JPH10213511A

JPH10213511A - 釣合い試験機の回転部を第１および第２の平衡面内の平衡位置へ回転させる方法

Info

Publication number: JPH10213511A
Application number: JP9259314A
Authority: JP
Inventors: Karl Rothamel; ローザメルカール; Wolfgang Roewe; レーヴェヴォルファング
Original assignee: Hofmann Werkstatt Technik GmbH
Current assignee: Hofmann Werkstatt Technik GmbH
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 1998-08-11
Anticipated expiration: 2017-09-08
Also published as: DE19636268A1; DE19636268C2; JP3593442B2; EP0828148B1; EP0828148A2; ES2167649T3; EP0828148A3; US5847277A

Abstract

(57)【要約】【課題】電動機車両の車輪などの回転部を、第１の平
衡位置から第２の平衡位置へ容易に回転させることがで
き、また、それぞれの平衡位置に正確に自動的に停止さ
せることができるようにする。【解決手段】釣合い試験機上の回転部を、第１および
第２の平衡面内の平衡位置に回転させる方法において、
不平衡測定運転後、回転部は、測定された制動減速度
で、制動され、かつ第１の平衡面内の平衡位置へ回転さ
せられる。回転部は、その後、第２の平衡面内の平衡位
置へ回転させるために、大きくても８０rmpの所定の回
転速度まで加速される。そして、回転部は制動され、こ
のため、測定された減速度に由来する制動行程は、第２
の平衡面内の平衡位置まで残っている角度差に一致す
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、駆動手段によっ
て駆動される、釣合い試験機内に回転可能に設置された
回転部を平衡させるべく、動的不釣り合い質量補償のた
めの釣合い試験機の回転部を第１および第２の平衡面内
の平衡位置へ回転させる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動機車両の車輪のような回転部を平衡
させるための釣合い試験機の典型的な形態においては、
回転部は、電動機（モータ）のような駆動手段によって
回転駆動される、釣合い試験機の主軸上に設置されてい
る。回転部の不平衡は，主軸と該主軸上に固定された回
転部とが電動機によって回転駆動される間、不平衡測定
運転の進行中に確認される。

【０００３】ところで、主軸が停止している間、主軸ま
たは該主軸上に支持されている、平衡させるべき回転部
は、一般に、適切な位置、つまり平衡位置に配列されて
いない。平衡位置においては、回転部の非平衡は、例え
ば、平衡車輪を回転部に合致させることによって補償で
きる。例えば、電動機車両の車輪を平衡させる場合、平
衡角度位置として参照される位置へ移動させるために、
釣合い試験機の主軸上に固定されている車輪にとって
は、好適な平衡重量（バランシングウエイト）が適合さ
れるべき電動機車両の車輪上の位置を、主軸の上部に垂
直に、すなわち12時の位置に配置することが好ましい。

【０００４】上記位置は、車輪上の位置が配置されるた
め、釣合い試験機の操作者が、平衡重量（バランシング
ウエイト）が適合した時点で、車両の車輪上の点に接近
する準備をするために、容易な平衡位置として参照する
ことができる。したがって、回転部を平衡させるとき、
不平衡測定運転の後に停止した位置から、平衡操作のた
めに望まれるとともに平衡位置に一致する回転角度停止
位置へ回転部を回転させる必要がある。実際には、手動
によって行われる。

【０００５】さらには、平衡操作が第１の平衡面内の回
転部上に行われた平衡角度位置から移行するときに、例
えば、各々の平衡面における好ましい位置で平衡重量
（バランシングウエイト）を適合させることによって、
回転部上の第１および第２の平衡面における平衡位置で
平衡するという効果を含む動的平衡が回転部上で行われ
るべきとき、ロータを、第２の平衡面で平衡させるため
に、第１の平衡位置から第２の平衡位置に移動させなけ
ればならない。この場合も、実際には、回転部は、頻繁
に、手動によって第２の平衡角度位置に回転させられ
る。この状況において、オペレータは、主軸と該主軸上
に支持されている回転部が適切な平衡位置にあることを
表示するディスプレイを観察しなければならない。

【０００６】回転部を平衡させるための手順の１つの形
態が米国特許第５２０９１１６に開示されている。釣合
い試験機に回転可能に設置された回転部は、該回転部を
平衡させるために用意されるべく、回転部上の質量補償
の必要性を決定するために導入される不平衡測定処理に
より、停止状態から所定の回転速度まで、この場合、よ
り詳細には１５００rpmで、測定速度を表わす所定の回
転速度まで加速される。要求される平衡位置に回転部を
回転させるためには、観測されている減速処理の進行中
および回転部の減速に応じて制御されている減速操作の
進行中における回転部の減速度で、回転部は、制動また
は減速される。そのような方法において、回転部は、回
転部の不平衡に関する質量補償を生じさせるために、要
求された平衡位置で最終的に停止する。

【０００７】ＤＥ３５４１４５９には、第１の平衡面内
で回転部の平衡をとるとともに、第２の平衡面内で回転
部の平衡を取るために第２の平衡位置へ回転部を回転さ
せることを含む手順が開示されている。また、ＥＰ０３
８３０３８Ａ２には、回転部が適切な平衡位置に回転さ
せられているときに、回転部の回転速度を観察するため
に、角度増加を表わすパルスを計数することを含む手順
が開示されている。また、同ＥＰ０３８３０３８Ａ２に
は、回転部が停止状態になるまで、パルス発生器または
インクリメントカウンタによって発生されるパルスを評
価することによって、回転部の監視減速度に応じて制御
されている回転部を減速することを含む手順も開示され
ている。

