JP6963945B2

JP6963945B2 - Tire test equipment and tire test method

Info

Publication number: JP6963945B2
Application number: JP2017176824A
Authority: JP
Inventors: 和正細見
Original assignee: Toyo Tire Corp
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2021-11-10
Anticipated expiration: 2037-09-14
Also published as: JP2019052919A

Description

本発明は、タイヤ試験装置およびタイヤ試験方法に関する。 The present invention relates to a tire test device and a tire test method.

自動車などに使用される空気入りタイヤでは、制動性能およびトラクション性能などについての試験の際、タイヤの変形状態を確認することがある。試験は実際の内圧および荷重などの実使用に近い条件下で行われることが好ましく、試験装置によってこれらの条件を再現して変形状態を確認することが好ましい。しかし、この変形状態をタイヤの外側から把握することは困難である。具体的には、タイヤの踏面部は接地領域となっているため変形状態を可視化し難く、さらにタイヤの踏面部と路面との境界線が曖昧であるため、精度良く踏面部の変形を測定できない。これに代えて、歪ゲージまたはレーザ変位計などの計測機器を使用してこの変形状態を把握する方法も考えられるが、これらの機器は大変形に対応していないことが多く、大変形を伴うゴム材質のタイヤに対してこれらの機器を使用しても正確に変形状態を把握できないおそれがある。 For pneumatic tires used in automobiles and the like, the deformed state of the tire may be confirmed during tests for braking performance, traction performance, and the like. The test is preferably performed under conditions close to actual use such as actual internal pressure and load, and it is preferable to reproduce these conditions with a test device and confirm the deformed state. However, it is difficult to grasp this deformed state from the outside of the tire. Specifically, since the tread of the tire is in the ground contact area, it is difficult to visualize the deformation state, and since the boundary line between the tread of the tire and the road surface is ambiguous, the deformation of the tread cannot be measured accurately. .. Alternatively, a method of grasping this deformation state using a measuring device such as a strain gauge or a laser displacement meter can be considered, but these devices often do not support large deformation and are accompanied by large deformation. Even if these devices are used for rubber tires, it may not be possible to accurately grasp the deformation state.

非特許文献１には、レーザ変位計を用いたタイヤの変形量の計測方法と、デジタル画像相関法（Digital Image Correlation Method：ＤＩＣ法）を用いたタイヤの変形量の計測方法とが開示されている。ＤＩＣ法は、２つのデジタル画像データの差異に基づいて変形量を算出する方法であり、タイヤに荷重を与える前後でのデジタル画像データの差異に基づいて変形量を算出する。特に、ＤＩＣ法を用いた計測方法では、ＣＣＤカメラによってタイヤの内面を撮影し、撮影したタイヤの内面のデジタル画像データから変形量を算出している。 Non-Patent Document 1 discloses a method for measuring the amount of deformation of a tire using a laser displacement meter and a method for measuring the amount of deformation of a tire using a digital image correlation method (DIC method). There is. The DIC method is a method of calculating the amount of deformation based on the difference between the two digital image data, and calculates the amount of deformation based on the difference in the digital image data before and after applying the load to the tire. In particular, in the measurement method using the DIC method, the inner surface of the tire is photographed by a CCD camera, and the amount of deformation is calculated from the digital image data of the photographed inner surface of the tire.

平岡直樹他著、「デジタル画像相関法を用いたタイヤの面内ひずみ・面外変位同時計測」、日本機械学会論文集(A編)74巻746号(2008-10)、論文No.08-0182Naoki Hiraoka et al., "Simultaneous measurement of in-plane strain and out-of-plane displacement of tires using digital image correlation method", Proceedings of the Japan Society of Mechanical Engineers (A), Vol. 74, No. 746 (2008-10), Paper No. 08- 0182

非特許文献１に開示されているレーザ変位計を用いた計測方法では、タイヤの変形量が大きくなると正確な変形量を計測できず、測定精度が不足するおそれがある。また、ＤＩＣ法を用いた計測方法では、正確な変形量を計測し得るが、タイヤの実使用の条件を再現することが困難である。非特許文献１では、タイヤの実使用の条件を再現した試験方法については検討されておらず、より詳細には、タイヤの実際の内圧と荷重の条件下でのタイヤの変形状態を把握する方法について検討されていない。さらに言えば、タイヤの試験では、タイヤの実使用の条件下で３次元の変形状態を把握できることが好ましいが、３次元の変形状態を把握するためには、複数の撮像機器が必要となることが多い。タイヤの内部空間の大きさは限定されていることから、タイヤの内部への複数の撮像機器の設置は容易ではない。 In the measurement method using the laser displacement meter disclosed in Non-Patent Document 1, if the amount of deformation of the tire becomes large, the amount of deformation cannot be accurately measured, and the measurement accuracy may be insufficient. Further, although the measurement method using the DIC method can measure the amount of deformation accurately, it is difficult to reproduce the conditions of actual use of the tire. Non-Patent Document 1 does not study a test method that reproduces the conditions of actual use of the tire, and more specifically, a method of grasping the deformed state of the tire under the conditions of the actual internal pressure and load of the tire. Has not been considered. Furthermore, in the tire test, it is preferable to be able to grasp the three-dimensional deformation state under the conditions of actual use of the tire, but in order to grasp the three-dimensional deformation state, a plurality of imaging devices are required. There are many. Since the size of the internal space of the tire is limited, it is not easy to install a plurality of imaging devices inside the tire.

本発明は、タイヤの実際の内圧および荷重でのタイヤの３次元的な変形量を正確に測定できるタイヤ試験装置およびタイヤ試験方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a tire test apparatus and a tire test method capable of accurately measuring a three-dimensional deformation amount of a tire under an actual internal pressure and load of the tire.

本発明の第１の態様は、タイヤ本体をリムに装着することにより、前記タイヤ本体と前記リムとの間に空気層を形成したタイヤ組立体について、前記タイヤ本体の内面の変形状態を把握するタイヤ試験装置であって、撮影した画像データを記憶する記憶部を有し、前記タイヤ本体の内面に設定された撮像領域が重複するように前記リムに取り付けられた少なくとも２つの撮像部と、タイヤ周方向において前記少なくとも２つの撮像部の間に配置され、重複した前記撮像領域を照らす照明装置と、前記タイヤ本体が載置される路面台と、前記路面台上の前記タイヤ組立体をタイヤ軸まわりに回転させる回転装置と、前記路面台に向かって所定の荷重を前記タイヤ組立体に付加する荷重装置と、前記記憶部に記憶された前記画像データからデジタル画像相関法を用いて前記タイヤ本体の内面の３次元的な変形量を算出する演算部と、前記撮像領域がタイヤ軸の真下および真上に位置したときに前記タイヤ組立体の回転を停止するように前記回転装置を制御する回転制御部とを備える、タイヤ試験装置を提供する。 In the first aspect of the present invention, the deformed state of the inner surface of the tire body is grasped for the tire assembly in which the air layer is formed between the tire body and the rim by mounting the tire body on the rim. A tire test device having at least two imaging units that have a storage unit for storing captured image data and are attached to the rim so that imaging regions set on the inner surface of the tire body overlap, and a tire. A tire shaft is provided with a lighting device arranged between at least two imaging units in the circumferential direction to illuminate the overlapping imaging regions, a road surface on which the tire body is mounted, and the tire assembly on the road surface. A rotating device that rotates around, a load device that applies a predetermined load toward the roadbed to the tire assembly, and the tire body using a digital image correlation method from the image data stored in the storage unit. A calculation unit that calculates the amount of three-dimensional deformation of the inner surface of the tire, and a rotation that controls the rotating device so as to stop the rotation of the tire assembly when the imaging region is located directly below and directly above the tire axis. Provided is a tire test apparatus including a control unit.

