(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リム組付けタイヤの重量アンバランスを相殺する修正ウエイトの取付位置、修正ウエイト量を演算する第１の演算手段と、
前記リム組付けタイヤが路面と接する接地領域のタイヤ周方向の接地長に相当するリム周方向長さと前記修正ウエイトのリム周方向長さとを比較する第１の比較手段と、
前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも短い場合、及び前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって前記修正ウエイトの当該接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値以下の場合には、前記修正ウエイトを複数個に分割してリム周方向に分散させてリム周上に取り付けることにより前記リム組付けタイヤの前記重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための分割した前記修正ウエイトの取付位置を演算する第２の演算手段と、
を備えたことを特徴とするホイールバランス調整装置。
【請求項２】
修正ウエイト量が同一であり、リム周方向長さとリム幅方向長さが異なる複数の修正ウエイトを記憶する記憶手段と、
前記修正ウエイトのリム周方向長さと前記リム組付けタイヤのリムのリム周長を比較する第２の比較手段と、
前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記リム周長の所定値以上である場合には、リム周方向長さが前記リム周長の所定値未満となる別の修正ウエイトを前記記憶手段に記憶された複数の修正ウエイトから選択し修正ウエイトを変更する変更手段と、をさらに備え、
前記第１の比較手段において、前記接地長に相当するリム周方向長さと前記別の修正ウエイトのリム周方向長さとを比較し、
前記第２の演算手段において、前記別の修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも短い場合、及び前記別の修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって前記別の修正ウエイトの当該接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値以下の場合には、前記別の修正ウエイトを複数個に分割してリム周方向に分散させてリム周上に取り付けることにより前記リム組付けタイヤの前記重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための分割した前記別の修正ウエイトの取付位置を演算することを特徴とする請求項１に記載のホイールバランス調整装置。
【請求項３】
前記第２の演算手段における分割した修正ウエイトの取付位置は、タイヤが路面と接地する接地領域に存在する重量アンバランス部分と対向する位置及び前記タイヤの接地領域外に存在する重量アンバランス部分と対向する位置であることを特徴とする請求項１又は２に記載のホイールバランス調整装置。
【請求項４】
前記第２の演算手段において、前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって前記修正ウエイトの当該接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値よりも大きい場合には、前記修正ウエイトを分散させずにリム周上に取り付けることにより前記リム組付けタイヤの前記重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための前記修正ウエイトの取付位置を演算することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のホイールバランス調整装置。
【請求項５】
リム組付けタイヤをホイールバランス調整装置に取り付けるタイヤ取付工程と、
前記リム組付けタイヤの重量アンバランスを相殺する前記修正ウエイトの取付位置及び修正ウエイト量を演算する第１の演算工程と、
前記リム組付けタイヤが車両に取り付けられたときに路面と接する接地領域のタイヤ周方向の接地長に相当するリム周方向長さと修正ウエイトのリム周方向長さとを比較する第１の比較工程と、
前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも短い場合、及び前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって前記修正ウエイトの前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値以下の場合には、前記修正ウエイトを複数個に分割してリム周方向に分散させてリム周上に取り付けることにより前記リム組付けタイヤの重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための分割した前記修正ウエイトの取付位置を演算する第２の演算工程と、
前記第２の演算工程における前記修正ウエイトの取付位置に分割した前記修正ウエイトの各々を取り付けるウエイト取付工程と、
からなることを特徴とするホイールバランス調整方法。
【請求項６】
修正ウエイト量が同一であり、リム周方向長さとリム幅方向長さが異なる複数の修正ウエイトを記憶する記憶工程と、
前記修正ウエイトのリム周方向長さと前記リム組付けタイヤのリムのリム周長とを比較する第２の比較工程と、
前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記リム周長の所定値以上である場合には、リム周方向長さが前記リム周長の所定値未満となる別の修正ウエイトを記憶された複数の修正ウエイトから選択し前記修正ウエイトを変更する変更工程と、をさらに備え、
前記第１の比較工程において、前記接地長に相当するリム周方向長さと前記別の修正ウエイトのリム周方向長さとを比較し、
