JP6743187B2 - 改善されたウェットアウトを提供するウェイトアプリケータヘッド - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本米国特許出願は、２０１６年５月１７日出願の米国仮出願第６２／３３７，５９２に対して米国特許法第１１９（ｅ）条に基づく優先権を主張する。この先行出願の開示内容は、本出願の開示内容の一部とみなされ、引用により全体が本明細書に組み込まれる。
本開示は、ホイール用のウェイトアプリケータアプリケータ（取付装置）に関し、より詳細には、取付中のホイールバランスウェイトのウェットアウトを改善したウェイトアプリケータに関する。

一般に、ホイール及び／又はタイヤを備えたホイール（ホイール組立体）は、回転時にアンバランスを引き起こす非対称性の質量を有する場合がある。例えばこれらの非対称性は、製造欠陥から生じる場合がある。通常、非対称性を克服するためには、ホイール又はホイール組立体は、ホイールバランスウェイトを用いて非対称性を是正するよう、工場又は修理業者がバランス調整を行う。ホイールバランスウェイト又はホイールバランスウェイトのセットを決定された位置に配置することにより、ホイールバランスウェイトがホイール又はホイール組立体をバランス調整し、これにより使用時の可能性のある振動問題を防止する。従来は、ホイールバランサーが、ホイールバランスウェイトをホイールの外側リップ上に配置していた。これらのウェイトにホイールのリップにウェイトを固定するためのクリップ又は留め具が含まれていたので、これら従来のウェイトは、「バングオン」ウェイト又は「クリップオン」ウェイトとして知られている。これら従来のウェイトを取り付けるスタイル及び方法に起因して、ウェイトは、体裁が悪く及び外れ易く、ホイールが損傷して促進腐食につながる可能性があった。従来のウェイトに関する問題に対処する手段として、ホイールバランサーは、接着性のホイールバランスウェイトを使用し始めた。

どのようなタイプの接着剤でも、接着強度は、用途に応じて変わる可能性がある。例えば、接着剤は、接着剤よりも低い表面エネルギーを有する表面には結合できないことが多い。表面エネルギーにより、接着剤が適切にウェット（濡れ）又はウェットアウトするのが妨げられるので、接着剤が結合することができない。接着剤がウェットアウトすると、接着剤は、表面を流動して覆い、接着接触領域を最大にする。接着剤のウェットアウトに影響を及ぼす他の潜在的な問題は、塗布圧力、塗布中の気泡の存在、又は不適切に準備された表面とすることができる。ホイールバランスウェイトに関連する接着が、ホイールの表面に十分に結合できない場合には、ホイールバランスウェイトは、使用中にホイールから剥がれる可能性がある。ホイールバランスウェイトをホイールに取り付ける既知のシステム及び方法が現在使用されているが、関連技術における改善の継続的な必要性が依然としてある。

本開示の１つの態様は、ウェイトアプリケータヘッド及び少なくとも１つのアクチュエータを含むアプリケータを提供する。ウェイトアプリケータヘッドは、ホイールバランスウェイトを保持するように適合され、ウェイト保持領域及び先導回転領域を備えたウェイト取付面を有する。少なくとも１つのアクチュエータは、ウェイトアプリケータヘッドに結合されて、少なくとも１つの方向でウェイトアプリケータヘッドを操作する。少なくとも１つの方向は、半径方向成分を有する。先導回転領域は、ウェイト保持領域よりも半径方向にさらに延びるように方向決めされる。

本開示の実施構成は、以下の任意選択の特徴要素のうちの１又は２以上を含むことができる。一部の実施構成において、ウェイトアプリケータヘッドは、少なくとも２つの方向でウェイトアプリケータヘッドを操作する。少なくとも２つの方向は、半径方向成分と回転方向成分とを有することができる。ウェイトアプリケータヘッドは、ウェイト受け位置とウェイト取付位置との間で移動するよう構成することができる。ウェイト取付位置では、ウェイトアプリケータヘッドは、ホイールバランスウェイトをホイールの内側面に移動するよう構成することができる。ウェイト取付面は、ホイールの内側面の曲率半径よりも小さな曲率半径を有することができる。

一部の実施例において、ウェイトアプリケータは、ホイールのホイールディスクに固定するように構成された位置合わせポストを含む。位置合わせポストは、中心ボア開口にてホイールディスクに固定することができ、位置合わせ肩部が、中心ボア開口を囲むハブ装着プレート上に配置される。ウェイト保持領域は、ウェイト保持機構を有することができる。ウェイト保持機構は、埋込マグネット、凹部ポケット、又は真空吸引機構のうちの少なくとも１つとすることができる。

一部の実施構成において、ウェイトアプリケータは、少なくとも１つのアクチュエータを制御するように構成されたコントローラを含む。少なくとも１つのアクチュエータは、半径方向アクチュエータ又は回転アクチュエータのうちの少なくとも１つとすることができる。ウェイトアプリケータは更に、ウェイトアプリケータヘッドに接続され、少なくとも６自由度で移動するよう構成されたアプリケータシャーシを含むことができる。