この構成によれば、タイヤ本体とリムが組み合わされた実際のタイヤ組立体を使用しているため、空気入りタイヤとしての実際の内圧を再現でき、路面台と回転装置と荷重装置とを使用しているため、自動車に取り付けられた際に実際にかかる所定の荷重を再現できる。そのため、実使用状態に近いタイヤの変形状態を把握できる。また、少なくとも２つの撮像部は、リムに取り付けられており、タイヤ本体の内面を少なくとも２つの撮像部によって撮影できる。特に、少なくとも２つの撮像部は、撮像領域が重複するように配置されている。重複した撮像領域で撮影された２つの画像データを確認することで、タイヤ本体の内面の３次元的な変形状態を確認できる。このとき撮影された画像データは、記憶部に記憶される。記憶部に記憶された画像データから、演算部によってＤＩＣ法を用いた変形量の算出が実行される。従って、タイヤの実際の内圧および荷重でのタイヤの３次元的な変形量を正確に測定できる。また、接地状態と非接地状態のタイヤ本体の内面形状の変化を対比して把握できる。具体的には、撮像領域がタイヤ軸の真下に位置したときが接地状態となり、撮像領域がタイヤ軸の真上に位置したときが非接地状態となる。そのため、回転制御部によって回転装置を制御し、撮像領域がタイヤ軸の真下および真上に位置したときにタイヤ組立体の回転を停止して撮影することで、接地状態と非接地状態のタイヤ本体の内面形状の変化を対比して把握できる。従って、この構成では、静止状態での荷重に対するタイヤの変形状態を確認できるため、例えば自動車の停止時のタイヤの変形量を測定できる。 According to this configuration, since the actual tire assembly in which the tire body and the rim are combined is used, the actual internal pressure as a pneumatic tire can be reproduced, and the roadbed, the rotating device, and the loading device are used. Therefore, it is possible to reproduce a predetermined load actually applied when the tire is attached to an automobile. Therefore, it is possible to grasp the deformed state of the tire close to the actual use state. Further, at least two image pickup units are attached to the rim, and the inner surface of the tire body can be photographed by at least two image pickup units. In particular, at least two imaging units are arranged so that the imaging regions overlap. By confirming the two image data captured in the overlapping imaging regions, it is possible to confirm the three-dimensional deformation state of the inner surface of the tire body. The image data captured at this time is stored in the storage unit. From the image data stored in the storage unit, the calculation unit calculates the amount of deformation using the DIC method. Therefore, it is possible to accurately measure the three-dimensional deformation amount of the tire under the actual internal pressure and load of the tire. In addition, changes in the inner surface shape of the tire body in the grounded state and the non-grounded state can be compared and grasped. Specifically, when the imaging region is located directly below the tire shaft, the ground contact state is set, and when the imaging region is located directly above the tire shaft, the ground contact state is set. Therefore, by controlling the rotation device by the rotation control unit and stopping the rotation of the tire assembly when the imaging region is located directly below and above the tire axis, the tire body in the grounded state and the non-grounded state is photographed. It is possible to grasp the change in the inner surface shape of the tire by comparing it. Therefore, in this configuration, the deformation state of the tire with respect to the load in the stationary state can be confirmed, so that the amount of deformation of the tire when the automobile is stopped can be measured, for example.

前記リムは、タイヤ径方向に前記撮像部の高さよりも深い凹部を有し、前記撮像部は前記凹部内に配置されていてもよい。 The rim may have a recess deeper than the height of the imaging portion in the tire radial direction, and the imaging portion may be arranged in the recess.

この構成によれば、リムの凹部内に撮像部を配置しているため、タイヤ組立体を組み上げる際にも撮像部がリム組みの邪魔にならず、タイヤ本体を容易にリムに装着できる。 According to this configuration, since the imaging unit is arranged in the recess of the rim, the imaging unit does not interfere with the rim assembly when assembling the tire assembly, and the tire body can be easily attached to the rim.

前記撮像領域は、前記タイヤ本体の接地領域よりも広い領域であってもよい。 The imaging region may be a region wider than the ground contact region of the tire body.

この構成によれば、タイヤ本体の接地領域の外側の変形過渡領域の変形状態を撮影できる。タイヤ本体の接地領域は、地面と接触している部分であるため平坦な形状となっている。そのため、接地領域自体を撮影しても平坦面の画像データが得られるのみである。換言すれば、接地領域のわずかに外側の領域が、湾曲面から平坦面へと変形する過渡領域である。測定結果として欲しい情報は、この過渡領域の変形状態であることが多い。上記構成では、接地領域より小さい領域または接地領域と同じ領域を撮像領域としておらず、少なくとも過渡領域の一部を含むように接地領域よりも広い領域に撮像領域を設定している。そのため、接地領域だけでなく過渡領域の変形状態をも確認できる。 According to this configuration, it is possible to photograph the deformed state of the deformation transient region outside the ground contact region of the tire body. The ground contact area of the tire body has a flat shape because it is in contact with the ground. Therefore, even if the ground contact area itself is photographed, only the image data of the flat surface can be obtained. In other words, the region slightly outside the ground contact region is the transient region that deforms from a curved surface to a flat surface. The information desired as a measurement result is often the deformed state of this transient region. In the above configuration, the region smaller than the grounded region or the same region as the grounded region is not set as the imaging region, and the imaging region is set in a region wider than the grounded region so as to include at least a part of the transient region. Therefore, it is possible to confirm not only the grounding region but also the deformation state of the transient region.

前記荷重装置は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の並進力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚと、各軸まわりのモーメントＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚとを前記タイヤ組立体に付加可能であってもよい。 The load device may be capable of adding translational forces Fx, Fy, Fz in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions and moments Mx, My, and Mz around each axis to the tire assembly.

この構成によれば、荷重装置が６軸方向に荷重を付加できるため、旋回時の状態や傾斜路面走行時の状態などのような様々な状態を再現できる。 According to this configuration, since the load device can apply a load in the six-axis directions, it is possible to reproduce various states such as a state when turning and a state when traveling on an inclined road surface.

