JP4005144B2 - タイヤ均等性試験装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明はタイヤ試験に関し、特に、タイヤ均等性（tire uniformity）を測定し、試験の間に獲得されたそのデータを使用して、試験工程の間に検出されたタイヤの不整の一部または全てを矯正する優れた方法および装置を提供する。
背景技術
タイヤの製造においては、タイヤの寸法に関する種々の不整および変動が生じ得る。例えば寸法不整は、成形工程における不正確さ、タイヤの製造に使用された材料および配合物の特性、加硫工程における不正確な中心合わせおよび変動などから生じ得る。タイヤの製造中に単独でまたは相互作用により生じ得るタイヤの不整および変動は全て、タイヤの偏心性、静的および動的な不均衡ならびに力の変動を生じせしめ得るが、これは使用中におけるタイヤの振動またはノイズに帰着し得る。
これらの不整の多くは、最初にタイヤの変動を測定してタイヤに対して種々の矯正処置を加えることにより矯正可能である。而して、変動を測定するために、タイヤはタイヤ均等性検査機内に載置される。現在入手し得るタイヤ均等性検査機においては、試験は完全に自動的である。各タイヤはコンベアにより試験ステーション（試験部位）へと供給され、其処で各タイヤは、チャック上に取付けられて所定圧力まで膨張せしめられ、荷重輪（loadwheel）の周表面にタイヤの踏面を当接接触させた状態で標準速度にて回転駆動せしめられる。荷重輪には、関心方向においてタイヤが荷重輪に力を作用させることによって生じる力を測定するロードセルが配備される。試験工程の間に収集されたデータは、タイヤを等級付けするため、且つ／又は、試験工程で検出された変動を補償するためにタイヤの各領域から選択的にラバーを研削する肩部及び踏面研削機による即時の矯正処置を行うために使用され得る。代替的にまたは付加的には、試験サイクルの間に得られたデータは、タイヤの特定領域にマーク付けしてタイヤの不整または高強度点などの関心領域に関して装着者に警告するために使用され得るものであり、これにより装着者がホイールに対するタイヤの装着時に矯正処置または補償処置を行うことが可能となる。
今日、入手し得る典型的なタイヤ均等性試験機においては、垂直方向に可動な下側リムが試験機の基部に支持されると共に、同試験機の頂部に固定的に取付けられたモータ駆動式主軸に対して接近開離運動を行うべく取付けられる。複数の離間柱状体を含む精巧な架枠が、タイヤ試験機器ならびに、検出、研削およびマーク付け用の各機器を支持している。サブアセンブリまでも余すことなく完全に装着された場合に現在の試験機の多くのものは、保守を行うのが極めて困難であると共に、ひとつのタイヤサイズから別のタイヤサイズへと転換する為には多大な作業を要する。また、現在入手し得る試験機の少なくとも幾つかでは、研削機、センサおよびマーク付け機器などの種々の下位構成要素が十分に一体化されていない。と言うのも、それらは時が経つと共に基礎構造に付加されてきたからである。また、種々の構成要素と基礎制御パネルとの間の電力および制御信号の両者に対するケーブル配線は極めて複雑となり得ることから、問題が生じても故障修理が困難である。
更に別の試験機においては、試験ステーションにて試験されるべきタイヤの高度は工場床部より相当に高いことから、調節または点検修理を要する構成部品に到達するためには保守要員および操作者は梯子または他の装置などの補助用具を使用することが要求される。
発明の要約
本発明は、回転可能な主軸アセンブリ（主軸組立体）と同主軸アセンブリに対して往復して接近開離し得るチャックアセンブリ（チャック組立体）とを含む試験ステーションに対して試験対象のタイヤを供給するための取入コンベアを備えるタイヤ試験装置を提供する。荷重輪アセンブリ（荷重輪組立体）は上記チャックアセンブリおよび主軸アセンブリに近接して配置されてタイヤに対して接近開離することが可能になっており、荷重輪は試験の間はタイヤと接触している。取入コンベアは中心合わせステーションを備え、試験ステーションの回転軸線から所定距離にタイヤの回転軸線が配置されるように上記中心合わせステーションにてタイヤは中心合わせされる。取入コンベアは、試験ステーションに対してタイヤを直線運動で出し入れするコンベアベルトを備える。取入コンベアは試験ステーションに近接して配置されるが同試験ステーションの一部ではない構造により支持されることから、取入コンベアは試験ステーションから機械的に分離され、取入コンベアに影響を与える外乱が試験ステーションに伝達されるのを防止する。
試験ステーションの一部を形成する試験機フレームは、基部、上側横ビームならびに第一および第二垂直方向柱状体を含むガントリー状構造の形態である。
図示されている好適な実施例において、フレームの基部は、移動可能な荷重輪用往復台アセンブリ、及び、試験用にタイヤが取付けられる回転可能な主軸を支持する。上記フレームは、試験ステーションにタイヤが進入する際に通る開口と、試験ステーションをタイヤが退去する際に通る開口とを形成する。説明を目的として、入口開口から出口開口までタイヤが移動する距離は試験機の“奥行き”と称される。試験機開口はまた、奥行き寸法を横切る水平方向寸法である“幅”寸法も有している。図示される好適な実施例において、幅寸法は奥行き寸法よりも少なくとも１０％大きい。更に好適な実施例において幅寸法は奥行き寸法よりも十分に大きい（即ち５０％大きい）。以下に説明されるように、この寸法関係によれば上記試験機の接近性および保守性が増大される。
図示される好適な実施例において、上記フレームの一方の端部は“Ｖ”字または“Ｙ”字形状を形成すると共に、外方へ分岐するビーム要素を備えている。基部の一部を形成する分岐要素は、上側横ビームの一方の端部を協働支持する垂直支持ビームに対する取付け箇所を形成する。好適には、上記フレームの逆側は“Ｔ”字形状とされる。上記“Ｙ”字要素および“Ｔ”字要素はフレームに対して構造的剛性を付加すると共に、フレームの“奥行き”寸法の減少を可能にする。
図示される好適な実施例において、実質的にフレームの全体が、溶接などの適宜な手段により相互に接合されたＩ字形ビームにより構築される。各Ｉ字形ビームはフランジ当接関係で相互に固定され、各フランジ間に形成された空間は、電気配線、空気ライン、油圧接続などの取り回しのための領域を形成する。但し本発明は他のタイプのビームの使用も企図している。
本発明の別の特徴によれば、クレーンが設けられて試験機の主要構成要素の吊上げ及び離間した場所への移動を容易にするが、該離間した場所において上記構成要素は点検修理される、あるいは、点検修理位置へ移動され得るように搬送装置に載置される。図示される実施例において、クレーンは、フレームの垂直支持柱状体に蝶番式に接続された垂直支持部を備える。このクレーン垂直支持部には吊上げ用水平ビームが取付けられるが、この吊上げ用水平ビームは吊上げ端部を有すると共に、移動が必要な構成要素に対してケーブル、チェーンなどを介して係合可能になっている。図示される配置構成においては、このクレーンを、荷重輪、荷重輪用往復台、主軸、主軸駆動モータ、チャックアセンブリ、及び同チャックアセンブリの一部を形成するタイヤリムを吊上げて移動するために使用することができる。
試験機の保守性を更に容易にすべく、荷重輪アセンブリ、主軸および主軸駆動モータなどの主要構成要素は全て、フレーム構造の長手中心線に整列される又はこの長手中心線の一方側に配置される。従って、構成要素の全ては試験機の一方側（入口側または出口側のいずれか）からアクセス可能であり、アクセスできるようにするために試験機を大掛かりに分解することは必要とされない。
