JP2006105773A - Tire uniformity measuring apparatus and its manufacturing method - Google Patents
Tire uniformity measuring apparatus and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006105773A JP2006105773A JP2004292586A JP2004292586A JP2006105773A JP 2006105773 A JP2006105773 A JP 2006105773A JP 2004292586 A JP2004292586 A JP 2004292586A JP 2004292586 A JP2004292586 A JP 2004292586A JP 2006105773 A JP2006105773 A JP 2006105773A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- avv
- tire
- angular velocity
- waveform
- drum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、タイヤの、TFV(タンジェンシャルフォースバリエーション)の代用特性として用いられるAVV(角速度変動)を同定するタイヤユニフォーミティの測定装置およびその製造方法に関し、特に、既存のタイヤユニフォーミティの測定装置を改造してAVVを高精度に測定できるようにしたものに適したものに関する。 The present invention relates to a tire uniformity measuring apparatus for identifying AVV (angular velocity variation) used as a substitute characteristic of TFV (tangential force variation) of a tire and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an existing tire uniformity measuring apparatus. It is related with the thing suitable for the thing which remodeled and enabled it to measure AVV with high precision.
最近、製品検査の一部として、タイヤのRFV(ラジアルフォースバリエーション)やLFV(ラテラルフォースバリエーション)に加えて、TFV(タンジェンシャルフォースバリエーション)を検査するようになってきているが、TFVの検査に関したは、TFVを直接測定する代わりに、より簡易に測定できて、TFVの特性を代用することのできる、タイヤのAVV(、アンギュラベロシティバリエーション、角速度変動)を検査することが行われるようになってきた。 Recently, as part of product inspection, in addition to tire RFV (radial force variation) and LFV (lateral force variation), TFV (tangential force variation) has been inspected. Alternatively, instead of directly measuring TFV, it is now possible to inspect the AVV (and angular velocity variation, angular velocity fluctuation) of a tire that can be measured more easily and can substitute the characteristics of TFV. I came.
タイヤのAVVを測定するには、リムにタイヤを装着し、タイヤ回転中心線と平行な直線の回りに回転可能に設けられた負荷ドラムの周面に所定のトルク条件でタイヤを押し付けながら、タイヤを回転して、タイヤの角速度や負荷ドラムの角速度を測定し、得られたAVV(角速度変動)波形に基づいてタイヤのAVVを同定することが行われる。(例えば特許文献1参照。)
In order to measure the AVV of a tire, the tire is mounted on a rim, and the tire is pressed against the peripheral surface of a load drum provided to be rotatable around a straight line parallel to the tire rotation center line under a predetermined torque condition. , The angular velocity of the tire and the angular velocity of the load drum are measured, and the AVV of the tire is identified based on the obtained AVV (angular velocity fluctuation) waveform. (For example, refer to
そして、測定されたAVV波形をそのままタイヤのAVV波形として、その振幅をタイヤのAVVとする方法はもっとも単純であるが、しかし多かれ少なかれ、この測定によって得られたAVV波形は、タイヤ固有のAVV特性波形に、計測器の誤差等に起因してタイヤとは無関係に出現するタイヤ軸AVV計測誤差やドラム軸AVV計測誤差のほか、タイヤAVVによって加減速される負荷ドラムの角速度変動の影響が重畳されたものであり、高精度に、タイヤのAVVを特定するためには、測定された波形からこれらの影響を差し引く必要がある。そして、そのためには、負荷ドラム軸周りのAVV波形を測定しなければならない。 The measured AVV waveform is directly used as the tire AVV waveform and the amplitude is set to the tire AVV. However, the AVV waveform obtained by the measurement is more or less the tire-specific AVV characteristic. In addition to the tire axis AVV measurement error and drum axis AVV measurement error that appear regardless of the tire due to the error of the measuring instrument, etc., the waveform is superimposed with the influence of the angular velocity fluctuation of the load drum accelerated / decelerated by the tire AVV. In order to specify the tire AVV with high accuracy, it is necessary to subtract these influences from the measured waveform. For this purpose, the AVV waveform around the load drum axis must be measured.
しかしながら、一般的に、従来のユニフォーミティ測定装置では、負荷ドラムの角速度を測定できるようには構成されてはおらず、既存のユニフォーミティ測定装置を改造して負荷ドラムの回転位置を直接検出するためのエンコーダを設置して、エンコーダからのパルス列を角速度に変換しようとすれば、ドラム回転中心に位置するシャフトの半径方向外側に無端円環状の目盛盤を、負荷ドラムとともに回転する部分に取り付け、目盛盤に刻まれた目盛が周方向に移動するのを読み取ってパルスを発生するよう構成せばならず、そのためには、既存のシャフトが両持ち支持されている場合、このシャフトを一旦軸受けから取り外す必要があり、工事費と期間とが膨大なものとなってしまう。 However, in general, the conventional uniformity measuring device is not configured to measure the angular velocity of the load drum, and the existing uniformity measuring device is modified to directly detect the rotation position of the load drum. In order to convert the pulse train from the encoder into an angular velocity, an endless circular scale plate is attached to the part rotating with the load drum on the outer side in the radial direction of the shaft located at the drum rotation center. It must be configured to generate pulses by reading the graduation on the board moving in the circumferential direction. For this purpose, if the existing shaft is supported at both ends, remove this shaft from the bearing. It is necessary, and the construction cost and the period become enormous.
また、これに代わる方法として、例えば、前記シャフトに二つ割のギヤを取り付け、それに噛合する目盛盤をシャフトから離れた位置に設ける方法等が考えら得るが、二つ割ギヤを介している分だけ、精度が低下するという問題がある。 Further, as an alternative method, for example, a method of attaching a split gear to the shaft and providing a scale plate to be engaged with the shaft at a position away from the shaft can be considered, but a split gear is used. There is a problem that the accuracy decreases by the amount.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、既存の装置を簡易に改造してAVVを高精度に測定できるようにすることのできるタイヤユニフォーミティの測定装置およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and a tire uniformity measuring apparatus and method for manufacturing the same that can easily modify an existing apparatus to measure AVV with high accuracy. The purpose is to provide.
<1>は、タイヤを装着したリム、タイヤと周面同士を押し付けあうよう配置された負荷ドラム、前記リムを周上に固定して回転するタイヤ回転支持体、前記負荷ドラムを周上に固定して回転するドラム回転支持体、および、これらの回転支持体の少なくとも一方の角速度変動(AVV)を検出するAVVセンサを具え、AVVセンサからの信号に基づいて、タイヤ固有のAVV特性波形を同定するタイヤユニフォーミティ測定装置において、
前記AVVセンサは、対応する回転支持体の回転角度位置を検出するエンコーダと、エンコーダからのパルス列信号に基づいて回転支持体の角速度変動波形を算出する角速度変動計測器とよりなり、
前記エンコーダの少なくとも一方は、盤上に刻まれた複数の目盛を有し、回転支持体に固定されて回転する目盛盤と、非回転側に固定され、前記目盛が刻まれた盤面に対向して配置され、目盛盤の回転に伴って移動する目盛を読み取ってパルスを発生する複数の目盛読取器とで構成され、
前記目盛盤は、回転支持体を軸支する、もしくは回転支持体の回転中心部を構成する、シャフトの周りに配置され、周方向一部に1以上の不連続部を有する円環状になり、前記目盛は、前記不連続部を除く円周上に等間隔に並んで配置され、前記目盛読取器のそれぞれは、回転支持体の回転中心を中心とする円周上に互いに位相を異ならせて配置され、
目盛読取器を複数個有する前記エンコーダに対応する角速度変動計測器は、それらの目盛読取器からのパルス列信号をそのまま角速度変動波形に変換するそれぞれのAVV変換器と、これらの角速度変動波形の、前記不連続部に対応するデータ欠落部分を補完して、この回転支持体の角速度変化を表す角速度変動波形を生成するAVV波形生成部とで構成されてなるタイヤユニフォーミティ測定装置である。
<1> is a rim on which a tire is mounted, a load drum arranged so as to press the tire and the circumferential surface against each other, a tire rotating support that rotates with the rim fixed on the circumference, and the load drum fixed on the circumference A rotating drum support that rotates and an AVV sensor that detects an angular velocity fluctuation (AVV) of at least one of these rotating supports, and identifies a tire-specific AVV characteristic waveform based on a signal from the AVV sensor In the tire uniformity measuring device
The AVV sensor includes an encoder that detects a rotation angle position of a corresponding rotation support, and an angular velocity variation measuring instrument that calculates an angular velocity variation waveform of the rotation support based on a pulse train signal from the encoder,
At least one of the encoders has a plurality of scales engraved on the board, and is opposed to the scale board fixed to the rotary support and rotating, and the non-rotating side and the board surface on which the scales are engraved. It is composed of a plurality of scale readers that read the scale moving with the rotation of the scale board and generate pulses,
The scale plate is arranged around the shaft that pivotally supports the rotation support body or constitutes the rotation center portion of the rotation support body, and has an annular shape having one or more discontinuous parts in the circumferential direction part, The graduations are arranged at equal intervals on the circumference excluding the discontinuous portion, and the graduation readers are arranged in different phases on the circumference around the rotation center of the rotation support. Arranged,
An angular velocity fluctuation measuring device corresponding to the encoder having a plurality of scale readers, each AVV converter for directly converting a pulse train signal from the scale reader into an angular velocity fluctuation waveform, and the angular velocity fluctuation waveforms of the angular velocity fluctuation waveforms, It is a tire uniformity measuring device configured with an AVV waveform generation unit that generates an angular velocity fluctuation waveform representing an angular velocity change of the rotating support by complementing a data missing portion corresponding to the discontinuous portion.
