JPH0629823B2 - 自動車に取付けた車輪を不つりあい測定のために駆動する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車の車輪の不つりあいを測定する技術、よ
り詳しくは車輪の不つりあいを測定するためにこれを自
動車に取付けた状態で駆動する装置に関する。

［従来技術］ 自動車に車輪を取付けた状態でその車輪の不つりあいを
測定する測定装置は、普通簡単に操作できるユニットの
形態をなしている。この装置の使用が望ましく有意義な
のは、車輪を自動車からはずす作業に比較的手間がかか
る場合である。例えば、バスあるいはトラックのような
重い車輪の不つりあいを測定するような場合である。

この種の不つりあい測定装置は、また、自動車に取付け
られたままの車輪に実質的な不つりあいがあるのかどう
か、あるいは車輪に小さな不つりあいがある場合、それ
を除くことによって車輪の回転の円滑性を改善できるか
どうかを検出するのにも使用することができる。

この種のつりあい試験機は、静止つりあい試験機で既に
つりあわせた車輪を自動車に固定した後で再び試験する
場合にも使用できる。何故なら外した状態でつりあわさ
れた自動車の車輪を自動車に取付けると、その車輪はこ
れとともに回転する自動車の部品の不つりあいの影響を
受けることがしばしばあるからである。

車輪を自動車に取付けたままの状態で車輪の不つりあい
測定操作を行なうためには、測定されるべき車輪は普通
例えばジャッキによって持ち上げられ、不つりあい測定
操作中自由に回転できるようにしている。車輪を必要な
速度で回転させるために、典型的なつりあい試験機は摩
擦車を有しており、この摩擦車は駆動モータによって駆
動され、かつ、車輪のタイヤに押圧されて不つりあい測
定操作に必要な回転速度でこのタイヤを駆動する。従っ
て、つりあい試験機の駆動モータは摩擦車がタイヤに接
触させられる前または後に付勢される。

［発明が解決しようとする問題点］ つりあい試験機の摩擦車がつりあわされるべき自動車の
車輪のタイヤに対して押圧されるときの圧接力が、駆動
モータによって生ぜしめられた駆動トルクを摩擦車とタ
イヤとの間でスリップすることなしに車輪に伝達するの
に充分であることの保証がない場合がある。摩擦車とタ
イヤ間のスリップによって生じる摩耗からタイヤを保護
するためには、車輪をスリップなく回転駆動することが
望まれる。このようなスリップは不つりあい測定終了時
につりあい試験機の駆動モータが消勢されたあとの車輪
の減速時にも生じる。さらに駆動モータが付勢状態にあ
り、摩擦車がブレーキ作用を受けると、駆動モータは過
負荷状態になる。

［問題を解決するための手段および作用］ 本発明の目的は、自動車の車輪の不つりあいを測定する
ために自動車に取付けたままの車輪を駆動する装置であ
って、従来のつりあい試験機にみられた前述の欠点がな
いものを提供することにある。

本発明の他の目的は、自動車に取付けられたままで車輪
の不つりあい測定のために車輪を駆動する装置であっ
て、車輪および／またはタイヤに損傷を与えるおそれを
少なくするような方法で、車輪の加速および制動（ブレ
ーキング）を保証するようにした装置を提供することに
ある。

本発明のさらに他の目的は、操作が容易で信頼性の高い
不つりあい測定を可能にする自動車に取付た状態での車
輪の不つりあい測定装置を提供することにある。

本発明によれば、上述の目的は駆動モータとこの駆動モ
ータによって駆動される摩擦車とからなり、自動車に取
付けたままでジャッキにより持ち上げられた車輪を不つ
りあい測定のために駆動する装置によって達成できる。
この摩擦車は不つりあい測定操作に要する回転速度で自
動車の車輪を駆動すべくこの車輪に対して押圧される。
駆動モータは、摩擦車が自動車の車輪に対して押圧され
る圧接力に応じて付勢または消勢されるようになってい
る。この圧接力の大きさは、駆動モータが付勢されたと
きにこれによって発生される駆動トルクがスリップする
ことなく自動車の車輪に伝達され、一方、駆動モータが
消勢されたたときには、減少した駆動モーメントないし
ブレーキモーメントがスリップすることなく車輪に伝達
されるような大きさである。

