JP3133466B2 - タイヤバランス測定装置の検出器接続構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変位荷重を検知する検
出器が接続された軸受によって鉛直且つ回転自在に支持
されたリム回転支持軸に装着された下部リムと、該下部
リムと対向する上側に昇降可能且つ回転自在に設けられ
た上部リムと、により被検タイヤを保持して回転させ、
被検タイヤの重量のアンバランスに起因して回転に伴っ
て生ずる軸受の変位荷重を検出器によって検出し、該検
出結果に基いて被検タイヤのダイナミックバランスを測
定するタイヤバランス測定装置に於て、軸受と検出器を
接続する検出器接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、タイヤのダイナミックバラン
スを測定する測定装置として、軸受によって鉛直且つ回
転自在に支持されたリム回転支持軸に装着された下部リ
ムと、該下部リムと対向する上側に昇降可能且つ回転自
在に設けられた上部リムと、で被検タイヤを保持して回
転させると共に、軸受の上下端部夫々の変位荷重を検出
器で検出し、その検出結果からダイナミックバランスを
算出するよう構成されているものがある。軸受は、検出
器による変位荷重検知方向以外の方向には高剛性に支持
され、検出器による変位荷重検知方向には検出器が変位
荷重を検知可能な程度に低剛性に支持される。即ち、検
出器による変位荷重検知方向には、移動（振動）可能で
あって他の方向には極力移動しないように支持されるも
のである。軸受と検知器とは、検知器に軸受の振動が良
好に伝達するよう強固に連結される。

【０００３】

【従来技術の課題】しかし乍ら、検出器による変位荷重
検知方向以外に全く移動しないよう支持することは実際
には不可能であり、この検知方向以外の移動（振動）を
検出器が検知することによって測定誤差を生ずる。又、
被検タイヤの着脱の際には軸受に上下方向の衝撃が加わ
るが、この衝撃が検出器に作用することにより、故障の
原因となったり測定精度の低下を招来するという問題が
あった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記の如き事情に鑑み、検出
器による変位荷重検知方向には効率良く振動を伝達し得
ると共に、他の方向の振動の検出器への伝達は回避でき
るタイヤバランス測定装置の検出器接続構造の提供、を
目的とする。

【０００５】

【発明の構成】このため、本発明に係るタイヤバランス
測定装置の検出器接続構造は、軸受と検出器が、該検出
器の検出方向に高剛性であり、検出器の検出方向以外の
方向には低剛性な接続部材を介して接続されて構成され
ている。又、その接続部材が、細長い棒状の接続軸部の
一端に軸受への装着座が形成されると共に、他端に検出
器への装着座が形成されて構成されているものである。

【０００６】

【発明の実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて
説明する。図１は、本発明に係るタイヤバランス測定装
置の検出器接続構造及び接続部材の一実施例を適用した
タイヤバランス測定装置の縦断面図、図２は図１のＡ−
Ａ断面図に相当する平面図である。図示タイヤバランス
測定装置は、フレーム１１に鉛直状態に支持された軸受
１２により、上端に下部リム１３が固定されたリム回転
支持軸としての円筒状のスピンドル１０が回転自在に支
持されると共に、該下部リム１３の上側に上部リム１４
が図示しない昇降機構に支持されて配設されて構成され
ている。

【０００７】軸受１２は、該軸受１２の両側に平行（鉛
直）に配設されたトーションバー１５によりフレーム１
１に懸架支持されると共に、上下端部が左右方向水平に
配設されたトーションバー１６でフレーム１１と連結さ
れており、両トーションバー１５，１６の圧縮及び引張
方向となる上下左右方向には高剛性に支持され、両トー
ションバー１５，１６の曲げ方向となる前後方向（図１
の紙面と直交する方向）の支持剛性は低く、トーション
バー１５，１６の弾性変形によって振動可能となってい
る。軸受１２のトーションバー１６の接続位置と対応す
る上下端部の前後両面に、夫々Ｌ字状の連結金具１８が
その一端で固定され、該連結金具１８の他端とロードセ
ル１７の一端とが、接続部材としてのジョイント１９に
より連結されている。

