特開 2024-99426 タイヤ試験機およびタイヤ試験方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024099426

(43)【公開日】2024-07-25

(54)【発明の名称】タイヤ試験機およびタイヤ試験方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/02 20060101AFI20240718BHJP

   G01M 1/16 20060101ALI20240718BHJP

   B60C 19/00 20060101ALI20240718BHJP

【ＦＩ】

G01M17/02

G01M1/16

B60C19/00 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023003366

(22)【出願日】2023-01-12

(71)【出願人】

【識別番号】000150729

【氏名又は名称】株式会社長浜製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002310

【氏名又は名称】弁理士法人あい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】住谷 敬志

【テーマコード（参考）】

2G021

3D131

【Ｆターム（参考）】

2G021AB01

2G021AC03

2G021AC19

2G021AD06

2G021AF09

3D131BC55

3D131BC57

3D131LA22

(57)【要約】

【課題】上下スピンドルの嵌合時の損傷を抑制しながら、効率的に両スピンドルを嵌合させ試験を開始することが可能なタイヤ試験機およびタイヤ試験方法を提供する。
【解決手段】タイヤ試験機１は、下スピンドル２１と、上スピンドル２２と、昇降ユニット５０と、ロック部２Ｒと、上スピンドル回転支持部２２０とを備える。上スピンドル回転支持部２２０は、昇降ユニット５０に支持され、下スピンドル２１の受入部Ｘに対する挿入部２２２の挿入時に上スピンドル２１が中心軸と直交する移動面に沿って微動することを許容する一方、挿入部２２２の挿入後に上スピンドル２１の前記微動を阻止することが可能なように、上スピンドル２１を回転可能に支持する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤを回転中心軸回りに回転させ前記タイヤに所定の試験を行うタイヤ試験機であって、
円柱状の挿入部を有し、前記タイヤに装着される上リムを保持し、前記上リムを介して前記タイヤを支持する上スピンドルと、
前記挿入部を受け入れ可能な円筒状の受入部を有し、前記上リムの反対側で前記タイヤに装着される下リムを保持し、前記下リムを介して前記タイヤを支持する下スピンドルと、
前記挿入部を前記受入部に対して挿脱するように、前記上スピンドルを前記下スピンドルに対して昇降させることが可能な昇降部と、
前記上リムと前記下リムとの間隔が所定の間隔となるように、前記挿入部と前記受入部とをロックすることが可能なロック部と、
前記昇降部に支持され、前記受入部に対する前記挿入部の挿入時に前記上スピンドルが前記挿入部の中心軸と直交する移動面に沿って微動することを許容する一方、前記挿入部の挿入後に前記上スピンドルの前記微動を阻止することが可能なように、前記上スピンドルを回転可能に支持する上スピンドル回転支持部と、
を備える、タイヤ試験機。

【請求項2】

前記上スピンドル回転支持部は、
前記昇降部に固定された固定部と、
前記固定部上に載置され、前記固定部に対して前記移動面に沿った第１方向に相対移動可能な第１支持体と、
前記第１支持体上に載置され、前記第１支持体に対して前記移動面に沿った前記第１方向と直交する第２方向に相対移動可能であり、前記上スピンドルを支持する第２支持体と、
を有する、請求項１に記載のタイヤ試験機。

【請求項3】

前記固定部には固定ピン孔が形成され、前記第１支持体には第１ピン孔が形成され、前記第２支持体には第２ピン孔が形成されており、
前記上スピンドル回転支持部は、前記固定ピン孔と前記第１ピン孔と前記第２ピン孔とに挿通されることで、前記固定部に対する前記第１支持体および前記第２支持体の相対移動を阻止する移動阻止ピンを更に備える、請求項２に記載のタイヤ試験機。

【請求項4】

前記上スピンドル回転支持部は、
前記第１支持体が前記固定部に対して前記第１方向に相対移動可能なように、前記固定部と前記第１支持体との間に介在する第１クロスローラガイドと、
前記第２支持体が前記第１支持体に対して前記第２方向に相対移動可能なように、前記第１支持体と前記第２支持体との間に介在する第２クロスローラガイドと、
を更に有する、請求項２に記載のタイヤ試験機。

【請求項5】

前記中心軸に沿って見た場合、前記挿入部が前記受入部に対して前記中心軸回りの所定の回転位置に配置されたときに前記挿入部が前記受入部に挿入可能であり、
前記ロック部は、前記挿入部が前記受入部に挿入され前記中心軸回りに所定の角度分だけ相対回転されると、前記挿入部と前記受入部とをロックすることが可能であり、
前記上スピンドルを前記所定の回転位置に拘束することが可能な回転拘束部と、
前記上スピンドルの前記中心軸回りの回転位置を検知可能な回転検知部と、
前記回転検知部の検知結果に応じて前記挿入部が前記所定の回転位置に至るまで前記上スピンドルを前記下スピンドルに対して相対回転させることが可能な回転機構と、
を更に備える、請求項１に記載のタイヤ試験機。

【請求項6】

前記回転機構は、前記下スピンドルを前記受入部の中心軸回りに回転させることで、前記上スピンドルを前記下スピンドルに対して相対回転させる、請求項５に記載のタイヤ試験機。

【請求項7】

前記上スピンドル回転支持部は、上下一対のアンギュラーベアリングにより前記上スピンドルを回転可能に支持する、請求項１乃至６の何れか１項に記載のタイヤ試験機。

【請求項8】

円柱状の挿入部を有し、前記タイヤに装着される上リムを保持し、前記上リムを介して前記タイヤを支持する上スピンドルと、前記挿入部を受け入れ可能な円筒状の受入部を有し、前記上リムの反対側で前記タイヤに装着される下リムを保持し、前記下リムを介して前記タイヤを支持する下スピンドルとを備え、タイヤを回転中心軸回りに回転させ前記タイヤに所定の試験を行うタイヤ試験方法であって、
前記上スピンドルを昇降させることが可能な昇降部に対して、前記上スピンドルが前記挿入部の中心軸回りに相対回転することを阻止する第１相対回転阻止工程と、
前記下リムと前記上リムとの間に前記タイヤを配置した状態で、前記上スピンドルが前記下スピンドルに対して前記挿入部の中心軸と直交する移動面に沿って微動することを許容する第１微動許容工程と、
前記昇降部による前記上スピンドルの下降によって前記上スピンドルの前記挿入部を前記下スピンドルの前記受入部に挿入し、前記下リムと前記上リムとによって前記タイヤを挟む挿入工程と、
前記上スピンドルの前記移動面に沿った前記微動を阻止する微動阻止工程と、
前記上リム、前記タイヤおよび前記下リムで囲まれた空間にエアを導入するエア導入工程と、
前記昇降部に対して、前記上スピンドルが前記挿入部の中心軸回りに相対回転することを許容する相対回転許容工程と、
前記上スピンドル、前記タイヤおよび前記下スピンドルを一体回転させて前記試験を行う試験工程と、
前記昇降部に対して、前記上スピンドルが前記挿入部の中心軸回りに相対回転することを再度阻止する第２相対回転阻止工程と、
前記空間からエアを排出するエア排出工程と、
前記上スピンドルが前記下スピンドルに対して前記移動面に沿って微動することを再度許容する第２微動許容工程と、
前記昇降部による前記上スピンドルの上昇によって前記上スピンドルの前記挿入部を前記下スピンドルの前記受入部から脱離する脱離工程と、
を備えるタイヤ試験方法。

【請求項9】

前記第１微動許容工程および前記第２微動許容工程は、第１支持体が前記昇降部に固定された固定部に対して前記移動面に沿った第１方向に相対移動することを許容するとともに、前記上スピンドルを支持する第２支持体が前記第１支持体に対して前記移動面に沿った前記第１方向と直交する第２方向に相対移動することを許容することを含み、
前記微動阻止工程は、前記第１支持体が前記固定部に対して前記第１方向に相対移動することを阻止するとともに、前記第２支持体が前記第１支持体に対して前記第２方向に相対移動することを阻止することを含む、請求項８に記載のタイヤ試験方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤに所定の試験を行うためのタイヤ試験機およびタイヤ試験方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、タイヤのユニフォミティなどを測定するタイヤ試験機が知られている。当該タイヤ試験機は、タイヤを上下方向に延びる回転中心軸回りに回転可能に支持するスピンドルと、スピンドルの回転中心軸と平行な回転中心軸回りに回転可能に支持され且つタイヤの外周面に当接可能とされた回転ドラムと、回転ドラムに加わる荷重を計測可能なロードセルと、を有する。

【0003】

スピンドルに装着されたタイヤに空気が充填されタイヤの外周面に回転ドラムが押し付けられると、タイヤがスピンドルによって回転され、ロードセルがタイヤの荷重変動データを計測する。計測された荷重変動データに基づいて、タイヤの均一性（ユニフォミティ）が評価される。スピンドルは、上スピンドルと下スピンドルとを有する。タイヤをスピンドルに装着する際には、タイヤサイズに応じた上リムおよび下リムがタイヤの両側面にそれぞれ装着され、これらのリムを介してスピンドルがタイヤを回転可能に支持する。

