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JP6805722B2 - Tread shape measuring method and tread shape measuring device - Google Patents

Tread shape measuring method and tread shape measuring device Download PDF

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JP6805722B2
JP6805722B2 JP2016208921A JP2016208921A JP6805722B2 JP 6805722 B2 JP6805722 B2 JP 6805722B2 JP 2016208921 A JP2016208921 A JP 2016208921A JP 2016208921 A JP2016208921 A JP 2016208921A JP 6805722 B2 JP6805722 B2 JP 6805722B2
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智恵子 荒牧
智恵子 荒牧
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Description

本発明は、非接触式のレーザー変位計を用いてタイヤのトレッド表面形状を測定するトレッド形状測定方法及びトレッド形状測定装置に関する。 The present invention relates to a tread shape measuring method and a tread shape measuring device for measuring the tread surface shape of a tire using a non-contact laser displacement meter.

従来、レーザー変位計を用いてタイヤのトレッド部の表面形状を計測する装置が、種々提案されている。例えば、下記特許文献1では、レーザー変位計をタイヤ軸方向に移動させながら、測定された距離データに基づいてトレッド部の形状を測定する装置が開示されている。 Conventionally, various devices for measuring the surface shape of the tread portion of a tire using a laser displacement meter have been proposed. For example, Patent Document 1 below discloses a device that measures the shape of a tread portion based on measured distance data while moving a laser displacement meter in the tire axial direction.

特開2001−56215号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-56215

上記特許文献1に記載された装置では、レーザー光の軸線がタイヤ赤道面と平行になるように、レーザー変位計が配されている。このため、トレッド部の表面に形成されている周方向溝によって区分される陸部の側壁とレーザー出射光の軸線とが略平行となることから、該側壁にレーザー光を照射しその反射光を検知することができないことがある。これに伴い、側壁領域で距離データの欠落が生じ(図9参照)、陸部の形状を精密に測定できないことがあり、さらなる改善が要望されていた。 In the apparatus described in Patent Document 1, a laser displacement meter is arranged so that the axis of the laser beam is parallel to the equatorial plane of the tire. Therefore, since the side wall of the land portion divided by the circumferential groove formed on the surface of the tread portion and the axis of the laser emission light are substantially parallel to each other, the side wall is irradiated with the laser light and the reflected light is emitted. It may not be possible to detect it. Along with this, distance data was lost in the side wall region (see FIG. 9), and the shape of the land portion could not be measured accurately, and further improvement was requested.

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、周方向溝によって区分される陸部の側壁領域でのデータの欠落を抑制できるトレッド形状測定方法及びトレッド形状測定装置を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and provides a tread shape measuring method and a tread shape measuring device capable of suppressing data loss in a side wall region of a land portion classified by a circumferential groove. The main purpose is that.

本発明の第1発明は、タイヤのトレッド部の表面形状を測定するための方法であって、レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して正の角度で傾けられた第1レーザー変位計と、レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して負の角度で傾けられた第2レーザー変位計とを含む複数のレーザー変位計を、タイヤ子午線断面内で、タイヤ軸方向に移動させながら、各変位計から前記トレッド部の表面までの距離データを測定する測定工程、及び、前記第1レーザー変位計によって測定された第1距離データと、前記第2レーザー変位計によって測定された第2距離データとを合成して、前記トレッド部の表面形状を表す距離データを得る計算工程とを含むことを特徴とする。 The first invention of the present invention is a method for measuring the surface shape of a tread portion of a tire, the first laser displacement meter in which the axis of the laser emission light is tilted at a positive angle with respect to the equatorial plane of the tire. A plurality of laser displacement meters, including a second laser displacement meter whose axis of laser emission light is tilted at a negative angle with respect to the tire equatorial plane, are moved in the tire meridional cross section in the tire axial direction. A measurement process for measuring the distance data from the displacement meter to the surface of the tread portion, the first distance data measured by the first laser displacement meter, and the second distance data measured by the second laser displacement meter. It is characterized by including a calculation step of obtaining distance data representing the surface shape of the tread portion by synthesizing and.

本発明に係る前記トレッド形状測定方法において、前記正の角度と前記負の角度とは、絶対値が等しいことが望ましい。 In the tread shape measuring method according to the present invention, it is desirable that the positive angle and the negative angle have the same absolute value.

本発明に係る前記トレッド形状測定方法において、前記正の角度は、前記第1レーザー変位計の前記レーザー出射光とレーザー入射光とのなす角度θであることが望ましい。 In the tread shape measuring method according to the present invention, it is desirable that the positive angle is the angle θ formed by the laser emitting light and the laser incident light of the first laser displacement meter.

本発明に係る前記トレッド形状測定方法において、前記計算工程は、前記第1距離データを前記正の角度に応じて補正し、前記第2距離データを前記負の角度に応じて補正する補正工程を含むことが望ましい。 In the tread shape measuring method according to the present invention, the calculation step includes a correction step of correcting the first distance data according to the positive angle and correcting the second distance data according to the negative angle. It is desirable to include it.

