JP2000221096A - Balancing machine and balancing test method - Google Patents

Balancing machine and balancing test method

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JP2000221096A
JP2000221096A JP11024847A JP2484799A JP2000221096A JP 2000221096 A JP2000221096 A JP 2000221096A JP 11024847 A JP11024847 A JP 11024847A JP 2484799 A JP2484799 A JP 2484799A JP 2000221096 A JP2000221096 A JP 2000221096A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure rotating dynamic unbalance for a short time. SOLUTION: This balancing machine measures dynamic unbalance of a tire 1 by rotating a tire 1 turnably supported and detecting unbalance force of the rotating tire l with force detectors 8a, 8b. The balancing machine has a reference angle detector 10 and an encoder 13 for measuring an angular velocity and a rotation position of the rotating tire 1, and a dynamic unbalance calculation means for calculating the dynamic unbalance of the tire 1 according to the unbalance force detected by the force detectors 8a, 8b, and the angular velocity and the rotation position of the tire 1 measured by the reference angle detector 10 and the encoder 13 when the unbalance force detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばタイヤ等
の回転体の不釣合い、又は動不釣合いを測定する釣合い
試験機及び釣合い試験方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a balance tester and a balance test method for measuring unbalance or dynamic unbalance of a rotating body such as a tire.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の自動車用タイヤの釣合い試験機を
図4を参照して説明する。同図に示す1はタイヤであ
る。このタイヤ1は、本体2の内側に回動自在に設けら
れている回転軸3の上端に取り付けられている。モータ
4は、駆動側プーリ5、駆動伝達ベルト6、従動側プー
リ7、及び回転軸3を介してタイヤ1を予め定めた略一
定の角速度ωT で回転させることができる。そして、こ
のモータ4によりタイヤ1を所定角速度ωT で回転させ
て、この時に発生する回転軸3に対して直交する所定方
向の不釣合い力(FA 、FB )を2つの各力検出器(例
えばロードセル)8a、8bにより検出すると共に、タ
イヤ1の回転位置の原点としての基準角位置を基準角検
出器10により検出し、この不釣合い力(FA 、FB
と基準位置検出信号を使用して演算制御部9が各種演算
を行うことによりタイヤ1の上面側及び下面側の動不釣
合い(U1 、U2 )を求めることができる。つまり、タ
イヤ1の上面側の重心の偏心及び下面側の重心の偏心に
基づく各不釣合いの大きさと、タイヤ1の所定の基準位
置から各重心までの角度(位相)を求めることができ
る。よって、必要に応じてタイヤ1の上面側及び下面側
の各重心の補正を行うことができる。
2. Description of the Related Art A conventional automobile tire balancing tester will be described with reference to FIG. 1 shown in the figure is a tire. The tire 1 is attached to an upper end of a rotating shaft 3 rotatably provided inside a main body 2. Motor 4 can be rotated by the drive pulley 5, the drive transmission belt 6, a substantially constant that defines the tire 1 in advance through the driven pulley 7, and the rotary shaft 3 angular speed omega T. Then, the tire 1 is rotated at a predetermined angular velocity omega T by the motor 4, unbalanced force (F A, F B) in a predetermined direction orthogonal to the rotation axis 3 which occurs when the two respective force detector (e.g., load cell) 8a, and detects by 8b, a reference angle position of the origin of the rotational position of the tire 1 is detected by the reference angle detector 10, the unbalanced force (F a, F B)
The arithmetic control unit 9 performs various calculations using the reference position detection signal and the reference position detection signal, whereby the dynamic imbalance (U 1 , U 2 ) on the upper surface side and the lower surface side of the tire 1 can be obtained. That is, the magnitude of each unbalance based on the eccentricity of the center of gravity on the upper surface side and the eccentricity of the center of gravity on the lower surface side, and the angle (phase) from a predetermined reference position of the tire 1 to each center of gravity can be obtained. Therefore, it is possible to correct the respective centers of gravity on the upper surface side and the lower surface side of the tire 1 as necessary.

【0003】次に、タイヤ1の上面側及び下面側の不釣
合いを求めるための原理を説明する。図3は、動不釣合
い(U1 、U2 )をもつ剛体ロータ(タイヤ1)11が
2つの軸受A、Bにおいて機械インピーダンスZA 、Z
B を通して架台12に支えられている状態を示す。今、
剛体ロータ11が角速度ωでz軸を中心にして回転して
いる状態で軸受A、Bに掛かる不釣合い力PA 、PB
関係は、 PA +PB =ω2 (U1 +U2 ) (1a) hPB =ω2 (z1 1 +z2 2 ) (1b) となる。定常状態で振動変位(XA 、XB )が各軸受
A、Bに生じているとすると、架台12から各軸受A、
Bに作用する力RA 、RB (これは架台12に伝わる力
でもある。)は、 RA =ZA ・XA (2a) RB =ZB ・XB (2b) である。ただし、(XA 、XB )はx軸方向の振動変位
であるが、位相を持つ量なので複素数表示し、回転ベク
トルとして表す。ロータ11の運動を図3のxz平面に
限定すれば、不釣合い(U1 、U2 )に対するロータ1
1の定常応答(XA 、XB )は次式で与えられる。
Next, the principle for determining the unbalance between the upper surface and the lower surface of the tire 1 will be described. FIG. 3 shows that a rigid rotor (tire 1) 11 having a dynamic imbalance (U 1 , U 2 ) has mechanical impedances Z A , Z at two bearings A, B.
The state supported by the gantry 12 through B is shown. now,
The relationship between the unbalanced forces P A and P B applied to the bearings A and B when the rigid rotor 11 is rotating about the z-axis at the angular velocity ω is: P A + P B = ω 2 (U 1 + U 2 ) (1a) hP B = ω 2 (z 1 U 1 + z 2 U 2 ) (1b) Assuming that vibration displacements (X A , X B ) are generated in the bearings A and B in a steady state, the respective bearings A,
The forces R A and R B acting on B (this is also the force transmitted to the gantry 12) are: R A = Z A · X A (2a) R B = Z B · X B (2b) Here, (X A , X B ) is a vibration displacement in the x-axis direction, but since it has a phase, it is represented by a complex number and represented as a rotation vector. If the movement of the rotor 11 is limited to the xz plane in FIG. 3, the rotor 1 with respect to the unbalance (U 1 , U 2 )
1 of Transient Response (X A, X B) is given by the following equation.

【0004】[0004]

【数1】 (Equation 1)

【0005】ただし、回転するベクトル(U1 、U2
のx成分だけを問題にするのであるが、位相を持つ量で
あること、(XA 、XB )を複素数表示したことに対応
させて、ここでは、(U1 、U2 )を複素数として表し
ている。そして、図3において、hは軸受Aと軸受Bの
間隔、U1 は軸受Aからz1 の距離を離れたz軸上の位
置におけるロータ11の動不釣合い、U2 は軸受Aから
2 の距離を離れたz軸上の位置におけるロータ11の
動不釣合い、Cは軸受Aからcの距離を離れたz軸上の
位置にあるロータ11の重心位置、Mはロータ11の質
量、IはCを通るy軸と平行する軸の回りのロータ11
の慣性モーメントである。
However, the rotating vector (U 1 , U 2 )
Here, only the x-component is considered, but in correspondence with the fact that the quantity has a phase and that (X A , X B ) is represented by a complex number, here (U 1 , U 2 ) is a complex number. Represents. Then, in FIG. 3, h is distance of the bearing A and bearing B, U 1 is disproportionately motion of the rotor 11 at the position on the z-axis away the distance from the bearing A of z 1, U 2 is z 2 from the bearing A , C is the position of the center of gravity of the rotor 11 at a position on the z-axis away from the bearing A by c, M is the mass of the rotor 11, Is the rotor 11 about an axis parallel to the y-axis passing through C
Is the moment of inertia.

