JP6180364B2 - タイヤ試験機 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ試験機において、タイヤへ空気を安定して供給すると共に、空気圧を安定して保持する技術に関するものである。

従来より、タイヤのユニフォミティなどを測定するタイヤ試験機としては、特許文献１に示すようなものが知られている。
特許文献１のタイヤ試験機は、タイヤを鉛直方向を向く軸線回りに回転可能とするスピンドル軸と、スピンドル軸の軸線と平行な軸線回りに回転自在とされ且つタイヤに近接離反自在とされた回転ドラムとを備えたものとなっている。また、このタイヤ試験機は、回転ドラムに加わる荷重を計測可能なロードセルを備えており、スピンドル軸に取り付けられたタイヤを回転ドラムに押し付けて回転させた際に、ロードセルでタイヤ１回転分の荷重変動データを計測する構成となっている。それゆえ、このタイヤ試験機でＪＩＳなどに規定されるタイヤユニフォミティの試験条件でタイヤを回転させつつ荷重変動データを計測すれば、タイヤの均一性を評価することが可能となる。

ところで、上述したタイヤ試験機のスピンドル軸には、上スピンドル軸と下スピンドル軸との２本のスピンドル軸がある。この上スピンドル軸には上リムが、また下スピンドル軸にが下リムが設けられており、上リムと下リムとの間にタイヤを水平方向に寝かせた状態で挟み込むことで、タイヤをスピンドル軸に取り付けることができるようになっている。

具体的には、この下スピンドル軸の内部には、上方（上スピンドル軸側）に向かって移動可能なロックシャフトと、このロックシャフトを上方に移動させることで径外側に突出するロック部材とが設けられている。また、上スピンドル軸の内部には、下方に向かって開口すると共に上方に向かって凹んだスピンドル挿入部が形成されている。それゆえ、下スピンドル軸の下リムの上にタイヤを載置し、上スピンドル軸のスピンドル挿入部に下スピンドル軸の上端側が入り込むまで、上スピンドル軸を下降させると、上下リム間にタイヤが挟持される。そして、この状態でロックシャフトを上方に移動させれば、ロック部材が径外側に突出して、突出したロック部材が上スピンドル軸を下スピンドル軸に締結できるようになっている。

特開２００５−３３１３５４号公報

上述したタイヤの均一性などを評価するためにはタイヤ内を所定の空気圧にする必要があり、試験を行う前に上下リム間に挟持されたタイヤ内に空気を供給する必要がある。また、試験が終了した後には、上下リム間からタイヤを取り外すためにタイヤ内の空気を排出する必要がある。そのため、上述したタイヤ試験機の下スピンドル軸には、タイヤＴ内に空気を供給したりタイヤＴ内から空気を排出したりする空気供給流路が設けられている。

ところが、この空気供給流路が設けられる下スピンドル軸は、上スピンドル軸と一体となって回転する構成となっており、この下スピンドル軸の内部には下スピンドル軸を回転
自在に支持するスピンドル支持体が設けられている。そして、特許文献１のタイヤ試験機では、上述した空気供給流路は、スピンドル支持体とこのスピンドル支持体に対して相対回転する下スピンドル軸１０９との間に形成されている。

それ故、空気供給流路には供給された空気が下スピンドル軸の外部に漏れることを抑制するシールの設置が必要不可欠であるが、特許文献１のタイヤ試験機では相対回転する部材間でシール状態を維持する必要があり、空気供給流路のシールに「回転シール」が使用されている。ところが、この「回転シール」は、１．０ＭＰａという高い空気圧、６０ｒｐｍといった高い回転速度、１分間で１回という高頻度で使用し続ける性能は有していない場合が多く、使用中に空気漏れが発生したり、短期間で「回転シール」を交換する必要が生じたりするといった問題を招く。また、この空気漏れが発生した場合には、復旧までに時間が必要となり、タイヤ試験機の稼働率や効率を低下させる原因ともなる。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、回転シールを用いることなく、タイヤへ空気を安定して供給すると共に、空気圧を安定して保持することができるタイヤ試験機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のタイヤ試験機は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明のタイヤ試験機は、タイヤを支持する下リムを備えた下スピンドル軸の上方から、上リムを有する上スピンドル軸を近接させ、前記下スピンドル軸の内部に収容されるロックシャフトを上下方向に移動させて前記上スピンドル軸と前記下スピンドル軸とを締結し、締結された前記上リムと前記下リムとの間に挟持された前記タイヤ内に、前記下スピンドル軸の内部に設けられた流路を通じて空気を供給可能とするタイヤ試験機であって、前記ロックシャフトは、前記締結された状態で前記上スピンドル軸と一体に回転する構成とされており、前記空気を供給する流路が、前記上スピンドル軸と一体に回転する前記ロックシャフトの内部に軸心方向に沿って形成されていて、前記ロックシャフトの上端側には、前記流路を通じて供給されてきた空気を前記タイヤに流通させる空気流通口が形成されていることを特徴とする。