前記第２の演算工程において、前記別の修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも短い場合、及び前記別の修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって当該別の修正ウエイトの前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値以下の場合には、前記別の修正ウエイトを複数個に分割してリム周方向に分散させてリム周上に取り付けることによりリム組付けタイヤの重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための分割した別の修正ウエイトの取付位置を演算し、
前記ウエイト取付工程において、前記第２の演算工程における前記別の修正ウエイトの取付位置に分割した前記別の修正ウエイトの各々を取り付けることを特徴とする請求項５に記載のホイールバランス調整方法。
【請求項７】
前記分割した修正ウエイトは、タイヤが路面と接地する接地領域に存在する重量アンバランス部分と対向する位置及び前記タイヤの接地領域外に存在する重量アンバランス部分と対向する位置に取り付けられることを特徴とする請求項５又は６に記載のホイールバランス調整方法。
【請求項８】
前記第２の演算工程において、前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって前記修正ウエイトの当該接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値よりも大きい場合には、前記修正ウエイトを分散させずにリム周上に取り付けることにより前記リム組付けタイヤの前記重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための前記修正ウエイトの取付位置を演算し、
前記ウエイト取付工程において、前記第２の演算工程における前記修正ウエイトの取付位置に前記修正ウエイトを取り付けられることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載のホイールバランス調整方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、タイヤの重量アンバランス部分が接地したときに重量アンバランスと修正ウエイトとの力関係により発生するアンバランスを小さくするホイールバランス調整装置及びホイールバランス調整方法に関する。
従来の技術
重量的にアンバランスの状態でリム組付けタイヤを回転させた場合、振動が生じることは周知である。そして、このアンバランスにはリム組付けタイヤを回転させなくても存在する静的アンバランス（静アンバランス）と、タイヤを回転させて始めて発生する動的アンバランス（動アンバランス）とがある。
このような重量アンバランスを修正する方法としては、現在では主としてリム組付けタイヤをホイールバランサーにより回転させ、修正に必要なアンバランス量と修正ウエイトの取付け位置を計測し、これに基づいてリムの軸方向両端面又はリム内面と端面の２面に修正ウエイトを貼り付け、静アンバランスと動アンバランスを同時に修正することが行われている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記アンバランス修正方法では、接地して高速で転動するタイヤにおいて振動が残り、操縦安定性にも影響を及ぼすことは明らかである。
すなわち、図１０に示すように、タイヤ３００の重量アンバランス部分Ｇの一部Ｇ１が路面に接地したときに、路面と接地している重量アンバランス部分Ｇ１の遠心力Ｆ１は路面からの反作用力Ｆにより相殺される。
特に、リム３１０周上に取り付けた修正ウエイト３２０のリム周方向の長さが比較的短い場合には、タイヤ３００の接地領域外に存在する重量アンバランス部分Ｇ２（図１０中斜線部分）による遠心力Ｆ２が作用するため、修正ウエイト３２０による遠心力ＦＴと重量アンバランスＧによる遠心力との釣り合い関係が大きくくずれてしまう。
この結果、修正ウエイト３２０と重量アンバランスＧとの間で力のアンバランスが発生し、この力のアンバランスにより直進安定性及び操縦安定性に悪影響を及ぼす振動（力の変動）が発生することになる。
そこで、本発明は、所定の場合には修正ウエイトを複数個に分割してリム周方向に分散してリム周上に取り付けることにより、上記振動を低減し、直進安定性及び操縦安定性を向上することができるホイールバランス調整装置及びホイールバランス調整方法を提供することを課題とする。
発明の開示
請求項１に記載のホイールバランス調整装置では、リム組付けタイヤの重量アンバランスを相殺する修正ウエイトの取付位置、修正ウエイト量を演算する第１の演算手段と、前記リム組付けタイヤが路面と接する接地領域のタイヤ周方向の接地長に相当するリム周方向長さと前記修正ウエイトのリム周方向長さとを比較する第１の比較手段と、前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも短い場合、及び前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって前記修正ウエイトの当該接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値以下の場合には、前記修正ウエイトを複数個に分割してリム周方向に分散させてリム周上に取り付けることにより前記リム組付けタイヤの前記重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための分割した前記修正ウエイトの取付位置を演算する第２の演算手段と、を備えたことを特徴とする。
次に、請求項１に記載のホイールバランス調整装置の作用効果について説明する。
従来技術において説明したように、修正ウエイトを取り付け重量アンバランスを修正したリム組付けタイヤを自動車に装着して自動車を高速で運転した場合において、タイヤの前記重量アンバランス部分の一部が路面に接地したときに、路面に接したタイヤの重量アンバランス部分の遠心力が路面からの反作用により相殺されるため、この相殺された重量アンバランス部分の遠心力の分だけ、修正ウエイトが発生する遠心力と重量アンバランス部分全体が発生する遠心力との釣り合いが大きくくずれる。また、特に、修正ウエイトのリム周方向長さが短い場合には、顕著である。この結果、重量アンバランス部分の一部が接地したときに修正ウエイトと重量アンバランスとの力関係がアンバランスとなり、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を及ぼす振動が発生することになる。
