JPH05312683A - 車輪の不平衡量の測定と自動車の性能試験との兼用試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は被試験車輌が乗ったロ―ラ―型の性能
試験装置のその場所で直ちに車輪の不平衡量の測定を中
心とする駆動馬力等の性能試験を同時に行なうことがで
きること。 【構成】車輪を回転させる駆動ロ―ラ―と、この駆動ロ
―ラ―が受ける荷重の負荷変動を検知することができる
ようにロ―ラ―支持部材に装着されたセンサ―とを備え
る車輪の不平衡量の測定装置を床面の前方に形成したピ
ット内に配設し、一方、自動車の性能をテストすること
ができるローラー型の性能試験装置を床面の後方側に配
設したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の高速走行時に
生ずるシェークやシミーの原因と成る車輪の回転系に存
在する遠心不平衡量の測定と、自動車の駆動馬力、スピ
ード、ブレーキ等の性能とを同一の場所で測定あるいは
テストすることができる、車輪の不平衡量の測定と自動
車の性能試験との兼用試験機に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車輪の回転系に存在する遠心不
平衡量は高速走行時に生ずるシミ―、シェ―クの原因と
なる。そのためタイヤを組みつけた車輪や車のタイヤ取
り付け部についてそれぞれ単体で遠心バランスを取るな
どし、不平衡量の縮小を図っている。しかし、車輪を取
り付けると、今度は取り付け時の芯ズレや僅かに残って
いた不平衡量の方向性の問題で、回転系全体としては不
平衡量が増大するのが常である。

【０００３】これを縮小するには車輪を車に取り付けた
状態で再度不平衡量を測定すればよい訳で、実際に車輌
を持ち上げ車輪を空転させた状態で車軸系の不平衡量を
測る装置も市販されている。

【０００４】しかし、このような市販の装置は車輌を持
ち上げることや、全くの空転状態で測定した不平衡量が
前述のシミ―、シェ―クの発生とどのくらい関係がある
のか、と言う点に関し実際的に問題があり、特に自動車
の生産ラインや大きな整備工場ではその必要性が高いに
もかかわらず、利用し難い状況にある。

【０００５】一方、自動車の性能試験装置としては、ス
ピ―ドメ―タ―テスタ―、ブレ―キテスタ―、駆動馬力
をテストするシャシダイナモメ―タ―などがあるが、こ
れらの性能試験装置は１台の被試験車輌に対していずれ
か１の性能試験装置が対応することができるようにそれ
ぞれ床面にバラバラに配設されていた。

【０００６】ところで、自動車の生産ラインに於ける作
業性や整備工場のスペ―スを考慮した場合、被試験車輌
の各種の性能を測定あるいは試験する車輪の不平衡量の
測定装置やスピ―ドメ―タ―テスタ―などは床面の一箇
所に配設するのが望ましい。しかしながら、現在このよ
うな要望があるのにもかかわらず、一旦特定の床面にあ
るロ―ラ―型の性能装置に搭載された１台の被試験車輌
に対し、車輪の不平衡量の測定を中心とする駆動馬力等
の性能試験も同時に行なうことができる兼用試験機が提
案されていなかった。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、以上のような従来の欠点の問
題点に鑑み、同じセンサ―を用いた場合でも駆動ローラ
ーあるいは支持ローラーにかかる自動車の軸重をより小
さくして高い分解能を得ることができ、したがって、検
知した信号の取り扱いが容易なので安価なセンサーを使
用することができ、それ故に、最終的には車輪の不平衡
量の測定装置を安価に製作することができると共に、被
試験車輌が乗ったロ―ラ―型の性能装置のその場所で直
ちに車輪の不平衡量の測定を中心とする駆動馬力等の性
能試験を同時に行なうことができ、よって、作業能率の
向上を図ることができると同時に、整備工場の据付場所
の面積が小さくても、限られた範囲内でスペースを有効
的に活用することができる車輪の不平衡量の測定と自動
車の性能試験との兼用試験機を得ることを目的とする。

