WO2015118657A1 - タイヤ反力計測装置、および、タイヤ試験装置 - Google Patents

Abstract

　タイヤ反力計測装置（５０）は、被検査タイヤＴを装着したタイヤ回転軸（２０）を回転させて軸振動データを取得するタイヤ回転軸軸振動取得部（５５）と、ロードホイール（４０）を回転させて軸振動データを取得するロードホイール軸振動取得部（５６）と、タイヤ回転軸軸振動取得部（５５）、および、ロードホイール軸振動取得部（５６）で取得された軸振動データの周波数を演算する周波数演算部（５７）と、被検査タイヤＴにロードホイール（４０）が接触した状態でタイヤ回転軸（２０）を回転させてロードホイール（４０）が受ける反力計測データを取得する反力取得部（５１）と、反力計測データから周波数演算部（５７）で演算された周波数成分を除去した反力データを生成する反力データ生成部（５８）と、を備える。

Description

タイヤ反力計測装置、および、タイヤ試験装置

　この発明は、タイヤ反力計測装置、および、タイヤ試験装置に関する。

　タイヤの不均一性を検査する装置として、タイヤユニフォーミティマシンが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　タイヤユニフォーミティマシンは、タイヤ回転軸、ロードホイール、ホイールキャリア、および、タイヤ反力計測装置等を備える。
　タイヤ回転軸は、被検査タイヤを装着して回転駆動する軸体である。ロードホイールは、タイヤ回転軸に対して平行に配置されて、被検査タイヤに接触して従動回転する円柱形の部材である。ホイールキャリアは、ロードホイールを被検査タイヤに向けて進退可能に支持する。タイヤ反力計測装置は、ロードホイールがタイヤから受ける反力を計測する。

　タイヤユニフォーミティマシンは、被検査タイヤ（タイヤ回転軸）の回転中心とロードホイールの回転中心の距離をホイールキャリアにより一定に保持した状態で、タイヤ回転軸を回転させる。このとき、被検査タイヤに作用する荷重（ロードホイールが受ける反力）の変化をタイヤ反力計測装置で計測することにより、被検査タイヤの不均一性が検査される。

特開２０１０－２０４０１８号公報

　タイヤユニフォーミティマシンには、反力計測の精度の向上や反力計測時間（検査時間）の短縮が求められている。
　しかし、タイヤユニフォーミティマシンでは、タイヤ反力計測処理中にタイヤ回転軸のみならず、ロードホイールも振動（軸振れ）して、計測精度が悪化する場合がある。また、装置自体の振動に起因して、計測精度が悪化する場合がある。

　このような計測精度の悪化の原因（軸振動等）を取り除くことは困難である。また、被検査タイヤの不均一性を示す計測データと軸振動等を区別することも困難である。そのため、反力計測のやり直し等により、反力計測時間（検査時間）が長くなるという課題がある。

　この発明は、タイヤ回転軸とロードホイールの軸振動や装置自体の振動に起因する計測精度の悪化を改善することができるタイヤ反力計測装置、タイヤ試験装置を提供することを目的とする。

　この発明の第一態様によれば、タイヤ反力計測装置は、タイヤ回転軸に装着された被検査タイヤにロードホイールを接触させて、前記ロードホイールが前記被検査タイヤから受ける反力を計測するタイヤ反力計測装置である。タイヤ反力計測装置は、前記被検査タイヤに前記ロードホイールが接触していない状態で前記タイヤ回転軸を回転させたときに前記タイヤ回転軸の軸振動データを取得するタイヤ回転軸軸振動取得部を備える。タイヤ反力計測装置は、前記被検査タイヤに前記ロードホイールが接触していない状態で前記ロードホイールを回転させたときに前記ロードホイールの軸振動データを取得するロードホイール軸振動取得部を更に備える。タイヤ反力計測装置は、前記タイヤ回転軸軸振動取得部、および、前記ロードホイール軸振動取得部で取得されたそれぞれの軸振動データの周波数を演算する周波数演算部を更に備える。タイヤ反力計測装置は、前記被検査タイヤに前記ロードホイールが接触した状態で前記タイヤ回転軸を回転させたときに前記ロードホイールが前記被検査タイヤから受ける反力計測データを取得する反力取得部を更に備える。タイヤ反力計測装置は、前記反力取得部で取得された反力計測データから前記周波数演算部で演算された周波数成分を除去した反力データを生成する反力データ生成部を更に備えている。

　この発明の第二態様によれば、タイヤ反力計測装置は、上記第一態様のタイヤ反力計測装置における前記反力データ生成部が、前記タイヤ回転軸の回転周波数よりも低い周波数に設定された下限周波数以下の周波数成分を前記反力計測データからさらに除去して前記反力データを生成してもよい。