<2>は、<1>において、前記AVV波形生成部は、回転支持体の1周に相当する2πラジアンの位相範囲を、データ欠落部に対応する目盛読取器の数が変化する位相で区切って複数の区画に分割し、それぞれの区画ごとに、データ欠落部に対応しない目盛読取器のデータだけを所定の重みを付けて平均化する処理を行って前記回転支持体の角速度変動波形を生成するよう構成されてなるタイヤユニフォーミティの測定装置である。 <2> is that in <1>, the AVV waveform generation unit divides a phase range of 2π radians corresponding to one rotation of the rotating support with a phase in which the number of scale readers corresponding to the data missing part changes. Are divided into a plurality of sections, and for each section, only the data of the scale reader that does not correspond to the data missing portion is processed by averaging with a predetermined weight to generate the angular velocity fluctuation waveform of the rotating support. A tire uniformity measuring apparatus configured to perform the above.
<3>は、<1>もしくは<2>において、前記AVVセンサは、タイヤ回転支持体およびドラム回転支持体のそれぞれに対応して1個ずつ設けられ、少なくともドラム回転支持体に対応する側のAVVセンサは、目盛読取器を複数個有する前記エンコーダと、このエンコーダに対応する前記角速度変動計測器とで構成されてなるタイヤユニフォーミティ測定装置である。 <3> is that in <1> or <2>, one AVV sensor is provided corresponding to each of the tire rotation support and the drum rotation support, and at least on the side corresponding to the drum rotation support The AVV sensor is a tire uniformity measuring device including the encoder having a plurality of scale readers and the angular velocity variation measuring device corresponding to the encoder.
<4>は、<1>〜<3>のいずれかのタイヤユニフォーミティ測定装置を製造する方法であって、前記エンコーダを形成するに際し、無端円環上にそれぞれ前記目盛を形成したあとこの無端円環の周方向一部を切欠き、切欠いた円環の半径方向外側から、前記シャフトをこの切欠きを通して円環中心部に配置し、もしくは、前記無端円環を周方向に分割しそれらの分割された部分を前記シャフトの周りに配置して前記目盛盤となすタイヤユニフォーミティ測定装置の製造方法である。 <4> is a method for manufacturing the tire uniformity measuring apparatus according to any one of <1> to <3>, and when the encoder is formed, the endless ring is formed after the scale is formed on the endless ring. A part of the annular ring in the circumferential direction is notched, and the shaft is arranged in the center of the annular ring through the notch from the radially outer side of the notched annular ring, or the endless annular ring is divided in the circumferential direction so that It is a manufacturing method of the tire uniformity measuring apparatus which arrange | positions the divided | segmented part around the said shaft and becomes the said scale board.
<1>の発明によれば、前記エンコーダの少なくとも一方は、盤上に刻まれた複数の目盛を有し、回転支持体に固定されて回転する目盛盤と、非回転側に固定され、前記目盛が刻まれた盤面に対向して配置され、目盛盤の回転に伴って移動する目盛を読み取ってパルスを発生する複数の目盛読取器とで構成されているので、回転支持体の回転を、ギヤ等を介すことなく直接読み取るので、精度の高いタイミングをもってパルスを発生することができ、
また、前記目盛盤は、シャフトの周りに配置された、周方向一部に1以上の不連続部を有する円環状になるので、無端円環の周方向一部を切欠き、切欠いた円環の半径方向外側から、前記シャフトをこの切欠きを通して円環中心部に配置し、もしくは、前記無端円環を周方向に分割しそれらの分割された部分を前記シャフトの周りに配置することができ、目盛盤を回転支持体に固定するに際し、シャフトが両持ち支持されていても、シャフトをその支持部から取り外すことなく直接、回転支持体に取り付けることができ、既設のタイヤユニフォーミティ測定装置を改造してエンコーダを取り付ける場合にでも、この取り付けを簡易に行うことができ、
さらに、角速度変動計測器は、それらの目盛読取器からのパルス列信号をそのまま角速度変動波形に変換するそれぞれのAVV変換器と、これらの角速度変動波形の、前記不連続部に対応するデータ欠落部分を補完して、この回転支持体の角速度変動を表す角速度変動波形を生成するAVV波形生成部とで構成されるので、目盛盤が不連続部を有していても、精度を犠牲にすることなく、回転支持体の角速度変動波形を生成して、タイヤのAVVを同定することができる。
According to the invention of <1>, at least one of the encoders has a plurality of scales carved on the board, and is fixed to the rotary board fixed to the rotary support and fixed to the non-rotating side, Since it is composed of a plurality of scale readers that read the scale moving with the rotation of the scale board and generate a pulse, facing the board surface on which the scale is engraved, the rotation of the rotating support is Because it reads directly without going through gears etc., it can generate pulses with high precision timing,
Further, the scale plate is formed in an annular shape having one or more discontinuous portions in a part in the circumferential direction, which is arranged around the shaft. From the outside in the radial direction, the shaft can be arranged at the center of the ring through the notch, or the endless ring can be divided in the circumferential direction and the divided parts can be arranged around the shaft. When fixing the scale plate to the rotating support, even if the shaft is supported at both ends, the shaft can be directly attached to the rotating support without removing it from the support, and the existing tire uniformity measuring device can be installed. Even when remodeling and installing the encoder, this installation can be done easily,
Further, the angular velocity fluctuation measuring device includes respective AVV converters that directly convert the pulse train signals from the scale readers into angular velocity fluctuation waveforms, and data missing portions corresponding to the discontinuous portions of these angular velocity fluctuation waveforms. Complementarily, since it is composed of an AVV waveform generation unit that generates an angular velocity fluctuation waveform representing the angular velocity fluctuation of the rotary support, even if the scale plate has a discontinuous portion, accuracy is not sacrificed. By generating an angular velocity fluctuation waveform of the rotating support, the AVV of the tire can be identified.
<2>の発明によれば、前記AVV波形生成部は、回転支持体の1周に相当する2πラジアンの位相範囲を、データ欠落部に対応する目盛読取器の数が変化する位相で区切って複数の区画に分割し、それぞれの区画ごとに、データ欠落部に対応しない目盛読取器のデータだけを重み付き平均化する処理を行って前記回転支持体の角速度変動波形を生成するので、一つの目盛読取器のデータ欠落部を他の目盛読取器のデータで補完することができ、しかも、この平均化処理により、区切りを超えてデータを滑らかに連続させることができる。 According to the invention of <2>, the AVV waveform generation unit divides a phase range of 2π radians corresponding to one rotation of the rotary support with a phase in which the number of scale readers corresponding to the data missing part changes. Dividing into a plurality of sections, and for each section, performing the process of weighted averaging only the data of the scale reader that does not correspond to the data omission part, the angular velocity fluctuation waveform of the rotating support is generated, so one The data missing portion of the scale reader can be supplemented with the data of other scale readers, and the data can be smoothly continued across the boundaries by this averaging process.
<3>の発明によれば、前記AVVセンサは、タイヤ回転支持体およびドラム回転支持体のそれぞれに対応して1個ずつ設けられ、少なくともドラム回転支持体に対応する側のAVVセンサは、目盛読取器を複数個有する前記エンコーダと、このエンコーダに対応する前記角速度変動計測器とで構成されているので、後述するように、タイヤ固有のAVV波形を求めるのに、タイヤを支持するタイヤ回転支持体の角速度を測定するだけではなく、ドラム回転支持体の角速度変動波形を測定して負荷ドラムのAVV特性を同定することができ、測定されたタイヤ回転支持体のAVV波形から負荷ドラムのAVV波形を差し引いて、タイヤだけのAVV波形を求めることができる。 According to the invention <3>, one AVV sensor is provided corresponding to each of the tire rotation support and the drum rotation support, and at least the AVV sensor on the side corresponding to the drum rotation support is a scale. Since the encoder includes a plurality of readers and the angular velocity fluctuation measuring device corresponding to the encoder, the tire rotation support for supporting the tire is used to obtain a tire-specific AVV waveform as will be described later. In addition to measuring the angular velocity of the body, it is possible to identify the AVV characteristics of the load drum by measuring the angular velocity fluctuation waveform of the drum rotation support, and from the measured AVV waveform of the tire rotation support, the AVV waveform of the load drum The AVV waveform of only the tire can be obtained by subtracting.
