タイヤ保持装置、該タイヤ保持装置を備えるタイヤ試験システム

本発明は、タイヤ保持装置、該タイヤ保持装置を備えるタイヤ試験システムに関する。

タイヤの製造工程においては、加硫後のタイヤに対して品質検査のために様々な試験が行われる。タイヤの試験を行うシステムとしては、タイヤの均一性を測定するタイヤユニフォーミティマシンや、タイヤのバランスを測定するタイヤバランス測定装置がある。このようなタイヤの試験を行うシステムでは、試験対象のタイヤを保持するタイヤ保持装置が用いられている。

このようなタイヤ保持装置が、例えば、特許文献1から特許文献3に開示されている。特許文献1から特許文献3に開示されたタイヤ保持装置では、タイヤを所望の幅寸法で保持するために、互いに着脱可能な下リムと上リムとが用いられている。タイヤ保持装置では、この下リムと上リムとで挟み込むようにしてタイヤを保持し、内部に空気を送り込むインフレート処理を行っている。これにより、タイヤ保持装置では、タイヤの内部の圧力を使用状態に近い値まで昇圧させて、実際にホイールを装着した使用状態を模擬している。

特開2011‐169768号公報

特許第2630727号公報

特許第3904319号公報

ところで、タイヤには、金型にゴムを流し込んで製造する際に生じる髭のようなスピューや、金型に挟み込まれることで端部に生じるバリが付いてしまう。このスピューやバリは各種検査を行う前にタイヤ本体からトリミングされるが、トリミングしてタイヤ本体から脱落した後の小さな屑が、タイヤの内部に異物として残ってしまう場合がある。このようにタイヤの内部に残留した異物は、検査終了後にタイヤ保持装置からタイヤを取り外すためにタイヤの内部の空気を排出すると、空気とともにタイヤの内部から排出され、タイヤ保持装置内の配管等の空気を排出するための流路に入り込んでしまう。そのため、この異物が、タイヤ保持装置内の配管やバルブまで到達して、配管詰まりやバルブの作動不良等の問題を引き起こし、タイヤに対して空気を十分に給排気できない恐れがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、保持したタイヤに対して安定して空気を給排気させることが可能なタイヤ保持装置、及び該タイヤ保持装置を備えるタイヤ試験システムを提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。 本発明の第一の態様におけるタイヤ保持装置は、タイヤの一方側を支持する第一リムが取り付けられる第一支持部と、前記タイヤの他方側を支持する第二リムが取り付けられる第二支持部と、空気を供給する供給源に接続されて前記第一リム及び前記第二リムに支持された前記タイヤの内部に前記空気を給気するとともに、前記タイヤの内部に供給した前記空気を前記タイヤの外部に排気する給排気部とを備え、前記第二支持部は、前記第一支持部に向かって突出する突出部を有し、前記第一支持部は、前記突出部が挿入される挿入部を有し、前記給排気部は、前記挿入部を貫通して形成され、前記空気を流通させる第一流路と、前記第一流路を流通する前記空気を前記突出部の先端に形成される開口部から前記タイヤの内部まで流通させる第二流路と、前記開口部に設けられ、前記タイヤの内部から前記第二流路に混入した異物を捕集する捕集部とを有する。

このような構成によれば、第一流路と第二流路と間の空気の流入口である開口部に捕集部が設けられていることで、タイヤの内部から空気を排気する際に、タイヤの内部の異物が第二流路に混入して第一流路まで流入してしまうことを抑制できる。即ち、スピューやバリの処理等によりタイヤの内部に異物が残留していた場合に、排気される空気とともに、この異物がタイヤの内部から流れ出てしまっても、捕集部で当該異物を捕集することとで第一流路に異物が混入してしまうことを抑えることができる。そのため、第一流路が異物によって詰まってしまい、空気の流通が妨げられることを抑制することができる。

また、上記タイヤ保持装置では、前記捕集部は、前記開口部に着脱可能に設けられていてもよい。

このような構成によれば、捕集部を容易に取り外すことができる。具体的には、捕集部が突出部の先端である開口部に設けられていることで、第二リムが第一リムに対して離れて突出部が挿入部に挿入されていない状態であれば、突出部の開口部は露出することとなる。そのため、開口部に設けられた捕集部に容易にアクセスすることができる。そして、捕集部が着脱可能とされていることで、捕集部に異物が堆積した場合に、捕集部を取り外して交換や掃除をすることが容易にでき、メンテナンス性を向上できる。

また、上記タイヤ保持装置では、前記捕集部は、前記開口部に着脱可能なリング部材と、前記リング部材により前記開口部に取り付けられるフィルタとを有していてもよい。

このような構成によれば、フィルタが開口部に着脱可能なリング部材と別構成であることで、目的に応じたフィルタに交換することができる。このため、捕集対象とする異物に応じたフィルタを用いてより効果的に異物を捕集することができる。そのため、使用されるタイヤ保持装置に応じて除去したい異物を調整することが容易にできる。

また、上記タイヤ保持装置では、前記突出部は、前記第二支持部から筒状をなして突出し、前記リング部材は、筒状をなして前記開口部に挿入され、前記捕集部は、前記リング部材の外周面と前記突出部の内周面との間で圧縮変形した状態で取り付けられる弾性部材とを有していてもよい。

このような構成によれば、弾性部材によってリング部材の移動を規制できる。具体的には、リング部材を開口部から挿入すると、圧縮変形した弾性部材がリング部材の外周面と突出部の内周面とに向かって反発することで、リング部材の移動が規制される。これにより、リング部材を開口部から押し込むだけで突出部に対して容易に取り付けることができる。

