JPS6029710Y2 - 静バランス測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は主としてタイヤの静的バランスを測定するた
めのたて径の測定装置の感度の向上に関するものである
。

従来のタイヤの静バランス測定装置はよこ型とたて型と
がある。

タイヤをたてに水平軸で支持して測定するたて型のもの
は、よこ型に比較で複雑な電気的な測定、制御手段を設
けられていない簡易型に属しており、比較的小量生産さ
れる航空機タイヤのようなものを対象に主生産ライン外
で使用されていることが多い。

ところが、たて型の装置はよこ型の装置よりも測定精度
の精密さを要求されることが多い。

第１図及び第２図は従来のたて型のタイヤの静バランス
測定装置であり、タイヤ１がアダプタ２．２′で装着さ
れるようになっている。

アダプタ２′は始めにロータ３に装着され、タイヤ１の
片側のビード部を入手により装着し、次にアダプタ２を
ロータ３に装着しながらタイヤ１の他の側のビード部を
これに装着する。

ロータ３の部分は第３図に拡大して示すように、ボール
ベアリング４．４′により軸５に回転自在に支承されて
いる。

軸５は水平になるように一端をスタンド６に支持されて
いる。

アダプタ２，２′及びロータ３は完全に回転方向のバラ
ンスがとられている。

今タイヤを装着された状態ではタイヤにアンバランスが
あれば、そのアンバランスの重点部が最下部に移動し、
停止する。

またロータ３には同様にバランスが完全にとられた円板
８が取付けられている。

アンバランス指示計９の下部には荷重伝達ロッド１０が
あり、その最下端には掴み金具１１が取付けられており
、この位置は軸５を含む水平面上にある。

アンバランスの測定はタイヤのアンバランスにより最下
点に至った円板８の部分１２を掴み金具１１の位置まで
、すなわち９０度回転させて、掴み金具１１で掴み、ア
ンバランス量（モーメント量）によりロッド１０に負荷
される荷重を測定し、指示計９に指示させる。

アンバランス量をＭ１軸５とロッド１０との間の距離を
Ｌとすると、ロッド１０に作用する荷重Ｗは、 Ｗ＝Ｍ／Ｌ となり、この指示計９は荷重がＷのときに、目盛Ｍを指
示するように作られている。

このような構成の測定装置では、アンバランス量の測定
をする場合にボールベアリング４，４′の摩擦抵抗が測
定精度に影響を与える。

この摩擦抵抗による摩擦モーメントΔＭは、 ΔＭ＝１７２・μＰＤ ぜ表わされる。

ここでμはベアリングの摩擦係数で０．００２程度、Ｐ
は接触荷重で航空機タイヤではアダプタ、ロータを加え
ると例えば１００ｋｇ程度、Ｄはベアリング内径で通常
は１．５ｃｍ程度である。

式（１）によれば、摩擦モーメントΔＭはベアリング内
径りが小さい程小さい値となることが判る。

ベアリングは４と４′との２個が設けられているが、軸
径を細くできる先端側のベアリング４の位置になるべく
タイヤ１、アダプタ２，２′、ロータ３の重心がくるよ
うに全体の構造の設計がなされており、ベアリング４′
には倒れ止め程度の荷重が作用するように考慮しである
。

従ってベアリング４′の部分の軸径は強度の保持上ベア
リング４に較べて相当に太くなるが、摩擦モーメントΔ
Ｍは影響がないと考えてよい。

前記の例示した値を当てはめてΔＭを式（１）によって
計算すると、ΔＭは０．１５ｋｇ−ｃｍどなり、れが前
記諸元において、この測定装置の理論的な感度に相当す
る。

この考案は上記静バランス測定装置のロータ支持状態を
改良して感度を向上させることを目的とする。

以下この考案を図示のｌ実施例に基いて説明する。

この実施例は第１図乃至第３図に示す従来のもののロー
タ３と軸５とに改良が加えらており、アダプタ２．２’
、スタンド６、指示計９、平板８、掴み金具１１等は従
来のものと同一である。

改良されたロータ２３及び軸２５は第４図及び第５図に
示すようになってい。

軸２５は、スタンド６に支持された側は従来と同じであ
るが先端部の構成が異っている。

軸２５の端部には、ローラ取付金具１３がキー１４、ナ
ツト１５により軸２５に固着されている。

ローラ取付金具１３には、その下方部分にローラ軸１６
．１６’が取付けられ、ローラ１７，１？’がボールベ
アリング１８を介してローラ軸１６，１６′に各々支持
されている。

ロータ２３は、先端部ロータ２３ａと基部ロータ２３ｂ
とに分割して形成され、取付ねじ１９によりバランスが
とれた状態に結合固着されている。

先端部ロータ２３ａの中心部にはセンタピン２０がロー
タ２３ａ、２３ｂと同心に取付けられており、かつ前記
ローラ１７，１７’の外周面がセンタピン２０の外周面
に下側から当接している。

すなわち、この構成は第５図に示すように、軸方向に見
てローラ１７，１７’が相互に重った部分を有し、その
上側の凹状部おいてセンタピン２０が受けられた状態で
ある。

なお、図における２１は外れ止めローラ、２２はボール
ベアリング、２４はローラ２１の軸である。

このように構成されたタイヤの静バランス測定装置の感
度は、ローラ１７，１７’のボールベアリングの夫々の
摩擦モーメントΔＭ□、ΔＭ２をロータ軸周りに換算し
たものの和になる。

