(57)【要約】【課題】リム組みタイヤの抜け出し挙動、ホイールリムおよびディスクの変形等を十分に抑制することにより、測定装置の小型化の下で、高い精度でのユニフォミティ測定を可能とする。【解決手段】ホイールリム２に組付けて空気圧を充填したタイヤ１を、スピンドル９により回転自在に支持するとともに、そのタイヤ１の周面に、回転駆動される負荷ロール２６を押圧して、タイヤ１の回転下で発生する所要の方向の力を測定するタイヤのユニフォミティ測定に当り、タイヤ１をスピンドル９側に押圧しながら力の測定を行う。【選択図】図１
2006118979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールリムに組付けて空気圧を充填したタイヤを、スピンドルにより回転自在に支持ずるとともに、そのタイヤの周面に、回転駆動される負荷ロールを押圧して、タイヤの回転下で発生する所要の方向の力を測定するタイヤのユニフォミティ測定に当り、
タイヤをスピンドル側に押圧しながら力の測定を行うタイヤのユニフォミティ測定方法。
【請求項２】
ホイールリムに組付けて空気圧を充填したタイヤを、ホイールディスクとの嵌合下で、水平姿勢で回転自在に支持するスピンドルを設け、そのタイヤの周面に所要の力で押圧されてタイヤを回転させる負荷ロールを水平姿勢で配設するとともに、この負荷ロール側に、タイヤの回転に基いて発生する所要の方向の力の測定手段を配設し、ホイールディスクに対して昇降変位してタイヤをスピンドル側に押圧する圧下手段を設けてなるタイヤのユニフォミティ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タイヤの各種のユニフォミティの測定、たとえば、ラジアルフォースバリエーション（以下「ＲＦＶ」という）、ラテラルフォースバリエーション（以下「ＬＦＶ」という）、ラテラルフォースデビエイション（以下「ＬＦＤ」という）およびコニシティフォース（以下「ＣＯＦ」という）等の少なくとも一種類の不均一性の測定に用いて好適なタイヤのユニフォミティ測定方法およびそれに用いるユニフォミティ測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の、タイヤのユニフォミティ測定装置としては、たとえば特許文献１に開示されているように、ともに昇降変位される上部チャックと下部チャックとの間にタイヤを保持するとともに、そのタイヤへの内圧の充填下で荷重ロールをもってタイヤのトレッド周面に押圧力を作用させて、タイヤの各種の振れを測定するものが知られている。
しかるに、このような従来技術にあっては、とくに、上部チャックおよび下部チャックの昇降移動機構が装置を大型なものにするという不都合があった。
【０００３】
そこで、近年は特許文献２に開示されているように、測定装置を小型化することと併せて、タイヤの、実際の使用状態により近い形態の下で、より高精度の測定を行うことを目的に、ホイールリムに組付けて空気圧を充填したタイヤを、回転型チャックをもって水平姿勢に支持するとともに、そのタイヤの周面に、駆動モータに連結した駆動ローラを所要の力で押圧し、このときの、タイヤの半径方向反力の変動を計測してＲＦＶを判定するものが提案されており、この装置によれば、タイヤとリムのそれぞれの特性が組み合わされた総合性能としてのユニフォミティを検出し得る利点がある。
【特許文献１】特開昭５７−８４３２８号公報
【特許文献２】特開２００１−３４１５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらこの提案技術では、たとえば、図４に模式的に示すように、回転型チャックＣでその先端に支持したタイヤＴに、駆動ローラＲによって、最大で１０ｋＮに及ぶ大きさの水平方向の押圧力を作用させた場合、タイヤＴがチャックＣから抜け出したり外れたりするような挙動を示すこと、ホイールリムＷｒおよびホイールディスクＷｄが撓み変形すること等のおそれが高く、これらのことが、駆動ローラＲと、タイヤＴとの相対姿勢の変化を余儀なくするため、所要の直角度および／または平行度に狂いが生じてユニフォミティの測定精度が低下することがあるという問題があった。
【０００５】
この発明は、提案技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、それの目的とするところは、リム組みタイヤの、上述したような挙動および変形を十分に抑制することにより、測定装置の小型化の下で、高い精度でのユニフォミティ測定を可能としたタイヤのユニフォミティ測定方法および装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の、タイヤのユニフォミティ測定方法は、ホイールリムに組付けて空気圧を充填したタイヤを、スピンドルにより、たとえば、中心軸線が垂直方向に向く水平姿勢、もしくは、中心軸線が水平方向に向く垂直姿勢で回転自在に支持するとともに、そのタイヤの周面に、回転駆動される負荷ロールを、たとえば水平姿勢もしくは垂直姿勢で押圧して、タイヤの回転下で発生する所要の方向の力を測定するに当って、タイヤを、たとえばホイールディスクを介してスピンドル側へ押圧しながらのその力の測定を行うにある。