【0006】式(3)の解(XA 、XB )は、 XA =α1 1 +α2 2 (4a) XB =β1 1 +β2 2 (4b) となり、架台12に伝わる力RA 、RB は式(2a)、
(2b)より、 RA =ZA ・XA =α1 ’U1 +α2 ’U2 (5a) RB =ZB ・XB =β1 ’U1 +β2 ’U2 (5b) と表すことができる。αi 、βi 、αi ’、βi ’(i
=1、2)は一種の影響係数であってωの関数でもあ
る。ハード軸受の状態では、XA≒XB≒0、RA
A 、RB≒PB であり、軸受A、Bはほとんど振動せ
ず、不釣合いの力PA 、PB がそのまま架台12に伝わ
る。これがハード軸受の状態であり、次式が成立する。 PA =α1 ’U1 +α2 ’U2 (6a) PB =β1 ’U1 +β2 ’U2 (6b) ただし、 α1 ’=ω2 {1−(z1 /h)}、α2 ’=ω2 {1−(z2 /h)} β1 ’=ω2 1 /h、β2 ’=ω2 2 /h (7) 従って、力検出器8a、8bで検出した不釣合い力(F
A 、FB )等を演算して不釣合いの力の回転ベクトル
(PA 、PB )を求め、この(PA 、PB )を次式
(8)に代入することにより、動不釣合い(U1
2 )を求めることができる。
The solution (X A , X B ) of equation (3) is given by X A = α 1 U 1 + α 2 U 2 (4a) X B = β 1 U 1 + β 2 U 2 (4b) The forces R A and R B transmitted to are given by Equation (2a),
From (2b), R A = Z A · X A = α 1 'U 1 + α 2 ' U 2 (5a) R B = Z B · X B = β 1 'U 1 + β 2 ' U 2 (5b) Can be represented. α i , β i , α i ′, β i ′ (i
= 1, 2) are a kind of influence coefficient and also a function of ω. In the state of the hard bearing, X A ≒ X B ≒ 0, R A
P A , R B ≒ P B , the bearings A, B hardly vibrate, and the unbalanced forces P A , P B are transmitted to the gantry 12 as they are. This is the state of the hard bearing, and the following equation holds. P A = α 1 'U 1 + α 2 ' U 2 (6a) P B = β 1 'U 1 + β 2 ' U 2 (6b) where α 1 '= ω 2 {1- (z 1 / h)} , Α 2 ′ = ω 2 {1− (z 2 / h)} β 1 ′ = ω 2 z 1 / h, β 2 ′ = ω 2 z 2 / h (7) Therefore, in the force detectors 8a and 8b, The detected unbalance force (F
A, F B) rotation vector imbalance forces and calculates the like (P A, obtains the P B), by substituting this (P A, following equation P B) (8), the dynamic imbalance (U 1 ,
U 2 ).

【0007】[0007]

【数2】 (Equation 2)

【0008】従って、図4に示す従来の釣合い試験機に
よると、モータ4によりタイヤ1を所定角速度ωT で回
転させて、この時に発生する回転軸3に対して直交する
x軸方向の不釣合い力(FA 、FB )を使用して演算す
ることにより不釣合い力の回転ベクトル(PA 、PB
を求めることができる。ただし、2つの各力検出器8
a、8bが検出することができるのは、x軸方向の不釣
合い力(FA 、FB )であり、その大きさは、不釣合い
力の回転ベクトル(PA 、PB )のx軸方向の成分であ
る。演算制御部9は、不釣合い力(FA 、FB )から不
釣合い力の回転ベクトル(PA 、PB )を算出するため
に、FFT(高速フーリエ変換)により解析を行う。こ
の回転ベクトル(PA 、PB )の基準角位置は、基準角
検出器10が検出した検出信号によって決まる。そし
て、この回転ベクトル(PA 、PB )、所定角速度
ωT 、及びh、z1 、z2 を式(8)等に代入すること
によって動不釣合い(U1 、U2 )を算出することがで
きる。
[0008] Therefore, according to the conventional balancing machine shown in FIG. 4, by rotating the tire 1 at a predetermined angular velocity omega T by the motor 4, imbalance in the x-axis direction orthogonal to the rotation axis 3 generated when the force (F a, F B) rotation vector unbalanced force by calculating using (P a, P B)
Can be requested. However, each of the two force detectors 8
a, the 8b can be detected is the unbalanced force in the x-axis direction (F A, F B), its magnitude, unbalanced force of the rotation vector (P A, P B) x-axis of Directional component. Calculation control unit 9, unbalanced force (F A, F B) rotation vector unbalanced force from (P A, P B) in order to calculate the analyzes by FFT (fast Fourier transform). The reference angle position of the rotation vector (P A , P B ) is determined by a detection signal detected by the reference angle detector 10. Then, the dynamic imbalance (U 1 , U 2 ) is calculated by substituting the rotation vector (P A , P B ), the predetermined angular velocity ω T , and h, z 1 , z 2 into the equation (8) and the like. be able to.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図4に示す従
来の釣合い試験機の演算制御部9によると、不釣合い力
(FA 、FB )をFFT解析することにより、不釣合い
力の回転ベクトル(PA、PB )を算出するためには、
モータ4によりタイヤ1を一定の角速度ωT で回転させ
ている時間帯の不釣合い力(FA 、FB )を測定する必
要がある。従って、タイヤ1の回転速度が所定の角速度
ωT となるまでの加速している時間帯、及びタイヤ1が
停止するまでの減速している時間帯では、回転ベクトル
(PA 、P B )を算出するための不釣合い力(FA 、F
B )を測定することができず、これによって、回転ベク
トル(PA 、PB )を得るための試験時間がタイヤ1の
加速時間と減速時間の分だけ長く掛かるという問題があ
る。そして、タイヤ1を一定の角速度ωT で回転させる
必要があるが、回転速度は実際には必ず変動しており、
この回転速度の変動分が回転ベクトル(PA 、PB)の
誤差として含まれることとなり、その結果、動不釣合い
(U1 、U2 )の測定精度が低下するという問題があ
る。
However, according to FIG.
According to the arithmetic and control unit 9 of the conventional balancing test machine, the unbalance force
(FA, FB) Is unbalanced by FFT analysis
Force rotation vector (PA, PB) To calculate
A constant angular velocity ω of the tire 1 by the motor 4TRotate with
Unbalance force during the time zone (FA, FBMust measure)
It is necessary. Therefore, the rotation speed of the tire 1 is equal to the predetermined angular speed.
ωTThe time period of acceleration until
In the time period of deceleration until stopping, the rotation vector
(PA, P B) To calculate the unbalance force (FA, F
B) Cannot be measured, which results in a rotation vector
Torr (PA, PB) Test time to get tire 1
The problem is that it takes longer for the acceleration time and the deceleration time.
You. Then, the tire 1 is rotated at a constant angular velocity ωTRotate with
It is necessary, but the rotation speed actually fluctuates,
The variation of the rotation speed is the rotation vector (PA, PB)of
Will be included as an error, resulting in dynamic imbalance
(U1, UTwo) Of measurement accuracy
You.

