JP2015197368A

JP2015197368A - タイヤ試験機

Info

Publication number: JP2015197368A
Application number: JP2014075432A
Authority: JP
Inventors: 武彦若園; Takehiko Wakazono
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2014-04-01
Filing date: 2014-04-01
Publication date: 2015-11-09
Anticipated expiration: 2034-04-01
Also published as: JP6386247B2

Abstract

【課題】タイヤ試験機のチャッキング動作またはデチャッキング動作において、タイヤのバウンドを防止する。
【解決手段】センターコンベア２８で搬送されたタイヤ１０の上面と上リム３０が接触するまで上スピンドル２４を下降させる。その後、センターコンベア２８を上スピンドル２４と同速度で下降させて、タイヤ１０を上リム３０とセンターコンベア２８で挟み込んだ状態で、タイヤ１０を下リム２９に載置させる。更に、センターコンベア２８を下降させる。以上により、タイヤ１０を上リム３０及び下リム２９とで挟み込むチャッキング動作を行う。
【選択図】図６Ｃ

Description

本発明は、タイヤの性能試験を行うためのタイヤ試験機に関する。

自動車等に装着されるタイヤは、周方向で弾性率や寸法形状に不均一な部分があると、高速回転時に振動を生じさせて走行性能を低下させる要因となるため、加硫成形後にタイヤ試験機により周方向の均一性を検査されている。タイヤ試験機は、下フレームと、下フレームに立設された門型フレームと、下フレームに取り付けられたチャックと、門型フレームのビームに取り付けられた上チャックとを有するものが知られている（特許文献１参照）。

このタイヤ試験機は、コンベアで搬入されたタイヤを、コンベアを下降させることにより下チャックの下リム上に載置し、上チャックの上リムを下降させてタイヤ上面と接触させて、下チャックと上チャックとで挟持する（チャッキング動作）。そして、タイヤを下チャックと上チャックとで挟持した状態で、タイヤの内部空間に空気を供給し、タイヤに所定の内圧を付与する。そののち、下チャック及び上チャックにそれぞれ設けられた回転部材（下スピンドル及び上スピンドル）を回転させて、タイヤを回転駆動して、各種性能試験を行うようになっている。タイヤの性能試験が終わると、タイヤの回転駆動を停止して、タイヤの内部空間から空気を排気し、上チャックの上リムを上昇させてタイヤから剥離する。そして、コンベアを上昇させることにより、タイヤが下チャックの下リムから剥離され、コンベア上に載置される（デチャッキング動作）。その後、タイヤはコンベアにより搬出される。

特許５２８４３４０号公報

しかしながら、従来のタイヤ試験機では、チャッキング動作において、タイヤをコンベアで下降させて、下リムに載置する際に、タイヤがバウンドする可能性がある。また、デチャッキング動作において、コンベアでタイヤを下リムから剥離する際に、タイヤがバウンドする可能性がある。そして、チャッキング動作時に、タイヤがバウンドすると、タイヤが正しく上下チャックで挟めず、チャッキング不良が発生し、性能試験を実施することが難しくなる可能性がある。性能試験を実施することができたとしても、チャッキング不良によって、タイヤの性能試験を正しく実施できない可能性がある。また、デチャッキング動作時に、タイヤがバウンドすると、コンベアにタイヤが正しく積載されず、コンベアでタイヤを搬出できなくなる可能性がある。コンベアでタイヤを搬出できたとしても、タイヤマーク位置にタイヤを正しく位置決めできない可能性がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、チャッキング動作またはデチャッキング動作において、タイヤのバウンドを防止することができるタイヤ試験機を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係るタイヤ試験機は、上下方向に移動可能に構成されてタイヤを倒伏状態で載置して搬送するコンベアと、前記タイヤの軸心にその中心位置を合わせて、前記タイヤを上下両側から挟み込む上リム及び下リムと、前記上リム及び前記下リムがそれぞれ先端に装着されると共に、前記タイヤを回転させる上スピンドル及び下スピンドルと、を有し、前記上スピンドル及び前記下スピンドルが接近及び離間するように構成されて前記タイヤを上下両側から挟み込む上チャック及び下チャックからなるチャッキング機構と、を備え、前記コンベアで搬送された前記タイヤの上面と前記上リムが接触するまで前記上スピンドルを下降させた後、前記コンベアを前記上スピンドルと同速度で下降させて前記タイヤを前記上リムと前記コンベアで挟み込んだ状態で前記タイヤを前記下リムに載置させ、更に前記コンベアを下降させて前記タイヤを前記上リム及び前記下リムとで挟み込むチャッキング動作を行うことを特徴とする。

これによると、タイヤ試験機のチャッキング動作で、タイヤが下リムに載置されるまでの間、タイヤが上リムとコンベアで挟み込まれた状態で維持される。そのため、タイヤがバウンドすることを防ぐことができる。