また、上記タイヤ保持装置では、前記突出部は、前記第二支持部から筒状をなして突出し、前記リング部材は、筒状をなして前記開口部に挿入され、前記捕集部は、前記突出部の内周面及び前記リング部材の外周面に、相対的な回動によって前記内周面と前記外周面とを係合及び係合した状態を解除可能とする係合部を有していてもよい。

このような構成によれば、相対的な回動によって突出部の内周面及びリング部材の外周面を係合し、また、係合した状態を解除することで、突出部にリング部材を容易に取り付けることができる。さらに、相対的に回転しなければ係合状態は解除されないため、開口部において捕集部をより強固に取り付けることができる。

また、上記タイヤ保持装置では、前記突出部は、前記第二支持部から筒状をなして突出し、前記リング部材は、筒状をなして前記開口部に挿入され、前記捕集部は、前記突出部の外部から前記開口部に対する前記リング部材の移動を規制する規制部を有していてもよい。

このような構成によれば、リング部材が開口部から挿入された状態で、規制部によって外部から移動が規制されることで、規制部を外部から解除しなければ、リング部材を移動させることができない。そのため、開口部において捕集部をより強固に取り付けることができる。

また、上記タイヤ保持装置では、前記捕集部は、前記第二流路に面し、前記第二流路を流通する前記空気の流通方向に対して、傾斜する傾斜面が形成されていてもよい。

このような構成によれば、捕集部が第二流路に面して傾斜する傾斜面が形成されることで、第二流路を空気とともに空気の流通方向に沿って流通する異物は、傾斜面にぶつかって一方に寄って堆積することとなり、他方に異物が少ない状態を維持することができる。そのため、空気を流通させるためのスペースを確保し易くなり、より一層安定して空気を流通させることができる。

また、本発明の第二の態様であるタイヤ試験システムは、前記タイヤ保持装置と、前記第一リムと前記第二リムによって支持された前記タイヤの特性を計測する計測装置とを備える。

このような構成によれば、上記のタイヤ保持装置を用いることで、計測対象となるタイヤに対して装着、給気、計測、排気、取り外しを順次行う工程を複数のタイヤで連続的に安定して行うことができる。

本発明によれば、捕集部によって異物が捕集でき、保持したタイヤに対して安定して空気を給排気させることができる。

本発明の各実施形態におけるタイヤ試験システムを説明する概略構成図である。

本発明の各実施形態におけるタイヤ保持装置内の構造を説明する概略図である。

本発明の第一実施形態における捕集部を説明する断面図である。

本発明の第二実施形態における捕集部を説明する断面図である。

本発明の第三実施形態における捕集部を説明する断面図である。

本発明の第四実施形態における捕集部を説明する断面図である。

《第一実施形態》 以下、本発明に係る第一実施形態について図1から図3を参照して説明する。 本発明の実施形態に係るタイヤ試験システム100について説明する。以下の実施形態では、タイヤ試験システム100がタイヤユニフォーミティマシンである場合について説明する。

タイヤ試験システム100は、加硫成形後のタイヤTの不均一性などのタイヤTの特性を測定して検査する。図1に示すように、本実施形態のタイヤ試験システム100は、試験対象であるタイヤTを保持するタイヤ保持装置1と、タイヤTに所定の荷重をかけるロードホイール11とを備えている。

タイヤ保持装置1は、試験対象のタイヤTを保持し、タイヤTの内部に空気を送ることで、実際にホイールが装着されたタイヤTの使用状態を模擬する。図2は、本実施形態のタイヤ保持装置1内の構造を説明する概略図である。本実施形態のタイヤ保持装置1は、図2に示すように、第一リム(下リム)24が取り付けられる第一支持部(下部スピンドル)2と、タイヤTの一方側を支持する下リム24と、第二リム(上リム)34が取り付けられる第二支持部(上部スピンドル)3と、タイヤTの他方側を支持する上リム34と、下部スピンドル2に対して上部スピンドル3を連結する連結部4と、下リム24及び上リム34で保持したタイヤTの内部への空気の給気および排気を行う給排気部5と、を備えている。

下部スピンドル2は、下リム24を介してタイヤTを回転可能に保持する。具体的には、本実施形態の下部スピンドル2は、基台21と、基台21に設置される下部スピンドル本体22と、下部スピンドル本体22から上部スピンドル3に向かって突出する挿入部23とを有する。

下部スピンドル本体22は、基台21に対して不図示のモータに接続されて回転可能に設置される。下部スピンドル本体22は、下リム24が着脱可能となっている。本実施形態の下部スピンドル本体22は、鉛直方向に延びる円筒状をなしている。具体的には、本実施形態の下部スピンドル本体22は、内部の円形断面をなす中空部分が第一流路F1の一部を構成している。

挿入部23は、下部スピンドル本体22から上部スピンドル3に向かって鉛直方向の上方に突出している。本実施形態の挿入部23は、鉛直方向に延びる有底円筒状をなしている。挿入部23は、中心軸が下部スピンドル本体22の中心軸の延長線上となるように下部スピンドル本体22の鉛直方向の上端に形成されている。挿入部23の頂部は、鉛直方向の上方に向けて配置され、中心に円形状の挿入孔231が形成されている。具体的には、本実施形態の挿入部23の内部は、下リム24が装着可能な外径をなして鉛直方向に延び、内部の円形断面をなす中空部分が第一流路F1の一部を構成している。

下リム24は、タイヤTの軸線方向の一方側である鉛直方向の下方から、タイヤTの下方のビード部T1を支持する。本実施形態の下リム24は、円筒状に形成された下リム取付部241と、下リム取付部241の端部に設けられた下リム本体242とを有している。

