JP2011185611A - ドットマーク作成方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の空気入りタイヤの内面にマーカを形成する方法では、ペンを用いた手書きの場合は微少ピッチでの形成ができないばかりか再現性も無く、シールやメッシュシート等を付す場合はタイヤ転動中にマーカが脱落してしまう虞がある。
【解決手段】プライコードからなるカーカスを有する空気入りタイヤｔのタイヤ内面ｔに塗料を塗布して塗料面Ｐを形成する工程と、塗料面Ｐからプライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で塗料を除去しタイヤ内面ｔを露出させて、塗料面Ｐにタイヤ内面ｔからなる複数のドット１４を形成し、タイヤ内面ｔに、ドット１４がプライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で縦横に並ぶドットマーク１５を作成する工程とを有する。
【選択図】図３

Description

この発明は、ドットマーク作成方法及び装置に関し、特に、空気入りタイヤの転動時におけるタイヤ内面形状を高速度カメラで測定する際に用いられるドットマークを、タイヤ内面に作成するドットマーク作成方法及び装置に関する。

従来、空気入りタイヤの転動時におけるタイヤ内部の状態を知るために、タイヤの内面形状をカメラで撮影して得られた画像データからタイヤ内面の変形量を計算するものとして、例えば、「内面形状測定システム及び内面形状測定方法」（特許文献１参照）が知られている。

「内面形状測定システム及び内面形状測定方法」は、空気入りタイヤの内面に形成されたマーカを、空気入りタイヤが組み付けられるリムの異なった位置に取り付けられた複数のカメラで撮影し、それぞれのカメラから出力された撮影画像データを用いて、空気入りタイヤの転動時におけるタイヤ内面の変形量を計算する。
このタイヤ内面の変形量の計算に際し、空気入りタイヤの内面にマーカを形成するが、マーカは、例えば、ペンを用いた手書きにより、直接、タイヤ内面に書き記したり、シールやメッシュシート等を付して、タイヤ内面に設けたりするのが一般的であった。

特開２００９−２５０９６３号公報

しかしながら、従来の空気入りタイヤの内面にマーカを形成する方法では、ペンを用いた手書きの場合は微少ピッチでの形成ができないばかりか再現性も無く、シールやメッシュシート等を付す場合はタイヤ転動中にマーカが脱落してしまう虞がある。
この発明の目的は、微少ピッチでの形成ができると共に再現性も備え、タイヤ転動中に脱落してしまう虞のないドットマーク作成方法及び装置を提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係るドットマーク作成方法は、プライコードからなるカーカスを有する空気入りタイヤのタイヤ内面に塗料を塗布して塗料面を形成する工程と、前記塗料面から前記プライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で前記塗料を除去し前記タイヤ内面を露出させて、前記塗料面に前記タイヤ内面からなる複数のドットを形成し、前記タイヤ内面に、前記ドットが前記プライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で縦横に並ぶドットマークを作成する工程とを有している。

また、この発明の他の態様に係るドットマーク作成方法は、前記塗料の除去が、前記塗料面にレーザ光を照射して行われる。
また、この発明の他の態様に係るドットマーク作成方法は、前記レーザ光を照射する際に、予め、前記タイヤ内面の形状を測定し、測定結果を基にレーザ光照射方向が調整される。

上記目的を達成するため、この発明に係るドットマーク作成装置は、プライコードからなるカーカスを有する空気入りタイヤのタイヤ内面に塗料を塗布して形成された塗料面に向けてレーザ光を出射するレーザ光出射部を有し、前記塗料面に前記レーザ光を照射して前記塗料面から前記プライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で前記塗料を除去し前記タイヤ内面を露出させて、前記塗料面に前記タイヤ内面からなる複数のドットを形成し、前記タイヤ内面に、前記ドットが前記プライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で縦横に並ぶドットマークを作成する本体部と、前記レーザ光の照射軌跡上に位置し、前記タイヤ内面の任意の位置を照射するように前記レーザ光の照射方向を変える反射部材とを有している。

この発明に係るドットマーク作成方法によれば、プライコードからなるカーカスを有する空気入りタイヤのタイヤ内面に塗料を塗布して形成された塗料面から、プライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で塗料を除去してタイヤ内面を露出させることにより、塗料面にタイヤ内面からなる複数のドットを形成して、タイヤ内面に、これら複数のドットがプライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で縦横に並ぶドットマークを作成することができるので、微少ピッチでの形成ができると共に再現性も備え、タイヤ転動中に脱落してしまう虞のないドットマーク作成することができる。

