JP2006300727A

JP2006300727A - タイヤ故障検知方法及び装置

Info

Publication number: JP2006300727A
Application number: JP2005122755A
Authority: JP
Inventors: Katsumichi Sekine; 克理関根
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2025-04-20
Also published as: JP4561455B2

Abstract

【課題】タイヤ耐久試験において、サイドウォール部で発生する進行速度が極めて遅いタイヤ故障であっても、精度良く検知することが可能なタイヤ故障検知方法及び装置を提供する。
【解決手段】タイヤ耐久試験においてドラム１上を回転するタイヤ２の故障を検知する方法である。サイドウォール部２Ａの表面２ａにタイヤ回転軸Ｏを中心とする複数の同心円３を表示したタイヤを使用し、いずれかの同心円３に所定量の局所的な歪みと亀裂の少なくとも一方が生じた場合にタイヤ故障が発生したと判断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤ耐久試験においてドラム上を回転するタイヤの故障を検知する方法と装置に関し、さらに詳しくは、サイドウォール部で発生する進行速度が極めて遅いタイヤ故障であっても精度良く検知することができるタイヤ故障検知方法及び装置に関する。

室内におけるタイヤ耐久試験では、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虞れがある。そのため、タイヤに故障が発生した段階で、その故障を速やかに検知して試験を終了させることが望まれている。

従来、タイヤ耐久試験においてドラム上を回転するタイヤの故障を検知する装置として、タイヤの子午線方向の外縁に沿って細線を延在させ、その細線にタイヤの隆起した故障箇所が接触することによりタイヤ故障を検知するようにした接触式のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上述したような接触式の検知装置では、誤作動を回避するため、タイヤ表面から所定の距離だけ検知部となる細線を離す必要がある。その結果、タイヤ故障が発生し、その進行速度が極めて遅い場合、故障が発生しているにもかかわらず、故障に起因する隆起の量が検知部を離した距離にまでなかなか達せず、タイヤの故障検知が遅れるという問題があった。
特開２００４−７７４６４号公報

本発明の目的は、サイドウォール部で発生する進行速度が極めて遅いタイヤ故障であっても、精度良く検知することが可能なタイヤ故障検知方法及び装置を提供することにある。

上記目的を達成する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ドラム上を回転するタイヤの故障を検知する方法であって、前記タイヤにサイドウォール部表面にタイヤ回転軸を中心とする複数の同心円を表示したタイヤを使用し、いずれかの同心円に所定量の局所的な歪みと亀裂の少なくとも一方が生じた場合にタイヤ故障が発生したと判断することを特徴とする。

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、サイドウォール部表面にタイヤ回転軸を中心とする複数の同心円を表示した、ドラム上を回転するタイヤの故障を検知する装置であって、前記ドラム上を回転するタイヤの複数の同心円の画像を取り込む画像入力手段と、該画像入力手段から入力された複数の同心円の画像信号から、いずれかの同心円に所定量の局所的な歪みと亀裂の少なくとも一方が生じたか否か判定し、生じたと判定した場合にタイヤ故障が発生したと判断する画像処理手段とを具備することを特徴とする。

上述した本発明によれば、サイドウォール部表面にタイヤ回転軸を中心とする複数の同心円を表示したタイヤを使用することにより、その同心円の歪みからタイヤ故障が発生したことを判断できるようになるので、画像入力手段などにより非接触でタイヤ故障の発生を検知することができる。そのため、接触式を用いたような検知部を配置する距離の問題がなく、従って、サイドウォール部で発生する進行速度が極めて遅いタイヤ故障であっても早い段階で検知することができ、タイヤ故障の検知精度を高めることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明のタイヤ故障検知装置の一実施形態を示し、このタイヤ故障検知装置Ｘは、タイヤ耐久試験においてドラム１上を回転するタイヤ２の故障を検知する装置である。

耐久試験を行うタイヤ２には、図２に示すように、サイドウォール部２Ａの表面２ａ全体にタイヤ回転軸Ｏを中心とする複数の同心円３を表示したタイヤが使用される。この同心円３は、認識を容易にするため、白色で表示するのが好ましいが、サイドウォール部２Ａの表面２ａと識別可能であれば、いずれの色あるいは表示形態を採用してもよい。

隣り合う同心円３の間隔ｓ（図３参照）としては、実用上０．１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にすることができ、試験を行うタイヤのサイズによって適宜選択される。この間隔ｓが０．１ｍｍより小さいと、間隔をあけて隣り合う同心円３を書くことが難しくなる。逆に３０ｍｍを超えると、間隔が広くなり過ぎて検知精度が低下する虞れがある。

タイヤ故障検知装置Ｘは、ドラム１上を回転するタイヤ２のサイドウォール部表面２ａに設けた複数の同心円３の画像を取り込むビデオカメラからなる画像入力手段４と、この画像入力手段４から入力された複数の同心円３の画像信号から、いずれかの同心円３に局所的な歪みが生じた場合にタイヤ故障が発生したと判断するパソコンからなる画像処理手段５を具備している。