また、本発明に係るタイヤ試験機は、上下方向に移動可能に構成されてタイヤを倒伏状態で載置して搬送するコンベアと、前記タイヤの軸心にその中心位置を合わせて、前記タイヤを上下両側から挟み込む上リム及び下リムと、前記上リム及び前記下リムがそれぞれ先端に装着されると共に、前記タイヤを回転させる上スピンドル及び下スピンドルと、を有し、前記上スピンドル及び前記下スピンドルが接近及び離間するように構成されて前記タイヤを上下両側から挟み込む上チャック及び下チャックからなるチャッキング機構と、を備え、前記上リム及び前記下リムで挟み込まれた前記タイヤの下面と前記コンベアが接触するまで前記コンベアを上昇させた後、前記上スピンドルを前記コンベアと同速度で上昇させて、前記タイヤを前記上リムと前記コンベアで挟み込んだ状態で前記タイヤを前記下リムから剥離させ、更に前記上スピンドルを上昇させて前記タイヤを前記コンベアに載置するデチャッキング動作を行うことを特徴とする。

これによると、タイヤ試験機のデチャッキング動作で、タイヤが下リムから剥離される際、タイヤが上リムとコンベアで挟み込まれた状態で維持される。そのため、タイヤがバウンドすることを防ぐことができる。

また、本発明に係るタイヤ試験機は、上下方向に移動可能に構成されてタイヤを倒伏状態で載置して搬送するコンベアと、前記タイヤの軸心にその中心位置を合わせて、前記タイヤを上下両側から挟み込む上リム及び下リムと、前記上リム及び前記下リムがそれぞれ先端に装着されると共に、前記タイヤを回転させる上スピンドル及び下スピンドルと、を有し、前記上スピンドル及び前記下スピンドルが接近及び離間するように構成されて前記タイヤを上下両側から挟み込む上チャック及び下チャックからなるチャッキング機構と、を備え、前記コンベアで搬送された前記タイヤの上面と前記上リムが接触するまで前記上スピンドルを下降させた後、前記コンベアを前記上スピンドルと同速度で下降させて前記タイヤを前記上リムと前記コンベアで挟み込んだ状態で前記タイヤを前記下リムに載置させ、更に前記コンベアを下降させて前記タイヤを前記上リム及び前記下リムとで挟み込むチャッキング動作を行い、前記上リム及び前記下リムで挟み込まれた前記タイヤの下面と前記コンベアが接触するまで前記コンベアを上昇させた後、前記上スピンドルを前記コンベアと同速度で上昇させて、前記タイヤを前記上リムと前記コンベアで挟み込んだ状態で前記タイヤを前記下リムから剥離させ、更に前記上スピンドルを上昇させて前記タイヤを前記コンベアに載置するデチャッキング動作を行うことを特徴とする。

これによると、タイヤ試験機のチャッキング動作で、タイヤが下リムに載置されるまでの間、タイヤが上リムとコンベアで挟み込まれた状態で維持される。また、タイヤ試験機のデチャッキング動作で、タイヤが下リムから剥離される際、タイヤが上リムとコンベアで挟み込まれた状態で維持される。そのため、タイヤがバウンドすることを防ぐことができる。

ここで、上記タイヤ試験機において、前記コンベアは、駆動機にサーボモータを具備する電動シリンダにより上下方向に移動可能に構成されて良い。

これによると、コンベアがタイヤに接触するまでの動作を正しく行うことができる。また、コンベアの速度を、上スピンドルと正しく同期することができる。

本発明のタイヤ試験機は、チャッキング動作またはデチャッキング動作において、タイヤのバウンドを防止することができる。

本実施形態に係るタイヤ試験機を示す縦断面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機の全体を示す上面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機のコンベアとチャッキング機構とを示す縦断面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機のコンベアを示す縦断面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機の下スピンドルを示す側面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機において、コンベアでタイヤを搬送する過程を示す側面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機において、チャッキング動作を行う過程を示す側面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機において、チャッキング動作を行う過程を示す側面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機において、チャッキング動作を行う過程を示す側面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機において、タイヤの性能試験を行う過程を示す側面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機において、デチャッキング動作を行う過程を示す側面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機において、デチャッキング動作を行う過程を示す側面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機において、デチャッキング動作を行う過程を示す側面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機において、デチャッキング動作を行う過程を示す側面図である。本実施形態に係るタイヤ試験機において、デチャッキング動作を行う過程を示す側面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係るタイヤ試験機を実施するための形態について、具体的な一例に即して説明する。

尚、以下に説明するものは、例示したものにすぎず、本発明に係るタイヤ試験機の適用限界を示すものではない。すなわち、本発明に係るタイヤ試験機は、下記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな変更が可能なものである。

（タイヤ試験機の構成）
図１〜５に基づいて、本実施形態に係るタイヤ試験機１００の構成について説明する。

（タイヤ試験機のコンベアの構成）
図２及び図３に示すように、タイヤ試験機１００は、試験対象となるタイヤを倒伏状態で載置して搬送するコンベアを備える。コンベアは、ベルトコンベアである入口コンベア３５、センターコンベア２８、及び、出口コンベア３４を有する。各コンベア３５，２８，３４は、タイヤ１０を搬送方向Ｄに搬送するように配置されている。

入口コンベア３５は、図示しない客先コンベアから搬送されて投入されるタイヤ１０を倒伏状態で載置して、センターコンベア２８に搬送する。センターコンベア２８は、入口コンベア３５の下流側に接続されて、後述する下チャック２及び上チャック５からなるチャッキング機構内に配置される。出口コンベア３４は、センターコンベア２８の下流側に接続されて、各種性能試験を行ったタイヤ１０を搬送する。