下リム取付部241は、挿入部23に挿入されて下部スピンドル本体22に対して取り付けられる。下リム取付部241は、鉛直方向に向かって延びる円筒状をなしている。下リム取付部241は、内部の中空部分が挿入部23を挿入可能な形状に形成されている。本実施形態の下リム取付部241は、中心軸が挿入部23の中心軸上に配置される。

下リム本体242は、下リム取付部241の鉛直方向の上方の端部に形成されている。下リム本体242は、タイヤTの下方のビード部T1の外側面の全周に密着可能なリング状の水平面である下リム押圧面242aを有する平面視円形に形成されている。下リム本体242には、ビード部T1の内周側に嵌まり込む下リム円筒部242bが、下リム押圧面242aから鉛直方向の上方に突出するよう形成されている。

上部スピンドル3は、上リム34を介してタイヤTを回転可能に保持する。具体的には、本実施形態の上部スピンドル3は、下部スピンドル本体22と対向して配置される上部支持部本体31と、上部支持部本体31を鉛直方向に上下させる昇降機構部32と、上部支持部本体31から下部スピンドル2に向かって突出する突出部33とを有する。

上部支持部本体31は、下部スピンドル本体22と鉛直方向に対向して配置される。上部支持部本体31は、昇降機構部32に対して回転可能に支持されている。上部支持部本体31は、上リム34が着脱可能とされている。

昇降機構部32は、図1に示すように、基台21に固定されたフレーム321にボールねじ322を介してリムエレベータ324が取り付けられている。リムエレベータ324は、ボールねじ322により鉛直方向の上下に移動可能とされる。リムエレベータ324には、上部支持部本体31が固定されている。昇降機構部32は、リムエレベータ324を介して上部支持部本体31の鉛直方向の位置を調整し、下部スピンドル本体22に対する上部支持部本体31の鉛直方向の上下の距離を調節する。

突出部33は、上部支持部本体31から下部スピンドル2に向かって鉛直方向の下方に突出している。本実施形態の突出部33は、鉛直方向に延びる円筒状をなしている。突出部33は、中心軸が挿入部23の中心軸の延長線上となるように形成されている。本実施形態の突出部33は、挿入部23の頂部に形成されている挿入孔231に挿入可能な外径をなして鉛直方向に延びている。具体的には、本実施形態の突出部33は、外周面が挿入孔231の内周面に接触しながら、挿入されるような外径をなしている。本実施形態の突出部33は、鉛直方向の上端が上部支持部本体31に一体に接続され、鉛直方向の下端が開放されていることで、先端に開口部331を有する。

開口部331には、後述する捕集部53を取り付けられるための取付凹部332が形成されている。 取付凹部332は、開口部331において、突出部33の内周面から外周面側に向かって窪むとともに、先端に開口するよう形成されている。具体的には、本実施形態の取付凹部332は、突出部33の内周面よりも一回り大きい円形断面をなして、突出部33の先端から窪んでいる。

また、突出部33は、鉛直方向の上方である上部支持部本体31側において、水平方向に貫通する流通孔333が形成されている。 本実施形態では、流通孔333は、突出部33の内周面から外周面に向かって水平方向に貫通して形成されている。流通孔333は、突出部33の中心軸を挟んで対向して二カ所に形成されている。 したがって、突出部33の内部は、開口部331から内部の円形断面をなす中空部分を介して流通孔333までが連通していることで、タイヤTの内部まで空気を流通させる第二流路F2を構成している。

また、突出部33は、鉛直方向の下方の端部の外周面から凹む係合溝334が形成されている。 係合溝334は、突出部33の外周面の全周にわたって環状に形成されており、鉛直方向に離間して複数形成されている。係合溝334は、連結部4と係合される。

上リム34は、タイヤTの軸線方向の他方側である鉛直方向の上方から、タイヤTの上方のビード部T1を支持する。上リム34は、下リム24とともにタイヤTのビード径に併せて交換可能となっている。具体的には、本実施形態の上リム34は、円筒状に形成された上リム取付部341と、上リム取付部341の端部に設けられた上リム本体342とを有している。

上リム取付部341は、上部支持部本体31に下リム24と鉛直方向に対向するようにして取り付けられる。上リム取付部341は、鉛直方向に向かって延びる円筒状をなしている。上リム取付部341は、内部の中空部分に突出部33を配置可能な形状として形成されている。上リム取付部341は、中心軸が突出部33の中心軸と同軸になるように配置され、上部支持部本体31に装着される。

上リム本体342は、上リム取付部341の鉛直方向の下方の端部に形成されている。上リム本体342は、タイヤTの上方のビード部T1の外側面の全周に密着可能なリング状の水平面である上リム押圧面342aを有する平面視円形に形成されている。上リム本体342には、ビード部T1の内周側に嵌まり込む上リム円筒部342bが、上リム押圧面342aから鉛直方向の下方に突出するよう形成されている。

連結部4は、下リム24に対して所望の位置で上リム34の位置を固定し、また、固定した状態を解除する。本実施形態の連結部4は、係合溝334に係合する係合爪41と、係合爪41を回転可能に支持するピン42と、ピン42を中心に係合爪41を回転させる図示しない駆動機構とを備える。

係合爪41は、挿入部23に対して90°等配で4か所に配置される。係合爪41は、鉛直方向の上方に挿入部23の中心軸側を向く鉤部411が突出している。 ピン42は、係合爪41の鉛直方向の中央にピン42が配置され、係合爪41を回転可能に支持する。

駆動機構は、不図示のバネ等の弾性体によって係合爪41の下端が挿入部23の中心軸に向かうように付勢し、ピン42を中心に係合爪41を回転させる。駆動機構は、係合爪41の間に突出部33が挿入されて、係合爪41の下端が外周側に押されることで、係合爪41を回転させて、鉤部411を突出部33の係合溝334に挿入させたり、係合溝334から離間させたりすることが可能となっている。

