JP2868535B2 - ホイール振れ測定装置 - Google Patents
ホイール振れ測定装置Info
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- JP2868535B2 JP2868535B2 JP1173932A JP17393289A JP2868535B2 JP 2868535 B2 JP2868535 B2 JP 2868535B2 JP 1173932 A JP1173932 A JP 1173932A JP 17393289 A JP17393289 A JP 17393289A JP 2868535 B2 JP2868535 B2 JP 2868535B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/28—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
- G01B7/282—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures for measuring roundness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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- G01B7/28—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
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- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両用ホイールのリム部の縦振れ（ホイー
ル半径方向振れ）、横振れ（ホイール軸方向振れ）を測
定する、ホイール振れ測定装置に関する。
ル半径方向振れ）、横振れ（ホイール軸方向振れ）を測
定する、ホイール振れ測定装置に関する。
［従来の技術］ 第12図に示すように、ホイール１はリム部２とディス
ク部３から成る。リム部２はビートシート部４とフラン
ジ部５を有する。ディスク部３は、第13図に示すよう
に、ハブ穴６と、ハブ穴６まわりに設けられた複数のナ
ット穴８を有する。ナット穴８に対してナット座７が形
成されている。ホイール１は、車両のアクスルシャフト
90に植立されたハブボルト91をナット穴８に挿通させ、
ハブナット92をハブボルト91にねじ込むことにより、ア
クスルシャフト90に固定される。この場合、ホイール１
はナット座７とハブナット92頭部裏側球面部との係合に
よって、アクスルシャフト90に対して位置決めされる。
ボイール１のハブ穴６とアクスルシャフト90のハブ穴挿
入部との間にはクリアランスc1が、ハブボルト91とナッ
ト穴８との間にはクリアランスc2が存在する。
ク部３から成る。リム部２はビートシート部４とフラン
ジ部５を有する。ディスク部３は、第13図に示すよう
に、ハブ穴６と、ハブ穴６まわりに設けられた複数のナ
ット穴８を有する。ナット穴８に対してナット座７が形
成されている。ホイール１は、車両のアクスルシャフト
90に植立されたハブボルト91をナット穴８に挿通させ、
ハブナット92をハブボルト91にねじ込むことにより、ア
クスルシャフト90に固定される。この場合、ホイール１
はナット座７とハブナット92頭部裏側球面部との係合に
よって、アクスルシャフト90に対して位置決めされる。
ボイール１のハブ穴６とアクスルシャフト90のハブ穴挿
入部との間にはクリアランスc1が、ハブボルト91とナッ
ト穴８との間にはクリアランスc2が存在する。
第12図において、ホイール１のビートシート部４の外
周面の、アクスルシャフト90軸心を中心とする真円から
の半径方向振れ（縦振れ）と、フランジ部５の、アクス
ルシャフト90軸心と直交する平面からの軸方向振れ（横
振れ）とは、それぞれに対して設定された許容値以内に
あることが、ドライブフィーリング上、要求される。ホ
イール１のリム部２は、平板の丸め加工、丸められた板
の端部突合せ溶接、環状部材のフレアリング加工、リム
形の成形加工、リム部を真円に近づけるための整形加
工、等を経て製作されるので、ホイール１のリム部２に
は各種の歪、変形が残っており、ホイール最終製品段階
で、縦触れ、横振れが許容値内に納まっているかどうか
を測定される。
周面の、アクスルシャフト90軸心を中心とする真円から
の半径方向振れ（縦振れ）と、フランジ部５の、アクス
ルシャフト90軸心と直交する平面からの軸方向振れ（横
振れ）とは、それぞれに対して設定された許容値以内に
あることが、ドライブフィーリング上、要求される。ホ
イール１のリム部２は、平板の丸め加工、丸められた板
の端部突合せ溶接、環状部材のフレアリング加工、リム
形の成形加工、リム部を真円に近づけるための整形加
工、等を経て製作されるので、ホイール１のリム部２に
は各種の歪、変形が残っており、ホイール最終製品段階
で、縦触れ、横振れが許容値内に納まっているかどうか
を測定される。
従来のホイール振れ測定装置では、第14図に示すよう
に、ホイール１を回転テーブル101上にセットし、回転
テーブル101の上方に設けたスピンドル104をシリンダ10
5によって下降させ、スピンドル104によってコレットチ
ャック103を下方に押し、回転テーブル101に固定したテ
ーパコーン102にコレットチャック103を摺動させてコレ
ットチャック103を拡開し、コレットチャック103をホイ
ール１のハブ穴６に押圧して、ホイール１を回転テーブ
ル101に固定する。ビードシート部４に縦振れ検出用セ
ンサ（図示略）を当て、フランジ部５に横振れ検出用セ
ンサ（図示略）を当て、ホイール１を回転させて、振れ
を測定する。従来のホイール振れ測定ではハブ穴中心を
中心とする円からのリム壁の振れが検出される。ただ
し、ホイール１の回転テーブル101へのセットに際し、
ハブ穴中心と回転テーブル軸心とがずれてセットされた
場合には、測定値はそのずれ分が加算される。
に、ホイール１を回転テーブル101上にセットし、回転
テーブル101の上方に設けたスピンドル104をシリンダ10
5によって下降させ、スピンドル104によってコレットチ
ャック103を下方に押し、回転テーブル101に固定したテ
ーパコーン102にコレットチャック103を摺動させてコレ
ットチャック103を拡開し、コレットチャック103をホイ
ール１のハブ穴６に押圧して、ホイール１を回転テーブ
ル101に固定する。ビードシート部４に縦振れ検出用セ
ンサ（図示略）を当て、フランジ部５に横振れ検出用セ
ンサ（図示略）を当て、ホイール１を回転させて、振れ
を測定する。従来のホイール振れ測定ではハブ穴中心を
中心とする円からのリム壁の振れが検出される。ただ
し、ホイール１の回転テーブル101へのセットに際し、
ハブ穴中心と回転テーブル軸心とがずれてセットされた
場合には、測定値はそのずれ分が加算される。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の振れ測定には、次の問題があった。
