JPH05288630A - 自動車用車輪の不平衡量測定装置 - Google Patents

自動車用車輪の不平衡量測定装置

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JPH05288630A
JPH05288630A JP4119629A JP11962992A JPH05288630A JP H05288630 A JPH05288630 A JP H05288630A JP 4119629 A JP4119629 A JP 4119629A JP 11962992 A JP11962992 A JP 11962992A JP H05288630 A JPH05288630 A JP H05288630A
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JP
Japan
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roller
sensor
wheel
support
automobile
Prior art date
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Pending
Application number
JP4119629A
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English (en)
Inventor
Shigefumi Yasuhara
安原成史
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Altia Co Ltd
Original Assignee
Nissan Altia Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明はタイヤのアンバランスフォースを起因
とする車輪の不平衡量を測定する自動車用車輪の不平衡
量測定装置を安価に製作すること。 【構成】車輪を介して自動車の軸重を受ける駆動ロ―ラ
―と、この駆動ロ―ラ―と対向するようにロ―ラ―支持
部材に取付けられ同じく前記車輪を介して自動車の軸重
を負担する支持ロ―ラ―と、この支持ロ―ラ―が受ける
荷重の負荷変動率を検知しかつ前記ロ―ラ―支持部材に
装着されたセンサ―とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の高速走行時に
生ずるシェークやシミーの原因と成る車輪の回転系に存
在する遠心不平衡量を測定する、自動車用車輪の不平衡
量測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の車輪の回転系に存在する遠心不
平衡量は高速走行時に生ずるシミ―、シェ―クの原因と
なる。そのためタイヤを組みつけた車輪や車のタイヤ取
り付け部についてそれぞれ単体で遠心バランスを取るな
どし、不平衡量の縮小を図っいてる。しかし、車輪を取
り付けると、今度は取り付け時の芯ズレや僅かに残って
いた不平衡量の方向性の問題で、回転系全体としては不
平衡量が増大するのが常である。
【0003】これを縮小するには車輪を車に取り付けた
状態で再度不平衡量を測定すればよい訳で、実際に車輌
を持ち上げ車輪を空転させた状態で車軸系の不平衡量を
測る装置も市販されている。
【0004】しかし、このような市販の装置は車輪を持
ち上げることや、全くの空転状態で測定した不平衡量が
前述のシミ―、シェ―クの発生とどのくらい関係がある
のか、と言う点に関し実際的に問題があり、特に自動車
の生産ラインや大きな整備工場ではその必要性が高いに
もかかわらず、利用し難い状況にある。
【0005】そこで、出願人は上記問題点を解決するた
めに、たとえば図11〜図13で示す車輌用振動検出装
置の一実施例を先に提案した。この実施例は車輌の車輪
に車体荷重(軸重)をかけ、1個の車輪に対して1個の
支持ロ―ラ―がその軸重を全て受ける考え方が基本とな
っている。
【0006】しかして、この実施例を詳しく説明する
と、1は、床面に形成されたピットである。このピット
1は車輌の走行騒音や振動、エンジンの診断等が行われ
る検査ラインに設けられている。2は前後のピット1内
にそれぞれ設置された複数個のモータ用支持台で、これ
らのモータ用支持台2は所要の高さを有している。3は
各モータ用支持台2の上面にそれぞれ設けられた複数個
の駆動モータである。
【0007】4はピット1内にモータ用支持台2とは別
体に設置された複数個のセンサー用支持台で、これらの
センサー用支持台4はモータ用支持台よりは低い。
