JP2000241301A - タイヤ保持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成でタイヤを保持する機構を提供する
こと。 【解決課題】ユニフォーミティ試験装置において、
（１）回転可能なスピンドルを備え、（２）一本のロッ
クシャフトが、第１及び第２のリムの回転中心部に夫々
設けられた貫通孔を貫通して、スピンドルにその軸方向
一端部から軸方向に挿入され、（３）第１のリムがスピ
ンドルに軸方向一端部に固定され、（４）第２のリムが
ロックシャフトに固定されており、（５）スピンドルに
挿入されたロックシャフトがスピンドル内の所定の位置
でロックされるよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤのユニフォ
ーミティ試験装置において、タイヤを保持するための機
構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、回転しているタイヤが発生す
る力のばらつきを測定するユニフォーミティ試験装置が
知られている。ユニフォーミティ試験装置は、タイヤの
外周面に回転ドラムを押し当てた状態でタイヤを回転さ
せ、タイヤの径方向とスラスト方向の負荷変動を測定す
るよう構成されている。

【０００３】図６に、従来のユニフォーミティ試験装置
の主要部を示す。タイヤＴを上下に挟んで保持する一対
のリム５０１，５０２は、（直列に配置された）一対の
スピンドル５１０，５２０の外周部に夫々固定されてい
る。タイヤＴの右側には、回転ドラムＤをタイヤＴの側
面に押し当てる回転ドラム機構（図示せず）が設けられ
ている。

【０００４】回転ドラムＤをタイヤＴに押し当てる力に
抗するためには、スピンドル５１０，５２０がタイヤＴ
を強固に保持しなければならない。又、スピンドル５１
０，５２０の互いの中心がずれていると測定誤差につな
がるため、スピンドル５１０，５２０の中心は互いに一
致していなければならない。

【０００５】そこで、上側のスピンドル５２０にはテー
パ孔５２５が形成されており、下側のスピンドル５１０
には上記テーパ孔５２５に係合するテーパピン５１５が
突出形成されている。下側のスピンドル５１０を上側の
スピンドル５２０に対して押し上げ、テーパピン５１５
をテーパ孔５２５に係合させることによって、上下のス
ピンドル５１０，５２０の間で（リム５０１，５０２を
介して）タイヤＴが保持される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のタイヤの保持機構では、スピンドル５１０，
５２０を回転させている間、常に下側のスピンドル５１
０を上側のスピンドル５２０に対して付勢していなけれ
ばならないため、機構が複雑になるという問題点があっ
た。さらに、複数種類の幅のタイヤに対応するには、リ
ム５０１，５０２を交換しなければならず、作業が煩雑
になるという問題点もあった。

【０００７】

【発明の目的】上述した事情に鑑み、本発明は、ユニフ
ォーミティ試験装置等において、簡単な構成でタイヤを
保持する機構を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によるタイヤ保持機構は、第１及び第２の
リムの間でタイヤを保持して回転させるユニフォーミテ
ィ試験装置において、（１）回転可能なスピンドルを備
え、（２）一本のロックシャフトが、第１及び第２のリ
ムの回転中心部に夫々設けられた貫通孔を貫通してスピ
ンドルにその軸方向一端部から挿入され、（３）第１の
リムがスピンドルの上記一端部に固定され、（４）第２
のリムがロックシャフトに固定されて、（５）スピンド
ルに挿入されたロックシャフトがスピンドル内の所定位
置でロックされること、を特徴とするものである。

【０００９】このように、ロックシャフトを２つのリム
を貫通させてスピンドルに挿入し、スピンドル内でロッ
クするよう構成されているため、従来のタイヤ保持機構
（図６）のようにスピンドルを軸方向に強く付勢する必
要が無い。従って、機構がそれだけ簡単になる。又、ロ
ックシャフトをスピンドルに挿入する長さを変化させれ
ば、上下のリムの間隔を変化させることができる。従っ
て、リムを取り替えることなく、複数種類の幅のタイヤ
に対応することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。この実施形態の試験装置１は、ユ
ニフォーミティ試験だけでなく動釣合試験も行うことが
できるよう構成されたものである。

