JP2020098121A - タイヤの金属線検出システム及び金属線検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの形状に応じて適切な測定位置にセンサヘッドを移動させることが可能な金属線検出システムを提供する。【解決手段】タイヤ１内に埋設された金属線をタイヤ１の外部から検出する金属線検出システム１０であって、タイヤ１を回転させる回転装置１１と、回転装置１１により回転するタイヤ１の表面近傍の所定の測定位置に配置されるセンサヘッド３１を有する検出装置１２と、センサヘッド３１を移動させる移動装置１３と、タイヤ１の形状に応じた測定位置にセンサヘッド３１を移動させるように移動装置１３の動作を制御する制御装置１４と、を備え、移動装置１３が、タイヤ１の径方向Ｙにセンサヘッド３１を移動させる径方向移動機構３６、及び、タイヤ１の軸方向Ｘにセンサヘッド３１を移動させる軸方向移動機構３７の少なくとも一方と、タイヤ１の表面に対するセンサヘッド３１の角度を調節する角度調節機構３５と、を有している。【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤの金属線検出システム及び金属線検出方法に関する。

車両に用いられる空気入りタイヤは、地面に接地するトレッド、このトレッドの幅方向両側に連なり径方向内側に延びるサイドウォール、及びサイドウォールの径方向内側に配置されたビード等を備えている。また、タイヤの内部には、タイヤの骨格となるカーカスが設けられ、カーカスのトレッド側の面には、トレッドの剛性を高めるベルトが設けられている。ベルトは、多数本の金属製のベルトコードを有している。

以上のような空気入りタイヤにおいては、ベルトコードの配列に乱れが生じたり、ベルト自体がタイヤの幅方向中央から左右にずれたりすると、性能低下が懸念される。このため、このような事象を有するタイヤは製造の過程において検出され除かれる。

下記の特許文献１には、ベルトコードの配列や乱れを確認することが可能な金属線検出装置が開示されている。この金属線検出装置は、コイルを有するセンサヘッドを備えており、当該センサヘッドをタイヤのトレッドの幅方向両端部に接近させることによって、センサヘッドからスチールコードまでの距離を検出し、異常の有無を判別する。

特開２００７−７９１５号公報

空気入りタイヤは、乗用車用、二輪自動車用、トラック及びバス用など、装着される車両の種類（タイヤの用途）によって大きさや形状が異なる。また、同種の車両に装着されるタイヤであっても、幅寸法や高さ寸法等、諸元の違いによって形状が異なる。特許文献１記載の金属線検出装置は、タイヤの位置に合わせて人手によりセンサヘッドの角度を微調整したりタイヤまでの距離を微調整したりすることができるが、タイヤの用途や諸元等により異なるタイヤの形状に応じてセンサヘッドの位置を調整することは困難である。

本発明は、タイヤの形状に応じて適切な測定位置にセンサヘッドを移動させることが可能な金属線検出システム及び金属線検出方法を提供することを目的とする。

（１） 本発明に係る金属線検出システムは、
タイヤ内に埋設された金属線をタイヤの外部から検出する金属線検出システムであって、
タイヤを回転させる回転装置と、
前記回転装置により回転するタイヤの表面近傍の所定の測定位置に配置されるセンサヘッドを有する検出装置と、
前記センサヘッドを移動させる移動装置と、
タイヤの形状に応じた前記測定位置に前記センサヘッドを移動させるように前記移動装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記移動装置が、
前記タイヤの径方向に前記センサヘッドを移動させる径方向移動機構、及び、前記タイヤの軸方向に前記センサヘッドを移動させる軸方向移動機構の少なくとも一方と、
前記タイヤの表面に対する前記センサヘッドの角度を調節する角度調節機構と、を有している。

上記の構成を有する金属線検出システムは、制御装置が、タイヤの形状に応じた測定位置にセンサヘッドを移動させるように移動装置の動作を制御するので、センサヘッドを適切な測定位置に移動させることができる。また、径方向移動機構によって、タイヤの高さ寸法に応じた適切な径方向の位置にセンサヘッドを移動させることができ、軸方向移動機構によって、タイヤの幅方向寸法に応じた適切な位置にセンサヘッドを移動させることができる。そして、径方向移動機構及び／又は軸方向移動機構によってタイヤの表面近傍に配置されたセンサヘッドの角度を、角度調節機構によってタイヤの表面形状に合わせて調節することができる。

（２） 好ましくは、前記センサヘッドが、前記角度調節機構に取り付けられている。
この構成によれば、センサヘッドの角度を角度調節機構によって直接的に調節することができるので、タイヤの表面形状に合わせてより正確に角度の調節を行うことができる。

（３） 好ましくは、前記角度調節機構が、前記径方向移動機構又は前記軸方向移動機構のいずれか一方に取り付けられる。
この構成によれば、径方向移動機構又は軸方向移動機構のいずれか一方により、センサヘッドと角度調節機構とをタイヤに対する適切な径方向位置又は軸方向位置に位置付けることができる。

