JP2005331356A

JP2005331356A - タイヤ試験機とそのタイヤ試験機の芯ぶれ測定方法

Info

Publication number: JP2005331356A
Application number: JP2004149678A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Sasamoto; 義幸篠本; Mikio Kato; 幹雄加藤; Toshikatsu Nonaka; 俊克野中
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2005-12-02
Anticipated expiration: 2024-05-19
Also published as: JP4213625B2

Abstract

【課題】タイヤの各種タイヤユニフォミティを測定するタイヤ試験機において、高精度の測定結果を得ることができるようにする。
【解決手段】タイヤＴの非装着時に、ロック部材１８を係止部４０に係止した状態において、スピンドルの少なくともどちらか一方を相互離反方向へ移動させて、ロック部材１８と係止部４０とをスピンドルの軸線方向に密着係合させる軸方向係合手段を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤユニフォミティの測定に使用されるタイヤ試験機に関するものである。

タイヤユニフォミティ（タイヤの静的又は動的な特性）を測定するために使用されるタイヤ試験機は、タイヤを装着する一対のリムと、これら各リムをそれらの各回転中心部で支持する一対のスピンドルと、これら両方のスピンドルを所定範囲内で相対近接離反自在に保持させるロック部材と、を有している（例えば、特許文献１等参照）。
そして、一対のスピンドルは上下に同一軸芯上に配置され、上スピンドルに上側リムが支持され、下スピンドルにはその上端部に下側リムが支持されている。
これら上下スピンドルのうち一方が同他方に近接したり離反したりすることで、上下リムがそれぞれ相対的に近接したり離反したりする。

このタイヤ試験機では、上下リムを互いに離反させた状態で下リム上へタイヤを載せ、その後、上下リムを互いに相対近接させてタイヤの両側のビード部に上下のリムがそれぞれ当接する挟持状態とさせ、上下スピンドルが離反しない係合状態とさせた後、タイヤ内へ加圧気体（空気）を供給してこのタイヤを膨らませる。そして、タイヤの外周面（トレッド面）にドラムローラを押し付けて、このドラムローラの回転によってタイヤに回転を与えつつ、各種の測定を行うというものであった。
特開２００４−２８７００号公報

従来のタイヤ試験機では、タイヤを装着保持させるときにこのタイヤが加圧気体で膨らんだ状態（インフレート状態）にされることに伴い、上下リム相互間には引き離し作用が派生し、これで上下リムを支持している上下スピンドルは相互に上下方向へと付勢されることになり、その結果、これら上下スピンドルが係合された中に含まれている機械的な遊び（ギャップ）が殺されて、ガタつきの生じない安定状態になる。そのため、タイヤに対する各種の測定において信頼性のある測定結果が得られている筈である。
しかしながら、上下リムはタイヤのサイズ替えをするたびにスピンドルに対する脱着が必要なものであり、その都度、上下スピンドルと各リムとの支持間における位置関係にバラツキが生じる可能性は否定できない。もし、この位置関係にバラツキが生じていれば、リムには回転によって面ブレや芯ブレ等に至ることが必定であり、結果、これらがタイヤの測定結果にも反映してしまうことになる。またリム自体に製作誤差やその後の取り扱いに伴う微少な変形が生じていれば、それもリム回転時の面ブレや芯ブレ等に至ることになる。

