(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材の動不釣合い測定装置であって：
不釣合いが測定されるべき回転部材を着脱可能に支持するための第１の端部を有するスピンドルと、該スピンドルを回転可能に取り付けるためのハウジングと、該スピンドルが回転するにつれて支持された回転部材内の不釣合いに関連した出力信号を供給するための手段と、該スピンドルを回転させるためのスピンドル回転手段とを具備し、該スピンドル回転手段は、モータロータと、該モータロータを該スピンドル上に取り付けるための手段と、モータステータと、該モータステータを上記ハウジング上に取り付けるための手段とを備えていて；
上記回転部材は取付穴を形成する手段を備え、上記スピンドルの上記第１端部上に該回転部材を着脱可能に支持するための上記手段が、流体圧によって作動されるチャックを備え、該チャックが、該回転部材を着脱可能に把持するように係合すると共に該回転部材を解放するように係合を解除するようになっており；
上記流体圧によって作動されるチャックを作動するために該チャックに向かう方向および該チャックから離れる方向に流体が流れることを可能にするための回転可能な流体継手を上記スピンドル上に設けるためのチャック作動流体継手設置手段を更に具備する；
回転部材の動不釣合い測定装置。
【請求項２】
上記回転可能な流体継手を設けるための上記チャック作動流体継手設置手段は、上記スピンドルと上記ハウジング間に部屋を形成する手段と、該部屋をチャック作動流体源に連結するために該ハウジング内に第１のポートを設ける手段と、該部屋を第１の部分と第２の部分とに分割するための第１の一方向流体シールと、該第１部分から上記流体圧によって作動されるチャックまで該スピンドルに沿って延びる第１の流体通路とを備える、請求項１に記載の回転部材の動不釣合い測定装置。
【請求項３】
上記回転部材は流体によって膨張可能な回転部材からなり、上記スピンドルは、該流体によって膨張可能な回転部材内に及び該流体によって膨張可能な回転部材から外へ膨張用流体が選択的に流れることを可能にするための膨張用流体選択流通手段を備えて、該流体によって膨張可能な回転部材を選択的に膨張および収縮させるようにした、請求項１に記載の回転部材の動不釣合い測定装置。
【請求項４】
上記流体によって膨張可能な回転部材内に及び該回転部材から外へ膨張用流体が選択的に流れることを可能にするための上記膨張用流体選択流通手段から及び該膨張用流体選択流通手段へ流体が流れることを可能にするための回転可能な流体継手を上記スピンドル上に設けるための膨張用流体継手設置手段を更に具備する、請求項３に記載の回転部材の動不釣合い測定装置。
【請求項５】
上記流体によって膨張可能な回転部材内に及び該回転部材から外へ膨張用流体が選択的に流れることを可能にするための上記膨張用流体選択流通手段が、部屋を形成する手段と、該部屋を流体源に連結するために上記ハウジング内に第２のポートを設ける手段と、該部屋を第１の部分と第２の部分とに分割するための第２の一方向流体シールと、該部屋の該第２部分から上記スピンドルの上記第１端部まで該スピンドルに沿って延びる第２の流体通路とを備えて、回転部材膨張用流体を該第１端部に供給するようにした、請求項３に記載の回転部材の動不釣合い測定装置。
【請求項６】
更に、サーボモータコントローラと、該サーボモータコントローラをモータロータ及びモータステータの少なくとも一方に選択的に接続するためのモータ接続手段とを具備して、モータを制御するようにした、請求項１に記載の回転部材の動不釣合い測定装置。
【請求項７】
上記サーボモータコントローラをモータロータ及びモータステータの少なくとも一方に選択的に接続するための上記モータ接続手段は、回転部材の動不釣合い測定の休止期間中に該サーボモータコントローラを機能しないようにするための手段を備える、請求項６に記載の回転部材の動不釣合い測定装置。
【請求項８】
更に、サーボモータコントローラと、該サーボモータコントローラをモータロータ及びモータステータの少なくとも一方に選択的に接続するためのモータ接続手段とを具備して、モータを制御するようにした、請求項１に記載の回転部材の動不釣合い測定装置。
【請求項９】
上記サーボモータコントローラをモータロータ及びモータステータの少なくとも一方に選択的に接続するための上記モータ接続手段は、回転部材の動不釣合い測定の休止期間中に該サーボモータコントローラを機能しないようにするための手段を備える、請求項８に記載の回転部材の動不釣合い測定装置。
【請求項１０】