従って、このような構成により駆動モータが付勢される
と、摩擦車が測定されるべき車輪のタイヤに対して圧接
されるが、その圧接力の大きさは車輪が不つりあい測定
操作に要する回転速度にスリップなく加速されることを
保証する大きさである。駆動モータは付勢（スイッチオ
ン）閾値(threshold value) と呼ぶことができる上記圧
接力に応じて付勢できるので、駆動モータは必要な圧接
力が得られたときに自動的に付勢される。

駆動モータを消勢するためには、上記圧接力を減少させ
るが、この圧接力が消勢（スイッチオン）閾値と呼ぶこ
とができる適当な閾値に達したときでも、この圧接力の
大きさは、消勢されたモータによって伝達される減少さ
せられた駆動モーメント、またはモータもしくは他の手
段によって発生されたブレーキモーメントをスリップす
ることなく伝達するのに十分な大きさである。

従って、駆動モータが付勢されるときの圧接力の閾値は
駆動モータが消勢されるときの圧接力の閾値よりも高い
方が有利である。

車輪の幾何学的変形、特にタイヤの振れ、例えば横振
れ、または歪みによって駆動モータが付勢消勢（オンオ
フ）を繰返さないようにするために、圧接力に関する第
１および第２の閾値、並びに第１および第２の閾値間の
差は、前述した車輪の幾何学的不規則性に起因する圧接
力の周期的変動が第１と第２の圧接力閾値の間にあるよ
うな値であるのがのぞましい。このようにすれば、駆動
輪によって駆動される自動車の車輪の不規則性に起因す
る駆動輪に関するどんなヒステリシス効果も、駆動モー
タによって生じる駆動力に不利な効果を与えることはな
い。従って、駆動モータは連続的に付勢消勢させられる
ことはない。

本発明の装置の摩擦車とこの摩擦車によって駆動される
自動車の車輪との間に加えられる圧力を検出するため
に、本装置は力センサ、より詳しくは圧力センサを備え
ているのが好ましい。力センサは摩擦車を取付ける取付
機構に作用連結されるのが好ましい。この取付機構は例
えば駆動モータとこのモータの軸に固定された摩擦車と
の両方を支持する回動可能なキャリヤプレートとするこ
とができる。摩擦車の支持機構、または駆動モータと摩
擦車からなる駆動ユニットの支持機構は、装置のハウジ
ングまたはハウジングのフレームに支持された圧縮ばね
によって摩擦車が自動車の車輪に対して押圧される方向
に付勢することができる。

摩擦車が測定されるべき自動車の車輪に押圧される圧力
に比例する上記支持機構の移行運動を測定することによ
って、第１と第２の閾値、すなわち、駆動モータのスイ
ッチオン閾値とスイッチオフ閾値を設定することができ
る。

必要な圧力を発生させるために、２−アームレバーを測
定装置のハウジングまたはハウジングのフレームに回動
可能に取付けることができる。本測定装置は、これに車
輪を付けて摩擦車が測定されるべき自動車の車輪に接触
する位置に移動させることができる。２−アームレバー
は、長いレバーアームによってこのレバーを回動動作さ
せることにより本装置の車輪に駆動係合させることがで
きる短いレバーアームを有している。これにより人の手
の力のような比較的小さい力をこのレバーの長いレバー
アームに加えて摩擦車を測定されるべき自動車の車輪の
タイヤに対して適当に押圧することができる。圧縮力が
スイッチオン閾値に達したときに駆動モータが作動され
る。

［実施例］ 以下、図示実施例を説明する。

第１図第２図は不つりあい測定装置を示す。この装置は
車輪１０に可動に支持されたハウジング２からなり、自
動車（図示略）に取付けたままで自由に回転する車輪６
（第２図）の不つりあいを測定するために用いることが
できる。この目的のために自動車は例えばジャッキによ
って持ち上げられる。

