(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのトレッド表面側からタイヤ厚さ方向に超音波を照射し、タイヤからの厚さ方向距離に対する表面反射波及びベルト反射波を含む反射波の反射強度を検出する超音波照射工程と、
前記反射波をフィルタリングするフィルタリング工程と、
前記フィルタリング工程で得られたフィルタリング波形のうち、前記厚さ方向距離の最小部位側に現れる第１波形を抽出し、当該第１波形の反射強度が最大となる頂部を求め、当該頂部に対応するフィルタリング前の表面反射波の頂部を設定する表面部設定工程と、
前記表面部設定工程により得られた上記表面反射波の頂部と、当該頂部より後部のベルト反射波の頂部との距離を測定する測定工程とを備えるトレッド厚さ測定方法。
【請求項２】
前記表面反射波の頂部を基準として予め設定した第１閾値と、前記フィルタリング波形とを比較し、前記第１閾値よりも反射強度が小さい前記第１波形の後段側のノイズ波形を検出し、この検出した波形に対応する反射波をノイズとして除去し、表面反射波を除く残りの反射波のうち、前記表面反射波の直近後部の反射波をベルト反射波として検出して出力する抽出工程をさらに備え、
前記抽出工程の出力であるベルト反射波の頂部と、表面反射波の頂部との距離を前記測定工程により測定する請求項１記載のトレッド厚さ測定方法。
【請求項３】
前記第１閾値は、タイヤ性能に応じて前記厚さ方向距離の増加に伴ない反射強度の値が漸減する特性が与えられた請求項２記載のトレッド厚さ測定方法。
【請求項４】
抽出工程を備え、この抽出工程は、前記ベルト反射波に現れる脈波をあらかじめ設定した第２閾値と比較して、反射強度が当該第２閾値より小さく、かつ、最前部に位置する脈波をノイズとして除去し、残りの脈波のトレッド表面部位側の最前部に位置する脈波の頂部と前記表面反射波の頂部との距離を前記測定工程により測定する請求項１乃至請求項３いずれか記載のトレッド厚さ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤのトレッド厚さ測定方法に関し、特に、トレッド表面からタイヤ内に位置する保護部材としてのベルト層表面までの距離を検出してトレッド厚さを測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、使用済みタイヤをリトレッドする場合には、タイヤトレッドの摩耗した表面をバフ掛けにより所定形状に成形して、新たな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を配設している。貼着面の成形には、まず除去するトレッド表面からベルト層（以下ベルトという）までの厚さを検出する必要があり、この厚さに応じてバフ掛けを行い、所定厚さの新たなトレッドを貼着している。この厚さの検出において、ベルトが複数層で形成されている場合には、トレッド表面から最外に位置する最外ベルトまでの距離の測定を行ない、この距離が摩耗後のタイヤのトレッド厚さにおいてどの程度になっているかを知るようにしている。
従来、このトレッド厚さの測定は、例えば、非接触式のセンサが用いられ、センサをトレッド表面に対して一定の距離離間させた状態を維持しつつ、磁束発生手段からの磁束をトレッド表面側に当てて、タイヤ幅方向に移動させることによりタイヤ層内のベルトに発生した渦電流に基づく磁束を当該センサで検知して、最外ベルトのトレッド表面に対する距離を測定してトレッド厚さを検出している。
【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、上記センサは、渦電流センサよりなり、これはベルトに渦電流を生じさせることでトレッド厚さを測定しているため、タイヤに使用されている最外ベルトがスチールコード以外の非磁性体のものが用いられている場合には、渦電流が発生しないので、トレッド厚さを測定することができなくなってしまう。即ち、ベルトが有機繊維等の非金属製の繊維コードによって形成された繊維ベルトの場合には、トレッド厚さを測定することができなくなってしまう。そこで、このようにタイヤに使用されているベルトが繊維コードよりなる繊維ベルトである場合、トレッド表面の複数箇所において、作業者がトレッド表面から最外ベルト表面が露出する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最外ベルト表面までの深さを測定し、バフ掛けする厚さを検出する必要がある。このため、バフ掛けに掛かる工数が増加し、リトレッドに係る作業効率を悪化させる要因の一つとなっている。
また、タイヤによっては、最外ベルトに繊維ベルトが適用され、この最外ベルトよりさらにタイヤ深さ方向にスチールベルトが設けられる場合がある。このような場合には、スチールベルトの表面までの厚さを上記センサにより測定し、バフ掛けにおいてトレッドとともに繊維ベルトまでを除去し、バフ掛けにより除去した繊維ベルトに代わる繊維ベルトを含ませたトレッドを配設することでリトレッドが行なわれる。しかし、最外ベルトとなる繊維ベルトを含ませたトレッドは、繊維ベルトを含まないトレッドに比べて当然のことながら製造コストが増加することになり、リトレッドに係る全体のコストを増加させることになる。
【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ベルト表面からトレッド表面までのトレッド厚さを精度良く測定することを可能にするトレッド厚さ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方法の一態様として、超音波照射工程によりタイヤのトレッド表面側からタイヤ厚さ方向に超音波を照射することでタイヤからの厚さ方向距離に対する表面反射波及びベルト反射波を含む反射波の反射強度を検出し、検出された反射波の反射強度をフィルタリング工程によりフィルタリングすることにより得られたフィルタリング波形のうち、厚さ方向距離の最小部位側に現れる第１波形を抽出し、当該第１波形の反射強度が最大となる頂部を求め、当該頂部に対応するフィルタリング前の表面反射波の頂部を設定する表面部設定工程と、表面部設定工程により得られた上記表面反射波の頂部と、当該頂部より後部のベルト反射波の頂部との距離を測定する測定工程とを備える態様とした。
本態様によれば、フィルタリング工程により得た反射波のフィルタリング波形のうち、厚さ方向距離の最小部位側に現れる第１波形を抽出し、当該第１波形の反射強度が最大となる頂部をトレッド表面で超音波が反射した位置として求めたので、タイヤ表面に多少の凹凸があっても平均的な位置をタイヤ表面として捕らえることができるので、リトレッド処理をより正確に行える。
