JPS5821506A - Method and apparatus for measuring profile of tire - Google Patents

Method and apparatus for measuring profile of tire

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Publication number
JPS5821506A
JPS5821506A JP56120081A JP12008181A JPS5821506A JP S5821506 A JPS5821506 A JP S5821506A JP 56120081 A JP56120081 A JP 56120081A JP 12008181 A JP12008181 A JP 12008181A JP S5821506 A JPS5821506 A JP S5821506A
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JP
Japan
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tire
axis
test tire
rotation
laser beam
Prior art date
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Application number
JP56120081A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Ochiai
敏男 落合
Ganshiro Yoshikawa
吉川 岩四郎
Gonzo Izawa
伊澤 権蔵
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.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication of JPS5821506A publication Critical patent/JPS5821506A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2518Projection by scanning of the object

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To measure the profile quickly and highly accurately, by approximately aligning the rotary shaft line of the tire and the center of the cross section of the tire to be tested, rotating the tire, and irradiating a laser light beam from the specified direction. CONSTITUTION:XY tables 14a and 14b are provided on a flat plate 12 which is rotatably supported around the rotary shaft 10 on a supporting table 8. The tire 30 is supported thereon by a supporting post 16. The center A of the cross section of the tire 30 is approximately aligned with the rotary shaft line 0-0. An equator surface U is made in parallel with the rotary shaft line 0-0. Then the tire is rotated by an angle thetamin which is formed by the central part of a tread (not shown) and the bead part, with the rotary shaft line 0-0 as a center. Thereafter the laser light 3 is irradiated from a laser displacement gage 2 on the outer surface of the tire 30. Based on the displacement amount of an irradiated point P and the rotary angle theta, the coordinates of the irradiated point P with the rotary shaft line 0-0 as an original point is computed by an operator 4, and the profile of the tire is displayed on a display 6.

Description

【発明の詳細な説明】 こノ発明は、タイヤのプロファイル測定方法、およびそ
の測定装置に関し、とくに、レーザ変位計を用いてタイ
ヤの少なくとも片側のビード部からトレッド中心部に至
る外面のプロファイルを、高精度で、しかも短時間に測
定するようにしたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a tire profile measuring method and a measuring device thereof, and in particular, to measuring the profile of the outer surface of a tire from the bead to the center of the tread on at least one side using a laser displacement meter. It is designed to perform measurements with high precision and in a short time.

一般に、空気入りタイヤに必要不可欠の要件は、どのよ
うな使用条件においても、トレッド部のゴムが完全に摩
耗するまでの間に、内部故障を発生しないで寿命を全う
することである。この要件を充足するためには、タイヤ
に空気を注入したとき、あるいは空気入シタイヤに一定
の荷重をかけて平面に押しつけたときにおけるタイヤ内
部に生ずる応力やひずみを知る必要があり、これらが、
材料強度からみて許容限度以下となるように設計しなけ
ればならない。この内部応力やひずみは、有限要素法に
よる計算を行なって求めることができるが、この計算に
は、空気入シタイヤの外面のプロファイルを、少なくと
も片側のビード部からトレる。
Generally, an essential requirement for a pneumatic tire is that it should last its entire lifespan without internal failure until the rubber in the tread is completely worn out, under any usage conditions. In order to meet this requirement, it is necessary to know the stress and strain that occurs inside the tire when air is injected into the tire or when a certain load is applied to the pneumatic tire and it is pressed against a flat surface.
It must be designed so that the material strength is below the allowable limit. This internal stress and strain can be determined by calculation using the finite element method, and for this calculation, the profile of the outer surface of the pneumatic tire is traced from at least one bead portion.

従来、タイヤのプロファイル測定方法として、粉末の半
水石こう(CaS0  ・1/HO)  が、吸4  
 2 2 本反応によづて2水石こう(Ch S O4・2 H2
0)となシ固化する現傘を利用して、タイヤ外面の型取
シする方法がある。この方法によると、精度の高い測定
結果が得られる利点があるが、型取りした石こうを乾燥
させて取外し、必要部分の内面だけ残して削シ加工を施
こしたのち、転写する必要があシ測定結果を得るまでに
は多大の時間と労力とを費している。さらに、この方法
では、型取シした石ころをタイヤから取外すときの便宜
上、タイヤ。
Conventionally, powdered hemihydrate gypsum (CaS0 ・1/HO) has been used to measure tire profiles.
2 2 Based on this reaction, dihydrate gypsum (Ch SO4.2 H2
0) There is a method of making a mold of the tire's outer surface using a solidified material. This method has the advantage of providing highly accurate measurement results, but it requires drying and removing the molded plaster, cutting it leaving only the necessary inner surface, and then transferring it to the mold. It takes a lot of time and effort to obtain measurement results. Furthermore, in this method, the molded stone is removed from the tire for convenience.

のトレッド部の溝にあらかじめ他の材料が埋込まれてい
るほか、石こう型を取外したあとのタイヤ表面に石こう
の粉末や破片が付着するなどのため、タイヤが汚損する
欠点が多る。
In addition to other materials being embedded in the grooves of the tread, gypsum powder and debris adhere to the tire surface after the gypsum mold is removed, resulting in many stains on the tire.

