(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ試験装置のスピンドルへのタイヤの装着に用いられるタイヤ装着装置であって、
センターボアが嵌入されたタイヤを先端に支持するアームと、
前記アームの根元を支持し、前記アームが前記スピンドルと同じ高さとなる第１位置と、前記アームが床上に載せ置いたタイヤのセンターボアの高さ以下の高さとなる、前記第１位置の直下の位置である第２位置との間でアームを平行に昇降すると共に、前記アームを第１位置と、鉛直方向を軸方向とする回転軸回りに所定回転方向に前記アームを前記第１位置から所定回転角度、回転した位置である第３位置との間で回転するアーム移動機構とを有し、
前記アームは、根元から先端に向かう途中で水平に前記所定回転方向側に屈曲した形状を有し、
前記第３位置において、前記アームの先端は、前記スピンドルの先端と、同軸状に当接、または、近接することを特徴とするタイヤ装着装置。
【請求項２】
請求項１記載のタイヤ装着装置であって、
前記第２位置は、前記第１位置にあるアームの直下に設けられた床下の収容室内に、前記アームが収容される高さとなる、前記第１位置の直下の位置であることを特徴とするタイヤ装着装置。
【請求項３】
請求項１記載のタイヤ装着装置であって、
前記第２位置は、前記アームが床上に載置されたときの高さと同じ高さとなる、前記第１位置の直下の位置であり、
前記アーム移動機構は、さらに、前記アームを第２位置と、鉛直方向を軸方向とする回転軸回りに前記所定回転方向に前記アームを前記第２位置から予め定めた回転角度、回転した位置である第４位置との間で回転することを特徴とするタイヤ装着装置。
【請求項４】
請求項１または２記載のタイヤ装着装置であって、
前記アーム移動機構は、
ボールネジと、
ボールネジを回転するモータと、
前記ボールネジと螺合した、前記アームの根元に連結したボールネジナットと、
前記ボールネジナットに連結した被ガイド部と、
ガイド部とを有し、
前記ガイド部は、前記被ガイド部と係合し、
前記アームの高さが前記第１位置未満かつ第２位置以上となるボールネジナットの高さの範囲において、当該ボールネジナットの回転を抑止し、
前記アームの位置が前記第１位置となるボールネジナットの位置において、当該ボールネジナットの上方向の移動と、当該ボールネジナットの前記所定回転方向と逆回転方向への回転を抑止し、
前記アームの回転角が前記第１位置にあるアームを前記所定回転方向に回転した回転角となる前記ボールネジの回転角の範囲において、当該ボールネジナットの上下方向の移動を抑止することを特徴とするタイヤ装着装置。
【請求項５】
請求項１記載のタイヤ装着装置であって、
前記アーム移動機構は、さらに、前記アームを前記第２位置と、鉛直方向を軸方向とする回転軸回りに前記所定回転方向に前記アームを前記第２位置から予め定めた回転角度、回転した位置である第４位置との間で回転するものであり、かつ、
当該アーム移動機構は、
ボールネジと、
ボールネジを回転するモータと、
前記ボールネジと螺合した、前記アームの根元に連結したボールネジナットと、
前記ボールネジナットに連結した被ガイド部と、
ガイド部と、
ストッパ手段とを有し、
前記ガイド部は、前記被ガイド部と係合し、
前記アームの高さが前記第１位置未満かつ第２位置超となるボールネジナットの高さの範囲において、当該ボールネジナットの回転を抑止し、
前記アームの位置が前記第１位置となるボールネジナットの位置において、当該ボールネジナットの上方向の移動と、当該ボールネジナットの前記所定回転方向と逆回転方向への回転を抑止し、
前記アームの回転角が前記第１位置にあるアームを前記所定回転方向に回転した回転角となる前記ボールネジの回転角の範囲において、当該ボールネジナットの上下方向の移動を抑止し、
前記アームの位置が前記第２位置となるボールネジナットの位置において、当該ボールネジナットの下方向の移動と、当該ボールネジナットの前記所定回転方向と逆回転方向への回転を抑止し、
前記アームの回転角が前記第２位置にあるアームを前記所定回転方向に回転した回転角となる前記ボールネジの回転角の範囲において、当該ボールネジナットの上下方向の移動を抑止し、
前記ストッパ手段は、
前記アームの位置が前記第２位置となる位置にあるボールネジナットの上方向の移動と、前記所定回転方向への回転とのうちの一方を、選択的に抑止することを特徴とするタイヤ装着装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５記載のタイヤ装着装置であって、
前記アームの先端の中央部と、前記スピンドルの先端の中央部との一方には凸部が設けられ、他方には前記凸部と嵌合する凹部が設けられており、
前記凸部は、当該凸部と前記凹部との滑合によって案内されながら前記凹部に相対的に挿入されて、前記凹部と嵌合し、
