(57)【要約】      （修正有）【課題】測定値のばらつきを抑制してタイヤの寸法を高精度で測定することができる装置を提供する。【解決手段】タイヤの寸法測定装置１である。タイヤ回転軸Ｔｃが水平となる縦置き状態にタイヤＴを保持するためのタイヤ保持具２と、タイヤ保持具２に固定されたタイヤＴを両外側からタイヤ幅方向Ｘに挟むことでその長さを測定する測定手段３と、精密レギュレータを用いて目標圧力で測定手段３をタイヤＴに押し当てる圧力付加手段とを含んでいる。【選択図】図２
2020172154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの寸法測定装置であって、
タイヤ回転軸が水平となる縦置き状態に前記タイヤを保持するためのタイヤ保持具と、
前記タイヤ保持具に固定された前記タイヤを両外側からタイヤ幅方向に挟むことでその長さを測定する測定手段と、
精密レギュレータを用いて目標圧力で前記測定手段を前記タイヤに押し当てる圧力付加手段とを含む、
タイヤの寸法測定装置。
【請求項２】
前記測定手段は、本尺部分と一対のジョウ部分とを有するノギスを含む、請求項１に記載のタイヤの寸法測定装置。
【請求項３】
前記圧力付加手段は、前記各ジョウ部分を前記本尺部分に沿って移動させる一対のアクチュエータを含む、請求項２に記載のタイヤの寸法測定装置。
【請求項４】
前記測定手段は、前記本尺部分を水平に支持するための支持具を含む、請求項２又は３に記載のタイヤの寸法測定装置。
【請求項５】
前記測定手段は、前記支持具を前記ノギスの垂直方向に移動させるための移動具を含む、請求項４に記載のタイヤの寸法測定装置。
【請求項６】
前記移動具は、前記ノギスの垂直方向位置を調整可能に構成されている、請求項５に記載のタイヤの寸法測定装置。
【請求項７】
前記タイヤ保持具は、前記縦置き状態のタイヤを、前記タイヤの回転軸を挟んで両側から保持する一対の横軸を含む、請求項１ないし６のいずれかに記載のタイヤの寸法測定装置。
【請求項８】
前記タイヤ保持具は、前記縦置き状態のタイヤを、タイヤ幅方向の両外側から保持することができるスライド可能な少なくとも一対の縦軸を有する、請求項１ないし７のいずれかに記載のタイヤの寸法測定装置。
【請求項９】
前記各横軸及び前記各縦軸は、軸本体と、前記タイヤと接触可能な位置で前記軸本体に対して回転自在な案内ローラとを含む、請求項７又は８に記載のタイヤの寸法測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの寸法を精度良く測定しうるタイヤの寸法測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、タイヤ幅を測定するためのタイヤ幅測定装置が記載されている。このタイヤ幅測定装置は、支持部材としての本体フレームと、前記本体フレームに支持されてタイヤの軸方向に沿って延びるレールガイドと、前記レールガイド上を滑る一対のじょうとを含んでいる。このタイヤ幅測定装置では、作業者が、前記タイヤの両サイド部に前記各じょうを接触させて前記タイヤ幅を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９０１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような装置を用いた測定では、例えば、測定者が異なると、前記じょうと前記サイド部との接触圧が異なることがある。この場合、ゴムで構成されたタイヤは、接触圧に応じて変形してしまい、タイヤ幅の測定値がばらつくという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、測定値のばらつきを抑制してタイヤの寸法を高精度で測定することができる装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、タイヤの寸法測定装置であって、タイヤ回転軸が水平となる縦置き状態に前記タイヤを保持するためのタイヤ保持具と、前記タイヤ保持具に固定された前記タイヤを両外側からタイヤ幅方向に挟むことでその長さを測定する測定手段と、精密レギュレータを用いて目標圧力で前記測定手段を前記タイヤに押し当てる圧力付加手段とを含む。
