JPH0815074A

JPH0815074A - タイヤ用ダイナミックバランサ

Info

Publication number: JPH0815074A
Application number: JP6176034A
Authority: JP
Inventors: Toru Mizushima; 徹水島; Kazuo Nakayama; 和夫中山
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 1994-07-04
Filing date: 1994-07-04
Publication date: 1996-01-19
Anticipated expiration: 2018-07-22
Also published as: JP3427948B2

Abstract

(57)【要約】【目的】タイミングベルトに基づくタイヤの偏心力の
測定誤差を解消することによりタイヤのダイナミックバ
ランスの測定精度を向上させること。【構成】双方の間にタイヤ１６を装着するための上部
リム３９及び下部リム２７と、所定方向の移動が可能な
ように架台１９にトーションバーを介して支持されてお
り下部リム２７を回動自在に支持すると共に下部リム２
７を回転駆動するサーボモータ７５と、サーボモータ７
５に掛かる上記所定方向の力を測定するための荷重検出
器２２ａ、２２ｂと、を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、上部リムと下部リム
との間に被測定タイヤを保持して回転させ、このタイヤ
のダイナミックバランスを測定するタイヤ用ダイナミッ
クバランサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のタイヤ用ダイナミックバランサの
一例を図４に示す。同図に示すようにこのタイヤ用ダイ
ナミックバランサにタイヤ１６を装着して回転させ、こ
の装着したタイヤ１６のアンバランスを測定することが
できる装置である。そして、この測定によりタイヤ１６
のアンバランス、つまり、重心の偏心に基づく偏心力を
求めることができる。そして、この偏心力に基づいて、
必要に応じてタイヤ１６の補正等をすることができ、こ
れによってタイヤ１６のダイナミックバランスを許容範
囲内に収めることができる。なお、タイヤの偏心力と
は、タイヤの重心の偏心に基づく遠心力とその遠心力の
方向（タイヤの回転位置）とから決定される力をいう。
この偏心力が求まると、タイヤの重心の偏心に基づく遠
心力と、タイヤ１６の所定の基準位置から重心位置まで
の角度を求めることができる。

【０００３】このダイナミックバランサは、同図に示す
ように、水平面（地面）に対して垂直に取り付けてあ
る。つまり、直方体の本体１７を、互いに平行する２本
のトーションバー１８ａ、１８ｂを介して架台１９に吊
り下げてあり、更に、この本体１７は、この２本のトー
ションバー１８ａ、１８ｂの通る平面に平行し、かつ、
この２本のトーションバー１８ａ、１８ｂに直交する方
向に配置された４本のトーションバー（２０ａ、２０
ｂ）、（２０ａ、２０ｂ）を介して架台１９と結合して
いる。これによって、本体１７は、地面に対して垂直方
向に配置した２本のトーションバー１８ａ、１８ｂと地
面に対して平行する４本のトーションバー（２０ａ、２
０ｂ）、（２０ａ、２０ｂ）に対して直交する方向（図
４に示す矢印２１の方向）にのみ移動可能に設けられて
いる。

【０００４】また、同図に示すように、本体１７の側面
の上部と下部の各位置には、合計２台のロードセル等の
荷重検出器（力測定手段）２２ａ、２２ｂを設けてあ
り、各荷重検出器２２ａ、２２ｂは架台１９と結合して
いる。これによって、この荷重検出器２２ａ、２２ｂ
は、本体１７に作用する図４の矢印２１の方向の力を検
出することができる。

