(57)【要約】  空気入りタイヤＴのサイドウォール部Ｓにおける繰り返しの微小凹凸、即ち外形異常を検出する。空気入りタイヤＴのサイドウォール部Ｓの凹凸を周方向に沿って測定した波形を基に次数解析手段24により高次の次数解析を行って、該次数における微小凹凸の値を求めるとともに、該微小凹凸の値が許容値を超えているとき、外形異常であると判定するようにしたので、サイドウォール部Ｓに許容値を超えたある次数の微小凹凸が周方向に繰り返し形成されている空気入りタイヤＴを不良タイヤとして容易かつ確実に排除することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤのサイドウォール部の凹凸を測定手段により周方向に沿って測定する工程と、前記測定結果の波形を基に次数解析手段により高次の次数解析を行って、該次数における凹凸の値を求める工程と、予め設定された許容値と前記求めた凹凸の値とを比較し、凹凸の値が許容値を超えているとき、判定手段によりサイドウォール部が外形異常であると判定する工程とを備えたことを特徴とするタイヤサイド部の外形異常検出方法。
【請求項２】
前述の次数解析は測定結果の波形に対しフーリエ変換を施すことで行うようにしたことを特徴とするタイヤサイド部の外形異常検出方法。
【請求項３】
前記空気入りタイヤが乗用車用タイヤであるとき、４０±５次の内の少なくとも１つの次数において次数解析を行うようにした請求項１または２記載のタイヤサイド部の外形異常検出方法。
【請求項４】
前記空気入りタイヤがトラック・バス用タイヤであるとき、６０±５次の内の少なくとも１つの次数において次数解析を行うようにした請求項１または２記載のタイヤサイド部の外形異常検出方法。
【請求項５】
空気入りタイヤに対し相対回転することで、該空気入りタイヤのサイドウォール部の凹凸を周方向に沿って測定する測定手段と、測定手段からの測定結果の波形を基に高次の次数解析を行って、該次数における凹凸の値を求める次数解析手段と、予め設定された許容値と前記求めた凹凸の値とを比較し、凹凸の値が許容値を超えているとき、サイドウォール部が外形異常であると判定する判定手段とを備えたことを特徴とするタイヤサイド部の外形異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気入りタイヤのサイドウォール部、即ちタイヤサイド部における外形異常を検出する検出方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のタイヤサイド部の外形異常検出方法・装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。
【特許文献１】特開昭６４−６７１５号公報
【０００３】
このものは、空気入りタイヤのサイドウォール部の凹凸を周方向に沿って測定する工程と、前記測定結果の波形から意図的な凹凸、例えば文字、ラインに基づく影響を除去する工程と、前記除去後の波形がいずれかの部位で規格値を超えているとき、サイドウォール部が外形異常であると判定する工程とを備えたものである。このように従来のタイヤサイド部の外形異常検出方法・装置は、サイドウォール部に周上１箇所または複数箇所で不規則に生じた異常な凹凸を検出し、このような異常な凹凸を有する空気入りタイヤを外形異常として排除するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、空気入りタイヤを構成するタイヤ構成部材の折り返しには、従来、ブラダーを用いていたが、近年、機械的手法によってタイヤ構成部材の折り返しを行うことが提案された。そして、このような機械的手法によってタイヤ構成部材の折り返しを行うと、意図的な凹凸が設けられていないサイドウォール部の平滑な部分に周方向に微小凹凸が繰り返し形成されてしまうのである。ところが、近年、車両の高級化に伴って空気入りタイヤの外観不良に対するユーザーの要求が厳しくなってきたため、このような繰り返しの微小凹凸に対してもクレームが寄せられるようになってきた。【０００５】
この発明は、前述のようなタイヤサイド部における繰り返しの微小凹凸、即ち外形異常を検出することができるタイヤサイド部の外形異常検出方法および装置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】