なお、好ましくは、前記空気流通口から外側に流れ出た空気が前記タイヤの外部に漏れ出ることを抑制するシール部材が、前記ロックシャフトと当該ロックシャフトに対して相対回転しない箇所との間に設けられているとよい。
なお、好ましくは、前記ロックシャフトは、前記下スピンドル軸の内部に設けられると共に前記下スピンドル軸を回転させる筒部材と、前記筒部材に対して上下方向に移動して前記上スピンドル軸と前記下スピンドル軸とを締結する芯部材とを備えており、前記筒部材と芯部材との間に、前記筒部材に対する芯部材の上下方向に沿った移動を許容しつつ前記タイヤ内の空気の圧力を保持するシール部材が設けられているとよい。

なお、好ましくは、前記シール部材が、上下方向に二重に設けられているとよい。
なお、好ましくは、前記空気を供給する流路が、前記芯部材の内部に形成されているとよい。
なお、好ましくは、前記空気を供給する流路が、前記筒部材と芯部材との間に設けられているとよい。

なお、好ましくは、前記ロックシャフトは、前記下スピンドル軸の内部に設けられると共に前記下スピンドル軸を回転させる筒部材と、前記筒部材に対して上下方向に移動して前記上スピンドル軸と前記下スピンドル軸とを締結する芯部材とを備えており、前記筒部材と芯部材とは、上下方向及び回転方向に一体となって動く一体物として形成されており、前記空気を供給する流路が、前記ロックシャフトの内部に軸心方向に沿って形成され、前記空気流通口から外側に流れ出た空気が前記タイヤの外部に漏れ出ることを抑制するシール部材が、前記ロックシャフトと前記下スピンドル軸との間に設けられているとよい。
また、本発明に係るタイヤ試験機の最も好ましい形態は、タイヤを支持する下リムを備えた下スピンドル軸の上方から、上リムを有する上スピンドル軸を近接させ、前記下スピンドル軸の内部に収容されるロックシャフトを上下方向に移動させて前記上スピンドル軸と前記下スピンドル軸とを締結し、締結された前記上リムと前記下リムとの間に挟持された前記タイヤ内に、前記下スピンドル軸の内部に設けられた流路を通じて空気を供給可能とするタイヤ試験機であって、前記ロックシャフトは、前記締結された状態で前記上スピンドル軸と一体に回転する構成とされており、前記空気を供給する流路が、前記上スピンドル軸と一体に回転する前記ロックシャフトの内部に軸心方向に沿って形成されていて、前記ロックシャフトの上端側には、前記流路を通じて供給されてきた空気を前記タイヤに流通させる空気流通口が形成されていて、前記空気流通口から外側に流れ出た空気が前記タイヤの外部に漏れ出ることを抑制するシール部材が、前記ロックシャフトと当該ロックシャフトに対して相対回転しない箇所との間に設けられており、前記ロックシャフトは、前記下スピンドル軸の内部に設けられると共に前記下スピンドル軸を回転させる筒部材と、前記筒部材に対して上下方向に移動して前記上スピンドル軸と前記下スピンドル軸とを締結する芯部材とを備えており、前記筒部材と芯部材との間に、前記筒部材に対する芯部材の上下方向に沿った移動を許容しつつ前記タイヤ内の空気の圧力を保持するシール部材が設けられていることを特徴とする。

本発明のタイヤ試験機によれば、回転シールを用いることなく、タイヤ内の空気圧を安定して保持することができる。

第１実施形態のタイヤ試験機を示した図である。 第１実施形態のスピンドル軸の内部構造を示した図である。 第２実施形態のスピンドル軸の内部構造を示した図である。 第３実施形態のスピンドル軸の内部構造を示した図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は第１実施形態のタイヤ試験機１を示しており、図２はタイヤ試験機１に設けられたスピンドル軸３の断面図（図１の２点鎖線部分の拡大断面図）を示している。
図１及び図２に示すように、第１実施形態のタイヤ試験機１は、フレーム部材２と、このフレーム部材２に支持されてタイヤＴを着脱自在に装着するスピンドル軸３と、を有している。また、このタイヤ試験機１には、スピンドル軸３の側方に、外周面に形成された模擬路面をスピンドル軸３に装着されたタイヤＴに押し付ける回転ドラム（図示略）が設けられている。