【０００７】
本発明に係る寸法測定装置は、前記測定手段が、本尺部分と一対のジョウ部分とを有するノギスを含むのが望ましい。
【０００８】
本発明に係る寸法測定装置は、前記圧力付加手段が、前記各ジョウ部分を前記本尺部分に沿って移動させる一対のアクチュエータを含むのが望ましい。
【０００９】
本発明に係る寸法測定装置は、前記測定手段が、前記本尺部分を水平に支持するための支持具を含むのが望ましい。
【００１０】
本発明に係る寸法測定装置は、前記測定手段が、前記支持具を前記ノギスの垂直方向に移動させるための移動具を含むのが望ましい。
【００１１】
本発明に係る寸法測定装置は、前記移動具が、前記ノギスの垂直方向位置を調整可能に構成されているのが望ましい。
【００１２】
本発明に係る寸法測定装置は、前記タイヤ保持具が、前記縦置き状態のタイヤを、前記タイヤの回転軸を挟んで両側から保持する一対の横軸を含むのが望ましい。
【００１３】
本発明に係る寸法測定装置は、前記タイヤ保持具が、前記縦置き状態のタイヤを、前記タイヤの幅方向の両外側から保持することができるスライド可能な少なくとも一対の縦軸を有するのが望ましい。
【００１４】
本発明に係る寸法測定装置は、前記各横軸及び前記各縦軸が、軸本体と、前記タイヤと接触可能な位置で前記軸本体に対して回転自在な案内ローラとを含むのが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のタイヤの寸法測定装置では、精密レギュレータ用いて、目標圧力で測定手段を縦置き状態で保持されたタイヤに押し当てることができる。これにより、測定時のタイヤの変形を一定として、タイヤ幅方向の長さを測定することができる。したがって、本発明のタイヤの寸法測定装置は、測定値のばらつきを抑えることができ、タイヤ幅方向の長さを高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態の寸法測定装置の斜視図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１のタイヤ保持具の正面図である。
【図４】図１の測定手段の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態のタイヤの寸法測定装置（以下、単に「装置」という場合がある）１の全体斜視図、図２は、その側面図である。本発明の装置１では、例えば、乗用車用や自動二輪車用等の空気入りタイヤや、空気が充填されない非空気式タイヤ（以下、これらを合わせて、単に「タイヤＴ」という場合がある）の寸法を測定することができる。図１及び図２には、空気入りタイヤＴが仮想線で示される。
【００１８】
寸法測定時、空気入りタイヤＴの場合では、正規状態にあるのが望ましい。これにより、タイヤＴの変形が一定となるので、測定値のばらつきを抑えることができる。前記「正規状態」とは、タイヤＴが正規リム（図示省略）にリム組みされ、かつ、正規内圧に調整された無負荷の状態である。前記「正規リム」とは、タイヤＴが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば "標準リム" 、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim" である。前記「正規内圧」とは、タイヤＴが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば "最高空気圧" 、TRAであれば表"TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。
【００１９】
図１及び図２に示されるように、タイヤＴは、走行時に接地して円周方向にのびるトレッド部Ｔａと、トレッド部Ｔａのタイヤ幅方向Ｘの両側に設けられる一対のサイドウォール部Ｔｂとを含んでいる。本実施形態の装置１では、例えば、タイヤ外径が、４００〜１５００mm、断面幅が５０〜４００mmのタイヤＴが測定される。
【００２０】
