JP2001504237A - 軸方向の安定性を決定するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 車輪（１０１）が過度の遊びを起こしているかどうかを判断するために、車輪の測定済み心振れと軸方向の不安定性パラメータを規定の許容範囲と比較する軸方向の安定性を決定するための装置および方法。軸方向の安定性および心振れは、整合技術者が、その車輪の整合のズレの程度と、また最初に摩耗または損傷したサスペンション部品を修理しないで、再整合作業を試しに行う可能性の両方を迅速に査定することができるような方法で、決定され、モニタ・スクリーン（１１０）上に表示される。車輪に対して所定の関係を持つ第一のベクトルを決定するために、車輪が第一の位置に設置された状態で、上記車輪の姿勢および位置の測定が行われる。同様に、上記車輪に対して上記の所定の関係を持つ第二のベクトルを決定するために、上記車輪を多くの角度だけ第二の位置（位置２）に向かって後退させ、その姿勢および位置が測定される。上記第一および第二のベクトルに基づいて、逆方向回転軸ベクトルと逆方向心振れベクトルとを含む逆方向軸パラメータが決定される。同様に、上記車輪に対して上記所定の関係を持つ第三のベクトルを決定するために、上記車輪を上記第一の位置にほぼ等しい第三の位置（位置３）に前進させ、上記車輪の姿勢および位置が測定される。上記第二および第三のベクトルに基づいて、順方向回転軸ベクトルと順方向心振れベクトルとを含む順方向軸パラメータが決定される。上記順方向および逆方向軸パラメータに基づいて、回転軸安定性ベクトルおよび心振れ安定性ベクトルを含む動的安定性ベクトルが決定される。

Description

【発明の詳細な説明】 軸方向の安定性を決定するための装置および方法 発明の背景 発明の分野 本発明は、自動車の車輪の心振れおよび軸方向の安定性を決定するための方法 および装置に関する。より詳細に説明すると、本発明は、車両の車輪システムの 軸方向の安定性を決定するための方法および装置、および車輪のサスペンション および車両の関連機構が、事前に部品を修理または交換しないでも整合させるこ とができるような所定の許容範囲内にあるかどうかを決定するための方法および 装置に関する。 用語および定義 「キャンバ」は、車輪の真の垂直線からの内側、または外側への傾斜を表わす 角度である。車輪の頂部が外側に傾斜している場合には、キャンバはプラス（正 ）である。 「幾何学的センターライン」は、後輪の間の後部アクスルの中央上の一点から 、前輪の間の前部アクスルの中央上の一点とを結ぶ線である。 「トウ」は、幾何学的センターラインと、車輪を前から後に貫通する線により 形成される角度である。従来は、車輪のキャンバとトウの測定値は、相対的な測 定値、すなわち、垂直面または他の車輪に対する測定値であった。 「ロール」は、車輪の真の軸を中心にして測定した角度である。 従来技術の説明 正しい保守は、タイヤが正しく摩耗し、安全なハンドル操作ができるようにす るための定期的な車輪整合診断テストを含む。しかし、整合点検のために工場に 運ばれてくる多くの車両は、実際には、簡単な再整合によっては矯正することが できない重大なサスペンションの問題を抱えている。車両の車輪の中のどれかの 整合が大きくずれている場合には、タイヤが過度にまたは 偏って摩耗し、その結果、車両のハンドル操作および安定性に悪影響を及ぼす恐 れがある。単なる整合のズレの他に、車両はある程度の心振れまたはウォッブル を起こす場合があるが、この状態は、車輪の平面が、その回転軸に正確に垂直に なっていないことを示す。このような状態は、ベアリングに欠陥がある場合、サ スペンション・システムに欠陥または損傷がある場合、またはステアリング・シ ステムに欠陥、摩耗または損傷がある場合に起こる。自動車の車輪の整合を決定 するための装置およびシステムは、多数あるがそれらは周知であり、そのような 装置およびシステムは、無数のタイプのサスペンション・システムにより支持さ れている車輪の整合を容易に行うために、世界中で使用されている。 しかし、車両の車輪が過度に心振れ、サスペンションに遊びがあり、または車 輪に遊びがある場合には、車両に搭載している器具を使用しても、補償を行わな い限り、整合の正確な測定値を知ることはできない。車両の心振れに対する補償 を測定するためのいくつかの方法は周知であるが、通常、車輪が、既知のスター ト位置から、一連の所定の位置を通過する時の、車輪の位置および向きの内部測 定を含む。その後、整合作業に組み込むことができる心振れ特性の原因になる角 度関係を決定するために上記測定値が処理される。車両の車輪を整合する際、あ る程度の車輪の遊びなら決定も、補償もすることができる。しかし、車輪が過度 の遊びを有していると車輪の再整合は無駄になる。 発明の概要 それ故、本発明の一つの目的は、最初に、サスベンション部材を修理または交 換しないでも、車両の車輪を再整合することができるかどうかを決定するための 手段として、車輪の心振れおよび軸方向の安定性を決定するためのシステムを提 供することである。上記システムは、車輪が過度の遊びを起こしているかどうか を決定するために、測定した車輪の心振れと軸方向の安定性とを指定の許容範囲 と比較する。本発明の他の目的は、テストを行ってい る車両の、車輪およびサスペンションの軸方向の安定性の程度を決定し、表示す るための方法および装置を提供することである。本発明のさらに他の目的は、そ れにより、簡単な再整合動作を行うことができるかどうかについて、車両の状態 を予め査定するために使用することができる方法を提供することである。 要するに、本発明のこの好適な実施形態は、それにより、整合技術者が、その 車輪の整合のズレがあるかどうか、また最初に、摩耗または損傷したサスペンシ ョン部品を修理しないで、再整合作業を試しに行うことができるかどうかの両方 を迅速に査定することができるような方法で、軸方向の安定性および心振れを決 定し、モニタ・スクリーン上に表示する装置および方法の提供を含む。さらに、 車両の車輪の位置特性を測定するための手段を含んでいるので、それらはいくつ かの点の間を移動し、それに対応する対応電気信号を発生し、上記測定信号に応 答する手段が設置されていて、この手段は上記信号を分析し、技術者に点検中の 各車両の車輪の安定性の性質、方向および程度を表示する視覚的ティスプレイを 駆動する。 本発明の利点はいくつかあるが、その一つは、テスト中の車両の車輪の中のど れかが許容範囲を超える状態にある時、一目でそれがどの車輪なのかを表示する 手段を提供することである。本発明の他の利点は、自動化を大幅に取入れ、初期 テスト手順中に技術者が最小の物理的活動および関連活動をするだけですむ装置 および方法を提供することである。当業者なら、添付の何枚かの図面に示す好適 な実施形態の以下の説明を読めば、上記および他の目的および利点を必ず理解す ることができるだろう。 図面の簡単な説明 図１Ａは、本発明による車両の車輪の軸方向の安定性および心振れの特徴を示 すシステム全体のブロック図である。 図１Ｂは、図１Ａのターゲット・プレート上に印刷した例示としてのパターン を含むターゲット組立体の斜視図である。 図１Ｃは、図１Ｂのターゲット・プレート上に印刷した例示としてのパターン を示す立面図である。 図１Ｄは、本発明による車両の車輪の位置および姿勢を参照するための固定座 標システムである。 図１Ｅは、さらに、図１Ｂのターゲット・プレートの幾何学的特性を示す図面 である。 図２は、本発明による、車両が第一の位置から第二の位置へ移動し、それから 第三の位置に戻った場合の、車両の車輪の幾何学的特性を示す図面である。 