【０００８】また、米国特許第４４１９８９４号には、
角度増加を表わすパルスを評価することにより、回転部
が平衡位置に回転させられるとき、回転部の加速および
減速を監視および制御することが開示されている。ＥＰ
０１６８５１４Ａ１には、平衡位置にロータを停止させ
るために、インクリメント生成器のクロックパルスを用
いるとともに、減速期間の開始のために、上昇（run-u
p）または加速期間の一部の加速プロフィールを評価す
ることによって、平衡させることが要求される回転部を
停止するための手順が開示されている。ＥＰ０５５０８
１６Ａ２には、適切な位置へ回転部を方向転換するため
の装置としての位置決めブレーキが開示されている。該
位置決めブレーキは、回転部が正しい平衡位置へ方向転
換したとき、回転部を抑速するための抑速ブレーキとし
ても機能する。ＥＰ０５２４４６５には、釣合い試験機
において、回転部を駆動し、かつ減速するために用いら
れる単相電動機またはコンデンサ電動機が開示されてい
る。この構成においては、電動機に供給されるＡＣ電圧
における位相のずれが回転する回転部を減速するために
発生される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術による方法では、特に、ＤＥ３１２４２４８
Ａ１またはＥＰ００７４４１６Ａ１の例で開示された方
法では、主軸または回転部の回転運動に連結されている
インクリメンタル発生器は、システムが、主軸および回
転部が要求された平衡位置を構成する参照または目標角
度位置に到達する直前に得られる低回転速度で運転され
ている場合、主軸および回転部が参照または目標角度位
置に達したとき、逆流（向流）制動動作を終了するため
に、逆流（向流）制動として動作する電動機を正確にオ
フに切り替えることができないといいう問題がある。

【００１０】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、電動機車両の車輪などの回転部を、第１の平衡
位置から第２の平衡位置へ容易に回転させることができ
るとともに、釣合い試験機内に回転自在に設置された回
転部を、動的平衡のために、第１および第２の平衡面内
の第１および第２の平衡位置へ順次回転させる際に、回
転部をそれぞれの位置に正確に自動的に停止させること
ができる、釣合い試験機の回転部を第１および第２の平
衡面内の平衡位置へ回転させる方法を提供することを目
的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、本発明によれば、釣合い試験機に回転可能に
設置され、駆動手段によって駆動可能な回転部を、回転
部の動的平衡のために、第１および第２の平衡面内の平
衡位置へ回転させる方法において、第１および第２の
平衡面内の平衡位置および平衡質量が決定される不平衡
測定運転後、回転部は、測定されている状況内で生じる
回転部の減速度で、第１の平衡面内の平衡位置に回転さ
せるために制動されるか、または減速される。その後、
回転部は、第２の平衡面内の平衡位置に回転部を回転
させるべく、大きくても８０ｒｐｍの所定の回転速度ま
で駆動手段によって加速される。そして、回転部に対す
る駆動が終了され、回転部は、回転部の測定された減速
度から起こる制動行程が第２の平衡面内の平衡位置まで
残っている角度差に一致するようにして減速される。

【００１２】以下により詳細に述べられる本発明による
実施例から明らかなように、本発明が提供する方法は、
例えば、あるボタンを押下することにより、スタート命
令信号を入力後、電動機車両の車輪のような車軸に配置
された回転部とともに車軸が、適切な平衡位置へ回転さ
せられる回転部を注意して観察するために回転部の回転
角度位置とともに変化する位置表示器、例えば釣り合い
試験機上のモニタを監視しなければならない機械のオペ
レータなしで、第１の平衡位置内の停止状態から第２の
平衡位置へ自動的に回転させる。主軸上に固定された回
転部とともに主軸は、第２の平衡位置内で自動的に停止
させられ、不平衡測定運手後、例えば、主軸の減速のた
めにも用いられる制動部（ブレーキ）によって、より具
体的には、ＥＰ０５５０８１６Ａ１の例で見られるよう
な電磁石制動ユニットによって、その位置に固定され
る。

【００１３】ところで、制動操作は、余分の制動ユニッ
トなしに、不平衡測定処理における主軸に駆動を与える
電動機によって実行される。この場合、使用される電動
機は、好ましくは、ＥＰ０５２４４６５Ｂ１の例で示さ
れているような、単相ＡＣ電動機または三相電動機とす
る。この場合、制動動作は、逆流（向流）制動として適
用できる、反転された駆動電動機のトルクによって、単
独で引き起こされる。これは、例えば、ＥＰ０５２４４
６５Ｂ１の図４に示す操作状態によって示される、先の
ケースにおける９０°の位相変位、および後のケースに
おける１２０°の位相変位を含む、単相ＡＣ電動機また
は三相電動機のいずれかの電動機に供給されるＡＣ電圧
の位相順によって行われる。主軸および該主軸に固定さ
れている回転部が所望する平衡位置に達するやいない
や、電動機の電流は、その平衡位置で正確にオフに切り
替えられ、さらに、この結果、主軸および該主軸上に固
定されている回転部の反対方向への回転は防止される。

【００１４】主軸の所定の回転速度に基づく、減速処理
における主軸の減速の測定レベルは、所定の回転角度に
一致する所定の制動行程を与える。主軸に対する駆動力
がオフに切り替えられた後、本発明の減速処理は、平衡
位置に達するまでに、制動行程が主軸および回転部によ
って包括されるべき角度差に一致する終端において制御
される。これは所定の時刻で開始する制動操作によって
実行されるため、制動操作は、主軸が平衡位置、つまり
制動行程に達する前までの、包括されるために残ってい
る角度差に一致する所定の時間の終了後、終了させられ
る。この関係において、所定の角度差は、平衡位置が達
成される前の例えば３０°としてもよい。