また、この発明の他の態様に係るドットマーク作成方法によれば、塗料の除去が、塗料面にレーザ光を照射して行われるので、複数のドットがプライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で縦横に並ぶドットマークを、正確、且つ、確実に作成することができる。
また、この発明の他の態様に係るドットマーク作成方法によれば、レーザ光を照射する際に、予め、タイヤ内面の形状を測定し、測定結果を基にレーザ光照射方向が調整されるので、リム組みする前の空気入りタイヤの内面形状が、自重により撓み変形していたとしても、変形状態に対応して、より正確に塗料面の必要とする箇所にレーザ光を照射することができ、目的とする位置及び量で正確に塗料を除去することができる。

また、この発明に係るドットマーク作成装置によれば、レーザ光出射部により、プライコードからなるカーカスを有する空気入りタイヤのタイヤ内面に塗料を塗布して形成された塗料面に向けてレーザ光が出射され、本体部により、塗料面にレーザ光を照射して塗料面からプライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で塗料が除去されてタイヤ内面が露出され、塗料面にタイヤ内面からなる複数のドットが形成されて、タイヤ内面に、ドットがプライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で縦横に並ぶドットマークが作成され、反射部材が、レーザ光の照射軌跡上に位置して、タイヤ内面の任意の位置を照射するようにレーザ光の照射方向を変えることができるので、レーザ光出射部から出射されたレーザ光により直接照射することができない場所に位置している塗料面にも、レーザ光を照射して塗料面から塗料を除去してドットを形成し、ドットマークを作成することができる。

この発明の一実施の形態に係るドットマーク作成装置によるドットマーク作成状態を概略的に示す説明図である。 空気入りタイヤのタイヤ内面に形成された塗料面を示す説明図である。 図２の塗料面から塗料を除去してドットを形成するために図１のドットマーク作成装置を配置した状態を示す説明図である。 タイヤ内面に作成されたドットマークの説明図である。

以下、この発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係るドットマーク作成装置によるドットマーク作成状態を概略的に示す説明図である。図１に示すように、ドットマーク作成装置１０は、レーザ光Ｌを照射する本体部１１と、レーザ光Ｌの照射方向を変更する照射方向変更部１２を有しており、後述する空気入りタイヤのタイヤ内面に、タイヤ内面の３次元歪みを計測するための標点となるドットマークを作成する。

本体部１１は、例えば、３次元レーザマーカからなり、レーザ光Ｌを出射するレーザ光出射部１１ａを有している。レーザ光出射部１１ａから高エネルギー密度のレーザ光Ｌを照射することにより、熱エネルギとして、レーザ光Ｌを照射したレーザ光照射対象物を溶融・蒸発させることができる。ここでは、レーザ光Ｌとして、例えば、レーザ波長が１０．６μｍの赤外光からなる、主に微細加工用のＣＯ_２レーザを使用する。

この本体部１１は、例えば、Ｘ、Ｙ軸方向に移動可能な移動テーブルからなる、Ｘ−Ｙ軸平面上において位置合わせを行うことができる位置決め機構（図示しない）を備えており、レーザ光Ｌをレーザ光照射対象物（例えば、空気入りタイヤの内面に形成した塗料面）に照射する場合、レーザ光出射部１１ａをレーザ光照射対象物に対向させて、任意の位置に正確に配置することができる。
なお、本体部１１は、レーザ光出射部１１ａから出射されるレーザ光Ｌの出射角度を変更することで、レーザ光照射対象物の所定の範囲内でレーザ光Ｌの照射位置を変更することができる（図１参照）。

照射方向変更部１２は、制御部１２ａ、第１アーム部１２ｂ、及び第２アーム部１２ｃを有しており、第２アーム部１２ｃの突出先端には、突出先端に対し略３６０度回動自在に反射部材１３が装着されている。制御部１２ａは、本体部１１のレーザ光出射部１１ａ近傍に設置されており、第１アーム部１２ｂは、制御部１２ａに対し少なくともレーザ光Ｌ照射方向に沿って伸縮自在（図中、矢印参照）に、第２アーム部１２ｃは、第１アーム部１２ｂの突出先端に対し連結部を介して少なくとも略水平方向に伸縮自在（図中、矢印参照）に、それぞれ装着されている。

即ち、第１アーム部１２ｂと第２アーム部１２ｃ及び反射部材１３は、反射部材１３を、本体部１１から出射されてレーザ光照射対象物を照射するレーザ光Ｌの照射軌跡上で、照射軌跡に対し任意の角度で位置させることができるように、伸縮動作や回動動作等の各種動作可能に構成されている。従って、反射部材１３により、レーザ光出射部１１ａから出射されたレーザ光Ｌを、出射方向に対し真横（略９０度）を含む略１８０度の角度範囲に、レーザ光Ｌの照射方向を変更して照射範囲を変更することができる。

