JP4622721B2

JP4622721B2 - タイヤバランス測定装置および測定方法

Info

Publication number: JP4622721B2
Application number: JP2005212269A
Authority: JP
Inventors: 誠之渡辺; 伸佐久間
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2025-07-22
Also published as: JP2007033038A

Description

本発明は、タイヤバランス測定装置および測定方法に関し、さらに詳しくは、タイヤバランスを簡素な構造で精度よく、容易に測定することができるタイヤバランス測定装置および測定方法に関するものである。

従来から、タイヤバランスを測定する装置は、様々なものが知られている。これらの中には、簡易的にタイヤバランスを測定するものとして、静的なタイヤバランスを測定する装置がある（例えば、特許文献１、２参照）。

従来のこれらの測定装置は、様々なサイズのタイヤを測定することを前提としているので、測定に際して各サイズのタイヤを保持等する必要があった。そこで、拡縮可能なタイヤ保持機構等を設けるなど、構造が複雑になるという問題があった。これに伴って、測定装置が大型化、高コスト化、メンテナンスが困難になっていた。

また、拡縮機構を拡縮する度に、測定装置のバランス位置がずれるので、測定精度に影響が生じることもあった。良好な測定精度を維持するには、頻繁かつ正確に初期設定（ゼロ点合わせ）する必要があり、簡易的なタイヤバランスの測定であっても、時間と工数がかかる面倒な作業となっていた。
特開昭５５−１３８６３０号公報特開昭６１−１０８９４３号公報

本発明の目的は、タイヤバランスを簡素な構造で精度よく、容易に測定することができるタイヤバランス測定装置および測定方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のタイヤバランス測定装置は、先端を球状部にして立設する支持軸と、前記球状部で揺動自在に重心を支持されるタイヤ載置板と、前記支持軸の先端を中心にして平面方向９０°毎の位置に荷重測定点を配置し、それぞれの荷重測定点で前記タイヤ載置板からの荷重を測定する４つのロードセルとを備え、前記タイヤ載置板は、測定するタイヤのビード部周辺のプロファイルの外形と略同一の形状のビード部受けリングを、重心を中心にして上面に配設し、前記タイヤ載置板の下方に前記タイヤ載置板を上下移動させる載置板受け部を設け、この載置板受け部によって前記タイヤ載置板を上方移動させて、前記球状部および前記ロードセルの荷重測定点と非接触状態にしておき、この状態のタイヤ載置板のビード部受けリングに、ビード部を嵌めるようにタイヤを載置した後、前記載置板受け部によって前記タイヤ載置板を下方移動させて、前記球状部および前記ロードセルの荷重測定点と当接させる構成にしたことを特徴とするものである。

また、本発明のタイヤバランス測定方法は、立設する支持軸の先端の球状部によって、測定するタイヤのビード部周辺のプロファイルの外形と略同一の形状のビード部受けリングを、重心を中心にして上面に配設するタイヤ載置板を、その重心で支持して揺動自在とし、前記タイヤ載置板の下方に設けた載置板受け部によって、タイヤ載置板を上方移動させることにより、前記支持軸の先端を中心にして平面方向９０°毎の位置に配置した４つのロードセルの荷重測定点および前記球状部と非接触状態にしたタイヤ載置板のビード部受けリングに、平面方向において前記支持軸の先端とタイヤ中心とを位置合せしたタイヤを、そのビード部を前記ビード部受けリングに嵌めるように上方から載置し、次いで、前記載置板受け部によってタイヤ載置板を下方移動させることにより、前記ロードセルの荷重測定点および前記球状部をタイヤ載置板に当接させて、静的バランスが釣合った状態で、前記ロードセルで、前記タイヤ載置板からの荷重を測定することを特徴としたものである。

本発明のタイヤバランス測定装置によれば、先端を球状部にして立設する支持軸と、球状部で揺動自在に重心を支持されるタイヤ載置板と、支持軸の先端を中心にして平面方向９０°毎の位置に荷重測定点を配置し、それぞれの荷重測定点でタイヤ載置板からの荷重を測定する４つのロードセルとを備えた簡素な構造となっている。

タイヤ載置板は、測定するタイヤのビード部周辺のプロファイルの外形と略同一の形状のビード部受けリングを、重心を中心にして上面に配設するので、タイヤのビード部がビード部受けリングに嵌まるようにタイヤをタイヤ載置板に載置するだけで、タイヤ中心をタイヤ載置板の重心に合わせることができる。即ち、測定するタイヤの初期設定が容易にできる。

タイヤを上記のようにタイヤ載置板に載置すると、そのタイヤのタイヤバランス応じてタイヤ載置板が揺動して自然に静的バランスが釣合った状態となり、この状態におけるロードセルの各荷重測定点での測定荷重によってタイヤバランスを把握することができる。このように、精度よく、容易にタイヤバランスを測定することができる。

