(57)【要約】      （修正有）【課題】  試験で生じるタイヤの故障を、高い精度でしかも少ない誤検出で評価できるタイヤ走行試験方法及びタイヤ走行試験装置を提供する。【解決手段】  タイヤ走行試験装置１０は、タイヤ２０を回転可能に支えるタイヤ支持部２８と、タイヤ２０のトレッド踏面部２０Ｔをドラム面に当接させてタイヤ２０を走行させるドラム２６と、ドラム２６を回転させるモータ２９と、トレッド踏面部２０Ｔの温度を非接触で計測する放射温度計１４と、放射温度計１４による計測結果に基づいて、トレッド踏面部２０Ｔの局部的温度上昇部を検出するコンピュータ３２と、を備えている。コンピュータ３２は、トレッド踏面部２０Ｔに局部的な温度上昇部を検出すると、所定時間経過後にタイヤ走行を停止させる。このように局部的な温度上昇部が発生したことを検出しても、タイヤ走行を所定時間続けることによってチャンクやセパレーション等が生じている部分を広げることができる。【選択図】        図１
2005321311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを路面上で走行させることにより前記タイヤのトレッド踏面部の温度を上昇させると共に、前記トレッド踏面部の温度分布を計測し、
前記トレッド踏面部に局部的温度上昇部が発生したことを検出すると、所定時間経過後にタイヤ走行を停止させることを特徴とするタイヤ走行試験方法。
【請求項２】
前記トレッド踏面部に、周方向の平均温度に比べて温度が所定温度以上高い部分が検出されると、前記局部的温度上昇部が発生したと判断することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ走行試験方法。
【請求項３】
前記トレッド踏面部に温度が７５℃以上の部分が生じると、前記局部的温度上昇部が発生したと判断することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ走行試験方法。
【請求項４】
前記所定時間をタイヤ種に応じて設定することを特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項に記載のタイヤ走行試験方法。
【請求項５】
タイヤを回転可能に支えるタイヤ支持手段と、
前記タイヤのトレッド踏面部を当接させて前記タイヤを走行させる路面を有する路面部と、
前記路面部及び前記タイヤの少なくとも一方を駆動させて前記タイヤを回転させる駆動手段と、
前記トレッド踏面部の温度を非接触で計測する温度計測手段と、
前記温度計測手段による計測結果に基づいて、前記トレッド踏面部の局部的温度上昇部を検出する検出手段と、
前記検出手段で前記局部的温度上昇部が検出されると、所定時間経過後に前記タイヤの回転を停止させるように前記駆動手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするタイヤ走行試験装置。
【請求項６】
前記温度計測手段が非接触式の放射温度計であることを特徴とする請求項５に記載のタイヤ走行試験装置。
【請求項７】
前記放射温度計がサーモグラフィー式の温度計であることを特徴とする請求項６に記載のタイヤ走行試験装置。
【請求項８】
前記路面部が、外周面側に前記路面を有するドラムであることを特徴とする請求項５〜７のうち何れか１項に記載のタイヤ走行試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤを路面上で走行させて故障を検出するタイヤ走行試験方法及びタイヤ走行試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤを高速走行させて耐久性を試験することが従来から行われている。
【０００３】
この試験では、一般に、タイヤ外側に検出棒を一定間隔（例えば６ｍｍ）で配置し、タイヤの局部的な膨張等をこの検出棒によって検知すると、チャンクやセパレーション等の故障がタイヤに生じたと判断し、タイヤの走行を停止させている。
【０００４】
しかし、故障の検出精度があまり良くないという問題があった。また、検出棒を設置する際の試験担当者によって精度のばらつきが生じるという問題もあった。
【０００５】
