JPH02270682A - ホイールアライメント測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は例えば被験車両のタイヤサイズが変わったり、
アライメント測定時に車輪が移動した場合でも、正確に
アライメントを測定できるようにしたホイールアライメ
ント測定装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種測定装置のいわゆるダイナミック測定装置
のなかには、基準位置からタイヤ側面までの距離を、レ
ーザービームや超音波を放射する距離センサを駆使して
測定し、タイヤと無接触状態でアライメントを測定する
ようにしたものがある。

例えば特開昭５５−１０７９．０７号公報には、レーザ
ービームを放射可能な距離センサを直角二軸方向へ移動
可能に設け、該センサをナックスピンドルを通るタイヤ
の水平線または垂直線に沿ってスキャニングすることで
、トーイン角またはキャンバ角を測定するようにした、
ホイールアライメント測定装置が示されている。

また、特開昭６２−１７５６０７号および同６３−９４
１０３号公報には、複数の光センサを設けた直線状支持
体をタイヤの動きに対応して追従作動させ、光センサと
タイヤ側面との距離を高精密に測定することで、正確で
誤差のないアライメントを測定するようにした、ホイー
ルアライメント測定装置が示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、この従来装置ではタイヤサイズに対応して、上
記センサをいちいち位置調整しなければならず、またダ
イナミック試験のうち、ローラを駆動させてタイヤを回
転させる場合には、タイヤがローラに蹴られて、しばし
ば後方へ移動することがあるが、そのような場合にも上
記調整を要して、操作が面倒になり、しかも追従機構を
要する等してコスト高になる等の問題があった。

本発明はこのような従来の問題を解決し、被験車両のタ
イヤサイズが変わったり、アライメント測定時にタイヤ
が移動した場合でも、容易かつ正確にアライメントを測
定できるようにした。ホイールアライメント測定装置を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） このため、本発明のホイールアライメント測定装置は、
被験車両の車輪を収容可能なローラと、該車輪の側面に
沿って移動し、かつ該車輪側方の基準位置から該車輪側
面の所定の測定点までの距離を測定可能な、非接触セン
サからなる距離センサを備え、上記測定点における各測
定値を演算して、トーおよびキャンバ値を算出可能なホ
イールアライメント測定装置において、少なくとも二つ
の距離センサを車輪側面の最大膨出部周縁直径より小径
の間隔に配置し、該センサを上記最大膨出部周縁と二位
置で交差可能に垂直または水平移動可能に配設し、これ
ら交差部と前記基準位置までの複数の測定値を演算して
、トーおよびキャンバ値を算出することで、タイヤサイ
ズの異なる被験車両のアライメント測定に際し、或いは
上記測定時に生ずる車輪の移動に際して、距離センサの
位置調整や追従作動を要することなく、簡潔な構成で容
易かつ正確にアライメントを測定できるようにしたこと
を特徴としている。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第１
図乃至第７図において１は自動車整備工場等の床面等に
設置された各一対のローラで、註ローラ１，１上に被験
車両（図示路）の車輪２を収容可能にしている。

上記ローラ１はモータ３によって駆動可能にされ、該モ
ータ３．３の作動を制御回路４を介して制御可能＆ζし
ている。前記ローラ１．ｌの側方にはアライメントテス
タ５．５が配設され、これらは実質的に同一に構成され
ていて、その機台上に一対のガイド機構６．６が間隔り
をなして立設されている。

上記間隔りは第３図に示すように、車輪２のタイヤ側面
における最大膨出部２ａの直径よりも若干小径に設定さ
れ、これらのガイド機構６．６に、例＾ばレーザービー
ムを放射可能な距離センサ７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂが同
高位置に設けられている。上記センサ７ａ、７ｂ、８ａ
、８ｂはモータ等の駆動装置９に連係され、該装置９を
介し互いに同相状態でガイド機構６．６上を移動可能に
されている。

