JPH1071816A - タイヤ輪郭の獲得の装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度及び効率よく、タイヤデータを獲得す
る。 【解決手段】 種々のタイヤ輪郭を作成する方法及び装
置である。リニヤ−リニヤ−回転テーブルが、タイヤの
外面全部を順次走査する非接触式プローブを担持する。
非接触式プローブは測定データを集め、このデータは、
測定されているタイヤの平均断面輪郭又は高度に明確化
された断面輪郭を作成するためにプロセッサーに送られ
る。プロセッサーは、非接触式プローブと関連して、自
動照準の特徴を提供し、測定データ収集以前の非接触式
プローブの手動による調整の必要を無くす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気入りタイヤの種々
の性能の測定及び解析用の装置及び手法の技術に関す
る。より特別には、本発明は、測定すべき各面に対して
プローブを合わせ直すことなしに非接触式プローブを位
置決めできるようにリニア−リニア−回転テーブルを使
用することによりタイヤの内側サイドウオール、トレッ
ド及び外側サイドウオールを測定できる非接触式プロー
ブを使用する装置及び技術に関する。特に、本発明は、
測定データの収集以前に、自動照準機能が非接触式プロ
ーブを位置決めすような装置及び技術に関する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】今日では、対象物の寸法測定
に非接触式プローブを使用することが知られている、空
気入りタイヤの場合は、トレッドの深さ、タイヤ周囲及
びタイヤ横振れを測定するために非接触式プローブを使
用することがよく知られている。上述の測定値を得るた
めに種々の技術が使われてきた。

【０００３】特に、米国特許５２４５８６７号「タイヤ
パラメーターの測定方法及び装置」は、タイヤに生じた
トレッド摩耗の測定を明らかにする。特に、種々の点に
おけるトレッド深さに関するデータを得るためにレーザ
ープローブがタイヤのリブの各を順次に走査する。手動
でレーザープローブを再配置することにより、タイヤの
サイドウールに関する同様なデータを得ることができ
る。このデータが、トレッドの不規則摩耗の判定、及び
摩耗程度を表す総合摩耗指数の決定に使用される。

【０００４】米国特許５２４９４６０号「トレッドの不
規則摩耗の測定方法及び装置」もまた空気入りタイヤの
トレッド摩耗の測定及び解析の技術を明らかにする。タ
イヤはその軸線まわりに割り付けされ、レーザースキャ
ナーがトレッド面からのデータを取る。このデータは、
取捨選択され正規化され、タイヤデータの真円からのい
かなるずれもなくす。次いで、このデータがタイヤの与
えられた点における不規則摩耗度を確定するために使用
される。

【０００５】前述の特許により明らかにされた方法及び
装置はその説明された目的には効果的であるが、データ
の獲得方法及びその精度は効率悪くかつ不完全と考えら
れる。特に、データの収集を最適にするために、非接触
式プローブ又はレーザーを、タイヤ外面に関して手動で
位置決めしなければならないことが認められるであろ
う。換言すれば、測定手順の開始以前に、非接触式プロ
ーブを、これがタイヤを測定するときのタイヤの回転と
干渉しないように手動で位置決めしなければならない。
逆に言えば、非接触式プローブが役立たなくなるほどこ
れをタイヤ表面から遠くに置かねばならない。更に、タ
イヤ表面の異なった部分を測定するたびに非接触式プロ
ーブを手動で再配置しなければならないことが認められ
るであろう。そこで、プローブの再配置ごとに、プロー
ブを再配列するための手動の処置を行わねばならない。
更に、タイヤ測定用の公知の方法及び装置は平均断面輪
郭を与えないだけでなく、輪郭の高度の明確さも与えな
い。

【０００６】以上に基づき、本技術においては、プロセ
ッサーによりその運動を制御でき、従ってタイヤの外面
全部を測定できる非接触式プローブに対する要求があ
る。更に、測定方法を最適化するように自動的に自ら位
置決めする非接触式プローブについての技術における要
求がある。加えて、回転タイヤの平均断面輪郭及び静止
タイヤの高度に明確化された断面輪郭を作成できる測定
装置に対する技術の要求がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様は、
タイヤの輪郭を作る方法及び装置を提供することであ
る。

【０００８】本発明の別な態様は、タイヤに関する非接
触式プローブの位置を順応させるプロセッサー制御シス
テムを提供することである。

【０００９】本発明の更に別の態様は、上述のように、
測定方法を最適にするために非接触式プローブの位置を
調整するプロセッサーを提供することである。

【００１０】本発明のなお別の態様は、上述のように、
非接触式プローブを支持し、内側サイドウオール、トレ
ッド及び外側サイドウオールを含んだタイヤの外面を測
定するためにプローブの位置を調整するリニヤ−リニヤ
−回転テーブルを提供することである。

【００１１】本発明の更に別の態様は、上述のように、
非接触式プローブにより測定し、得られた寸法データを
記憶し、このデータを、タイヤ回転中の空気入りタイヤ
の全円周方向の平均断面輪郭を作成するために使用する
ことである。

【００１２】本発明の別な態様は、上述のように、デー
タを測定し記憶し、このデータをタイヤが静止している
ときの空気入りタイヤの高度に明確化された２次元断面
輪郭を作成するために使用することである。

