JPH0562924B2 - - Google Patents

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JPH0562924B2
JPH0562924B2 JP62179629A JP17962987A JPH0562924B2 JP H0562924 B2 JPH0562924 B2 JP H0562924B2 JP 62179629 A JP62179629 A JP 62179629A JP 17962987 A JP17962987 A JP 17962987A JP H0562924 B2 JPH0562924 B2 JP H0562924B2
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JP
Japan
Prior art keywords
tread
section
tire
groove
remaining
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP62179629A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS6423106A (en
Inventor
Toshio Sumino
Kazuo Yamaoka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OOTOBATSUKUSU SEBUN KK
Original Assignee
OOTOBATSUKUSU SEBUN KK
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Publication date
Application filed by OOTOBATSUKUSU SEBUN KK filed Critical OOTOBATSUKUSU SEBUN KK
Priority to JP62179629A priority Critical patent/JPS6423106A/en
Publication of JPS6423106A publication Critical patent/JPS6423106A/en
Publication of JPH0562924B2 publication Critical patent/JPH0562924B2/ja
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、自動車のタイヤのトレツド残溝を
超音波を用いて測定し、トレツドの溝深さの適否
を表示するタイヤのトレツド残溝測定装置に関す
る。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) This invention is a tire tread residual groove measurement method that measures the tread residual groove of an automobile tire using ultrasonic waves and indicates whether the tread groove depth is appropriate or not. Regarding equipment.

(従来の技術) 自動車のタイヤのトレツドが経時的に摩耗する
と、制動系数が小さくなつてスリツプ事故等の危
険性が増大する。そこで、この危険を回避するた
めに、従来、運転者や車両の整備員がトレツドの
残溝を点検し、その溝深さを目測で測定したり、
ゲージをトレツド残溝に挿入して数値的に溝深さ
を測定する等の方法が行なわれていた。しかしな
がら、前者は目測によるため、個人差があり適否
の判断が不正確となり易いので、危険な状態を見
逃すという問題があり、後者においても測定値に
ばらつきが生じ易いことから、適確な測定が困難
となるうえ、測定具の操作が煩瑣であるという難
点もあつた。
(Prior Art) When the treads of automobile tires wear out over time, the number of braking systems decreases, increasing the risk of slip accidents. Therefore, in order to avoid this danger, conventionally the driver or vehicle maintenance personnel inspected the remaining groove of the tread and measured the groove depth visually.
Methods such as inserting a gauge into the remaining tread groove and numerically measuring the groove depth have been used. However, since the former method is based on visual measurement, there are individual differences and the judgment of suitability tends to be inaccurate, so there is a problem of overlooking dangerous situations, and the latter method also tends to vary in measurement values, making it difficult to make accurate measurements. In addition to being difficult, there was also the drawback that the operation of the measuring instrument was cumbersome.

そこで、上記問題に鑑みて、タイヤが乗る光透
過性覆板の下方に設置した非接触光学変位計によ
つて、タイヤのトレツドの溝深さを光学的に検出
し、この検出値と基準値とを比較することによ
り、トレツド残溝の適否を直ちに表示することが
可能なタイヤのトレツド溝測定装置を先に出願し
た(実願昭60−127642号)。
Therefore, in view of the above problem, the groove depth of the tire tread is optically detected using a non-contact optical displacement meter installed below the light-transmitting cover plate on which the tire rides, and this detected value and reference value are We have previously filed an application for a tire tread groove measuring device that can immediately indicate the adequacy of the remaining tread groove by comparing the remaining tread grooves (Utility Application No. 127642/1983).

(発明が解決しようとする問題点) ところが、この種の測定装置はレーザ光等を用
いるので、溝深さを瞬時に測定できるが、光学変
位計は発光ダイオード、受発光レンズ、及び変位
検出器等の光学計器類から構成されるので、機構
が複雑かつ高価となるうえ、各付属計器の微調整
や定期整備が必要となるため、メンテナンスが煩
瑣となる等の問題が残されていた。
(Problem to be solved by the invention) However, since this type of measuring device uses laser light etc., it can measure the groove depth instantly, but an optical displacement meter uses a light emitting diode, a receiving/emitting lens, and a displacement detector. Since it consists of optical instruments such as, the mechanism is complicated and expensive, and each attached instrument requires fine adjustment and periodic maintenance, so maintenance remains a problem.

