JPH01313729A - 自動車タイヤ検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、技術分野 本発明は自動車タイヤ検査装置に関する。

Ｂ、従来技術 現代自動車工業の発展とともに、自動車のタイヤはもは
や単なる自動車の部品とのみみなすことはできず、実際
に自動車の重要なデザイン要素のひとつとなっている。

満足なタイヤの適合性は、現在到達しつる高速度での自
動車の安全性と操作特性の点で不可欠の要件である。し
かし、自動車のタイヤの製造において、所望のタイヤ形
状からの逸脱は自動車の操作特性と安全性に対して大き
な影響をもたらすが、そのような逸脱は製造工程からし
て一般に避けがたいものである。不つりあいを決定した
り半径方向および横方向の振れを測定するような従来の
検査方法のほかに、種々の力が加えられたときのタイヤ
の挙動およびビード特性の均一性を検査することも次第
に重要性を増しつつある。特に、リムに嵌められたタイ
ヤビードの接触圧は重要な要件である。特に、自動車が
高速で走行中またはカーブを通過するときに、タイヤに
は大きな力が加わり、この力がタイヤをリムから離脱さ
せるようとする。もしこの力が対抗するタイヤの反発力
とタイヤ内の空気圧を越えると、危険なタイヤ離脱作用
が働きタイヤがリムから飛び出してしまう。一方、車輪
のリムにタイヤを嵌着させる圧力はタイヤを取り外せる
ようにするために一定値を越えることはできない。

***特許第１７７３３６７号には、特に前述のリム離脱
作用を回避することを考慮した自動車タイヤ検査装置が
開示されている。この装置には円周方向に配置された取
付手段が設けられ、これらの手段はタイヤの内側ビード
に当てることができ、また、外方向に変位可能である。

この装置はさらに各取付手段に関連して力測定手段を備
えている。この力測定手段はタイヤの周縁のそれぞれの
角位置においてジョーの形状の取付手段が操作中同じ距
離を動いてタイヤの内側ビードに加える圧縮力を測定記
録する。これによってビード特性を正確に得ることがで
きる。

Ｃ１発明の要約 本発明の目的は、測定精度の高い改善された結果を出す
自動車タイヤ検査装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、検査操作中にタイヤに加えられる
力を検出するのに適した自動車タイヤ検査装置を提供す
ることにある。

本発明のさらに他の目的は、検査操作中に発生する力が
装置の一部を形成する力測定手段を回避するのを阻止す
るのに適した自動車タイヤ検査装置を提供することにあ
る。

本発明のさらに他の目的は、検査操作中に発生する偶発
的な力に対して不感であることによって一層正確な試験
結果をもたらすようにした自動車タイヤ検査装置を提供
することにある。

本発明による自動車タイヤ検査装置は、円周に沿りて配
置され、タイヤの内側ビードに当接するようになってお
り、かつ、半径方向に変位可能な複数の締付ないし取付
手段（ｃｌａｍｐｉｎｇ　ｍｅａｎｓ）を有する。各取
付手段に関連して力測定手段が設けられ、取付手段が半
径方向外方に８動させられると、各取付手段によってタ
ヤビードの内周の各角度範囲に加えられる圧縮力を検出
する。各力測定手段は外方部からなるフレームと、はぼ
中央の力伝達部と、外方部の間で力伝達部を支持する弾
力的に屈曲可能な支持部とからなる測定部本体を備えて
いる。中央力伝達部は各取付手段に連結され、屈曲可能
な支持部は力測定手段を介して各取付手段に加えられる
力の方向に対して実質上垂直に延長している。支持部は
測定ブリッジ回路を形成するように接続されたひずみ計
（ｓｔｒａｉｎ　ｇａｕｇｅ）を備えている。

後に詳述するように、本発明による装置の構成は、検査
操作中にタイヤの内側ビードに伝達される圧縮力を正確
に測定し、しかも力がひずみ計に作用しないように伝達
されることによって測定に誤差を生じるようなことがな
い。

