JP6764715B2

JP6764715B2 - Rotating body test equipment

Info

Publication number: JP6764715B2
Application number: JP2016138558A
Authority: JP
Inventors: 利夫成田; 三佐夫福島; 誠大関; 大間知　聡一郎; 聡一郎大間知; 英之斎藤
Original assignee: Nikkin Flux Inc
Current assignee: Nikkin Flux Inc
Priority date: 2016-07-13
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2020-10-07
Anticipated expiration: 2036-07-13
Also published as: JP2018009865A

Description

本発明は、回転体である被測定物の回転体試験装置に関する。 The present invention relates to a rotating body test device for an object to be measured, which is a rotating body.

当該技術の分野において、特許文献１〜７に開示された装置が知られている。特許文献１には、位相及び減算回路を用いて信号ノイズを低減させるフィルタシステムを有するホイールバランサが開示されている。特許文献２には、軽量で、高速回転する回転体の微小不釣り合い量を正確に測定し得る動バランス測定機が開示されている。特許文献３には、摩擦力の影響を受けずに回転体の偏心量と軽点とを精度良く測定し得る回転体の静的バランス測定装置が開示されている。特許文献４には、自動車用ホイールの正確なセンタリングを達成し得るホイールバランス調整装置が開示されている。特許文献５には、複数種類の回転体の偏心量を正確に且つ迅速に測定できる回転体の静的バランス測定装置が開示されている。特許文献６には、タイヤの動バランスを正確且つ容易に計測するためのタイヤ試験装置が開示されている。特許文献７には、タイヤのアンバランス荷重の計測において、駆動ベルトの走行に起因する計測誤差を低減することが可能な動バランス計測装置が開示されている。 In the field of the art, the devices disclosed in Patent Documents 1 to 7 are known. Patent Document 1 discloses a wheel balancer having a filter system that reduces signal noise by using a phase and subtraction circuit. Patent Document 2 discloses a dynamic balance measuring machine that is lightweight and can accurately measure a minute imbalance amount of a rotating body that rotates at high speed. Patent Document 3 discloses a static balance measuring device for a rotating body that can accurately measure an eccentric amount and a light point of the rotating body without being affected by a frictional force. Patent Document 4 discloses a wheel balance adjusting device capable of achieving accurate centering of an automobile wheel. Patent Document 5 discloses a static balance measuring device for a rotating body that can accurately and quickly measure the amount of eccentricity of a plurality of types of rotating bodies. Patent Document 6 discloses a tire test device for accurately and easily measuring the dynamic balance of a tire. Patent Document 7 discloses a dynamic balance measuring device capable of reducing a measurement error caused by traveling of a drive belt in measuring an unbalanced load of a tire.

特開平６−２３５６７４号公報JP-A-6-235674 特開平９−１２６９３６号公報JP-A-9-126936 特開２００３−１０６９２２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-106922 特開２００４−７７４８９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-77489 特開２００５−２０７９１６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-207916 特開２００９−３００１７１号公報JP-A-2009-300171 特開２０１１−１９６８３６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-196836 特開２００１−１１６５０３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-116503 特開２００２−３３１８１５号公報JP-A-2002-331815

回転体の試験は、いくつかの作業工程を要する。例えば、測定の開始前に被測定物を測定装置に取り付ける工程や、測定の終了後に被測定物を取り外す工程がある。例えば、特許文献１の装置では、測定装置の軸端に形成されたねじ山に車輪クランプを螺合させることにより、被測定物である自動車リムを測定装置に取り付ける。当該技術の分野においては、回転体の試験における作業の効率化が望まれている。 Testing a rotating body requires several work steps. For example, there is a step of attaching the object to be measured to the measuring device before the start of measurement and a step of removing the object to be measured after the measurement is completed. For example, in the device of Patent Document 1, an automobile rim, which is an object to be measured, is attached to the measuring device by screwing a wheel clamp into a screw thread formed at the shaft end of the measuring device. In the field of the present technology, it is desired to improve the efficiency of work in the test of a rotating body.

そこで、本発明は効率の良い回転体の試験が可能な回転体試験装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a rotating body test apparatus capable of efficiently testing a rotating body.

本発明の一形態は、回転体である被測定物の回転体試験装置であって、被測定物に設けられた取付穴と係合することにより、被測定物を着脱可能に保持するチャックと、チャックを回転軸線のまわりに回転させる回転駆動部と、被測定物を回転させたときに、被測定物の動バランスに基づいて生じる不釣り合い力に関する情報を得る計測部と、不釣り合い力に関する情報を利用して、被測定物の動バランスに関する情報を得る処理部と、を備え、チャックは、回転軸線を中心軸線とする本体部と、本体部上において回転軸線のまわりに等間隔に配置されると共に、回転軸線に向かう方向の付勢力が付与される爪部と、付勢力に抗して、回転軸線から離間する方向に爪部を移動させる押出部と、を有し、被測定物を保持する第１の形態と、被測定物を解放する第２の形態と、を相互に切替可能であり、第１の形態は、押出部が回転軸線に沿う一方向に移動することにより、爪部に対する押出部の押圧力に起因して爪部が回転軸線から離間する方向に移動して、爪部が被測定物の取付穴の内周面に押し当てられた状態であり、第２の形態は、押出部が回転軸線に沿う一方向とは逆の方向に移動することにより、付勢力に起因して爪部が回転軸線に近づく方向に移動して、爪部が被測定物の取付穴の内周面から離間された形態である。 One embodiment of the present invention is a rotating body test device for an object to be measured, which is a rotating body, and has a chuck that detachably holds the object to be measured by engaging with a mounting hole provided in the object to be measured. , A rotation drive unit that rotates the chuck around the axis of rotation, a measurement unit that obtains information on the disproportionate force generated based on the dynamic balance of the object to be measured when the object to be measured is rotated, and a disproportionate force. It is equipped with a processing unit that obtains information on the dynamic balance of the object to be measured by using information, and the chucks are arranged at equal intervals around the rotation axis on the main body and the main body whose central axis is the rotation axis. It has a claw portion to which an urging force is applied in a direction toward the rotation axis, and an extrusion portion that moves the claw portion in a direction away from the rotation axis against the urging force. The first form of holding the device and the second form of releasing the object to be measured can be switched between each other. In the first form, the extrusion portion moves in one direction along the rotation axis. A state in which the claw portion moves in a direction away from the rotation axis due to the pressing force of the extrusion portion against the claw portion, and the claw portion is pressed against the inner peripheral surface of the mounting hole of the object to be measured. In the form of, when the extrusion part moves in the direction opposite to one direction along the rotation axis, the claw part moves in the direction approaching the rotation axis due to the urging force, and the claw part is the object to be measured. It is a form separated from the inner peripheral surface of the mounting hole.

この回転体試験装置は、被測定物がチャックによって保持される。このチャックは、被測定物を保持する第１の形態と被測定物を取り付け及び取り外す第２の形態とを相互に切替可能である。第１の形態と第２の形態とを切り替える作業は、押出部の動作によって行われる。押出部の動作は、回転軸線に沿った移動という単純な動作であり、被測定物を保持又は解放する作業においてボルト締めなどの作業を要することない。従って、被測定物の保持と解放が容易に行えるので、効率よく回転体の試験を行うことができる。 In this rotating body test device, the object to be measured is held by a chuck. The chuck can switch between the first form of holding the object to be measured and the second form of attaching and detaching the object to be measured. The work of switching between the first form and the second form is performed by the operation of the extrusion unit. The operation of the extruded portion is a simple operation of moving along the rotation axis, and the work of holding or releasing the object to be measured does not require work such as bolt tightening. Therefore, since the object to be measured can be easily held and released, the rotating body can be efficiently tested.

押出部は、爪部に当接する第１の当接面を含む錐台形状であり、爪部は、第１の当接面と接触する第２の当接面を含み、第２の当接面は、回転軸線と交差する方向に延在し、回転軸線側の端部に設けられてもよい。これらの構成によれば、回転軸線の方向に沿った押出部の動作を、回転軸線と交差する方向に沿った爪部の動作に確実に伝達することが可能になる。従って、被測定物の保持及び解放を確実に行うことができる。 The extruded portion has a frustum shape including a first contact surface that contacts the claw portion, and the claw portion includes a second contact surface that contacts the first contact surface and has a second contact surface. The surface extends in a direction intersecting the rotation axis and may be provided at the end on the rotation axis side. According to these configurations, the operation of the extruded portion along the direction of the rotation axis can be reliably transmitted to the operation of the claw portion along the direction intersecting the rotation axis. Therefore, the object to be measured can be reliably held and released.

上記回転体試験装置は、回転軸線に沿う押出部の位置を制御するための圧力を提供する圧力媒体を供給する圧力発生部をさらに備え、回転駆動部は、チャックに連結され、圧力媒体を導く貫通穴が設けられた主軸を有し、押出部の底部には、貫通穴を介して圧力媒体が供給され、押出部は、圧力媒体から提供される圧力によって回転軸線に沿う位置が制御されてもよい。この構成によれば、確実に押出部を上下動させて、被測定物の保持及び解放をさらに確実に行うことができる。 The rotating body test apparatus further includes a pressure generating unit that supplies a pressure medium that provides pressure for controlling the position of the extrusion unit along the rotation axis, and the rotation driving unit is connected to a chuck to guide the pressure medium. It has a spindle provided with a through hole, and a pressure medium is supplied to the bottom of the extrusion section through the through hole, and the position of the extrusion section along the rotation axis is controlled by the pressure provided by the pressure medium. May be good. According to this configuration, the extruded portion can be reliably moved up and down to more reliably hold and release the object to be measured.

上記回転体試験装置では、処理部が、不釣り合い力に関する情報を利用して、動バランスに関する情報を得る第１の演算部と、被測定物に追加部品が取り付けられたと仮定したときに生じる仮想不釣り合いに関する情報を保持する第２の演算部と、動バランスに関する情報と仮想不釣り合いに関する情報とを利用して、追加部品が取り付けられていない被測定物の動バランスに関する情報を、追加部品が取り付けられた被測定物の動バランスに関する情報に補正する第３の演算部と、を有してもよい。この構成によれば、実際の使用状態では追加部品が取り付けられて使用される被測定物の特性を、当該追加部品を取り付けることなく得ることが可能になる。従って、試験時においてダミーマスといった一時的な部品を取り付ける必要がない。これにより、作業工程が簡略化されるのでより効率よく回転体の試験を行うことができる。 In the above-mentioned rotating body test apparatus, the processing unit uses the information on the disproportionate force to obtain the information on the dynamic balance, and the first arithmetic unit, and the virtual unit generated when it is assumed that additional parts are attached to the object to be measured. Using the second calculation unit that holds the information about the imbalance, and the information about the dynamic balance and the information about the virtual imbalance, the additional component can provide the information about the dynamic balance of the object to be measured to which the additional component is not attached. It may have a third calculation unit that corrects the information regarding the dynamic balance of the attached object to be measured. According to this configuration, it is possible to obtain the characteristics of the object to be measured, which is used with the additional component attached in the actual use state, without attaching the additional component. Therefore, it is not necessary to attach a temporary component such as a dummy mass at the time of testing. As a result, the work process is simplified, so that the rotating body can be tested more efficiently.

本発明によれば、効率の良い回転体の試験が可能な回転体試験装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a rotating body test apparatus capable of efficiently testing a rotating body.

