CN104034539A - 轮胎试验机 - Google Patents

Abstract

本发明的轮胎试验机具备安装在下框架上的下夹盘、安装在可动梁上的上夹盘、使可动梁上升下降的滚珠丝杠、和将可动梁不可上升地固定的梁固定机构。梁固定机构具有圆盘和气缸，所述圆盘固定在滚珠丝杠上，设有多个长孔，所述气缸固定在铅直框架上，具有向长孔插入的销。通过将销插入到设在圆盘上的长孔中，经由可动梁将上夹盘相对于下夹盘不可上升地固定。

Description

轮胎试验机

技术领域

本发明涉及用来进行轮胎的性能试验的轮胎试验机。

背景技术

关于轮胎试验机，有例如在日本·特开2012－127794号中记载的结构。该轮胎试验装置1（轮胎试验机）具备被下框架20支承的铅直框架30a、30b、架设在铅直框架30a、30b间的能够沿铅直方向移动的梁40、安装在梁40的长度方向中央的上夹盘45、以及安装在下框架20上的下夹盘25等。梁40从上方的待机位置下降，上下夹盘25、45卡合，在夹持着轮胎10的状态下被固定。

如果对被夹持在下夹盘25与上夹盘45之间的轮胎的内部空间供给空气，则由空气压带来的分离力作用在上夹盘45上，上夹盘45要从下夹盘25离开间隔。在该轮胎试验装置1中，使用电磁制动器33a、33b，使上夹盘45从下夹盘25离开间隔（作为保持分离力的机构而使用电磁制动器33a、33b）。

在作为保持分离力的机构而使用电磁制动器33a、33b的上述轮胎试验装置1中，有以下这样的应解决的课题。

作为第一课题，电磁制动器的采用使成本变高。为了成本降低，希望是更简单而有实用性的分离力保持机构。

作为第二课题，根据电磁制动器，施加制动的地方有可能偏移，有在各个性能试验的轮胎的轮圈宽度的再现性上发生问题的情况。

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的是提供一种轮胎试验机，所述轮胎试验机具备更简单且轮胎的轮圈宽度（定位）的再现性较高的分离力保持机构。

本发明是一种轮胎试验机，具备：下框架；一对铅直框架，被上述下框架支承，从上述下框架向铅直方向上方延伸；可动梁，架设在上述一对铅直框架上；第1夹盘，具有第1心轴，所述第1心轴能够以沿着铅直方向的轴为中心旋转；第2夹盘，安装在上述可动梁上，能够与上述第1夹盘卡合，具有第2心轴，所述第2心轴能够以沿着铅直方向的轴为中心与上述第1心轴一起旋转；丝杠轴，安装在上述铅直框架上，通过由驱动机构使所述丝杠轴旋转，使上述可动梁上升下降；和梁固定机构，当气体被供给到被夹持在上述第1夹盘与上述第2夹盘之间的轮胎的内部空间中时，将上述可动梁固定。上述梁固定机构具有：圆盘，固定在上述丝杠轴上，设有多个孔；和圆盘固定机构，固定在静止物上，具有向上述孔插入的销；通过将上述销插入到设在上述圆盘上的孔中，经由上述可动梁将上述第2夹盘相对于上述第1夹盘固定。

在本发明的轮胎试验机中，作为分离力保持机构而使用设有多个孔的圆盘及销的简单的机构。此外，根据通过向设在固定于丝杠轴上的圆盘上的孔插入销来将可动梁固定的构造，在机械构造上保证了可动梁的上下方向的位置的再现性。即，能够使轮胎的轮圈宽度（定位）的再现性变高。

通过这些，根据本发明，能够提供一种轮胎试验机，所述轮胎试验机具备更简单且轮胎的轮圈宽度（定位）的再现性较高的分离力保持机构。

附图说明

图1是有关本发明的一实施方式的轮胎试验机的侧视图。

图2是表示包括图1所示的轮胎试验机的轮胎试验装置的整体的俯视图。

图3是图1所示的轮胎试验机的下夹盘部分的放大侧视图（下轮圈未图示）。

图4是构成图1所示的梁固定机构的圆盘的俯视图。

图5是图1所示的轮胎试验机的变形例的侧视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对用来实施本发明的形态进行说明。