少なくとも一つの垂直支持柱状体に取付けられるプローブ装置がさらに開示される。図示される好適な実施例において、このプローブ装置は、近接する支持柱状体の間に形成された間隙を通って延びる。このプローブ装置の一部を形成する個々のプローブの末端部は、上記間隙を通って試験ステーション内に延びる。サーボモータおよび摺動機構を含むプローブの主要部分は、上記支持ビームにより保護されている。好適には、各プローブは、離脱式磁気カップリング（magnetic breakaway coupling）によりプローブの末端部に取付けられたセンサを含んでいる。試験ステーションにおいてプローブと構成要素またはタイヤとの間の不当な接触が生じた場合、このセンサがプローブの端部から外れて損傷の可能性を減少させる。
この特徴の更なる様相によれば、ある特定のタイヤセンサは、検知されつつあるタイヤの領域に対してセンサの検知表面を傾斜させることを可能とさせる傾動機構を備える。関連するタイヤセンサの傾斜角度を監視するために、引力に応答する傾斜センサが使用される。
上記タイヤ均等性試験装置を作動するための方法は、試験されるべきタイヤを中心合わせステーションに前進させるステップと、タイヤの回転軸線が試験ステーションの回転軸線から所定距離に配置されるようにタイヤを中心合わせするステップと、タイヤの回転軸線が試験ステーションの回転軸線と整列されるようにタイヤを前進させるステップと、を含んでいる。コンベアはタイヤを中心合わせステーションに搬送し、そこでタイヤは上側及び下側の回転可能なリムの間に係合される。タイヤは、同タイヤの均等性を表す電気信号を生成する荷重輪により係合されながら標準速度にて回転される。試験の後でタイヤは、同タイヤと係合すべくコンベアを上昇せしめてからコンベアを所望の距離だけ前進することにより、試験ステーションから前進せしめられる。
本発明の他の特徴、利益および利点は、添付図面を参照した好適な実施例に関する以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明を具現するタイヤ試験装置の平面図である。
図２は、図１に示されたタイヤ試験装置の部分的側面図である。
図３は、図１および図２に示されたタイヤ試験装置の一部を形成するタイヤ試験ステーションの正面図である。
図４は、本発明の好適な実施例に従って構築されると共に図３に示されたタイヤ試験ステーションの一部を形成するフレームの斜視図である。
図４Ａは、図４に示されたフレーム構造の部分斜視図である。
図５は、図３の線５−５により示された平面から見た部分断面図である。
図６は、或る試験機構成要素間の空間的関係を示す略平面図である。
図７は、プローブ装置の詳細を示すタイヤ試験装置の部分側面図である。
図８は、図７の線８−８により示された平面から見たプローブ装置の詳細を示すタイヤ試験装置の部分的に断面で示される部分上面図である。
図９は、図７の線９−９により示された平面から見たプローブ装置の詳細を示すタイヤ試験装置の部分的に断面で示された部分上面図である。
図１０〜図１２は、本発明の一部を構成する傾斜センサおよび離脱アセンブリの構造を示す。
好適な実施例の詳細な説明
図１は、本発明の好適な実施例に従って構築されたタイヤ試験装置の全体配置を平面図で示している。主な下位装置は、取入コンベア１０と、試験ステーション１２と、マーク付けステーション１４ａおよびタイヤ分類機構１４ｂを含み得る出口モジュール１４とを含んでいる。試験ステーション１２に配置されたタイヤは試験されると共にその真円度、均等性および／または他の所望の物理的特性を調節するために選択的に研削される。
最初にタイヤ試験ステーション１２に関して特に図１および図３を参照すると、参照番号２０により仮想線で示されるタイヤは取入コンベア１０により試験位置へと供給されるが、取入コンベア１０は、好適には、試験ステーションの一部を形成する（図３に最も良く示される）一対のリム２４、２６の回転軸線とタイヤの軸線が一致する位置にタイヤを供給し、それらリム２４、２６の間にタイヤ２０が挟持される。（図３に最も良く示される）下側リム２４は、主軸アセンブリ３０に取付けられてその一部を形成する。上側リム２６は往復して移動可能なチャックアセンブリ３２の一部を形成する。
主軸アセンブリ３０は、参照番号３８により図３で概略的に示された歯付きベルト３８を介して駆動モータ３６により回転駆動される。タイヤは上側リム２６および下側リム２４の間に挟持された後、主軸アセンブリ３０によりタイヤの内部に空気を通じさせる膨張機構により膨張させられる。膨張の後、回転可能な荷重輪４２を含む荷重輪アセンブリ４０がタイヤ２０と当接係合するように移動する。従来と同様に、タイヤは荷重輪に対して回転させられると共に、荷重輪に及ぼされた荷重がロードセル４６、４８（図３）により監視される。これらのロードセルから得られたデータは、タイヤの均等性を決定する。所望であれば、参照番号５０、５２により全体を示された（図３に見られる）タイヤの上下の部分を研削するための研削機およびタイヤの中央部分を研削するための（不図示の）研削機などの一つ以上の研削機によって均等性の調節が行われる。
参照番号５６により全体を示されるプローブ装置は、試験ステーションの一部を形成し得るものであり、図３に最も良く見られるように、図示される実施例においては、上下の側壁センサアセンブリ５４ａ、５４ｂ、（図３においては不図示の）上下の肩部センサ、および、中央踏面センサ５８を備えている。
主軸アセンブリ３０、チャックアセンブリ３２、荷重輪アセンブリ４０、研削機５０、５２およびプローブ装置５６は、図３において参照番号６０により全体を示されたガントリー状フレーム構造上に取付けられる。図４をさらに参照すると、図示される好適な実施例においては、上記フレームは、基部６２と、同基部の所定距離上方において対になった柱状体６６ａ、６６ｂおよび６８ａ、６８ｂにより支持された横ビーム６４とを含んでいる。基部６２は、好適には相互に溶接されて一体的部材を形成する一対の水平Ｉ字形ビーム６２ａ、６２ｂを備えている。上記の好適な実施例においては、基部６２の一方の端部６５ａは平面視すれば（図４および図５）において“Ｙ”字または“Ｖ”字形状とされるが、基部６２の反対側の端部６５ｂは幾分か“Ｔ”字形状（図１および図４）とされ、“Ｙ”字および“Ｔ”字部分がその文字形状の中央の棒状部分にて相互に接合されている。詳細には、基部６２の“Ｙ”字端部６５ａは、夫々のＩ字形ビーム６２ａ、６２ｂから延びる外方傾斜端部７０ａ、７０ｂを含んでいる。
上記“Ｙ”字形状は、例えば１７．５°などの所定角度にて各Ｉ字形ビームから所定端部セグメント（部分）を切除することにより達成され得る。切断されたセグメントは次に上下反転されて各ビームの主要部分の端部に再溶接される。この様にして、“Ｙ”字形状が達成される。“Ｔ”字形状は、箱型部材７２をＩ字形ビーム６２ａ、６２ｂの端部の外側に溶接することにより実現される。箱型部材７２およびビーム６２ａ、６２ｂ上には、カバープレート７４（図４）が取り付けられる。
ビーム６２ａ、６２ｂの外方に延びる“Ｖ”字または“Ｙ”字脚部７０ａ、７０ｂは、それぞれ、垂直柱状体６８ａ、６８ｂを支持する。同様に、（“Ｔ”の横棒を形成する）箱型部材７２は、一対の垂直柱状体６６ａ、６６ｂを支持する。図示される好適な実施例においては、一体構造を形成すべく相互に溶接された一対の平行なＩ字形ビーム６４ａ、６４ｂを含む上側横ビーム６４は対になった柱状体６６ａ、６６ｂおよび６８ａ、６８ｂの間を架橋している。交差プレート８０、８２は、対になった柱状体６６ａ、６６ｂおよび６８ａ、６８ｂの上端部に締結される。横ビーム６４は頂部に着座すると共に、その両端部は例えば溶接により交差プレート８０、８２に取付けられる。
