JPS6135326A - 車両ホイ−ルのアンバランス測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両ホイールのアンバランス測定方法に関し
、特に、車両に実装されたままのホイールを回転させな
がら、タイヤを含む該ホイールのアンバランス量とその
位置を求める方法（いわゆるオンザカ一方式）Ｋ関する
。

第１図〜第３図に於て、従来の問題点をまず説明すると
、タイヤを含む車両ホイール（ａ）の車軸の）に取付け
たピックアップ（Ｃ）からの出力（ｄ）は、波形整形回
路（ｅ）に入力され、これから出力（ｆ）としてアナロ
グ信号処理回路（ｇ）に入力されるが、出力（ｄ）と出
力（ｆ）の波形は、夫々第２図の（Ｉ）と（ＩＴ）Ｋ例
示する如く、位相ズレ（φ）を発生する。しかも、この
位相ズレ（φ）は第３図のように車両ホイール回転数（
へ）によって変化する。

一般に、上述のように車両に実装されたままのホイール
のアンバランス量を測定するオンザカ一方式の場合には
、外部より定速回転する回転駆動機構を介してホイール
外周面に駆動盤を摩擦接触、６−３ ・させて行っているのでホイールの径の違い、タイヤと
の接触位置の違いにより、ホイールの回転数（へ）が一
定とならない。

従って、ホイールのアンバランス位置等の測定の精度に
問題をなげかけ信頼性を損うことがあった。従来はこれ
らの補正は試行錯誤と経験により行っていた。

本発明は上記のよう々問題点を解決して、作業者に経験
と熟練を要することなく容易にかつ精度の高い測定が実
現できる測定方法の提供を目的とする。

以下、図示の実施例に基づき本発明を詳説する。

第６図に示す回路に於て、（１）は車両に実装てれたま
まの車両ホイールであり、その車軸（２）には車両ホイ
ール（１）のアンバランスに伴なう回転時の振動を検出
するピックアップ（３）が取付けられる。（４）は図示
省略の駆動源により回転させられる駆動盤であり、回転
中のとの駆動盤（４）をホイール（１）のタイヤの外周
面に押圧して、摩擦接触力にて、該ホ・イール（１）を
所定回転数（Ｎ）Ｋて回転させる。（５）はピックアッ
プ（３）で検出きれた信号電圧の増幅回路、（６）は波
形整形フィルタ、（７）はＡＤコンバータ、（Ｉ８）は
ゼロクロス検出回路であり、マイクロコンピュータ（８
）Ｋ共に入力される。

（９）　（９）は回転検出用センサーで、その検出信号
を波形整形回路ｑＯを介して上記マイクロコンピュータ
（８）Ｋ入力する。０］）はディスプレイでマイクロコ
ンピュータ（８）の演算結果によるアンバランスベクト
ルの大きさと方向を表示する。

このような回路を用いて、オンザカ一方式で車両ホイー
ルのアンバランスを測定するには、まず第４図（Ｉ）に
示す如く、車両に実装されたままの車両ホイール（１）
のタイヤ０３の任意の円周位置をベースポイント（Ｉ４
）（基準点）に選定し、このベースポイン）　１４＞に
赤外線反射テープＱ５１を貼り付け、かつこのベースポ
インドロ４）と同一円周位置（同図ではテープ０５１の
真下位置）にベースウェイ）　ＱＱを取付ける。

このようにテープａｆｉｌとベースウェイトα０を取付
けた車両ホイール（１）を、第６図に簡略に示した如！
５ く、駆動盤（４）をタイヤ０．１に描でて図外の駆動源
にて駆動盤（４）を回転させることで、車両ホイール（
１）を所定回転数Ｎで回転させて、第５図に例示する第
１アンバランスベクトル（Ｆｌ）を測定し記憶する。

即ち、第６図に於て、測定すべき車両ホイール（１）を
回転することによって発生した振動を感知しこれを電気
信号に変換したピックアップ（３）からの信号は前置増
幅回路（５）により増幅され、波形整形フィルタ（６）
Ｋ入力される。波形整形フィルタ（６）によりノイズを
除去し、その後、ＡＤコンバータ（７）とゼロクロス検
出回路（１８）を夫々介して、マイクロコンピュータ（
８）に入力し、記憶測定を行なうのである。