更に、サーボモータコントローラと、該サーボモータコントローラをモータロータ及びモータステータの少なくとも一方に選択的に接続するためのモータ接続手段とを具備して、モータを制御するようにした、請求項２に記載の回転部材の動不釣合い測定装置。
【請求項１１】
上記サーボモータコントローラをモータロータ及びモータステータの少なくとも一方に選択的に接続するための上記モータ接続手段は、回転部材の動不釣合い測定の休止期間中に該サーボモータコントローラを機能しないようにするための手段を備える、請求項１０に記載の回転部材の動不釣合い測定装置。
【請求項１２】
更に、サーボモータコントローラと、該サーボモータコントローラをモータロータ及びモータステータの少なくとも一方に選択的に接続するためのモータ接続手段とを具備して、モータを制御するようにした、請求項５に記載の回転部材の動不釣合い測定装置。
【請求項１３】
上記サーボモータコントローラをモータロータ及びモータステータの少なくとも一方に選択的に接続するための上記モータ接続手段は、回転部材の動不釣合い測定の休止期間中に該サーボモータコントローラを機能しないようにするための手段を備える、請求項１２に記載の回転部材の動不釣合い測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転部材内の動不釣合いを測定するための装置に関する。本明細書では、車両の車輪とタイヤとの組体用、および取り付けられていない車両のタイヤ用の動不釣合い測定装置について本発明を説明する。しかしながら、本発明は他の適用分野においても有用であると考えられる。
【０００２】
【従来の技術】
種々の種類の自動化された不釣合い測定装置が公知である。これらの不釣合い測定装置は、例えば米国特許明細書第４，１９１，０５５号に記載されており、かつ、この米国特許明細書第４，１９１，０５５号中で引用された引用文献中に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、この種の改良された回転部材の動不釣合い測定装置、特にモジュール形式で構成されるのに適した回転部材の動不釣合い測定装置を提供することにある。モジュール群は、特定の適用分野の要求に適合したシステム（装置）を提供するように組み合わされることができる。それと同時に、種々のモジュールが種々の仕方で組み合わされるようにモジュール群間の融通性（フレキシビリティ）が確保され、及び／又はモジュールが別のモジュール群と組み合わされて他の適用分野の要件を満たすようにすることができる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの観点によれば、回転部材の動不釣合い測定装置は、不釣合いが測定されるべき回転部材を着脱可能に支持するための第１の端部を有するスピンドルと、スピンドルを回転可能に取り付けるためのハウジングと、スピンドルが回転するにつれて支持された回転部材内の不釣合いに関連した出力信号を供給するための手段とを具備する。スピンドルを回転させるためのスピンドル回転手段は、モータロータと、モータロータをスピンドル上に取り付けるための手段と、モータステータと、モータステータをハウジング上に取り付けるための手段とを備える。
【０００５】
本発明の別の観点によれば、回転部材の動不釣合い測定装置は、スピンドルと、流体圧によって作動されるチャックとを具備し、このチャックは、不釣合いが測定されるべき回転部材と係合してこの回転部材を把持するようにすると共に回転部材を解放するように係合を解除するようにし、更に、スピンドルを回転可能に取り付けるためのハウジングと、スピンドルが回転するにつれて支持された回転部材内の不釣合いに関連した出力信号を供給するための手段と、スピンドルを回転させるためのスピンドル回転手段と、上記流体圧によって作動されるチャックに向かう方向および該チャックから離れる方向に流体が流れることを可能にするための回転可能な流体継手とを具備する。回転可能な流体継手は、スピンドルとハウジング間に形成された部屋と、この部屋をチャック作動流体源に連結するためにハウジング内に第１のポートを設ける手段と、該部屋を第１の部分と第２の部分とに分割するための第１の一方向流体シールと、該部屋の第１部分から上記流体圧によって作動されるチャックまでスピンドルに沿って延びる第１の流体通路とを備える。
【０００６】