【０００８】

【目的を解決するための手段】本発明の車輪の不平衡量
の測定と自動車の性能試験との兼用試験機は、車輪を介
して自動車の軸重を受けかつ駆動モ―タの駆動力で車輪
を回転させる駆動ロ―ラ―と、この駆動ロ―ラ―が受け
る荷重の負荷変動を検知することができるようにロ―ラ
―支持部材に装着されたセンサ―とを備える車輪の不平
衡量の測定装置を床面の前方に形成したピット内に配設
し、一方、自動車の性能をテストすることができるロー
ラー型の性能試験装置を床面の後方側に配設したことを
特徴とする。

【０００９】上記の兼用試験機に於いては、駆動ロ―ラ
―に対してロ―ラ―支持部材を設け、このロ―ラ―支持
部材を駆動ロ―ラ―に対設させても良い。この場合セン
サ―はロ―ラ―支持部材側に設けるのが望ましい。

【００１０】また本発明の車輪の不平衡量の測定と自動
車の性能試験との兼用試験機は、車輪を介して自動車の
軸重を受けかつ駆動モ―タの駆動力で車輪を回転させる
駆動ロ―ラ―と、この駆動ロ―ラ―の前後に前記車輪を
押し付けるように対設された複数個の押し付けローラー
と、この押し付けローラーの少なくとも一方のローラー
支持部材に装着され、かつ、押し付けローラーが受ける
回転中の車輪の押し圧力の変化を検知するセンサーとを
備える車輪の不平衡量の測定装置を床面の前方に形成し
たピット内に配設し、一方、自動車の性能をテストする
ことができるローラー型の性能試験装置を床面の後方側
に配設したことを特徴とする。

【００１１】

【作用】自動車が駆動ローラーの上に乗っかった時、適
当な車輌固定手段で自動車を所定の位置に固定する。そ
こで、測定あるいは試験の順序は任意であるが、まず車
輪の不平衡量の測定装置で車輪の不平衡量を測定する場
合には、たとえばリフト装置の作動杆を伸長させ自動車
の軸重が所定の値になるまで自動車を持ち上げ、そし
て、駆動ローラーで回転している自動車の車輪の不平衡
量を測定する。

【００１２】車輪の不平衡量の測定が終ったならば、次
にその場で前方の駆動ローラーおよび後方のロ―ラ―に
乗っている自動車のエンジンを駆動し、性能試験装置で
駆動馬力、スピ―ドなどの性能をテストする。

【００１３】

【実施例】以下、図面に示す実施例により本発明を詳細
に説明する。

【００１４】まず、図１ないし図３に示す第１実施例で
ある。この第１実施例に於いて、１は床面Ｆの前方側に
形成されたピットである。このピット１内に車輪の不平
衡量の測定装置の主要部が配設されている。

【００１５】しかして、２は周辺にある他の装置から発
生する振動の影響を受けないようにピット１の内壁底面
に敷設されたシ―ト状の防振部材である。

【００１６】３はこの防振部材２に固定的に設置された
支持台で、この支持台３の上端部の側壁寄りの部位には
垂直方向に嵌合孔４が形成されている。

【００１７】５は支持台３の前記嵌合孔４に下端部側が
遊嵌する軸受である。この軸受５と支持台３の両者が本
発明のロ―ラ―支持部材６の概念を構成する。

【００１８】７は支持台３の上面に設けられた駆動モ―
タ―である。

【００１９】８は軸受５の上端部に枢着されていると共
に動力伝達手段９を介し、駆動モ―タ７の駆動力で回転
する駆動ロ―ラ―である。この駆動ロ―ラ―８は図１で
示すように車輪１０を介して自動車１１の軸重（一個の
タイヤに加わる車の重量を意味する。）Ｗｃを受け、か
つ、前記駆動モ―タ７の駆動力で車輪１０を回転させ
る。

【００２０】１２は駆動ロ―ラ―８が受ける荷重の負荷
変動を検知することができるようにロ―ラ―支持部材６
に装着されたセンサ―である。このセンサ―１２は、本
実施例では図３で示すように軸受５の下端部に固定的に
装着されている。センサ―１２はロ―ラ―支持部材６を
構成する支持台３に直接または間接的に取付けても良い
が、駆動ロ―ラ―８の運転に伴う慣性力等遠心力以外の
余計な力が極力作用しないように好ましくは軸受５に装
着するのが望ましい。

