JP2571239B2 - 車輪検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は車輪の傾斜度や動的特性を検査する車輪検査
装置に関するものであって、更に詳細には、車輪のキャ
スター角度を測定することの可能な車輪検査装置に関す
るものである。

従来技術 従来、自動車等の車輪の取り付け状態を検査する検査
装置が使用されている。自動車等の車両に取付けられる
車輪には、種々の条件が設定されており、特にその走行
特性に関連して、トー角度、キャンバー角度、キャスタ
角度等所謂傾斜度が設定されている。これらの傾斜度は
車両が製造された後に市場に出す前に車両検査の一項目
として検車される場合もあれば、車輪の交換等車両を修
理する場合に検査する場合もある。車両が良好な走行性
能を持つ為には、この様な車輪の傾斜度が正確に設定さ
れることが重要である。

車両の前輪を横方向からみると、キングピンは鉛直線
に対し前後どちらかに傾斜している。この傾斜度をキャ
スタといい、一般的にはキングピン中心線と鉛直線のな
す角度で表わす。キングピンの頂部が進行方向に対して
後方に傾斜している場合をプラス・キャスタといい、こ
れと反対のものをマイナス・キャスタという。プラスキ
ャスタの場合は、キャスタ点（キングピン延長線が路面
と交差する点）が後向きの力が作用する車輪の接地点よ
りも前方に位置しているので、常に車輪を車両の進行方
向に維持せんとする力が働く。この作用をキャスタ効果
といい、操縦の安定性に役立つ。キャス角を大きくする
とキャスター効果は大きくなるが反対にハンドル操作に
大きな力を必要とするようになる。従って、キャスタを
所定の角度に正確に設定することが重要である。尚、ボ
ールジョイントの方式の場合には、車両を側方からみ
て、上下のボールジョイントの中心を結ぶ直線と鉛直線
のなす角度がキャスタに対応する。

以上の如く、従来技術においては、特に車輪を車両に
装着した状態において、その静的及び動的特性を完全に
検査することを可能とするものではなく、特にキャスタ
を正確に測定することは困難であった。

目 的 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上
述した如き従来技術の欠点を解消し、高精度で車輪の特
性を測定することを可能とし、特に車輪の種類や状態に
影響されること無しに車輪の傾斜度、特にキャスター角
度を高精度で測定することを可能とする車輪検査装置を
提供することを目的とする。尚、本発明の車輪検査装置
は車輪を回転させた状態で車輪の動的特性を検査するこ
とも可能であるが、車輪を静止させた状態で所望の項
目、例えばキャスター角度のみならずトー角度やハンド
ル切り角等の傾斜角度を測定することも可能である。

構 成 本発明は、上述した目的及びその他の目的を達成する
為に車輪をその幾何学的中心位置を位置決めした状態
で、所望の測定項目の測定を行う車輪検査装置を提供し
ている。本発明によれば、車両の各車輪を検査する車輪
検査装置において、各車輪を支持する支持手段、前記車
輪の両側部に接離自在に設けられており前記車輪の両側
部を挟持して前記車輪の幾何学的中心位置を位置決めす
る位置決め手段、前記車輪に対し接離移動自在であり前
記車輪に接触しその回転中心を決定する回転中心決定手
段、前記車輪のサスペンション系の所定の箇所に係合可
能な係合手段、前記回転中心決定手段によって決定され
た回転中心と前記サスペンション系の所定の箇所とを結
ぶ直線の鉛直線に対する傾斜度を検知する検知手段、を
有することを特徴とする車輪検査装置が提供される。好
適実施例においては、回転中心決定手段は車輪のセンタ
ーキャップを受容可能な求心キャップを有しており、サ
スペンション系の所定の箇所はアッパーアームのボール
ジョイントで、係合手段はこのボールジョイントに係合
可能な略Ｖ字形プレートを有している。

以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態
様に付いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の１実施例に基づいて構成された車
輪検査装置10の全体的構成を示した概略分解斜視図であ
る。図示した如く、車両検査装置10は、大略箱型の形状
をした枠体11を有しており、該枠体11は大略矩形形状の
平板からなる底壁11aと、夫々所定の部分に開口を穿設
した四方の側壁とから構成されている。底壁11aの一端
部にブラケット12erを介してアーム12arが所定距離延在
して固着されている。アーム12arの先端はイコライザ12
のレバー12brの先端に回動自在に連結されている。イコ
ライザ12は、レバー12brの他端を回動自在に保持する揺
動レバー12cを有しており、該揺動レバー12cはその中心
部を回動軸12dによって支持されており、回動軸12dの周
りに水平方向に回動する。イコライザ12は左右対称的な
構成を有しており、従ってレバー12brに対応してレバー
12b1を有している。

第２図及び第３図に示した如く、通常、本車輪検査装
置10は４輪自動車の各車輪を検査する為に夫々の車輪に
対応して４つ設けられている。第２図及び第３図に示し
た車輪検査システムにおいては、２つの前輪用に一対の
車輪検査装置10が横方向に離隔して並設されており、一
方２つの後輪に対応して別の一対の車輪検査装置10が横
方向に離隔して並設されている。従って、第２図及び第
３図に示した車輪検査システムにおいては、４つの車輪
検査装置10が大略横方向及び縦方向に整列して配設され
ている。然し乍ら、後述する如く、各車輪検査装置10は
少なくとも横方向に移動自在に設けられており、従って
前輪用及び後輪用の夫々の対をなす車輪検査装置10は水
平方向に延在するガイドレール上を互いに近離自在に設
けられている。尚、前輪用の一対の車輪検査装置10と後
輪用の一対の車輪検査装置10との間の距離を例えば縦方
向に延在するレールを設けてその上において任意の距離
に設定可能とすることも可能であり、この場合には、検
査すべき車両のホイールベース距離が異なる場合にも適
用することが可能である。

第２図に示した如く、各車輪検査装置10の枠体11と一
体的に固定して一対の車輪ガイド70,70が設けられてお
り、これらのガイド70,70は所定距離離隔して設定され
ており、車輪が進行してくる場合に車輪を対応する車輪
検査装置10内へ案内する機能を有している。一対の車輪
ガイド70,70は車輪が第２図中に白抜矢印で示した進行
してくる方向に向かって末広がりに設定されており、従
って検査されるべき車両が進行してくる場合に、対応す
る車輪はこれらのガイド70,70に接触して、その車輪検
査装置10を横方向に移動させて対応する車輪を車輪検査
装置10の所定の位置へ案内する。この場合に、左右の一
対の車輪検査装置10,10はイコライザ12によって作動連
結されているので、左右の車輪が左右の一対の車輪検査
装置10,10内に位置された場合に、その左右の車輪の中
心位置であるトレッド中心位置は前後の一対のイコライ
ザ12,12の中心12d,12d間を結んで形成されるシステムの
中心線CL上に略整合される。即ち、検査すべき車両の前
後のトレッド中心を結んで決定される車両の長手方向中
心線は、前後のイコライザ12,12の夫々の中心12d,12dを
結んで決定される検査システムの中心線CLと略整合され
る。

尚、第３図は、特に前輪用の左右一対の車輪検査装置
10,10がイコライザ12によって作動連結されており、更
に後輪用の左右の一対の車輪検査装置10,10が別のイコ
ライザ12によって作動連結されている状態を示してい
る。従って、前輪用のイコライザ12は固定した中心12d
を有しており、左右の一対の車輪検査装置10,100はこの
中心12dを中心として左右対称位置に位置され、後輪用
のイコライザ12も同様の中心12dを有している。従っ
て、これらの前輪用の中心12dと後輪用の中心12dとを結
んで決定される仮想の長手方向中心線CLは本検査システ
ムの中心線を画定してる。一方、前輪用の検査装置10の
中心位置と後輪用の検査装置10の中心位置とを結んで決
定される仮想の距離Ｌは検査すべき車両のホイールベー
ス距離に対応している。前述した如く、各車輪検査装置
10を長手軸方向に移動自在に構成することにより、前後
の検査装置間の距離Ｌを任意の値に設定することが可能
となり、異なったホイールベース距離の車両に対して本
検査システムを適用することが可能となる。

第１図に戻って説明すると、検査装置10の枠体11は前
後方向に離隔した一対のガイドレール13f及び13b上に移
動自在に支持されている。ガイドレール13f,13bは検査
場のピットＰ（第10図参照）内の底面上に固定される
か、又は前後距離Ｌを調節可能に構成する場合には、長
手方向に延在する別のガイドレール（不図示）に設けら
れる。この様に、検査装置10はガイドレール13f,13b上
の左右に移動自在に設けられているので、検査すべき車
両が本検査装置10内に乗り入れられる場合に、車両の左
右方向位置が調節され検査システムの長手方向中心線CL
と車両の長手方向中心位置とが略合致される。