（イ）、ホイール１はアクスルシャフト90に、ナット座
７にて位置決めされて取付けられるので、ナット座７の
ピッチ円中心とアクスルシャフト90の軸心とは一致する
が、ハブ穴６の中心とアクスルシャフト90の軸心とは必
ずしも一致しない。ハブ穴60の中心とアクスルシャフト
90の軸心とは第13図のクリアランスc1の範囲でずれるこ
とができる。したがって、ホイール振れ測定は、ナット
座ピッチ円中心基準で行なわれるべきであり、従来のよ
うにハブ穴中心基準で行なわれるべきではない。ハブ穴
中心基準の測定で振れが許容値以内にあるホイールをア
クスルシャフトに取り付けると、ハブ穴中心とナット座
ピッチ円中心とのずれだけ振れが増加され得るので、振
れが許容値以内に納めにくくなる。
７にて位置決めされて取付けられるので、ナット座７の
ピッチ円中心とアクスルシャフト90の軸心とは一致する
が、ハブ穴６の中心とアクスルシャフト90の軸心とは必
ずしも一致しない。ハブ穴60の中心とアクスルシャフト
90の軸心とは第13図のクリアランスc1の範囲でずれるこ
とができる。したがって、ホイール振れ測定は、ナット
座ピッチ円中心基準で行なわれるべきであり、従来のよ
うにハブ穴中心基準で行なわれるべきではない。ハブ穴
中心基準の測定で振れが許容値以内にあるホイールをア
クスルシャフトに取り付けると、ハブ穴中心とナット座
ピッチ円中心とのずれだけ振れが増加され得るので、振
れが許容値以内に納めにくくなる。
（ロ）、ナット座ピッチ円中心基準のホイール振れ測定
装置を開発するには、回転テーブル上方のスペースは、
ナット座ピッチ円割出し用の装置を配設するためのスペ
ースとして利用したい。そのためには、第14図のよう
な、ホイール固定用の、スピンドル104、シリンダ105
を、回転テーブル101上方に配設することは望ましくな
く、回転テーブル101側のみに、ホイール１を着脱可能
に回転テーブル101に固定できる装置を開発することが
望まれる。
装置を開発するには、回転テーブル上方のスペースは、
ナット座ピッチ円割出し用の装置を配設するためのスペ
ースとして利用したい。そのためには、第14図のよう
な、ホイール固定用の、スピンドル104、シリンダ105
を、回転テーブル101上方に配設することは望ましくな
く、回転テーブル101側のみに、ホイール１を着脱可能
に回転テーブル101に固定できる装置を開発することが
望まれる。
（ハ）、さらに、種々の測定データを如何に処理して、
ナット座ピッチ円中心基準の振れデータにするかの具体
的手法が開発されなければならない。
ナット座ピッチ円中心基準の振れデータにするかの具体
的手法が開発されなければならない。
本発明の目的は、ナット座ピッチ円中心基準で、ホイ
ールの縦振れ、横振れを測定できるホイール振れ測定装
置を提供することである。
ールの縦振れ、横振れを測定できるホイール振れ測定装
置を提供することである。
［課題を解決するための手段］ 上記目的は、本発明によれば、つぎに記すホイール振
れ測定装置によって、達成される。すなわち、 回転可能な下部スピンドルを有し、振れ測定すべきホ
イールをハブ穴にて前記下部スピンドルに装着する下部
主軸部と； 前記下部主軸部の上方に設けられた前記下部スピンド
ルに対して水平方向に変位自在とされ真円部を有する上
部スピンドル、該上部スピンドルに取付けられ測定すべ
きホイールのナット座に係合可能な検出ピン、を有する
上部主軸部と； 前記上部スピンドルの真円部に付勢接触され該真円部
回転中の該真円部外周面の振れを検出し発信する偏心計
測センサ、を有するナット座ピッチ円偏心計測ユニット
と； 振れ測定すべきホイールのリム部のビードシート部外
周面に水平方向におよびフランジ部軸方向内側側面に上
下方向に付勢接触されるスタイラスローラ、該スタイラ
スローラの、測定すべきホイール回転中のホイール半径
方向、軸方向の振れをそれぞれ検出し発信する縦振れセ
ンサ、横振れセンサ、を有するリム壁振れ測定ユニット
と； 前記下部スピンドルを回転駆動するモータ、該下部ス
ピンドルの回転量を検出し発信する下部エンコーダ、を
有する駆動ユニットと； 前記縦振れセンサからの信号、前記横振れセンサから
の信号、前記偏心計測センサからの信号、前記下部エン
コーダからの信号、に基づいて、測定すべきホイールの
リム壁の、ナット座ピッチ円中心を中心とする真円から
の縦振れ、横振れを演算し、ホイールの振れの合否を判
定するコンピュータと； から成ることを特徴とするホイール振れ測定装置。
れ測定装置によって、達成される。すなわち、 回転可能な下部スピンドルを有し、振れ測定すべきホ
イールをハブ穴にて前記下部スピンドルに装着する下部
主軸部と； 前記下部主軸部の上方に設けられた前記下部スピンド
ルに対して水平方向に変位自在とされ真円部を有する上
部スピンドル、該上部スピンドルに取付けられ測定すべ
きホイールのナット座に係合可能な検出ピン、を有する
上部主軸部と； 前記上部スピンドルの真円部に付勢接触され該真円部
回転中の該真円部外周面の振れを検出し発信する偏心計
測センサ、を有するナット座ピッチ円偏心計測ユニット
と； 振れ測定すべきホイールのリム部のビードシート部外
周面に水平方向におよびフランジ部軸方向内側側面に上
下方向に付勢接触されるスタイラスローラ、該スタイラ
スローラの、測定すべきホイール回転中のホイール半径
方向、軸方向の振れをそれぞれ検出し発信する縦振れセ
ンサ、横振れセンサ、を有するリム壁振れ測定ユニット
と； 前記下部スピンドルを回転駆動するモータ、該下部ス
ピンドルの回転量を検出し発信する下部エンコーダ、を
有する駆動ユニットと； 前記縦振れセンサからの信号、前記横振れセンサから
の信号、前記偏心計測センサからの信号、前記下部エン
コーダからの信号、に基づいて、測定すべきホイールの
リム壁の、ナット座ピッチ円中心を中心とする真円から
の縦振れ、横振れを演算し、ホイールの振れの合否を判
定するコンピュータと； から成ることを特徴とするホイール振れ測定装置。
［作用］ 上記本発明のホイール振れ測定装置を用いて、つぎの
ように振れ測定が実施される。
ように振れ測定が実施される。
測定すべきホイールを下部主軸部上にセットし、ハブ
穴にてホイールを下部スピンドルに固定する。
穴にてホイールを下部スピンドルに固定する。
つぎに、上部主軸部の上部スピンドルを下降させて検
出ピンをホイールのナット座に押しつけ、上部スピンド
ルが水平方向に変位可能なことを利用して、上部スピン
ドル軸心をナット座ピッチ円中心に一致させる。
出ピンをホイールのナット座に押しつけ、上部スピンド
ルが水平方向に変位可能なことを利用して、上部スピン
ドル軸心をナット座ピッチ円中心に一致させる。
偏心計測センサが上部スピンドルの真円部に付勢接触
される。また、スタイラスローラがリム部に付勢接触さ
れる。
される。また、スタイラスローラがリム部に付勢接触さ
れる。
つぎに駆動ユニットを作動して下部主軸部の下部スピ
ンドルを回転させ、下部スピンドルに固定されたホイー
ルを回転させる。
ンドルを回転させ、下部スピンドルに固定されたホイー
ルを回転させる。
このときの縦振れセンサ、横振れセンサ、偏心計測セ