この発明は、上記従来の問題を解決するために
なされたもので、簡単で安価な構成によりタイヤ
のトレツド残溝の深さを瞬時にかつ極めて正確に
測定すると共に適否の表示を行なえるタイヤのト
レツド残溝測定装置を提供することを目的として
いる。
The present invention was made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and is a tire that can instantaneously and extremely accurately measure the depth of a tire's remaining tread groove with a simple and inexpensive configuration, and also displays whether or not the tire is in compliance. The object of the present invention is to provide a tread residual groove measuring device.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記目的を達成するために、タイヤ
のトレツド残溝測定装置を次の通り構成した。即
ち、タイヤが上面に乗るように敷設され、そのタ
イヤの幅よりも長いスリツトが穿設された覆板
と、前記スリツトの直下位置で該スリツトに沿い
トレツド残溝の幅よりも小さいステツプで節動す
るよう装設され、間欠的に超音波を発信すると共
にその反射波を受信する送受波器と、この送受波
器の上面に対して内壁面を垂直に位置させた筒状
のコーン部と該コーン部に連設されて前記スリツ
トに対向する先端部に向かつて先細りの漏斗形状
で且つ先端部に外方に拡開した吸音部を有するホ
ーン部とからなる導波管と、前記送受波器の超音
波の発信時から受信時までの伝播時間を測定して
距離情報を出力する信号処理部と、該信号処理部
の出力値と基準値とを演算処理してトレツド残溝
の深さを算出する演算部と、この演算部を出力最
大値を抽出する判別部と、該判別部の出力を基準
設定値と比較する比較部と、この比較部の出力に
基づいてトレツド残溝の適否を表示する表示部と
を備えたことを特徴として構成されている。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a tire tread remaining groove measuring device configured as follows. That is, the tire is laid on the top surface, and a cover plate is provided with a slit that is longer than the width of the tire, and a node is formed along the slit at a position directly below the slit with a step smaller than the width of the remaining tread groove. a transducer that is installed to move and intermittently transmits ultrasonic waves and receives the reflected waves; a cylindrical cone portion with an inner wall surface perpendicular to the top surface of the transducer; a waveguide comprising a horn section connected to the cone section and having a funnel-shaped tapered toward a distal end facing the slit and having a sound absorbing section expanding outward at the distal end; and the wave transmitting/receiving wave. A signal processing section that measures the propagation time of the ultrasonic wave from the time of transmission to the time of reception and outputs distance information, and calculates the depth of the remaining tread groove by processing the output value of the signal processing section and a reference value. a calculation unit that calculates the maximum output value of the calculation unit, a determination unit that extracts the maximum output value from this calculation unit, a comparison unit that compares the output of the determination unit with a reference setting value, and a determination unit that determines whether the tread remaining groove is appropriate based on the output of the comparison unit. The present invention is characterized by comprising a display section that displays.

(作用) 覆板上に自動車のタイヤがスリツトを横切る状
態に乗せられると、送受波器から発信された超音
波が、導波管の筒状のコーン部によりビーム状と
なる、且つ先細り形状のホーン部に収束されてよ
り細かい超音波ビームに変化して覆板のスリツト
から出射されると共に、タイヤのトレツドまたは
残溝底面での反射波が導波管の先端の吸音部から
導入されて送受波器に受信される。この時、乱反
射した反射波が吸音部でカツトされ、直進性の良
好な反射波のみが送受波器に導入されることによ
り空気中における指向性および伝播特性が高めら
れ、導波管で細かい超音波ビームとして出射する
ことと相まつて、タイヤの細径なトレツド残溝へ
の超音波の入射が可能となる。
(Function) When a car tire is placed on the cover plate across the slit, the ultrasonic waves emitted from the transducer become beam-like due to the cylindrical cone part of the waveguide, and the ultrasonic wave is formed into a tapered shape. The horn unit converges the ultrasonic beam, changes it into a finer ultrasonic beam, and emits it from the slit in the cover plate. At the same time, the reflected wave from the tire tread or the bottom of the remaining groove is introduced from the sound absorbing part at the tip of the waveguide, and is transmitted and received. received by the radio transmitter. At this time, the diffusely reflected reflected waves are cut off by the sound absorption part, and only the reflected waves with good straightness are introduced into the transducer, improving the directivity and propagation characteristics in the air. In addition to being emitted as a sound wave beam, it becomes possible for the ultrasonic waves to enter the small diameter tread grooves of the tire.

そして、送受波器に反射波が受信されると、信
号処理部が、送受波器の超音波の発信時から受信
時までの伝播時間をカウントして送受波器から反
射面までの距離情報を演算部に対し出力する。演
算部において、送受波器とトレツドとの距離に相
当するよう予め設定された基準値を、前記信号処
理部からの情報信号から減算処理し、トレツドの
残溝の深さが算出される。
When the reflected wave is received by the transducer, the signal processing unit counts the propagation time from the time the ultrasonic wave is transmitted to the time it is received by the transducer and obtains distance information from the transducer to the reflecting surface. Output to the calculation section. In the arithmetic section, a reference value preset to correspond to the distance between the transducer and the tread is subtracted from the information signal from the signal processing section to calculate the depth of the remaining groove of the tread.

