特許 5992719 タイヤ空気圧異常検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5992719

(24)【登録日】2016年8月26日

(45)【発行日】2016年9月14日

(54)【発明の名称】タイヤ空気圧異常検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/02 20060101AFI20160901BHJP

【ＦＩ】

   G01M17/02 B

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-95252(P2012-95252)

(22)【出願日】2012年4月19日

(65)【公開番号】特開2013-221905(P2013-221905A)

(43)【公開日】2013年10月28日

【審査請求日】2015年3月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】富士重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100354

【弁理士】

【氏名又は名称】江藤 聡明

(72)【発明者】

【氏名】本間 恵太

【審査官】 北川 創

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５９−１２８４７９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−２３０８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４７５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６６４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２２９７５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １７／００ − １７／０２

Ｂ６２Ｄ ６５／００ − ６５／１８

Ｂ６０Ｃ ２５／００ − ２５／２０

Ｇ０１Ｍ １／００ − １／３８

Ｂ６０Ｃ １９／００ − １９／１２

Ｂ６０Ｂ ３１／００ − ３１／０６

Ｂ６０Ｂ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両生産工程において車輪のタイヤ空気圧の異常を検出するタイヤ空気圧異常検出装置であって、
固定側受けと、押動手段による所定の押圧力で押動移動する可動側受けとによって車輪を挟持クランプする車輪クランプ手段を有し、
前記可動側受けの移動位置を検出する可動側受け位置検出手段と、
該可動側受け位置検出手段により検出される車輪クランプ時の可動側受けの移動位置と予め設定されたタイヤ空気圧規定値との比較結果に基づいてタイヤ空気圧異常を検出する異常検出手段と、を備え、
前記車輪クランプ手段は、バランスウェイト装着装置の反転装置であることを特徴とするタイヤ空気圧異常検出装置。

【請求項2】

車両生産工程において車輪のタイヤ空気圧の異常を検出するタイヤ空気圧異常検出装置であって、
固定側受けと、押動手段による所定の押圧力で押動移動する可動側受けとによって車輪を挟持クランプする車輪クランプ手段を有し、
前記可動側受けの移動位置を検出する可動側受け位置検出手段と、
該可動側受け位置検出手段により検出される車輪クランプ時の可動側受けの移動位置と予め設定されたタイヤ空気圧規定値との比較結果に基づいてタイヤ空気圧異常を検出する異常検出手段と、を備え、
前記車輪クランプ手段は、搬送工程に配置されたことを特徴とするタイヤ空気圧異常検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤ空気圧異常検出装置に関し、特に車両生産工程において車輪のタイヤ空気圧の異常を検出するタイヤ空気圧異常検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車用の車輪は、タイヤマウンティング装置を用いてタイヤのビード部をホイールのリム部に装着し、このタイヤに圧力調整した圧力空気を供給してタイヤを膨らませる。このタイヤ空気圧が調整された車輪は、更にホイールにバランスウェイトを取り付けることで回転バランスが調整される。この回転バランスを調整した車輪が車体組立ラインに供給されて車体に取り付けられる。

【0003】

このホイールに装着されたタイヤに圧縮空気を供給する空気注入装置の一例として特許文献１がある。特許文献１の空気注入装置１１０は、図６に模式的に示すように、ホイール１０１を押さえるホイールシールリング１１１と、タイヤ１０３とリム１０２との間に隙間ｇを形成するようにタイヤ１０３を押圧するタイヤ押え１１２と、ホイールシールリング１１１とタイヤ押え１１２とで区画された空間１１５及び隙間ｇを介してタイヤ１０３内に空気を注入する空気注入手段１１３と、タイヤ空気圧を間接的に検出する内圧検出手段１１４を備える。このように構成された空気注入装置１１０において、ホイールシールリング１１１がホイール１０１を押え、タイヤ押え１１２がタイヤ１０３とリム１０２との間に隙間ｇを形成するようにタイヤ１０３を押圧すると共に、空気注入手段１１３によりホイールシールリング１１１とタイヤ押え１１２とで区画された空間１１５及び隙間ｇを介してタイヤ１０３に空気を注入し、内圧検出手段１１４で検出した圧力に基づいて目標タイヤ圧に設定する。