（轮胎试验装置的结构）

首先，参照图2，对包括有关本发明的一实施方式的轮胎试验机1的轮胎试验装置100的整体结构进行说明。

轮胎试验装置100除了轮胎试验机1以外，还具有入口输送机2、中心输送机3及出口输送机4。各输送机2、3、4配置为，将作为试验对象的轮胎10向输送方向D输送。

（轮胎试验机的结构）

接着，参照图1、图3、图4，对轮胎试验机1的结构进行说明。

如图1所示，轮胎试验机1具有下框架20、安装在下框架20上的一对铅直框架30a、30b、架设在铅直框架30a、30b间的可动梁40、安装在下框架20上的下夹盘（第1夹盘）25、以及安装在可动梁40上的上夹盘45（第2夹盘）。

下框架20例如由钢板的焊接贴合构造、或H型、I型等的钢材构成，在水平方向上延伸。

铅直框架30a、30b例如由钢板的焊接贴合构造或方型钢管构成，经由螺栓－螺母等固定在下框架20的上表面上。铅直框架30a、30b分别固定在下框架20的两端部上，从下框架20朝向铅直方向上方延伸。在铅直框架30a、30b的相互对置的侧面上，分别安装着线性导引部34a、34b。此外，在铅直框架30a、30b上，分别安装着滚珠丝杠31a、31b（丝杠轴）。滚珠丝杠31a、31b在铅直框架30a、30b各自的内部空间内在铅直方向上延伸。

可动梁40例如由钢板的焊接贴合构造、或H型、I型等的钢材构成，其两端与滚珠丝杠3la、31b各自的螺母部分连接。可动梁40经由滚珠丝杠31a、31b及线性导引部34a、34b被一对铅直框架30a、30b支承。此外，可动梁40一边被线性导引部34a、34b导引，一边通过滚珠丝杠31a、31b的旋转而上升或下降。可动梁40的铅直方向位置由设在铅直框架30b上的直线传感器（也称作线性传感器）39检测。

在滚珠丝杠3la、31b的下端上，分别连结着马达32a、32b（驱动机构）。通过这些马达32a、32b使滚珠丝杠31a、31b旋转。另外，马达32a、32b被同步驱动。

在滚珠丝杠3la、3lb的马达32a、32b与可动梁40之间的部分上，分别设有梁固定机构33a、33b。

梁固定机构33a、33b是当空气（气体）被供给到被夹持在下夹盘25与上夹盘45之间的轮胎10的内部空间中时将可动梁40不可上升地固定的机构。另外，向轮胎10的内部空间供给的气体也有是氮气的情况。

梁固定机构33a、33b分别具有圆盘34a、34b和气缸35a、35b（圆盘固定机构）。

圆盘34a、34b分别固定在滚珠丝杠31a、31b的马达32a、32b与可动梁40之间的部分上。使圆盘34a、34b的中心与滚珠丝杠31a、31b的轴心一致。

一边参照图4所示的圆盘34a、34b的俯视图一边对圆盘34a、34b进行说明。另外，由于圆盘34a与圆盘34b是相同的，所以作为代表对圆盘34a进行说明。

在圆盘34a上，在其外周缘部附近设有在该圆盘34a的圆周方向C（旋转方向）上延伸的多个长孔60。这些多个长孔60全部是相同的形状、尺寸，在圆盘34a的圆周方向C上以等相位差设置。此外，使距圆盘34a的中心（旋转中心）O的距离也全部相等。在该长孔60中，插入气缸35的销36a、36b（参照图1）。

这里，在长孔60的圆周方向C上延伸的圆弧部分60a、60b被做成了以圆盘34a的中心O为中心的圆弧。此外，使形成圆弧部分60a、60b的两端部的半圆部分60c、60d的中心O1、O2的相对于圆盘34a的中心O的角度为10°。即，长孔60为相对于圆盘34a的中心O为±5°的长孔。

