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空気入りタイヤのリーク検査装置

国内特許コード P07A012015
整理番号 /NO30533
掲載日 2007年12月7日
出願番号 特願平11-248377
公開番号 特開2001-074588
登録番号 特許第4042884号
出願日 平成11年9月2日(1999.9.2)
公開日 平成13年3月23日(2001.3.23)
登録日 平成19年11月22日(2007.11.22)
発明者
  • 狩野 泰
  • 渋田 文則
  • 鴨下 庄吾
出願人
  • (財)鉄道総合技術研究所
発明の名称 空気入りタイヤのリーク検査装置
発明の概要 【課題】 空気入りタイヤのリークを外気温度の影響を除去し且つ自動的に判定するリーク検査装置を提供すること。
【解決手段】空気入りタイヤのリーク検査装置は、CPU11、RAM12、ROM13、入出力部14、設定器15、プリンタ16及びディスプレイ17で構成されている。入出力部14を経て入力された被検査タイヤのタイヤ内圧と外気温度は測定データ記憶部121に記憶される。基準データは基準データ記憶部123に記憶される。CPU11は、被検査タイヤのタイヤ内圧に対応する外気温度を一定の時間遅れで補正して特定し、補正されたデータを補正データ記憶部122に記憶する。CPU11は、基準データ記憶部123に記憶されている基準データと補正データ記憶部123に記憶されているデータとを比較し、比較結果に基づいて被検査タイヤのリークの有無を判定する。前記比較は、タイヤ内圧と外気温度の変化曲線の一次関数近似式を利用して行われる。
従来技術、競合技術の概要 ホイールに取り付けられた圧力センサによってタイヤ内圧のリモートセンシングが可能な空気入りタイヤは、例えば特開平7-52617号公報に開示されている。この特許公報において、リニアモータカー用の空気入りタイヤは、非回転車軸にベアリングを介して回転自在に支持されたホイールに取付けられている。非回転車軸は円筒状車軸であって、リニアモータカーの車体に連結されたステーの先端に固定されている。タイヤがホイールのリムに装着されると、左右のリムに挟まれたホイールの外周面とタイヤの内壁との間にはタイヤ内室が形成される。タイヤ内室には空気注入装置からの圧力空気が注入され、所定の値の空気圧が保持されている。前記空気注入装置は、例えばホイールに形成されたバルブ孔に装着されたバルブと、バルブの外周に嵌合されてバルブ孔とバルブとの間を封止するOリングとから成るものである。このタイヤ内室の空気圧、即ちタイヤ内圧を測定する圧力センサは、ホイールに取付けられている。圧力センサは、例えばストレンゲージが形成された半導体チップの表面で受圧して抵抗変化として圧力を検出し、検出した圧力を電気信号として出力する拡散形半導体圧力センサである。タイヤ内室に開口した導圧管はホイールの壁面を貫通して設けられており、その他端は圧力センサの導圧口に接続されている。タイヤ内圧のリモートセンシングは、例えば図5に示す如き圧力発信器と温度発信器を兼用した圧力温度発信器によって行われる。即ち、この圧力温度発信器は、ホイールに取り付けられた圧力センサ21によって検出されたタイヤ内圧と、温度センサ32によって検出された外気温度を、信号処理部によって夫々電気信号に変換し、図示しないデータロガーに入力するものである。信号処理部は、回転側ハウジング内に収納された回転側信号処理部、非回転側ハウジング内に収納された非回転側処理部、及びこれら2つの信号処理部を電磁的に結合する電磁結合部とから構成されている。回転側ハウジングはステーとは反対側のホイールの側面に固着された大径の円筒状ハウジングであり、非回転側ハウジングは非回転車軸の端部に固着された小径の円筒状ハウジングである。電磁結合部は、給電コイル28並びに受電コイル29、圧力信号用の発信コイル23並びに受信コイル24、及び温度信号用の発信コイル34並びに受信コイル35とから構成されている。給電コイル28と受電コイル29は近接して対向配置されている。同様に、圧力信号用の発信コイル23並びに受信コイル24も、温度信号用の発信コイル34並びに受信コイル35も夫々近接して対向配置されている。回転側信号処理部は、圧力センサ21の電圧信号を周波数信号に変換しその出力を発信コイル23に供給する電圧/周波数変換部22と、温度センサ32の電圧信号を周波数信号に変換しその出力を発信コイル34に供給する電圧/周波数変換部33を含む。回転側信号処理部は、更に整流回路30と定電圧回路31を含む。