JPH0367107A

JPH0367107A - 形状測定装置

Info

Publication number: JPH0367107A
Application number: JP17407689A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Masuda; 晃弘増田; Zenhachiro Adachi; 足立　善八郎
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1989-07-07
Publication date: 1991-03-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野〕本発明は形状測定装置に関し、特に高速回転する空気入
りタイヤのトレッド形状の変化の測定に好適な形状測定
装置に関する。

〔従来技術〕

空気入りタイヤが高速回転すると、その回転速度の上昇
につれてトレッドが次第にせり上がり、回転軸からの半
径が拡大していく現象がある。このようなトレッドのせ
り上がり現象は、回転速度が１００　ｋｍ／ｈ以上にな
ると明確に現れ、タイヤの高速性能に影響を与える要因
になる。

このため、このようなトレッドの形状変化を知ることは
、空気入りタイヤの設計において非常に重要な要素にな
っている。

従来、高速回転中のタイヤのトレンドの形状変化を測定
する装置はタイヤメーカーごとに区々であり、いまだ公
けに発表されたものは見当っていない。本出願人は、こ
のようなタイヤのトレッド形状測定装置として、回転駆
動するようにセントしたタイヤの前方側に測定用のカメ
ラをトレッドの幅方向に沿って移動可能に設置する一方
、タイヤの背部にバックライトとして棒状の蛍光灯を設
置し、上記カメラによって、そのファインダー内に臨む
所定面積に上記蛍光灯からの光が占める明部とタイヤの
陰が占める暗部との面積比を検出することにより、その
面積比からトレッドの外部形状を定めるようにしたもの
を使用していた。

しかるに、この測定装置では、バックライトに使用して
いる蛍光灯の光量が長平方向に均一でないめ、トレッド
の幅方向に沿って測定位置を変えるごとに、カメラの光
量バランス（絞り量）をセツティングしなおさなければ
ならなかった。そのため各測定位置ごとに条件を一定に
保つことが困難となり、かつそれによって測定データの
信頼性を上げることができないという問題があった。

また、各測定位置ごとに光量バランスをセツティングし
なおすため測定時間が長くならざるを得ず、またその長
時間のためにタイヤが次第に発熱することによって、時
間の経過と共にタイヤの被測定条件が変化し、正確なト
レ・ンド形状の変化を再現することが困難になるという
問題を有していた。

［発明が解決しようとする課題］本発明の目的は、上述のような従来の問題を解消し、−
度セッティングした光量バランスをそのまま被測定物の
全測定域にわたって適用可能にし、それによって測定デ
ータの信頼性を向上すると共に、測定時間の短縮を可能
にする形状測定装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段］上記目的を達成する本発明の形状測定装置は、被測定物
の前方に測定用のカメラを少なくとも該被測定物の外部
形状に沿って移動可能に設置すると共に、該被測定物の
背部にバックライトとして輝度が全面に均一となる面光
源を設置し、前記カメラのファインダー内に臨む所定面
積に前記面光源からの光が占める明部と被測定物の陰が
占める暗部との面積比を検出し、該面積比から前記被測
定物の外部形状を定める構成にしたことを特徴とするも
のである。

このように、被測定物の背部に配置するバックライトと
して、輝度が全面に均一となる面光源を使用することに
より、いずれの測定位置においても輝度が同一になるよ
うにすることができる。そのため１個所でセツティング
した光量バランスを、そのままにしてカメラを移動する
だけで複数個所の測定が可能になる。かつそれら複数個
所の測定データは、全て同一条件のもとに測定されたも
のであるから信頼性の高いものにすることができる。ま
た、測定個所ごとに光量バランスをセツティングしなく
てもよいから測定時間を短縮することができる。

以下、図を参照して、本発明を空気入りタイヤのトレッ
ド形状測定装置に適用した場合の実施例について説明す
る。

第１図はタイヤのトレッド形状測定装置を示し、１は駆
動ドラム、２は被測定用のタイヤである。被測定用のタ
イヤ２は、そのタイヤサイズに規定された正規内圧を充
填されて回転自在に軸支され、駆動ドラム１の周面に対
し所定荷重で押圧されて表面駆動されるようになってい
る。駆動ドラム１は回転速度を任意に変えられるように
してあり、それによってタイヤ２を所望の回転速度に設
定できるようにしである。

