专利名称：轮胎用动平衡测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮胎用动平衡测量装置，该装置通过使设置在被旋转自如地支撑 的下部轮辋轴上的下部轮辋和升降自如地配置在与该下部轮辋相对的位置上的上部轮辋 在将被测轮胎保持于二者之间的状态下一体旋转，能够测量该被测轮胎的动平衡。
背景技术：
上述轮胎用动平衡测量装置一般具备设置在由轴承铅垂地支撑并被旋转驱动的 下部轮辋轴上的下部轮辋和能够升降且旋转自如地设置在与该下部轮辋相对的上侧的上 部轮辋，当测量被测轮胎的动平衡时，在将被测轮胎保持于这两个轮辋之间的状态下能够 一体旋转。而且，在该动平衡测量中，为了使上部轮辋与下部轮辋能够一体旋转，在将被测 轮胎牢固地夹持在上部轮辋轴与下部轮辋轴之间后，将压力空气封入到该轮胎中。此外，使 上部轮辋轴与下部轮辋轴牢固地结合以减少径向振摆对高精度测量而言是必要的。在用于获得上部轮辋轴与下部轮辋轴的牢固结合的现有的一个结构示例中，在下 部轮辋轴上设置插入上部轮辋轴的插入孔，另一方面，在上部轮辋轴的下端外周设置配合 槽，通过将上部轮辋轴插入到下部轮辋轴的上述插入孔内，并使设置在下部轮辋轴侧的卡 爪或夹盘等配合部件配合到下端外周的上述配合槽，以将上部轮辋轴与下部轮辋轴结合固 定。该技术可以参照例如日本公开专利文献(特开平7-174658号、特开平5-240725号公 报)。在具备上述结构的现有示例的轮胎用动平衡测量装置中，由于上部轮辋轴通过使 设置在下部轮辋轴侧的卡爪或夹盘等配合部件配合到形成在上部轮辋轴的下端外周的配 合槽中来固定，因此通过配合槽与配合部件(卡爪或夹盘等)以其上下的端面彼此抵接来 限制上下方向(轴向)的移位，即可靠地防止上部轮辋轴从下部轮辋轴的插入孔脱出。然而，上部轮辋轴的外周与该上部轮辋轴所插入的下部轮辋轴的插入孔的内周面 之间存在有30 50 μ m程度的间隙，因而上部轮辋轴在上述插入孔内，通过上述配合槽与 上述配合部件在上部轮辋轴的轴向的一处配合而被固定。因此，当保持被测轮胎并使其旋 转时，上部轮辋轴相对于作为旋转驱动轴的下部轮辋轴发生倾斜或振摆将导致动平衡的测 量精度下降。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于，在将被测轮胎保持在上部轮辋与下部轮辋之 间以测量动平衡时，抑制上部轮辋轴相对于下部轮辋轴的倾斜或振摆等，从而提高测量精度。 为了解决上述课题，本发明所涉及的轮胎用动平衡测量装置，通过将轮胎安装到 设置在被旋转驱动的下部轮辋轴上的下部轮辋和升降自如地配置在与所述下部轮辋相对 的位置的上部轮辋之间并使该轮胎旋转，以测量所述轮胎的动平衡，该轮胎用动平衡测量装置具备
从所述上部轮辋向下方延伸，并在其外周面形成有多个环状槽的上部轮辋轴； 与所述下部轮辋轴一体旋转，并具有插入所述上部轮辋轴的插入孔的驱动轴；和能够沿着所述下部轮辋轴的轴向滑动地配设在所述驱动轴的外周上的操作部 件；分别在所述下部轮辋轴的轴向的至少两处，能够与所述上部轮辋轴的所述环状槽 配合和脱离的多个球在沿周向的各位置处能够在径向上移动地保持在所述驱动轴的形成 所述插入孔的周壁上，所述操作部件能够在配合位置与解除位置之间滑动，在所述配合位置，所述操作 部件使保持在所述驱动轴上的所述球向径向内方移动并配合到插入于所述插入孔中的所 述上部轮辋轴的所述环状槽，并阻止所述球向径向外方移动，从而将所述上部轮辋轴锁止 在所述驱动轴上，在所述解除位置，所述操作部件允许所述球向径向外方移动以解除与所 述环状槽的配合。