JP5825896B2 - タイヤ用ダイナミックバランサおよびその校正方法 - Google Patents

Description

本発明は、ダイナミックバランサ本体に回転自在に支持された回転軸に設けられた上部リムと下部リムの間に被測定タイヤを装着して前記回転軸を回転させ、被測定タイヤのダイナミックバランスを測定するタイヤ用ダイナミックバランサおよびその校正方法に関するものである。

この種のダイナミックバランサにおいては、タイヤの上修正面および下修正面のそれぞれのアンバランス量とアンバランス位置とを測定するために、稼働運転に先立って、回転軸の回転時にその回転軸を支持するダイナミックバランサ本体から作用する力を検出する上下の荷重センサ（ロードセル）からの出力を測定し、これらロードセルの測定値より、前記アンバランス量とアンバランス位置とを算出するのに必要な係数を求めるため、テスト用分銅を用いた校正テストが実施される。
校正テストとしては、タイヤを用いない校正方法（例えば、特許文献１参照。）と、タイヤを用いる校正方法とがある。

特開平７−１７４６５８号公報

従来、タイヤを用いる校正方法では、稼働運転時に使用するタイヤと同じ仕様のテスト用タイヤを校正モードにおいてダイナミックバランサの回転軸に設けた上部リムと下部リムの間に装着し、回転軸を支持するダイナミックバランサ本体が、テスト用タイヤに発生する遠心力によって受ける荷重を測定することによって下記に述べるようにして、回転系の上初期アンバランスベクトルＺ_Ｕと下初期アンバランスベクトルＺ_Ｌと、テスト用タイヤが持つ上下アンバランスベクトルＴ_ＵとＴ_Ｌを求めるようにされている。

上部リムと下部リムの間に稼働運転時に使用するタイヤと同仕様のテスト用タイヤを装着し、原点に対してタイヤを９０°，１８０°，２７０°，０°の順に４回ずらしてそれぞれ回転軸を回転させ、回転系の持つ初期アンバランスベクトルとタイヤの持つアンバランスベクトルが合成された値Ｐ´_９０，Ｐ´_１８０，Ｐ´_２７０，Ｐ´_０を上側、下側のロードセルについてそれぞれ検出し、それぞれを４回の測定結果を加算して４で割ることによって上初期アンバランスベクトルＺ_Ｕと下初期アンバランスベクトルＺ_Ｌを求める。

但し、テスト用タイヤを装着して測定した上下のロードセル出力によって測定されるベクトルＰ´_Ｕ，Ｐ´_Ｌには、零ベクトル取得で求めた上下初期アンバランスベクトルＺ_Ｕ、Ｚ_Ｌとテスト用タイヤの持つ上下アンバランスベクトルＴ_Ｕ、Ｔ_Ｌが含まれている。

テスト用タイヤの持つ上下アンバランスベクトルＴ_Ｕ，Ｔ_Ｌとしては、零ベクトル取得時において、０°における下側のロードセル出力の測定結果Ｐ´_Ｌ０および下初期アンバランスベクトルＺ_ＬからＰ_Ｌ０を、上側のロードセル出力の測定結果Ｐ´_Ｕ０および上初期アンバランスベクトルＺ_ＵからＰ_Ｕ０を求め、Ｔ_Ｌ＝Ｐ_Ｌ０、Ｔ_Ｕ＝Ｐ_Ｕ０として使用する。

すなわち、次に述べるように、上部リムと下部リムの間にテスト用タイヤを装着し、更に上部リムと下部リムのいずれか片方に分銅を取り付けてテストするとき、テスト用タイヤの装着位置は０°で維持する。

回転系の持つ初期アンバランスベクトルＺ_Ｌ，Ｚ_Ｕおよびタイヤを使用しての校正時のタイヤの持つアンバランスによる検出ベクトルＴ_ＬおよびＴ_Ｕを差し引いた結果、取り付けた分銅による検出ベクトルＰ_ＬおよびＰ_Ｕのみが残る。すなわち、
Ｐ_Ｌ＝Ｐ´_Ｌ−Ｚ_Ｌ−Ｔ_Ｌ
Ｐ_Ｕ＝Ｐ´_Ｕ−Ｚ_Ｕ−Ｔ_Ｕ
となる。

測定原理として、上下のロードセルに加わる不釣り合い力Ｐ_Ｕ、Ｐ_Ｌを検出することによるタイヤのアンバランス量Ｕ_Ｕ、Ｕ_Ｌは、以下の式にて求められる。
Ｕ_Ｌ＝γ_１Ｐ_Ｌ＋γ_２Ｐ_Ｕ
Ｕ_Ｕ＝δ_１Ｐ_Ｌ＋δ_２Ｐ_Ｕ

上部リムに質量Ｗ_Ｕの分銅を位置ベクトルｒ_Ｕの位置に取り付けて回転させた場合における、上側のロードセルで検出される分銅によるアンバランスベクトルをＰ_ＵＵ、下側のロードセルで検出される分銅によるアンバランスベクトルをＰ_ＵＬとし、下部リムに質量Ｗ_Ｌの分銅を位置ベクトルｒ_Ｌの位置に取り付けて回転させた場合における、上側のロードセルで検出される分銅によるアンバランスベクトルをＰ_ＬＵ、下側のロードセルで検出される分銅によるアンバランスベクトルをＰ_ＬＬとしたとき、以下の式から係数γ_１，γ_２，δ_１，δ_２が求められる。
γ_１＝Ｐ_ＵＵ×Ｗ_Ｌ・ｒ_Ｌ／（Ｐ_ＵＵ×Ｐ_ＬＬ−Ｐ_ＵＬ×Ｐ_ＬＵ）
γ_２＝−Ｐ_ＵＬ×Ｗ_Ｌ・ｒ_Ｌ／（Ｐ_ＵＵ×Ｐ_ＬＬ−Ｐ_ＵＬ×Ｐ_ＬＵ）
δ_１＝−Ｐ_ＬＵ×Ｗ_Ｕ・ｒ_Ｕ／（Ｐ_ＵＵ×Ｐ_ＬＬ−Ｐ_ＵＬ×Ｐ_ＬＵ）
δ_２＝Ｐ_ＬＬ×Ｗ_Ｕ・ｒ_Ｕ／（Ｐ_ＵＵ×Ｐ_ＬＬ−Ｐ_ＵＬ×Ｐ_ＬＵ）

しかしながら、従来のタイヤを用いた校正方法において、所定の質量の分銅を上部リムおよび下部リムの所定の位置に取り付けて測定する手法のものでは、以下のような問題点がある。

上下アンバランス量によって回転するタイヤはアンバランス量が存在すると、図３（ｃ）中記号Ｄ，Ｅ矢印の方向に遠心力が作用するので、
図４においてタイヤ２の回転軸８（シャフト）は上側のロードセル７ａと下側のロードセル７ｂの着力点間の中心付近を中心にして紙面を垂直に貫く方向に、上側のロードセル７ａと下側のロードセル７ｂとが逆位相の関係をもって変位運動を繰り返す。つまり、上側のロードセル７ａが紙面の表側に向けて変位したときは下側のロードセル７ｂは紙面の裏側に向けて変位している。
下側のロードセル７ｂの着力点から遠心力の作用点までの距離をａ、上側のロードセル７ａの着力点までの距離をｂ１とし、遠心力Ｆによってタイヤ２の回転軸８がα度だけ傾斜したとすると、上側のロードセル７ａに作用する力はＦ・（ｂ１／ａ）・ｃｏｓαの関係にあり遠心力Ｆの大きさに応じて比例関係に変化しない。下側のロードセル７ｂに作用する力についても同様である。

また、回転するタイヤ２に発生する遠心力Ｆの大きさに応じて回転軸８は傾斜するが、傾斜の大きさに応じてタイヤ２を装着した回転軸８にはタイヤ２の荷重によって曲げが生じる。そして、傾斜の大きさに応じて曲げ量は変化する。この遠心力Ｆの大きさに応じた曲げ量の変化はロードセル７ａ，７ｂよって測定する力に誤差を与える。すなわち、遠心力Ｆ、上下のアンバランス量、上下のロードセル７ａ，７ｂの出力、上下のロードセル７ａ，７ｂ間の着力点の距離および上下のロードセル７ａ，７ｂの着力点とタイヤ２の上下の修正面との距離を含むモーメントの釣り合い式が成立しなくなる。

さらに、回転軸８を支承するダイナミックバランサ本体３を支持する引っ張り吊り棒はスプリング特性を持ったバー（トーションバー４ａ，４ｂ，６ａ，６ｂ：図１参照）であり、その弾性力が遠心力Ｆによって生じる回転軸８の傾きに対して非線形に力を作用させてしまう。
また、タイヤ２が回転軸８に装着されると、回転軸８に曲げ歪みが生じる。そして、リム１２，２９を回転軸８の回転中心に対して完全に同心円に装着することができないので、タイヤ２やリム１２，２９の外周上の各点によって回転中心からの距離が異なる。すると、校正モードにおいてリム１２，２９の外周上に既知の質量のものを既知の角度に装着して回転させ、上下のロードセル７ａ，７ｂの出力を測定して求めたアンバランスベクトルを、装着した既知のアンバランスベクトルへ変換するように係数を求めても、この係数は、同じ質量のものを同じ位置に装着した場合にのみ有効になり、被測定タイヤのアンバランスベクトルが不明な場合に、従来のように一意に求めた係数を使用して上下のロードセル７ａ，７ｂの出力から被測定タイヤのアンバランスベクトルを精確に算出することはできない。