そこで上下スピンドルにそれぞれリムを取り付けた時点でこれらリムが正しく取り付けられているか否かの測定をしたいといった要請が出てくる。このリムに関する取付状態の測定は、リムを回転させつつビードシート面（タイヤのビートに当接する面）にダイヤルゲージを当てて行うのが最適とされるため、タイヤを装着するより前に行う必要がある。
ところが従来のタイヤ試験機では、上記したように装着保持させたタイヤを加圧気体で膨らませたときに上下スピンドルが相互に上下方向へと付勢され、これによってはじめて上下スピンドルはガタの生じない安定状態になるので、タイヤを装着しないままリムの取付状態を測定したとしても、上下スピンドル相互にはガタが含まれた状態にあると言うべきであり、これを機械精度としてそのまま扱うには無理があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、タイヤ装着前であって且つリム取付状態下での機械精度を高めるように装置側での調整を可能にして、タイヤの各種タイヤユニフォミティ測定において高精度の測定結果を得ることができるようにしたタイヤ試験機とそのタイヤ試験機の芯ぶれ測定方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係るタイヤ試験機は、一対のリムの一方を有する筒状の第１スピンドルと、前記一対のリムの他方を有し且つ前記第１スピンドルに内嵌する柱状の第２スピンドルとを備え、第１又は第２スピンドルのうち一方のスピンドルの周壁に係止部が設けられ、他方のスピンドルに前記係止部と係合して第１スピンドルと第２スピンドルとが離反するのを阻止するロック部材が設けられたタイヤ試験機において、タイヤを前記リムに非装着の状態且つ、前記ロック部材を係止部に係合した状態で、前記スピンドルの少なくともどちらか一方を相互離反方向へ移動させて、前記ロック部材と前記係止部とをスピンドルの軸線方向に密着係合させる軸方向係合手段が設けられている点にある。

これによれば、ロック部材を係止部に係合した状態において、軸方向係合手段によって、第１スピンドル及び第２スピンドルを相互離反方向へ移動させて、ロック部材と係止部とをスピンドルの軸方向（軸線方向）に密着係合できるため、タイヤを装着しなくても従来のようにタイヤを装着してタイヤにインフレートした状態と同じ状態（疑似インフレート状態）を得ることができるようになり、係合関係中に含まれている機械的な遊び（ギャップ）は抹消でき、いずれのスピンドルもガタつきの生じない安定状態にさせることができる。

そのためこの安定状態でのスピンドルの位置精度を測定すれば、これをタイヤ試験機としての機械精度と見なすことができ、これを使って装置側での適宜調整を行ったり、或いは測定データに対する補正値として把握したりする（タイヤの測定結果に反映させる）ことができるものである。
前記軸方向係合手段は、前記ロック部材を係止部に係合した状態において、両スピンドル間に形成されている空間に気体を供給する押圧力供給路を有していることが好ましい。
これによれば、ロック部材を係止部に係合したことによって形成される両スピンドル間の空間に、気体を供給することによって両スピンドルを離反方向に移動させることができ、気体の圧力を調整することによって、従来のようにタイヤインフレート状態と略同じロック部材のロック状態、言い換えれば、第１スピンドルと第２スピンドルとがタイヤがインフレートされたときと略同じ位置となる。

前記押圧力供給路は、タイヤをインフレートするためのタイヤ圧供給路から分岐しており、前記軸方向係合手段は、前記タイヤ圧供給路に供給された気体を強制的に前記押圧力供給路へ送る栓体を有しているのが好ましい。
これによれば、タイヤ非装着時に、タイヤ圧供給路に気体を送ることによって空間に圧力を供給することができる。また、タイヤ圧供給路から押圧力供給路を分岐させているので構成を簡素化できる。
前記軸方向係合手段は、前記空間を気密にすべくリング状のシールを第１スピンドルと第２スピンドルとの間に備えていることが好ましい。

これによれば、リング状のシールを設けるだけで空間を気密空間にすることができるので、より確実に気体圧力によって第１スピンドル及び第２スピンドルを相互離反方向（スピンドルの軸線方向）へ移動させることができる。しかも、空間を気密にしているために、長時間にわたってタイヤインフレートと略同じ状態を維持することが可能である。
本発明のタイヤ試験機の芯ぶれ測定方法は、前記ロック部材と前記係止部とを係合し、前記第１スピンドルと前記第２スピンドルとの間に形成される空間に気体を供給し、この供給された気体による圧力でスピンドルの少なくともどちらか一方を相互離反方向へ移動させて前記ロック部材と前記係止部とをスピンドルの軸線方向に密着係合した後に、タイヤが非装着状態のリムの芯ぶれを測定する方法である。