【００１５】本発明の目的のために、制動行程は、制動
行程の終わりと平衡位置への行程の角度差との間の同一
性を達成するために、２つの制動ステージまたは期間の
間の制動操作における中断とともに、第１および第２の
ステージまたは期間で実行されてもよい。制動操作にお
ける中断の終わりは、例えば、３０°という所定の角度
差で生じてもよい。

【００１６】もし、制動操作の進行中に、例えば、上述
したような第２の制動期間で、残余制動行程と主軸の角
度位置差が同一であれば、タイマは、主軸が所望する平
衡位置に達する前で、例えば３°の短角度間隔で、オン
に切り替えられることが望ましい。上記タイマがオンに
切り替えられた時刻で生じる主軸の回転速度および回転
角度位置から、タイマは、測定された制動減速度によっ
て、主軸の回転モーメントから独立している時間基準上
で、インターバル時間を決定する。上記インターバル時
間の終わりで、減速処理に対する電動機の電流または逆
流（向流）は、主軸が停止したと同時にオフに切り替え
られる。

【００１７】ＤＥ３１２４２４８Ａ１またはＥＰ００７
４４１６Ａ１の例で開示された方法における、主軸また
は回転部の回転運動に連結されているインクリメンタル
発生器は、システムが、主軸および回転部が要求された
平衡位置を構成する参照または目標角度位置に到達する
直前に得られる低回転速度で運転されている場合、主軸
および回転部が参照または目標角度位置に達したとき、
逆流（向流）制動動作を終了するために、逆流（向流）
制動として動作する電動機を正確にオフに切り替えるこ
とができない。好ましい時期で電動機をオフに切り替え
ることは、反対方向への回転を防止する。

【００１８】上述したように、停止状態からの主軸の加
速または第１の平衡面内の平衡位置は、８０rpmを超え
ない最大回転速度で実行される。これは、釣合い試験機
の車輪ガードが開いた状態でも、回転速度が非常に低い
ので、機械のオペレータは、釣合い試験機において回転
している車輪から飛び散る種々の汚れによる危険にさら
されないということを確実とする。回転速度の限界は、
上昇（run-up）または加速期間における減速度ａ2のレ
ベル、および実際の回転角度と平衡位置、特に第２の平
衡面における平衡位置を構成する参照回転角度との差分
ψ_gの測定から、次式に従って決定することができる。

【００１９】

【数３】ｎ_max＝（６０／２π）・｛２ψ_g・（（ａ₁・
ａ₂）／（ａ₂−ａ₁））｝^1/2

【００２０】主軸の回転速度は、上昇（run-up）または
加速期間内で監視される。主軸が算出された最大回転速
度ｎmaxに達する直前に、電動機のトルクはオフに切り
替えられ、主軸上に固定された回転部とともに主軸の回
転は、本発明の方法に従って実行される。この状況にお
いては、トルク反転が逆流（向流）制動動作を提供する
ために電動機に生じてもよく、また、ＥＰ０５５０８１
６Ａ１の例に見られるような電磁石制動ユニットがオン
に切り替えることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に図面を参照してこの発明の実
施形態について説明する。

【００２２】まず、図３を参照して説明する。図におい
て、１は、単相ＡＣ電動機または三相電動機などの電動
機（モータ）である。２は、操作制御部であり、３は、
動的平衡結果を得るために、第１および第２の平衡面内
の第１および第２の位置で、回転部、より具体的には、
電動機車両の車輪などを平衡させるために、該回転部が
設置されることが可能な釣合い試験機の主軸を模式的に
示したものである。

【００２３】図１には、回転速度の変化の一例を示して
いる。釣合い試験機の主軸上に固定された電動機車両の
車輪は、第１の平衡面内の第１の角度平衡位置から、第
２の平衡面内の第２の角度平衡位置へ回転させられる。

【００２４】以下、図３および図４を参照して、より詳
細に説明する。釣合い試験機の主軸は、第１の平衡位置
内の停止位置に運ばれる。適切な平衡重量（バランシン
グウエイト）が、第１平衡面内の適切な平衡位置で、電
動機車両の車輪に固定された後、電動機車両の車輪は、
第２の平衡面内の不平衡補償のために、第２の平衡位置
へ回転させられ、これにより、車輪の動的平衡を提供さ
れる。この処理は、半自動形式で実行することができる
ため、スタート命令は、主軸に固定された電動機車両の
車輪とともに主軸を加速するために、例えば、１つのボ
タンを押下することにより発生され得る。電動機車両の
車輪は、停止状態から、図１のａ₁に示される加速度の
レベルで、上昇（run-up）または加速期間において回転
を開始する。

