JP4260677B2 - タイヤ試験装置 - Google Patents
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Description
このユニフォミティ試験装置は、タイヤを軸芯廻りに回転自在に保持するスピンドル装置と、このスピンドル装置に保持されたタイヤをドラムを介して回転させるドラム装置とから主構成されている(例えば、特許文献1)。
スピンドル装置は、同一軸心状に配置された上部スピンドルと下部スピンドルとを上下分離自在に有している。この上部スピンドルは一対リムの一方を有しており、下部スピンドルはリムの他方を有していて、下部スピンドルに上部スピンドルを外嵌することによって、両者のリム間でタイヤを挟持するように構成されている。
一方で、上部スピンドルの上部の内周面には、ロック部材に係合する係止部が設けられており、上部スピンドルを下部スピンドルに外嵌したときに、ロック部材と係止部とを係止することで、上部スピンドル及び下部スピンドルの上下相対位置が決められるようになっている。
このユニフォミティ試験装置では、リムにタイヤを装着し、このタイヤに空気を充填してからタイヤを回転させることで試験が行われる。タイヤに空気を充填したとき、タイヤ内の空気圧により両者のリム間には引き離し力が発生し、上部スピンドル及び下部スピンドルに離反力が発生する。
この接触面の面圧が高いとロック部材の外周部若しくは貫通孔の内壁面がその圧力に耐えられず、これらにへたりが生じて故障する恐れがあった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、両スピンドルの離反力を受けるロック部材及びこれと摺接するスピンドルの受け部が、長期に亘ってへたりを生じにくいタイヤ試験装置を提供することを目的とする。
したがって、これらの受け部の接触面積を大きくしたことで、ロック部材や第2スピンドルの溝にかかる面圧が円弧接触しているのと比べて低くなり、面圧が低くなった分だけロック部材及び第2スピンドルは離反力に対する強度が増加することとなり、その結果、長期に亘って繰り返し離反力がロック部材や第2スピンドルの溝、即ち、互いの受け部に掛かっても、ロック部材が破損したり、第2スピンドルの溝のへたりが生じにくくなる。
また、ロック部材を退避した状態にしたときは、このロック部材の先端部を第2スピンドルの外周の略全周に沿わせて非ロック状態にできるようにし、ロック部材をロック状態にしたときは、出来る限り第1スピンドルに設けた係止部の略全周にロック部材の先端部を係合できるようにしたもので、ロック部材の先端部と係止部との接触面積を可能な限り最大にしたものである。
面圧を最大限低くしたので、ロック部材及び第1スピンドルの係止部は離反力に対する強度が増加することとなり、大きな離反力が生じても、ロック部材及び第1スピンドルの係止部にへたりが生じない。
図1に示すものは、タイヤ試験装置の全体正面図であり、図2に示すものは、タイヤ試験装置の全体側面図である。図3に示すものは、タイヤ試験装置に設けられたスピンドル装置の詳細図である。
なお、図1,紙面左右を左右方向、紙面貫通方向を前後方向とし、図2において紙面左右方向を前後方向、紙面貫通方向を左右方向とする。
図1〜3に示すように、このタイヤ試験装置1は、メインフレーム2と、このメインフレーム2に支持されていてタイヤ3を着脱自在に装着するスピンドル装置4とを有している。また、このタイヤ試験装置1は、スピンドル装置4に装着されたタイヤ3に回転と負荷を付与するドラム装置5を有している。
スピンドル装置4は、メインフレーム2内における左右方向中央部でかつ前後方向前部側に配置されている。
このスピンドル装置4は、筒状の第1スピンドル10と、第1スピンドル10に内嵌する外観が柱状の第2スピンドル11と、第2スピンドル11に径方向出退自在に嵌合されたロック部材12と、を有している。この第1スピンドル10と第2スピンドル11とは、相対移動自在に嵌合されている。
第2スピンドル11は、メインフレーム2のベース6に固定されて上方に突出したスピンドルポスト14に支持された下部スピンドルで構成されている。
