特許 6159294 タイヤのトレッド形状測定方法、及びそれに用いるトレッド形状測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6159294

(24)【登録日】2017年6月16日

(45)【発行日】2017年7月5日

(54)【発明の名称】タイヤのトレッド形状測定方法、及びそれに用いるトレッド形状測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/24 20060101AFI20170626BHJP

   B60C 19/00 20060101ALI20170626BHJP

【ＦＩ】

   G01B11/24 A

   B60C19/00 H

【請求項の数】9

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-114282(P2014-114282)

(22)【出願日】2014年6月2日

(65)【公開番号】特開2015-227847(P2015-227847A)

(43)【公開日】2015年12月17日

【審査請求日】2015年6月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104134

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 慎太郎

(72)【発明者】

【氏名】丸岡 清人

(72)【発明者】

【氏名】伊都 剛

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 智史

【審査官】 梶田 真也

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５６３６０２６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１１６３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８１４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３０８３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０４３３０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ １１／００ − １１／３０

Ｂ６０Ｃ １／００ − １９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザー変位計を有するトレッド形状測定装置を用いてタイヤのトレッドの表面形状を求める測定方法であって、
前記トレッド形状測定装置は、前記レーザー変位計の周囲を囲む周囲壁を具え、
前記周囲壁の内部を、温調器によって温度管理する管理工程を有することにより、温度変化によるレーザー変位計の出力変動を抑制し、
前記レーザー変位計は、タイヤ軸方向に間隔を隔てて配される３つを用い、
前記３つのレーザー変位計から、それぞれタイヤ軸芯回りで回転するタイヤのトレッド表面までの半径方向の距離を測定し、レーザー変位計毎の半径方向距離データｙ１、ｙ２、ｙ３をタイヤ１周当たりｍ個取得する測定ステップと、
横溝に起因するノイズデータを除去した後の残りの半径方向距離データｙ１、ｙ２、ｙ３をそれぞれ平均して平均値ｙ１Ｎ、ｙ２Ｎ、ｙ３Ｎを求める平均化ステップと、
各平均値ｙ１Ｎ、ｙ２Ｎ、ｙ３Ｎと、タイヤ軸方向の基準位置から各レーザー変位計までのタイヤ軸方向の距離ｘ１、ｘ２，ｘ３とからトレッドラジアスＴＲを算出する算出ステップとを含むトレッドラジアス測定工程を具えることを特徴とするタイヤのトレッド形状測定方法。

【請求項2】

前記ノイズデータは、取得した各ｍ個の半径方向距離データｙ１、ｙ２、ｙ３に対し、それぞれ時系列的に得たｉ番目のデータｙｉと、それよりも先行して得た直近のｋ個のデータの平均値である移動平均ｙＮとを比較し、その差｜ｙｉ−ｙＮ｜が閾値よりも大きい場合の前記データｙｉである請求項１記載のタイヤのトレッド形状測定方法。

【請求項3】

前記レーザー変位計は、レーザー光の巾Ｗが５mm以上である請求項１又は２に記載のタイヤのトレッド形状測定方法。

【請求項4】

前記周囲壁には、レーザー変位計のレーザー光が通る開口部と、この開口部を開閉する開閉蓋とが設けられ、
前記レーザー光の照射の際、前記開口部を開放する開放ステップと、照射後に、前記開口部を開閉蓋によって閉じる閉鎖ステップとを行う請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤのトレッド形状測定方法。

【請求項5】

レーザー変位計を用いてタイヤのトレッドの表面形状を求める測定装置であって、
前記レーザー変位計と、前記レーザー変位計の周囲を囲む周囲壁と、前記周囲壁の内部を温度管理する温調器とを具えるとともに、
前記周囲壁は、前記レーザー変位計のレーザー光が通る開口部と、前記開口部を開閉する開閉蓋とが設けられ、
前記レーザー変位計は、中央のレーザー変位計と、前記中央のレーザー変位計の両側に配される一対の中間のレーザー変位計と、前記中間のレーザー変位計の両側に配される一対の外のレーザー変位計とを有する５つからなり、かつ、回転する前記タイヤのトレッド表面までの半径方向の距離を測定し、
タイヤをその軸芯回りで回転可能に支持する支持軸を有するタイヤ保持機、及び、
前記５つのレーザー変位計のうちの３つのレーザー変位計により取得されたトレッド表面までの半径方向距離データｙ１、ｙ２、ｙ３と、タイヤ軸方向の基準位置から前記３つのレーザー変位計までのタイヤ軸方向の距離ｘ１、ｘ２，ｘ３とに基づいてトレッドラジアスＴＲを算出する演算手段を含むことを特徴とするタイヤのトレッド形状測定装置。

