JPH0325009A - タイヤとホイールとの組付方法 - 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】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は、タイヤとホィールの姐付け時におけるタイヤ
のＲＥＶ（ラジアルフォースハリエーション）を低減す
る組付（フ方法に関する。

［従来の技術１ タイヤの周上における剛性の不均一により、タイヤは、
一回転するごとに路面から周期的に変動する反力を受け
る。これをフｌ−スバリエーションと呼び、力の方向に
応じて、半径方向、横方向、周方向の力の変動を、ラジ
アルフォースバリエーション｛以下ＲＥＶという｝、ラ
テラルフォースバリエーション、トラクティブフォース
バリエーションと呼ぶ。このうち、ＲＥＶは車両の上下
方向の振動に直接影響を与えるものであり、このＲＦＶ
が大きいと乗り心地が悪くなる。

このような、タイヤの周上のフォースバリエーションは
、主としてタイヤを構或するトレッドゴーム、カーカス
コード、ベルトなどの部材が、周上に均一に分布してい
ないことによる、ゴム・コード複合体としての剛性の不
均一により生づるもので、タイヤのＩｎ工程のバラツキ
に起囚づる。

したがって、従来からタイヤのＲＦＶを低減するために
、つぎのような組付が行なわれている。

まず、エギセンマーキング装置によってホイールの縦振
れ（ホイールの半径方向周上の変位）を測定し、縦振れ
の一次成分の最小値にマーキングを行なう。同様に、Ｒ
ＥＶ測定独置によってタイヤのＲＦＶを測定し、ＲＦＶ
の一次成分の最大値にマーキングを行なう。そして、ホ
ィールとタイヤの各マーキング部を一致させ、ホィール
にタイへフをセットする。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような給付方法では、タイヤとホ
イールとの組付後、タイヤのＲＦＶが基準内に入ってい
るか否かが判定できず、しかもＲ「Ｖを基準内に修正す
る方法がない。

また、タイヤのＲＥＶおよびホイールの縦振れは一次成
分だ（ノでなく多次或分からなっているため、この多次
或分を無理に一次戒分に換算寸ることには問題がある。

つまり、上記の絹イ；１方法は、ホイールの縦振れが大
きいときにはイｊ効であるが、ホイールの精度が高くな
ると、一次成分よりも多次或分が大ぎく影響してくるの
で、多次成分を一次成分に換算することは必ずしもタイ
ＶのＲＥＶを低減することにはならず、逆に増大する場
合もありうる。

さらに、従来の給付方法では、タイヤとホイールとを実
際に組付けイエければ、タイ曳フのＲ　Ｅ　Ｖの合否が
判定できず、再絹何等によってタイヤヤホィールにキズ
等が発生したり、余分な工数を必要とする問題もある。

ところで、タイヤとホィールとの組付ｈ法に関する先行
技術として、特開昭５６　　９０２３ｂＱ公報が知られ
ている。この組付方法は、タイヤとホイールとを任意に
組付けて回転させ、ホイール単体の径変動とタイヤ単体
の径変動とをシミュレーションして最適な組付ｔブ状態
を判断し、決定された移動量に基づいて再度タイヤとホ
ィールの組付（プをし直すものである。しかし、この場
合も上記と同様に再組付■５にタイヤやホイールにキズ
が発生したりする問題がある。また、予め与えられた１
組のタイヤとホィールでの修正であるため、タイヤのＲ
ＦＶを減少さける効果は、あまり明侍できない。

本発明は、上記の問題に着［］シ、タイヤとホイールの
組付【ノ時にお【ノるタイヤの尺「Ｖを最少にすること
が可能なタイヤとホィールとの絹何方法を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段１ この目的に沿う本発明に係るタイヤとホイールとの組付
方法は、一方で多数のタイヤの半径方向の力の変動を測
定し、該各タイヤの測定データをコンピュータにそれぞ
れ入力させるとともに、該各タイヤに管理付号を付与し
、他方で多数のホイールの縦振れの変位を測定し、該各
ホイールの測定データを前記コンピュータにそれぞれ入
力させるとともに、該各ホイールに管理付号を｛＝ｌ与
し、前記コンピュータによって各ホイールの測定デ−タ
のの縦振れの変動の高次成分を除去し、該商次成分が除
去された各ホイールの測定データどＩＦｊｌ　ｔ＋Ｌ：
各タイヤの測定データとに阜づいてタイヤとホイールの
組合−せのシュミレーションを行ない、前記多数のタイ
ヤとホイールの中からタイヤとホィールとの組＋ｊ　４
ブ時にあ【ブるタイヤの半径方向の力の変動が最も低減
可能な絹合せを求め、該シコミレーションによって求め
られたタイ１７とホイールとを組付ける方法から或る。

