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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reifenverformungserfassungsverfahren.
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Technischer Hintergrund
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DE 10 2017 209 677 A1 betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Spannungsänderungen in einer Gürtellage von Fahrzeugreifen, vorzugsweise in Radialbauart, mit einem Laufstreifen, einer Karkasseinlage und einem Gürtelverband aus mindestens zwei Gürtellagen, wobei die Gürtellagen Stahlkorde als Festigkeitsträger aufweisen. Ferner betrifft
DE 10 2017 209 677 A1 einen Nutzfahrzeugreifen. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass man auf die Festigkeitsträger wenigstens einer dieser Gürtellagen wenigstens eine Markierung aufbringt, welche mittels eines CT-Scan-Verfahrens sichtbar ist, wobei man die Markierung über die gesamte Gürtelbreite und in etwa senkrecht zur Längsachse der Festigkeitsträger dieser Gürtellage aufbringt, dass man den Reifenrohling einem ersten CT-Scan unterzieht und dass man nach einem oder nach mehreren weiteren Reifenbauschritten oder den betriebsbereiten Fahrzeugreifen einem zweiten oder weiteren CT-Scans unterzieht und dass man anhand des Vergleiches des vorherigen Verlaufes der Markierung mit dem aktuellen Verlauf der Markierung Spannungsänderungen in Form von Längenänderungen der Festigkeitsträger der Gürtellage ermittelt.
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Um ein Innenformmesssystem bereitzustellen, dass an Fahrzeugen angebracht werden kann, um in einfacher Weise eine Innenform eines Luftreifens, wird in
JP 2009/250963 A vorgeschlagen, dass das Innenformmesssystem ausgestaltet ist, eine Innenform, d.h. eine Innenansichtsform, des Luftreifens zu messen und einen Marker, der wenigstens auf einem Teil der Innenansicht gebildet ist, zwei oder mehr Kameras zum Aufnehmen des Markers, um Bilddaten des aufgenommenen Markers auszugeben, und einen Verformungsvolumenberechnungsabschnitt aufweist, der die von den Kameras ausgegebenen Bilddaten dazu nutzt, ein Verformungsvolumen der Innenansicht zu berechnen. Der Marker ist mehrfach in regelmäßigen Intervallen vorgesehen und mehrere Kameras sind auf einer Felge angebracht, an der der Luftreifen angebracht ist, wobei jede der Kameras an einer anderen Position angeordnet ist.
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EP 1 239 261 B1 offenbart eine Prüfeinrichtung mit einer interferenzoptischen Bildaufnahmeeinrichtung, die von dem Prüfling zurück geworfenes Streulicht aufnimmt. Von der Bildaufnahmeeinrichtung erzeugte Bilder werden einer Bildauswerteeinrichtung zugeführt, die zumindest ein Interferenzbild und optional auch ein natürliches Bild ermittelt. Zur Verbesserung des Signalrauschabstands des Interferenzbilds wird die Grundhelligkeit bei der Bilderzeugung mittels nichtkohärenter Beleuchtung verbessert. Lediglich ein Teil der zur Aussteuerung einer Kamera erforderlichen Lichtintensität ist somit durch eine Beleuchtungseinrichtung aufzubringen, die kohärentes Licht erzeugt. Der weitaus größere Teil der Helligkeit, d.h. der größere Teil der erforderlichen Lichtenergie stammt von einer Beleuchtungseinrichtung, die nichtkohärentes Licht erzeugt.
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DE 197 48 544 C1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung von elastischen konkaven Gegenständen, mit deren Hilfe elastische, konkave, insbesondere rotationssymmetrische Gegenstände wie etwa Fahrzeugreifen mittels interferometrischer Prüfverfahren untersucht werden können. Ein Verfahren nach
DE 197 48 544 C1 zum Prüfen von elastischen, konkaven Gegenständen, auf deren Innenseite mittels berührungslosen, von der offenen Seite der konkaven Kontur her eingesetzten Messmethoden, kennzeichnet sich dadurch, dass der Gegenstand an den Rändern seiner konkaven Kontur durchgängig in einer Aufnahmevorrichtung aufgenommen wird, wodurch ein abgeschlossener Innenraum gebildet ist, dieser Innenraum mit einem Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck beaufschlagt wird, um die Ränder abdichtend gegen die Aufnahmevorrichtung zu pressen, und für die Prüfung wenigstens der Außendruck oder der Innendruck in der Umgebung geändert wird.
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Herkömmlich war ein Verfahren zum Bestrahlen eines Reifens mit einem Röntgenstrahl und Beobachten des Reifens bekannt (siehe beispielsweise Patentschrift 1).