送受波器は、超音波を間欠的に発信しながらタ
イヤの幅よりも長いスリツト沿いトレツド残溝の
幅よりも小さいステツプで節動されていくので、
タイヤの覆板が測定位置の任意の箇所に乗せられ
ても、超音波がトレツド残溝に必ず射突する。こ
のようにして一本の被測定タイヤに対し得られる
演算部からの出力信号のうち最大値が判別部で抽
出される。従つて、泥や石が詰まつているトレツ
ド残溝に対する信号が除外され、最深の溝底面の
溝深さの信号のみを抽出するので、誤測定するこ
とがない。この抽出されたトレツド残溝の深さを
示す出力が比較部において適正なトレツド溝底に
相当する基準設定値と比較され、この比較出力に
基づいて表示部にトレツド残溝の磨耗量の適否が
表示される。
The transducer transmits ultrasonic waves intermittently while moving in steps smaller than the width of the tread remaining groove along the slit, which is longer than the width of the tire.
No matter where the tire cover plate is placed on the measurement position, the ultrasonic waves will always hit the tread remaining groove. The maximum value of the output signals from the calculation section obtained for one tire to be measured in this manner is extracted by the determination section. Therefore, signals for the remaining tread grooves that are clogged with mud and stones are excluded, and only the signal for the depth of the deepest groove bottom is extracted, thereby preventing erroneous measurements. This extracted output indicating the depth of the remaining tread groove is compared with a reference setting value corresponding to a proper tread groove bottom in the comparing section, and based on this comparison output, the display section shows whether the amount of wear of the remaining tread groove is appropriate or not. Is displayed.

(実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings.

第1図はこの発明に係る測定装置を一部断面で
示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram partially showing a measuring device according to the present invention in cross section.

タイヤのトレツド残溝測定装置は、タイヤ1を
乗せる測定ボツクス2内に収納された超音波セン
サ本体8、温度補正センサ15及びフオトセンサ
16等と、第3図に示すように、外部の操作盤に
配設されたパルス発生回路19、信号処理部20
及び演算部22等と、視認可能に配置された測定
表示器25及び表示部28等を具備して構成され
ている。
The tire tread remaining groove measuring device includes an ultrasonic sensor main body 8, a temperature correction sensor 15, a photo sensor 16, etc. housed in a measurement box 2 in which a tire 1 is placed, and an external operation panel as shown in FIG. Pulse generation circuit 19 and signal processing section 20 provided
It is configured to include a calculation section 22, etc., and a measurement display 25, a display section 28, etc., which are arranged so as to be visible.

測定ボツクス2は、上部開口部を施蓋するアル
ミニウムマツトからなる覆板2aを地表に対して
面一となるように埋設して形成されている。そし
て、覆板2aには、幅数mmで長さ方向がタイヤの
横幅より大きいスリツト2bが設けられ、該スリ
ツト2b上にタイヤ1の周面、すなわちトレツド
1aを位置させるようになつている。また、測定
ボツクス2内には、前記スリツト2bの直下位置
であつて該スリツト2bに平行してガイド杆3が
軸架されると共に、このガイド杆3の下方に平行
に螺子棒4が回転自在に軸架されている。この螺
子棒4には後述の超音波センサ本体8を保持する
ボス部5が螺合されている。そして、螺子棒4の
一端部は、減速機6を介してステツピングモータ
7に連結されており、該モータ7により回転され
る螺子棒4によつて超音波センサ本体8がスリツ
ト2bの直下を往復動するようになつている。
The measurement box 2 is formed by burying a cover plate 2a made of aluminum mat that covers the upper opening so as to be flush with the ground surface. The cover plate 2a is provided with a slit 2b having a width of several mm and a length direction larger than the width of the tire, and the circumferential surface of the tire 1, that is, the tread 1a, is positioned on the slit 2b. In addition, a guide rod 3 is mounted in the measurement box 2 at a position directly below the slit 2b and parallel to the slit 2b, and a screw rod 4 is freely rotatable parallel to the guide rod 3. It is mounted on a shaft. A boss portion 5 that holds an ultrasonic sensor main body 8, which will be described later, is screwed into the threaded rod 4. One end of the threaded rod 4 is connected to a stepping motor 7 via a speed reducer 6, and the threaded rod 4 rotated by the motor 7 causes the ultrasonic sensor main body 8 to move directly below the slit 2b. It is designed to move back and forth.

なお、ステツピングモータ7はモータコントロ
ーラ18の駆動信号を受けて節動するが、このモ
ータ7のステツプはトレツド残溝1bの幅よりも
十分に小さいステツプで節動するように設定さ
れ、覆板2aの測定位置においてタイヤ1が任意
の箇所に乗せられても、超音波センサ本体8から
発信される超音波がトレツド残溝1bに必ず射突
し、かつその反射波を受信可能となつている。
The stepping motor 7 moves in response to a drive signal from the motor controller 18, and the steps of the motor 7 are set to be sufficiently smaller than the width of the remaining tread groove 1b. Even if the tire 1 is placed on an arbitrary location at the measurement position 2a, the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic sensor body 8 will always hit the tread residual groove 1b, and the reflected waves can be received. .