上部スピンドル10は、タイヤ3を装着する一対のリム15,16の一方を有し、下部スピンドル11は一対のリム15,16の他方を有している。
昇降装置13は、メインフレーム2の天板9上に立設された昇降シリンダ17と、この昇降シリンダ17の下端から上下方向に出退自在となるように昇降シリンダ17に挿通された昇降ロッド18と、を有している。この昇降ロッド18の下部に、上部スピンドル10の上部が連結されて、昇降ロッド18の上下動により上部スピンドル10が下部スピンドル11に外嵌可能となっている。
下部スピンドル11は、2つの筒体を上下中途部で連結して構成したもので、上筒部20と、下筒部21とを有している。
下部スピンドル11の下筒部21は、スピンドルポスト14に外嵌されている。この下筒部21は、スピンドルポスト14との間に上下離間して設けられたスピンドル軸受22によってスピンドルポスト14に対し回転自在に支持されている。
これら上下筒部20,21及び上部スピンドル10は同一軸芯上に配置されている。
この切り込み溝23の上下壁面27U,27Dは、下部スピンドル11の軸方向と直交した平坦面である。
ロック部材12は略T字状に形成されており、下部スピンドル11に設けられた貫通孔24に嵌合挿入される支持部28と、この支持部28の先端に設けられていて上下面が平坦面に形成されている先端部29とからなり、その先端部29の上下面38,39が切り込み溝23の上下壁面27U,27Dと摺接している。
先端部29の上下面38,39は、切り込み溝23の上下壁面27U,27Dとの摺接面(接触面)において、摺動自在になっている。即ち、切り込み溝23の上下壁面27U,27D及び先端部29の上下面38,39は、互いに摺接可能となるように形成されている。
ロック部材12は、4つのロック体30で分割形成されており、このロック体30それぞれに、前記支持部28と、前記先端部29とが形成されている。
支持部28の基部は、下部スピンドル11内で操作ロッド31を介して上下移動自在に支持された切り換え部材32に摺動自在に嵌合している。
この切り換え部材32は、上部から下部にいくにしたがってその外周が大きくなる略円錐台状のロックウエッジで形成されている。このロックウエッジ32の外周面には、上下方向にT字スロット状の摺動溝33が形成されている。この摺動溝33に対して支持部28に形成されたT字状の係合部が摺動する。
一方で、ロックウエッジ32を下降させれば、ロックウエッジ32が支持部28を径内方向に引き、このロック部材12の先端部29を上筒部20の外周面20aよりも径内側に退避させるので、ロック部材12の先端部29と係止部26とのロック解除をすることができる。このとき、ロック部材12の先端部29は、切り込み溝23内に位置している。以下の説明において、この状態のことを退避(アンロック)状態とする。
このロック部材12の先端部29は、係止部26に係止する被係止部34を有しており、この被係止部34は先端部29の外周面を突起状に形成することによって構成されている。この突起部34はロック部材12の先端部29の周方向の略全域に亘って形成されており、且つ上下方向に複数設けられている。
即ち、4つのロック体30の先端部29の円弧の長さLを合計すると、切り込み溝23を形成している下部スピンドル11の上筒部20の外周円の長さと略同じになっている。そうなるように、ロック部材12の外周が形成されている。
なお、ロック部材12を退避状態にしたときに、周方向に隣接するロック体30が干渉しない程度にロック体30間に所定の隙間を設ける必要がある。
上部スピンドル10及び下部スピンドル11をロック部材12でロックしてタイヤ3に空気を充填した場合、上部スピンドル10に上向きの力が働くと共に下部スピンドル11に下向きの力が働き、上部スピンドル10及び下部スピンドル11に離反力が発生する。
ところで、ロック部材12でロックした状態において、上部スピンドル10及び下部スピンドル11に離反力が働いたとき、下部スピンドル11とロック部材12とでもその離反力を受けることになる。このとき、ロック部材12の先端部29及び下部スピンドル11の切り込み溝23の接触面が、離反力を受ける受け部37となる。