この不つりあい測定装置は摩擦車４（第３図）を有し、
この摩擦車は第３図に示すように、駆動モータ１５のシ
ャフト２１に固定されている。この駆動モータ１５はハ
ウジング２の前板の内側にモータ取付部２２によって固
定される。この前板は駆動モータ１５と摩擦車４からな
る駆動ユニットのキャリヤ部材１として機能する。モー
タ取付装置２２はねじ３のような適当な手段によってキ
ャリヤ部材１に固定される。

キャリヤ部材１を形成する前板は、測定されるべき自動
車の車輪６に対向するハウジング２の前面にピボット軸
９（第１図第２図）のまわりを回動可能に取付けられ
る。ピボット軸９は前板ないしキャリヤ部材１の上端に
設けられており、キャリヤ部材１はピボット軸９から下
方に垂下延長している。前板ないしキャリヤ部材１の下
端には、開口が設けられ、この開口から第１図第２図に
示すように摩擦車４の一部が突出している。摩擦車４の
突出部は第２図に示すように測定されるべき自動車の車
輪６の直近に配置し、後述するようにして車輪６に押圧
することができる。

第３図に示すように、光学的検出器２７が前板ないしキ
ャリヤ部材１の裏側に取付手段５（第１図）によって取
付けられている。光学的検出器２７は車輪の不つりあい
の角位置を決定するとき駆動されている車輪６を二つの
スロット７（第１図）を介して光学的に検出する。

本装置はさらに駆動モータ１５と摩擦車４からなる駆動
装置の動作モードを予め設定するセレクトスイッチ８
（第１図）を備えている。これによって不つりあい測定
操作中自動車の車輪６が駆動されるべき回転方向を選択
することができる。

第３図に示すように、キャリヤ部材１を形成する前板は
圧縮ばね１９によって測定されるべき車輪６に向って付
勢される。この圧縮ばねはその静止位置で第４図のＦＯ
で示す付勢力を発生する。

摩擦車４を取付ける機能をも有するモータ取付部２２と
ハウジング２またはこのハウジング２に固定連結された
モータフレーム部材との間に、摩擦車４が測定されるべ
き車輪６に押圧されたときの摩擦車４の行程ないし変位
を測定する変位測定器２０が設けられている。これにつ
いては後述する。

圧縮ばね１９も上述のモータフレーム部材またはハウジ
ング２を押圧している。図示実施例においては、圧縮ば
ね１９はモータ取付部２２とハウジングフレームまたは
ハウジング２との間に設けられている。圧縮ばね１９と
変位検出器２０とが圧力センサ１６を形成している。こ
のセンサはキャリヤ部材１とハウジングフレームまたは
ハウジング２との間に直接配置することもできる。

再び第１図第２図を参照すると、２−アームレバー１１
がハウジング２に取付けられている。このレバー１１の
短いレバーアーム１７の先端にドライブシュー１４が設
けられ、レバー１１が長いレバーアーム１８によって矢
印１２の方向に回動させられたときにシュート１４が本
装置の前輪１０に係合するようになっている。第１図か
ら明らかなように、レバー１１はループ状に形成され、
ハウジング２にピボット軸１３によって取付けられてい
る。シュー１４はハウジング２の両側に設けられてい
る。同様に短いレバーアーム１７と長いレバーアーム１
８もハウジング２の両側に設けられている。

