(57)【要約】【課題】タイヤに過大な荷重が負荷された際に発生するボトミングを自動的に検出することができる圧縮試験機を提供する。【解決手段】タイヤの径方向に荷重を負荷して該タイヤをボトミング状態として各種計測を行う圧縮試験機において、該試験に供するタイヤの内周面においてボトミング発生時に接触が想定される領域に互いに分離して貼り付ける、少なくとも４つの電極によるボトミング検出手段を有するようにする。【選択図】図２
2012255711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの径方向に荷重を負荷して該タイヤをボトミング状態として各種計測を行う圧縮試験機において、
該試験に供するタイヤの内周面においてボトミング発生時に接触が想定される領域に互いに分離して貼り付ける、少なくとも４つの電極によるボトミング検出手段を有する圧縮試験機。
【請求項２】
前記接触想定領域は、適用リムに組み付けて規定内圧を充填した状態のタイヤの幅方向断面において、前記タイヤのビード部のトゥを通りタイヤの赤道に平行な直線と、前記ビード部のヒールを通りタイヤの赤道に平行な直線との間の領域を少なくとも含む、請求項１に記載の圧縮試験機。
【請求項３】
前記接触想定領域はタイヤ径方向に連続している、請求項１または２に記載の圧縮試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの径方向に過大な荷重を負荷してボトミングを発生させた際の、負荷荷重やタイヤの撓み量を計測する圧縮試験機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの限界性能を試験する項目の１つに、いわゆるボトミング試験がある。ここで、「ボトミング」とは、図１に示すように、ホイールに装着されたタイヤＴに径方向から過大な荷重（垂直荷重）が負荷された際に、タイヤＴのクラウン部近傍およびビード部近傍の内表面同士が接触する現象である。こうしたボトミングが発生する際にタイヤＴに負荷されている荷重やタイヤＴの撓み量を測定することは、タイヤＴの限界性能を知る上で重要である。
【０００３】
従来、こうしたボトミング試験は、例えば特許文献１に記載されたようなタイヤ試験機を使用し、試験に供するタイヤをタイヤ試験機に固定してタイヤに荷重を負荷し、ボトミングが発生した際の荷重や撓み量等を計測していた。その際、ボトミングの発生は、試験者がタイヤの変形や荷重−撓み曲線グラフを参照しながら目視で検出していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１１７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ボトミング発生の検出を試験者に頼る方法では、ボトミングの発生を試験者が検出した時点と、実際にボトミングが発生した時点とがずれる問題があった。そのうち、試験者による判断時期が実際のボトミング発生時より遅れる場合には、タイヤホイールや試験機に過大な荷重が負荷され続け、ホイールや試験機が損傷する虞がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、タイヤに過大な荷重を負荷して発生させるボトミングの発生時期を自動的に検出することができる、圧縮試験機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、上記課題を解決する方途について鋭意検討した結果、ボトミングが発生した際に接触することが想定されるタイヤの内表面の領域に電極を貼り付けて電極間に電圧をかけ、ボトミングの発生時に電極同士が接触することによる通電を検出することが有効であることを見出し、本発明を完成させるに到った。
【０００８】
即ち、本発明の圧縮試験機は、タイヤの径方向に荷重を負荷して該タイヤをボトミング状態として各種計測を行う圧縮試験機において、該試験に供するタイヤの内周面においてボトミング発生時に接触が想定される領域に互いに分離して貼り付ける、少なくとも４つの電極によるボトミング検出手段を有することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の圧縮試験機において、前記接触想定領域は、適用リムに組み付けて規定内圧を充填した状態のタイヤの幅方向断面において、前記タイヤのビード部のトゥを通りタイヤの赤道に平行な直線と、前記ビード部のヒールを通りタイヤの赤道に平行な直線との間の領域を少なくとも含むことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の圧縮試験機において、前記接触想定領域はタイヤ径方向に連続していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タイヤの内表面に電極を貼り付けて電極間に電圧をかけ、ボトミングが発生した際には電極同士の接触により通電するようにしたため、ボトミングの発生を自動的に検出することができるとともに、ボトミング発生時にタイヤに負荷された荷重やタイヤの撓み量を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】タイヤのボトミング現象を説明する図である。
