JPH081377B2

JPH081377B2 - タイヤ負荷試験断層撮影装置

Info

Publication number: JPH081377B2
Application number: JP60293202A
Authority: JP
Inventors: 勝利中島; 滋男松浦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-12-28
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: US4785354A; DE3546149A1; JPS6230943A; DE3546149C2

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は、特にタイヤに負荷をかけたときの断面構造
検査に用いられるタイヤ負荷試験断層撮影装置に関す
る。

［発明の技術的背景とその問題点］近年の断層撮影装置（CTスキャナ）の発達に伴い、こ
れを医療分野だけでなく、一般の産業分野でも使用した
いという要望が強く、一部産業分野においては既に実用
に供されている。

ところで、最近の自動車、バイク等のエンジン性能の
向上による高出力化に伴い、安全性の観点からタイヤも
その性能向上が要求されるに至っている。このため、タ
イヤに関する種々の性能テストについては極めて重大な
意義を有しており、種々のテストを高精度で簡便に行な
えるような装置が切望されており、この分野に前記CTス
キャナの使用が期待されている。現状では、放射線源と
放射線検出器との間に設けられている資料台上にタイヤ
の抜取りカットサンプルを載置して、資料台を（180゜
＋ファン角）以上回転させることで断層撮影するもの、
あるいはカットされていないタイヤをやはり（180゜＋
ファン角）以上回転させて断層撮影するもの等が考えら
れている。

しかしながら、これらの断層撮影の方法は、あくまで
もタイヤが静止した状態でのテストである。このため、
CTスキャナのタイヤの特性テストへの適用に当っては、
非破壊検査というCTスキャナの特徴を十分活かすという
意味合いからも動作状態、すなわち例えばタイヤに荷重
をかけた状態、あるいは走行状態等の特性テストを可能
とする断層撮影装置の出現が切望されていた。

なお、このようなタイヤの特性テストにおいて、非破
壊検査という意味からＸ線テレビシステムを使用するこ
とも考えられるが、これにより得られる情報としては、
３次元の情報が２次元的に積算された透視像であるた
め、タイヤなどのように繁雑な構造のものについては充
分な検査が期待できない。

［発明の目的］本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
しては、タイヤについての各種負荷試験下での断層撮影
による断面構造検査を可能にしたタイヤ負荷試験断層撮
影装置を提供することにある。

［発明の概要］上記目的を達成するため、本発明は、タイヤの片側断
面にファンビームを放射する放射線源と、この放射線源
から放射され前記タイヤを透過した放射線を検出する放
射線検出器と、前記放射線源と前記放射線検出器とを対
向させて支持する支持体と、前記支持体とタイヤを前記
タイヤの穴を通して前記タイヤの断面を中心にして相対
的に回転させる回転機構と、前記タイヤに負荷荷重を加
える負荷荷重付加手段と、放射線源の放射および回転機
構の駆動を制御すると共に、この負荷荷重付加手段によ
る負荷荷重の態様を変える手段であって、回転機構の一
定回転角度毎に放射線源からファンビームを放射させる
駆動制御手段と、前記放射線検出器からのタイヤの透過
データを得てこれに基づいて前記タイヤ断面の画像を構
成する画像形成処理手段と、を有することを要旨とす
る。

［発明の実施例］以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

第１図乃至第３図は、本発明を実施したタイヤ負荷試
験断層撮影装置が参照番号10により示されている。

この試験断層撮影装置10は、被試験体であるタイヤ12
を回転可能に支持した状態でそのタイヤ12に荷重を加え
るための負荷荷重機構14と、荷重を加えた状態でタイヤ
12を回転させ走行状態と同様の状態にするためのタイヤ
走行回転機構16と、タイヤ12内の空気の圧力を可変させ
るタイヤ内圧可変機構18と、タイヤ断面における放射線
の透過データを得るため放射線ファンビーム出力する放
射線源20および放射線の減衰量を検出する放射線検出器
22とがタイヤ12を介して対向配置されている放射線撮像
装置と、タイヤの回転を検出するタイヤ回転検出器24
と、放射線撮像装置をタイヤ特定断面上で移動させる移
動機構25と、負荷荷重機構14およびタイヤ回転機構16お
よびタイヤ内圧可変機構18および撮像装置移動機構25の
駆動制御および放射線源20からの放射線出力制御を行う
駆動制御部26と、検出された透過率データに基づいて画
像を形成するための画像形成処理部28とから成る。ここ
で、負荷荷重機構14、タイヤ走行回転機構16、タイヤ内
圧可変機構18は、負荷荷重付加手段を構成するものであ
る。