本発明に係る前記トレッド形状測定方法において、前記補正工程は、下記式を用いて前記距離データを補正することが望ましい。
タイヤ半径方向の補正
L2=L1×cosθ
L1:前記レーザー変位計によって測定された前記レーザー変位計の基準位置から前記トレッド部の表面までの距離
L2:前記レーザー変位計の前記基準位置から測定箇所までのタイヤ半径方向の距離
タイヤ軸方向の補正
Y2=Y1+α
α=L1×sinθ
Y1:タイヤ軸方向に移動する前の前記レーザー変位計の前記基準位置から、移動中の前記レーザー変位計の前記基準位置までのタイヤ軸方向の距離
Y2:前記レーザー変位計の前記基準位置から測定箇所までのタイヤ軸方向の距離
In the tread shape measuring method according to the present invention, it is desirable that the correction step corrects the distance data by using the following formula.
Correction in the radial direction of the tire L2 = L1 × cosθ
L1: Distance from the reference position of the laser displacement meter measured by the laser displacement meter to the surface of the tread portion.
L2: Distance in the tire radial direction from the reference position of the laser displacement meter to the measurement point Correction in the tire axial direction Y2 = Y1 + α
α = L1 × sinθ
Y1: Distance in the tire axial direction from the reference position of the laser displacement meter before moving in the tire axial direction to the reference position of the moving laser displacement meter Y2: Measured from the reference position of the laser displacement meter Distance in the tire axial direction to the location

本発明の第2発明は、タイヤのトレッド部の表面形状を測定するための装置であって、レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して正の角度で傾けられた第1レーザー変位計と、レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して負の角度で傾けられた第2レーザー変位計とを含む複数のレーザー変位計と、各レーザー変位計をタイヤ子午線断面内で、タイヤ軸方向に移動させる移動手段と、前記第1レーザー変位計によって測定された前記第1レーザー変位計から前記トレッド部の表面までの第1距離データと、前記第2レーザー変位計によって測定された前記第2レーザー変位計から前記トレッド部の表面までの第2距離データとを合成して、前記トレッド部の表面形状を表す距離データを得る計算手段とを含むことを特徴とする。 The second invention of the present invention is a device for measuring the surface shape of the tread portion of a tire, the first laser displacement meter in which the axis of the laser emission light is tilted at a positive angle with respect to the equatorial plane of the tire. , Multiple laser displacement meters including a second laser displacement meter whose axis of laser emission light is tilted at a negative angle with respect to the tire equatorial plane, and each laser displacement meter in the tire meridional cross section in the tire axial direction. The moving means to be moved, the first distance data from the first laser displacement meter measured by the first laser displacement meter to the surface of the tread portion, and the second laser measured by the second laser displacement meter. It is characterized by including a calculation means for synthesizing the second distance data from the displacement meter to the surface of the tread portion and obtaining the distance data representing the surface shape of the tread portion.

本発明の第1発明は、測定工程で第1レーザー変位計及び第2レーザー変位計を用いて、各レーザー変位計からトレッド部の表面までの距離データが測定される。第1レーザー変位計は、レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して正の角度で傾けられ、第2レーザー変位計は、レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して負の角度で傾けられる。これにより、トレッド部でタイヤ周方向にのびる周方向溝によって区分される陸部のうち、一方の側壁の形状が第1レーザー変位計によって、他方の側壁が第2レーザー変位計によってそれぞれ測定される。そして、計算工程では、第1レーザー変位計によって測定された第1距離データと、第2レーザー変位計によって測定された第2距離データとが合成されて、トレッド部の表面形状を表す距離データが得られる。これにより、陸部の側壁領域での距離データの欠落が抑制され、側壁領域を含むトレッド部の表面形状が測定されうる。 In the first invention of the present invention, the distance data from each laser displacement meter to the surface of the tread portion is measured by using the first laser displacement meter and the second laser displacement meter in the measurement step. In the first laser displacement meter, the axis of the laser emission light is tilted at a positive angle with respect to the tire equatorial plane, and in the second laser displacement meter, the axis of the laser emission light is tilted at a negative angle with respect to the tire equatorial plane. Be done. As a result, the shape of one side wall of the land portion divided by the circumferential groove extending in the tire circumferential direction in the tread portion is measured by the first laser displacement meter and the other side wall by the second laser displacement meter. .. Then, in the calculation process, the first distance data measured by the first laser displacement meter and the second distance data measured by the second laser displacement meter are combined to generate the distance data representing the surface shape of the tread portion. can get. As a result, the lack of distance data in the side wall region of the land portion is suppressed, and the surface shape of the tread portion including the side wall region can be measured.

