(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動するタイヤからの荷重を受けるロードホイールを備え、前記ロードホイールが受ける前記荷重に基づいて該タイヤの均一性を測定するタイヤユニフォーミティ測定装置を校正する校正装置であって、
前記ロードホイールの外周面を押圧する押圧部と、錘が接続されたワイヤが係止される係止部と、前記押圧部と前記係止部との間にて支点支持される支点部とを有するレバーと、
前記ワイヤがかけられた滑車と、
前記滑車を支持する支持部と、
を備え、
前記滑車は、両側面に設けられ前記滑車の中心軸を通過する先端を有するエッジ部を有し、
前記エッジ部の前記先端は前記支持部と直線で接触して、前記支持部にて前記滑車を支持する校正装置。
【請求項２】
前記押圧部のうち前記ロードホイールの外周面を押圧する部分と、前記係止部のうち前記ワイヤと係止する部分と、前記支点部の中心は、一直線上に配置される請求項１に記載の校正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの均一性を測定するタイヤユニフォーミティ測定装置を校正する校正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤユニフォーミティ測定装置は、円筒状のロードホイールをスピンドルに組み付けられ回転駆動するタイヤに当接させて、ロードホイールに荷重付与し、その荷重をロードホイールの上部および下部に設けられたロードセルで測定する。ロードホイールは、円筒の中心軸を中心にして回転可能に設置されており、タイヤの回転駆動を受けて回転する。
【０００３】
測定時スピンドルとロードホイールは、規定荷重が付与できる一定距離に保たれることから、測定対象のタイヤが均一であれば、ロードホイールがタイヤから受ける荷重は、理論上一定である。一方、測定対象のタイヤに寸法的不均一やばね系の不均一があると、ロードホイールがタイヤから受ける荷重に変化が生じる。タイヤユニフォーミティ測定装置は、この荷重の様々な方向への変化を測定し、測定結果を、タイヤの均一性を評価する各種パラメータに換算する。
【０００４】
上記のタイヤユニフォーミティ測定装置は、ロードホイールに対する荷重と、ロードセル測定値の一致または不一致を校正・確認する必要があり、特許文献１には、この校正装置および方法に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１９８５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
タイヤユニフォーミティ測定装置に設けられるロードセルは、ロードホイールの上部と下部にそれぞれ一つずつ配置される。ロードセルは、ロードホイールが受ける垂直方向の荷重と水平方向の荷重を測定でき、タイヤユニフォーミティ測定装置は、両者の結果に基づいて、タイヤの均一性を評価する各種パラメータを算出する。
【０００７】
ロードセルは、水平方向の荷重と垂直方向の荷重を測定できることから、タイヤユニフォーミティ測定装置の校正においても、ロードホイールに対して水平方向（半径方向）および垂直方向（軸方向）に基準となる荷重を負荷する。後者の垂直方向の校正は、ロードホイールに基準荷重となる錘（おもり）を直接載せることで実施できる。一方、前者の水平方向の校正は、基準となる錘を用いつつ、ロードホイールに水平方向に基準荷重を負荷する。
【０００８】
水平方向に基準荷重を負荷する方法として、特許文献１のように、ロードホイールの回転中心軸を水平方向に引っ張って、ロードセルに基準荷重を負荷する方法がある。また、関連技術には、ロードホイールの回転中心軸を固定したまま、ロードホイールの円筒面（外周面）を水平方向に押圧して、ロードセルに基準荷重を負荷する方法がある。
【０００９】
ところで、タイヤユニフォーミティ測定装置の校正装置にて、ロードホイールへ水平方向に基準荷重を負荷する場合、錘による垂直方向の荷重を、滑車を使用して水平方向に変更する必要がある。