KR101956330B1

KR101956330B1 - 타이어 균일성 테스트 시스템

Info

Publication number: KR101956330B1
Application number: KR1020137015811A
Authority: KR
Inventors: 제임스 올브린크; 리차드 알 마투즈니; 배리 카고울드; 피터 윌리암스
Original assignee: 마이크로-포이즈 메져먼트 시스템스, 엘엘씨
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2019-03-08
Also published as: EP2643676A4; JP5956456B2; BR112013012489A2; US20130233067A1; CN103688149A; US9261434B2; EP2643676A2; WO2012071416A2; CN103688149B; JP2014510258A; CA2817153C; CA2817153A1; WO2012071416A3; MX2013005831A; KR20130132865A

Abstract

타이어 균일성 테스트 시스템의 테스트 장소에서 림 세트를 변경하는 장치는 다수의 림 세트 조립체를 보관하기 위한 보관부를 포함한다. 이송 암은 왕복 운동 가능하고 림 세트 조립체를 그립핑하기 위한 그리퍼 기구를 포함하며, 보관부로부터 상기 림 세트 조립체의 일부를 형성하는 림이 상기 테스트 장소에서 마주보는 축에 정렬되는 위치까지 림 세트 조립체를 이동시킨다. 상기 림 세트 조립체는 상기 이송 암에 의해 결합가능한 구조를 구비하는 브라켓 및 상기 림 세트 조립체의 일부로 구성되는 하나 이상의 상기 림을 포함한다. 상기 림 세트 조립체는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 회전 가능한 잠금 부재를 포함한다. 상기 브라켓은 상기 림과 상기 브라켓 사이의 상대적인 회전을 억제하기 위해 상기 림을 고정시키는 구조를 포함하며, 상기 잠금 부재를 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로 이동시켜 상기 브라켓의 일부를 형성하는 고정 부재에 결합되도록 하는 레버 기구를 더 포함한다. 상기 축의 일부를 형성하는 다른 고정 부재에 결합하기 위하여 상기 림이 결합되는 축에 정렬될 때 상기 레버 기구는 상기 잠금 부재를 상기 제 2 위치에서 상기 제 1 위치로 이동시킨다. 상기 잠금 부재가 상기 다른 고정 부재와 결합하기 위하여 이동되는 동안 상기 림은 상기 브라켓에서 분리된다. 분리 후, 상기 브라켓은 상기 테스트 장소에서 이격된 원격 위치로 이동된다. 상기 림 세트를 제거하기 위해서, 림이 상기 축에 부착되는 단계는 반대로 이루어져 상기 림을 상기 축에서 분리함과 동시에 상기 브라켓에 결합되도록 한다. 그 결과 림 세트 조립체는 다수의 림 세트 조립체가 보관되는 보관부에 의해 정의된 원격 위치로 이동된다. 서술된 잠금 부재 및 결합되는 림은 테스트 림을 축에 수동으로 설치하는 것을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다.

Description

타이어 균일성 테스트 시스템{TIRE UNIFORMITY TESTING SYSTEM}

[관련 출원]

본 출원은 2010년 11월 23일 출원된 미국임시출원 61/416,575 를 기초로 우선권 주장을 하며, 그 전체적인 내용은 본 명세서에서 참조 인용된다.

본 발명은 일반적으로 타이어 균일성 테스트 시스템과 관련되고, 특히 타이어 균일성 테스트 장치에서 림 세트를 자동으로 변경하는 방법 및 장치와 관련된다.

타이어 균일성 테스트 시스템은 타이어 제조 산업 및 자동차 산업 전반에 사용된다. 이러한 장치는 제조된 타이어의 타이어 균일성 파라미터(tire uniformity parameter)를 체크한다. 대부분의 테스트 기능은 완전히 자동화되어 있다. 특히 타이어는 컨베이어에 의해 타이어 테스트 장소로 공급된다. 타이어 테스트 장소에서 타이어는 타이어 림(rim) 사이에 체결되고, 부풀려진 다음 로드휠(loadwheel)과 구름 접촉(rolling contact)하여 배치된다. 테스트가 마무리되면 상기 림은 분리되고 상기 타이어는 다른 컨베이어에 의해 출구 위치로 전달된다.

상기 테스트 장소에서 상기 타이어를 체결하기 위해 사용된 상기 림은 테스트 되는 상기 타이어에 적합한 크기를 가져야 한다. 따라서, 테스트 되는 상기 타이어의 크기가 변경되면 림 세트(rim set) 또한 변경되어야 한다. 많은 시스템에서 이러한 것은 작업자에 의해서 이루어졌으며, 때때로 리프팅 장비(lifting device)의 도움으로 이루어졌다. 상기 림을 변경하는 것은 시간이 오래 걸리고 힘이 많이 들 수 있다.

본 발명은 테스트 되는 상기 타이어의 크기가 변경될 때 테스트 장소에서 림 세트 변경을 용이하게 하기 위한 방법 및 장치를 포함하는 새로운 개선된 타이어 균일성 테스트 시스템을 제공한다. 일실시예에서 본 발명은 작업자가 거의 또는 전혀 작업할 필요없이 상기 테스트 장소에서 림 세트를 자동으로 변경하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

일실시예에 따르면 테스트 장소에서 상기 림 세트를 변경하기 위한 장치는 이송 암(transfer arm)을 포함하여 이루어지며, 상기 이송 암은 림 세트 조립체를 그립핑(gripping)하기 위한 그리퍼 기구(gripper mechanism) 및 상기 림 세트 조립체의 일부를 형성하는 한 쌍의 림이 테스트 장소에서 마주보는 축(spindle)과 동일선상에 오는 위치까지 상기 림 세트 조립체를 이동시키는 회전식 액츄에이터(actuator)를 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 림 세트 조립체는 상기 이송 암의 그리퍼 기구에 결합 가능한 구조를 구비하는 브라켓(bracket)을 포함하여 이루어진다. 하나 이상의 상기 림은 제 1 위치(first position)와 제 2 위치(second position) 사이에서 회전 가능하게 움직일 수 있는 잠금 부재(locking member)를 포함한다. 상기 브라켓은 상기 림과 상기 브라켓 사이의 상대적인 회전을 억제하기 위해 상기 림을 고정시키는 구조를 포함한다. 상기 브라켓의 일부를 형성하는 고정 부재(retaining member)와 결합하기 위하여 상기 잠금 부재는 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치까지 이동할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 하나 이상의 상기 축은 상기 잠금 부재가 상기 제 2 위치에서 상기 제 1 위치로 이동될 때 상기 림의 상기 잠금 부재에 결합 가능한 다른 고정 부재를 포함한다. 상기 잠금 부재가 이동되는 동안 상기 림이 상기 축에 고정되도록 상기 잠금 부재는 상기 브라켓에 의해 분리되는 것과 동시에 상기 잠금 부재는 상기 축에 연결된다.

더욱 바람직한 실시예에 따르면, 다른 잠금 부재는 다른 림과 관련되어 있고, 상기 브라켓이 다른 림과 인접하게 결합되어 배치될 때 상기 브라켓은 상기 브라켓과 다른 림 사이의 상대적인 회전을 억제하기 위해 다른 림을 고정시키는 추가적인 구조를 포함한다.

바람직한 실시예에 따르면, 보관부(storage unit)는 다수의 림 세트 조립체를 보관할 수 있도록 제공되고, 상기 이송 암은 왕복 운동 되도록 부착되어 자체적으로 정렬될 수 있으며 다수의 림 세트 조립체 중 하나에 결합될 수 있다. 도시된 실시예에서 상기 보관부는 4개의 림 세트 조립체를 보관할 수 있도록 수직 배치된 4개의 선반을 포함한다. 도시된 실시예에 따르면 상기 브라켓에 대하여 상기 림을 고정시키는 구조는 상기 림에 결합되는 구멍(opening)에 결합할 수 있는 하나 이상의 핀을 포함하여 이루어진다.