図示される好適な実施例においては、各垂直柱状体６６ａ、６６ｂ、６８ａ、６８ｂはＩ字形ビームからなる。結果として上記フレーム６０の全体が、容易に製造されると共に比較的安価である極めて堅固な構造を提供するＩ字形ビームにより構成される。
Ｉ字形ビームからなる構造を使用すると上記試験機に対して付加的な利点が提供される。すなわち、各Ｉ字形ビームの中央部分（各フランジ間に形成された領域）は配線および空気ラインの経路取り回し、油圧接続の形成、電気的および油圧的構成要素の取付けなどに対する場所を提供して試験機に美観を加え、且つ、内部に取付けられた構成要素に対する保護を与える。
取入コンベア
ここで特に図１および図２を参照し、取入コンベアを説明する。取入コンベアは、“タイヤ検査システム用入力コンベア”という名称の特表平１３−５１１８９１号公報中に更に完全に開示されているが、その主題は本願に一体として参照される。
取入コンベア１０は、参照番号１００によって全体を示される中心合わせステーション１００から試験ステーション１２へ試験されるべきタイヤを搬送するように機能する。作動においては、試験されるべきタイヤが（不図示の）ベルトコンベアまたはローラコンベアにより中心合わせステーション１００の入口に供給される。図１は、仮想線により示されたタイヤ１０２が取入コンベアに供給される直前を示している。取入コンベアは、供給されたタイヤを取入コンベア機構上に移動する供給ローラ１０８を備える。
取入コンベアは、試験ステーション１２から所定距離に配置された４本の柱を有するフレームユニットを含んでいる。このフレームユニットは、（図２に最も良く示される）連続ベルト１２４を各々担持する（図１に最も良く示される）一対の平行な溝形部材またはレール１２０、１２２を備えた（図２に示された）タイヤコンベア１１８を片持ち配置で支持する。連続ベルトは、アイドラプーリ１２５、１２６および駆動プーリ１２８、１３０に巻回される。各駆動プーリは、駆動シャフト１３４により同時に駆動される。（ベルトレール１２０、１２２を含む）コンベア機構は、上記支持フレームの一方の側に取付けられた一対の案内装置１３６、１３８により垂直方向に往復運動するように支持される。ベルトレール１２０、１２２は、種々の幅のタイヤに対応すべくコンベア機構の中心線１４０に対して接近開離するよう調節可能に移動され得る。コンベア機構は、（図２に最も良く示される）空気圧式アクチュエータ１４２により下方位置から作動搬送位置へと垂直に移動される。
ベルトレール１２０、１２２の間には中心合わせステーションにて“全方向回転（オムニロール）”コンベアが取付けられるが、同コンベアは図１では参照番号１００ａにより全体を示される。
作動においては、タイヤはキックローラ１０８により中心合わせステーションに供給される。供給されたタイヤは次に、参照番号１５４により示される軸線に関して中心合わせされる。好適な実施例において上記軸線１５４は試験ステーションの軸線１５６から一定距離に配置される（図１および図２）が、この軸線１５６は好適な実施例においては主軸アセンブリ３０の回転軸線になっている。従って、タイヤが中心合わせステーション１００にて中心合わせされた後、コンベアベルト１２４の所定運動により、主軸アセンブリと整列するようにタイヤを供給する。この配置構成により、中心合わせステーションから試験ステーションまでタイヤが移動される距離は、直径に関わらず全てのタイヤに対して同一となる。
図１に最も良く示されるように、中心合わせステーション１００に配置されたタイヤは、中心線１４０の各側にてコンベア支持フレームに取付けられた一対の旋回可能に取付けられたアーム１７０、１７２を含む機構により中心合わせされる。図２をさらに参照すると、一対のアームの各々には、垂直に配向されたローラ１７６が取付けられる。中心合わせ機構の一部としては、４つのアームおよび４つのローラがある。対を形成する個々のアームは、一対の相互に噛合う歯車１８０、１８２により作用的に結合されている。一方の歯車の対から（不図示の）他方の歯車の対へとフレーム構造を横切ってリンクアームが延びている。上記試験機の一方側の歯車の対は、歯車に接続されると共に一定角度にて一方の歯車を回転させる空気作動式アクチュエータにより駆動される。一方の歯車の回転は、中心合わせステーション１００に配置されたタイヤに対するアーム１７０、１７２の接近開離枢動を生じさせる。上記フレームの反対側のアームは相互に接続されたリンクに依りタイヤへ向かって移動する。
選択的には、中心合わせローラの一方すなわち図２の１７６ａは、タイヤ２０に対して潤滑油を付与するために中心合わせステーションでタイヤを回転させるように作動され得るモータ駆動ローラで置換される。
図示される好適な実施例においては、上記コンベアの駆動ベルトは、全体を参照番号１９０で示される空気圧作動式のラック／ピニオン式アクチュエータにより前進せしめられ、このアクチュエータはパークハン（Parkhann）社の３５０°回転空圧式（型式PTR ２５２- ３５０- ４-FPAB ２１M）としてもよい。空気圧がアクチュエータ１９０に加えられると、タイミングベルトを介してコンベア駆動シャフト１３４に接続された駆動プーリ１３０（図１）には回転が生じる。駆動プーリ１３０に生じた回転運動の度合いは、ラック／ピニオン式アクチュエータの一部を形成する抑制装置により決定される。開示されたアクチュエータの場合には、上記アクチュエータが加圧される毎に、コンベアベルト１２４における正確な前進が達成され得る。限られたストロークを有するリニアアクチュエータが使用されて回転運動を生じさせることから、コンベアの引き続く前進に先立ち上記アクチュエータは逆方向に運動されるべきことを銘記されたい。この逆方向作動は、上記コンベアがその下方位置にあるときに行われる。
取入コンベアは次のようにして作動する。中心合わせステーションにてタイヤを受取る前に、コンベアユニットはアクチュエータ１４２により下降させられる。タイヤは取入供給ローラ１０８により“全方向回転”コンベア上に押しやられる。中心合わせステーション１００に来ると、（不図示の）中心合わせアームアクチュエータが作動され、ローラ１７６、１７６ａがタイヤの周縁部に係合するまで中心合わせアーム１７０、１７２をタイヤに向かって駆動する。もし注油器が存在するならば、中心合わせステーションにおいてタイヤを回転することにより注油器がタイヤ２０に対して潤滑油を塗付するのを可能とすべく中心合わせローラ１７６ａの一方が回転される。中心合わせステップの最後において、コンベアユニットはアクチュエータ１４２により上昇せしめられ、それによってタイヤを受け取り、それを実際に“全方向回転”支持コンベアの上方に上昇せしめる。各ローラ１７６、１７６ａは、コンベアアセンブリがタイヤと係合してそれを持ち上げるときにタイヤと中心合わせアーム１７０、１７２との間の相対運動に適合すべく所定距離だけ垂直方向に移動され得るように取付けられている。
中心合わせアームは次にそれらの退出位置に向けて外方に移動される。試験されるべきタイヤは今や、コンベアユニットに支持されて、軸線１５４に関して中心合わせされ、主軸３０の軸線１５６から所定距離に在る。次にコンベアアクチュエータ１９０が作動されてタイヤを所定距離だけ前進させ、タイヤを主軸３０の軸線１５６と一致する位置に配置する。
次にアクチュエータ１４２が起動されてコンベアユニットを下降させ、タイヤを実際に主軸３０上に下降させる。通常、コンベアはその後に逆転方向に作動され、駆動ベルトをそれらの始動位置へと復帰させる。コンベアユニットが上記下方位置に在る間に、別のタイヤが中心合わせステーション内にもたらされ、続いてタイヤが試験ステーション１２にて試験されている間に注油かつ中心合わせされる。
