JP2002340744A - タイヤ均等性機械駆動組立体 - Google Patents
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Abstract
される力の適用により試験されるタイヤを受け入れる骨
組を有するタイヤ一様性機械の駆動組立体を提供する。 【解決手段】タイヤ一様性機械は,試験されるタイヤを
受け入れる骨組と,骨組内に配置され,選択的に回転さ
せることのできる当該スピンドルに直接連結されたモー
タにより駆動されるスピンドルを有する回転可能なチャ
ック組立体とを有し,これにより,タイヤはチャック組
立体内でつかまえられ,モータにより回転させられる。
モータはスピンドルと軸線方向に整合するように配置さ
れている。
Description
(uniformity)機械に関する。特に,本発明は,タイヤ
均等性機械の駆動組立体に関する。さらに,本発明は,
タイヤ均等性機械のスピンドル駆動組立体に関する。
に,均等性機械は,タイヤの特性を生産後に試験するた
めに使用される。タイヤ試験は,変化する負荷の下で,
タイヤの寸法特性およびタイヤへの力の測定を含む。負
荷の試験を行うために,タイヤは,タイヤ均等性機械
(これは,チャックに取り付けられている)に運ばれ,
チャックのスピンドルに結合された駆動組立体により膨
らまされ,回転させられ,一方負荷ホイールがタイヤの
周囲と接する。
ルまたはチャックが取り付けられたスピンドルから,間
隔があけられたタイヤ均等性機械に取り付けられたモー
タを含む。モータはつぎに,スピンドルを駆動するため
に,ベルトまたはチェーンによりスピンドルに結合され
る。測定の目的で,タイミングベルトが,モータとスピ
ンドルとの結合のために,典型的に使用される。従来技
術において一般的であるが,タイミングベルトは,モー
タの駆動シャフトに取り付けられた,はめば歯車のコグ
とかみ合う同様の,多数のコグまたは歯を含む。各コグ
の間の整合は,スピンドルの回転の測定において,誤り
を導入することになる加工公差により限定される。さら
にタイミングベルトのコグはそれらが係合するときに重
大な振動を生じさせ,付加的な誤りがタイヤの測定にお
いて生じる。
グベルトのいずれかが質の悪い歯をもつときに,悪化す
る。質の悪い歯,すなわち不適切な大きさもつもの,ま
たはかみ合い歯と不正確にかみ合って,損傷を受け,あ
るいは磨耗したものの存在は,はめば歯車またはスピン
ドルに対する,タイミングベルトのスリップまたは他の
変動を生じさせ,しばしば振動を大きくする。質の悪い
歯の存在は典型的に,騒音の突然の発生により,音の増
加により,機械の走査により生じた振動により分かる。
この増加は,質の悪い歯が係合するときに,周期的に生
じる。実際上,歯の存在により生ずる振動(質の悪い歯
が存在するときに増加する)は,タイヤ均等性機械によ
る測定に誤りを生じさせる。たとえば,歯は,タイヤ均
等性機械の測定のときに一定とならない,スピンドルの
回転速度を生じさせる。速度測定を行うとき,タイミン
グベルトの歯は測定速度に脈動を生じさせ,質の悪い歯
はこの測定にスパイクを生じさせる。
基本的に,スピンドルの回転速度の誤った読み取りを生
じさせる。タイヤ均等性機械により実施された他の測定
がこれら回転速度の正確な測定によることから,駆動組
立体の誤りは,タイヤ均等性機械測定に移り,実際上,
さらなる測定が重なる不正確なベースラインが形成され
る。結局,タイヤを測定する装置は実際に,タイヤなら
びにモータを測定し,したがってこれら装置がタイヤの
特性の分離を妨げる。
ものであり,タイヤの回転方向の変化に対する対応が悪
い。前述したように,典型的な駆動組立体は,モータは
めば歯車,およびチャックを駆動するスピンドルに結合
したタイミングベルトを有する。試験工程の間,時に,
タイヤの回転方向を変化させる必要がある。従来技術シ
ステムの多くは,加工公差,およびこれらの多くの付加
的な慣性は,モータの反転およびタイヤまたは負荷ホイ
ールの方向の変化に必要な時間を増加させる。タイヤの