【０００７】
また、上記課題を解決するためのトレッド厚さ測定方法の他の態様として、表面反射波の頂部を基準として予め設定した第１閾値と、フィルタリング波形とを比較し、第１閾値よりも反射強度が小さい第１波形の後段側のノイズ波形を検出し、この検出した波形に対応する反射波をノイズとして除去し、表面反射波を除く残りの反射波のうち、表面反射波の直近後部の反射波をベルト反射波として検出して出力する抽出工程をさらに備え、抽出工程の出力であるベルト反射波の頂部と、表面反射波の頂部との距離を測定工程により測定することにより、波高位置を基準として、予め設定した第１閾値と反射波とを比較して反射波中のノイズ反射波を除去するようにしたので、ベルト反射波から表面反射波までの距離を実際のトレッド厚さとして正確に測定することができる。
【０００８】
また、上記課題を解決するためのトレッド厚さ測定方法の他の態様として、第１閾値は、タイヤ性能に応じて厚さ方向距離の増加に伴ない反射強度の値が漸減する特性が与えられたことにより、第１閾値が、表面反射波の波高位置における反射強度の値から厚さ方向距離の増加に伴ない反射強度の値が漸減するので、表面反射波とベルト反射波との間に現れるノイズ反射波を確実に除外できる。
【０００９】
また、上記課題を解決するためのトレッド厚さ測定方法の他の態様として、抽出工程を備え、この抽出工程は、ベルト反射波に現れる脈波をあらかじめ設定した第２閾値と比較して、反射強度が当該第２閾値より小さく、かつ、最前部に位置する脈波をノイズとして除去し、残りの脈波のトレッド表面部位側の最前部に位置する脈波の頂部と前記表面反射波の頂部との距離を測定工程により測定することにより、ベルト反射波を形成する脈波の中からトレッド表面部位側に現れる小レベルのノイズとしての脈波を除外したので正確にトレッド表面からベルト表面までの距離を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】超音波測定による反射波の一例を示す図である。
【図２】超音波測定による反射波の他の例を示す図である。
【図３】本発明に係るトレッド厚さ測定のブロック図である。
【図４】本発明に係るトレッド厚さ測定方法のフローチャートである。
【図５】タイヤの断面図である。
【図６】超音波照射工程に係るタイヤ断面の部分拡大図である。
【図７】トレッド厚さ測定装置の構成図である。
【図８】トレッド厚さ測定装置の側面図及び平面図である。
【図９】超音波探触子による超音波測定の測定部の部分拡大図である。
【図１０】超音波測定器の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る第１閾値の設定方法の概念図である。
【図１２】超音波測定器により受信された反射波及びフィルタリング波形を示した図である。
【図１３】脈波の部分拡大図である。
【図１４】タイヤ円周方向に沿って算出された測定厚さＫからエラーデータを除外する工程の概念図である。
【図１５】トレッド厚さの算出方法を示す概念図である。
【００１１】
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】
【００１２】
超音波を採用して測定する場合、図１（ａ），（ｂ）、図５及び図９に示すように、超音波探触子５９の照射部５９Ａにより、通常、タイヤＴのトレッド表面Ｔｓ側からタイヤ厚さ方向に超音波を照射することで受信部５９Ｂで反射波Ｒを得て、受信部５９Ｂで反射波Ｒに含まれるトレッド表面Ｔｓからの表面反射波Ｒ１と、ベルト表面９４ａからのベルト反射波Ｒ２とを検出した後、トレッド表面Ｔｓに対応する表面反射波Ｒ１の波高位置すなわち頂部６と、ベルト表面９４ａに対応するベルト反射波Ｒ２の頂部Ｒａとの距離Ｌ０を求めることで、トレッド厚さＤを測定できる。この厚さに応じて後工程で、トレッドを除去するバフ掛け量を設定し、バフ掛け量に応じてトレッドを除去することで、新たなトレッドを貼着する貼着面がタイヤに形成される（図５参照）。
なお、図５は、本発明に係るトレッド厚さ測定方法によりトレッド厚さが測定されるタイヤＴの一例を示す断面図である。同図を用いてタイヤＴの構造について説明する。
【００１３】
図５に示すように、被検体であるタイヤＴは、例えばラジアル構造の使用済みのタイヤであって、複数のベルト９１乃至９４により構成される層状のベルト９０をトレッド部に有する。ベルト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最外ベルト９４とにより構成される。ベルト９１乃至９３はスチールコードにより形成されるスチールベルト、最外ベルト９４は非金属の繊維コードにより形成される繊維ベルトである。本実施形態におけるトレッド厚さＤは、トレッド表面Ｔｓからベルト９０のうち最外に位置する最外ベルト９４のベルト表面９４ａまでの距離を測定する。図５において、Ａ１乃至Ａ５は、タイヤ幅方向におけるトレッド厚さＤの測定位置（測定ポイント）の一部を示している。なお、最外ベルト９４のベルト表面９４ａは、ベルト９０の表面でもある。以上のようにトレッド厚さＤは、測定位置Ａ１乃至Ａ５の位置において測定される。
【００１４】
ところが、反射波Ｒには、図１（ａ）に示すように、表面反射波Ｒ１とベルト反射波Ｒ２との間に小さい反射波Ｒ３がノイズとして発生してしまうことがある。反射波Ｒ３の発生理由は、最外に位置するベルト９４とタイヤ表面Ｔｓとの間に異物などが介在してしまう等が挙げられる。
このような反射波Ｒ３が現れると、表面反射波Ｒ１と反射波Ｒ３との区間距離Ｌ０ａをトレッド厚さＤとして検出してしまい、トレッド表面Ｔｓとベルト表面９４ａとの厚さを誤測定することになり、高品位の更生タイヤを製造できないことになってしまう。
【００１５】
また、図２に示すようにベルト反射波Ｒ２の前段に反射波Ｒ３が現れない場合でも、ベルト反射波Ｒ２中に複数の脈波Ｒｏが生成されてしまう。そして、脈波Ｒｏの最前位置に波高の低いノイズとしての脈波Ｒｈが発生し、表面反射波Ｒ１と脈波Ｒｈとの区間を測定しまうことがあり、やはり誤測定の原因となってしまう。脈波Ｒｈの発生理由は、図６に示すように、最外に位置するベルト９４がタイヤ表面Ｔｓに対して傾斜していることが挙げられる。これにより、超音波測定において、超音波探触子５９から照射される超音波は、所定の照射範囲を持って照射されるため、１つの測定位置において傾斜したベルト９４を構成する例えば３箇所のベルトコード９４Ａ乃至９４Ｃに亘り照射されることになるが、一部は、ベルトコード９４Ａ乃至ベルトコード９４Ｃの各間を通過し、ベルト９４よりも下層のベルト９３で反射して複数の反射波が生じることによっても多数の脈波が現れることになる。このために、反射波Ｒｏの最前部位置の、ノイズとしての脈波Ｒｈが発生することがあり、脈波Ｒｈの頂部と表面反射波Ｒ１の頂部６（トレッド表面部位に対応）との区間距離Ｌ０ｂをトレッド厚さＤとして検出することになり、トレッド厚さＤを誤判定する要因となってしまう。なお、図２中、反射波Ｒ４は、ベルト９４の後部位置のベルトコードからの反射波である。