これから分かるように、ロック部材12の先端部29の上面38と切り込み溝23の上壁面27Uとは、下部スピンドル11の軸方向と直交した平坦面で形成されているため、離反力を受けたとき、先端部29の上面38(受け部37)と切り込み溝23の上壁27U(受け部37)とは広域に亘って平面接触するようになる。
なお、ロック部材12の先端部29の下面39と切り込み溝23の下壁面27Dとは、下部スピンドル11の軸方向と略直交した平坦面で形成され、ロック部材12の先端部29の上下面38,39は、ロック部材12を下部スピンドル11に嵌合したときに、切り込み溝23の上下壁面27U,27Dに当接している。
図3に示すように、先端部29の被係止部34の下面40は、下部スピンドル11の軸方向と略直交した平坦面で形成されると共に、上部スピンドル10の係止部26の上面41は、下部スピンドル11の軸方向と略直交した平坦面で形成されている。
したがって、離反力を被係止部34及び係止部26の上下面40,41で受けるときに、これらが上下スピンドル10,11の軸芯と略直交する平面で接触させることができるため、離反力を受けたときに上部スピンドル10が左右に逃げることあるいは傾くことを防止することができる。
図7、8に示すものは、第2の実施の形態のタイヤ試験装置1の全体正面図を示している。このタイヤ試験装置1は、上記の実施の形態に対して、メインフレーム、第1スピンドル、第2スピンドル、ロック部材の構成又は形状等が異なるものである。
この第2の実施の形態のタイヤ試験装置1は、上記実施の形態と同様に、メインフレーム2と、このメインフレーム2に支持されていてタイヤ3を着脱自在に装着するスピンドル装置4とを有している。また、このタイヤ試験装置1は、スピンドル装置4に装着されたタイヤ3に回転と負荷を付与するドラム装置5を有している。
このスピンドル装置4は、筒状の第1スピンドル42と、第1スピンドル42に内嵌する外観が柱状(棒状)の第2スピンドル43と、第2スピンドル43に径方向出退自在に嵌合されたロック部材12と、を有している。この第1スピンドル42と第2スピンドル43とは、相対移動自在に嵌合されている。
第2スピンドル43は、メインフレーム2の上部に固定された昇降装置13に上下移動自在に支持された上部スピンドルで構成されている。
上部スピンドル43は、タイヤ3を装着する一対のリム15,16の一方を有し、下部スピンドル42は一対のリム15,16の他方を有している。
昇降装置13は、メインフレーム2の支柱45に支持された一対のサイド昇降シリンダ50と、このサイド昇降シリンダ50を左右に連結したセンタフレーム51と、このセンタフレーム51に支持されたセンタ昇降シリンダ52と、上下方向に出退自在となるようにセンタ昇降シリンダ52に挿通された昇降ロッド18と、を有している。
センタフレーム51の左右両端部には、このセンタフレーム51の昇降に連動昇降するタイヤ載せ台54が連結されており、このセンタフレーム51が下降したときにタイヤ載せ台54が下降して下部スピンドル42に設けたリム16にタイヤ3を載置できるようになっている。
図9に示すように、ハウジング48は、取付台47に溶接等により装着されている筒状のスピンドルベース55と、このスピンドルベース55の上部から内嵌された筒状のベアリングハウジング56とを有している。
下部スピンドル42は円筒状に形成され、このベアリングハウジング56に内嵌している。下部スピンドル42は、ベアリングハウジング56と下部スピンドル42との間に上下に離間して設けられたスピンドル軸受22によりベアリングハウジング56に対して回転自在に支持されている。
図9、10に示すように、上部スピンドル43の下部には、その外周に沿って全周に亘って延設され、径内方向に切り込む切り込み溝23が設けられている。この切り込み溝23の上下壁面27U,27Dは、上部スピンドル43の軸方向と略直交した平坦面である。
この貫通孔24は、周方向に90度間隔で設けられ、切り込み溝23の下壁面27Dから軸方向下側に非貫通状で延びる嵌合溝部60と、この嵌合溝部60の下部から径内方向に延設されて上部スピンドル43を貫通する貫通部61とを有している。