바람직한 도시된 실시예에 따르면, 림에 의해 지지되는 상기 잠금 부재는 상기 잠금 부재에 연결되고 회전 가능하게 부착된 레버 암에 의해 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로 그리고 상기 제 2 위치에서 상기 제 1 위치로 이동된다. 상기 레버 암이 회전 운동하면 상기 잠금 부재의 회전이 이루어진다. 도시된 실시예에서 상기 레버 암의 운동은 상기 이송 암의 일부를 형성하는 액츄에이터(actuator)에 의해 이루어진다.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 림 세트 조립체는 이송 암에 결합 가능한 구조를 포함하는 브라켓을 포함하여 이루어진다. 하나 이상의 상기 림은 제 1 위치와 제 2 위치 사이를 이동할 수 있는 상기 잠금 부재를 포함하고, 상기 브라켓은 상기 림과 상기 브라켓 사이의 상대적인 회전을 억제시키기 위해 상기 림을 고정시키는 구조를 포함한다. 상기 림 세트 조립체는 상기 잠금 부재를 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로 이동시키는 기구를 더 포함하여 상기 브라켓의 일부를 형성하는 고정 부재와 결합되도록 하고, 상기 잠금 부재는 상기 제 2 위치에서 상기 제 1 위치로 이동되어 상기 림을 상기 고정 부재에서 분리되도록 한다. 상기 림 세트 조립체의 바람직한 실시예에서 상기 브라켓에 의해 지지되는 상기 림은 공통된 축을 가지고 정렬된다.

도시된 실시예에서 상기 잠금 부재는 한 쌍의 이격된 링(ring)을 포함하여 이루어지고, 상기 링 중 하나는 상기 타이어 균일성 테스트 시스템의 일부를 형성하는 축과 미리 정해진 이동으로 결합 가능하며, 상기 링 중 다른 하나는 상기 브라켓과 미리 정해진 이동으로 결합 가능하다. 바람직한 실시예에서 상기 브라켓에 의해 지지되는 상기 림 각각은 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 이동 가능하게 결합되는 잠금 부재를 포함한다. 상기 잠금 부재의 두 작동 위치 사이에서 상기 잠금 부재를 회전시키는 상기 기구는 상기 림의 회전축과 동일한 회전축을 가지는 일측 끝단부를 구비하며 회전 가능하게 부착된 레버 암을 가급적 포함하여 이루어진다. 상기 림이 상기 브라켓에 의해 지지될 때 상기 레버 암의 상기 일측 끝단부는 상기 잠금 부재와 작동 가능하도록 결합된다. 상기 레버 암의 타측 끝단부는 액츄에이터에 결합되어 상기 잠금 부재가 회전 운동하도록 한다.

바람직한 림 세트 조립체의 특징에 따르면, 상기 브라켓은 상기 타이어 균일성 테스트 시스템의 일부를 형성하는 상기 축과 결합 가능하며 상기 축과 상기 브라켓 사이의 상대적인 회전을 억제하는 이동 억제 멤버(movement inhibiting member)를 포함한다. 더 바람직한 실시예에서 상기 림을 상기 브라켓에 고정하기 위해 사용되는 상기 고정 부재는 상기 잠금 부재에 체결력(clamping force)을 가하는 스프링 멤버(spring member)를 포함한다. 바람직하게 상기 스프링 멤버는 접시 스프링 와셔(Belleville washer)를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따르면 타이어 균일성 테스트 시스템의 림을 변경하는 방법은 한 쌍의 림이 브라켓에 분리 가능하게 부착되어 림 세트 조립체가 형성되는 단계를 포함하여 개시되어 있다. 상기 림 세트 조립체가 결합되고, 테스트 장소의 일부를 형성하는 상기 축과 상기 림이 축 정렬되어 배치되는 미리 정해진 테스트 장소로 상기 림 세트 조립체가 이동된다. 각각의 상기 림과 결합되는 축 사이를 인접하게 결합시키기 위해서 하나 이상의 상기 축이 이동된다. 그 다음 하나 이상의 림이 상기 브라켓에서 분리되는 것과 동시에 결합되는 축에 결합되도록 잠금 장치(lock mechanism)가 작동된다. 상기 림이 상기 브라켓에서 분리된 후 상기 브라켓은 상기 테스트 장소에서 이격된 위치로 이동된다. 바람직한 도시된 실시예에서 상기 브라켓이 상기 림과 동일선상에 오도록 이동되고 하나 이상의 상기 축이 이동되어 상기 테스트 장소에서 상기 축으로부터 림이 제거됨으로써 상기 림은 상기 브라켓에 인접하게 결합하게 된다. 그 다음 상기 잠금 부재는 회전되어 상기 림이 결합된 축으로부터 분리되도록 하고 동시에 상기 림이 상기 브라켓의 일부를 형성하는 상기 고정 부재에 결합되도록 한다. 그 다음 상기 축은 분리되어 림이 부착된 상기 브라켓이 상기 테스트 장소 밖으로 이동될 수 있도록 간격을 제공한다.

본 발명의 특징에 따르면, 개시된 방법 및 장치는 수동으로 축에서 림을 설치 및 제거하는 것을 용이하게 하기 위해서 사용될 수 있다. 수작업으로 림을 설치하기 위하여 잠금 부재가 부착된 상기 림은 상기 결합되는 축과 동일선상에 오도록 배치되고, 상기 축의 일부를 형성하는 고정 부재는 상기 잠금 부재의 슬롯 구멍(slotted opening)을 통과하도록 형성된다. 그 다음 상기 잠금 부재는 회전되어 상기 슬롯 구멍의 슬롯 부분(slot segment)이 상기 고정 부재에 결합되도록 한다. 그렇게 함으로써 상기 림은 상기 축에 고정된다. 바람직한 방법에서 상기 고정 부재는 나사산을 가지고 있으며, 상기 고정 부재에 의해 상기 잠금 부재에 가해지는 유지력(retaining force)을 증가시키기 위해 회전된다.

