JP2003014428A - タイヤ接地形状表示方法およびタイヤ接地形状表示装置 - Google Patents

タイヤ接地形状表示方法およびタイヤ接地形状表示装置

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JP2003014428A JP2001200527A JP2001200527A JP2003014428A JP 2003014428 A JP2003014428 A JP 2003014428A JP 2001200527 A JP2001200527 A JP 2001200527A JP 2001200527 A JP2001200527 A JP 2001200527A JP 2003014428 A JP2003014428 A JP 2003014428A
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Akira Suzuki
晃 鈴木
Shuji Tomita
修次 富田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤ接地部分の形状を、短時間に表示で
き、その輪郭を、精度よく画定することのできる、タイ
ヤ接地形状の表示方法およびタイヤ接地形状の表示装置
を提供する。 【解決手段】 超硬ガラス板11に梨地シート13を配
置し、梨地シート13の梨地面にタイヤ6を押圧して接
地させ、超硬ガラス板11から光を照射して、梨地面の
接地部分からの反射率が、非接地部分からの反射率より
小さいことを利用して、接地画像を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ接地部分の
形状を、短時間で表示して、その輪郭を、精度よく画定
することのできる、タイヤ接地形状の表示方法およびタ
イヤ接地形状の表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】タイヤの接地時の接地部分の輪郭を画定
するために、タイヤ接地部分の形状を表示する方法とし
ては、紙面にタイヤ接地形状を記録し、この形状より接
地面の輪郭線を画定する方法と、透明板の上にタイヤ接
地させ、透明板のタイヤ接地側の反対側から見た画像を
カメラで取りこみ、この画像から接地面の輪郭線を画定
する方法とが知られている。
【0003】紙面にタイヤ接地形状を記録する、前者の
方法としては、墨やインクを周面に塗布したタイヤを紙
面に接地して、接地形状をこの紙に転写する方法や、圧
力に応じて発色度を変化させる感圧紙にタイヤを接地し
て、感圧紙のタイヤ接地部分の色の変化によりタイヤ接
地形状を記録する方法が知られている。
【0004】また、透明板を通して、接地面の画像を直
接取りこむ方法として、特開平3−226636号公報
に記載のものが公知である。この方法は、突起を有する
弾性シートの突起面を透明板に向けて配置し、弾性シー
トの突起面側を照射しておき、タイヤを、この弾性シー
トを介して透明板に押圧した時、透明板に密着した突起
部分からの反射により、タイヤ設置部分が他の部分より
明るく見えることを利用して、この画像をカメラで取り
こむ方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、タイヤの品
質をより確実に保証するためは、量産するタイヤの、接
地形状をチェックして、これが、いつも設計値どおりで
あるかをより頻繁に確認することが望まれている。この
ためには、タイヤの接地形状を短時間で表示し、しか
も、この形状から精度よく接地輪郭を画定することが求
められるが、前述の従来技術を用いてこれを求めるに
は、次に示すような問題があった。
【0006】まず、インク等を塗布したタイヤを紙に転
写する方法は、例えば、タイヤの周を九等分してそれぞ
れの接地面形状を表示する場合、これらの接地面毎に、
転写紙を準備しておき、対応する周面にインクを塗布し
た後、これを転写紙に転写して、タイヤの接地形状を表
示するので、タイヤ一本分の接地輪郭を画定するために