【０００７】
ここで「ホイールリム」は、以下の規格に規定されたリム輪郭を有するものとすることが好ましく、また、ここでの「空気圧」は、以下の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧とすることができる。なお「最大負荷能力」とは、下記の規格でタイヤに負荷することが許される最大の質量をいう。
【０００８】
そして規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められたものであり、たとえば、アメリカ合衆国では“ＴＨＥ  ＴＩＲＥ  ＡＮＤ  ＲＩＭ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ  ＩＮＣ．  のＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ”であり、欧州では、“Ｔｈｅ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｙｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳＴＡＮＤＡＲＤＳ  ＭＡＮＵＡＬ”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ”である。
【０００９】
この発明の、タイヤのユニフォミティ測定装置は、専らユニフォミティ測定用に構成した、または、実車への装着用として用いることもできるホイールリムに組付けて空気圧を充填したタイヤを、ホイールディスクとの直接的もしくは間接的な嵌合下で水平姿勢で回転自在に支持するスピンドルを設け、また、そのタイヤの周面に所要の力で押圧されてタイヤを回転駆動させる負荷ロールを、水平姿勢で、かつタイヤに対して進退変位可能に配設するとともに、この負荷ロール側、たとえばそれの中心軸に、タイヤの回転に基いて発生する所要の方向の力の測定手段を配設し、さらにホイールディスクに対して昇降変位して、たとえば、ホイールディスクとの直接的もしくは間接的な嵌合下で、タイヤをスピンドル側に押圧圧下手段を設けたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の方法では、リム組みタイヤをスピンドルをもって回転自在に支持するとともに、そのタイヤの周面に、回転駆動される負荷ロールを所要の力で押圧し、これによって回転されるタイヤの、その回転に基いて発生する力を、力の変動をも含めて測定することにより、先の提案技術と同様に、小型の装置をもって、タイヤとリムとのそれぞれの特性が組み合わされた、より現実に即した総合性能としての、ＲＦＶ、ＬＦＶ、ＬＦＤ、ＣＯＦその他を求めることができる。
【００１１】
しかもここでは、このような力の測定に当ってタイヤをスピンドル側へ押圧して、タイヤの、スピンドルに対する拘束力を高めることにより、スピンドルへのタイヤの固定がより堅固になるので、負荷ロールによるタイヤ押圧力に対し、タイヤの、スピンドルからの抜け出し挙動、ホイールリムおよびディスクの撓み変形等を有効に抑制して、ユニフォミティの測定精度の不測の低下を効果的に防止することができる。
【００１２】
そして、総合性能としての上記変動成分等は、タイヤを規格に規定されたリム輪郭を有するホイールリムに組付けてユニフォミティの測定を行った場合により高精度に測定することができ、このことは、ホイールリムとして、実車への装着用として用いることができるものを適用した場合にとくに顕著である。
【００１３】
なお、実車装着用のホイールリムを用いて、このユニフォミティ測定を行うときは、通常はホイールディスクに、ユニフォミティ測定装置へのセットを可能とするアダプタその他を取付けることが必要になる。この一方で、専らユニフォミティ測定用に構成したホイールリムを用いるときは、ホイールディスク部分に、測定装置への嵌合部その他のセット部を予め構成することで、アダプタ等の事後的な取付けは不要となる。
【００１４】
またこの発明の装置では、ホイールリムに組付けたタイヤを、スピンドルによるホイールディスクの支持下で回転自在に支持するとともに、そのホイールディスクを圧下手段をもってそのスピンドルに押圧してタイヤをそこに拘束した状態で、負荷ロールをタイヤの周面に所要の力で押圧するとともに、そのロールの回転運動によってタイヤを所要速度で回転させ、そして、負荷ロール側に設けた測定手段で、タイヤの回転に基いて発生する所要の方向の力を測定することで、この発明に係る前記の方法を確実に、かつ常に適正に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、この発明に係る装置の実施形態を、一部を断面として示す略線正面図である。
