JP3192790U - 自動車用ホイールアライメント測定器 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で設置場所を取らず短時間に計測できるホイールアライメント計測器を提供する。
【解決手段】タイヤ１５あるいはホイール１６外側面に接触子を当て、測定棒８をタイヤ１５のトー角度あるいはキャンバー角度と平行の状態にし、当測定棒に平行に保持された平面鏡１０を取り付け、平面鏡１０の前方よりレーザースポット光を発射する。レーザー光１７が平面鏡１０により反射してレーザー発光部に取り付けられた目盛り板７に照射されたスポット光の位置によりタイヤのトー角度、キャンバー角度及びキャスター角度を測定する。
【選択図】図１

Description

自動車の車輪の整列状態であるトー角度、キャンバー角度、キャスター角度を測定する。

自動車の良好な走行状態を維持するための車輪の整列状態であるトー角度、キャンバー角度、キャスター角度を計測する測定器であり。
ホイールアライメント測定機には電子式センサーを使用したり、電子カメラを使用し画像解析によるコンピューター計測式の大掛かりなアライメントテスターがあるが設備費用が高額である。
また簡便な計測器としては気泡式水準器や巻尺や直定規等のスケールを使用した単機能の計測器があるが計測精度が悪くかつ作業性操作性が悪い。

特開 平4-232410 特開 平6-294648 特開 2000-221115

電子機器を用いたコンピューター式アライメントテスターでは専用スペースを必要とし設備費用も大がかりなものとなり設置できる
整備工場やタイヤショップは限定されてしまう。
安価で設置場所を取らず短時間に計測できるホイールアライメント計測器を提供するものである。

本考案はタイヤあるいはホイール側面に接触子を当て、測定棒をタイヤのトー角度あるいはキャンバー角度と平行の状態にし、
当測定棒に平行に保持された平面鏡を取り付け、平面鏡の前方よりレーザー光を発射する。レーザー光が平面鏡により反射してレーザー光源部に取り付けられた目盛り板に照射されたスポット光の位置を読み取ることによりタイヤのトー角度、キャンバー角度及びキャスター角度を計測する。

ホイールアライメント計測のためにタイヤのホイールナットを外したり車両下に潜り込むことなく容易に計測でき、
また長い直尺を使用したり糸張り作業などをすることなく、目盛り板に照射されたスポット光の位置を読むだけで精度のよいアライメント計測ができる。

本考案の一実施形態のトー角度計測の上面斜視図である。 本考案の一実施形態のトー角度計測の目盛り板部の詳細図である。 本考案の一実施形態のキャンバー角計測時の上面斜視図である。 本考案のキャンバー計測時の目盛り板部の詳細図である。 本考案のキャスター角計測時車輪を内角に旋回させて測定器をセットした状態の上面斜視図である。 本考案のキャスター角計測時車輪を外角に旋回させてキャスター角を計測している状態の上面斜視図である。 本発明のキャスター角計測時の目盛り板部分の詳細図である。

車輪トー角度の計測について説明する。
左右の車輪外側面に接触子を介して車輪外側面と平行になるよう左右車輪に夫々測定棒を水平に置くことによりお互いの測定棒の角度は車輪のトー角度と同一になるため、一方の測定棒からは測定棒と直角にレーザー光を発射し、他方の測定棒には測定棒と平行に平面鏡を取り付けレーザー光を反射させると車輪トー角度に比例した反射角度で反射する、また発光源に目盛り板を置くとレーザーポインターの光源からの水平距離は平面鏡までの距離及びトー角度との相関関係になる為、目盛り板には縦軸に平面鏡から目盛り板までの距離、横軸にレーザースポットの光源からの水平方向の距離として等トー角度線図を描いた座標とし、レーザー光源の発射角度を鉛直方向に調整し、照射されたレーザースポット位置を平面鏡から目盛り板までの距離と目盛り板内の縦軸に表示された距離を合わせ、レーザースポットに交差した等トー角度線を読み取ることで車輪のトー角度を計測する。

キャンバー角度の計測は、測定棒を車輪の外側面の上下位置と平行に置くことにより測定棒の鉛直線との傾きは車輪キャンバー角度と同一になるため、平面鏡を測定棒に平行に取り付け、測定棒を車輪と平行に置き、平面鏡の一定距離手前から平面鏡に向けて水平レーザー光を発射させる。
反射されたレーザー光をレーザー光源部に置かれた目盛り板に照射させる、レーザースポットの光源からの垂直距離はキャンバー角度に比例するため縦軸には光源から照射点までの垂直距離をキャンバー角度に変換したキャンバー角度を目盛り、照射された目盛り位置を読み取ることで車輪のキャンバー角を計測する。