本発明の第２の態様は、タイヤ本体をリムに装着することにより、前記タイヤ本体と前記リムとの間に空気層を形成したタイヤ組立体を準備し、前記タイヤ本体の内面に設定された撮像領域が重複するようにタイヤ周方向に所定の間隔を空けて２つの撮像部を前記リムに取り付け、前記タイヤ周方向において前記２つの撮像部の間に、重複した前記撮像領域を照らす照明装置を配置し、路面台に前記タイヤ本体を載置し、前記前記路面台上の前記タイヤ組立体をタイヤ軸まわりに回転させ、前記路面台に向かって前記タイヤ組立体に所定の荷重を付加して前記タイヤ本体を変形させ、前記照明装置によって前記撮像領域を照らした状態で前記２つの撮像部によって前記撮像領域をそれぞれ撮影する際、前記タイヤ本体の変形前後の２つの状態を撮影し、前記２つの状態を撮影した各画像データからデジタル画像相関法を用いて前記タイヤ本体の内面の３次元的な変形量を算出し、前記撮像領域がタイヤ軸の真下および真上に位置したときに前記タイヤ組立体の回転を停止することを含む、タイヤ試験方法を提供する。 In the second aspect of the present invention, a tire assembly in which an air layer is formed between the tire body and the rim is prepared by mounting the tire body on the rim, and the tire assembly is set on the inner surface of the tire body. A lighting device that attaches two imaging units to the rim at predetermined intervals in the tire circumferential direction so that the imaging regions overlap, and illuminates the overlapping imaging regions between the two imaging units in the tire circumferential direction. Is arranged, the tire body is placed on the road surface, the tire assembly on the road surface is rotated around the tire axis, and a predetermined load is applied to the tire assembly toward the road surface. When the tire body is deformed and the image pickup area is illuminated by the lighting device and the image pickup areas are photographed by the two image pickup units, the two states before and after the deformation of the tire body are photographed. The three-dimensional deformation amount of the inner surface of the tire body is calculated from each image data obtained by photographing the two states by using the digital image correlation method, and when the imaging region is located directly below and directly above the tire axis, the said Provided are tire testing methods, including stopping the rotation of a tire assembly.

この方法によれば、前述のようにしてタイヤの実際の内圧および荷重でのタイヤの３次元的な変形量を正確に測定できる。 According to this method, the three-dimensional deformation amount of the tire under the actual internal pressure and load of the tire can be accurately measured as described above.

本発明によれば、タイヤ試験装置およびタイヤ試験方法において、路面走行時の条件を模してタイヤ内面の変形状態を２つの撮像部によって撮影し、得られた画像データからＤＩＣ法を用いて変形量を算出するため、正確な変形量を測定できる。 According to the present invention, in the tire test apparatus and the tire test method, the deformation state of the inner surface of the tire is photographed by two imaging units, simulating the conditions during road surface running, and the obtained image data is deformed by using the DIC method. Since the amount is calculated, the amount of deformation can be measured accurately.

本発明の第１実施形態に係るタイヤ試験装置の側面図Side view of the tire test apparatus according to the first embodiment of the present invention. タイヤ試験装置の正面図Front view of tire test device タイヤ試験装置に取り付けられたタイヤ組立体の模式的な横断面図Schematic cross-sectional view of a tire assembly mounted on a tire tester タイヤ試験装置に取り付けられたタイヤ組立体の模式的な縦断面図Schematic longitudinal section of a tire assembly mounted on a tire tester 撮像領域と接地領域との関係を示す模式的なタイヤ本体の展開図A schematic development view of the tire body showing the relationship between the imaging area and the ground contact area. ２つの撮像部の同期方法を示す模式図Schematic diagram showing a synchronization method of two imaging units 第２実施形態に係るタイヤ試験装置に取り付けられたタイヤ組立体の模式的な縦断面図Schematic longitudinal sectional view of a tire assembly attached to the tire test apparatus according to the second embodiment.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

（第１実施形態）
（タイヤ試験装置の構成）
図１は本発明の第１実施形態に係るタイヤ試験装置１の側面図であり、図２はタイヤ試験装置１の正面図である。タイヤ試験装置１は、試験タイヤ１００の変形状態をタイヤ内部から把握する装置である。試験タイヤ１００は、タイヤ本体１１０をリム１２０に装着することによりタイヤ本体１１０とリム１２０との間に空気層を形成した空気入りタイヤである。以下では、試験タイヤ１００を載置する路面台１０が延びる方向（図１および図２では試験タイヤ１００の転動方向）をＸ方向とし、路面台１０の上面の路面内にてＸ方向と直交する方向をＹ方向とし、路面台１０の路面に垂直な方向をＺ方向とする。 (First Embodiment)
(Composition of tire test equipment)
FIG. 1 is a side view of the tire test device 1 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of the tire test device 1. The tire test device 1 is a device for grasping the deformed state of the test tire 100 from the inside of the tire. The test tire 100 is a pneumatic tire in which an air layer is formed between the tire body 110 and the rim 120 by mounting the tire body 110 on the rim 120. In the following, the direction in which the roadbed 10 on which the test tire 100 is placed extends (the rolling direction of the test tire 100 in FIGS. 1 and 2) is defined as the X direction, and is orthogonal to the X direction in the road surface on the upper surface of the roadbed 10. The direction is the Y direction, and the direction perpendicular to the road surface of the roadbed 10 is the Z direction.

図１および図２に示されるように、タイヤ試験装置１は、試験タイヤ１００を載置する路面台１０と、路面台１０上の試験タイヤ１００をタイヤ軸Ｌまわりに回転させる回転装置２０と、路面台１０に向かって所定の荷重を試験タイヤ１００に付加する荷重装置３０と、制御装置４０とを備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, the tire test device 1 includes a road surface 10 on which the test tire 100 is placed, a rotating device 20 for rotating the test tire 100 on the road surface 10 around the tire shaft L, and the like. A load device 30 for applying a predetermined load to the test tire 100 toward the road surface 10 and a control device 40 are provided.

路面台１０は、試験タイヤ１００を載置して転動させる台である。路面台１０の上面は、Ｘ−Ｙ方向に広がる平坦面となっており、試験タイヤ１００が転動する路面となっている。路面台１０は、後述するように路面駆動装置３５によってＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸まわりに回転駆動可能である。 The road surface table 10 is a table on which the test tire 100 is placed and rolled. The upper surface of the road surface base 10 is a flat surface extending in the XY directions, and is a road surface on which the test tire 100 rolls. The road surface base 10 can be rotationally driven around the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis by the road surface driving device 35 as described later.

回転装置２０は、試験タイヤ１００を、タイヤ軸Ｌまわりに回転させ、路面台１０の路面上で転動させる装置である。回転装置２０は、動力源となるモータ２１と、モータ２１からタイヤ軸Ｌ方向に延びるタイヤ支持軸２２とを備える。タイヤ支持軸２２は、一端部に試験タイヤ１００を取り付けるタイヤ取付部２３を備える。試験タイヤ１００は、タイヤ取付部２３を介してタイヤ支持軸２２に取り付けられている。つまり、タイヤ支持軸２２は、モータ２１と試験タイヤ１００とを機械的に接続する軸部材である。 The rotating device 20 is a device that rotates the test tire 100 around the tire shaft L and rolls it on the road surface of the road surface base 10. The rotating device 20 includes a motor 21 as a power source and a tire support shaft 22 extending from the motor 21 in the tire shaft L direction. The tire support shaft 22 includes a tire mounting portion 23 for mounting the test tire 100 at one end. The test tire 100 is attached to the tire support shaft 22 via the tire attachment portion 23. That is, the tire support shaft 22 is a shaft member that mechanically connects the motor 21 and the test tire 100.