【0004】

特許文献１には、上リムと下リムとの間隔を調整可能なタイヤ試験機が開示されている。具体的に、当該タイヤ試験機は、内部空間を有し、下リムを支持する円筒状の下スピンドルと、上リムを支持する円柱状の上スピンドルとを備える。下スピンドルは内部にロックピースを有する。挿入部の内部空間への挿入量が調整され、ロックピースの複数のロック係合部と、挿入部の複数の挿入係合部とが係合することで、タイヤの幅に応じて下リムと上リムとの間隔が調整される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２１－１５６６０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載された技術では、上スピンドルの挿入部を下スピンドルの内部空間に挿入する前に、予め両スピンドルの中心軸を精度良く合わせる必要があった。両スピンドルの中心軸同士がずれている、又は、相対的に傾いている場合、嵌め合い面にかじりや焼き付きが生じて、スピンドルに傷が生じやすくなる。また、このような傷を避けるために、中心軸を合わせるためには、多くの手間と作業時間が必要になり、効率的な試験を行うことが難しいという問題があった。

【0007】

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、上下スピンドルの嵌合時の損傷を抑制しながら、効率的に両スピンドルを嵌合させ試験を開始することが可能なタイヤ試験機およびタイヤ試験方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によって提供されるのは、タイヤを回転中心軸回りに回転させ前記タイヤに所定の試験を行うタイヤ試験機であって、円柱状の挿入部を有し、前記タイヤに装着される上リムを保持し、前記上リムを介して前記タイヤを支持する上スピンドルと、前記挿入部を受け入れ可能な円筒状の受入部を有し、前記上リムの反対側で前記タイヤに装着される下リムを保持し、前記下リムを介して前記タイヤを支持する下スピンドルと、前記挿入部を前記受入部に対して挿脱するように、前記上スピンドルを前記下スピンドルに対して昇降させることが可能な昇降部と、前記上リムと前記下リムとの間隔が所定の間隔となるように、前記挿入部と前記受入部とをロックすることが可能なロック部と、前記昇降部に支持され、前記受入部に対する前記挿入部の挿入時に前記上スピンドルが前記挿入部の中心軸と直交する移動面に沿って微動することを許容する一方、前記挿入部の挿入後に前記上スピンドルの前記微動を阻止することが可能なように、前記上スピンドルを回転可能に支持する上スピンドル回転支持部と、を備える。

【0009】

本構成によれば、上スピンドルの挿入部の挿入時に、挿入部の中心軸と受入部の中心軸とがずれている場合であっても、挿入部の外周面が受入部の内周面に沿ってスムーズに挿入されるように、上スピンドルが前記移動面に沿って微動することができる。この結果、挿入部の挿入時に、嵌め合い面にかじりや焼き付きが生じて各スピンドルに傷が生じることを抑止することができ、中心軸を合わせるために必要であった多くの手間と作業時間を削減でき、速やかにタイヤ試験を開始することができる。また、挿入部の挿入後には、上スピンドルの微動が阻止されるため、タイヤの試験時に下スピンドルおよび上スピンドルを安定して一体で回転させることができる。これにより、タイヤのユニフォミティほかの所定試験の繰り返し精度が向上する。

【0010】

上記の構成において、前記上スピンドル回転支持部は、前記昇降部に固定された固定部と、前記固定部上に載置され、前記固定部に対して前記移動面に沿った第１方向に相対移動可能な第１支持体と、前記第１支持体上に載置され、前記第１支持体に対して前記移動面に沿った前記第１方向と直交する第２方向に相対移動可能であり、前記上スピンドルを支持する第２支持体と、を有するものでもよい。

【0011】

本構成によれば、第１支持体および第２支持体がもたらす互いに直交する２つの方向への上スピンドルの移動構造によって、上スピンドルの前記移動面に沿った微動を容易かつスムーズに実現することができる。

【0012】

上記の構成において、前記固定部には固定ピン孔が形成され、前記第１支持体には第１ピン孔が形成され、前記第２支持体には第２ピン孔が形成されており、前記上スピンドル回転支持部は、前記固定ピン孔と前記第１ピン孔と前記第２ピン孔とに挿通されることで、前記固定部に対する前記第１支持体および前記第２支持体の相対移動を阻止する移動阻止ピンを更に備えるものでもよい。

【0013】

本構成によれば、各支持体および固定部に形成されたピン孔に移動阻止ピンを挿入することで、上スピンドルの微動を簡単な構成で容易に阻止することができる。これは、第１支持体および第２支持体が互いに直交する２つの方向へのみ移動することができるので、回転方向のずれが生じず移動阻止ピンを挿入しやすいことによる。

【0014】

上記の構成において、前記上スピンドル回転支持部は、前記第１支持体が前記固定部に対して前記第１方向に相対移動可能なように、前記固定部と前記第１支持体との間に介在する第１クロスローラガイドと、前記第２支持体が前記第１支持体に対して前記第２方向に相対移動可能なように、前記第１支持体と前記第２支持体との間に介在する第２クロスローラガイドと、を更に有するものでもよい。

【0015】

本構成によれば、第１支持体および第２支持体の移動のためにクロスローラガイドを用いることで、公知の金属摺動ガイドや無給油低摩擦プレートのような摺動ガイドと比較して摩擦力を小さくすることができるため、上スピンドルの微動をスムーズに実現し、各スピンドルに傷が入ることをより確実に抑止することができる。加えて、クロスローラガイドは許容荷重が大きいので、大きな荷重がかかるタイヤ試験機の微動機構として極めて好適である。

【0016】

上記の構成において、前記中心軸に沿って見た場合、前記挿入部が前記受入部に対して前記中心軸回りの所定の回転位置に配置されたときに前記挿入部が前記受入部に挿入可能であり、前記ロック部は、前記挿入部が前記受入部に挿入され前記中心軸回りに所定の角度分だけ相対回転されると、前記挿入部と前記受入部とをロックすることが可能であり、前記上スピンドルを前記所定の回転位置に拘束することが可能な回転拘束部と、前記上スピンドルの前記中心軸回りの回転位置を検知可能な回転検知部と、前記回転検知部の検知結果に応じて前記挿入部が前記所定の回転位置に至るまで前記上スピンドルを前記下スピンドルに対して相対回転させることが可能な回転機構と、を更に備えるものでもよい。

【0017】

本構成によれば、回転拘束部によって上スピンドルを所定の回転位置に拘束して、上スピンドルの挿入動作を安定して行うことができる。また、上スピンドルの拘束が解除された状態で、上スピンドルが回転した場合には、回転検知部の検知結果に基づいて上スピンドルを下スピンドルに対して相対回転させることができる。このため、下スピンドルと上スピンドルとを互いの嵌め合い位置に位置決めでき、機械を停止させることなく確実な操業ができる。

【0018】

上記の構成において、前記回転機構は、前記下スピンドルを前記受入部の中心軸回りに回転させることで、前記上スピンドルを前記下スピンドルに対して相対回転させるものでもよい。

【0019】

本構成によれば、上下スピンドルの嵌め合いを円滑化し、かつ、上スピンドルの回転装置を省略することができる。特に、タイヤ試験時に各スピンドルを回転させるための下スピンドルの回転機構を利用することで、タイヤ試験機の装置構成を簡素化することができる。

【0020】

上記の構成において、前記上スピンドル回転支持部 は、上下一対のアンギュラーベアリングにより前記上スピンドルを回転可能に支持するものでもよい。

【0021】

本構成によれば、前記上下一対のアンギュラーベアリングが、ラジアル荷重とアキシアル荷重を同時に支えることができ、かつ、所望の方向にある程度傾くことができるため、前記上スピンドルの微動と相乗的に作用して、前記上スピンドルの昇降時に発生するキズをより確実に防止することができる。

【0022】

本発明によって提供されるのは、円柱状の挿入部を有し、前記タイヤに装着される上リムを保持し、前記上リムを介して前記タイヤを支持する上スピンドルと、前記挿入部を受け入れ可能な円筒状の受入部を有し、前記上リムの反対側で前記タイヤに装着される下リムを保持し、前記下リムを介して前記タイヤを支持する下スピンドルとを備え、タイヤを回転中心軸回りに回転させ前記タイヤに所定の試験を行うタイヤ試験方法であって、前記上スピンドルを昇降させることが可能な昇降部に対して、前記上スピンドルが前記挿入部の中心軸回りに相対回転することを阻止する第１相対回転阻止工程と、前記下リムと前記上リムとの間に前記タイヤを配置した状態で、前記上スピンドルが前記下スピンドルに対して前記挿入部の中心軸と直交する移動面に沿って微動することを許容する第１微動許容工程と、前記昇降部による前記上スピンドルの下降によって前記上スピンドルの前記挿入部を前記下スピンドルの前記受入部に挿入し、前記下リムと前記上リムとによって前記タイヤを挟む挿入工程と、前記上スピンドルの前記移動面に沿った前記微動を阻止する微動阻止工程と、前記上リム、前記タイヤおよび前記下リムで囲まれた空間にエアを導入するエア導入工程と、前記昇降部に対して、前記上スピンドルが前記挿入部の中心軸回りに相対回転することを許容する相対回転許容工程と、前記上スピンドル、前記タイヤおよび前記下スピンドルを一体回転させて前記試験を行う試験工程と、前記昇降部に対して、前記上スピンドルが前記挿入部の中心軸回りに相対回転することを再度阻止する第２相対回転阻止工程と、前記空間からエアを排出するエア排出工程と、前記上スピンドルが前記下スピンドルに対して前記移動面に沿って微動することを再度許容する第２微動許容工程と、前記昇降部による前記上スピンドルの上昇によって前記上スピンドルの前記挿入部を前記下スピンドルの前記受入部から脱離する脱離工程と、を備える。