【０００８】ロードセル１７は、外形形状が直方体状で
あって長手方向中央部に開口部が形成されると共に、そ
の開口部によって肉薄となった部位の内側面にひずみゲ
ージが接着されて構成され、肉薄部の変形に起因するひ
ずみゲージの電気抵抗の変化によって当該肉薄部の変形
量を検出できるようになっているものであり、その一端
でフレーム１１に固定され、図１の紙面と直交する方向
（図２の上下方向）の変形量を検出し得るよう、水平の
トーションバー１６と平行に配設されている。ジョイン
ト１９は、図３に拡大図を示す如く、略円柱状の連結軸
１９Ａの両端に、当該連結軸１９Ａと直交状態で所定直
径の円板状の装着座１９Ｂ，１９Ｂが夫々一体形成され
て構成されており、連結軸１９Ａの軸方向（座屈方向）
には剛性が高く、連結軸１９Ａが屈曲する方向には剛性
が低く比較的容易に弾性変形し得るようになっている。
尚、連結軸１９Ａの装着座１９Ｂ，１９Ｂ近傍は、テー
バ状に徐々に太くなっている。

【０００９】そして、一方の装着座１９Ｂが連結金具１
８の対向面に固定されると共に、他端の装着座１９Ｂが
ロードセル１７の先端部側面に固定され、ロードセル１
７の先端と軸受１２（連結金具１８）とを連結してい
る。つまり、ロードセル１７の先端部の一方側面にジョ
イント１９が固定されると共に、該ジョイント１９の他
端は夫々軸受１２に固定された連結金具１８に連結固定
され、ジョイント１９の剛性の高い方向（連結軸１９Ａ
の軸方向）が軸受１２のトーションバー１５，１６によ
る支持剛性の低い方向に一致し、これによって、ロード
セル１７には軸受１２のトーションバー１５，１６によ
る支持剛性の低い方向の変位荷重がジョイント１９を介
して作用し、これを検出可能となっているものである。

【００１０】スピンドル１０は、軸受１２によって支持
される支持軸部２０と、該支持軸部２０の軸受１２より
上側に突出するフランジ部２１に固定されたチャックブ
ラケット３０と、該チャックブラケット３０にその下端
で揺動可能に枢支された一対の係合爪としてのチャック
爪４０，４０と、チャックブラケット３０の上側に接続
固定された円筒状のリングシャフト５０と、該リングシ
ャフト５０の上端に装着されたガイドスリーブ６０と、
によって構成されている。

【００１１】支持軸部２０は、上端にチャックブラケッ
ト３０が装着される大径のフランジ部２１が形成された
中空の円筒状であって、軸受１２にベアリングを介して
回転自在に支持されている。軸受１２より下側に突出す
る下端にはプーリ２２が固定され、更にその下側にエン
コーダ２３が装着されている。又、その中空内部には操
作軸としての操作シャフト７０が軸方向に摺動可能に嵌
合配置されている。プーリ２２には、フレーム１１側方
に軸受１２と平行に設けられた図１には示さない回転駆
動源であるモータ８０のスピンドルに固定されたプーリ
８１との間にベルト８２が掛け渡されており、モータ８
０の回転によって当該プーリ２２（即ちスピンドル１
０）が回転駆動されるようになっている。

【００１２】チャックブラケット３０は、当該部位の拡
大断面図である図３に示す如く、支持軸部２０のフラン
ジ部２１の上面に固定されると共に、その上面にはリン
グシャフト５０が固定されており、又、チャック爪４０
をその下端で揺動可能に支持している。チャック爪４０
は、詳しくは図示しないが、後述するロックシャフト９
０が挿通可能な円筒を縦に二分割したような形状であっ
て、二つのチャック爪４０，４０は対向し、その下端で
チャックブラケット３０に揺動可能に枢着されている。
その上端部内周には、上面が下方に向う斜面で下面が水
平の断面形状直角三角形の爪４１が、その水平下面を所
定間隔（０．５インチ）として二列突出形成されてい
る。

