(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定の車輪から間隔を存して対向して設けられ該車輪の表裏の両側面のアウトラインを全周にわたり計測する計測手段と、該計測手段から計測信号を入力し該アウトラインの変化量を許容値と比較してタイヤのホイールとのフィッティングの合否を判定する演算制御手段とからなり、該演算制御手段は、前記車輪を１回転以上したときに該車輪のタイヤのホイールへの組付き個所の近くの基準位置における前記アウトラインの最大値と最小値の差が許容値より小或いは大によりタイヤのホイールとのフィッティングの合否を判定するタイヤフィッティング計測装置。
【請求項２】
被測定の車輪から間隔を存して対向して設けられ該車輪の表裏の両側面のアウトラインを全周にわたり計測する計測手段と、該計測手段から計測信号を入力し該アウトラインの変化量を許容値と比較してタイヤのホイールとのフィッティングの合否を判定する演算制御手段とからなり、該演算制御手段は、前記車輪を１回転以上したときに該車輪のタイヤのホイールへの組付き個所の近くの第１基準位置と他の個所の第２基準位置が前記アウトラインと交わる点により形成される傾斜角度の最大値と最小値との角度差が許容角より小或いは大によりタイヤのホイールとのフィッティングの合否を判定するタイヤフィッティング計測装置。
【請求項３】
被測定の車輪から間隔を存して対向して設けられ該車輪の表裏の両側面のアウトラインを全周にわたり計測する計測手段と、該計測手段から計測信号を入力し該アウトラインの変化量を許容値と比較してタイヤのホイールとのフィッティングの合否を判定する演算制御手段とからなり、該演算制御手段は、前記車輪を１回転以上したときに該車輪の厚さ方向において該車輪のリム部の突出部の個所を基準高さ位置とし該基準高さ位置から所定の距離のオフセット位置と前記アウトラインとの交点の最大値と最小値の差が許容値より小或いは大によりタイヤのホイールとのフィッティングの合否を判定するタイヤフィッティング計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乗用車その他の自動車の製造又は点検整備において適用されるタイヤフィッティング計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来タイヤをホイールに組付けたそのフィッティングの状態を計測する手段がなく、代りにホイールに組付けたタイヤを回転させそのときに該タイヤのサイドウオール部又はトレッド部の振れの程度からフィッティングの良否を判断していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の方法によれば、タイヤのウオール部又はトレッド部の振れの程度をタッチローラで計り、フィッティングの良否を判断しているので、車輪を回転させた場合の振れ及び振動の改善が正確に確認できず、安全な自動車の走行を確保しにくい問題点があった。
【０００４】
本発明はこのような問題点を解消し、タイヤのホイールへの組付きのフィッティング状態を数量的に計測可能にしたタイヤフィッティング計測装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成すべく本願の第１発明は被測定の車輪から間隔を存して対向して設けられ該車輪の表裏の両側面のアウトラインを全周にわたり計測する計測手段と、該計測手段から計測信号を入力し該アウトラインの変化量を許容値と比較してタイヤのホイールとのフィッティングの合否を判定する演算制御手段とからなり、該演算制御手段は、前記車輪を１回転以上したときに該車輪のタイヤのホイールへの組付き個所の近くの基準位置における前記アウトラインの最大値と最小値の差が許容値より小或いは大によりタイヤのホイールとのフィッティングの合否を判定することを特徴とし、第２発明は被測定の車輪から間隔を存して対向して設けられ該車輪の表裏の両側面のアウトラインを全周にわたり計測する計測手段と、該計測手段から計測信号を入力し該アウトラインの変化量を許容値と比較してタイヤのホイールとのフィッティングの合否を判定する演算制御手段とからなり、該演算制御手段は、前記車輪を１回転以上したときに該車輪のタイヤのホイールへの組付き個所の近くの第１基準位置と他の個所の第２基準位置が前記アウトラインと交わる点により形成される傾斜角度の最大値と最小値との角度差が許容角より小或いは大によりタイヤのホイールとのフィッティングの合否を判定することを特徴とし、第３発明は被測定の車輪から間隔を存して対向して設けられ該車輪の表裏の両側面のアウトラインを全周にわたり計測する計測手段と、該計測手段から計測信号を入力し該アウトラインの変化量を許容値と比較してタイヤのホイールとのフィッティングの合否を判定する演算制御手段とからなり、該演算制御手段は、前記車輪を１回転以上したときに該車輪の厚さ方向において該車輪のリム部の突出部の個所を基準高さ位置とし該基準高さ位置から所定の距離のオフセット位置と前記アウトラインとの交点の最大値と最小値の差が許容値より小或いは大によりタイヤのホイールとのフィッティングの合否を判定することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施の形態を図面により説明する。
