JP7282299B1 - Wheel balancer measuring device - Google Patents
Wheel balancer measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7282299B1 JP7282299B1 JP2021215030A JP2021215030A JP7282299B1 JP 7282299 B1 JP7282299 B1 JP 7282299B1 JP 2021215030 A JP2021215030 A JP 2021215030A JP 2021215030 A JP2021215030 A JP 2021215030A JP 7282299 B1 JP7282299 B1 JP 7282299B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wheel
- measuring
- distance
- unit
- rotational position
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Abstract
【課題】 タイヤ付きホイールのアンバランス量および回転位置を短時間で得ることができるホイールバランサ測定装置を提供する。【解決手段】 本体部2と、把持部3を有する回転軸4と、電動モータ5と、第1計測端71と一方の側壁部T1との間の第1距離ZDを、第1軸線L1に沿って非接触で計測する第1計測部7と、第2計測端81とホイールWのリム部W1の内周面W1aとの間の第2距離LR1を、非接触で計測する第2計測部8と、第2計測部8を第1軸線L1に沿って移動させる移動部9と、タイヤTが装着されたホイールWの偏心量を回転位置に対応させて計測する偏心量計測部10と、第1距離ZD、第2距離LR1および偏心量に基づいて、タイヤTが装着されたホイールWのアンバランス量を回転位置に対応させて算出する信号処理部11と、信号処理部11によって算出されたアンバランス量および回転位置を表す情報を表示する表示部13と、を含む。【選択図】 図1An object of the present invention is to provide a wheel balancer measuring device capable of obtaining an unbalance amount and a rotational position of a wheel with a tire in a short time. SOLUTION: A first distance ZD between a body portion 2, a rotating shaft 4 having a grip portion 3, an electric motor 5, a first measuring end 71 and one side wall portion T1 is set to a first axis line L1. and a second measurement unit that measures a second distance LR1 between the second measurement end 81 and the inner peripheral surface W1a of the rim portion W1 of the wheel W without contact. 8, a moving unit 9 that moves the second measuring unit 8 along the first axis L1, an eccentricity measuring unit 10 that measures the eccentricity of the wheel W on which the tire T is mounted in correspondence with the rotational position, Based on the first distance ZD, the second distance LR1, and the amount of eccentricity, the signal processing unit 11 calculates the unbalance amount of the wheel W on which the tire T is mounted in correspondence with the rotational position, and the signal processing unit 11 calculates and a display unit 13 for displaying information representing the unbalanced amount and the rotational position. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、自動車のタイヤが装着されたタイヤ付きホイールの、タイヤの摩耗などによって生じる重心の回転軸線に対する偏心が相殺されるように、バランスウエイトとも呼ばれる重錘のホイールへの取付け位置を表示することができるホイールバランサ測定装置に関する。 The present invention indicates the mounting positions of weights, also called balance weights, on wheels so that the eccentricity of the center of gravity with respect to the axis of rotation caused by wear of the tires, etc., of a wheel with tires on which automobile tires are mounted is offset. The present invention relates to a wheel balancer measuring device capable of
従来技術のホイールバランサ測定装置は、例えば特許文献1に記載されている。この特許文献1には、回転主軸の先端部にタイヤが装着されたホイールを装着した状態で回転し、発生する遠心力によるアンバランス量および回転位置を測定するホイールバランサ装置が記載されている。
A conventional wheel balancer measuring device is described in
特許文献1のホイールバランサ装置は、リムのイン側内径、リム幅、およびセンサーからリムのイン側までの距離であるディスタンスを測定するために、レーザー測長センサーが装置本体に設けられ、該レーザー測長センサーはスライド棒の先端に取着され、スライド棒をスライドさせるレーザー移動装置を備える。
In the wheel balancer device of
上記の特許文献1に記載される従来技術では、ホイールのリム幅を測定するための構成を備えていないので、リム幅ゲージと呼ばれる専用の測定工具によって作業者が測定し、あるいはホイールに明記されている数値を作業者が読み取り、その測定値または読み取り値を表示・操作部から装置本体に手動入力している。したがって、特許文献1に記載される従来技術では、タイヤ付きホイールのアンバランス量および回転位置を得るために時間を要するという課題がある。
The prior art described in
本発明の目的は、タイヤ付きホイールのアンバランス量および回転位置を短時間で得ることができるホイールバランサ測定装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wheel balancer measuring device capable of obtaining the amount of unbalance and the rotational position of a wheel with tire in a short time.