【００１１】図１は、試験装置１の基本構成を示す側面
図である。試験装置１の装置フレームは、ベース５０
と、ベース５０から鉛直方向に延びる支柱５２と、支柱
５２に支えられた天板５４とから成っている。ベース５
０には、タイヤＴを挟み込んで保持する下リム１０と上
リム２０、及びこれらリム１０，２０を回転させるため
のスピンドル１００が設けられている。

【００１２】図２は、スピンドル１００を示す側断面図
である。スピンドル１００は、中空のスピンドル軸１２
０とブラケット１５０及び中空シャフト１７０を直列
に、且つ中心軸が一直線上に並ぶように組み合わせたも
のである。スピンドル軸１２０はスピンドルハウジング
１１０により（ベアリング１１２を介して）回転可能に
支持されている。スピンドルハウジング１１０は、後述
のサスペンション５００を介してベース５０（図１）に
支持されている。

【００１３】下リム１０と上リム２０の径方向中央部に
は、夫々貫通孔１０ａ，２０ａが形成されている。この
貫通孔１０ａ，２０ａを１本のロックシャフト３００が
貫通している。ロックシャフト３００の上端にはフラン
ジ部３０１が形成されており、このフランジ部３０１が
上リム２０と円板状の固定部材３１０の間で上下に締め
付けられ、これにより上リム２０がロックシャフト３０
０に固定されている。一方、下リム１０は、中空シャフ
ト１７０の上端に固定されている。

【００１４】スピンドル軸１２０の下端には、スピンド
ル１００を回転駆動するためのプーリ１４０が取り付け
られている。プーリ１４０には無端ベルト１４２が掛け
渡されており、ベース５０に固定されたスピンドル駆動
モータ１３０（図１）により回転駆動される。即ち、ス
ピンドル駆動モータ１３０を回転させると、下リム１０
と上リム２０の間でタイヤＴを保持したままスピンドル
１００が回転する。

【００１５】図３は、ロックシャフト３００が挿入され
たブラケット１５０を示す側断面図である。ロックシャ
フト３００の下部の外周には１５段のロック溝３０２が
縦に配列されている。ブラケット１５０にはロックシャ
フト３００の外周面に対向するロック部材１６０が設け
られている。ロック部材１６０は縦に配列された６段の
ロック爪１６２を有しており、このロック爪１６２がロ
ックシャフト３００のロック溝３０２に係合する。

【００１６】夫々のロック部材１６０は、ブラケット１
５０の外周端に取り付けられたロック用シリンダ１６５
のプランジャ１６６に固定され、ロックシャフト３００
の外周面に対し近接及び離間する方向に駆動される。
又、ロック部材１６０は、ロック用シリンダ１６５の本
体に設けられたばね１６８によってロックシャフト３０
０から離れる方向に付勢されている。即ち、ロック用シ
リンダ１６５がオンの時にはロック部材１６０がロック
シャフト３００に係合し、ロック用シリンダ１６５がオ
フの時にはロック部材１６０がロックシャフト３００か
ら離間する。

【００１７】かくして、ロックシャフト３００がスピン
ドル１００に上端から挿入され（即ち、中空シャフト１
７０を貫通してブラケット１５０に挿入され）、ロック
部材１６０によってロックされると、下リム１０と上リ
ム２０との間でタイヤＴが挟み込まれる。又、ロック部
材１６０のロック爪１６２が、ロックシャフト３００の
１５段のロック溝３０２のどの溝に係合するかを選択す
ることによって、最小幅Ｗ１（図２）から最大幅Ｗ２
（図４）までの複数幅のタイヤに対応することができ
る。