【００１６】
そこで、本実施形態では、下記具体的方法によりノイズとしての反射波Ｒ３，ノイズ脈波Ｒｈを除外することで、正規なベルト反射波Ｒ２を抽出して正確にトレッド厚さを測定可能とする。この場合、表面反射波Ｒ１についてもトレッドタイヤ表面に正確に対応する波高位置６を検出することで、誤差の極めて少ないトレッド厚さを測定するものである。
図３は、本発明によるトレッド厚さ測定方法の一例を示すブロック図である。同図において、３０１は超音波照射工程（手段）、３０２はフィルタリング工程（手段）、３０９は表面部設定工程（手段）、３１５は抽出工程（手段）、３１６は測定工程（手段）である。
【００１７】
超音波照射工程３０１では、タイヤＴのトレッド表面側からタイヤ厚さ方向に超音波を照射し、タイヤ表面側からの厚さ方向距離Ｌに対する表面反射波Ｒ１及びベルト反射波Ｒ２を含む反射波Ｒの強度の検出処理を行うことで、図１（ａ）に示す反射特性を得る。
フィルタリング工程３０２では、反射波Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３より成る反射波Ｒをフィルタリング処理して図１（ｂ）に示すフィルタリング波形Ｒ′を得る。フィルタリング波形Ｒ′は、波形として滑らかとなっており、反射波Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３にそれぞれ対応する第１波形Ｒ１′、第２波形Ｒ２′、ノイズ波形Ｒ３′が得られる。
表面部設定工程３０９では、フィルタリング工程３０２で得られたフィルタリング波形Ｒ′のうち最前段の第１波形Ｒ１′、すなわち、厚さ方向距離Ｌの最小部位に対応して現れる第１波形Ｒ１′を抽出し、当該第１波形Ｒ１′の頂部６ｍを波形処理により求め、この頂部６ｍに対応するフィルタリング前の表面反射波Ｒ１における波高位置となる頂部６の設定処理を行なう。波高位置、すなわち、頂部６は、正確に頂部６ｍに対応した部位となり、タイヤ表面にうねりが生じ凹凸となっていてもこの凹凸の平均的な位置を示す表面部位を検出できる。即ち、正確にトレッド表面Ｔｓの位置を示す部位（表面部位）を求めることができる。
【００１８】
本実施形態では、抽出工程３１５は、ノイズ波形Ｒ３′及び反射波Ｒ３の除去工程と、ノイズ脈波Ｒｈの除去工程の両方を含み、この抽出工程３１５では、波高位置としての頂部６を基準として予め設定した第１閾値１０ａを図１（ａ）に示すように設定した上で、第１閾値１０ａと、フィルタリング波形Ｒ′とを比較する。詳細には、頂部６に第１閾値１０ａの一端（始点）を重ね合わせ、第１閾値１０ａとフィルタリング波形Ｒ′すなわち第１波形Ｒ１′、第２波形Ｒ２′ノイズ波形Ｒ３′とを比較し、第１閾値１０ａよりも反射強度が小さいノイズ波形Ｒ３′を除外することで、このノイズ波形Ｒ３′に対応する反射波Ｒ３も無効化し、表面反射波Ｒ１とベルト反射波Ｒ２とを得る。このようにして、第１閾値１０ａと、フィルタリング波形Ｒ′とを比較して、表面反射波Ｒ１に対して直近後部に位置する反射波をベルト反射波Ｒ２として検出する。この第１閾値１０ａは、タイヤのトレッド表面Ｔｓ厚さ方向に照射した超音波の距離Ｌの増加に伴なう反射強度が漸減する特性を有する指数曲線として予めタイヤに応じて設定される。つまり、図１（ａ）に示すように、第１閾値１０ａは、タイヤ表面からの距離Ｌの増加に応じて漸減していることからノイズ波形Ｒ３′の上方に位置して、ノイズ波形Ｒ３′は、第１閾値１０ａより反射強度Ｓが小さいので除外され、ノイズ反射波Ｒ３は除外されるが、第２波形Ｒ２′は反射高度Ｓが第１閾値１０ａより大きいので除外されないので、ベルト反射波Ｒ２も除外されない。
【００１９】
よって、第１閾値１０ａよりも反射強度Ｓが小さいノイズ波形Ｒ３′に対応する反射波Ｒ３をノイズとして除外することができるので、反射波Ｒ３をベルト反射波Ｒ２と誤認して検出してしまうことを防止できる。結果として、より正確なトレッド厚さ測定が可能となる。
さらに、抽出工程３１５では、図２に示すように、厚さ方向距離Ｌに対応して、予め一定の大きさに設定した第２閾値１０ｂを設定し、表面反射波Ｒ１よりも後段のベルト反射波Ｒ２と比較し、第２閾値１０ｂよりも反射強度Ｓが小さいベルト反射波Ｒ２中の脈波Ｒｈをノイズとして除外し、脈波Ｒｏの前部の脈波Ｒｇを抽出してこの脈波Ｒｇを正規位置として抽出処理を行なう。この処理を図５に示すタイヤ幅方向の各位置Ａ１乃至Ａ５について行いトレッド厚さＤを得る。
【００２０】
測定工程３１６は、表面部設定工程３０９により得られた頂部６と、表面反射波Ｒ１の後段のベルト反射波Ｒ２の脈波Ｒｇの頂部Ｒａとの距離の測定処理を行なう。詳細には、抽出工程３１５により出力されたベルト反射波Ｒ２の頂部Ｒａと、表面反射波Ｒ１の頂部６との距離Ｌ０を測定する。これにより、トレッド厚さの測定が正確に行なえる。特に最外ベルト９４が図６に示すように傾斜した状態となっている場合は、トレッド表面Ｔｓと、トレッド表面Ｔｓに最も近い最外ベルト９４との間のトレッド厚さＤを測定できるので、リトレッド処理を傾斜した最外ベルト９４に対しても対応できる。なお、各工程３０１，３０２，３０９，３１５，３１６は手段に置き換えても良い。
【００２１】
次に、図４に示すフローチャートを用いて各工程の詳細について説明する。
ステップＳ１０１では、超音波照射工程３０１により、タイヤＴのトレッド表面Ｔｓ側からタイヤ厚さ方向に超音波を照射し、タイヤ表面側からの厚さ方向距離Ｌに対する表面反射波Ｒ１及びベルト反射波Ｒ２を含む反射波Ｒの強度Ｓを検出する。
次に、ステップＳ１０２では、フィルタリング工程３０２により、フィルタリング処理して、反射波Ｒをフィルタリング波形Ｒ′に変換処理する。
【００２２】
以下のステップＳ１０３乃至Ｓ１０５は、表面部設定工程３０９により実行処理される。
ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で得られたフィルタリング波形Ｒ′のうち、厚さ方向距離Ｌの最小部位に対応して現れる第１波形Ｒ１’を抽出する。
次に、ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３により抽出された第１波形Ｒ１’の頂部６ｍを波形処理により求める。
次に、ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４により求められた頂部６ｍに対応するフィルタリング前の表面反射波Ｒ１の頂部６を設定する。この頂部６は、タイヤ表面位置を正確に示す。