超音波センサ本体8は、第2図に示すように、
送受波器9及び導波管10等からなり、前記ボス
部5の上面に固定されている。送受波器9は水晶
発振器等の振動子で、ベース8aに埋設されたダ
ンパ8bに背面が固着され、パルス発生回路19
の信号に基づいて、指向性の良好な超音波パルス
を発信可能となつている。この送受波器9は受発
信型で超音波の反射による反射波を受信して電気
信号に変換し、信号処理20に送出可能である。
なお、送受波器9の上部には、ダストフイルタ1
4が嵌着されていて、送受波器9に塵芥が付着し
ないようになつている。導波管10は、コーン部
11、ホーン部12及び外筒部13等からなり、
ベース8a上に立設されている。コーン部11
は、筒状でその内径が送受波器9側である後端側
から先端側に向けて同一に形成され、送受波器9
の外径より略大径とされている。そして、送受波
器9の上面に対して内壁面11aが垂直になるよ
うに、外筒部13に内設されている。また、先端
の開口端部11bには、外方に拡開する丸みを設
けており、送受波器9から発信された超音波を内
壁面11aでビーム状に変化させると共に、その
反射波を拡開した開口端部11b側から送受波器
9側に導き易い構成となつている。ホーン部12
は、漏斗状で先端側12aの開口の内径を、例え
ば0.8mm程度にしており、この先端側12aに向
つて所定の曲率で湾曲した先細りに形成してい
る。また、後端側12bは前記コーン部11の内
径より略大径となつている。そして、この後端側
12bに刻設された雌ねじ部を外筒部13の外周
に設けた雄ねじ部に螺入し、コーン部11の先端
とは小間隙を存して保持されるようになつてい
る。なお、先端側12aには外方に拡開した吸音
部12cが設けられており、コーン部11でビー
ム状になつた超音波を先端側12aに向けて収束
させ、より細径の超音波ビームに変化させると共
に、乱反射して吸音部12cに射突する反射波を
カツトして、直進性の良好な反射波のみ送受波器
9側に導くようになつている。これにより、空気
中における超音波の指向性及び伝播特性が高めら
れ、従来困難であつた細径部への入射が容易とな
つて、超音波による距離測定が可能となる。
The ultrasonic sensor main body 8, as shown in FIG.
It consists of a wave transceiver 9, a waveguide 10, etc., and is fixed to the upper surface of the boss portion 5. The transducer 9 is a resonator such as a crystal oscillator, and the back side is fixed to a damper 8b buried in the base 8a.
Based on this signal, it is now possible to transmit ultrasonic pulses with good directionality. The transducer 9 is of a receiving and transmitting type, and is capable of receiving a reflected wave caused by reflection of an ultrasonic wave, converting it into an electric signal, and sending it to the signal processing 20 .
Note that a dust filter 1 is installed above the transducer 9.
4 is fitted to prevent dust from adhering to the transducer 9. The waveguide 10 includes a cone portion 11, a horn portion 12, an outer cylinder portion 13, etc.
It is erected on the base 8a. Cone part 11
are cylindrical and have the same inner diameter from the rear end side, which is the transducer 9 side, to the tip side, and the transducer 9
The diameter is approximately larger than the outer diameter of. The transducer 9 is disposed inside the outer cylindrical portion 13 so that the inner wall surface 11 a is perpendicular to the upper surface of the transducer 9 . Further, the open end 11b of the tip is provided with a roundness that expands outward, so that the ultrasonic waves emitted from the transducer 9 are changed into a beam shape on the inner wall surface 11a, and the reflected waves are expanded. The configuration is such that it can be easily guided from the open end 11b side to the transducer 9 side. Horn part 12
is funnel-shaped, and the inner diameter of the opening on the distal end side 12a is, for example, about 0.8 mm, and is tapered toward the distal end side 12a by curving at a predetermined curvature. Further, the rear end side 12b has a diameter substantially larger than the inner diameter of the cone portion 11. Then, the female threaded part carved on the rear end side 12b is screwed into the male threaded part provided on the outer periphery of the outer cylindrical part 13, so that it is held with a small gap from the tip of the cone part 11. ing. Note that the tip side 12a is provided with a sound absorbing portion 12c that expands outward, and converges the ultrasonic waves that have become beam-shaped at the cone portion 11 toward the tip side 12a, creating an ultrasonic beam with a smaller diameter. At the same time, the reflected waves that are diffusely reflected and impinge on the sound absorbing portion 12c are cut out, and only the reflected waves with good straightness are guided to the transducer 9 side. As a result, the directivity and propagation characteristics of ultrasonic waves in the air are improved, and the ultrasonic waves can easily enter a small diameter part, which has been difficult in the past, and distance measurement using ultrasonic waves becomes possible.