【００１３】又、チャック爪４０には、図示しないがそ
の揺動方向と平行な前後両側面の上下方向略中央に夫々
カムフォロアが回転自在に装着されており、該カムフォ
ロアは、スピンドル１０の支持軸部２０に挿通された操
作シャフト７０の上端に固定されてチャック爪４０の前
後側方に夫々隣接して配設された図示しないカムプレー
トに形成されたカム溝に摺動可能に嵌合し、これによっ
てチャック爪４０の揺動は規制されると共に、操作シャ
フト７０が図示の如くその昇降ストロークの下端に位置
する時チャック爪４０は垂立状態となり、この状態から
操作シャフト７０が上昇すると、両チャック爪４０はそ
の先端が離間する側に揺動操作されるようになってい
る。

【００１４】操作シャフト７０は、中空の軸状であって
スピンドル１０の支持軸部２０内にその軸方向に所定の
ストローク摺動移動可能に嵌合すると共に、その下端は
スピンドル１０の支持軸部２０の下端より下側に突出
し、この下端部に支持軸部２０との間にスプリング７２
を介して操作リング７３が固定され、スプリング７２に
よって下側に付勢されている。又、下端には、図示しな
いコンプレッサーと接続されたロータリージョイント７
４が装着され、当該操作シャフト７０の回転を許容しつ
つその中空内部に圧搾空気を供給可能となっている。

【００１５】操作リング７３の下側には、駆動リング７
５がフレーム１１に固定されたエアシリンダ７６のスピ
ンドルに支持されて操作リング７３と所定量干渉する位
置迄上昇可能に設けられており、このエアシリンダ７６
によって上昇駆動される駆動リング７５により、操作リ
ング７３（即ち操作シャフト７０）をスプリング７２の
付勢力に抗して上方に移動駆動し得るようになってお
り、エアシリンダ７６によって操作シャフト７０が上昇
駆動されることにより、チャック爪４０，４０はその先
端が離間する側に揺動駆動されるようになっている。

【００１６】リングシャフト５０は、大径の円筒状であ
ってその内部にチャック爪４０を所定量揺動可能に収容
し、その上端にガイドスリーブ６０が装着されている。
尚、図１中符号５１は、気密的に装着された透明アクリ
ル樹脂製の窓である。ガイドスリーブ６０は、リングシ
ャフト５０の上端に固定されるフランジ部６１から、小
径のガイド部６２が上下に突出形成され、該ガイド部６
２に貫通形成された挿通穴にライナ６３が嵌合装着され
て所定の内径として形成されている。フランジ部６１に
は、リングシャフト５０内外を連通する通気孔６１Ａが
開口形成されており、又、フランジ部６１の上面には、
下部リム１３が装着されている。下部リム１３は、円板
状であって、その外周部分に径の異なる複数（図は三種
類）のリムが階段状に形成されている。

【００１７】下部リム１３の上側には、前述の如く上部
リム１４が配置されている。上部リム１４は、下部リム
１３と同様に径の異なる複数のリムが一体に形成された
円板状であって、図示しない支持機構によって昇降可能
に支持されたホルダ９２にアダプター９３を介して固定
され、下部リム１３と対向する位置で昇降可能として設
けられている。尚、ホルダ９２は、支持機構に設けられ
たクランプによって把持されて回転不能となると共に、
把持解除によって回転自在となるようになっている。
又、その中心位置には、ホルダ９２に上端で固定された
嵌合軸としてのロックシャフト９０が垂下配置されてい
る。ロックシャフト９０は、ガイドスリーブ６０のガイ
ド部６２に所定の公差で嵌合可能であって、その先端部
には、チャック爪４０の爪と対応する上面が水平で下面
が中心側に向かうテーパ状の係合段部としての係合突起
９１…が、チャック爪４０の爪４１，４１の間隔と等し
い間隔（０．５インチ）で複数条形成されている。