개시된 발명에 의해, 타이어 균일성 테스트 시스템의 림 세트를 변경하는 것이 매우 용이해진다. 한 쌍의 림을 지지하는 브라켓을 포함하는 림 세트 조립체를 활용하여 림 세트는 쉽게 테스트 장소에서 교체될 수 있고, 따라서 타이어 균일성 테스트 장치의 비가동시간을 줄일 수 있으며 처리량을 늘일 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면과 하기 상세한 설명에 의해 명확하고 충분히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 림 변경 장치를 포함하는 타이어 균일성 테스트 시스템의 평면도;
도 2는 도 1에 도시된 상기 타이어 균일성 테스트 시스템 일부의 측면도;
도 3은 도 1에 도시된 상기 타이어 균일성 테스트 시스템의 종래 기술 부분의 또 다른 측면도;
도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되고, 도 1에 도시된 타이어 균일성 테스트 시스템의 일부를 형성하는 림 변경 장치의 사시도.
도 4b는 도 4a에 도시된 상기 림 변경 장치의 측면도;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 림 세트 조립체의 사시도;
도 5a는 림 세트 조립체의 분해도;
도 5b 및 도 5c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 잠금 부재를 포함하는 림 세트 조립체의 사시도 및 평면도;
도 6은 상기 림 세트 조립체 일부의 평면도;
도 6a는 도 5에 도시된 상기 림 세트 조립체의 일부를 형성하는 브라켓 일부의 부분 사시도;
도 6b는 상부 림의 밑면 및 상기 브라켓의 밑면 일부의 부분 사시도;
도 7a 내지 도 7d는 이송 암, 림 세트 조립체 및 결합되는 암 회전 기구의 사시도;
도 8a는 상기 이송 암 및 림 세트 조립체의 평면도;
도 8b 및 도 8c는 이송 기구 및 림 세트 조립체의 측면도;
도 9a는 상기 림 세트 조립체의 일부를 형성하는 브라켓에 림이 결합된 모습을 도시한 평면도;
도 9b는 도 1에 도시된 타이어 균일성 테스트 장치의 상부 및 하부 축 사이에 지지된 림 세트 조립체를 도시한 측면도;
도 9c 및 도 9d는 림 결합 구조 일부의 확대도; 및
도 10은 상기 이송 기구 및 도 4a에 도시된 상기 림 변경 장치의 일부를 형성하는 보관부를 도시한 또 다른 평면도이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 자동 림 변경 장치(rim change apparatus, 600)를 포함하는 타이어 균일성 테스트 장치(tire uniformity testing machine)의 전체적인 구성을 도시한다. 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 상기 타이어 균일성 테스트 장치는 타이어를 선적하거나 차량에 설치하기 전 타이어의 균일성을 체크하기 위해 사용된다. 도 1 및 도 2에 도시된 타이어 균일성 테스트 시스템은 사실상 완전히 자동화되어 있으며 입구 컨베이어(10)에서 타이어를 받아 출구 모듈(14)로 테스트 된 타이어를 전달한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 타이어 균일성 테스트 시스템의 전체적인 배치를 도시하는 평면도이다. 주요 서브 시스템은 입구 컨베이어(inlet conveyer, 10), 테스트 장소(testing station, 12) 및 출구 모듈(exit module, 14)을 포함한다. 상기 출구 모듈(14)은 타이어 선별 기구뿐만 아니라 마킹 스테이션(marking station)도 포함한다. 상기 테스트 장소(12)에 위치한 타이어는 테스트가 이루어지며, 원형도, 균일성 및/또는 기타 원하는 물리적 특성을 조정하기 위해 선택적으로 연삭된다.

도 1 및 도 3에서 도면부호 20의 점선으로 특히 표시되며 상기 테스트 장소(12)에 처음으로 들어오는 타이어는 상기 입구 컨베이어(10)에 의해 상기 테스트 장소로 전달된다. 상기 입구 컨베이어(10)는 상기 테스트 장소의 일부를 형성하고 그 사이에 상기 타이어(20)가 고정되는 한 쌍의 대치되는 상·하부 림(24, 26)(도 3에 도시)의 회전축과 상기 타이어의 축이 일치하는 위치까지 상기 타이어를 가급적 전달한다. 하부 림(lower rim, 24)(도 3에 도시)은 하부 축(30)의 일부를 형성하며 상기 하부 축에 부착되어 있다. 상부 림(upper rim, 26)은 왕복 이동 가능한 상부 축(32)의 일부를 형성한다.

도 3에서 도면부호 38로 개략적으로 표시된 톱니형 벨트(toothed belt)를 이용하여 상기 하부 축(30)은 구동 모터(미도시)에 의해 회전 가능하게 구동된다. 상기 타이어가 상기 상·하부 림(26, 24) 사이에 고정된 후, 상기 하부 축(30)을 이용하여 상기 타이어 내부에 공기가 드나들 수 있도록 연결된 팽창 기구(inflating mechanism)에 의해 상기 타이어가 팽창된다. 팽창 후, 회전 가능한 로드휠(loadwheel, 42)을 포함하는 로드휠 조립체(loadwheel assembly, 40)가 상기 타이어에 인접하게 결합되도록 이동된다. 종래와 같이 상기 타이어는 로드셀(load cell, 46, 48)(도 3)을 통해 관찰되는 상기 로드휠에 가해진 하중 및 상기 로드휠에 대항하여 회전된다. 상기 로드셀에서 얻은 데이터가 상기 타이어의 균일성을 결정한다. 원하는 경우 균일성 조정은 하나 이상의 그라인더(grinder)로 이루어진다. 상기 그라인더는 일반적으로 도면부호 50, 52로 표시되고 (도 3에 도시된 바와 같이) 상기 타이어의 상부 및 하부를 연삭하기 위해 사용되며, 그라인더는 상기 타이어의 중앙부를 연삭(미도시)하기 위해서도 사용된다.

상기 입구 컨베이어는 특히 도 1 및 도 2에 잘 도시되어 있다. 상기 입구 컨베이어는 그 주된 특징이 본 명세서에서 참고 인용되는 타이어 테스트 시스템의 입구 컨베이어(INLET CONVEYOR FOR TIRE TESTING SYSTEMS)에 관한 미국등록특허 6,082,191 에 더욱 완벽히 개시되어 있다.

입구 컨베이어(10)는 일반적으로 도면부호 100으로 표시된 센터링 스테이션(centering station)에서 테스트 장소(12)로 테스트 되는 타이어를 전달하기 위해 작동된다. 작동 과정에서 테스트 되는 타이어는 벨트 또는 롤러 컨베이어(미도시)에 의해 상기 센터링 스테이션(100)의 입구로 전달된다. 도 1은 도면부호 102의 점선으로 표시된 상기 입구 컨베이어로 전달되는 타이어를 도시한다. 상기 입구 컨베이어는 상기 전달되는 타이어를 상기 입구 컨베이어로 이동시키는 피드롤(feed roll, 108)을 포함한다.

그 다음 센터링 암(centering arm)은 보관 위치에서 바깥 방향으로 이동된다. 테스트 되는 상기 타이어는 이제 상기 입구 컨베이어에 의해 지지되고, 중심축(axis, 154)에 대해 중앙에 오게 되며, 상기 하부 축(30)의 중심선(156)으로부터 미리 정해진 거리를 가지게 된다. 그 다음 컨베이어 액츄에이터(conveyor actuator)는 상기 타이어가 상기 하부 축(30)의 중심선(156)(도 2 참조)과 일치하는 위치에 오도록 상기 타이어를 미리 정해진 거리 만큼 전진시키도록 작동된다.

그 다음 하강 액츄에이터(142)는 상기 타이어를 상기 하부 축(30) 상에 실질적으로 하강시키는 상기 입구 컨베이어가 하강 될 수 있도록 동력을 공급한다. 그 다음 일반적으로 상기 입구 컨베이어는 구동 벨트가 시작 위치로 돌아올 수 있도록 역으로(reverse) 작동된다. 상기 입구 컨베이어가 하강 위치에 있는 동안 다른 타이어는 상기 센터링 스테이션으로 이동되고 그 뒤 상기 테스트 장소(12)에서 상기 타이어가 테스트 되는 동안 윤활유가 칠해지고 중앙에 놓이게 된다.

전술한 바와 같이, 테스트 되는 타이어는 상기 테스트 장소(12)에서 프레임(frame, 60)(도 3)에 고정된 하부 축(30) 및 상기 프레임(60)의 크로스빔(cross beam, 64)에 부착된 왕복 이동 가능한 상부 축(32) 사이에 지지된다. 상기 상·하부 축은 본 명세서에서 그 주된 특징이 참고로 인용되는 타이어 테스트 시스템을 위한 자동 폭 조절 척 장치(AUTOMATIC ADJUSTABLE WIDTH CHUCK APPARATUS FOR TIRE TESTING SYSTEMS)에 관한 미국등록특허 5,992,227 에 더욱 완벽하게 개시되어 있다.

