JP5997322B2 - タイヤ試験機用コンベア - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ試験機にタイヤを送り込むタイヤ試験機用コンベアに関する。

自動車等に装着されるタイヤは、周方向で弾性率や寸法形状に不均一な部分があると、高速回転時に振動を生じさせて走行性能を低下させる要因となるため、加硫成形後にタイヤ試験機により周方向の均一性を検査されている。このタイヤ試験機は、タイヤ内周のビード部をリム部材に嵌め込んで、回転するスピンドルに取り付け、タイヤに所定の内圧を付与したのち、タイヤの外周をドラム等の路面代用部材に押圧しながら回転駆動して、試験を行うようになっている。通常、試験されるタイヤのビード部は、リム部材にスムーズに嵌め込むために、潤滑剤を塗布される。

このようなタイヤ試験機には、試験するタイヤを、コンベアで試験ステーションの回転軸の中心位置に送り込むようにしたものがある。また、タイヤを送り込むコンベア上で、内周のビード部に潤滑剤を塗布するルブリケータを設けたものもある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたものは、試験ステーションのスピンドルを縦向きとして、タイヤを倒伏状態で取り付けるようにし、コンベアでタイヤを倒伏状態で送り込むようにしている。スピンドルを横向きとして、タイヤを起立状態で取り付けるようにしたタイヤ試験機もある。

また、特許文献１に記載されたタイヤ試験機用コンベアは、試験ステーションのスピンドルの中心から一定距離離間させた位置にタイヤ心出し台を設け、このタイヤ心出し台で心出したタイヤを回転させて、内周のビード部に潤滑剤を塗布するとともに、心出したタイヤを一定距離搬送して、試験ステーションのスピンドルの中心位置に送り込むようにしている。

特開２００７−２７９０５７号公報

特許文献１に記載されたタイヤ試験機用コンベアは、試験ステーションのスピンドルの中心位置から一定距離離間させた位置にタイヤ心出し台を設け、心出したタイヤを一定距離搬送して試験ステーションに送り込むようにしているので、タイヤの外径寸法と無関係に、試験ステーションへの送り込み距離が一定となり、小径タイヤの送り込み距離が必要以上に長くなる。このため、必要以上の送り込み距離の増大に伴って送り込み時間も増大し、試験のサイクルタイムが長くなる問題がある。

そこで、本発明の課題は、タイヤの外径に応じて試験ステーションへの送り込み距離を短くし、その送り込み時間を短縮できるタイヤ試験機用コンベアを提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、試験するタイヤを取り付けるスピンドルを設けたタイヤ試験機の試験ステーションに、前記タイヤをコンベアで前記スピンドルの中心位置に送り込むタイヤ試験機用コンベアにおいて、前記タイヤの送り込み側端であるタイヤ先端を、前記タイヤを送り込むコンベアの前記試験ステーションへの入口側の所定位置に位置決めする先端位置決め手段を設けた構成を採用した。

すなわち、タイヤ先端を、タイヤを送り込むコンベアの試験ステーションへの入口側の所定位置に位置決めする先端位置決め手段を設けることにより、小径のタイヤほど、試験ステーションへ送り込む際の位置決め位置でタイヤ中心が送り込み側に来るようにし、試験ステーションへの送り込み距離を短くして、その送り込み時間を短縮できるようにした。

前記先端位置決め手段は、前記タイヤ先端を検出するセンサを備えており、このセンサの検出出力に基づいて、前記タイヤ先端を前記所定位置に位置決めするものとすることができる。

前記タイヤ先端を位置決めする位置の近傍で、前記タイヤを回転させるタイヤ回転手段と、回転するタイヤの内周のビード部に潤滑剤を塗布するルブリケータを設けることにより、好適にタイヤのビード部に潤滑剤を塗布することができる。

前記コンベアを、前記タイヤを搬送する搬送方向に対して直角方向である幅方向について、搬送面を部分的に有するベルトコンベアとし、このベルトコンベアの搬送面がない幅方向の部位に、前記タイヤを水平面内で回転可能に載置する載置面を構成する複数の載置ローラを敷設したローラ部を設けて、このローラ部の載置面と前記ベルトコンベアの搬送面とを、相対的に上下に移動させる手段を設けるとともに、前記タイヤの外周面を当該タイヤの中心側へ押し付ける複数の押し付けローラを設け、前記載置面が前記ベルトコンベアの搬送面よりも上方に位置している状態で、前記押し付けローラの少なくとも１つを回転駆動して、前記タイヤ先端を位置決めする位置の近傍でタイヤを回転させることにより、任意の回転中心の回りにタイヤを回転させることができ、異なる外径寸法のタイヤのビード部に好適に潤滑剤を塗布することができる。