これら第１アーム部１２ｂと第２アーム部１２ｃ及び反射部材１３における各種動作は、周知の伸縮機構や回動機構やアクチュエータ等の各種機能手段を用いて動作機構を形成することによって、制御部１２ａにより自動制御することができる。なお、手動操作によって各種動作を制御することもできる。
反射部材１３は、例えば、反射ミラーからなり、出射されたレーザ光Ｌの照射軌跡上に照射軌跡に対し任意の角度で反射部材１３を位置させることにより、反射部材１３を介してレーザ光Ｌの照射方向を任意に変えることができる。

以下、上記構成を有するドットマーク作成装置１０により、空気入りタイヤのタイヤ内面にドットマークを作成する方法について説明する。ここで、ドットマークを作成する対象となるのは、プライコードからなるカーカスを有する空気入りタイヤである。
図２は、空気入りタイヤのタイヤ内面に形成された塗料面を示す斜視説明図である。図３は、図２の塗料面から塗料を除去してドットを形成するために図１のドットマーク作成装置を配置した状態を示す説明図である。図４は、タイヤ内面に作成されたドットマークを示し、（ａ）は平面説明図、（ｂ）は断面説明図である。

リム組みする前の空気入りタイヤＴの内面（タイヤ内面）ｔにドットマークを作成する場合、先ず、図２に示すように、タイヤ内面ｔのドットマークを作成しようとする複数箇所に、塗料を塗布して矩形状平面からなる塗料面Ｐを形成する。この塗料面Ｐは、タイヤ内面ｔに層状に形成される（図１参照）が、塗料の塗布は、例えば、手で刷毛等を用いて行っても良く、吹き付け用スプレー等、他の塗布手段を用いて行っても良い。使用する塗料は、塗面であるタイヤ内面ｔの色（黒系色）と明確に区別することができる色、例えば、白系色とする。

次に、図３に示すように、空気入りタイヤＴを縦置き状態にして、レーザ光出射部１１ａを、タイヤ内面ｔに形成した塗料面Ｐに対向させた状態に、ドットマーク作成装置１０を配置する。そして、ドットマーク作成装置１０を作動させ、レーザ光出射部１１ａからドットマーク作成箇所である塗料面Ｐに向けてレーザ光Ｌを出射し、レーザ光Ｌで塗料面Ｐを、照射部分がドット状になるように照射する。塗料面Ｐを照射するレーザ光Ｌ（図１参照）により、塗料面Ｐのレーザ光照射部分から塗料が除去されてタイヤ内面ｔが露出し、塗料面Ｐにタイヤ内面ｔからなるドット１４が形成される。

その後、位置決め機構により本体部１１をＸ、Ｙ軸方向に移動させ、同様に、塗料面Ｐをレーザ光Ｌで照射し、塗料面Ｐからプライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で塗料を除去してタイヤ内面ｔを露出させる。以後、これを繰り返して、塗料面Ｐにタイヤ内面ｔからなる複数のドット１４を形成し、タイヤ内面ｔに、複数個のドット１４がプライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で縦横に並ぶドットマーク１５（図４（ａ），（ｂ）参照）を形成する。

このとき、ドットマーク１５は、複数個のドット１４がプライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔、即ち、隣接するドット１４の相互間隔ｄが約０．２〜０．５ｍｍとなるように配置される。
なお、塗料面Ｐにレーザ光Ｌを照射することにより、塗料が除去されてドットマーク１５が形成されるが、塗料の除去は、例えば、金属棒等の掻き落とし手段を用いて、直接、塗料面Ｐから掻き落としても良く、レーザ光Ｌを照射することに限るものではない。

レーザ光出射部１１ａから塗料面Ｐに向けて出射されたレーザ光Ｌは、照射方向変更部１２により反射部材１３を用いて照射方向を変更することができる。このため、塗料面Ｐにレーザ光Ｌを照射する際、予め、タイヤ内面ｔの形状を測定し、測定結果を基にレーザ光Ｌの照射方向を調整する。つまり、リム組みする前の空気入りタイヤＴのタイヤ内面形状は、自重により撓み変形している場合があるので、例えば、波長０．６５μｍの可視光レーザでタイヤ内面ｔの形状を測定し、得られた測定結果に基づき、反射部材１３の向きを制御する。
この結果、喩え、タイヤ内面ｔが自重により撓み変形していたとしても、変形状態に対応して、より正確に塗料面Ｐの必要とする箇所にレーザ光Ｌを照射することができ、目的とする位置及び量で正確に塗料を除去することができる。