<4>の発明によれば、前記エンコーダを形成するに際し、無端円環上にそれぞれ前記目盛を形成したあとこの無端円環の周方向一部を切欠き、切欠いた円環の半径方向外側から、前記シャフトをこの切欠きを通して円環中心部に配置し、もしくは、前記無端円環を周方向に分割しそれらの分割された部分を前記シャフトの周りに配置して前記目盛盤となすので、先に説明したように、シャフトが両持ちされていてもシャフトを一旦支持部から取り外すことなく、目盛盤を回転支持体に固定することができ、しかも、目盛を無端円環の状態で付けることにより、目盛の割り付けを高精度なものとすることができる。 According to the invention <4>, when the encoder is formed, the scale is formed on the endless ring, and then a part in the circumferential direction of the endless ring is cut away from the radially outer side of the notched ring. The shaft is arranged at the center of the ring through the notch, or the endless ring is divided in the circumferential direction and the divided parts are arranged around the shaft to form the dial plate. As explained above, the scale plate can be fixed to the rotating support without removing the shaft from the support part even if both shafts are held, and the scale is attached in an endless ring state. Thus, the scale can be assigned with high accuracy.
本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図1は、タイヤのAVV(角速度変動)を同定するユニフォーミティ測定装置の基本構成を示す概略斜視図であり、図2は、このユニフォーミティ測定装置内の情報の流れを示すブロック線図である。ユニフォーミティ測定装置1は、タイヤ2を装着したリム3、タイヤ2と周面同士を押し付けあうよう配置された負荷ドラム5、リム3を周上に固定して回転するタイヤ回転支持体31、負荷ドラム5を周上に固定して回転するドラム回転支持体32、および、これらの回転支持体31、32の角速度変動をそれぞれ検出するAVVセンサを具える。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a basic configuration of a uniformity measuring apparatus for identifying tire AVV (angular velocity fluctuation), and FIG. 2 is a block diagram showing a flow of information in the uniformity measuring apparatus. . The
図中、11は、タイヤに施された刻印からタイヤ種を識別するタイヤ種読取センサ、12は、それぞれのリムを個別に識別するためにリム3に付された識別符号を読み取るリムID読取センサであり、読取センサ11は、これらをまとめて搭載した装置である。後述するように、タイヤ種およびリムIDに関する情報は、タイヤのAVVを同定するのに必要なものであるが、これらのセンサ12、13によらずに他の手段、例えば、コンピュータ上で、加硫されたタイヤや、使用するリムを、初期段階からトレースしてゆくことによってこれらの情報を取得することもできる。
In the figure, 11 is a tire type reading sensor for identifying the tire type from a stamp made on the tire, and 12 is a rim ID reading sensor for reading an identification code attached to the
タイヤ回転支持体31の角速度変動を検出する側のAVVセンサは、タイヤ回転支持体31の回転角度位置を検出するタイヤ軸エンコーダ8と、エンコーダ8からのパルス列信号に基づいてタイヤ回転支持体31の角速度変動波形を算出する角速度変動計測器とよりなり、このタイヤ側の角速度変動計測器は、パルス列信号を角速度変動波形に変換するタイヤ軸AVV変換器9で構成される。
The AVV sensor on the side that detects the angular velocity fluctuation of the
一方、ドラム回転支持体32の角速度を検出する側のAVVセンサは、ドラム回転支持体32の回転角度位置を検出するドラム軸エンコーダ16と、エンコーダ16からのパルス列信号に基づいてドラム回転支持体32の角速度を算出する角速度変動計測器19とよりなり、このドラム側の角速度変動計測器19は、エンコーダ16から出力される複数(図示の場合は2個)のパルス列信号を角速度変動波形に変換するそれぞれのドラム軸AVV変換器17A、17Bと、これらのドラム軸AVV変換器17A、17Bから出力された角速度変動波形に基づいて、ドラム回転支持体32の角速度変動を表す唯一の角速度変動波形を生成するAVV波形生成部18とで構成される。
On the other hand, the AVV sensor on the side that detects the angular velocity of the
タイヤ2を負荷ドラム5に押し付けながら回転させて得られたタイヤ軸AVV変換器9からの角速度変動波形はAVV制御装置10に入力され、AVV制御装置10では、この角速度変動波形に基づいて、タイヤ2の固有のタイヤAVV特性波形を同定することが行われるが、このときのタイヤ軸AVV変換器9からの角速度変動波形は、タイヤAVV特性波形に、計測器の誤差等に起因してタイヤとは無関係に出現するタイヤ軸AVV計測誤差やドラム軸AVV計測誤差のほか、タイヤAVVによって加減速される負荷ドラムの角速度変動の影響が重畳されたものであり、高精度に、タイヤのAVVを特定するためには、測定された波形からこれらの影響を差し引く必要がある。そして、そのためには、負荷ドラム軸周りのAVV波形を測定しなければならず、AVV制御装置10では、このような処理がなされる。
The angular velocity fluctuation waveform from the tire
そして、負荷ドラムの角速度変動の影響を正確に相殺するため、ユニフォーミティ測定装置1のAVV制御装置10は、ドラム軸AVV変換器17A、17Bから入力された角速度変動波形に基づいて、ドラム軸AVV計測波形を生成できるよう構成されている。
In order to cancel out the influence of the angular velocity fluctuation of the loaded drum accurately, the
以上のような機能を有するAVV制御装置10は、測定するタイヤのタイヤ種を外部の読取センサ11から入力するタイヤ種入力部21と、測定に使用するリムの識別符号を同様に読取センサ11から入力するリムID入力部21と、タイヤのAVVの算出に用いるパラメータを格納するパラメータ格納部23と、タイヤのAVVを算出する中央制御部24とを具える。
The
パラメータ格納部23は、タイヤ種ごとのタイヤ/ドラム半径比と、予め測定により同定された、リムIDごとのリム成分波形と、同定済みのドラム角速度変動波形とを少なくとも格納し、一方、中央制御部24は、パラメータ格納部23から、ドラム角速度変動波形と、タイヤ種入力部21に入力されたタイヤ種に対応したタイヤ/ドラム半径比と、リムID入力部22に入力されたリムIDに対応したリム成分波形とを読み出すとともに、タイヤ軸AVV変換器9からの信号に基づいてタイヤ軸AVV計測波形を作成し、タイヤ軸AVV計測波形と、パラメータ格納部23から読み出した、タイヤ/ドラム半径比と、リム成分波形と、ドラム角速度変動波形とに基づいて、タイヤAVV特性波形を同定する処理を行う。なお、タイヤ/ドラム半径比とは、周面同士を押し付けあって回転する状態における、ドラム半径に対するタイヤ半径の比を表すものとする。
The
ユニフォーミティ測定結果は、現場に設置された表示装置14に表示されるとともに、工場中央管理装置15に伝送され、工場中央管理装置15によって、測定結果に対する処理が決定される。
The uniformity measurement result is displayed on the
次に、タイヤ回転支持体31、およびドラム回転支持体32の角速度を検出するそれぞれのAVVセンサについて、以下に詳細に説明する。タイヤ回転支持体31の角速度変動を検出するAVVセンサは、先に述べたとおり、タイヤ軸エンコーダ8と、このエンコーダ8からのパルス列信号を角速度変動に変換するタイヤ軸AVV変換器9とよりなる。
Next, each AVV sensor which detects the angular velocity of the tire
AVV変換器9は、エンコーダ8からのパルス列のパルス間隔の情報から角速度変動を表す信号に変換するものであればよく、例えば、周波数変調されたFMパルス列信号を復調するFM復調器や、周波数偏差計測器、例えば、Cocoresearch社のKAZ-723(型番)を用いることができる。
The
図3(a)は、タイヤ軸エンコーダ8を示す部分断面図、図3(b)は、図3(a)における矢視b1−b1に対応する矢視図であり、タイヤ軸エンコーダ8は、盤上に刻まれた複数の目盛35aを有しリム3を支持するタイヤ回転支持体31に固定されて回転する目盛盤35と、非回転側に固定され、目盛35aが刻まれた盤面に対向して配置され、目盛盤35の回転に伴って移動する目盛35aを読み取ってパルスを発生する1個の目盛読取器36とで構成される。目盛盤35は、タイヤ回転支持体31を軸支するシャフト41の周りに配置された無端円環状に形成され、また、目盛35aは周方向に等間隔に並んで配置される。
3A is a partial cross-sectional view showing the
図3(a)において、4は、タイヤを回転駆動するタイヤ回転装置であり、また、44は、シャフト41を片持ち支持する支持部であり、目盛読取器36を固定する非回転側部分を構成する。
In FIG. 3A, 4 is a tire rotating device that rotates the tire, and 44 is a support portion that cantilever-supports the