本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、任意の大きさのアンバランス量とアンバランス位置を持つ被測定タイヤに対して、ロードセルの荷重信号出力から前記任意のアンバランス量とアンバランス位置を求めるにあたって最も適切な係数を推定し、推定した係数を使用することによって精確な被測定タイヤのアンバランスベクトルを算出することができるタイヤ用ダイナミックバランサおよびその校正方法を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、第１発明によるタイヤ用ダイナミックバランサは、
平面上の一方向への変位を拘束し、前記一方向と直交する他方向への変位を可能にするように支持具によって基礎面から支持されたダイナミックバランサ本体に回転自在に回転軸が設けられ、
前記ダイナミックバランサ本体の上部と下部にそれぞれ、前記ダイナミックバランサ本体の変位を生じさせる荷重を検出するように前記基礎面から支持された上部荷重センサと下部荷重センサとが設けられ、
前記回転軸に対して同軸に上側と下側にそれぞれ上部リムと下部リムとが設けられ、
校正モードが選択されている際に、前記上部リムと下部リムのうちの一方に所定の質量の錘を所定の位置に取り付けた状態およびそれらリムの両方に錘を付けていない状態の３つの状態のそれぞれに対応する前記上部リムと下部リムについての設定アンバランスベクトルでもって前記回転軸を回転させることで、前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値に基づいて、前記上部リムと下部リムについてのアンバランスベクトルを求め、求めたアンバランスベクトルと前記設定アンバランスベクトルとを関係付ける少なくとも２種類の係数を前記上部荷重センサおよび下部荷重センサのそれぞれについて算出する係数算出手段を備えたタイヤ用ダイナミックバランサであって、
前記係数算出手段は、さらに前記校正モードにおいて、前記３つの状態のうちの前記上部リムと下部リムのうちの一方に錘を取り付ける状態において、前記上部リムおよび下部リムのそれぞれに対して取り付ける錘の質量の大きさおよび／または錘の取り付け位置を変更することによって設定される複数組の設定アンバランスベクトル毎に前記回転軸を回転させることで各設定アンバランスベクトルに対応して前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値によって求められる複数組のアンバランスベクトル測定値を複数組の基準係数として設定する、または、前記複数組のアンバランスベクトル測定値と前記複数組の設定アンバランスベクトルとをそれぞれ関係付ける複数組の２種類の係数を複数組の基準係数として設定し、稼働運転モードにおいて、当該タイヤ用ダイナミックバランサに被測定タイヤが装着された状態において前記回転軸を回転させることで前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値と、前記校正モードが選択されている際に求めた前記少なくとも２種類の係数とによって、前記被測定タイヤのアンバランスベクトルを求め、求めたアンバランスベクトルと、前記複数組の設定アンバランスベクトルと、前記複数組の基準係数とに基づいて、前記被測定タイヤのアンバランスベクトルを求めるに適する２種類の稼働運転時用の係数を推定することを特徴とするものである。

第１発明において、被測定タイヤの持つアンバランスベクトルを算出するアンバランスベクトル算出手段が設けられ、前記アンバランスベクトル算出手段は、稼働運転モードの際に、当該タイヤ用ダイナミックバランサに被測定タイヤが装着された状態において前記回転軸を回転させることで前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値と、前記推定した２種類の稼働運転時用の係数とに基づいて、前記被測定タイヤのアンバランスベクトルを再計算するのが好ましい（第２発明）。

次に、第３発明によるタイヤ用ダイナミックバランサの校正方法は、
平面上の一方向への変位を拘束し、前記一方向と直交する他方向への変位を可能にするように支持具によって基礎面から支持されたダイナミックバランサ本体に回転自在に回転軸が設けられ、
前記ダイナミックバランサ本体の上部と下部にそれぞれ、前記ダイナミックバランサ本体の変位を生じさせる荷重を検出するように前記基礎面から支持された上部荷重センサと下部荷重センサとが設けられ、
前記回転軸に対して同軸に上側と下側にそれぞれ上部リムと下部リムとが設けられてなるタイヤ用ダイナミックバランサにおいて、
校正モードが選択されている際に、前記上部リムと下部リムのうちの一方に所定の質量の錘を所定の位置に取り付けた状態およびそれらリムの両方に錘を付けていない状態の３つの状態のそれぞれに対応する前記上部リムと下部リムについての設定アンバランスベクトルでもって前記回転軸を回転させることで、前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値に基づいて、前記上部リムと下部リムについてのアンバランスベクトルを求め、求めたアンバランスベクトルと前記設定アンバランスベクトルとを関係付ける少なくとも２種類の係数を前記上部荷重センサおよび下部荷重センサのそれぞれについて算出するタイヤ用ダイナミックバランサの校正方法であって、
さらに前記校正モードにおいて、前記３つの状態のうちの前記上部リムと下部リムのうちの一方に錘を取り付ける状態において、前記上部リムおよび下部リムのそれぞれに対して取り付ける錘の質量の大きさおよび／または錘の取り付け位置を変更することによって設定される複数組の設定アンバランスベクトル毎に前記回転軸を回転させることで各設定アンバランスベクトルに対応して前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値によって求められる複数組のアンバランスベクトル測定値を複数組の基準係数として設定する、または、前記複数組のアンバランスベクトル測定値と前記複数組の設定アンバランスベクトルとをそれぞれ関係付ける複数組の２種類の係数を複数組の基準係数として設定し、稼働運転モードにおいて、当該タイヤ用ダイナミックバランサに被測定タイヤが装着された状態において前記回転軸を回転させることで前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値と、前記校正モードが選択されている際に求めた前記少なくとも２種類の係数とによって、前記被測定タイヤのアンバランスベクトルを求め、求めたアンバランスベクトルと、前記複数組の設定アンバランスベクトルと、前記複数組の基準係数とに基づいて、前記被測定タイヤのアンバランスベクトルを求めるに適する２種類の稼働運転時用の係数を推定することを特徴とするものである。

第３発明において、稼働運転モードの際に、当該タイヤ用ダイナミックバランサに被測定タイヤが装着された状態において前記回転軸を回転させることで前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値と、前記推定した２種類の稼働運転時用の係数とに基づいて、前記被測定タイヤのアンバランスベクトルを再計算するのが好ましい（第４発明）。

本発明においては、校正モードが選択されている際に、上部リムと下部リムのうちの一方に所定の質量の錘を所定の位置に取り付けた状態およびそれらリムの両方に錘を付けていない状態の３つの状態のそれぞれに対応する上部リムと下部リムについての設定アンバランスベクトルでもって回転軸が回転される。
このとき、上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値に基づいて、上部リムと下部リムについてのアンバランスベクトルが求められ、当該アンバランスベクトルと上記の設定アンバランスベクトルとを関係付ける少なくとも２種類の係数が上部荷重センサおよび下部荷重センサのそれぞれについて算出される。
さらに、校正モードにおいて、３つの状態のうちの上部リムと下部リムのうちの一方に錘を取り付ける状態において、上部リムおよび下部リムのそれぞれに対して取り付ける錘の質量の大きさおよび／または錘の取り付け位置を変更することによって複数組の設定アンバランスベクトルが設定される。設定された複数組の設定アンバランスベクトル毎に回転軸を回転させることで各設定アンバランスベクトルに対応して上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値によって求められる複数組のアンバランスベクトル測定値が複数組の基準係数として設定される、または、複数組のアンバランスベクトル測定値と複数組の設定アンバランスベクトルとをそれぞれ関係付ける複数組の２種類の係数が複数組の基準係数として設定される。
そして、稼働運転モードにおいて、当該タイヤ用ダイナミックバランサに被測定タイヤが装着された状態において回転軸を回転させることで上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値と、校正モードが選択されている際に求めた少なくとも２種類の係数とによって、被測定タイヤのアンバランスベクトルを求め、求めたアンバランスベクトルと、複数組の設定アンバランスベクトルと、複数組の基準係数とに基づいて、被測定タイヤのアンバランスベクトルを求めるに適する２種類の稼働運転時用の係数が推定される。
したがって、任意の大きさのアンバランス量とアンバランス位置を持つ被測定タイヤに対して、ロードセルの荷重信号出力から任意のアンバランス量とアンバランス位置を求めるにあたって最も適切な係数を推定することができる。また、推定した係数を使用することによって精確な被測定タイヤのアンバランスベクトルを算出することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ用ダイナミックバランサの斜視図 本実施形態のタイヤ用ダイナミックバランサの縦断面図 ダイナミックアンバランスの定義説明図 ダイナミックアンバランスの測定原理説明図 タイヤ用ダイナミックバランサの概略システム構成を説明するブロック図（ａ）およびロードセルのサンプリング波形図（ｂ） ダイナミックアンバランスの測定処理プログラムを説明するフローチャート ロードセルによる検出アンバランスベクトルと回転系の持つ初期アンバランスベクトルとの合成ベクトルの説明図 上部リムに質量Ｗ_Ｕの分銅を位置ベクトルｒ_Ｕの位置に取り付けた状態図（ａ）および下部リムに質量Ｗ_Ｌの分銅を位置ベクトルｒ_Ｌの位置に取り付けた状態図（ｂ） スタティックアンバランス演算の説明図 カップルアンバランス演算の説明図 位置補正の説明図 上下アンバランスベクトル、アンバランス角、合成アンバランス量およびアンバランス角の関係を説明する図 被測定タイヤの合成アンバランスベクトルの質量、角度を表すＰ点とそのＰ点に最も近いアンバランスベクトルの質量、角度を持つ基準点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの関係を表す図 上下ロードセル出力によるアンバランスベクトルの推定方法の説明図 上下アンバランスと上下アンバランスの値で表されるＰ点の近傍でＰ点を囲む質量、角度である基準点Ａ〜Ｄにおける上下ロードセル出力によるアンバランスベクトルの関係を表す図 リムの上辺と下辺におけるアンバランス質量の大きさと位置を表す図

次に、本発明によるタイヤ用ダイナミックバランサおよびその校正方法の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には、本発明の一実施形態に係るタイヤ用ダイナミックバランサの斜視図が示されている。また、図２には、本実施形態のタイヤ用ダイナミックバランサの中央縦断面図が示されている。

本実施形態のタイヤ用ダイナミックバランサ（以下、単に「ダイナミックバランサ」という。）１は、片持ち式の二面不釣り合い試験機であり、図１に示されるように、当該ダイナミックバランサ１にタイヤ２を装着して回転させ、この装着したタイヤ２の上面側のアンバランスと下面側のアンバランスとを測定することができる装置である。
また、この測定により得られたタイヤ２の上面側および下面側のアンバランス、つまり重心の偏心に基づく偏心力を求めることができる。
そして、この偏心力に基づいて、必要に応じてタイヤ２の補正等をすることができ、これによってタイヤ２のダイナミックバランスを許容範囲内に収めることができる。
なお、タイヤ２の偏心力とは、タイヤ２の上面側の重心の偏心および下面側の重心の偏心に基づく各遠心力とその遠心力の方向（タイヤの回転位置）とから決定される力をいう。この偏心力が求められると、タイヤ２の上面側の重心の偏心および下面側の重心の偏心に基づく各遠心力と、各重心がタイヤ２の所定の基準位置から各重心位置までの角度を求めることができる。