また、石こうの代シに粘土等を使用して型取シ 。Also, molding is done using clay etc. as a substitute for plaster.

する方法もあるが、この方法では、石こうに比べ十分な
精度が得られな、い欠点がある。
There is a method to do this, but this method has the disadvantage that it does not provide sufficient accuracy compared to plaster.

上記のような型取多方法のt景か、レーザ、変位計を用
いてタイヤの外面にレーザ光線を照射してプロファイル
を画像として表示する非接触的方法も知られているが、
従来のこの種の測定方法では、たとえば第1図に示すよ
うに1タイヤ60の保持位置が固定されているため、片
側のビード部からトレッド部までの範囲のプロファイル
を測定する場合は、レーザ変位計4aとレーザ変位計4
cとを設置してレーザ変位計をそれぞれ矢印方向に移動
させながらトレッド部Wとサイドウオール部Hとを各別
に測定した結果をつなぎ合わせるか、あるい社レーザ変
位計4bをショルダ部の斜前方で矢印方向に移動させな
がらトレッド部とサイドウオール部Sとを同時に測定し
なければならず、前者の方法では、測定忙要する時間、
労力が多大となるだけでなく精度も十分でなく、後者の
方法ではレーザ光線の照射角度がタイヤの外面に対して
ほぼ垂直とならないため、反射率が低下して精度が不良
となるだけでなく、レーザ光線の照射点がレーザ変位計
の測定可能深度範囲から逸脱して測定不可能となる場合
がある等の問題があった。
There is also a non-contact method that uses a laser or a displacement meter to irradiate the outer surface of the tire with a laser beam and display the profile as an image.
In this type of conventional measurement method, the holding position of one tire 60 is fixed, for example, as shown in FIG. Total 4a and laser displacement meter 4
c and move the laser displacement gauges in the directions of the arrows to connect the results of measuring the tread part W and sidewall part H separately, or move the laser displacement gauge 4b diagonally in front of the shoulder part. The tread part and the sidewall part S must be measured simultaneously while moving in the direction of the arrow.
Not only does it require a lot of effort, but the accuracy is also insufficient.In the latter method, the angle of irradiation of the laser beam is not nearly perpendicular to the outer surface of the tire, which not only reduces the reflectance and results in poor accuracy. There have been problems such as the irradiation point of the laser beam may deviate from the measurable depth range of the laser displacement meter, making measurement impossible.

この発明は、上記のような欠点を解消するためになされ
たものであシ、この発明の目的は、レーザ変位針による
・、タイヤのプロファイル測定を高い精度で迅速に行な
うことができる方法を提供することにあり、またこの発
明の目的は、タイヤの広範囲のプロファイルを高い精度
で連続して測定することができる測定装置を提供するこ
とにある。
This invention was made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks, and the purpose of this invention is to provide a method that can quickly and accurately measure the profile of a tire using a laser displacement needle. Another object of the present invention is to provide a measuring device that can continuously measure a wide range of tire profiles with high accuracy.