ここで、本発明のホイールバランス調整装置では、以下の処理により算出した取付位置に複数個に分割した修正ウエイトをリム周方向に分散させて取り付けることにより、上記アンバランスを小さくすることができる。
すなわち、第１の演算手段において、リム組付けタイヤ（以下、適宜「タイヤ」と略称する。）の重量アンバランスを相殺する前記修正ウエイトの取付位置及び修正ウエイト量を演算する。この修正ウエイトの修正ウエイト量を演算することにより、修正ウエイトのリム周方向長さが特定する。
第１の比較手段において、リム組付けタイヤが車両に取り付けられたときに路面と接するタイヤ周方向の接地長に相当するリム周方向長さと修正ウエイトのリム周方向長さとを比較する。
なお、第１の比較手段で比較の対象となるリム組付けタイヤの接地長に相当するリム周方向長さは、先ずリム組付けタイヤのタイヤサイズ及び軸荷重等を別途設けた入力手段に入力しこの入力値に基づいて別途演算手段で演算してタイヤのタイヤ周方向接地長を算出し、次にこの接地長のタイヤ周方向両端部に位置する接地点（２点）とタイヤ中心点とを結んだ直線がそれぞれリム周上と交わる４点の内各接地点に対して１８０度の角度が開いた２点を求め、この２点間の内部（タイヤの接地領域と反対側）に位置するリム周方向長さを算出することにより求めてもよく、またタイヤの接地長に相当するリム周方向長さが当初から明らかである場合には、タイヤの接地長に相当するリム周方向長さを別途設けた入力手段に直接入力したものでもよい。
この結果、第２の演算手段において、修正ウエイトのリム周方向長さが接地長に相当するリム周方向長さよりも短い場合、及び修正ウエイトのリム周方向長さが接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって修正ウエイトの接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値以下の場合には、修正ウエイトを複数個に分割してリム周方向に分散させてリム周上に取り付けることによりリム組付けタイヤの重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための分割した修正ウエイトの取付位置を演算する。
この第２の演算手段の演算結果に基づいて、分割した各修正ウエイトをリム周上に取り付ける。このとき、各修正ウエイトは、その重心の位置を前記取付位置に一致させて取り付ける。
なお、第２の演算手段で演算した修正ウエイトの取付位置を表示する表示手段を別途設け、この表示手段に従って各修正ウエイトをリム周上に取り付けてもよい。
以上のように、ホイールバランス調整装置で演算処理された結果に基づいて、分割した修正ウエイトを取り付けることにより、タイヤの重量アンバランス部分の一部が接地するときに発生するアンバランスを小さくすることができ、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を与える振動の振幅を低減できる。
なお、「修正ウエイト量」とは、修正ウエイトの重量を意味する。また「修正ウエイトのリム周方向長さ」とは、修正ウエイトをリム周上に取り付けた場合のリム周方向に沿って測定した前記修正ウエイトの長さを意味する。
請求項２に記載のホイールバランス調整装置では、修正ウエイト量が同一であり、リム周方向長さとリム幅方向長さが異なる複数の修正ウエイトを記憶する記憶手段と、前記修正ウエイトのリム周方向長さと前記リム組付けタイヤのリムのリム周長を比較する第２の比較手段と、前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記リム周長の所定値以上である場合には、リム周方向長さが前記リム周長の所定値未満となる別の修正ウエイトを前記記憶手段に記憶された複数の修正ウエイトから選択し修正ウエイトを変更する変更手段と、をさらに備え、前記第１の比較手段において、前記接地長に相当するリム周方向長さと前記別の修正ウエイトのリム周方向長さとを比較し、前記第２の演算手段において、前記別の修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも短い場合、及び前記別の修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって前記別の修正ウエイトの当該接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値以下の場合には、前記別の修正ウエイトを複数個に分割してリム周方向に分散させてリム周上に取り付けることにより前記リム組付けタイヤの前記重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための分割した前記別の修正ウエイトの取付位置を演算することを特徴とする。
次に、請求項２に記載のホイールバランス調整装置の作用効果について説明する。
修正ウエイトのリム周方向長さがリムのリム周長の所定値以上である場合にも、修正ウエイトをリム周上に取り付けたときにリム組付けタイヤの重量アンバランスと修正ウエイトとの力関係がアンバランスになり、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を及ぼす振動が発生することになる。
そこで、本発明では、予め記憶手段において、修正ウエイト量が同一であり、リム周方向長さとリム幅方向長さが異なる複数の修正ウエイトを記憶する。
第２の比較手段において、修正ウエイトのリム周方向長さと前記リム組付けタイヤのリムのリム周長とを比較する。なお、第２の比較手段で比較されるリム組付けタイヤのリムのリム周長は、リム組付けタイヤのリムサイズを別途設けた入力手段に入力しこの入力値に基づいて別途演算手段で演算して求めたものでもよく、またリム周長が当初から明らかである場合には、リム周長を別途設けた入力手段に直接入力したものでもよい。
第２の比較手段における比較の結果、修正ウエイトのリム周方向長さがリム周長の所定値以上である場合には、変更手段において、リム周方向長さがリム周長の所定値未満となる別の修正ウエイトを記憶手段から引き出し修正ウエイトを変更する。