ここで、センターコンベア２８は、入口コンベア３５から受け取ったタイヤ１０を、チャッキング機構を構成する下チャック２及び上チャック５に設けられた縦向きの下スピンドル１９及び上スピンドル２４の回転中心位置に送り込む。回転中心位置は、後述する下スピンドル１９のプランジャ（スピンドル芯）２０となる。

図２及び図４に示すように、センターコンベア２８は、幅方向の左右両側に設けられた一対の搬送ベルト２８ａにより形成される。一対の搬送ベルト２８ａは、輪状のベルトにより形成されて、それぞれ、搬送方向の前に設けられたベルト駆動プーリ２８ｂと搬送方向の後に設けられたベルト従動プーリ２８ｃとの間に掛け渡される。ベルト駆動プーリ２８ｂの駆動軸は、その端部がベルトコンベア用サーボモータ４８に接続される。そして、ベルトコンベア用サーボモータ４８を回転させることにより、駆動軸を介して、ベルト駆動プーリ２８ｂが回転する。そして、搬送ベルト２８ａが駆動されると共に、ベルト従動プーリ２８ｃが回転する。以上により、センターコンベア２８が駆動される。

また、図４に示すように、センターコンベア２８には、エアシリンダ４９が接続されている。また、センターコンベア２８は、エアシリンダ４９を挟んで、ＬＭガイド５０を搬送方向の前方と後方に２本装備する。ＬＭガイド５０には、図２に示すように、略Ｌ字型のフレーム５０ａが備えられる。エアシリンダ４９は、フレーム５０ａを介してセンターコンベア２８を構成する一対の搬送ベルト２８ａを下方から支えるように配置される。そして、エアシリンダ４９が上下方向に駆動（拡縮）することにより、センターコンベア２８が上下方向に移動可能に構成される。尚、ＬＭガイド５０は、エアシリンダ４９によるセンターコンベア２８の上下動のガイドの役割をしている。

ここで、エアシリンダ４９は、図示しないスピードコントローラが具備された電磁弁（以下、「エアシリンダ用電磁弁」という）の制御に伴い、後述する可動ビーム４を介した上チャック５の昇降と同期して、同じ速度で昇降できるよう構成される。即ち、エアシリンダ４９を駆動させるエアシリンダ用電磁弁及び可動ビーム４を駆動させるモータ４１ａ，４１ｂは、図示しないコントローラに接続されて、互いに同期して駆動できるように構成される。

（タイヤ試験機のチャッキング機構の構成）
図１に示すように、タイヤ試験機１００は、下チャック２及び上チャック５からなるチャッキング機構と、下フレーム１、下フレーム１上に取り付けられた一対の鉛直フレーム３ａ，３ｂ、鉛直フレーム３ａ，３ｂに取り付けられたスライドガイド部としてのリニアガイド４０ａ，４０ｂ、リニアガイド４０ａ，４０ｂ間に架け渡された可動ビーム４を有する。下チャック２は、固定側チャックであって、下フレーム１に取り付けられる。下チャック２は、上チャック５は、移動側チャックであって、可動ビーム４に取り付けられる。

下フレーム１は、例えば鋼板の溶接はり合わせ構造や、Ｈ型、Ｉ型等の鋼材からなり、水平方向に延在している。

鉛直フレーム３ａ，３ｂは、例えば鋼板の溶接はり合わせ構造や、角型鋼管からなり、下フレーム１の上面にボルト・ナット等を介して固定されている。鉛直フレーム３ａ，３ｂは、それぞれ下フレーム１の両端部に固定されており、下フレーム１から鉛直方向上方に向けて延在させられている。また、鉛直フレーム３ａ，３ｂにおける互いに対向する側面には、それぞれリニアガイド４０ａ，４０ｂが取り付けられている。鉛直フレーム３ａ，３ｂには、それぞれボールねじ７ａ，７ｂ（ねじ軸）が取り付けられている。ボールねじ７ａ，７ｂは、鉛直フレーム３ａ，３ｂそれぞれの内部空間内において、鉛直方向に延在させられている。

可動ビーム４は、例えば鋼板の溶接はり合わせ構造や、Ｈ型、Ｉ型等の鋼材からなり、その両端がボールねじ７ａ，７ｂそれぞれのナット部分と接続されている。可動ビーム４は、ボールねじ７ａ，７ｂおよびリニアガイド４０ａ，４０ｂを介して一対の鉛直フレーム３ａ，３ｂに支持されている。また、可動ビーム４は、リニアガイド４０ａ，４０ｂにガイドされつつボールねじ７ａ，７ｂの回転により上昇または下降する。可動ビーム４の鉛直方向位置は、いずれか一方の鉛直フレーム３ａ，３ｂ（本実施形態では鉛直フレーム３ｂ）に設けられた直線センサ（リニアセンサ）８により検出される。

ボールねじ７ａ，７ｂの下端には、それぞれ、モータ４１ａ，４１ｂが直接連結されている。これらのモータ４１ａ，４１ｂによりボールねじ７ａ，７ｂは回転させられる。なお、モータ４１ａ，４１ｂは同期駆動される。