本発明の第2発明は、第1レーザー変位計及び第2レーザー変位計を用いて、各レーザー変位計からトレッド部の表面までの距離データが測定される。第1レーザー変位計は、レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して正の角度で傾けられ、第2レーザー変位計は、レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して負の角度で傾けられる。これにより、トレッド部でタイヤ周方向にのびる周方向溝によって区分される陸部のうち、一方の側壁の形状が第1レーザー変位計によって、他方の側壁が第2レーザー変位計によってそれぞれ測定される。そして、計算手段は、第1レーザー変位計によって測定された第1距離データと、第2レーザー変位計によって測定された第2距離データとを合成し、トレッド部の表面形状を表す距離データを取得する。これにより、陸部の側壁領域での距離データの欠落が抑制され、側壁領域を含むトレッド部の表面形状が測定されうる。 In the second invention of the present invention, the distance data from each laser displacement meter to the surface of the tread portion is measured by using the first laser displacement meter and the second laser displacement meter. In the first laser displacement meter, the axis of the laser emission light is tilted at a positive angle with respect to the tire equatorial plane, and in the second laser displacement meter, the axis of the laser emission light is tilted at a negative angle with respect to the tire equatorial plane. Be done. As a result, the shape of one side wall of the land portion divided by the circumferential groove extending in the tire circumferential direction in the tread portion is measured by the first laser displacement meter and the other side wall by the second laser displacement meter. .. Then, the calculation means synthesizes the first distance data measured by the first laser displacement meter and the second distance data measured by the second laser displacement meter, and acquires the distance data representing the surface shape of the tread portion. To do. As a result, the lack of distance data in the side wall region of the land portion is suppressed, and the surface shape of the tread portion including the side wall region can be measured.

本発明のトレッド形状測定方法に使用されるトレッド形状測定装置の一実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Embodiment of the tread shape measuring apparatus used in the tread shape measuring method of this invention. 上記トレッド形状測定装置の形状測定部を示す側面図である。It is a side view which shows the shape measuring part of the tread shape measuring apparatus. 上記トレッド形状測定装置の形状測定部を示す別の側面図である。It is another side view which shows the shape measuring part of the tread shape measuring apparatus. 本発明のトレッド形状測定方法の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the tread shape measuring method of this invention. 補正前後における第1距離データを示すグラフである。It is a graph which shows the 1st distance data before and after the correction. 補正前後における第2距離データを示すグラフである。It is a graph which shows the 2nd distance data before and after the correction. 第1距離データを補正する要領を示す形状測定部の側面図である。It is a side view of the shape measuring part which shows the procedure of correcting the 1st distance data. 第1距離データ及び第2距離データを合成することにより得られた距離データを示すグラフである。It is a graph which shows the distance data obtained by synthesizing the 1st distance data and the 2nd distance data. 従来のトレッド形状測定装置によって得られた距離データを示すグラフである。It is a graph which shows the distance data obtained by the conventional tread shape measuring apparatus.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1は、本発明のトレッド形状測定方法(第1発明)に使用されるトレッド形状測定装置1(第2発明)の一実施形態を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 shows an embodiment of a tread shape measuring device 1 (second invention) used in the tread shape measuring method (first invention) of the present invention.

本実施形態のトレッド形状測定装置1は、トレッド部101の表面形状が測定されるタイヤ100を支持するタイヤ支持部2と、タイヤ100のトレッド部101の表面形状を測定するための形状測定部3と、形状測定部3から出力されたデータを処理するデータ処理部4とを有する。 The tread shape measuring device 1 of the present embodiment includes a tire support portion 2 that supports the tire 100 on which the surface shape of the tread portion 101 is measured, and a shape measuring unit 3 for measuring the surface shape of the tread portion 101 of the tire 100. And a data processing unit 4 that processes the data output from the shape measuring unit 3.

トレッド形状測定装置1は、タイヤ周方向にのびる周方向溝102を有するトレッド部101の形状測定に好適である。 The tread shape measuring device 1 is suitable for measuring the shape of the tread portion 101 having a circumferential groove 102 extending in the tire circumferential direction.

タイヤ支持部2は、タイヤ100をタイヤ軸廻りに回転可能に支持する。タイヤ支持部2は、タイヤ100に装着される測定用リム(図示せず)と、測定用リムをタイヤ軸廻りに回転可能に支持する支持軸22と、支持軸22を一定の角速度で回転駆動する駆動手段(図示せず)等を有している。測定用リムに装着されたタイヤ100の内腔空間には、適宜内圧が充填されている。 The tire support portion 2 rotatably supports the tire 100 around the tire shaft. The tire support portion 2 rotationally drives a measurement rim (not shown) mounted on the tire 100, a support shaft 22 that rotatably supports the measurement rim around the tire shaft, and the support shaft 22 at a constant angular speed. It has a driving means (not shown) and the like. The inner space of the tire 100 mounted on the measurement rim is appropriately filled with internal pressure.

形状測定部3は、非接触式のレーザー変位計31、32を含む。レーザー変位計31、32は、測定対象物にレーザー光を照射してその反射光を電気信号に変換することにより、レーザー変位計31、32から測定対象物までの距離データを測定する。 The shape measuring unit 3 includes non-contact laser displacement meters 31 and 32. The laser displacement meters 31 and 32 measure the distance data from the laser displacement meters 31 and 32 to the object to be measured by irradiating the object to be measured with a laser beam and converting the reflected light into an electric signal.