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Dokument zum Stand der Technik
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Patentschrift
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Patentschrift 1:
JP 2006-308316 A -
Jedoch wird bei dem herkömmlichen Verfahren nicht in Betracht gezogen, welche Verformung an einer Innenfläche des Reifens auftritt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Reifenverformungserfassungsverfahren zu schaffen, das es ermöglicht, nach einem einfachen Verfahren eine Verformung an einer Innenfläche eines Reifens zu erfassen, die herkömmlich schwierig zu erfassen war.
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Lösung der Aufgabe
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Als ein Mittel zum Erreichen des obigen Ziels ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Reifenverformungserfassungsverfahren geschaffen wie es in Anspruch 1 definiert ist.
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Gemäß dem Obigen kann durch das Vergleichen von Positionen der zu erfassenden Abschnitte in verschiedenen Zuständen eines Reifens ein Zustand des Erzeugens von Verformung an einer Innenfläche der Innenauskleidung ermittelt werden.
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Im zweiten Schritt wird ein zu erfassender Abschnitt vorzugsweise in einem unbelasteten Zustand des Produktreifens und einem Belastungszustand erfasst, in dem der Produktreifen verformt ist.
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Im zweiten Schritt enthält der Belastungszustand vorzugsweise ein Rollen, Antreiben, Einlenken oder Bremsen eines Reifens.
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Das Erfassen des zu erfassenden Abschnitts wird vorzugsweise durch eine Bildgebungseinrichtung durchgeführt.
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Das Erfassen des zu erfassenden Abschnitts kann durch eine optische Entfernungsmessvorrichtung durchgeführt.
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Der zu erfassende Abschnitt ist eine Metallmarkierung, und die Erfassung des zu erfassenden Abschnitts kann durch eine Röntgen-CT-Vorrichtung durchgeführt werden.
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In diesem Fall ist der zu erfassende Abschnitt vorzugsweise in einer Vielzahl von punktweisen, linearen oder zufälligen Mustern ausgebildet, die in vorgegebenen Abständen nebeneinander gesetzt sind.
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Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, nach einem einfachen Verfahren eine Verformung an einer Innenfläche eines Reifens zu erfassen, die herkömmlich schwierig zu erfassen war.
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Figurenliste
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Die vorstehenden und die anderen Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung einer veranschaulichenden Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei:
- 1 eine Meridian-Halbschnittansicht eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist;
- 2 eine schematische Darstellung ist, die eine Reifenverformungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
- 3 eine Draufsicht einer in 2 gezeigten Trägerbasis ist;
- 4 eine Seitenansicht eines in 2 gezeigten Lastaufbringungselements ist; und
- 5 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Teil des Luftreifens von 1 zeigt.
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Genaue Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachstehend sind Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben. Es ist anzumerken, dass die nachstehende Beschreibung nur exemplarischer Natur ist und die Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Verwendung nicht einschränken soll. Weiter sind die Figuren schematisch, und die Verhältnisse von Maßen und dergleichen unterscheiden sich von tatsächlichen.
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1 ist eine Meridian-Halbschnittansicht eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Ausführungsform (im Folgenden einfach als ein Reifen 1 bezeichnet). In dem Reifen 1 ist eine Karkasse 3 zwischen einem Paar von Wulstkernen 2 gestreckt. (Einer davon ist nicht gezeigt.)
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Eine Wulstfüllung 4 ist mit dem Wulstkern 2 verbunden, und beide Endseiten einer Karkassenlage 6 sind dort aufgerollt. Eine Innenauskleidung 5 ist auf der Innenseite in einer Reifenradialrichtung der Karkassenlage 6 vorgesehen.
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Die Karkasse 3 enthält mindestens eine Karkassenlage 6 (hier: eine Karkassenlage). Die Karkassenlage 6 ist gestaltet mit einer Vielzahl von Karkassencorden, angeordnet in vorgegebenen Abständen, und einem Beschichtungsgummi, der diese Karkassencorde bedeckt. Für den Karkassencord sind beispielsweise organische Fasercorde aus Rayon, Aramid, Polyester und dergleichen verwendet. Der Karkassencord erstreckt sich in einer Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Reifenumfangsrichtung eines Reifenrohlings.
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Auf einer Außenseite in der Reifenradialrichtung der Karkassenlage 6 sind eine Gürtellage 7 und eine Gürtelverstärkungslage 8 in dieser Reihenfolge angeordnet.
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Die Gürtellage 7 enthält eine Vielzahl von (in diesem Fall: zwei) Gürteln 9. Jeder der Gürtel 9 ist gestaltet mit eine Vielzahl von Gürtelcorden, angeordnet in vorgegebenen Abständen, und einem Beschichtungsgummi, der die Gürtelcorde bedeckt. Für den Gürtelcord ist ein Stahlcord verwendet. Der Gürtelcord erstreckt sich schräg bezüglich der Reifenumfangsrichtung. Zwischen den Gürteln 9 sind die Neigungsrichtungen der Gürtelcorde unterschiedlich.