タイヤ走行回転機構16は、第２図および第３図に示す
如くタイヤ12を支持するドラム30と、タイヤ12の接地面
32に対向して設けられたベルト機構34とを有し、ドラム
30は、ベルト機構34に向って移動自在に、かつベアリン
グ35a,35bを介して回転自在に支持されている。

ベルト機構34は、２つのプーリ36,38間にタイヤ12の
円周方向に沿って捲回されているベルト部材40を有して
おり、ベルト部材40は、２つのプーリの内の駆動プーリ
38がベルト42を介してモータ44により駆動されることに
よって駆動される。そして、ドラム30には、回転検出器
24が設けられている。放射線撮像装置の放射線検出器22
は、ドラム30側に設けられており、支持体48を介して放
射線源20に一体に固定されている。

撮像装置移動機構25は、基台50に対して回転自在な２
つのアームを有するアーム部材52を有しており、その１
方のアーム52には、放射線源20が架台54を介して支持さ
れており、他方のアーム56にはセクタギア58が設けられ
ている。そのセクタギア58には、固定されたモータ60の
軸に設けられたピニオンギア62が係合している。従っ
て、モータ60を駆動することにより、アーム部材52は基
台50を中心として回動し、それにより放射線源20および
放射線検出器22がタイヤにおける特定断面上を回動す
る。

負荷荷重機構14は、第１のドラム30を回転自在に支持
するベアリング35a,35bをそれぞれ支持するための支持
部材66を有しており、その支持部材66は、可動梁68に取
り付けられている。可動梁68は、ネジ70と螺合してお
り、固定されたモータ52の駆動によりネジ70を回転させ
ることによりベルト機構34の方向に移動する構成となっ
ている。従って、上述した負荷荷重機構14においてモー
タ52を駆動させる事により、可動梁68と共にドラム30が
ベルト機構34の方向へ移動し、結果として、タイヤ12
が、ベルト機構34のベルト部材40に接触し、タイヤに対
して半径方向に圧縮負荷をかけることができる。ここ
で、モータ60を駆動することによりベルト部材40がタイ
ヤの周方向に駆動され、タイヤは路面走行状態と同様に
なる。

タイヤ内圧可変機構18は、タイヤ12の回転停止時にタ
イヤ12にエアノズル74からエアーを供給するためのエア
ポンプ76から成っている。そして、駆動制御部26は、ベ
ルト機構34のモータ44および負荷荷重機構14のモータ72
および撮像装置移動機構25のモータ60の駆動制御とタイ
ヤ12にエアを注入するエアポンプ76の作動制御とを行な
う駆動コントローラ78と、放射線源20からの放射線出力
制御および出力された放射線の放射線検出器22で検出さ
れた透過率データの画像形成処理部28へのデータ収集制
御、さらに駆動コントローラ78の制御とを行う制御部80
とから成っている。

画像形成処理部28は、前記放射線検出器22で検出した
放射線信号に基づいて画像を形成するものであり、マイ
クロコンピュータ等で構成される計算機82と、この計算
機82に対し接続されているデータ収集部84、前処理部8
6、再構成部88、画像メモリ部90、CRT表示装置92、補助
記憶装置94を有する構成である。データ収集部84は、前
記制御部80から計算機66を介して供給されたデータ収集
信号に従って放射線検出器22で検出された放射線の透過
率データを収集するものである。前処理部86は、計算機
82の制御のもとに前記データ収集部84から計算機82に供
給された透過率データに対して補正などの前処理を行な
うものであり、このような前処理された透過率データは
画像メモリ部90に一時的に記憶される。再構成部88は、
前処理された透過率データに基づき画像を再構成するた
めの画像構成データを形成する。この画像再構成データ
は計算機82を介して補助記憶装置94に記憶されるととも
に、CRT表示装置92に供給され、CRT表示装置92に断層像
が表示される。