【００１３】本発明の別の態様は、上述のように、非接
触式プローブにより収集されたデータを後で解析及び比
較するためにプロセッサーに記憶させることである。

【００１４】本発明の更に別の態様は、上述のように、
外面を有するタイヤの平均断面輪郭を測定するための装
置であって、タイヤ回転軸線まわりのタイヤの円周方向
位置を決定する手段、タイヤの外面と並べて置かれ回転
中のタイヤの外面の寸法データを収集する非接触式プロ
ーブを移動させる手段、及び非接触式プローブと決定手
段とによって検索されたデータを処理するための手段で
あって、与えられた子午線位置におけるタイヤの平均円
周方向測定値を作成するためにタイヤの子午線方向位置
と非接触式プローブの位置とを相関させ、非接触式プロ
ーブをタイヤの子午線に沿って予定の刻みで動かしかつ
測定過程を繰り返し、そして各子午線位置において決定
した平均円周方向測定値を使って平均断面輪郭を作成す
る前記処理手段を備えた装置により達成される。

【００１５】本発明の更に別の態様は、上述のように、
外面を有するタイヤの高度に明確化された断面輪郭を測
定するための装置であって、タイヤ回転軸線まわりのタ
イヤの円周方向位置を決定する手段、タイヤの外面に並
べて置かれ静止状態に保持されたタイヤの外面の寸法デ
ータを収集する非接触式プローブを移動させる手段、及
び非接触式プローブと決定手段とによって検索されたデ
ータを処理するための手段であって、与えられた子午線
位置におけるタイヤの１個の測定値を作成するためにタ
イヤの子午線方向位置と非接触式プローブの位置とを相
関させ、非接触式プローブをタイヤの子午線に沿って予
定の刻みで動かしかつ測定過程を繰り返し、そして各子
午線及び円周方向位置において決定した個々の測定値を
組み合わせて高度に明確化された断面輪郭を作成する前
記処理手段を備えた装置により達成される。

【００１６】詳細な説明の進行とともに明らかになるで
あろう本発明の以上の態様及びその他の態様は、外面を
有するタイヤの回転軸まわりの回転方向位置を決定する
手段、タイヤの外面と並べて置かれタイヤの外面の寸法
データを収集する非接触式プローブを移動させる手段、
及び非接触式プローブと決定機構とによって検索された
データを処理するための手段であって、外面の輪郭を作
成するためにタイヤの回転方向位置と非接触式プローブ
の位置とを相関させる前記処理機構を備え、タイヤ外面
の輪郭を獲得する装置により達成される。

【００１７】本発明のその他の態様は、外面を有するタ
イヤを車軸に取り付け、非接触式プローブを外面と並べ
るように位置決めし、外面の測定を最適にするために非
接触式プローブの照準を合わせ、そして外面の輪郭に関
連した複数のデータ点を作成するために非接触式プロー
ブによりタイヤの外面を測定する諸段階を含んだタイヤ
輪郭の獲得方法により達成される。

【００１８】本発明の更なる態様は、第１の方向で動き
得る第１のリニヤテーブル、第１の方向と直交する第２
の方向で、第１のリニヤテーブルに関して動き得る第２
のリニヤテーブル、第１及び第２のテーブルにより決め
られる第１及び第２の方向とにより定められる平面にお
いて回転し得る第３のテーブル、第１のリニヤテーブル
から伸びている支持柱であって、内側サイドウオール、
トレッド及び外側サイドウオールを有するタイヤが取り
付けられた車軸を回転可能に支持している前記支持柱、
回転テーブルにより担持され、かつ内側サイドウオー
ル、トレッド及び外側サイドウオールを測定する非接触
式プローブ、車軸に連結されこれの回転を監視するエン
コーダー、及び前記非接触式プローブに接続され、非接
触式プローブの位置決めを制御しかつエンコーダーによ
り監視されるタイヤの回転方向位置に関する非接触式プ
ローブのタイヤ輪郭作成用の測定値を集めるためのプロ
セッサーを備えるタイヤ輪郭の作成装置により達成され
る。

【００１９】

【実施例】本発明の目的、技術及び構成を完全に理解す
るために、以下の詳細な説明及び付属図面を参照すべき
である。

【００２０】図面、特に図１を参照すれば、本発明によ
るタイヤ輪郭獲得装置が一般に番号１０で示されている
ことが見られる。図示のように、内側サイドウオール１
４、トレッド１６及び外側サイドウオール１８を含んだ
外面１３を有する空気入りタイヤ１２が、水平軸２０に
取り付けられ、ハブ２２によりこれに固定される。軸２
０はタイヤ１２の回転軸と同軸であり、従って外側トレ
ッド面１６は一般に、面上の点が軸２０の軸線から等距
離にある円筒形を形成し、またサイドウオールはトレッ
ドの各側に沿った環状の面を形成し、従ってトレッド面
とサイドウオール面とは円環体を形成する。

【００２１】支持柱２４がモーター２６を支持し、この
モーターは、軸受２７により支持される車軸２０に連結
されてこの車軸を回転させ、タイヤ１２をその回転軸ま
わりに回転させる。モーター２６によりエンコーダー２
８が支持され、このエンコーダーは、典型的には、タイ
ヤ１２上の選定された点の回転と位置とを監視するため
に、モーターと向かい合った軸受２７上のある位置でモ
ーター軸２９に接続される。モーター軸２９は車軸２０
と連結され、モーター２６により軸方向で走行する。

【００２２】レーザープローブのような非接触式プロー
ブ３０がトレッド１６のそばに置かれる。以下詳細に説
明されるように、非接触式プローブ３０は、内側サイド
ウオール１４及び外側サイドウオール１８と並んだ位置
にも置くことができる。よく知られるように、レーザー
プローブ３０は、レーザー光源を作り、かつこの光が当
たったときの面からの反射を受けるためのセンサーを備
える。レーザープローブ３０は、反射光からプローブと
反射面との間の距離を決定する。本発明により、プロー
ブ３０のセンサーは外面１３から、特にプローブ３０が
併置された面からの反射された光を受ける。音響プロー
ブのようなその他の非接触式センサーも使うことができ
る。