各レーザー変位計31、32とデータ処理部4とは、有線又は無線による通信手段(図示せず)によって接続されている。各レーザー変位計31、32によって測定された距離に相当する電気信号(距離データ)は、データ処理部(計算手段)4に転送される。 The laser displacement meters 31 and 32 and the data processing unit 4 are connected by a wired or wireless communication means (not shown). The electric signal (distance data) corresponding to the distance measured by the laser displacement meters 31 and 32 is transferred to the data processing unit (calculation means) 4.

データ処理部4は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、メモリ、ハードディスク装置等を有するコンピューター装置が適用されうる。データ処理部4は、ハードディスク装置等に格納されているプログラムに応じて動作する。例えば、データ処理部4は、各レーザー変位計31、32から転送された距離データ等を記憶し、CPUが各種の演算処理、情報処理等を実行することにより、トレッド部の表面形状を取得する。 As the data processing unit 4, for example, a computer device having a CPU (Central Processing Unit), a memory, a hard disk device, or the like can be applied. The data processing unit 4 operates according to a program stored in a hard disk device or the like. For example, the data processing unit 4 stores the distance data and the like transferred from the laser displacement meters 31 and 32, and the CPU executes various arithmetic processes, information processing, and the like to acquire the surface shape of the tread portion. ..

図2、3は、形状測定部3を示している。レーザー変位計31、32は、支持部33によって支持されている。支持部33は、レーザー変位計31、32をタイヤ100の子午線断面内で支持する。 2 and 3 show the shape measuring unit 3. The laser displacement meters 31 and 32 are supported by the support portion 33. The support portion 33 supports the laser displacement meters 31 and 32 within the meridian cross section of the tire 100.

支持部33は、タイヤ100の軸方向に配されたレール34に沿って移動可能に構成されている。支持部33は、駆動手段(図示せず)によって駆動され、レーザー変位計31、32をタイヤ軸方向に移動させる。駆動手段は、レーザー変位計31、32のタイヤ軸方向の移動距離に応じた電気信号をデータ処理部4に出力する。駆動手段が出力する電気信号は、トレッド部101の形状の計算に用いられる。 The support portion 33 is configured to be movable along a rail 34 arranged in the axial direction of the tire 100. The support portion 33 is driven by a driving means (not shown) to move the laser displacement meters 31 and 32 in the tire axial direction. The driving means outputs an electric signal corresponding to the moving distance of the laser displacement meters 31 and 32 in the tire axial direction to the data processing unit 4. The electric signal output by the driving means is used to calculate the shape of the tread portion 101.

タイヤ100を回転させながら、レーザー変位計31、32をタイヤ軸方向に例えばタイヤ軸方向に1mmずつ移動させることにより、トレッド部101の全周の形状データに相当する距離データが取得される。 By moving the laser displacement meters 31 and 32 in the tire axial direction, for example, 1 mm each in the tire axial direction while rotating the tire 100, distance data corresponding to the shape data of the entire circumference of the tread portion 101 is acquired.

図1に示されるように、レール34は、タイヤ100のサイズに応じて、タイヤ100のタイヤ半径方向に位置調整可能に構成されているのが望ましい。これにより、種々のサイズのタイヤ100について、トレッド部101の形状を迅速に測定可能となる。 As shown in FIG. 1, it is desirable that the rail 34 is configured so as to be adjustable in position in the tire radial direction of the tire 100 according to the size of the tire 100. This makes it possible to quickly measure the shape of the tread portion 101 for tires 100 of various sizes.

図2に示されるように、本実施形態の第1レーザー変位計31は、例えば、レーザー光を照射部31aから出射させ、測定対象物によって拡散反射されたレーザー光を受光部31bから入射させ、受光素子(図示せず)で検出し光電変換する。照射部31aから測定対象物までの距離が変動すると、受光素子上での受光位置が変動する。従って、レーザー変位計31は、照射部31aから測定対象物までの距離に対応する電気信号を出力する。 As shown in FIG. 2, in the first laser displacement meter 31 of the present embodiment, for example, the laser light is emitted from the irradiation unit 31a, and the laser light diffusely reflected by the measurement object is incident on the light receiving unit 31b. Detected by a light receiving element (not shown) and photoelectrically converted. When the distance from the irradiation unit 31a to the object to be measured fluctuates, the light receiving position on the light receiving element fluctuates. Therefore, the laser displacement meter 31 outputs an electric signal corresponding to the distance from the irradiation unit 31a to the object to be measured.

