タイヤ厚み測定装置
【課題】内圧を負荷した状態でタイヤの厚みを計測可能なタイヤ厚み測定装置を提供する。
【解決手段】上側ハーフリム８４でタイヤ３０の一方のビード部を支持し、下側ハーフリム２６で他方のビード部を支持し、タイヤ内を密閉して内圧をかける。内側レーザー変位計６６から外側レーザー変位計１２２までの距離からタイヤ内空部に配置した内側レーザー変位計６６で計測したタイヤ内面までの距離とタイヤ外側に配置した外側レーザー変位計１２２で計測したタイヤ外面までの距離とを引き算する。これにより、内圧を負荷した状態でタイヤの厚みを計測することが出来る。
【解決手段】上側ハーフリム８４でタイヤ３０の一方のビード部を支持し、下側ハーフリム２６で他方のビード部を支持し、タイヤ内を密閉して内圧をかける。内側レーザー変位計６６から外側レーザー変位計１２２までの距離からタイヤ内空部に配置した内側レーザー変位計６６で計測したタイヤ内面までの距離とタイヤ外側に配置した外側レーザー変位計１２２で計測したタイヤ外面までの距離とを引き算する。これにより、内圧を負荷した状態でタイヤの厚みを計測することが出来る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの厚みを測定するタイヤ厚み測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの厚みを測定するタイヤ厚み測定装置として、例えば、特許文献１に記載のタイヤ厚み測定装置が知られている。
特許文献１のタイヤ厚み測定装置では、タイヤ内面側に配置されてタイヤ内面までの距離を測定する内側レーザー変位計と、タイヤ外面側に配置されてタイヤ外面までの距離を測定する外側レーザー変位計とがアームで連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８―１９６８８１号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、タイヤの厚みを測定する際には、アームをタイヤの外側から内側へ渡って配置させる必要がある。このため、タイヤ内空部を密閉して内圧を掛けることができず、内圧を加えた状態でタイヤの厚みを計測する要望に応えられなかった。
本発明は上記事実を考慮し、内圧を加えた状態でタイヤの厚みを計測可能なタイヤ厚み測定装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載のタイヤ厚み測定装置は、装着されたタイヤの内部を気密に保持するタイヤ支持手段と、前記タイヤの外側に配置され、タイヤ外表面までの第１の距離を測定する外側レーザー変位計と、前記タイヤ支持手段に取り付けられ、前記タイヤの内側に配置されてタイヤ内表面までの第２の距離を測定する内側レーザー変位計と、を有する。
【０００６】
請求項１に記載のタイヤ厚み装置では、タイヤ支持手段にタイヤが装着され、タイヤ内が気密に保持されるので、タイヤに内圧を負荷させることができる。
【０００７】
外側レーザー変位計は、タイヤ外表面までの第１の距離を測定する。
タイヤ支持手段には内側レーザー変位計が取り付けられている。
【０００８】
内側レーザー変位計はタイヤ支持手段に取り付けられた状態でタイヤの内側に配置され、タイヤ内表面までの第２の距離を測定する。
内側レーザー変位計と外側レーザー変位計との離間距離から、第１の距離及び第２の距離を引き算することで、タイヤの厚みを得ることが出来る。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ厚み測定装置において、前記外側レーザー変位計を移動させる外側移動手段と、前記内側レーザー変位計を移動させる内側移動手段とを備え、前記外側レーザー変位計が出射するレーザービームと、前記内側レーザー変位計が出射するレーザービームとが同一光路上に位置するように前記外側移動手段と前記内側移動手段を駆動させる。
【００１０】
請求項２に記載のタイヤ厚み測定装置では、外側移動手段が外側レーザー変位計を移動させることができ、内側移動手段が内側レーザー変位計を移動させることができ、外側レーザー変位計が出射するレーザービームと、内側レーザー変位計が出射するレーザービームとが同一光路上に位置するように外側移動手段と内側移動手段が駆動される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のタイヤ厚み測定装置において、前記外側レーザー変位計は、タイヤ外面の法線方向に沿ってレーザービームを出射して前記第１の距離を測定する。
【００１２】
請求項３に記載のタイヤ厚み測定装置では、外側レーザー変位計がタイヤ外面の法線方向に沿ってレーザービームを出射して第１の距離を測定する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載のタイヤ厚み測定装置において、前記外側移動手段は前記外側レーザー変位計の向きを変える外側レーザー変位計回転支持装置を有し、前記内側移動手段は前記内側レーザー変位計の向きを変える内側レーザー変位計回転支持装置を有している。
【００１４】
請求項４に記載のタイヤ厚み測定装置では、外側移動手段が外側レーザー変位計の向きを変える外側レーザー変位計回転支持装置を有しているので、外側レーザー変位計の向きを変えてレーザービームの出射方向、即ち、外側レーザー変位計による距離の測定方向を変更することができる。
【００１５】
また、内側移動手段が内側レーザー変位計の向きを変える内側レーザー変位計回転支持装置を有しているので、内側レーザー変位計の向きを変えてレーザービームの出射方向、即ち、内側レーザー変位計による距離の測定方向を変更することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のタイヤ厚み測定装置において、前記タイヤ支持手段は、リムを回転可能に支持するリム回転支持部材を有する。
【００１７】
請求項５に記載のタイヤ厚み測定装置では、リムがリム回転支持部材によって回転可能に支持される。これによりリムに装着したタイヤを回転させることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のタイヤ厚み測定装置において、前記第１のリム、及び前記第２のリムの少なくとも一方は、前記第１のリムと前記第２のリムとの間隔を軸方向に変更する移動手段に接続されている。
【００１９】
請求項６に記載のタイヤ厚み測定装置では、第１のリムと第２のリムとの間隔を移動手段で変更することで、幅の異なるタイヤを装着することが出来る。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のタイヤ厚み測定装置において、前記移動手段に対して前記第１のリム、及び前記第２のリムは、交換可能に設けられている。
【００２１】
請求項７に記載のタイヤ厚み測定装置では、移動手段に対して第１のリム、及び第２のリムを交換することが出来る。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように請求項１に記載のタイヤ厚み測定装置によれば、タイヤに内圧を負荷させた状態でタイヤの厚みを計測することができる、という優れた効果を有する。
【００２３】
請求項２に記載のタイヤ厚み測定装置によれば、内側レーザー変位計から外側レーザー変位計までの距離から、内側レーザー変位計からタイヤ内面までの距離と外側レーザー変位計からタイヤ外面までの距離を引き算することで、タイヤの厚みを容易に得ることができる。
【００２４】
請求項３に記載のタイヤ厚み測定装置によれば、外側レーザー変位計で第１の距離をタイヤ外面の法線に沿って第１の距離を測定することで、タイヤの厚みを高精度で測定することができる。
【００２５】
請求項４に記載のタイヤ厚み測定装置によれば、タイヤの様々な部位の厚みを測定することができる。
【００２６】
請求項５に記載のタイヤ厚み測定装置によれば、タイヤを回転させることで、タイヤの厚みをタイヤ周方向に連続的に計測することができる。
【００２７】
請求項６に記載のタイヤ厚み測定装置によれば、幅の異なるタイヤをタイヤ厚み測定装置に装着することが出来る。
【００２８】
請求項７に記載のタイヤ厚み測定装置では、タイヤサイズに応じた第１のリム、及び第２のリムに交換することで、サイズの異なるタイヤをタイヤ厚み測定装置に装着することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】タイヤ厚み測定装置の概略構成を示す一部を断面にした正面図である。
【図２】内側レーザー変位計の裏側部分の周辺を示す背面図である。
【図３】外側レーザー変位計の裏側部分の周辺を示す背面図である。
【図４】電気系のブロック図である。
【図５】上側ハーフリムをタイヤから離間させた状態のタイヤ厚み測定装置の概略構成を示す一部を断面にした正面図である。
【図６】タイヤの厚みを周方向に測定した一例を示すグラフである。
【図７】タイヤの厚みを計測する方法の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図面を用いて、本発明の一実施形態に係るタイヤ厚み測定装置１０について説明する。
（内側レーザー変位計）