キャスター角は車輪を一定角度旋回させたときのキャンバー角の変化量に比例することから、車輪を一定角度内角（又は外角）に旋回した状態でキャンバー角を計り、その後車輪を外角（又は内角）に一定角度旋回しキャンバー角を計測しそのキャンバー角度の差の角度がキャスター角度に比例する。
具体的には車輪をターニングラジアスゲージ上で内角（又は外角）に一定角度旋回し車輪外側面の上下位置と平行に測定棒を置き測定棒に平行に取り付けた平面鏡に向け一定距離前方に置いたレーザー光源スタンドを水平に置き平面鏡に向けレーザー光を発射し反射光を目盛り板に照射させる、レーザー光源を水平に対し傾斜させ、目盛り板のキャスター目盛り0位置に合わせ、レーザー光源の傾斜角度を固定させたのち。車輪を外角（又は内角）一定角度旋回し再び測定棒を車輪上下位置と平行に置き、平面鏡手前一定位置に置いてレーザー発射角度を調整し固定されたレーザースタンドからレーザー光を発射し反射し目盛り板に照射されたレーザースポットのキャスター0位置との垂直距離をキャスター角度に変換した目盛りに照射されたレーザースポット位置を読むことによりキャスター角度を計測する。

図１は本発明により車輪のトー角度を計測している状態を表す。
1a.レーザースタンドを床面に置き14.水準器で確認しながら2.レベル調整ねじで水平状態にする。
1a.レーザースタンドに垂直に取り付けられた3.支柱は5.直交クランプにより8.測定棒を水平に保持する。
測定棒には2個の9.接触子で15.タイヤ側面あるいは16.ホイール側面に接触させる事により測定棒は15.タイヤあるいは16.ホイールと平行になる。
測定棒を左右タイヤの外側部に置くことにより2本の測定棒の相対角度は車輪トー角度と一致する。
８．測定棒前端には一方には4.レーザー光源及び7.目盛り板、他方にはレーザー光を反射させる10.平面鏡をとりつける。
4.レーザー光源及び7.目盛り板は8.測定棒を回転軸としてと常に直交状態を保持し回動固定可能な6.レーザークランプにて固定する。
10.平面鏡も8.測定棒に対し常に平行状態を保持し回動固定可能な11.平面鏡クランプにて固定する。
15.タイヤあるいは16.ホイールと直角に発射された17.レーザー光は対向するタイヤあるいはホイールと平行に置かれた10.平面鏡により反射され7.目盛り板にレーザースポットを照射する。

図2はトー角度計測時のレーザー光源及び目盛り板部分の詳細である。
4.レーザー 光源から照射点までの水平位置の距離は車輪のトー角度及び平面鏡から目盛り板までの距離に比例するため目盛り板は縦軸に平面鏡までの距離、横軸はレーザー光源から目盛り板に照射されたレーザースポットまでの距離とし等トー角度線図を描いた座標である。
19a.レーザースポット照射点は平面鏡から反射され目盛り板に照射されたレーザースポットの位置の例である。
目盛り位置は平面鏡までの距離1550ｍｍの場合のトー角度トーイン（+）40分を示している。
5.レーザークランプを緩めレーザー光源を8.測定棒を軸に回動させるとレーザースポットは鉛直線に対し平行に移動する、レーザースポットを図中矢印方向へ平面鏡から目盛り板までの距離である1800ｍｍ位置に移動させ固定すると、レーザースポットは目盛り板のトーイン（+）35分を示し、車輪のトー角度はトーイン（+）35分であることが計測できる。