【請求項6】

タイヤ軸方向に移動可能に支持される移動台を含み、
前記中央のレーザー変位計は、前記移動台に一体移動可能に支持され、
前記中間のレーザー変位計は、前記中央のレーザー変位計とはタイヤ軸方向に相対移動可能に支持され、
前記外のレーザー変位計は、前記中央のレーザー変位計及び中間のレーザー変位計とはタイヤ軸方向に相対移動可能に支持される請求項５記載のタイヤのトレッド形状測定装置。

【請求項7】

前記各レーザー変位計の光軸は、タイヤ軸芯からのびる１つの放射面上で並列する請求項５又は６に記載のタイヤのトレッド形状測定装置。

【請求項8】

前記各レーザー変位計はレーザー光の巾Ｗが５mm以上である請求項５乃至７のいずれかに記載のタイヤのトレッド形状測定装置。

【請求項9】

前記温調器は、冷却器を含むことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のタイヤのトレッド形状測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤのトレッドの表面形状を精度良く測定するトレッド形状測定方法、及びそれに用いるトレッド形状測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来からタイヤのトレッドの表面形状を計測するレーザー変位計を具えたトレッド形状計測装置が知られている。しかしながら、このトレッド形状計測装置は、測定誤差が大きいという問題があった。

【0003】

上記問題について、本発明者が研究した結果、レーザー変位計は、温度依存性を有しており、例えば、計測装置の近傍の生産設備からの輻射熱や計測装置が設置されている室内温度の変化によって、その出力が大きく変動するため、トレッドの表面形状の測定に誤差が生じていることが判明した。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−１５３５５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで本発明は、レーザー変位計の温度依存性を解消して、トレッドの表面形状を精度良く測定しうるタイヤのトレッド形状測定方法、及びそれに用いるトレッド形状測定装置を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願第１の発明は、レーザー変位計を有するトレッド形状測定装置を用いてタイヤのトレッドの表面形状を求める測定方法であって、
前記トレッド形状測定装置は、前記レーザー変位計の周囲を囲む周囲壁を具え、
前記周囲壁の内部を、温調器によって温度管理する管理工程を有することにより、温度変化によるレーザー変位計の出力変動を抑制することを特徴としている。

【0007】

本発明に係る前記タイヤのトレッド形状測定方法では、前記周囲壁には、レーザー変位計のレーザー光が通る開口部と、この開口部を開閉する開閉蓋とが設けられ、
前記レーザー光の照射の際、前記開口部を開放する開放ステップと、照射後に、前記開口部を開閉蓋によって閉じる閉鎖ステップとを行うことが好ましい。

【0008】

本発明に係る前記タイヤのトレッド形状測定方法では、前記温度管理は、設定値±１℃の温度範囲で行われることが好ましい。

【0009】

本発明に係る前記タイヤのトレッド形状測定方法では、前記温調器は、冷却器を含むことが好ましい。

【0010】

本願第２の発明は、レーザー変位計を用いてタイヤのトレッドの表面形状を求める測定装置であって、
前記レーザー変位計と、前記レーザー変位計の周囲を囲む周囲壁と、前記周囲壁の内部を温度管理する温調器とを具えるとともに、
前記周囲壁は、前記レーザー変位計のレーザー光が通る開口部と、前記開口部を開閉する開閉蓋とが設けられることを特徴としている。