は、このタイヤのすべて接地面の各々に対して、この作
業を行う必要があり、膨大な時間を要するので、この作
業を、満足できる頻度で実行するのは不可能であった。
【0007】また、感圧紙を用いる方法は、インクを塗
布する必要はないものの、その他の工程は、先述のイン
クを紙に転写する方法と同様に時間を要し、また、感圧
紙はコストが高い上に、精度の高い輪郭形状を得ること
ができないという問題があった。
【0008】これらに比べて、タイヤを、突起を有する
弾性シートを介して透明板に押圧し、突起の変形状態を
透明板を通して撮像する方法は、タイヤの周面を、順
次、接地させて、この接地画像を取りこめばよいので、
短時間で接地画像を表示することができる。
【0009】しかしながら、この方法では、弾性シート
の突起の変形度合いの変化により、おおまかな接地圧分
布を表示することはできるものの、接地部分の輪郭を精
度よく画定できる画像を表示するのには、不適格であっ
た。なぜなら、弾性シートといえども、有限の剛性をも
つため、接地境界においても、突起の変形度合いの変化
はなだらかなものとなり、明瞭な境界線を持つ画像を得
られないためである。さらに、境界線の不明瞭さが突起
の大きさに依存することも、精度を悪化させている。こ
のため、この方法を用いて、タイヤの品質の保証に供す
ることはできなかった。
【0010】本発明は、このような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、タイヤ接地
部分の形状を、短時間で表示して、その輪郭を、精度よ
く画定することのできる、タイヤ接地形状の表示方法お
よびタイヤ接地形状の表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】上記目的を達成するため、本発明はなされ
たものであり、その要旨構成ならびに作用を以下に示
す。
【0012】請求項1に記載のタイヤ接地形状表示方法
は、タイヤの接地時の接地面の輪郭を画定するために、
タイヤ接地部分の形状を表示するに際して、タイヤを、
少なくとも反射層を介して、透明接地板に接地させ、透
明接地板側より、反射層全体に均一に光を照射して、タ
イヤの接地部分からの反射光の強さを、非接地部分より
減じることにより、タイヤ接地部分の輪郭に明暗差を生
じる画像を形成し、タイヤ接地形状を表示するものであ
る。
【0013】このタイヤ接地形状表示方法によれば、突
起を有する弾性シートを用いて接地画像を得る方法と同
じく、透明板にタイヤを接地させるだけで、接地画像を
得ることができるので、短時間に接地輪郭を画定するこ
とができる。
【0014】しかも、タイヤの非接地部分から、強い光
を反射して、画像を形成することができるので、非接地
部分の明暗ノイズ、例えば、タイヤの接地部分に連なる
タイヤの部分や、装置の一部などの像を消去することが
でき、タイヤ接地部分との輪郭を明瞭にした画像を得る
ことができる。そして、この際、タイヤ接地部分からの
反射を抑制して、その明暗差により、輪郭を明確にして
いるので、非接地部分の明暗を調整して、コントラスト
を調整することが容易となる。
【0015】前述の、突起を有する弾性シートを用いて
接地画像を得る方法において、その輪郭が不明瞭となる
問題を解消するために、その要因となる弾性シートを用
いないで、直接、タイヤの接地面に光を当て、この面で
反射する反射光を、非接地部分からの光より強くして、
すなわち明るくして、明瞭な接地形状の像を形成する方
法が考えられる。しかし、このためには、何らかの方法
で、非接地部分の反射を抑制して、接地部分との境界を
明確にする必要があるが、このためのよい方法を見つけ
ることができなかった。例えば、非接地部分を、反射の
ない黒い紙等で覆うことが考えられるが、接地形状に合
わせて、都度、接地部を切りぬいた紙を作る必要があ
り、この方法を、実用化に供するのは難しい。
【0016】本発明は、全く逆の発想でなされたもので
あり、非接地部分からの反射光を強くし、タイヤ接地部
分からの反射光を抑制して、その差を利用して、接地形
状を表示するものである。
【0017】請求項2に記載のタイヤ接地形状表示方法