　この発明の第三態様によれば、タイヤ反力計測装置は、上記第一又は第二態様のタイヤ反力計測装置において、前記被検査タイヤに前記ロードホイールが接触していない状態で前記ロードホイールを回転させるモータを備えていてもよい。

　この発明の第四態様によれば、タイヤ反力計測装置は、上記第一から第三態様の何れか一つの態様のタイヤ反力計測装置において、前記タイヤ回転軸軸振動取得部が、前記タイヤ回転軸の軸変位を計測するタイヤ回転軸変位計測器であってもよい。

　この発明の第五態様によれば、タイヤ反力計測装置は、上記第一から第四態様の何れか一つの態様のタイヤ反力計測装置において、前記ロードホイール軸振動取得部が、前記ロードホイールの軸変位を計測するロードホイール変位計測器であってもよい。

　この発明の第六態様によれば、タイヤ反力計測装置は、上記第一から第五態様の何れか一つの態様のタイヤ反力計測装置において、前記タイヤ回転軸軸振動取得部又はロードホイール軸振動取得部で取得された軸振動データが許容値を超えたか否かを判定する報知判定部を備えていてもよい。

　この発明の第七態様によれば、タイヤ反力計測装置は、上記第一から第五態様の何れか一つの態様のタイヤ反力計測装置において、前記タイヤ回転軸軸振動取得部、および、ロードホイール軸振動取得部で取得された軸振動データを統計処理して得られた統計値が許容値を超えたか否かを判定する報知判定部を備えていてもよい。

　この発明の第八態様によれば、タイヤ試験装置は、被検査タイヤを装着して回転駆動するタイヤ回転軸と、前記被検査タイヤに接触して従動回転しつつ前記タイヤから反力を受けるロードホイールと、上記第一から第七態様の何れか一つの態様のタイヤ反力計測装置と、を備えている。

　上述したタイヤ反力計測装置、および、タイヤ試験装置によれば、被検査タイヤの不均一性を示す計測データからタイヤ回転軸とロードホイールの軸振動に起因する外乱成分を除去できるので、反力計測の精度を向上できる。

この発明の第一実施形態におけるタイヤユニフォーミティマシンの主要構成を示す側面図である。 この発明の第一実施形態におけるタイヤ反力計測部を示す図である。 この発明の第一実施形態におけるタイヤ検査処理工程を示すフローチャート図である。 この発明の第二実施形態におけるユニフォーミティマシン、および、タイヤ反力計測部を示す図である。 この発明の第二実施形態におけるタイヤ検査処理工程を示すフローチャート図である。 この発明の第三実施形態におけるユニフォーミティマシン、および、タイヤ反力計測部を示す図である。 この発明の第三実施形態のタイヤ検査処理工程を示すフローチャート図である。

（第一実施形態）
　以下、この発明の一実施形態に係るタイヤ反力計測装置および、タイヤ試験装置について説明する。
　図１は、この発明の第一実施形態に係るタイヤユニフォーミティマシン１の主要構成を示す側面図である。
　図２は、第一実施形態に係るタイヤ反力計測部５０を示す図である。

　この実施形態におけるタイヤ試験装置であるタイヤユニフォーミティマシン１は、自動車等の車両のタイヤの不均一性を計測するタイヤ試験装置である。
　図１、図２に示すように、タイヤユニフォーミティマシン１は、試験機本体１０、タイヤ回転軸２０、ホイールキャリア３０、ロードホイール４０、および、タイヤ反力計測部５０等を備える。

　試験機本体１０は、床面Ｆ上に設置された細長いＨ型鋼などの鉄鋼部材である。試験機本体１０は、タイヤユニフォーミティマシン１の基台として機能する。
　タイヤ回転軸２０は、試験機本体１０の第一端部１１の上面において、鉛直上方に向かって延びる軸体（スピンドルデバイス）である。タイヤ回転軸２０は、被検査タイヤＴのビードを把持可能となっている。これにより、タイヤ回転軸２０には、被検査タイヤＴが着脱自在に装着可能とされる。

　タイヤ回転軸２０は、試験機本体１０に収容されたモータ２２等により回転駆動される。タイヤ回転軸２０は、モータ２２の駆動により、被検査タイヤＴを装着した状態で、鉛直方向に延びる回転軸Ｏ１を中心にして回転駆動する。
　これにより、被検査タイヤＴは、鉛直方向に延びるタイヤ回転軸２０を中心にして回転する。

　ホイールキャリア３０は、試験機本体１０の第二端部１２の上面において、タイヤ回転軸２０に向けて往復移動可能に配置される。
　ホイールキャリア３０は、リニアガイド３１、ホイールキャリア本体３２、および、ホイールキャリア駆動部３６を備える。

　リニアガイド３１は、試験機本体１０の上面においてタイヤ回転軸２０に向けて平行に敷設された二本のレール等から構成される。
　ホイールキャリア本体３２は、リニアガイド３１によって下方から支持されると共に、ロードホイール４０を回転可能に保持する。