図３は、車両の車輪の回転軸方向の安定性および心振れを決定し特性を示すた めの、本発明によるプロセスを示すフローチャートである。 図４は、本発明による、逆方向回転軸ベクトルおよび逆方向心振れベクトルを 発生する逆方向パラメータ決定プロセスを示すフローチャートである。 図５Ａ−図５Ｄは、図４のフローチャートが示す逆方向パラメータ決定プロセ スのベクトル図である。 図６は、本発明による、順方向回転軸ベクトルおよび順方向心振れベクトルを 発生する順方向パラメータ決定プロセスを示すフローチャートである。 図７Ａ−図７Ｄは、図６のフローチャートが示す順方向パラメータ決定プロセ スのベクトル図である。 図８Ａは、図３のフローチャートによる、平均心振れベクトルを決定するため の方法を示すベクトル図である。 図８Ｂは、図３のフローチャートによる、平均回転軸ベクトルを決定するため の方法を示すベクトル図である。 図９Ａおよび図９Ｂは、図３のフローチャートによる、動的安定性ベクトルを 決定するための方法を示すベクトル図である。 図１０は、動的安定性ベクトルの大きさおよび方向を表わすための、本発明に よるディスプレイを示す図面である。 図１１は、図１Ａの車両の四つの車輪の回転軸安定性、車輪の心振れ、および 瞬間的な「実際の」位置を表わすための、本発明によるディスプレイを示す図面 である。 図１２は、車両が理想的な車輪軌跡および実際の車輪軌跡に沿って移動した場 合の、車輪の幾何学的特性を示すベクトル図である。 図１３は、順方向および逆方向回転軸ベクトルを決定するために円錐体を使用 する、共通な空間内に移動した、順方向円錐体および逆方向円錐体を示すベクト ル図である。 図１４は、逆方向心振れベクトルと逆方向回転軸ベクトルとの間のベクトル関 係を示すベクトル図である。 図１５は、順方向心振れベクトルと順方向回転軸ベクトルとの間のベクトル関 係を示すベクトル図である。 図１６は、平均心振れベクトルと心振れ安定性ベクトルとの間のベクトル関係 を示すベクトル図である。 図１７は、逆方向回転軸ベクトルと、順方向回転軸ベクトルと、平均回転軸ベ クトルと、回転軸安定性ベクトルとの間のベクトル関係を示すベクトル図である 。 好適な実施形態の詳細な説明 本発明は、車両の車輪のような回転体の回転軸安定性および車輪の心振れを決 定するための方法および装置、また上記特性がある所定の許容範囲内にあるかど うかを表示するための方法および装置を提供する。 車両の車輪のような回転体の位置および姿勢を決定するために多くの周知の方 法が使用されている。参照によって本明細書の記載に援用する、米国特許第５， ５３５，５２２号（ジャクソン）は、そのようなシステムを開示している。ジャ クソンのシステムは、車輪に装着した対象物を光学的にチェックし、対象物上の 幾何学的特徴の寸法特性を、対応する基準データに関連付ける非常に正確な計算 を行って、製造した各車輪の位置および姿勢の正確な 電気光学的測定に基づいて、車両の車輪の整合を決定する。 図１は、引用した上ジャクソン・システムを使用する、本発明による車両１０ ２の車輪１０１の軸方向の安定性および車輪の心振れを測定するための、オプト エレクトニクス・システム１００で示すブロック図である。図に示すように、車 両１０２は、以下に詳細に説明するように、工場の床１０４により支持されてい るリフト・ラック１０３を含む車両支持手段上に装着されていて、指定のパター ンまたは形を持つターゲット組立体１０５は、車両の各車輪に固定されている。 オプトエレクトニクス・システム１００は、二つの光学的感知手段１０６を含 み、各光学的感知手段は、エレクトロニクス処理手段１０８へのインターフェー スを持つ。図１の実施形態の場合には、上記各光学的感知手段１０６はカメラで あり、上記処理手段１０８はコンピュータ・システムである。処理手段１０８は 、好適には、視覚的手段１１０、およびキーボードまたは遠隔入力装置のような オペレータ・インターフェースまたは入力手段１１２を含むことが好ましい。読 取り数値および診断アドバイスは、引用のジャクソン特許が開示しているディス プレイ手段１１０上に、グラフおよびテキストにより表示される。処理手段１０ ８は、また車輪の心振れおよび回転軸安定性に対する規定の車輪の遊びの許容範 囲データを含む、所定の自動動的安定性の許容範囲データを記憶するためのデー タ記憶手段を含む。 各光学的センサ１０６は、車輪１０１上に装着されている、少なくとも一つの ターゲット組立体を見ることができ、感知手段から見た斜視図としてその画像を 形成することができる。上記画像に対応するエレクトロニクス信号は、処理手段 １０８に転送され、この処理手段１０８は、各ターゲットの検出した斜視画像を 、基準データの本当の形および向きとを相互に関連させる。上記の相互関連付け を行っている間に、処理手段１０８は、各ターゲット上のある既知の幾何学的素 子の知覚寸法を対応する基準データの向きおよび寸法と関連付ける。この方法に より、システムは、車両１０２の各車輪の位置 および姿勢を決定することができる。ジャクソンのシステムは、車両の位置およ び姿勢を決定するためのオプトエレクトニクス・システムの一例であるが、車輪 の位置および姿勢を決定するための周知の方法は他にもいろいろある。これらの 方法も、同様に、軸方向の安定性および車輪の心振れを決定するための本発明の 方法と一緒に使用することができる。 そうしたい場合には、アクチュエータ手段１１４を設置して、処理手段１０８ の制御下で、車両を前後に移動させるために、接続リンケージ１１５により、リ フト・ラック１０３に取り付けることができる。アクチュエータ手段１１４は、 電気モータおよび親ネジ、油圧シリンダおよびラム、またはコンピュータにより 制御することができる任意の他の適当なアクチュエータ手段を含むことができる 。上記アクチュエータは、処理手段１０８からの制御信号を受信するように接続 していて、車両１０２の運動の大きさおよび方向を制御する。 図１Ｂは、車両の車輪に固定されているターゲット組立体１０５の一つを示す 斜視図である。上記組立体は、ターゲット・プレート１１６を含み、このターゲ ット・プレート１１６は、車輪の位置および姿勢がターゲット・プレート１１６ に対して所定の関係になるように、リム・クランプ１１８により、車輪１０１に 固定されていて、その結果、上記特性をターゲット・プレート１１６の、電気光 学技術により検出した位置および姿勢から決定することができる。 図１Ｃは、ターゲット・プレート１１６上に印刷、またはその他の方法で描か れた例示としてのターゲット・パターン１２０の立面図である。本発明の好適な 実施形態の場合には、パターン１２０は、相互に正確に配置された円の中心点の 軌跡に従って、所定のフォーマット内に配置されているいくつかの異なる大きさ の円を含む。上記パターンの幾何学的関係により、ターゲット・プレート１１６ の位置および姿勢を正確に測定することができ、それが正確で所定の関係を車輪 のリムまで維持するので、それは車輪１０１の配 置を正確に測定することができる（図１Ｂ）。 図１Ｄは、本発明の好適な実施形態による、車両の車輪の回転軸安定性および 心振れを決定するための、基準フレームを定義する座標システム１５０である。 上記基準フレームは、キャンバ軸１５２、トウ軸１５４、およびロール軸１５６ を含み、上記ロール軸は、リム面１６０に垂直で、その中心を通るものと仮定す る。 キャンバ角度ｑは、キャンバ軸１５２を中心とする回転を表わす。キャンバ角 度ｑは、真の垂直線１５５からの内側または外側への傾斜を示す。