ボールねじ７ａ，７ｂの、モータ４１ａ，４１ｂと可動ビーム４との間の部分には、それぞれ、円盤に多数の穴（図示せず）が穿孔された円形ディスク１３ａ，１３ｂが設けられている。円形ディスク１３ａ，１３ｂは、それぞれ、ボールねじ７ａ，７ｂの、モータ４１ａ，４１ｂと可動ビーム４との間の部分に固定されている。円形ディスク１３ａ，１３ｂの中心とボールねじ７ａ，７ｂの軸心とは一致させられている。

円形ディスク１３ａ，１３ｂそれぞれの穴にエアシリンダ４４ａ，４４ｂで駆動されるピンを挿入し、円形ディスク１３ａ，１３ｂそれぞれが固定され、これによってボールねじ７ａ，７ｂの回転を停止させる。これにより、円形ディスク１３ａ，１３ｂ及びそれぞれの穴と、エアシリンダ４４ａ，４４ｂ及びエアシリンダ４４ａ，４４ｂで駆動されるピンは、可動ビーム停止機構として機能する。そして、下チャック２と上チャック５との間に挟持されたタイヤ１０の内部空間に空気またはガス（窒素ガスなど）が供給された際に、可動ビーム４を上昇不能に固定する。これにより、上チャック５は可動ビーム４を介して下チャック２に対して上昇不能に固定される。

なお、円形ディスク１３ａ，１３ｂそれぞれの穴の個数、形状、各部寸法、配置（円形ディスク１３ａ，１３ｂの中心からの距離など）は、ボールねじ７ａ，７ｂのピッチなどに基づいて決定される。

エアシリンダ４４ａ，４４ｂは、それぞれ、シリンダ本体と断面形状が円形のピンとから構成されている。エアシリンダ４４ａ，４４ｂを構成するそれぞれのピンは、シリンダ本体に給排される空気の圧により、シリンダ本体から進退するようになっている。なお、エアシリンダ４４ａ，４４ｂを構成するシリンダ本体は、それぞれ、鉛直フレーム３ａ，３ｂなどの静止物（固定物）に固定される。

なお、エアシリンダ４４ａ，４４ｂに換えて、油圧シリンダなどを用いてもよいし、さらには、作業員が手動で円形ディスク１３ａ，１３ｂそれぞれの穴にエアシリンダ４４ａ，４４ｂで駆動されるピンを挿入してもよい。

上チャック５は、可動ビーム４の長手方向中央であってその下面から下方に延在するように可動ビーム４に取り付けられている。

上チャック５は、可動ビーム４に固定された外側ハウジング２３と、外側ハウジング２３内に配置された回転可能な上スピンドル２４と、上スピンドル２４の下端部の外周側に固定された上リム３０と上スピンドル２４の下端部の中央側に形成された鉛直下方に向かって拡がりつつ開口するメス状テーパ部２７とを有する。

このメス状テーパ部２７に、下チャック２の後述するプランジャ２０の上端部に形成されるオス状テーパ２１が挿入されて係合する。上スピンドル２４の下端部のメス状テーパ部２７、すなわち、上スピンドル２４の下端部の内側面は、プランジャ２０の上端部と同じ角度で鉛直方向に対して傾斜した傾斜面とされている。

上リム３０は、上スピンドル２４の下端部を囲むように配置されており、上スピンドル２４とともに鉛直方向に沿った軸を中心として回転可能である。

また、上スピンドル２４の内部には、鉛直方向に沿って、上端から下端まで空気が通る穴である空気供給通路２５ａが設けられている。空気供給通路２５ａは、可動ビーム４の上端に配置されたロータリージョイント２６に接続されている。

下チャック２は、下フレーム１の長手方向中央であってその上面から上方に延在するように下フレーム１に取り付けられている。

下チャック２は、下フレーム１に固定された外側ハウジング１８と、外側ハウジング１８内に配置された回転可能な下スピンドル１９と、下スピンドル１９内に配置された伸縮可能なプランジャ２０と、下スピンドル１９の上端部に固定された下リム２９とを有する。

下スピンドル１９は、図２に示すモータ（回転機構）３１と接続されている。そして、モータ３１の駆動により、下スピンドル１９は、鉛直方向に沿った軸を中心として回転する。ここで、下スピンドル１９の回転数は、モータ３１が備える駆動機構により制御される。プランジャ２０は、下スピンドル１９とともに鉛直方向に沿った軸を中心として回転可能であるとともに、下スピンドル１９が鉛直方向に伸縮不能であるのに対し、エアシリンダ２２ａ，２２ｂの駆動により鉛直方向に伸縮（下スピンドル１９に対して相対移動する）可能である。

プランジャ２０は、棒形状部材であり、その上端部は、先端に向かうにつれて狭くなるように外側面が鉛直方向に対して傾斜した傾斜面を有するテーパ形状の凸部（オス状テーパ）２１が形成される。下リム２９は、下スピンドル１９の上端部を囲むように配置されており、下スピンドル１９とともに鉛直方向に沿った軸を中心として回転可能である。

プランジャ２０のガイド部材２０ａには、図５に示すリニアセンサ（直線センサ）３６が取り付けられている。ガイド部材２０ａはプランジャ２０に固定されており、プランジャ２０と一緒に動く。このリニアセンサ３６は、上チャック５（上リム３０）の下チャック２（下リム２９）に対する位置（鉛直方向位置）を検出するためのセンサであり、デジタル式の直線センサとされている。デジタル式の直線センサは分解能が高いので、デジタル式の直線センサを用いることで、上チャック５（上リム３０）の下チャック２（下リム２９）に対する位置を精度良く検出することができる。このプランジャ２０の延伸量によって上チャック５の下チャック２に対する位置決めが行われ、またその決められた位置にて円形ディスク１３ａ，１３ｂの穴にピンが挿入される。

