JPH0718682B2 - ホイ−ル周面の最小半径位置割出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はホイールに対する回転駆動系の回転振れを防止
するとともに、ホイールのクランプ精度と縦振れ計によ
る検出精度を向上することによって、振動による測定誤
差を防止し、正確かつ高精密にホイール周面の最小半径
位置を割出せるようにした、ホイール周面の最小半径位
置割出装置に関する。

（従来の技術） 一般にタイヤを回転させた場合、回転軸の半径方向に作
用する軸力は略正弦波状に変化し、またタイヤをマウン
ティングしたホイールのリム周面にも、その半径方向へ
振動する縦振れが略正弦波状に発生することが知られて
いる。

このため、ホイールにタイヤをマウンティングする際、
ホイールの縦振れの最小位置にタイヤの最大の軸力位置
を合わせ、軸力変化を全体的に抑制することで、車体振
動を軽減し、乗心地を向上させる方法が採られている。

ところで、上記マウンティング法の実行に不可欠なホイ
ールの縦振れの計測法については、従来より種々の提案
がなされている。例えば特開昭56−53905号および特開
昭59−28615号公報には、回転可能な回転板に複数のピ
ンを突設し、このピンをホイールディスクに設けたボル
ト孔に挿入してホイールをクランプし、一方ホイールの
リム周面に縦振れ計の検出部を押し当て、上記ホイール
を回転させながらリム周面の縦振れを計測することで、
その最小半径位置を割出すようにしたロードホイールの
位相合せ装置が示されている。

また、実開昭60−11003号公報には、ホイールディスク
を回転ディスクと受けディスクで挾持し、かつそのハブ
穴に受けディスクと同軸上のテーパコーンを挿入してホ
イールをクランプし、上記のようにホイールの最小半径
位置を割出すようにしたホイールの位置決め機構が示さ
れている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、このような従来の装置では例えば前者の場合、
前記ボルト孔はタイヤの回転中心を基準に厳密に構成さ
れておらず、したがって当初よりホイールの縦振れの発
生を余儀無くされるとともに、ボルト孔数の多様化への
対応が難しく、また後者の場合、テーパコーンと接触す
るハブ穴内周面は一般に粗面に仕上げられているため、
その芯出し精度の信頼性が低く計測精度の低下を避けら
れない。

本発明はこのような従来の問題を解決し、ホイールに対
する回転駆動系の回転振れを防止するとともに、ホイー
ルのクランプ精度と縦振れ計による検出精度を向上し
て、正確かつ高精密にホイールの最小半径位置を割出せ
るようにしたホイール周面の最小半径位置割出装置を提
供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） このため、本発明のホイール周面の最小半径位置割出装
置は、リフトシリンダに連動する複数のガイドシャフト
と一体に昇降し、そのリフト時にホイールディスクと係
合可能な受けテーブルを備えたリフター部と、ホイール
をその回転中心と同軸上で回転可能に保持するホイール
クランプ部と、回転中のホイールのリム周面の二位置に
おける半径方向の変位を検出可能な一対のセンサを有す
る縦振れ計とを備えたホイール周面の最小半径位置割出
装置において、上記ガイドシャフトの位置をリフトシリ
ンダの中心より互いに反対方向へオフセットさせ、前記
ホイールクランプ部にホイールのハブ穴に挿入可能な複
数のチャックブロックを設け、該チャックブロックを上
記ハブ穴内周面と係脱可能に設けて、リフター部とホイ
ールクランプ部における軸振れを防止し、計測時におけ
る安定を図ることで高精度な測定結果を得られるように
したことを特徴としている。

また、本発明は、上記縦振れ計に、前記センサをホイー
ルに対し進退可能としたセンサスライドシリンダと、上
記センサのピッチを設定可能なセンサセットシリンダを
設け、これら各シリンダのピストンロッドを同方向に変
位可能に設け、前記センサスライドシリンダのピストン
ロッドにガイドブロックを設け、該ガイドブロックにセ
ンサフレームを固定し、該フレームに一対のガイドロッ
ドを前記ピストンロッドの変位と直交方向に架設すると
ともに、該フレームの対向位置にストッパを設け、前記
センサセットシリンダのピストンロッドに一対のリンク
を同軸に回動可能に連結し、該リンクの他端に一対のセ
ンサユニットを回動可能に連結し、これらセンサユニッ
トをベアリングを介して前記ガイドロッドに摺動可能に
装着し、かつセンサユニットを互いに近接離反動可能に
支持する一方、センサユニットの外側面の前記リンクの
枢着位置とオフセット位置に凸部を設け、該凸部を前記
ストッパに当該可能に設け、これら凸部とストッパとの
当接時にガイドブロックとセンサユニットに回転モーメ
ントを生成させ、前記ベアリングのラジアルクリアラン
スを零値にさせ、それらの間における振動を阻止するこ
とで精度の高い測定結果を得られるようにしたことを特
徴としている。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を説明すると第１図乃至第11図
において１は床面に不動に設置された箱形の架台で、そ
の内部に回転駆動部2が設けられている。この回転駆動
部2は架台１の側方に張出したサイドフレーム３上に、
ステッピングモータ４に連係する減速機５を備え、この
減速機５にタイミングプーリ６を接続している。

上記ステッピングモータ４の作動は、後述の演算器から
の制御信号に基いて動作するモータドライブユニット７
に制御され、ホイール８のクランプ後、後述のホイール
上面押当部の押圧板がホイールディスク９の上方へ避退
した際駆動し、上記演算器で割出されたホイール８の最
小半径部を後述のマーキングペンの直下に位置付けたと
ころで、駆動を停止するようにされている。

前記架台１の内部には後述のドライブシャフトに固定さ
れたタイミングプーリ10が収容され、該プーリ10と前記
プーリ６との間にタイミングベルト11が巻掛けられてい
る。図中、12はタイミングベルト11の張力調整用のテン
ションプーリ、13は架台１の上面に立設されたリフター
部である。

