JP4363506B2

JP4363506B2 - 空気入りタイヤのトレッド摩耗量測定方法

Info

Publication number: JP4363506B2
Application number: JP2000242683A
Authority: JP
Inventors: 一浩志村
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2020-08-10
Also published as: JP2002052908A; US6883567B2; US20020036039A1; US6941800B2; US20030205076A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤのトレッド摩耗量測定方法に関わり、更に詳しくは、簡単にトレッド摩耗量を自動測定できるようにした空気入りタイヤのトレッド摩耗量測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気入りタイヤのトレッド摩耗量の測定は、作業者がノギスなどの測定器を用いて摩耗したトレッド面の溝深さを直接測ることにより行っていた。そのため、作業者によって個人差がり、トレッド摩耗量の測定値にバラツキが生じるという問題があった。
【０００３】
そこで、上記対策として、レーザー変位計を用いてトレッド摩耗量を測定するようにした技術の提案がある。レーザー変位計をトレッド面のタイヤ幅方向に移動させながら主溝を含めたトレッド面までの距離を連続的に検出することにより、残存する主溝の溝深さを算出してトレッド摩耗量を自動測定するようにしたものである。
【０００４】
しかしながら、上記のようにしてトレッド摩耗量を測定する装置は、レーザー変位計を精度良く移動させる位置決め機構が必要になるため、構造が複雑になり、かつ高価でメンテナンスも煩雑になるという問題があり、なかなか導入が難しく、更なる改善が求められていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、安価でメンテナンスが容易であり、かつ簡単にトレッド摩耗量を自動測定することができる空気入りタイヤのトレッド摩耗量測定方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のトレッド摩耗量測定方法は、トレッド面の一部に、摩耗につれて表面形状が変化するマーク部を形成した空気入りタイヤのマーク部の画像データを検出し、該画像データをプロセッサ手段に入力し、該プロセッサ手段において、前記画像データと予め入力されたトレッド面の摩耗量に対応したマーク部の比率参照用データとを比較し、摩耗量を決定することを特徴とする。
【０００８】
このようにトレッド面に上記のようなマーク部を設けて空気入りタイヤを構成し、それを画像データとしてプロセッサ手段に入力し、トレッド摩耗量を求めるため、従来のレーザー変位計を用いた場合に必要となる複雑な位置決め移動機構が不要になるので、安価でメンテナンスが容易であり、簡単にトレッド摩耗量を自動測定することができ、かつ短時間で精度良く行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明で使用する空気入りタイヤの要部を示し、トレッド面１のタイヤ周方向Ｘに沿って延びる主溝２の近傍に、マーク部としてタイヤ幅方向に沿って延びる１本の細溝３が形成されている。この細溝３は、図１（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、０％摩耗時から５０％摩耗時を経て８０％摩耗時に至るまでにその表面形状が徐々に変化している（すなわち、長方形状の表面形状が徐々に小さくなっている）。図１（ｅ）（ｆ）に示すように主溝２は溝幅（タイヤ幅方向の長さ）αが溝底側程狭くなっている。細溝３は主溝２と略同じ深さでタイヤ幅方向の長さβがトレッド面１からタイヤ径方向内側に向かう程（溝底側程）短くなっている。
【００１１】
図２（ａ）〜（ｆ）は、本発明で使用する空気入りタイヤの他の例を示し、上述した細溝３を主溝２に接するように近傍配置したものである。この細溝３は、図２（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、０％摩耗時から５０％摩耗時を経て８０％摩耗時に至るまでにその表面形状が徐々に変化している（すなわち、主溝２からタイヤ幅方向に突出した細溝３の長方形の表面形状が徐々に大きくなっている）。図２（ｅ）（ｆ）に示すように、この細溝３は、タイヤ幅方向の長さＡがタイヤ径方向内側に向かう程（溝底側程）長くなっている。
【００１２】