なお、図１における紙面左右を、タイヤ試験機１を説明する際の左右方向乃至は幅方向とする。また、図１における紙面貫通方向をタイヤ試験機１を説明する際の前後方向とする。さらに、図２における紙面上下方向を、タイヤ試験機１を説明する際の上下方向とする。
図１に示すように、フレーム部材２は、正面視で略長方形状とされると共に基礎に設置されたベース部５と、このベース部５の左端上面と右端上面とに立設された左右一対の支柱６、６と、を備えている。これら左右一対の支柱６、６の上端には左右方向に沿ってビーム部７が架設されている。また、ビーム部７の左右方向の中途部からは、スピンドル軸３を支持するスピンドル取付部８が前方に向かって（図１では紙面貫通方向に向かって）張り出すように取り付けられており、この前方に張り出したスピンドル取付部８とベース部５との間に上述したスピンドル軸３が上下方向に沿って配備されている。

スピンドル軸３は、フレーム部材２内における左右方向の中央部に配置された上下方向に長い部材であり、タイヤＴの軸心が上下方向を向くようにタイヤＴを上下方向に挟み込んで支持できるようになっている。また、スピンドル軸３は、上下方向を向く軸回りに回転可能とされていて、挟持されたタイヤＴを上下方向を向く軸回りに回転駆動できるようになっている。

図２に拡大して示すように、スピンドル軸３は、上下方向を向く軸回りに回転自在とされた下スピンドル軸９（図中において濃いグレーで示す部分）と、この下スピンドル軸９の上方に配備されると共に下スピンドル軸９に対して上下方向に移動自在とされた上スピンドル軸１０（図中において薄いグレーで示す部分）と、を有している。つまり、スピンドル軸３は、上スピンドル軸１０と下スピンドル軸９との２部材を上下に組み合わした構成とされており、これらの上スピンドル軸１０と下スピンドル軸９とは後述するロック機構１１を用いて締結可能となっている。

下スピンドル軸９は、フレーム部材２のベース部５上に、上下方向に軸心を向けて起立するように設けられた円筒状の部材である。この下スピンドル軸９における上下方向の中途側の外周面には、タイヤＴを下方から支持する下リム１２が取り付けられている。この下リム１２の上部は、タイヤＴの内周側に嵌り込むことができるように円筒状に形成されている。また、下リム１２は、タイヤＴを下方から支持できるように下部が径外側に向かってフランジ状に張り出されていて、この張り出された部分でタイヤＴを下方より支持できるようになっている。この下リム１２は、マグネットの磁力を用いて下スピンドル軸９の外周面に着脱自在に取り付けられている。

下スピンドル軸９の内部（内周側）には、フレーム部材２のベース部５上に上方に突出するスピンドル支持体１３が設けられており、このスピンドル支持体１３により下スピンドル軸９が支持されている。具体的には、下スピンドル軸９は、上方に向かって突出したスピンドル支持体１３の上方からスピンドル支持体１３に外嵌するように取り付けられている。そして、この下スピンドル軸９とスピンドル支持体１３との間には、スピンドル支持体１３に対して下スピンドル軸９を回転自在に支持するベアリング１４が、スピンドル支持体１３の外周面に上下方向に離間して複数、設けられている。

上スピンドル軸１０は、下スピンドル軸９の上方に、上下方向に軸心を向けて設けられた円筒状の部材である。この上スピンドル軸１０は、下スピンドル軸９と同軸となるように配備されており、下スピンドル軸９と同様に上下方向を向く軸回りに回転自在とされている。また、上スピンドル軸１０は、下スピンドル軸９に対しても上下方向を向く軸回りに回転自在とされており、後述するロック機構１１で締結されていない場合には下スピンドル軸９に対する相対回動を許容する構成とされている。

具体的には、この上スピンドル軸１０は、図１に示すように、フレーム部材２の上部に固定された昇降装置１５に上下移動自在に支持されている。この昇降装置１５は、フレーム部材２のスピンドル取付部８に設けられた昇降シリンダにより上下方向に移動自在とされた昇降ロッドを有しており、この昇降ロッドに取り付けられた上スピンドル軸１０を下スピンドル軸９に対して上下方向に移動させる構成となっている。