前記押し付けローラを、前記ベルトコンベアの搬送方向と直角方向の幅方向で左右対称に回動する対のアーム部材に取り付けることにより、回転させるタイヤの位置を容易に保持することができる。

前記コンベアの前記所定位置よりも上流側に、搬送方向に搬送されるタイヤの後端を検出するセンサを設け、この上流側のセンサで当該タイヤ後端が検出されてから、前記タイヤ先端が前記所定位置に到達するまでの搬送距離と、前記上流側のセンサが前記タイヤ後端を検出する位置および前記所定位置間の距離とから、前記タイヤの外径寸法を算出することにより、タイヤの外径寸法を容易に求めることができる。

前記上流側のセンサで前記タイヤ後端が検出されてから、前記タイヤ先端が前記所定位置に到達するまでの搬送時間と、前記コンベアの搬送速度とから、前記搬送距離を容易に算出することができる。

前記算出されたタイヤの外径寸法と、前記所定位置から前記スピンドルの中心位置までの距離とから、前記所定位置に位置決めしたタイヤの前記試験ステーションへの送り込み距離を決定することにより、異なる外径寸法のタイヤを試験ステーションのスピンドルの中心位置に精度よく送り込むことができる。

本発明に係るタイヤ試験機用コンベアは、タイヤの送り込み側先端を、タイヤを送り込むコンベアの試験ステーションへの入口側の所定位置に位置決めする先端位置決め手段を設けたので、小径のタイヤの試験ステーションへの送り込み距離を短くして、その送り込み時間を短縮し、試験のサイクルタイムを短くすることができ、試験効率を高めることができる。

タイヤ試験機用コンベアの実施形態を示す平面図 図１のII−II線に沿った断面図 （ａ）は図１の押し付けローラの１つを拡大して示す正面図、（ｂ）は図１の載置ローラを拡大して示す斜視図 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１のベルトコンベアでタイヤを搬送する過程を説明する平面図 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１のコンベア上でタイヤのビード部にルブリケータで潤滑剤を塗布する過程を説明する平面図 図５（ｂ）のVI−VI線に沿った断面図 図６のルブリケータのブラシを拡大して示す断面図 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ潤滑剤を塗布されたタイヤの先端を位置決めする過程を説明する平面図 図８（ｂ）で先端を位置決めされたタイヤを試験ステーションに送り込む過程を説明する平面図 図１のアーム部材の回動機構の変形例を示す平面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このタイヤ試験機用コンベアは、図１および図２に示すように、タイヤ５０を倒伏状態で載置して搬送する第１ベルトコンベア１と、第１ベルトコンベア１の下流側に接続され、タイヤ試験機の試験ステーション３０内へ延びる２本一対の第２ベルトコンベア２で形成されている。第１ベルトコンベア１および第２ベルトコンベア２は、それぞれ搬送方向と直角方向の幅方向で搬送面を部分的に有するように構成されており、図示した例では、搬送面が２つの部分に分かれるように２本一対の搬送ベルトで形成されている。第１ベルトコンベア１の搬送面がない部位である一対の搬送ベルトの幅方向外側の部位に、倒伏状態のタイヤ５０を水平面内で回転可能に載置する載置面を構成する複数の載置ローラ３ａを敷設したローラ部３が設けられている。なお、ローラ部３は一対の搬送ベルト間の内側に設けてもよく、内側と外側の両方に設けてもよい。第１ベルトコンベア１はシリンダ４で昇降され、タイヤ５０を搬送するときは、その搬送面がローラ部３の載置面よりも上昇し、後述するようにタイヤ５０を回転させるときは、搬送面がローラ部３の載置面よりも下方に下降する。第１ベルトコンベア１の上下位置を固定し、ローラ部３を昇降させることもできる。