【００２５】不平衡測定処理内の上昇（run-up）または
加速期間の間、または、電動機車両の車輪を第１の平衡
面内の第１の平衡位置から第２の平衡面内の第２の平衡
位置へ回転させるための処理内の上昇（run-up）または
加速期間の間に確認することができる加速度ａ₁、加え
て、後述するように、測定運転後の減速期間において確
認されたａ₂で示される制動減速のレベル、および第１
の平衡位置を構成している実際の回転角度位置と第２の
平衡位置を構成している参照または目標回転角度位置と
の間の差分ψ_gに基づいて、既に上述した最大回転速度
ｎ_maxを算出することができる。上昇（run-up）または
加速期間において、主軸上の回転部を伴って、主軸は、
上記最大回転速度より少し前まで加速され、駆動力は、
図１に示すｎgrで示される低回転速度でオフに切り替え
られる。図１に示す実施例では、加速期間は、回転速度
ｎ_grに達するまでのｔ_HLで示される期間となる。機械
は、回転速度が最大速度より下に、例えば、８０rpmを
残して確実にオフに切り替えられるため、機械のオペレ
ータは、車輪ガードを開いたとき、種々の汚れが回転し
ている車輪から飛び散るという危険にさらされない。

【００２６】図３および図４を参照して後述するよう
に、不平衡測定運転の後で適切に測定された減速または
制動処理における、主軸の減速度ａ₂は、図１から詳細
に分かるように、主軸の駆動力が切断されるか、アイド
リング状態に切り替えられた後に知られるので、制動行
程を提供するために、主軸に固定された回転部を伴って
主軸が第２の平衡位置内にある端で、主軸が制動される
か減速されてからのインターバル時間ｔ_Lの終了直後の
時期を確立することが可能である。時間ｔBの間、主軸
は、図１に示すように、制動の影響を受ける。該制動の
効果は、測定運転の後の制動（ブレーキング）または減
速処理で生じたように、第１および第２のステージまた
は期間で生じてもよい。該制動操作は、図３および図４
を参照して以下により詳細に説明する。

【００２７】この半自動処理は、主軸に固定されている
回転部を、該主軸を平衡させるための適切な位置へ回転
させるためのものであり、図２のフローチャートに示さ
れている。

【００２８】主軸の制動または減速操作は、何らかの適
切な方法により実行される。例えば、ＥＰ０５５０８１
６Ａ１に示されている電磁石制動ユニットによって実行
される。制動操作の進行中において、所定の時期または
所定の角度位置、特に、平衡位置に達する直前、例え
ば、平衡位置の約５°〜１５°前で、その時点で得られ
ている実際の回転速度と、その時点の測定された制動減
速度に基づいて算出された参照または目標回転速度との
間の差分が確認され、また、電磁石制動ユニットの制動
モーメントが、実際の平衡位置までの残制動行程を余剰
回転角度に適合させるために、上記確認された差分に応
じて設定される。

【００２９】ところで、制動操作は、好ましくは、逆流
（向流）制動動作を行うため、反転された駆動電動機の
トルクによって単独で成される。駆動電動機は、上述し
たように、単相ＡＣ電動機または三相電動機であっても
よい。好ましくは、この種の制動動作は、主軸が第１の
平衡位置で最初に停止するときにも使用される。該処理
は、図３および図４を参照して以下に説明する。

【００３０】図３および図４において、釣合い試験機の
主軸上に固定されている、電動機車両の車輪のような回
転部は、加速度ａ₁での上昇（run-up）または加速期間
における、測定される回転速度まで加速される。測定さ
れる回転速度での不平衡測定処理は、回転部の不平衡を
確認するために実行される。次に、電動機は、アイドリ
ングに切り替えられ、逆流（向流）制動力は、図３に示
す時刻ｔ₀でオンに切り替えられ、このため、主軸３の
減速が始まる。制動処理の間、図示する実施例では、主
軸のｎ₁およびｎ₂で示されるそれぞれの回転速度は、図
３に示す時刻ｔ₁およびｔ₂で示される２つの測定点で測
定される。２つの予め設定された回転速度ｎ₁およびｎ₂
で、時刻（時刻ｔ₁および時刻ｔ₂）を測定することが可
能である。制動減速度ａ₂は、次式に従って算出され
る。

【００３１】

【数４】ａ₂＝（２π／６０）・｛（ｎ₂−ｎ₁）／（ｔ₂
−ｔ₁）｝^1/2

【００３２】制動処理の進行中において、本方法は、回
転部を伴う主軸または主軸に固定された車輪が停止した
時点で、余剰回転速度ｎrを、所定の角度差ψ_r、好まし
くは３０°の範囲内で、減速度ｄ₂の確認されたレベル
とともに選択することを含んでいる。トルク反転力また
は逆流（向流）制動動作によって実行できる制動処理
は、回転角度差分（余剰回転角度ψr＝３０°）を調整
するために、できる限り停止させられる。このため、減
速度ａ₂、余剰回転角度ψ_r、および余剰回転速度ｎ
_rは、正確で相互に対抗する関係において発生する。余
剰回転速度ｎ_rは、次式に従って発生する。

【００３３】

【数５】ｎ_r＝（６０／２π）・（−２・ψ_r）^1/2

【００３４】再び操作に行われるトルク反転による逆流
（向流）制動力を伴う、新たな制動操作の間、すなわ
ち、第２の制動期間の間、回転速度は、ｎ_abまで減少す
る。該回転速度は、平衡位置に対応する参照または目標
回転角度の直前に到達していることが望ましい。対応す
る回転角度位置ψ_abは、平衡位置を構成する参照または
目標回転角度の前、例えば、３°とする（ψ_ab＝３
°）。上記回転速度が達すると、タイマが読み込まれ
る。該タイマは、主軸および該主軸上に固定されている
回転部が停止する最後の時点で、図１のｔaで示される
インターバル時間を提供する。該タイマは、電動機の反
転トルクモードにおける電動機によって生成される逆流
（向流）制動動作がオフに切り替えられる時点を提供す
る。回転速度ｎ_abで余剰角度ψab、例えば３°に一致す
るインターバル時間ｔ_aは、次式に従って生成される。