【0008】5はセンサー用支持台4および該センサー
用支持台の上方に設けられたローラー用支持板6との間
にそれぞけサンドイッチ状に介装され、かつ、車輌7の
振動を検出する複数個の振動検出部材である。これらの
振動検出部材5は上面の隅角部等に複数個のセンサーを
有する板状体で、各センサー用支持台4および各ローラ
ー用支持板6に適宜一体的に取付けられている。
【0009】8はローラー用支持板6の上面にそれぞれ
軸受9を介して設けられ、かつ、各駆動モータ3の駆動
力によりベルト、チェーン等の動力伝達手段10を介し
て回転すると共に、保持手段11により固定的に保持さ
れた車輌7の前輪12および後輪13をそれぞれを回転
させる複数個の振動伝達用ローラーである。前記保持手
段11は、本実施例では床面Fに適宜埋設された二基の
リフト装置が用いられている。これらのリフト装置11
の作動杆11aの先端部には車輌7の床下と係合する支
持部11bが設けられている。
【0010】なお、14はピット蓋板、15は振動検出
部材5と電気的に接続し、かつ、操作ボタン、制御盤等
を有する中央演算処理装置、16はこの中央演算処理装
置15と電気的に接続するテレビジョン型の表示装置、
17は周辺にある他の装置から発生する振動の影響を受
けないように各ピット1の内壁面にそれぞれ敷設された
シート状あるいはブロック状の防振部材である。
【0011】上記構成にあっては、まず車輌7が床面F
を走行しながら前後の振動伝達用ローラー8へと乗り込
む。次に車輌7の前輪12および後輪13が各振動伝達
用ローラー8にそれぞれ乗ったならば、車体が動かない
ように保持手段11で車体を保持する。
【0012】しかる後に各駆動モータ3を起動させる。
この場合各駆動モータ3を同時にまたは個別的にそれぞ
れ駆動させることができる。駆動モータ3が駆動する
と、動力伝達手段10を介し、その駆動力が各振動伝達
用ローラー8へとそれぞれ伝達される。車輌7の前輪1
2および後輪13は各振動伝達用ローラー8の回転によ
りそれぞれ独自に回転されるが、徐々に回転力を高め、
たとえば一般高速道路を120km/hで走行した場合
など実走行に近い状態が再現される。
【0013】しかして、前輪12または/および後輪1
3が一定速または加減速で回転中に発生した異常振動
は、各振動伝達用ローラー8を介し、各振動検出部材5
にそれぞれ伝達される。そして、各振動検出部材5で検
出された前輪12または/および後輪13の振動は、振
動信号(周波数)として中央演算処理装置15に送ら
れ、車輌のシェークやシミーの分析あるいは解析が可能
と成る。そして、この中央演算処理装置15で演算処理
されたデーターは、表示装置16に表示される。
【0014】しかしながら、前記実施例に於いては次の
ような問題点があった。すなわち、一般に遠心力を計る
センサ―には車軸に加わる車輌重力(Wc)と測定装置
の重力(Ws)が加わり、その上に遠心力(f)が加わ
るため、高い分解能が要求される。しかして、この分解
能は、次の数式1によって求めると言うことが数学的に
すでにわかっている。
【0015】
【数1】
【0016】ここで問題は車の種類にもよるが、前記実
施例にあっては、たとえばWcが300〜500Kg、
Wsが100Kg前後になるのに対し、fが100〜2
00N程度なので、センサ―は全体量の2〜5%レベル
の変化量を測定するということで、信号の取り扱いが非
常に苦しい状態となる。
【0017】一般にセンサ―や計測器類は全測定幅に対
する最小測定単位が決っており、前者をそのままにして
後者の精度を上げるか、若しくは後者をそのままにして
前者の幅を上げると計測器類の値段が大幅に上がるので
ある。センサ―の場合は所謂分解能が上がり、若しくは
信号対雑音比(SN比)が悪化してしまい、何れにして
も高価になってしまうと言う欠点がある。
【0018】
【発明の目的】本発明は、以上のような従来の欠点及び
先願の前記実施例の問題点に鑑み、同じセンサ―を用い
た場合でも高い分解能を得ることができ、したがって、
検知した信号の取り扱いが容易なので、安価なセンサー
を使用することができ、それ故に最終的には装置を安価
に製作することができ、また駆動装置などから発生する
ノイズの影響を受けることなくきれいな波形を得ること
ができ、さらに、工場の生産ラインや自動車の整備工場
にも容易に据え付けることができる自動車車輪の不平衡
量測定装置を得ることを目的とする。
【0019】
【目的を解決するための手段】本発明の自動車車輪の不
平衡量測定装置は、車輪を介して自動車の軸重を受けか
つ駆動モ―タの駆動力で該車輪を回転させる駆動ロ―ラ
―と、この駆動ロ―ラ―と対向するようにロ―ラ―支持
部材に取付けられかつ同じく前記車輪を介して自動車の