上スピンドル軸１０の下端側の外周面には、タイヤＴの内周側に嵌り込んでタイヤＴを上方から支持する上リム１６が取り付けられている。この上リム１６は、上述した下リム１２と上下方向に反転したような形状に形成されており、上方からタイヤＴの内周側に嵌め込むことができるようになっている。また、上リム１６は、下リム１２と同様にマグネットの磁力を用いて上スピンドル軸１０の外周面に着脱自在に取り付けられている。なお、上リム１６の上スピンドル軸１０の外周面への取り付けは、マグネットの磁力に替えて、ボルトでの両者の締結によって成されるよう、構成しても良い。

上スピンドル軸１０の下端側は、下スピンドル軸９の上端側よりも広幅に形成されている。そして、この広幅とされた上スピンドル軸１０の下端側には、下スピンドル軸９の上端側を差し込み可能なスピンドル挿入部１７が上方に向かって抉れた凹状に形成されている。つまり、このスピンドル挿入部１７は、下スピンドル軸９の上端側を挿入できるように下方に向かって開口しており、またスピンドル挿入部１７の内部形状は上スピンドル軸１０の上端側に対応した略円筒状とされている。それゆえ、上述した昇降装置１５を用いて上スピンドル軸１０を下スピンドル軸９に近接（下降）させれば、上スピンドル軸１０のスピンドル挿入部１７に下スピンドル軸９の上端側が差し込まれ、上スピンドル軸１０と下スピンドル軸９とを上下に組み合わせることが可能となる。

一方、ロック機構１１は、上スピンドル軸１０のスピンドル挿入部１７に対して下スピ
ンドル軸９の上端側が差し込まれた状態で、上スピンドル軸１０と下スピンドル軸９とを締結するものである。このロック機構１１は、上述した下スピンドル軸９の周壁を径方向に貫通する貫通孔１８と、この貫通孔１８に挿入されて径方向に出退自在とされたロック部材１９と、上下方向に移動することによりロック部材１９を径方向に押動する（ロック部材１９を進出させる）ロックシャフト２０と、を有している。

貫通孔１８は、ロック部材１９を案内するために下スピンドル軸９に形成された孔であり、上述したスピンドル挿入部１７と下スピンドル軸９の外周側とを連通可能なように径方向に沿って形成されている。この貫通孔１８は、ロック部材１９を貫通孔１８に沿って径方向に案内可能とされている。この貫通孔１８は、周方向に複数箇所（本実施形態の場合であれば９０°毎に、全部で４箇所に）形成されている。

この貫通孔１８の内部には、ロック部材１９が径方向に移動自在に収容されている。ロック部材１９は、径内側に比べて径外側が水平方向に広幅に形成されており、この広幅とされたロック部材１９の外周面には、径外側に突出する噛み合い部２１が形成されている。この噛み合い部２１は、径外側に向かって鋸歯状に突出する歯を上下方向に複数列に亘って備えている。また、この噛み合い部２１に対向する上スピンドル軸１０の内周面にも、径内側に向かって突出する被噛み合い部２２が形成されている。この被噛み合い部２２にも、噛み合い部２１と噛み合い可能な鋸歯状に突出する歯が形成されている。つまり、ロック機構１１では、ロック部材１９の噛み合い部２１と上スピンドル軸１０の内周面の被噛み合い部２２とが噛み合うことで、下スピンドル軸９に対する上スピンドルの上方移動を規制される。

ロックシャフト２０は、下スピンドル軸９の内部に収容された棒状の部材、より正確には後述のとおり、中空とされた筒部材２９に収容される芯部材２８（この芯部材２８もまた中空に構成されている）にて構成されている。そして、下スピンドル軸９の内部を上下方向に移動可能な構成となっている。ロックシャフト２０の上端側には、中実の芯部材２８ａが形成され、その芯部材２８ａに、ロックシャフト２０の上方移動に伴ってロック部材１９を径方向に押動するロックウエッジ２３が設けられている。このロックウエッジ２３は、略円錐台形状の外観を備え、外周面には下方に向かうほど径外側に膨らむように傾斜する摺動溝２４が、周方向に複数箇所（本実施形態の場合であれば４箇所）形成されている。それぞれの摺動溝２４には、上述したロック部材１９の径内側の端部が接しており、ロック部材１９と係合する摺動溝２４の位置を径方向に動かすことで、ロック部材１９が進退する構成とされている。つまり、ロックウエッジ２３を上方に移動させると、ロック部材１９が接する摺動溝２４の位置が径外側に移動し、貫通孔１８の内部でロック部材１９が径外側に進出（移動）する。そうすると、ロック部材１９の外周面に形成された噛み合い部２１が上スピンドル軸１０の内周面に形成された被噛み合い部２２に噛み合うようになり、下スピンドル軸９に対する上スピンドルの上方移動が規制されて、上スピンドルを下スピンドル軸９に締結することが可能となる。

