JP7339589B2 - タイヤの形状測定装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの形状測定装置および方法に関し、さらに詳しくは、タイヤの形状測定に用いるセンサの汚れを抑制してメンテナンス作業を軽減させるとともに、測定作業効率を向上させることができるタイヤの形状測定装置および方法に関するものである。

タイヤの生産現場では、タイヤの形状が目標とする基準形状であるか否かを確認する工程がある。例えば、加硫後のタイヤを検査する際には、タイヤ支持部により支持されたタイヤを規定内圧でインフレートさせた状態で、レーザセンサなどの非接触型のセンサを用いてトレッド形状を測定している（例えば、特許文献１参照）。この測定が完了した後は、タイヤの内部に充填されている空気を排出してタイヤ支持部からタイヤを取り外し、順次別のタイヤのトレッド形状の測定が行われる。

タイヤの生産現場には様々な部材や材料が存在している。そのため、タイヤの内部に注入されている空気を排出する際の排気流によって、周辺の粉状体などが舞い上がることがある。舞い上がった粉状体などは非接触型のセンサに付着して経時的に堆積する。特に加硫済タイヤの内面には、タルクなどの離型効果を有する粉状体が付着しているので、非接触型のセンサには粉状体が付着、堆積し易い。粉状体などが付着、堆積して汚れた状態の非接触型のセンサを用いて測定を行うと測定精度が低下するため、センサを洗浄してこれら粉状体などを除去するメンテナンス作業を定期的にまたは適時行う必要がある。このメンテナンス作業を行っている間は、測定を行うことができないため、測定作業効率を向上させるには改善の余地がある。

日本国特開２０１７－９４８３号公報

本発明の目的は、タイヤの形状測定に用いるセンサの汚れを抑制してメンテナンス作業を軽減させるとともに、測定作業効率を向上させることができるタイヤの形状測定装置および方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため本発明のタイヤの形状測定装置は、タイヤが装着される保持部と、前記保持部に装着された前記タイヤの内部に空気を注入して前記タイヤをインフレートさせる注気部と、インフレートされている前記タイヤの内部から空気を外部に排出させて前記タイヤをデフレートさせる排気部と、インフレートされている前記タイヤの形状を検知する非接触型のセンサと、前記保持部に保持された前記タイヤと前記センサとをタイヤ周方向に相対移動させる周方向移動機構と、前記センサによる検知データが入力される演算部とを備えたタイヤの形状測定装置において、前記センサの検知部を覆うことが可能なカバー部と、前記検知部が前記カバー部により覆われた状態にされる待機モードと前記検知部が前記カバー部により覆われた状態が解除されて前記センサにより前記タイヤの形状が検知される測定モードとに切換える切換機構と、前記切換機構を制御する制御部とを備えて、前記タイヤをデフレートさせる時には前記待機モードに設定にされることを特徴とする。

本発明のタイヤの形状測定方法は、保持部に装着されたタイヤの内部に空気を注入して前記タイヤをインフレートさせた状態にして、この状態の前記タイヤと非接触型のセンサとをタイヤ周方向に相対移動させながら前記センサにより前記タイヤの所定部位の形状をタイヤ周方向全周に渡って検知し、この検知後にインフレートさせた状態の前記タイヤの内部から空気を外部に排出させてデフレートさせた前記タイヤを前記保持部から取り外すタイヤの形状測定方法において、前記センサの検知部を覆うことが可能なカバー部を設けて、切換機構によって、前記検知部が前記カバー部により覆われた状態にされる待機モードと前記検知部が前記カバー部により覆われた状態が解除されて前記センサにより前記タイヤの形状が検知される測定モードとに切換え可能にして、前記タイヤをデフレートさせる時には前記待機モードに設定することを特徴とする。

本発明によれば、前記保持部に保持されてインフレートされた状態の前記タイヤをデフレートさせる時には前記待機モードに設定する。したがって、デフレートされる前記タイヤの内部から外部に排出される空気の排気流によって、そのタイヤ周辺に存在する粉状体などが舞い上がっても、前記センサの前記検知部は前記カバー部により覆われた状態になっている。そのため、舞い上がった粉状体などが前記検知部に付着、堆積して汚れることが抑制される。それ故、前記センサによる測定精度を確保するために、頻繁に前記検知部を洗浄するメンテナンス作業を行う必要がなくなる。これに伴い、メンテナンス作業を軽減できるとともに前記タイヤの形状測定が行えない期間が減るので、測定作業効率を向上させるには有利になる。