つまり、アンバランスベクトル（Ｆｌ）の大きさくグラ
ム数）、及びベースポイント０（イ）から位相角度（θ
１）をマイクロコンピュータ（８）の記憶回路にて記憶
する。

他方、同時に、回転中のタイヤａ３に照射した赤外線の
反射テープ０９からの反射光を、回転検出用センサー（
９）（９）にて検出し、もって、回転方向と回転数を検
出する。この検出信号を波形整形回路Ｏｉ１ムロ を介してマイクロコンピュータ（８）に入力し、もって
上記第１アンバランスベクトル（Ｆｌ）の大きさと方向
の記憶の他に、同時にそのときの車両ホイールの回転数
（Ｎ１）を記憶させておく。

なお、第１アンバランスベクトル（Ｆｌ）は、タイヤ０
３を含むホイール（１）本来のアンバランス量と、既知
のベースウェイト０ｅとの合成であって、かつ位相ズレ
（φ）を含む。

その後、前記ベースウェイト００を取除いて、第４図（
ＩＴ）の状態にて、同様の測定方法によって第５図に例
示する第２アンバランス□ベクトル（Ｆ２）を測定する
（通常測定と呼ぶ）。但し、との第２アンバランスベク
トル（Ｆ２）を測定する時点は、その回転数（Ｎ２）が
、第１アンバランスベクトル（Ｆｌ）の測定時に記憶さ
れた上述の回転数（Ｎ１）と等しくなった時点とする。

即ち、ベクトル（Ｆｌ）と（Ｆ２）の測定は同一回転数
にて行なう必要があり、マイクロコンピュータ（８）に
よって、第２アンバランスベクトル（Ｆ２）の測定時点
を決定する。

第２アンバランスベクトル（Ｆ２）は、第５図では！７ ベースポイント０４）からの位相角度は（θ２）であり
、前述の位相ズレ（φ）を含んでいる。

ここで、 Ｆ１＝ｘ所（ωを十θ１） Ｆ２＝　ｙ部（ωｔ＋θ２） なる測定結果が、第１回と第２回の測定によって得られ
たとすると、（第５図参照）既知のベースウェイト０Ｏ
のみのアンバランスベクトルＷを、Ｗ＝ｚ妬（ωｔ＋θ
２） として、次の関係式が成立している。

Ｗ＝Ｆ、−Ｆ２ ｚ　ｃｏｓ　（ωｔ＋θｚ）−ＸＣＯ５（ωｔ＋θ１）
−ｙωＳ（ωを十θ２）パ・Ｚ−５コ■；扇扉−ｎθ２
−ＸＳｉ。θ１）２・・・・・・・・・・・・（１）（
但し、（ｘｃｏｓθ１−ＹｃＯＳθ２）〈０の場合、θ
２を１８０°反転する。） マイクロコンピュータ（８）に於て上記式（１）と式（
２）に基づく演算を行なって、ベースウェイトベクトル
尚の測定値としての大きさくＺ）及び位相ズレ（θ２）
を知ることができる。つまり第６図における波形整形フ
ィルタ（６）等を含む測定演算回路による前述の位相ズ
レ（φ）が、この位相ズレ（θ２）に相当するのであり
、この位相ズレ（θ２）及び（ベクトルの大きさの）倍
率をもって、上記第２アンバランスベク）　／Ｉ／　（
Ｆ２　）　ヲマイクロコンピュータ（８〕で修正演算し
て、車両ホイール（１）自体のアンバランス量及び円周
位置を求め、ディスプレイ０］）Ｋ表示する。即ち、ホ
イール（１）自体の真のアンバランス量Ｙは、　ｘ　ｚ ７−（へ−−ウーイトの重量）　ｆ求５ら１゛　真０位
相角度θＹは、θＹ−θ２−θＺ　として演算する。第
５図中の破線で示すベクトル（Ｆ２）が修正された真の
ホイール自体のアンバランスの方向を示す。その大きさ
くグラム数）はディジタル表示するのが望ましい。