このダイナミックバランサ１は、地面に対して垂直に取り付けられている。つまり、このダイナミックバランサ１の本体部分を構成する直方体形状のダイナミックバランサ本体３は、互いに平行な２本のトーションバー４ａ，４ｂを介して架台５に吊り下げられるとともに、これら２本のトーションバー４ａ，４ｂを通る平面に平行で、かつそれら２本のトーションバー４ａ，４ｂに直交する方向に配置された４本のトーションバー６ａ，６ｂ；６ａ，６ｂを介して架台５に結合されている。
これによって、ダイナミックバランサ本体３は、地面に対して垂直方向に配置された２本のトーションバー４ａ，４ｂと地面に対して平行な４本のトーションバー６ａ，６ｂ；６ａ，６ｂに対して直交する方向（図１中記号Ａ矢印方向）にのみ移動可能に設けられている。

ダイナミックバランサ本体３の側面の上部と下部の各位置には、合計２台の荷重センサ（ロードセル）７ａ，７ｂが設けられ、各ロードセル７ａ，７ｂは、架台５と結合されている。これによって、これらロードセル７ａ，７ｂは、ダイナミックバランサ本体３に作用する図１中記号Ａ矢印方向の力を検出することができる。

ダイナミックバランサ本体３の下面から回転軸８が下方に突出されており、この回転軸８には、ロータリエンコーダ９、プーリ１０およびロータリジョイント１１がそれぞれ設けられている。
ロータリエンコーダ９は、回転軸８の回転位置を測定するものであり、回転軸８の回転位置を測定することにより、この回転軸８と結合されている下部リム１２（図２参照）の回転位置を測定することができる。
プーリ１０は、例えばタイミングベルト１３等の駆動ベルトを介して別のプーリ１４と接続されており、このプーリ１４は、サーボモータ１５の回転軸に装着されている。つまり、回転軸８は、サーボモータ１５によって回転駆動される構成である。
なお、タイミングベルト１３の張力が４本のトーションバー６ａ，６ｂ；６ａ，６ｂの引張方向に働くようにサーボモータ１５が配置されているので、ロードセル７ａ，７ｂにはタイミングベルト１３の張力が働かないようになっている。
ロータリジョイント１１については後述する。

次に、ダイナミックバランサ１の内部構造について、主に図２を参照して説明する。
ダイナミックバランサ本体３には、中央に上下方向の貫通孔２１が穿設されており、この貫通孔２１の上側開口縁と下側開口縁には、それぞれ軸受２２ａ，２２ｂが装着されている。これら２つの軸受２２ａ，２２ｂの内側には、円筒状の回転軸８が嵌合されており、この回転軸８は、軸受２２ａ，２２ｂを介して回動自在にダイナミックバランサ本体３に支持されている。
この回転軸８の下端の開口には、ロータリジョイント１１が装着されており、このロータリジョイント１１には、エアホース２３を介して２つの電磁弁２４，２５が直列に接続されている。
２つの電磁弁２４，２５のうち、空気流れの上流側に配置される電磁弁２５には、高圧（約５ｋｇｆ／ｃｍ^２）の圧力タンク（図示省略）と低圧（約５ｋｇｆ／ｃｍ^２）の圧力タンク（図示省略）が連結されており、この電磁弁２５は、空気流れの下流側に配置される電磁弁２４に高圧の圧力タンクまたは低圧のお圧力タンクを連通させる切換弁として機能する。
電磁弁２４は、高圧または低圧の圧力タンクから供給される圧力流体（本例では圧力空気）を回転軸８側に供給する供給位置と、回転軸８側の圧力空気を大気に放出する排気位置とに切り換える切換弁として機能する。
なお、高圧の圧力空気は、このダイナミックバランサ１を校正するときに使用し、低圧の圧力空気は、このダイナミックバランサ１によりタイヤ２のダイナミックバランスを測定するときに使用する。

回転軸８の上面には、円筒状のシリンダ本体２６を介して下部リム１２が設けられており、このシリンダ本体２６と回転軸８が下部リム軸を構成している。

シリンダ本体２６内には、ピストン（上部リム軸）２７が挿入されており、このピストン２７の下部の外周には、複数の係合溝２８，２８，・・・が設けられている。これら複数の係合溝２８は、ピストン２７の外周に沿って環状に刻設されており、ピンスト２７の軸方向に沿って互いに隣接して配置されている。
このピストン２７の上端面には、上部リム２９が設けられている。
また、ピストン２７には、そのピストン２７の下面に開口する開口部３０とピストン３の上部の外周面に開口する開口部３１，３１とを連通する連通孔３２が穿設されている。
開口部３１，３１には、ワンタッチ式の弁装置３３，３３が設けられている。この弁装置３３は、例えば先端の突出部を指で押すことにより、開口部３１を開放したり、閉塞したりすることができる構造のものである。ここでは、弁装置３３としてワンタッチで開口部３１を開閉することができる構造のものを採用したが、弁体を回転させることにより開口部３１を開閉する形式のものを採用してもよい。

上部リム２９および下部リム１２は、いずれも円環状の板状体であり、双方の外周部の互いに向き合う各面には、直径の異なる３つの段部３４が形成されている。これら３つの各段部３４は、タイヤ２を上下のリム２９，１２の間に装着する際に、タイヤ２の内縁を係合させるためのものである。つまり、これら直径の異なる３組の段部３４を設けることにより、これら各組の段部３４の直径と対応する３種類の内径のタイヤ２をこの上下のリム２９，１２の間に装着することができる。

シリンダ本体２６の外周には、互いに対向配置される一対の結合部３５，３５が装着されている。これら一対の結合部３５，３５は、同一のものであり、溝カム３６と、溝カム３６に嵌合するカムフォロア３７と、カムフォロア３７に連結されるストッパ３８とにより構成されている。
ストッパ３８は、先端が係合溝２８に沿う円弧状に形成してある板状体であり、シリンダ本体２６の周壁に穿設された矩形の挿通孔に挿通されている。
そして、これら２つの溝カム３６をシリンダの筒方向（図２の上下方向）に沿って摺動させたときに、ストッパ３８の先端部が係合溝２８から外れた状態の非係合位置（図示省略）と、ストッパ３８の先端部が係合溝２８に係合した状態の係合位置（図２に示される状態）とにストッパ３８を移動させることができるようになっている。
なお、溝カム３６を上下方向に駆動する駆動部は図示されていないが、例えばエアシリンダを利用することができる。

このダイナミックバランサ１においては、種々の質量の分銅３９を上部リム２９の所定位置に装着することができるとともに、種々の質量の分銅４０を下部リム１２の所定位置に装着することができるようになっている。これにより、校正モードにおいて、異なる質量の分銅３９，４０を上下のリム２９，１２の所定の位置に取り付けて後述する係数を求めることができる。
また、下部リム１２を手で回して下部リム１２の予め定めた基準位置を上部リム２９の予め定めた基準位置に一致させ、この状態でストッパ３８を係合溝２８に係合させて、電磁弁２４を切り換えて支持軸８の内孔４１及びシリンダ本体２６内に校正用の高圧の圧力空気を供給することができる。シリンダ本体２６内の圧力空気は、ピストン２７を図２の上方に押し上げ、これによってストッパ３８の下面と係合溝２８の上面とが圧接し、その結果、シリンダ本体２６とピストン２７とをストッパ３８を介して強固に結合させることができる。

次に、ダイナミックバランサ１の計測原理・校正手順について説明する。

＜ダイナミックアンバランスの定義説明＞
図３（ａ）に示されるように、タイヤ２にアンバランスモーメントが図中記号Ｂ矢印方向に発生した場合、車に与える振動となる。
図３（ｂ）に示されるように、タイヤ２の中心から半径方向に同じ距離Ｒに同じアンバランス量が上面と下面にある場合、スタティックバランスは零となる。
図３（ｂ）の状態で、同図（ｃ）のようにタイヤ２を回転させた場合、図中記号Ｃ矢印方向にモーメントが発生する。このモーメントをカップルアンバランスという。
ダイナミックバランスとは、スタティックアンバランスとカップルアンバランスとを含むものである。

＜測定原理の説明＞
図４に示されるように、タイヤ２全体が持つアンバランスを下修正面（Ｚ_１）および上修正面（Ｚ_２）での２つのアンバランスとして代表して表す。

ここで、図４中で使用される記号を以下のように定義する。
Ｕ_Ｌ：下修正面での半径ｒの位置にあるアンバランス量（下アンバランス量）。
θ_Ｌ：Ｕ_Ｌのアンバランス角度（下アンバランス角度）。
Ｕ_Ｕ：上修正面での半径ｒの位置にあるアンバランス量（上アンバランス量）。
θ_Ｕ：Ｕ_Ｕのアンバランス角度（上アンバランス角度）。
Ｐ_Ｌ：Ｕ_Ｌが回転することにより、下側のロードセルで検出される出力。
Ｐ_Ｕ：Ｕ_Ｕが回転することにより、上側のロードセルで検出される出力。
Ｚ_１：下側のロードセルの着力点とタイヤの下修正面との距離
Ｚ_２：下側のロードセルの着力点とタイヤの上修正面との距離
Ｌ：上側のロードセルの着力点と下側のロードセルの着力点との距離
なお、図４（ｂ）中における分銅取り付け位置について、回転軸８の回転中心Ｏ点を定め、回転中心Ｏを原点とし、ロードセル７ａ，７ｂによる荷重検出位置を基準として定めたＸ−Ｙ座標上でＸ軸と所定の角度θ_Ｌとθ_Ｕをなし、Ｏ点を通る直線上でＯ点からｒの距離にある下部リム１２、上部リム２９上に分銅取り付け位置を定める。