画像入力手段４は、タイヤ耐久試験機本体（不図示）にタイヤ回転軸Ｏを水平にして回転自在に支持されたタイヤ２の一方のサイドウォール部表面２ａに対面して設置され、回転するタイヤ２により対面する位置を通過する複数の同心円３の部分３ａを同時に取り込めるようになっている。画像入力手段４で取り込んだ複数の同心円３の画像信号が画像処理手段５に入力される。

画像処理手段５は、入力された画像信号のデータから、各同心円３に所定量の局所的な歪みが発生したか否か判定する。ドラム１上を回転するタイヤ２のサイドウォール部２Ａ内にタイヤ故障が発生すると、そのタイヤ故障の位置に対応する表面２ａの部分が局所的に隆起し、図３に示すように、隆起した部分６において同心円３が局所的に変形し、歪みが発生する。その局所的な歪みから、タイヤ故障を見つけるようにしたものである。

そこで、画像処理手段５は、予め入力された画像処理プログラムに従って、画像データから各同心円３を認識し、認識された各同心円３の各部分３ａにおける歪み量を算出する。この算出した歪み量が予め設定した閾値を超えた場合には、所定量の局所的な歪みが発生したと判定し、タイヤ故障が生じたと判断するのである。

閾値となる歪み量ａ（図４参照）としては、０．２ｍｍ〜３ｍｍ程度の範囲とすることができる。タイヤに使用されるゴムや構造、サイズ、サイドウォール部２Ａの測定位置などにより、タイヤ故障による同心円の歪み度合いが異なるため、この範囲から適宜選択される。歪み量ａがこの範囲より小さいと、誤検出の虞れがあり、逆に歪み量ａがこの範囲より大きくなると、タイヤがバーストする虞れがある。

画像処理手段５が、いずれかの同心円３に所定量の局所的な歪みが生じ、タイヤ故障が発生したと判断すると、ドラム１の回転を制御するタイヤ耐久試験機の制御部７にタイヤ故障が発生したことを知らせる信号を出力し、制御部７がこの信号を受けて、ドラム１の回転を停止し、タイヤの耐久試験を終了させる。

タイヤ耐久試験では、タイヤ回転速度または／及びタイヤ負荷荷重を段階的に変化（通常、段階的に増加）させて行う場合がある。その場合、タイヤ回転速度やタイヤ負荷荷重を変化させると、タイヤ２が変形するため、同心円３の大きさに変化が生じる。この変化を歪みと誤判断しないようにするため、制御部７がタイヤ回転速度または／及びタイヤ負荷荷重を変化させる制御信号を出力する際に、画像処理手段５に処理を停止する信号を出力し、画像処理手段５では、その信号を受けて同心円３の歪み量の算出をストップし、タイヤ故障の判断を停止する一方、変化後、制御部７がタイヤ回転速度または／及びタイヤ負荷荷重を一定に制御すると、停止を解除する信号が画像処理手段５に出力され、その信号を受けて画像処理手段５が同心円３の歪み量の算出を再開し、タイヤ故障を判断するように構成するのがよい。

予め段階的に変化させる時間がわかっている場合には、制御部７からの信号を使用せずに、画像処理手段５を変化させる時間が来た時にタイヤ故障の判断を停止するように構成することができる。

また、タイヤ回転速度または／及びタイヤ負荷荷重を連続的に変化（連続的に増加）させてタイヤ耐久試験を行う場合には、変形する同心円３の単位時間当たりの変化量を用いて、画像処理手段５がタイヤ故障を判断するように構成することができる。

以下、上述したタイヤ故障検知装置Ｘを用いて、本発明のタイヤ故障検知方法について説明すると、本発明の方法ではタイヤ耐久試験においてサイドウォール部２Ａの表面２ａにタイヤ回転軸Ｏを中心とする複数の同心円３を表示した上記タイヤ２を使用し、そのタイヤ２をドラム１上を回転させる。回転するタイヤ２の複数の同心円３の部分３ａを含むサイドウォール部表面２ａの画像を順次画像入力手段４により取り込み、その画像信号を画像処理手段５に入力する。

画像処理手段５では、入力された複数の同心円３の部分３ａの画像信号のデータから、いずれかの同心円３に所定量の局所的な歪みが生じたか否か判定する。画像処理手段５がいずれかの同心円３に所定量の局所的な歪みが生じたと判定すると、タイヤ故障が発生したと判断し、ドラム１の回転を制御するタイヤ耐久試験機の制御部７にタイヤ故障が発生したことを知らせる信号を出力し、制御部７がドラム１の回転を停止させて、タイヤの耐久試験を終了させる。

タイヤ回転速度または／及びタイヤ負荷荷重を段階的に変化させてタイヤ耐久試験を行う場合には、図５に示すように、タイヤ回転速度または／及びタイヤ負荷荷重を変更した際に出力される停止信号が制御部７から入力されたか否かで画像処理手段５がタイヤ回転速度または／及びタイヤ負荷荷重の変更があったか否か判定し、その停止信号がない場合には同心円３の歪み量を算出する。この算出した歪み量が予め設定した閾値を超えた場合には、所定量の局所的な歪みが生じてタイヤ故障が発生したと判断し、タイヤ耐久試験機の制御部７にタイヤ故障が発生したことを知らせる信号を出力して故障検知を終了する。制御部７から停止信号が入力された場合には、解除信号が入力されるまで画像処理手段５が同心円３の歪み量の算出を行わない。