図３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の空気入りタイヤのさらに他の例を示し、トレッド面１にタイヤ幅方向に沿って延びる１本の細溝３とタイヤ周方向Ｘに沿って延びる１本の細溝４が近接配置されている。細溝３は、図３（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、０％摩耗時から５０％摩耗時を経て８０％摩耗時に至るまでにその表面形状が徐々に変化している（すなわち、長方形状の表面形状が徐々に小さくなっている）。図３（ｅ）（ｆ）に示すように、細溝４は、摩耗につれての表面形状の変化はない。細溝３はタイヤ幅方向の長さＢがタイヤ径方向内側程短くなっている。細溝４はタイヤ幅方向の長さＣ（溝幅）が底部まで同じであり、細溝３と同じ溝深さである。細溝３は、図２（ａ）〜（ｆ）のように長さＢをタイヤ径方向内側に向かう程長くしてもよい。
【００１３】
図４（ａ）〜（ｄ）は、マーク部がくさび型体の場合を示す。図４（ａ）のくさび型体のマーク部２０は、図４（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、０％摩耗時から５０％摩耗時を経て８０％摩耗時に至るまでにその表面形状が徐々に変化している。
【００１４】
図５（ａ）〜（ｄ）は、マーク部が長手方向に行くにつれて円形断面から楕円形断面に徐々に変化する柱体の場合を示す。図５（ａ）のマーク部２０は、図５（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、０％摩耗時から５０％摩耗時を経て８０％摩耗時に至るまでにその表面形状が円から楕円へと徐々に変化している。
【００１５】
図６（ａ）〜（ｄ）は、マーク部が長手方向に行くにつれて高さが徐々に変化する三角柱体の場合を示す。図６（ａ）のマーク部２０は、図６（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、０％摩耗時から５０％摩耗時を経て８０％摩耗時に至るまでにその表面形状が徐々に変化している。
【００１６】
図７（ａ）〜（ｄ）は、マーク部が三角板状であってかつ長方形状の板状体を伴う場合を示す。図７（ａ）のマーク部２０は、図７（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、０％摩耗時から５０％摩耗時を経て８０％摩耗時に至るまでにその表面形状が徐々に変化しているが（単純に長さが変化）、長方形状の板状体２１は不変である。
【００１７】
図８（ａ）〜（ｄ）は、マーク部が中央部の凹んだ板状体である場合を示す。図８（ａ）のマーク部２０は、図８（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、０％摩耗時から５０％摩耗時を経て８０％摩耗時に至るまでにその表面形状が徐々に変化している（隙間の比率が変化）。
【００１８】
図９（ａ）〜（ｄ）は、マーク部が円錐体形状であってかつ長方形状の板状体を伴う場合を示す。図９（ａ）のマーク部２０は、図９（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、０％摩耗時から５０％摩耗時を経て８０％摩耗時に至るまでにその表面形状が徐々に変化しているが、長方形状の板状体２１は不変である。マーク部２０は、角錐形状であっても同じである。
【００１９】
図１０（ａ）〜（ｄ）は、マーク部が長さの異なる２つの四角錐体からなる場合を示す。図１０（ａ）のマーク部２０は、図１０（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、０％摩耗時から５０％摩耗時を経て８０％摩耗時に至るまでにその表面形状が徐々に変化している（隙間の比率が変化）。
【００２０】
つぎに、本発明によるトレッド摩耗量の測定方法について説明する。
【００２１】
図１１に、上述した空気入りタイヤのトレッド摩耗量を測定する装置の一例を示す。１１はＣＣＤカメラからなる光学式の画像検出手段、１２は画像検出手段１１から入力された画像データを処理するプロセッサ手段、１３はプロセッサ手段１２に命令やデータを与えるキーボードなどからなる操作手段、Ｔはトレッド摩耗量が測定されるタイヤである。
【００２２】
プロセッサ手段１２は、記憶部１２Ａ、演算部１２Ｂ、及び表示部１２Ｃを備えている。記憶部１２Ａには、入力された画像データを基にしてトレッド摩耗量を演算するプログラムと、予め入力されたトレッド面の摩耗量に対応したマーク部の比率参照用データと、比率参照用データに対応した摩耗量のデータが予め入力されている。演算部１２Ｂでは、プログラムに従ってトレッド摩耗量を算出するようになっている。
【００２３】
比率参照用データについては、例えば、図１（ａ）〜（ｆ）においてはα：β、α：β’、α’：β、α’：β’のいずれかの比率をとる（図１（ｆ）参照）。例えば、α：βの場合の比率参照用データは表１のようになる。
【００２４】
【表１】

【００２５】
図４（ａ）〜（ｄ）の比率参照用データについては、ｍ：ｎの比率を求めておけばよい（図４（ｂ）参照）。図５（ａ）〜（ｄ）〜図１０（ａ）〜（ｄ）の場合も同様である。
【００２６】