すなわち、この発明の測定方法は図示する実施例のよう
に、レーザ変位計2からタイヤ30の外面に照射したレ
ーザ光線3の反射光を受光し、演算器4を介してタイヤ
のプロファイルを表示器6に記録表示するようにしたタ
イヤのプロファイル測定方法においで、試験タイヤ30
を回転させる回転軸−(0−0)を設定し、試験タイヤ
6oの断面中心A1  を前記回転軸線(0−0)とほ
ぼ一致させ、かつ赤道面Uを回転軸IJ(0−0)と平
行にして、試験タイヤ30を回転軸a (0−0)を中
心として少なくともトレッド中心部Fと片ll!1のビ
ード部Eとが挾む角度(Qmin )  だけ回転させ
ながら、回転軸線(0−0)に対して垂直に交差し、か
つ、これを中心とする試験タイヤ60の中心軸Cの回転
軌跡Rと交差する方向から、試験タイヤ60の回転軸線
(0−0)側の外面にレーザ光線3を照射し、試験タイ
ヤ60の回転角度θに対応するレーザ光線6の照射点P
の変位量dに基づいて回転軸線(0−0)を原点とする
レーザ光線3の照射点Pの座標(Px  p  Py)
を演算し、この演算結果を記録表示するようにしたこと
を特徴とするものであシ、また、この発明の測定装置は
、タイヤの保持装置1が、回転角度検出器11が付設さ
れた回転軸10を備える支台8と、該支台8上に回転軸
10を中心として回転可能に支持した平板12と、該平
板12上に平板12の長さ方向、およびこれと直交する
方向にそれぞれ移動可能に設けたクロステーブル14と
、該クロステーブル14に前記支持台8の回転軸10と
平行方向に固定した支柱16と、該1支柱16の先端に
これと直交させて取付けた支軸17のまわりに回転可能
に支承した試験タイヤ取付用フランジ20とを備えてい
ることを特徴とするものである。
That is, in the measuring method of the present invention, as in the illustrated embodiment, the reflected light of the laser beam 3 irradiated onto the outer surface of the tire 30 is received from the laser displacement meter 2, and the profile of the tire is displayed on the display via the calculator 4. In the tire profile measurement method recorded and displayed in 6, the test tire 30
The axis of rotation -(0-0) for rotating the test tire 6o is set, the cross-sectional center A1 of the test tire 6o is almost aligned with the axis of rotation (0-0), and the equatorial plane U is aligned with the axis of rotation IJ (0-0). The test tire 30 is held parallel to the axis of rotation a (0-0) at least at the tread center F and one piece ll! The rotation trajectory of the center axis C of the test tire 60 that intersects perpendicularly to the rotation axis (0-0) and is centered on this while rotating by the angle (Qmin) between the bead portion E of the test tire 60. A laser beam 3 is irradiated onto the outer surface of the test tire 60 on the rotation axis (0-0) side from a direction intersecting with R, and the irradiation point P of the laser beam 6 corresponds to the rotation angle θ of the test tire 60.
The coordinates (Px p Py) of the irradiation point P of the laser beam 3 with the rotation axis (0-0) as the origin based on the displacement d of
The measuring device according to the present invention is characterized in that the tire holding device 1 is a rotation angle detector 11 equipped with a rotation angle detector 11. A support base 8 having a shaft 10, a flat plate 12 rotatably supported on the support base 8 around the rotating shaft 10, and a plate 12 mounted on the flat plate 12 in the length direction of the flat plate 12 and in a direction perpendicular thereto. A cross table 14 provided movably, a support 16 fixed to the cross table 14 in a direction parallel to the rotating shaft 10 of the support stand 8, and a support shaft 17 attached to the tip of the support 16 perpendicular thereto. The test tire mounting flange 20 is rotatably supported around the test tire mounting flange 20.

以下、この発明の実施例について、図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

この発明の測定装置の実施例を第2図および第3図に示
す。同図において、符号1はタイヤ保持装置、30は、
該タイヤ保持装置1に保持された試験タイヤ、2はレー
ザ変位計、4は演算器、6は表示器をそれぞれ示す。
An embodiment of the measuring device of the present invention is shown in FIGS. 2 and 3. In the figure, numeral 1 is a tire holding device, 30 is
The test tire is held by the tire holding device 1, 2 is a laser displacement meter, 4 is a calculator, and 6 is a display.

タイヤ保持装置1の支台8は、レーザ「位置2のレーザ
光線照射側の前方に固定して設け、該支台8のレーザ変
位計2側の一方には回転軸10が取付けである。この回
転軸10は、レーザ光線3の照射方向と垂直に交差する
ようにしである。A点はレーザ光線3と回転軸10の軸
線0−0との交点である。
The support base 8 of the tire holding device 1 is fixedly provided in front of the laser beam irradiation side at the laser position 2, and a rotating shaft 10 is attached to one side of the support base 8 on the laser displacement meter 2 side. The rotation axis 10 is arranged to intersect perpendicularly to the irradiation direction of the laser beam 3. Point A is the intersection of the laser beam 3 and the axis 0-0 of the rotation axis 10.

上記回転軸10には、平板12の一端を固着して、該平
板12が支台8上で回転軸10を中心として回転できる
ように支持する。図示した平板12は、回転軸10のみ
で支持しているが、必要に応じ支台8との間に円筒ころ
等を設けてもよい。符号11は、平板120回転角度検
出器である。
One end of a flat plate 12 is fixed to the rotating shaft 10, and the flat plate 12 is supported on the support base 8 so that it can rotate about the rotating shaft 10. Although the illustrated flat plate 12 is supported only by the rotating shaft 10, cylindrical rollers or the like may be provided between it and the support base 8 if necessary. Reference numeral 11 indicates a flat plate 120 rotation angle detector.

上記平板12上には、クロステーブル14が設けである
。このクロステーブル14は、上段テーブル14aと下
段テーブル14bとからなり、上段テーブル14aは平
板12の長さ方向に、下段テーブル14bIli平板1
2の長さ方向と直交する方向に、それぞれ摺動する摺動
機構と、任意の位置で固定するロック機構とを備えてい
る(摺動機構およびロック機構の図示は省略)。
A cross table 14 is provided on the flat plate 12. This cross table 14 consists of an upper table 14a and a lower table 14b, and the upper table 14a is arranged in the length direction of the flat plate 12.
A sliding mechanism that slides in a direction perpendicular to the length direction of the holder 2, and a locking mechanism that fixes at an arbitrary position are provided (the sliding mechanism and the locking mechanism are not shown).