上記リフター部13は架台１の側方に立設したリフトシリ
ンダ14を備え、該シリンダ14はホイール上面押当部の押
圧板下降後にリフトし、かつマーキングペンによるホイ
ール８へのマーキング後でホイール８のクランプ解除後
に下降作動可能にされ、そのピストンロッド15の先端に
リフターテーブル16の一端が固定されている。一方、架
台１の上面には一対のサポートチューブ17,17が離間し
て立設され、該チューブ17内にベアリング18を介してガ
イドシャフト19が上下動可能に収容され、該シャフト1
9,19の上端が前記リフターテーブル16に連結されてい
る。

上記ガイドシャフト19,19の下端にはストッパブロック2
0,20が固定され、またサポートチューブ17,17の下端に
はストッパプレート21,21が固定されていて、上記ブロ
ック20,20を上記プレート21,21に当接させることで、ガ
イドシャフト19,19のリフトストロークを規制するよう
にしている。上記ストッパプレート21,21の周面には、
略Ｌ字形断面の一対のライナーホルダ22,22が対向して
固定され、このホルダ22,22内に厚さを異にする複数の
ライナー23が抜差し可能に収容されている。

すなわち、上記ライナー23は所定厚のライナープレート
を略コ字形に形成し、その一対の張出側の先端をライナ
ーホルダ22,22の対向距離と同幅に形成し、かつそれら
の先端にガイドシャフト19,19を受け入れ可能な切欠を
形成することで構成され、これらの各ライナープレート
にライナーシリンダ24のピストンロッド（図示略）を接
続し、各ライナー23毎にライナーホルダ22内への抜差し
を可能にされ、ガイドシャフト19,19のリフトストロー
クを調整可能にしている。

上記ライナーシリンダ24の作動は制御回路（図示略）で
制御され、該回路ではホイール８毎に入力されるホイー
ルサイズ情報に基いて、上記シリンダ24の駆動の是非と
該シリンダ24を選定し、該当のシリンダ24を作動させる
ことで、所定のライナー23をライナーホルダ22内へ差し
込み可能にしている。

一方、リフターテーブル16の長さ方向に沿う中心線位置
には、第５図に示すような中空筒状のシリンダケース25
が固定され、この中心線から互いに反対方向へ等距離オ
フセットした位置に前記ガイドシャフト19,19が連結さ
れ、かつ上記シリンダケース25の中心からは、互いに反
対方向へ等距離離間して連結されている。

すなわち、ガイドシャフト19,19の突出作動時、つまり
計測時に水平方向へ作用する推力の分力を、該シリンダ
14と各ガイドシャフト19,19を結ぶ線上の各ベアリング1
8で吸収させ、かつその際の各ベアリング18における面
圧力をシリンダケース25の外側で互いに異方向へ作用さ
せることで、ピストンロッド15の水平変位を阻止し、内
外からの振動に対するシリンダケース25の安定性を増大
させるようにしている。

前記サポートチューブ17,17間の架台１位置には、ベア
リング26が固定され、該ベアリング26内にボールスプラ
インベアリング27が収容され、その下部に前記タイミン
グプーリ10が固定されている。上記ベアリング27内に
は、例えばスプラインシャフトからなるドライブシャフ
ト28が上下に摺動可能に嵌合され、該シャフト28の上端
に、カップリング29を介して回転シリンダ30が連結され
ている。

上記回転シリンダ30は、前記シリンダケース25内の上下
位置に設けたベアリング31,32を介して回転自在に収容
され、これらベアリング31,32間の軸支距離は、ベアリ
ング31と後述するホイールクランプ部のチャック周面と
の距離よりも長尺に構成されている。換言すれば、上記
ベアリング31より上方に突出してホイール８と回転する
ホイールクランプ部の突出長さを、シリンダケース25の
内部で上記クランプ部を支持する軸支距離よりも短小に
構成することで、それらの距離の比率分ホイールクラン
プ部の回転振れを抑制するようにしている。

上記回転シリンダ30は第３図および第４図に示すよう
に、上部を大径側にした逆向きの釣鐘状に形成され、そ
の内部に凹室33と該室33の底部に開口した凹穴34を形成
している。上記凹穴34の底部には給気孔35の一端が開口
され、かつその他端は回転シリンダ30の下端部周面に開
口していて、該開口に給気管36の一端が接続され、その
他端がドライブシャフト28内に設けた空圧源に連通する
通気孔37に導通している。

図中、38は回転シリンダ30の周面に開口した排気孔、39
は給油孔、40はシリンダケース25の上端に固定されたシ
リンダキャップで、その下面に凹室33と嵌合するボス41
が突設され、このボス41に若干小径の軸筒部42が突設さ
れ、その下端面に大径のスライド穴43が開口されてい
る。

上記凹室33内にはピストン44が上下動可能に収容され、
このピストン44の上下位置に大小異径の張出軸部45,46
は突設され、このうち上側の張出軸部45は前記スライド
穴43に摺動可能に収容され、また下側の張出軸部46は前
記凹穴34内に摺動可能に挿入されている。

図面中、47はピストン44に複数ねじ込まれた連結ピン
で、その下半部は凹室33の底部に形成したピン孔48に摺
動可能に挿入され、またピストン44の下面と凹室33の底
部に形成した環状溝49との間にはスプリング50が介挿さ
れ、その復元力を介してピストン44を上方へ付勢させて
いる。

上記ピストン44の内部には凹穴34に連通する通孔51と、
張出軸45の基部を貫通し上記通孔51と凹室33に連通する
横孔52が設けられ、このうち上記通孔51の上部にはネジ
部53が形成され、このネジ部53にホイールクランプ部54
を構成するセットスクリュー55がねじ込まれている。

上記セットスクリュー55はチャックボディ56の下端に固
定され、該ボディ56のフランジ57上に、ホイール８を収
容可能な円盤状の受けテーブル58が固定されている。受
けテーブル58の上面中央には大径のチャックブロック収
容穴59が形成され、この穴59の中央に、チャックボディ
56と一体のテーパ状のコーンシャフト60が突出してい
る。