給排気部5は、空気を供給する不図示の供給源に接続され、下リム24及び上リム34に支持されたタイヤTの内部に空気を給気するとともに、タイヤTの内部に供給した空気をタイヤTの外部に排気する。本実施形態の給排気部5は、第一流路F1と、第二流路F2と、第一流路F1への空気の流出入を調整する弁部51と、第一流路F1に配置される圧力計52と、突出部33の開口部331に取り付けられる捕集部53とを有する。

第一流路F1は、弁部51を介して供給源から供給される空気を第二流路F2まで流通させるとともに、第二流路F2から流入する空気を弁部51まで流通させる。本実施形態の第一流路F1は、上述したように下部スピンドル本体22及び挿入部23に形成されるとともに、基台21内にも形成されている。第一流路F1は、基台21では、下部スピンドル本体22に形成されている部分に接続され、断面円形状をなす配管211によって構成されている。

第二流路F2は、第一流路F1から流入する空気を突出部33の先端の開口部331から流通孔333を介してタイヤTの内部まで流通させるとともに、タイヤTの内部の空気を流通孔333から開口部331を介して第一流路F1まで流通させる。

弁部51は、第一流路F1への空気の給気及び第一流路F1からの空気の排気を切り替えている。具体的には、本実施形態の弁部51は、基台21内に等設けられ、第一流路F1の一方の端部に接続されている。また、本実施形態の弁部51は、不図示の空気の供給源及び不図示の空気の排出口と接続されている。弁部51は、供給源と排出口とのいずれか一方への空気の流路を開放させると共に他方への空気の流路を閉塞する。

圧力計52は、第一流路F1内の空気の圧力を測定する。本実施形態の圧力計52は、第一流路F1において、弁部51に近い位置に配置される。

捕集部53は、タイヤTの内部から第二流路F2に混入した異物Gを捕集する。捕集部53は、突出部33の開口部331に設けられる。捕集部53は、タイヤTの内部から流通孔333を介して第二流路F2に入り込んだ異物Gを捕集する。本実施形態の捕集部53は、開口部331において突出部33に着脱可能に設けられている。具体的には、本実施形態の捕集部53は、図3に示すように、開口部331に着脱可能なリング部材531と、リング部材531により開口部331に取り付けられるフィルタ532と、リング部材531と突出部33との間に配置される弾性部材533とを有する。

リング部材531は、突出部33に対して開口部331から挿入されて取り付けられる。本実施形態のリング部材531は、円筒状をなすリング部材本体531aと、リング部材本体531aの一端から外周側に突出するフランジ部531bとを有する。

リング部材本体531aは、開口部331に形成されている取付凹部332に挿入される。本実施形態のリング部材本体531aは、鉛直方向の延びる円筒状に形成されている。具体的には、本実施形態のリング部材本体531aは、取付凹部332に挿入された状態で、外周面が取付凹部332の内周面に接触し、内周面が突出部33の内周面に対して段差のない面一な面となるような円筒状に形成されている。

フランジ部531bは、リング部材本体531aの鉛直方向の下方の端面に形成されている。フランジ部531bは、リング部材本体531aから径方向の外側に突出して形成されている。本実施形態のフランジ部531bは、取付凹部332に挿入された状態で、外周面が突出部33の外周面に対して段差のない面一な面となるように形成されている。

フィルタ532は、開口部331で空気を流通させつつ、所定の大きさの物体の流通を阻害する。本実施形態のフィルタ532は、開口部331に嵌め込まれた状態でリング部材531によって保持される。本実施形態のフィルタ532は、フィルタ本体532aと、フィルタ本体532aの外周側を覆う縁部532bとを有する。

フィルタ本体532aは、円板状をなしており、タイヤの内部に残留する異物Gを捕集可能な所定の目の粗さを有する網状に形成されている。フィルタ本体532aは、表面に開口が形成されているフィルタ面を有する。本実施形態のフィルタ本体532aは、第二流路F2を流通する空気の流通方向である鉛直方向に対して最も空気が抜けるように、網目が鉛直方向に開放されるように形成されている。本実施形態のフィルタ本体532aは、フィルタ面が鉛直方向の上下を向くように配置されている。 縁部532bは、フィルタ本体532aを固定している。縁部532bは、フィルタ本体532aの外周を覆うように環状をなしている。

弾性部材533は、リング部材531の外周面と突出部33の内周面との間で圧縮変形した状態で取り付けられる。本実施形態の弾性部材533は、リング部材本体531aの外周面に固定されている。本実施形態の弾性部材533は、例えば、ゴム材料によって構成されたOリングが用いられる。本実施形態では、このOリングが、リング部材本体531aの外周面に鉛直方向に離間して二つ配置されている。

計測部10は、下リム24と上リム34によって支持されたタイヤTの特性を計測する計測装置である。計測部10で計測されるタイヤTの特性としては、例えば、半径方向の力の変動を示すラジアルフォースバリエーション(RFV)、軸方向の力の変動を示すラテラルフォースバリエーション(LFV)、走行方向の力の変動を示すタンジェンシャルフォースバリエーション(TFV)などのタイヤTの特性を測定する。本実施形態では、タイヤTの特性として荷重の分布を計測して不均一度を計測する。

図1に示すように、本実施形態の計測部10として、基台21においてレール12上に配置されるロードホイール11を有している。ロードホイール11は、回転可能とされ、計測を実施するときにのみレール12上を走行して下部スピンドル2に接近することでタイヤTに所定の荷重をかけるようになっている。