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Die Gürtelverstärkungslage 8 enthält mindestens eine (hier: eine) Abdecklage 10. Die Abdecklage 10 ist gestaltet mit einer Vielzahl von Abdecklagencorden, angeordnet in vorgegebenen Abständen, und einem Beschichtungsgummi, der diese Abdecklagencorde bedeckt. Für den Abdecklagencord ist ein organischer Fasercord aus Polyester oder dergleichen verwendet. Der Abdecklagencord erstreckt sich in der Reifenumfangsrichtung.
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Auf einer Außenseite in der Reifenradialrichtung der Gürtelverstärkungslage 8 ist ein Laufflächengummi 12 vorgesehen, der nach Vulkanisierung und Ausformen zu einem Laufstreifenbereich 11 wird.
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Eine Gummilage ist vom Laufflächengummi 12 zum Wulstkern 2 hin vorgesehen, sodass ein Seitenwandbereich 13 und dann ein Wulstbereich 14 ausgebildet sind.
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2 zeigt eine Reifenverformungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Diese Reifenverformungserfassungsvorrichtung enthält eine Reifenhalterungsvorrichtung 15 und eine Reifenerfassungsvorrichtung 16.
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Die Reifenhalterungsvorrichtung 15 enthält eine Trägerbasis 17, auf der ein Teil einer Außenumfangsfläche des Reifens 1 aufliegt, ein Trägerelement 18 zum Tragen des Reifens 1, eine Längslastaufbringungsvorrichtung, enthaltend ein Paar von Längslastaufbringungselementen 19A und 19B zum Halten des Reifens 1 zwischen sich und der Trägerbasis 17, wobei sich das Halterungselement 18 zwischen ihnen befindet, und ein Seitenlastaufbringungselement 20 zum Ziehen des Reifens 1 mit Hilfe des Trägerelements 18 in einer horizontalen Richtung.
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Die Trägerbasis 17 enthält eine Grundplatte 21, eine Kraftmesszelle 22 und eine Trägerplatte 23.
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Wie in 3 gezeigt, ist die Grundplatte 21 aus einem plattenähnlichen Hauptteil mit einer rechteckigen Form in der Draufsicht ausgebildet. Auslegerteile 24 erstrecken sich von vier Ecken der Grundplatte 21 in der horizontalen Richtung (der vertikalen Richtung in 3) auf beiden Seiten. Ein Höheneinstellelement 25 ist an einem Spitzenteil jedes der Auslegerteile 24 angebracht. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Höheneinstellelement 25 gestaltet mit einer Stange 26, die den Spitzenteil jedes der Auslegerteile 24 vertikal durchdringt, und einem Paar aus einer oberen und einer unteren Mutter 27, die gewindemäßig mit einem Außengewinde gekoppelt sind, das auf einer Außenumfangsfläche der Stange 26 ausgebildet ist. Durch ein Verändern der Schraubposition der Muttern 27, zwischen denen sich der Auslegerteil 24 befindet, kann ein Überstandsmaß der Stange 26 vom Auslegerteil 24 zu einer unteren Seite hin eingestellt werden. Hier wird das Höheneinstellelement 25 zum Einstellen eines Neigungswinkels der Trägerplatte 23 verwendet. Das heißt, durch ein Verändern der Positionen der Muttern 27 auf den Stangen 26 an zwei Stellen, die sich auf einer oder beiden Seiten in einer Reifenbreitenrichtung befinden, kann ein Neigungswinkel der Trägerplatte 23 eingestellt werden. Ein unterer Endbereich der Stange 26 ist zu einer Kreisform erweitert, sodass ein Aufsetzzustand auf dem Boden stabilisiert ist.
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Feststehende Blöcke 28a und 28b sind an beiden Endseiten auf einer oberen Fläche der Grundplatte 21 befestigt. Ein unterer Endbereich des weiter unten beschriebenen Längslastaufbringungselements 19A ist am feststehenden Block 28a auf einer Seite befestigt, und ein unterer Endbereich des Längslastaufbringungselements 19B ist am feststehenden Block 28b auf der anderen Seite befestigt. Weiter sind an einer Endseite auf einer oberen Fläche der Grundplatte 21 Hilfsblöcke 29a und 29b an beiden Seiten des feststehenden Blocks 28b befestigt. Untere Endbereiche der Verbindungsstangen 32 des Seitenlastaufbringungselements 20 sind mit den Hilfsblöcken 29a und 29b verbunden.