枠体11の低壁11a上には大略Ｕ字形状をした支持台25,
25が前後位置に低壁11aに固定して設けられている。こ
れらの支持台25,25間には一対の左右ガイドレール24l,2
4r（24rは不図示）が固定して設けられている。これら
の一対のガイドレール24l,24r上には前後方向に離隔し
て摺動自在に一対の中間支持体23f,23b（23fは不図示）
が設けられている。これらの中間支持体23f,23bの夫々
の上にはガイドレール21f,21bが夫々固着して設けられ
ている。更に、これらの左右方向に延在する一対のガイ
ドレール21f,21bの上にはフローティングテーブル20が
これらのガイドレール21f,21bに沿って左右方向に摺動
自在に設けられている。一対の下側ガイドレール24l,21
rと一対の上側ガイドレール21f,21bとは互いに直交する
方向に延在しており（即ち、下側ガイドレール24r,24l
は前後方向乃至は縦方向で、上側ガイドレール21f,21b
は左右方向乃至は横方向）、従ってフローティングテー
ブル20は枠体11の低壁11aと相対的に水平面上を任意の
方向に移動可能である。

フローティングテーブル20の中心位置には回転軸受26
を介して上部中心回転軸27が設けられている。上部回転
軸27はフローティングテーブル20の中心位置を決定して
おり、上下方向には移動しないが回転軸受26を介してフ
ローティングテーブル20と相対的に回転自在である。上
部中心軸26の上端部は大略箱形状をした支持ローラ組立
体30が一体的に固着されている。支持ローラ組立体30は
底部壁とその両側から上方向に直立する一対の側壁と一
対の前後壁とを有しており、対向する一対の側壁間に一
対の支持ローラ31,31が互いに前後方向に所定距離離隔
され且つ互いに並設されて回転自在に支承されている。
これらの一対の支持ローラ31,31上には検査すべき車両
の対応する車輪１が回転自在に載置される。

本発明の１つの実施形態においては、この一対の支持
ローラ31,31の少なくとも一方を駆動回転手段に連結さ
せる。即ち、この場合には、支持ローラ31,31は少なく
ともその一方が駆動回転され、従って支持ローラ31,31
上に載置される車輪１は支持ローラ31,31との摩擦接触
により駆動回転される。この場合、支持ローラ31,31の
少なくとも駆動回転されるローラの表面に溝等を設けて
車輪１との摩擦力を増加させる構成とすることも可能で
ある。支持ローラ31を駆動回転させる駆動回転手段とし
ては、例えば、モータを使用することが可能である。こ
の様なモータは支持ローラ31と別体に設けることも可能
であるが、支持ローラ31内に内蔵させることも可能であ
る。即ち、第8a図は、支持ローラ31内にモータを内蔵し
た構成を示しており、第１図の実施例に対応している。
一方、第8b図は、支持ローラ31とは別体にモータ81を設
け、支持ローラ31と別体のモータ81とをクラッチ80で連
結した構成を示している。

第8a図の構成においては、支持ローラ31は、円筒31a
と、該円筒31a内に支持フレーム31dを介して該円筒31a
と一体的に固着して設けたコイル31bと、該コイル31b内
に離隔して設けた電機子31cとを有している。尚、第１
図の実施例においても、支持ローラ31の内部に電機子31
cを示してある。従って、この構成の場合には、電機子3
1cは固定して設けられており、コイル31b及びそれと一
体的な円筒31aが駆動回転される。一方、第8b図の構成
においては、支持ローラ31は回転自在な円筒31aのみを
有しており、外部のモータ81からクラッチ80を介して回
転力が伝達されて所定の方向に駆動回転される。尚、第
8b図の変形例として、円筒31aの一端にプーリを固定し
て設け、モータ81からベルトを介して回転力が伝達され
る構成とすることも可能である。

以上の車輪１を支持する構成においては、一対の支持
ローラ31を前後に離隔して設けているが、支持ローラ31
の数を２個以外の任意の数とすることが可能である。更
に、支持ローラ31を使用する他に、車輪１を回転自在に
支持するその他の構成を使用することも可能である。例
えば、一対の支持ローラ間にエンドレスベルトを巻着さ
せて、そのベルト上に車輪１を回転自在に支持すること
も可能である。更に、平板状のプレート上に多数のボー
ル乃至はローラを配設して車輪１を回転自在に支持する
ことも可能である。尚、この場合には車輪１の前後方向
の位置を規定する手段を設ける必要がある。

支持ローラ組立体30の前後の端部には夫々係合部材32
が一体的に固着して設けられている。尚、この係合部材
32は支持ローラ組立体30の一部を切り抜いて形成するこ
とも可能である。各係合部材32は前後方向に突出して設
けられており、その先端部には大略円形状の係合孔32a
が形成されている。尚、図示例においては、この係合孔
32aは一部が開放して形成されている。更に、第１図に
示した如く、係合孔32aに対応して係合突起33が前後方
向に移動自在であって前進位置において係合孔32aと係
合可能に設けられている。尚、この係合突起33と係合部
材32とは、支持ローラ組立体30を大略この係合突起33を
中心として支持ローラ組立体30を水平方向に回動自在に
支持する支持ローラ揺動システムを構成しており、車輪
１が支持ローラ31上で回転する場合に、車輪１と支持ロ
ーラ31との相対的な方位を整合させる機能を有してい
る。尚、この支持ローラ揺動システムに関しては、後に
第13図及び第14図をも参照して詳細に説明する。

以上説明した如く、支持ローラ組立体30は、検査すべ
き車輪１を回転自在に支持すると共に、上部回転中心軸
27を介して水平面内において車輪１を枠体11と相対的に
回転自在に支持しており、更に上部ガイドレール21f,21
b及び下部ガイドレール24l,24rを介して枠体11と相対的
に水平方向に二次元面内を移動自在に支持している。

枠体11の低壁11a上には、一対のガイドレール11f,11b
（11fは不図示）が前後方向に離隔して横方向に延在し
て固着されている。これらのガイドレール11f,11b上に
は下側支持テーブル40が設けられており、従って下側支
持テーブル40はこれらのガイドレール11f,11bに沿って
横方向に移動自在である。この下側支持テーブル40上に
は上側支持テーブル41がボール59を介して相対的に回転
自在に設けられている（第5a図参照）。この上側支持テ
ーブル41上には４本のレバーによって大略正方形を形成
しているパンタグラフ機構42が設けられている。即ち、
上側支持テーブル41上には、十字架形状に互いに直交す
る方向に２対のガイドレール41f,41b及び41r,41lが固定
して設けられており、縦方向のガイドレール41f,41b上
には一対の摺動体43f,43bが摺動自在に配設されてお
り、且つ横方向のガイドレール41r,41l上には一対のブ
ロック43r,43lが夫々摺動自在に配設されている。これ
らの摺動体43f,43b及びブロック43r,43lはパンタグラフ
機構42の４本のレバーで回動自在に連結されている。更
に、ブロック43r上にはシリンダ装置44aが固定して設け
られており、シリンダ装置44aの進退自在なロッド44bの
先端部は対向するブロック43lに固定されている。従っ
て、シリンダ装置44aを動作することにより対向するブ
ロック43r,43lは互いに近離位置制御され、その際にパ
ンタグラフ機構42によってこれらのブロック43r,43lは
連結されているので、ブロック43r,43lの夫々の近離動
作は対称的に行われる。

更に、左右のブロック43l,43rには夫々対応する接触
ローラ組立体47l,200が固定して装着される。その為
に、夫々のブロック43l,43rは大略Ｌ字形状に形成され
ており、夫々の末端部から直立して保持部45l,45rが形
成されている。一方、接触ローラ組立体47lは夫々保持
部46lを有しており、保持部46lはブロック43lの保持部4
5lに嵌合される。従って、接触ローラ組立体47lブロッ
ク43lに一体的に固定して設けられている。夫々の接触
ローラ組立体47l,200は夫々一対の接触ローラ47lf,47lb
及び47fr,47rb（47rfは不図示）を有している。対をな
す接触ローラ47lf,47lb又は47rf,47rbは回転自在に保持
されており（第5c図参照）、更に夫々傾斜して配置され
ている。尚、これらの接触ローラが傾斜して配置されて
いるのは、車輪１の側面に転動接触された場合に、接触
ローラの回転方向が車輪１の側面の進行方向即ち円周方
向と一致させる為である。従って、異なった直径の車輪
１に対して本検査装置を使用する為に、これらの接触ロ
ーラの傾斜角度を任意の値に設定可能に構成すると良
い。

これらの一対の接触ローラ組立体47l,200は夫々のブ
ロック43l,43rに一体的に固着されているので、互いに
近離自在に設けられている。従って、これらの接触ロー
ラ組立体47l,200は車輪１から離隔した後退位置と支持
ローラ31,31上に支持されている車輪１の夫々の左右の
側面に転動接触する前進位置との間を移動自在である。
尚、この接触ローラ組立体47l,200の近離移動は、２方
向シリンダ装置44aを動作することによって制御され
る。即ち、シリンダ装置44aに第１方向の油圧を与える
ことによりそのロッド44bを突出させる場合には一対の
接触ローラ組立体47l,200は互いに離隔する方向即ち後
退位置へ移動され、一方シリンダ装置44aに第２方向の
油圧を与えることにより、そのロッド44bは引き戻さ
れ、一対の接触ローラ組立体47l,200は互いに近接する
方向即ち車輪１に接触する前進位置へ移動される。