根据本发明的轮胎用动平衡测量装置，通过将上部轮辋轴插入到驱动轴的插入孔 中，并使操作部件滑动到所述配合位置，从而使保持在驱动轴的形成插入孔的周壁上的多 个球配合到形成在所述上部轮辋轴的外周面的环状槽中而锁止。由此，能够使上部轮辋与 下部轮辋一体旋转。而且，上部轮辋轴在驱动轴的插入孔内，分别在下部轮辋轴的轴向的至少两处，被 沿周向的各位置处的多个球分别配合锁止，因此能够将上部轮辋轴在轴向的上下两处牢固 地锁止。由此，当使轮胎旋转时，能够抑制上部轮辋轴倾斜或振摆，从而提高测量精度。在本发明的优选方式中，所述下部轮辋轴是中空的，所述驱动轴具有形成所述插入孔的圆筒状部分，所述圆筒状部分被配设为沿着所 述下部轮辋轴的轴向延伸到所述下部轮辋轴内，所述操作部件具有外嵌在所述驱动轴的所述圆筒状部分上并且在所述下部轮辋 轴内滑动的圆筒状部分。根据该方式，通过将中空的下部轮辋轴与沿着下部轮辋轴的轴向配设在该下部轮 辋轴内的驱动轴的插入孔同心状地配置，能够使插入到所述插入孔中并分别在轴向的两处 被沿周向的各位置处的多个球配合锁止的上部轮辋轴的轴心与所述下部轮辋轴的轴心一 致，即能够进行精度良好的定心。这样，通过将插入到插入孔中的上部轮辋轴分别在轴向的两处由沿周向的各位置 处的多个球配合锁止，能够进行上部轮辋轴与下部轮辋轴的定心，因此能够使上部轮辋轴 的外周与插入孔的内周面之间的间隙大于现有技术，从而使上部轮辋轴相对于插入孔的插 入和脱离变得容易。在本发明的另一优选方式中，在所述驱动轴的形成所述插入孔的周壁上，分别在 所述轴向的所述两处，沿周向等间隔的至少三个位置上，形成有沿径向贯通且径向内方的 开口端的口径小于所述球的直径的球保持用开口，所述球分别保持在所述开口中，并且所 述两处的轴向间隔至少大于所述上部轮辋轴的最大外径。根据该方式，分别在下部轮辋轴的轴向的两处，通过分别保持在沿周向等间隔的 至少三个球保持用开口中的至少三个球，能够以稳定的状态将上部轮辋轴锁止。而且，由于 轴向两处的间隔大于上部轮辋轴的最大外径，因此能够使上部轮辋轴稳定在轴向上，并能够有效地抑制上部轮辋轴倾斜或振摆。在本发明的进一步的另一优选方式中，所述操作部件通过偏压部件被偏压向所述 下部轮辋轴的轴向一侧，而通过驱动设备所述操作部件抵抗所述偏压部件的偏压力向所述 轴向的另一 侧滑动。根据该方式，通过驱动设备和偏压部件，能够使操作部件在所述配合位置与所述 解除位置之间滑动。在本发明的进一步的另一优选方式中，在所述操作部件的内周面上，在所述解除 位置处所述球嵌入的环状的凹处形成在所述下部轮辋轴的轴向的至少两处。凹处只要凹陷 即可，可以为槽或切口等。根据该方式，当操作部件位于解除位置时，保持在驱动轴的周壁上的球嵌入到形 成在操作部件的内周面上的环状凹处从而能够从插入孔退避，因此，在该状态下，能够进行 上部轮辋轴相对于插入孔的插拔。根据本发明，通过将上部轮辋轴插入到被与下部轮辋轴一体旋转驱动的驱动轴的 插入孔中，并使操作部件滑动到配合位置，使保持在驱动轴的形成所述插入孔的周壁上的 多个球配合到形成在所述上部轮辋轴的外周面的环状槽而锁止，从而能够使上部轮辋与下 部轮辋一体旋转。而且，上部轮辋轴在驱动轴的插入孔内，分别在下部轮辋轴的轴向的至少两处，由 沿周向的各位置处的多个球分别配合锁止，因此能够将上部轮辋轴在轴向的上下两处牢固 地锁止。由此，在旋转时，能够抑制上部轮辋轴倾斜或振摆，从而提高测量精度。本发明作为测量轮胎的平衡的轮胎用动平衡测量装置是有用的。
