JP5477550B2 - タイヤ外観検査用補助装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば乗用車、トラック、バス等に用いられる空気入りタイヤの外観を目視により検査するためのタイヤ外観検査用補助装置に関するものである。

一般に、乗用車等に用いられる空気入りタイヤにおいては、耐久性等を評価するために、走行試験を経たタイヤの外面や内面の外観を観察することにより、クラック等の異常箇所の有無を検査している。このような外観検査は、タイヤを直接目視して行われたり、或いはタイヤの表面を赤外線カメラで撮像し、画像データを用いて行われている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−２８３４５２号公報

ところで、クラックのようにゴムの厚さ方向に延びる亀裂は、ゴムの表面に現れる痕跡が小さいため、タイヤの表面をそのまま目視するだけでは容易に視認することができず、微細な異常箇所の発見が困難であった。そこで、タイヤ表面に引張変形を生じさせて亀裂が広がるようにすれば、微細な異常箇所の発見が容易になるが、この場合はタイヤを人手によって変形させなければならず、作業者の人的労力による負担が大きくなり、効率良く検査を行うことができなかった。特に、低扁平サイズのタイヤ構造や経年変化により硬くなったタイヤは変形に大きな力を必要とし、人的労力による負担がより大きかった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、タイヤ表面の微細な異常箇所であっても目視により容易に発見することができ、検査に伴う人的労力も軽減することのできるタイヤ外観検査用補助装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、任意のタイヤをタイヤ径方向に変形させてタイヤの内面及び外面の外観を検査するためのタイヤ外観検査用補助装置であって、互いにタイヤ周方向に間隔をおいて配置され、タイヤの外周面に上方及び下方から圧接しながら回動可能な複数の圧接部材と、圧接部材にタイヤ径方向への荷重を付与することによりタイヤをタイヤ径方向に変形させる荷重付与機構と、各圧接部材をタイヤに圧接させながらタイヤを周方向に回転させるタイヤ回転機構とを備え、タイヤの側面が前後方向を臨むとともに、タイヤの下部が上部よりも前方に位置するようにタイヤを斜めに保持するようにしている。

これにより、圧接部材が荷重付与機構によってタイヤの外周面に圧接し、圧接部材によってタイヤが径方向に変形することから、外観検査をしようとするタイヤの表面に引張変形を生じさせることができる。その際、圧接部材をタイヤに圧接させながらタイヤを周方向に回転させることにより、圧接部材による変形部分をタイヤの周方向に連続して外観検査することができる。また、タイヤの側面が前後方向を臨むとともに、タイヤの下部が上部よりも前方に位置し、圧接部材がタイヤの外周面に上方及び下方から圧接することから、タイヤの内面の外観検査を行う際に、タイヤの下部の前後方向奥側を変形させることができる。

本発明によれば、外観検査をしようとするタイヤの表面に引張変形を生じさせることができるので、タイヤの外面にクラック等の異常箇所が発生していた場合には、タイヤ表面の引張変形によって異常箇所を広げることができ、微細なクラックであっても容易に発見することができる。その際、荷重付与機構によって圧接部材をタイヤの外周面に圧接させることより、タイヤを径方向に容易に変形させることができるので、人手によって変形させる場合に比べ、検査に伴う人的労力を大幅に軽減することができる。また、圧接部材をタイヤに圧接させながらタイヤを周方向に回転させることにより、圧接部材による変形部分をタイヤの周方向に連続して外観検査することができるので、タイヤの全周に亘る外観検査を効率良く行うことができる。更に、タイヤの内面の外観検査を行う際に、タイヤの下部の前後方向奥側を変形させることができるので、タイヤの下部の前後方向手前側を目視する場合に比べて観察しやすくすることができる。

本発明の第１の実施形態を示すタイヤ外観検査用補助装置の斜視図 タイヤ外観検査用補助装置の正面図 タイヤ外観検査用補助装置の一部断面側面図 タイヤ外観検査用補助装置の一部断面側面図 タイヤを保持した状態を示すタイヤ外観検査用補助装置の斜視図 タイヤ外観検査用補助装置の概略正面図 タイヤ外観検査用補助装置の概略側面図 タイヤの部分断面図 タイヤの部分断面図 本発明の第２の実施形態を示すタイヤ外観検査用補助装置の斜視図 本発明の変形例を示す概略正面図 本発明の他の変形例を示す概略正面図