温度補正センサ15は、送受波器、及びホーン
部等からなり、先端側を前記覆板2aの裏面に向
けた状態で、測定ボツクス2の側壁2cに固定さ
れている。なお、この温度補正センサ15の送受
波器と覆板2aの裏面との距離は、測定対象であ
るタイヤ1のトレツド1aと超音波センサ本体8
の送受波器9との距離に略等しい間隔に設定され
ている。より詳細に説明すると、超音波は空気中
において温度との依存度が極めで大きいという性
質があり、対象物の距離測定を高精度に行うため
には測定時の温度による音速の補正を行う必要が
ある。従つて、音速のデータは重要であるが、本
例では温度補正を正確かつ簡単に実現するため
に、温度補正用のセンサを設けている。すなわ
ち、前記温度補正センサ15の送受波器と遮蔽板
である覆面2aとの距離を、被測定物であるトレ
ツド1aと超音波センサ本体8の送受波器9との
距離に近似して設定し、この標準距離、超音波の
伝播時間及びトレツド実測時の超音波伝播時間デ
ータ等から、超音波センサ本体8とトレツド1a
との距離l1を次式に基づいて求めている。
The temperature correction sensor 15 consists of a transducer, a horn section, etc., and is fixed to the side wall 2c of the measurement box 2 with its tip side facing the back surface of the cover plate 2a. Note that the distance between the transducer of the temperature correction sensor 15 and the back surface of the cover plate 2a is the distance between the tread 1a of the tire 1 to be measured and the ultrasonic sensor body 8.
The interval is set to be approximately equal to the distance from the transducer 9 to the transmitter/receiver 9. To explain in more detail, ultrasonic waves have a property of being extremely dependent on temperature in the air, and in order to measure the distance of an object with high precision, it is necessary to correct the sound speed depending on the temperature at the time of measurement. There is. Therefore, data on the speed of sound is important, but in this example, a sensor for temperature correction is provided in order to accurately and easily realize temperature correction. That is, the distance between the transducer of the temperature correction sensor 15 and the shielding surface 2a is set to approximate the distance between the toread 1a, which is the object to be measured, and the transducer 9 of the ultrasonic sensor body 8. , from this standard distance, the ultrasonic propagation time, the ultrasonic propagation time data during the actual measurement of the tread, etc., the ultrasonic sensor body 8 and the tread 1a are
The distance l 1 from

l1=T1−τ/T2−τ×l2 ただし、 l1=超音波センサ本体とトレツド間の距離 l2=温度補正センサと覆板間の距離 T1=超音波センサ本体側の超音波伝播時間 T2=温度補正センサ側の超音波伝播時間 τ=各センサの固定遅延時間 フオトセンサ16は、フオトダイオードを内蔵
し、前記測定ボツクス2の側壁2dに取付けら
れ、覆板2a上にタイヤが乗つた際に所定の測定
位置にタイヤ1が存在していることを検知するよ
うになつている。
l 1 = T 1 - τ / T 2 - τ × l 2 However, l 1 = Distance between the ultrasonic sensor body and the tread l 2 = Distance between the temperature compensation sensor and the cover plate T 1 = Ultrasonic sensor body side Ultrasonic propagation time T 2 = Ultrasonic propagation time τ on the temperature correction sensor side = Fixed delay time of each sensor The photo sensor 16 has a built-in photo diode, is attached to the side wall 2d of the measurement box 2, and is mounted on the cover plate 2a. The presence of the tire 1 at a predetermined measurement position is detected when the tire is mounted on the vehicle.

第3図はタイヤのトレツド残溝測定装置のブロ
ツク図である。
FIG. 3 is a block diagram of a tire tread groove measuring device.

フオトセンサ16は制御部17に接続され、こ
の制御部17にはフオトセンサ16の信号に基づ
いてステツピングモータ7を節動させるモータコ
ントローラ18が接続されている。また、制御部
17には、切換スイツチを内蔵したパルス発生回
路19が接続され、温度補正センサ15及び超音
波センサ本体8に対しパルス信号を選択的に送出
可能となつている。そして、超音波センサ本体8
及び温度補正センサ15は、クロツクカウンタ、
CRT等を備えた信号処理部20に接続されてい
る。この信号処理部20は、A/D変換器21を
介して演算部22に接続されており、距離信号を
デジタル変換して演算部22に導入可能となつて
いる。この演算部22は制御部17に接続され、
測定装置の起動に応じ、温度補正センサ15及び
超音波センサ本体8の出力に基づいてトレツド1
aの溝深さを算出する。また、演算部22には変
換器23を介してリミツタ回路を内蔵する判別回
路24が接続されている。そして、該判別回路2
4には測定表示器25及び比較回路26等が接続
されると共に、基準設定部27の基準値が導入さ
れるようになつている。さらに、比較回路26に
は表示部28及びブザー29が接続されていて、
溝深さの適否を表示可能となつている。
The photo sensor 16 is connected to a control section 17, and a motor controller 18 for controlling the stepping motor 7 based on a signal from the photo sensor 16 is connected to the control section 17. Further, a pulse generation circuit 19 having a built-in changeover switch is connected to the control section 17, and can selectively send pulse signals to the temperature correction sensor 15 and the ultrasonic sensor main body 8. And the ultrasonic sensor body 8
and the temperature correction sensor 15 includes a clock counter,
It is connected to a signal processing section 20 equipped with a CRT or the like. This signal processing section 20 is connected to a calculation section 22 via an A/D converter 21, and is capable of digitally converting the distance signal and introducing it into the calculation section 22. This calculation section 22 is connected to the control section 17,
In response to the start-up of the measuring device, the trend 1 is set based on the outputs of the temperature correction sensor 15 and the ultrasonic sensor main body 8.
Calculate the groove depth of a. Further, a discriminating circuit 24 having a built-in limiter circuit is connected to the arithmetic unit 22 via a converter 23. Then, the discrimination circuit 2
A measurement display 25, a comparison circuit 26, etc. are connected to 4, and a reference value from a reference setting section 27 is introduced. Further, a display section 28 and a buzzer 29 are connected to the comparison circuit 26,
It is possible to display whether or not the groove depth is appropriate.

