JP2008247068A

JP2008247068A - タイヤの電気抵抗測定方法及びその装置

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Publication number: JP2008247068A
Application number: JP2007087727A
Authority: JP
Inventors: Katsumichi Sekine; 克理関根
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP5083512B2

Abstract

【課題】タイヤの電気抵抗の最大値を正確に測定することのできるタイヤの電気抵抗測定方法及びその装置を提供する。
【解決手段】導電性を有する板状部材２０の上面２０ａにホイールＨ付きのタイヤＴを所定荷重で接地させ、板状部材２０の上面２０ａ上をタイヤＴが転動している状態で、タイヤＴのホイールＨ側である支軸１１と板状部材２０の上面２０ａとの間の電気抵抗を連続的に測定するようにしたことから、電気抵抗を測定しながらタイヤＴが一回転すると、タイヤＴの電気抵抗を全周に亘って測定することができ、タイヤＴの電気抵抗の最大値を正確に測定することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車用空気入りタイヤの電気抵抗を測定するタイヤの電気抵抗測定方法及びその装置に関するものである。

一般に、この種の電気抵抗測定方法としては、ホイール付きのタイヤを支持可能な支持機構と、支持機構によって支持されたタイヤの下方に配置された導電性を有する接地面とを用い、タイヤの外周面における周方向任意の３箇所を所定荷重で接地面に順次接地させるとともに、タイヤのホイール側と接地面との間の電気抵抗を前記３箇所について測定し、前記３箇所の測定結果のうち最大値をそのタイヤの電気抵抗とするものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

ここで、自動車に装着されるタイヤは、車両に生ずる静電気が路面側に放電されるように、電気抵抗の上限が定められている場合があるので、前述のように３箇所の測定結果のうち最大値をそのタイヤの電気抵抗としている。
特開２００２−２２５１５４号公報

ところで、タイヤはベルト部材やカーカス部材等の複数のタイヤ構成部材から成るとともに、タイヤは周方向の数箇所にタイヤ構成部材が重ね合わせられて成るスプライス部を有し、さらに、トレッドパターンのピッチはタイヤの周方向に変化するので、タイヤは接地位置に応じて電気抵抗の測定結果が異なる。

従って、前記タイヤの電気抵抗測定方法では、タイヤの外周面の周方向任意の３箇所を接地面に接地させ、前記３箇所の測定結果のうち最大値をタイヤの電気抵抗としているが、前記３箇所以外の接地位置においてタイヤの電気抵抗が最大になる場合もあり、タイヤの電気抵抗の最大値を正確に測定することができないという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、タイヤの電気抵抗の最大値を正確に測定することのできるタイヤの電気抵抗測定方法及びその装置を提供するものである。

本発明は前記目的を達成するために、タイヤの電気抵抗を測定するタイヤの電気抵抗測定方法において、導電性を有する接地面にホイール付きのタイヤが所定荷重で接地するとともに、接地面上をタイヤが転動している状態で、タイヤのホイール側と接地面との間の電気抵抗を連続的に測定するようにしている。

これにより、導電性を有する接地面にホイール付きのタイヤを所定荷重で接地させ、接地面上をタイヤが転動している状態で、タイヤのホイール側と接地面との間の電気抵抗を連続的に測定するようにしたことから、例えば電気抵抗を測定しながらタイヤが一回転すると、タイヤの電気抵抗を全周に亘って測定することができる。

また、本発明は、タイヤの電気抵抗を測定するタイヤの電気抵抗測定装置において、ホイール付きのタイヤを回転可能に支持する支持機構と、導電性を有する接地面と、支持機構によって支持されたタイヤを接地面に所定荷重で接地させる荷重負荷機構と、タイヤを接地面上で転動させる転動機構と、タイヤのホイール側と接地面との間の電気抵抗を連続的に測定可能な測定手段とを備えている。