ロール軸１５ ６と真の垂直線１５５との間で測定するキャンバ角度ｑは、リム面１６０の頂部 が外側に傾斜している場合には、プラス（正）になる。トウ角度ｆは、トウ軸１ ５４を中心とした回転を表す。車両の幾何学的センターラインと比較すると、車 輪を貫通する前面から後面への線により形成されるトウ角度ｆは、ロール軸１５ ６とキャンバ軸１５２との間で測定される。ロール角度ａは、ロール軸１５６を 中心にした回転を表わす。車輪の真の軸を中心にした、車輪上の一点により形成 される角度を表わす、ロール角度ａは、キャンバ軸１５２とトウ軸１５４との間 で測定される。 図１Ｅは、ターゲット組立体１０５の幾何学的特性を詳細に示す拡大斜視図で ある。ターゲット上の既知の点を通過する爪の垂直線１８６は、爪の面１８４に 対して垂直で、爪の基準のゼロ点１８２のところで、爪の面１８４と交差してい る。 車輪上にターゲット組立体１０５を装着した状態で、車輪の位置を、ターゲッ ト組立体の姿勢および位置を定義する爪垂直ベクトルを特徴とするターゲット組 立体１０５の位置と相互に関連付けることができる。爪の垂直ベクトルは、爪の 基準ゼロ点１８２の位置座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、およびターゲット組立体１０５の 爪の垂直線１８６の姿勢（キャンバ、トウ、ロール）により定義される。爪の垂 直ベクトルは、（Ｘ、Ｙ、Ｚ、キャンバ、トウ、ロール）により表わすことがで きる。 図２は、車両１０２が第一の位置１から第二の位置２に移動し、また第一の位 置１に最も近い第三の位置３へ戻った場合の車輪１０１（図１Ａ）の一つの幾何 学的特性を示す図面である。 図３は、本発明による車両の車輪の回転軸安定性、および心振れを決定するた めの軸方向の安定性決定プロセスのフローチャート３００である。テストする車 輪の数は、車両に対して行う修理のタイプにより異なる。簡単に分かりやすく説 明するために、安定性決定プロセスを一つの車輪だけを使用して説明する。しか し、このプロセスは、通常、一つ以上の車輪に対して行われ、通常、車両のすべ ての車輪に対して行われることを理解されたい。 本発明によれば、車両は車輪位置決めシーケンスを通って移動し、移動中、車 両は第一の位置から第二の位置へ数センチ後退し、第二の位置から第三の位置へ 前進する。オプトエレクトニクス・システムは、車両が各位置に一時停止すると 、ターゲットの位置および姿勢を測定し、処理手段１０８（図１Ａ）は、軸方向 の安定性および車輪の心振れを決定するために、車輪の測定位置および姿勢パラ メータを幾何学的に処理する。それ故、上記システムは、メーカーの車輪データ 許容範囲のような所定の設計パラメータから、有意にズレているかどうかを確認 するために、スピンドルの幾何学的形状を評価する。 オペレータは、オプトエレクトニクス・システム１００（図１Ａ）を作動する ことにより軸方向の安定性の決定プロセスを開始する。上記システム１００は、 その後、ティスプレイ手段１１０を通して、上記プロセスを開始する前に、必要 な設定手順を行うよう命令する。上記システムは、オペレータに、（１）車両支 持手段１０４上の第一の位置に車両１０２を設定するように；（２）（システム が自動的に作動する場合には）、接続リンケカージ１１５を接続するように；（ ３）ターゲット組立体１０５を各車輪上に装着するように命令することができる 。 ステップ３０２においては、オプトエレクトニクス・システムは、車輪を 第一の位置、位置１に設置した状態で（図２）、ターゲット組立体１０５の姿勢 および位置を決定する。第一の位置で、ターゲット組立体の姿勢および位置を定 義する第一の爪の垂直ベクトルの特徴は、車輪およびターゲットが第一の位置に ある場合、爪の基準ゼロ点１８２の位置座標（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）、およびター ゲットの爪の垂直線１８６の姿勢（キャンバ１、トウ１、ロール１）（図１Ｅ） であることである。 第一の位置に対応する姿勢および位置測定が終了すると、システムは車両を移 動するか、オペレータに車両を第二の位置、位置２（図２）に移動するようにプ ロンプトするために、ディスプレイ手段１１０を通して、図形メッセージを表示 する。 ステップ３０４においては、車両は第一の位置から第二の位置に移動し、その 場合、ロール角度、すなわち、第一の位置と第二の位置との間の角度差は、好適 には、３０〜４５度の間であることが好ましい、ある度数の数字、Ｘである。本 発明の自動化実施形態の場合には、処理手段１０８は、アクチュエータ手段１１ ４により車両１０２を第二の位置に移動させる。このステップ中、システムは、 ターゲット組立体１０５の位置をモニタし、第一のロール角度と現在の位置間の 差が、Ｘ度であることを検出した場合には、処理手段１０８は、車両１０２の移 動を停止するようにアクチュエータ手段１１４を制御する。他の実施形態の場合 には、ステップ３０４中、システムはディスプレイ手段１１０を通して、図形メ ッセージを表示し、オペレータに車輪をＸ度だけ後退させて、第二の位置に移動 するように命令する。この実施形態の場合、システム１００が、第一の位置と現 在の位置との間のロール角度の違いがＸ度だけ変化したことを検出した場合には 、車輪の移動を停止させるために、ディスプレイ手段１１０を通してオペレータ にメッセージが表示される。 ステップ３０６（図３）においては、車輪とターゲット組立体１０５が第二の 位置にいる間に、システム１００は、爪の基準ゼロ点１８２（図１Ｅ） の位置座標（Ｘ２、Ｙ２，Ｚ２）、およびターゲットの爪の垂直線１８６（図１ Ｅ）の姿勢座標（キャンバ２、トウ２、ロール２）を含む第二の爪の垂直ベクト ルにより定義される第二の位置でのターゲット組立体１０５の位置および姿勢を 測定する。 ステップ３０８においては、処理手段１０８（図１Ａ）は、第一および第二の 位置内の車輪の上記位置および姿勢の測定に基づいて、逆方向回転軸ベクトルお よび逆方向心振れベクトルを含む逆方向軸パラメータを決定する。ステップ３０ ８は、以下に説明するように、下記の逆方向パラメータ測定プロセスにより実行 される。 ステップ３１０においては、処理手段１０２は、車両をＸ度だけ前進させて、 第一の位置に最も近い第三の位置に移動させるように、オペレータに命令するか 、アクチュエータ手段１１４を作動する。ステップ３１２においては、爪の基準 ゼロ点１８２の位置座標（Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３）および爪の垂直線１８６の姿勢（ キャンバ３、トウ３、ロール３）により定義される第三の爪の垂直ベクトルを特 徴とする第三の位置にターゲット組立体が位置している間に、システムはターゲ ット組立体１０５の位置および姿勢を測定する。 ステップ３１４においては、処理手段は、第二および第三の位置の車輪の上記 位置および姿勢の測定に基づいて、順方向回転軸ベクトルおよび順方向心振れベ クトルを含む順方向軸パラメータを決定する。ステップ３１４は、以下に説明す るように、下記の順方向パラメータ測定プロセスにより実行される。 ステップ３１６においては、処理手段は、上記順方向軸パラメータおよび上記 逆方向軸パラメータに基づいて、平均回転軸安定性ベクトルおよび平均車輪心振 れベクトルを含む平均軸幾何学的形状を決定する。ステップ３１８においては、 処理手段は、回転軸安定性ベクトルおよび心振れ安定性ベクトルを含む動的安定 性ベクトルを計算する。ステップ３２０においては、ステップ３１８で決定され た動的安定性ベクトルの図形が表示される。 