【０００５】そして、同図に示すように、本体１７の下
面から支持軸２３が下方に突出しており、この支持軸２
３には、ロータリーエンコーダ２４、プーリ２５及びロ
ータリージョイント２６を設けてある。ロータリーエン
コーダ２４は、支持軸２３の回転位置を測定するもので
あり、支持軸２３の回転位置を測定することにより、こ
の支持軸２３と結合する下部リム２７の回転位置を測定
することができる。プーリ２５は、例えばタイミングベ
ルト２８等の駆動ベルトを介して別のプーリ２９と接続
しており、このプーリ２９は、サーボモータ３０の回転
軸に設けてある。つまり、支持軸２３は、サーボモータ
３０によって回転駆動される構成である。なお、タイミ
ングベルト２８の張力が、４本のトーションバー（２０
ａ、２０ｂ）、（２０ａ、２０ｂ）を引っ張り方向に働
くようにサーボモータ３０を架台１９に設けてあり、こ
れによって荷重検出器２２ａ、２２ｂにはタイミングベ
ルト２８の張力が働かないようにしている。なお、ロー
タリージョイント２６は、エアーホース３３を介して圧
力タンク（図示せず）と接続しており、圧力タンク内の
圧力空気をタイヤ１６内に流入させるためのものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のタ
イヤ用ダイナミックバランサでは、タイミングベルト２
８の張力が荷重検出器２２ａ、２２ｂに働かないように
しているが、図３に示すように、タイミングベルト２８
の張り側の張力Ｔ₁のｙ軸方向の分力Ｔ_1yと緩み側の張
力Ｔ₂のｙ軸方向の分力Ｔ_2yとの合力Ｔ_y（図３（ｂ）
参照）が、ｙ軸方向の負の力として存在している。そし
て、この合力Ｔ_yは、図４に示す矢印２２の方向と平行
しているので、この合力Ｔ_yが変動すると、荷重検出器
２２ａ、２２ｂにより測定する図４の矢印２２の方向の
偏心力の測定値が変動し、この変動分が偏心力の測定誤
差となるという問題がある。このように、偏心力の測定
誤差が発生すると、タイヤ１６の重心の補正が不適切と
なることがあり、タイヤ１６のダイナミックバランスを
許容範囲内に収めることができないことがある。

【０００７】なお、合力Ｔ_yの変動は、タイミングベル
ト２８の速度の変動によって発生するし、速度が一定で
あってもタイミングベルト２８の振動によっても発生す
る。更に、タイミングベルト２８の伸びによる張力の変
動によっても発生する。従って、合力Ｔ_yが一定となる
ようにするには、これらの要因を全て解消しなければな
らず、これらを解消することは、殆ど不可能なことであ
る。

【０００８】ただし、プーリ２５と２９の各直径を互い
に等しくすることにより（プーリ比を１：１にすること
により）、上記合力Ｔ_yの発生を防止することができ
る。しかし、張り側の張力Ｔ_1xと緩み側の張力Ｔ_2xの差
の張力（Ｔ_1x−Ｔ_2x）が支持軸２３に掛かっているの
で、この張力（Ｔ_1x−Ｔ_2x）に基づくトルクが支持軸２
３を介して荷重検出器２２ａ、２２ｂに働き、この張力
（Ｔ_1x−Ｔ_2x）が上記種々の原因によって変動すると、
この変動分が偏心力の測定誤差の要因となるという問題
がある。

【０００９】ところで、タイミングベルト２８の張力が
荷重検出器２２ａ、２２ｂに掛からないようにする為
に、図には示さないが、荷重検出器２２ａ、２２ｂによ
りタイヤ１６の偏心力を測定する時に、架台１９に設け
たサーボモータ３０と本体１７に設けた支持軸２３とを
切離す方法がある。しかし、この方法では、サーボモー
タ３０の回転軸と支持軸２３とを切り離したり連結する
為の装置を必要とするので、このダイナミックバランサ
の装置全体が大がかりとなるし、費用も嵩むという問題
がある。そして、タイヤ１６の偏心力を測定している間
に軸受部の摩擦抵抗等によってタイヤ１６の回転速度が
低下するので、この低下する回転速度を逐次測定し、こ
の逐次測定して得られた回転速度に基づいて偏心力の測
定値を演算処理する必要がある。従ってその為には、タ
イヤ１６の回転速度を測定するための装置を必要とする
し、この測定して得られた回転速度に基づいて複雑な演
算処理も必要とし、しかもこの複雑な演算処理にかかる
時間の増加によってタイヤ１６のダイナミックバランス
の測定時間が増加するという問題もある。更に、タイヤ
１６の回転速度の測定誤差があると、偏心力を正確に測
定することができないという問題もある。

【００１０】本発明は、タイミングベルトに基づくタイ
ヤの偏心力の測定誤差を解消したタイヤ用ダイナミック
バランサを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明のタイヤ用ダ
イナミックバランサは、双方の間にタイヤを装着するた
めの上部リム及び下部リムと、所定方向の移動が可能な
ように固定部に支持体を介して支持されており上記下部
リムを回動自在に支持すると共に上記下部リムを回転駆
動する回転動力発生手段と、上記回転動力発生手段が回
転駆動することにより上記回転動力発生手段に掛かる上
記所定方向の偏心力を測定するための力測定手段と、を
具備することを特徴とするものである。