本発明の更に別の観点によれば、回転部材の動不釣合い測定装置は、不釣合いが測定されるべき回転部材を着脱可能に支持するための第１の端部を有するスピンドルと、スピンドルを回転可能に取り付けるためのハウジングと、スピンドルが回転するにつれて支持された回転部材内の不釣合いに関連した出力信号を供給するための手段と、スピンドルを回転させるためのスピンドル回転手段とを具備する。回転部材は流体によって膨張可能な回転部材からなる。該流体によって膨張可能な回転部材内に及び該流体によって膨張可能な回転部材から外へ膨張用流体が選択的に流れることを可能にするための膨張用流体選択流通手段が設けられて、該流体によって膨張可能な回転部材を選択的に膨張および収縮させるようにする。上記流体によって膨張可能な回転部材内に及び該回転部材から外へ膨張用流体が選択的に流れることを可能にするための上記膨張用流体選択流通手段へ及び該膨張用流体選択流通手段から流体が流れることを可能にするための回転可能な流体継手を設ける手段が提供される。回転可能な流体継手は、スピンドルとハウジング間に部屋を形成する手段と、該部屋を膨張用流体源に連結するためにハウジング内にポートを設ける手段と、該部屋を第１の部分と第２の部分とに分割するための一方向流体シールとを備える。流体通路が、該部屋の第２部分からスピンドルの第１端部までスピンドルに沿って延びていて、膨張用流体を第１端部に供給するようにする。
【０００７】
本発明の一つの代表的な実施態様によれば、回転部材は取付穴を形成する手段を備え、スピンドルの第１端部上に回転部材を着脱可能に支持するための上記手段が、流体圧によって作動されるチャックを備え、このチャックが、回転部材を着脱可能に把持するように係合すると共に回転部材を解放するように係合を解除するようになっている。
【０００８】
代表的には、流体圧によって作動されるチャックは気体圧チャックからなる。更に本発明の一つの代表的な実施態様によれば、回転可能な流体継手は、流体圧によって作動されるチャックに向かう方向に及びこのチャックから離れる方向に流体が流れることを可能にする。
【０００９】
更に本発明の一つの代表的な実施態様によれば、回転可能な流体継手を設けるための手段は、スピンドルとハウジング間に部屋を形成する手段と、該部屋をチャック作動流体源に連結するためにハウジング内に第１のポートを設ける手段と、該部屋を第１の部分と第２の部分とに分割するための第１の一方向流体シールと、該第１部分から上記流体圧によって作動されるチャックまでスピンドルに沿って延びる第１の流体通路とを備える。
【００１０】
本発明の一つの代表的な実施態様によれば、サーボモータコントローラが、このサーボモータコントローラをモータロータ及びモータステータの少なくとも一方に選択的に接続するためのモータ接続手段と共に設けられて、モータを制御するようにする。
【００１１】
更に本発明の一つの代表的な実施態様によれば、サーボモータコントローラをモータロータ及びモータステータの少なくとも一方に選択的に接続するためのモータ接続手段は、回転部材の動不釣合い測定の休止期間(interval)中にサーボモータコントローラを機能しないようにするための手段を備える。
【００１２】
更に本発明の一つの代表的な実施態様によれば、モータロータとモータステータとが一緒になってブラシレス形直流モータを構成する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
まず初めに図１から図３を参照すると、回転部材の動不釣合い測定装置２０は、米国特許明細書第４，１９１，０５５号に記載されている一般的な種類のスピンドル２２を具備する。このスピンドル２２は、不釣合い（アンバランス）が測定されるべき回転部材２６を着脱可能に支持するための第１の端部２４を有する。代表的には回転部材２６は車両の車輪とタイヤとの組体である。スピンドルハウジング２８がスピンドル２２を軸受２９内に回転可能に取り付ける。スピンドルハウジング２８と、動不釣合い測定装置２０のフレーム３２との間に配置されたロードセル３０は、スピンドル２２が回転するにつれて、支持された回転部材２６内の不釣合いに関連した出力信号を発生する。スピンドル２２はモータ３４によって回転される。このモータ３４は、ボルト３８によってスピンドル２２上に取り付けられたロータ３６と、モータステータ４０と、このモータステータ４０をスピンドルハウジング２８に取り付けるためのハウジング４２とを具備する。モータロータ３６とモータステータ４０とが一緒になってブラシレス形直流モータ３４を構成する。
【００１４】