【0023】

本方法によれば、上スピンドルの挿入部の挿入時に、挿入部の中心軸と受入部の中心軸とがずれている場合であっても、挿入部の外周面が受入部の内周面に沿ってスムーズに挿入されるように、上スピンドルが前記移動面に沿って微動することができ、中心軸を合わせるために必要であった多くの手間と作業時間を削減でき、速やかにタイヤ試験を開始することができる。この結果、挿入部の挿入時に、嵌め合い面にかじりや焼き付きが生じて各スピンドルに傷が生じることを抑止することができる。また、挿入部の挿入後には、上スピンドルの微動が阻止されるため、タイヤの試験時に下スピンドルおよび上スピンドルを軸心を保ったまま回転させることができる。これにより、タイヤのユニフォミティほかの所定試験の繰り返し精度が向上する。

【0024】

上記の構成において、前記第１微動許容工程および前記第２微動許容工程は、第１支持体が前記昇降部に固定された固定部に対して前記移動面に沿った第１方向に相対移動することを許容するとともに、前記上スピンドルを支持する第２支持体が前記第１支持体に対して前記移動面に沿った前記第１方向と直交する第２方向に相対移動することを許容することを含み、前記微動阻止工程は、前記第１支持体が前記固定部に対して前記第１方向に相対移動することを阻止するとともに、前記第２支持体が前記第１支持体に対して前記第２方向に相対移動することを阻止することを含むものでもよい。

【0025】

本方法によれば、第１支持体および第２支持体がもたらす互いに直交する２つの方向への上スピンドルの移動構造によって、上スピンドルの前記移動面に沿った微動を容易かつスムーズに実現することができ、機械を停止させることなく確実な操業ができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、上下スピンドルの嵌合時の損傷を抑制しながら、効率的に両スピンドルを嵌合させ試験を開始することが可能なタイヤ試験機およびタイヤ試験方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機の平面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機の側面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機の正面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機の下スピンドルおよび上スピンドルに下リムおよび上リムがそれぞれ支持された状態の断面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機の上スピンドルの上部周辺の斜視図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機の上スピンドルの上部周辺の側断面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機の上スピンドルの上部周辺の断面斜視図である。

【図8】本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機の上スピンドルの上部周辺の別の断面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明のタイヤ試験機１の一実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。図１、図２および図３は、本実施形態に係るタイヤ試験機１の平面図、側面図および正面図である。なお、以後の各図面では、タイヤ試験機１の前方に立つ作業者の視点を基準に、前後、上下および左右の各方向が示されているが、当該方向は本発明に係るタイヤ試験機の使用態様を限定するものではない。

【0029】

タイヤ試験機１は、本体フレーム１Ｓと、スピンドル２と、下スピンドル回転駆動部２Ｋ（図３）（回転機構）と、タイヤ搬送機構３と、回転ドラム４と、昇降ユニット５０（昇降部）と、マーキングユニット６０（図３）と、不図示のドラム移動機構およびロードセルと、を備える。タイヤ試験機１は、所定のタイヤ試験位置Ｐにおいてタイヤの回転中心軸が上下方向に延びる姿勢である水平姿勢とされた前記タイヤを前記タイヤ回転中心軸回りに回転させ前記タイヤに所定の試験を行う。

【0030】

本体フレーム１Ｓは、タイヤ試験機１の略中央部に配置されており、その内部にタイヤ試験位置Ｐが形成されている。また、本体フレーム１Ｓは、スピンドル２を回転可能に支持する。本体フレーム１Ｓは、下フレーム１００（図２、図３）と、ベースフレーム１０１（図２）と、アッパーフレーム１０２（図２）と、を有する。

【0031】

スピンドル２は、タイヤ試験位置Ｐにおいて上下方向に延びる基準回転中心軸２Ｓ回りにタイヤを回転可能に支持する。スピンドル２は、下スピンドル２１と、上スピンドル２２と、を有する（図３）。

【0032】

タイヤ搬送機構３は、平面視でタイヤ試験位置Ｐを通るように水平な搬送方向Ｄ１に沿って配設されており、水平姿勢とされたタイヤをタイヤ試験位置Ｐに搬入することが可能である一方、タイヤをタイヤ試験位置Ｐから搬送方向Ｄ１に沿って搬出することが可能とされている。

【0033】

回転ドラム４は、本体フレーム１Ｓのベースフレーム１０１の内側に回転可能に支持されている。回転ドラム４は、タイヤ搬送機構３で搬送されるタイヤの搬送方向Ｄ１とほぼ直交する方向（前後方向）において、タイヤ試験位置Ｐ（スピンドル２）に所定の間隔をおいて対向して配置されている。この回転ドラム４は、スピンドル２の基準回転中心軸２Ｓと平行な方向（上下方向）に延びる回転中心軸回りに回転自在とされた円筒状の部材であり、その外周面にはタイヤが走行する模擬路面４Ａ（図１）が形成されている。模擬路面４Ａがタイヤの外周面に当接することで、回転ドラム４がタイヤに従動して回転する。回転ドラム４の側方にはこの回転ドラム４を水平方向に押し動かす不図示のドラム移動機構が設けられており、ドラム移動機構は、回転ドラム４をタイヤに対して接近および離脱することができる。

【0034】

ロードセル（荷重測定器）は、回転ドラム４の回転中心軸の上下延長線上にそれぞれ配置され、回転ドラム４がタイヤから受ける荷重を測定する。ロードセルは、回転ドラム４を本体フレーム１Ｓに支持するために用いられており、回転ドラム４の上部と下部とに１つずつ配備され、回転ドラム４に作用するタイヤ荷重方向とタイヤ軸心方向の２軸の荷重を測定する。すなわち、本実施形態に係るタイヤ試験機１は、回転ドラム４をスピンドル２に近接させ、回転ドラム４の模擬路面４Ａにタイヤを接触させつつタイヤ回転時の荷重変動をロードセルで計測することで、タイヤの均一性を評価するタイヤユニフォミティマシンとして構成されている。

【0035】

タイヤ搬送機構３は、ベルトコンベア式の構造からなる。タイヤ搬送機構３は、搬入コンベア７と、搬送コンベア８と、搬出コンベア９と、搬入フレーム７Ｓと、搬出フレーム９Ｓと、を有する。図１では、タイヤが右側（上流側）から左側（下流側）に向かって搬送される。

【0036】

搬入コンベア７は、タイヤをタイヤ試験位置Ｐに向かって搬送する。搬入コンベア７によって搬送されたタイヤは、搬送コンベア８の上流側部分に受け渡される。搬送コンベア８は、搬入コンベア７からタイヤを受け入れるとともに、タイヤをタイヤ試験位置Ｐに搬入する。搬送コンベア８は、タイヤをタイヤ試験位置Ｐにおいて一時停止させる。その後、タイヤに所定の試験が施されると、搬送コンベア８は、タイヤを更に下流側に搬送する。搬送コンベア８によって搬送されたタイヤは、搬出コンベア９に受け渡される。搬出コンベア９は、搬送コンベア８からタイヤを受け入れるとともに、タイヤを更に下流側に搬送する。

【0037】

なお、搬入コンベア７、搬送コンベア８および搬出コンベア９は、タイヤ搬送機構３が有する不図示の駆動部によって駆動される。更に、搬送コンベア８は、前記駆動部に含まれる不図示のエアシリンダよって昇降可能とされている。タイヤ試験位置Ｐに搬入されたタイヤは、搬送コンベア８の下降によって下スピンドル２１に受け渡される。図３では、搬送コンベア８が最も下方の下方位置に移動した状態が示されている。搬送コンベア８が最も上方の上方位置に移動されると、搬送コンベア８は搬入コンベア７および搬出コンベア９と同じ高さに配置され、タイヤを搬送可能となる。

【0038】

搬入フレーム７Ｓは、搬入コンベア７を支持しており、搬出フレーム９Ｓは、搬出コンベア９を支持している。また、搬出フレーム９Ｓは、タイヤ試験位置Ｐにおける試験結果に応じてタイヤに所定のマーキングを施すマーキングユニット６０（図３）も支持している。

【0039】

昇降ユニット５０は、昇降フレーム５０１により上スピンドル２２を昇降可能かつ回転可能に支持する。特に、昇降ユニット５０は、上スピンドル２２の後記の挿入部２２２を下スピンドル２１の受入部Ｘに対して挿脱するように、上スピンドル２２を下スピンドル２１に対して昇降させる。昇降ユニット５０は、図２のアッパーフレーム１０２の一対のガイドフレーム１０２Ａに沿って上下に移動することが可能である。昇降ユニット５０とガイドフレーム１０２Ａとの間には不図示のリニアガイドが設けられている。このため、昇降ユニット５０の上下方向以外の方向の動きが拘束される。