图1为根据本发明的实施方式的轮胎用动平衡测量装置的纵剖视图；图2为从侧方观察图1的装置的局部剖切图；图3为图1的重要部分的放大视图；图4(a)为从图3的剖切线(4a)_(4a)观察的剖视图；图4(b)为从图3的剖切线(4b)_(4b)观察的剖视图；图5(a)、图5(b)、图5(c)为用于说明上部轮辋轴与下部轮辋的驱动轴的配合和脱 离的局部放大剖视图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。参照图1至图4(a)、图4(b)，对根据本发明的一个实施方式的轮胎用动平衡测量 装置进行说明。图1为轮胎用动平衡测量装置的纵剖视图，图2为从侧方观察图1的装置 的局部剖切图，图3为图1的重要部分的局部放大图，图4(a)为从图3的剖面线(4a)_(4a) 观察的剖视图，图4(b)为从图3的剖面线(4b)-(4b)观察的剖视图。在这些附图中，根据实施方式的轮胎用动平衡测量装置具备以铅垂状态支撑在机 架(图示略)上的壳体1。壳体1由圆筒状的上部壳体2和下部壳体3组成。中空旋转轴5由轴向上下一对轴承6、7旋转自如地支撑在上部壳体2内。中空旋转轴5具有在铅垂方向上延伸的中空小径轴部5a和位于该中空小径轴部5a的轴向上端且比上部壳体2更加向上方突出的中空大径轴部5b。在中空大径轴部5b上端与圆筒状的环 轴8的下端相固定。在该环轴8的内周安装有圆筒状的套筒9。环轴8具备轴向上端的大径法兰部8a、轴部8b和轴向下端的小径法兰部Sc。大 径凸缘部8a上固定有下部轮辋4。具有以上结构的环轴8和中空旋转轴5构成旋转驱动下部轮辋4的下部轮辋轴。 在以下说明中，为了便于说明和理解，将环轴8和中空旋转轴5 —同称为下部轮辋轴。下部轮辋4具备径向外周侧的轮辋主体10和径向内周侧的驱动轴11，二者均被固 定到环轴(下部轮辋轴)8上。在下部轮辋4的上方，配设有通过升降机构(图示略)来升降的上部轮辋13。在 上部轮辋13的下面中心部，能够一体旋转地设置有上部轮辋轴14。上部轮辋轴14具有中 空轴部，在其外周上轴向邻接地形成有多个圆弧状的环状槽14a。这些多个环状槽14a的轴 向间距对应于被测轮胎16的轮辋宽。上部轮辋轴14上形成有设置在其轴向下端面上的开口 14b、在轴向上部外周面中 沿周向等间隔设置的多个(在该实施方式中为四处)开口 14c和将上述开口 14b、14c轴向 连通的连通孔15。上部轮辋轴14中的上述开口 14b、14c与连通孔15构成向安装在上部轮 辋13与下部轮辋4之间的被测轮胎16的内部的空气供给通道。上部壳体2在其轴向中间部外周的两侧，通过如图2所示平行的一对扭杆17、18 被悬挂支撑在机架(图示略)上。上部壳体2还在其轴向上端部外周的两侧，通过如图1 所示在水平方向(垂直于纸面的方向)上平行的一对扭杆19、20被支撑在机架(图示略) 上。下部壳体3在其轴向中间部两侧，如图1所示，通过在水平方向(垂直于纸面的方向) 上平行的一对扭杆21、22被支撑在机架(图示略)上。