ンサ、の各検出信号をコンピュータに送る。
ンサ、の各検出信号をコンピュータに送る。
コンピュータは、これらの信号を入力として、リム部
の、ナット座ピッチ円中心を中心とする、縦振れ、横振
れを演算し、ホイールリム壁の振れの合否を判定する。
の、ナット座ピッチ円中心を中心とする、縦振れ、横振
れを演算し、ホイールリム壁の振れの合否を判定する。
［実施例］ 以下に、本発明に係るホイール振れ測定装置の望まし
い実施例を、第１図から第11図までを参照して説明す
る。
い実施例を、第１図から第11図までを参照して説明す
る。
第１図に示すように、本発明のホイール振れ測定装置
は、下部主軸部10と、上部主軸部20と、ナット座ピッチ
円偏心計測ユニット30と、リム壁振れ測定ユニット40
と、駆動ユニット50と、コンピュータ60と、を有する。
は、下部主軸部10と、上部主軸部20と、ナット座ピッチ
円偏心計測ユニット30と、リム壁振れ測定ユニット40
と、駆動ユニット50と、コンピュータ60と、を有する。
第２図に示すように、下部主軸部10は、回転可能な下
部スピンドル11を有し、振れ測定すべきホイール１をデ
ィスク部３のハブ穴６内周面にて下部スピンドル11に装
着するようになっている。下部主軸部10は、さらに、下
部スピンドル11を回転自在に支持する静止の下部ハウジ
ング12と、下部スピンドル11に上下動可能に支持され、
下部スピンドル11内に形成されたエアチャンバ14、15か
ら成るシリンダによって上下方向に駆動されるピストン
・ピストンロッド13と、下部スピンドル11の上端部に固
定されたテーパコーン16と、ピストン・ピストンロッド
13の上端部に保持され、テーパコーン16に軸方向に摺動
可能に係合された拡縮可能なコレットチャック17と、を
有している。上側エアチャンバ14に圧縮エアがエア導入
口18を通して導入されると、ピストン・ピストンロッド
13はさがりコレットチャック17を下方に押し、テーパコ
ーン16のテーパによってコレットチャック17は拡開し、
ホイール１のハブ穴６内摺面に半径方向に押しつけられ
てホイール１をハブ穴６にてクランプする。逆に、下側
エアチャンバ14に圧縮エアがエア導入口19を通して導入
されると、ホイール１はアンクランプされる。ホイール
１のクランプ・アンクランプ機構が、下部主軸部10側に
すべて装備されているので、下部主軸部10上方は、上部
主軸部20を配設するためのスペースとして利用できる。
部スピンドル11を有し、振れ測定すべきホイール１をデ
ィスク部３のハブ穴６内周面にて下部スピンドル11に装
着するようになっている。下部主軸部10は、さらに、下
部スピンドル11を回転自在に支持する静止の下部ハウジ
ング12と、下部スピンドル11に上下動可能に支持され、
下部スピンドル11内に形成されたエアチャンバ14、15か
ら成るシリンダによって上下方向に駆動されるピストン
・ピストンロッド13と、下部スピンドル11の上端部に固
定されたテーパコーン16と、ピストン・ピストンロッド
13の上端部に保持され、テーパコーン16に軸方向に摺動
可能に係合された拡縮可能なコレットチャック17と、を
有している。上側エアチャンバ14に圧縮エアがエア導入
口18を通して導入されると、ピストン・ピストンロッド
13はさがりコレットチャック17を下方に押し、テーパコ
ーン16のテーパによってコレットチャック17は拡開し、
ホイール１のハブ穴６内摺面に半径方向に押しつけられ
てホイール１をハブ穴６にてクランプする。逆に、下側
エアチャンバ14に圧縮エアがエア導入口19を通して導入
されると、ホイール１はアンクランプされる。ホイール
１のクランプ・アンクランプ機構が、下部主軸部10側に
すべて装備されているので、下部主軸部10上方は、上部
主軸部20を配設するためのスペースとして利用できる。
第３図に示すように、上部主軸部20は、下部主軸部10
の上方に設けられ下部スピンドル11（第２図示）に対し
て水平方向に変位自在とされた上部スピンドル21と、上
部スピンドル21に上下方向に可動にかつスプリング27に
よって下方に付勢されて取付けられた検出ピン22と、を
有する。上部スピンドル21は、上下方向に延び、軸心を
中心とする真円の外周面を有する真円部23を有する。上
部主軸部20は、さらに、上下動可能なブラケット24（第
４図にも図示）と、ブラケット24に水平方向に変位可能
に支持されかつ上部スピンドル21を回転自在に支持する
上部ハウジング25と、上部スピンドル21に連結された上
部スピンドル21の回転角度を検出し発信する上部エンコ
ーダ26と、を有する。上部ハウジング25と、上部ブラケ
ット24との間には、ボール28が介在され、ボール28は上
部ハウジング25が上部ブラケット24に対して相対的に水
平方向に動くことを許している。上部ブラケット24は、
第４図に示すシリンダ29によって、上下動される。上部
スピンドル21が下降されて検出ピン22がホイール１のデ
ィスク部３のナット座７に係合すると、上部スピンドル
21は、ボール28の部分で水平方向に動くことにより、上
部スピンドル軸心がナット座ピッチ円中心と一致する。
これによって、上部スピンドル軸心は、下部主軸部10に
取り付けられた振れ測定すべきホイール１のナット座ピ
ッチ円中心に自動的に位置決めされ、その状態で上部ス
ピンドル21は下部スピンドル11の軸心を中止として回転
可能である。
の上方に設けられ下部スピンドル11（第２図示）に対し
て水平方向に変位自在とされた上部スピンドル21と、上
部スピンドル21に上下方向に可動にかつスプリング27に
よって下方に付勢されて取付けられた検出ピン22と、を
有する。上部スピンドル21は、上下方向に延び、軸心を
中心とする真円の外周面を有する真円部23を有する。上
部主軸部20は、さらに、上下動可能なブラケット24（第
４図にも図示）と、ブラケット24に水平方向に変位可能
に支持されかつ上部スピンドル21を回転自在に支持する
上部ハウジング25と、上部スピンドル21に連結された上
部スピンドル21の回転角度を検出し発信する上部エンコ
ーダ26と、を有する。上部ハウジング25と、上部ブラケ
ット24との間には、ボール28が介在され、ボール28は上
部ハウジング25が上部ブラケット24に対して相対的に水
平方向に動くことを許している。上部ブラケット24は、
第４図に示すシリンダ29によって、上下動される。上部
スピンドル21が下降されて検出ピン22がホイール１のデ
ィスク部３のナット座７に係合すると、上部スピンドル
21は、ボール28の部分で水平方向に動くことにより、上
部スピンドル軸心がナット座ピッチ円中心と一致する。
これによって、上部スピンドル軸心は、下部主軸部10に
取り付けられた振れ測定すべきホイール１のナット座ピ
ッチ円中心に自動的に位置決めされ、その状態で上部ス
ピンドル21は下部スピンドル11の軸心を中止として回転
可能である。
第５図に示すように、ナット座ピッチ円偏心計測ユニ
ット30は、上部スピンドル21の真円部23に水平方向に付
勢接触され真円部23の下部スピンドル軸心を中心とする
回転中の真円部23外周面の振れを検出し発信する偏心計
測センサ31、32を有する。偏心計測センサは２個（31、