本発明は、本体部と、
水平な第1軸線まわりに回転可能に前記本体部に設けられ、タイヤが装着されたホイールを着脱可能に把持する把持部を有する回転軸と、
前記本体部に設けられ、前記回転軸を前記第1軸線まわりに回転駆動する電動モータと、
前記本体部に、前記把持部によって把持されたタイヤの外側に位置する一方の側壁部に対向するように設けられる第1計測部であって、第1計測端を有し、前記第1計測端と前記一方の側壁部との間の第1距離を、前記第1軸線に沿って前記一方の側壁部に非接触で計測する第1計測部と、
前記本体部に、前記第1軸線に沿って移動可能に設けられる第2計測部であって、第2計測端を有し、前記第2計測端と前記ホイールのリム部の内周面との間の第2距離を、前記リム部の内周面に非接触で計測する第2計測部と、
前記本体部に設けられ、前記第2計測部を前記第1軸線に沿って移動させる移動部と、
前記本体部に設けられ、前記タイヤが装着された前記ホイールの偏心量を前記回転軸の前記第1軸線まわりの回転位置に対応させて計測する偏心量計測部と、
前記第1距離、前記第2距離および前記偏心量に基づいて、前記タイヤが装着されたホイールのアンバランス量を前記回転位置に対応させて算出する信号処理部と、
前記信号処理部によって算出された前記アンバランス量および前記回転位置を表す情報を表示する表示部と、を含み、
前記信号処理部は、
前記アンバランス量に対応する重量を有する2つの重錘を前記ホイールに打ち込む場合、前記第2距離と前記リム部の幅とを算出し、
内側の重錘を前記ホイールに打ち込み、外側の重錘を前記ホイールに貼付ける場合、前記第2距離と前記リム部の内側フランジから外側の重錘の取付け位置までの距離とを算出し、
2つの重錘のいずれも前記ホイールに貼付ける場合、前記第2距離と前記2つの重錘の取付け位置間の距離とを算出する、
ことを特徴とするホイールバランサ測定装置である。
The present invention comprises a main body,
a rotating shaft provided in the main body rotatably around a horizontal first axis and having a gripping portion detachably gripping a wheel on which a tire is mounted;
an electric motor that is provided in the main body and drives the rotating shaft to rotate about the first axis;
A first measuring section provided in the body section so as to face one side wall portion positioned outside the tire gripped by the gripping section, the first measuring section having a first measuring end. a first measuring unit that measures a first distance between and the one side wall along the first axis without contacting the one side wall;
A second measuring portion provided on the main body portion so as to be movable along the first axis, the second measuring portion having a second measuring end, and a distance between the second measuring end and the inner peripheral surface of the rim portion of the wheel. a second measuring unit that measures a second distance between the
a moving unit provided in the main body and configured to move the second measuring unit along the first axis;
an eccentricity measurement unit provided in the main body for measuring the eccentricity of the wheel on which the tire is mounted in correspondence with the rotational position of the rotating shaft about the first axis;
a signal processing unit that calculates, based on the first distance, the second distance, and the amount of eccentricity, an unbalance amount of the wheel on which the tire is mounted in correspondence with the rotational position;
a display unit that displays information representing the unbalanced amount and the rotational position calculated by the signal processing unit;
The signal processing unit is
calculating the second distance and the width of the rim portion when two weights having weights corresponding to the unbalance amount are driven into the wheel;
When driving the inner weight into the wheel and attaching the outer weight to the wheel, calculating the second distance and the distance from the inner flange of the rim portion to the mounting position of the outer weight,
if both of the two weights are attached to the wheel, calculating the second distance and the distance between the mounting positions of the two weights;
A wheel balancer measuring device characterized by:
また本発明は、前記第1計測部は、超音波計測器であることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the first measuring unit is an ultrasonic measuring instrument.
また本発明は、前記第2計測部は、
レーザビーム光を出射する出射部と、
前記出射部から照射された前記レーザビーム光の前記ホイールの前記内周面による反射光を受光する受光部と、を含むことを特徴とする。
Further, according to the present invention, the second measurement unit
an emission unit that emits laser beam light;
and a light receiving portion for receiving light reflected by the inner peripheral surface of the wheel of the laser beam light emitted from the emitting portion.
前記偏心量計測部は、前記回転軸の歪み量および前記回転位置を表す歪み検出信号を前記信号処理部に出力する歪み検出部を、さらに含むことを特徴とする。 The eccentricity measurement unit may further include a distortion detection unit that outputs a distortion detection signal representing the amount of distortion of the rotating shaft and the rotational position to the signal processing unit.
前記信号処理部は、前記回転位置に対応する前記ホイールの前記内周面上の位置に、前記回転軸の歪み量の最大値に対応する前記回転位置を表す参照光を前記第2計測部によって照射するように構成されていることを特徴とする。 The signal processing unit causes the second measuring unit to apply a reference beam representing the rotational position corresponding to the maximum amount of distortion of the rotating shaft to a position on the inner peripheral surface of the wheel that corresponds to the rotational position. It is characterized in that it is configured to irradiate.
本発明によれば、第1計測部によって、タイヤのサイドウォールとも呼ばれる外側の側壁部までの第1距離が計測され、第2計測部によって、ホイールのリム部の内周面の第2距離が第1軸線に沿って走査されて計測される。また、偏心量計測部によって、回転軸の回転時における偏心量が回転位置に対応させて計測される。信号処理部は、第1距離、第2距離および偏心量に基づいて、タイヤが装着されたホイールのアンバランス量および回転位置を算出し、算出されたアンバランス量および回転位置は、表示部によって表示される。したがって前記従来技術のように、ホイールのリム幅を作業者が手作業で測定する必要がなくなり、タイヤ付きホイールのアンバランス量および回転位置を短時間で計測することができる。 According to the present invention, the first measuring section measures a first distance to the outer side wall portion, also called sidewall of the tire, and the second measuring section measures a second distance to the inner peripheral surface of the rim portion of the wheel. It is scanned and measured along the first axis. Also, the eccentricity measurement unit measures the eccentricity of the rotating shaft during rotation in correspondence with the rotational position. The signal processing unit calculates the unbalance amount and the rotational position of the wheel on which the tire is mounted based on the first distance, the second distance, and the amount of eccentricity. Is displayed. Therefore, it is not necessary for an operator to manually measure the rim width of the wheel as in the prior art, and the amount of unbalance and the rotational position of the wheel with tires can be measured in a short period of time.