更に、誤検出の問題もあった。例えば、高速回転によるタイヤの外径成長等が大きい場合には、故障してないのに故障したと判断してしまったり、膨張していても故障していない場合には、検出棒間隔が広い、故障部が膨張しないでチャンクしてしまう等で故障初期の検出ができない。また、故障部の膨張の程度が低い場合には故障しているのに故障していないと判断してしまう。更には、ゴム種によって誤検出の頻度が異なる。
【０００６】
これらの問題の対策として、トレッド踏面部から放散される赤外線をモニタすることによりタイヤの故障の有無を判断することが特許文献１に開示されているが、検出精度や誤検出の問題が解消されるとは考え難い。
【０００７】
また、トレッド踏面部の温度を計測すること（例えば特許文献２参照）を利用し、トレッド踏面部の温度変化に基づいてチャンク等の故障を検出することが考えられるが、トレッド踏面部の温度変化の検出のみでは、故障の箇所を特定することが難しい。
【特許文献１】ＵＳ３８０７２２６
【特許文献２】特開２００１−２６４０４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮して、タイヤ走行試験で生じるタイヤの故障を、高い精度でしかも少ない誤検出で評価できるタイヤ走行試験方法及びタイヤ走行試験装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、タイヤを路面上で走行させた際、チャンクが生じている部分は周囲に比べて局部的に温度が上昇することを実験により確認した。
【００１０】
そして、この局部的に温度が上昇したトレッド踏面部部分（局部的温度上昇部）の温度は９０℃以上であることも見い出した。また、局部的温度上昇部がまだ核の段階である場合には７５℃程度であり、この部分が９０℃にまで上昇するのにかかる時間は平均で７秒程度の短時間であること、及び、局部的温度上昇部（特に核となった部分）の温度と、周方向のトレッド踏面部部分との温度差が一定以上の値となること、も見い出した。
【００１１】
そこで、本発明者は、局部的に温度上昇が生じた場合、タイヤの走行を停止してもこのチャンクが生じている部分がどの部分であるかを容易に判断できるようにすることを検討した。
【００１２】
そして、鋭意検討の結果、チャンクが生じても走行をしばらく続けることで、チャンクが生じている部分が広がっていくことを利用することを考えつき、更に検討を重ね、本発明を完成するに至った。
【００１３】
請求項１に記載の発明は、タイヤを路面上で走行させることにより前記タイヤのトレッド踏面部の温度を上昇させると共に、前記トレッド踏面部の温度分布を計測し、前記トレッド踏面部に局部的温度上昇部が発生したことを検出すると、所定時間経過後にタイヤ走行を停止させることを特徴とする。
【００１４】
路面上をタイヤ走行させている際、トレッド踏面部に局部的な温度上昇部が発生しなければ、通常、チャンクやセパレーション等の故障がタイヤには生じておらず、トレッド踏面部に局部的な温度上昇部が生じると、チャンクやセパレーション等の故障が生じている可能性が高い。従って、局部的な温度上昇部が発生したことを検出しても、タイヤ走行を所定時間続けてチャンクやセパレーション等の故障が生じている部分を広げることにより、タイヤ走行を停止した後、チャンクやセパレーション等が生じている部分を目視等により発見し易い。これにより、高い精度でしかも少ない誤検出で故障を評価でき、高性能のタイヤを評価する上で最適である。
【００１５】
また、タイヤ耐久性試験を行った際、タイヤ走行を停止させたときの走行時間から上記所定時間を減算することによって、耐久時間を適切に求めることができる。このことは、タイヤ構造やゴム種の相違による故障発生箇所の相違を検討する上で、著しく有益である。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、前記トレッド踏面部に、周方向の平均温度に比べて温度が所定温度以上高い部分が検出されると、前記局部的温度上昇部が発生したと判断することを特徴とする。
【００１７】
上記の所定温度は、タイヤ種や、故障初期における核の最大温度などに応じて設定する。例えば、故障初期における核の最大温度が７５℃である場合、上記所定温度を７〜１１℃程度とする。また、故障初期における核の最大温度が７５℃である場合、上記所定温度を２５℃程度とする。