次に、上記第一実施形態のタイヤ試験システム100の作用について説明する。 第一実施形態のタイヤ試験システム100によれば、タイヤ保持装置1において、突出部33に対して開口部331から捕集部53を取り付ける。具体的には、開口部331からフィルタ532を縁部532bの外周面が取付凹部332の内周面に接するように挿入し、リング部材531を挿入する。リング部材531は、リング部材本体531aの外周面に固定された弾性部材533が、取付凹部332の内周面に対して押しつぶされるように圧入される。フランジ部531bと突出部33の先端との間に隙間が生じない位置までリング部材531が挿入される。その結果、開口部331においてフィルタ532を挟み込んだ状態でリング部材531の移動が規制され、捕集部53が取り付けられる。

突出部33の開口部331に捕集部53を取り付けた後に、タイヤ保持装置1に対してタイヤTを取り付ける。具体的には、挿入部23の中央にくるように下リム24の下リム本体242上にタイヤTを配置する。この際、下リム24の下リム円筒部242bがタイヤTの下方のビード部T1の内側に嵌り込む。そして、昇降機構部32のリムエレベータ324をタイヤTの幅に合わせて下降させ、上リム34をタイヤTに向かって下降させる。上リム34が下降することで、突出部33が挿入部23の挿入孔231に挿入される。この時、上リム34の上リム円筒部342bが、タイヤTの上方のビード部T1の内側に嵌り込む。この後、図示しない駆動機構により係合爪41を回転させ、係合爪41の鉤部411が係合溝334に係合されることにより、突出部33の位置がタイヤTの幅に合わせて所望の位置で固定される。したがって、タイヤTは、下リム24と上リム34とよって鉛直方向の上下からビード部T1が挟まれた状態で支持される。

この状態で、弁部51が空気の供給源側の流路を開放することで、供給源から空気が第一流路F1内に流入する。弁部51から第一流路F1に流入した空気は、突出部33の開口部331に設けられた捕集部53を通って第二流路F2に流入する。第二流路F2に流入した空気は、流通孔333から下リム24と上リム34との挟まれた空間に流入し、下リム24と上リム34とよって支持されたタイヤTの内部に流入する。タイヤTの内部に空気が流入することで、タイヤTの内部が昇圧されてタイヤTが膨らむ。その結果、タイヤTは、下リム24の下リム押圧面242aと上リム34の上リム押圧面342aとに対して隙間なく押し付けられる。その後、さらに空気が流入することで、所定の圧力までタイヤTの内部の圧力が高められて、タイヤTの使用状態が模擬される。

タイヤTの使用状態が模擬された状態で、計測部10によってタイヤTの特性を計測する。具体的には、下部スピンドル本体22を不図示のモータを介して回転させ、タイヤTを下部スピンドル本体22の中心軸回りに回転させる。そして、ロードホイール11を下部スピンドル2に接近させてタイヤTに接触させ、タイヤTに作用する荷重の分布を計測する。

タイヤTに作用する荷重の分布を計測し終わると、ロードホイール11が下部スピンドル2から離れるとともに、下部スピンドル本体22の不図示のモータの回転が停止し、タイヤTの回転が停止する。そして、弁部51が空気の供給源側の流路を閉塞すると共に、排出口側の流路を開放することで、タイヤTの内部の空気が排気される。具体的には、弁部51が排出口側の流路を開放することで、タイヤTの内部の空気が流通孔333を介して第二流路F2内に流入する。第二流路F2に流入した空気は、開口部331の捕集部53を通って第一流路F1に流入する。第一流路F1に流入した空気は、弁部51を介して排出口から排気される。ここで、タイヤTの内部に異物Gが混入して空気とともにタイヤTの内部から排出されたとしても、空気は第二流路F2から捕集部53を通って第一流路F1に流入する一方、異物Gは捕集部53によって捕獲されることで第一流路F1へ流入しない。

タイヤTの内部の空気が排気されると、図示しない駆動機構により係合爪41を突出部33の係合溝334から解放させた後、上部スピンドル3がリムエレベータ324によって上昇し、上リム円筒部342bがタイヤTの上方のビード部T1から外される。そして、下リム円筒部242bがタイヤTの下方のビード部T1から外されることで、タイヤTが取り出される。

上記のようなタイヤ保持装置1によれば、第一流路F1と第二流路F2と間の空気の流入口である開口部331に捕集部53が設けられていることで、タイヤTの内部から空気を排気する際に、タイヤTの内部の異物Gが第二流路F2に混入して第一流路F1まで流入してしまうことを抑制できる。即ち、スピューやバリの処理等によりタイヤTの内部に生じるゴムの残骸のような小さな異物Gが残留していた場合に、タイヤTの内部から排気される空気とともに、この異物GがタイヤTの内部からタイヤ保持装置1内へ流入してしまったとしても、捕集部53で異物Gを捕集することで、タイヤ保持装置1の内部で第一流路F1を構成する下部スピンドル本体22や基台21内の配管211や、第一流路F1に接続されている弁部51に異物Gが混入してしまうことを抑えることができる。そのため、第一流路F1や弁部51が異物Gによって詰まってしまい、空気の流通が妨げられることを抑制することができる。したがって、タイヤTの内部へ所定の圧力となるまで空気を供給するための時間がかかってサービスタイムが低下したり、所定の圧力までタイヤTの内部の圧力を上昇できなかったりするような不具合が生じることを抑制することができる。これにより、保持したタイヤTに対して安定して空気を給排気させることができる。