【００１８】以上説明したように、一本のロックシャフ
ト３００が、下リム１０と上リム２０の貫通孔１０ａ，
２０ａを貫通してスピンドル１００に軸方向に挿入さ
れ、スピンドル１００の内部でロックされる構造のた
め、従来のタイヤ保持機構（図６）のようにスピンドル
を軸方向に強い力で付勢する必要が無い。従って、それ
だけ装置構成が簡単になる。又、ロックシャフト３００
がスピンドル１００に挿入される長さを変化させれば、
リム１０，２０の間隔を変化させることができる。

【００１９】尚、ロックシャフト３００と貫通孔１０
ａ，２０ｂとの間の僅かなクリアランスのため、回転体
（リム１０，２０・ロックシャフト３００・スピンドル
１００）に偏心が生じる可能性がある。そこで、特願平
１１−３８１４５号に記載の補正方法によって、ユニフ
ォーミティ試験等の試験結果から偏心等の影響を除去し
ている。この補正方法については説明を省略する。

【００２０】次に、ロックシャフト３００の上端（上リ
ム上端）をチャックするための構成について、図４を参
照して説明する。上リム２０の取付部材３１０には、後
述のチャック爪２２２に内側から係合される固定リング
３２０が設けられている。ロックシャフト３００を上下
に駆動してスピンドル１００に挿入する（あるいは引き
抜く）インサーターユニット２００は、天板５４の上方
に配置された昇降ハウジング６０に設けられている。こ
の昇降ハウジング６０は、鉛直方向に延びるリニアガイ
ド６１とキャリッジ６２（図１）によって上下動可能に
支持されており、一対の昇降シリンダ６５（図１）によ
って上下に駆動される。

【００２１】インサーターユニット２００は、上下一対
の軸部材である回転シャフト２５０・中間シャフト２４
０を有している。回転シャフト２５０は昇降ハウジング
６０に（ベアリング２５５を介して）回転可能に支持さ
れており、中間シャフト２４０は回転シャフト２５０の
下端に取り付けられている。即ち、回転シャフト２５０
・中間シャフト２４０はスピンドル１００に追従して従
動回転する。

【００２２】中間シャフト２４０の下端にはロックシャ
フト３００の固定リング３２０に内側から係合するチャ
ック爪２２２が設けられている。チャック爪２２２はバ
ネ部材２２４によって内側に向けて付勢されている。中
間シャフト２４０には、円錐状の先端部を持つチャック
駆動部材２３０が上下に移動可能に保持されており、そ
の円錐状の先端部がチャック爪２２２のテーパ面に上方
から当接している。

【００２３】中間シャフト２４０の内部にはキャビティ
２４２が形成されており、このキャビティ２４２は（チ
ャック駆動部材２３０の上端に固定された）ダイアフラ
ム２３５によって上下に分けられている。又、キャビテ
ィ２４２にエアを供給するため、回転シャフト２５０及
び中間シャフト２４０の内部の中空部分をエアパイプ２
６２が貫通している。回転シャフト２５０の上端にはエ
アパイプ２６２にエアを供給するためのロータリージョ
イント２６０が設けられている。

【００２４】ロータリージョイント２６０からエアを供
給してキャビティ２４２の上側の内圧を上げると、チャ
ック駆動部材２３０が下降する。これにより、チャック
爪２２２が外側に（バネ部材２２４の弾性力に抗して）
移動して、固定リング３２に係合する。一方、ロータリ
ージョイント２６０からエアを排出してキャビティ２４
２の上側の内圧を下げると、チャック駆動部材２３０が
上昇する。これにより、チャック爪２２２がバネ部材２
２４の弾性力によって内側に移動し、チャック爪２２２
による固定リング３２のチャックが解除される。尚、図
４では、チャック爪２２２が固定リング３２をチャック
した状態（一点鎖線の左側）とチャックが解除された状
態（一点鎖線の右側）の両方を示す。