【００１８】
請求項２に記載の発明により、局部的温度上昇部が発生したことを高い精度で容易に判断することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、前記トレッド踏面部に温度が７５℃以上の部分が生じると、前記局部的温度上昇部が発生したと判断することを特徴とする。
【００２０】
これにより、局部的温度上昇部が発生したことを著しく容易に判断することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、前記所定時間をタイヤ種に応じて設定することを特徴とする。
【００２２】
これにより、局部的温度上昇部が発生してから程良い走行時間で、局部的温度上昇部が発生した箇所に生じたチャンクやセパレーション等を目視で判断できる程度に充分に広げることができる。従って、タイヤ耐久性試験で耐久時間を正しく求めることができる上、タイヤ走行を停止しても目視等で故障箇所を容易に発見することができる。上記所定時間は２０秒程度であることが多い。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、タイヤを回転可能に支えるタイヤ支持手段と、前記タイヤのトレッド踏面部を当接させて前記タイヤを走行させる路面を有する路面部と、前記路面部及び前記タイヤの少なくとも一方を駆動させて前記タイヤを回転させる駆動手段と、前記トレッド踏面部の温度を非接触で計測する温度計測手段と、前記温度計測手段による計測結果に基づいて、前記トレッド踏面部の局部的温度上昇部を検出する検出手段と、前記検出手段で前記局部的温度上昇部が検出されると、所定時間経過後に前記タイヤの回転を停止させるように前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
請求項５に記載の発明では、駆動手段によってタイヤを路面上で走行させることによりタイヤのトレッド踏面部の温度を上昇させる。その際、温度計測手段によりトレッド踏面部の温度を計測する。
【００２５】
温度計測手段の計測結果に基づいて、検出手段によりこの局部的温度上昇部が検出されると、制御手段により所定時間経過後にタイヤ走行が停止する。
【００２６】
トレッド踏面部に局部的な温度上昇部が生じると、チャンクやセパレーション等の故障が生じている可能性が高い。従って、このように局部的な温度上昇部が発生したことを検出しても、タイヤ走行を所定時間続けることによってチャンクやセパレーション等が生じている部分を広げることができる。従って、タイヤ走行を停止した後、チャンクやセパレーション等が生じている部分を目視等により発見し易いコンパクトなタイヤ走行試験装置が実現される。また、タイヤ耐久性試験を行った際、タイヤ走行を停止させたときの走行時間から上記所定時間を減算することによって、耐久時間を適切に求めることができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、前記温度計測手段が非接触式の放射温度計であることを特徴とする。
【００２８】
これにより、温度計測手段を簡易で小型にできる。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、前記放射温度計がサーモグラフィー式の温度計であることを特徴とする。
【００３０】
これにより、トレッド踏面部の温度分布を一目瞭然であるように可視化できる。
【００３１】
請求項８に記載の発明は、前記路面部が、外周面側に前記路面を有するドラムであることを特徴とする。
【００３２】
これにより、路面部の構成を簡素で小型にできる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は上記構成としたので、タイヤ走行試験で生じるタイヤの故障を、高い精度でしかも少ない誤検出で評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係るタイヤ走行試験装置１０は、空気入りタイヤの高速走行試験に適した装置であって、空気入りタイヤ２０（以下、単にタイヤ２０という）を回転可能に支えるタイヤ支持部２２と、タイヤ２０のトレッド踏面部２０Ｔを当接させてタイヤ２０を走行させるドラム２６と、ドラム２６を駆動させてタイヤ２０を高速回転させるモータ２９と、を有する。