図１に示すように、床上に設置されるベース１２の上には、軸方向を鉛直方向とした固定軸１４が取り付けられている。
固定軸１４は、軸部１４Ａとフランジ部１４Ｂとを備えて構成されており、フランジ部１４Ｂが図示しないボルトによってベース１２に固定されている。
【００３１】
軸部１４Ａには、ラジアルベアリング１６及びスラストベアリング１８を介して下側回転部材２０が回転自在に支持されている。
下側回転部材２０には、小径の軸孔２０Ａ及び大径の軸孔２０Ｂが形成されており、大径の軸孔２０Ｂに２個のラジアルベアリング１６が挿入されている。
【００３２】
固定軸１４の軸部１４Ａには、下側回転部材２０の小径の軸孔２０Ａと対向する位置に、オーリング２２の嵌められた溝が形成されている。
オーリング２２によって固定軸１４と下側回転部材２０との間の隙間がシールされており、後述するタイヤ内の空気が固定軸１４と下側回転部材２０との間の隙間から外部へ漏れ出ることを防止している。
【００３３】
下側回転部材２０の外周部にはフランジ２４が形成されている。このフランジ２４には、円環状の下側ハーフリム２６がボルト２８にて固定されている。この下側ハーフリム２６の外周部には、後述する水平に配置されたタイヤ３０の下側のビード部が装填される。
【００３４】
一方、下側回転部材２０の外周部には、オーリング３２の嵌められた溝が形成されている。このオーリング３２によって下側ハーフリム２６と下側回転部材２０との間の隙間がシールされており、後述するタイヤ内圧が下側ハーフリム２６と下側回転部材２０との間の隙間から外部へ漏れ出ることを防止している。
【００３５】
なお、ベース１２には、下側回転部材２０を回転させるモーター３４、及び下側回転部材２０の回転位置を検出するロータリーエンコーダー３６が取り付けられている。なお、これらのモーター３４、及びロータリーエンコーダー３６は、後述する制御装置３８に接続されており、モーター３４は制御装置３８によって回転が制御されている。なお、モーター３４の回転力は、図示しないタイミングベルト等を介して下側回転部材２０に伝達されるように構成されている。
【００３６】
固定軸１４の軸部１４Ａの先端には、内側レーザー変位計移動装置３９が設けられている。内側レーザー変位計移動装置３９は、軸部１４Ａの先端に同時的かつ上向きに取り付けられたモーター４０を備えている。モーター４０の軸には送りねじ４２が同時的に固定されている。
また、送りねじ４２の両側には、送りねじ４２と平行に一対のスライドレール４４が配置されている。スライドレール４４の下端は軸部１４Ａの先端に固定されており、スライドレール４４の上端は連結部材４６に固定されている。なお、送りねじ４２の先端は、連結部材４６に回転自在に支持されている。
【００３７】
これら送りねじ４２、及び一対のスライドレール４４の側部（図１の紙面裏面側方向）には、内側上下スライドベース４８が配置されている。内側上下スライドベース４８には、送りねじ４２に螺合する雌ねじの形成されたナット５０、スライドレール４４に対して摺動自在に係合するリニアモーションベアリングブロック５２が取り付けられている。したがって、送りねじ４２をモーター４０で回転させることで、内側上下スライドベース４８を上下方向に移動することができる。
【００３８】
内側上下スライドベース４８の側部（図１の紙面裏面側方向）には、送りねじ５４、及び一対のスライドレール５６が水平に配置されている。
一対のスライドレール５６は、一端側が連結部材５８に固定されている。連結部材５８にはモーター６０が水平に取り付けられており、このモーター６０の軸に送りねじ５４が同軸的に固定されている。
スライドレール５６の他端には、内側レーザー変位計固定台座６２が固定されている。内側レーザー変位計固定台座６２に対して、送りねじ５４の端部は回転自在に支持されている。
【００３９】
図２に示すように、この内側レーザー変位計固定台座６２には、回転軸が送りねじ５４と直交する方向、かつ水平とされたモーター６４が取り付けられている。
図１に示すように、このモーター６４（図１では図示せず）の回転軸には、内側レーザー変位計６６が取り付けられている。
【００４０】
内側レーザー変位計６６は、距離測定用のレーザービームを、モーター６４の回転軸と直交する方向へ出射する。したがって、モーター６４を回転させることで、内側レーザー変位計６６の距離計測用のレーザービームの出射方向、即ち、距離の測定方向を変更することができる。
【００４１】
図２に示すように、内側上下スライドベース４８の図面の紙面表面側には送りねじ５４に螺合する雌ねじの形成されたナット６８、及びスライドレール５６に対して摺動自在に係合するリニアモーションベアリングブロック７０が取り付けられている。したがって、送りねじ５４をモーター６０で回転させることで、内側上下スライドベース４８をスライドレール５６に沿って水平方向に移動することができる。
【００４２】
このようにして、内側上下スライドベース４８に取り付けられた内側レーザー変位計６６は、モーター４０、及びモーター６０を回転することで、タイヤ内で上下方向、及び水平方向に移動することが出来る。
【００４３】
図１に示すように、固定軸１４の上方には、シリンダ装置７２が軸方向を鉛直方向に向けて配置されている。シリンダ装置７２は、ベース１２に立設された図示しない支柱に取り付けられている。
【００４４】
シリンダ装置７２の軸７２Ａの下端には、上下移動軸７４が取り付けられている。
上下移動軸７４は、小径部７４Ａ及び小径部７４Ａの下端に設けられる大径部７４Ｂを備えている。上下移動軸７４には、ラジアルベアリング７６、及びスラストベアリング７８を介して上側回転部材８０が回転自在に支持されている。
上下移動軸７４には段付きの孔８２が形成されており、この孔８２にラジアルベアリング７６、及びスラストベアリング７８が挿入されている。
【００４５】
上側回転部材８０の外周部には、フランジ８３が形成されている。このフランジ８３には、円環状の上側ハーフリム８４がボルト８６にて固定されている。この上側ハーフリム８４の外周部には、後述する水平に配置されたタイヤ３０の上側のビード部が装填される。
上側回転部材８０の下端の外周側には、オーリング８８の嵌められた溝が形成されている。
このオーリング８８によって上側ハーフリム８４と上側回転部材８０との間の隙間がシールされており、後述するタイヤ内圧が上側ハーフリム８４と上側回転部材８０との間の隙間から外部へ漏れ出ることを防止している。
【００４６】
さらに、上側回転部材８０の下端には、円板状の蓋９０が図示しないボルトで固定されている。上記オーリング８８は、この蓋９０にも圧着されており、後述するタイヤ内の空気が上側回転部材８０の孔８２を通過して外部へ漏れ出ることを防止している。
以上のように、各部の隙間がシールされることで下側ハーフリム２６及び上側ハーフリム８４に装着されたタイヤ３０の内空部分の気密が保持される。
【００４７】
上側ハーフリム８４には、タイヤ３０の内圧を調整するための空気バルブ９２が取り付けられており、空気バルブ９２を介してタイヤ内に空気を出入りさせることができる。
【００４８】
なお、シリンダ装置７２の軸７２Ａを移動させることで、上側ハーフリム８４と下側ハーフリム２６との間隔を調整することができ、幅の異なる種々のタイヤ３０を上側ハーフリム８４と下側ハーフリム２６に装着することができる。また、上側ハーフリム８４、及び下側ハーフリム２６を交換することで、種々のサイズのタイヤ３０を本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０に装着することができる。
なお、固定軸１４、ラジアルベアリング１６、スラストベアリング１８、下側回転部材２０、上下移動軸７４、ラジアルベアリング７６、スラストベアリング７８、上側回転部材８０等によって本発明のタイヤ支持手段が構成されている。
【００４９】
（外側レーザー変位計）
図１に示すように、ベース１２の上には、固定軸１４と離間した位置に、外側レーザー変位計移動装置９３が設けられている。外側レーザー変位計移動装置９３は、ベース１２の上に固定されるサブベース９４を備えている。サブベース９４には、回転軸を鉛直方向に向けたモーター９６が取り付けられている。モーター９６の回転軸には送りねじ９８が同時的に固定されている。
また、サブベース９４には、送りねじ９８の両側に、送りねじ９８と平行に一対のスライドレール１００が固定されている。一対のスライドレール１００は、上端が連結部材１０２に固定されている。なお、送りねじ９８の上端は、連結部材１０２に回転自在に支持されている。
【００５０】
これら送りねじ９８、及び一対のスライドレール１００の図１の紙面表面側の側部には、外側上下スライドベース１０４が配置されている。外側上下スライドベース１０４には、図１の紙面裏面側方向に、図３に示すように、送りねじ９８に螺合する雌ねじの形成されたナット１０６、スライドレール１００に対して摺動自在に係合するリニアモーションベアリングブロック１０８が取り付けられている。したがって、送りねじ９８をモーター９６で回転させることで、外側上下スライドベース１０４を上下方向に移動することができる。
【００５１】
図１に示すように、外側上下スライドベース１０４の図１の紙面表側の側部には、送りねじ１１０、及び一対のスライドレール１１２が水平に配置されている。一対のスライドレール１１２は、一端側が連結部材１１４に固定されている。連結部材１１４にはモーター１１６が水平に取り付けられており、モーター１１６の軸に送りねじ１１０が同軸的に固定されている。