【０００７】
１はタイヤのフィッティング装置のフレームを示し、該フレーム１の上方部にローラ手段２が横設されており、該ローラ手段２は中間部に開口３ａを有する枠体３と、該開口３ａの左右の該枠体３の側部に軸支されている複数の短いローラ４ａと、該開口３ａの前後の該枠体３の端部に軸支されている複数の短いローラ４ｂと、これらローラ４ａ、４ｂを同速で回転させる回転駆動手段５と、該枠体３を支持する昇降台６とからなり、該回転駆動手段５は、モータ５ａと、該枠体３の後方部の下方位置に軸支されている駆動軸５ｂに該モータ５ａの回転を伝達する伝達機構５ｃと、該枠体３の前方部の下方位置に軸支されている受動軸５ｄに固定の受動プーリ５ｅと前記駆動軸５ｂに固定の駆動プーリ５ｆとの間に巻掛けされ前記ローラ４ａ、４ｂに下方から摩擦接触する伝動ベルト５ｇとからなり、前記モータ５ａの回転駆動によれば前記伝達機構５ｃと、駆動プーリ５ｅと伝動ベルト５ｇを介して前記ローラ４ａ、４ｂを共に同速で回転するようにした。
【０００８】
又、前記フレーム１の下端部に油圧シリンダーからなる第１昇降制御手段６ａ（図５に図示）を設け、その昇降ロッドの上端に前記昇降台６を連結し、該第１昇降制御手段６ａの昇降作動により前記ローラ手段２が昇降するようにした。
【０００９】
７は前記ローラ４ａ、４ｂ上に載置されている車輪Ａのセンターの位置決めローラを示し、該位置決めローラ７は、前記ローラ手段２の４ヶ所の隅部の上方の前記フレーム１から垂下され、進退駆動手段７ａに連動して該ローラ手段２の中心部に向って共に進退するように形成されている。
【００１０】
８は下部ホイール保持手段、９は上部ホイール保持手段を示し、該下部ホイール保持手段８は前記フレーム１の下方部に設けられ、図５及び図６の如く車輪ＡのホイールＢの中心透孔に挿通するセンターコーン８ａと、円錐状の押圧体８ｂを上下２段に頭部に固定した昇降ロッド８ｄと、該昇降ロッド８ｄを囲繞して設けられモータからなる回転駆動手段８ｃにより回転する回転筒体８ｅ、該回転筒体８ｅの上端に固定し前記ホイールＢの側面に当接して支持する支持ドーナツ体８ｆと、該支持ドーナツ体８ｆに放射状に且つ中心に向って進退可能に設けられ内側面が前記押圧体８ｂに当接すると共に内端部に前記ホイールＢの中心透孔の内縁部に当接する突起８ｇを有するチャック体８ｈと、これらチャック体８ｈを中心方向へ戻すように外端から押圧する弾性伸縮リング体８ｉとからなる。
【００１１】
又、前記上部ホイール保持手段９は前記フレーム１の上端部に立設した油圧シリンダーからなる第２昇降制御手段９ａと、該第２昇降制御手段９ａの昇降ロッド９ｂと、該昇降ロッド９ｂの下端部に設けられ前記センターコーン８ａに係合する受体９ｃと、該昇降ロッド９ｂの下端部に設けられ該ホイールＢの側面を押圧する押圧ロール９ｄとからなる。
【００１２】
１０Ａは前記フレーム１の下方部に設置され水平に載置の車輪Ａの下方の裏側の側面を計測する下面計測センサー、１０Ｂは該フレーム１の上方部に設置され該車輪Ａの上方の表側の側面を計測する上面計測センサーを示し、これら計測センサー１０Ａ、１０Ｂは図９の如く支持筐体１０ａ内に順次配設したレーザー光の発光素子１０ｂとＣＣＤ素子１０ｃとレンズ１０ｄと反射鏡１０ｅとからなり、該発光素子１０ｂからのレーザー光を支持筐体１０ａの一方の窓１０ｆを経て車輪Ａの側面に線状の照射光Ｄを写し出し、この照射光Ｄを該支持筐体１０ａの他方の窓１０ｇを経て反射鏡１０ｅで反射しレンズ１０ｄで所定の倍率の縮小をしてＣＣＤ素子１０ｃにより検出するようにした。
【００１３】
ここで、前記照射光Ｄを図９の如く反射鏡１０ｅを介して斜め方向からＣＣＤ素子１０ｃにより受像するようにしたので受像された照射光は図１０の如く車輪ＡのタイヤＣとホイールＢの半径方向の横断面の輪郭形状に略相当する。
【００１４】