【0010】本発明は、回転する例えばタイヤ等の被測
定物の不釣合い、又は動不釣合いを従来よりも短時間
で、しかも精度良く測定することができる釣合い試験機
及び釣合い試験方法を提供することを目的とする。
The present invention provides a balance tester and a balance test method capable of measuring unbalance or dynamic unbalance of a rotating object to be measured, such as a tire, in a shorter time and with higher accuracy than before. The purpose is to:

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、回動自在
に支持されている被測定物を回転させたときの不釣合い
力を力検出手段により検出して上記被測定物の動不釣合
いを測定する釣合い試験機において、回転する上記被測
定物の角速度と回転位置を測定するための速度及び回転
位置測定手段と、上記力検出手段により検出された不釣
合い力、並びにこの不釣合い力が検出された時に上記速
度及び回転位置測定手段により測定された上記被測定物
の角速度及び回転位置を使用して上記被測定物の動不釣
合いを算出する動不釣合い算出手段と、を具備すること
を特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, an unbalanced force when rotating an object to be measured rotatably supported is detected by force detecting means, and the unbalanced movement of the object to be measured is detected. In a balancing tester for measuring balance, a speed and rotation position measuring means for measuring an angular velocity and a rotation position of the rotating object to be measured, an unbalance force detected by the force detection means, and the unbalance force Motion unbalance calculation means for calculating the motion unbalance of the object using the angular velocity and the rotational position of the object measured by the speed and rotation position measuring means when is detected. It is characterized by the following.

【0012】第2の発明は、回動自在に支持されている
被測定物を回転させたときの不釣合い力を力検出手段に
より検出して上記被測定物の動不釣合いを測定する釣合
い試験機において、回転する上記被測定物の角速度と回
転位置を測定するための速度及び回転位置測定手段と、
上記力検出手段により検出された不釣合い力、並びにこ
の不釣合い力が検出された時に上記速度及び回転位置測
定手段により測定された上記被測定物の角速度及び回転
位置を使用して上記力検出手段に掛かる上記被測定物の
不釣合い力の回転ベクトルを算出する回転ベクトル算出
手段と、この算出された不釣合い力の回転ベクトルを使
用して上記被測定物の動不釣合いを算出する動不釣合い
算出手段と、を具備することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a balancing test for detecting a dynamic unbalance of the object to be measured by detecting an unbalance force when the object to be rotatably supported is rotated by force detecting means. In the machine, speed and rotation position measuring means for measuring the angular velocity and the rotation position of the object to be rotated,
The unbalance force detected by the force detection unit, and the angular velocity and rotation position of the object to be measured measured by the speed and rotation position measurement unit when the unbalance force is detected, the force detection unit A rotation vector calculating means for calculating a rotation vector of the unbalance force of the object to be measured, and a dynamic unbalance for calculating the dynamic unbalance of the object to be measured using the rotation vector of the calculated unbalance force And a calculating means.

【0013】第3の発明は、回動自在に支持されている
被測定物を回転させたときの不釣合い力を力検出手段に
より検出して上記被測定物の動不釣合いを測定する釣合
い試験方法において、回転する上記被測定物の角速度及
び回転位置を測定する段階と、上記力検出手段により検
出された不釣合い力、並びにこの不釣合い力が検出され
た時に測定された上記被測定物の角速度及び回転位置を
使用して上記力検出手段に掛かる上記被測定物の不釣合
い力の回転ベクトルを算出する段階と、この算出された
不釣合い力の回転ベクトルを使用して上記被測定物の動
不釣合いを算出する段階と、を具備することを特徴とす
るものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a balancing test for detecting an unbalanced force when a measurement object, which is rotatably supported, is rotated by force detection means to measure the dynamic unbalance of the measurement object. Measuring the angular velocity and rotational position of the rotating object under test, and the unbalanced force detected by the force detecting means, and the unbalanced force of the object measured when the unbalanced force is detected. Calculating a rotation vector of the unbalanced force of the object to be measured applied to the force detecting means using the angular velocity and the rotational position; and using the calculated rotation vector of the unbalanced force to calculate the rotation vector of the object to be measured. Calculating a motion imbalance.

【0014】第4の発明は、回動自在に支持されている
被測定物を回転させたときの不釣合い力を力検出手段に
より検出して上記被測定物の動不釣合いを測定する釣合
い試験機において、回転する上記被測定物の角速度と回
転位置を測定するための速度及び回転位置測定手段と、
同時刻又は略同時刻に測定された上記角速度と上記回転
位置に基づいて時系列値を算出する時系列値算出手段
と、上記時系列値とこの時系列値と対応する時刻におけ
る上記力検出手段により検出された不釣合い力に基づい
てパラメータを算出するパラメータ算出手段と、上記パ
ラメータを使用して上記被測定物の動不釣合いを算出す
る動不釣合い算出手段と、を具備することを特徴とする
ものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a balancing test for detecting the unbalance force when the object to be measured rotatably supported is rotated by a force detecting means to measure the dynamic unbalance of the object to be measured. In the machine, speed and rotation position measuring means for measuring the angular velocity and the rotation position of the object to be rotated,
A time series value calculating means for calculating a time series value based on the angular velocity and the rotational position measured at the same time or substantially the same time; and the force detecting means at a time corresponding to the time series value and the time series value Parameter calculating means for calculating a parameter based on the unbalance force detected by, and dynamic unbalance calculating means for calculating the dynamic unbalance of the measured object using the parameter, Is what you do.

【0015】第5の発明は、回動自在に支持されている
被測定物を回転させたときの不釣合い力を力検出手段に
より検出して上記被測定物の不釣合いを測定する釣合い
試験機において、回転する上記被測定物の角速度を測定
するための速度測定手段と、上記力検出手段により検出
された不釣合い力、及びその不釣合い力が検出された時
の上記被測定物の角速度を使用して、角速度の要素を含
まない上記被測定物の不釣合いを算出する不釣合い算出
手段と、を具備することを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a balancing tester for measuring an unbalance of an object to be measured by detecting an unbalance force when the object to be rotatably supported is rotated by a force detecting means. In, the velocity measuring means for measuring the angular velocity of the rotating object to be measured, the unbalanced force detected by the force detecting means, and the angular velocity of the object to be measured when the unbalanced force is detected And an unbalance calculating means for calculating the unbalance of the object to be measured which does not include an element of the angular velocity.

【0016】第1の発明によると、力検出手段により逐
次検出された不釣合い力、並びにこの不釣合い力が検出
された各時刻に測定された被測定物の角速度及び回転位
置を使用して、被測定物の動不釣合いを動不釣合い算出
手段が算出することができる。第2及び第3の各発明に
よると、力検出手段により逐次検出された不釣合い力、
並びにこの不釣合い力が検出された各時刻に測定された
回転する被測定物の角速度及び回転位置を使用して、力
検出手段に掛かる被測定物の不釣合い力の回転ベクトル
を算出し、この不釣合い力の回転ベクトルを使用して被
測定物の動不釣合いを算出することができる。
According to the first aspect of the present invention, the unbalance force sequentially detected by the force detection means, and the angular velocity and the rotational position of the measured object measured at each time when the unbalance force is detected, are used. The dynamic imbalance calculating means can calculate the dynamic imbalance of the measured object. According to the second and third inventions, the unbalance force sequentially detected by the force detection means,
Using the angular velocity and the rotational position of the rotating object to be measured measured at each time when the unbalanced force is detected, a rotation vector of the unbalanced force of the object to be measured applied to the force detecting means is calculated. The dynamic unbalance of the measured object can be calculated using the rotation vector of the unbalance force.