また、捕集部53が、突出部33の先端である開口部331に対して着脱可能に取り付けられていることで、捕集部53を容易に取り外すことができる。具体的には、捕集部53が突出部33の先端である開口部331に設けられている。これにより、タイヤTを保持する前のように、上リム34が下リム24に対して離れて突出部33が挿入部23に挿入されていない状態であれば、突出部33の開口部331は露出することとなる。したがって、開口部331に設けられた捕集部53に容易にアクセスすることができる。そして、捕集部53が着脱可能とされていることで、捕集部53に異物Gが堆積した場合に、捕集部53を取り外して交換や掃除をすることが容易にでき、メンテナンス性を向上できる。したがって、複数のタイヤTの内部の空気を給排気することで異物Gが多く捕集部53で捕集されるような場合であっても、保持したタイヤTに対して安定して空気を給排気させることができる。

さらに、捕集部53が、リング部材531によりフィルタ532を取り付ける構造となっていることで、捕集部53を開口部331に対して、より容易に着脱可能とすることができる。そして、捕集部53が、フィルタ532が開口部331に着脱可能なリング部材531と別構成であることで、目的に応じたフィルタ532に交換することができる。このため、捕集対象とする異物Gに応じたフィルタ532を用いてより効果的に異物Gを捕集することができる。具体的には、例えば、フィルタ532の目の粗さを変更することで、捕集対象とする異物Gの大きさを容易に変更することができる。そのため、使用されるタイヤ保持装置1に応じて除去したい異物Gを調整することが容易にできる。

また、突出部33が円筒状に形成され、リング部材531も開口部331から挿入可能な円筒状に形成された状態で、リング部材本体531aの外周面に取付凹部332の内周面との間で圧縮変形するように取り付けられる弾性部材533を有することで、弾性部材533によってリング部材531の移動を規制できる。即ち、リング部材531を開口部331から挿入すると、圧縮変形した弾性部材533がリング部材本体531aの外周面と取付凹部332の内周面とに向かって反発することで、リング部材本体531aの鉛直方向の上下への移動が規制される。これにより、リング部材531を開口部331から押し込むだけで突出部33に対して容易に取り付けることができる。

さらに、圧力計52を備えていることで、捕集部53のフィルタ532に異物Gが堆積して、空気が十分に流通できていないことを検知できる。捕集部53のフィルタ532が詰まっておらず空気が十分流通可能な状態であれば、弁部51が開放されて供給源から空気が供給されると、タイヤTの内部まで速やかに空気が流通して予め定められた時間内で所定の圧力まで上昇する。ところが、捕集部53のフィルタ532が異物Gによって詰まってしまうと、第一流路F1から第二流路F2に空気が十分流れないために、圧力が上昇するまでに多くの時間を要してしまう。そのため、圧力計52によって予め定めた時間内で所定の圧力に達したか否かを確認することで、捕集部53のフィルタ532の詰まり具合を容易に確認することができる。したがって、捕集部53の交換時期を効果的に判断することができ、効率良くメンテナンスすることができる。

また、上記のようなタイヤ試験システム100によれば、捕集部53を備えたタイヤ保持装置1を用いることで、計測対象となるタイヤTに対して装着、給気、計測、排気、取り外しを順次行う工程を、複数のタイヤTで連続的に安定して行うことができる。

《第二実施形態》 次に、図4を参照して第二実施形態の捕集部63について説明する。 第二実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第二実施形態の捕集部63は、開口部331に対する取付構造について第一実施形態と相違する。

第二実施形態の捕集部63では、相対的な回動によってリング部材531の外周面と突出部33の内周面とを係合及び係合した状態を解除可能とする係合部631を有する。具体的には、本実施形態の係合部631は、リング部材本体531aの外周面に形成される螺旋状凸部631aと、取付凹部332の内周面に形成される螺旋状凹部631bとによって構成される。

螺旋状凸部631aは、リング部材本体531aの外周面のフランジ部531bが形成されていない側の端部からフランジ部531b側に向かって螺旋状に突出している。 螺旋状凹部631bは、螺旋状凸部631aに対応する形状をなしている。本実施形態の螺旋状凹部631bは、取付凹部332の内周面に鉛直方向の下方の先端から鉛直方向の上方に向かって螺旋状に凹んでいる。

次に、上記第二実施形態のタイヤ保持装置1の作用について説明する。 上記のようなタイヤ保持装置1では、フィルタ532を開口部331から取付凹部332に嵌め込んだ後に、リング部材531を突出部33に対して相対回転させながら開口部331から挿入する。リング部材531が、突出部33に対して相対回転させながら挿入されることで、取付凹部332の内周面に形成された螺旋状凹部631bに対してリング部材本体531aの外周面に形成された螺旋状凸部631aが係合する。その結果、開口部331においてフィルタ532を挟み込むようにリング部材531が固定され、捕集部63が取り付けられる。

上記のような捕集部63によれば、リング部材531が突出部33に対して相対回転させながら挿入されることで、取付凹部332の内周面に形成された螺旋状凹部631bに対してリング部材本体531aの内周面に形成された螺旋状凸部631aを係合させることができる。また、リング部材531が突出部33に対して相対回転させながら引き抜かれることで、螺旋状凹部631bと螺旋状凸部631aとの係合した状態を解除させることができる。即ち、相対的な回動によって螺旋状凹部631bと螺旋状凸部631aとを係合し、また、係合した状態を解除することで、突出部33にリング部材531を容易に取り付けることができる。さらに、相対的に回転しなければ係合状態は解除されないため、開口部331において捕集部63をより強固に取り付けることができる。

《第三実施形態》 次に、図5を参照して第三実施形態の捕集部73について説明する。 第三実施形態においては第一実施形態及び第二実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第三実施形態の捕集部73は、開口部331に対する取付構造について第一実施形態や第二実施形態と相違する。