は、請求項1に記載するところにおいて、微細凹凸を有
する梨地面を反射層とし、梨地面の、照射側と反対側に
タイヤを接地、密着させ、密着部分の梨地面の反射率を
低減することにより、タイヤの接地部分からの反射光の
強さを、非接地部分より減じるものである。
【0018】このタイヤ接地形状表示方法の作用につい
て、図3に基づいてこれを説明する。図3(a)、図3
(b)は、それぞれ、タイヤ非接地部分およびタイヤ接
地部分の、透明接地板と反射層とを含む層の光の経路を
示す断面図である。図3(a)において、透明接地板5
1の上に半透明層52、半透明層52の上に梨地シート
層53を重ねて配置する。それぞれの層相互の隣接面
は、層同志の屈折率が異なる場合は、反射面を形成し、
これらを下から順に、界面A、界面B、界面Cとする。
界面Cは梨地面である。
【0019】透明接地板51内に入射し、内部で散乱し
て、それぞれの図の上方に向かう光は、界面A、界面
B、界面Cで反射し、それぞれ、反射光RA、RB、R
C1として、図の下部に設けた図示しないカメラに入射
する。したがって、カメラに入射光の強度は、透明接地
板51より直接カメラに入射する光T、反射光RA、R
B、RCそれぞれの光の強さの合計のである。このう
ち、梨地面Cは、図3に示す通り、あらゆる角度の反射
面を持っているので、傾斜して入射する光に対して大き
な反射率で反射することができるので、全体として、大
きな反射率をもつ形状の界面である。
【0020】さて、タイヤの非接地部分の断面を示す図
3(a)では、この梨地面Cの上方は空気であるが、梨
地面Cの下方を、梨地シート層の材質として、例えば、
透明樹脂やガラスとした場合、空気と梨地シートとの屈
折率の差は一般的に大きいので、前述の梨地面の形状と
掛け合わせて、大きな反射率を得ることができるので、
反射光RC1は、大きな強度の光となる。
【0021】一方、図3(b)に示すタイヤの接地部分
の断面においては、図示するように、タイヤ6が梨地シ
ートの微細凹凸面に食い込むように密着している。この
とき、密着部分における界面Cの反射率は、梨地シート
とゴムとの屈折率の差が、梨地シートと空気との屈折率
の差よりはるかに小さいので、非接地部分の反射率に比
べて大幅に減少する。したがって、界面A、界面Bから
の反射光や、直接光Tは、接地部分と非接地部分とで変
化はないが、接地部分の界面Cからの反射光RC2は、
これを、非接地部分からの反射光RC1より大幅に減少
させることができ、接地部分の輪郭に明瞭なコントラス
トをもつ画像を得ることができる。
【0022】図3においては、界面Cと透明接地板51
との間に、半透明層52と梨地シート層53を介在させ
たが、本発明の基本原理としては、これを設けなくても
よく、例えば、透明接地板51の上面を梨地面とし、こ
れを反射層としてもよい。
【0023】以上の説明から明らかなように、このタイ
ヤ接地形状表示方法によれば、タイヤを梨地面に接地さ
せるだけで、反射光の強弱として接地部分形状を表示で
きるので、短時間でしかも簡易に輪郭を画定することが
できる。さらに、タイヤの接地輪郭は、直接、梨地面の
反射率の異なる線として表すことができるので、接地輪
郭を精度よく表示することができる。
【0024】請求項3に記載のタイヤ接地形状表示方法
は、請求項1〜2のいずれかに記載するところにおい
て、透明接地板と反射層の間に半透明層を介在させ、反
射光の強さを調整して、タイヤ接地部分の輪郭の明暗差
を大きくするものである。
【0025】このタイヤ接地形状表示方法によれば、透
明接地板と反射層の間に半透明層を設けたので、この透
明度を調整することにより、接地画像のコントラストを
調整することができる。
【0026】請求項4に記載のタイヤ接地形状表示方法
は、請求項1〜3のいずれかに記載するところにおい
て、透明接地板表面における透過光の照度を800〜1
200ルクスとするものである。
【0027】このタイヤ接地形状表示方法は、透明接地
板表面における透過光の照度を800〜1200ルクス
としたので、接地輪郭内外の明瞭な明度差を得ることが
でき、精度よく輪郭を画定することができる。照度が8