ところで、本発明のタイヤ試験機１は、上下リム１６、１２間に挟持されたタイヤＴ内に、タイヤ試験機１の外部から空気を供給する流路（空気供給流路２５）を備えている。この空気供給流路２５は、上スピンドル軸１０と一体に回転するロックシャフト２０の内部に軸心方向に沿って形成されている。また、このロックシャフト２０の上端側には、空気供給流路２５を通じて供給されてきた空気をタイヤＴ側に流通させる空気流通口２６が形成されている。

次に、第１実施形態のタイヤ試験機１の下スピンドル軸９に設けられる空気供給流路２５、この空気供給流路２５に形成される空気流通口２６、及び空気供給流路２５に設けられるシール部材２７について説明する。
図２に示すように、第１実施形態のタイヤ試験機１に設けられるロックシャフト２０は、筒部材２９に収容される芯部材２８にて主に構成されている。芯部材２８の内部は中空とされており、この中空とされた芯部材２８の内部（中空部）に上述した空気供給流路２５が形成されている。

具体的には、筒部材２９は、軸心が上下方向を向くように取り付けられた長尺円筒状の部材である。筒部材２９の上端は下スピンドル軸９の上下方向の中途側（配備されたタイヤＴに対応する部位）に位置し、また筒部材２９の下端はベース部５よりも下方に位置していて、筒部材２９はベース部５の上側と下側とに跨るように配備されている。また、筒部材２９は、ベース部５に対して上下方向に移動しないように固定状態で取り付けられている。ベース部５より下側に位置する筒部材２９の外周側には、上下方向を向く軸回りに筒部材２９を回転駆動させる回転駆動部３０が設けられている。

また、この筒部材２９の内部は中空とされており、この中空とされた内部に芯部材２８が収容されている。芯部材２８は、筒部材２９の内部に上下方向に摺動自在に遊嵌している棒状の部材であり、筒部材２９と同様に軸心を上下方向に向けるようにして配備されている。この芯部材２８の外周面と筒部材２９の内周面との間には、タイヤＴ内の空気の圧力を保持しつつも筒部材２９に対する芯部材２８の上下方向に沿った移動を許容するシール部材２７が設けられている。

具体的には、芯部材２８は、筒部材２９に対して上下方向に移動自在とされているが、この上下移動に関係なく芯部材２８の上端が筒部材２９の上端よりも常時上方に位置するように配備されている。また、芯部材２８は、この芯部材２８の下端が筒部材２９の下端より下方に位置するように配備されている。そして、この筒部材２９の上端及び下端に、筒部材２９に対する芯部材２８の摺動を許容するシール部材２７が設けられている。このように筒部材２９の上端及び下端の２箇所に、摺動を許容するシール部材２７を二重に設ければ、シール部材２７が一つの場合に比べて空気漏れをさらに低減することができ、タイヤＴ内の空気の圧力をより精度良く保持することが可能となる。

上述した回転駆動部３０が設けられた芯部材２８の外周側にはキー溝３１が形成されており、このキー溝３１には差し込まれたキー３２を用いて筒部材２９は回転駆動可能となっている。つまり、回転駆動部３０で発生した回転駆動力がキー３２を介して筒部材２９に伝達し、筒部材２９に伝達した回転駆動力がキー３２を用いて芯部材２８に伝達して、回転駆動部３０により筒部材２９と芯部材２８とが一体に回転する。

さらに、回転駆動部３０よりもさらに下方の芯部材２８の外周面には、芯部材２８が上下方向を向く軸回りに回転することを許容しつつも、芯部材２８を上下方向に沿って移動させるロータリユニオン３３が設けられている。
ところで、上述した芯部材２８の内部には、芯部材２８の内部を上下方向に貫通する空気供給流路２５が形成されている。この空気供給流路２５の一方の端部（下端）は芯部材２８の下端に開口しており、また空気供給流路２５の他方の端部（上端）は芯部材２８の上端よりもさらに上方に突出する芯部材２８の外周面に形成されていて、芯部材２８の下端から供給された空気を下スピンドル軸９の内部に流通できるようになっている。この空気供給流路２５の上側開口（以降、この上側開口を空気流通口２６という）よりもさらに上側に位置する芯部材２８（芯部材２８ａ）は、空気供給流路２５が形成された下側よりも細径であり、また中実に形成されていて、この細径且つ中実とされた芯部材２８ａに上述したロックウエッジ２３が取り付けられている。