上記コーンシャフト60には複数のチャックブロック61が
上下に摺動可能に取り付けられ、これらのブロック61は
第６図示のように略地紙状の平面形状をしていて、隣接
のチャックブロック61とはゴム等の伸縮可能な弾性材62
で接合され、それらが環状に連結されている。すなわ
ち、これらのチャックブロック61をコーンシャフト60に
沿って上下動させることで、相対するチャックブロック
61のチャッキング面61aの外径を増減可能にしている。

この場合、実施例ではチャックブロック61の数を、ホイ
ール８のハブ穴63の内側の等角度位置に突設した係合突
起64の個数と同数または倍数に設定し、各係合突起64に
対するチャックブロック61の当接位置を同相に整合さ
せ、各接触面圧力の均一化を図ることで、ホイールクラ
ンプ部54と同軸上でのホイール８のクランプを可能にさ
せている。第６図は10分割構成のチャックブロック61に
対し、４個または５個構成の係合突起64との当接状況を
左右に分けて示している。

図中、65は軸部をコーンシャフト60内に挿通してセット
スクリュー55にねじ込んだチャックキャップで、チャッ
クブロック61の周面に連続する略円錐台形に形成され、
その底面に突部66が突設されていて、これが各チャック
ブロック61の上面に形成した係合孔67と係合可能にされ
ている。

68は各チャックブロック61のチャッキング面61a周面に
装着されたリセットリング、69はセットスクリュー55と
コーンシャフト60の下端面の間に介挿されたバネ座金
で、該座金69とチャックブロック61の下端面との間には
ピン70が介挿され、上記ブロック61を上方へ付勢させて
いる。71はチャックキャップ65の底面とコーンシャフト
60の上端面との間に形成された間隙で、上記キャップ65
のリフト量を規定している。

一方、架台１の端部には支柱72が立設され、その上端に
縦振れ計73が設置されている。この縦振れ計73は第７図
乃至第９図に示すように、支柱72に固定されたブラケッ
ト74を有し、このブラケット74にセンサスライドシリン
ダ75を固定している。

上記シリンダ75はホイール８のクランプ後ピストンロッ
ド76を伸長作動させ、後述のセンサユニットをホイール
８に向けて前進させる一方、計測後はホイール８のクラ
ンプ解除後ピストンロッド76を引込作動させ、上記セン
サユニットをホイール８から後退させるようにされてい
る。

上記ピストンロッド76の先端にはガイドブロック77が固
定され、該ブロック77にコ字形断面のセンサフレーム78
が固定されいる。センサフレーム78の相対する屈曲片7
9,79には一対のガイドロッド80,80が離間して架設さ
れ、これらに一対のセンサユニット81,81がベアリング8
1a,81aを介して摺動可能に軸支されている。センサユニ
ット81,81の各側面にはリンク82,82の一端がピン82a,82
aを介して枢着され、それらの他端がセンサセットシリ
ンダ83のピストンロッド84の先端に、ピン85を介して回
動可能に連結されている。

上記センサセットシリンダ83は、後述のセンサライナー
シリンダによるライナー設定後にピストンロッド84を伸
長作動可能にされ、前記リンク82,82の他端を押し開く
ことで、センサユニット81,81をガイドロッド80,80に沿
って移動させるようにしている。センサユニット81,81
の側面中央位置には凸部86,86が突設され、これと相対
する屈曲片79,79の対応位置に、凸部86,86と係合可能な
ストッパ87,87が設けられている。

これら凸部86とストッパ87に対し、前記リンク82,82の
枢支ピン82a,82aの位置は、第７図に示すようにシリン
ダ83側へオフセットしていて、凸部86とストッパ87若し
くは後述のライナーとの係合時には、それらの係合部を
支点にピン82a,82aに作用するカセット力を介して、各
センサユニット81,81に外側方向への回転モーメントを
与え、前記ベアリング81a,81aをガイドロッド80,80に押
し付けることで、該ベアリング81a,81aのラジアルクリ
アランスを零値にさせ、外部から振動による計測誤差を
防止するようにしている。

前記凸部86とストッパ87の間には所定厚のライナー88,8
8が出入可能に設けられ、このライナー88はセンサライ
ナーシリンダ89,89のピストンロッド90,90の先端に装着
されていて、上記シリンダ89,89がホイールサイズ情報
に基づく制御回路からの信号でピストンロッド90,90を
伸長作動し、ライナー88,88を凸部86とストッパ87との
間に介入させることで、センサユニット81,81のピッチ
を調節可能にしている。

図中、91は屈曲片79,79に架設された架橋片で、前記セ
ンサライナーシリンダ89,89が取付けられ、92,92は前記
ガイドブロック77の移動を規制するガイドロッド、93は
ブラケット74の端部に固定されたストッパブロックで、
該ブロック93にガイドブロック77の端面と当接可能な係
止杆94が位置調節可能に設けられている。

上記係止杆94は第９図に示すように、ガイドブロック77
の中心から偏心した位置で当接可能にされ、その当接時
に係止杆94の当接部を支点にセンサスライドシリンダ75
によるセット力を介して、ガイドブロック77に回転モー
メントを形成させ、該ブロック77に埋設したガイドシャ
フト92,92摺動用のベアリング77a,77aを上記シャフト9
2,92に押し付けることで、上記ベアリング77a,77aのラ
ジアルクリアランスを零値にさせ、外部からの振動によ
る計測誤差を防止するようにしている。

一方、前記センサユニット81,81内にはセンサシャフト9
5,95が軸方向へ移動可能に収容され、その先端にセンサ
ローラ96,96が回動自在に軸支され、ホイール８のリム9
7周面を転勤するとともに、当該リム97周面の変形をセ
ンサシャフト95,95に伝え、その軸変位をセンサ98,98で
検出するようにしている。