【0017】第4の発明によると、同時刻又は略同時刻
に測定された角速度と回転位置に基づいて時系列値を時
系列値算出手段が算出し、各時系列値とこれら各時系列
値と対応する時刻における力検出手段により検出された
不釣合い力に基づいてパラメータをパラメータ算出手段
が算出し、このパラメータを使用して被測定物の動不釣
合いを動不釣合い算出手段が算出することができる。第
5の発明によると、力検出手段により検出された不釣合
い力、及びその不釣合い力が検出された時の被測定物の
角速度を使用して、角速度の要素を含まない被測定物の
不釣合いを算出することができる。
According to the fourth invention, the time series value calculating means calculates the time series value based on the angular velocity and the rotational position measured at the same time or substantially the same time, and each time series value and each of these time series values are calculated. The parameter calculating means calculates a parameter based on the unbalance force detected by the force detecting means at a time corresponding to the time, and the dynamic unbalance calculating means calculates the dynamic unbalance of the measured object using the parameter. Can be. According to the fifth aspect, the unbalanced force detected by the force detecting means and the angular velocity of the measured object when the unbalanced force is detected are used to determine the unbalanced of the measured object that does not include the element of the angular velocity. The balance can be calculated.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明に係る釣合い試験方法を使
用する釣合い試験機の一実施形態を図1乃至図3を参照
して説明する。図1は、この実施形態に係る釣合い試験
機の正面図である。この釣合い試験機は、片持ち式の試
験機であり、タイヤ1を装着して回転させ、この装着し
たタイヤ1の上面側の動不釣合いU1 と下面側の動不釣
合いU 2 、即ち、上面側及び下面側の各重心の偏心に基
づく動不釣合いを求めることができる。そして、この測
定により得られたタイヤ1の上面側及び下面側の動不釣
合い(U1 、U2 )に基づいて、必要に応じてタイヤ1
の動不釣合いの補正等をすることができ、これによって
タイヤ1の動不釣合いを許容範囲内に収めることができ
る。なお、タイヤ1の動不釣合いとは、従来例で説明し
たように、回転するベクトル(U1 、U2 )のことであ
る。つまり、回転するベクトルU1 及びU 2 を測定でき
ると、|U1 |及び|U2 |の大きさ、即ち、タイヤ1
の上面側及び下面側の偏心質量m1 及びm2 とこれら偏
心質量m1 、m2 の各重心のタイヤ1の回転中心である
z軸(図3参照)までの距離r1 、r2 との積m
1 1 、m 2 2 を得ることができると共に、偏心質量
1 、m2 の各重心のタイヤ1の所定の基準位置からの
位相ψ1 、ψ2 を得ることができる。この釣合い試験機
によると、従来の釣合い試験機ようにタイヤ1を一定の
角速度ωT で回転させる必要がなく、タイヤ1の回転速
度を加速している時間帯、及びタイヤ1の回転が停止す
るまでの減速している時間帯で測定して得られた不釣合
い力FA 、FB 、角速度ω、及び回転位置(所定の基準
角位置からのタイヤ1の回転角度θ)θを使用してタイ
ヤ1の動不釣合い(U1 、U2 )を算出することができ
る。これによって、タイヤ1の動不釣合い(U1
2 )を算出するのに要する試験時間を従来よりも短く
することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The balance test method according to the present invention is used.
1 to 3 show an embodiment of a balance testing machine to be used.
I will explain. FIG. 1 shows a balancing test according to this embodiment.
It is a front view of a machine. This balance testing machine is a cantilever type
It is a test machine, with tire 1 mounted and rotated,
Unbalance U on the upper surface side of the tire 11And the lower surface side
Match U TwoThat is, based on the eccentricity of each center of gravity on the upper and lower sides,
Can be obtained. And this measurement
Of the upper and lower sides of the tire 1 obtained by measurement
Match (U1, UTwo), If necessary, tire 1
Correction of the dynamic imbalance of
Can keep the dynamic imbalance of tire 1 within the allowable range
You. In addition, the dynamic imbalance of the tire 1 is described in a conventional example.
As shown, the rotating vector (U1, UTwo)
You. That is, the rotating vector U1And U TwoCan be measured
Then | U1| And | UTwo|, That is, tire 1
Eccentric mass m on the upper and lower sides of1And mTwoAnd these biased
Heart mass m1, MTwoCenter of rotation of the tire 1 at each center of gravity
Distance r to the z-axis (see FIG. 3)1, RTwoWith product m
1r1, M TworTwoAnd the eccentric mass
m1, MTwoFrom a predetermined reference position of the tire 1 at each center of gravity
Phase ψ1, ΨTwoCan be obtained. This balance testing machine
According to the conventional method, the tire 1 is fixed like a conventional balancing tester.
Angular velocity ωTNo need to rotate the tire, the rotation speed of the tire 1
Time during acceleration, and rotation of tire 1 stops
Unbalance obtained by measuring during the time of deceleration until
Power FA, FB, Angular velocity ω, and rotational position (predetermined reference
Using the rotation angle θ) θ of the tire 1 from the angular position
Unbalance of motion of ya 1 (U1, UTwo) Can be calculated
You. As a result, the dynamic imbalance (U1,
UTwo) Requires less test time than before
can do.

【0019】この釣合い試験機は、図1に示すように、
本体2が水平面に対して垂直となるように例えばトーシ
ョンバーを介して架台12に吊り下げてある。そして、
この本体2は、図1が表されている紙面に対して直交す
る方向(図3に示すx軸方向)にのみ移動可能に設けて
ある。また、図1に示すように、本体2の側面の上部と
下部の各位置には、合計2台のロードセル等の力検出器
8a、8bを設けてあり、本体2は各力検出器8a、8
bを介して架台12と結合している。これによって、こ
の力検出器8a、8bは、本体2に作用する図1が表さ
れている紙面に対して直交するx軸方向の不釣合い力F
A 、FB を検出することができる。
As shown in FIG.
The main body 2 is suspended from the gantry 12 via, for example, a torsion bar so as to be perpendicular to the horizontal plane. And
The main body 2 is provided so as to be movable only in a direction (x-axis direction shown in FIG. 3) orthogonal to the paper surface of FIG. As shown in FIG. 1, a total of two force detectors 8a and 8b such as load cells are provided at upper and lower positions on the side surface of the main body 2, respectively. 8
b and is connected to the gantry 12. As a result, the force detectors 8a and 8b act on the main body 2 in an unbalanced force F in the x-axis direction orthogonal to the plane of FIG.
A, it is possible to detect the F B.

【0020】そして、本体2の内側には、回動自在に鉛
直方向に配置されている回転軸3を設けてあり、この回
転軸3の上端にタイヤ1を着脱自在に取り付けてある。
モータ4は、駆動側プーリ5、駆動伝達ベルト6、従動
側プーリ7、及び回転軸3を介してタイヤ1を予め定め
た略一定の角速度ωT で回転させることができる。ま
た、図1に示すように、回転軸3には、タイヤ1の回転
位置の原点としての基準角位置を検出するための基準角
検出器10と、タイヤ1の回転角度を検出するためのロ
ータリーエンコーダ13と、を設けてある。この基準角
検出器10とロータリーエンコーダ13は、タイヤ1の
角速度ωと所定の基準角位置からのタイヤ1の回転角度
θ(回転位置θ)を逐次測定するためのものであり、基
準角位置検出信号と回転角度検出信号を演算制御部14
に逐次出力することができる。演算制御部14は、図に
は示さないが、所定のプログラムが記憶されている記憶
部が接続しており、このプログラムに従って各種演算及
び制御を行うものであり、速度算出手段、回転位置算出
手段、時系列値算出手段、パラメータ算出手段、回転ベ
クトル算出手段、及び動不釣合い算出手段を備えてい
る。
A rotating shaft 3 is provided inside the main body 2 so as to be rotatable in a vertical direction, and the tire 1 is detachably attached to an upper end of the rotating shaft 3.
Motor 4 can be rotated by the drive pulley 5, the drive transmission belt 6, a substantially constant that defines the tire 1 in advance through the driven pulley 7, and the rotary shaft 3 angular speed omega T. As shown in FIG. 1, the rotating shaft 3 has a reference angle detector 10 for detecting a reference angle position as an origin of the rotation position of the tire 1, and a rotary shaft for detecting the rotation angle of the tire 1. And an encoder 13. The reference angle detector 10 and the rotary encoder 13 are for sequentially measuring an angular velocity ω of the tire 1 and a rotation angle θ (rotation position θ) of the tire 1 from a predetermined reference angle position. Calculation and control unit 14
Can be output sequentially. Although not shown in the drawing, the arithmetic control unit 14 is connected to a storage unit in which a predetermined program is stored, and performs various arithmetic operations and controls according to the program. , A time series value calculating unit, a parameter calculating unit, a rotation vector calculating unit, and a motion imbalance calculating unit.