【0004】

また、車輪にバランスウェイトを取り付けるバランスウェイト装着装置は、例えば特許文献２に開示されるように、リム裏面の開口部が上方に向いた状態でリム裏面にバランスウェイトを取り付けた後、反転機によって車輪を反転させ、リム裏面の開口部が下方を向いた状態でバランスウェイトをホイールに装着する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−１２９７１４号公報

【特許文献2】特開２００６−２６６４３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、タイヤ空気圧が規定圧に設定された車輪は、例えばホイールのリム部とタイヤのビード部に微細なごみが噛みあったり、タイヤにピンホールがあったりするとタイヤ空気圧が低下することがある。

【0007】

このタイヤ空気圧の低下による異常が生じても、完成車検査時のブレーキテストやサイドスリップテストなどの各種台上テストを行うまでは発見されなかった。この完成車検査時にタイヤ空気圧の異常が発見されると、通常のタイヤ取付工程以外の場所で車体から不具合の車輪を外して、再度タイヤ空気圧が調整された車輪を車体に組み付けなければならず、その作業に多大な作業工数が必要となる。

【0008】

そこで、本発明者は、車両生産工程において車輪のタイヤ空気圧が調整された後、車輪にバランスウェイトを取り付けて回転バランスを調整するバランスウェイト装着工程において、バランスウェイト装着装置に設けられた反転装置により固定側押さえと可動側押さえで車輪をクランプして反転する際に、車輪を押圧する可動側押さえのストローク量が車輪のタイヤ空気圧の変化に相応して種々変化することに着目し、タイヤ空気圧の異常を検出することを見出した。

【0009】

従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、車両生産工程において車輪を押圧してクランプする可動側押さえの移動位置の変化に基づいてタイヤ空気圧の異常を検出するタイヤ空気圧異常検出装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成する請求項１に記載のタイヤ空気圧異常検出装置は、車両生産工程において車輪のタイヤ空気圧の異常を検出するタイヤ空気圧異常検出装置であって、固定側受けと、押動手段による所定の押圧力で押動移動する可動側受けとによって車輪を挟持クランプする車輪クランプ手段を有し、前記可動側受けの移動位置を検出する可動側受け位置検出手段と、該可動側受け位置検出手段により検出される車輪クランプ時の可動側受けの移動位置と予め設定されたタイヤ空気圧規定値との比較結果に基づいてタイヤ空気圧異常を検出する異常検出手段と、を備え、前記車輪クランプ手段は、バランスウェイト装着装置の反転装置であることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、車両生産工程において車輪のタイヤ空気圧の異常を検出するタイヤ空気圧異常検出装置であって、固定側受けと、押動手段による所定の押圧力で押動移動する可動側受けとによって車輪を挟持クランプする車輪クランプ手段を有し、前記可動側受けの移動位置を検出する可動側受け位置検出手段と、該可動側受け位置検出手段により検出される車輪クランプ時の可動側受けの移動位置と予め設定されたタイヤ空気圧規定値との比較結果に基づいてタイヤ空気圧異常を検出する異常検出手段と、を備え、前記車輪クランプ手段は、搬送工程に配置されたことを特徴とする。

【0011】

これによると、固定側受けと押動手段により押動付勢される可動側受けを有する車輪クランプ手段に、可動側受け位置検出手段及び異常検出手段を付加する簡単な構成でタイヤ空気圧異常検出装置を構成できる。車両生産工程で押動手段により所定の押圧力で押動移動する可動側受けで車輪を押動して車輪を挟持クランプした際の可動側受けの移動位置と予め設定されたタイヤ空気圧規定値とを比較することでタイヤ空気圧異常が検出できる。

【0012】

これにより、生産工程においてタイヤ空気圧が調整された後にタイヤ空気圧の異常が検出でき、その後の工程において異常なタイヤ空気圧の車輪が車体に組み付けられる不具合を未然に防止できる。

