JPH07198373A - 自動車用ホイールのディスクフラット部のうねり測定法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホイールのディスクフラット部のうねり測定
における測定器数を低減すること。 【構成】 ディスクフラット部１０ａに測定子１２を押
しつけ、ホイール１０と測定子１２との一方を他方に対
して回転させ、測定子１２の動きを測定器１３で測定す
る方法。テーブル１１と、測定子１２と、測定子１２の
動きを測定する測定器１３と、テーブル１１とホイール
１０の一方を他方に対して回転させる回転駆動機構１４
と、から成るディスクフラット部のうねり測定装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車用ホイールのディ
スクフラット部のうねりを測定する方法とその装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ホイールのディスクフラット部
のうねりは、車両の振動（ブレーキジャダー）やフレッ
ティング現象に伴う当り面の摩耗に悪影響を及ぼすこと
から、従来０．１〜０．５ｍｍ程度以下に抑えられ、今
後益々要求精度が高まる傾向にある。従来のディスクフ
ラット部のうねり測定は、次のように行われていた。す
なわち、図７、図８に示すように、ホイール１をディス
クフラット部を下にして定盤２上にセットする。ホイー
ルのディスクフラット部の上面に、多数のダイヤルゲー
ジ６、７をとりつけた治具３をセットする。治具３をセ
ットするときに、治具３に一体に設けたハブガイド４を
ホイール１のハブ穴５に挿入して治具３をホイール１に
対してセンタリングする。ダイヤルゲージ６、７はディ
スクフラット部の内周部、外周部に対応する位置にそれ
ぞれ複数個、たとえば１６個づつ設けられており、治具
３をホイール１にセットしたときのダイヤルゲージ６、
７の値を読みとる。この読みとった値が所定の許容値内
に入っているときは、うねりは小でそのホイールは合格
品とし、許容値内からはずれている値があればそのホイ
ールは不合格品とする。ホイールは全数検査される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術には
次の問題がある。 多数のダイヤルゲージの値を読みとらなければなら
ないので、測定時間が長くなり、見間違えなどによる測
定ミスが生じやすい。 自動化が困難である。 治具とホイールとの間にゴミがあって治具がその分
傾くと、ダイヤルゲージは治具の傾きによる誤差を含ん
だままのうねりを測定し、真のうねり量がわからない。
その場合は、良品を不合格品と判断してしまうこともあ
る。本発明の目的は、ダイヤルゲージ等の測定器の数を
低減できる、自動化に適した自動車用ホイールのディス
クフラット部のうねり測定法およびその装置を提供する
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する、本
発明の方法は次の（１）の方法から成り、本発明の装置
は次の（２）の装置から成る。 （１） ホイールをテーブル上にセットするとともに、
前記ホイールのディスクフラット部に測定子を押しつ
け、前記測定子と前記ホイールの一方を他方に対して１
周分相対的に回転させその際の前記測定子のディスクフ
ラット部の面と直交方向の動きを前記測定子に連動する
測定器により前記１周分の回転中複数点で測定してデー
タをサンプリングし、前記データを処理して前記データ
から傾き成分を除去した値をホイールのディスクフラッ
ト部のうねりと認定する、工程からなる自動車用ホイー
ルのディスクフラット部のうねり測定法。 （２） ホイールをセットするためのテーブルと、前記
テーブルにセットされるホイールのディスクフラット部
に押しつけられディスクフラット部の面と直交方向に可
動の測定子と、前記測定子に連動され前記測定子のディ
スクフラット部の面と直交方向の動きを測定する測定器
と、前記テーブルと、前記測定子との一方を他方に対し
相対的に回転させる回転駆動機構と、から成る自動車用
ホイールのディスクフラット部のうねり測定装置。