一方、下側支持プレート40の中心位置には回転軸受50
を介して下部中心軸41eが回転自在に且つ上側支持プレ
ート41の中心に固定して設けられている。尚、第5b図に
最も良く示される如く、下部中心軸41eの中心位置はパ
ンタグラフ機構42の中心位置とは常時整合されている。
従って、シリンダ装置44aが動作されてパンタグラフ機
構42が動作しても、パンダグラフ機構42の中心位置、即
ち対向する一対の接触ローラ組立体47l,200間の中心位
置は下部中心軸41eの中心位置と常に整合されている。
従って、支持ローラ31,31上の所定の位置に車輪１を位
置させた後に、シリンダ装置44aを相対的に近接する方
向に動作させて一対の接触ローラ組立体471,200を前進
させ、車輪１の左右の夫々の側面に転動接触させた状態
において、被測定物体である車輪１の幾何学的中心位置
は、一対の接触ローラ組立体47l,200の中心位置として
決定され、従って車輪１の幾何学的中心位置は下部中心
軸41eと整合される。この場合に、車輪１の幾何学的中
心が上部中心軸27と整合している場合には、上部中心軸
27は下部中心軸41eと整合する。

下部中心軸41eを回転自在に支持する内部回転軸受50
は更に外部回転軸受51内に回転自在に保持されている。
外部回転軸受51は回動プレート52上に移動自在に保持さ
れている。即ち、第４図にも詳細に示した如く、回動プ
レート52の一端部から一体的に形成された回動レバー53
arが延在しており、回動レバー53arの略中心部はピット
の底面上に固定的に設けられた固定回動点53brを介して
回動自在に支持されている。一方、回動レバー53arの他
端部は枢支点54arを介してパンタグラフ54に連結されて
いる。パンタグラフ54はピット内の底面上に設けた縦方
向に延在するレール55上に摺動自在に設けた一対の摺動
体54b,54cに回動自在に連結されている。第１図及び第
４図には図示していないが、パンタグラフ54の他端部に
は別の検査装置が連結されている。従って、検査装置10
の下部中心軸41eは回動点53brの周りを回動運動する
が、パンタグラフ54を介して連結される２つの検査装置
10,10の夫々の下部中心軸41e,41eは常時長手方向中心軸
CLに関して常時左右対称位置に位置される。従って、左
右の検査装置10,10の夫々のシリンダ装置44aが動作され
て前進位置とされ車輪１と転動接触されると、左右の下
部中心軸41e,41eは長手軸中心軸CLの左右対称位置に位
置され、従って左右の車輪1,1の夫々の幾何学的中心位
置は長手中心軸CLの左右対称位置に位置される。

第４図に示した如く、回動プレート52は、ピットの底
面上に設けられた一対のガイドレール85f,85b上を摺動
自在に設けられている。尚、回動プレート52は回動点53
brの周りに回動自在に設けられているので、これらのガ
イドレール85f,85bは回動点53brを中心として円弧形状
をしている。外部回転軸受51には左右に一対の突起51l,
51rが突設されており、外部回転軸受51は回動プレート5
1内に突設されている大略矩形状の開口51a内に配設され
ている。回動プレート51の矩形開口51aの左右両側には
一対の溝52l,52rが刻設されており、外部回転軸受51の
一対の左右突起51l,51rは夫々の対応する溝52l,52r内に
摺動自在に受納されている。従って、回動プレート52は
回動点53brを中心として回動運動を行うが、外部回転軸
受51従って下部中心軸41eはシステムの長手軸中心軸CL
に対して直交する左右方向に直線的な運動を行う。これ
は、下部中心軸41eが内部回転軸受50を介して下側支持
プレート40に保持されており、下側支持プレート40がガ
イドレール11f,11bに沿って左右方向に摺動自在に支持
されていることと符合している。

更に、第１図及び第5a図に示されている如く、下部中
心軸41eの下端部にはトー角度検知器56が固着されてい
る。即ち、車輪１に対して一対の接触ローラ組立体47l,
200を前進させて転動接触させると、上側支持プレート4
1の方位は車輪１の方位と整合され、下部中心軸41eは上
側支持プレート41の中心位置に固定されているので、下
部中心軸41eの回転位置は車輪１の左右方向位置に一致
する。トー角度検出器56は下部中心軸41eの下端に固定
されているので、下部中心軸41eの基準位置からの角度
変位を検出することによって、車輪１のトー角度を正確
に検知することが可能である。

第１図に示した如く、本車輪検査装置10には更にロッ
ク装置60が設けられている。ロック装置60は枠体11に取
り付けられており、一対の支持ローラ31,31と係合可能
であり、係合された場合に支持ローラ31,31をロックし
て回転不能状態とさせる。ロック装置60はシリンダ装置
61と、該シリンダ装置61に枢支点63f,63bを介して一対
の作動アーム62f,62bが作動連結されている。作動アー
ム62f,62bの先端部は両者が近接する係合位置と両者が
離隔した離脱位置とを取りえる。従って、シリンダ装置
61を介して、一対の作動アーム62f,62bの先端部を係合
位置とすると、それらの先端部は一対の支持ローラ31,3
1と係合してこれらの支持ローラ31、31をロック状態と
し回転不能に保持する。一方、シリンダ装置61を介して
一対の作動アーム62f,62bを離隔させて先端部を離脱さ
せると、ロック状態が解除され支持ローラ31,31は回転
可能状態とされる。このロック装置60は、検査すべき車
両を走行させて車輪１を検査装置10内に乗り入れたり又
は検査装置10から走り出る場合に、支持ローラ31,31を
ロック状態に保持する為のものである。

第２図は、第１図に示した本車輪検査装置10を４個使
用して自動車等の４輪車両の各車輪を同時的乃至は逐次
的に検査することが可能である車輪検査システム乃至は
方式の全体的構成を示している。第２図に示した車輪検
査システムにおいては、前輪用に一対の車輪検査装置10
fl,10frを互いに離隔して横方向に並置しており、更に
後輪用に別の一対の車輪検査装置10bl,10brを互いに離
隔して横方向に並置している。前述した如く、各車輪検
査装置10は一対のガイドレール13f,13b上に横方向に移
動自在に載置されており、従って一対の車輪検査装置10
bl,10br及び10fl,10frは夫々互いに横方向に近離して移
動自在である。前述した如く、対をなす車輪検査装置10
bl,10br又は10fl,10frの間においては、夫々の支持ロー
ラ31同士はイコライザ12を介して連結されており、一方
接触ローラ組立体47同士はパンタグラフ54を介して連結
されている。従って、各車輪検査装置10の支持ローラ31
はシステムの長手方向中心線CLに対して常に等距離に位
置され、且つ接触ローラ組立体47によって挟持されそれ
によって決定される車輪の幾何学的中心位置もシステム
中心線CLから常に等距離に位置される。

第２図に示した実施例においては、後輪用の一対の車
輪検査装置10bl,10brはスライドテーブル82上に装着さ
れている。スライドテーブル82はピットＰ内の底面上に
敷設されたシステム中心線CLと平行に延在するガイドレ
ール81l,81r上を摺動可能に設けられている。一方、前
輪用の一対の車輪検査装置10fl,10rfはピットＰ上の底
面上に固設して設けられている。従って、後輪用の一対
の車輪検査装置10bl,10brは固定的に設けられている前
輪用の一対の車輪検査装置10fl,10frに対してガイドレ
ール81l,81rに沿って長手軸方向に相対的に移動させる
ことが可能である。尚、第２図には示していないが、ス
ライドテーブル82を所望の位置において固定するロック
が設けられている。従って、第２図に示したシステムに
おいては、検査すべき車両のホイールベース距離が異な
るものであっても、システムテーブル82を適宜移動させ
て所望の位置にロックさせることにより全ての車輪を同
時的に検査することが可能である。第３図は第２図の車
輪検査システムの傾斜度測定系統を機能的に示してい
る。尚、本明細書において車輪の傾斜度とは、車輪が任
意の基準線に対して傾斜している角度のことを言い、特
に、トー角度、キャンバー角度、キャスター角度、車輪
の振れ角度、及び車輪の切り角等を包含するものであ
る。第３図に模式的に示した如く、各車輪検査装置10上
に４輪車両の各車輪を位置させる。この場合に、各車輪
は各車輪検査装置10の一対の支持ローラ31,31上に載置
され、更に各車輪の両側部は一対の接触ローラ47rf,47r
b及び別の対の接触ローラ47lf,47lbによって夫々押圧さ
れる。従って、各車輪は回転自在に保持されると共にそ
の幾何学的中心位置は角度センサ56の中心と整合され
る。各車輪検査装置10の角度センサ56は検知信号を処理
・表示装置80へ送給し、処理・表示装置80において所定
のプログラムに従って演算処理して、その結果を表示す
る。処理・表示装置80は例えばマイクロプロセサ又はコ
ンピュータシステム及びCRT等の表示装置から構成され
ている。