【００２１】１３はセンサ―１２と電気的に接続し、不
平衡量測定の際に該センサ―１２に加わっている力を演
算処理する中央演算処理装置である。この中央演算処理
装置には測定結果等を表示するテレビジョン型の表示装
置１４が電気的に接続している。なお、１５はピット蓋
板である。

【００２２】一方、１６は自動車１１の性能、たとえば
駆動馬力、スピ―ド、ブレ―キなどをテストすることが
できるロ―ラ―型の性能試験装置で、この性能試験装置
１６は床面Ｆの後方側に適宜に配設されている。

【００２３】ところで、本実施例では性能試験装置の一
例とし、自動車の駆動馬力を測ることができるシャシダ
イナモメ―タが床面Ｆに設けられている。しかして、こ
のシャシダイナモメ―タ１６は自動車１１の駆動輪１７
を載せる１対のロ―ラ―１８、１９の回転軸２０が複数
個の軸受台２１に回転自在に支承され、ロ―ラ―１８、
１９の回転軸２０とこの回転軸２０に連結されたダイナ
モメ―タ２２との間にはそれぞれカップリング２３を介
し、増速機２４とフライホイ―ル２５とが設けられてい
る。

【００２４】２６は車輪の不平衡量の測定装置を構成す
る駆動ロ―ラ―８と性能試験装置１６との間の床面に設
けられた車体保持手段である。この車体保持手段２６
は、本実施例では床面Ｆに適宜埋設された二基のリフト
装置２６が用いられ、これらのリフト装置２６の作用杆
２７の先端部には、自動車１１の床下と係合する保持部
２８が設けられている。

【００２５】上記構成に於いては、自動車１１を前方の
駆動ロ―ラ―８および後方のロ―ラ―１８、１９に搭載
し、前後の位置が決った後車体保持手段２６で自動車１
１を固定する。この時前後のロ―ラ―８、１８、１９に
自動車１１の軸重Ｗｃが加わる。

【００２６】しかして、まず車輪の不平衡量を測定する
場合は駆動モ―タ７を起動させる。駆動モ―タ７が駆動
すると駆動ロ―ラ―８が回転し、タイヤがこれに追随し
て回転する。そこで、もしタイヤを含む車輪１０の回転
系に不平衡量があると遠心力が発生する。ここで遠心力
が生ずると、その遠心方向に荷重がかかるため車輪１０
を支えている軸受５にはそれまでの荷重のほか遠心力も
加わってくる。したがって、軸受５に装着されたセンサ
―１２は加わった遠心力を検知する。

【００２７】ところで、遠心力は検知部の反対側に行っ
た時にはマイナス方向となるため、車輪１０が１回転で
生ずる荷重の変化はサインカ―ブとなる。そして、サイ
ンカ―ブにおいては遠心力の大きさは曲線の波高値に比
例するので、回転系の不平衡量を中央演算処理装置１３
および表示装置１４を介して測定することができる。

【００２８】次に自動車１１の駆動馬力を測る場合は駆
動モ―タ７を停止させ、駆動ロ―ラ―８の回転を自由に
させる一方、その場で該自動車１１のエンジンをかけ、
駆動輪１７を回転させる。駆動輪１７が回転すると左右
のロ―ラ―１８、１９が回転し、この回転力は回転軸２
０を介して増速機２４に伝えられ、かつ、フライホ―ル
２５によりダイナモメ―タ２２の入力軸が高速回転す
る。したがって、性能試験装置１６により自動車１１の
駆動馬力を測定することができる。

【００２９】次に本発明の他のいくつかの実施例につき
説明する。なお、これらの実施例を説明するに当たっ
て、前記第１実施例と同一の部分には同様の符号を付
し、重複する説明を省略する。