第１の比較手段において、接地長に相当するリム周方向長さと変更した別の修正ウエイトのリム周方向長さとを比較し、第２の演算手段において、別の修正ウエイトのリム周方向長さが接地長に相当するリム周方向長さよりも短い場合、及び別の修正ウエイトのリム周方向長さが接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって別の修正ウエイトの接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値以下の場合には、別の修正ウエイトを複数個に分割してリム周方向に分散させてリム周上に取り付けることによりリム組付けタイヤの重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための分割した別の修正ウエイトの取付位置を演算する。
この演算結果に従って取付位置に重心が位置するように別の修正ウエイトをリム周上に取り付ける。なお、上記取付位置を表示手段に表示して修正ウエイトを取り付けてもよい。
以上のように、本発明によれば、修正ウエイトのリム周方向長さがリム周長の所定値未満となる修正ウエイトを使用することができ、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を及ぼす振動の振幅を低減することができる。
なお、「修正ウエイトのリム幅方向長さ」とは、修正ウエイトをリム周上に取付けた場合のリム幅方向に沿って測定した修正ウエイトの長さを意味する。
請求項３に記載のホイールバランス調整装置では、前記第２の演算手段における分割した修正ウエイトの取付位置は、タイヤが路面と接地する接地領域に存在する重量アンバランス部分と対向する位置及び前記タイヤの接地領域外に存在する重量アンバランス部分と対向する位置であることを特徴とする。
次に、請求項３に記載のホイールバランス調整装置の作用効果について説明する。
第２の演算手段における分割した各修正ウエイトの取付位置を、タイヤが路面と接地する接地領域に存在する重量アンバランス部分と対向する位置及び前記タイヤの接地領域外に存在する重量アンバランス部分と対向する位置とし、かかる位置にそれぞれ分散させた各修正ウエイトを取付けることにより、重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを最小化させることができ、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を与える振動の振幅を大幅に低減できる。
請求項４に記載のホイールバランス調整装置では、前記第２の演算手段において、前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって前記修正ウエイトの当該接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値よりも大きい場合には、前記修正ウエイトを分散させずにリム周上に取り付けることにより前記リム組付けタイヤの前記重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための前記修正ウエイトの取付位置を演算することを特徴とする。
次に、請求項４に記載のホイールバランス調整装置の作用効果について説明する。
第２の演算手段において、修正ウエイトのリム周方向長さが接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって修正ウエイトの接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値よりも大きい場合には、修正ウエイトを分散させずにリム周上に取り付けることによりリム組付けタイヤの重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための修正ウエイトの取付位置を演算する。なお、表示手段に修正ウエイトの取付位置を表示することが好ましい。
本発明によれば、修正ウエイトのリム周方向長さが接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって修正ウエイトの接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値よりも大きい場合には、修正ウエイトを複数個に分割してリム周方向に分散させて取り付ける必要が無く、修正ウエイトの重心を上記取付位置に位置させて取り付けることによりタイヤの接地領域外の重量アンバランス部分による遠心力を小さくできる。この結果、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を与える振動の振幅を低減できる。
請求項５に記載のホイールバランス調整方法では、リム組付けタイヤを（請求項１乃至４のいずれか１項に記載の）ホイールバランス調整装置に取り付けるタイヤ取付工程と、前記リム組付けタイヤの重量アンバランスを相殺する前記修正ウエイトの取付位置及び修正ウエイト量を演算する第１の演算工程と、前記リム組付けタイヤが車両に取り付けられたときに路面と接する接地領域のタイヤ周方向の接地長に相当するリム周方向長さと修正ウエイトのリム周方向長さとを比較する第１の比較工程と、前記修正ウエイトのリム周方向長さが接地長に相当するリム周方向長さよりも短い場合、及び前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって前記修正ウエイトの接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値以下の場合には、前記修正ウエイトを複数個に分割してリム周方向に分散させてリム周上に取り付けることにより前記リム組付けタイヤの重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための分割した前記修正ウエイトの取付位置を演算する第２の演算工程と、前記第２の演算工程における前記修正ウエイトの取付位置に分割した前記各修正ウエイトを取り付けるウエイト取付工程と、からなることを特徴とする。
次に、請求項５に記載のホイールバランス調整方法の作用効果について説明する。
本発明のホイールバランス調整方法によれば、ホイールで演算処理された結果に基づいて、分割した修正ウエイトを取り付けることにより、タイヤの重量アンバランス部分の一部が接地するときに発生するアンバランスを小さくすることができ、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を与える振動の振幅を低減できる。