図１は、第１実施形態に係る回転体試験装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a rotating body test apparatus according to the first embodiment. 図２は、図１の回転体試験装置のチャックと回転駆動部とを正面視した図である。FIG. 2 is a front view of the chuck and the rotation drive unit of the rotating body test device of FIG. 図３は、図１の回転試験装置のチャックと回転駆動部とを側面視した図である。FIG. 3 is a side view of the chuck and the rotation drive unit of the rotation test device of FIG. 図４は、チャックを拡大して示す斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view of the chuck. 図５の（ａ）部はチャックの第１の形態における断面を示す図であり、図５の（ｂ）部はチャックの第２の形態における断面を示す図である。Part (a) of FIG. 5 is a diagram showing a cross section of the chuck in the first form, and part (b) of FIG. 5 is a diagram showing a cross section of the chuck in the second form. 図６の（ａ）部はホイールの断面を示す図であり、図６の（ｂ）はチャックの爪部の数とホイールのボルト穴の数との関係を説明するための図である。FIG. 6A is a diagram showing a cross section of the wheel, and FIG. 6B is a diagram for explaining the relationship between the number of claws of the chuck and the number of bolt holes of the wheel. 図７は、処理部の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of the processing unit. 図８は、動バランスを得る原理を説明するためにホイールと圧電素子との位置関係を概略的に示す図である。FIG. 8 is a diagram schematically showing the positional relationship between the wheel and the piezoelectric element in order to explain the principle of obtaining dynamic balance. 図９は、圧電素子とロータリエンコーダとによって得られる不釣り合いに関する情報の一例である。FIG. 9 is an example of information regarding the imbalance obtained by the piezoelectric element and the rotary encoder. 図１０の（ａ）部、（ｂ）部及び（ｃ）部は、動バランスの結果の補正を説明するための図である。Part (a), part (b) and part (c) of FIG. 10 are diagrams for explaining the correction of the result of dynamic balance. 図１１の（ａ）部及び（ｂ）部は、動バランスの結果の補正を説明するための図である。Part (a) and part (b) of FIG. 11 are diagrams for explaining the correction of the result of the dynamic balance. 図１２は、第２実施形態に係る回転体試験装置を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing a rotating body test apparatus according to the second embodiment. 図１３は、コーンの移動距離とハブ径との関係を概略的に示す図である。FIG. 13 is a diagram schematically showing the relationship between the moving distance of the cone and the hub diameter. 図１４は、第３実施形態に係る回転体試験装置を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing a rotating body test apparatus according to a third embodiment. 図１５の（ａ）部は、アウターリムの振れを得る構成を説明するための図であり、図１５の（ｂ）部は、インナーリムの振れを得る構成を説明するための図である。The part (a) of FIG. 15 is a diagram for explaining the configuration for obtaining the runout of the outer rim, and the part (b) of FIG. 15 is a diagram for explaining the configuration for obtaining the runout of the inner rim. 図１６は、変形例に係るチャックの爪部の数とホイールのボルト穴の数との関係を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the number of claws of the chuck and the number of bolt holes of the wheel according to the modified example. 図１７は、参考例に係るチャックの爪部の数とホイールのボルト穴の数との関係を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the number of claws of the chuck and the number of bolt holes of the wheel according to the reference example.

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る回転体試験装置を示す斜視図である。回転体試験装置１は、被測定物を回転させたときに顕在化する動バランスを測定する。すなわち、第１実施形態に係る回転体試験装置は、動バランス測定装置や二面不釣り合い測定装置であるとも言える。被測定物とは、例えば、車両用タイヤのホイールである。回転体試験装置１は、ホイール１００（図５参照）を保持し、回転軸線Ａ１のまわりに回転させる。ホイール１００が不釣り合いを有する場合、この回転により所定の大きさを有する不釣り合い力が周期的に発生する。回転体試験装置１は、不釣り合い力を取得すると共に、不釣り合い力を利用して動バランスに関する情報を得る。本実施形態でいう動バランスとは、いわゆる二面アンバランスと呼ばれるものであり、第１の面における不釣り合い質量及び基準位置からの位相と、第２の面における不釣り合い質量及び基準位置からの位相と、により示される。動バランスの詳細については後述する。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing a rotating body test apparatus according to the first embodiment. The rotating body test device 1 measures the dynamic balance that becomes apparent when the object to be measured is rotated. That is, it can be said that the rotating body test device according to the first embodiment is a dynamic balance measuring device or a two-sided imbalance measuring device. The object to be measured is, for example, a wheel of a vehicle tire. The rotating body test device 1 holds the wheel 100 (see FIG. 5) and rotates it around the rotation axis A1. When the wheel 100 has an unbalance, this rotation periodically generates an unbalanced force having a predetermined magnitude. The rotating body test device 1 acquires an unbalanced force and also obtains information on the dynamic balance by using the unbalanced force. The dynamic balance referred to in the present embodiment is a so-called two-sided imbalance, in which the disproportionate mass on the first surface and the phase from the reference position and the disproportionate mass on the second surface and the reference position are obtained. Indicated by phase. The details of the dynamic balance will be described later.

回転体試験装置１は、筐体２と、チャック３と、回転駆動部４と、計測部６と、処理部７と、コンプレッサ８（圧力発生部）と、を有する。筐体２は、回転駆動部４の一部と、計測部６の一部とを収容する。チャック３は、ホイール１００を着脱可能に保持するものであり、筐体２の外部に配置される。回転駆動部４は、チャック３に連結されて、チャック３を回転軸線Ａ１のまわりに回転させる。計測部６は、回転駆動部４に設けられて、不釣り合いを有するホイール１００を回転させたときに生じる不釣り合い力に関する情報を取得する。処理部７は、計測部６から不釣り合い力に関する情報を受け取り、当該情報を利用して動バランスに関する情報を算出する。 The rotating body test device 1 includes a housing 2, a chuck 3, a rotation driving unit 4, a measuring unit 6, a processing unit 7, and a compressor 8 (pressure generating unit). The housing 2 houses a part of the rotation drive unit 4 and a part of the measurement unit 6. The chuck 3 holds the wheel 100 detachably, and is arranged outside the housing 2. The rotation drive unit 4 is connected to the chuck 3 to rotate the chuck 3 around the rotation axis A1. The measuring unit 6 is provided in the rotation driving unit 4 and acquires information on the disproportionate force generated when the disproportionate wheel 100 is rotated. The processing unit 7 receives information on the unbalanced force from the measuring unit 6, and uses the information to calculate information on the dynamic balance.

筐体２は、フレームユニット１１と、カバー１２とを有する。フレームユニット１１は、立方体状の収容空間を画成するように、複数のＬ型鋼などの構造部材を組み合わせてなる。カバー１２は、フレームユニット１１にねじ止めされてフレームユニット１１が有する開口を覆うように閉鎖する。 The housing 2 has a frame unit 11 and a cover 12. The frame unit 11 is formed by combining a plurality of structural members such as L-shaped steel so as to define a cubic accommodation space. The cover 12 is screwed to the frame unit 11 and closes so as to cover the opening of the frame unit 11.

図２は、図１の回転体試験装置１のチャック３と回転駆動部４とを正面視した図である。図２に示されるように、回転駆動部４は、主軸ユニット１３と、駆動ユニット１４と、支持ユニット１６とを有する。主軸ユニット１３は、駆動ユニット１４において発生された駆動力によって回転することにより、上端に取り付けられたチャック３を回転させる。主軸ユニット１３及び駆動ユニット１４を構成する部品は、それぞれ支持ユニット１６に対して固定されることにより、相対的な位置関係を維持する。 FIG. 2 is a front view of the chuck 3 and the rotation drive unit 4 of the rotating body test device 1 of FIG. As shown in FIG. 2, the rotation drive unit 4 includes a spindle unit 13, a drive unit 14, and a support unit 16. The spindle unit 13 rotates by the driving force generated in the driving unit 14, thereby rotating the chuck 3 attached to the upper end. The parts constituting the spindle unit 13 and the drive unit 14 are fixed to the support unit 16 to maintain a relative positional relationship.

主軸ユニット１３は、メインシャフト１７と、軸受１８Ａ，１８Ｂと、プーリ１９Ａと、ロータリエンコーダ２１と、ロータリジョイント２２と、を有する。メインシャフト１７は、円筒状の部材であり、鉛直方向Ｚに延び、上端側に配置された軸受１８Ａと、下側に配置された軸受１８Ｂと、により回転可能に支持されている。メインシャフト１７の上端は、チャック３に連結されている。メインシャフト１７の下端側には、プーリ１９Ａとロータリエンコーダ２１が取り付けられている。さらに、メインシャフト１７の下端面には、ロータリジョイント２２が取り付けられている。メインシャフト１７の内部には、貫通穴１７ａが設けられている。 The spindle unit 13 includes a main shaft 17, bearings 18A and 18B, a pulley 19A, a rotary encoder 21, and a rotary joint 22. The main shaft 17 is a cylindrical member, extends in the vertical direction Z, and is rotatably supported by a bearing 18A arranged on the upper end side and a bearing 18B arranged on the lower side. The upper end of the main shaft 17 is connected to the chuck 3. A pulley 19A and a rotary encoder 21 are attached to the lower end side of the main shaft 17. Further, a rotary joint 22 is attached to the lower end surface of the main shaft 17. A through hole 17a is provided inside the main shaft 17.

プーリ１９Ａは、駆動ユニット１４において発生される回転力を駆動ベルト２５を介して受け入れる部品である。プーリ１９Ａは、メインシャフト１７に対して固定されている。ロータリエンコーダ２１は、メインシャフト１７の回転数を測定するセンサである。回転数は、処理部７に出力されてもよいし、回転数を示す表示部（不図示）に数値が表示されてもよい。ロータリジョイント２２は、メインシャフト１７に対して相対的に回転可能に取り付けられている。ロータリジョイント２２は、メインシャフト１７に対して固定されるシャフト取付部と、シャフト取付部に対して回転自在に連結される自在部とを有する。この自在部には、コンプレッサ８から供給された圧縮空気を導くチューブ２２ａが接続される。圧縮空気は、自在部とシャフト取付部とを介して、メインシャフト１７の貫通穴１７ａに導かれる。 The pulley 19A is a component that receives the rotational force generated in the drive unit 14 via the drive belt 25. The pulley 19A is fixed to the main shaft 17. The rotary encoder 21 is a sensor that measures the rotation speed of the main shaft 17. The rotation speed may be output to the processing unit 7, or a numerical value may be displayed on a display unit (not shown) indicating the rotation speed. The rotary joint 22 is rotatably attached relative to the main shaft 17. The rotary joint 22 has a shaft mounting portion fixed to the main shaft 17 and a flexible portion rotatably connected to the shaft mounting portion. A tube 22a for guiding compressed air supplied from the compressor 8 is connected to this free portion. The compressed air is guided to the through hole 17a of the main shaft 17 via the universal portion and the shaft mounting portion.

駆動ユニット１４は、被測定物であるホイール１００を回転させる力を発生させる。駆動ユニット１４は、モータ２４と、プーリ１９Ｂとを有する。モータ２４において発生された回転力は、プーリ１９Ｂから駆動ベルト２５に伝達され、駆動ベルト２５から主軸ユニット１３のプーリ１９Ａに伝達される。また、ホイール１００の重量に応じた要求トルクを得るために、主軸ユニット１３のプーリ１９Ａの直径と、駆動ユニット１４のプーリ１９Ｂの直径と、が適宜調整される。 The drive unit 14 generates a force for rotating the wheel 100, which is an object to be measured. The drive unit 14 has a motor 24 and a pulley 19B. The rotational force generated in the motor 24 is transmitted from the pulley 19B to the drive belt 25, and is transmitted from the drive belt 25 to the pulley 19A of the spindle unit 13. Further, in order to obtain the required torque according to the weight of the wheel 100, the diameter of the pulley 19A of the spindle unit 13 and the diameter of the pulley 19B of the drive unit 14 are appropriately adjusted.

図３に示されるように、計測部６は、圧電素子２６Ａ及び圧電素子２６Ｂと、ロータリエンコーダ２１と、を有する。それぞれの圧電素子２６Ａ，２６Ｂは、回転軸線Ａ１に対して平行な軸線上において、上下方向に離間して配置される。 As shown in FIG. 3, the measuring unit 6 includes a piezoelectric element 26A, a piezoelectric element 26B, and a rotary encoder 21. The piezoelectric elements 26A and 26B are arranged vertically separated from each other on an axis parallel to the rotation axis A1.