【0021】速度算出手段、及び回転位置算出手段は、
所定時間おきに逐次入力する基準角位置検出信号と回転
角度検出信号に基づいてタイヤ1の角速度ωと回転位置
θを逐次算出する手段である。時系列値算出手段は、同
時刻に測定された角速度ωと回転位置θに基づいて下記
の式(13a)、(13b)を演算して時系列値v1
2 を算出する手段である。パラメータ算出手段は、時
系列値v1 、v2 とこの時系列値と対応する時刻tにお
ける各力検出器8a、8bによりそれぞれ検出された不
釣合い力FA 、FBに基づいて、式(15a)、(15
b)よりパラメータαi ”、βi ”(i=1、2)を算
出する手段である。回転ベクトル算出手段は、角速度ω
及びパラメータαi ”、βi ”を使用して、式(16
a)、(16b)、(18a)、(18b)より力検出
器8a、8bに掛かるタイヤ1の不釣合い力の回転ベク
トル(PA 、PB )を算出する手段である。動不釣合い
算出手段は、力検出器8a、8bに掛かるタイヤ1の不
釣合い力の回転ベクトル(PA 、PB )を、式(8)に
代入してタイヤ1の動不釣合い(U 1 、U2 )を算出す
る手段である。
The speed calculating means and the rotational position calculating means are:
Reference angle position detection signal and rotation input sequentially every predetermined time
Angular velocity ω and rotation position of tire 1 based on the angle detection signal
This is a means for sequentially calculating θ. The time series value calculation means
Based on the angular velocity ω and the rotational position θ measured at the time,
Equations (13a) and (13b) are calculated to obtain the time-series value v1,
vTwoIs a means for calculating The parameter calculation means
Series value v1, VTwoAnd at time t corresponding to this time series value
Detected by the force detectors 8a and 8b, respectively.
Balancing force FA, FB(15a), (15
b) From parameter αi”, Βi"(I = 1,2)
It is a means to issue. The rotation vector calculation means calculates the angular velocity ω
And the parameter αi”, Βi”Using the expression (16
a), (16b), (18a), force detection from (18b)
Vector of the unbalanced force of the tire 1 applied to the devices 8a and 8b
Torr (PA, PB) Is calculated. Motion imbalance
The calculating means determines whether or not the tire 1 is applied to the force detectors 8a and 8b.
Rotation vector of balance force (PA, PB) To equation (8)
Substituting for the dynamic imbalance of tire 1 (U 1, UTwo)
Means.

【0022】次に、上記のように構成された釣合い試験
機が、基準角検出器10とロータリーエンコーダ13に
より測定して得られた基準角位置検出信号と回転角度検
出信号に基づいて算出されたタイヤ1の角速度ωと回転
位置θ、及び力検出器8a、8bにより検出された不釣
合い力(FA 、FB )を使用して、タイヤ1の動不釣合
いU1 、U2 を算出することができることを数式を使用
して説明する。まず、力検出器8a、8bの出力
(FA 、FB )、即ち、不釣合い力の回転ベクトル(P
A 、PB )のx軸の投影である(FA 、FB )は、 FA =|PA |cos(θ+φA ) (10a) FB =|PB |cos(θ+φB ) (10b) と表すことができる。ただし、θは所定の基準角位置か
らのタイヤ1の回転角度、|PA |、|PB |とφA
φB はそれぞれ回転ベクトル(PA 、PB )のゲインと
位相である。
Next, the balancing tester constructed as described above was calculated based on the reference angle position detection signal and the rotation angle detection signal obtained by measuring with the reference angle detector 10 and the rotary encoder 13. angular velocity ω and the rotational position θ of the tire 1, and the force detector 8a, using unbalanced force detected by 8b and (F a, F B), calculates the dynamic unbalance U 1, U 2 tire 1 Explain what can be done using mathematical formulas. First, the outputs (F A , F B ) of the force detectors 8a and 8b, that is, the rotation vectors (P
A, is a projection of the x-axis of the P B) (F A, F B) includes, F A = | P A | cos (θ + φ A) (10a) F B = | P B | cos (θ + φ B) (10b ) It can be expressed as. However, theta is angle of rotation of the tire 1 from a predetermined reference angle position, | P A |, | P B | and phi A,
φ B is the gain and phase of the rotation vector (P A , P B ), respectively.

【0023】ここで、式(6a)よりPA は、 PA =ω2 〔{1−(z1 /h)}U1 +{1−(z2 /h)}U2 〕 (11a) と表すことができる。このPA を式(10a)に代入す
ると、 FA =|PA |cos(θ+φA ) =|PA |cos(θ)cos( φA ) −|PA |sin(θ)sin( φA ) =ω2 |〔{1−(z1 /h)}U1 +{1−(z2 /h)}U2 〕|co s(θ)cos( φA ) −ω2 |〔{1−(z1 /h)}U1 +{1−(z2 /h)}U2 〕|sin(θ)sin( φA ) (12a) と表すことができる。式(12a)において、 v1 =ω2 cos(θ) (13a) v2 =−ω2 sin(θ) (13b)
Here, from equation (6a), P A is given by: P A = ω 2 [{1- (z 1 / h)} U 1 + {1- (z 2 / h)} U 2 ] (11a) It can be expressed as. By substituting this P A into equation (10a), F A = | P A | cos (θ + φ A ) = | P A | cos (θ) cos (φ A ) − | P A | sin (θ) sin (φ A) = ω 2 | [{1- (z 1 / h) } U 1 + {1- (z 2 / h)} U 2 ] | co s (θ) cos ( φ A) -ω 2 | [{ 1- (z 1 / h)} U 1 + {1- (z 2 / h)} U 2 ] | sin (θ) sin (φ A ) (12a) In the equation (12a), v 1 = ω 2 cos (θ) (13a) v 2 = −ω 2 sin (θ) (13b)

【0024】 α1 ”=|〔{1-(z1 /h)}U1 +{1-(z2 /h)}U2 〕|cos(φA ) (14a) α2 ”=|〔{1-(z1 /h)}U1 +{1-(z2 /h)}U2 〕|sin(φA ) (14b) とおく。v1 、v2 は角速度ωとタイヤ1の回転位置θ
とから成る時系列値である。この時系列値v1 、v2
時系列値算出手段によって算出される。これにより、 FA =α1 ”v1 +α2 ”v2 (15a) と表すことができる。この式(14a)、(14b)の
パラメータα1 ”、α2”は、例えば最小2乗法を使用
して推定することができるし、連立方程式を解くことに
より算出することができる。このパラメータα1 ”、α
2 ”は、時系列値v1 、v2 とこの時系列値v1 、v2
と対応する時刻における力検出器8aにより検出された
不釣合い力FA に基づいてパラメータ算出手段が算出す
ることができる。
Α 1 ″ = | [{1- (z 1 / h)} U 1 + {1- (z 2 / h)} U 2 ] | cos (φ A ) (14a) α 2 ″ = | [ {1- (z 1 / h)} U 1 + {1- (z 2 / h)} U 2 ] | sin (φ A ) (14b). v 1 and v 2 are the angular velocity ω and the rotational position θ of the tire 1
Is a time-series value consisting of The time series values v 1 and v 2 are calculated by the time series value calculation means. Thus, F A = α 1 ″ v 1 + α 2 ″ v 2 (15a). The parameters α 1 ″ and α 2 ″ in the equations (14a) and (14b) can be estimated using, for example, the least squares method, or can be calculated by solving simultaneous equations. This parameter α 1 ”, α
2 ″ are time series values v 1 , v 2 and time series values v 1 , v 2
Based on the detected imbalance force F A by the force detector 8a at the corresponding time and can be calculated parameter calculating means.