軸重を駆動ロ―ラ―と共に負担する支持ロ―ラ―と、こ
の支持ロ―ラ―が受ける荷重の負荷変動率を検知するこ
とができるように前記ロ―ラ―支持部材に装着されたセ
ンサ―とを備えることを特徴とする。
【0020】
【実施例】以下、図面に示す実施例により本発明を詳細
に説明する。
【0021】なお、本発明の各実施例を説明するに当っ
て、先願の前記実施例と同一の部分には同一又は同様の
符号を付し、重複する説明を省略する。
【0022】まず、図1ないし図7に示す実施例に於い
て、符号20は車輪12A、13Aを介して自動車7A
の軸重(一個のタイヤに加わる車の重量を意味する。)
Wcを受け、かつ、支持部材21の一部を構成する支持
台22の上面に設置された駆動モ―タ23の駆動力で車
輪12A、13Aを同時にまたは個別的に回転させる駆
動ロ―ラ―である。この駆動ロ―ラ―20は、図4で示
すように前記支持部材21の一部を構成する軸受24を
介し、該支持部材21に枢着されている。前記軸受24
は支持台22に形成された挿入孔に上下動可能に嵌め込
まれている。
【0023】25は駆動ロ―ラ―20と対向するように
ロ―ラ―支持部材26に取付けられ、かつ、同じく車輪
12A、13Aを介して自動車の軸重Wcを駆動ロ―ラ
―20と共に負担する支持ロ―ラ―である。この支持ロ
―ラ―25も、図5で示すようにロ―ラ―支持部材26
を構成する支持台27及び該支持台27に斜め方向に取
付けられた軸受28を介し、該ロ―ラ―支持部材26に
枢着されている。
【0024】29は支持ロ―ラ―25が受ける荷重の負
荷変動率を検知することができるようにロ―ラ―支持部
材26の軸受28の下端部に固定的に装着された第1の
センサ―である。前記軸受28も支持体27に形成され
た挿入孔に上下動可能に嵌め込まれている。
【0025】一方、30は駆動ロ―ラ―20が受ける荷
重の負荷変動率を検知することができるように支持部材
21の軸受24の下端部に固定的に装着された第2のセ
ンサ―である。この第2センサ―30は必ずしも本実施
例の必須の要件ではないが、該第2のセンサ―が設けら
れている場合は、第1および第2のセンサ―29、30
が検知した各測定値の合成により、波形整形が容易にな
り、したがって、振動と雑音との識別が容易になると言
う利点がある。
【0026】なお、第1および第2のセンサ―29、3
0は各ロ―ラ―の運動に伴う慣性力等遠心力以外の余計
な力が作用しないように好ましくは軸受24、28の下
端部に装着するのが望ましいが、前記先願の実施例の如
く上部支持台と下部支持台との間にサンドイッチ状に介
装しても良い。また支持ロ―ラ―25と駆動ロ―ラ―2
0は車輌7Aの前輪のみを対象に設置してもよい。
【0027】上記構成に於いては、駆動ロ―ラ―20お
よび支持ロ―ラ―25上に自動車7Aが乗り込み、か
つ、リフト装置11により固定されると、両方のロ―ラ
―20、25に自動車7A(車輪12A、13A)の軸
重Wcが加わる。
【0028】そこで、駆動モ―タ―23を起動し、駆動
ロ―ラ―20が回転すると、タイヤがこれに追随して回
転し、タイヤを含む車輪12A、13Aの回転系に不平
衡量があると遠心力fが発生する。ここで遠心力fが生
ずると、その遠心方向に荷重がかかるため、車輪12
A、13Aを支えている部分にはそれまでの荷重のほか
遠心力も加わってくる。したがって、第1および第2の
センサ―29、30は、さそれぞれ加わった遠心力fを
検知測定する。
【0029】しかして、遠心力fは測定部の反対側に行
った時にはマイナス方向となるため、車輪が1回転で生
ずる荷重の変化はサインカ―ブとなる。そして、サイン
カ―ブにおいては遠心力の大きさは曲線の波高値に比例
することとなるので、回転系の不平衡量を測定すること
ができ、この時の分解能は図7の概略図および下記の数
式2となり、Wc´はWcの半分となる。
【0030】
【数2】
【0031】なお、本実施例に於いて、駆動ロ―ラ―2
0及び支持ロ―ラ―25が左右に対向するように設けら
れているが、図8ないし図10で示すように駆動ロ―ラ
―20Bを車輪12B、13Bの中心真下近くに配設
し、一方、支持ロ―ラ―25Bは駆動ロ―ラ―20Bか
ら所望する角度まで車輪の水平方向に離して配設しても
良い。この時の分解能は図9の概略図および前述した数
式2で示す通り、α、βの選び方によって、Wc´はW
cの半分以下となる。またこの実施例では、固定リフト
に代えて、車輪を固定する固定具40を利用している。
【0032】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、先願の
実施例と本発明の実施例との発明の概念、測定値などを
比較すると、下記の表1のようになる。したがって、本