前記凹部と凸部とが嵌合した状態において、前記アームの先端と前記スピンドルの先端とは同軸となることを特徴とするタイヤ装着装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６記載のタイヤ装着装置であって、
前記スピンドルは、前記タイヤを固定するボルトを螺合するためのボルト穴を有し、
当該タイヤ装着装置は、
前記スピンドルの先端より後方の位置より、前記スピンドルの前方を撮影するカメラと、
前記カメラで撮影した画像に基づいて、前記アームに支持されて接近するタイヤのボルト用孔の位置を認識し、当該ボルト孔と前記スピンドルに設けられているボルト穴が同軸状に対向するように前記スピンドルを回転する回転角制御手段とを有することを特徴とするタイヤ装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ試験装置へのタイヤの装着に用いられるタイヤ装着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ試験装置へのタイヤの装着に用いられるタイヤ装着装置としては、順次ヒンジで水平方向に揺動可能に連結した３つのリンクよりなるアームと、アームの根元を水平方向に揺動可能に支持する基部を上下に昇降する昇降装置とを備えたタイヤ装着装置が知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
ここで、このタイヤ装着装置は、アームの一番先端側のリンクの先端に設けた円筒部をタイヤのセンターボアに挿入することによりアームの先端にタイヤを支持する。また、中央のリンクは、長手方向に伸縮可能に構成されている。
【０００４】
そして、このタイヤ装着装置を用いたタイヤの装着は、タイヤのセンターボアがタイヤ試験装置のスピンドルと対向し、かつ、アーム先端のリンクと中央のリンクとがまっすぐに並んだ状態となるように、アームの昇降とアームの各リンクの揺動を操作した上で、中央のリンクを伸ばすことにより、タイヤのセンターボアに挿入している円筒部の先端をスピンドルに近接させ、その状態でタイヤをスピンドルに押し込むことにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2004-205393号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した３つのリンクよりなるアームと昇降装置とを備えたタイヤ装着装置によれば、タイヤ装着の際には、各リンクが所要の昇降、揺動を行えるよう比較的広い空間を確保する必要がある。また、このタイヤ装着装置によれば、各リンクの揺動操作や中央のリンクの伸縮操作などの比較的煩雑な作業者の操作が必要となる。
【０００７】
このために、このタイヤ装着装置は、タイヤ試験装置のスピンドルがタイヤの予熱/保温を行うための小部屋内に設置されている場合などの、狭いスペースでのタイヤ装着の用途には適さないものとなっている。
【０００８】
そこで、本発明は、操作が容易で、狭いスペースにおけるタイヤ装着にも適したタイヤ装着装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題達成のために、本発明は、タイヤ試験装置のスピンドルへのタイヤの装着に用いられるタイヤ装着装置に、先端にセンターボアが嵌入されたタイヤを支持するアームと、前記アームの根元を支持し、前記アームが前記スピンドルと同じ高さとなる第１位置と、前記アームが床上に載せ置いたタイヤのセンターボアの高さ以下の高さとなる、前記第１位置の直下の位置である第２位置との間でアームを平行に昇降すると共に、前記アームを第１位置と、鉛直方向を軸方向とする回転軸回りに所定回転方向に前記アームを前記第１位置から所定回転角度、回転した位置である第３位置との間で回転するアーム移動機構とを設けたものである。ここで、前記アームは、根元から先端に向かう途中で水平に前記所定回転方向側に屈曲した形状を有し、前記第３位置において、前記アームの先端は、前記スピンドルの先端と、同軸状に当接、または、近接する。
【００１０】
ここで、このようなタイヤ装着装置は、前記第２位置を、前記第１位置にあるアームの直下に設けられた床下の収容室内に、前記アームが収容される高さとなる、前記第１位置の直下の位置としてもよい。
【００１１】
以上のように、本発明は、一つのアームと、アームを昇降すると共にアームをスピンドルと同じ高さにおいて水平に回転するアーム移動機構よりタイヤ装着装置を構成する。ここで、このようなタイヤ装着装置は、動作が一つのアームの昇降と回転のみと単純であり、タイヤの装着に際して煩雑な操作を必要としない。また、アームやタイヤが通過する空間は限定的であり、タイヤの装着に際して広いスペースを必要とすることもない。
【００１２】
