JPS6262238A - 車両用車輪等をつりあい試験する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両用車輪等をつりあい試験する方法と装置
に関する。

（従来の技術） 現在、車両用車輪またはその他の回転部品のつりあい試
験は、車輪を支持した状態で回転駆動されるとともに、
それぞれ力を検知するセンサを備えた２つの隔置された
軸受に取り付けられている軸より成る機械を使用して実
施されている。軸の回転を連続的にモニタする装置が設
けられていて、この装置から伝達された情報とセンサか
ら伝達された信号とを受は取るコンピュータが、車輪の
直径と。

回転速度と、センサの感度と、軸受間の間隔と、第１の
軸受と車輪のリムに近い方の側に設けられた軸受との間
の間隔と、車輪の幅とに左右される関係とに基づいて車
輪に取り付けるべき補正用質量を決定している。

従って、作業者は、電位計、キーボードあるいはその他
適当な装置を使用して、車輪の直径と、リムの幅と、第
１の軸受とリムとの間の間隔とを測定しなければならず
、このため間違った測定が行なわれるとともに、正しく
ないデータがコンピュータに入力されるおそれがある。

そのほか、回転速度と、センサの感度と、軸受間の間隔
は測定済みの機械については一定であるとみなさなけれ
ばならない。しかし回転速度は主電力系の電圧と周波数
に左右されて変動し、一方、センサの感度は天候または
温度と共に変化するので、不正確さをもたらすいろいろ
な要因が測定の際現われる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、簡単なやり方で非常に正確な測定を行
なうことが可能で、上述の欠点が解消された動的つりあ
い試験方法とこの方法を実施する機械を提供することで
ある。

（問題点を解決するための手段と作用）上記の目的を達
成するため、それぞれを検知するセンサと連係されてい
る２つの隔置された軸受により支持された状態で回転駆
動される軸上に取り付けられた車両用車輪等をつりあい
試験する方法であって、この方法が下記の諸工程、即ち
、既知の値をもった２つの重錘を選んで、所定の値の角
度間隔をあけて隔置されている適所で車輪のリムのそれ
ぞれの側面に１つの割合で前記重錘を取り付けることと
、車輪の回転により軸受に発生した力をセンサにより測
定することと、２つの重錘を取り外すことと、車輪を回
転させることにより発生した力を再測定することと、２
つの測定結果を比較することと、この比較の結果に基づ
いて車輪つりあい試験装置の特性関係を演繹することと
、しかるのち、この特性関係を２回目の測定結果に導入
し、車輪の不っりあいを補償するために必要なつりあい
試験用重錘の値をも求めることとより成ることを特徴と
する方法が、本発明の１つの観点に従って提案されたの
である。

本発明に係る方法によれば、車輪の直径または幅あるい
は軸受間の間隔を考慮することは、もはや必要ではない
ので、作業者が行なう測定に起因して過誤が生じるおそ
れは全くない。さらに、センサの感度が測定に影響を及
ぼすことはない。なぜなら、２つの測定を比較すること
により結果が得られるからである。

さらに、車輪を固定する手段を備えていて２つの隔置さ
れた軸受により支持された状態で回転駆動される軸と、
各軸受に取り付けられた力を検知するセンサと、軸の回
転をモニタする手段とを備えた車両用車輪等をつりあい
試験する機械であって、この機械が、基準位置に関し軸
の角度位置を決定する手段と、センサにより測定された
力の値を記憶するメモリと、測定された力と軸の角度位
置の変化と最初の測定のために車輪に取り付けられる補
正用重錘の値と２回目の測定のために車輪に取り付けら
れる補正用重錘の値とに基づいて計算すると共に、これ
らの値を互いに比較し、この比較の結果に基づいて車輪
つりあい試験装置の特性関係を演繹する手段と、前記メ
モリがこの特性関係も記憶することとより　　　成るこ
とを特徴とする機械が本発明の他の観点に従って提案さ
れたのである。

本発明に係る機械はまた、軸の回転速度をモニタする手
段を備えている。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図解した添付図面を参照しなが
ら本発明の詳細な説明する。

図示のつりあい試験機は従来公知の容量で軸１を備えて
おり、この軸１は一端につりあい試験すべき対象物、例
えば、自動車の車輪３を取り付けるようにされた支持部
２を備えている。

軸１は、図解の簡明化をはかるため図示されていない駆
動系により回転駆動される。そのほか、軸１は、２つの
軸受４と６により支持されていて、これら軸受４及び６
は隔置されていると共に、力を検知するセンサ８及び１
０が前記軸受４及び６に取り付けられている。