（４） 好ましくは、前記径方向移動機構が、前記センサヘッドの最大移動距離がより大きい主移動機構と、前記最大移動距離がより小さい副移動機構とからなり、
前記軸方向移動機構が、前記主移動機構に取り付けられ、
前記副移動機構が、前記軸方向移動機構に取り付けられ、
前記角度調節機構が、前記副移動機構に取り付けられている。
この構成によれば、径方向移動機構の主移動機構によって、軸方向移動機構、副移動機構、角度調節機構、及びセンサヘッドを大きく径方向に移動させて、迅速にセンサヘッドをタイヤに接近させることができ、副移動機構によってセンサヘッドを径方向に小さく移動させて、タイヤに対するより適切な径方向位置にセンサヘッドを容易に位置付けることができる。

（５） 好ましくは、前記角度調節機構が、互いに平行に並べて配置された２つのシリンダと、前記センサヘッドが取り付けられるとともに、前記双方のシリンダのピストンロッドに連結された取付部材とを備えている。
この構成によれば、２つのシリンダをそれぞれ個別に伸縮させることで、取付部材を介してセンサヘッドの角度を調節することができる。また、センサヘッドの角度を調節すると、それに伴ってセンサヘッドの径方向位置又は軸方向位置が変動し、タイヤの表面までの距離も変動することがあるが、２つのシリンダを同じように伸縮させることで角度を維持したままセンサヘッドの径方向位置又は軸方向位置を調整することができる。

（６） 好ましくは、金属線検出システムが、前記タイヤの形状に関する情報を取得する情報取得装置をさらに備えており、
前記制御装置が、前記情報取得装置から入力された前記情報に基づいて前記移動装置の動作を制御する。
このような構成によって、タイヤの形状に応じてセンサヘッドを適切な測定位置に移動させることができる。

（７） 好ましくは、金属線検出システムが、前記タイヤの回転角度を検出する回転検出器をさらに備え、
前記制御装置は、前記検出装置の検出データと前記回転検出器の角度データとを対応付ける処理を行う。
このような構成によって、タイヤの金属線の状態とタイヤの回転角度と合わせて把握することができ、例えば、金属線の配列等に異常があった場合にその具体的な周方向の位置を特定することが可能となる。

（８） 本発明の金属線検出方法は、
タイヤ内に埋設された金属線を前記タイヤの外部から検出する金属線検出方法であって、
タイヤの形状に関する情報を取得するステップと、
タイヤを回転させるステップと、
取得したタイヤの形状に応じて、検出装置のセンサヘッドをタイヤの表面近傍の所定の測定位置に移動させるステップと、
前記検出装置によって金属線を検出するステップと、を含む。

このような方法によって、タイヤの形状に応じてセンサヘッドを適切な測定位置に移動させることができる。

本発明の金属線検出システムによれば、タイヤの形状に応じて適切な測定位置にセンサヘッドを移動させることができる。

本発明の一実施形態に係る金属線検出システムの検出対象となるタイヤの一部の断面図である。 金属線検出システムの概略的な正面図である。 角度調節機構を示す正面図である。 （ａ）は、図２のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は、図２のＣ−Ｃ断面図である。 移動装置の動作を説明する概略的な正面図である。 移動装置の動作を説明する概略的な正面図である。 制御装置の処理手順を示すフローチャートである。 角度調節機構の変形例を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
［タイヤの構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る金属線検出システムの検出対象となるタイヤの一部の断面図である。
図１において、左右方向はタイヤ１の軸方向（幅方向）Ｘであり、上下方向はタイヤ１の径方向Ｙである。この図１の紙面に対して垂直な方向は、タイヤ１の周方向である。この図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ１の赤道面を表す。

タイヤ１は、空気入りタイヤであり、例えば乗用車に装着して使用される。タイヤ１は、トレッド２、サイドウォール３、及びビード４を有している。
トレッド２は、タイヤ１の外周部に配置されている。トレッド２の外周面は、路面と接触するトレッド面２ａとされている。トレッド２は架橋ゴムからなる。

サイドウォール３は、トレッド２の幅方向両側から径方向内側へ延びる。サイドウォール３は架橋ゴムからなる。サイドウォール３の外面には、種々の表示がなされている。例えば、サイドウォール３の外面には、タイヤの名称、サイズ（幅寸法、リム径、扁平率等）、メーカー名等を示す刻印が設けられている。

ビード４は、サイドウォール３の径方向内側に配置されている。ビード４は、コア４ａ及びエイペックス４ｂを備えている。コア４ａは、周方向に延びるスチール製のワイヤーを含む。コア４ａは、矩形状の断面を有する。エイペックス４ｂは、コア４ａよりも径方向外側に位置する。エイペックス４ｂは架橋ゴムからなる。

タイヤ１の内部には、カーカス５、ベルト６、バンド７、及びインナーライナー８が設けられている。
カーカス５は、トレッド２、サイドウォール３、及びビード４の内側に位置する。カーカス５は、少なくとも１枚のカーカスプライを含む。このタイヤ１では、カーカスプライの端部は、コア４ａの幅方向内側から径方向内側を通り、コア４ａの幅方向外側において径方向外方へ折り返されている。