荷重装置３０は、試験タイヤ１００に路面台１０に向かって所定の荷重を付加する装置である。ここで、所定の荷重とは、試験タイヤ１００を図示しない自動車等に取り付けた状態で受けうる荷重である。荷重装置３０は、タイヤ支持軸２２の一端部に取り付けられたＬ字金具２４によってタイヤ支持軸２２と機械的に連結されている。荷重装置３０は、骨格となるフレーム３１と、フレーム３１上に配置されたモータ３２と、フレーム３１内をＺ方向に摺動する摺動部材３３とを備える。摺動部材３３は、下端においてＬ字金具２４と接続されている。摺動部材３３は、上端において図示しないギアを介してモータ３２と接続されており、モータ３２によってＺ方向に移動される。摺動部材３３がＺ方向（下向き）に移動されることによって、荷重装置３０からＬ字金具２４およびタイヤ支持軸２２を介して試験タイヤ１００に荷重が付加される。 The load device 30 is a device that applies a predetermined load to the test tire 100 toward the roadbed 10. Here, the predetermined load is a load that can be received when the test tire 100 is attached to an automobile or the like (not shown). The load device 30 is mechanically connected to the tire support shaft 22 by an L-shaped metal fitting 24 attached to one end of the tire support shaft 22. The load device 30 includes a frame 31 as a skeleton, a motor 32 arranged on the frame 31, and a sliding member 33 that slides in the frame 31 in the Z direction. The sliding member 33 is connected to the L-shaped metal fitting 24 at the lower end. The sliding member 33 is connected to the motor 32 at the upper end via a gear (not shown), and is moved in the Z direction by the motor 32. By moving the sliding member 33 in the Z direction (downward), a load is applied from the load device 30 to the test tire 100 via the L-shaped metal fitting 24 and the tire support shaft 22.

また、荷重装置３０は、図１および図２に概念的に示された並進移動装置３４を有している。並進移動装置３４は、フレーム３１とモータ３２と摺動部材３３とを合わせてＸ，Ｙ方向に並進移動させることができる。従って、試験タイヤ１００には、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の並進力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを付加できる。例えば、並進移動装置３４は、ロボットアームであってもよい。さらに、荷重装置３０は、図１および図２に概念的に示された路面駆動装置３５を有している。路面駆動装置３５は、路面台１０をＸ，Ｙ，Ｚ軸まわりにそれぞれ回転させることができる。従って、試験タイヤ１００には、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸まわりの曲げモーメントＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚをそれぞれ付加できる。よって、本実施形態のタイヤ試験装置１は、試験タイヤ１００に対し、６軸方向に荷重を付加できる。 Further, the load device 30 has a translational moving device 34 conceptually shown in FIGS. 1 and 2. The translational movement device 34 can move the frame 31, the motor 32, and the sliding member 33 together in the X and Y directions. Therefore, translational forces Fx, Fy, and Fz in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions can be applied to the test tire 100. For example, the translational movement device 34 may be a robot arm. Further, the load device 30 has a road surface drive device 35 conceptually shown in FIGS. 1 and 2. The road surface driving device 35 can rotate the road surface base 10 around the X, Y, and Z axes, respectively. Therefore, bending moments Mx, My, and Mz around the X-axis, Y-axis, and Z-axis can be added to the test tire 100, respectively. Therefore, the tire test device 1 of the present embodiment can apply a load to the test tire 100 in the 6-axis direction.

制御装置４０は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置、および入出力装置を備えた周知のコンピュータと、コンピュータに実装されたソフトウエアとにより構成されている。制御装置４０は、タイヤ試験装置１の動作を統括的に制御するものである。 The control device 40 is composed of a well-known computer including a CPU, a memory, a storage device, and an input / output device, and software implemented in the computer. The control device 40 comprehensively controls the operation of the tire test device 1.

図１および図２に概念的に示されているように、制御装置４０は、回転制御部４１と、荷重制御部４２と、演算部４３とを備える。 As conceptually shown in FIGS. 1 and 2, the control device 40 includes a rotation control unit 41, a load control unit 42, and a calculation unit 43.

回転制御部４１は、回転装置２０による試験タイヤ１００の回転を制御する部分である。具体的には、回転制御部４１は、回転装置２０を制御して、試験タイヤ１００の回転速度を調整する。 The rotation control unit 41 is a part that controls the rotation of the test tire 100 by the rotation device 20. Specifically, the rotation control unit 41 controls the rotation device 20 to adjust the rotation speed of the test tire 100.

荷重制御部４２は、荷重装置３０、並進移動装置３４、および路面駆動装置３５による試験タイヤ１００への付加荷重を制御する部分である。具体的には、荷重制御部４２は、荷重装置３０を制御して荷重の大きさを調整し、並進移動装置３４および路面駆動装置３５を制御して荷重の付加の向きを調整する。 The load control unit 42 is a part that controls an additional load on the test tire 100 by the load device 30, the translational movement device 34, and the road surface drive device 35. Specifically, the load control unit 42 controls the load device 30 to adjust the magnitude of the load, and controls the translational movement device 34 and the road surface drive device 35 to adjust the direction of application of the load.

演算部４３は、後述するように、記憶メモリ（記憶部）５１に記憶されたデジタル画像データからデジタル画像相関法（Digital Image Correlation Method：ＤＩＣ法）を用いてタイヤ本体１１０の変形量を算出する部分である。 As will be described later, the calculation unit 43 calculates the amount of deformation of the tire body 110 from the digital image data stored in the storage memory (storage unit) 51 by using the Digital Image Correlation Method (DIC method). It is a part.

図３は、タイヤ試験装置１に取り付けられた試験タイヤ１００の模式的な横断面図である。なお、図３は断面図であるが、図示が煩雑となるため、断面を示すハッチングを省略している。試験タイヤ１００は、タイヤ本体１１０と、リム１２０と、空気を注入するリムバルブ１２１とを備える。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the test tire 100 attached to the tire test device 1. Although FIG. 3 is a cross-sectional view, hatching showing the cross section is omitted because the drawing becomes complicated. The test tire 100 includes a tire body 110, a rim 120, and a rim valve 121 for injecting air.

タイヤ本体１１０は、一対のビードコア１１１間にカーカス１１２を掛け渡し、カーカス１１２の中間部の外周側に巻き付けたベルト１１３によって補強し、そのタイヤ外径方向にトレッド部１１４を有する構成となっている。トレッド部１１４に使用されるゴム材料については任意の材料であり得る。タイヤ本体１１０は、タイヤ径方向内側（図中Ａ方向）にビード部１１５を有し、ビード部１１５においてリム１２０と接続される。 The tire body 110 has a configuration in which a carcass 112 is hung between a pair of bead cores 111, reinforced by a belt 113 wound around the outer peripheral side of the middle portion of the carcass 112, and has a tread portion 114 in the tire outer diameter direction. .. The rubber material used for the tread portion 114 can be any material. The tire body 110 has a bead portion 115 on the inner side in the tire radial direction (A direction in the drawing), and is connected to the rim 120 at the bead portion 115.

リム１２０は、図３に示す断面（タイヤ子午線断面）において、タイヤ本体１１０の２つのビード部１１５をそれぞれ配置する２つのフランジ部１２２と、タイヤ幅方向（図中Ｂ方向）において２つのフランジ部１２２の間でタイヤ径方向内側に向かって凹形状を有する凹部１２３を有している。リム１２０は、アルミ合金製、マグネシウム合金製、または鋼鉄製などの金属製であり得る。 The rim 120 has two flange portions 122 for arranging the two bead portions 115 of the tire body 110 in the cross section (tire meridional cross section) shown in FIG. 3 and two flange portions in the tire width direction (B direction in the drawing). There is a recess 123 having a concave shape inward in the tire radial direction between the 122s. The rim 120 can be made of metal such as aluminum alloy, magnesium alloy, or steel.