ステップ３２２においては、上記回転軸安定性ベクトルおよび上記心振れ安定 性ベクトルが、再び、処理手段１０８のメモリ・モジュールに記憶している、所 定の心振れおよび安定性許容範囲と比較される。これらの許容範囲は、車両メー カーが指定することもできるし、サービスの経験に基づいて、独自に定めること もできる。比較した結果、判断がくだされ、その判断はディスプレイ手段１１０ （図１Ａ）上に表示される。結果が指定の許容範囲内にある場合は、車両は合格 と判断される。本発明の好適な実施形態の場合には、上記判断はカラー・コード で表示され、その場合、緑は車輪が合格であることを示し、赤は車輪が不合格か 危険な状態にあることを示す。 心振れおよび安定性ベクトルが、決定ステップ３２４で決定した所定の心振れ および安定性許容範囲に入らない場合には、プロセスはステップ３２６に進み、 そこで処理手段が、ディスプレイ手段１１０（図１Ａ）上にスピンドル診断結果 を表示する。スピンドル診断結果については以下に詳細に説明する。心振れおよ び安定性ベクトルが、所定の心振れおよび安定性の許容範囲を超えない場合には 、軸方向の安定性測定プロセスはスタートに戻る。 図４は、上記ステップ３０８（図３）に従って、逆方向回転軸ベクトルおよび 逆方向心振れベクトルを発生する逆方向パラメータ測定プロセスを示すフローチ ャートである。逆方向パラメータ測定プロセス４００は、ステップ４０２からス タートするが、このステップにおいては、処理手段１０８は、対応する第一およ び第二の爪の基準ゼロ点が一致するように、第一の爪の垂直ベクトルおよび第二 の爪の垂直ベクトルを並進させ、重畳する。ステップに４０４おいては、処理手 段は、第一および第二の爪の垂直ベクトルのロール角度、ロール１とロール２と の間の差に等しい角長さを持つ逆方向回転アークを定義する。逆方向回転アーク は、周知の幾何学的原理により決定される。ステップ４０６においては、処理手 段１０８は、周知の幾何学的原理により、逆方向パラメータ円錐体を定義するた めに、逆方向回転アークを第一および第二の爪の垂直ベクトルの間に設定する。 ステップ４０８においては、処理手段は、逆方向回転軸ベクトルを発生するた めに、逆方向パラメータ円錐体のセンターラインを決定する。ステップ４１０に おいては、処理手段は、逆方向回転軸ベクトルと爪の面１８４（図１Ｅ）の間で 、逆方向交点を決定する。上記逆方向交点は、爪の垂直線１８６（図１Ｅ）に平 行な勾配で、逆方向交点と交差する並進した爪の垂直線を定義するために使用さ れる。ステップ４１２においては、処理手段は、逆方向回転軸に対して表示され る逆方向心振れベクトルを決定する。 図５Ａ−図５Ｄは、上記の逆方向パラメータ決定プロセスのベクトル図である 。図５Ａは、対応する第一および第二の爪の基準ゼロ点が、一致点（Ｘｃ、Ｙｃ 、Ｚｃ）５０６で一致するように、処理手段１０８が、第一の爪の垂直ベクトル ５０２に、第二の爪の垂直ベクトル５０４を重畳させるステップ４０２（図４） を示すベクトル図である。 図５Ｂは、処理手段１０８が、第一および第二の爪の垂直ベクトル５０２およ び５０４の、ロール角度、ロール１とロール２との間の差に等しい角長さを持つ 、逆方向回転アーク５０８を決定するステップ４０４（図４）を示すベクトル図 である。逆方向回転アーク５０８は、ステップ４０６（図４）により、逆方向パ ラメータ円錐体５１０を定義するために、第一および第二の爪の垂直ベクトル５ ０２および５０４の間に設定される。逆方向回転軸ベクトル５１２を発生するた めに、円錐体５１０のセンターラインは、ステップ４０８（図４）により決定さ れる。 図５Ｃは、ステップ４１０（図４）を示すベクトル図である。このステップに おいては、処理手段１０８は、車輪の逆方向回転軸ベクトル５１２と爪の面１８ ４との間に逆方向交点５１４を決定する。逆方向交点５１４は、（Ｘｉ１、Ｙｉ １、Ｘｉ１）と決定され、記憶される。爪の面１８４は、必ずしも、逆方向回転 軸５１２に垂直でないことに留意されたい。 図５Ｄは、処理手段１０８が、逆方向回転軸５１２に対して表示される、逆方 向心振れベクトル５１８を決定するステップ４１２（図４）を示すベク トル図である。逆方向心振れベクトル５１８の大きさは、並進した爪の垂直線５ １６に平行な爪の垂直線１８６（図５Ｃ）と、逆方向回転軸５１２との間の角距 離として設定される。逆方向心振れベクトル５１８の方向は、ターゲット組立体 １０５（図１Ｅ）の頂部に対して表示され、そのため、車輪のロール角度とは無 関係に一定である。 第一の爪の垂直ベクトル５０２（図５Ｂ）および第二の爪の垂直ベクトル５０ ４が一致する場合には、これらベクトルも、逆方向回転軸５１２と一致する。そ のような場合、心振れベクトル５１８（図５Ｄ）の方向は定義されず、大きさは ゼロである。第一および第二の爪の垂直ベクトル５０２および５０４（図５Ｂ） が同じでない場合には、何時でも、逆方向心振れベクトル５１８（図５Ｄ）は一 意のゼロでない解を持つ。 図６は、軸方向の安定性測定プロセス３００（図３）のステップ３１４により 、順方向回転軸ベクトルと順方向心振れベクトルを発生する順方向パラメータ決 定プロセスを示すフローチャート６００である。ステップ６０２においては、処 理手段１０８は、対応する第二および第三の爪の基準ゼロ点が一致するように、 第二および第三の爪の垂直ベクトルを重畳する。ステップに６０４おいては、処 理手段は、第二および第三の爪の垂直ベクトルのロール角度、ロール２とロール ３との間の差に等しい各長さを持つ順方向回転アークを決定する。順方向回転ア ークは、周知の幾何学的原理により決定される。ステップ６０６においては、処 理手段は、周知の幾何学的原理により、順方向パラメータ円錐体を定義するため に、順方向回転アークを第二および第三の爪の垂直ベクトルの間に設定する。ス テップ６０８においては、処理手段が、順方向回転軸ベクトルを発生するために 、周知の幾何学的原理により、順方向パラメータ円錐体のセンターラインを決定 する。ステップ６１０においては、処理手段は、順方向回転軸ベクトルおよび車 輪の爪の面１８４の間に順方向交点を決定する。上記順方向交点は、（Ｘｉ２、 Ｙｉ２、Ｚｉ２）と決定され、コンピュータが読むことができる記憶手段１００ に記憶さ れる。ステップ６１２においては、処理手段は、順方向回転軸に対して表示され る順方向心振れベクトルを決定する。 図７Ａ−図７Ｄは、上記の順方向パラメータ決定プロセス（図６）により、順 方向心振れベクトルおよび順方向回転軸ベクトルを決定するためのステップを示 すベクトル図である。図７Ａは、対応する第二および第三の爪の基準ゼロ点が、 一致点（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）７０６で一致するように、第二の爪の垂直ベクトル ５０４と、第三の爪の垂直ベクトル７０４と重畳するステップ６０２を示すベク トル図である。 図７Ｂは、第二および第三の爪の垂直ベクトル５０４および７０４のロール角 度、ロール２とロール３との間の差に等しい角長さを持つ順方向回転アーク７０ ８が決定されるステップ６０４（図６）を示すベクトル図である。ステップ６０ ６により、順方向回転アーク７０８は、順方向パラメータ円錐体７１０を定義す るために、第二および第三の爪の垂直ベクトル５０４および７０４の間に設定さ れる。ステップ６０８（図６）により、順方向回転軸ベクトル７１２を発生する ために、円錐体７１０のセンターラインが決定される。 図７Ｃは、ステップ６１０を示すベクトル図である。