本実施形態の装置１は、タイヤＴを縦置き状態に保持するためのタイヤ保持具２と、タイヤＴのタイヤ幅方向Ｘの長さを測定する測定手段３と、測定手段３をタイヤＴに押し当てる圧力付加手段４（図３に示す）とを含んでいる。前記「縦置き状態」とは、本明細書では、タイヤ保持具２によって、タイヤＴが回転軸Ｔｃを水平とする状態で保持されていることをいう。
【００２１】
本明細書では、タイヤ保持具２で縦置き状態に保持されたタイヤＴのタイヤ幅方向（回転軸Ｔｃが延びる方向）をＸ軸、鉛直方向（上下方向）をＺ軸、前後方向（Ｘ軸とＺ軸とに直交）をＹ軸として定義する。
【００２２】
図３は、測定手段３の正面図である。図３に示されるように、測定手段３は、例えば、ノギス７を含んでいる。本実施形態のノギス７は、縦置き状態のタイヤＴのタイヤ幅方向Ｘに延びる本尺部分８と、タイヤＴに押し当てられる一対のジョウ部分９、９とを有している。ジョウ部分９は、例えば、本尺部分８に固定された第１ジョウ部分９Ａと、本尺部分８に沿って移動しうる第２ジョウ部分９Ｂとからなる。第１ジョウ部分９Ａ及び第２ジョウ部分９Ｂを、タイヤＴの両外側からタイヤ幅方向Ｘに挟むことでタイヤ幅方向Ｘの長さ、例えば断面幅が測定される。ノギス７は、例えば、測定値が液晶表示されるデジタル式の周知のものが望ましい。
【００２３】
測定手段３は、本実施形態では、ノギス７の本尺部分８を水平に支持するための支持具１０と、支持具１０をノギス７の垂直方向、本実施形態では、鉛直方向Ｚに移動させるための移動具１１とを、さらに含んでいる。本実施形態の支持具１０は、タイヤ幅方向Ｘに延びる矩形状で形成されている。本実施形態の移動具１１は、例えば、鉛直方向Ｚに延びる一対のガイドレール１１ａと、各ガイドレール１１ａに案内されて鉛直方向Ｚに移動し得る移動台１１ｂとを含む、周知のリニアガイドである。各ガイドレール１１ａは、本実施形態では、鉛直方向Ｚに延びる縦支持片１２にそれぞれ支持されている。
【００２４】
各移動台１１ｂは、本実施形態では、支持具１０のそれぞれ一端を保持している。また、各移動台１１ｂは、例えば、周知の制御機構にて、鉛直方向Ｚの高さ位置が揃えられる。これにより、各移動台１１ｂは、支持具１０を水平状態に維持しれつつ鉛直方向Ｚに移動可能である。
【００２５】
図４は、タイヤ保持具２の正面図である。図１〜図４に示されるように、本実施形態のタイヤ保持具２は、基台１５と、タイヤＴのタイヤ幅方向Ｘの移動を拘束する第１保持部１６と、タイヤＴの前後方向Ｙの移動を拘束する第２保持部１７とを含んでいる。
【００２６】
基台１５は、本実施形態では、平面視略矩形状に枠組みされた上フレーム１５Ａ、その下方に配される載置台１５Ｂ、及び、上フレーム１５Ａと載置台１５Ｂとを継ぐ支柱部１５Ｃとを含んでいる。本実施形態の載置台１５Ｂには、複数のストッパー付きキャスター輪１８が設けられている。これにより、タイヤ保持具２は、床上を自在に移動及び位置決めされる。
【００２７】
第１保持部１６は、本実施形態では、タイヤＴと接触しうる一対の縦軸１９と、各縦軸１９を移動しうる移動機構２０とを含んでいる。
【００２８】
各縦軸１９は、本実施形態では、それぞれ、鉛直方向Ｚに延びている。本実施形態の各縦軸１９は、縦置き状態のタイヤＴのタイヤ幅方向Ｘの両外側に配される。各縦軸１９は、例えば、短縦軸部２１と、短縦軸部２１よりも長い長縦軸部２２とを含んでいる。短縦軸部２１は、例えば、縦置き状態のタイヤＴの回転軸Ｔｃよりも前後方向Ｙの一方側（図では前側）に配される。長縦軸部２２は、例えば、縦置き状態のタイヤＴの回転軸Ｔｃよりも前後方向Ｙの他方側（図では後側）に配される（図１に示す）。なお、縦軸１９は、このような態様に限定されるものではない。
【００２９】
第１保持部１６は、例えば、短縦軸部２１と長縦軸部２２との一端側（図では、鉛直方向Ｚの下側）を保持する矩形状の保持片２３をさらに含んでいる。
【００３０】
移動機構２０は、例えば、タイヤ幅方向Ｘに延びるレール部２５と、レール部２５の上をスライド自在に案内される一対のスライド台２６とを含んでいる。レール部２５は、例えば、載置台１５Ｂに固定されている。本実施形態のスライド台２６には、保持片２３が固定されている。これにより、スライド台２６のレール部２５上の移動に伴って、各縦軸１９がタイヤ幅方向Ｘに移動される。レール部２５は、本実施形態では、短縦軸部２１と長縦軸部２２との前後方向Ｙの間に位置している。
