JP2901715B2 - トー角度検出装置 - Google Patents

トー角度検出装置

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JP2901715B2 JP2192508A JP19250890A JP2901715B2 JP 2901715 B2 JP2901715 B2 JP 2901715B2 JP 2192508 A JP2192508 A JP 2192508A JP 19250890 A JP19250890 A JP 19250890A JP 2901715 B2 JP2901715 B2 JP 2901715B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、車両に装着された車輪のトー角度を高精度
に測定することのできるトー角度検出装置に関する。
[従来の技術] 自動車のホイール・アラインメントを正確に調整する
ことは、走行安定性を維持する上で極めて重要である。
そこで、調整のために前記ホイール・アラインメントを
測定する機器が種々提案されている。
例えば、車輪のトー角度を測定する装置として、車輪
のタイヤ部分の側部にセンサを当接させ、進行方向に対
する車輪の傾斜角度を検出するようにしたものがある。
この場合、測定対象である車両には、種々のサイズのも
のがあるため、各サイズに対応するよう、車輪を支持す
る車輪支持手段を車長方向および車幅方向に夫々変位可
能に構成している。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、装置をこのように構成した場合、前記
車輪支持手段に対するセンサの位置がずれてしまうおそ
れがある。この結果、前記車輪支持手段によって支持さ
れた車輪に対してセンサが正確に当接しない事態が生
じ、トー角度の高精度な検出ができなくなる不都合が生
じる。
そこで、本発明では、トー角度を高精度に検出するこ
とができ、これによって走行特性の良好な車両を得るた
めのトー角度調整を行うことを可能としたトー角度検出
装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 前記の課題を解決するために、本発明は、車両に装着
された車輪を支持する車輪支持手段と、 前記車輪支持手段により支持された前記車輪の側部に
対して変位可能であるととに、略鉛直状態に配設された
支軸に対して回動可能に軸支され、前記車輪の所定部位
に当接可能なトー検知手段と、 前記車輪支持手段および前記トー検知手段をそれらの
相対的な位置関係を保持した状態で前記車両の車長方向
および車幅方向に変位可能に支持するテーブルと、 前記トー検知手段を前記車輪の所定部位に当接させた
際の前記支軸に対する前記トー検知手段の回動角度を検
出する角度検出器と、 を備え、これらは、前記車両の4つの車輪に対して夫
々独立に設けられることを特徴とする。
[作用] 本発明に係るトー角度検出装置では、車輪を支持する
車輪支持手段がテーブルを介して測定対象である車両の
車長方向に変位した際、トー検知手段が前記テーブルと
ともに車長方向に変位し、これによって車輪に対する前
記トー検知手段の位置が維持される。次いで、トー検知
手段は、車輪に当接することで支軸の回りに回動し、そ
の回動角度が角度検出器によって検出される。
[実施例] 第1図および第2図は、本発明に係るトー角度検出装
置の一実施例を示す正面断面図および側面説明図であ
る。トー角度検出装置10A乃至10Dは、第3図および第4
図に示すように、車両12に装着された4つの車輪14A乃
至14Dに対応する位置に夫々配設されている。この場
合、各トー角度検出装置10A乃至10Dは、車両12の進入位
置あるいは車両12の車幅および車長に応じて矢印a、b
方向に変位可能に構成される(特開昭64−72001号参
照)。
そこで、第1図および第2図に基づきトー角度検出装
置10Aの構成を詳細に説明する。なお、他のトー角度検
出装置10B乃至10Dの構成は、トー角度検出装置10Aと同
一であるため説明を省略する。
トー角度検出装置10Aは、図示しないガイドレールを