ここで、目盛35aは、目盛盤上に刻印したものでもよく、また、目盛盤の表裏を貫通するスリットで形成してもよく、これをスリットで形成した場合には、目盛盤35の目盛読取器36の側と反対の側にスリットを通過させる光の光源を設ける。
Here, the
一方、ドラム回転支持体31の角速度を検出するAVVセンサは、先に述べたとおり、ドラム軸エンコーダ16と、このエンコーダ16からのパルス列信号を角速度変動に変換する複数のドラム軸AVV変換器17A、17Bと、これらのAVV変換器17A、17Bからの角速度変動波形をもとにドラム回転支持体31の角速度変動を表すドラム角速度変動波形を生成するAVV波形生成部18とで構成される。
On the other hand, as described above, the AVV sensor that detects the angular velocity of the
ドラム軸AVV変換器17A、17Bは、タイヤ軸AVV変換器9と同様のものを用いることができ、エンコーダ8からのパルス列のパルス間隔の情報から角速度変動を表す信号に変換するものであればよく、例えば、周波数変調されたFMパルス列信号を復調するFM復調器や、周波数偏差計測器、例えば、Cocoresearch社のKAZ-723(型番)を用いることができる。
The drum
図4(a)は、ドラム軸エンコーダ16を示す部分断面図、図4(b)は、図4(a)における矢視b2−b2に対応する矢視図であり、ドラム軸エンコーダ16は、盤上に刻まれた複数の目盛37aを有し、ドラム回転支持体32に固定されて回転する目盛盤37と、非回転側に固定され、目盛37aが刻まれた盤面に対向して配置され、目盛盤37の回転に伴って移動する目盛37aを読み取ってパルスを発生する複数(図示の場合は2個)の目盛読取器38A、38Bとで構成される。目盛盤37は、タイヤ回転支持体31を軸支するシャフト42の周りに配置され、周方向一部に1個の不連続部37Dを有する円環状をなす。
4A is a partial cross-sectional view showing the
前記目盛37aは、前記不連続部37Dを除く円周上に等間隔に並んで配置される。ここで、不連続部37Dは、目盛盤37の半径方向外側から、シャフト42を、目盛盤37の中心部に挿入するため開口部として機能する。
The
このように、目盛盤37は、シャフト42を挿入する開口部を有するので、エンコーダ16をもたないユニフォーミティ測定装置1に、後付けで、エンコーダ16を取り付けて負荷ドラムの角速度変動を測定しようとしたとき、もし目盛盤37として開口部のないものを用いた場合、シャフト42を支持部45A、45Bから一旦取り外し、シャフト42に目盛盤32を通して回転支持体32にとりつけなければならないところ、本発明においては、シャフト42を支持部45A、45Bから取り外すことなく、目盛盤37をドラム回転支持体32に固定することができる。
As described above, the
ここで、目盛37aは、目盛盤上に刻印したものでもよく、また、目盛盤の表裏を貫通するスリットで形成してもよいことは、目盛35aと同様である。
Here, the
目盛読取器38A、38Bは、ドラム回転支持体32の回転中心を中心とする円周上に互いに位相を異ならせて配置され、それぞれ、周方向に異なる部分を通過する目盛37aを読み取ってパルスを発生する。図中、45A、45Bは、シャフト42を両持ち支持する支持部であり、支持部45Aは、目盛読取器38A、38Bを固定する非回転側部分を構成する。
The
目盛盤37は、無端円環上に目盛37aを等間隔配置となるよう形成したあとこの無端円環の一部を切欠いて不連続部37Dとなすことで形成することができ、このように形成することにより、目盛37aを等間隔配置を高精度なものとすることができる。
The
目盛盤37に代えて、図4(c)に、図4(a)のb2−b2に対応する矢視図で示した目盛盤57を用いることもできる。目盛盤57は、無端円環から3分割された分割部分57a、57b、57cよりなり、これらの分割部分57a、57b、57cは、不連続部となる微小な隙間59a、59b、59cを介して互いに周方向に隣接して配置され、全体として、不連続部59a、59b、59cを有する円環状をなす。この場合、2個の目盛読取器38A、38Bに代えて、3個の目盛読取器57A、57B、57Cを用いるのが好ましい。
Instead of the
目盛盤57は、無端円環上に目盛57aを等間隔配置となるよう形成したあとこの無端円環を周方向に3分割し、分割部分57a、57b、57cをシャフト42の周りに配置して、ドラム回転支持体32に固定すればよく、この方法によって目盛盤57を形成することにより、シャフト42をその支持部45A、45Bから取り外す必要がなくなり、また、無端円環に目盛を付けることで、高精度な目盛間隔を確保することができる。
The
AVV変換器17A、17Bから出力された角速度変動波形は、前記不連続部37Dに対応するデータ欠落部を有し、AVV波形生成部18は、このデータ欠落部を補完して、ドラム回転支持部32の角速度変化を表す角速度変動波形を生成する。図5は、その生成方法を示すグラフであり、縦軸に角速度を、横軸に、所定位置を原点としてラジアンで表したドラム周方向位置をとって示すものである。
The angular velocity fluctuation waveforms output from the
図中、ラインAはAVV変換器17Aからの角速度変動波形、ラインBはAVV変換器17Bからの角速度変動波形、ラインCは、ラインAとラインBとに基づいて、回転支持体32の角速度変動を表すものとして生成された角速度変動波形を示し、周方向位置における区画α1は、ラインAのデータ欠落部に対応する位相範囲、区画α3は、ラインBのデータ欠落部に対応する位相範囲、区画α2、α4は、それぞれ、ラインAとラインBとのいずれもデータ欠落部を含まない位相範囲であり、これらの区画の区切り目となる位相では、データ欠落部に対応する目盛読取器の数が、1から2へと、もしくは2から1へと変化している。
In the figure, line A is the angular velocity fluctuation waveform from the
そして、ラインCは、このようにして区切られた区画α1からα4の区画ごとに、ラインAおよびラインBのうち、データ欠落部に対応しない目盛読取器のデータだけを重み付平均化処理を行って求めたものであり、図示の場合、区画α2、α4においては、ラインAとラインBとのデータを所定の重み付で平均化し、区画α1では、ラインBのデータだけを平均化し、すなわち、ラインBのデータをそのまま用いて補完し、同様に、区画α3では、ラインAのデータだけを平均化する、すなわち、ラインAのデータをそのまま用いて補完することによって求め、この処理によって、データ欠落部を補完するともに、区画間でデータを滑らかに連続させることができる。 And line C performs weighted averaging processing of only the data of the scale reader that does not correspond to the data missing portion of line A and line B for each of the sections α1 to α4 thus partitioned. In the case of the figure, in the sections α2 and α4, the data of the lines A and B are averaged with a predetermined weight, and in the section α1, only the data of the line B is averaged, that is, Similarly, the data of the line B is complemented by using the data as it is. Similarly, in the section α3, only the data of the line A is averaged, that is, the data of the line A is complemented by using the data as it is. In addition to complementing the data, the data can be smoothly continued between the sections.
重み付けの例としては、例えば、ラインAのデータ欠落部に対応する区画α1の近傍では、ラインBの重みをラインAの重みより大きく(例えば、ラインB、ラインAの重みをそれぞれ、0.9と0.1とする)、区画α1から遠ざかるにしたがってこの重みの比を1に近づけ、区画α1から十分離れた位相範囲では重みの比を1とし、一方、ラインBのデータ欠落部に対応する区画α3の近傍では、ラインAの重みをラインBの重みより大きく、区画α3から遠ざかるにしたがってこの重みの比を1に近づけ、区画α3から十分離れた位相範囲では重みの比を1とするものを挙げることができる。 As an example of weighting, for example, in the vicinity of the section α1 corresponding to the data missing part of line A, the weight of line B is larger than the weight of line A (for example, the weights of line B and line A are 0.9 and 0.1, respectively). The weight ratio approaches 1 as the distance from the section α1 increases. In the phase range sufficiently away from the section α1, the weight ratio is 1, while the vicinity of the section α3 corresponding to the data missing portion of the line B Then, the weight of the line A is larger than the weight of the line B, and as the distance from the section α3 is increased, the weight ratio is made closer to 1. In the phase range sufficiently away from the section α3, the weight ratio is set to 1. it can.