次に、第４図に示すタイムチャートを参照して本実施
例の動作を説明する。

まず、計算機82から制御部80に試験動作のスタートパ
ルス信号S₁₀が供給されると、制御部80は、放射線源20
へ動作可能であるか否かを確認するための信号S₁₂を供
給する。制御部80は放射線源20からの動作可能であるこ
とを示す信号S₁₄を入力し、駆動コントローラ78へ駆動
パルス信号S₁₆を出力する。駆動コントローラ78は、駆
動パルス信号S₁₆の入力に従いタイヤ12に一定回転およ
び一定荷重を加える様にモータ44,52へ駆動信号S₁₈を供
給し、モータ44,52は、その駆動信号S₁₈に従って駆動さ
れる。即ち、モータ52は、ネジ70を回転駆動させ、可動
梁とタイヤ12とをタイヤ走行回転機構16のベルト部材40
の方へ移動させ、ベルト部材40とタイヤ12とを所定荷重
で接触させる。同時にモータ44はベルト部材を一定速度
で回転駆動させ、そのベルト部材の駆動によって、タイ
ヤ12は回転され、走行状態と同様の状態となる。タイヤ
12の回転は、回転検出器24により検知されその検出量は
回転速度に対応するパルス信号S₂₀として制御部80へ出
力される。このパルス信号S₂₀が一定間隔に発生する状
態になると制御部80は、タイヤ12が所定の負荷において
所定の回転速度に整定したものと判断する。制御部80
は、回転速度が一定と判断すると放射線源20へタイヤ12
の１回転に相当する間隔で放射線発生パルス信号S₂₂を
出力すると共に、撮像装置移動機構25のモータ60を駆動
するため発生パルス信号より所定時間遅れたパルス信号
S₂₄を駆動コントローラ78へ出力する。それにより、モ
ータ60は、放射線源20から放射線が発射されてから所定
時間経過した後に駆動され、放射線源20および放射線検
出器22とをタイヤの特定断面上で一定距離だけ回転移動
させる。

従って、タイヤ12を所定の負荷状態で一定回転させな
がら特定断面の撮影を行うことができる。

また、タイヤ12の加速度中の断面撮影も、出力パルス
信号S₂₀の整定前のパルスの幅を検知し、その数値を基
にして演算し加速度を求めて放射線源20への放射線発生
パルスを形成することにより実現することができる。

本実施例に係るタイヤ負荷試験断層撮影装置にあって
は、負荷荷重機構14に試験しようとするタイヤ12をセッ
ト後に、制御部80の制御下において例えば以下の種々の
態様で試験を行ない、放射線検出器22からタイヤ12の所
定断面に関する放射線の透過率データを得ることができ
る。

エアポンプ76からエアノズル74を介してタイヤ12に
エアを例えば単位時間当り一定量ずつ供給して行くこと
でタイヤ12の内圧を変化させ、例えば前記単位時間毎に
放射線源20を作動してタイヤ12の内圧増加に対する断面
構造の変化に関する透過率データを得る。

駆動コントローラ78の制御のもとにモータ52を回転
駆動して可動梁68およびドラム30をベルト機構34側に例
えば単位時間当たり一定距離だけ移動させて行くこと
で、荷重増加に対するタイヤ12の断面構造の変化に関す
る透過率データを得る。

タイヤ12を駆動コントローラ78の制御のもとモータ
44によって例えば単位時間毎に回転数を上昇させて行
き、回転検出器24の検出によりタイヤ12の一回毎に透過
率データを得る。すなわち、回転数上昇に対するタイヤ
12の同一断面における構造の変化に関する透過率データ
を得ることである。

タイヤ12を例えば一定回転および一定荷重状態にお
き、この状態の時間経過に対するタイヤ12の断面構造変
化、すなわち走行距離の増加に対するタイヤ12の走行寿
命に関する透過率データを得ることができる。なお、走
行距離については、回転検出器24がタイヤ12の１回転を
検出しているので、タイヤ12の直径が既知であればこの
２つのデータから容易に算出可能である。