タイヤ試験装置１は、リム１２０の凹部１２３内に配置されたカメラ（撮像部）５０を備える。カメラ５０の高さ（タイヤ径方向の大きさ）は、凹部１２３の深さよりも小さい。従って、カメラ５０を凹部１２３内に配置すると、カメラ５０が凹部１２３内に収容される。カメラ５０は、リム１２０に固定された状態で図３の破線で示すようにタイヤ本体１１０の内面を撮影する。カメラ５０は、記憶メモリ（記憶部）５１を内蔵しており、撮影したデジタル画像データを記憶メモリ５１に記憶する。 The tire test device 1 includes a camera (imaging unit) 50 arranged in a recess 123 of the rim 120. The height of the camera 50 (the size in the tire radial direction) is smaller than the depth of the recess 123. Therefore, when the camera 50 is arranged in the recess 123, the camera 50 is housed in the recess 123. The camera 50 photographs the inner surface of the tire body 110 while being fixed to the rim 120 as shown by the broken line in FIG. The camera 50 has a built-in storage memory (storage unit) 51, and stores captured digital image data in the storage memory 51.

図４は、タイヤ試験装置１に取り付けられた試験タイヤ１００の模式的な縦断面図である。本実施形態では、２つのカメラ５０が、本実施形態では同じものであり、タイヤ周方向に間隔を空けてリム１２０に取り付けられている。２つのカメラ５０は、図４に破線で示すように重複した撮像領域ＩＡを有するように配置されている。 FIG. 4 is a schematic vertical cross-sectional view of the test tire 100 attached to the tire test device 1. In the present embodiment, the two cameras 50 are the same in the present embodiment and are attached to the rim 120 at intervals in the tire circumferential direction. The two cameras 50 are arranged so as to have overlapping imaging regions IA as shown by the dashed line in FIG.

タイヤ周方向において、２つのカメラ５０の間では、照明装置５２がリム１２０に取り付けられている。照明装置５２は、上記重複した撮像領域ＩＡを照らすように配置されており、リモコン（図示せず）などからの外部信号によって点灯／消灯を切り替え可能である。 A lighting device 52 is attached to the rim 120 between the two cameras 50 in the tire circumferential direction. The lighting device 52 is arranged so as to illuminate the overlapping imaging region IA, and can be switched on / off by an external signal from a remote controller (not shown) or the like.

本実施形態では、タイヤ周方向において、間隔を空けて２つのカメラ５０を配置し、その間に照明装置５２を配置したが、配置態様はこれに限らない。例えば、タイヤ幅方向において、間隔を空けて２つのカメラ５０を配置し、その間に照明装置５２を配置してもよい。その場合でも、２つのカメラ５０は重複した撮像領域を有し、照明装置５２は重複した撮像領域を照らすように配置される。 In the present embodiment, the two cameras 50 are arranged at intervals in the tire circumferential direction, and the lighting device 52 is arranged between them, but the arrangement mode is not limited to this. For example, two cameras 50 may be arranged at intervals in the tire width direction, and the lighting device 52 may be arranged between them. Even in that case, the two cameras 50 have overlapping imaging regions, and the lighting device 52 is arranged so as to illuminate the overlapping imaging regions.

図５は、上記の撮像領域ＩＡと接地領域ＧＡとの関係を示す模式的なタイヤ本体１１０の展開図である。接地領域ＧＡは、タイヤ本体１１０の内面のうち路面台１０に接地することによって平坦となっている領域を示している。接地領域ＧＡの外側の領域は、試験タイヤ１００の元の湾曲形状から平坦形状へと変化する過渡領域ＴＡとなっている。本実施形態では、上記の重複した撮像領域ＩＡは、過渡領域ＴＡを含むように、この接地領域ＧＡよりも大きく設定されている。特に、図５では、過渡領域ＴＡの外形と、撮像領域ＩＡの外形とは、一致している。なお、接地領域ＧＡおよび過渡領域ＴＡは、図５ではタイヤ幅方向（図においてＢ方向）に長半径を有しタイヤ周方向（図においてＣ方向）に短半径を有する楕円形状となっているが、これらの形状や大きさは例示であり、荷重の付加方向や大きさなどに応じて変化し得る。 FIG. 5 is a development view of a schematic tire body 110 showing the relationship between the imaging region IA and the ground contact region GA. The ground contact area GA indicates an area of the inner surface of the tire body 110 that is flattened by being grounded on the road surface base 10. The region outside the ground contact region GA is a transient region TA that changes from the original curved shape of the test tire 100 to a flat shape. In the present embodiment, the overlapping imaging region IA is set to be larger than the grounded region GA so as to include the transient region TA. In particular, in FIG. 5, the outer shape of the transient region TA and the outer shape of the imaging region IA match. In FIG. 5, the ground contact region GA and the transient region TA have an elliptical shape having a long radius in the tire width direction (B direction in the figure) and a short radius in the tire circumferential direction (C direction in the figure). , These shapes and sizes are examples, and may change depending on the load application direction and size.

（タイヤ試験装置の作用）
次に、タイヤ試験装置１を使用してタイヤ本体１１０の内面の変形状態を把握する方法、つまりタイヤ試験方法を説明する。 (Operation of tire test device)
Next, a method of grasping the deformed state of the inner surface of the tire body 110 by using the tire test device 1, that is, a tire test method will be described.

図４に示すように、まず、タイヤ本体１１０の内面に設定された撮像領域が重複するようにタイヤ周方向に所定の間隔を空けて２つのカメラ５０をリム１２０に取り付け、タイヤ周方向において２つのカメラ５０の間に、重複した撮像領域ＩＡを照らす照明装置５２を配置する。そして、図１および図２に示すように、試験タイヤ１００をタイヤ試験装置１のタイヤ取付部２３に取り付け、その後に路面台１０に載置する。本実施形態では、回転制御部４１によって回転装置２０を制御し、試験タイヤ１００を連続的に回転させ路面台１０上で転動させる。転動している試験タイヤ１００の内部では、２つのカメラ５０によって一定時間ごとに撮像領域ＩＡのタイヤ本体１１０の内面が撮影される。撮影のタイミングを決定するこの一定時間は、試験タイヤ１００の回転速度に応じて調整されてもよく、例えば撮像領域ＩＡがタイヤ軸Ｌの真下および真上に位置するときに撮影するように設定されてもよい。即ち、この一定時間は、試験タイヤ１００の回転周期の半分の時間に設定されてもよい。これにより、タイヤ軸Ｌの真下の変形の大きな状態（接地状態）と、タイヤ軸Ｌの真上の変形の小さな状態ないし無変形状態（非接地状態）とを比較できる。照明装置５２は、試験開始時に点灯され、試験終了時に消灯される。これにより試験中の撮影は明るい状態で行われ、後述するように２つのカメラ５０を同期させることができる。撮影された画像データは、時系列データとして各カメラ５０内の各記憶メモリ５１（図３参照）に記憶される。このようにして記憶メモリ５１に記憶された画像データは、制御装置４０の演算部４３に送られる。 As shown in FIG. 4, first, two cameras 50 are attached to the rim 120 at predetermined intervals in the tire circumferential direction so that the imaging regions set on the inner surface of the tire body 110 overlap, and 2 in the tire circumferential direction. A lighting device 52 that illuminates the overlapping imaging region IA is arranged between the two cameras 50. Then, as shown in FIGS. 1 and 2, the test tire 100 is attached to the tire attachment portion 23 of the tire test apparatus 1, and then placed on the road surface table 10. In the present embodiment, the rotation control unit 41 controls the rotation device 20 to continuously rotate the test tire 100 and roll it on the roadbed 10. Inside the rolling test tire 100, the inner surface of the tire body 110 in the imaging region IA is photographed at regular intervals by the two cameras 50. This fixed time that determines the timing of shooting may be adjusted according to the rotation speed of the test tire 100, and is set to shoot when, for example, the imaging region IA is located directly below and directly above the tire axis L. You may. That is, this fixed time may be set to half the rotation cycle of the test tire 100. This makes it possible to compare a state in which the deformation directly below the tire shaft L is large (ground contact state) with a state in which the deformation directly above the tire shaft L is small or non-deformation state (non-ground contact state). The lighting device 52 is turned on at the start of the test and turned off at the end of the test. As a result, the shooting during the test is performed in a bright state, and the two cameras 50 can be synchronized as described later. The captured image data is stored as time-series data in each storage memory 51 (see FIG. 3) in each camera 50. The image data stored in the storage memory 51 in this way is sent to the calculation unit 43 of the control device 40.