【００３１】
移動機構２０は、本実施形態では、各スライド台２６に保持される枠部材２７を含んでいる。枠部材２７は、例えば、スライド台２６から鉛直方向Ｚに延びる一対の縦枠２８を含んでいる。各縦枠２８は、スライド台２６によるタイヤ幅方向Ｘの移動が可能、かつ、前後方向Ｙの移動が拘束される周知構造の拘束具Ｋに保持されるのが望ましい。
【００３２】
第２保持部１７は、例えば、タイヤＴと接触しうる一対の横軸２９と、横軸２９を回転可能に支持する支持部材３０とを含んでいる。各横軸２９は、例えば、タイヤ幅方向Ｘに延びて、タイヤＴの回転軸Ｔｃを挟んでその両側にそれぞれ離間するように配されている。本実施形態の支持部材３０は、横軸２９の両端を支持するように載置台１５Ｂに固定される。
【００３３】
縦軸１９及び横軸２９は、本実施形態では、軸本体３１と、軸本体３１に対して回転自在な案内ローラ３２とを含んでいる。縦軸１９の案内ローラ３２ａは、例えば、タイヤＴのサイドウォール部Ｔｂの外面と接触する。横軸２９の案内ローラ３２ｂは、例えば、タイヤＴのトレッド部Ｔａの外面と接触する。このように、本実施形態では、縦軸１９は、縦置き状態のタイヤＴの転倒を防止する。また、横軸２９は、縦置き状態のタイヤＴが前後方向Ｙに移動するのを防止する。
【００３４】
図３に示されるように、圧力付加手段４は、本実施形態では、目標圧力で測定手段３をタイヤＴに押し当てるための精密レギュレータ３４を含んでいる。これにより、測定時のタイヤＴの変形を一定として、タイヤ幅方向Ｘの長さを高精度に測定することができる。
【００３５】
圧力付加手段４は、例えば、ノギス７の各ジョウ部分９を本尺部分８に沿って移動させる一対のアクチュエータ３６をさらに含んでいる。アクチュエータ３６は、本実施形態では、ロッド３６ａと、ロッド３６ａを格納するシリンダ３６ｂとを含む周知構造のロッドシリンダ構造が用いされる。ロッド３６ａは、例えば、タイヤ幅方向Ｘに伸縮するように水平で延びている。ロッドシリンダ構造は、本実施形態では空気式が採用されるが、例えば、電気式で駆動するものでも良い。
【００３６】
各シリンダ３６ｂは、例えば、支持具１０に保持されている。これにより、アクチュエータ３６は、移動具１１による支持具１０の鉛直方向Ｚの移動に伴って、鉛直方向Ｚに移動しうる。各シリンダ３６ｂには、本実施形態では、空気が供給される２つの給気口３７ａ、３７ｂが設けられている。
【００３７】
各ロッド３６ａの先端には、ジョウ部分９が固着される。ロッド３６ａの伸縮によってジョウ部分９がタイヤ幅方向Ｘに移動される。シリンダ３６ｂの一方の給気口３７ａに空気が供給されると、例えば、ロッド３６ａが伸びてジョウ部分９をタイヤＴに接触させる。シリンダ３６ｂの他方の給気口３７ｂに空気が供給されると、例えば、ロッド３６ａが縮まってジョウ部分９をタイヤＴから離間させる。
【００３８】
本明細書では、前記レギュレータは、気体や液体の圧力を調整する調圧器であって、例えば、減圧弁を含んでいる。精密レギュレータ３４は、本実施形態では、最大０．２MPaの範囲に空気の圧力を調整して各アクチュエータ３６に供給する。精密レギュレータ３４は、例えば、空気の圧力を０．０１MPaピッチで制御することができる。これにより、高精度で、アクチュエータ３６の移動量、本実施形態では、ロッド３６ａの伸縮量、ひいては、ジョウ部分９を高精度の目標圧力でタイヤＴに接触できる。精密レギュレータ３４は、例えば、０．０３〜０．０５MPaで空気の圧力を一定に調整する。
【００３９】
精密レギュレータ３４で圧力調整された空気は、例えば、周知構造の切替バルブ３８によって、シリンダ３６ｂの一方の給気口３７ａ又は他方の給気口３７ｂに供給される。
【００４０】
圧力付加手段４は、本実施形態では、精密レギュレータ３４よりも高い空気の圧力に制御可能な一般レギュレータ３９をさらに含んでいる。このような一般レギュレータ３９は、例えば、コンプレッサー等を含むエア供給機構４０から送られてくる高圧の空気を減圧して、精密レギュレータ３４へ供給する。一般レギュレータ３９は、例えば、エア供給機構４０から供給される空気を、０．１〜１．０MPaの範囲に調整する。一般レギュレータ３９は、例えば、空気の圧力を０．０５MPaピッチで制御することができる。