上記センサ98,98はセンサユニット81,81の同軸上に離間
して配設され、その針状の先端をセンサシャフト95の端
面に押し当てていて、所定の計測位置での軸変位を電気
量として検出し、その検出信号を増幅器99,99へ入力さ
せている。増幅器99,99で増幅された検出信号は演算器1
00に入力され、該器100に内蔵したマイクロコンピュー
タによりホイール８周面の各計測位置での半径を演算
し、かつその最小半径値と当該位置を割出して、その制
御信号を前記モータドライブユニット７へ出力するよう
にしている。

すなわち、ホイール８にはその計測面、つまりリム97周
面を等角度に分割した多数の計測位置が予め設定され、
各計測位置毎に上記計測を行ない、その検出信号を演算
器100のマイクロコンピュータに入力し、これを一時的
に記憶させるようにしている。

上記コンピュータには前記入力信号を基に各測定位置で
の半径値を算出するフーリエ変換または単純平均法によ
る演算式が記憶され、全計測位置での計測が完了したと
ころで、つまりホイール８が一回転したところで、前記
演算式を基に上記各検出信号を条件として、各計測位置
での半径値を算出し、かつその最小値と当該位置を割出
し、その制御信号をモータドライブユニット７へ出力し
て、上記割り出されたホイール８の最小半径位置を後述
のマーキングペンの直下へ位置付けるようにしている。

一方、ホイールクランプ部54と同軸の上方位置にはホイ
ール上面押当部101が設けられ、この押当部101は不動に
固定したブラケット102内にプッシュシリンダ103を備え
ている。上記シリンダ103はホイール８がホイールクラ
ンプ部54の直上位置に搬入されて停止した際、ピストン
ロッド104を下向きに伸長作動させ、一方センサローラ9
6,96がホイール８のリム97周面に押当てられ、その計測
準備が完了したところでピストンロッド104を引込作動
させ、後述の押圧板をホイール８の上方へ退避させるよ
うにしている。

すなわち、上記ピストンロッド104の下端には揺動自在
なフリージョイント105が設けられ、該ジョイント105に
ディスクプレート106が連結されている。上記プレート1
06にはスペーサ107を介してゴム等の弾性材からなる押
圧板108が固定され、またブラケット102内にはバネ受10
9のフランジ110が係止されていて、これらフランジ110
とディスクプレート106の間にスプリング111が介挿さ
れ、ディスクプレート106の原状を回復可能にさせてい
る。図中、112はピストンロッド104の軸振れ防止用のス
リーブである。

この他、図中113は図示を省略したシリンダにより所定
角度旋回可能に設けられた支持アームで、その先端には
ペイント溜114が収容され、該溜114内に常時はマーキン
グペン115の先端が没入している。

上記マーキングペン115はオートスイッチシリンダ（図
示略）を介して上下動可能にされ、ホイールクランプ部
54と同動してホイール８が回転した際、ペイント溜114
から引き抜かれてホイール８の外周位置へ移動し、ホイ
ール８の最小半径位置が直下に位置付けられた際に下降
してホイール８の当該箇所にマーキングし、マーキング
後再上昇してペイント溜114へ戻るようにされている。

116はホイール８の搬送用コンベヤ、117はセンサフレー
ム78上に突設されたストッパブロックで、その両側面に
は当接部材としてのボルト118,118が位置調節可能に設
けられ、このボルト118,118にセンサユニット81,81の側
面に突設したストッパ119,119が当接可能にされ、それ
らを当接させることで、センサシャフト95,95の最小ピ
ッチを設定可能にしている。

第12図および第13図は本発明の他の実施例を示し、前述
の実施例の構成と対応する部分には同一の符号を用いて
いる。すなわち、この実施例では縦振れ計73のセンサ98
を接触型のものの代わりに、レーザ光線をホイール８の
周面に照射して行なう非接触型のものを使用し、かつこ
れら一対のセンサ98を上述のように共に移動させてピッ
チを設定する代わりに、下側のセンサ98をホイール８に
対する基準位置で固定させ、上側のセンサ98をシリンダ
120を介し上下動させることで、それらのピッチを設定
させ、該ピッチ設定の合理化と計測精度の向上を図るよ
うにした点を特徴にしている。

なお、第７図乃至第９図に詳述した縦振れ計73では、外
部振動によるセンサユニット81,81の計測誤差を防止す
る手段として、上記ユニット81,81を連結したリンク82,
82のピン82a,82aの位置を、凸部86とストッパ87の位置
からオフセットさせているが、このオフセット機構の代
わりに、例えばセンサユニット81と屈曲片79との間にス
プリング若しくはミニチュアシリンダを設け、センサユ
ニット81,81に対し適当な回転モーメントを与えるとと
もに、センサセットシリンダ83の代わりに歩進可能なモ
ータ等のアクチュエータを用いて、構成の簡素化とセン
サピッチ設定の多様化を図るようにすることも可能であ
る。

（作用） このように構成した本発明装置においてコンベヤ116に
ホイール８が搬送されると、そのホイール幅等のサイズ
情報が制御回路（図示略）へ入力され、該回路において
上記情報に基づきリフター部13および縦振れ計73におけ
るライナー23,88使用の要否と、その使用の場合の所定
厚のライナー23,88が選定され、それらの制御信号が対
応するライナーシリンダ24とセンサライナーシリンダ8
9、並びにセンサセットシリンダ83へ送られる。

このうち、上記シリンダ24,89は常時はピストンロッド
を引込ませ、該ロッドの先端に装着されたライナー23,8
8をライナーホルダ22若しくは凸部86とストッパ87との
間隙から避退させており、これらのライナーシリンダ2
4,89に上記制御信号が入力されると、ピストンロッドが
伸長してライナー23,88がライナーホルダ22および上記
凸部86とストッパ87の間に差し込まれ、それらの状態が
保持される。

また、上記センサセットシリンダ83は常時はピストンロ
ッド84を引込ませ、その先端に枢着したリンク82,82を
介してセンサユニット81,81を最小ピッチに設定してお
り、このシリンダ83に上記制御信号が入力されると、ピ
ストンロッド84が伸長してリンク82,82に軸力が与えら
れ、これらがリンク82,82の先端を押し開く。