なお、リニアセンサ３６は、デジタル式である必要はなく、アナログ式のリニアセンサを用いてもよい。また、リニアセンサ３６はプランジャ２８自体に取り付けられているが、エアシリンダ２２ａ，２２ｂに内蔵されたデジタル式またはアナログ式のリニアセンサであってもよい。また、プランジャ２０の両ストローク端を検出するために、両ストローク端にリミットスイッチを取り付けても良い。

プランジャ２０の上端部の内部には空気供給通路２５ｂが設けられている。この空気供給通路２５ｂは、上スピンドル２４に設けられた空気供給通路２５ａとタイヤ１０の内部空間とを連通させる通路である。

上チャック５および下チャック２は、下フレーム１の長手方向中央において、互いに鉛直方向に対向する位置に配置されている。すなわち、下チャック２の下スピンドル１９、プランジャ２０、および下リム２９の回転軸は、上チャック５の上スピンドル２４、および上リム３０の回転軸と一致している。

更に、下スピンドル１９には、図示しないロードセルが配置されても良い。

（タイヤ試験機のドラムの構成）
次に、図２を参照し、タイヤ試験機１００のドラム５０の構成について説明する。

ドラム５０は、扁平な円柱状でかつ中心に回転軸を備え、支持枠５２に鉛直方向を中心に回転可能に軸支されている。ドラム５０の回転軸の下端には、ドラム５０を回転させるための図示しないモータが連結されることも可能である。

支持枠５２には、移動機構５１が備えられる。移動機構５１は、支持枠５２を介してドラム５０を搬送方向Ｄとほぼ直交する方向に沿って水平方向に移動させるものであり、ドラム５０及び支持枠５２を一体に水平方向、すなわち下チャック２の下スピンドル１９と上チャック５の上スピンドル２４との間に挟持されたタイヤ１０に対して接近及び離反する方向に移動させることができる。移動機構は、送り部分をボールねじ、エアシリンダ等で構成し、ガイド部分をころ入りのリニアレールウェイ、機械加工面どうしを合わせたレール等で構成することができる。ドラム５０の回転軸の両端にはタイヤ１０の押し付け荷重を検出する図示しないロードセルが配置されている。ドラム５０は、そのロードセルを介して、支持枠５２に取り付けられている。

（タイヤ試験機のチャッキング動作）
次に、本実施形態に係るタイヤ試験機１００におけるチャッキング動作について、図６Ａ〜図６Ｅに基づいて説明する。なお、以下に述べるタイヤ試験機１００のチャッキング動作は、タイヤ試験機１００のコントローラ（図示せず）によって制御される。

図６Ａに示すように、タイヤ１０は、入口コンベア３５上に投入される。入口コンベア３５上で、揺動可能なアーム部材（図２参照）の先端に設けられた保持ローラをタイヤ１０の外周面に接触させて、タイヤ１０をその入口コンベア３５上の所定の位置に保持する。そして、保持ローラの回転に伴ってタイヤ１０はその位置で回転され、タイヤ１０のビード部に図示しないビードルブリケータ（単に「ルブリケータ」ともいう）により潤滑剤が塗布される。その後、入口コンベア３５とセンターコンベア２８が同期して駆動され、タイヤ１０は、入口コンベア３５からセンターコンベア２８上に送り出される。そして、タイヤ１０は、図１に示す下チャック２の下リム２９の上方（真上）に搬送される。

ここで、タイヤ１０が入口コンベア３５からセンターコンベア２８上の下リム２９の真上に送り出される間、可動ビーム４は、待機位置となる最上昇位置または上チャック５がタイヤ１０の幅に応じたタイヤ１０に干渉しない待機位置にて停止している。可動ビーム４の待機位置が、タイヤ１０の幅に応じて、上リム３０がタイヤ１０に干渉しない程度のできるだけ下方の位置に設定されることにより、上チャック５の待機位置から後述の試験位置に向けての下降にかかる時間を短縮することができる。

次に、図６Ｂに示すように、センターコンベア２８でタイヤ１０を下リム２９の真上に搬送した後、可動ビーム４を介して上チャック５は、待機位置から下方への移動（下降）を開始する。可動ビーム４の下降はボールねじ７ａ，７ｂの回転に伴うものであり、直線センサ８によって可動ビーム４の位置が監視されつつモータ４１ａ，４１ｂの駆動が制御される。可動ビーム４を介した上チャック５の下降の開始とほぼ同時に、エアシリンダ２２ａ，２２ｂの駆動によって下チャック２のプランジャ２０が上方への延伸を開始する。ここで、センターコンベア２８は、タイヤ１０を載置した状態でそのまま待機する。