また、以上のタイヤ装着装置において、前記アーム移動機構は、ボールネジと、ボールネジを回転するモータと、前記ボールネジと螺合した、前記アームの根元に連結したボールネジナットと、前記ボールネジナットに連結した被ガイド部と、ガイド部とを備えたものとしてもよい。ただし、前記ガイド部は、前記被ガイド部と係合し、前記アームの高さが前記第１位置未満かつ第２位置以上となるボールネジナットの高さの範囲において、当該ボールネジナットの回転を抑止し、前記アームの位置が前記第１位置となるボールネジナットの位置において、当該ボールネジナットの上方向の移動と、当該ボールネジナットの前記所定回転方向と逆回転方向への回転を抑止し、前記アームの回転角が前記第１位置にあるアームを前記所定回転方向に回転した回転角となる前記ボールネジの回転角の範囲において、当該ボールネジナットの上下方向の移動を抑止するものである。
このようにすることにより、動力源として単一のモータのみを用いてタイヤ装着装置を構成することができる。
【００１３】
または、前記タイヤ装着装置は、前記第２位置を、前記アームが床上に載置されたときの高さと同じ高さとなる、前記第１位置の直下の位置とし、前記アーム移動機構において、前記アームを第２位置と、前記所定回転方向に前記アームを前記第２位置から予め定めた回転角度、回転した位置である第３位置との間で回転するようにし、スピンドル前方の空間をアームの収容スペースとして利用するようにしてもよい。
【００１４】
また、前記タイヤ装着装置は、タイヤ装着装置の前記アーム移動機構を、前記アームを前記第２位置と、前記所定回転方向に前記アームを前記第２位置から予め定めた回転角度、回転した位置である第３位置との間で回転するものとし、当該アーム移動機構に、ボールネジと、ボールネジを回転するモータと、前記ボールネジと螺合した、前記アームの根元に連結したボールネジナットと、前記ボールネジナットに連結した被ガイド部と、ガイド部と、ストッパ手段とを備えるようにしてもよい。ただし、前記ガイド部は、前記被ガイド部と係合し、前記アームの高さが前記第１位置未満かつ第２位置超となるボールネジナットの高さの範囲において、当該ボールネジナットの回転を抑止し、前記アームの位置が前記第１位置となるボールネジナットの位置において、当該ボールネジナットの上方向の移動と、当該ボールネジナットの前記所定回転方向と逆回転方向への回転を抑止し、前記アームの回転角が前記第１位置にあるアームを前記所定回転方向に回転した回転角となる前記ボールネジの回転角の範囲において、当該ボールネジナットの上下方向の移動を抑止し、前記アームの位置が前記第２位置となるボールネジナットの位置において、当該ボールネジナットの下方向の移動と、当該ボールネジナットの前記所定回転方向と逆回転方向への回転を抑止し、前記アームの回転角が前記第２位置にあるアームを前記所定回転方向に回転した回転角となる前記ボールネジの回転角の範囲において、当該ボールネジナットの上下方向の移動を抑止するものである。また、前記ストッパ手段は、前記アームの位置が前記第２位置となる位置にあるボールネジナットの上方向の移動と、前記所定回転方向への回転とのうちの一方を、選択的に抑止するものである。
【００１５】
ここで、以上のタイヤ装着装置は、前記アームの先端の中央部と、前記スピンドルの先端の中央部との一方に凸部が設け、他方には前記凸部と嵌合する凹部を設けるようにしてもよい。ただし、前記凸部は、当該凸部と前記凹部との滑合によって案内されながら前記凹部に相対的に挿入されて、前記凹部と嵌合するものであり、前記凹部と凸部とが嵌合した状態において、前記アームの先端と前記スピンドルの先端とは同軸となるものである。このようにすることにより、前記アームの先端と前記スピンドルの同軸化が厳密に行われ、アームの先端からスピンドルへのタイヤの移動をスムーズに行えるようになる。
【００１６】
また、以上のタイヤ装着装置は、前記スピンドルが前記タイヤを固定するボルトを螺合するためのボルト穴を有するものである場合には、当該タイヤ装着装置に、前記スピンドルの先端より後方の位置より、前記スピンドルの前方を撮影するカメラと、前記カメラで撮影した画像に基づいて、前記アームに支持されて接近するタイヤのボルト用孔の位置を認識し、当該ボルト孔と前記スピンドルに設けられているボルト穴が同軸状に対向するように前記スピンドルを回転する回転角制御手段を設けるようにしてもよい。このようにすることにより、作業者のボルトによるタイヤのスピンドルへの固定作用を、より容易化することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、操作が容易で、狭いスペースにおけるタイヤ装着に適したタイヤ装着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るタイヤ試験装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るタイヤ装着装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るタイヤ装着装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るタイヤ装着装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