本発明の装置の他の利点は、従来の装置に使用されてい
る例えば圧電素子の代りに、ひずみ計を力検出手段とし
て用い得ることである。圧電素子の欠点はある条件下で
はドリフト現象を呈し、静的測定操作を行なうことを困
難ならしめる。本発明の装置において、ひずみ計が配置
される位置は、測定結果に誤差を生ぜしめるモーメ、ン
トと力が実質上除去され、かつ、ひずみ計によって検出
される力がこのような誤差発生原因となるモーメントと
力に左右されないように選定される。そのためには、圧
縮力が前述の測定部本体の半径方向に延長する中央平面
に配置された力伝達部によって各取付手段に加えられる
。取付手段は、タイヤの内側ビードに当たる表面部分に
おいて車輪のフランジ部の形状に非常によく似た形状の
締付ジョーの形態であるのが好ましい。力伝達部は、弾
性的に屈曲可能な支持部によって測定部本体の枠機構に
支持されている。

ひずみ計が装着された屈曲可能な支持部は、りイヤのビ
ードに加えられる力の方向に垂直に延長している。その
ためには、各測定部本体は、屈曲可能な支持部に取付け
られて測定ブリッジを形成するように接続された四つの
ひずみ計からなるのが好ましい。ひずみ計は支持部上に
測定部本体の半径方向に延長する中央平面をはさんで配
置され、二つのひずみ計がこの平面の両側めそれぞれに
配置されるのが好ましい。

本発明の好ましい形態において、支持部は、力伝達部が
測定部本体の枠機構に対して平行リンク機構によって支
持されるように配備される。

支持部全体は、各取付手段の直近に配置された二つの支
持部と、各取付手段から間隔をおいて配置された他の二
つの支持部とからなるのが好ましい。これら二対の支持
部のそれぞれにおいて、一つの支持部は測定部本体の水
平中央平面の一方側に、また、他の支持部はこの平面の
他方側に配置されている。従って、測定機構が水平に配
置されると、支持部は測定部本体の長さ方向の中央平面
の上方および下方にそれぞれ配置されることになる。ひ
ずみ計は取付手段を形成する締付ジョーから離れた二つ
の支持部に取付けるのが好ましい。

好ましい形態において、弾性的に屈曲可能な支持部は板
状である。

支持部および力伝達部は測定部本体の枠機構にのみ支持
され、半径方向の案内機構から離れている。測定部本体
は枠機構を半径方向に摺動可能に案内する。より詳しく
説明すると、枠機構の水平に延長する上方外方部と水平
に延長する下方外方部とは測定部本体の上面と底面と側
面上で半径方向のガイド機構により案内されている。こ
のガイド機構は半径方向のガイド路の形とすることがで
きる。

力伝達部と支持部は、測定部本体に半径方向に延長する
ガイド路によってガイド面に一定の間隔をおいて配置さ
れているので、力伝達部と支持部は測定部本体の枠機構
内を動くときに妨害されることがない。すなわち、力伝
達部と支持部は測定部本体をそれに連結された取付手段
とともに半径方向外方に変位させてタイヤビードを締付
けたときに発生する力とモーメントによって影響されな
い。

検査操作を行なうために、締付ジョーを半径方向外方に
同じ距離だけ動かす必要がある。そのためには、装置は
すべての測定部本体とこれに関連する取付手段に共通で
、かつ、半径方向外方に向けられたスラスト力をこれら
に加えるための作動手段を含んでいる。この作動手段は
、ラム部材とすることができる。このラム部材はストロ
ーク運動を発生することができ、円錐形状で、各測定部
本体の枠機橋上の対応するスラスト面に係合するように
なっている。これによって、ラム部材がストローク運動
したとき、測定部本体と締付ジョーが同時に半径方向外
方に同じ距離だけ変位させられる。この構成において、
装置を駆動する力は、力の伝達が各測定部本体の枠機構
、関連する支持部および中央力伝達部を介して締付ジョ
ーに到るようにこの取付手段に加えられる。このように
タイヤの内側ビードに加えられる圧縮力はこの状況で発
生する支持部の弾性屈曲変形によりひずみ計によって測
定される。