另外，长孔60的个数、各部尺寸、配置（距圆盘34a的中心O的距离等）基于滚珠丝杠31a的螺距等决定，并不限定于本实施方式的情况。此外，也可以不是“长孔”而是正圆形的孔。

回到图1。气缸35a、35b分别由缸主体37a、37b和截面形状为圆形的销36a、36b构成。销36a、36b通过对缸主体37a、37b给排的空气的压力而从缸主体37a、37b进退。另外，缸主体37a、37b分别被固定到铅直框架30a、30b等静止物（固定物）上。

使气缸35a、35b动作而将销36a、36b伸长，将销36a、36b插入到设在圆盘34a、34b上的长孔60中，由此将圆盘34a、34b固定。由此，滚珠丝杠3la、3lb也被固定，上夹盘45经由可动梁40相对于下夹盘25不可上升地被固定。

另外，作为圆盘固定机构不一定需要使用气缸35a、35b。也可以使用液压缸等，还可以是作业员以手动将销36a、36b插入到设在圆盘34a、34b上的长孔60中。

上夹盘45在可动梁40的长度方向中央，以从其下表面向下方延伸的方式安装在可动梁40上。

上夹盘45具有：外侧壳体46，固定在可动梁40上；可旋转的上心轴（第2心轴）47，配置在外侧壳体46内；和上轮圈48，固定在上心轴47的下端部47p的外周侧。上心轴47的下端部47p的中央侧为一边朝向铅直下方扩大一边开口的阴状锥部47p1。在该阴状锥部47p1中，插入卡合着下夹盘25的后述的柱塞28的上端部28p。上心轴47的下端部47p的阴状锥部47p1、即上心轴47的下端部47p的内侧面为以与柱塞28的上端部28p相同的角度相对于铅直方向倾斜的倾斜面。上轮圈48以将上心轴47的下端部47p包围的方式配置，能够与上心轴47一起以沿着铅直方向的轴为中心旋转。

此外，在上心轴47的内部，沿着铅直方向，从上端到下端设有空气供给通路47x。空气供给通路47x连接在配置于可动梁40的上端的旋转接头41上。

下夹盘25在下框架20的长度方向中央，以从其上表面向上方延伸的方式安装在下框架20上。

下夹盘25具有固定在下框架上的外侧壳体26、配置在外侧壳体26内的可旋转的下心轴（第1心轴）27、配置在下心轴27内的可伸缩的柱塞28、和固定在下心轴27的上端部上的下轮圈29。下心轴27通过马达27m（参照图2）的驱动，以沿着铅直方向的轴为中心旋转。柱塞28能够与下心轴27一起以沿着铅直方向的轴为中心旋转，并且相对于下心轴27不能在铅直方向上伸缩的情况，柱塞28通过气缸28a、28b的驱动能够在铅直方向上伸缩（相对于下心轴27相对移动）。柱塞28是棒形状部件，其上端部28p为锥形状的凸部（阳状锥凸部），所述锥形状的凸部（阳状锥凸部）外侧面具有相对于铅直方向倾斜的倾斜面以随着朝向前端而变窄。下轮圈29以将下心轴27的上端部包围的方式配置，能够与下心轴27一起以沿着铅直方向的轴为中心旋转。

在柱塞28的导引部件28g上安装着直线传感器（也称作线性传感器）24（参照图3）。导引部件28g固定在柱塞28上，与柱塞28一起运动。该直线传感器24是用来检测上夹盘45（上轮圈48）的相对于下夹盘25（下轮圈29）的位置（铅直方向位置）的传感器，为数字式的直线传感器。数字式的直线传感器由于分辨率较高，所以通过使用数字式的直线传感器，能够精度良好地检测上夹盘45（上轮圈48）的相对于下夹盘25（下轮圈29）的位置。另外，并不一定需要使用数字式的直线传感器，也可以使用例如模拟式的直线传感器。