本発明のトレッド摩耗量測定方法は、上記のような装置を用いて以下のように行う。図１（ａ）〜（ｆ）の場合では、タイヤＴの主溝２と細溝３に対面して画像検出手段１１を配置し、主溝２と細溝３を含む画像データを画像検出手段１１により検出する。その画像データはプロセッサ手段１２に入力され、記憶部１２Ａに記憶される。演算部１２Ｂでその画像データから主溝２の溝幅αと細溝３の長さβの値がそれぞれ求められ、次いでその値の比率α／βが算出される。その比率データと予め入力された比率参照用データ（上記表１のα／β）とが比較され、比率データと一致する比率参照用データに対応する摩耗量が空気入りタイヤＴのトレッド摩耗量として表示部１２Ｃに表示される。
【００２７】
図４（ａ）〜（ｄ）の場合では、ｍ、ｎについての画像データを画像検出手段１１により検出する。その画像データはプロセッサ手段１２に入力され、記憶部１２Ａに記憶される。演算部１２Ｂでその画像データからｍ、ｎの大きさの値がそれぞれ求められ、次いでその値の比率ｎ／ｍが算出される。その比率データと予め入力された比率参照用データとが比較され、比率データと一致する比率参照用データに対応する摩耗量が空気入りタイヤＴのトレッド摩耗量として表示部１２Ｃに表示される。この表示結果は、他の機器に出力したり、記憶部１２Ａに保存させることができる。上記の図１（ａ）〜（ｆ）の場合も同様である。
【００２８】
別のトレッド摩耗量測定方法として、表１のような比率参照用データ（テーブル）を用いず、記憶部１２Ａに摩耗量算出用の数式を予め記憶しておき、演算部１２Ｂで演算することにより摩耗量を求める方法も可能である。図４（ａ）〜（ｄ）を例に説明すると、マーク部２０の０％摩耗時のｍ：ｎの比率を１０：１０＝１とし、１００％摩耗時の比率を１０：２＝５と設定しておけば、タイヤの摩耗率とマーク部２０のｍ：ｎの比率は、下記式で表わすことができる。
【００２９】
摩耗率（％）＝２５χ−２５
但し、χ＝（ｍ／ｎ）
この式から得られた値が表示部１２Ｃに表示される。
【００３０】
この数式を用いる場合、トレッド摩耗率０％から１００％までの間にｍ：ｎの比率が直線的に変化する図３〜図１０のようなマーク部が望ましいが、図１のようなマーク部でも、多項式を用いることによって数式で摩耗率を連続的に求めることが可能となる。
【００３１】
このように本発明では、空気入りタイヤのトレッド面１に上記のようなマーク部を設け、それを画像データとしてプロセッサ手段１２に取り込み、上記のように比率を利用してトレッド摩耗量を測定するようにしたので、従来のレーザー変位計による測定の場合に必要となる複雑な位置決め移動機構が不要になる。そのため、安価でメンテナンスが容易となり、かつ簡単にトレッド摩耗量を自動測定することができると共に、短時間かつ高い精度でトレッド摩耗量の測定が可能となる。
【００３２】
本発明において、トレッド面１に設けるマーク部には、着色又は光沢を周辺部とは異ならせるようにするとよい。例えば、図１（ａ）〜（ｆ）においては、周辺部の黒色に対して細溝３の壁面を白色に着色する。図４（ａ）〜（ｄ）では、ｍ部の辺とｎ部の辺とで着色を異ならせる。それによって画像検出手段１１により、一層読み取り易くすることができる。
【００３３】
【発明の効果】
上述したように本発明は、トレッド面に上記のようなマーク部を設けて空気入りタイヤを構成し、それを画像データとして検出してプロセッサ手段に入力し、トレッド摩耗量を測定するので、従来のレーザー変位計を用いたものと比べて、安価でメンテナンスが容易であり、簡単にトレッド摩耗量を自動測定することができると共に、短時間かつ高い精度で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明においてトレッド面に形成するマーク部の一例を示し、（ａ）はトレッドのタイヤ子午線方向要部断面説明図、（ｂ）はトレッド面０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｃ）はトレッド面５０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｄ）はトレッド面８０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｅ）は（ｆ）のＦ−Ｆ断面図、（ｆ）は（ｅ）のｆ−ｆ矢視図である。
【図２】本発明においてトレッド面に形成するマーク部の別例を示し、（ａ）はトレッドのタイヤ子午線方向要部断面説明図、（ｂ）はトレッド面０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｃ）はトレッド面５０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｄ）はトレッド面８０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｅ）は（ｆ）のＧ−Ｇ断面図、（ｆ）は（ｅ）のｇ−ｇ矢視図である。