上記好適な実施例において、コンベアユニットによりタイヤが前進せしめられる距離は全てのサイズのタイヤに対して同一である。これが可能であるのは、中心合わせステーションの整列軸線１５４が試験ステーションの回転軸線１５６から一定距離に在るからである。従って、（その回転軸線から測定された）タイヤが移動すべき距離は、全てのタイヤに対して同一となる。
開示された取入コンベアは、タイヤを試験ステーションへ供給するための効率的な手段を提供する。好適なユニットにおいては、取入コンベア装置と試験ステーション自体との間には直接的な機械接続は無い。コンベアと試験ステーションとの間では電気的接続およびデータの接続のみがなされる。取入コンベアと試験ユニットとの間の機械的接続を排除することにより、取入コンベア装置において生ずる（すなわち、中心合わせ機能の間に生ずる）振動および衝撃などは試験ステーションへと伝達されない。
チャックアセンブリ
上記に示された如く、試験されるべきタイヤは、フレーム６０に固定された主軸アセンブリ３０と同フレーム６０の横ビーム６４に取付けられた往復移動可能なチャックアセンブリ３２との間で試験ステーション１２に保持される。主軸およびチャックアセンブリは、“タイヤ試験装置の自動幅調節式チャック装置”という名称の特表平１３−５１２５６６号公報中に更に完全に開示されているが、その主題は本願に一体として参照される。
特に図３を参照すると、チャックアセンブリ３２は、流体圧式アクチュエータ２０４の一部を形成する流体圧ラム２０２の端部に取付けられる。上記アクチュエータは、（不図示の）適宜な留め具によりフレームの横ビーム６４に取付けられる。図４に最も良く見られるように、上記アクチュエータの端部は、横ビーム６４内に形成されると共にプレート２２４により補強された開口２２０を貫通して延びる。タイヤが試験されるべく試験ステーションに位置せしめられるべきときには、アクチュエータ２０４はラム２０２を延伸させ、チャックアセンブリ３２を主軸アセンブリ３０に向かって移動させる。上側タイヤリム２６が取り付けられたチャックアセンブリ３２もまた中央に位置せしめられた整列部材２２８を備えるが、同整列部材２２８は、主軸アセンブリ３０の一部を形成する円錐状部材３０ａ（図２）を受容する形状とされた傾斜開口を備える。整列部材２２８は“ノーズコーン（nose cone）”とも称され得る。整列部材２２８と円錐部材３０ａとの間の係合は、チャックアセンブリ３２と主軸アセンブリ３０との間の正確な整列を維持するものであり、タイヤが各アセンブリ間に挟持されるに伴って、主軸アセンブリ３０の回転をチャックアセンブリの上側リム２６に伝達することによりチャックアセンブリ３２と主軸３０との間にタイヤが挟持されたときに上側下のリム２６、２４を一致して回転させる手段である。
試験機の退出下位装置
タイヤ２０が試験ステーション１２にて試験された後、それは搬送コンベア３００によりマーク付けステーション１４ａおよび／または分類ステーション１４ｂに供給される。図１および図２を参照すると、試験サイクルの最後において取入コンベアはアクチュエータ１４２により（図２に示された位置へ向けて）上昇させられる。上述されたようにタイヤを中心合わせステーション１００から試験位置へと供給すべくコンベアベルト１２４が前進させられる。この試験位置の回転軸線は参照番号１５６により示されている。取入コンベア１０のベルト１２４の移動もまた、試験ステーションに配置されたタイヤ２０を搬送コンベア３００へと移動させる。図１に見られるように、搬送コンベアは、シャフト３０８に取付けられたプーリ３０６に巻回された一対の連続ベルト３０４を備えている。図１に最も良く見られるように、シャフト３０８に取付けられた各プーリは取入コンベアのアイドラプーリ１２６、１２５の間に位置せしめられて、タイヤが取入コンベアを退出するときに同タイヤが搬送コンベア３００により直ちに係合されるようになっている。図示される実施例においては、搬送コンベア３００は（図２に示された）旋同軸線３１２に沿って旋回可能であるが、この旋同軸線３１２は搬送ベルトが巻回される別のプーリの組に対する回転軸線でもある。（図２に示された）支柱３１４は、搬送コンベア３００を取入コンベアと整列した位置に維持する。上記コンベアまたは上記試験ステーションに対するアクセスが必要なときには、この支柱が折り畳まれて、搬送コンベア３００が旋同軸線３１２を中心として下方に回転されるのを可能とさせる。
図示される実施例において、搬送コンベア３００は試験済タイヤをマーク付けステーション１４ａへ供給する。従来と同様に、マーク付けステーションは特定の特性を有するものとしてタイヤの特定領域にマーク付けするために使用され得る。例えばマーク付けステーション１４ａは力変動（force variation）が高い点に対応するタイヤの位置にマーク付けするために使用されることができ、こうして、この条件を補償するためにタイヤはホイールに対して特定配向で配置され得るようになる。好適な作動モードにおいては、マーク付けされるべき領域は試験ステーションにて決定される。試験サイクルの最後において、主軸／チャックアセンブリは、マーク付けされるべき領域がマーク付けステーションに配置されたマーク付け機構に対して所定位置となるように、タイヤを所定位置に配向させるように作動される。タイヤが上側リム半体から取り外される。次に、コンベア装置はタイヤと係合してタイヤを下側リム半体から取り外させ、タイヤをマーク付けステーションへと搬送する。タイヤの回転位置は搬送されている間も変わらないことから、それがマーク付けステーションと整列されると、タイヤの選択領域上に所望のマークを配置するために、全体を参照番号３２０で示される固定されたマーク付け機構が作動され得る。固定されたマーク付け機構は例えば、マーク付けステーションに配置されたタイヤに対して接近開離するように往復移動可能であるマーク付け要素を備え、マーク付け要素の移動は流体圧力作動アクチュエータにより行われる。
好適な実施例においては、タイヤのマーク付けが正確に行われるようにタイヤをマーク付けステーションに配置するために、試験ステーションを退去するタイヤが移動する距離が注意深く監視される。この監視をなすために、上記コンベア３００は、コンベアベルト３０４によって移動させられた距離を監視するためにエンコーダを備える。上記コンベアに沿ってタイヤが移動した合計距離は注意深く監視され、タイヤがマーク付けステーションにて正確に配置されるのを確実なものとさせる。
所望であれば上記タイヤ試験装置は、マーク付けステーション１４ａの下流に配設された参照番号１４ｂによって概略的に示される分類機構を備え得る。この分類ステーション１４ｂは、複数の退出位置の内のひとつにタイヤを配置させるために使用される昇降機構を備える。各退出位置は、タイヤが分類されるパラメータに基づいて所定箇所へタイヤを搬送するためのコンベアに接続され得るものである。例えば、分類機構が等級によりタイヤを分類すると共に、昇降機構はひとつの等級の全てのタイヤを所定コンベアに供給しても良い。代替的には、共通の特性を有するタイヤが分類機により所定箇所へ供給されるように、タイヤが測定された特性により分類されても良い。
荷重輪アセンブリ
