(57)【要約】【課題】タイヤの強度を保持しつつ、ベルト層等における剥離を検知することができるタイヤの剥離検知方法を提供することを例示的課題とする。【解決手段】本発明に係るタイヤの剥離検知方法は、少なくとも１以上のタイヤのスリップ角０度におけるプライステア力を基準データとして保持するデータ保持ステップ（Ｓ３）と、検知対象となるタイヤのスリップ角０度におけるプライステア力を取得するプライステア取得ステップ（Ｓ６）と、プライステア取得ステップにおいて取得したプライステア力と基準データとを比較して、プライステア力が基準データよりも大きい場合には、タイヤ内部において剥離が発生していると判定する判定ステップ（Ｓ７）と、を有する。【選択図】図６
2012037329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内部の剥離を検知するタイヤの剥離検知方法であって、
少なくとも１以上のタイヤのスリップ角０度におけるプライステア力を基準データとして保持するデータ保持ステップと、
検知対象となるタイヤのスリップ角０度におけるプライステア力を取得するプライステア取得ステップと、
前記プライステア取得ステップにおいて取得したプライステア力と前記基準データとを比較して、該プライステア力が該基準データよりも大きい場合には、タイヤ内部において剥離が発生していると判定する判定ステップと、を有する、タイヤの剥離検知方法。
【請求項２】
前記プライステア取得ステップは、
タイヤ正転時におけるタイヤ幅方向の力と、タイヤ逆転時のタイヤ幅方向の力と、を取得する幅方向力取得ステップと、
前記プライステア力をＦ０（Ｎ）として、前記タイヤ正転時におけるタイヤ幅方向の力をＦ１（Ｎ）として、かつ前記タイヤ逆転時のタイヤ幅方向の力をＦ２（Ｎ）としたときに、次式（Ｉ）
Ｆ０＝（Ｆ１−Ｆ２）／２・・・（Ｉ）
によってプライステア力を算出するプライステア算出ステップと、を有する、請求項１に記載のタイヤの剥離検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に装着されるタイヤの剥離検知方法に関し、特にベルト層を備えるタイヤ内部の剥離を検知することができるタイヤの剥離検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのベルト層には、タイヤの剛性を確保するためにスチール等からなるコードが配置されている。このコードとタイヤを構成するゴム材とは、材質が異なるため、剥離（セパレーション）してしまうことがある。また、複数のベルト層を備えるタイヤにおいては、ベルト層とベルト層とが剥離してしまうことがある。タイヤ内部において剥離が生じると走行性能に影響が及ぶため、タイヤ外部から剥離を検知することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、タイヤ内部の剥離を外部から検知できるタイヤが記載されている。このタイヤの内部には、タイヤの温度を検出するためのタイヤ装着ユニットが埋め込まれている。タイヤ装着ユニットは、温度センサーと、アンテナと、送信部と、を有しており、タイヤ内部の温度を検出するとともに、その温度を外部に送信できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６７４４７号公報（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のタイヤは、内部にタイヤ装着ユニットが埋め込まれており、埋め込んだ部分のタイヤ強度が低下する等、タイヤの強度に関する問題が生じるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、タイヤの強度を維持しつつ、ベルト層等における剥離を検知することができるタイヤの剥離検知方法を提供することを例示的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の例示的な側面としてのタイヤの剥離検知方法は、タイヤ内部の剥離を検知するタイヤの剥離検知方法であって、少なくとも１以上のタイヤのスリップ角０度におけるプライステア力を基準データとして保持するデータ保持ステップ（ステップ３）と、検知対象となるタイヤのスリップ角０度におけるプライステア力を取得するプライステア取得ステップ（ステップ６）と、プライステア取得ステップにおいて取得したプライステア力と基準データとを比較して、プライステア力が基準データよりも大きい場合に、タイヤ内部において剥離が発生していると判定する判定ステップ（ステップ７）と、を有する。