このため、ピン82a,82aに連結されたセンサユニット81,
81がガイドロッド80,80に沿って互いに離反動し、その
側方に突設した凸部86,86が屈曲片79,79の内側に設けた
ストッパ87,87、またはそれらの間に介在させた前記ラ
イナー88,88に当接して、センサユニット81,81の移動が
停止される。

この場合、センサユニット81,81とリンク82,82を連結す
る上記ピン82a,82aの位置は、ストッパ87および凸部86
を結ぶ軸線からオフセットしているから、そのオフセッ
ト量とリンク82,82の軸力とで回転モーメントが形成さ
れ、これが各センサユニット81,81に作用する。

したがって、センサユニット81,81に設けたベアリング8
1a,81aがガイドロッド80,80に押し付けられ、それらの
ラジアルクリアランスが共に零値になることで、上記ク
リアランスによる計測誤差とこれに外部振動が重畳した
際の計測誤差を防止し得ることになる。

このようにしてリフター部13のガイドシャフト19,19の
リフトストローク設定と、縦振れ計73のセンサユニット
81,81、換言すればセンサシャフト95,95のピッチ設定が
完了するのと前後して、ホイール８がホイールクランプ
部54の直上に搬送されて停止し、この状況が図示を省略
したセンサで検出され、その信号がホイール上面押圧部
101のプッシュシリンダ103とリフター部13のリフトシリ
ンダ14に送られる。

上記プッシュシリンダ103およびリフトシリンダ14は、
常時はそれらのピストンロッド104,15を引込ませ、該ロ
ッド104の先端に固定した押圧板108を最上位置に位置付
け、ホイール８の搬送域の上方へ避退する一方、上記ロ
ッド15の先端に固定したリフターテーブル16を最下位置
に位置付け、該テーブル16の上方に突出するホイールク
ランプ部54をホイール８の搬送域の下方に避退させてい
る。

このような状況の下で上記信号がプッシュシリンダ103
に送られると、ピストンロッド104が下方へ伸長して押
圧板108が下降し、ピストンロッド104のフルストローク
位置で下降を停止し当該位置を保持する。一方、前記リ
フトシリンダ14に上記信号が送られると、ピストンロッ
ド15が上方へ伸長し、その上端に固定されたリフターテ
ーブル16が上昇することで、該テーブル16に連結された
ガイドシャフト19,19が引き上げられ、また上記テーブ
ル16に固定されたシリンダケース25が同動し、該ケース
25内に収容した回転シリンダ30がカップリング29と共に
上昇して、該カップリング29に連結されたドライブシャ
フト28がボールスプラインベアリング27内を上動する。

こうしたリフター部13の上動過程で、該部13と一体に上
動するホイールクランプ部54が直上で待機中のホイール
８内に進入し、そのチャックキャップ65とチャックブロ
ック61がハブ穴63に遊挿されるとともに、受けテーブル
58がホイールディスク９の下面に係合し、上記テーブル
58上にホイールディスク９を載せたまま尚も上動し続け
る。

したがって、ホイール８はコンベヤ116からホイールク
ランプ部54へ引き渡された状態で上動し、この上動の間
にホイール８内に前記下降待機中の押圧板108が進入
し、その後ホイールディスク９の上面が押圧板108と係
合することで、該板108がプッシュシリンダ103の推力と
スプリング111の復元力に抗して押し返される。

この場合、ホイールディスク９と押圧板108との当接時
には、上記のような抗力がホイールディスク９に作用
し、該ディスク９の下面を受けテーブル58上に押付ける
ことになるから、ホイール８の平面度が強制的に高精度
になる。しかも、その際の衝撃はスプリング111で吸収
されるから、上記テーブル58上でのホイールディスク９
の動揺を速やかに安定させ、かつピストンロッド104に
対する衝撃を緩和する。

また、押圧板108がフリージョイント105を介して揺動可
能に連結されているから、ホイールディスク９上面の形
状に馴染み易く多様なホイール８に応じられるととも
に、仮に不規則な姿勢でホイールディスク９と係合して
いても、ピストンロッド104には無理な荷重が掛かるこ
とはなく、スリーブ112により軸振れを防止されて円滑
に移動する。

こうして、押圧板108が押し返されている間に、ガイド
シャフト19,19の下端に固定したストッパブロック20,20
がライナー23またはストッパプレート21,21に当接した
ところで、ガイドシャフト19,19の上昇が停止され、同
時にホイールクランプ部54の上動も停止され、更には前
記ピストンロッド104の押し返し作動も停止されて、そ
れらの状態を保持する。

このような場合には、ガイドシャフト19,19にはピスト
ンロッド15による推力が個々に作用し、かつ上記ロッド
15の半径方向へ作用する分力が、リフターテーブル16を
介してガイドシャフト19,19に個々に作用して、それら
と接触するベアリング18,18がこれを支持する。

その場合、上記分力はピストンロッド15から各ガイドシ
ャフト19,19に向かって作用し、一方、ガイドシャフト1
9,19は第５図示のようにリフトシリンダ14、つまりピス
トンロッド15の中心から互いに反対方向へオフセットし
ているから、上記分力はガイドシャフト19,19に対し上
記ロッド15の中心を挾んで同側異方向へ作用する。

したがって、それらの抗力がピストンロッド15に中心を
挾んで同側異方向へ作用して、それらのベクトルが安全
な三角形を形成するから、リフターテーブル16の変位が
抑止され、該テーブル16に固定されたホイールクランプ
部54の軸心位置を堅持する。したがって、ガイドシャフ
ト19,19の位置をピストンロッド15の中心線上に横一列
に配列した場合に生ずる、ピストンロッド15の所謂首振
りを防止し、ホイールクランプ部54位置の安定性を図れ
るとともに、外部振動に対する影響を軽減し得るものと
なる。

こうしてガイドシャフト19,19の上動が停止され、換言
すればホイールクランプ部54の上動が停止され、この状
況が図示を省略したセンサにより検出されると、その信
号が回転シリンダ30の空圧源と縦振れ計73のセンサスラ
イドシリンダ75に送られる。