図６は、２つのカメラ５０の同期方法を示す模式図である。上段に示すのは一方のカメラ５０で撮影した記憶メモリ５１内の画像データであり、これらの画像データが時系列に沿って並んでいる。下段に示すのは、他方のカメラ５０で撮影した記憶メモリ５１内の画像データであり、これらの画像データが時系列に沿って並んでいる。図６に示すように、２つのカメラ５０の撮影開始のタイミングが異なると、２つのカメラ５０で撮影した各画像データのうち、どの画像データが同じときに撮影されたものかがわからない可能性がある。３次元的な形状データを得るためには、図４に示すように撮影角度の異なる撮影によって実質的に同時に撮影された１組の画像データが必要である。そのため、図６に示すこれらの画像データから実質的に同時に撮影された１組の画像データをそれぞれ抽出する必要がある。即ち、２つのカメラ５０で実質的に同時に撮影した画像データ同士を対応させる必要がある。ここでは、２つのカメラ５０で実質的に同時に撮影した画像データ同士を対応させることを、画像データ間で同期をとるともいう。以下では、照明装置５２を利用した同期をとる方法を説明する。 FIG. 6 is a schematic view showing a method of synchronizing two cameras 50. The upper part shows the image data in the storage memory 51 taken by one of the cameras 50, and these image data are arranged in chronological order. Shown in the lower row are image data in the storage memory 51 taken by the other camera 50, and these image data are arranged in chronological order. As shown in FIG. 6, if the shooting start timings of the two cameras 50 are different, it may not be possible to know which image data was shot at the same time among the image data shot by the two cameras 50. be. In order to obtain three-dimensional shape data, as shown in FIG. 4, a set of image data taken substantially simultaneously by shooting at different shooting angles is required. Therefore, it is necessary to extract a set of image data taken substantially simultaneously from these image data shown in FIG. That is, it is necessary to make the image data captured by the two cameras 50 substantially at the same time correspond to each other. Here, associating the image data captured by the two cameras 50 substantially at the same time with each other is also referred to as synchronizing the image data. Hereinafter, a method of synchronizing using the lighting device 52 will be described.

本実施形態では、照明装置５２の点灯と消灯の際に２つのカメラ５０で撮影した画像データ間で同期をとっている。具体的には、２つのカメラ５０で撮影した画像データのうち、点灯時の画像データを対応させ、消灯時の画像データを対応させている。これにより、点灯から消灯までの間に２つのカメラ５０によって撮影された画像データ間で同期をとることができる。本実施形態では、より正確な同期をとるために点灯と消灯の両方で同期をとっているが、単に同期をとるだけであれば点灯と消灯のいずれか一方でのみ同期をとってもよい。いずれの場合であっても、このように同期をとった２つの画像データを使用することで３次元的な形状データを得ることができる。 In the present embodiment, the image data captured by the two cameras 50 are synchronized when the lighting device 52 is turned on and off. Specifically, of the image data captured by the two cameras 50, the image data when the light is on is associated with the image data when the light is off. As a result, it is possible to synchronize the image data captured by the two cameras 50 between the time when the light is turned on and the time when the light is turned off. In the present embodiment, both on and off are synchronized in order to obtain more accurate synchronization, but if only synchronization is to be performed, only one of on and off may be synchronized. In any case, three-dimensional shape data can be obtained by using the two image data synchronized in this way.

次に、演算部４３において、タイヤ本体１１０の変形状態の画像データと、当該画像データとは異なる時間に撮影された非変形状態の他の画像データとを比較して、ＤＩＣ法によってタイヤ本体１１０の内面の変形量を算出する。ＤＩＣ法は２つのデジタル画像データの差異に基づいて変形量を算出する方法であるが、ＤＩＣ法自体は公知の方法であるため、ここでの詳細な説明は省略する。特に、本実施形態では、一つのカメラ５０で撮影した時系列的に異なる２つの画像データにＤＩＣ法を適用するだけでなく、これらと同期をとったもう一つのカメラ５０で撮影した時系列的に異なる２つの画像データにもＤＩＣ法を適用する。従って、３次元的な変形量を算出できる。 Next, in the calculation unit 43, the image data of the deformed state of the tire body 110 is compared with other image data of the non-deformed state taken at a time different from the image data, and the tire body 110 is compared by the DIC method. Calculate the amount of deformation of the inner surface of. The DIC method is a method of calculating the amount of deformation based on the difference between two digital image data, but since the DIC method itself is a known method, detailed description here will be omitted. In particular, in the present embodiment, not only the DIC method is applied to two image data that are different in time series taken by one camera 50, but also the time series taken by another camera 50 synchronized with these is applied. The DIC method is also applied to two different image data. Therefore, the three-dimensional deformation amount can be calculated.

（タイヤ試験装置の効果）
本実施形態によれば、図１および図２に示すように、タイヤ本体１１０とリム１２０が組み合わされた試験タイヤ１００を使用しているため、空気入りタイヤとしての実際の内圧を再現でき、路面台１０と回転装置２０と荷重装置３０とを使用しているため、自動車に取り付けられた際に実際にかかる所定の荷重を再現できる。そのため、実使用状態に近いタイヤ本体１１０の変形状態を把握できる。また、２つのカメラ５０は、リム１２０に取り付けられており、タイヤ本体１１０の内面を２つのカメラ５０によって撮影できる。特に、２つのカメラ５０は、撮像領域が重複するように配置されている（図４の撮像領域ＩＡ参照）。重複した撮像領域ＩＡで撮像された２つの画像データを確認することで、タイヤ本体１１０の内面の３次元的な変形状態を確認できる。このとき撮像された画像データは、記憶メモリ５１に記憶される。記憶メモリ５１に記憶された画像データから、演算部４３によってＤＩＣ法を用いた変形量の算出が実行される。従って、タイヤの実際の内圧および荷重での試験タイヤ１００の３次元的な変形量を正確に測定できる。 (Effect of tire test equipment)
According to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, since the test tire 100 in which the tire body 110 and the rim 120 are combined is used, the actual internal pressure as a pneumatic tire can be reproduced, and the road surface can be reproduced. Since the table 10, the rotating device 20, and the loading device 30 are used, it is possible to reproduce a predetermined load actually applied when the tire is attached to an automobile. Therefore, it is possible to grasp the deformed state of the tire body 110 that is close to the actual use state. Further, the two cameras 50 are attached to the rim 120, and the inner surface of the tire body 110 can be photographed by the two cameras 50. In particular, the two cameras 50 are arranged so that the imaging regions overlap (see the imaging region IA in FIG. 4). By confirming the two image data captured in the overlapping imaging region IA, the three-dimensional deformation state of the inner surface of the tire body 110 can be confirmed. The image data captured at this time is stored in the storage memory 51. From the image data stored in the storage memory 51, the calculation unit 43 calculates the amount of deformation using the DIC method. Therefore, the three-dimensional deformation amount of the test tire 100 under the actual internal pressure and load of the tire can be accurately measured.