これによれば、タイヤを装着しなくても、従来のようにタイヤにインフレートした状態と同じ状態にすることができ、この状態でリムの芯ぶれを測定することで、この測定値に基づいてタイヤ試験機を適宜に調整することができる。

本発明に係るタイヤ試験機では、タイヤの各種タイヤユニフォミティ測定において高精度の測定結果を得ることができるようになる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１〜図３は、本発明に係るタイヤ試験機１の第１実施形態を示している。
タイヤ試験機１は、一端が大きく開口した筒状の第１スピンドル３と、この開口を通って第１スピンドル３に内嵌する外観が柱状の第２スピンドル２と、第２スピンドル２に径方向出退自在に嵌合されたロック部材１８と、を有している。この第１スピンドル３と第２スピンドル２とは、上下に配置されていて相対移動自在となっており、第１スピンドル３が下スピンドルとされ、第２スピンドル２が上スピンドルとされている。

上スピンドル２にはその下端部に上側リム５がボルト６によって支持固定され、下スピンドル３にはその上端部に下側リム７がボルト８によって支持固定される。上側リム５や下側リム７にとって、上下のスピンドル２，３で支持される位置はそれらの回転中心位置である。
これら上側リム５や下側リム７は、タイヤＴにおける両側のビード部に各別に当接可能となった円盤状のもので、タイヤＴのタイヤサイズに合わせて複数種類のサイズのものが準備され、この中から測定ごとに適用サイズのものに交換される。

上スピンドル２は昇降シリンダ（図示略）などによって昇降可能とされており、この昇降で、上側リム５を下側スピンドル３によって支持された下側リム７に対して近接させたり離反させたりする。また、この上スピンドル２はタイヤＴの回転中心を回転軸として水平回転自在な状態に保持されている。
また、これに対して下スピンドル３は、装置フレーム９及びベアリングハウジング１０により、上下動はしないが上スピンドル２と同軸回りで水平回転自在となる状態に保持されている。

ベアリングハウジング１０は、装置フレーム９に設けられたスピンドルハウジング４２の内部に設けられており、このベアリングハウジング１０と下スピンドル３との間に設けたベアリング４３によって、下スピンドル３は回転自在となっている。
このタイヤ試験機には、リム５，７に装着したタイヤＴをインフレートするインフレート手段２０が設けられている。このインフレート手段２０は、上下の各リム５，７間でタイヤＴを装着保持させた後、このタイヤＴ内に加圧気体（空気など）を充填させるためのもので、下スピンドル３内を貫通するタイヤ圧供給路２１を有している。

このタイヤ圧供給路２１は、下スピンドル３内を下スピンドル３の下端から上端へ貫通しており、このタイヤ圧供給路２１の上端側でリム７を装着した装着部よりも径方向内側に気体出口２２が形成されている。この気体出口２２から空気をタイヤＴ内に供給することができるようになっている。また、このタイヤ圧供給路２１には、下スピンドル３の下方から給気管２３を介して供給源（図示略）から気体が供給されるようになっている。
下スピンドル３は円筒状に形成されており、図３に示すように、下スピンドル３の内壁には、この内壁から径内方向へ突出した凸状の係止部４０がその内壁の全周に亘って設けられている。この係止部４０は、軸芯方向に複数設けられている。

上スピンドル２は円筒状に形成されており、この上スピンドル２には、上スピンドル２に対して径方向に出退するロック部材１８が設けられている。このロック部材１８は、上スピンドル２を下スピンドル３に内嵌したときに、下スピンドル３の係止部４０に係合して上スピンドル２及び下スピンドル３とが離反するのを阻止するものである。
このロック部材１８の先端部には、前記係止部４０に係脱する凸状の被係止部４１が設けられており、このロック部材３の基端部を、上スピンドル２の中空内に設けられたクサビ形のロック切替部材１６の外周上に摺動させることによって、被係止部４１の係止部４０への係脱が行われるように構成されている。