前記第１ベルトコンベア１の上流側には、試験されるタイヤ５０を供給する供給コンベア５が接続されるとともに、搬送方向に沿って下流側へ搬送されるタイヤ５０の後端を検出する光電センサ６ａが設けられている。また、第１ベルトコンベア１の下流側には、第２ベルトコンベア２に送り込むタイヤ５０の先端を検出する光電センサ６ｂが設けられている。第２ベルトコンベア２は、第１ベルトコンベア１から受け取ったタイヤ５０を、試験ステーション３０に設けられた縦向きのスピンドル３１の回転中心位置に送り込む。

前記２本の第１ベルトコンベア１の間には、エアシリンダ７ａで昇降するルブリケータ７が設けられている。ルブリケータ７は、後述するようにタイヤ５０の内周のビード部５０ａに潤滑剤を塗布するブラシ７ｂと、タイヤ５０の内周を位置決めするように当接される一対の位置決めローラ７ｃを備えている。

また、前記第１ベルトコンベア１の幅方向両側には、それぞれ搬送方向中央側を支点とし、先端を下流側に向けた一対の第１アーム部材８ａと、先端を上流側に向けた一対の第２アーム部材８ｂが設けられている。第１および第２アーム部材８ａ、８ｂは、後述するように回転するタイヤ５０の外周面を中心側へ押し付ける押し付けローラ９ａ、９ｂを取り付けられており、それぞれリンク機構１０ａ、１０ｂとエアシリンダ１１ａ、１１ｂによって、幅方向内方へ左右対称に回動する。なお、各アーム部材８ａ、８ｂを回動させる機構は、図１０に示す変形例のように、リンク機構１０ａ、１０ｂと歯車機構１３ａ、１３ｂを組み合わせたものとすることもできる。

前記第１アーム部材８ａには、先端部と中間部とに２つの押し付けローラ９ａが設けられ、第２アーム部材８ｂには、先端部のみに１つの押し付けローラ９ｂが取り付けられている。一方の第１アーム部材８ａの先端部に取り付けられた押し付けローラ９ａは、図３（ａ）に示すように、モータ１２で回転駆動されるようになっている。また、ローラ部３の各載置ローラ３ａは、タイヤ５０を水平面内で回転自在に載置する載置面を構成するものであり、図３（ｂ）に示すように、外周面に本体ローラの回転軸と直交する方向に向いた回転軸まわりに回転する複数の子ローラ３ｂを配列したものである。

以下に、前記供給コンベア５から供給されるタイヤ５０を試験ステーション３０に送り込む手順を説明する。まず、図４（ａ）に示すように、第１ベルトコンベア１に供給されたタイヤ５０は、上流側の光電センサ６ａで後端を検出され、搬送方向に沿って比較的低速の一定搬送速度Ｖで搬送され、図４（ｂ）に示すように、下流側の光電センサ６ｂで先端が検出されると、一旦、搬送が停止される。このときのタイヤ５０が後端を光電センサ６ａで検出されてから停止するまでの搬送距離ΔＬは、光電センサ６ａで後端が検出された時刻Ｔ１、光電センサ６ｂで先端が検出された時刻Ｔ２、および第１ベルトコンベア１の搬送速度Ｖから、（１）式で算出される。
ΔＬ＝（Ｔ２−Ｔ１）×Ｖ （１）
したがって、タイヤ５０の外径寸法Ｄは、（１）式で求めた搬送距離ΔＬを用いて（２）式で算出することができる。
Ｄ＝Ｌ１−ΔＬ （２）
なお、搬送距離ΔＬは、例えば、コンベア用モータに取り付けたエンコーダのパルス数とパルス当たりのベルとコンベアのベルト移動距離との関係から算出して求めることもでき、具体的には、上流側の光電センサ６ａでタイヤ５０の後端を検出してから下流側の光電センサ６ｂで先端を検出するまでの間のパルス数をカウントし、カウントされたパルス数にパルス当たりの移動距離を乗算する方法で求めてもよい。

こののち、前記エアシリンダ７ａが作動され、ルブリケータ７がローラ部３から突出するように上昇する。そして、前記シリンダ４によって第１ベルトコンベア１の搬送面をローラ部３よりも下降させて、タイヤ５０をローラ部３に移載し、詳しくは、第１ベルトコンベア１の搬送面をローラ部３の各載置ローラ３ａ上端（子ローラ３ｂ）よりも下方に位置するように下降させて、載置面となる各載置ローラ３ａの子ローラ３ｂ上に移載し、図５（ａ）に示すように、第１アーム部材８ａを幅方向内方へ回動して、その押し付けローラ９ａによって、ローラ部３に載置されたタイヤ５０を上流側へ押し戻す。