以上に説明したAVV波形生成部18の処理内容から明らかなように、目盛読取器38A、38Bを配置するに際し、これらが同時に、不連続部37D内に位置しないようにすることが好ましい。
As is apparent from the processing content of the AVV
以上の説明において、タイヤ回転支持体31に対応するエンコーダ8の目盛盤は、無端円環状のものとしたが、これを将来取替える場合等のことを考慮して、ドラム軸エンコーダ16と同様の構成とすることもできる。その場合の角速度変動計測器は、ドラム軸に対応する角速度変動計測器19と同様の構成のものとなる。
In the above description, the scale plate of the
このような装置1を用いて、タイヤAVV特性波形を求める方法について説明する。図6は、タイヤAVV特性波形(X)を求めるのに必要な工程を示す工程図であり、これらの工程は、準備工程P1〜P3と、測定工程Mとの4つの工程に大別することができる。準備工程P1では、ドラム軸周りのAVV測定における計測器等の計測誤差を表すドラム軸AVV誤差波形(H)を同定し(工程P1a)、これをパラメータ格納部23に格納し(工程P1a)、準備工程P2では、ユニフォーミティの測定に用いられるすべてのリム3について、それらを識別するためのリムID(j)(j=1,…,J)ごとに、エンコーダ等の測定器誤差やリムの不均一に起因するタイヤ軸AVV誤差波形(G(j))を同定し(工程P2a)、これらをパラメータ格納部23に格納し(工程P2b)、そして、準備工程P3では、測定対象となるすべてのタイヤ種について、各タイヤ種(i)(i=1,…,I)に対応させて、タイヤ軸AVV計測波形ならびにドラム軸AVV計測波形の測定下における相互の当接点での、負荷ドラム5の半径に対するタイヤ2の半径の比を表すタイヤ/ドラム半径比(R(i))を測定し(工程P3a)、これらをパラメータ格納部23に格納する(工程P3b)。
A method for obtaining a tire AVV characteristic waveform using such an
また、測定工程Mにおいては、工程M1で、測定に用いるリムのリムID(j=j0)を、そして、工程M2で、測定するタイヤのタイヤ種(i=i0)をそれぞれ外部から入力するとともに、タイヤ2をリム3に装着して、ユニフォーミティ測定装置1を用いて、タイヤ軸角速度変動計測器8からタイヤ軸AVV計測波形(F)を、ドラム軸角速度変動計測器17からドラム軸AVV計測波形(K)を入力し(工程M3a、M3b)、工程M4で、パラメータ格納部23から、ドラム軸AVV誤差波形(H)と、測定に用いたリムのリムID(j=j0)に対応するタイヤ軸AVV誤差波形(G(j0))と、測定するタイヤのタイヤ種(i=i0)に対応するタイヤ/ドラム半径比(R(i0))とを読み出し、これらのパラメータ、取得したタイヤ軸AVV計測波形(F)、およびドラム軸AVV計測波形(K)をもとに、タイヤAVV特性波形(X)を同定する。
In the measurement process M, the rim ID (j = j 0 ) of the rim used for measurement is input from the process M1, and the tire type (i = i 0 ) of the tire to be measured is input from the outside in the process M2. At the same time, the
なお、タイヤ軸AVV誤差波形(G(j))が、タイヤ軸に取り付けるリムによる影響を無視できる場合、工程P2では、タイヤ軸AVV誤差波形を、リムに依らない唯一の数値(G)として同定し、パラメータ格納部23に格納することができ、この場合、リムIDを入力する工程M1も不要なものとすることができる。 When the tire axis AVV error waveform (G (j)) can ignore the influence of the rim attached to the tire axis, in step P2, the tire axis AVV error waveform is identified as the only numerical value (G) independent of the rim. In this case, the step M1 for inputting the rim ID can be made unnecessary.
以下に、タイヤAVV特性波形(X)を同定する工程M4、ドラム軸AVV誤差波形(H)を同定する工程P1a、および、タイヤ軸AVV誤差波形(G(j))を同定する工程P2aについて、この順に詳述する。以下の説明に用いる波形は、説明をわかりやすくするため、実際の波形の一次調和成分だけ取り出したものを用い、また、負荷ドラム5の周長は、押し付けた状態におけるタイヤの周長の3倍とした。また、以下の説明において、θ、φ、ψは、それぞれ、この順に対応して、タイヤ2、リム3、および負荷ドラム5についての、予め定められた基準位置からの周方向角度を示す。
Hereinafter, the process M4 for identifying the tire AVV characteristic waveform (X), the process P1a for identifying the drum axis AVV error waveform (H), and the process P2a for identifying the tire axis AVV error waveform (G (j)) will be described. Details will be described in this order. In order to make the explanation easy to understand, the waveform used in the following description is obtained by extracting only the first harmonic component of the actual waveform, and the circumference of the
まず、タイヤAVV特性波形(X)を同定する工程M4について、図7、および図8に基づいて詳細を説明する。図7は、以下の説明を理解するのを助けるために示すものであり、リム3に装着されたタイヤ2と、負荷ドラム5とか当接した状態において、相互に対応する、タイヤ上の点P、リム上の点Q、および負荷ドラム5上の点Rの角度位置をそれぞれの角度座標で表した図であり、図示の状態において、タイヤ2上の点Pの角度位置はθ=0ラジアン、リム3上の点Qの角度位置はφ=φ0ラジアン、負荷ドラム5上の点Rの角度位置はψ=ψ0ラジアンである。
First, the process M4 for identifying the tire AVV characteristic waveform (X) will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 7 is shown to assist in understanding the following description. In the state where the
図8(a)は、図1に示したユニフォーミティ測定装置1を用いて、タイヤ2を、負荷ドラム5に押し付けながら所定回転速度で回転させて得られたタイヤ3周分のタイヤ軸位相範囲Θ(θ=0〜6π)のタイヤ軸AVV計測波形(F)を、タイヤ2の角速度を縦軸にとり、横軸にタイヤ上の周方向角度位置をとって示したものであり、横軸の原点は、θ=0ラジアンと定めたタイヤ上の所定角度位置に対応させた。
FIG. 8A shows a tire axis phase range for three tires obtained by rotating the
図8(b)は、タイヤ軸位相範囲Θに対応するドラム軸位相範囲Ψ(ψ=ψ0〜ψ0+2π)のドラム軸AVV計測波形を、負荷ドラム5の角速度を縦軸にとり、横軸にドラム軸角度位置をとって示したものである。
FIG. 8B shows the drum axis AVV measurement waveform in the drum axis phase range Ψ (ψ = ψ 0 to ψ 0 + 2π) corresponding to the tire axis phase range Θ, the angular velocity of the
図8(c)は、測定に用いるリム3のリムID(j=j0)に対応するタイヤ軸AVV誤差波形(G(j0))を、装着したタイヤ2の周方向位置=0ラと対応するリムの周方向位置φ=φ0を原点にして1周分(φ=φ0〜φ0+2π)を示した波形であり、縦軸に角速度を、横軸にタイヤ軸角度位置をとって示した。
FIG. 8C shows the tire axis AVV error waveform (G (j 0 )) corresponding to the rim ID (j = j 0 ) of the
図8(d)は、パラメータ格納部23から読み出した、タイヤ軸位相範囲Θに対応するドラム軸位相範囲Ψ(ψ=ψ0〜ψ0+2π)のドラム軸AVV誤差波形(H)を、縦軸に角速度を、横軸にドラム軸角度位置をとって示した波形である。
FIG. 8D shows the drum axis AVV error waveform (H) in the drum axis phase range ψ (ψ = ψ 0 to ψ 0 + 2π) corresponding to the tire axis phase range Θ read from the
タイヤ軸AVV計測波形(F)には、タイヤ2固有のタイヤAVV特性波形(X)だけではなく、この波形に、タイヤ軸周りのAVV計測誤差等によるタイヤ軸AVV誤差波形(G(j0))、および、ドラム軸周りのAVV計測誤差等によるドラム軸AVV誤差波形(H)が重畳されているが、このほかに、タイヤ2のAVVによってタイヤ2と外接する負荷ドラム3の回転が加減速され、その周速度の変化がタイヤ2にフィードバックされタイヤ2の回転を加減速して発生するフィードバックAVV成分(T)も重畳されている。
The tire axis AVV measurement waveform (F) includes not only the tire AVV characteristic waveform (X) unique to the
したがって、タイヤにだけ依存するAVVを正確に同定するには、タイヤ軸AVV計測波形(F)から、リム3や負荷ドラム5の影響を含まないタイヤAVV特性波形(X)だけを抽出する必要があるが、そのためには、タイヤ軸AVV計測波形(F)から、タイヤ軸AVV誤差波形(G(j0))、ドラム軸AVV誤差波形(H)および、フィードバックAVV成分(T)を差し引いてタイヤAVV特性波形(X)を求める必要がある。
Therefore, in order to accurately identify the AVV that depends only on the tire, it is necessary to extract only the tire AVV characteristic waveform (X) that does not include the influence of the
ここで、フィードバックAVV成分(T)は、ドラム軸AVV計測波形(K)に比例し、また、ドラム軸AVV計測波形からのフィードバック量のゲインは、ドラム軸とタイヤ軸との周速度は同じであることから負荷ドラムの半径をタイヤ半径で除したものとなり、R をタイヤ/ドラム半径比として、T=K/Rと表すことができる。また、ドラム軸AVV誤差波形(H)の影響を除去する際にも、その影響のゲインは、同様に負荷ドラムの半径をタイヤ半径で除したもの、すなわち、(1/R)となる。 Here, the feedback AVV component (T) is proportional to the drum axis AVV measurement waveform (K), and the gain of the feedback amount from the drum axis AVV measurement waveform has the same peripheral speed between the drum axis and the tire axis. For this reason, the radius of the load drum is divided by the tire radius, and R can be expressed as T = K / R, where R is the tire / drum radius ratio. When the influence of the drum axis AVV error waveform (H) is removed, the gain of the influence is similarly obtained by dividing the radius of the load drum by the tire radius, that is, (1 / R).