【００３５】
また、タイヤ走行試験装置１０は、トレッド踏面部２０Ｔの温度を非接触で計測するサーモグラフィー式の放射温度計１４と、放射温度計１４の計測結果に基づいてトレッド踏面部２０Ｔの温度分布を表示するサーモビジョン（画像表示装置）３４と、放射温度計１４の計測結果に基づいてトレッド踏面部２０Ｔの局部的温度上昇部の有無を判断するコンピュータ３２と、を有している。
【００３６】
タイヤ支持部２２は、タイヤ２０を回転自在に自在に保持し、油圧シリンダ２４にて上下動可能となっている。タイヤ支持部２２の下方には、ドラム２６が配置されている。
【００３７】
ドラム２６は、外周面側に路面２６Ｓを有しており、また、軸受２８に回転自在に支持されてモータ２９によって回転される。
【００３８】
放射温度計１４は、温度測定対象（本実施形態ではタイヤ２０）から放射される赤外線を検知する赤外線カメラ３０を備えている。放射温度計１４としては、例えば、日本アビオニクス（株）のＴＶＳ−８０００等を用いることができるが、他のものであってもよい。
【００３９】
赤外線カメラ３０はタイヤ２０を撮影し、撮影されたタイヤ２０の温度情報（温度測定結果）はコンピュータ３２へ出力される。
【００４０】
コンピュータ３２は、ＣＰＵ(演算装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ(記憶装置）等から構成されており、放射温度計１４の赤外線カメラ３０で撮影されたタイヤ２０の温度情報を演算し、サーモビジョン３４には温度の高低を濃度で示した（または温度の高低を色で分けた）タイヤ画像が表示される。また、コンピュータ３２は、トレッド踏面部２０Ｔの局部的温度上昇部を検出すると、所定時間経過後（例えば２０秒後）にドラム２６の回転を停止させるようにプログラムされている。
【００４１】
以下、タイヤ走行試験装置１０でタイヤの耐久性試験を行う作用について説明する。
【００４２】
タイヤ２０をタイヤ支持部２２にセットし、タイヤ２０のトレッド踏面部２０Ｔをドラム２６の路面２６Ｓに当接させる。また、放射温度計１４によるトレッド踏面部２０Ｔの温度測定を開始する。
【００４３】
更に、モータ２９によってドラム２６を高速で回転させる。この結果、タイヤ２０が路面２６Ｓ上で走行し、トレッド踏面部２０Ｔの温度が上昇する。
【００４４】
コンピュータ３２は、トレッド踏面部２０Ｔの局部的温度上昇部を検出すると、所定時間経過後にドラム２６の回転を停止させることによりタイヤ走行を停止させる。この検出についてのコンピュータ３２への設定は、例えば、温度が９０℃以上の部分がトレッド踏面部２０Ｔに生じたことで検出した判断するように設定する。
【００４５】
トレッド踏面部２０Ｔに局部的な温度上昇部が生じると、チャンクやセパレーション等の故障が生じている可能性が高い。従って、このように、局部的温度上昇部が発生したことをコンピュータ３２が検出しても、タイヤ走行を所定時間続けてチャンクやセパレーション等が生じている部分を広げることにより、タイヤ走行を停止した後、チャンクやセパレーションが生じている部分を目視等により発見し易い。また、タイヤ耐久性試験を行った際、タイヤ走行を停止させたときの走行時間から上記所定時間を減算することによって、耐久時間を適切に求めることができる。
【００４６】
また、このように走行時間の延長と算出とを行うことによって上記の効果が得られ、しかも、ドラム２６の外周面側に路面２６Ｓを形成しているので、このような効果が得られるタイヤ走行試験装置１０の構成をコンパクトにすることができる。
【００４７】
なお、ドラム２６に代えて、図２に示すように、駆動ドラム３８及び従動ドラム４０と、両ドラムに掛け渡され、外周面側に路面を有する無端ベルト４４と、を設けてもよい。
【００４８】
＜実験例＞
本実験例では、まず、タイヤ走行試験装置１０を用いて空気入りタイヤの耐久性試験を行った。チャンクの検出についてのコンピュータ３２への設定は、温度が９０℃以上の部分がトレッド踏面部２０Ｔに生じたことで検出した判断するように設定した。