前記〜の試験を適宜組合せることにより、複合
条件下でのタイヤ12の断面構造の変化に関する透過率デ
ータを得ることができる。

次に、第５図および第６図を参照して、本発明に従う
タイヤ負荷試験断層撮影装置における負荷荷重機構の変
形例について説明する。

この変形例は、タイヤの幅に対し若干広い間隙をもっ
て配置される一対の側板（但し、第６図には説明の都合
上片方だけを図示）100を有する。この一対の側板100
は、いずれも固定部102と、この固定部102内に設けられ
ているモータ104に軸支されたボールネジ等のネジ機構1
06と結合しモータ104の回転駆動に従って矢印108方向に
移動せしめられ得る可動部110とから構成されている。
なお、この固定部102は、可動部110の前記矢印108方向
の移動に際して可動部110の一部を収納可能な構成とな
っている。また、前記モータ104の駆動は、第１実施例
と同様に前記制御部80による制御下において作動する駆
動コントローラ78によって制御される。一方、この一対
の側板100には、その固定部102間において略直線状に複
数の荷重ローラ112が連続して渡されており、また可動
部110の端部付近においてタイヤ12の負荷荷重機構への
セット状態下でタイヤ12の内周面114を支持するバック
アップローラ116が設けられている。したがって、上述
した負荷荷重機構においては、第７図に示す如く、タイ
ヤ12をセットした状態で前記一対の側板100の可動部110
を固定部102方向に移動させることで、実質的に荷重ロ
ーラ112とバックアップローラ116との間隙Ｗを狭くする
ことができ、結果として、セットしたタイヤ12に対して
半径方向に例えば路面走行時と同様の圧縮負荷をかける
ことができるのである。なお、前記荷重ローラ112にあ
っては、放射線源118からのファンビームをタイヤ12に
照射可能とすべくその一部が他の荷重ローラの配置間隙
より広くなっている（第６図参照）。また、この負荷荷
重機構においては、第８図に示す如く、側板100が荷重
ローラ112に対し開き動作可能に構成されており、タイ
ヤのセット時あるいはセット解除時にはこのように開き
状態となる。

従って、上述の如き構成の負荷荷重機構の変形例を、
第１実施例に示す如き駆動制御部26および画像処理部28
と組合わせることによって第１実施例の如くの種々の試
験を行なうことができる、同様の効果を得ることができ
る。

次に、負荷荷重機構の他の変形例について第９〜11図
を参照説明する。

第９図に示す如く、負荷荷重機構を、タイヤ12をセ
ット後に一定の荷重で支持する押え部材120とタイヤ12
を内周面114から押えるバックアップローラ122から構成
することによっては、例えば一定荷重状態下のタイヤ12
の内圧増加に対する断面構造の変化試験に適用すること
ができる。

第10図に示す如く、負荷荷重機構を、その両端部付
近においてネジ機構124によって連結された一対の押え
部材126,128で構成し、さらにこのネジ機構124を回転駆
動させるモータ130を例えば押え部材126に設けた構成と
することによっては、タイヤ12をセット後にモータ130
を回転制御してネジ機構124を回転させ押え部材間の間
隙を調節することで、例えばタイヤ12に両側から荷重を
かけたときの断面構造の変化を例えばタイヤ12の内圧の
増減等種々の状態で測定することができる。

第11図に示す如く、負荷荷重機構を、その両端部付
近においてネジ機構132によって連結された一対の略平
行部材134,136とこの略平行部材134,136に対し略直線状
に複数配列されたローラ138,140で構成することによっ
ては、例えば前述したの変形例の試験に加えてタイヤ
12を回転させた状態での試験をも行なうことができる。

以上説明したように、上記第１実施例によれば、タイ
ヤ放射線を照射してタイヤ断面における放射線の透過率
データに基づいて当該タイヤ断面の画像を構成する装置
にして、前記タイヤに空気を供給制御する手段および前
記タイヤに加える荷重を制御する手段を有する構成とし
たので、タイヤについての各種負荷試験下での断層撮影
による断面構造検査を実施することができる。これによ
り、タイヤ開発時の各種構造検査、最適構造確認や、製
造技術を変えたときの確認などに活用し、QC、CDに大き
な効果を発揮し得る。