次に、チャック３について詳細に説明する。図４は、チャック３を拡大して示す斜視図であり、チャック３の一部を切り欠いて内部構造を示している。 Next, the chuck 3 will be described in detail. FIG. 4 is an enlarged perspective view of the chuck 3, and a part of the chuck 3 is cut out to show the internal structure.

図４に示されるように、チャック３は、メインシャフト１７の上端に固定されている。チャック３は、本体部２７と、爪部２８と、バネ２９と、支持板３１と、蓋３２と、コーン３３（押出部）と、を有する。本体部２７は、軸部３４とフランジ部３６とを有する。軸部３４は、円筒状を呈し、軸穴３４ａを有する。軸穴３４ａには、メインシャフト１７の上端側と、コーン３３が挿入される。軸穴３４ａの内周面とメインシャフト１７の外周面との間にはＯリング２３Ａが設けられており、気密状態を保つことができる。同様に、軸穴３４ａの内周面とコーン３３の外周面との間にはＯリング２３Ｂが設けられており、気密状態を保ちつつ、軸穴３４ａに沿ってコーン３３を上下動させることができる。 As shown in FIG. 4, the chuck 3 is fixed to the upper end of the main shaft 17. The chuck 3 has a main body portion 27, a claw portion 28, a spring 29, a support plate 31, a lid 32, and a cone 33 (extruded portion). The main body portion 27 has a shaft portion 34 and a flange portion 36. The shaft portion 34 has a cylindrical shape and has a shaft hole 34a. The upper end side of the main shaft 17 and the cone 33 are inserted into the shaft hole 34a. An O-ring 23A is provided between the inner peripheral surface of the shaft hole 34a and the outer peripheral surface of the main shaft 17, so that an airtight state can be maintained. Similarly, an O-ring 23B is provided between the inner peripheral surface of the shaft hole 34a and the outer peripheral surface of the cone 33, so that the cone 33 can be moved up and down along the shaft hole 34a while maintaining an airtight state. it can.

フランジ部３６は、軸部３４よりも大きい外径を有する。フランジ部３６は、爪部２８を回転軸線Ａ１と直交する方向に案内する案内溝３７と、軸部３４の軸穴３４ａと連通するフランジ穴３６ａと、を有する。案内溝３７は、フランジ部３６の上面において回転軸線Ａ１のまわりに等間隔に６個設けられている。従って、互いに隣接する案内溝３７の配置角度は６０°である。案内溝３７は、一端がフランジ穴３６ａに対して開口し、他端がフランジ部３６の外周面に対して開口している。案内溝３７の他端側には、支持板３１が取り付けられている。従って、案内溝３７の他端の開口は支持板３１によって閉鎖されている。 The flange portion 36 has an outer diameter larger than that of the shaft portion 34. The flange portion 36 has a guide groove 37 that guides the claw portion 28 in a direction orthogonal to the rotation axis A1, and a flange hole 36a that communicates with the shaft hole 34a of the shaft portion 34. Six guide grooves 37 are provided at equal intervals around the rotation axis A1 on the upper surface of the flange portion 36. Therefore, the arrangement angle of the guide grooves 37 adjacent to each other is 60 °. One end of the guide groove 37 is open to the flange hole 36a, and the other end is open to the outer peripheral surface of the flange portion 36. A support plate 31 is attached to the other end side of the guide groove 37. Therefore, the opening at the other end of the guide groove 37 is closed by the support plate 31.

フランジ穴３６ａは、フランジ部３６の上面において回転軸線Ａ１を中心軸線とする穴である。フランジ穴３６ａには、コーン３３が配置される。フランジ穴３６ａの深さは、案内溝３７の深さよりも大きく、コーン３３の高さよりも小さい。フランジ穴３６ａの内径は、コーン３３の外径と略同等である。 The flange hole 36a is a hole on the upper surface of the flange portion 36 having the rotation axis A1 as the central axis. A cone 33 is arranged in the flange hole 36a. The depth of the flange hole 36a is larger than the depth of the guide groove 37 and smaller than the height of the cone 33. The inner diameter of the flange hole 36a is substantially the same as the outer diameter of the cone 33.

爪部２８は、角柱状の部材であり、回転軸線Ａ１と直交する第２の方向Ｄ２に延びるように放射状に配置される。爪部２８は、上述したように案内溝３７に配置されるので、爪部２８は、フランジ部３６の上面において回転軸線Ａ１のまわりに等間隔に６個設けられている。従って、互いに隣接する爪部２８の配置角度は６０°である。爪部２８は、案内溝３７によって第２の方向Ｄ２に往復移動が可能とされている。 The claw portion 28 is a prismatic member, and is arranged radially so as to extend in the second direction D2 orthogonal to the rotation axis A1. Since the claw portions 28 are arranged in the guide groove 37 as described above, six claw portions 28 are provided at equal intervals around the rotation axis A1 on the upper surface of the flange portion 36. Therefore, the arrangement angle of the claw portions 28 adjacent to each other is 60 °. The claw portion 28 can be reciprocated in the second direction D2 by the guide groove 37.

爪部２８は、回転軸線Ａ１に近い端部に設けられた起立部３８及び第１の当接面３９と、回転軸線Ａ１から遠い端部に設けられた後端面４１とを有する。起立部３８は、蓋３２の上面よりも上方に突出する凸部であり、ホイール１００のホイールハブ１０１に設けられたハブ穴１０３の内部に配置され、ハブ穴１０３の内周面を外側に向けて押圧する（図５の（ｂ）部、図６等参照）。第１の当接面３９は、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２に対して傾斜する斜面である。第１の当接面３９は、コーン３３と接触している。後端面４１は、バネ２９が当接する平面であり、バネ２９から付勢力が付与される。 The claw portion 28 has an upright portion 38 and a first contact surface 39 provided at an end portion close to the rotation axis A1, and a rear end surface 41 provided at an end portion far from the rotation axis A1. The upright portion 38 is a convex portion that protrudes upward from the upper surface of the lid 32, is arranged inside the hub hole 103 provided in the wheel hub 101 of the wheel 100, and has the inner peripheral surface of the hub hole 103 facing outward. Press (see part (b) in FIG. 5, FIG. 6, etc.). The first contact surface 39 is a slope inclined with respect to the first direction D1 and the second direction D2. The first contact surface 39 is in contact with the cone 33. The rear end surface 41 is a flat surface on which the spring 29 abuts, and an urging force is applied from the spring 29.

６個の案内溝３７のそれぞれにおいて、爪部２８の後端面４１と支持板３１との間には、圧縮バネであるバネ２９が一個ずつ配置されている。バネ２９は、爪部２８が回転軸線Ａ１に近接するように、第２の方向Ｄ２に沿って爪部２８を移動させる付勢力を発生する。バネ２９の一端は、爪部２８の後端面４１に当接される。バネ２９の他端は、支持板３１に当接される。 In each of the six guide grooves 37, one spring 29, which is a compression spring, is arranged between the rear end surface 41 of the claw portion 28 and the support plate 31. The spring 29 generates an urging force that moves the claw portion 28 along the second direction D2 so that the claw portion 28 is close to the rotation axis A1. One end of the spring 29 comes into contact with the rear end surface 41 of the claw portion 28. The other end of the spring 29 is in contact with the support plate 31.

コーン３３は、コンプレッサ８から供給された圧縮空気により回転軸線Ａ１（第１の方向Ｄ１）に沿って上下動され、この上下動の運動を爪部２８の第２の方向Ｄ２へ沿った運動へ変換する。すなわち、コーン３３の上下動により、それぞれの爪部２８がバネ２９の付勢力に抗して第２の方向Ｄ２に移動する。従って、爪部２８の起立部３８が構成する仮想的な保持円の直径が拡大又は縮小される。コーン３３は、錐台である円錐形状を有するコーンヘッド４２と、コーンヘッド４２の底面に設けられたコーンシャフト４３とを有する。コーンヘッド４２の斜面は、爪部２８と当接する第２の当接面４２ａである。斜面のなす角度は、回転軸線Ａ１の方向へのコーン３３の移動量と、爪部２８の構成する仮想保持円の直径（すなわち爪部２８の移動量）との関係により規定される。 The cone 33 is moved up and down along the rotation axis A1 (first direction D1) by the compressed air supplied from the compressor 8, and this vertical movement is transferred to the movement of the claw portion 28 along the second direction D2. Convert. That is, due to the vertical movement of the cone 33, each of the claw portions 28 moves in the second direction D2 against the urging force of the spring 29. Therefore, the diameter of the virtual holding circle formed by the upright portion 38 of the claw portion 28 is enlarged or reduced. The cone 33 has a cone head 42 having a conical shape that is a frustum, and a cone shaft 43 provided on the bottom surface of the cone head 42. The slope of the cone head 42 is a second contact surface 42a that comes into contact with the claw portion 28. The angle formed by the slope is defined by the relationship between the amount of movement of the cone 33 in the direction of the rotation axis A1 and the diameter of the virtual holding circle formed by the claw portion 28 (that is, the amount of movement of the claw portion 28).

次に、チャック３の動作と爪部２８の動作との関係について説明する。図５の（ａ）部は、第１の形態であるときのチャック３の断面を示す図であり、図５の（ｂ）部は、第２の形態であるときのチャック３の断面を示す図である。 Next, the relationship between the operation of the chuck 3 and the operation of the claw portion 28 will be described. Part (a) of FIG. 5 is a view showing a cross section of the chuck 3 in the first form, and part (b) of FIG. 5 shows a cross section of the chuck 3 in the second form. It is a figure.

図５の（ａ）部に示されるように、第１の形態は、ホイール１００をチャック３に取り付ける場合の形態である。また、第１の形態は、ホイール１００をチャック３から取り外す場合の形態である。第１の形態であるとき、コーンヘッド４２の下面は、フランジ穴３６ａの底面に当接している。このときのコーン３３の位置は、回転軸線Ａ１の方向において最も下方である。従って、爪部２８は回転軸線Ａ１に最も近い位置にあるので、仮想保持円の直径は最も小さい。 As shown in part (a) of FIG. 5, the first form is a form in which the wheel 100 is attached to the chuck 3. The first form is a form in which the wheel 100 is removed from the chuck 3. In the first embodiment, the lower surface of the cone head 42 is in contact with the bottom surface of the flange hole 36a. The position of the cone 33 at this time is the lowest in the direction of the rotation axis A1. Therefore, since the claw portion 28 is located at the position closest to the rotation axis A1, the diameter of the virtual holding circle is the smallest.

第１の形態から第２の形態へ切り替えるとき、コンプレッサ８は圧縮空気をロータリジョイント２２、メインシャフト１７の貫通穴１７ａを介して、コーンシャフト４３へ提供する。コーンシャフト４３は、爪部２８の第２の当接面４２ａを押圧しながら上方へ移動する。このコーン３３の押圧力に起因して爪部２８が回転軸線Ａ１から離間する方向（一方向）に移動する。この移動は、爪部２８の起立部３８がハブ穴１０３の内周面に当接するまで継続される。 When switching from the first form to the second form, the compressor 8 provides compressed air to the cone shaft 43 via the rotary joint 22 and the through hole 17a of the main shaft 17. The cone shaft 43 moves upward while pressing the second contact surface 42a of the claw portion 28. Due to the pressing force of the cone 33, the claw portion 28 moves in a direction (one direction) away from the rotation axis A1. This movement is continued until the upright portion 38 of the claw portion 28 comes into contact with the inner peripheral surface of the hub hole 103.

