JPH0939523A - タイヤのアンバランス修正方法 - Google Patents

タイヤのアンバランス修正方法

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JPH0939523A
JPH0939523A JP7198603A JP19860395A JPH0939523A JP H0939523 A JPH0939523 A JP H0939523A JP 7198603 A JP7198603 A JP 7198603A JP 19860395 A JP19860395 A JP 19860395A JP H0939523 A JPH0939523 A JP H0939523A
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Kiichiro Kagami
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C19/003Balancing means attached to the tyre

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ラジアルフォースバリエーション(RFV)を
効果的に低減でき、車両駆動等を抑制する。 【解決手段】タイヤ軸芯Iと交差しかつタイヤ赤道面C
O上を通る少なくとも2本しかもタイヤ円周方向に等角
度で隔たる仮想の軸芯16を設ける。各軸芯16を回転
中心として、この軸芯16を含みかつタイヤ赤道面CO
と直交する軸面17でタイヤ2を仮想2分した一方のタ
イヤ半部分2Lの重さによる前記軸芯回りのモーメント
M1と他方のタイヤ半部分2Rの重さによるモーメント
M2とのモーメント差M=|M1−M2|を測定する。
前記モーメントが小となる側のタイヤ半部分におけるト
レッド部の内面上にしかもタイヤ赤道面COと前記タイ
ヤ軸芯Iを含みかつ前記軸面17に直角な平面19とが
交わる位置に、重さWが式(1)を満たすウエイト15
を、各軸芯16ごとに取付ける。 W=C×M/L ……(1) C:定数(0.8〜0.9); L:軸面とウエイトとの間の距離;

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラジアルフォース
バリエーション(RFV)を効果的に低減でき、車両振
動等を抑制しうるタイヤのアンバランス修正方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】自動車は高速度で走行することから、い
わゆるホイールバランスと呼ばれるタイヤとリムの組立
体の重量バランスは、タイヤの直円度等の寸法精度とと
もに、操縦安定性能上極めて重要な因子となる。
【0003】従来、前記ホイールバランスをとるため
に、例えば図7に示すように、水平なタイヤ軸芯i上に
取付けたタイヤとリムの組立体aを回転させ、自然停止
した時に最下点となるアンバランスの重点Kの位置及び
そのアンバランスの重量を夫々測定するとともに、前記
重点Kとは反対側となるリムの位置にウェート(おも
り)を取付け、これにより前記重点に対抗するモーメン
トを発生せしめ静的アンバランスを修正していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の修正方法では、タイヤ回転時などの動的アンバ
ランスを十分に抑制することができず、特にRFVの低
次成分が増大するなど車両振動等を招くという問題があ
る。
【0005】なおこの原因としては、 1)前記アンバランスの重点が一般にタイヤのトレッド
部に発生し、従ってこれに対抗する前記ウエートをリム
に取付けた場合には、タイヤ回転によって重点が接地す
る際、ウエートとのつり合いがくずれて残留力が発生す
ること;並びに 2)製造方法が複雑となるラジアルタイヤ等にあって
は、複数のアンバランスの重点が存在する場合が多く、
アンバランスを1つの重点で代表させる従来の方法で
は、アンバランスを正確にとらえきれないと推察でき
る。
【0006】従って本発明者は、前記推察に基づいて研
究を行った。その結果、下記のことを究明し得た。すな
わち、タイヤ軸芯と交わるタイヤ赤道面上の複数の軸芯
をタイヤ円周方向に等角度間隔で求め、各軸芯ごとに、
この軸芯によって組立体を可回転に水平支持する;この
時に該組立体の左半部分と右半部分との重さによる軸芯
廻りのモーメントがつり合うようなウエートをトレッド
