JPH03122511A - ホイール・アラインメント装置の角度検知装置 - 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】 本発明はトーイン、キャンバ等の角度のような種々のホ
ィール・アラインメント・パラメータの角度を検出する
際に特に有用な角度検知ユニットあるいはシステムを有
するホィール・アラインメント装置に関する。

ホィール・アラインメントて従来用いられていた角度検
出システムはその精度を保つために較正操作が常に必要
であった。較正技術では、現在のところ、比較的高価な
機器を用い、かなりの時間を費やしている。したがって
、ホィール・アラインメント装置のための角度検出シス
テムの較正か不要となれば、かなりの有利である。

較正の後でも、角度検知手段を有する今日のホィール・
アラインメント・システムの精度はかなり低い。

一般的に言って、ここに開示したホィール・アラインメ
ント・システムは、エネルギの放射に応答して電気信号
を発生するタイプのセンサと、このセンサに向かう所与
の方向に沿ってエネルギを放射して所定の基準方向を定
める手段と、前記所与の方向から角度的に変位した方向
に沿ってエネルギを放射する手段とを包含する角度測定
手段を備え、前記両方向の間の角度変位がホィール・ア
ラインメント・パラメータの角度を表わすようにしであ
る。周期シャッタ手段が設けてあり、これは規則的な間
隔てセンサ手段に向かう所与の方向に沿ってエネルギを
通し、基準方向を表わす電気信号を発生するように作用
する。この周期シャッタ手段はセンサに対して角度的に
変位した方向に沿ったエネルギも通し、基準信号から時
間的に隔たった電気信号を発生して、これが２つの方向
のなす角度を表わすようになっている。

−船釣に言って、本発明は、たとえば、ホィール・アラ
インメント装置で特に有用な改良された角度検知装置に
よりて特徴付けられる改良されたホィール・アラインメ
ント装置を提供する。

本発明はトーイン、キャンバ等のような種々のホィール
・アラインメント・パラメータによって定められる角度
を測定する際に使用する角度検知装置を有する改良され
たホィール・アラインメント装置も提供する。

本発明は、さらに、以下に示す重要な利点を備えた改良
角度検知装置を有する改良ホィール・アラインメント装
置を提供する。上記の重要な利点とは、 （ｉ）機能が簡単、 （ｉ　ｉ）安価。

（ｉｉｉ）較正不要な構造、 （ｉｖ）精度向上、 （Ｖ）完全なディジタル状態を保ちながらドリフト無し
、 （ｖｉ）摩耗、経時変化があっても精度確保である。

上記のことは添付図面に関連した本発明の好ましい実施
例についての以下の詳細な説明からより一層明らかとな
ろう。

第１図を参照して、ここには、操向車輪が車輛に装着し
た状態で示しである。前輪のトーイン角度θ、θ′を知
るためには、たとえば、トランスジューサ支持アーム１
１．１２が適当な公知の手段によって取り付けてあり　
各車輪の回転中心から車輪のトレッドを越えて突出して
いる。公知構造の適当な取り付は手段１３が各アーム１
１．１２のための支持体となっており、それによって、
車輪が回転する間、アームがほぼ水平に留まる。車輪の
側面にトランスジューサ支持アーム１１．１２を取り付
ける手段は種々知られているが、その１つが米国特許第
４，２３６，３１７号に示されている。

車輪のトーインを決定する際、角度θは、通常、２つの
操向車輪の各々について検出される。

第１図に示すように、角度θ′は車輌の片側について示
され、角度θは車輌の反対側のトーイン角度を示すのに
用いられる。これらの角度はほぼ同一の装置で決定され
るので、一方の角度検知装置のみを以下に説明する。し
かしながら、θ′を決定するには、同様の角度検知装置
がトランスジューサ支持アーム１１の下に支持される。

こうして、第２図に示すように、支持アーム１２の外端
は適当な電子機器（図示せず）と組み合わせたプリント
配線板工４を支持している。開口側部２０ａを形成した
囲い２０内には角度センサ・ユニット１５が配置してあ
り、これはアーム１１の端から発する可能性のあるエネ
ルギ・ビーム２３に面している。ユニット１５は適当な
センサ１６を包含する。このセンサは、たとえば、ビー
ム２３の源にほぼ向いていて、円筒形のモータ駆動カッ
プ１７内に保持されるようにプリント配線板１４によっ
て支持されている光（すなわち、エネルギ）を受ける受
光ダイオードある。

カップ１７はセンサ１６に放射されるエネルギを通す幅
の狭いスリットあるいは孔１７ａを包含する。したがっ
て、ハウジング２０の頂に支持された小型モータ１８が
センサ１６まわりにカップ１７を回転させ、所定の基準
位置、たとえば、発光ダイオード２１から放射されたエ
ネルギのビーム１９がスリット１７ａを通過てきるよう
になっている。第１図の構造を示すダイアグラムが第１
Ａ図に示しである。ここでは、ダッシュ記号が参照符号
に付けてあって第１図に示す構成要素を表わしている。

こうして、センサ１６からの出力信号がスリット１７ａ
と発光ダイオード２１との合致に対応する規則的な間隔
で生じることになる。したがって、３６０”毎に、セン
サ１６がエネルギのビーム１９を感知して出力パルスを
発生することになる。