図５の（ｂ）部に示されるように、第２の形態は、ホイール１００をチャック３に対して固定した場合の形態である。第２の形態であるとき、コーン３３は第１の形態の場合よりも上方に位置する。このコーン３３の位置は、メインシャフト１７の貫通穴１７ａから供給される圧縮空気の圧力によって制御される。爪部２８は、フランジ穴３６ａの底面からメインシャフト１７の下面までの距離に対応するように、第２の方向Ｄ２に移動している。コーンヘッド４２は、円錐台状であるので、６個の爪部２８のそれぞれ移動距離は互いに等しい。従って、仮想保持円は円形の形状を保ちつつ拡大される。爪部２８の起立部３８は、ホイール１００のハブ穴１０３の内周面に当接している。 As shown in part (b) of FIG. 5, the second form is a form in which the wheel 100 is fixed to the chuck 3. In the second form, the cone 33 is located above the case in the first form. The position of the cone 33 is controlled by the pressure of the compressed air supplied from the through hole 17a of the main shaft 17. The claw portion 28 is moved in the second direction D2 so as to correspond to the distance from the bottom surface of the flange hole 36a to the bottom surface of the main shaft 17. Since the cone head 42 has a truncated cone shape, the moving distances of the six claws 28 are equal to each other. Therefore, the virtual holding circle is expanded while maintaining its circular shape. The upright portion 38 of the claw portion 28 is in contact with the inner peripheral surface of the hub hole 103 of the wheel 100.

第２の形態から第１の形態へ切り替えるとき、コンプレッサ８は圧縮空気の提供を徐々に減少させる。そうすると、バネ２９の付勢力に起因して爪部２８が回転軸線Ａ１に近接する方向（一方向とは逆の方向）の力にコーン３３が抗しきれなくなり、コーン３３が徐々に下方へ移動する。そして、爪部２８の起立部３８がハブ穴１０３の内周面から離間した状態となり、再び第１の形態へ切り替えられる。 When switching from the second form to the first form, the compressor 8 gradually reduces the supply of compressed air. Then, the cone 33 cannot withstand the force in the direction in which the claw portion 28 approaches the rotation axis A1 (the direction opposite to one direction) due to the urging force of the spring 29, and the cone 33 gradually moves downward. To do. Then, the upright portion 38 of the claw portion 28 is separated from the inner peripheral surface of the hub hole 103, and the first form is switched to again.

ここで、爪部２８の数とホイール１００との関係について説明する。図６の（ａ）部は、ホイール１００の断面を示す図であり、図６の（ｂ）部は、ホイールハブ１０１を平面視した図である。図６の（ｂ）部に示されるように、ホイールハブ１０１のパット面１０２には、１個のハブ穴１０３（取付穴）と、５個のボルト穴１０４とが設けられている。ボルト穴１０４は、ハブ穴１０３の中心軸線Ａ２の周りに等間隔に設けられている。また、パット面１０２には、ホイール１００の軽量化のためのパット面逃し部１０６が設けられている。このパット面逃し部１０６は、溝状であるので水がたまりやすい。そこで、パット面逃し部１０６に溜まった水を排出させるための排水溝１０７が設けられている。 Here, the relationship between the number of claw portions 28 and the wheel 100 will be described. Part (a) of FIG. 6 is a view showing a cross section of the wheel 100, and part (b) of FIG. 6 is a view of the wheel hub 101 in a plan view. As shown in the portion (b) of FIG. 6, the pad surface 102 of the wheel hub 101 is provided with one hub hole 103 (mounting hole) and five bolt holes 104. The bolt holes 104 are provided at equal intervals around the central axis A2 of the hub hole 103. Further, the pad surface 102 is provided with a pad surface relief portion 106 for reducing the weight of the wheel 100. Since the pad surface relief portion 106 has a groove shape, water tends to collect. Therefore, a drainage groove 107 for discharging the water accumulated in the pad surface relief portion 106 is provided.

上述したように、チャック３は、６個の爪部２８を有する。これらの爪部２８がハブ穴１０３の内周面に押し当てられることにより、ホイール１００を保持する。このような保持構成は、６点チャック式とも呼ぶことができ、ハブ穴１０３の形状歪を吸収し、ホイール１００とメインシャフト１７の回転軸線Ａ１とを正確に一致させることができる。従って、ホイール１００を回転させたときの遠心力を計測する動バランス測定にあっては、ホイール１００の回転軸線とメインシャフト１７の回転軸線Ａ１とを互いに精度良く一致させることができるので、精度の良い動バランスの計測が可能になる。 As described above, the chuck 3 has six claws 28. The wheel 100 is held by pressing these claws 28 against the inner peripheral surface of the hub hole 103. Such a holding configuration can also be called a 6-point chuck type, can absorb the shape distortion of the hub hole 103, and can accurately match the wheel 100 and the rotation axis A1 of the main shaft 17. Therefore, in the dynamic balance measurement for measuring the centrifugal force when the wheel 100 is rotated, the rotation axis of the wheel 100 and the rotation axis A1 of the main shaft 17 can be accurately matched with each other. It enables measurement of good dynamic balance.

ここで、爪部２８の数は６個であり、パット面逃し部１０６の数（即ち排水溝１０７の数）は５個であり、爪部２８の数がパット面逃し部１０６の数より多い。このような爪部２８の数とパット面逃し部１０６の数との関係によれば、それぞれの爪部２８が排水溝１０７に嵌ることなく、全てハブ穴１０３の内周面に当接させることができる。従って、ハブ穴１０３の中心軸線Ａ２とチャック３の回転軸線Ａ１とのずれの発生を抑制することができる。要するに、６個の爪部２８を有するチャック３は、５個のボルト穴１０４を有するホイール１００の保持に適している。 Here, the number of the claw portions 28 is 6, the number of the pad surface relief portions 106 (that is, the number of the drainage grooves 107) is 5, and the number of the claw portions 28 is larger than the number of the putt surface relief portions 106. .. According to the relationship between the number of the claw portions 28 and the number of the pad surface relief portions 106, all the claw portions 28 are brought into contact with the inner peripheral surface of the hub hole 103 without fitting into the drainage groove 107. Can be done. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of deviation between the central axis A2 of the hub hole 103 and the rotation axis A1 of the chuck 3. In short, the chuck 3 with the six claws 28 is suitable for holding the wheel 100 with the five bolt holes 104.

一方、図１７の（ａ）部及び図１７の（ｂ）部は、爪部２８の数とホイール２００のボルト穴２０４の数（すなわち排水溝２０７の数）が一致する構成を示す図である。図１７の（ａ）部に示されるように、爪部２８の数とボルト穴２０４の数が一致する場合であっても、それぞれの爪部２８が排水溝２０７に嵌ることなくハブ穴２０３の内周面に当接させることができる。しかし、図１７の（ｂ）部に示されるように、全ての爪部２８が全ての排水溝２０７に嵌ってしまう場合も生じ得る。この場合には、チャック３がホイール２００を好適に保持することが難しい。また、第２実施形態で述べるように、コーンヘッド４２の回転軸線Ａ１の方向における位置を利用してハブ穴２０３のハブ径を得る場合には、信頼できる測定結果が得られにくくなる。これにより、爪部２８の数とボルト穴２０４の数とが同じである場合には、ホイール２００をチャック３に取り付ける際に、爪部２８と排水溝２０７との位置とを互いにずらす必要がある。このような工程は、動バランスを測定する作業において、作業効率の向上を妨げる要因になり得る。 On the other hand, the part (a) of FIG. 17 and the part (b) of FIG. 17 are diagrams showing a configuration in which the number of claws 28 and the number of bolt holes 204 of the wheel 200 (that is, the number of drainage grooves 207) match. .. As shown in part (a) of FIG. 17, even when the number of claws 28 and the number of bolt holes 204 match, each claw 28 does not fit into the drainage groove 207 and the hub hole 203 It can be brought into contact with the inner peripheral surface. However, as shown in the portion (b) of FIG. 17, it is possible that all the claw portions 28 fit into all the drainage grooves 207. In this case, it is difficult for the chuck 3 to preferably hold the wheel 200. Further, as described in the second embodiment, when the hub diameter of the hub hole 203 is obtained by utilizing the position of the cone head 42 in the direction of the rotation axis A1, it becomes difficult to obtain a reliable measurement result. As a result, when the number of the claws 28 and the number of the bolt holes 204 are the same, it is necessary to shift the positions of the claws 28 and the drainage groove 207 from each other when the wheel 200 is attached to the chuck 3. .. Such a process can be a factor that hinders the improvement of work efficiency in the work of measuring the dynamic balance.

さらに図１７の（ｃ）部及び図１７の（ｄ）部は、爪部２８の数がボルト穴３０４の数（すなわち排水溝３０７の数）より少ない構成を示す図である。図１７の（ｃ）部に示されるように、爪部２８の数がボルト穴３０４の数より少ない場合であっても、それぞれの爪部２８が排水溝３０７に嵌ることなくハブ穴３０３の内周面に当接させることができる。しかし、図１７の（ｄ）に示されるように、１個の爪部２８が排水溝３０７に嵌ってしまうと、回転軸線Ａ１とハブ穴３０３の中心軸線Ａ２とがずれた状態で保持されてしまう。これにより、爪部２８の数がボルト穴３０４の数より少ない場合にも、ホイール３００をチャック３に取り付ける際に、爪部２８と排水溝３０７との位置とを互いにずらす必要がある。このような工程は、動バランスを測定する作業において、作業効率の向上を妨げる要因になり得る。 Further, the portion (c) of FIG. 17 and the portion (d) of FIG. 17 are diagrams showing a configuration in which the number of claw portions 28 is smaller than the number of bolt holes 304 (that is, the number of drainage grooves 307). As shown in part (c) of FIG. 17, even when the number of claws 28 is less than the number of bolt holes 304, each claw 28 does not fit into the drainage groove 307 and is inside the hub hole 303. It can be brought into contact with the peripheral surface. However, as shown in FIG. 17D, when one claw portion 28 fits into the drainage groove 307, the rotation axis A1 and the center axis A2 of the hub hole 303 are held in a deviated state. It ends up. As a result, even when the number of claws 28 is smaller than the number of bolt holes 304, it is necessary to shift the positions of the claws 28 and the drainage groove 307 from each other when attaching the wheel 300 to the chuck 3. Such a process can be a factor that hinders the improvement of work efficiency in the work of measuring the dynamic balance.

従って、本実施形態のチャック３のように、ホイール１００のボルト穴１０４の数より、爪部２８の数を多くすることにより、爪部２８が排水溝１０７に嵌る状態を回避できるので、爪部２８と排水溝１０７との位置とを互いにずれていることを確認する作業や、爪部２８と排水溝１０７との位置とを互いにずらす作業を排除することが可能になる。従って、動バランスを測定する作業において、作業効率を向上させることができる。 Therefore, as in the chuck 3 of the present embodiment, by increasing the number of the claws 28 from the number of the bolt holes 104 of the wheel 100, it is possible to avoid the state where the claws 28 fit into the drainage groove 107. It is possible to eliminate the work of confirming that the positions of the 28 and the drainage groove 107 are deviated from each other and the work of deviating the positions of the claw portion 28 and the drainage groove 107 from each other. Therefore, in the work of measuring the dynamic balance, the work efficiency can be improved.

図７は、処理部の構成を示す機能ブロック図である。続いて、図７を参照しつつ、処理部７について説明する。処理部７は、圧電素子２６Ａ，２６Ｂから入力される情報と、ロータリエンコーダ２１から入力される情報と、を利用して動バランスに関する情報を得る。処理部７は、例えば、パーソナルコンピュータといったコンピュータである。処理部７は、動バランス演算部７ａ（第１の演算部）と、補正動バランス演算部７ｂ（第３の演算部）と、仮想不釣り合い情報保持部７ｃ（第２の演算部）とを有する。これらの動バランス演算部７ａ、補正動バランス演算部７ｂ及び仮想不釣り合い情報保持部７ｃは、機能的構成要素であり、各部の具体的な処理内容を記載したプログラムがメモリ上に展開されてＣＰＵによって実行されることにより実現される。 FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of the processing unit. Subsequently, the processing unit 7 will be described with reference to FIG. 7. The processing unit 7 obtains information on the dynamic balance by using the information input from the piezoelectric elements 26A and 26B and the information input from the rotary encoder 21. The processing unit 7 is a computer such as a personal computer. The processing unit 7 includes a dynamic balance calculation unit 7a (first calculation unit), a correction dynamic balance calculation unit 7b (third calculation unit), and a virtual imbalance information holding unit 7c (second calculation unit). Have. These dynamic balance calculation unit 7a, correction dynamic balance calculation unit 7b, and virtual imbalance information holding unit 7c are functional components, and a program describing the specific processing contents of each unit is expanded on the memory and the CPU. It is realized by being executed by.

