JPH0979933A - タイヤ及びホイール組立体のホイールバランサへの取付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静及び動アンバランスを高精度で検出してア
ンバランス修正の高度な再現性を発揮するタイヤ及びホ
イール組立体のホイールバランサへの取付け装置を提供
する。 【構成】 ホイールバランサ本体のシャフト１２に中空
円錐台状の心出し部材１４、ホイール受け部材１３及び
ホイール押圧部材１５を設け、ホイール受け部材１３の
ディスク着座部１３ａに放射方向に沿って延びかつ周方
向に沿って所定間隔で形成される複数の長尺状の長孔
と、長孔から出入り可能な突起部１９ｂを備える可動片
１９と、突起部１９ｂの一部がディスク着座部１３ａよ
り突出するように可動片１９を付勢する弾性部材２４
と、を設ける。ホイールを押し込んで行くと、ディスク
部が突起部１９ｂに当接し、次に心出し部材１４と中心
が一致し、突起部１９ｂが押し込まれてホイールはホイ
ール受け部材１３に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、タイヤ及びホイ
ール組立体のホイールバランサへの取付け装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】タイヤ及びホイール組立体の静及び動ア
ンバランスを修正して、これらのアンバランス量をでき
るだけゼロに近づけることは、自動車の走行時における
快適性の保持に止まらず安全性確保の点からも重要であ
り、さらにトレッドゴムの偏摩耗を阻止する点でも有効
である。このため上記組立体のアンバランス量を検出
し、それをキャンセルするためのバランシングウエイト
及びそれを装着する位置を指し示すためのホイールバラ
ンサ及びそれに対するタイヤ及びホイールの組立体の取
付け装置が存在し、この発明は後者の改善に関する。

【０００３】そこで図５に示すように、従来のタイヤ及
びホイール組立体のホイールバランサへの取付け装置１
は、ホイールバランサ本体（図示省略）から側方に延び
て回転駆動されるシャフト２、ホイール受け部材３、中
空円錐台形状の心出し部材４、ホイール押圧部材５及び
メネジ部材６を有し、これら部材はシャフト２にそれぞ
れ相互に回転軸心Ａを合せて取付ける。なおシャフト２
はアンバランス検出精度確保のため極めて硬直性が高
く、高度な曲げ剛性をもつ寸度及び材質からなる。

【０００４】ホイール受け部材３はカップ形状をなす基
台３ｂと、その口縁外周に沿い、そこから半径方向外側
に延びるフランジ形状のディスク着座部３ａとを一体化
して構成する。ホイール受け部材３は基台３ｂの底部を
シャフト２に互いに回転軸心Ａを合せて固着し、そのと
きディスク着座部３ａの外側面（図の右側面）はシャフ
ト２の回転軸心Ａに対し直交して位置する。さらにディ
スク着座部３ａは、図６（Ａ）に示すような金属製有孔
円板の平滑面を有するか又は平滑面に図６（Ｂ）に示す
ような複数本の細く浅い円周溝９を備える。

【０００５】心出し部材４は、図示するように基台３ｂ
内部近傍でシャフト先端２ａに向って先細りとなるよう
シャフト２に対し緩い嵌め合いで擢動自在に取付ける。
基台３ｂと心出し部材４との間に形成されているホイー
ル受け部材３の空間７で、シャフト２周りにコイル形圧
縮スプリング８を配置し、図５の右側から心出し部材４
に押圧力が加えられると、圧縮スプリング８はこの押圧
力に対抗しながら圧縮され、そして心出し部材４はシャ
フト２上をホイール受け部材３の内側（図の左側）に向
け擢動する。

【０００６】タイヤ及びホイール組立体（図示省略）の
中心穴（すなわちハブ穴）に嵌り合って該組立体の心出
しの役を担う心出し部材４の案内により組立体をホイー
ル受け部材３に向け押入れた後、シャフト２にその先端
２ａからホイール押圧部材５を擢動装着する。それから
シャフト２の外周面に先端２ａから図示の心出し部材４
位置近傍まで形成したオネジ部２ｂに係合するメネジ部
材６と、ネメジ部材６に取付けたハンドル部６ａとによ
り、ホイール押圧部材５をホイール受け部材３に向け移
動させ、ホイール受け部材３とホイール押圧部材５との
間で組立体のディスク部を固定する。