このとき、滑車において回転抵抗があると、全ての基準荷重をロードホイールに伝達できず、正確に校正できないという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、タイヤユニフォーミティ測定装置にて水平方向に基準荷重を負荷する校正において、正確な校正値を取得することが可能な校正装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の校正装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る校正装置は、回転駆動するタイヤからの荷重を受けるロードホイールを備え、ロードホイールが受ける荷重に基づいてタイヤの均一性を測定するタイヤユニフォーミティ測定装置を校正する校正装置であって、ロードホイールの外周面を押圧する押圧部と、錘が接続されたワイヤが係止される係止部と、押圧部と係止部との間にて支点支持される支点部とを有するレバーと、ワイヤがかけられた滑車と、滑車を支持する支持部とを備え、滑車は、両側面に設けられ滑車の中心軸を通過する先端を有するエッジ部を有し、エッジ部の先端は支持部と直線で接触して、支持部にて滑車を支持する。
【００１２】
タイヤユニフォーミティ測定装置は、ロードホイールが回転駆動するタイヤと接触してタイヤから荷重を受け、その荷重に基づいてタイヤの均一性を測定する。ロードホイールは通常円筒形状であり、中心軸を軸にして回転可能に設置されており、タイヤの回転駆動を受けて回転する。ロードホイールが受ける荷重は、ロードホイールの上下に一つずつ設けられたロードセルによって測定されるが、正確な測定を行うために校正をする必要がある。校正装置は、錘によってロードホイールに基準となる荷重を負荷し、ロードセルがロードホイールに負荷される錘による荷重を測定することで、校正が行われる。
【００１３】
この発明によれば、レバーは押圧部、係止部、および押圧部と係止部の間にある支点部を有しており、支点部を支点として係止部に負荷される錘による荷重が押圧部に伝達され、押圧部がロードホイールの外周面を押圧する。係止部は、ワイヤが係止されており、ワイヤを介して錘による荷重を受ける。滑車は、ワイヤがかけられており、錘側の垂直荷重を係止部側の水平方向荷重へ転換する。滑車は支持部によって支持される。
【００１４】
ここで、滑車は、両側面にエッジ部が設けられており、エッジ部の先端によって滑車が支持部にて支持される。エッジ部の先端は、滑車の中心軸を通過しており、支持部と直線で接触する。したがって、滑車は、エッジ部の先端を支点として揺動可能になる。エッジ部の先端を支点とする滑車は、滑車がベアリングのみによって支持される場合に比べて、回転抵抗が無く揺動するため、錘の全荷重をそのままレバーに伝達できる。その結果、精度良くロードセルを校正できる。
【００１５】
上記発明において、押圧部のうちロードホイールの外周面を押圧する部分と、係止部のうちワイヤと係止する部分と、支点部の中心は、一直線上に配置されることが望ましい。
【００１６】
この発明によれば、レバーにおいてロードホイールの外周面を押圧する部分と、ワイヤと係止する部分と、支点部の中心が一直線上に配置されるため、レバー比を正確に管理でき、正確な校正値を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、タイヤユニフォーミティ測定装置にて水平方向に基準荷重を負荷する校正において、正確な校正値を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るタイヤユニフォーミティ測定装置および校正装置を示す上面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るタイヤユニフォーミティ測定装置および校正装置を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る校正装置の滑車および錘を示す側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る校正装置の支持部を示す側面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る校正装置の滑車を示す側面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る校正装置のレバーを示す側面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
まず、図１および図２を参照して、タイヤユニフォーミティ測定装置について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤユニフォーミティ測定装置および校正装置を示す上面図である。図２は、本実施形態に係るタイヤユニフォーミティ測定装置および校正装置を示す側面図である。
【００２０】
タイヤユニフォーミティ測定装置は、ロードホイール３０と、ロードセル３１，３２と、キャリッジ３３と、レール３４と、スピンドル４０などからなる。