上で示されたように、荷重輪４２を含む荷重輪アセンブリ４０はタイヤ均等性を測定するために使用される。荷重輪４２は参照番号４００により全体を示されるＣ字形状往復台４００により回転可能に支持される。この往復台には、図３に見られるように上側ロードセル４６および下側ロードセル４８が取付けられ、これらロードセル４６、４８にはこれらをを垂直に貫通する軸線４０２を中心として回転するように荷重輪４２が取付けられている。これらロードセルはタイヤが回転するときにタイヤによって荷重輪に対して加えられる力を監視し、タイヤの角度位置がさらにエンコーダ４０３により監視されて、検出された力を生じさせるタイヤの領域が決定される。試験サイクルの間に収集されたタイヤ情報は、品質制御を目的としてタイヤの特性を定めるため、且つ／又は、タイヤ均等性を最適化するべくタイヤを研削することなどの矯正処置を実行するために利用され得る。
データ収集装置は、“均等性測定を改良するための装置および方法”という名称の米国特許第４，８０５，１２５号に開示された装置のような従来のものとされ得るが、その主題は本願に一体のものとして参照される。
図示された好適な実施例において、Ｃ字形状往復台４００は溶接物であり鋼管から作製される。このＣ字形状往復台は、試験ステーションの回転軸線１５６に対して横手方向に往復運動して接近開離するように取付けられる。往復台のための移動経路は好適には直線状であり、もし延長されたとすれば荷重輪および試験ステーションの両者の回転軸線４０２、１５６に交わって延びるベクトルを画成する。特に図３を参照すると、荷重輪用往復台４００は横手方向に移動するように全体を参照番号４１０で示される案内アセンブリにより支持される。図示される実施例においては従来の摺動機構が使用されるが、これは、往復台の底部に締着された可動摺動部材４１０ａと、フレーム６０の基部６２に締着された固定部材４１０ｂとを備えている。図４をさらに参照すると、摺動アセンブリの固定部分４１０ｂに対する取付部の役割を果たす取付プレート４２０は横ビーム６２の凹所部分に取付けられているので、荷重輪が比較的低い高さに在り、梯子などを要さずにオペレータがアクセス、保守、調節などを行い得る。
この往復台は、可動摺動部材４１０ａが取付けられるベースプレート４２４を備える。また、この往復台の頂部脚には同様のベース部材４２６が締着され、図３に見られるように試験機の逆側からロードセル４６、４８に対してアクセス可能となるように荷重輪用往復台４００を配向するために、荷重輪アセンブリが１８０°回転されるのを可能としている。この“上下反転性”により、試験機に対する供給方向が容易に変更可能とされる。より詳細には、図１に見られるように試験されるべきタイヤの供給方向は右から左へ向けてである。この配置構成においては、試験ステーションの退出側からロードセル４６、４８にアクセスし得るのが理解されよう。機器および他の構成要素は、不可能ではないとしても、試験機の進入側からロードセルへのアクセスを困難にさせる。工場現場における既存のコンベア装置に対応するために左側から右側へタイヤが搬送されることが設置に必要とされても、タイヤの流れ方向のこの変更は容易に対処され得る。図１に見られるような試験ステーション１２は実質的に変更されないままとなる。但し、取入コンベア１０およびマーク付けステーション並びに分類ステーション１４ａ、１４ｂは逆配置される。もし荷重輪用往復台４００を反転配置する機能が無ければ、点検修理および交換などのためにロードセルにアクセスすることは極めて困難となる。この困難性は、（図３に見られるように）上側ベース部材４２６が、摺動部材４１０ａが取付けられる下側ベースプレートとなるように荷重輪用往復台４００の位置を反転することにより緩和される。
試験ステーションに対する荷重輪用往復台４００の接近開離移動は、図１および図３において参照番号４４０で全体を示されたボールねじ・歯車箱設備により提供される。この歯車箱は取付プレート４４２、４４４を使用して垂直Ｉ字形ビーム６８ａ、６８ｂに取付けられる。歯車箱により捕捉されるボールねじは一方の端部において往復台４００に接続されて、ボールねじが貫通して延びて螺着係合されている歯車箱の一部を形成する駆動歯車の回転はボールねじの横手方向移動を生ぜしめて、荷重輪用往復台４００の付随移動を生ぜしめるようにされている。この荷重輪用往復台の移動の度合いを監視するために、（不図示の）直線ストリング・ポテンショメータ（string pot）などの適切なセンサが使用される。
好適な作用方法においては、主軸駆動モータ３６の作動に先立ち、荷重輪４２が移動されて試験ステーションに配置されたタイヤと接触する。先行技術の均等性試験機においては、試験ステーションにおけるタイヤの回転は荷重輪との接触の前に開始される。回転するタイヤと荷重輪との間の最初の接触は、タイヤに擦り傷を付けたることおよび／または荷重輪の跡を付けることを生じさせる可能性がある。少なくとも幾つかの先行技術の試験機においては、初期接触点における非回転荷重輪と回転タイヤとの間に生ずる滑りによって荷重輪の表面上に蓄積されるタイヤ残留物を除去するために、荷重輪クリーナが設けられる。
開示された試験機においては、タイヤと荷重輪との間の擦り傷が無くなるまたは少なくとも相当に減少される。好適な作用方法においては、荷重輪往復台駆動モータ４４０により荷重輪４２が移動されてタイヤ２０と接触するまで、主軸駆動モータ３６は始動されない。荷重輪４２とタイヤ２０との間の接触が確立されたなら、主軸駆動モータ３６は始動されてタイヤを回転させる。更に好適な実施例においては、主軸駆動モータ３６はタイヤと荷重輪４２と最初に接触した時に始動される。次に荷重輪用往復台４００は更に、荷重輪とタイヤとの間の所望の荷重が達成されるまで駆動モータアセンブリ４４０により作動される。タイヤに対する所望の荷重を確立する機構の例は、“タイヤに対して所望の径方向平均力を賦課するための装置および方法”という名称の米国特許第４，７０４，９００号に開示されているが、この特許は本願と一体のものとして参照される。適切な荷重が得られたなら、タイヤに対する均等力（uniformity force）が荷重輪により測定される。試験が完了した後、荷重輪は引込められてタイヤを解放する。
この荷重輪４２は従来構造とされてもよく、精密加工された鋳造構成要素とされてもよい。代替的には、この荷重輪は、“タイヤ検査システム用のロードホイール組立体”という名称の特表平１３−５１１２５４号公報中に開示された荷重輪のような組立構成要素からなっても良く、この特許出願の主題は本願と一体のものとして参照される。
一体クレーン
図３、図４、図４Ａおよび図６を参照すると、タイヤ試験機の主要構成要素の取外し、修理および再設置を容易にするために（図３において参照番号５００で全体を示された）一体クレーンが設けられる。図３および図４Ａに最も良く見られるように、この一体クレーンは垂直支持部５０２を備え、この垂直支持部５０２からは吊上げ水平アーム５０４が延びている。垂直支持部５０２は、一対の蝶番アセンブリ５０６により垂直柱状体６６ｂに対して蝶番式に接続される。図３に最も良く見られるように、吊上げ水平アーム５０４は実質的に垂直支持柱状体６６、６８間の距離に亙り延びている。詳細には、水平アーム５０４の末端部５０８は垂直柱状体６８の内側フランジに近接して位置せしめられ得る。
図４Ａに最も良く見られるように、水平アーム５０４は、試験機フレーム構造の基部６２に取付けられた各構成要素に取付け可能な吊上げケーブルまたは吊上げチェーンを支持するＩ字形ビームからなる。図示される好適な実施例においては、水平ビームは複滑車またはチェーンフォール５１０を支持する。このチェーンフォールは支持水平アーム５０４の底部フランジ５０４ａに沿って摺動移動可能である。
図示される好適な構造においては、このクレーンは、試験機の各構成要素をそれらの作動位置から、試験機構造から離間した位置まで吊上げて移動するのを容易にする。ある種の操作に対しては、試験機基部６２から吊上げられた構成要素を受容するために離間位置に搬送装置が設けられ得る。
