(57)【要約】【課題】タイヤ故障を広い範囲にわたって精度良く検知可能であると共に、装置破損時の修理が容易であるタイヤ故障検知装置及び検知方法を提供する。【解決手段】タイヤ耐久試験において回転するタイヤＴの故障を検知する装置において、タイヤＴの子午線方向の外縁に沿って延在するＵ字状の枠体６と、該枠体６からタイヤＴの外縁に向けて突出する複数本の支持棒７と、これら支持棒７の先端に張り渡された細線９と、該細線９とタイヤＴとの接触に基づいてタイヤ故障を検知する検知器１０とを設ける。タイヤＴに故障が生じると、その故障箇所が膨らんで細線９と接触し、それによりタイヤ故障を検知する。【選択図】　図１
2004077464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ耐久試験において回転するタイヤの故障を検知する装置であって、前記タイヤの子午線方向の外縁に沿って延在するＵ字状の枠体と、該枠体から前記タイヤの外縁に向けて突出する複数本の支持棒と、これら支持棒の先端に張り渡された細線と、該細線と前記タイヤとの接触に基づいてタイヤ故障を検知する検知器とを備えたタイヤ故障検知装置。
【請求項２】
前記支持棒は前記枠体からの突出量が調整自在である請求項１に記載のタイヤ故障検知装置。
【請求項３】
タイヤ耐久試験において回転するタイヤの故障を検知する方法であって、前記タイヤの子午線方向の外縁に沿ってＵ字状の枠体を配置し、該枠体から前記タイヤの外縁に向けて複数本の支持棒を突出させ、これら支持棒の先端に細線を張り渡し、該細線と前記タイヤとの接触に基づいてタイヤ故障を検知するタイヤ故障検知方法。
【請求項４】
前記支持棒の前記枠体からの突出量をタイヤサイズに応じて調整する請求項３に記載のタイヤ故障検知方法。
【請求項５】
タイヤ耐久試験において回転するタイヤの故障を検知する装置であって、前記タイヤのトレッド部に面してタイヤ幅方向に延在するトレッドフレーム部と、前記タイヤのサイド部に面して延在するサイドフレーム部とを備えた枠体を有し、該サイドフレーム部を前記トレッドフレーム部の両側にタイヤ幅方向に移動可能に取り付ける一方、各フレーム部に前記タイヤに向けて突出する接触式センサをフレーム部延在方向に沿って所定の間隔で前後、左右、及び首振り調整可能に設置したタイヤ故障検知装置。
【請求項６】
前記接触式センサに作動したセンサを知らせる表示手段を接続した請求項５に記載のタイヤ故障検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ耐久試験において回転するタイヤの故障を検知する装置及び方法に関し、さらに詳しくは、タイヤ故障を広い範囲にわたって精度良く検知可能であると共に、装置破損時の修理が容易であるタイヤ故障検知装置及び検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内タイヤ耐久試験では、ドラムの外周上でタイヤを走行させながら耐久試験を実施するが、タイヤに故障が発生した段階で、その故障を検知して試験を終了させることが望まれている。つまり、タイヤ故障が発生した状態で耐久試験を継続するとタイヤがバーストする恐れがある。
【０００３】
タイヤ耐久試験において回転するタイヤの故障を検知する方法として、タイヤショルダー部のように故障を生じ易い部位にタッチセンサを設置することが行われている。また、このタッチセンサを改善した技術として、多数の金属片を連結してなるリミット棒をタイヤの外縁に沿って配置し、タイヤがリミット棒に接触した際のリミット棒の変位に基づいてタイヤ故障を検出することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５７−９３２３０号公報（１〜３頁、図４〜９）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したリミット棒によるタイヤ故障の検出では、タイヤに対するリミット棒の位置を微妙に調整することが困難であるため、タイヤ故障を広い範囲にわたって精度良く検出することが困難であった。