【００３０】図４および図５に示す第２実施例に於い
て、前記第１実施例と主に異なる点は、車輪１０Ａの不
平衡量の測定装置を構成する駆動ロ―ラ―８Ａと性能試
験装置１６Ａとの間の床面に、不平衡量測定の際に自動
車１１Ａの軸重Ｗｃが所定の値になるまで自動車を持ち
上げるリフト装置３０が配設されている点である。リフ
ト装置３０は、その作動杆３１の上端部に自動車１１Ａ
の床下と当接する長板状の水平受板３２を有し、本実施
例では左右別々に作動することができるように二基対設
している。

【００３１】上記のように構成しても、前記第１実施例
と同様の作用、効果があるが、この実施例で車輪の不平
衡量を測定する場合は、前輪サスペンションに無理な力
が加わらないように駆動ロ―ラ―８Ａを回転させてお
き、センサ―１２Ａが「所定の値」になるまで左右のリ
フト装置３０で自動車１１Ａを持ち上げることが望まし
い。

【００３２】ここで「所定の値」とは、遠心不平衡量に
よって生ずる遠心力が車輪１０Ａ鉛直上に来た時でも、
タイヤが駆動ロ―ラ―８Ａから離れないような範囲の値
を言う。

【００３３】しかして、リフト装置３０で車体を所定の
値まで持ち上げて車輪の不平衡量を測定した場合は、セ
ンサ―１２Ａに加わる力が小さくなるので、同一測定精
度を維持するための要求される分解能の割合は前記第１
実施例のセンサ―１２よりも小さくなる。

【００３４】図６および図７に示す第３実施例に於い
て、前記第１実施例と主に異なる点は、車輪の不平衡量
の測定装置の主要部である。まず、第１のロ―ラ―支持
部材６Ｂの一部を構成する軸受５Ｂが斜め方向に支持台
３Ｂの嵌合孔４Ｂに遊嵌されている点が異なる。

【００３５】次に駆動ロ―ラ―８Ｂと対向するように第
２のロ―ラ―支持部材４０の一部を構成する軸受４１に
枢着され、かつ、車輪１０Ｂを介して自動車１１Ｂの軸
重Ｗｃを駆動ロ―ラ―８Ｂと共に負担する支持ロ―ラ―
４２が設けられている点も異なる。

【００３６】さらに、前記軸受４１の下端部に支持ロ―
ラ―４２が受ける荷重の負荷変動を検知することができ
るように第２のセンサ―４３（ここでは軸受５Ｂに設け
られているセンサ―を第１のセンサ―と称する。）が設
けられている点も異なる。

【００３７】加えて、軸受４１が第２のロ―ラ―支持部
材４０の一部を構成する第２の支持台４４の嵌合孔４５
に軸受５Ｂと対向するように斜め方向に遊嵌されている
と共に、前記第２の支持台４４と駆動ロ―ラ―８Ｂ側の
支持台３Ｂとが互いに分離して防振部材２Ｂに設置され
ている点も異なる。

【００３８】このように構成しても前記第１実施例と同
様の作用、効果があるが、この実施例で車輪の不平衡量
を測定する場合は、自動車１１Ｂの軸重Ｗｃを駆動ロ―
ラ―８Ｂと支持ロ―ラ―４２の両者がそれぞれ共同して
負担するので、少なくとも支持ロ―ラ―４２の第２のセ
ンサ―４３に要求される分解能は前記第１実施例のセン
サ―１２よりも小さくなる。

【００３９】なお、この実施例の於いて、軸受５Ｂ側の
第１のセンサ―１２Ｂは必須の要件ではないが、第１お
よび第２のセンサ―１２Ｂ、４３が設けられている場合
には、両センサ―が検知した各測定値の合成により、波
形整形や異常波形の識別が容易となり、したがって、振
動と雑音との区別が明確となると言う利点がある。

【００４０】図８および図９に示す第４実施例に於い
て、前記第１実施例と主に異なる点は、車輪の不平衡量
の測定装置の主要部である。しかして、この第４実施例
は前述した第３実施例の構成に第２実施例の特徴部分
（リフト装置）を加味している点が第１実施例と異な
る。

【００４１】したがって、この第４実施例に説明に関
し、第３実施例および第２実施例とそれぞれ同一の構成
部分については同一または同様の符号を付し、重複する
説明を省略する。