図６を参照すると、クレーンにより係合可能な構成要素の取付け箇所が示されている。詳細には、フレームの基部６２には、回転軸線１５６を有する前述の主軸／チャックアセンブリが取付けられる。基部６２は長手方向中心線５１４を定める。好適な実施例においては、主軸／チャックアセンブリの回転軸線１５６は中心線５１４上に配置される。
図６にも見られるように、荷重輪用往復台４００は矢印５１６により示されるように半径方向に可動である。往復台４００はさらに荷重輪４２の回転軸線４０２を定める。好適な実施例においては、往復台４００の移動経路５１６および荷重輪４２の回転軸線４０２はいずれも、基部の長手方向中心線５１４と整列されている。
図１をさらに参照すると、主軸駆動モータ３６は、基部６２の長手方向中心線５１４の一方の側に取付けられている。図示される実施例においては、図６に見られるように、主軸駆動モータは基部の左側に配置されている。その駆動スプロケットの回転軸線は参照番号３６ａにより示されている。図示される好適な実施例において、クレーン支持アーム５０４により係合され得る構成要素は全て、基部６２の長手方向中心線５１４上または同長手中心線５１４の一方側に設けられている。この配置構成の場合には、一体クレーン５００は、試験機の主要サブアセンブリの全てを吊上げて、それらが点検修理されるまたはそれらを点検修理箇所へと移動するための他の搬送装置上に置かれ得るという基部から離間した箇所へと移動するために使用され得る。非常に希ではあるが、取外しを必要とする構成要素へアクセスするためには上記装置の分解が必要となる。開示された配置構成によれば、実質的に全ての構成要素が試験機の一方側から容易にアクセス可能であると共に、図示される実施例においては試験機の“進入”側からアクセス可能である。上記試験機の進入側は、図６で見た場合に中心線５１４の左側である。
プローブ装置
特に図３および図７〜図１２を参照すると、プローブ装置５６の詳細が示されている。図示される好適な実施例においては、５つのプローブが示されており、その内の３つは各垂直Ｉ字形ビームの１つに取付けられた（図８に最も良く示される）第一プローブサブアセンブリ６００の一部を形成し、他の２つは（図５に最も良く示される）他の垂直Ｉ字形ビームに取付けられた第二プローブサブアセンブリ６０２の一部を形成する。図９に最も良く見られるようにプローブサブアセンブリ６００は、（１つのみが示された）ブラケット６０４により垂直Ｉ字形ビーム６８ｂに堅固に取付けられる。詳細には、図８に示されたブラケット６０４はプローブ支持取付プレート６０６（図７および図８参照）の上端部を上記Ｉ字形ビームに取付け、上記各プローブがプローブ支持取付けプレート６０６に移動可能に取付けられる。別のブラケット６０４はプレート６０６の下端をＩ字形ビームに取付ける（図９参照）。図８に見られるように取付プレート６０６は、垂直長手方向方向に延び且つＩ字形ビーム６８ｂの長手方向の延長部と平行な平坦部６０６ａを含んでいる。取付プレート６０６は、ブラケット６０４に形成された補形状タブ６０４ｂに取付けられた上側および下側の角度付きタブ６０６ｂ（図８および図９参照）を含んでいる。図８に見られるように、ブラケット６０４は留め具６０７によりＩ字形ビーム６８ｂにボルト結合されている。
プローブサブアセンブリ６００は、上側および下側の側壁プローブ５４ａ、５４ｂと踏面プローブ５８とを含んでいる。上側および下側の側壁プローブにはそれらの末端部において上下の壁部センサアセンブリ６１０、６１２が夫々取付けられる一方、踏面プローブには踏面センサ６１４が取付けられる。各プローブは、２つの相互に直交する軸線に沿って夫々直線的に移動可能である。詳細には、各プローブ５４ａ、５４ｂは、横手方向に、すなわち試験ステーションの回転軸線に直交する方向あるいは試験されているタイヤの半径方向平面に平行な方向に、タイヤに対して接近開離すべく移動可能である。各プローブは、さらに、垂直方向に、すなわち試験ステーションの回転軸線に平行な方向あるいは試験されているタイヤの半径方向平面に直交する方向に、移動可能である。結果として、プローブ５４ａ、５４ｂは広範囲なタイヤの大きさに対応可能となる。
踏面プローブ５８はさらに取付プレート６０６に対して取付けられ、２つの相互に直交する軸線に沿って直線的に移動可能である。詳細には、踏面プローブ５８は、タイヤの踏面に対して接近開離すべく移動可能である。すなわち、試験ステーションの回転軸線に対して直交する経路に沿って、あるいはまた、試験されているタイヤの半径方向平面に平行な経路に沿って移動可能である。踏面プローブ５８はさらに垂直方向に移動可能である。すなわち、試験ステーションの回転軸線に平行な経路に沿って、あるいはまた、試験されているタイヤの半径方向平面に直交する経路に沿って移動可能である。
好適な実施例においてプローブ５４ａ、５４ｂ、５８の各々は、プローブの往復運動を支持かつ可能とするサーボモータ駆動式摺動機構を含んでいる。図示される実施例においては、シリンダ形式ネジ駆動アクチュエータが使用されて上記摺動機構の主要部分を形成する。これらのタイプのアクチュエータは、ミネソタ州のハメル（Hamel）に所在するTol-O-Matic（登録商標）から入手可能である。本発明には、他のタイプの摺動機構も企図されている。
上側側壁プローブ５４ａは、ハウジング６２０および担持ブラケット６２２を備えている。サーボモータ６２４に作用的に接続された（不図示の）ドライバは、サーボモータ６２４が雌ネジを回転させるように作動されると常にハウジング６２０内で担持ブラケット６２２に対する移動を行わせる。担持ブラケット６２２とハウジング６２０との間の相対移動の方向は、ねじの回転方向により決定される。サーボモータ６２４の作動は、タイヤの半径方向平面に平行な経路に沿った上側側壁プローブの移動を生じせしめる。
プローブ５４ａにおける垂直方向移動は、別の摺動機構により与えられる。この摺動機構は、ハウジング６４０および組み合わせられた担持ブラケット６４２を備えている。サーボモータ６４４は、ハウジング６４０に対して垂直方向に担持ブラケット６４２を移動させる雌ねじドライバ６４４ａを回転させる。
担持ブラケット６２２は、担持ブラケット６４２に固定された三角形の中間プレート６３０に堅固に取付けられる。こうして、サーボモータ６４４の作動は中間プレート６３０の、故にプローブ５４ａの、垂直方向移動を引き起こすが、移動方向はドライバ６４４ａの回転方向により決定される。
尚、好適な実施例においては、ハウジング６２０および組み合わせられたサーボモータ６２４は、その組み合わせられた担持ブラケット６２２に対して移動することを銘記されたい。換言すると、担持ブラケット６２２の横手方向位置はサーボモータ６２４が作動されたときに変化しない。但し、プローブの垂直方向移動を与える摺動機構は異なる手法で取付けられる。垂直方向摺動の場合、サーボモータ６４４および組み合わせられたハウジング６４０は取付プレート６０６に対して堅固に取付けられると共にその組み合わせられた担持ブラケット６４２はサーボモータ６２４の作動時にハウジング６４０に対して垂直方向に移動する。横手方向サーボモータ６２４と垂直方向サーボモータ６４４との組合せにより、実質的に任意の大きさのタイヤに対してタイヤ側壁に関して所定箇所に正確に上側側壁センサ６１０を位置せしめることが可能となる。