특히 도 3에서와 같이, 상기 상부 축(32)은 유압식 액츄에이터(hydraulic actuator, 204)의 일부를 형성하는 유압식 램(hydraulic ram, 202)의 끝단부에 부착되어 있다. 상기 유압식 액츄에이터는 적절한 죔쇠(fastener, 미도시)에 의해 상기 프레임의 크로스빔(64)에 고정되어 있다. 타이어가 상기 테스트 장소에 위치하여 테스트될 때, 상기 유압식 액츄에이터(204)는 상기 상부 축(32)이 상기 하부 축(30) 방향으로 이동되도록 상기 유압식 램(202)을 연장시킨다. 상기 상부 림(26)에 부착되는 상기 상부 축(32)은 또한 상기 하부 축(30)의 일부를 형성하는 콘 멤버(cone member, 30a)(도 2)를 수용할 수 있도록 구성된 테이퍼드 구멍(tapered opening)을 포함하며 중앙에 위치되는 정렬 멤버(alignment member, 228)를 포함하여 이루어진다. 상기 정렬 멤버(228)는 "노즈 콘"(nose cone)으로 호칭될 수 있다. 상기 정렬 멤버(228)와 상기 콘 멤버(30a) 사이의 결합은, 상기 상부 축과 상기 하부 축 사이에 고정된 상기 타이어와 함께 상기 상부 축(32)과 상기 하부 축(30) 사이의 정확한 정렬을 유지시키고, 상기 하부 축(30)의 회전이 상기 상부 축의 상기 상부 림(26)으로 전달되는 수단이 된다. 그렇게 함으로써 상기 상부 축(32)과 상기 하부 축(30) 사이에 타이어가 고정될 때 상기 상부 림(26) 및 상기 하부 림(24)이 일제히 회전하게 된다.

상기 타이어 균일성 테스트 시스템의 다른 태양에 대한 추가적인 자세한 내용은 본 명세서에서 참조 인용된 미국등록특허 6,016,695에서 찾아 볼 수 있다.

전술한 바와 같이, 테스트 되는 타이어는 상부 림(26)과 하부 림(24) 사이에 고정된다. 하부 림(24)은 하부 축(30)과 연결되어 구동되는 반면, 상부 림(26)은 상기 테스트 장소에 위치하는 타이어에서 멀어지거나 타이어 쪽으로 갈 수 있도록 상기 상부 림(26)을 상하로 이동시키는 기구를 포함하는 상기 상부 축에 회전 가능하게 부착된다. 상기 상부 림(26)이 미리 정해진 거리 만큼 하강하여 상기 타이어에 밀봉 결합된 다음 상기 타이어는 팽창되어 테스트 된다. 전술한 미국등록특허에서 더욱 완전하게 설명된 것과 같이, 테스트가 끝나면 상기 상부 림(26)은 상기 타이어에서 분리 상승되어 상기 타이어가 상기 타이어 균일성 테스트 장치에서 나갈 수 있도록 한다.

상기 하부 림(24) 및 상기 상부 림(26)은 특정 타이어 크기에 맞게 설계된다. 테스트 되는 상기 타이어의 크기가 변경되면 상기 하부 림(24) 및 상기 상부 림(26)도 변경되어야 한다. 미국등록특허 6,016,695 에 개시된 타이어 균일성 테스트 시스템에서 상기 상·하부 림은 작업자가 수동으로 변경시키거나 작업자가 물리적으로 각각의 축에서 상기 상·하부 림을 풀고 다른 크기의 상기 상·하부 림을 재설치하여 변경시킨다. 이러한 작업은 시간이 오래 걸릴 수 있으며 최소한 큰 림을 위한 꽤 무거운 리프팅 장비의 사용을 요구할 수도 있다.

본 발명에 따르면 림 변경 장치(600)가 제공된다. 테스트 되고 있는 상기 타이어의 크기가 변경될 때, 상기 림 변경 장치(600)는 상기 상부 림 및 상기 하부 림을 상기 상부 축(32) 및 상기 하부 축(30)에서 제거시키고, 다른 크기의 림으로 대체시키기 위해 작동된다.

또한 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 림 변경 장치는 도시된 실시예에서 4개의 림 세트 조립체를 보관할 수 있는 다수의 선반(630)을 포함하는 보관부(storage unit, 610)를 포함한다. 상기 보관부는 엘리베이팅 기구(elevating mechanism, 624)에 부착되는 이송 기구(transfer mechanism, 620)를 포함한다. 상기 엘리베이팅 기구(624)는 유체 압력으로 작동되는 엘리베이팅 액츄에이터(628)를 포함하여 림 세트 조립체가 보관되는 지지 선반(support shelves, 630a, 630b, 630c, 630d)에 대해 상기 이송 기구(620)가 상하로 이동되도록 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 상기 상부 림(26) 및 상기 하부 림(24)은 림 세트 조립체(rim set assembly, 640)를 형성하는 브라켓(bracket, 636)에 분리 가능하게 연결된다. 상기 브라켓(636)은 결합되는 림과 부착되어 관련된 선반에 보관된다. 상·하부 림이 상기 테스트 장소의 상기 상·하부 축에 설치될 때, 상기 이송 기구(620)는 림 세트 조림체(640)와 미리 정해진 동일선상으로 이동되어 상기 브라켓(636)에 결합된다. 그 다음 상기 이송 기구(620)는 상기 림 세트 조립체(640)를 관련된 선반에서 들어올리고 상기 상부 림(26) 및 상기 하부 림(24)을 상기 상·하부 축과 동일축상으로 완전히 회전하여 이동시킨다.(도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상·하부 축은 공통의 중심선(156) 상에 있다.)

바람직한 설치 방법에서, 상기 이송 기구(620)는 상기 하부 림이 상기 하부 축(30)에 인접하게 결합될 때까지 하강된다. 상기 상부 축(32)은 상기 상부 림에 인접하게 결합될 때까지 하강된다. 이러한 위치에 있을 때 (후술되는) 잠금 장치(lock mechanism)는 상기 브라켓(636)에서 상기 상부 림 및 상기 하부 림이 분리 되도록 작동되는 것과 동시에 상기 상부 림(26) 및 상기 하부 림(24)을 상기 상부 축(32) 및 상기 하부 축(30)에 각각 고정시키는 상기 상·하부 축 상의 구조에 상기 상부 림 및 상기 하부 림이 결합되도록 한다.

상기 테스트 장소에 설치된 상기 림을 제거 및/또는 대체하기 위해서 상기 상부 축은 상승되어 상기 상·하부 림을 분리시킨다. 그 다음 상기 이송 기구(620)는 빈 브라켓(636)을 상기 상부 림(26) 및 상기 하부 림(24)의 동일축상에 오도록 회전시키고 빈 브라켓은 하강되어 상기 하부 림(24)에 인접하게 결합된다. 상기 브라켓(636) 상부면에 결합되는 구조에 인접하게 결합될 때까지 상기 상부 림(26)은 상기 상부 축(32)에 의해 하강된다. 그 다음 (후술되는) 상기 잠금 장치는 상기 하부 림(24) 및 상기 상부 림(26)을 각각 하부 축(30) 및 상부 축(32)에서 분리시키고 동시에 상기 하부 림(24) 및 상기 상부 림(26)을 상기 브라켓(636)에 고정시키기 위해 작동된다. 그 다음 상기 상부 축(32)은 상승되어 상·하부 림이 부착된 상기 브라켓(636)이 상승되도록 간격을 준다. 그 다음 상기 림 세트 조립체(640)가 관련된 선반, 즉 지지 선반(630a)에 배치되도록 상기 이송 기구(620)에 의해 상·하부 림이 부착된 브라켓은 회전된다.