第1レーザー変位計31は、レーザー照射光Lの軸線がタイヤ赤道面Cに対して正の角度で傾くように配されている。正の角度で傾くとは、図2において、第1レーザー変位計31のレーザー照射光Lがタイヤ赤道面Cに対して反時計回りに傾いていることを意味する。第1レーザー変位計31が、レーザー照射光Lの軸線がタイヤ赤道面Cに対して正の角度で傾くように配されているので、周方向溝102によって区分される陸部103のタイヤ軸方向一方側の側壁103aにレーザー照射光Lが入射され、その反射光が受光部31bによって検出されやすくなる。 The first laser displacement meter 31 is arranged so that the axis of the laser irradiation light L is tilted at a positive angle with respect to the tire equatorial plane C. Tilt at a positive angle means that in FIG. 2, the laser irradiation light L of the first laser displacement meter 31 is tilted counterclockwise with respect to the tire equatorial plane C. Since the first laser displacement meter 31 is arranged so that the axis of the laser irradiation light L is tilted at a positive angle with respect to the tire equatorial plane C, the tire axial direction of the land portion 103 classified by the circumferential groove 102. The laser irradiation light L is incident on the side wall 103a on one side, and the reflected light is easily detected by the light receiving unit 31b.

図3に示されるように、本実施形態の第2レーザー変位計32は、第1レーザー変位計31と同等の構成、すなわち、照射部32a及び受光部32bを有している。 As shown in FIG. 3, the second laser displacement meter 32 of the present embodiment has the same configuration as the first laser displacement meter 31, that is, has an irradiation unit 32a and a light receiving unit 32b.

第2レーザー変位計32は、レーザー照射光Lの軸線がタイヤ赤道面Cに対して負の角度で傾くように配されている。負の角度で傾くとは、図3において、第2レーザー変位計32のレーザー照射光Lがタイヤ赤道面Cに対して時計回りに傾いていることを意味する。第2レーザー変位計32が、レーザー照射光Lの軸線が負の角度で傾くように配されているので、周方向溝102によって区分される陸部103のタイヤ軸方向一方側の側壁103bにレーザー照射光Lが入射され、その反射光が受光部32bによって検出されやすくなる。 The second laser displacement meter 32 is arranged so that the axis of the laser irradiation light L is tilted at a negative angle with respect to the tire equatorial plane C. Tilt at a negative angle means that the laser irradiation light L of the second laser displacement meter 32 is tilted clockwise with respect to the tire equatorial plane C in FIG. Since the second laser displacement meter 32 is arranged so that the axis of the laser irradiation light L is tilted at a negative angle, the laser is applied to the side wall 103b on one side in the tire axial direction of the land portion 103 divided by the circumferential groove 102. The irradiation light L is incident, and the reflected light is easily detected by the light receiving unit 32b.

第1レーザー変位計31のレーザー照射光Lの軸線の上記正の角度と、第2レーザー変位計32のレーザー照射光Lの軸線の上記負の角度は、絶対値が等しいことが望ましい。これにより、陸部103のタイヤ軸方向一方側の側壁103a及び他方側の側壁103bにレーザー照射光Lが照射され易くなる。また、第1レーザー変位計31及び第2レーザー変位計32の角度調整が容易に行える。 It is desirable that the positive angle of the axis of the laser irradiation light L of the first laser displacement meter 31 and the negative angle of the axis of the laser irradiation light L of the second laser displacement meter 32 have the same absolute value. As a result, the laser irradiation light L is easily applied to the side wall 103a on one side of the land portion 103 in the tire axial direction and the side wall 103b on the other side. Further, the angles of the first laser displacement meter 31 and the second laser displacement meter 32 can be easily adjusted.

第1レーザー変位計31のレーザー照射光Lの軸線の上記正の角度は、第1レーザー変位計31の照射部31aから出射された出射光と受光部31bに入射する入射光とのなす角度θ以上であることが望ましい。より望ましい上記正の角度は、上記出射光と入射光とのなす角度θである。これにより、周方向溝102の幅が小さい場合であっても、側壁103a及びに溝底に第1レーザー変位計31のレーザー照射光Lを入射させやすくなり、距離データの欠落がより一層抑制される。 The positive angle of the axis of the laser irradiation light L of the first laser displacement meter 31 is the angle θ formed by the emitted light emitted from the irradiation unit 31a of the first laser displacement meter 31 and the incident light incident on the light receiving unit 31b. The above is desirable. A more desirable positive angle is the angle θ formed by the emitted light and the incident light. As a result, even when the width of the circumferential groove 102 is small, the laser irradiation light L of the first laser displacement meter 31 can be easily incident on the side wall 103a and the groove bottom, and the loss of distance data is further suppressed. Laser.

第2レーザー変位計32のレーザー照射光Lの軸線の上記負の角度の絶対値についても、上記正の角度と同様である。すなわち、第2レーザー変位計32のレーザー照射光Lの軸線の上記負の角度の絶対値は、第2レーザー変位計32の照射部32aから出射された出射光と受光部32bに入射する入射光とのなす角度θ以上であることが望ましい。より望ましい上記負の角度は、上記出射光と入射光とのなす角度θである。 The absolute value of the negative angle of the axis of the laser irradiation light L of the second laser displacement meter 32 is the same as the positive angle. That is, the absolute value of the negative angle of the axis of the laser irradiation light L of the second laser displacement meter 32 is the emission light emitted from the irradiation unit 32a of the second laser displacement meter 32 and the incident light incident on the light receiving unit 32b. It is desirable that the angle between them is θ or more. A more desirable negative angle is the angle θ formed by the emitted light and the incident light.