【０００５】

【作用】上記（１）、（２）の測定においては、測定子
とホイールとの一方を他方に対してホイール１周分回転
させ、その時の測定子の動きを測定器で読んで、データ
としてサンプリングする。１組の測定子と測定器で対応
する径のホイール部分のうねりを１周分測定でき、従来
のように１つの径の部分に対して１６個ものダイヤルゲ
ージを設ける必要がなく、測定器数の低減ができ、また
同一の測定器を見ていればよいため読みとりミスも生じ
にくい。測定器をコンピュータに接続して測定値をコン
ピュータに入力するようにすれば、読みとり、演算、評
価を自動的に行うことができるようになる。また、演算
において、測定値から傾き成分を除去すれば、ホイール
のセッティング時の傾きによる誤差を除去した、真のう
ねり量を測定することができる。

【０００６】

【実施例】図１、図２は本発明の一実施例に係る自動車
用ホイールのディスクフラット部の測定装置を示してお
り、図３、図４はうねり測定におけるホイール傾き成分
の除去の原理を示しており、図５、図６は図１、図２の
測定装置をラインに組み込んだホイールのうねり自動測
定装置を示している。図１、図２に示すように、本発明
実施例の自動車用ホイールのディスクフラット部の測定
装置は、ホイール１０をセットするためのテーブル１１
と、ホイール１０のディスクフラット部１０ａに押しつ
けられディスクフラット部１０ａの面と直交方向に可動
の測定子１２と、測定子１２に連動され測定子１２の動
き（ディスクフラット部１０ａの面と直交方向の測定子
１２の動き）を測定する測定器１３と、テーブル１１
（テーブル１１に固定されたホイール１０としてもよ
い）と測定子１２との一方を他方に対して相対的に回転
させる回転駆動機構１４と、を備えている。

【０００７】上記のうち、テーブル１１は、ホイール１
０をハブ穴基準でセンタリングしてテーブル１１に固定
するコレットチャック１５を有している。測定子１２は
図示例ではスタイラスローラ（以下、スタイラスローラ
も１２とする）から成る。測定器１３はスタイラスロー
ラ１２の上下方向の直線動きを検出して出力するリニア
ゲージセンサ（以下、リニアゲージセンサも１３とす
る）から成る。このリニアゲージセンサ１３は、たとえ
ばダイヤルゲージに準じた機構部とダイヤルゲージの針
の軸の回転量を電気信号に変換して出力するポテンシオ
メーターからなるエンコーダ部とを有する。図２に示す
ように、スタイラスローラ１２はダイヤルゲージに準じ
た機構部の下方に延びる足の下端部にローラ軸芯まわり
に回転自在にとりつけられる。スタイラスローラ１２と
リニアゲージセンサ１３とは、ディスクフラット部１０
ａの内周部と外周部にそれぞれ１組づつ設けられる。リ
ニアゲージセンサ１３は、センサ支持台１６に支持さ
れ、測定ユニット昇降エアーシリンダ１７により昇降さ
れるとともに、測定位置決めサーボモータ１８にてホイ
ール径方向にそれぞれ移動可能である。リニアゲージセ
ンサ１３はコンピュータ１９と接続されていて、リニア
ゲージセンサ１３のエンコーダ部の出力はコンピュータ
１９に入力される。

【０００８】測定子１２とテーブル１１との相対回転
は、テーブル１１側を回転させてもよいし、測定子１２
側をホイール軸芯まわりに回転させてもよい。図示例は
テーブル１１を回転させる場合を示しており、テーブル
１１は回転テーブルから成っている。回転駆動機構１４
の内部には、テーブル１１の軸が上下方向に延び、それ
を支持するベアリングがあり、軸を歯車を介して回転さ
せるモータが内蔵されている。コンピュータ１９は、入
出力インターフェース、リードオンリメモリ（ＲＯ
Ｍ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、セントラル
プロセッサユニット（ＣＰＵ）を有し、ＣＰＵでセンサ
１３からのデータから傾き成分、すなわち１次のハーモ
ニック成分を除去する演算を実行する。ＲＡＭまたはＲ
ＯＭはそのためのプログラムが格納されている。