32）設けられ、互いに上下に配設される。２個の配置
は、上部スピンドル21が鉛直線から傾いていないことを
確認するために必要である。偏心計測センサ31、32は、
エアシリンダ33によって、上部スピンドル21の真円部23
に対して、水平方向に、進退される。
ット30は、上部スピンドル21の真円部23に水平方向に付
勢接触され真円部23の下部スピンドル軸心を中心とする
回転中の真円部23外周面の振れを検出し発信する偏心計
測センサ31、32を有する。偏心計測センサは２個（31、
32）設けられ、互いに上下に配設される。２個の配置
は、上部スピンドル21が鉛直線から傾いていないことを
確認するために必要である。偏心計測センサ31、32は、
エアシリンダ33によって、上部スピンドル21の真円部23
に対して、水平方向に、進退される。
第６図に示すように、リム壁測定ユニット40は、振れ
測定すべきホイール１のリム部のビードシート部４外周
面にホイール半径方向にかつフランジ部５軸方向内側側
面にホイール軸方向に付勢接触されるスタイラスローラ
41と、該スタイラスローラ41の、測定すべきホイール回
転中のホイール半径方向、軸方向振れをそれぞれ検出し
発信する縦振れセンサ42、横振れセンサ43と、を有す
る。リム壁測定ユニット40は、さらに、スタイラスロー
ラ41を回転自在に支持しかつ縦振れ、横振れセンサ42、
43が付勢接触されるスタイラスローラ支持部材44と、ス
タイラスローラ支持部材44を水平方向および上下方向に
摺動自在に支持するスタイラスローラブラケット45と、
スタイラスローラ支持部材44をスタイラスローラブラケ
ット45に対して相対的に水平方向にかつホイール１のビ
ードシート部４に向って付勢するスプリング47と、スタ
イラスローラ支持部材44をスタイラスローラブラケット
45に対して相対的に上下方向にかつホイール１のフラン
ジ部５に向って付勢するスプリング48と、スタイラスロ
ーラブラケット45を測定すべきホイール１の軸方向に駆
動するブラケット駆動シリンダ46と、を有する。リム壁
測定ユニット40は、さらに、スタイラスローラブラケッ
ト45を、測定すべきホイール１の半径方向に駆動するも
う一つのブラケット駆動シリンダ49を有する。リム壁に
付勢接触される接触端子を、ボールとしないでローラと
し、かつ上下動、水平動可能に支持したため、接触端子
支持構造が単純化されている。スタイラスローラ41をリ
ム壁に近接させるときには、ブラケット駆動シリンダ46
によって、スタイラスローラ41をフランジ部５軸方向内
側側面より内側に位置させておき、この状態でもう一つ
のブラケット駆動シリンダ49を作動してスタイラスロー
ラ41をビードシート部４外周面にあて、しかる後ブラケ
ット駆動シリンダ46を作動してスタイラスローラ41をフ
ランジ部５に接近する方向に移動してスタイラスローラ
41をフランジ部５軸方向内側側面に当接させるようにす
る。これによってスタイラスローラ41が駆動シリンダ49
によってリム壁に向って接近するときに、スタイラスロ
ーラ41がフランジ部５に干渉しないようにすることがで
きる。
測定すべきホイール１のリム部のビードシート部４外周
面にホイール半径方向にかつフランジ部５軸方向内側側
面にホイール軸方向に付勢接触されるスタイラスローラ
41と、該スタイラスローラ41の、測定すべきホイール回
転中のホイール半径方向、軸方向振れをそれぞれ検出し
発信する縦振れセンサ42、横振れセンサ43と、を有す
る。リム壁測定ユニット40は、さらに、スタイラスロー
ラ41を回転自在に支持しかつ縦振れ、横振れセンサ42、
43が付勢接触されるスタイラスローラ支持部材44と、ス
タイラスローラ支持部材44を水平方向および上下方向に
摺動自在に支持するスタイラスローラブラケット45と、
スタイラスローラ支持部材44をスタイラスローラブラケ
ット45に対して相対的に水平方向にかつホイール１のビ
ードシート部４に向って付勢するスプリング47と、スタ
イラスローラ支持部材44をスタイラスローラブラケット
45に対して相対的に上下方向にかつホイール１のフラン
ジ部５に向って付勢するスプリング48と、スタイラスロ
ーラブラケット45を測定すべきホイール１の軸方向に駆
動するブラケット駆動シリンダ46と、を有する。リム壁
測定ユニット40は、さらに、スタイラスローラブラケッ
ト45を、測定すべきホイール１の半径方向に駆動するも
う一つのブラケット駆動シリンダ49を有する。リム壁に
付勢接触される接触端子を、ボールとしないでローラと
し、かつ上下動、水平動可能に支持したため、接触端子
支持構造が単純化されている。スタイラスローラ41をリ
ム壁に近接させるときには、ブラケット駆動シリンダ46
によって、スタイラスローラ41をフランジ部５軸方向内
側側面より内側に位置させておき、この状態でもう一つ
のブラケット駆動シリンダ49を作動してスタイラスロー
ラ41をビードシート部４外周面にあて、しかる後ブラケ
ット駆動シリンダ46を作動してスタイラスローラ41をフ
ランジ部５に接近する方向に移動してスタイラスローラ
41をフランジ部５軸方向内側側面に当接させるようにす
る。これによってスタイラスローラ41が駆動シリンダ49
によってリム壁に向って接近するときに、スタイラスロ
ーラ41がフランジ部５に干渉しないようにすることがで
きる。
第１図に示すように、駆動ユニット50は、下部スピン
ドル11に連結され下部スピンドル11を回転駆動するモー
タ51と、下部スピンドル11の回転量を検出し発信する下
部エンコーダ52と、を有する。駆動ユニット50は、さら
に、下部スピンドル11の回転数と下部エンコーダ52の回
転数とを同期させるための、タイミングプーリ53、54、
タイミングプーリ53、54に掛け渡されたタイミングベル
ト55を有する。
ドル11に連結され下部スピンドル11を回転駆動するモー
タ51と、下部スピンドル11の回転量を検出し発信する下
部エンコーダ52と、を有する。駆動ユニット50は、さら
に、下部スピンドル11の回転数と下部エンコーダ52の回
転数とを同期させるための、タイミングプーリ53、54、
タイミングプーリ53、54に掛け渡されたタイミングベル
ト55を有する。
第８図に示すように、コンピュータ60は、入出力イン
ターフェイス61、セントラルプロセッサユニット（CP
U）62、ランダムアクセスメモリ（RAM）63、リードオン
リメモリ（ROM）64、を有する。第８図と第１図から分
かるように、入出力インターフェイス61は、縦振れセン
サ42、横振れセンサ43、偏心計測センサ31、32、下部エ
ンコーダ52、上部エンコーダ26、および後述するナット
座シート検知レーザセンサ71にそれぞれ、電気的に接続
されており、各センサ、各エンコーダからの信号が入力
されるようになっている。ROM64は、任意の波形をフー
リエ級数に展開するプログラムを記憶している。RAM63
は、入出力インターフェイス61からの信号を記憶すると
ともに、CPU62で演算された結果を記憶する。CPU62は、
RAM63から呼び出した入出力インターフェイス61からの
信号に基づきおよびROM64から呼び出したプログラムを
