(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ搭載部を有し、該搭載部に搭載されたタイヤを昇降させるタイヤ昇降手段と、
前記タイヤ昇降手段により上昇したタイヤの内径部を保持するタイヤ固定手段と、
内部に液体を貯留し、前記タイヤ固定手段により固定されたタイヤのトレッド表面が前記液体に浸る大きさの開口部を有する水槽と、
前記水槽を前記タイヤ昇降手段がタイヤを昇降させる位置に移動させる移動手段と、
前記水槽を前記タイヤ固定手段に固定されたタイヤに向けて上昇させる水槽昇降手段と、
前記タイヤ固定手段に設けられ、前記水槽内において前記水槽昇降手段の上昇動作により前記液体に浸ったタイヤのトレッド表面に向けて超音波を発振し、反射した超音波を受信する超音波探触子と、
を備えるトレッド厚さ測定装置。
【請求項２】
前記タイヤ搭載部は、タイヤの搬入前に搬入側に傾斜し、タイヤの搬入後に水平となってタイヤの回転軸の向きを前記タイヤ固定手段がタイヤを保持するときのタイヤの回転軸の向きと同一方向に向けてタイヤを自立させる請求項１に記載のトレッド厚さ測定装置。
【請求項３】
前記タイヤ固定手段が固定したタイヤに内圧を印加する内圧印加手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のトレッド厚さ測定装置。
【請求項４】
前記タイヤ固定手段がタイヤを回転させる回転手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか記載のトレッド厚さ測定装置。
【請求項５】
タイヤを昇降させるタイヤ昇降手段のタイヤ搭載部にタイヤを搭載する工程と、
前記タイヤ搭載部とともにタイヤを上昇させてタイヤ固定手段にタイヤ内径部を保持させる工程と、
内部に液体を貯留し、タイヤのトレッド表面が前記液体に浸る大きさの開口部を有する水槽を前記タイヤ昇降手段がタイヤを昇降させる位置に移動させる工程と、
前記水槽を水槽昇降手段により上昇させて、水槽に貯留される液体にトレッド表面を浸す工程と、
前記水槽内において前記液体に浸ったタイヤのトレッド表面に向けて前記タイヤ固定手段に設けられた超音波探触子から超音波を発振し、反射した超音波を受信してトレッドの厚さを測定する工程とを含むトレッド厚さ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッド厚さ測定装置及び測定方法に関し、特に、タイヤ内において半径方向外側に位置する最外ベルトからトレッド表面までのトレッド厚さを測定する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、使用済みのタイヤをリトレッドする場合には、タイヤの摩耗したトレッドをバフ掛けにより所定形状に除去し、新たなトレッドの貼着面を成形した後に幾つかの工程を経ることで貼着面に新たなトレッドが配設される。バフ掛けは、トレッド表面からタイヤの構造材であるベルト層のうち半径方向最外に位置する最外ベルトまでのトレッド厚さを測定した後に実施される。
トレッド厚さは、例えば非接触式の渦電流センサを用いることで測定される。渦電流センサは、内部に備える検出コイルに高周波電流を流すことで磁束を誘起し、スチールベルトを積層して形成されたベルト層に渦電流を生じさせる。ベルト層に生じた渦電流は、検出コイルに対して磁束の変化を誘起させることで検出コイルにインピーダンス変化を生じさせる。このインピーダンス変化を渦電流センサが、渦電流センサからベルト層までの距離として検出している。具体的には、渦電流センサは、トレッド表面から所定距離離間した位置に配置され、使用済みタイヤを回転させつつ幅方向に移動させることで検出コイルのインピーダンス変化を電圧として検出し、検出した電圧を渦電流センサからベルト層のうち最外に位置する最外ベルトまでの距離とすることでタイヤ１周分のトレッド厚さの測定を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８６５８６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、渦電流センサは、タイヤの構造材であるベルト層がスチール製ではない場合にはベルト層を検出することができない。即ち、ベルト層が有機繊維等の非金属製の場合には、渦電流センサによる磁束がベルト層に磁束を誘起できないため、渦電流センサからベルト層までの距離を検出することができず、トレッド厚さを測定することができない。このような場合、作業者が、タイヤの円周方向及び幅方向複数箇所において、トレッド表面から最外ベルトまで小さい穴を掘り、穴にデプスゲージを当てることでトレッド表面からベルト層までの深さを測定し、バフ掛けする深さを決定している。このため、バフ掛けに掛かる工数が増加し、リトレッドの効率が悪かった。また、ベルト層のうち、最外ベルトのみ有機繊維等の場合には、有機繊維のベルトまでバフ掛けし、新たなトレッドを設けるときに、新たなトレッドにバフ掛けしたベルトに代わる有機繊維のベルトを含ませておくことでリトレッドを行っているが、トレッドの製造において有機繊維のベルトに係るコストが増加する分リトレッドに係る製造コストを増加させてしまう。
【０００５】
そこで、本発明は上記課題を解決すべく、ベルトの素材に関わらず、タイヤの最外に位置する最外ベルトからタイヤ表面までの厚さの測定を効率良く可能にするトレッド厚さ測定装置及び測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためのトレッド厚さ測定装置の構成として、タイヤ搭載部を有し、該搭載部に搭載されたタイヤを昇降させるタイヤ昇降手段と、タイヤ昇降手段により上昇したタイヤの内径部を保持するタイヤ固定手段と、内部に液体を貯留し、タイヤ固定手段により固定されたタイヤのトレッド表面が前記液体に浸る大きさの開口部を有する水槽と、水槽をタイヤ昇降手段がタイヤを昇降させる位置に移動させる移動手段と、水槽をタイヤ固定手段に固定されたタイヤに向けて上昇させる水槽昇降手段と、前記タイヤ固定手段に設けられ、水槽内において水槽昇降手段の上昇動作により液体に浸ったタイヤのトレッド表面に向けて超音波を発振し、反射した超音波を受信する超音波探触子とを備える構成とした。