本開示の別の態様は、ホイールバランスウェイトをホイールに取り付ける方法に関する。本方法は、ホイールバランスウェイトをウェイトアプリケータヘッドに取り付けるステップと、ホイールバランスウェイトの前縁の一部のみがホイールに接触するように、ウェイトアプリケータヘッドをホイールの一部に向けて延伸するステップと、を含む。本方法はまた、ホイール及びウェイトアプリケータヘッドのうちの少なくとも１つを回転するステップを含む。

本態様は、以下の任意選択の特徴のうちの１又は２以上を含むことができる。一部の実施構成において、ホイール及びウェイトアプリケータヘッドのうちの少なくとも１つを回転するステップは、ホイールとは異なる曲率半径を有する円弧でウェイトアプリケータヘッドを回転させるステップを含む。本方法はまた、ホイールバランスウェイトを回転ローラと重ね合わせるステップを含み、回転ローラは、ホイールバランスウェイトの後縁に隣接している。本方法は更に、ウェイトアプリケータヘッドをホイールのホイールディスク開口に位置合わせするステップを含むことができる。本方法はまた、コントローラを用いてウェイトアプリケータヘッド）を制御するステップを含むことができる。

一部の実施例において、本方法は、ウェイトアプリケータヘッドをホイールのホイールディスク開口に位置合わせするステップと、ホイールバランスウェイトを回転ローラと重ね合わせるステップとを含む。回転ローラは、ホイールバランスウェイトの後縁に隣接することができる。ホイールバランスウェイトを取り付けるステップは、ウェイト保持機構によりホイールバランスウェイトを取り付けるステップを含むことができる。ウェイト保持機構は、埋込マグネット、凹部ポケット、又は真空吸引機構のうちの少なくとも１つとすることができる。

本開示の１又は２以上の実施構成の詳細事項は、添付図面及び以下の詳細な説明に記載されている。他の態様、特徴及び利点は、本明細書及び図面並びに請求項から明らかになるであろう。

例示的なウェイトアプリケータ環境の斜視図である。 アプリケータシャーシがホイールと係合した状態の例示的なウェイトアプリケータ環境の側面図である。 ウェイトアプリケータがウェイト受け位置にある、例示的なウェイトアプリケータ環境の平面図である。 ウェイトアプリケータが第１の時間期間にてウェイト取付位置にある、例示的なウェイトアプリケータ環境の平面図である。 ウェイトアプリケータが第２の時間期間にてウェイト取付位置にある、例示的なウェイトアプリケータ環境の平面図である。 ウェイトアプリケータが第３の時間期間にてウェイト取付位置から後退した、例示的なウェイトアプリケータ環境の平面図である。 例示的なウェイトアプリケータ環境の斜視図である。 例示的なウェイトアプリケータヘッドの斜視図である。 ウェイトアプリケータがウェイト受け位置にある、例示的なウェイトアプリケータ環境の平面図である。 図６Ａの例示的なウェイトアプリケータヘッドの拡大図である。 ウェイトアプリケータが第１の時間期間にてウェイト取付位置にある、例示的なウェイトアプリケータ環境の平面図である。 図６Ｃの例示的なウェイトアプリケータヘッドの拡大図である。 ウェイトアプリケータが第２の時間期間にてウェイト取付位置にある、例示的なウェイトアプリケータ環境の平面図である。 図６Ｅの例示的なウェイトアプリケータヘッドの拡大図である。 ウェイトアプリケータが第３の時間期間にてウェイト取付位置から後退した、例示的なウェイトアプリケータ環境の平面図である。 例示的なウェイトアプリケータ環境の斜視図である。 ホイールと係合した図７の例示的なウェイトアプリケータ環境の側面図である。

種々の図面における同じ参照符号は、同じ要素を示している。

図１は、ウェイトアプリケータ環境１０の一実施例である。ウェイトアプリケータ環境１０は、ホイール２０又はホイール２０を備えたホイール組立体と、ホイール２０上に装着されたタイヤ３０とを含む。ホイール２０は、ホイールディスク２４及び側壁２６により定められたホイールキャビティ２２を形成する形状を有する。側壁２６は、曲率半径ｒｃ_iに対応する内側面半径ｒ_iを備えた内側面２６_iを有する。ホイールディスク２４の中心に向かって、ホイールディスク２４は、中心ボア２８_CBを有するハブ装着プレート２８に至る。中心ボア２８_CBは、ホイール２０の中心を定める開口である。

ウェイトアプリケータ環境１０は更に、ウェイトアプリケータ１００、アプリケータシャーシ２００、及びコントローラ３００を含む。ウェイトアプリケータ１００は、側壁２６の内側面２６_i上の位置にホイールバランスウェイト４０を配置するよう構成される。ホイールバランスウェイト４０の位置は、ホイール２０及び／又はホイール組立体２０、３０のアンバランスに依存して決まる。ホイールバランスウェイト４０の位置及びサイズの決定は、ウェイトアプリケータ環境１０の前又は連動して起こる。例えば、ホイール２０及び／又はホイール組立体２０、３０は、ウェイトアプリケータ１００によりホイールバランスウェイト４０のバランス調整及び配置の際に類似の位置又は類似の保管区域に存在することができる。他の実施例において、ホイールバランスウェイト４０の位置は、ウェイトアプリケータ１００が予めマーク付けされた位置と整列して、ホイールバランスウェイト４０を配置するように、内側面２６_i上に予めマーク付けすることができる。ホイールバランスウェイト４０は、別個の金属ウェイト材料の所定の長さの部片又は事前カット部片にカットされたウェイトテープとすることができる。ウェイトアプリケータ１００によって配置されたホイールバランスウェイト４０は、ホイールバランスウェイト接着剤４２を含む。ホイールバランスウェイト接着剤４２により、スチール、亜鉛、鉛又は他の金属（例えば、複合金属）などのウェイトバランス材料４４が側壁２６の内側面２６_iに接着することができる。ホイールバランスウェイト接着剤４２は、車両の運転中にホイール組立体２０、３０が回転したときに、ホイール２０ｂの内側面２６_iに接着する接着強度を有する。