【００５２】
スライドレール１１２の他端には、外側レーザー変位計固定台座１１８が固定されている。外側レーザー変位計固定台座１１８に対して、送りねじ１１０の端部は回転自在に支持されている。
この外側レーザー変位計固定台座１１８には、図３に示すように、回転軸が送りねじ１１０と直交する方向、かつ水平とされたモーター１２０が取り付けられている。
【００５３】
このモーター１２０の回転軸には、図１に示すように、外側レーザー変位計１２２が取り付けられている。
外側レーザー変位計１２２は、距離測定用のレーザービームを、モーター１２０の回転軸と直交する方向へ出射する。したがって、モーター１２０を回転させることで、外側レーザー変位計１２２のレーザービームの出射方向、即ち、距離の測定方向を変更することができる。
【００５４】
外側上下スライドベース１０４の図１の紙面表側の側部には、送りねじ１１０に螺合する雌ねじの形成されたナット１２４、及びスライドレール１１２に対して摺動自在に係合するリニアモーションベアリングブロック１２６が取り付けられている。したがって、送りねじ１１０をモーター１１６で回転させることで、外側上下スライドベース１０４をスライドレール１１２に沿って水平方向に移動することができる。
このように、外側レーザー変位計固定台座１１８に取り付けられた外側レーザー変位計１２２は、モーター９６、及びモーター１１６を回転することで、タイヤ外で上下方向（矢印Ａ方向）、及び水平方向（矢印Ｂ方向）に移動することが出来る。
【００５５】
図４に示すように、このタイヤ厚み測定装置１０には、内側レーザー変位計６６、及び外側レーザー変位計１２２の位置、及び向きを変更するための制御装置３８が設けられている。
【００５６】
制御装置３８には、モーター３４、モーター４０、モーター６０、モーター９６及びモーター１１６が接続されている。また、制御装置３８には、内側レーザー変位計固定台座６２に設けられて内側レーザー変位計６６の向きを検出するロータリーエンコーダー１２８（図１では図示せず）、外側レーザー変位計固定台座１１８に設けられて外側レーザー変位計１２２の向きを検出するロータリーエンコーダー１３０（図１では図示せず）、内側レーザー変位計６６の高さ位置を検出（例えば、ベースの予め設置した点を基準とした高さ位置）するリニアエンコーダー１３２（図１では図示せず）、内側レーザー変位計６６の水平方向の位置を検出（例えば、ベースの予め設置した点を基準とした水平方向の位置）するリニアエンコーダー１３４（図１では図示せず）、外側レーザー変位計１２２の高さ位置を検出（例えば、ベースの予め設置した点を基準とした高さ位置）するリニアエンコーダー１３６（図１では図示せず）、外側レーザー変位計１２２の水平方向の位置を検出（例えば、ベースの予め設置した点を基準とした水平方向の位置）するリニアエンコーダー１３８（図１では図示せず）が接続されている。
【００５７】
制御装置３８は、これらロータリーエンコーダー３６，１２８，１３０、リニアエンコーダー１３２，１３４，１３６，１３８からの検出データに基づいて、内側レーザー変位計６６の向き及び座標（上下方向、及び水平方向の位置）、外側レーザー変位計１２２の向き及び座標（上下方向、及び水平方向の位置）を得ることができる。
制御装置３８には、外側レーザー変位計１２２の向き、即ち、モーター６４の回転位置を手動で変更可能とするコントロールパネル１４０が接続されている。これにより、コントロールパネル１４０からの指示で、例えば、外側レーザー変位計１２２からの計測用のレーザービームを、タイヤ外面に対して直角に向ける（タイヤ外面の法線方向に向ける）ことが出来る。
【００５８】
また、制御装置３８は、例えば、内側レーザー変位計６６の計測方向（計測用レーザービームの出射方向）と外側レーザー変位計１２２の計測方向（計測用レーザービームの出射方向）とを互いに向かい合わせるように、モーター６４及びモーター１２０の回転を制御することができる。
【００５９】
さらに、制御装置３８は、内側レーザー変位計６６の座標、及び外側レーザー変位計１２２の座標に基づいて内側レーザー変位計６６と外側レーザー変位計１２２の距離を演算することができ、内側レーザー変位計６６と外側レーザー変位計１２２の距離から、内側レーザー変位計６６で計測した内側レーザー変位計６６からタイヤ内面までの距離、及び外側レーザー変位計１２２で計測した外側レーザー変位計１２２からタイヤ外面までの距離を引き算することで、タイヤ３０の厚みを演算することができる。
【００６０】
また、制御装置３８に予めプログラム入力しておくことで、タイヤ外面に沿って外側レーザー変位計１２２を移動（矢印Ｃ，Ｄ方向）することができ、例えば、一方のビード部から他方のビード部に渡って外側レーザー変位計１２２を移動することができる。
さらに、制御装置３８には、計測したタイヤ３０の厚み等を表示する表示装置１４２が接続されている。
【００６１】
上記制御装置３８は、例えば、パーソナルコンピュータ等を用いることができる。
なお、モーター３４，４０，６０，９６，１１６には、ステッピングモーター等を用いることができるが、他種類のモーターを用いても良い。
【００６２】
（作用）
次に、本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０の作用を説明する。
例えば、タイヤ３０のビード部の厚みを計測する場合には、図５に示すように、予め上側ハーフリム８４を上昇させておき、上側ハーフリム８４と下側ハーフリム２６の間にタイヤ３０を水平に挿入し、タイヤ３０の下側のビード部を下側ハーフリム２６に組み付ける。
【００６３】
次に、シリンダ装置７２を駆動して上側ハーフリム８４を下降させ、図１に示すように、上側ハーフリム８４をタイヤ３０の上側のビード部に組み付ける。
タイヤ３０を下ハーフリム２６及び上側ハーフリム８４に組み付けた後、空気バルブ９２よりタイヤ内に空気を充填し、所望の内圧に設定する。
【００６４】
その後、コントロールパネル１４０を操作して、外側レーザー変位計１２２の位置を所望の位置に設定する。例えば、図１に示すように、上側のビード部の厚みを計測する場合には、外側レーザー変位計１２２を上側のビード部の外面と対向する位置に配置し、計測用レーザービームの出射方向がタイヤ外面と直角（タイヤ外面の法線と平行）となるように外側レーザー変位計１２２の向きを設定する。
【００６５】
外側レーザー変位計１２２の位置、及び向きを設定すると、制御装置３８は自動で内側レーザー変位計の位置、及び向きを設定し、内側レーザー変位計６６の計測方向（計測用レーザービームの出射方向）と外側レーザー変位計１２２の計測方向（計測用レーザービームの出射方向）とを互いに向かい合わせるように、モーター６４及びモーター１２０の回転を制御する。
【００６６】
コントロールパネル１４０を操作して、距離の測定を指示すると、内側レーザー変位計６６及び外側レーザー変位計１２２から各々測定用のレーザービームが出射され、距離の測定が行われる。距離の測定が終了すると、演算を行ってタイヤ３０のビード部の厚みを得る。得られた厚みは、表示装置１４２に表示される。
【００６７】
なお、タイヤ３０をモーター３４で１回転させ、ロータリーエンコーダー３６で回転位置（角度）を検出しつつ、回転角度に応じてタイヤ３０の所望の位置の厚みを計測することで、タイヤ３０の所望の部分（例えば、ビード部）の厚みをタイヤ周方向に渡って連続して効率的、かつ精度良く計測することができる。なお、図６のグラフには、タイヤ３０を１回転（３６０°）させてタイヤＡ，Ｂの所望の部分の厚みをタイヤ周方向に渡って連続して計測した一例が示されている。なお、図６のグラフでは、タイヤ３０のゲージを変化量（％）として表示しており、例えば９０°回転させた位置でゲージが大幅に変化していることが分かる。
【００６８】
上記実施形態では、無負荷状態のタイヤ３０の厚みを計測したが、図１に２点鎖線で示すように、タイヤ厚み測定装置１０の側方にタイヤ回転ドラム１４４を配置し、タイヤ回転ドラム１４４を移動してタイヤ３０のトレッドにタイヤ回転ドラム１４４を所望の荷重で押し当ててタイヤ３０の厚みを計測しても良い。これにより、負荷時のタイヤ３０の厚みを計測することが出来る。
【００６９】
なお、タイヤ３０の回転軸とタイヤ回転ドラム１４４の回転軸を平行にしてタイヤ３０の厚みを計測しても良く、タイヤ３０の回転軸とタイヤ回転ドラム１４４の回転軸との間に角度を付けて、タイヤ３０に対してスリップアングル（ＳＡ）、及びキャンバー角度（ＣＡ）を付けてタイヤ３０の厚みを計測することも出来る。
【００７０】
以上、タイヤ３０のビード部の厚みを計測する例を説明したが、ビード部に限らず、外側レーザー変位計１２２の位置、及び向きを変更することで、ビード部以外の部位、例えば、サイド部、ショルダー部、及びトレッド部の各部の厚みを同様にして計測することができる。サイド部、ショルダー部、及びトレッド部の各部の厚みを計測するには、測定部位の外側に外側レーザー変位計１２２を配置し、外側レーザー変位計１２２の計測用レーザービームを計測位置に対して直角となるように外側レーザー変位計１２２の向きを設定すれば良い（なお、内側レーザー変位計６６の位置及び向きは自動で変更される）。