そして、図６Ｃに示すように、上リム３０がタイヤ１０の上面に接触する位置に到達したことを直線センサ８で検知すると、エアシリンダ用電磁弁が制御され、そのエアシリンダ用電磁弁の制御に伴い、エアシリンダ４９が駆動されてセンターコンベア２８が下降される。尚、直線センサ８は、可動ビーム４の下降距離に基づいて、上リム３０がタイヤ１０の上面に接触する位置に到達したことを検知する。下降距離は、可動ビーム４の待機位置からセンターコンベア２８の搬送面までの距離から、センターコンベア２８の搬送面からタイヤ１０の上面側のビード位置までの距離を引いて算出された距離である。また、下降距離を、算出された距離を基準として、押し込みまたは接触手前の位置になるようオフセットを設定することも可能とする。タイヤ１０の上面側のビード位置は試験レシピ情報の中のタイヤ寸法情報を使用する。

ここで、センターコンベア２８の下降速度と可動ビーム４を介した上チャック５（上スピンドル２４）の下降速度が同じ速度となり、センターコンベア２８と可動ビーム４が同期して下降するよう、構成されている。これにより、タイヤ１０は、上リム３０と、センターコンベア２８とで挟み込んだ状態で下降される。

尚、センターコンベア２８の下降速度あるいは上昇速度の調整は、エアシリンダ４９に接続されているエアシリンダ用電磁弁の調整により行われる。ここで、エアシリンダ用電磁弁の調整とは、より詳しくは、そのエアシリンダ用電磁弁におけるスピードコントローラでエアシリンダ４９へ供給、もしくはエアシリンダ４９から排出されるエアの流量を調整することを意味する。また、可動ビーム４の下降速度あるいは上昇速度の調整はボールねじ７ａ，７ｂの回転速度、ひいては、モータ４１ａ，４１ｂの回転速度を調整することによって、行われる。

そして、プランジャ２０の上端部にあるオス状テーパ２１と上スピンドル２４の下端部にあるメス状テーパ２７と係合して試験位置（下リム２９及び上リム３０の間隔がタイヤ１０に応じた規定のビード幅となる位置）に至ったことを直線センサ８が検出すると、可動ビーム４の下降を停止して、タイヤ１０を、下リム２９に載置する。

ここで、プランジャ３０の上端部にあるオス状テーパ２１が上スピンドル４７の下端部にあるメス状テーパ部２７に係合することで下チャック５の軸心と上チャック２の軸心とが一致する。プランジャ３０の延伸量はリニアセンサ３６により監視され、これによって上チャック５の下チャック２に対する位置が監視される。リニアセンサ３６により検出されたプランジャ３０の延伸量に基づいて、チャックされたタイヤ１０に適切なリム幅間隔に上チャック５が位置決めされる。ここで、リニアセンサ３６は、図示しない制御機構に対して、位置決めされたことを出力する。この時、可動ビーム停止機構により、エアシリンダ４４ａ，４４ｂにより円形ディスク１３ａ，１３ｂの穴にピンが挿入されて、ボールねじ７ａ，７ｂが固定され、上チャック５は可動ビーム４を介して下降不能に固定される。これにより、タイヤ１０のインフレーション後の分離力を保持する。

次に、図６Ｄに示すように、センターコンベア２８を更に下降させて、タイヤ１０の下面から離間させ、タイヤ１０を上リム３０と下リム２９との間にチャッキングする。センターコンベア２８は、下降限の待機位置まで下降して、エアシリンダ用電磁弁の制御に伴ってエアシリンダ４９の駆動が停止される。尚、センターコンベア２８が下降限の待機位置まで下降したことの判断は、コントローラが、センターコンベア２８が下降を始めてから経過した時間が予め定められた時間に達したことや、下降限の待機位置に配置されている図示しない下方リミットスイッチにセンターコンベア２８が接したことを判断することによって、行われる。

次に、図６Ｅに示すように、上チャック５（上リム３０）が鉛直方向に関して下チャック２（下リム２９）に対して位置決めされたとき、上下チャック２，５間に挟持されたタイヤ１０の内部空間は封止されている。この状態で、ロータリージョイント２６につながる電磁弁（図示せず）が駆動され、空気供給通路２５ａおよび空気供給通路２５ｂを介してタイヤ１０の内部空間に圧縮空気が供給されて、タイヤ１０がインフレーションされる。そして、図示しないタイヤ内圧測定装置によりタイヤ１０の空気圧が所定の圧力となると、圧縮空気の供給が停止される。

そして、制御機構は、リニアセンサ３６から上チャック５の下チャック２に対する位置決めがされたことを検知すると、下スピンドル１９と上スピンドル２４と挟持されたタイヤ１０を、所定の回転数で回転させるように、図２に示すモータ３１の駆動を開始させる。モータ３１の駆動が開始されると、下スピンドル１９とともにプランジャ２０、下リム２９、上スピンドル２４、および上リム３０が同じ軸回りに回転することで、挟持されたタイヤ１０が回転する。

以上により、タイヤ試験機１００のチャッキング動作が行われ、その後、ドラム５０等を用いて、タイヤ１０に対する各種性能試験が行われる。

（タイヤ試験機のデチャッキング動作）
次に、本実施形態に係るタイヤ試験機１００におけるデチャッキング動作について、図７Ａ〜図７Ｅに基づいて説明する。なお、以下に述べるタイヤ試験機１００のデチャッキング動作は、タイヤ試験機１００のコントローラ（図示せず）によって制御される。