回転角速度ωで回転しているとすると、上下のロードセル７ａ，７ｂに加わる力には、下記（１）（２）式のような関係がある。
Ｐ_Ｌ＋Ｐ_Ｕ＝ｒω^２（Ｕ_Ｌ＋Ｕ_Ｕ） ・・・（１）
ＬＰ_Ｕ＝ｒω^２（Ｚ_１Ｕ_Ｌ＋Ｚ_２Ｕ_Ｕ） ・・・（２）
軸受２２ａ，２２ｂ（図２参照）が殆ど振動せず不釣り合いの力がそのまま基礎に伝わるとすると、上記（１）（２）式より、下記（３）（４）式が成り立つ。
Ｐ_Ｌ＝α_１Ｕ_Ｌ＋α_２Ｕ_Ｕ ・・・（３）
Ｐ_Ｕ＝β_１Ｕ_Ｌ＋β_２Ｕ_Ｕ ・・・（４）
ここで、
α_１＝ｒω^２（１−Ｚ_１／Ｌ）
α_２＝ｒω^２（１−Ｚ_２／Ｌ）
β_１＝ｒω^２Ｚ_１／Ｌ
β_２＝ｒω^２Ｚ_２／Ｌ
よって、ロードセル７ａ，７ｂに加わる不釣り合い力Ｐ_Ｕ，Ｐ_Ｌを検出することにより、アンバランス量Ｕ_Ｌ，Ｕ_Ｕを求めることができる。上記（３）（４）式より、Ｕ_Ｕ，Ｕ_Ｌは、下記（５）（６）式で表される。
Ｕ_Ｌ＝γ_１Ｐ_Ｌ＋γ_２Ｐ_Ｕ ・・・（５）
Ｕ_Ｕ＝δ_１Ｐ_Ｌ＋δ_２Ｐ_Ｕ ・・・（６）
ここで、
γ_１＝Ｚ_２／ｒω^２（Ｚ_２−Ｚ_１）
γ_２＝−（Ｌ−Ｚ_２）／ｒω^２（Ｚ_２−Ｚ_１）
δ_１＝−Ｚ_１／ｒω^２（Ｚ_２−Ｚ_１）
δ_２＝（Ｌ−Ｚ_１）／ｒω^２（Ｚ_２−Ｚ_１）

＜計装部の説明＞
ところで、アンバランス量およびアンバランス角を求めるためには、ある決まった角度から回転を開始したときの時系列でのロードセル７ａ，７ｂの出力が必要となる。
そこで、本実施形態では、図５（ａ）に示されるように、ロードセル７ａ，７ｂからの出力信号およびロータリエンコーダ９からの出力信号をそれぞれＤＬＣ基板からなる測定回路５０に取り込み、図６のフローチャートに示されるアルゴリズムに基づいて作成された所定プログラムに従って所定の測定処理を実行するようにされている。
ここで、測定回路５０を構成するＤＬＣ基板とは、図示による詳細な説明は省略するが、アナログ荷重信号増幅回路や、Ａ／Ｄ変換回路、シリアル通信回路を含むＩ／Ｏ回路、ＣＰＵ回路、メモリ回路、ロードセル励磁用の電源回路、デジタル・アナログ回路駆動用の電源回路などを内蔵する基板である。
ロードセル７ａ，７ｂでのサンプリングは、ロータリエンコーダ９からのＺ相出力を開始トリガとして使用し、１°毎のパルス出力をサンプリングクロックとして使用する。したがって、サンプリングした波形は、図５（ｂ）に示されるように、３６０点周期の正弦波となっている。この波形をベクトル化することにより、アンバランスベクトルを検出している。

＜フローチャートの説明＞
ここで、図６のフローチャートに示される処理内容について説明する。なお、図６中記号「Ｓ」はステップを表す。

まず、ロードセル７ａ，７ｂからのアナログ荷重信号を上記の手法にてサンプリングしてデジタル荷重信号に変換し（Ｓ１）、このデジタル荷重信号に対して平均値処理（Ｓ２）、デジタルフィルタ処理（Ｓ３）およびベクトル化処理（Ｓ４）をそれぞれ施す。
次いで、校正モードおよび稼働モードのいずれのモードが選択されているかを判断する（Ｓ５）。

ステップＳ５において、校正モードが選択されている判断したときには、零ベクトルを取得するとともに、テスト用タイヤのアンバランス量を取得する（Ｓ６）。
次いで、種々の質量の分銅を上下のリム２９，１２の種々の位置に取り付けてテストを実施する（Ｓ７）。つまり、ｉ（２以上の整数）通りのアンバランスベクトルを与えてテストする。
次いで、零ベクトルをキャンセルするとともに、テスト用タイヤのアンバランス量をキャンセルする（Ｓ８）。
そして、ｉ回計測を実施したら（Ｓ９でＹｅｓ）、後述する基準係数リスト（表１参照）を作成し（Ｓ１０）、後述するγ_１，γ_２，δ_１，δ_２の各係数を取得する（Ｓ１１）。

一方、ステップＳ５において、稼働モードが選択されている判断したときには、零ベクトルをキャンセル（Ｓ１２）した後に、アンバランスベクトルを算出する（Ｓ１３）。
次いで、スタティックアンバランス演算、カップルアンバランス演算および位置補正をそれぞれ実行する（Ｓ１４〜Ｓ１５）。

次に、ステップＳ６における零ベクトル取得の手法、ステップＳ８，Ｓ１２における零ベクトルキャンセルの手法、ステップＳ１１における係数取得の手法、ステップＳ１３におけるアンバランスベクトル算出の手法、ステップＳ１４におけるスタティック・カップルアンバランス演算の手法およびステップＳ１５における位置補正の手法についてのそれぞれの具体的な内容について、以下に順を追って説明することとする。

＜零ベクトル取得の説明＞
リム１２，２９および回転軸８を含む回転系は、ある一定のアンバランス量およびアンバランス角度を持つ。実際にタイヤ２または分銅のアンバランスベクトルを計測する際は、それらを装着してアンバランスベクトルから初期アンバランスベクトル（Ｚ）を差し引く必要がある。

リム１２，２９にタイヤ２を取り付け、原点に対してタイヤ２を９０°，１８０°，２７０°，０°の順に４回ずらして回転させ測定する。それぞれの測定結果（Ｐ´_９０，Ｐ´_１８０，Ｐ´_２７０，Ｐ´_０）には、タイヤ２の持つアンバランスによりロードセル７ａ，７ｂで検出されるアンバランスベクトル（Ｐ_９０，Ｐ_１８０，Ｐ_２７０，Ｐ_０）と回転系の持つ初期アンバランスベクトルＺとの合成ベクトル（Ｐ_９０＋Ｚ，Ｐ_１８０＋Ｚ，Ｐ_２７０＋Ｚ，Ｐ_０＋Ｚ）が測定されている。その様子が図７に示されている。
タイヤ２の持つアンバランスによりロードセル７ａ，７ｂで検出されるアンバランスベクトルは、９０°毎ずらして測定したことにより、下記（７）式で示されるように、全て加算すると零となる。
Ｐ_９０＋Ｐ_１８０＋Ｐ_２７０＋Ｐ_０＝０ ・・・（７）
よって、下記（８）式で示されるように、４回の測定結果のアンバランスベクトルを加算して４で割ることにより、回転系の持つ初期アンバランスベクトルＺを求めることができる。
Ｚ＝（Ｐ´_９０＋Ｐ´_１８０＋Ｐ´_２７０＋Ｐ´_０）／４ ・・・（８）

この方法により、上側のロードセル７ａの出力信号から求めた初期アンバランスベクトルを上初期アンバランスベクトル（Ｚ_Ｕ）、下側のロードセル７ｂの出力信号から求めた初期アンバランスベクトルを下初期アンバランスベクトル（Ｚ_Ｌ）とする。
すなわち、上側のロードセル７ａの出力信号から求めたアンバランスベクトルをＰ´_Ｕ９０＋Ｐ´_Ｕ１８０＋Ｐ´_Ｕ２７０＋Ｐ´_Ｕ０、下側のロードセル７ｂの出力信号から求めたアンバランスベクトルをＰ´_Ｌ９０＋Ｐ´_Ｌ１８０＋Ｐ´_Ｌ２７０＋Ｐ´_Ｌ０とすると、Ｚ_Ｕ，Ｚ_Ｌは、下記（９）（１０）のように表すことができる。
Ｚ_Ｕ＝（Ｐ´_Ｕ９０＋Ｐ´_Ｕ１８０＋Ｐ´_Ｕ２７０＋Ｐ´_Ｕ０）／４ ・・・（９）
Ｚ_Ｌ＝（Ｐ´_Ｌ９０＋Ｐ´_Ｌ１８０＋Ｐ´_Ｌ２７０＋Ｐ´_Ｌ０）／４ ・・・（１０）

＜零ベクトルキャンセルの説明＞
毎回のタイヤ２または分銅を取り付けての測定結果（Ｐ´_Ｕ，Ｐ´_Ｌ）には、零ベクトル取得で求めた上下初期アンバランスベクトル（Ｚ_Ｕ，Ｚ_Ｌ）と、タイヤ２または分銅３９，４０の持つアンバランスによりロードセル７ａ，７ｂで検出されるアンバランスベクトル（Ｐ_Ｕ，Ｐ_Ｌ）の合成ベクトルが測定されているため、上下初期アンバランスベクトル分を差し引く必要がある。下記（１１）（１２）式により、Ｐ_Ｕ，Ｐ_Ｌを求めることができる。
Ｐ_Ｕ＝Ｐ´_Ｕ−Ｚ_Ｕ ・・・（１１）
Ｐ_Ｌ＝Ｐ´_Ｌ−Ｚ_Ｌ ・・・（１２）

＜係数取得（１）の説明＞
前述した測定原理の説明での（５）式および（６）式はそれぞれγ_１，γ_２およびδ_１，δ_２に対する２元１次方程式であるから、Ｕ_ＬまたはＵ_Ｕとして２種類のアンバランスベクトルを付加したときのＰ_ＵおよびＰ_Ｌを測定することによってγ_１，γ_２およびδ_１，δ_２の各係数を求めることができる。