上記クロステーブル12には、支台8の回転軸10の軸
線O−Oと平行方向に支柱16を固定して、該支柱16
の先端に、レーザ光線3の照射方向の延長線上でこれと
細心が直交する支軸17を設ける。この支軸17には、
ボルト18が設けられた7ランジ20を図示しない回転
機構を介して、回転可能に支承する。この回転機構には
、任意の回転位置で7ランジ20を固定する四ツク機構
(図示せず)が組込まれている。
A support 16 is fixed to the cross table 12 in a direction parallel to the axis O-O of the rotating shaft 10 of the support 8.
A support shaft 17 is provided at the tip of the support shaft 17, which is perpendicular to the extension line of the laser beam 3 in the irradiation direction. This support shaft 17 has
A seven flange 20 provided with a bolt 18 is rotatably supported via a rotation mechanism (not shown). This rotation mechanism incorporates a four-wheel mechanism (not shown) that fixes the seven flange 20 at any rotational position.

上記桝成のタイヤ保持装置1の7ランジ20のボルト1
8に、リム組みされた試験タイヤ30のリムのボルト取
付部を挿入してナツト締着すると、試験タイヤ30の中
心軸Cが、フランジ20の支軸17の中心と一致し、試
験タイヤ300円周方向のトレッド中心線が形成する赤
道面Uが、支台8の回転軸10の軸線O−Oと平行(・
てなる。
Bolt 1 of 7 langes 20 of Masunari's tire holding device 1
8, when the bolt attachment part of the rim of the test tire 30 assembled with the rim is inserted and the nut is tightened, the center axis C of the test tire 30 coincides with the center of the support shaft 17 of the flange 20, and the test tire costs 300 yen. The equatorial plane U formed by the circumferential tread center line is parallel to the axis O-O of the rotating shaft 10 of the abutment 8 (
It becomes.

この試験タイヤ60のプロファイル測定を行なうに当っ
ては、まず、試験タイヤ30を次のようにして位置決め
する。平板12を回転軸10を中心として回転させ、試
験タイヤ30の赤道面Uをレーザ変位計2あレーザ光#
3の照射方向と平行にする。この状態、で、クロステー
ブル14の上段テーブル14&、および下段テーブル1
4bを、それぞれ平板12の長さ方向、およびこれと直
交する方向に摺動させて、試験タイヤ60の断面中軸線
0−0とほぼ一致させてロックする。上段テーブル14
aの摺動量は、試験タイヤ60のサイズに応じて、下段
テーブル14bの摺動量は、試験タイヤ30のリムのオ
フセット量に応じてそれぞれ異なるが、第4図aに示す
ように試験タイヤ30の総幅Wの中心部(トレッド中心
部)と、トレッド中心部からビード部のリム外縁との接
触点までのサイドウオール部の高さHの中心部とが、上
記回転軸線O−0と一致するようにすれば、比較的容易
に試験タイヤ60の断面中心Ax  の位置決めをする
ことができる。
To measure the profile of the test tire 60, first, the test tire 30 is positioned as follows. The flat plate 12 is rotated around the rotating shaft 10, and the equatorial plane U of the test tire 30 is illuminated by the laser displacement meter 2A laser beam #
parallel to the irradiation direction in step 3. In this state, the upper table 14 & of the cross table 14 and the lower table 1
4b are slid in the length direction of the flat plate 12 and in a direction perpendicular thereto, and locked so as to substantially coincide with the cross-sectional center axis 0-0 of the test tire 60. Upper table 14
The amount of sliding of the lower table 14b varies depending on the size of the test tire 60, and the amount of sliding of the lower table 14b depends on the offset amount of the rim of the test tire 30, as shown in FIG. 4a. The center of the total width W (tread center) and the center of the height H of the sidewall portion from the tread center to the point of contact with the outer edge of the rim of the bead portion coincide with the rotational axis O-0. In this way, the cross-sectional center Ax of the test tire 60 can be positioned relatively easily.

この状態で、レーザ変位計2に対する試験タイヤ30の
位置関係は、レーザ変位計2のレーザ光線3の照射方向
に対して試験タイヤ300回転軸線O−Oが垂直に交差
し、また、試験タイヤ60の回転軸線O−0を中心とす
る中心軸A転軌跡Rがレーザ光線3の照射方向と交差す
ることになる。
In this state, the positional relationship of the test tire 30 with respect to the laser displacement meter 2 is such that the rotation axis O-O of the test tire 300 perpendicularly intersects the irradiation direction of the laser beam 3 of the laser displacement meter 2, and the test tire 60 The center axis A rotation locus R centered on the rotation axis O-0 intersects the irradiation direction of the laser beam 3.

試験タイヤ60のプロファイルを測定しようとする外面
−に対するレーザ光線3の照射方向と試験タイヤ30の
外面のトレッド模様との関係位置を調整する必要がある
場合は、タイヤ保持装置1の7ランジ20を、その支軸
17のまわシに回転させて、適宜の位置にロックする。
If it is necessary to adjust the relative position between the irradiation direction of the laser beam 3 on the outer surface of the test tire 60 whose profile is to be measured and the tread pattern on the outer surface of the test tire 30, the seven lunges 20 of the tire holding device 1 can be adjusted. , by rotating the support shaft 17 and locking it in an appropriate position.