【０００７】このようにして、ホイールバランサ本体か
ら側方に突出するシャフト２における取付け装置１にタ
イヤ及びホイール組立体を装着する。この場合、最初に
ホイール押圧部材５及びメネジ部材６を介し、ホイール
受け部材３に向けてホイールのディスク部を押しやるこ
とにより、組立体ディスク部の中心穴と心出し部材４と
が互いに嵌め合い状態をとる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ホイールが当該心出し
部材４によりセンタリングされてシャフト２に取り付け
られる過程は、ハンドル部６ａ付のホイール押圧部材５
がシャフト２表面に設けられたオネジ部２ｂ上をディス
ク着座部３ａの面に向かって進むことによってホイール
を押し、ホイールのセンターホールに差し込まれた心出
し部材４の傾斜した表面をセンターホールが滑って移動
することでセンターリングを行い、センターホールと心
出し部材４の直径が同じになる位置でホイールと心出し
部材４が同時に移動し、ディスク着座部３ａの面にホイ
ールが接触して締め付けられセンタリングされた状態で
チャッキングされる。

【０００９】しかしながら、実際にはホイールがホイー
ル押圧部材５により押される過程でホイールは必ずしも
シャフト２に対して直角に装着されるとは限らない。こ
れは心出し部材４上を移動するホイールがディスクのオ
フセットやタイヤの重量等の影響で必ずしも鉛直方向に
向かないからで、一般的にはディスク着座部３ａ面方向
に向かって倒れる傾向を持つ。この状態はホイールがデ
ィスク着座部３ａ面に接触する時にホイールディスク裏
面のいずれか一箇所が先に接触することを意味する。

【００１０】ホイールが締め付けられるにしたがってホ
イールは心出し部材４上を滑りながら同時に最初にディ
スク着座部３ａ面に接触した部分は、ディスク着座部３
ａ面を滑りながらシャフト２と同心上に位置決めされる
ことになるが、心出し部材４は最終的に移動する必要性
があることから圧縮スプリング８で保持されており、先
のディスク着座部３ａ面に最初に接触した部分の滑り抵
抗が当該圧縮スプリング８の張力を超えた場合に心出し
部材４はホイールとディスク着座部３ａ面との接点を支
点として押し込まれる事になる。

【００１１】その結果ホイールはシャフト２と同心で装
着されない事となり、偏芯して取り付けられたホイール
のデーターに基づき修正されたアンバランスは再度バラ
ンサへの脱着を行った場合や車両に取り付けらえた場合
に残留アンバランスを顕在化させる。

【００１２】上記問題点を解決するために、ディスク着
座部面に摩擦の低い塗料等を塗布する方法があるが、あ
まり摩擦抵抗を低く出来ない事及び塗料等の耐久性の為
十分な精度を得られていない欠点がある。

【００１３】従ってこの発明の目的は、上述した問題を
有利に解決し、静及び動アンバランスを高精度で検出し
てこれらのアンバランスの的確な修正を可能とし、優れ
た再現性を示すタイヤ及びホイール組立体のホイールバ
ランサへの取付け装置を実現することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、タイヤ及びホイール組立体のアンバランス検出用ホ
イールバランサ本体から延びて回転駆動されるシャフト
と、カップ形状の基台及びその口縁外周に沿うフランジ
形状のディスク着座部を一体として備え、互いに回転軸
心を合せて上記シャフトに固着したホイール受け部材
と、上記基台内部近傍で互いに回転軸心を合せてシャフ
トに擢動自在に取付けて、上記組立体のディスク部中心
穴と嵌り合い該組立体の心出しに供する中空円錐台形状
の心出し部材と、シャフトに擢動自在に着脱可能であ
り、ホイール受け部材に向って上記組立体のディスク部
を接触押圧するホイール押圧部材と、上記基台と心出し
部材との間でシャフト周りに配置した、ディスク部押圧
に対抗する圧縮スプリングと、シャフト先端から心出し
部材近傍までネジ切りを施したシャフトのネジ部分と係
合してホイール押圧部材の移動及び押圧作用を可能とす
るメネジ部材とを有するタイヤ及びホイール組立体のホ
イールバランサへの取付け装置において、上記ディスク
着座部が、ディスク部との接触側にて上記回転軸心上の
点を中心として放射方向に沿って延びると共に周方向に
沿って所定間隔で形成される複数の長尺状の収容部と、
該収容部に収容され該収容部の長手方向に沿って長尺状
に形成された可動片と、上記可動片の一部が上記ディス
ク着座部より突出するように上記可動片を上記ホイール
押圧部材側へ付勢する弾性部材と、を有し、可動片がデ
ィスク着座とディスク部との間で上記回転軸心方向に出
入り移動自在とされていることを特徴としている。