【0011】

本発明に係る前記タイヤのトレッドの表面形状を求める測定装置では、前記温調器は、冷却器を含むことが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明のトレッド形状測定方法では、レーザー変位計を有するトレッド形状測定装置は、レーザー変位計の周囲を囲む周囲壁を具え、周囲壁の内部を、温調器によって温度管理する管理工程を有する。これにより、レーザー変形計の周囲の温度が一定に保たれるため、レーザー変位計の出力変動が小さくなる。従って、タイヤの表面形状を精度良く測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明のトレッドラジアス測定方法に使用されるトレッドラジアス測定装置の一実施例を示す斜視図である。

【図2】その主要部を上方から見た平面図である。

【図3】レーザー測定装置の開閉扉が開いた状態を示す側面図である。

【図4】レーザー測定装置の開閉扉が閉じた状態を示す側面図である。

【図5】レーザー測定装置の内部構造を側方から見た概念図である。

【図6】幅広のレーザー光による効果を説明する部分斜視図である。

【図7】第１のトレッドラジアスＴＲｓを算出する工程と、第２のトレッドラジアスＴＲｍとを算出する工程を示す概念図である。

【図8】（Ａ）、（Ｂ）は、校正工程を説明する概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１、２に示すように、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（以下、単に「測定装置」という場合がある。）１は、タイヤ保持機２と、レーザー測定装置３とを具えている。タイヤ保持機２は、内圧を充填したタイヤＴをその軸芯ｊ回りで回転可能に支持する支持軸４を有する。又、レーザー測定装置３は、回転するタイヤＴのトレッド表面Ｔｓまでの半径方向の距離を測定する少なくとも３つのレーザー変位計５（図３に示す）と、レーザー変位計５によって測定された半径方向距離データに基づいてトレッド形状を算出する演算手段（図示しない）とを有している。

【0015】

本実施形態のタイヤ保持機２は、リム組みされたタイヤＴを水平に支持する支持軸４と、該支持軸４を所定の回転速度で回転させるモータ等の駆動手段（図示しない）とを具えている。なお、支持軸４がタイヤＴを垂直に支持する構成とすることもできる。又、駆動手段として、例えば、トレッド部に圧接してタイヤＴを直接駆動するロードホイールを用いることもできる。

【0016】

本実施形態の測定装置１で測定されるタイヤＴは、例えば、トレッド表面Ｔｓにタイヤ周方向にのびる周方向リブＲが配されるリブパターンの乗用車用タイヤである。周方向リブＲは、例えば、中央のセンタリブＲｃと、その両側のミドルリブＲｍ、Ｒｍと、その外側のショルダリブＲｓ、Ｒｓとの５本のリブで構成されている。

【0017】

レーザー測定装置３は、レーザー変位計５と、その周囲を囲む周囲壁７と、この周囲壁７の内部を温度管理する温調器６とを具える。具体的には、レーザー測定装置３は、前記温調器６と、架台８と、この架台８にガイド手段９を介してタイヤ軸方向Ｘとは直角なＺ方向に移動可能に支持される第１の移動台１０と、この第１の移動台１０にガイド手段１１を介してタイヤ軸方向Ｘに移動可能に支持される第２の移動台１２とを具える。

【0018】

温調器６は、例えば、冷暖房能力を具えた周知のエアコン６ａと、エアコン６ａで温度管理された空気をレーザー変位計５に供給する風導管６ｂとを含んで構成される。このようなエアコン６ａは、通年で、レーザー変位計５の周囲を一定の温度に管理しうる。風導管６ｂは、例えば、伸縮自在な蛇腹状構造のフレキシブルダクトが望ましい。なお、夏期シーズンなどで室温が非常に高い場合は、エアコン６ａの冷房能力を補助するため、例えばスポットエアコン等の周知の冷却装置６ｃを、さらに使用するのが望ましい。

【0019】

第２の移動台１２は、レーザー変位計５と、レーザー変位計５の周囲を囲む周囲壁７とを有している。第２の移動台１２は、本実施形態では、５つのレーザー変位計５（図５に示す）を有している。

【0020】

図３に示されるように、周囲壁７は、本実施形態では、レーザー変位計５の周囲全体を囲んでいる。本実施形態の周囲壁７は、レーザー変位計５の上側に設けられる上壁部７ａ、レーザー変位計５の下側に設けられる下壁部７ｃ、及び、上壁部７ａと下壁部７ｃとを継ぐ側壁部７ｂとを含んでいる。また、周囲壁７は、その内部の温度を一定に保つよう、例えば、保温効果の高い材料で形成されるのが望ましい。