試験タイヤ30の位置決めは、必ずしも上記のにした状
態で行なう必要はなく、平板12の任意の回転角度の位
置で行なうことができる。
The positioning of the test tire 30 does not necessarily have to be carried out in the above-mentioned state, but can be carried out at any rotation angle of the flat plate 12.

次に、この発明の方法による測定原理を、第4図および
第5図によって説明する。
Next, the principle of measurement by the method of this invention will be explained with reference to FIGS. 4 and 5.

レーザ変位計2と支台8の回転軸10 (試験タイヤの
回転軸線0−0)との間の垂直距離をLlし′−ザ変位
計2の測定深度をD1深度範囲を±δとする。
The vertical distance between the laser displacement meter 2 and the rotation axis 10 of the support base 8 (rotation axis 0-0 of the test tire) is L1, the measured depth of the laser displacement meter 2 is D1, and the depth range is ±δ.

レーザ光線3の試験タイヤ30の外面における照射点P
は、レーザ変位計2の測定可能性gf範囲(D±δ)内
に含まれるように設定する。
Irradiation point P of the laser beam 3 on the outer surface of the test tire 30
is set to be within the measurable gf range (D±δ) of the laser displacement meter 2.

タイヤの回転軸111jIO−Oを原点として、試験タ
イヤ60の赤道面Uの方向(平板12の長さ方向)をy
軸、試験タイヤ60の中心軸Cの軸線方向(平板12の
長さ方向と直交する方向)をy軸とし、試験タイヤ30
の赤道面Uがレーザ光線3の照射方向と平行であるとき
のy軸の方向を回転角度o0とする。試験タイヤ60を
回転軸線O−0のまわシに角度θだけ回転させたとき、
試験タイヤ60の外面に照射されたレーザ光線3の照射
点Pの座標は、次Ω計算によって求めることができる。
With the axis of rotation 111jIO-O of the tire as the origin, the direction of the equatorial plane U of the test tire 60 (the length direction of the flat plate 12) is y
axis, the axial direction of the central axis C of the test tire 60 (direction perpendicular to the length direction of the flat plate 12) is the y-axis, and the test tire 30
The rotation angle o0 is the direction of the y-axis when the equatorial plane U of is parallel to the irradiation direction of the laser beam 3. When the test tire 60 is rotated around the rotation axis O-0 by an angle θ,
The coordinates of the irradiation point P of the laser beam 3 irradiated onto the outer surface of the test tire 60 can be determined by the following Ω calculation.

照射点PとA点との間の距離を1としたときのP点のX
座標pxおよびy座標pyは、p z = L m s
inθ Py=1−房θ レーザ変位計2とレーザ光線の照射点Pとの間(’) 
lj ll’+’ 1lIli Ht ヲ’r トすれ
ば、レーザ変位計2による測定値(レーザ変位計2の測
定深度りに対する照射点Pの変位量)dは、 d=D−T 照射点PとA点との間の距離1は、 f=L−T=L −(D−d) であるから、 Px= (L−D+d)gtnθ   (1)py= 
(L、−D十d)μsθ   (2)となる。
X of point P when the distance between irradiation point P and point A is 1
The coordinate px and y coordinate py are p z = L m s
inθ Py = 1 - chamber θ Between the laser displacement meter 2 and the laser beam irradiation point P (')
lj ll'+' 1lIli Ht'r Then, the measurement value by the laser displacement meter 2 (the amount of displacement of the irradiation point P with respect to the measurement depth of the laser displacement meter 2) d is d=D−T The irradiation point P The distance 1 from point A is f=L-T=L - (D-d), so Px= (L-D+d)gtnθ (1) py=
(L, -D1d)μsθ (2).

したがって、回転角度検出器11によって検出した試験
タイヤ300回転角度θと、レーザ変位計2の測定値d
との出力信号を演算器(たとえばミニコンピユータ)4
に入力して前記1および2式の演算を行ない、その結果
を表示器(たとえばX−YプロッタまたはX−Yレコー
ダ)6に出力すれば、回転角度θに対応して試験タイヤ
60の赤道面Uに直交する子午断面のグロファイ欠が任
意の倍率で記録表示されることになる。
Therefore, the rotation angle θ of the test tire 300 detected by the rotation angle detector 11 and the measured value d of the laser displacement meter 2
The output signal of
, calculate the equations 1 and 2 above, and output the results to the display device (for example, an X-Y plotter or an The glophy gaps in the meridional section perpendicular to U will be recorded and displayed at an arbitrary magnification.

上記のように、試験タイヤ60を所定の角度だけ111
転させることによシ、少なく七もトレッド°中心部から
片側のピード部までの範囲のフ゛ロファイ・ルを連続し
て測定することができる力;、左右両(II+のサイド
ウオール部の模様が異なる非対称のタイヤでも、回転角
度を大きくすること番てよって、片側のビード部から他
方の側のピード部までの範囲のプロファイルを、連続し
て測定すること力;できる。
As described above, the test tire 60 is held at a predetermined angle 111.
By rotating the tread, it is possible to continuously measure the profile of at least 7° from the center of the tread to the peak on one side. Even with asymmetric tires, by increasing the rotation angle, it is possible to continuously measure the profile in the range from the bead on one side to the bead on the other side.