軸１は角度位置を測定するディスク１２を担持しており
、このディスク１２の外周にわたって一連のスリット１
４が等間隔に形成されている。さらに、スリット１４よ
りさらに内側のディスク１２上の適所にスリット１６が
補足的に形成されている。即ち、スリット１６はスリッ
ト１４に関し半径方向内側にずれた位置に形成されてい
る。ディスク１２に形成されるスリット１２の数は４の
倍数、即ち、４ｎであることが好ましい。

軸１と一緒に回転するよう固定されているディスク１２
は、外側のスリット１４の通過と内側のスリット１６の
通過を別々に検出する光学的スキャナ１８の前を移動す
る。そのほか、この光学的スキャナ１８は、ディスク１
２の回転方向を検出すると共に、タコメータ２０と連係
されている。

センサ８及び１０は測定された力に対応した信号を演算
処理装置（以下、コンピュータと称す）２２に伝達する
。このコンピュータ２２はまた、光学的スキャナ１８と
タコメータ２０から情報を受は取る。

軸１の支持部２上に取り付けられた車輪をつりあい試験
するため、既知の値をもった２つの重錘がこの車輪のリ
ム上で所定の値だけ角度的に隔置されている位置に取り
付けられる。一方、車輪は比較的高速度で回転するまで
、モータ（図示せず）により駆動される。

所定の回転速度に到達すると、車輪３の回転により軸受
４及び６に作用する力を測定するセンサ８及び１０は、
付加された力に対応した信号をコンピュータ２２に伝達
する。コンピュータ２２はこれらの信号をメモリ２４に
伝達することにより信号を記録する。

光学的スキャナ１８から情報を受は取ったコンピュータ
２２は軸の角度位置を知り、この結果に基づいて車輪の
角度位置を知る。コンピュータ２２は、また、車輪の回
転速度を知り、この回転速度が所定の値に到達するとセ
ンサから伝達された信号を記録しはじめる。

しかるのち、センサ８及び１０から伝達された力の信号
は、光学的スキャナ１８の前をスリット１４が通過する
ごとにサンプリングされ、ディジタル化される。従って
、コンピュータ２２は、サンブリジグされたこれらの値
それぞれについて信号を計算する。コンピュータ２２は
、この計算結果に基づいてリムのエツジリング上に取り
付けるべき補正用重錘を測定された信号に結びつける関
係を演繹する。

この最初の測定の間、即ち、既知の値をもった重錘を車
輪に取り付けたとき、この関係は下式により表示される
。

ここで、ｍｌとｍ２は車輪の不つりあいを補償するため
に使用される補正用重錘を表わし、ｍｅとｍｌ　は車輪
に取り付けられた既知の値をもった標準の重錘を表わし
、Ｓｌと８２は２つのセンサから伝達された信号を表わ
す。

しかるのち、車輪３のリムから重錘が取りはずされ、車
輪３が再び回転駆動され、新たに測定が行なわれる。コ
ンピュータ２２はセンサ８及び１０から新しい力に関す
る信号を受取り、この信号に基づいてコンピュータは不
つりあいを補償するために車輪に取り付けるべき補正用
重錘の関係を決定する。しがるのち、コンピュータ２２
は、得られた結果をメモリ２４に記憶されている結果と
比較し、この比較の結果に基づいて車輪つりあい試験機
の特性関係を演絆する。

この第２の測定の間、即ち、標準の重錘を取りはずした
あと、前記の関係は下式により表示される。

（１）式より（ＩＩ）式を減算することにより下式が得
られる。

この関係は車輪つりあい試験装置の関係に相当している
。この関係の形態は直線状であって、所定のタイプの車
輪に対しては一定である。即ち、実際上、所定の車両の
すべての車輪に対しては一定である。

同じ値の標準の重錘を使用することが好ましい。この場
合、ｍ　　＝ｍ　　となる。

さらに、スリット１４の数が４ｎである上記のごときデ
ィスク１２を選択することにより、標準の重錘が９０’
の角度で隔置されているよう標準の重錘を位置決めする
ことが可能である。

この標準重錘の位置決めは、第１図に示されているつり
あい試験機を使用して、光学的スキャナ１８がスリット
１６の存在を発信するまで車輪３を回わし、軸１と垂直
方向に一列に並ぶよう第１の標準重錘を取り付けること
により容易に達成することができる。しかるのち、光学
的スキャナ１８が最初のスリットからｎ個のスリット１
４ぶん、即ち、９０゜の角度隔置されているスリット１
５の通過を発信するまで再び車輪３を回わす。次に、第
２の標準の重錘が車輪３のリム上に固定される。

