JP6413609B2 - タイヤ形状解析方法および貼付治具 - Google Patents
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Description
本実施形態では、格子シートSSを含む模様シートMSを用いる。なお、格子シートSS以外のシートを含む模様シートMSを貼付する場合においても以下と同様の貼付治具および貼付方法を利用することができる。例えば、デジタル画像相関法に用いるランダムパターンシートをタイヤの溝底に貼付する場合についても以下と同様の貼付治具および貼付方法を利用することができる。
本実施形態では、貼付治具を用いて模様シートMSをタイヤの溝に押付けることによって、格子シートSSの貼付けを行う。
(大) 凸部52 > トレッドゴム > 緩衝材53 (小)
であるか、または、
(大) 凸部52 > 緩衝材53 (小)
であることが望ましい。凸部52の材質より、緩衝材53の材質の引張モジュラスを小さくすることにより、凸部52をタイヤの溝部に挿入した場合に、溝の形状と凸部52の形状とが一致しなくても緩衝材53の柔軟性によって格子シートSSを溝底に密着させて良好に貼付することができる。
式(1)の関係になっていることが好ましい。
1.0≦H2/H1 … (1)
次に、凸部の幅とタイヤの溝幅との関係について説明する。図12は、貼付治具の凸部52の詳細な形状を示す図である。図13は、タイヤの溝の形状の例を示す断面図である。
凸部52の幅W1<タイヤ2の溝幅W2
であることが望ましい。さらに、上記の定義による曲率半径Q1、Q2、P1、P2の関係は、タイヤ内側寄りにおいて、
凸部52の曲率半径Q1≦タイヤ2の溝底の曲率半径Q2
であり、タイヤ外側寄りにおいて、
凸部52の曲率半径P1≦タイヤ2の溝底の曲率半径P2
であることが望ましい。このような条件であれば、凸部52をタイヤ2の溝部M0に挿入して格子シートSSを良好に貼付することができる。
図14は、格子シートを貼付ける際の模様シートの固定位置および貼付治具の操作方向の例を説明するための図である。図15は、格子シートの貼付け方法のより具体的な例を示す図である。
最初に、模様シートMSの接着層L1および格子パターン層L2が溝M0の上方に位置するように模様シートMSの端部を、例えば図14中の位置MSP、すなわちタイヤ2のトレッドの平坦面に固定する。次に、貼付治具5の凸部52の先端部を模様シートMSに押付け、凸部52の先端部が模様シートMSに接している状態を保ちつつ貼付治具5を矢印YBの方向に移動させる。そして、凸部52を溝M0に挿入することにより、模様シートMSの接着層L1が溝M0の内周面に接触する。このため、接着層L1によって、溝M0の表面に格子パターン層L2が貼付けられる。つまり、模様シートMSの接着層L1を溝M0に向けつつ、貼付治具5の凸部52により、模様シートMSを溝M0の内周面に押圧して貼付ける。
本例では、角度φin>角度φoutであるため、矢印YBの方向に貼付治具5を移動させる。つまり、傾斜角度が緩やかな方の溝壁側から傾斜角度が急な方の溝壁側へ向う方向に、貼付治具5を移動させる。
発明者は、貼付け手段とその貼付け手段を採用した場合の貼付け成功率および作業の所要時間とを実測した。表1は、格子シートの貼付け手段とそれを採用した場合の貼付け成功率および所要時間とを示す表である。
図17は、タイヤの溝底表面の曲率半径を説明するための図である。図17に示すように、タイヤ2の溝底表面に内接する円KRを想定した場合に、その円KRの半径rがタイヤ2の溝底表面の曲率半径である。
θ1=(→)ABと(→)POとのなす角度(絶対値)、
θ2=(→)BAと(→)POとのなす角度(絶対値)、
θ3=(→)CDと(→)POとのなす角度(絶対値)、
θ4=(→)DCと(→)POとのなす角度(絶対値)、
θ5=(→)EFと(→)POとのなす角度(絶対値)、
θ6=(→)FEと(→)POとのなす角度(絶対値)、
θ7=(→)GHと(→)POとのなす角度(絶対値)、
θ8=(→)HGと(→)POとのなす角度(絶対値)、
である。つまり、角度θ1〜θ8は、タイヤに設けられている各溝部M1〜M4のタイヤの平坦部との境界点A〜Hを結ぶ方向に向かうベクトルとセンターラインCL方向のベクトルとがそれぞれなす角度であり、角度θmaxは、角度θ1〜θ8のうちの最大絶対値である。なお、(→)POは、センターラインCL方向のベクトルであり、「(→)」は直後の符号がベクトルであることを示す。なお、タイヤを裏返して(すなわち図19において、点Aと点H、点Bと点G、点Cと点F、点Dと点Eがそれぞれ入れ替わることに相当)撮影することも考慮して、式(3)を規定した。
図20および図21は第1のカメラであるカメラ31aと第2のカメラであるカメラ31bとの間の距離であるカメラ間距離を説明するための図である。図22は、溝底曲面の位置を説明するための図である。
10.5×fmm ≦ タイヤ・カメラ間距離 ≦ 18.5×fmm … (5)
0.51 ≦ カメラ間距離/タイヤ・カメラ間距離 ≦ 1.35 … (6)
