JPH1137882A

JPH1137882A - 空気タイヤとディスクホイールからなる自動車車輪を釣り合わせる方法及び装置

Info

Publication number: JPH1137882A
Application number: JP9365511A
Authority: JP
Inventors: Ulrich Diez; ディーズウルリッヒ
Original assignee: Hofmann Werkstatt Technik GmbH
Current assignee: Hofmann Werkstatt Technik GmbH
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 1999-02-12
Also published as: EP0849579A3; DE19653663C2; US5983717A; EP0849579A2; DE19653663A1; ES2162180T3; EP0849579B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスクホイールの材質の誤認に起因するミ
スを防止する。【解決手段】自動車車輪が釣り合い試験機の測定スピ
ンドル１に固定され、自動車車輪の形状データが走査・
記憶され、不釣り合いの検出と調整ベクトル（調整質量
及び位置）の算定のための測定過程がディスクホイール
のタイプに応じて選択された調整プログラムに従ってデ
ィスクホイール１３において実施される。調整おもりが
測定された不釣り合いを補償するために自動車車輪に取
付けられる。その際、センサ６による走査によってディ
スクホイール１３の材質の識別が行われ、センサ走査に
よって得られた信号に依存して、調整おもりの種類と、
自動車車輪の調整面内での調整おもりの位置を決定する
ための調整プログラムが選択され、またこのようにして
選択された調整プログラムに対して機械電子装置内で調
整ベクトルが算定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気タイヤとディ
スクホイールからなる自動車車輪を釣り合わせるための
方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気タイヤとディスクホイールからなる
自動車車輪を釣り合わせるための方法としては、従来、
自動車車輪が釣り合い試験機の測定スピンドルに固定さ
れ、自動車車輪の形状データが走査装置によって走査・
記憶されるようにした技術が独特許４２２９８６５Ｃ２
に開示されている。この特許によれば、不釣り合いの検
出と、少なくとも１つの調整ベクトルの算定のための少
なくとも１回の測定過程が、設定された調整プログラム
に応じて、測定値伝送器から発せられた測定信号と車輪
の形状データを評価することにより実施される。その
際、少なくとも１つの調整おもりが測定された不釣り合
いを補償するように自動車車輪に固定される。

【０００３】

【従来の技術】従来の釣り合い試験機（例えばGeodyna
５０００またはGeodyna ５５００,ホフマン作業工場技
術有限会社、プフングシュタット、のパンフレット、イ
ンプリント９５０２１０１０３９４）は、さまざまな
調整プログラムをもっている。これらの調整プログラム
によってディスクホイールへの調整おもりの取付けを決
定することができる。通常、鋼製のディスクホイールの
ための標準プログラムと、軽金属、例えばアルミニウム
製のディスクホイールのための選択可能な５つの調整プ
ログラムがある。これらのプログラムによって、調整お
もりの位置決めを、車輪の走行の最適な静けさと外観を
考慮に入れ、ディスクホイールのタイプに応じて、不釣
り合いの調整の際に確実に行うことができる。相応の調
整プログラムは、サービス要員が行う自動車車輪の目視
による判定に従って選択される。重量に従った判定は通
常は行うことができない。なぜなら車輪の重量ははめら
れるタイヤによって決まるからである。その際誤った判
定がなされ、その結果誤った調整プログラムが選択され
ることがある。

【０００４】独実用新案１８０１９４７には、大きさに
従って分類された調整おもりが容器又はその他の保管手
段の中に備蓄された釣り合い試験機が開示されている。
供試体に対して必要な調整おもりを決定する測定過程の
後、この調整おもりの入っている相応の容器ないし保管
手段に、それぞれのマーキング装置によって表示が付け
られるので、操作員は正しい調整おもりに容易にアクセ
スすることができる。