利用して、リム壁の、ナット座ピッチ円中心を中心とす
る真円からの振れを演算し、ホイール振れの合否を判定
する。
ターフェイス61、セントラルプロセッサユニット（CP
U）62、ランダムアクセスメモリ（RAM）63、リードオン
リメモリ（ROM）64、を有する。第８図と第１図から分
かるように、入出力インターフェイス61は、縦振れセン
サ42、横振れセンサ43、偏心計測センサ31、32、下部エ
ンコーダ52、上部エンコーダ26、および後述するナット
座シート検知レーザセンサ71にそれぞれ、電気的に接続
されており、各センサ、各エンコーダからの信号が入力
されるようになっている。ROM64は、任意の波形をフー
リエ級数に展開するプログラムを記憶している。RAM63
は、入出力インターフェイス61からの信号を記憶すると
ともに、CPU62で演算された結果を記憶する。CPU62は、
RAM63から呼び出した入出力インターフェイス61からの
信号に基づきおよびROM64から呼び出したプログラムを
利用して、リム壁の、ナット座ピッチ円中心を中心とす
る真円からの振れを演算し、ホイール振れの合否を判定
する。
さらに詳しくは、CPU62は、第９図に示すように、つ
ぎの第１から第５のステップによって、ホイール振れを
演算し、合否を判定する。
ぎの第１から第５のステップによって、ホイール振れを
演算し、合否を判定する。
第１のステップ62a、62bでは、下部エンコーダ52から
の信号と、縦振れセンサ42、横振れセンサ43、偏心計測
センサ31、32からの信号と、に基づいて、振れ測定すべ
きホイール１が下部スピンドル11の軸心まわりに回転さ
れるときに、ホイール回転角θ（下部スピンドル11の回
転角θに等しい）とリム壁縦振れ量から定まる第１の波
形W1、ホイール回転角θとリム壁横振れ量から定まる第
２の波形W2、ホイール回転角θと真円部23外周面振れ量
から定まる第３の波形ｐを作成する。波形W1、W2の何れ
かをＷとして、波形Ｗ、ｐを第11図に示してある。各波
形W1、W2、ｐの関係を第10図を参照して説明する。測定
すべきホイール１を下部主軸部10にセットして固定した
とき、ホイール１のハブ穴中心Ｈは下部スピンドル11の
軸心Ｏからベクトル だけ偏心しているとし、ナット座ピッチ円中心Ｎは下部
スピンドル軸心Ｏからベクトル だけ偏心しているとする。この場合、ナット座ピッチ円
中心Ｎはハブ穴中心Ｈから、ベクトル だけ偏心していることになる。ホイール１は下部スピン
ドル11に固定されて、下部スピンドル11とともに、下部
スピンドル軸心Ｏを中心として回転されるので、第11図
の波形W1、W2は、リム壁の下部スピンドル軸心Ｏまわり
の振れの波形である。同様に、第11図の波形ｐは、上部
スピンドル真円部23外周面の下部スピンドル軸心Ｏまわ
りの振れの波形である。第９図の第２のステップ62cで
は、CPU62は、ROM64からフーリエ級数展開用プログラム
を呼び出し、波形W1、W2をフーリエ級数に展開する。こ
れによって波形Ｗ（W1またはW2の何れか一方をＷとす
る）は Ｗ＝A0＋A1sin wt＋……＋An sin nwt ＋B1cos wt＋……＋Bn cos nwt に展開される。以下の説明では、理解を容易にするため
にA0＝Ｏとして説明する。１次モード成分A1sin wt、B1
cos wtから、第11図の波形ｒを形成する。波形ｒは、測
定すべきホイール１が、下部スピンドル11に取付けられ
ることによって生じ、実際のホイールのリム壁の、ハブ
穴中心Ｈを中心とする真円からの振れとは無関係のもの
である。すなわち、波形ｒは、第９図においてハブ穴中
心Ｈが下部スピンドル軸心Ｏまわりに回転することによ
って生じる、ベクトル の回転奇跡が作る波である。
の信号と、縦振れセンサ42、横振れセンサ43、偏心計測
センサ31、32からの信号と、に基づいて、振れ測定すべ
きホイール１が下部スピンドル11の軸心まわりに回転さ
れるときに、ホイール回転角θ（下部スピンドル11の回
転角θに等しい）とリム壁縦振れ量から定まる第１の波
形W1、ホイール回転角θとリム壁横振れ量から定まる第
２の波形W2、ホイール回転角θと真円部23外周面振れ量
から定まる第３の波形ｐを作成する。波形W1、W2の何れ
かをＷとして、波形Ｗ、ｐを第11図に示してある。各波
形W1、W2、ｐの関係を第10図を参照して説明する。測定
すべきホイール１を下部主軸部10にセットして固定した
とき、ホイール１のハブ穴中心Ｈは下部スピンドル11の
軸心Ｏからベクトル だけ偏心しているとし、ナット座ピッチ円中心Ｎは下部
スピンドル軸心Ｏからベクトル だけ偏心しているとする。この場合、ナット座ピッチ円
中心Ｎはハブ穴中心Ｈから、ベクトル だけ偏心していることになる。ホイール１は下部スピン
ドル11に固定されて、下部スピンドル11とともに、下部
スピンドル軸心Ｏを中心として回転されるので、第11図
の波形W1、W2は、リム壁の下部スピンドル軸心Ｏまわり
の振れの波形である。同様に、第11図の波形ｐは、上部
スピンドル真円部23外周面の下部スピンドル軸心Ｏまわ
りの振れの波形である。第９図の第２のステップ62cで
は、CPU62は、ROM64からフーリエ級数展開用プログラム
を呼び出し、波形W1、W2をフーリエ級数に展開する。こ
れによって波形Ｗ（W1またはW2の何れか一方をＷとす
る）は Ｗ＝A0＋A1sin wt＋……＋An sin nwt ＋B1cos wt＋……＋Bn cos nwt に展開される。以下の説明では、理解を容易にするため
にA0＝Ｏとして説明する。１次モード成分A1sin wt、B1
cos wtから、第11図の波形ｒを形成する。波形ｒは、測
定すべきホイール１が、下部スピンドル11に取付けられ
ることによって生じ、実際のホイールのリム壁の、ハブ
穴中心Ｈを中心とする真円からの振れとは無関係のもの
である。すなわち、波形ｒは、第９図においてハブ穴中
心Ｈが下部スピンドル軸心Ｏまわりに回転することによ
って生じる、ベクトル の回転奇跡が作る波である。
第３のステップ62dにおいては、第３の波形ｐから、
前記１次モード成分の波形ｒを減算して、測定すべきホ
イール１の回転中に、第10図のナット座ピッチ円中心Ｎ
がハブ穴中心Ｈに対して画く軌跡が作る波から成る、補
正用波形ｄを求める。すなわち、ｄ＝ｐ−ｒである。
前記１次モード成分の波形ｒを減算して、測定すべきホ
イール１の回転中に、第10図のナット座ピッチ円中心Ｎ
がハブ穴中心Ｈに対して画く軌跡が作る波から成る、補
正用波形ｄを求める。すなわち、ｄ＝ｐ−ｒである。
第４のステップ62eにおいては、第１、第２の波形
W1、W2から、それぞれ１次モード成分の波形ｒを減算
し、それから残りのモード成分（ｎ＝２以上）を再合成
することにより、リム壁の、ハブ穴中心Ｈを中心とする
真円からの縦振れ、横振れ波形を演算して、Ｗ−ｒの波
形を形成する。Ｗ−ｒの波形は、第11図に示してある。
W1、W2から、それぞれ１次モード成分の波形ｒを減算
し、それから残りのモード成分（ｎ＝２以上）を再合成
することにより、リム壁の、ハブ穴中心Ｈを中心とする
真円からの縦振れ、横振れ波形を演算して、Ｗ−ｒの波
形を形成する。Ｗ−ｒの波形は、第11図に示してある。
