JP2018506014A - タイヤ膨張装置のための検査装置 - Google Patents

Abstract

タイヤ膨張装置のための検査装置が開示される。当該検査装置は、底部（１１）と円筒状内面（１６）を有する環状外壁（１２）とを含むハウジング（１０）と、円筒状内面（１６）上を移動可能に案内されシールされ膨張リング（３）に気密に係合するための環状係合面（２０）及び中央側ピストン開口（１９）を有するピストン（１５）と、底部（１１）とピストン（１５）との間に配置されたバネ（２６）と、圧力ガスが充填されるようになっている内部チャンバ（１８）内の圧力及びハウジング（１０）の温度を検知する複数のセンサと、を備える。バネ（２６）のバネ力は、ピストン（１５）を底部（１１）から離れるように移動させる。

Description

本発明は、タイヤの側壁に係合可能であって当該タイヤに圧力ガスを供給可能な環状開口を有する膨張リングと、前記膨張リングの反対側に配置されたシール装置と、を備えたタイヤ膨張装置のための検査装置に関している。

圧縮空気でタイヤを膨張させるために、チューブレスタイヤを有する自動車ホイールの自動連続生産は、米国特許第６，４６７，５２４号や米国特許第７，５０６，６７１号から知られたタイプの自動タイヤ膨張装置を使用している。それらは、組み立てライン内に一体化されている。そのような装置において、タイヤが嵌合されたホイールリムが、好適なシール装置上に載置される。当該シール装置は、ホイールを下向き方向にシールする。タイヤの上側に、膨張リングを有する膨張ベルが位置決めされる。膨張リングは、タイヤ及びリムを上向き方向にシールする。膨張の間、タイヤの側壁は、膨張ベルを下げることによって膨張リングによってある距離だけ下方向に付勢される。これにより、タイヤのビードとリムとの間に環状のギャップが生成される。当該ギャップを介して、膨張ベル内に供給された圧縮空気がタイヤに入ることを許容される。膨張圧力が到達されると、膨張ベルが上昇され、タイヤ側壁を軸方向に離れるように移動させ、タイヤのビードをしてホイールリム上の各シートを占めさせる。

説明されたタイヤ膨張プロセスは、様々な影響に曝される。タイヤの膨張圧力は、それらに依存する。影響要因は、タイヤ及びリムの製造に起因する寸法許容差、タイヤ及びリムの温度、並びに、タイヤのビードの滑動特性を決定する石鹸状況（Ｓｅｉｆｚｕｓｔａｎｄ）、を含む。リム及びタイヤは、様々な組み合わせで、対になって取り付けられる。膨張プロセスとタイヤの圧力は、これに依存し得る。これらのワーク関連の影響に加えて、タイヤの膨張圧力は、タイヤ膨張装置及びその制御によって指令される影響によっても決定される。実際には、しかしながら、ワーク、すなわちタイヤ及びリム、によって引き起こされる影響からタイヤ膨張装置の影響を分離することは、困難を伴ってのみ、可能である。

従って、本発明の目的は、反復可能でワークに依存しない検査が、前述のタイプのタイヤ膨張装置の動作モードについてなされることを可能にする検査装置を提供することである。

本発明によれば、当該目的は、検査装置であって、底部と、膨張チャンバを区画する円筒状内面を有する環状外壁と、を含むハウジングと、前記円筒状内面上を移動可能に案内され且つシールされ、前記底部とは反対側で前記膨張リングと気密に係合するための環状係合面を有し、径方向に当該環状係合面の内側で前記ハウジング内に至るピストン開口を有するピストンと、前記ハウジングの前記底部と前記ピストンとの間に配置された少なくとも１つのバネと、圧力ガスが充填されるようになっている前記ハウジングの内部チャンバ内の圧力を検知可能で、当該圧力を電気的な量に変換可能な圧力センサと、を備え、前記バネのバネ力は、前記ピストンを前記底部から離れるように移動させるようになっていることを特徴とする検査装置によって、達成される。温度センサが、追加的に、ハウジング上に配置され得る。

ホイールの代わりに用いられるべく、本発明の検査装置は、膨張リングがピストンに係合可能であって底部がシール装置上に気密に載置されるという態様で、検査対象のタイヤ膨張装置内に挿入され得る。タイヤ膨張装置は、その後、膨張動作を実施し得て、係合表面を有するピストンが膨張リングのシール面に対して付勢され、膨張対象であるタイヤの側壁に類似した膨張リングの移動がそれに続く。膨張の間、複数のセンサが、膨張チャンバの圧力とハウジングの温度とを測定して、時間毎にそれらの値を記録することを可能にする。この態様で、タイヤ及びホイールリムに起因する物理的影響から独立して、タイヤ膨張装置の動作モードの検査を実施することが可能である。