このうち、回転シリンダ30は常時は回転を停止し、内部
に収容したピストン44をその最上位置で静止させてい
て、このような状況で空圧源から加圧空気が圧送される
と、該加圧空気はドライブシャフト28内に形成した通気
孔37から、給気管36を経て回転シリンダ30に形成した給
気孔35に導かれ、該孔35より凹穴34を経てピストン44内
に形成した通孔51に流入し、更に該孔51から横孔52を経
て凹室33内に流出し、該室33を昇圧する。

このため、ピストン44がスプリング50を押し縮めて下動
し、該ピストン44の上端にねじ込まれたセットスクリュ
ー55が引き下げられて、該スクリュー55に軸部をねじ込
んだチャックキャップ65を引き下げ、かつ該キャップ65
に係合した複数のチャックブロック61を一勢に押し下げ
る。このようになると、上記チャックブロック61がコー
ンシャフト60のテーパ面に沿って可動し、かつその際下
方に向かって増径するテーパ面により押し開かれて拡開
され、チャッキング面61aの外径が増径する。

したがって、上記チャックブロック61と遊挿下のホイー
ル８のハブ穴63が上記ブロック61によってチャッキング
され、より厳密には上記増径したチャッキング面61aが
ハブ穴63の内側に突設した係合突起64と係合すること
で、ホイール８がクランプされる。

この場合、上記チャックブロック61は上記係合突起64の
数と同数か倍数に設けられているから、係合突起64に対
するチャックブロック61の係合位置が同相状態になり、
各突起64において均一な係合状態、したがって同一の面
圧力が得られて、ホイール８がホイールクランプ部54と
同軸上にクランプされる。

この状況は第６図で示すように、５個の係合突起64と10
分割構成のチャックブロック61とのチャッキング状況を
示す同図右半部において、それらの係合位置が同相状態
であるのに比べ、４個の係合突起64と10分割構成のチャ
ックブロック61とのチャッキング状況を示す同図左半部
では、それらの係合位置が不整合になっている。

すなわち、各チャックブロック61は同形に形成されてい
るが、これを接合する弾性材62の形状寸法およびその伸
縮変位のバラツキによって、チャッキング時におけるチ
ャッキング面61aが完全な真円状態になり得ず、また弾
性材62と係合突起64との遠近により個々のチャッキング
面61aが位置ズレを起こして、チャッキング精度を低下
させる原因となる。

それ故に上記チャッキングに当って、各係合突起64に対
しチャックブロック61を同相位置で係合させ、上記ブロ
ック61の定位置に一様な面圧力を生じさせることが不可
欠になり、上記右半部の構成はこの点を具現したものに
他ならない。

一方、前記縦振れ計73のセンサスライドシリンダ75は常
時はピストンロッド76を引込ませていて、センサフレー
ム78を介しセンサユニット81,81をシリンダ75側へ引き
寄せている。このような状況の下で上記シリンダ75に前
記の信号が送られると、ピストンロッド76が伸長し、そ
の先端に固定したガイドブロック77が同動して、該ブロ
ック77に連結されたセンサフレーム78が同動し、更に該
フレーム78の屈曲片79,79間に架設されたガイドロッド8
0,80を介して、これらのロッド80,80に装着されたセン
サユニット81,81がホイール８に向かって移動する。

そして、上記移動の間にセンサローラ96,96がホイール
８のリム97の周面に押し当てられ、またこれと前後して
ガイドブロック77の端面が係止杆94に当接したところ
で、ピストンロッド76の伸長作動が停止され、センサユ
ニット81,81の移動が停止されて、当該状態を保持す
る。

このようなガイドブロック77と係合杆94との当接時に
は、ピストンロッド76はフルストローク前の状況に置か
れ、その残存ストロークに相当するセット力でガイドブ
ロック77を係止杆94に押し当て、またこれと同大の力を
ガイドブロック77は係止杆94から受けている。

一方、上記係止杆94は第９図に示すようにガイドブロッ
ク77に対し、その端面の中心からオフセットした位置で
当接しているから、上記ブロック77には係止杆94を支点
に回転モーメントが形成され、これがガイドロッド92,9
2を案内するベアリング77a,77aに作用して、該ベアリン
グ77aをガイドロッド92周面に押し付け、それらのラジ
アルクリアランスを零値にする。

したがって、上記ラジアルクリアランスによる計測誤差
を防止し、またこれに外部振動が作用することで構成さ
れる計測誤差の重畳を防止し得ることになる。

こうして、縦振れ計73による計測準備が完了したところ
で、この状況がセンサ（図示略）で検出され、その信号
がプッシュシリンダ103とステッピングモータ４に前後
して送られ、このうち上記モータ４に先立ってプッシュ
シリンダ103に前記信号が入力されると、ピストンロッ
ド104がシリンダ103側へ引き寄せられ、押圧板108がホ
イールディスク９の上面から離れて原位置に復帰し、ホ
イール８の回転域から避退する。

一方、このような状況の下でステッピングモータ４に上
記信号が入力されると、該モータ４が駆動し、その動力
が減速機５からタイミングプーリ６およびタイミングベ
ルト11を介してタイミングプーリ10に伝達され、該プー
リ10内でスプライン嵌合するドライブシャフト28に伝え
られて、該シャフト28が回転する。

更に上記ドライブシャフト28のトルクはカップリング29
を介して、これに連結された回転シリンダ30に伝えら
れ、該シリンダ30より連結ピン47でピン連結されたピス
トン44に伝達されて、回転シリンダ30とピストン44が一
体に回転する。

したがって、上記ピストン44の上端にねじ込まれたセッ
トスクリュー55と、該スクリュー55に軸部をねじ込んだ
チャックキャップ65がピストン44と一体に回転し、その
トルクが上記キャップ65の突部66と係合する各チャック
キャップ61に伝えられ、それらのブロック61が回転する
ことで、それらのチャッキング面61aと係合下のホイー
ル８がチャックブロック61と同期回転する。