도 5는 상기 브라켓(636) 및 상기 브라켓에 분리 가능하게 고정된 상·하부 림(24, 26)을 포함하는 림 세트 조립체(640)를 도시한다. 본 발명에 따르면, 상기 상·하부 림(24, 26)은 림에 결합되는 잠금 부재(locking member, 654)를 포함한다. 상기 잠금 부재(654)는 예를 들어 15°와 같이 미리 정해진 회전 각도만큼 회전 되도록 상기 상·하부 림(24, 26)에 회전 가능하게 고정된다. 상기 상·하부 림(24, 26)에 연결된 상기 잠금 부재(654)는 대체로 동일하다. 실제 세부적인 사항에 약간의 차이가 있을 수 있지만, 하부 림과 결합되는 잠금 부재 및 상부 림과 결합되는 잠금 부재의 작동 원리는 동일하다. 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 상기 하부 림(24)과 결합되는 상기 잠금 부재(654)를 도시한다. 상기 상부 림(26)과 결합되는 상기 잠금 부재(654)는 도 6b에 도시되어 있다. 상기 상부 림(26)과 결합되는 상기 잠금 부재(654)는 하부 림과 결합되는 잠금 부재와 기능적으로 동일하고 상기 하부 림(24)과 결합하여 도시된 상기 잠금 부재(654)에 관한 모든 설명은 상기 상부 림(26)과 결합되는 상기 잠금 부재(654)에도 적용된다.

각각의 잠금 부재(654)는 한 쌍의 이격된 상·하부 링(ring, 660, 662)을 포함하여 이루어진다. 상기 상·하부 링 중 하나는 상기 브라켓(636) 상의 구조에 결합 가능하고 다른 하나는 결합되는 축에 형성된 구조에 결합 가능하다. 상기 상·하부 링(660, 662)은 스페이서(spacer, 664)에 의해 단단하게 상호 연결된다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 하부 링(662)에 형성되는 하부 링 슬롯(slot, 670)을 이용하는 롤러(roller, 666) 및 캡(cap, 668)의 배치에 의해 상기 잠금 부재(654)는 결합되는 하부 림(24)에 지지된다. 결합되는 하부 링 슬롯(670)의 길이에 의해 결정되는 정도 만큼 상기 잠금 부재(654)와 상기 하부 림(24) 사이에 회전 운동이 허용되는 동안 상기 캡(668)은 결합되는 상기 하부 림(24)에서 상기 하부 링(662)이 분리되는 것을 방지한다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 상부 링(660)은 상기 브라켓(636)에 형성된 결합 구조와 결합 가능하다. 상기 하부 림(24)의 일부를 형성하는 상기 잠금 부재(654)에 결합되기 위한 상기 브라켓(636)의 결합 구조는 상기 상부 림(26)의 일부를 형성하는 상기 잠금 부재(654)에 결합되기 위한 상기 브라켓(636)의 결합 구조와 대체로 동일하다. 도 6a는 상기 상부 림(26)에 결합되기 위한 상기 브라켓(636)의 상기 결합 구조를 완전히 도시한다. 도 6b는 상기 상부 림(26)에 결합되는 상기 잠금 부재(654)를 도시하며 또한 상기 하부 림(24)의 상기 잠금 부재(654)에 결합되는 상기 브라켓(636)의 하부면에 결합되는 상기 결합 구조를 도시한다. 설명하기 위한 목적으로 상기 브라켓(636)의 하부면 및 상부면에 결합되는 상기 결합 구조는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 대체로 동일한 것으로 가정되어야 한다.

상기 브라켓의 결합 구조와 상기 상·하부 림(24, 26)의 결합은, 상기 상·하부 림(24, 26)과 결합되는 상기 잠금 부재(654)를 상기 하부 링 슬롯(670)의 길이에 의해 결정되는 미리 정해진 양만큼 회전시켜 이루어질 수 있다. 상기 상·하부 림(24, 26)과 결합되는 상기 브라켓의 상·하부면에 부착된 상기 결합 구조는 대체로 유사하다. 도 5a를 참조하면, 상기 브라켓(636)은 상기 브라켓(636)에 단단히 부착되는 다수의 록킹 핀(locking pin, 680)을 포함한다. 상기 록킹 핀은 가급적 테이퍼드 핀(tapered pin)으로 형성된다. 특히 결합되는 마운팅 블록(mounting block, 680a)에 의해 상기 록킹 핀(680)은 원주 방향으로 이격된 관계로 배치된다. 대체로 유사한 록킹 핀(680) 및 마운팅 블록(680a)이 도 5에 도시된 바와 같이 상기 브라켓(636)의 하부면에 부착되어 있다. 상기 브라켓이 결합되는 림 즉, 하부 림(24)에 인접하여 연결되도록 이동될 때, 상기 록킹 핀(680)은 결합되는 림 즉, 하부 림(24)(도 5b 참조)에 형성되어 결합되는 록킹 핀 구멍(681)으로 삽입된다. 상기 록킹 핀(680)은 림과 상기 브라켓(636) 사이의 상대적인 회전을 억제한다.

도 5a, 도 6 및 도 6a를 참조하면, 상기 브라켓(636)은 캠 롤러(cam roller, 684a)를 포함하는 레버 암(lever arm, 684)을 회전 가능하게 지지한다. 상기 캠 롤러에 반대되는 방향에 있는 상기 레버 암의 끝단부는, 상기 레버 암(684)의 고리부(annular portion, 684b)에 부착되고, 상기 레버 암(684)과 함께 움직이는 블록(683)에 결합되는 원주 방향으로 이격된 다수의 액츄에이팅 핀(actuating pin, 688)과 결합된다. 원주 방향으로 이격된 다수의 록킹 스터드(locking stud, 690)도 상기 브라켓(636)에 단단히 부착되어 있으며, 바람직하게는 상기 록킹 핀(680)이 상기 마운팅 블록(680a)에 부착되는 것과 동일한 방식으로 이루어진다.

도 6a를 참조하면, 각 록킹 스터드(690)는 전체 마운팅 블록(680a)의 일부를 형성하며 결합되는 측면 연장 블록(lateral extension block, 680b)에 부착된다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 연장 블록(680b)은 상기 레버 암(684)의 상기 고리부(684b) 일부에 겹쳐져 있다. 상기 연장 블록(680b)의 하부면과 상기 고리부(684b) 사이에는 간격을 두어 상기 레버 암의 움직임이 방해되지 않도록 한다. 그러나 상기 연장 블록(680b)은 상기 레버 암(684)의 상기 고리부(684b)를 잡아 상기 브라켓(636) 상에 상기 고리부의 작동 위치를 유지할 수 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 레버 암의 고리부(684b)는 상기 브라켓(636)의 하부면에 부착되는 연장 블록(680b)에 의해서도 느슨하게 포획된다. 상기 브라켓(636)의 상부면 및 하부면에 위치되는 상기 고리부(684b)는 허브(hub section)에 의해 상호 연결된다.(도 6b 참조) 상기 허브는 상기 브라켓(636)에 형성된 적절한 크기의 구멍에 회전 가능하게 지지된다.