このステップにおいては 、順方向交点７１４が、順方向回転軸ベクトル７１２と爪の面１８４との間に決 定される。爪の面１８４は、必ずしも、順方向回転軸７１２に垂直でないことに 留意されたい。 図７Ｄは、上記順方向交点７１４が、爪の垂直線１８６（図７Ｃ）に平行な勾 配で、点７１４と交差する並進した爪の垂直線７１６を定義するために使用され る。図７Ｄは、またステップ６１２で測定された順方向心振れベクトル７１８も 示す。順方向心振れベクトル７１８は、順方向回転軸７１２に対して表示され、 上記ベクトル７１８の大きさは、並進した爪の垂直線７１６に平行な爪の垂直線 １８６と順方向回転軸７１２との間の角距離として設定される。順方向心振れベ クトル７１８の方向は、ターゲット組立体１０５ （図１Ｅ）の頂部に対して表示され、そのため、車輪のロール角度とは無関係に 一定である。 第二の爪および第三の爪の垂直ベクトル５０４および７０４（図７Ｂ）が一致 する場合には、これらベクトルも、順方向回転軸７１２と一致する。そのような 場合、順方向心振れベクトル７１８（図７Ｄ）の方向は定義されず、大きさはゼ ロである。第二および第三の爪の垂直ベクトル５０４および７０４が同じでない 場合には、何時でも、逆方向心振れベクトル７１８は一意のゼロでない解を持つ 。 図８Ａおよび図８Ｂは、軸方向の平均的幾何学的形状を決定するためのステッ プ３１６（図３）を示すベクトル図である。図８Ａは、ステップ３１６により、 平均心振れベクトル８０２を決定するための方法である。上記平均心振れベクト ル８０２は、順方向心振れベクトル７１８および逆方向心振れ５１８の平均の方 向および平均大きさとして定義される。平均心振れベクトル８０２を決定する前 に、それを回転軸を中心にして順方向心振れベクトル７１８の位置まで回転させ ることにより、逆方向心振れベクトル５１８を正規化しなければならない。正規 化距離は、第一の爪の垂直ベクトル５０２と第二の爪の垂直ベクトル５０４に対 応する角位置、ロール１およびロール２の間の差である（図５Ａ）。 図８Ｂは、ステップ３１６による平均回転軸ベクトル８０４を決定するための 方法である。上記平均回転軸ベクトル８０４は、逆方向回転軸ベクトル５１２お よび順方向回転軸ベクトル７１２の平均の方向および平均の大きさとして決定さ れる。 図９Ａおよび図９Ｂは、動的安定性ベクトルを決定するためのステップ３１８ （図３）によるベクトル図である。図９Ａは、ステップ３１８により、回転軸安 定性ベクトル９０２を決定するための方法である。上記ベクトル９０２は、順方 向回転軸ベクトル７１２および逆方回転軸ベクトル５１２の角度差により決定さ れる。本発明の好適な実施形態の場合には、この差は、逆 方向回転軸ベクトル５１２（図５Ｂ）に対して参照した、大きさと方向を持つベ クトルとして表示される。車輪が、同じ順方向および逆方向回転軸を持っている ことが分かった場合には、車輪は完全に安定していると判断される。順方向およ び逆方向の回転軸の間の偏差が大きければ大きいほど、車輪なますます不安定に なる。 回転軸安定性ベクトル９０２の大きさは、存在する恐れがある不安定性の度合 を示す。ベクトル９０２の方向は、不安定性の問題の原因を知る手がかりになる 。このような問題の原因は、車輪のベアリングの欠陥による場合もあるし、車両 のサスペンションの欠陥による場合もあるし、ステアリング・システムの欠陥に よる場合もある。また、ターゲット組立体が緩んでいるために、間違った測定値 が得られる場合もある。上記問題およびその可能な解決策については、回転軸安 定性ベクトル９０２（図９Ａ）が表示する問題を診断する際に、オペレータの助 けとなるスピンドル診断論理木を参照しながら，以下に詳細に説明する。 図９Ｂは、ステップ３１８（図３）により、心振れ安定性ベクトル９０４を決 定するための方法を示すベクトル図である。上記ベクトル９０４は、順方向およ び逆方回転軸ベクトル５１８および７１８の間の角度差により決定される。本発 明の好適な実施形態の場合には、この角度差は、逆方向回転軸ベクトル５１２（ 図５Ｂ）に対して、参照した大きさと方向を持つベクトルとして表示される。順 方向心振れベクトル７１８（図８）と正規化した逆方向心振れベクトル５１８が 同じ場合には、心振れ安定性ベクトル９０４（図９Ｂ）の大きさはゼロであるこ とに留意されたい。そのような場合、車輪の心振れは完全に安定している。 そうしたい場合には、靜的安定性ベクトルを、位置１および位置３のところで の生の爪の基準位置測定および／または垂直角度測定の間の差として決定するこ とができる。この靜的安定性の決定方法の場合には、いくつかの命令を処理しな ければならない。しかし、この方法はあまり望ましい方法でも、 好ましい方法でもない。何故なら、ノイズにより大きな誤差を生じやすいからで ある。 図１０は、軸方向の安定性測定プロセス（図３）のステップ３２０による、動 的安定性のベクトルの大きさおよび方向を表わすための、本発明によるディスプ レイ１０００を示す「ブル・アイ」図である。 ディスプレイ１０００は、その中心に一致点１００２を持つグラフを含む。デ ィスプレイ１０００のグラフは、基準フレーム１５０（図１Ｄ）に基づいていて 、キャンバ軸１５２、トウ軸１５４および（視野面に垂直な）点１００２を通る ロール軸を含む。一致点１００２において、真の回転軸から分岐するとき、表示 ベクトル１００４が引かれる。表示ベクトル１００４は、回転軸安定性ベクトル ９０２（図９Ａ）を表わすこともできるし、または心振れ安定性ベクトル９０４ （図９Ｂ）を表わすこともできる。 車輪が完全な軸方向の安定性を持っている場合（軸方向の安定性の大きさがゼ ロである場合）、表示ベクトル１００４は、一致点１００２のところに点として 表わすことができる。同心円の境界１００６、１００８、１０１０および１０１ ２は安定ゾーンを示す。例えば、円形の境界１００８および１０１２に境界を接 しているゾーンは、不合格または非常に不安定な「警戒」ゾーンを表わす。円形 の境界１００８および中心１００２に境界を接しているゾーンは、安定性の合格 レベルを示す。それ故、円形の境界１００８は、安定性警戒しきい値を示す。 安定性警戒しきい値は、車両の種々の構造およびモデルに対して指定された種 々の安定性許容範囲により異なる。この例の場合には、境界１００８は、図面を わかりやすくするために１度の半径で描いた円である。この半径の大きさは、車 輪の特定の設計により異なる。さらに、ある種の車両設計は、楕円または他の任 意の形状の警戒ゾーンを持つ異方性安定性しきい値により指定することができる 。 図１１は、車両を試験している際の四つの車輪の瞬間的な「実際の」位置 における回転軸安定性ベクトル９０２（図９Ａ）、および心振れ安定性ベクトル ９０４（図９Ｂ）を表わすためのスピンドル診断結果１１００を示す図面である 。 スピンドル診断結果１１００の目的は、詳細な診断およびそれ以後の検出した 問題の修理を助けることである。ディスプレイ１１０は、またコスト見積り、請 求のために印刷することができる。ディスプレイは、四輪車両用に、四つのセク ター１１０２、１１０４、１１０６および１１０８を含む。セクター１１０２は 、車両１０２（図Ｉ１Ａ）の右後輪（ＲＲ）のパラメータを表わすグラフを含む 。セクター１１０４は、右前輪（ＲＦ）のパラメータを表わすグラフを含む。セ クター１１０６は、左前輪（ＬＦ）のパラメータを表わすグラフを含む。セクタ ー１１０８は、左後輪（ＬＲ）のパラメータを表わすグラフを含む。 オペレータは、車輪を強制的に前、後、上または下へ移動しながら、ディスプ レイ手段１１００（図１Ａ）上で、試験中の四つの車輪の瞬間的な「実際の」位 置を見ることができる。