【００７１】
次に、タイヤ３０のタイヤ赤道面と直角方向に、一方のビード部から他方のビード部にかけてタイヤ３０の厚みをタイヤ径方向及びタイヤ幅方向に計測する方向を説明する。
図１に示すように、タイヤ３０の上側のビード部に対向する位置に外側レーザー変位計１２２を配置し、タイヤ３０の厚みを計測しながら外側レーザー変位計１２２の位置を、タイヤ外面に沿って（矢印Ｃ方向、及び矢印Ｄ方向）下側のビード部と対向する位置まで移動する。
これにより、一方のビード部から他方のビード部にかけてタイヤ３０の厚みを効率的、かつ精度良く計測することが出来る。
【００７２】
このように、本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０を用い、タイヤ３０を回転させ、かつ内側レーザー変位計６６及び外側レーザー変位計１２２をタイヤ径方向及びタイヤ幅方向に（ラジアルカーカスコードの延び方向）に移動することで、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に連続して、またはタイヤ径方向及びタイヤ幅方向の任意の位置で、タイヤ３０の厚さを効率的、かつ精度良く測定することができる。
【００７３】
本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０を用いることで、例えば、トレッドのスポット的な偏摩耗、タイヤ構成部品のばらつき等を把握することができる。
【００７４】
本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０では、内側レーザー変位計６６と外側レーザー変位計１２２とがタイヤ内外を貫通するアーム等で連結されていないので、アーム等がタイヤ３０に接触してタイヤ厚みの計測を制限することは無く、また、タイヤ内圧を負荷した状態でタイヤ３０の厚みを計測することができる。
【００７５】
本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０では、シリンダ装置７２で下側ハーフリム２６からの上側ハーフリム８４の位置を変更することで、幅の異なるタイヤ３０を容易に装着することが出来る。
【００７６】
本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０では、下側ハーフリム２６、及び上側ハーフリム８４がボルト止めされているので、下側ハーフリム２６、及び上側ハーフリム８４をサイズの異なる他の大きさの下側ハーフリム２６、及び上側ハーフリム８４と交換することができる。
【００７７】
このため、計測するタイヤ３０のサイズに応じた大きさの下側ハーフリム２６、及び上側ハーフリム８４を予め複数種類用意しておき、計測するタイヤ３０に応じた下側ハーフリム２６、及び上側ハーフリム８４を取り付けることで、種々のサイズのタイヤ３０の厚みを計測することが出来る。
【００７８】
なお、本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０によれば、タイヤ３０の内面及び外面の全ての位置を計測することで、３次元的なタイヤのデータを作成することも可能である。
【００７９】
タイヤ３０の厚みを計測する内側レーザー変位計６６、及び外側レーザー変位計１２２に関しては、タイヤ部材のばらつきを捉えるために、精度が０．３ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以下のものが好ましい。
【００８０】
内側レーザー変位計６６、及び外側レーザー変位計１２２の計測用レーザービームのスポット径は、０．５ｍｍ以下が好ましく、０．２５ｍｍ以下が更に好ましい。
例えば、タイヤ周長を約２ｍ（例えば、乗用車用タイヤの標準サイズにおいて）としたとき、一般的なタイヤパターンを再現するのに必要な分解能（精度）はおよそ約２０００点／１周となり、そのとき、１点当りの距離は１ｍｍとなるので、スポット径はそれよりも小さい必要があるため、スポット径は０．５ｍｍ以下が好ましいとしている。
【００８１】
［その他の実施形態］
上記実施形態では外側レーザー変位計１２２の計測用レーザービームの出射方向、及び内側レーザー変位計６６の計測用レーザービームの出射方向を互いに向かい合わせてタイヤ３０の厚みを計測したが、本発明はこれに限らず、外側レーザー変位計１２２の計測用レーザービームの出射方向、及び内側レーザー変位計６６の計測用レーザービームの出射方向を互いに向かい合わせなくてもてタイヤ３０の厚みを計測することが出来る。
【００８２】
以下にその方法の一例を説明する。
例えば、図７に示すように、外側レーザー変位計１２２の計測用レーザービーム１２２Ａの出射方向、及び内側レーザー変位計６６の計測用レーザービーム６６Ａの出射方向が互いに向かい合っていない場合には、外側レーザー変位計１２２の計測用レーザービーム１２２Ａの出射方向と、外側レーザー変位計１２２からタイヤ外表面の計測位置までの距離とからタイヤ外表面の計測位置の座標（点Ａ）を得ることが出来る。同様にして内側レーザー変位計６６の計測用レーザービーム６６Ａの出射方向と、内側レーザー変位計６６からタイヤ内表面の計測位置までの距離とからタイヤ内表面の計測位置の座標（点Ｂ）を得ることが出来る。
【００８３】
そして、上記座標（点Ａ）と座標（点Ｂ）とから、座標（点Ａ）から座標（点Ｂ）までの距離、即ち、タイヤ３０の厚みＴを演算することが出来る。これらの演算は、制御装置３８に予め組み込んだプログラムによって実行することが出来る。
【００８４】
上記実施形態では、内側レーザー変位計６６を上下方向、及び水平方向に移動可能としたが、本発明はこれに限らず、内側レーザー変位計６６の位置はタイヤ内に固定されていても良い。ただし、この場合、内側レーザー変位計６６の向きは、変更可能としておくことが好ましい。
【００８５】
上記実施形態では、外側レーザー変位計１２２の位置及び向きと、内側レーザー変位計６６の位置及び向きを制御装置３８で制御して連動させることで、外側レーザー変位計１２２の距離測定用のレーザービームと内側レーザー変位計６６の距離測定用レーザービームとを向かい合わせたが、外側レーザー変位計１２２と内側レーザー変位計６６とを機械的に連動させても良い。
【００８６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００８７】
１０ タイヤ厚み測定装置
１４ 固定軸（タイヤ支持手段）
１６ ラジアルベアリング（タイヤ支持手段、リム回転支持部材）
１８ スラストベアリング（タイヤ支持手段、リム回転支持部材）
２０ 下側回転部材（タイヤ支持手段）
２２ オーリング（タイヤ支持手段）
２６ 下側ハーフリム（第１のリム）
３２ オーリング（タイヤ支持手段）
３８ 制御装置（演算手段）
３９ 内側レーザー変位計移動装置（内側移動手段）
６４ モーター（内側レーザー変位計回転支持装置）
６６ 内側レーザー変位計
７２ シリンダ装置（移動手段）
７４ 上下移動軸（タイヤ支持手段）
７６ ラジアルベアリング（タイヤ支持手段、リム回転支持部材）
７８ スラストベアリング（タイヤ支持手段、リム回転支持部材）
８０ 上側回転部材（タイヤ支持手段）
８４ 上側ハーフリム（第２のリム）
８８ オーリング（タイヤ支持手段）
９３ 外側レーザー変位計移動装置（外側移動手段）
１２０ モーター（外側レーザー変位計回転支持装置）
１２２ 外側レーザー変位計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの厚みを測定するタイヤ厚み測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの厚みを測定するタイヤ厚み測定装置として、例えば、特許文献１に記載のタイヤ厚み測定装置が知られている。
特許文献１のタイヤ厚み測定装置では、タイヤ内面側に配置されてタイヤ内面までの距離を測定する内側レーザー変位計と、タイヤ外面側に配置されてタイヤ外面までの距離を測定する外側レーザー変位計とがアームで連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８―１９６８８１号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、タイヤの厚みを測定する際には、アームをタイヤの外側から内側へ渡って配置させる必要がある。このため、タイヤ内空部を密閉して内圧を掛けることができず、内圧を加えた状態でタイヤの厚みを計測する要望に応えられなかった。
本発明は上記事実を考慮し、内圧を加えた状態でタイヤの厚みを計測可能なタイヤ厚み測定装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載のタイヤ厚み測定装置は、装着されたタイヤの内部を気密に保持するタイヤ支持手段と、前記タイヤの外側に配置され、タイヤ外表面までの第１の距離を測定する外側レーザー変位計と、前記タイヤ支持手段に取り付けられ、前記タイヤの内側に配置されてタイヤ内表面までの第２の距離を測定する内側レーザー変位計と、を有する。
【０００６】
請求項１に記載のタイヤ厚み装置では、タイヤ支持手段にタイヤが装着され、タイヤ内が気密に保持されるので、タイヤに内圧を負荷させることができる。