第５のステップ62f、62g、62h、62iでは、リム壁の、
ハブ穴中心Ｈを中心とする真円からの振れの波形Ｗ−ｒ
を、ナット座ピッチ円中心Ｎを中心とする真円からの振
れの波形に補正する。すなわち、ハブ穴中心Ｈを中心と
する真円からの縦振れ、横振れ波形Ｗ−ｒから、補正用
波形ｄを減算して、リム壁の、ナット座ピッチ円中心Ｎ
を中心とする真円からの縦振れ、横触れの波形Ｗ−ｒ−
ｄを演算し、RAM63に記憶する。波形Ｗ−ｒ−ｄは第11
図に示してある。第５のステップでは、さらに、Ｗ−ｒ
−ｄの最大値が、それぞれ縦振れ、横振れの許容値以下
か否かが判定され、許容値を超える場合は不合格信号を
アウトプットし、許容値以下ならそのまま演算を終え
る。Ｗ−ｒ−ｄとθとの関係およびＷ−ｒ−ｄの最小値
およびそのときの角度θをRAM63に記憶させる。ホイー
ルに装着されるタイヤにも、タイヤ外周面のタイヤ中心
に対する真円からのうねりがあるので、ホイールのＷ−
ｒ−ｄの最小値はタイヤのうねりの最小値の部位に一致
されるように、タイヤはホイールに装着されることが望
ましい。このときに、各ホイールがどのように縦振れ、
横振れ形状を有しているかの情報が必要になるが、RAM6
3に記憶されたデータが利用されることになる。
ハブ穴中心Ｈを中心とする真円からの振れの波形Ｗ−ｒ
を、ナット座ピッチ円中心Ｎを中心とする真円からの振
れの波形に補正する。すなわち、ハブ穴中心Ｈを中心と
する真円からの縦振れ、横振れ波形Ｗ−ｒから、補正用
波形ｄを減算して、リム壁の、ナット座ピッチ円中心Ｎ
を中心とする真円からの縦振れ、横触れの波形Ｗ−ｒ−
ｄを演算し、RAM63に記憶する。波形Ｗ−ｒ−ｄは第11
図に示してある。第５のステップでは、さらに、Ｗ−ｒ
−ｄの最大値が、それぞれ縦振れ、横振れの許容値以下
か否かが判定され、許容値を超える場合は不合格信号を
アウトプットし、許容値以下ならそのまま演算を終え
る。Ｗ−ｒ−ｄとθとの関係およびＷ−ｒ−ｄの最小値
およびそのときの角度θをRAM63に記憶させる。ホイー
ルに装着されるタイヤにも、タイヤ外周面のタイヤ中心
に対する真円からのうねりがあるので、ホイールのＷ−
ｒ−ｄの最小値はタイヤのうねりの最小値の部位に一致
されるように、タイヤはホイールに装着されることが望
ましい。このときに、各ホイールがどのように縦振れ、
横振れ形状を有しているかの情報が必要になるが、RAM6
3に記憶されたデータが利用されることになる。
ホイール振れ測定装置は、第７図に示すように、さら
にナット座位置検出装置70を有する。ナット座位置検出
装置70は、測定すべきホイール１のナット座７のピッチ
円に向って進退するロッド72と、ロッド72をロッド72の
軸方向に駆動するシリンダ73と、ロッド72の先端に取付
けられたレーザセンサ71と、を有する。レーザセンサ71
はレーザをナット座７のピッチ円に向って照射しその反
射光を受光して、ホイール回転中のナット座位置を検出
しコンピュータ60の入出入インターフェイス61に送信す
る。この入力値は、前記波形Ｗ−ｒ−ｄの最大値があら
われる角度の、ナット座７の角度からの、角度位置を特
定するのに用いられ、RAM63に記憶される。
にナット座位置検出装置70を有する。ナット座位置検出
装置70は、測定すべきホイール１のナット座７のピッチ
円に向って進退するロッド72と、ロッド72をロッド72の
軸方向に駆動するシリンダ73と、ロッド72の先端に取付
けられたレーザセンサ71と、を有する。レーザセンサ71
はレーザをナット座７のピッチ円に向って照射しその反
射光を受光して、ホイール回転中のナット座位置を検出
しコンピュータ60の入出入インターフェイス61に送信す
る。この入力値は、前記波形Ｗ−ｒ−ｄの最大値があら
われる角度の、ナット座７の角度からの、角度位置を特
定するのに用いられ、RAM63に記憶される。
つぎに、ホイール振れ測定装置の作動について説明す
る。
る。
測定すべきホイール１を下部主軸部10上にセットす
る。上側エアチャンバ14に圧縮エアを送り、ピストン・
ピストンロッド13を下方に移動させ、コレットチャック
17を下方に押してテーパコーン16に摺動させることによ
り、コレットチャック17を拡開し、ホイール１のハブ穴
６内周面に押圧する。これによってホイール１は、ハブ
穴基準にて、下部スピンドル11に対して相対的に固定さ
れ、下部スピンドル11と一体的に、下部スピンドル軸心
Ｏまわりに回転可能となる。
る。上側エアチャンバ14に圧縮エアを送り、ピストン・
ピストンロッド13を下方に移動させ、コレットチャック
17を下方に押してテーパコーン16に摺動させることによ
り、コレットチャック17を拡開し、ホイール１のハブ穴
６内周面に押圧する。これによってホイール１は、ハブ
穴基準にて、下部スピンドル11に対して相対的に固定さ
れ、下部スピンドル11と一体的に、下部スピンドル軸心
Ｏまわりに回転可能となる。
つぎに、上部主軸部20が下降され、検出ピン22がナッ
ト座６に押しつけられる。このとき上部スピンドル21
は、上部ハウジング25とともに、上部ブラケット24に対
して水平方向に移動し、自動的に、上部スピンドル21の
軸心はナット座ピッチ円中心Ｎに一致される。この状態
で、上部スピンドル21は、下部スピンドル軸心Ｏまわり
に、回転可能となる。
ト座６に押しつけられる。このとき上部スピンドル21
は、上部ハウジング25とともに、上部ブラケット24に対
して水平方向に移動し、自動的に、上部スピンドル21の
軸心はナット座ピッチ円中心Ｎに一致される。この状態
で、上部スピンドル21は、下部スピンドル軸心Ｏまわり
に、回転可能となる。
偏心計測ユニット30の偏心計測センサ31、32は上部ス
ピンドル21の真円部23の外周面に、水平方向に付勢接触
される。
ピンドル21の真円部23の外周面に、水平方向に付勢接触
される。
つぎに、リム壁振れ測定ユニット40のスタイラスロー
ラ41は、駆動シリンダ46を作動させてスタイラスローラ
41がホイール１のフランジ部５に干渉しない状態で、も
う一つの駆動シリンダ49を作動させて、ホイール１に接
近駆動され、ビードシート４部外周面に付勢接触された
後、再び駆動シリンダ46を作動させてフランジ部５方向
に移動され、フランジ部５軸方向内側側面に付勢接触さ
れる。この状態では、スタイラスローラ41は、ビードシ
ート部外周面に点接触しかつフランジ部軸方向内側側面
に点接触している。
ラ41は、駆動シリンダ46を作動させてスタイラスローラ
41がホイール１のフランジ部５に干渉しない状態で、も
う一つの駆動シリンダ49を作動させて、ホイール１に接
近駆動され、ビードシート４部外周面に付勢接触された
後、再び駆動シリンダ46を作動させてフランジ部５方向
に移動され、フランジ部５軸方向内側側面に付勢接触さ
れる。この状態では、スタイラスローラ41は、ビードシ
ート部外周面に点接触しかつフランジ部軸方向内側側面
に点接触している。
ナット座位置検出装置70のレーザセンサ71がナット座
ピッチ円に対向する位置に接近される。
ピッチ円に対向する位置に接近される。
つぎに、駆動ユニット50のモータ51を作動させて下部
スピンドル11を回転させ、ホイール１を回転させる。