次に、本実施例の動作について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be explained.

覆板2a上に自動車のタイヤ1が乗せられる
と、フオトセンサ16がタイヤ1を検出する。検
出信号に基づいて制御部17からパルス発生回路
19に動作信号が送られると、切換スイツチが作
動し温度補正センサ15に対して送信パルスが出
力される。そして、温度補正センサ15から超音
波が発信されて、その反射波が受信されると、受
信信号は信号処理部20及びA/D変換器21を
介して演算部22に入力され、伝播時間のデータ
としてメモリされる。
When the tire 1 of the automobile is placed on the cover plate 2a, the photo sensor 16 detects the tire 1. When an operation signal is sent from the control section 17 to the pulse generation circuit 19 based on the detection signal, the changeover switch is activated and a transmission pulse is output to the temperature correction sensor 15. When an ultrasonic wave is emitted from the temperature correction sensor 15 and its reflected wave is received, the received signal is input to the calculation unit 22 via the signal processing unit 20 and A/D converter 21, and the propagation time is It is stored as data.

続いて、制御部17からモータコントローラ1
8に動作信号が送られ、ステツピングモータ7が
駆動すると、超音波センサ本体8が移動する。こ
のとき、制御部17の動作信号により切換スイツ
チが作動し、パルス発生回路19から5ないし50
(MHz)の範囲で超音波センサ本体8に対して送
信パルスが出力される。これにより、第4図aに
示すように、1測定時間Wpである1パルス毎に
送受波器9から超音波が間欠的に発信される。こ
の超音波は導波管12によりビーム状とされて第
1図に示すタイヤ1のトレツド1a及び溝底面1
cに射突し、その反射波が受信される。そして、
この受信信号が信号処理部20に入力されると、
クロツクカウンタによりカウントアツプされてそ
の伝播時間が測定される。一方、信号処理部20
では第4図bに示す如く受信信号に含まれたノイ
ズをカツトするための不感時間帯W1を設けた距
離測定ウインドウW2が、送信パルスの立上り時
に同期して形成されている。そして、第4図cに
示すように、前記受信信号Sが測定ウインドウ
W2内でキヤツチされると、送信パルスの立上り
時から受信信号のSの入力までの時間に対応した
受信パルスP1が形成される(第4図d参照)。な
お、受信信号Sがキヤツチされない場合は、P1
+P2の幅の受信パルスが出力されて、測定不能
が判別されるようになつている。
Subsequently, the motor controller 1 is sent from the control unit 17.
When an operation signal is sent to 8 and the stepping motor 7 is driven, the ultrasonic sensor body 8 moves. At this time, the changeover switch is actuated by the operation signal of the control section 17, and the pulse generation circuit 19 outputs 5 to 50 pulses.
Transmission pulses are output to the ultrasonic sensor main body 8 in the range of (MHz). As a result, as shown in FIG. 4a, ultrasonic waves are intermittently transmitted from the transducer 9 every pulse, which is one measurement time Wp . This ultrasonic wave is made into a beam by a waveguide 12 and is transmitted to the tread 1a and the groove bottom surface 1 of the tire 1 shown in FIG.
c, and its reflected wave is received. and,
When this received signal is input to the signal processing section 20,
A clock counter counts up and its propagation time is measured. On the other hand, the signal processing section 20
As shown in FIG. 4b, a distance measurement window W2 having a dead time zone W1 for cutting noise contained in the received signal is formed in synchronization with the rising edge of the transmission pulse. Then, as shown in FIG. 4c, the received signal S falls within the measurement window.
When caught within W 2 , a received pulse P 1 is formed corresponding to the time from the rising edge of the transmitted pulse to the input of S of the received signal (see FIG. 4d). Note that if the received signal S is not caught, P 1
A received pulse with a width of +P 2 is output to determine if measurement is impossible.

