(57)【要約】【課題】測定対象物に表面の曲率の変化や凹凸がある場合でも、常に正確な測定結果を得ることのできる非導電体の厚さ測定装置を提供する。【解決手段】測定対象物としてのゴム部材１ａの表面に接触しながら回転する接触ローラ３の内部に測定用センサ２を設けたので、ゴム部材１ａに対する接触ローラ３の接触位置と測定用センサ２の測定位置とを一致させることができ、測定対象物に表面の曲率の変化や凹凸がある場合でも、常に正確な測定結果を得ることができる。【選択図】  図４
2004198365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性部材上に配置された測定対象物としての非導電体の表面に測定用センサを近接させ、測定用センサと測定対象物とを相対的に移動させながら測定用センサから導電性部材までの距離を検出することにより、測定対象物の厚さを測定する非導電体の厚さ測定装置において、
前記測定対象物の表面に接触しながら回転する接触ローラと、
接触ローラを支持する支持部材とを備え、
接触ローラを非導電性の部材によって中空状に形成し、接触ローラの内部に前記測定用センサを設けた
ことを特徴とする非導電体の厚さ測定装置。
【請求項２】
前記接触ローラの内部に測定用センサを保持するセンサ保持部材を設け、
センサ保持部材に設けた支軸に接触ローラを回動自在に取付けるとともに、
センサ保持部材の支軸を接触ローラの外部まで延出して前記支持部材に回動不能に固定した
ことを特徴とする請求項１記載の非導電体の厚さ測定装置。
【請求項３】
前記センサ保持部材に測定用センサの導線を支軸を介して接触ローラの外部に挿通可能な導線挿通部を設けた
ことを特徴とする請求項２記載の非導電体の厚さ測定装置。
【請求項４】
前記接触ローラに通気孔を設けた
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の非導電体の厚さ測定装置。
【請求項５】
前記通気孔を接触ローラの側面を接触ローラの回転方向に対して斜めに貫通するように形成した
ことを特徴とする請求項４記載の非導電体の厚さ測定装置。
【請求項６】
前記接触ローラを熱伝導率の低い部材によって形成した
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の非導電体の厚さ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばタイヤの製造工程において、タイヤの内面側または外面側に配置されたゴム部材の厚さを測定する非導電体の厚さ測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、タイヤを製造する場合、カーカス、トレッド、インナーライナ等の各部材を成形ドラム上で組み上げることにより未加硫タイヤとして成形し、この加硫タイヤは成形ドラムから金型に移されて加硫される。この場合、タイヤの内面側または外面側に配置されるゴム部材の厚さを測定し、ゴム部材が適正な厚さか否かを検査している。
【０００３】
この検査に用いる測定装置としては、例えばタイヤの外面側に配置した測定用センサをタイヤの外面側ゴム部材に近接させ、タイヤを回転させながら測定用センサからタイヤ内部の金属部材までの距離を検出することにより、ゴム部材の厚さをタイヤの周方向に亘って測定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、前記測定装置では、ゴム部材の表面に接触しながら回転する一対の接触ローラを備え、各接触ローラの間に測定用センサを配置している。即ち、各接触ローラをゴム部材の表面に接触させた際、測定用センサとゴム部材の表面との間に隙間が生ずるようにし、測定用センサとタイヤ内部の金属部材との測定距離から測定用センサとゴム部材の表面までの距離（前記隙間）を減ずることにより、ゴム部材の厚さを算出している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３０４００９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記測定装置では、測定用センサの両側に各接触ローラが配置されるため、測定対象物に対する各接触ローラの接触位置と測定用センサの測定位置とが異なるが、測定個所が常にタイヤの幅方向同一部位（例えばタイヤの幅方向中央部分）であれば、測定用センサと測定対象物の表面との隙間も変動することはない。しかしながら、タイヤの他の部位の測定を行う場合やタイヤ以外の測定に用いる場合には、測定対象物の表面の曲率の変化や凹凸により測定用センサと測定対象物の表面との隙間が変動し、正確な測定結果が得られないという問題点があった。