動バランス演算部７ａは、圧電素子２６Ａ，２６Ｂから入力される情報と、ロータリエンコーダ２１から入力される情報と、を利用して動バランスに関する情報を算出する。ここで、図８を参照しつつ、動バランスについて詳細に説明する。 The dynamic balance calculation unit 7a calculates information on the dynamic balance by using the information input from the piezoelectric elements 26A and 26B and the information input from the rotary encoder 21. Here, the dynamic balance will be described in detail with reference to FIG.

図８において、ホイール１００の回転速度が一定である場合、圧電素子２６Ａに作用する力（Ｆ１）と、圧電素子２６Ｂに作用する力（Ｆ２）と、は式（１）により示される。また、力（Ｆ１）及び力（Ｆ２）は、図９に示されるような波形により示される。図９において、グラフＰ１は力（Ｆ１）を示し、グラフＰ２は力（Ｆ２）を示す。

Ａ１：圧電素子２６Ａに作用する動バランスによる力の大きさ
Ａ２：圧電素子２６Ｂに作用する動バランスによる力の大きさ
φ１：圧電素子２６Ａに作用する動バランスによる力の位相
φ２：圧電素子２６Ｂに作用する動バランスによる力の位相 In FIG. 8, when the rotation speed of the wheel 100 is constant, the force acting on the piezoelectric element 26A (F1) and the force acting on the piezoelectric element 26B (F2) are represented by the equation (1). Further, the force (F1) and the force (F2) are indicated by a waveform as shown in FIG. In FIG. 9, graph P1 shows force (F1) and graph P2 shows force (F2).

A1: The magnitude of the force due to the dynamic balance acting on the piezoelectric element 26A A2: The magnitude of the force due to the dynamic balance acting on the piezoelectric element 26B φ1: Phase of the force due to the dynamic balance acting on the piezoelectric element 26A φ2: On the piezoelectric element 26B Phase of force due to acting dynamic balance

式（１）において、力の大きさ（Ａ１）は、圧電素子２６Ａにより得られる。力の大きさ（Ａ２）は、圧電素子２６Ｂにより得られる。力の位相（φ１）は、圧電素子２６Ａとロータリエンコーダ２１とにより得られる。力の位相（φ２）は、圧電素子２６Ｂとロータリエンコーダ２１とにより得られる。 In the formula (1), the magnitude of the force (A1) is obtained by the piezoelectric element 26A. The magnitude of the force (A2) is obtained by the piezoelectric element 26B. The force phase (φ1) is obtained by the piezoelectric element 26A and the rotary encoder 21. The force phase (φ2) is obtained by the piezoelectric element 26B and the rotary encoder 21.

圧電素子２６Ａ，２６Ｂの感度特性と位相特性とを考慮すると、式（１）は、式（２）のように示される。

Ｋ１：圧電素子２６Ａの感度係数
Ｋ２：圧電素子２６Ｂの感度係数
θ１：圧電素子２６Ａの位相係数
θ２：圧電素子２６Ｂの位相係数 Considering the sensitivity characteristics and the phase characteristics of the

piezoelectric elements

26A and 26B, the equation (1) is expressed as the equation (2).

K1: Sensitivity coefficient of piezoelectric element 26A K2: Sensitivity coefficient of piezoelectric element 26B θ1: Phase coefficient of piezoelectric element 26A θ2: Phase coefficient of piezoelectric element 26B

そして、動バランスの大きさは、下記式（３）により示される。下記式（３）において、右辺の数値は全て既知である。従って、動バランス（Ｕ１，Ｕ２）が算出される。

Ｆ１１：圧電素子２６Ａに作用する力
Ｆ２２：圧電素子２６Ｂに作用する力
Ｌ１：アウターリムとインナーリムとの回転軸線Ａ１に沿った距離
Ｌ２：インナーリムと圧電素子との回転軸線Ａ１に沿った距離
Ｌ３：圧電素子間の回転軸線Ａ１に沿った距離
Ｒ：回転軸線Ａ１からバランスウエイト取り付け位置Ｕ１までの距離 The magnitude of the dynamic balance is expressed by the following equation (3). In the following equation (3), all the numerical values on the right side are known. Therefore, the dynamic balance (U1, U2) is calculated.

F11: Force acting on the piezoelectric element 26A F22: Force acting on the piezoelectric element 26B L1: Distance along the rotation axis A1 between the outer rim and the inner rim L2: Distance along the rotation axis A1 between the inner rim and the piezoelectric element L3: Distance along the rotation axis A1 between the piezoelectric elements R: Distance from the rotation axis A1 to the balance weight mounting position U1

なお、動バランス（Ｕ１，Ｕ２）は、周期的に変化するので、式（３）は式（４）のように示される。

Ｂ１：動バランスの大きさ
Ｂ２：動バランスの大きさ
Ｚ１：位相角
Ｚ２：位相角 Since the dynamic balance (U1, U2) changes periodically, the equation (3) is expressed as the equation (4).

B1: magnitude of dynamic balance B2: magnitude of dynamic balance Z1: phase angle Z2: phase angle

ところで、近年、ホイールにセンサを取り付けて当該センサによりタイヤ圧をモニタリングするタイヤが普及しつつある。ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）と呼ばれるセンサは、タイヤ圧を測定する圧力計と圧力計のデータを送信する送信機と有し、バルブホールに取り付けられる追加部品である。このセンサは、ホイールメーカから出荷されるときには、まだホイールには取り付けられていない。一方、ホイールは、センサを取り付けたときに動バランスが仕様を満たすように製造されている。従って、センサを取り付けていないホイールは、所定の動バランスを必ず含んでしまう。そこで、ホイールメーカにおける出荷試験では、センサを模擬したダミーマスをホイールに取り付けて、動バランス試験を行う。そうすると、動バランス試験を行うごとに、ダミーマスの付け外しという作業が発生してしまう。また、ダミーマスの取付精度も動バランスの測定結果に影響を及ぼす。 By the way, in recent years, tires in which a sensor is attached to a wheel and the tire pressure is monitored by the sensor are becoming widespread. A sensor called TPMS (Tire Pressure Monitoring System) is an additional component that has a pressure gauge that measures tire pressure and a transmitter that transmits pressure gauge data, and is attached to a valve hole. This sensor is not yet attached to the wheel when shipped from the wheel manufacturer. Wheels, on the other hand, are manufactured so that the dynamic balance meets the specifications when the sensor is installed. Therefore, a wheel without a sensor always includes a predetermined dynamic balance. Therefore, in the shipping test at the wheel maker, a dummy mass simulating a sensor is attached to the wheel to perform a dynamic balance test. Then, every time the dynamic balance test is performed, the work of attaching and detaching the dummy mass occurs. In addition, the mounting accuracy of the dummy mass also affects the measurement result of the dynamic balance.

そこで、本実施形態の処理部７は、ダミーマスの取付を行うことなく、ホイールの動バランス試験を行うための構成として、仮想不釣り合い情報保持部７ｃと、補正動バランス演算部７ｂとを有する。具体的には、仮想不釣り合い情報とは、例えば、ＴＰＭＳの重量やホイール１００における取付位置を示す寸法がある。これらのパラメータは、予め予備的な試験を行う、或いは数値計算を行うことにより取得される。 Therefore, the processing unit 7 of the present embodiment has a virtual imbalance information holding unit 7c and a correction dynamic balance calculation unit 7b as a configuration for performing a dynamic balance test of the wheel without attaching a dummy mass. Specifically, the virtual disproportionate information includes, for example, dimensions indicating the weight of the TPMS and the mounting position on the wheel 100. These parameters are obtained by performing preliminary tests in advance or performing numerical calculations.

仮想不釣り合い情報保持部７ｃは、質量（ｍ）を有するセンサが、半径（ｒ）の位置に取り付けられたとしたときの動バランスに関する情報を保持する。補正動バランス演算部７ｂは、動バランス演算部７ａの演算結果と、仮想不釣り合い情報保持部７ｃの仮想不釣り合い情報とを利用して、補正動バランスを演算する。補正動バランスとは、センサをホイール１００に取り付けたと仮定した場合の動バランスである。 The virtual imbalance information holding unit 7c holds information on the dynamic balance when the sensor having the mass (m) is attached to the position of the radius (r). The correction dynamic balance calculation unit 7b calculates the correction dynamic balance by using the calculation result of the dynamic balance calculation unit 7a and the virtual imbalance information of the virtual imbalance information holding unit 7c. The corrected dynamic balance is a dynamic balance when it is assumed that the sensor is attached to the wheel 100.

動バランスの結果の補正は、具体的には以下の手順に沿って実行される。 The correction of the dynamic balance result is specifically performed according to the following procedure.

図１０の（ａ）部は、補正前におけるホイール１００のバランス特性を模式的に示す図である。アウターアンバランスＮ１、インナーアンバランスＮ２及び静バランスＮ３は、回転軸線Ａ１と交差する基準水平軸Ａ３からの角度位置Ｋ１（５５°），Ｋ２（６６°），Ｋ３（２９．７６°）と質量Ｍ１（３５ｇ），Ｍ２（１５ｇ）,Ｍ３（３０．１５ｇ）とにより示される。ここで、例えば角度位置Ｋ１（５５°）におけるかっこ内の数値５５°は具体的な数値の例示である。図１０の（ｂ）部は、回転軸線Ａ１の方向からホイール１００を平面視した図である。仮想不釣り合い情報保持部７ｃに保持されたＴＰＭＳに関する情報は、ＴＰＭＳの半径ＲＴ（４３６ｍｍ）と質量ＭＴ（３６ｇ）と角度位置ＫＴ（１１８°）である。 Part (a) of FIG. 10 is a diagram schematically showing the balance characteristic of the wheel 100 before correction. The outer unbalanced N1, the inner unbalanced N2, and the static balance N3 have masses at angular positions K1 (55 °), K2 (66 °), and K3 (29.76 °) from the reference horizontal axis A3 that intersects the rotation axis A1. It is indicated by M1 (35 g), M2 (15 g), and M3 (30.15 g). Here, for example, the numerical value 55 ° in parentheses at the angle position K1 (55 °) is an example of a specific numerical value. Part (b) of FIG. 10 is a plan view of the wheel 100 from the direction of the rotation axis A1. The information about the TPMS held in the virtual disproportionate information holding unit 7c is the radius RT (436 mm) of the TPMS, the mass MT (36 g), and the angular position KT (118 °).

次に、図１０の（ｂ）部に示されたＴＰＭＳに関する情報を補正する。具体的には、図１０の（ｃ）部に示されるように、半径ＲＴ（４３６ｍｍ）に配置されている質量ＭＴ（３６ｇ）であるＴＰＭＳが、アウターアンバランスＮ１が配置されている半径Ｒ１（４９５ｍｍ）に配置されたと仮定したときのＴＰＭＳの補正質量ＭＴａ（３１．７１ｇ）を得る。 Next, the information regarding the TPMS shown in the part (b) of FIG. 10 is corrected. Specifically, as shown in the part (c) of FIG. 10, the TPMS having the mass MT (36 g) arranged at the radius RT (436 mm) has the radius R1 (the outer unbalance N1 is arranged). Obtain the corrected mass MTa (31.71 g) of the TPMS when it is assumed that the TPMS is arranged at 495 mm).