本構成によれば、タイヤ昇降手段のタイヤ搭載部にタイヤを搭載してタイヤ搭載部を上昇させ、タイヤ固定手段にタイヤを固定したのちに、タイヤ搭載部を下降させ、タイヤ昇降手段とともに内部に液体が貯留された水槽を昇降させる水槽昇降手段を固定されたタイヤの下方に移動させ、水槽昇降手段を上昇させてタイヤのトレッド表面を水槽の液体に浸し、水槽内に浸る超音波探触子からトレッド表面に向けて超音波を発振することにより、超音波を液体を媒体としてタイヤに伝播させることでタイヤ内部の構造を破壊することなく検査することができる。即ち、トレッド表面に発振された超音波は、水槽内の液体によってタイヤに伝播し、トレッド表面、ベルト層のベルト表面等、タイヤを構成する構造材の表面おいて異なる時間差で反射するので、この反射波を超音波探触子により受信することによりタイヤの内部の構造を取得してタイヤ表面からベルト層の最外に位置するベルト表面までの距離であるトレッド厚さを測定することができる。よって、タイヤのバフがけ時に本発明のトレッド厚さ測定装置によってタイヤ表面からベルト層までのトレッド厚さを測定することで、最外に位置するベルトを傷つけることなくバフ掛けするときのバフ量を設定することができる。また、トレッド厚さの測定に超音波を用いているので、ベルト層を構成するベルトの素材に関わらずトレッド厚さを測定することができる。また、トレッド厚さ測定装置がタイヤ昇降手段を備えることにより、異なるサイズのタイヤをタイヤ固定手段に保持させることができる。また、トレッド厚さ測定装置が、タイヤ固定手段により固定される異なるサイズのタイヤに対応するように、内部に液体を貯留する水槽を昇降させる水槽昇降手段をタイヤ昇降手段とは別に備え、移動手段によって水槽を水槽昇降手段とともに、タイヤ昇降手段がタイヤを昇降させる位置に移動させることにより、タイヤ昇降手段を動作させてタイヤ固定手段にタイヤを固定させたのちに、直ちに水槽を移動させるとともにトレッド表面が液体に浸るように水槽を上昇させることで、効率良くトレッド厚さを測定することができる。
本構成によれば、タイヤ固定手段に超音波探触子を設けることにより、タイヤ固定手段に固定されるタイヤに対して超音波探触子の位置が安定するので、トレッド厚さを精度良く測定することができる。
【０００７】
また、タイヤ搭載部は、タイヤの搬入前に搬入側に傾斜し、タイヤの搬入後に水平となってタイヤの回転軸の向きを前記タイヤ固定手段がタイヤを保持するときのタイヤの回転軸の向きと同一方向に向けてタイヤを自立させる構成とした。
本構成によれば、重量のあるタイヤであっても、タイヤ搭載部に容易にタイヤを搬入出することができる。また、タイヤ搭載部に搭載されたタイヤをタイヤ昇降装置が昇降させることにより、後述のタイヤ固定装置４のタイヤ固定位置まで作業者の力を必要とすることなく重量の軽いタイヤから重いタイヤまでを昇降させることができる。
【０００８】
また、トレッド厚さ測定装置の他の構成としてタイヤ固定手段が固定したタイヤに内圧を印加する内圧印加手段を備える構成とした。
本構成によれば、タイヤに内圧を印加した状態でトレッド厚さを測定することにより、タイヤ使用時のトレッド表面からベルト層までのトレッド厚さが測定できるので、バフ掛けするときにベルト表面上に均等にトレッドゴムが残るようにバフ量を正確に設定できる。
【０００９】
また、トレッド厚さ測定装置の他の構成としてタイヤ固定手段がタイヤを回転させる回転手段を備える構成とした。
本構成によれば、トレッド厚さの測定時にタイヤを回転させることで、タイヤ全体のトレッド厚さを測定することができるので、例えばトレッド表面に対してベルト層が偏心した状態であっても、トレッド表面からベルト層までのトレッド厚さが薄い部分を基準にしてバフ掛けすることができるので、バフ掛け時にベルト層を傷つけることを防止できる。
【００１０】
また、トレッド厚さ測定方法の態様として、タイヤを昇降させるタイヤ昇降手段のタイヤ搭載部にタイヤを搭載する工程と、タイヤ搭載部とともにタイヤを上昇させてタイヤ固定手段にタイヤ内径部を保持させる工程と、内部に液体を貯留し、タイヤのトレッド表面が液体に浸る大きさの開口部を有する水槽をタイヤ昇降手段がタイヤを昇降させる位置に移動させる工程と、水槽を水槽昇降手段により上昇させて、水槽に貯留される液体にトレッド表面を浸す工程と、水槽内において液体に浸ったタイヤのトレッド表面に向けて前記タイヤ固定手段に設けられた超音波探触子から超音波を発振し、反射した超音波を受信してトレッドの厚さを測定する工程とを含む態様とした。
本態様によれば、タイヤ昇降手段のタイヤ搭載部にタイヤを搭載してタイヤ搭載部を上昇させ、タイヤ固定手段にタイヤを固定したのちに、タイヤ搭載部を下降させ、タイヤ昇降手段とともに内部に液体が貯留された水槽を昇降させる水槽昇降手段を固定されたタイヤの下方に移動させ、水槽昇降手段を上昇させてタイヤのトレッド表面を水槽の液体に浸し、水槽内に浸る超音波探触子からトレッド表面に向けて超音波を発振することにより、超音波を液体を媒体としてタイヤに伝播させることでタイヤ内部の構造を破壊することなく検査することができる。即ち、トレッド表面に発振された超音波は、水槽内の液体によってタイヤに伝播し、トレッド表面、ベルト層のベルト表面等、タイヤを構成する構造材の表面おいて異なる時間差で反射するので、この反射波を超音波探触子により受信することによりタイヤの内部の構造を取得してタイヤ表面からベルト層の最外に位置するベルト表面までの距離であるトレッド厚さを測定することができる。よって、タイヤのバフがけ時に本発明のトレッド厚さ測定装置によってタイヤ表面からベルト層までのトレッド厚さを測定することで、最外に位置するベルトを傷つけることなくバフ掛けするときのバフ量を設定することができる。また、トレッド厚さの測定に超音波を用いているので、ベルト層を構成するベルトの素材に関わらずトレッド厚さを測定することができる。また、本方法によれば、タイヤ昇降手段がタイヤを昇降させることにより、異なるサイズのタイヤをタイヤ固定手段に保持させることができる。また、タイヤ固定手段に固定される異なるサイズのタイヤに対応して、内部に液体を貯留する水槽を上昇させる水槽昇降手段をタイヤ昇降手段とは別に備え、移動手段によって水槽を水槽昇降手段とともに、タイヤ昇降手段がタイヤを昇降させる位置に移動させることにより、タイヤ昇降手段を動作させてタイヤ固定手段にタイヤを固定させたのちに、直ちに水槽を移動させるとともにトレッド表面が液体に浸るように水槽を上昇させることで、効率良くトレッド厚さを測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】タイヤの断面図である。
【図２】本発明に係るトレッド厚さ測定装置の構成図である。
【図３】タイヤ昇降装置の構成図である。
【図４】水槽昇降装置の構成図である。