回転部材２６は中心穴４４を具備する。気体圧によって作動されるチャック４６がスピンドル２２の第１端部２４上に取り付けられ、このチャック４６は、回転部材２６を把持するように中心穴４４と係合し、かつ回転部材２６を解放するように中心穴４４との係合を解除する。スピンドル２２の第２の端部５２に配置された回転可能な流体継手５０が、気体圧によって作動されるチャック４６に向かう方向及びこのチャック４６から離れる方向に空気が流れることを可能にする。回転可能な流体継手５０は、ハウジング４２に取り付けるための幾分カップ形状をなす部材５６を具備し、スピンドル２２の第２端部５２と、このカップ形状をなす部材５６との間に部屋６０が形成される。部屋６０をチャック作動空気源６４に連結するために、カップ形状をなす部材５６内に第１のポート６２が設けられる。第１の一方向流体シール６６が部屋６０を第１の部分６８と第２の部分７０とに分割する。第１の流体通路７２が、部屋６０の第１部分６８から、気体圧によって作動されるチャック４６までスピンドル２２に沿って延びている。
【００１５】
図１および図４から図５に示す本発明の別の実施例では、回転部材２６は、取り付けられていない車両のタイヤである。スピンドル２２の第１端部２４は、取り付けられていないタイヤを取り付けると共に膨張させるための設備を備える。スピンドル２２は更に、回転可能な空気継手７６を具備する。この回転可能な空気継手７６は、スピンドル２２に向かう方向及びスピンドル２２から離れる方向に圧縮空気が流れることを可能にする。空気継手７６は、部屋６０を圧縮空気源８０に連結するために、カップ形状をなす部材５６内に第２のポート７８を具備する。空気継手７６は更に、部屋６０を第１の部分６８と第２の部分７０とに分割するための第２の一方向流体シール８２を具備する。第２の空気通路８４が部屋６０の第２部分７０からスピンドル２２の第１端部２４までスピンドル２２に沿って延びており、その結果回転部材を膨張させるための圧縮空気が第１端部２４に供給される。部屋６０の第２部分７０内の圧力変換器８６が膨張空気圧力をフィードバックする。
【００１６】
サーボモータコントローラ９０がマイクロコントローラ９２によってモータステータ４０に選択的に接続されてモータ３４を制御するようにする。マイクロコントローラ９２は、回転部材の動不釣合い測定の休止期間中にサーボモータコントローラ９０を機能しないようにし、その結果サーボ制御ループのジッタが不釣合い測定に悪影響を及ぼすことが防止される。サーボ制御ループは、ハウジング４２の外側上に取り付けられた位置エンコーダ９６によって閉じられる。位置エンコーダ９６は、被動プーリ９８を担持する入力シャフトを有する。駆動プーリ１００は、カップ形状をなす部材５６とハウジング４２との接続部においてスピンドル２２の第２端部５２に隣接して取り付けられる。歯付きタイミングベルト１０４が通過できるように、カップ形状をなす部材５６とハウジング４２間にスリット状をなす開口部１０２が設けられる。歯付きタイミングベルト１０４は両方のプーリ９８，１００の回りに回され、その結果必要な回転数情報が位置エンコーダ９６に与えられ、斯くして必要な回転数情報がサーボモータコントローラ９０に与えられる。
【００１７】
図示した二つの実施例の双方において、同一のモータ３４、同一のハウジング４２および同一のカップ形状をなす部材５６が使用される。図２から図３に示す実施例では、圧力変換器８６用のポートが部材１０８によって塞がれている。なぜならば、この図２から図３に示す実施例では、圧力変換器８６が使用されないからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回転部材の動不釣合い測定装置を部分的にブロック線図で表した概略図である。
【図２】本発明による回転部材の動不釣合い測定装置の部分側面図である。
【図３】全体的に図２の３−３線に沿ってみた部分断面図である。
【図４】本発明による回転部材の動不釣合い測定装置の別の実施例の部分側面図である。
【図５】全体的に図４の５−５線に沿ってみた部分平面図である。
【符号の説明】
２０…回転部材の動不釣合い測定装置
２２…スピンドル
２４…第１の端部
２６…回転部材
２８…スピンドルハウジング（ハウジング）
３０…ロードセル
３４…モータ
３６…ロータ
４０…ステータ
４２…ハウジング
４４…中心穴
４６…チャック
５０…回転可能な流体継手
６０…部屋
６２…第１のポート
６４…チャック作動空気源
６６…第１の一方向流体シール
７２…第１の流体通路
７６…回転可能な空気継手
７８…第２のポート
８０…圧縮空気源
８２…第２の一方向流体シール
８６…圧力変換器
９０…サーボモータコントローラ
９２…マイクロコントローラ
９６…位置エンコーダ
【図１】
0003810834.tif 000002
【図２】
0003810834.tif 000003
【図３】
0003810834.tif 000004
【図４】
0003810834.tif 000005
【図５】
0003810834.tif 000006