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Die Kraftmesszelle 22 ist zwischen der Grundplatte 21 und der Trägerplatte 23 befestigt. Die Kraftmesszelle 22 vergrößert einen Formänderungsbetrag, der durch eine auf die Trägerplatte 23 wirkende Last verursacht ist, wandelt ihn mit einem Dehnungsmessstreifen (nicht gezeigt) in ein elektrisches Signal um und gibt es an eine Steuervorrichtung (nicht gezeigt) aus. Die Steuervorrichtung berechnet die auf die Trägerplatte 23 wirkende Last auf Grundlage des eingegebenen elektrischen Signals von dem Dehnungsmessstreifen.
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Die Trägerplatte 23 besteht aus einem Werkstoff mit ausgezeichneter Durchlässigkeit, wie etwa Holz, Acryl oder dergleichen, das heißt, einem Werkstoff, in dem ein ausgesendeter Röntgenstrahl kaum abgeschwächt wird. Die obere Fläche der Trägerplatte 23 dient als die Auflagefläche 30, auf der ein Teil eines Laufstreifenbereichs 11 des Reifens 1 aufliegt. Ein Neigungswinkel der Trägerplatte 23 bezüglich einer horizontalen Ebene kann durch das an der Grundplatte 21 vorgesehene Höheneinstellelement 25 eingestellt werden. Hier ist eine aufzusetzende Lauffläche des Reifens 1 bezüglich der horizontalen Ebene in der Reifenbreitenrichtung geneigt.
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Das Trägerelement 18 ist ein zylindrisches Teil aus einem Metallwerkstoff, wie etwa Edelstahl. Beide Endbereiche des Trägerelements 18 sind verbunden mit den und getragen durch die feststehenden Blöcke 28a und 28b der Trägerbasis 17 über die Längslastaufbringungselemente 19A und 19B, die weiter unten beschrieben sind. Der Reifen 1 wird am Trägerelement 18 angebracht. Der Reifen 1 wird an einem Rad 31 mit einem weiter unten beschriebenen ersten Anbringungsteil 38 befestigt, der sich in einem Zustand zwischen ihnen befindet, in dem das Trägerelement 18 durch ein Mittelloch des angebrachten Rades 31 eingesetzt ist. Als Ergebnis kann eine Last auf den Reifen 1 zur Auflagefläche 30 der Trägerplatte 23 hin über das Trägerelement 18 durch die Längslastaufbringungselemente 19A und 19B aufgebracht werden.
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Die Längslastaufbringungselemente 19A und 19B, die die Längslastaufbringungsvorrichtung bilden, verbinden beide Endseiten des Trägerelements 18 und die Trägerbasis 17 in einer solchen Weise, dass eine Länge zwischen ihnen einstellbar ist. Die Längslastaufbringungselemente 19A und 19B sind in beiden Endbereichen in einer Längsrichtung der Trägerplatte 17 angeordnet. Mit Bezugnahme auf 4 enthält jedes der Längslastaufbringungselemente 19A und 19B ein Paar der Verbindungsstangen 32, angeordnet in vorgegebenen Abständen, einen ersten Verbindungsteil 33, der die Verbindungsstangen 32 in einem oberen Endbereich verbindet, und einen zweiten Verbindungsteil 34, der sie in einem unteren Endbereich verbindet. Der erste Verbindungsteil 33 ist mit einem Trägerring 36 verbunden, angebracht am Trägerelement 18 mit einem Längsschaftbereich 35, der ein zwischen ihnen befindliches Schaftelement nach der vorliegenden Erfindung ist. Ein Außengewinde ist auf einer Außenumfangsfläche des Längsschaftbereichs 35 ausgebildet und ist gewindemäßig mit einer Mutter 37 auf einer unteren Seite gekoppelt, nachdem es durch den ersten Verbindungsteil 33 geführt ist. Durch ein Verändern der Schraubposition der Mutter 37 am Längsschaftbereich 35 kann eine auf das Trägerelement 18 wirkende Zugkraft eingestellt werden.
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Das Seitenlastaufbringungselement 20 enthält einen geneigten Schaftbereich 40, verbunden zwischen einem am Außenumfang des Trägerelements 18 befestigten ersten Anbringungsteil 38 und einem an den Hilfsblöcken 29a und 29b befestigten zweiten Anbringungsteil 39. Wie in 1 gezeigt, ist ein Endbereich des geneigten Schaftbereichs 40 mit dem ersten Anbringungsteil 38 so verbunden, dass er um einen Trägerschaft 40a drehbar ist. Am zweiten Anbringungsteil 39 ist ein Lagerbereich 41 vorgesehen, der um einen Trägerschaft 41a drehbar ist. Das Außengewinde ist auf einer Außenumfangsfläche des anderen Endbereichs des geneigten Schaftbereichs 40 ausgebildet. Der geneigte Schaftbereich 40 ist durch den Lagerbereich 41 in einem Zustand geführt, in dem der andere Endbereich in einer Mittelachsrichtung verschiebbar ist. Eine Mutter 42 ist mit dem geneigten Schaftbereich 40 in einem vom Lagerbereich 41 vorspringenden Bereich gewindemäßig gekoppelt. Durch ein Verändern der Schraubposition der Mutter 42 im geneigten Schaftbereich 40 kann eine auf das Trägerelement 18 wirkende Zugkraft eingestellt werden. Das heißt, es ist möglich, über das Trägerelement 18 eine auf den Reifen 1 wirkende Last in einer seitlichen (horizontalen) Richtung einzustellen.