第５図に見られるように、ローラ１７，１７’の径及び
そのボールベアリングの径を同じとし、第５図において
、センタピン２０の中心を通って下方へ垂下した線に対
しセンタピン２０の中心とローラ１７の中心を結ぶ線と
のなす角（θとする）がセンタピン２０の中心を通って
下方へ垂下した線い対しセンタピン２０の中心とローラ
１７′の中心を結ぶ線とのなす角に等しいとすると、６
Ｍ１とΔＭ２とは等しい。

この場合の６Ｍ１を求めてみると、ロータ２３ａ１セン
タピン２０を介してかかる接触荷重Ｐは２個のローラ１
７，１７’によって夫々半分ずつ受けられ、そのの一方
の接触荷重をＰ□とすると、 ｐ＝ Ｐ ’ ２ＣＯ３θ となり、摩擦モーメントΔＭ１は、ローラ１７のボール
ベアリングの軸径をｄとすると、 ６Ｍ１ ＝ １／２・μ・Ｐ□・ｄ となるから、 ６Ｍ１ ＝” ” ＩＬ ” Ｐ ２ ２ｃｏｓθ０ｄ となる。

ここでベアリングは接触荷重に見合った大きさのものを
採用できるので、ベアリングの軸径ｄを１．１ｃｍとす
る。

これは前述した従来のものがＤ＝１．５ｃｍであったの
に比べて細いが、同じ重量を２本の軸で支持するので、
同じ材質として強度的に略等価なものである。

また、θは小である方がΔＭ□を小さくするのに効果的
であるが、適切な値としては３０°程度である。

θを３０°とし、μ及びＰに前述したと同じ具体的数値
を当てはめてΔＭ□を計算でみると、ΔＭ１は０．０６
３５ｋｇ −ｃｍとなる。

このΔＭ１をロータ軸周りに換算すると、センタピン２
０とローラ１７との直径の比を乗算することになる。

その場合、ローラ１７の外型はロータ２３ａの内部空胴
の大きさのセンタピンの外径とに制約を受けるが、タイ
ヤを測定対象としたものでは一般的にローラ１７の径を
センタピン２０の３乃至５倍にすることが可能である。

従ってΔＭ□のロータ軸周りの換算値はその１７３乃至
１１５すなわち、０．０２１２乃至０．０１２７ｋｏ
−ｃｍとなる。

従って、全体のロータ軸周りの摩擦抵抗モーメントΔＭ
′は、ローラ１７，１７’の２個分に相当するので、２
倍した０、０４２４乃至０．２５４ｋｇ −ｃｍとなる
。

このΔＭ′の値は前述した従来の装置の場のΔＭの値が
０．１５ｋｇ−ｃｍであるのに較べると、１／３．５４
乃至１１５．９となるものである。

従って、このタイヤバランス測定装置の感度は従来の装
置に較べて大幅に高いものである。

前述したことから理解されるように、この考案の構成に
よれば、ローラ軸２本でロータ、タイヤ、アダプタを加
えた回転部全体の重量を支持するから、従来のように１
本の場合よりも小径に形成でき、そしてローラ径鳴をセ
ンタピン径ｄ１よりも大きく形成したことによって２個
のローラを支持するボールベアリングの夫々の摩擦抵抗
モーメントをロータ周りの摩擦抵抗モーメントに換算す
るときにその直径比ｄ□／ｄ２を乗算することになるか
ら、摩擦抵抗モーメントを小さくすることができ、従っ
て測定装置の感度を向上させることができる。

以上のようにこの考案によれば、ロータの支持状態を改
良して、感度の向上した静バランス測定装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置の概略の構成を示す側面図、第２図
は同正面図、第３図は同装置の部分拡大断面図、第４図
はこの考案の主要部を示し第３図相当部分の拡大断面図
、第５図は第４図のＡ−Ａ断面図である。 ２０・・・・・・センタピン、２３・・・・・・ロータ
、２５・・・・・・支持軸、１３・・・・・田−ラ取付
金具、１４・・・・・・キ、１５・・・・・・ナツト、
１６，１６’・・・・・・ローラ軸、１７，１７’・・
・・・・ローラ、１８・・・・・・ボールベアリング、
１９・・・・・・取付ねじ、２１・・・・・・外れ止め
ローフ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に空胴を有するロータ内に水平に突出した支持軸が
   進入しており、その支持軸の突出端部と基部側とで前記
   ロータを回転自在に支持し、そのロータに測定物である
   回転体を軸線を一致させて装着して静バランスの測定を
   行う装置において、前記支持軸の突出端に向って前記ロ
   ータ側から突出し前記支持軸と同一軸線上にあるように
   かつ前記ロータに前記測定物を装着した状態の回転部全
   体の重心の位置と略一致する位置にあるように設けられ
   たセンタピンと、そのセンタピンに下側からその周方向
   に異った位置で各々が外接してセンタピンをその位置に
   支えるように前記空胴内に設けられた２個のローラと、
   そのローラを夫々回転自在に支持しており前記支持軸の
   突出端部に設けられた２本のローラ軸とを具備し、前記
   ローラの外径を前記センタピンの外径よりも十分に大き
   く形成してなる静バランス測定装置。