【０００５】また、独特許３８０３３２５Ａ１において
も、自動車車輪または類似のものを釣り合わせる方法が
開示されている。これによれば、釣り合い試験機の回転
軸に固定された静止している車輪を振動させ、その状態
で、回転軸に連結されている電気式伝送器の伝送器出力
信号から得られる車輪固有のデータを、記憶されている
さまざまなディスクホイールの特徴的なパターン信号と
比較するようにしている。これによって、それぞれの場
合に釣り合わせられる車輪タイプを決定することができ
る。

【０００６】さらに、米国特許２,６９７,３４５では、
鋼製リムをもつ車輪を釣り合わせる際に磁気テスト調整
おもりを使用する方法が開示されている。釣り合わせら
れる車輪は自由に回転可能であり、不釣り合いのため重
力によって特定のバランス位置まで回転するようになっ
ている。この技術では、１つまたは複数の磁気テスト調
整おもりを不釣り合いを調整するためにホイールフラン
ジに取付け、その後、通常の耐久性をもつ調整おもりと
交換するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた種類のディスクホイールのタイプの誤った判定
の危険が低減される方法及び装置を案出することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明によ
れば、方法に関しては特許請求の範囲の請求項１の特徴
を有する表示部によって、装置に関しては請求項１０の
特徴を有する表示部によって解決される。すなわち、本
発明には、ディスクホイールの材質を識別するセンサを
もつ走査装置が使用される。機械はこの材質識別に従っ
て、自動的に機械内に記憶されている正しい調整プログ
ラムを選択する。それによって、サービス要員が誤った
判定をすることなく、１つまたは複数の調整ベクトル
（調整質量と調整位置）の算定を、機械が材質識別に応
じて選択した調整プログラムによって行うことができ
る。その際、材質センサが自動車車輪が非強磁性材料、
特に軽金属、例えばＡｌ，ＭｇまたはＴｉないしこれら
の合金及び混合合金からなっているか、それとも強磁性
材料、特に鋼からなっているかを区別する。

【０００９】サービス要員の誤った目視判定によるエラ
ーは、鋼製のディスクホイールの色が軽金属のディスク
ホイールのように見え、あるいは逆に軽金属の車輪が鋼
の車輪のように見えることに起因していることがある
が、このような誤りは生じることがなくなる。これによ
って、調整ベクトルの算定の際に正しい調整プログラム
を選択するための前提条件が満たされる。従って例え
ば、鋼製リムのためのクランプおもりが軽金属製リムの
ホイールフランジに取付けられるようなケースは生じな
くなる。それによって、車輪の誤った判定による軽金属
製リムの損傷の危険を回避できる。

【００１０】多くの場合、例えば上記の機械タイプGeod
yna ５０００及びGeodyna ５５００の場合、軽金属製車
輪のための調整プログラムは、調整おもりの位置決めに
対するさまざまなプログラムを含んでいる。この選択
は、通常、ディスクホイールのリムの形状に応じて行わ
れる。公知の機械の場合と同様、材質センサによって機
械電子装置が軽金属ディスクホイールのためのプログラ
ムに切り換わっているスイッチング状態で、車輪に対す
るさまざまなおもり位置を示すさまざまなプログラム、
例えば５つのプログラムを、機械に取付けた表示装置に
よって、例えばモニタまたはＬＣディスプレイで、サー
ビス要員に知らせることができる。

【００１１】センサによる走査は、接触によりまたは無
接触で行うことができ、その際、ディスクホイール材料
への動電気的または容量的もしくは誘導的結合、あるい
はこれらの結合タイプを選択的に組み合わせた結合を行
うことができる。識別基準は、特に鋼製車輪に対しては
強磁性材料、軽金属車輪に対しては非強磁性材料であ
る。

【００１２】そのためには、強磁性材料に反応する特に
強磁性材料にのみ反応するセンサ、例えば誘導近接スイ
ッチを使用するのが好ましい。この近接スイッチは、走
査されるべきディスクホイールの近くか、またはディス
クホイールと接触させて取付ける。近接スイッチは公知
の方法で形成することができる（例えば「電気工学」誌
５７,Ｈ２４２７,１９７５年１２月、３９-４２ペー
ジ）。公知の近接スイッチは、特定の場所における物体
の検出に用いられる。