ウェイトアプリケータ１００は、アプリケータシャーシ２００に剛体接合されたウェイトアプリケータヘッド１１０を含む。ウェイトアプリケータヘッド１１０は、曲率半径ｒｃ_aを有するウェイト取付面１１２を有する。ウェイトアプリケータヘッド１１０の曲率半径ｒｃ_aは、ホイール２０の内側面２６_iの曲率半径ｒｃ_iよりも小さい、等しい、又はより大きいとすることができる。ウェイト取付面１１２は、ウェイト保持領域１１４と、先導回転領域１１６とを有する。ウェイト保持領域１１４は、ホイールバランスウェイト４０を配置するのに先だって、該ホイールバランスウェイト４０を所定位置に保持するウェイト取付面１１２上の区域である。換言すると、ウェイト保持領域１１４は、ホイールバランスウェイト４０を保持するように適合される。ウェイト保持領域１１４は、埋込マグネット、圧入（例えば、凹部ポケット）、又は真空吸引（例えば、逆向きの空気流を伴う小開口）のような幾つかのウェイト保持機構を用いてホイールバランスウェイト４０を保持することができる。

図１を更に参照すると、アプリケータシャーシ２００は、コントローラ３００によって制御される６自由度で構成されたロボットアームとすることができる。アプリケータシャーシ２００は、少なくとも１つのアクチュエータ２１０、２２０と、シャーシカプラ２３０とを含む。一部の実施構成において、少なくとも１つのアクチュエータは、半径方向アクチュエータ２１０及び／又は回転アクチュエータ２２０である。半径方向アクチュエータ２１０は、ウェイトアプリケータ１００に接続された半径方向アクチュエータシャフト２４０を作動させて、ウェイトアプリケータ１００が、ウェイト受け位置Ｐ₁（例えば、図１〜３Ａ、３Ｄ〜４、６Ａ、６Ｇ）とウェイト取付位置Ｐ₂（例えば、図３Ｂ〜３Ｃ、６Ｃ〜６Ｆ）との間で移動するようにする。ウェイト取付位置Ｐ₂は、ウェイトアプリケータ１００上に保持されたホイールバランスウェイト４０の少なくとも一部分が側壁２６の内側面２６_iに接触しているある範囲の位置に相当する。ウェイト受け位置Ｐ₁は、ウェイト取付位置Ｐ₂以外の、半径方向アクチュエータシャフト２４０のある範囲の運動に沿ったあらゆる位置である。換言すると、ウェイトアプリケータ１００は、ウェイト取付位置Ｐ₂以外のあらゆる位置でホイールバランスウェイト４０を受けることができる。例外は、ウェイトアプリケータ１００がホイールキャビティ２２（図１に示すような）の外部にある場合である。何れの位置においても、先導回転領域１１６は、ウェイト保持領域１１４よりも半径方向にさらに延びるように方向決めすることができる。これは、ウェイトアプリケータ１００がホイールキャビティ２２の外部（例えば、上方）にあるときに、半径方向アクチュエータシャフト２４０は、ホイール２０の側壁２６に干渉することなく所定位置まで完全に延びることができることに起因する。

アプリケータシャーシ２００の回転アクチュエータ２２０は、ハブ装着プレート２８の面２８に垂直な軸線Ａの周りでウェイトアプリケータ１００を回転させるように構成される。ウェイトアプリケータ１００の回転運動では、ウェイトアプリケータヘッド１１０のウェイト取付面１１２は、ホイール２０の内側面２６_iを追従し、ウェイトアプリケータ１００がウェイト取付位置Ｐ₂にあるときに、ウェイトアプリケータ１００上のホイールバランスウェイト４０をホイール２０の内側面２６ｉに取り付けることができるようになる。回転アクチュエータシャフト２５０は、回転アクチュエータ２２０をウェイトアプリケータ１００に接続する。一部の実施例において、回転アクチュエータシャフト２５０は、回転アクチュエータ２２０の回転により、半径方向アクチュエータ２１０が同時に又は順次的に作動可能にするように、半径方向アクチュエータ２１０に接続する。

シャーシカプラ２３０は、アプリケータシャーシ２００が６自由度で作動するのを可能にする、ユニバーサルジョイントのような継手である。６自由度の場合、アプリケータシャーシ２００は、３つの垂直軸の周りを回転する能力（例えば、ヨー、ピッチ、又はロール）と組み合わせて、前／後、上／下（例えば、軸線Ａに沿って）、又は左右揺動などの３つの垂直軸の位置を変更する能力を有する。一部の実施構成において、シャーシカプラ２３０は、回転アクチュエータシャフト２５０をコントローラシャフト２６０と連結する。

