JP2005091141A - Wheel displacement measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用のホィールの荷重付加による変位を計測するためのホィール変位計測装置に関するものである。 The present invention relates to a wheel displacement measuring device for measuring displacement due to load addition of a wheel for an automobile.
従来、自動車用のホィールの荷重付加による変位を計測するためのホィール変位計測装置は、図3に示される如く、ベースとなる本体フレーム1から、先端部にホィール2の変位基準点Oが位置するよう該ホィール2を取り付けるための取付シャフト3を略水平方向へ突設し、該取付シャフト3に取り付けられたホィール2に対して荷重を付与するための荷重付与装置4を前記本体フレーム1上に設置し、該本体フレーム1から支持アーム5,6を張り出させると共に、該支持アーム5,6に対し、前記荷重付与装置4によって荷重が付与されたホィール2の変位基準点Oに対する各部の変位を計測するためのセンサ7,8を配設してなる構成を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel displacement measuring device for measuring displacement due to load addition of a wheel for an automobile has a displacement reference point O of a
前記荷重付与装置4は、ホィール2に嵌着されたタイヤ9に対し、その半径方向並びに軸線方向へ所望の荷重を作用させることにより、ホィール2に対して荷重を付与することができるようになっている。
The
又、前記センサ7,8は、ホィール2の外表面並びに内周面に対向するよう支持アーム5,6に取り付けられ、例えば、光学式や渦電流式等の変位検出器が用いられており、ホィール2の外表面並びに内周面に対して非接触で変位基準点Oに対する変位を計測できるようになっている。
The
前述の如きホィール変位計測装置においては、ホィール2を取付シャフト3の先端部に対し、図示していないボルト・ナットを用いて取り付け、先ず、ホィール2に対し荷重付与装置4によって荷重を付与しない無負荷の状態で、センサ7,8によりホィール2の外表面並びに内周面の所定箇所における変位基準点Oを原点とする座標を予め計測しておき、続いて、前記荷重付与装置4によってホィール2に嵌着されたタイヤ9に対し、その半径方向並びに軸線方向へ所望の荷重を作用させることにより、ホィール2に対して荷重を付与した状態で、前記センサ7,8によりホィール2の外表面並びに内周面の所定箇所における変位基準点Oを原点とする座標を計測し、該荷重付与時における座標と前記無負荷時における座標との差に基づいて、ホィール2の変位基準点Oに対する各部の変位を求めるようになっている。
In the wheel displacement measuring device as described above, the
尚、図3に示されるような構造のホィール変位計測装置は、特許文献、非特許文献には見当たらないが、ホィールアライメント等、ホィールの車両への取付位置や取付角度を計測するものとしては、例えば特許文献1がある。
しかしながら、図3に示されるような従来のホィール変位計測装置の場合、センサ7,8は本体フレーム1から張り出させた支持アーム5,6に対して配設してあるため、ホィール2に対する荷重付与に伴って取付シャフト3が変形してホィール2の変位基準点Oが移動すると、該ホィール2の変位基準点Oに対するセンサ7,8の相対位置が変化してしまい、取付シャフト3の変形をホィール2自体の変形と切り離して無視することが困難となり、この結果、前記センサ7,8によって計測されるホィール2の各部の変位は、取付シャフト3の変形分を含んだものとなってしまい、計測精度が低下するという欠点を有していた。
However, in the case of the conventional wheel displacement measuring device as shown in FIG. 3, the
因みに、例えば、一般の乗用車の場合、ホィール2に対する荷重付与に伴って取付シャフト3に作用する垂直(半径方向)荷重と該取付シャフト3先端の軸たわみ量の関係は、図4に表わされるようになり、又、ホィール2に対する荷重付与に伴って取付シャフト3に作用する垂直(半径方向)荷重一定(図4のA点に相当)時に、水平(軸線方向)荷重を変化させたときの取付シャフト3先端の軸たわみ量の変化は、図5に示されるようになり、こうした軸たわみが取付シャフト3に発生することが、計測精度低下の要因となるわけである。
Incidentally, for example, in the case of a general passenger car, the relationship between the vertical (radial direction) load acting on the
本発明は、斯かる実情に鑑み、ホィールに対する荷重付与に伴う取付シャフトの変形の影響を受けなくすることができ、計測精度の向上を図り得るホィール変位計測装置を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention is intended to provide a wheel displacement measuring device that can be prevented from being affected by deformation of the mounting shaft accompanying load application to the wheel and can improve measurement accuracy.