【図５】タイヤ固定装置の平面図である。
【図６】超音波探触子による測定概念図である。
【図７】退避装置の動作を示す図及び伸縮部の動作を示す図である。
【図８】トレッド厚さを測定する測定工程図である。
【図９】トレッド厚さを測定する測定工程図である。
【図１０】トレッド厚さを測定する測定工程図である。
【図１１】トレッド厚さを測定する測定工程図である。
【図１２】トレッド厚さ測定装置の他の形態の構成図である（実施形態２）。
【図１３】超音波探触子による測定を示す平面図及び側面図である（実施形態２）。
【図１４】トレッド厚さ測定装置の他の形態の構成図である（実施形態３）。
【図１５】トレッド厚さ測定装置の他の形態の構成図である（実施形態４）。
【図１６】水槽の他の形態を示す概略図である。
【００１２】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施形態１
図１は、被検体であるタイヤＴの断面図である。図２は、トレッド厚さ測定装置１の一例を示す概略構成図である。
まず、本発明のトレッド厚さ測定装置１によりトレッド厚さＤが測定されるタイヤＴの構造について説明する。図１に示すように、被検体であるタイヤＴは、例えば使用済みのタイヤであって、複数のベルト９１乃至９４により構成されるベルト層９０をトレッド部に有する。ベルト層９０は、タイヤ半径方向の内側に位置するベルト９１乃至９３と、タイヤ半径方向の最外に位置するベルト９４とにより構成される。ベルト９１乃至９３がスチールベルト、ベルト９４が非金属の繊維によって形成された繊維ベルトである。例えば、本実施形態におけるトレッド厚さＤは、トレッド表面からベルト層９０のうち最外に位置するベルト９４までの距離をいう。
【００１４】
以下、図２を用いてトレッド厚さ測定装置１について説明する。
トレッド厚さ測定装置１は、被検体であるタイヤＴを昇降させるタイヤ昇降手段としてのタイヤ昇降装置２と、タイヤＴの内部構造を検査するために使用する水槽３１を昇降させる水槽昇降手段としての水槽昇降装置３と、被検体であるタイヤＴを固定するタイヤ固定手段としてのタイヤ固定装置４と、タイヤ昇降装置２及び水槽昇降装置３を移動させる移動手段とにより構成される。
【００１５】
タイヤ昇降装置２及び水槽昇降装置３は、床面に沿って所定距離離間して敷設される一対のレール８；８上に配設される。各レール８は、延長方向に沿って移動するスライダ９を備え、レール８とスライダ９とでリニアガイドを構成する。レール８；８は、それぞれボールねじ機構を内蔵し、レール８の延長方向に沿って収容されるボールねじと、当該ボールねじに螺合するボールナットを備える。ボールナットは、スライダ９と固定され、ボールねじを回転させることでスライダ９がレール８に沿って移動する。各ボールネジの一端には、ボールネジを回転させるサーボモータ１１が取り付けられる。つまり、スライダ９は、ボールネジ機構とサーボモータ１１とで構成される駆動手段によりレール８；８に沿って移動する。
サーボモータ１１；１１は、それぞれ後述の測定制御装置１００と接続され、測定制御装置１００の信号に基づいて同期して駆動する。なお、スライダ９を駆動するための駆動手段は、上記ボールネジ機構及びサーボモータ１１に限らず、エアーシリンダ等の駆動手段によって動作させても良い。即ち、エアーシリンダをレール８；８の延長方向に沿って設け、エアーシリンダの一端をスライダ９に固定し、他端をレール８；８に固定してエアーシリンダを伸縮させることで、スライダ９；９をレール８；８に沿って移動させることができる。
【００１６】
スライダ９；９には、平板方形状の基板１２が架設され、当該基板１２上にタイヤ昇降装置２及び水槽昇降装置３が配置される。詳細には、タイヤＴの搬入側にタイヤ昇降装置２が配置され、水槽昇降装置３が搬入方向の下流側に配置される。
即ち、レール８と、スライダ９と、サーボモータ１１と、基板１２とが、本発明に係るタイヤ昇降装置２及び水槽昇降装置３を移動させる移動手段を構成する。
【００１７】
図３は、タイヤ昇降装置２の一例を示す構成図である。
タイヤ昇降装置２は、被検体であるタイヤＴを搭載するタイヤ搭載部１５と、当該タイヤ搭載部１５に搭載されたタイヤＴを昇降するタイヤ昇降機構１６とを備える。
タイヤ昇降機構１６は、一対のＸ字型リンク１７と、Ｘ字型リンク１７の交差角度を制御する油圧シリンダ１８とを備える。Ｘ字型リンク１７は、リンク動作をガイドする下側ガイド部材１９及び上側ガイド部材２０と、一対のリンク片２１，２２とにより構成される。下側ガイド部材１９及び上側ガイド部材２０は、断面Ｉ字状の部材によって構成される。下側ガイド部材１９及び上側ガイド部材２０は、それぞれ、一端側に円孔１９Ａ；２０Ａと、他端側から一端側に向けて延長する長孔１９Ｂ；２０Ｂとを有する。各リンク片２１；２２は、延長方向の中心に中心孔２１Ｃ、一端側に軸２１Ａ；２２Ａ、他端側に長孔１９Ｂ；２０Ｂに沿って回転可能な大きさの車輪２１Ｂ；２２Ｂとを備える。一対のリンク片２１；２２は、車輪２１Ｂが同一方向に面するように互いの中心孔２１Ｃを一致させてボルト等の軸部材を貫通させることにより互いに回転可能に支持される。
【００１８】
そして、下側ガイド部材１９の円孔１９Ａに一方のリンク片２１の軸２１Ａを嵌入させることで下側ガイド部材１９に対して一方のリンク片２１が回転可能に固定され、下側ガイド部材１９の長孔１９Ｂに他方のリンク片２２の車輪２２Ｂをはめることにより長孔１９Ｂに沿って他方のリンク片２２が移動可能に支持される。
また、上側ガイド部材２０の円孔２０Ａに他方のリンク片２２の軸２２Ａを嵌入させることで上側ガイド部材２０に対して他方のリンク片２２が回転可能に固定され、上側ガイド部材２０の長孔２０Ｂに一方のリンク片２１の車輪２１Ｂをはめることにより長孔２０Ｂに沿って一方のリンク片２１が移動可能に支持される。
【００１９】
上記構成のＸ字型リンク１７は、タイヤ搬入方向の左右において所定距離離間して、ボルトなどの図外の固定手段により下側ガイド部材１９を基板１２にそれぞれ固定される。また、左右のＸ字型リンク１７；１７は、下側端部が図外の連結棒によって連結される。連結棒には、タイヤ昇降機構１６の駆動源である油圧シリンダ１８の一端側のピストン先端が固定される。油圧シリンダ１８は、基台上面１２ａの左右のＸ字型リンク１７；１７の間に配設され、油圧シリンダ１８の他端側であるシリンダが基板１２に固定される。油圧シリンダ１８は、後述の測定制御装置１００と接続され、測定制御装置１００の信号に基づいて動作する油圧ポンプや油圧制御バルブにより伸縮する。なお、タイヤ昇降機構１６は、上記構成に限らずタイヤ搭載部１５を所定の高さまでタイヤ搭載部１５を昇降可能な機構であれば良い。また、タイヤ昇降機構１６を駆動する駆動源は、上記油圧シリンダ１８に限らず、ボールネジ機構、歯車機構、ベルト機構等の動力伝達機構を介して電動モータ等により駆動する構成しても良い。