　ホイールキャリア本体３２は、横向きのＵ字形状の部材であって、水平方向に延びる一対のアーム部３３，３４と、一対のアーム部３３，３４を連結する鉛直方向に延びるコラム３５と、を有する。ホイールキャリア本体３２は、一対のアーム部３３，３４の間に、ロードホイール４０を回転可能に支持する。

　ホイールキャリア駆動部３６は、ボールねじ機構３７とモータ３８等を備える。ボールねじ機構３７は、ホイールキャリア本体３２のコラム３５に連結される。モータ３８は、試験機本体１０の第二端部１２の上方に配置されて、ボールねじ機構３７を駆動する。
　これにより、ホイールキャリア３０は、ホイールキャリア駆動部３６を駆動することにより、ホイールキャリア本体３２をロードホイール４０とともにタイヤ回転軸２０に向けて移動させることができる。

　ロードホイール４０は、鉛直方向に延びる回転軸Ｏ２を中心にして回転可能な部材である。ロードホイール４０は、断面円形の外周面４３を有する円筒形又は円柱形に形成される。
　ロードホイール４０は、その軸中心から鉛直方向の上下にそれぞれ延びる支持軸４１，４２を有している。ロードホイール４０は支持軸４１，４２により回転自在に支持されている。

　ロードホイール４０は、モータ４５により回転駆動可能とされる。言い換えれば、ロードホイール４０は、モータ４５の駆動により、被検査タイヤＴから離間した状態で、鉛直方向に延びる回転軸Ｏ２を中心にして回転駆動が可能となっている。

　ロードホイール４０は、モータ４５の駆動を停止させると、回転軸Ｏ２を中心にして回転可能になる。このため、モータ４５の駆動を停止させた状態で、ロードホイール４０を被検査タイヤＴに接触させると、ロードホイール４０は被検査タイヤＴと共に連れ回る。つまり、ロードホイール４０は、被検査タイヤＴに接触した状態で、従動回転する。

　ロードホイール４０の支持軸４１，４２とホイールキャリア本体３２のアーム部３３，３４との間には、それぞれロードセル５２，５３が配置される。
　ロードセル５２，５３は、ロードホイール４０に作用するラジアル方向（被検査タイヤＴに向かう水平方向）とアキシャル方向（鉛直方向）の荷重を検出する。
　ロードホイール４０は、被検査タイヤＴに押し付けられながら被検査タイヤＴと共に回転することにより、外周面４３に被検査タイヤＴからの反力を受ける。これにより、ロードセル５２，５３は、ロードホイール４０に作用する被検査タイヤＴからの反力を計測できる。

　タイヤ反力計測部（タイヤ反力計測装置）５０は、ロードセル５２，５３等の検出結果に基づいて、ロードホイール４０が被検査タイヤＴから受ける反力を計測する。
　タイヤ反力計測部５０は、反力取得部５１、タイヤ回転軸軸振動取得部５５、ロードホイール軸振動取得部５６、周波数演算部５７、および、反力データ生成部５８等を備える。

　反力取得部５１は、ロードセル５２，５３、および、ロードセル５２，５３の検出信号を増幅等する増幅処理器５４からなる。
　増幅処理器５４は、二つのロードセル５２，５３の検出信号を個別に増幅して出力したり、二つのロードセル５２，５３の検出信号を平均化処理等した後に増幅して出力したりすることができる。

　反力取得部５１を用いてロードホイール４０が被検査タイヤＴから受ける反力（反力計測データ）を取得するときは、被検査タイヤＴにロードホイール４０を一定の荷重で押し付ける。被検査タイヤＴにロードホイール４０を一定の荷重で押し付けた状態で、タイヤ回転軸２０（被検査タイヤＴ）を回転させる。これにより、ロードホイール４０が被検査タイヤＴから受ける反力の変動（反力計測データ）が取得される。
　反力取得部５１が取得する反力計測データには、ロードホイール４０が被検査タイヤＴから受ける反力の他、後述する外乱が含まれる。

　タイヤ回転軸軸振動取得部（タイヤ回転軸変位計測器）５５は、タイヤ回転軸２０の基端側に配置された変位計測センサである。タイヤ回転軸軸振動取得部５５は、試験機本体１０に対するタイヤ回転軸２０の水平方向の変位を検出する。
　タイヤ回転軸軸振動取得部５５は、タイヤ回転軸２０に被検査タイヤＴを装着した状態で回転軸Ｏ１周りに回転させることにより、タイヤ回転軸２０の軸振れ（軸変位の変動である軸振動データ）を取得することができる。
　タイヤ回転軸軸振動取得部５５を用いてタイヤ回転軸２０の軸振動データを取得するときは、被検査タイヤＴをロードホイール４０から離間させる。これは、タイヤ回転軸２０の軸振れのみを計測するためである。