第6図は、この発明の測定装置によって画1象表示した
プロファイル測定例である。レーザ変位君子は光マイク
ロM535B(安立電気株式会社穿す)を使用した。こ
のレーザ変位計の測定深度りは500■、深度範囲δは
±40圏である。表示器はX −Yプロッタを使用した
。レーザ光線は、トレッド部の溝底を除いて試験タイヤ
の外面に対してほぼ直交する方向から照射されているた
め、反射率は良好であわ、片側のリム外縁との接触点E
からトレッド中心部Fを経て他方の側のリム外縁との接
触点Gに至るプロファイルが鮮明な画像として表糸され
ておシ、測定精度が高いことが判る。
FIG. 6 is an example of profile measurement displayed as an image by the measuring device of the present invention. For laser displacement, Hikari Micro M535B (manufactured by Anritsu Electric Co., Ltd.) was used. The measurement depth of this laser displacement meter is 500 square meters, and the depth range δ is within ±40 square meters. An X-Y plotter was used as a display. Since the laser beam is irradiated from a direction almost perpendicular to the outer surface of the test tire except for the groove bottom of the tread, the reflectance is good and the contact point E with the outer edge of the rim on one side is good.
The profile from the tread center F to the contact point G with the outer edge of the rim on the other side is shown as a clear image, indicating that the measurement accuracy is high.

この発明の測定方法を用いて、試験タイヤの子午断面の
プロファイルを測定する場合、少なくとも片側のリム外
縁との接触点からトレッド中心部までの範囲を測定する
ときに必要な最小限の回転角度θmin (第3図)は
、試験タイヤの偏平率によってそれぞれ異なる。第7図
は偏平率50%のタイヤであり、このタイヤの回転角度
θminを求めると、試験タイヤの断面中心をA1  
として、K M / M N = K J / J A
t  = 0.5.4KAz  J =tan  0.
5 = 26.6゜、/−JAI F=90’ であるから、 θrnin −,4KAtF = 90°+26.6°
#・120゜同様にして、偏平率82チのタイヤに必要
な回転角度θminを求めると、 θm1n=90°+im  082#130゜となる。
When measuring the profile of the meridional section of a test tire using the measurement method of the present invention, the minimum rotation angle θmin required to measure the range from the point of contact with the outer edge of the rim on at least one side to the center of the tread. (Fig. 3) differs depending on the aspect ratio of the test tire. Figure 7 shows a tire with an aspect ratio of 50%, and when determining the rotation angle θmin of this tire, the cross-sectional center of the test tire is A1.
As, K M / M N = K J / J A
t = 0.5.4KAz J = tan 0.
5 = 26.6°, /-JAI F=90', so θrnin -,4KAtF = 90°+26.6°
#・120° In the same manner, the rotation angle θmin required for a tire with an aspect ratio of 82 inches is determined as θm1n=90°+im 082#130°.

この発明の測定方法では、レーザ光線がタイヤの回転軸
線0−0に対して垂直方向から交差して照射され、しか
もレーザ光線の照射方向は試験タイヤを回転軸線O−0
のまわシに回転させても、試験タイヤの中心軸Cの回転
軌跡Rと交差するように、レーザ変位計とタイヤ保持装
置との相対的位置関係が設定されていることが、試験タ
イヤの子午断面のプロファイルを高精度で測定できる理
由の一つとなっている。
In the measurement method of the present invention, a laser beam is irradiated perpendicularly to the rotational axis 0-0 of the tire, intersecting with the rotational axis 0-0, and the irradiation direction of the laser beam is irradiated with the test tire at the rotational axis 0-0.
The relative positional relationship between the laser displacement meter and the tire holding device is set so that it intersects the rotation locus R of the center axis C of the test tire even when the test tire is rotated in a circular motion. This is one of the reasons why cross-sectional profiles can be measured with high precision.

レーザ光線がタイヤの回転軸5O−O垂直に交差しない
ときは1.たとえば第8図に示すように、レーザ光線と
タイヤの中心軸Cとを含む平面とタイヤの回転軸線O−
0との交膚をA2  とし、A9点のX軸方向の変位を
8とすると、レーザ光線の照射点Pの座標計算に必要な
P A、  の長さ1の代りにPQ=41  が計、算
されることになるから、次式のような誤差が生ずる。
1. When the laser beam does not intersect perpendicularly to the tire rotation axis 5O-O. For example, as shown in FIG. 8, a plane including the laser beam and the tire center axis C and the tire rotation axis O
If the intersection with 0 is A2, and the displacement of point A9 in the X-axis direction is 8, then PQ=41 is the total, instead of the length 1 of P A, which is required to calculate the coordinates of the laser beam irradiation point P. Therefore, an error as shown in the following equation occurs.

p A、 =< J−+ 、’、*l ) +さらに、
レーザ変位計2とタイヤの回転軸線0−0との間の距離
りを正確に測定して演算器4に入力しておく必要がある
p A, =< J-+ ,', *l ) +Furthermore,
It is necessary to accurately measure the distance between the laser displacement meter 2 and the rotation axis 0-0 of the tire and input it to the calculator 4.

