JPH1123237A - タイヤ内面形状測定装置 - Google Patents

タイヤ内面形状測定装置

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JPH1123237A
JPH1123237A JP9174697A JP17469797A JPH1123237A JP H1123237 A JPH1123237 A JP H1123237A JP 9174697 A JP9174697 A JP 9174697A JP 17469797 A JP17469797 A JP 17469797A JP H1123237 A JPH1123237 A JP H1123237A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被測定物体であるタイヤ内面の形状、特に接
地面に対応する部分の形状を正確に、リアルタイムにし
かも容易に測定することができるタイヤ内面形状測定装
置を提供すること。 【解決手段】タイヤのサイズに応じて交換可能な一対の
リング状のリムと、前記リムによりタイヤのビード部を
保持しながらタイヤを路面に対して押圧しながらタイヤ
に負荷をかける負荷手段と、タイヤの空気室内に配置さ
れ、タイヤ内面形状を測定するレーザ変位計と、前記レ
ーザ変位計を円周方向に移動させる円周方向移動手段と
前記レーザ変位計の円周方向位置検出手段と、前記レー
ザ変位計をタイヤ幅方向に移動させる幅方向移動手段と
前記レーザ変位計の幅方向位置検出手段とを具えたこと
を特徴とするタイヤ内面形状測定装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、被測定物体の変位
量を測定する反射測定装置に関するものであり、特には
タイヤに空気圧が充填された時または負荷がかけられた
ときのタイヤ内面形状を測定する装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、タイヤに空気圧が充填されたと
き、負荷がかけられたときまたはタイヤが突起物にのり
あげているときのタイヤ内面形状を測定するさいには、
タイヤの内面に石膏を流し込んだ上、空気圧を充填し負
荷をかけ半日程度放置した後、タイヤを切断して石膏を
取り出し石膏の形状を測定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように石膏の形状をトレースする方法は、タイヤを切
断して石膏を取り出すためタイヤが無駄になってしまう
上、測定に時間がかかる。測定精度がよくない。タ
イヤの断面の一部しか測定できない。という問題があ
る。
【０００４】本発明は従来技術有する上記のような問題
を解決することを課題としてなされたものであり、被測
定物体であるタイヤ内面の形状、特に接地面に対応する
部分の形状を正確に、リアルタイムにしかも容易に測定
することができるタイヤ内面形状測定装置を提供するこ
とを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載のタイヤ内面形状測定装置
は、タイヤ２のサイズに応じて交換可能な一対のリング
状のリム３と、リム３によりタイヤのビード部を保持し
ながらタイヤを路面に対して押圧しながらタイヤに負荷
をかける負荷手段と、タイヤの空気室内に配置され、タ
イヤ内面形状を測定するレーザ変位計と、前記レーザ変
位計を円周方向に移動させる円周方向移動手段と前記レ
ーザ変位計の円周方向位置検出手段と、前記レーザ変位
計をタイヤ幅方向に移動させる幅方向移動手段と前記レ
ーザ変位計の幅方向位置検出手段とを具えている。
【０００６】ここで、レーザ変位計１をタイヤ円周方向
および幅方向に移動する手段としては、タイヤ軸を中心
として回転できるブラケット１０にさらにブラケットを
設けて、送りネジ７と送りナット８を設け、送りナット
にレーザ変位計を固定すればよい。ブラケット１０全体
をモータ１３で歯車１１、１２を介して回転させれば円
周方向に移動し、図示しないモータでタイミングギヤ、
タイミングベルト９を介して送りネジ７を回転させて送
りナット８を送るようすればタイヤ幅方向に移動する。
なお、空気を入れるためのバルブは図示していないが、
リムにつけても空気室に相当する任意の部分につけても
よい。また、空気室はＯリング等を使用して気密状態に
しなければならない。
【０００７】本発明は、上記のようにタイヤ室内にタイ
ヤ幅方向とタイヤ周方向に移動できるレーザー変位計を
配置しているため、タイヤに無接触で正確に任意の位置
のタイヤ内面形状を測定できる。また、図２に示す上下
移動装置によりタイヤに任意の負荷をかけることができ
る。
【０００８】また、本発明のタイヤ内面形状測定装置の
レーザ変位計１は、請求項２に記載したように、光源
（半導体レーザダイオード）４からの光線を略平行光線
にする出射レンズ６と、光路を変更するための反射面を
有する少なくとも１個以上の反射部材５と、前記出射レ
ンズ６を透過し、反射部材で光路変更された光線が被測
定物体であるタイヤ内面で反射し、再び前記反射部材で
光路変更されてきた拡散反射光線を受光する受光レンズ
１４と、前記受光レンズ１４を透過した光線の光位置を
検出する光位置検出素子（ＰＳＤ）１５とＰＳＤの光位
置から距離を演算する距離演算手段とからなっているこ
とを特徴としている。
【０００９】ここでレーザ変位計の測定原理を説明する
と、図４に示すように光源である半導体レーザ４と光位
置検出素子（ＰＳＤ）１５とからなっており、光学的三
角測距法の原理に基づいており、半導体レーザの光線は
出射レンズ６を透過し、被測定物体であるタイヤ内面に
照射され、そこで拡散反射された光線の一部は受光レン
ズ１４を透過してＰＳＤ１５上にスポットを結ぶ。被測
定部物体との距離が変わればスポットの位置が移動し、
それに応じてＰＳＤで発生する電流が変化することから
変位量を知ることができるわけである。
【００１０】本発明のレーザ変位計で出射レンズ６を透
過した光線を反射部材で光路変更しているのは、光路を
ある程度長くすることができ、しかも装置全体をコンパ
クトにできるためである。なお、光源として用いるレー
ザは波長が比較的短い０．７８ミクロン程度の赤外光を
使用するのが好ましく、コヒーレント性はそれほど問わ
なくともよい。またレーザの出力は最大で２０ｍW 程度
で、平均で１０ｍW 程度のものでよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１乃至３を
用いて説明する。本実施例によるタイヤ内面形状測定装
置は、図２に示すように測定部１９と測定部を上下に移
動する上下移動装置１８（負荷手段）とからなってい
る。測定部１９のハウジング２２内は、タイヤをリムに
取り付け内圧を充填した状態では気密になるようにＯリ
ングで各連結部がシールされている。一対のリング状の
リムはハウジング２２にＯリングでシールされてボルト
で固定されている。このリムを変更することにより各種
サイズのタイヤを測定できるという特徴がある。
【００１２】図１に示すようにレーザ変位計１は、タイ
ヤ軸を中心として回転できるブラケット１０（円周方向
移動手段）にさらにブラケットを設けて、送りネジ７と
送りナット８（幅方向移動手段）を設け、そして送りナ
ットに固定されているブラケット１０全体をモータ１３
で歯車１１、１２を介して回転させれば円周方向に移動
し、図示しないモータでタイミングギヤ、タイミングベ
ルト９を介して送りネジ７を回転させて送りナット８を
送ればタイヤ幅方向に移動するようになっている。ま
た、図示はしていないが両方のモータ軸に直接または間
接的にポテンショメータを取付け円周方向位置の検出と
幅方向位置の検出ができるようにしてある。
【００１３】図３は、レーザ変位計の変位測定機構の要
部構成図でありレーザ変位計１は、送りネジを回転させ
ることにより、移動軸２２に沿ってタイヤ幅方向の測定
個所に移動し、周方向に移動しながら計測をする。変位
計のハウジング内には、半導体レーザダイオード４、コ
リメータレンズ６、３個の反射部材（プリズム）５と図
３には示していないが、受光レンズ１４、光位置検出装
置（ＰＳＤ）１５、駆動回路１７、信号増幅回路１６が
収容されている。半導体レーザダイオード４は最大出力
２０ｍＷであり、平均出力は１０ｍＷであり、波長が
０．７８ミクロン赤外光である。ハウジングの出射部と
受光部にあたる個所には貫通穴が設けられている。ま
た、反射部材は角度を細かく調整できるように調整機能
がつけられている。コリメータレンズはプラスチックで
できており、受光レンズはプラスチックでできているフ
レネルレンズである。
【００１４】図３に示すように、出射レンズ５を透過し
た光線は、３個の反射部材で反射されタイヤ内面を照射
し拡散反射された光線の一部が再び３個の反射部材で反
射されて図示していない受光レンズ１４を透過しＰＳＤ
１５上に１．２ｍｍ×２．５ｍｍ程度のスポットを結ぶ
ようになっている。
【００１５】
【発明の効果】本発明によると、コンパクトな装置でタ
イヤ内面の細かな凹凸やタイヤが突起に乗り上げている
ときのタイヤ内面の変形挙動等が容易に正確に、しかも
タイヤを破壊することなく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤ内面形状測定装置の測定部の概略構成図
である。
【図２】タイヤ内面形状測定装置の該略構成図である。
【図３】レーザ変位計の変位測定機構の要部構成図であ
る。
【図４】レーザ変位計の測定原理を示す図である。
【符号の説明】
１ レーザ変位計 ２ タイヤ ３ リム ４ 半導体レーザダイオード（光源） ５ 反射部材 ６ 出射レンズ（コリメータレンズ） ７ 送りネジ ８ 送りナット ９ タイミングギヤ、タイミングベルト １０ ブラケット １１ モータ側歯車 １２ ブラケット側歯車 １３ 円周方向移動用モータ １４ 受光レンズ １５ 光位置検出素子（ＰＳＤ） １６ 信号増幅回路 １７ 駆動回路 １８ タイヤ内面形状測定装置の測定部の上下移動装置
（負荷手段） １９ タイヤ内面形状測定装置の測定部 ２０ 固定用軸 ２１ タイヤ空気室