【００２３】
以下のステップＳ１０６〜Ｓ１０８は、抽出工程３１５により処理実行される。
ステップＳ１０６では、表面反射波Ｒ１の頂部６に第１閾値１０ａの始点を重ね合わせる。
次に、ステップＳ１０７では、第１閾値１０ａと反射波Ｒ’とを比較し、第１閾値１０ａよりも反射強度Ｓが大きい反射波Ｒ２′を検出してベルト反射波Ｒ２として検出する。つまり、ノイズ波形Ｒ３′及びノイズ反射波Ｒ３を除外する。
次に、ステップＳ１０８では、ベルト反射波Ｒ２を形成する脈波Ｒｏから、厚さ方向距離Ｌに対応して、予め一定の大きさに設定した第２閾値１０ｂよりも反射強度Ｓが小さい脈波Ｒｈを除去し、大きい脈波Ｒｏのうち最前部の脈波Ｒｇを抽出してこの脈波Ｒｇの頂部Ｒａをベルト反射波Ｒ２として抽出する。
【００２４】
ステップＳ１０９では、抽出工程３１５の出力であるベルト反射波Ｒ２の頂部Ｒａと、表面反射波Ｒ１のトレッド表面に正確に対応する頂部６との距離Ｌｏを算出することにより、表面反射波Ｒ１の頂部６とベルト反射波Ｒ２である頂部Ｒａとの距離Ｌ０を測定厚さＫとして算出する。
【００２５】
以下実施形態の具体例について説明する。
図７は、本発明に係るトレッド厚さ測定方法を好適に実施するためのトレッド厚さ測定装置１への適用例を示す概略構成図である。
以下、図７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のトレッド厚さＤの測定に使用する水槽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とを移動させる移動手段とにより構成される。
【００２６】
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互いに平行に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；８は、延長方向に沿って移動するスライダ９；９をそれぞれ備える。一対のスライダ９；９間には、基板１２が架設され、当該基板１２上のタイヤＴの搬入側にタイヤ昇降装置２が配置され、搬入方向の下流側に水槽昇降装置３が配置される。レール８；８には、図外のボールねじ機構が内蔵され、ボールネジ機構をサーボモータ１１；１１で駆動することによりタイヤ昇降装置２と水槽昇降装置３とを移動させる。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。
【００２７】
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、当該搭載部１５を昇降させる図外のタイヤ昇降機構を備える。タイヤ昇降装置２は、タイヤ昇降機構を駆動することで、タイヤＴを搬入出高さ、後述のタイヤ固定装置４へのタイヤＴの固定高さに昇降させる。
水槽昇降装置３は、超音波測定に使用する水槽３１を昇降させる図外の水槽昇降機構を備える。水槽昇降装置３は、水槽昇降機構を駆動することで、後述のタイヤ固定装置４に固定されたタイヤＴのトレッド表面Ｔｓを水槽３１内に貯留された液体３４に浸し、超音波測定によりトレッド厚さＤを測定する測定位置、及び非測定位置に昇降させる。
【００２８】
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Ｔｓが液体３４に浸る大きさの開口部３３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。
【００２９】
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、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を跨いで配置される。
タイヤ固定装置４は、レール８；８を挟んで互いに対向して配設される左右本体４０；７０と、左右本体４０；７０にそれぞれ互いに対向して設けられ、タイヤＴを固定する一対の左右リム体４２；７２と、左右リム体４２；７２に固定されたタイヤＴに内圧を印加する内圧印加手段４４と、内圧が印加された状態のタイヤＴのトレッド表面Ｔｓの外形形状を測定する外形測定手段４６と、タイヤＴのトレッド表面Ｔｓから最外ベルト９４までのトレッド厚さＤを測定する厚さ測定手段４５とを備える。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。
【００３０】
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、左右リム体４２；７２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して設けられる。左主軸４１の一端側は左本体４０内においてベアリング等により回転可能に支持され、他端側は左本体４０の一側面側から右本体７０側に突出する。左主軸４１の一端側には内圧印加手段４４が接続され、他端側には左リム体４２が取り付けられる。
【００３１】
左リム体４２は、円錐台状に形成され、左主軸４１の軸心Ｃと同心となるように左主軸４１の他端面に固着される。左リム体４２の外周面は、異なるサイズのタイヤ内径寸法に対応するように階段状の段部５１が形成される。段部５１は、左主軸４１の軸心Ｃを中心とする同心円状に形成され、各段の円筒面が軸心Ｃに沿って右本体７０に向かうに従って徐々に外径が縮径す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、左主軸４１の他端側に貫通する貫通孔４１ａと連通する。
【００３２】
内圧印加手段４４は、例えばコンプレッサと、コンプレッサから吐出される空気の空気圧を制御する圧力制御バルブとからなる。圧力制御バルブは、配管により貫通孔４１ａと接続され、コンプレッサから吐出された空気を所定の圧力に制御した後に貫通孔に供給する。圧力制御バルブは、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。つまり、コンプレッサから供給される空気は、圧力制御バルブ、配管を経て左主軸４１の貫通孔４１ａに流通し、左リム体４２の中空部５２に排出される。
【００３３】
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、軸側プーリ５５及び駆動プーリ５４とに掛け渡されるベルト５６とにより構成される。よって、モータ５３の回転力は、ベルト５６を介して駆動プーリ５４から軸側プーリ５５に伝達されることで左主軸４１が回転する。モータ５３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駆動する。