介して車幅方向(矢印a方向)に変位可能な枠体16によ
り支持される。枠体16上には、ガイドレール18a,18bを
介して車長方向(矢印b方向)に変位可能なテーブルで
ある第1テーブル20が載置される。なお、枠体16および
第1テーブル20は、測定対象である車両12の車幅および
車長に応じて位置調整される。
第1テーブル20上には、ガイドレール22a、22bを介し
て車幅方向(矢印a方向)に変位可能な第2テーブル24
が載置される。なお、第2テーブル24は、トー角度検出
装置10Aに対して車両12が進入した際の位置ずれを補正
するためのものである。この第2テーブル24には、支軸
26が軸受28を介して矢印c方向に回動可能に支持され
る。そして、支軸26の下端部には、前記支軸26の回転角
度を検出するためのロータリエンコーダ30(角度検出
器)がブラケット32を介して連結される。
第2テーブル24上には、ベアリング34を介して矢印c
方向に回動可能な第3テーブル36が載置される。ここ
で、第2テーブル24には、ブラケット38を介してブレー
キ用のシリンダ40が装着されており、前記シリンダ40の
シリンダロッド42に装着されたブレーキ板44を第3テー
ブル36に圧接させることで第2テーブル24に対する第3
テーブル36の回動を阻止するように構成している。
第3テーブル36上には、ガイドレール46a、46bを介し
て一対の対向する車輪クランプ手段48aおよび48bが載置
される。これらの車輪クランプ手段48a、48bは、パンタ
グラフ機構50によって連結されており、駆動用シリンダ
51の作用下に支軸26を中心として常時対称に近接および
離間可能に構成される。車輪クランプ手段48aは、略L
字状に折曲される支持部材52aと、前記支持部材52aの鉛
直方向に延在する側面に設けられたガイドレール54aに
沿って矢印d方向に変位可能なブラケット56aと、前記
ブラケット56aに装着される2つのクランプローラ58aお
よび60aと、前記ブラケット56aの昇降シリンダ62aとを
有する。この場合、クランプローラ58aおよび60aは、第
2図に示すように、車輪14Aのタイヤ64の側面に夫々当
接するように配設されている。なお、車輪クランプ手段
48bは、車輪クランプ手段48aと同様に構成されるため、
同一の参照数字にbを付してその説明を省略する。
また、第3テーブル36上には、ガイドレール66a、66b
を介して車輪保持台68が矢印方向に変位可能に載置され
る。この場合、ガイドレール66a、66bは、支持アーム67
a、67bによって第1テーブル20に支持される。車輪保持
台68には、軸受70を介して支軸72が矢印c方向に回動可
能な状態で保持されており、この支軸72上には、ブラケ
ット74を介して車輪支持ローラ76a、76bが保持される。
一方、支軸26の上端部には、第4テーブル78が載置さ
れ、この第4テーブル78上には、ガイドレール80a、80b
を介してトー検知手段82が設けられる。トー検知手段82
は、略L字状に折曲される支持部材84と、支持部材84を
ガイドレール80a、80bに沿って矢印方向に変位させる駆
動用シリンダ85(変位手段)と、前記支持部材84の鉛直
方向に延在する側面に設けられたガイドレール86に沿っ
て昇降シリンダ87によって矢印d方向に変位可能なブラ
ケット88と、前記ブラケット88に装着される二組の検知
部90aおよび90bとを有する。
この場合、検知部90aは、第5図および第6図に示す
ように構成される。すなわち、検知部90aは、ブラケッ
ト88に対しガイドレール92a、92bを介して矢印d方向に
変位可能に装着される第5テーブル94を有する。第5テ
ーブル94には、ブラケット96を介して車輪14Aにおける
リム98のリム上面部100aに当接する第1ローラ102およ
びリム98のリム・フランジ100bに当接する第2ローラ10
4が装着される。また、第5テーブル94には、シリンダ1
06が装着されている。このシリンダ106のシリンダロッ
ド108には、ブラケット110を介して第3ローラ112が装
着される。第3ローラ112は、前記シリンダ106によって
矢印d方向に変位可能である。ここで、第1乃至第3ロ