　ロードホイール軸振動取得部（ロードホイール変位計測器）５６は、ロードホイール４０の外周側に配置された変位計測センサである。ロードホイール軸振動取得部５６は、試験機本体１０に対するロードホイール４０の水平方向の変位を検出する。
　ロードホイール軸振動取得部５６は、ロードホイール４０を回転軸Ｏ２周りに回転させることにより、ロードホイール４０の軸振れ（軸変位の変動である軸振動データ）を取得することができる。
　ロードホイール軸振動取得部５６を用いてロードホイール４０の軸振動データを取得するときは、ロードホイール４０を被検査タイヤＴから離間させる。これは、ロードホイール４０の軸振れのみを計測するためである。

　周波数演算部５７は、タイヤ回転軸軸振動取得部５５とロードホイール軸振動取得部５６で取得されたそれぞれの軸振動データの周波数を求める演算処理器である。
　具体的には、周波数演算部５７は、タイヤ回転軸軸振動取得部５５とロードホイール軸振動取得部５６で取得されたそれぞれの軸振動データを高速フーリエ変換（ＦＦＴ処理）等する。これにより、タイヤ回転軸２０とロードホイール４０のそれぞれの軸振れに含まれる周波数成分が求められる。
　周波数演算部５７は、タイヤ回転軸２０とロードホイール４０のそれぞれの軸振動データの周波数成分からピーク周波数を求める。

　反力データ生成部５８は、反力取得部５１で取得された反力計測データから、タイヤ回転軸２０とロードホイール４０の軸振れ成分を除去する演算処理器である。つまり、反力データ生成部５８は、反力計測データから外乱成分を除去した反力データを生成する。
　具体的には、反力データ生成部５８は、反力取得部５１で取得された反力計測データから、周波数演算部５７で求めたピーク周波数を含む所定帯域の周波数成分を除去する。すなわち、反力データ生成部５８は、バンドストップフィルタ、バンドエリミネーションフィルタ、および、バンドリミットフィルタ（帯域除去フィルタ、帯域阻止フィルタ）等と呼ばれる信号処理器を備える。この反力データ生成部５８により、反力計測データからタイヤ回転軸２０とロードホイール４０の軸振れ成分を除去することにより、正確な反力データを取得することが可能となる。

　反力データ生成部５８は、反力取得部５１で取得された反力計測データから、低周波ノイズを除去する。
　具体的には、反力データ生成部５８は、ハイパスフィルタ（高域通過フィルタ）を備える。
　反力計測データには、タイヤ回転軸２０やロードホイール４０の回転よりも低い周期の振動が含まれる。つまり、反力計測データには、タイヤ回転軸２０やロードホイール４０の回転周波数よりも低い周波数のノイズが含まれる。
　反力データ生成部５８により、反力計測データから低周波ノイズを除去することにより、正確な反力データが取得できる。

　反力データ生成部５８は、反力取得部５１で取得された反力計測データから、高周波ノイズを除去する。
　具体的には、反力データ生成部５８は、ローパスフィルタ（低域通過フィルタ）を備える。
　反力計測データには、タイヤ回転軸２０やロードホイール４０の回転よりも非常に高い周期の微小振動が含まれる。つまり、反力計測データには、タイヤ回転軸２０やロードホイール４０の回転周波数よりも著しく高い周波数のノイズが含まれる。
　反力データ生成部５８により、反力計測データから高周波ノイズを除去することにより、正確な反力データが取得できる。

　次に、この実施形態におけるタイヤ検査処理について説明する。
　図３は、タイヤ検査処理工程を示すフローチャート図である。

　まず、タイヤユニフォーミティマシン１を起動すると共に、タイヤユニフォーミティマシン１のタイヤ回転軸２０に被検査タイヤＴを装着する（ステップＳ１１）。
　被検査タイヤＴには、例えば約０．２ＭＰａの圧縮空気を充填する。つまり、被検査タイヤＴを公道等で実際に使用されるときと同一の状態にする。
　必要に応じて、モータ２２等を駆動して、暖機運転を行う（ステップＳ１２）。

　次に、タイヤ回転軸２０とロードホイール４０の軸振動データを取得する（ステップＳ１３）。
　具体的には、ロードホイール４０を被検査タイヤＴから離間させた状態で、モータ２２を駆動してタイヤ回転軸２０を回転させる。タイヤ回転軸２０の回転数は、任意である。
　そして、タイヤ回転軸軸振動取得部５５により、タイヤ回転軸２０の軸振れを検出する。つまり、タイヤ回転軸軸振動取得部５５により、タイヤ回転軸２０の水平方向の位置の変動（振動データ）を検出する。

　同様に、ロードホイール４０を被検査タイヤＴから離間させた状態で、モータ４５を駆動してロードホイール４０を回転させる。ロードホイール４０の回転数は、任意である。
　そして、ロードホイール軸振動取得部５６により、ロードホイール４０の軸振れを検出する。つまり、ロードホイール軸振動取得部５６により、ロードホイール４０の水平方向の位置の変動（振動データ）を検出する。