【００３５】

【数６】ｔ_a＝（２π／６０）・（ｎ_ab／ａ₂）

【００３６】参照角度値が達する前の（例えばψ_ab＝３
°）、上式に含まれる回転速度ｎ_abは、次式によって与
えられる。

【００３７】

【数７】ｎ_ab＝（６０／２π）・（−２・ψ_ab）^1/2

【００３８】主軸、および回転部または主軸に固定され
た車両の車輪の第１の平衡位置を構成する参照または目
標角度位置の達成は迅速に検出される必要がある。その
とき、逆流（向流）制動力を提供する電動機への電流供
給がオフに切り替えられる。電流供給は、時刻通りにオ
フに切り替えられる。ＤＥ３１２４２４８Ａ１またはＥ
Ｐ００７４４１６Ａ１に開示されている方法における主
軸または回転部の回転運動に結合されたインクリメンタ
ル発生器は、逆流（向流）制動動作を終了するために、
主軸および回転部が、停止状態に到達する直前の低回転
速度に関係している要求された平衡位置を構成する参照
または目標角度位置に達したとき、正確に電動機をオフ
に切り替えることができない。したがって、平衡すべき
回転部が、回転部の回転速度における変化を時間的に制
御することによって、所望する停止位置、すなわち、要
求された平衡位置に移行することは正当に評価されるで
あろう。

【００３９】図１および図２を参照して上述したよう
に、適切な位置に回転部を回転させる操作における制動
処理は、単相ＡＣ電動機または三相電動機のような電動
機によって実行することができる。この場合、タイマ
は、主軸を反転方向へ回転することを防止するべく、好
ましい時間で電動機をオフに切り替えるために、特に、
主軸が平衡位置を構成している停止状態に達する直前
に、ロードされた時間ｔ_aとともに、オンに切り替えら
れる。主軸上の回転部を要求された平衡位置へ回転させ
るための操作も、図３を参照して既に説明した方法で実
行される。すなわち、主軸のアイドリング運動ための駆
動および制動がオフに切り替えられる間のインターバル
時間ｔ_Lは、図３のｔ₃で示される時刻から、図３のｔ₄
で示される時刻までの制動操作の２つの部分の間で発生
させることが可能である。加えて、主軸が該主軸上の回
転部とともに、第２の平衡位置に達する直前で、測定運
転の後の減速期間における操作を引き継ぐタイマは、主
軸が第２の平衡位置に達した時点で、電動機の駆動をオ
フに切り替えることにより、主軸を停止させるために読
み込まれて提供される。

【００４０】本発明の上述した方法が効果を得る一実施
例の構成のブロック回路図を示す図５を参照して説明す
る。

【００４１】既に上述したように、１は、図５に示した
主軸３を駆動するための単相ＡＣ電動機の形態で示され
る、釣合い試験機の電動機である。該電動機上には、平
衡すべき電動機車両の車輪のような回転部が設置されて
いる。主軸３に接続されているのは、角度増加量を供給
するパルス発生器またはインクリメンタル発生器４であ
る。発生器４は、例えば適切な構成であればよく、例え
ば、DE３１２４２４８Ａ１に示される構成でもよい。

【００４２】発生器４に接続されているのは、発生器４
によって供給される角度増加量の時間に関するシーケン
スから回転速度比例信号を形成する回転速度センサ５で
ある。回転速度センサ５に接続されているのは、不平衡
測定運転の実行後、異なる時刻ｔ₁および時刻ｔ₂（図
１）で、回転速度センサ５によって供給される回転速度
比例信号を確認し、また、時刻差ｔ₂−ｔ₁に関係して、
制動処理の間に比例する制動減速信号を形成する制動減
速センサ６である。

【００４３】電動機１の様々な操作状態の制御は、電動
機の正方向および逆方向運転のため、およびトルクキャ
パシタを切り替えるために、様々なリレー（継電器）を
有する操作制御部２によって成し遂げられる。操作制御
部２は、ＥＰ０５２４４６５Ａ１から知られるように、
単相ＡＣ電動機に適した構成であればどのようなもので
あってもよい。操作制御部２は、電動機リレーでの切り
替え時の火花放電またはアーク放電を最小にするための
デバイスを備えていてもよい。この目的のため、組み立
ては、スイッチオンおよびスイッチオフでのリレーコイ
ルにおける電流形態のプログラム制御評価によって、リ
レーの切り替え回数を検出するための増幅回路、幹線電
圧をリレーのプログラム制御幹線同期切り替えのための
幹線周波数矩形信号に変換する増幅回路、オンに切り替
えられた場合のリレーの充電状態が知られているため、
キャパシタを切り替えるためのリレーの静止接触を介し
て、単相ＡＣ電動機に対するトルクキャパシタの放電の
ための抵抗器を含めてもよい。切り替え時の火花放電ま
たはアーク放電は、幹線電圧の零点通過の直前でのリレ
ーの接点の開放によって少しもあるいは全く発生しな
い。

【００４４】発生器４、回転速度センサ５および減速セ
ンサ６によって生成された信号は、マイクロコントロー
ラの形態で存在するコンピュータ７で評価されるととも
に分析される。減速センサ６によって供給される制動減
速度から、コンピュータ７は、主軸３および主軸上に固
定されている回転部が包含する制動操作において得られ
る制動行程を決定する。該制動行程は、所定の回転角度
に一致する。主軸３のそれぞれの回転角度が発生器４に
よって確認されるように、コンピュータ７は、実行され
る平衡操作において、確認された制動行程の終わりが平
衡位置に対応する所望する停止回転角度に一致するよう
に、主軸の回転角度を適切に変更することによって、制
御動作を実行する。