［作　　用］ このようなタイヤとホイールとの絹｛＝Ｊ方法にあいて
は、多数のタイヤの半径方向の力の変動、リ−なわちＲ
ＦＶが測定され、各タイヤにおけるＲ　ＥＶの測定デー
タはコンピュータにそれぞれ入力される。また、各タイ
ヤには管理のための管即付｝うが付与ざれ、各タイヤは
所定の場所に保管される。

同様に、多数のホイールの半径方向周上の変動、すなわ
ち縦振れが測定され、各ホィールにＪ３ける縦振れの測
定データはコンピュータにそれぞれ人力される。各ホイ
ールには管理のための管理付０が付与され、ホイールは
所定の場所に保管ざれる。

コンピュータは、入力ざれた各測定データを星にタイヤ
とホイールの組合せのシュミレーションを行ない、Ｍｌ
付け時におけるタイヤのＲ　Ｅ　Ｖが１１小となる組合
せを求める。この場合、コンピュータによって各ホイー
ルの測定データの縦振れの高次成分が除去されるため、
ホイールの縦振れを精度よくとらえることが可能となり
、シュミレーションの精度が大幅に高められる。

このように多数のタイヤとホィールの中から選択される
ので、従来方法に比ぺてタイヤのＲＩＴＶの低減効果は
著しい。また、実際にタイヤとホイールとを組付ける必
要がないので、再組付【ノｒｔ；’７にお（ブるキズの
発生もなく、かつ再組付に什なう余分な工数の発生も解
消される。

［実施例］ 以下に、本発明に係るタイヤとホイールとの組付方法の
望ましい実施例を、図面を参照して説明する。

第１図ないし第３図は、本発明の一実施例を示しており
、そのうち第２図は本発明を実施するための装置の構成
を示している。第２図において、１はタイヤ、２はホイ
ール、１１はタイヤ測定手段、２１はホイール測定手段
、３１はコンピュータ、４１は搬送手段、５１は組付手
段を示している。

タイヤ測定千段１１は、マスクホイール１２、駆動軸１
３、連結機構部１４、モータ１５、エンコーダ１６、セ
ン４ｊ１７とから構或されている。マスクホイール１２
は精度よく形或されたホイールであり、タイヤ１が着脱
しやすいように半径方向にて分割可能となっている。マ
スタホイール１２の中心部には、マスクホイール１２の
軸心に沿って延びる駆動軸１３か連結されている。駆動
軸１３は、図示されない軸受によって回転可能に支持さ
れている。駆動軸１３の端部にはモータ１５が連結され
ており、マスクホイール１２は駆動軸１３を介してモー
タ１５により回転駆動ざれる。駆動軸１３には、連結機
構部１４を介してエンコーダ１６が連結されており、タ
イヤの周方向の移動量は、エンコーダ１６によって検出
ざれるようになっている。なお、連結機構部１４は、た
とえばタイミングプーりとタイミングベルト等から構！
戊されている。

マスタホィール１２には、タイヤ１が装看されてＪ３り
、タイヤ１の外周には、タイヤの半径方向の力の変動、
１ＪなわらＲＦＶを測定するセンリ１７が配置されてい
る。センサ７の先端部はタイＶ１の外周面に当接されて
Ｊ３り、センリ７の先端部はタイ髪７１の押圧力（ＲＦ
Ｖ）を電気信号に変換するようになっている。本実施例
では、１個のヒンリに上ってタイヤのＲＥＶを測定する
ようになっているが、測定精度を向上させるために複数
個のセンυを用いる構或としてもよい。センリ７Ｊ３よ
びエンコーダ１６からの信号は、後述づるコンピュータ
３１に入力されるＪ；うになっている。

ホイール測定手段２１は、ベース２２、受台２３、コレ
ッ１・ヂャック２４、モータ２５、連結機構部２６、エ
ンコーダ２７、セン１ノ２８とから構成されている。受
台２３はホィール２を受ける円柱状の台でおり、ベース
２２に対して回転可能に支持ざれている。なお、ホイー
ル２は、リム３とディスク４とから構戒ざれており、デ
ィスク４の側面が受台２３によって受Ｇプ止められる。