左右の上側ガイド部材２０には、タイヤＴを搭載するための搭載板２５が架設される。
【００２０】
搭載板２５は、被検体であるタイヤＴの重量を支持可能な強度を有する平板で、上面には、タイヤ搭載部１５が設けられる。搭載板２５の上面には、タイヤ搭載部１５を支持する支持部２９；２９がタイヤ搬入方向の左右に所定距離離間して設けられる。
タイヤ搭載部１５は、一対の支持板２７；２７と、一対の支持板２７；２７により支持される一対のローラ２８；２８とにより構成される。
支持板２７は、くの字状に形成された平板であって、延長方向がタイヤ搬入方向に沿って設けられる。支持板２７は、くの字状に突出する頂部を搭載板２５に向け、延長方向中央において搭載板２５の支持部２９；２９にそれぞれ回転自在に取り付けられる。ローラ２８は、一対の支持板２７；２７の間に挟まれ、支持板２７；２７の両端側において支持板２７；２７間を貫通する軸により回転自在に支持される。
【００２１】
一方の支持板２７の下側には、図外の移動機構により支持板２７の延長方向に沿って移動するスライダ３０が配設される。スライダ３０は、支持板２７の下面と当接し、タイヤ搭載部１５の傾斜を制御する。
具体的には、タイヤ搭載部１５にタイヤＴを搭載するときには、スライダ３０をタイヤ搬入方向上流側に移動させることで、タイヤ搭載部１５を傾斜させ、上流側に位置するローラ２８を下向き、下流側に位置するローラ２８を上向きに移動させる。そして、タイヤ搭載部１５にタイヤＴが搬入されると、スライダ３０を搬入方向下流側に移動させてタイヤ搭載部１５を水平にする。また、タイヤＴを搬出するときには、スライダ３０をタイヤ搬入側に移動させてタイヤ搭載部１５をタイヤ搬入方向に傾斜させる。
タイヤ搭載部１５が傾斜することにより、重量のあるタイヤＴであっても、タイヤ搭載部１５に容易にタイヤＴを搬入出することができる。また、タイヤ搭載部１５に搭載されたタイヤＴをタイヤ昇降装置２が昇降させることにより、後述のタイヤ固定装置４のタイヤ固定位置まで作業者の力を必要とすることなく重量の軽いタイヤから重いタイヤまでを昇降させることができる。
【００２２】
図４は、水槽昇降装置３の構成図である。
水槽昇降装置３は、水槽３１を昇降させる水槽昇降機構３２を備える。なお、水槽昇降機構３２の構成は、タイヤ昇降機構１６と同一構成のため説明を省略する。水槽昇降機構３２の搭載板３３上には、水槽３１が固定される。
水槽３１は、上側が開口する箱型で、内部に液体３４を貯留し、被検体であるタイヤＴのトレッド表面が液体に浸る大きさの開口部３５を有する。水槽３１に貯留される液体３４には、例えば水を用いる。なお、液体３４は、水に限らず超音波を伝播する媒体であれば良い。例えばジェル等を利用することも可能であるが、リトレッドにおける後の工程を考慮すれば水を用いると良い。
なお、水槽３１の形状は、上記形状に限らず、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、水槽３１の底面３１ｂを水槽昇降装置３側に窪む台形形状や三角形状に形成しても良い。底面を台形形状や三角形状とすることで、底面３１ｂがタイヤＴの円周に沿うように近似されるので、水槽３１内に貯留する液体３４の量を少なくすることができるとともに、タイヤ外径の大きなものから小さなものまでの対応を可能にする。また、底面３１ｂの窪む領域が、後述の測定手段４５によるトレッド厚さＤの測定時に、超音波探触子５９の逃げ部となり、超音波探触子５９がタイヤＴのトレッド表面Ｔｓや水槽３１の底面３１ｂに接触することを防止できる。
【００２３】
上記のように、水槽昇降装置３が、水槽３１を昇降させることにより、後述のタイヤ固定装置４に固定されるタイヤＴのトレッド表面Ｔｓを液体３４に浸すことができる。また、水槽昇降装置３が、タイヤ昇降装置２とは別にトレッド厚さ測定装置１に設けられたことにより、タイヤ昇降装置２によって固定されたタイヤＴに対して、直ちに水槽３１を移動させるとともにトレッド表面Ｔｓが液体３４に浸るように水槽３１を上昇させることができるので、トレッド厚さＤの測定効率を向上させることができる。
【００２４】
図５は、タイヤ固定装置４の平面図である。
タイヤ固定装置４は、タイヤ昇降装置２がタイヤＴを昇降させる昇降位置に配置される（図８参照）。具体的には、タイヤ昇降装置２及び水槽昇降装置３が移動するレール８；８を跨ぐように両側に配置される。
タイヤ固定装置４は、概略左本体４０と右本体７０とにより構成される。なお、以下の説明において、右及び左とは、図中に示す方向に従うものとする。
左本体４０は、レール８：８の延長方向に対して直交方向に延長する左主軸４１と、左主軸４１の一端に取り付けられ、タイヤＴを支持する左リム体４２と、タイヤＴを回転させるタイヤ回転手段４３と、リム体に支持されたタイヤＴ内に内圧を印加する内圧印加手段４４と、トレッド厚さＤを測定する測定手段４５とを備える。
左主軸４１は、中空円筒状に形成され、タイヤ昇降装置２の上方において、レール８の延長方向に対して直交方向に延長する。左主軸４１は、一端側が左本体４０内においてベアリング等により回転可能に支持され、他端側が左本体４０の一側面側から右本体７０側に突出する。左主軸４１の一端側は、内圧印加手段４４に接続される。
【００２５】
内圧印加手段４４は、コンプレッサ４７から排出される空気圧を制御する制御バルブ４８と、コンプレッサ４７から延長する配管４９とにより構成される。コンプレッサ４７は、常時タイヤに供給する内圧以上の圧力を蓄圧する。制御バルブ４８は、コンプレッサ４７に蓄圧された空気の吐出口に取り付けられ、コンプレッサ４７からタイヤＴに吐出される空気の圧力を制御する。詳細には、制御バルブ４８は、測定制御装置１００と接続され、測定制御装置１００から出力される信号に基づいて吐出する空気圧を制御し、タイヤ内の空気圧が吐出する空気圧と等しくなったときに空気の吐出を停止する。また、測定制御装置１００から出力される信号により図外の排気バルブを動作させて図外の排気口からタイヤ内の空気を排気する。
【００２６】