第３図に示すシステムにおいては、各車輪検査装置10
において、両側の接触ローラ47rf,47rb及び47lf,47lbを
車輪の両側部に所定の圧力で押圧させると、該車輪の幾
何学的中心位置は角度センサ56に整合されるので、その
状態で角度センサ56から得られる車輪の角度検知信号を
適宜処理することによって静的状態にある車輪のトー角
度を測定することが可能である。従って、スタティック
な状態における前輪及び後輪の夫々のトーイン又はトー
アウトを演算することが可能である。更に、第３図には
図示していないが、第１図に示した如く、外側の接触ロ
ーラ組立体200の先端にキャンバー角度測定用の付加的
な接触ローラ49を設け、車輪１の垂直方向における傾斜
度を測定しその測定値を処理・表示装置80へ供給するこ
とによって、車輪１のキャンバー角度も同時的に測定す
ることが可能である。尚、付加的な接触ローラ49も車輪
１の円周方向に転動接触すべく回転自在に設けられてい
る。尚、本システムにおいては、各車輪は一対の支持ロ
ーラ31,31上に載置されているので、各車輪を回転させ
た状態で上述したトー角度やキャンバー角度の動的測定
を行うことも可能である。更に、この動的測定を行う場
合に、支持ローラ31を駆動回転させてその上の車輪１を
回転させる外部駆動型と、支持ローラ31を自由回転可能
に設定し自動車のエンジンによって車輪１を回転させて
測定を行う自己駆動型のいずれの形態において検査する
ことも可能である。

更に、最近４輪ステアリング装置を具備した自動車が
注目を浴びているが、この様な４輪ステアリング車両に
おいては、ハンドルの回転は４輪に夫々伝達される。４
輪ステアリング自動車においては、角度追従型のものが
注目されており、この場合には後輪の前後方向の方位は
前輪の前後方向の方位に対して所定のプログラムに従っ
て追従的に設定される。即ち、例えば、ハンドルを右側
へ順次切っていく場合に、それに従って前輪は順次右側
へ切れて行くが、後輪の切れ方は多少異なる。即ち、後
輪は初めは右側へ少しの角度（例えば右へ１度）だけ切
れるが、ハンドルを第１の所定の角度を越えて右側へ切
ると（例えば右へ15度乃至16度）、前輪はそれに連れて
右側へ切れるが、後輪は順次左側へ切れて行く（例えば
左へ最大５度）。

この様に、４輪自動車の中には後輪は前輪の角度変化
に応じて所定をプログラムに従って左右に変化するもの
があり、前輪と後輪とがハンドル操作に応じて特定の角
度変化を行うことが要求されている。第３図に示したシ
ステムにおいては、この様なハンドルの切り角に応じて
各車輪が特定の態様で方位変化を行うべきプログラムを
予め処理・表示装置80の記憶装置内に格納しておくこと
によって、各車輪の検査を行うことが可能である。この
場合に、本システムによれば、各車輪の幾何学的中心位
置は角度センサ56の中心と整合されているので高精度の
測定を行うことが可能である。更に、各車輪は一対の支
持ローラ31,31上に載置されているので、各車輪１を回
転させて動的テストを行うことも可能である。動的テス
トは自動車が実際の走行状態に極めて近似した状態での
テストであるから極めて有効なテストである。尚、動的
テストの態様としては、前述した如く、外部駆動型と自
己駆動型のいずれかの形態を取りえる。尚、第３図に
は、示していないが、検査すべき車両のハンドルの切り
角を検知する検知器を設けその検知信号を処理・表示装
置80へ供給する構成とすると良い。

更に、第３図に示したシステムを使用して４輪駆動車
両の各車輪を同時的に検査することも可能である。とこ
ろで、４輪駆動車両の場合、前輪用のデフ組立体と後輪
用のデフ組立体との間にはビスカスカップリングが設け
られているものがあり、その場合には、夫々のデフ組立
体間を接続するシャフト間に相対的回転が発生すると４
輪が作動上結合状態とされる。従って、４輪駆動車両の
車輪を外部駆動型で動的テストを行う場合には、前述し
た如き相対的回転が発生しない様に各車輪を回転させる
必要がある。この様な場合の車輪の回転方向を第３図に
矢印85で示してある。即ち、一対の前輪は互いに反対方
向85fl,85frに駆動回転させ、更に右側及び左側の前輪
と後輪も夫々反対方向、即ち85frと85br及び85flと85b
l、に駆動回転させる。この様に４輪を夫々の独自の方
向に駆動回転させることによって、各車輪を独立的に回
転させることが可能であり４輪駆動車両の各車輪を車両
に装着状態において動的検査を行うことが可能である。

第6a図乃至第6c図は、第１図に示した本動的車輪検査
装置10を原理的に示した各概略図である。第6a図乃至第
6c図に示した如く、検査すべき車輪１は車両に装着した
状態（即ち、完成車の状態）で一対の支持ローラ31,31
上に載置されそ上で回転される。車輪１の両側部は接触
ローラ47rf,47rb及び47lf,47lbで夫々押圧状態で転動接
触されており、車輪１の幾何学的中心はこれらの左右の
接触ローラ間の中心位置に設定され、角度センサ56の中
心と整合されている。この様な構成によれば、車輪１を
回転させた状態でそのトー角度を検知することが可能で
あるばかりか、車輪１の左右の振れ量（角度又は振幅）
も正確に測定することが可能である。

即ち、従来車輪の振れ量は、車輪の片側の側面上にお
いて接触式又は非接触式センサを使用して測定していた
が、この場合には車輪の側部の変形（歪）又は側部上の
文字1a等の影響を受け車輪の横振れ量、特に振れ振幅
値、を正確に測定することは不可能であった。例えば、
車輪１の片側に接触ローラを転動接触させて、車輪１の
横振れ量を測定すると、第15図に示した如き測定信号が
得られる。この場合に得られる測定信号は、車輪１の横
振れ量を表す正弦波的一次信号のみならず、車輪１の歪
や特にサイドウオール上の文字1aによって発生される高
周波二次成分を有している。従って、特にその二次成分
が正弦波の山又は谷近傍に発生する場合には、横振れ振
幅値Ａを正確に決定することは不可能である。

一方、本発明に拠れば、第７図に示した如く、各車輪
１の横振れの角度θは車輪１を回転させることによって
角度センサ56によって測定することが可能であり、更に
測定すべき車輪１の外径は既知であるから、測定値θと
既知の車輪１の外径とから、車輪１の横振れ量、特にそ
の振幅値を正確に測定することが可能である。本発明の
構成によれば、車輪１は両側から接触ローラによって対
称的に支持しているので、車輪１の歪又は文字1aは左右
の両側部において相殺され、何等悪影響を受けることは
ない。尚、車輪１の文字1aとはメーカの名前等であり、
文字1aは左右のサイドウオールに対称的に設けられるの
が通常である。又、車輪の変形とは、例えば、タイヤの
空気圧の違いにより車輪１が多少横方向に変形すること
があるが、この様な横方向の変形も通常左右対称であ
り、本発明における如く、車輪１の左右両側部に接触ロ
ーラを対照的に当接させることにより、それらの影響を
相殺させることが可能である。従って、車輪１の横方向
振れ量を正確に測定することが可能であるから、この振
れ量が所定の値を越えた場合には、車輪１の取り付け状
態が不良であるとして取り付け状態の合否判断を行うこ
とが可能である。

第９図は、第１図に示した支持ローラ組立体30の別の
構成を示した概略図である。即ち、第９図の支持ローラ
組立体130は第１図の支持ローラ組立体30と同様に大略
Ｕ字形状に形成されており、一対の支持ローラ31,31を
並置させて回転可能に保持しているが、支持ローラ組立
体130が直接的に上部回転軸27に固着されるのではな
く、支持ローラ組立体130はベースプレート136上に回動
自在に設けられており、ベースプレート136が上部回転
軸27の先端に固着して設けられる。即ち支持ローラ組立
体130の一方の側部は回動軸131を介してベースプレート
136に対して回動自在に連結されており、支持ローラ組
立体130の他方の側部には突起132が突出されている。そ
して、突起132の下方にはシリンダ装置133がベースプレ
ート136に固定して設けられており、シリンダ装置133の
進退自在なロッド134の先端は突起132に固着されてい
る。一方、支持ローラ組立体130とベースプレート136と
の間には角度検出器135が介挿されている。

従って、シリンダ装置133を作動させて支持ローラ31
の回転軸を検査すべき車両に取り付けられている車輪１
の回転軸と平行とさせ、その時の角度検出器135の値を
読むことによって車輪１のキャンバー角度αを測定する
ことが可能である。尚、シリンダ装置133の代わりに、
突起132とベースプレート136との間に適宜のスプリング
定数を持った圧縮スプリングを介挿させることも可能で
ある。この場合には、車輪１が支持ローラ31上に載置さ
れると、車輪１の回転軸と支持ローラ31の回転軸とは自
動的に平行状態となり、その時の角度検出器135の値を
読むことによってキャンバー角を検出することが可能で
ある。