また本発明によれば、第1計測部が超音波計測器によって実現されるので、タイヤの一方の側壁部が第1計測端に向かって凸に湾曲した構成であっても、一方の側壁部と第1計測端との間の最短距離を第1距離として正確に計測することができる。 Further, according to the present invention, since the first measurement unit is realized by an ultrasonic measuring device, even if one side wall portion of the tire is configured to be convexly curved toward the first measurement end, the one side wall portion and the first measuring end can be accurately measured as the first distance.
また本発明によれば、ホイールのリムの内周面のような段差を有する被計測部の形状であっても、出射部から出射されたレーザビーム光を照射し、その反射光を受光部によって受光し、第2計測端とホイールのリムの内周面との間の距離を第2距離として正確に計測することができる。 Further, according to the present invention, even if the shape of the portion to be measured has a step such as the inner peripheral surface of the rim of a wheel, the laser beam emitted from the emitting portion is irradiated, and the reflected light is received by the light receiving portion. By receiving the light, the distance between the second measurement end and the inner peripheral surface of the rim of the wheel can be accurately measured as the second distance.
また本発明によれば、偏心量計測部の検出部によって回転軸の歪み量およびその回転位置を検出して、検出した歪み量および回転位置を歪み検出信号として信号処理部に出力するので、タイヤが装着されたホイールの回転時の歪み量およびその回転位置を得ることができ、車両走行時の歪み量および回転位置を正確に計測することができる。 Further, according to the present invention, the amount of distortion of the rotating shaft and its rotational position are detected by the detecting section of the eccentricity amount measuring section, and the detected amount of distortion and rotational position are output to the signal processing section as a distortion detection signal. It is possible to obtain the amount of distortion and the rotational position during rotation of the wheel on which the wheel is mounted, and to accurately measure the amount of distortion and the rotational position while the vehicle is running.
また本発明によれば、ホイールの内周面上に計測によって得られた回転位置を表す参照光が照射されるので、作業者によって計測された歪み量に対応する重錘を容易にかつ正確にホイールの内周面の参照光が照射されている位置に取り付けることができ、作業性を向上することができる。 Further, according to the present invention, since the reference light representing the rotational position obtained by measurement is irradiated onto the inner peripheral surface of the wheel, the weight corresponding to the strain amount measured by the operator can be easily and accurately determined. It can be attached to a position on the inner peripheral surface of the wheel where the reference light is irradiated, and workability can be improved.
図1は、本発明の一実施形態のホイールバランサ測定装置1の一部を切欠いた正面図である。図2は、ホイールバランサ測定装置1の電気的構成を示すブロック図である。本実施形態のホイールバランサ測定装置1は、普通自動車、バス、トラックなどの自動車の車輪であるタイヤ付きホイールの重心の偏心量を計測し、偏心量が相殺されるように、ホイールWのリムW1にバランスウエイトとも呼ばれる回転体平衡用調節おもりとしての重錘w1,w2の重さおよびその取付位置を作業者に呈示するために用いられる。ホイールWは、例えばアルミニウム合金から成る。
FIG. 1 is a partially cutaway front view of a wheel
ホイールバランサ測定装置1は、本体部2と、回転軸4と、電動モータ5と、第1計測部7と、第2計測部8と、移動部9と、偏心量計測部10と、信号処理部11と、表示部13と、を含んで構成される。回転軸4は、水平な第1軸線L1まわりに回転可能に本体部2に設けられ、タイヤTが装着されたホイールWを、着脱可能に把持する把持部3を有する。電動モータ5は、本体部2に設けられ、回転軸4を第1軸線L1まわりに回転駆動する。
The wheel
第1計測部7は、本体部2に、把持部3によって把持されたタイヤTの外側に位置する一方の側壁部T1に対向するように設けられる。第1計測部7は、第1計測端71を有し、第1計測端71と前記一方の側壁部T1との間の第1距離ZDを、第1軸線L1に沿って一方の側壁部T1に対して非接触で計測する。第2計測部8は、本体部2に第1軸線L1に沿って移動可能に設けられる。第2計測部8は、第2計測端81を有し、第2計測端81とホイールWのリム部W1の内周面W1aとの間の第2距離LR1を、リム部W1の内周面W1aに非接触で第1軸線L1に沿って走査して計測する。
The
移動部9は、本体部2に設けられ、第2計測部8を第1軸線L1に沿って移動させる。偏心量計測部10は、回転軸4の回転時に該回転軸4の歪み量を検出し、検出した歪み量に基づいて、タイヤTが装着されたホイールWの偏心量を回転軸4の第1軸線L1まわりの回転位置に対応させて測定する。信号処理部11は、第1距離ZD、第2距離LR1および偏心量に基づいて、タイヤTが装着されたホイールWのアンバランス量を回転位置に対応させて算出する。表示部13は、信号処理部11によって算出されたアンバランス量および回転位置を表す情報を表示する。
The moving
信号処理部11は、コンピュータによって実現される制御手段12に備えられる中央演算処理装置(Central Processing Unit;CPU)から成る。偏心量計測部10は、回転軸4を回転駆動する前述の電動モータ5と、回転軸4の回転を制動するための制動装置14と、回転軸4の回転速度を検出する速度検出器15と、回転軸4の位相を検出する位相検出器16と、一対の歪検出器41,42とを含む。ホイールバランサ測定装置1は、前述の表示部13と、操作部19と、制御手段12によって読み込んで実行されるプログラムが格納されるメモリ20と、をさらに含んで構成される。
The
本実施形態において、歪検出は歪みゲージを使用して外力荷重を歪み量で検出し電気信号に変換するが、圧電検出は圧電センサーを使用して外力荷重を圧力で検出し電気信号に変換する。超音波センサーを使用する場合、バランサー自体は歪検出による構成であってもよく圧電検出による構成であってもよい。 In this embodiment, strain detection uses a strain gauge to detect an external force load as a strain amount and converts it into an electrical signal. Piezoelectric detection uses a piezoelectric sensor to detect an external force load as a pressure and converts it into an electrical signal. . When an ultrasonic sensor is used, the balancer itself may be configured by strain detection or may be configured by piezoelectric detection.