受台２３の上面には、コレットヂャック２４が設けられ
ている。コレットヂャック２４は、テーパ部２４ａとヂ
ャック部２４ｂと押圧部２４Ｃからなっている。チャッ
ク部２４ｂは受台２３に固定されたテーパ部２４ａと嵌
合されている。ヂャック部２４ｂはホイール２のハブ穴
５に押入されるようになっている。このチＶツク部２４
ｂは、押圧部２４ｃによって半径方向外方に拡径するよ
うになっており、ヂャック部２４ｂの拡径によってホイ
ール２が受台２３と一体になって動くようになっている
。受台２３の下端に形或された軸部２３ｂは、モータ２
５と連結されている。ホイール２は、受台２３を介して
モータ２５により回転駆動される。受台２３の軸部２３
ｂには、連結機構部２６を介してエンコーダ２７が連結
されており、ホイール２の周方向の移動損は、エンコー
ダ２７によって検出されるようになっている。

なお、連結機構部２６は、たとえばタイミングプーリと
タイミングベルトから構成されている。

ホイール２のリム３の外周には、ホイールの半径方向周
上の変動、すなわち縦振れを測定するセンリ２８が配置
されている。セン９２８の先端部は、ホイール２のリム
３におけるヒードシ一ト外周而３ａに当接されており、
センサ２８はホイール２の縦振れを電気信号に変換する
ようになっている。セン゛り２８およびエンコーダ２７
からの信号は、後述するコンピュータ３１に入力される
ようになっている。

なお、本実施例では、ホイール２の受台２３に対する固
定をハブ穴５を基準として固定したが、ホイール２のナ
ット座シー１ヘ６のピッヂ径を基準として固定する構成
としてもよい。

コンピュータ３１は、入出力インタフェース３２、ＣＰ
ｔＪ　（中央処理装置）３３、ＲＡＭ　（ランダムアク
セスメモリ〉３４、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３５
とを有している。入出力インタフェース３２は、上述し
たように、タイヤ測定手段１１Ｊ３よびホイール測定手
段２１と接続ざれており、各測定手段からの測定データ
が入力ざれる。ＲＯＭ３５には、縦振れ波形分析プログ
ラム（フーリエ解析プログラム）と、シュミレーション
プログラムが記憶されている。ホィール２の縦振れは、
多次成分が合（戊ざれたものであり、縦振れ波形分析プ
ログラムは、ホイール２の縦振れの高次成分（１６ＨＺ
以上）を除去するものである。すなわち、縦振れの高次
成分は測定の際のホィール１とホイール測定手段２１と
のセット誤差に起囚するものであり、この縦振れ波形分
析プログラムによってホイール２の真の縦振れのみを測
定することが可能となっている。なお、１６ト１ｚ以上
の変動値については除去しでも女障がないことが判明し
ている。

また、シュミレーションプログラムは、高次成分が除去
された各ホイール２の測定データと各タイヤ１の測定デ
ータに基づいてタイヤのＲ　ＦＴが最も低減可能なタイ
ヤとホイールの絹合せを求めるものである。なお、ＣＰ
り３３および［【ΔＭ３４は、公知技術であるので、そ
の説明は省略する。

タイヤ測定千段１１およびホイール測定千段２１｛ごよ
って測定ざれたタイヤ１とホイール２は、たとえば自動
愈庫４０に保管されるようになっている。

保管時においては、コンピュータ３１によって、タイヤ
１にはタイヤ管理付号（図示略）が付！ｊざれ、ホイー
ル２にはホィール管埋１」弓（図示略〉が倒与ざれる。

タイヤ管理付号とホイール管理イ１月は、たとえばバー
コードからなっている。タイヤ１とホイール２とが保管
ざれる自動愈１車４０は、自動で移動するＩ／＆送手段
４１を右している。１放送手段４１は、タイヤ１　ｉＪ
３よびホイール２を所定の｛１ｌ１に搬入したり、また
は所定の棚から所定の場所に１般出する機能を有しでい
る。Ｉｆ＆送手段４１は、コンピュータ３１の入出力イ
ンタフェース３２と１？Ｃ続されており、コンピュータ
３１からの指令によって移動し、シュミレーションによ
って求められたタイヤ１おＪ：びホイール２を粗付手段
５１に搬送するようになっている。

組付手段５１は、シュミレーションによって求められた
タイヤ１とホイール２とを自動組付けするものであり、
両者の組ト１けもコンピュータ３１から指令によって行
なわれるようになっている。