図１乃至図８は本発明の第１の実施形態を示すもので、同図に示すタイヤ外観検査用補助装置はタイヤ１をタイヤ径方向に変形させてタイヤ１の外観を検査するためのものである。

このタイヤ外観検査用補助装置は、装置の各構成部材が取付けられる装置本体１０と、タイヤ１の外周面に圧接する上下一対の第１及び第２の圧接ローラ２０，３０と、第２の圧接ローラ３０にタイヤ径方向への荷重を付与することによりタイヤ１をタイヤ径方向に変形させる荷重付与機構４０と、各圧接ローラ２０，３０をタイヤ１に圧接させながらタイヤ１を周方向に回転させるタイヤ回転機構５０と、タイヤ１の前方への移動を規制する一対の第１のガイドローラ６０と、タイヤ１の後方への移動を規制する一対の第２のガイドローラ７０と、タイヤ１の左右方向への移動を規制する一対の第３のガイドローラ８０と、タイヤ１の任意の位置を照明可能な照明灯９０とを備えている。

装置本体１０は、前後及び左右に延びる複数の枠材からなる台枠１１と、台枠１１の後方に互いに幅方向に間隔をおいて設けられた左右一対の支柱１２とからなり、各支柱１２は台枠１１の幅方向一端寄りに配置されている。

第１の圧接ローラ２０は台枠１１の幅方向一端寄りに配置され、その回転軸が前後方向に向くように台枠１１に回動自在に取付けられている。また、第１の圧接ローラ２０の回転軸の後端にはタイヤ回転機構５０によって回転するスプロケット２１が取付けられている。

第２の圧接ローラ３０は第１の圧接ローラ２０の上方に配置され、その回転軸が前後方向に向くように荷重付与機構４０に回動自在に取付けられている。この場合、第２の圧接ローラ３０の幅方向の位置は第１の圧接ローラ２０と同一位置であるが、前後方向の位置は第１の圧接ローラ２０に対してやや後方にずれている。

荷重付与機構４０は、上下方向に移動可能な可動板４１と、可動板４１を上下方向に移動自在に支持する支持板４２と、可動板４１を支持板４２に対して上下方向に移動させるボールネジ４３と、ボールネジ４３の前後に配置された一対のガイドロッド４４とからなり、可動板４１の下面には第２の圧接ローラ３０が回動自在に取付けられている。可動板４１は第２の圧接ローラ３０に沿って前後方向に延びるように形成され、その上面にはボールネジ４３の下端が回動自在に連結されている。支持板４２は前後方向に延びる左右一対の支持部材４２ａに固定され、各支持部材４２ａの後端側は各支柱１２に上下方向に回動自在に連結されている。この場合、各支持部材４２ａは、図示しないロック機構により支持板４２が水平になる位置でロックされ、ロックを解除すると上方に回動できるようになっている。この場合、ロック機構は、周知のラチェット機構等を用いて構成することができる。ボールネジ４３は支持板４２に固定された螺合部材４２ｂに螺合しており、その上端に設けたハンドル４５を回動操作することにより、可動板４１が支持板４２に対して上下方向に移動するようになっている。各ガイドロッド４４は下端を可動板４１の上面に連結され、その上端側は支持板４２を摺動自在に貫通している。

タイヤ回転機構５０は、前後方向に延びるシャフト５１と、シャフト５１の前端に取付けられたハンドル５２と、シャフト５１の後端に取付けられたスプロケット５３と、シャフト５１のスプロケット５３と第１の圧接ローラ２０のスプロケット２１に巻き掛けられたチェーン５４とからなり、シャフト５１は台枠１１の幅方向他端側に固定された軸受け５５によって回動自在に支持されている。即ち、タイヤ回転機構５０では、ハンドル５２を回動操作すると、シャフト５１及びスプロケット５３が回転し、その回転力がチェーン５４を介して第１の圧接ローラ２０のスプロケット２１に伝達され、第１の圧接ローラ２０が回転するようになっている。

各第１のガイドローラ６０は、その回転軸が上下方向を向くように台枠１１の前端側に取付けられ、互いに間隔をおいて第１の圧接ローラ２０の左右両側に配置されている。

各第２のガイドローラ７０は、その回転軸が上下方向に対してやや傾斜するように各支柱１２に取付けられ、互いに間隔をおいて第１の圧接ローラ２０の後端側の上方に配置されている。