部内面のタイヤ赤道面上の位置に取付けることによっ
て、タイヤに複数のアンバランスの重点が存在した場合
にも、タイヤの全周に亘る静的な重量バランスをより均
一化させることが可能となること。又各軸芯ごとに定ま
る前記ウエートの重量Wを、前記左右のモーメントが完
全につり合う値であるM/Lの0.8〜0.9倍に減じ
ることによって、前記残留力を除去でき動的バランスを
大巾に向上しうることを究明しえた。
【0007】すなわち本発明のうち請求項1記載の発明
は、タイヤ軸芯と交差しかつタイヤ赤道面上を通る複数
の軸芯を仮想的に等角度間隔で設け、各軸芯廻りのモー
メントによって定まるウエートを夫々トレッド部の内面
に取付けるとともに、各ウエートの重さを式(1)で求
めることを基本として、特に、低次のRFVの発生を効
果的に低減でき、前記問題点を解決しうるタイヤのアン
バランス修正方法の提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項1記載の発明は、タイヤ軸芯
と交差しかつタイヤ赤道面上を通る少なくとも2本しか
もタイヤ円周方向に等角度で隔たる仮想の軸芯を回転中
心として、この軸芯を含みかつタイヤ赤道面と直交する
軸面で前記タイヤを仮想2分した一方のタイヤ半部分の
重さによる前記軸芯回りのモーメントM1と他方のタイ
ヤ半部分の重さによるモーメントM2とのモーメント差
M=|M1−M2|を測定する一方、前記モーメントが
小となる側のタイヤ半部分におけるトレッド部の内面上
にしかもタイヤ赤道面と前記タイヤ軸芯を含みかつ前記
軸面に直角な平面とが交わる位置に、重さWが次式
(1)を満たすウエイトを、各軸芯ごとに取付けること
を特徴としたものであります。 W=C×M/L ……(1) C:係数(0.8〜0.9); L:軸面とウエイトとの間の距離;
【0009】上述のごとく、本発明では、タイヤに対し
て、2本以上の複数の軸芯を設定し、この軸芯廻りでの
左右のタイヤ半部分の重さによるモーメント差Mを測定
している。従って、タイヤトレッドに複数のアンバラン
スの重点がある場合にも、これら複数の重点を一方の半
部分にある重点と他方の半部分にある重点とに区分する
ことによって、アンバランスを軸芯廻りのモーメントに
よって比較することができ、ウエート取付により前記モ
ーメントの静的なバランス化を計りうる。しかもこのよ
うなウエートを等角度間隔で設けた複数の軸芯ごとに設
定するため、前記バランス化をタイヤ全周に亘って均一
に行いうる。
【0010】他方、前記各ウエートの重さWを式(1)
の値で設定している。 W=C×M/L …… (1)
【0011】すなわち、ウエートの重さWを、左右のタ
イヤ半部分が完全につり合うために必要な重さM/Lの
0.8〜0.9倍に減じているために、前記重点が接地
する際に生ずる残留力を大巾に除去できる。その結果、
軸芯に基づく前記ウエート配置と相まって動的アンバラ
ンスをより均一にかつ精度よく修正でき、特に低次のR
FVの発生を抑制し車両振動を低減しうる。
【0012】なお前記残留力は、下記のごとく抑制され
ると考察される。すなわち、図5に示すように、トレッ
ド部にアンバランスの重点Kがあるとき、重点に作用す
る遠心力Fによってタイヤ軸芯には、空転時には、次式
(2)に示す上下荷重の変動成分であるラテラルフォー
スバリエーション(RFV)が発生する。 RFV=2F×cos ωt …… (2)
【0013】しかし実際には、遠心力Fは重点Kが接地
する際に、路面からの反力によって打消されて0とな
り、従ってRFVは正確には図6に示すごとく、余弦波
曲線f1と矩形波曲線f2との和として表され、この曲
線f2が前記残留力の原因となる。
【0014】この矩形波曲線f2を例えばフーリエ級数
によって数値解析した時、曲線f2のn次成分の振幅
は、−(4F/nπ)×sin (nJ/2R)となる。こ
こでRはタイヤ半径でありJは接地長さを表す。これ
は、接地状態のRFVは、空転状態のRFVに比較し
て、n次成分において、 T=−4/nπ×sin (nJ/2R) …… (3) 変化(減少)することを意味し、従ってバランス用のウ
ェートを前記遠心力Fの{1−4/nπ×sin (nJ/
2R)}倍に相当する値にすることによって、前記接地
状態のRFVのn次成分を除去させることができると推
察される。実際、タイヤ半径R及び接地長さJに例えば
通常の乗用車用タイヤの値(R=0.3m、J=0.1
5m)を代入した時、前記RFVの変化量Tは、−0.