また、リミット棒は複雑な構造を有しているため、タイヤのバーストによって破壊された場合、その修理が容易ではないという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、タイヤ故障を広い範囲にわたって精度良く検知可能であると共に、装置破損時の修理が容易であるタイヤ故障検知装置及び検知方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のタイヤ故障検知装置は、タイヤ耐久試験において回転するタイヤの故障を検知する装置であって、前記タイヤの子午線方向の外縁に沿って延在するＵ字状の枠体と、該枠体から前記タイヤの外縁に向けて突出する複数本の支持棒と、これら支持棒の先端に張り渡された細線と、該細線と前記タイヤとの接触に基づいてタイヤ故障を検知する検知器とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明のタイヤ故障検知方法は、タイヤ耐久試験において回転するタイヤの故障を検知する方法であって、前記タイヤの子午線方向の外縁に沿ってＵ字状の枠体を配置し、該枠体から前記タイヤの外縁に向けて複数本の支持棒を突出させ、これら支持棒の先端に細線を張り渡し、該細線と前記タイヤとの接触に基づいてタイヤ故障を検知することを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成によれば、枠体からタイヤの外縁に向けて複数本の支持棒を突出させ、これら支持棒の先端に細線を張り渡すので、タイヤに対する細線の位置をタイヤ表面形状に合わせて微妙に調整することができる。そのため、タイヤの一方のビード部付近からトレッド部を経て他方のビード部付近まで、広い範囲にわたってタイヤ故障を精度良く検知することができる。また、タイヤと接触するのは単なる細線であるので、仮に細線が破断したとしても、その修理が容易であり、しかも安価である。
【００１０】
支持棒は枠体からの突出量が調整自在であることが好ましく、支持棒の枠体からの突出量をタイヤサイズに応じて調整することにより、タイヤ故障をより一層精度良く検知することが可能になる。
【００１１】
また、本発明の他のタイヤ故障検知装置は、タイヤ耐久試験において回転するタイヤの故障を検知する装置であって、前記タイヤのトレッド部に面してタイヤ幅方向に延在するトレッドフレーム部と、前記タイヤのサイド部に面して延在するサイドフレーム部とを備えた枠体を有し、該サイドフレーム部を前記トレッドフレーム部の両側にタイヤ幅方向に移動可能に取り付ける一方、各フレーム部に前記タイヤに向けて突出する接触式センサをフレーム延在方向に沿って所定の間隔で前後、左右、及び首振り調整可能に設置したことを特徴とするものである。
【００１２】
上記構成によれば、各フレーム部にフレーム部延在方向に沿って所定の間隔で各接触式センサを独立して取り付ける一方、その各接触式センサを前後、左右、及び首振り調整可能に設置するので、タイヤ表面形状に合わせて接触式センサの位置を微妙に調整することが可能になり、そのためタイヤの一方のビード部付近からトレッド部を経て他方のビード部付近まで、広い範囲にわたってタイヤ故障を精度良く検知することができる。また、タイヤと接触するのは接触式センサであるため、仮に接触式センサが破損しても、それを取り換えるだけで良いため、破損時に修理を容易に行うことができる。
【００１３】
更に、サイドフレーム部をトレッドフレーム部の両側にタイヤ幅方向に移動可能に取り付けることで、タイヤ幅の異なる各種タイヤに容易に対応することができる。
【００１４】