【００２５】ユニフォーミティ試験時には、チャック爪
２２２が固定リング３２０に係合する。これにより、タ
イヤが上下（スピンドル１００側とシャフト２４０・２
５０側）でホールドされるため、回転ドラム３０を押し
当てる際の荷重に耐えられる。一方、動釣合試験時に
は、チャック爪２２２によるチャックを解除してスピン
ドルハウジング１１０が振動できるようにする。

【００２６】尚、スピンドル軸１２０は中空であり、そ
の内部にはエアパイプ１１９が設けられている。中空部
分１１５とエアパイプ１１９には、スピンドル軸１２０
の下端に設けられたロータリージョイント１４５からの
エアが夫々送り込まれる。中空部分１１５の内部（エア
パイプ１１９の外側）は、タイヤにインフレートされる
エアを通すためのエア通路として用いられ、エアパイプ
１１９の内側は、前述のロック用シリンダ１６５を駆動
するためのエアを通すためのエア通路として用いられ
る。このエア通路の詳細については説明を省略する。

【００２７】次に、スピンドル１００を支持するサスペ
ンション５００について説明する。図５は、図１のＡ−
Ａ’断面図である。スピンドルハウジング１１０は、水
平に延びる棒ばね１０２を介してベース５０に取り付け
られており、同時にベース５０から図１に示すように鉛
直に吊り下げられた棒部材１０４によって支持されてい
る。

【００２８】棒部材１０２は図中Ｗで示す撓み方向に弾
性変形可能であり、スピンドルハウジング１１０はスピ
ンドル１００の中心軸に対し直交する面内における一方
向（Ｘとする）に振動し得る。動釣合試験時のＸ方向の
振動を検出するため、スピンドルハウジング１１０には
Ｘ方向とスピンドル軸方向の両方に直交する方向に延び
る取付バー１８０が取り付けられている。又、取付バー
１８０に対向して、ベース５０からも取付バー１８２が
延びている。２つの取付バー１８０，１８２の間には、
Ｘ方向にかかる負荷を検出するロードセル１８５が挟ま
れている。

【００２９】スピンドル軸１２０に大きな荷重がかかる
ユニフォーミティ測定時には、スピンドルハウジング１
１０が振動しないよう押さえる必要がある。そこで、図
５に示すように、ベース５０には円錐状の先端を持つ押
圧部材１９２が設けられ、スピンドルハウジング１１０
には押圧部材１９２を受けるテーパのついた一対の凹部
１９４が形成されている。押圧部材１９２は振動規制シ
リンダ１９０により駆動される。これらスピンドルハウ
ジング１１０、棒バネ１０２、棒部材１０４が、スピン
ドル１００を保持するサスペンション５００となる。

【００３０】即ち、ユニフォーミティ試験時には、振動
規制シリンダ１９０をオンして押圧部材１１２を凹部１
０２に押し当てることによりスピンドルハウジング１１
０を振動しないよう押さえつけ、動釣合試験時には、振
動規制シリンダ１９０をオフして押圧部材１１２を凹部
１０２から離し、スピンドルハウジング１１０がＸ方向
に振動できるようにする。

【００３１】ユニフォーミティ試験では、スピンドル１
００の側方に設けられた回転ドラム３００を用いる。回
転ドラム３０は、タイヤＴに対して近接／離間する方向
に延びるレール３１の上をスライド可能な可動ハウジン
グ３２に搭載され、モータ３４（図１）により駆動され
るラックピニオン機構３５（ピニオン３６・ラック３
８）によってタイヤＴに対して近接／離間方向に移動す
る。又、回転ドラム３０の回転軸には、回転ドラム３０
がタイヤＴから受ける反力（半径方向及びスラスト方
向）を検出するロードセル３３が取り付けられている。

【００３２】ユニフォーミティ試験の際には、試験装置
１の制御部（図示せず）は、モータ３４を駆動して回転
ドラム３０をタイヤＴに押し付け、スピンドル１００を
回転させる。そして、スピンドル１００の回転中にロー
ドセル３３にかかる負荷の変動を検出する。検出された
負荷変動に基づいてユニフォーミティを計算する方法は
公知であるため、説明は省略する。試験装置１は、ユニ
フォーミティの計算結果に基づいてタイヤＴのどの部分
をどれだけ削るかを算出し、図示しない切削装置によっ
てタイヤＴの切削を行う。