図５（ｂ）に示すように、前記上昇したルブリケータ７の位置決めローラ７ｃが内周に当接される位置までタイヤ５０が押し戻されると、第２アーム部材８ｂが幅方向内方へ回動され、第１および第２アーム部材８ａ、８ｂの各押し付けローラ９ａ、９ｂによって、タイヤ５０の外周が中心側へ押し付けられる。この状態で、一方の第１アーム部材８ａの先端部に取り付けられた押し付けローラ９ａがモータ１２で回転駆動され、図６および図７に示すように、ローラ部３上のタイヤ５０が水平面内で回転して、ルブリケータ７のブラシ７ｂがタイヤ５０のビード部５０ａに潤滑剤を塗布する。

こののち、図８（ａ）に示すように、前記第１のアーム部材８ａおよび第２のアーム部材８ｂが開状態となり、その後、シリンダ４によって第１ベルトコンベア１の搬送面をローラ部３よりも上昇させ、タイヤ５０を再び第１ベルトコンベア１上に移載する。そして、第１ベルトコンベア１によってタイヤ５０が再び下流側へ押し出され、その間に潤滑剤を塗布し終わったルブリケータ７は、エアシリンダ７ａによって下降し、ローラ部３の下の待機位置へ戻される。そして、図８（ｂ）に示すように、タイヤ５０の先端が光電センサ６ｂで検出される位置まで移動され、そこに位置決めされる。したがって、幅方向に位置決めされたタイヤ５０の先端が、タイヤ５０の外径寸法に関係なく、第１ベルトコンベア１の搬送方向の所定位置、すなわち、ある特定の同じ位置に位置決めされる。

最後に、図９に示すように、第１ベルトコンベア１と第２ベルトコンベア２が駆動され、タイヤ５０が試験ステーション３０のスピンドル３１の回転中心位置に送り込まれる。図示は省略するが、送り込まれたタイヤ５０は、ビード部５０ａをリム部材に嵌めこまれて、スピンドル３１に横向きに取り付けられる。

前記第１ベルトコンベア１で先端が位置決めされた状態のタイヤ５０を、タイヤ５０の回転中心とスピンドル３１の回転中心位置とが一致するまで送る際のタイヤ５０の送り込み距離Ｘは、予め定められた下流側の光電センサ６ｂの位置からスピンドル３１の回転中心位置までの搬送方向の距離Ｌ２と、換言すると、第１ベルトコンベア１においてタイヤ５０先端が位置決めされる所定位置からスピンドル３１の回転中心位置までの搬送方向の距離Ｌ２と、（２）式で求められたタイヤ５０の外径寸法Ｄとから、（３）式で決定される。
Ｘ＝Ｌ２＋Ｄ／２ （３）

（３）式から分かるように、本発明に係るタイヤ試験機用コンベアは、試験ステーション３０のスピンドル３１の回転中心位置へのタイヤ５０の送り込み距離Ｘが、タイヤ５０の外径寸法Ｄに応じて変化し、外径寸法Ｄが小さいほど送り込み距離Ｘを短くすることができるので、タイヤ径に応じてタイヤ５０の送り込み時間を可及的に短縮して、試験のサイクルタイムを短くすることができ、試験効率を高めることができる。

上述した実施形態では、コンベア上でタイヤの先端と後端を検出するセンサを非接触式の光電センサとしたが、このセンサは他の非接触式センサや接触式センサとすることもできる。

また、上述した実施形態では、試験ステーションにタイヤを送り込むコンベアをベルトコンベアとし、第１および第２ベルトコンベアに分割したが、このコンベアは１つの連続したベルトコンベアとすることもでき、ベルトコンベア以外の他のコンベアとすることもできる。

また、ローラ部は載置ローラにその回転軸と直交する回転軸を有する子ローラを備えたものとしたが、タイヤを回転自在に載置するものであれば、他の構造のフリーローラとすることもできる。