【０００７】
外側レーザー変位計は、タイヤ外表面までの第１の距離を測定する。
タイヤ支持手段には内側レーザー変位計が取り付けられている。
【０００８】
内側レーザー変位計はタイヤ支持手段に取り付けられた状態でタイヤの内側に配置され、タイヤ内表面までの第２の距離を測定する。
内側レーザー変位計と外側レーザー変位計との離間距離から、第１の距離及び第２の距離を引き算することで、タイヤの厚みを得ることが出来る。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ厚み測定装置において、前記外側レーザー変位計を移動させる外側移動手段と、前記内側レーザー変位計を移動させる内側移動手段とを備え、前記外側レーザー変位計が出射するレーザービームと、前記内側レーザー変位計が出射するレーザービームとが同一光路上に位置するように前記外側移動手段と前記内側移動手段を駆動させる。
【００１０】
請求項２に記載のタイヤ厚み測定装置では、外側移動手段が外側レーザー変位計を移動させることができ、内側移動手段が内側レーザー変位計を移動させることができ、外側レーザー変位計が出射するレーザービームと、内側レーザー変位計が出射するレーザービームとが同一光路上に位置するように外側移動手段と内側移動手段が駆動される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のタイヤ厚み測定装置において、前記外側レーザー変位計は、タイヤ外面の法線方向に沿ってレーザービームを出射して前記第１の距離を測定する。
【００１２】
請求項３に記載のタイヤ厚み測定装置では、外側レーザー変位計がタイヤ外面の法線方向に沿ってレーザービームを出射して第１の距離を測定する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載のタイヤ厚み測定装置において、前記外側移動手段は前記外側レーザー変位計の向きを変える外側レーザー変位計回転支持装置を有し、前記内側移動手段は前記内側レーザー変位計の向きを変える内側レーザー変位計回転支持装置を有している。
【００１４】
請求項４に記載のタイヤ厚み測定装置では、外側移動手段が外側レーザー変位計の向きを変える外側レーザー変位計回転支持装置を有しているので、外側レーザー変位計の向きを変えてレーザービームの出射方向、即ち、外側レーザー変位計による距離の測定方向を変更することができる。
【００１５】
また、内側移動手段が内側レーザー変位計の向きを変える内側レーザー変位計回転支持装置を有しているので、内側レーザー変位計の向きを変えてレーザービームの出射方向、即ち、内側レーザー変位計による距離の測定方向を変更することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のタイヤ厚み測定装置において、前記タイヤ支持手段は、リムを回転可能に支持するリム回転支持部材を有する。
【００１７】
請求項５に記載のタイヤ厚み測定装置では、リムがリム回転支持部材によって回転可能に支持される。これによりリムに装着したタイヤを回転させることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のタイヤ厚み測定装置において、前記第１のリム、及び前記第２のリムの少なくとも一方は、前記第１のリムと前記第２のリムとの間隔を軸方向に変更する移動手段に接続されている。
【００１９】
請求項６に記載のタイヤ厚み測定装置では、第１のリムと第２のリムとの間隔を移動手段で変更することで、幅の異なるタイヤを装着することが出来る。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のタイヤ厚み測定装置において、前記移動手段に対して前記第１のリム、及び前記第２のリムは、交換可能に設けられている。
【００２１】
請求項７に記載のタイヤ厚み測定装置では、移動手段に対して第１のリム、及び第２のリムを交換することが出来る。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように請求項１に記載のタイヤ厚み測定装置によれば、タイヤに内圧を負荷させた状態でタイヤの厚みを計測することができる、という優れた効果を有する。
【００２３】
請求項２に記載のタイヤ厚み測定装置によれば、内側レーザー変位計から外側レーザー変位計までの距離から、内側レーザー変位計からタイヤ内面までの距離と外側レーザー変位計からタイヤ外面までの距離を引き算することで、タイヤの厚みを容易に得ることができる。
【００２４】
請求項３に記載のタイヤ厚み測定装置によれば、外側レーザー変位計で第１の距離をタイヤ外面の法線に沿って第１の距離を測定することで、タイヤの厚みを高精度で測定することができる。
【００２５】
請求項４に記載のタイヤ厚み測定装置によれば、タイヤの様々な部位の厚みを測定することができる。
【００２６】
請求項５に記載のタイヤ厚み測定装置によれば、タイヤを回転させることで、タイヤの厚みをタイヤ周方向に連続的に計測することができる。
【００２７】
請求項６に記載のタイヤ厚み測定装置によれば、幅の異なるタイヤをタイヤ厚み測定装置に装着することが出来る。
【００２８】
請求項７に記載のタイヤ厚み測定装置では、タイヤサイズに応じた第１のリム、及び第２のリムに交換することで、サイズの異なるタイヤをタイヤ厚み測定装置に装着することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】タイヤ厚み測定装置の概略構成を示す一部を断面にした正面図である。
【図２】内側レーザー変位計の裏側部分の周辺を示す背面図である。
【図３】外側レーザー変位計の裏側部分の周辺を示す背面図である。
【図４】電気系のブロック図である。
【図５】上側ハーフリムをタイヤから離間させた状態のタイヤ厚み測定装置の概略構成を示す一部を断面にした正面図である。
【図６】タイヤの厚みを周方向に測定した一例を示すグラフである。
【図７】タイヤの厚みを計測する方法の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図面を用いて、本発明の一実施形態に係るタイヤ厚み測定装置１０について説明する。
（内側レーザー変位計）
図１に示すように、床上に設置されるベース１２の上には、軸方向を鉛直方向とした固定軸１４が取り付けられている。
固定軸１４は、軸部１４Ａとフランジ部１４Ｂとを備えて構成されており、フランジ部１４Ｂが図示しないボルトによってベース１２に固定されている。
【００３１】
軸部１４Ａには、ラジアルベアリング１６及びスラストベアリング１８を介して下側回転部材２０が回転自在に支持されている。
下側回転部材２０には、小径の軸孔２０Ａ及び大径の軸孔２０Ｂが形成されており、大径の軸孔２０Ｂに２個のラジアルベアリング１６が挿入されている。
【００３２】
固定軸１４の軸部１４Ａには、下側回転部材２０の小径の軸孔２０Ａと対向する位置に、オーリング２２の嵌められた溝が形成されている。
オーリング２２によって固定軸１４と下側回転部材２０との間の隙間がシールされており、後述するタイヤ内の空気が固定軸１４と下側回転部材２０との間の隙間から外部へ漏れ出ることを防止している。
【００３３】
下側回転部材２０の外周部にはフランジ２４が形成されている。このフランジ２４には、円環状の下側ハーフリム２６がボルト２８にて固定されている。この下側ハーフリム２６の外周部には、後述する水平に配置されたタイヤ３０の下側のビード部が装填される。
【００３４】
一方、下側回転部材２０の外周部には、オーリング３２の嵌められた溝が形成されている。このオーリング３２によって下側ハーフリム２６と下側回転部材２０との間の隙間がシールされており、後述するタイヤ内圧が下側ハーフリム２６と下側回転部材２０との間の隙間から外部へ漏れ出ることを防止している。
【００３５】
なお、ベース１２には、下側回転部材２０を回転させるモーター３４、及び下側回転部材２０の回転位置を検出するロータリーエンコーダー３６が取り付けられている。なお、これらのモーター３４、及びロータリーエンコーダー３６は、後述する制御装置３８に接続されており、モーター３４は制御装置３８によって回転が制御されている。なお、モーター３４の回転力は、図示しないタイミングベルト等を介して下側回転部材２０に伝達されるように構成されている。
【００３６】
固定軸１４の軸部１４Ａの先端には、内側レーザー変位計移動装置３９が設けられている。内側レーザー変位計移動装置３９は、軸部１４Ａの先端に同時的かつ上向きに取り付けられたモーター４０を備えている。モーター４０の軸には送りねじ４２が同時的に固定されている。
また、送りねじ４２の両側には、送りねじ４２と平行に一対のスライドレール４４が配置されている。スライドレール４４の下端は軸部１４Ａの先端に固定されており、スライドレール４４の上端は連結部材４６に固定されている。なお、送りねじ４２の先端は、連結部材４６に回転自在に支持されている。
【００３７】
