JPH10111113A - 形状測定器、それを使用したタイヤ内面形状測定装置及びその方法 - Google Patents

形状測定器、それを使用したタイヤ内面形状測定装置及びその方法

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JPH10111113A
JPH10111113A JP26855396A JP26855396A JPH10111113A JP H10111113 A JPH10111113 A JP H10111113A JP 26855396 A JP26855396 A JP 26855396A JP 26855396 A JP26855396 A JP 26855396A JP H10111113 A JPH10111113 A JP H10111113A
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JP
Japan
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tire
shape
laser
wheel
mirror block
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP26855396A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Ide
秀幸 井手
Masayuki Kitayama
正幸 北山
Ichiro Shima
一郎 島
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Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 タイヤの内面形状を容易に測定できることが
できる装置を提供する。 【解決手段】 タイヤTの内部に形状測定器10を配
し、形状測定器10からレーザ光をミラーブロック26
を介して照射し、ミラーブロック26を所定角度ずつ回
転させ、各角度における距離を求めて、タイヤTの内面
形状を測定するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤの内面形状
を測定するための装置及びそれに使用される形状測定器
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】タイヤの内面形状は、タイヤの骨格を作
ることとなり非常に重要である。すなわち、タイヤの運
動性能、耐久性、振動及び騒音等の性能に関するあらゆ
ることが、この内面形状の影響を大きく受ける。
【0003】しかし、タイヤの内面形状を実際に見るこ
とは非常に難しいため、古典力学や有限要素法(FE
M)を利用して推測していた。
【0004】そのため、最近タイヤの内面形状を実際に
測定しようとする試みが提案されている(特公平8−1
377号)。
【0005】この測定技術は、タイヤの外側から、放射
線を照射し、タイヤを透過した放射線を検出することに
よりその内面形状を測定するものである。
【0006】この方法であると、放射線によって、タイ
ヤの負荷試験における断層撮影を行うことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
放射線を用いる撮影装置であると、装置が大掛かりにな
り、その装置の費用が非常に高価になるという問題があ
った。また、放射線を使用するため、撮影する技術者に
対し悪影響を及すという問題があった。
【0008】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、タイ
ヤの内面形状を容易に測定できることができる装置及び
それに使用される形状測定器を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の形状
測定器は、形状測定器の本体に設けられ、レーザ光を照
射し、この照射したレーザ光が反射されて戻ってきた時
間、位相差等から距離を求めるレーザ距離計と、前記本
体に回転可能に設けられ、前記レーザ距離計から照射さ
れたレーザ光を反射して、測定対象に照射し、前記測定
対象から反射されたレーザ光を再び前記レーザ距離計へ
反射するミラーブロックと、前記本体に設けられ、前記
ミラーブロックを所定角度毎に回転させる回転手段と、
前記回転手段により回転した前記ミラーブロックの所定
角度毎に、前記レーザ距離計から前記測定対象までの距
離を求める制御手段とよりなるものである。
【0010】請求項2のタイヤの内面形状測定装置は、
ホイールに取付けられたタイヤの内面形状を測定する装
置であって、請求項1記載の形状測定器を前記ホイール
のリムから、前記タイヤの内部に突出するように取付
け、前記形状測定器からレーザ光を前記タイヤの内面に
向かって、かつ、前記タイヤの内面に沿って照射位置が
移動するように、前記ミラーブロックを前記回転手段に
より回転させて、前記制御手段により前記タイヤの縦断
面における内面形状を復元するものである。
【0011】請求項3のタイヤの内面形状測定装置は、
請求項2のものにおいて、前記ホイールのリムに請求項
1記載の形状測定器を格納するための格納空間を設け、
前記格納空間に相当する前記リムの位置に開口部を設
け、前記形状測定器を、前記ホイールのディスクから前
記開口部を介して前記格納空間へ格納可能にしたもので
ある。
【0012】請求項4のタイヤの内面形状測定方法は、
ホイールに取付けられたタイヤの内面形状を測定する方
法であって、前記ホイールのリムの近傍から、レーザ光
を前記タイヤの内面に向かって、かつ、前記タイヤの内
面に沿って照射位置を前記所定角度毎に移動させ、前記
レーザ光の照射部から前記タイヤの内面までの距離を前
記所定角度毎に測定し、前記所定角度毎の前記距離から
前記タイヤの内面形状を復元するものである。
【0013】請求項1の形状測定器において測定対象の