図７Ａに示すように、タイヤ１０に対する各種性能試験が終わると、モータ３１の回転を停止させて、上下スピンドル２４，１９を停止させる。尚、ドラム５０を用いて試験を行った場合は、ドラム５０は、タイヤ１０の試験が終わった直後から、または、モータ３１の回転を停止させてから、移動機構５１によりタイヤ１０から離間させる。そして、タイヤ１０の内圧がロータリージョイント２６につながった電磁弁より解放される。

次に、図７Ｂに示すように、エアシリンダ用電磁弁の制御に伴いエアシリンダ４９が駆動されてセンターコンベア２８が下降限の待機位置から上昇される。また、センターコンベア２８の上昇の開始とほぼ同時に、エアシリンダ２２ａ，２２ｂの駆動によって下チャック２のプランジャ２０が下方への短縮を開始する。尚、可動ビーム４は移動せず待機しており、上チャック５の上リム３０は、タイヤ１０の上面に接触した状態にある。

そして、図７Ｃに示すように、センターコンベア２８はタイヤ１０の下面にそのタイヤ搬送面が到達し、タイヤ１０がセンターコンベア２８に載置されると、上リム３０がタイヤ１０の上面に接触した状態にある上チャック５の上スピンドル２４は、可動ビーム４を介して上方への移動（上昇）を開始する。尚、センターコンベア２８のタイヤ搬送面がタイヤ１０の下面に到達したことの判断は、コントローラが、センターコンベア２８がその下降限の待機位置から上昇を始めてから経過した時間が予め定められた時間に達したことや、タイヤ１０の下面に相当する高さの位置に配置されている図示しない中位リミットスイッチにセンターコンベア２８が接したことを判断することによって、行われる。

ここでのセンターコンベア２８の上昇距離は、センターコンベア２８の待機位置から、タイヤ１０の下面までの距離である。また、上昇距離を、センターコンベア２８の待機位置から、タイヤ１０の下面までの距離を基準として、押し込みまたは接触手前の位置になるようオフセットを設定することも可能とする。タイヤ１０のビード位置は試験レシピ情報の中のタイヤ寸法情報を使用する。

ここで、センターコンベア２８の上昇速度と可動ビーム４を介した上チャック５（上スピンドル２４）の上昇速度と同じ速度となり、センターコンベア２８と可動ビーム４が同期して上昇するよう、構成されている。これにより、タイヤ１０は、上リム３０と、センターコンベア２８とで挟み込んだ状態で上昇される。尚、センターコンベア２８の上昇速度の調整は、上述の通り、エアシリンダ４９に接続されているエアシリンダ用電磁弁の調整により行われる。

そして、タイヤ１０が、下リム２９から剥離される。尚、可動ビーム４の上昇にあたって、エアシリンダ４４ａ，４４ｂを駆動させて円形ディスク１３ａ，１３ｂの穴からピンを抜くことにより、ボールねじ７ａ，７ｂのロックが解放される。そして、モータ４１ａ，４１ｂが回転され、ボールねじ７ａ，７ｂが回転されることによって、可動ビーム４の上昇が行われる。

次に、図７Ｄに示すように、センターコンベア２８が、上昇限の搬送位置に達すると、エアシリンダ用電磁弁が制御され、エアシリンダ４９へのエアの供給が停止され、エアシリンダ４９の駆動が停止される。尚、センターコンベア２８が上昇限の搬送位置に到達したことの判断は、コントローラが、センターコンベア２８がその下降限の待機位置から上昇を始めてから経過した時間が予め定められた時間に達したことや、センターコンベア２８の上昇限の搬送位置に配置されている図示しない上方リミットスイッチにセンターコンベア２８が接したことを判断することによって、行われる。

ここで、可動ビーム４を介して上チャック５（上スピンドル２４）は、更に上昇する。そして、図７Ｅに示すように、可動ビーム４を介して上チャック５（上スピンドル２４）は上昇を続け、タイヤ１０がタイヤストリッパ３３と当接することにより、タイヤ１０が上リム３０から解放される。可動ビーム４は、上チャック５（上スピンドル２４）が上昇限である待機位置に達すると、上昇を停止する。この時、可動ビーム停止機構により、エアシリンダ４４ａ，４４ｂにより円形ディスク１３ａ，１３ｂの穴にピンが挿入されて、ボールねじ７ａ，７ｂが固定され、上チャック５（上スピンドル２４）は可動ビーム４を介して上昇不能に固定される。そして、上下スピンドル１９，２４から解放されたタイヤ１０は、その後、センターコンベア２８によって出口コンベア３４に移動される。

このように、本実施形態のタイヤ試験機１００は、チャッキング動作で、タイヤ１０が下リム２９に載置されるまでの間、タイヤ１０が上リム３０とセンターコンベア２８で挟み込まれた状態で維持される。また、デチャッキング動作で、タイヤ１０が下リム２９から剥離される際、タイヤ１０が上リム３０とセンターコンベア２８で挟み込まれた状態で維持される。そのため、タイヤ１０がバウンドすることを防ぐことができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな変更が可能なものである。

上述した実施形態に係るタイヤ試験機３５では、チャッキング機構３６が上スピンドル２５のみを昇降させて上スピンドル２５を下スピンドル２４に対して接近及び離間するように制御する構成になっているが、チャッキング機構は下スピンドル２４及び上スピンドル２５の両方を昇降させて、下スピンドル２４及び上スピンドル２５を互いに接近及び離間するように制御する構成としてもよい。