【0015】

また、請求項１及び請求項２は、タイヤ空気圧異常検出装置の具体的配置を示すもので、請求項１はバランスウェイト装着装置の反転装置に配置し、請求項２は搬送装置に配置したものである。

【発明の効果】

【0016】

本発明によると、固定側受けと押動手段により押動付勢される可動側受けを有する車輪クランプ手段に、可動側受け位置検出手段及び異常検出手段を付加する簡単な構成でタイヤ空気圧異常検出装置を構成できる。車両生産工程で押動手段により所定の押圧力で押動移動する可動側受けで車輪を押動して車輪を挟持クランプした際の可動側受けの移動位置と予め設定されたタイヤ空気圧規定値とを比較することでタイヤ空気圧異常が検出できる。これにより、生産工程においてタイヤ空気圧が調整された後にタイヤ空気圧の異常が検出でき、タイヤ空気圧が異常な車輪が車体に組み付けられる不具合が未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施の形態における車両生産工程図である。

【図2】タイヤ空気圧異常検出装置の平面構成説明図である。

【図3】模式的に可動側タイヤ受けを示す図２のＩＩＩ矢視図である。

【図4】タイヤ空気圧異常検出装置の動作フローを示す図である。

【図5】可動側タイヤ受けの説明図である。

【図6】タイヤの空気注入装置の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、車輪のタイヤ空気圧異常検出装置の一実施の形態をバランスウェイトをホイールに取り付けるバランスウェイト装着装置の反転装置に配置した例を図１乃至図５を参照して説明する。

【0019】

図１は車両生産工程図であり、車輪組立工程Ｓ１においてタイヤマウンティング装置によりタイヤ１０３のビード部をホイール１０１のリム部１０２に装着し、工場空気源から供給された圧縮空気を圧力調整した圧力空気を供給してタイヤ１０３を膨らませる。このタイヤ空気圧が規定圧に設定された車輪は搬送工程Ｓ２において搬送コンベヤ等に搭載されてバランスウェイト装着装置に搬送され、次のバランスウェイト装着工程Ｓ３においてバランスウェイト装着装置によりバランスウェイトをホイール１０１に装着して車輪の回転バランスを調整する。そして、回転バランスが調整された車輪は搬送工程Ｓ４において搬送コンベヤ等により車体組立ライン搬送され、車輪組付工程Ｓ５で車体に組み付けられる。

【0020】

図２は、バランスウェイト装着装置において車輪１００の裏表にバランスウェイトを装着するために車輪１００を挟持クランプして反転する反転装置１及びタイヤ空気圧異常検出装置１０の平面構成図、図３は模式的に示す図２のＩＩＩ矢視図である。

【0021】

車輪クランプ手段である反転装置１は、バランスウェイト装着装置に配置された固定側受け２と、この固定側受け２に対して接離する方向に延在する一対のガイドレール４を有し、ガイドレール４に沿って固定側受け２に対して接離方向に移動可能に保持される可動側受け５を備える。固定側受け２に車輪１００のタイヤ１０２が当接する固定側タイヤ受け３を設ける一方、可動側受け５に固定側タイヤ受け３と対向してタイヤ１０３に当接する円筒状の可動側タイヤ受け６が互いに離反して一対設けられる。

【0022】

更に、可動側受け５を固定側タイヤ受け３と可動側タイヤ受け６との間で車輪１００を押圧してクランプする押圧位置と、仮想線５ａ及び６ａで示すように可動側受け５及び可動側タイヤ受け６が固定側受け２及び固定側タイヤ受け３から大きく離反して車輪１００をアンクランプする退避位置との間で移動せしめる押動手段、本実施の形態ではエアシリンダによって構成されるクランプシリンダ７を有する。クランプシリンダ７は、ロッド７ａが可動側受け５に連結され、伸長側圧力室７Ａ及び収縮側圧力室７Ｂに選択的に圧力空気を供給することで伸長或いは収縮動作して可動側タイヤ受け６を押圧位置及び退避位置に移動する。