請求項６に記載のホイールバランス調整方法では、修正ウエイト量が同一であり、リム周方向長さとリム幅方向長さが異なる複数の修正ウエイトを記憶する記憶工程と、前記修正ウエイトのリム周方向長さと前記リム組付けタイヤのリムのリム周長とを比較する第２の比較工程と、前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記リム周長の所定値以上である場合には、リム周方向長さが前記リム周長の所定値未満となる別の修正ウエイトを記憶された複数の修正ウエイトから選択し前記修正ウエイトを変更する変更工程と、をさらに備え、前記第１の比較工程において、前記接地長に相当するリム周方向長さと前記別の修正ウエイトのリム周方向長さとを比較し、前記第２の演算工程において、前記別の修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも短い場合、及び前記別の修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって当該別の修正ウエイトの接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値以下の場合には、前記別の修正ウエイトを複数個に分割してリム周方向に分散させてリム周上に取り付けることによりリム組付けタイヤの重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための分割した別の修正ウエイトの取付位置を演算し、前記ウエイト取付工程において、前記第２の演算工程における前記別の修正ウエイトの取付位置に分割した前記別の修正ウエイトの各々を取り付けることを特徴とする。
次に、請求項６に記載のホイールバランス調整方法の作用効果について説明する。
本発明のホイールバランス調整方法によれば、修正ウエイトのリム周方向長さがリム周長の所定値未満となる修正ウエイトを使用することができ、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を及ぼす振動の振幅を低減することができる。
請求項７に記載のホイールバランス調整方法では、前記分割した修正ウエイトは、タイヤが路面と接地する接地領域に存在する重量アンバランス部分と対向する位置及び前記タイヤの接地領域外に存在する重量アンバランス部分と対向する位置に取り付けられることを特徴とする。
次に、請求項７に記載のホイールバランス調整方法の作用効果について説明する。
本発明のホイールバランス調整方法によれば、上記各位置に分割させた各修正ウエイトを取付けることにより、重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを最小化させることができ、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を与える振動の振幅を大幅に低減できる。
請求項８に記載のホイールバランス調整方法では、前記第２の演算工程において、前記修正ウエイトのリム周方向長さが前記接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって前記修正ウエイトの当該接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値よりも大きい場合には、前記修正ウエイトを分散させずにリム周上に取り付けることにより前記リム組付けタイヤの前記重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくするための前記修正ウエイトの取付位置を演算し、前記ウエイト取付工程において、前記第２の演算工程における前記修正ウエイトの取付位置に前記修正ウエイトを取り付けられることを特徴とする。
次に、請求項８に記載のホイールバランス調整方法の作用効果について説明する。
本発明のホイールバランス調整方法によれば、修正ウエイトのリム周方向長さが接地長に相当するリム周方向長さよりも長い場合であって修正ウエイトの接地長に相当するリム周方向長さよりも長い部分が所定値よりも大きい場合には、修正ウエイトを複数個に分割してリム周方向に分散させて取り付ける必要が無く、修正ウエイトの重心を上記取付位置に位置させて取り付けることによりタイヤの接地領域外の重量アンバランス部分による遠心力を小さくできる。この結果、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を与える振動の振幅を低減できる。
発明を実施するための最良の形態
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係るホイールバランス調整装置について説明する。
先ず、ホイールバランス調整装置の全体構造について説明する。
図１に示すように、バランサー１０（ホイールバランス調整装置）は、箱形状のバランサー本体１２を備えている。このバランサー本体１２の一側面には円孔１４が形成されており、この円孔１４には回転シャフト１６が貫通している。バランサー本体１２の内部には軸受（図示省略）が設けられており、この軸受けにより回転シャフト１６が支持されている。
また、バランサー本体１２の内部には駆動モータ（図示省略）が設けられており、この駆動モータの駆動シャフト（図示省略）に取付けられたギア（図示省略）が、前記回転シャフト１６の端部に取付けられたギヤ（図示省略）と噛み合っている。このため、駆動モータが作動すると、回転シャフト１６が回転するようになる。
なお、リム組付けタイヤ１８は、この回転シャフト１６に取り付けられ、回転によりリム組付けタイヤ１８が回転シャフト１６から外れないように外側から固定具２０で固定される。
また、バランサー本体１２の一側面には前記回転シャフト１６と略平行に延びるシャフト２２が設けられている。このシャフト２２には側面視で半円形状のタイヤカバー２４が回転可能に取り付けられている。リム組付けタイヤ１８を回転シャフト２２に固定して回転させるときに、回転するリム組付けタイヤ１８の上半分をタイヤカバー２４で覆うことにより、作業者の安全性を向上させている。
一方、バランサー本体１２の上面には、入力装置２６が取り付けられている。この入力装置２６には複数のパネル２８が設けられており、このパネル２８によりリム組付けタイヤ１８のバランサー本体１２上のリムの基準位置、リムサイズタイヤサイズ及びリム組付けタイヤ１８の接地長等を入力するようになっている。