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An der Reifenerfassungsvorrichtung 16 ist eine Stereokamera 43 vorgesehen, die ein Beispiel einer Bildgebungseinrichtung zum Abbilden einer Innenfläche des Reifens 1 ist. Die Stereokameras 43 (zwei Kameras in diesem Fall) sind an dem am Reifen 1 montierten Rad 31 angebracht und in dem durch den Reifen 1 und das Rad 31 gebildeten Innenraum angeordnet. Jede Kamera nimmt ein Bild desselben Bereichs auf einer Innenfläche einer Innenauskleidung 5 auf. Dann ist es möglich, eine Innenflächenform der Innenauskleidung 5 auf Grundlage des aufgenommenen Bildes dreidimensional aufzunehmen. In diesem Fall wird eine Verformung des Gürtels 9 durch ein Aufnehmen eines Bildes einer Innenfläche eines Bereichs beobachtet, in dem die Gürtellage 7 ausgebildet ist.
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In einem Fall des Verwendens der Stereokamera 43 wird ein zu erfassender Abschnitt 44, der durch eine Kamera zu erfassen ist, durch ein Lackieren oder dergleichen auf einer Innenfläche der Innenauskleidung 5 ausgebildet. Eine Form des zu erfassenden Abschnitts 44 kann linear, punktweise, gitterförmig, in einem Zufallsmuster oder dergleichen sein.
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Anzumerken ist, dass die Reifenhalterungsvorrichtung nicht auf die oben beschriebene beschränkt ist und verschiedene herkömmlich bekannte Anordnungen verwendet sein können (siehe beispielsweise die japanischen Patentoffenlegungen Nr.
JP 2006-308316 A ,
JP 2013-64709 A ,
JP H07-32829 A ,
JP H06-218844 A und dergleichen). Wenn beispielsweise der in
JP 2006-308316 A beschriebene Reifenhalterungsaufbau verwendet ist, ist es möglich, eine Verformung an einer Innenfläche eines Reifens zu erfassen, während der Reifen 1 auf einem Band rotiert wird. Weiter kann die Reifenhalterungsvorrichtung durch ein Fahrzeug verwirklicht sein.
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Als Nächstes ist ein Verfahren zum Erfassen einer Verformung des Reifens 1 durch die Reifenverformungserfassungsvorrichtung beschrieben.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird der zu erfassende Abschnitt 44 auf einer Innenfläche der Innenauskleidung 5 ausgebildet (erster Schritt). In einem Fall, in dem der zu erfassende Abschnitt 44 in einer linearen Form ausgebildet wird, wie in 5 gezeigt, werden die zu erfassenden Abschnitte 44 vorzugsweise in vorgegebenen Abständen in einer Reifenradialrichtung angeordnet. Weiter, in einem Fall, in dem der zu erfassende Abschnitt 44 in einer punktweisen Form ausgebildet wird, ist es vorzuziehen, dass eine Vielzahl von Punkten in regelmäßigen Abständen in der Reifenumfangsrichtung ausgebildet werden und die erhaltenen Punkt- oder Linienabschnittsreihen in vorgegebenen Abständen in der Reifenradialrichtung angeordnet werden. Weiter, in einem Fall, in dem der zu erfassende Abschnitt 44 in einer Gitterform ausgebildet wird, wird eine Vielzahl gerader Linien vorzugsweise in vorgegebenen Abständen in der Reifenumfangsrichtung und der Reifenradialrichtung angeordnet, sodass die geraden Linien rechtwinklig zueinander erstellt werden. Jedoch werden diese nicht unbedingt gleichmäßig angeordnet, und sie können zufällig angeordnet werden. In einem Fall, in dem die zu erfassenden Abschnitte 44 in einem Zufallsmuster ausgebildet werden, wird vorzugsweise ein freies Muster ausgebildet, indem sie auf eine Innenfläche eines Reifens oder dergleichen aufgesprüht werden.