【0023】

クランプシリンダ７の伸長側圧力室７Ａ及び収縮側圧力室７Ｂが電磁弁等の圧力空気供給切換弁８を介在して圧力空気供給源となるエア供給タンク９に連結する。このエア供給タンク９には、工場空気源から供給される圧縮空気を予め設定された圧力に圧力調整した圧力空気が貯留される。そして、圧力空気供給切換弁８の切り換えによりエア供給タンク９から調圧された圧力空気をクランプシリンダ７の伸長側圧力室７Ａ或いは収縮側圧力室７Ｂに選択的に供給する。伸長側圧力室７Ａに圧力空気を供給することでクランプシリンダ７が伸長して可動側受け５を押圧位置方向に移動し、収縮側圧力室７Ｂに圧力空気を供給することでクランプシリンダ７が収縮して可動側受け５が退避位置方向に移動をする。

【0024】

ここで、予め設定された設定圧力の圧力空気をクランプシリンダ７の伸長側圧力室７Ａに供給して所定の押圧力で押動付勢される可動側タイヤ受け６と固定側タイヤ受け３との間において車輪１００に所定の押圧力を付与して挟持クランプすると、クランプされる車輪１００のタイヤ空気圧が大きいときにはタイヤ１０２の撓み変形が小さく、図２に示す固定側タイヤ受け５と可動側タイヤ受け６との間の距離Ａの変動が小さくクランプシリンダ７のストローク量が比較的小さく、可動側受け５のストローク量Ｓが小さい。一方、タイヤ空気圧が小さいときにタイヤ１０２の撓み変形が大きく固定側タイヤ受け３と可動側タイヤ受け６との間の距離Ａの変動が大きくクランプシリンダ７のストローク量が比較的大きくなり、可動側受け５のストローク量Ｓが大きくなる。即ち、可動側受け５の移動位置とタイヤ空気圧とは相関し、可動側受け５の移動位置と予め設定されたタイヤ空気圧との相関によって車輪１００のタイヤ空気圧が検知できる。

【0025】

このように構成された反転装置１にタイヤ空気圧異常検出装置１０が配置される。タイヤ空気圧異常検出装置１０は、車輪１００をクランプした時の可動側受け５の移動位置を検出する可動側受け位置検出手段となる計測シリンダ１１を備える。計測シリンダ１１はロッド１１ａの先端が可動側受け５に連結され、可動側受け５の移動に伴うロッド１１ａの伸縮移動によって可動側受け５の移動位置を検知する。計測シリンダ１１は異常検出手段１２と接続されており、計測データを異常検出手段１２に出力する。異常検出手段１２は、計測シリンダ１１からの計測データと予め設定された車両の仕様におけるタイヤ空気圧異常判定データＤとを照合して比較の結果に基づいて車輪１００のタイヤ空気圧が規定値か否か、即ちタイヤ空気圧の異常を検出をし、表示装置１３に表示する。

【0026】

例えば、タイヤ空気圧異常判定データＤは、予め設定されたタイヤ空気圧規定値の上限値の圧力空気を注入した車輪１００を、設定された圧力空気をクランプシリンダ７の伸長側圧力室７Ａに供給して可動側タイヤ受け６と固定側タイヤ受け３の間で挟持クランプした際の可動側受け５の移動位置を計測シリンダ１１で計測した計測値をタイヤ空気圧規定値の空気圧上限値Ｌ１と設定し、タイヤ空気圧規定値の下限値の圧力空気を注入した車輪１００を、設定された圧力空気をクランプシリンダ７の伸長側圧力室７Ａに供給して所定の押圧力で可動側タイヤ受け６と固定側タイヤ受け３との間で挟持クランプした時の可動側受け５の移動位置を計測シリンダ１１で計測した計測値を空気圧下限値Ｌ２と設定する。