158F(1次成分)、−0.153F(2次成分)、
−0.145F(3次成分)、−0.134F(4次成
分)、−0.121F(5次成分)、−0.106F
(6次成分)、−0.089F(7次成分)、−0.0
72F(8次成分)、−0.055F(9次成分)、−
0.038F(10次成分)となり、従って、本願のご
とくウエートの重さの係数Cを0.80〜0.9とする
ことによって、特にRFVの1〜4次の低次成分が大巾
に低減され車両振動が抑制されることとなる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例の形態を、図
示例と共に説明する。なお本例では、タイヤ自体のアン
バランスの測定及び修正は、完全にバランス化された基
準リムに組込んだ状態の基で行っている。これによって
タイヤの形状を一定に保ち測定誤差を低減できる。しか
しながら要求により、タイヤ単体において測定等を行っ
てもよい。図1は、タイヤ2と基準リム3との組立体1
を示し、図において、タイヤ2は、基準リム3に着座し
て支持される一対のビード部5と、各ビード部5からタ
イヤ半径方向外方にのびるサイドウォール部6と、その
外方端間を継ぐトレッド部7とを具える。
【0016】又基準リム3は、前記ビード部5のビード
底を受ける一対のリムシート10と、各リムシート10
を継ぐウエル部11と、このウエル部11からタイヤ半
径方向内方にのびかつタイヤ軸に装着するディスク部1
2とを具え、前記各リムシート10には、ビード部5の
外側面に沿うリムフランジ13が設けられる。そして前
記トレッド部7の内面上にウエート15を取付けること
により、前記組立体1すなわち、タイヤ2のアンバラン
スを修正する。
【0017】前記アンバランス修正方法は、前記タイヤ
2に少なくとも2本の軸芯16を仮想的に設定する軸芯
設定ステップと、各軸芯16廻りでの左右のモーメント
差Mを測定するモーメント測定ステップと、モーメント
が小となる側のタイヤ半部分におけるトレッド部7の内
面上の位置に式(1)で定まる重さWのウエート15を
取付けるウエート取付けステップとを具えている。
【0018】前記軸芯設定ステップは、図2に示すよう
に、タイヤ2に、タイヤ軸芯Iと交差しかつタイヤ赤道
面CO上を通る少なくとも2本、本例では例えば第1、
第2、第3の3本の軸芯16A、16B、16Cをタイ
ヤ円周方向に60度の等角度で仮想的に設定するステッ
プである。又該第1、第2、第3の軸芯16A、16
B、16Cは、夫々水平に配設されている。
【0019】又前記モーメント測定ステップは、各軸芯
16A、16B、16Cごとに、この軸芯回りのタイヤ
2のモーメント、本例では組立体1のモーメントを測定
するステップである。すなわち、例えば第1の軸芯16
Aを代表して説明するように、組立体1に、軸芯16A
を含みかつタイヤ赤道面COと直交する軸面17Aを設
定し、この軸面17Aによって、前記組立体1を、2つ
の組立体半部分1L、1Rに仮想的に2等分する。そし
てこの時の一方の組立体半部分1Lの重さによる軸芯1
6A廻りのモーメントM1と、他方の組立体半部分1R
の重さによるモーメントM2とのモーメント差M=|M
1−M2|を比較・測定する。ここで前記基準リム3
は、バランス化されたものであるため、前記モーメント
差Mはタイヤ2におけるタイヤ半部分2L、2R間のモ
ーメント差と一致する。
【0020】前記モーメント差Mは、例えば図3に示す
ように、軸芯16Aを回転中心として組立体1を枢支
し、この組立体1が軸芯16A廻りでつり合って水平と
なるのに必要な、補正荷重fからなる補正モーメントと
して容易に測定することができる。
【0021】又前記ウエート取付けステップは、図1に
示すように、前記モーメントM1、M2のうち、モーメ
ントが小となる側の組立体半部分、例えば組立体部分1
Rにおけるタイヤ2のトレッド部7の内面中央にウエー
ト15を取付けるステップであって、前記ウエート15
は、前記タイヤ軸芯Iを含みかつ前記軸面17Aと直角
な平面19Aとタイヤ赤道面COとが交わる位置に取付
けられる。
【0022】ここでウエート15の重さWは、次式
(1)を満足することが必要であって、Cは0.8〜
0.9の係数、Mは前記モーメント差、Lは前記軸面1
7Aとウエート15との間の距離を示している。 W=C×M/L …… (1)
【0023】なお式(1)中のM/Lの値は、前記モー
メント測定ステップにおいて、組立体1を水平につり合
わすために軸面17Aから距離Lを隔てた位置で前記補
正モーメントを作用させる時の補正荷重fと一致し、前
記重さWを容易に導き出すことができる。
【0024】又式(1)は、各軸芯ごとに設定されるウ
エート15の重さWが前記補正荷重fの0.8〜0.9
倍に相当することを意味する。従って、アンバランス重
点が接地する際に生ずるRFVの低次成分をこのウエー
ト15によって大巾に減じることができ、特に車両振動