このような目的は、空気入りタイヤのサイドウォール部の凹凸を測定手段により周方向に沿って測定する工程と、前記測定結果の波形を基に次数解析手段により高次の次数解析を行って、該次数における凹凸の値を求める工程と、予め設定された許容値と前記求めた凹凸の値とを比較し、凹凸の値が許容値を超えているとき、判定手段によりサイドウォール部が外形異常であると判定する工程とを備えることにより、達成することができる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明においては、タイヤサイド部の凹凸を周方向に沿って測定した波形を基に高次の次数解析を行って、該次数における凹凸の値を求めるとともに、該凹凸の値が許容値を超えているとき、外形異常であると判定するようにしたので、該タイヤサイド部に許容値を超えたある次数の微小凹凸が周方向に繰り返し形成されている空気入りタイヤは不良タイヤとして容易かつ確実に排除することができる。【０００８】
また、請求項２に記載のように構成すれば、構造簡単でありながら高精度の次数解析を行うことができる。
さらに、前述した製造上の理由から、請求項３、４に記載のような次数範囲内で繰り返しの微小凹凸が発生し易く、しかも、この次数範囲内の微小凹凸は光の加減で目立ち易いため、この次数範囲内で次数解析を行うようにすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施例を示す一部がブロックで示された正面断面図である。
【図２】タイヤが１回転したときのサイドウォール部における凹凸の測定波形を示す波形図である。
【符号の説明】
【００１０】
20  測定手段
24  次数解析手段
30  判定手段
Ｔ  空気入りタイヤ
Ｓ  サイドウォール部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１、２において、11はタイヤ検査装置であり、このタイヤ検査装置11は上下方向に延びる回転可能な上部スピンドル12を有する。この上部スピンドル12の下端には上側リム13が固定され、この上側リム13には検査が行われる横置き状態の空気入りタイヤＴの一側（上側）ビード部Ｂが着座されている。また、前記タイヤ検査装置11は上部スピンドル12の直下に該上部スピンドル12と同軸である下部スピンドル14を有し、この下部スピンドル14の上端には前記空気入りタイヤＴの他側（下側）ビード部Ｂが着座されている下側リム15が固定されている。【００１２】
また、この下部スピンドル14には図示していないシリンダのピストンロッドが連結されるとともに、モータ17の出力軸が連結され、この結果、前記シリンダのピストンロッドが突出したり引っ込んだりすると、下部スピンドル14、下側リム15、モータ17は一体となって昇降し、一方、モータ17が作動すると、下、上部スピンドル14、12、下、上側リム15、13および空気入りタイヤＴは一体となって垂直軸回りに回転する。【００１３】
20は前記空気入りタイヤＴの一側（上側）サイドウォール部Ｓの直上に設置された測定手段としての非接触式レーザー変位計であり、このレーザー変位計20は空気入りタイヤＴの一側サイドウォール部Ｓの外表面に対し直線状のレーザー光を照射する一方、該レーザー光の一側サイドウォール部Ｓでの反射光が入射される。このとき、前記空気入りタイヤＴがモータ17の作動によりレーザー変位計20に対して相対的に回転していると、レーザー変位計20はレーザー光の反射光を基に空気入りタイヤＴの一側サイドウォール部Ｓ外表面における凹凸を周方向に沿って測定する。なお、図２には空気入りタイヤＴが１回転したときの、一側サイドウォール部Ｓの外表面における凹凸（振幅）の波形が示されている。【００１４】
23は前記レーザー変位計20からの測定信号（測定結果）を増幅するアンプであり、このアンプ23により増幅された測定信号は、例えばＦＦＴ分析計（高速フーリエ変換器）を含む次数解析手段24に出力される。26は前記モータ17の出力軸に取付けられたエンコーダであり、このエンコーダ26は前記モータ17の出力軸の回転を検出し、その検出結果を回転信号として前記次数解析手段24に出力する。【００１５】