【００１８】ここで、ロックシャフト９０の係合突起９
１とチャック爪４０の爪４１の位置関係は、ロックシャ
フト９０がガイドスリーブ６０のガイド部６２に挿通さ
れ、上部リム１４と下部リム１３が備える複数のリムの
間隔が夫々対応するタイヤのリム幅となった状態で、係
合可能に対応するように設定されている。つまり、ロッ
クシャフト９０の係合突起９１にチャック爪４０の爪４
１が係合した状態で、上部リム１４と下部リム１３のリ
ム間隔が支持し得るタイヤのリム幅に該当するようにな
っているものである。そして、操作シャフト７０が昇降
ストロークの下端に位置してチャック爪４０が垂立状態
にある時、チャック爪４０の爪４１がロックシャフト９
０の係合突起９１に係合し、この状態からエアシリンダ
７６の駆動によって操作シャフト７０が所定ストローク
上昇操作されてチャック爪４０が揺動すると、爪４１の
係合突起９１との係合が解除されるようになっている。

【００１９】而して、上記の如く構成されたタイヤバラ
ンス測定装置では、下記の如く作用して下部リム１３と
上部リム１４とで被検タイヤを保持し、バランス測定を
行なう。まず、図１に示す如きロックシャフト９０がガ
イドスリーブ６０のガイド部６２に嵌合してその係合突
起９１にチャック爪４０の爪４１が係合した状態から、
エアシリンダ７６の駆動によって操作シャフト７０を上
昇駆動させてチャック爪４０と係合突起９１との係合を
解除し、図７に示す如く上部リム１４をロックシャフト
９０が下部リム１３に対してタイヤ装着の障害とならな
い十分離間した位置となる迄上昇させる。このロックシ
ャフト９０の上昇時には、ホルダ９２（即ちロックシャ
フト９０及び上部リム１４）はクランプされて回転不能
状態にある。

【００２０】次に、図示しないコンベアによって水平状
態で搬送された被検タイヤを下部リム１３上に中心を一
致させて載置した後、上部リム１４を下降させてロック
シャフト９０をガイドスリーブ６０のガイド部６２に嵌
入させ、上部リム１４と下部リム１３のリム間隔が被検
タイヤのリム幅と一致した状態で停止させ、エアシリン
ダ７６の駆動を停止する。これにより、スプリング７２
の付勢力によって操作シャフト７０が下降することとな
ってチャック爪４０がその先端が近接する側に揺動し、
爪４１，４１がロックシャフト９０の係合突起９１に係
合してロックシャフト９０を確実に喰え込み、被検タイ
ヤが上部リム１４と下部リム１３とで支持された状態と
なる。この時、係合突起９１とチャック爪４０の爪４１
は前述の如く対応する位置にあり、円滑に係合状態とな
る。被検タイヤのリム幅が異なる場合でも、チャック爪
４０の爪４１の係合する係合突起９１がずれることで被
検タイヤに応じて０．５インチ間隔で対応することがで
きる。

【００２１】その後、ロータリージョイント７４を介し
て操作シャフト７０の中空軸内に所定圧力の圧搾空気を
供給する。圧搾空気は操作シャフト７０の中空軸内から
チャックブラケット３０及びリングシャフト５０内を通
り、ガイドスリーブ６０のフランジ部６１の通気孔６１
Ａを介して被検タイヤ内に供給され、該被検タイヤを所
定内圧で膨らませる。この時、被検タイヤの内圧が上部
リム１４と下部リム１３のリム間隔を広げるよう作用す
るが、これは確実に係合状態にあるチャック爪４０とロ
ックシャフト９０の係合突起９１との係合により阻止さ
れ、同時に、上部リム１４と下部リム１３の間隔（リム
幅）は、チャック爪４０とロックシャフト９０の係合突
起９１との係合によって正確に維持される。そして、ロ
ックシャフト９０のクランプが解除されて回転自在とさ
れて、モータ８０の回転でスピンドル１０，下部リム１
３，被検タイヤ及び上部リム１４（ホルダ９２，ロック
シャフト９０）が一体となって回転駆動可能とされ、こ
の状態で所定の回転数で回転させてその回転時にロード
セル１７により検出される軸受１２の変位荷重とエンコ
ーダ２３からの回転角度情報に基いて、被検タイヤのバ
ランスを測定する。