【0021】

また、周囲壁７は、レーザー変位計５のレーザー光Ｌが通る第１の開口部１３と、第１の開口部１３を開閉する開閉蓋１４と、温調器６からの空気を取り込むための第２の開口部１５（図１に示す）とが設けられている。第１の開口部１３及び第２の開口部１５は、本実施形態では、側壁部７ｂに配されている。

【0022】

図１に示されるように、第２の開口部１５には、風導管６ｂからの空気を周囲壁７の内部の全体に供給するために、周囲壁７に向かって外径を拡大させたホッパー状の拡径部６ｄが接続されている。

【0023】

図３に示されるように、開閉蓋１４は、例えば、Ｚ字状に折り曲げられた板材で構成されている。開閉蓋１４は、例えば、金属材料からなり、一方側の面に保温材が貼り付けられているのが望ましい。

【0024】

第２の移動台１２は、さらに、開閉蓋１４を開閉させるための蓋開閉装置１６を具えている。

【0025】

蓋開閉装置１６は、例えば、回転可能に支持された回転軸１７と、回転軸１７の一端に固着されるリンク機構１８と、リンク機構１８を回動しうるアクチュエータ１９とを含んでいる。

【0026】

回転軸１７は、本実施形態では、側壁６ｃに沿って上下にのび、上壁部７ａに設けられた一方の支持片２０ａと、下壁部７ｃに設けられた他方の支持片２０ｂとで支持されている。本実施形態では、回転軸１７と開閉蓋１４とが、リベットによって固着されている。なお、回転軸１７と開閉蓋１４とは、溶接やかしめによって固定されても良い。

【0027】

リンク機構１８は、一端側に枢支点Ｑを有しかつ枢支点Ｑ周りに回動可能に保持された１対のリンク片１８ａ、１８ｂからなる。一方のリンク片１８ａは、枢支点Ｑと逆側の端部がアクチュエータ１９と固着されている。他方のリンク片１８ｂは、枢支点Ｑと逆側の端部が回転軸１７と固着されている。他方のリンク片１８ｂの回転により、回転軸１７が軸中心線１７ｃ（図４に示す）回りに回転する。

【0028】

アクチュエータ１９は、例えば、伸縮自在のシリンダ１９ａを含んでいる。従って、図３及び図４に示すように、シリンダ１９ａの伸縮に伴い、リンク機構１８が枢支点Ｑ周りに回動し、他方のリンク片１８ｂの回転に伴って回転軸１７回転して、開閉蓋１４が軸中心線１７ｃ回りで回転する。これにより、開閉蓋１４が第１の開口部１３を開閉しうる。本実施形態のアクチュエータ１９は、周囲壁７の上壁部７ａに設けられている。アクチュエータ１９は、シリンダ１９ａに限定されるものではなく、例えば、ボールネジ構造のもの等が採用されても良い。

【0029】

ガイド手段９、１１としては、周知の種々の構造のものが使用される。図２に示すように、本実施形態のガイド手段９、１１は、直線状にのびるガイドレールと、それに案内されるガイド溝とを具えるものが示される。なおガイド手段９には、架台８に固定されかつＺ方向にのびるシリンダ９Ａが含まれるとともに、そのロッド端は第１の移動台１０に連結される。従って、第１の移動台１０は、シリンダ９Ａの伸縮により、待機位置Ｑ１と測定位置Ｑ２との間をＺ方向に移動しうる。又ガイド手段１１は、第１の移動台１０に枢支されてタイヤ軸方向Ｘ（図１に示す）にのびるボールネジ軸１１Ａと、第２の移動台１２に取り付きかつボールネジ軸１１Ａに螺合するナット部１１Ｂとを含む。従って、モータＭｃによるボールネジ軸１１Ａの回転により、第２の移動台１２はタイヤ軸方向Ｘに自在に移動しうる。