　タイヤ回転軸軸振動取得部５５が取得したタイヤ回転軸２０の軸振動データと、ロードホイール軸振動取得部５６が取得したロードホイール４０の軸振動データは、それぞれ周波数演算部５７に出力される。

　次に、タイヤ回転軸２０とロードホイール４０のそれぞれのピーク周波数を特定する（ステップＳ１４）。
　周波数演算部５７は、タイヤ回転軸軸振動取得部５５とロードホイール軸振動取得部５６で取得されたそれぞれの軸振動データをＦＦＴ処理する。さらに、周波数演算部５７は、タイヤ回転軸２０とロードホイール４０のそれぞれのピーク周波数を求める。
　周波数演算部５７が求めたタイヤ回転軸２０とロードホイール４０のそれぞれのピーク周波数情報は、反力データ生成部５８に出力される。

　次に、反力取得部５１によりロードホイール４０が被検査タイヤＴから受ける反力を計測する（ステップＳ１５）。
　反力計測においては、まず、モータ２２を駆動してタイヤ回転軸２０を回転させる（正回転）。タイヤ回転軸２０の回転数は、例えば６０ｒｐｍである。つまり、タイヤ回転軸２０の回転周波数は１Ｈｚである。
　そして、ホイールキャリア駆動部３６を駆動して、タイヤ回転軸２０とともに回転する被検査タイヤＴに向けてロードホイール４０を移動させ、被検査タイヤＴに接触させる。
　さらに、ホイールキャリア駆動部３６を駆動して、反力取得部５１（ロードセル５２，５３）により検出される反力が所定の値（設定押し付け力）になるまで、ロードホイール４０を被検査タイヤＴに押し付ける。設定押し付け力は、例えば５０００Ｎである。この状態で、ホイールキャリア駆動部３６を停止させて、ロードホイール４０（ホイールキャリア本体３２）の水平方向の位置を固定する。

　そして、反力取得部５１により、被検査タイヤＴを回転させたときの反力計測データを取得する（正回転）。被検査タイヤＴを複数回転させて、反力計測データの数値が安定したときの一回転分の反力データを取得する。
　さらに、反力取得部５１により、被検査タイヤＴの回転方向を反転させたときの反力計測データを取得する（逆回転）。正回転のときと同様に、被検査タイヤＴを複数回転させて、反力計測データの数値が安定したときの一回転分の反力データを取得する。

　そして、タイヤ回転軸２０の回転を止め、被検査タイヤＴ（タイヤ回転軸２０）をロードホイール４０から離間させた後に、タイヤ回転軸２０から被検査タイヤＴを取り外す。
　このようにして、反力取得部５１により、ロードホイール４０が被検査タイヤＴから受ける反力の変動（反力計測データ）が取得される。
　反力取得部５１が取得した反力計測データは、反力データ生成部５８に出力される。

　次に、反力取得部５１により取得した反力計測データから、タイヤ回転軸２０とロードホイール４０のそれぞれのピーク成分を除去する（ステップＳ１６）。
　反力データ生成部５８は、反力計測データから、周波数演算部５７で求めたピーク周波数を含む周波数成分を除去する。
　タイヤ回転軸２０のピーク周波数が例えば１０Ｈｚ、ロードホイール４０のピーク周波数が例えば１５Ｈｚの場合には、反力データ生成部５８は、反力計測データから、９Ｈｚ～１１Ｈｚと１４Ｈｚ～１６Ｈｚの周波数成分を除去する。
　反力計測データから除去する周波数帯域（帯域幅）は、タイヤ回転軸２０とロードホイール４０の軸振動データの周波数特性に応じて、任意に設定することができる。

　次に、反力計測データから、タイヤ回転軸２０（ロードホイール４０）の回転周波数よりも低い周波数成分を除去する（ステップＳ１７）。
　タイヤ回転軸２０（ロードホイール４０）の回転周波数よりも低い周波数を、下限周波数として設定する。タイヤ回転軸２０の回転周波数が例えば１Ｈｚの場合には、下限周波数を０．９Ｈｚに設定する。
　これにより、反力データ生成部５８は、反力計測データから、０．９Ｈｚ以下の周波数成分を除去する。

　最後に、反力計測データから高周波ノイズを除去する等の信号処理を行う（ステップＳ１８）。
　反力データ生成部５８は、反力計測データから、タイヤ回転軸２０等の回転周波数よりも著しく高い周波数のノイズを除去する。タイヤ回転軸２０の回転周波数が例えば１Ｈｚの場合には、上限周波数を例えば５０Ｈｚに設定する。これにより、反力データ生成部５８は、反力計測データから、５０Ｈｚ以上の周波数成分（高周波ノイズ）を除去する。
　このようにして、反力データ生成部５８は、反力計測データから様々な外乱成分を除去した反力データを生成する。