第三実施形態の捕集部73では、突出部33の外部から開口部331に対するリング部材531の移動を規制する規制部731を有する。具体的には、本実施形態の規制部731は、リング部材本体531aに形成されるネジ孔部731aと、突出部33に形成されるネジ挿通孔731bと、規制部材としてネジ部材731cとを有する。

ネジ孔部731aは、リング部材本体531aに外周面から凹んで形成される。本実施形態のネジ孔部731aは、リング部材本体531aの中心軸を挟んで対向する位置に二カ所形成されている。ネジ孔部731aは、リング部材本体531aの中心軸に対して直交するよう外周面から垂直に凹んで、ネジが切られて形成されている。

ネジ挿通孔731bは、突出部33の外周面から内周面まで貫通して形成されている。ネジ挿通孔731bは、ネジ孔部731aと対応する位置に形成されている。具体的には、本実施形態のネジ挿通孔731bは、開口部331にリング部材531が挿入された状態で同じ位置となるように、突出部33の中心軸を挟んで対向する位置に二カ所形成されている。ネジ挿通孔731bは、突出部33の中心軸に対して直交するよう外周面に対して垂直に貫通して形成されている。ネジ挿通孔731bは、ネジ部材731cが挿通可能なように、ネジ部材731cよりもわずかに大きな断面形状をなす孔として形成されている。

本実施形態のネジ部材731cとしては、ネジ頭とネジ部との大きさの同じセットスクリューを用いる。ネジ部材731cは、ネジ孔部731aに対して螺合するような形状に形成されている。本実施形態のネジ部材731cは、開口部331にリング部材531がはめ込まれた状態で、ネジ挿通孔731bに挿通されてネジ孔部731aに螺合した状態で、突出部33の外周面から飛び出さないような長さで形成されている。

次に、上記第三実施形態のタイヤ保持装置1の作用について説明する。 上記のようなタイヤ保持装置1では、フィルタ532を開口部331から取付凹部332に嵌め込んだ後に、ネジ孔部731aがネジ挿通孔731bと連通する位置となるように調整しながらリング部材531を開口部331から挿入する。ネジ孔部731aとネジ挿通孔731bとが連通した状態で、突出部33の外周面側からネジ部材731cをネジ挿通孔731bに挿入し、ネジ孔部731aに対して螺合させる。その結果、開口部331においてフィルタ532を挟み込んだ位置でリング部材531の移動が規制され、捕集部73が取り付けられる。

上記のような捕集部73によれば、リング部材531が開口部331から挿入された状態で、ネジ挿通孔731bを挿通したネジ部材731cをネジ孔部731aに対して螺合させることで、突出部33に対するリング部材531の移動を外部から規制することができる。したがって、ネジ部材731cによって突出部33に対するリング部材531の移動を外部から容易に規制することができる。そして、ネジ部材731cを外部から外して規制を解除しなければ、リング部材531を移動させることができない。そのため、開口部331において捕集部73をより強固に取り付けることができる。

《第四実施形態》 次に、図6を参照して第四実施形態の捕集部83について説明する。 第四実施形態においては第一実施形態から第三実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第四実施形態の捕集部83は、フィルタ532の形状について第一実施形態から第三実施形態と相違する。

第四実施形態の捕集部83では、フィルタ532の代わりに、上部支持部本体31側に向かって凸状をなす凸型フィルタ831を有している。本実施形態に凸型フィルタ831は、第二流路F2を流通する空気の流通方向に対して直交するよう水平に形成される水平フィルタ832と、第二流路F2を流通する空気の流通方向に対して傾斜して形成される傾斜フィルタ833と、傾斜フィルタ833の外周側を覆う第一実施形態と同じ縁部532bとを有している。

水平フィルタ832は、凸型フィルタ831の頂部を形成している。本実施形態の水平フィルタ832は、凸型フィルタ831が開口部331に取り付けられた状態で、突出部33の中心軸を中心とする円板状に形成されている。水平フィルタ832は、第一実施形態のフィルタ本体532aと同様に、タイヤTの内部に残留する異物Gを捕集可能な所定の目の粗さを有する網状に形成されている。水平フィルタ832は、第二流路F2を流通する空気の流通方向である鉛直方向に対して最も空気が抜けるように、網目が鉛直方向に対して平行に開放されるように形成されている。本実施形態の水平フィルタ832は、第一実施形態と同様に、フィルタ面が鉛直方向の上下を向くように形成されている。

傾斜フィルタ833は、凸型フィルタ831の傾斜する側部を形成している。本実施形態に傾斜フィルタ833は、中空円錐状に形成され、上部スピンドル3側で水平フィルタ832の外周と一体に接続されている。具体的には、本実施形態の傾斜フィルタ833は、第二流路F2に面し、縁部532bが設けられている外周側に向かうにしたがって、第二流路F2の中央から外側に向かって拡径するよう傾斜する傾斜面833aが形成される。より具体的には、本実施形態の傾斜フィルタ833は、凸型フィルタ831が開口部331に取り付けられた状態で、上部支持部本体31から突出部33の先端に向かうにしたがって、中央側から外周側に向かって拡径するよう形成されている。傾斜フィルタ833は、タイヤTの内部に残留する異物Gを捕集可能な所定の目の粗さを有する網状に形成されている。傾斜フィルタ833は、傾斜面833aに対して直交する方向に最も空気が抜けるように、網目が傾斜面833aに対して直交する方向に開放されるように形成されている。したがって、本実施形態の傾斜フィルタ833では、水平フィルタ832を鉛直方向に対して傾斜して配置した状態のように、傾斜面833aでもあるフィルタ面が、傾斜面833aに対して直交する方向を向くように形成されている。