【0030】

図５に示すように、５つのレーザー変位計５は、タイヤ軸方向Ｘに互いに間隔を有して配されており、本実施形態では、中央のレーザー変位計５ｃと、その両側に配される中間のレーザー変位計５ｍ、５ｍと、そのさらに両側に配される外のレーザー変位計５ｓ、５ｓとから構成されている。

【0031】

中央のレーザー変位計５ｃは、第２の移動台１２に固定され、従って、第２の移動台１２とは一体にタイヤ軸方向Ｘに移動しうる。各中間のレーザー変位計５ｍ、５ｍは、それぞれガイド手段２５を介してタイヤ軸方向Ｘに移動可能に第２の移動台１２に支持される。即ち、中間のレーザー変位計５ｍは、中央のレーザー変位計５ｃに対してタイヤ軸方向Ｘに相対移動可能である。各外のレーザー変位計５ｓ、５ｓは、それぞれガイド手段２６を介してタイヤ軸方向Ｘに移動可能に第２の移動台１２に支持される。即ち、外のレーザー変位計５ｓは、中央のレーザー変位計５ｃ及び中間のレーザー変位計５ｍに対してタイヤ軸方向Ｘに相対移動可能である。

【0032】

従って、ガイド手段１１による第２の移動台１２自体の移動により、例えば、中央のレーザー変位計５ｃをタイヤ赤道Ｃｏ上の基準位置に位置合わせすることができる。又ガイド手段２５、２６により、タイヤサイズやトレッドパターンに応じて、各中間のレーザー変位計５ｍ及び外のレーザー変位計５ｓを、中央のレーザー変位計５ｃを基準とした適宜の測定位置に移動させることができる。

【0033】

図２に示すように、測定位置Ｑ２においては、各レーザー変位計５は、照射側の光軸Ｌｉがタイヤ軸芯ｊからのびる１つの放射面上で並列するように配置される。

【0034】

ガイド手段２５、２６として、周知の種々の構造のものが使用できる。本実施形態では、図５に示すように、第２の移動台１２の側板間に架け渡されるガイド軸２７Ａ、ボールネジ軸２８Ａ、レーザー変位計取り付け板２９に取り付きかつガイド軸２７Ａに案内されるガイド孔２７Ｂ、及び、ボールネジ軸２８Ａに螺合するナット部２８Ｂを含む。従って、モータＭｍ、Ｍｓによるボールネジ軸２８Ａの回転により、中間のレーザー変位計５ｍと外のレーザー変位計５ｓとを、それぞれ独立してタイヤ軸方向Ｘに自在に移動させることができる。

【0035】

各レーザー変位計５として、図６に示すように、レーザー光Ｌの巾Ｗを５mm以上としたものが採用される。このようなレーザー変位計５では、例えばレーザー光Ｌの照射部分Ｌａ内に局部的に存在するトレッド表面Ｔｓの凹凸３０（例えばサイプ３０ａや切欠き３０ｂ等に起因する凹凸）に対しては、レーザー変位計５自体が有するフィルタリング機能によって除去される。そのため、局部的な凹凸３０に起因するノイズデータの発生を抑制できるという利点がある。これに対して、横溝３１などレーザー光の照射部分Ｌａ全体が凹凸内に落ち込む場合には、ノイズデータとなってしまう。しかしこのノイズデータは、前記演算手段によるスムージング処理によって検出され削除されることとなる。なお演算手段は、この測定装置１を用いたトレッド形状測定方法において説明する。

【0036】

次に、本発明のトレッドの表面形状を求める測定方法では、周囲壁７の内部を温度管理する管理工程ＳＡと、タイヤのトレッドの表面形状を測定するトレッド形状測定工程ＳＢとを具える。

【0037】

管理工程ＳＡは、レーザー変位計５を囲む周囲壁７の内部を温調器６によって、温度管理する。これにより、レーザー変形計５の周囲の温度が一定に保たれるため、レーザー変位計５の出力変動が小さくなる。従って、タイヤの表面形状を精度良く測定することができる。また、測定装置１が置かれた室内全体を温度管理することよりも、温度管理に伴う消費エネルギーを小さくできるため、省エネルギー化を図ることができる。