上記駆動装置９の作動は前記制御４に制御され、また距
離センサ７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂは、基準位置であるガ
イド機構６から車輪２の側面までの距離を１例えばアナ
ログ量として出力可能にされていて、該出力を測定回路
１０．１０へ入力可能にしている。上記測定回路ｌＯは
、例えば前記アナログ量に応じた電圧に変換する変換器
と、Ａ／Ｄ変換器を備え、該Ａ／Ｄ変換器は前記変換器
の出力をディジタル量に変換し、これを演算回路’１１
へ入力可能にしている。

上記演算回路１１は、距離センサ７ａ、７ｂ。

８ａ、８ｂで測定した。ガイド機構６から車輪２の側面
までの複数点の測定値のうち、最大膨出部２ａにおける
二つの測定値をそれぞれ割り出し、それらの平均値を演
算するとともに、この二つの平均値の差を前記間隔して
除し、かつこの商に相当するｊａｎ−’θ、つまりトー
角度を演算する演算式を記憶した演算処理回路と、上記
平均値とトー角度信号を一定時間紀憶し、一定時間後、
トー角度信号をＤ／Ａ変換器を介して表示器１２に出力
するメモリ回路を備え、上記表示器１２で、左右の車軸
２のトー角度をディジタル量として表示可能にしている
。

また、上記演算処理回路には、前記割り出された最大膨
出部２ａにおける二つの測定値の差を演算し、この差を
対応する最大膨出部２ａの測定点距離で除し、かつこの
商に相当するｔａｎ−’θ、つまりキャンバ角度を演算
する演算式が記憶されていて、このギャンバ角度信号な
り／Ａ変換器を介して表示器１２に出力し、該表示器１
２で左右の車輪２のキャンバ角度をディジタル量として
表示可能にしている。

この場合、キャンバ各席を独自に測定可能な装置として
は、例えば前述のように構成したアライメントテスタ５
．５において、ガイド機構６．６を垂直状態から９０°
回転可能とするとともに、該機構６．６を第７図に示す
ように車軸高さ位置に設定可能とし、該６．６に沿って
距離センサ７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂを水平に移動可能に
構成すればよい。

すなわち、この場合のアライメントテスタ５゜５は、ガ
イド機構６．６が間隔りをなして図示の゛ように水平に
配設され、該機構６．６に沿って距離センサ７ａ、７ｂ
、８ａ、８ｂが水平に移動可能にされていて、ガイド機
構６．６からタイヤ側面までの距離を測定し、かつその
測定信号を測定回路ｉｏ、ｔｏを介して、演算回路１１
へ入力可能にされている。

上記演算回路１．１の演算処理回路には、各センサ７ａ
、７ｂ、８ａ、８ｂによって測定された複数の測定値か
ら、最大膨出部２ａにおける二つの測定値を割り出し、
その平均値を演算するとともに、この二つの平均値の差
を間隔りで除し、かつこの商に相当するｊａｎ−’θ、
つまりキャンバ角度を演算する演算式が記憶されており
、このギャンバ角度信号をＤ／Ａ変換器を介して表示器
１２に出力し、該表示器１２で左右の車輪２のキャンバ
角度をディジタル量として表示可能にしている第８図は
本発明の他の実施例を示し、前述の実施例と対応する構
成部分には同一の符合を用いている。すなわち、この実
施例ではガイド機構６゜６に一対の距離センサ７ａ、７
ａ、７ｂ、７ｂを配設し、これらの移動行程を全行程の
１／２に設定し、該行程においてセンサ７ａ、７ａ、７
ｂ。

７ｂを互いに近接離反動させることで、測定時間の短縮
化を図るようにしたことを特徴としている（作　用） このように構成したホイールアライメント装置は、ロー
ラ１．ｌの軸間距離の中心位置外方にアライメントテス
タ５．５が設置され、該テスタ５．５には、距離センサ
７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂを装備した一対のガイド機構６
．６が不動に立設されているから、従来のこの種装置の
ように、上記センサを位置調整する移動機構を備えたも
のや、上記センサを車輪２の動きに追従させる機構を備
えたものに比べて、構成が簡潔になり製作が容易になる
。