図中１は、タイヤを示し、図示のこのタイヤ１は、実車への装着用として用いることもできるホイールリム２に装着されて、所要に応じた大きさの空気圧を充填された状態にある。
【００１６】
ホイールリム２の内周側には、タイヤの、車軸ハブへの取付部として機能するホイールディスク３を一体的に設け、ここでは、このホイールディスク３を介してタイヤ１の、試験装置への所要のセットを可能とするべく、それの表裏面、図では上下のそれぞれの面に、たとえばホイールディスク３に設けたボルト孔を用いてそれぞれのアダプタ４、５を取付ける。
【００１７】
そして、この図示例では、上面側のアダプタ４に、後に詳述する圧下手段６の押圧ロッド７の丁度の入り込みを許容する円錐台状の撓み８を形成し、下面側のアダプタ５に、スピンドル９へのそれ自体の入れ込みのための円錐台状の突部１０を設ける。
【００１８】
ここで、ホイールリム２に組付けて空気圧を充填したタイヤ１を図示のような水平姿勢で回転自在に支持するスピンドル９は、ベアリング１１によってベース部材１２に回転自体に支持するとともに、下面側アダプタ５の突部１０の丁度の嵌まり込みを許容する、中心軸線を垂直とした円錐台状の窪み１３を上端部分に形成してなり、好ましくは、その円錐台状の窪み１３内に、突部１０の特定個所に掛合して、その突部１０を引込み固定する、図示しない固定手段を設けてなる。
これによれば、タイヤ１は、ホイールディスク３のアダプタ５を介してスピンドル９上に水平に支持されて、そのスピンドル９ともに回転することができる。
【００１９】
ところで、この場合にあって、下面側アダプタ５に設けた図示のような水平フランジ１４を、スピンドル９の上端に面接触させて、タイヤ１、直接的にホイールディスク３を支持する場合には、スピンドル９によるタイヤ１の支持をより安定なものとすることができ、
このことは、水平フランジ１４に代えて、ホイールリム２のリムフランジをスピンドル９の上端に、面もしくは線接触させた場合も同様である。
【００２０】
またこの図に示すところでは、モータ１５の作動に基く垂直雄ねじ部材１６の回転駆動によって、その雄ねじ部材１６に螺合させてスライダ１７に取付けた雌ねじ部材１８を昇降変位させることにより、前記圧下手段６の全体を、昇降フレーム１７および連結ロッド１９とともに、垂直方向に所期した通りに昇降変位させることができる。そしてこれと併せて、その圧下手段６の押圧ロッド７を、圧下手段それ自体に設けたシリンダ２０をもって、ハウジング２１に対して独立に昇降変位させることにより、その押圧ロッド７の先端部を、上面側のアダプタ４の撓み８内へ所要の力で押し込むことができる。
【００２１】
ここで、押圧ロッド７は、それを、シリンダ２０によって駆動される昇降フレーム２２に軸受け支持することにより、タイヤ１および上面側アダプタ４等とともに一体的に回転することができる。
【００２２】
なお、シリンダ２０に連結される昇降フレーム２２は、直動ガイドその他の案内手段を介してハウジング２１内に収納することが、そのフレーム２２の昇降変位を円滑にするとともに、昇降フレーム２２を回り止めする上で好ましい。
【００２３】
そしてまた圧下手段６は、それを、一対のスライダ１７、２３の作用下で、固定側部材２４、２５に対して昇降変位させることにより、すぐれた昇降位置精度をもたらすことができる。
【００２４】
さらに、図中２６は、中心軸線を上下方向に向けた水平姿勢で配設した、たとえば鋼性の負荷ロールを示し、この負荷ロール２６は、タイヤ１の周面に対して水平に進退変位されて、そのタイヤ周面に所要の力で押圧されるとともに、図示しないモータその他によって回転駆動される。
なおここで、負荷ロール２６を回転駆動することに代えて、スピンドル９を回転駆動する一方で、負荷ロール２６をフリーロールとすることも可能である。
【００２５】
このような負荷ロール２６をタイヤの周面に押圧するとともに、それの回転駆動に基いてタイヤ１を所要の速度で回転させた場合は、タイヤ１の回転運動に基いて各種の方向の力が発生することになるので、ここでは、たとえば負荷ロール６の中心軸に、所定の方向の少なくとも一の力を測定できるロードセル等の測定手段２７を配設する。
【００２６】