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Anzumerken ist, dass der zu erfassende Abschnitt 44 auf einer Innenfläche der Innenauskleidung 5 ausgebildet werden kann entweder, nachdem der Produktreifen 1 ausgebildet ist, oder in einem Zustand, in dem sie ein Reifenbauteil ist. In einem Fall, in dem der zu erfassende Abschnitt 44 auf einer Innenfläche der Innenauskleidung 5 in einem Zustand ausgebildet wird, in dem sie ein Reifenbauteil ist, wird sie vorzugsweise zusammen mit anderen Reifenbauteilen zusammengebaut, um den Reifenrohling 1 auszubilden, sodass der Reifenrohling 1 vulkanisiert und ausgeformt wird, um den Produktreifen 1 auszubilden. Dann wird in dem erhaltenen Produktreifen 1, wie weiter unten beschrieben, ein Belastungszustand vorzugsweise durch ein Verändern einer Lastbedingung erfasst (zweiter Schritt).
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In dem Reifen 1, in dem der zu erfassende Abschnitt 44 auf einer Innenfläche ausgebildet ist, wird eine Verformung wie nachstehend beschrieben erfasst.
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Der Reifen 1 wird auf der Reifenhalterungsvorrichtung 15 montiert. Dabei wird die Stereokamera 43 an dem Rad 31 so angebracht, dass sie sich im Innenraum des Reifens 1 befindet. Weiter wird eine durch die Kraftmesszelle 22 erfasste Last auf einen Wert eingestellt, der einen Wert eines Eigengewichts des Reifens 1 oder des Rades 31 nicht überschreitet. (Es wird keine Last durch die Längslastaufbringungselemente 19A und 19B oder das Seitenlastaufbringungselement 20 auf den Reifen 1 aufgebracht).
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Eine Bildgebung mit der Stereokamera 43 wird in einem drucklosen Zustand, in dem das Rad 31 nur am Reifen 1 angebracht ist, und in einem druckbeaufschlagten (aufgeblasenen) Zustand ausgeführt, in dem der Innenraum des Reifens 1 mit Luft gefüllt ist, bis ein gewünschter Innendruck erreicht ist. Aus jedem erhaltenen Bild kann jeder der zu erfassenden Abschnitte 44 dreidimensional erfasst werden. Daher wird eine Veränderung der Position jedes der zu erfassenden Abschnitte 44 berechnet, und eine Verformung an der Innenfläche der Innenauskleidung 5 wird erfasst. Weiter kann eine Verformung an der Innenfläche der Innenauskleidung 5 erfasst werden durch ein Ermitteln einer Veränderung der Position jedes der zu erfassenden Abschnitte 44 nach einem digitalen Bildkorrelationsverfahren (DIC) oder Abtast-Moire-Verfahren.
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In einem Fall, in dem eine Längslast auf den Reifen 1 aufgebracht wird, werden die Schraubpositionen der Muttern 37 der Längslastaufbringungselemente 19A und 19B verändert, und eine Zugkraft wird auf den Reifen 1 über das Trägerelement 18 aufgebracht, um den Reifen 1 gegen die Auflagefläche 30 der Trägerplatte 23 zu drücken. Die Druckkraft wird durch ein Messsignal von der Kraftmesszelle 22 gemessen. Wenn ein Messwert einen gewünschten Wert erreicht, wird das Festziehen der Mutter 37 beendet. Hier ist der gewünschte Wert ein Wert, wenn das Drücken durchgeführt wird, bis der Messwert eine normale Last erreicht. Hier bedeutet die normale Last eine Last, die durch Normen festgelegt ist, auf denen ein Reifen 1 beruht, das heißt, eine „maximale Belastbarkeit“ in der JATMA-Norm, einen „Maximalwert“, angegeben in „REIFENLASTGRENZWERTE BEI VERSCHIEDENEN KALTREIFENDRÜCKEN“ in der TRA-Norm, und eine „BELASTBARKEIT“ in der ETRTO-Norm.
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In einem Zustand, in dem eine Längslast auf den Reifen 1 aufgebracht ist, wird eine Bildgebung durch die Stereokamera 43 auf ähnliche Weise wie oben ausgeführt. Dann wird auf Grundlage eines oben beschriebenen Bildgebungsergebnisses im aufgeblasenen Zustand und eines aktuellen Bildgebungsergebnisses eine Veränderung der Position jedes der zu erfassenden Abschnitte 44 berechnet, und eine Verformung an der Innenfläche der Innenauskleidung 5 wird erfasst. Ebenfalls in diesem Fall kann, wie oben beschrieben, wenn ein Abstand zwischen den zu erfassenden Abschnitten 44 klein ist, bestimmt werden, dass an dieser Stelle eine Druckbelastung aufgetreten ist, und wenn ein Abstand zwischen den zu erfassenden Abschnitten 44 groß ist, kann bestimmt werden, dass an dieser Stelle eine Zugbelastung aufgetreten ist.