第10図は、本車輪検出装置10の検出結果に基づいて、
ロボット101によって角車輪１の傾斜度を補正する補正
システムを示している。即ち、本補正システムにおいて
は、第３図に示した如く、各車輪１の傾斜度を検出し、
処理・表示装置80へ検出が送られた後、そこで所定のプ
ログラムに従って演算処理され、各車輪１の傾斜度の補
正量がロボット101へ送られ、前記補正量に従ってロボ
ット101は各車輪の傾斜度を補正する。ロボット101は作
業場の床面GL下側に掘り下げられたピットＰ内に収納さ
れている。

第11図は、支持ローラ31のロック機構の別の構成を示
した概略図である。第１図の構成においては、車輪１を
支持ローラ31上に乗り上げたり又支持ローラ31から走り
出る場合に、支持ローラ31をロックする為のロック機構
60が設けられている。このロック機構60では一対のアー
ム62f,62bの先端部が直接一対の支持ローラ31,31と接触
して夫々の支持ローラ31,31をロックすることが可能で
ある。第11図の構成においては、一対の支持ローラ31,3
1間に昇降自在なリフタプレート111を配設しており、リ
フタプレート111をシリンダ装置114のロッド115先端に
枢支させている。リフタプレート111は大略台形状の断
面を有しており、中央のリフト表面112とその両側の湾
曲した制動面とを有している。各湾曲した制動面にはブ
レーキシュー113a又は113bが設けられている。従って、
シリダン装置114によってロッド115が上昇されると、ブ
レーキシュー113a,113bが夫々の支持ローラ31,31と押圧
接触してこれらの支持ローラ31,31を回転不能状態に保
持する。この状態において、車輪１を乗り上げると、リ
フト表面112上に載置される。次いで、シリンダ114を作
動させてロッド115を下降させると、ブレーキシュー113
a,113bは夫々の支持ローラ31,31から離隔されて支持ロ
ーラ31を回転可能な状態とさせ、一方車輪１はこれらの
一対の支持ローラ31,31間に載置される。リフトプレー
ト111を下降位置としたこの状態では、リフト表面112は
車輪１に接触することはない。

第12図は、２本の回転自在に支承されているローラを
同時的にロックすることの可能なロック装置150を示し
ている。尚、このロック装置150は、第１図に示した車
輪検査装置10のロック装置60として効果的に使用するこ
とが可能である。第12図は、第１図に示した車輪検査装
置10のロック装置60として適用した場合の具体的構成を
示している。

第12図に示した如く、一方の支持ローラ31の一端部に
それと一体的に端部歯車153aが設けられており、一方他
方の支持ローラ31の一端部にもそれと一体的に端部歯車
151aが設けられている。従って、端部歯車153a及び151a
は夫々の支持ローラ31,31と共に一体的に回転する。端
部歯車153a及び151aの両者に噛み合い且つ両者の間に位
置して中間歯車152aが設けられている。中間歯車152aは
軸受152bを介して中間シャフト152c上に所定の位置に支
持されている。従って、例えば、支持ローラ31,31の一
方に所定の方向の回転駆動力が与えられると、中間歯車
152aを介して、一対の支持ローラ31,31は同一の方向に
等速度で回転する。

端部歯車153aの回転軸乃至はシャフト（不図示）には
軸受153bを介して左作動アーム155が枢支されており、
一方端部歯車151aの回転軸乃至はシャフト（不図示）は
軸受151bを介して右作動アーム154が枢支されている。
従って、これらの左及び右作動アーム155及び154は通常
下方向に垂れ下がっている。左作動アーム155の中間部
には回転軸乃至はシャフト158cが植設されており、この
シャフト158cは軸受158bを介してロック歯車158aを回転
自在に支承している。尚、ロック歯車158aは常時端部歯
車153aと噛み合い状態を維持する位置に配設されてい
る。一方、右作動アーム154の略中間の位置には回転軸
乃至はシャフト157cが植設されており、このシャフト15
7c上にはロック歯車157aが軸受157bを介して回転自在に
支承されている。ロック歯車157aは端部歯車151aと常時
噛み合い状態を維持する位置に配設されている。

ロック装置150は、更にシリンダ装置156aを有してお
り、シリンダ装置156aの端部は右作動アーム154の下端
部に回動自在に接続されている。シリンダ装置156aはロ
ッド156bを有しており、このロッド156bはシリンダ装置
156aに対して進退自在であり、その先端部は左作動アー
ム155の下端部に回動自在に接続されている。

以上の如き構成を有するローラロック装置150の動作
に付いて説明すると、第12図に示した如く、シリンダ装
置156aからロッド156bを突出させた状態においては、ロ
ック歯車157a及び158aは夫々の対応する端部歯車151a及
び153aのみに噛み合っており、ロック動作を行うことは
ない。従って第12図に示した状態は非ロック状態であ
り、この状態においては、一対の支持ローラ31,31は中
間歯車152aを介して同一の方向に回転する。シリンダ装
置156aを動作させて、ロッド156bをシリンダ装置156a内
に引き込むと、右作動アーム154は時計方向に回動し
て、ロック歯車157aは端部歯車151aと中間歯車152aとの
噛み合い部の下側において両方の歯車151a及び152aに噛
み合い状態とされる。同時に、左作動アーム155は反時
計方向に回動され、ロック歯車158aは端部歯車153aと中
間歯車152aとの噛み合い部の下側において両方の歯車15
3a及び152aとに噛み合わされる。従って、夫々のロック
歯車157a及び158aは互いに反対方向に回転力を受けるの
で、回転を阻止し、支持ローラ31,31は回転不能状態に
維持される。尚、第12図に示した構成においては、２つ
のロック歯車157a及び158aを設けてあるが、原理的には
どちらか一方のロック歯車を設ければ良い。

更に、第１図に示したロック装置60の作動アーム62f,
62bの先端部を第12図に示した左及び右作動アーム154及
び155の下端部に連結させる構成とすることも可能であ
る。従って、この構成によれば、単にロック歯車157a及
び158aの少なくとも一方を支持ローラ31と一体的に設け
た端部歯車151a又は153aと中間歯車152aとの両方に噛み
合い状態とさせるか又は両方の歯車との噛み合い状態か
ら離脱させるかによって支持ローラ31,31を同時的にロ
ック状態と非ロック状態に設定させることが可能であ
る。

第13図及び第14図は、回転車輪スラスト吸収装置160
を示している。尚、この回転車輪スラスト吸収装置160
は具体例として第１図に示した車輪検査装置10における
支持ローラ組立体30に適用されている。第13図及び第14
図に示した如く、支持ローラ組立体30は大略Ｕ字形状の
横断方向の断面を有しており、平坦な底部32とその両側
から直立して延在する一対の側壁32b,32bを有してい
る。一対の側壁32b,32b間に一対の支持ローラ31,31が並
設され且つ回転自在に支承されており、それらのローラ
31,31上には車輪１を載置することが可能である。

底部32の前端及び後端には円弧状の開放した係合孔32
a,32aが穿設されている。更に、シリンダ装置34aが所定
位置に固定して設けられており、該シリンダ装置34aに
はロッド34bが進退自在に設けられており、ロッド34bの
先端部には係合円板33が形成されている。シリンダ装置
34aが動作されてロッド34bがシリンダ装置34aから突出
されるとロッド34bの先端の係合円板33が支持ローラ組
立体30の係合孔32a内に係合される。第13図及び第14図
にはその様に係合された状態を示している。尚、簡単化
の為に第13図及び第14図には示していないが、支持ロー
ラ組立体30は水平面内において移動自在に設けられてい
る。例えば、底部32を水平方向に移動自在に支持された
上部回転軸27上に回転自在に装着させるか又は多数のボ
ールの上に載置させる。従って、例えば第13図及び第14
図に示した如く、係合円板33を係合孔32a内に係合させ
ると、それらの係合を回動中心として支持ローラ組立体
30は水平面内において回動することが可能である。

第13図及び第14図に示した如く、支持ローラ31,31上
に載置させた車輪１が車両の車輪である場合には、通
常、トー角等の所謂傾斜度が設定されている。従って、
初期的には所定の直線位置（第13図に点線で示してあ
る）に支持ローラ組立体30が位置されており、その状態
で車輪１が支持ローラ31,31上に載置されていると、車
輪１の回転軸方向は支持ローラ31,31の回転軸とは平行
とはならずに互いに傾斜される。従って、この状態で車
輪１を回転させると、車輪１と支持ローラ31,31との間
にスラストが発生し、その結果支持ローラ組立体30は係
合円板33を回転支点として矢印Ａで示した方向に回動す
る。そして、支持ローラ31の回転軸が車輪１の回転軸と
平行となる位置（第13図に実線で示した位置）になる
と、支持ローラ組立体30の矢印Ａ方向への回動は停止
し、その支持ローラ組立体30はその位置に維持される。
即ち、支持ローラ組立体30の点線で示した初期位置を検
査システムの中心線CLと平行な位置であるとすると、そ
の初期位置と、第13図に実線で示した平衡位置、即ち支
持ローラ31の回転軸と車輪１の回転軸とが平行となる位
置、との間の角度は車輪１のトー角度に対応している。
従って、支持ローラ組立体30のこの回動角度を検知する
検知器を設けることによって車輪１のトー角度を検知す
ることが可能である。即ち、第13図及び第14図の装置に
おいては、一対の支持ローラ31,31上に支持されている
車輪１のスラストを吸収した状態において車輪の検知項
目（本例の場合はトー角度）を検知することが可能であ
る。尚、本スラスト吸収装置はトー角度の測定のみに限
定されるものではなく、より一般的に、車輪等の回転物
体と支持ローラが接触される場合に、支持ローラの回転
軸を回転物体の回転軸と整合させスラストを吸収する為
に適用可能なものである。

