JPS6133547Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は生産ライン用の秀れたタイヤ試験機
に関するものである。

従来のタイヤ試験機としては研究室用のドラム
式タイヤ試験機、また研究室用およびサービスス
タンド用のタイヤバランサがある。前者は回転す
るタイヤに発生する力、偶力の測定を行うもので
あり、後者はタイヤのバランスの測定とその修正
を行うためのものである。最近の傾向としてタイ
ヤ品質に高度なものが要求されるようになつてき
たので、前記タイヤ試験機等による測定項目をタ
イヤの生産ラインにおいて測定することが望まれ
るようになつた。特にこの測定におけるタイヤの
動的特性が重視され、したがつて応答性および作
業性の良い試験機が要求されている。従来、タイ
ヤユニフオーミテイマシンとして特公昭47−7562
号公報、特公昭50−6922号公報により開示された
ものがある。これは、タイヤが軸を鉛直として上
下のリムにより挾持された状態のもとで、ロード
セル附きのロードホイールを圧接してタイヤのユ
ニフオーミテイ試験ができるようにしたものであ
る。これは、ロードホイールの軸の両端にロード
セルを附設してあり、タイヤ側の軸が回転駆動さ
れるようになつているから、測定精度が回転駆動
部の影響を受け難いものである。しかし、ロード
ローラの軸の両端にロードセルが設けられている
ので、ロードセルの個々の特性の差異が取付状態
の差異によつて測定精度の悪影響を受ける。ま
た、ロードローラを質量が大であることから、タ
イヤ側から受ける荷重の変動に対して応答性が鈍
く、この点でも測定精度に悪影響がある。そして
この機ではタイヤのダイナミツクバランス及び重
量の測定はできないので、生産性が低い問題があ
る。この問題はこの機に限らず、従来のタイヤ試
験機では解決されていない。

また別に、タイヤ試験機において、特開昭48−
77501号公報に開示されているように、ドラムを
回転駆動し、かつタイヤ側にロードセルを設けた
構成のものがあり、さらに特開昭52−133270号公
報に開示されているように、タイヤ側の軸部分に
多分力ロードセルを設けたものもある。これらの
技術を前記従来のユニフオミテイマシンに適用し
て、前記ロードローラ側にロードセルを設けたこ
とによる精度上の問題点を解決することが考えら
れる。しかしながら、被測定タイヤに空気を圧入
するための構成は、前記ユニフオミテイマシンに
おける構成が周知であるが、それによると機枠に
設けられた上部リム装置に下側の固定部から下部
リム装置を上方へ押しつけた状態でその間にタイ
ヤを挾持するものであるから、タイヤに空気を充
填したとき下部リム装置の押しつけ力がその空気
圧に打勝つ大きさでなければならず、このため、
軸受その他の構造が大負荷に耐えられぬものでな
ければならず、そのようになつている。その空気
圧による上下リム装置にかかる力は、相当に大き
いものであるから、測定すべき量と耐荷重との比
があまりにも大きくなり、このようなタイヤ側の
軸部分に多分力検出用のロードセルを組込むこと
は精度上殆ど不可能に近く、組込んだとしても高
精度の測定はできないものとなり、またタイヤ重
量を測定できるようにはならない。

この考案は、従来のユニフオミテイマシンにお
ける精度の向上の観点から、被測定タイヤの支持
軸に多分力検出用のロードセルを設ける構成とす
るとしてその上下リム装置の構成が測定に悪影響
を及ぼさないようにすることによつて、ユニフオ
ミテイ試験を高精度で行うことができるようにす
ると共に生産性向上のためにダイナミツクバラン
ス及び重量の測定がユニフオミテイ試験と同一測
定工程においてできるタイヤ試験機を提供しよう
とするものである。

この考案の技術的手段は、回転中心軸線を鉛直
状態とされたタイヤのビード部を上下から挾んで
支持しそのタイヤ内部に空気を圧入可能でかつ上
下に分れて形成され上記支持状態が相互間でロツ
クされるロツク部を有する上部および下部リム装
置と、その下部リム装置を回転自在に上端部に支
持した鉛直軸と、その鉛直軸とその軸を支持する
固定基盤との間に介在せしめられており上記鉛直
軸の中心軸線を含む互いに直角なる軸方向の分力
及びその３軸の周りのモーメントを検出できる六
分力検出用のロードセルと、上記鉛直軸の上方に
設けられ上記下部リム装置に対して上記上部リム
装置を装着及び離脱させると共にその装着状態で
上部リム装置から離脱できるように設けられた上
部リム着脱装置と、軸を鉛直としてスタンドに支
持されそのスタンドに対して設けられた送り装置
によりスタンドと共に移動して上記上部および下
部リム装置に挾持されたタイヤに外装しまた離れ
るように設けられたタイヤ回転駆動ドラムとを具
備することを特徴とする。