制御手段12は、速度検出器15からの回転量検出信号および歪検出器41,42からの歪検出信号などに基づいて、タイヤ付きホイールWの偏心量とその回転位置とを演算して求め、求められた偏心量と回転位置とを対応させて表示部13に表示させる。歪検出器41,42は、例えば歪みゲージから成る。作業者は、このように表示された表示部13の偏心量と回転位置とを確認して、ホイールWのリムW1上の対応する回転位置に、偏心量に対応するアンバランス量である重量の重錘w1,w2を貼付けて固定する。内側の重錘w1は、リムW1の内周面W1aにねじ込まれ、外側の重錘w2は粘着剤によって粘着されてもよい。内側重錘w1はホイールWの形状によって使い分けてもよい。内側リムの形状が重錘が打ち込めるフランジ形状であれば打ち込むが、フランジ部が無い形状であれば貼り付けるようにしてもよい。外側重錘w2はホイールWの種類によって使い分けてもよい。スチールホイールならば重錘w2が打ち込めるフランジ形状があるので、打ち込ことができるが、アルミホイールは外側にフランジ部がないのでホイールWの内面に貼り付けるようにしてもよい。
Based on the rotation amount detection signal from the
本体部2は、例えばステンレス鋼板などの耐腐食性の高い金属製の筐体を有している。本体部2の上部には、複数の重錘が重量などの種類毎に区分けして収容される複数の凹部21を有する上部パネル体22が装着される。また本体部2の下部には、基台23が長手方向に垂直に固定され、この基台23によってホイールバランサ測定装置1が床24に垂直に安定して設置される。
The
このような本体部2の筐体は、互いにほぼ直角に連なる4つの側壁を有し、これらの側壁の上方には、制御手段12が上部パネル体22に乗載されて設置され、この制御手段12上に表示部13が搭載される。表示部13は、液晶表示装置によって実現されてもよい。また制御手段12は、操作部19を有し、コンピュータを内蔵した制御ユニットによって実現される。操作部19は、例えばキーボード、タッチパネル等によって実現されてもよい。
The housing of the
偏心量計測部10は、消防法によって防爆構造要求領域として規定される、本体部2内の上部空間に設けられる。この上部空間は、本体部2内の空間のうち、床24から鉛直上方に高さH=600mm以上でかつ上部パネル体22よりも下方の空間である。
The
偏心量計測部10は、前述したリムW1の内径を測定する手段であるスケールレバーSLと、本体部2内の床24から高さHの高さ位置に設けられる支持体30と、支持体30に第1軸線L1と同軸に互いに間隔をあけて固定される一対の軸受31,32と、回転軸4の各軸受31,32間に固定される円環状の遮光板33と、遮光板33の外周部を挟む両側に設けられる図示しない発光部および受光部を有する光検出器36とを備える。
The
光検出器36は、たとえばフォトインタラプタによって実現される。遮光板33は、外周部に複数のスリットが周方向に等間隔に形成される。発光部から遮光板33に照射された光は、遮光板33のスリットを介して受光部に受光される。受光部は、その遮光板33のスリットを介する光を受光する毎に、検出信号をローレベルからハイレベルに切換え、発光部から受光部に向って照射される光が、遮光板33の周方向に隣接する各スリット間の遮光部分によって遮断されると、ハイレベルからローレベルとなるパルス波形の回転検出信号を出力する。
各軸受31,32には、歪検出器41,42が固定される。各歪検出器41,42は、回転軸4に取付けられたタイヤT付きホイールWのぶれなどに起因する回転軸4の歪み量を検出し、その検出した歪み量を歪検出信号としてホイールWの回転位置に対応付けて制御手段12の信号処理部11に出力する。制御手段12は、光検出器36から出力される回転検出信号に同期して、表示部13の表示画面にタイヤT付きホイールWのリム部W1における偏心量および重錘w1,w2の重量を表示するように構成される。
Strain detectors 41 and 42 are fixed to the
第1計測部7は、超音波計測器によって実現される。第2計測部8は、レーザビーム光を出射する出射部と、出射部を第1軸線L1と平行に移動させる移動部9とを有するレーザ測距装置によって実現される。移動部9は、例えばステッピングモーターに歯車を取り付け、歯車とラックとをかみ合わせ、ステッピングモーターを回転させることでラックが前進後進する構成によって実現されてもよい。
The
第2計測部8は、レーザビーム光を出射する出射部と対象物の反射光を受光する受光部とを有し、出射部からのレーザビーム光の出射光と受光部による反射光の入射光との波長のずれ量から測長するレーザ測距器が用いられてもよい。レーザ測距器としては、例えばオプテックス株式会社製、型番CD33-250NAを用いることができる。
The
図3は、ホイールバランサ測定装置1の動作を説明するためのフローチャートである。ステップs1で、回転軸4の偏心量を測定するための作業が開始され、作業者によって操作部19のスタートボタンが押下されると、操作部19からの起動信号が制御手段12に出力され、制御手段12は測定開始時における初期状態にリセットされる。
FIG. 3 is a flow chart for explaining the operation of the wheel
ステップs2で、制御手段12は電動モータ5に回転動作指令信号を出力して回転動作を開始させる。
At step s2, the control means 12 outputs a rotation command signal to the
電動モータ5の回転動作の開始によって、回転軸4が第1軸線L1まわりに回転駆動されると、制御手段12は速度検出器15および位相検出器16による検出信号に基づいて、回転が開始されたか否かを判断し、回転が開始されたと判断した場合には、ステップs3へ移る。回転が開始されていない場合、たとえば速度検出器15からの検出信号である光検出器36によるパルス信号が変化しない場合には、回転が開始されていないものと判断して、予め定める時間、3~10secの期間を待機した後、ステップs5で処理を終了する。
When the