左リム体４２は、円錐台状に形成され、外周面に複数の段部５１を備える。各段部５１は、直径が異なるサイズのタイヤ内径寸法に対応するように形成される。つまり、各段部５１は、ホイールにおけるビードシートに相当し、同心となるように形成される。また、左リム体４２は、中心側に中空部５２を備える。中空部５２は、左リム体４２の小径面から大径面への窪みとして筒状に形成される。中空部５２の底面は、左主軸４１の貫通孔４１ａと連通する。
【００２７】
タイヤ回転手段４３は、左本体４０に固定されるモータ５３と、モータ５３に取り付けられる駆動プーリ５４と、左主軸４１に固定される軸側プーリ５５と、駆動プーリ５４及び軸側プーリ５５に掛け渡されるベルト５６とにより構成される。
モータ５３は、左本体４０に内蔵され、モータ５３の回転軸が一側面から突出するように固定される。駆動プーリ５４は、軸側プーリ５５よりも小径な大きさで左側本体から突出する回転軸に取り付けられる。軸側プーリ５５は、左主軸４１に取り付けられ、リム体４２と左本体４０との間に取り付けられる。ベルト５６は、駆動プーリ５４と軸側プーリ５５とに掛け渡され、モータ５３の回転力を軸側プーリ５５に伝達することで左主軸４１を回転させる。
【００２８】
測定手段４５は、左主軸４１が突出する一側面に取り付けられる。測定手段４５は、例えば、退避装置５７と、超音波発振器５８と、超音波探触子５９とにより構成される。退避装置５７は、左主軸４１の軸心Ｃの下方に固定され、左主軸４１の軸心Ｃの延長方向と平行に進退する進退部５７Ａを備える。進退部５７Ａには、超音波探触子５９が取り付けられる延長部材６０が固定される。延長部材６０は、レール８に向けて下向きに延長する伸縮部６０Ａと、左主軸４１の軸心Ｃの延長方向と平行に延長する固定部６０Ｂとからなる略Ｌ字状の棒体である。伸縮部６０Ａは、一端が進退部５７Ａに固定され、左右リム体４２；７２に固定されたタイヤＴの側面に沿って下向きに延長し、他端にトレッド表面Ｔｓに対向するように延長する固定部６０Ｂの一端が固定される。
【００２９】
図６は、超音波探触子５９によるトレッド表面Ｔｓの測定概念図である。
超音波探触子５９は、例えば非接触式の探触子で、測定面５９ａをトレッド表面Ｔｓに向けて固定部６０Ｂの先端に固定される。超音波探触子５９は、発振部５９Ａと受信部５９Ｂとを同一面側に備える。発振部５９Ａは、超音波発振器５８から出力された超音波をトレッド表面Ｔｓに向けて発振する。受信部５９Ｂは、発振部５９Ａから発振した超音波の反射波を受信する。なお、超音波探触子５９は、接触式で合っても良いが接触式ではトレッド表面Ｔｓに凹凸に追従することができない虞があるため、好ましくは非接触式を用いると良い。
【００３０】
図７（ａ）は退避装置５７の動作を示し、図７（ｂ），（ｃ）は伸縮部６０Ａの動作を示す図である。
測定手段４５は、図７（ａ）に示すように、タイヤＴを固定するときには、左本体側に超音波探触子５９を移動させ、タイヤＴが固定されたときには再び元の位置に戻る。また、図７（ｂ），（ｃ）に示すように、タイヤサイズが小さいときには延長部材６０の伸縮部６０Ａを縮端させ、タイヤサイズが大きいときには延長部材６０の伸張部６０Ａを伸張させる。
【００３１】
図５に戻り、右本体７０について説明する。右本体７０は、左本体４０に対してレール８：８を挟んで対向側に配置され、レール８；８の延長方向に対して直交方向に延長する右主軸７１と、右主軸７１の一端に取り付けられ、タイヤＴを支持する右リム体７２と、右リム体７２を左リム体４２に近接離間させるリム体移動手段とを備える。
【００３２】
右主軸７１は、レール８；８の延長方向に対して直交方向に延長し、左主軸４１の軸心と右主軸の軸心とが同軸となるように右本体７０に設けられる。右主軸７１は、右本体７０内において一端側がベアリング等を介して回転可能に支持され、他端側が右本体７０から左本体４０側に突出する。
【００３３】
右リム体７２は、左リム体４２と同様に円錐台状に形成され、右主軸７１の軸心と同心に取り付けられる。右リム体７２の外周面には、左リム体４２の外周面に形成された複数の段部５１に対応する複数の段部８１を備える。詳細には、右リム体７２の段部８１は、左リム体４２の段部５１の寸法と同一に形成される。右リム体７２は、左リム体４２とは異なり、中実に形成される。よって、右リム体４２の中空部５２から供給された空気は、タイヤ内周面と左リム体７２の小径面７２ａとで形成される空間に供給される。
【００３４】
リム体移動手段は、左本体４０と右本体７０との上端側に掛け渡される架橋体７５と、架橋体７５に沿って移動する移動体７６とにより構成される。架橋体７５は、右主軸７１よりも外径が小径な円筒軸であって、左右リム体４２；７２よりもタイヤ搬入方向下流側において、左本体４０と右本体７０との上端側に掛け渡される。架橋体７５は、移動体７６を軸線に沿って移動させる図外の駆動機構を備える。移動体７６は、架橋体７５の駆動機構に固定され、架橋体７５の外周面を軸線に沿って移動する小径円環部７６Ａと、右リム体７２の大径面７２Ｂと当接し、右主軸７１の軸線に沿って移動する大径円環部７６Ｂと、小径円環部７６Ａと大径円環部７６Ｂとを接続する接続部７６Ｃとにより構成される。よって、架橋体７５の駆動機構を動作させることにより移動体７６が移動し、右リム体７２を左リム体４２に対して近接離間させることができる。
【００３５】
測定制御装置１００は、トレッド厚さ測定装置１の動作を制御するコンピュータであり、演算処理手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ，ＲＡＭ及びＨＤＤ、通信手段としてのインターフェイスを含み、記憶手段に格納されたプログラムに基づいて動作する。測定制御装置１００には、モニタ等の表示手段、キーボードやマウス等の入力手段が接続される。
【００３６】
測定制御装置１００は、トレッド厚さ測定装置１の動作を制御する制御部と、測定により得られた測定値から演算部、測定値及び演算された結果を記憶する記憶部とを備える。
具体的には、制御部は、タイヤ昇降装置２のタイヤ昇降機構１６の油圧シリンダ１８（図２参照）の伸縮の制御と、タイヤ搭載部１５の傾斜を制御するスライダ３０の移動とを制御する（図２参照）。また、水槽昇降装置３の水槽昇降機構３２の油圧シリンダ１８の伸縮の制御を行う（図３参照）。また、タイヤ昇降装置２及び水槽昇降装置３を移動させるスライダ９の駆動源であるサーボモータ１１の回転の制御を行う。また、タイヤ固定装置４の移動体７６を移動させてタイヤを左右リム体４２；７２により固定する制御と、内圧印加手段４４により左右リム体４２；７２に固定されたタイヤに内圧を印加する制御と、測定手段４５の超音波探触子５９による測定の制御と、タイヤ回転手段４３によるタイヤの回転の制御とを行う（図１,図４参照）。