【００４５】要求された平衡位置に回転部を回転させる
ための処理において、図１に示すように、主軸上の回転
部とともに主軸３が停止位置から平衡位置に移動させら
れる間に、スタートボタンが操作され、これにより、電
動機電流が例えば図５の９で示す、スイッチを閉じるこ
とによりオンに切り替えられる。好ましくは、これは、
車輪ガードフードが閉じられているときに、不平衡測定
運転を開始するために操作される制御ボタンと同一のも
のである。回転部が第１の平衡位置から第２の平衡位置
へ移動させられる、図１に示す処理においては、車輪ガ
ードフードが開放位置にある。対応する信号がコンピュ
ータ７に供給される。該信号に基づいて、加速期間が図
１のｎ_grで示される所定の回転速度に達するまで駆動さ
せられる。回転速度しきい値、例えば８０rpmが比較器
１０で監視される。比較器１０は、コンピュータ７によ
って供給される最大回転速度ｎ_grを、回転速度センサ５
によって連続して供給される回転速度の実際の値と比較
し、回転速度ｎ_grに達すると、例えば、スイッチ９を開
くか、操作制御部２をアイドルモードに切り替えること
により、電動機駆動をオフにする。

【００４６】発生器４は、主軸３および主軸上に固定さ
れた回転部に連結された、現在の実際の回転角度位置を
連続して供給する。電動機１がオフに切り替えられると
きにおける主軸３の回転角度位置、および不平衡測定運
転後の減速処理の間に先に既に確認されている、主軸３
の減速度ａ₂に基づいて、コンピュータ７は、電動機１
がオフ状態を継続し、かつ、回転部とともに主軸３が回
転速度ｎ_grで実際に回転を続ける間、インターバル時間
ｔ_Lを決定する。インターバル時間ｔ_Lの終了後、電動機
電流は、スイッチ９を閉じることにより、再び、オンに
切り替えられる。操作制御部２は、トルク反転による逆
流（向流）制動動作を含む制動モードに設定される。こ
れは、上述したＥＰ０５２４４６５Ｂ１の図４に示され
ているスイッチング状態に相当する。

【００４７】減速度ａ₂から発生する減速時間ｔ_Bの間の
制動行程は、主軸３が要求される平衡位置に到達するま
でを包含するところの回転角度に相当する。上記定義さ
れたインターバル時間ｔ_aが読み込まれたタイマ８は、
平衡位置がその位置の前、例えば３°前に到達する直前
の回転角度位置でオンに切り替えられる。該インターバ
ル時間ｔ_aは、タイマ８がオンに切り替えられた時点
で、測定された減速度ａ₂、主軸３の回転角度位置およ
び主軸３の回転速度から決定される。インターバル時間
ｔ_aの終了後、電動機電流は、例えば、主軸３が停止し
た時点、すなわち、制動行程の終わりで、開かれるスイ
ッチ９によって、オフに切り替えられる。このため、主
軸の反対方向への回転が防止される。

【００４８】図１および図２に示す実施例の場合には、
主軸が平衡位置に移動するまで主軸によってカバーされ
るべきである回転角度に対する制動行程の適合は、制動
操作のためのスイッチオン時間が適切な長さのインター
バル時間ｔLによるものなので、制動行程と含まれる回
転角度の間の同一性があるという事実によって成され
る。また、不平衡測定運転後に、主軸３および該主軸に
固定されている回転部を減速するときに発生する２つの
期間で実行されるべき制動操作を可能とする。該制動操
作は、図３および図４に示されている。該制動操作は、
以下に述べるように、図５に示す構成によって、２つの
期間で実行される。図３に示す実施例では、制動操作
は、時刻ｔ₃および時刻ｔ₄（図３参照）の間、中断され
る。

【００４９】測定運転の後の主軸３および該主軸に固定
された回転部の減速の間、操作制御部２は、例えば、上
述したＥＰ０５２４４６５Ｂ１の図４に示すように、リ
レーおよびキャパシタのスイッチング状態が優勢である
という点からみれば、コンピュータ７または他の中央計
算ユニット（図示せず）によって動作させられる。第１
の制動期間を表わす操作状態は、逆流（向流）制動力が
操作内に発生されるときの制動操作のスイッチオン時刻
ｔ0から、逆流（向流）制動力が除かれたときの時刻ｔ₃
までの図３に得られる期間中に生じる。逆流（向流）制
動力が時刻ｔ₃から時刻ｔ₄までの期間中にオフに切り替
えられると、上述したＥＰ０５２４４６５Ｂ１の図３に
示され、アイドル状態を構成する操作状態は、例えば操
作制御部２で設定される。上述した期間中、主軸３は、
時刻ｔ₃から時刻ｔ₄までの短い期間に、ほぼ一定の速度
ｎrで継続して回転する。制動処理における中断では、
主軸３および該主軸上に固定されている回転部を、第２
の制動期間の終わりで、要求された平衡位置に相当する
参照角度位置に到達させるために、制動処理が時刻ｔ₄
で再開されるときに、実際の制動行程が設定される。