【0025】そして、このパラメータα1 ”、α2 ”と
式(11a)とから、力検出器8aに掛かるタイヤ1の
不釣合い力の回転ベクトル|PA |、φA を求めること
ができる。 |PA |=ω2 (α1 2 +α2 2 1/2 =ω2 |〔{1-(z1 /h)}U1 +{1-(z2 /h)}U2 〕| (16a) φA =tan -1(α2 ”/α1 ”) (16b) この不釣合い力の回転ベクトル|PA |、φA を算出す
るのが回転ベクトル算出手段である。
From the parameters α 1 ″, α 2 ″ and equation (11a), the rotation vectors | P A |, φ A of the unbalanced force of the tire 1 applied to the force detector 8a can be obtained. | P A | = ω 212 + α 22 ) 1/2 = ω 2 | [{1- (z 1 / h)} U 1 + {1- (z 2 / h)} U 2 | (16a) φ A = tan −12 ″ / α 1 ″) (16b) The rotation vector calculating means calculates the rotation vector | P A |, φ A of this unbalanced force.

【0026】次に、式(11a)と同様にして、式(6
b)よりPB は、 PB =ω2 {(z1 /h)U1 +(z2 /h)U2 } (11b) と表すことができる。このPB を式(10b)に代入す
ると、 FB =|PB |cos(θ+φB ) =|PB |cos(θ)cos( φB ) −|PB |sin(θ)sin( φB ) =ω2 |{(z1 /h)U1 +(z2 /h)U2 }|cos(θ)cos( φB ) −ω2 |{(z1 /h)U1 +(z2 /h)U2 }|sin(θ)sin( φB ) (12b) と表すことができる。ここで、 β1 ”=|{(z1 /h)U1 +(z2 /h)U2 }|cos(φB ) (17a) β2 ”=|{(z1 /h)U1 +(z2 /h)U2 }|sin(φB ) (17b) とおく。
Next, in the same manner as in the equation (11a), the equation (6)
From b), P B can be expressed as P B = ω 2 {(z 1 / h) U 1 + (z 2 / h) U 2 } (11b). Substituting this P B in the formula (10b), F B = | P B | cos (θ + φ B) = | P B | cos (θ) cos (φ B) - | P B | sin (θ) sin (φ B) = ω 2 | {( z 1 / h) U 1 + (z 2 / h) U 2} | cos (θ) cos (φ B) -ω 2 | {(z 1 / h) U 1 + ( z 2 / h) U 2 } | sin (θ) sin (φ B ) (12b) Here, β 1 ″ = | {(z 1 / h) U 1 + (z 2 / h) U 2 } | cos (φ B ) (17a) β 2 ″ = | {(z 1 / h) U 1 + (Z 2 / h) U 2 } | sin (φ B ) (17b).

【0027】時系列値v1 、v2 とβ1 ”、β2 ”によ
り、 FB =β1 ”v1 +β2 ”v2 (15b) と表すことができる。この式(17a)、(17b)の
パラメータβ1 ”、β2”を例えば最小2乗法を使用し
て推定することができる。このパラメータβ1 ”、
β2 ”は、時系列値v1 、v2 とこの時系列値v1 、v
2 と対応する時刻における力検出器8bにより検出され
た不釣合い力FB に基づいてパラメータ算出手段が算出
することができる。そして、このパラメータβ1 ”、β
2 ”と式(11b)とから、力検出器8bに掛かるタイ
ヤ1の不釣合い力の回転ベクトル|PB |、φB を求め
ることができる。 |PB |=ω2 (β1 2 +β2 2 1/2 =ω2 |{(z1 /h)U1 +(z2 /h)U2 }| (18a) φB =tan -1(β2 ”/β1 ”) (18b) この不釣合い力の回転ベクトル|PB |、φB を算出す
るのが回転ベクトル算出手段である。
The time series values v 1, v 2 and β 1 ", β 2" by, F B = β 1 "v 1 + β 2" v can be expressed as 2 (15b). The parameters β 1 ″ and β 2 ″ of the equations (17a) and (17b) can be estimated using, for example, the least square method. This parameter β 1 ”,
β 2 ″ is the time series values v 1 , v 2 and the time series values v 1 , v
Can be the parameter calculating means is calculated based on the 2 and the corresponding unbalanced force detected by the force detector 8b at the time of F B. Then, the parameters β 1 ″, β
2 ”and equation (11b), the rotation vector | P B |, φ B of the unbalanced force of the tire 1 applied to the force detector 8b can be obtained. | P B | = ω 212 + Β 22 ) 1/2 = ω 2 | {(z 1 / h) U 1 + (z 2 / h) U 2 } | (18a) φ B = tan −12 ″ / β 1 ″) (18b) The rotation vector calculating means calculates the rotation vector | P B |, φ B of the unbalanced force.

【0028】しかる後に、式(16a)、(16b)、
(18a)、(18b)で表される力検出器8a、8b
に掛かるタイヤ1の不釣合い力の回転ベクトル(PA
B)を式(8)に代入することによりタイヤ1の動不
釣合い(U1 、U2 )を算出することができる。このタ
イヤ1の動不釣合い(U1 、U2 )を算出するのが動不
釣合い算出手段である。
Thereafter, the equations (16a), (16b),
Force detectors 8a and 8b represented by (18a) and (18b)
Rotation vector of the unbalanced force of the tire 1 (P A ,
By substituting P B ) into equation (8), the dynamic imbalance (U 1 , U 2 ) of the tire 1 can be calculated. It is the dynamic imbalance calculating means that calculates the dynamic imbalance (U 1 , U 2 ) of the tire 1.

【0029】次に、演算制御部14が記憶部に予め記憶
されている所定のプログラムに従ってタイヤ1の動不釣
合いU1 、U2 を算出する手順を図2に示すフローチャ
ートを参照して説明する。ただし、式(8)のa、b、
c、d等の定数は予め設定してある。まず、モータ4を
駆動してタイヤ1を所定の方向に回転させる。この時
に、力検出器8a、8bにより検出された不釣合い力F
A 、FB を逐次入力すると共に、基準角検出器10とロ
ータリーエンコーダ13から逐次入力する基準角位置検
出信号と回転角度検出信号に基づいて速度算出手段と回
転位置算出手段がタイヤ1の角速度ωと回転位置θを逐
次算出する(S100)。そして、時系列値算出手段が
式(13a)、(13b)を演算して時系列値v1 、v
2 を算出し(S102)、パラメータ算出手段が式(1
4a)、(14b)、(17a)、(17b)を演算し
てパラメータαi ”、βi ”(i=1、2)を算出する
(S104)。次に、回転ベクトル算出手段がタイヤ1
の角速度ωとパラメータαi ”、β i ”を使用して力検
出器8a、8bに掛かるタイヤ1の不釣合い力の回転ベ
クトル(PA 、PB )を算出し(S106)、そして、
動不釣合い算出手段が力検出器8a、8bに掛かるタイ
ヤ1の不釣合い力の回転ベクトルPA 、PB を使用して
タイヤ1の動不釣合いU1 、U2 を算出する(S10
8)。これによって、タイヤ1の上面側の重心の偏心及
び下面側の重心の偏心に基づく各不釣合いの大きさ|U
1 |、|U2 |と、タイヤ1の所定の基準位置から各重
心までの角度(位相ψ1 、ψ2 )を求めることができ
る。よって、必要に応じてタイヤ1の上面側及び下面側
の各重心の補正を行うことができる。
Next, the arithmetic and control unit 14 stores in advance in the storage unit.
Movement of the tire 1 according to the prescribed program
Match U1, UTwoThe flow chart showing the procedure for calculating
The explanation will be made with reference to the chart. Where a, b,
Constants such as c and d are set in advance. First, the motor 4
The tire is driven to rotate in a predetermined direction. At this time
And the unbalanced force F detected by the force detectors 8a and 8b.
A, FBAre sequentially input, and the reference angle detector 10 and the
Reference angle position input sequentially from the rotary encoder 13
Speed calculation means based on the output signal and the rotation angle detection signal.
The shift position calculating means sequentially calculates the angular velocity ω and the rotational position θ of the tire 1.
Next calculation is performed (S100). Then, the time series value calculating means
Equations (13a) and (13b) are calculated and the time series value v1, V
TwoIs calculated (S102), and the parameter calculating means calculates the equation (1).
4a), (14b), (17a), and (17b)
Parameter αi”, Βi"(I = 1, 2)
(S104). Next, the rotation vector calculating means determines that the tire 1
Angular velocity ω and parameter αi”, Β iPower test using
Of the unbalanced force of the tire 1 applied to the output devices 8a and 8b.
Kutor (PA, PB) Is calculated (S106), and
The tie that the dynamic imbalance calculation means applies to the force detectors 8a and 8b
Rotation vector P of unbalance force of yam 1A, PBusing
Dynamic imbalance U of tire 11, UTwoIs calculated (S10
8). As a result, the eccentricity of the center of gravity on the upper surface side of the tire 1
Of each unbalance based on the eccentricity of the center of gravity of the lower and lower sides | U
1|, | UTwoAnd each weight from a predetermined reference position of the tire 1
Angle to heart (phase ψ1, ΨTwo) Can ask
You. Therefore, if necessary, the upper surface side and the lower surface side of the tire 1
Of each center of gravity can be corrected.