図１はタイヤの形状測定装置を縦断面視で例示する説明図である。 図２は図１の形状測定装置を平面視で例示する説明図である。 図３は図１のタイヤをデフレートさせている状態を例示する説明図である。 図４は図３の形状測定装置を平面視で例示する説明図である。 図５は図３のカバー部の中で実施されている検定工程を例示する説明図である。 図６は図３の保持部に装着した新たなタイヤをインフレートしている状態を例示する説明図である。 図７は図６のカバー部を開口状態にしてセンサを測定位置に移動させた状態を例示する説明図である。 図８は図７のタイヤのショルダ部の形状を測定している状態を例示する説明図ある。 図９は図８の形状測定装置を平面視で例示する説明図である。 図１０は形状測定装置の別の実施形態を縦断面視で例示する説明図である。 図１１は図１０の形状測定装置を、一部を省略して平面視で例示する説明図である。 図１２は図１０のカバー部の中で実施されている検定工程を例示する説明図である。 図１３は図１０のカバー部を開口状態にしてセンサを測定位置に移動させた状態を例示する説明図である。 図１４は図１３のタイヤのサイド部およびショルダ部の形状を測定している状態を例示する説明図である。 図１５は形状測定装置の別の実施形態を縦断面視で例示する説明図である。 図１６は図１５の形状測定装置を、一部を省略して平面視で例示する説明図である。 図１７は図１５のカバー部を開口状態にしてタイヤのトレッド部の形状を測定している状態を例示する説明図である。 図１８は形状測定装置の別の実施形態を縦断面視で例示する説明図である。 図１９は図１８の形状測定装置を、一部を省略して平面視で例示する説明図である。 図２０は図１８のタイヤのトレッド部の形状を測定している状態を例示する説明図である。

以下、本発明のタイヤの形状測定装置および方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１～図２に例示する本発明のタイヤの形状測定装置１の実施形態は、加硫された空気入りタイヤＴの形状を測定する。タイヤＴの種類、サイズは特に限定されない。形状測定装置１によって形状を測定する部位は、任意に設定することが可能なっていて、トレッド部Ｔｒ、ショルダ部Ｔｄ、サイド部Ｔｓの少なくとも１つが選択される。これら部位の内の選択された１つの部位、２つの部位または３つの部位に対してタイヤ周方向全周に渡って表面形状が形状測定装置１によって測定される。この実施形態の形状測定装置１は、ショルダ部Ｔｄの表面形状を測定する。

形状測定装置１は、タイヤＴが装着される保持部２と、タイヤＴの内部に空気Ａを注入する注気部３と、タイヤＴの内部から空気Ａを外部に排出させる排気部４と、非接触型のセンサ６と、保持部２に保持されたタイヤＴとセンサ６とをタイヤ周方向に相対移動させる周方向移動機構となる回転軸２ａおよび駆動モータ２ｂと、センサ６による検知データが入力される演算部１２と、センサ６の検知部６ａを覆うことが可能なカバー部７と、切換機構８と、切換機構８を制御する制御部１３とを備えている。この実施形態では形状測定装置１はさらに、検定部材１０を有している。検定部材１０は任意で設けることができる。

保持部２は、デフレート状態のタイヤＴが装着され、その後、タイヤＴがインフレートされることでビード部が強く圧着されてタイヤＴを保持する。保持部２は、インフレートされたタイヤＴを保持できればよく、タイヤリム（ホイール）に類似した形態になっている。

保持部２は、上下に延在する回転軸２ａに着脱可能に取り付けられている。回転軸２ａは保持部２の平面視中心部に配置されている。回転軸２ａは駆動モータ２ｂなどの駆動源によってその軸心を中心にして回転する。駆動モータ２ｂによって回転駆動される回転軸２ａを中心にして保持部２は回転する。この実施形態では、センサ６が所定位置に固定された状態でタイヤＴが回転軸２ａを中心にして回転することで、タイヤＴとセンサ６とがタイヤ周方向に相対移動する。したがって、回転軸２ａおよび駆動モータ２ｂは周方向移動機構として機能する。尚、保持部２に保持されたタイヤＴを回転させずに固定して、このタイヤＴに対してセンサ６をタイヤ周方向に移動させる周方向移動機構を採用することもできる。回転軸２ａを水平に延在させた形態にすることもできる。

保持部２および回転軸２ａの内部には注気路が延在していて、この注気路の一端が注気部３に連結され、他端がエアコンプレッサ５に連結されている。注気部３は、円筒状の保持部２の外周面に露出して設置されている。エアコンプレッサ５から供給された空気Ａは注気部３に送られる。注気部３は、この空気Ａを保持部２に装着されたタイヤＴの内部に注入してインフレートさせて規定内圧にする。規定内圧は例えばタイヤＴの仕様毎に設定されていて乗用車用タイヤでは２００ｋＰａ～４５０ｋＰａ程度であり、トラック・バス用タイヤでは４５０ｋＰａ～６００ｋＰａ程度である。

保持部２の内部には排気路が延在していて、この排気路の一端が排気部４に連結され、他端が保持部２の外周面に開口している。この実施形態では、排気部４は保持部２の下面に露出して設置されているが、保持部２の上面、或いは、回転軸２ａに設置することもできる。排気部４には開閉弁が設けられていて排気部４を開弁状態にすると、保持部２に保持されているタイヤＴの内部と外部とが連通して内部の空気Ａは大気に排出される。したがって排気部４は、インフレートされているタイヤＴの内部の空気Ａを外部に排出させてタイヤＴをデフレートさせることができる。排気部４を閉弁状態にすると、保持部２に保持されているタイヤＴの内部の空気Ａはそのまま内部に保持される。

センサ６は、保持部２にインフレートされた状態で保持されているタイヤＴの測定部位（この実施形態ではショルダ部Ｔｄ）の表面形状を検知する。センサ６としては公知のレーザセンサを用いることができる。センサ６の検知部６ａから出力された検知光Ｌ（レーザ光Ｌ）が測定部位の測定範囲に照射され、測定範囲で反射した検知光Ｌが検知部６ａに入力される。検知部６ａから出力された検知光Ｌが検知部６ａに入力されるまでの時間に基づいて、検知部６ａから測定範囲の表面までの距離が把握され、その結果、測定部位の表面形状が把握される。