【0040】

また、昇降ユニット５０は、複数のタイヤストリッパＴＳ（図３）を有する。タイヤストリッパＴＳは、タイヤと上リム６２とが密着して離れないことを防止するために、タイヤを上から押し付けて、上リム６２から引きはがす機能を有する。タイヤストリッパＴＳの下端部には、タイヤが下スピンドル２１と共に回転することに対応して、回転可能なローラが配置されている。

【0041】

図４は、本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機１の下スピンドル２１および上スピンドル２２に下リム６１および上リム６２がそれぞれ支持された状態の側断面図である。図４の下リム６１と上リム６２との間に、タイヤが配置される。なお、図４と図１乃至図３との間で、同一の符号を付したものは同一のものであるので説明を省略する。

【0042】

なお、タイヤがタイヤ試験位置Ｐに配置されると、タイヤのタイヤ回転中心軸がスピンドル２の基準回転中心軸２Ｓと合致する。タイヤ試験機１は、タイヤ試験位置Ｐにおいて試験を受けるタイヤのサイズ（外径、内径、幅）、形状などに応じて、複数種の下リム６１および上リム６２を有しており、各タイヤに応じて適切な下リム６１および上リム６２がタイヤ試験位置Ｐに配置される。

【0043】

下スピンドル２１は、下保持フランジ２１０Ａ（下保持部）を有する。下保持フランジ２１０Ａは、前記水平姿勢とされたタイヤのうち下側に位置するビード部である下ビード部に装着される下リム６１を保持する。下スピンドル２１は、前記下リム６１を介してタイヤＴが基準回転中心軸２Ｓ回りに回転可能なように前記タイヤを支持する。

【0044】

下スピンドル２１は、タイヤに対する試験時に、図３の下スピンドル回転駆動部２Ｋによって基準回転中心軸２Ｓ回りに回転駆動される。下スピンドル回転駆動部２Ｋは、プーリ、ベルト、減速機、下スピンドル駆動モータを含む。また、下スピンドル２１は、上スピンドル２２と下スピンドル２１との回転位相（回転位置）を合わせる際にも、下スピンドル回転駆動部２Ｋによって回転される。詳しくは、下スピンドル回転駆動部２Ｋは、後記のロータリエンコーダ８１の検知結果に応じて上スピンドル２２の挿入部２２２が特定の回転位置に至るまで、上スピンドル２２を下スピンドル２１に対して相対回転させることができる。この際、上スピンドル２２の回転が阻止された状態で、下スピンドル２１が回転されることで、上記の相対回転が実現される。

【0045】

上スピンドル２２は、上保持フランジ２２１（上保持部）を有する。上保持フランジ２２１は、前記水平姿勢とされたタイヤＴのうち上側に位置するビード部である上ビード部に装着される上リム６２を保持する。上スピンドル２２は、前記上リム６２を介してタイヤが基準回転中心軸２Ｓ回りに回転可能なようにタイヤを支持する。

【0046】

上スピンドル２２は、軸部２２Ｓ（図６）と、上保持フランジ２２１（図４）と、下スピンドル２１に挿入される挿入部２２２と、ガイドピース２２３と、上スピンドル係合部２２４と、を有する。

【0047】

軸部２２Ｓ（図６）は、上スピンドル２２の基端部（上端部）を構成する円柱形状を有している。なお、軸部２２Ｓは、前述の昇降ユニット５０に支持されている。

【0048】

上保持フランジ２２１（図４）は、軸部２２Ｓの下端に接続されており、リング状の上リム６２を保持する機能を有している。

【0049】

挿入部２２２は、上保持フランジ２２１に下方から接続されている。挿入部２２２は、上下方向に延びる中心軸を含む円柱形状を有している。なお、挿入部２２２がリング状の上リム６２の内部に挿通されることで、上リム６２が上保持フランジ２２１に到達し保持される。

【0050】

ガイドピース２２３は、挿入部２２２の下端部に複数のボルトによって固定されており、挿入部２２２よりも先に下スピンドル２１の後記の内部空間Ｓに挿入される。

【0051】

上スピンドル係合部２２４は、挿入部２２２の外周面の上下方向における略中央部に配置されている。上スピンドル係合部２２４は、複数の挿入係合部２２４Ａと、複数の挿入凹部とを有する。

【0052】

複数の挿入係合部２２４Ａは、基準回転中心軸２Ｓの軸方向にそれぞれ延びるとともにタイヤの回転方向に互いに間隔をおいて配置され、挿入部２２２の外周面の一部をそれぞれ構成する。複数の挿入係合部２２４Ａは、前記回転方向に沿ってそれぞれ延びるとともに前記軸方向に互いに隣接して配置された複数の係合突起をそれぞれ含む。

【0053】

一方、複数の挿入凹部は、複数の挿入係合部２２４Ａのうち前記回転方向において互いに隣接する挿入係合部２２４Ａ同士の間に前記軸方向に延びるようにそれぞれ配置され、挿入部２２２の外周面の一部を構成する。複数の挿入凹部は、前記軸方向から見て複数の挿入係合部２２４Ａに対して径方向内側に窪んだ形状をそれぞれ有する。なお、上記の複数の係合突起間に形成された空間（溝）の両端部は、隣接する挿入凹部によって画定される空間にそれぞれ連通している。

【0054】

なお、前述のガイドピース２２３も、後記のロックピース２５０を通過するために、平面視で、上記の複数の挿入係合部２２４Ａおよび複数の挿入凹部に対応する形状を有している。

【0055】

更に、図４に示すように、挿入部２２２は、エア導入部２２５Ａ、複数のエア供給部２２５Ｂを有する。エア導入部２２５Ａは、不図示のエア供給機構に連通しており、エア供給機構からタイヤ内（タイヤ内部空間）に供給するエアを受け入れる。複数のエア供給部２２５Ｂは、エア導入部２２５Ａに連通し、エア導入部２２５Ａから放射状に延びている。各エア供給部２２５Ｂは、前記タイヤ内部空間に連通し、エアを供給する。なお、エア導入部２２５Ａおよび複数のエア供給部２２５Ｂは、タイヤ内部空間にエアが充分に充填された際に、タイヤの破裂を防止するため、過剰なエアを排出させる排出部としても機能し、これらの周辺には前記エアの排出を制御する不図示の制御弁が配置されている。

【0056】

図４を参照して、下スピンドル２１は、円筒状のスピンドル本体２１０と、スピンドル本体２１０に固定されたリング状のロックピース２５０と、を有する。スピンドル本体２１０は、円筒状の本体内周面２１０Ｓを有する。また、ロックピース２５０も、円筒状の内周面を有する。本体内周面２１０Ｓおよびロックピース２５０の内周面は、円筒状のスピンドル内周面２１Ｓを構成する。スピンドル内周面２１Ｓは、前記軸方向において上スピンドル２２の挿入部２２２に対向する開口部（図４）と当該開口部を通じて挿入部２２２を受け入れ可能な内部空間Ｓとをそれぞれ画定する。なお、スピンドル内周面２１Ｓの内径は、挿入部２２２の外径よりも僅かに大きく設定されている。また、下スピンドル２１の前記開口部および内部空間Ｓは、本発明の受入部Ｘ（図４）を構成する。当該受入部Ｘは、円筒形状を有し、挿入部２２２を受け入れ可能である。

【0057】

スピンドル本体２１０は、円筒状の下保持フランジ２１０Ａと、円筒状の下スピンドル本体部２１０Ｂとを含み、上下二分割構造を有している。図４に示すように、下保持フランジ２１０Ａおよび下スピンドル本体部２１０Ｂは、複数のボルトＶによって互いに連結されている。下保持フランジ２１０Ａは、下リム６１を下方から保持する下保持部として機能する。下保持フランジ２１０Ａの上側部分は、下保持フランジ２１０Ａの下側部分よりも小さな外径を有する。リング形状を有する下リム６１の中心に円筒状の下保持フランジ２１０Ａの上側部分が挿通されることで、下保持フランジ２１０Ａの下側部分（フランジ部分）が下リム６１を保持する。

【0058】

ロックピース２５０は、下保持フランジ２１０Ａと下スピンドル本体部２１０Ｂとの間に介在するように配置される。ロックピース２５０は、上スピンドル２２を前記軸方向において拘束するように、前記内部空間Ｓに挿入された上スピンドル２２をロックすることが可能とされている。換言すれば、ロックピース２５０および前述の上スピンドル係合部２２４は、本発明のロック部２Ｒを構成する。ロック部２Ｒは、下リム６１と上リム６２との間隔が所定の間隔になるように、挿入部２２２と受入部Ｘとをロックすることが可能な構造である。なお、ロックピース２５０は、スピンドル本体２１０と一体で基準回転中心軸２Ｓ回りに回転する。ロックピース２５０の周囲には、エア漏れを防ぐシール部材Ｊが配置されている（図４）。

【0059】

ロックピース２５０は、複数のロック係合部２５０Ａと、複数のロック凹部とを有する。

【0060】

複数のロック係合部２５０Ａは、スピンドル内周面２１Ｓにおいて前記軸方向にそれぞれ延びるとともに前記回転方向に互いに間隔をおいて配置されている。複数のロック係合部２５０Ａは、前記回転方向に沿ってそれぞれ延びるとともに前記軸方向に互いに隣接して配置された複数のロック用突起をそれぞれ含む。