【０００７】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、測定対象物に表面の曲率の変化や凹凸がある場合でも、常に正確な測定結果を得ることのできる非導電体の厚さ測定装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１では、導電性部材上に配置された測定対象物としての非導電体の表面に測定用センサを近接させ、測定用センサと測定対象物とを相対的に移動させながら測定用センサから導電性部材までの距離を検出することにより、測定対象物の厚さを測定する非導電体の厚さ測定装置において、前記測定対象物の表面に接触しながら回転する接触ローラと、接触ローラを支持する支持部材とを備え、接触ローラを非導電性の部材によって中空状に形成し、接触ローラの内部に前記測定用センサを設けている。これにより、測定対象物の表面の曲率の変化や凹凸がある場合でも、測定対象物に対する接触ローラの接触位置と測定用センサの測定位置とが常に一致する。
【０００９】
また、請求項２では、請求項１記載の非導電体の厚さ測定装置において、前記接触ローラの内部に測定用センサを保持するセンサ保持部材を設け、センサ保持部材に設けた支軸に接触ローラを回動自在に取付けるとともに、センサ保持部材の支軸を接触ローラの外部まで延出して前記支持部材に回動不能に固定している。これにより、請求項１の作用に加え、支持部材によってセンサ保持部材の回転が規制されることから、測定用センサが接触ローラの回転に影響されることなく常に所定の方向に臨むように保持される。
【００１０】
また、請求項３では、請求項２記載の非導電体の厚さ測定装置において、前記センサ保持部材に測定用センサの導線を支軸を介して接触ローラの外部に挿通可能な導線挿通部を設けている。これにより、請求項２の作用に加え、測定用センサの導線を接触ローラの回転動作に支障を来すことなく外部に延出させることが可能となる。
【００１１】
また、請求項４では、請求項１、２または３記載の非導電体の厚さ測定装置において、前記接触ローラに通気孔を設けている。これにより、請求項１、２または３の作用に加え、接触ローラ内に通気孔を介して空気が流通することから、接触ローラ内の測定用センサが流通空気によって冷却される。
【００１２】
また、請求項５では、請求項４記載の非導電体の厚さ測定装置において、前記通気孔を接触ローラの側面を接触ローラの回転方向に対して斜めに貫通するように形成している。これにより、請求項４の作用に加え、接触ローラが回転した際、各通気孔が接触ローラの接触ローラの回転方向に対して斜めに形成されていることから、外部の空気が通気孔に流入し易くなる。
【００１３】
また、請求項６では、請求項１、２、３、４または５記載の非導電体の厚さ測定装置において、前記接触ローラを熱伝導率の低い部材によって形成している。これにより、請求項１、２、３、４または５の作用に加え、測定対象物から測定用センサへの熱伝達が少なくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１乃至図６は本発明の一実施形態を示すもので、図１は厚さ測定装置の概略構成図、図２は接触ローラの側面図、図３はその側面断面図、図４はその正面断面図、図５は図２のＡ−Ａ線矢視方向断面図、図６はセンサ保持部材及び測定用センサの分解斜視図である。
【００１５】
本実施形態の厚さ測定装置は、タイヤ１の内面側に配置された測定対象物としてのゴム部材１ａ（例えばインナーライナ）の表面に近接する測定用センサ２と、ゴム部材１ａの表面に接触しながら回転する接触ローラ３とを備え、接触ローラ３内には測定用センサ２が内蔵されている。
【００１６】
タイヤ１は加硫後にゴム部材１ａの厚さを検査されるものであり、図示しない保持機構によって回転可能に保持されている。
【００１７】
測定用センサ２は、測定用センサ２からタイヤ内部に配置された導電性部材としての金属部材１ｂ（例えばカーカスのスチールコード）までの距離を検出することにより、ゴム部材１ａの厚さを測定するもので、例えば周知の渦電流変位センサからなる。
【００１８】
接触ローラ３は、幅方向一端側を開口した円筒状のローラ本体３ａと、ローラ本体３ａの開口部を覆う円板状の側板３ｂとからなり、ローラ本体３ａに側板３ｂを取付けることにより中空状に形成されるようになっている。これらローラ本体３ａ及び側板３ｂは、例えばセラミック等のように熱伝導率が低く、非導電性を有する材質によって形成されている。また、接触ローラ３の両側面には複数の通気孔３ｃが設けられ、図５に示すように各通気孔３ｃはローラ本体３ａ及び側板３ｂを接触ローラ３の回転方向（図中実線矢印方向）に対して斜めに貫通するように形成されている。