本発明の別の提案によれば、検査装置は、ハウジングの底部に固定された環状壁であって、環状外壁よりも小さい直径を有し、中央側に配置されたピストンの膨張用開口を通るように延びている、という環状壁を含み得る。当該環状壁は、底部から遠い端部に、ピストンのための第１ストッパを形成する径方向外側に延びるフランジを有し得て、ピストンは、当該第１ストッパに対して、軸方向に当接可能であって、且つ、シールリングによってシール可能である。

更なる応用によれば、検査装置には、膨張チャンバから分離可能であって、リム及びタイヤによって形成され圧力ガスによって充填されるべき環状チャンバに類似し、膨張リングの制御された撤退によって膨張プロセスの終わりにおいては閉塞される、という環状チャンバが設けられる。結果として、タイヤビードがリムのシート面に気密に係合されるという膨張プロセスを終了させる閉鎖動作が、当該検査装置によって再現され得て、検査ないし検討され得る。勿論、この修正された実施形態において、外壁と環状壁との間に形成される環状チャンバの圧力及び温度を専属的または追加的に検出するという態様で、センサが検査装置に接続され得る、ということが理解される。

本発明によれば、検査装置の外壁は、底部から遠い端部に、径方向内側に延びるフランジを有し得て、当該フランジは、ピストンのための第２ストッパを規定して、ピストンは、第１ストパとの当接時において、第２ストッパに対しても軸方向に付加的に当接可能である。第２ストッパは、環状チャンバが圧縮ガスで充填される時にピストンに作用する比較的高い力が吸収され得ることを、保証する。ピストン上に作用してピストンの軸方向移動を妨げる可能性がある曲げ力やクランプ力が、この態様で回避される。

本発明の別の提案によれば、タイヤ膨張装置のシール装置に対する検査装置のシールは、膨張チャンバとは反対側の底部の下側面に、タイヤ膨張装置のプレート形のシール装置との係合に適した１または複数の環状のビードを設けることによって、信頼性をもって達成され得る。

膨張リングに対するピストンの気密のシールを達成するべく、本発明によれば、ピストンの係合面に弾性パッドが設けられ得る。

第１ストッパに対してピストンをシールするべく、ピストンの係合面の径方向内側の縁部に、環状溝内に配置されて第１ストッパとの気密の係合に好適な第１シールリングが設けられ得る。好適には、第１ストッパ及び第２ストッパ上でのピストンの均一な支持を保証するために、第２ストッパと係合可能な第２シールリングは、係合面の径方向外側縁部に設けられた別の環状溝内に配置される。

ハウジングに対するピストンの移動の容易性は、本発明によれば、円筒状内面と協働する球状包囲表面によって達成可能である。これは、ピストンが、拘束力発生のリスク無しで、自身を膨張リング上で整列させることを可能にする。

本発明の好適な実施形態が、添付の図面を参照して、より詳細に説明される。

タイヤ膨張装置のプレート形のシール装置と膨張リングとの間に配置された検査装置の断面図。

図面は、公知のタイヤ膨張装置のプレート形のシール装置２と膨張リング３との間に配置された検査装置１の断面図を示している。タイヤ膨張装置は、詳しくは図示されていない。膨張リング３は、駆動手段によって軸Ａに沿って移動可能な膨張ベル４の一部である。膨張ベル４の内側チャンバ５は、制御装置の圧力ライン及び圧力バルブを介して、圧縮空気源または大気に接続可能である。タイヤ膨張装置の動作モード及び更なる特徴のために、ＥＰ１１２５７７２Ｂ１が参照される。当該文献の内容は、当該参照によって本明細書に組み入れられる。

検査装置１は、底部１０、円筒状外壁１２、及び、同様に円筒状の環状壁１３、からなる環状ハウジング１０を備えている。両方の壁１２、１３が、ネジによって底部１１に取り付けられており、好適なシール手段によってシールされている。環状壁１３は、外壁１２の内径よりも小さい外径を有しており、外壁１２及び軸Ａに対して同心に配置されている。底部１１は、下側面において、２つの環状のビード１４を有しており、圧力緊密にシール装置２の支持を担うことを可能にしている。タイヤ膨張装置における検査装置１のセンタリングのため、センタリング段差やセンタリング孔のようなセンタリング支援要素が、底部１１上に設けられ得る。