【００５０】主軸３を駆動するためにも使用される電動
機１による制動処理を実行するとき、制動処理が終わり
に達した時点で、すなわち、主軸３の回転速度がゼロに
なり、主軸３が停止状態になった時点で、電動機および
主軸３が反対方向に回転することを防止するために、電
動機をオフに切り替える必要がある。ところで、電動機
は、もし、停止状態の近くにおける回転運動の低速度で
評価される発生器によって供給された角度情報だけであ
れば、要求された角度で正確にオフに切り替えることが
できない。特に、低回転速度では、発生器４によって出
力される個々のパルス間の時間間隔は、停止状態に達し
た後、電動機の反対方向への回転運動を防止するために
電動機１をオフに切り替えることができないため、イン
クリメント発生器４からの情報に基づいて、単独で、瞬
間の回転速度をある時間遅れて確認することができるだ
けでも、大変重要である。問題を解決するために、所定
の回転速度しきい値に達したとき、コンピュータ７に接
続された上述したタイマ８に上記定義されたインターバ
ル時間ｔ_aを読み込む。上記回転速度しきい値は、上記
定義された回転速度ｎ_abで発生するとともに、平衡位置
が達する前、例えば３°の余剰角度ψabがまだあるとき
に発生する。

【００５１】上述したように、インターバル時間ｔ
_aは、タイマ８がオンに切り替えられた時に得られてい
る回転速度ｎ_ab、余剰角度ψ_ab、制動減速ａ、および、
もし、操作制御部において切り替えられるべきリレー
（単数）またはリレー（複数）のためのスイッチング遅
延ｔ_RVが考慮にいれられるべきであれば、既に上述した
ように、そのスイッチング遅延から決定される。インタ
ーバル時間ｔ_aの終了後、タイマ８はスイッチ９を開
き、このため、電動機1への電流供給は遮断される。こ
れは、駆動電動機が配電幹線へ適切に接続されていれ
ば、例えば、幹線スイッチであってもよい。このスイッ
チングオフ操作は、要求された平衡位置に到達するのと
同時に起こるので、主軸３は確実に要求される回転角度
位置で停止する。タイマ８は、時刻ｔ₄からの第２の制
動期間内のどこかの時点でオンに切り替えることが可能
である。実施例に示す第２の制動期間内では、残制動行
程の終りは、所望する回転角度停止位置または主軸およ
び該主軸に固定されている回転部の平衡位置となること
が保証される。

【００５２】本発明の好ましい実施例の上述した説明か
ら、本発明が電動機駆動釣合い試験機主軸を、複数の平
衡位置に、釣合い試験機の構造に容易に組み合わせるこ
とができる構成部を含む、実質上、自動化された処理に
よって回転させるための方法を提供することは明らかで
ある。

【００５３】本発明による上述した方法は、本発明の原
理の例として、単独で、述べられたものであり、また、
本発明の真意および範囲から逸脱することなく、種々の
変形および変更が実施されてもよいことは明らかであ
る。

【００５４】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、電動機車両の車輪などの回転部を、第１の平衡位置
から第２の平衡位置へ容易に回転させることができると
いう利点が得られる。また、この発明によれば、釣合い
試験機内に回転自在に設置された回転部を、動的平衡の
ために、第１および第２の平衡面内の第１および第２の
平衡位置へ順次回転させる際に、回転部をそれぞれの位
置に正確に自動的に停止させることができるという利点
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による釣合い試験機の主
軸の回転速度の変化を示し、縦軸上に主軸の回転速度ｎ
を示し、横軸上に時間ｔを示す遷移図である。

【図２】要求される平衡位置へ主軸を回転させるため
の手順を説明するためのフローチャートである。

【図３】所定の回転角度位置および平衡位置における
不平衡測定運転の実行後、回転部が停止状態に移行され
る際における、釣合い試験機の主軸の回転速度の変化を
示す遷移図である。