此外，如图2所示，在上部壳体2和 下部壳体3上设置有两台测力传感器等的负载检测器23a、23b，各负载检测器23a、23b与机 架24相连接。该负载检测器23a、23b检测作用于壳体1上的沿图1的左右方向(垂直于 图2的纸面的方向)的位移负载。在被旋转自如地支撑在上部壳体2内的中空旋转轴(下部轮辋轴)5的中空小径 轴部5a下端，在下部壳体3内固定有滑轮25。如图2所示，在该滑轮25与作为该滑轮25 的旋转驱动源的伺服电机(图示略)之间架设有传动带26，通过上述伺服电机的旋转使该 滑轮25被旋转驱动，并由此带动中空旋转轴(下部轮辋轴)5被旋转驱动。另外，中空旋转 轴(下部轮辋轴)5的中空小径轴部5a上安装有用于检测旋转位置的旋转编码器(图示 略)。在中空旋转轴(下部轮辋轴)5和其上方的环轴(下部轮辋轴)8各自的中空内部， 能够在轴向上以规定的行程滑动地嵌合配置有中空圆筒状的操作部件27。操作部件27具 备在轴向上延伸的中空操作杆33和固定在中空操作杆33上端的中空操作套筒34。操作部件27通过配置在中空操作杆33的外周的弹簧28被向下方偏压。如图1 所示，在该中空操作杆33的下端外周形成有环状的法兰部33a，并且还设置有气缸29作为 驱动设备以将该法兰部33a抵抗上述弹簧28的偏压力而推上去。操作部件27通过联结到气缸29的活塞杆29a的推上部件30能够由气缸29升降 驱动。另外，操作部件27的中空操作杆33的下端开口连接有与压缩机相连接的旋转接头31，从而在允许该操作部件27旋转的同时能够向其中空内部供给空气。下面，对用于将由伺服电机(图示略)旋转驱动的中空旋转轴(下部轮辋轴)5和与其一体的环轴(下部轮辋轴)8以及下部轮辋4的旋转传递给上部轮辋13的结构进行详 细说明。如图5(a) 图5(c)所示，下部轮辋4的内周侧的驱动轴11具有在轴向上延伸的 圆筒状的轴部11a，如图5(a)所示，由该轴部Ila形成上部轮辋13的上部轮辋轴14所插入 的插入孔32。该插入孔32被形成为位于作为下部轮辋轴的中空旋转轴5和环轴8的中心 线上。如作为分别从图3的剖切线(4a)-(4a), (4b)-(4b)观察的剖视图的图4(a)、图 4(b)分别所示，分别在轴部Ila的轴向上下两处的周壁上，沿周向等间隔地形成有三个以 上(在本实施方式中为八个)沿径向贯通且向径向内方缩径的球保持用开口 lib。该开口 lib的径向内方的开口端的口径小于用于锁止的球12的直径。另外，由于分别从剖切线 (4a)-(4a), (4b)-(4b)观察的剖面结构为相同的结构，因此为了图解的方便，将符号统一。 分别形成在轴部Ila的轴向上下至少两处的周壁上的各个开口 lib中分别容纳有与上部轮 辋轴14的圆弧状的环状槽14a相配合以用于锁止的球12。各个球12被保持为能够沿径向 移动，使得其一部分能够进入到插入孔32内或退避到插入孔32外。为了稳定地固定上部 轮辋轴14，配置有球12的上下两处的轴向间隔优选大于上部轮辋轴14的最大外径，在本实 施方式中，设定为上部轮辋轴14的最大外径的1. 5倍的距离。在圆筒状的轴部Ila的外周，能够以规定的行程沿轴向上下滑动地配设有操作部 件27的中空操作套筒34，其能够操作以使球12与环状槽14a相配合或解除该配合。中空操作套筒34的上部内周面在轴向上相隔规定间隔形成有作为分别在轴向上 下嵌入球12的凹处的环状凹部34a和环状切口 34b，以能够使球12的一部分进入轴部Ila 的插入孔32内，并且球12的一部分能够从上述插入孔32内向径向外方退避。