図11に示すように、ロック部材12は、上記の実施の形態と同様に4つのロック体30により構成されており、上部スピンドル43に設けられた貫通孔24に嵌合挿入される支持部28と、この支持部28の先端に設けられていて係止部26に係合すると共に、切り込み溝23の上下壁27U,27Dに当接可能な上下面38,39を有する先端部29とを具備している。
そして、支持部28は、上部スピンドル43内で操作ロッド31を介して上下移動自在に支持されたロックウエッジ32によって、出退自在となっている。
先端部29は、周方向に延びる円弧形状に形成されて切り込み溝23に嵌合されている。この先端部29の周方向の幅L4は支持部28の周方向の幅L3よりも大きく設定されている。
この第2の実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、4つのロック体30の先端部29の円弧の長さLを合計すると、切り込み溝23を形成している上部スピンドル43の外周の長さと略同じになるように、ロック部材12の外周が形成されている。
即ち、上記の実施の形態では、ロック部材12が退避した状態であるとき、その外周が第2スピンドルの外周に沿うように形成されているが、ロック部材12が退避した状態、即ち、縮径しているときはロック部材12が円形状になって第2スピンドルの外周の略全周より径内側に位置するようになるように、ロック部材12を形成してもよい。
また、ロック部材12が突出した状態、即ち、拡径しているときは、その先端部29が第1スピンドルの係止部26の略全周に係止するように、ロック部材12を形成してもよい。
3 タイヤ
4 スピンドル装置
10,42 第1スピンドル
11,43 第2スピンドル
12 ロック部材
15,16 リム
26 係止部
37 受け部
Claims (4)
- 一対リムの一方を有し且つ内壁全周に沿って形成された係止部を有する筒状の第1スピンドルと、前記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、この第2スピンドルに径方向出退自在に嵌合されていて、前記係止部と係合して第1スピンドルと第2スピンドルとが軸方向に離反するのを防止する複数のロック部材と、を備えたタイヤ試験装置であって、
前記第2スピンドルは、その外周に沿って周方向に延設され且つ前記ロック部材が摺接する切り込み溝と、前記切り込み溝から径内方向に貫通する貫通孔とを備えており、
前記ロック部材は、前記貫通孔内に嵌合挿入される支持部と、この支持部の先端に設けられて前記切り込み溝に摺接すると共に前記係止部に係止可能な先端部とを備え、
前記先端部は、前記支持部が前記第2スピンドルの径内側に退避した状態であるときは前記切り込み溝内に位置して前記係止部に係止せず、且つ、前記切り込み溝から第2スピンドルの径外側に突出した状態であるときは前記係止部の外周に沿って係止すると共に、当該先端部の周方向の幅が前記支持部の周方向の幅よりも大きく設定されるように円弧状に形成され、
さらに、前記ロック部材の先端部と摺接する前記切り込み溝の上下壁面及び前記切り込み溝と摺接する当該先端部の上下面は、両スピンドルの離反力を受けるべく平面に形成されていることを特徴とするタイヤ試験装置。 - 前記切り込み溝は、前記第2スピンドルの全周に亘って形成されていることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ試験装置。
- 前記各ロック部材は、前記先端部が前記切り込み溝に位置しているときに互いに干渉しないように周方向に隣接して設けられていることを特徴とする請求項2に記載のタイヤ試験装置。
- 前記第1スピンドルは、前記係止部が上下方向に複数設けられており、前記先端部は、前記係止部に係止する被係止部が周方向全域に亘って形成されており且つ当該被係止部が上下方向に複数設けられており、前記先端部に係止する前記係止部の係止面は平面に形成されると共に、前記係止面と係止する先端部の被係止部は平面に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ試験装置。
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