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Wenn eine seitliche Last auf den Reifen 1 aufgebracht wird, wird eine Zugkraft durch ein Betätigen des Seitenlastaufbringungselements 20 aufgebracht. In diesem Fall sind unter den Zugkräften, die über das Trägerelement 18 durch den Längsschaftbereich 35 und den geneigten Schaftbereich 40 auf den Reifen 1 einwirken, ein Gesamtwert von Komponenten in einer vertikalen Richtung zur Auflagefläche 30 hin zu einer Last, die den Reifen 1 gegen die Auflagefläche 30 drückt, und ein Gesamtwert von Komponenten in der horizontalen Richtung rechtwinklig zur Auflagefläche 30 wird zu einer seitlichen Last, die auf den Reifen 1 einwirkt.
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In einem Zustand, in dem eine seitliche Last auf den Reifen 1 aufgebracht ist, wird eine Bildgebung durch die Stereokamera 43 auf ähnliche Weise wie oben ausgeführt. Dann wird auf Grundlage eines oben beschriebenen Bildgebungsergebnisses im aufgeblasenen Zustand oder eines Bildgebungsergebnisses in einem Zustand, in dem eine Längslast auf den Reifen 1 aufgebracht ist, und eines aktuellen Bildgebungsergebnisses eine Veränderung der Position jedes der zu erfassenden Abschnitte 44 berechnet, und eine Verformung an der Innenfläche der Innenauskleidung 5 wird erfasst. Ebenfalls in diesem Fall kann, wie oben beschrieben, wenn ein Abstand zwischen den zu erfassenden Abschnitten 44 klein ist, bestimmt werden, dass an dieser Stelle eine Druckbelastung aufgetreten ist, und wenn ein Abstand zwischen den zu erfassenden Abschnitten 44 groß ist, kann bestimmt werden, dass an dieser Stelle eine Zugbelastung aufgetreten ist.
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Wie oben beschrieben, wird gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der zu erfassende Abschnitt 44 auf der Innenfläche des Reifens 1 ausgebildet, das heißt, der Innenfläche der Innenauskleidung 5, sodass der zu erfassende Abschnitt 44 nach einem einfachen Verfahren ausgebildet werden kann. Weiter kann, da das Bildgebungsergebnis der Stereokamera 43 benutzt wird, die Innenfläche der Innenauskleidung 5 dreidimensional aufgenommen werden, und ein Erzeugungszustand der Verformung kann genauer erfasst werden.
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Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die in der obigen Ausführungsform beschriebene Anordnung beschränkt ist und verschiedene Modifikationen möglich sind.
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In der obigen Ausführungsform ist die Stereokamera 43 benutzt, um die Innenfläche des Reifens 1 zu erfassen, aber andere Bildgebungseinrichtungen, wie etwa eine Röntgen-CT-Vorrichtung, eine Laser-Entfernungsmessvorrichtung oder dergleichen, können benutzt werden.
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Die Röntgen-CT-Vorrichtung enthält einen Röntgenbestrahlungsteil zum Bestrahlen der Innenfläche des Reifens 1 mit einem Röntgenstrahl, und einen Röntgenstrahlerfassungsteil zum Erfassen eines Röntgenstrahls, der durch den Reifen 1 hindurchgetreten ist. Der Röntgenbestrahlungsteil wird vorzugsweise am Rad 31 angebracht und im Innenraum angeordnet, der durch den Reifen 1 und das Rad 31 gebildet ist. Weiter wird der Röntgenstrahlerfassungsteil vorzugsweise außerhalb auf der entgegengesetzten Seite zum Röntgenbestrahlungsteil angeordnet, wobei ein Seitenwandabschnitt 13 zwischen ihnen liegt.
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In einem Fall, in dem die Röntgen-CT-Vorrichtung benutzt ist, muss der zu erfassende Abschnitt 44 beispielsweise aus Kupfer oder ein Metallwerkstoff mit einer Dichte nahe Kupfer (einer Dichte von 6 bis 10 g/cm3) auf der Innenfläche der Innenauskleidung 5 ausgebildet werden. Der zu erfassende Abschnitt 44 wird vorzugsweise auf die Innenfläche der Innenauskleidung 5 aufgebracht. Weiter kann eine Dicke des auszubildenden zu erfassenden Abschnitts 44 0,1 bis 10 mm betragen. Jedoch beträgt die Dicke des zu erfassenden Abschnitts 44 vorzugsweise 1 mm oder weniger, um die Formänderung des Reifens 1 nicht zu beeinflussen. Weiter werden ein Werkstoff und eine Dicke des für den zu erfassenden Abschnitt 44 verwendeten Metallwerkstoffs vorzugsweise so festgelegt, dass ein Wert, erhalten durch ein Multiplizieren der Dichte (g/cm3) mit der Dicke (cm), innerhalb des Bereichs von 0,1 bis 50 oder vorzugsweise 0,1 bis 10 liegt.