【０００８】
データ保持ステップは、剥離の有無の判定基準となる基準データを取得する。この基準データは、剥離が発生していないタイヤのスリップ角０度におけるプライステア力である。基準データは、少なくとも１以上のタイヤのプライステア力によって構成することができるが、多数のタイヤのプライステア力を取得し、その平均値を基準データとして構成することにより、検知精度を高めることができる。
【０００９】
プライステア取得ステップは、検知対象のタイヤのプライステア力を取得する。例えば、ドラム試験によってタイヤの幅方向の力（以下、横力とする）を取得し、この横力からプライステア力を算出することができる。なお、プライステア力は、スリップ角による横力の影響を排除するため、スリップ角０度の状態で測定する。
【００１０】
判定ステップは、検知対象のタイヤのプライステア力と基準データとを比較して、検知対象に係るタイヤのプライステア力が基準データよりも大きいか否かに基づいて剥離の有無を判定する。プライステア力が基準データよりも大きい場合には、剥離が発生していると判定する。例えば、ベルト層間において剥離が発生していると、ベルト層間の接着による拘束効果が低下するため、各ベルト層が変形し易くなり、剥離がない状態と比較してプライステア力が大きくなる。したがって、検知対象のプライステア力が基準データよりも大きい場合には、剥離が発生していると判定する。
【００１１】
一方、剥離が発生していない場合には、プライステア力は基準データと比較して大きくならないと考えられる。よって、プライステア力が基準データ以下の場合には、剥離が発生していないと判定する。
【００１２】
なお、剥離とは、複数のベルト層間の剥離のみならず、ベルト層内のコードとゴム材との剥離をも含む概念である。すなわち、ここでいう剥離とは、コードの一部分（例えば、端部）と、コードをコーティングするゴムと、が分離するソケッティングのみならず、積層したベルト層が剥離するセパレーションをも含む概念である。
【００１３】
また、本発明に係るタイヤの検知方法は、プライステア取得ステップが、タイヤ正転時におけるタイヤ幅方向の力と、タイヤ逆転時のタイヤ幅方向の力と、を取得する幅方向力取得ステップ（ステップ４）と、プライステア力をＦ０（Ｎ）として、タイヤ正転時におけるタイヤ幅方向の力をＦ１（Ｎ）として、かつタイヤ逆転時のタイヤ幅方向の力をＦ２（Ｎ）としたときに、次式（Ｉ）
Ｆ０＝（Ｆ１−Ｆ２）／２・・・（Ｉ）
によってプライステア力を算出するプライステア算出ステップ（ステップ５）と、を有するように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、タイヤのプライステア力に基づいてタイヤ内部の剥離を検知しており、タイヤ内部に剥離を検知するための部材を埋め込む必要がないため、タイヤの強度への悪影響を抑制して、タイヤの強度を維持しつつ、タイヤの剥離状態を検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係るタイヤを示すトレッド幅方向断面図である。
【図２】本実施形態に係るタイヤを構成するカーカス層及びベルト層を示す上面図（トレッド面視）である。
【図３】ベルト層の剥離状態を模式的に示した図である。
【図４】ベルト層の変形状態を模式的に示した図である。
【図５】本実施の形態に係るタイヤの剥離検知方法を実現する剥離検知システムの概略構成図である。
【図６】本実施の形態に係るタイヤの剥離検知処理のフローチャートである。
【図７】実施例におけるプライステア力と剥離長さとの関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明に係るタイヤの剥離検知方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係るタイヤ１のタイヤ幅方向断面図である。タイヤ１は、一対のビード部１０と、カーカス層２０と、一対のサイドウォール部３０と、トレッド部４０と、ベルト層５０と、を有する。
【００１７】
図２は、タイヤ１を構成するカーカス層２０及びベルト層５０を示す上面図である。カーカス層２０は、一方のビード部１０からサイドウォール部３０及びトレッド部４０を経て他方のビード部１０に至るように設けられている。このカーカス層２０に対するタイヤ径方向ｔｒｄ外側には、ベルト層５０が設けられている。
【００１８】