本発明のタイヤバランス測定方法によれば、立設する支持軸の先端の球状部によって、測定するタイヤのビード部周辺のプロファイルの外形と略同一の形状のビード部受けリングを、重心を中心にして上面に配設するタイヤ載置板を、その重心で支持して揺動自在とし、平面方向において支持軸の先端とタイヤ中心とを位置合せしたタイヤを、そのビード部をビード部受けリングに嵌めるように上方からタイヤ載置板に載置するだけで、タイヤ中心をタイヤ載置板の重心に合わせることができる。即ち、測定するタイヤの初期設定が容易にできる。

タイヤをタイヤ載置板に載置すると、そのタイヤのタイヤバランス応じてタイヤ載置板が揺動して自然に静的バランスが釣合った状態となり、この状態で、支持軸の先端を中心にして平面方向９０°毎の位置に荷重測定点を配置した４つのロードセルで、タイヤ載置板からの荷重を測定するので、タイヤバランスを把握することができる。このように、簡素な構造の測定装置によって精度よく、容易にタイヤバランスを測定することができる。

以下、本発明のタイヤバランス測定装置および測定方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１および図２に本発明のタイヤバランス測定装置の全体概要を示す。このタイヤバランス測定装置１は、基台９の上に一本の支持軸４を立設し、その先端は球状部５となっている。図中の線分ＣＬは、支持軸４（球状部５）の中心線を示している。この球状部５によって円盤状のタイヤ載置板２が、その重心ＧＰを支持されて揺動自在となっている。球状部５には、例えば、外径１０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の球体が支持軸４に固設されて用いられる。球体の大きさは測定するタイヤの大きさに応じて、適宜選択し、例えば、内径２２．５インチのトラック用タイヤでは、外径を５０ｍｍ程度とする。支持されるタイヤ載置板２の下面の重心ＧＰ位置には、球状部５に応じた凹部が形成されている。

タイヤ載置板２の上面には、重心ＧＰを中心にしてビード部受けリング３が配設されている。このビード部受けリング３は、タイヤバランスを測定するタイヤのビード部周辺のプロファイルの外形とほぼ同一の形状をしている。この実施形態では、全周が連続した環状となっているが、一部を欠いた断続的な形状となっていてもよい。

タイヤ載置板２の下方の基台９上には、４つのロードセル６が、ロードセル固定部７で固定されている。ロードセル６は、平面方向において支持軸４の先端の球状部５を中心にして９０°毎の位置に荷重測定点６ａを配置している。各ロードセル６は一方向の変位（例えば、圧縮変位）に基づく荷重を検知する仕様となっている。

また、タイヤ載置板２の下方の基台９上には、平面方向において各ロードセル６の間に位置するように、上下移動するシリンダを備えた４基の載置板受け部８が、支持軸４の先端の球状部５を中心にして９０°毎の位置に設置されている。４基の載置板受け部８は、シリンダを下方に移動させて（縮めて）タイヤ載置板２と離間し、上方に移動させて（伸ばして）タイヤ載置板２と当接し、そのまま保持しつつ上方移動させて、タイヤ載置板２と、支持軸４の先端の球状部５および各ロードセル６の荷重測定点６ａとを非接触状態にする。載置板受け部８の配置およびその数は、上記に示したものに限定されず、例えば、支持軸４の先端の球状部５を中心にして１２０°毎の位置に３基配置する等、タイヤ載置板２を安定して上下移動可能とすればよい。

タイヤ１３の静的タイヤバランスを測定する際は、図３に例示するように、上下可動シリンダ１０ｂに取付けたアーム１１で、測定するタイヤ１３の上側のビード部１３ａを係止してタイヤ１３を保持した状態にする。次いで、上下可動シリンダ１０ｂおよびアーム１１を水平移動部１０ａで移動させて、タイヤバランス測定装置１の球状部５の中心線ＣＬとタイヤ中心とが一致するように位置合わせをする。尚、図３〜図５は説明を容易にするため、ロードセル６等の構成要素を一部省略して図示している。

その後、上下可動シリンダ１０ｂを下方に伸張して、タイヤ１３を上方からタイヤ載置板２に載置する。この際に、載置板受け部８によってタイヤ載置板２を上方に移動
させ、球状部５および４つのロードセル６の荷重測定点６ａとは非接触状態にしておく。

図４に示すように、タイヤ載置板２に配設されたビード部受けリング３にビード部１３が嵌まるようにタイヤ１３が載置されると、タイヤ中心をタイヤ載置板２の重心ＧＰ（球状部５の中心線ＣＬ）に合わせることができる。即ち、ビード部受けリング３によって、タイヤ１３が位置誘導され、測定するタイヤ１３のタイヤバランス測定装置１への初期設定が容易にできる。