コントローラ３００は、少なくとも半径方向アクチュエータ２１０及び回転アクチュエータ２２０を作動させるように構成される。一部の実施例において、コントローラ３００は、半径方向アクチュエータ移動制御モジュール及び回転アクチュエータ移動制御モジュールを含むウェイトアプリケータモジュールを有する。ウェイトアプリケータモジュールは、半径方向アクチュエータ２１０（例えば、移動距離）及び回転アクチュエータ２２０（例えば、回転度）の動作パラメータを制御及び調整する。加えて又は代替として、コントローラ３００は、アプリケータシャーシ２００を６自由度に関連する位置に移動させる追加のアクチュエータを用いて構成することができる。例えば、一部の実施構成において、アプリケータシャーシ２００は、手動でホイールキャビティ２２に位置付けられる。
しかし、より自動化されたホイールアプリケータ環境１０のような他の実施構成では、コントローラ３００は、ハブ装着プレート２８に垂直な軸線Ａに沿った位置の間でアプリケータシャーシ２００を移動させて、ホイールバランスウェイト４０が配置されることになるホイールキャビティ２２内にウェイトアプリケータヘッド１１０を位置付けることができるようにする、線形アクチュエータ（図示せず）を作動させるように構成される。

ホイールバランスウェイト４０をホイール２０に取り付ける際に、ウェイトアプリケータ１００は、半径方向アクチュエータ２１０の作動から力Ｆを加える。この力Ｆは、ホイールバランスウェイト４０の前縁４０_LE（図３Ａ）をホイール２０の内側面２６_iに接着させる。ホイール２０へのホイールバランスウェイト４０の初期の接触の後で、ウェイトアプリケータヘッド１１０とホイール２０の内側面２６_iとの間の相対運動は、ホイールバランスウェイト４０をホイール２０への移動を完了するまでし続ける。ウェイトアプリケータヘッド１１０とホイール２０の内側面２６_iとの間の相対運動は、ウェイトアプリケータ１００の回転運動、又は回転源（図示せず）からのホイール２０の回転運動、又はこれら両方の何らかの組み合わせにより提供することができる。ホイールバランスウェイト４０を移動するために、ホイールバランスウェイト４０と内側面２６_iとの間の接着剤の剪断強度は、ホイールバランスウェイト４０とウェイトアプリケータヘッド１１０との間の保持力（例えば、埋込マグネット磁力、圧入の摩擦、又は真空の吸引力）よりも大きい。ホイールバランスウェイト４０と内側面２６_iとの間の接着剤の剪断強度はまた、望ましくない相反力を導入する可能性があり、この相反力は、ホイール２０又はウェイトアプリケータ１００が滑らかで無い動き又はスリップ（例えば、アプリケータシャーシ２００からの制御された運動を妨害又は阻害する）を生じさせる可能性がある。望ましくない力を低減するために、ウェイトアプリケータ環境１０は、アプリケータシャーシ２００及びウェイトアプリケータ１００に対するホイール２０の動きを制御することができる。一部の実施例は、ホイール２０及びアプリケータシャーシ２００を相互連結して、相互連結部での摩擦力がホイールバランスウェイト４０の取付時の力を相殺するようにすることを含む。加えて又は代替として、アプリケータシャーシ２００は、ホイールバランスウェイト４０の移動中にアプリケータシャーシ２００の移動を阻止するロック機構を有することができる。

図１及び図２を更に参照すると、アプリケータシャーシ２００は、任意選択的に、位置合わせ領域２７０を含むことができる。位置合わせ領域２７０は、アプリケータシャーシ２００をホイール２０と相互連結するよう、及び／又はウェイトアプリケータ１００を所定位置に整列させてホイールバランスウェイト４０を配置するよう機能することができる。一部の実施例において、位置合わせ領域２７０は、位置合わせポスト２７２と位置合わせ肩部２７４とを含む。

図２に示すように、アプリケータシャーシ２００は、軸線Ａに沿って位置合わせ位置Ｐ_Rに並進する。位置合わせ位置Ｐ_Rは、ホイールバランスウェイト４０がホイール２０の内側面２６_iに対して比較的垂直に配置されるように、ウェイトアプリケータ１００がハブ装着プレート２８に平行な平面内にある位置である。一実施例として、図２は、位置合わせ領域２７０がホイールディスク２４のハブ装着プレート２８と嵌合する位置合わせ位置Ｐ_Rを示している。位置合わせ位置Ｐ_Rにおいて、位置合わせポスト２７２は、位置合わせ肩部２７４がハブ装着プレート２８の面２８_Sに抗して機械的ストップとして機能するまで、中心ボア２８_CBを通じて移動する。一部の実施例において、機械的ストップとして、位置合わせ肩部係合面２７４は、ハブ装着プレート２８の面２８_Sと嵌合する。他の実施例において、位置合わせ位置Ｐ_Rは、コントローラ３００が軸線Ａに沿ってアプリケータシャーシ２００を並進して、位置合わせ位置Ｐ_Rにおいてアプリケータシャーシ２００を維持するようにコントローラ３００によって設定される。或いは、アプリケータシャーシ２００は、ウェイトアプリケータ１００が位置合わせ位置Ｐ_Rに確実にあるように機械的に構成する（例えば、シャフト長さを設定する）ことができる。