さらに、上述した実施形態では、タイヤを横向きに取り付けるタイヤ試験機に、タイヤを横向きに送り込むものとしたが、本発明に係るタイヤ試験機用コンベアは、タイヤを縦向きに取り付けるタイヤ試験機に、タイヤを縦向きに送り込むものとすることもできる。

１、２ ベルトコンベア
３ ローラ部
３ａ 載置ローラ
３ｂ 子ローラ
４ シリンダ
５ 供給コンベア
６ａ 光電センサ（後端検出センサ）
６ｂ 光電センサ（先端検出センサ）
７ ルブリケータ
７ａ エアシリンダ
７ｂ ブラシ
７ｃ 位置決めローラ
８ａ、８ｂ アーム部材
９ａ、９ｂ 押し付けローラ
１０ａ、１０ｂ リンク機構
１１ａ、１１ｂ エアシリンダ
１２ モータ
１３ａ、１３ｂ 歯車機構
３０ 試験ステーション
３１ スピンドル
５０ タイヤ
５０ａ ビード部

Claims (4)

1. 試験するタイヤを取り付けるスピンドルを設けたタイヤ試験機の試験ステーションに、前記タイヤをコンベアで前記スピンドルの中心位置に送り込むタイヤ試験機用コンベアにおいて、
   前記タイヤの送り込み側端であるタイヤ先端を、前記タイヤを送り込むコンベアの前記試験ステーションへの入口側の所定位置に位置決めする先端位置決め手段を設け、
   前記先端位置決め手段が、前記タイヤ先端を検出する先端検出センサを備えており、この先端検出センサの検出出力に基づいて、前記タイヤ先端を前記所定位置に位置決めするものであって、
   前記コンベアの前記所定位置よりも上流側に、搬送方向に搬送される前記タイヤのタイヤ後端を検出する後端検出センサを設け、
   前記後端検出センサが前記タイヤ後端を検出した時刻Ｔ１と、前記先端検出センサが前記タイヤ先端を検出した時刻Ｔ２と、前記タイヤの搬送速度Ｖと、前記後端検出センサが前記タイヤ後端を検出する位置から前記先端検出センサが前記タイヤ先端を検出する位置までの前記搬送方向における前記タイヤの搬送距離ΔＬと、前記後端検出センサから前記先端検出センサまでの前記搬送方向の距離Ｌ１と、から下記式（１）及び下記式（２）に基づき前記タイヤの外形寸法Ｄを算出し、
   前記所定位置から前記スピンドルの回転中心位置までの前記搬送方向の距離Ｌ２と、前記タイヤの外形寸法Ｄと、から下記式（３）に基づき、前記所定位置からの前記タイヤの送り込み距離Ｘを決定し、
   前記タイヤを前記所定位置から前記送り込み距離Ｘだけ搬送するものであることを特徴とするタイヤ試験機用コンベア。
   ΔＬ＝（Ｔ２−Ｔ１）×Ｖ （１）
   Ｄ＝Ｌ１−ΔＬ （２）
   Ｘ＝Ｌ２＋Ｄ／２ （３）
2. 前記タイヤ先端を位置決めする位置の近傍で、前記タイヤを回転させるタイヤ回転手段と、回転する前記タイヤの内周のビード部に潤滑剤を塗布するルブリケータを設けた請求項１に記載のタイヤ試験機用コンベア。
3. 前記コンベアを、前記タイヤを搬送する搬送方向に対して直角方向である幅方向について、搬送面を部分的に有するベルトコンベアとし、このベルトコンベアの搬送面がない幅方向の部位に、前記タイヤを水平面内で回転可能に載置する載置面を構成する複数の載置ローラを敷設したローラ部を設けて、このローラ部の載置面と前記ベルトコンベアの搬送面とを、相対的に上下に移動させる手段を設けるとともに、前記タイヤの外周面を当該タイヤの中心側へ押し付ける複数の押し付けローラを設け、前記載置面が前記ベルトコンベアの搬送面よりも上方に位置している状態で、前記押し付けローラの少なくとも１つを回転駆動して、前記タイヤ先端を位置決めする位置の近傍で前記タイヤを回転させるようにした請求項２に記載のタイヤ試験機用コンベア。
4. 前記押し付けローラを、前記ベルトコンベアの搬送方向と直角方向の幅方向で左右対称に回動する対のアーム部材に取り付けた請求項３に記載のタイヤ試験機用コンベア。