この技術的手段によれば、被測定タイヤを下部
リム装置に載置し、上部リム装置を上部リム装置
着脱装置により下降させて下部リム装置に装着し
てタイヤを支持し、その支持状態をロツク部でロ
ツクし、タイヤ内に空気を充填し、着脱装置を上
部リム装置から離脱させることによつて測定可能
な状態となり、このタイヤに回転駆動ドラムを外
接させ、タイヤを回転させてその回転中に力及び
モーメントを六分力検出用ロードセルによつて検
出する。その後回転駆動ドラムをタイヤから離
し、タイヤが回転している間に六分力検出用ロー
ドセルによりダイナミツクバランスを、そしてタ
イヤの回転している間又は停止後に重量を測定で
きる。

上下及び下部リム装置がタイヤを支持している
状態において、上部リム装置は着脱装置が完全に
離脱して下部リム装置に結合されてロツクされ一
体化している。この状態で、六分力検出用ロード
セルには外力となるものは全く作用していない。
タイヤの内部空気圧による作用力は、上部リム装
置と下部リム装置とが結合されているのでその間
でバランスが保たれているから、六分力検出用ロ
ードセルに外力として作用しないのである。

そして、六分力検出用ロードセルが、下部リム
装置を支持する鉛直軸と固定基盤との間に設けら
れていて、タイヤはこれに外接するドラム側から
駆動されるので、ドラム側に較べて質量の小さい
タイヤ側は作用する力の変動に対して比較的敏感
に応答するから、六分力検出用ロードセルによる
検出精度は、ドラム側に設ける場合よりも向上す
る。

以下この考案の実施例を説明する。図において
１は単一体に形成された六分力を検出できる多分
力検出用ロードセルであり、先に出願した特願昭
51−73528号（特開昭52−15581号）の力測定装置
と同じものである。その概略の構成は外筒２と内
軸部３との間に測定エレメント部４を設けたもの
で、外筒２を固定したときは内軸部３に作用する
６分力を同時に測定できるようになつている。こ
のロードセル１は外筒２をその中心軸線が鉛直と
なるように基盤５に固定されている。そして鉛直
な内軸部３（以下鉛直軸３と記す。）にリム装置
６が装着されている。

リム装置６は、上部および下部からなり、下部
リム装置６ａが鉛直軸３の上方伸延部に回転自在
に枢支されている。７はボールベアリング、８は
ベアリングのケーシング部、９は下部リム、１０
は円筒部、１１は上部リム係合部で、これらはボ
ールベアリング７を除いて一体的に段車状に形成
されている。上部リム装置６ｂは上部リム１２、
下部リム係合部１３、被加圧部１４、吊り上げフ
ツク係合部１５からなり、被加圧部１４には第２
図に見られるようなローラ通過用切欠き１６が形
成されている。第１図において上部リム装置６ｂ
は右半分を上昇位置に、左半分を下降位置に示し
てある。上部リム装置６ｂは下降状態において下
部リム装置６ａと係合して被測定タイヤ５０の両
側のビード部に係合するリムを形成する。第１図
の左側に見られるように保持されたタイヤの内部
は外束から気密に遮断され、圧縮空気を供給され
るようになつている。圧縮空気の供給はロードセ
ル１の鉛直軸３の中心を通りベアリングのケーシ
ング部８内に至る通気路１７、ケーシング部８内
から下部リム装置６ｂを通つてタイヤ内に至る通
気路１８を介して行われるようになつており、鉛
直軸３の下端に結合された空気管１９は電磁弁２
０を介して圧縮空気源２１に接続されている。図
中２２，２３はシールリングである。なお、下部
リム９、上部リム１２が段状に形成されているの
はタイヤ寸法の異るものにも適用できるように考
慮したものである。