【００１５】次に、請求項１に記載のタイヤ及びホイー
ル組立体のホイールバランサへの取付け装置の作用を説
明する。

【００１６】本発明のタイヤ及びホイール組立体のホイ
ールバランサへの取付け装置では、ディスク着座部が、
ディスク着座部が、ディスク部との接触側にて上記回転
軸心上の点を中心として放射方向に沿って延びると共に
周方向に沿って所定間隔で形成される複数の長尺状の収
容部と、該収容部に収容され該収容部の長手方向に沿っ
て長尺状に形成された可動片と、可動片の一部が上記デ
ィスク着座部より突出するように可動片をホイール押圧
部材側へ付勢する弾性部材と、を有することにより、タ
イヤ及びホイール組立体のディスク部が回転軸心に対し
幾分傾斜した状態でホイール受け部材に向け押込まれて
も、このディスク部が先ず接触するのはディスク着座部
より突出した可動片の一部である。

【００１７】ディスク部が一部の可動片に接触した後、
メネジ部材を回転させてホイール押圧部材により組立体
をさらにディスク着座部に向けて押込むと、相互接触し
た可動片部分には傾斜したディスク部から回転軸心に対
しやはり同様に傾斜する向きの力が作用することにな
る。

【００１８】この作用力は回転軸心に平行な向きの力成
分と該軸心に直交する向きの力成分とに分解され、その
うち回転軸心に平行な向きの力成分により弾性部材は圧
縮され、同時に直交する向きの力成分の作用によりディ
スク部は接触した可動片上を半径方向（可動片の長手方
向）に沿って滑り、これによりホイールのディスク部は
自ずと組立体の重心位置を回転軸心に一致させる調心挙
動を呈する。

【００１９】つまりディスク部は実際上回転軸心に沿う
移動を行い、最終的にディスク部はホイール受け部材の
ディスク着座部の前面に対し平行となり、全ての可動片
が押し込まれた後に、均一な接触圧でディスク着座部に
押圧され、固定されることになる。

【００２０】なお、可動片の長さ、個数、ディスク着座
部より突出する可動片の突出寸法等は、幾分傾斜した状
態でホイール受け部材に向け押込まれるディスク部がデ
ィスク着座部よりも先に接触するように予め決めてお
く。また、バランサには、サイズの異なるホイールを取
り付けるため、これら異なるサイズの何れのホイールに
対してもディスク部がディスク着座部よりも先に接触す
るように可動片の長さ、個数、ディスク着座部より突出
する可動片の突出寸法等を決めておくことは言うまでも
ない。

【００２１】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のタイヤ及びホイール組立体のホイールバランサ
において、上記可動片のホイールとの接触部分は、上記
ディスク着座部のホイールとの接触部分よりも摩擦抵抗
が小さいことを特徴としている。

【００２２】次に、請求項２に記載のタイヤ及びホイー
ル組立体のホイールバランサへの取付け装置の作用を説
明する。

【００２３】上記可動片のホイールとの接触部分は、上
記ディスク着座部のホイールとの接触部分よりも摩擦抵
抗を小さくする。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１〜図４に基づき一実施形態を
説明する。

【００２５】図１は取付け装置側面の線図的断面図であ
り、図２はディスク着座部の正面図であり、図３は図２
に示す３−３線に沿う断面図である。

【００２６】各図において、１０はタイヤ及びホイール
組立体（図示省略）のホイールバランサ本体（図示省
略）への取付け装置であり、取付け装置１０は、ホイー
ルバランサ本体（図示省略）から側方に延びて、本体側
の駆動により回転するシャフト１２、カップ形状の基台
１３ｂ、中空円錐台形状の心出し部材１４、ホイール押
圧部材１５、ハンドル１６ａを備えるメネジ部材１６及
びホイール受け部材１３の中空部１７内における圧縮ス
プリング１８を有し、これらの各部材の相互配置関係及
び機能などは図５に基づき先に述べた通りである。