ところで、前記受信パルスP1は超音波が送受
波器9から発信されてトレツド1aもしくは溝底
面1cに射突して反射し、再び送受波器9で受信
されるまでの超音波伝播時間を示している。そし
て、受信パルスP1がA/D変換器21を介して
演算部22にデジタル値として入力されると、前
記温度補正センサ15のデータに基づいて、トレ
ツド1a及び溝底面1cまでの距離が算出され
る。更に、トレツド1a面の距離情報を基準とし
て溝底面1cとトレツド1aとが減算処理され、
第1図に示すトレツド残溝1bの溝深さl0が求め
られる。これらの減算処理は、超音波センサ本体
8の移動と共に高速で行われ、しかも温度補正セ
ンサ15の伝播時間情報は超音波センサ本体8の
走査毎に新たに入力されるので、周囲の温度変化
に影響されずに溝深さl0を測定できる。
By the way, the received pulse P1 indicates the ultrasonic propagation time until the ultrasonic wave is emitted from the transducer 9, hits the tread 1a or the groove bottom surface 1c, is reflected, and is received by the transducer 9 again. ing. Then, when the received pulse P 1 is input as a digital value to the calculation unit 22 via the A/D converter 21, the distance from the tread 1a to the groove bottom 1c is calculated based on the data from the temperature correction sensor 15. be done. Further, the groove bottom surface 1c and the tread 1a are subtracted based on the distance information of the tread 1a surface,
The groove depth l 0 of the tread remaining groove 1b shown in FIG. 1 is determined. These subtraction processes are performed at high speed as the ultrasonic sensor body 8 moves, and the propagation time information of the temperature correction sensor 15 is newly input every time the ultrasonic sensor body 8 scans, so it is not affected by changes in ambient temperature. Groove depth l 0 can be measured without being affected.

そして、演算部22の出力が判別回路24に入
力されると、内蔵されたリミツタ回路によつて各
種タイヤにおける最深のトレツド溝1bに相当す
る距離以外は除外するように設定しているので、
例えば、残溝1bに泥や石が詰まつていた場合
や、タイヤ1の接地面以外の両側部等の測定信号
が除外されて、最深の溝底面1cを示す溝深さl0
のみが出力される。この信号が比較回路26に入
力されると、予め設定された適正なトレツド溝底
に相当する基準値27と比較される。この比較信
号が表示部28に入力されると、適正な場合は、
青色、不適正は赤、要注意は黄色に表示されると
共に、不適正な場合にはブザー29が吹鳴され
る。なお、判別回路24からの測定信号により測
定値表示器25に測定値がデジタル表示される
が、これらの情報処理は前記制御部17によつて
行われ、トレツド1aの残溝1bの測定及び表示
が迅速になされる。
When the output of the calculation unit 22 is input to the discrimination circuit 24, the built-in limiter circuit is set to exclude distances other than those corresponding to the deepest tread groove 1b of various tires.
For example, if the remaining groove 1b is clogged with mud or stones, measurement signals from both sides of the tire 1 other than the contact surface are excluded, and the groove depth l 0 indicating the deepest groove bottom surface 1c is removed.
only is output. When this signal is input to the comparison circuit 26, it is compared with a reference value 27 corresponding to a preset proper tread groove bottom. When this comparison signal is input to the display unit 28, if it is appropriate,
The display is blue, red indicates inappropriateness, and yellow indicates caution is required, and the buzzer 29 sounds if it is inappropriate. Note that the measured value is digitally displayed on the measured value display 25 based on the measurement signal from the discrimination circuit 24, but this information processing is performed by the control section 17, and the remaining groove 1b of the tread 1a is measured and displayed. is done quickly.

(発明の効果) 以上のように本発明のタイヤのトレツド残溝測
定装置によると、送受器から器発信された超音波
を、導波管の筒状のコーン部によりビーム状とし
且つ先細り形状のホーン部により収束してより細
かい超音波ビームに変化させた後に、覆板のスリ
ツトから出射されると共に、タイヤのトレツドま
たは残溝底面での反射波を導波管の先端の吸音部
から導入して送受波器に受信することにより、乱
反射した反射波を吸音部でカツトして直進性の良
好な反射波のみを送受波器に導入することがで
き、空気中における指向性および伝播特性を高め
られることと、前述の導波管で細かい超音波ビー
ムとして出射することとにより、従来において困
難であつた超音波の細径なトレツド残溝への入射
を可能としたため、タイヤのトレツド残溝の深さ
を、超音波による簡単で安価であると共にメイテ
ナンス性の良好な構成で測定することができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the tire tread groove measuring device of the present invention, the ultrasonic waves transmitted from the transmitter and receiver are converted into a beam by the cylindrical cone portion of the waveguide, and the ultrasonic wave is converted into a beam by the cylindrical cone portion of the waveguide. After being converged by the horn and changed into a finer ultrasonic beam, it is emitted from the slit in the cover plate, and the reflected wave from the bottom of the tire's tread or remaining groove is introduced from the sound absorbing part at the tip of the waveguide. By receiving the waves into the transducer, the diffused reflected waves can be cut off by the sound absorbing part and only the reflected waves with good straightness can be introduced into the transducer, improving directivity and propagation characteristics in the air. By transmitting the ultrasonic wave as a fine ultrasonic beam using the waveguide described above, it has become possible for ultrasonic waves to enter the small diameter remaining groove of the tire, which was difficult in the past. Depth can be measured using ultrasonic waves using a simple, inexpensive, and easily maintainable configuration.