【００１２】第２の発明のタイヤ用ダイナミックバラン
サは、第１の発明において、上記下部リムに下部リム軸
を設け、上記下部リム軸と上記回転動力発生手段の回転
軸とを同一軸線上に配置して互いに直列に結合し、上記
回転軸にロータリージョイントを設け、このロータリー
ジョイントに圧力流体を供給する圧力流体供給手段を接
続し、上記ロータリージョイントに供給された圧力流体
を上記上部リムと上記下部リムとの間に装着されたタイ
ヤ内に供給するための貫通孔を上記回転軸と上記下部リ
ム軸に軸方向に沿って穿設した構成としたことを特徴と
するものである。

【００１３】

【作用】第１及び第２の発明によると、回転動力発生手
段を駆動すると、この回転動力発生手段の回転軸と連結
する下部リム及びこの下部リムと連結される上部リム、
タイヤの偏心力が回転動力発生手段に伝わる。そして、
この回転動力発生手段は、所定方向の移動が可能なよう
に支持体により支持されているので、この所定方向に現
れる上記偏心力を、回転動力発生手段を介して力測定手
段により逐次測定することができる。

【００１４】第２の発明によると、回転動力発生手段の
回転軸が回転すると、この回転力は、回転軸と同一軸線
上に配置されてこの回転軸と直列に結合する下部リム軸
及び下部リムに伝わり、これら下部リム軸及び下部リム
が回転する。そして、圧力流体発生手段が発生する圧力
流体は、ロータリージョイント、及び回転軸と下部リム
軸に設けた貫通孔を通って上部リムと下部リムとの間に
装着されたタイヤ内に供給することができる。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２を参照して
説明する。図１は、この実施例に係るタイヤ用ダイナミ
ックバランサの中央縦断面図であり、図２は、同ダイナ
ミックバランサの斜視図である。このダイナミックバラ
ンサは、片持ち式の二面不釣り合い試験機であり、図２
に示すようにこのダイナミックバランサにタイヤ１６を
装着して回転させ、この装着したタイヤ１６の上面側の
アンバランスと下面側のアンバランスとを測定すること
ができる装置である。そして、この測定により得られた
タイヤ１６の上面側及び下面側のアンバランス、つま
り、重心の偏心に基づく偏心力を求めることができる。
そして、この偏心力に基づいて、必要に応じてタイヤ１
６の重心の補正をすることができ、これによってタイヤ
１６のダイナミックバランスを許容範囲内に収めること
ができる。なお、タイヤの偏心力とは、タイヤの上面側
の重心の偏心及び下面側の重心の偏心に基づく各遠心力
とそれらの遠心力の方向（タイヤの回転位置）とから決
定される力をいう。この２つの偏心力が求まると、タイ
ヤの上面側の重心の偏心及び下面側の重心の偏心に基づ
く各遠心力と、タイヤ１６の所定の基準位置から各重心
位置までの角度を求めることができる。

【００１６】このダイナミックバランサは、図２に示す
ように、水平面（地面）に対して垂直に取り付けてあ
る。つまり、外形が直方体の筐体７８を、互いに平行す
る２本のトーションバー１８ａ、１８ｂを介して架台１
９に吊り下げてあり、更に、この筐体７８は、この２本
のトーションバー１８ａ、１８ｂの通る平面に平行し、
かつ、この２本のトーションバー１８ａ、１８ｂに直交
する方向に配置された４本のトーションバー（２０ａ、
２０ｂ）、（２０ａ、２０ｂ）を介して架台１９と結合
している。これによって、筐体７８は、水平面に対して
垂直方向に配置した２本のトーションバー１８ａ、１８
ｂと水平面に対して平行する４本のトーションバー（２
０ａ、２０ｂ）、（２０ａ、２０ｂ）に対して直交する
方向（図２に示す矢印２１の方向）にのみ移動可能に設
けられている。

【００１７】また、図２に示すように、筐体７８の側面
の上部と下部の各位置には、合計２台のロードセル等の
荷重検出器（力測定手段）２２ａ、２２ｂを設けてあ
り、各荷重検出器２２ａ、２２ｂは架台１９と結合して
いる。これによって、この荷重検出器２２ａ、２２ｂ
は、筐体７８に作用する図２の矢印２１の方向の力を検
出することができる。