図３Ａ〜図３Ｄは、ウェイトアプリケータ１００によりホイールバランスウェイト４０を取り付けるときのウェイトアプリケータ環境１０における時間シーケンスの実施例である。図３Ａは、ウェイトアプリケータ１００がホイールキャビティ２２内にあって、ウェイトアプリケータヘッド１１０がウェイト受け位置Ｐ₁にある、時間Ｔの初期期間ｔ₀の一実施例である。図３Ａは、ホイールバランスウェイト接着剤４２がホイールバランスウェイト４０の最外層であり、該ホイールバランスウェイト接着剤４２がホイール２０の内側面２６ｉに面して最初に内側面２６ｉに接するようになることを示している。換言すると、ホイールバランスウェイト接着剤４２は、ホイールバランスウェイト４０の前縁４０_LEの最外層である。

図３Ｂは、ウェイトアプリケータ１００がホイールキャビティ２２内にあって、ウェイトアプリケータヘッド１１０がウェイト取付位置Ｐ₂にある、時間Ｔの第１の期間ｔ₁の一実施例である。時間Ｔの第１の期間ｔ₁では、半径方向アクチュエータ２１０は、半径方向アクチュエータシャフト２４０及び接続されたウェイトアプリケータヘッド１１０を延伸させるよう力Ｆを加えた。ウェイト取付位置Ｐ₂では、半径方向アクチュエータ２１０が、ホイールバランスウェイト４０を取付接触ゾーンＺｃに取り付けるための力Ｆを提供する。取付接触ゾーンＺｃは、ウェイト取付位置Ｐ₂における前縁４０_LEでホイールバランスウェイト接着剤４２が内側面２６_iに接触する区域に相当する。取付接触ゾーンＺｃは、ホイールバランスウェイト４０の取付中にウェイトアプリケータ１００の移動領域に対応する取付ゾーンＺ_Aの一部である。取付ゾーンＺ_Aは、ウェイトアプリケータ１００によりホイールバランスウェイト４０をホイール２０に取り付けるときに、回転アクチュエータ２２０の回転Ｒの角度に比例する円弧長を有する。内側面２６_iの曲率半径ｒｃ_iに対するウェイト取付面１１２の曲率半径ｒｃ_aの比が減少すると、取付接触ゾーンＺｃは、ウェイトアプリケータヘッド１１０のウェイト取付面１１２が内側面２６_iに重なり合う接線区域から、ウェイト取付面１１２と内側面２６_iとの間の接触点まで小さくなる。同様に、比が減少すると、力Ｆは、第１の区域Ａ₁にわたって分布した力から第２の区域Ａ₂にわたる力に移行することになる。従って、曲率半径の比は、ホイールバランスウェイト４０の取付時のウェットアウト及び積層を制御する助けとなることができる。

図３Ｃは、ウェイトアプリケータ１００がウェイト取付位置Ｐ₂においてホイールキャビティ２２内にある時間Ｔの第２の期間ｔ₂の一実施例である。時間Ｔの第２の期間ｔ₂では、ウェイトアプリケータヘッド１１０のウェイト取付面１１２は、ホイールバランスウェイト４０の第１の部分４０ａをホイール２０の内側面２６_iに取り付けている。ウェイトアプリケータ１００がホイール２０に対して回転すると、第２の期間ｔ２でのウェイト取付面１１２は、ホイールバランスウェイト４０の第２の部分４０ｂに対応する取付接触ゾーンＺｃに力Ｆを加えている。ウェイトアプリケータ１００が、取付接触ゾーンＺｃをホイールバランスウェイト４０の異なる部分に移動させると、ウェイトアプリケータ１００とホイール２０の間の相対回転運動は、ウェイト取付面１１２とホイール２０の内側面２６ｉとの間のギャップＧを通じてホイールバランスウェイト４０を引き寄せる。この引き寄せは、ホイールバランスウェイト接着剤４２の剪断強度に起因して起こる。ウェイトアプリケータ１００が、ギャップＧを通じてホイールバランスウェイト４０の第２の部分４０ｂを引き寄せると、ギャップＧにより、ウェイト取付面１１２が圧力を加え、取付接触ゾーンＺｃでホイールバランスウェイト４０の第２の部分４０ｂを内側面２６ｉに接着することが可能となる。一部の実施例において、ギャップＧの幅は、ホイールバランスウェイト４０の幅と実質的に等しいとすることができる。他の実施例において、ギャップＧの幅は、取付圧力を増大させるために、ホイールバランスウェイト４０の幅よりも小さくすることができる。

図３Ｄは、ウェイトアプリケータ１００がホイールキャビティ２２内にあり、ウェイト取付位置Ｐ₂からウェイト受け位置Ｐ₁まで引き戻された、時間Ｔの第３の期間ｔ₃の一実施例である。時間Ｔの第３の期間ｔ₃では、ウェイトアプリケータ１００は、ホイール２０に対する相対回転Ｒを完了しており、ホイールバランスウェイト４０をホイール２０の内側面２６_iに完全に接着している。ウェイトアプリケータヘッド１１０は、ホイール２０の内側面２６_iから後退している。