【００２７】ところで、本実施例のホイール受け部材１
３は、カップ形状の基台１３ｂのホイール押圧部材１５
側に環状のベース部１３ｃが取り付けられており、さら
にベース部１３ｃのホイール押圧部材１５側に環状のデ
ィスク着座部１３ａが取り付けられている。

【００２８】図１及び図３に示すように、ディスク着座
部１３ａには、ベース部１３ｃ側に環状の凹部２０が形
成されている。また、ディスク着座部１３ａには、図２
に示すように、放射方向に沿って延びる１６個の収容部
としての長孔２１が周方向に等間隔で形成されている。

【００２９】図１に示すように、ディスク着座部１３ａ
のシャフト１２の先端１２ａ側は平面であり、該平面は
回転軸心Ａに直交する。またシャフト１２はその先端１
２ａから図１に示す位置の心出し部材１４近傍までメネ
ジ部材１６と係合するオネジ部１２ｂを備える。

【００３０】図３及び図４に示すように、凹部２０に
は、ベース部１３ｃ側に環状の厚肉シート状に形成され
た弾性部材２４が配置されている。なお、本実施例の弾
性部材２４は、ゴム、ウレタン等の弾性体から構成され
ているが、金属のバネ（例えば、コイルスプリング板バ
ネ）等であっても良い。

【００３１】また、凹部２０には、底部と弾性部材２４
との間に挟まれるように長尺状とされた可動片１９の基
部１９ａが配置されている。基部１９ａは長孔２１より
も幅広とされ、幅方向中央には、突起部１９ｂが設けら
れている。この突起部１９ｂは一部がディスク着座部１
３ａから突出している。突起部１９ｂの突出寸法Ｓは、
ホイールがディスク着座部１３ａに対して傾斜して近接
してきた場合に、突起部１９ｂがディスク着座部１３ａ
よりも先にホイールに接触するように決められている。

【００３２】さらにこの実施例では、図１に符号２３で
示す摩擦低減手段を用いる。この摩擦低減手段２３は図
示のように心出し部材１４と圧縮スプリング１８との間
に配置し、両部材１４、１８の間の回転軸心と直交する
向きの摩擦力を低減する役を果たす。この目的に沿う摩
擦低減手段２３として例えば各種スラスト軸受又はテフ
ロンなど低摩擦係数を示す合成樹脂加工を表面に施した
円板を適用することができる。

【００３３】次に、本実施例の作用を説明する。バラン
サーに装着されるホイール（受け部材１３とホイール押
圧部材１５との間に配置されるホイール）は、ホイール
押圧部材１５により心出し部材１４の斜辺を滑って可動
片１９の突起部１９ｂに接触し、なおホイール押圧部材
１５によって押されながらホイールディスク面はディス
ク着座部１３ａに略平行に向けられる。最終的に、心出
し部材１４により正確にセンタリングされたホイール
は、なおホイール押圧部材１５に押されながら可動片１
９を支持する弾性部材２４の弾力に打ち勝って突起部１
９ｂを長孔２１内に押し込み、ディスク着座部１３ａの
表面に密着して固定される。この結果、ホイールとホイ
ールバランサ本体のシャフトは同一の中心をもって回転
するようになるため、取付け装置１０を組み込んだホイ
ールバランサは精度良くバランス修正することができ
る。

【００３４】実施例の効果を検証するため、図１に示す
取付け装置１０と図５に示す従来例の取付け装置１との
間で比較テストを実施した。なおテストに供したホイー
ルはリム幅の呼びが８Ｊ×１６のアルミホイールであっ
て、このホイールをバランサーに取付け、振れを測定し
た。ちなみに実施例において、可動片１９の材質はＭＣ
ナイロン、突起部１９ｂの突出寸法Ｓ（図４参照）は１
mm、突起部１９ｂの幅Ｗ（図４参照）は５mm、突起部１
９ｂの長さＬ（図２参照）は２０．５mm、１６個の可動
片１９を配列した外周Ｃの直径Ｄ（図２参照）は１７４
mmである。また弾性部材２４として高弾性スポンジゴム
を用い、図１に示す摩擦低減手段２３としてスラスト軸
受を適用した。