即ち、ロック切替部材１６は、上スピンドル２の中空内に設けられた駆動軸１７によって上下動可能とされており、ロック切替部材１６を下方に移動させてロック部材３の基端部をロック切替部材１６の上部側へ摺動させれば、ロック部材１８が径内方向へ移動して
被係止部４１が係止部４０から離れロック解除となり、一方で、ロック切替部材１６を上方に移動させてロック部材３の基端部をロック切替部材１６の下部側へ摺動させれば、ロック部材１８が径外方向へ移動して被係止部４１が係止部４０に係合しロック状態となる。

このタイヤ試験機１には、上記のようにロックした状態において、タイヤ非装着時に上スピンドル２を相互離反方向へ移動させて、ロック部材１８の被係止部４１と下スピンドル３の係止部４０とをスピンドルの軸線方向（軸方向）に密着係合させる軸方向係合手段４５が設けられている。
なお、この軸方向係合手段４５は、上下スピンドル２，３の少なくともどちらか一方を相互離反方向へ移動させて、ロック部材１８を係合する側のスピンドルの係止部４０にスピンドルの軸線方向に向けて密着係合させるものであればよく、例えば、上下スピンドル２，３の両方を相互離反方向に移動させるものであっても、一方スピンドルのみを相互離反方向に移動させるものであってもよい。

ロック状態であるとき、被係止部４１が係止部４０に係合してそれぞれの突起部が噛み合った状態でも、それらの加工精度や動作精度等を理由とする上下方向の微少な遊び（ギャップ）が生じている。この遊びは、上下方向でおおよそ０．５〜数ｍｍであり、これに伴い水平方向で１０数μｍ程度のガタとなっていることが多いようである。
このとき、上スピンドル２の下部と下スピンドル３との間には、空間３０が形成されている。即ち、ロック状態であるとき、上スピンドル２の下端２ａと、上スピンドル２を嵌合する下スピンドル３の嵌合凹部４７の底部４７ａとは、上下に離れており、その間に空間３０が形成されている。

軸方向係合手段４５は、空間３０に気体を供給する押圧力供給路２７を有している。
この押圧力供給路２７は、空間３０に気体を供給するためのものであり、タイヤ圧供給路２１の中途部から分岐して空間３０に連通している。
したがって、供給源からタイヤ圧供給路２１に気体を供給するとその気体はタイヤ圧供給路２１から分岐した押圧力供給路２７に流れ、この押圧力供給路２７を介して空間３０に供給するようになっている。
軸方向係合手段４５は、タイヤ圧供給路２１の気体出口２２に対して着脱自在となる栓体３２（図２に示す）を有している。この栓体３２は、タイヤＴの非装着時などに、タイヤ圧供給路２１に供給された気体を押圧力供給路２７へ強制的に送るものである。

この栓体３２は例えば円筒状に形成されており、下スピンドル３の上部円筒部に外嵌し、気体出口２２の開口周部の上下で栓体３２にＯリング等のリング状シールを設けることにより、この気体出口２２を遮断可能になっている。
したがって、栓体３２を気体出口２２に着装し、タイヤ圧供給路２１に気体を供給すれば、タイヤ圧供給路２１を流れる気体は、タイヤ圧供給路２１から分岐した押圧力供給路２７に流れ、この押圧力供給路２７を介して空間３０に供給される。
このとき、空間３０に入った気体の圧力によって、上スピンドル２がその軸線方向上方、即ち、相互離反方向へ移動するようになるのである。

図２に示すように、上スピンドル２の下方にはリング状のシールとしてＯリング４８が設けられている。このＯリング４８は空間３０を気密にするためのもので、上スピンドル２を下スピンドル３に嵌合したとき、上スピンドル２と下スピンドル３との間に位置して、その外周面が下スピンドル３の内壁に密着するようになっている。
なお、リング状シールは下スピンドル３の嵌合凹部４７の周壁及び上スピンドル２の先端面に密着し得るように設けてもよい。
このような構成のタイヤ試験機１を使用する方法及び、このタイヤ試験機１のリム５、７の芯ぶれ測定方法について説明する。