方向を変化させるための期間は,数秒または十分の数秒
のオーダであるが,これらの僅かな期間は,或る期間で
の連続した製造工程において処理された多くのタイヤと
ともに累積する。タイヤ均等性機械の動作期間の間,方
向を変化させるのに必要な期間を減少させることは,或
る時間での,一層多くの付加的なタイヤの処理をもたら
す。
の目的は,装置のスピンドル回転の測定における影響を
減少させるタイヤ均等性機械のための駆動組立体を提供
することである。
よびはめば歯車組立体のない,スピンドルを直接駆動す
る駆動組立体を提供することである。
一つに従って,本発明は,試験されるタイヤを受け入れ
る骨組,骨組内に配置され,スピンドルに直接連結さ
れ,スピンドルを選択的に回転させるモータを有するモ
ータ組立体により駆動されるスピンドルをもつ,回転可
能なチャック組立体を含むタイヤ均等性機械を提供し,
これによりタイヤは,チェック組立体内でつかまえら
れ,試験の目的のためにモータ組立体により回転させら
れる。
入れる骨組,骨組内に配置された回転可能なチェック組
立体を含むタイヤ均等性機械を提供し,このチェック組
立体は,試験のために骨組に入るタイヤをつかむべく,
軸線方向に回転可能な下方チャック組立体,および上方
チャック組立体を含み,上方チャック組立体は,骨組に
より軸線上に支持され,そこで自由移動可能なスピンド
ル,スピンドルに直接連結されたモータ組立体を含み,
モータ組立体はスピンドルの一部を受け入れる環状スタ
ータ組立体,およびスタータ組立体により生じた場で回
転可能なロータ組立体を含み,ロータ組立体はスピンド
ルに固定され,これにより,ステータ組立体に駆動電流
を適用することことでスピンドルは回転し,タイヤは上
方および下方チャック組立体内でつかまえられ,モータ
組立体を付勢することにより回転する。
てシミュレートされる力の適用により試験されるタイヤ
を受け入れる骨組を有するタイヤ均等性機械の駆動組立
体を提供することであり,駆動組立体は,骨組内で軸線
上に支持され,そこで自由回転できるスピンドル,スピ
ンドルを受け入れるための穴を画成する環状ステータ組
立体およびスピンドルに連結されたステータ組立体に隣
接したロータ組立体を有するモータ組立体を含み,これ
によりステータ組立体およびスピンドルは,モータ組立
体を付勢することにより回転する。
主要な目的はタイヤ均等性機械の駆動組立体の製造であ
り,以下の説明および添付図面により明らかになるが,
その駆動組立体は,試験されるタイヤを受け入れる骨
組,その骨組により支持されるモータ,骨組内に配置さ
れる回転可能なチャック組立体を有し,回転可能なチャ
ック組立体はチャック組立体を選択的に回転させるため
のモータに直接連結されたスピンドルを有し,これによ
り試験されるタイヤはチャック組立体上に取り付けら
れ,試験のためモータにより回転する。
されたタイヤ均等性機械は,機械10の骨組Fを形成す
る,垂直側方フレーム材11,ほぼ水平な上部フレーム組
立体12,およびほぼ垂直な底部フレーム材13を含む。フ
レーム組立体11,12,13はタイヤTが受け入れられ,試
験されるほぼ箱型構造物を構成する。
は符号15により示されたコンベヤ組立体により,機械10
の骨組F内に搬送され,試験後はそこから除去される。
コンベヤ組立体15は,ローラ床を形成する,平行な側方
部材17の間に回転可能に支持された複数のローラを含
む。コンベヤ組立体15の側方部材17,17および機械10の
側方部材11,11は,極端に異なる径をもつタイヤを受け
入れることができるスペースをもつ。タイヤTが機械10
の骨組F内に運ばれると,タイヤTは試験のためにつかま
えられ,準備される。
は,図3に示されているように符号20により示される上
方チャック組立体を支持し,このチャック組立体20はチ
ャック21およびスピンドル22を含む。スピンドル22は,
空気をタイヤTにまたはそこから移し,その適正な膨張
を維持するために通路24を中空に画成することができ
る。このために,ユニオン26がスピンドルの第一の端部