【0038】

管理工程ＳＡは、第１の開口部１３を開放する開放ステップと、第１の開口部１３を開閉蓋１４によって閉じる閉鎖ステップとを有している。

【0039】

管理工程ＳＡは、先ず、閉鎖ステップが行われる。閉鎖ステップでは、アクチュエータ１９を作動させて、周囲壁７の第１の開口部１３を開閉蓋１４で閉鎖する。本実施形態では、シリンダ１９ａを縮め、リンク機構１８の回動により回転軸１７を回転させて、開閉蓋１４を回転移動させる。次に、温調器６が運転されて、温度制御された空気が周囲壁７の第２の開口部１５からその内部に送風される。本実施形態では、周囲壁７の外側の室内の空気がエアコン６ａに吸い込まれ、温度制御されて周囲壁７の内部に送風される。

【0040】

周囲壁７の内部の温度は、設定値±１℃の範囲で温度管理されるのが望ましい。これにより、レーザー変位計５の温度依存性による出力変動が確実に小さくなる。設定値は、例えば、２２〜２８℃が選択される。このような温度は、通年で温度管理することができるため、さらにタイヤの表面形状を精度良く測定することができる。このような観点より、設定値は、好ましくは２４〜２６℃、より好ましくは２５℃である。

【0041】

なお、周囲壁７の内部の温度管理は、周囲壁７の内部の空気を温調器６に取り込んで周囲壁７の内部に吹き出す循環方式によって制御する方法でも良い。

【0042】

次に開放ステップが行われる。開放ステップは、開閉蓋１４を回転移動させて、第１の開口部１３を開放する。このとき、温調器６によって、周囲壁７の内部に温度管理された空気を連続的に供給しておくのが望ましい。この開放ステップにおいて、トレッド形状測定工程ＳＢが行われる。

【0043】

トレッド形状測定工程ＳＢは、本実施形態では、トレッドラジアスＴＲを測定する。トレッド形状測定工程ＳＢは、測定ステップと、平均化ステップと、算出ステップとを含んでいる。図７に示すように、トレッド形状測定工程ＳＢが、５本の周方向リブＲのうちのセンタリブＲｃとショルダリブＲｓ、Ｒｓとの３本から第１のトレッドラジアスＴＲｓを算出する工程ＳＢ１、及びセンタリブＲｃとミドルリブＲｍ、Ｒｍとの３本から第２のトレッドラジアスＴＲｍを算出する工程ＳＢ２を含む場合が示される。第１、第２のトレッドラジアスＴＲｓ、ＴＲｍを測定する理由は、例えばＡ国の使用条件では、第１のトレッドラジアスＴＲｓと操縦安定性との相関が強く、Ｂ国の使用条件では、第２のトレッドラジアスＴＲｍと操縦安定性との相関が強くなるなど、タイヤの使用条件等によって操縦安定性との相関性が変化するためである。従って、２つのトレッドラジアスＴＲｓ、ＴＲｍを測定することで、操縦安定性をより的確に評価することが可能になる。

【0044】

以下に、第１のトレッドラジアスＴＲｓを算出する工程ＳＢ１を代表して説明する。

【0045】

測定ステップでは、５つのレーザー変位計５のうちの３つのレーザー変位計５から、それぞれタイヤ軸芯回りで回転するタイヤＴのトレッド表面Ｔｓまでの半径方向の距離を測定し、レーザー変位計５毎の半径方向距離データｙ１、ｙ２、ｙ３をタイヤ１周当たりｍ個取得する。

【0046】

工程ＳＢ１の場合には、中央のレーザー変位計５ｃによりセンタリブＲｃまでの半径方向距離データｙ１をタイヤ１周当たりｍ個取得する。即ち、ｍ個の半径方向距離データｙ１_１〜ｙ１_ｍを取得する。又外のレーザー変位計５ｓ、５ｓにより、それぞれショルダリブＲｓ、Ｒｓまでの半径方向距離データｙ２、ｙ３をタイヤ１周当たりｍ個取得する。即ち、それぞれｍ個の半径方向距離データｙ２_１〜ｙ２_ｍ、データｙ３_１〜ｙ３_ｍを取得する。