此外，也可以是安装在柱塞28自身上的数字式的直线传感器，也可以是内置在气缸28a、28b中的数字式的直线传感器。

在柱塞28的上端部28p的内部设有空气供给通路28x。该空气供给通路28x是使设在上心轴47中的空气供给通路47x与轮胎10的内部空间连通的通路。

上夹盘45及下夹盘25在下框架20的长度方向中央，配置在相互在铅直方向上对置的位置上。即，下夹盘25的下心轴27、柱塞28及下轮圈29的旋转轴与上夹盘45的上心轴47及上轮圈48的旋转轴一致。

（轮胎的试验方法）

接着，对轮胎10的试验方法进行说明。另外，以下所述的轮胎试验装置100的各部的动作由轮胎试验装置100的控制器（未图示）控制。

轮胎10被导入到图2所示的入口输送机2上，在入口输送机2上对其轮缘部涂敷润滑剂。然后，将轮胎10从入口输送机2交接到中心输送机3上。中心输送机3在将轮胎10输送到图1所示的下夹盘25的下轮圈29的上方（正上方）后，一边保持轮胎10一边下降，将轮胎10载置到下轮圈29上。

可动梁40在从入口输送机2向中心输送机3上送出轮胎10的期间中，在作为待机位置的最上升位置停止。另外，可动梁40也可以不是在其最上升位置，而在上夹盘45不与轮胎10干涉的待机位置停止。通过将可动梁40的待机位置根据轮胎10的宽度设定到上轮圈48不与轮胎10干涉的程度的尽可能靠下方的位置，能够缩短从上夹盘45的待机位置朝向后述的试验位置的下降所花费的时间。

可动梁40在与中心输送机3的下降开始大致同时，开始从待机位置向下方的移动（下降）。然后，或者在与中心输送机3的下降开始、可动梁40的移动（下降）的开始大致同时，通过气缸28a、28b的驱动，柱塞28开始向上方的延伸。可动梁40的下降是伴随着滚珠丝杠31a、31b的旋转的，一边通过直线传感器39监视可动梁40的位置一边控制马达32a、32b的驱动。

如果直线传感器39检测到可动梁40的位置接近于柱塞28的上端部28p与上心轴47的下端部47p的卡合位置，则进行控制以使马达32a、32b减速。或者，也可以设置检测可动梁40的位置接近于卡合位置的限位开关，基于其检测将马达32a、32b减速。可动梁40在达到上述卡合位置后，一边通过上夹盘45的上心轴47将柱塞28推下一边进一步下降。

如果直线传感器24（参照图3）检测出可动梁40从上述卡合位置达到了试验位置（轮圈29、48的间隔为与轮胎10对应的规定的轮缘宽度的位置），则通过将马达32a、32b停止，滚珠丝杠31a、31b的旋转停止。此时，通过构成梁固定机构33a、33b的气缸35a、35b将销36a、36b伸长。由此，销36a、36b被插入到设在圆盘34a、34b上的长孔60中，所述圆盘34a、34b固定于滚珠丝杠3la、31b上。结果，滚珠丝杠3la、3lb被固定，上夹盘45经由可动梁40被不可上升地固定。

另外，通过柱塞28的上端部28p卡合到上心轴47的下端部47p（阴状锥部47p1）上，下夹盘25的轴心与上夹盘45的轴心一致。

当如上述那样上夹盘45（上轮圈48）在被关于铅直方向相对于下夹盘25（下轮圈29）对位的状态下，被梁固定机构33a、33b不可上升地固定时，夹持在上下夹盘25、45间的轮胎10的内部空间被封闭。在此状态下，将连接在旋转接头41上的电磁阀（未图示）驱动，经由空气供给通路47x及空气供给通路28x向轮胎10的内部空间供给压缩空气。并且，在轮胎10的空气压成为规定的压力的时机，将压缩空气的供给停止。

然后，开始图2所示的马达27m的驱动，通过柱塞28、下轮圈29、上心轴47及上轮圈49与下心轴27一起，绕相同的轴旋转，被夹持的轮胎10旋转。与此同时，鼓筒50沿着与输送方向D大致正交的方向前进，通过鼓筒50推压轮胎10的胎面，对轮胎10施加载荷。