好ましくは、接触式センサに作動したセンサを知らせる表示手段を接続するのがよく、それによりタイヤ故障の位置を容易に知ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１及び図２は本発明の実施形態からなるタイヤ故障検知装置を示すものである。なお、以下に詳述するタイヤ故障検知装置はタイヤ耐久試験において回転するタイヤＴの故障を検知するものであるので、タイヤ耐久試験を実施する装置の構成は特に限定されるものではない。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本実施形態のタイヤ故障検知装置は、ブラケット１を備えた筒状のガイド部材２に挿入されたメインアーム３を有している。このメインアーム３はボルト４によってガイド部材２に固定される。一方、ガイド部材２はブラケット１を介して試験ポジションの任意の部位に固定される。そして、メインアーム３の長さを調整することにより、タイヤＴに対するタイヤ故障検知装置の位置が設定される。
【００１８】
メインアーム３の先端部には、ボルト５を介してＵ字状の枠体６が取り付けられている。この枠体６はタイヤＴの子午線方向の外縁に沿って延在し、タイヤＴの一方のビード部からトレッド部を経て他方のビード部までを取り囲むような構造になっている。
【００１９】
枠体６には、Ｔタイヤの外縁に向けて貫通する図示しない複数の貫通孔が設けられており、これら貫通孔にタイヤＴの外縁に向けて突出する複数本の支持棒７が挿入されている。これら支持棒７はそれぞれ蝶ネジ８によって枠体６に固定される。つまり、支持棒７は枠体６からの突出量が調整自在である。支持棒７としては、直径１．０〜２．０ｍｍ、長さ５０〜２００ｍｍの金属棒を使用すると良い。
【００２０】
支持棒７の先端には、例えば鉤状の係合部が形成されており、その先端に細線９が張り渡されている。細線９としては、直径０．１〜０．３ｍｍの金属線を使用すると良い。このような金属線は可撓性に優れているためタイヤ表面形状に合わせて容易に変形させることができ、しかも適度な強度を有しているためリミッターとして有効に機能する。
【００２１】
枠体６の一端部には、細線９とタイヤＴとの接触に基づいてタイヤ故障を検知する検知器１０が取り付けられている。この検知器１０は検知器本体１０ａに対して揺動自在なスイングアーム１０ｂを備え、そのスイングアーム１０ｂの先端に細線９の端部を結び付けるようになっている。スイングアーム１０ｂは細線９に張力を与える方向に付勢されている。また、検知器１０は細線９とタイヤＴとの接触に基づいてスイングアーム１０ｂが変位したときにタイヤ故障を検知するようになっている。
【００２２】
次に、上記タイヤ故障検知装置を用いてタイヤ耐久試験においてタイヤ故障を検知する方法について説明する。先ず、タイヤ耐久試験に先駆けてタイヤ故障検知装置のセッティングを行う。即ち、タイヤＴの子午線方向の外縁に沿ってＵ字状の枠体６を配置し、枠体６からタイヤＴの外縁に向けて複数本の支持棒７を突出させる。このとき、支持棒７の枠体６からの突出量をタイヤサイズに応じて調整し、全ての支持棒７の先端がタイヤ表面から一定の距離になるように調整する。支持棒７の先端とタイヤ表面との距離は、例えば１０〜１５ｍｍの範囲に設定すれば良い。これにより、支持棒７の先端に張り渡された細線９がタイヤ表面と近接する位置に配置される。
【００２３】
この状態で、タイヤＴをドラムの外周上で走行させて耐久試験を実施する。試験の最終段階になってタイヤＴに故障が発生すると、その破壊に起因して故障部分が膨らむ。そして、タイヤＴの膨らんだ故障部分が細線９に接触し、或いは、その接触により細線９を破断すると、検知器１０がタイヤ故障を検知する。検知器１０による検出結果は、タイヤ耐久試験装置に供給されて制御信号として利用される。つまり、検知器１０がタイヤ故障を検知すると、タイヤＴがドラムから後退して耐久試験が終了する。
【００２４】
上記タイヤ故障検知装置は、枠体６からタイヤＴの外縁に向けて突出させた複数本の支持棒７を有し、これら支持棒７の先端に細線９を張り渡しているので、タイヤＴに対する細線９の位置をタイヤ表面形状に合わせて微妙に調整することができる。従って、タイヤの一方のビード部付近からトレッド部を経て他方のビード部付近まで、広い範囲にわたってタイヤ故障を精度良く検知することができる。しかも、支持棒７の枠体６からの突出量を調整することで、幅や外径が種々異なるタイヤに対して適用可能である。