【0030】そして、この釣合い試験機によると、タイ
ヤ1の回転速度である角速度ωが変動している状態、即
ち、回転速度を加速している時間帯、又はタイヤ1の回
転が停止するまでの減速している時間帯で測定して得ら
れた不釣合い力FA 、FB 、角速度ω、及び回転位置θ
を使用してタイヤ1の動不釣合いU1 、U2 を算出する
ことができるので、タイヤ1の動不釣合いU1 、U2
算出するのに要する試験時間を従来よりも短くすること
ができる。そして、U1 、U2 を算出するために、タイ
ヤ1の角速度ωを一定に保持する必要がないので、角速
度ωの変動に基づく誤差が発生せず、その分だけ従来よ
りもU1 、U2 を高精度に測定することができる。
According to the balancing tester, the angular velocity ω, which is the rotational speed of the tire 1, is fluctuating, that is, the time period during which the rotational speed is being accelerated, or the time until the tire 1 stops rotating. Unbalance forces F A , F B , angular velocity ω, and rotational position θ obtained during the deceleration time zone
Can be used to calculate the dynamic unbalance U 1 , U 2 of the tire 1, so that the test time required to calculate the dynamic unbalance U 1 , U 2 of the tire 1 can be made shorter than before. it can. Then, U 1, in order to calculate the U 2, it is not necessary to hold the angular velocity omega of the tire 1 to be constant, no error is generated based on the variation of the angular velocity omega, U 1 than conventional correspondingly, U 2 can be measured with high accuracy.

【0031】ただし、上記実施形態では、タイヤ1の角
速度ωと回転位置θを測定するためにエンコーダ13を
設けた構成としたが、タイヤ1を回転駆動するためのモ
ータ4としてサーボモータを使用する場合は、エンコー
ダ13を省略し、サーボモータに装着されているエンコ
ーダから得られる情報を使用してタイヤ1の角速度ωと
回転位置θを測定する構成としてもよい。
In the above embodiment, the encoder 13 is provided to measure the angular velocity ω and the rotational position θ of the tire 1. However, a servo motor is used as the motor 4 for rotating the tire 1. In this case, the encoder 13 may be omitted, and the angular velocity ω and the rotational position θ of the tire 1 may be measured using information obtained from the encoder mounted on the servomotor.

【0032】そして、上記実施形態において、演算制御
部14が力検出器8a、8bにより検出された不釣合い
力FA 、FB の最大値である|PA |、|PB |、及び
その不釣合い力|PA |、|PB |が測定された時のタ
イヤ1の角速度ωを式(8)に代入して、角速度ωの要
素を含まないタイヤ1の不釣合い|U1 |、|U2 |を
算出するようにしてもよい。この構成とすることによ
り、釣合い試験機により、まず、|U1 |、|U2 |を
求めて|U1 |、|U2 |が予め定めた許容範囲内であ
るか否かを判定し、|U1 |、|U2 |が所定の許容範
囲内であると判定したときは、タイヤ1の所定の基準位
置から各重心までの角度位相ψ1 、ψ2 を求めるための
データを取得する必要がなく、これによって、全体とし
て釣合いの試験時間の短縮を図ることができる。
[0032] Then, in the above embodiment, the calculation control unit 14 is a force detector 8a, unbalanced force F A has been detected by 8b, the maximum value of F B | P A |, | P B |, and Substituting the angular velocity ω of the tire 1 at the time when the unbalance forces | P A | and | P B | are measured into Expression (8), the unbalance | U 1 | | U 2 | may be calculated. With this configuration, | U 1 |, | U 2 | is first determined by a balance tester to determine whether | U 1 |, | U 2 | is within a predetermined allowable range. , | U 1 |, | U 2 | are within the predetermined allowable range, data for obtaining the angular phases ψ 1 , ψ 2 from the predetermined reference position of the tire 1 to each center of gravity is obtained. Therefore, it is possible to shorten the balance test time as a whole.

【0033】[0033]

【発明の効果】第1乃至第4の各発明によると、力検出
手段により逐次検出された不釣合い力、並びにこの不釣
合い力が検出された各時刻に測定された被測定物の角速
度及び回転位置を使用して、被測定物の動不釣合いを算
出する構成である。従って、従来の釣合い試験機ように
被測定物を一定の角速度で回転させる必要がなく、被測
定物の回転速度を加速している時間帯、及び被測定物の
回転を停止させるために減速している時間帯で測定して
得られた不釣合い力、角速度、及び回転位置を使用して
被測定物の動不釣合いを算出することができる。これに
よって、被測定物の動不釣合いを算出するために要する
試験時間を従来よりも短くすることができるという効果
がある。そして、これらの各発明によると、被測定物の
回転速度の変動分によって動不釣合いの測定精度が低下
することがなく、従って、回転速度の変動に基づく動不
釣合いの測定精度の低下を防止することができる。
According to the first to fourth aspects of the present invention, the unbalance force sequentially detected by the force detection means, and the angular velocity and rotation of the object measured at each time when the unbalance force is detected. In this configuration, the position is used to calculate the dynamic imbalance of the measured object. Therefore, there is no need to rotate the DUT at a constant angular velocity as in a conventional balance tester, and the time period during which the rotation speed of the DUT is accelerated, and the speed is reduced to stop the rotation of the DUT The dynamic unbalance of the measured object can be calculated using the unbalance force, the angular velocity, and the rotational position obtained during the measurement in the time period. As a result, there is an effect that the test time required for calculating the dynamic imbalance of the measured object can be made shorter than before. According to these inventions, the measurement accuracy of the dynamic imbalance does not decrease due to the fluctuation of the rotation speed of the object to be measured, and therefore, the measurement accuracy of the dynamic imbalance based on the fluctuation of the rotation speed is prevented from lowering. can do.