00ルクス未満では、全体が暗くなり過ぎ、照度が12
00ルクスを越えても全体が明るくなりすぎて、いすれ
も、輪郭が見にくくなる。
【0028】請求項5に記載のタイヤ接地形状表示装置
は、透明接地板、透明接地板の一方の側に配置され、透
明接地板側を平滑面とし、この反対側の面を、タイヤを
接地させる梨地面とする梨地シート層、タイヤを梨地シ
ート層に相対押圧するタイヤ押圧装置、透明接地板側か
ら梨地シート層に光を照射する照射装置、および、透明
接地板の他方の側に設置され、光を照射して形成される
タイヤの接地画像を取り込むカメラを具えてなるもので
ある。
【0029】このタイヤ接地形状表示装置では前述の通
り、短時間で、しかも、精度よく接地部分の輪郭の画定
することができる。
【0030】請求項6に記載のタイヤ接地形状表示装置
は、請求項5に記載するところにおいて、透明接地板と
梨地シート層の間に半透明層を介在させてなるものであ
る。
【0031】このタイヤ接地形状表示装置は、透明接地
板と梨地シート層の間に半透明層を介在させているの
で、半透明層の透明度を適宜選択してコントラストの明
瞭な接地形状輪郭を得ることができる。
【0032】請求項7に記載のタイヤ接地形状表示装置
は、請求項5〜6のいずれかに記載するところにおい
て、梨地面の表面粗さを1016〜2539μmとする
ものである。
【0033】このタイヤ接地形状表示装置は、梨地面の
表面粗さを1016〜2539μmとしたので、非接地
部分での反射率を高めるとともに、接地部分にタイヤ表
面のゴムを十分に密着することができるので、これらの
部分の反射率の差を大きくして、輪郭の明瞭な画像を得
ることができる。
【0034】請求項8に記載のタイヤ接地形状表示装置
は、請求項5〜7のいずれかに記載するところにおい
て、梨地シート層を、樹脂製フィルムとするものであ
る。
【0035】梨地シート層の梨地面には、接地の度に、
梨地面凹部にゴムがわずかずつ残り、経時使用によっ
て、この接地面が汚染され接地面が不明瞭になる。この
タイヤ接地形状表示装置では、梨地シート層を樹脂製フ
ィルムとしたので、これを簡易にしかも安価に取りかえ
ることができ、常に汚染のない見やすい画像を得ること
ができる。
【0036】請求項9に記載のタイヤ接地形状表示装置
は、請求項5〜8のいずれかにに記載するところにおい
て、半透明層を、樹脂製フィルムとするものである。
【0037】このタイヤ接地形状表示装置によれば、半
透明層を、樹脂製フィルムとしたので、これも、容易に
安価に取りかえることができ、接地状況や、接地タイヤ
の種類に応じて、透明度を調整することができ、常に最
適なコントラストの画像を得ることができる。
【0038】請求項10に記載のタイヤ接地形状表示装
置は、請求項5〜9のいずれかに記載するところにおい
て、透明接地板に照射する光源を、透明接地板の端面
と、半透明層の反対側の面とに設けてなるものである。
【0039】このタイヤ接地形状表示装置では、透明接
地板に照射する光源を、透明接地板の端面と、半透明層
の反対側の面とに設けたので、重荷重用タイヤや超重荷
重タイヤ等、高い押圧で接地するタイヤを支持すること
のできる、肉厚の厚い透明接地板に対しても十分な光を
照射して、所定の照度を得ることができるので、高い押
圧で接地するタイヤにも、これを用いることができる。
【0040】
【発明の実施の形態】本発明に係るタイヤ接地形状表示
方法およびタイヤ接地形状表示装置の実施の形態を図1
〜図3に基づいて説明する。図1は、このタイヤ接地形
状表示装置1を示す正面図である。タイヤ接地形状表示
装置1は、この装置の基礎2に据え付けられたベース
3、ベース3の上に取り付けられ、進退変位する移動架
台25、移動架台25に、上下変位可能に取り付けら
れ、タイヤ6を支持して、タイヤ6をその軸線回りに所
定角度ずつ割出し回転させるタイヤ割出し支持機構3
5、タイヤ6を接地させる、梨地フィルム13と半透明
フィルム12と透明接地板をなす超硬ガラス板11とで
構成される接地体10、この接地体10を支持するタイ
ヤ接地架台18、タイヤ6を接地体10に押圧するタイ