【図４】図３に示す実行形態に関するフローチャート
である。

【図５】本発明による方法を実行するための主要部の
ブロック図である。

【符号の説明】

１電動機２操作制御部３主軸４発生器５回転速度センサ６制動減速センサ７コンピュータ８タイマ９スイッチ１０比較器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】釣合い試験機に回転可能に設置され、駆
動手段によって駆動可能な回転部を、回転部の動的平衡
のために、第１および第２の平衡面内の平衡位置へ回転
させる方法において、平衡面内の平衡位置および平衡質量が決定される不平衡
測定運転後、前記回転部が第１の平衡面内の平衡位置に
回転させるために減速され、また、その操作内で生じる
前記回転部の減速度が測定され、前記回転部は、第２の平衡面内の平衡位置に回転部を回
転させるべく、大きくても８０rmpの所定の回転速度ま
で前記駆動手段によって加速され、駆動の終了後、前記回転部は、回転部の測定された減速
度から起こる制動行程が第２の平衡面内の平衡位置まで
に残っている角度差に一致するように減速されることを
特徴とする釣合い試験機の回転部を第１および第２の平
衡面の平衡位置へ回転させる方法。
【請求項２】不平衡測定運転における回転の測定速度
に対する加速期間における前記回転部の加速が測定さ
れ、前記回転部が第２の平衡面内の平衡位置に回転させられ
るとき、最大回転速度が次式によって決定され、【数１】ｎ_max＝（６０／２π）・｛２ψ_g・（（ａ₁・
ａ₂）／（ａ₂−ａ₁））｝^1/2 ｎ_maxは最大回転速度、ａ₁は加速期間内の加速度、ａ₂
は回転部を遅くさせるときの減速度、およびψ_gは回転
部の実際の回転角度位置および参照角度位置の間の差分
であることを特徴とする請求項１記載の釣合い試験機の
回転部を第１および第２の平衡面の平衡位置へ回転させ
る方法。
【請求項３】第２の平衡面の平衡位置に前記回転部を
回転させるとき、加速期間内の回転部の加速度が測定さ
れ、第２の平衡面内の平衡位置に前記回転部を回転させると
き、最大回転速度が次式によって決定され、【数２】ｎ_max＝（６０／２π）・｛２ψ_g・（（ａ₁・
ａ₂）／（ａ₂−ａ₁））｝^1/2 ｎ_maxは最大回転速度、ａ₁は加速期間内の加速度、ａ₂
は回転部を遅くさせるときの減速度、およびψ_gは回転
部の実際の回転角度位置および参照角度位置の間の差分
であることを特徴とする請求項１記載の釣合い試験機の
回転部を第１および第２の平衡面の平衡位置へ回転させ
る方法。
【請求項４】前記回転部は、電磁石制動手段によって
制動させられることを特徴とする請求項１記載の釣合い
試験機の回転部を第１および第２の平衡面の平衡位置へ
回転させる方法。
【請求項５】前記回転部は、電動機によって駆動され
るとともに、電動機のトルクの反転によって制動させら
れることを特徴とする請求項１記載の釣合い試験機の回
転部を第１および第２の平衡面の平衡位置へ回転させる
方法。
【請求項６】前記電動機は、単相交流電動機であるこ
とを特徴とする請求項５記載の釣合い試験機の回転部を
第１および第２の平衡面の平衡位置へ回転させる方法。
【請求項７】前記電動機は、三相電動機であることを
特徴とする請求項５記載の釣合い試験機の回転部を第１
および第２の平衡面の平衡位置へ回転させる方法。
【請求項８】タイマは、それぞれの平衡位置に達する
前に、前記回転部が測定された減速度で減速されている
間にオンに切り替えられ、前記タイマは、前記回転部の回転角度位置、およびオン
に切り替えられたタイマの時刻での回転速度からインタ
ーバル時間を予め決定し、該インターバル時間の終わり
で、電動機電流が、前記回転部の停止における回転部の
回転から独立している時間基準でオフに切り替えられる
ことを特徴とする請求項５記載の釣合い試験機の回転部
を第１および第２の平衡面の平衡位置へ回転させる方
法。
【請求項９】前記回転部が減速される間、前記回転部
の減速度が確認され、また、前記タイマは、所定の値に
減速される回転速度においてオンに切り替えられること
を特徴とする請求項８記載の釣合い試験機の回転部を第
１および第２の平衡面の平衡位置へ回転させる方法。
【請求項１０】前記タイマがオンに切り替えられるま
での期間、前記回転部の減速は、減速度の測定されたレ
ベルまで中断され、平衡位置は、前記タイマがオンに切
り替えられるとき、前記回転部によって包括されるべき
回転角度よりも大きい所定の回転角度範囲内で前記回転
部によって停止状態に達せられることを特徴とする請求
項８記載の釣合い試験機の回転部を第１および第２の平
衡面の平衡位置へ回転させる方法。
【請求項１１】不平衡測定運転後、前記回転部は、所
定の回転角度に一致する、測定された減速度から生じた
制動行程を確認することにより、第１の平衡面の平衡位
置に停止させられ、また、前記回転部の減速が制御され
るため、確認された制動行程の終わりが第１の平衡面内
の平衡位置と一致することを特徴とする請求項１記載の
釣合い試験機の回転部を第１および第２の平衡面の平衡
位置へ回転させる方法。
【請求項１２】前記タイマは、前記回転部が停止状態
になる前にオンに切り替えられることを特徴とする請求
項８記載の釣合い試験機の回転部を第１および第２の平
衡面の平衡位置へ回転させる方法。
【請求項１３】前記タイマは、前記回転部が停止状態
になる前の約３°でオンに切り替えられることを特徴と
する請求項１２記載の釣合い試験機の回転部を第１およ
び第２の平衡面の平衡位置へ回転させる方法。
【請求項１４】前記不平衡測定運転は、釣合い試験機
の安全車輪ガードが閉じられた状態で、スイッチの操作
によって開始させられ、また、釣合い試験機の安全車輪
ガードが開けられ、かつ前記回転部の回転速度に制限が
ある状況で、前記回転部を停止状態から第２の平衡面内
の平衡位置へ回転させるための処理は、前記不平衡測定
運転が開始された状態で、前記スイッチの操作によって
開始させらることを特徴とする請求項１記載の釣合い試
験機の回転部を第１および第２の平衡面の平衡位置へ回
転させる方法。
【請求項１５】平衡位置に達する前の所定の時刻での
前記回転部の減速の進行中に、その時点の実際の回転速
度とその時点の測定された減速度に基づいて算出された
参照回転速度との差分が確認され、また、電磁石制動手
段の制動モーメントが、前記確認された差分に依存する
平衡位置までの残余回転角度に残余制動行程を適合する
ために調整されることを特徴とする請求項３記載の釣合
い試験機の回転部を第１および第２の平衡面の平衡位置
へ回転させる方法。
【請求項１６】平衡位置に達する前の所定の時刻での
前記回転部の減速の進行中に、その時点の実際の回転速
度とその時点の測定された減速度に基づいて算出された
参照回転速度との差分が確認され、また、前記回転部に
加えられる制動モーメントが、前記確認された差分に依
存する平衡位置までの残余回転角度に残余制動行程を適
合するために調整されることを特徴とする請求項４記載
の釣合い試験機の回転部を第１および第２の平衡面の平
衡位置へ回転させる方法。