下部リム装置のケーシング部８の外周にはボー
ルベアリング２４を介して筒体２５が回転自在に
装着されており、その筒体２５から２本の腕２６
が対称的に両側へ突設され、その腕２６に下降位
置にある上部リム装置６ｂの被加圧部１４の上面
を押下する加圧ローラ２７が枢支されている。そ
の腕２６とローラ２７とは第２図に見られるよう
に被加圧部１４のローラ通過切欠１６を上部リム
装置６ｂの下降時に通過する大きさである。この
腕２６に対しては上方から下降して係合するよう
に叉状の先端部２８を有する旋回駆動腕２９が用
意されており、腕２６をローラ通過切欠１６上か
ら外れるように旋回させることによりローラ２７
が被加圧部１４上に乗り上げて加圧作用するよう
になる。すなわち、下部リム装置６ａと上部リム
装置６ｂとには双方の係合状態をロツクするロツ
ク部を設けてある。図における３０はベアリング
押え兼気密用蓋体である。

３１は上部リム着脱装置であり、昇降腕３２に
吊り上げフツク３３を枢支したものであり、第１
図において右半分は上昇位置に左半分は下降位置
に分けて図示してある。吊り上げフツク３３は上
部リム装置６ｂの係合部１５に係合して昇降腕３
２の上昇によりこれを吊り上げることができるも
のである。３４は昇降腕３２の支持筒、３５は旋
回駆動腕２９の支持軸でいづれも適当な駆動装置
に結合されている。

３６は昇降ローラコンベヤであり、第２図に見
られるように上部リム装置６ｂが通り抜け可能で
かつ被測定タイヤよりも小さい通り抜け孔３７を
有するものであり、適当な昇降位置によつて昇降
駆動される。その上昇位置は下部リム装置６ａの
上端よりもやゝ高い位置で通り抜け孔３７の中心
と鉛直軸３とが一致させられている。その下降位
置は下部リム９よりも少し低い位置である。この
昇降ローラコンベヤ３６も第１図には右半分を上
昇位置に、左半分を下降位置に分けて示してあ
る。上昇位置にある昇降ローラコンベヤ３６には
タイヤ搬入コンベヤ３８、タイヤ搬出コンベヤ３
９が前後に接続するように設けられている。

４０はタイヤ回転駆動ドラムであり、軸を鉛直
としてスタンド４１に支持され、モータ４２によ
つて回転駆動されるようになつており、スタンド
４１がブレーキ付モータ４３、ねじ４４、ナツト
４５、ガイド４６等の構成によつて水平移動で
き、リム装置６に保持されたタイヤにドラム４０
が外接してこれを回転駆動できる。

なお、第１図における４７は下部リム装置６ａ
に対するブレーキ装置である。

このタイヤ試験機は次のように動作する。ま
ず、タイヤ搬入コンベヤ３８によつて昇降ローラ
コンベヤ３６上へ送られてきたタイヤ５０は、図
示していないが、適当なセンタリング装置によつ
てその中心が鉛直軸３の中心線と一致せしめられ
る。次に昇降ローラコンベヤ３６が下降してタイ
ヤ５０を下部リム装置６ａ上に載せる。そして上
方位置に上部リム装置着脱装置３１によつて支持
されている上部リム装置６ｂが下降せしめられ、
下部リム装置６ａと係合する。上部リム装置着脱
装置３１の下降の際に支持軸３５もともに下降し
て旋回駆動腕２９の叉支先端部２８が腕２６に係
合している。この状態で支持軸３５が約45度回転
して第２図に２６′，２８′で示すように腕２６を
駆動してローラ２７を上部リム装置６ｂの被加圧
部１４の上面に乗り上げさせる。これによつて上
部リム装置６ｂは下方へ十分に押下され下部リム
装置６ａとともにタイヤ５０を挾持し、その状態
にロツクする。その後にフツク３３は外され、支
持腕３２および支持軸３５が上昇する。そしてタ
イヤ５０内には圧縮空気源２１から電磁弁２０、
通気管１９、通気路１７，１８を介して所定圧力
の空気が供給される。

次にドラム４０がモータ４３の動作によりタイ
ヤ５０に押付けられる。その際、ドラム４０はモ
ータ４２の動作によつて予めタイヤ５０に接触す
る前に所定の回転速度で駆動されている場合と、
タイヤ５０に接触した後に駆動される場合とがあ
るが、いづれでもよい。ドラム４０のタイヤ５０
に対する押付けはロードセル１によつて検出され
るタイヤ半径方向荷重が所定値（ドラムが回転し
ている場合はタイヤ１回転中の平均値）に達する
とモータ４３が停止させられ、そのブレーキの作
用でドラム４０とタイヤ５０の軸間距離がその
まゝ保たれる。その荷重を受けている状態で回転
するタイヤに発生するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の力およ
び偶力がロードセルによつて測定される。測定が
終了すると、モータ４３は逆転させられ、ドラム
４０は図示の元の位置へ戻される。その直後にタ
イヤ５０が慣性により回転を続けている状態にお
いて、ロードセル１により検出される力および偶
力を解析することにより、タイヤ５０のダイナミ
ツクバランスのバランス量および方向（基準位置
に対するアンバランスの方向角度）を測定でき
る。すなわち、力の測定により１面のバランス
が、力と偶力の測定により２面のバランスが測定
できる。のためにはタイヤ５０の回転方向基準位
置を定めておく必要があるが、これは予め上部リ
ム装置６０、リム着脱装置３１、支持軸３５等を
利用して基準角度位置検出器、マーキング器等を
設けておけばよい。