【００４９】
走行実験を開始してしばらく時間が経過すると、サーモビジョン３４によって表示される空気入りタイヤ２０のトレッド踏面部２０Ｔの温度分布は図３に示すようになり、コンピュータ３２は局部的温度上昇部４６が発生したと判断した。そして、コンピュータ３２は２０秒後にドラム２６の回転を停止させることにより空気入りタイヤ２０の走行を停止させた。
【００５０】
タイヤ走行試験装置１０から取り出した空気入りタイヤ２０のトレッド踏面部２０Ｔには、図４に示すようにチャンク４８が発生していた。
【００５１】
このような試験方法で複数本のタイヤについて耐久性試験を行ったところ、走行を停止させたタイヤのトレッド踏面部表面には、何れも１箇所程度のチャンクが形成されており、図５に示すように、チャンクの検出精度は１００％であった。
【００５２】
また、比較のために、検出棒を用いた従来のタイヤ走行試験方法で試験を行った場合について説明する。
【００５３】
この従来のタイヤ走行試験方法では、タイヤ幅方向に６ｍｍ間隔で離れた複数本の検出棒８２を有する検出器具８４を空気入りタイヤ８０の外側の所定位置に配置した（図６参照）。
【００５４】
更に、空気入りタイヤ８０を走行させ、検出棒８２で空気入りタイヤ８０のトレッド踏面部８０Ｔに故障が生じたと判断するとタイヤ走行を停止させた。
【００５５】
そして、空気入りタイヤ８０のトレッド踏面部８０Ｔを目視で調べたところ、図７に示すように多数のチャンク８６が散発している場合や、チャンクが発生していないことが頻繁に生じていた。
【００５６】
このような従来の試験方法で複数本のタイヤについて耐久性試験を行ったところ、図８に示すように、１箇所のチャンクが形成されていた割合（すなわち、正しく検出された割合）は５７％であり、トレッド踏面部８０Ｔの内部にチャンクが形成されていたにもかかわらずこのチャンクが検出されなかった割合が１７％、誤検出の割合（トレッド踏面部表面に、多数のチャンクが発生していたり、チャンクが発生いているにもかかわらずチャンクなしとされた割合）が２６％であった。
【００５７】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１実施形態に係るタイヤ走行試験装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係るタイヤ走行試験装置の変形例で用いられる無端ベルトを示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るタイヤ走行試験装置を用いた試験で、温度分布が表示されたサーモビジョンの平面図である。
【図４】第１実施形態に係るタイヤ走行試験装置を用いた試験で、タイヤ走行試験装置から取り出した空気入りタイヤのトレッド踏面部を示す部分側面図である。
【図５】第１実施形態に係るタイヤ走行試験装置を用いた試験によるチャンクの検出精度を示すグラフ図である。
【図６】従来のタイヤ走行試験で、空気入りタイヤの幅方向に一定間隔で検出棒を配置することを示す部分側面図である。
【図７】従来のタイヤ走行試験で、タイヤ走行試験装置から取り出した空気入りタイヤのトレッド踏面部を示す部分側面図である。
【図８】従来のタイヤ走行試験によるチャンクの検出精度を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０    タイヤ走行試験装置
１４    放射温度計
２０    空気入りタイヤ（タイヤ）
２０Ｔ  トレッド踏面部
２２    タイヤ支持部（タイヤ支持手段）
２６    ドラム
２６Ｓ  路面
２９    モータ（駆動手段）
３２    コンピュータ（検出手段、制御手段）
３８    駆動ドラム
４４    無端ベルト（路面部）
【図１】
2005321311.tif 000003
【図２】
2005321311.tif 000004
【図３】
2005321311.tif 000005
【図４】
2005321311.tif 000006
【図５】
2005321311.tif 000007
【図６】
2005321311.tif 000008
【図７】
2005321311.tif 000009
【図８】
2005321311.tif 000010