Ｄ、実施例 次に実施例を説明する。

第１図において、１は自動車のタイヤのビード特性を測
定する検査装置である。この装置を使用するには、試験
されるべき自動車のタイヤ２を水平に、かつ、検査され
るべきタイヤビードを下向きにして取付手段４上に配置
する。取付手段４は複数個が円周状に配置され、かつ、
車輪のリムの半分にほぼ相当するビードを受は止める形
状に作られている。図示の装置は８個の取付手段４を有
し、それぞれが半径方向に変位可能で、かつ、車輪のリ
ムのセグメントの形状に近似した締付ジョーを形成して
いる。この取付手段４は半径方向外方に付勢されタイヤ
２の内側ビードに当接するようになっている。

各取付手段４はねじによって測定部本体３に取り外し可
能に固定でき、同じ測定部本体３によって異なる大きさ
のタイヤを検査できるようになっている。測定部本体３
と取付手段４を一体に形成することもできる。

取付手段４が半径方向外方に同じ距離だけ同時に変位さ
せられると、タイヤビードは伸張され、この伸長に対抗
する力が測定される。この目的のために、取付手段４に
はそれぞれ第３図に示す構造の力測定手段が作用関係に
配備されている。

第３図において、力測定手段は測定部本体３からなり、
この測定部本体３は水平方向に延長する上方外方部６と
、水平方向に延長する下方外方部７と、はぼ鉛直に配置
された鉛直部８からなる枠構造を含んでいる。上下外方
部６．７および鉛直部８は測定部本体３に設けられた半
径方向のガイド機構２０に案内されている。第４図に詳
細に示すように枠構造をなす上方外方部６および下方外
方部７は半径方向のガイド機構２０の上面および下面に
それぞれ支持されている。ガイド機構２０は測定部本体
３中で半径方向に延長するガイド路２１を含んでいる。

第３図に示すように、鉛直部８は、取付手段４から離れ
た測定部本体３の一端に、傾斜延長するスラスト面１７
を有している。本装置は、円錐形の動作部をもつスラス
トラムからなる作動手段１８を含み、このラムの円錐面
が各鉛直部８のスラスト面と協同動作する。

作動手段（ラム）１８は、例えば油圧ピストンシリンダ
ユニットのような適当なアクチュエータ（図示路）によ
って第３図に矢印Ａで示す軸方向に動かされる。作動手
段１８が第３図で下方、すなわち、矢印Ａ方向に動かさ
れると、枠機構の上下外方部６．７および鉛直部８は矢
印Ｂで示すように半径方向外方に動かされる。

中央力伝達部５が支持部９．１０．１１．１２によって
測定部本体３の各外方部６．７および鉛直部８に支持さ
れている。第３図に明らかなように、各支持部は９と１
０および１１と１２が対をなしている。力伝達部５はＬ
Ｍで示される水平な中央平面に配置されており、測定部
本体３を取付手段４に連結してこれら両者間で力の伝達
をする。

各支持部９．１０．１１．１２は樟力的に屈曲可能な特
性を有し、実施例に示すように板状をなしている（第４
図により詳細に示す）。各支持部をばねバーで形成する
こともできるが、その場合は板状のものと比較すると製
造費が増す。

各支持部９．１０．１１．１２は平行リンク機構として
動作し、上方外方部６と下方外方部７の間に力伝達部５
を支持する。そのためには、取付手段４の背面直近の二
つの支持部１１．１２は測定部本体３の平面ＬＭに垂直
に実質上鉛直方向に延長している。支持部１１は平面Ｌ
ＩＪの上方に、また他方の支持部１２は平面ＬＭの下方
にそれぞれ配置されている。二つの支持部１１．１２は
取付手段４の背面から僅かな間隔をおいて配置され、こ
れによって、タイヤの内側ビード２６が装置の動作によ
る伸張作用を受けたときに、取付手段４がある程度自由
に運動できることを保証するようにしている。取付手段
４は、中央に配置された力伝達部５によって支持部１１
．１２から前述の間隔をおいて保持されている。