全ての測定が終了すると、ブレーキ４７が動作
してタイヤ５０の回転が停止せしめられ、電磁弁
２０が排気に切換わつてタイヤ５０内の空気が排
出される。続いて旋回駆動腕２９が下降してその
叉状部２８が腕２６に係合し、回転して腕２６を
ローラ通過切欠１６に位置させる。叉状部２８と
腕２６との係合が自動的に行われるようにするに
は前記回転位置検出器を利用すればよい。ローラ
２７が切欠１６に位置するようになると押圧力は
なくなり、上部リム装置６ｂが上部リム着脱装置
３１により吊上げられる。次に昇降ローラコンベ
ヤ３６が上昇すると、下部リム装置６ａに支持さ
れているタイヤ５０は昇降ローラコンベヤ３６に
支持され、搬出コンベヤ３９の高さまで持上げら
れて搬出コンベヤ３９上へ送出される。以上でタ
イヤ試験の１サイクルが終了し次のタイヤの搬入
を待つ。

上記実施例において、制御装置の詳細は説明し
ていないが、シーケンス制御により自動運転が可
能である。その場合、タイヤの昇降ロードコンベ
ヤ３６上への搬入は１個づつとなるように適当に
規制する。

上述したようにこの考案によれば、ロードセル
がタイヤを取付けられるリム側に設けてあるので
力及び偶力の測定においてドラム（ロードホイー
ル）側にロードセルを設けたものよりもタイヤ側
の回転質量が小さいことから応答性が敏感であ
り、かつ単一体の多分力ロードセルを用いてある
点で２個のロードセルを用いるものよりも高精度
で測定できる特有の効果が得られる。しかも、こ
の考案によれば、ユニフオーミテイ試験のほかに
駆動ドラムとタイヤとが離れた時点でわずかに時
間を延長して簡単にダイナミツクバランスの測定
及び重量の測定ができるので、別工程でのこれら
の測定を省略されるから生産能率が向上する。な
お、重量の測定はタイヤの等級分けに必要な測定
項力であり、このデータは等級選別に利用できる
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例の概略の構成および
その動作を説明するための部分縦断側面図、第２
図は第１図の主要部平面図である。 １……ロードセル、３……鉛直軸、４……測定
エレメント部、６……リム装置、６ａ……下部リ
ム装置、６ｂ……上部リム装置、９……下部リ
ム、１１……上部リム係合部、１２……上部リ
ム、１３……下部リム係合部、１４……被加圧
部、１５……フツク係合部、１６……ローラ通過
切欠、１７，１８……通気路、２７……加圧ロー
ラ、２９……旋回駆動腕、３１……上部リム着脱
装置、３６……昇降ローラコンベヤ、４０……タ
イヤ回転駆動ドラム、５０……被測定タイヤ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転中心軸線を鉛直状態とされたタイヤのビー
   ド部を上下から挾んで支持しそのタイヤ内部に空
   気を圧入可能でかつ上下に分れて形成され上記支
   持状態が相互間でロツクされるロツク部を有する
   上部および下部リム装置と、その下部リム装置を
   回転自在に上端部に支持した鉛直軸と、その鉛直
   軸とその軸を支持する固定基盤との間に介在せし
   められており上記鉛直軸の中心軸線を含む互いに
   直角な３軸方向の分力及びその３軸の周りのモー
   メントを検出できる六分力検出用のロードセル
   と、上記鉛直軸の上方に設けられ上記下部リム装
   置に対して上記上部リム装置を装着及び離脱させ
   ると共にその装着状態で上部リム装置から離脱で
   きるように設けられた上部リム着脱装置と、軸を
   鉛直としてスタンドに支持されそのスタンドに対
   して設けられた送り装置によりスタンドと共に移
   動して上記上部および下部リム装置に挾持された
   タイヤに外装しまた離れるように設けられたタイ
   ヤ回転駆動ドラムとを具備するタイヤ試験機。