상기 상·하부 림(24, 26)을 상기 브라켓(636)에 연결하기 위하여, 먼저 상기 레버 암(684)이 림 분리 위치로 이동된다. 그 다음 상기 브라켓(636)은 상기 이송 기구(620)에 의해 상기 하부 림(24)에 접촉되도록 아래 방향으로 이동된다. 이 위치에서 상기 액츄에이팅 핀(688)이 상기 상부 링(660)의 보어(bore, 688a)로 삽입된다. 또한 동시에 상기 록킹 스터드(690)는 상기 상부 링(660)에 형성된 제 1 확장 구멍(enlarged opening, 682a)에 삽입된다. 상기 록킹 스터드의 확대 헤드(enlarged head, 690a)는, 도 5b에 도시된 것과 같이 상기 확대 헤드에 의해 지지되는 제 1 접시 스프링 와셔(694)가 상기 상부 링(660)의 하부면에 형성되어 결합되는 경사면 아래나 그 정도에 있을 때까지 상기 상부 링을 관통하여 통과한다. 그 다음 상기 상부 축(32)은 하강하여 상기 상부 림(26) 및 결합되는 잠금 부재(654)를 상기 브라켓(636) 상부면의 동일한 결합 구조에 결합하도록 한다. 상기 상부 림(26)의 완전히 유사한 록킹 핀 구멍(locking pin opening, 681)은 상기 록킹 핀(680)을 수용하여 상기 상부 림(26)과 상기 브라켓(636) 사이의 상대적인 회전을 방지한다. 상기 브라켓(636)의 상부면에 부착된 상기 록킹 스터드(690)는 상기 상부 림의 일부를 형성하는 상기 잠금 부재(654)에 결합되는 제 1 확장 구멍(682a)에 삽입된다. 그 다음 상기 상·하부 림(24, 26)의 상기 잠금 부재(654)가 회전하도록 상기 레버 암이 림 분리 위치에서 림 결합 위치까지 이동되어 상기 록킹 스터드(690)를 제 1 슬롯으로 움직이게 하며 결합되는 상기 제 1 접시 스프링 와셔(694)가 상기 상부 링(660)의 내부면에 결합되도록 한다. 그렇게 함으로써, 상기 잠금 부재(654) 및 결합되는 림을 상기 브라켓(636)에 고정시킨다.

각 잠금 부재(654)에 대해 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 하부 링(662)은 동일한 크기를 가지는 다수의 제 2 슬롯(700a) 및 제 2 확장 구멍(700b)을 포함한다. 각 제 2 슬롯(700a)은 제 2 확장 구멍(700b)을 포함하며, 상기 제 2 확장 구멍(700b)을 통해 상기 축의 일부를 형성하는 고정 스터드(695)의 확대부(enlarged portion, 695a)가 통과할 수 있다. 도 9b를 참조하면, 각 축은 상기 링을 축에 체결하기 위해 결합되는 제 2 접시 스프링 와셔(697) 및 다수의 고정 스터드(695)를 포함한다. 도 5b 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 하부 링(662)의 상기 제 2 슬롯(700a)의 방향은 상기 상부 링(660)의 상기 제 1 슬롯(slot, 682b)에 반대되는 방향으로 배치되어 있는 것을 주의하여야 한다. 그 결과 상기 잠금 부재(654)가 상기 브라켓(636)에 의해 결합되는 위치로 이동되도록 상기 레버 암(684)이 작동되면, 이러한 움직임에 의해 주로 상기 잠금 부재(654)는 결합되는 축으로부터 분리된다. 상기 레버 암(684)이 반대 방향으로 이동되면, 상기 잠금 부재(654)는 상기 브라켓(636)에서 분리되고 동시에 결합되는 축의 일부를 형성하는 상기 고정 스터드(695)에 결합된다.

바람직한 실시예에서, 상기 상·하부 림(24, 26)은 록킹(locking) 또는 언록킹(unlocking) 작업 동안 회전이 억제된다. 전술한 바와 같이, 상기 하부 림은 작동되지 않을 때 회전이 억제되는 상기 하부 축(30)에 부착되어 있다. 그러나 상기 상부 축(32)은 자유롭게 회전 가능하다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 상부 축의 회전을 억제하기 위해서 상기 브라켓(636)의 상부면은 상기 브라켓(636)의 상부면에 단단히 고정된 록킹 크로스 바(locking, cross bar, 710)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 림 변경 작업에 앞서 상기 상부 축은 이러한 록킹 크로스 바와 미리 정해진 정렬된 위치에 오도록 회전된다. 이러한 미리 정해진 정렬된 위치에서 상기 상부 축(32)의 끝단에 형성되는 상부 축 슬롯(710a)은 상기 록킹 크로스 바(710)와 정렬되어 상기 상부 축이 하강될 때 상기 록킹 크로스 바(710)가 상기 상부 축 슬롯에 삽입되고 상기 상부 축(32)의 회전이 억제 되도록 한다.

도 7a 내지 도 7d는 상기 이송 기구(620)의 세부 사항 및 상기 이송 기구가 림 세트 조립체(640)에 결합하는 방법을 도시한다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 이송 기구는 상기 엘리베이팅 기구(624)에 부착된 이송 암 마운트(transfer arm mount, 720)를 포함한다. 상기 이송 암 마운트(720)는 수직축에 대해 회전하는 이송 암(transfer arm)이 부착되어 있다. 림 세트 조립체(640)를 보관된 위치에서 축 결합 위치까지 이동시키기 위한 상기 이송 암(620a)의 이동은 상기 이송 암 마운트(720)의 하부면에 고정되어 있고 일반적으로 도면 부호 724로 표시되는 회전식 액츄에이터(rotary actuator)에 의해 이루어진다. 상기 회전식 액츄에이터는 잘 알려진 구성으로 이루어져 있으며 파커 하니핀(Parker Hannifin)사의 제품 번호 #HTR30-1403C-CG61-C-1이 이용될 수 있다. 샤프트(미도시)는 상기 이송 암(620a)에 차례로 부착된 상기 회전식 액츄에이터(724)에 의해 회전되고 따라서 상기 이송 암(620a)이 상기 회전식 액츄에이터(724)의 작동 방향에 따라 회전 운동하게 된다.

도 7b에서 일반적으로 도면 부호 730으로 표시된 유압 작동식 그리퍼 기구는 상기 이송 암(620a)의 안쪽 끝단에 알맞게 부착되어 있다. 상기 그리퍼 기구(730)는 종래의 어플라이드 로보틱스(Applied Robotics)사의 제품이 이용될 수 있다. 상기 그리퍼 기구(730)는 결합 블록(engagement block, 732)에 의해 상기 림 세트 조립체(640)에 단단히 결합되기 위해 이용된다. 상기 결합 블록도 또한 어플라이드 로보틱스 사의 제품이 이용될 수 있으며 상기 결합 블록은 상기 브라켓(636)의 일부를 형성한다.

알려진 바와 같이, 상기 그리퍼 기구는 상기 결합 블록(732)에 형성되는 그립핑 슬롯(730b)에 결합 가능한 다수의 핑거(finger, 730a)를 포함한다. 유압이 적용된 상기 그리퍼 기구(730)는 상기 핑거(730a)가 바깥쪽으로 이동되어 상기 그립핑 슬롯(730b)에 결합되도록 한다. 이에 따라 상기 브라켓(636)이 상기 이송 암(620a)에 결합된다.

브라켓에 결합되어 림 세트 조립체(640)가 상기 이송 암에 연결되게 하기 위하여, 그립핑 허브(hub, 734)가 상기 결합 블록(732)에 결합되어 형성되는 그립핑 구멍(736)에 수용될 때까지 상기 이송 기구는 정렬된 상기 이송 암(620a)을 하강시킨다. 그 다음 상기 그리퍼 기구는 상기 핑거(730a)를 상기 그립핑 슬롯(730b)으로 연장시켜 상기 브라켓(636)이 상기 이송 암(620a)에 연결되도록 작동된다.

도 8a 내지 도 8c는 선반(630) 상의 림 세트 조립체(640)의 위치를 도시한다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 림 세트 조립체(640)가 선반 상에 놓여 있을 때, 상기 림 세트 조립체는 선반의 표면에 놓여 있는 상기 하부 림(24) 및 2개 이상의 지지 스테이션(support station, 740)에 의해 지지되고 있는 브라켓(636) 끝단의 조합에 의해 지지된다.

도 9a는 상기 브라켓(636)을 도시하며, 상기 잠금 부재(654)를 회전시켜 각 림과 결합되는 상기 록킹 스터드(690)를 결합 및 분리 또는 상기 상·하부 축(30, 32)의 일부를 형성하는 고정 스터드(695)를 결합 및 분리되도록 하는 상기 레버 암(684)의 가장 멀리 떨어진 2가지 위치를 도시한다.