各第３のガイドローラ８０は、その回転軸が前後方向を向くように配置され、その後端を上下方向に延びる左右一対の支持部材８１の上端にそれぞれ連結されている。支持部材８１の下端は支軸８２を介して軸受け８３に回動自在に支持され、軸受け８３は各支柱１２の下端側に設けられた取付板８４に固定されている。各取付板８４には左右方向に延びるボールネジ８５の両端側がそれぞれ回動自在に貫通しており、ボールネジ８５の両端側は各支持部材８１に取付けられた螺合部材８６にそれぞれ螺合している。この場合、各螺合部材８６にはボールネジ８５の両端側に互いに反対向きに形成されたネジがそれぞれ螺合しており、ボールネジ８５が回動すると、各支持部材８１がボールネジ８５の逆ネジにより互いに反対方向に回動するようになっている。ボールネジ８５の一端にはハンドル８７が取付けられ、ハンドル８７を一方に回動操作すると、各第３のガイドローラ８０がそれぞれ装置本体１０の幅方向外側に移動し、ハンドル８７を他方に回動操作すると、各第３のガイドローラ８０がそれぞれ装置本体１０の幅方向内側に移動するようになっている。また、ボールネジ８５には一対の円板状のストッパ８８が互いにボールネジ８５の軸方向に間隔をおいて設けられ、各第３のガイドローラ８０がそれぞれ装置本体１０の幅方向外側に向かって所定位置まで移動すると、各ストッパ８８が取付板８４に当接し、各第３のガイドローラ８０の移動が規制されるようになっている。

照明灯９０は、電源装置等を内蔵した本体部９１と、本体部９１から延びる可撓性のアーム部９２と、アーム部９２の先端に設けられた発光部９３とからなり、本体部９１は各支柱１２間に設けられたテーブル９４に固定されている。この照明灯９０ではアーム部９２を曲げて発光部９３の向きや位置を変えることにより、発光部９３の光を任意の方向に照射できるようになっている。

以上のように構成されたタイヤ外観検査用補助装置においては、タイヤ１が第１の圧接ローラ２０と第２の圧接ローラ３０との間に配置される。その際、タイヤ１の前方への移動が各第１のガイドローラ６０によって規制され、タイヤ１の後方への移動が各第２のガイドローラ７０によって規制される。これにより、タイヤ１は、タイヤ軸が各圧接ローラ２０，３０の回転軸に対して斜めになるように保持され、タイヤ１の下部が上部よりも前方に位置した状態となる。これにより、各圧接ローラ２０，３０におけるタイヤ１との接触面がタイヤ軸に対して所定の傾斜角度（例えば１５゜）をなすようになっている。また、各第３のガイドローラ８０のボールネジ８５をハンドル８７によって回動し、各第３のガイドローラ８０の位置をそれぞれタイヤ１の外径に合わせて調整することにより、タイヤ１の左右方向への移動が各第３のガイドローラ８０によって規制される。

次に、荷重付与機構４０のボールネジ４３をハンドル４５によって回動し、可動板４１を下方に移動させることにより、第２の圧接ローラ３０をタイヤ１の外周面に上方から圧接させる。これにより、タイヤ１の全体がタイヤ径方向に変形するとともに、タイヤ１の下部及び上部が第１及び第２の圧接ローラ２０，３０によって部分的に変形する。その際、圧接ローラ２０，３０はタイヤ１の外周面にタイヤ径方向に対して傾斜した方向から圧接するため、タイヤ１の部分的な変形が大きくなる。

続いて、タイヤ１の内面の外観検査を行う場合は、タイヤ１の内側を上方から下方に向かって目視する方が観察しやすいため、第１の圧接ローラ２０による変形部分を目視により観察することにより行う。その際、タイヤ１の傾斜により、タイヤ１の前後方向の奥側（タイヤ幅方向一方）が変形しているため、手前側（タイヤ幅方向他方）を目視する場合に比べて観察しやすい。また、タイヤ１の内側は暗いため、照明灯９０によってタイヤ１の内側を照明すれば、タイヤ１の内面が見やすくなる。