この実施形態では、２個のセンサ６が上下に離間して備わっているが、センサ６の数は単数でも３個以上でもよく、測定部位の広さなどに基づいて適切な数のセンサ６を設けることができる。センサ６は、アーム８ｃに固定されている。制御部１３は、後述する切換機構８だけでなく、駆動モータ２ｂ（回転軸２ａ）およびエアコンプレッサ５の動き、排気部４の開弁および閉弁操作も制御する。

カバー部７は、カバー部７の内部を外部に対して遮断するモード（待機モードＭ１）と、この遮断した状態を解除するモード（測定モードＭ２）に切り替え可能になっている。待機モードＭ１ではカバー部７は検知部６ａを覆うことで、粉状体Ｐなどが検知部６ａに付着、堆積することを防止する。カバー部７は粉状体Ｐなどの検知部６ａへの付着、堆積を完全に防止できなくてもよいが、カバー部７を設けない場合に比してこれら粉状体Ｐの付着、堆積量を５０％以上、より好ましくは８０％以上低減できる仕様にする。したがって、検知部６ａをより気密に覆うカバー部７にすることで、粉状体Ｐの付着、堆積量を低減するには有利になる。尚、この実施形態のようにカバー部７により検知部６ａだけを覆うことが可能な構成に限らず、センサ６全体をカバー部７によって覆うことが可能な構成にしてもよい。

この実施形態では、それぞれのセンサ６の検知部６ａに対して専用のカバー部７が配置されているので、２つのカバー部７を有している。それぞれのカバー部７は基本的に同じ構造なので一方について説明する。

カバー部７は、アーム８ｃの先端部に取り付けられていて固定カバー７ａと可動カバー７ｂとを有している。固定カバー７ａは、アーム８ｃの先端部に固定されて前方に（保持部２に向かって）突出している。可動カバー７ｂは、アーム８ｃの先端部に固定された支軸７ｃに旋回可能に取付けられている。

可動カバー７ｂが固定カバー７ａに対して近接するように支軸７ｃを中心にして旋回することで固定カバー７ａと可動カバー７ｂとで閉空間が形成される（待機モードＭ１になる）。固定カバー７ａと可動カバー７ｂとで形成された閉空間は、可動カバー７ｂが固定カバー７ａに対して離反するように旋回することで開口して開空間になる（測定モードＭ２に移行する）。

固定カバー７ａの内側にはミラー７ｅが取り付けられている。ミラー７ｅは任意で設けることができる。また、可動カバー７ｂの内側には棒状の検定部材１０が横切るように延在している。

検知部６ａから出力された検知光Ｌはミラー７ｅで反射して測定部位に照射され、測定部位で反射した検知光Ｌはミラー７ｅで反射して検知部６ａに入力される。ミラー７ｅを設けない場合は、検知部６ａから出力された検知光Ｌは測定部位に直接照射され、測定部位で反射した検知光Ｌは検知部６ａに直接入力される。

切換機構８は、待機モードＭ１と測定モードＭ２とに切換える。測定モードＭ２とは、インフレートされて保持部２に保持されているタイヤＴの形状をセンサ６により測定する段階（測定している段階）である。待機モードＭ１とは、測定モードＭ２に移行する前後の段階である。したがって、待機モードＭ１から測定モードＭ２に移行し、測定モードＭ２から待機モードＭ１に移行する工程が繰り返し行われる。

この実施形態では切換機構８は、アーム８ｃをタイヤＴ（保持部２）に対して近接および離反移動させる近接離反駆動部８ａと、支軸７ｃを中心にして可動カバー７ｂを旋回させる旋回駆動部８ｂとを有している。アーム８ｃは近接離反駆動部８ａに固定されている。近接離反駆動部８ａは、回転軸２ａに向かって水平に延在するガイドレール８ｄに沿って移動する。ガイドレール８ｄは地盤に立設された支持ポスト９に固定されている。近接離反駆動部８ａとしては例えばサーボモータが使用されて、ガイドレール８ｄに沿って任意の位置に移動可能である。近接離反駆動部８ａとして流体シリンダ等を用いることもできる。近接離反駆動部８ａとともに、アーム８ｃ、カバー部７およびセンサ６もガイドレール８ｄに沿って移動する。したがって、センサ６はタイヤＴに対して近接および離反移動する。

旋回駆動部８ｂとしては例えばサーボモータが使用されて、支軸７ｃを中心にして可動カバー７ｂを任意の角度に旋回移動可能にする。検定部材１０は可動カバー７ｂに固定されているので、可動カバー７ｂとともに旋回移動する。尚、この実施形態では可動カバー７ｂには、旋回した際にセンサ６やアーム８ｃに干渉しないように切欠きが形成されている。可動カバー７ｂの切欠きはできるだけ小さくすることが好ましく、切欠きがない可動カバー７ｂにすることもできる。

検定部材１０は、予め設定された形状をしていて、検知部６ａとは離間して所定の位置に配置される。検定部材１０は、センサ６の異常有無を判断する検定工程に用いられる。検定部材１０は所望の形状、配置にすることができる。