上述した実施形態に係るタイヤ試験機３５では、タイヤ１０を搬送するコンベアが、入口コンベア３５、センターコンベア２８及び出口コンベア３４からなっているが、このコンベアは１つの連続したベルトコンベアとすることもでき、ベルトコンベア以外の他のコンベアとすることもできる。

上述した実施形態に係るタイヤ試験機３５では、センターコンベア３０が、エアシリンダ４９及びＬＭガイド５０により、上下方向に移動可能に構成されるがそれに限らない。例えば、エアシリンダ４９の替りに油圧シリンダや、電動シリンダ（電動アクチュエータ）を採用することができる。特に、駆動機にサーボモータを具備する電動シリンダであれば、エアシリンダ４９に比して、センターコンベア３０の上昇速度あるいは下降速度のより精緻な調整が可能である。従って、センターコンベア２８の下降速度が可動ビーム４の下降速度と同じ速度となるように調整することが容易となる。また、サーボモータの有する位置制御の機能により、コントローラは、電動シリンダのシリンダ部分の高さ、ひいてはセンターコンベア３０の位置を容易に把握できる。また、上述した、下方リミットスイッチ、中位リミットスイッチ、上方リミットスイッチを不要とすることもできる。

２下チャック
５上チャック
１０タイヤ
１９下スピンドル
２４上スピンドル
２８センターコンベア（コンベア）
２９下リム
３０上リム
３４出口コンベア（コンベア）
３５入口コンベア（コンベア）
１００タイヤ試験機

Claims

上下方向に移動可能に構成されてタイヤを倒伏状態で載置して搬送するコンベアと、
前記タイヤの軸心にその中心位置を合わせて、前記タイヤを上下両側から挟み込む上リム及び下リムと、前記上リム及び前記下リムがそれぞれ先端に装着されると共に、前記タイヤを回転させる上スピンドル及び下スピンドルと、を有し、前記上スピンドル及び前記下スピンドルが接近及び離間するように構成されて前記タイヤを上下両側から挟み込む上チャック及び下チャックからなるチャッキング機構と、を備え、
前記コンベアで搬送された前記タイヤの上面と前記上リムが接触するまで前記上スピンドルを下降させた後、前記コンベアを前記上スピンドルと同速度で下降させて前記タイヤを前記上リムと前記コンベアで挟み込んだ状態で前記タイヤを前記下リムに載置させ、更に前記コンベアを下降させて前記タイヤを前記上リム及び前記下リムとで挟み込むチャッキング動作を行うことを特徴とするタイヤ試験機。
上下方向に移動可能に構成されてタイヤを倒伏状態で載置して搬送するコンベアと、
前記タイヤの軸心にその中心位置を合わせて、前記タイヤを上下両側から挟み込む上リム及び下リムと、前記上リム及び前記下リムがそれぞれ先端に装着されると共に、前記タイヤを回転させる上スピンドル及び下スピンドルと、を有し、前記上スピンドル及び前記下スピンドルが接近及び離間するように構成されて前記タイヤを上下両側から挟み込む上チャック及び下チャックからなるチャッキング機構と、を備え、
前記上リム及び前記下リムで挟み込まれた前記タイヤの下面と前記コンベアが接触するまで前記コンベアを上昇させた後、前記上スピンドルを前記コンベアと同速度で上昇させて、前記タイヤを前記上リムと前記コンベアで挟み込んだ状態で前記タイヤを前記下リムから剥離させ、更に前記上スピンドルを上昇させて前記タイヤを前記コンベアに載置するデチャッキング動作を行うことを特徴とするタイヤ試験機。
上下方向に移動可能に構成されてタイヤを倒伏状態で載置して搬送するコンベアと、
前記タイヤの軸心にその中心位置を合わせて、前記タイヤを上下両側から挟み込む上リム及び下リムと、前記上リム及び前記下リムがそれぞれ先端に装着されると共に、前記タイヤを回転させる上スピンドル及び下スピンドルと、を有し、前記上スピンドル及び前記下スピンドルが接近及び離間するように構成されて前記タイヤを上下両側から挟み込む上チャック及び下チャックからなるチャッキング機構と、を備え、
前記コンベアで搬送された前記タイヤの上面と前記上リムが接触するまで前記上スピンドルを下降させた後、前記コンベアを前記上スピンドルと同速度で下降させて前記タイヤを前記上リムと前記コンベアで挟み込んだ状態で前記タイヤを前記下リムに載置させ、更に前記コンベアを下降させて前記タイヤを前記上リム及び前記下リムとで挟み込むチャッキング動作を行い、
前記上リム及び前記下リムで挟み込まれた前記タイヤの下面と前記コンベアが接触するまで前記コンベアを上昇させた後、前記上スピンドルを前記コンベアと同速度で上昇させて、前記タイヤを前記上リムと前記コンベアで挟み込んだ状態で前記タイヤを前記下リムから剥離させ、更に前記上スピンドルを上昇させて前記タイヤを前記コンベアに載置するデチャッキング動作を行うことを特徴とするタイヤ試験機。
前記コンベアは、駆動機にサーボモータを具備する電動シリンダにより上下方向に移動可能に構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のタイヤ試験機。