このように構成してなる装置を用いたユニフォミティの測定には、ホイールリム２に組付けて所要の空気圧を充填したタイヤ１を、図示のように、下面側アダプタ５の突部１０の、スピンドル窪み１３への嵌め込み状態で、好ましくは、その突部１０を窪み１３内に固定して、スピンドル９上に水平姿勢に位置決めする一方で、モータ１５およびシリンダ２の作用下で、圧下手段６および押圧ロッド７のそれぞれをともに降下変位させて、押圧ロッド７の先端部を、上面側アダプタ４の窪み８内へ所要の力で押込んで、ホイールディスク３、ひいては、タイヤ１をスピンドル９に十分強固に固定し、次いで、負荷ロール２６の、タイヤ周面への所要力での水平押圧および、その負荷ロール２６の回転駆動を所要のタイミングで行い、そして、負荷ロール２６にて回転されるタイヤ１に生じる反力をも含む所要の力を測定手段２７にて測定することにより行うことができ、このようなユニフォミティ測定に当っては、タイヤ１は圧下手段６の作用の下で、スピンドル９に十分強固に固定されることになるので、図４について述べたような、タイヤ１のスピンドル９からの抜け出し、ホイールリム２およびディスク３の変形等のおそれを有効に取り除くことができ、結果として、すぐれたユニフォミティ測定精度を実現することが可能となる。
【００２７】
図２は、圧下手段の他の昇降駆動機構を例示する要部略線図であり、図２（ａ）に示すところは、圧下手段６の昇降フレーム３１を、そこに設けた一対の雌ねじ部材３２をもってそれぞれの雄ねじ部材３３に螺合させ、両雄ねじ部材３３を、一台のモータ３４およびタイミングベルト３５によって同期回転可能とするとともに、押圧ロッド７を、昇降フレーム３１に設けたシリンダ３６により、その昇降フレーム３１に対して昇降可能としたものである。
【００２８】
この構成によれば、押圧ロッド７は、モータ３４およびシリンダ３６のそれぞれによって昇降変位されるので図１に示すものと同様に、位置決めが容易でかつ、押し込み力の調整が可能であるという利点をもたらすことができる他、押圧ロッド７のストローク量を小さくして作業能率を高めることができるという利点もある。
【００２９】
また、図２（ｂ）に示す駆動機構は、押圧ロッド７を昇降フレーム３１と一体に構成し、そして、その昇降フレーム３１に設けた一対の雌ねじ部材３２のそれぞれを、モータ３４およびタイミングベルト３５によって同期回転される一対の雄ねじ部材３３に螺合させたものである。
ここでは、押圧ロッド７は、モータ３４の作用だけで昇降変位されるので、そのロッド７の位置決めが容易になる。
【００３０】
そして図２（ｃ）に示す構成は、圧下手段６の押圧ロッド７を、固定部材に取付けたシリンダ３７だけで、所要のストロークにわたって昇降変位可能としたものである。
なお図中３８は、押圧ロッド７をシリンダロッド上に回転自在に支持するベアリングを示す。
図示はしないが、このようなベアリングは、図２（ａ）および（ｂ）に示すものにも適用することが好ましい。
【００３１】
この構成によれば、シリンダ３７の作用下で、押圧ロッド７の押し込み力を所要に応じて調整することが可能となる。
【００３２】
図３は、圧下手段の昇降ガイド機構を例示する要部略線図である。
図３（ａ）は、押圧ロッド７を一体構成した昇降フレーム３１を、固定側部材３９に対し、直動ガイド４０を介して摺動可能としたものであり、図３（ｂ）に示すガイド機構は、昇降フレーム３１に貫通させて設けたガイドロッド４１によって圧下手段６の昇降変位を案内するものである。
【００３３】
また図３（ｃ）は、昇降フレーム３１に設けた一対の摺動ロッド４２を固定側部材４３に取付けたブッシュ４４に貫通させてそこに摺接させたものであり、そして図３（ｄ）は、押圧ロッド７を、昇降フレーム３１に対し、図２（ａ）に示すように昇降変位可能とした場合に、その昇降フレーム３１に、押圧ロッド７の変位を案内するブッシュ４５を設けたものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明に係る装置の実施形態を、一部を断面として示す略線正面図である。
【図２】圧下手段の他の昇降駆動機構を例示する要部略線図である。
【図３】圧下手段の昇降ガイド機構を例示する要部略線図である。
【図４】提案技術の問題点を示す略線図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  タイヤ
２  ホイールリム
３  ホイールディスク
４、５  アダプタ
６  圧下手段
７  押圧ロッド
８、１３  窪み
９  スピンドル
１０  突部
１１  ベアリング
１２  ベース部材
１４  水平フランジ
１５、３４  モータ
１６、３３  雄ねじ部材
１７、２３  スライダ
１８、３２  雌ねじ部材
１９  連結ロッド
２０、３６、３７  シリンダ
２１  ハウジング
２２、３１  昇降フレーム
２４、２５、３９、４３  固定側部材
２６  負荷ロール
２７  測定手段
３５  タイミングベルト
３８  ベアリング
４０  直動ガイド
４１  ガイドロッド
４２  摺動ロッド
４４、４５  ブッシュ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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