位置マーカー１１１０は、スピンドル診断結果１１００ の各セクター１１０２、１１０４、１１０６、１１０８に表示されるとき、各車 輪の瞬間的な「実際の」位置を表示する。マーカー・トレイル１１１２が、試験 中の右前輪（ＲＦ）車輪セクター用に、ディスプレイ・セクター１１０４上に表 示される。右前輪（ＲＦ）が移動したときに、位置マーカー１１１０が移動する と、マーカー・トレイル１１１２（図１１）は、ディスプレイ１１００のセクタ ー１１０４内に表示される。オペレータにより動かされると、マーカー・トレイ ル１１１２は、右前輪（ＲＦ）の位置の視覚的経歴を残す。この経歴により、角 位置の顕微鏡的な偏差が文書の形で表示され、それにより、オペレータは手作業 により症状を調べ、肯定的にも、否定的にも修理を確認する。 オペレータが視覚的に可変性を調査すると、オペレータは機械的な遊びおよび 車輪のコンプライアンスを瞬間的に触感することができる。（車両の仕 様に一致しない）軸方向の安定性の過度の低下、または過度の心振れが検出され た場合には、システム１００は、問題を分離し、識別するために、診断ツリー中 をオペレータを案内するためにメッセージを表示する。 診断ツリーに基づいて、オペレータは、不安定のいくつかの可能性のある各原 因を確認し、確認し、または除去することができる。例えば、診断ツリーは下記 のように、ディスプレイ手段１１０（図１Ａ）にテキストを表示する。 「警告」サスペンションが軸方向において不安定であることが検出されました 。 １．車輪上のＲＦターゲットがきつくなっているかどうかをチェックしてくだ さい。ターン・プレートおよびすべての装置をチェックしてください。 ２．走路面上の異物をチェックしてください。 ３．位置決めシーケンスを再スタートしてください。 装置（非車両）源を除去した後でも、問題が解決しない場合には、オペレータ は、例えば、下記のような診断アドバイス報告書を印刷することができる。 「ＬＲ車輪上に過度の軸方向のサスペンションの遊び（＋／−０．４度の許容 範囲以上の＋／−０．６度）を検出した。上記遊びは、主として、可能性のある Ａ−アームの摩耗または損傷を示すロール軸で発生している。」 「この数値は、メーカーの勧告限界を超えている。」 「この数値は、過度のタイヤの摩耗を引き起こす潜在的に危険な状態を示す。 」 「車輪の整合をおこなう前に、この問題を修理するように勧める。」 図１２−図１７は、いくつかのプロセス・ステップの、より広範な視野を与え るための別の方法による本発明の上記プロセスを表わすベクトル図である。より 詳細に説明すると、図１２は、車輪１０１が位置１から位置２に移動し、その後 、位置１に近い位置３に戻るように関連車両を前後に移動した 時の、過度の心振れおよび／または不安定を持つ車両１０１の幾何学的特性を示 す。心振れがゼロであり、回転軸安定性が完全な車輪は、両方に矢がついた矢印 Ｔ１により表示した理想の車輪トラックに沿って移動する。反対に、例示として の欠陥のある車輪は、斜めの車輪トラックはＴ２およびＴ３沿って移動し、対応 する第一、第二、および第三の爪の垂直ベクトル５０２、５０４および７０４の 間でかなりの変動を示す。これらベクトルの大きさは１であり、各爪の垂直線と 整合するような方向を向いている。 図１３は、構成された順方向および逆方向円錐体５１０および７１０、および それぞれ同じ空間内に移動した、計算済みの逆方向および順方向回転ベクトル５ １２および７１２を示す図面である。この図は、また爪の面１８４、ベクトル５ ０４および５１２により定義された第一の爪の垂直面ＣＮＰ１、およびベクトル ７０４および７１２により定義された第二の爪の垂直面ＣＮＰ２も示す。 図１４は、並進した第一の爪の垂直ベクトル５０４、および計算した逆方向回 転軸ベクトル５１２のベクトル・クロス乗積（逆方向心振れベクトル５１８）を 示す図面である。逆方向心振れベクトル５１８は、爪の面１８４内に位置してい て、ベクトル５０４および５１２のベクトル・クロス乗積に比例する大きさを持 っ。 図１５は、同様に、第三の爪の垂直ベクトル７０４、および計算した順方向回 転軸ベクトル７１２のベクトル・クロス乗積を示す図面である。順方向心振れベ クトル７１８を発生するクロス乗積も、同様に、爪の面１８４内に位置している が、図１６に示すように、心振れ安定性ベクトル９０４を発生するために、逆方 向心振れベクトル５１８と交差することができるように、位置７１８’まで１８ ０度回転させなければならない。ベクトル９０４の方向は、ベクトル５１８およ び’７１８に垂直であり、そのため、爪の面１８４にも垂直である。図１６は、 また２で割ったベクトル５１８’および７１８のベクトル合計である平均心振れ ベクトル８０２も示す。 図１７は、計算した逆方向回転軸ベクトル５１２と加算し、２で割った場合に 、平均回転軸ベクトル８０４を発生する、計算した順方向回転軸ベクトル７１２ との間のベクトル関係を示す図面である。ベクトル５１２、７１２および８０４ は、第三の爪の垂直面ＣＮＰ３内に位置していて、この面を定義する。 特定の実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、当業者なら当然その 変更および修正を行なうことができるだろう。それ故、以下の請求の範囲は、そ のようなすべての変更および修正をカバーし、それらは本発明の真の精神および 範囲に含まれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ホシャン シュロフ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95014 カパーティノ マニタコート 21109 (72)発明者 バーニー ジャクソン アメリカ合衆国 ニューヴァージニア州 89413 グレンブルック レークフロント ドライブ 30 【要約の続き】 定するために、上記車輪を上記第一の位置にほぼ等しい 第三の位置（位置３）に前進させ、上記車輪の姿勢およ び位置が測定される。上記第二および第三のベクトルに 基づいて、順方向回転軸ベクトルと順方向心振れベクト ルとを含む順方向軸パラメータが決定される。上記順方 向および逆方向軸パラメータに基づいて、回転軸安定性 ベクトルおよび心振れ安定性ベクトルを含む動的安定性 ベクトルが決定される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自動車の車輪の軸方向の安定性を決定するための方法であって、 前記車輪に対して所定の関係を持つ第一のベクトルを決定するために、第一の 位置に設置された前記車輪の姿勢および位置を測定するステップと、 前記車輪に対して前記所定の関係を持つ第二のベクトルを決定するために、前 記車輪を多くの角度だけ第二の位置に向かって後退させ、前記車輪の姿勢および 位置を測定するステップと、 前記第一および第二のベクトルに基づいて、逆方向回転軸ベクトルと逆方向心 振れベクトルとを含む逆方向軸パラメータを決定するステップと、 前記車輪に対して前記所定の関係を持つ第三のベクトルを決定するために、前 記車輪を前記第一の位置にほぼ等しい第三の位置に前進させ、前記車輪の姿勢お よび位置を測定するステップと、 前記第二および第三のベクトルに基づいて、順方向回転軸ベクトルと順方向心 振れベクトルとを含む順方向軸パラメータを決定するステップと、 前記順方向および逆方向軸パラメータに基づいて、回転軸安定性ベクトルおよ び心振れ安定性ベクトルを含む動的安定性ベクトルを決定するステップとを含む 方法。 ２．