図3はキャンバー角度計測の実施例である。
1ｂ.ミラースタンドを車輪外側部に置き14.水準器で確認しながら2.レベル調整ねじで水平状態にする。
3.支柱に5.直交クランプ12.短軸5.直交クランプさらに8.測定棒を組み立てることにより8.測定棒は車輪キャンバー角と平行に回動させることを可能にする、8.測定棒には2個の9.接触子及び10.平面鏡を取り付ける。2個の9.接触子を16.ホイール外側面の上下位置に接触するよう5.直交クランプで角度調整することで8.測定棒は車輪キャンバー角度と平行になる。
車輪外側面と平行に組み立てられた10.平面鏡の一定距離手前に1a.レーザースタンドを置き14.水準器で確認しながら2.レベル調整ねじで1a.レーザースタンドを水平状態にする。
垂直になった3.支柱に4.レーザー光源及び7.目盛り板を取り付け、17.レーザー光を水平に平面鏡に向けて発射し反射したレーザースポットを7.目盛り板に照射させる。
図4はキャンバー角計測時の目盛り板部の詳細図である。
7.目盛り板に照射されたレーザースポットのレーザー光源からの垂直距離は10.平面鏡から7.目盛り板までの距離が一定の場合キャンバー角度に比例することからレーザー光源からレーザースポットまでの垂直距離をキャンバー角に変換させたキャンバー目盛りとする。
例として図中レーザーポイントがトー計測目盛り位置にあるが5.レーザークランプを緩め4.レーザー光源を支柱を軸として矢印方向に回動させキャンバー計測目盛り位置に移動させ、照射された目盛りを読むことで車輪のキャンバー角度を計測する。

次にキャンバー目盛り部詳細を図4によって説明する。
３．水平に調整されたレーザースタンドの3.支柱に目盛り板を取り付けることによりレーザー光は水平に発射されキャンバー角に平行に置かれた平面鏡により反射され目盛り板に照射される。目盛り板のキャンバー目盛りは平面鏡までの距離を一定にした場合の光源からの垂直距離をキャンバー目盛りに変換し表示してある。
調整ねじを緩め目盛り板及びレーザー光源を回動させレーザースポットをキャンバー目盛りに合わせ照射された目盛りを読むことでキャンバー角の計測ができる。

図5は本発明により車輪のキャスター角度計測の実施例を示す。
キャスター角度は車輪を旋回させた場合のキャンバー角度の変化量に比例する。従って車輪旋回角度が一定であればキャンバー角の変化量を計測すればキャスター角度が計測できる。
方法としては15、タイヤを内角既定角度に旋回した状態での計測したキャンバー角を０とし、次にタイヤを外角既定角度に旋回した状態でキャンバー角度を計測する、その時のキャンバーの変化量はキャスター角度に比例したものでありキャンバー角度の変化量をキャスター角度に換算することでキャスター計測ができる。
図5は15.車輪を17.ターニングラジアスゲージ上に載せハンドルを切り15.タイヤを内角既定角度に旋回した状態での計測状態を示す。
15.タイヤ近くの床面に1b.ミラースタンドを置き水平になるよう2.調整ねじで調整し、3.支柱に5.直交クランプ、12.短軸5.直交クランプで夫々固定し8.測定棒を垂直に取り付け、8.測定棒には2個の9.接触子を15.タイヤ側面あるいは16.ホイールに接触させ８．測定棒をキャンバー角と平行にし、また8.測定棒に取り付けた10.平面鏡は15.タイヤまたは16.ホイールと平行にする。
10.平面鏡の既定距離前方に1a.レーザースタンドを置き14.水準器を使用し2.レベル調整ねじで1a.レーザースタンドを水平にする。
3.支柱に5.直交クランプ、12.短軸、5.直交クランプ、を夫々固定して8.測定棒を垂直にする。8.測定棒には6.レーザクランプで4.レーザー光源及び7.目盛り板を10.平面鏡に向け取り付ける、4.レーザー光源から発せられた17.レーザービームは10.平面鏡で反射され7.目盛り板に照射されるが4.レーザー光源の測定棒を回動し、目盛り板内のキャスター角ゼロ位置に合わせ、しっかり固定する。
次に15.タイヤあるいは16.ホイールに接触している1b.ミラースタンド及び8.測定棒を外し15.タイヤを外角に規定角度旋回させる。
図6はタイヤを外角に規定角度旋回させた状態での計測状態を示す。
内角測定と同様に9.接触子を15.タイヤ又は16.ホイールに接触させ8.測定棒及び10.平面鏡をキャンバー角度と平行に固定する。
1a.レーザースタンドを平面鏡の前面規定距離に置き14.水準器で水平に固定し、レーザー光を発射し10.平面鏡からの反射光を7.目盛り板に照射させる。
目盛り板に照射されたレーザースポットの位置はキャンバー角度の変化量だけ垂直距離が移動する、目盛り板にはキャンバーの変化量をキャスター角度に変換したキャスター角度に目盛ることでキャンバー角度として計測する。