以上のことを整理すると、式(1)を導くことができる。
なお、この演算において、当然ながら、それらの波形をタイヤに位相を合わせて差し引く必要があるが、このことは、実際の、タイヤ2、リム3、負荷ドラム5上で互いに対応関係にあるそれぞれの点の位相が、波形(F)、(G)、(H)の上でも対応関係を保つようにして処理を行うことを意味する。
Of course, in this calculation, it is necessary to subtract those waveforms in phase with the tire, but this is different from each other on the
以上のようにして、式(1)に基づいて、図8(a)〜図8(d)の波形からタイヤAVV特性波形(X)を求めるが、図8(e)は、タイヤの第1周分について、このようにして求められたタイヤAVV特性波形(X)を示すものである。同様にして、タイヤの第2周分(θ=2〜4π)、および、タイヤの第3周分(θ=4〜6π)についても求め、これら第1周〜第3周分に対応する波形(X)を平均化し、これをタイヤAVV特性波形として同定する。 As described above, the tire AVV characteristic waveform (X) is obtained from the waveforms shown in FIGS. 8A to 8D based on the equation (1). FIG. The tire AVV characteristic waveform (X) thus determined for the circumference is shown. Similarly, the second tire portion (θ = 2 to 4π) and the third tire portion (θ = 4 to 6π) are also obtained, and the waveforms corresponding to the first to third rounds are obtained. (X) is averaged and identified as a tire AVV characteristic waveform.
上記の例の場合は、波形(X)の3周期分を平均化してタイヤAVV特性波形としたが、平均化せずに、一つの波形(X)をそのままタイヤAVV特性波形としてもよく、平均化処理は、この場合必須のものではない。また、これより多くの周期分を平均化してもよく、この場合、より多くの周期を平均化することにより、測定誤差を小さくすることができる。 In the case of the above example, three periods of the waveform (X) are averaged to obtain the tire AVV characteristic waveform, but one waveform (X) may be directly used as the tire AVV characteristic waveform without averaging. The digitizing process is not essential in this case. Further, more periods may be averaged. In this case, the measurement error can be reduced by averaging more periods.
次に、工程P1aにおける処理、すなわち、式(1)、(2)において、タイヤAVV特性波形(X)を求めるのに用いたドラム軸AVV誤差波形(H)を同定する方法について以下に説明する。図9(a)〜図9(h)は、リム3にタイヤ2を装着し、リム3とタイヤ2との位相を固定したまま、タイヤ2を(2π/N)ラジアン(図示の場合はN=8、すなわち45°)ずつ自転させて、固定された負荷ドラム5に当接させたときに得られるN個の、負荷ドラム5とタイヤ2との当接位置関係のそれぞれに対し、図1に示したユニフォーミティ測定装置1を用いて、タイヤ2を、負荷ドラム5に押し付けながら、所定回転速度で負荷ドラムを1回転分以上回転し、このとき得られたドラム軸AVV計測波形(K(δ))を、タイヤ3周分のタイヤ軸位相範囲Θに対応するドラム軸位相範囲Ψ(ψ=ψ0〜ψ0+2π)について、横軸にドラム軸回転位置をとって示す。
Next, the process in step P1a, that is, a method for identifying the drum axis AVV error waveform (H) used to obtain the tire AVV characteristic waveform (X) in the equations (1) and (2) will be described below. . 9 (a) to 9 (h) show that the
また、AVV計測波形(K(δ))の変数δは、負荷ドラム5とタイヤ2との当接位置関係において、基準として定めた当接位置関係におけるタイヤの位相をゼロとして、それぞれの当接位置関係に対するタイヤの位相を表したものである。図10(a)〜図10(c)は、この当接位置関係の例を示す図であり、図10(a)は、図9(a)に対応する、基準の当接位置関係を、タイヤ2と負荷ドラム5の相対位置で示す概念図であり、図10(b)は、これから(2π/8)ラジアンだけずれた、図9(b)に対応する当接位置関係を、図10(c)は、これからさらに(2π/4)ラジアンすなわち90°だけずれた、図9(d)に対応する当接位置関係をそれぞれ示す概念図である。
In addition, the variable δ of the AVV measurement waveform (K (δ)) is set so that the tire phase in the contact position relationship defined as a reference is zero in the contact position relationship between the
そして、本発明においては、ドラム軸AVV計測波形(K(δ))を平均化し、平均化されたものを、ドラム軸AVV誤差波形(H)として同定する。図9(i)はこのように平均化して得られたドラム軸AVV誤差波形(H)を示し、以上のドラム軸AVV誤差波形(H)の求め方を、式(4)によって表すことができる。
このようにしてドラム軸AVV誤差波形(H)を同定する方法の原理は、元の波形を、所定角度ずつ位相をずらし波形同士を平均化すれば互いにキャンセルし合い、同じ位相で足しあわされた成分だけ、この場合ドラム軸AVV誤差波形(H)だけが残ることに基づくものである。ここで、高次の調和成分もキャンセルさせてドラム軸AVV誤差波形(H)だけを高精度に抽出するためには、Nを大きくすればいいが、精度に反比例して処理に要する時間が増加するので、これらの点を考慮してNを決定するとよい。 In this way, the principle of the method of identifying the drum axis AVV error waveform (H) is that the original waveforms are mutually offset by shifting the phases by a predetermined angle and averaging the waveforms, and are added with the same phase. This is based on the fact that only the component, in this case only the drum axis AVV error waveform (H) remains. Here, in order to cancel high-order harmonic components and extract only the drum axis AVV error waveform (H) with high accuracy, it is only necessary to increase N, but the processing time increases in inverse proportion to accuracy. Therefore, N should be determined in consideration of these points.
また、この説明においては、負荷ドラム一周分について平均化したが、複数周について平均化してもよく、この場合、測定のばらつきによる精度低下に対処することができる。 In this description, the load drum is averaged over one round, but a plurality of rounds may be averaged. In this case, it is possible to deal with a decrease in accuracy due to measurement variations.
次に、工程P2aにおける処理、すなわち、タイヤ軸AVV誤差波形(G(j0))を同定する方法について以下に説明する。図11(a)は、図1に示したユニフォーミティ測定装置1を用いて、タイヤAVV特性波形が既知で、基準タイヤ2Aを、負荷ドラム5に押し付けながら所定回転速度で回転させて得られたタイヤ3周分の位相範囲Θにおけるタイヤ軸AVV計測波形(F1)を、計測された角速度を縦軸に、横軸に、タイヤ上のθ=0ラジアンの位置原点に対応させて表したタイヤの周方向位置をとって示したものである。
Next, the process in step P2a, that is, a method for identifying the tire axis AVV error waveform (G (j 0 )) will be described below. FIG. 11A is obtained by using the
図11(b)は、基準タイヤ2Aに関し、前記タイヤ軸位相範囲Θに対応するドラム軸位相範囲Ψ(ψ=ψ0〜ψ0+2π)のドラム軸AVV計測波形(K1)を、負荷ドラム5の角速度を縦軸にとり、横軸にドラム軸角度位置をとって示したものである。
FIG. 11B shows the drum axis AVV measurement waveform (K 1 ) in the drum axis phase range Ψ (ψ = ψ 0 to ψ 0 + 2π) corresponding to the tire axis phase range Θ, with respect to the reference tire 2A. The angular velocity of the
図11(c)は、基準タイヤ2Aの、既知であるタイヤAVV特性波形(X1)を、前記タイヤ軸位相範囲Θ(θ=0〜6π)、すなわちタイヤ3周分連続させて示したものである。なお、これを同定する方法については別途後述する。 FIG. 11C shows a known tire AVV characteristic waveform (X 1 ) of the reference tire 2A, in which the tire axis phase range Θ (θ = 0 to 6π), that is, three tire laps is continuously shown. It is. A method for identifying this will be described later separately.