これら送りねじ４２、及び一対のスライドレール４４の側部（図１の紙面裏面側方向）には、内側上下スライドベース４８が配置されている。内側上下スライドベース４８には、送りねじ４２に螺合する雌ねじの形成されたナット５０、スライドレール４４に対して摺動自在に係合するリニアモーションベアリングブロック５２が取り付けられている。したがって、送りねじ４２をモーター４０で回転させることで、内側上下スライドベース４８を上下方向に移動することができる。
【００３８】
内側上下スライドベース４８の側部（図１の紙面裏面側方向）には、送りねじ５４、及び一対のスライドレール５６が水平に配置されている。
一対のスライドレール５６は、一端側が連結部材５８に固定されている。連結部材５８にはモーター６０が水平に取り付けられており、このモーター６０の軸に送りねじ５４が同軸的に固定されている。
スライドレール５６の他端には、内側レーザー変位計固定台座６２が固定されている。内側レーザー変位計固定台座６２に対して、送りねじ５４の端部は回転自在に支持されている。
【００３９】
図２に示すように、この内側レーザー変位計固定台座６２には、回転軸が送りねじ５４と直交する方向、かつ水平とされたモーター６４が取り付けられている。
図１に示すように、このモーター６４（図１では図示せず）の回転軸には、内側レーザー変位計６６が取り付けられている。
【００４０】
内側レーザー変位計６６は、距離測定用のレーザービームを、モーター６４の回転軸と直交する方向へ出射する。したがって、モーター６４を回転させることで、内側レーザー変位計６６の距離計測用のレーザービームの出射方向、即ち、距離の測定方向を変更することができる。
【００４１】
図２に示すように、内側上下スライドベース４８の図面の紙面表面側には送りねじ５４に螺合する雌ねじの形成されたナット６８、及びスライドレール５６に対して摺動自在に係合するリニアモーションベアリングブロック７０が取り付けられている。したがって、送りねじ５４をモーター６０で回転させることで、内側上下スライドベース４８をスライドレール５６に沿って水平方向に移動することができる。
【００４２】
このようにして、内側上下スライドベース４８に取り付けられた内側レーザー変位計６６は、モーター４０、及びモーター６０を回転することで、タイヤ内で上下方向、及び水平方向に移動することが出来る。
【００４３】
図１に示すように、固定軸１４の上方には、シリンダ装置７２が軸方向を鉛直方向に向けて配置されている。シリンダ装置７２は、ベース１２に立設された図示しない支柱に取り付けられている。
【００４４】
シリンダ装置７２の軸７２Ａの下端には、上下移動軸７４が取り付けられている。
上下移動軸７４は、小径部７４Ａ及び小径部７４Ａの下端に設けられる大径部７４Ｂを備えている。上下移動軸７４には、ラジアルベアリング７６、及びスラストベアリング７８を介して上側回転部材８０が回転自在に支持されている。
上下移動軸７４には段付きの孔８２が形成されており、この孔８２にラジアルベアリング７６、及びスラストベアリング７８が挿入されている。
【００４５】
上側回転部材８０の外周部には、フランジ８３が形成されている。このフランジ８３には、円環状の上側ハーフリム８４がボルト８６にて固定されている。この上側ハーフリム８４の外周部には、後述する水平に配置されたタイヤ３０の上側のビード部が装填される。
上側回転部材８０の下端の外周側には、オーリング８８の嵌められた溝が形成されている。
このオーリング８８によって上側ハーフリム８４と上側回転部材８０との間の隙間がシールされており、後述するタイヤ内圧が上側ハーフリム８４と上側回転部材８０との間の隙間から外部へ漏れ出ることを防止している。
【００４６】
さらに、上側回転部材８０の下端には、円板状の蓋９０が図示しないボルトで固定されている。上記オーリング８８は、この蓋９０にも圧着されており、後述するタイヤ内の空気が上側回転部材８０の孔８２を通過して外部へ漏れ出ることを防止している。
以上のように、各部の隙間がシールされることで下側ハーフリム２６及び上側ハーフリム８４に装着されたタイヤ３０の内空部分の気密が保持される。
【００４７】
上側ハーフリム８４には、タイヤ３０の内圧を調整するための空気バルブ９２が取り付けられており、空気バルブ９２を介してタイヤ内に空気を出入りさせることができる。
【００４８】
なお、シリンダ装置７２の軸７２Ａを移動させることで、上側ハーフリム８４と下側ハーフリム２６との間隔を調整することができ、幅の異なる種々のタイヤ３０を上側ハーフリム８４と下側ハーフリム２６に装着することができる。また、上側ハーフリム８４、及び下側ハーフリム２６を交換することで、種々のサイズのタイヤ３０を本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０に装着することができる。
なお、固定軸１４、ラジアルベアリング１６、スラストベアリング１８、下側回転部材２０、上下移動軸７４、ラジアルベアリング７６、スラストベアリング７８、上側回転部材８０等によって本発明のタイヤ支持手段が構成されている。
【００４９】
（外側レーザー変位計）
図１に示すように、ベース１２の上には、固定軸１４と離間した位置に、外側レーザー変位計移動装置９３が設けられている。外側レーザー変位計移動装置９３は、ベース１２の上に固定されるサブベース９４を備えている。サブベース９４には、回転軸を鉛直方向に向けたモーター９６が取り付けられている。モーター９６の回転軸には送りねじ９８が同時的に固定されている。
また、サブベース９４には、送りねじ９８の両側に、送りねじ９８と平行に一対のスライドレール１００が固定されている。一対のスライドレール１００は、上端が連結部材１０２に固定されている。なお、送りねじ９８の上端は、連結部材１０２に回転自在に支持されている。
【００５０】
これら送りねじ９８、及び一対のスライドレール１００の図１の紙面表面側の側部には、外側上下スライドベース１０４が配置されている。外側上下スライドベース１０４には、図１の紙面裏面側方向に、図３に示すように、送りねじ９８に螺合する雌ねじの形成されたナット１０６、スライドレール１００に対して摺動自在に係合するリニアモーションベアリングブロック１０８が取り付けられている。したがって、送りねじ９８をモーター９６で回転させることで、外側上下スライドベース１０４を上下方向に移動することができる。
【００５１】
図１に示すように、外側上下スライドベース１０４の図１の紙面表側の側部には、送りねじ１１０、及び一対のスライドレール１１２が水平に配置されている。一対のスライドレール１１２は、一端側が連結部材１１４に固定されている。連結部材１１４にはモーター１１６が水平に取り付けられており、モーター１１６の軸に送りねじ１１０が同軸的に固定されている。
【００５２】
スライドレール１１２の他端には、外側レーザー変位計固定台座１１８が固定されている。外側レーザー変位計固定台座１１８に対して、送りねじ１１０の端部は回転自在に支持されている。
この外側レーザー変位計固定台座１１８には、図３に示すように、回転軸が送りねじ１１０と直交する方向、かつ水平とされたモーター１２０が取り付けられている。
【００５３】
このモーター１２０の回転軸には、図１に示すように、外側レーザー変位計１２２が取り付けられている。
外側レーザー変位計１２２は、距離測定用のレーザービームを、モーター１２０の回転軸と直交する方向へ出射する。したがって、モーター１２０を回転させることで、外側レーザー変位計１２２のレーザービームの出射方向、即ち、距離の測定方向を変更することができる。
【００５４】
外側上下スライドベース１０４の図１の紙面表側の側部には、送りねじ１１０に螺合する雌ねじの形成されたナット１２４、及びスライドレール１１２に対して摺動自在に係合するリニアモーションベアリングブロック１２６が取り付けられている。したがって、送りねじ１１０をモーター１１６で回転させることで、外側上下スライドベース１０４をスライドレール１１２に沿って水平方向に移動することができる。
このように、外側レーザー変位計固定台座１１８に取り付けられた外側レーザー変位計１２２は、モーター９６、及びモーター１１６を回転することで、タイヤ外で上下方向（矢印Ａ方向）、及び水平方向（矢印Ｂ方向）に移動することが出来る。
【００５５】
図４に示すように、このタイヤ厚み測定装置１０には、内側レーザー変位計６６、及び外側レーザー変位計１２２の位置、及び向きを変更するための制御装置３８が設けられている。
【００５６】
制御装置３８には、モーター３４、モーター４０、モーター６０、モーター９６及びモーター１１６が接続されている。また、制御装置３８には、内側レーザー変位計固定台座６２に設けられて内側レーザー変位計６６の向きを検出するロータリーエンコーダー１２８（図１では図示せず）、外側レーザー変位計固定台座１１８に設けられて外側レーザー変位計１２２の向きを検出するロータリーエンコーダー１３０（図１では図示せず）、内側レーザー変位計６６の高さ位置を検出（例えば、ベースの予め設置した点を基準とした高さ位置）するリニアエンコーダー１３２（図１では図示せず）、内側レーザー変位計６６の水平方向の位置を検出（例えば、ベースの予め設置した点を基準とした水平方向の位置）するリニアエンコーダー１３４（図１では図示せず）、外側レーザー変位計１２２の高さ位置を検出（例えば、ベースの予め設置した点を基準とした高さ位置）するリニアエンコーダー１３６（図１では図示せず）、外側レーザー変位計１２２の水平方向の位置を検出（例えば、ベースの予め設置した点を基準とした水平方向の位置）するリニアエンコーダー１３８（図１では図示せず）が接続されている。