他の二つの支持部９．１０は支持部１１．１２に対し平
行に延長し、取付手段４から支持部１１．１２よりも広
い間隔を置いて配置されている。支持部９．１０はひず
み計１３．１４．１５．１６を備えており、これらのひ
ずみ計は支持部９．１０の両側に各々配置されている。

図示実施例においては、支持部９は平面ＬＭの上方に、
支持部１０は平面ＬＭの下方に配置されている。

第４図により詳しく示すように、支持部９．１０．１１
．１２および力伝達部５は案内機構２０によって形成さ
れたガイド路２１に次のように配備されている。すなわ
ち、支持部および力伝達部はガイド路２１のガイド面に
対し間隔をおいて配備され、従って、上方外方部６と下
方外方部７との間にのみ支持されている。これによって
力伝達部５が既述のように平行リンク機構によって案内
されることになる。タイヤの検査操作中の力伝達部５の
作動および支持状態については後述する。

各測定部本体３および取付手段４に対して作用関係に配
置されたひずみ計１３．１４．１５．１６は測定ブリッ
ジを形成するように接続されている。これによって各測
定部本体３に対して一つの測定ブリッジが存在する。第
５図に示すように、測定ブリッジは四つの力測定手段と
作用関係にある。本装置は取付手段の数に応じてより多
くの力測定手段を、検査されるべきタイヤの内側ビード
のまわりに配備することもできる。第５図の鎖線中に示
すように、力測定手段と対応する測定ブリッジの数は任
意に選択できる。

上述の装置および力測定手段の検査動作について次に説
明する。

各取付手段４を同時に半径方向外方に同じ距離だけ動か
すために、ラム部材１８が動作機構（図示路）によって
第３図の矢印Ａ方向に軸方向下方に勅かされる。すべて
の測定部本体３はそのスラスト面１７がラム１８に当接
しているので、測定部本体３は第３図の矢印Ｂ方向に半
径方向外方に同時に勅かされる。第３図に示す各取付手
段４に区域１９で接触しているタイヤの内側ビードの各
部分２６に伸張力が加えられる。ラム１８と検査される
べきタイヤの内側ビードとの間の力の伝達は、ガイド機
構２０のガイド路２１に案内されている枠機構の鉛直部
８と上下外方部６．７とを介して行なわれる。機構に加
えられた力はそこから支持部９．１０．１１．１２を介
して力伝達部５に送られる。ここで注目すべきことは、
支持部９．１０．１１．１２および力伝達部５は枠機構
（６，７，８）のみによりて支持され、ガイド路２１の
面との協同作用によっては案内されていないことである
。力伝達部５は適当な接続部によって取付手段４に一体
的にしっかり接続されているので、検査されるべきタイ
ヤのビードを伸張させるのに必要な力が取付手段４と検
査されるべきビード２６に加えられる。

第３図に示すように、測定部本体３の平面ＬＭ、すなわ
ち力伝達部が配置されている平面は、伸張されるべきビ
ードが当接している取付手段４の接触域１９に対して変
位する。すなわち、平面ＬＭは接触域１９に対してタイ
ヤの中央平面に向って変位する。この構成により、タイ
ヤに伸張作用が加えられると、モーメントが発生し、こ
れが弾性的に屈曲可能な支持部９．１０．１１．１２を
曲げることになる。この場合、支持部９．１０は支持部
１１．１２よりも取付手段４と力伝達部５との間の接続
部からより遠くに離れているので、支持部１１．１２よ
りもより多く曲げられる。この理由により、ひずみ計１
３．１４．１５．１６は支持部９．１０に配置されるの
が好ましい。