以上、説明したところから明らかガように、この発明は
タイヤの回転軸線と試験タイヤの断面中心をほぼ一致さ
せて、試験タイヤを回転させながら一定の方向からレー
ザ光線を照射するようにし光線の深度範囲内に含まれ、
しかも、レーザ光線の照射角度が試験タイヤの外面に対
してほぼ垂直となるため、反射率が低下することはなく
、きわめて高い精度で迅速にプロファイルを測定するこ
とが可能となる。
As is clear from the above explanation, this invention makes the axis of rotation of the tire almost coincide with the cross-sectional center of the test tire, and irradiates the test tire with a laser beam from a fixed direction while rotating the test tire. included within the range,
Moreover, since the irradiation angle of the laser beam is almost perpendicular to the outer surface of the test tire, the reflectance does not decrease, making it possible to quickly measure the profile with extremely high accuracy.

また、この発明のタイヤ保持装置によれば、レーザ変位
計の設定位置を移動させる必要はなく、位置決めした試
験タイヤを断面中心のまわシに所定の角度回転させるよ
うにしているから、リムやサイズの異なるタイヤでも、
少なくともビード部からトレンド部までのプロファイル
を短時間に連続して精度よく測定することができる。さ
らに、片側のサイドウオール部に装飾用の凹凸部がある
左右非対称夕・イヤでも、回転角度を大きくすることに
よシ片側のビード部から他方の側のビード部までのプロ
ファイルを連続して精度よく短時間に測定することも可
能となる。
In addition, according to the tire holding device of the present invention, there is no need to move the set position of the laser displacement meter, and the positioned test tire is rotated at a predetermined angle around the center of the cross section, so the rim and size Even with different tires,
At least the profile from the bead portion to the trend portion can be measured continuously and accurately in a short time. Furthermore, even for asymmetrical panels with decorative unevenness on one sidewall, by increasing the rotation angle, the profile from the bead on one side to the bead on the other side can be made continuously and accurately. It also becomes possible to perform measurements in a short period of time.

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

第1図は、従来のレーザ変位計によるタイヤのプロファ
イル測定方法を示す平面図、第2図は、この発明の測定
装置の実施例を示す正面′:ン11第3図は、その平面
図、第4図は、この発明によるレーザ変位針と試験タイ
ヤとの関係位置を示す平面図であシ、同図ぽおよびbは
、それぞれ試験タイヤの回転、角度が08およびθであ
るときの関係位置、同図Cはレーザ光線の照射点の座標
、第5図は、この発明によるレーザ変位計と試験タイヤ
との関係位置を示す正面図、第6図は、この発明による
タイヤのプロファイル測定例、第7図は、必要最小限の
回転角度を示す平面図、第8図はレーザ光線の照射方向
の誤差を示す説明図である。 図中、1はタイヤ保持装置、2はレーザ変位計、6はレ
ーザ光線、4は演算器、6は表示器、8は支台、10は
回転軸、11は回転角度検出器、12は平板、14はク
ロステーブル、16は支柱、17は支軸、20はフラン
ジ、60は試験タイヤ、Atはタイヤの断面中心、Cは
タイヤの回転軸、E、Fはそれぞれタイヤのビード部、
トレッド中心部、Rはタイヤ中心軸の回転軌跡、0−0
はタイヤの回転軸線、θはタイヤの回転角度、θmin
はタイヤの必要最小限の回転角度、D±δはレーザ変位
計の測定可能深度範囲、Pはレーザ光線の照射点、px
+pytiレーザ光線の照射点の座標、dはレーザ光線
の照射点の変位量である。 特許出願人   横浜ゴム株式会社 代理人 弁理士     森      哲   也弁
理士     内   藤  嘉   昭弁理士   
  清   水      正0
FIG. 1 is a plan view showing a conventional tire profile measurement method using a laser displacement meter, FIG. 2 is a front view showing an embodiment of the measuring device of the present invention, and FIG. 3 is a plan view thereof. FIG. 4 is a plan view showing the relative position between the laser displacement needle according to the present invention and the test tire, and P and B in the figure show the relative positions when the rotation and angle of the test tire are 08 and θ, respectively. , FIG. 5 is a front view showing the relative position of the laser displacement meter according to the present invention and the test tire, and FIG. 6 is an example of tire profile measurement according to the present invention. FIG. 7 is a plan view showing the minimum necessary rotation angle, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing an error in the direction of irradiation of the laser beam. In the figure, 1 is a tire holding device, 2 is a laser displacement meter, 6 is a laser beam, 4 is a calculator, 6 is a display, 8 is a support, 10 is a rotation axis, 11 is a rotation angle detector, and 12 is a flat plate. , 14 is a cross table, 16 is a column, 17 is a support shaft, 20 is a flange, 60 is a test tire, At is the cross-sectional center of the tire, C is the axis of rotation of the tire, E and F are the bead portions of the tire, respectively.
The center of the tread, R is the rotation trajectory of the tire center axis, 0-0
is the axis of rotation of the tire, θ is the rotation angle of the tire, θmin
is the minimum necessary rotation angle of the tire, D±δ is the measurable depth range of the laser displacement meter, P is the irradiation point of the laser beam, px
+pyti The coordinates of the irradiation point of the laser beam, d is the displacement amount of the irradiation point of the laser beam. Patent applicant Yokohama Rubber Co., Ltd. agent Patent attorney Tetsuya Mori Patent attorney Yoshiaki Naito
Masashi Shimizu0