27に連結され,その結果スピンドル22はユニオン26内で
回転でき,上方チャック組立体20の回転の間,空気供給
源28から,タイヤTへの空気の移動が容易になる(図
1,図2を参照)。
的に示され,スピンドル22の第一の端部27の近傍に動作
可能に連結されているモータ組立体により直接駆動され
る。モータ組立体30がスピンドルの他の位置で連結され
てもよく,またこれに代え,下方チャック組立体90を駆
動し,タイヤTを同様に回転させるために使用してもよ
いことは分かるであろう。
スピンドル22が収納される穴を画成する環状ステータ組
立体32を有する,ブラシレスモータ31を含む。スピンド
ル22を直接駆動するために,モータ組立体33は,キー等
によって,スピンドル22に回転可能に連結されている。
モータ組立体30は従来のモータ組立体と比較して正確な
速度および方向を制御するサーボ駆動電子系により電力
を受ける。モータ組立体30はサーボ駆動(これは,別個
のエンコーダに代えて,回転速度および距離を測定する
ために,コントローラCにより使用される合成直角(qua
drature)を発生する)出力を含んでもよい。これに代
えて,中空シャフトエンコーダのような,符号Eで示さ
れた別個のエンコーダまたはレゾルバ(resolver)も,
シャフトの速度およびシャフトの回転量を測定するため
に使用できる。中空シャフトエンコーダは,符号エンコ
ーダであってもよい。合成直角エンコーダとサーボ駆動
の組み合わせは,広範囲な速度,たとえば,0‐1000 rp
m(瞬間半径測定に対し重要になる)にわたって正確な
速度および位置制御を生み出すと信じられている。
立体12上に支持され,ボルト34により留め付けされてい
る。図1および図2によくしめされているように,モー
タ組立体30は側方部材11に関して中央にあり,上方フレ
ーム組立体12のほぼ中心に位置して。モータ組立体30を
中央にすることにより,起動時に,側方部材11におけ
る,モータ組立体30により生じるモーメントは,互いに
相殺される。以前の機械では,モータ組立体が部材の中
心から距離があり,ときに部材の外側に位置していたこ
とは分かるであろう。
タ31の壁部38に取り付けられた環状カバープレート37
(モータの内部要素を埃や他のくずから保護する)を有
してもよい。符号40により一般的に示されたハウジング
が,モータ31をさらに保護するためにモータ31を取り囲
んでいる。図示のように,ハウジングはカバー部分41,
ベース部分42および環状壁部分43(図示では放射状で間
隔があいたボルト44を含む,在来の方法で互いに締め付
けることができる)を有する。ベース部分42は,ボルト
47のようなもので,スピンドルスリーブ46に整合して取
り付けられるように,軸線にそって下方に伸長するスリ
ーブ45を有する。スリーブ45およびスピンドルスリーブ
46の両方は,スピンドル22および第一のベアリング組立
体50(スピンドル22を回転可能に受け入れるためのロー
ラベアリングを含む)を受け入れる穴48,49をそれぞれ
画成する。トラストベアリング51が,モータ組立体30に
より生じる軸線方向の力に抗するように使用され,合わ
せられ得る。
環状モータ組立体33が,スピンドル22に結合され,ステ
ータ組立体32により画成される開口内で自由回転可能に
なるように,スピンドル22は,スピンドル22の中央部分
54に隣接して細い部分53を形成するように,第一のベア
リング組立体51の近くを細くしてもよい。放射状フラン
ジ56が細い部分53より伸長してもよく,またはロータ組
立体33および第一のベアリング組立体50の間で,スピン
ドル22に取り付けられるロックナットもしくはワッシャ
により形成されてもよい。第一のシール57がベアリング
組立体50をモータ組立体30から封止する放射状フランジ
56に隣接して配置されている。第二のシール58がベアリ
ング組立体50をスピンドルの中央部分54から封止する。
細い部分53は,スピンドルの穴49に入れられた第二のシ
ール58により画成される開口59を通って,軸線方向にそ
って下方に伸長する。
