JPH0288917A - 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、自動車等車両のホイールアライメント測定装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

自動車等の車両のホイールは、キャンバ角、キャスタ角
及びトーイン角等のホイールアライメントが適正に調整
されている必要がある。

従来のホイールアライメントの測定装置を、第５図に示
す概念図によって説明する。

自動車のホイールａに測定用円板すを取付ける。

この円板すには、中心部にシャフトＣが固定され、シャ
フトＣの他端側には二つの検出ロッドｄ、ｅが十字に組
まれて取付けら°れている。一方円板すには円板の垂直
方向の変位を測定する変位センサーｆ１ｔ　ｆ２　　ｅ
　ｆ３　　、ｆ４が取付けられている。

またロッドｄにはロッドの縦方向の変位を測定する変位
センサーｆｓ、ロッドｅには横方向の変位を測定する変
位センサーｆ６が取付けられている。

Ｌ　１　？　Ｌ２　　ｔ　Ｌ８は相互に直交する３軸で
、θ１は軸Ｌ２に対する回転角度、θ２は軸Ｌ１に対す
る回転角度である。この装置において、角度θ１は、変
位センサーｆｌｔｆ２及びｆ８ｙｆ４の差によって検出
され、角度θ２は、変位センサーｆｌｔｆ３及びｆ２．
［４の差によって検出される。またホイールａの中心位
置は、相互に直交する３軸方向Ｌ　１　ｐ　Ｌ２　　ｐ
　Ｌａにも変位するが、Ｌ１方向は検出ロッドｄに設け
られた変位センサーｒｓにより、Ｌ２方向は変位センサ
ーｒ６によって検出される。また、Ｌ３方向は、変位セ
ンサーｆ１〜ｆ４の平均値によって検出される。そして
、トーイン角は角度θ２から、キャンバ角はθ１から求
めることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような測定装置においては、検出精度を上
げるためには、円板すの大きさを大きくする必要があり
、測定装置の大型化を招いていた。

また大型化によって着脱等の作業性も悪くなっていた。

更に、キャスター角は、シャフトＣの、その軸に対する
回転角θ３によって表されるが、この装置では測定でき
なかった。

本発明は上記の事実に鑑みてなされたもので、ホイール
への着脱が容易で、作業性も良く、キャスター角の測定
も可能なホイールアライメント測定装置を提供すること
を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、先端にホイール
との結合手段を有し、軸方向に進退自在でかつ軸を中心
として回動可能に支持された測定軸と、該測定軸を首振
り自在に支持するジンバルフレームと、該ジンバルフレ
ームを上記測定軸と交差する平面の縦方向に移動可能に
支持する縦軸と、該縦軸を上記平面の横方向に移動可能
に支持する横軸と、上記測定軸の回転角を相互に直交す
る３軸について測定する角度センサーと、上記測定軸の
変位量を上記３軸方向について測定する変位センサーと
からなる構成としている。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は、本発明によるホイールアライメント測定装置
Ａの概略の構成を示す斜視図である。

シャシ−１上の両側に支柱２，２が立設されている。大
ブラケット２ａが一方の支柱２に設けられ、昇降ハンド
ル３によって支柱２を上下に昇降する。他方の支柱２に
は小ブラケット２ｂが同じく昇降可能に設けられている
。この大小ブラケソ）２ａ、２ｂには、昇降フレーム４
，４が固定されていて、この昇降フレーム４，４の上端
部は二本の横軸５，５により、下端部はガイドレール６
によって結合され、全体として矩形になっている。

以上の構成によって、昇降ハンドル３を回動すると、ブ
ラケッ）２ａが支柱２を昇降し、これに固定された昇降
フレーム４を上下し、横軸５およびガイドレール６を介
して他方の昇降フレーム４と小ブラケット２ｂを上下に
従動させる。そして、ノブ７によって昇降フレーム４，
４は支柱２の任意の位置で固定可能になっている。