　以上説明したように、第一実施形態に係るタイヤ反力計測部５０によれば、反力取得部５１が取得した反力計測データから、タイヤ回転軸２０やロードホイール４０の軸振れに起因する外乱成分が除去されるため、正確な反力データが得られる。

　タイヤユニフォーミティマシン１により被検査タイヤＴの不均一性を正確に検査するためには、被検査タイヤＴとロードホイール４０の距離を一定に維持する必要がある。
　ところが、タイヤ回転軸２０とロードホイール４０がそれぞれ軸振れ（水平方向に変位）して、タイヤ回転軸２０とロードホイール４０の軸間距離が変動する。このため、反力計測データには、タイヤ回転軸２０やロードホイール４０が軸振れに起因する外乱が含まれる。つまり、反力取得部５１のみでは、ロードホイール４０が被検査タイヤＴから受ける反力を正確に計測することができない。
　これに対して、第一実施形態に係るタイヤ反力計測部５０は、タイヤ回転軸２０やロードホイール４０が軸振れに起因する外乱成分を、反力取得部５１が取得した反力計測データから除去する。したがって、ロードホイール４０が被検査タイヤＴから受ける反力を正確に計測することができる。

　また、第一実施形態に係るタイヤユニフォーミティマシン１は、タイヤ反力計測部５０を備えるので、被検査タイヤＴの不均一性を正確に検査することができる。その結果、タイヤ検査処理（反力計測）のやり直しが不要となり、検査時間を短縮できる。

（第二実施形態）
　この発明の第二実施形態に係るタイヤユニフォーミティマシン２について説明する。
　第二実施形態に係るタイヤユニフォーミティマシン２において、第一実施形態に係るタイヤユニフォーミティマシン１と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
　図４は、第二実施形態に係るタイヤユニフォーミティマシン２、および、タイヤ反力計測部６０を示す図である。
　図５は、第二実施形態のタイヤ検査処理工程を示すフローチャート図である。

　図３に示すように、タイヤユニフォーミティマシン（タイヤ試験装置）２は、タイヤ反力計測部６０を備える。
　タイヤ反力計測部（タイヤ反力計測装置）６０は、反力取得部５１から反力データ生成部５８に加えて、報知判定部６１を備える。

　報知判定部６１は、タイヤ回転軸軸振動取得部５５やロードホイール軸振動取得部５６で取得された軸振動データが、予め設定された許容値を超えたか否かを判定する演算処理器である。タイヤ回転軸軸振動取得部５５で取得された軸振動データに対する許容値と、ロードホイール軸振動取得部５６で取得された軸振動データに対する許容値は、それぞれ任意に設定することができる。

　報知判定部６１は、例えばタイヤ回転軸軸振動取得部５５で取得された軸振動データ（水平方向の変位）が予め設定された許容値を超えた場合には、制御装置（図示せず）に対して警報等の報知をすべき旨の指令を発する。
　報知判定部６１は、タイヤ回転軸軸振動取得部５５とロードホイール軸振動取得部５６の両者の軸振動データに基づいて報知が必要か否かを判定してもよいし、タイヤ回転軸軸振動取得部５５とロードホイール軸振動取得部５６の何れか一方の軸振動データに基づいて報知が必要か否かを判定してもよい。

　タイヤ検査処理においては、図５に示すように、ステップＳ１３とステップＳ１４の間に、タイヤ回転軸軸振動取得部５５やロードホイール軸振動取得部５６で取得された軸振動データが予め設定された許容値を超えたか否かを報知判定部６１において判定する（ステップＳ２１）。

　タイヤ回転軸軸振動取得部５５やロードホイール軸振動取得部５６で取得された軸振動データが予め設定された許容値を超えていない場合（ＮＯ）には、ステップＳ１４に移る。
　一方、タイヤ回転軸軸振動取得部５５やロードホイール軸振動取得部５６で取得された軸振動データが予め設定された許容値を超えていた場合（ＹＥＳ）には、報知判定部６１は、制御装置（図示せず）に対して報知を指令する。制御装置（図示せず）は、報知判定部６１からの指令に基づいて警報を発する（ステップＳ２２）。
　さらに、制御装置は、タイヤ反力計測部６０に対してタイヤ検査処理の中止などの指令を発する（ステップＳ２３）。これにより、タイヤ検査処理が中断又は中止される。また、この際、軸振動データが許容値を超えた原因が判明している場合には、その原因に係る情報をユーザに報知するようにしてもよい。

　したがって、第二実施形態に係るタイヤ反力計測部６０によれば、タイヤ回転軸軸振動取得部５５やロードホイール軸振動取得部５６で取得された軸振動データに異常が発見された場合に、タイヤ検査処理を中断したり中止したりすることができる。
　その結果、第二実施形態に係るタイヤユニフォーミティマシン２は、無駄な計測処理を行うことがないので、検査時間を短縮できる。