第１図に示されている実施例においては、コンピュータ
２２は、スリット１６とスリット１５の検出を作業者に
発信するようにされた特に２つのランプ２７及び２８を
備えた発信装置２６を備えている。

標準の重錘が互いに９０’の角度をへだてて配置されて
いる場合、スリット１６を検出したときの軸１の位置は
基準位置として見做すことができる。その場合、分力ｍ
１ｏ＝０が成立し、このことは分力ｍｅｇ　にも当ては
まる。ｍ１ｙはｍ、に等しく、ｍｅｎはｍｅに等しい。

２つの等しい重錘が選択された場合、即ち、ｍ　　＝ｍ
、　＝ｍが成立する場合、下記の関係式が得られる。

ａ、ｂ、ｃ及び−を決定するため、４つの未知の数をも
？た４つの等式により成るシステムの解を求めなければ
ならない。コンピュータ２２がこれらの値を関係式■に
代入すると、外側と内側のリングリムに取り付けるべき
つりあい重錘の分力を関係式■に与えることになる。

コンピュータ２２はまた、つりあい質量のモジュールｉ
と、スリット１６とディスク１２の中心を通る軸により
構成される基本軸に関するつりあい重錘の位置を指示す
る。これらの結果は、パネル３０上に表示され、一方、
値ａ、ｂ、ｃ及びｄはメモリ２４に記憶される。

図示のつりあい試験機はスイッチ３２を備えた制御回路
を併せもっていることが好ましい。スイッチ３２が閉路
すると、コンピュータ２２とメモリより成るつりあい試
験装置を動作させることが可能であり、一方、回路され
ると、メモリ２４は消去される。

ディスプレイパネル３０は、参照数字３４により表示さ
れているように、通常の要領でリム上に取り付けるべき
重錘の値を指示すると共に、図示の矢印３６によりこれ
らの重錘を取り付けなければならない位置に到達するた
めに実施すべき移動を指示する。

作業者の仕事を簡素化するため、コンピュータ２２はま
た、点滅シグナル３８かっ／または音響シグナル４０に
接続されている。点滅シグナル３８及び／又は音響シグ
ナル４０は、標準の重錘を取り外すためあるいはディス
プレイパネル３０から供給された情報に従って補正用重
錘を加えるため、作業者が車輪の回転を減速させるよう
各測定が終ったときに作業者に警報を発する。

作業者が車輪に標準の重錘を取り付ける前に干渉する必
要がないことと、車輪のパラメータ又はつりあい試験機
のパラメータをコンピュータに入力するため、作業者が
これらのパラメータを測定することがもはや必要でない
ことは明らかなことである。回転速度の測定だけは干渉
を受けなければならないが、この測定は回転速度の過誤
または標準の重錘の位置の過誤により妨げを受けるにす
ぎない。

従って、得られた指示は信頼のできるものであり、過誤
が生じるおそれはごくわずかである。

さらに、リムの直径と幅が補正用重錘の決定にもはや干
渉することが無いことも明らかにされている。従って、
アルミニウム製の場合に特に有利であるいろいろな直径
のリムリングに取り付けられた補正用重錘を用いて車輪
をつりあい試験することが可能である。

−１９＝ 標準の重錘は、所要の値をもつものであることは明らか
であるが、互いに異なったものである。標準の重錘は９
０″より小さいかあるいは大きいが、１８０’に等しく
てはならない変更可能な角度ぶん隔置されているが、こ
の角度はディスク１２に形成されたスリットの数に合わ
せて決定される。