【００１８】そして、図２に示すように、筐体７８の下
面から後述するサーボモータ７５の回転軸７７が下方に
突出しており、この回転軸７７には、ロータリーエンコ
ーダ２４及びロータリージョイント２６を設けてある。
ロータリーエンコーダ２４は、回転軸７７の回転位置を
測定するものであり、回転軸７７の回転位置を測定する
ことにより、この回転軸７７と結合する下部リム２７
（図１参照）の回転位置を測定することができる。ロー
タリージョイント２６ついては後述する。

【００１９】次に、ダイナミックバランサの内部構造を
図１を参照して説明する。筐体７８の内側には、回転動
力発生手段としてのサーボモータ７５を設けてあり、こ
のサーボモータ７５の回転軸７７は、３つのアンギュラ
玉軸受３２によって回動自在に支持されている。なお、
この３つのアンギュラ玉軸受３２は、回転軸７７に掛か
る軸方向（図１の上方向と下方向）のスラスト荷重を受
けることができる。図１に示す７３はロータであり、７
４はステータである。

【００２０】そして、この回転軸７７には、図１に示す
ように、軸方向に沿って貫通孔７６を穿設してある。ま
た、この回転軸７７の下端の開口には、ロータリージョ
イント２６を嵌着してあり、このロータリージョイント
２６には、エアーホース３３を介して直列に接続した２
つの電磁弁３４、３５が連結している。そして、末端の
電磁弁３５には、高圧（約５ｋｇｆ／ｃｍ²）の圧力タ
ンク（図示せず）と低圧（約２ｋｇｆ／ｃｍ²）の圧力
タンク（図示せず）が連結しており、この電磁弁３５
は、電磁弁３４に高圧の圧力タンク又は低圧の圧力タン
クを連通させる切換弁である。電磁弁３４は、高圧又は
低圧の圧力タンクから供給される圧力流体（例えば圧力
空気）を回転軸７７側に供給する供給位置と、回転軸７
７側の圧力空気を大気に放出する排気位置とに切り換わ
る切換弁である。なお、高圧の圧力空気は、このダイナ
ミックバランサを校正するときに使用し、低圧の圧力空
気は、このダイナミックバランサによりタイヤ１６のダ
イナミックバランスを測定するときに使用する。

【００２１】また、図１に示すように、回転軸７７の上
端面には円筒状のシリンダ本体３６を介して下部リム２
７を設けてあり、このシリンダ本体３６が請求項２に記
載の下部リム軸を構成している。

【００２２】シリンダ本体３６内には、ピストン（上部
リム軸）３７が嵌合しており、このピストン３７の下部
の外周には複数の係合溝３８、３８、・・・・を穿設し
てある。これら複数の係合溝３８は、ピストン３７の外
周に沿って環状に穿設されており、このピストン３７の
軸方向に沿って互いに隣接して配置されている。このピ
ストン３７の上端面には、上部リム３９を設けてある。
また、ピストン３７には、図１に示すように、ピストン
３７の下面に開口する開口部４０とピストン３７の上部
の外周面に開口する開口部４１、４１とを連通する連通
孔４２を穿設してあり、ピストン３７の外周面に開口す
る夫々の開口部４１、４１にはワンタッチ式の弁装置４
３、４３を設けてある。この弁装置４３は、例えば先端
の突出部を指で押すことにより開口部４１を開放したり
閉塞することができる構造のものである。ただし、弁装
置４３をワンタッチで開閉することができる構成とした
が、弁体を回転させることにより開口部４１を開閉する
構成のものでもよい。

【００２３】上部リム３９及び下部リム２７は、円環状
の板状体であり、双方の外周部の互いに向かい合う各面
には、直径の異なる３つの段部４４を設けてある。この
３つの各段部４４は、タイヤ１６を上下リム３９、２７
の間に装着する際に、タイヤ１６の内縁を係合させるた
めのものである。つまり、これら直径の異なる３組の段
部４４を設けてあるので、これら各組の段部４４の直径
と対応する３種類の内径のタイヤ１６をこの上下リム３
９、２７の間に装着することができる。