【００３７】
演算部は、超音波探触子５９が受信した超音波からトレッド表面Ｔｓによって反射された超音波とベルト表面９４ａから反射された超音波とに基づいてトレッド厚さＤを算出し、トレッド厚さＤが最厚となる位置やトレッド厚さＤが最薄となる位置とを算出する。そして、算出した結果を記憶部に出力するとともにモニタに出力して表示する。記憶部は、算出されたトレッド厚さＤを記憶する。
【００３８】
以下、図８乃至図１１を用いてタイヤＴのトレッド厚さＤの測定工程について説明する。なお、図８乃至図１１において、右本体７０については図示を省略する。また、図８（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）においてタイヤＴは、左右リム体４２；７２により固定されているものとする。
まず、測定手段４５の進退部５７Ａを左本体４０側に移動させて超音波探触子５９を退避させる（図７（ａ）参照）。超音波探触子５９を左本体４０側に移動させることで、タイヤ昇降装置２によりタイヤＴを上昇させるときにタイヤＴに接触することを防ぐことができる。
次に、図８（ａ）に示すように、タイヤ昇降装置２のスライダ３０を移動させてタイヤ搭載部１５を搬入側に回転させて傾斜させ、タイヤＴを搬入経路上に設けられたスロープ７に沿って転動させながらタイヤ搭載部１５に搭載する。次に、図８（ｂ）に示すように、スライダ３０を移動させてタイヤ搭載部１５を水平にしてタイヤＴが自立するように搭載する。次に、図８（ｃ）に示すように、タイヤ昇降機構１６の油圧シリンダ１８を縮短させてリンク片２１；２２の車輪２１Ｂ；２２Ｂを長孔１９Ｂ；２０Ｂに沿って移動させることでタイヤ搭載部１５を上昇させる。詳細には、タイヤＴの回転中心とタイヤ固定装置４のリム体４２；７２の軸心Ｃとが一致する高さまでタイヤＴを上昇させる。
【００３９】
次に、移動体７６を左本体４０側に移動させて右リム体７２を左リム体４２に近接させてタイヤＴのビード部を左右リム体４２；７２の段部５１；８１に密着させる。次に、内圧印加手段４４を動作させてタイヤＴ内にタイヤ使用時の所定内圧となるように空気を供給する。これにより、タイヤＴは、使用状態の形状でリム体４２；７２に固定される。
【００４０】
次に、図９（ａ）に示すように、タイヤ昇降機構１６の油圧シリンダ１８を伸張させることでタイヤ搭載部１５を最低位の位置まで下降させる。次に、測定手段４５の進退部５７Ａを右本体７０側に移動させて超音波探触子５９を測定位置に移動させる（図７（ａ）参照）。
次に、スロープ７を下降させた後に、図９（ｂ）に示すように、スライダ９をタイヤ搬入側に移動させタイヤ固定装置４にタイヤＴを固定するときのタイヤ昇降装置２の昇降位置と同位置に、水槽昇降装置３を移動させる。つまり、タイヤ昇降装置２と水槽昇降装置３とを入れ替えるようにスライダ９を移動させる。次に、図９（ｃ）に示すように、水槽昇降装置３の昇降機構３２の油圧シリンダ１８を駆動して水槽３１を上昇させる。当該上昇動作により、トレッド表面Ｔｓと超音波探触子５９とが液体３４に浸される（図７（ｂ）参照）。
【００４１】
超音波探触子５９は、タイヤ固定装置４の左本体４０に固定されるているので、水槽３１の液体３４に浸されたときにトレッド表面Ｔｓに対して常に超音波の発振及び受信方向を一定に保つことができる。よって、超音波探触子５９の発振部５９Ａから発振された超音波が液体３４を介してトレッド表面Ｔｓに対して略法線方向から伝播されるので、精度良くベルト９４のベルト表面９４ａから反射される超音波を精度良く受信部５９Ｂで受信することができる。即ち、トレッド表面Ｔｓに対して垂直に発振された超音波は、液体内を同心円状に進み、まずトレッド表面Ｔｓにおいて反射された超音波が受信部５９Ｂで受信され、次にトレッド内部に進行した超音波がベルト層のうち半径方向最外に位置するベルト表面９４ａによって反射された超音波が受信部５９Ｂで受信されることで、トレッド表面から最外に位置するベルト表面９４ａまでの厚さを測定することができる。そして、超音波探触子５９から超音波を発振しつつタイヤ回転手段４３を駆動してタイヤＴを回転させることで、タイヤＴ１周分に亘るトレッド表面Ｔｓから最外に位置するベルト表面９４ａまでの厚さを測定することができる。
【００４２】
次に、タイヤＴ１周分のトレッド厚さＤの測定が完了すると、図１０（ａ）に示すように、水槽昇降装置３の昇降機構３２を駆動して水槽３１を最下位の位置まで下降させる。水槽３１が最下位の位置まで下降すると、水槽３１の開口部３５の縁部が超音波探触子５９の下端よりも下側に位置する。
次に、図１０（ｂ）に示すように、水槽３１が下降するとスライダ９を移動させて水槽昇降装置３を搬入方向下流側に移動させて、タイヤ昇降装置２と水槽昇降装置３とを入れ替える。詳細には、トレッド厚さＤ測定において水槽昇降装置３が位置していた位置にタイヤ昇降装置２を移動させる。次に、図１０（ｃ）に示すように、タイヤ昇降装置２のタイヤ昇降機構１６を駆動して、タイヤ搭載部１５を上昇させてタイヤ下面に当接させるとともに、タイヤ内の空気を脱気して右リム体７２をタイヤＴから離間させる。
【００４３】
次に、図１１（ａ）に示すように、タイヤＴをタイヤ搭載部１５に支持させた状態でタイヤ昇降機構１６を駆動してタイヤＴをタイヤ搭載部１５とともに最下位まで下降させる。次に、図１１（ｂ）に示すようにスライダ３０を搬入側に移動させてタイヤ搭載部１５をを搬入側に傾斜させてタイヤＴを搬出する。
【００４４】
以上、説明したように、トレッド厚さ測定装置１によれば、水槽３１内に貯留された液体を介して超音波をトレッド表面Ｔｓに伝播させ、タイヤＴの内部構造、本実施形態ではトレッド表面Ｔｓから最外に位置するベルト９４までのトレッド厚さＤを測定していることにより、最外に位置するベルト９４の素材の如何にかかわらずトレッド表面Ｔｓから最外のベルト表面９４ａまでのトレッド厚さＤを測定することができる。また、タイヤＴを回転させつつ超音波探触子５９から超音波を発振することによりタイヤ１周分のトレッド厚さＤを測定していることから、トレッド厚さＤとともにベルト９４に生じる亀裂等も検査することができる。
さらに、水槽３１に貯留された液体３４を介してトレッド表面Ｔｓに超音波を伝播させているので、水槽内にタイヤＴのトレッド表面Ｔｓの一部が浸ることでトレッド厚さＤを測定することができるので、リム体４２；７２に異なるサイズのタイヤＴが支持されたとしても、トレッド表面Ｔｓの一部が浸るようにすることでどのようなタイヤサイズに対してもトレッド厚さＤを測定することができる。