【0061】

複数のロック凹部は、前記複数のロック係合部２５０Ａのうち前記回転方向において互いに隣接するロック係合部２５０Ａ同士の間に前記軸方向に延びるように前記スピンドル内周面２１Ｓにそれぞれ配置され、前記軸方向から見て前記複数のロック係合部２５０Ａに対して径方向外側に窪んだ形状をそれぞれ有する。

【0062】

なお、ロック係合部２５０Ａの内径は、前述の挿入凹部２２４Ｂの外径よりも大きくかつ挿入係合部２２４Ａの外径よりも小さく、ロック凹部２５０Ｂの内径は、前述の挿入係合部２２４Ａの外径よりも大きく設定されている。これらの大きさの相互関係は、不図示のエア供給機構によりタイヤ内部空間に供給されたエアによって、上スピンドル２２および下スピンドル２１に生じる大きな軸方向の力に耐えうるように設定される。

【0063】

上記のように、上スピンドル２２の上スピンドル係合部２２４および下スピンドル２１のロックピース２５０が、平面視で、同様の凹凸構造を有していることで、上スピンドル２２と下スピンドル２１とを軸方向における所定の相対位置に固定することができる。換言すれば、前記中心軸に沿って見た場合、挿入部２２２が受入部Ｘに対して前記中心軸回りの所定の回転位置に配置されたときに挿入部２２２が受入部Ｘに挿入可能である。そして、ロック部２Ｒ（上スピンドル係合部２２４、ロック係合部２５０Ａ）は、挿入部２２２が受入部Ｘに挿入され前記中心軸回りに所定の角度分だけ相対回転されると、挿入部２２２と受入部Ｘとをロックすることが可能である。

【0064】

特に、本実施形態では、上スピンドル係合部２２４の複数の挿入係合部２２４Ａの複数の係合突起は、前記回転方向に進むにつれて前記軸方向における一の方向（上方向）に傾斜するように基準回転中心軸２Ｓを中心とした螺旋形状を有している。一方、下スピンドル２１の複数のロック係合部２５０Ａの複数のロック用突起は、前記回転方向に進むにつれて前記一の方向に傾斜するように基準回転中心軸２Ｓを中心とした螺旋形状であって前記回転方向に沿って前記複数の係合突起と係合可能な螺旋形状を有している。換言すれば、上記の複数の係合突起および複数のロック用突起は、基準回転中心軸２Ｓを中心として所定のリードで形成されたねじの一部（ねじノコ歯）からなる。

【0065】

なお、図４に示すように、下スピンドル２１および上スピンドル２２の各寸法は、第１支持部２１Ｐ、第２支持部２１Ｑの二か所において嵌め合うように設定されている。

【0066】

図５、図６は、本実施形態に係るタイヤ試験機１の上スピンドル２２の上部周辺の斜視図、側断面図である。図７、図８は、それぞれ、上スピンドル２２の上部周辺の断面斜視図である。タイヤ試験機１は、図５に示す上スピンドル回転支持部２２０を更に備える。

【0067】

図５および図６を参照して、前述の昇降ユニット５０は、昇降フレーム５０１と、ボールねじ５０２と、ナット部５０３とを有する。昇降フレーム５０１は、上スピンドル回転支持部２２０を介して上スピンドル２２を間接的に支持する。昇降フレーム５０１は、水平方向に延びるベースフレーム５０１Ｈを有する。ボールねじ５０２は、前述のガイドフレーム１０２Ａに上下方向に沿って配置されている。ナット部５０３は、ボールねじ５０２に螺合されるとともに、昇降フレーム５０１に固定されている。不図示の駆動部がボールねじ５０２を回転させると、ボールねじ５０２とナット部５０３とのねじ構造によってナット部５０３が昇降する。この結果、昇降フレーム５０１、上スピンドル回転支持部２２０を介して、上スピンドル２２が昇降する。

【0068】

上スピンドル回転支持部２２０は、上記の昇降フレーム５０１に支持されている。上スピンドル回転支持部２２０は、下スピンドル２１の受入部Ｘに対する上スピンドル２２の挿入部２２２の挿入時に、上スピンドル２２が挿入部２２２の中心軸と直交する移動面（前後左右方向）に沿って微動することを許容する一方、挿入部２２２の挿入後に上スピンドル２２の前記微動を阻止することが可能なように、上スピンドル２２を回転可能に支持する。

【0069】

上スピンドル回転支持部２２０は、テーブル５１と、ベアリングハウジング５２と、ディスク５３と、アンギュラーベアリング５５と、を備える。

【0070】

テーブル５１は、昇降フレーム５０１のベースフレーム５０１Ｈ上に固定されている。テーブル５１は、ベース板５１１（固定部）と、中間板５１２（第１支持体）と、上板５１３（第２支持体）と、複数の調整ボルト５１４と、複数のストッパ５１５と、ディスク５３と、クロスローラガイド５１Ａ（第１クロスローラガイド）（図５）と、クロスローラガイド５１Ｂ（第２クロスローラガイド）（図６）とを有する。

【0071】

ベース板５１１は、ベースフレーム５０１Ｈに固定された板材である。図５に示すように、ベース板５１１は、複数の固定ボルト５１Ｓによってベースフレーム５０１Ｈに固定されている。なお、ベース板５１１には、固定ボルト５１Ｓの軸径よりも大きなボルト穴が開口されており、ベース板５１１のベースフレーム５０１Ｈに対する相対位置を調整することができる。

【0072】

中間板５１２は、ベース板５１１上に載置され、ベース板５１１に対して前後方向（移動面に沿った第１方向）に相対移動可能とされている。図５に示すように、左右一対のクロスローラガイド５１Ａが、ベース板５１１と中間板５１２との間に介在することで、中間板５１２の移動が実現される。クロスローラガイド５１Ａは、クロスローラベアリングを含むリニアガイドである。

【0073】

上板５１３は、中間板５１２上に載置され、中間板５１２に対して左右方向（移動面に沿った前記第１方向と直交する第２方向）に相対移動可能であり、ベアリングハウジング５２およびディスク５３を介して、上スピンドル２２を支持する。図６に示すように、前後一対のクロスローラガイド５１Ｂが、上板５１３と中間板５１２との間に介在することで、上板５１３の移動が実現される。クロスローラガイド５１Ｂも、クロスローラベアリングを含むリニアガイドである。

【0074】

複数の調整ボルト５１４（図５、図８）は、ベース板５１１のベースフレーム５０１Ｈに対する初期位置を調整する。前述の固定ボルト５１Ｓを緩めた状態で、調整ボルト５１４の締め込み量を変化させることで、ベース板５１１がベースフレーム５０１Ｈに対して、前後方向および左右方向に微動する。その後、固定ボルト５１Ｓを強く締めこむことで、ベース板５１１の初期位置を固定することができる。

【0075】

ストッパ５１５（図５、図７）は、前面と左右面に２個ずつ計６個設けられており、上記のベース板５１１に対する中間板５１２、上板５１３の初期位置を調整する際に装着される。前面のストッパ５１５には図示されているように上部にネジ穴が設けられており、このネジ穴に嵌めたボルトを調整することで位置調整をおこなう。また、ストッパ５１５は、裏返して装着されることで、中間板５１２、上板５１３が狙いの可動範囲を超えて大きく移動することを防止する。

【0076】

ベアリングハウジング５２は、テーブル５１の上板５１３に固定されている。ベアリングハウジング５２は、上下一対のアンギュラーベアリング５５（アンギュラー玉軸受）を保持する（図６）。これらの一対のアンギュラーベアリング５５は、互いの正面が対向するように配置されており（正面組み合わせ）、上スピンドル２２の軸部２２Ｓを基準回転中心軸２Ｓ回りに回転可能に支持する。これにより、アンギュラーベアリング５５は、ラジアル荷重とアキシアル荷重を同時に支えることができ、かつ所望の方向にある程度傾くことができるため、上スピンドル２２の微動と相乗的に作用して、上スピンドル２２の昇降時に発生するキズを防止することができる。

【0077】

ディスク５３は、ベアリングハウジング５２の上方に配置されている。ディスク５３は、上スピンドル２２の軸部２２Ｓと一体回転可能となるように、軸部２２Ｓに固定されている。

【0078】

更に、図５に示すように、上スピンドル回転支持部２２０は、回転防止用エアシリンダ７１（回転拘束部）と、微動防止用エアシリンダ７２と、ロータリエンコーダ８１（回転検知部）と、第１カップリング８２と、ベアリングユニット８３と、第２カップリング８４と、下降検知センサ５６（図８）と、を備える。

【0079】

図８に示すように、回転防止用エアシリンダ７１は、上スピンドル２２を所定の回転位置に拘束することができる。回転防止用エアシリンダ７１は、シリンダ本体７１Ａと、ピストン７１Ｂと、回転防止ストッパピン７１Ｓとを有する。シリンダ本体７１Ａは、ベアリングハウジング５２に固定されている。ピストン７１Ｂは、エアの供給を受けることで、シリンダ本体７１Ａに対して上下方向に相対移動することができる。回転防止ストッパピン７１Ｓは、ピストン７１Ｂの先端部に固定されている。