部は,穴49の領域を実質的に満たすために,細い部分53
に関して,軸線方向にそって外側に伸長する。中央部分
54は,スピンドル穴49に隣接して位置する上方スピンド
ルハウジング組立体60内に伸長し,その中で自由回転可
能になっている。上方スピンドルハウジング組立体60の
フランジ部分61がスピンドルスリーブ46に隣接して位置
し,スピンドル22の中央部分54の他の部分を受け入れる
ため,スピンドル穴49と実質的に同じ直径をもつ上方ス
ピンドルハウジング穴62を画成する。フランジ部分61
は,スピンドル46に隣接した,環状で平坦な段部63を画
成するスピンドルスリーブ46から軸線方向外側に伸長す
る。上方スピンドルハウジング60のボディー部分65が,
フランジ部分61から軸線方向にそって下方に伸長し,フ
ランジ部分61の下側に,第二の段部64を画成するように
放射状内側に細くなっている。第二の段部64から,ボデ
ィー部分65は軸線方向下方に伸長し,ボディー部分65の
外側の外側面66を画成する。上方スピンドルハウジング
組立体60内で,ボディー部分65は,スピンドル22の膨出
部分68および,符号70により一般的に示された第二のベ
アリング組立体を受け入れるために,スピンドルハウジ
ング穴62から放射方向外側に伸長する室部分67を画成す
る。
に伸長したスリーブ56に代えてスピンドル22の膨出部分
68を除き,第一のベアリング組立体50と実質的の同一で
ある。第一のベアリング組立体50の場合では,トラスト
ベアリング71は,モータ組立体30,タイヤT,または下
方チャック組立体90からのものも含め,試験中に生じる
軸線方向の力に抗するために使用できる。したがって,
トラストベアリング71は,これらの負荷を受け入れるよ
うにすることができる。シール72が,上方スピンドルハ
ウジング穴62からベアリング組立体70を遮断するため
に,膨出部分68および室部分67に隣接して配置される。
キャッププレート73が,室部分67の下方部分74を画成
し,ボルト等により上方スピンドルハウジング組立体60
に取り付けられる。
プ組立体がキャッププレート73を通過して軸線にそって
下方に伸長し,ボルト76等によりスピンドル22に取り付
けられている。キャップ組立体75はスピンドル22の膨出
部分68よりも径が大きく,キャッププレート73のキャッ
プ78内に受け入れられている。シール67が室部分67をシ
ールするために,キャップ穴78およびキャップ組立体75
に隣接して設けられている。
るキャップ穴81を画成する環状ボディー80を有する。キ
ャップフランジ82が,キャップ組立体75の下方端部から
放射方向外側に伸長し,第一および第二の平坦な段部8
3,84を画成する。符号85により一般的に示されている
受け器(receiver)組立体が環状ボディー80から軸線方
向下方にかつ段部84の内部から伸長し,端部87で,上方
チャック組立体20を外に開く,外に向かってテーパーが
付けられた受け入れ穴86を画成する。外に向かってテー
パーが付けられた穴86は,以下で詳説するように,下方
チャック組立体90上に位置するノーズを受け入れる大き
さおよび形状をもつ。
ーム材13,13上に取り付けられて示され,油圧ユニット
92に取り付けられているシャフト91に少なくとも支持さ
れている。油圧ユニット92は従前通り,チャック組立体
90を昇降させるように作動するピストン93およびシリン
ダー94を含む。言いかえると,油圧ユニット92は,上方
チャック組立体20に向かってまたはそれから遠ざかるよ
うに下方チャック組立体90を軸線方向に移動させること
ができる。このように,タイヤTはコンベヤ15にそって
機械10に移動した後に,試験の目的で,上方および下方
チャック組立体20,90の間でつかまえられる。
は,モータ組立体30により直接駆動されないことを除
き,上方チャック組立体20と類似する。下方チャック組
立体90は自由回転可能で,上方チャック組立体20および
つかまえられたタイヤを通して作用する,モータ組立体
30により生じたトルクにより回転する。ノーズ組立体95