形状を測定する場合について説明する。
【0014】レーザ距離計からレーザ光が照射され、こ
の照射されたレーザ光がミラーブロックを経て測定対象
に反射する。反射されたレーザ光はミラーブロックを経
て再びレーザ距離計へ戻ってくる。これにより、レーザ
距離計と測定対象との距離を計ることができる。その
後、ミラーブロックを回転手段によって所定角度回転さ
せ、再び測定対象までの距離を求める。このようにして
ミラーブロックを所定角度毎回転させ、ミラーブロック
の回りに存在する測定対象までの距離を測定する。そし
て、制御手段は求めた距離と回転角度の関係から測定対
象の形状を復元する。
【0015】請求項2のタイヤの内面形状測定装置につ
いて説明する。
【0016】ホイールのリムからタイヤの内部に突出し
て取付けられた形状測定器から、レーザ光をタイヤの内
面に向かって照射する。そして、ミラーブロックを所定
角度毎に、その内面全体にわたってに回転させると、タ
イヤの縦断面における内面形状を測定することができ
る。
【0017】請求項3のタイヤの内面形状測定装置にお
けるホイールであると、形状測定器を、ホイールのディ
スクから開口部を介してリムにある格納空間へ容易に格
納することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1〜
図8に基づいて説明する。
【0019】まず、図1及び図2に基づいて、タイヤの
内面形状測定装置に用いられる形状測定器10の構造に
ついて説明する。
【0020】符号12は、形状測定器10の本体であっ
て、金属製である。この本体12は、基板14に台部1
6が設けられ、台部16の左側に第1突出部18が設け
られ、台部16の右側に第2突出部20が設けられてい
る。そして、第1突出部18と第2突出部20との間に
凹部22が存在する。
【0021】符号24は、第1突出部18内部に設けら
れたレーザ距離計である。このレーザ距離計24は、レ
ーザ光を照射し、その反射されたレーザ光を受光して、
照射したレーザ光と受光したレーザ光との時間差または
位相差から距離を求めるものである。そして、このレー
ザ距離計24は、第1突出部18から第2突出部20の
方向に向かって水平にレーザ光を照射するように取り付
けられている。
【0022】符号26は、凹部22に回転可能に設けら
れたミラーブロックである。このミラーブロック26
は、円形の鏡より構成され、レーザ光の照射方向に対し
45°すなわち、水平方向に対し45°の傾きを持って
取付けられている。なお、図2に示すように、レーザ距
離計24からのレーザ光は、円形のミラーブロックの中
心で反射して、垂直に照射される。
【0023】符号28は、台部16内部に設けられたス
テップモータである。このステップモータ28の回転軸
30にあるプーリ31と、ミラーブロック26の軸部3
2にあるプーリ33とはベルト34を介して取付けられ
ている。これにより、ステップモータ28を回転させる
と、ミラーブロック26も回転する。
【0024】符号36は、基板14の裏側に設けられた
一対のコネクタである。このコネクタ36は、レーザ距
離計24からの信号線及びステップモータ28からの信
号線を形状測定器10外部に引き出すためのものであ
る。そして、このコネクタ36は機密構造をとってい
る。
【0025】図3に基づいて形状測定器10の電気的構
成を説明する。
【0026】符号50は、レーザ距離計24及びステッ
プモータ28を制御するための制御部である。この制御
部50には、ディスプレイ52、キーボード54、プリ
ンタ56が接続されており、また、制御部50には、そ
のデータを記憶するためのハードディスク等のメモリ5
8が接続されている。
【0027】図4〜図7に基づいて、形状測定器10を
取付けるホイール38について説明する。
【0028】ホイール38の外周部に位置するリム40
の一部分に開口部42が設けられている。この開口部4
2は、ホイール38の側面に開口したディスク44に通
じている。そして、開口部42が設けられたリム42に
は、形状測定器10を格納するための格納空間46が設
けられている。
【0029】形状測定器10をホイール38に取付ける
場合について説明する。
【0030】まず、ホイール38に、内面形状を測定し
たいタイヤTを取付ける。この場合に、レーザ光の反射
率を高めるために、タイヤTの内面には、白色の塗料を
塗布しておく。
【0031】次に、ホイール38のディスク44から開
口部42を介して格納空間46へ形状測定器10を取付
ける。この場合に、形状測定器10の基板14と、開口
部42の周縁部とをボルト48によって固定する。な
お、開口部42と基板14との間を機密構造にする。
【0032】そして、タイヤTの内部に空気を充填す
る。この場合に、上記したように開口部42の付近は機
密構造をとっているため、形状測定器10を格納空間4
6に収納してもタイヤTとリム40との間には機密状態
が保持される。
【0033】このようにすると、格納空間46におい
て、図5に示すように、ミラーブロック26がリム40
の中央部からタイヤTの内部に突出するように取付けら
れている。
【0034】最後に、空気を充填したタイヤTを一定の
荷重をかけて接地させる。この場合に、図4,5に示す
ように形状測定器10のミラーブロック26の位置が、
接地部分と一致するように配置する。なお、図4におい
てミラーブロック26の位置が矢印60によって示され
ている。
【0035】上記のようにタイヤT内部に形状測定器1
0を取付けて、タイヤTの内面形状を測定する場合につ
いて説明する。
【0036】 ミラーブロック26を初期状態の位置
に固定する。この初期状態の位置は、図5においてタイ
ヤTの内面形状の左端部の位置とする。
【0037】 初期状態の位置(θ=0°)でレーザ
距離計24からレーザ光を照射し、タイヤTの内面まで
の距離s(0)を求める。この初期状態でのs(0)を
2回以上測定し、その平均値を最終的なs(0)とす