Ｕ_Ｌ，Ｕ_Ｕ，Ｐ_Ｌ，Ｐ_Ｕは以下の手順で求められる。
図８（ａ）に示されるように、上部リム２９に質量Ｗ_Ｕの分銅３９を位置ベクトルｒ_Ｕの位置に取り付けて回転させ、零キャンセルした後の下側のロードセル７ｂの測定値Ｐ´_ＵＬおよび上側のロードセル７ａの測定値Ｐ´_ＵＵを得る。
図８（ｂ）に示されるように、下部リム１２に質量Ｗ_Ｌの分銅４０を位置ベクトルｒ_Ｌの位置に取り付けて回転させ、零キャンセルした後の下側のロードセル７ｂの測定値Ｐ´_ＬＬおよび上側のロードセル７ａの測定値Ｐ´_ＬＵを得る。
ロードセル７ａ，７ｂの測定値Ｐ´_Ｌ，Ｐ´_Ｕには、タイヤ２の持つアンバランスによる検出ベクトルＴ_Ｌ，Ｔ_Ｕが含まれているため、これらを差し引く必要がある。このＴ_Ｌ，Ｔ_Ｕとしては、前述の零ベクトル取得の説明での０°の測定結果Ｐ´_Ｌ０およびＺ_ＬからＰ_Ｌ０を、Ｐ´_Ｕ０およびＺ_ＵからＰ_Ｕ０を求め、Ｔ_Ｌ＝Ｐ_Ｌ０，Ｔ_Ｕ＝Ｐ_Ｕ０として使用する。
回転系の持つ初期アンバランスベクトルＺ_Ｌ，Ｚ_Ｕおよびタイヤ２を使用して校正時のタイヤの持つアンバランスによる検出ベクトルＴ_Ｌ，Ｔ_Ｕを差し引いた結果、取り付けた分銅３９，４０による検出ベクトルＰ_Ｌ，Ｐ_Ｕのみが残る。すなわち、下記（１３）（１４）式が成り立つ。
Ｐ_Ｌ＝Ｐ´_Ｌ−Ｚ_Ｌ−Ｔ_Ｌ ・・・（１３）
Ｐ_Ｕ＝Ｐ´_Ｕ−Ｚ_Ｕ−Ｔ_Ｕ ・・・（１４）

＜係数取得（２）の説明＞
図８（ａ）に示される状態の場合、上側のロードセル７ａで検出される分銅３９によるアンバランスベクトルをＰ_ＵＵ、下側のロードセル７ｂで検出される分銅３９によるアンバランスベクトルをＰ_ＵＬとすると、下記（１５）（１６）式が得られる。
γ_１×Ｐ_ＵＬ＋γ_２×Ｐ_ＵＵ＝ｖｅｃ｛０｝ ・・・（１５）
δ_１×Ｐ_ＵＬ＋δ_２×Ｐ_ＵＵ＝ｖｅｃ｛Ｗ_Ｕ｝ ・・・（１６）

図８（ｂ）に示される状態の場合、上側のロードセル７ａで検出される分銅４０によるアンバランスベクトルをＰ_ＬＵ、下側のロードセル７ｂで検出される分銅４０によるアンバランスベクトルをＰ_ＬＬとすると、下記（１７）（１８）式が得られる。
γ_１×Ｐ_ＬＬ＋γ_２×Ｐ_ＬＵ＝ｖｅｃ｛Ｗ_Ｌ｝ ・・・（１７）
δ_１×Ｐ_ＬＬ＋δ_２×Ｐ_ＬＵ＝ｖｅｃ｛０｝ ・・・（１８）

ここで、（１５）（１８）式中のｖｅｃ｛０｝は各成分が全て０となるベクトル（零ベクトル）を表す。
また、
Ｐ_ＵＵ＝Ｐ´_ＵＵ−Ｚ_Ｕ−Ｔ_Ｕ
Ｐ_ＵＬ＝Ｐ´_ＵＬ−Ｚ_Ｌ−Ｔ_Ｌ
である。
また、
Ｐ_ＬＵ＝Ｐ´_ＬＵ−Ｚ_Ｕ−Ｔ_Ｕ
Ｐ_ＬＬ＝Ｐ´_ＬＬ−Ｚ_Ｌ−Ｔ_Ｌ
である。
また、（１６）（１７）式中のｖｅｃ｛Ｗ_Ｕ｝，ｖｅｃ｛Ｗ_Ｌ｝は、大きさがＷ_ＵまたはＷ_Ｌで偏角がリム０°に対する分銅を取り付けた角度のベクトルである。すなわち、
ｖｅｃ｛Ｗ_Ｕ｝＝Ｗ_Ｕ・ｒ_Ｕ
ｖｅｃ｛Ｗ_Ｌ｝＝Ｗ_Ｌ・ｒ_Ｌ
と表される。

上記（１５）（１７）式より、γ_１，γ_２は下記（１９）（２０）式から求められる。
γ_１＝Ｐ_ＵＵ×Ｗ_Ｌ・ｒ_Ｌ／（Ｐ_ＵＵ×Ｐ_ＬＬ−Ｐ_ＵＬ×Ｐ_ＬＵ） ・・・（１９）
γ_２＝−Ｐ_ＵＬ×Ｗ_Ｌ・ｒ_Ｌ／（Ｐ_ＵＵ×Ｐ_ＬＬ−Ｐ_ＵＬ×Ｐ_ＬＵ） ・・・（２０）
上記（１６）（１８）式より、δ_１，δ_２は下記（２１）（２２）式から求められる。
δ_１＝−Ｐ_ＬＵ×Ｗ_Ｕ・ｒ_Ｕ／（Ｐ_ＵＵ×Ｐ_ＬＬ−Ｐ_ＵＬ×Ｐ_ＬＵ） ・・・（２１）
δ_２＝Ｐ_ＬＬ×Ｗ_Ｕ・ｒ_Ｕ／（Ｐ_ＵＵ×Ｐ_ＬＬ−Ｐ_ＵＬ×Ｐ_ＬＵ） ・・・（２２）

＜アンバランスベクトル算出の説明＞
零ベクトル取得で初期アンバランスベクトル（Ｚ_Ｕ，Ｚ_Ｌ）が決定し、係数取得でロードセル７ａ，７ｂの検出ベクトル（Ｐ´_Ｕ，Ｐ´_Ｌ）から上下修正面でのアンバランスベクトル（Ｕ_Ｕ，Ｕ_Ｌ）への変換係数（γ_１，γ_２，δ_１，δ_２）が決定したため、リム１２，２９に取り付けたタイヤ２または分銅３９，４０の上下修正面で表したアンバランスベクトルを測定することが可能となる。
上下修正面で表した上下アンバランスベクトルＵ_Ｕ，Ｕ_Ｌは、下記（２３）（２４）式から求めることができる。
Ｕ_Ｌ＝γ_１×（Ｐ´_Ｌ−Ｚ_Ｌ）＋γ_２×（Ｐ´_Ｕ−Ｚ_Ｕ） ・・・（２３）
Ｕ_Ｕ＝δ_１×（Ｐ´_Ｌ−Ｚ_Ｌ）＋δ_２×（Ｐ´_Ｕ−Ｚ_Ｕ） ・・・（２４）

実際に出力するデータは上下アンバランス量および上下アンバランス角であるから、上記のアンバランスベクトルＵ_Ｕ，Ｕ_Ｌからそれらを求める必要がある。
アンバランス量はアンバランスベクトルの大きさ、アンバランス角はアンバランスベクトルの偏角として定義されるので、上下アンバランスベクトルＵ_Ｕ，Ｕ_Ｌの各成分を、下記のように定義する。
Ｕ_Ｕ＝（Ｕ_Ｕｘ，Ｕ_Ｕｙ）
Ｕ_Ｌ＝（Ｕ_Ｌｘ，Ｕ_Ｌｙ）
すると、アンバランス量は下記（２５）（２６）式によって求められ、アンバランス角は下記（２７）（２８）式から求められる。
｜Ｕ_Ｕ｜＝（Ｕ_Ｕｘ^２＋Ｕ_Ｕｙ^２）^１／２ ・・・（２５）
｜Ｕ_Ｌ｜＝（Ｕ_Ｌｘ^２＋Ｕ_Ｌｙ^２）^１／２ ・・・（２６）
∠Ｕ_Ｕ＝ｔａｎ^−１（Ｕ_Ｕｙ／Ｕ_Ｕｘ） ・・・（２７）
∠Ｕ_Ｌ＝ｔａｎ^−１（Ｕ_Ｌｙ／Ｕ_Ｌｘ） ・・・（２８）

＜スタティックアンバランス演算の説明＞
スタティックアンバランスベクトルＳは、図９に示されるように、上下アンバランスベクトルＵ_Ｕ，Ｕ_Ｌから下記（２９）式のように定義される。
Ｓ=Ｕ_Ｕ+Ｕ_Ｌ ・・・（２９）
よって、上アンバランス量Ｕ_Ｕ、下アンバランス量Ｕ_Ｌおよび上下アンバランス量が有ると考えられる軸中心からの距離ｒを用いると、下記（３０）（３１）式のように表される。
｜Ｓ｜=｜Ｕ_Ｕ+Ｕ_Ｌ｜=（Ｕ_Ｕ+Ｕ_Ｌ）・ｒ ・・・（３０）
∠Ｓ=∠（Ｕ_Ｕ+Ｕ_Ｌ）=ｔａｎ^−１（Ｕ_Ｕｙ+Ｕ_Ｌｙ）／（Ｕ_Ｕｘ＋Ｕ_Ｌｘ）
・・・（３１）

＜カップルアンバランス演算の説明＞
カップルアンバランスベクトルＣは、図１０に示されるように、上下アンバランスベクトルＵ_Ｕ，Ｕ_Ｌ、上下修正面の距離ｄおよび係数取得時に分銅に取り付けた回転軸８からの距離ｒ´から下記（３２）式のように定義される。
Ｃ＝（Ｕ_Ｕ／ｒ´）・（ｄ／２）−（Ｕ_Ｌ／ｒ´）（ｄ／２）＝（Ｕ_Ｕ−Ｕ_Ｌ）・（１／ｒ´）・（ｄ／２） ・・・（３２）
よって、上下アンバランス量Ｕ_Ｕ，Ｕ_Ｌおよび上下アンバランス量が有ると考えられる軸中心からの距離ｒを用いると、下記（３３）（３４）式のように表される。
｜Ｃ｜=｜Ｕ_Ｕ−Ｕ_Ｌ｜・（１／ｒ´）・（ｄ／２）＝（Ｕ_Ｕ−Ｕ_Ｌ）・（ｒ／ｒ´）・（ｄ／２） ・・・（３３）
∠Ｃ=∠（Ｕ_Ｕ−Ｕ_Ｌ）=ｔａｎ^−１（Ｕ_Ｕｙ−Ｕ_Ｌｙ）／（Ｕ_Ｕｘ−Ｕ_Ｌｘ）
・・・（３４）