また、送受波器を、超音波を間欠的に発信しな
がらタイヤの幅よりも長いスリツト沿いトレツド
陣溝の幅よりも小さいステツプで節動される構成
としたので、タイヤが覆板の測定位置の任意の箇
所に乗せられても超音波をトレツド残溝に必ず射
突させることができ、しかも、被測定タイヤに対
し得られる演算部からの出力信号のうちの最大値
を判別部で抽出する構成としたので、泥や石が詰
まつているトレツド残溝に対する信号を除外して
誤測定を確実に防止できる。従つて、トレツド残
溝の自動測定を極めて正確に且つ迅速に行なうこ
とができ、その適否を瞬時に表示できる。
In addition, the transducer is configured to move in steps smaller than the width of the tread grooves along the slit, which is longer than the width of the tire, while transmitting ultrasonic waves intermittently. Even if the tire is placed on any part of the tire, the ultrasonic wave can always hit the remaining tread groove, and the determination unit extracts the maximum value of the output signal from the calculation unit obtained for the tire under test. With this configuration, it is possible to exclude signals from the tread grooves clogged with mud and stones, thereby reliably preventing erroneous measurements. Therefore, the automatic measurement of the remaining tread groove can be carried out extremely accurately and quickly, and the suitability of the measurement can be instantly displayed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明に係る測定装置を一部断面で
示す概略構成図、第2図は送受波器及び導波管の
縦断面図、第3図は測定装置のブロツク図、第4
図は第3図に示す回路のタイミングチヤートであ
る。 1……タイヤ、2a……覆板、2b……スリツ
ト、9……送受波器、10……導波管、11……
コーン部、12……ホーン部、12c……吸音
部、20……信号処理部、22……演算部、24
……判別部、28……表示部。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram partially showing a measuring device according to the present invention in cross section, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a transducer and a waveguide, FIG. 3 is a block diagram of the measuring device, and FIG.
The figure is a timing chart of the circuit shown in FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Tire, 2a... Cover plate, 2b... Slit, 9... Transducer/receiver, 10... Waveguide, 11...
Cone section, 12... Horn section, 12c... Sound absorbing section, 20... Signal processing section, 22... Arithmetic section, 24
...Discrimination section, 28...Display section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 タイヤが上面に乗るよう敷設され、そのタイ
ヤの幅よりも長いスリツトが穿設された覆板と、
前記スリツトの直下位置で該スリツトに沿いトレ
ツド残溝の幅よりも小さいステツプで節動するよ
う装設され、間欠的に超音波を発信すると共にそ
の反射波を受信する送受波器と、この送受波器の
上面に対して内壁面を垂直に位置させた筒状のコ
ーン部と該コーン部に連設されて前記スリツトに
対向する先端部に向かつて先細りの漏斗形状で且
つ先端部に外方に拡開した吸音部を有するホーン
部とからなる導波管と、前記送受波器の超音波の
発信時から受信時までの伝播時間を測定して距離
情報を出力する信号処理部と、該信号処理部の出
力値と基準値とを演算処理してトレツド残溝の深
さを算出する演算部と、この演算部の出力最大値
を抽出する判別部と、該判別部の出力を基準設定
値と比較する比較部と、この比較部の出力に基づ
いてトレツド残溝の適否を表示する表示部とを備
えてなるタイヤのトレツド残溝測定装置。
1. A cover plate that is laid so that the tire rests on the top surface, and has a slit that is longer than the width of the tire.
a transducer and receiver installed at a position directly below the slit so as to move along the slit in steps smaller than the width of the tread remaining groove, and which transmits ultrasonic waves intermittently and receives the reflected waves; A cylindrical cone portion whose inner wall surface is perpendicular to the upper surface of the corrugator, and a funnel-shaped cone portion connected to the cone portion and tapered toward the tip portion facing the slit, and an outer portion at the tip portion. a waveguide consisting of a horn section having a sound absorbing section that expands into a waveguide; a signal processing section that measures the propagation time from the time of transmission of the ultrasonic wave to the time of reception of the ultrasonic wave of the transducer and outputs distance information; A calculation unit that calculates the depth of the remaining tread groove by processing the output value of the signal processing unit and a reference value, a determination unit that extracts the maximum output value of this calculation unit, and a reference setting for the output of the determination unit. A tire tread remaining groove measuring device comprising: a comparing section for comparing the remaining tread groove values; and a display section for displaying the suitability of the remaining tread groove based on the output of the comparing section.
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