じた値を判定値として、判定値が所定の判定基準値以上か否か判定されることから、例えば他の金属ワイヤの存在により第１のセンサの検出値が大きくなっても、判定値の大きさは他の金属ワイヤを有しないタイヤの場合と変わらないため、他の金属ワイヤを有するタイヤの場合でも判定基準値を変更することなく検出が可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、例えば他の金属ワイヤを有する他の仕様のタイヤを検査する場合、他の金属ワイヤの存在により第１のセンサの検出値が大きくなっても、判定基準値を変更することなく検出することができるので、他の金属ワイヤの有無に拘わらず金属ワイヤの端部位置の異常箇所を常に精度よく検出することができる。これにより、仕様の異なる複数種類のタイヤを検査する場合でも、判定基準値をタイヤの種類ごとに変更する必要がなく、検査効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態を示す金属ワイヤ検出装置の要部正面図
【図２】金属ワイヤ検出装置の構成を示すブロック図
【図３】第１の検出例を示す金属ワイヤ検出装置の要部拡大正面図
【図４】第１の検出例における電圧の波形を示す図
【図５】第２の検出例を示す金属ワイヤ検出装置の要部拡大正面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１乃至図５は本発明の一実施形態を示すもので、同図に示す金属ワイヤ検出装置はタイヤ１内の表層近傍に位置する金属ワイヤの端部位置の異常箇所を検出するためのものである。
【００１５】
タイヤ１はトレッド部２の内側にベルト層３を有し、ベルト層３には補強用の多数の金属ワイヤ４が埋設されている。金属ワイヤ４はタイヤ周方向に対して所定の傾斜角度をなすように互いに間隔をおいて配列され、その両端はショルダー部５の表層近傍に位置している。
【００１６】
本実施形態の金属ワイヤ検出装置は、タイヤ１の外部から金属ワイヤ４までの距離に応じた検出値（電圧）をタイヤ１の全周に亘って出力する第１のセンサ１０と、タイヤ１の外部からタイヤ表面までの距離に応じた検出値（電圧）をタイヤ１の全周に亘って出力する第２のセンサ２０と、第１及び第２のセンサ１０，２０が取付けられたセンサユニット３０と、第１のセンサ１０の出力電圧を増幅して出力する第１の増幅器４０と、第１及び第２のセンサ１０，２０の出力電圧の差を増幅して出力する第２の増幅器５０と、第１及び第２の増幅器４０，５０の出力電圧に基づいて金属ワイヤ４の端部異常箇所の有無を判定する判定処理部６０とを備えている。
【００１７】
第１のセンサ１０は、周知の磁気センサからなり、金属ワイヤ４との距離に応じた電圧を第１の増幅器４０に出力するようになっている。
【００１８】
第２のセンサ２０は、レーザー等を用いる周知の光センサからなり、タイヤ表面との距離に応じた電圧を第２の増幅器５０に出力するようになっている。
【００１９】
センサユニット３０は第１及び第２のセンサ１０，２０がそれぞれ同一方向に臨むように固定された基板３１と、基板３１に取付けられたローラ３２とを備え、基板３１は支持部材３３を介して図示しない駆動部により移動自在に設けられている。このセンサユニット３０は、ローラ３２がタイヤ表面に当接することにより、第１及び第２のセンサ１０，２０とタイヤ表面との間に所定間隔が保持されるようになっており、タイヤ１が周方向に回転すると、ローラ３２がタイヤ表面に接触しながら回転し、第１及び第２のセンサ１０，２０の検出がタイヤ周方向に亘って連続的に行われるようになっている。
【００２０】
第１の増幅器４０は、第１のセンサ１０から出力される電圧が入力され、この電圧を増幅して得られる電圧をタイヤ１の全周に亘る波形として判定処理部６０に出力するようになっている。