また、本実施形態によれば、回転制御部４１によって回転装置２０を制御し、試験タイヤ１００を連続的に回転させて撮影できるため、連続的な変形状態を把握できる。従って、例えば自動車の走行中のタイヤの変形量を測定できる。 Further, according to the present embodiment, the rotation control unit 41 controls the rotation device 20 to continuously rotate the test tire 100 for shooting, so that a continuous deformation state can be grasped. Therefore, for example, the amount of deformation of the tire while the automobile is running can be measured.

また、本実施形態によれば、試験開始とともに照明装置５２を点灯し、試験終了とともに照明装置５２を消灯することによって、２つのカメラ５０を同期させることができる。従って、正確なデータ処理が可能となり、３次元的な変形量の測定の精度が向上する。 Further, according to the present embodiment, the two cameras 50 can be synchronized by turning on the lighting device 52 at the start of the test and turning off the lighting device 52 at the end of the test. Therefore, accurate data processing becomes possible, and the accuracy of three-dimensional deformation amount measurement is improved.

また、本実施形態によれば、図３に示すように、リム１２０の凹部１２３内にカメラ５０を配置しているため、試験タイヤ１００を組み上げる際にもカメラ５０がリム組みの邪魔にならず、タイヤ本体１１０を容易にリム１２０に装着できる。 Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, since the camera 50 is arranged in the recess 123 of the rim 120, the camera 50 does not interfere with the rim assembly when assembling the test tire 100. , The tire body 110 can be easily attached to the rim 120.

また、本実施形態によれば、図５に示すように、タイヤ本体１１０の接地領域ＧＡの外側の過渡領域ＴＡの変形状態を撮影できる。タイヤ本体１１０の接地領域ＧＡは、地面と接触している部分であるため平坦な形状となっている。そのため、接地領域ＧＡ自体を撮影しても平坦面の画像データが得られるのみである。換言すれば、接地領域ＧＡの外側の領域が、湾曲面から平坦面へと変形する過渡領域ＴＡである。測定結果として欲しい情報は、この過渡領域ＴＡの変形状態であることが多い。上記構成では、接地領域ＧＡより小さい領域または接地領域ＧＡと同じ領域を撮像領域としておらず、過渡領域ＴＡを含むように接地領域ＧＡよりも広い領域に撮像領域ＩＡを設定している。そのため、接地領域ＧＡだけでなく過渡領域ＴＡの変形状態をも確認できる。 Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the deformed state of the transient region TA outside the ground contact region GA of the tire body 110 can be photographed. The ground contact region GA of the tire body 110 has a flat shape because it is a portion in contact with the ground. Therefore, even if the grounding region GA itself is photographed, only the image data of the flat surface can be obtained. In other words, the region outside the ground contact region GA is the transient region TA that deforms from a curved surface to a flat surface. The information desired as the measurement result is often the deformed state of this transient region TA. In the above configuration, the region smaller than the ground region GA or the same region as the ground region GA is not set as the imaging region, and the imaging region IA is set in a region wider than the ground region GA so as to include the transient region TA. Therefore, not only the grounding region GA but also the deformation state of the transient region TA can be confirmed.

また、本実施形態によれば、荷重装置３０が、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の並進力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ、および、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸まわりの曲げモーメントＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚのように６軸方向に荷重を付加できるため、旋回時の状態や傾斜路面走行時の状態などのような様々な状態を再現できる。 Further, according to the present embodiment, the load device 30 has translation forces Fx, Fy, Fz in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, and bending moments Mx, My, around the X-axis, Y-axis, and Z-axis. Since a load can be applied in the 6-axis direction like Mz, various states such as a state when turning and a state when traveling on an inclined road surface can be reproduced.

（変形例）
回転制御部４１は、上記のように試験タイヤ１００を連続的に回転させることに代えて、撮像領域がタイヤ軸Ｌの真下および真上に位置したときに試験タイヤ１００の回転を停止するように回転装置２０を制御してもよい。この場合、試験タイヤ１００の内部では、試験タイヤ１００の回転が停止したタイミングでカメラ５０によってタイヤ本体１１０の内面が撮影される。すなわち、撮像領域がタイヤ軸Ｌの真下および真上に位置したときの合計２回、タイヤ本体１１０の内面が撮影される。このようにして得られる画像は、時系列に沿った連続データではないため、同期をとる必要はない。よって、照明装置５２は点灯状態のままであってもよい。 (Modification example)
Instead of continuously rotating the test tire 100 as described above, the rotation control unit 41 stops the rotation of the test tire 100 when the imaging region is located directly below and directly above the tire axis L. The rotating device 20 may be controlled. In this case, inside the test tire 100, the inner surface of the tire body 110 is photographed by the camera 50 at the timing when the rotation of the test tire 100 is stopped. That is, the inner surface of the tire body 110 is photographed twice in total when the imaging region is located directly below and directly above the tire shaft L. The images thus obtained do not need to be synchronized because they are not continuous data in chronological order. Therefore, the lighting device 52 may remain lit.

撮像領域がタイヤ軸Ｌの真下に位置したときの１組の画像データ（変形状態のデータ）と、撮像領域がタイヤ軸Ｌの真上に位置したときの別の１組の画像データ（非変形状態のデータ）とから、演算部４３によってＤＩＣ法を用いて３次元的な変形量が算出される。 One set of image data (deformed state data) when the imaging region is located directly below the tire axis L, and another set of image data (non-deformed) when the imaging region is located directly above the tire axis L. From the state data), the calculation unit 43 calculates the three-dimensional deformation amount using the DIC method.

本変形例によれば、接地状態と非接地状態のタイヤ本体１１０の内面形状の変化を対比して把握できる。具体的には、撮像領域ＩＡがタイヤ軸Ｌの真下に位置したときが接地状態となり、撮像領域ＩＡがタイヤ軸Ｌの真上に位置したときが非接地状態となる。そのため、回転制御部４１によって回転装置２０を制御し、撮像領域ＩＡがタイヤ軸Ｌの真下および真上に位置したときに試験タイヤ１００の回転を停止して撮影することで、接地状態と非接地状態のタイヤ本体１１０の内面形状の変化を対比して把握できる。この構成では、静止状態での荷重に対するタイヤ本体１１０の変形状態を確認できるため、例えば自動車の停止時に対応したタイヤの変形量を測定できる。 According to this modification, it is possible to compare and grasp the change in the inner surface shape of the tire body 110 in the grounded state and the non-grounded state. Specifically, when the imaging region IA is located directly below the tire shaft L, the ground contact state is obtained, and when the imaging region IA is located directly above the tire shaft L, the ground contact state is obtained. Therefore, the rotation control unit 41 controls the rotation device 20, and when the imaging region IA is located directly below and directly above the tire shaft L, the rotation of the test tire 100 is stopped and a picture is taken to obtain a grounded state and a non-grounded state. The change in the inner surface shape of the tire body 110 in the state can be compared and grasped. In this configuration, the deformation state of the tire body 110 with respect to the load in the stationary state can be confirmed, so that the amount of deformation of the tire corresponding to when the automobile is stopped can be measured, for example.