【００１９】
接触ローラ３の内部には測定用センサ２を保持するセンサ保持部材４が設けられており、センサ保持部材４の幅方向両側には接触ローラ３を回動自在に支持する支軸４ａがそれぞれ設けられている。即ち、各支軸４ａはローラ本体３ａ及び側板３ｂに設けた孔３ｄから外部に延出しており、それぞれベアリング５を介して孔３ｄに連結されている。センサ保持部材４の中央部には上下方向に貫通する孔４ｂが設けられ、測定用センサ２は孔４ｂを貫通するように固定されている。また、センサ保持部材４には、孔４ｂから各支軸４ａの両端まで延びる溝４ｃが設けられ、測定用センサ２の導線２ａは一方の溝４ｃを挿通して支軸４ａの端面から外部に延出している。即ち、溝４ｃは導線挿通部をなす。
【００２０】
接触ローラ３は断面コ字状の支持部材６に支持されるようになっており、支持部材６の幅方向両側には接触ローラ３の両側に延びる側面部６ａがそれぞれ設けられている。各側面部６ａには各支軸４ａを貫通する孔６ｂが設けられ、一方の側面部６ａには支軸４ａを固定する固定板７が取付けられている。即ち、固定板７には支軸４ａの溝４ｃに嵌合する突部７ａが設けられ、突部７ａによって支軸４ａが支持部材６に回動不能に固定されている。これにより、支持部材６に対する支軸４ａの回転が規制され、センサ保持部材４に保持された測定用センサ２が接触ローラ３の回転に拘わらず常に下方（測定対象物側）に臨むようになっている。
【００２１】
また、測定用センサ２はマイクロコンピュータ構成の演算処理部８にセンサアンプ２ｂを介して接続され、演算処理部５では測定用センサ２の測定値に基づいて測定対象物の厚さを算出するようになっている。
【００２２】
以上のように構成された厚さ測定装置においては、検査装置９から測定開始信号が出力されると、タイヤ１が回転するとともに、接触ローラ３がタイヤ１の内面（ゴム部材１ａの表面）に接触しながら回転する。この場合、測定用センサ２は、接触ローラ３内に設けられているため、ゴム部材１ａの表面との間に所定の距離Ｌをおいて配置される。
【００２３】
測定が開始されると、測定用センサ２からタイヤ内部に配置された金属部材１ｂまでの距離がタイヤ１の周方向に亘って連続的に測定され、その測定値に基づいてゴム部材１ａの厚さが算出される。この場合、接触ローラ３は非導電性の部材によって形成されているため、測定用センサ２の渦電流に影響を与えることはない。
【００２４】
演算処理部８では、測定用センサ２の測定値Ｈ（測定用センサ２から金属部材１ｂまでの距離）から測定用センサ２とゴム部材１ａの表面との距離Ｌを減じた値をゴム部材１ａの厚さとして算出し、タイヤ１の周方向全ての厚さが基準値の許容範囲内であるか否かの合否判定を行った後、判定結果を検査装置９に出力する。また、測定の際、測定用センサ２は接触ローラ３の内部に配置されているため、ゴム部材１ａに対する接触ローラ３の接触位置と測定用センサ２の測定位置とが一致するため、例えば図中一点鎖線に示すように測定面が凹状または凸状に変化したり、測定面の曲率が変化した場合でも、測定用センサ２とゴム部材１ａの表面との距離Ｌが変動することはない。
【００２５】
このように、本実施形態の厚さ測定装置によれば、測定対象物としてのゴム部材１ａの表面に接触しながら回転する接触ローラ３の内部に測定用センサ２を設けたので、ゴム部材１ａに対する接触ローラ３の接触位置と測定用センサ２の測定位置とを一致させることができ、測定対象物に表面の曲率の変化や凹凸がある場合でも、常に正確な測定結果を得ることができる。
【００２６】
この場合、接触ローラ３の支持部材６によってセンサ保持部材４の回転を規制するようにしたので、測定用センサ２を接触ローラ３の回転に影響されることなく常に所定の方向に臨むように保持することができ、測定用センサ２の測定方向を正確に保つことができる。
【００２７】
更に、センサ保持部材４に測定用センサ２の導線２ａを支軸４ａを介して接触ローラ３の外部に挿通可能な溝４ｃを設けたので、測定用センサ２の導線２ａを接触ローラ３の回転動作に支障を来すことなく外部に延出させることができ、測定用センサ２と演算処理部８との接続に極めて有利である。
【００２８】
また、接触ローラ３に複数の通気孔３ｃを設けたので、各通気孔３ｃを介して接触ローラ３の内外に空気を流通させることができ、接触ローラ３内の温度上昇を少なくすることができる。これにより、加硫後のタイヤのように測定対象物が高温の場合でも、各通気孔３ｃを流通する空気により接触ローラ３内の測定用センサ２を冷却することができ、温度変化による測定用センサ２の特性の変化を効果的に抑制することができる。