ベルト６は、トレッド２の径方向内側において、カーカス５に積層される。図１に示されるタイヤ１のベルト６は２枚のベルトプライ６ａからなる。各ベルトプライ６ａは並列された多数のベルトコードを含む。それぞれのベルトコードは、赤道面に対して傾斜する。このベルトコードが赤道面に対してなす角度は１０°以上３５°以下である。ベルトコードの材質は、スチール等の金属である。

バンド７は、径方向においてトレッド２とベルト６との間に位置する。バンド７は、ベルト６全体を覆う。このバンド７は、ジョイントレス構造を有する。
インナーライナー８は、カーカス５の内側に位置する。インナーライナー８は、タイヤ１の内面を構成する。このインナーライナー８は、架橋ゴムからなる。インナーライナー８は、タイヤ１の内圧を保持する。

［金属線検出システム１０の構成］
図２は、金属線検出システムの概略的な正面図である。
本実施形態の金属線検出システム１０は、ベルト６を構成するベルトコードの端部を検出する。金属線検出システム１０は、図２に示されるように、回転装置１１、検出装置１２、移動装置１３、制御装置１４、情報取得装置１５、及び出力装置１６を有している。なお、図２において、タイヤ１は、軸方向Ｘが上下方向に、径方向Ｙが水平方向に向けて配置されている。そのため、以下の説明では、上下方向を軸方向Ｘということがあり、水平方向を径方向Ｙということがある。

（回転装置１１の構成）
回転装置１１は、タイヤ１を支持し回転させる。本実施形態では、回転装置１１として、タイヤ１のユニフォミティ検査を行うタイヤ試験機が用いられている。タイヤ試験機１１は、タイヤ支持部２１と、回転検出器２７と、測定部２３とを有している。タイヤ１は、軸心を上下方向に向けた水平な姿勢でタイヤ支持部２１に支持される。タイヤ支持部２１は、タイヤ１に組み付けられるリム部材２４を有している。リム部材２４に組み付けられたタイヤ１には空気が充填される。

さらに、タイヤ支持部２１は、リム部材２４の上部に連結された上側回転軸２５ａと、リム部材２４の下部に連結された下側回転軸２５ｂとを有している。
回転検出器２７は、タイヤ支持部２１で支持されたタイヤ１の回転角度を検出する。回転検出器２７は、例えば、上側回転軸２５ａ又は下側回転軸２５ｂに設けられる。この回転検出器２７としては、例えばロータリーエンコーダが用いられる。

測定部２３は、回転ドラム２６を有している。回転ドラム２６は、上下方向の軸心回りに回転自在に支持されている。回転ドラム２６は、水平方向に移動可能に設けられ、各タイヤ支持部２１に保持されたタイヤ１の外周面に接触する。また、測定部２３は、回転ドラム２６を回転駆動する駆動部（図示省略）を有している。回転ドラム２６に接触するタイヤ１は、回転ドラム２６の回転に伴って回転する。

測定部２３は、タイヤ１から回転ドラム２６に付与される所定方向の力を測定するロードセル等の測定器（図示省略）を有している。
なお、タイヤ試験機１１は、測定部２３の回転ドラム２６を回転駆動する構成に限らず、タイヤ１を回転駆動する構成であってもよい。この場合、例えば、タイヤ支持部２１の上側回転軸２５ａ又は下側回転軸２５ｂを駆動モータ等によって回転駆動することができる。

（検出装置１２の構成）
検出装置１２は、金属を検出可能な非接触センサである。検出装置１２は、タイヤ試験機１１によって支持され回転するタイヤ１のベルトコードの端部を検出する。検出装置１２としては、例えば渦電流式変位センサが用いられる。検出装置１２は、２つのセンサヘッド３１と、センサユニット３２とを備える。

センサヘッド３１は、水平に配置されたタイヤ１のトレッド２の幅方向両端部に対応して上下に２つ設けられている。センサヘッド３１は、高周波電流によって磁界を発生するコイルを有する。センサユニット３２は、センサヘッド３１のコイルに高周波電流を流す発信回路、コイルのインピーダンスの変化を電圧の変化として検出する検出回路、電圧の変化を出力する出力回路等を備えている。

センサヘッド３１のコイルに金属が近づくと、コイルから発生する磁界によって金属に渦電流が発生する。そして、コイルから金属までの距離が変化すると、この変化に略比例して渦電流の大きさも変化し、金属を含むコイルのインピーダンスが変化する。検出回路は、このインピーダンスの変化による発信振幅（電圧の振幅）の変化を検出し、出力回路がこの電圧の振幅の変化を検出データとして出力する。出力回路の出力は、後述する制御装置１４に入力される。