ここで、図８(a) に示すようにタイヤ１の内面にクラックＣ1 が発生していた場合、クラックＣ1 はゴムの表面に現れる痕跡が小さいため、タイヤ１の内面をそのまま目視するだけでは容易に視認することができないが、図８(b) に示すようにタイヤ１が第１の圧接ローラ２０によってタイヤ径方向外側から内側に向かって変形することにより、タイヤ１の表面に引張変形が生じてクラックＣ1 が広がり、クラックＣ1 が微細であっても容易に発見することができる。その際、タイヤ回転機構５０のハンドル５２を回動操作して第１の圧接ローラ２０を回転させることにより、タイヤ１を周方向に回転させることができる。これにより、タイヤ１が第１の圧接ローラ２０に圧接しながら回転することから、第１の圧接ローラ２０による変形部分をタイヤ１の周方向に連続して外観検査することができる。

次に、タイヤ１の外面の外観検査を行う場合は、タイヤ１の周方向における各圧接ローラ２０，３０の周辺部分を目視により観察することにより行う。この部分は、各圧接ローラ２０，３０によるタイヤ外面の引張変形が最も大きくなっている部分であるため、図９(a) に示すようにタイヤ１の外面にクラックＣ2 が発生していた場合には、図９(b) に示すようにタイヤ表面の引張変形によってクラックＣ2 が広がり、クラックＣ2 が微細であっても容易に発見することができる。

また、他のタイヤ１を検査する場合には、荷重付与機構４０のボールネジ４３をハンドル４５によって回動し、可動板４１を上方に移動して第２の圧接ローラ３０の圧接を解除するようにしてもよいが、支持板４２の回動を規制するロックを解除し、図４に示すように荷重付与機構４０を上方に回動すれば、第２の圧接ローラ３０が荷重付与機構４０ごとタイヤ１から離れるので、タイヤ１を他のタイヤと容易に入れ替えることができる。その際、他のタイヤが同一の外径サイズの場合は、支持板４２に対する第２の圧接ローラ３０の上下位置を変える必要がないので、複数のタイヤの検査を容易に行うことができる。

このように、本実施形態のタイヤ外観検査用補助装置によれば、互いにタイヤ１の周方向に間隔をおいて配置された第１及び第２の圧接ローラ２０，３０を荷重付与機構４０によってタイヤ１の外周面に圧接させることにより、タイヤ１をタイヤ径方向に変形させるようにしたので、外観検査をしようとするタイヤ１の表面に引張変形を生じさせることができる。これにより、タイヤ１の外面にクラックが発生していた場合には、タイヤ表面の引張変形によってクラックを広げることができ、微細なクラックであっても容易に発見することができる。その際、荷重付与機構４０によって第２の圧接ローラ２０をタイヤ１の外周面に圧接させることより、タイヤ１を径方向に容易に変形させることができるので、人手によって変形させる場合に比べ、検査に伴う人的労力を大幅に軽減することができる。

また、各圧接ローラ２０，３０をタイヤ１に圧接させながらタイヤ１を周方向に回転可能に構成したので、第１の圧接ローラ２０による変形部分をタイヤ１の周方向に連続して外観検査することができ、タイヤ１の全周に亘る外観検査を効率良く行うことができる。

更に、第１の圧接ローラ２０に回転力を付与することにより、タイヤ１を周方向に回転させるタイヤ回転機構５０を備えているので、タイヤ１を容易に回転させることができ、作業性の向上を図ることができる。

この場合、タイヤ回転機構５０のハンドル５２を回動操作することにより、第１の圧接ローラ２０を手動で回転させるようにしたので、タイヤ１の回転量や回転方向を人為的に調整することができ、検査しようとする部分を入念に観察したい場合に有利である。

また、各圧接ローラ２０，３０におけるタイヤ１との接触面がタイヤ軸に対して所定の傾斜角度をなすようにしたので、各圧接ローラ２０，３０をタイヤ１の外周面にタイヤ径方向に対して傾斜した方向から圧接させることができ、タイヤ１の部分的な変形を大きくすることができる。この場合、タイヤ１の内面の外観検査を行う際に、タイヤ１の前後方向の奥側（タイヤ幅方向一方）を変形させることができるので、手前側（タイヤ幅方向他方）を目視する場合に比べて観察しやすくすることができる。

更に、タイヤ１の前方への移動を規制する第１のガイドローラ６０と、タイヤ１の後方への移動を規制する第２のガイドローラ７０と、タイヤ１の左右方向への移動を規制する第３のガイドローラ８０とを備えているので、タイヤ１に各圧接ローラ２０，３０を圧接させる際にタイヤ１が位置ずれを生ずることがなく、タイヤ１を確実に保持することができる。