【0080】

一方、ディスク５３にはディスク孔部５３Ｈが形成され、ベアリングハウジング５２にはハウジング孔部５２Ｈが形成されている。なお、各孔部が樹脂などで構成され予め嵌め込まれた円筒状のブッシュを有することで、各孔部および回転防止ストッパピン７１Ｓの損傷が防止される。両孔部は回転防止ストッパピン７１Ｓの外径よりも大きな内径を有する。ピストン７１Ｂがシリンダ本体７１Ａに対して下方向に相対移動すると、回転防止ストッパピン７１Ｓがディスク孔部５３Ｈおよびハウジング孔部５２Ｈに順に挿通される。この結果、ディスク５３の回転が拘束されることで、上スピンドル２２の回転が拘束される。一方、この状態から、ピストン７１Ｂがシリンダ本体７１Ａに対して上方向に相対移動すると、回転防止ストッパピン７１Ｓがハウジング孔部５２Ｈおよびディスク孔部５３Ｈから順に脱離される。この結果、ディスク５３の回転が許容されることで、上スピンドル２２の回転が許容される。なお、回転防止ストッパピン７１Ｓは、図８の下降検知センサ５６によって検知される。この結果、回転防止ストッパピン７１Ｓが上記の各ピン孔に確実に挿入されていることを検知できる。

【0081】

図７に示すように、微動防止用エアシリンダ７２は、下スピンドル２１の受入部Ｘに対する上スピンドル２２の挿入部２２２の挿入時に、上スピンドル２２が挿入部２２２の中心軸と直交する移動面（水平面、前後左右方向）に沿って微動することを許容する。また、微動防止用エアシリンダ７２は、挿入部２２２の挿入後に上スピンドル２２の前記微動を阻止する。具体的に、微動防止用エアシリンダ７２は、シリンダ本体７２Ａと、ピストン７２Ｂと、微動防止ストッパピン７２Ｓ（移動阻止ピン）とを有する。シリンダ本体７２Ａは、ベアリングハウジング５２に固定されている。ピストン７２Ｂは、エアの供給を受けることで、シリンダ本体７２Ａに対して上下方向に相対移動することができる。微動防止ストッパピン７２Ｓは、ピストン７２Ｂの先端部に固定されている。

【0082】

一方、図７に示すように、ベース板５１１には孔部５１１Ｈ（固定ピン孔）が形成され、中間板５１２には孔部５１２Ｈ（第１ピン孔）が形成され、上板５１３には孔部５１３Ｈ（第２ピン孔）が形成されている。なお、各孔部が樹脂などで構成され予め嵌め込まれた円筒状のブッシュを有することで、各孔部および微動防止ストッパピン７２Ｓの損傷が防止される。これらの孔部は微動防止ストッパピン７２Ｓの外径よりも大きな内径を有する。ピストン７２Ｂがシリンダ本体７２Ａに対して下方向に相対移動すると、微動防止ストッパピン７２Ｓが孔部５１３Ｈ、５１２Ｈ、５１１Ｈに順に挿通される。この結果、ベース板５１１に対する中間板５１２の相対移動（微動）、中間板５１２に対する上板５１３の相対移動がそれぞれ阻止されることで、上スピンドル２２の微動が阻止される。

【0083】

一方、上記の状態から、ピストン７２Ｂがシリンダ本体７２Ａに対して上方向に相対移動すると、微動防止ストッパピン７２Ｓが孔部５１１Ｈ、５１２Ｈ、５１３Ｈから順に脱離される。この結果、中間板５１２、上板５１３の前記相対移動が許容されることで、上スピンドル２２の微動が許容される。

【0084】

ロータリエンコーダ８１（図５、図６）は、上スピンドル２２の前記中心軸回りの回転位置を検知することが可能である。

【0085】

第１カップリング８２は、ロータリエンコーダ８１とベアリングユニット８３とを連結する。

【0086】

ベアリングユニット８３は、昇降フレーム５０１に固定され、上スピンドル２２の軸部２２Ｓを回転可能に支持する。

【0087】

第２カップリング８４は、ベアリングユニット８３と軸部２２Ｓの上端部とを連結する。

【0088】

＜事前調整作業＞
タイヤ試験の事前調整作業として、まず初期位置出し作業を行う。具体的に、作業者は、前述の複数のストッパ５１５を取り付けることで、ベース板５１１に対して中間板５１２および上板５１３が初期位置に配置されるように調整する。なお、初期位置は、設計的に決められた中間板５１２、上板５１３の可動域の中央位置であり、回転防止ストッパピン７１Ｓが各孔部に挿入可能な位置である。この初期位置を設定したのち、回転防止用エアシリンダ７１を作動させて回転防止ストッパピン７１Ｓを各孔部に挿入する。次に、上スピンドル２２の位置調整作業を行う。具体的に、下スピンドル２１、上スピンドル２２の各中心軸が合致するように、複数の調整ボルト５１４を用いて上スピンドル２２の位置を調整する。次に、複数のストッパ５１５を裏返して装着しなおす。この結果、中間板５１２、上板５１３の移動ストロークが制限される。なお、上記の事前調整作業の手順は必須なものでなく、一度事前調整が完了したら再度行う必要は無い。また、他の手順、作業内容が行われてもよい。

【0089】

＜試験の手順＞
次に、タイヤに対する試験を行う手順について説明する。なお、下スピンドル２１の回転位相は予め、上スピンドル２２と嵌め合う位相に設定されている。また、上スピンドル回転支持部２２０では、回転防止ストッパピン７１Ｓが各孔部に挿入され、中間板５１２、上板５１３が微動可能なように微動防止ストッパピン７２Ｓは各孔部から脱離されている。

【0090】

上記の状態で、タイヤが搬入コンベア７、搬送コンベア８で搬入され、タイヤ試験位置Ｐ（図１）で停止される。

【0091】

次に、搬送コンベア８がタイヤと共に下降し、タイヤが下リム６１の上に載置される。更に、搬送コンベア８が、図３の位置に下降し停止する。

【0092】

次に、昇降ユニット５０によって、上スピンドル２２が下降され、挿入部２２２が下スピンドル２１の受入部Ｘに挿入される。予め設定されたリム幅に対応する位置で、上スピンドル２２の下降が停止される。この際、タイヤのたわみにより、タイヤと上リムとの間にはわずかに隙間が形成される。そして、タイヤストリッパＴＳが下降され、タイヤを上から押し付ける。

【0093】

次に、下スピンドル回転駆動部２Ｋによって下スピンドル２１が回転され、挿入係合部２２４Ａとロック係合部２５０Ａとが嵌合する（スピンドルチャックロック）。この際、
タイヤと上リム６２とが接触していると、タイヤのビード部に傷がつくことや、タイヤがねじれることがあるため、上記のタイヤストリッパＴＳの下端部をタイヤに押し付けて、タイヤと上リム６２とが接触することを抑止する。

【0094】

更に、昇降ユニット５０が上スピンドル２２を少し持ち上げて、挿入係合部２２４Ａおよびロック係合部２５０Ａの各歯同士を接触させる。この結果、後のタイヤインフレーション時に発生する軸力によって、各歯が損傷することが防止される（衝撃力緩和対策）。その後、タイヤストリッパＴＳが、タイヤから離間するように上昇する。

【0095】

次に、微動防止用エアシリンダ７２が作動し、微動防止ストッパピン７２Ｓが各孔部に挿入される。この結果、中間板５１２、上板５１３の移動、すなわち上スピンドル２２の微動が阻止される。

【0096】

次に、図４のエア導入部２２５Ａ、エア供給部２２５Ｂを通じて、タイヤ内にエアが導入される（タイヤインフレーション）。

【0097】

次に、回転防止用エアシリンダ７１が作動し、回転防止ストッパピン７１Ｓが各孔部から脱離される。

【0098】

次に、下スピンドル回転駆動部２Ｋが下スピンドル２１を回転させることで、下スピンドル２１、タイヤ、上スピンドル２２が一体で回転する。そして、回転ドラム４が前進され、タイヤに所定の荷重が掛かりながら、タイヤおよび回転ドラム４が回転する。その後、タイヤが正回転した状態で各種の計測データがサンプリングされ、次に逆回転した状態で同様に計測データがサンプリングされる。これらの計測データが取得されると、回転ドラム４がタイヤから離間するように後退する。

【0099】

次に、ロータリエンコーダ８１の検知結果に応じて、回転防止ストッパピン７１Ｓが各孔部に挿入可能な回転位相となるように、下スピンドル２１の回転が停止される。そして、回転防止用エアシリンダ７１が作動し、回転防止ストッパピン７１Ｓが各孔部に挿入される。

【0100】

次に、タイヤの内部からエアが排出される（タイヤデフレーション）。

【0101】

次に、微動防止用エアシリンダ７２が作動し、微動防止ストッパピン７２Ｓが各孔部から脱離される。そして、タイヤストリッパＴＳが再び下降する。

【0102】

次に、上スピンドル２２の回転が阻止された状態で下スピンドル回転駆動部２Ｋが下スピンドル２１を回転させ、挿入係合部２２４Ａとロック係合部２５０Ａとの係合を解除する（スピンドルロアンロック状態）。この結果、下スピンドル２１に対する上スピンドル２２の昇降が可能になる。