横軸５，５にはスライドフレーム８が摺動自在に嵌装さ
れ、該スライドフレーム８から２本の縦軸９，９が垂設
され、下端部を板部材１０で平行に固定されている。板
部材１０は、これと一体的に設けられたガイドローラ１
０ａによってガイドレール６に沿って移動自由に支持さ
れている。縦軸９，９の間には外フレームｌｌａと内フ
レーム１１ｂ等から構成されるジンバルフレーム１１が
、摺動自在に取付けられている。即ちジンバルフレーム
１１は、縦軸９，９及び横軸５，５によって、両輪で形
成する平面上を自由に移動することができる。ｌｌｃは
軸支持ブラケットで、ジンバルフレーム１１の′中心部
に設けられている。

軸支持ブラケット１１Ｃには、測定軸１２が嵌装されて
いる。この測定軸１２には、スプラインが形成され軸方
向に進退自在で、かつ軸を中心に回動可能となっている
。測定軸１２の先端には、結合手段としてのフランジ継
手１３が設けられ、ホイールａに固定可能になっている
。符号１６はジンバルフレーム１１の上下移動がスムー
ズにできるように設けられたウェイトバランサーである
。

第２図はジンバルフレーム１１の詳細を示す図である。

ジンバルフレーム１１は中心部に軸支持ブラケットｌｌ
ｃがあり、その外側の内フレーム１１ｂに軸ｌｉｅによ
って回動可能に固定されている。内フレームｌｌｂはそ
の外側の外フレーム１１ａに軸ｌｉｄによって回動可能
に固定されている。そして、軸ｌｉｄとｌｌｅは相互に
直角になっている、従って、測定軸１２は、第１図にお
いて示される、θ１．θ２の方向に一定範囲内で自由に
首振りをすることができる。

第３図は、測定軸１２を進退可能で、かつその軸を中心
に回動可能に支持する１例を示す図で、軸支持ブラケッ
）１１ｃの詳細を示す図である。

測定軸１２にはスプライン１２ａが形成され、スプライ
ンケースｌ１ｇに軸方向の摺動が可能に嵌装されている
。スプラインケースｌ１ｇは外側にボールベアリングｌ
ｌｈが嵌合され、軸支持ブラケッ）ｌｌｃ内を回動自在
に収納されている。

ここで、第１図において、Ｌｌ　ｔ　Ｌ２　ｔ　Ｌ３を
相互に直交する３軸とし、Ｌｌを縦軸９及び軸１１ｄと
平行に、軸Ｌ２を横軸５及び軸ｌｉｅと平行にとってい
る。０里を軸Ｌ２に対する回転角、θ２を軸Ｌ１に対す
る回転角度、θ３を軸Ｌ８に対する回転角度としている
。

しかるに測定軸１２は、上述のように支持されているの
で、θ童、θ２　、θ３の方向に回動可能であると同時
に、Ｌｌ　＃Ｌ２　　、ｔ、ｓの方向に移動可能になっ
ている。

次に変位センサーについて説明する。第１図において、
符号１４ａ、１４ｂ、１４ｃは差動トランス等を利用し
た変位センサーである。変位センサー１４ａは縦軸９と
平行にスライドフレーム８に、また変位センサー１４ｂ
は横軸５と平行に昇降フレーム４に、それぞれ固定され
、Ｌ１＋Ｌ２方向の変位を検知する。また変位センサー
１４ｃは、第３図に示すように測定軸１２の先端からボ
ールベアリングでスプライン１２ａの回転をスリップさ
せ、Ｌ３方向の変位のみを検出できるように、軸支持ブ
ラケットｌｌｃに固定されている。

符号１５ａ、１５ｂ、１５ｃは角度センサーである。角
度センサー１５ａはジンバルフレーム１１の内フレーム
ｌｌｂに固定され、回転角θ１を検出する。角度センサ
ー１５ｂは外フレーム１１ａに固定され、回転角θ２を
検出する。角度センサー１５ｃは第３図に示すように軸
支持ブラケットｌｉｅに固定され、タイミングベルトｌ
ｌｉにより角度を増幅して回転角θ３を検出する。