しかも、ガイド機構６．６が間隔Ｉ−を保持して不動に
立設されているから、該間隔りに基いて演算されるトー
およびキャンバ角度の精度を高められる。

次に上記装置を使用して、実際にアライメントを測定す
る場合は、被験車両を運転して車輪２゜２をローラ１．
ｌ上に乗り上げ、該車両を停止トさせる。

このような状況の下でモータ３．３を駆動させると、こ
れにローラ１．１が同動して、ローラ１、ｌ上の車輪２
．２が回転する。実施例では、車輪２．２を低速回転さ
せている。このように車輪２．２を回転させることで、
タイヤの側面に突設さ、れた刻印や、車輪のすりこぎ回
転、いわゆるランアウトによる変位が平均化されて、後
述の測定精度の信頼性が保たれる。

一方、モータ３．３の駆動と前後して、制御回路４を介
し駆動装置９，９を始動させると、距離センサ７ａ、７
ｂ、８ａ、８ｂがガイド機構６゜６に沿って一斉に上下
動し、かつそれらからレーザービームが重輪２，２の側
面に向かって照射される。

上記レーザービームは、ガイド機構６．６と同間隔りの
ピッチをなして１例えば上記機構６．６の上端から垂直
方向下向きに移動し、該ビームが車輪２．２の側面に実
際に照射されると、距離センサ７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ
がガイド機構６．６から車輪２の側面までの距離を実測
し、そのアナログ信号を刻々と測定回路１０．１０へ出
力する上記信号が測定回路１０．１０へ入力されると、
該入力信号が上記回路ｌＯの変換器でアナログ量に応じ
た電圧に変換され、かつこれがＡ／Ｄ変換器でディジタ
ル量に変換されて、その出力が演算回路ＩＩへ入力され
る。

上記演算回路１１は、これを便宜上片側の車輪２で説明
すると、距離センサ７ａ、７ｂで測定した、ガイド機構
６から車輪２の側面までの複数点の測定値のうち、最大
膨出部２ａにおける二つの測定値、すなわち第４図で示
すＬａとＬｂ、およびＬｃとＬｄをそれぞれ割り出し、
それらの平均値を演算する。

これらの測定値は、厳密には第３図に示すように、距離
センサ７ａ、７ｂの移動軌跡と、最大膨出部２ａが形成
する円形周縁との交点Ｐ、、Ｐ２、ｐ３．ｐ、から、ガ
イド機構６、つまり基準位°置までの距離に相当し、こ
れらは当該タイヤ側面周辺の測定値において、最小のピ
ーク値を形成することで割り出され、この測定箇所特定
の容易性と計測の容易性ゆえに、上記最大膨出部２ａが
選択される。

上記平均値は、１／２−　　（Ｌａ＋Ｌ、ｂ）と１／２
・　（Ｌｃ＋Ｌｄ）で表わされ、これらをそれぞれＬ＋
、Ｌｚとすると、この二つの平均値の差、つまりＬ　＋
　−Ｌ　ｚ　＝　Ｔが、キャンバ角度に１ｗされないト
ー角による変位量となる。

したがって、上記平均値の差Ｔを前記間隔りで除し、か
つこの商Ｔ／Ｌに相当するｊａｎ−’θが、トー角度に
相当することになり、この一連の演算が、その演算式を
記憶した演算処理回路で処理される。−上記トー角度は
左右の車輪２について演算され、それらの信号がＤ／Ａ
変換器を介して表示５１２に出力され、左右の車輪２の
トー角度がディジタル】として表示される。