（第三実施形態）
　この発明の第三実施形態に係るタイヤユニフォーミティマシン３について説明する。
　第三実施形態に係るタイヤユニフォーミティマシン３において、第一実施形態に係るタイヤユニフォーミティマシン１や第二実施形態に係るタイヤユニフォーミティマシン２と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
　図６は、第三実施形態に係るタイヤユニフォーミティマシン３、および、タイヤ反力計測部７０を示す図である。
　図７は、第三実施形態のタイヤ検査処理工程を示すフローチャート図である。

　図６に示すように、タイヤユニフォーミティマシン（タイヤ試験装置）３は、タイヤ反力計測部７０を備える。
　タイヤ反力計測部（タイヤ反力計測装置）７０は、反力取得部５１から反力データ生成部５８に加えて、報知判定部７１を備える。

　報知判定部７１は、タイヤ回転軸軸振動取得部５５やロードホイール軸振動取得部５６等で取得された各種データを統計処理し、得られた統計値が予め設定された許容値を超えたか否かを判定する演算処理器である。
　報知判定部７１には、タイヤ回転軸軸振動取得部５５とロードホイール軸振動取得部５６に加えて、本体振動取得部７２，７３やモータ電流検出部７４などが接続される。

　本体振動取得部７２，７３は、試験機本体１０の複数個所に設置された加速度センサである。本体振動取得部７２，７３は、試験機本体１０に発生する振動を検出する。
　モータ電流検出部７４は、モータ２２に流れる電流値を検出する電流センサである。モータ電流検出部７４は、モータ２２がタイヤ回転軸２０を一定の回転速度（例えば６０ｒｐｍ）で回転駆動するときに、モータ２２に流れる電流の変動を検出する。

　報知判定部７１は、タイヤ回転軸軸振動取得部５５、ロードホイール軸振動取得部５６、本体振動取得部７２，７３、および、モータ電流検出部７４から得られた各種データに基づいて、例えばマハラノビス距離を計算する。報知判定部７１は、求めたマハラノビス距離が予め設定された許容値を超えた場合には、制御装置（図示せず）に対して警報等の報知をすべき旨の指令を発する。

　この実施形態におけるタイヤ検査処理においては、図７に示すように、ステップＳ１３と同時に、本体振動取得部７２，７３により試験機本体１０に発生する振動を検出したり（ステップＳ３１）、モータ電流検出部７４によりモータ２２に流れる電流の変動を検出したりする（ステップＳ３２）。
　次に、タイヤ回転軸軸振動取得部５５やロードホイール軸振動取得部５６等で取得された各種データを統計処理する（ステップＳ３３）。さらに、得られた統計値が予め設定された許容値を超えたか否かを報知判定部７１において判定する（ステップＳ３４）。

　報知判定部７１において求めた統計値が予め設定された許容値を超えていない場合（ＮＯ）には、マハラノビス距離を記録して（ステップＳ３７）ステップＳ１４に移る。
　一方、報知判定部７１において求めた統計値が予め設定された許容値を超えていた場合（ＹＥＳ）には、報知判定部７１は、制御装置（図示せず）に対して報知を指令する。制御装置は、報知判定部７１からの指令に基づいて警報を発する（ステップＳ３５）。
　さらに、制御装置（図示せず）は、第二実施形態と同様に、タイヤ反力計測部７０に対してタイヤ検査処理の中止などの指令を発する（ステップＳ３６）。

　したがって、第三実施形態に係るタイヤ反力計測部７０によれば、タイヤ回転軸軸振動取得部５５やロードホイール軸振動取得部５６等で取得された各種データを統計処理して、異常や異常の予兆を発見することができる。異常や異常の予兆が発見された場合には、タイヤ検査処理が中断したり中止したりすることができる。
　その結果、第三実施形態に係るタイヤユニフォーミティマシン３は、無駄な計測処理を行うことがないので、検査時間を短縮できる。

　この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。

　タイヤ回転軸軸振動取得部５５やロードホイール軸振動取得部５６は、変位計測センサに限らない。タイヤ回転軸軸振動取得部５５やロードホイール軸振動取得部５６は、加速度センサなどであってもよい。

　タイヤ反力計測部６０の報知判定部６１は、タイヤ回転軸軸振動取得部５５やロードホイール軸振動取得部５６から得られた軸振動データのみならず、本体振動取得部７２，７３やモータ電流検出部７４で得られた各種データについても許容値を超えたか否かを判定してもよい。

　タイヤ反力計測部７０の報知判定部７１は、タイヤ回転軸軸振動取得部５５やロードホイール軸振動取得部５６、本体振動取得部７２，７３、モータ電流検出部７４に限らず、他のセンサ等で得られた各種データについても統計処理し、得られた統計値が予め設定された許容値を超えたか否かを判定してもよい。例えば、試験機本体１０の温度変化やホイールキャリア駆動部３６のモータ３８を流れる電流の変動を用いてもよい。