なお、バランサー本体１２又はタイヤカバー２４に別途アーム（図示省略）を設け、このアームをリム又はタイヤに接触させることにより光学的にバランサー本体上のリムの基準位置、リムサイズ及びタイヤサイズを検出してもよい。これにより、入力装置２６への入力の手間を省くことができる。
また、入力装置２６の近傍にはモニタ３０が取り付けられている。このモニタ３０には、後述する中央演算処理装置３２（ＣＰＵ、図２参照）で演算処理された修正ウエイト４２の取付位置（図３及び図５参照）と、取付位置に取り付けられる修正ウエイト４２の修正ウエイト量と、中央演算処理装置３２で選択した修正ウエイトの種類が表示される。
また、図２に示すように、バランサー１０には、制御部３４が設けられている。この制御部３４は、前記入力装置２６と、前記モニタ３０と、中央演算処理装置３２（ＣＰＵ）と、記憶装置３６（ＲＡＭ）と、で構成されている。
なお、入力装置２６、モニタ３０、中央演算処理装置３２（ＣＰＵ）、記憶装置３６（ＲＡＭ）は、それぞれバス３８に接続されている。
この記憶装置３６には、タイヤサイズとリム組付けタイヤ１８が路面と接するタイヤ周方向の接地長との関係と、タイヤ周方向の接地長とこの接地長に相当するリムのリム周方向長さとの関係、リム周上に取り付ける修正ウエイト４２の修正ウエイト量と修正ウエイト４２のタイヤ周方向の長さとの関係と、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を与える境界となる修正ウエイト量（例えば１０ｇ）と、修正ウエイト量が同一でありタイヤ周方向の長さとタイヤ幅方向の長さとがそれぞれ異なった複数の修正ウエイトの種類と、が記憶されている。
ここで、「タイヤサイズとリム組付けタイヤが路面と接するタイヤ周方向の接地長との関係」とは、例えば、入力されたタイヤサイズからそのタイヤサイズのタイヤを車両に装着したときにそのタイヤに負荷される平均的な負荷荷重と、そのタイヤサイズのタイヤに所定基準の空気圧を充填させた場合のタイヤの強度との関係から、タイヤが路面と接するタイヤ周方向の接地長を求めたテーブルをいう。
また、「リム周上に取り付ける修正ウエイトの修正ウエイト量と修正ウエイトのタイヤ周方向の長さとの関係」とは、例えば、予め修正ウエイトの単位長さ当りの重さを求め、この単位長さ当りの重さと修正ウエイト量から修正ウエイトのタイヤ周方向の長さを求めたテーブルをいう。
次に、上記ホイールバランス調整装置１０を用いたホイールバランス調整方法について図７に示すフローチャートに基づいて説明する。
先ず、図１に示すように、リム組付けタイヤ１８をバランサー１０の回転シャフト１６に取り付ける。このとき、リム組付けタイヤ１８が回転シャフト１６から外れないように、リム組付けタイヤ１８の外側から固定具２０を回転シャフト１６に固定する。そして、安全性を考慮して、タイヤカバー２４をリム組付けタイヤ１８の上半分に被せる。
次に、図７に示すように、ステップ１００の入力工程において、入力装置２６にリム組付けタイヤ１８のバランサー本体１２上のリム４０の基準位置、リムサイズ、リム組付けタイヤ１８のタイヤ周方向の接地長及びタイヤサイズを入力する。
次に、ステップ１１０の記憶工程において、記憶装置３６にタイヤサイズとリム組付けタイヤ１８が路面と接するタイヤ周方向の接地長との関係と、リム組み付けタイヤ１８の接地長とこの接地長に相当するリム４０のリム周方向長さとの関係、リム周上に取り付ける修正ウエイトの修正ウエイト量と修正ウエイトのタイヤ周方向の長さとの関係と、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を与える境界となる第１の修正ウエイト量（例えば１０ｇ）と、をそれぞれ記憶させる。
次に、ステップ１２０の演算工程において、バランサー１０の回転シャフト１６を回転させ、リム組付けタイヤ１８の重量アンバランスを相殺させる修正ウエイト４２の取付位置、及びその修正ウエイト４２の第２の修正ウエイト量が演算される。
なお、この演算工程における修正ウエイト４２の取付位置及び修正ウエイト量の演算方法は、従来のバランサーの演算方法と同様である。
次に、ステップ１３０の判断工程において、上記第２の修正ウエイト量と第１の修正ウエイト量（１０ｇ）との大きさが比較判断される。
第２の修正ウエイト量が第１の修正ウエイト量（１０ｇ）よりも小さい場合には、ステップ１４０の出力処理工程において、ステップ１２０の演算工程で演算された修正ウエイト４２の取付位置及び第２の修正ウエイト量が出力され、モニタ３０に表示される。
一方、第２の修正ウエイト量が第１の修正ウエイト量（１０ｇ）よりも大きい場合には、次のステップ１５０の演算工程において、ステップ１２０の演算工程において特定された修正ウエイト４２のリム周方向長さ（Ｗ）の１／３（Ｗ／３）が演算される。
次に、ステップ１６０の判断工程において、ステップ１１０の記憶工程において記憶されたリム組付けタイヤ１８の接地長に相当するリム４０のリム周方向長さＳ（図３参照）と、ステップ１５０の演算工程において演算された修正ウエイトのリム周方向長さ（Ｗ）の１／３（Ｗ／３）との大きさが比較判断される。
ステップ１６０の判断工程においてリム組付けタイヤ１８の接地長に相当するリム４０のリム周方向長さＳが修正ウエイト４２のリム周方向長さ（Ｗ）の１／３（Ｗ／３）よりも長いと判断された場合には、次のステップ１７０の演算工程において、第２の修正ウエイト量が３等分される。これにより、１つの修正ウエイト４２が、３つの修正ウエイト４２Ｌ、４２Ｃ、４２Ｒに分割される。
次に、ステップ１８０の演算工程において、３等分した各修正ウエイト４２Ｌ、４２Ｃ、４２Ｒをリム周方向に分散させてリム４０周上に取付けることによりリム組付けタイヤ１８が発生するアンバランスを小さくさせる各修正ウエイト４２Ｌ、４２Ｃ、４２Ｒの取付位置がそれぞれ演算される。
具体的には、図３に示すように、各修正ウエイト４２Ｌ、４２Ｃ、４２Ｒの取付位置として、
リム組付けタイヤ１８の路面との接地領域の中心点Ａとリム組付けタイヤ１８の中心点Ｏとを結んだ直線ｌがリム周上と交わる点Ｂ、Ｃ（２点存在）のうち中心点Ａと１８０度開いている点Ｂと、
リム組付けタイヤ１８の一方の接地端である点Ｄとリム組付けタイヤ１８の中心点Ｏとを結んだ直線ｍがリム周上と交わる点Ｅ、Ｆ（２点存在）のうち点Ｄと１８０度開いた点Ｅを基準として、分散させる前の修正ウエイト４２のリム周方向長さＷの１／６に相当する距離（Ｗ／６）だけリム周方向に沿って外側（図３中矢印Ｘ方向側）に移動した点Ｇと、