【００３４】
右本体７０は、レール８；８を挟んで左本体４０の対向側に設けられ、左主軸４１に対応する右主軸７１と、左リム体４２に対応する右リム体７２と、左リム体４２に対して右リム体７２を近接離間させるリム体移動手段７３とを備える。
【００３５】
右主軸７１は、左主軸４１の軸心Ｃと同軸となるように右本体７０に設けられる。右主軸７１は、一端側が右本体７０内において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。
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の軸心と同心となるように取り付けられる。右リム体７２は、外周面に、左リム体４２の複数の段部５１に対応する複数の段部８１を備える。段部８１は、左リム体４２の段部５１と同一寸法、同一形状に形成される。右リム体７２は、左リム体４２とは異なり、中実に形成される。左リム体４２と右リム体７２とでタイヤＴのビード部を挟み込み、左リム体４２及び右リム体７２の段部５１；８１のいずれかでビード部を密着させることにより、左リム体４２の外周面、タイヤ内周面、右リム体７２の外周面及び小径面で閉空間を形成し、当該閉空間に左リム体４２の中空部５２に供給される空気が充填されることでタイヤＴに内圧が印加される。
【００３６】
リム体移動手段７３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、円筒状の軸体であって、左本体４０と右本体７０との上端側の左右リム体４２；７２よりも搬入方向下流側において掛け渡される（図７参照）。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内蔵する。駆動機構には、例えばボールネジ機構及びサーボモータが適用される。サーボモータは、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動作する。移動体７６は、駆動機構に固定され、架橋体７５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に固定され、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、サーボモータを駆動して移動体７６を架橋体７５の軸線に沿って移動させることにより、右リム体７２を左リム体４２に対して近接離間させてタイヤＴを固定、開放することができる。
【００３７】
図８（ａ）は、厚さ測定装置４５の構成を示す側面図、図８（ｂ）は厚さ測定装置４５の構成を示す平面図である。
図８（ａ），（ｂ）に示すように、厚さ測定装置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３１が衝突しない位置に水平に架設される。
【００３８】
本発明に係る図３中の超音波照射工程３０１は、厚さ測定装置４５により実行される。
厚さ測定装置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の測定位置を変化させる変位手段５７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。（図８参照）
変位手段５７は、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６１と、タイヤ近接方向に移動可能にする鉛直方向変位機構６０とを備える。
【００３９】
幅方向変位機構６０には、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の壁面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。
【００４０】
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をガイドレール６１Ａの延長方向に沿って移動させる。
【００４１】
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の壁面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、照射部５９Ａと受信部５９Ｂとを有する測定面を上方、かつ、照射部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。
【００４２】
図９は、超音波探触子５９による超音波測定の測定部の部分拡大図である。
超音波探触子５９は、例えば非接触式の探索子であって、測定面５９ａをトレッド表面Ｔｓに向けて測定位置がちょうど左主軸４１及び右主軸７１とを結ぶ軸線の鉛直下方に位置するように、探索子取付部６２Ｃに固定される。超音波探触子５９は、照射部５９Ａと受信部５９Ｂとを同一面上に備え、トレッド表面Ｔｓに向けて照射部５９Ａから超音波を照射し、タイヤ表面ＴｓやタイヤＴを構成する最外ベルト９４等の構成部材から反射した反射波を受信部５９Ｂにより受信する。超音波探触子５９は、超音波測定において、変位手段５７を駆動することで測定面５９ａとトレッド表面Ｔｓとが所定距離離間するように設定される。よって、超音波探触子５９は、トレッド表面Ｔｓに対して所定距離離間した状態を維持しつつタイヤ幅方向に移動しながら設定された設定位置において超音波測定を行なう。また、超音波探触子５９により受信された反射波は、超音波測定器５８の記憶部２０７に出力され、超音波探触子５９から反射した位置までの距離Ｌと反射強度Ｓとにより表される（図１０参照）。
【００４３】
図８（ｂ）に示すように、超音波探触子５９は、タイヤＴを左右リム体４２；７２に着脱するときなど測定を行わないときには変位手段５７の動作により左本体４０側の待避位置に移動する。また、左右リム体４２；７２にタイヤＴが固定されると、超音波探触子５９は、トレッド表面Ｔｓの一端側において測定面５９ａがトレッド表面Ｔｓに対して所定距離離間する測定準備位置に移動する。また、超音波測定は、水槽３１を上昇させて、トレッド表面Ｔｓと超音波探触子５９とを液体３４に浸した状態で行なわれる。なお、トレッド厚さＤを測定するタイヤＴの大きさが異なるときには、超音波探触子５９とトレッド表面Ｔｓとの距離Ｌが同一条件となるように変位手段５７を駆動して調整される。
【００４４】