１１は前記支持ドーナツ体８ｂ即ち該支持ドーナツ体８ｂに載置した車輪Ａの回転角を計測する回転角センサー、１２は該車輪ＡのタイヤＣに対向する位置に設けられ、外部からの信号により該タイヤＣにカラーインクを噴出するマーキング手段であるマーカ、１３は前記ローラ手段２の上流側に設置されている前記車輪Ａの供給ローラ、１３ａは該供給ローラ１３の両側方に設置されているガイド杆、１４は該ガイド杆１３ａの先端側に取付けられ前記車輪Ａが前記供給ローラ１３上を移動するのを確認する車輪有無の確認センサー、１５は該ローラ手段２の下流側に設置されている送出ローラ、１６はＣＰＵからなる演算制御手段を示し、該演算制御手段１６は、図７の如く第１インターフェース１７ａを介して前記下面計測センサー１０Ａ、前記上面計測センサー１０Ｂ、前記回転角センサー１１及び前記確認センサー１４に接続されていると共に、第２インターフェース１７ｂを介して前記進退駆動手段７ａ、前記第１昇降制御手段６ａ、前記第２昇降制御手段９ａ、前記回転駆動手段８ｃ、前記昇降ロッド８ｄを昇降制御する第３昇降制御手段８ｊ、前記マーカ１２及び前記回転駆動手段５に接続されており、更に外部メモリーからなる記憶手段１８、ＣＲＴディスプレーからなる表示手段１９及び計測開始等の操作を行う操作手段２０に接続されている。
【００１５】
次に上記の実施の形態を計測装置の作動について説明する。
【００１６】
先ず、操作手段２０の計測開始のスイッチを押してタイヤフィッティング計測装置を計測可能状態にしておく。この計測状態において、ホイールＢにタイヤＣが組み付けられている車輪Ａが供給ローラ１３上に供給され確認センサー１４により該車輪が供給されたことを確認しその出力信号を演算制御手段１６に出力する。そして該演算制御手段１６は回転駆動手段５に制御信号を出力してローラ４ａ、４ｂを回転し前記車輪Ａはローラ４ａ上を移動して停止する。
【００１７】
その後演算制御手段１６は進退駆動手段７ａに制御信号を出力して４本の位置決めローラ７を同時にローラ手段２の中心部に向けて進出させながら前記車輪ＡのタイヤＣの外周面を同時に４方向から押圧して該車輪Ａをローラ手段２のセンター位置にセットする。このセット後前記進退駆動手段７ａの作動により前記４本の位置決めローラ７が共に元の位置に後退し、次に演算制御手段１６から第１昇降制御手段６ａに制御信号を出力し、該制御信号を入力した該第１昇降制御手段６ａはその昇降ロッドを降下させて前記車輪Ａを載置しているローラ手段２を降下させる。この降下において該ローラ手段２のローラ４ａ、４ｂは図８の点線図示の如く下部ホイール保持手段９のセンターコーン８ａと支持ドーナツ体８ｆよりも下方の位置まで降下する。これに伴って同図の点線図示の如くこれらセンターコーン８ａと支持ドーナツ体８ｆはローラ手段２の枠体３の中間部開口３ａ内から上方へ突出した状態になる。
【００１８】
その後演算制御手段１６は第３昇降制御手段８ｊに制御信号を出力して昇降ロッド８ｄを上昇させると、押圧体８ｂも上昇してその傾斜側面により放射状の複数のチャック８ｈが弾性伸縮リング８ｉの弾発に抗して図６の点線図示の如く外方に移動し、これに伴ってこれらチャック８ｈの突起８ｈがホイールＢの中心透孔の内縁部を均等に押圧して該ホイールＢは中心に正確にセットされると共に支持ドーナツ体８ｆが該ホイールＢをその側面において当接しながら支持する状態になり、次に演算制御手段１６は第２昇降制御手段９ａに制御信号を出力し、該第２昇降制御手段９ａの昇降ロッド９ｂが降下して受体９ｃが前記センターコーン８ａと係合すると共にディスク部において前記支持ドーナツ体８ｆと押圧ローラ９ｄにより保持される。
【００１９】
その後演算制御手段１６から回転駆動手段８ｃに制御信号を出力して該回転駆動手段８ｃは前記ドーナツ体８ｆを回転させ、該ドーナツ体８ｆの回転に伴って車輪Ａが押圧ローラ９ｄを回転させながら回転する。
【００２０】
この回転中に、演算制御手段１６は、上下の計測センサー１０Ａ、１０Ｂにより車輪ＡのタイヤＣとホイールＢの接合個所の上下の各側面の輪郭形状即ち図１１の如きランナーアウトのデータを順次入力して記憶手段１８に記憶する。そして演算制御手段１６は車輪Ａの１回転分以上において基準位置即ちホイールＢのリムに組み込まれた個所の近傍のタイヤＣのビード部の基準位置Ｙａにおけるランナーアウト位置即ち図１１のＺ座標の値の最大値Ｚmaxと最小値Ｚminの差δ１を算出し、該差δ１と許容値Ｐとを比較し、該差δ１が許容値Ｐより小のときは合格と判定し、又該差δ１が許容値Ｐ以上のときは不合格と判定し、その判定結果を表示手段１９に表示する。そして前記車輪Ａはその回転角が回転角センサー１１により計測されて該回転角が演算制御手段１６に入力され、該演算制御手段１６は前述の不合格を判定した場合にその不合格の個所が車輪Ａの上下の側面のいずれの側面の角度かを求め、該角度の個所の車輪ＡのタイヤＣの側面にマーカ１２により不合格の場所を表示する。ここで該マーカ１２はタイヤＣへの上下の側面のいずれにマーキングするのかに応じて上下移動する機構を有している。