【0103】

次に、昇降ユニット５０が上スピンドル２２を上昇させるとともに、タイヤストリッパＴＳが上昇する。

【0104】

そして、上リム６２とタイヤ、下スピンドル２１と上スピンドル２２とが完全に離れる程度まで上スピンドル２２が上昇すると、所定のマーキング位相位置に至るまで、下スピンドル回転駆動部２Ｋが下スピンドル２１をタイヤとともに回転させ、停止する。

【0105】

次に、搬送コンベア８が上昇し、タイヤが下リム６１から搬送コンベア８に受け渡される。その後、搬送コンベア８、搬出コンベア９によってタイヤが搬出されると同時に、下スピンドル回転駆動部２Ｋが下スピンドル２１を回転させ、上スピンドル２２とはめあい可能な位相に再び配置される。

【0106】

上記のように、本実施形態では、上スピンドル回転支持部２２０が、受入部Ｘに対する挿入部２２２の挿入時に上スピンドル２２が挿入部２２２の中心軸と直交する移動面に沿って微動することを許容する一方、挿入部２２２の挿入後に上スピンドル２２の前記微動を阻止することが可能なように、上スピンドル２２を回転可能に支持する。

【0107】

このため、挿入部２２２の挿入時に、挿入部２２２の中心軸と受入部Ｘの中心軸とがずれている場合であっても、挿入部２２２の外周面が受入部Ｘの内周面に沿って効率よくスムーズに挿入されるように、上スピンドル２２が前記移動面に沿って微動することができる。この結果、挿入部２２２の挿入時に、嵌め合い面にかじりや焼き付きが生じて各スピンドルに傷が生じることを抑止することができ、中心軸を合わせるために必要であった多くの手間と作業時間を削減でき、速やかにタイヤ試験を開始することができる。

【0108】

また、挿入部２２２の挿入後には、上スピンドル２２の微動が阻止されるため、タイヤの試験時に下スピンドル２１および上スピンドル２２を安定して一体で回転させることができる。これにより、タイヤのユニフォミティほかの所定試験の繰り返し精度が向上する。

【0109】

特に、本実施形態のように、挿入係合部２２４Ａおよびロック係合部２５０Ａがノコ歯形状からなる場合、前述のタイヤインフレーション時に、各歯に大きな軸力が作用する。この際、歯同士の接触が回転方向に沿って部分的に不均一になることで、下スピンドル２１および上スピンドル２２の中心軸がずれる可能性がある。このような場合でも、チャックロック動作後に微動防止ストッパピン７２Ｓを挿入することで、下スピンドル２１および上スピンドル２２の中心軸を合わせることができる。

【0110】

更に、本発明の発明者は、上記のような構成を採用することで、ＲＦＶ（タイヤに一定の荷重をかけたときに発生するタイヤ半径方向の力の変動）とＬＦＶ（タイヤに一定の荷重をかけたときに発生するタイヤ軸方向の力の変動）が、タイヤ試験機１として許容される範囲内に収まることを確認するに至った。具体的に、中間板５１２、上板５１３を含む微動機構だけを設置した場合に比べて、前記微動機構と微動防止ストッパピン７２Ｓとを組み合わせた場合には、ＲＦＶについては、繰返し精度σ［Ｎ］において１０～３０％程度向上することが可能になるとともに、ＬＦＶについては４０％程度向上させることが可能になった。

【0111】

また、本実施形態では、上スピンドル回転支持部２２０が、ベース板５１１と、前後方向に移動可能な中間板５１２と、左右方向に移動可能な上板５１３とを含む。このため、互いに直交する２つの方向への上スピンドル２２の移動構造によって、上スピンドル２２の移動面に沿った移動を簡単な構成で容易かつスムーズに実現することができる。また、各板部に形成された孔部に微動防止ストッパピン７２Ｓを挿入することで、上スピンドル２２の微動を容易に阻止することができる。これは、中間板５１２および上板５１３が互いに直交する２つの方向へのみ移動することができるので、回転方向のずれが生じず微動防止ストッパピン７２Ｓを挿入しやすいことによる。

【0112】

特に、本実施形態では、上スピンドル２２の微動を実現するために、中間板５１２および上板５１３が、互いに直交する方向に移動可能とされている。前述のように、上スピンドル２２の挿入部２２２を下スピンドル２１の受入部Ｘに挿入した後、上下スピンドルの歯と歯を合わせるためには、挿入係合部２２４Ａの歯に対してロック係合部２５０Ａの歯が合うように下スピンドル回転駆動部２Ｋが下スピンドル２１を回転させる（チャックロック動作）。この時に、互いの嵌め合い面の摩擦力によって上スピンドル２２が下スピンドル２１に連れ回りすることを、予め挿入される回転防止ストッパピン７１Ｓによって防止することができる。この際、上スピンドル２２があらゆる方向に自在に微動可能であると、上スピンドル２２が回転方向に移動してしまい、回転防止ストッパピン７１Ｓが各孔部に挿入できない可能性があるが、本実施形態では、前述のように、直交する２つの方向に移動が制限されているため、上記のような回転防止ストッパピン７１Ｓの挿入不具合を回避することができる。

【0113】

また、本実施形態では、上記の中間板５１２、上板５１３の移動が、クロスローラガイドによって実現されている。このため、公知の金属摺動ガイドや無給油低摩擦プレート（オイレスプレート）のような摺動ガイドと比較して摩擦力を小さくすることができるため、上スピンドル２２の微動をスムーズに実現し、各スピンドルに傷が入ることをより確実に抑止することができる。加えて、クロスローラガイドは許容荷重が大きいので、試験時に大きな荷重がかかるタイヤ試験機１の微動機構として極めて好適である。

【0114】

また、タイヤ試験機１では、作業時の突発的な動作異常によって、上下スピンドルが衝突する可能性を完全に排除することは難しい。このような動作異常に対して、中間板５１２、上板５１３の移動のために許容荷重の小さいガイドを用いると、ガイド自体が破損する可能性がある。このため、許容荷重が大きなガイドを用いることが望ましい。ガイドの一例として、ブロックとレールとからなるボールリニアガイドを用いても良い。但し、必要な許容荷重を持つボールリニアガイドには比較的大きなスペースが要求されるため、上スピンドル回転支持部２２０内での配置領域を選択する必要がある。また、耐荷重の大きな転がりガイドとしてローラガイドが例示されるが、その中でも、クロスローラガイドは、簡単に移動方向を規制することが可能であるとともに、コンパクトであるため、上スピンドル回転支持部２２０内に容易に配置することが可能になる。

【0115】

また、本実施形態では、上スピンドル２２を下降させて挿入部２２２を下スピンドル２１の受入部Ｘに挿入する動作において、予め微動防止用エアシリンダ７２の微動防止ストッパピン７２Ｓを抜いた状態とし、中間板５１２、上板５１３が自在に動ける状態とされる。このため、仮に、昇降フレーム５０１をガイドするガイドフレーム１０２Ａが基準回転中心軸２Ｓに対して傾いていたしても、中間板５１２、上板５１３が自在に動けることと、上スピンドル２２を支持する上下一対のアンギュラーベアリングが正面組み合せとなっており上スピンドル２２の傾きを吸収できるため、上スピンドル２２の挿入部２２２が下スピンドル２１の受入部Ｘに挿入され停止するまで、両スピンドルの第１支持部２１Ｐ、第２支持部２１Ｑのはめあい面に、大きな接触面圧が発生せず、傷やかじりが発生することが抑止される。

【0116】

また、本実施形態では、回転防止ストッパピン７１Ｓが各孔部に挿入されることで、上スピンドル２２を所定の回転位置に拘束して、上スピンドルの挿入動作を安定して行うことができる。また、回転防止ストッパピン７１Ｓが脱離された状態で、上スピンドル２２が回転した場合には、ロータリエンコーダ８１の検知結果に基づいて上スピンドル２２を下スピンドル２１に対して相対回転させることができる。このため、下スピンドル２１と上スピンドル２２とを互いの嵌め合い位置に安定して位置決めでき、機械を停止させることなく確実な操業ができる。

【0117】

また、本実施形態では、上スピンドル２２の挿入部２２２が所定の位置まで挿入されると、挿入係合部２２４Ａとロック係合部２５０Ａとの各歯が噛み合うように、上スピンドル２２を下スピンドル２１に対して相対回転させる。この際、下スピンドル回転駆動部２Ｋが下スピンドル２１を受入部Ｘの中心軸回りに回転させることで、上スピンドル２２を下スピンドル２１に対して相対回転させる。このように、下スピンドル２１と上スピンドル２２との相対的な回転位相の合わせ込みを、下スピンドル回転駆動部２Ｋによって実現することで、上下スピンドルの嵌め合いを簡単な工程で実現でき、かつ、上スピンドル２２の回転装置を省略することができる。特に、タイヤ試験時に各スピンドルを回転させるための下スピンドル回転駆動部２Ｋを利用することで、タイヤ試験機１の装置構成を簡素化することができる。