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、ガイドレール６１Ａの上端に取り付けられ、レーザをタイヤ搬入方向と平行、かつ、左右主軸４１；７１の軸心Ｃと交差するように照射する。また、レーザセンサ６５が照射するレーザは、超音波探触子５９による測定位置に対してタイヤ円周方向に角度θ位置ずれして照射する。つまり、レーザセンサ６５は、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レーザを照射し、超音波探触子５９によりトレッド厚さＤを測定する位置に対して既知の角度θずれた位置で外形形状の測定を行なう。外形測定手段４６で測定された外形形状は、測定制御装置１００の記憶部と、超音波測定器５８の記憶部２０７に出力される。
【００４５】
上記超音波探触子５９によるトレッド厚さＤの測定は、例えば、タイヤ円周方向に沿って均等に７５ヶ所、タイヤ円周方向の各測定位置においてタイヤ幅方向に均等に４０ヶ所点の合計３０００ヶ所を設定すると良い。なお、外形測定手段４６により外形形状が測定される位置は、超音波探触子５９によりトレッド厚さＤを測定する測定位置と一致するように設定される。
なお、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との対応関係が紐付けして記憶される。
【００４６】
図１０は、超音波測定器５８の具体的構成を示すブロック図である。以下、同図を用いて超音波測定器５８について説明する。
超音波測定器５８は、超音波測定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超音波測定に係る動作を制御する。超音波測定器５８には、図外のキーボードやマウス等の入力手段、モニタ等の表示手段等を備え、入力手段からはトレッド厚さを行なうタイヤの情報や測定に関するパラメータが入力され、表示手段にはトレッド厚さやトレッド厚さが算出されるまでの処理状況が表示される。また、超音波測定器５８は、トレッド表面Ｔｓの形状を測定する外形形状測定手段４６が接続され、外形形状測定手段４６により測定されたトレッド表面Ｔｓの外形形状が入力される。
【００４７】
超音波測定器５８は、記憶部２０７と、演算処理部２００と、超音波発生部２０８とを備え、超音波探触子５９及びレーザセンサ６５が接続される。超音波測定器５８は、例えば、タイヤ固定装置４の近傍に配置される。
記憶部２０７は、反射波を反射波増幅手段２０５により増幅する増幅率と、超音波探触子５９により受信し、反射波増幅手段２０５により増幅された反射波と、トレッド厚さ設定手段２２０により算出されたトレッド厚さＤと、予め作成された第１閾値１０ａと、第２閾値１０ｂとを記憶する。
【００４８】
図１１は、本発明に係る図１で説明した第１閾値１０ａの設定方法の概念図である。同図中において、○，×で示す点は、使用済みタイヤのトレッド厚さＤを超音波測定で各測定位置において測定したときの、トレッド厚さＤと単位増幅率当たりの反射波の強度との関係をプロットしたものである。
以下、第１閾値１０ａの設定方法について説明する。トレッド表面Ｔｓに対して照射した超音波は、トレッドに適用されるゴムの特性により、伝播する超音波が減衰する。ところが超音波測定によりトレッド表面Ｔｓ側から超音波を照射してトレッド表面Ｔｓから最外ベルト９４までのトレッド厚さＤに相当する距離Ｌを測定すると、受信した反射波Ｒを所定の増幅率で増幅したときの反射強度Ｓは、図１１に示すような結果となった。同図に示すように、本来距離Ｌが近い場合には、距離Ｌが遠い場合に比べて、本来トレッド厚さＤが薄い場合には、トレッド厚さＤが厚い場合に比べて、反射強度Ｓが強く、増幅率に対する反射強度Ｓは大きくなるはずである。しかし、同図の○印に示すように、距離Ｌが近いトレッド厚さＤが薄いにも関わらず、増幅率に対する反射強度Ｓが小さく測定される場合がある。これは、明らかに測定誤差と考えられる。
【００４９】
そこで、本実施形態では、同図の直線Ｅで示す閾値を設定することで測定精度を向上させる。同図は、片対数グラフ（単位増幅率当たりの反射波強度が対数側）で示されるため、閾値を示す直線Ｅは、通常のグラフにおいては指数曲線となり、閾値関数ｆ（ｘ）＝ａ１×ｅｘｐ（−ｂ１×ｘ）として表わされる。ここで、ａ１，ｂ１は、直線Ｅを指数曲線に変換したときに一意に設定される値である。この閾値関数ｆ（ｘ）は、記憶部２０７において第１閾値１０ａとして記憶され、当該第１閾値１０ａを反射波Ｑ′に対応させたときに、超音波探触子５９からの距離Ｌが大きくなるに従って、反射強度Ｓが一端側から緩やかに漸減する曲線となる。また、片対数グラフにおいて図中に示すような直線Ｅにより閾値を設定したため、閾値関数ｆ（ｘ）はトレッド厚さＤに対して有限であり、例えば０≦Ｄ≦１０の範囲において有効なものとなる。この場合、閾値関数ｆ（ｘ）は、一端がトレッド厚さＤ＝０に対応し、他端がトレッド厚さＤ＝１０に対応する。この閾値関数ｆ（ｘ）は、第１閾値１０ａとして記憶部２０７に記憶される。なお、上記閾値関数ｆ（ｘ）は、上記式に限らず、閾値の範囲が最適となるように適宜設定すれば良い。
【００５０】
よって、後述のピーク波形検出手段２１４において、最大のピーク波形となる第１波形３０４の頂部３０５に対応する位置に、第１閾値１０ａである閾値関数ｆ（ｘ）のトレッド厚さＤ＝０に対応する一端を重ね合わせ、最外ベルトピーク波形検出手段２１５により最外ベルト表面９４ａにおいて反射した思われるベルト反射波Ｒ２を示すピーク波形を検出することが可能となる。
また、第２閾値１０ｂは、所定の反射強度Ｓが設定され、例えば、本実施形態では、図１３に示すように設定される。
【００５１】
図１２，図１３は、超音波測定器５８の記憶部２０７に記憶された反射波の処理工程を示した図である。図１２，図１３において、横軸は、超音波探触子５９からタイヤトレッドの厚さ方向の距離Ｌを示し、縦軸は、超音波探触子５９により受信され増幅された後の反射強度Ｓを示す。
図１０の演算処理部２００は、反射波増幅手段２０５と、トレッド厚さ算出手段２０６とを備える。
反射波増幅手段２０５は、記憶部２０７に記憶された生の反射波を所定の割合で増幅してトレッド厚さ算出手段２０６に出力する。例えば、反射波を増幅する方法として、外形測定手段４６により測定された外形形状に基づいて増幅率を変化させるようにすると良い。具体的には、外形測定手段４６により外形形状を測定したときの、トレッド表面Ｔｓから外形測定手段４６までの距離に比例して増幅率を変化させ、距離が遠いほど増幅率を大きく、距離が近いほど増幅率を小さくするようにすれば良い。増幅された反射波Ｒは、トレッド厚さ算出手段２０６に出力され、処理される。
【００５２】