タイヤの内側ビードに伸張作用が加えられたときに発生
する支持部９．１０の変形は、ひずみ計１３．１４．１
５．１６によって検出される。この変形は各取付手段４
によって伝達される圧縮力に比例する。各測定部本体３
はひずみ計１３．１４．１５．１６で構成された測定ブ
リッジを備えている。第５図は四つの測定ブリッジを示
す。実用上は検査されるべきタイヤのビードの内側のま
わりに均等に配置された四つの力測定デバイス（測定部
本体３および関連要素）でビードの特性を決定するのに
充分である。より以上の精度を必要とするとき、例えば
、研究的調査を行なう場合は、より多くの力測定手段を
設けることもてきる。

第５図において、共通の測定ブリッジ電源ｔｌＢが測定
ブリッジ１３．１４．１５．１６に対して設けられてい
る。ブリッジの出力信号は増幅器２２を介して適当な形
態の信号処理回路２３に送られる。この信号処理回路内
で信号が検出された圧縮力をタイヤの円周上の各位置に
ついて表示するのに通するように処理される。この処理
結果は適当な表示器２４に表示される。

しかし、検査されるべきタイヤのビードに作用するすべ
ての力を、例えば信号処理回路２３内のミキサーによっ
て算術平均し、得られた平均値を半径方向の締付力とし
て適当な表示器２５（第５図）に表示させることもでき
る。

以上図示説明した装置は、検出が必要なビード特性を確
定するのに使用される。これらの特性は自動車の車輪に
タイヤを適合させる能力を含む。

この能力は予め定められた伸張効果をタイヤビードに発
生させる与えられた最大力を越えない範囲で行なわれる
検査操作によって確定できる。さらに、前述のリム離脱
作用に関連する検査操作を行なうこともできる。この検
査ではタイヤビードに加えられる与えられたすべての力
によってタイヤビードがある一定量だけ伸張されるにす
ぎない。

さらに、ビードはその周縁のすべての点で同じ大きさの
弾性を有していなければならない。換言すれば、ビード
に伸張作用が加えられたとき、ビードは内周のどの一点
においても他の点よりもより大きく変形してはならない
。

Ｅ、効果 本発明の装置によって得られる測定結果は非常に正確で
ある。何故なら各力測定手段はそれぞれの測定部本体３
を使用し、各測定部本体ではひずみ計１３．１４．１５
．１６を備えた支持部９．１０．１１．１２が取付手段
に連結された力伝達部５を、この伝達部が取付手段４ま
たは測定部本体３が半径方向に積極的に案内されること
によって生じるモーメントと横方向の力に実質上不感で
あるように、支持しているからである。

次に本発明の諸態様を要約する。

（１）円形状に配置され、半径方向外方に変位して検査
されるべきタイヤの内側ビードに当接可能な複数の取付
手段と； 各取付手段に関連配置され、各取付手段が半径　−方向
外方へ運動するときに、各取付手段によってタイヤビー
ドの内側円周に沿う各角位置に加えられる圧縮力を検出
する力測定手段とからなり；各力測定手段は、測定部本
体と、この測定部本体に半径方向に可動に案内される枠
機構と、前記各取付手段に連結され、かつ、前記枠機構
内に配置された中央力伝達部と、前記枠機構に対して前
記力伝達部を支持し、かつ、加えられた力の方向に対し
て実質上垂直に延長する弾性的に屈曲可能な複数の支持
部と、前記支持部に取付けられ、かつ、測定ブリッジを
形成するように接続されたひずみ計とからなり； 検出された圧縮力を表示する表示手段；を併せ備えてな
る自動車タイヤ検査装置。

（２）前記支持部が平行リンク機構の方式で前記力伝達
部を支持する（１）項の装置。

（３）前記支持部が、前記各取付手段から異なる距離を
おいて配置された第１の一対の支持部と第２の一対の支
持部とからなり、前記ひずみ計が前記支持部のうち前記
取付手段から遠い一対の支持部に取付けられている（１
）項の装置。