【0027】

一方、判定対象となる車輪１００を、設定された圧力空気をクランプシリンダ７の伸長側圧力室７Ａに供給して所定の押圧力で押動付勢された可動側タイヤ受け６と固定側タイヤ受け３で挟持クランプした時の可動側受け５の移動位置を計測シリンダ１１で計測した計測値を検知値ＬＴとする。この検知値ＬＴとタイヤ空気圧異常判定データＤと照合して比較し、その結果に基づいて検知値ＬＴが空気圧上限値Ｌ１と空気圧下限値Ｌ２の範囲（空気圧上限値Ｌ１≧検知値ＬＴ≧空気圧下限値Ｌ２）か、否かを判定する。これら、空気圧上限値Ｌ１及び空気圧上限値Ｌ２は、車両の仕様及び車輪１０の仕様によって種々設定される。

【0028】

次に、図４に示す動作フローを参照して作動を説明する。

【0029】

車輪搬入工程Ｓ１１において、図２に可動側受け５及び可動側タイヤ受け５が仮想線５ａ、６ａで示されるように退避位置に保持された状態で反転装置１の固定側タイヤ受け３と可動側タイヤ受け６ａとの間に、車輪組立工程Ｓ１において組み立てられ、タイヤ空気圧が規定圧に設定された車輪１００をタイヤ１０３が固定側タイヤ受け３に当接した状態で搬入する。

【0030】

しかる後、車輪クランプ工程Ｓ１２において圧力空気供給切換弁８を切り換えて設定圧力に設定されたエア供給タンク９からの圧力空気をクランプシリンダ７の伸長側圧力室７Ａに供給する。伸長側圧力室７Ａへの圧力空気の供給に伴ってクランプシリンダ７が伸長して可動側受け５が退避位置から押圧位置に向けて移動して可動側タイヤ受け６が車輪１００のタイヤ１０３に押圧して固定側タイヤ受け３と可動側タイヤ受け６とにより所定の押圧力で挟持クランプする。このとき固定側タイヤ受け３と一対の可動側タイヤ受け６とにより押圧してクランプされた車輪１００はタイヤ１０３に供給されたタイヤ空気圧に相応して撓み変形する。

【0031】

一方、ストローク位置検出工程Ｓ１３においてタイヤ１０３の歪み変形に伴う可動側受け５の移動位置を計測シリンダ１１により検知し、その検知値ＬＴが計測データとして異常検出手段１２に逐次送られる。

【0032】

固定側タイヤ受け３と可動側タイヤ受け６により所定の押圧力でクランプした後、そのクランプによりタイヤ空気圧の変化が抑制されて安定する所定時間、例えば３秒経過した後にタイヤ空気圧照合工程Ｓ１４に移行し、タイヤ空気圧照合工程において異常検出手段１２により計測データの検知値ＬＴと予め設定された対応する車両及び車輪の仕様におけるタイヤ空気圧異常判定データＤとを照合する。この照合に基づいてタイヤ空気圧異常判定工程Ｓ１５において検知値ＬＴとタイヤ空気圧規定値とを比較し、比較結果に基づいて検知値ＬＴが空気圧規定値の空気圧上限値Ｌ１と空気圧下限値Ｌ２の範囲（空気圧上限値Ｌ１≧検知値ＬＴ≧空気圧下限値Ｌ２）か、否かを判定する。

【0033】

この判定が範囲外（空気圧上限値Ｌ１＜検知値ＬＴ＜空気圧下限値Ｌ２）においてＮＧ、即ち検知値ＬＴが空気圧上限値Ｌ１と空気圧下限値Ｌ２の範囲外でありタイヤ空気圧が過剰または過少であり、タイヤ空気圧が異常であると判定したときには、異常表示工程Ｓ１６において表示装置１３に異常を表示すると共に警報を発し、作業者に知らせる。これにより作業者が車輪のタイヤ空気圧が異常であることをチェックし、異常リセット操作により反転装置１の作動を中止する中止工程Ｓ１７に移行して圧力空気供給切換弁８を切り換え、クランプシリンダ７の収縮側圧力室７Ｂに圧力空気を供給してクランプシリンダ７を収縮して可動側受け５を退避位置に移動させて車輪１００をアンクランプし、車輪搬出工程Ｓ１８に移行して車輪１００を搬出する。