よって、タイヤＴをリトレッドするときに、本発明に係るトレッド厚さ測定装置１によりトレッド厚さＤを測定することで、最外に位置するベルト９４の素材に関わらず、タイヤＴを傷つけることなくバフ掛けするときのバフ量を正確に設定することができる。なお、バフ量とは、最外に位置するベルト９４から所定厚さ残すようにトレッドを切削する厚さである。
【００４５】
実施形態２
図１２は、トレッド厚さ測定装置１の他の形態の概略構成図を示す。
本実施形態２は、超音波探触子５９が水槽３１内に配設される点で実施形態１と異なる。即ち、本実施形態では、測定手段４５が水槽３１に配置され、水槽３１とともに移動及び昇降する。
【００４６】
図１３（ａ），（ｂ）は、超音波探触子５９による測定を示す平面図及び側面図である。
同図に示すように、測定手段４５は搬入方向下流側に位置する水槽３１の枠３１Ａに設けられる。測定手段４５は、枠３１Ａに沿って配置されるガイドレール８５と、ガイドレール８５に沿って移動するスライダ８６と、スライダ８６に固定される延長棒８７と、延長棒８７の先端に取り付けられる超音波探触子５９とにより構成される。ガイドレール８５は、タイヤ固定装置４に固定された状態のタイヤ幅方向に延長する枠３１Ａの開口縁部に設けられる。スライダ８６は、図外の駆動機構によりガイドレール８５に沿って移動する。延長棒８７は、一端がスライダ８６に固定され、タイヤ固定装置４に固定された状態において水槽３１内に貯留された液体３４に浸るトレッド表面Ｔｓに対面するようにタイヤ搬入側に延長する。超音波探触子５９は、測定方向がトレッド表面Ｔｓと対面するように延長棒８７の先端に取着される。即ち、本実施形態では、超音波探触子５９がタイヤ幅方向に走査することでトレッド厚さＤを測定する。
【００４７】
以下、本実施形態によるトレッド厚さＤを測定する工程について説明する。なお、タイヤ昇降装置２及び水槽昇降装置３に関する動作については、実施形態１と同一のため、測定に関してのみ説明する。
本実施形態では、タイヤ固定装置４に固定されたタイヤＴに対して水槽昇降装置３を上昇させてトレッド表面Ｔｓを液体３４内に浸す。次に、タイヤＴを回転させつつ超音波探触子５９をタイヤ幅方向に移動させることでトレッド表面Ｔｓからベルト表面９４ａまでの厚さを測定する。
本実施形態のように、トレッド表面Ｔｓからベルト表面までの厚さを測定しても実施形態１と同様の効果を得ることができる。また、超音波探触子５９をタイヤ幅方向に走査させることにより、トレッド表面から最外に位置するベルト９４までの厚さをより正確に測定することができる。
【００４８】
実施形態３
図１４は、実施形態３のトレッド厚さ測定装置１の概略構成図を示す。
本実施形態は、タイヤ昇降装置２と水槽昇降装置３とを一体にした点で、上記実施形態１及び実施形態２と大きく異なる。なお、本実施形態では、トレッド厚さＤを測定するための超音波探触子５９は、実施形態１と同様にタイヤ固定装置４に設けられているものとする。
図１４に示すように、タイヤ昇降装置２が水槽昇降装置３の水槽３１内に配置される。本実施形態では、被検体であるタイヤＴを水槽３１内のタイヤ昇降機構１６のタイヤ搭載部１５を上昇させて、タイヤ搭載台からタイヤＴを転動させてタイヤ搭載部１５に搭載する。次に、左右のリム体４２；７２によりタイヤＴを固定する。次に、タイヤ搭載部１５を最下位の位置まで下降させる。次に、水槽昇降装置３の水槽３１を上昇させてタイヤＴとともに超音波探触子５９を水槽３１内の液体３４に浸し、タイヤＴを回転させることでタイヤ一周分に亘るトレッド表面からベルト表面までの厚さを測定する。
よって、本実施形態のようにトレッド厚さ測定装置１を構成しても、実施形態１及び実施形態２と同様にトレッド厚さＤを測定することができる。また、水槽昇降装置３の有する水槽３１内にタイヤ昇降装置２を設けることで、工場内にトレッド厚さ測定装置１を配置するスペースを省スペース化することができる。
【００４９】
実施形態４
図１５（ａ）は、トレッド厚さ測定装置１における測定手段４５の他の形態を示す側面図、図１５（ｂ）は、平面図を示す。
本実施形態４は、超音波探触子５９が、タイヤ固定装置４に固定されたタイヤＴのトレッド表面Ｔｓに対してタイヤ幅方向、タイヤ近接方向に移動可能に、タイヤ固定装置４に設けられる点、及び外形測定手段４６を備える点で実施形態１乃至実施形態３と異なる。
図１５（ａ），（ｂ）に示すように、測定手段４５は、タイヤ固定装置４の左本体４０と右本体７０とが互いに対向する壁面４０ａ；７０ａに掛け渡される支持部材６４に取り付けられる。支持部材６４は、直線的に延長する棒状部材であって、水槽昇降装置３を待機位置から昇降位置に移動させたときに、水槽が衝突しない高さに水平に架設される。
【００５０】
測定手段４５は、トレッド厚さＤを測定する超音波探触子５９と、超音波探触子５９をタイヤ幅方向に移動可能にする幅方向変位機構６０と、超音波探触子５９をタイヤ近接方向に移動可能にする鉛直方向変位機構６１と、タイヤＴの外形形状を測定する外形測定手段４６とにより概略構成される。
幅方向変位機構６０は、例えば、ガイドレール６０Ａとスライダ６０Ｂとサーボモータ６０Ｃとを備えるリニアガイドが適用される。ガイドレール６０Ａは、支持部材６４の延長方向に沿って設けられ、左本体４０の壁面４０ａから右本体７０の７０ａに略到達する長さを有し、内部に図外のボールネジ機構を備える。スライダ６０Ｂは、ボールネジ機構のボールナットに固定され、ボールナットがボールネジに沿って移動することで、スライダ６０Ｂもガイドレール６０Ａに沿って移動する。サーボモータ６０Ｃは、ボールネジ機構のボールネジの一端と接続され、サーボモータ６０Ｃの回転力がボールネジに伝達される。また、サーボモータ６０Ｃは、測定制御装置１００と接続され、測定制御装置１００から出力される信号に基づいて回転する。
よって、サーボモータ６０Ｃは、測定制御装置１００から出力される信号に基づいて回転することで、ボールネジを回転させ、スライダ６０Ｂをガイドレール６０Ａの延長方向に沿って移動させる。
【００５１】
鉛直方向変位機構６１は、例えば、ガイドレール６１Ａとスライダ６１Ｂとサーボモータ６１Ｃとを備えるリニアガイドが適用される。ガイドレール６１Ａは、ガイドレール６０Ａの延長方向に対して直交するようにスライダ６０Ｂに取り付けられる。ガイドレール６１Ａは、ガイドレール６０Ａに対して上下方向に延長して突出する。つまり、ガイドレール６１Ａは、延長方向を鉛直上下方向に向けてスライダ６０Ｂに取り付けられる。また、ガイドレール６１Ａは、内部に図外のボールネジ機構を備える。スライダ６０Ｂは、ボールネジ機構のボールナットに固定され、ボールナットがボールネジに沿って移動することで、スライダ６１Ｂもガイドレール６１Ａに沿って上下方向に移動する。サーボモータ６１Ｃは、ボールネジ機構のボールネジの一端と接続され、サーボモータ６１Ｃの回転力がボールネジに伝達される。また、サーボモータ６１Ｃは、測定制御装置１００と接続され、測定制御装置１００から出力される信号に基づいて回転する。