ステップs3において、制御手段12は速度検出器15および位相検出器16からの検出信号に基づいて、回転軸4の回転位置に対応した偏心量を算出し、表示部13に回転位置とともに偏心量を表示する。回転軸4の回転数は、約210rpm~360rpmであり、第1軸線L1に垂直な右側方から見て、反時計まわりに回転駆動される。このような回転軸4に取付け可能なタイヤ付きホイールWは、ホイール径10~30インチ、ホイール幅が2~15インチ、最大タイヤ外径が900mmである。このようなタイヤ付きホイールWの偏心量の測定が終了すると、ステップs4に移り、制御手段12は制動装置14を動作させて、電動モータ5の回転を制動し、回転軸4を停止させる。制動装置14は、電動モータ5に制動機構が内蔵された、いわゆるブレーキ付モータによって実現されてもよい。制御手段12が、速度検出器15および位相検出器16からの検出信号に基づいて、回転が停止したことを検出すると、ステップs5で処理を終了する。
At step s3, the control means 12 calculates the amount of eccentricity corresponding to the rotational position of the
作業者は表示部13の画面に表示されている偏心量に対応するバランスウエイトを、ホイールWの該偏心量の回転位置に取付け、タイヤ付きホイールWを回転軸4から取外し、ホイールバランス測定作業を終了する。
The operator attaches a balance weight corresponding to the amount of eccentricity displayed on the screen of the
図4は、ホイールバランスの測定に必要なデータを説明するためのホイールの断面図である。図4(a)は両側の重錘w1,w2を打ち込む場合の断面を示し、図4(b)は内側の重錘w1と打ち込み、外側の重錘w2を貼付ける場合の断面を示し、図4(c)は両側の重錘w1,w2を貼り付けた場合の断面を示す。各重錘w1,w2は、ホイールWのリムW1の内周面W1aに打ち込むか、或いは貼付けられるので、両側に打ち込む場合には、図4(a)に示されるように、第2距離LR1とリム幅LWとが信号処理部11で算出される。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a wheel for explaining data necessary for wheel balance measurement. FIG. 4(a) shows a cross section when the weights w1 and w2 on both sides are driven in, and FIG. 4(c) shows a cross section when the weights w1 and w2 on both sides are attached. Each of the weights w1 and w2 is driven into or attached to the inner peripheral surface W1a of the rim W1 of the wheel W. Therefore, when driven into both sides, as shown in FIG. A rim width LW is calculated by the
また内側の重錘w1を打ち込み、外側の重錘w2を貼付ける場合は、図4(b)に示されるように、第2距離LR1と内側フランジから外側重錘w2の取付け位置までの距離L2とが算出され、内側の重錘w1および外側の重錘w2のどちらも貼付ける場合は、図4(c)に示されるように、第2距離LR1と各重錘w1,w2の取付け位置間の距離L3とが算出される。 When the inner weight w1 is driven in and the outer weight w2 is attached, as shown in FIG. 4B, the second distance LR1 and the distance L2 from the inner flange to the mounting position of the outer weight w2 is calculated, and when both the inner weight w1 and the outer weight w2 are attached, as shown in FIG. and the distance L3 are calculated.
レーザー走査の場合、重錘を取付ける位置はホイールの内側の平坦な場所と外側の平坦な場所に貼り付けるので、レーザー走査にてリムの形状を読み取り、平坦な位置がどこかであるかを解析して求めている。解析した結果、各重錘w1とw2の位置が決まり、リム幅が判明する。また、スケール入力の場合、重錘を付ける位置は作業者が判断するので、打ち込みをする場合には打ち込むフランジ部にスケールを当てて測定距離を入力し、貼り付けるならば、平坦な部分にスケールを当てて測定距離を入力することによって、重錘を付ける位置を決定することができる。 In the case of laser scanning, the weights are attached to the inner and outer flat parts of the wheel, so the laser scan reads the shape of the rim and analyzes where the flat position is. I am asking for it. As a result of the analysis, the positions of the weights w1 and w2 are determined, and the rim width is known. Also, in the case of scale input, the operator determines the position to attach the weight. You can determine where to place the weight by applying the and entering the measured distance.