まず図２に示すように、下スピンドル３に設けられたインフレート手段２０の気体出口２２へ軸方向係合手段４５の栓体３２を取り付ける。また、上スピンドル２に上側リム５を取り付けると共に下スピンドル３に下側リム７を取り付け、そしてタイヤＴを装着保持させないままで上スピンドル２を下降させて、ロック部材１８で上スピンドル２と下スピンドル３とをロックする。
この状態でインフレート手段２０の給気管２３を介して下スピンドル３のタイヤ圧供給路２１へ気体を供給する。すると、上記したように気体は気体出口２２から噴出できないために押圧力供給路２７を介して空間３０へと噴出し、上スピンドル２を押し上げるようになる。

そのため、下スピンドル３に対して上スピンドル２が上方へと離反される、これでロック部材１８の被係止部４１と下スピンドル３の係止部４０との軸方向（スピンドルの軸線方向）の接触面４６（接触部）が密着するようになり、その結果、機械的に生じる被係止部４１と係止部４０との軸方向の微少な遊び（ギャップ）が殺され、上下のスピンドル２，３の間がガタのない安定状態になる。
この安定状態は、恰も、上下のスピンドル２，３に取り付けた上下のリム５，７でタイヤＴを装着（挟持）保持させ、更にこのタイヤＴを加圧気体で膨らませたときと同じ、と見なすことのできる疑似インフレート状態となる。

そこで、上側リム５のビードシート面５ａ（タイヤＴのビートに当接する面）や下側リム７のビードシート面７ａへダイヤルゲージ（図示略）を当て、これら上下のスピンドル２，３を回転させつつその面ブレや芯ブレ等に関する精度測定を行えばよい。
上記からわかるように、リムの芯ぶれ測定方法は、ロック部材１８を下スピンドル３に係合したときに上スピンドル２と下スピンドル３との間に形成される空間３０に気体を供給して、上スピンドル２を相互離反方向へ移動させてロック部材１８と上スピンドル２とを密着係合した後に、リム５、７の芯ぶれを測定するものである。

なお、上下のスピンドル２，３に対して上側リム５や下側リム７を取り付けない状態で、これら上下のスピンドル２，３についてそれら適所にダイヤルゲージを当てて位置精度を測定を行うこともできる。
このような測定結果に基づき、装置側での適宜調整を行う。装置側での調整ができない場合、或いは装置側で調整するほどに満たない微少なものについては、上記の測定結果を、その後に行うタイヤＴのタイヤユニフォミティ測定に対する補正値として反映させるものとしてもよい。

その後は、インフレート手段２０による気体の供給を停止し、上スピンドル２を上昇させてから下スピンドル３に着装してある栓体３２を外し、それからタイヤＴを手順通り装着させてこのタイヤＴのタイヤユニフォミティ測定を行うようにする。
図４は、本発明に係るタイヤ試験機の第２実施形態を示している。
上記第１実施形態では、上スピンドル２が下スピンドル３に内嵌されていたが、この第２実施形態のタイヤ試験機１では、下スピンドル３が上スピンドル２に内嵌している。
即ち、上下のスピンドル２，３の嵌合関係が上下で逆になっている点にある。

また、これに伴いロック部材１８は下スピンドル３に径方向出退自在に設けられており、上スピンドル２の内壁に係止部４０が設けられている。
そしてこの構成の違いから、上スピンドル２に対してインフレート手段２０のタイヤ圧供給路２１が設けられているものであり、また軸方向係合手段４５（タイヤ圧供給路２１に対してその中途部に押圧力供給路２７が接続され且つタイヤ圧供給路２１の気体出口２２を遮断する栓体３２が着脱自在に設けられる構成）についても、上スピンドル２に対して設けられていることになる。

そのため、軸方向係合手段４５において栓体３２を気体出口３２へ着装し、インフレート手段２０のタイヤ圧供給路２１へ気体を供給すると、この気体は押圧力供給路２７を介して空間３０へと噴出し、上スピンドル２を軸方向に押し上げる。
そのため結果として、これでロック部材１８の被係止部４１と下スピンドル３の係止部４０との軸方向の接触面（接触部）が密着するようになり、その結果、機械的に生じる被係止部４１と係止部４０との軸方向の微少な遊び（ギャップ）が殺され、上下のスピンドル２，３の間がガタのない安定状態になる。