【図２】本発明による圧縮試験機の一実施形態を示す図である。
【図３】ボトミングによりタイヤの内表面において接触が想定される領域を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図２は、本発明による圧縮試験機の一実施形態を示す図である。この圧縮試験機１は、タイヤＴの径方向に荷重を負荷してタイヤＴをボトミング状態として各種計測を行う圧縮試験機である。ここで、試験に供するタイヤＴの内周面においてボトミング発生時に接触が想定される領域に互いに分離して貼り付ける、少なくとも４つの電極２０ａ〜２０ｄによるボトミング検出手段を有することが肝要である。
【００１４】
本発明は、タイヤの内表面にボトミングを検出する手段として少なくとも４つの電極を備える点に特徴を有しているのであり、圧縮試験機１における他の構成は、試験に供するタイヤＴを適用リムに装着して規定内圧を充填して保持し、タイヤＴに荷重を負荷することができれば限定されない。
ここで、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｙｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）  ＳＴＡＮＤＡＲＤ  ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ  ＴＩＲＥ  ａｎｄ  ＲＩＭ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ  ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ等で規定されたリムをいうものとする。また、「規定内圧」とは、ＪＡＴＭＡ等で規定された最高空気圧を意味するものとする。
【００１５】
一例の構成として、圧縮試験機１は、試験に供するタイヤＴを保持するとともにタイヤＴに荷重を負荷するタイヤ圧縮部１０と、試験に供するタイヤＴの内周面においてボトミング発生時に接触が想定される領域に互いに分離して貼り付ける、少なくとも４つの電極２０ａ〜２０ｄと、タイヤＴに負荷される荷重を計測して記録するとともに、タイヤ圧縮部１０によるタイヤＴへの荷重の負荷を制御する計測制御装置３０とを備える。
また、タイヤ圧縮部１０は、フレーム１１と、２つに分割可能の、タイヤを装着するホイール１２ａおよび１２ｂと、タイヤＴに荷重を負荷する荷重負荷部１３と、ホイール１２ａおよび１２ｂをフレーム１１に固定するホイール固定部１４ａおよび１４ｂと、シリンダ１５とを有する。以下、圧縮試験機１の各構成について説明する。
【００１６】
タイヤ圧縮部１０において、分割可能な２つのホイール１２ａおよび１２ｂは、ホイール固定部１４ａおよび１４ｂにより、フレーム１１にそれぞれ固定されている。試験に供するタイヤＴを、ホイール１２ａとホイール１２ｂとの間に配置し、シリンダ１５によりホイール固定部１４ａをホイール１２ｂ方向に移動させてホイール１２ａとホイール１２ｂとを嵌合させることによりタイヤＴを装着して保持することができる。次いで、ホイールに設けられた空気導入管（図示せず）を介してタイヤＴに規定内圧となるまで空気を充填する。その後、荷重負荷部１３の上面に設けられた試験治具１３ａを上昇させてタイヤＴに接触させて上昇させ、その後も上昇を続けることにより、タイヤＴに荷重が負荷される。更にタイヤＴへの荷重の負荷を継続すると、最終的にタイヤＴのボトミングに至るのである。
【００１７】
電極２０ａ〜２０ｄは、本発明の圧縮試験機１において、タイヤのボトミングを検出する手段である。ここで、タイヤのボトミングは、試験に供するタイヤＴの内周面においてボトミング発生時に接触が想定される領域に互いに分離して貼り付けた後、電極２０ａと２０ｂとの間および２０ｃと２０ｄとの間に所定の電圧をかけ、ボトミングが電極２０ａと２０ｂとが接触または電極２０ｃと２０ｄとが接触した際の通電を検知することにより検出される。
【００１８】