るタイヤ装着装置の動作を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るタイヤ装着装置の動作を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るタイヤ装着装置の調芯構造を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るタイヤ装着装置の調芯構造を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るタイヤ装着装置の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１ａに、本実施形態に係るタイヤ試験装置の外観を示す。
図示するようにタイヤ試験装置は大別してローラ室１と、ローラ室１の左右に配置された二つのタイヤ室２から構成される。
図１ｂのタイヤ室２の扉を開いたようすで示すように、各タイヤ室２には、タイヤ１００を装着するためのスピンドル３と、タイヤ装着装置４と、スピンドル３の先端より後方の位置よりスピンドル３の前方方向を撮影するカメラ５が設けられている。
【００２０】
また、ローラ室１にはローラ１０が配置されており、ローラ１０の周面の右側の一部は右のタイヤ室２に露出し、ローラ１０の周面の左側の一部は左のタイヤ室２に露出している。
【００２１】
また、各スピンドル３にはスピンドル３を回転駆動するモータやスピンドル３に加わるトルクを計測するトルク計が連結されている。また、ローラ１０には、ローラ１０を回転駆動するモータやローラ１０に加わるトルクを計測するトルク計が連結されている。また、タイヤ試験装置は、スピンドル３を左右に移動して、タイヤ１００をローラ１０の周面に押しつけたり、タイヤ１００をローラ１０から分離する移動機構も備えている。
【００２２】
そして、このようなタイヤ試験装置において、タイヤ１００の試験は、たとえば、各タイヤ室２のスピンドル３に装着、固定したタイヤ１００を、ローラ室１に配置されたローラ１０の周面に当接させて押しつけた状態で、各モータでローラ１０やタイヤ１００の回転を制御しながら、各トルク計で各トルクを計測することにより行われる。
【００２３】
以下、タイヤ室２内に設置されるタイヤ装着装置４について左のタイヤ室２のタイヤ装着装置４を例にとり説明する。
図２に、タイヤ装着装置４の構成を示す。
図２ａ１に左のタイヤ室２に配置されるタイヤ装着装置４の外観を、図２ａ２に図２ａ１の水平切断面Ａによるタイヤ装着装置４断面を、図２ａ３に図２ａ１の垂直切断面Ｂによるタイヤ装着装置４断面を示す。
図示するように、タイヤ装着装置４は、モータ４１、モータ４１によって上下方向を回転軸方向として回転駆動される上下に延びたボールネジ４２、昇降部４３、上下方向を軸方向とする中空円筒形状のガイドパイプ４４より構成される。
【００２４】
ここで、図２ａ４に示すように、昇降部４３は、ボールネジ４２に螺合したボールネジナット４３１、環状の外部リング４３２、ボールネジナット４３１と外部リング４３２を連結するブリッジ部４３３、外部リング４３２に連結されたアーム４３４を一体化した部材である。また、アーム４３４は、外部リング４３２から水平に延びるアーム４３４であり、上下方向から見て「く」の字状に曲がった形状を有している。また、アーム４３４の先端付近には、径方向に突出した、タイヤ抜け落ち防止用のバネ４３４１が、ある程度の力を加えられたときにアーム４３４内に引き込むように設けられている。
【００２５】
そして、ボールネジ４２とボールネジナット４３１は、ボールネジナット４３１がガイドパイプ４４に遊挿された形態で、ガイドパイプ４４の内側にガイドパイプ４４と同軸状に配置されており、外部リング４３２は、外部リング４３２にガイドパイプ４４が遊挿された形態で、ガイドパイプ４４の外側にガイドパイプ４４と同軸状に配置されており、アーム４３４は、外部リング４３２からガイドパイプ４４の軸と直交する方向に水平に延びている。また、アーム４３４は、上下方向から見て「く」の字状に上から見て反時計回り方向に曲がった形状を有している。
【００２６】
次に、ガイドパイプ４４には、ブリッジ部４３３が挿通したガイドスリット４４１が設けられており、ブリッジ部４３３はガイドスリット４４１を通って水平にボールネジナット４３１と外部リング４３２を連結している。
【００２７】
ここで、ガイドパイプ４４のガイドスリット４４１は、図２ａ５に示すように、上下方向に延びる上下スリット部分４４１１と、周方向に延びる上部回転用スリット部分４４１２と、周方向に延びる下部回転用スリット部分４４１３よりなる。そして、上部回転用スリット部分４４１２は、上から見て反時計回り方向に上下スリット部分４４１１の上端の位置から延びており、下部回転用スリット部分４４１３は、上から見て反時計回り方向に上下スリット部分４４１１の下端の位置から延びている。なお、上部回転用スリット部分４４１２、下部回転用スリット部分４４１３の周方向の長さは、アーム４３４がボールネジ４２の回転軸を中心として約９０度回転する弧を成す長さとなっている。