【図３】本発明においてトレッド面に形成するマーク部の他例を示し、（ａ）はマーク部の立体的説明図、（ｂ）はトレッド面０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｃ）はトレッド面５０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｄ）はトレッド面８０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｅ）は（ｆ）のＨ−Ｈ断面図、（ｆ）は（ｅ）のｈ−ｈ矢視図である。
【図４】本発明においてトレッド面に形成するマーク部の別の他例を示し、（ａ）はマーク部の立体的説明図、（ｂ）はトレッド面０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｃ）はトレッド面５０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｄ）はトレッド面８０％摩耗時のトレッド面平面視説明図である。
【図５】本発明においてトレッド面に形成するマーク部のさらに別の他例を示し、（ａ）はマーク部の立体的説明図、（ｂ）はトレッド面０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｃ）はトレッド面５０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｄ）はトレッド面８０％摩耗時のトレッド面平面視説明図である。
【図６】本発明においてトレッド面に形成するマーク部の別の一例を示し、（ａ）はマーク部の立体的説明図、（ｂ）はトレッド面０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｃ）はトレッド面５０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｄ）はトレッド面８０％摩耗時のトレッド面平面視説明図である。
【図７】本発明においてトレッド面に形成するマーク部のさらに別の一例を示し、（ａ）はマーク部の立体的説明図、（ｂ）はトレッド面０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｃ）はトレッド面５０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｄ）はトレッド面８０％摩耗時のトレッド面平面視説明図である。
【図８】本発明においてトレッド面に形成するマーク部の他の一例を示し、（ａ）はマーク部の立体的説明図、（ｂ）はトレッド面０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｃ）はトレッド面５０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｄ）はトレッド面８０％摩耗時のトレッド面平面視説明図である。
【図９】本発明においてトレッド面に形成するマーク部のさらに他の一例を示し、（ａ）はマーク部の立体的説明図、（ｂ）はトレッド面０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｃ）はトレッド面５０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｄ）はトレッド面８０％摩耗時のトレッド面平面視説明図である。
【図１０】本発明においてトレッド面に形成するマーク部の別のさらに他の一例を示し、（ａ）はマーク部の立体的説明図、（ｂ）はトレッド面０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｃ）はトレッド面５０％摩耗時のトレッド面平面視説明図、（ｄ）はトレッド面８０％摩耗時のトレッド面平面視説明図である。
【図１１】本発明の空気入りタイヤのトレッド摩耗量測定方法に用いられる装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１トレッド面
２主溝
３細溝
４細溝
１１画像検出手段
１２プロセッサ手段
１２Ａ記憶部
１２Ｂ演算部
１２Ｃ表示部
１３操作手段
２０マーク部
２１板状体

Claims

トレッド面の一部に、摩耗につれて表面形状が変化するマーク部を形成した空気入りタイヤのマーク部の画像データを検出し、該画像データをプロセッサ手段に入力し、該プロセッサ手段において、前記画像データと予め入力されたトレッド面の摩耗量に対応したマーク部の比率参照用データとを比較し、摩耗量を決定する空気入りタイヤのトレッド摩耗量測定方法。
トレッド面の一部に、摩耗につれて表面形状が変化するマーク部を形成した空気入りタイヤを使用し、該空気入りタイヤのマーク部の表面形状の変化からトレッド面の摩耗量を算出する摩耗量算出用の数式を、予めプロセッサ手段に入力しておき、磨耗後の前記空気入りタイヤのマーク部の画像データを検出して、この画像データを前記プロセッサ手段に入力し、前記摩耗量算出用の数式を用いてトレッド面の摩耗量を決定する空気入りタイヤのトレッド摩耗量測定方法。