【００２３】プロセッサー３２又はその他の適切な制御
ユニットが、本発明の作動に必要な手順の実行及びデー
タの記憶のためのハードウエア、ソフトウエア及びメモ
リーを提供する。特に、プロセッサー３２は、測定デー
タの検索の目的で非接触式プローブ３０に接続され、ま
た車軸２０の位置データを得るためにエンコーダー２８
に接続される。プロセッサー３２は、更に、モーター２
６の作動を制御しかつタイヤ１２の正確な位置を常に知
るために、エンコーダー２８から適切な信号を受け取
る。プロセッサー３２は、非接触式プローブ３０の位置
に関するタイヤ１２の位置を関連させてタイヤの２次元
輪郭を作る。表示スクリーン３４がプロセッサー３２に
接続され、装置１０の状態に関する視覚情報を提供す
る。装置１０の操作者による情報の入力ができるよう
に、キーボード３６もプロセッサー３２に接続される。
表示スクリーン３４は、プロセッサー３２に情報を直接
入力できるタッチスクリーンも含み得ることが認められ
るであろう。以下更に詳細に説明されるように、提供さ
れる入力情報には、タイヤの概略直径、公称リム幅、実
際のリム幅、リム直径、及びタイヤの公称最大断面のよ
うなものを含むことができる。

【００２４】リニヤ−リニヤ−回転テーブル４０は、支
持柱２４のモーター２６とは反対側の端部に連結された
ベース４１を備える。テーブル４０は、ベース４１に支
持されかつサーボモーター４４により運動制御されるリ
ニヤテーブル４２を持つ。プロセッサー３２に接続され
たモーター４４により、リニヤテーブル４２は車軸２０
の方向に直角な方向において動くことができる。リニヤ
テーブル４６がリニヤテーブル４２に取り付けられ、こ
れと共に動くことができる。リニヤテーブル４６は、プ
ロセッサー３２に接続されたサーボモーター４８により
駆動される。リニヤテーブル４６の運動方向はリニヤテ
ーブル４２の運動方向と直角でありかつ車軸２０と平行
であることが認められるであろう。回転テーブル５０が
リニヤテーブル４６上に取り付けられ、これはリニヤテ
ーブル４２及び４６の運動方向により定められる平面と
平行な平面に直交する回転軸線まわりに円方向に回転運
動できる。そこで、リニヤテーブル４２の運動方向をＸ
方向とし、リニヤテーブル４６の運動方向をＸ方向に直
角なＹ方向と定義すると、回転テーブル５０の回転軸
は、Ｘ方向とＹ方向とで形成される平面に直交するＺ方
向にあり、そして軸線まわりの非接触式プローブの回転
はＸ方向とＹ方向とで形成される平面と平行な平面内に
ある。回転テーブル５０は、プロセッサー３２に接続さ
れたサーボモーター５２により駆動される。回転テーブ
ル５０は、非接触式プローブ３０を外面１３に並べて支
持する。そこで、プロセッサー３２は、タイヤ１２から
寸法データを収集するために、リニヤテーブル４２、リ
ニヤテーブル４６及び回転テーブル５０を選択的に位置
決めすることができる。最も正確な読取りの可能性を得
るために、プロセッサー３２は、データの収集以前に、
非接触式プローブ３０をタイヤ１２に関して位置決めす
るために最適な距離を決定できることが認められるであ
ろう。

【００２５】一般に、タイヤ１２の希望の寸法データを
得るために、タイヤ輪郭装置１０を種々の方法で形成す
ることができる。データを獲得するために、操作者は、
タイヤ１２を車軸２０上に物理的に取り付け、これにハ
ブ２２を固定する。情報はプロセッサー３２に入力さ
れ、プロセッサーは所要の運転及び制御のパラメーター
を決定する。運転のために、装置１０は入力として以下
の情報を必要とする。即ち、タイヤ直径の概略値、最大
断面幅の概略値及びリム直径である。次いで、この情報
が、非接触式プローブ３０の位置決めのためにプロセッ
サー３２により使われる。この情報に基づき、プロセッ
サー３２は、リニヤ−リニヤ−回転テーブル４０の操作
のための運動パラメーターを決定できる。タイヤサイズ
情報が入力されると、次いで、操作者は希望の出力情報
を要求することができる。

【００２６】さて、図２を参照すれば、非接触式プロー
ブ３０を自動的に位置合わせするための方法が一般に番
号７０で示される。熟練技術者に明らかであろうよう
に、プロセッサー３２は、外面１３の３成分の各につい
て、タイヤ１２に関するレーザープローブ３０の最適な
設置を決めるためにあるアルゴリズムを使用する。ステ
ップ７２において、操作者は、キーボード３６又は表示
スクリーン３４により、タイヤに関する必要な入力情報
の総てと希望の出力フォーマットとを入力する。ステッ
プ７３において、プロセッサー３２がトレッド１６に関
するプローブ３０の配置を計算する。プロセッサー３２
は、タイヤ１２の近似直径とプローブ３０の一定の隔離
距離とに基づいてその推定出発位置を計算する。タイヤ
は標準設計のものでない車輪組立体に取り付けられるの
で、サイドウオール１４及び１８についてのプローブの
設置の決定はより困難である。車輪オフセット（車輪の
中心線からタイヤのビードが車輪に取り付けられるフラ
ンジ取付け面までの軸方向距離）は、車輪設計ごとに変
動する非標準的な寸法である。従って、車輪取付け板又
は取付け面からサイドウオールの最大断面幅までの距離
は変動し、かつ特定の試験については最初は未知であろ
う。プロセッサー３２は、非接触式プローブの測定範囲
外であろうこの可変距離を決定することができる。次
に、この可変距離がプローブの測定範囲内にくるように
プロセッサー３２がプローブ位置を調整する。これは大
きな改良である。即ち、大部分の測定が非接触式プロー
ブの測定範囲内で行われると同時に、この配列が、トレ
ッドの測定だけでなくサイドウオールの測定に対して
も、非接触式プローブの位置をタイヤ／車輪組立体のデ
ータ取得に最適になるように調整するためである。これ
は大きな労力の低減を生じ、またサイドウオール測定と
トレッド測定との相関をより正確にする。