【0047】

平均化ステップでは、各ｍ個の半径方向距離データｙ１、ｙ２、ｙ３に対してスムージング処理を施し、横溝３１に起因するノイズデータを除去する。又ノイズデータを除去した後の半径方向距離データｙ１、ｙ２、ｙ３をそれぞれ平均して平均値ｙ１Ｎ、ｙ２Ｎ、ｙ３Ｎを求める。

【0048】

スムージング処理は、取得した各ｍ個の半径方向距離データｙ１、ｙ２、ｙ３に対し、それぞれ時系列的に得たｉ番目のデータｙ_ｉと、それよりも先行して得た直近のｋ個のデータの平均値である移動平均ｙＮとを比較する。そして、その差｜ｙ_ｉ−ｙＮ｜が閾値より大きい場合、データｙ_ｉをノイズデータとして半径方向距離データｙ１、ｙ２、ｙ３から削除する。

【0049】

具体的には、ｉ番目のデータｙ_ｉよりも先行して得た直近のｋ個のデータとは、ｙ_ｉ−１〜ｙ_ｉ−ｋを意味する。又直近のｋ個のデータの平均値である移動平均ｙＮとは、（ｙ_ｉ−１＋ｙ_ｉ−２＋・・・＋ｙ_ｉ−ｋ）／ｋを意味する。

【0050】

半径方向距離データｙ１の場合、ｉ番目のデータｙ_ｉとはｙ１_ｉであり、直近のｋ個のデータｙ_ｉ−１〜ｙ_ｉ−ｋとはｙ１_ｉ−１〜ｙ１_ｉ−ｋである、又移動平均ｙＮは、（ｙ１_ｉ−１＋ｙ１_ｉ−２＋・・・＋ｙ１_ｉ−ｋ）／ｋを意味する。半径方向距離データｙ２、ｙ３についても同様である。

【0051】

そしてこの移動平均ｙＮとデータｙｉとの差｜ｙ_ｉ−ｙＮ｜を閾値と比較し、差｜ｙ_ｉ−ｙＮ｜が閾値より大きい場合、データｙ_ｉをノイズデータとして削除するのである。この操作をｉ＝１からｉ＝ｍまで順に行う。なおｋ≧ｉの場合、直近のｋ個のデータとしては、ｙ_ｉ−１、ｙ_ｉ−２、〜ｙ_１、ｙ_ｍ、ｙ_ｍ−１、〜ｙ_{ｍ−（ｋ−ｉ）}を採用する。ここで、閾値としては、想定されるＲＲ０よりも大きな値、かつ測定する周方向リブＲに配される横溝３１の溝深さよりも小な値が選択される。通常３．０mm程度に設定される。

【0052】

トレッド形状測定工程では、各平均値ｙ１Ｎ、ｙ２Ｎ、ｙ３Ｎと、タイヤ軸方向の基準位置（任意に設定できる。）Ｘから各レーザー変位計５までのタイヤ軸方向の距離ｘ１、ｘ２，ｘ３とからトレッドラジアスＴＲを算出する。具体的には、次式（１）に３点Ｐ（ｘ１、ｙ１Ｎ）、Ｐ（ｘ２、ｙ２Ｎ）、Ｐ（ｘ３、ｙ３Ｎ）を代入することで、曲率半径ＴＲであるトレッドラジアスを求めることができる。
（ｘ−ａ）^２＋（ｙ−ｂ）^２＝ＴＲ^２ −−−（１）

【0053】

そしてこのような半径方向距離データｙ１、ｙ２、ｙ３のスムージング処理、平均値ｙ１Ｎ、ｙ２Ｎ、ｙ３Ｎの算出、平均値ｙ１Ｎ、ｙ２Ｎ、ｙ３Ｎと距離ｘ１、ｘ２，ｘ３とからのトレッドラジアスＴＲの算出は、前記演算手段によって行われる。

【0054】

第２のトレッドラジアスＴＲｍを算出する工程ＳＢ２も同様である。なお工程ＳＢ１と工程ＳＢ２とは同時に行うことができ、このとき中央のレーザー変位計５ｃによる取得する半径方向距離データｙ１、及びこの半径方向距離データｙ１をスムージング処理した後の平均値ｙ１Ｎ等は、共通使用できる。