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 タイヤのサイズに応じて交換可能な一対
    のリング状のリムと、前記リムによりタイヤのビード部
    を保持しながらタイヤを路面に対して押圧しながらタイ
    ヤに負荷をかける負荷手段と、タイヤの空気室内に配置
    され、タイヤ内面形状を測定するレーザ変位計と、前記
    レーザ変位計を円周方向に移動させる円周方向移動手段
    と前記レーザ変位計の円周方向位置検出手段と、前記レ
    ーザ変位計をタイヤ幅方向に移動させる幅方向移動手段
    と前記レーザ変位計の幅方向位置検出手段と、を具えた
    ことを特徴とするタイヤ内面形状測定装置。
  2. 【請求項２】 前記レーザ変位計が、光源（半導体レー
    ザダイオード）からの光線を略平行光線にする出射レン
    ズと、光路を変更するための反射面を有する少なくとも
    １個以上の反射部材と、前記出射レンズを透過し、反射
    部材で光路変更された光線が被測定物体であるタイヤ内
    面で反射し、再び前記反射部材で光路変更されてきた拡
    散反射光線を受光する受光レンズと、前記受光レンズを
    透過した光線の光位置を検出する光位置検出素子（ＰＳ
    Ｄ）とＰＳＤの光位置から距離を演算する距離演算手段
    とからなっていることを特徴とする請求項１記載のタイ
    ヤ内面形状測定装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100350999B1 (ko) * 2000-03-14 2002-08-30 금호산업 주식회사 타이어 내부형상 측정 방법 및 장치
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
JP2010032382A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤの検査装置及びそれを用いたタイヤの検査方法

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