【００２１】
スピンドル４０は、中心軸を中心にして回転駆動する。スピンドル４０には、試験体のタイヤＷが設置され、タイヤＷのユニフォーミティを測定する際、タイヤＷはスピンドル４０によって回転させられる。
【００２２】
ロードホイール３０は、円筒状部材であり、円筒の中心軸を中心にして回転可能にキャリッジ３３に設けられる。ロードホイール３０は、試験体のタイヤＷに対して、接近又は離隔可能である。タイヤＷのユニフォーミティを測定する際、ロードホイール３０は、ロードホイール３０に規定荷重を付与できる位置（おおよそ符号３０Ａの位置）まで、タイヤＷ方向へ移動され、タイヤＷによって押圧され、タイヤＷが回転するとその回転に伴って回転する。
【００２３】
ロードセル３１は、ロードホイール３０の中心軸の上部に設けられ、ロードセル３２は、ロードホイール３０の中心軸の下部に設けられる。ロードセル３１，３２は、ロードホイール３０が受ける垂直方向の荷重と、水平方向の荷重を測定できる。
【００２４】
キャリッジ３３は、ロードホイール３０とロードセル３１，３２を支持しつつ、ロードホイール３０とロードセル３１，３２を、ロードホイール３０の半径方向に移動させる。レール３４はスピンドル４０の半径方向の延長上に設けられており、キャリッジ３３はレール３４上を移動する。キャリッジ３３はレール３４上を移動することで、スピンドル４０およびタイヤＷに対して、近接したり離隔したりする。キャリッジ３３の移動によって、ロードホイール３０はタイヤＷと接触したり離隔したりすることができる。
【００２５】
上述したタイヤユニフォーミティ測定装置によって、タイヤＷのユニフォーミティ（均一性）を測定する際、まず、ロードホイール３０をタイヤＷの方向へ、規定荷重が付与できる位置まで移動させる。そして、タイヤＷを回転させて、ロードホイール３０を回転させながら、ロードセル３１，３２にて荷重の変化を測定する。タイヤＷのユニフォーミティは、ロードセル３１，３２が測定した水平方向の荷重と垂直方向の荷重に基づいて算出されるタイヤの均一性を評価できる各種パラメータによって判断される。
【００２６】
例えば、ロードホイール３０がタイヤＷから受ける荷重に変化が無ければ、測定対象のタイヤＷが均一であると判断される。一方、ロードホイール３０がタイヤＷから受ける荷重に変動が生じれば、測定対象のタイヤＷに寸法的不均一やばね系の不均一があると判断される。
【００２７】
次に、本発明の一実施形態に係る校正装置１について説明する。
校正装置１は、上述したタイヤユニフォーミティ測定装置を校正する装置である。タイヤユニフォーミティ測定装置は、ロードセル３１，３２を用いてロードホイール３０が受ける荷重を測定しており、校正されることによって正確なユニフォーミティの測定が可能となる。本実施形態の校正装置１は、ロードホイール３０に対して水平方向（半径方向）に基準荷重を負荷することで、ロードセル３１，３２による水平方向の測定についての校正を実施する。本実施形態では、水平方向に基準荷重を負荷するため、ロードホイール３０の円筒面（外周面）を水平方向に押圧する。
【００２８】
校正装置１は、滑車２と、レバー３と、滑車２を支持する支持部１１と、錘５と接続されつつレバー３に係止されるワイヤ６などからなる。なお、校正装置１によってタイヤユニフォーミティ測定装置を校正する場合、ロードホイール３０を例えば図１中の実線で示す位置へ移動させ、スピンドル４０とロードホイール３０の間にレバー３を設置する。そして、レバー３と滑車２へワイヤ６をかけて、ワイヤ６の端部に錘５を吊り下げる。
【００２９】
滑車２は、外周面に設けられた溝にワイヤ６がかけられ、ワイヤ６に負荷される引張り力の方向を例えば水平方向と垂直方向に転換する。すなわち、滑車２を使用して、錘５による垂直方向の荷重を水平方向に転換する。滑車２は、支持台４に設けられた支持部１１によって支持される。なお、本実施形態では、滑車２とレバー３の間には他部材がなく、ワイヤ６が水平方向に張られる場合について説明するが、本発明はこの例に限定されない。たとえば、ワイヤ６との抵抗が少ない部材に限定されるが、滑車２とレバー３の間に他部材、例えば別の滑車が設けられてもよい。この場合、滑車２は、錘５による垂直方向の荷重を、水平方向に対して所定角度を有する斜め方向に変更する。
【００３０】