【００４１】
次に、本実施形態の装置１を用いたタイヤＴのタイヤ幅方向Ｘの長さ、例えば、断面幅を測定する方法が説明される。先ず、タイヤ保持具２の両縦軸１９、１９が、タイヤＴの断面幅よりも大きい距離で離間されている。また、ノギス７のジョウ部分９が、縦置き状態となるタイヤＴと接触しない位置まで上方に移動されている。次に、タイヤＴが、タイヤ保持具２の横軸２９の案内ローラ３２ｂ上に、縦置き状態で載置される。このとき、タイヤＴを床上から載置台１５Ｂ上に移動するために、例えば、傾斜面４１ａを有する補助台４１を用いるのが望ましい。
【００４２】
次に、各縦軸１９が、移動機構２０によって移動されて、案内ローラ３２ａとタイヤＴのサイドウォール部Ｔｂの外面とが接触することにより、タイヤＴが保持される。
【００４３】
次に、本実施形態では、移動具１１によって、断面幅を測定しうる最適な位置まで支持具１０及びノギス７が降下される。
【００４４】
次に、測定者は、精密レギュレータ３４を介してアクチュエータ３６を作動させて、タイヤＴの両側のサイドウォール部Ｔｂの外面を各ジョウ部分９、９で挟むことにより、タイヤＴの断面幅を測定する。本実施形態では、目標圧力でジョウ部分９をタイヤＴに押し当てることができるので、測定時のタイヤＴの変形を一定として、タイヤ幅方向Ｘの長さを測定することができる。これにより、例えば、測定者が変更した場合でも、測定値のばらつきが抑えられて精度良く断面幅を測定することができる。
【００４５】
以上、本発明の特に好ましい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。
【実施例】
【００４６】
図１乃至図４に示される寸法測定装置を用いて、タイヤの断面幅が測定された。共通仕様及びテスト方法は、以下の通りである。
【００４７】
＜断面幅の測定＞
３人の測定者が、同じサイズのタイヤ１０本を３回ずつ測定した。結果は、測定値のばらつきσ（mm）、及び、分散分析による％ＧＲＲで表されている。比較例は、この寸法測定装置のタイヤ保持手段で保持されたタイヤを、前記３人の測定者が手でノギスを支えて、タイヤ１０本を３回ずつ測定した結果である。いずれの結果も、数値の小さい方が良好である。
測定値のばらつきσは、平均値Ｒbar（mm）の測定者３人の平均である。平均値Ｒbarは、差Ｒ（mm）のタイヤ１０本の平均である。差Ｒは、タイヤ毎の前記３回の測定による最大値と最小値との差である。また、差Ｒは、測定者毎に算出される。
％ＧＲＲは、以下のように求められる。
％ＧＲＲ＝１００×ＧＲＲ／ＴＶ
ＴＶ＝√（ＧＲＲ２＋ＰＶ２）
ＧＲＲ＝√（ＥＶ２＋ＡＶ２）
ＰＶ＝Ｒｐ×０．３１４６
ＡＶ＝√（（Ｘｄｆ×０．５２３１）２−（ＥＶ２／３０））
ＥＶ＝σ×０．５９０８
Ｘｄｆは、平均値Ｘｄ（mm）の測定者３人の平均である。平均値Ｘｄは、各タイヤの最大値のタイヤ１０本の平均と、各タイヤの最小値のタイヤ１０本の平均との差（mm）である。また、平均値Ｘｄは、測定者毎に算出される。
Ｒｐは、差Ｒｐｂのタイヤ１０本の平均である。差Ｒｐｂは、全測定者中のタイヤ毎の最大値と最小値との差（mm）である
タイヤのサイズ：１６５／５０Ｒ１５
タイヤの内圧：正規内圧
室温：２５〜３０℃
テストの結果が表１に示される。
【００４８】
【表１】
2020172154.tif 000003
【００４９】
表１から明らかなように、実施例は、比較例に比べて測定値のばらつきσ（mm）、及び、分散分析による％ＧＲＲが小さく、タイヤの寸法を高精度で測定できることが確認できた。
【符号の説明】
【００５０】
１    寸法測定装置
２    タイヤ保持具
３    測定手段
４    圧力付加手段
Ｔ    空気入りタイヤ
Ｔｃ  タイヤ回転軸
３４  レギュレータ
【図１】
2020172154.tif 000004
【図２】
2020172154.tif 000005
【図３】
2020172154.tif 000006
【図４】
2020172154.tif 000007