図5は、スケールレバーSLによる測定状態を示す斜視図であり、図6は第2計測部8による測定状態を示す斜視図である。ホイールバランサ測定装置1の回転軸4にホイールWを装着して高速回転するが、測定に先立って重錘w1が取付けられるリム内側の直径、重錘w2が取付けられる外側と内側との間の距離(リム幅)、およびスケールレバーSLと内側重錘w1が取付けられるリムイン側までの距離の測定が行われる。スケールレバーSLは、例えばレバーの角変位量をロータリエンコーダによって読み取る構成であってもよい。
5 is a perspective view showing a state of measurement by the scale lever SL, and FIG. 6 is a perspective view showing a state of measurement by the
図7は、第2計測部8による計測距離とホイールWとの関係を示す断面図である。第2計測部8は、本体部2の一側部2aよりも内側に退避した待機位置から第1軸線L1に沿って一側部2aから突出した計測開始位置までの距離LDだけ移動部9によって移動される。この計測開始位置は、内側の重錘w1を検出した位置に対応し、第2計測部8は移動部9によって、計測開始位置から外側の重錘w2の検出位置まで移動され、図8に示すホイール幅WBを計測する。
FIG. 7 is a sectional view showing the relationship between the distance measured by the
図8は、第2計測部8の測定手順を説明するための断面図である。第1計測部7によるタイヤTの外側に位置する一方の側壁部T1と第1計測部7の第1計測端71との間の第1距離をZD、計測開始位置にある第1計測部7の第1計測端71と第2計測部8の第2計測端81との間の距離をC、第2距離をLR1、フランジ部の直径線方向の幅A1、フランジから内側重錘w1の取付け位置までの第1軸線L1に沿う距離をB、およびタイヤTの形状による固定値をDとしたとき、信号処理部11は、各重錘w1,w2を両面打ち込みの場合、ホイール直径WRは、
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the measurement procedure of the
WR=2・LR1+A1+A1 …(1)
によって求められ、第2計測部8の第2計測端81から内側重錘w1の取付け位置までの第1軸線L1に沿う距離LD1は、第2計測部8の内側重錘w1の取付け位置までの第1軸線L1に沿う移動量をLDとしたとき、
WR= 2.LR1 +A1+A1 (1)
and the distance LD1 along the first axis L1 from the second measuring
LD1=LD-B …(2)
によって算出され、ホイール幅WBは、
LD1=LD-B (2)
The wheel width WB is calculated by
WB=C-LD1-ZD-D …(3)
によって算出される。
WB=C-LD1-ZD-D (3)
Calculated by
図9は、第1計測部7の取付け構造を示す斜視図であり、図10は第1計測部7の外観を示す斜視図である。上記の式1~式3は、メモリ20に記憶される。第1計測部7は、例えば超音波計測器である超音波センサーによって実現されてもよい。超音波センサーとしては、たとえばオムロン社製、型番E4C-DS30Lを商業的に容易に入手することができる。第1計測部7に超音波センサーを用いることによって、測定範囲がある程度広い範囲を測定でき、測定環境による外部からの影響(日光や電灯)を受けずに、タイヤTの一方の側壁部T1が側方に凸に湾曲した形状であっても、正確に距離を計測することができる。
9 is a perspective view showing the mounting structure of the
第1計測部7は、本体部2から回転軸4の先端部4aを超えて突出し、平面視において略L字状に屈曲したアーム25の先端部寄りの部位に設けられたケース26内に収容して設けられている。第1計測部7は、第1計測端71を有する。この第1計測端71は、例えば第1計測部7が超音波センサーである場合、超音波の送受信部であり、距離を測定する起点となる位置に選ばれる。
The
また第2計測部8によって、上記のようにレーザビーム光によってホイールWの各距離を測定するので、ホイールWのリムW1の内周面W1aのような段差を有する対象物の形状であっても、出射部から出射されたレーザビーム光を照射し、その反射光を受光部によって受光し、第2計測端81とホイールWのリムW1の内周面W1aとの間の距離を第2距離LR1として正確に計測することができる。またバランス測定が終了した後に、重錘を取り付ける位置を作業者に教えるので、レーザビーム光であればピンポイントで位置を指示することができる。
In addition, since the
以上のように本実施形態によれば、第1計測端71からタイヤTのサイドウォールとも呼ばれる外側の側壁部T1までの第1距離ZDが、第1計測部7によって計測され、ホイールWのリム部W1の内周面W1aの第2距離LR1が、第2計測部8によって第1軸線L1に沿って走査されて計測される。また、偏心量計測部10によって、回転軸4の回転時における偏心量が回転位置に対応させて計測される。信号処理部11は、第1距離ZD、第2距離LR1および偏心量に基づいて、タイヤTが装着されたホイールWのアンバランス量を各重錘w1,w2の重量として算出し、回転位置をホイールWの回転角度位置によって算出し、算出されたアンバランス量および回転位置は、表示部13によって表示される。したがって前記従来技術のように、ホイールWのリム幅を作業者が手作業で測定する必要がなくなり、タイヤT付きホイールWのアンバランス量および回転位置を短時間で計測することができる。
As described above, according to the present embodiment, the first distance ZD from the
また、第1計測部7が超音波計測器によって実現されるので、タイヤTの一方の側壁部T1が第1計測端71に向かって凸に湾曲した構成であっても、一方の側壁部T1と第1計測端71との間の最短距離を第1距離ZDとして正確に計測することができる。
In addition, since the
また、ホイールWのリムW1の内周面のような段差を有する形状であっても、出射部から出射されたレーザビーム光を照射し、その反射光を受光部によって受光し、第2計測端81とホイールWのリムW1の内周面との間の距離を第2距離LR1として正確に計測することができる。 Further, even if the shape has a step like the inner peripheral surface of the rim W1 of the wheel W, the laser beam light emitted from the emitting part is irradiated, the reflected light is received by the light receiving part, and the second measuring end is measured. The distance between 81 and the inner peripheral surface of rim W1 of wheel W can be accurately measured as second distance LR1.