よって、サーボモータ６１Ｃは、測定制御装置１００から出力される信号に基づいて回転し、ボールネジを回転させることで、スライダ６１Ｂがガイドレール６１Ａの延長方向に沿って移動する。
【００５２】
スライダ６１Ｂには超音波探触子５９を取り付ける探触子支持アーム６２が固定される。探触子支持アーム６２は、スライダ６１Ｂから水平方向に延長する水平延長部６２Ａと、水槽３１の枠３１Ａを跨ぐように回避する回避部６２Ｂと、再び水平方向に延長する探触子取付部６２Ｃとからなり、探触子取付部６２Ｃの先端が左主軸４１及び右主軸７１との軸心Ｃ鉛直下方近傍まで延長する。なお、探触子支持アーム６２の形状は上記に限らず、トレッド厚さＤの超音波測定時に水槽３１やタイヤＴと衝突しないように構成されれば良い。探触子取付部６２Ｃの先端には、超音波探触子５９が取り付けられる。
超音波探触子５９は、発振部５９Ａと受信部５９Ｂとを有する測定面を上方、かつ、発振部５９Ａ及び受信部５９Ｂによる測定位置を略左右主軸４１；７１の軸心Ｃを通る鉛直線の延長上となるように、探触子取付部６２Ｃに取り付けられる。
【００５３】
外形測定手段４６には、例えばレーザセンサ６５が適用される。レーザセンサ６５は、照射するレーザがタイヤ搬入方向と平行、かつ、左右主軸４１；７１の軸心Ｃと交差するようにガイドレール６１Ａの上端に取り付けられ、タイヤ固定装置４に固定されたタイヤＴの半径方向と一致するようにトレッド表面Ｔｓにレーザを照射する。
【００５４】
よって、測定手段４５は、外径測定手段４６であるレーザセンサ６５からトレッド表面Ｔｓにレーザを照射しつつ幅方向変位機構６０を動作させることによりトレッド表面Ｔｓの外形を測定することができる。また、レーザセンサ６５が照射するレーザの角度を鉛直線に対して既知の角度αで交差するように設定しておくことで、レーザセンサ６５により測定された外形形状を超音波探触子５９によりトレッド厚さＤを測定するときの位置に容易に対応させることができる。即ち、トレッド表面Ｔｓの円周方向において、レーザセンサ６５により外形形状を測定する位置は、超音波探触子５９がトレッド厚さＤを測定する位置に対して、常にタイヤＴに対して一定であることから、超音波探触子５９の測定する位置とレーザセンサ６５の測定する位置とを既知に設定しておくことで、レーザセンサ６５により測定された外形形状のデータを超音波探触子５９により測定されたトレッド厚さＤとの対応関係を紐付けすることができる。
【００５５】
以下、本実施形態によりトレッド厚さＤを測定する工程について説明する。なお、タイヤ昇降装置２及び水槽昇降装置３に関する動作については、実施形態１と同一のため、測定に関する動作のみについて説明する。
本実施形態では、まず、タイヤ固定装置４に固定されたタイヤＴに対して水槽昇降装置３を上昇させる前に、タイヤＴを回転させて、トレッド表面Ｔｓの周方向に設定される超音波探触子５９によるトレッド厚さＤの測定位置において外形測定手段４６をタイヤ幅方向に移動させて、トレッド表面Ｔｓの外形形状を予め外形測定手段４６により測定する。このとき、超音波探触子５９は、トレッド表面Ｔｓと接触しない位置に待機させる。
次に、水槽昇降装置３を上昇させてトレッド表面Ｔｓを液体３４内に浸し、超音波探触子５９をトレッド表面Ｔｓに対して所定距離離間して配置する。次に、トレッド表面Ｔｓの周方向に設定される測定位置において、超音波探触子５９をタイヤ幅方向に移動させることでトレッド表面Ｔｓからベルト表面９４ａまでの厚さを測定する。
次に、周方向の一つの位置における幅方向のトレッド厚さＤの測定が終了すると、タイヤＴを所定角度回転させて、再び、超音波探触子５９をタイヤ幅方向に測定開始位置から測定終了位置まで移動させ、タイヤ円周方向に所定角度位置ずれした位置におけるタイヤ幅方向のトレッド厚さＤを測定する。上記工程をタイヤ１周分行うことにより、タイヤ一本当たりのトレッド厚さＤの測定が終了する。
【００５６】
本実施形態のように、超音波探触子５９をタイヤ幅方向及びタイヤ近接方向に移動可能に構成することで、タイヤＴのトレッド厚さＤを幅方向に測定できるとともに、異なる外径のタイヤＴに対して超音波探触子５９からトレッド表面Ｔｓまでの距離を一定にすることができる。また、外形測定手段４６により測定されたトレッド表面Ｔｓのタイヤ幅方向の外形形状に基づいて、超音波探触子５９をトレッド表面Ｔｓまでの距離を一定に保ったまま測定することが可能となるので、精度の良い測定を行うことができる。
【００５７】
また、本実施形態では、タイヤ周方向のトレッド厚さＤの測定位置におけるトレッド表面Ｔｓの外形形状を外形測定手段４６により予め測定した後に、トレッド厚さＤを測定するとして説明したが、外形測定手段４６により外形形状を測定した後に、外形形状の測定位置に対する超音波探触子５９の測定位置の位置ずれ角度β（１８０°−α）分タイヤを回転させて、トレッド厚さＤを測定するようにしても、実施形態１乃至実施形態３と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
以上説明したように、実施形態１乃至実施形態４に示したように、トレッド厚さ測定装置１を構成することにより、工場内にトレッド厚さ測定装置１を配置するスペースを省スペース化するとともに、超音波測定によりトレッド厚さＤを測定することが可能となる。
【符号の説明】
【００５９】
２  タイヤ昇降装置、３  水槽昇降装置、４  タイヤ固定装置、８  レール、
９  スライダ、１５  タイヤ搭載部、１６  タイヤ昇降機構、３１  水槽、
３２  水槽昇降機構、４２；７２  リム体、４３  タイヤ回転手段、
４４  内圧印加手段、４５  測定手段、５８  超音波発振器、５９  超音波探触子、
９４  ベルト、９４ａ  ベルト表面、１００  測定制御装置、
Ｔ  タイヤ、Ｔｓ  トレッド表面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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