【００１３】本発明では、これとは異なり、誘導近接ス
イッチが自動車車輪のさまざまなディスクホイールの材
質を判別するのに使用される。その際、１つのスイッチ
ング状態によって、ディスクホイールが強磁性材料、特
に鋼からなっていることが示され、もう１つのスイッチ
ング状態によって、ディスクホイールが非強磁性材料、
特に軽金属、からなっていることが示される。これら２
種類のスイッチング状態に応じて、機械電子装置内で軽
金属もしくは鋼のための相応の調整プログラムが選択さ
れ、それに対応して、調整質量と調整位置（角度位
置）、また測定回転軸の軸方向に調整面をもつディスク
ホイールの調整ベクトルが算定される。静的な釣り合い
調整の場合は１つの調整ベクトルで十分であるが、動的
な釣り合い調整の場合は２つの調整面のそれぞれに対し
て１つずつの調整ベクトルが算定される。

【００１４】軽金属車輪の場合は、ディスクホイールの
ディスク皿部（Scheibenschuessel）がウエブまたはス
ポークを残す中断部をもつ場合は、調整ベクトルを、ス
ポークの後ろに位置する２つの調整ベクトルに分割する
ことができる。この調整ベクトルの分割は、皿部面ない
しスポークに最も近い調整面内で行うのが好ましい（Ｅ
Ｐ特許０６８１１７０Ａ１）。

【００１５】材質センサ、特に誘導近接スイッチは、釣
り合い試験機にもともと付いている部品で、ディスクホ
イールの近くに移動させることのできるものに取付ける
ことができる。そのためには特に走査装置、例えば探り
棒（独特許４２２９８６５Ｃ２）の形式のもの、また
は釣り合い試験機の車輪保護フード、若しくはそのため
の支持弓形金具への取付けが適している。さらに、測定
回転軸の自動車車輪が測定回転軸に固定される範囲、ま
たは自動車車輪を測定回転軸に固定する固定装置の車輪
を固定する部分もこれに適している。

【００１６】材質センサのその時々のスイッチ状態を有
利な形で表示できるので、サービス要員は固定するのに
適した固定工具を使用できる。それには例えば、軽金属
車輪の心出しのための圧着カップ（Drucktopf）に保護
キャップ、特にプラスチック製のものを取付けたり、ま
たは特殊な圧着皿を使用することができる（Geodyna５
０００/５５００, ホフマン作業工場技術有限会社、プ
フングシュタット、のパンフレット、インプリント９５
０２１０１０３.９４）。

【００１７】例えば車輪サービス・ライン内で釣り合い
試験機をタイヤ取り付け機と組み合わせる場合（ecomon
t system ホフマン作業工場技術有限会社、プフングシ
ュタット、のパンフレット、インプリント９５０２４
２４０７.９５）は、材質センサによる走査を既にタイ
ヤ取り付け機で行うことができ、それによって取り付け
機への車輪の取付けの際だけでなく、釣り合い試験機の
測定回転軸に取付ける際にも、車輪を傷つけないように
固定することができるようになる。タイヤ取り付け機で
なされた材質識別を、本発明の実施例としての調整プロ
グラムと調整おもりの決定の際にも有利な形で使用する
ことができる。