【００２７】サイドウオール１４及び１８に関するプロ
ーブ３０の最適位置を決定するために、プロセッサー３
２は、ステップ７４において、プローブ３０を、予定の
半径方向位置におけるその軸方向移動の一方の端部に予
め位置決めする。特に、プローブ３２はタイヤ外径とリ
ム直径との中間で車軸２０に関して半径方向位置に位置
決めされる。この推定出発位置は、通常、大部分のタイ
ヤの最大断面位置である。そこで、この位置がプローブ
３０の測定範囲の上方限界を決めるために使用される。
ステップ７６において、レーザープローブ３０はタイヤ
１２の方に動かされ、同時にプロセッサー３２はプロー
ブの出力電圧を監視する。出力電圧が予定値に達する
と、ステップ７８において、プローブ３０は自動的に停
止されそして正確なレーザー測定が行われる。この測定
値は値Ａとして記憶される。ステップ８０において、プ
ローブ３０は、確認位置に小距離、典型的には約０.１
５２４mm（約０.０６インチ）内向きに動かされ、そし
て別の測定が行われ値Ｂが記憶される。

【００２８】ステップ８４に置いて、プロセッサー３２
は値Ａと値Ｂとを比較し、値Ｂが値Ａより大きいか否か
を決定する。値Ｂが値Ａより大きくない場合は、レーザ
ープローブ３０による得られた電圧の読みは、妥当なレ
ーザー測定範囲外である。そこで、プロセッサー３２は
ステップ７８に戻り、ステップ７８−８４を繰り返す。
プロセッサーが、ステップ８４において、値Ｂが値Ａよ
り大きい（期待された結果）と判断すると、プロセッサ
ー３２は、ステップ８６において、プローブ３０が予定
された特定の値を読むためには、これをどのくらい離す
かを計算する。最適プローブ位置の指標でありかつプロ
ーブ測定範囲の下方限界であるこの特定値は、電圧出力
範囲の約９０％である。そこで、タイヤの最大断面位置
よりもプローブ３０に近いであろうサイドウオールの適
宜の位置に対して小さい測定範囲が与えられる。熟練技
術者に認められるであろうように、この最適プローブ位
置は、タイヤを最初に予測したものよりプローブに近づ
けるタイヤ最大断面の振れがある場合に計算される。タ
イヤの最大断面幅の位置は近似値でしかないので、実際
のタイヤ最大断面が仮定した位置から半径方向で少し遠
くに置かれ、これによりタイヤの最大断面幅が最初の計
算されたよりプローブ３０に接近することがあり得る。

【００２９】内側サイドウオールのプローブ位置が決め
られると、ステップ８８において、プロセッサー３２
は、タイヤ最大断面幅の近似値、レーザー隔離値、及び
計算されたサイドウオールプローブ位置に基づいて外側
サイドウオールプローブ位置のための最初の出発点を計
算する。この推定出発位置の計算により、プローブ３０
は、レーザーの自動照準ルーチンの継続より前に、外側
サイドウオールについてほぼ正しい位置に位置決めされ
る。このルーチンがプローブ３０を適正に照準するため
に必要な時間を減らすことは言うまでもない。従って、
プロセッサー３２は、ステップ９０において、リニヤ−
リニヤ−回転テーブル４０に対して、プローブ３０をそ
の計算された位置に動かすように指示する。ステップ９
２において、プローブ３０が値Ａ’を測定する。ステッ
プ９４において、プロセッサー３２は、プローブ３０に
確認位置へ内向きに動くように指示し、ステップ９６に
おいてプローブが値Ｂ’を測定する。ステップ９８にお
いて、プロセッサー３０が値Ｂ’と値Ａ’とを比較す
る。ステップ９８において、値Ｂ’が値Ａ’より大きく
ないことが決定された場合は、アルゴリズム７０は、プ
ロセッサーをステップ９２に戻し、ステップ９２−９８
を繰り返す。しかし、値Ｂ’側Ａ’より大きいことが決
定された場合は、プロセッサー３２は、外側サイドウオ
ール１８の測定のためのプローブ３０の適切な出発位置
を計算する。

【００３０】内側サイドウオール１４、トレッド１６及
び外側サイドウオール１８に関するプローブ３０の算出
された出発位置を使って、プロセッサー３２は、ステッ
プ１００においてプローブを外側サイドウオールのリム
位置に動かす。ステップ１０２において、プロセッサー
３２は、以下説明される経過で適切なデータを集めるた
めに、テーブル４０を逐次移動させかつエンコーダー２
８を監視する。最後に、ステップ１０４において、所要
のデータの収集後、装置１０の作動が停止される。