下側側壁プローブ５４ｂも同様の配置構成を備えている。詳細には、横手方向移動は、ハウジング６５０、サーボモータ６５２および組み合わせられた担持ブラケット６５４を含む摺動機構により与えられる。担持ブラケット６５４は、垂直方向摺動機構の一部を形成する担持ブラケット６６０に堅固に接続された中間取付プレート６５６に堅固に接続されている。この垂直方向摺動機構は、ドライバ６６２ａを回転させるサーボモータ６６２および組み合わせられたハウジング６６４を含んでいる。ハウジング６６４は取付プレート６０６に対して堅固に取付けられる。好適な実施例においては、上側及び下側の側壁プローブに対する垂直方向摺動機構は図３に最も良く見られるように垂直方向に整列されている。すなわち、ドライバ６４４ａ、６６２ａの回転軸線は一致している。
中央踏面プローブ５８もまた、同様の摺動配置構成を含んでいる。詳細には、中央踏面プローブは、ハウジング６７０および組み合わせられたサーボモータ６７２を備えている。サーボモータの作動は上記ハウジングを組み合わせられた担持ブラケット６７６に対して移動させるが、このブラケット６７６は三角形状の中間取付プレート６７８に堅固に取付けられている。この中間取付プレートは、垂直方向摺動機構の一部を形成する担持ブラケット６８０に堅固に接続されている。上記垂直摺動機構は、取付プレート６０６に取付けられたハウジング６８０および組み合わせられたサーボモータ６８２を含んでいる。サーボモータ６８２の作動はドライバ６８２ａを回転させると共に中間取付プレート６７８を垂直方向に移動させ、この中間取付プレート６７８が踏面プローブ５８全体を垂直方向に移動させる。
本発明の付加的特徴によれば、所定プローブの垂直方向および横手方向の位置がさらに監視される。好適な実施例においては、この特徴は、移動の度合いを監視すべく上記プローブに対して相対移動可能な部分に接続されたストリング・ポテンショメータ（string pot）を使用して達成される。
特に図７を参照すると、中央踏面プローブは、近接センサとしてもよい踏面センサ６１４をプローブハウジング６７０の末端部に担持している。サーボモータ６７２はタイヤの半径方向平面に平行な作用線に沿ってタイヤ踏面に対して接近開離するセンサ６１４の移動を引き起こさせる一方、サーボモータ６８２は垂直方向におけるセンサ６１４の移動を引き起こさせる。サーボモータ６７２、６８２の作動を選択することにより、踏面センサは試験ステーションに配置されたタイヤに関して正確に位置決めされ得る。
上側および下側の側壁センサアセンブリ６１０、６１２は、試験ステーションに保持されたタイヤに関し、夫々のサーボ／摺動機構により正確に配置される。側壁センサアセンブリ６１０、６１２は踏面センサ６１４と構造が類似し得る。但し、図示される好適な実施例においては、各側壁センサアセンブリは、タイヤの側壁に関してセンサの角度を調節するための傾動機構、および、タイヤとの接触が起こるとセンサを解放する“離脱”機能を備えている。
好適な実施例においては、上側側壁センサ６１０は、タイヤの側壁に関して傾動可能である。図１０〜図１２を参照すると、これは、好適な実施例においては、側壁センサ６１０ａが取付けられる既製のタイミングモータ／歯車箱アセンブリ７００を使用して達成される。
図１２に最も良く見られるように、歯車箱アセンブリ７００はプローブ５４ａの端部から横手方向に延びている。駆動シャフト７０２は、アセンブリ７００から横手方向に延びており、歯車箱駆動モータ７０６の作動時に回転可能である。側壁センサ６１０ａは駆動シャフト７０２に取付けられており、センサ面７０４を備えるが、このセンサ面７０４はプローブのサーボ／摺動機構により、試験されているタイヤの側壁から所定距離に位置決めされる。正確な読取りのためにセンサ面７０４は、測定されている側壁面に対して平行となる、または、湾曲した側壁面に対しては監視されている表面に対して接線方向に配置されるのが好ましい。歯車箱／モータアセンブリ７００は、タイヤの側壁に対するセンサ面７０４の角度を調節するために使用される。開示された機構により、仮想線で示された位置７１０ａ、７１０ｂにより表されるような極限的な角度の移動が可能である。通常の作動においては、極僅かな角度変化が企図されている。
本発明の好適な実施例において、側壁センサ６１０ａは、センサ本体６１０ａの傾斜角度を監視する（特には示されていない）傾斜センサを内部に組入れている。結果として側壁センサ６１０ａは、操作者による角度の視覚的確認または測定を要さずに歯車箱アセンブリ７００の作動により所定角度位置へと移動され得る。この用途に対しては、ニューヨークのハウパウゲ（Huappaug）に所在するスペクトロン・グラス・アンド・エレクトロニクス（Spectron Glass and Electronics）社から入手可能な“電解式傾斜センサ”が適切なことが分かっている。
上記側壁センサアセンブリ６１０、６１２は、監視されているタイヤに対してセンサ（またはプローブ端部）を接触せしめる作動不良の場合における離脱（breakaway）機能をさらに備える。図１２に最も良く見られるように、上記センサアセンブリは、参照番号７４０で全体を示される磁気カップリングを使用してプローブアームに取付けられている。（仮想線により示された）ケーブル７４２は、プローブアームの端部にセンサアセンブリ６１０を定常的に接続するが、センサとタイヤが衝突した場合にはセンサがその作動位置から参照番号７４４により示されるように逸脱するのを許容する。好適な実施例においては、センサピン７４６はプローブアームの端部に設けられて、プローブからのセンサアセンブリの分離を検出し、試験機の制御装置への適切な信号発信を行う。
図示な実施例においては、上記試験機は、他の垂直フレーム部材６８ａに取付けられた別体のサブアセンブリ６０２の一部を形成するタイヤ肩部センサ７６０（１つのみが示されている、図５参照）をさらに備える。プローブサブアセンブリ６０２は、前に説明したプローブ装置６００とほぼ同様である。各プローブは相互に直交した摺動機構により担持され、この摺動機構により各プローブがタイヤの中央軸線に対して接近開離すると共にタイヤの半径方向平面に対して接近開離するのが可能となる。図５に最も良く見られるように、Ｉ字形ビーム６８ａに（取付プレート６０６とほぼ同じ）取付プレート７７２を取付けるためにブラケット７７０が使用され、Ｉ字形ビーム６８ａは各プローブおよびそれらと組み合わせられた摺動機構を支持している。
好適な実施例においては、肩部プローブおよび組み合わせられた摺動機構は、図７に示された側壁プローブおよび摺動機構と実質的に同一である。各肩部プローブは、相互に直交する２つの移動軸線を提供すべく二重摺動機構を備える。各肩部プローブには肩部センサアセンブリ７７６（一つのみが示されている）が取付けられるが、肩部センサアセンブリ７７６は側壁センサアセンブリ６１０と同様であり、タイヤ肩部に関するセンサの角度位置を調節するための調節可能な傾動機構を備えている。
好適な実施例においては、上記サブアセンブリ６００の一部を形成する各プローブは、サブアセンブリ６０２の一部を形成する各プローブに対して、各プローブが交互嵌合関係で配置されるように、空間的に配置される。図５に最も良く見られるように、好適な実施例においては、全ての５つのプローブは平面視するとほぼ垂直方向に整列されている。
図１、図４および図５に最も良く見られるように、プローブのセンサ端部は、角度付けされた垂直支持柱状体６８ａ、６８ｂの間に形成された（図４および図５では参照番号７８０により全体を示されている）間隙を貫通して試験ステーションへ延びている。図５に最も良く見られるように、限定的するわけではないが、サーボモータ、摺動機構などを含むセンサアセンブリの主要部分は、垂直Ｉ字形ビーム６８ａ、６８ｂにより試験ステーションから遮蔽される。作動においては、種々のプローブの末端部のみが試験ステーション内に配置され、試験されているタイヤまたは試験ステーション内の他の構成要素と接触するように露出している。プローブアームに対してセンサを取付ける手法である磁気的離脱と組み合わされたこの特徴は、プローブ装置に対する損傷の可能性を減少させる。