【００１８】さらに、サービス作業を容易にするため
に、検出されたディスクホイールの材質に応じて、サー
ビス要員に、例えばモニタまたはディスプレイ等での表
示によって、それぞれの調整面に使用すべきおもりの種
類を示すことができる。そのために、接着おもり、クラ
ンプおもり、または、これらの両方のおもりが調整プロ
グラムで使用される場合は、これら両方のおもりを、関
係付けられた調整面と共に表示するようにすることがで
きる。また、さまざまな種類の調整おもりをさまざまな
仕切りまたはマガジンに用意しておき、検出されたディ
スクホイール材質に応じて、選択された調整プログラム
及び／またはそれぞれの調整面に対応する種類の調整お
もりのみにアクセスできるようにすることが可能であ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】実施例の概略を示す図によって、
本発明を詳しく説明する。模式的に図示した釣り合い試
験機の測定回転軸１上に、同時に心出し機能も有する固
定装置１５によって、ディスクホイール１３とその上に
取付けられたタイヤ１４からなる自動車車輪が固定され
る。測定回転軸１の近傍に、測定値伝送器２，３、例え
ば力トランスデューサが設けられている。測定回転軸１
のその時々の回転角度位置は、角度増分伝送器５によっ
て確認される。測定値伝送器２，３及び角度増分伝送器
５は、公知の方法でベクトル計算機４を内蔵する機械電
子装置１６に接続されている。

【００２０】機械電子装置１６、特にベクトル計算機４
には、さらに走査装置１７によって検出された自動車車
輪の形状が入力される。走査装置１７は、公知の形態の
ものを使用することができる。走査装置１７は、無接触
方式（光学的、音響的、特に超音波、等）で、または接
触による探査によって、例えば１本または数本の探り棒
を用いることにより、自動車車輪の寸法、特に調整おも
りを取付けることができる範囲を検出する。

【００２１】ベクトル計算機４は、測定値伝送器２，３
の測定信号、角度増分伝送器５の角度情報、及び自動車
車輪の形状データから、自動車車輪のそれぞれの調整面
に対してそれぞれ１つの調整ベクトルを算定する。調整
ベクトルは、検出された車輪の不釣り合いの補償のため
に、自動車車輪、特にディスクホイール１３における調
整質量及び調整質量の角度位置を表示する。調整ベクト
ルは、質量調整が例えばおもりの取付けによって行われ
る調整面のそれぞれの軸方向の位置に依存する。ディス
クホイール１３におけるそれぞれの調整面の最適な位置
は、車輪のタイプ、特にディスクホイールのタイプに左
右される。ディスクホイールのタイプに応じて、調整ベ
クトルは、鋼製車輪または軽金属車輪に対する特定の調
整プログラムに従って算定される。

【００２２】調整プログラムを正しく選定するために、
材質センサ６が設けられている。この材質センサ６は、
ディスクホイール１３と接触させることができる。この
材質センサ６は、強磁性材料、特に鋼にのみ感応するよ
うに形成されている。そのために材質センサ６を例えば
誘導近接スイッチとして公知の方法で形成することがで
きる。材質センサ６がディスクホイールの材質に反応す
る場合、これはそのディスクホイールが強磁性材料、す
なわちディスクホイールに通常用いられる鋼からなって
いることを示す。

【００２３】材質センサ６がディスクホイール１３の材
質に反応しない場合、これはそのディスクホイールが非
強磁性材料、すなわちディスクホイールに通常用いられ
る軽金属、例えばＡｌ、Ｍｇ、Ｔｉまたはそれらの合金
ないし混合合金からなっていることを示す。多くの場
合、リムの外観からは、それがどのような材料で製造さ
れているのか識別することができない。また自動車車輪
の重量も、タイヤが取付けられている場合は、ディスク
ホイールの材質に対する判定基準とはならない。本発明
では、正しい調整プログラムを選択する際のこの不確実
性を取り除くための補助手段が設けられている。

【００２４】すなわち、この実施の形態例では、材質セ
ンサ６がイニシエータ７を介して、軽金属ディスクホイ
ールをもつ自動車車輪のための調整プログラムに対する
装置８と、鋼製ディスクホイールをもつ自動車車輪のた
めの調整プログラムに対する装置９に接続されている。
イニシエータはイエス／ノーの判定に基づいて、２通り
のスイッチング状態のうちの１つを生じさせる。材質セ
ンサ６がディスクホイール１３の材質が強磁性材料であ
ることを確認したときは、装置９が始動される。材質セ
ンサ６が強磁性材料を検出しなかったときは、装置８が
始動される。