如果轮胎10的各种性能试验结束，则将马达27m的驱动停止，下心轴27等的旋转停止。然后，通过连接在旋转接头41上的电磁阀，将轮胎10的内压释放。并且，通过由气缸35a、35b的驱动、从设在圆盘34a、34b上的长孔60将其销36a、36b拔出，能够通过马达32a、32b使可动梁40上升下降。然后，通过轮胎拆卸器49的驱动，从上轮圈48将轮胎10拔下。

然后，可动梁40开始上升，同时中心输送机3也开始上升。通过中心输送机3的上升，轮胎10被从下轮圈29拔下，载置到中心输送机3上。然后，将轮胎10通过中心输送机3交接到出口输送机4上，在出口输送机4上实施适当的打标记。

（作用－效果）

在轮胎试验机1中，作为通过上夹盘45对于下夹盘25的空气压实现的分离力保持机构，使用设有多个长孔60的圆盘34a、34b及销36a、36b的简单的机构。此外，根据通过将销36a、36b插入到设在固定于滚珠丝杠3la、31b上的圆盘34a、34b上的长孔60中而将可动梁40固定的构造，在机械构造上保障可动梁40的上下方向的位置的再现性。即，能够使轮胎10的轮圈宽度（定位）的再现性变高。通过这些，根据本发明，能够提供一种轮胎试验机，所述轮胎试验机具备更简单且轮胎的轮圈宽度（定位）的再现性较高的分离力保持机构。

这里，设在圆盘34a、34b上的孔的形状也可以是能够插入销36a、36b的尺寸的正圆，但如本实施方式那样做成在圆盘34a、34b的圆周方向C（旋转方向）上延伸的长孔60更为优选。

为了将销36a、36b插入到设在圆盘34a、34b上的孔中，需要准确地决定圆盘34a、34b的旋转角度。另一方面，圆盘34a、34b的停止精度（滚珠丝杠3la、3lb的停止精度）被限制，为了将销36a、36b插入到孔中，需要销直径以上的大小的孔。这里，在将孔形状做成正圆的情况下，如果使孔径具有富余，则在销与孔之间产生的力容易集中到局部（1条线上），接触面压变高，担心在强度上会变得不好。如果如本实施方式那样做成在圆盘34a、34b的圆周方向C上延伸的长孔60，则能够使销36a、36b的插入变得可靠，并且，由于圆盘34a、34b与销的接触面积扩大，所以在销与孔之间产生的力不会集中到局部，抑制接触面压变高，在强度上不会变得不好。另外，在轮圈宽度相同的轮胎10中，销36a、36b的插入孔每次为相同的孔，向轮胎10的压缩空气供给后的圆盘34a、34b的停止位置每次为该孔（长孔60）决定的一方的单侧，在机械上保证了可动梁40的停止位置的再现性。

例如，本实施方式的轮胎试验机1的滚珠丝杠31a、31b的优选的螺距（每旋转一圈螺纹前进的距离）是20mm。如上述那样，长孔60被做成了相对于圆盘34a、34b的中心O为±5°的长孔。通过做成该长孔60而可能发生的可动梁40的高度方向的位置偏差为±0.28mm。虽然在可动梁40中可能发生的高度方向的位置偏差为±0.28mm，但是如果向轮胎10供给压缩空气，则通过压缩空气的作用力，每次在长孔60的相同的地方，销36a、36b与圆盘34a、34b接触。即，在机械上保证了可动梁40的停止位置的再现性。

另外，长孔60优选的是，不是设在距圆盘34a、34b的中心O较近的位置、而如本实施方式那样设在圆盘34a、34b的外周部（参照图4）。向插入在长孔60中的销36a、36b作用的力在圆盘34a、34b的外周部上设有长孔60的情况下更小。由此，能够使销36a、36b的直径变小。此外，与在距圆盘34a、34b的中心O较近的位置设有长孔60的情况相比，即使将长孔60的圆周方向C的长度取较大，也能够将圆盘34a、34b的旋转角度抑制得较小。即，能够将在可动梁40中可能发生的高度方向的位置偏差抑制得较小。