タイヤ２の前方側に測定用のカメラ４が設置され、また
背部には、駆動ドラム１との間に挟まれるように面光源
３が設置されている。カメラ４はタイヤ２のトレッド面
２ｔに近い高さに設置され、かつ上下方向への変位と、
トレッド面２ｔの外形に沿ったトレッド幅方向への移動
ができるようになっている。このような位置に置かれた
カメラ４は、第２図に示すように、そのファインダー５
内にトレッド面２ｔの外部形状を臨むと共に、その背部
に面光源３を臨むことができるようになっている。

このカメラ４には、例えばＴＶカメラの場合は有効走査
線数が５１２本または１０２４本のカメラが、またＣＣ
Ｄカメラの場合には５万〜１５０万画素数のカメラが好
ましく使用され、そのファインダー５内に臨む部分に測
定範囲を示す一定面積Ｓを有し、さらにこの一定面積Ｓ
に対応した検出部（図示せず）を有している。この検出
部は、上記一定面積Ｓに対して面光源３からの光が占め
る明部の面積Ｓａと、タイヤ２の陰が占める暗部の面積
ｓｂとの面積比に応じて電圧■を出力し、その電圧信号
をコンピュータ７に入力するようにしている。トレッド
面２ｔがタイヤの径方向にせり上がれば、一定面積Ｓに
おいて暗部が占める面積ｓｂが増加するので、この増加
に応じて変化する検出部の電圧■を検知することによっ
て、トレッド面２ｔのせり上がり変化を測定することが
できる。

このようにカメラ４から出力された電圧Ｖは、タイヤ２
から検出された回転速度Ｒと共にコンピュータ７で処理
され、そのコンピュータ７は各回転速度Ｒごとのタイヤ
２のトレッドの外部形状の変化（せり上がり量）をプロ
ッタ８に出力するようになっている。

本発明の装置において、面光源３は全面にわたり均一な
輝度で発光する面状のものであれば特に限定されないが
、電圧２４０Ｖ以上で９００ｔｌｚ以との周波数を有す
るものが好ましい。その−例として、第３図および第４
図に示すような構成からなるものを例示することができ
る。

この面光源３は外側全体を防湿フィルム３５で覆われ、
全厚が１ｍｍ以内の極めて薄く、かつ可撓性なものにな
っている。内部には発光層３１として蛍光体を高誘電率
バインダー内に均一に分散させた層が設けられ、その両
面に透明電極３２と背面電極３３とが挟むように積層さ
れ、さらに背面電極３３側に吸湿層３４が積層されてい
る。また、長手方向の縁部に沿って銀のリード線３６が
埋め込まれ、外側には内部の透明電極３２と背面電極３
３とにそれぞれ接続するビン端子３７．３８が設けられ
ている。

このような面光源において、発光層３１の蛍光体には硫
化亜鉛が、透明電極３２には酸化インジウム錫を蒸着し
たプラスチックフィルムが、背面電極３３にはアルミニ
ウム箔がそれぞれ好ましく使用される。

このような構成からなる面光源３の発光層３１に、ピン
端子３７．３８を介して交流を印加すると、発光層３１
は全面にわたり均一な輝度で発光を行う。

上述したトレッド形状測定装置によって、高速回転時の
タイヤ２のトレッド形状変化を測定すると、いずれの測
定点においても均一な輝度のもとにせり上がり量を測定
することができるようになる。そのため、１個所でカメ
ラ４の光量バランスをセツティングすれば、その同じ光
量バランスのままでカメラ４をトレッドの外部形状に沿
う任意の位置に移動するだけで複数の点の測定が可能に
なる。したがって、測定データの信頼性が向上すると共
に、また測定時間が短縮することによって、タイヤの発
熱などによる経時的な被測定条件の変化が小さくなり、
高速回転時のトレッド形状を正確に再現することができ
るようになる。

第５図（Ａ）　、　（Ｂ）のグラフと第６図（Ａ）、（
Ｂ）のグラフは、それぞれ第１．２図に示すようにハノ
クライトが面光源であるトレッド形状測定装置（本発明
装置）と、棒状の蛍光灯であるトレッド形状測定装置に
比較装置）とを使用して、同一の高性能ラジアルタイヤ
のトレッド形状変化（トレッドのせり上がり量）を測定
した結果を示したものである。これらのグラフのうち、
第５図（Ｂ）と第６図（Ｂ）とは三次元グラフにして示
してあり、せり上がり量がスキムタッチ時のトレッド表
面位置（破線で示す位置）を基準にして示されている。