スピンドル11を回転させ、ホイール１を回転させる。
ホイール１を１回転させている間の、リム壁の縦振
れ、横振れを、それぞれ、縦振れセンサ42、横振れセン
サ43で検出し、上部スピンドル真円部23の外周面の振れ
を偏心計測センサ31、32で検出し、コンピュータ60の入
出力インターフェイス61を介してRAM63に一時的に記憶
する。また、下部エンコーダ52、上部エンコーダ26、レ
ーザセンサ71からの各信号をRAM63に一時的に記憶す
る。
れ、横振れを、それぞれ、縦振れセンサ42、横振れセン
サ43で検出し、上部スピンドル真円部23の外周面の振れ
を偏心計測センサ31、32で検出し、コンピュータ60の入
出力インターフェイス61を介してRAM63に一時的に記憶
する。また、下部エンコーダ52、上部エンコーダ26、レ
ーザセンサ71からの各信号をRAM63に一時的に記憶す
る。
コンピュータ60は、既に説明した第９図のフローに従
って演算を進め、最終的にリムの、ナット座ピッチ円中
心Ｎを中心とする真円からの縦振れ、横振れと、基準回
転角度位置からの回転角度θと、の関係を算出し、RAM6
3に記憶させ、かつホイール振れの合否を判定する。
って演算を進め、最終的にリムの、ナット座ピッチ円中
心Ｎを中心とする真円からの縦振れ、横振れと、基準回
転角度位置からの回転角度θと、の関係を算出し、RAM6
3に記憶させ、かつホイール振れの合否を判定する。
［発明の効果］ 本発明によるときは、ナット座ピッチ円中心基準で、
ホイールの縦振れ、横振れを求めることができるという
効果が得られる。これは、ホイールがナット座ピッチ円
基準で車両に装着されることを考慮すると、実際の車両
走行状態での振れの減少に寄与するものである。
ホイールの縦振れ、横振れを求めることができるという
効果が得られる。これは、ホイールがナット座ピッチ円
基準で車両に装着されることを考慮すると、実際の車両
走行状態での振れの減少に寄与するものである。
第１図は、本発明の望ましい実施例に係るホイール振れ
測定装置の、概略全体正面図、 第２図は、第１図の装置のうち、下部主軸部の断面図、 第３図は、第１図の装置のうち、上部主軸部の主要部の
断面図、 第４図は第１図の装置のうち、上部主軸部の全体正面
図、 第５図は、第１図の装置のうち、ナット座ピッチ円偏心
計測ユニットの正面図、 第６図は、第１図の装置のうち、リム壁振れ測定でユニ
ットの正面図、 第７図は第１図の装置のうち、ナット座位置検出装置の
正面図、 第８図は、第１図の装置のうち、コンピュータのブロッ
ク図、 第９図は、第８図の装置のうち、コンピュータのCPUの
制御フロー図、 第10図は、第１図の装置における、ホイール、下部スピ
ンドル軸心、ハブ穴中心、ナット座ピッチ円中心、上部
スピンドル真円部、との位置関係の一例を示す図、 第11図は、ホイール回転角度と種々の波形との関係を示
す波形図、 第12図は、一般的な、ホイールの車両アクスルシャフト
への取付け状態を示す断面図、 第13図は、第12図の部分断面図、 第14図は、従来のホイール振れ測定装置の断面図、 である。 １……ホイール ２……リム部 ３……ディスク部 ４……ビードシート部 ５……フランジ部 ６……ハブ穴 ７……ナット座 10……下部主軸部 11……下部スピンドル 12……下部ハウジング 13……ピストン・ピストンロッド 14、15……エアチャンバ 16……テーパコーン 17……コレットチャック 20……上部主軸部 21……上部スピンドル 22……検出ピン 23……真円部 24……上部ブラケット 25……上部ハウジング 26……上部エンコーダ 27……スプリング 28……ボール 30……ナット座ピッチ円偏心計測ユニット 31、32……偏心計測センサ 40……リム壁振れ測定ユニット 41……スタイラスローラ 42……縦振れ計測センサ 43……横振れ計測センサ 44……スタイラスローラ支持部材 45……スタイラスローラブラケット 46、49……駆動シリンダ 50……駆動ユニット 51……モータ 52……下部エンコーダ 60……コンピュータ 61……入出力インターフェイス 62……CPU 63……RAM 64……ROM 70……ナット座位置検出装置 71……レーザセンサ Ｏ……下部スピンドル軸心 Ｈ……ハブ穴中心 Ｎ……ナット座ピッチ円中心 Ｗ……第１の波形W1または第２の波形W2 ｐ……第３の波形 ｒ……第１の波形または第２の波形の１次モード成分 θ……ホイール回転角度
測定装置の、概略全体正面図、 第２図は、第１図の装置のうち、下部主軸部の断面図、 第３図は、第１図の装置のうち、上部主軸部の主要部の
断面図、 第４図は第１図の装置のうち、上部主軸部の全体正面
図、 第５図は、第１図の装置のうち、ナット座ピッチ円偏心
計測ユニットの正面図、 第６図は、第１図の装置のうち、リム壁振れ測定でユニ
ットの正面図、 第７図は第１図の装置のうち、ナット座位置検出装置の
正面図、 第８図は、第１図の装置のうち、コンピュータのブロッ
ク図、 第９図は、第８図の装置のうち、コンピュータのCPUの
制御フロー図、 第10図は、第１図の装置における、ホイール、下部スピ
ンドル軸心、ハブ穴中心、ナット座ピッチ円中心、上部
スピンドル真円部、との位置関係の一例を示す図、 第11図は、ホイール回転角度と種々の波形との関係を示
す波形図、 第12図は、一般的な、ホイールの車両アクスルシャフト
への取付け状態を示す断面図、 第13図は、第12図の部分断面図、 第14図は、従来のホイール振れ測定装置の断面図、 である。 １……ホイール ２……リム部 ３……ディスク部 ４……ビードシート部 ５……フランジ部 ６……ハブ穴 ７……ナット座 10……下部主軸部 11……下部スピンドル 12……下部ハウジング 13……ピストン・ピストンロッド 14、15……エアチャンバ 16……テーパコーン 17……コレットチャック 20……上部主軸部 21……上部スピンドル 22……検出ピン 23……真円部 24……上部ブラケット 25……上部ハウジング 26……上部エンコーダ 27……スプリング 28……ボール 30……ナット座ピッチ円偏心計測ユニット 31、32……偏心計測センサ 40……リム壁振れ測定ユニット 41……スタイラスローラ 42……縦振れ計測センサ 43……横振れ計測センサ 44……スタイラスローラ支持部材 45……スタイラスローラブラケット 46、49……駆動シリンダ 50……駆動ユニット 51……モータ 52……下部エンコーダ 60……コンピュータ 61……入出力インターフェイス 62……CPU 63……RAM 64……ROM 70……ナット座位置検出装置 71……レーザセンサ Ｏ……下部スピンドル軸心 Ｈ……ハブ穴中心 Ｎ……ナット座ピッチ円中心 Ｗ……第１の波形W1または第２の波形W2 ｐ……第３の波形 ｒ……第１の波形または第２の波形の１次モード成分 θ……ホイール回転角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山岸 賢二 東京都千代田区四番町５番地９ トピー 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−88101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−220825（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−59797（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−180831（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−100139（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−126848（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭64−3681（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01M 17/02 G01M 1/14 - 1/16