ヤ上下モータ31、および、タイヤ6の押圧力を検知す
るロードセル8を具えている。
【0041】また、タイヤ接地形状表示装置1には、超
硬ガラス板11の側部と下部から超硬ガラス板11を通
してタイヤ6の接地面を照射する、それぞれ側部光源1
4と下部光源15とを設けるとともに、基礎2に設けた
ピット4の中に設置され、タイヤの接地時の画像を得る
ためのCCDカメラ41を具えている。
【0042】図2は、取りこんだ画像を処理するための
装置構成を示すブロック図である。このタイヤ接地形状
表示装置1は、CCDカメラ41より取り込んだ画像を
表示するCRTモニタ42、CRTモニタ42に表示さ
れたタイヤ接地画像を見ながら、その輪郭を画定し、こ
れを処理するためツールを構成する、パソコン43、マ
ウス44、キーボード45を具えている。また、このパ
ソコン43と連動して、タイヤ接地形状表示装置1を制
御する制御装置46も具えている。
【0043】このタイヤ接地形状表示装置1を用いて、
タイヤの接地形状の輪郭を画定する一連の作動について
説明する。まず、接地面表示に供する試験タイヤ6を、
装着ポジションP1で、タイヤ接地形状表示装置1に装
着するため、タイヤ接地形状表示装置1の移動架台25
を、タイヤ進退モータ21を駆動して、タイヤ進退ガイ
ド22に沿って装着ポジションP1の位置まで前進させ
ると同時に、タイヤ割出し支持機構35を、タイヤ上下
モータ31を駆動して、タイヤ上下駆動部32を介して
装着ポジションP1の高さまで上下させる。
【0044】次に、タイヤ6をタイヤ割出し支持機構3
5の装着した後、タイヤ進退モータ21およびタイヤ上
下モータ31を逆方向に駆動して、タイヤ6を接地ポジ
ションP2に移動させる。この接地ポジションP2で
は、ロードセル8により検知された荷重が所定の値にな
るよう、タイヤ上下モータ31を駆動して、タイヤ6を
接地体10に押圧する。
【0045】次いで、側部光源14と下部光源15を照
射して、半透明フィルム12にタイヤ接地画像を形成
し、これを、タイヤ接地画像をCCDカメラ41で、パ
ソコン43に取り込み、これをCRTモニタ42に表示
する。必要に応じて、取りこんだ画像データを画像処理
等を行った上でこれをCRTモニタ42に表示してもよ
い。
【0046】CRTモニタ42に接地画像が表示される
と、操作者は、CRTモニタ42の画面上で、マウス4
4を使って、接地形状の輪郭線上の代表点までカーソル
を移動させ、この点上で、マウス44をクリックさせ
て、この代表点の座標をパソコン43に取りこむ。そし
て、複数の代表点の座標から、接地輪郭を特定する指標
を計算することできる。
【0047】この一つの接地面の画像の取り込みが完了
すると、操作者は、パソコン43のキーボード45もし
くはマウス44を操作して、パソコン43を介して制御
装置46に、画像取り込み完了の信号を送信する。制御
装置46はこの完了信号を受信すると、次の接地画像を
表示するための準備を開始し、タイヤ6を上昇させて,
これを所定の割出し角度だけ、その軸線回りに回転し、
次に表示すべきタイヤ周面を真下に向ける。そして、こ
の状態で再び、タイヤ6を下降させ、これを接地体10
に接地して、タイヤ上下モータ31とロードセル8とを
用いて、接地圧を調整する。そして、前述の作動を繰り
返すことにより、タイヤ一本について、必要な数の周
面、例えば、本実施例では、九分割した九つの周面につ
いて、接地輪郭を特定する指標を計算し、これらがすべ
て所定の範囲内にあることを確認することできる。
【0048】このとき、重要なことは、接地輪郭を明瞭
に表示することが、このタイヤ接地形状表示装置1の、
最重要点の一つであり、明瞭な輪郭を得る方法について
の原理に付いては、既に図3を用いて説明した通りであ
る。
【0049】なお、この実施形態では、超硬ガラス板1
1の厚みを60mmとし、超硬ガラス板11表面におけ
る透過光の照度を1000ルクスとした。梨地フィルム
13は、その材質を樹脂フィルムとし、梨地面の表面粗
さを、1800μm、厚さを0.1mmとした。また、
半透明フィルムも、樹脂フィルムとし、その厚さを0.