【００２１】
第２の増幅器５０は、第１のセンサ１０と第２のセンサ２０からそれぞれ出力される電圧が入力され、これらの電圧の差を増幅して得られる電圧を判定処理部６０に出力するようになっている。
【００２２】
判定処理部６０は、Ａ／Ｄ変換器、比較器、マイクロコンピュータ等から構成され、第２の増幅器５０から出力される電圧値をタイヤ全周に亘って平均し、第１の増幅器４０から出力される電圧値と比較することにより、金属ワイヤ４の端部異常箇所の有無を判定するようになっている。この判定処理部６０では、金属ワイヤ４の端部異常箇所がないと判定した場合は「正常」の判定信号を出力し、金属ワイヤ４の端部異常箇所があると判定した場合は「異常」の判定信号を出力するとともに、異常箇所のタイヤ周方向の位置データ（回転角度）を出力するようになっている。
【００２３】
以上のように構成された金属ワイヤ検出装置においては、例えばユニフォミティー試験機に保持されたタイヤのショルダー部５にセンサユニット３０を移動し、センサユニット３０のローラ３２をタイヤ表面に当接させ、ユニフォミティー試験機によってタイヤを回転させる際に同時に測定を行う。その際、タイヤ全周に亘る測定が完了すると、判定処理部６０から判定信号が出力される。
【００２４】
この場合、判定処理部６０では、第１のセンサ１０から出力される電圧をＡn (n＝1,2,3,…) 、第２のセンサ２０から出力される電圧をＢn (n＝1,2,3,…) 、第１及び第２のセンサ１０，２０から出力される電圧の差のタイヤ全周に亘る平均値を（Ａ−Ｂ）、第１のセンサ１０の出力電圧Ａn から電圧差の平均値（Ａ−Ｂ）を減じた値を判定値Ｃn (n＝1,2,3,…) とし、判定値Ｃn を、
Ｃn ＝Ａn −（Ａ−Ｂ）          …(1)
とすれば、判定値Ｃn を所定の判定基準値Ｄと比較することにより、判定値Ｃn が判定基準値Ｄ以上の場合に「異常」と判定する。この場合、センサユニット３０のローラ３２がタイヤ表面に当接することにより、第２のセンサ２０からタイヤ表面までは所定距離に保たれるため、第２のセンサ２０の出力電圧Ｂn はタイヤ全周に亘ってほぼ一定となる。従って、第１のセンサ１０の出力電圧Ａn がその平均値Ａとほぼ同じ値であれば、判定値Ｃn は式(1) より第２のセンサ２０の出力電圧の平均値Ｂとほぼ等しくなるので、判定基準値Ｄは第２のセンサ２０の出力電圧よりも大きい所定の電圧に予め設定しておくことができる。
【００２５】
即ち、図３(a) 及び図４(a) の第１の検出例に示すように、金属ワイヤ４が適正な位置にある場合は、判定値Ｃn が判定基準値Ｄよりも小さい値となり、判定処理部６０によって「正常」と判定される。また、図３(b) 及び図４(b) に示すように、一部の金属ワイヤ４がタイヤ１の外部に露出していた場合には、その箇所θn の第１のセンサ１０の出力値Ａn が急激に大きくなるため、判定値Ｃn が判定基準値Ｄ以上となり、判定処理部６０によって「異常」と判定される。更に、金属ワイヤ４がタイヤ１の外部に露出していない場合でも、図３(c) 及び図４(c) に示すように、一部の金属ワイヤ４が適正な位置よりもタイヤ１の外側に位置している場合、その箇所θn の判定値Ｃn が判定基準値Ｄ以上となれば、判定処理部６０によって「異常」と判定される。
【００２６】
ここで、図５の第２の検出例に示すように、ベルト層３の金属ワイヤ４以外に、サイドウォール部６を補強する他の金属ワイヤ７が埋設されている場合、他の金属ワイヤ７の存在によって第１のセンサ１０の出力電圧が大きくなるが、本実施形態の検出方法では、前述したように第１のセンサ１０の出力電圧Ａn から第１及び第２のセンサ１０，２０の出力電圧の差の平均値（Ａ−Ｂ）を減じた値を判定値Ｃn としているため、判定値Ｃn の大きさは第１の検出例の場合と変わらず、他の金属ワイヤ７を有するタイヤに対して判定基準値Ｄを変更する必要がない。