また、タイヤ１の任意の位置を照明可能な照明灯９０を備えているので、タイヤ１の内側を検査する際、照明灯９０によってタイヤ１の内側を照明することにより、タイヤ１の内面を見やすくすることができる。

尚、前記実施形態では、各圧接ローラ２０，３０を互いに前後方向にずらすことにより、各圧接ローラ２０，３０がタイヤ１の外周面に斜めに圧接するようにしたものを示したが、各圧接ローラ２０，３０を互いに前後方向の同一位置に配置し、各圧接ローラ２０，３０がタイヤ１の外周面に垂直に圧接するようにしてもよい。

また、前記実施形態では、第１の圧接ローラ２０に回転力を付与するタイヤ回転機構５０を備えたものを示したが、タイヤ回転機構５０を設けずに、作業者の手でタイヤ１を直接回転させるようにしてもよい。

更に、前記実施形態では、タイヤ回転機構５０を手動で第１の圧接ローラ２０が回転するように構成したものを示したが、図１０の第２の実施形態に示すように、ハンドル５２に代えて、モータを備えた駆動部５６によってシャフト５１を回転させることにより、第１の圧接ローラ２０を電動で回転させるようにしてもよい。これにより、タイヤ１を電動で回転させることができるので、人的労力をより軽減することができる。この場合、駆動部５６に設けた操作部５６ａにより、第１の圧接ローラ２０を任意の方向に回転及び停止させることが可能である。

また、前記実施形態では、圧接部材として２つの圧接ローラ２０，３０を互いにタイヤ周方向に１８０゜の間隔をおいて配置したものを示したが、図１１の変形例に示すように、３つの圧接ローラ１００を互いにタイヤ周方向に間隔をおいて配置するようにしてもよい。この場合、各圧接ローラ１００を１２０゜ずつ等間隔で配置するようにしてもよいが、不等間隔で配置するようにしてもよい。

更に、前記実施形態では、２つの圧接ローラ２０，３０を備えたものを示したが、第１の圧接ローラ２０に代えて、図１２の他の変形例に示すように圧接部材としてのコンベア１１０を設けるようにしてもよい。この場合、コンベア１１０は一対のプーリ１１１と、各プーリ１１１に巻き掛けられたベルト１１２とから構成され、ベルト１１２には金属等の剛性の高い部材を用いることが好ましい。

１…タイヤ、２０…第１の圧接ローラ、３０…第２の圧接ローラ、４０…荷重付与機構、５０…タイヤ回転機構、６０…第１のガイドローラ、７０…第２のガイドローラ、８０…第３のガイドローラ、９０…照明灯、１００…圧接ローラ、１１０…コンベア。

Claims (8)

1. 任意のタイヤをタイヤ径方向に変形させてタイヤの内面及び外面の外観を検査するためのタイヤ外観検査用補助装置であって、
   互いにタイヤ周方向に間隔をおいて配置され、タイヤの外周面に上方及び下方から圧接しながら回動可能な複数の圧接部材と、
   圧接部材にタイヤ径方向への荷重を付与することによりタイヤをタイヤ径方向に変形させる荷重付与機構とを備え、
   タイヤの側面が前後方向を臨むとともに、タイヤの下部が上部よりも前方に位置するようにタイヤを斜めに保持する
   ことを特徴とするタイヤ外観検査用補助装置。
2. 前記圧接部材におけるタイヤとの接触面がタイヤ軸に対して所定の傾斜角度をなすように構成した
   ことを特徴とする請求項１記載のタイヤ外観検査用補助装置。
3. 前記圧接部材に回転力を付与することによりタイヤを周方向に回転させるタイヤ回転機構を備えた
   ことを特徴とする請求項１または２記載のタイヤ外観検査用補助装置。
4. 前記タイヤ回転機構を手動によって圧接部材が回動するように構成した
   ことを特徴とする請求項３記載のタイヤ外観検査用補助装置。
5. 前記タイヤ回転機構を電動によって圧接部材が回動するように構成した
   ことを特徴とする請求項３記載のタイヤ外観検査用補助装置。
6. 前記タイヤの前後方向への移動を規制するガイド部材を備えた
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のタイヤ外観検査用補助装置。
7. 前記タイヤの径方向への移動を規制するガイド部材を備えた
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載のタイヤ外観検査用補助装置。
8. 前記タイヤの任意の位置を照明可能な照明灯を備えた
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載のタイヤ外観検査用補助装置。

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