次に、第12〜18図を参照して本発明に従うタイヤ負荷
試験断層撮影装置の第２実施例について説明する。

この第２実施例は、第12図に示す如く第１実施例と同
様の機能を有する負荷荷重機構150と、放射線源152およ
び放射線検出器154をタイヤ12に対して相対的に移動さ
せる移動機構156と、その負荷荷重機構150および移動機
能156を駆動するための第１実施例と同様の駆動制御部2
6と、放射線検出器154からのデータを処理して画像を形
成する第１実施例と同様の画像形成処理部28を有してい
る。ここで、負荷荷重機構150は、負荷荷重付加手段を
構成するものである。

上記負荷荷重機構150は、タイヤ12を装着するリム162
を有しており、このリム162は、Ｘ線吸収率の小さいア
ルミ，プラスチック材料等より成り、矢印Ａで示す様に
回転自在にかつ矢印Ｂで示すタイヤ径方向に移動自在に
支持されている。このリム162にはタイヤ12を介し対向
して受圧盤164が配設されると共に、リム162を矢印Ｂ方
向に移動させるモータの如きリム駆動部168が設けられ
ている。従って、リム駆動部168により矢印Ｂ方向にリ
ム162を移動することによりタイヤ12が受圧盤164に対し
て押圧される様に構成されている。タイヤ12を受圧盤16
4に押し付ける圧力は、例えばトラック・バスタイヤで
は10トン、乗用車タイヤでは1.5トンとすることができ
る。

上記移動機構156は、放射線源152と放射線検出器154
とを互いに所定の関係となる様に連結支持する架台170
を有しており、この架台170は、第13図に示す如く、タ
イヤ12の内部の点Ｃを中心としてタイヤの断層平面内で
ほぼ180゜の角度に亘って回転自在に構成されるととも
にタイヤ12の複数の個所での断層写真を撮影するために
タイヤ軸線Ｘを中心としてタイヤの円周にそってほぼ±
20゜の角度に亘って回転自在に構成されている。そして
移動機構156は、架台170を上述の如くに回転駆動させる
ためのモータの如き架台駆動部172を有している。そし
て、放射線源152からのＸ線の漏洩を防ぐために、上述
した装置全体はＸ線遮蔽機能を有するハウジング174内
に収納されている。

駆動制御部26は、負荷荷重機構150のリム駆動部168お
よび移動機構156の架台駆動部172を駆動制御すると共
に、放射線源152からの放射線出力制御を行うもので第
１実施例のものと同様なので説明を省略する。次に、上
述した本発明の断層撮像装置の第２実施例を用いてタイ
ヤの断層写真を作成する順次の動作について説明する。
検査すべきタイヤ12をリム162に装着し、所定の空気圧
に調整する。次にタイヤ12およびリム162を矢印Ａで示
すように回転させ、断層像を撮像したい部位が受圧盤16
4と対向する位置に来るようにセットする。この間タイ
ヤ12は受圧盤164から離間させておくことは勿論であ
る。次に駆動制御部26がリム駆動部168を駆動し、リム1
62を受圧盤164の方向へ移動させ、タイヤ12を所定の圧
力で受圧盤164に押圧する。次に駆動制御部26は、架台
駆動部172を駆動し、架台170を軸線Ｘを中心にタイヤ12
の円周に沿って回転させ所望の断層面内に放射線源152
および放射線検出器154が配置されるようにする。今、
架台170は第12図に示す状態にセットされたとすると、
タイヤ12の踏面の中心における断層像が得られることに
なる。次に駆動制御部26により放射線源152が駆動され
ると、放射線が放射される。この放射線はリム162、タ
イヤ12および受圧盤164を経て放射線検出器154に入射
し、電気信号に変換される。この放射線検出器154から
出力される信号は第１実施例と同様に駆動制御部26の制
御を介して画像形成処理部28へ送られタイヤ12の断層像
が表示される。この断層像はタイヤを構成するゴム層の
状況、ゴム内部に埋設されたコードの状況などをきわめ
て明瞭に示すものである。また、この断層像はタイヤ12
に所定の圧力で空気を入れ、さらに所定の荷重を与えた
状態で撮像したものであるから、きわめて有用な情報と
なる。タイヤは複数のゴム層で積層構成されているが、
これらのゴム層のゴム材料は異なるためＸ線吸収率も相
違し、したがってこれらゴム層の境界を明瞭に観察する
ことができる。次に、同じタイヤの別の個所での断層像
を撮像する場合には、駆動制御部26を介して架台駆動部
172を駆動し、架台170を軸線Ｘを中心としてタイヤ12の
円周に沿って回転させ、放射線源152および放射線検出
器154を所要の断層面内に位置させる。勿論、この場合
にはリム駆動部168を駆動させる必要はなく、タイヤ12
は荷重を加えたままの状態で保持する。以後は上述した
ところと同様に作動させ、断層像を撮像することができ
る。