【０００９】図１、図２の測定装置を組み込んだホイー
ル製造ラインの一部が図５、図６に示されている。この
ラインでは、ホイールのディスクフラット部のうねり自
動測定と評価が可能である。図５、図６において、ホイ
ール製造ラインのディスクフラット部自動測定部分は、
供給ステーション２０、測定ステーション２１、搬出ス
テーション２２から成る。供給ステーション２０は、ホ
イール１０を個出しで供給する個出しストッパ２３と、
たとえば傾斜ローラ群から成る搬送装置２４と、その前
端の位置決めピン２５と、を有する。位置決めピン２５
で待機されたホイール１０は、搬入装置２６により、測
定ステーション２１のターンテーブル１１上に搬入され
る。搬入ステーション２１には、図１、図２を用いて説
明した測定装置１１〜１８が備えられている。コンピュ
ータ１９は測定ステーション２１から離れた部位に設け
られてもよい。

【００１０】搬出ステーション２２は、測定を終了した
ホイール１０をターンテーブル１１から排出コンベア２
８上に排出する搬出装置２７を有する。排出コンベア２
８のワーク送り方向前方には良品／不良品振り分けコン
ベア２９が設けられている。この振り分けコンベア２９
は、ワーク１０を一時停止させるストッパ３０と、良品
の場合はストッパ３０を開にしてワーク１０を前進させ
る前進ローラ３１と、前進ローラ３１間にワーク送り方
向と直角方向に輪転し、不良品の場合はワークをもち上
げる上下動可能のチェーン３２と、チェーン３２の輪転
方向前方に設けられた不良品排出コンベア３３とを有す
る。チェーン３２の昇降はコンピュータ１９の指示で行
う。

【００１１】つぎに、本発明の方法（上記装置の作用）
を説明する。まず、ホイール１０をテーブル１０上にセ
ットし、ディスクフラット部１０ａにスタイラスローラ
１２を押しつける。ついで、スタイラスローラ１２とホ
イール１０の一方を他方に対して１周分回転させる。ホ
イール１０がテーブル１１に、ゴミ等により、傾いてセ
ットされていると、ホイール１０を相対回転させたとき
に、スタイラスローラ１２はその傾きも含んだ量で図３
に示すように上下動する。このうち１次のハーモニック
成分（正弦波の部分）が傾き成分であり、正弦波からの
変位がディスクフラット部１０ａの真のうねり量であ
る。リニアゲージセンサ１３は、両方の値を含んだ値を
検出してコンピュータ１９に出力する。コンピュータ１
９は、入力されたデータから、正弦波の部分を除去し
て、図４に示すように、真のうねり量を算出する。算出
方法は傾き成分を除去できる方法であれば、如何なる方
法でもよいが、たとえば、次のようにすることによって
傾き成分を除去することができる。

【００１２】第１の方法はデジタルフーリエ変換を用い
る方法で、まず傾き成分実数部を求める。 Ｌｘｈ＝１／Ｎ＊Σ（ｄａｔａ i ＊ ｃｏｓ（ｉ＊
ω）） ついで、傾き成分虚数部をもとめる。 Ｌｙｈ＝１／Ｎ＊Σ（ｄａｔａ i ＊ ｓｉｎ（ｉ＊
ω）） ついで、原始データから傾き成分を引く。 ｄａｔａｉ＝ｄａｔａｉ−２＊（Ｌｘｈ＊ｃｏｓ（ｉ＊
ω）＋Ｌｙｈ＊ｓｉｎ（ｉ＊ω）） ただし、Σはｉ＝１からｎまでの和、Ｎはサンプル数、
ωは３６０°／Ｎ，をそれぞれあらわす。ついで、傾き
成分後のデータからうねり量を求める。 Ｐｍａｘ＝Ｍａｘ（ｄａｔａｉ） ｉ＝０．．．Ｎ Ｐｍｉｎ＝Ｍｉｎ（ｄａｔａｉ） ｉ＝０．．．Ｎ うねり量＝｜Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ｜ また、第２の方法は通常のフーリエ解析を用いる方法で
つぎの方法からなる。図３のデータ（波）をフーリエ解
析によって、１次、２次、……ｎ次の波に分解し、この
うち１次の波（図３の正弦波）を除去し、残りの２次、
……ｎ次の波を再合成すればよい。フーリエ解析自体は
公知の解析手法であり、その式をＲＡＭまたはＲＯＭに
格納しておき、ＣＰＵに呼び出して演算を実行すればよ
い。２次以降の再合成の波が図４の真のうねり量を示す
波となる。図４のうねり値を所定の値と比較し、うねり
値の絶対値が所定値（たとえば、０．１ｍｍ）以下であ
ればそのホイール１０は合格品とし、所定値を越えれば
不良品と判定する。