測定対象にした高性能ラジアルタイヤは、６列のブロッ
ク列からなるトレッドパターンを有し、タイヤサイズ１
９５／６５　ＶＲ１５、リムサイズ１５Ｘ６１／２−Ｊ
Ｊ　、空気圧２．４０ｋｇ／ｃｍ　２であり、これを駆
動ドラムに対しスキムタッチ（タイヤ回転速度１０ｋｇ
／）で回転させたときのトレッド形状、及び荷重２０ｋ
ｇで接圧し、タイヤ回転速度を１０５０、１００．１５
０．２００ｋｇ／ｈに変えたときのトレッド形状をそれ
ぞれ測定した。測定位置は、トレッド上の６列の各ブロ
ック列の中央を選び、それらを一方のエツジから他方の
エツジまで順に１、　　ＩＩ、　　ＩＩｌ、　　ＩＶ、
　　Ｖ、　Ｖｌとした。これらの測定位置は、トレッド
センターＴＣに対して■と■、■とＶ、■と■が、それ
ぞれ互いに対称な位置関係になっている。（第５図（Ｂ
）、第６図（Ｂ）参照）。

上記両トレッド形状測定装置の測定結果によると、本発
明装置では、第５図（Ａ）　、　（Ｂ）のグラフに示す
ように、トレッドセンターＴＣに対し対称な関係にある
位置■と■、■とＶがそれぞれ略同じ形状変化をしたよ
うに測定されている。

これに対し、比較装置では、第６図（Ａ）　、　（Ｂ）
のグラフに示すように、トレッドセンターＴＣに対し対
称な関係にある位置■と■、■と■は、それぞれ互いに
相当にずれた位置に変化をしたものとして測定されてい
る。特に第６図（Ａ）の速度１５０ｋｇ／ｈ時の位置Ｉ
の測定結果は、相当に乱れた値になっている。これら比
較装置での異常変化は、バックライトの蛍光灯の輝度が
各測定位置で異なっているため、各位置でカメラの光量
バランスをそれぞれ異なる条件にセツティングする必要
があったこと、また測定位置ごとに光量バランスのセツ
ティングをしなおしたことによって測定時間が長時間を
要したこと、またこの長時間の間にタイヤが経時的に被
測定条件を変化させていたことなどが原因しているもの
と考えられる。

なお、上述した実施例ではタイヤのトレッド形状の変化
を測定する場合について説明したが、本発明はバックラ
イトを使用して形状測定するようにするものであれば、
他の被測定物に対しても適用することができる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明の形状測定装置では、バックラ
イトとして輝度が全面に均一となる面光源を使用したの
で、光量バランスを一度センティングすれば、そのまま
被測定物の全測定域にわたって適用することができるよ
うになり、それによって測定データの信頼性を向上する
と共に、測定時間の短縮を可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例からなるタイヤのトレッド形状
測定装置を示す概略図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視で
見たときの説明図、第３図は同装置に使用される面光源
の正面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ矢視による断面図で
ある。第５図（Ａ）　、　（Ｂ）はそれぞれ本発明の形
状測定装置を使用して高性能タイヤのトレッド形状変化
を測定した結果を示すグラフ、第６図（Ａ）、（Ｂ）は
それぞれ比較装置を使用して同じ高性能タイヤのトレッ
ド形状変化を測定した結果を示すグラフである。１・・・駆動ドラム、２・・・被測定用のタイヤ、３・
・・面光源、４・・・カメラ、５・・・ファインダー、
Ｓ・・・測定範囲を示す一定面積、Ｓａ・・・明部の面
積、ｓｂ・・・暗部の面積。

Claims

【特許請求の範囲】

被測定物の前方に測定用のカメラを少なくとも該被測定
物の外部形状に沿って移動可能に設置すると共に、該被
測定物の背部にバックライトとして輝度が全面に均一と
なる面光源を設置し、前記カメラのファインダー内に臨
む所定面積に前記面光源からの光が占める明部と被測定
物の陰が占める暗部との面積比を検出し、該面積比から
前記被測定物の外部形状を定める構成にした形状測定装
置。