【００４２】しかして、第４実施例の場合は駆動ロ―ラ
―８Ｃと支持ロ―ラ―４２Ｃの両者で自動車１１Ｃの軸
重Ｗｃを共同して負担するのみならず、不平衡量の測定
の際にリフト装置３０Ｃで自動車１１Ｃの軸重が所定の
値になるので車体を持ち上げるので、各センサ―１２
Ｃ、４３Ｃの要求される分解能は第３実施例の場合より
も小さくなる。

【００４３】図１０ないし図１２に示す第５実施例に於
いて、前記第１実施例と主に異なる点は、車輪の不平衡
量の測定装置の主要部である。

【００４４】しかして、主要部の異なる点について説明
すると、８Ｄは軸重Ｗｃを受ける駆動ロ―ラ―である。
この駆動ロ―ラ―は支持台３Ｄに固定的に設けられた軸
受台５０を介して枢着されていると共に、駆動ロ―ラ―
８Ｄの回転軸と同軸上に配設された駆動モ―タ７Ｄによ
り回転する。

【００４５】５１、５２は駆動ロ―ラ―８Ｄの前後に車
輪１０Ｄを押し付けるように対設された複数個の押し付
けロ―ラ―である。これらの押し付けロ―ラ―５１、５
２は前述した第３実施例の場合と同様に前後のロ―ラ―
支持部材５３、５４に互いに斜め方向に対向するように
遊嵌されている。

【００４６】５５、５６はロ―ラ―支持部材５３、５４
の一部をそれぞれ構成する軸受５７、５８の下端部にそ
れぞれ装着され、かつ、押し付けロ―ラ―が受ける回転
中の車輪１０Ｄの押し圧力の変化を検知する複数個のセ
ンサ―である。

【００４７】５９、６０はロ―ラ―支持部材５３、５４
の一部をそれぞれ構成する前後の支持台で、これらの支
持台５９、６０は駆動ロ―ラ―用の支持台３Ｄとはそれ
ぞれ互いに分離して防振部材２Ｄ上に設置されている。

【００４８】ところで、前記の押し付けロ―ラ―５１、
５２は、図１２で示すように前後の支持台５９、６０の
上端部にそれぞれ設けられた押圧調整装置６１により、
車輪１０Ｄに対して押圧調整可能に各支持台５９、６０
に設けられている。

【００４９】しかして、押圧調整装置６１は、支持台５
９（６０）に固定的に取付けられたオネジシャフト６２
を有するモ―タ―６３と、前記オネジシャフト６２と螺
合するメネジ部材６４を有するケ―シング状の摺動体６
５とから成り、前記摺動体６５の先端部上壁面はセンサ
―５５（５６）の軸受５７（５８）の最下端部に固定的
に設けられた接触部材６６のテ―パ―面と対応するよう
にテ―パ―状に形成されている。したがって、摺動体６
５はモ―タ―６３の駆動力により矢印方向へ進退動す
る。

【００５０】上記構成に於いて、車輪の不平衡量を測定
する場合駆動ロ―ラ―８Ｄで前輪１０Ｄの軸重を受け、
一方、前後の押し付けロ―ラ―５１、５２で車輪を押付
けるので、車輪１０Ｄに前後の押し付けロ―ラ―５１、
５２の押し圧力がそれぞれ加わる。したがって、この実
施例に於いても要求される分解能は第１実施例により小
さくなる。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は同じセンサ―を用いた場合でも駆動ローラーあるいは
支持ローラーにかかる自動車の軸重をより小さくして高
い分解能を得ることができので、最終的には車輪の不平
衡量の測定装置を安価に製作することができる。また被
試験車輌が乗ったロ―ラ―型の性能試験装置のその場所
で直ちに車輪の不平衡量の測定を中心とする駆動馬力等
の性能試験を同時に行なうことができる。

【００５２】したがって、作業能率の向上を図ることが
できると同時に、整備工場の据付場所の面積が小さくて
も、限られた範囲内でスペースを有効的に活用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ないし