本発明は、本体フレームから突設され且つその先端部にホィールの変位基準点が位置するよう該ホィールを取り付けるための取付シャフトと、
該取付シャフトに取り付けられたホィールに対して荷重を付与し得るよう前記本体フレーム上に設置された荷重付与装置と、
前記ホィールの変位基準点を支持点として延出されるよう前記取付シャフトの先端部に取り付けられた支持アームと、
前記荷重付与装置によって荷重が付与されたホィールの変位基準点に対する各部の変位を計測し得るよう前記支持アームに対して配設されたセンサと
を備えたことを特徴とするホィール変位計測装置にかかるものである。
The present invention is a mounting shaft for projecting from the main body frame and for mounting the wheel so that the wheel reference point is located at the tip thereof;
A load applying device installed on the main body frame so as to apply a load to a wheel attached to the attachment shaft;
A support arm attached to the tip of the mounting shaft so as to extend with the displacement reference point of the wheel as a support point;
A wheel displacement measuring device comprising: a sensor disposed on the support arm so as to measure a displacement of each part relative to a displacement reference point of the wheel to which a load is applied by the load applying device. Is.
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。 According to the above means, the following operation can be obtained.
ホィールはその変位基準点が取付シャフトの先端部に位置するよう取り付けてあり、且つセンサは取付シャフトの先端部から延出させた支持アームに対して配設してあるため、ホィールに対する荷重付与に伴って取付シャフトがたとえ変形し、軸たわみが発生してホィールの変位基準点が移動したとしても、該ホィールの変位基準点に対するセンサの相対位置は変化せず、取付シャフトの変形をホィール自体の変形と切り離して無視することが可能となり、この結果、前記センサによって計測されるホィールの各部の変位は、あくまでもその変位基準点に対するものとなり、計測精度が高められることとなる。 The wheel is mounted so that its displacement reference point is located at the tip of the mounting shaft, and the sensor is mounted on the support arm that extends from the tip of the mounting shaft. As a result, even if the mounting shaft is deformed and axial deflection occurs and the wheel displacement reference point moves, the relative position of the sensor with respect to the wheel displacement reference point does not change, and the deformation of the mounting shaft does not change. As a result, the displacement of each part of the wheel measured by the sensor is only relative to the displacement reference point, and the measurement accuracy is improved.
以上、説明したように本発明のホィール変位計測装置によれば、ホィールに対する荷重付与に伴う取付シャフトの変形の影響を受けなくすることができ、計測精度の向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。 As described above, according to the wheel displacement measuring device of the present invention, it is possible to eliminate the influence of the deformation of the mounting shaft accompanying the load application to the wheel, and it is possible to improve the measurement accuracy. obtain.
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図3と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図3に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図1及び図2に示す如く、取付シャフト3の先端部に剛性の高い支持アーム5,6を、ホィール2の変位基準点Oを支持点として延出されるよう取り付け、該支持アーム5,6に対してセンサ7,8を配設した点にある。
1 and 2 show an example of an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same components, and the basic configuration is the conventional configuration shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the features of the illustrated example are the same as those described above, except that the
本図示例の場合、前記支持アーム5は、剛性の高い棒状体であって、ホィール2の軸心部に穿設されている中心孔10を貫通させてホィール2の外表面側(図1及び図2中、左方)へ延ばし、該支持アーム5の先端部から垂下させた鉛直ステージ11に、ホィール2の軸線方向ヘ延びる水平ステージ12を上下方向へ位置調整可能に配設し、該水平ステージ12に、前記センサ7をホィール2の軸線方向ヘ位置調整可能且つ円筒面からなる角度調整座13を有する角度調整アタッチメント14を介して角度調整可能に取り付けるようにしてあり、又、前記支持アーム6は、剛性の高い半割の筒状体であって、取付シャフト3の外周に沿ってその基端側(図1及び図2中、右方)へ延ばし、該支持アーム6の端部から垂下させた鉛直ステージ15に、ホィール2の軸線方向ヘ延びる水平ステージ16を上下方向へ位置調整可能に配設し、該水平ステージ16に、前記センサ8をホィール2の軸線方向ヘ位置調整可能且つ円筒面からなる角度調整座17を有する角度調整アタッチメント18を介して角度調整可能に取り付けてある。
In the case of the illustrated example, the
尚、前記センサ7が装着される角度調整アタッチメント14は、該センサ7が下向き或いは横向きとなるよう90°位相を変えて水平ステージ12に取り付けられるようになっており、センサ7を下向きにした状態で、ホィール2の外表面に取り付けた周方向測定用ターゲット19に対向させその変位を測定したり、或いはセンサ7を横向きにした状態で、ホィール2の外表面に対向させその変位を測定できるようにしてある。又、同様に、前記センサ8が装着される角度調整アタッチメント18は、該センサ8が下向き或いは横向きとなるよう90°位相を変えて水平ステージ16に取り付けられるようになっており、センサ8を下向きにした状態で、ホィール2の内周面に対向させその変位を測定したり、或いはセンサ8を横向きにした状態で、ホィール2の内面に対向させその変位を測定できるようにしてある。
The
次に、上記図示例の作用を説明する。 Next, the operation of the illustrated example will be described.