【００５７】
制御装置３８は、これらロータリーエンコーダー３６，１２８，１３０、リニアエンコーダー１３２，１３４，１３６，１３８からの検出データに基づいて、内側レーザー変位計６６の向き及び座標（上下方向、及び水平方向の位置）、外側レーザー変位計１２２の向き及び座標（上下方向、及び水平方向の位置）を得ることができる。
制御装置３８には、外側レーザー変位計１２２の向き、即ち、モーター６４の回転位置を手動で変更可能とするコントロールパネル１４０が接続されている。これにより、コントロールパネル１４０からの指示で、例えば、外側レーザー変位計１２２からの計測用のレーザービームを、タイヤ外面に対して直角に向ける（タイヤ外面の法線方向に向ける）ことが出来る。
【００５８】
また、制御装置３８は、例えば、内側レーザー変位計６６の計測方向（計測用レーザービームの出射方向）と外側レーザー変位計１２２の計測方向（計測用レーザービームの出射方向）とを互いに向かい合わせるように、モーター６４及びモーター１２０の回転を制御することができる。
【００５９】
さらに、制御装置３８は、内側レーザー変位計６６の座標、及び外側レーザー変位計１２２の座標に基づいて内側レーザー変位計６６と外側レーザー変位計１２２の距離を演算することができ、内側レーザー変位計６６と外側レーザー変位計１２２の距離から、内側レーザー変位計６６で計測した内側レーザー変位計６６からタイヤ内面までの距離、及び外側レーザー変位計１２２で計測した外側レーザー変位計１２２からタイヤ外面までの距離を引き算することで、タイヤ３０の厚みを演算することができる。
【００６０】
また、制御装置３８に予めプログラム入力しておくことで、タイヤ外面に沿って外側レーザー変位計１２２を移動（矢印Ｃ，Ｄ方向）することができ、例えば、一方のビード部から他方のビード部に渡って外側レーザー変位計１２２を移動することができる。
さらに、制御装置３８には、計測したタイヤ３０の厚み等を表示する表示装置１４２が接続されている。
【００６１】
上記制御装置３８は、例えば、パーソナルコンピュータ等を用いることができる。
なお、モーター３４，４０，６０，９６，１１６には、ステッピングモーター等を用いることができるが、他種類のモーターを用いても良い。
【００６２】
（作用）
次に、本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０の作用を説明する。
例えば、タイヤ３０のビード部の厚みを計測する場合には、図５に示すように、予め上側ハーフリム８４を上昇させておき、上側ハーフリム８４と下側ハーフリム２６の間にタイヤ３０を水平に挿入し、タイヤ３０の下側のビード部を下側ハーフリム２６に組み付ける。
【００６３】
次に、シリンダ装置７２を駆動して上側ハーフリム８４を下降させ、図１に示すように、上側ハーフリム８４をタイヤ３０の上側のビード部に組み付ける。
タイヤ３０を下ハーフリム２６及び上側ハーフリム８４に組み付けた後、空気バルブ９２よりタイヤ内に空気を充填し、所望の内圧に設定する。
【００６４】
その後、コントロールパネル１４０を操作して、外側レーザー変位計１２２の位置を所望の位置に設定する。例えば、図１に示すように、上側のビード部の厚みを計測する場合には、外側レーザー変位計１２２を上側のビード部の外面と対向する位置に配置し、計測用レーザービームの出射方向がタイヤ外面と直角（タイヤ外面の法線と平行）となるように外側レーザー変位計１２２の向きを設定する。
【００６５】
外側レーザー変位計１２２の位置、及び向きを設定すると、制御装置３８は自動で内側レーザー変位計の位置、及び向きを設定し、内側レーザー変位計６６の計測方向（計測用レーザービームの出射方向）と外側レーザー変位計１２２の計測方向（計測用レーザービームの出射方向）とを互いに向かい合わせるように、モーター６４及びモーター１２０の回転を制御する。
【００６６】
コントロールパネル１４０を操作して、距離の測定を指示すると、内側レーザー変位計６６及び外側レーザー変位計１２２から各々測定用のレーザービームが出射され、距離の測定が行われる。距離の測定が終了すると、演算を行ってタイヤ３０のビード部の厚みを得る。得られた厚みは、表示装置１４２に表示される。
【００６７】
なお、タイヤ３０をモーター３４で１回転させ、ロータリーエンコーダー３６で回転位置（角度）を検出しつつ、回転角度に応じてタイヤ３０の所望の位置の厚みを計測することで、タイヤ３０の所望の部分（例えば、ビード部）の厚みをタイヤ周方向に渡って連続して効率的、かつ精度良く計測することができる。なお、図６のグラフには、タイヤ３０を１回転（３６０°）させてタイヤＡ，Ｂの所望の部分の厚みをタイヤ周方向に渡って連続して計測した一例が示されている。なお、図６のグラフでは、タイヤ３０のゲージを変化量（％）として表示しており、例えば９０°回転させた位置でゲージが大幅に変化していることが分かる。
【００６８】
上記実施形態では、無負荷状態のタイヤ３０の厚みを計測したが、図１に２点鎖線で示すように、タイヤ厚み測定装置１０の側方にタイヤ回転ドラム１４４を配置し、タイヤ回転ドラム１４４を移動してタイヤ３０のトレッドにタイヤ回転ドラム１４４を所望の荷重で押し当ててタイヤ３０の厚みを計測しても良い。これにより、負荷時のタイヤ３０の厚みを計測することが出来る。
【００６９】
なお、タイヤ３０の回転軸とタイヤ回転ドラム１４４の回転軸を平行にしてタイヤ３０の厚みを計測しても良く、タイヤ３０の回転軸とタイヤ回転ドラム１４４の回転軸との間に角度を付けて、タイヤ３０に対してスリップアングル（ＳＡ）、及びキャンバー角度（ＣＡ）を付けてタイヤ３０の厚みを計測することも出来る。
【００７０】
以上、タイヤ３０のビード部の厚みを計測する例を説明したが、ビード部に限らず、外側レーザー変位計１２２の位置、及び向きを変更することで、ビード部以外の部位、例えば、サイド部、ショルダー部、及びトレッド部の各部の厚みを同様にして計測することができる。サイド部、ショルダー部、及びトレッド部の各部の厚みを計測するには、測定部位の外側に外側レーザー変位計１２２を配置し、外側レーザー変位計１２２の計測用レーザービームを計測位置に対して直角となるように外側レーザー変位計１２２の向きを設定すれば良い（なお、内側レーザー変位計６６の位置及び向きは自動で変更される）。
【００７１】
次に、タイヤ３０のタイヤ赤道面と直角方向に、一方のビード部から他方のビード部にかけてタイヤ３０の厚みをタイヤ径方向及びタイヤ幅方向に計測する方向を説明する。
図１に示すように、タイヤ３０の上側のビード部に対向する位置に外側レーザー変位計１２２を配置し、タイヤ３０の厚みを計測しながら外側レーザー変位計１２２の位置を、タイヤ外面に沿って（矢印Ｃ方向、及び矢印Ｄ方向）下側のビード部と対向する位置まで移動する。
これにより、一方のビード部から他方のビード部にかけてタイヤ３０の厚みを効率的、かつ精度良く計測することが出来る。
【００７２】
このように、本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０を用い、タイヤ３０を回転させ、かつ内側レーザー変位計６６及び外側レーザー変位計１２２をタイヤ径方向及びタイヤ幅方向に（ラジアルカーカスコードの延び方向）に移動することで、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に連続して、またはタイヤ径方向及びタイヤ幅方向の任意の位置で、タイヤ３０の厚さを効率的、かつ精度良く測定することができる。
【００７３】
本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０を用いることで、例えば、トレッドのスポット的な偏摩耗、タイヤ構成部品のばらつき等を把握することができる。
【００７４】
本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０では、内側レーザー変位計６６と外側レーザー変位計１２２とがタイヤ内外を貫通するアーム等で連結されていないので、アーム等がタイヤ３０に接触してタイヤ厚みの計測を制限することは無く、また、タイヤ内圧を負荷した状態でタイヤ３０の厚みを計測することができる。
【００７５】
本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０では、シリンダ装置７２で下側ハーフリム２６からの上側ハーフリム８４の位置を変更することで、幅の異なるタイヤ３０を容易に装着することが出来る。
【００７６】
本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０では、下側ハーフリム２６、及び上側ハーフリム８４がボルト止めされているので、下側ハーフリム２６、及び上側ハーフリム８４をサイズの異なる他の大きさの下側ハーフリム２６、及び上側ハーフリム８４と交換することができる。
【００７７】
このため、計測するタイヤ３０のサイズに応じた大きさの下側ハーフリム２６、及び上側ハーフリム８４を予め複数種類用意しておき、計測するタイヤ３０に応じた下側ハーフリム２６、及び上側ハーフリム８４を取り付けることで、種々のサイズのタイヤ３０の厚みを計測することが出来る。