第12図に示した例においては、放射線検出器154は受
圧盤164を透過した放射線を受けるが、この受圧盤164は
相当大きな圧力に耐える必要があるため、肉厚が厚くな
り、これをＸ線吸収率の低い材料で造ってもＸ線の吸収
が不所望に大きくなることもある。このような場合に
は、第14図に示すように架台170の回転方向に延在する
狭い空隙194を介して対向配置した２個の受圧盤半部196
aおよび196bを以って受圧盤196を構成することができ
る。このように構成した受圧盤196を用いる場合には、
前記の空隙194を通る平面内で架台170を旋回させること
により、Ｘ線はこの空隙を経て放射線検出器154に入射
することになるので受圧盤によるＸ線の吸収の影響を除
去することができる。この場合、受圧盤196に形成した
空隙194の幅は狭いので、タイヤ12を受圧盤に押し付け
たときのタイヤの変形状態が影響を受けることはない。

第14図に示した例では受圧盤196は固定されているの
で、例えばタイヤ踏面の境界位置における断層像を撮像
するときにはＸ線は受圧盤196で吸収されることにな
る。このような欠点を除去するために、第15図の変形例
に示すように、外方に向け拡開した空隙198を形成する
ように対向して配置した２枚の板状部材200aおよび200b
を以って受圧盤200を構成し、この受圧盤200を両矢印で
示すように上下に移動自在に配置することもできる。こ
のような受圧盤200を用いると、これをタイヤ12に対し
て調整して位置させることにより、例えば第14図に示す
ようにタイヤ踏面の境界における断層撮影を受圧盤によ
り邪魔されることなく行なうことができる。

上述した実施例ではタイヤを装着したリムを受圧盤に
向けて移動してタイヤに荷重を加えるようにしたが、受
圧盤をリムに向けて押圧してタイヤに荷重を加えること
もできる。第16図はこのように構成した本発明のタイヤ
用断層撮像装置の変形例を示すものである。検査すべき
タイヤ12をリム202に装着し、空気を入れる。リム202の
中央には開口202cを設け、放射線源204を取付けたアー
ム状架台206が自由に通るようにする。架台206にはＸ線
感知素子を円弧状に配列した放射線検出器208を取付け
る。架台206を、タイヤ軸線Ｘ−Ｘを中心として回転で
きるように支持するとともにタイヤ12の内部の点Ｃを中
心として回転できるように支持する。このような支持機
構は図面には示していないが、種々の形式のものがあ
る。また、リム202を回転自在に支持するとともに押圧
盤210からの圧力を受止めるように第17図に示すような
リム支持機構を設ける。すなわち、第16図に示すように
リム202には、その両側面にフランジ202aおよび202bを
一体に形成し、これらフランジに第16図に示すようにボ
ールベアリング212aおよび212bを介して円弧状の受け部
材214aおよび214bをそれぞれ係合させ、これら受け部材
をロッド216aおよび216bを介して支持する。タイヤ12を
リム202に対して装脱できるようにロッド216aおよび216
bは第16図において上下に移動可能とする。このような
リム支持機構では、リム202が容易に回転するため、ブ
レーキ機構を設けるのが好適である。

本例ではタイヤ12をリム202にセットして空気を入れ
た後、タイヤおよびリム組立体をリム支持機構に装着す
る。次にタイヤ12を回転させ、所望の個所が押圧盤210
と対向するように調整する。この状態でブレーキ機構を
作動させてタイヤ12を固定した後、押圧盤210をリム202
の方向に移動させ、タイヤ12に所定の荷重を加える。次
に架台206をタイヤ軸線Ｘ−Ｘを中心として回転させ、
放射線源204を付勢するとともに架台206を回転させ、タ
イヤ12の所望の個所での断層像を撮像する。