が環状端部96を有する下方チャック組立体90から上方に
伸長し,キャップ穴81に対応するノーズ穴97を画成す
る。環状端部96の外壁98は,受け器組立体86の内壁と整
合するように内向きに傾斜している。ノーズ組立体95は
異なるビード(bead)間隔をもつタイヤに対して,軸線
方向に調節できる下方チャック組立体90内に滑動可能に
取り付けられ得る。
下方チャック組立体90は,試験の準備のために,上方お
よび下方組立体20,90の間にタイヤをつかまえるべく,
軸線方向にそって移動できる。下方チャック組立体90が
引っ込んだ位置,すなわちコンベヤ組立体15の下にある
と,タイヤTがコンベヤ組立体15にそって下方チャック
組立体90とともにレジストリーのところに移動すること
は分かるであろう。下方チャック組立体90は,つぎに,
タイヤTがタイヤをしっかりとすえつけるために,上方
チャック組立体20の下方チャックハウジング部分75と係
合するように,上昇する。タイヤTはつぎに,空気の通
路24を通った供給源28からの空気により,所望の膨張圧
へと膨張する。膨張すると,タイヤTは回転し,下述す
る負荷ホイールがタイヤTと係合するように移動し,そ
の試験が実行される。
荷ホイール組立体もまた設けられ,骨組F上に取り付け
ることができる,符号121により一般的に示されてい
る,キャリッジにより支承されている。負荷ホイール組
立体120は,キャリッジ121上に位置するスピンドル12
3,123上に回転可能に取り付けられた負荷ホイール122
を含む。スピンドル123,123は,説明されるだろうタイ
ヤTの特性を測定するために使用することができる負荷
セル(図示せず)と関連する。キャリッジ121は,符号1
25により一般的に示されている負荷ホイールモータ組立
体のパワーのもとで,タイヤTに接近し,遠ざかるよう
に移動可能である。
5にそって均等性機械10内に運ばれる。タイヤTがチャッ
ク組立体20,90とでレジストリーのところにあると,タ
イヤTはつかまえられ,モータ組立体30により回転す
る。負荷ホイール122は,タイヤTとともに回転するよう
にタイヤTと接触するように移る。負荷ホイールと関連
した負荷セルは,タイヤTから負荷ホイール122へと伝え
られる力を測定し,コントローラCへこの情報を伝え
る。機械10によりなされる他の測定とともに,これらの
力により,コントローラCは,タイヤTの特性を判定する
ことができ,必要に応じた訂正もできる。
の平面図である。
線3−3にそった部分断面図を示す。
示す,図1の線3−3にそった部分断面図を示す。
Claims (16)
- 【請求項1】タイヤを試験するタイヤ均等性機械であっ
て, a)試験されるタイヤを受け入れるための骨組と, b)該骨組により支承されるモータと, c)前記骨組内に配置される回転可能なスピンドル組立体
と,を含み, d) 前記回転可能なチャック組立体は,そのチャック組
立体を選択的に回転するために,前記モータに直接連結
されるスピンドルを含み, 1)このことにより,試験される前記タイヤは前記回転可
能なチェック組立体上に取り付けられ,試験の目的のた
めに,前記モータにより回転させられる,ところのタイ
ヤ均等性機械。 - 【請求項2】請求項1に記載のタイヤ均等性機械であっ
て,前記モータ組立体は,穴を画成するステータ組立体
と,該ステータ組立体に隣接して取り付けられ,前記ス
ピンドルに連結されるロータ組立体とを有し,前記スピ
ンドルは前記穴内に受け入れられる,ところのタイヤ均
等性機械。 - 【請求項3】請求項2に記載のタイヤ均等性機械であっ
て,前記スピンドルは,前記ロータ組立体を受け入れる
ために,前記ステータ組立体に隣接して細い部分を有す
る,ところのタイヤ均等性機械。 - 【請求項4】請求項1に記載のタイヤ均等性機械であっ
て,前記モータ組立体は,前記骨組内の中央に位置す
る,ところのタイヤ均等性機械。 - 【請求項5】請求項1に記載のタイヤ均等性機械であっ
て,前記骨組は四つの側方部材を含み,前記モータ組立
体の中央は,各前記側方部材から等距離に位置する,と