【００３１】データ収集の際、タイヤ１２の回転とプロ
ーブ３０の運動を整合させるために、プロセッサー３２
はモーター２６、４４、４８及び５２の作動を制御す
る。特に、プロセッサー３２は、車軸２０をタイヤ回転
軸線まわりで一定速度で回転させる。プローブ３０は、
プローブ３０からのレーザービームがリム位置において
外側サイドウオール１８上にくるようにテーブル４０に
より位置決めされる。従って、プロセッサー３２は、外
側サイドウオール１８、トレッド１６及び内側サイドウ
オール１４に沿ってデータを集めるようにプローブ３０
の位置を漸進させる。タイヤ１２を既知の速度で回転さ
せかつレーザープローブ３０を設定周波数で作動させる
ことにより、外面１３から予定数のデータ点が得られ
る。従って、かかるデータ点の各は、効果的には、タイ
ヤ１２の中心軸線からデータ点の距離に相当する。そこ
で、データ点は、外面１３の寸法の変動の指標となる。
エンコーダー２８はタイヤの回転軸まわりの回転速度を
監視するように作動する。タイヤ１２の各回転ごとに得
られたデータ点の各がタイヤの回転速度及びレーザープ
ローブ３０の作動周波数の関数であることは勿論であ
る。このデータが得られると、プロセッサー３２は円周
方向走査位置の各に対してデータの選別／平均化アルゴ
リズムを使用し、これを１個の「平均値」に凝縮する。
これにより、トレッドの横断スロット、通気ピン及びサ
イドウオールの文字が選別除外されたタイヤの平均断面
輪郭の作成ができる。

【００３２】各円周方向走査位置について、特定された
数、通常は１０００から４０９６の間の点からのデータ
が集められ、これらのデータ点は特定数のサブセットに
区分けされる。例えば、１０００個のデータ点が取られ
た場合は、第１の４０個のデータ点が第１のサブセット
を形成し、４１番から８０番までのデータ点が第２のサ
ブセットを作る。以下同様である。次いで、各サブセッ
トが最低値から最高値に配列される。次いで、再配列さ
れた各サブセットは、特定パーセントの最高値及び最低
値のデータ点が除去される。特定パーセントの最高値の
データ点の除去は、タイヤ輪郭の再現ではない通気ピン
及び望んでいないデブリのような局部的に測定された何
らかの現象に沿ったデータ内のノイズの多くを無くす。
特定パーセントの最低値のデータ点の除去は、３次元輪
郭測定値に通常は含まれない望ましくない横断スロット
のデータを無くす。この選別排除が完了すると、残りの
データと総てのサブセットが平均され、１個の値に凝縮
される。熟練技術者の認めるであろうように、各円周方
向データのセットの区分けは、データの選別排除におい
て大きいタイヤ横振れの影響を取り去る。換言すれば、
測定値に大きな横振れを多分含んでいるデータセットの
総てが選別排除され平均化された場合は、この横振れが
測定値のノイズより大きいかもしれない。この場合、選
別排除された最高値及び最低値のデータ点は実際には良
好なデータ点であるかも知れないし、、一方、除去され
なかったデータ点のあるものは大きいノイズを含むかも
しれない。そこで、装置１０により使用される選別排除
／平均化の手法は３次元寸法輪郭の平均値の品質を確保
する。装置１０が適正なタイヤ輪郭を得るためにその他
のデータ選別排除／平均化の手法を使うことができる。

【００３３】さて、図３を参照すれば、内側サイドウオ
ール１４、トレッド１６及び外側サイドウオール１８の
測定値からタイヤの平均断面輪郭を作成する方法が一般
に番号１１０で示される。この方法１１０は、先に説明
されかつ図３にステップ７０として示された自動照準の
方法を備える。自動照準段階が完了すると、操作者は、
プロセッサー３２により、ステップ１２０においてタイ
ヤ１２の回転を開始させる。エンコーダー２８により監
視されたタイヤが一定速度に達すると、プロセッサー３
２が、プローブ３０をタイヤのリムの付近でサイドウオ
ールと並べて置き、ステップ１２２におけるデータの取
得を開始する。

【００３４】好ましい実施例においては、プロセッサー
３２のデータ獲得システムが、タイヤの円周方向のまわ
りの約１０００個のデータ点からデータを収集する。プ
ロセッサー３２は、与えられた子午線方向の位置におけ
るタイヤの円周方向平均測定値を作るためにタイヤの子
午線方向位置と非接触式プローブ３０の位置とを関連さ
せる。次いで、データが「良好」であることを確保する
ように、輪郭が測定されたときに視覚的フィードバック
を操作者に与えるために、このデータ点が表示モニター
３４上に描かれる。データのこの部分が完成すると、プ
ローブ３０は次の子午線位置に動かされ、次のデータ点
からのデータが集められる。典型的に、プローブ３０は
タイヤの子午線まわりに約２.５４mm（０.１００イン
チ）刻みに動かされる。熟練技術者は、希望数のデータ
点を得るために標準の試験モードで作動していない場合
は、操作者がプローブの動きの刻み又は走査の間隔を変
更し得ることを認めるであろう。前述のように、これら
のデータ点は、タイヤ直径、最大断面幅、最大断面幅の
標準偏差、及びタイヤ直径の標準偏差に値を誘導するた
めに使用される。その他のパラメーターヲ計算できるこ
とは勿論である。