＜位置補正の説明＞
アンバランスベクトル演算で求められたＵ_ＵおよびＵ_Ｌは、校正時に分銅を取り付けた位置でのアンバランスベクトルである。
実際の測定時には、アンバランス位置を校正分銅位置からリムの取付位置に変換する補正演算が必要となる。図１１にこのモデルを示す。
原則として、スタティックアンバランスベクトルおよびカップルアンバランスは修正面を変えても変わらないので、下記（３５）（３６）式が成立する。
Ｕ_Ｕ+Ｕ_Ｌ＝Ｕ´_Ｕ＋Ｕ´_Ｌ ・・・（３５）
（Ｕ_Ｕ−Ｕ_Ｌ）・（１／ｒ´）・（ｄ／２）＝（Ｕ´_Ｕ−Ｕ´_Ｌ）・（１／ｒ´）・（ｄ´／２） ・・・（３６）
上記（３５）（３６）式より、上下アンバランス量Ｕ_Ｕ，Ｕ_Ｌは、下記（３７）（３８）式のように表される。
Ｕ_Ｕ＝｛Ｕ´_Ｕ＋Ｕ´_Ｌ＋（ｄ´／ｄ）・（Ｕ´_Ｕ−Ｕ´_Ｌ）｝／２ ・・・（３７）
Ｕ_Ｌ＝｛Ｕ´_Ｕ＋Ｕ´_Ｌ−（ｄ´／ｄ）・（Ｕ´_Ｕ−Ｕ´_Ｌ）｝／２ ・・・（３８）
よって、位置補正後のアンバランス量は、下記（３９）（４０）式で表される
Ｕ_Ｕ＝｜Ｕ_Ｕ｜＝｛（ｒ´／ｒ）・（Ｕ´_Ｕ＋Ｕ´_Ｌ）＋（ｒ´／ｒ）・（ｄ´／ｄ）・（Ｕ´_Ｕ−Ｕ´_Ｌ）｝／２ ・・・（３９）
Ｕ_Ｌ＝｜Ｕ_Ｌ｜＝｛（ｒ´／ｒ）・（Ｕ´_Ｕ＋Ｕ´_Ｌ）−（ｒ´／ｒ）・（ｄ´／ｄ）・（Ｕ´_Ｕ−Ｕ´_Ｌ）｝／２ ・・・（４０）

次に、稼働運転時に使用する係数の推定法について述べる。より具体的には、稼働運転時に被測定タイヤを測定し、上下のロードセル７ａ，７ｂの出力測定値に基づいて被測定タイヤが持つアンバランスベクトルを算出するに適切な係数を、被測定タイヤが持つアンバランスベクトルの量（タイヤ２外周上でのアンバランス質量、アンバランス角度）に応じて推定する方法を以下に挙げる。
ただし、校正モードでは、上下のリム２９，１２の半径ｒの距離におけるアンバランス量として扱い（係数もこの条件で求められる）、測定時も半径ｒの距離におけるアンバランス量として求め、先の位置補正の説明で述べたようにタイヤ２に応じて位置補正される。

初めに校正モードにて前述した係数取得（１）の説明内容に基づき、表１に示される質量、角度に関する基準係数リストを作成する。

表１に示されるように、基準質量Ｗ_１，Ｗ_２，Ｗ_３の分銅３９，４０をそれぞれ所定の基準位置角０度、９０度、１８０度、２７０度の、リム２９，１２の上位置、および下位置に取り付け回転させ、上下のロードセル７ａ，７ｂの出力を測定し、上下のロードセル７ａ，７ｂの測定値とそれぞれ与えたアンバランスベクトルより、各質量と各位置における基準係数γ_１〈１，１〉，γ_２〈１，１〉，δ_１〈１，１〉，δ_２〈１，１〉〜γ_１〈３，４〉，γ_２〈３，４〉，δ_１〈３，４〉，δ_２〈３，４〉を算出して基準値リストとする。
こうした基準係数の他に、γ_１〈１，１〉〜γ_１〈３，４〉の平均値をもって代表係数γ_１を決定する。γ_２，δ_１，δ_２についても同様に決定する。
また、基準リストの中で任意に１つずつγ_１，γ_２，δ_１，δ_２を選択して決めても良い。

＜第１の方法の説明＞
稼働運転時には被測定タイヤの測定に当たって、
最初は、前述したアンバランスベクトル演算の説明での式を使用し、上記のように、あるいは従来の校正方式で求めた代表係数γ_１，γ_２，δ_１，δ_２を適用し、被測定タイヤの上下のアンバランスベクトルＵ_Ｕ，Ｕ_Ｌとアンバランス角∠Ｕ_Ｕ，∠Ｕ_Ｌを求める。
スタティックアンバランス演算の説明で述べたとおり、被測定タイヤの上下のアンバランスベクトルＵ_Ｕ，Ｕ_Ｌとアンバランス角∠Ｕ_Ｕ，∠Ｕ_Ｌとにより算出された合成アンバランス量Ｓとアンバランス角∠Ｓを図１２（ａ）に示す。
合成アンバランス量Ｓとアンバランス角∠Ｓよりアンバランス量としての質量Ｗ_Ｓ、角度θ_Ｓを算出する。
表１の基準点の中で、被測定タイヤについて算出された合成アンバランスベクトルによる質量Ｗ_Ｓと角度θ_Ｓに対して最も近傍にある質量、位置角を取り上げる。

図１３において、Ｐ点が被測定タイヤの合成アンバランスベクトルの質量、角度を表す点で、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点が表１における、Ｐ点に最も近いアンバランスベクトルの質量、角度を持つ基準点を表す。
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点には、上下のロードセル７ａ，７ｂの出力信号と、それぞれの点における基準の質量、角度とを関係づける基準の変換係数が付属しており、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点で囲まれる領域の中における任意の質量と角度の点の係数は、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各点の基準の質量と基準角度の大きさの違いに応じて比例的に変化するものとする。

例えば、上の計算より求めた被測定タイヤの上下のアンバランスベクトルＵ_Ｕ，Ｕ_Ｌとアンバランス角∠Ｕ_Ｕ，∠Ｕ_Ｌと合成アンバランス量Ｓとアンバランス角∠Ｓを図１２（ａ）に示す。
これらの合成アンバランスベクトルによる質量Ｗ_Ｓと角度θ_Ｓが図１３のＰ点に示すように質量Ｗ_ＳがＷ_２＜Ｗ_Ｓ＜Ｗ_３で、角度θ_Ｓが０°＜θ_Ｓ＜９０°であったとする。
表１より、質量Ｗ_Ｓ、角度θ_Ｓを表すＰ点の近傍の点としてＰ点を囲む基準点Ａ〜Ｄ点を選択する。

ここで、Ａ点は、表１において質量Ｗ_２の分銅を角度０°の上部リム２９の位置に取り付け、また質量Ｗ_２の分銅を角度０°の下部リム１２の位置に取り付けてタイヤ２を回転させ、上下のロードセル７ａ，７ｂの出力を測定することによって得られた係数γ_１〈２，１〉，γ_２〈２，１〉，δ_１〈２，１〉，δ_２〈２，１〉である。
Ｂ点は、表１において質量Ｗ_３の分銅を角度０°の上部リム２９の位置に取り付け、また、質量Ｗ _３ の分銅を角度０°の下部リム１２の位置に取り付けてタイヤ２を回転させ上下のロードセル７ａ，７ｂの出力を測定することによって得られた係数γ_１〈３，１〉，γ_２〈３，１〉，δ_１〈３，１〉，δ_２〈３，１〉である。
Ｃ点は、表１において質量Ｗ_３の分銅を角度９０°の上部リム２９の位置に取り付け、また質量Ｗ_３の分銅を角度９０°の下部リム１２の位置に取り付けてタイヤ２を回転させ上下のロードセル７ａ，７ｂの出力を測定することによって得られた係数γ_１〈３，２〉，γ_２〈３，２〉，δ_１〈３，２〉，δ_２〈３，２〉である。
Ｄ点は、表１において質量Ｗ _２ の分銅を角度９０°の上部リム２９の位置に取り付け、また質量Ｗ _２ の分銅を角度９０°の下部リム１２の位置に取り付けてタイヤ２を回転させ上下のロードセル７ａ，７ｂの出力を測定することによって得られた係数γ_１〈２，２〉，γ_２〈２，２〉，δ_１〈２，２〉，δ_２〈２，２〉である。

図１３において斜線で示されるＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄで囲まれた領域の中におけるアンバランスベクトルによる係数は、これらＡ〜Ｄ点の係数から質量および角度の変化に応じて比例的に変化するものとして、被測定タイヤにおけるアンバランスベクトルに対応する係数をγ_１〈ｘ，ｙ〉，γ_２〈ｘ，ｙ〉，δ_１〈ｘ，ｙ〉，δ_２〈ｘ，ｙ〉とすると、
係数γ_１〈ｘ，ｙ〉について、
Ｅ点の係数γ_１〈ｘ，１〉は、
γ_１〈ｘ，１〉＝γ_１〈２，１〉
＋（γ_１〈３，１〉−γ_１〈２，１〉）・｛（Ｗ_Ｓ−Ｗ_２）／（Ｗ_３−Ｗ_２）｝
Ｆ点の係数γ_１〈ｘ，２〉は、
γ_１〈ｘ，２〉＝γ_１〈２，２〉
＋（γ_１〈３，２〉−γ_１〈２，２〉）・｛（Ｗ_Ｓ−Ｗ_２）／（Ｗ_３−Ｗ_２）｝
Ｐ点の係数γ_１〈ｘ，ｙ〉は、
γ_１〈ｘ，ｙ〉＝（γ_１〈ｘ，２〉−γ_１〈ｘ，１〉）・（θ_Ｓ／９０°）
と算出する。
同様にしてγ_２〈ｘ，ｙ〉，δ_１〈ｘ，ｙ〉，δ_１〈ｘ，ｙ〉を算出する。

これらの係数は上下のロードセル７ａ，７ｂの出力と被測定タイヤのアンバランスベクトルとを関係付けるために最初に一般的に用意されている代表係数より、被測定タイヤのアンバランスベクトルに対応した適切なものであるから、上下のロードセル７ａ，７ｂ出力を適用し、これらの係数を使用すれば被測定タイヤのアンバランスベクトルをより精確に算出することができる。
さらに精度を上げるには、上記のように算出した上下アンバランスベクトルより合成アンバランス量Ｓとアンバランス角∠Ｓよりアンバランス量としての質量Ｗ_Ｓ、角度θ_Ｓを算出し、再び同じ手順で上記の計算を繰り返せばよい。

＜第２の方法の説明＞
図１４は、表１に与えられる基準点である基準質量の分銅３９，４０を上下のリム２９，１２の基準位置角に取り付けた場合に求まる上下のロードセル７ａ，７ｂの出力によるアンバランスベクトルを使用して被測定タイヤに対応する上下のロードセル７ａ，７ｂ出力によるアンバランスベクトルを推定する方法を示したものである。