定電圧回路31は電圧/周波数変換部22、電圧/周波数変換部33、及び圧力センサ21に定電圧を供給する。非回転側信号処理部は、高周波電圧源26と、高周波電圧を増幅しその出力を給電コイル28に供給する電力増幅部27を含む。非回転側信号処理部は、更に、受信コイル24が受信した周波数信号を電圧信号に変換する周波数/電圧変換部25、及び受信コイル35が受信した周波数信号を電圧信号に変換する周波数/電圧変換部36を含む。ところで、ホイールに取り付けられた圧力センサによってタイヤ内圧のリモートセンシングが可能な空気入りタイヤの空気漏れの有無、即ちリーク検査は、これまでは目視による検査で行われていた。目視によるリーク検査は、空気入りタイヤをホイールに組み込み、タイヤ内室に空気注入口から圧力空気を注入し、所定の値の空気圧を封入した空気入りタイヤの外表面に石鹸水を塗布し、石鹸膜の膨張を目視して行うリークの検査である。石鹸水を塗布して行う目視によるリーク検査は簡単且つ確実な方法であるが、石鹸水が塗布できない部分に対しては実施できない。ホイールに取り付けられた圧力センサによってタイヤ内圧のリモートセンシングが可能な空気入りタイヤにおいては、石鹸水が塗布できない部分があることから、タイヤ内圧の低下によるリーク検査も必ず行われている。タイヤ内圧の低下によるリーク検査は、圧力空気をタイヤ内室に注入し一定時間経過後のタイヤ内圧の低下を圧力測定装置で測定して行う検査である。測定自体は圧力測定装置によって自動的に行われるから、タイヤ内圧の低下の有無は確実に把握できる。しかしながら、タイヤ内圧はリークがあれば低下するが、リークが無くても外気温度が低下しても低下する。逆に微少なリークがあっても、外気温度が上昇すればタイヤ内圧は低下しないこともある。従って、タイヤ内圧の低下のみからは、タイヤにリークがあるのか否かの判断が極めて困難である。ホイールに取り付けられた圧力センサによってタイヤ内圧のリモートセンシングが可能な空気入りタイヤは、リニアモータカーや航空機に装着された状態で長時間外気に曝されるものであるから、そのタイヤ内圧は当然に外気温度の影響を受け易い。従って、圧力空気をタイヤ内室に注入し一定時間経過後のタイヤ内圧の低下を圧力測定装置で測定して行うタイヤ内圧の低下による検査は、リーク検査として必ずしも有効な方法とはなっていない。
産業上の利用分野 本発明は、リニアモータカーや航空機等の空気入りタイヤであって、ホイールに取り付けられた圧力センサによってタイヤ内圧のリモートセンシングが可能な空気入りタイヤの空気漏れの有無を判定するリーク検査装置に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 被検査タイヤのタイヤ内圧と外気温度を所定の測定時間にわたってサンプリングして夫々入力する入出力部、前記入出力部からサンプリング時刻毎のタイヤ内圧と外気温度を対にしたデータを記憶する測定データ記憶部、タイヤ内圧-外気温度変化の一次関数近似式の傾き (基準傾きa)を記憶する基準データ記憶部、前記測定データ記憶部に記憶されている被検査タイヤのタイヤ内圧に対応する外気温度を前記測定データ記憶部に記憶されている外気温度を一定の時間遅れτで補正して特定する補正演算手段、前記補正演算手段で補正されたタイヤ内圧と外気温度を対にしたデータを記憶する補正データ記憶部、前記補正データ記憶部に記憶されているデータを読み出して被検査タイヤのタイヤ内圧-外気温度変化の一次関数近似式の傾き(被検査傾きa)を求め、前記基準データ記憶部に記憶されている基準傾きaと前記被検査傾きaとを比較する比較手段、前記比較手段の比較結果に基づいて前記被検査タイヤのリークの有無を判定するリーク判定手段、及び前記入出力部を介して伝えられた前記リーク判定手段の判定結果を表示又は記録する出力手段とからなる空気入りタイヤのリーク検査装置。
【請求項2】 前記被検査タイヤのタイヤ内圧は、ホイールに取り付けられた圧力センサを含む圧力発信器によってリモートセンシングされて得られたものであることを特徴とする請求項1の空気入りタイヤのリーク検査装置。
【請求項3】 前記外気温度は、ホイールに取り付けられた温度センサを含む温度発信器によってリモートセンシングされて得られたものであることを特徴とする請求項1の空気入りタイヤのリーク検査装置。
産業区分
  • 試験、検査
  • 自動車
  • 測定
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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