プローブ装置はタイヤ試験ステーションに対して相当の融通性を与える。と言うのも、各プローブ自体が相互に直交する２つの方向に独立的に移動可能だからである。この移動は、タイヤ試験機に対する制御装置の制御下でサーボモータにより達成される。プローブ位置を監視するためのストリング・ポテンショメータおよび側壁センサ（および肩部センサ）の入射角度（incident angle）を監視するための角度センサの使用により、閉ループ制御装置が容易に達成され得る。適切な制御構成要素によれば、プローブのいずれかの配置を変更し又は正確な位置決めを行う上で操作者の介在は必要とされない。結果として、タイヤサイズが変更されたとしても、プローブの配置を変更する設定時間は必要ではなくなる。したがって、開示されたタイヤ試験装置によれば、再調節のために当該装置の運転停止を要することなく連続的に種々のサイズのタイヤが試験機内に供給され得る。
開示されたプローブ装置は他の幾つかの用途を有している。それは第一に、タイヤチャックアセンブリの一部を形成する各リムの振れを測定するために使用され得る。これに加え、プローブ装置はタイヤ研削装置の一体的部分を形成して、先行技術の配置構成では多くの場合にあった別体の研削機プローブの必要性を排除し得る。タイヤの一部分が研削機により修正されるに伴って、組み合わせられたプローブは研削処理の進展を即時に監視することができることから、研削機の移動および位置ならびに研削要素の回転方向を制御するために使用され得る。
本発明は、研削機５０、５２と共にプローブ装置を使用して、研削処理の間、タイヤの周縁部が監視されるようにすることを企図している。従来は、多くの場合、研削機と組み合わせられた別体の踏面センサが使用されていた。さらに、好適な実施例における摺動機構はタイヤリムに各プローブが到達するのを可能とさせるが、これらリムの間には試験されているタイヤが取付けられる。結果として、このプローブ装置は各リムの振れを監視すべく使用され得る。
また、垂直Ｉ字形ビームに取付けられた別体の２つのプローブサブアセンブリの使用により、従来では特注プローブ装置であったものを購入者が指定することが可能となる。もし購入者が５つのプローブの全てを必要とはしなければ、５つより少ない数が指定されて各Ｉ字形ビームのひとつに取付けられ得る。例えば購入者によっては側壁および中央踏面センサのみを必要とする場合もあるが、これらの購入者に対しては通常的は肩部センサを含む第二プローブサブアセンブリが省略される。このモジュール方式はタイヤ試験装置に対して柔軟性を与えると共に、さほどの費用を要さずに特注配置構成の試験機を可能とさせる。
フレームの設置面積および寸法関係
開示されたフレーム配置構成および構成要素配置は、アクセス性を相当に促進するので、開示された試験機の保守性を相当に高める。図６を参照すると、基部６２はタイヤの移動方向において極めて狭幅である。図６で見られるように、上記基部の左側は試験ステーションに対する“進入側”８００を定めるのに対して、基部の右側は試験機の“退出側”８０２を定める。進入側と退出側との間の距離は矢印８０６により示されており、説明のために試験機の“奥行き”と称される。試験機開口の幅（“奥行き”寸法に直交する水平方向）は、垂直支持柱状体６６、６８の間で定められ、矢印８１０により示される。明らかなように、先行技術の試験機とは異なり、試験機の“奥行き”は試験機の幅よりも相当に短い。本発明は、奥行き寸法よりも少なくとも１０％大きな幅寸法を企図している。図示される好適な実施例においては、上記幅寸法は相当に大きく、すなわち、奥行き寸法よりも５０％大きい。上述されたように、開示された構造によれば、試験機の主要構成要素に容易にアクセスできる共に、主要構成要素へアクセスする上での各構成要素の相当の分解は上記フレーム形態および構成要素取付け配置構成により実質的に排除される。
本発明は、取り付けられていない（unmounted）タイヤ、すなわち試験ステーションへと前進せしめられてそこで試験リムの間に挟持されたタイヤを試験するための方法および装置に関して記述された。しかしながら、本発明の多くの様相は、ホイールに取付けられたタイヤを測定するタイヤ／ホイール試験機、又は、ホイール自体を測定する試験機に対して直接的に適用され得ることは理解されよう。本発明の様相は、手動により装填されるタイヤおよびタイヤ／ホイール試験機にも適用可能である。
本発明は一定の詳細性を以て説明されたが、当業者であれば、以下の請求の範囲に記載の発明の精神または範囲から逸脱すること無く種々の変更および修正をなし得ることは理解されよう。

Claims (3)

1. タイヤ均等性のようなパラメータを決定するべくタイヤを試験するための機械であって、
   ａ）略水平な基部と、少なくとも１つの垂直支持柱状体によって前記基部の上方に支持された上側横断方向横ビームとを含むフレーム構造と、
   ｂ）前記基部によって少なくとも部分的に形成されるタイヤ試験ステーションであって、
   ｉ）前記基部と前記横ビームとの間に設けられ、且つ、前記基部によって支持された第一チャック部分と前記横ビームによって支持された上側チャック部分とを含むチャックアセンブリ、
   を含むタイヤ試験ステーションと、
   ｃ）横手方向に離間された少なくとも２つの位置の間で移動可能な吊上げ端部を有する横手方向支持アームを含む吊上げクレーンであって、前記位置の一方は前記基部と該基部に取付けられた構成要素とを含む前記タイヤ試験ステーション内にあり、前記位置の他方は前記タイヤ試験ステーションの外部において前記基部から離間された箇所にある、吊上げクレーンと、
   ｄ）前記タイヤ試験ステーション内に配置された移動されるべき物体に前記支持アームの前記吊上げ端部を取付けるための手段と、
   を備え、
   ｅ）前記チャックアセンブリの一部を形成する試験リムが係合してから、前記第二位置に設けられた搬送装置へ移動されるように、前記吊上げクレーンの前記支持アームの前記吊上げ端部が前記タイヤ試験ステーション内に位置決めされ得ることと、
   ｆ）前記機械が、
   ｉ）荷重輪と、
   ｉｉ）荷重輪用往復台と、
   ｉｉｉ）主軸と、
   ｉｖ）主軸駆動手段と、
   をさらに備え、
   ｖ）前記主軸、前記上側チャック部分、前記主軸駆動手段、前記荷重輪、または前記荷重輪用往復台を選択的に吊上げてから前記第二位置へ移動させるために前記吊上げクレーンの前記支持アームの前記吊上げ端部を使用できるように、前記吊上げクレーンが配置されていることと、
   を特徴とする、タイヤを試験するための機械。
2. 前記吊上げクレーンの前記支持アームによる前記主軸、前記チャックアセンブリ、前記荷重輪、前記荷重輪用往復台および前記主軸駆動手段の吊上げおよび移動が容易になされるように、前記主軸、前記チャックアセンブリ、前記荷重輪、前記荷重輪用往復台および前記主軸駆動手段が全て、前記機械基部の長手方向中心線上にまたは該長手方向中心線の一方側に設けられる、請求項１に記載の機械。
3. 前記タイヤを試験するための機械が入口側および出口側を形成し、且つ、前記主軸、前記チャックアセンブリ、前記荷重輪、前記荷重輪用往復台および前記主軸駆動手段の全てが当該機械の横断方向中心線上にまたは該中心線の一方側にあるように、配置されて、前記吊上げクレーンの前記支持アームが、前記主軸、前記チャックアセンブリ、前記荷重輪、前記荷重輪用往復台および前記主軸駆動手段のうちの任意の１つと係合するように位置決めされ得るようになっている、請求項１に記載の機械。

Images