【００２７】
例えば、第１の検出例において、第１のセンサ１０の出力電圧の平均値Ａを３Ｖ、第２のセンサ２０の出力電圧を２Ｖとすると、第１のセンサ１０の出力電圧Ａn が平均値Ａと同じ３Ｖの場合は、
Ｃn ＝３−（３−２）＝２Ｖ          …(2)
となり、第１のセンサ１０の出力電圧Ａn が平均値Ａよりも大きい３．５Ｖの場合は、
Ｃn ＝３．５−（３−２）＝２．５Ｖ  …(3)
となる。
【００２８】
また、第２の検出例において、第１のセンサ１０の出力電圧の平均値Ａを５Ｖ、第２のセンサ２０の出力電圧を２Ｖとすると、第１のセンサ１０の出力電圧Ａn が平均値Ａと同じ５Ｖの場合は、
Ｃn ＝５−（５−２）＝２Ｖ          …(4)
となり、第１のセンサ１０の出力電圧Ａn が平均値Ａよりも大きい５．５Ｖの場合は、
Ｃn ＝５．５−（５−２）＝２．５Ｖ  …(5)
となる。
【００２９】
従って、第２の検出例のように他の金属ワイヤ７の存在により第１のセンサ１０の出力電圧Ａn が大きくなっても、判定値Ｃn の大きさは第１の検出例と変わらないため、第２の検出例においても判定基準値Ｄを変更することなく検出が可能となる。
【００３０】
このように、本実施形態によれば、タイヤ１の外部から金属ワイヤ４までの距離に応じた電圧を第１のセンサ１０によりタイヤ１の全周に亘って出力するとともに、タイヤ１の外部からタイヤ表面までの距離に応じた電圧を第２のセンサ２０によりタイヤ１の全周に亘って出力し、第１のセンサ１０の出力電圧Ａn から第１及び第２のセンサ１０，２０の出力電圧の差のタイヤ全周に亘る平均値を減じて得た判定値Ｃn が所定の判定基準値Ｄ以上か否かを判定することにより、金属ワイヤ１の端部位置の異常を検出するようにしたので、他の金属ワイヤ７の存在により第１のセンサ１０の出力電圧が大きくなっても、判定基準値Ｄを変更することなく検出することができ、他の金属ワイヤ７の有無に拘わらず金属ワイヤ４の端部位置の異常箇所を常に精度よく検出することができる。これにより、仕様の異なる複数種類のタイヤを検査する場合でも、判定基準値Ｄをタイヤの種類ごとに変更する必要がなく、検査効率の向上を図ることができる。
【００３１】
尚、前記実施形態では、ベルト層３の金属ワイヤ４以外にサイドウォール部６の金属ワイヤ７を有する場合を例示したが、ベルト層３の金属ワイヤ４の本数、外径寸法、配置等が異なることにより第１のセンサ１０の出力電圧が変わる場合でも、前述と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
また、前記実施形態では、判定基準値Ｄを第２のセンサ２０の出力電圧よりも大きい所定の電圧に予め設定するようにしたものを示したが、判定基準値Ｄを固定せず、第２のセンサ２０の出力電圧のタイヤ全周に亘る平均値を一回の検出動作ごとに算出し、これに所定の電圧を加えた値を判定基準値Ｄとして毎回設定するようにすれば、タイヤ表面からの距離がタイヤの形状等によって変動した場合でも、検出精度を低下させることがないという利点がある。これにより、例えばローラ３２を用いずにセンサユニット３０を非接触でタイヤ表面に近接させるようにすることも可能となる。
【符号の説明】
【００３３】
１…タイヤ、４，７…金属ワイヤ、１０…第１のセンサ、２０…第２のセンサ、６０…判定処理部。
【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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