【００２５】
また、上記タイヤ故障検知装置は、タイヤＴと接触する部分が細線９であり、細線９が破断した場合は、それを交換するだけで良い。この細線９には安価な金属線を使用することができ、その修理も容易である。
【００２６】
上記タイヤ故障検知装置において、タイヤＴが細線９に接触した場合と、その接触により細線９が破断した場合では、検知器１０におけるスイングアーム１０ｂの変位方向が相違する。このことを利用して、２種類の故障形態の検知することも可能である。つまり、スイングアーム１０ｂが付勢方向とは反対方向に僅かに変位した場合はタイヤＴの故障箇所が僅かに膨らんだことを意味し、スイングアーム１０ｂが付勢方向に大きく変位した場合はタイヤＴに大きな故障又はバーストが生じたことを意味する。
【００２７】
図３〜７は、本発明の他の実施形態からなるタイヤ故障検知装置を示し、２０はタイヤＴの故障した膨出箇所を検出する接触式センサ、２１は接触式センサ２０を取り付ける枠体である。
【００２８】
枠体２１は、タイヤ耐久試験装置に取り付けたタイヤＴのトレッド部Ｔａに面してタイヤ幅方向に沿って延在する板状のトレッドフレーム部２２と、タイヤＴの両サイド部Ｔｂに面してタイヤＴの径方向に沿って延在する板状の両サイドフレーム部２３、及びトレッドフレーム部２２と両サイドフレーム部２３を連結するジョイントプレート２４を備えている。
【００２９】
トレッドフレーム部２２の両側部２２ａには、フレーム部延在方向に沿って細長く延びる第１長孔２５がそれぞれ１本形成されている。トレッドフレーム部２２の中間部２２ｂには、フレーム部延在方向に沿って細長く延びる、接触式センサ２０取付用の第２長孔２６が、フレーム部延在方向に所定の間隔でかつ前後（タイヤに面する方向を前後方向とする）２列に千鳥状に設けられている。
【００３０】
両サイドフレーム部２３の一方側部２３ａには、フレーム部延在方向に沿って細長く延びる第１長孔２７がそれぞれ１本形成されている。一方側部２３ａより他方側の部分２３ｂには、上記と同様にして、フレーム部延在方向に沿って細長く延びる、接触式センサ２０取付用の第２長孔２８が、フレーム部延在方向に所定の間隔でかつ前後（タイヤに面する方向を前後方向とする）２列に千鳥状に設けられている。
【００３１】
ジョイントプレート２４は、図５に示すように、上面２４ａにサイドフレーム部２３が延在する方向に沿って２本のネジ部２９が突設されている。このネジ部２９はサイドフレーム部２３の第１長孔２７に挿通され、その間隔が第１長孔２７の長さより短くなっている。また、下面２４ｂにはトレッドフレーム部２２が延在する方向に沿って２本のネジ部３０が突設してある。このネジ部３０はトレッドフレーム部２２の第１長孔２５に挿通され、その間隔が第１長孔２５の長さより短くなっている。
【００３２】
トレッドフレーム部２２の両側部２２ａ上に、各ジョイントプレート２４をネジ部３０が第１長孔２５を挿通するようにして配置し、そのネジ部３０に固定用ネジ３１を螺合させて締め込むことでトレッドフレーム部２２にジョイントプレート２４を固定し、このジョイントプレート２４上にサイドフレーム部２３をネジ部２９が第１長孔２７を挿通するようにして配置し、そのネジ部２９に固定用ネジ３２を螺合させて締め込むことでサイドフレーム部２３をジョイントプレート２４を介してトレッドフレーム部２２に固定している。
【００３３】
トレッドフレーム部２２の第１長孔２５に係合するネジ部３０の位置を第１長孔２５に沿って変えることで、サイドフレーム部２３をタイヤ幅方向に移動させて取り付けることができ、またサイドフレーム部２３の第１長孔２７に係合するネジ部２９の位置を第１長孔２７に沿って変えることで、サイドフレーム部２３をタイヤ径方向に移動させて取り付けることができるようになっている。
【００３４】
トレッドフレーム部２２の中間部２２ｂにはブラケット３３が突設固定され、このブラケット３３に高さ調整部材３４を介して不図示のベースに立設した支持ロッド３５が固定されている。