図7はキャスター角度計測時のレーザースタンド部の詳細図である。
14.水準器で確認しながら2.調整ねじで1a.レーザースタンドを水平にする。
3.支柱には5.直交クランプ、12、短軸、5.直交クランプ、8.測定棒、4.レーザー光源及び7.目盛り板を取り付ける。
車輪を内角一定角旋回した状態で3.支柱と12.短軸間を固定している5.直交クランプを緩め、8．測定棒を鉛直に対し傾斜させ、レーザースポットをキャスター角目盛り0位置に移動、固定することで車輪内角一定角旋回した状態の車輪キャンバー角度を目盛り板内キャスター角0位置に記憶保持する。
その後車輪を外角一定角旋回させた状態でレーザー光を発光、反射、照射されたレーザースポットの目盛り位置はキャンバー角の変化量をキャスター角度に変換したキャスター角として読み取りを可能にする。

当考案のホイールアライメント測定器は小さく軽く、場所を取らず、また専用の場所を必要としないで高い精度の計測ができ、しかも軽自動車から大型トラックまで計測できるため規模の小さい整備工場やサービスショップに最適である。

１a.レーザースタンド
1b.ミラースタンド
2.レベル調整ねじ
３.支柱
４.レーザー光源
5.直交クランプ
6.レーザークランプ
6a.クランプねじ
７．目盛り板
８．測定棒
９．接触子
１０．平面鏡
１１．平面鏡クランプ
１２．短軸
１３．スケール
１４．水準器
１５．タイヤ
１６．ホイール
１７．レーザー光
１８．ターニングラジアスゲージ
19a.レーザースポット照射点
19b.レーザースポット計測点

Claims (7)

1. 自動車車輪のタイヤまたはホイールの外側面に対し測定棒を平行に置き、この測定棒に取り付けた平面鏡に向けレーザー光を発射し、反射されたレーザースポットを目盛り板に照射させ、その位置からホイールアライメントであるトー角度、キャンバー角度、キャスター角度を計測するホイールアライメント測定器である。
2. 測定棒を接触子を介して左右のタイヤあるいはホイールに平行かつ水平に置き、一方の測定棒には測定棒と平行に平面鏡を取り付け、他方の測定棒には測定棒と直角に発光するレーザーを平面鏡に向けて発射し反射させ、目盛り板に照射されたレザースポットの光源からの水平距離に示された目盛りを読むことによりトー角度を計測する請求項1記載のホイールアライメント測定器。
3. 測定棒をタイヤ或いはホイール外側部の上下位置と平行に置き、測定棒に平行に取り付けた平面鏡に対し一定位置前方から水平レーザー光を発射し、反射し目盛り板に照射されたレーザースポットの光源からの垂直距離に示されたキャンバー目盛りを読むことによりキャンバー角を計測する請求項1記載のホイールアライメント測定器。
4. 車輪をターニングラジアスゲージ上で内角（又は外角）に一定角度旋回した状態でタイヤ或いはホイール外側面上下位置に平行に測定棒を置き、平面鏡を測定棒に平行に取り付け、平面鏡前方一定位置からレーザー光を発射し目盛り板に照射された目盛り位置をレーザー光源の発射角度を調整し、キャスター角0位置にセットした後、ターニングラジアスゲージ上の車輪を外角（又は内角）一定角度に旋回した状態でタイヤ或いはホイール外側面上下位置に平行に測定棒を置き、平面鏡を測定棒に平行に取り付け、平面鏡前方一定位置からレーザー光を発射し目盛り板に照射されたレーザースポットの目盛りを読み取ることによりキャスター角度の計測を行う請求項1記載のホイールアライメント測定器。
5. トー角度計測の目盛り板は縦軸に平面鏡までの距離、横軸に光源からレーザースポットまでの照射点までの距離として等トー角度線を描いた座標とし照射されたレーザースポットの位置を平面鏡までの距離の座標位置に合わせることによりトー角度を計測する請求項1記載のホイールアライメント測定器。
6. 目盛り板と平面鏡との距離を規定の距離にすることで目盛り板に照射されたレーザースポット位置からキャンバー角度を計測する請求項1記載のホイールアライメント測定器。
7. 目盛り板は半透明としレーザースポット光を裏面に照射し表面からスポット位置の確認を可能にした請求項1記載のホイールアライメント測定器。