　タイヤ回転軸に装着された被検査タイヤにロードホイールを接触させて、前記ロードホイールが前記被検査タイヤから受ける反力を計測するタイヤ反力計測装置において、被検査タイヤの不均一性を示す計測データからタイヤ回転軸とロードホイールの軸振動に起因する外乱成分を除去できるので、反力計測の精度を向上できる。

　１，２，３　タイヤユニフォーミティマシン（タイヤ試験装置）
　１０　試験機本体
　１１　第一端部
　１２　第二端部
　２０　タイヤ回転軸
　２２　モータ
　３０　ホイールキャリア
　３１　リニアガイド
　３２　ホイールキャリア本体
　３３，３４　アーム部
　３５　コラム
　３６　ホイールキャリア駆動部
　３７　ボールねじ機構
　３８　モータ
　４０　ロードホイール
　４１，４２　支持軸
　４３　外周面
　４５　モータ
　５０　タイヤ反力計測部（タイヤ反力計測装置）
　５１　反力取得部
　５２，５３　ロードセル
　５４　増幅処理器
　５５　タイヤ回転軸軸振動取得部（タイヤ回転軸変位計測器）
　５６　ロードホイール軸振動取得部（ロードホイール変位計測器）
　５７　周波数演算部
　５８　反力データ生成部
　６０　タイヤ反力計測部（タイヤ反力計測装置）
　６１　報知判定部
　７０　タイヤ反力計測部（タイヤ反力計測装置）
　７１　報知判定部
　７２，７３　本体振動取得部
　７４　モータ電流検出部
　Ｔ　被検査タイヤ
　Ｏ１　回転軸
　Ｏ２　回転軸
　Ｆ　床面

Claims (8)

1. 　タイヤ回転軸に装着された被検査タイヤにロードホイールを接触させて、前記ロードホイールが前記被検査タイヤから受ける反力を計測するタイヤ反力計測装置であって、
   　前記被検査タイヤに前記ロードホイールが接触していない状態で前記タイヤ回転軸を回転させたときに前記タイヤ回転軸の軸振動データを取得するタイヤ回転軸軸振動取得部と、
   　前記被検査タイヤに前記ロードホイールが接触していない状態で前記ロードホイールを回転させたときに前記ロードホイールの軸振動データを取得するロードホイール軸振動取得部と、
   　前記タイヤ回転軸軸振動取得部、および、前記ロードホイール軸振動取得部で取得されたそれぞれの軸振動データの周波数を演算する周波数演算部と、
   　前記被検査タイヤに前記ロードホイールが接触した状態で前記タイヤ回転軸を回転させたときに前記ロードホイールが前記被検査タイヤから受ける反力計測データを取得する反力取得部と、
   　前記反力取得部で取得された反力計測データから前記周波数演算部で演算された周波数成分を除去した反力データを生成する反力データ生成部と、
   を備えるタイヤ反力計測装置。
2. 　前記反力データ生成部は、
   　前記タイヤ回転軸の回転周波数よりも低い周波数に設定された下限周波数以下の周波数成分を前記反力計測データからさらに除去して前記反力データを生成する請求項１に記載のタイヤ反力計測装置。
3. 　前記被検査タイヤに前記ロードホイールが接触していない状態で前記ロードホイールを回転させるモータを備える請求項１又は２に記載のタイヤ反力計測装置。
4. 　前記タイヤ回転軸軸振動取得部は、
   　前記タイヤ回転軸の軸変位を計測するタイヤ回転軸変位計測器である請求項１から３の何れか一項に記載のタイヤ反力計測装置。
5. 　前記ロードホイール軸振動取得部は、
   　前記ロードホイールの軸変位を計測するロードホイール変位計測器である請求項１から４の何れか一項に記載のタイヤ反力計測装置。
6. 　前記タイヤ回転軸軸振動取得部又はロードホイール軸振動取得部で取得された軸振動データが許容値を超えたか否かを判定する報知判定部を備える請求項１から５の何れか一項に記載のタイヤ反力計測装置。
7. 　前記タイヤ回転軸軸振動取得部、および、ロードホイール軸振動取得部で取得された軸振動データを統計処理して得られた統計値が許容値を超えたか否かを判定する報知判定部を備える請求項１から５の何れか一項に記載のタイヤ反力計測装置。
8. 　被検査タイヤを装着して回転駆動するタイヤ回転軸と、
   　前記被検査タイヤに接触して従動回転しつつ前記被検査タイヤから反力を受けるロードホイールと、
   　請求項１から請求項７の何れか一項に記載のタイヤ反力計測装置と、
   を備えるタイヤ試験装置。

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