ーラ102、104、112の支軸は相互に直交し、前記第1ロ
ーラ102はリム・フランジ100bからリム上面部100a上を
転動し、前記第2ローラ104はリム・フランジ100bに沿
って転動するように配置される。また、前記第3ローラ
112は、リム上面部100aに沿って転動するように配置さ
れる。さらに、第5テーブル94には、リム・フランジ10
0bに形成された凸部からなるバランスウエイトを検知す
るためのアンテナ114が設けられる。このアンテナ114に
は、例えば、圧力センサ等が連結されており、バランス
ウエイトにアンテナ114が接触したことを検知すること
で前記バランスウエイトの位置を確認するものである。
本実施例にかかるトー角度検出装置10A乃至10Dは、以
上のように構成されるものであり、次に、その動作につ
いて説明する。
先ず、測定対象である車両12の車幅および車長に応じ
てトー角度検出装置10A乃至10Dを矢印a、b方向に変位
させる。すなわち、車両12の車幅に対してトー角度検出
装置10A乃至10Dの間隔を調整するために、枠体16を矢印
a方向に所定量変位させる。次に、車両12の車長に対し
てトー角度検出装置10A乃至10Dの間隔を調整するため
に、第1テーブル20を矢印b方向に所定量変位させる。
この場合、前記第1テーブル20上には、車輪クランプ
手段48aおよび48bと、トー検知手段82とが設けられてお
り、これらは、車輪支持ローラ76a、76bとともに一体的
に車長方向に変位する。従って、車輪クランプ手段48a
および48bと、トー検知手段82との位置関係は、第1テ
ーブル20の車長方向に対する変位にかかわらず常に一定
に保持される(第2図参照)。
次に、車両12を進入させ、各車輪14A乃至14Dをトー角
度検出装置10A乃至10Dの車輪支持ローラ76a、76b上に載
置する(第1図乃至第3図参照)。この場合、トー角度
検出装置10A乃至10Dは、車両12の進入位置の誤差に応じ
第2テーブル24を介して矢印a方向に変位するととも
に、車輪14A乃至14Dの向きに応じ支軸72を介して車輪支
持ローラ76a、76bが偏向することで位置決めが完了す
る。
次に、駆動用シリンダ51が駆動され、車輪クランプ手
段48aおよび48bがガイドレール46a、49bに沿って相対的
に近接する。そして、クランプローラ58a、60aおよび58
b、60bが、第2図および第3図に示すように、タイヤ64
の側部に当接する。なお、クランプローラ58a、60aおよ
び58b、60bの高さは、予め昇降シリンダ62a、62bによっ
て調整しておく。この場合、クランプローラ58a、60aお
よび58b、60bがタイヤ64の側部に倣うため、車輪クラン
プ手段48aおよび48bは、ベアリング34を介して支軸26の
回りに回動する。そこで、シリンダ40を駆動し、ブレー
キ板44を第3テーブル36に押圧させることで第2テーブ
ル24と第3テーブル36とを連結し、車輪クランプ手段48
aおよび48bを固定する。
次いで、検知部90a、90bの高さを昇降シリンダ87によ
って調整した後、駆動用シリンダ85を駆動し、トー検知
手段82をガイドレール80a、80bに沿って車輪14A側へと
変位させる。この場合、シリンダ106を駆動することで
第3ローラ112を下方向に変位させ、先ず、前記第3ロ
ーラ112をリム98のリム上面部100aに当接させる。車輪1
4Aのリム98には、検知部90aおよび90bのアンテナ114が
当接しており、このアンテナ114が前記リム98に装着さ
れたバランスウエイトを検知するまで車輪14Aを回動さ
せる。アンテナ114がバランスウエイトを検知した際、
車輪14Aをさらに所定量回動させる。これによって、次
に第1ローラ102および第2ローラ104がリム98に当接し
た際、第2ローラ104が前記バランスウエイトに干渉す
ることを回避することができる。
そこで、次に、シリンダ106を再び駆動することで第
3ローラ112をリム上面部100aより離間させるととも
に、第1ローラ102を前記リム上面部100aに、第2ロー
ラ104をリム・フランジ100bに夫々当接させる(第6図