検定部材１０の形状および検定部材１０の検知部６ａに対する配置（離間距離および離間方向）は演算部１２に記憶されている。検知部６ａから出力された検知光Ｌが検定部材１０に照射され、検定部材１０で反射した検知光Ｌが検知部６ａに入力される。また、周方向移動機構２ａ、２ｂによるタイヤＴとセンサ６とのタイヤ周方向の相対移動データ、近接離反駆動部８ａの移動データ、可動カバー７ｂの旋回移動データも演算部１２に入力される。

演算部１２は、タイヤＴに対するセンサ６による検知データ、周方向移動機構による相対移動データ、近接離反駆動部８ａの移動データに基づいて、検知光Ｌが照射されたタイヤＴの測定部位の形状を算出する。また、演算部１２は、検定部材１０に対するセンサ６による検知データに基づいて、検定部材１０の形状を算出する。

演算部１２および制御部１３としてはコンピュータを用いることができる。演算部１２として機能するコンピュータと、制御部１３として機能するコンピュータとを別々にしてもよいが、１台のコンピュータを演算部１２および制御部１３として用いることもできる。

次に、形状測定装置１を用いて、本発明のタイヤの形状測定方法を行う手順の一例を説明する。

図３、図４では、形状測定が終了したタイヤＴの内部から空気Ａを外部に排出してタイヤＴをデフレートさせている。この時は、形状測定装置１は待機モードＭ１である。制御部１３は排気部４を開弁状態にすることで、インフレート状態のタイヤＴの空気Ａを排気部４から外部に排出させる。デフレートされたタイヤＴは保持部２から外される。タイヤＴがデフレートされている時に排気部４から排出される空気Ａの排気流によって、形状測定装置１の近傍に存在している粉状体Ｐなどが舞い上がる。例えば、タルクや埃などの粉状体ＰがタイヤＴの周辺領域に舞い上がる。

近接離反駆動部８ａはタイヤＴに対してより離間した後退位置にある。したがって、センサ６およびカバー部７もタイヤＴに対して後退した位置にある。カバー部７は、固定カバー７ａに対して可動カバー７ｂが近接するように旋回した位置に移動していて、固定カバー７ａと可動カバー７ｂにより閉空間が形成されている。この形成された閉空間に検知部６ａが配置されている。この閉空間に検定部材１０も配置されている。

図３、図４に例示する待機モードＭ１では、カバー部７によって検知部６ａが覆われた状態にされている。そのため、カバー部７の外部で粉状体Ｐなどが舞い上がっていても、粉状体Ｐなどと検知部６ａとの間にはカバー部７が介在するので、舞い上がった粉状体Ｐなどがカバー部７に遮断されて検知部６ａに付着、堆積することが抑制される。同様に検定部材１０に粉状体Ｐなどが付着、堆積することも抑制される。

図５に例示するように、この実施形態では待機モードＭ１において、センサ６の検定工程が行われる。カバー部７により形成された閉空間では、検知部６ａから出力された検知光Ｌがミラー７ｅで反射して検定部材１０に照射され、検定部材１０で反射した検知光Ｌがミラー７ｅで反射して検知部６ａに入力される。演算部１２は、このセンサ６（検知部６ａ）による検知データに基づいて、検定部材１０の形状を算出する。

次いで、演算部１２は算出した検定部材１０の形状と予め記憶されている検定部材１０の形状を比較することにより、センサ６の異常有無を判断する。両者の形状の差異が予め設定されている許容範囲よりも大きい場合はセンサ６に異常があると判断され、許容範囲以下の場合はセンサ６が正常に機能していると判断される。

センサ６の検知に異常があると判断された場合は、演算部１２は、検定部材１０を検知したセンサ６による検知データが、予め設定された正常範囲内になるようにセンサ６を校正する。センサ６に異常があると判断された場合に、その異常を知らせる警告を発する（警報の発生や警告灯の点灯など）構成や、測定モードＭ２に移行させない構成にすることもできる。

図６に例示するように、デフレートされたタイヤＴが外された保持部２には次に測定される別のタイヤＴが装着される。装着されたタイヤＴの内部には、エアコンプレッサ５から送られた空気Ａが注気部３から注入される。これによりタイヤＴをインフレートさせて規定内圧にして保持部２に強固に保持させる。これにより、別のタイヤＴのセッティングが完了する。

待機モードＭ１はカバー部７の外部で粉状体Ｐなどが舞い上がる状態が沈静化するまで継続される。例えば、別のタイヤＴが保持部２にセッティングされるまで待機モードＭ１が維持される。検定工程は、数秒程度で完了するので待機モードＭ１の間で完結させることができる。

次いで、図７に例示するように、待機モードＭ１から測定モードＭ２に移行する。旋回駆動部８ｂによって支軸７ｃを中心にして可動カバー７ｂを固定カバー７ａから離反する方向に旋回させる。これに伴い、閉空間を形成していたカバー部７が開口して開空間になり、検知部６ａがカバー部７により覆われた状態が解除される。