ころのタイヤ均等性機械であって, - 【請求項6】請求項1に記載のタイヤ均等性機械であっ
て,前記モータ組立体は,前記骨組に取り付けられた環
状ステータ組立体を有するブラシレスモータ,および前
記ステータ組立体により生じた電場の力のもとで自由に
回転可能なロータ組立体を含む,ところのタイヤ均等性
機械。 - 【請求項7】請求項6に記載のタイヤ均等性機械であっ
て,前記スピンドルは,第一の部分,およびその隣接し
て位置するその主要部分よりも小さな直径の第二の細い
部分を有し,前記ロータ組立体は,前記スピンドルに前
記細い部分で連結される,ところのタイヤ均等性機械。 - 【請求項8】請求項7に記載のタイヤ均等性機械であっ
て,さらに,前記スピンドルとともに作動し,スピンド
ルの自由回転を可能にする第一のベアリングを有し,該
第一のベアリングは前記ロータ組立体の軸線方向外側に
位置する,ところのタイヤ均等性機械。 - 【請求項9】請求項8に記載のタイヤ均等性機械であっ
て,前記第一のベアリング組立体は,前記スピンドルに
隣接し,放射状で間隔があけられたローラベアリングを
含む,ところのタイヤ均等性機械。 - 【請求項10】請求項9に記載のタイヤ均等性機械であ
って,前記ローラベアリングはトラストベアリングであ
る,ところのタイヤ均等性機械。 - 【請求項11】タイヤを試験するためのタイヤ均等性機
械であって, a)試験されるタイヤを受け入れるための骨組と, b)骨組内に位置する回転可能なチャック組立体であっ
て,上方チャック組立体,および試験するために骨組に
入ったタイヤをつかまえるために,軸線方向に移動でき
る下方チャック組立体を含み, c)前記上方チャック組立体が,前記骨組により軸線方向
に支持はされるがその中で回転可能なスピンドルを含
む,ところのチャック組立体と, d)前記スピンドルに直接連結されるモータ組立体と,を
含み,前記モータ組立体は,前記スピンドルの一部を受
け入れる環状ステータ組立体,およびステータ組立体に
より発生する場のもとで,回転可能なロータ組立体を有
し, e)前記ロータ組立体は前記スピンドルに締め付けられ,
このことにより,前記ステータ組立体に駆動電流を適用
すると,前記スピンドルは回転し,タイヤは上方および
下方チャック組立体の間に捕えられ,前記モータ組立体
を付勢すると,回転する,ところのタイヤ均等性機械。 - 【請求項12】回転可能な負荷ホイールを介してシミュ
レートされた力を適用することにより,試験されるタイ
ヤを受け入れるための骨組を有する,タイヤを試験する
ためのタイヤ均等性機械における駆動組立体であって, a)骨組に軸線方向に支持され,そこで自由回転可能なス
ピンドルと, b)スピンドルを受け入れるための穴を画成する環状ステ
ータ組立体を有するモータ組立体と, c)前記スタータ組立体に隣接し,前記スピンドルに連結
されるロータ組立体と,を含み,このことにより,スピ
ンドルは前記モータ組立体を付勢すると回転する,とこ
ろの駆動組立体。 - 【請求項13】請求項12に記載の駆動組立体であっ
て,前記モータ組立体はブラシレスモータである,とこ
ろの駆動組立体。 - 【請求項14】請求項12に記載の駆動組立体であっ
て,前記スピンドルは,中央部分に隣接した,細い部分
を有し,前記細い部分は前記穴内に受け入れられ,前記
ロータ組立体は前記細い部分に連結される,ところの駆
動組立体。 - 【請求項15】請求項12に記載の駆動組立体であっ
て,前記スピンドルは,前記モータ組立体の軸線方向外
側に位置する第一のベアリング組立体上に回転可能に支
持され,前記第一のベアリング組立体は,前記スピンド
ルとともに作動する複数のローラ組立体を含む,ところ
の駆動組立体。 - 【請求項16】請求項15に記載の駆動組立体であっ
て,前記ローラベアリングは,モータ組立体により生ず
る,前記スピンドルの軸線方向の移動に抗するようにし
たトラストベアリングである,ところの駆動組立体。
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