これらの作用効果は基本的に第１実施形態の場合と略同様である。
ところで、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば、軸方向係合手段４５として用いる栓体３２は、板状に形成することが限定されるものではなく、プラグ状など、要は気体出口２２を遮断することのできる形状であればどのようなものであってもよい。
また図示は省略するが、この軸方向係合手段４５では、栓体３２の使用に代えて開閉弁を用いる構造にすることもできる。この場合、開閉弁は、インフレート手段２０のタイヤ圧供給路２１に対して押圧力供給路２７が接続される位置と、タイヤ圧供給路２１の気体出口２２までとの間の適所に設ければよいことになる。

この場合に用いる開閉弁は、手動によって開閉させるものでも、遠隔操作等によって自動的、機械的に開閉させるものでもよい。
リム５，７の上下位置関係は限定されず、また左右方向で対向配置されるものとしてもよい。その他、タイヤ試験機自体の細部構成は適宜変更可能である。

本発明に係るタイヤ試験機の第１実施形態を示した正面断面図である。第１実施形態のタイヤ試験機に対して軸方向係合手段の栓体を着装した状況を示した要部拡大正面断面図である。ロック部材を下スピンドルに密着係合した詳細図である。本発明に係るタイヤ試験機の第２実施形態を示した正面断面図である。

符号の説明

Ｔタイヤ
１タイヤ試験機
２上スピンドル
３下スピンドル
５上側リム
７下側リム
２０インフレート手段
２１タイヤ圧供給路
２２気体出口
２７押圧力供給路
３０空間
３２栓体
４５軸方向係合手段

Claims

一対のリムの一方を有する筒状の第１スピンドルと、前記一対のリムの他方を有し且つ前記第１スピンドルに内嵌する柱状の第２スピンドルとを備え、第１又は第２スピンドルのうち一方のスピンドルの周壁に係止部が設けられ、他方のスピンドルに前記係止部と係合して第１スピンドルと第２スピンドルとが離反するのを阻止するロック部材が設けられたタイヤ試験機において、
タイヤを前記リムに非装着の状態且つ、前記ロック部材を係止部に係合した状態で、前記スピンドルの少なくともどちらか一方を相互離反方向へ移動させて、前記ロック部材と前記係止部とをスピンドルの軸線方向に密着係合させる軸方向係合手段が設けられていることを特徴とするタイヤ試験機。
前記軸方向係合手段は、前記ロック部材を係止部に係合した状態において、両スピンドル間に形成されている空間に気体を供給する押圧力供給路を有していることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ試験機。
前記押圧力供給路は、タイヤをインフレートするためのタイヤ圧供給路から分岐しており、前記軸方向係合手段は、前記タイヤ圧供給路に供給された気体を強制的に前記押圧力供給路へ送る栓体を有していることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ試験機。
前記軸方向係合手段は、前記空間を気密にすべくリング状のシールを第１スピンドルと第２スピンドルとの間に備えていることを特徴とする請求項２，３のいずれかに記載のタイヤ試験機。
一対のリムの一方を有する第１スピンドルを、前記一対のリムの他方を有する第２スピンドルに外嵌して、一方のスピンドルに設けたロック部材を他方のスピンドルに設けた係止部に係合して両スピンドルの位置決めを行った後に、前記両リムにタイヤを装着してタイヤユニフォミティを測定するようにしたタイヤ試験機で、
前記ロック部材と前記係止部とを係合し、前記第１スピンドルと前記第２スピンドルとの間に形成される空間に気体を供給し、この供給された気体による圧力でスピンドルの少なくともどちらか一方を相互離反方向へ移動させて前記ロック部材と前記係止部とをスピンドルの軸線方向に密着係合した後に、タイヤが非装着状態のリムの芯ぶれを測定するタイヤ試験機の芯ぶれ測定方法。