【００７８】
なお、本実施形態のタイヤ厚み測定装置１０によれば、タイヤ３０の内面及び外面の全ての位置を計測することで、３次元的なタイヤのデータを作成することも可能である。
【００７９】
タイヤ３０の厚みを計測する内側レーザー変位計６６、及び外側レーザー変位計１２２に関しては、タイヤ部材のばらつきを捉えるために、精度が０．３ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以下のものが好ましい。
【００８０】
内側レーザー変位計６６、及び外側レーザー変位計１２２の計測用レーザービームのスポット径は、０．５ｍｍ以下が好ましく、０．２５ｍｍ以下が更に好ましい。
例えば、タイヤ周長を約２ｍ（例えば、乗用車用タイヤの標準サイズにおいて）としたとき、一般的なタイヤパターンを再現するのに必要な分解能（精度）はおよそ約２０００点／１周となり、そのとき、１点当りの距離は１ｍｍとなるので、スポット径はそれよりも小さい必要があるため、スポット径は０．５ｍｍ以下が好ましいとしている。
【００８１】
［その他の実施形態］
上記実施形態では外側レーザー変位計１２２の計測用レーザービームの出射方向、及び内側レーザー変位計６６の計測用レーザービームの出射方向を互いに向かい合わせてタイヤ３０の厚みを計測したが、本発明はこれに限らず、外側レーザー変位計１２２の計測用レーザービームの出射方向、及び内側レーザー変位計６６の計測用レーザービームの出射方向を互いに向かい合わせなくてもてタイヤ３０の厚みを計測することが出来る。
【００８２】
以下にその方法の一例を説明する。
例えば、図７に示すように、外側レーザー変位計１２２の計測用レーザービーム１２２Ａの出射方向、及び内側レーザー変位計６６の計測用レーザービーム６６Ａの出射方向が互いに向かい合っていない場合には、外側レーザー変位計１２２の計測用レーザービーム１２２Ａの出射方向と、外側レーザー変位計１２２からタイヤ外表面の計測位置までの距離とからタイヤ外表面の計測位置の座標（点Ａ）を得ることが出来る。同様にして内側レーザー変位計６６の計測用レーザービーム６６Ａの出射方向と、内側レーザー変位計６６からタイヤ内表面の計測位置までの距離とからタイヤ内表面の計測位置の座標（点Ｂ）を得ることが出来る。
【００８３】
そして、上記座標（点Ａ）と座標（点Ｂ）とから、座標（点Ａ）から座標（点Ｂ）までの距離、即ち、タイヤ３０の厚みＴを演算することが出来る。これらの演算は、制御装置３８に予め組み込んだプログラムによって実行することが出来る。
【００８４】
上記実施形態では、内側レーザー変位計６６を上下方向、及び水平方向に移動可能としたが、本発明はこれに限らず、内側レーザー変位計６６の位置はタイヤ内に固定されていても良い。ただし、この場合、内側レーザー変位計６６の向きは、変更可能としておくことが好ましい。
【００８５】
上記実施形態では、外側レーザー変位計１２２の位置及び向きと、内側レーザー変位計６６の位置及び向きを制御装置３８で制御して連動させることで、外側レーザー変位計１２２の距離測定用のレーザービームと内側レーザー変位計６６の距離測定用レーザービームとを向かい合わせたが、外側レーザー変位計１２２と内側レーザー変位計６６とを機械的に連動させても良い。
【００８６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００８７】
１０ タイヤ厚み測定装置
１４ 固定軸（タイヤ支持手段）
１６ ラジアルベアリング（タイヤ支持手段、リム回転支持部材）
１８ スラストベアリング（タイヤ支持手段、リム回転支持部材）
２０ 下側回転部材（タイヤ支持手段）
２２ オーリング（タイヤ支持手段）
２６ 下側ハーフリム（第１のリム）
３２ オーリング（タイヤ支持手段）
３８ 制御装置（演算手段）
３９ 内側レーザー変位計移動装置（内側移動手段）
６４ モーター（内側レーザー変位計回転支持装置）
６６ 内側レーザー変位計
７２ シリンダ装置（移動手段）
７４ 上下移動軸（タイヤ支持手段）
７６ ラジアルベアリング（タイヤ支持手段、リム回転支持部材）
７８ スラストベアリング（タイヤ支持手段、リム回転支持部材）
８０ 上側回転部材（タイヤ支持手段）
８４ 上側ハーフリム（第２のリム）
８８ オーリング（タイヤ支持手段）
９３ 外側レーザー変位計移動装置（外側移動手段）
１２０ モーター（外側レーザー変位計回転支持装置）
１２２ 外側レーザー変位計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着されたタイヤの内部を気密に保持するタイヤ支持手段と、
前記タイヤの外側に配置され、タイヤ外表面までの第１の距離を測定する外側レーザー変位計と、
前記タイヤ支持手段に取り付けられ、前記タイヤの内側に配置されてタイヤ内表面までの第２の距離を測定する内側レーザー変位計と、
を有するタイヤ厚み測定装置。
【請求項２】
前記外側レーザー変位計を移動させる外側移動手段と、前記内側レーザー変位計を移動させる内側移動手段とを備え、
前記外側レーザー変位計が出射するレーザービームと、前記内側レーザー変位計が出射するレーザービームとが同一光路上に位置するように前記外側移動手段と前記内側移動手段を駆動させる請求項１に記載のタイヤ厚み測定装置。
【請求項３】
前記外側レーザー変位計は、タイヤ外面の法線方向に沿ってレーザービームを出射して前記第１の距離を測定する請求項２に記載のタイヤ厚み測定装置。
【請求項４】
前記外側移動手段は前記外側レーザー変位計の向きを変える外側レーザー変位計回転支持装置を有し、
前記内側移動手段は前記内側レーザー変位計の向きを変える内側レーザー変位計回転支持装置を有している、請求項２または請求項３に記載のタイヤ厚み測定装置。
【請求項５】
前記タイヤ支持手段は、タイヤの両方のビード部が装着されるリムを回転可能に支持するリム回転支持部材を有する、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のタイヤ厚み測定装置。
【請求項６】
前記リムは、一方の前記ビード部が装着される第１のリムと、他方の前記ビード部が装填される第２のリムを備え、
前記第１のリム、及び前記第２のリムの少なくとも一方は、前記第１のリムと前記第２のリムとの間隔を軸方向に変更する移動手段に接続されている、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のタイヤ厚み測定装置。
【請求項７】
前記移動手段に対して前記第１のリム、及び前記第２のリムは、交換可能に設けられている、請求項６に記載のタイヤ厚み測定装置。
【請求項１】
装着されたタイヤの内部を気密に保持するタイヤ支持手段と、
前記タイヤの外側に配置され、タイヤ外表面までの第１の距離を測定する外側レーザー変位計と、
前記タイヤ支持手段に取り付けられ、前記タイヤの内側に配置されてタイヤ内表面までの第２の距離を測定する内側レーザー変位計と、
を有するタイヤ厚み測定装置。
【請求項２】
前記外側レーザー変位計を移動させる外側移動手段と、前記内側レーザー変位計を移動させる内側移動手段とを備え、
前記外側レーザー変位計が出射するレーザービームと、前記内側レーザー変位計が出射するレーザービームとが同一光路上に位置するように前記外側移動手段と前記内側移動手段を駆動させる請求項１に記載のタイヤ厚み測定装置。
【請求項３】
前記外側レーザー変位計は、タイヤ外面の法線方向に沿ってレーザービームを出射して前記第１の距離を測定する請求項２に記載のタイヤ厚み測定装置。
【請求項４】
前記外側移動手段は前記外側レーザー変位計の向きを変える外側レーザー変位計回転支持装置を有し、
前記内側移動手段は前記内側レーザー変位計の向きを変える内側レーザー変位計回転支持装置を有している、請求項２または請求項３に記載のタイヤ厚み測定装置。
【請求項５】
前記タイヤ支持手段は、タイヤの両方のビード部が装着されるリムを回転可能に支持するリム回転支持部材を有する、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のタイヤ厚み測定装置。
【請求項６】
前記リムは、一方の前記ビード部が装着される第１のリムと、他方の前記ビード部が装填される第２のリムを備え、
前記第１のリム、及び前記第２のリムの少なくとも一方は、前記第１のリムと前記第２のリムとの間隔を軸方向に変更する移動手段に接続されている、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のタイヤ厚み測定装置。
【請求項７】
前記移動手段に対して前記第１のリム、及び前記第２のリムは、交換可能に設けられている、請求項６に記載のタイヤ厚み測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８２２７０（Ｐ２０１３−８２２７０Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２２３５６（Ｐ２０１１−２２２３５６）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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