第18図はタイヤに所望の荷重を加えるための機構の一
例を示すものであり、第12図に示した装置に適用できる
ものである。タイヤ12を装着したリム162をアーム220を
介してナット222に連結し、このナット222にはねじ224
を螺合する。このねじ224は直流モータ226により回転さ
せる。一方、タイヤ12が当接する受圧盤164の裏面には
ロードセルまたはキスラーセルより成る圧力センサ228
を配置し、その出力を増幅器230を経て比較器232の負側
入力に供給する。この比較器の正側入力には所望の設定
荷に対応した基準信号を供給し、この比較器の出力を増
幅器234を介して直流モータ226に供給する。したがっ
て、負帰還が働き、直流モータ226はタイヤ12に所定の
設定荷重が加えられるように駆動されることになる。

上述した第２実施例のタイヤ用断層撮像装置によれ
ば、タイヤに空気を入れ、荷重を加えた使用状態と同等
の状態下で、非破壊的にタイヤの内部構造を観察するこ
とができる。したがって、ドラムテストや実地走行を続
けながら故障発生過程を観察することができる。また、
空気圧や荷重を変えながら断層像を得ることができるの
で、タイヤを構成する各部材の挙動を詳細に観察するこ
とができる。従来のようにタイヤを切断する必要がない
ので、安全にかつ効率良く行なうことができるとともに
検査コストの低減も図れる。さらに、同一タイヤについ
て、加硫前の生タイヤゲージと製品タイヤとを比較して
観察できるので、ユニフオーミテイの改善が図れる。

本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
く、幾多の変形が可能である。例えば上述した実施例で
はタイヤに荷重を加えた状態で複数個所の断層像を撮像
するために、Ｘ線管およびＸ線検出器を所定の位置関係
を保って保持する架台をタイヤ軸線を中心として回転さ
せるように構成したが、これとは逆にタイヤを架台に対
して回動させることもできる。ただしこの場合にはタイ
ヤに荷重を加えた状態でタイヤを回転させる必要がある
ため、構成が複雑となる。また、上述した例では、断層
像を再構成するためのデータを得るために架台を回転さ
せたが、架台を停止させておき、タイヤを回転するよう
に構成することもできる。さらに、上述した例では、一
定の荷重を加えた状態で断層像を撮像するようにした
が、圧力を変えて断層像を撮像することができ、圧力が
タイヤ内部構造に与える影響を解析することもできる。
また、上述した実施例ではＸ線を用いて断層像を撮像す
るようにしたが、超音波、種々の粒子線、核地気共鳴な
どを利用した断層撮像装置とすることもできる。