【００２５】装置８と装置９にはそれぞれ、軽金属車輪
のためのいわゆるアルミ・プログラムと、鋼製車輪のた
めの標準プログラムに対する相応の表示装置を接続する
ことができる。アルミ・プログラムに対する表示装置１
０から分かるように、アルミ・プログラムには、キーボ
ード１８によって指定できる複数の調整プログラムがあ
る。個々の調整プログラムは、調整おもりの取付け位置
と、調整おもりの種類（クランプおもり、接着おもり）
において相違している。

【００２６】例えば第１の調整プログラムでは、接着お
もりが、車輪軸に対して垂直なディスクホイール面の外
側と内側の車輪軸の方を向いたリム面に取り付けられ
る。第２の調整プログラムでは、２つの接着おもりが、
車輪軸に対して垂直なディスクホイールの内側の車輪軸
の方を向いたリム面に取り付けられる。第３の調整プロ
グラムでは、内側のホイールフランジに１つのクランプ
おもりが取り付けられ、内側の車輪軸の方を向いたリム
面の垂直なディスクホイール面の近くに１つの接着おも
りが取り付けられる。第４の調整プログラムでは、内側
のホイールフランジに１つのクランプおもりが取り付け
られ、外側の車輪軸の方を向いたリム面には接着おもり
が取り付けられる。

【００２７】第５の調整プログラムでは、外側のホイー
ルフランジに１つのクランプおもりが、また内側の車輪
軸の方を向いたリム面の内側のホイールフランジの近く
に１つの接着おもりが取り付けられる。リム及び／また
はディスクホイールの形状に応じて、表示装置１０と装
置８に接続されているキーボード１８によって、装置８
内の相応の調整プログラムを選択して、ベクトル計算機
４で調整ベクトルを算出することができる。

【００２８】標準プログラムでは、鋼プログラムに対す
る表示装置１１が示しているように、２つのクランプお
もりが鋼製リムの２つのホイールフランジに取付けられ
る。この調整プログラムは、鋼製リムにおける不釣り合
いの調整に適しており、ベクトル計算機４は、この調整
プログラムが設定されている場合、不釣り合いの調整に
必要な調整ベクトルを算出する。

【００２９】そのつど算出される調整ベクトルは、公知
の方法で表示装置１２によって表示することができる。
そのために、表示装置は、それぞれの調整面に対する調
整質量と、不釣り合い調整のために自動車車輪をそこま
で回転させるべき角度位置に対する表示部とを備えてい
る。

【００３０】材質センサ６を配置するのに適した箇所
は、固定された自動車車輪の近くに配置されているか、
またはディスクホイールの近くへ移動させるか、または
ディスクホイールと接触させることのできる部品であ
る。このような箇所は、例えば測定回転軸１の自動車車
輪が固定される範囲である。また固定装置１５に材質セ
ンサ６を内蔵させることもできる。また、内側及び／ま
たは外側からディスクホイールに密着させることがで
き、例えば走査装置１７の構成部品である探り棒に材質
センサ６を取付けることも可能である。さらに、材質セ
ンサ６を、測定過程中に自動車車輪の上にかぶせられる
車輪保護フードまたはこの車輪保護フードの取付け弓形
金具（それぞれ図示略）に取付けることが可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、種
々のディスクホイールのタイプの誤った判定の危険が低
減され、自動車車輪の釣り合いの補償を正確に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す概略図である。