また、タイヤ載置板２とロードセル６の荷重測定点６ａとは、非接触状態となっているので、タイヤ１３を載置する際の衝撃等によって、ロードセル６を破損させることもない。

次いで、図５に示すように載置板受け部８を縮めて、タイヤ載置板２を静かに下方移動させ、球状部５および荷重測定点６ａと当接させる。載置板受け部８は、タイヤ載置板２と干渉しない位置まで下方移動させる。これによって、タイヤ載置板２は、重心ＧＰを球状部５で揺動自在に支持されることになる。

タイヤ載置板２は揺動自在となっているので、図６に示すようにタイヤ１３のタイヤバランスに応じて自然に静的バランスが釣合った状態となる。尚、図６は、説明を容易にするため、載置板受け部８を省略して図示している。この状態において、ロードセル６の各荷重測定点６ａでのタイヤ載置板２からの荷重を測定することによってタイヤバランスを把握することができる。

荷重測定点６ａは、平面方向において球状部５の中心線ＣＬ、即ちタイヤ載置板２の重心ＧＰを中心として９０°毎の位置に配置されているので、タイヤ載置板２が静的に釣合う方向によらず、タイヤ載置板２からの荷重を正確に測定するができ、精度よくタイヤバランスを把握することができる。また、９０°毎に配置されているので、二方向の変位（圧縮および引張変位）に基づく荷重を検知する高価なロードセル６を用いる必要がない。

このタイヤバランス測定装置１は、単一サイズのタイヤ１３を測定するので、このように簡素な構造となり、タイヤ１３をタイヤバランス測定装置１に初期設定する時間と工数を大幅に削減して容易に精度よく、静的なタイヤバランスを測定することができる。構造の簡素化に伴い、装置の小型化、低コスト化が可能となり、メンテナンスも容易になる。
ビード部受けリング３は、タイヤ載置板２に着脱可能としておくのが好ましい。これによって、サイズの異なるタイヤ１３を測定する場合は、そのタイヤ１３に合致するビード部受けリング３をタイヤ載置板２に固設する。

タイヤ１３を搬送して、タイヤバランス測定装置１にセットする装置は、実施形態に示したものに限定されることはなく、タイヤ１３を上方からタイヤ載置板２に載置することができるものであればよい。

本発明のタイヤバランス測定装置の全体概要を例示する平面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。本発明のタイヤバランス測定方法の第１工程を例示する説明図である。本発明のタイヤバランス測定方法の第２工程を例示する説明図である。本発明のタイヤバランス測定方法の第３工程を例示する説明図である。本発明のタイヤバランス測定方法の第４工程を例示する説明図である。

符号の説明

１タイヤバランス測定装置
２タイヤ載置板
３ビード部受けリング
４支持軸
５球状部
６ロードセル６ａ荷重測定点
７ロードセル固定部
８載置板受け部
９基台
１０ａ水平移動部１０ｂ上下可動シリンダ
１１アーム
１２搬送レール
１３タイヤ１３ａビード部

Claims

先端を球状部にして立設する支持軸と、前記球状部で揺動自在に重心を支持されるタイヤ載置板と、前記支持軸の先端を中心にして平面方向９０°毎の位置に荷重測定点を配置し、それぞれの荷重測定点で前記タイヤ載置板からの荷重を測定する４つのロードセルとを備え、前記タイヤ載置板は、測定するタイヤのビード部周辺のプロファイルの外形と略同一の形状のビード部受けリングを、重心を中心にして上面に配設し、前記タイヤ載置板の下方に前記タイヤ載置板を上下移動させる載置板受け部を設け、この載置板受け部によって前記タイヤ載置板を上方移動させて、前記球状部および前記ロードセルの荷重測定点と非接触状態にしておき、この状態のタイヤ載置板のビード部受けリングに、ビード部を嵌めるようにタイヤを載置した後、前記載置板受け部によって前記タイヤ載置板を下方移動させて、前記球状部および前記ロードセルの荷重測定点と当接させる構成にしたタイヤバランス測定装置。
測定するタイヤに合致するビード部受けリングを、着脱可能に前記タイヤ載置板に配設する構成にした請求項１に記載のタイヤバランス測定装置。
立設する支持軸の先端の球状部によって、測定するタイヤのビード部周辺のプロファイルの外形と略同一の形状のビード部受けリングを、重心を中心にして上面に配設するタイヤ載置板を、その重心で支持して揺動自在とし、前記タイヤ載置板の下方に設けた載置板受け部によって、タイヤ載置板を上方移動させることにより、前記支持軸の先端を中心にして平面方向９０°毎の位置に配置した４つのロードセルの荷重測定点および前記球状部と非接触状態にしたタイヤ載置板のビード部受けリングに、平面方向において前記支持軸の先端とタイヤ中心とを位置合せしたタイヤを、そのビード部を前記ビード部受けリングに嵌めるように上方から載置し、次いで、前記載置板受け部によってタイヤ載置板を下方移動させることにより、前記ロードセルの荷重測定点および前記球状部をタイヤ載置板に当接させて、静的バランスが釣合った状態で、前記ロードセルで、前記タイヤ載置板からの荷重を測定するタイヤバランス測定方法。