第13図及び第14図の装置においては、支持ローラ組立
体30の底部32の前端と後端の両方に係合孔32a,32aが夫
々設けられているが、車輪１の回転方向によってこの係
合孔32aはいずれか一方の端部に設けるものとすること
が可能である。即ち、車輪１の回転方向に対して前進方
向の端部に係合孔32aを設ければ良い。然し乍ら、前述
した如く、４輪駆動自動車の場合に、４つの車輪を同時
的に測定する場合には、前後左右の車輪を夫々互いに反
対方向に回転させることが必要であるから、この様な場
合に対処する為には底部の前端と後端との両方に係合孔
32aを設けておくことが良い。

更に、係合孔32aの直径は係合円板33の直径よりも所
定のクリアランス分大きく設定されている。このクリア
ランスＬは係合円板33の先端部と係合孔32aの谷の間の
距離として決定されるが、このクリアランスＬは、検査
する車両のホイールベース間距離における許容誤差分
と、車輪１の回転を開始してから平衡状態に到達する迄
の前進移動分との和として定義される。この様に、係合
円板33と係合孔32aとの間にクリアランスＬを設定して
あるので、無理な力が支持ローラ組立体30に印加される
ことが回避され、支持ローラ組立体30は車輪１のスラス
トを円滑に吸収することが可能である。尚、係合孔32a
は一部を開放していることが必要ではなく、底部32に完
全な透孔として形成することも可能である。この場合に
は、昇降自在な係合ピンを設けて係合孔と係脱させれば
良い。この変形例においては、係合孔と係合ピンとの間
には所要のクリアランスＬを設けると良い。

第13図及び第14図のスラスト吸収装置においては、一
対の支持ローラ31,31の少なくとも一方を駆動回転する
ものであっても又は車輪１を装着する車両のエンジンに
よって車輪１を駆動回転するものであっても良い。更
に、支持ローラ31を駆動回転させる場合には、支持ロー
ラ31自身をモータの一部として構成することも可能であ
り、又外部のモータからベルト又はクラッチを介して回
転力を伝達させるものであっても良い。

再度、第１図に戻って、本発明の別の実施例に基づい
て構成され本車輪検査装置に組み込まれているキャンバ
ー検査機構に付いて詳細に説明する。キャンバー検査機
構は、大略、接触ローラ組立体200から構成されてい
る。即ち、接触ローラ組立体200は、保持ブロック201を
有しており、保持ブロック201は保持部45rの上端に形成
された装着部45rt上に固着されている。接触ローラ組立
体200は、更に、連結リンク203を有しており、連結リン
ク203は保持ブロック201に回動自在に設けられており、
一対の上部アーム204,204に差動連結されている。従っ
て、一対の上部アーム204,204も保持ブロック201に回動
自在に設けられている。連結リンク203は、下部アーム2
03cと、ジョイント203bと、結合部203aとを有してお
り、結合部203aはブロック43r上に固定したシリンダ装
置202のシリンダロッドの先端に結合されている。

一方、一対の上部アーム204,204の先端部には大略三
角形状のベースプレート205が回動自在に枢支されてい
る。このベースプレート205の１側面上で各頂点部分に
は転動自在に３個のローラ47rb,47rf,49が設けられてい
る。ベースプレート205の下辺両端に設けられた一対の
ローラ47rb及び47rfは車輪１の下部に転動接触可能であ
り、車輪１の反対側に設けた一対のローラ47lb及び47lf
と対抗して略対称的に配置されている。ベースプレート
205の頂点部分に設けられているローラ49は車輪１の上
部に転動接触可能である。ベースプレート205の中央部
分は大略三角形状の孔205aが穿設されている。この孔20
5aは、後述するキャスター検査装置の車輪回転中心位置
決め部を挿通させる為である。更に、ベースプレート20
5の下辺部にはキャンバーセンサー206が設けられてお
り、ベースプレート205を回動させて、３個のローラ47r
b,47rf,49を車輪１の側面に転動接触させた状態（この
状態においては、ベースプレート205の面は車輪１の中
心軸と平行）でのベースプレート205が鉛直線となす角
度、即ちキャンバー角度を検出する。尚、キャンバーセ
ンサー206としては、好適には、加速度センサーを使用
すると良い。尚、ベースプレート205は回動して車輪１
に近離移動可能であるが、そのベースプレート205の回
動運動はシリンダ装置202からの駆動によって行なわれ
る。

次に、本発明の更に別の実施例に基づいて構成され第
１図の車輪検査装置に組み込まれているキャスター検知
機構に付いて詳細に説明する。図示した如く、キャスタ
ー検知機構は、キャスター検知用ユニットベース210を
有しており、このユニットベース210は枠体11に固着し
て設けられており、ユニットベース210にはシリンダ装
置211が取付けられている。シリンダ装置211から進退自
在のシリンダロッドの先端には取付部212が取り付けら
れており、従って取付部212は双方向矢印で示した如く
に両方向に移動自在である。又、ユニットベース210の
上部には一対のレール210aが平行に延在して設けられて
いる。更に、ユニットベース210の先端には支柱213が固
着して設けられており、支柱213の上端にはブラケット2
14が取付けられている。ブラケット214には原点復元用
のキャップ215が固定されている。後述する如く、この
原点復元用のキャップ215は本キャスター検知機構の原
点位置を規定するものである。

ユニットベース210の一対のレール210a,210a上に摺動
自在に載置して摺動ブロック216が設けられており、こ
の摺動ブロック216の下部には一対のガイド216b,216bが
設けられていて、これらのガイド216b,216bが対応する
レール210a,210a上を摺動する。又、摺動ブロック216の
下部は取付部212に固定されており、従って、摺動ブロ
ック216はシリンダ装置211によってレール210a,210aに
沿っての所望の位置に移動させることが可能である。摺
動ブロック216の１つの側壁には貫通孔216aが穿設され
ており、この貫通孔216aを貫通して復元位置決め用シャ
フト218が延在している。この復元位置決め用シャフト2
18の一方の端部には復元ガイド218aが設けられており、
この復元ガイド218aは先細形状に形成されており、シリ
ンダ装置211によって摺動ブロック216が復元位置へ復帰
される場合に復元キャップ215に形成されている好適に
は大略円錐形状である復元孔内に挿入されて復元シャフ
ト218を復元位置へ復帰させる。

摺動ブロック216の側壁外部には一対のレール220b,22
0bが垂直に延在し固定して設けられている。一方、Ｙテ
ーブル220が設けられており、その一方の面上には互い
に離隔して平行に一対のガイド220a,220aが固定して設
けられている。これらの一対のガイド220a,220aは摺動
ブロック216に設けられている一対のレール220b,220bと
組み合わされ、従って、Ｙテーブル220はＸ方向（即
ち、本実施例においては垂直方向）に摺動自在に設けら
れている。尚、Ｙテーブル220の略中央にはスロットが
穿設されており、復元シャフト218がそのスロット内を
挿通して延在している。更に、Ｙテーブル220の他方の
面上には一対のレール221b,221bが互いに離隔し且つ平
行に水平方向に延在して敷設されている。

更に、Ｘテーブル221が設けられており、Ｘテーブル2
21の一方の面上には互いに離隔し且つ平行に一対のガイ
ド221a,221aが設けられている。これらの一対のガイド2
21a,221aはＹテーブル220の一対のレール221b,221bと組
み合わされ、従って、Ｘテーブル221はＹテーブル220上
のレール221b,221bによって水平方向に移動可能であ
る。尚、復元シャフト218の後端部にはＸテーブル221の
略中心部に固定されている。従って、Ｘテーブル221は
Ｙテーブル220と相対的に水平方向に移動されると共
に、Ｙテーブル220は摺動ブロック216と相対的に垂直方
向に移動可能であり、復元シャフト218はＸテーブル221
に固定されているので、復元シャフト218が復元ガイド2
15と係合して復元位置へ復帰されることにより、Ｘテー
ブル221が復元位置即ち原点位置へ復帰される。更に、
バランスウエイト217が摺動ブロック216上に装着されて
いる。

Ｘテーブル221の裏側にはハウジング222が固定して設
けられており、ハウジング222から前方へ延在し、好適
には復元シャフト218と同軸上に延在させて求心キャッ
プシャフト224が設けられている。この求心キャップシ
ャフト224の先端には求心キャップ225が固着されてい
る。この求心キャップ225の先端には係合孔が穿設され
ており、好適にはこの係合孔は大略円錐形状に形成され
ている。