請求項１に記載の軸方向の安定性を決定するための方法において、 前記逆方向軸パラメータを決定するステップが、さらに、 前記第一および第二のベクトルの基準点が一致するように、前記第一のベクト ルと前記第二のベクトルとを重畳させるステップと、 前記第一および第二のベクトルのロール角度の間の差に等しい角長さを持つア ークを定義するステップと、 円錐体を定義するために、前記第一および第二のベクトルの間に前記アークを 設定するステップと、 前記逆方向回転軸ベクトルを発生するために、前記円錐体のセンターライ ンを決定するステップとを含む方法。 ３．請求項２に記載の軸方向の安定性を測定するための方法において、 前記逆方向軸パラメータを決定するステップが、さらに、 前記逆方向回転軸ベクトルと、前記車輪のリム面に平行な面との間で逆方向交 点を決定するステップと、 前記面に垂直な線に平行な勾配で、前記逆方向交点と交差する並進垂直線を定 義するステップと、 前記並進垂直線および前記逆方向回転軸ベクトルとの間の角度の違いに等しい 大きさを持つ逆方向心振れベクトルを測定するステップとを含む方法。 ４．請求項１に記載の軸方向の安定性を決定するための方法において、 前記順方向軸パラメータを測定するステップが、さらに、 前記第二および第三のベクトルの基準点が一致するように前記第二のベクトル と前記第三のベクトルとを重畳させるステップと、 前記第二および第三のベクトルのロール角度の間の差に等しい角長さを持つア ークを定義するステップと、 円錐体を定義するために、前記第二および第三のベクトルの間に前記アークを 設定するステップと、 前記順方向回転軸ベクトルを発生するために、前記円錐体のセンターラインを 決定するステップとを含む方法。 ５．請求項４に記載の軸方向の安定性を決定するための方法において、さらに 、 前記順方向回転軸ベクトルと、前記ターゲット面に平行な面との間で順方向交 点を決定するステップと、 前記面に垂直な線に平行な勾配で、前記順方向交点と交差する並進垂直線を定 義するステップと、 前記並進垂直線および前記順方向回転軸ベクトルとの間の角度の違いに等しい 大きさを持ち、前記ターゲットの頂点に対して表示された方向を持つ順 方向心振れベクトルを測定するステップとを含む方法。 ６．請求項１に記載の軸方向の安定性を決定するための方法において、 さらに、前記逆方向心振れベクトルおよび前記順方向心振れベクトルに基づい て平均心振れベクトルを決定するステップを含む方法。 ７．請求項１に記載の軸方向の安定性を決定するための方法において、 前記回転軸安定性ベクトルを決定するステップが、前記順方向および逆方向回 転軸ベクトルとの間の角度の違いを決定するステップを含む方法。 ８．請求項１に記載の軸方向の安定性を決定するための方法において、 前記心振れ安定性ベクトルを決定するステップが、前記順方向および逆方向心 振れベクトルとの間の角度の違いを決定するステップを含む方法。 ９．請求項１に記載の軸方向の安定性を決定するための方法において、 さらに、 ディスプレイ手段上に、前記動的安定性ベクトルをグラフで表示するステップ と、 前記動的安定性ベクトルが、特定の安定性しきい値許容範囲を超えたかどうか を判断するために、前記動的安定性ベクトルを前記特定の安定性しきい値許容範 囲と比較するステップと、 前記動的安定性ベクトルが、前記特定の安定性しきい値許容範囲を超えた場合 には、ディスプレイ手段上にスピンドル診断スクリーンを表示するステップとを 含む方法。 １０．請求項９に記載の軸方向の安定性を決定するための方法において、 前記ディスプレイ手段上に前記動的安定性ベクトルをグラフで表示するステッ プが、前記特定の安定性しきい値許容範囲から決定した図形境界の表示を含み、 前記図形境界が、回転安定性の合格レベルを示す合格ゾーンと、回転安定性の不 合格レベルを示す警戒ゾーンを定義ずる方法。 １１．請求項９に記載の軸方向の安定性を決定するための方法において、 前記スピンドル診断スクリーンを表示するステップが、各車輪に対して、 前記心振れ安定性ベクトル、前記回転軸安定性ベクトル、およびその現在の位置 の表示を含む方法。 １２．請求項１に記載の軸方向の安定性を決定するための方法において、 前記第一の位置および第二の位置が約３０度離れている方法。 １３．前記車輪に対して、それぞれ共通の所定の関係を持つ第一のベクトルと 、第二のベクトルと、第三のベクトルとを決定するために、第一の位置、前記第 一の位置から回転により離れている第二の位置、およびほぼ前記第一の位置まで 回転により戻った第三の位置に前記車輪を設置した状態で、前記車輪の姿勢およ び位置を測定するための検出手段と、 前記車輪の前記測定姿勢および位置に基づいて、車輪の心振れベクトルおよび 軸方向の安定性ベクトルを含む動的安定性ベクトルを決定するための処理手段で あって、前記検出手段が前記処理手段に応答する処理手段と、 車輪に対する所定の動的安定性許容範囲データを記憶するための記憶手段と、 前記許容範囲データに対して、前記車輪心振れベクトルおよび前記軸方向の安 定性ベクトルのグラフ表示を表示するためのディスプレイ手段とを備える、車両 の車輪の軸方向の安定性を決定するための装置。 １４．請求項１３に記載の軸方向の安定性を決定するための装置において、 前記処理手段が、さらに、前記第一および第二のベクトルに基づいて、逆方向 回転軸ベクトルおよび逆方向心振れベクトルを含む逆方向軸パラメータを決定す るための手段と、 前記第二および第三のベクトルに基づいて、順方向回転軸ベクトルおよび順方 向心振れベクトルを含む順方向軸パラメータを決定するための手段と、 前記順方向および逆方向軸パラメータに基づいて、回転軸安定性ベクトルおよ び心振れ安定性ベクトルを含む動的安定性ベクトルを決定ずるための手段とを含 む装置。 １５．請求項１４に記載の軸方向の安定性を測定するための装置において、 前記逆方向軸パラメータを測定するための手段が、さらに、前記第一および第 二のベクトルの基準点が一致するように、前記第一のベクトルと前記第二のベク トルとを重畳させるための手段と、 前記第一および第二のベクトルのロール角度の間の差に等しい角長さを持つア ークを定義するための手段と、 円錐体を定義するために、前記第一および第二のベクトルの間に前記アークを 設定するための手段と、 前記逆方向回転軸ベクトルを発生するために、前記円錐体のセンターラインを 決定するための手段とを含む装置。 １６．請求項１５に記載の軸方向の安定性を決定するための装置において、 前記逆方向軸パラメータを決定するための手段が、さらに、前記逆方向回転軸 ベクトルと、前記ターゲット、面に平行な面との間で、逆方向交点を決定するた めの手段と、 前記面に垂直な線に平行な勾配で、前記逆方向交点と交差する並進垂直線を定 義するための手段と、 前記並進垂直線および前記逆方向回転軸ベクトルとの間の角度の違いに等しい 大きさを持ち、前記ターゲットの頂点に対して表示された方向を持つ逆方向心振 れベクトルを決定するための手段とを備える装置。 １７．請求項１４に記載の軸方向の安定性を決定するための装置において、 前記順方向軸パラメータを決定するための手段が、さらに、前記第二および第 三のベクトルの基準点が一致するように、前記第二のベクトルと前記第三のベク トルとを重畳させるための手段と、 前記第二および第三のベクトルのロール角度の間の差に等しい角長さを持つア ークを定義するための手段と、 円錐体を定義するために、前記第二および第三のベクトルの間に前記アークを 設定するための手段と、 前記順方向回転軸ベクトルを発生するために、前記円錐体のセンターライ ンを決定するための手段を備える装置。 １８．請求項１７に記載の軸方向の安定性を決定するための方法において、 前記順方向軸パラメータを決定するための手段が、さらに、 前記順方向回転軸ベクトルと、前記ターゲット面に平行な面との間で順方向交 点を決定するための手段と、 前記面に垂直な線に平行な勾配で、前記順方向交点と交差する並進垂直線を定 義するための手段と、 前記並進垂直線および前記順方向回転軸ベクトルとの間の角度の違いに等しい 大きさを持ち、前記ターゲットの頂点に対して表示された方向を持つ順方向心振 れベクトルを決定するための手段とを含む装置。 １９．請求項１４に記載の軸方向の安定性を決定するための装置において、さ らに、 前記逆方向心振れベクトルおよび前記順方向心振れベクトルに基づいて、平均 心振れベクトルを決定するための手段を含む装置。 ２０．請求項１４に記載の軸方向の安定性を決定するための装置において、 前記回転軸安定性ベクトルを決定するための手段が、前記順方向および逆方向 回転軸ベクトルとの間の角度の違いを決定するための手段を含む装置。 ２１．請求項１４に記載の軸方向の安定性を決定するための装置において、前 記心振れ安定性ベクトルを決定するための手段が、前記順方向および逆方向心振 れベクトルとの間の角度の違いを決定するための手段を含む装置。 ２２．請求項１４に記載の軸方向の安定性を決定するための装置において、 さらに、前記ディスブレイ手段上に、前記動的安定性ベクトルをグラフで表示 するための手段と、 前記動的安定性ベクトルが、特定の安定性しきい値許容範囲を超えたかどうか を判断するために、前記動的安定性ベクトルを前記の所定の動的安定性許容範囲 データと比較するための手段と、 前記動的安定性ベクトルが、前記特定の安定性しきい値許容範囲を超えた 場合には、ディスプレイ手段上にスピンドル診断スクリーンを表示するための手 段とを含む装置。 ２３．請求項２２に記載の軸方向の安定性を決定するための装置において、 前記ディスプレイ手段上に、前記動的安定性ベクトルをグラフで表示するため の手段が、前記特定の安定性しきい値許容範囲から決定した図形境界を表示する ための手段を含み、前記図形境界が、回転安定性の合格レベルを示す合格ゾーン と、回転安定性の不合格レベルを示す警戒ゾーンを定義する装置。 ２４．請求項２２に記載の軸方向の安定性を決定するための装置において、 前記スピンドル診断スクリーンを表示するための手段が、前記車輪の前記心振 れ安定性ベクトル、前記回転軸安定性ベクトル、現在の位置の表示するための手 段を含む装置。 ２５．請求項１３に記載の軸方向の安定性を決定するための装置において、 さらに、前記処理手段の制御の下で、車両支持手段上で、車両を前後に移動さ せるために、前記車両支持手段に取り付けられているアクチュエータ手段を備え る装置。 ２６．自動車の車輪の軸方向の安定性を決定するための方法であって、 前記車輪に対して所定の関係を持つ第一のベクトルを決定するために、第一の 位置に設置された前記車輪の姿勢および位置を測定するステップと、 前記車輪に対して、前記所定の関係を持つ第二のベクトルを決定するために、 前記車輪を多くの角度だけ第二の位置に向かって移動させるステップと、 前記第一および第二のベクトルに基づいて、第一の軸パラメータの少なくとも 一つを決定するステップと、 前記車輪に対して、前記所定の関係を持つ第三のベクトルを決定するために、 前記車輪を前記第三の位置に移動し、前記車輪の姿勢および位置を測定するステ ップと、 前記第二および第三のベクトルに基づいて、第二の軸パラメータの少な くとも一つを決定するステップと、 前記第一のおよび第二の軸パラメータに基づいて、回転軸安定性ベクトルを決 定するステップとを含む方法。 ２７．請求項２６に記載の方法において、 前記第一および第二の軸パラメータが、それぞれ、第一および第二の心振れベ クトルを含み、さらに、前記第一および第二の心振れベクトルに基づいて、心振 れ安定性ベクトルを決定するステップを含む方法。 ２８．前記車輪に対して、それぞれ共通の所定の関係を持つ第一のベクトルと 、第二のベクトルと、第三のベクトルとを決定するために、第一の位置、前記第 一の位置から回転により離れている第二の位置、および前記第二の位置から回転 により離れた第三の位置に前記車輪を設置した状態で、前記車輪の姿勢および位 置を測定するための検出手段と、 前記検出手段に接続していて、前記車輪の軸方向の安定性を測定するために構 成された処理手段と、 前記車輪に対して所定の動的安定性許容範囲を記憶するための記憶手段と、 前記許容範囲データに対する、前記軸方向の安定性ベクトルの図形表示を表示 するためのティスプレイ手段とを備える車両の車輪の軸方向の安定性を決定する ための装置。 ２９．請求項２８に記載の装置において、 前記処理手段が、さらに、前記車輪の前記測定姿勢および位置に基づいて、車 輪の心振れベクトルを決定する装置。 ３０．車両の車輪の軸方向の安定性を決定するための方法であって、 第一の測定値を入手するために、車輪を第一の位置に設置した状態で、車輪の 姿勢および回転位置を測定するステップと、 第二の測定値を入手するために、車輪を第二の位置に移動させ、車輪の姿勢お よび回転位置を測定するステップと、 第一および第二の測定値に基づいて、第二の軸方向パラメータの少なくと も一つを決定するステップと、 第三の測定値を入手するために、車輪を第三の位置に移動させ、車輪の姿勢お よび回転位置を測定するステップと、 第二および第三の測定値に基づいて、第一の軸方向パラメータの少なくとも一 つを決定するステップと、 前記第一および第二の軸方向パラメータに基づいて、回転軸安定性を決定する ステップとを含む方法。 ３１．請求項３０に記載の方法において、 さらに、前記第一および第二の軸方向パラメータに基づいて、心振れ安定性を 決定するステップを含む方法。 ３２．請求項３１に記載の方法において、 さらに、記憶した所定の車輪の心振れおよび軸方向の安定性許容範囲データを 検索するステップと、 前記許容範囲データを前記測定回転軸安定性および心振れ安定性と比較するス テップと、 前記許容範囲データから決定した図形境界を表示し、前記図形境界上に、回転 軸安定性および心振れ安定性の図形表現を重畳させるステップとを含む方法。 ３３．第一、第二および第三の測定値を入手するために、それぞれ、第一、第 二および第三の位置における車輪の姿勢および回転位置を測定するためのセンサ と、 第一、第二および第三の測定値に基づいて、軸方向の安定性パラメータを決定 し、軸方向の安定性表示データを供給するように構成されたプロセッサと、 前記表示データを受信し、前記軸方向の安定性パラメータの視覚的表現を供給 するためのディスプレイとを備える、自動車の車輪の軸方向の安定性を決定する ための装置。 ３４．請求項３３に記載の装置において、 前記プロセッサが、さらに、前記第一、第二および第三の測定値に基づいて、 車輪の心振れパラメータを決定し、前記心振れパラメータの視覚的表示を行う前 記ディスプレイに車輪の心振れ表示データを供給するように構成されている装置 。 ３５．請求項３３に記載の装置において、 前記第一、第二および第三の測定値を入手するために、前記センサが前記プロ セッサに応答する装置。 ３６．請求項３３に記載の装置において、 さらに、前記プロセッサがアクセスすることができる所定の車輪の心振れおよ び軸方向の安定性の許容範囲のデータを記憶するためのメモリを備え、前記プロ セッサが、さらに、相対的な車輪の心振れおよび軸方向の安定性パラメータを決 定するために、前記データを使用するように構成されている装置。