リム組付けタイヤ１８の他方の接地端である点Ｈとリム組付けタイヤ１８の中心点Ｏとを結んだ直線ｎがリム周上と交わる点Ｉ、Ｊ（２点存在）のうち点Ｈと１８０度開いた点Ｉを基準として、分散させる前の修正ウエイト４２のリム周方向長さＷの１／６に相当する距離（Ｗ／６）だけリム周方向に沿って外側（図３中矢印Ｙ方向側）に移動した点Ｋと、がそれぞれ演算される。
なお、上記したリム組み付けタイヤ１８の接地長に相当するリム４０のリム周方向長さＳとは、点Ｉと点Ｅとの間（リム組み付けタイヤ１８の接地領域側と反対側の方）をリム４０外周に沿って測定した長さをいう。
一方、ステップ１６０の判断工程において、リム組付けタイヤ１８の接地長に相当するリム周方向長さＳが修正ウエイト４２のリム周方向長さＷの１／３（Ｗ／３）よりも小さいと判断された場合には、次のステップ１９０の演算工程において、修正ウエイト４２をリム周方向に分散させることなくそのままリム周上に取付けることによりリム組付けタイヤ１８が発生するアンバランスを小さくさせる修正ウエイト４２の取付位置が演算される。
具体的には、図５に示すように、修正ウエイト４２の取付位置として、リム組付けタイヤ１８の路面との接地領域の中心点Ａとリム組付けタイヤ１８の中心点Ｏとを結んだ直線ｌがリム周上と交わる点Ｂ、Ｃ（２点存在）のうち中心点Ａと１８０度開いた点Ｂが演算される。
次に、ステップ１４０の出力処理工程において、ステップ１８０又はステップ１９０の演算工程において演算された修正ウエイト４２、４２Ｌ、４２Ｃ、４２Ｒの取付位置（点Ｂ、点Ｇ、点Ｋ）及び各修正ウエイト４２、４２Ｌ、４２Ｃ、４２Ｒの修正ウエイト量が出力され、モニタ３０に表示される。
次に、上記モニタ３０の表示に従って、表示された修正ウエイト量の修正ウエイト４２、４２Ｌ、４２Ｃ、４２Ｒをリム周上に取り付けていく。このとき、修正ウエイト４２、４２Ｌ、４２Ｃ、４２Ｒの重心位置がそれぞれ上記取付位置と一致するように、修正ウエイト４２、４２Ｌ、４２Ｃ、４２Ｒを取り付けていく。
次に、上記ホイールバランス調整方法により修正ウエイト４２をリム周上に取り付けた場合の作用及び効果について説明する。
リム組付けタイヤ１８の接地長に相当するリム周方向長さＳが修正ウエイト４２のリム周方向長さ（Ｗ）の１／３（Ｗ／３）よりも大きいと判断された場合には、図４に示すように、修正ウエイト４２をリム周上に分散させて、リム組付けタイヤ１８の接地領域内にある重量アンバランス部分Ｇ１と対向する位置（点Ｂ）に修正ウエイト４２Ｃを取り付け、接地領域外にある重量アンバランス部分Ｇ２、Ｇ３と対向する位置（点Ｇ、Ｋ）に修正ウエイト４２Ｒ、４２Ｌを取り付ける。
このため、接地領域外にある重量アンバランス部分Ｇ２の遠心力Ｆ２は修正ウエイト４２Ｒの遠心力ＦＲとほぼ釣り合い、重量アンバランス部分Ｇ３の遠心力Ｆ３は修正ウエイト４２Ｌの遠心力ＦＬとほぼ釣り合う状態になる。
この結果、高速で回転するリム組付けタイヤ１８の重量アンバランス部分Ｇの一部が路面に接地した場合において、修正ウエイト４２の遠心力と重量アンバランスの遠心力の釣り合いが大きくくずれることを防止でき、修正ウエイト４２と重量アンバランスＧとの間の力のアンバランスの発生を抑制できるため、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を及ぼす振動（力の変動）を大幅に低減できる。
一方、リム組付けタイヤ１８の接地長に相当するリム周方向長さＳが修正ウエイト４２のリム周方向長さ（Ｗ）の１／３（Ｗ／３）よりも小さいと判断された場合には、修正ウエイト４２を分散させる必要がなく、そのまま取付位置（点Ｂ）に取り付けることにより、図６に示すように、接地領域外にある重量アンバランス部分Ｇ２、Ｇ３の遠心力Ｆ２、Ｆ３と修正ウエイト４２の遠心力ＦＡとほぼ釣り合う状態になる。
この結果、高速で回転するリム組付けタイヤ１８の重量アンバランス部分Ｇの一部が路面に接地した場合において、修正ウエイト４２の遠心力と重量アンバランスの遠心力の釣り合いが大きくくずれることを防止でき、修正ウエイト４２と重量アンバランスＧとの間の力のアンバランスの発生を抑制でき、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を及ぼす振動（力の変動）を大幅に低減できる。
次に、別形態であるホイールバランス調整方法について、図８及び図９に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、上記ホイールバランス調整方法と重複する工程には同符号を付し、説明を適宜省略する。
先ず、同様にして、図１に示すように、リム組付けタイヤ１８をバランサー１０の回転シャフト１６に取り付ける。
次に、図８及び図９に示すように、ステップ１００の入力工程において、入力装置３６にリム組付けタイヤ１８のバランサー本体１２上のリムの基準位置、リムサイズ、リム組付けタイヤ１８のタイヤ周方向の接地長及びタイヤサイズを入力する。
次に、ステップ２００の記憶工程において、記憶装置３６に、タイヤサイズとリム組付けタイヤ１８が路面と接するタイヤ周方向の接地長との関係と、リム組み付けタイヤ１８の接地長とこの接地長に相当するリム４０のリム周方向長さとの関係、リム周上に取り付ける修正ウエイトの修正ウエイト量と修正ウエイトのタイヤ周方向の長さとの関係と、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を与える境界となる第１の修正ウエイト量（例えば１０ｇ）の他に、修正ウエイト量が同一であり、リム周方向長さとリム幅方向長さが異なる複数サイズの修正ウエイトの種類を、それぞれ記憶させる。
次に、ステップ１２０の演算工程において、バランサー１０の回転シャフト１６を回転させ、リム組付けタイヤ１８の重量アンバランスを相殺させる修正ウエイト４２の取付位置、及びその修正ウエイト４２の第２の修正ウエイト量が演算される。
なお、この演算工程における修正ウエイト４２の取付位置及び修正ウエイト量の演算方法は、従来のバランサーの演算方法と同様である。
次に、ステップ１３０の判断工程において、上記第２の修正ウエイト量と第１の修正ウエイト量（１０ｇ）との大きさが比較判断される。
第２の修正ウエイト量が第１の修正ウエイト量（１０ｇ）よりも小さい場合には、ステップ１４０の出力処理工程において、ステップ１２０の演算工程で演算された修正ウエイトの取付位置及び第２の修正ウエイト量が出力され、モニタ３０に表示される。