【００２２】この測定時、軸受１２は、高剛性であると
はいえトーションバー１５，１６の軸方向（即ち図１に
於て上下方向及び紙面と直交する方向）にも振動し得る
が、これら振動は、ジョイント１９の剛性の低い方向で
あり、連結軸１９Ａの弾性変形によって吸収されること
となってロードセル１７に達することはなく、検出誤差
を生じさせることがないものである。又、測定終了後
は、被検タイヤのビート部が下部リム１３に張り付いて
しまうことから被検タイヤを下部リム１３から外す際に
強い力を必要とし、この為、軸受１２には上下方向に強
い衝撃力が作用するが、これもジョイント１９によって
吸収されることとなってロードセル１７に達することは
なく、ロードセル１７の破損や過剰入力に起因する精度
劣化を防止できる。つまり、ジョイント１９は、検出す
べき軸受１２の変位荷重方向に高剛性であって振動をロ
ードセル１７に良好に伝達すると共に、検出方向以外の
方向の振動は連結軸１９Ａ部の弾性変形によって吸収
し、ロードセル１７に作用させないものである。

【００２３】

【発明の効果】上記の如き本発明に係るタイヤバランス
測定装置の検出器接続構造によれば、軸受１２と検出器
が該検出器の検出方向に高剛性であり、検出器の検出方
向以外の方向には低剛性な接続部材を介して接続されて
いることにより、接続部材は、検出器による変位荷重検
知方向の振動は効率良く伝達すると共に、他の方向の振
動は変形によって吸収して検出器への伝達することがな
い為、誤差成分となる検出方向以外の振動が検出されて
しまうことがなく、精度の高い検出結果が得られる。
又、被検タイヤの着脱の際に加わる衝撃から検知器を守
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るタイヤバランス測定装置の検出器
接続構造一実施例を適用したタイヤバランス測定装置の
縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図に相当する平面図。

【図３】ジョイントの拡大図。

【図４】図１から上部リムが上方に退避した状態を示す
図。

【符号の説明】 １３…下部リム １４…上部リム １９…ジョイント（接続部材） １９Ａ…接続軸（接続軸部） １９Ｂ…装着座 ２０…スピンドル（リム回転支持軸）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変位荷重を検知する検出器が接続された軸
   受によって鉛直且つ回転自在に支持されたリム回転支持
   軸に装着された下部リムと、該下部リムと対向する上側
   に昇降可能且つ回転自在に設けられた上部リムと、によ
   り被検タイヤを保持して回転させ、前記被検タイヤの重
   量のアンバランスに起因して回転に伴って生ずる軸受の
   変位荷重を前記検出器によって検出し、該検出結果に基
   いて前記被検タイヤのダイナミックバランスを測定する
   タイヤバランス測定装置に於て、前記軸受と前記検出器
   が、該検出器の検出方向に高剛性であり、前記検出器の
   検出方向以外の方向には低剛性な接続部材を介して接続
   されていること、を特徴とするタイヤバランス測定装置
   の検出器接続構造。
2. 【請求項２】上記接続部材が、細長い棒状の接続軸部の
   一端に前記軸受との装着座が形成されると共に、他端に
   検出器との装着座が形成されて構成されていること、を
   特徴とする請求項１記載のタイヤバランス測定装置の検
   出器接続構造。
3. 【請求項３】上記接続部材の装着座が、上記接続軸部と
   直交する平面状として形成されていること、を特徴とす
   る請求項２記載のタイヤバランス測定装置の検出器接続
   構造。