外壁１２と環状壁１３との間に設けられる内側チャンバ内に、環状ピストン１５が配置されている。当該ピストン１５は、外壁１２の円筒状内面１６に沿った移動のためにガイドされており、シールリング１７によってシールされている。ピストン１５の包囲表面は、拘束力を回避するべく、球面状に成形されている。ピストン１５は、中央側にピストン開口１９を有しており、それを通る（それに沿う）ように環状壁１３が延びている。ピストン開口１９の内径は、環状壁１３の外径よりも大きく、圧縮空気が膨張ベル４からピストン開口１９を介してピストン１５及び底部１１の間の内側チャンバ１８へと供給されて、当該チャンバを充填することを可能にしている。

底部１１から遠い側のピストン１５の端面は、膨張リング３のシール縁のための環状係合面２０を形成している。膨張リング３とピストン１５との間のシール効果の改善のため、ピストン１５の係合面２０は、端面内の環状溝内に設けられた弾性材料のパッド２１を含む。パッド２１に対して径方向内側と径方向外側とに、シールリング２２、２３が配置されており、それぞれピストン１５の端面の環状溝内に着座している。

環状壁１３は、底部１１とは反対の端部において、径方向外側に延びるフランジ２４を有している。当該フランジ２４の外径は、ピストン開口よりも大きく、当該フランジ２４は、ピストン１５の端面の径方向内側縁部の領域とそこに配置されたシールリング２２とに対向するようになっている。当該フランジ２４は、ピストン１５のための第１ストッパを規定し、外側方向へのピストン１５の軸方向移動を制限する。底部１１から遠い端部において、外壁１２には、径方向内側に延びるフランジ２５が設けられており、当該フランジ２５は、ピストン１５の端面の径方向外側縁部の領域とそこに配置されたシールリング２３とに対向するようになっていて、ピストン１５のための第２ストッパを規定している。２つのフランジ２４、２５は、ピストン１５が本質的に同時に両方のストッパに当接して、停止位置において両方のフランジ２４、２５に本質的に均一に負荷がかかるように、配置されている。

フランジ２４、２５は、本質的に係合面２０の幅に対応する距離だけ、互いから径方向に離れている。それによって得られるクリアランス空間は、膨張リング３が２つのフランジ２４、２５（環状壁１３と外壁１２）の間から環状チャンバに入って、ピストン１５の係合面２０と係合することを可能にする。フランジ２４の外径は、膨張リング３の内径よりも小さく寸法決めされており、それによって、フランジ２４と膨張リング３との間に環状ギャップをもたらしている。当該環状ギャップを介して、ピストン１５がフランジ２４、２５から離れる時、圧縮空気が、膨張ベル４から環状壁１３と外壁１２との間の内部チャンバ１８内へと流れる。

内部チャンバ１８内のピストン１５と底部１１との間に、互いから当間隔に、幾つかのバネ２６が設けられている。バネ２６は、ピストン１５を所望の力でフランジ２４、２５に対して停止位置にて付勢するのに十分に強力であるように、寸法決めされている。バネ２６は、底部１１に固定されたピン２７上でガイドされる。ピン２７は、バネ２６の自由端と組み合わさって、ピストン１５のためのストッパを形成している。内部チャンバ１８内の圧力は、圧力センサ２８によって測定される。ハウジングの温度は、温度センサ２９によって測定される。両方のセンサは、外壁１２上に配置されており、それらの測定値は、端子３０、３１における電圧として可読である。内部チャンバ１８には、更にベントバルブ３２が接続されている。当該ベントバルブ３２を介して、内部チャンバ１８は大気に接続可能である。

タイヤ膨張装置を検査するために、ホイールリム及びタイヤからなる構成を用いる代わりに、検査装置１が、タイヤ膨張装置のシール装置２上に位置決めされ、軸Ａに対して中心決めされる。当該中心決めは、環状カラー３３がシール装置２内の中央孔３４内に係合することによって、容易化される。端子３０、３１は、センサ２８、２９によってもたらされる電圧を評価するための評価装置に接続されている。タイヤ膨張装置が始動された後、それは、プログラム制御の下でタイヤ膨張ベル４を降下させ、その結果として、膨張リング３のシール縁部が、ピストン１５のパッド２１と係合する。その後、それは、ピストン１５をバネ２６の力に抗して底部１１の方向に移動させながら、内部チャンバ１８に入る。入った後の位置では、膨張ベル４は、ピストン１５、外壁１２、底部１１及びシール装置２と共に、膨張チャンバ３５を取り囲んでいる。膨張チャンバ３５は、膨張リング３とフランジ２４との間の環状ギャップと、ピストン開口１９と、を介して内部チャンバ１８と連通している。膨張ベル４上の制御可能な供給ラインを介して、圧力空気または圧力ガスが、膨張チャンバ３５及び内部チャンバ１８に供給され得る。ここで、センサ２８、２９によって、圧力上昇や温度が測定されて記録され得る。

タイヤ膨張装置の測定装置によって測定される所定の膨張圧力が到達されると、膨張ベル４は、ピストン１５のシールリング２２がフランジ２４に当接して内側チャンバ１８と膨張チャンバ３５とが分離されるまで、上昇される。膨張リング３は、パッド２１との接触を維持して、膨張チャンバ３５の閉鎖を維持する。膨張チャンバ３５の圧力は、その後、制御下で大気圧にまで降下され得る。その際、膨張ベル４は、更に上方に移動し、膨張リング３をピストン１５のパッド２１から引き離し、フランジ２４、２５間のクリアランス空間から取り除く。

ピストン１５によって気密にシールされた内側チャンバ１８内において、膨張圧力は維持される。内側チャンバ１８に接続されたベントバルブ３２によって、膨張装置とは独立に、検査装置１の内側チャンバ１８をベントすることが可能である。あるいは、膨張装置によって、内部チャンバ１８をベントすることも可能である。これは、膨張チャンバ３５の圧力を下げる前に、膨張ベル４を再び降下させて、ピストン１５のシールリング２２をフランジ２４から離して、内側チャンバ１８を膨張チャンバ３５に再び接続することによって、達成される。

Claims (11)

1. タイヤの側壁に係合可能であって当該タイヤに圧力ガスを供給可能な環状開口を有する膨張リング（３）と、前記膨張リング（３）の反対側に配置されたシール装置（２）と、を備えたタイヤ膨張装置のための検査装置であって、
   底部（１１）と、膨張チャンバを区画する円筒状内面を有する環状外壁（１２）と、を含むハウジング（１０）と、
   前記円筒状内面（１６）上を移動可能に案内され且つシールされ、前記底部（１１）とは反対側で前記膨張リング（３）と気密に係合するための環状係合面（２０）を有し、径方向に当該環状係合面（２０）の内側で前記ハウジング内に至るピストン開口（１９）を有するピストン（１５）と、
   前記ハウジング（１０）の前記底部（１１）と前記ピストン（１５）との間に配置された少なくとも１つのバネ（２６）と、
   圧力ガスが充填されるようになっている前記ハウジング（１０）の内部チャンバ（１８）内の圧力を検知可能で、当該圧力を電気的な量に変換可能な圧力センサ（２８）と、
   を備え、
   前記バネ（２６）のバネ力は、前記ピストン（１５）を前記底部（１１）から離れるように移動させるようになっている
   ことを特徴とする検査装置。
2. 環状壁（１３）が、前記ハウジング（１０）の前記底部（１１）に固定されており、
   前記環状壁（１３）は、前記環状外壁（１２）よりも小さい直径を有して、中央側に配置されたピストン開口（１９）を通るように延びており、
   前記環状壁（１３）は、前記底部（１１）から遠い端部に、前記ピストン（１５）のための第１ストッパを形成する径方向外側に延びるフランジ（２４）を有しており、
   前記ピストン（１５）は、前記バネ（２６）の前記バネ力によって前記第１ストッパに対して付勢されるようになっており、第１シールリング（２２）によって前記第１ストッパ上でシール可能である
   ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 前記環状外壁（１２）は、前記底部（１１）から遠い端部に、前記ピストン（１５）のための第２ストッパを規定する径方向内側に延びるフランジ（２５）を有しており、
   前記ピストン（１５）は、前記第２ストッパに対して、軸方向に当接可能である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。
4. 壁温度を測定するための温度センサが、前記環状外壁（１２）上に配置されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の検査装置。
5. 前記底部（１１）は、前記膨張チャンバから離れた下側に、前記タイヤ膨張装置の前記シール装置（２）上にシール作用をもたらすための少なくとも１つの環状ビード（１４）を有している
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の検査装置。
6. 前記ピストン（１５）の前記環状係合面（２０）には、弾性パッド（２１）が設けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の検査装置。
7. 前記ピストン（１５）は、前記環状係合面（２０）の径方向内側に、前記第１シールリング（２２）を収容する環状溝を含んでいる
   ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の検査装置。
8. 前記ピストン（１５）は、前記環状係合面（２０）の径方向外側に、環状溝内に配置されて前記第２ストッパと係合可能な第２シールリング（２３）を含んでいる
   ことを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の検査装置。
9. 前記ピストン（１５）は、前記円筒状内面（１６）と協働する球状包囲表面を有している
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の検査装置。
10. 前記内部チャンバ（１８）を大気に接続可能なベントバルブ（３２）が、当該内部チャンバ（１８）に接続されている
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の検査装置。
11. タイヤ膨張装置内で当該検査装置をセンタリングするためのセンタリング支援要素
    を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の検査装置。

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