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In einem Fall, in dem eine Laser-Entfernungsmessvorrichtung verwendet wird, kann eine unebene Form auf einer Innenfläche (beispielsweise einer Innenfläche des Seitenbereichs) des Reifens 1 als der zu erfassende Abschnitt 44 benutzt werden. Zum Beispiel kann eine unebene Form verwendet werden, in der Vertiefungen und Erhebungen, die sich in der Reifenumfangsrichtung erstrecken, alternierend in der Reifenradialrichtung ausgebildet sind. Demgemäß kann aus einer Veränderung der Vertiefungen oder Erhebungen im Breitenmaß vor und nach dem Aufblasen des Reifens 1, wenn ein Breitenmaß verengt ist, bestimmt werden, dass eine Druckbelastung aufgetreten ist, und wenn ein Breitenmaß aufgeweitet ist, kann bestimmt werden, dass eine Zugbelastung aufgetreten ist.
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In der obigen Ausführungsform wird eine Verformung der Innenfläche des Produktreifens 1 erfasst. Jedoch kann die Verformung in einem Zustand eines Reifenrohlings vor dem Vulkanisieren und Ausformen erfasst werden, oder es kann die Innenauskleidung 5 in einem Zustand als Reifenbauteil, bevor der Reifen ein Reifenrohling wird, erfasst werden. Ein Reifenrohling und die Innenauskleidung 5 sind vorzugsweise ausgelegt, an einer zugeordneten Befestigungsvorrichtung angebracht zu werden. Im Falle eines Reifenrohlings kann auch ein Reifenständer und dergleichen benutzt werden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird eine Verformung zwischen vor und nach Vulkanisierung und Ausformen oder eine Verformung zwischen vor und nach dem Aufblasen erfasst. Alternativ kann eine Verformung, einschließlich der obigen beiden Fälle, zwischen beliebigen zwei der folgenden Zustände erfasst werden: (1) einem Zustand eines Reifenteils (der Innenauskleidung 5); (2) einem Zustand eines Reifenrohlings; (3) einem unbelasteten Zustand, in dem keine Last auf den Produktreifen 1 aufgebracht ist; (4) einem Zustand, in dem der Produktreifen 1 aufgeblasen ist; (5) einem Zustand, in dem eine Längslast auf den Produktreifen 1 aufgebracht ist; (6) einem Zustand, in dem eine Seitenlast auf den Produktreifen 1 aufgebracht ist; (7) einem Zustand, in dem eine Last auf den Produktreifen 1 in einer Vorn-Hinten-Richtung aufgebracht ist; (8) einem Zustand, in dem der Produktreifen 1 frei gerollt wird (kein Rotationsdrehmoment wirkt); (9) einem Zustand, in dem eine Bremskraft auf den Produktreifen 1 aufgebracht ist, um den Produktreifen 1 zu rollen; (10) einem Zustand, in dem eine Antriebskraft auf den Produktreifen 1 aufgebracht ist, um den Produktreifen 1 zu rollen; und (11) einem Zustand, in dem der Produktreifen 1 eingelenkt ist (einem Zustand, in dem der Produktreifen 1 in einem Schräglaufwinkel gerollt wird).
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Zum Beispiel kann der Produktreifen 1 an einem Fahrzeug montiert sein, und eine Verformung aufgrund anderer Formänderungen, wie etwa eine Verformung vor und nach einer Bodenberührung, eine Verformung vor und nach der Kurvenfahrt und dergleichen, kann erfasst werden.
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Bei der Formänderung zwischen vor und nach dem Bodenkontakt wird eine Veränderung der Position des zu erfassenden Abschnitts 44 zwischen einem Fall, in dem keine Last auf den Produktreifen 1 durch die Längslastaufbringungselemente 19A und 19B aufgebracht ist, und einem Fall, in dem die Last aufgebracht ist, vorzugsweise auf ähnliche Weise erfasst wie oben beschrieben.
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Bei der Formänderung zwischen vor und nach der Kurvenfahrt, während eine Last auf den Produktreifen 1 durch die Längslastaufbringungselemente 19A und 19B aufgebracht ist, wird eine Veränderung der Position des zu erfassenden Abschnitts 44 zwischen einem Fall, in dem keine seitliche Last auf den Produktreifen 1 durch das Seitenlastaufbringungselement 20 aufgebracht ist, und einem Fall, in dem die seitliche Last aufgebracht ist, vorzugsweise erfasst.