レバー３は棒状部材であり、ロードホイール３０に近接して設けられる。本実施形態では、レバー３は、支持台７の２本の支柱間に架けられた支持材８の中間部にて支持されている。レバー３は、図７に示すように、押圧部２１、係止部１７、および押圧部２１と係止部の間にある支点部１９を有する。支点部１９を支点として、係止部１７に負荷される錘５による荷重が、支点部１９を支点として押圧部２１に伝達される。レバー３の一端部に設けられた押圧部２１は、ロードホイール３０の外周面を押圧する。一方、レバー３の他端部に設けられた係止部１７は、ワイヤ６が係止されており、ワイヤ６を介して錘５による荷重を受ける。
【００３１】
ワイヤ６は、図３に示すように、一端部にフック１５が設けられ、フック１５は錘５に設けられたフック１４を引っ掛ける。ワイヤ６の他端部はレバー３の係止部１７に係止される。
【００３２】
次に、図３および図４を参照して、滑車２および滑車２を支持する支持部１１について説明する。
【００３３】
滑車２には、図４に示すように、両側面にエッジ部９が設けられる。エッジ部９は、滑車２の側面から外側に突出している。滑車２のみを側面から見ると図６に示すとおりになる。そして、図３および図４に示すように、エッジ部９の先端１０によって、滑車２が支持部１１によって支持される。エッジ部９の一端に設けられる先端１０は、丸棒形状を有しており、例えばベアリングなどに使用されるコロ部材である。支持部１１の受け部１２と接触する図３中の符号１０ａが滑車２の中心軸を通過するように先端１０が滑車２に形成される。ここで、先端１０は、滑車２の他の部分と一体に形成されてもよいし、または、先端１０を形成する部分に貫通穴を設け、その貫通穴にコロ部材を設置することで形成されてもよい。
【００３４】
なお、エッジ部９と滑車２の間にさらにベアリングを設けることも可能である。この場合、錘５を載せていない状態で発生するワイヤ６の水平部分の自重によるたわみを、錘５を載せ始めた際の滑車２の回転で解消させる利便的効果がある。
【００３５】
支持部１１は、図４に示すように、互いに対向する一対の部材であり、二つの支持部１１間に滑車２が設置される。図５に支持部１１を示す。図５では破線で滑車２を示している。支持部１１には、滑車２を支持するための受け部１２が形成される。受け部１２は、滑車２のエッジ部９が内部に設置される開口１３を有する。受け部１２は、支持部材１１の他の部分よりも硬質な部材で形成され、エッジ部９の先端１０による磨耗を防止する。
【００３６】
なお、図３や図５に示す支持部１１における受け部１２はリング状であるが、本発明はこの例に限定されない。エッジ部９の先端１０を介して滑車２を支持することができれば、円ではなく円の一部からなる弧状でもよい。
【００３７】
このような滑車２および支持部１１において、滑車２にワイヤ６がかけられ錘５が吊り下げられると、滑車２は、水平方向と垂直方向の引っ張り力を受けて、エッジ部９は、水平方向に対して斜め４５°下方向に力が負荷される。このとき、エッジ部９の先端１０は、支持部１１の受け部１２と直線で接触する。
【００３８】
滑車２は、エッジ部９の先端１０を支点として揺動可能である。エッジ部９の先端１０を支点とする滑車２の揺動は、滑車２がベアリングによって支持されて回転する場合に比べて抵抗が少ない。そのため、滑車２は力の変化に対して応答が良く、わずかな力の変化で揺動する。
【００３９】
本発明と異なり、滑車２の中心にベアリングを装着した場合、滑車２は、回転抵抗によって、錘６の全荷重をレバー３に伝達できないため、レバー３のロードホイール３０に対する荷重は、錘５の荷重から回転抵抗による荷重ロスを差し引いた値となる。この荷重ロスを算定することは困難であり、また変動することから、校正精度に影響を及ぼす。
【００４０】
一方、本実施形態では、滑車２はエッジ部９の先端１０によって支持部１１に支点支持され揺動するため、抵抗が小さい。したがって、滑車２がベアリングによって支持される場合に比べて抵抗が小さいため、錘５の全荷重をそのままレバー３に伝達できる。その結果、精度良くロードセル３１，３２を校正できる。
【００４１】
次に、図７および図８を参照して、レバー３について説明する。
レバー３は、図７に示すように、水平方向に架けられた支持材８上に設けられた支点支持材１６に設置される。レバー３の支点部１９は、レバー３の側面に外側に突出して設けられた円板状部材である。支点支持材１６には開口１８が設けられ、レバー３の支点部１９は開口１８に挿入される。そして、支点部１９は、例えばベアリングを介して支点支持材１６に支持される。これにより、レバー３は、係止部１７に引っ張り力が作用することによって揺動可能である。
【００４２】