この場合、ホイール８はガイドシャフト19,19の前述し
たオフセット構造と、ホイールクランプ部54におけるベ
アリング31と受けテーブル58、およびベアリング31とベ
アリング32間の距離比による軸支構造とによって、軸振
れを防止され、リフター部13およびホイールクランプ部
54と同軸上で回転する。

こうしてホイール８が回転すると、この状況が図示を省
略したセンサによって検出され、その信号がマーキング
ペン115を上下動させるオートマチックシリンダ（図示
略）へ送られる。上記マーキングペン115は常時はホイ
ール８の搬送域から避退していて、上記オートマチック
シリンダに前記信号が送られると、該シリンダがリフト
してマーキングペン115がペイント溜114から引き抜か
れ、ホイール８の外周位置へ移動して停止する。

一方、ホイール８の回転に伴ない、リム97の周面に押し
当てられたセンサローラ96,96が転動し、該ローラ96,96
が当該リム97周面の変形量にしたがい法線方向へ移動
し、上記変形量をセンサシャフト95,95へ伝えること
で、該シャフト95,95に押し当てられたセンサ98,98が上
記変位を電気量に置き換えて検出し、その信号をホイー
ル８の各計測位置毎に増幅器99,99へ入力する。

この場合、前述のようにピン82a,82aのオフセット構成
によって、ベアリング81a,81aのラジアルクリアランス
が零値に設定され、センサユニット81,81の振動やそれ
に基づく計測誤差が防止され、また係止杆94のオフセッ
ト構成によってベアリング77a,77aのラジアルクリアラ
ンスも同様に零値に設定され、センサユニット81,81に
波及するセンサフレーム78の振動を防止するようにして
いるから、計器側に原因する誤差が除去若しくは極めて
低値に抑制される。

こうして、増幅器99,99で所定大に増幅された検出信号
が演算器100に入力され、それらのデータが内蔵したマ
イクロコンピュータに各計測位置と相関させて記憶され
る。このマイクロコンピュータにはホイール８の半径を
求めるフーリエ変換または単純平均法による演算式が記
憶され、ホイール８周面の全計測位置での計測が完了し
たところで、つまりホイール８が一回転したところで、
上記演算式を基に前記データを条件として、各計測位置
での半径値を算出し、かつその最小値と当該位置を割出
す。

そして、上記割出された最小位置に相当する制御信号が
演算器100からモータドライブユニット７へ出力され、
該ユニット７でステッピングモータ４の回転角度を制御
することで、上記ホイール８の最小位置をマーキングペ
ン115の直下に位置付け、ステッピングモータ４の駆動
を停止させてホイール８の回転を停止させる。

このようなホイール８の位置整合状況は図示を省略した
センサによって検出され、その信号が前記オートマチッ
クシリンダに入力されるとマーキングペン115が下降
し、ホイール８の所定位置にマーキングする。マーキン
グペン115はマーキング後上昇し、ペイント溜114に収容
されて原位置に復帰する。

このようなホイール８へのマーキング状況は図示を省略
したセンサで検出され、その信号が回転シリンダ30の空
圧源と縦振れ計73の各シリンダ75,83へ送られる。この
うち、上記信号が空圧源の制御弁に入力されると、該弁
が閉弁して加工空気の供給が停止され、一方、凹室33内
の空気が適宜手段で排気され該室33の圧力が低下するた
め、ピストン44がスプリング50の復元力で押し上げら
れ、該ピストン44と一体的なセットスクリュー55および
チャックキャップ65がこれに同動する。

そして、上記セットスクリュー55の上動に伴ない、該ス
クリュー55にバネ座金69を介して係合するピン70が押し
上げられ、これが上端で係合しているチャックブロック
61を押し上げ、該ブロック61をコーンシャフト60のテー
パ面に沿って上動させる。

このため、各チャックブロック61が内側へ収縮し、その
チャッキング面61aがハブ穴63内の係合突起64から後退
することで、チャックブロック61と係合突起64の係合が
解除される。リセットリング68は上記チャッキング解除
動作に有効に作用する。

一方、前記シリンダ75に上記信号が入力されるとピスト
ンロッド76が収縮し、ガイドブロック77およびこれに連
結したセンサフレーム78がシリンダ75側へ引き寄せら
れ、該フレーム78に架設したガイドロッド80,80に装着
のセンサユニット81,81が同方向へ移動することで、セ
ンサシャフト95,95先端のセンサローラ96,96がリム97周
面から後退し、ホイール８の昇降域から避退する。

また、前記シリンダ83に前記信号が入力されると、ピス
トンロッド84が収縮し、その先端に連結したリンク82,8
2をシリンダ83側へ引き寄せ、それらの他端を内側方向
へ引き寄せることで、センサユニット81,81がガイドロ
ッド80,80に沿って互いに内側へ移動し、かつ凸部86と
ストッパ87との係合を解除して原状を回復する。

このような一連の原状回復作動と前後してリフトシリン
ダ14に信号が送られ、そのピストンロッド15が収縮する
と、リフターテーブル16に連結されたガイドシャフト1
9,19が押し下げられ、また上記テーブル16に固定された
ベアリングケース25が一体に下動して、その上端に装着
されたホイールクランプ部54がホイール８と一体に下降
し、受けテーブル58がコンベヤ116の載置面と同高位置
まで下降したところで、ホイール８がコンベヤ116に引
き渡され、該コンベヤ116により搬出される。