なお、形状測定部3は、第1レーザー変位計31及び第2レーザー変位計32に加えて別のレーザー変位計を含んでいてもよい。例えば、当該別のレーザー変位計は、レーザー照射光Lの軸線がタイヤ赤道面Cに対して平行に配されていてもよい。このようなレーザー変位計によれば、溝底の形状を容易に測定することが可能となる。 The shape measuring unit 3 may include another laser displacement meter in addition to the first laser displacement meter 31 and the second laser displacement meter 32. For example, in the other laser displacement meter, the axis of the laser irradiation light L may be arranged parallel to the tire equatorial plane C. With such a laser displacement meter, the shape of the groove bottom can be easily measured.

図4は、本発明のトレッド形状測定方法の処理手順を示している。トレッド形状測定方法は、測定工程S1と計算工程S2とを含む。 FIG. 4 shows a processing procedure of the tread shape measuring method of the present invention. The tread shape measuring method includes a measuring step S1 and a calculation step S2.

測定工程S1では、第1レーザー変位計31と、第2レーザー変位計32とをタイヤ子午線断面内で、タイヤ軸方向に移動させながら、各レーザー変位計31、32からトレッド部101の表面までの距離データが測定される。 In the measurement step S1, the first laser displacement meter 31 and the second laser displacement meter 32 are moved in the tire meridional cross section in the tire axial direction from the respective laser displacement meters 31 and 32 to the surface of the tread portion 101. Distance data is measured.

図5は、第1レーザー変位計31によって測定された第1距離データD1が示されている。第1レーザー変位計31が、レーザー照射光Lの軸線がタイヤ赤道面Cに対して正の角度θで傾くように配されているので、陸部103の一方側の側壁103aが測定されている。第1距離データD1では、陸部103の他方側の側壁103bのデータは欠落している。 FIG. 5 shows the first distance data D1 measured by the first laser displacement meter 31. Since the first laser displacement meter 31 is arranged so that the axis of the laser irradiation light L is tilted at a positive angle θ with respect to the tire equatorial plane C, the side wall 103a on one side of the land portion 103 is measured. .. In the first distance data D1, the data of the side wall 103b on the other side of the land portion 103 is missing.

図6は、第2レーザー変位計32によって測定された第2距離データD2が示されている。第2レーザー変位計32が、レーザー照射光Lの軸線がタイヤ赤道面Cに対して負の角度−θで傾くように配されているので、陸部103の他方側の側壁103bが測定されている。第2距離データD2では、陸部103の一方側の側壁103aのデータは欠落している。 FIG. 6 shows the second distance data D2 measured by the second laser displacement meter 32. Since the second laser displacement meter 32 is arranged so that the axis of the laser irradiation light L is tilted at a negative angle −θ with respect to the tire equatorial plane C, the side wall 103b on the other side of the land portion 103 is measured. There is. In the second distance data D2, the data of the side wall 103a on one side of the land portion 103 is missing.

計算工程S2では、データ処理部4が、第1距離データD1と第2距離データD2とを合成する。これにより、トレッド部101の表面形状を表す一つの距離データが得られる。 In the calculation step S2, the data processing unit 4 synthesizes the first distance data D1 and the second distance data D2. As a result, one distance data representing the surface shape of the tread portion 101 can be obtained.

本実施形態では、第1レーザー変位計31及び第2レーザー変位計32がタイヤ赤道面Cに対して傾けて配されているので、第1レーザー変位計31及び第2レーザー変位計32から出力された値を、レーザー照射光Lの軸線の傾きに応じて補正した後、合成するのが望ましい。 In the present embodiment, since the first laser displacement meter 31 and the second laser displacement meter 32 are arranged at an angle with respect to the tire equatorial plane C, they are output from the first laser displacement meter 31 and the second laser displacement meter 32. It is desirable to correct the above values according to the inclination of the axis of the laser irradiation light L and then synthesize them.

すなわち、計算工程S2は、第1レーザー変位計31によって測定された第1距離データD1を正の角度θに応じて補正し、第2レーザー変位計32によって測定された第2距離データD2を負の角度−θに応じて補正する補正工程を含む。 That is, in the calculation step S2, the first distance data D1 measured by the first laser displacement meter 31 is corrected according to the positive angle θ, and the second distance data D2 measured by the second laser displacement meter 32 is negative. Includes a correction step that corrects according to the angle −θ of.

図7は、第1レーザー変位計31によって測定される第1距離データD1を補正する要領を示している。補正工程では、データ処理部4が、下記式を用いて第1距離データD1を補正する。
タイヤ半径方向の補正
L2=L1×cosθ
L1:測定中のレーザー変位計の基準位置O’からトレッド部の表面までの距離(補正前の距離)
L2:測定中のレーザー変位計の基準位置O’から測定箇所までのタイヤ半径方向の距離(補正後の距離)
タイヤ軸方向の補正
Y2=Y1+α
α=L1×sinθ
Y1:タイヤ軸方向に移動する前のレーザー変位計の基準位置Oから、測定中のレーザー変位計の基準位置O’までのタイヤ軸方向の距離(補正前の距離)
Y2:タイヤ軸方向に移動する前のレーザー変位計の基準位置Oから測定箇所までのタイヤ軸方向の距離(補正後の距離)
第2距離データD2に関しても、第1距離データD1と同様に補正される。
FIG. 7 shows a procedure for correcting the first distance data D1 measured by the first laser displacement meter 31. In the correction step, the data processing unit 4 corrects the first distance data D1 using the following formula.
Correction in the radial direction of the tire L2 = L1 × cosθ
L1: Distance from the reference position O'of the laser displacement meter during measurement to the surface of the tread (distance before correction)
L2: Distance in the radial direction of the tire from the reference position O'of the laser displacement meter during measurement to the measurement point (distance after correction)
Tire axial correction Y2 = Y1 + α
α = L1 × sinθ
Y1: Distance in the tire axial direction from the reference position O of the laser displacement meter before moving in the tire axial direction to the reference position O'of the laser displacement meter being measured (distance before correction).
Y2: Distance in the tire axial direction from the reference position O of the laser displacement meter before moving in the tire axial direction to the measurement point (distance after correction)
The second distance data D2 is also corrected in the same manner as the first distance data D1.

図5及び図6では、補正前の第1距離データD1及び第2距離データD2と共に、補正後の第1距離データD11及び第2距離データD12が示されている。そして、データ処理部4は、補正後の第1距離データD11と補正後の第2距離データD12とを合成して、トレッド部101の表面形状を表す一つの距離データを計算する。 In FIGS. 5 and 6, the first distance data D11 and the second distance data D12 after the correction are shown together with the first distance data D1 and the second distance data D2 before the correction. Then, the data processing unit 4 synthesizes the corrected first distance data D11 and the corrected second distance data D12 to calculate one distance data representing the surface shape of the tread portion 101.

図8は、データ処理部4によって計算されたトレッド部101の表面形状を表す距離データD20を示している。本実施形態では、第1レーザー変位計31及び第2レーザー変位計32がタイヤ赤道面Cに対して互いに逆向きに傾けて配されているので、陸部の側壁領域での欠落の生じない距離データD20が取得される。 FIG. 8 shows the distance data D20 representing the surface shape of the tread portion 101 calculated by the data processing unit 4. In the present embodiment, since the first laser displacement meter 31 and the second laser displacement meter 32 are arranged so as to be tilted in opposite directions with respect to the tire equatorial plane C, the distance at which the side wall region of the land portion is not missing. Data D20 is acquired.

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。 Although the particularly preferable embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the illustrated embodiments and can be modified into various embodiments.

図1に示されるトレッド形状測定装置を用い、サイズ:255/55R18の空気入りタイヤが9×18のリムに装着され、内圧:250kPaの条件で、トレッド部の形状が測定された。第1レーザー変位計及び第2レーザー変位計には、キーエンス社製のレーザー変位計:LKG−150が用いられた。第1レーザー変位計は、レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して+17゜で傾けられ、第2レーザー変位計は、レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して−17゜で傾けられた。第1レーザー変位計及び第2レーザー変位計によって、タイヤ一周あたり4096点の第1距離データ及び第2距離データが測定され、図8に示されるトレッド部の表面形状を表す距離データが取得された。比較例として、レーザー光の軸線がタイヤ赤道面と平行になるように配された単一のレーザー変位計を用いて測定された距離データが図9に示される。 Using the tread shape measuring device shown in FIG. 1, a pneumatic tire of size: 255 / 55R18 was mounted on a 9 × 18 rim, and the shape of the tread portion was measured under the condition of internal pressure: 250 kPa. A laser displacement meter manufactured by KEYENCE: LKG-150 was used for the first laser displacement meter and the second laser displacement meter. In the first laser displacement meter, the axis of the laser emission light is tilted by + 17 ° with respect to the tire equatorial plane, and in the second laser displacement meter, the axis of the laser emission light is tilted by -17 ° with respect to the tire equatorial plane. It was. The first laser displacement meter and the second laser displacement meter measured the first distance data and the second distance data of 4096 points per circumference of the tire, and acquired the distance data representing the surface shape of the tread portion shown in FIG. .. As a comparative example, distance data measured using a single laser displacement meter arranged so that the axis of the laser beam is parallel to the equatorial plane of the tire is shown in FIG.

図8、9から明らかなように、本発明のトレッド形状測定方法は、比較例と比べて陸部の側壁領域で欠落の生じない距離データが取得できることが確認された。 As is clear from FIGS. 8 and 9, it was confirmed that the tread shape measuring method of the present invention can acquire distance data without loss in the side wall region of the land portion as compared with the comparative example.

1 トレッド形状測定装置
31 第1レーザー変位計
32 第2レーザー変位計
S1 測定工程
S2 計算工程
1 Tread shape measuring device 31 1st laser displacement meter 32 2nd laser displacement meter S1 Measuring process S2 Calculation process

Claims (6)

タイヤのトレッド部の表面形状を測定するための方法であって、
レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して正の角度で傾けられた第1レーザー変位計と、レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して負の角度で傾けられた第2レーザー変位計とを含む複数のレーザー変位計を、タイヤ子午線断面内で、タイヤ軸方向に移動させながら、各変位計から前記トレッド部の表面までの距離データを測定する測定工程、及び、
前記第1レーザー変位計によって測定された第1距離データと、前記第2レーザー変位計によって測定された第2距離データとを合成して、前記トレッド部の表面形状を表す距離データを得る計算工程とを含むことを特徴とするトレッド形状測定方法。
It is a method for measuring the surface shape of the tread part of a tire.
A first laser displacement meter in which the axis of the laser emission light is tilted at a positive angle with respect to the tire equatorial plane, and a second laser displacement meter in which the axis of the laser emission light is tilted at a negative angle with respect to the tire equatorial plane. A measurement step of measuring distance data from each displacement meter to the surface of the tread portion while moving a plurality of laser displacement meters including the above in the tire meridional cross section in the tire axial direction, and
A calculation step of synthesizing the first distance data measured by the first laser displacement meter and the second distance data measured by the second laser displacement meter to obtain distance data representing the surface shape of the tread portion. A tread shape measuring method comprising and.
前記正の角度と前記負の角度とは絶対値が等しい請求項1記載のトレッド形状測定方法。 Tread shape measuring method of the positive angle in claim 1, wherein the absolute value is a negative angle are equal. 前記正の角度は、前記第1レーザー変位計の前記レーザー出射光とレーザー入射光とのなす角度θである請求項2記載のトレッド形状測定方法。 The tread shape measuring method according to claim 2, wherein the positive angle is an angle θ formed by the laser emitting light and the laser incident light of the first laser displacement meter. 前記計算工程は、前記第1距離データを前記正の角度に応じて補正し、前記第2距離データを前記負の角度に応じて補正する補正工程を含む請求項3に記載のトレッド形状測定方法。 The tread shape measuring method according to claim 3, wherein the calculation step includes a correction step of correcting the first distance data according to the positive angle and correcting the second distance data according to the negative angle. .. 前記補正工程は、下記式を用いて前記距離データを補正する請求項4に記載のトレッド形状測定方法。
タイヤ半径方向の補正
L2=L1×cosθ
L1:前記レーザー変位計によって測定された移動中の前記レーザー変位計の基準位置から前記トレッド部の表面までの距離
L2:移動中の前記レーザー変位計の前記基準位置から測定箇所までのタイヤ半径方向の距離
タイヤ軸方向の補正
Y2=Y1+α
α=L1×sinθ
Y1:タイヤ軸方向に移動する前の前記レーザー変位計の前記基準位置から、移動中の前記レーザー変位計の前記基準位置までのタイヤ軸方向の距離
Y2:タイヤ軸方向に移動する前の前記レーザー変位計の前記基準位置から測定箇所までのタイヤ軸方向の距離
The tread shape measuring method according to claim 4, wherein the correction step corrects the distance data using the following formula.
Correction in the radial direction of the tire L2 = L1 × cosθ
L1: Distance from the reference position of the moving laser displacement meter measured by the laser displacement meter to the surface of the tread portion.
L2: Distance in the tire radial direction from the reference position of the moving laser displacement meter to the measurement point Correction in the tire axial direction Y2 = Y1 + α
α = L1 × sinθ
Y1: Distance in the tire axial direction from the reference position of the laser displacement meter before moving in the tire axial direction to the reference position of the laser displacement meter in motion Y2: The laser before moving in the tire axial direction Distance in the tire axial direction from the reference position of the displacement meter to the measurement point
タイヤのトレッド部の表面形状を測定するための装置であって、 A device for measuring the surface shape of the tread of a tire.
レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して正の角度で傾けられた第1レーザー変位計と、レーザー出射光の軸線がタイヤ赤道面に対して負の角度で傾けられた第2レーザー変位計とを含む複数のレーザー変位計と、 A first laser displacement meter in which the axis of the laser emission light is tilted at a positive angle with respect to the tire equatorial plane, and a second laser displacement meter in which the axis of the laser emission light is tilted at a negative angle with respect to the tire equatorial plane. With multiple laser displacement meters, including
各レーザー変位計をタイヤ子午線断面内で、タイヤ軸方向に移動させる移動手段と、 A means of moving each laser displacement meter in the tire meridian cross section in the tire axial direction,
前記第1レーザー変位計によって測定された前記第1レーザー変位計から前記トレッド部の表面までの第1距離データと、前記第2レーザー変位計によって測定された前記第2レーザー変位計から前記トレッド部の表面までの第2距離データとを合成して、前記トレッド部の表面形状を表す距離データを得る計算手段とを含むことを特徴とするトレッド形状測定装置。 The first distance data from the first laser displacement meter to the surface of the tread portion measured by the first laser displacement meter, and the tread portion from the second laser displacement meter measured by the second laser displacement meter. A tread shape measuring apparatus including a calculation means for obtaining distance data representing the surface shape of the tread portion by synthesizing the second distance data to the surface of the tread portion.
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