上記のような捕集部83によれば、凸型フィルタ831において傾斜フィルタ833が、第二流路F2の中央から外側に向かって傾斜する傾斜面833aが形成されるように構成されていることで、第二流路F2を空気とともに鉛直方向の上方から下方に向かって流通する異物Gは、傾斜フィルタ833にぶつかって外周側に転がり落ちる。そのため、凸型フィルタ831で捕集された異物Gは、外周側に寄って堆積することとなり、水平フィルタ832が配置されている第二流路F2の中央付近では異物Gが少ない状態を維持することができる。特に、傾斜フィルタ833では、傾斜面833aの鉛直方向の上方では、異物Gが外周面に転がり落ちて堆積しづらくなるため、空気を流通するためのスペースを高い精度で確保することができる。そのため、空気を流通させるためのスペースを確保し易くなり、より一層安定して空気を供給することができる。

また、凸型フィルタ831において、第二流路F2を流通する空気の流通方向に対して網状をなす傾斜フィルタ833の傾斜面833aが傾斜して配置されている。したがって、傾斜面833aでもあるフィルタ面に対して空気を流通させることで、鉛直方向の上方から第二流路F2を流通してくる空気とともに流れてくる異物Gを効果的に捕集することができる。具体的には、傾斜面833aが鉛直方向に対して傾斜して形成されていることで、傾斜面833aの表面に形成されている網目の開口は、傾斜面833aに対して直交する方向から見た場合よりも鉛直方向から見た場合の方が、投影面積が小さくなる。即ち、鉛直方向に対しては網目を細かくすることができる。そのため、鉛直方向の上方から下方に向かって傾斜フィルタ833にぶつかる異物Gに対する網目の開口の面積が小さくなり、傾斜フィルタ833を通過しづらくなる。一方、空気は、傾斜フィルタ833に対して回り込むように流通することが可能なため、鉛直方向における網目の開口の大きさが小さくとも、流通が妨げられて流量が低下することがない。これにより、空気の流路を確保しながら、効果的に異物Gをフィルタ532で捕集することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

なお、上記実施形態において、フィルタ532や凸型フィルタ831はリング部材531と別体として構成したが、このような構成に限定されるものではなく、リング部材531により開口部331にフィルタ532や凸型フィルタ831が取り付けられればよい。したがって、例えば、フィルタ532や凸型フィルタ831は、リング部材531と一体に構成されていてもよい。このようにフィルタ532や凸型フィルタ831をリング部材531と一体に構成することで、リング部材531ごとフィルタ532や凸型フィルタ831を取り付けることができ、交換等の作業がより容易となる。

また、フィルタ532や凸型フィルタ831は、本実施形態では網状をなしていたが、このような構造に限定されるものではなく、開口部331において、空気を流通させつつ除去したい大きさの異物Gを捕集できる構造であればよい。

さらに、本実施形態では、フィルタ532や凸型フィルタ831は、フィルタ本体532aと縁部532bのように別で構成されているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、フィルタ本体532aや水平フィルタ832や傾斜フィルタ833が、硬質の多孔体のようなフィルタによって構成されて、必要な剛性を有していれば縁部532bのような別部材が無くともよい。

また、捕集部53、63、73、83が、開口部331から外れて突出部33から脱落しないように脱落防止部を設けてもよい。例えば、第一実施形態や第四実施形態のように弾性部材533を用いてリング部材531を開口部331に圧入する場合には、リング部材531と突出部33とをチェーンやワイヤー等の脱落防止部でつないでおくことで、仮にリング部材531が外れても、リング部材531が突出部33から落下してしまうことを防止できる。

さらに、捕集部53、63、73、83の取付構造は上述したような構造に限定されるものでない。例えば、捕集部53、63、73、83は、開口部331において突出部33に一体に形成されていてもよく、別の部材を用いて突出部33に着脱可能とされていてもよい。さらに、第三実施形態のように捕集部73が、着脱可能とする場合には、規制部731に対する規制部材はネジ部材731cに代わり、プランジャの如き出入り可能な突出体であってもよい。

また、本実施形態のタイヤ保持装置1が用いられる装置は、タイヤユニフォーミティマシンに限定されるものではない。例えば、タイヤのバランスを測定するタイヤバランス測定装置のような他のタイヤ試験システムや、加硫機やPCI装置等の下リム24と上リム34とによってタイヤTを支持し、タイヤTの内部に空気を給気したり、タイヤTの内部の空気を排気したりする必要がある装置に用いられてもよい。

T…タイヤ T1…ビード部 100…タイヤ試験システム 1…タイヤ保持装置 2…下部スピンドル(第一支持部) 21…基台 22…下部スピンドル本体 23…挿入部 231…挿入孔 24…下リム(第一リム) 241…下リムリム取付部 242…下リム本体 242a…下リム押圧面 242b…下リム円筒部 3…上部スピンドル(第二支持部) 31…上部スピンドル本体 32…昇降機構部 321…フレーム 322…ボールねじ 324…リムエレベータ 33…突出部 331…開口部 332…取付凹部 333…流通孔 334…係合溝 34…上リム(第二リム) 341…上リム取付部 342…上リム本体 342a…上リム押圧面 342b…上リム円筒部 4…連結部 41…係合爪 5…給排気部 F1…第一流路 F2…第二流路 51…弁部 52…圧力計 G…異物 53、63、73、83…捕集部 531…リング部材 531a…リング部材本体 531b…フランジ部 532…フィルタ 532a…フィルタ本体 532b…縁部 533…弾性部材 10…計測部 11…ロードホイール 12…レール 631…係合部 631a…螺旋状凸部 631b…螺旋状凹部 731…規制部 731a…ネジ孔部 731b…ネジ挿通孔 731c…ネジ部材 831…凸型フィルタ 832…水平フィルタ 833…傾斜フィルタ 833a…傾斜面