【００３５】
各接触式センサ２０は、図６に示すように、円柱状のセンサ本体４１とそのセンサ本体４１の先端に取り付けた針状の接触部４２とから構成され、この接触部４２の先端に回転するタイヤＴの膨出した故障箇所が当接し、接触部４２の先端が所定量振れることで、センサ本体４１がオンになり検出信号を出力するようになっている。
【００３６】
ここで使用する接触式センサ２０としては、例えば、０．０５Ｎの力が接触部４２の先端に作用してその先端を１４ｍｍ振幅移動させるとオンになるような高感度のセンサを好ましく用いることができる。
【００３７】
また、接触式センサ２０には、センサ本体４１の外径が５〜１０ｍｍの小型のセンサを使用し、それを１０〜２０ｍｍ間隔となるように配置するのが好ましい。
【００３８】
上記接触式センサ２０はセンサ本体４１の後部側表面にネジ部４０が形成され、このネジ部４０にナット４３を介して直角状に屈曲したブラケット４４が固定されている。ブラケット４４は、接触部４２を水平方向にして接触式センサ２０を取り付ける第１ブラケット部４５と、この第１ブラケット部４５に対して直角状に屈曲して接触部４２の延在する方向に延びる第２ブラケット部４６とから構成されている。第２ブラケット部４６には、接触部４２の延在する方向に沿って延びる長孔４７が形成され、その一端が第２ブラケット部４６の端面４６ａに開口している。
【００３９】
ボルト４８を下側から長孔４７に挿通し、更に図６（ａ）に示すトレッドフレーム部２２の場合には接触式センサ２０取付用の第２長孔２６に、サイドフレーム部２３の場合には接触式センサ２０取付用の第２長孔２８に挿通し、長孔から突出するボルト４８の上部に固定用ネジ４９を螺合させて締め込むことで、接触式センサ２０をブラケット４４を介してフレーム部の下方に取り付けるようにしてある。
【００４０】
ブラケット４４の長孔４７に係合するボルト４８の位置を長孔４７に沿って変えることで、タイヤＴに向けて突出する接触部４２を備えた接触式センサ２０を前後（タイヤに面する方向を前後方向とする）に位置調整でき、またトレッドフレーム部２２の第２長孔２６あるいはサイドフレーム部２３の第２長孔２８に沿って取付位置を変えることで左右に位置調整でき、更にフレーム部に取り付けられるブラケット４４の向きを図６（ｃ）に示すように任意の角度α変えることで、接触式センサ２０を首振り調整可能（接触部４２の向きを変更可能）にしてある。接触式センサ２０の接触部４２の先端からタイヤ表面までの距離は、３〜６ｍｍの範囲となるように設定するのが良い。
【００４１】
各接触式センサ２０は、不図示の配線により、作動したセンサを知らせる図７の表示手段５０に接続されている。表示手段５０は、表示ボード５１上に設置した表示ランプ５２とこれに接続されたスライドスイッチ５３を組みとする表示部５４を有している。表示部５４は、触式センサ２０取付用の第２長孔２６，２８と同数設けられ、更に第２長孔２６，２８が並ぶ形状と同じ形状配置になっている。
【００４２】
第２長孔２６，２８の位置に取り付けられた各接触式センサ２０が各対応する位置のスライドスイッチ５３に接続され、接触式センサ２０がオンになると、それに対応するスライドスイッチ５３がオンになって表示ランプ５２が点灯する。また、表示ボード５１の中央に設けられた故障表示点滅ランプ５５が点滅し、故障の発生を知らせるようにしている。
【００４３】
上記タイヤ故障検知装置では、タイヤ耐久試験において回転するタイヤに故障箇所が発生してその箇所が膨出し、接触式センサ２０の接触部４２の先端がその膨出箇所に当たって所定量振れるとセンサがオンになり、それに対応する表示手段５０の表示ランプ５２が点灯し、更に故障表示点滅ランプ５５が点滅するが、各フレーム部２２，２３にフレーム部延在方向に沿って所定の間隔で各接触式センサ２０を独立して取り付ける一方、その各接触式センサ２０を前後、左右、及び首振り調整可能に設置することで、接触式センサ２０の位置をタイヤ表面形状に合わせて微妙に調整することができる。そのため、タイヤの一方のビード部付近からトレッド部を経て他方のビード部付近まで、広い範囲にわたってタイヤ故障を精度良く検知することが可能になる。また、タイヤと接触するのは各接触式センサ２０であるため、仮にタイヤの故障箇所との接触により破損しても、その破損した接触式センサ２０を取り換えるだけで良いため、破損時の修理が容易となる。