ベルト層５０は、タイヤ径方向ｔｒｄ外側に位置する外側ベルト層５０Ａと、タイヤ径方向ｔｒｄ内側に位置する内側ベルト層５０Ｂと、を有する。外側ベルト層５０Ａには、所定方向に沿って配置された第１コード５１が配置されている。内側ベルト層５０Ｂには、第１コード５１と交差するように配置された第２コード５２が配置されている。第１コード５１及び第２コード５２は、スチールワイヤからなり、ベルト層５０の強度を高めている。外側ベルト層５０Ａにおける第１コード５１の周囲及び内側ベルト層５０Ｂにおける第２コード５２の周囲は、ゴム材５３によって充填されている。
【００１９】
次いで、このように構成されたベルト層５０における剥離状態について説明する。図３は、ベルト層５０のタイヤ幅方向ｔｗｄにおける模式断面図であり、ベルト層５０において発生する剥離状態を模式的に示している。図３（ａ）は、ソケッティングが発生した状態であり、図３（ｂ）は、セパレーションが発生した状態を示している。剥離が発生していない状態では、各コード５１,５２とゴム材５３とは、密着した状態で配置されている。
【００２０】
しかし、製造工程における不具合が発生したり、タイヤに対して異常に大きな外力が作用したりすることにより、各コード５１，５２とゴム材５３とが剥がれるソケッティングが発生することがある。図３（ａ）は、ソケッティングが発生した状態であり、各コード５１，５２とゴム材５３とが部分的に分離している。
【００２１】
そして、部分的に発生しているソケッティングが進行すると、ソケッティングが結合してセパレーションが発生する。図３（ｂ）は、セパレーションが発生した状態であり、隣接するコードにおけるソケッティングが結合したり、外側ベルト層５０Ａと内側ベルト層５０Ｂとが分離したりしている。このセパレーションが発生すると、各コード５１,５２とゴム材５３とが相対的に移動したり、ベルト層同士の拘束力が低下したりして、更に剥離が進行してしまうおそれがある。剥離が進行すると、タイヤの強度低下等により、安全性に影響を及ぼすおそれがある。したがって、本実施の形態に係るタイヤの剥離検知方法によって、タイヤ内部に発生している剥離を早期に検知して、安全性を確保することが望ましい。
【００２２】
次いで、ベルト層において発生する剥離とプライステア力との関係について説明する。図４は、外側ベルト層５０Ａの一部分を模式的に示した平面図であり、外側ベルト層５０Ａの変形態様を模式的に示している。なお、図４においては図示しないが、外側ベルト層５０Ａの裏側には、内側ベルト層５０Ｂが配置されている。図４（ａ）は、タイヤが転動していない状態の外側ベルト層５０Ａを示している。外側ベルト層５０Ａ内の第１コード５１は、図示にて略４５度傾斜している。
【００２３】
図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、タイヤ転動時における外側ベルト層５０Ａの変形状態を示している。図４（ｂ）は、外側ベルト層５０Ａと内側ベルト層５０Ｂとの間にセパレーションが発生していないタイヤにおける変形状態であり、図４（ｃ）は、外側ベルト層５０Ａと内側ベルト層５０Ｂとの間にセパレーションが発生したタイヤにおける変形状態である。タイヤ１が転動すると外側ベルト層５０Ａに外力が作用して、外側ベルト層５０Ａがコード５１に沿って変形する。外側ベルト層５０Ａの変形によってモーメントが発生し、このモーメントによって横力が発生する。このとき、図４に示すように、外側ベルト層５０Ａのタイヤ周方向ｔｃｄにおける前方と後方では、逆方向のモーメントが発生する。したがって、タイヤの正転時と逆転時には逆方向の横力が発生する。図４に示すＣ１はタイヤ正転方向であり、Ｃ２は逆転方向である。また、正転方向時に発生するモーメントをＭ１及びＭ３として図示し、逆転方向時に発生するモーメントをＭ２及びＭ４として図示している。
【００２４】
また、外側ベルト層５０Ａと内側ベルト層５０Ｂとの間にセパレーションが発生している場合には、互いが接着していることによる拘束効果が薄れ、各ベルト層が変形しやすくなる。一方、外側ベルト層５０Ａと内側ベルト層５０Ｂとの間にセパレーションが発生していない場合には、互いの拘束効果によって各ベルト層が変形しにくくなる。
【００２５】