これにより、荷重負荷機構によって導電性を有する接地面にホイール付きのタイヤを所定荷重で接地させ、転動機構によって接地面上をタイヤが転動している状態で、測定手段によってタイヤのホイール側と接地面との間の電気抵抗を連続的に測定可能であることから、例えば電気抵抗を測定しながらタイヤが一回転すると、タイヤの電気抵抗を全周に亘って測定することができる。

本発明によれば、タイヤの電気抵抗値を全周に亘って測定することができるので、タイヤの電気抵抗の最大値を正確に測定することができる。

図１乃至図３は本発明の第１実施形態を示すもので、図１はタイヤの電気抵抗測定装置の正面図、図２はタイヤの電気抵抗測定装置の一部断面側面図、図３はタイヤの電気抵抗の測定結果例である。

このタイヤの電気抵抗測定装置は、ホイールＨ付きのタイヤＴを回転可能に支持する支持機構１０と、支持機構１０に支持されたタイヤＴの下方に設けられている板状部材２０と、支持機構１０を上下方向に移動可能な荷重負荷機構３０と、支持機構１０及び荷重負荷機構３０を支持し、板状部材２０に沿って移動可能な移動台車４０と、支持機構１０と板状部材２０との間の電気抵抗を測定可能な抵抗測定器５０とを備えている。タイヤＴに装着されているホイールＨは導電性を有し、タイヤＴの空気圧は所定圧力に設定されている。また、支持機構１０、荷重負荷機構３０及び移動台車４０に対して板状部材２０は電気的に絶縁状態である。

支持機構１０は、タイヤＴのホイールＨが図示しないボルト等によって着脱自在に取付けられる支軸１１と、支軸１１を回転可能に支持するベアリング１２と、ベアリング１２を支持するハウジング１３とを有する。支軸１１は導電性を有し、周知のモータ１１ａによって回転するようになっている。ハウジング１３とベアリング１２との間にはロードセル１４が設けられ、ロードセル１４は支軸１１に支持されたタイヤＴの接地荷重を検出可能である。

板状部材２０は導電性を有し、板状部材２０の上面２０ａは平面状に形成されている。また、板状部材２０の上面２０ａは特許請求の範囲に記載した接地面に相当する。板状部材２０は絶縁性の固定部材２１を介して所定の設置位置に固定されている。

荷重負荷機構３０は、支持機構１０のハウジング１３に螺合している一対のボールネジ３１と、各ボールネジ３１を同期するように回転させる図示しないモータとを有する。モータによって各ボールネジ３１を回転させることにより、支持機構１０及び支持機構１０に支持されたタイヤＴが上下方向に移動する。即ち、荷重負荷機構３０はタイヤＴを板状部材２０の上面２０ａに任意の荷重で接地させることができる。

抵抗測定器５０は電気抵抗を測定可能な周知の機器であり、一方の接続線５１が例えばロータリージョイント５１ａを介して支持機構１０の支軸１１に電気的に接続され、他方の接続線５２が板状部材２０の上面２０ａに電気的に接続されている。尚、一方の接続線５１はホイールＨと導通していれば良いので、一方の接続線５１を支軸１１ではなくタイヤＴのホイールＨに電気的に接続することも可能であり、ホイールＨと導通している他の部位に電気的に接続することも可能である。このように、抵抗測定器５０はタイヤＴのホイールＨ側と板状部材２０の上面２０ａとの間の電気抵抗を測定可能である。また、抵抗測定器５０は特許請求の範囲に記載した測定手段に相当する。

以上のように構成されたタイヤの電気抵抗測定装置において、タイヤの電気抵抗を測定する場合は、先ず、タイヤＴのホイールＨを支軸１１に取付けるとともに、荷重負荷機構３０によってタイヤＴを板状部材２０の上面２０ａに所定荷重で接地させる。ここで、前記所定荷重はタイヤＴの仕様等に応じて適宜設定されており、例えば実車に装着した一本のタイヤＴに加わる荷重を前記所定荷重にすると、実車装着時のタイヤＴの電気抵抗を測定することが可能になる。即ち、実際の使用状態における電気抵抗を測定することができる。