【００２８】
なお、ガイドパイプ４４のガイドスリット４４１は、周方向に中心角にして１８０度分、離れた位置に二つ設けられている。すなわち、図２ａ１に示したガイドスリット４４１の他に、当該ガイドスリット４４１を、ガイドパイプ４４の軸を回転軸として１８０度回転させたものと等しいガイドスリット４４１が、もう一つ設けられている。
【００２９】
また、ガイドパイプ４４は、上移動ストッパと回転移動ストッパを備えている。この上移動ストッパと回転移動ストッパについては後述する。
さて、このようなタイヤ装着装置４において、ボールネジ４２とボールネジナット４３１のネジは、ボールネジナット４３１の回転が抑止されているときに、ボールネジ４２を正回転（上から見て時計回り方向の回転）させたときボールネジナット４３１が上方向に移動し、ボールネジ４２を逆回転（上から見て反時計回り方向の回転）させたときボールネジナット４３１が下方向に移動し、ボールネジナット４３１の上方向への移動が抑止されているときに、ボールネジ４２を正回転させたときボールネジナット４３１が上から見て反時計回り方向に回転し、ボールネジナット４３１の下方向への移動が抑止されているときに、ボールネジ４２を逆回転させたときボールネジナット４３１が上から見て時計回り方向に回転するように設定されている。
【００３０】
したがって、図３ａ１に示すように昇降部４３のブリッジ部４３３がガイドスリット４４１の上下スリット部分４４１１に挿入されている状態にあるときに、モータ４１でボールネジ４２を正回転させると、図３ａ２に示すようにボールネジナット４３１の回転がブリッジ部４３３と上下スリット部分４４１１の当接により抑止されるので、ボールネジナット４３１は上方向に移動し、これに伴い昇降部４３の全体が上方向に移動する。
【００３１】
また、昇降部４３のブリッジ部４３３がガイドスリット４４１の上下スリット部分４４１１に挿入されている状態にあるときに、モータ４１でボールネジ４２を逆回転させると、ボールネジナット４３１は下方向に移動し、これに伴い昇降部４３の全体が下方向に移動する。
【００３２】
次に、図３ｂ１に示すように、昇降部４３のブリッジ部４３３がガイドスリット４４１の上下スリット部分４４１１の上端、または、上部回転用スリット部分４４１２に挿入されている状態にあるときに、モータ４１でボールネジ４２を正回転させると、ボールネジナット４３１の上方向の移動がブリッジ部４３３と上下スリット部分４４１１の上端と上部回転用スリット部分４４１２の当接により抑止されており、かつ、図３ｂ２の上部回転用スリット部分４４１２を通る水平な切断面による断面に示すように上部回転用スリット部分４４１２の範囲内において回転は抑止されていないので、上下スリット部分４４１１の上端と上部回転用スリット部分４４１２の範囲内において、ボールネジナット４３１は、上から見て反時計回り方向に回転し、これに伴い昇降部４３の全体が上から見て反時計回り方向に回転する。
【００３３】
また、昇降部４３のブリッジ部４３３がガイドスリット４４１の上部回転用スリット部分４４１２に挿入されている状態にあるときに、モータ４１でボールネジ４２を逆回転させると、ボールネジナット４３１の下方向の移動がブリッジ部４３３と上部回転用スリット部分４４１２の当接により抑止されており、かつ、上部回転用スリット部分４４１２の範囲内において回転は抑止されていないので、上部回転用スリット部分４４１２の範囲内において、ボールネジナット４３１は上から時計回り方向に回転し、これに伴い昇降部４３の全体が上から見て時計回り方向に回転する。
【００３４】
次に、図４ａ１の正面図に示すように、ガイドパイプ４４には、上下スリット部分４４１１の下端に挿入されているブリッジ部４３３の上方向の移動を妨げない解放位置と、図４ａ２の正面図に示す上下スリット部分４４１１の下端に挿入されているブリッジ部４３３の上方向の移動を妨げる抑止位置との間を、アクチュエータでガイドパイプ４４の軸回りに回転移動可能な上移動ストッパ４４２が設けられている。
【００３５】
ここで、図４ｂ１は、上移動ストッパ４４２が解放位置にあるときの図４ａ１の断線Ａによる断面を表し、図４ｂ２は上移動ストッパ４４２が抑止位置にあるときの図４ａ１の断線Ａによる断面を表している。
【００３６】
また、ガイドパイプ４４には、図４ａ１の正面図に示すように、上下スリット部分４４１１の下端と下部回転用スリット部分４４１３との間のブリッジ部４３３の回転移動を妨げない解放位置と、図４ａ３の正面図に示す上下スリット部分４４１１の下端に挿入されているブリッジ部４３３の上から見て反時計回り方向の移動を妨げる抑止位置との間をアクチュエータで上下に移動可能な回転移動ストッパ４４３とが設けられている。
【００３７】