なお、検出装置１２としては、上述の渦電流式変位センサに限らず、静電容量センサなど、他形式のセンサを採用することができる。

（移動装置１３の構成）
移動装置１３は、検出装置１２の２つのセンサヘッド３１を、タイヤ１の表面近傍の所定の測定位置にそれぞれ位置づける。本実施形態の検出装置１２は、ベルト６のベルトコードの両端部を検出するため、センサヘッド３１は、トレッド２の幅方向両端部における表面（バットレス面Ｂ）の近傍に隙間ｔ（図１参照）をあけて位置づけられる。また、バットレス面Ｂは、軸方向Ｘ及び径方向Ｙに対して傾斜しているため、センサヘッド３１も、バットレス面Ｂに沿うように傾斜して配置される。

移動装置１３は、角度調節機構３５、径方向移動機構３６、及び軸方向移動機構３７を備えている。
角度調節機構３５は、上下一対設けられている。上下の角度調節機構３５は、互いに上下対称に構成されている。各角度調節機構３５は、取付部材４１と、アクチュエータ４２と、支持フレーム４３とを備えている。

取付部材４１は、センサヘッド３１を支持し、センサヘッド３１をアクチュエータ４２に連結するために用いられる。取付部材４１は、径方向Ｙ及び軸方向Ｘに対して傾斜して配置された取付部４１ａと、径方向Ｙにほぼ沿って配置された連結部４１ｂとを備えている。取付部４１ａには、センサヘッド３１が取り付けられる。連結部４１ｂには、アクチュエータ４２が連結される。

アクチュエータ４２は、例えば、電動シリンダにより構成されている。電動シリンダ４２は、電力が供給されることによって伸縮する。電動シリンダ４２は、図３に示されるように、シリンダ本体４２ａと、シリンダ本体４２ａに対して長さ方向に移動可能に設けられたピストンロッド４２ｂとを有する。

本実施形態の角度調節機構３５は、２つの電動シリンダ４２を備えている。２つの電動シリンダ４２は、径方向Ｙに並べて配置されている。２つの電動シリンダ４２は、互いに軸方向Ｘに沿って平行に配置され、ともに軸方向Ｘに伸縮する。また、２つの電動シリンダ４２は、それぞれ独立して伸縮する。電動シリンダ４２のシリンダ本体４２ａは、支持フレーム４３に支持されている。電動シリンダ４２のピストンロッド４２ｂの先端は、取付部材４１の連結部４１ｂに回動自在に連結されている。

図３は、角度調節機構を示す正面図である。特に、図３は、異なる形状のタイヤ１のバットレス面Ｂに沿わせて検出装置１２のセンサヘッド３１が配置された状態を示している。
検出装置１２のセンサヘッド３１は、２つの電動シリンダ４２の伸縮により角度が調整される。図３（ａ）は、２つの電動シリンダ４２をほぼ同じ量だけ伸縮させた状態を示す。図３（ｂ）は、タイヤ１側に配置された一方の電動シリンダ４２を、他方の電動シリンダ４２よりも大きく伸長させた状態を示す。図３（ｃ）は、他方の電動シリンダ４２を一方の電動シリンダ４２よりも大きく伸長させた状態を示す。

図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、角度調節機構３５は、２つの電動シリンダ４２をそれぞれ独立して伸縮させることにより、タイヤ１のバットレス面Ｂの傾斜に合わせてセンサヘッド３１ｂの角度を適切に設定することができる。
また、２つの電動シリンダ４２を同じ方向に同じ量だけ伸縮させることによって、センサヘッド３１の角度を維持したまま、軸方向Ｘの距離を調整することができる。そのため、センサヘッド３１の角度の調節によってタイヤ１の表面からセンサヘッド３１までの軸方向Ｘの距離が変化した場合であっても、センサヘッド３１の角度を維持したままタイヤ１の表面までの距離を調整することができる。

図２に示すように、径方向移動機構３６は、副移動機構３６Ｂと主移動機構３６Ａとを備えている。主移動機構３６Ａは、副移動機構３６Ｂよりもセンサヘッド３１の最大移動距離が大きくなるように構成されている。

副移動機構３６Ｂは、上下一対設けられている。副移動機構３６Ｂは、アクチュエータ４５と、ガイド部材４６と、支持フレーム４７とを有している。アクチュエータ４５は、例えば電動シリンダにより構成されている。電動シリンダ４５は、電力が供給されることによって径方向Ｙに伸縮する。

電動シリンダ４５は、シリンダ本体４５ａとピストンロッド４５ｂとを備えている。シリンダ本体４５ａは、支持フレーム４７に取り付けられている。ピストンロッド４５ｂの先端は、角度調節機構３５の支持フレーム４３に連結されている。したがって、電動シリンダ４５を伸縮させると、角度調節機構３５及びセンサヘッド３１が径方向Ｙに移動する。

ガイド部材４６は、電動シリンダ４５の伸縮による角度調節機構３５及びセンサヘッド３１の径方向Ｙの移動が円滑に行われるように、これらの移動を案内する。ガイド部材４６は、ガイドシャフト４６ａと、ガイド筒４６ｂとを有している。ガイドシャフト４６ａは、径方向Ｙに沿って配置され、一端が角度調節機構３５の支持フレーム４７に連結されている。ガイド筒４６ｂは、支持フレーム４７に取り付けられている。ガイド筒４６ｂは、ガイドシャフト４６ａが摺動自在に挿入され、ガイドシャフト４６ａの径方向Ｙ（ガイドシャフト４６ａの軸心方向）の移動を案内する。