【図３】本発明の第１実施例を示す各説明図である。

【図４】および

【図５】本発明の第２実施例を示す各説明図である。

【図６】および

【図７】本発明の第３実施例を示す各説明図である。

【図８】および

【図９】本発明の第４実施例を示す各説明図である。

【図１０】ないし

【図１２】本発明の第５実施例を示す各説明図である。

【符号の説明】

１…ピット、 ３、３Ｂ、３Ｄ、４４、５９、６０…支持台、 ５、５Ｂ、４１、５７、７８…軸受、 ６、４０、５３、５４…ローラー支持部材、 ７、７Ｄ…駆動モータ、 ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ…駆動ローラー、 １０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｄ…車輪、 １１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ…自動車、 １２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、４３、４３Ｃ、５５、
５６…センサー、 １３…中央演算処理装置、 １４…表示装置、 １６、１６Ａ…性能試験装置、 １８、１９…ローラー、 ２２…ダイナモメータ、 ２６…車体保持手段、 ２８…保持部、 ３０、３０Ｃ…リフト装置、 ４２、４２Ｃ…支持ローラー、 ５０…軸受台、 ５１、５２…押し付けローラー、 ６１…圧力調整装置、 ６３…モータ、 ６５…摺動体、 ６６…接触部材、 Ｗｃ…軸重。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪を介して自動車の軸重を受けかつ駆
   動モ―タの駆動力で車輪を回転させる駆動ロ―ラ―と、
   この駆動ロ―ラ―が受ける荷重の負荷変動を検知するこ
   とができるようにロ―ラ―支持部材に装着されたセンサ
   ―とを備える車輪の不平衡量の測定装置を床面の前方に
   形成したピット内に配設し、一方、自動車の性能をテス
   トすることができるローラー型の性能試験装置を床面の
   後方側に配設したことを特徴とする車輪の不平衡量の測
   定と自動車の性能試験との兼用試験機。
2. 【請求項２】 請求項１に於いて、車輪の不平衡量の測
   定装置を構成する駆動ローラーと性能試験装置との間に
   は、不平衡量測定の際に自動車の軸重が所定の値になる
   まで車体を持ち上げるリフト装置が配設されていること
   を特徴とする車輪の不平衡量の測定と自動車の性能試験
   との兼用試験機。
3. 【請求項３】 車輪を介して自動車の軸重を受けかつ駆
   動モ―タの駆動力で車輪を回転させる駆動ロ―ラ―と、
   この駆動ロ―ラ―と対向するようにローラー支持部材に
   取付けられかつ同じく前記車輪を介して自動車の軸重を
   駆動ローラーと共に負担する支持ローラーと、少なくと
   も支持ローラーが受ける荷重の負荷変動を検知すること
   ができるようにロ―ラ―支持部材に装着されたセンサ―
   とを備える車輪の不平衡湯の測定装置を床面の前方に形
   成したピット内に配設し、一方、自動車の性能をテスト
   することができるローラー型の性能試験装置を床面の後
   方側に配設したことを特徴とする車輪の不平衡量の測定
   と自動車の性能試験との兼用試験機。
4. 【請求項４】 請求項３に於いて、車輪の不平衡量の測
   定装置を構成する駆動ローラーと性能試験装置との間に
   は、不平衡量測定の際に自動車の軸重が所定の値になる
   まで車体を持ち上げるリフト装置が配設されていること
   を特徴とする車輪の不平衡量の測定と自動車の性能試験
   との兼用試験機。
5. 【請求項５】 車輪を介して自動車の軸重を受けかつ駆
   動モ―タの駆動力で車輪を回転させる駆動ロ―ラ―と、
   この駆動ロ―ラ―の前後に前記車輪を押し付けるように
   対設された複数個の押し付けローラーと、この押し付け
   ローラーの少なくとも一方のローラー支持部材に装着さ
   れ、かつ、押し付けローラーが受ける回転中の車輪の押
   し圧力の変化を検知するセンサーとを備える車輪の不平
   衡量の測定装置を床面の前方に形成したピット内に配設
   し、一方、自動車の性能をテストすることができるロー
   ラー型の性能試験装置を床面の後方側に配設したことを
   特徴とする車輪の不平衡量の測定と自動車の性能試験と
   の兼用試験機。