さらに、車輪つりあい試験装置の特性関係は特定の車両
のすべての同じ車輪に共通しているので、この関係をメ
モリ２４に記憶しておけば、他の車輪についても非常に
迅速かつ簡単につりあい試験を行なうことが可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るつりあい試験機の構成を図解し
た概念図であり、 第２図は、シャフトの角度位置を測定するディスクの正
面図である。 ［主要部分の符号の説明］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、それぞれ力を検知するセンサと連係 されている２つの隔置された軸受により支持された状態
   で回転駆動される軸上に取り付けられた車両用の車輪等
   をつりあい試験する方法であって、 既知の値をもった２つの重錘を選んで、所 定の値の角度間隔をあけて隔置されている適所で車輪の
   リムのそれぞれの側面に１つの割合で前記重錘を取り付
   けることと、車輪の回転により軸受に発生した力をセン
   サにより測定することと、２つの重錘を取りはずすこと
   と、車輪を回転させることにより発生した力を測定する
   ことと、２つの測定結果を比較することと、この比較結
   果にもとづいて車輪つりあい試験装置の特性関係を演繹
   することと、しかるのち、この特性関係を２回目の測定
   の結果に導入し、車輪の不つりあいを補償するために必
   要なつりあい試験用重錘の値を求めることの諸工程より
   成ることを特徴とする方法。 ２、軸受に作用していて、力を検知する センサにより測定される力が、最初の測定では車輪の重
   量と固有の不つりあいを補償するために必要とされる補
   正用重錘に対応した関係を計算し、２回目の測定では不
   つりあいだけを補償するために必要とされる補正用重錘
   に対応した関係を計算し、しかるのち結果として得られ
   た２つの関係のうち一方を他方から差し引き、この結果
   にもとづいて車輪つりあい試験装置の特性関係を演繹す
   る装置に伝達する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、軸の回転速度がモニタされ、この速 度が両方の測定について同一である一定の値に到達する
   と、軸受に作用している力が測定される特許請求の範囲
   第１項または第２項に記載の方法。 ４、軸と車輪の基準角度位置が決定され、 第１の重錘が車輪に取り付けられ、車輪が２つの重錘間
   の間隔に必要な角度にわたつて回転され、しかるのち、
   第２の重錘が車輪のリムの縁に取り付けられる特許請求
   の範囲第１項より第３項までのいずれか１つに記載の方
   法。 ５、２つの既知の重錘が同一のものであ る特許請求の範囲第１項より第４項までのいずれか１つ
   に記載の方法。 ６、車輪のリムに取り付けられた重錘間 の角度間隔が１８０°より小さく、好適には９０°であ
   る特許請求の範囲第１項より第５項までのいずれか１つ
   に記載の方法。 ７、車輪つりあい試験装置の特性関係が 他の類似の、車輪をつりあい試験するために記憶される
   特許請求の範囲第１項より第６項までのいずれか１つに
   記載の方法。 ８、車輪を固定する手段を備えていて、 ２つの隔置された軸受により支持された状態で回転駆動
   される軸と、各軸受に取り付けられた力を検知するセン
   サと、軸の回転をモニタする手段とより成る車両用の車
   輪等をつりあい試験する機械であつて、 基準位置に関し軸の角度位置を決定する手 段（１２〜１８）と、センサ（８、１０）から発信され
   た力と軸の角度位置の変化と２回目の測定の前に実施さ
   れる最初の測定のためにリムに取り付けるべき補正用重
   錘に対応した関係とにもとづいて計算を行なう手段（２
   ２）と、センサにより測定された力の値を記憶するメモ
   リ（２４）と、２回の連続した測定で得られた関係を比
   較し、この比較の結果に基づいて車輪つりあい試験装置
   の特性関係を演繹し、しかるのち、この関係をメモリ（
   ２４）に入力する手段（２２）と、２回目の測定の値と
   車輪つりあい試験装置の特性関係にもとづいて車輪に取
   り付けるべき補正用重錘を決定する手段とを備えている
   ことを特徴とする機械。 ９、軸（１）と車輪（３）の回転速度を モニタする手段（１２〜２０）を備えている特許請求の
   範囲第８項に記載の機械。 １０、軸の角度位置を決定する手段が、円 周にわたつて規則的に分散配置された一連のスリット（
   １４、１５）と、該スリット（１４、１５）に関し半径
   方向に位置ずれして形成された１つのスリット（１６）
   を備えているディスク（１２）より成り、該ディスク（
   １２）が軸（１）に固定されているとともに、一連のス
   リットと位置ずれしたスリットを別々に検出する光学的
   スキャナ（１８）の前を移動することができる特許請求
   の範囲第８項または第９項に記載の機械。 １１、メモリを作動させるとともに、該メ モリを消去する回路を制御する接点（３２）を備えてい
   る特許請求の範囲第８項より第１０項までのいずれか１
   つに記載の機械。 １２、ディスク（１２）の角度位置を検出 する光の信号（２７、２８）を備えている特許請求の範
   囲第８項より第１１項までのいずれか１つに記載の機械
   。 １３、測定の終了を指示する音響信号（３８）を備えて
   いる特許請求の範囲第８項より第 １２項までのいずれか１つに記載の機械。 １４、計算装置（２２）が取り付けるべき 補正用重錘の値とその位置を指示するディスプレイパネ
   ル（３０）に接続されている特許請求の範囲第８項より
   第１３項までのいずれか１つに記載の機械。