【0034】

一方、タイヤ空気圧異常判定工程Ｓ１５で比較結果に基づいてＯＫ、即ち検知値ＬＴがタイヤ空気圧規定値の空気圧上限値Ｌ１と空気圧下限値Ｌ２の範囲（空気圧上限値Ｌ１≧検知値ＬＴ≦空気圧下限値Ｌ２）と判定したときにはバランスウェイト装置による通常の作動を実行する。

【0035】

従って、本実施の形態によると、固定側受け２とクランプシリンダ７の伸縮によって押動する可動側受け５とを備え、クランプシリンダ７によって押動する可動側受け５と固定側受け２とで車輪１００をクランプして車輪１００を反転する反転装置１に、可動側受け５の移動位置を検知する計測シリンダ１１を設けると共に、車輪１００を押圧してクランプする可動側受け５の移動位置を計測シリンダ１１で検知して異常検出手段１２においてその検知した計測値ＬＴと予め設定されたタイヤ空気圧判定データＤのタイヤ空気圧規定値との比較結果によりタイヤ空気圧の異常を判定する簡単な構成によってタイヤ空気圧異常検出装置１０が構成できる。また、この異常検出手段は安価なＰＣによって構成でき、既存の反転装置１を変更することなく計測シリンダ１１及び異常検出手段１２を付加する簡単な構成であり、製造コストやランニングコストの増大を招くことなくタイヤ空気圧検知装置を構成することができる。

【0036】

更に、生産工程においてタイヤ１０２に圧力空気を供給してタイヤ空気圧が調整された後で、かつ車輪１００を車体組立ラインに供給する前のバランスウェイト装着工程において車輪１００のタイヤ空気圧の異常が検知でき、車体組立工程においてタイヤ空気圧が異常な車輪が車体に取り付けられる不具合の発生が未然に防止できる。これにより、従来行われていた完成車検査時にタイヤ空気圧異常の発見によるタイヤ取付工程以外の場所で車体から不具合のタイヤ組付体を外して、再度タイヤ組立体を車体に組み付ける等の作業がなくなり作業工数の大幅な低減が可能になり生産コストの低減が得られる。

【0037】

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば上記実施の形態では押動手段としてエアシリンダによって構成されるクランプシリンダを用いたが、油圧シリンダによって構成することができる。上記実施の形態では車輪１０１のタイヤ１０２を押圧する可動側タイヤ受け６を円筒状に形成したが、図５に示すように円筒状のタイヤ受部６Ａの周囲に環状に突出する当接部６Ｂを複数形成することで、車輪１００をクランプする際、タイヤ１０３を当接部６Ｂが局部的に当接して押圧することでタイヤ１０３との接触面積が小さくなりタイヤ１０３の撓みが増大して、可動側受け５のストローク量を増大させることもできる。可動側受け位置検出手段においても計測シリンダに限定される他の種々の計測手段によって構成することができる。

【0038】

また、押動手段及び異常検出手段等によって構成されるタイヤ空気圧異常検出装置１０は、バランスウェイト装着装置の反転装置１に限らず、タイヤ空気圧が調整された車輪１００をクランプする搬送装置やバランスウェイト装着装置からベルトコンベヤ等に移載する移載装置等の搬送装置に配設することもできる。

【符号の説明】

【0039】

１ 反転装置（車輪クランプ手段）
２ 固定側受け
３ 固定側タイヤ受け
５ 可動側受け
６ 可動側タイヤ受け
７ クランプシリンダ（押動手段）
７Ａ 伸長側圧力室
７Ｂ 収縮側圧力室
９ エア供給タンク
１０ タイヤ空気圧異常検出装置
１１ 計測シリンダ（可動側受け位置検出手段）
１２ 異常検出手段
１００ 車輪
１０１ ホイール
１０３ タイヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】