また、偏心量計測部10の検出部によって回転軸4の歪み量およびその回転位置を検出して、検出した歪み量および回転位置を歪み検出信号として信号処理部11に出力するので、タイヤTが装着されたホイールWの回転時の歪み量およびその回転位置を得ることができ、車両走行時の歪み量および回転位置を正確に計測することができる。
Further, the amount of strain and the rotational position of the
また、ホイールWの内周面上に、計測によって得られた歪み量の最大値に対応する回転位置を表す可視光の参照光が照射されるので、作業者によって計測された歪み量に対応する重錘w1,w2を容易にかつ正確にホイールWの内周面の参照光が照射されている位置に取り付けることができ、作業性を向上することができる。 In addition, since the inner peripheral surface of the wheel W is irradiated with the visible reference light representing the rotational position corresponding to the maximum value of the strain amount obtained by measurement, it corresponds to the strain amount measured by the operator. The weights w1 and w2 can be easily and accurately attached to the positions on the inner peripheral surface of the wheel W irradiated with the reference light, and workability can be improved.
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、また、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention. It is possible. It goes without saying that all or part of each of the above-described embodiments can be appropriately combined within a non-contradictory range.
1 ホイールバランサ測定装置
2 本体部
3 把持部
4 回転軸
5 電動モータ
7 第1計測部
71 第1計測端
8 第2計測部
81 第2計測端
9 移動部
10 偏心量計測部
11 信号処理部
13 表示部
12 制御手段
14 制動装置
15 速度検出器
16 位相検出器
19 操作部
20 メモリ
21 凹部
22 上部パネル体
23 基台
24 床
30 支持体
31,32 軸受
33 遮光板
36 光検出器
41,42 歪検出器
L1 第1軸線
LR1 第2距離
T タイヤ
T1 一方の側壁部
W ホイール
W1 リム
W1a 内周面
w1,w2 重錘
ZD 第1距離
REFERENCE SIGNS
Claims (5)
水平な第1軸線まわりに回転可能に前記本体部に設けられ、タイヤが装着されたホイールを着脱可能に把持する把持部を有する回転軸と、
前記本体部に設けられ、前記回転軸を前記第1軸線まわりに回転駆動する電動モータと、
前記本体部に、前記把持部によって把持されたタイヤの外側に位置する一方の側壁部に対向するように設けられる第1計測部であって、第1計測端を有し、前記第1計測端と前記一方の側壁部との間の第1距離を、前記第1軸線に沿って前記一方の側壁部に非接触で計測する第1計測部と、
前記本体部に、前記第1軸線に沿って移動可能に設けられる第2計測部であって、第2計測端を有し、前記第2計測端と前記ホイールのリム部の内周面との間の第2距離を、前記リム部の内周面に非接触で計測する第2計測部と、
前記本体部に設けられ、前記第2計測部を前記第1軸線に沿って移動させる移動部と、
前記本体部に設けられ、前記タイヤが装着された前記ホイールの偏心量を前記回転軸の前記第1軸線まわりの回転位置に対応させて計測する偏心量計測部と、
前記第1距離、前記第2距離および前記偏心量に基づいて、前記タイヤが装着されたホイールのアンバランス量を前記回転位置に対応させて算出する信号処理部と、
前記信号処理部によって算出された前記アンバランス量および前記回転位置を表す情報を表示する表示部と、を含み、
前記信号処理部は、
前記アンバランス量に対応する重量を有する2つの重錘を前記ホイールに打ち込む場合、前記第2距離と前記リム部の幅とを算出し、
内側の重錘を前記ホイールに打ち込み、外側の重錘を前記ホイールに貼付ける場合、前記第2距離と前記リム部の内側フランジから外側の重錘の取付け位置までの距離とを算出し、
2つの重錘のいずれも前記ホイールに貼付ける場合、前記第2距離と前記2つの重錘の取付け位置間の距離とを算出する、
ことを特徴とするホイールバランサ測定装置。 a main body;
a rotating shaft provided in the main body rotatably around a horizontal first axis and having a gripping portion detachably gripping a wheel on which a tire is mounted;
an electric motor that is provided in the main body and drives the rotating shaft to rotate about the first axis;
A first measuring section provided in the body section so as to face one side wall portion positioned outside the tire gripped by the gripping section, the first measuring section having a first measuring end. a first measuring unit that measures a first distance between and the one side wall along the first axis without contacting the one side wall;
A second measuring portion provided on the main body portion so as to be movable along the first axis, the second measuring portion having a second measuring end, and a distance between the second measuring end and the inner peripheral surface of the rim portion of the wheel. a second measuring unit that measures a second distance between the
a moving unit provided in the main body and configured to move the second measuring unit along the first axis;
an eccentricity measurement unit provided in the main body for measuring the eccentricity of the wheel on which the tire is mounted in correspondence with the rotational position of the rotating shaft about the first axis;
a signal processing unit that calculates, based on the first distance, the second distance, and the amount of eccentricity, an unbalance amount of the wheel on which the tire is mounted in correspondence with the rotational position;
a display unit that displays information representing the unbalanced amount and the rotational position calculated by the signal processing unit;
The signal processing unit is
calculating the second distance and the width of the rim portion when two weights having weights corresponding to the unbalance amount are driven into the wheel;
When driving the inner weight into the wheel and attaching the outer weight to the wheel, calculating the second distance and the distance from the inner flange of the rim portion to the mounting position of the outer weight,
if both of the two weights are attached to the wheel, calculating the second distance and the distance between the mounting positions of the two weights;
A wheel balancer measuring device characterized by:
レーザビーム光を出射する出射部と、
前記出射部から照射された前記レーザビーム光の前記ホイールの前記内周面による反射光を受光する受光部と、を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のホイールバランサ測定装置。 The second measurement unit
an emission unit that emits laser beam light;