図４〜６は、ウェイトアプリケータ１００が回転ローラ１２０を含むことを除いて、図１〜３と同様のウェイトアプリケータ環境１０を示している。図５で示されるように、回転ローラ１２０は、ウェイト取付面１１２に平行な軸線Ａ１２０の周りにＲ₁₂₀を回転する。一部の実施例において、回転ローラ１２０は、ウェイト保持領域１１４内に又はウェイト保持領域１１４に隣接しており、ホイールバランスウェイト４０がウェイトアプリケータ１００からホイール２０の内側面２６_iに移動されるときに、回転ローラ１２０がホイールバランスウェイト４０に接触して転動するようになる。例えば、回転ローラ１２０は、ホイールバランスウェイト４０の後縁４０_TEに配置される。

図６Ａ〜６Ｇは、図３Ａ〜３Ｄと同様に、回転ローラ１２０を有するウェイトアプリケータ１００によりホイールバランスウェイト４０を取り付けるときのウェイトアプリケータ環境１０における時間シーケンスの実施例である。図６Ａ〜６Ｇを参照すると、ウェイトアプリケータ環境１０におけるウェイトアプリケータ１００の構造及び機能は、以下の記載及び／又は図示の何れかの例外は別として、図Ａ〜３Ｄと実質的に同様とすることができる。従って、同様の特徴の構造及び／又は機能は、ここでは詳細には記載せず、異なる部分のみを以下で検討する。

図６Ａ〜６Ｂは、ウェイトアプリケータ１００がホイールキャビティ２２内にあって、ウェイトアプリケータヘッド１１０がウェイト受け位置Ｐ₁にある、時間Ｔの初期期間ｔ₀の一実施例である。図５に記載したウェイトアプリケータヘッド１１０は、ホイールバランスウェイト４０の後縁４０_TEに隣接した回転ローラ１２０を含む。図６Ｂに示すように、回転ローラ１２０は、ウェイト取付面１１２からホイール２０の内側面２６_iに向かって突出する。一部の実施例において、回転ローラ１２０の突出部Ｐは、ホイールバランスウェイト接着剤４２から距離ｄだけ回転ローラ１２０をオフセットさせている。距離ｄ及び／又は突出部Ｐは、ウェイトアプリケータ１００がホイールバランスウェイト４０をホイール２０の内側面２６_iに取り付けるときに、回転ローラ１２０がホイールバランスウェイト４０に圧力を加えることができるように構成される。

図６Ｃ〜６Ｄは、回転ローラ１２０を有するウェイトアプリケータ１００がホイールキャビティ２２内にあり、ウェイトアプリケータヘッド１１０がウェイト取付位置Ｐ₂にある時間Ｔの第１の期間ｔ₁の実施例である。時間Ｔの第１の期間ｔ₁では、回転ローラ１２０は取付接触ゾーンＺｃ内にあるが、依然としてホイールバランスウェイト４０に接触していなければならない。これらの実施例において、ホイールバランスウェイト４０は最初に、前縁４０_LEにて、ホイール２０の内側面２６ｉに取り付けられ、次いで、ウェイトアプリケータ１００が取付ゾーンＺ_Aを通ってホイールに対して回転した後、回転ローラ１２０がホイールバランスウェイト４０を転動する。一部の実施例において、回転ローラ１２０は、ホイールバランスウェイト４０が取り付けられたときにホイール２０の内側面２６ｉには直接接触していない。

図６Ｅ〜６Ｆは、回転ローラ１２０を有するウェイトアプリケータ１００がホイールキャビティ２２内にあり、ホイールキャビティ２２がウェイト取付位置Ｐ₂にある、時間Ｔの第２の期間ｔ₂の実施例である。時間Ｔの第２の期間ｔ₂では、回転ローラ１２０がホイールバランスウェイト４０に圧力を加える。一部の実施例において、回転ローラ１２０の突起部Ｐにより、内側面２６ｉへの取り付けの間にホイールバランスウェイト４０がそこを通って引き寄せられるギャップＧが縮小されるので、回転ローラ１２０が付加されたウェイトアプリケータ１００は、より多くの圧力をホイールバランスウェイト４０に加える。加えて又は代替として、ウェイトアプリケータ１００は、ウェイト取付位置Ｐ₂にて、回転ローラ１２０が、ウェイト取付面１１２と組み合わせて又はウェイト取付面１１２単独ではなく（例えば、図３Ａ〜３Ｄ）、回転ローラ１２０を取り付ける手段として機能するように構成することができる。例えば、回転ローラ１２０は、取付の際にホイールバランスウェイト４０に均一な圧力を提供することができる。例えば、回転ローラ１２０は、取付の際にホイールバランスウェイト４０に均一な圧力を提供することができる。均一な圧力及び／又は増大した圧力波、ホイールバランスウェイト接着剤４２のウェットアウトを改善し、ひいてはホイール２０への接着を改善する。