【００２４】図１に示す４５、４５は、結合部である。
結合部４５、４５は、同一のものであり、溝カム４６
と、溝カム４６に嵌合するカムフォロア４７と、カムフ
ォロア４７と連結するストッパ４８とからなっている。
ストッパ４８は、先端が係合溝３８に沿う円弧状に形成
してある板状体であり、シリンダ本体３６の周壁に穿設
した矩形の挿通孔に挿通している。そして、これら２つ
の溝カム４６をシリンダの筒方向（図１の上下方向）に
沿って摺動させたときに、ストッパ４８の先端が係合溝
３８から外れた状態の非係合位置（図示せず）と、スト
ッパ４８の先端が係合溝３８に係合した状態の係合位置
（図１に示す状態）と、にストッパ４８を移動させるこ
とができるように溝カム４６を形成してある。ただし、
溝カム４６を上下方向に駆動する駆動部は図には示して
いないが、例えばエアーシリンダを利用することができ
る。

【００２５】次に、このダイナミックバランサの校正手
順を説明する。（１）まず、図１に示すダイナミックバランサにおい
て、モータ７５の回転を停止させて上下リム３９、２７
からタイヤ１６を取り外しておくと共に、回転軸７７及
びシリンダ本体３６内の圧力空気を大気に放出するよう
に電磁弁３４を切り換えておき、弁装置４３を閉状態に
しておく。そして、ストッパ４８が係合溝３８から外れ
た位置に移動させる。なお、図には示していないが、上
部リム３９を昇降装置によって固定支持しておく。そし
て、図１の上下リム３９、２７の夫々の内側面には錘４
９、５０をネジ止めしてあるが、錘４９、５０を取り付
けていないものとする。

【００２６】次に、下部リム２７を手で回して下部リム
２７の予め定めた基準位置を上部リム３９の予め定めた
基準位置に一致させ、この状態でストッパ４８を係合溝
３８に係合させて、電磁弁３４を切り換えて回転軸７７
の内孔５１及びシリンダ本体３６内に校正用の高圧の圧
力空気を供給する。シリンダ本体３６内の圧力空気は、
ピストン３７を図１の上方に押し上げ、これによってス
トッパ４８の下面と係合溝３８の上面とが圧接し、その
結果、シリンダ本体３６とピストン３７とをストッパ４
８を介して強固に結合させることができる。

【００２７】そして、サーボモータ７５を駆動して一体
に結合している回転軸７７、シリンダ本体３６、上下リ
ム３９、２７、ピストン３７及び結合部４５、４５を所
定の回転速度で回転させる。この回転によって、タイヤ
１６及び錘４９、５０を取り付けていない状態における
上下リム３９、２７等の回転部分のアンバランスに基づ
く偏心力が生じ、この偏心力の図２に示す矢印２１の方
向の成分を、上下リム３９、２７の各回転角度ごとに連
続して２つの荷重検出器２２ａ、２２ｂによって測定す
る。即ち、上部リム３９の錘４９の質量＝０ｇ、下部リム２７の錘
５０の質量＝０ｇ荷重検出器２２ａの検出する各回転角度ごとの偏心力の
成分＝Ｌ_A1、荷重検出器２２ｂの検出する各回転角度ご
との偏心力の成分＝Ｌ_B1 となる。つまり、この偏心力の成分Ｌ_A1、Ｌ_B1が上下リ
ム３９、２７に発生している状態を、このダイナミック
バランサによるダイナミックバランスの測定のゼロ点と
する。

【００２８】（２）次に、上部リム３９の下面にのみに
錘４９をネジ止めし、他の条件を上記（１）と同一にし
て上下リム３９、２７を回転駆動して、２つの荷重検出
器２２ａ、２２ｂによって矢印２１の方向の偏心力の成
分を各回転角度ごとに測定する。即ち、上部リム３９の錘４９の質量＝Ｍｇ、下部リム２７の錘
５０の質量＝０ｇ荷重検出器２２ａの検出する偏心力の成分＝Ｌ_A2、荷重
検出器２２ｂの検出する偏心力の成分＝Ｌ_B2 となる。