【0118】

また、本実施形態では、上スピンドル２２が、正面組み合わせとされた上下一対のアンギュラーベアリング５５により回転可能に支持されている。このように配置された上下一対のアンギュラーベアリング５５は、上スピンドル２２にかかるラジアル荷重とアキシアル荷重を同時に支えることができる。加えて、アンギュラーベアリング５５の機構上の特性から、好きな方向にある程度自在に傾くことができる。これは、上スピンドル２２の微動によるキズ防止効果と相乗的に作用して、上スピンドル２２の昇降時に発生するキズをより確実に防止することができる。

【0119】

また、本実施形態では、タイヤに空気を充填した後、微動防止ストッパピン７２Ｓを各孔部に挿入して、上スピンドル２２が微動できないようにする。この結果、エア充填によって上下スピンドルに軸力が作用し、上下スピンドルの同軸度が悪くなっていたとしても、微動防止ストッパピン７２Ｓによって上スピンドル２２の傾きが強制的に初期位置に戻されるため、同軸度を矯正することができる。

【0120】

また、本実施形態では、タイヤを回転させながら各種データを計測する間、上スピンドル２２は微動できないため、上スピンドル２２が下スピンドル２１に対して平行度を良好に保ったまま回転することが可能になり、繰り返し安定性のあるユニフォミティ計測結果を得ることができる。

【0121】

更に、本実施形態では、上記のように、タイヤに対する計測が終了し、前述のチャックロック状態を解除すると、微動防止ストッパピン７２Ｓを先に抜いてから上スピンドル２２を上昇させる。この結果、上下スピンドルの接触面圧が小さいままで、上スピンドル２２が上昇するため、上昇時の傷等の発生を防止することができる。

【0122】

なお、上スピンドル２２の位相が、回転防止ストッパピン７１Ｓが入らない位相になった場合には、ロータリエンコーダ８１の検知結果（位相）から上下スピンドルが嵌め合う位相を計算し、下スピンドル２１をその位相に停止させて両スピンドルのチャッキングを行い、上下スピンドル間に発生する摩擦力を利用して上スピンドル２２を回転防止ストッパピン７１Ｓが入る位相まで回転させることで復旧することができる。

【0123】

なお、上記で説明したタイヤ試験機１の試験の手順は、以下のタイヤ試験方法を含む。当該方法は、第１相対回転阻止工程と、第１微動許容工程と、挿入工程と、微動阻止工程と、エア導入工程と、相対回転許容工程と、試験工程と、第２相対回転阻止工程と、エア排出工程と、第２微動許容工程と、脱離工程と、を備える。

【0124】

タイヤ試験機１は、円柱状の挿入部２２２を有し、前記タイヤに装着される上リム６２を保持し、前記上リム６２を介して前記タイヤを支持する上スピンドル２２と、前記挿入部２２２を受け入れ可能な円筒状の受入部Ｘを有し、前記上リム６２の反対側で前記タイヤに装着される下リム６１を保持し、前記下リム６１を介して前記タイヤを支持する下スピンドル２１と、を備えている。
第１相対回転阻止工程では、前記上スピンドル２２を昇降させることが可能な昇降ユニット５０に対して、前記上スピンドル２２が前記挿入部２２２の中心軸回りに相対回転することを阻止する。
第１微動許容工程では、前記下リム６１と前記上リム６２との間に前記タイヤを配置した状態で、前記上スピンドル２２が前記下スピンドル２１に対して前記挿入部２２２の中心軸と直交する移動面に沿って微動することを許容する。
挿入工程では、前記昇降ユニット５０による前記上スピンドル２２の下降によって前記上スピンドル２２の前記挿入部２２２を前記下スピンドル２１の前記受入部Ｘに挿入し、前記下リム６１と前記上リム６２とによって前記タイヤを挟持する。
微動阻止工程では、前記上スピンドル２２の前記移動面に沿った微動を阻止する。
エア導入工程では、前記上リム６２、前記タイヤおよび前記下リム６１で囲まれた空間にエアを導入する。
相対回転許容工程では、前記昇降ユニット５０に対して、前記上スピンドル２２が前記挿入部２２２の中心軸回りに相対回転することを許容する。
試験工程では、前記タイヤを回転させて前記試験を行う。
第２相対回転阻止工程では、前記昇降ユニット５０に対して、前記上スピンドル２２が前記挿入部２２２の中心軸回りに相対回転することを再度阻止する。
エア排出工程では、前記空間からエアを排出する。
第２微動許容工程では、前記上スピンドル２２が前記下スピンドル２１に対して前記移動面に沿って微動することを再度許容する。
脱離工程では、前記昇降ユニット５０による前記上スピンドル２２の上昇によって前記上スピンドル２２の前記挿入部２２２を前記下スピンドル２１の前記受入部Ｘから脱離する。

【0125】

このような方法によれば、挿入部２２２の挿入時に、挿入部２２２の中心軸と受入部Ｘの中心軸とがずれている場合であっても、挿入部２２２が受入部Ｘにスムーズに挿入されるように、上スピンドル２２が前記移動面に沿って微動することができ、中心軸を合わせるために必要であった多くの手間と作業時間を削減でき、速やかにタイヤ試験を開始することができる。この結果、挿入部２２２の挿入時に、嵌め合い面にかじりや焼き付きが生じて各スピンドルに傷が生じることを抑止することができる。また、挿入部２２２の挿入後には、上スピンドル２２の微動が阻止されるため、タイヤの試験時に下スピンドル２１および上スピンドル２２を軸心を保ったまま回転させることができる。これにより、タイヤのユニフォミティほかの所定試験の繰り返し精度が向上する。

【0126】

なお、前記第１微動許容工程および前記第２微動許容工程は、中間板５１２が前記昇降ユニット５０に固定されたベース板５１１に対して前記移動面に沿った第１方向に相対移動することを許容するとともに、前記上スピンドル２２を支持する上板５１３が前記中間板５１２に対して前記移動面に沿った前記第１方向と直交する第２方向に相対移動することを許容することを含み、
前記微動阻止工程は、前記中間板５１２が前記ベース板５１１に対して前記第１方向に相対移動することを阻止するとともに、前記上板５１３が前記中間板５１２に対して前記第２方向に相対移動することを阻止することを含むものでもよい。

【0127】

このような方法によれば、互いに直交する２つの方向への上スピンドル２２の移動構造によって、上スピンドル２２の移動面に沿った移動を容易に実現することができ、機械を停止させることなく確実な操業ができる。

【0128】

以上、本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機１について説明したが、本発明はこれらの形態に限定されるものではなく、以下のような変形実施形態が可能である。

【0129】

（１）上記の実施形態では、ロックピース２５０が単一の部材から構成される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ロックピース２５０は、２以上の部材に分離されたものでもよく、また、基準回転中心軸２Ｓ回りの周方向に互いに間隔をおいて配置されるものでもよい。特に、ロックピース２５０のうち複数のロック係合部２５０Ａにそれぞれ相当する複数の部材が、周方向に互いに間隔をおいてスピンドル本体２１０に装着され、当該複数の部材の間の空間が、ロック凹部として機能するものでもよい。

【0130】

（２）上スピンドル係合部２２４の複数の挿入係合部２２４Ａの複数の係合突起は、基準回転中心軸２Ｓの軸方向と直交するように、前記回転方向に延びていてもよい。この場合、ロックピース２５０の複数のロック係合部２５０Ａの複数のロック用突起も、同様に、前記軸方向と直交するように、前記回転方向に延びていればよい。

【0131】

（３）上記の実施形態では、タイヤのユニフォミティを試験する装置を前提に説明したが、その他の各種タイヤ試験をおこなう装置であっても、本発明は適用可能である。例えば、タイヤのバランスを測定する装置に本発明が適用されてもよい。

【符号の説明】

【0132】

１ タイヤ試験機
１Ｓ 本体フレーム
２ スピンドル
２１ 下スピンドル
２２ 上スピンドル
２２２ 挿入部
２２４ 上スピンドル係合部
２２４Ａ 挿入係合部
２２Ｓ 軸部
２２０ 上スピンドル回転支持部
２５０ ロックピース（ロック部）
２５０Ａ ロック係合部（ロック部）
２Ｋ 下スピンドル回転駆動部（回転機構）
２Ｒ ロック部
２Ｓ 基準回転中心軸
３ タイヤ搬送機構
４ 回転ドラム
５０ 昇降ユニット（昇降部）
５０１ 昇降フレーム
５０１Ｈ ベースフレーム
５１ テーブル
５１１ ベース板（固定部）
５１１Ｈ、５１２Ｈ、５１３Ｈ 孔部（固定ピン孔、第１ピン孔、第２ピン孔）
５１２ 中間板（第１支持体）
５１３ 上板（第２支持体）
５１Ａ、５１Ｂ クロスローラガイド（第１クロスローラガイド、第２クロスローラガイド）
５２ ベアリングハウジング
５２Ｈ ハウジング孔部
５３ ディスク
５３Ｈ ディスク孔部
５５ アンギュラーベアリング
６１ 下リム
６２ 上リム
７１ 回転防止用エアシリンダ（回転拘束部）
７１Ｓ 回転防止ストッパピン
７２ 微動防止用エアシリンダ
７２Ｓ 微動防止ストッパピン（移動阻止ピン）
８１ ロータリエンコーダ（回転検知部）
Ｐ タイヤ試験位置
Ｓ 内部空間
Ｘ 受入部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】