28mmとしたものを用いた。
【0050】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
この発明によれば、タイヤを、反射層を構成する梨地面
を介して、透明接地板に接地させ、透明接地板側より、
反射層全体に均一に光を照射して、タイヤの接地部分か
らの反射光の強さを、非接地部分より減じることによ
り、タイヤ接地部分の輪郭に明暗差を生じる画像を形成
し、タイヤ接地形状を表示するので、タイヤを接地させ
るだけですぐに接地画像を得ることができ、しかも、明
瞭で精度のよい輪郭をもつ画像を得ることができるの
で、タイヤの接地輪郭を、正確に画定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るタイヤ接地形状表示装置の実施
の形態を示す正面図である。
【図2】 取り込んだ画像を処理するための装置構成を
示すブロック図である。
【図3】 光の経路を示す断面図である。
【符号の説明】
1 タイヤ接地形状表示装置 2 基礎 3 ベース 4 ピット 6 タイヤ 8 ロードセル 11 超硬ガラス板 12 半透明フィルム 13 梨地フィルム 14 側部光源 15 下部光源 18 タイヤ接地架台 20 タイヤ進退機構 21 タイヤ進退モータ 22 タイヤ進退ガイド 25 移動架台 30 タイヤ上下機構 31 タイヤ上下モータ 32 タイヤ上下駆動部 35 タイヤ割出し支持機構 41 CCDカメラ 42 CRTモニタ 43 パソコン 44 マウス 45 キーボード 46 制御装置 51 透明接地板 52 半透明層 53 梨地シート層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F051 AA01 AB03 BA08 2F065 AA14 AA56 BB05 BB26 CC13 DD09 FF01 FF04 HH02 HH14 JJ03 JJ09 JJ26 SS13 UU01 UU04

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タイヤの接地時の接地面の輪郭を画定す
    るために、タイヤ接地部分の形状を表示するに際して、
    タイヤを、少なくとも反射層を介して、透明接地板に接
    地させ、透明接地板側より、反射層全体に均一に光を照
    射して、タイヤの接地部分からの反射光の強さを、非接
    地部分より減じることにより、タイヤ接地部分の輪郭に
    明暗差を生じる画像を形成し、タイヤ接地形状を表示す
    る、タイヤ接地形状表示方法。
  2. 【請求項2】 微細凹凸を有する梨地面を反射層とし、
    梨地面の、照射側と反対側にタイヤを接地、密着させ、
    密着部分の梨地面の反射率を低減することにより、タイ
    ヤの接地部分からの反射光の強さを、非接地部分より減
    じる、請求項1に記載のタイヤ接地形状表示方法。
  3. 【請求項3】 透明接地板と反射層の間に半透明層を介
    在させ、反射光の強さを調整して、タイヤ接地部分の輪
    郭の明暗差を大きくする請求項1〜2のいずれかに記載
    のタイヤ接地形状表示方法。
  4. 【請求項4】 透明接地板表面における透過光の照度を
    800〜1200ルクスとする請求項1〜3のいずれか
    に記載のタイヤ接地形状表示方法。
  5. 【請求項5】 透明接地板、透明接地板の一方の側に配
    置され、透明接地板側を平滑面とし、この反対側の面
    を、タイヤを接地させる梨地面とする梨地シート層、タ
    イヤを梨地シート層に相対押圧するタイヤ押圧装置、透
    明接地板側から梨地シート層に光を照射する照射装置、
    および、透明接地板の他方の側に設置され、光を照射し
    て形成されるタイヤの接地画像を取り込むカメラを具え
    てなるタイヤ接地形状表示装置。
  6. 【請求項6】 透明接地板と梨地シート層の間に半透明
    層を介在させてなる請求項5に記載のタイヤ接地形状表
    示装置。
  7. 【請求項7】 梨地面の表面粗さを1016〜2539
    μmとする請求項5〜6のいずれかに記載のタイヤ接地
    形状表示装置。
  8. 【請求項8】 梨地シート層を、樹脂製フィルムとする
    請求項5〜7のいずれかに記載のタイヤ接地形状表示装
    置。
  9. 【請求項9】 半透明層を、樹脂製フィルムとする請求
    項5〜8のいずれかに記載のタイヤ接地形状表示装置。
  10. 【請求項10】 透明接地板に照射する光源を、透明接
    地板の端面と、半透明層の反対側の面とに設けてなる請
    求項5〜9のいずれかに記載のタイヤ接地形状表示装
    置。
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