本発明の装置の概略構造について説明したが、図示実施
例の動作態様について次に詳述する。

モータ１５が停止状態にあり、摩擦車４が静止している
状態で図示の装置を車輪１０によって第２図に実線で示
す第１位置まで動かして摩擦車４を自動車の車輪６と接
触させる。操作者は座席２３に座ってループ状レバーを
好便に操作できる。レバー１１を第２図の矢印１２で示
す方向に動かすと、シュー１４が前車輪１０に駆動係合
し、装置を測定されるべき車輪６に一層接近させる。こ
の状態において、駆動モータ１５と摩擦車４とからなる
駆動ユニットを保持するキャリヤ部材１としての前板が
圧縮ばね１９の付勢力ＦＯに抗してピボッド軸９のまわ
りに回動させられ、摩擦車４が第２図の破線で示す位置
に移動する。しかし、この位置において摩擦車４は破線
で示された自動車の車輪６に対して徐々に大きい力で押
圧される。

第４図は圧縮ばね１９によって発生される増大する圧縮
力を示し、ばね力Ｆの大きさに対応する。この場合圧縮
ばねは変形されるが、その変形量、すなわち、圧縮量は
前板ないしキャリヤ部材１の回動量Ｓに対応し、その圧
縮量は測定器２０によって検出される。この測定器はミ
リメートル範囲の回動に比例した電気的出力信号を発生
する。測定器２０からの出力信号は圧縮ばね１９によっ
て与えられた圧力にも比例している。この圧力によって
摩擦車４が自動車の車輪のタイヤ６に押圧される。光学
的検出手段２７は前板またはキャリヤ部材１の裏に設け
られているので、測定操作中車輪６の不つりあいの角位
置を検知す検知手段２７も前板ないしキャリヤ部材１と
共に回動し、光学的検知手段２７は常に測定されるべき
自動車の車輪６に対して所要の位置に維持される。

第３図に示すように、測定器２０の出力信号は比較回路
２４に送られる。摩擦車４と不つりあい測定操作中の自
動車の車輪のタイヤとの間にそれ以上のスリップが発生
しない圧力のスイッチオン閾値Ｆ２（第４図）も比較回
路２４に入力される。測定器２０によって発生される電
気信号が閾値Ｆ２に相当するようになると直ちに比較回
路２４が出力信号を発生し、この信号によってスイッチ
２５が閉成される。スイッチ２５は常開のリレーとする
ことができる。スイッチ２５が閉成されると回路を閉成
し、閉成されたスイッチ２５を介して駆動モータ１５が
電力供給源２６から電力の供給を受けて付勢される。

モータが付勢されると、自動車の車輪６は、この車輪の
タイヤに押圧された摩擦車４によってスリップすること
なく不つりあい測定操作に必要な回転速度に加速され
る。この圧接力はレバー１１を第２図の矢印１２で示す
方向にさらに回動させることによって第４図の最終値Ｆ
３に増大させることができる。

測定操作を終了させるためには、レバー１１を第２図の
矢印１２と反対方向に回動させて、圧縮ばね１９による
圧力を第４図のスイッチオフ閾値Ｆ１に減少せる。この
スイッチオフ閾値において変位測定器２０が回動量Ｓ１
に対応する電気信号を出力し、この出力が比較回路２４
でスイッチオフ閾値Ｆ１に相当する値と比較される。こ
の値に達すると、スイッチ２５が開状態に切換えられ、
これによって駆動モータ１５への電力供給が遮断され
る。

スイッチオフ閾値Ｆ１において摩擦車４が車輪６に対し
て押圧される圧接力の大きさは、そのとき発生されるブ
レーキモーメントまたはそのとき生じる駆動モーメント
の減少によっても何らスリップが発生しないような値で
ある。

スイッチングストロークないし閾値Ｆ１と閾値Ｆ２の差
は、たとえタイヤの最大の振れないし偏位があっても、
駆動モータ１５がオン、オフを繰返えすことはなく、ま
た、タイヤの振れによる摩擦車４のヒステリシス効果が
装置の動作に何ら影響を与えることがないような値であ
る。