【符号の説明】

６…材質センサ、１３…ディスクホイール、１４…タイ
ヤ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車車輪を釣り合い試験機の測定スピ
ンドルに固定し、車輪の形状データを走査・記憶し、ディスクホイールのタイプとディスクホイールの材質に
依存して、少なくとも１つの調整おもりと該調整おもり
の自動車車輪における少なくとも１つの調整面内での位
置を決定するための調整プログラムを選定し、不釣り合いの検出と、少なくとも１つの調整質量と調整
位置に関する調整ベクトルの算定のための少なくとも１
回の測定過程とを選定された調整プログラムに従って実
施し、上記選択した調整プログラムに対して調整ベクトルを算
定し、検出された不釣り合いを調整ベクトルに応じて補償する
ために少なくとも１つの調整おもりを自動車車輪に取付
ける方法において、ディスクホイールの材質の識別のためにセンサによる走
査を行い、走査の際に得られた信号に依存して調整プロ
グラムを選択することを特徴とする空気タイヤとディス
クホイールからなる自動車車輪を釣り合わせるための方
法。
【請求項２】前記走査は、接触かあるいは非接触で行
うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記走査は、ディスク材料の電気容量、
または電気誘導もしくは動電気的な手段によって行うこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】前記走査は、軽金属と強磁性材料、特に
鋼か否かとの材料識別基準に従って行うことを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】前記走査の際に、強磁性材料に反応する
センサ、特に誘導近接スイッチを使用することを特徴と
する請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】材質走査に依存して調整プログラムが軽
金属ディスクホイールのためのプログラムまたは鋼製デ
ィスクホイールのための標準プログラムに切換えられる
ことを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】機械電子装置が自動的に鋼製ディスクホ
イールのための標準プログラムまたは、軽金属製ディス
クホイールのための複数の調整プログラムを、手動式に
選択するために表示する表示画面に切換えることを特徴
とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】検出されたディスクホイールの材質と調
整プログラムに依存して、それぞれの調整面に使用すべ
き調整おもりの種類（接着おもり、クランプおもり）が
表示されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに
記載の方法。
【請求項９】それぞれの場合に使用すべき種類の調整
おもりが、おもりを収納・用意する装置から取り出すた
めにアンロックされることを特徴とする請求項１〜８の
いずれかに記載の方法。
【請求項１０】特許請求の範囲１に記載の方法を実施
するための装置であって、不釣り合いが調整される車輪をその上に固定装置によっ
て心出しして固定できる測定スピンドルと、この測定スピンドルと結合され、遠心力測定によって検
出された車輪の不釣り合いに依存して測定信号を発する
測定値伝送器と、車輪の形状データを走査するための走査装置と、１回の測定過程で得られた測定値伝送器の測定信号と車
輪の形状データに基づき、ディスクホイールにおける調
整質量と調整位置に対する少なくとも１つの調整ベクト
ルを、ディスクホイールのタイプに従って設定された調
整プログラムに依存して形成する機械電子装置をもつ装
置において、機械電子装置（１８）に材質センサ（６）が接続され、測定回転軸（１）に固定されたディスクホイール（１
３）を上記センサによって走査でき、上記センサが機械電子装置（１６）の２つのスイッチン
グ状態を生じさせ、そのうちの１のスイッチング状態が鋼製ディスクホイー
ルのための標準プログラムに従って調整ベクトルを算出
する装置（４,８）を、もう１つの状態が軽金属製ディ
スクホイールのための調整ベクトルを算出するための装
置（４,９）を始動させることを特徴とする装置。
【請求項１１】前記材質センサ（６）が強磁性材料に
反応することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】前記材質センサ（６）が誘導近接スイ
ッチとして形成されていることを特徴とする請求項１０
または１１に記載の装置。
【請求項１３】前記材質センサ（６）が車輪の形状デ
ータを走査するための走査装置（１７）に取付けられて
いることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記
載の装置。
【請求項１４】前記材質センサ（６）が装置の車輪保
護フードに取付けられていることを特徴とする請求項１
０〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】前記材質センサ（６）が固定装置（１
５）に、または装置回転軸（１）の、ディスクホイール
（１３）が固定されている範囲に配置されていることを
特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】前記材質センサ（６）のそのつどのス
イッチング状態に対する表示装置（１０,１１）が設け
られていることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれ
かに記載の装置。