【００２１】
このように演算制御手段１６は、前述のように車輪Ａの上及び下の側面についてタイヤのフィッティング状態を計測して合格或いは不合格の判定を行い、不合格の場合にその不合格の回転角の個所のタイヤＣにマークを表示してから演算制御手段１６は前述と逆にドーナツ体８ｆの回転を停止して第２昇降制御手段９ａの昇降ロッド９ｂを上昇し、次に第３昇降制御手段８ｊの昇降ロッド８ｄを降下し、これに伴う押圧体８ｂの降下によりチャック８ｈは弾性伸縮リング８ｉの弾発により共に中心部に戻され、その後第１昇降制御手段６ａの昇降ロッドを上昇してローラ手段２を元の位置まで上昇し、計測後の前記車輪Ａを送出ローラ１５に送出する。
【００２２】
次にタイヤＣのフィッティング状態の合否の判定の他の例を図１２により説明する。
【００２３】
この例においては、ホイールＢのリムの先端部近傍を第１基準位置Ｙｂとすると共に、タイヤＣのビード部において前記リムへの組付き個所の近傍を第２基準位置Ｙｃとし、演算制御手段１６は車輪Ａを１回転分したときの各回転角の基準位置Ｙｂでの前記ランナーアウトのＺ座標のＺ１と基準位置Ｙｃでの前記ランナーアウトのＺ座標のＺ２とから
0003677245.tif 000002
（１）式の演算を実行して、各回転角のθを記憶手段１８に記憶し、この記憶されたθの最大値θmaxと最小値θminの差δθが許容角度αより小のときに合格と判定し、又該δθが該許容角度α以上のときに不合格と判定する。
【００２４】
又、タイヤＣのフィッティング状態の合否の判定の更に他の例を図１３により説明する。
【００２５】
この例においては、ホイールＢのリム部の突出部の先端個所の厚さ方向即ちＺ軸方向の位置を基準高さ位置Ｚｐとし、この基準高さ位置ＺｐからＺ軸方向での所定の距離のオフセット位置Ｚｏを定め、演算制御手段１６は車輪Ａを回転してその１回転分において前記オフセット位置Ｚｏと前記ランナーアウトとの交点のＹ軸方向の最大値Ｙmaxと最小値Ｙminを求め、これら最大値Ｙmaxと最小値Ｙminとの差δ２が許容値Ｑより小のときに合格と判定し、又該差δ２が許容値Ｑ以上のときに不合格と判定する。
【００２６】
【発明の効果】
このように本発明によると、タイヤのフィッティング状態の合否を数値により自動的に精確に知ることができ、安全な自動車の走行が確保できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤのフィッティング装置の１実施の形態の正面図である。
【図２】その側面図である。
【図３】ローラ手段の個所の平面図である。
【図４】ローラ手段の個所の側面図である。
【図５】下部ホイール保持手段の拡大平面図である。
【図６】そのVI−VI線切断面図である。
【図７】計測制御系のブロック線図である。
【図８】車輪の保持状態を示す拡大側面図である。
【図９】計測状態を示す説明図である。
【図１０】車輪アウトラインのグラフである。
【図１１】車輪アウトラインからタイヤフィッティング状態を判定する方法を示す１例のグラフである。
【図１２】該判定する方法を示す他の例のグラフである。
【図１３】該判定する方法を示す更に他の例のグラフである。
【符号の説明】
２              ローラ手段
８、９          ホイール保持手段
１０Ａ、１０Ｂ  計測手段
１２            マーキング手段
１６            演算手段
Ａ              車輪
Ｂ              ホイール
Ｃ              タイヤ
Ｄ              アウトライン
【図１】
0003677245.tif 000003
【図２】
0003677245.tif 000004
【図３】
0003677245.tif 000005
【図４】
0003677245.tif 000006
【図５】
0003677245.tif 000007
【図６】
0003677245.tif 000008
【図７】
0003677245.tif 000009
【図８】
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【図９】
0003677245.tif 000011
【図１０】
0003677245.tif 000012
【図１１】
0003677245.tif 000013
【図１２】
0003677245.tif 000014
【図１３】
0003677245.tif 000015