等を抑制しうる。
【0025】
【実施例1】トレッド部内側にアンバランスの重点(3
0g)を有するタイヤサイズ205/65R15のタイ
ヤとリムサイズ6JJ×15の基準リムとの組立体を用
い、周速度120km/hで回転させた時の、重点に作用
する遠心力F、重点が接地する際のRFVの1次成分の
変化量、及びこの変化量の遠心力Fに対する割合を夫々
測定するとともに、その測定結果を表1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】同表が示すように、接地の際、遠心力Fの
約0.17倍の変化量がRFVの一時成分に発生し、従
って、前記重点に作用する遠心力Fの0.83倍相当の
ウエートをバランサーとして使用することが必要である
ことがわかる。
【0028】
【実施例2】アンバランスの重点のないタイヤサイズ2
05/65R15のタイヤとリムサイズ6JJ×15の
基準リムとの組立体を用い、周速度120km/hで回転
させた時のRFVの1次成分の値を測定した。又前記タ
イヤのトレッド部内側に複数のアンバランスの重点を有
する組立体を用い、従来の修正方法、すなわち1つのウ
エートで代表させる方法と、本願の修正方法、すなわち
複数例えば3本の軸芯を設定し各軸芯毎に(1)式を満
たすウエートを取付ける方法とを用いてアンバランスを
修正した。そして修正後の組立体を120km/hで回転
させた時のRFVの一次成分の値を測定しその結果を表
2に示す。
【0029】
【表2】
【0030】同表に示すように、本願の方法によってア
ンバランスを修正したタイヤは、トレッド部に複数のア
ンバランスの重点が存在する場合にも、高精度で動的ア
ンバランスを修正することができ、RFVの一次成分を
大巾に減じうる。
【0031】
【発明の効果】本発明は叙上の如く構成しているため、
RFVを効果的に低減でき車両振動等を抑制しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で用いるタイヤとリムの組立体を説明す
る断面図である。
【図2】軸芯設定ステップを説明する組立体の略斜視図
である。
【図3】モーメント測定ステップ及びウエート取付けス
テップを説明する組立体の略側面図である。
【図4】モーメント測定ステップ及びウエート取付けス
テップを説明する組立体の略平面図である。
【図5】重点に作用する遠心力とRFVとの関係を説明
する線図である。
【図6】RFVの変化を示す線図である。
【図7】従来のバランス修正方法を説明する線図であ
る。
【符号の説明】
1 組立体 1L、1R 組立体半部分 2 タイヤ 3 基準リム 15 ウエート 16A、16B、16C、16 軸芯 17A、17 軸面 19A、19 直角をなす平面 I タイヤ軸芯 CO タイヤ赤道面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】タイヤのタイヤ軸芯回りのアンバランス修
    正方法であって、 タイヤ軸芯と交差しかつタイヤ赤道面上を通る少なくと
    も2本しかもタイヤ円周方向に等角度で隔たる仮想の軸
    芯を回転中心として、この軸芯を含みかつタイヤ赤道面
    と直交する軸面で前記タイヤを仮想2分した一方のタイ
    ヤ半部分の重さによる前記軸芯回りのモーメントM1と
    他方のタイヤ半部分の重さによるモーメントM2とのモ
    ーメント差M=|M1−M2|を測定する一方、 前記モーメントが小となる側のタイヤ半部分におけるト
    レッド部の内面上にしかもタイヤ赤道面と前記タイヤ軸
    芯を含みかつ前記軸面に直角な平面とが交わる位置に、
    重さWが次式(1)を満たすウエイトを、各軸芯ごとに
    取付けることを特徴としたタイヤのアンバランス修正方
    法。 W=C×M/L ……(1) C:係数(0.8〜0.9); L:軸面とウエイトとの間の距離;
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WO2002066949A1 (en) * 2001-02-20 2002-08-29 Bridgestone Corporation Wheel balance adjusting device and wheel balance adjusting method

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002066949A1 (en) * 2001-02-20 2002-08-29 Bridgestone Corporation Wheel balance adjusting device and wheel balance adjusting method
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