도 9b는 상기 상·하부 림(26, 24)과 상기 상·하부 축(32, 30) 사이의 결합 및 상·하부 림(26, 24)과 상기 상·하부 림(26, 24) 사이에 위치한 상기 브라켓(636) 사이의 결합을 도시한다. 상기 레버 암(684)의 위치(가장 멀리 떨어진 위치는 도 9a에 도시)에 따라, 상기 상·하부 림(26, 24)은 상기 상·하부 축에 고정되고 브라켓(636)에서 분리되거나 또는 상기 브라켓(636)에 고정되고 동시에 상기 상·하부 축에서 분리된다. 결합 상태는 상기 레버 암(684)의 위치에 따라 결정된다.

도 10은 상기 이송 암 및 이송 암과 선반(630)과의 관계에 관한 다른 평면도이다. 도 10에서 상기 레버 암(684)을 이동시키는 기구가 도시된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 유압 작동 액츄에이터(760)는 피봇 암(pivot arm)에 연결되어 있다. 상기 피봇 암은 상호 연결된 암(interconnected arms, 762, 764)을 포함하는 캠 롤러 액츄에이팅 조립체(cam roller actuating assembly)를 포함한다. 제 1 암(762)은 상기 유압 작동 액츄에이터(760)의 피스톤 로드(piston rod)에 회전 가능하게 연결되어 있으며, 제 2 암(764)은 상기 레버 암(684)의 일부를 형성하는 상기 캠 롤러(684a)를 수용하는 슬롯을 포함한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 유압 작동 액츄에이터(760)의 신축은 상기 잠금 부재(654)를 상기 브라켓(636)에 고정시키거나 상기 잠금 부재(654)를 각각의 축에 고정시킬 수 있는 가장 멀리 떨어진 2가지 위치 사이에서 상기 레버 암(684)이 움직이도록 한다.

또한, 상기 잠금 부재(654) 및 상기 잠금 부재가 결합되는 상기 림에 결합되는 방법은 테스트 장소의 축에 림을 수동으로 교환하기 용이하게 하기 위한 장치로 형성될 수 있다. 상기 잠금 부재를 사용하여 상기 림의 수동 교환을 용이하게 하기 위해, 본 발명에 따른 자동화 버전에서 상기 상·하부 축의 일부를 형성하는 상기 고정 스터드(695)는 나사 볼트(threaded bolt) 또는 상기 잠금 부재(654)의 상기 하부 링(662)에 형성된 상기 제 2 확장 구멍(700b)을 통과하기에 알맞은 헤드를 구비하는 스터드로 대체된다. 림을 축에 설치하기 위하여, 상기 잠금 부재(654)를 축 분리 위치로 수동으로 회전시킨 다음 상기 축의 일부를 형성하는 상기 고정 스터드의 상기 헤드를 수용하는 방향으로 상기 림이 상기 축에 배치되어 상기 제 2 확장 구멍(700b)을 통과할 수 있도록 한다. 필요한 경우, 상기 고정 스터드는 느슨하게 되어 상기 고정 스터드 헤드의 하부면이 상기 하부 링(662)의 위에 오도록 한다. 그 다음 상기 잠금 부재는 상기 제 2 슬롯(700a)이 상기 고정 스터드 헤드 아래로 이동되는 축 결합 위치에 오도록 회전된다. 그 다음 상기 고정 스터드는 작업자에 의해 상기 하부 링(662) 및 결합되는 림을 상기 축에 고정시킬 수 있도록 단단하게 아래로 조여진다.

림의 제거는 상기 림이 상기 축에서 제거되도록 상기 고정 스터드 헤드와 상기 제 2 확장 구멍(700b)이 동일선상에 올 때까지 상기 하부 링(662)을 회전시켜 상기 고정 스터드를 느슨하게 하여 간단히 이루어진다.

본 발명에서 세부적인 사항이 일정 수준 설명되어 있지만, 통상의 기술자가 하기에 청구된 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경을 할 수 있다는 것이 이해될 것이다.

Claims

a) 하나 이상의 림 세트 조립체(rim set assembly)가 보관되는 보관부;
상기 림 세트 조립체가 그립핑(gripping) 되는 그리퍼 기구(gripper mechanism)를 포함하는 이송 암(transfer arm); 및
상기 림 세트 조립체의 일부를 형성하는 한 쌍의 림(rim)이 테스트 장소(testing station)에서 마주보는 축(spindle)과 동일선상에 오는 위치까지 오도록 상기 보관부에서부터 상기 테스트 장소까지 상기 림 세트 조립체를 이동시키며 상기 이송 암과 결합되어 작동하는 회전식 액츄에이터(rotary actuator); 를 포함하여 이루어지고,

b) 상기 림 세트 조립체는,
i) 상기 이송 암의 그리퍼 기구에 결합 가능한 구조를 포함하는 브라켓(bracket); 및
ii) 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 회전 가능하게 이동되는 잠금 부재(locking member)를 포함하는 하나 이상의 상기 림; 을 포함하여 이루어지고,
iii) 상기 브라켓은 상기 림과 상기 브라켓 사이의 상대적인 회전을 억제하기 위해 상기 림을 고정시키는 구조를 포함하며,
iv) 상기 잠금 부재는 상기 브라켓의 일부를 형성하는 고정 부재(retaining member)와 결합되기 위하여 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치까지 상기 잠금 부재를 회전시킴으로써 이동되도록 이동 가능하도록 이루어지고,