【0034】第5の発明によると、力検出手段により検
出された不釣合い力、及びその不釣合い力が検出された
時の被測定物の角速度を使用して、角速度の要素を含ま
ない被測定物の不釣合いを算出する構成である。従っ
て、被測定物を一定の角速度で回転させる必要がなく、
被測定物の回転速度を加速している時間帯、及び被測定
物の回転を停止させるために減速している時間帯で測定
して得られた不釣合い力、及び角速度を使用して被測定
物の不釣合いを算出することができる。これによって、
被測定物の不釣合いを算出するために要する試験時間を
従来よりも短くすることができるという効果がある。そ
して、被測定物の回転速度の変動分によって不釣合いの
測定精度が低下することがなく、従って、回転速度の変
動に基づく不釣合いの測定精度の低下を防止することが
できる。
According to the fifth aspect of the present invention, the unbalanced force detected by the force detecting means and the angular velocity of the measured object when the unbalanced force is detected are used to measure the measured object without the element of the angular velocity. This is a configuration for calculating the unbalance of an object. Therefore, there is no need to rotate the DUT at a constant angular velocity,
Measurement is performed using the unbalance force and angular velocity obtained by measuring the time period during which the rotation speed of the device under test is accelerating and the time period during which the device under test is decelerating to stop rotation. It is possible to calculate the unbalance of an object. by this,
This has the effect that the test time required to calculate the unbalance of the measured object can be made shorter than before. Then, the measurement accuracy of the unbalance does not decrease due to the fluctuation of the rotation speed of the object to be measured. Therefore, it is possible to prevent the measurement accuracy of the unbalance due to the fluctuation of the rotation speed from decreasing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態に係る釣合い試験機の正
面図である。
FIG. 1 is a front view of a balancing tester according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態に係る釣合い試験機による演算処理
の手順を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of a calculation process by the balance tester according to the embodiment.

【図3】同実施形態に係る釣合い試験機の原理を説明す
るための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the balance tester according to the embodiment.

【図4】従来の釣合い試験機の正面図である。FIG. 4 is a front view of a conventional balancing tester.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タイヤ 2 本体 3 回転軸 4 モータ 8a、8b 力検出器 9 演算制御部 10 基準角検出器 13 ロータリーエンコーダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tire 2 Main body 3 Rotating shaft 4 Motor 8a, 8b Force detector 9 Operation control unit 10 Reference angle detector 13 Rotary encoder

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回動自在に支持されている被測定物を回
転させたときの不釣合い力を力検出手段により検出して
上記被測定物の動不釣合いを測定する釣合い試験機にお
いて、 回転する上記被測定物の角速度と回転位置を測定するた
めの速度及び回転位置測定手段と、上記力検出手段によ
り検出された不釣合い力、並びにこの不釣合い力が検出
された時に上記速度及び回転位置測定手段により測定さ
れた上記被測定物の角速度及び回転位置を使用して上記
被測定物の動不釣合いを算出する動不釣合い算出手段
と、を具備することを特徴とする釣合い試験機。
1. A balancing tester for detecting a dynamic unbalance of an object to be measured by detecting an unbalance force when the object to be rotatably supported is rotated by a force detecting means. Speed and rotation position measurement means for measuring the angular velocity and rotation position of the object to be measured, the unbalance force detected by the force detection means, and the speed and rotation position when the unbalance force is detected. A dynamic unbalance calculating means for calculating a dynamic imbalance of the object using the angular velocity and the rotational position of the object measured by the measuring means.
【請求項2】 回動自在に支持されている被測定物を回
転させたときの不釣合い力を力検出手段により検出して
上記被測定物の動不釣合いを測定する釣合い試験機にお
いて、 回転する上記被測定物の角速度と回転位置を測定するた
めの速度及び回転位置測定手段と、上記力検出手段によ
り検出された不釣合い力、並びにこの不釣合い力が検出
された時に上記速度及び回転位置測定手段により測定さ
れた上記被測定物の角速度及び回転位置を使用して上記
力検出手段に掛かる上記被測定物の不釣合い力の回転ベ
クトルを算出する回転ベクトル算出手段と、この算出さ
れた不釣合い力の回転ベクトルを使用して上記被測定物
の動不釣合いを算出する動不釣合い算出手段と、を具備
することを特徴とする釣合い試験機。
2. A balancing tester for detecting a dynamic unbalance of an object to be measured by detecting an unbalance force when the object to be rotatably supported is rotated by a force detecting means. Speed and rotation position measurement means for measuring the angular velocity and rotation position of the object to be measured, the unbalance force detected by the force detection means, and the speed and rotation position when the unbalance force is detected. Rotation vector calculation means for calculating a rotation vector of the unbalanced force of the object to be measured applied to the force detection means using the angular velocity and the rotational position of the object to be measured measured by the measurement means; and A dynamic imbalance calculating means for calculating the dynamic imbalance of the object to be measured using a rotation vector of the balancing force.
【請求項3】 回動自在に支持されている被測定物を回
転させたときの不釣合い力を力検出手段により検出して
上記被測定物の動不釣合いを測定する釣合い試験方法に
おいて、 回転する上記被測定物の角速度及び回転位置を測定する
段階と、上記力検出手段により検出された不釣合い力、
並びにこの不釣合い力が検出された時に測定された上記
被測定物の角速度及び回転位置を使用して上記力検出手
段に掛かる上記被測定物の不釣合い力の回転ベクトルを
算出する段階と、この算出された不釣合い力の回転ベク
トルを使用して上記被測定物の動不釣合いを算出する段
階と、を具備することを特徴とする釣合い試験方法。
3. A balance test method for detecting a dynamic imbalance of an object to be measured by detecting an unbalance force when the object to be rotatably supported is rotated by force detection means. Measuring the angular velocity and the rotational position of the object to be measured, and the unbalanced force detected by the force detecting means,
Calculating a rotational vector of the unbalanced force of the object to be measured applied to the force detecting means using the angular velocity and the rotational position of the object measured when the unbalanced force is detected; and Calculating a dynamic unbalance of the object to be measured using the rotation vector of the calculated unbalance force.
【請求項4】 回動自在に支持されている被測定物を回
転させたときの不釣合い力を力検出手段により検出して
上記被測定物の動不釣合いを測定する釣合い試験機にお
いて、 回転する上記被測定物の角速度と回転位置を測定するた
めの速度及び回転位置測定手段と、同時刻又は略同時刻
に測定された上記角速度と上記回転位置に基づいて時系
列値を算出する時系列値算出手段と、上記時系列値とこ
の時系列値と対応する時刻における上記力検出手段によ
り検出された不釣合い力に基づいてパラメータを算出す
るパラメータ算出手段と、上記パラメータを使用して上
記被測定物の動不釣合いを算出する動不釣合い算出手段
と、を具備することを特徴とする釣合い試験機。
4. A balancing tester for detecting a dynamic unbalance of an object to be measured by detecting an unbalance force when rotating an object to be rotatably supported by a force detecting means. Speed and rotation position measuring means for measuring the angular velocity and the rotation position of the object to be measured, and a time series for calculating a time series value based on the angular velocity and the rotation position measured at the same time or substantially the same time Value calculating means, parameter calculating means for calculating a parameter based on the time series value and the unbalance force detected by the force detecting means at a time corresponding to the time series value, and A dynamic imbalance calculating means for calculating a dynamic imbalance of the measured object.
【請求項5】 回動自在に支持されている被測定物を回
転させたときの不釣合い力を力検出手段により検出して
上記被測定物の不釣合いを測定する釣合い試験機におい
て、 回転する上記被測定物の角速度を測定するための速度測
定手段と、上記力検出手段により検出された不釣合い
力、及びその不釣合い力が検出された時の上記被測定物
の角速度を使用して、角速度の要素を含まない上記被測
定物の不釣合いを算出する不釣合い算出手段と、を具備
することを特徴とする釣合い試験機。
5. A balance testing machine for measuring an unbalance of an object to be measured by detecting an unbalance force when the object to be rotatably supported is rotated by a force detecting means. Using a velocity measuring means for measuring the angular velocity of the object to be measured, the unbalanced force detected by the force detecting means, and the angular velocity of the object to be measured when the unbalanced force is detected, And a means for calculating an unbalance of the object to be measured which does not include an element of angular velocity.
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