此外，在本实施方式中，设有检测上夹盘45相对于下夹盘25的位置的数字式的直线传感器24。并且，在使用来自数字式的直线传感器24的信号进行上夹盘45相对于下夹盘25的对位后，向设在圆盘34a、34b上的长孔60插入销36a、36b。

由于数字式的直线传感器24分辨率较高，所以通过使用该直线传感器24，能够精度良好地检测上夹盘45（上轮圈48）相对于下夹盘25（下轮圈29）的位置。另外，在本实施方式中，通过用数字式的直线传感器24检测柱塞28的延伸量，检测上夹盘45相对于下夹盘25的位置。

（变形例）.

图5是有关图1所示的轮胎试验机1的变形例的轮胎试验机12的侧视图。轮胎试验机12与轮胎试验机1的差异，是关于向轮胎10的空气供给的构造，其他构造与轮胎试验机1相同。对于与图1所示的轮胎试验机1相同的零件赋予相同的附图标记。

在本变形例的轮胎试验机12中，不是在构成上夹盘45的上心轴42的内部，而是在下夹盘25的柱塞22的内部设有空气供给通路22x。因此，连接在空气供给通路22x上的旋转接头21配置在柱塞22的下端部。

这样，在图1所示的轮胎试验机1中，将构成下夹盘25的可伸缩的柱塞28做成大致实心的构造，在构成上夹盘45的上心轴42中设有空气供给通路47x，相对于此，在本变形例的轮胎试验机12中，在构成下夹盘25的可伸缩的柱塞22中设有空气供给通路22x。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在权利要求书所记载的范围中，能够各种各样地变更来实施。

例如，也可以将上述实施方式的下夹盘25、上夹盘45及与它们相关的构成件等与上述实施方式的结构上下倒转来配置。在此情况下，具备上框架，所述上框架架设在铅直框架30a、30b间且各自的上部，固定在铅直框架30a、30b上而形成。进而，可移动的梁40架设在铅直框架30a、30b间且各自的下部。并且，具有可旋转的第1心轴的第1夹盘在上框架上，以悬挂的状态安装在其大致中央。此外，安装在可动梁上且具有可旋转的第2心轴的第2夹盘设在比第1夹盘靠下方且与第1夹盘对置的位置上。在此情况下，当将气体供给到被夹持在第1夹盘与第2夹盘之间的轮胎的内部空间中时，梁固定机构将可动梁不可下降地固定。

Claims (3)

1.一种轮胎试验机，其特征在于，

具备：

下框架；

一对铅直框架，被上述下框架支承，从上述下框架向铅直方向上方延伸；

可动梁，架设在上述一对铅直框架上；

第1夹盘，具有第1心轴，所述第1心轴能够以沿着铅直方向的轴为中心旋转；

第2夹盘，安装在上述可动梁上，能够与上述第1夹盘卡合，具有第2心轴，所述第2心轴能够以沿着铅直方向的轴为中心与上述第1心轴一起旋转；

丝杠轴，安装在上述铅直框架上，通过由驱动机构使所述丝杠轴旋转，使上述可动梁上升下降；和

梁固定机构，当气体被供给到被夹持在上述第1夹盘与上述第2夹盘之间的轮胎的内部空间中时，将上述可动梁固定；

上述梁固定机构具有：

圆盘，固定在上述丝杠轴上，设有多个孔；和

圆盘固定机构，固定在静止物上，具有向上述孔插入的销；

通过将上述销插入到设在上述圆盘上的孔中，经由上述可动梁将上述第2夹盘相对于上述第1夹盘固定。

2.如权利要求1所述的轮胎试验机，其特征在于，

上述多个孔为在上述圆盘的圆周方向上延伸的长孔。

3.如权利要求1所述的轮胎试验机，其特征在于，

还具备数字式的直线传感器，所述数字式的直线传感器检测上述第2夹盘相对于上述第1夹盘的位置；

在使用来自上述直线传感器的信号进行上述第2夹盘相对于上述第1夹盘的对位后，将上述销向设在上述圆盘上的孔插入。