したがって、セパレーションが発生したタイヤは、セパレーションが発生していないタイヤよりも変形量が大きくなる。そして、タイヤ転動時における横力も大きくなる。具体的には、図４（ｂ）に示すように、外側ベルト層５０Ａと内側ベルト層５０Ｂとの間にセパレーションが発生していないタイヤのモーメントＭ１，Ｍ２よりも、外側ベルト層５０Ａと内側ベルト層５０Ｂとの間にセパレーションが発生したタイヤのモーメントＭ３，Ｍ４の方が大きくなる。したがって、セパレーションが発生した状態における横力及びプライステア力は、セパレーションが発生していない状態よりも大きくなる。
【００２６】
次いで、タイヤ内部の剥離を検知する剥離検知方法について詳細に説明する。図５は、本実施形態に係る剥離検知システムの概要を示す概略構成図である。剥離検知システム１００は、入力部１０１と、記憶部１０２と、算出部１０３と、判定部１０４と、出力部１０５と、を有する。
【００２７】
入力部１０１は、計測装置１１０によって計測されたデータの入力を受け付ける。なお、計測装置１１０は、ドラム試験機によって構成されており、回転駆動するドラムに対してタイヤを圧着させて、タイヤの横力を計測する。横力は、タイヤの正転時における横力Ｆ１と、タイヤの逆転時における横力Ｆ２と、を含む。計測装置１１０は、検知対象のタイヤ（以下、対象タイヤとする）と、剥離が発生していないタイヤ（以下、基準タイヤとする）の横力と、を計測する。
【００２８】
記憶部１０２は、入力部１０１を介して取得した横力と、算出部１０３によって算出されたプライステア力と、を記憶する。算出部１０３は、記憶部１０２に記録された横力に基づいてプライステア力を算出する。具体的には、プライステア力をＦ０（Ｎ）として、タイヤ正転時におけるタイヤ幅方向の力をＦ１（Ｎ）として、かつタイヤ逆転時のタイヤ幅方向の力をＦ２（Ｎ）としたときに、式（Ｉ）によってプライステア力を算出する。
【００２９】
Ｆ０＝（Ｆ１−Ｆ２）／２・・・式１
なお、式１では、Ｆ１−Ｆ２となっているが、符号が異なるＦ１とＦ２とを合算するためである。プライステア力は、正転時の横力と逆転時の横力との平均値であるが、タイヤ正転時における横力Ｆ１とタイヤ逆転時の横力Ｆ２とは、図３に示すようにモーメントが逆方向であるため、その符号が逆方向となるためである。
【００３０】
このように算出された対象タイヤのプライステア力は、対象データＦｔとして記録され、基準タイヤのプライステア力は、基準データＦｓとして記憶部１０２に記録される。
【００３１】
次いで、判定部１０４は、対象データＦｔと基準データＦｓとを比較して、剥離が発生しているか否かを判定する。対象データＦｔが基準データＦｓよりも大きい場合には、剥離が発生していると判定する。一方、対象データＦｔが基準データＦｓ以下の場合には、剥離が発生していないと判定する。
【００３２】
次いで、このように構成された剥離検知システムによって実行される剥離検知処理について、図６に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。まず、剥離が発生していない基準タイヤの横力を取得する（ステップ１）。具体的には、計測装置１１０によって計測した基準タイヤの横力の入力を入力部１０１によって受け付ける。取得した基準タイヤの横力は、記憶部１０２に記録される。次いで、ステップ１において取得した基準タイヤの横力から基準タイヤのプライステア力を算出する。具体的には、記憶部１０２に記録された横力に基づいて、算出部１０３によってプライステア力を算出する。算出されたプライステア力は、基準データＦｓとして記憶部１０２に記録される。
【００３３】
次いで、対象タイヤの横力を取得する（ステップ４）。具体的には、計測装置１１０によって計測された横力の入力を入力部１０１によって受け付ける。取得した対象タイヤの横力は、記憶部１０２に記録される。次いで、ステップ４において取得した対象タイヤの横力から対象タイヤのプライステア力を算出する（ステップ５）。具体的には、記憶部１０２に記録された横力に基づいて、算出部１０３によってプライステア力を算出する。そして、算出したプライステア力を対象データＦｔとして記憶部１０２に記録する（ステップ６）。
【００３４】
次いで、基準データＦｓと対象データＦｔとを比較して、対象データＦｔが基準データＦｓよりも大きいか否かを判定する（ステップ７）。具体的には、判定部１０４によって、記憶部１０２に記録された基準データＦｓと対象データＦｔとを比較して、対象データＦｔが基準データＦｓよりも大きいか否かを判定する。ステップ７においてＹＥＳの場合、すなわち対象データＦｔが基準データＦｓよりも大きい場合には、剥離があると判定して（ステップ８）、処理を終了する。一方、ステップ７においてＮＯの場合、すなわち対象データＦｔが基準データＦｓ以下の場合には、剥離がないと判定して（ステップ９）、処理を終了する。