【００３３】動釣合試験を行う際には、試験装置１の制
御部（図示せず）は、下リム１０と上リム２０の間で保
持されたタイヤＴの内部にエアをインフレートした後、
スピンドル１００を回転させ、スピンドル１００の回転
中にロードセル１８５にかかる負荷の変動を検出する。
検出された負荷変動に基づいて動釣合を計算する方法は
公知であるため、説明は省略する。試験装置１は、動釣
合の計算結果に基づいてタイヤＴのどの部分にバランス
ウエイトを載せるべきかを算出し、図示しないマーキン
グ装置によって、当該箇所にマーキングを施す。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるタイ
ヤ保持機構は、ユニフォーミティ試験装置において、
（１）回転可能なスピンドルを備え、（２）一本のロッ
クシャフトが、第１及び第２のリムの回転中心部に夫々
設けられた貫通孔を貫通してスピンドルにその軸方向一
端部から挿入され、（３）第１のリムがスピンドルの上
記一端部に固定され、（４）第２のリムがロックシャフ
トに固定されて、（５）スピンドルに挿入されたロック
シャフトがスピンドル内の所定位置でロックされるこ
と、を特徴とするものである。従って、従来のタイヤ保
持機構のようなスピンドルを付勢する機構が不要にな
る。従って、それだけ装置構成が簡単になる。又、ロッ
クシャフトをスピンドルに挿入する長さを変化させるだ
けで、上下のリムの間隔を変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態のユニフォーミティ試験装置を示す側
断面図である。

【図２】図１のユニフォーミティ試験装置のスピンドル
を示す側断面図である。

【図３】図１のユニフォーミティ試験装置のスピンドル
のブラケットを示す側断面図である。

【図４】図１のユニフォーミティ試験装置のインサータ
ユニットを示す側断面図である。

【図５】スピンドルハウジングの支持構造を示す断面図
である。

【図６】従来のタイヤ保持機構を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 試験装置 １０ 下リム ２０ 上リム ３０ 回転ドラム １００ スピンドル １６０ ロック部材 １６２ ロック爪 ２２２ チャック爪 ３００ ロックシャフト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１及び第２のリムの間でタイヤを保持し
   て回転させ、前記タイヤのユニフォーミティを測定する
   ユニフォーミティ試験装置において、 回転可能なスピンドルを備え、 一本のロックシャフトが、前記第１及び第２のリムの回
   転中心部に夫々設けられた貫通孔を貫通して、前記スピ
   ンドルにその軸方向一端部から挿入され、 前記第１のリムは前記スピンドルの前記軸方向一端部に
   固定され、 前記第２のリムは前記ロックシャフトに固定され、 前記スピンドルに挿入されたロックシャフトは前記スピ
   ンドル内の所定位置でロックされること、 を特徴とするタイヤ保持機構。
2. 【請求項２】前記ユニフォーミティ試験装置は、タイヤ
   のユニフォーミティと動釣合を測定することができるユ
   ニフォーミティ及び動釣合試験装置であること、を特徴
   とする請求項１に記載のタイヤ保持機構。
3. 【請求項３】前記ロックシャフトを前記スピンドルに対
   してロックするロック手段を有し、 前記ロック手段が前記ロックシャフトのどの部位に係合
   するかによって、前記第１及び第２のリムの間隔を変化
   させることができるよう構成された、請求項１又は２に
   記載のタイヤ保持機構。
4. 【請求項４】前記ロックシャフトは、挿入方向の先端部
   に複数段の溝を有しており、 前記ロック手段は、前記複数段の溝に選択的に係合する
   爪を持つ係合部材を有していること、 を特徴とする請求項３に記載のタイヤ保持機構。