【００３５】上記各ホイールをバランサーに組込まれた
各取付け装置１、１０にそれぞれに装着した後、シャフ
ト２、１２によりホイールを回転駆動し、ホイールのビ
ードシート部の内外側へダイヤルゲージを取付け、バル
ブ位置を基点として９０度づつずらした４点での振れ量
を計測したが、ホイール受け部材１３を備えた取付け装
置１０を用いて取り付けたホイールは、従来例の取付け
装置１を用いて取り付けたホイールに比較して振れが最
大で約６０％改善した。

【００３６】なお、突起部１９ｂの先端は、ホイールと
の摩擦抵抗を少なくするために、滑らかに仕上げること
が好ましい。また、突起部１９ｂの先端をフッ素樹脂等
の摩擦抵抗の少ない材質でコーティングしても良い。

【００３７】また、ディスク着座部１３ａの表面は、平
面であって弾性を有せず、かつホイールの滑りを極力小
さくする面であるので、ショットブラストや塗装等でホ
イールの保持性を高める（摩擦抵抗を大きくする）表面
処理を行うことが好ましい。

【００３８】

【発明の効果】この発明によれば、静及び動両アンバラ
ンスを高精度で検出でき、その結果これらアンバランス
の的確な修正が可能であり、従ってアンバランス修正に
対する顕著に優れた再現性が得られるタイヤ及びホイー
ル組立体のホイールバランサへの取付け装置を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による取付け装置の側面を示す線図的
断面図である。

【図２】この発明による一実施例のディスク着座部の正
面図である。

【図３】図１に示すディスク着座部の可動片及び弾性部
材部分の拡大断面図である。

【図４】図３の４−４線断面図である。

【図５】従来の取付け装置の側面を示す線図的断面図で
ある。

【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、図５に示すディスク着座
部の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 取付け装置 １２ シャフト １３ ホイール受け部材 １３ａ ディスク着座部 １３ｂ 基台 １４ 心出し部材 １５ ホイール押圧部材 １６ メネジ部材 １８ 圧縮スプリング １９ 可動片 ２１ 長孔（収容部） ２４ 弾性部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤ及びホイール組立体のアンバラン
   ス検出用ホイールバランサ本体から延びて回転駆動され
   るシャフトと、 カップ形状の基台及びその口縁外周に沿うフランジ形状
   のディスク着座部を一体として備え、互いに回転軸心を
   合せて上記シャフトに固着したホイール受け部材と、 上記基台内部近傍で互いに回転軸心を合せてシャフトに
   擢動自在に取付けて、上記組立体のディスク部中心穴と
   嵌り合い該組立体の心出しに供する中空円錐台形状の心
   出し部材と、 シャフトに擢動自在に着脱可能であり、ホイール受け部
   材に向って上記組立体のディスク部を接触押圧するホイ
   ール押圧部材と、 上記基台と心出し部材との間でシャフト周りに配置し
   た、ディスク部押圧に対抗する圧縮スプリングと、 シャフト先端から心出し部材近傍までネジ切りを施した
   シャフトのネジ部分と係合してホイール押圧部材の移動
   及び押圧作用を可能とするメネジ部材とを有するタイヤ
   及びホイール組立体のホイールバランサへの取付け装置
   において、 上記ディスク着座部が、ディスク部との接触側にて上記
   回転軸心上の点を中心として放射方向に沿って延びると
   共に周方向に沿って所定間隔で形成される複数の長尺状
   の収容部と、該収容部に収容され該収容部の長手方向に
   沿って長尺状に形成された可動片と、上記可動片の一部
   が上記ディスク着座部より突出するように上記可動片を
   上記ホイール押圧部材側へ付勢する弾性部材と、を有
   し、可動片がディスク着座部とディスク部との間で上記
   回転軸心方向に出入り移動自在とされていることを特徴
   とするタイヤ及びホイール組立体のホイールバランサ。
2. 【請求項２】 上記可動片のホイールとの接触部分は、
   上記ディスク着座部のホイールとの接触部分よりも摩擦
   抵抗が小さいことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ
   及びホイール組立体のホイールバランサ。