ハウジング222の下側に延在してバンラスウエイト223
が設けられており、且つハウジング222の上方に延在し
てキャスター検知用アーム226が設けられている。アー
ム226にはキャスタ検知用の傾斜角度検知器227が取付け
られている。この検知器227は、好適には加速度センサ
を使用する。アーム226の先端には担持プレート228が固
定して設けられており、この担持プレート226上にはシ
リンダ装置229が取り付けられている。更に、担持プレ
ート228上には一対のガイド228a,228aが互いに離隔して
設けられており、これらのガイド228a,228aを挿通して
ガイドロッド231がその長手軸方向に移動自在に設けら
れている。シリンダ装置229のロッド229aは進退自在で
あり、該ロッド229aの先端とガイドロッド231の一方の
端部とは連結部材230によって連結されている。従っ
て、ロッド229aが進退移動されることによって、ガイド
ロッド231が双方向矢印で示した如くに移動制御され
る。更に、ガイドロッド231の他端には大略Ｖ字形状を
した係合部材としてのＶ字プレート232が固着されてい
る。

一方、第１図に示した如く、車輪１を有する車両は車
輪支持系統であるサスペンション系を具備しており、図
示例においては、ウイッシュボーン型サスペンション系
を有している。このサスペンション系はアッパーアーム
253とロアーアーム（不図示）とを有しており、これら
のアッパーアーム253及びロアーアームを連結して連結
部材252が設けられている。アッパーアーム253と連結部
材252とはボールジョイント254によって連結されてい
る。尚、アッパーアーム253は大略Ｕ字形状に形成され
ており、その両端部を車両の車体乃至はフレームに枢支
されており、従ってアッパーアーム253は上下方向、即
ち垂直方向に回動的に移動自在に設けられている。ボー
ルジョイント254はアッパーアーム253の大略基部に設け
られており、そこから上方向に軸が突出している。尚、
第１図には示していないが、ロアーアームと連結部材25
2の下部との間も別のボールジョイントで連結されてい
る。従って、図示例の構成のものにおいては、アッパー
アーム253と不図示のロアーアームの夫々のボールジョ
イントを結んだ仮想の直線が鉛直線となす角度はキャス
ター角度を形成する。尚、第１図においては、サスペン
ション系はショックアブソーバ255を有しており、この
ショックアブソーバ255の下端はサスペンション系に又
その上端は車両又はそのフレームに連結されている。

サスペンション系の連結部材252の略中央にはナック
ル乃至はスピンドル250が略水平方向に延在して取付け
られている。車輪１はこのスピンドル250の周りを、例
えば軸受等を介して回転自在に支持されている。従っ
て、このスピンドル250の中心軸が車輪１の回転中心軸
を画定している。第１図の例においは、スピンドル250
に回転自在に取付けた車輪１の外側にはセンターキャッ
プ251が取付けられている。このセンターキャップ251は
ドーム型等の大略先細形状であることが多く、センター
キャップ251の中心はスピンドル250の中心軸、従って車
輪１の回転中心軸と一致している。

以上の構成を有するキャンバー及びキャスタ測定機構
を具備する本車輪検査装置10の動作の中で、特にキャン
バー及びキャスターの測定に付いての動作を以下説明す
る。前述した如くに、車輪１を一対のローラ31,31上に
載置させた後に、シリンダ装置44aを動作させることに
よってパンタグラフ機構42を介して左右のブロック43l
及び43rを互いに近づく方向に摺動させ、それにより接
触ローラ組立体47l及び200が互いに近接する方向に移動
して、車輪１を両側から挟み込む。この場合に、内側の
接触ローラ組立体47lに担持される一対のローラ47lb及
び47lfが車輪１の内側表面上に接触され、一方外側の接
触ローラ組立体200に担持される一対のローラ47rb及び4
7rf（不図示）が車輪１の外側表面に接触されて、車輪
１を両側から押圧する。

次いで、シリンダ装置202を動作させることによっ
て、リンク機構203及びアッパーアーム204を介して三角
形状のベースプレート205を回動させて、ブースプレー
ト205の上部に設けられている接触ローラ49を車輪１の
外側表面上部に接触状態とさせる。この場合に、ベース
プレート205上の３個のローラ47rb,47rf,49が車輪１の
外側表面と接触状態とされ、ベースプレート205は車輪
１縦方向中心面と平行な状態とされる。従って、この状
態において、ベースプレート205の下部に取付けられて
いるキャンバーセンサ206によってベースプレート205の
傾斜度を読み取り、その時のベースプレート205の鉛直
線となす角度（キャンバー角度）を測定する。

一方、シリンダ装置211を動作させて摺動ブロック216
を車輪１の方向へ摺動させ、求心シャフト224の先端に
取付けた求心キャップ225を車輪１のセンターキャップ2
51と係合させる。この場合に、本実施例における如く、
求心キャップ225の先端には大略円錐形状の係合孔が穿
設されているので、求心キャップ225が車輪１のセンタ
ーキャップ251に対して押圧係合されることにより、求
心シャフト224の中心軸は車輪１の回転中心軸と整合さ
れる。この場合に、求心シャフト224はハウジング222に
固定されており、ハウジング222はＸ−Ｙテーブル機構
を介して摺動ブロック216と相対的に水平方向及び垂直
方向に移動自在であるから、求心シャフト224が車輪１
の回転中心軸と整合される動作は極めて円滑に行なわれ
る。尚、求心キャップ225はその他の任意の形状とする
ことが可能であり、又センターキャップ251の他に他の
車輪１の要素又はその付帯要素と係合して車輪１の回転
中心軸を位置決めさせるものであっても良い。要する
に、求心シャフト224が車輪１の回転中心軸がどこにあ
るかを決定（好適には、車輪１の回転中心軸と同軸上に
整合して決定）する機能を有するものであれば任意の具
体的構成とすることが可能である。

次いで、担持プレート228上のシリンダ装置229を動作
させてガイドロッド231を車輪１の方向へ突出させ、そ
の場合にＶ字プレート232が車両のサスペンション系の
所定の個所（本実施例においては、ボールジョイント25
4）と係合させるこの場合に、本実施例においては、Ｖ
字プレート232がボールジョイント254と係合されると、
Ｖ字プレート232の谷部がボールジョイント254と整合さ
れ、この状態においてキャスター検知用アーム226が、
サスペンション系の上下の一対のボールジョイント（上
部ボールジョイント254のみ示してある）を結ぶ仮想の
直線と平行となる。従って、アーム226に取付けてある
キャスターセンサ227によってその時のアーム226の鉛直
線に対する傾斜角度（即ち、キャスター角度）を読み取
る。この様にして、車輪１のキャスター角度を測定する
ことが可能である。

尚、上述したキャスター角度測定機構においては、Ｖ
字プレート232をサスペンション系のボールジョイント2
54に係合させているが、Ｖ字プレート以外の任意の形状
のものを使用することが可能であり、更にサスペンショ
ン系のボールジョイント以外の所望の個所へ係合部材23
2を係合させることも可能である。更に、上述した実施
例においては、車輪１を一対のローラ31,31上に載置さ
せて支持しているが、ローラ組立体30の代わりにフロー
ティングテーブルを設けて車輪１をこのフローティング
テーブル上に載置する構成とすることも可能である。こ
の場合に、フローティングテーブルは水平方向に移動自
在に設けることが望ましく、更に好適には、フローティ
ングテーブルを水平面内において更に回転自在にも設け
ると良い。この場合に、例えば、フローティングテーブ
ルを多数の球状ローラの上に載置する構成とすると良
い。このフローティングテーブルを使用する変形実施例
においては、その上に載置される車輪１はフローティン
グテーブル上において回転することはないので、車輪１
は非回転状態で支持されることとなる。

尚、第１図に示した構成においては、上側支持プレー
ト41に原点復帰キャップ41aが固定して設けられてお
り、一方下側支持プレート40には原点復帰ガイド40aが
固定して設けられている。ガイド40aは下側支持プレー
ト41に固着したシリンダ装置のロッド先端に取り付けら
れており、従ってガイド40aが進出されてキャップ41aと
係合されることによって、上側支持プレート41は下側支
持プレート40と相対的に原点位置へ復帰される。

効 果 以上、本発明の車輪検査装置においては、車輪の下側
及び両側を回転自在に支持した状態において、車輪を回
転させて傾斜度等の所定の検査を行うことが可能であ
り、極めて高精度で、且つ実際の走行状態に極めて近似
した状態で検査を行うことが可能である。更に、車輪の
下側を支持する支持ローラは外部的に駆動するので、検
査すべき車輪を車両のエンジンで回転させることが出来
ない場合であっても、常に動的検査を行うことが可能で
ある。即ち、通常の４輪自動車の場合、４輪駆動でない
場合には、後輪又は前輪（前輪駆動の場合）の２つの車
輪のみがエンジンによって駆動回転させることが可能で
あるが、本発明によれば、支持ローラをモータ等の別体
の駆動源によって回転駆動させるので、４輪の全部がエ
ンジンによって駆動させるものでない場合であっても、
４輪全部を同時的に検査することが可能である。更に、
接触ローラは車輪の左右の側壁に対称的に当接させる場
合には、タイヤに刻設されているタイヤメーカ等の浮き
彫り文字や、タイヤの歪等を相殺することが可能とな
り、それだけ一層高精度の検査を行うことを可能として
いる。更に、車輪の両側を支持しているので、車輪を回
転させた場合に車輪を安定的に保持することが可能であ
る。