副移動機構３６Ｂの支持フレーム４７は、後で説明する軸方向移動機構３７に支持されており、この軸方向移動機構３７の支持フレーム５３が、主移動機構３６Ａによって支持されている。
主移動機構３６Ａは、ボールねじ等のねじ送り機構４９により構成されている。ねじ送り機構４９は、径方向Ｙに沿って配置されたねじ軸４９ａと、ねじ軸４９ａを回転駆動する駆動モータ４９ｂと、ねじ軸４９ａに取り付けられるナット部材４９ｃとを有する。

ナット部材４９ｃは、軸方向移動機構３７の支持フレーム５３に連結されている。ナット部材４９ｃは、ねじ軸４９ａの回転によって径方向Ｙ（ねじ軸４９ａの軸心方向）に移動する。そのため、ナット部材４９ｃとともに、軸方向移動機構３７、副移動機構３６Ｂ、角度調節機構３５、及びセンサヘッド３１も径方向Ｙに移動する。

図４（ａ）は、図２のＡ−Ａ断面図、図４（ｂ）は、図２のＣ−Ｃ断面図である。
図２及び図４に示すように、軸方向移動機構３７は、ボールねじ等のねじ送り機構５１と、案内部材５２と、支持フレーム５３とを有している。
ねじ送り機構５１は、支持フレーム５３の上部に取り付けられたねじ軸５１ａと、支持フレーム５３の上部と下部とに架け渡されたねじ軸５１ｂと、各ねじ軸５１ａ，５１ｂを回転駆動する駆動モータ５１ｃとを有している。各ねじ軸５１ａ，５１ｂは、軸方向Ｘに沿って配置されている。図４（ａ）に示すように、ねじ軸５１ａには、上側の副移動機構３６Ｂの支持フレーム４７に連結されたナット部材５１ｄが取り付けられている。図４（ｂ）に示すように、ねじ軸５１ｂには、下側の副移動機構３６Ｂの支持フレーム４７に連結されたナット部材５１ｄが取り付けられている。

案内部材５２は、上下の副移動機構３６Ｂの軸方向Ｘの移動を案内する。案内部材５２は、支持フレーム５３の幅方向両側において上部と下部とに架け渡して設けられたガイドシャフト５２ａと、上下の副移動機構３６Ｂの支持フレーム４７に取り付けられ、ガイドシャフト５２ａが摺動自在に挿入されるガイド筒５２ｂとを有している。

したがって、各駆動モータ５１ｃによってねじ軸５１ａ，５１ｂが回転駆動されると、上側及び下側の副移動機構３６Ｂが案内部材５２によって案内されながら軸方向Ｘ（上下方向）に移動する。また、上側の副移動機構３６Ｂと下側の副移動機構３６Ｂとは、互いに逆方向に移動する。この副移動機構３６Ｂの移動によって、角度調節機構３５及びセンサヘッド３１も共に移動する。

上側のセンサヘッド３１は、軸方向移動機構３７によってタイヤ１の上側のバットレス面Ｂに接近した測定位置と、上方の退避位置との間で軸方向Ｘに移動する。下側のセンサヘッド３１は、軸方向移動機構３７によってタイヤ１の下側のバットレス面Ｂに接近した測定位置と、下方の退避位置との間で軸方向Ｘに移動する。

図５及び図６は、移動装置の動作を説明する概略的な正面図である。
金属線の検出開始前、図５（ａ）に示すように、検出装置１２のセンサヘッド３１は、タイヤ１に対して軸方向Ｘ及び径方向Ｙに離れた位置に配置されている。そして、回転装置１１にセットされたタイヤ１が回転すると、金属線の検出動作が開始される。

まず、センサヘッド３１は、図５（ａ）に矢印ａで示すように径方向移動機構３６の主移動機構３６Ａによって径方向Ｙに大きく移動する。その後、センサヘッド３１は、図５（ｂ）に矢印ｂで示すように、軸方向移動機構３７によって軸方向Ｘに移動する。そして、センサヘッド３１は、図６に矢印ｃで示すように、副移動機構３６Ｂによって径方向Ｙに小さく移動しつつ、矢印ｄで示すように角度調節機構３５によってタイヤ１のバットレス面Ｂに合わせて角度が調整される。

以上の動作により、センサヘッド３１がタイヤ１のバットレス面Ｂに沿った測定位置に配置される。金属線の検出動作が終了すると、角度調節機構３５、軸方向移動機構３７、及び径方向移動機構３６が逆の動作を行うことによって、図５（ａ）に示すように、センサヘッド３１がタイヤ１から離れた位置に退避する。