上述した本発明によれば、タイヤ耐久試験において、試験するタイヤにサイドウォール部２Ａの表面２ａにタイヤ回転軸Ｏを中心とする複数の同心円３を表示したタイヤ２を使用し、その同心円３の歪みからタイヤ故障の発生を判断するようにしたので、画像入力手段４などにより非接触でタイヤ故障を検知することができる。従って、サイドウォール部２Ａで発生する進行速度が極めて遅いタイヤ故障であっても、タイヤがバーストを起こす前の早い段階でタイヤ故障を検知することができ、精度の良い検知が可能になる。

本発明において、上記実施形態では、タイヤ２に設けた同心円３の歪みを利用してタイヤ故障を検知するようにしたが、タイヤ故障により表面２ａが局所的に隆起すると、隆起した部分６において、図６に示すように、同心円３が連続せずに局所的に途切れた亀裂８が発生する。そこで、画像処理手段５は、上述した歪みに代えて、いずれかの同心円３に所定量の局所的な亀裂８が生じたか否か判定し、生じたと判定した場合にタイヤ故障が発生したと判断するようにしてもよい。或いは、同心円３の歪みと亀裂８の両者を用いるようにしてもよく、いずれかの同心円３に所定量の局所的な歪みと亀裂の少なくとも一方が生じた場合にタイヤ故障が発生したと判断するようにすればよい。

また、サイドウォール部２Ａの表面２ａにブランドマークなどの突部が形成されている場合には、その表面２ａ上に形成された同心円３が凹凸の関係で初めから歪んだ画像として画像入力手段４に読み取られてしまう場合がある。その場合には、試験に入る前の段階でタイヤ１周分の同心円３の画像を画像入力手段４を介して画像処理手段５に入力し、そのタイヤ１周分の同心円３の画像データを基準データとしてメモリに記憶させ、その基準データと試験時に得られたデータとの差（各対応する位置での差）を用いて、同心円３の歪みを判定するようにするのがよい。

本発明のタイヤ故障検知装置の一実施形態を示す正面図である。図１のタイヤの側面図である。図２のタイヤのサイドウォール部表面に設けた同心円に局所的な歪みが生じた例を示す部分拡大図である。同心円の歪み量を示す説明図である。タイヤ回転速度または／及びタイヤ負荷荷重を段階的に変化させてタイヤ耐久試験を行う場合のタイヤ故障検知方法を示すフロー図である。同心円が局所的に途切れた亀裂の例を示す説明図である。

符号の説明

１ドラム
２タイヤ
２Ａサイドウォール部
２ａ表面
３同心円
４画像入力手段
５画像処理手段
６隆起した部分
８亀裂
Ｏタイヤ回転軸
Ｘタイヤ故障検知装置

Claims

タイヤ耐久試験においてドラム上を回転するタイヤの故障を検知する方法であって、前記タイヤにサイドウォール部表面にタイヤ回転軸を中心とする複数の同心円を表示したタイヤを使用し、いずれかの同心円に所定量の局所的な歪みと亀裂の少なくとも一方が生じた場合にタイヤ故障が発生したと判断するタイヤ故障検知方法。
前記ドラム上を回転するタイヤの複数の同心円の画像を画像入力手段により画像処理手段に入力し、該画像処理手段で入力された複数の同心円の画像信号から、いずれかの同心円に所定量の局所的な歪みと亀裂の少なくとも一方が生じたか否か判定し、生じたと判定した場合にタイヤ故障が発生したと判断する請求項１に記載のタイヤ故障検知方法。
隣り合う同心円の間隔が１ｍｍ〜３０ｍｍである請求項１または２に記載のタイヤ故障検知方法。
前記タイヤ耐久試験が、タイヤ回転速度または／及びタイヤ負荷荷重を段階的に変化させる場合には、変化時に前記タイヤ故障の判断を停止する請求項１，２または３に記載のタイヤ故障検知方法。
タイヤ耐久試験において、サイドウォール部表面にタイヤ回転軸を中心とする複数の同心円を表示した、ドラム上を回転するタイヤの故障を検知する装置であって、前記ドラム上を回転するタイヤの複数の同心円の画像を取り込む画像入力手段と、該画像入力手段から入力された複数の同心円の画像信号から、いずれかの同心円に所定量の局所的な歪みと亀裂の少なくとも一方が生じたか否か判定し、生じたと判定した場合にタイヤ故障が発生したと判断する画像処理手段とを具備するタイヤ故障検知装置。
隣り合う同心円の間隔が１ｍｍ〜３０ｍｍである請求項５に記載のタイヤ故障検知装置。
前記タイヤ耐久試験が、タイヤ回転速度または／及びタイヤ負荷荷重を段階的に変化させる場合には、前記画像処理手段は、変化時に前記タイヤ故障の判断を停止する請求項５または６に記載のタイヤ故障検知装置。