また、近接離反駆動部８ａがガイドレール８ｄに沿って移動してタイヤＴに近接した位置に配置される。これに伴って、センサ６もタイヤＴに向かって近接移動して所定の測定位置に位置決めされる。以上の近接離反駆動部８ａおよび旋回駆動部８ｂの動作によって待機モードＭ１から測定モードＭ２への移行が完了する。この時に、固定カバー７ａの内側に設置されたミラー７ｅはタイヤＴの幅方向に離間した所定位置に配置された状態になっている。このミラー７ｅの配置は、検知光ＬがタイヤＴの所望の部位に照射されるように予め設定されている。

次いで、図８、図９に例示する測定モードＭ２では、検知部６ａから出力された検知光Ｌはミラー７ｅで反射してタイヤＴの測定部位（ショルダ部Ｔｄ）に照射され、測定部位で反射した検知光Ｌはミラー７ｅで反射して検知部６ａに入力される。この際に回転軸２ａを中心にしてタイヤＴを回転させる。演算部１２は、このセンサ６（検知部６ａ）による検知データに基づいて、ショルダ部Ｔｄの表面形状を周方向全周に渡って算出する。このようにして、ショルダ部Ｔｄの全周の表面形状が検知され、算出された表面形状のデータは演算部１２に記憶される。

本発明では上述したように、待機モードＭ１ではカバー部７により検知部６ａが覆われた状態にされる。測定モードＭ２ではカバー部７により検知部６ａが覆われた状態が解除されて、センサ６によりタイヤＴの所定部位の形状が検知される。タイヤＴをデフレートさせる時には必ず待機モードＭ１に設定にされる。そのため、デフレートされるタイヤＴから外部に排出される空気Ａの排気流によって粉状体Ｐなどが舞い上がっても、その粉状体Ｐなどが検知部６ａに付着、堆積して汚れることを抑制するには有利になる。それ故、センサ６による測定精度を確保するために、検知部６ａの汚れを洗浄するメンテナンス作業の頻度を低減することができ、これに伴いメンテナンス作業を軽減できる。

このメンテナンス作業中は形状測定装置１を使用できないが、メンテナンス作業の頻度が低減するので、タイヤＴの形状測定が行えない期間が減る。したがって、本発明を適用することで、タイヤＴの形状測定の作業効率を向上させるには有利になる。タイヤＴを製造する際の一連の工程としてタイヤＴの形状測定を行うことが多いので、本発明によればタイヤＴの生産性向上に大きく寄与する。

この実施形態では、連続的に順次複数本のタイヤＴの形状測定を行う場合に、待機モードＴ１の時間内で検定工程を行っている。即ち、検定工程のために特別な時間を要することがないので、タイヤＴの形状測定の作業効率を低下させることがない。即ち、タイヤＴの生産性を低下させることなく、タイヤＴの形状測定を行うことができる。

検定工程は、所定本数（例えば２本～５本）のタイヤＴを形状測定する毎に行うことができる。或いは、１本のタイヤＴを形状測定する毎、即ち、それぞれの測定モードＭ２の直前のそれぞれの待機モードＭ１において検定工程を行うこともできる。表面形状をより正確に把握する必要がある特別な仕様のタイヤＴに対しては、１本のタイヤＴを形状測定する毎に検定工程を行うことが好ましい。

ミラー７ｅの配置を変えることで、検知部６ａの向きに拘わらず、検知部６ａから出力される検知光Ｌを所望の向きに設定することができる。したがって、設置スペースの制約によってセンサ６を所望の向きに配置できない場合などは、ミラー７ｅを用いるとよい。しかも、この実施形態のようにカバー部７の内側にミラー７ｅを設置するとミラー７ｅのために特別なスペースを用意する必要がない。また、ミラー７ｅに粉状体Ｐなどが付着、堆積することを抑制するにも有利になる。

図１０～図１４に例示する形状測定装置１の実施形態は、先の実施形態とは主にカバー部７および切換機構８が異なっている。保持部２などその他の部品（部材）は、先の実施形態と同様である。この実施形態では、形状測定装置１はタイヤＴのサイド部Ｔｓおよびショルダ部Ｔｄの表面形状を検知する。

カバー部７は、支持ポスト９に固定された固定カバー７ａと、水平移動して固定カバー７ａに対して近接離反する可動カバー７ｂとを有している。固定カバー７ａは先端側（図１０では右側）が開口した箱状体であり、可動カバー７ｂは固定カバー７ａの開口を開閉する蓋状体になっている。アーム８ｃの先端部に固定されたセンサ６が可動カバー７ｂの内側に固定されている。固定カバー７ａの内側には棒状の検定部材１０が横断して固定されている。アーム８ｃは近接離反駆動部８ａによって水平移動し、これに伴いセンサ６および可動カバー７ｂも一緒に水平移動する。

図１０、図１１に例示する待機モードＭ１では、アーム８ｃはタイヤＴに対してより離間した後退位置にある。したがって、センサ６および可動カバー７ｂもタイヤＴに対して後退した位置にある。この可動カバー７ｂは、固定カバー７ａに対して近接した位置にあって固定カバー７ａと可動カバー７ｂにより閉空間が形成されている。この形成された閉空間に検知部６ａ（センサ６）が配置されている。この閉空間に検定部材１０も配置されている。

