(57)【要約】【課題】凹凸のある実路により近い条件でのタイヤ接地面観察を可能にする接地面観察方法を提供する。【解決手段】サイプを有するゴム弾性体が路面に接した接地面を観察する接地面観察方法において、ゴム弾性体のサイプ内に蛍光体を保持させ、蛍光体を保持するゴム弾性体のサイプを有する面を、一の面が路面として形成された光透過体の路面に接触させて、ゴム弾性体の接地面に光透過体側から光を照射し、ゴム弾性体の接地面の発光状態を示す画像を取得する。【選択図】図１
2019100982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイプを有するゴム弾性体が路面に接した接地面を観察する接地面観察方法であって、
ゴム弾性体のサイプ内に蛍光体を保持させ、
該蛍光体を保持するゴム弾性体のサイプを有する面を、一の面が路面として形成された光透過体の該路面に接触させて、
該ゴム弾性体の接地面に光透過体側から光を照射し、
該ゴム弾性体の接地面の発光状態を示す画像を取得する、接地面観察方法。
【請求項２】
前記路面が凹凸を有する面である、請求項１に記載の接地面観察方法。
【請求項３】
前記蛍光体を担持体に担持させてサイプ内に挿入する、請求項１又は２に記載の接地面観察方法。
【請求項４】
前記ゴム弾性体を前記路面上で移動させながら複数の画像を取得する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の接地面観察方法。
【請求項５】
前記路面が湿潤路面である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の接地面観察方法。
【請求項６】
前記路面が乾燥路面である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の接地面観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ等のゴム弾性体の接地面観察方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのトレッドに形成されているサイプ（溝）は、トレッドの硬さを調整し、路面との接触面積を増やして摩擦力を高める等の機能を有する。そのようなサイプの機能を調べるためには、走行中のタイヤの接地面を直接観察するのが望ましいが、現実には困難であるため、接地状態を可視化する様々な方法が試みられている。
【０００３】
その一つとして、透明体上にタイヤを載せて、そのタイヤを押圧しつつ移動させ、透明体のタイヤ接触面とは反対側から光を照射して観察する方法があるが、それらの方法で使用される透明体はタイヤと接触する面が平滑であった。
【０００４】
例えば特許文献１では、このような透明体を用いる観察方法において接地部分と非接地部分との識別を容易にするために、透明体の表面で光を全反射させて透明体内部に光を閉じ込めるように光源を配置することを提案している。この場合も、光を全反射させるためには、透明体の表面を平滑にする必要がある。
【０００５】
しかしながら、平滑面を接地面とした場合、そのサイプの挙動は凹凸のある実路での挙動を反映したものとはならないため、サイプの機能を正確に知ることはできなかった。すなわち実路を走行中のタイヤでは路面の凹凸によってサイプが閉じたり開いたりするので、そのようなサイプの開閉状態を調べることによって、例えば排水に寄与するサイプを特定することができるが、平滑面ではそのような開閉は起きず、全てのサイプがほぼ元の溝幅で開いたままとなるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１４６８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、凹凸のある実路により近い条件でタイヤ接地面を観察することを可能にする、接地面観察方法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】
【０００８】
本発明の接地面観察方法は、サイプを有するゴム弾性体と路面に接する接地面を観察する接地面観察方法であって、上記の課題を解決するために、ゴム弾性体のサイプ内に蛍光体を保持させ、該蛍光体を保持するゴム弾性体のサイプを有する面を、一の面が路面として形成された光透過体の該路面に接触させて、該ゴム弾性体の接地面に光透過体側から光を照射し、該ゴム弾性体の接地面の発光状態を示す画像を取得する方法とする。ここで「光」とは、可視光線のみならず、蛍光体に含まれる蛍光物質から蛍光を誘起し得るエネルギー線（電磁波）全般を指し、Ｘ線や紫外線も含むものとする。
【０００９】
上記接地面観察方法においては、路面が凹凸を有する面（以下、「凹凸面」と称する）とすることができる。
【００１０】
また、上記蛍光体を担持体に担持させてサイプ内に挿入することができる。
【００１１】
また、上記ゴム弾性体を路面上で移動させながら複数の画像を取得することもできる。
【００１２】