c) 다른 고정 부재는 하나 이상의 상기 축의 일부를 형성하고,
상기 잠금 부재가 상기 제 2 위치로부터 상기 제 1 위치로 이동될 때 상기 다른 고정 부재는 상기 림의 상기 잠금 부재에 의해 작동 가능하도록 결합되며,
상기 제 1 위치에서 상기 잠금 부재는 상기 축에 연결되는 것과 동시에 상기 림을 상기 축에 고정시키기 위하여 상기 브라켓에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 테스트 장소에서 림 세트를 변경하기 위하여 타이어 균일성 테스트 시스템에 사용되는 림 변경 장치.
제 1 항에 있어서,
다른 림과 결합되는 다른 잠금 부재를 더 포함하여 이루어지며,
상기 브라켓이 상기 다른 림과 인접한 결합 위치에 있을 때 상기 브라켓은 상기 다른 림과 상기 브라켓 사이의 상대적인 회전을 억제하기 위해 상기 다른 림을 고정시키는 다른 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 림 변경 장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 보관부는 다수의 림 세트 조립체를 보관하기 위해 구성되고,
상기 이송 암은 상기 보관부 상을 왕복 수직 운동하도록 부착되는 것을 특징으로 하는 림 변경 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 보관부는 4 개의 림 세트 조립체를 보관하기 위한 4 개의 선반을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 림 변경 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 림을 고정시키는 구조는,
상기 림이 상기 브라켓에 의해 지지될 때 상기 림에 결합되는 구멍(opening)과 결합 가능한 하나 이상의 고정용 핀을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 림 변경 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 잠금 부재는,
상기 잠금 부재에 작동 가능하도록 연결되고 회전 가능하게 부착된 레버 암(lever arm)에 의해 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로 그리고 상기 제 2 위치에서 상기 제 1 위치로 이동되며,
상기 레버 암의 회전 운동에 의해 상기 잠금 부재가 회전되는 것을 특징으로 하는 림 변경 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 이송 암의 일부를 형성하는 레버 암 액츄에이터에 의해 상기 레버 암이 이동되는 것을 특징으로 하는 림 변경 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 레버 암은,
상기 잠금 부재가 상기 브라켓에 결합될 때, 상기 잠금 부재에 결합되는 구멍에 결합되는 하나 이상의 액츄에이팅 핀(actuating pin)에 의하여 상기 잠금 부재에 작동 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 림 변경 장치.
a) 테스트 장소 및 원격 위치로부터 림 세트 조립체를 이동시키는 이송 암에 의하여 결합 가능한 구조를 포함하는 브라켓; 및
b) 한 쌍의 림을 포함하는 상기 림 세트 조립체는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동 가능한 잠금 부재를 각각 포함하는 각각의 림(rim); 을 포함하여 이루어지고,
c) 상기 브라켓은 상기 림과 상기 브라켓 사이의 상대적인 회전을 억제하기 위해 상기 림을 고정시키는 구조를 포함하며,
상기 브라켓은 상기 브라켓의 일부를 형성하는 고정 부재에 결합되기 위해 상기 잠금 부재를 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로 이동시키는 기구를 더 포함하고,
상기 잠금 부재는 상기 림을 상기 고정 부재로부터 분리시키기 위해 상기 제 2 위치에서 상기 제 1 위치로 이동 가능하고,
d) 상기 기구는 회전 가능하게 부착되는 레버 암을 포함하여 이루어지고,
상기 레버 암은 상기 림의 회전축과 일치하는 회전축으로 형성되는 일측 끝단부를 구비하며,
상기 림이 상기 브라켓과 상기 레버 암의 타측 끝단부에 의해 지지될 때 상기 일측 끝단부는 상기 잠금 부재와 작동 가능하도록 결합되고,
상기 레버 암은 상기 레버 암이 회전되도록 하는 레버 암 액츄에이터에 의해 결합 가능하며,
상기 잠금 부재에 상기 레버 암의 회전이 전달되어 상기 잠금 부재가 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 움직이도록 하는 것을 특징으로 하는 림 세트 조립체.
제 10 항에 있어서,
상기 림은 상기 브라켓에 의해 지지될 때 공통된 축을 가지고 정렬되는 것을 특징으로 하는 림 세트 조립체.
제 11 항에 있어서,
상기 잠금 부재는 한 쌍의 이격된 링(ring)을 포함하여 이루어지고,
상기 링 중 하나는 타이어 균일성 테스트 시스템의 일부를 형성하는 축과 미리 정해진 이동으로 결합 가능하며,
상기 링 중 다른 하나는 상기 브라켓과 미리 정해진 이동으로 결합 가능한 것을 특징으로 하는 림 세트 조립체.
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제 10 항에 있어서, 상기 브라켓은,
타이어 균일성 테스트 시스템의 일부를 형성하는 축과 결합 가능한 이동 억제 멤버(movement inhibiting member)를 포함하여 상기 축의 회전이 억제되는 것을 특징으로 하는 림 세트 조립체.
제 10 항에 있어서, 상기 고정 부재는,
상기 잠금 부재에 체결력(clamping force)을 가하는 스프링 멤버(spring member)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 림 세트 조립체.
제 10 항에 있어서, 상기 레버 암의 일측 끝단부는,
상기 잠금 부재에 결합되는 구멍과 결합 가능한 엑츄에이팅 핀을 구비하는 허브를 포함하여 상기 레버 암의 회전 운동에 의해 상기 잠금 부재의 회전이 이루어지는 것을 특징으로 하는 림 세트 조립체.
a) 한 쌍의 림이 브라켓에 분리 가능하게 부착되어 림 세트 조립체가 형성되고, 상기 림 세트 조립체를 다수의 림 세트 조립체를 보관하는 보관부 내에 있는 보관 위치에 위치시키는 단계;
b) 상기 림 세트 조립체가 이송 암과 결합되어 미리 정해진 테스트 위치로 이동되며, 상기 림 세트 조립체를 상기 보관 위치에서부터 상기 미리 정해진 테스트 위치까지 이동시키기 위하여 상기 이송 암을 회전시켜 상기 림 세트 조립체를 이동시키는 단계;
c) 각각의 상기 림 및 결합되는 축 사이를 인접하게 밀접시키기 위해서 하나 이상의 상기 축이 이동되는 단계;
d) 하나 이상의 림을 상기 브라켓에서 분리시키는 것과 동시에 결합되는 축에 결합시키는 잠금 장치(lock mechanism)가 작동되는 단계;
e) 상기 림이 상기 브라켓에서 분리되고, 상기 테스트 위치에서 이격된 위치로 상기 브라켓이 이동되는 단계; 를 포함하여 이루어지며,
상기 미리 정해진 테스트 위치에서 상기 림은 타이어 균일성 테스트 시스템의 테스트 장소의 일부를 형성하는 축과 축 정렬되어 배치되는 것을 특징으로 하는 타이어 균일성 테스트 시스템에서의 림 변경 방법.
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제 18 항에 있어서,
미리 정해진 제 2 위치와 동일 선상에 있는 상기 이송 암이 다수의 림 세트 조립체가 보관되는 보관부 상으로 이동되는 단계; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 림 변경 방법.
a) 림에 대해서 회전 가능하며, 결합되는 축에 부착되었을 때 상기 림과 동일한 회전축을 가지는 잠금 부재가 상기 림에 부착되는 단계;
b) 상기 잠금 부재가 림 분리 위치(rim release position)로 이동되는 단계;
c) 상기 잠금 부재에 의하여 결합 가능한 고정 부재를 가지는 상기 축이 제공되는 단계;
d) 상기 고정 부재가 상기 잠금 부재의 슬롯 구멍(slotted opening)에 삽입되는 위치에서, 상기 림이 상기 축과 미리 정해진 동일선상에 배치되는 단계; 및
e) 상기 고정 부재가 상기 슬롯 구멍에 의해 결합되어 상기 림이 상기 축으로부터 분리되는 것이 억제되는 축 결합 위치(spindle engaging position)로 상기 잠금 부재가 회전되는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 균일성 테스트 시스템의 일부를 형성하는 축에 림을 부착하는 림 부착 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 고정 부재에 의해 상기 잠금 부재에 가해진 유지력(retaining force)을 증가시키기 위해 상기 축에 부착된 상기 고정 부재가 조작되는 단계; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 림 부착 방법.
제 22 항에 있어서,
상기 고정 부재는 나사산을 가진 리테이너(threaded retainer)로 이루어지고,
상기 고정 부재가 조작되는 단계는, 상기 고정 부재가 상기 잠금 부재에 대하여 조여지도록 상기 고정 부재가 회전되는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 림 부착 방법.
제 18 항에 있어서,
a) 상기 결합되는 축으로부터 상기 림이 제거되는 단계; 를 더 포함하여 이루어지며,
상기 림이 제거되는 단계는,
i) 상기 브라켓이 상기 림과 동일선상으로 이동되는 단계;
ii) 상기 림과 상기 브라켓 사이가 인접하게 결합될 수 있도록 하나 이상의 상기 축이 이동되는 단계;
iii) 상기 잠금 장치가 작동되어 잠금 부재를 축 결합 위치에서 축 분리 위치까지 회전시키는 것과 동시에 상기 잠금 부재의 회전에 의해 상기 잠금 부재와 상기 브라켓이 결합되는 단계;
iv) 하나 이상의 상기 축이 이격하여 이동되는 단계; 및
v) 부착된 림을 포함하는 상기 브라켓이 상기 테스트 장소에서 이격된 위치로 이동되는 단계; 에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 림 변경 방법.
제 24 항에 있어서,
상기 타이어 균일성 테스트 시스템의 일부를 형성하는 선반 상의 미리 정해진 위치로 부착된 림과 상기 브라켓이 이동되는 단계; 및
상기 브라켓이 분리되어 상기 브라켓 및 부착된 림이 상기 보관부의 미리 정해진 위치에 놓이는 단계; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 림 변경 방법.
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