質量Ｗ_Ｓ、角度θ_Ｓが求まると、表１より、質量Ｗ_Ｓ、角度θ_Ｓを表すＰ点の近傍でＰ点を囲むＡ〜Ｄの基準点を選択するところまでは第１の方法と同じである。
図１４には表１より得られた基準点Ａ〜Ｄのアンバランスベクトルが示されている。
上記と同様にＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄで囲まれた斜線の範囲のアンバランスベクトルは各基準点のアンバランスベクトルに対して質量と角度の大きさの変化に応じて比例的に変化するものとし、Ｐ点の上下のロードセル７ａ，７ｂ出力におけるアンバランスベクトルの推定値として、上記と同じ比例配分の計算にてＰ´_ＵＬ〈ｘ、ｙ〉，Ｐ´_ＵＵ〈ｘ、ｙ〉，Ｐ´_ＬＬ〈ｘ、ｙ〉，Ｐ´_ＬＵ〈ｘ、ｙ〉を求める。
合成アンバランス量Ｓとアンバランス角∠Ｓと推定値Ｐ´_ＵＬ〈ｘ、ｙ〉，Ｐ´_ＵＵ〈ｘ、ｙ〉，Ｐ´_ＬＬ〈ｘ、ｙ〉，Ｐ´_ＬＵ〈ｘ、ｙ〉を使用して前述した係数取得（２）の説明で用いた式によって係数γ_１，γ_２，δ_１，δ_２を推定する。

このことは、図１２（ａ）の被測定タイヤによる合成アンバランスベクトルから求めた質量Ｗ_Ｓを図１２（ｂ）に示されるようにタイヤ上辺の角度θ_Ｓの位置に装着して上下のロードセル７ａ，７ｂの出力からＰ´_ＵＬ〈ｘ、ｙ〉，Ｐ´_ＵＵ〈ｘ、ｙ〉を得たものとして、また、図１２（ｃ）に示されるようにタイヤ下辺の角度θ_Ｓの位置に装着して上下のロードセル７ａ，７ｂの出力からＰ´_ＬＬ〈ｘ、ｙ〉，Ｐ´_ＬＵ〈ｘ、ｙ〉を得たものとして係数を推定していることになる。

回転する被測定タイヤのアンバランス合成ベクトルに応じた荷重をタイヤ２から受けた上下のロードセル７ａ，７ｂの出力信号のピーク値を検出することによって被測定タイヤのアンバランスベクトルを求めるので、このようにして求めた係数は改めて被測定タイヤのアンバランスベクトルを求める係数として適切である。
係数γ_１，γ_２，δ_１，δ_２が求まると、推定した係数と、上下のロードセル７ａ，７ｂの出力から被測定タイヤのアンバランスベクトルを再計算する。
この値を最終結果としても良いが、さらに合成ベクトルを算出して上記の計算に戻って計算し直し、再び係数を求めて被測定タイヤのアンバランスベクトルを再計算する操作を繰り返してもよい。

＜第３の方法の説明＞
上記と同様に最初は、上記の代表係数γ_１，γ_２，δ_１，δ_２を使用し、前述したアンバランスベクトル演算の説明での式を使用して被測定タイヤの上下のアンバランスベクトルＵ_Ｕ，Ｕ_Ｌとアンバランス角∠Ｕ_Ｕ，∠Ｕ_Ｌを求める。
上アンバランスベクトルＵ_Ｕと上アンバランス角∠Ｕ_Ｕより上アンバランス質量Ｗ_Ｕと上アンバランス角度θ_Ｕを算出する。

図１６（ａ）は上記に算出された結果によるリム２９，１２の上辺と下辺におけるアンバランス質量の大きさと位置を表したものである。
上記で算出された上アンバランス質量Ｗ_Ｕと上アンバランス角度θ_Ｕの値で表されるＰ点の近傍でＰ点を囲む質量、角度である基準点Ａ〜Ｄにおける上下のロードセル７ａ，７ｂの出力によるアンバランスベクトルを表１より取り出し図１５（ａ）に表す。
但し、Ｐ点の質量Ｗ_Ｕが、Ｗ_Ｕ＞Ｗ_３であるためＰ点はＢ，Ｃ点の右側に存在するとする。また、角度θ_Ｕは９０°＜θ_Ｕ＜１８０°であるとする。

Ｐ点における上下のロードセル７ａ，７ｂの出力から測定される推定アンバランスベクトルＰ´_ＵＵ〈ｘ、ｙ〉とＰ´_ＵＬ〈ｘ、ｙ〉は、近傍のＡ〜Ｄ点における基準のアンバランス質量、アンバランス角度の大きさに比例して変化するものとしてこれらの値を下記のように計算して求める。

Ｅ点のアンバランスベクトルＰ´_ＵＬ〈ｘ、２〉，Ｐ´_ＵＵ〈ｘ、２〉
Ｐ´_ＵＬ〈ｘ，２〉＝Ｐ´_ＵＬ〈３，２〉
＋（Ｐ´_ＵＬ〈３，２〉−Ｐ´_ＵＬ〈２，２〉）・｛（Ｗ_Ｕ−Ｗ_２）／（Ｗ_３−Ｗ_２）｝
Ｐ´_ＵＵ〈ｘ，２〉についても同様に計算する。

Ｆ点のアンバランスベクトルＰ´_ＵＬ〈ｘ，３〉，Ｐ´_ＵＵ〈ｘ，３〉
Ｐ´_ＵＬ〈ｘ，３〉＝Ｐ´_ＵＬ〈３，３〉
＋（Ｐ´_ＵＬ〈３，３〉−Ｐ´_ＵＬ〈２，３〉）・｛（Ｗ_Ｕ−Ｗ_２）／（Ｗ_３−Ｗ_２）｝
Ｐ´_ＵＵ〈ｘ，３〉についても同様に計算する。

Ｐ点のアンバランスベクトルＰ´_ＵＬ〈ｘ，ｙ〉は、
Ｐ´_ＵＬ〈ｘ，ｙ〉＝Ｐ´_ＵＬ〈ｘ，２〉
＋（Ｐ´_ＵＬ〈ｘ，３〉−Ｐ´_ＵＬ〈ｘ，２〉）・｛（θ_Ｕ−９０°）／９０°｝
Ｐ´_ＵＵ〈ｘ，ｙ〉についても同様に計算する。

以上の結果は、代表係数でもって算出された被測定タイヤの上アンバランスベクトルと、表１の基準値とにより、図１６（ｂ）に示される被測定タイヤの上アンバランスベクトルに対応して出力されるであろう上下のロードセル７ａ，７ｂの荷重信号によるアンバランスベクトルを推定したものである。

一方、上記に算出された下アンバランス質量Ｗ_Ｌと下アンバランス角度θ_Ｌの値で表されるＰ点の近傍でＰ点を囲む質量、角度である基準点Ａ〜Ｄにおける上下のロードセル７ａ，７ｂの出力によるアンバランスベクトルを表１より取り出し図１５（ｂ）に表す。
但し、Ｐ点の質量Ｗ_Ｌは、Ｗ_２＜Ｗ_Ｌ＜Ｗ_３とする。
また、角度θ_Ｌは、１８０°＜θ_Ｕ＜２７０°であるとする。

上リム２９の場合と同様に計算して、代表的係数でもって算出された被測定タイヤの下アンバランスベクトルと、表１の基準値とにより、図１６（ｃ）に示される被測定タイヤの下アンバランスベクトルに対応して出力されるであろう上下ロードセルの荷重信号によるアンバランスベクトルＰ´_ＬＬ〈ｘ，ｙ〉とＰ´_ＬＵ〈ｘ，ｙ〉を推定する。

以上によって、上アンバランスベクトルＵ_Ｕ、下アンバランスベクトル０が与えられた場合の上下のロードセル７ａ，７ｂの出力から得られるアンバランスベクトルＰ´_ＵＬ〈ｘ，２〉とＰ´_ＵＵ〈ｘ，ｙ〉、および上アンバランスベクトル０、下アンバランスベクトルＵ_Ｌが与えられた場合の上下のロードセル７ａ，７ｂの出力から得られるアンバランスベクトルＰ´_ＬＬ〈ｘ，ｙ〉とＰ´_ＬＵ〈ｘ，ｙ〉により、前述した係数取得（２）の説明での式から係数γ_１，γ_２，δ_１，δ_２を推定する。
これらの係数を使用して先に測定した上下のロードセル７ａ，７ｂの出力によって算出したアンバランスベクトルよりタイヤ上辺のアンバランスベクトルＵ_Ｕと下アンバランスベクトルを計算し直す。
さらに測定精度を高めるには、一連の計算を繰り返せばよい。

なお、上記は被測定タイヤのアンバランス質量の大小およびアンバランス角度の大きさに応じて上下のロードセル７ａ，７ｂからの出力信号をもってタイヤ２のアンバランスベクトルに変換する係数が非線形に変化するものとして、質量と角度をパラメータに取った。
しかし、質量の大きさまたは角度の大きさの何れか一方のみをパラメータにとって係数を推定するようにしてもよい。

＜第４の方法の説明＞
例えば、アンバランス質量の大きさの違いによる非線形性が強く、位置による非線形性は小さい場合における対処法について述べる。
表１の０度の欄の測定データが集まった段階で、上リム２９に質量Ｗ_１，Ｗ_２，Ｗ_３を取り付け（但し、Ｗ_１，Ｗ_２，Ｗ_３の値は実際にタイヤ２に存在するアンバランス質量の範囲で適当に相対差があれば任意の大きさで良く、個数も３個に限らず多い方が好ましい。）、下リム１２には取り付けずテストして上下のロードセル出力７ａ，７ｂから求めたアンバランスベクトルはそれぞれ、
Ｐ´_ＵＬ〈１，１〉，Ｐ´_ＵＬ〈２，１〉，Ｐ´_ＵＬ〈３，１〉および
Ｐ´_ＵＵ〈１，１〉，Ｐ´_ＵＵ〈２，１〉，Ｐ´_ＵＵ〈３，１〉
であるからデータ数に応じて最小２乗法などの方法によって、上部リム２９において角度０度の位置に任意の質量Ｗ_Ｘを付けた場合における下側のロードセル７ｂの出力から検出されるアンバランスベクトルＰ´_ＵＬ〈Ｗ_Ｘ，１〉を表す関数としてＦ_ＵＬ１（Ｗ_Ｘ）と、角度０度の時の任意の質量Ｗ_Ｘを付けた場合における上側のロードセル７ａの出力から検出されるアンバランスベクトルＰ´_ＵＵ〈Ｗ_Ｘ，１〉を表す関数としてＦ_ＵＵ１（Ｗ_Ｘ）を求める。
同様に、下部リム１２において角度０度の位置に任意の質量Ｗ_Ｘを付けた場合における下側のロードセル７ｂの出力から検出されるアンバランスベクトルＰ´_ＬＬ〈Ｗ_Ｘ，１〉を表す関数としてＦ_ＬＬ１（Ｗ_Ｘ）と、角度０度の時の任意の質量Ｗ_Ｘを付けた場合における上側のロードセル７ａの出力から検出されるアンバランスベクトルＰ´_ＬＵ〈Ｗ_Ｘ，１〉を表す関数としてＦ_ＬＵ１（Ｗ_Ｘ）を求める。