続いて、モータ１１ａによって支軸１１を回転させる。これにより、移動台車４０が板状部材２０に沿って移動し、タイヤＴが板状部材２０の上面２０ａ上を転動する。即ち、モータ１１ａ及び移動台車４０は特許請求の範囲に記載した転動機構に相当する。

続いて、タイヤＴが板状部材２０の上面２０ａ上を転動している状態で、抵抗測定器５０によって支軸１１と板状部材２０の上面２０ａとの間の電気抵抗を連続的に測定する。ここで、抵抗測定器５０は、図３（ａ）に示すように、電気抵抗を所定時間おきに複数回に亘って測定することも可能であり、図３（ｂ）に示すように、電気抵抗を間断なく測定することも可能である。図３の（ａ）及び（ｂ）の何れの場合でも電気抵抗を連続的に測定していると言える。

このように、本実施形態によれば、導電性を有する板状部材２０の上面２０ａにホイールＨ付きのタイヤＴを所定荷重で接地させ、板状部材２０の上面２０ａ上をタイヤＴが転動している状態で、タイヤＴのホイールＨ側である支軸１１と板状部材２０の上面２０ａとの間の電気抵抗を連続的に測定するようにしたので、電気抵抗を測定しながらタイヤＴが一回転すると、図３（ａ）や図３（ｂ）のようにタイヤＴの電気抵抗を全周に亘って測定することができ、タイヤＴの電気抵抗の最大値を正確に測定することができる。

図４及び図５は本発明の第２実施形態を示すもので、図４はタイヤの電気抵抗測定装置の一部断面側面図、図５はタイヤの電気抵抗測定装置の正面図である。尚、第１実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。

このタイヤの電気抵抗測定装置は、第１実施形態と同様の支持機構１０、荷重負荷機構３０及び抵抗測定器５０と、支持機構１０に支持されたタイヤＴの下方に設けられている円筒状部材６０とを備えている。尚、第２実施形態では、支持機構１０にモータ１１ａを設けず、支持機構１０の支軸１１は外力によって自由に回転するようになっている。また、支持機構１０及び荷重負荷機構３０は円筒状部材６０に対して電気的に絶縁状態である。

円筒状部材６０は導電性を有し、中心軸６０ａによって支持されている。中心軸６０ａは図示しないベアリングによって回転可能に支持され、中心軸６０ａにはモータ６１の駆動軸６１ａが絶縁性部材６２を介して連結されている。また、荷重負荷機構３０はタイヤＴを円筒状部材６０の外周面６０ｂに任意の荷重で接地させることができる。即ち、円筒状部材６０の外周面６０ｂは特許請求の範囲に記載した接地面に相当する。

抵抗測定器５０の一方の接続線５１はロータリージョイント５１ａを介して支持機構１０の支軸１１に電気的に接続され、他方の接続線５２はロータリージョイント５２ａを介して円筒状部材６０の中心軸６０ａに電気的に接続されている。円筒状部材６０は導電性を有することから、抵抗測定器５０はタイヤＴのホイールＨ側と円筒状部材６０の外周面６０ｂとの間の電気抵抗を測定可能である。

以上のように構成されたタイヤの電気抵抗測定装置において、タイヤの電気抵抗を測定する場合は、先ず、タイヤＴのホイールＨを支軸１１に取付けるとともに、荷重負荷機構３０によってタイヤＴを円筒状部材６０の外周面６０ｂに所定荷重で接地させる。ここで、前記所定荷重はタイヤＴの仕様等に応じて適宜設定されており、例えば実車に装着した一本のタイヤＴに加わる荷重を前記所定荷重にすると、実車装着時のタイヤＴの電気抵抗を測定することが可能になる。

続いて、モータ６１によって円筒状部材６０を回転させる。これにより、タイヤＴが円筒状部材６０の外周面６０ｂ上を転動する。即ち、モータ６１は特許請求の範囲に記載した転動機構に相当する。