つぎに、本発明に係るタイヤとホィールとの給付方法に
ついて説明する。

第１図はタイヤ１のＲＥＶの低減するためのクイヤ１と
ホイール２のｆｆｆＵ付方法を示すフ゛１」ツク図を示
している。図中、ブロック６１では、製ＪＮｉされたタ
イヤ１のＲ　Ｆ’　Ｖの測定が第２図に示７ｊタイヤ測
定手段１１によって行なわれる。ここで、タイＮ’１の
測定Ｈａ始点にはマーキングが打たれる７，ターイヤ１
のＲＦＶの測定データは、ブ１」ツク６２にホサように
、コンピュータ３１に入ノノざれる。この場合、コンピ
ュータ３１に入力ざれるのはセン｛ｔ１３と」［ンコー
ダ１６からの｛．￥号であり、センサ１３からのイタ〕
はエンコーダ１６から発生するパルスに４３づいーｃｐ
２数に分割ざれてコンピュータ３１に記憶される１，ず
なわち、タイヤ１のＲ　Ｆ　Ｖ　１ｆｉは、仮想原点か
ら３６０゜　｛または仮想原点から７２０゜｝まＣ′記
″臘ざれ、この記憶はエンコーダ１６のパルス毎に行な
われる。

本実施例では、コンピュータ３１の演輝迭度誤差を最小
とするために、全周で２４９のポイントで測定を行ない
、このうち３ポイントずつの平均を各８［｛位のＲ　Ｆ
　Ｖ　ｆｉｌとしている。したがって、全周におけるデ
ータ数は８３１囚となっている。

タイヤ１のＲＦＶのｌｌｉｌｌ定データがコンピュータ
３１に入力ざれると、ブロック６３に示１ように、コン
ピュータ３１によって各タイヤ１に管理付号（バーコー
ド）が付与される。バーコードは、測定データと対応し
ており、タイヤ１に｛＝Ｉ与ざれたバーコードを読取る
ことによって測定データを知ることができる。バーコー
ドが付与ざれたタイヤ１は、ブロック６４に示すように
、ｖｌｌ送手段４１によって自動自庫４０の所定の棚４
２に保管ざれる。

なお、本実施例では、タイヤ１のＲＥＶの測定データは
、直接コンピュータ３１に八ノＪざれるようになってい
るが、磁気テープ等の記憶媒体に記憶ざれたデータをコ
ンピュータ３１に入力する構或としてもよい。このよう
にすれば、タイヤメーカにおける測定が可能となる。ま
た、タイヤ１についてもホイール２と同様に高次成分を
除去するようにすれば、ざらにシュミレーションの精度
を高めることが可能となる。つまり、高次成分を除去す
ることによって、タイヤ１のトレツ下パターンや表面に
付着した異物等の影響を受けることがなくなり、タイヤ
１の固右ゴム弾性を正確にとらえることができる。

製造されたホイール２の縦振れは、ブロック６５に示す
ように、ホイール測定手段２１によって測定ざれる。こ
こで、ホイール１の測定開始点にはマーキングが打たれ
るが、ホイールのバルブ穴を基準にする場合は、マーキ
ングは不要である。ホイール２の縦振れの測定データは
、ブロック６６に示すように、コンピュータ３１に入力
される。この場合、コンピコータ３１に入力されるのは
センサ２８とエンコーダ２７からの信号であり、センサ
２８の信号はエンコーダ１６から発生するパルスに塁づ
いて複数に分割ざれてコンピュータ３１に記憶される。

すなわち、ホイール２の縦振れは、仮想原点から３６０
゜　｛または仮想原点から７２０゜｝まで記憶され、こ
の記憶はエンコーダ２７のパルス毎に行なわれる。

この場合も上述と同様に、全周で２４９のポイントで測
定を行ない、このうち３ポイントずつの平均を各部位の
縦振れとしている。したがって、全周におけるデータ数
は８３個となる。なお、バルブ穴を基準に測定開始した
場合は、バルブ穴からのポイントを指定することになる
。

ホィール２の縦振れの測定データが］ンビュータ３１に
入力されるど、ブロック６７に示すように、コンピュー
タ３１によー・て各ホイール２にバー］一ドが付与ざれ
る。バーコードは、測定データと対応しており、ボイー
・ノ１７・２に付与されたパーコードを読取ることによ
っーζ測定データを知ることができる。バーコードが付
与ざれたホイール２は、ブ０ツク６８に示すように，、
搬送手段４■こよって自動念庫４０の所定の棚４２に保
管される。

自動龜庫４０に保管ざれたタイヤ］とホイール２は、両
者が組付（ブられた状態で車両の生産ラインに供給ざれ
る。この際、自動愈庫４０に保管されたタイヤ１とホイ
ール２の中からタイヤとホィールとの組付け時にお【プ
るタイヤ１のＲ「が最も低減可能な組合せが、．コンピ
ュー・夕３１のシュミレーションによって求められる。