（情報取得装置１５の構成）
情報取得装置１５は、検出装置１２によって金属線の検出作業が行われる前、例えば、回転装置１１にタイヤ１がセットされるまでの間に、タイヤ１の形状に関する情報、例えば、タイヤ１の断面幅寸法、トレッド幅寸法、高さ寸法、外径寸法、リム径、リム幅、扁平率等を予め取得し、記憶している。情報取得装置１５は、ＣＰＵ等を有する制御部や、情報を記憶する記憶部等を有するコンピュータ等により構成されており、制御部が、情報を取得するための処理や情報を出力するための処理を実行する。

情報取得装置１５は、例えば、人手による入力や自動読み取り等によってタイヤ１の形状に関する情報を取得することができる。自動読み取りとしては、例えばタイヤ１のサイドウォール３に設けられた刻印や印字を撮像し、画像処理により文字認識することによって情報を読み取る方法を採用することができる。この場合、情報取得装置１５は、画像を撮像する撮像装置を備え、制御部が画像処理を実行する。その他、自動読み取りとしては、バーコードから情報を読み取る方法等を採用してもよい。

（制御装置１４の構成）
制御装置１４は、ＣＰＵ等を有する制御部や、情報を記憶する記憶部等を有するコンピュータ等により構成されており、記憶部に記憶されたプログラムを制御部が実行することによって各種の機能を発揮する。例えば、制御装置１４は、移動装置１３の動作を制御する機能を有する。具体的に、制御装置１４は、角度調節機構３５における電動シリンダ４２、及び、径方向移動機構３６における電動シリンダ４５の動作を制御する。また、制御装置１４は、径方向移動機構３６における駆動モータ４９ｂ、及び、軸方向移動機構３７における駆動モータ５１ｃの動作を制御する。

制御装置１４は、各機構３５，３６，３７の動作を制御することによってセンサヘッド３１を所定量だけ移動させ、タイヤ１の表面（バットレス面Ｂ）の近傍の測定位置へ移動させる。したがって、制御装置１４は、移動装置１３によるセンサヘッド３１の移動量を制御している。

制御装置１４は、情報取得装置１５に接続され、情報取得装置１５からタイヤ１の形状に関する情報が入力される。制御装置１４は、情報取得装置１５から入力された情報に基づいて移動装置１３を制御する。具体的には、制御装置１４は、タイヤ１の幅寸法や高さ寸法などの情報を用いて移動装置１３の各機構３５，３６，３７の動作量を決定し、各機構３５，３６，３７を動作させる。そのため、回転装置１１にセットされたタイヤ１の形状に応じてセンサヘッド３１を移動させ、適切な測定位置にセンサヘッド３１を位置づけることが可能となる。

制御装置１４には、検出装置１２におけるセンサユニット３２の出力、すなわち金属線の位置（金属線からセンサヘッド３１までの距離）について検出データが入力される。また、制御装置１４には、回転装置１１の回転検出器２７によって検出された回転角度のデータが入力される。そして、制御装置１４は、センサユニット３２の検出データと回転検出器２７の角度データとを対応付けて記憶する。したがって、センサユニット３２の検出データに異常が認められた場合、タイヤ１の回転角度から異常がある周方向の位置を特定することが可能となる。

制御装置１４は、センサユニット３２の検出データと回転検出器２７の角度データとを対応付けた情報を、ディスプレイ等の出力装置１６に出力することができる。このとき、検出データに異常がある場合は、その旨を出力し、作業者に報知することができる。

図７は、以上のような制御装置１４の処理の手順を示すフローチャートである。
制御装置１４は、ステップＳ１において、情報取得装置１５からタイヤ１の形状に関する情報の入力を受け付ける。そして、制御装置１４は、ステップＳ２において、情報取得装置１５から入力された情報に基づいて、移動装置１３を制御し、センサヘッド３１を測定位置に移動させる。

その後、制御装置１４は、ステップＳ３において、センサユニット３２から検出データを取得するとともに、回転検出器２７からタイヤ１の回転角度のデータを取得する。制御装置１４は、ステップＳ４において、検出データと角度データを対応付けて記憶する。そして、制御装置１４は、ステップＳ５において、検出データ及び角度データについての情報を出力装置１６に出力する。

以上の処理により、タイヤ１におけるベルトコードの配列や乱れを把握することが可能となり、製品の出荷前に異常を検出することが可能となる。また、検出装置１２のセンサヘッド３１を、タイヤ１の形状に応じて正確に測定位置に位置付けることができるので、金属線の検出も正確に行うことが可能となる。

［実施形態の作用効果］
（１） 上記実施形態の金属線検出システム１０は、タイヤ１内に埋設された金属製のベルトコードをタイヤ１の外部から検出する金属線検出システムである。金属線検出システム１０は、タイヤ１を回転させる回転装置１１と、回転装置１１により回転するタイヤ１の表面近傍の所定の測定位置に配置されるセンサヘッド３１を有する検出装置１２と、センサヘッド３１を移動させる移動装置１３と、タイヤ１の形状に応じた測定位置にセンサヘッド３１を移動させるように移動装置１３の動作を制御する制御装置と、を備えている。

制御装置１４は、タイヤ１の形状に応じた測定位置にセンサヘッド３１を移動させるように移動装置１３の動作を制御するので、センサヘッド３１を適切な測定位置に移動させることが可能となる。