なお、本発明は上述の実施例以外にも変更自由であり、
Ｆ２を先に求め、その後にＦｌを求めるも、好ましい。

また、回転検出用センサー（９）（９）と赤外、蕉９ 線反転テープ０５１による回転数検出は、可視光線等の
それ以外の方式とするも自由である。

本発明では上述のようにベースウェイトα・を取付け、
取外す方法によるもので、タイヤサイズ等による測定時
の回転数のちがいがあっても、（ＦｌとＦ２の測定時の
回転数を相等しくすれば十分であり、）正確に車両ホイ
ール（１）自体のアンバランス量及び円周位置を知って
、ウェイト修正が容易にかつ正確に行ない得る利点があ
る。また、測定装置の感度校正、装置の経年変化に対す
る補正、及び装置の電気回路の温度変化に対する補正等
が全て不要となり、一層正確な測定が実現された。かつ
作業者に熟練を要さないという利点もある。

本発明は以上詳述したように、タイヤを含む車両ホイー
ルの任意の円周位置をベースポイン）Ｋ選定してこのベ
ースポイントにベースウェイトラ取付け、該ベースウェ
イトを増付けた車両ホイールを所定回転数で回転させて
第１アンバランスベクトルを測定し、さらにベースウェ
イトを取除いた車両ホイールを上記所定回転数で回転嘔
せて第！１０ ２アンバランスベクトルを測定し、第１アンバランスベ
クトルから第２アンバランスベクトルを差引して上記ベ
ースウェイトのアンバランスベクトルを演算し、このベ
ースウェイトアンバランスベクトルの測定演算回路によ
る上記ベースポイントからの位相ズレ及び倍率を求め、
この位相ズレ及び倍率をもって上記第２アンバランスベ
クトルを修正演算して、車両ホイール自体のアンバラン
ス量及び円周位置を求めるオンザカ一方式のホイールバ
ランサーにおけるアンバランス測定方法であるから、ホ
イール（タイヤ）の径の違い等により回転数が変化して
も、高精度でアンバランス量と円周位置を迅速に知り得
て、アンバランス修正作業が著しく容易でかつ正確なも
のとなす、シかも、作業に熟練を要さない。

またストロボ点弧による難しい同期作業や複雑力多くの
作業工程も省略された。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の問題点を説明するブロック図、第２図は
その波形説明図、第３図は位相ズレと回Ａ１１ 転数との関係の一例を示すグラフ図である。 第４図は本発明の一実施例を示す車両ホイールとベース
ウェイトと反射テープとの関係説明図、第５図は測定の
一例を示すベクトル図、第６図は本発明の測定方法に用
いられる回路の一例を示すブロック図である。 （１）・・・車両ホイール、（６）・・・波形整形フィ
ルタ、（８）・・・マイクロコンピュータ、０３・・・
タイヤ、α４・・・ベースポイント、顛・・・ベースウ
ェイト、Ｆｌ・・・第１アンバランスベクトル、Ｆ２・
・・第２アンハランスヘクトル、Ｗ・・・ベースウェイ
トアンバランスベクトル。 特　許　出　願　人　　東洋精器工業株式会社第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、タイヤを含む車両ホイールの任意の円周位置をベー
   スポイントに選定してこのベースポイントにベースウエ
   イトを取付け、該ベースウエイトを取付けた車両ホイー
   ルを所定回転数で回転させて第１アンバランスベクトル
   を測定し、さらにベースウエイトを取除いた車両ホイー
   ルを上記所定回転数で回転させて第２アンバランスベク
   トルを測定し、第１アンバランスベクトルから第２アン
   バランスベクトルを差引して上記ベースウエイトのアン
   バランスベクトルを演算し、このベースウエイトアンバ
   ランスベクトルの測定演算回路による上記ベースポイン
   トからの位相ズレ及び倍率を求め、この位相ズレ及び倍
   率をもって上記第２アンバランスベクトルを修正演算し
   て、車両ホイール自体のアンバランス量及び円周位置を
   求めることを特徴とする車両ホイールのアンバランス測
   定方法。