（４）前記取付手段が前記測定部本体と一体をなす締付
ジョーからなる（１）項の装置。

（５）前記枠機構がスラスト面を有し、このスラスト面
に当接して前記枠機構の半径方向の変位を生ゼしぬるス
ラスト手段を併せ備えてなる（１）項の装置。

（６）前記各取付手段が前記タイヤビードに当接する接
触域を有し、さらに、前記力伝達部の長手方向中央平面
が前記接触域に対して検査されるべきタイヤの中央平面
に向って軸方向に変位される（１）項の装置。

（７）前記支持部および前記力伝達部が前記測定部本体
内の半径方向に延長するガイド面から自由であり、これ
によって前記力伝達部が支持部による支持作用によって
のみ半径方向に案内されるようになっている（１）項の
装置。

（８）支持機構と； この支持機構に円形状に配置された複数の締付ジョーと
： 各締付ジョーを締付ジョーの円形配置に対して半径方向
に変位させ、これによって締付ジョーを検査されるべき
タイヤのビードに当接させる作動手段と； 前記締付ジョーにそれぞれ関連配備され、かつ、前記締
付ジョーが半径方向外方に勅かされるとき締付ジョーに
よって前記タイヤのビードの各部に加えられる圧縮力を
検出するように動作する複数の力測定手段とからなり； 前記各力測定手段が、支持本体部と、前記作動手段によ
って係合可能で、かつ、前記支持本体部内をこれと案内
関係に前記半径方向外方に摺動可能な可動機構とからな
り、前記各締付ジョーが前記可動機構に配備され、前記
可動機構が、内部に空間が形成されている枠手段と、こ
の空間内に配置され、かつ、前記締付ジョーに動作連結
されている力伝達部と、前記可動機構の運動方向に実質
上垂直に延長し、前記力伝達部を前記枠手段に連結する
とともに、前記枠手段に対する前記力伝達部の運動を許
容する弾性的に可撓変形可能な複数の弾性支持部とから
なり； 前記支持部に配置され測定ブリッジを形成すべく接続さ
れたひずみ計と； 前記力測定手段によって検出された力を表示する表示手
段と； を併せ備えてなる自動車タイヤ試験装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動車タイヤ検査装置の概略立面
図、 第２図は第１図の平面図、 第３図は第１図第２図に示す自動車タイヤ検査装置の一
部をなす力測定手段の部分断面図、第４図は第３図のＴ
Ｖ−ｒＶ線断面図、第５図は検査装置による測定信号を
表示するために処理する回路のブロック図である。 ３・・・測定部本体、４・・・取付手段、６・・・上方
外方部、７・・・下方外方部、８・・・鉛直部、 ９．１０．１１．１２・・・支持部、 １３．１４．１５．１６・・・ひずみ計、１７・・・ス
ラスト面、１８・・・ラム、２０・・・ガイド機構、 ２３・・・信号処理回路、 ２４．２５・・・表示器、 ＵＢ・・・電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円形状に配置され、半径方向外方に変位して検査される
   べきタイヤの内側ビードに当接可能な複数の取付手段と
   ； 前記各取付手段に関連配置され、取付手段が半径方向外
   方へ運動するときに、各取付手段によってタイヤビード
   の内側円周に沿う各区域に加えられる圧縮力を検出する
   力測定手段と； 検出された圧縮力を表示する表示手段とからなり； 前記各力測定手段は測定部本体と、この測定部本体に半
   径方向に可動に案内される枠機構と、前記各取付手段に
   連結され、かつ、前記枠機構内に配置された中央力伝達
   部と、前記枠機構に対して前記力伝達部を支持し、かつ
   、加えられた力の方向に対して実質上垂直に延長する弾
   力的に屈曲可能な複数の支持部と、前記支持部に取付け
   られ、かつ、測定ブリッジを形成するように接続された
   ひずみ計とからなることを特徴とする自動車タイヤ検査
   装置。