一方、−上記演算処理過程では、前記割り出された最大
膨出部２ａにま５ける二つの測定値の差、つまり（Ｌａ
−Ｌｂ）と（Ｌｃ−Ｌｄ）が同時に演算され、この差を
それぞれＸｌおよびｘ２とすると、これを各測定点間距
離Ｙ、と、Ｙ２で除算し、この商Ｘ、／Ｙ、およびＸ　
２　／　Ｙ　２に相当するｔａｎ〜１θ、つまり左右の
車輪２のキャンバ角度が演算され、これらが表示器１２
にディジタル量として表示される。

したがって、本発明ではトー角度測定時にキャンバ角度
も自動的に測定され、従来のようにこれらを別ノアに測
定する煩雑から解消される。

次に上記被験車両のアライメント測定を終えて、タイヤ
サイズの異なる被験車両のアライメントを測定する場合
、ローラ１．１上における各種車輪２ｂ、２ｃの中心Ｏ
ｂ、Ｏｃは、第５図に示すように前記被験車両の車輪２
の中心０と同様に、ローラ１．ｌの軸間距離を二分する
垂直二等分線上に位置する。

したがって、車輪２と距離センサ７ａ、７ｂとの整合関
係は、上記車輪２ｂ、２ｃに対しても自動的に維持され
る。この場合、タイヤサイズの変化に伴なって、上記車
輪２ｂ、２ｃの最大膨出部２ｂａ、２ｃａと、距離セン
サ７ａ、７ｂの移動軌跡との交点が図示のように移動し
、その交点間の距離も変動する。

しかし、これらの変動は前記アライメントの演算式に何
等の影響もないから、測定精度が低下することもない。

すなわち、このことはタイヤサイズが変わっても、当該
車輪２ｂ、２ｃの最大膨出部２ｂａ、２Ｃａが、距離セ
ンサ７ａ、７ｂの移動軌跡とそれぞれ二点で交差する限
り、換言すれば最大膨出部２ｂａ、２ｃａの周縁直径が
、距離センサ７ａ。

７ｂの間隔りより大径であれば、アライメントの測定が
可能であることを意味し、このゆえにりｒヤサイズの変
化に応じて、上記センサ７ａ、７ｂの間隔や移動距離の
調整を要することがないのである。

また、アライメント測定時には、車輪２がローラ１．ｌ
に蹴られて、第６図に破線で示すように後方へ移動し、
その最大膨出部２ａも同様に移動して、距離センサ７ａ
、７ｂと最大膨出部２ａとが偏心する。

したがって、この場合にはガイド機構６．６から、移動
した車輪２“の最大膨出部２ａ”　までの距離は、移動
前のそれに比べて全体的に増大するが、最大膨出部２ａ
“と距離センサ７ａ、７ｂの移動軌跡との各交点の平均
値の差、つまりり、−１、，２は、上記車輪２゛が通常
は後方へ僅かに平行移動する状況の下では、移動前の上
記差と同値になるから、トー角度は移動前後においても
一定の数値で測定される。

また、キャンバ角度については、上記のようにガ、イド
機構６．６から最大膨出部２ａ’　までの距離が増大し
て、各交点の差、つまりＸ、と×２が変化するが、これ
らの変化に応じて各測定点距離Ｙ　１．　Ｙ　２も同様
に変化し、これらの間には比例関係が成立するから、換
言すればｘｌとＸ２の変化分、対応するＹ、、Ｙ２も変
化するため、それらの変化はＸ、／Ｙ、およびＸ２／Ｙ
２によって消去される。

すなわち、キャンバ角度は、車輪２°の移動前後におい
て一定の数値で測定される。

したがって、アライメント測定時に車両２が移動しても
、移動後の最大膨出部２ａ’が距離センサ７ａ、７ｂの
移動軌跡から逸脱しない限り測定可能であり、またこの
際移動後の車輪２゛に応じて、上記センサ７ａ、７ｂの
間隔や移動距離の調整を要することもない。

一方、上記アライメント測定ではキャンバ角度の演算式
において、最大膨出部２ａと距離センサ７ａ、７ｂの移
動軌跡との各交点との距離、つまりＹ、、Ｙ、が、個々
の車輪２毎に或いは前記車輪２の移動によって変動し、
これがためにキャンバ値の測定精度が低下する懸念があ
る。