ホィール2の変位基準点Oに対する各部の変位を求める際には、ホィール2を取付シャフト3の先端部に対し、図示していないボルト・ナットを用いて取り付け、先ず、ホィール2に対し荷重付与装置4によって荷重を付与しない無負荷の状態で、センサ7,8の位置調整を行って該センサ7,8をホィール2の外表面並びに内周面の所定箇所に対向させ、その箇所における変位基準点Oを原点とする座標が予め計測され、続いて、前記荷重付与装置4によってホィール2に嵌着されたタイヤ9に対し、その半径方向並びに軸線方向へ所望の荷重を作用させることにより、ホィール2に対して荷重を付与した状態で、前記センサ7,8によりホィール2の外表面並びに内周面の所定箇所における変位基準点Oを原点とする座標が計測され、該荷重付与時における座標と前記無負荷時における座標との差に基づいて、ホィール2の変位基準点Oに対する各部の変位が求められる。尚、前記ホィール2の外表面並びに内周面それぞれに複数箇所の変位計測点がある場合には、前述と同様の操作(即ち、一箇所について無負荷時と荷重付与時の計測を行う操作)を複数箇所に対して順次行えば高精度の鉛直ステージ11,15、水平ステージ12,16でなくとも、ステージの位置決め誤差をキャンセルした計測が行えるため、高精度の計測が行える。別のやり方としては、高精度の鉛直ステージ11,15、水平ステージ12,16を用い無負荷の状態で複数箇所全部に対し変位基準点Oを原点とする座標を予め計測した後、荷重を付与した状態で対応する箇所に対し変位基準点Oを原点とする座標を計測することもできる。
When determining the displacement of each part with respect to the displacement reference point O of the
ここで、前記ホィール2はその変位基準点Oが取付シャフト3の先端部に位置するよう取り付けてあり、且つセンサ7,8は取付シャフト3の先端部から延出させた支持アーム5,6に対して配設してあるため、ホィール2に対する荷重付与に伴って取付シャフト3がたとえ変形し、図4及び図5に示されるような軸たわみが発生してホィール2の変位基準点Oが移動したとしても、該ホィール2の変位基準点Oに対するセンサ7,8の相対位置は変化せず、取付シャフト3の変形をホィール2自体の変形と切り離して無視することが可能となり、この結果、前記センサ7,8によって計測されるホィール2の各部の変位は、あくまでもその変位基準点Oに対するものとなり、計測精度が高められることとなる。
Here, the
こうして、ホィール2に対する荷重付与に伴う取付シャフト3の変形の影響を受けなくすることができ、計測精度の向上を図り得る。
In this way, it is possible to eliminate the influence of the deformation of the mounting
尚、本発明のホィール変位計測装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Note that the wheel displacement measuring device of the present invention is not limited to the above-described illustrated examples, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
1 本体フレーム
2 ホィール
3 取付シャフト
4 荷重付与装置
5 支持アーム
6 支持アーム
7 センサ
8 センサ
9 タイヤ
O 変位基準点
DESCRIPTION OF
Claims (1)
該取付シャフトに取り付けられたホィールに対して荷重を付与し得るよう前記本体フレーム上に設置された荷重付与装置と、
前記ホィールの変位基準点を支持点として延出されるよう前記取付シャフトの先端部に取り付けられた支持アームと、
前記荷重付与装置によって荷重が付与されたホィールの変位基準点に対する各部の変位を計測し得るよう前記支持アームに対して配設されたセンサと
を備えたことを特徴とするホィール変位計測装置。 A mounting shaft for projecting from the body frame and for mounting the wheel so that the wheel displacement reference point is located at the tip thereof;
A load applying device installed on the main body frame so as to apply a load to a wheel attached to the attachment shaft;
A support arm attached to the tip of the mounting shaft so as to extend with the displacement reference point of the wheel as a support point;
A wheel displacement measuring device comprising: a sensor disposed on the support arm so as to be able to measure a displacement of each part with respect to a displacement reference point of the wheel to which a load is applied by the load applying device.
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