（第２実施形態）
図７に示すように、本実施形態のタイヤ試験装置１は、４つのカメラ５０と、２つの照明装置５２とを備える。これらに関する構成以外は、第１実施形態のタイヤ試験装置１の構成と同様である。従って、第１実施形態の構成と同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する。 (Second Embodiment)
As shown in FIG. 7, the tire test device 1 of the present embodiment includes four cameras 50 and two lighting devices 52. Except for these configurations, the configuration is the same as that of the tire test apparatus 1 of the first embodiment. Therefore, the same parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

前述の第１実施形態では、２つのカメラ５０がリム１２０に取り付けられていたが（図４参照）、以下の第２実施形態では、４つのカメラ５０，５３がリム１２０に取り付けられている。詳細には、２つのカメラ５０が一組にされ、重複した撮像領域ＩＡ１を形成し、別の２つのカメラ５３が一組にされ、重複した撮像領域ＩＡ２を形成している。一組のカメラ５０の重複した撮像領域ＩＡ１は、別の一組のカメラ５３の重複した撮像領域ＩＡ２とタイヤ軸Ｌまわりに位相が実質的に１８０°ずれている。即ち、一組のカメラ５０の重複した撮像領域ＩＡ１がタイヤ軸Ｌの真下に位置するとき、別の一組のカメラ５３の重複した撮像領域ＩＡ２はタイヤ軸Ｌの真上に位置する。 In the first embodiment described above, the two cameras 50 are attached to the rim 120 (see FIG. 4), but in the second embodiment below, the four cameras 50 and 53 are attached to the rim 120. Specifically, the two cameras 50 are combined to form an overlapping imaging region IA1, and the other two cameras 53 are combined to form an overlapping imaging region IA2. The overlapping imaging region IA1 of one set of cameras 50 is substantially 180 ° out of phase with the overlapping imaging region IA2 of another set of cameras 53 around the tire axis L. That is, when the overlapping imaging region IA1 of one set of cameras 50 is located directly below the tire shaft L, the overlapping imaging region IA2 of another set of cameras 53 is located directly above the tire shaft L.

タイヤ周方向において、一組のカメラ５０の間には照明装置５２が設けられ、別の一組のカメラ５３の間には別の照明装置５４が設けられている。照明装置５２は撮像領域ＩＡ１を照らし、別の照明装置５４は撮像領域ＩＡ２を照らす。 In the tire circumferential direction, a lighting device 52 is provided between one set of cameras 50, and another lighting device 54 is provided between another set of cameras 53. The illumination device 52 illuminates the imaging region IA1, and another illumination device 54 illuminates the imaging region IA2.

本実施形態によれば、接地状態の変形部位と、非接地状態の非変形部位とを同時に撮影することができる。このように、タイヤ試験装置１に使用されるカメラの数は特に限定されず、撮像領域を重複させた２つのカメラを一組として任意の組数設けることができる。また、カメラ５０，５３の相対的な配置も特に限定されず、タイヤ軸Ｌまわりに位相が実質的に１８０°ずれた配置以外に、例えばタイヤ軸Ｌまわりに位相が実質的に１２０°や２４０°ずれた配置等を採用してもよい。 According to this embodiment, the deformed portion in the grounded state and the non-deformed portion in the non-grounded state can be photographed at the same time. As described above, the number of cameras used in the tire test apparatus 1 is not particularly limited, and an arbitrary number of cameras can be provided as one set of two cameras having overlapping imaging regions. Further, the relative arrangement of the cameras 50 and 53 is not particularly limited, and in addition to the arrangement in which the phase is substantially 180 ° out of phase around the tire axis L, for example, the phase is substantially 120 ° or 240 around the tire axis L. You may adopt the arrangement which is shifted by °.

以上より、本発明の具体的な実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の実施形態の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。 Although specific embodiments of the present invention and variations thereof have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, an embodiment of the present invention may be a combination of the contents of the individual embodiments as appropriate.

１タイヤ試験装置
１０路面台
２０回転装置
２１モータ
２２タイヤ支持軸
２３タイヤ取付部
２４Ｌ字金具
３０荷重装置
３１フレーム
３２モータ
３３摺動部材
３４並進移動装置
３５路面駆動装置
４０制御装置
４１回転制御部
４２荷重制御部
４３演算部
５０，５３カメラ
５１記憶メモリ（記憶部）
５２，５４照明装置
１００試験タイヤ（タイヤ組立体）
１１０タイヤ本体
１１１ビードコア
１１２カーカス
１１３ベルト
１１４トレッド部
１１５ビード部
１２０リム
１２１リムバルブ
１２２フランジ部
１２３凹部 1 Tire test device 10 Road platform 20 Rotating device 21 Motor 22 Tire support shaft 23 Tire mounting part 24 L-shaped metal fittings 30 Loading device 31 Frame 32 Motor 33 Sliding member 34 Translational moving device 35 Road surface driving device 40 Control device 41 Rotation control unit 42 Load control unit 43 Calculation unit 50, 53 Camera 51 Storage memory (storage unit)
52, 54 Lighting device 100 Test tire (tire assembly)
110 Tire body 111 Bead core 112 Carcass 113 Belt 114 Tread part 115 Bead part 120 Rim 121 Rim valve 122 Flange part 123 Recess

Claims

A tire test device for grasping a deformed state of the inner surface of the tire body of a tire assembly in which an air layer is formed between the tire body and the rim by mounting the tire body on a rim.
At least two imaging units that have a storage unit that stores captured image data and are attached to the rim so that the imaging regions set on the inner surface of the tire body overlap.
A lighting device arranged between the at least two imaging units in the tire circumferential direction and illuminating the overlapping imaging regions, and
The road surface on which the tire body is placed and
A rotating device that rotates the tire assembly on the road surface around the tire axis, and
A load device that applies a predetermined load toward the road surface to the tire assembly, and
A calculation unit that calculates a three-dimensional deformation amount of the inner surface of the tire body from the image data stored in the storage unit by using a digital image correlation method .
A tire test device including a rotation control unit that controls the rotation device so as to stop the rotation of the tire assembly when the imaging region is located directly below and directly above the tire shaft.

The rim has a recess deeper than the height of the imaging unit in the tire radial direction.
The tire test apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit is arranged in the recess.

The tire test apparatus according to claim 1 or 2, wherein the imaging region is a region wider than the ground contact region of the tire body.

Claims 1 to 1, wherein the load device can add translational forces Fx, Fy, Fz in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions and moments Mx, My, and Mz around each axis to the tire assembly. The tire test apparatus according to any one of 3.

By attaching the tire body to the rim, a tire assembly in which an air layer is formed between the tire body and the rim is prepared.
Two imaging units are attached to the rim at predetermined intervals in the tire circumferential direction so that the imaging regions set on the inner surface of the tire body overlap.
An illumination device that illuminates the overlapping imaging regions is arranged between the two imaging units in the tire circumferential direction.
Place the tire body on the road surface and
The tire assembly on the roadbed is rotated around the tire axis and
A predetermined load is applied to the tire assembly toward the road surface to deform the tire body.
When the imaging region is photographed by the two imaging units while the imaging region is illuminated by the lighting device, the two states before and after the deformation of the tire body are photographed.
The three-dimensional deformation amount of the inner surface of the tire body is calculated from each image data obtained by photographing the two states by using the digital image correlation method .
A tire test method comprising stopping the rotation of the tire assembly when the imaging region is located directly below and above the tire shaft.