【００３５】ステップ１２２において、一方のサイドウ
オールの測定が完了すると、収集されたデータはステッ
プ１２３において選別され記憶される。次に、トレッド
１６を測定するために、ステップ１２４において、プロ
ーブ３０がプロセッサー３２により再配置される。ステ
ップ１２２において行われた測定とほぼ同じ方法で、プ
ロセッサー３２はトレッド１６の面に沿ったデータ測定
値を集める。ステップ１２４が完了すると、集められた
データは、ステップ１２５により選別され記憶される。
次に、ステップ１２６において、プローブ３０が反対側
のサイドウオールに再配置され測定し、集められたデー
タは、ステップ１２７において選別され記憶される。ス
テップ１２８において、プロセッサー３２は、プローブ
３０のサイドウオールとトレッドとの間の移動中に生じ
た重複データを総て取り除く。ステップ１３０におい
て、プロセッサー３２は、各子午線位置において決定さ
れた円周方向の平均測定値を使用して、タイヤの平均断
面輪郭を与えるために収集データをプロットする。デー
タの収集が完了すると、プロセッサー３２は、ステップ
１３２において、プローブ３０をその出発位置に戻し、
タイヤを外すことができ、装置１０は別の試験のために
準備される。

【００３６】上述の構成及び方法から分かるように、装
置１０により作成されたタイヤの平均断面輪郭は、これ
まで知られた測定システムには見られなかった多くの利
点がある。第１に、装置１０は、最適の測定位置を得る
ために、測定装置の一定の手動操作なしでタイヤの外面
全部の効果的な測定ができる。更に、装置１０は、タイ
ヤの外面全部の完全な平均輪郭を提供する。過去におい
ては、内側サイドウオール、トレッド及び外側サイドウ
オールの測定には分離した測定サイクルが必要であり、
従って追加の試験時間が必要であり、更に外面の３個の
部分間の一貫しない測定の可能性があった。

【００３７】さて、図４を参照すれば、タイヤ１２の外
面の高度に明確化された２次元の断面輪郭の作成方法
が、一般に番号１４０で示される。方法１４０は、以上
説明されたように番号７０で示された自動照準アルゴニ
ズムを使用する。一般に、方法１４０により与えられる
高度に明確化された測定値は、平均のタイヤ輪郭の走査
とは次の３点で異なる。第１に、平均輪郭の収集の際は
タイヤの回転中にデータが集められ、一方、高度に明確
化された断面輪郭に対してはデータ取得中、タイヤは静
止している。第２に、平均輪郭についての子午線方向の
走査の刻みは、高度に明確化された断面輪郭に対する
０.１２７mm（０.００５インチ）と比較して約２.５４m
m（０.１インチ）である。最後に、平均輪郭のためのデ
ータを集めるとき、子午線方向の各刻みごとに１０００
０個までのデータ点が集められ平均されるが、他方、高
度に明確化された断面輪郭の子午線方向の各刻みについ
てただ１個のデータ点しか集められない。

【００３８】自動照準ステップ７０の後、プローブ３０
はトレッド１６の中心線に位置決めされる。トレッド中
心線にくると、レーザープローブ３０は点灯されレーザ
ーロケーションスポットを提供する。ステップ１５２に
おいて、操作者は、タイヤを走査したい希望位置に位置
決めし、又は方向を合わせる。高度に明確化された輪郭
を得るには１回の走査で十分であるが、１個のタイヤに
対して適宜回数の走査をなし得ることが認められるであ
ろう。その後、ステップ１５４において、装置１０がレ
ーザーを消灯し、プローブ３０を一方のタイヤサイドウ
オールに再配置する。ステップ１５６において、プロー
ブ３０は、リムから出発しサイドウオールに沿って動か
されタイヤ外径の少し手前で停止し、これに沿った測定
値を取る。プロセッサー３２は、与えれらた子午線方向
と円周方向との位置におけるタイヤの１個の測定を行う
ためにタイヤ１２の子午線方向位置と非接触式プロセッ
サーの位置との相互関係を合わせることにより測定値を
獲得する。ステップ１５８において、プロセッサー３２
はプローブ３０を再配置し、トレッド１６に沿った測定
を行う。ステップ１６０において、プロセッサー３２は
反対側のサイドウオールを測定するようにプローブ３０
を再配置し、これに沿ってデータを集める。ステップ１
６２において、プロセッサー３２は、サイドウオールと
トレッドとの間の遷移域におけるデータの重なりを除去
する。プロセッサー３２は子午線方向と円周方向との各
位置において決定された個々の測定値を組み合わせて高
度に明確化された断面輪郭を作成する。ステップ１６４
において、データ収集が完了すると、データが選別され
記憶される。次いで、組み立てられた輪郭をスクリーン
３４に表示し、あるいは別の実体的な媒体に、例えばプ
ロットすることにより再現することができる。最後に、
ステップ１６６において、レーザーが消灯され最初の出
発位置に戻され、そして別の試験手順を開始するように
システムを準備する。

【００３９】装置１０により作られた高度に明確化され
た２次元断面輪郭は、現在知られている測定システムに
見いだせない多くの利点を与える。前述のように、装置
１０はプローブ３０を手動操作することなく自動的に位
置決めする方法を提供する。更に、タイヤの子午線方向
で位置を０.１２７mm（０.００５インチ）刻みに取るこ
とにより、これまで得られなかったタイヤの極めて詳細
を示す高度に明確化された再現が作られた。

【００４０】本発明の目的は上述の構造と方法とにより
満たされることが分かった。装置１０は、タイヤの円周
に沿った適宜の希望位置におけるタイヤの平均断面輪郭
又は高度に明確化された断面輪郭を作るために使用でき
る。プローブ３０を担持しているリニヤ−リニヤ−回転
テーブル４０により、静止したタイヤ又は希望速度で回
転しているタイヤのいずれも、タイヤに沿った適宜の位
置で測定し得ることが認められるであろう。更に、この
装置は、タイヤの特定部位を走査するために使用するこ
とができる。また収集されたデータを記憶し、そして品
質管理の解析のために、他のタイヤと比較できることも
認められるであろう。