また、この空気流通口２６の径外側に位置する下スピンドル軸９の内部は空洞とされており、この空洞とされた部分が上側開口から供給された空気を一時的に貯留する空気室３
４とされている。この空気室３４は、筒部材２９に対して芯部材２８が上下方向に移動しても、芯部材２８の空気流通口２６が常に空気室３４と連通した状態を維持できるように、芯部材２８の上下方向に沿った移動長さ以上の長さを上下方向に確保している。

さらに、この空気室３４は、芯部材２８が回転して空気流通口２６の開口方向が変化しても、空気流通口２６が常に空気室３４と連通した状態を維持できるように、筒部材２９の周囲を全周に亘って取り囲むように形成されている。この空気室３４より径外側の下スピンドル軸９の内部には、空気室３４の空気を下スピンドル軸９の内部を経由してタイヤＴ内に流通させる空気導入路３５が形成されている。この空気導入路３５の径外側の開口は、下リム１２と上リム１６との間に開口するように形成されており、下リム１２と上リム１６との間からタイヤＴ内に空気を供給できるようになっている。

つまり、第１実施形態のタイヤ試験機１では、空気供給流路２５から空気流通口２６を通って空気室３４に入り、次に空気室３４から空気導入路３５を通ってタイヤＴ内に至る経路に沿って、「空気を供給する流路」が形成されている。
上述した「空気を供給する流路」を用いてタイヤＴ内に空気を供給しつつ、タイヤ試験を行う場合には、まず下スピンドル軸９に取り付けられた下リム１２の上に、タイヤ搬送手段を用いて水平方向に沿って寝かせた状態でタイヤＴを搬入する。そして、上リム１６をタイヤＴの内周側に嵌め込んだ状態にした上で、上述した昇降装置１５を用いて上スピンドル軸１０を下スピンドル軸９の上側に下降させる。

そうすると、上スピンドル軸１０の下降に伴って、上スピンドル軸１０の内部に形成されたスピンドル挿入部１７に下スピンドル軸９の上端側が挿し込まれ、それと同時に上リム１６がタイヤＴの内周側に嵌り込んで、上下リム１６、１２間にタイヤＴが挟持される。
タイヤＴが上下リム１６、１２間に挟持された後は、ロータリユニオン３３を用いてロックシャフト２０を、下スピンドル軸９の内部から上方に向かって伸長方向に移動させる。そうすると、ロックシャフト２０の上端側に設けられたロックウエッジ２３が上方に移動する。このロックウエッジ２３の外周面には、径方向に沿って傾斜した摺動溝２４が形成されており、この摺動溝２４にロック部材１９の径内側の端部が案内されている。それゆ、ロックウエッジ２３が上方に移動すると、貫通孔１８に対応した位置にある摺動溝２４の位置に径外側に移動し、摺動溝２４に径内側の端部が案内されたロック部材１９も径外側に向かって移動するようになる。その結果、径外側に移動したロック部材１９の噛み合い部２１が上スピンドル軸１０の内周側に形成された被噛み合い部２２に噛み合い、上スピンドル軸１０が下スピンドル軸９に締結される。

上スピンドル軸１０が下スピンドル軸９に締結された後は、外部に設けられたポンプなどを用いて、芯部材２８の内部に形成された空気供給流路２５の下側開口に空気を供給する。そうすると、空気供給流路２５の下側開口から芯部材２８内の空気供給流路２５を通って空気流通口２６に空気が導かれ、この空気流通口２６から空気室３４、さらには空気室３４から空気導入路３５を通ってタイヤＴ内に空気が供給される。その結果、タイヤＴ内の圧力が所定の圧力まで高くなり、タイヤ試験を行うことが可能となる。

なお、タイヤ試験が終了した後は、供給時とは逆の手順で空気を排出し、タイヤＴを搬出する。
上述した第１実施形態のタイヤ試験機１では、下スピンドル軸９の内部に設けられた筒部材２９と、空気供給流路２５が形成された芯部材２８とが、いずれもスピンドル支持体１３に対して相対的に回転するようになっている。言い換えれば、筒部材２９と芯部材２８とは互いに相対回転しないものとされている。それ故、本実施形態のタイヤ試験機１では、空気供給流路２５上（筒部材２９と芯部材２８との間）に空気の漏洩を抑制するシー
ル部材２７を設けても、このシール部材２７には互いに相対回動し合う界面での使用を考慮する必要はない。