以下実施例を要約する。

（１）駆動モータと； この駆動モータによって駆動される摩擦車と； この摩擦車を自動車の車輪に押圧してこの車輪を不つり
あい測定操作に必要な回転速度で回転させる手段と； 前記摩擦車が前記車輪に押圧される圧接力に応じて前記
駆動モータを付勢、消勢するスイッチ手段と；とからな
り、 前記駆動モータが付勢されたときおよび消勢されたとき
のいずれにおいても、前記圧接力が前記摩擦車と前記車
輪との間で実質上スリップなくトルク伝達を可能ならし
める大きさに選定されていることを特徴とする自動車の
車輪の不つりあい測定のために前記自動車に取付けた車
輪を駆動する装置。

（２）前記圧接力の第１と第２の閾値が用意され、前記
駆動モータが前記第１および第２の閾値の低い方の閾値
で消勢される（１）項の装置。

（３）第１および第２の閾値並びにこれら両閾値間の差
が、前記自動車の車輪の幾何学的不規則性に起因する前
記圧接力の周期的に起る変動が前記両閾値によって決定
された範囲内にあるような値である（２）項の装置。

（４）前記圧接力を測定するために前記摩擦車を取付け
る手段に連結された力センサを含む（１）項の装置。

（５）前記力センサが圧縮力センサである（４）の装
置。

（６）前記力センサが、ａ）前記摩擦車が前記車輪に対
して押圧されたときに作動されて前記摩擦車が前記車輪
に押圧される圧接力に比例したストローク運動を検出す
る変位測定手段と、ｂ）前記摩擦車をその非動作位置に
押しやる圧縮ばねとからなる（４）項の装置。

（７）前記摩擦車を支持するために回動可能に取付けら
れたキャリヤ部材をさらに有するとともに、前記力セン
サが前記キャリヤ部材に係合する（４）項の装置。

（８）ハウジングを有するとともに、前記キャリヤ部材
が前記ハウジングに測定されるべき前記自動車の車輪に
対面する位置で回動可能に取付けられた前板からなる
（７）項の装置。

（９）前記摩擦車と前記駆動モータを支持するとともに
車輪に支持されたハウジングと、このハウジングに回動
可能に取付けられたレバーとを有し、このレバーが第１
のレバーアームとこれより長い第２のレバーアームとか
らなり、この長いレバーアームを手動で回動させたとき
に前記第１レバーアームが前記ハウジングの車輪に駆動
係合されるようになっている（１）項の装置。

（１０）前記第２レバーアームを操作して前記摩擦車を
測定されるべき車輪に対して押圧するのに必要な圧接力
を生ぜしめるようした（４）項の装置。

（１１）測定されるべき前記自動車の車輪を検知する光
学的検知手段を含んでいる（１）項の装置。

（１２）測定されるべき前記自動車の車輪を検知する前
記光学的検知手段が前記キャリヤ部材に固定されている
（７）項の装置。

［発明の効果］ 以上本発明によれば自動車に取付けたままの車輪を不つ
りあい測定のために効率よく回転駆動することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一実施例を示す斜視図、 第２図は第１図に示す装置の側面図、 第３図は第１図第２図の装置に使用できる圧力センサと
これに接続されたモータ制御回路のブロック図、 第４図は第３図に示す圧力センサの動作態様を示すグラ
フである。 １……キャリヤ部材、 ２……ハウジング、 ４……摩擦車、 ７……スロット、 ８……セレクトスイッチ、 １１……２−アームレバー、 １５……駆動モータ、 ２０……変位測定器、 ２２……モータ取付部、 ２４……比較回路、 ２５……リレー、 ２６……電源、 ２７……光学的検知手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動モータと； この駆動モータによって駆動される摩擦車と； この摩擦車を自動車の車輪に押圧してこの車輪を不つり
   あい測定操作に必要な回転速度で回転させる手段と； 前記摩擦車が前記車輪に押圧される圧接力に応じて前記
   駆動モータを付勢、消勢するスイッチ手段と；とからな
   り、 前記駆動モータが付勢されたときおよび消勢されたとき
   のいずれにおいても、前記圧接力が前記車輪との間で実
   質上スリップなくトルク伝達を可能ならしめる大きさに
   選定されていることを特徴とする自動車に取付けた車輪
   を不つりあい測定のために駆動する装置。