図11(d)は、パラメータ格納部23から読み出した、タイヤ軸位相範囲Θに対応するドラム軸位相範囲Ψ(ψ=ψ0〜ψ0+2π)(図7を参照)における負荷ドラム5のドラム軸AVV誤差波形(H)を、縦軸に角速度を、横軸にドラム軸角度位置をとって示した波形である。
FIG. 11D shows the
そして、タイヤ軸AVV誤差波形(G(j1))は、既に説明したことから明らかなように、図11(a)に示したタイヤ軸AVV計測波形(F)から、ドラム軸AVVの影響を差し引いて求めることができ、R1を、基準タイヤに対するタイヤ/ドラム半径比としたとき、。式(2)として表すことができる。
図11(e)は、式(2)を用いて、タイヤの第1周目のタイヤ軸角度範囲θ=0〜2πに対応するリム2の角度範囲ψ=ψ0〜ψ0+2πについて、タイヤ軸AVV誤差波形(G(j1))を求めたものである。そして、本発明おいては、同様にして求めた、リム2の角度範囲ψ=ψ0+2π〜ψ0+4π、および、リム2の角度範囲ψ=ψ0+4π〜ψ0+6πも含めた3つの波形を平均化し、これを、タイヤ軸AVV誤差波形(G(j1))を同定する。図11(f)は、この平均化した波形を示す。この例はリム3の3周分を平均化してタイヤ軸AVV誤差波形(G(j1))としたものであるが、リム3の1周分だけについて平均化してもよく、また、3以外の複数周分についてタイヤ軸AVV誤差波形(G(j1))を計算し、それらを平均化してもよく、何周分を平均化するかは、求められる精度によって適宜決定することができる。
FIG. 11 (e) shows the angular range ψ = ψ 0 to ψ 0 + 2π of the
さらに、リム3に位相を変えて基準タイヤ2Aを装着し、異なる位相の装着位置のそれぞれに対して、式(2)に基づいてタイヤ軸AVV誤差波形(G(j1))を求め、これらの装着位置に対して求められたものを平均化してタイヤ軸AVV誤差波形(G(j1))とすることもでき、この場合、装着位置に対する依存性を排除して、タイヤ軸AVV誤差波形(G(j1))をより高精度に同定することができる。
Further, the reference tire 2A is mounted on the
次に、式(5)において用いた、基準タイヤ2AのタイヤAVV特性波形(X1)を同定する方法について説明する。図12(a)〜図12(h)は、タイヤ2に対して、リム3を(2π/M)ラジアン(図示の場合はM=8、すなわち45°)ずつ、自転させて得られる装着位置のそれぞれに対し、図1に示したユニフォーミティ測定装置1を用いて、タイヤ2を、負荷ドラム5に押し付けながら、所定回転速度でタイヤ1回転分以上回転し、このとき得られたタイヤ軸AVV計測波形(F(δ1))から、タイヤの周方向角度位置θ=0〜2πに対応する負荷ドラムの角度位置に対応する、ドラム軸AVV計測波形(K)からドラム軸AVV誤差波形(H)を差し引いたものに基準タイヤのタイヤ/ドラム半径比(R1)乗じた値を差し引いた波形である。
Next, a method for identifying the tire AVV characteristic waveform (X 1 ) of the reference tire 2A used in Expression (5) will be described. 12 (a) to 12 (h) show the mounting position obtained by rotating the
ここで、AVV計測波形F(δ1)の変数δ1は、リム3とタイヤ2との相対的な装着位置において、基準として定めた装着位置におけるリムの位相をゼロとして、それぞれの装着位置に対するリムの位相を表したものである。図13(a)〜図13(b)は、この装着位置の例を示す図であり、図13(a)は、図12(a)に対応する、基準の装着位置を、タイヤ2とリム3の相対位置で示す概念図であり、図13(b)は、これから(2π/8)ラジアンだけずれた、図12(b)に対応する装着位置を示す概念図である。
Here, the variable δ1 of the AVV measurement waveform F (δ1) is set such that the phase of the rim at the mounting position determined as a reference at the relative mounting position of the
そして、本発明においては、図12(a)〜図12(h)に示した波形を平均化することによって、基準タイヤ2AのタイヤAVV特性波形(X1)として同定する。図12(i)はこのように平均化して得られた基準タイヤ2AのタイヤAVV特性波形(X1)を示し、以上のタイヤAVV特性波形(X1)の求め方を、式(3)によって表すことができる。
このようにしてタイヤAVV特性波形(X1)を同定する方法の原理は、元の波形を、所定角度ずつ位相をずらし波形同士を平均化すれば互いにキャンセルし合い、同じ位相で足しあわされた成分だけ、この場合タイヤAVV特性波形(X1)だけが残ることに基づくものである。ここで、高次の調和成分もキャンセルさせてタイヤAVV特性波形(X1)だけを高精度に抽出するためには、Mを大きくすればいいが、精度に反比例して処理に要する時間が増加するので、これらの点を考慮してMを決定するとよい。 In this way, the principle of the method for identifying the tire AVV characteristic waveform (X 1 ) is that the original waveform is shifted by a predetermined angle and the waveforms are averaged to cancel each other, and are added with the same phase. Only the component is based on the fact that only the tire AVV characteristic waveform (X 1 ) remains in this case. Here, in order to cancel high-order harmonic components and extract only the tire AVV characteristic waveform (X 1 ) with high accuracy, it is only necessary to increase M, but the processing time increases in inverse proportion to the accuracy. Therefore, M should be determined in consideration of these points.
また、この説明においては、タイヤ一周分について平均化したが、複数周について平均化してもよく、この場合、測定のばらつきによる精度低下に対処することができる。 In this description, the tire is averaged for one round, but may be averaged for a plurality of rounds. In this case, it is possible to deal with a decrease in accuracy due to measurement variations.
以上のようにして行われるAVVの同定は、AVV制御装置10によって行われるが、AVV制御装置10の処理について、測定工程Mでの処理を例にとって、図14に示したフローチャートを参照して説明する。タイヤ2がリム3に装着された状態でユニフォーミティ測定装置1に投入されると、AVV制御装置10の中央制御部24は、この装置1に設けられた読取センサ11に対して、タイヤ種とリムIDとを読み取り、読み取ったデータを、タイヤ入力部21およびリムID入力22にそれぞれ出力するよう命令し(ステップS1)、次に、ステップS2で、タイヤ種入力部21からタイヤ種のデータを読み出し、次にステップS3で、リムID入力部22からリムIDのデータを読み出す。
The AVV identification performed as described above is performed by the
そして、中央制御部24は、ステップS4で、読み取ったタイヤ種に対応する(ア)タイヤ/ドラム半径比、読み取ったリムIDに対応する(イ)タイヤ軸AVV誤差波形、および、使用する負荷ドラム5の(ウ)ドラム軸AVV誤差波形を、パラメータ格納部23よりダウンロードする処理を行う。
Then, in step S4, the central control unit 24 (a) tire / drum radius ratio corresponding to the read tire type, (b) tire axis AVV error waveform corresponding to the read rim ID, and load drum to be used 5 (c), the drum axis AVV error waveform is downloaded from the
一方、中央制御部24は、ステップS1のあと、ステップS2〜S4の処理と並行して、タイヤ回転装置4に、タイヤ2を、負荷ドラム5に押し付けながら所定回転速度で回転し角速度変動計測器9にそのときタイヤ回転軸6の周りのタイヤ角速度を計測してタイヤ軸AVV計測波形を取得するよう測定の開始命令を出力し(ステップS5)、測定中は角速度変動計測器9から、(エ)タイヤ軸AVV計測波形を入力し(ステップS6)、このデータの入力が完了した時点で、タイヤ回転装置4に、測定の終了命令を出力する(ステップS7)。
On the other hand, after step S1, the
ついで、中央制御部24は、ステップS8で、すでにダウンロード済みの(ア)タイヤ/ドラム半径比、(イ)タイヤ軸AVV誤差波形、(ウ)ドラム軸AVV誤差波形、および、(エ)タイヤ軸AVV計測波形をもとに、先に述べた方法で、タイヤAVV特性波形を求めて同定する。そして、同定したタイヤAVV特性波形および関連する情報を、表示装置14に表示する(ステップS9)とともに、工場管理システム15に送信して(ステップS10)、一連の処理を終了する。
Next, the
本発明は、乗用車用タイヤ、重荷重車両用タイヤを含む種々のタイヤのユニフォーミティ測定の適用することができる。 The present invention can be applied to uniformity measurement of various tires including passenger car tires and heavy duty vehicle tires.