［発明の効果］本発明によれば、タイヤの片側断面にファンビームを
放射する放射線源と、この放射線源から放射され前記タ
イヤを透過した放射線を検出する放射線検出器と、前記
放射線源と前記放射線検出器とを対向させて支持する支
持体と、前記支持体とタイヤを前記タイヤの穴を通して
前記タイヤの断面を中心にして相対的に回転させる回転
機構と、前記タイヤに負荷荷重を加える負荷荷重付加手
段と、放射線源の放射および回転機構の駆動を制御する
と共に、この負荷荷重付加手段による負荷荷重の態様を
変える手段であって、回転機構の一定回転角度毎に放射
線源からファンビームを放射させる駆動制御手段と、前
記放射線検出器からのタイヤの透過データを得てこれに
基づいて前記タイヤ断面の画像を構成する画像形成処理
手段と、を有することを構成としたので、従来行ない得
なかったタイヤについての各種負荷状態下での断層撮影
による断面構造検査を実施することができる。これによ
り、タイヤ開発時の各種構造検査、最適構造確認や、製
造技術を変えたときの確認などに活用し、QC、CDに大き
な効果を発揮し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施したタイヤ負荷試験断層撮影装
置の全体構成図；第２図は、第１図に示すタイヤ負荷試験断層撮影装置に
おける負荷荷重機構および回転機構の正面図；第３図は、第２図に示す機構の側面図；第４図は、第１図に示す装置における駆動制御部および
画像処理部の動作を示すためのタイムチャート；第５図および第６図は、負荷荷重機構および回転機構の
変形例の正面図および側面図；第７図および第８図は、第６図に示す負荷荷重機構の動
作を示す説明図；第９図から第11図までは、負荷荷重機構の他の変形例を
示す側面図；第12図は、本発明に従うタイヤ負荷試験断層撮影装置の
第２実施例の全体構成図；第13図は、第12図に示す第２実施例における架台の動作
を示す説明図；第14図および第15図は、第12図に示す第２実施例におけ
る受圧盤の変形例の概略図；第16図から第18図までは、第12図に示す第２実施例にお
ける負荷荷重機構の変形例を示す概略図である。 10……タイヤ負荷試験断層撮影装置 12……タイヤ、14……負荷荷重機構 16……タイヤ走行回転機構 18……タイヤ内圧可変機構 20……放射線源、22……放射線検出器 25……移動機構、26……駆動制御部 28……画像形成処理部、32……接地面 34……ベルト機構、76……エアポンプ 100……側板、122……荷重ローラ 118……放射線源、120……押え部材 122……バックアップローラ 124……ネジ機構、126……押え部材 128……押え部材、132……ネジ機構 134……平行部材、136……平行部材 150……負荷荷重機構、152……放射線源 154……放射線検出器、156……移動機構 164……受圧盤、170……架台 204……放射線源、206……アーム状架台 208……放射線検出器、210……受圧盤 214a,214b……受け部材 216a,216b……ロッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−58446（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−169802（ＪＰ，Ｕ) 特公昭56−24888（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タイヤの片側断面にファンビームを放射す
る放射線源と、この放射線源から放射され前記タイヤを透過した放射線
を検出する放射線検出器と、前記放射線源と前記放射線検出器とを対向させて支持す
る支持体と、前記支持体とタイヤを前記タイヤの穴を通して前記タイ
ヤの断面を中心にして相対的に回転させる回転機構と、前記タイヤに負荷荷重を加える負荷荷重付加手段と、放射線源の放射および回転機構の駆動を制御すると共
に、この負荷荷重付加手段による負荷荷重の態様を変え
る手段であって、回転機構の一定回転角度毎に放射線源
からファンビームを放射させる駆動制御手段と、前記放射線検出器からのタイヤの透過データを得てこれ
に基づいて前記タイヤ断面の画像を構成する画像形成処
理手段と、を有することを特徴とするタイヤ負荷試験断層撮影装
置。
【請求項２】前記回転機構は、前記支持体を当該タイヤ
の円周に沿った方向に移動させる移動手段を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のタイヤ負荷
試験断層撮影装置。
【請求項３】前記負荷荷重付加手段はタイヤをその回転
軸に対して回転させるタイヤ回転手段を具備してなり、前記駆動制御手段はタイヤの一回転毎に前記放射線源か
らファンビームを放射させることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のタイヤ負荷試験断層撮影装置。
【請求項４】前記駆動制御手段は、前記タイヤに加えよ
うとする負荷荷重の大きさに応じて前記タイヤ回転手段
の駆動を制御することを特徴とする特許請求の範囲第１
項または第３項に記載のタイヤ負荷試験断層撮影装置。
【請求項５】前記負荷荷重付加手段は、前記タイヤに空
気を供給するタイヤ内圧可変手段を具備してなり、前記駆動制御手段は、前記タイヤに加えようとする負荷
荷重の大きさに応じてタイヤ内圧可変手段の駆動を制御
することを特徴とする特許請求の範囲第１項または第３
項に記載のタイヤ負荷試験断層撮影装置。
【請求項６】前記負荷荷重付加手段は、前記タイヤの走
行面に対し押圧力を与える負荷荷重手段を具備してな
り、前記駆動制御手段は、前記タイヤに加えようとする負荷
荷重の大きさに応じて負荷荷重手段の駆動を制御するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第３項に記
載のタイヤ負荷試験断層撮影装置。
【請求項７】前記負荷荷重手段は、前記タイヤの走行面
に対して押圧力を与える加圧部を有し、この加圧部のう
ち前記タイヤの断層撮影断面に対応した位置に切り欠き
を有することを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載
のタイヤ負荷試験断層撮影装置。
【請求項８】前記負荷荷重手段は、前記タイヤの走行面
に対して押圧力を与える複数のローラを有することを特
徴とする特許請求の範囲第６項に記載のタイヤ負荷試験
断層撮影装置。