したがって、本実施形態のタイヤ試験機１では、耐久性に劣る「回転シール」を設ける必要がなくなる。その結果、「回転シール」の使用に付随する問題、つまり「使用中に空気漏れが発生する」といった問題や、「短期間で回転シールを交換する必要が生じる」といった問題や、「空気漏れを復旧させるためにタイヤ試験機１の稼働率や効率が低下する」といった問題の発生が抑制乃至防止される。
「第２実施形態」
次に、第２実施形態のタイヤ試験機１について、図を基に説明する。

図３に示すように、第２実施形態のタイヤ試験機１は、第１実施形態のタイヤ試験機１が芯部材２８の内部に「空気供給流路２５」を有していたのに対して、芯部材２８と筒部材２９との間に「空気供給流路２５」を形成したものとなっている。
具体的には、第２実施形態のタイヤ試験機１は、ロックシャフト２０の芯部材２８と筒部材２９との間に径方向に隙間が形成されており、この芯部材２８と筒部材２９との間の隙間が、ロックシャフト２０の内部を通って空気を上下方向に流通させる「空気供給流路２５」となっている。

第２実施形態のタイヤ試験機１では、筒部材２９の下端側に、径外側から供給されてきた空気を空気供給流路２５に導入するジョイント部材３６が設けられている。このジョイント部材３６は、外部に設けられるポンプなどから水平方向に沿って送られてきた空気の向きを垂直に曲げて、空気供給流路２５に対して上下方向に沿って空気を送り込む部材であり、芯部材２８の外周面に芯部材２８の周囲を取り囲むように取り付けられている。また、このジョイント部材３６と芯部材２８との間、及びジョイント部材３６と筒部材２９との間には、空気の漏洩を抑制するジョイント用シール部材３７と、両部材間での相対回動を許容するジョイント用ベアリング３８が設けられている。

一方、上述した空気供給流路２５は、芯部材２８と筒部材２９との間、つまり芯部材２８の周囲を取り囲むように筒状に形成された流路であり、上下方向に沿って伸びるように配置されている。この空気供給流路２５の下端は上述したジョイント部材３６に連結しており、空気供給流路２５の上端は下スピンドル軸９の上下方向の中途側に位置している。そして、この空気供給流路２５の上端、つまり筒部材２９の上端には、この筒部材２９を径方向に貫通して空気供給流路２５の空気をタイヤＴに送る空気流通口２６（上側開口）が形成されている。

上述した第２実施形態のタイヤ試験機１では、上下方向に移動しない筒部材２９の周壁に空気流通口２６が形成されているため、ロックシャフト２０を上下方向に移動させても空気流通口２６の位置は上下方向に変化しない。そのため、第１実施形態で示されていたような、空気流通口２６の位置の変化を考慮して、筒部材２９の周囲を全周に亘って取り囲むように形成されていた空気室３４を設ける必要がない。そのため、第１実施形態に比べて、「空気供給流路２５」の構造を簡単なものにすることが可能となる。

また、第２実施形態のタイヤ試験機１では、芯部材２８の内部に孔開け加工をする必要がないため、設備のコストを低減することも可能となる。
「第３実施形態」
次に、第３実施形態のタイヤ試験機１について、図を基に説明する。
図４に示すように、第３実施形態のタイヤ試験機１は、第１実施形態や第２実施形態のタイヤ試験機１で芯部材２８と筒部材２９との２部材に分けられていたロックシャフト２０を、一体物として形成し、この一体物とされたロックシャフト２０の内部に「空気供給
流路２５」を形成したものとなっている。つまり、第３実施形態のタイヤ試験機１では、上述したロックシャフト２０は、筒部材２９と芯部材２８とが一体物として形成されており、上下方向及び回転方向に一体となって動く構成となっている。

具体的には、第３実施形態のタイヤ試験機１は、一体物とされたロックシャフト２０の内部に、第１実施形態と同じような空気供給流路２５が形成されたものとなっている。この空気供給流路２５の下端は、第１実施形態と同様にロックシャフト２０の下端面に開口しており、また空気供給流路２５の上端に設けられる空気流通口２６は、ロックシャフト２０の上端側の外周面に形成されている。そして、この空気流通口２６の周囲には、ロックシャフト２０を全周に亘って取り囲むように筒状の空気室３４が設けられており、空気室３４の上側と下側とに隣接する下スピンドル軸９に、ロックシャフト２０との摺動（図中に矢印で示す程度の摺動）を許容しつつ空気の漏洩を防止するシール３９が設けられている。