Claims (1)

【特許請求の範囲】 +11  レーザ変位計からタイヤの外面に照射したレ
ーザ光線の反射光を受光し、演算器を介してタイヤのプ
ロファイルを表示器に記録表示するようにしたタイヤの
プロファイル測定方法において、試験タイヤを回転させ
る回転軸線を設定し、試験タイヤの断面中心を前記回転
軸線とほぼ一致させ、かつ赤道面を回転軸線と平行にし
て、試験タイヤを回転軸線を中心として少なくともトレ
ッド中心部と片側のビード部とが挾む角度だけ回転させ
ながら、回転軸線に対して垂直に交差し、かつこれを中
心とする試験タイヤの中心軸の回転軌跡と交差する方向
から、試験タイヤの回転軸M 11.1+の外面にレー
ザ光線を照射し、試験タイヤの同転角度に対応するレー
ザ光線の照射点の変位量に基づいて回転軸線を原点とす
るレーザ光線の照射点の座標を演算し、この演算結果を
記録表示するようにしたことを特徴とするタイヤのプロ
ファイル測定方法。 (2)  試験タイヤを保持回転させるタイヤ保持装置
と、該試験タイヤにレーザ光線を照射して反射光を受光
するレーザ変位計と、該レーザ変位計の測定値と試験タ
イヤの回転角度との出力信号を入力する演算器と、−2
該演算器の演算結果を記録表示する表示器とからなるタ
イヤのプロファイル測定装置において、前記タイヤ保持
装置が、回転角度検出器が付設された回転軸を備える支
台と、該支台上に回転軸を中心として回転可能に支持し
た平板と、該平板上に平板の長さ方向およびこれと直交
する方向にそれぞれ移動可能に設けたクロステーブルと
、該クロステーブルに前記支台の回転軸と平行方向に固
定した支稗柱と、該支柱の先端にこれと直交させて取付
けた支軸のまわシに回転可能に支承した試験タイヤ取付
用7ランジとを備えていることを特徴とするタイヤのプ
ロファイル装置。
[Claims] +11 In a tire profile measuring method, the reflected light of a laser beam irradiated onto the outer surface of the tire is received from a laser displacement meter, and the tire profile is recorded and displayed on a display via a computing unit. , set a rotational axis for rotating the test tire, make the cross-sectional center of the test tire substantially coincide with the rotational axis, and make the equatorial plane parallel to the rotational axis, and rotate the test tire around the rotational axis at least at the center of the tread. While rotating the bead part on one side by an angle, the axis of rotation M of the test tire is measured from a direction perpendicular to the axis of rotation and intersecting the locus of rotation of the center axis of the test tire around this axis. 11. Irradiate the outer surface of the 1+ with a laser beam, calculate the coordinates of the laser beam irradiation point with the rotation axis as the origin based on the amount of displacement of the laser beam irradiation point corresponding to the rotation angle of the test tire, and A tire profile measuring method characterized by recording and displaying calculation results. (2) A tire holding device that holds and rotates the test tire, a laser displacement meter that irradiates the test tire with a laser beam and receives reflected light, and outputs the measured values of the laser displacement meter and the rotation angle of the test tire. an arithmetic unit that inputs a signal, and -2
A tire profile measuring device comprising a display device for recording and displaying calculation results of the arithmetic unit, wherein the tire holding device includes a support base having a rotation shaft to which a rotation angle detector is attached, and a rotation angle sensor mounted on the support base. A flat plate rotatably supported around an axis, a cross table provided on the flat plate so as to be movable in the longitudinal direction of the flat plate and in a direction orthogonal thereto, and a cross table provided on the cross table in parallel with the axis of rotation of the support. A tire characterized in that it is equipped with a support column fixed in the direction, and seven langes for mounting a test tire rotatably supported on the shaft of a support shaft attached perpendicularly to the support column at the tip of the column. Profile device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61273182A (en) * 1985-05-25 1986-12-03 Hitachi Ltd External power source synchronous inverter
JP2007132807A (en) * 2005-11-10 2007-05-31 Yokohama Rubber Co Ltd:The Three-dimensional shape measuring device and method
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JP2018072042A (en) * 2016-10-25 2018-05-10 住友ゴム工業株式会社 Tread shape measuring method and tread shape measuring device

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