図７は、ウェイトアプリケータ環境１０の一実施例である。ウェイトアプリケータ環境１０は、ホイールバランスウェイト４０を側壁２６ａの円錐状円錐状内側面２６_aiを有するホイール２０に取り付けるように構成されたウェイトアプリケータ１００を含む。円錐内側面２６は、軸線Ａに向かう方向又は軸線Ａから離れる方向で傾斜することができる。ホイールバランスウェイト４０を内側面２６_iを有するホイール２０に取り付けるためには、好ましくは、少なくとも１つのアクチュエータ（例えば、２８０）が、軸線Ａに垂直な軸線Ａ₁の周りでＲｃを回転するよう構成される。図７に示すように、ウェイトアプリケータヘッド１１０がウェイト受け位置Ｐ₁とウェイト取付位置Ｐ₂の間で移動するときに、軸線Ａ₁は、ハブ装着プレート２８に平行で且つウェイトアプリケータ１００の駆動方向Ｄ_Tに垂直とすることができる。少なくとも１つのアクチュエータは、半径方向アクチュエータ２１０（例えば、図７に示すように２８０）と同じ、又は回転アクチュエータ２２０と同じ、或いはアプリケータシャーシ２００の追加のアクチュエータとすることができる。加えて又は代替として、アクチュエータ２８０は、ウェイトアプリケータヘッド１１０に、又は半径方向アクチュエータシャフト２４０のウェイトアプリケータヘッド端部に配置することができる。何れの場合でも、コントローラ３００は、アクチュエータ２８０を作動させるように構成することができる。軸線Ａ₁の周りでＲｃを回転することにより、ウェイトアプリケータ１００がウェイト取付位置Ｐ₂にてホイールバランスウェイト４０を取り付けるときに、アクチュエータ２８０は、ウェイトアプリケータヘッド１１０のウェイト取付面１１２の少なくとも一部がホイール２０の円錐状内側面２６ｉの少なくとも一部を追従する（すなわち、ほぼ水平になる）ように、ウェイトアプリケータ１００を枢動させる。一部の実施例において、図７により示されるようなウェイトアプリケータ環境１０は、上述のような回転ローラ１２０を含むことができる。

図８は、ホイール２０内の図７の例示的なウェイトアプリケータ環境１０の側面図である。ウェイトアプリケータ１００は、軸線Ａに垂直な軸線Ａ１の周りをＲｃで回転するよう構成される少なくとも１つのアクチュエータ（例えば、２８０）を含む。少なくとも１つのアクチュエータ２８０は、Ｒｃで回転して、ウェイトアプリケータヘッド１１０のピッチ又は角度を調整し、ホイールバランスウェイト４０が、ホイール２０の円錐状内側面２６_aiに比較的垂直に配置されるようにする。ホイールバランスウェイト４０を円錐状内側面２６ａｉに比較的垂直に配置することにより、ホイールバランスウェイト４０は、より接着しやすくなり、ウェットアウトが改善される。

幾つかのアクチュエータについて、種々の実施形態と共に本明細書で説明してきた。これらのアクチュエータは、手動で又は自動的に作動させることができるが、電気的プログラム制御下で動作する１又は２以上のコントローラ（ＰＬＣ、汎用デジタルコンピュータ、アナログコントローラ、その他）によってアクチュエータをプログラムで作動させることにより、優れた利便性が得られることは想定される。

幾つかの実施構成を説明してきた。それにもかかわらず、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な修正をなすことができる点は理解されるであろう。従って、他の実施構成も添付の請求項の範囲内にある。

４０ ホイールバランスウェイト
１００ ウェイトアプリケータ
１１０ ウェイトアプリケータヘッド
１１２ ウェイト取付面
１１４ ウェイト保持領域
１１６ 先導回転領域
２１０ 半径方向アクチュエータ

Claims (23)