係止部１７は、図７に示すとおり、例えばレバー３に形成された開口である。係止部１７は、符号１７ａにてワイヤ６と係止しワイヤ６からの引っ張り力をレバー３本体に伝達する。なお、係止部１７は、開口ではなくレバー３の側面に外側に突出して設けられた突起部材でもよい。係止部１７が突起部材である場合、ワイヤ６は図２に示すようにワイヤ６端部がリング状に加工されて、係止部１７にワイヤ６のリングを係止させる。
【００４３】
押圧部２１は、例えばロードホイール３０の外周面に対して垂直に押圧力を伝達できるように、丸棒である。押圧部２１は、レバー３に形成された開口２０に挿入されてレバー３本体と一体化される。図７および図８に示す例では、押圧部２１とロードホイール３０の間に当接部２２が設けられる。当接部２２は、直方体状の部材であり、押圧部２１とロードホイール３０間に配置される。
【００４４】
当接部２２は、図７に示すように吊り部２４によってロードホイール３０上端から吊り下げられており、レバー３とは別の部材である。そして、押圧部２１が、押圧部２１の外周面２１ａにて当接部２２を押圧し、当接部２２が、当接部２２の端面２２ａにてロードホイール３０の外周面を押圧する。これによって、押圧部２１は、当接部２２を介してロードホイール３０の外周面を押圧できる。当接部２２には下面に保持部２３が設けられる。保持部２３は、図８に示すとおり、ロードホイール３０に沿って長い部材であり、押圧時の当接部２２の姿勢保持に役する。なお、ロードホイール３０に当接部２２が適切に接した場合は、保持部２３は、ロードホイール３０に接しない寸法関係となっている。
【００４５】
ここで、レバー３において、押圧部２１が当接部２２を介してロードホイール３０の外周面を押圧する部分２１ａと、係止部１７がワイヤ６と係止する部分１７ａと、支点部１９の中心１９ａが一直線上に配置される。このように３点の位置が配置されることにより、係止部１７と支点部１９間の長さと、支点部１９と押圧部２１間の長さによるレバー比を正確に管理できる。すなわち、係止部１７に作用する入力荷重に基づく押圧部２１の出力荷重が正確なレバー比に基づいて算出される。その結果、本実施形態では正確な校正値を得ることができる。
【００４６】
次に、本実施形態に係る校正装置１の設置およびその動作について説明する。
まず、ロードホイール３０がスピンドル４０から離隔した位置に移動され、支持台７、支持材８および支点支持材１６を用いてレバー３がロードホイール３０に沿って設置される。このとき、レバー３の押圧部２１とロードホイール３０の間に当接部２２が設置される。次に、支持台４上の支持部１１に支持された滑車２と、係止部１７にワイヤ６をかける。これにより、校正装置１の設置が完了し、校正装置１による校正の準備が整う。
【００４７】
校正は、錘５をワイヤ６の滑車２側の端部に吊るすことによって行われる。錘５を増減することによって、複数の入力値に対応する複数の出力値を取得できる。錘５による基準荷重をロードホイール３０へ入力したときのロードセル３１，３２の値を測定し、必要に応じ調整することでロードセル３１，３２を校正できる。
【００４８】
本実施形態では、レバー３の押圧部２１がロードホイール３０の外周面を押圧することから、ロードホイール３０は、タイヤユニフォーミティ測定装置がタイヤＷの均一性を測定するときと同一方向の押圧力を受ける。そのため、本実施形態の校正装置１は、例えば特許文献１のように、ロードホイールの回転中心軸を水平方向に引っ張って、ロードセルに基準荷重を負荷する方法に比べて、実際の測定方法に近い。
【００４９】
また、本実施形態ではレバー比が正確に決定されることから、錘５に対応した正確な荷重がロードホイール３０に負荷される。さらに、滑車２が、エッジ部９の先端１０によって支持部１１にて支点支持され、少ない抵抗で揺動できる。そのため、レバー３に撓みが生じた場合でも、錘５の全荷重をそのままレバー３に伝達でき、精度良くロードセル３１，３２を校正できる。
【符号の説明】
【００５０】
１  校正装置
２  滑車
３  レバー
４，７  支持台
５  錘
６  ワイヤ
８  支持材
９  エッジ部
１０  先端
１１  支持部
１２  受け部
１３  開口
１４，１５  フック
１６  支点支持材
１７  係止部
１８，２０  開口
１９  支点部
２１  押圧部
２２  当接部
２３  保持部
２４  吊り部
３０  ロードホイール
３１，３２  ロードセル
３３  キャリッジ
３４  レール
４０  スピンドル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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