また、移動装置１３は、タイヤ１の径方向Ｙにセンサヘッド３１を移動させる径方向移動機構３６と、タイヤ１の軸方向Ｘにセンサヘッド３１を移動させる軸方向移動機構３７と、タイヤ１の表面に対するセンサヘッド３１の角度を調節する角度調節機構３５と、を有している。
径方向移動機構３６によって、タイヤ１の高さ寸法に応じた適切な径方向の位置にセンサヘッド３１を移動させることができ、軸方向移動機構３７によって、タイヤ１の幅寸法に応じた適切な位置にセンサヘッド３１を移動させることができる。そして、角度調節機構３５によってタイヤ１の表面形状に合わせてセンサヘッド３１の角度を調節することができる。

なお、上述の実施形態では、移動装置１３が、径方向移動機構３６と軸方向移動機構３７との双方を備えていたが、径方向移動機構３６及び軸方向移動機構３７の一方のみを備えていてもよい。

（２） 上述の実施形態では、センサヘッド３１が角度調節機構３５に取り付けられている。このため、センサヘッド３１の角度を角度調節機構３５によって直接的に調節することができ、タイヤ１の表面形状に合わせてより正確に角度を調節することができる。

（３） 上述の実施形態では、角度調節機構３５が、径方向移動機構３６（副移動機構３６Ｂ）に取り付けられている。このため、径方向移動機構３６により、センサヘッド３１と角度調節機構３５とをタイヤ１に対する適切な径方向位置に位置付けることができる。

なお、角度調節機構３５は、軸方向移動機構３７に取り付けられていてもよい。この場合、軸方向移動機構３７により、センサヘッド３１と角度調節機構３５とをタイヤ１に対する適切な軸方向位置に位置づけることができる。

（４） 上述の実施形態では、径方向移動機構３６が、センサヘッド３１の最大移動距離がより大きい主移動機構３６Ａと、センサヘッド３１の最大移動距離がより小さい副移動機構３６Ｂとからなる。そして、軸方向移動機構３７が、主移動機構３６Ａに取り付けられ、副移動機構３６Ｂが、軸方向移動機構３７に取り付けられ、角度調節機構３５が、副移動機構３６Ｂに取り付けられている。このため、主移動機構３６Ａによって、軸方向移動機構３７、副移動機構３６Ｂ、角度調節機構３５、及びセンサヘッド３１を大きく径方向Ｙに移動させて、迅速にセンサヘッド３１をタイヤ１に接近又はタイヤ１から離反させることができ、副移動機構３６Ｂによってセンサヘッド３１を径方向Ｙに小さく移動させて、タイヤ１に対するより適切な径方向位置にセンサヘッド３１を容易に位置付けることができる。

（５） 上述の実施形態では、角度調節機構３５が、互いに平行に並べて配置された２つの電動シリンダ４２と、センサヘッド３１が取り付けられるとともに、双方の電動シリンダ４２のピストンロッド４２ｂに連結された取付部材４１とを備えている。このため、２つの電動シリンダ４２を伸縮させることで、取付部材４１を介してセンサヘッド３１の角度を調節することができる。また、センサヘッド３１の角度の調節に伴ってセンサヘッド３１の径方向位置又は軸方向位置が変動したとしても、２つの電動シリンダ４２を伸縮させることで角度を維持したままセンサヘッド３１の径方向位置又は軸方向位置を調整することができる。

（６） 上述の実施形態では、金属線検出システム１０が、タイヤ１の形状に関する情報を取得する情報取得装置１５をさらに備えている。そして、制御装置１４は、情報取得装置１５から入力された情報に基づいて移動装置１３の動作を制御する。このため、タイヤ１の形状に応じてセンサヘッド３１を適切な測定位置に移動させることができる。

（７） 上述の実施形態では、金属線検出システム１０が、タイヤ１の回転角度を検出する回転検出器２７をさらに備えている。そして、制御装置１４は、検出装置１２の検出データと回転検出器２７の角度データとを対応付ける処理を行う。このため、タイヤ１のベルトコードの配列等の状態をタイヤ１の回転方向の位置と合わせて把握することができ、ベルトコードの配列等に異常があった場合にその具体的な周方向の位置を特定することが可能となる。

（８） 上述の実施形態では、タイヤ１内に埋設されたベルトコードをタイヤ１の外部から検出する金属線検出方法が開示される。この方法は、タイヤ１の形状に関する情報を取得するステップと、タイヤを回転させるステップと、取得したタイヤの形状に応じて、検出装置１２のセンサヘッド３１をタイヤ１の表面近傍の所定の測定位置に移動させるステップと、検出装置１２によってベルトコードを検出するステップと、を含む。
このような方法によって、タイヤ１の形状に応じてセンサヘッド３１を適切な測定位置に移動させることができる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。
図８は、角度調節機構の変形例を示す正面図である。
上述の実施形態では、角度調節機構３５の電動シリンダ４２は、軸方向Ｘに沿って互いに平行に配置されるとともに、径方向Ｙに並べて配置されていた。しかしながら、これに限定されるものではなく、図８に示すように変形することができる。