以上６個のセンサーはすべて測定装置Ａに固定されてい
るので、測定装置Ａは結合手段１３でホイールａに取付
けるだけでアライメントの測定ができる。

また、ホイールａのアライメントの変化はすべて上記６
つのセンサーで検知され、トーイン角。

キャンバ−角は勿論、θ３によってキャスター角も測定
できるようになる。

第４図は本発明のホイールアライメント測定装置Ａの使
用状態を示す図である。同図において、符号１７は自動
車で、ａは前側のホイールである。

自動車１７の車体は固定手段１８で固定されている。一
方、両側のホイールａの下方にはタイヤ駆動装置１９が
設けられている。このタイヤ駆動装置１９は、ターンテ
ーブル１９ａ、前後、左右アクチュエータを含むタイヤ
入力装置１９ｂ及び上下アクチュエータ１９Ｃとから構
成されている。

ターンテーブル１９ａはタイヤ入力装置１９ｂ。

上下アクチュエータ１９ｃで駆動され、ホイールａに前
後、左右、上下および回転の力を与えることができるよ
うになっている。また、両側のタイヤ駆動装置１９．１
９は、別々に操作され、左右のタイヤに異なった荷重を
加えることができ、自動車の走行状態の変化等に応じた
種々の状態を作り出すことができる。そして測定装置Ａ
によって、各状態でのホイールアライメントの測定をす
る。

本発明のホイールアライメント測定装置Ａをホイールａ
に取付けるには、先ず昇降ハンドル３を回動して、ホイ
ールａの高さと測定軸１２の高さをほぼ同じ高さに合わ
せる。一致させたら、測定軸１２の先端の結合手段１３
を、ホイールａに取付ける。この取付けには、例えば、
ホイール取付は用のボルトを援用することができる。各
センサーとコンピュータを含む計測装置２０は予め接続
されている。

測定装置Ａが取付けられたら、ターンテーブル１９ａが
駆動され、所望の大きさと向きの荷重がホイールａに加
えられる。それによってホイールａは、そのアライメン
トを変化させる。測定軸１２は常にホイールａから垂直
な関係を保持しておリ、ホイールａのアライメントが変
化すると、測定軸１２は立体的に変位し、各変位センサ
ー１４ａ〜１４ｃ及び角度センサー１５ａ　Ｎ１５ｃに
よってその変位及び角度を検知され、計測装置２０内の
コンピュータは、これらのデータを処理することによっ
て、トーイン角、キャンバ−角、キャスター角、ホイー
ルセンター移動量を測定することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、相互に干渉するこ
となく、立体的な移動が自由な測定軸をホイールに取付
け、その軸の変位を測定するセンサーをホイールアライ
メント測定装置と一体的に取付けた構成としているので
、以下の効果を奏する。

■　測定軸先端の結合手段とホイールとを接続するだけ
で、ホイールアライメントの測定ができ、操作が非常に
簡単になり、測定能率が大幅に向上する。

■　測定軸を長くすれば、ホイールアライメントの変化
を拡大できるので、測定装置の小型化が可能になる。

■　従来測定できなかったキャスター角の測定も可能に
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のホイールアライメント測定装置の概略
の構成を示す斜視図、 第２図はジンバルフレームの詳細を示す斜視図、第３図
は軸支持ブラケットの断面図、 第４図はホイールアライメント測定装置の使用状態の概
略を示す図、 第５図は従来のホイールアライメント測定装置の構成の
概念を示す図である。 Ａ・・・ホイールアライメント測定装置、ａ・・・ホイ
ール、５・・・横軸、９・・・ｍ軸、１１・・・ジンバ
ルフレーム、１２・・・測定軸、１３・・・結合手段、
１４ａ。 １４　ｂ　、　１４　Ｃ−・・変位センサー　１５ａ、
１５ｂ。 １５ｃ・・・角度センサー ５ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先端にホィールとの結合手段を有し、軸方向に進退自在
   でかつ軸を中心として回動可能に支持された測定軸と、
   該測定軸を首振り自在に支持するジンバルフレームと、
   該ジンバルフレームを上記測定軸と交差する平面の縦方
   向に移動可能に支持する縦軸と、該縦軸を上記平面の横
   方向に移動可能に支持する横軸と、上記測定軸の回転角
   を相互に直交する３軸について測定する角度センサーと
   、上記測定軸の変位量を上記３軸方向について測定する
   変位センサーとからなることを特徴とするホィールアラ
   イメント測定装置。