発明者が検討したところ、カメラ・タイヤ間距離187mmにおいて、焦点距離f=35mmのカメラ31を用いた場合、格子シートSSの両端にボケが生じて、歪みを解析することが困難であった。そこで、F値(絞り値)を上げたレンズを用いたところ、今度は光量不足となり、露光時間を長くして撮影しないといけない。このため、特にカメラ31のキャリブレーションの時に、撮影所要時間を多く要するという問題が生じた。
本実施形態では、非接触形状測定手法として、例えば、サンプリングモアレ法を用いる。サンプリングモアレ法は、2次元格子を貼り付けた計測物体の撮影画像を所定画素おき(X画素おき)にサンプリングし、形状を測定する手法である。他の非接触形状測定手法として、例えば、デジタル画像相関法やフーリエ変換法などを用いてもよい。本実施形態では、サンプリングモアレ法のうち、間引き選択型サンプリングモアレ法を用いる場合について説明する。間引き選択型サンプリングモアレ法は、サンプリングモアレ法において、撮影画像の画素ごとに、解析に最適な間引き数の位相分布を参照する方法である。
サンプリングモアレ法では、例えば、撮影した画像について、一定方向(例えば、垂直方向)に平滑化し、平滑化した画像の間引き処理および線形補間処理を行ってモアレ縞画像を得て、位相分布を利用して2つのカメラ間の画面内の対応する点を探索する。
図27は、本実施形態のタイヤ形状解析装置4によって実現されるタイヤ形状解析方法の例を示すフローチャートである。
2 タイヤ
3 撮影装置
4 タイヤ形状解析装置
5 貼付治具
31a、31b カメラ
32a、32b 照明用ランプ
33 カメラ固定棒
41 解析部
42 歪み算出部
52 凸部
411 画像平滑部
412 輝度分布取得部
413 間引き処理部
414 モアレ縞作成部
415 位相分布算出部
416 三次元形状算出部
MS 模様シート
SS 格子シート
Claims (13)
- タイヤ表面に形成された凹部の歪みを解析するタイヤ形状解析方法であって、
前記凹部に挿入可能な凸部を有する貼付治具を用いて、所定のパターンを有するシートを前記貼付治具の前記凸部により前記凹部の内周面に押圧して貼付ける貼付ステップと、
前記凹部の内周面に貼り付けられた前記シートの前記パターンを撮影するステップと、
撮影された画像を非接触形状測定手法により解析するステップと、
解析結果に基づいて、前記凹部の表面の歪みを算出するステップと、を含むタイヤ形状解析方法。 - 前記シートが、離型層と、前記パターンを有するパターン層と、接着層とをこの順に積層してなり、
前記貼付ステップにおいては、前記シートの前記接着層を前記凹部に向けつつ、前記貼付治具の前記凸部により、前記シートを前記凹部の内周面に押圧して貼付ける請求項1に記載のタイヤ形状解析方法。 - 前記凸部の幅は前記凹部の幅より小さく、かつ、
前記凸部の先端部の曲率半径は、前記凹部の底部の曲率半径以下である請求項1または2に記載のタイヤ形状解析方法。 - 前記凹部の深さH1と前記凸部の高さH2とが、H2/H1≧1.0の関係である請求項1から3のいずれか1項に記載のタイヤ形状解析方法。
- 前記貼付治具は、前記凸部の表面に設けられた緩衝材をさらに含み、
前記凸部の先端部の曲率半径は、前記緩衝材を含めた曲率半径であり、
前記凸部の高さH2は、前記緩衝材を含めた高さである請求項4に記載のタイヤ形状解析方法。 - 前記緩衝材の引張りモジュラスは、前記貼付治具の引張りモジュラスよりも小さい請求項5に記載のタイヤ形状解析方法。
- 前記貼付治具は、前記緩衝材の表面に設けられ、かつ、表面の摩擦係数が前記緩衝材の摩擦係数よりも低い保護カバーをさらに含み、
前記凸部の先端部の曲率半径は、前記保護カバーを含めた曲率半径であり、
前記凸部の高さH2は、前記保護カバーを含めた高さである請求項5または6に記載のタイヤ形状解析方法。 - 前記貼付ステップにおいては、前記凹部において、傾斜角度が緩やかな方の溝壁側から傾斜角度が急な方の溝壁側へ向う方向に向かって前記凸部を移動させつつ、前記シートを前記凹部の内周面に押圧する請求項1から7のいずれか1項に記載のタイヤ形状解析方法。
- タイヤ表面に形成された凹部の歪みを解析するための所定のパターンを有するシートをタイヤ表面に貼り付けるための貼付治具であって、
タイヤ表面に形成された凹部に挿入可能な凸部と、前記凸部を保持する保持部とを備え、
前記凸部の幅は前記凹部の幅より小さく、かつ、
前記凸部の先端部の曲率半径は、前記凹部の底部の曲率半径以下である貼付治具。 - 前記凹部の深さH1と前記凸部の高さH2とが、H2/H1≧1.0の関係である請求項9に記載の貼付治具。
- 前記貼付治具は、前記凸部の表面に設けられた緩衝材をさらに含み、
前記凸部の先端部の曲率半径は、前記緩衝材を含めた曲率半径であり、
前記凸部の高さH2は、前記緩衝材を含めた高さである請求項10に記載の貼付治具。 - 前記緩衝材の引張りモジュラスは、前記貼付治具の引張りモジュラスよりも小さい請求項11に記載の貼付治具。
- 前記貼付治具は、前記緩衝材の表面に設けられ、かつ、表面の摩擦係数が前記緩衝材の摩擦係数よりも低い保護カバーをさらに含み、
前記凸部の先端部の曲率半径は、前記保護カバーを含めた曲率半径であり、
前記凸部の高さH2は、前記保護カバーを含めた高さである請求項12に記載の貼付治具。
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