【００３５】
なお、本実施の形態では、剥離の有無を判定して処理を終了しているが、例えば、出力部１０５を介して表示装置１２０に判定結果を送り、表示装置１２０において表示するように構成してもよい。
【００３６】
このような剥離判定処理によれば、タイヤ内部に計測機器等を設けることなく、タイヤ外部から非破壊でタイヤ内部の剥離状態を検知することができる。タイヤ内部の剥離状態を検知することによって、タイヤの安全性を維持することが可能となる。
【００３７】
［実施例］
次に、剥離状態の異なる４種類のタイヤにおけるプライステア力の変化を検証した。実施例は、タイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。
【００３８】
・ 横力測定  ：ドラム試験
・ 測定速度  ：１０ｋｍ／ｈｒ
・ タイヤサイズ  ：１９５／６５Ｒ１５
４種類のタイヤは、各々剥離長さが異なっており、剥離長さ０ｍｍ（剥離していない）、剥離長さ１０ｍｍ、剥離長さ２０ｍｍ、及び剥離長さ３０ｍｍのタイヤを用いて、各々プライステア力を測定した。なお、剥離長さは、タイヤ幅方向ｔｗｄにおける剥離長さＬ（図２参照）である。
【００３９】
図７は、プライステア力（Ｎ）と、剥離長さ（ｍｍ）と、の関係を示した図である。図７に示すように、剥離長さが長くなればなるほど、プライステア力が大きくなることがわかる。すなわち、剥離長さとプライステア力との関係は、比例関係である。したがって、本発明に係る剥離検知方法によれば、プライステア力の変化に基づいてタイヤ内部の剥離状態を確実に検知することが可能となり、比較的高い検知精度を維持することが可能となる。
【００４０】
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００４１】
例えば、本発明の実施形態は、次のように構成してもよい。具体的には、タイヤとして、空気や窒素ガスなどが充填されるタイヤであってもよいし、空気や窒素ガスなどが充填されないソリッドタイヤでもあってもよい。また、本実施の形態に係るベルト層は２層であるが、この構成に限られず、ベルト層が３層又はそれ以上積層されて構成されていてもよい。
【００４２】
更に、本実施の形態に係る剥離検知方法は、基準データと対象タイヤのプライステア力とを比較して、剥離が発生しているか否かのみを検知するように構成しているが、プライステア力と剥離長さとの比例関係を用いて、基準データと対象タイヤのプライステア力とを比較して剥離長さを算出するように構成してもよい。このように剥離長さを算出することにより、安全性を段階的に評価することができ、安全性に関するデータをより詳細に把握することが可能となる。
【００４３】
また、本実施の形態の剥離検知処理では、まず基準データを取得し、その後に検知対象のタイヤのプライステア力を取得するように構成しているが、この構成に限られず、検知対象のタイヤのプライステア力を取得した後に、基準データを取得するように構成してもよい。更に、本実施の形態では、剥離検知処理において基準タイヤの横力を計測して、基準データを取得するように構成しているが、基準データを予め取得しておくように構成してもよい。また、基準データは、１のタイヤのプライステア力によって構成しているが、複数のタイヤのプライステア力を取得し、その平均値を基準データとして構成してもよい。
【００４４】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。
【符号の説明】
【００４５】
１…タイヤ、  １０…ビード部、  ２０…カーカス層  ３０…サイドウォール部、  ４０…トレッド部、５０…ベルト層、５０Ａ…外側ベルト層、  ５０Ｂ…内側ベルト層、  ５１…第１コード、  ５２…第２コード、  Ｗ…タイヤ幅方向、  Ｃ１…正転方向、  Ｃ２…逆転方向、  １００…剥離検知システム、  １０１…入力部、  １０２…記憶部、  １０３…算出部、  １０４…判定部、  １０５…出力部、  １１０…計測装置、  １２０…表示装置
【図１】
2012037329.tif 000003
【図２】
2012037329.tif 000004
【図３】
2012037329.tif 000005
【図４】
2012037329.tif 000006
【図５】
2012037329.tif 000007
【図６】
2012037329.tif 000008
【図７】
2012037329.tif 000009