次に、図１１の（ａ）部に示されるように、補正されたＴＰＭＳに関する情報と測定により得たアウターアンバランスＮ１に関する情報とを利用して、ＴＰＭＳを取り付けたと仮定した時の仮想アウターアンバランスＮ５を算出する。この算出は、ＴＰＭＳの補正質量ＭＴａ（３１．７１ｇ）、角度位置ＫＴ（１１８°）、アウターアンバランスＮ１の質量Ｍ１（３５ｇ）、角度位置Ｋ１（５５°）とを用いて、ベクトル内積を求めることによる。この算出によれば、仮想アウターアンバランスＮ５の質量Ｍ５（５．２３°）と角度位置Ｋ５（２６．２７°）とが得られる。 Next, as shown in part (a) of FIG. 11, the virtual outer anne when it is assumed that the TPMS is attached by using the information about the corrected TPMS and the information about the outer imbalance N1 obtained by the measurement. The balance N5 is calculated. This calculation uses the corrected mass MTa (31.71 g) of the TPMS, the angular position KT (118 °), the mass M1 (35 g) of the outer unbalanced N1, and the angular position K1 (55 °) to obtain the vector inner product. It depends. According to this calculation, the mass M5 (5.23 °) of the virtual outer unbalance N5 and the angular position K5 (26.27 °) can be obtained.

次に、図１１の（ｂ）部に示されるように、仮想アウターアンバランスＮ５に関する情報とインナーアンバランスＮ２に関する情報とを利用して、仮想静アンバランスＮ６を算出する。仮想静アンバランスＮ６は、質量Ｍ６（１９．４ｇ）により示される。仮想静アンバランスＮ６に関する情報を用いて、ホイール１００にＴＰＭＳを取り付けたと仮定したときのホイールバランスを評価する。 Next, as shown in part (b) of FIG. 11, the virtual static unbalance N6 is calculated by using the information on the virtual outer unbalance N5 and the information on the inner unbalance N2. The virtual static imbalance N6 is indicated by the mass M6 (19.4 g). Using the information about the virtual static unbalance N6, the wheel balance when the TPMS is attached to the wheel 100 is evaluated.

以下、回転体試験装置１の作用効果について説明する。 Hereinafter, the action and effect of the rotating body test apparatus 1 will be described.

この回転体試験装置１は、被測定物であるホイール１００がチャック３によって保持される。このチャック３は、ホイール１００を保持する第１の形態とホイール１００を取り付け及び取り外す第２の形態とを相互に切替可能である。第１の形態と第２の形態とを切り替える作業は、コーン３３の動作によって行われる。コーン３３の動作は、回転軸線Ａ１に沿った往復移動という単純な動作であり、ホイール１００を保持又は解放する作業においてボルト締めなどの作業を要することない。従って、ホイール１００の保持と解放が容易に行えるので、効率よくホイール１００の試験を行うことができる。 In this rotating body test device 1, the wheel 100, which is an object to be measured, is held by the chuck 3. The chuck 3 can switch between a first form for holding the wheel 100 and a second form for attaching and detaching the wheel 100. The operation of switching between the first form and the second form is performed by the operation of the cone 33. The operation of the cone 33 is a simple operation of reciprocating movement along the rotation axis A1, and the work of holding or releasing the wheel 100 does not require work such as bolt tightening. Therefore, since the wheel 100 can be easily held and released, the wheel 100 can be efficiently tested.

コーン３３は、爪部２８に当接する第１の当接面３９を含む円錐台形状である。爪部２８は、第１の当接面３９と接触する第２の当接面４２ａを含み、第２の当接面４２ａは、回転軸線と交差する方向に延在し、回転軸線Ａ１側の端部に設けられている。これらの構成によれば、回転軸線Ａ１の方向に沿ったコーン３３の動作を、回転軸線Ａ１と交差する第２の方向Ｄ２に沿った爪部２８の動作に確実に伝達することが可能になる。従って、ホイール１００の保持及び解放を確実に行うことができる。 The cone 33 has a truncated cone shape including a first contact surface 39 that contacts the claw portion 28. The claw portion 28 includes a second contact surface 42a that contacts the first contact surface 39, and the second contact surface 42a extends in a direction intersecting the rotation axis and is on the rotation axis A1 side. It is provided at the end. According to these configurations, the movement of the cone 33 along the direction of the rotation axis A1 can be reliably transmitted to the movement of the claw portion 28 along the second direction D2 intersecting the rotation axis A1. .. Therefore, the wheel 100 can be reliably held and released.

回転体試験装置１は、コンプレッサ８をさらに備える。回転駆動部４は、チャック３に連結され、圧力媒体を導く貫通穴１７ａが設けられたメインシャフト１７を有する。コーン３３の底部には、１７ａを介して圧力媒体が供給され、コーン３３は、圧力媒体から提供される圧力によって回転軸線Ａ１に沿う位置が制御される。この構成によれば、確実にコーン３３を上下動させて、ホイール１００の保持及び解放をさらに確実に行うことができる。 The rotating body test device 1 further includes a compressor 8. The rotation drive unit 4 has a main shaft 17 which is connected to the chuck 3 and is provided with a through hole 17a for guiding the pressure medium. A pressure medium is supplied to the bottom of the cone 33 via 17a, and the position of the cone 33 along the rotation axis A1 is controlled by the pressure provided by the pressure medium. According to this configuration, the cone 33 can be reliably moved up and down to more reliably hold and release the wheel 100.

回転体試験装置１では、処理部７が、不釣り合い力に関する情報を利用して、動バランスに関する情報を得る動バランス演算部７ａと、ホイール１００にＴＰＭＳが取り付けられたと仮定したときに生じる仮想不釣り合いに関する情報を保持する仮想不釣り合い情報保持部７ｃと、動バランスに関する情報と仮想不釣り合いに関する情報とを利用して、ＴＰＭＳが取り付けられていないホイール１００の動バランスに関する情報を、ＴＰＭＳが取り付けられたホイール１００の動バランスに関する情報に補正する補正動バランス演算部７ｂと、を有する。この構成によれば、実際の使用状態ではＴＰＭＳが取り付けられて使用されるホイール１００の特性を、当該ＴＰＭＳを取り付けることなく得ることが可能になる。従って、試験時においてダミーマスといった一時的な部品をホイール１００に取り付ける必要がない。これにより、作業工程が簡略化されるのでより効率よくホイール１００の試験を行うことができる。 In the rotating body test device 1, the processing unit 7 uses the information on the unbalanced force to obtain the information on the dynamic balance, and the dynamic balance calculation unit 7a and the virtual improperness that occurs when it is assumed that the TPMS is attached to the wheel 100. Using the virtual imbalance information holding unit 7c that holds information about the balance and the information about the dynamic balance and the information about the virtual imbalance, the information about the dynamic balance of the wheel 100 to which the TPMS is not attached is attached to the TPMS. It also has a correction dynamic balance calculation unit 7b that corrects the information regarding the dynamic balance of the wheel 100. According to this configuration, it is possible to obtain the characteristics of the wheel 100 to which the TPMS is attached and used in the actual use state without attaching the TPMS. Therefore, it is not necessary to attach a temporary component such as a dummy mass to the wheel 100 at the time of the test. As a result, the work process is simplified, so that the wheel 100 can be tested more efficiently.

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る回転体試験装置について説明する。図１２は、第２実施形態に係る回転体試験装置１Ａを示す斜視図である。図１２に示されるように、回転体試験装置１Ａは、動バランスを測定する機能に加えて、ハブ径を測定するための機能をさらに有する点で、第１実施形態に係る回転体試験装置１と相違する。動バランスを測定するための構成は、第１実施形態に係る回転体試験装置１と同様であるため、詳細な説明は省略する。以下、ハブ径を測定するための構成について、詳細に説明する。 <Second Embodiment>
The rotating body test apparatus according to the second embodiment will be described. FIG. 12 is a perspective view showing the rotating body test apparatus 1A according to the second embodiment. As shown in FIG. 12, the rotating body test device 1A according to the first embodiment further has a function for measuring the hub diameter in addition to the function for measuring the dynamic balance. Is different from. Since the configuration for measuring the dynamic balance is the same as that of the rotating body test apparatus 1 according to the first embodiment, detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, the configuration for measuring the hub diameter will be described in detail.

回転体試験装置１Ａは、ハブ径測定ユニット５１を有する。ハブ径測定ユニット５１は、レーザ測距計５２と、フレームユニット５３と、駆動ユニット５４と、を有する。駆動ユニット５４によりフレームユニット５３の一部が回動されて、フレームユニット５３に取り付けられたレーザ測距計５２が計測用のレーザＳを出射し、コーン３３（図１３参照）の高さを測定する。具体的には、コーン３３の高さとは、コーン３３の頂面３３ａ（図１３参照）から、レーザ測距計５２までの距離をいう。ハブ径測定ユニット５１は、このコーン３３の高さを利用してハブ径を算出する。 The rotating body test device 1A has a hub diameter measuring unit 51. The hub diameter measuring unit 51 includes a laser range finder 52, a frame unit 53, and a drive unit 54. A part of the frame unit 53 is rotated by the drive unit 54, and the laser rangefinder 52 attached to the frame unit 53 emits the laser S for measurement to measure the height of the cone 33 (see FIG. 13). To do. Specifically, the height of the cone 33 refers to the distance from the top surface 33a (see FIG. 13) of the cone 33 to the laser rangefinder 52. The hub diameter measuring unit 51 calculates the hub diameter by using the height of the cone 33.

フレームユニット５３は、支持フレーム５６，５７と、ポスト５８と、アーム６０と、を有する。支持フレーム５６，５７は、断面コ字状の部材であり、筐体２に固定される。支持フレーム５６は、駆動ユニット５４を所定の位置に保持する。支持フレーム５７は、支持フレーム５６よりも上方に配置されて、ポスト５８及びアーム６０を所定の位置に保持する。ポスト５８は、支持フレーム５７に対して回動可能に設けられる。ポスト５８の上端には、アーム６０が固定されている。アーム６０の自由端側には、レーザ測距計５２が取り付けられている。従って、ポスト５８を回転させると、アーム６０に取り付けられたレーザ測距計５２の位置を所望の位置に移動させることができる。 The frame unit 53 includes support frames 56 and 57, a post 58, and an arm 60. The support frames 56 and 57 are members having a U-shaped cross section and are fixed to the housing 2. The support frame 56 holds the drive unit 54 in a predetermined position. The support frame 57 is arranged above the support frame 56 to hold the post 58 and the arm 60 in place. The post 58 is rotatably provided with respect to the support frame 57. An arm 60 is fixed to the upper end of the post 58. A laser range finder 52 is attached to the free end side of the arm 60. Therefore, by rotating the post 58, the position of the laser rangefinder 52 attached to the arm 60 can be moved to a desired position.

駆動ユニット５４は、モータ５９と、プーリ６１，６２と、駆動ベルト６３と、駆動シャフト６４とを有する。モータ５９は、その回転軸が回転軸線Ａ１と平行となるように支持フレーム５６上に取り付けられている。モータ５９の回転軸には、プーリ６１が取り付けられている。プーリ６１は、駆動ベルト６３によって別のプーリ６２と連動している。別のプーリ６２は、駆動シャフト６４に取り付けられている。駆動シャフト６４の回転軸線は、ポスト５８の回転軸線と重複する。 The drive unit 54 includes a motor 59, pulleys 61 and 62, a drive belt 63, and a drive shaft 64. The motor 59 is mounted on the support frame 56 so that its rotation axis is parallel to the rotation axis A1. A pulley 61 is attached to the rotating shaft of the motor 59. The pulley 61 is interlocked with another pulley 62 by a drive belt 63. Another pulley 62 is attached to the drive shaft 64. The rotation axis of the drive shaft 64 overlaps with the rotation axis of the post 58.