上記接地面観察方法は、湿潤路面にも乾燥路面にも適用可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の接地面観察方法によれば、凹凸のある実路により近い条件で走行中のタイヤ接地面の状態を観察することができる。従って、例えば湿潤路面上で排水に寄与するサイプを容易に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る接地面観察方法に使用可能な接地面観察装置Ａの構成を示す説明図である。
【図２】接地面観察装置Ａの光透過体２上のゴム弾性体１を示す模式拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
本発明の接地面観察方法は、一実施形態として、図１に示すような構成の装置Ａを用いて行うことができる。図１において、符号１は観察対象であるタイヤ又はその切断片等のゴム弾性体、符号２は光透過体、符号３は光源、符号４はダイクロイックミラー、符号５は検出部、符号６は光透過体２の上面である路面、符号７は水をそれぞれ示す。ゴム弾性体１は、図２に示すように３本のサイプ８，９，１０を有し、図示はしないが、各サイプは接地面における平面形状がジグザグ状であり、３本がそれぞれ平行になるように形成されている。これらのサイプ８，９，１０の開口部が路面６に接するようにゴム弾性体１を光透過体２に載置し、各サイプ内には予め蛍光体１１を挿入しておく。蛍光体１１は、各サイプの開口部から露出せず、サイプが閉じた状態では光が到達しない位置に挿入されている。上記路面６は凹凸面であり、表面に水７が張られた湿潤路面である。
【００１７】
図１中の矢印は、光源３から検出部５に至る光の経路を示す。すなわち、光源３から発せられた光はダイクロイックミラー４に達し、その光のうち特定の波長の光のみがダイクロイックミラー４で反射されて、光透過体２の内部を透過して、ゴム弾性体１の表面に到達する。ゴム弾性体１の接地面に形成されたサイプ８，９，１０が開いている場合には、その内部に挿入された蛍光体１１に光が到達して蛍光が誘起され、この蛍光が光透過体２及びダイクロイックミラー４を透過して検出部５に達する。検出部５はこの蛍光を受けて、電気信号に変換して画像化する。よって、ゴム弾性体１の接地面におけるサイプ８，９，１０の内部に含まれる蛍光体１１の形状が可視化され、これを開いているサイプの形状とみなすことができる。このように、本実施形態によれば、誘起蛍光法を用いることで、サイプの開閉を可視化することができ、そのため、例えば実路上での排水に寄与するサイプを特定することができる。蛍光体については後述する。
【００１８】
なお、図１では、光源３からゴム弾性体１に達するまでの光の光軸と、ゴム弾性体１のサイプ内の蛍光体から発せられる蛍光の光軸とを便宜上ずらして平行線として示しているが、実際にはこれらの光軸は重なり合う。
【００１９】
光透過体２の材質は限定されないが、例えばガラスや合成樹脂である。光透過体２としては、透明体が好ましく用いられるが、必ずしも透明でなくてもよく、上記光源３側からの光と、ゴム弾性体１側からの蛍光を透過させ、本発明で目的とする接地面の可視化を可能とする程度の光透過性があればよい。光透過体２の路面６を実路に相当する凹凸面とすることにより、実路での観察により近い条件で観察でき、凹凸の荒さは観察の目的に応じて適宜調整することができる。
【００２０】
光源３は、使用する蛍光体から蛍光を誘起し得るエネルギー線を照射するものであれば特に限定されないが、例えばキセノンランプ、水銀ランプ、ハロゲンランプ、ＬＥＤライトを用いることができる。
【００２１】
ダイクロイックミラー４は、上記の通り、光源３からの光のうちで特定の波長の光のみを反射させるミラーであり、使用する蛍光体と光源３の種類に応じて、観察の目的に適したものを適宜選択すればよい。光透過性２の表面に到達した光は全て吸収されるのではなく、通常は一部が反射し、この反射光が検出部５に入ると蛍光を検出できないおそれがあるが、ダイクロイックミラー４はそのような反射光をカットして、より正確な蛍光の検出を可能にする作用も有する。
【００２２】
なお、接地面に光を照射する方法は上記に限定されず、例えば光源３として一波長の光のみを発するレーザー光線を用いることもできる。しかし、上記のように、光源３から発せられて、ハーフミラーであるダイクロイックミラー４によって反射された特定波長の光を、観察されるゴム弾性体１の接地面に到達させる落射照明を採用し、この接地面に達する光の光軸と、ゴム弾性体１の表面から発せられて検出部５に達する蛍光の光軸とを一致させる同軸照明を採用した場合、装置が小型化でき、より簡便な観察が可能となる。
【００２３】
検出部５は、蛍光体に含まれる蛍光物質から発せられた蛍光を受けて、ゴム弾性体１の接地面における蛍光物質の分布状態を画像化する部位であり、例えば電化結合素子（Charge-coupled device、ＣＣＤ）によるＣＣＤイメージセンサが使用可能である。その場合、蛍光の光子エネルギーをＣＣＤにより電子エネルギーに変換し、シグナル化して、所望の画像形式に変換することにより、蛍光物質の分布状態が画像として得られる。