【００２９】（３）次に、下部リム２７の上面にのみに
錘５０をネジ止めし、他の条件を上記（１）と同一にし
て上下リム３９、２７を回転駆動して、２つの荷重検出
器２２ａ、２２ｂによって矢印２１の方向の偏心力の成
分を各回転角度ごとに測定する。即ち、上部リム３９の錘４９の質量＝０ｇ、下部リム２７の錘
５０の質量＝Ｍｇ荷重検出器２２ａの検出する偏心力の成分＝Ｌ_A3、荷重
検出器２２ｂの検出する偏心力の成分＝Ｌ_B3 となる。

【００３０】（４）次に、（１）〜（３）において上下
各リム３９、２７に取り付けた錘４９、５０の各回転位
置ごとの偏心力（＝Ｍｒω²）と荷重検出器２２ａ、２
２ｂにより検出して得られた各回転位置ごとの偏心力の
成分（Ｌ_A1〜Ｌ_A4）、（Ｌ_B1〜Ｌ_B4）を下記数１に代入
して、数１の係数であるＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのマトリクスを
算出する。

【００３１】

【数１】

【００３２】ただし、数１のＰ_Aは、上部リム３９に取
り付けた錘４９の質量（０ｇ又はＭｇ）に基づく偏心力
（錘４９の遠心力と回転位置とから決まる力）であり、
Ｐ_Bは、下部リム２７に取り付けた錘５０に基づく偏心
力（錘５０の遠心力と回転位置とから決まる力）であ
る。そして、Ｌ_Aは、上側の荷重検出器２２ａが測定し
たこのダイナミックバランサの回転部分全体の質量に基
づく偏心力であり、Ｌ_Bは、下側の荷重検出器２２ｂが
測定したこのダイナミックバランサの回転部分全体の質
量に基づく偏心力である。以上でこのダイナミックバラ
ンサの校正を終了する。

【００３３】上記のようにこのタイヤ用ダイナミックバ
ランサによると、ダイナミックバランサの校正を行う際
において、荷重検出器２２ａ、２２ｂが測定する偏心力
には、図４に示すタイミングベルト２８の張力に基づい
て発生する合力Ｔ_y（図３（ｂ）参照）が含まれていな
いので、この合力Ｔ_yの変動に基づく校正の精度の低下
を完全に排除することができ、従って、図４に示す従来
の装置よりも校正の精度を高めることができる。

【００３４】そして、このように、荷重検出器２２ａ、
２２ｂが測定する偏心力にはタイミングベルト２８の張
力に基づいて発生する合力Ｔ_yが含まれていないので、
後述するタイヤ１６の偏心力を測定する際においてもこ
の合力Ｔ_yの変動に基づくタイヤ１６の偏心力の測定精
度の低下を完全に排除することができ、従って、図４に
示す従来の装置よりもタイヤ１６の偏心力の測定精度を
高めることができる。

【００３５】このように、従来の装置よりも、校正の精
度を高めることができることと、タイヤ１６の偏心力の
測定精度を高めることができることとにより、タイヤ１
６のダイナミックバランス（タイヤ１６の上面アンバラ
ンス及び下面アンバランス）を図４に示す従来の装置よ
りも正確に測定することができる。その結果、タイヤ１
６の重心の補正を適切に行うことができるので、タイヤ
１６のダイナミックバランスを許容範囲内に確実に収め
ることができる。

【００３６】また、図１に示すように、サーボモータ７
５の回転軸７７とシリンダ本体（下部リム軸）３６とが
結合した構成であるから、図４に示すサーボモータ３０
と支持軸２３との間に設けられているプーリ２５、２９
及びタイミングベルト２８からなる動力伝達手段を不要
とすることができ、これによってこのタイヤ用ダイナミ
ックバランサの構造を簡単にすることができる。

【００３７】そして、上部リム３９及び下部リム２７を
サーボモータ７５により回動自在に支持する構成として
いるので、図４に示す従来の装置に設けられている上部
リム３９及び下部リム（図には現れていない）を回動自
在に支持する為の本体１７とその内側に収容されている
支持軸２３と軸受（図には現れていない）を不要とする
ことができ、これによっても構造を簡単にすることがで
きる。

【００３８】また、圧力流体の通路である貫通孔７６
を、サーボモータ７５の回転軸７７に設けてあるので、
その圧力流体の通路を形成する為の管及びその配管作業
が不要である。従って、これによってもこのタイヤ用ダ
イナミックバランサの構造を従来よりも簡単にすること
ができる。