【００１３】上記測定装置を組み込んだ図５、図６のラ
インでは、ホイール１０を測定装置に搬入してテーブル
上に位置決めセットし、上記のうねり量測定を行う。測
定後、ホイール１０を排出コンベア２８を介して振り分
けコンベア２９に送る。うねり測定が合格であればスト
ッパ３０を開いてそのままホイール１０を直進させる
が、不合格の場合はストッパ３０でホイール１０をスト
ップさせ、チェーン３２をもち上げて不合格品を排出コ
ンベア３３上に排出する。上記の測定と不合格、不良品
の振り分けは自動で行える。

【００１４】

【発明の効果】請求項１の方法によれば、測定子をホイ
ールに押しつけて一方を他方に対して相対回転させて測
定子の変位を測定器で測定するようにしたので、測定器
の数を低減できる。また、測定データから傾き成分を除
去するようにしたので、ホイールが傾いてセットされて
もその影響を除去した真のうねり量を測定、評価でき
る。請求項２の装置によれば、テーブルと測定子とを設
け、一方を他方に対して回転させるようにしたので、測
定器の数を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る自動車用ホイールのデ
ィスクフラット部のうねり測定装置の正面図である。

【図２】図１のうち測定子とディスクフラット部の断面
図である。

【図３】うねりとホイール傾き成分との両方を含む測定
子変位図である。

【図４】図３の変位から傾き成分を除去したうねり量図
である。

【図５】図１の装置を組み込んだホイールのうねり測定
ラインの平面図である。

【図６】図５のラインのうち測定ステーションの側面図
である。

【図７】従来のディスクフラット部のうねり測定中の測
定装置とホイールディスク部の断面図である。

【図８】図７の装置の平面図である。

【符号の説明】

１０ ホイール １０ａ ディスクフラット部 １１ テーブル（たとえば、回転テーブル） １２ 測定子（たとえば、スタイラスローラ） １３ 測定器（たとえば、リニアゲージセンサ） １４ 回転駆動機構 １９ ＣＰＵ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホイールをテーブル上にセットするとと
   もに、前記ホイールのディスクフラット部に測定子を押
   しつけ、 前記測定子と前記ホイールの一方を他方に対して１周分
   相対的に回転させその際の前記測定子のディスクフラッ
   ト部の面と直交方向の動きを前記測定子に連動する測定
   器により前記１周分の回転中複数点で測定してデータを
   サンプリングし、 前記データを処理して前記データから傾き成分を除去し
   た値をホイールのディスクフラット部のうねりと認定す
   る、工程からなる自動車用ホイールのディスクフラット
   部のうねり測定法。
2. 【請求項２】 ホイールをセットするためのテーブル
   と、 前記テーブルにセットされるホイールのディスクフラッ
   ト部に押しつけられディスクフラット部の面と直交方向
   に可動の測定子と、 前記測定子に連動され前記測定子のディスクフラット部
   の面と直交方向の動きを測定する測定器と、 前記テーブルと、前記測定子との一方を他方に対し相対
   的に回転させる回転駆動機構と、から成る自動車用ホイ
   ールのディスクフラット部のうねり測定装置。