操作部件27如上所述被弹簧28向下方偏压，在该位置处，如图1至图4(a)、图 4(b)和图5(c)所示，其中空操作套筒34的上部内周面按压球12以使球12的一部分进入 到插入孔32内。进一步，在该位置处，通过周向的八个球12分别在轴向的上下两处配合到 插入于插入孔32内的上部轮辋轴14的环状槽14a，上部轮辋轴14在上下两处并且在其全 周的八处由下部轮辋4的驱动轴11紧固。由此，该位置成为配合位置。在配合位置，下部 轮辋4的驱动轴11的旋转被传递给上部轮辋13的上部轮辋轴14，并进行上部轮辋轴14与 驱动轴11的轴对准。另一方面，如果操作部件27通过气缸29抵抗弹簧28的偏压力而被推上去，则如 图5(a)、图5(b)所示，操作部件27的中空操作套筒34的上部内周面的环状凹部34a和环 状切口 34b分别与轴部Ila的开口 lib内的球12相对。由此，球12的一部分能够从插入 孔32内向径向外方退避，从而解除球12与环状槽14a的配合。由此该位置成为解除位置。 在解除位置，能够通过升降装置(未图示)使上部轮辋13上升以将上部轮辋13的上部轮 辋轴14从插入孔32拔出，或者使上部轮辋13下降以将上部轮辋轴14插入到插入孔32。接下来，对使用该轮胎用动平衡测量装置来测量被测轮胎16的动平衡时的步骤 进行说明。首先，通过气缸29使操作部件27上升，如图5(a)所示，使其中空操作套筒34 的上部内周面的环状凹部34a和环状切口 34b分别与轴部Ila的球12相对。由此，球12的一部分能够从插入孔32内向外侧(径向外方)退避。在该状态下，通过升降装置(未图 示)使上部轮辋轴14上升以从插入孔32拔出。 然后，在下部轮辋4的上面放置被测轮胎16。接着，使上部轮辋13下降使其贴紧 到被测轮胎16的上面，并且如图5 (a)、图5 (b)所示，将上部轮辋轴14插入到轴部1 Ia的插 入孔32内。接着，通过将由气缸29驱使的上升解除，使操作部件27在弹簧28的偏压力作用 下向下方移位。于是，中空操作套筒34的上部内周面将球12向径向内方按压，以使球12 的一部分能够进入到轴部Ila的插入孔32内。由此，球12配合到上部轮辋轴14外周的环 状槽14a内而成为锁止状态。在该状态下，将压力空气通过设置在操作部件27内部的通道、上部轮辋轴14的连 通孔15供给到被测轮胎16内。然后，通过驱动伺服电机(图示略)使结合为一体状态的 中空旋转轴(下部轮辋轴)5、环轴(下部轮辋轴)8、上下轮辋13、4以及被测轮胎16旋转。 然后，读取在被测轮胎16旋转中的负载检测器23a、23b的输出信号，由此来测量被测轮胎 16的动平衡。如上所述，在本实施方式中，将上部轮辋轴14插入到下部轮辋轴5、8侧的驱动轴 11的插入孔32中，分别在下部轮辋轴5、8的轴向上下两处，使保持在周向等间隔位置处的 八个球12分别配合到上部轮辋轴14的环状槽14a中而锁止。因此，上部轮辋轴14在插入 孔32内与下部轮辋轴5、8同心状地牢固固定，在旋转时，上部轮辋轴14的倾斜或振摆被抑 制，由此使测量精度提高。具体地，与上述专利文献1所记载的现有示例，即利用设置在下部轮辋轴侧的卡 爪来固定上部轮辋轴的现有示例相比，在本实施方式中，多次测量同一轮胎时的测量值的 偏差降低了约1/2。而且，通过将上部轮辋轴14分别在轴向的上下两处由沿周向等间隔地配置的八 个球12来锁止，将上部轮辋轴14与下部轮辋轴5、8同心状地固定，因此能够将上部轮辋轴 14外周与插入孔32的内周面之间的间隙设置为比现有的例如30 50μπι程度更大，例如 0. Imm左右，以使上部轮辋轴14相对于插入孔32的插入和脱离变得容易。