発明は低い分解能のセンサ―(安価なセンサー)を使用
することができるので、結局、安価な装置を製作するこ
とができる。
【0033】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】ないし
【図3】本発明の実施例を示す各説明図である。
【図4】および
【図5】本発明の要部を示す各説明図である。
【図6】および
【図7】本発明の基本的な概念を説明するための説明
図。
【図8】ないし
【図10】本発明の他の実施例を説明するための各説明
図。
【図10】ないし
【図13】先願の一実施例を示す各説明図である。
【符号の説明】
20、20B…駆動ローラー、 12A、12B、13A、13B…車輪、 7A…自動車、 21…支持部材、 22、27…支持台、 23…駆動モーター、 24、28…軸受、 25、25B…支持ローラー、 26…ローラー支持部材、 29…第1のセンサー、 30…第2のセンサー。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪を介して自動車の軸重を受けかつ駆
    動モ―タの駆動力で該車輪を回転させる駆動ロ―ラ―
    と、この駆動ロ―ラ―と対向するようにロ―ラ―支持部
    材に取付けられかつ同じく前記車輪を介して自動車の軸
    重を駆動ロ―ラ―と共に負担する支持ロ―ラ―と、この
    支持ロ―ラ―が受ける荷重の負荷変動率を検知すること
    ができるように前記ロ―ラ―支持部材に装着されたセン
    サ―とを備える自動車用車輪の不平衡量測定装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に於いて、駆動ロ―ラ―を車輪
    の中心真下近くに配設し、一方、支持ロ―ラ―は駆動ロ
    ―ラ―から所望する角度まで車輪の水平方向に離して配
    設されていることを特徴とする自動車用車輪の不平衡量
    測定装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に於いて、駆動
    ロ―ラ―の支持部材に駆動ロ―ラ―が受ける荷重の負荷
    変動率を検知する第2センサ―を設けたことを特徴とす
    る自動車用車輪の不平衡量測定装置。
JP4119629A 1992-04-13 1992-04-13 自動車用車輪の不平衡量測定装置 Pending JPH05288630A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1074814A2 (de) * 1999-08-04 2001-02-07 MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG Vorrichtung zur Überprüfung des Achs- und Gelenkspiels an Kraftfahrzeugen
GB2586022A (en) * 2019-07-29 2021-02-03 Universal Balancing Ltd Apparatus for supporting a rotor

Cited By (4)

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EP1074814A2 (de) * 1999-08-04 2001-02-07 MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG Vorrichtung zur Überprüfung des Achs- und Gelenkspiels an Kraftfahrzeugen
EP1074814A3 (de) * 1999-08-04 2002-08-28 MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG Vorrichtung zur Überprüfung des Achs- und Gelenkspiels an Kraftfahrzeugen
GB2586022A (en) * 2019-07-29 2021-02-03 Universal Balancing Ltd Apparatus for supporting a rotor
GB2586022B (en) * 2019-07-29 2024-04-03 Universal Balancing Ltd Apparatus for supporting a rotor

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