このようなハブ径測定ユニット５１によれば、モータ５９の回転軸が所定角度だけ回転すると、プーリ６１、駆動ベルト６３、プーリ６２、駆動シャフト６４を通じて、ポスト５８が所定角度に対応する角度だけ回転させられる。従って、モータ５９の回転角度を制御することにより、レーザ測距計５２の位置を制御することができる。この構成によれば、ホイール１００をチャック３に取り付けるとき及び取り外すときにレーザ測距計５２をホイール１００の上方から逃すことができる。従って、ホイール１００の脱着を容易に行うことができる。 According to such a hub diameter measuring unit 51, when the rotation shaft of the motor 59 rotates by a predetermined angle, the post 58 rotates by an angle corresponding to the predetermined angle through the pulley 61, the drive belt 63, the pulley 62, and the drive shaft 64. Be made to. Therefore, the position of the laser range finder 52 can be controlled by controlling the rotation angle of the motor 59. According to this configuration, the laser rangefinder 52 can be missed from above the wheel 100 when the wheel 100 is attached to and removed from the chuck 3. Therefore, the wheel 100 can be easily attached and detached.

図１３は、ハブ径を測定する原理を説明するための図である。前述したように、チャック３は、第１の形態と第２の形態とをとり得る。第１の形態であるときのコーン３３と爪部２８とを一点鎖線で示している。一点鎖線で示されたコーン３３の頂面３３ａとレーザ測距計５２までの距離は距離Ｇ１である。この距離Ｇ１を式（５）に適用すると、爪部２８が形成する仮想保持円の直径Ｃ１が得られる。次に、第２の形態であるときのコーン３３と爪部２８とを実線で示している。第２の形態は、チャック３がホイール１００を保持した状態であるので、爪部２８がハブ穴１０３の内周面に当接している。実線で示されたコーン３３の頂面３３ａとレーザ測距計５２までの距離は距離Ｇ２である。この距離Ｇ２を式（５）に適用すると、爪部２８が形成する仮想保持円の直径Ｃ２が得られる。従って、この直径Ｃ２が、ハブ径ＲＨに相当する。この距離Ｇ１，Ｇ２を直径Ｃ１，Ｃ２に換算する処理は、処理部７によって行われる。例えば、コーン３３の頂角が９０度である場合には、下記式（５）が成立する。
Ｇ１−Ｇ２＝（Ｃ２−Ｃ１）／２…（５）
式（５）によれば、下記式（６）が得られる。
Ｃ２＝（Ｇ１−Ｇ２）×２−Ｃ１…（６）
式（６）におけるＣ１をマスターリングなどに置き換えることにより、コーン３３の頂面３３ａとレーザ測距計５２までの距離の変化（Ｇ１−Ｇ２）と、マスターリングの直径Ｃ１とを式（６）に代入すればコーン３３の頂面３３ａとレーザ測距計５２までの距離Ｇ２であるときの直径Ｃ２が得られる。 FIG. 13 is a diagram for explaining the principle of measuring the hub diameter. As described above, the chuck 3 can take a first form and a second form. The cone 33 and the claw portion 28 in the first form are shown by a alternate long and short dash line. The distance between the top surface 33a of the cone 33 and the laser rangefinder 52 indicated by the alternate long and short dash line is the distance G1. When this distance G1 is applied to the equation (5), the diameter C1 of the virtual holding circle formed by the claw portion 28 is obtained. Next, the cone 33 and the claw portion 28 in the second form are shown by solid lines. In the second mode, since the chuck 3 holds the wheel 100, the claw portion 28 is in contact with the inner peripheral surface of the hub hole 103. The distance between the top surface 33a of the cone 33 and the laser rangefinder 52 shown by the solid line is the distance G2. When this distance G2 is applied to the equation (5), the diameter C2 of the virtual holding circle formed by the claw portion 28 is obtained. Therefore, this diameter C2 corresponds to the hub diameter RH. The process of converting the distances G1 and G2 into the diameters C1 and C2 is performed by the processing unit 7. For example, when the apex angle of the cone 33 is 90 degrees, the following equation (5) holds.
G1-G2 = (C2-C1) / 2 ... (5)
According to the formula (5), the following formula (6) is obtained.
C2 = (G1-G2) x 2-C1 ... (6)
By replacing C1 in the equation (6) with a master ring or the like, the change in the distance between the top surface 33a of the cone 33 and the laser rangefinder 52 (G1-G2) and the diameter C1 of the master ring are expressed in the equation (6). Substituting into, the diameter C2 when the distance G2 between the top surface 33a of the cone 33 and the laser rangefinder 52 is obtained can be obtained.

なお、ハブ径ＲＨは、第２の形態における距離Ｇ２を利用する算出方法のほかに、第１の形態から第２の形態に変化したときに生じた頂面３３ａの移動距離（Ｇ２−Ｇ１）を利用してもよい。また、ハブ径ＲＨの算出には、回転軸線Ａ１に沿ったコーン３３の位置（或いは移動距離）を利用する。このコーン３３の位置（或いは移動距離）を取得する構成は、レーザ測距計５２とは別の手段を用いてもよい。 The hub diameter RH is the moving distance (G2-G1) of the top surface 33a generated when the first form is changed to the second form, in addition to the calculation method using the distance G2 in the second form. May be used. Further, the position (or moving distance) of the cone 33 along the rotation axis A1 is used to calculate the hub diameter RH. The configuration for acquiring the position (or moving distance) of the cone 33 may use a means different from that of the laser range finder 52.

第２実施形態に係る回転体試験装置１Ａによれば、ホイール１００の動バランスに加えてホイール１００のハブ径ＲＨを測定することができる。従って、ホイール１００をチャック３に取り付けた状態において、２個のホイール特性を得ることができる。従って、回転体試験装置１Ａによれば、より効率よくホイールの特性試験を行うことができる。 According to the rotating body test device 1A according to the second embodiment, it is possible to measure the hub diameter RH of the wheel 100 in addition to the dynamic balance of the wheel 100. Therefore, two wheel characteristics can be obtained with the wheel 100 attached to the chuck 3. Therefore, according to the rotating body test device 1A, the characteristic test of the wheel can be performed more efficiently.

＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る回転体試験装置について説明する。図１４は、第３実施形態に係る回転体試験装置１Ｂを示す斜視図である。図１４に示されるように、回転体試験装置１Ｂは、動バランスを測定する機能と、ハブ径を測定するための機能とに加えて、ホイール１００の振れを測定する機能をさらに有する点で、第１実施形態に係る回転体試験装置１及び第２実施形態に係る回転体試験装置１Ａと相違する。動バランスを測定するための構成は、第１実施形態に係る回転体試験装置１と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、ハブ径を測定するための構成は、第２実施形態に係る回転体試験装置１Ａと同様であるため、詳細な説明は省略する。以下、ホイール１００の振れを測定するための構成について、詳細に説明する。 <Third Embodiment>
The rotating body test apparatus according to the third embodiment will be described. FIG. 14 is a perspective view showing the rotating body test apparatus 1B according to the third embodiment. As shown in FIG. 14, the rotating body test device 1B has a function of measuring the dynamic balance, a function of measuring the hub diameter, and a function of measuring the runout of the wheel 100. It is different from the rotating body test device 1 according to the first embodiment and the rotating body test device 1A according to the second embodiment. Since the configuration for measuring the dynamic balance is the same as that of the rotating body test apparatus 1 according to the first embodiment, detailed description thereof will be omitted. Further, since the configuration for measuring the hub diameter is the same as that of the rotating body test device 1A according to the second embodiment, detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, the configuration for measuring the runout of the wheel 100 will be described in detail.

回転体試験装置１Ｂは、第１の振れ測定ユニット７１と、第２の振れ測定ユニット８１とを有する。第１の振れ測定ユニット７１は、ホイール１００のアウターリムの振れを測定する。第２の振れ測定ユニット８１は、ホイール１００のインナーリムの振れを測定する。第１の振れ測定ユニット７１と第２の振れ測定ユニット８１とは、それぞれ２個のレーザ測距計を有し、回転軸線Ａ１に沿った方向（ホイール１００のリム幅方向）への振れと、回転軸線Ａ１に直交する方向（ホイール１００のリム径方向）への振れと、を測定する。 The rotating body test device 1B has a first runout measurement unit 71 and a second runout measurement unit 81. The first runout measuring unit 71 measures the runout of the outer rim of the wheel 100. The second runout measuring unit 81 measures the runout of the inner rim of the wheel 100. The first runout measuring unit 71 and the second runout measuring unit 81 each have two laser ranging meters, and runout in the direction along the rotation axis A1 (the rim width direction of the wheel 100). The runout in the direction orthogonal to the rotation axis A1 (the rim radial direction of the wheel 100) is measured.

第１の振れ測定ユニット７１は、横スライダー７２と、縦スライダー７３と、可動テーブル７４と、アウター測距ユニット７６と、を有する。横スライダー７２は、アウター測距ユニット７６を水平方向に移動させる。横スライダー７２は、角柱状の部材であり、筐体２に固定される。横スライダー７２には、縦スライダー７３の下端部を水平方向に案内する水平ガイド部が設けられている。縦スライダー７３は、アウター測距ユニット７６を鉛直方向に移動させる。縦スライダー７３は、角柱状の部材であり、長手方向が鉛直方向と一致するように配置される。縦スライダー７３は下端部が水平ガイド部と係合し、水平方向に移動可能とされる。縦スライダー７３の上端側には、可動テーブル７４を鉛直方向に案内する鉛直ガイド部が設けられている。可動テーブル７４は、アウター測距ユニット７６を保持すると共に鉛直方向に移動させる。 The first runout measuring unit 71 includes a horizontal slider 72, a vertical slider 73, a movable table 74, and an outer ranging unit 76. The horizontal slider 72 moves the outer ranging unit 76 in the horizontal direction. The horizontal slider 72 is a prismatic member and is fixed to the housing 2. The horizontal slider 72 is provided with a horizontal guide portion that guides the lower end portion of the vertical slider 73 in the horizontal direction. The vertical slider 73 moves the outer ranging unit 76 in the vertical direction. The vertical slider 73 is a prismatic member, and is arranged so that the longitudinal direction coincides with the vertical direction. The lower end of the vertical slider 73 engages with the horizontal guide portion so that the vertical slider 73 can move in the horizontal direction. A vertical guide portion for guiding the movable table 74 in the vertical direction is provided on the upper end side of the vertical slider 73. The movable table 74 holds the outer ranging unit 76 and moves it in the vertical direction.

図１５の（ａ）部に示されるように、アウター測距ユニット７６は、第１のレーザ測距計７６ａと第２のレーザ測距計７６ｂと支持台７６ｃとを有する。アウターリムの縦振れ（リム幅方向への振れ）を測定する第１のレーザ測距計７６ａは、レーザＳ１の出射方向が鉛直上向きとなるように支持台７６ｃに固定されている。アウターリムの横振れ（リム径方向への振れ）を測定する第２のレーザ測距計７６ｂは、レーザＳ２の出射方向が水平方向となるように支持台７６ｃに固定されている。 As shown in part (a) of FIG. 15, the outer range finder 76 has a first laser range finder 76a, a second laser range finder 76b, and a support base 76c. The first laser rangefinder 76a for measuring the vertical runout (runout in the rim width direction) of the outer rim is fixed to the support base 76c so that the emission direction of the laser S1 is vertically upward. The second laser rangefinder 76b for measuring the lateral runout (runout in the rim radial direction) of the outer rim is fixed to the support base 76c so that the emission direction of the laser S2 is horizontal.

再び図１４に示されるように、第２の振れ測定ユニット８１は、横スライダー８２と、縦スライダー８３と、可動テーブル８４と、インナー測距ユニット８６と、を有する。横スライダー８２、縦スライダー８３、可動テーブル８４は、第１の振れ測定ユニット７１の横スライダー７２と、縦スライダー７３と、可動テーブル７４と、と同様の構成を有するため、詳細な説明は省略する。 As shown again in FIG. 14, the second runout measuring unit 81 has a horizontal slider 82, a vertical slider 83, a movable table 84, and an inner ranging unit 86. Since the horizontal slider 82, the vertical slider 83, and the movable table 84 have the same configurations as the horizontal slider 72, the vertical slider 73, and the movable table 74 of the first runout measurement unit 71, detailed description thereof will be omitted. ..