【００３９】なお、タイヤ１６のダイナミックバランス
を測定するときは、まず、ピストン３７に設けた弁装置
４３を開状態にして低圧の圧力空気がこの弁装置４３か
ら流出できるようにセットする。そして、図２に示すよ
うに、上部リム３９と下部リム２７との間にタイヤ１６
を装着し、タイヤ１６内に低圧の圧力空気を供給する。
このようにして、上部リム３９、下部リム２７及びタイ
ヤ１６が一体に結合した状態で所定の回転速度で駆動し
て、タイヤ１６の上面アンバランス及び下面アンバラン
スを測定する。ただし、この測定時には、上下リム３
９、２７には錘４９、５０を取り付けていない状態であ
る。

【００４０】次に、上下リム３９、２７の間にタイヤ１
６を装着していない状態でモータ７５を回転駆動して校
正するときに、ピストン３７とシリンダ本体３６とが一
体となって回転することを証明する。今、サーボモータ
７５の回転起動トルクＴ₁（ｋｇ重・ｍ）は、Ｔ₁＝（ＧＤ²・Ｎ）／３７５ｔ・・・・（式１）で表される。ただし、ＧＤ²は、上部リム３９及びピス
トン３７のはずみ車効果であり、タイヤ１６が乗用車用
とすると上部リム３９等のはずみ車効果は例えば約２．
５（ｋｇ重・ｍ²）、Ｎは、上下リム３９、２７の回転
数であり例えば４００ｒｐｍ、ｔは、上下リム３９、２
７が停止状態から４００ｒｐｍとなるまでの加速時間で
あり例えば２秒、として、これらを（式１）に代入する
と、Ｔ₁≒１．３（ｋｇ重・ｍ）・・・・（式２）となる。

【００４１】また、ピストン３７の直径を例えば８０ｍ
ｍ、校正時の空気圧を５（ｋｇ重／ｃｍ²）とすると、
シリンダ本体３６内の圧力空気がピストン３７を押し上
げる力Ｆは、Ｆ＝４²×π×５≒２５１．２（ｋｇ重）・・・・（式３）となる。そして、ストッパ４８と係合溝３８との摩擦に
よる回転保持トルクＴ₂（ｋｇ重・ｍ）は、Ｔ₂＝Ｆｄμ・・・・（式４）で表される。ただし、ｄは、ストッパ４８と係合溝３８
との当接部の中心直径であり例えば７０ｍｍ、μは、ス
トッパ４８と係合溝３８との摩擦係数であり例えば０．
１、として、これらを（式４）に代入すると、Ｔ₂≒１．８（ｋｇ重・ｍ）・・・・（式５）となる。このように、（式１）より、サーボモータ７５
の回転起動トルクＴ₁≒１．３（ｋｇ重・ｍ）であり、
（式４）より、回転保持トルクＴ₂≒１．８（ｋｇ重・
ｍ）であるので、Ｔ₁≒１．３＜Ｔ₂≒１．８となり、
サーボモータ７５が駆動して回転軸２３、シリンダ本体
３６及び下部リム２７が回転すると、このシリンダ本体
３６に伴ってピストン３７及び上部リム３９がそれらと
一体に結合して同期して回転することができるからであ
る。

【００４２】ただし、上記実施例では、タイヤ１６の上
面アンバランス及び下面アンバランスを測定することが
できるタイヤ用ダイナミックバランサに本願発明を適用
したが、上面アンバランス及び下面アンバランスのいず
れか一方を測定することができるタイヤ用ダイナミック
バランサ、又はタイヤ全体としての総合のダイナミック
バランスを測定することができるタイヤ用ダイナミック
バランサにも適用することができる。

【００４３】そして、上記実施例では、サーボモータ７
５をトーションバー１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂに
より、図２に示す矢印２１の方向にのみに移動可能に設
けたが、トーションバー１８ａ等以外の手段、例えばリ
ニアガイド等を使用してサーボモータ７５を矢印２１の
方向にのみに移動可能に設けた構成としてもよい。