1. ホイールバランスウェイト（４０）をホイール（２０）の内側面（２６ _i ）に取り付けるように構成されるウェイトアプリケータ（１００）の部分であって、
   ウェイト保持領域（１１４）及び先導回転領域（１１６）によって構成されるウェイト取付面（１１２）を有するウェイトアプリケータヘッド（１１０）を備え、
   前記ホイールバランスウェイト（４０）が前記ホイール（２０）の内側面（２６ _i ）に取り付けられている時に、前記ウェイト取付面（１１２）の前記ウェイト保持領域（１１４）は、第１の半径距離で前記ホイール（２０）の内側面（２６ _i ）に対向して配置されるよう構成され、前記ウェイト取付面（１１２）の前記先導回転領域（１１６）は、第２の半径距離で前記ホイール（２０）の内側面（２６ _i ）に対向して配置されるよう構成されて、
   前記第２の半径距離は、前記第１の半径距離より大きい、ウェイトアプリケータ（１００）の部分。
2. 前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）と連結する少なくとも１つのアクチュエータを更に備え、
   前記少なくとも１つのアクチュエータ（２１０）は、半径方向成分と回転方向成分とを含む少なくとも２つの方向で前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）を操作する、請求項１に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
3. 前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）は、ウェイト受け位置（Ｐ₁）とウェイト取付位置（Ｐ₂）との間を移動するよう構成される、請求項１に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
4. 前記ウェイト取付位置（Ｐ₂）において、前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）は、前記ホイールバランスウェイト（４０）を前記ホイール（２０）の内側面（２６_i）に移動するよう構成される、請求項３に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
5. 前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）は、前記ホイールバランスウェイト（４０）を前記ホイール（２０）の内側面（２６_i）に対して垂直な方向に沿って移動させるよう構成される、請求項４に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
6. 前記ホイールの内側面（２６ _i ）は、円錐状の内側面によって構成され、
   前記ウェイト取付位置（Ｐ₂）において、前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）は、前記ホイールバランスウェイト（４０）を前記ホイール（２０）の前記円錐状の内側面（２６_ai）に直交する角度で配置するために、回転可能に構成される、請求項４に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
7. 前記ウェイト取付面（１１２）は、ホイール（２０）の内側面（２６_i）によって構成される第２の曲率半径（ｒｃ_i）よりも小さい第１の曲率半径（ｒｃ_a）によって構成される、請求項１に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
8. 前記ウェイトアプリケータ（１００）を前記ホイール（２０）に連結するための位置合わせポスト（２７２）を更に備え、当該位置合わせポスト（２７２）が、ホイール（２０）のホイールディスク（２４）に固定されるように構成される、請求項１に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
9. 位置合わせポスト（２７２）は、中心ボア（２８_CB）の開口にてホイールディスク（２４）に固定され、前記位置合わせポスト（２７２）は、前記中心ボア（２８_CB）の開口を囲むハブ装着プレート（２８）上に配置された位置合わせ肩部（２７４）を含む、請求項８に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
10. 前記ウェイト保持領域（１１４）は、ウェイト保持機構を有する、請求項１に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
11. 前記ウェイト保持機構は、埋込マグネット、凹部ポケット、又は真空吸引機構のうちの少なくとも１つである、請求項１０に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
12. 前記ウェイト保持領域（１１４）内に配置される回転ローラ（１２０）を更に備え、
    前記回転ローラ（１２０）が、前記ウェイト取付面（１１２）から突出し、前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）と少なくとも１つの方向で回転するように動作する、請求項１に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
13. 前記少なくとも１つのアクチュエータ（２１０）を制御するように構成されたコントローラ（３００）を更に備える、請求項２に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
14. 前記少なくとも１つのアクチュエータは、半径方向アクチュエータ（２１０）又は回転アクチュエータ（２２０）のうちの少なくとも１つである、請求項１１に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
15. 前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）に接続されたアプリケータシャーシ（２００）を更に備え、
    このアプリケータシャーシ（２００）が、少なくとも６自由度で移動するよう構成される、請求項１に記載のウェイトアプリケータ（１００）の部分。
16. ホイールバランスウェイト（４０）をホイール（２０）の内側面（２６ _i ）に取り付ける方法であって、
    ウェイト保持領域（１１４）及び先導回転領域（１１６）によって構成されるウェイト取付面（１１２）を有するウェイトアプリケータヘッド（１１０）を備え、前記ウェイト取付面（１１２）のウェイト保持領域（１１４）に前記ホイールバランスウェイト（４０）を取り付けるステップと、
    前記ホイールバランスウェイト（４０）の前縁（４０_LE）の一部（４０ａ）のみが前記ホイール（２０）の内側面（２６ _i ）に接触するように、前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）を前記ホイール（２０）の内側面（２６ _i ）に向けて延伸するステップと、
    前記ホイール（２０）及び前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）のうちの少なくとも１つを回転させるステップと、
    を含み、
    前記ホイールバランスウェイト（４０）が前記ホイール（２０）の内側面（２６ _i ）に取り付けられている時に、前記ウェイト取付面（１１２）の前記ウェイト保持領域（１１４）は、第１の半径距離で前記ホイール（２０）の内側面（２６ _i ）に対向して配置されるよう構成され、前記ウェイト取付面（１１２）の前記先導回転領域（１１６）は、第２の半径距離で前記ホイールの内側面（２６ _i ）に対向して配置されるよう構成されて、
    前記第２の半径距離は、前記第１の半径距離より大きい、方法。
17. 前記ホイール（２０）及び前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）のうちの少なくとも１つを回転させるステップが、前記ホイール（２０）の内側面（２６ _i ）によって構成された第２の曲率半径（ｒｃ _i ）とは異なる第１の曲率半径（ｒｃ _a ）によって構成された円弧状の経路に沿って、前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）を回転させるステップを含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記ホイールバランスウェイト（４０）がホイール内側面（２６ _i ）に取り付けられている時に、前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）の前記ウェイト取付面（１１２）から延伸する回転ローラ（１２０）が前記ホイールバランスウェイト（４０）の後縁（４０_TE）に接触して、前記ホイール（２０）及び前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）の少なくとも１つを回転させた後に前記ホイールバランスウェイト（４０）を前記回転ローラ（１２０）と重ね合わせるステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
19. 前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）を前記ホイール（２０）の中心ボア（２８ _CB ）の開口内に位置合わせするステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
20. コントローラ（３００）を用いて前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）を操作するためのアクチュエータを制御するステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
21. 前記ホイールバランスウェイト（４０）を取り付けるステップが、ウェイト保持機構により前記ホイールバランスウェイト（４０）を固定するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
22. 前記ウェイト保持機構は、埋込マグネット、凹部ポケット、又は真空吸引機構のうちの少なくとも１つである、請求項２１に記載の方法。
23. 前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）が前記ホイール（２０）の内側面（２６ _i ）に向けて延伸する時に、前記ホイールバランスウェイト（４０）を前記ホイール（２０）の内側面（２６_i）に対して垂直に配置する角度に前記ウェイトアプリケータヘッド（１１０）を回転可能に位置付けるステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。

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