Claims (8)
- 【請求項１】回転可能な下部スピンドルを有し、振れ測
定すべきホイールをハブ穴にて前記下部スピンドルに装
着する下部主軸部と； 前記下部主軸部の上方に設けられ前記下部スピンドルに
対して水平方向に変位自在とされ真円部を有する上部ス
ピンドル、該上部スピンドルに取付けられ測定すべきホ
イールのナット座に係合可能な検出ピン、を有する上部
主軸部と； 前記上部スピンドルの真円部に付勢接触され該真円部回
転中の該真円部外周面の振れを検出し発信する偏心計測
センサ、を有するナット座ピッチ円偏心計測ユニット
と； 振れ測定すべきホイールのリム部のビードシート部外周
面に水平方向におよびフランジ部軸方向内側側面に上下
方向に付勢接触されるスタイラスローラ、該スタイラス
ローラの、測定すべきホイール回転中のホイール半径方
向、軸方向の振れをそれぞれ検出し発信する縦振れセン
サ、横振れセンサ、を有するリム壁振れ測定ユニット
と； 前記下部スピンドルを回転駆動するモータ、該下部スピ
ンドルの回転量を検出し発信する下部エンコーダ、を有
する駆動ユニットと； 前記縦振れセンサからの信号、前記横振れセンサからの
信号、前記偏心計測センサからの信号、前記下部エンコ
ーダからの信号、に基づいて、測定すべきホイールのリ
ム壁の、ナット座ピッチ円中心を中心とする真円からの
縦振れ、横振れを演算し、ホイールの振れの合否を判定
するコンピュータと； から成ることを特徴とするホイール振れ測定装置。 - 【請求項２】前記下部主軸部が、さらに： 前記下部スピンドルを回転自在に支持する静止の下部ハ
ウジングと； 前記下部スピンドルに上下動可能に支持され下部スピン
ドル内に形成されたシリンダによって駆動されるピスト
ン・ピストンロッドと； 前記下部スピンドルの上端部に固定されたテーパコーン
と； 前記ピストン・ピストンロッドの上端部に保持され、前
記テーパコーンに軸方向に摺動自在に係合された、拡縮
可能なコレットチャックと； を有している請求項１記載のホイール振れ測定装置。 - 【請求項３】前記上部主軸部が、さらに： 上下動可能なブラケットと； 前記ブラケットに水平方向に変位可能に支持され、かつ
前記上部スピンドルを回転自在に支持する上部ハウジン
グと； 前記上部スピンドルに連結され、該上部スピンドルの回
転角度を検出し発信する上部エンコーダと； を有している請求項１記載のホイール振れ測定装置。 - 【請求項４】前記ナット座ピッチ円偏心計測ユニット
が、互いに上下に配設された、２個の偏心計測センサ
と、該２個の偏心計測センサを前記上部スピンドルの真
円部に対して水平方向に進退させるシリンダと、を有し
ている請求項１記載のホイール振れ測定装置。 - 【請求項５】前記リム壁測定ユニットは、さらに： 前記スタイラスローラを回転自在に支持し、前記縦振
れ、横振れセンサが付勢接触される、スタイラスローラ
支持部材と； 前記スタイラスローラ支持部材を、スプリングを介して
弾性的に、支持するスタイラスローラブラケットと； 前記スタイラスローラブラケットを、測定すべきホイー
ルの軸方向に駆動するブラケット駆動シリンダと； を有している請求項１記載のホイール振れ測定装置。 - 【請求項６】前記コンピュータは： 前記縦振れセンサからの信号、前記横振れセンサからの
信号、前記偏心計測センサからの信号、前記下部エンコ
ーダからの信号、が入力される入出力インターフエイス
と； 任意の波形をフーリエ級数に展開するプログラムを記憶
しているROM（リードオンリメモリ）と； 前記入出力インターフェイスからの信号に基づいて、リ
ム壁の、ナット座ピッチ円中心を中心とする真円から振
れを演算し、ホイル壁の振れの合否を判定するCPU（セ
ントラルプロセッサユニット）と； 前記入力信号および前記CPUの演算結果を記憶するRAM
（ランダムアクセスメモリ）と； を有している請求項１記載のホイール振れ測定装置。 - 【請求項７】前記CPUは： 前記前記横振れセンサ、下部エンコーダからの信号と、
前記縦振れセンサ、前記偏心計測センサからの信号とに
基づいて、振れ測定すべきホイールが前記下部スピンド
ルの軸心まわりに回転されるときに、ホイール回転角と
リム壁縦振れ量から定まる第１の波形、ホイール回転角
とリム壁横振れ量から定まる第２の波形、ホイール回転
角と真円部外周面振れ量から定まる第３の波形、をそれ
ぞれ作成する第１のステップと； 前記リードオンリメモリから呼び出した前記プログラム
によって、前記第１および第２の波形をフーリエ級数に
展開し、前記第１または第２の波形の１次モード成分を
求める第２のステップと； 前記第３の波形から前記１次モード成分を減算して、ホ
イール回転中にナット座ピッチ円中心がハブ穴中心に対
して画く軌跡の、補正用波形を求める第３のステップ
と； 前記第１および第２の波形から、それぞれ前記１次モー
ド成分を減算し、それから残りのモード成分を再合成し
て、リム壁の、ハブ穴中心を中心とする真円からの縦振
れ、横振れ波形を演算する第４のステップと； 前記ハブ穴中心を中心とする真円からの縦振れ、横振れ
波形から前記補正用波形を減算して、リム壁の、ナット
座ピッチ円中心を中心とする真円からの縦振れ、横振れ
を演算し、合否を判定し、前記ランダムアクセスメモリ
に記憶させる第５のステップと； から成る演算フローを有している、請求項６記載のホイ
ール振れ測定装置。 - 【請求項８】前記ホイール振れ測定装置が、さらに、前
記上部主軸部の側方に、測定すべきホイールのナット座
ピッチ円に向って延び、レーザによって、測定すべきホ
イールの回転中の、ナット座位置を検出し発信するナッ
ト座位置検出装置を有している、請求項１記載のホイー
ル振れ検出装置。
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|---|---|---|---|
| JP1173932A JP2868535B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | ホイール振れ測定装置 |
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