上述した第３実施形態のタイヤ試験機１は、第１実施形態のように芯部材２８が筒部材２９に対して摺動することがないので、第１実施形態のように芯部材２８と筒部材２９との間にシール部材を設ける必要がない。特に、第１実施形態では、筒部材２９の上端側と下端側とに複数の箇所に亘ってシール部材２７を設ける必要があるため、装置構成が複雑なものとなりやすい。この点、第３実施形態の装置構成は、第１実施形態より部品点数が少なくなるという利点を備えている。

なお、第３実施形態のタイヤ試験機１では、ロックシャフト２０を上下方向に移動させるロータリユニオン３３と、回転駆動部３０との間を上下方向に広く形成しておいて、この場所にロータリエンコーダ４０を設けている。このような位置であれば、上下方向に移動可能な距離を十分に確保しつつロータリエンコーダ４０を設置することが可能となる。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

１ タイヤ試験機
２ フレーム部材
３ スピンドル軸
５ ベース部
６ 支柱
７ ビーム部
８ スピンドル取付部
９ 下スピンドル軸
１０ 上スピンドル軸
１１ ロック機構
１２ 下リム
１３ スピンドル支持体
１４ ベアリング
１５ 昇降装置
１６ 上リム
１７ スピンドル挿入部
１８ 貫通孔
１９ ロック部材
２０ ロックシャフト
２１ 噛み合い部
２２ 被噛み合い部
２３ ロックウエッジ
２４ 摺動溝
２５ 空気供給流路
２６ 空気流通口
２７ シール部材
２８ 芯部材
２９ 筒部材
３０ 回転駆動部
３１ キー溝
３２ キー
３３ ロータリユニオン
３４ 空気室
３５ 空気導入路
３６ ジョイント部材
３７ ジョイント用シール部材
３８ ジョイント用ベアリング
３９ シール
４０ ロータリエンコーダ
Ｔ タイヤ

Claims (5)

1. タイヤを支持する下リムを備えた下スピンドル軸の上方から、上リムを有する上スピンドル軸を近接させ、前記下スピンドル軸の内部に収容されるロックシャフトを上下方向に移動させて前記上スピンドル軸と前記下スピンドル軸とを締結し、締結された前記上リムと前記下リムとの間に挟持された前記タイヤ内に、前記下スピンドル軸の内部に設けられた流路を通じて空気を供給可能とするタイヤ試験機であって、
   前記ロックシャフトは、前記締結された状態で前記上スピンドル軸と一体に回転する構成とされており、
   前記空気を供給する流路が、前記上スピンドル軸と一体に回転する前記ロックシャフトの内部に軸心方向に沿って形成されていて、
   前記ロックシャフトの上端側には、前記流路を通じて供給されてきた空気を前記タイヤに流通させる空気流通口が形成されていて、
   前記空気流通口から外側に流れ出た空気が前記タイヤの外部に漏れ出ることを抑制するシール部材が、前記ロックシャフトと当該ロックシャフトに対して相対回転しない箇所との間に設けられており、
   前記ロックシャフトは、
   前記下スピンドル軸の内部に設けられると共に前記下スピンドル軸を回転させる筒部材と、前記筒部材に対して上下方向に移動して前記上スピンドル軸と前記下スピンドル軸とを締結する芯部材とを備えており、
   前記筒部材と芯部材との間に、前記筒部材に対する芯部材の上下方向に沿った移動を許容しつつ前記タイヤ内の空気の圧力を保持するシール部材が設けられている
   ことを特徴とするタイヤ試験機。
2. 前記シール部材が、上下方向に二重に設けら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機。
3. 前記空気を供給する流路が、前記芯部材の内部に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機。
4. 前記空気を供給する流路が、前記筒部材と芯部材との間に設けら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機。
5. 前記ロックシャフトは、
   前記下スピンドル軸の内部に設けられると共に前記下スピンドル軸を回転させる筒部材と、前記筒部材に対して上下方向に移動して前記上スピンドル軸と前記下スピンドル軸とを締結する芯部材とを備えており、
   前記筒部材と芯部材とは、上下方向及び回転方向に一体となって動く一体物として形成されており、
   前記空気を供給する流路が、前記ロックシャフトの内部に軸心方向に沿って形成され、
   前記空気流通口から外側に流れ出た空気が前記タイヤの外部に漏れ出ることを抑制するシール部材が、前記ロックシャフトと前記下スピンドル軸との間に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ試験機。