【００４４】

【発明の効果】第１及び第２の発明のタイヤ用ダイナミ
ックバランサによると、図４に示す従来の装置のよう
に、タイミングベルト２８を設けていない構成であるか
ら、タイミングベルト２８の張力に基づいて発生する合
力Ｔ_y（図３（ｂ）参照）を除去することができ、これ
によってこの合力Ｔ_yの変動に基づく例えばタイヤ１６
の偏心力の測定誤差を完全に解消することができる。従
って、タイヤ１６の偏心力を従来よりも正確に測定する
ことができるという効果がある。そして、タイヤ１６の
偏心力を正確に測定することができるので、タイヤ１６
の重心の補正を適切に行うことができ、これによってタ
イヤのダイナミックバランスを許容範囲内に確実に収め
ることができるという効果がある。

【００４５】そして、図４に示す従来のタイヤ用ダイナ
ミックバランサでは、タイミングベルト２８の張力の変
動があるとタイヤ１６の偏心力の測定誤差の要因となる
ので、タイミングベルト２８の張力を一定とする為の張
力管理を行う必要があるが、本発明では、この張力管理
を必要とせず、従って張力管理を行う手間が掛からない
し、張力の変動に基づく偏心力の測定誤差を完全に解消
することができるという効果がある。

【００４６】第２の発明によると、回転動力発生手段の
回転軸と下部リム軸とを直接結合した構成であるから、
図４に示すサーボモータ３０と支持軸２３との間に設け
られているプーリ２５、２９及びタイミングベルト２８
からなる動力伝達手段を不要とすることができ、これに
よってこのタイヤ用ダイナミックバランサの構造を簡単
にすることができ、製造コストを従来よりも軽減するこ
とができるという効果がある。

【００４７】そして、上部リム及び下部リムを回転動力
発生手段により回動自在に支持する構成としているの
で、図４に示す従来の装置に設けられている上部リム３
９及び下部リム（図には現れていない）を回動自在に支
持する為の本体１７、支持軸２３及び支持軸２３を回動
自在に支持する軸受を不要とすることができ、これによ
っても構造を簡単にすることができ、製造コストを従来
よりも軽減することができるという効果がある。

【００４８】また、圧力流体発生手段が発生する圧力流
体をタイヤ内に供給するための通路（貫通孔）を、回転
動力発生手段の回転軸及び下部リム軸に設けてあるの
で、その圧力流体の通路を形成する為の管及びその配管
作業が不要である。従って、これによってもこのタイヤ
用ダイナミックバランサの構造を従来よりも簡単にする
ことができ、製造コストを従来よりも軽減することがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るタイヤ用ダイナミッ
クバランサの中央縦断面図である。

【図２】同実施例のタイヤ用ダイナミックバランサの一
部省略斜視図である。

【図３】（ａ）は従来のタイヤ用ダイナミックバランサ
に設けられている動力伝達手段のタイミングベルトに掛
かる張力を示す図であり、（ｂ）は同タイミングベルト
に掛かる張力のｙ軸方向の合力を示す図である。

【図４】従来のタイヤ用ダイナミックバランサの一部省
略斜視図である。

【符号の説明】

１６タイヤ１８ａ、１８ｂトーションバー１９架台２０ａ、２０ｂトーションバー２２ａ、２２ｂ荷重検出器２６ロータリージョイント２７下部リム３２アンギュラ玉軸受３６シリンダ本体（下部リム軸）３９上部リム４２連通孔７５サーボモータ７６貫通孔７７回転軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】双方の間にタイヤを装着するための上部
リム及び下部リムと、所定方向の移動が可能なように固
定部に支持体を介して支持されており上記下部リムを回
動自在に支持すると共に上記下部リムを回転駆動する回
転動力発生手段と、上記回転動力発生手段が回転駆動す
ることにより上記回転動力発生手段に掛かる上記所定方
向の偏心力を測定するための力測定手段と、を具備する
ことを特徴とするタイヤ用ダイナミックバランサ。
【請求項２】請求項１に記載のタイヤ用ダイナミック
バランサにおいて、上記下部リムに下部リム軸を設け、
上記下部リム軸と上記回転動力発生手段の回転軸とを同
一軸線上に配置して互いに直列に結合し、上記回転軸に
ロータリージョイントを設け、このロータリージョイン
トに圧力流体を供給する圧力流体供給手段を接続し、上
記ロータリージョイントに供給された圧力流体を上記上
部リムと上記下部リムとの間に装着されたタイヤ内に供
給するための貫通孔を上記回転軸と上記下部リム軸に軸
方向に沿って穿設した構成としたことを特徴とするタイ
ヤ用ダイナミックバランサ。