【００４４】
また、サイドフレーム部２３をトレッドフレーム部２２の両側にタイヤ幅方向に移動可能に取り付けてあるため、タイヤ幅の異なる各種タイヤに対応することができ、更にサイドフレーム部２３をタイヤ径方向に移動可能に取り付けることで、タイヤ径の異なる各種タイヤにも容易に対応することができる。
【００４５】
また、作動したセンサを知らせる表示手段５０を設置することで、タイヤ故障の位置を容易に知ることができ、更に第２長孔２６，２８が並ぶ形状、即ち接触式センサ２０が並ぶ形状と同じ形状配置で作動したセンサを知らせる各表示ランプ５２を設置することにより、タイヤ故障が発生した際の故障箇所を目視により一目で迅速かつ容易に知ることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、タイヤの子午線方向の外縁に沿ってＵ字状の枠体を配置し、該枠体からタイヤの外縁に向けて複数本の支持棒を突出させ、これら支持棒の先端に細線を張り渡し、該細線とタイヤとの接触に基づいてタイヤ故障を検知するから、タイヤ故障を広い範囲にわたって精度良く検知することができ、しかもタイヤと接触するのは単なる細線であるから、仮に細線が破断したとしても、その修理が容易である。
【００４７】
また、他のタイヤ故障検知装置では、サイドフレーム部をトレッドフレーム部の両側にタイヤ幅方向に移動可能に取り付ける一方、各フレーム部にタイヤに向けて突出する接触式センサをフレーム部延在方向に沿って所定の間隔で前後、左右、及び首振り調整可能に設置したので、タイヤ故障を広い範囲にわたって精度良く検知することができ、またタイヤと接触するのは各接触式センサであるため、仮にセンサが破損したとしてもそれを取り換えればよいので、装置の修理が煩雑になることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなるタイヤ故障検知装置を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態からなるタイヤ故障検知装置を示す側面図である。
【図３】本発明の他の実施形態からなるタイヤ故障検知装置を示す平面図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】（ａ）はジョイントプレートの拡大平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図６】（ａ）は接触式センサをブラケットを介してトレッドフレーム部に取り付けた状態を示す拡大断面図、（ｂ）は（ａ）のトレッドフレーム部から接触式センサを取り外した状態をブラケットと共に示す平面図、（ｃ）は（ｂ）の接触式センサを前後方向に対して角度αで首振り調整した状態を示す平面図である。
【図７】表示手段の説明図である。
【符号の説明】
１　ブラケット
２　ガイド部材
３　メインアーム
４，５　ボルト
６　枠体
７　支持棒
８　蝶ネジ
９　細線
１０　検知器
１０ａ　検知器本体
１０ｂ　スイングアーム
２０　接触式センサ
２１　枠体
２２　トレッドフレーム部
２３　サイドフレーム部
２４　ジョイントプレート
４４　ブラケット
５０　表示手段
５２　表示ランプ
Ｔ　タイヤ
Ｔａ　トレッド部
Ｔｂ　サイド部
【図１】
2004077464.tif 000003
【図２】
2004077464.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004077464.tif 000006
【図５】
2004077464.tif 000007
【図６】
2004077464.tif 000008
【図７】
2004077464.tif 000009