（発明の効果） 本発明のホイール周面の最小半径位置割出装置は以上の
ように、リフトシリンダに連動する複数のガイドシャフ
トと一体に昇降し、そのリフト時にホイールディスクと
係合可能な受けテーブルを備えたリフター部と、ホイー
ルをその回転中心と同軸上で回転可能に保持するホイー
ルクランプ部と、回転中のホイールのリム周面の二位置
における半径方向の変位を検出可能な一対のセンサを有
する縦振れ計とを備えたホイール周面の最小半径位置割
出装置において、上記ガイドシャフトの位置をリフトシ
リンダの中心より互いに反対方向へオフセットさせ、前
記ホイールクランプ部にホイールのハブ穴に挿入可能な
複数のチャックブロックを設け、該チャックブロックを
上記ハブ穴内周面と係脱可能に設け、リフトシリンダに
よる半径方向へ作用する分力をリフトシリンダの中心線
よりオフセットした位置で支持させることで、計測時に
おける安定を図り、リフター部とこれに装着したホイー
ルクランプ部の軸振れを防止し、その耐震性を向上する
一方、ハブ穴のみを利用してホイールをクランプするこ
とで計測基準に即した測定法が得られ、また従来のよう
なボルト孔を利用したクランプ法に比べホイールの精密
な回転が得られ、高精密で信頼性の高い測定結果が得ら
れる効果がある。

また、本発明は、上記縦振れ計に、前記センサをホイー
ルに対し進退可能としたセンサスライドシリンダと、上
記センサのピッチを設定可能なセンサセットシリンダを
設け、これら各シリンダのピストンロッドを同方向に変
位可能に設け、前記センサスライドシリンダのピストン
ロッドにガイドブロックを設け、該ガイドブロックにセ
ンサフレームを固定し、該フレームに一対のガイドロッ
ドを前記ピストンロッドの変位と直交方向に架設すると
ともに、該フレームの対向位置にストッパを設け、前記
センサセットシリンダのピストンロッドに一対のリンク
を同軸に回動可能に連結し、該リンクの他端に一対のセ
ンサユニットを回動可能に連結し、これらセンサユニッ
トをベアリングを介して前記ガイドロッドに摺動可能に
装着し、かつセンサユニットを互いに近接離反動可能に
支持する一方、センサユニットの外側面の前記リンクの
枢着位置とオフセット位置に凸部を設け、該凸部を前記
ストッパに当接可能に設け、これら凸部とストッパとの
当接時にガイドブロックとセンサユニットに回転モーメ
ントを生成させ、前記ベアリングのラジアルクリアラン
スを零値にさせたから、それらの間における振動が阻止
されることで高精密な測定結果が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は第１
図の側面図、第３図は本発明に適用したリフター部の一
例を示す断面図、第４図は第３図の要部を拡大して示す
断面図、第５図は第３図の平面図で一部を省略してお
り、第６図は本発明に適用したホイールクランプ部のク
ランプ状況の要部を示す平面図で、係合突起が４個の場
合と５個の場合を左右に分けて示しており、第７図は本
発明に適用した縦振れ計の内部を示す正面図で、一部を
断面図示しており、第８図は第７図のＡ−Ａ′線に沿う
断面図、第９図は第７図のＢ−Ｂ′線に沿う断面図、第
10図は本発明による測定系を示す説明図、第11図は本発
明に適用したホイール上面押当部の一例を示す断面図、
第12図および第13図は上記縦振れ計の他の実施例を示す
正面図と側面図である。 ８…ホイール、９…ホイールディスク、13…リフター
部、14…リフトシリンダ、19…ガイドシャフト、54…ホ
イールクランプ部、58…受けテーブル、61…チャックブ
ロック、63…ハブ穴、73…縦振れ計、75…センサスライ
ドシリンダ、76,84…ピストンロッド、77…ガイドブロ
ック、77a,81a…ベアリング、80,92…ガイドブロック、
81…センサユニット、83…センサセットシリンダ、97…
リム、98…センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リフトシリンダに連動する複数のガイドシ
   ャフトと一体に昇降し、そのリフト時にホイールディス
   クと係合可能な受けテーブルを備えたリフター部と、ホ
   イールをその回転中心と同軸上で回転可能に保持するホ
   イールクランプ部と、回転中のホイールのリム周面の二
   位置における半径方向の変位を検出可能な一対のセンサ
   を有する縦振れ計とを備えたホイール周面の最小半径位
   置割出装置において、上記ガイドシャフトの位置をリフ
   トシリンダの中心より互いに反対方向へオフセットさ
   せ、前記ホイールクランプ部にホイールのハブ穴に挿入
   可能な複数のチャックブロックを設け、該チャックブロ
   ックを上記ハブ穴内周面と係脱可能に設けたことを特徴
   とするホイール周面の最小半径位置割出装置。
2. 【請求項２】リフトシリンダに連動する複数のガイドシ
   ャフトと一体に昇降し、そのリフト時にホイールディス
   クと係合可能な受けテーブルを備えたリフター部と、ホ
   イールをその回転中心と同軸上で回転可能に保持するホ
   イールクランプ部と、回転中のホイールのリム周面の二
   位置における半径方向の変位を検出可能な一対のセンサ
   を有する縦振れ計とを備えたホイール周面の最小半径位
   置割出装置において、上記縦振れ計に、前記センサをホ
   イールに対し進退可能としたセンサスライドシリンダ
   と、上記センサのピッチを設定可能なセンサセットシリ
   ンダを設け、これら各シリンダのピストンロッドを同方
   向に変位可能に設け、前記センサスライドシリンダのピ
   ストンロッドにガイドブロックを設け、該ガイドブロッ
   クにセンサフレームを固定し、該フレームに一対のガイ
   ドロッドを前記ピストンロッドの変位と直交方向に架設
   するとともに、該フレームの対向位置にストッパを設
   け、前記センサセットシリンダのピストンロッドに一対
   のリンクを同軸に回動可能に連結し、該リンクの他端に
   一対のセンサユニットを回動可能に連結し、これらセン
   サユニットをベアリングを介して前記ガイドロッドに摺
   動可能に装着し、かつセンサユニットを互いに近接離反
   動可能に支持する一方、センサユニットの外側面の前記
   リンクの枢着位置とオフセット位置に凸部を設け、該凸
   部を前記ストッパに当接可能に設け、これら凸部とスト
   ッパとの当接時にガイドブロックとセンサユニットに回
   転モーメントを生成させ、前記ベアリングのラジアルク
   リアランスを零値にさせたことを特徴とするホイール周
   面の最小半径位置割出装置。