図１３に例示するように、アーム８ｃがタイヤＴに向かって近接移動することで、センサ６および可動カバー７ｂも一緒にタイヤＴに向かって近接移動する。これに伴い、閉空間を形成していたカバー部７が開口して開空間になり、検知部６ａがカバー部７により覆われた状態が解除されて待機モードＭ１から測定モードＭ２に移行する。したがって、近接離反駆動部８ａが切換機構８として機能する。

図１０、図１１に例示する待機モードＭ１では、先の実施形態と同様、カバー部７によって検知部６ａおよび検定部材１０が覆われた状態にされているので、カバー部７の外部で粉状体Ｐなどが舞い上がっていても、粉状体Ｐなどがカバー部７に遮断されて検知部６ａに付着、堆積することが抑制される。同様に検定部材１０に粉状体Ｐなどが付着、堆積することも抑制される。

図１２に例示するように、待機モードＭ１では先の実施形態と同様、センサ６の検定工程が行われる。演算部１２は、このセンサ６（検知部６ａ）による検知データに基づいて、検定部材１０の形状を算出して、算出した検定部材１０の形状と予め記憶されている検定部材１０の形状を比較することにより、センサ６の異常有無を判断する。

図１３に例示するように測定モードＭ２に移行した時には、可動カバー７ｂの内側に設置されたミラー７ｅはタイヤＴの幅方向に離間した所定位置に配置された状態になっている。このミラー７ｅの配置は、検知光ＬがタイヤＴの所望の部位に照射されるように予め設定されている。

次いで、図１４に例示する測定モードＭ２では、先の実施形態と同様、タイヤＴの測定部位の表面形状を検知する。検知部６ａから出力された検知光Ｌはミラー７ｅで反射してタイヤＴの測定部位に照射され、測定部位で反射した検知光Ｌはミラー７ｅで反射して検知部６ａに入力される。この際に回転軸２ａを中心にしてタイヤＴを回転させる。演算部１２は、このセンサ６（検知部６ａ）による検知データに基づいて、サイド部Ｔｓおよびショルダ部Ｔｄの表面形状を周方向全周に渡って算出する。このようにして、サイド部Ｔｓおよびショルダ部Ｔｄの全周の表面形状が検知され、算出された表面形状のデータは演算部１２に記憶される。

この実施形態では、切換機構８が、センサ６を移動させることにより、待機モードＭ１と測定モードＭ２とに切換えている。切換機構８が、センサ６を所定位置に固定した状態でカバー部７を移動させることにより、待機モードＭ１と測定モードＭ２とに切換える構成にすることもできる。例えば、この実施形態を改良するならば、センサ６および可動カバー７ｂを支持ポスト９を介して固定、固定カバー７ａを近接離反駆動部８ａによって水平移動させる構成にする。

図１５～図１７に例示する形状測定装置１の実施形態は、先のそれぞれの実施形態とは主にカバー部７および切換機構８が異なっている。保持部２などその他の部品（部材）は、先のそれぞれの実施形態と同様である。この実施形態では、タイヤＴのトレッド部Ｔｒの表面形状を検知する。

カバー部７は、支持ポスト９に固定された固定カバー７ａと、固定カバー７ａの先端部に設置された支軸７ｃを中心にして旋回して固定カバー７ａに対して近接離反する可動カバー７ｂとを有している。固定カバー７ａは先端側（図１５では右側）が開口した箱状体であり、可動カバー７ｂは固定カバー７ａの開口を開閉する蓋状体になっている。センサ６が固定カバー７ａの内側に固定されている。可動カバー７ｂの内側には棒状の検定部材１０が横断して固定されている。可動カバー７ｂは旋回駆動部８ｂによって支軸７ｃを中心に旋回し、これに伴い検定部材１０も一緒に旋回移動する。

図１５、図１６に例示する待機モードＭ１では、可動カバー７ｂは、固定カバー７ａの先端側の開口を塞ぐ位置にあって、固定カバー７ａと可動カバー７ｂにより閉空間が形成されている。この形成された閉空間に検知部６ａ（センサ６）が配置されている。この閉空間に検定部材１０も配置されている。

図１７に例示するように、可動カバー７ｂが固定カバー７ａから離反するように旋回することに伴い、閉空間を形成していたカバー部７が開口して開空間になり、検知部６ａがカバー部７により覆われた状態が解除されて待機モードＭ１から測定モードＭ２に移行する。したがって、旋回駆動部８ｂが切換機構８として機能する。

図１５、図１６に例示する待機モードＭ１では、先のそれぞれの実施形態と同様、カバー部７によって検知部６ａおよび検定部材１０が覆われた状態にされているので、カバー部７の外部で粉状体Ｐなどが舞い上がっていても、粉状体Ｐなどがカバー部７に遮断されて検知部６ａに付着、堆積することが抑制される。同様に検定部材１０に粉状体Ｐなどが付着、堆積することも抑制される。

待機モードＭ１では、先のそれぞれの実施形態と同様、センサ６の検定工程が行われる。演算部１２は、このセンサ６（検知部６ａ）による検知データに基づいて、検定部材１０の形状を算出して、算出した検定部材１０の形状と予め記憶されている検定部材１０の形状を比較することにより、センサ６の異常有無を判断する。

図１７に例示するように測定モードＭ２に移行した時には、検知部６ａから出力された検知光Ｌは、タイヤＴの所望の部位に照射される。即ち、このセンサ６の配置は、検知光ＬがタイヤＴの所望の部位に照射されるように予め設定されている。

図１７に例示する測定モードＭ２では、先のそれぞれの実施形態と同様、タイヤＴの測定部位の表面形状を検知する。検知部６ａから出力された検知光ＬはタイヤＴの測定部位に照射され、測定部位で反射した検知光Ｌは検知部６ａに入力される。この際に回転軸２ａを中心にしてタイヤＴを回転させる。演算部１２は、このセンサ６（検知部６ａ）による検知データに基づいて、トレッド部Ｔｒの表面形状を周方向全周に渡って算出する。このようにして、トレッド部Ｔｒの全周の表面形状が検知され、算出された表面形状のデータは演算部１２に記憶される。

図１８～図２０に例示する形状測定装置１の実施形態は、先のそれぞれの実施形態とは主にカバー部７および切換機構８が異なっている。保持部２などその他の部品（部材）は、先のそれぞれの実施形態と同様である。この実施形態では、タイヤＴのトレッド部Ｔｒの表面形状を検知する。

カバー部７は、支持ポスト９に固定された固定カバー７ａと、固定カバー７ａの先端部に設置されたエアノズル７ｄとを有している。固定カバー７ａは先端側（図１８では右側）が開口した箱状体であり、エアノズル７ｄは空気Ａの供給源から供給された空気Ａを固定カバー７ａの開口を横切って覆うように噴射する。この空気Ａの供給源としてタイヤＴのインフレートに使用されるエアコンプレッサ５を用いることもできる。エアノズル７ｄによる空気Ａの噴射は制御部１３により制御される。センサ６が固定カバー７ａの内側に固定されている。

固定カバー７ａの内側には棒状の検定部材１０が突出している。検定部材１０は検定部材移動機構１１によって、固定カバー７ａの内部に対する突出長さが変化するように移動する。検定部材移動機構１１としては、サーボモータや流体シリンダなどを用いることができる。検定部材移動機構１１は制御部１３により制御される。

図１８、図１９に例示する待機モードＭ１では、エアノズル７ｄから空気Ａが噴射されて、この噴射された空気Aが固定カバー７ａの内部と外部とを区画する壁として機能する。したがって、固定カバー７ａとエアノズル７ｄから噴射される空気Ａとにより閉空間が形成されている。エアノズル７ｄから空気Ａが噴射されている時は、この噴射さされている空気Ａと固定カバー７ａとがカバー部７を構成する。この形成された閉空間に検知部６ａ（センサ６）が配置されている。この閉空間に検定部材１０も配置されている。

図２０に例示するように、エアノズル７ｄからの空気Ａの噴射が停止されることに伴い、閉空間を形成していたカバー部７が開口して開空間になり、検知部６ａがカバー部７により覆われた状態が解除されて待機モードＭ１から測定モードＭ２に移行する。したがって、エアノズル７ｄが切換機構８として機能する。

図１８、図１９に例示する待機モードＭ１では、先のそれぞれの実施形態と同様、カバー部７によって検知部６ａおよび検定部材１０が覆われた状態にされているので、カバー部７の外部で粉状体Ｐなどが舞い上がっていても、粉状体Ｐなどがカバー部７に遮断されて検知部６ａに付着、堆積することが抑制される。同様に検定部材１０に粉状体Ｐなどが付着、堆積することも抑制される。

エアノズル７ｄから噴射される空気Ａによって粉状体Ｐなどが検知部６ａ、検定部材１０に付着、堆積することを抑制できればよい。したがって、例えば、固定カバー７ａの内側から固定カバー７ａの先端部の開口に向けて空気Ａを噴射する構成にすることもできる。このエアノズル７ｄを先のそれぞれの実施形態のカバー部７に設けて、エアノズル７ｄから噴射される空気Ａをカバー部７の内部から外部への流出させるようにして、粉状体Ｐなどが検知部６ａ、検定部材１０に付着、堆積することを一段と抑制することもできる。

待機モードＭ１では、先のそれぞれの実施形態と同様、センサ６の検定工程が行われる。演算部１２は、このセンサ６（検知部６ａ）による検知データに基づいて、検定部材１０の形状を算出して、算出した検定部材１０の形状と予め記憶されている検定部材１０の形状を比較することにより、センサ６の異常有無を判断する。

図２０に例示するように測定モードＭ２に移行した時には、検知部６ａから出力された検知光Ｌは、タイヤＴの所望の部位に照射される。即ち、このセンサ６の配置は、検知光ＬがタイヤＴの所望の部位に照射されるように予め設定されている。

図２０に例示する測定モードＭ２では、先のそれぞれの実施形態と同様、タイヤＴの測定部位の表面形状を検知する。検知部６ａから出力された検知光ＬはタイヤＴの測定部位に照射され、測定部位で反射した検知光Ｌは検知部６ａに入力される。この際に回転軸２ａを中心にしてタイヤＴを回転させる。演算部１２は、このセンサ６（検知部６ａ）による検知データに基づいて、トレッド部Ｔｒの表面形状を周方向全周に渡って算出する。このようにして、トレッド部Ｔｒの全周の表面形状が検知され、算出された表面形状のデータは演算部１２に記憶される。

切換機構８が、センサ６を所定位置に固定した状態でカバー部７を移動させることにより、待機モードＭ１と測定モードＭ２とに切換える構成にすることも、切換機構８が、センサ６を移動させることにより、待機モードＭ１と測定モードＭとに切換える構成にすることもできる。形状測定装置１を設置するスペースの制約条件などを考慮して、いずれかの構成にうちより適切な構成を採用すればよい。図１５、図１８に例示した実施形態のように、待機モードＭ１と測定モードＭ２との切換を行ってもセンサ６が所定位置に固定された状態に維持される構成にすると、センサ６による測定精度のばらつきを抑制するには有利になる。

上述の個々の実施形態で説明した構成は、可能な範囲でそれぞれの実施形態に適用することができる。また、それぞれの先の実施形態では、形状を測定する対象を加硫済みのタイヤＴにしているが、加硫前のグリーンタイヤを測定対象にすることもできる。この場合、グリーンタイヤが外嵌されている成型ドラムなどが保持部２になる。

１ タイヤの形状測定装置
２ 保持部
２ａ 回転軸（周方向移動機構）
２ｂ 駆動モータ（周方向移動機構）
３ 注気部
４ 排気部
５ エアコンプレッサ
６ 非接触型のセンサ
６ａ 検知部
７ カバー部
７ａ 固定カバー
７ｂ 可動カバー
７ｃ 支軸
７ｄ エアノズル
７ｅ ミラー
８ 切換機構
８ａ 近接離反駆動部
８ｂ 旋回駆動部
８ｃ アーム
８ｄ ガイドレール
９ 支持ポスト
１０ 検定部材
１１ 検定部材移動機構
１２ 演算部
１３ 制御部
Ｔ タイヤ
Ｔｒ トレッド部
Ｔｄ ショルダ部
Ｔｓ サイド部
Ａ 空気
Ｐ 粉状体
Ｌ 検知光（レーザ光）

Claims (9)

1. タイヤが装着される保持部と、前記保持部に装着された前記タイヤの内部に空気を注入して前記タイヤをインフレートさせる注気部と、インフレートされている前記タイヤの内部から空気を外部に排出させて前記タイヤをデフレートさせる排気部と、インフレートされている前記タイヤの形状を検知する非接触型のセンサと、前記保持部に保持された前記タイヤと前記センサとをタイヤ周方向に相対移動させる周方向移動機構と、前記センサによる検知データが入力される演算部とを備えたタイヤの形状測定装置において、
   前記センサの検知部を覆うことが可能なカバー部と、前記検知部が前記カバー部により覆われた状態にされる待機モードと前記検知部が前記カバー部により覆われた状態が解除されて前記センサにより前記タイヤの形状が検知される測定モードとに切換える切換機構と、前記切換機構を制御する制御部とを備えて、前記タイヤをデフレートさせる時には前記待機モードに設定にされることを特徴とするタイヤの形状測定装置。
2. 前記切換機構が、前記センサを所定位置に固定した状態で前記カバー部を移動させることにより、前記待機モードと前記測定モードとに切換える請求項１に記載のタイヤの形状測定装置。
3. 前記切換機構が、前記センサを移動させることにより、前記待機モードと前記測定モードとに切換える請求項１に記載のタイヤの形状測定装置。
4. 前記待機モードにおいて前記センサにより検知される検定部材を有し、前記検定部材を検知した前記センサによる検知データに基づいて前記演算部により前記センサの異常有無を判断する検定工程が行われる請求項１～３のいずれかに記載のタイヤの形状測定装置。
5. それぞれの前記測定モードの直前のそれぞれの前記待機モードにおいて前記検定工程が行われる請求項４に記載のタイヤの形状測定装置。
6. 前記演算部により前記センサに異常があると判断された場合に、前記検定部材を検知した前記センサによる検知データが、予め設定された正常範囲内になるように前記センサを校正する請求項４または５に記載のタイヤの形状測定装置。
7. 前記検知部から出力された検知光を反射させて前記タイヤの測定範囲に照射させ、かつ、前記測定範囲で反射した前記検知光を反射させて前記検知部に入力させるミラーが前記カバー部に備わる請求項１～６のいずれかに記載のタイヤの形状測定装置。
8. 保持部に装着されたタイヤの内部に空気を注入して前記タイヤをインフレートさせた状態にして、この状態の前記タイヤと非接触型のセンサとをタイヤ周方向に相対移動させながら前記センサにより前記タイヤの所定部位の形状をタイヤ周方向全周に渡って検知し、この検知後にインフレートさせた状態の前記タイヤの内部から空気を外部に排出させてデフレートさせた前記タイヤを前記保持部から取り外すタイヤの形状測定方法において、
   前記センサの検知部を覆うことが可能なカバー部を設けて、切換機構によって、前記検知部が前記カバー部により覆われた状態にされる待機モードと前記検知部が前記カバー部により覆われた状態が解除されて前記センサにより前記タイヤの形状が検知される測定モードとに切換え可能にして、前記タイヤをデフレートさせる時には前記待機モードに設定することを特徴とするタイヤの形状測定方法。
9. 前記待機モードにおいて前記センサにより検定部材を検知して、前記検定部材を検知した前記センサによる検知データに基づいて演算部により前記センサの異常有無を判断する検定工程を行う請求項８に記載のタイヤの形状測定方法。

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