更に、照射方向変更部１２により反射部材１３を用いてレーザ光Ｌの照射方向を変更することができるので、レーザ光出射部１１ａから塗料面Ｐに向けて出射されたレーザ光により照射される塗料面Ｐが、レーザ光出射部１１ａに対向するトレッド形成部内面ではなく、例えば、ビード部内面やサイドウォール部内面等の、レーザ光出射部１１ａから出射されたレーザ光により直接照射することができない場所に位置している場合にも、反射部材１３を用いてレーザ光Ｌの照射方向を変更することができる。つまり、照射方向変更部１２により、反射部材１３を、出射されたレーザ光Ｌの照射軌跡上に位置させると共にレーザ光Ｌの照射方向がタイヤ側部内面に向くように傾斜させる（図３、想像線参照）。

照射方向変更部１２により反射部材１３をレーザ光Ｌの照射軌跡上に位置させることで、レーザ光Ｌの照射方向をタイヤ内面ｔの任意の方向に変更することができるため、レーザ光出射部１１ａから出射されたレーザ光により直接照射することができない場所に位置している塗料面Ｐにも、レーザ光Ｌを照射して塗料面Ｐから塗料を除去してドット１４を形成し、ドットマーク１５を作成することができる。

このように、ドットマーク作成装置１０を用いたドットマーク作成方法により、空気入りタイヤＴの内面の３次元歪みを測定するために、リム組みする前の空気入りタイヤＴのタイヤ内面ｔにドットマーク１５を作成する際、予め、タイヤ内面ｔの任意の位置に、一定量の塗料を塗布して塗料面Ｐを形成し、その後、例えば、レーザ光Ｌを照射して、塗料面Ｐから塗料を除去し、複数のドット１４が縦横に並ぶドットマーク１５を形成する。

この結果、微少ピッチでの形成ができると共に再現性も備え、タイヤ転動中に脱落してしまう虞のないドットマーク１５を作成することができる。その上、塗料面Ｐからの塗料の除去を、レーザ光Ｌを照射して行うため、複数のドット１４がプライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で縦横に並ぶドットマーク１５を、正確、且つ、確実に作成することができる。

この発明は、塗料面にタイヤ内面からなる複数のドットを形成して、タイヤ内面に、これら複数のドットがプライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で縦横に並ぶドットマークを作成することができるので、微少ピッチでの形成ができると共に再現性も備え、タイヤ転動中に脱落してしまう虞のないドットマーク作成することができるため、空気入りタイヤの転動時におけるタイヤ内面形状を高速度カメラで測定してタイヤ内面の３次元歪みを計測する際に標点となるドットマークを、タイヤ内面に作成するためのドットマーク作成方法及び装置に最適である。

１０ ドットマーク作成装置
１１ 本体部
１１ａ レーザ光出射部
１２ 照射方向変更部
１２ａ 制御部
１２ｂ 第１アーム部
１２ｃ 第２アーム部
１３ 反射部材
１４ ドット
１５ ドットマーク
Ｌ レーザ光
Ｐ 塗料面
Ｔ 空気入りタイヤ
ｄ 相互間隔
ｔ タイヤ内面

Claims (4)

1. プライコードからなるカーカスを有する空気入りタイヤのタイヤ内面に塗料を塗布して塗料面を形成する工程と、
   前記塗料面から前記プライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で前記塗料を除去し前記タイヤ内面を露出させて、前記塗料面に前記タイヤ内面からなる複数のドットを形成し、前記タイヤ内面に、前記ドットが前記プライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で縦横に並ぶドットマークを作成する工程と
   を有するドットマーク作成方法。
2. 前記塗料の除去を、前記塗料面にレーザ光を照射して行う請求項１に記載のドットマーク作成方法。
3. 前記レーザ光を照射する際、予め、前記タイヤ内面の形状を測定し、測定結果を基にレーザ光照射方向を調整する請求項１または２に記載のドットマーク作成方法。
4. プライコードからなるカーカスを有する空気入りタイヤのタイヤ内面に塗料を塗布して形成された塗料面に向けてレーザ光を出射するレーザ光出射部を有し、前記塗料面に前記レーザ光を照射して前記塗料面から前記プライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で前記塗料を除去し前記タイヤ内面を露出させて、前記塗料面に前記タイヤ内面からなる複数のドットを形成し、前記タイヤ内面に、前記ドットが前記プライコードの打ち込みピッチよりも狭い間隔で縦横に並ぶドットマークを作成する本体部と、
   前記レーザ光の照射軌跡上に位置し、前記タイヤ内面の任意の位置を照射するように前記レーザ光の照射方向を変える反射部材と
   を有するドットマーク作成装置。

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