参照)。この際、第5テーブル94は、スプリング95によ
りブラケット88に対して矢印d方向に変位可能であるた
め、第1ローラ102および第2ローラ104は、リム98の所
定の位置に正確に位置決めされる。
トー検知手段82の検知部90aおよび90bがリム98に当接
すると、各検知部90aおよび90bがリム98に沿って倣うた
め、トー検知手段82が支軸26を中心として回動する。支
軸26には、ロータリエンコーダ30が連結されており、こ
のロータリエンコーダ30によってトー検知手段82の回動
角、すなわち、車輪14Aの進行方向に対する偏向角であ
るトー角度が検出される。
ここで、トー検知手段82は、前述したように、トー角
度検出装置10Aを車両12に応じて車長方向(矢印b方
向)に調整した際、第1テーブル20の変位に伴って車輪
支持ローラ76a、76bとともに一体的に変位している。従
って、前記トー検知手段82は、車輪14Aにおけるリム・
フランジ100bの所定部位に常に正確に当接することにな
る。この結果、トー検知手段82は、車輪14Aの偏向角で
あるトー角度を正確にロータリエンコーダ30に伝えるこ
とができる。また、前記トー角度は、寸法にばらつきの
あるタイヤ64を基準としてではなく、一定の精度を有す
るリム98を基準として検出される。これによって、極め
て高精度にトー角度を検出することができる。
[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、車両の車長方向に対
してトー角度検出装置の位置を調整する際、車輪を支持
する車輪支持手段とともに、テーブルを介してトー検知
手段も車長方向に変位するため、車輪に対する前記トー
検知手段の位置は常に一定に保持される。従って、前記
トー検知手段は、車輪支持手段の位置変動によらず車輪
の所望の部位に当接されるため、極めて高精度にトー角
度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明にかかるトー角度検出装置の一実施例
を示す正面一部断面図、 第2図は、本発明にかかるトー角度検出装置の一実施例
を示す側面図、 第3図は、本発明にかかるトー角度検出装置に対して車
両を設置した状態を示す斜視説明図、 第4図は、本発明にかかるトー角度検出装置の平面説明
図、 第5図は、本発明にかかるトー角度検出装置における検
知部の斜視説明図、 第6図は、第5図に示す検知部の側面一部断面説明図で
ある。 10A〜10D……トー角度検出装置 12……車両 14A〜14D……車輪 20、24、36、78、94……テーブル 26、72……支軸 30……ロータリエンコーダ 48a、48b……車輪クランプ手段 51、62a、62b……シリンダ 64……タイヤ 76a、76b……車輪支持ローラ 82……トー検知手段 85、87、106……シリンダ 90a、90b……検知部 98……リム 100a……リム上面部 100b……リム・フランジ 102、104、112……ローラ 114……アンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 5/00 - 5/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両に装着された車輪を支持する車輪支持
    手段と、 前記車輪支持手段により支持された前記車輪の側部に対
    して変位可能であるとともに、略鉛直状態に配設された
    支軸に対して回動可能に軸支され、前記車輪の所定部位
    に当接可能なトー検知手段と、 前記車輪支持手段および前記トー検知手段をそれらの相
    対的な位置関係を保持した状態で前記車両の車長方向お
    よび車幅方向に変位可能に支持するテーブルと、 前記トー検知手段を前記車輪の所定部位に当接させた際
    の前記支軸に対する前記トー検知手段の回動角度を検出
    する角度検出器と、 を備え、これらは、前記車両の4つの車輪に対して夫々
    独立に設けられることを特徴とするトー角度検出装置。
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