そして、前述のように次数解析手段24に測定信号、回転信号が入力されると、該次数解析手段24は、測定結果の波形を空気入りタイヤＴの１回転分だけ切り出すとともに、該切り出した測定結果の波形に対しフーリエ変換を施すことで、測定結果の波形を基に高次の次数解析を行い、該次数における微小凹凸の値を求める。このように測定結果の波形に対しフーリエ変換を施すことで次数解析を行うようにすれば、構造簡単でありながら高精度の次数解析を行うことができる。ここで、高次とは、空気入りタイヤＴが１回転したとき、２回以上周期的に変動することをいい、例えば１０次とは１０回周期的に変動すること、２０次とは２０回周期的に変動することである。【００１６】
そして、空気入りタイヤＴが乗用車用タイヤであるときには、４０±５次の内の少なくとも１つの次数において前述の次数解析を行うようにすることが好ましい。その理由は、このような次数範囲内において前述した製造上の理由からサイドウォール部Ｓに繰り返しの微小凹凸が発生し易く、しかも、この次数範囲内の微小凹凸は光の加減で目立ち易いためである。【００１７】
一方、前記空気入りタイヤＴがトラック・バス用タイヤであるとき、６０±５次の内の少なくとも１つの次数において次数解析を行うようにすることが好ましい。その理由は、このような次数範囲内において前述した製造上の理由からサイドウォール部Ｓに繰り返しの微小凹凸が発生し易く、しかも、この次数範囲内の微小凹凸は光の加減で目立ち易いためである。【００１８】
そして、次数解析手段24により次数解析された各次数の微小凹凸の値は、該次数解析手段24から判定手段30に出力される。31は予め設定された各次数における許容値、例えば乗用車用、トラック・バス用タイヤではいずれの次数でも 0.1mm、が記憶された設定手段であり、この設定手段31から前記判定手段30に適宜必要な次数の許容値が出力される。そして、前述のように判定手段30に各次数の微小凹凸の値が入力されると、該判定手段30は前記設定手段31から入力された対応する次数の許容値と前記微小凹凸の値とを比較し、少なくとも１つの次数において微小凹凸の値が許容値を超えていると、サイドウォール部Ｓが外形異常であると判定する。【００１９】
なお、この実施例においては、各次数の微小凹凸の値を求め、これらの値を基に外形異常を検出するようにしたが、前述したレーザー変位計20による測定結果を基にサイドウォール部Ｓにおける不規則な異常凹凸あるいは異常なラテラルランナウト（振れ）等の外形異常を同時に検出するようにしてもよい。このようにすれば１台の既存設備で複数種類の異常検出を行うことができる。【００２０】
次に、前記実施例の作用について説明する。
図示していない搬送手段、例えばコンベアによって横置き状態の乗用車用空気入りタイヤＴが下側リム15の直上まで搬送されてくると、シリンダのピストンロッドが突出し、下部スピンドル14は下側リム15に空気入りタイヤＴの他側（下側）ビード部Ｂが着座するまで上昇する。その後もシリンダのピストンロッドが突出するため、下部スピンドル14、下側リム15、空気入りタイヤＴは一体となって上昇するが、このピストンロッドの突出は、前記空気入りタイヤＴの一側（上側）ビード部Ｂが上側リム13に着座したとき、停止する。このようにして空気入りタイヤＴはタイヤ検査装置11に装着される。【００２１】
次に、モータ17を作動して下、上部スピンドル14、12、下、上側リム15、13および空気入りタイヤＴを一体回転させるとともに、レーザー変位計20によって一側サイドウォール部Ｓの外表面における凹凸を周方向に沿って測定する。このとき、レーザー変位計20から測定信号（測定結果）がアンプ23により増幅された後、次数解析手段24に出力され、一方、エンコーダ26からの回転信号が前記次数解析手段24に出力され、これにより、次数解析手段24は、測定結果の波形を空気入りタイヤＴの１回転分だけ切り出すとともに、該切り出した測定結果の波形に対しフーリエ変換を施すことで、測定結果の波形を基に高次、ここでは４０±５次の全次数で次数解析を行い、各次数における微小凹凸の値を求める。【００２２】