図８（ａ）に示す変形例では、２つの電動シリンダ４２が、径方向Ｙに沿って互いに平行に配置されるとともに、軸方向Ｘに並べて配置されている。各電動シリンダ４２は、それぞれ独立して径方向Ｙに伸縮することによって、センサヘッド３１の角度をタイヤ１の表面に合わせて調節することができる。

図８（ｂ）に示す変形例では、２つの電動シリンダ４２が、互いに平行に配置されるとともに、軸方向Ｘ及び径方向Ｙに対して傾斜した方向に並べて配置されている。各電動シリンダ４２は、それぞれ独立して伸縮することによって、センサヘッド３１の角度をタイヤ１の表面に合わせて調節することができる。

上述の実施形態では、角度調節機構３５及び径方向移動機構３６（副移動機構３６Ｂ）のアクチュエータ４２，４５として電動シリンダが用いられているが、流体圧によって作動する流体圧シリンダが用いられてもよい。
軸方向移動機構３７及び径方向移動機構３６（主移動機構３６Ａ）は、ねじ送り機構に代えて、電動シリンダ等のアクチュエータ、チェーン搬送機構などを備えていてもよい。

回転装置１１は、タイヤ試験機に限定されず、加硫成形後のタイヤの製造過程で用いられタイヤを回転させるあらゆる装置を適用することができる。また、回転装置１１は、金属線検出システム専用に用いられる装置であってもよい。

上述の実施形態では、径方向移動機構３６は、主移動機構３６Ａと副移動機構３６Ｂとによって構成されていたが、いずれか一方のみで構成されていてもよい。

１ ：タイヤ
１０ ：金属線検出システム
１１ ：回転装置
１２ ：検出装置
１３ ：移動装置
１４ ：制御装置
１５ ：情報取得装置
２７ ：回転検出器
３１ ：センサヘッド
３５ ：角度調節機構
３６ ：径方向移動機構
３６Ａ ：主移動機構
３６Ｂ ：副移動機構
３７ ：軸方向移動機構
４１ ：取付部材
４１ａ ：取付部
４２ ：電動シリンダ
４２ｂ ：ピストンロッド
Ｘ ：軸方向
Ｙ ：径方向

Claims (8)

1. タイヤ内に埋設された金属線を前記タイヤの外部から検出する金属線検出システムであって、
   前記タイヤを回転させる回転装置と、
   前記回転装置により回転するタイヤの表面近傍の所定の測定位置に配置されるセンサヘッドを有する検出装置と、
   前記センサヘッドを移動させる移動装置と、
   タイヤの形状に応じた前記測定位置に前記センサヘッドを移動させるように前記移動装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
   前記移動装置が、前記タイヤの径方向に前記センサヘッドを移動させる径方向移動機構、及び、前記タイヤの軸方向に前記センサヘッドを移動させる軸方向移動機構の少なくとも一方と、
   前記タイヤの表面に対する前記センサヘッドの角度を調節する角度調節機構と、
   を有している、タイヤの金属線検出システム。
2. 前記センサヘッドが、前記角度調節機構に取り付けられている、請求項１に記載のタイヤの金属線検出システム。
3. 前記角度調節機構が、前記径方向移動機構又は前記軸方向移動機構のいずれか一方に取り付けられる、請求項２に記載のタイヤの金属線検出システム。
4. 前記径方向移動機構が、前記センサヘッドの最大移動距離がより大きい主移動機構と、前記最大移動距離がより小さい副移動機構とからなり、
   前記軸方向移動機構が、前記主移動機構に取り付けられ、
   前記副移動機構が、前記軸方向移動機構に取り付けられ、
   前記角度調節機構が、前記副移動機構に取り付けられている、請求項３に記載のタイヤの金属線検出システム。
5. 前記角度調節機構が、互いに平行に並べて配置された２つのシリンダと、前記センサヘッドが取り付けられるとともに、前記双方のシリンダのピストンロッドに連結された取付部材とを備えている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤの金属線検出システム。
6. 前記タイヤの形状に関する情報を取得する情報取得装置をさらに備えており、
   前記制御装置が、前記情報取得装置から入力された前記情報に基づいて前記移動装置の動作を制御する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のタイヤの金属線検出システム。
7. 金属線検出システムが、前記タイヤの回転角度を検出する回転検出器をさらに備え、
   前記制御装置は、前記検出装置の検出データと前記回転検出器の角度データとを対応付ける処理を行う、請求項１〜６のいずれか１項に記載のタイヤの金属線検出システム。
8. タイヤ内に埋設された金属線を前記タイヤの外部から検出する金属線検出方法であって、
   タイヤの形状に関する情報を取得するステップと、
   タイヤを回転させるステップと、
   取得したタイヤの形状に応じて、検出装置のセンサヘッドをタイヤの表面近傍の所定の測定位置に移動させるステップと、
   前記検出装置によって金属線を検出するステップと、を含むタイヤの金属線検出方法。

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