一方、第２の修正ウエイト量が第１の修正ウエイト量（１０ｇ）よりも大きい場合には、次のステップ２１０の演算工程において、リムサイズからリム周長を算出し、リム周長の１／３に相当する長さを演算する。
次に、ステップ２２０の判断工程において、リム周長の１／３に相当する長さと修正ウエイトのリム周方向長さとを比較判断する。
この結果、修正ウエイトのリム周方向の長さがリム周長の１／３に相当する長さよりも長いと判断された場合には、ステップ２３０の変更工程において、修正ウエイトのリム周方向の長さがリム周長の１／３に相当する長さよりも短くなる別の修正ウエイトが記憶手段３６から引き出され、修正ウエイトが変更される。
なお、この別の修正ウエイトのリム周方向長さはリム周長の１／３に相当する長さよりも短くなるが、その分リム幅方向の長さは長くなる。例えば、修正ウエイトのリム周方向長さが１／２倍となれば、リム幅方向長さは２倍となる。また、変更される前の修正ウエイトの修正ウエイト量と、変更される後の修正ウエイトの修正ウエイト量とは同一である。
ステップ２２０の判断工程において、ステップ１２０の演算工程で特定した修正ウエイトのリム周方向の長さがリム周長の１／３に相当する長さよりも短いと判断された場合、あるいは変更工程２３０で変更した別の修正ウエイトのリム周方向の長さがリム周長の１／３に相当する長さよりも短いと判断された場合には、次のステップ１５０の演算工程において、ステップ１２０の演算工程で特定された修正ウエイト、あるいは変更工程２３０で変更した別の修正ウエイトのリム周方向長さの１／３に相当する長さが演算される。
後は、すでに説明したホイールバランス調整方法と同様に、変更工程２３０で変更した別の修正ウエイトを考慮して、別の修正ウエイトのリム周上の取付位置及び修正ウエイト量が演算され、モニタ３０に表示される。
なお、モニタ３０には、変更した別の修正ウエイトの種類も表示される。その後、このモニタ３０の表示に従って、修正ウエイトをリム周上に取り付ける。
本発明によれば、修正ウエイトのリム周方向長さがリム周長の１／３に相当する長さ（中心角１２０度に相当するリムの円弧の長さ）よりも常に短いものを取り付けることができ、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を与える振動を低減できる。
（試験例）
次に、従来のホイールバランス調整方法に調整したタイヤと本発明のホイールバランス調整方法により調整したタイヤをそれぞれ装着して、操縦安定性に関するドライバーによるフィーリング試験を行った。
試験条件として、従来のバランス調整方法により調整したホイールにタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１４のタイヤを組み付け、このタイヤを１８００ｃｃＦＦ車に装着した車両Ａと、本発明のバランス調整方法により調整したホイールにタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１４のタイヤを組み付け、このタイヤを１８００ｃｃＦＦ車に装着した車両Ａと、をそれぞれ比較した。
また、従来のバランス調整方法により調整したホイールにタイヤサイズ２０５／６０Ｒ１５のタイヤを組み付け、このタイヤを２０００ｃｃＦＲ車に装着した車両Ｂと、本発明のバランス調整方法により調整したホイールにタイヤサイズ２０５／６０Ｒ１５のタイヤを組み付け、このタイヤを２０００ｃｃＦＲ車に装着した車両Ｂと、をそれぞれ比較した。
また、試験は、車両速度が８０ｋｍ／ｈまでと、８０ｋｍ／ｈ〜１２０ｋｍ／ｈまでと、１２０ｋｍ／ｈ以上の３つの速度領域について実施した。
この試験結果は、以下の表１に示すようになった。
試験は、１０点満点で評価し、表１中の数値が大きい程、試験結果が良好であることを意味している。
具体的な、評価は以下のとおりである。
評価点が７点以上では、一般レベル以上の効果があることを意味している。
評価点差については、＋／−では注意すれば感じられる程度、０．５では通常運転している車両の場合は比較的容易に感じられる程度、１以上では誰でも感じる程度、である。すなわち、評価点差が大きくなればなるほど、容易に感じることができる。
0004076860.tif 000002
上記表１に示すように、本発明のバランス調整方法により調整したホイールに組み付けたタイヤを装着した車両では、特に、高速域（１２０ｋｍ／ｈ以上）において安定性が高まった。
発明の効果
本発明のホイールバランス調整装置及びホイールバランス調整方法によれば、タイヤの重量アンバランス部分の一部が接地したときに発生するアンバランスを小さくすることができ、直進安定性及び操縦安定性に悪影響を与える振動の振幅を大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の一実施形態に係るホイールバランス調整装置にリム組付けタイヤが装着された状態の斜視図である。
図２は、本発明の一実施形態に係るホイールバランス調整装置に設けられた制御部のブロック図である。
図３は、修正ウエイトを分散させてリム周上に取り付けた状態図である。
図４は、分散させてリム周上に取り付けた修正ウエイトと重力アンバランスとの力関係を示す概念図である。
図５は、修正ウエイトを分散させずにリム周上に取り付けた状態図である。
図６は、分散させずにリム周上に取り付けた修正ウエイトと重力アンバランスとの力関係を示す概念図である。
図７は、本発明のホイールバランス調整方法を示すフローチャートである。
図８は、本発明の別形態のホイールバランス調整方法を示すフローチャートの一部である。
図９は、本発明の別形態のホイールバランス調整方法を示すフローチャートの一部である。
図１０は、従来のホイールバランス調整方法により取り付けられた修正ウエイトと重力アンバランスとの力関係を示す概念図である。
【図１】
0004076860.tif 000003
【図２】
0004076860.tif 000004
【図３】
0004076860.tif 000005
【図４】
0004076860.tif 000006
【図５】
0004076860.tif 000007
【図６】
0004076860.tif 000008
【図７】
0004076860.tif 000009
【図８】
0004076860.tif 000010
【図９】
0004076860.tif 000011
【図１０】
0004076860.tif 000012