る。
【0038】 ミラーブロック26をステップモータ
28によって所定角度(例えば、5°)回転させる。そ
して、その位置でミラーブロック26を固定する。すな
わち、この位置は初期状態の位置からθ=5°回転した
位置となっている。
【0039】 θ=5°の位置でタイヤTの内面まで
の距離をレーザ距離計24によって測定する。この測定
も前記と同様に2回以上測定し、その平均値を最終的な
s(5)とする。
【0040】 引続き、ステップモータ28によって
レーザ距離計24を所定角度ずつ回転させ、その所定角
度毎に距離s(θ)を複数回測定してその平均値を最終
的なs(θ)とする。
【0041】 以上のようにして、θとs(θ)との
関係を、グラフにすると図8に示すようになる。すなわ
ち、この図8に示した形状が求めたいタイヤTの内面形
状となる。
【0042】このような測定装置であると、タイヤTに
空気を充填しかつ荷重をかけながらも、その内面形状を
正確に測定することができる。そして、それを測定する
ための形状測定器10も簡単な構造であり、従来のよう
なコストをかけて測定する必要もない。
【0043】なお、上記測定では、接地面におけるタイ
ヤTの内面形状を測定したが、これに限らず、ホイール
38を回転させれば、タイヤTの内面形状が360°ど
の位置でも、その縦断面の内面形状を測定することがで
きる。
【0044】
【発明の効果】以上により請求項1の形状測定器である
と、ミラーブロックを回転させることによりその周囲に
ある測定対象物の形状を正確に測定することができる。
【0045】請求項2のタイヤの内面形状測定装置であ
ると、タイヤの内面を空気を充填しつつ正確に形状を測
定することができる。
【0046】請求項3のタイヤの内面形状測定装置であ
ると、簡単に形状測定器をホイールのリムに取付けるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す形状測定器の斜視図で
ある。
【図2】同じく形状測定器の縦断面図である。
【図3】形状測定器のブロック図である。
【図4】形状測定器をタイヤに取付けた状態の外観図で
ある。
【図5】形状測定器を取付けた状態のタイヤの横断面図
である。
【図6】図5におけるA−A線断面図である。
【図7】図5におけるB−B線断面図である。
【図8】形状測定器を使用して測定したタイヤの内面形
状のグラフの図である。
【符号の説明】
10 形状測定器 12 本体 24 レーザ距離計 26 ミラーブロック 28 ステップモータ 38 ホイール 40 リム 42 開口部 44 ディスク 46 格納空間 50 制御部 T タイヤ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】形状測定器の本体に設けられ、レーザ光を
    照射し、この照射したレーザ光が反射されて戻ってきた
    時間、位相差等から距離を求めるレーザ距離計と、 前記本体に回転可能に設けられ、前記レーザ距離計から
    照射されたレーザ光を反射して、測定対象に照射し、前
    記測定対象から反射されたレーザ光を再び前記レーザ距
    離計へ反射するミラーブロックと、 前記本体に設けられ、前記ミラーブロックを所定角度毎
    に回転させる回転手段と、 前記回転手段により回転した前記ミラーブロックの所定
    角度毎に、前記レーザ距離計から前記測定対象までの距
    離を求める制御手段とよりなることを特徴とする形状測
    定器。
  2. 【請求項2】ホイールに取付けられたタイヤの内面形状
    を測定する装置であって、 請求項1記載の形状測定器を前記ホイールのリムから、
    前記タイヤの内部に突出するように取付け、 前記形状測定器からレーザ光を前記タイヤの内面に向か
    って、かつ、前記タイヤの内面に沿って照射位置が移動
    するように、前記ミラーブロックを前記回転手段により
    回転させて、前記制御手段により前記タイヤの縦断面に
    おける内面形状を復元することを特徴とするタイヤの内
    面形状測定装置。
  3. 【請求項3】前記ホイールのリムに請求項1記載の形状
    測定器を格納するための格納空間を設け、 前記格納空間に相当する前記リムの位置に開口部を設
    け、 前記形状測定器を、前記ホイールのディスクから前記開
    口部を介して前記格納空間へ格納可能にしたことを特徴
    とする請求項2記載のタイヤの内面形状測定装置。
  4. 【請求項4】ホイールに取付けられたタイヤの内面形状
    を測定する方法であって、 前記ホイールのリムの近傍から、レーザ光を前記タイヤ
    の内面に向かって、かつ、前記タイヤの内面に沿って照
    射位置を前記所定角度毎に移動させ、 前記レーザ光の照射部から前記タイヤの内面までの距離
    を前記所定角度毎に測定し、 前記所定角度毎の前記距離から前記タイヤの内面形状を
    復元することを特徴とするタイヤ内面形状測定方法。
JP26855396A 1996-10-09 1996-10-09 形状測定器、それを使用したタイヤ内面形状測定装置及びその方法 Withdrawn JPH10111113A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007010405A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ動的接地形状測定方法及び装置
CN102147238A (zh) * 2011-03-04 2011-08-10 常州工学院 凸轮轮廓检测装置
JP2012112838A (ja) * 2010-11-25 2012-06-14 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤの検査装置

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