【００４１】本発明の最良のモードと好ましい実施例の
みが与えられ詳細に説明されたが、本発明はこれに限定
されないことを理解すべきである。従って、本発明の真
の範囲及び外延の請求は特許請求の範囲による。

【００４２】本発明の実施態様は以下の通りである。

【００４３】１．外面を有するタイヤのタイヤ回転軸線
まわりの回転方向位置を決定する手段、タイヤの外面に
並べて置かれたタイヤ外面の寸法データを収集する非接
触式プローブを移動させる手段、及び前記非接触式プロ
ーブと前記決定手段とによって検索されたデータを処理
するための手段であって、外面の輪郭を作成するために
タイヤの回転方向位置と非接触式プローブの位置とを相
関させる前記処理手段を備え、タイヤ外面の輪郭を獲得
するための装置。

【００４４】２．前記非接触式プローブにより収集され
たデータを最適にするために、寸法データの収集より前
に、前記処理手段が前記移動手段を選択的に位置決めす
る実施態様１による装置。

【００４５】３．前記移動手段が第１の方向で動き得る
第１のリニヤテーブル、前記第１の方向と直交する第２
の方向で、前記第１のリニヤテーブルに関して動き得る
第２のリニヤテーブル、及び前記第１の方向と前記第２
の方向とにより形成される平面に垂直な軸線まわりで回
転方向で、前記第２のリニヤテーブルに関して動き得る
回転テーブルであって、前記非接触式プローブを担持し
ている前記回転テーブルを備える実施態様２による装
置。

【００４６】４．前記第１のリニヤテーブルから伸びて
いる支持柱、及び前記支持柱により担持される車軸であ
って、タイヤを担持している前記車軸を更に備え、前記
決定手段が前記車軸の回転方向位置を監視する実施態様
３による装置。

【００４７】５．タイヤの平均断面輪郭を作成するため
に、内側サイドウオール、トレッド及び外側サイドウオ
ールを有するタイヤの外面を前記非接触式プローブが測
定する間、前記車軸が前記処理手段により監視された速
度で回転される実施態様４による装置。

【００４８】６．タイヤの高度に明確化された平均断面
輪郭を作成するために、内側サイドウオール、トレッド
及び外側サイドウオールを有するタイヤの外面を前記非
接触式プローブが測定する間、前記車軸が一定位置に維
持される実施態様４による装置。

【００４９】７．外面を有するタイヤを車軸に取り付
け、非接触式プローブを外面に並べて位置決めし、外面
の測定を最適にするように前記非接触式プローブの照準
を合わせ、そして外面の輪郭と相関した複数のデータ点
を作るために前記非接触式プローブによりタイヤの外面
を測定する諸段階を含んだタイヤの輪郭の獲得方法。

【００５０】８．位置決め段階が第１のリニヤテーブル
を第１の方向で動かし、第２のリニヤテーブルを前記第
１の方向と直角な第２の方向で動かし、前記非接触式プ
ローブを担持する回転テーブルを、前記第１の方向と前
記第２の方向とにより定められる平面に垂直な軸線まわ
りで回転方向に動かす諸段階を含み、前記回転テーブル
が前記非接触式プローブを担持する実施態様７による方
法。

【００５１】９．照準合わせ段階が ａ）タイヤの寸法データを入力し、 ｂ）前記非接触式プローブを推定出発位置に動かし、 ｃ）第１の寸法値を測定し、 ｄ）前記非接触式プローブを確認位置に動かし、 ｅ）第２の寸法値を測定し、 ｆ）期待された結果を確認するために前記第１の寸法値
を前記第２の寸法値と比較し、前記期待結果が得られる
まで段階ｂ）からｅ）を繰り返し、そして ｇ）タイヤの外面を測定するための最適の位置と相関し
た前記期待値に基づき予定された特定値を読み取るよう
に前記非接触式プローブを動かす諸段階を含む実施態様
８による方法。

【００５２】１０．タイヤが内側サイドウオール、トレ
ッド及び外側サイドウオールを有し、そして照準合わせ
の段階が ａ）寸法データを入力し、 ｂ）前記非接触式プローブを、内側サイドウオールと並
んだ位置の出発位置に動かし、 ｃ）内側サイドウオールに関する前記非接触式プローブ
の最適位置を決定し、 ｄ）前記内側サイドウオールについての前記非接触式プ
ローブの最適位置に基づき外側サイドウオールと並んだ
非接触式プローブの出発位置を計算し、 ｅ）外側サイドウオールに関する前記非接触式プローブ
の最適位置を決定することを含む実施態様８による方
法。

【００５３】１１．最適位置決定の段階が ａ）前記非接触式プローブを推定出発位置に動かし、 ｂ）第１の寸法値を測定し、 ｃ）前記非接触式プローブを確認位置に動かし、 ｄ）第２の寸法値を測定し、 ｅ）期待された結果を確認するために前記第１の寸法値
を前記第２の寸法値と比較し、前記期待結果が得られる
まで段階ａ）からｄ）を繰り返し、そして ｆ）タイヤの外面を測定するために最適の位置と相関し
た前記期待値に基づいた特定値を読み取るために前記非
接触式プローブを動かす諸段階を含む請求項１０による
方法。

【００５４】１２．タイヤが内側サイドウオール、トレ
ッド及び外側サイドウオールを有し、そして外面測定の
段階がタイヤをその回転軸線まわりに回転させ、外側サ
イドウオールを測定するために前記非接触式プローブの
位置を段階的に動かし、トレッドを測定するために前記
非接触式プローブの位置を段階的に動かし、内側サイド
ウオールを測定するために前記非接触式プローブの位置
を段階的に動かし、そして内側サイドウオール、トレッ
ド及び外側サイドウオールの測定値からタイヤの平均断
面輪郭を作成する諸段階を更に含んだ実施態様８による
方法。