ここで、図４ｃ１は回転移動ストッパ４４３が解放位置にあるときの図４ａ１の断線Ｂによる断面を表し、図４ｃ２は回転移動ストッパ４４３が解放位置にあるときの図４ａ１の断線Ｃによる断面を表し、図４ｄ１は回転移動ストッパ４４３が抑止位置にあるときの図４ａ１の断線Ｂによる断面を表し、図４ｄ２は回転移動ストッパ４４３が抑止位置にあるときの図４ａ１の断線Ｃによる断面を表している。
【００３８】
さて、このような上移動ストッパ４４２と回転移動ストッパ４４３との位置をアクチュエータを介して制御することにより、以下の動作が可能となる。
すなわち、図４ａ２に示すように、上移動ストッパ４４２をブリッジ部４３３の抑止位置に、回転移動ストッパ４４３を解放位置に設定した状態で、昇降部４３のブリッジ部４３３がガイドスリット４４１の上下スリット部分４４１１の下端、または、下部回転用スリット部分４４１３に挿入されているときには、ボールネジナット４３１の上方向の移動が抑止されており、かつ、上下スリット部分４４１１の下端と下部回転用スリット部分４４１３の範囲内においてボールネジナット４３１の回転は抑止されていないので、モータ４１でボールネジ４２を正回転させると、上下スリット部分４４１１の下端と下部回転用スリット部分４４１３の範囲内において、ボールネジナット４３１はか上から見て反時計回り方向に回転し、モータ４１でボールネジ４２を逆回転させると、上下スリット部分４４１１の下端と下部回転用スリット部分４４１３の範囲内において、ボールネジナット４３１は上から見て時計回り方向に回転し、これに伴い、図４ｅに示すように昇降部４３の全体が回転する。
【００３９】
一方、図４ａ３に示すように、上移動ストッパ４４２を解放位置に、回転移動ストッパ４４３を抑止位置に設定した状態で、昇降部４３のブリッジ部４３３がガイドスリット４４１の上下スリット部分４４１１の下端に挿入されているときに、モータ４１でボールネジ４２を正回転させると、ボールネジナット４３１の上方向の移動は抑止されておらず、ボールネジナット４３１の回転は抑止されているので、ボールネジナット４３１は上方向に移動する。なお、この状態でボールネジナット４３１は下方向にも回転方向にも移動できないので、モータ４１でボールネジ４２を逆回転させることはできない。
【００４０】
以上、タイヤ装着装置４について説明した。
以下、このようなタイヤ装着装置４によるタイヤ装着の動作について説明する。
ここで、タイヤ装着装置４は、モータ４１と、上移動ストッパ４４２のアクチュエータと、回転移動ストッパ４４３のアクチュエータの動作を制御する制御部を備えており、制御部は以下のようにタイヤ装着の動作を制御する。
まず、タイヤ装着装置４を未使用のときには、図５ａ１の正面図と図５ａ２の上面図に示すように、昇降部４３は最下端の位置にあり、アーム４３４は反時計回り方向に最大回転角度回転した状態でタイヤ室２の床上に載置されており、タイヤ試験装置の全体がタイヤ室２内に収容されている。
【００４１】
次に、この状態で、作業者から装着処理の開始を指示されたならば、制御部は、回転移動ストッパ４４３を解放位置に設定し、モータ４１を逆回転させる。すると、図５ｂ１、ｂ２に示すように、アーム４３４は、この時点で下部回転用スリット部分４４１３内にあるブリッジ部４３３が上下スリット部分４４１１の下端の位置となるまで時計回り方向に回転する。
【００４２】
次に、ブリッジ部４３３が上下スリット部分４４１１の下端の位置となるまで回転したならば、制御部は、回転移動ストッパ４４３を抑止位置に設定し、上移動ストッパ４４２を解放位置に設定し、モータ４１を正回転させる。すると、図５ｃ１、ｃ２に示すようにアーム４３４は、ブリッジ部４３３が上下スリット部分４４１１にガイドされて上昇していく。
なお、タイヤ装着装置４にはボールネジ４２の回転を検出するロータリエンコーダが設けられており、昇降部４３の位置はボールネジ４２の回転量に対して一義的に定まる。そして、制御部はロータリエンコーダで検出したボールネジ４２の回転量よりブリッジ部４３３の位置や、アーム４３４の高さ、回転角を検出する。
【００４３】
そして、制御部は、予め設定されているタイヤ１００の半径に一致する床上高さまでアーム４３４を上昇させたならば、モータ４１の回転を停止する。そしてこの状態で、作業者は、タイヤ１００のセンターボアをアーム４３４の先端に嵌め込むことにより、図５ｄ１、ｄ２に示すようにアーム４３４の先端にタイヤ１００を装着し、処理再開を制御部に指示する。
【００４４】
処理再開を制御された制御部は、モータ４１を正回転させる。
すると、アーム４３４は、図６ａ１、ａ２に示すように、ブリッジ部４３３が上下スリット部分４４１１にガイドされて上昇していき、図６ｂ１、ｂ２に示すようにブリッジ部４３３が上下スリット部分４４１１の上端まで上昇したならば、引き続いて、図６ｃ、ｃ２に示すように、上部回転用スリット部分４４１２によるブリッジ部４３３のガイドの作用により上方より見て反時計回り方向に回転する。
【００４５】