【００２９】
この場合、各通気孔３ｃは接触ローラ３の側面を接触ローラ３の回転方向に対して斜めに貫通するように形成したので、接触ローラ３が回転すると、図５の破線矢印のように外部の空気が各通気孔３ｃに流入し易くなり、接触ローラ３の通気性をより一層向上させることができる。
【００３０】
更に、接触ローラ３を熱伝導率の低い部材によって形成したので、測定対象物から測定用センサ２への熱伝達を少なくすることができ、測定用センサ２の温度上昇防止に極めて効果的である。
【００３１】
尚、前記実施形態では、タイヤ１の内面側に配置されるゴム部材１ａの厚さを測定するようにしたものを示したが、トレッド等のようにタイヤ１の外面側に配置されるゴム部材１ｃの厚さを測定することも可能である。更に、タイヤ１のゴム部材に限らず、例えば導電性のロールやコンベア上に配置されたシート状のゴム部材等、他の非導電体の測定にも用いることができる。
【００３２】
また、前記実施形態では、タイヤ１を回転させることにより、測定用センサ２をタイヤ１に対して相対的に回転させるようにしたものを示したが、タイヤ１側を固定し、接触ローラ３をタイヤ１に沿って移動させるようにしてもよい。
【００３３】
図７は本発明の他の実施形態を示す接触ローラの正面断面図で、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。前記実施形態では、支持部材６によって接触ローラ３の支軸４ａの両端を支持するようにしたものを示したが、本実施形態では一方の支軸４ａのみを支持するように構成している。即ち、同図に示す一方の支軸４ａは他方の支軸４ａよりも長く形成され、アーム状の支持部材１０に固定されている。この場合、支持部材１０側の接触ローラ３の一部の肉厚を大きくして計２つのベアリング５によって一方の支軸４ａに連結することにより、接触ローラ３の安定性を向上させることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の導電体の厚さ測定装置によれば、測定対象物に表面の曲率の変化や凹凸がある場合でも、測定対象物に対する接触ローラの接触位置と測定用センサの測定位置とを一致させることができるので、常に正確な測定結果を得ることができ、信頼性の向上を図ることができる。
【００３５】
また、請求項２の導電体の厚さ測定装置によれば、請求項１の効果に加え、測定用センサを接触ローラの回転に影響されることなく常に所定の方向に臨むように保持することができるので、測定用センサの測定方向を正確に保つことができる。
【００３６】
また、請求項３の導電体の厚さ測定装置によれば、請求項２の効果に加え、測定用センサの導線を接触ローラの回転動作に支障を来すことなく外部に延出させることができるので、測定用センサと外部の演算処理装置等との接続に極めて有利である。
【００３７】
また、請求項４の導電体の厚さ測定装置によれば、請求項１、２または３の効果に加え、接触ローラの内外に空気を流通させることができるので、接触ローラ内の温度上昇を少なくすることができ、温度変化による測定用センサの特性の変化を効果的に抑制することができる。
【００３８】
また、請求項５の導電体の厚さ測定装置によれば、請求項４の効果に加え、外部の空気を接触ローラ内に流入し易くすることができるので、接触ローラの通気性をより一層向上させることができる。
【００３９】
また、請求項６の導電体の厚さ測定装置によれば、請求項１、２、３または４の効果に加え、測定対象物から測定用センサへの熱伝達を少なくすることができるので、測定用センサの温度上昇防止に極めて効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す厚さ測定装置の概略構成図
【図２】接触ローラの側面図
【図３】接触ローラの側面断面図、
【図４】接触ローラの正面断面図
【図５】図２のＡ−Ａ線矢視方向断面図
【図６】センサ保持部材及び測定用センサの分解斜視図
【図７】本発明の他の実施形態を示す接触ローラの正面断面図
【符号の説明】
１…タイヤ、２…測定用センサ、２ａ…導線、３…接触ローラ、３ｃ…通気孔、４…センサ保持部材、４ａ…支軸、４ｃ…溝、６…支持部材。
【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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