また、同様に、９０度の位置について、上部リム２９に任意の質量Ｗ_Ｘを付けた場合における下側のロードセル７ｂの出力に基づく関数Ｆ_ＵＬ２（Ｗ_Ｘ）と、上側のロードセル７ａの出力に基づく関数Ｆ_ＵＵ２（Ｗ_Ｘ）とを求めるとともに、下部リム１２に任意の質量Ｗ_Ｘを付けた場合における下側のロードセル７ｂの出力に基づく関数Ｆ_ＬＬ２（Ｗ_Ｘ）と、上側のロードセル７ａの出力に基づく関数Ｆ_ＬＵ２（Ｗ_Ｘ）とを求める。
同様に、１８０度、２７０度の場合も関数を決定する。

なお、０度で求めた関数は代表係数で求めた被測定タイヤのアンバランス位置の角度θ_Ｘが３１５°＜θ_Ｘ≦４５°の範囲の場合に使用する。
そして、９０度で求めた関数は４５°＜θ_Ｘ≦１３５°、１８０度で求めた関数は１３５°＜θ_Ｘ≦２２５°、２７０度で求めた関数は２２５°＜θ_Ｘ≦３１５°の範囲で使用する。
例えば、稼働運転において、被測定タイヤを測定し上記の代表係数で処理した結果、合成アンバランス質量がＷ_Ｓ、角度がθ_Ｓと算出され、θ_Ｓ＝３０度であったとすると、３１５°＜θ_Ｓ≦４５°であるから０度で求めた関数を選択し、Ｆ_ＵＬ１（Ｗ_Ｓ），Ｆ_ＵＵ１（Ｗ_Ｓ），Ｆ_ＬＬ１（Ｗ_Ｓ），Ｆ_ＬＵ１（Ｗ_Ｓ）によってアンバランスベクトルを算出し、続いて本被測定タイヤのアンバランスベクトルに適する係数γ_１，γ_２，δ_１，δ_２をＦ_ＵＬ１（Ｗ_Ｓ），Ｆ_ＵＵ１（Ｗ_Ｓ），Ｆ_ＬＬ１（Ｗ_Ｓ），Ｆ_ＬＵ１（Ｗ_Ｓ）の値と上下のロードセル７ａ，７ｂの出力値より推定する。
要するに、被測定タイヤのアンバランスベクトルの大きさに応じて適切な係数を推定する方法は種々存在する。

以上、本発明のタイヤ用ダイナミックバランサおよびその校正方法について、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のタイヤ用ダイナミックバランサおよびその校正方法は、任意の大きさのアンバランス量とアンバランス位置を持つ被測定タイヤに対して、ロードセルの荷重信号出力から前記任意のアンバランス量とアンバランス位置を求めるにあたって最も適切な係数を推定し、推定した係数を使用することによって精確な被測定タイヤのアンバランスベクトルを算出することができるという特性を有していることから、タイヤ用ダイナミックバランサの校正の用途に好適に用いることができる。

１ タイヤ用ダイナミックバランサ
３ ダイナミックバランサ本体
４ａ，４ｂ トーションバー（支持具）
５ 架台（基礎面）
６ａ，６ｂ トーションバー（支持具）
８ 回転軸
７ａ ロードセル（上部荷重センサ）
７ｂ ロードセル（下部荷重センサ）
１２ 下部リム
２９ 上部リム
３９，４０ 分銅（錘）
５０ 測定回路（係数算出手段、アンバランスベクトル算出手段）

Claims (4)

1. 平面上の一方向への変位を拘束し、前記一方向と直交する他方向への変位を可能にするように支持具によって基礎面から支持されたダイナミックバランサ本体に回転自在に回転軸が設けられ、
   前記ダイナミックバランサ本体の上部と下部にそれぞれ、前記ダイナミックバランサ本体の変位を生じさせる荷重を検出するように前記基礎面から支持された上部荷重センサと下部荷重センサとが設けられ、
   前記回転軸に対して同軸に上側と下側にそれぞれ上部リムと下部リムとが設けられ、
   校正モードが選択されている際に、前記上部リムと下部リムのうちの一方に所定の質量の錘を所定の位置に取り付けた状態およびそれらリムの両方に錘を付けていない状態の３つの状態のそれぞれに対応する前記上部リムと下部リムについての設定アンバランスベクトルでもって前記回転軸を回転させることで、前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値に基づいて、前記上部リムと下部リムについてのアンバランスベクトルを求め、求めたアンバランスベクトルと前記設定アンバランスベクトルとを関係付ける少なくとも２種類の係数を前記上部荷重センサおよび下部荷重センサのそれぞれについて算出する係数算出手段を備えたタイヤ用ダイナミックバランサであって、
   前記係数算出手段は、さらに前記校正モードにおいて、前記３つの状態のうちの前記上部リムと下部リムのうちの一方に錘を取り付ける状態において、前記上部リムおよび下部リムのそれぞれに対して取り付ける錘の質量の大きさおよび／または錘の取り付け位置を変更することによって設定される複数組の設定アンバランスベクトル毎に前記回転軸を回転させることで各設定アンバランスベクトルに対応して前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値によって求められる複数組のアンバランスベクトル測定値を複数組の基準係数として設定する、または、前記複数組のアンバランスベクトル測定値と前記複数組の設定アンバランスベクトルとをそれぞれ関係付ける複数組の２種類の係数を複数組の基準係数として設定し、稼働運転モードにおいて、当該タイヤ用ダイナミックバランサに被測定タイヤが装着された状態において前記回転軸を回転させることで前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値と、前記校正モードが選択されている際に求めた前記少なくとも２種類の係数とによって、前記被測定タイヤのアンバランスベクトルを求め、求めたアンバランスベクトルと、前記複数組の設定アンバランスベクトルと、前記複数組の基準係数とに基づいて、前記被測定タイヤのアンバランスベクトルを求めるに適する２種類の稼働運転時用の係数を推定することを特徴とするタイヤ用ダイナミックバランサ。
2. 被測定タイヤの持つアンバランスベクトルを算出するアンバランスベクトル算出手段が設けられ、
   前記アンバランスベクトル算出手段は、稼働運転モードの際に、当該タイヤ用ダイナミックバランサに被測定タイヤが装着された状態において前記回転軸を回転させることで前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値と、前記推定した２種類の稼働運転時用の係数とに基づいて、前記被測定タイヤのアンバランスベクトルを再計算する請求項１に記載のタイヤ用ダイナミックバランサ。
3. 平面上の一方向への変位を拘束し、前記一方向と直交する他方向への変位を可能にするように支持具によって基礎面から支持されたダイナミックバランサ本体に回転自在に回転軸が設けられ、
   前記ダイナミックバランサ本体の上部と下部にそれぞれ、前記ダイナミックバランサ本体の変位を生じさせる荷重を検出するように前記基礎面から支持された上部荷重センサと下部荷重センサとが設けられ、
   前記回転軸に対して同軸に上側と下側にそれぞれ上部リムと下部リムとが設けられてなるタイヤ用ダイナミックバランサにおいて、
   校正モードが選択されている際に、前記上部リムと下部リムのうちの一方に所定の質量の錘を所定の位置に取り付けた状態およびそれらリムの両方に錘を付けていない状態の３つの状態のそれぞれに対応する前記上部リムと下部リムについての設定アンバランスベクトルでもって前記回転軸を回転させることで、前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値に基づいて、前記上部リムと下部リムについてのアンバランスベクトルを求め、求めたアンバランスベクトルと前記設定アンバランスベクトルとを関係付ける少なくとも２種類の係数を前記上部荷重センサおよび下部荷重センサのそれぞれについて算出するタイヤ用ダイナミックバランサの校正方法であって、
   さらに前記校正モードにおいて、前記３つの状態のうちの前記上部リムと下部リムのうちの一方に錘を取り付ける状態において、前記上部リムおよび下部リムのそれぞれに対して取り付ける錘の質量の大きさおよび／または錘の取り付け位置を変更することによって設定される複数組の設定アンバランスベクトル毎に前記回転軸を回転させることで各設定アンバランスベクトルに対応して前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値によって求められる複数組のアンバランスベクトル測定値を複数組の基準係数として設定する、または、前記複数組のアンバランスベクトル測定値と前記複数組の設定アンバランスベクトルとをそれぞれ関係付ける複数組の２種類の係数を複数組の基準係数として設定し、稼働運転モードにおいて、当該タイヤ用ダイナミックバランサに被測定タイヤが装着された状態において前記回転軸を回転させることで前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値と、前記校正モードが選択されている際に求めた前記少なくとも２種類の係数とによって、前記被測定タイヤのアンバランスベクトルを求め、求めたアンバランスベクトルと、前記複数組の設定アンバランスベクトルと、前記複数組の基準係数とに基づいて、前記被測定タイヤのアンバランスベクトルを求めるに適する２種類の稼働運転時用の係数を推定することを特徴とするタイヤ用ダイナミックバランサの校正方法。
4. 稼働運転モードの際に、当該タイヤ用ダイナミックバランサに被測定タイヤが装着された状態において前記回転軸を回転させることで前記上部荷重センサおよび下部荷重センサからそれぞれ出力される荷重信号の測定値と、前記推定した２種類の稼働運転時用の係数とに基づいて、前記被測定タイヤのアンバランスベクトルを再計算する請求項３に記載のタイヤ用ダイナミックバランサの校正方法。

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