更に、本発明の別の構成によれば、キャンバー検知装
置が設けられており、極めて迅速且つ正確にキャンバー
角度を測定することが可能である。更に、図示した実施
例ににおいては、トー測定用の処理と重複的に処理を行
なってキャンバー角度を測定することが可能であり、処
理が極めて能率的である。更に、車輪を両側から接触部
材で挟み込んだ状態でキャンバー角度を測定するから、
その精度は極めて向上される。本発明の更に別の構成に
よれば、キャスター検知装置が設けられ、このキャスタ
ー検知装置は迅速に且つ正確にキャスター角度を測定す
ることを可能としている。尚、図示した実施例において
は、特にウィッシュボーン型のサスペンション系を具備
する車両の可車輪のキャスター角度を測定するのに適し
た構成を有している。本キャスター検知装置において
も、検査すべく車輪１を両側から接触部材で挟み込んで
位置決めさせ、その状態においてキャスター角度を測定
する構成としたので、極めて高精度の測定を行なうこと
が可能である。

以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明
したが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきも
のでは無く、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに
繻子の変形が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に基づいて構成された車輪検
査装置10の概略分解斜視図、第２図は第１図に示した車
輪検査装置を縦横に１対づつ配設して４輪車両の４つの
車輪を同時的に検査することを可能とした本発明の別の
実施例に基づいて構成された車輪検査システムを示した
全体的概略図、第３図は第２図に示した車輪検査システ
ムの検知機能を概略示した概略説明図、第４図は第１図
の車輪検査装置10の下部回転軸41eとそれを支持する回
動プレート52及びそれに接続されるパンタグラフ54との
連結状態を示した部分概略説明図、第5a図は第１図中に
示した白抜矢印Ｖ方向から見た場合の第１図の車輪検査
装置10の一部の概略横断断面図、第5b図は第5a図の構造
の概略平面図、第5c図は第5a図の構造の一部の概略部分
断面図、第6a図乃至第6c図は第１図に示した車輪検査装
置10の動作を説明するのに有用な各概略図、第７図は４
輪車両の各車輪の横振れ量を角度θで示した説明図、第
8a図及び第8b図は第１図の車輪検査装置10に使用する支
持ローラ31の２つの異なった具体的構成を詳細に示した
各説明図、第９図は第１図の車輪検査装置10に適用する
ことの可能なキャンバー角度を測定する構成を示した概
略図、第10図は第１図の車輪検査装置10によって検査し
た結果に基づいてロボット101によって各車輪の取り付
け状態を補正することの可能な補正システムを示した概
略図、第11図は第１図の車輪検査装置10の支持ローラ31
をロック及びアンロック状態に保持することの可能であ
り第１図の車輪検査装置10に適用することの可能なロッ
ク装置を示した概略図、第12図は２本のローラを同時的
にロック状態又はアンロック状態に設定することが可能
であり第１図の車輪検査装置10に適用することの可能な
ロック装置を示した概略斜視図、第13図及び第14図は車
輪１等の回転物体のスラストを吸収するスラスト吸収装
置であって第１図の車輪検査装置10に適用することの可
能な回転物体スラスト吸収装置を示した各概略図、第15
図は車輪の片側のサイドウオールからの情報に基づいて
車輪の横方向振れ量を測定する場合の検知信号を示した
グラフ図、である。 （符号の説明） 10:車輪検査装置 11:枠体 12:イコライザ 20:フローティングテーブル 27:上部回転軸 30:支持ローラ組立体 31:支持ローラ 40:下側支持テーブル 41:上側支持テーブル 41e:下側回転軸 42:パンダグラフ機構 47,200:接触ローラ組立体 52:回動テーブル 54:パンダグラフ 56,206,227:角度センサ 60:ロック装置 70:ガイド 80:処理・表示装置 150:ローラロック装置 160:スラスト吸収装置 225:求心プレート 232:V字形状プレート 250:センターキャップ 254:ボールジョイント

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−41913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−195414（ＪＰ，Ａ)

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両に装着された各車輪を検査する車輪検
   査装置において、各車輪を載置させて支持する支持手
   段、前記車輪の両側部に接離自在に設けられており前記
   車輪の両側部を挟持して前記車輪の幾何学的中心位置を
   位置決めする位置決め手段、前記車輪に対し接離自在で
   あり前記車輪に接触してその回転中心を決定する回転中
   心決定手段、前記回転中心決定手段に対して前記車輪の
   回転方向に回転可能に支持されており且つ前記車輪の回
   転軸にほぼ平行に移動されて前記車輪のサスペンション
   系の所定の箇所に係合可能な係合手段、前記回転中心決
   定手段によって決定された回転中心と前記サスペンショ
   ン系の所定の箇所とを結ぶ直線の鉛直線に対する傾斜度
   を検知する検知手段、を有することを特徴とする車輪検
   査装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記支持
   手段は一対の互いに所定距離離隔され並設されている回
   転自在な支持ローラを有しており、前記一対の支持ロー
   ラ上に前記車輪が支持されることを特徴とする車輪検査
   装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項において、前記支持
   ローラの少なくとも一方を所定の方向に駆動回転させる
   モータが設けられていることを特徴とする車輪検査装
   置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第３項において、前記モー
   タは前記一対の支持ローラの少なくとも一方の内容に組
   み込まれており、前記モータのコイルが前記支持ローラ
   の内周に一体的に固定されると共に前記支持ローラの内
   部であって前記コイルの内部に電機子が固定的に配置さ
   れていることを特徴とする車輪検査装置。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第３項において、前記モー
   タは前記支持ローラとは別体に設けられており、前記別
   体のモータと前記支持ローラの少なくとも一方とは結合
   手段を介して動作的に連結可能であることを特徴とする
   車輪検査装置。
6. 【請求項６】特許請求の範囲第５項において、前記結合
   手段が係脱自在のクラッチであることを特徴とする車輪
   検査装置。
7. 【請求項７】特許請求の範囲第１項乃至第６項の内のい
   ずれか１項において、前記位置決め手段が前記車輪の右
   側及び左側夫々に転動接触する接触ローラを少なくとも
   １個づつ有することを特徴とする車輪検査装置。
8. 【請求項８】特許請求の範囲第７項において、前記左右
   の接触ローラは略左右対称的な位置に配設されているこ
   とを特徴とする車輪検査装置。
9. 【請求項９】特許請求の範囲第１項乃至第８項の内のい
   ずれか１項において、前記位置決め手段は角度センサを
   有しており、前記角度センサは前記位置決め手段によっ
   て決定される車輪の幾何学的中心の垂直線上に配設され
   ており、前記位置決め手段によって位置決めされた車輪
   の水平面内の方位角度を検知することを特徴とする車輪
   検査装置。
10. 【請求項１０】特許請求の範囲第９項において、前記角
    度センサで前記車輪のトー角度を検知することを特徴と
    する車輪検査装置。
11. 【請求項１１】特許請求の範囲第１項乃至第10項の内の
    いずれか１項において、前記車輪のトー角度、キャンバ
    ー角度、キャスタ角度、車輪の左右への振れ量、及び車
    輪切り角の少なくとも１つを検知する検知システムを有
    することを特徴とする車輪検査装置。
12. 【請求項１２】特許請求の範囲第11項において、前記検
    知システムからの検知信号を受け取り所定の処理を行っ
    て結果を表示する処理・表示手段を有しており、前記処
    理・表示手段は所定のプログラムを記憶しており、前記
    検知信号を前記所定のプログラムに従って処理すること
    を特徴とする車輪検査装置。
13. 【請求項１３】特許請求の範囲第１項において、前記支
    持手段は水平方向に移動可能であると共に水平面内にお
    いて回転可能なフローティングテーブルを有することを
    特徴とする車輪検査装置。
14. 【請求項１４】特許請求の範囲第１項において、前記中
    心決定手段は車輪に対し横方向から接離自在な球心キャ
    ップを有しており、前記球心キャップが車輪のセンター
    キャップを受容可能であることを特徴とする車輪検査装
    置。
15. 【請求項１５】特許請求の範囲第14項において、前記球
    心キャップの先端部に略円錐形状の凹所が設けられてい
    ることを特徴とする車輪検査装置。
16. 【請求項１６】特許請求の範囲第１項において、前記サ
    スペンション系の所定の箇所はアッパーアームのボール
    ジョイントであり、前記係合手段は前記ボールジョイン
    トに係合可能な略Ｖ字形プレートを有していることを特
    徴とする車輪検査装置。