トレッド厚さ算出手段２０６は、トレッド−ベルト位置設定手段２１０と、トレッド厚さ設定手段２２０とを備える。トレッドーベルト位置設定手段２１０は、反射波増幅手段２０５により増幅された反射波Ｒにおけるトレッド表面Ｔｓの位置と、最外ベルト９４ａの位置を検出する。具体的には、トレッド−ベルト位置設定手段２１０は、フィルタリング手段２１１と、最大ピーク波形検出手段２１２と、第１閾値対応位置設定手段２１３と、ピーク波形検出手段２１４と、最外ベルトピーク波形検出手段２１５と、元反射波抽出手段２１６と、最外ベルト表面位置設定手段２１７とを備える。フィルタリング手段２１１は、本発明に係るフィルタリング工程を実行する。また、最大ピーク波形検出手段２１２と、第１閾値対応位置設定手段２１３と、ピーク波形検出手段２１４と、最外ベルトピーク波形検出手段２１５と、元反射波抽出手段２１６と、最外ベルト表面位置設定手段２１７とが本発明に係る抽出工程を実行する。この抽出工程を実行する部位を抽出手段とする。
【００５３】
図１２は、１つの測定位置において取得された反射波Ｒと、フィルタリング波形Ｒ′と第１閾値１０ａとを示す。
図１０中のフィルタリング手段２１１は、フィルタリング工程３０２を実行するものであって、反射波増幅手段２０５により増幅された反射波Ｒをフィルタリング処理することでノイズ成分を除去する。例えば、フィルタリング手段２１１は、反射波Ｒにノイズ成分として含まれる高周波成分を除去するローパスフィルタを備え、フィルタリング手段２１１に入力された反射波Ｒの高周波成分を除去することで、図１２に示すように、反射波Ｒの波形の細かなを凹凸よりなる脈波を除去し、滑らかな波形のフィルタリング波形Ｒ′として処理する。フィルタリング手段２１１によりフィルタリングされたフィルタリング波形Ｒ′は、最大ピーク波形検出手段２１２に出力される。
【００５４】
図１０中の最大ピーク波形検出手段２１２は、フィルタリング波形Ｒ′の波形において、トレッド表面Ｔｓで反射された第１波形Ｒ１′の頂部６ｍを検出する。超音波測定において、トレッド表面Ｔｓは超音波探触子５９の最も近い距離Ｌに位置するので、トレッド表面Ｔｓで反射した反射波は、超音波探触子５９に最も早く入射するため反射強度Ｓ（反射レベル）が大きい。また、トレッド表面Ｔｓにより反射する反射波は、水槽に貯留された液体のみによって超音波が伝播したものであるので、１つの測定位置における反射波形において反射強度Ｓが大きく表れる。
【００５５】
そこで、最大ピーク波形検出手段２１２では、各測定位置Ａ１乃至Ａ５におけるフィルタリング後のフィルタリング波形Ｒ′の波形中の最大の反射強度Ｓとなる表面反射波Ｒ１の頂部６ｍを検出する。最大ピーク波形検出手段２１２により検出されたフィルタリング後の当該第１波形Ｒ１′の頂部６ｍを検出するための具体的な方法としては、例えば、フィルタリング後のフィルタリング波形Ｒ′の波形を距離Ｌ方向に反射強度Ｓに関して走査することで反射強度Ｓが最大となる位置を検出することが考えられる。
【００５６】
第１閾値対応位置設定手段２１３は、最大ピーク波形検出手段２１２により検出された第１波形Ｒ１′の頂部６ｍに対応する反射強度Ｓを検出し、この頂部６ｍに対応する表面反射波Ｒ１の部位を頂部６に設定する（図１２参照）。この検出された反射強度Ｓの位置を第１閾値１０ａの始点を対応させる。なお、上記頂部６とは、トレッド表面位置を正確に意味するもので、表面反射波Ｒ１の最も高い頂部を必ずしも示すものではない。
【００５７】
次に、ピーク波形検出手段２１４は、記憶部２０７に記憶された第１閾値１０ａを呼び出し、第１閾値対応位置設定手段２１３によりフィルタリング波形Ｒ′の頂部６ｍに対応して設定された第１波形Ｒ１′に第１閾値１０ａの一端（始点）を対応させて、フィルタリング処理されたフィルタリング波形Ｒ′から、第１閾値１０ａよりも大きいピーク波形としての第２波形Ｒ２′，第４波形Ｒ４′を検出する。
具体的には、ピーク波形検出手段２１４は、閾値読込部２１４ａと、閾値対応部２１４ｂと、ピーク波形抽出部２１４ｃとを備える。
【００５８】
閾値読込部２１４ａは、予め記憶部２０７に記憶された第１閾値１０ａを呼び出し、その読み込みを行なう。
閾値対応部２１４ｂは、図１２に示すように、閾値読込部２１４ａに読み込まれた第１閾値１０ａの始点としての端部を第１波形Ｒ１の頂部６ｍから得た頂部６に配置する。具体的には、閾値対応部２１４ｂは、第１閾値対応位置設定手段２１３により設定された頂部６に、第１閾値１０ａにおいてトレッド厚さ＝０に対応する側の一端（始点）を一致させ、重ね合わせることで、フィルタリング波形Ｒ′と第１閾値１０ａとを比較設定する。
ピーク波形抽出部２１４ｃは、図１２に示すように、第１閾値１０ａとフィルタリング波形Ｒ′とを比較し、反射強度Ｓが第１閾値１０ａよりも大きな第２波形Ｒ２′，第４波形Ｒ４′を抽出する。これにより、ノイズ波形Ｒ３′は、表面側の第１波形Ｒ１′に最も近い距離にあるにも関わらず、ベルト表面９４ａで反射した波形ではないことが特定されて、除外され、これに伴い反射波Ｒ中のノイズ反射波Ｒ３も無効化され、このようにして、ノイズ反射波Ｒ３を除く、表面反射波Ｒ１，ベルト反射波Ｒ２，反射波Ｒ４が得られる。
【００５９】
最外ベルトピーク波形検出手段２１５は、ノイズ反射波Ｒ３が除外された反射波Ｒ２，反射波Ｒ４のうち最前部の反射波Ｒ２をベルト反射波Ｒ２として検出する。
【００６０】
次に、以上のようにして得たベルト反射波Ｒ２の脈波Ｒｏの処理について説明する。
最外ベルトピーク波形検出手段２１５では、最外ベルトピーク波形検出手段２１５により検出されたベルト反射波Ｒ２は、元反射波抽出手段２１６に出力される。
【００６１】
元反射波抽出手段２１６は、図１３に示すような第２波形Ｒ２′に対応するベルト反射波Ｒ２を抽出する。抽出された脈波Ｒｏを含むベルト反射波Ｒ２は、最外ベルト表面位置設定手段２１７に出力される。
【００６２】
最外ベルト表面位置設定手段２１７は、記憶部２０７に記憶された第２閾値１０ｂを記憶部２０７から読み込み、反射波抽出手段２１６により変換された脈波Ｒｏを含むベルト反射波Ｒ２のうち、所定の反射強度Ｓに設定された第２閾値１０ｂよりも小さい脈波Ｒｈを除外し、表面反射波Ｒ１に最も近い脈波Ｒｇの頂部ＲａをタイヤＴのベルト９０のうちタイヤ半径方向最外に位置するベルト表面９４ａの位置として特定する。これにより、フィルタリング前の脈波Ｒｏに含まれるピーク波形のうち、表面反射波Ｒ１に対して最も近い距離にある脈波Ｒｈが除外され、脈波Ｒｈは、ベルト表面９４ａで反射した波形ではないことが特定される。
【００６３】
次に、ノイズ反射波Ｒ３の除去、脈波Ｒｈの除去後の処理について説明する。
トレッド厚さ設定手段２２０は、厚さ計算部２２１と、周方向厚さ標準偏差算出部２２２と、エラーデータ除外部２２３と、トレッド厚さ設定部２２４とを備える。