1 ユニフォーミティ測定装置
2 タイヤ
3 リム
4 タイヤ回転装置
5 負荷ドラム
8 タイヤ軸エンコーダ
9 タイヤ軸AVV変換器
10 AVV制御装置
11 読取センサ
12 タイヤ種読取センサ
13 リムID読取センサ
14 表示装置
15 工場中央管理装置
16 ドラム軸エンコーダ
17A、17B ドラム軸AVV変換器
18 AVV波形生成部
21 タイヤ種入力部
22 リムID入力部
23 パラメータ格納部
24 中央制御部
31 タイヤ回転支持部
32 ドラム回転支持部
35 目盛盤
35a 目盛
36 目盛読取器
37 目盛盤
37a 目盛
37D 不連続部
38A、38B 目盛読取器
41、42 シャフト
44、45A、45B 支持部
57 目盛盤
57a、57b、57c 無端円環から分割された分割部
58A、58B、58C 目盛読取器
59a、59b、59c 不連続部となる微小隙間
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記AVVセンサは、対応する回転支持体の回転角度位置を検出するエンコーダと、エンコーダからのパルス列信号に基づいて回転支持体の角速度変動波形を算出する角速度変動計測器とよりなり、
前記エンコーダの少なくとも一方は、盤上に刻まれた複数の目盛を有し、回転支持体に固定されて回転する目盛盤と、非回転側に固定され、前記目盛が刻まれた盤面に対向して配置され、目盛盤の回転に伴って移動する目盛を読み取ってパルスを発生する複数の目盛読取器とで構成され、
前記目盛盤は、回転支持体を軸支する、もしくは回転支持体の回転中心部を構成する、シャフトの周りに配置され、周方向一部に1以上の不連続部を有する円環状になり、前記目盛は、前記不連続部を除く円周上に等間隔に並んで配置され、前記目盛読取器のそれぞれは、回転支持体の回転中心を中心とする円周上に互いに位相を異ならせて配置され、
目盛読取器を複数個有する前記エンコーダに対応する角速度変動計測器は、それらの目盛読取器からのパルス列信号をそのまま角速度変動波形に変換するそれぞれのAVV変換器と、これらの角速度変動波形の、前記不連続部に対応するデータ欠落部分を補完して、この回転支持体の角速度変動を表す角速度変動波形を生成するAVV波形生成部とで構成されてなるタイヤユニフォーミティ測定装置。 A rim on which a tire is mounted, a load drum arranged so as to press the tire and the circumferential surface against each other, a tire rotating support that rotates with the rim fixed on the circumference, and a drum that rotates with the load drum fixed on the circumference Tire uniformity measurement that includes a rotating support and an AVV sensor that detects angular velocity fluctuations (AVV) of at least one of these rotating supports, and that identifies a tire-specific AVV characteristic waveform based on a signal from the AVV sensor In the device
The AVV sensor includes an encoder that detects a rotation angle position of a corresponding rotation support, and an angular velocity variation measuring instrument that calculates an angular velocity variation waveform of the rotation support based on a pulse train signal from the encoder,
At least one of the encoders has a plurality of scales engraved on the board, and is opposed to the scale board fixed to the rotary support and rotating, and the non-rotating side and the board surface on which the scales are engraved. It is composed of a plurality of scale readers that read the scale moving with the rotation of the scale board and generate pulses,
The scale plate is arranged around the shaft that pivotally supports the rotation support body or constitutes the rotation center portion of the rotation support body, and has an annular shape having one or more discontinuous parts in the circumferential direction part, The graduations are arranged at equal intervals on the circumference excluding the discontinuous portion, and the graduation readers are arranged in different phases on the circumference around the rotation center of the rotation support. Arranged,
An angular velocity fluctuation measuring device corresponding to the encoder having a plurality of scale readers, each AVV converter for directly converting a pulse train signal from the scale reader into an angular velocity fluctuation waveform, and the angular velocity fluctuation waveforms of the angular velocity fluctuation waveforms, A tire uniformity measuring device comprising an AVV waveform generation unit that generates an angular velocity fluctuation waveform representing an angular velocity fluctuation of the rotating support by complementing a data missing portion corresponding to the discontinuous portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004292586A JP2006105773A (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Tire uniformity measuring apparatus and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004292586A JP2006105773A (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Tire uniformity measuring apparatus and its manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006105773A true JP2006105773A (en) | 2006-04-20 |
Family
ID=36375693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004292586A Withdrawn JP2006105773A (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Tire uniformity measuring apparatus and its manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006105773A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013105318A1 (en) * | 2012-01-12 | 2013-07-18 | 三菱重工マシナリーテクノロジー株式会社 | Rim replacement device for tire testing machine |
JP2016080622A (en) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | Nok株式会社 | Rotation imbalance measuring device |
CN110612438A (en) * | 2017-02-22 | 2019-12-24 | 三菱重工机械系统株式会社 | Load measuring device for rotating body |
CN110763489A (en) * | 2019-12-11 | 2020-02-07 | 吉林大学 | Recording device and detection method for deformation of side wall of car wheel |
-
2004
- 2004-10-05 JP JP2004292586A patent/JP2006105773A/en not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013105318A1 (en) * | 2012-01-12 | 2013-07-18 | 三菱重工マシナリーテクノロジー株式会社 | Rim replacement device for tire testing machine |
JP2013142674A (en) * | 2012-01-12 | 2013-07-22 | Mitsubishi Heavy Industries Machinery Technology Corp | Rim replacing apparatus of tire testing machine |
US9194767B2 (en) | 2012-01-12 | 2015-11-24 | Mitsubishi Heavy Industries Machinery Technology Corporation | Rim exchange device of tire testing machine |
JP2016080622A (en) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | Nok株式会社 | Rotation imbalance measuring device |
CN110612438A (en) * | 2017-02-22 | 2019-12-24 | 三菱重工机械系统株式会社 | Load measuring device for rotating body |
US11243136B2 (en) | 2017-02-22 | 2022-02-08 | Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems, Ltd. | Rotating body load measuring device |
CN110612438B (en) * | 2017-02-22 | 2022-03-22 | 三菱重工机械系统株式会社 | Load measuring device for rotating body |
CN110763489A (en) * | 2019-12-11 | 2020-02-07 | 吉林大学 | Recording device and detection method for deformation of side wall of car wheel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1877735B2 (en) | Method of producing a rotary encoder scale member | |
US8031334B2 (en) | Method for determining an influencing variable acting on the eccentricity in a goniometer | |
US8687206B2 (en) | Optical detection of airfoil axial position with NSMS | |
JP5198761B2 (en) | Rotational displacement correction device and displacement detection device | |
JP5435450B2 (en) | Rotation angle detection device and rotation angle detection method | |
JP5356979B2 (en) | Position measuring apparatus and operation method of position measuring apparatus | |
US7775108B2 (en) | Balancing machine for vehicle wheels with analog to digital conversion and adjustable sampling frequency | |
US9146136B2 (en) | Axis run-out measuring method and angle detecting device with self-calibration function having axis run-out measuring function | |
US20160223362A1 (en) | Device and method for measuring a rotor parameter | |
CN114636387A (en) | Circular grating encoder double-reading-head asymmetric installation eccentric error compensation method | |
JP2006105773A (en) | Tire uniformity measuring apparatus and its manufacturing method | |
EP2610592A2 (en) | Encoder with error detection and error correction | |
JP2012083236A (en) | Angle detector | |
JP7200634B2 (en) | rotating device | |
JP4528083B2 (en) | Tire uniformity measuring method and tire uniformity measuring apparatus used therefor | |
JP2006105775A (en) | Tire uniformity measuring method and its manufacturing method | |
EP2534451B1 (en) | Device for angular measures equipped with rotary member | |
EP2375221B1 (en) | Encoder and condition monitoring thereof | |
JP4775761B2 (en) | Encoder device and disk concentricity measuring method thereof | |
JP3221308B2 (en) | Non-standard element compensator for rotation sensor | |
CN111256620B (en) | Rotary device | |
US20170276695A1 (en) | Sensor-bearing unit, mechanical system comprising such unit and method for manufacturing such unit | |
JP5886608B2 (en) | Wheel rotation angle detection device | |
CN115979200A (en) | Method and system for separating eccentric errors of rotary table angle measurement system based on single reading head signal | |
JPH0763604A (en) | Method for detecting vibration of axial center and method for judging abnormality of rotating shaft using the vibration |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060606 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080108 |