【００５５】１３．タイヤが内側サイドウオール、トレ
ッド及び外側サイドウオールを有し、そして測定の段階
がタイヤをその回転軸線まわりに保持し、外側サイドウ
オールを測定するために前記非接触式プローブの位置を
段階的に動かし、トレッドを測定するために前記非接触
式プローブの位置を段階的に動かし、内側サイドウオー
ルを測定するために前記非接触式プローブの位置を段階
的に動かし、そして内側サイドウオール、トレッド及び
外側サイドウオールの測定値からタイヤの高度に明確化
された断面輪郭を作成する諸段階を更に含んだ実施態様
８による方法。

【００５６】１４．第１の方向で動き得る第１のリニヤ
テーブル、前記第１の方向と直交する第２の方向で、前
記第１のリニヤテーブルに関して動き得る第２のリニヤ
テーブル、前記第２の方向の平面において回転し得る第
３の方向で前記第２のリニヤテーブルに関して動き得る
回転テーブル、前記第１のリニヤテーブルから伸びてい
る支持柱であって、内側サイドウオール、トレッド及び
外側サイドウオールを有するタイヤが取り付けられた車
軸を回転可能に支持している前記支持柱、前記回転テー
ブルにより担持され、かつ内側サイドウオール、トレッ
ド及び外側サイドウオールを測定する非接触式プロー
ブ、前記車軸に連結されこれの回転を監視するエンコー
ダー、及び前記エンコーダー及び前記非接触式プローブ
に接続され、前記非接触式プローブの位置決めを制御し
かつ前記エンコーダーにより監視されるタイヤの回転方
向位置に関する前記非接触式プローブのタイヤ輪郭作成
用の測定値を集めるためのプロセッサーを備えるタイヤ
輪郭の作成装置。

【００５７】１５．前記非接触式プローブがレーザープ
ローブであり、測定過程を最適にするために測定値の収
集より前に前記第１のリニヤテーブル、前記第２のリニ
ヤテーブル及び回転テーブルの移動を制御することによ
り前記プロセッサーが前記レーザープローブの位置決め
をする実施態様１４による装置。

【００５８】１６．前記レーザープローブは、タイヤの
平均断面輪郭を作成するために、タイヤがその軸線まわ
りに回されている間に測定データを収集する実施態様１
５による装置。

【００５９】１７．前記レーザープローブは、タイヤの
高度に明確化された断面輪郭を作成するために、タイヤ
がその軸線まわりで固定されている間に測定データを収
集する実施態様１５による装置。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるタイヤ輪郭の図式的な線図であ
る。

【図２】図１の装置に使用されかつ測定値取得のための
位置に自動的に非接触式プローブの照準を合わせる方法
を包含した流れ図である。

【図３】図１の装置に使用されかつタイヤの平均断面輪
郭を作成する方法を含んだ流れ図である。

【図４】図１の装置に使用されかつタイヤの高度に明確
化された断面輪郭を作成する方法を含んだ流れ図であ
る。

【符号の説明】

１０ タイヤ輪郭獲得装置 １４ 内側サイドウオール １６ 外側トレッド面 １８ 外側サイドウオール ２０ 車軸 ２２ ハブ ２７ 軸受 ２６ モーター ３０ 非接触プローブ ３２ プロセッサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外面を有するタイヤのタイヤ回転軸線ま
   わりの回転方向位置を決定する手段、 タイヤの外面に並べて置かれたタイヤ外面の寸法データ
   を収集する非接触式プローブを移動させる手段、及び前
   記非接触式プローブと前記決定手段とによって検索され
   たデータを処理するための処理手段であって、外面の輪
   郭を作成するためにタイヤの回転位置と非接触式プロー
   ブの位置とを相関させる処理手段を備え、タイヤ外面の
   輪郭を獲得するための装置。
2. 【請求項２】 外面を有するタイヤを車軸に取り付け、 非接触式プローブを外面に並べて位置決めし、 外面の測定を最適にするように前記非接触式プローブの
   照準を合わせ、そして外面の輪郭と相関した複数のデー
   タ点を作るために前記非接触式プローブによりタイヤの
   外面を測定する諸段階を含んだタイヤの輪郭の獲得方
   法。
3. 【請求項３】 第１の方向で動き得る第１のリニヤテー
   ブル、 前記第１の方向と直交する第２の方向で、前記第１のリ
   ニヤテーブルに関して動き得る第２のリニヤテーブル、 前記第２の方向の平面において回転し得る第３の方向で
   前記第２のリニヤテーブルに関して動き得る回転テーブ
   ル、 前記第１のリニヤテーブルから伸びている支持柱であっ
   て、内側サイドウオール、トレッド及び外側サイドウオ
   ールを有するタイヤが取り付けられる車軸を回転可能に
   支持している支持柱、 前記回転テーブルにより担持され、かつ内側サイドウオ
   ール、トレッド及び外側サイドウオールを測定する非接
   触式プローブ、 前記車軸に連結されこれの回転を監視するエンコーダ
   ー、及び前記エンコーダー及び前記非接触式プローブに
   接続され、前記非接触式プローブの位置決めを制御しか
   つ前記エンコーダーにより監視されるタイヤの回転方向
   位置に関する前記非接触式プローブのタイヤ輪郭作成用
   の測定値を集めるためのプロセッサーを備えるタイヤ輪
   郭の作成装置。