厚さ計算部２２１は、本発明に係る図３の測定工程３１６を実行する手段であって、各測定位置におけるトレッド表面Ｔｓからベルト表面９４ａまでの測定厚さＫを計算する。具体的には、厚さ計算部２２１は、各測定位置Ａ１乃至Ａ５に対応して検出された表面反射波Ｒ１の頂部６の位置と、脈波Ｒｇの頂部Ｒａの位置とのトレッド表面側からの距離の差を求めることにより各測定位置Ａ１乃至Ａ５における測定厚さＫを計算する。計算された各測定厚さＫは、周方向厚さ標準偏差算出部２２２に出力される。
【００６４】
周方向厚さ標準偏差算出部２２２は、タイヤ幅方向に設定された複数の測定位置Ａ１乃至Ａ５のうち、タイヤ幅方向の各測定位置における円周方向に沿うタイヤ１周分の測定厚さＫの標準偏差σ（ｉ）を算出する。σ（ｉ）のｉは、タイヤ幅方向における測定位置を示し、例えば、タイヤ幅方向の一端側の測定位置からｉ＝１，２，・・・，４０等としてタイヤ幅方向の測定位置が特定される。各幅方向の位置において円周方向に沿って算出された測定厚さＫの標準偏差σ（ｉ）は、エラーデータ除外部２２３に出力される。
【００６５】
図１４は、各測定位置Ａ１乃至Ａ５において算出された測定厚さＫのうち、タイヤ幅方向の測定位置毎のタイヤ円周方向に沿って算出された測定厚さＫからエラーデータを除外する工程を示す概念図である。
エラーデータ除外部２２３は、周方向厚さ標準偏差算出部２２２により算出されたタイヤ幅方向の各測定位置における円周方向に沿うタイヤ１周分の測定厚さＫの標準偏差σ（ｉ）を３倍し、上限閾値＋３σ、下限閾値−３σをそれぞれ設定する。次に、タイヤ幅方向の各測定位置において標準偏差σ（ｉ）を算出した元データである測定厚さＫのうち、上限閾値＋３σを超える測定厚さＫと、下限閾値−３σを下回る測定厚さＫとを除外する。
【００６６】
例えば、図１４は、タイヤ幅方向の測定位置の１つ位置におけるタイヤ円周方向に沿う測定厚さＫの分布を示したものである。同図に示すように、測定厚さＫの中には、上限閾値＋３σを超えるものが含まれている。これは、他の測定厚さＫの分布と比較すれば、超音波測定により誤って測定された測定厚さＫであると見なすことができる。そこで、エラーデータ除外部２２３では、図１４（ａ）に示す上限閾値上限閾値＋３σを超えた測定厚さＫを除外し、図１４（ｂ）に示すように、上限閾値＋３σと下限閾値−３σとの範囲内に収まる測定厚さＫを有効のものとして設定する。
【００６７】
図１５（ａ），（ｂ）は、トレッド厚さＤの算出方法を示す概念図である。
図１５（ｂ）に示すように、トレッド厚さ設定部２２４は、エラーデータ除外部２２３により除外された測定厚さＫ以外の測定厚さＫにより、タイヤ幅方向の各測定位置における円周方向に沿うタイヤ１周分の測定厚さＫに関する度数分布を計算し、当該度数分布のうち最も大きな度数となる測定厚さＫの範囲の中間値をトレッド厚さＤとして設定する。
【００６８】
例えば、エラーデータ除外部２２３によりエラーデータである測定厚さＫが除外されていない場合、図１５（ａ）に示すように、度数分布に広さが生じ、この状態の度数分布の中間値をトレッド厚さＤに採用してしまうと、後工程のバフ掛けにおいてベルトを傷つけてしまう虞がある。しかし、エラーデータ除外部２２３によりエラーデータである測定厚さＫを除外したことにより、測定厚さＫの度数分布は、図１５（ｂ）に示すようになり、トレッド厚さＤが度数の多い範囲内にあることが確認できる。
【００６９】
さらに、トレッド厚さ設定部２２４がエラーデータ除外部２２３により除外された測定厚さＫにより、測定厚さＫに関する度数分布を計算し、当該度数分布のうちもっとも大きな度数となる測定厚さＫの範囲の中間値をトレッド厚さＤに設定することで、後工程のバフ掛けにおいてベルトを傷つけることを防止することができる。そして、トレッド厚さ設定部２２４により算出されたトレッド厚さＤは、記憶部２０７に出力されるとともに、測定制御装置１００に出力され、測定制御装置１００のモニタ等に表示出力される。
【００７０】
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方法によりトレッド厚さＤを算出することで、最外に位置する最外ベルト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掛け量を正確に設定することができる。なお、バフ掛け量とは、最外に位置する最外ベルト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。
【００７１】
上記実施形態では、タイヤＴをラジアル構造として説明したが、ラジアル構造に限らずバイアス構造のタイヤであってもトレッド厚さを測定することができる。即ち、トレッド厚さを測定する測定対象のタイヤがバイアスタイヤの場合、上記実施形態のベルトをカーカスプライとして置き換えることにより、トレッド表面からタイヤ半径方向の最外に位置するカーカスプライ表面までのトレッド厚さを測定することができる。
【００７２】
また、抽出工程３１５では、ノイズ波形Ｒ３′及びノイズ反射波Ｒ３を除去するノイズ処理と、脈波Ｒｏ中の脈波Ｒｈを除去する脈波ノイズ処理の両処理を実行するとして説明したが、本発明ではタイヤのノイズ発生の状況に応じていずれか一方の処理を行なうようにしても良く、必ずしも両処理を行なうものに限定されない。
【符号の説明】
【００７３】
２  タイヤ昇降装置、３  水槽昇降装置、４  タイヤ固定装置、６  頂部、
６ｍ  頂部、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  厚さ測定装置、
４６  外形測定手段、５８  超音波測定器、５９  超音波探触子、９０  ベルト、
９４  最外ベルト、９４ａ  ベルト表面、１００  測定制御装置、２００  演算処理部、
２０４  増幅率設定手段、２０５  反射波増幅手段、２０６  トレッド厚さ算出手段、
２０７  記憶部、２０８  超音波発生部、２１０  トレッドーベルト位置設定手段、
２１１  フィルタリング手段、２１２  最大ピーク波形検出手段、
２１３  第１閾値対応位置設定手段、２１４  ピーク波形検出手段、
２１５  最外ベルトピーク波形検出手段、２１６  元反射波抽出手段、
２１７  最外ベルト表面位置設定手段、２２１  厚さ計算部、
２２２  周方向厚さ標準偏差算出部、２２３  エラーデータ除外部、
２２４  トレッド厚さ設定部、３０１  超音波照射工程、３０２  フィルタリング工程、
３０９  表面部設定工程、３１５  抽出工程、３１６  測定工程、Ｒ  反射波、
Ｒ１；Ｒ２；Ｒ３；Ｒ４  反射波、Ｒ′  フィルタリング波形、Ｒ１′  第１波形、
Ｒ２′  第２波形、Ｒ３′  ノイズ波形、Ｒ３′  第４波形、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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