ここで、タイヤ１とホイール２の組合せのシュミレーシ
ョンは、第３図に示す縦振れの生波形（実際の測定波形
〉Ｗ，から高次成分Ｗ２が除去ざれた各ホィール２の測
定データと各タイヤの測定データとに棋づいて行なわれ
る。これにより、真のボイーノレ２の縦｛辰れＷ３　　
（多次成分）が得られ、シュミレーションの精度が大幅
に高められる。コンピュータ３１　ｉ，Ｉ．、シュミレ
ーションによって組合ざれた状態におけるタイヤ１のＲ
ＥＶを演算し、これが単４（値を超えていなければ良と
し、超えていれば別の相合ヒを再度行なう。

第４図は、ホイール２の縦振れおよびタイヤ１のＲＦＶ
の変動と、タイヤ１とホィール２とを絹合せた場合のＲ
．ＦＶの変動とを示している。図に示すように、タイヤ
１のＲＦＶの変動（波形Ｗ４　）をホイール２の変位（
波形Ｗ３　＞で打ら消し、組付け時のＲＥＶの変動（波
形Ｗｓ＞が低減ざれる。

このように、シュミレーションでは、ＲＥＶが最も低減
可能な絹合せが求められる。

シュミレーションによって最適な組合せが求められると
、ステップ７０に示すように、これに対応するタイヤ１
とホィール２とが搬送手段４１によつて白＃Ｊ０庫４０
の棚から１般出され、給付千段５１に搬送される。搬送
されたタイヤ１とホイール２は、ブロック７１に示すよ
うに、自動組付手段５１によって両者のマーキング個所
が所定の関係になるようにセッ］〜ざれ、ホイール２に
タイヤ１が自動で装着ざれる。

このように、最適な組合せは、自動愈庫に保管された多
数のタイヤとホィールの中から求められるので、従来方
法に比べてタイヤ１の［【［Ｖの低減効果は大きい。

［介明の効果］ 以上説明したように、本発明によるタイヤとホィールと
の給付方法によるときは、多数のタイヤの半径方向の変
動を測定するとともに、多数のホイールの［振れを測定
し、コンピュータによってホィールの縦振れの高次成分
を除去し、この高次戊分が除去された各ホイールの測定
データと各タイヤの測定データとに基づいてタイヤとホ
イールの組合せのシュミレーションを行ない、多数のタ
イヤとホイールの中からタイヤとホィールとの組付け時
にお（プろタイヤの半？￥方向の変動（ＲＦＶ）が最も
低減可能な粗合せを求めるようにしたので、実際にタイ
ヤとホィールとを組付けることなく、タイヤのＲＦＶを
確実に低減することができる。

Ｌ，たがって、従来のように再粗付け時におけるキズの
発生も防止でき、再組付けに伴なう余分な工数の発生も
解消することができる。

また、各タイヤと各ホィールには、それぞれ管理付目が
付与されるので、シュミレーションによって求められた
タイヤとホイールを迅速に取出すことができ、組付作業
を迅速化することができる。

タイヤのＲＦＶの低減により車両の乗心地の向上をはか
ることができ、車両メーカの要求に十分に対応すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るタイヤとホィールとの
組付方法の手順を示すブロック図、第２図は本発明に用
いられる装置の概略構或図、第３図は第２図に示すホイ
ールの縦振れの波形図、 第４図は第２図におけるタイヤとホイールとの組合′ｔ
！時のＲＦの変動を示す波形図、である。 １・・・・・・タイヤ ２・・・・・・ホィール １１・・・・・・タイヤ測定手段 ２１・・・・・・ホイール測定手段 ３１・・・・・・コンヒュータ ４０・・・・・・白動自庫 ４１・・・・・・搬送手段 ５１・・・・・・組付手段 特　許　出　願　人　　トピー工業株式会社−（

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一方で多数のタイヤの半径方向の力の変動を測定し
   、該各タイヤの測定データをコンピュータにそれぞれ入
   力させるとともに、該各タイヤに管理付号を付与し、他
   方で多数のホィールの縦振れの変位を測定し、該各ホィ
   ールの測定データを前記コンピュータにそれぞれ入力さ
   せるとともに、該各ホィールに管理付号を付与し、前記
   コンピュータによって各ホィールの測定データのの縦振
   れの変動の高次成分を除去し、該高次成分が除去された
   各ホィールの測定データと前記各タイヤの測定データと
   に基づいてタイヤとホィールの組合せのシュミレーショ
   ンを行ない、前記多数のタイヤとホィールの中からタイ
   ヤとホィールとの組付け時におけるタイヤの半径方向の
   力の変動が最も低減可能な組合せを求め、該シュミレー
   ションによって求められたタイヤとホィールとを組付け
   ることを特徴とするタイヤとホィールとの組付方法。