3. The wheel balancer measuring device according to claim 1, further comprising a light receiving section for receiving light reflected by the inner peripheral surface of the wheel of the laser beam light emitted from the emitting section.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021215030A JP7282299B1 (en) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | Wheel balancer measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021215030A JP7282299B1 (en) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | Wheel balancer measuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7282299B1 true JP7282299B1 (en) | 2023-05-29 |
JP2023098328A JP2023098328A (en) | 2023-07-10 |
Family
ID=86538307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021215030A Active JP7282299B1 (en) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | Wheel balancer measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7282299B1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004109132A (en) | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Snap-On Equipment Srl A Unico Socio | Method and system for measuring geometric data of automobile wheel rotatably installed around rotary shaft |
US20080244919A1 (en) | 2007-04-04 | 2008-10-09 | Hunter Engineering Company | Method and Apparatus Determination of Wheel Assembly Configuration |
US20100005883A1 (en) | 2006-09-11 | 2010-01-14 | Corghi S.P.A. | Method and a machine for balancing vehicle wheels |
JP2011047795A (en) | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Onodani Kiko Kk | Wheel balancer device for vehicle, and mounting method of balance weight |
JP2016095286A (en) | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 小野谷機工株式会社 | Wheel balance measurement apparatus |
US20200191561A1 (en) | 2017-09-05 | 2020-06-18 | Hunter Engineering Company | Wheel Balancer System With Hood Mounted Measurement Sensors |
-
2021
- 2021-12-28 JP JP2021215030A patent/JP7282299B1/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004109132A (en) | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Snap-On Equipment Srl A Unico Socio | Method and system for measuring geometric data of automobile wheel rotatably installed around rotary shaft |
US20100005883A1 (en) | 2006-09-11 | 2010-01-14 | Corghi S.P.A. | Method and a machine for balancing vehicle wheels |
US20080244919A1 (en) | 2007-04-04 | 2008-10-09 | Hunter Engineering Company | Method and Apparatus Determination of Wheel Assembly Configuration |
JP2011047795A (en) | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Onodani Kiko Kk | Wheel balancer device for vehicle, and mounting method of balance weight |
JP2016095286A (en) | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 小野谷機工株式会社 | Wheel balance measurement apparatus |
US20200191561A1 (en) | 2017-09-05 | 2020-06-18 | Hunter Engineering Company | Wheel Balancer System With Hood Mounted Measurement Sensors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023098328A (en) | 2023-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3893154B2 (en) | Wheel balancer | |
US6484574B1 (en) | Wheel balancer apparatus with improved imbalance correction weight positioning | |
JP4727853B2 (en) | Optical scanning apparatus and scanning method for vehicle wheel | |
EP2360461B1 (en) | Method and apparatus for determining geometrical dimensions of a wheel | |
NL8101149A (en) | DYNAMIC BALANCING DEVICE. | |
EP2543980A1 (en) | Wheel balancer with means for determining tyre uniformity | |
JP2004518120A (en) | Dynamic direction determination system for vehicle wheel surface | |
US11015920B2 (en) | Wheel balancer system with hood mounted measurement sensors | |
JP7282299B1 (en) | Wheel balancer measuring device | |
TW201625916A (en) | Tire testing device | |
WO2010132926A1 (en) | Torque measuring device | |
JP4525415B2 (en) | Engine balance measuring apparatus and method | |
US4501141A (en) | Apparatus for measuring tire uniformity | |
JP2011047795A (en) | Wheel balancer device for vehicle, and mounting method of balance weight | |
JP2017072547A (en) | Rotational balance measurement device | |
JP2006275715A (en) | Coupling device for engine balance measurement | |
CN201364145Y (en) | Laser measuring ruler of wheel dynamic balance machine | |
KR101306016B1 (en) | Mass properties measuring apparatus and method | |
JP3189967U (en) | Vehicle wheel balancer device | |
CN117073626B (en) | Portable environment mapping auxiliary device and mapping method | |
RU131870U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING ANGLE OF RUNNING AND COLUMNING OF WHEELS OF A CAR | |
JP2001133348A (en) | Torque calibrating apparatus | |
JP2002000139A (en) | Method for measuring fishing line length of fishing reel and fishing reel | |
JPH04177116A (en) | Apparatus for measuring wheel alignment | |
JPH0690022B2 (en) | Wheel alignment measuring device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221220 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230228 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230322 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230411 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230421 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7282299 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |