JP3133465B2 - タイヤバランス測定装置の分割リム嵌合構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉛直且つ回転自在に支
持されたリム回転支持軸に装着された下部リムと、該下
部リムと対向する上側に設けられた上部リムと、により
被検タイヤを保持して回転させ、ダイナミックバランス
を測定するタイヤバランス測定装置の分割リム嵌合構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤのダイナミックバランスを測定す
る測定装置として、軸受を介して鉛直且つ回転自在に支
持されたリム回転支持軸に装着された下部リムと、該下
部リムと対向する上側に昇降可能且つ回転自在に設けら
れた上部リムと、で被検タイヤを保持して回転させる構
成のものがある。上部リムは、下部リム側に測定時に於
て被検タイヤ内に供給される空気圧の作用によっても外
れることのないように強固に係合し得ると共に、被検タ
イヤの着脱の際には完全に離間する必要があり、この
為、上部リムの回転軸から垂下延設された嵌合軸がリム
回転支持軸の嵌合穴に嵌合して位置決めされ、上部リム
と下部リムが被検タイヤのリム幅と対応する所定間隔で
係合されるように構成される。

【０００３】

【従来技術の課題】上記の如き構成の装置では、嵌合軸
とリム回転支持軸の嵌合穴との間には、嵌合・離脱が円
滑に行なえるように所定の嵌合公差を必要とする。しか
し、測定時に被検タイヤ内に空気を供給して膨らませた
際（インフレートと言う）、その公差分嵌合軸が嵌合穴
に対して傾き、その結果、上部リムが下部リムに対して
傾き、これが測定誤差を生じさせるという問題があっ
た。嵌合軸の嵌合穴に対する傾きは、インフレートの都
度全く不規則な方向に生じ、傾き方向に応じて測定値を
補正することは困難なものである。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記の如き事情に鑑み、嵌合
軸の嵌合穴に対する傾き方向を規制し、測定値の補正を
可能とするタイヤバランス測定装置の分割リム嵌合構造
の提供、を目的とする。

【０００５】

【発明の構成】このため、本発明に係るタイヤバランス
測定装置の分割リム嵌合構造は、軸受を介して鉛直且つ
回転自在に支持されたリム回転支持軸に装着された下部
リムと、該下部リムと対向する上側に昇降可能且つ回転
自在に設けられた上部リムと、により被検タイヤを保持
して回転させ、ダイナミックバランスを測定するタイヤ
バランス測定装置に於て、上部リムの回転軸から垂下延
設された嵌合軸が、リム回転支持軸の嵌合穴に嵌合し、
位置決め係合されてタイヤを保持するものであって、嵌
合軸の外周又はリム回転支持軸の嵌合穴の内周の何れか
一方の嵌合面に、三箇所以上の当接部位が周方向に所定
間隔離れて突設されて構成されている。

【０００６】

【発明の実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて
説明する。図１は、本発明に係るタイヤバランス測定装
置の分割リム嵌合構造の一実施例を適用したタイヤバラ
ンス測定装置の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図に
相当する平面図である。図示タイヤバランス測定装置
は、フレーム１１に鉛直状態に支持された軸受１２によ
り、上端に下部リム１３が固定されたリム回転支持軸と
しての円筒状のスピンドル１０が回転自在に支持される
と共に、該下部リム１３の上側に上部リム１４が図示し
ない昇降機構に支持されて配設されて構成されている。

【０００７】軸受１２は、該軸受１２の両側に平行（鉛
直）に配設されたトーションバー１５によりフレーム１
１に懸架支持されると共に、上下端部が左右方向水平に
配設されたトーションバー１６でフレーム１１と連結さ
れており、両トーションバー１５，１６の圧縮及び引張
方向となる上下左右方向には高剛性に支持され、両トー
ションバー１５，１６の曲げ方向となる前後方向（図１
の紙面と直交する方向）の支持剛性は低くなっている。
又、軸受１２の、トーションバー１６の接続位置と対応
する上下端部が、夫々ロードセル１７を介してフレーム
１１に連結されている。ロードセル１７は水平のトーシ
ョンバー１６と平行に配設されており、トーションバー
１５，１６による支持剛性の低い前後方向の軸受１２の
変位荷重を検出可能として設けられている。

【０００８】スピンドル１０は、軸受１２によって支持
される支持軸部２０と、該支持軸部２０の軸受１２より
上側に突出するフランジ部２１に固定されたチャックブ
ラケット３０と、該チャックブラケット３０にその下端
で揺動可能に枢支された一対の係合爪としてのチャック
爪４０，４０と、チャックブラケット３０の上側に接続
固定された円筒状のリングシャフト５０と、該リングシ
ャフト５０の上端に装着されたガイドスリーブ６０と、
によって構成されている。

【０００９】支持軸部２０は、上端にチャックブラケッ
ト３０が装着される大径のフランジ部２１が形成された
中空の円筒状であって、軸受１２にベアリングを介して
回転自在に支持されている。軸受１２より下側に突出す
る下端にはプーリ２２が固定され、更にその下側にエン
コーダ２３が装着されている。又、その中空内部には操
作軸としての操作シャフト７０が軸方向に摺動可能に嵌
合配置されている。プーリ２２には、フレーム１１側方
に軸受１２と平行に設けられた図１には示さない回転駆
動源であるモータ８０のスピンドルに固定されたプーリ
８１との間にベルト８２が掛け渡されており、モータ８
０の回転によって当該プーリ２２（即ちスピンドル１
０）が回転駆動されるようになっている。チャックブラ
ケット３０は、当該部位の拡大断面図である図３に示す
如く、支持軸部２０のフランジ部２１の上面に固定され
ると共に、その上面にはリングシャフト５０が固定され
ており、又、チャック爪４０をその下端で揺動可能に支
持している。

【００１０】チャック爪４０は、図３，図３のＢ−Ｂ断
面図である図４，図４のＣ−Ｃ断面図である図５，図４
のＤ−Ｄ断面図である図６（但、図４，図５及び図６は
ロックシャフト９０を省略してある）に示す如く、後述
するロックシャフト９０が挿通可能な円筒を縦に二分割
したような形状であって、上端部内周に上面が下方に向
う斜面で下面が水平の断面形状直角三角形の爪部として
の爪４１が、その水平下面を所定間隔（０．５インチ）
として二列突出形成されると共に、下端には所定幅の装
着部４２が形成されている。そして、二つのチャック爪
４０，４０は対向状態で各々の装着部４２がチャックブ
ラケット３０に形成された支持スリット部３１に嵌合す
ると共に、チャックブラケット３０の外周側から貫通装
着された枢支軸３２によって、チャックブラケット３０
に揺動可能に枢着されている。

【００１１】又、チャック爪４０には、その揺動方向と
平行な前後両側面の上下方向略中央に、夫々カムフォロ
ア４３が回転自在に装着され、該カムフォロア４３は、
チャック爪４０の前後側方に夫々隣接して配設された開
閉操作部材としてのカムプレート４４に形成されたカム
溝としてのカムスリット４４Ａに摺動可能に嵌合し、こ
れによってチャック爪４０の揺動は規制されている。更
に、該カムフォロア４３の上側で両チャック爪４０がス
プリング４６によって連結されており、両チャック爪４
０はこのスプリング４６によってその先端が近接する側
に付勢されている。

【００１２】カムプレート４４は、スピンドル１０の支
持軸部２０に挿通された操作シャフト７０の上端フラン
ジ部７１に支持脚４５を介して固定されており、対向す
るチャック爪４０，４０の同一側面側のカムフォロア４
３，４３が嵌合するカムスリット４４Ａ，４４Ａが対称
に形成されている。カムスリット４４Ａは、中心側から
所定角度で下向きとして端縁に開放形成され、カムプレ
ート４４の上下移動によって当該カムスリット４４Ａに
嵌合するカムフォロア４３が左右に移動駆動されるよう
になっている。そして、操作シャフト７０が（即ちカム
プレート４４が）図示の如くその昇降ストロークの下端
に位置する時チャック爪４０は垂立状態となり、この状
態から操作シャフト７０が上昇すると、両チャック爪４
０はその先端が離間する側に揺動操作されるようになっ
ている。

【００１３】操作シャフト７０は、中空の軸状であって
その上端にカムプレート４４を支持する支持脚４５が固
定されるフランジ部７１が形成され、スピンドル１０の
支持軸部２０内にその軸方向に所定のストローク摺動移
動可能に嵌合している。その下端はスピンドル１０の支
持軸部２０の下端より下側に突出し、この下端部に支持
軸部２０との間にスプリング７２を介して操作リング７
３が固定され、スプリング７２によって下側に付勢され
ている。又、下端には、図示しないコンプレッサーと接
続されたロータリージョイント７４が装着され、当該操
作シャフト７０の回転を許容しつつその中空内部に圧搾
空気を供給可能となっている。

【００１４】操作リング７３の下側には、駆動リング７
５がフレーム１１に固定された操作駆動手段としてのエ
アシリンダ７６のスピンドルに支持されて操作リング７
３と所定量干渉する位置迄上昇可能に設けられており、
このエアシリンダ７６によって上昇駆動される駆動リン
グ７５により、操作リング７３（即ち操作シャフト７
０）をスプリング７２の付勢力に抗して上方に移動駆動
し得るようになっている。上記構成により、エアシリン
ダ７６によって操作シャフト７０が上昇駆動されると、
カムプレート４４が上昇し、これによってチャック爪４
０，４０はその先端がスプリング４６の付勢力に抗して
離間する側に揺動駆動されるようになっているものであ
る。

【００１５】リングシャフト５０は、大径の円筒状であ
ってその内部にチャック爪４０を所定量揺動可能に収容
し、その上端にガイドスリーブ６０が装着されている。
尚、図１中符号５１は、気密的に装着された透明アクリ
ル樹脂製の窓である。ガイドスリーブ６０は、リングシ
ャフト５０の上端に固定されるフランジ部６１から、小
径のガイド部６２が上下に突出形成され、該ガイド部６
２に貫通形成された挿通穴にライナ６３が嵌合装着され
て所定の内径の嵌合穴６０Ａが形成されている。フラン
ジ部６１には、リングシャフト５０内外を連通する通気
孔６１Ａが開口形成されており、又、フランジ部６１の
上面には、下部リム１３が装着されている。下部リム１
３は、円板状であって、その外周部分に径の異なる複数
（図は三種類）のリムが階段状に形成されている。

【００１６】下部リム１３の上側には、前述の如く上部
リム１４が配置されている。上部リム１４は、下部リム
１３と同様に径の異なる複数のリムが一体に形成された
円板状であって、図示しない支持機構によって昇降可能
に支持されたホルダ９３にアダプター９４を介して固定
され、下部リム１３と対向する位置で昇降可能として設
けられている。尚、ホルダ９３は、支持機構に設けられ
たクランプによって把持されて回転不能となると共に、
把持解除によって回転自在となるようになっている。
又、その中心位置には、ホルダ９３に上端で固定された
嵌合軸としてのロックシャフト９０が垂下配置されてい
る。

【００１７】ロックシャフト９０は、その拡大図である
図７及びそのＥ−Ｅ断面図である図８に示す如く、ガイ
ドスリーブ６０の嵌合穴６０Ａに嵌合する軸部９２の先
端にチャック爪４０の爪と対応する上面が水平で下面が
中心側に向かうテーパ状の係合突起９１…が、チャック
爪４０の爪間隔と等しい間隔（０．５インチ）で複数条
形成されて構成されている。軸部９２には、外周にその
周方向を等角度で三等分する位置に（即ち周方向１２０
度間隔で）、当接部位としての所定幅の凸条９０Ａ…が
軸方向に延設されており、該凸条９０Ａ…の外面はガイ
ドスリーブ６０の嵌合穴６０Ａに所定の公差（１５〜２
０μの隙間）で嵌合する外径として形成されている。即
ち、言い換えれば凸条９０Ａ…以外の軸部９２の外周面
は嵌合穴６０Ａの内周面と所定の間隔（略０．５mm）を
有するようになっているものである。

【００１８】又、係合突起９１とチャック爪４０の爪４
１の位置関係は、ロックシャフト９０がガイドスリーブ
６０の嵌合穴６０Ａに挿通され、上部リム１４と下部リ
ム１３が備える複数のリムの間隔が夫々対応するタイヤ
のリム幅となった状態で、係合可能に対応するように設
定されている。つまり、ロックシャフト９０の係合突起
９１にチャック爪４０の爪４１が係合した状態で、上部
リム１４と下部リム１３のリム間隔が支持し得るタイヤ
のリム幅に該当するようになっているものである。そし
て、操作シャフト７０が昇降ストロークの下端に位置し
てチャック爪４０が垂立状態にある時、チャック爪４０
の爪４１がロックシャフト９０の係合突起９１に係合
し、この状態からエアシリンダ７６の駆動によって操作
シャフト７０が所定ストローク上昇操作されてチャック
爪４０が揺動すると、爪４１の係合突起９１との係合が
解除されるようになっている。

【００１９】而して、上記の如く構成されたタイヤバラ
ンス測定装置では、下記の如く作用して下部リム１３と
上部リム１４とで被検タイヤを保持し、バランス測定を
行なう。まず、図１に示す如きロックシャフト９０がガ
イドスリーブ６０の嵌合穴６０Ａに嵌合してその係合突
起９１にチャック爪４０の爪４１が係合した状態から、
エアシリンダ７６の駆動によって操作シャフト７０を上
昇駆動させてチャック爪４０と係合突起９１との係合を
解除し、図９に示す如く上部リム１４をロックシャフト
９０が下部リム１３に対して被検タイヤ装着の障害とな
らない十分離間した位置となる迄上昇させる。このロッ
クシャフト９０の上昇時には、ホルダ９３（即ちロック
シャフト９０及び上部リム１４）はクランプされて回転
不能状態にある。

【００２０】次に、図示しないコンベアによって水平状
態で搬送された被検タイヤを下部リム１３上に中心を一
致させて載置した後、上部リム１４を下降させてロック
シャフト９０をガイドスリーブ６０の嵌合穴６０Ａに嵌
入させ、上部リム１４と下部リム１３のリム間隔が被検
タイヤのリム幅と一致した状態で停止させ、エアシリン
ダ７６の駆動を停止する。これにより、スプリング７２
の付勢力によって操作シャフト７０が下降することとな
ってチャック爪４０がその先端が近接する側に揺動し、
爪４１がロックシャフト９０の係合突起９１に係合する
と共に、スプリング４６の付勢力でチャック爪４０がロ
ックシャフト９０を確実に喰え込み、被検タイヤが上部
リム１４と下部リム１３とで支持された状態となる。こ
の時、係合突起９１とチャック爪４０の爪４１は前述の
如く対応する位置にあり、円滑に係合状態となる。被検
タイヤのリム幅が異なる場合でも、チャック爪４０の爪
の係合する係合突起９１がずれることで被検タイヤに応
じて０．５インチ間隔で対応することができる。

【００２１】その後、ロータリージョイント７４を介し
て操作シャフト７０の中空軸内に所定圧力の圧搾空気を
供給し、被検タイヤをインフレートする。即ち、圧搾空
気は操作シャフト７０の中空軸内からチャックブラケッ
ト３０及びリングシャフト５０内を通り、ガイドスリー
ブ６０のフランジ部６１の通気孔６１Ａを介して被検タ
イヤ内に供給され、該被検タイヤを所定内圧で膨らませ
る。このインフレート時、被検タイヤの内圧が上部リム
１４と下部リム１３のリム間隔を広げるよう作用する
が、これは確実に係合状態にあるチャック爪４０とロッ
クシャフト９０の係合突起９１との係合により阻止さ
れ、同時に、上部リム１４と下部リム１３の間隔（リム
幅）は、チャック爪４０とロックシャフト９０の係合突
起９１との係合によって正確に維持される。

【００２２】又、この時、ロックシャフト９０の軸部９
２は凸条９０Ａ…の外径とガイドスリーブ６０の嵌合穴
６０Ａの内径との嵌合公差に応じたガタ分傾きを生ずる
が、凸条９０Ａ…は前述の如く周方向等角度で三箇所形
成されており、一つの凸条９０Ａのみがライナ６３の内
周面に当接して他の二つの凸条９０Ａ，９０Ａがライナ
６３の内周面と離れた状態では不安定であることから、
何れか二つの凸条９０Ａ，９０Ａが嵌合穴６０Ａの内周
面に当接し、当該二つの凸条９０Ａ，９０Ａの丁度中央
方向側にロックシャフト９０が傾くことになる。つま
り、ロックシャフト９０は、凸条９０Ａ…の間に対応す
る周方向を三等分する三方向の何れかの方向に傾くこと
となり、傾き方向が限定されることとなる。

【００２３】そして、ロックシャフト９０のクランプが
解除されて回転自在とされ、これによってモータ８０の
回転でスピンドル１０，下部リム１３，被検タイヤ及び
上部リム１４（ホルダ９３，ロックシャフト９０）が一
体となって回転駆動されることとなり、この状態で所定
の回転数で回転させてこの回転時にロードセル１７によ
り検出される軸受１２の変位荷重とエンコーダ２３から
の回転角度情報に基いて、被検タイヤのバランスを測定
するものである。ここで、上部リム１４は前述の如くロ
ックシャフト９０の軸部９２とガイドスリーブ６０の嵌
合穴６０Ａの嵌合公差分のガタによって傾き、これに起
因して測定値に誤差を生ずるが、上部リム１４と下部リ
ム１３の円周方向（回転方向）の相対位置を一定として
おけば、上部リム１４の傾斜方向は１２０度間隔の三方
向に限定され、又、上部リム１４の傾き量（角度）及び
それに起因する測定値の誤差も予め解る為、測定結果か
ら上部リム１４が三方向の何れの方向に傾いているか判
定することができ、これによって誤差を容易に補正する
ことができる。

【００２４】更に、ロックシャフト９０の軸部９２の凸
条９０Ａ…以外の外周面とガイドスリーブ６０の嵌合穴
６０Ａの内周面との間には比較的広い隙間を形成するこ
とができることから、軸部９２とガイド部６２の間に金
属の切削片等を噛み込むことによる不具合の発生も防ぐ
ことができる。尚、上記実施例ではロックシャフト９０
の外周面に当接部位としての凸条９０Ａ…を突設して構
成したが、当接部位をガイドスリーブ６０の嵌合穴６０
Ａの内周面（ライナ６３の内周）に突設しても良い。
又、当接部位はロックシャフト９０の傾き方向が規定で
きれば必ずしも周方向に等間隔でなくとも良く、数も四
箇所以上であっても良いものである。更に、当接部位を
ロックシャフト９０と嵌合穴６０Ａの嵌合部の長手方向
全域ではなく上部リム１４側の端部のみに突設しても、
傾き方向は規制できる。

【００２５】

【発明の効果】上記の如き本発明に係るタイヤバランス
測定装置の分割リム嵌合構造によれば、嵌合軸又はリム
回転支持軸の嵌合穴に当接部位を突設することにより、
当該当接部位によって嵌合軸の嵌合穴に対する傾き方向
を規制することができ、これによって測定値の補正が可
能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るタイヤバランス測定装置の分割リ
ム嵌合構造の一実施例を適用したタイヤバランス測定装
置の縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図に相当する平面図。

【図３】図１の主要部拡大断面図。

【図４】図３のＢ−Ｂ断面図。

【図５】図４のＣ−Ｃ断面図。

【図６】図４のＤ−Ｄ断面図。

【図７】ロックシャフトの外形図。

【図８】図７のＥ−Ｅ断面図。

【図９】図１から上部リムが上方に離間した状態を示す
図。

【符号の説明】

１０…スピンドル（リム回転支持軸） １２…軸受 １３…下部リム １４…上部リム ６０Ａ…嵌合穴 ９０…ロックシャフト（嵌合軸） ９０Ａ…凸条（当接部位）

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸受を介して鉛直且つ回転自在に支持され
   たリム回転支持軸に装着された下部リムと、該下部リム
   と対向する上側に昇降可能且つ回転自在に設けられた上
   部リムと、により被検タイヤを保持して回転させ、ダイ
   ナミックバランスを測定するタイヤバランス測定装置に
   於て、前記上部リムの回転軸から垂下延設された嵌合軸
   が、前記リム回転支持軸の嵌合穴に嵌合し、位置決め係
   合されて前記被検タイヤを保持するものであって、 前記嵌合軸の外周嵌合面に、三箇所以上の当接部位が周
   方向に所定間隔離れて突設されて構成されていること、
   を特徴とするタイヤバランス測定装置の分割リム嵌合構
   造。
2. 【請求項２】軸受を介して鉛直且つ回転自在に支持され
   たリム回転支持軸に装着された下部リムと、該下部リム
   と対向する上側に昇降可能且つ回転自在に設けられた上
   部リムと、により被検タイヤを保持して回転させ、ダイ
   ナミックバランスを測定するタイヤバランス測定装置に
   於て、前記上部リムの回転軸から垂下延設された嵌合軸
   が、前記リム回転支持軸の嵌合穴に嵌合し、位置決め係
   合されて前記被検タイヤを保持するものであって、 前記リム回転支持軸の嵌合穴の内周嵌合面に三箇所以上
   の当接部位が周方向に所定間隔離れて形成されているこ
   と、を特徴とするタイヤバランス測定装置の分割リム嵌
   合構造。
3. 【請求項３】上記当接部位が、上記嵌合面の上記上部リ
   ム側端部のみに設けられていること、を特徴とする請求
   項１又は２記載のタイヤバランス測定装置の分割リム嵌
   合構造。
4. 【請求項４】上記当接部位が、嵌合面の周方向を三等分
   する三箇所に形成されていること、を特徴とする請求項
   １，２又は３記載のタイヤバランス測定装置の分割リム
   嵌合構造。