続いて、モータ６１によってタイヤＴに所定の走行速度（例えば１０ｋｍ／ｈ乃至１５０ｋｍ／ｈ）相当の転動を所定時間（例えば５秒乃至３０分）だけ行わせた後、タイヤＴが円筒状部材６０の外周面６０ｂ上を転動している状態で、抵抗測定器５０によって支軸１１と円筒状部材６０の外周面６０ａとの間の電気抵抗を連続的に測定する。ここで、電気抵抗を測定する前にタイヤＴの温度が所定の温度に達するように、前記所定の走行速度及び所定時間が設定されている。

このように、本実施形態によれば、導電性を有する円筒状部材６０の外周面６０ｂにホイールＨ付きのタイヤＴを所定荷重で接地させ、円筒状部材６０の外周面６０ｂをタイヤＴが転動している状態で、タイヤＴのホイールＨ側である支軸１１と円筒状部材６０の外周面６０ｂとの間の電気抵抗を連続的に測定するようにしたことから、電気抵抗を測定しながらタイヤＴが一回転すると、タイヤＴの電気抵抗を全周に亘って測定することができ、タイヤＴの電気抵抗の最大値を正確に測定することができる。

また、電気抵抗の連続的な測定を行う前に、タイヤを円筒状部材６０の外周面６０ｂ上で所定の温度に達するまで転動させるようにしているので、実車に装着して走行した場合のタイヤＴの温度変化も考慮してタイヤＴの電気抵抗を測定することができる。

また、タイヤＴが接地する接地面を円筒状部材６０の外周面６０ｂによって形成したので、装置の小型化を図る上で極めて有利である。

尚、第２実施形態では、電気抵抗を測定する前のタイヤＴの温度を所定の温度にするため、電気抵抗の測定前にタイヤＴを所定の走行速度相当で所定時間だけ転動させるようにしたものを示したが、タイヤＴの温度を非接触で測定可能な周知の温度センサを設け、温度センサを用いて電気抵抗を測定する前のタイヤＴの温度を調整することも可能である。

図６は本発明の第３実施形態を示すタイヤの電気抵抗測定装置の正面図である。尚、第２実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。

このタイヤの電気抵抗測定装置は、第２実施形態において円筒状部材６０の代わりに無端状部材７０を設けたものである。

無端状部材７０は例えば薄い金属板を無端状に形成して成り、内周面側から幅方向一対のローラ７１によって支持されている。また、各ローラ７１は導電性を有し、抵抗測定器５０の他方の接続線５２は各ローラ７１のうち一方に電気的に接続されている。タイヤＴは各ローラ７１の間の無端状部材７０に上方から接地するようになっている。また、無端状部材７０の外周面７０ａにおけるタイヤＴの接地する範囲が平面状になるように、無端状部材７０は内周面側からガイド部材７２によってガイドされている。また、各ローラ７１のうち一方は図示しないモータによって回転するようになっており、支持機構１０及び荷重負荷機構３０は無端状部材７０に対して電気的に絶縁状態である。

以上のように構成されたタイヤの電気抵抗測定装置において、タイヤＴの電気抵抗を測定する場合は、先ず、荷重負荷機構３０によってタイヤＴを無端状部材７０の外周面７０ａに所定荷重で接地させ、モータによってローラ７１を回転させる。これにより、タイヤＴが無端状部材７０の外周面７０ａ上を転動する。即ち、ローラ７１を回転させるモータは特許請求の範囲に記載した転動機構に相当する。

続いて、前記のようにタイヤＴが無端状部材７０の外周面７１ａ上を転動している状態で、抵抗測定器５０によって支軸１１と無端状部材７０の外周面７０ａとの間の電気抵抗を連続的に測定する。この時、第２実施形態と同様に、タイヤＴの温度が所定の温度に達した後に電気抵抗の測定を行うことも可能である。