本発明において、ボトミング発生時に接触が想定される領域とは、タイヤ幅方向については、図３に示すように、適用リムに組み付けて規定内圧を充填した状態のタイヤの幅方向断面において、タイヤＴのビード部のトゥを通りタイヤの赤道Ｏに平行な直線と、ビード部のヒールを通りタイヤの赤道Ｏに平行な直線との間の領域を少なくとも含む領域である。この領域には、ビード部側の領域４１とクラウン部側の領域４２とが存在する。
また、タイヤ周方向については、ボトミング発生時に、試験治具１３ａとタイヤＴとの接地面を少なくとも含むようにし、タイヤ周方向に断続的であって構わないが、タイヤ周方向に連続していることが好ましい。
【００１９】
このような電極としては、例えば金属シールを使用することができる。また、電極の材料としては、ボトミングの発生時に電極同士の接触により検出可能な電流が電極間に流れさえすれば、特に限定されない。例えば、アルミニウムや銅を用いることができる。
【００２０】
また、電極の数は、タイヤ周方向に連続的な場合には４つであるが、タイヤ周方向に断続的な場合には４つ以上となる。
【００２１】
更に、電極の大きさは、図３に示した接触想定領域を少なくとも含んでいればよい。ただし、ビード部側領域４１とクラウン部側領域４２を覆う電極がそれぞれ分離されているようにする。また、電極の厚みは、試験に支障を与えず、電極同士が接触した際に剥離や破断が発生しない厚みであれば限定されない。
【００２２】
また、電極の形状は、ボトミングの発生時にビード側電極４１とクラウン側電極４２が接触して電極間の通電を検出できさえすれば特に限定されない。例えば丸、矩形、多角形とすることができ、これらの形状を有する金属シールを互いに部分的に重ねながらタイヤ周方向に沿って連続的に配置することもできる。また、変形による剥離や破断を防ぐためにメッシュ状や放射状にすることもできる。
【００２３】
こうして用意された電極２０ａ〜２０ｄは、適切に配線されて計測制御装置３０に接続されている。
【００２４】
計測制御装置３０は、タイヤ圧縮部１０によるタイヤＴへの荷重の負荷を制御するとともに、タイヤＴに負荷される荷重を計測して記録する。また、電極２０ａと２０ｂとの間、および電極２０ｃと２０ｄとの間に、所定の電圧をかけて電極２０ａと２０ｂとの間および電極２０ｃと２０ｄとの間の通電を常時モニターし、いずれかにおいて通電を検出した際は、荷重負荷部１３によるタイヤＴへの荷重の負荷を停止または低減するように構成されている。このような計測制御装置３０として、例えばパーソナルコンピュータを使用することができる。
【００２５】
このような圧縮試験機１により、タイヤに過大な荷重を負荷した際に発生するボトミングを自動的に検出できるとともにボトミング発生時にタイヤに負荷された荷重やタイヤの撓み量を計測することができる。
【００２６】
以下、本発明による圧縮試験機１を用いた圧縮試験の方法について説明する。
まず、試験に供するタイヤＴの内表面における接触想定領域に少なくとも４つの電極２０ａ〜２０ｄを貼り付ける。
次いで、試験に供するタイヤＴをホイール１２ａとホイール１２ｂとの間に配置し、シリンダ１５によりホイール１２ａを、ホイール固定部１４ｂを介してホイール１２ｂの方向に移動させ、ホイール１２ａとホイール１２ｂとを嵌合させることによりタイヤＴをホイールに装着して保持する。
【００２７】
続いて、ホイール１２ａまたは１２ｂに設けられた空気導入管（図示せず）を介して、タイヤＴに規定内圧を充填する。
その後、電極２０ａと２０ｂとの間、および電極２０ｃと２０ｄとの間に所定の電圧をかける。
そして、荷重負荷部１３の上面に設けられた試験治具１３ａを上昇させてタイヤＴのトレッド部に接触させて上昇させ、その後も上昇を続けてタイヤＴに荷重を負荷し、電極２０ａと２０ｂとの間、または電極２０ｃと２０ｄとの間において通電を検出した際に、タイヤＴへの荷重の負荷を停止または低減するとともに、タイヤＴに負荷した荷重およびタイヤの撓み量を計測して記録する。
【００２８】
こうして、タイヤに過大な荷重を負荷した際に発生するボトミングを自動的に検出できるとともにボトミング発生時にタイヤに負荷された荷重やタイヤの撓み量を計測することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  圧縮試験機
１０  タイヤ圧縮部
１１  フレーム
１２ａ，１２ｂ  ホイール
１３  荷重負荷部
１３ａ  試験治具
１４ａ，１４ｂ  ホイール固定部
１５  シリンダ
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  電極
３０  計測制御装置
Ｔ  タイヤ
Ｗ  ホイール
Ｏ  赤道
【図１】
2012255711.tif 000003
【図２】
2012255711.tif 000004
【図３】
2012255711.tif 000005