このようにして求められた各次数における微小凹凸の値は次数解析手段24から判定手段30に出力されるが、このとき、判定手段30には設定手段31から各次数における許容値（ 0.1mm）が入力されるため、判定手段30は前記微小凹凸の値と許容値とを各次数において比較し、少なくとも１つの次数において微小凹凸の値が許容値を超えていると、サイドウォール部Ｓが外形異常であると判定する。このようにしてサイドウォール部Ｓに許容値を超えたある次数の微小凹凸が周方向に繰り返し形成されている外形異常の空気入りタイヤＴが発見されると、図示していない表示器に表示されるとともに、該空気入タイヤＴが不良タイヤとして容易かつ確実にラインから排除される。【００２３】
なお、前述の実施例においては、空気入りタイヤＴを回転させる一方、レーザー変位計20を静止させることで、両者を相対回転させ、これにより、サイドウォール部Ｓの凹凸
をレーザー変位計20により周方向に沿って測定するようにしたが、この発明においては、空気入りタイヤを静止させる一方、測定手段を空気入りタイヤの軸線を中心として旋回させることで、両者を相対回転させ、これにより、サイドウォール部の凹凸を該測定手段により周方向に沿って測定するようにしてもよい。【００２４】
また、前述の実施例においては、測定手段として直線状のレーザー光を照射することができるレーザー変位計20を用い、サイドウォール部Ｓにおける単一円上での凹凸を測定するようにしたが、この発明においては、扇状に拡がったカーテン（平面状）レーザー光を照射する二次元レーザー変位計を用いるようにしてもよい。この場合には、サイドウォール部Ｓにおける径の異なる複数の同心円上での凹凸を測定することができる。【００２５】
さらに、前述の実施例においては、次数解析手段24としてＦＦＴ分析計を用いたが、この発明においては、次数解析手段として、解析を行う次数毎に設けられたバンドパスフィルターを用いるようにしてもよい。また、前述の実施例においては、一側サイドウォール部Ｓの凹凸のみをレーザー変位計20によって測定するようにしたが、この発明においては、他側サイドウォール部Ｓの凹凸のみを測定手段によって測定するようにしてもよく、あるいは、一側、他側サイドウォール部Ｓの凹凸を一対の測定手段によって同時に測定するようにしてもよい。【００２６】
また、前述の実施例においては、複数の次数（４０±５次の全次数）において次数解析を行い、該次数解析結果を基に外形異常を判定するようにしたが、この発明においては、最も頻繁に異常な微小凹凸が発生する単一の次数において次数解析し、該次数解析結果を基に外形異常を判定するようにしてもよい。【００２７】
なお、タイヤのサイドウォールに発生する高次の周期的凹凸は、機械的手法によるタイヤ構成部材の折り返し以外の原因によっても発生する可能性がある。例えば、タイヤの一つの成型方法として、タイヤのカーカス部材やインナーライナ部材を、これらの部材の、製品タイヤ横断面における部材のペリフェリ長をタイヤ幅方向1辺とし、１インチのπ（円周率）倍の長さ（＋重ね代）をタイヤ周方向1辺とする短冊状部材を、タイヤ成型ドラム上で、そのタイヤの呼び径（インチ）に相当する枚数分だけタイヤ周方向に並べて形成する方法が知られており、この方法にあっては、タイヤ周方向に隣接する短冊状部材同士のつなぎ目が周期的に現れ、これがタイヤ周方向の、タイヤ呼び径（インチ）に相当する次数の凹凸成分を生成する可能性がある。この場合、タイヤ呼び径（インチ）の次数でフーリエ解析することにより、この次数の凹凸成分を容易に検査することができる。【００２８】
また、機械的手法によるタイヤ構成部材の折り返しによって発生する高次成分の凹凸の次数は、タイヤ周方向に配置された折り返し羽根の枚数に依存することになるので、この場合も、その枚数に相当する次数でフーリエ解析を行えば、その次数の凹凸成分を容易に検出することができる。【００２９】
さらには、上記に記した個々の要因を組み合わせた次数の高次成分が支配的となる可能性もあり、その場合、個々の要因に対応する次数の公倍数（それぞれの要因のピークのすべてが凹凸として現れる場合）として現れる可能性もあり、また、公約数（それぞれの要因のピークが重なった場合のみ凹凸として現れる場合）として現れる可能性もある。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明は、空気入りタイヤのサイドウォール部における外形異常を検出する産業分野に適用できる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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