このように、本実施形態によれば、導電性を有する無端状部材７０の外周面７０ａにホイールＨ付きタイヤＴを所定荷重で接地させ、円筒状部材７０の外周面７０ｂをタイヤＴが転動している状態で、タイヤＴのホイールＨ側である支軸１１と無端状部材７０の外周面７０ａとの間の電気抵抗を連続的に測定するようにしたので、電気抵抗を測定しながらタイヤＴが一回転すると、タイヤＴの電気抵抗を全周に亘って測定することができ、タイヤＴの電気抵抗の最大値を正確に測定することができる。

また、タイヤＴが接地する接地面を無端状部材７０の外周面７０ｂによって形成したので、装置の小型化を図る上で極めて有利である。さらに、無端状部材７０の外周面７０ａにおけるタイヤＴの接地する範囲が平面状になるように、無端状部材７０は内周面側からガイド部材７２によってガイドされているので、平面状の接地面に接地した際の電気抵抗を測定することが可能である。

尚、第１乃至第３実施形態において、電気抵抗を測定した結果の平均値及び／または最大値を表示する液晶画面等の表示装置を設けることも可能である。これにより、測定結果を確認し易くなる。

尚、第１乃至第３実施形態において、支軸１１の回転方向の位置を検出可能なエンコーダ等の回転位置検出装置を設けるとともに、タイヤＴの一回転分だけではなく複数回転分の電気抵抗を測定し、複数回転分の測定結果を平均化することも可能である。これにより、タイヤＴの電気抵抗をより正確に測定することが可能となる。

本発明の第１実施形態を示すタイヤの電気抵抗測定装置の正面図タイヤの電気抵抗測定装置の一部断面側面図タイヤの電気抵抗の測定結果例本発明の第２実施形態を示すタイヤの電気抵抗測定装置の一部断面側面図タイヤの電気抵抗測定装置の正面図本発明の第３実施形態を示すタイヤの電気抵抗測定装置の正面図

符号の説明

１０…支持機構、１１…支軸、１１ａ…モータ、１２…ベアリング、１３…ハウジング、１４…ロードセル、２０…板状部材、２０ａ…上面、２１…固定部材、３０…荷重負荷機構、３１…ボールネジ、４０…移動台車、５０…抵抗測定器、５１…一方の接続線、５１ａ…ロータリージョイント、５２…他方の接続線、５２ａ…ロータリージョイント、６０…円筒状部材、６０ａ…中心軸、６０ｂ…外周面、６１…モータ、７０…無端状部材、７０ａ…外周面、７１…ローラ、７２…ガイド部材、Ｔ…タイヤ、Ｈ…ホイール。

Claims

タイヤの電気抵抗を測定するタイヤの電気抵抗測定方法において、
導電性を有する接地面にホイール付きのタイヤが所定荷重で接地するとともに、接地面上をタイヤが転動している状態で、タイヤのホイール側と接地面との間の電気抵抗を連続的に測定する
ことを特徴とするタイヤの電気抵抗測定方法。
前記電気抵抗の連続的な測定を行う前に、タイヤを接地面上で所定の温度に達するまで転動させる
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤの電気抵抗測定方法。
タイヤの電気抵抗を測定するタイヤの電気抵抗測定装置において、
ホイール付きのタイヤを回転可能に支持する支持機構と、
導電性を有する接地面と、
支持機構によって支持されたタイヤを接地面に所定荷重で接地させる荷重負荷機構と、
タイヤを接地面上で転動させる転動機構と、
タイヤのホイール側と接地面との間の電気抵抗を連続的に測定可能な測定手段とを備えた
ことを特徴とするタイヤの電気抵抗測定装置。
前記接地面を円筒状部材の外周面によって形成した
ことを特徴とする請求項３記載のタイヤの電気抵抗測定装置。
前記接地面を無端状部材の外周面によって形成した
ことを特徴とする請求項３記載のタイヤの電気抵抗測定装置。
前記測定手段によって測定した測定値の最大値及び／または平均値を表示する表示手段を備えた
ことを特徴とする請求項３、４または５記載のタイヤの電気抵抗測定装置。