【００２４】
例えば蛍光物質がサイプ内に留まり、接地面に漏出していない場合は、閉じているサイプ内の蛍光物質は検出されないので、蛍光物質の分布状態の画像を開いているサイプの形状と見なすことができる。
【００２５】
一方、蛍光物質がサイプから接地面に漏出している場合は、蛍光物質の濃淡による輝度の差を調べ、輝度が一定値以上の部分のみを画像化して、開いているサイプの形状とみなすこともできる。図１，２に示すような湿潤路面の場合は、蛍光物質が路面の水によってサイプ外に溶出し易いが、そのような場合でもこのような方法によりサイプの形状の特定が可能となる。
【００２６】
上記実施形態の観察方法においては、必要に応じて、ゴム弾性体１を押圧手段（図示せず）により押圧しつつ路面６に接触させる。実路で走行中のタイヤの接地面の状態を知るためには、タイヤの接地面にかかる圧力を別途測定し、その圧力での押圧状態を維持してゴム弾性体１を観察することが好ましい。
【００２７】
また、必要に応じて、ゴム弾性体１を路面６上で移動手段（図示せず）により移動させながら複数の画像を取得することもできる。その場合は、それらの画像を相互に比較することによって、サイプの状態をより正確に知ることが可能となり、例えば走行中のタイヤのサイプの挙動についてのより詳細な知見が得られる。なお、移動は、例えば図２において矢印Ｘで示すように、路面６上でゴム弾性体１を水平方向にスライドさせてもよい。
【００２８】
本明細書でいう「蛍光物質」とは、Ｘ線、紫外線、可視光線等のエネルギー線の照射を受けてそのエネルギーを吸収することで電子が励起し、それが基底状態に戻る際にエネルギーを電磁波として放出する物質全般を指すものとし、「蛍光体」とは、これらの蛍光物質自体、又はこれらの蛍光物質を含有する水溶液等の液体や粉体等の固体を指すものとする。
【００２９】
蛍光物質は特に限定されないが、塗料等の用途に市販されているものを利用でき、具体例としては、ピラニン（Pyranine）、ニューコクシン（New Coccine）、ローダミンＢ（RhodamineB）、エオシンＹ（Eosin Y）、ウラニン（Uranine）、フロキシンＢ（PhloxineB）等が挙げられる。例えば、観測される光量の大きさや取り扱いの容易さの観点から、ピラニンが好適に用いられる。
【００３０】
蛍光体の形態は上記のように液体でも固体でもよく、特に限定されないが、使用の容易さの点からは、水溶性の蛍光物質を水等の溶媒に溶解させて得られる溶液（以下、「蛍光液」という）が好ましい。蛍光液の濃度や液量は、使用する蛍光物質の種類や、サイプの状態を含む観察の目的等に応じて適宜調整する。
【００３１】
十分な量の蛍光物質をより確実にサイプ内に保持させ易いという点からは、吸水性の高い担持体に水溶液である蛍光液をしみ込ませたものが好ましく、これをサイプ内に挿入して保持させた状態で観察に供することができる。担持体の材質は限定されないが、例えば、織布・不織布等の繊維製品や、紙、樹脂発泡体（スポンジ）等が使用可能である。担持体の形状も特に限定されないが、サイプの長さに合わせた細長いシート状やひも状にすることにより、サイプ内に挿入する作業の効率を向上させ得る。
【００３２】
但し、接地面観察の目的によっては、上記のような担持体を使用せずに、ゴム弾性体のサイプに蛍光液をそのまま注入したり、固体の蛍光物質をそのまま充填したりして観察に供することも可能である。
【００３３】
また、例えば水に溶けることで蛍光性を示す水溶性蛍光物質の場合に、その水溶液の状態でサイプ内に保持されている場合には限定されず、乾燥等により固体となった状態でサイプ内に保持されてもよい。例えば水溶液をしみ込ませた担持体が乾燥した状態でサイプ内に保持されている場合が挙げられる。あるいはまた、水溶性蛍光物質を固体のままサイプ内に充填したり、水溶性蛍光物質を固体のまま担持体に担持させたりした場合が挙げられる。このような場合であっても、路面が湿潤路面であれば、その水により水溶性蛍光物質が溶解して蛍光性を示すことができるため、その蛍光を検出することで、開いているサイプを特定することができる。
【００３４】
以上、主に湿潤路面における観察を例として説明したが、本発明の接地面観察方法は当然のことながら乾燥路面にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の接地面観察方法は、乗用車、ライトトラック、バス等の各種車両に用いるタイヤ接地面の観察に用いることができる。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ……接地面観察装置
１……ゴム弾性体
２……光透過体
３……光源
４……ダイクロイックミラー
５……検出部
６……路面
７……水
８，９，１０……サイプ
１１……蛍光体
【図１】
2019100982.tif 000003
【図２】
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