权利要求
1.一种轮胎用动平衡测量装置，通过将轮胎安装到设置在被旋转驱动的下部轮辋轴上 的下部轮辋和升降自如地配置在与所述下部轮辋相对的位置的上部轮辋之间并使该轮胎 旋转，以测量所述轮胎的动平衡，该轮胎用动平衡测量装置具备从所述上部轮辋向下方延伸，并在其外周面形成有多个环状槽的上部轮辋轴；与所述下部轮辋轴一体旋转，并具有插入所述上部轮辋轴的插入孔的驱动轴；和能够沿着所述下部轮辋轴的轴向滑动地配设在所述驱动轴的外周上的操作部件；分别在所述下部轮辋轴的轴向的至少两处，能够与所述上部轮辋轴的所述环状槽配合 和脱离的多个球在沿周向的各位置处能够在径向上移动地保持在所述驱动轴的形成所述 插入孔的周壁上， 所述操作部件能够在配合位置与解除位置之间滑动，在所述配合位置，所述操作部件 使保持在所述驱动轴上的所述球向径向内方移动并配合到插入于所述插入孔中的所述上 部轮辋轴的所述环状槽，并阻止所述球向径向外方移动，从而将所述上部轮辋轴锁止在所 述驱动轴上，在所述解除位置，所述操作部件允许所述球向径向外方移动以解除与所述环 状槽的配合。
2.根据权利要求1所述的轮胎用动平衡测量装置，其中，所述下部轮辋轴是中空的，所述驱动轴具有形成所述插入孔的圆筒状部分，所述圆筒状部分被配设为沿着所述下 部轮辋轴的轴向延伸到所述下部轮辋轴内，所述操作部件具有外嵌在所述驱动轴的所述圆筒状部分上并且在所述下部轮辋轴内 滑动的圆筒状部分。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎用动平衡测量装置，其中，在所述驱动轴的形成所述 插入孔的周壁上，分别在所述轴向的所述两处，沿周向等间隔的至少三个位置上，形成有沿 径向贯通且径向内方的开口端的口径小于所述球的直径的球保持用开口，所述球分别保持 在所述开口中，并且所述两处的轴向间隔至少大于所述上部轮辋轴的最大外径。
4.根据权利要求1或2所述的轮胎用动平衡测量装置，其中，所述操作部件通过偏压部 件被偏压向所述下部轮辋轴的轴向一侧，而通过驱动设备所述操作部件抵抗所述偏压部件 的偏压力向所述轴向的另一侧滑动。
5.根据权利要求1或2所述的轮胎用动平衡测量装置，其中，在所述操作部件的内周 面上，在所述解除位置处所述球嵌入的环状的凹处形成在所述下部轮辋轴的轴向的至少两 处。
全文摘要
本发明提供了一种轮胎用动平衡测量装置，通过将上部轮辋轴插入到被与下部轮辋轴一体旋转驱动的驱动轴的插入孔内，并使中空操作套筒滑动到配合位置，使保持在驱动轴的形成插入孔的周壁的上下两处的多个球(12)配合到形成在上部轮辋轴(14)的外周面的环状槽(14a)，以将上部轮辋轴(14)分别在上下两处从周向牢固地锁止，在旋转时，能够抑制上部轮辋轴(14)倾斜或振摆，从而提高测量精度。
文档编号G01M1/16GK102032976SQ20101012527
公开日2011年4月27日 申请日期2010年2月25日 优先权日2009年9月29日
发明者中山和夫, 宫崎晋一 申请人:大和制衡株式会社