【0055】

なお、半径方向距離データの取得の数ｍは、５００個以上であることが好ましく、これより少ないと、トレッドラジアスと操縦安定性との相関が低下する傾向となる。なお数ｍの上限は特に規制されないが、多すぎると処理が煩雑となって時間の無駄を招く。そのため数ｍの上限は２０００個以下が好ましい。

【0056】

移動平均の数ｋは、２〜１００であるのが好ましく、１００を越えてもスムージング処理の精度の上昇が見込まれず、又処理が煩雑となって時間の無駄を招く。又、スムージング処理の精度を高めるために、タイヤＴの回転数を２０〜３０００rpmの範囲とするのが好ましく、２０rpmを下回ると精度が低下する。又、３０００rpmを越えると、１周当たり５００個以上の半径方向距離データの取得が難しくなる。

【0057】

又、レーザー変位計５によるフィルタリング精度高めるためには、図６に示すように、レーザー光Ｌの巾Ｗが、測定する周方向リブＲのリブ巾ＷＲの１０〜７０％の範囲であるのが好ましい。レーザー光Ｌの巾Ｗが５mmを下回る、或いはリブ巾ＷＲの１０％を下回る場合、照射部分Ｌａに占めるサイプ３０ａや切欠き３０ｂ等の割合が大きくなって、フィルタリング機能が十分発揮されなくなる。逆に７０％を越えると、レーザー光Ｌが周方向リブＲからはみ出す恐れを招く。

【0058】

トレッド形状測定工程ＳＢの後、閉鎖ステップが行われ、周囲壁７の内部が予め定められた温度に管理される。このとき、タイヤ保持機２のタイヤＴが交換される。

【0059】

本発明は、本実施形態のように、開放ステップにおいて、測定ステップ、平均化ステップ、算出ステップが行われるものに限定されるものではなく、例えば、測定ステップのみ開放ステップで行われ、平均化ステップ及び算出ステップは、閉鎖ステップにおいて行われても良い。これにより、周囲壁７の内部を予め定められた温度に早期に確保できるため、測定工程ＳＢを効率よく行うことができる。

【0060】

なお、本発明のトレッドラジアス測定方法では、３つのレーザー変位計５を同時に使用するため、各レーザー変位計５により高い正確さが要求される。そのためトレッド形状測定方法は、トレッド形状測定工程に先駆けて行うレーザー変位計の校正工程を具える。

【0061】

図８に概念的に示すように、校正工程では校正治具３５が用いられる。校正治具３５は、支持軸４に支持される円筒状の基部３６と、この基部３６に一体に取り付く反射板３７とを具える。反射板３７は、支持軸４の軸芯４ｉ（タイヤ軸芯ｊに相当する）から半径方向に距離Ｆ１を隔たる第１の反射板３７ａと、第１の反射板３７ａから半径方向内外に距離Ｆ２を隔たる第２、第３の反射板３７ｂ、３７ｃとを具え、各反射板３７ａ、３７ｂ、３７ｃは、周方向に互いに間隔を隔てて配される。

【0062】

そして校正工程では、まず第１の反射板３７ａを用いて、各レーザー変位計５の原点調整が行われる。次に第２、３の反射板３７ｂ、３７ｃを用い、各レーザー変位計５のゲイン調整が行われる。第１〜３の反射板３７ａ、３７ｂ、３７ｃの反射面は、それぞれ軸芯４ｉからの距離と等しい曲率半径ｒ１、ｒ２、ｒ３を有する凸円筒面からなることが好ましい。即ちｒ１＝Ｆ１、ｒ２＝Ｆ１＋Ｆ２、ｒ３＝Ｆ１−Ｆ２である。これにより、各反射板３７ａ、３７ｂ、３７ｃを軸芯４ｉ廻りで位置替えする際、反射板３７ａ、３７ｂ、３７ｃの位置替えの角度が多少ずれている場合にも、レーザー光Ｌを正確に反射でき、校正工程を迅速化することができる。

【0063】

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。

【符号の説明】

【0064】

１ トレッド形状測定装置
５ レーザー変位計
Ｔ タイヤ
６ 温調器
７ 周囲壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】