ここで、ガイドパイプ４４のガイドスリット４４１は、ブリッジ部４３３上下スリット部分４４１１にガイドされて上端まで上昇したときのアーム４３４の先端の中心の高さが、タイヤ室２に設置されているスピンドル３の中心高さと等しくなり、ブリッジ部４３３が上部回転用スリット部分４４１２でガイドされて反時計回り方向に最大回転量回転したときに、アーム４３４の先端がスピンドル３に当接する位置となるように設定している。
【００４６】
さて、制御部は、昇降部４３が図６ｃ１、ｃ２に示すように、ブリッジ部４３３が最大回転量回転し、アーム４３４の先端がスピンドル３に当接する位置まで回転したならばモータ４１を停止し、装着処理を終了する。
【００４７】
そして、この状態で、作業者は、図６ｄ１、ｄ２に示すように、スピンドル３方向にタイヤ１００を押し込んでスピンドル３にタイヤ１００を装着した上で、タイヤ１００をボルトでスピンドル３に固定する。
【００４８】
そして、タイヤ１００をスピンドル３に固定したならば、制御部に収容処理の開始を指示する。
収容処理の開始を指示された制御部は、モータ４１を逆回転させる。すると、アーム４３１は、上部回転用スリット部分４４１２によるブリッジ部４３３のガイドの作用により上方より見て時計回り方向に回転し、その後、引き続いて、上下スリット部分４４１１によるブリッジ部４３３のガイドの作用により、上下スリット部分４４１１の下端にブリッジ部４３３が位置する高さまで下降する。
【００４９】
次に、上下スリット部分４４１１の下端にブリッジ部４３３が位置する高さまでアーム４３４が下降したならば、制御部は、モータ４１の回転を停止し、回転移動ストッパ４４３を解放位置に設定し、上移動ストッパ４４２を抑止位置に設定し、モータ４１を正回転させる。すると、昇降部４３は下部回転用スリット部分４４１３でガイドされて反時計回り方向に回転し、図５ａ１、ａ２に示した収容状態に復帰する。
【００５０】
そして、図５ａ１、ａ２に示した収容状態となったならば、制御部は収容処理を終了する。
以上、タイヤ装着装置４によるタイヤ装着の動作について説明する。
なお、タイヤ装着装置４で、スピンドル３からのタイヤ１００の取り外しを行う場合の動作は、以上のタイヤ装着の動作と反対の動作となる。
以下、このようなタイヤ装着の動作における調芯動作について説明する。
図７ａに示すようにアーム４３４の先端は円管状の形状を有している。
また、スピンドル３は円筒形状の本体部３１と、本体部３１の先端の底の中央部から突出した小径の円筒形状のセンターボア軸３２と、センターボア軸３２の先端の底の中央部から突出したドーム形状の調芯部３３が設けられている。ここで、本体部３１、センターボア軸３２、調芯部３３は同軸に設けられている。また、センターボア軸３２の外径はアーム４３４の先端の外径と等しく、調芯部３３の径は、アーム４３４の先端の内径より僅かに小さい。
【００５１】
また、センターボア軸３２の裾には、本体部３１に近づくほど径が大きくなるテーパ３４が形成されている。
このような構成において、図６ｃ１、ｃ２に示したように昇降部４３が回転すると、図７ｂ、ｃに示すようにアーム４３４の先端が回転しながらセンターボア軸３２に接近していき、アーム４３４の先端とセンターボア軸３２とが同軸状に当接する。
【００５２】
そして、この接近の過程において、アーム４３４の先端の内周面は調芯部３３と当接し、アーム４３４の先端は、調芯部３３によってアーム４３４の内側に調芯部３３が嵌り込むように案内される。そして、アーム４３４の内側に調芯部３３を嵌め込んだ状態、すなわち、スピンドル３とアーム４３４が同軸となった状態で、アーム４３４の先端とセンターボア軸３２とが当接する。
【００５３】
そこで、作業者は、図７ｄに示すように、タイヤ１００をスピンドル３方向に押し込んで、タイヤ１００のセンターボア内に、スピンドル３を挿入する。このとき、図８ａに示すタイヤ１００のホイールのセンターボアのタイヤ内側の開口部に設けられたテーパ形状１０１と、センターボア軸３２の裾のテーパ３４との当接によって、タイヤ１００はスピンドル３と同軸となるようにスピンドル３に押し込まれる。
【００５４】
次に作業者は、タイヤ１００のホイールのボルト用孔を通したボルトを、スピンドル３に設けられているボルト穴３５に挿入して螺合することにより、タイヤ１００をスピンドル３に固定する。
【００５５】
ところで、以上では、アーム４３４の先端を円管状の形状とし、センターボア軸３２にドーム状の調芯部３３を設けたが、これは、逆に図７ｂに示すように、センターボア軸３２の先端を円管状の形状とし、アーム４３４の先端にドーム状の調芯部４３４２を設けるようにしてもよい。
以上、タイヤ装着の動作における調芯動作について説明した。
次に、タイヤ装着の動作における回転角調整動作について説明する。
【００５６】
制御部は、図７ｂに示すようにアーム４３４の先端をセンターボア軸３２に接近させながら、カメラ５が撮影したタイヤ１００のホイールの映像より、タイヤ１００のホイールのボルト用孔の位置を認識して、タイヤ１００のホイールのボルト用孔とスピンドル３のボルト穴３５の回転角方向の配置が一致し、アーム４３４の先端のセンターボア軸３２への当接時に、タイヤ１００のホイールのボルト用孔とスピンドル３のボルト穴３５が同軸となるようにスピンドル３を回転する。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について説明した。