図１５の（ｂ）部に示されるように、インナー測距ユニット８６は、第３のレーザ測距計８６ａと第４のレーザ測距８６ｂと支持台８６ｃとを有する。インナーリムの縦振れ（リム幅方向への振れ）を測定する第３のレーザ測距計８６ａは、レーザＳ３の出射方向が鉛直下向きとなるように支持台８６ｃに固定されている。インナーリムの横振れ（リム径方向への振れ）を測定する第４のレーザ測距計８６ｂは、レーザＳ４の出射方向が水平方向となるように支持台８６ｃに固定されている。 As shown in part (b) of FIG. 15, the inner range finder 86 has a third laser range finder 86a, a fourth laser range finder 86b, and a support base 86c. The third laser range finder 86a for measuring the vertical runout (runout in the rim width direction) of the inner rim is fixed to the support base 86c so that the emission direction of the laser S3 is vertically downward. The fourth laser range finder 86b for measuring the lateral runout (runout in the rim radial direction) of the inner rim is fixed to the support base 86c so that the emission direction of the laser S4 is horizontal.

第３実施形態に係る回転体試験装置１Ｂによれば、ホイール１００の動バランス及びホイール１００のハブ径ＲＨに加えて、ホイール１００の振れを測定することができる。従って、ホイール１００をチャック３に取り付けた状態において、３個のホイール特性を得ることができる。従って、回転体試験装置１Ｂによれば、さらに効率よくホイールの特性試験を行うことができる。 According to the rotating body test device 1B according to the third embodiment, it is possible to measure the runout of the wheel 100 in addition to the dynamic balance of the wheel 100 and the hub diameter RH of the wheel 100. Therefore, three wheel characteristics can be obtained with the wheel 100 attached to the chuck 3. Therefore, according to the rotating body test device 1B, the characteristic test of the wheel can be performed more efficiently.

以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。 The present invention has been described in detail above based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be modified in various ways without departing from the gist thereof.

第１実施形態のチャック３は、６個の爪部２８を有していたが、爪部の数は６個に限定されることはない。図１６の（ａ）部に示されるように、爪部２８Ａの数は７個であってもよい。７個の爪部２８Ａを有するチャックによれば、６個のボルト穴１０４を有するホイール１００Ａを好適に保持できる。また、図１６の（ｂ）部に示されるように、爪部２８の数は５個であってもよい。５個の爪部２８Ｂを有するチャックによれば、４個のボルト穴１０４を有するホイール１００Ｂを好適に保持できる。 The chuck 3 of the first embodiment has six claw portions 28, but the number of claw portions is not limited to six. As shown in part (a) of FIG. 16, the number of claw parts 28A may be seven. According to the chuck having seven claws 28A, the wheel 100A having six bolt holes 104 can be suitably held. Further, as shown in the portion (b) of FIG. 16, the number of the claw portions 28 may be five. According to the chuck having five claw portions 28B, the wheel 100B having four bolt holes 104 can be preferably held.

上記実施形態では、被測定物として車両用のホイールを例示した。被測定物は車両用のホイールに限定されることはなく、例えばタイヤ実装後のホイールや、鉄道用車輪、航空機用車輪など高速回転する回転体であってもよい。 In the above embodiment, a wheel for a vehicle is exemplified as an object to be measured. The object to be measured is not limited to the wheel for a vehicle, and may be a rotating body that rotates at high speed, for example, a wheel after mounting a tire, a wheel for a railway, or a wheel for an aircraft.

例えば、回転体試験装置は、動バランスを測定する構成と、ホイールの振れを測定する構成とを組み合わせた構成であってもよい。 For example, the rotating body test device may have a configuration in which a configuration for measuring the dynamic balance and a configuration for measuring the runout of the wheel are combined.

また、コーン３３を上下動させる構成は、圧縮空気を提供するコンプレッサ８に限定されない。例えば、コーン３３を動作させる構成には、空気圧の他に、水圧又は油圧を利用する構成を利用してもよい。 Further, the configuration for moving the cone 33 up and down is not limited to the compressor 8 that provides compressed air. For example, in the configuration for operating the cone 33, a configuration using water pressure or hydraulic pressure may be used in addition to air pressure.

１，１Ａ，１Ｂ…回転体試験装置、２…筐体、３…チャック、４…回転駆動部、６…計測部、７…処理部、８…コンプレッサ、７ａ…動バランス演算部、７ｂ…補正動バランス演算部、７ｃ…仮想不釣り合い情報保持部、１１…フレームユニット、１２…カバー、１３…主軸ユニット、１４…駆動ユニット、１６…支持ユニット、１７…メインシャフト、１７ａ…貫通穴、１８Ａ，１８Ｂ…軸受、１９Ａ，１９Ｂ…プーリ、２１…ロータリエンコーダ、２２…ロータリジョイント、２５…駆動ベルト、２２ａ…チューブ、２４…モータ、２３Ａ，２３Ｂ…Ｏリング、２６Ａ，２６Ｂ…圧電素子、２７…本体部、２８，２８Ａ，２８Ｂ…爪部、２９…バネ、３１…支持板、３２…蓋、３３…コーン、３３ａ…頂面、３４…軸部、３４ａ…軸穴、３６…フランジ部、３６ａ…フランジ穴、３７…案内溝、３８…起立部、３９…第１の当接面、４１…後端面、４２…コーンヘッド、４２ａ…第２の当接面、４３…コーンシャフト、５１…ハブ径測定ユニット、５２…レーザ測距計、５３…フレームユニット、５４…駆動ユニット、５６…支持フレーム、５７…支持フレーム、５８…ポスト、５９…モータ、６０…アーム、６１，６２…プーリ、６３…駆動ベルト、６４…駆動シャフト、１０１…ホイールハブ、１０２…パット面、１０３…ハブ穴、１０４…ボルト穴、１０６…パット面逃し部、１０７…排水溝、２００…ホイール、２０３…ハブ穴、２０４…ボルト穴、２０７…排水溝、３０４…ボルト穴、３０７…排水溝、３０３…ハブ穴、３００…ホイール、７１…第１の振れ測定ユニット、８１…第２の振れ測定ユニット、７２，８２…横スライダー、７３，８３…縦スライダー、７４，８４…可動テーブル、７６，８６…アウター測距ユニット、７６ａ…第１のレーザ測距計、７６ｂ…第２のレーザ測距計、７６ｃ，８６ｃ…支持台、８６ａ…第３のレーザ測距計、８６ｂ…第４のレーザ測距計、Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…レーザ、１００，１００Ａ，１００Ｂ，２００，３００…ホイール、Ａ１…回転軸線。 1,1A, 1B ... Rotating body test device, 2 ... Housing, 3 ... Chuck, 4 ... Rotation drive unit, 6 ... Measurement unit, 7 ... Processing unit, 8 ... Compressor, 7a ... Dynamic balance calculation unit, 7b ... Correction Dynamic balance calculation unit, 7c ... Virtual imbalance information holding unit, 11 ... Frame unit, 12 ... Cover, 13 ... Spindle unit, 14 ... Drive unit, 16 ... Support unit, 17 ... Main shaft, 17a ... Through hole, 18A, 18B ... bearing, 19A, 19B ... pulley, 21 ... rotary encoder, 22 ... rotary joint, 25 ... drive belt, 22a ... tube, 24 ... motor, 23A, 23B ... O-ring, 26A, 26B ... piezoelectric element, 27 ... main body Part, 28, 28A, 28B ... Claw part, 29 ... Spring, 31 ... Support plate, 32 ... Lid, 33 ... Cone, 33a ... Top surface, 34 ... Shaft part, 34a ... Shaft hole, 36 ... Flange part, 36a ... Flange hole, 37 ... Guide groove, 38 ... Standing part, 39 ... First contact surface, 41 ... Rear end surface, 42 ... Cone head, 42a ... Second contact surface, 43 ... Cone shaft, 51 ... Hub diameter Measuring unit, 52 ... Laser rangefinder, 53 ... Frame unit, 54 ... Drive unit, 56 ... Support frame, 57 ... Support frame, 58 ... Post, 59 ... Motor, 60 ... Arm, 61, 62 ... Pulley, 63 ... Drive belt, 64 ... Drive shaft, 101 ... Wheel hub, 102 ... Pad surface, 103 ... Hub hole, 104 ... Bolt hole, 106 ... Pad surface relief part, 107 ... Drain groove, 200 ... Wheel, 203 ... Hub hole, 204 ... Bolt hole, 207 ... Drainage groove, 304 ... Bolt hole, 307 ... Drainage groove, 303 ... Hub hole, 300 ... Wheel, 71 ... First runout measurement unit, 81 ... Second runout measurement unit, 72, 82 ... Horizontal slider, 73, 83 ... Vertical slider, 74, 84 ... Movable table, 76, 86 ... Outer ranging unit, 76a ... First laser ranging meter, 76b ... Second laser ranging meter, 76c, 86c ... Support base, 86a ... 3rd laser rangefinder, 86b ... 4th laser rangefinder, S, S1, S2, S3, S4 ... Laser, 100, 100A, 100B, 200, 300 ... Wheel, A1 ... Rotation Axis.

Claims

It is a rotating body test device for the object to be measured, which is a rotating body.
A chuck that holds the object to be measured detachably by engaging with a mounting hole provided in the object to be measured.
A rotary drive unit that rotates the chuck around the rotation axis,
A measuring unit that obtains information on an unbalanced force generated based on the dynamic balance of the object to be measured when the object to be measured is rotated.
A processing unit that obtains information on the dynamic balance of the object to be measured by using the information on the unbalanced force.
A measuring unit that measures the inner diameter of the mounting hole of the object to be measured,
With
The chuck is
The main body with the rotation axis as the central axis, and
On the main body, the claws are arranged at equal intervals around the rotation axis and the urging force in the direction toward the rotation axis is applied.
It has an extruded portion that moves the claw portion in a direction away from the rotation axis against the urging force.
The first form for holding the object to be measured and the second form for releasing the object to be measured can be switched between each other.
In the first embodiment, the extruded portion moves in one direction along the rotating axis, so that the claw portion is separated from the rotating axis due to the pressing force of the extruded portion against the claw portion. It is in a state where the claw portion is moved and pressed against the inner peripheral surface of the mounting hole of the object to be measured.
In the second mode, the extruded portion moves in a direction opposite to the one direction along the rotating axis, so that the claw portion moves in a direction approaching the rotating axis due to the urging force. Te, Ri forms der spaced from the inner circumferential surface of the claw mounting hole of the object to be measured,
The measuring unit acquires the position of the extruded portion along the rotation axis in the first mode, and based on the position of the extruded portion along the rotating axis, the object to be measured. A rotating body tester that obtains the inner diameter of the mounting hole .

The extruded portion has a frustum shape including a first contact surface that abuts on the claw portion.
The claw portion includes a second contact surface that comes into contact with the first contact surface.
The rotating body test apparatus according to claim 1, wherein the second contact surface extends in a direction intersecting the rotation axis and is provided at an end portion on the rotation axis side.

It further comprises a pressure generating section that supplies a pressure medium that provides pressure to control the position of the extrusion section along the axis of rotation.
The rotary drive unit has a spindle connected to the chuck and provided with a through hole for guiding the pressure medium.
The pressure medium is supplied to the bottom of the extrusion portion through the through hole.
The rotating body test apparatus according to claim 1 or 2, wherein the position of the extrusion portion along the rotation axis is controlled by the pressure provided from the pressure medium.

The processing unit
A first arithmetic unit that obtains information on the dynamic balance by using the information on the unbalanced force, and
A second arithmetic unit that holds information about the virtual imbalance that occurs when it is assumed that additional parts are attached to the object to be measured.
Using the information on the dynamic balance and the information on the virtual imbalance, the information on the dynamic balance of the object to be measured to which the additional component is not attached can be obtained from the motion of the object to be measured to which the additional component is attached. The rotating body test apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a third arithmetic unit that corrects information regarding balance.