この場合には、前記アライメントテスタ５．５のガイド
機構６．６を、垂直状態から９０°回転可能とし、更に
該機構６．６を第７図に示すように略車軸高さ位置に設
定可能にし、上記機構６゜６に沿って距離センサ７ａ、
７ｂを水平移動可能に構成すればよい。

すなわち、この場合は、ガイド機構６．６から、最大膨
出部２ａと距離センサ７ａ、７ｂの移動軌跡との交点ま
での距離を測定することは、前述と同様であるが、上記
各移動軌跡における交点の平均値を求め、この二つの平
均値の差を上記センサ７ａ、７ｂの間隔りで除し、この
商に相当する１’、’　ａｎ　−’θを演算さぜること
で、キャンバ角度を測定させている。

したがって、この場合は実測値を不変値であるＩ、で除
算しているから、信頼性の高いキャンバ値が得られる。

なお、上述の実施例ではローラ１を駆動させて車輪２を
回転させているが、この反対に車輪２を駆動回転させて
測定しても、同様な結果が得られる。

（発明の効果） 本発明のホイールアライメント測定装置は以上のように
、被験車両の車輪を収容可能なローラと、該車輪の側面
に沿って移動し、かつ該車輪側方の基準位置から該車輪
側面の所定の測定点までの距離を測定可能な、非接触セ
ンサからなる距離センサを備え、上記測定点における各
測定値を演算して、トーおよびキャンバ値を算出可能な
ホイールアライメント測定装置において、少なくとも二
つの距離センサを車輪側面の最大膨出部周縁直径より小
径の間隔に配置し、該センサを上記最大膨出部周縁と二
位置で交差可能に垂直または水平移動可能に配設し、こ
れら交差部と前記基準位置までの複数の測定値を演算し
て、トーおよびキャンバ値を算出するようにしたから、
上記最大膨出部周縁直径が前記センサ間隔より大径であ
れば、種々の被験車両のアライメント測定に応じられる
効果がある。

したがって、本発明ではタイヤサイズの異なる被験車両
のアライメント測定に際し、或いは上記測定時に生ずる
車輪の移動に際しても、従来のように距離センサの位置
調整や追従作動を要することなく、簡潔な構成で容易か
つ正確なアライメントを測定できる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は本発
明に適用したアライメントテスタの配置状況の要部を示
す平面図、第３図は第２図の左側面図、第４図は本発明
の測定状況を示す説明図、第５図はタイヤサイズが変更
した場合の測定状況を示す説明図、第６図はアライメン
ト測定時に車輪が移動した場合の測定状況を示す説明図
、第７図は本発明装置を若干改変して、独自にキャンバ
を測定する場合の測定状況を示す説明図、第８図は本発
明の他の実施例を示す説明図である。 ■・・・ローラ、２．２’　、２ｂ、２ｃ・・・車輪２
ａ、　２ａ’　、　２ｂａ、２ｃａ−最大膨出部７ａ、
７ｂ、８ａ、８ｂ−距離センサ 第３図 第２図 第５図 ］ 第７図 ら 第６図 ］ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被験車両の車輪を収容可能なローラと、該車輪の側面に
   沿って移動し、かつ該車輪側方の基準位置から該車輪側
   面の所定の測定点までの距離を測定可能な、非接触セン
   サからなる距離センサを備え、上記測定点における各測
   定値を演算して、トーおよびキャンバ値を算出可能なホ
   ィールアライメント測定装置において、少なくとも二つ
   の距離センサを車輪側面の最大膨出部周縁直径より小径
   の間隔に配置し、該センサを上記最大膨出部周縁と二位
   置で交差可能に垂直または水平移動可能に配設し、これ
   ら交差部と前記基準位置までの複数の測定値を演算して
   、トーおよびキャンバ値を算出するようにしたことを特
   徴とするホィールアライメント測定装置。