ここで、以上の実施形態に係るタイヤ装着装置４としては、図９に示したタイヤ装着装置４を用いるようにしてもよい。
ここで、図９に示したタイヤ装着装置４においては、図９ｃ１の正面図に示すように、ガイドパイプ４４のガイドスリット４４１を上下スリット部分４４１１と、周方向に延びる上部回転用スリット部分４４１２のみより構成し、ガイドパイプ４４の下端においてアーム４３４は回転しないようにしている。また、タイヤ装着装置４を下方に、タイヤ試験装置の前方の床下となる高さまで延長している。
【００５８】
また、タイヤ試験装置の前方の床下に配置したアーム４３４収容用の収容室８０１と、収容室８０１を覆う位置と収容室８０１を露出させる位置との間で左右に移動可能な可動床８０２と、可動床８０２を左右に移動する移動機構８０３とを設けている。
【００５９】
以下、このようなタイヤ装着装置４によるタイヤ装着の動作について説明する。
まず、タイヤ装着装置４を未使用のときには、図９ａ１の正面図と図９ａ２の上面図に示すように、アーム４３４は最下端の位置にあり、アーム４３４は収容室８０１に収容され、収容室８０１は可動床８０２で覆われている。
【００６０】
次に、この状態で、作業者から装着処理の開始を指示されたならば、制御部は、移動機構８０３を制御して、図９ｂ１、ｂ２に示すように可動床８０２を右方に移動し収容室８０１を露出させる。
【００６１】
そして、モータ４１を正回転させ、アーム４３４を、図９ｃ１、ｃ２に示すようにタイヤ１００の半径に一致する床上高さまで昇降部４３を上昇させ、モータ４１の回転を停止する。
【００６２】
そしてこの状態で、作業者は、タイヤ１００を可動床８０２の上の所定位置に設置し、処理再開を制御部に指示する。
処理再開を指示された制御部は、移動機構８０３を制御して、図９ｄ１、ｄ２に示すように可動床８０２を左方に移動し、タイヤ１００のセンターボアをアーム４３４の先端に嵌め込むことによりアーム４３４にタイヤ１００を装着する。
【００６３】
そして、制御部は、モータ４１を正回転させ、昇降部４３を上昇する。
以降のタイヤ１００をスピンドル３に装着するまでの動作は、先に図６を用いて説明した動作と同様となる。また、タイヤ１００をスピンドル３に装着した後に、図９ａ１、ｂ１に示した未使用のときの状態へ復帰する動作は、移動機構８０３を制御して稼働床を右に移動して収容室８０１を露出させ、モータ４１を逆回転し昇降部４３が収容室８０１内まで降下させてモータ４１を停止し、移動機構８０３を制御して稼働床を左に移動して収容室８０１を覆う動作となる。
【００６４】
また、このタイヤ装着装置４で、スピンドル３からのタイヤ１００の取り外しを行う場合の動作は、以上のタイヤ装着の動作と反対の動作となる。
なお、ここまで、タイヤ装着装置４の構成や動作について、左のタイヤ室２に配置されるタイヤ装着装置４を例にとり説明してきたが、右のタイヤ室２に配置されるタイヤ装着装置４の構成や動作は、以上の左のタイヤ室２に配置されるタイヤ装着装置４の説明の、上下方向から見た回転方向や周方向が逆方向となる点を除き、左のタイヤ室２に配置されるタイヤ装着装置成や動作と同様となる。
なお、以上のタイヤ装着装置４では、アーム４３４を、アーム４３４の先端とセンターボア軸３２とが当接する位置まで回転させたが、タイヤ装着装置４は、アーム４３４の先端とセンターボア軸３２とが近接する位置までのみアーム４３４を回転させるものとしてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１…ローラ室、２…タイヤ室、３…スピンドル、４…タイヤ装着装置、５…カメラ、１０…ローラ、３１…本体部、３２…センターボア軸、３３…調芯部、３４…テーパ、４１…モータ、４２…ボールネジ、４３…昇降部、４４…ガイドパイプ、１００…タイヤ、４３１…ボールネジナット、４３２…外部リング、４３３…ブリッジ部、４３４…アーム、４４１…ガイドスリット、４４２…上移動ストッパ、４４３…回転移動ストッパ、８０１…収容室、８０２…可動床、８０３…移動機構、４３４１…バネ、４４１１…上下スリット部分、４４１２…上部回転用スリット部分、４４１３…下部回転用スリット部分。
【図１】
0006531027.tif 000002
【図２】
0006531027.tif 000003
【図３】
0006531027.tif 000004
【図４】
0006531027.tif 000005
【図５】
0006531027.tif 000006
【図６】
0006531027.tif 000007
【図７】
0006531027.tif 000008
【図８】
0006531027.tif 000009
【図９】
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