説明の目的で、これら次々に発生する基準ばるすは第４
図においてパルスｒＡＪ、「Ｃ」で示しである。中間の
パルスｒＢＪは１発光ダイオード２１からのビーム１９
の方向から角度的に変位した方向からカップ１７に放射
される、エネルギ源からのエネルギのビーム２３をスリ
ット１７ａが遮る毎に発生する。たとえば、基準発光ダ
イオード２１の位置に関して位置決めできるアーム１１
のような手段によって支持された第２の発光ダイオード
２２がカップ１７に向ってエネルギのビーム２３を投射
する。カップ１７が回転するにつれて、スリット１７ａ
は発光ダイオード２２ならびに発光ダイオード２１の方
向からセンサ１６に放射されるビーム２３．１９のエネ
ルギを通過させる周期シャッタを構成する。ビーム１９
．２３の方向の変位量はトーインの角度、すなわち、θ
を表わす。

前述のことから明らかなように、パルスｒＡＪ、ｒｃＪ
は発光ダイオード゛２１の定める一定の基準によって３
６００毎に必ず発生する。したがって、パルスｒＡＪ、
「Ｃ」の発生に関するパルスｒＢＪの位置は角度θを示
すことになる。

システム２４はパルスＡ、Ｃ間の時間をまず測定するこ
とによつて角度を測定する。次いで、この角度を３６０
”と定める０次に、システムはパルスＡ、Ｂ間の時間を
測定する。分数ＡＢ／ＡＣに３６００を掛けることによ
って、角度が直ちに決定される。

第５図に示すように、電子システム２４は上記のように
説明のために恣意的にＡ、Ｂ、Ｃで示した、センサ１６
からのパルスに基づく角度を測定するように作用する。

システム２４はマイクロプロセッサ２６と、自走カウン
タ２７とを包含し、この自走カウンタはシステム・クロ
ック２９からのクロック・パルスによって駆動される。

データ記憶レジスタ３１が並列入力部３０を経てカウン
タ３１から変化するカウントを連続的に受は取る。以下
に説明するように、この角度は測定した３６０’の比率
として決定される。

適当な公知の受光ダイオード、すなわち、上述したよう
なセンサ１６はエネルギがそこを照射する毎に出力パル
スを発生する。好ましくは、発光ダイオード２１．２２
から放射されたエネルギは赤外線域にある。センサ１６
からの出力パルスＡ、Ｂ、Ｃは以下に説明するようにシ
ステム２４を制御するｒＤＪタイプのフリップフロップ
３２を作動させるように作用する。

最初に、フリップフロップ３２が「セット」、「リセッ
ト」入力部３８．３９といわゆるＱ、　Ｑ出力部４１．
４２とを包含することは了解されたい、或るパルスがセ
ット入力部に出現したとき（第５Ａ図）、Ｑ、ｉＱ出力
部４１．４２はそれぞれ「ハイ」、「ロー」の状態にな
る。これらの状態は簡単に数字「１」、「０」で表わし
である。

「リセット」パルスがリート線３９に出現すると、出力
状態は第５Ｂ図に示すように逆になる。

作動にあたって、基準パルスＡはフリップフロップ３２
を「セット」するように作用する（第５Ａ図）　データ
記憶レジスタ３１に接続したＱ出力部４１の状態は公知
の要領でレジスタ３１にその時点で入力部３０に存在す
るカウント数を記録させる。Ｑ出力部上での「ロー」状
態への変化はマイクロプロセッサ２６へ中断信号を与え
る。

マイクロプロセッサ２６は公知のスタイルて設計されて
おり、中断信号に応答して「イネ−ツル」信号をリード
線３３を経てレジスタ３１へ与えるようになっている。

このイネーブル信号は、レジスタ３１内の先に格納され
ているカウント数をリード線３４を経てマイクロプロセ
ッサ２６内に読み込ませる。

さらに、リード線４２を経て中断信号を受は取ると、マ
イクロプロセッサ２６がリード線４０を経てリセット信
号を発生してフリップフロップ３２、カウンタ２７をリ
セットする。したがって、センサ１６からの次のパルス
（たとえば、ｒＢＪで示すようなパルス）は再びフリッ
プフロップ３２を「セット」し、それによりて、レジス
タ３１に格納された新しいカウント数が上記の要領でマ
イクロプロセッサ２６に送られることになる。したがっ
て、マイクロプロセッサ２６はｒＡＪからｒＢＪまでの
カウント数を検出することができる。同じ要領で、Ｂか
らＣまでのカウント数がマイクロプロセッサ２６に送ら
れる。

ＡＢ、ＡＣカウント数が与えられ、ＡＢプラスＡＣカウ
ント数か３６０＠に等しいことがわかっているので、マ
イクロプロセッサ２６は方程式ＡＢ／ＡＢ＋ＢＣＸ３６
０°＝θを計算してＡ。

８間のカウント数を相出する角度に変換する。したがっ
て、角度θをマイクロプロセッサ２６からの出力リード
線３６と関連させることできる。

上述したように、角度θを決定するには、同様の角度検
知装置を支持アーム１１．１２の下に配置する。この場
合、エネルギ源下にアーム１２、センサ下のアーム１１
が設置される。たとえば、アーム１２は保護カバー４３
を支持しており、この保護カバーはそこから下方へ延び
、発光ダイオード４４または他のエネルギ源のまわりに
配置される。保護カバー４３は開放スロット４３ａを包
含し、この開放スロットを通して発光ダイオード４４か
らのエネルギがセンサ５たとえば、アーム１１で支持さ
れる受光ダイオード（図示せず）に向つて放射され得る
。ユニット１５に匹敵する角度検知ユニットが受光ダイ
オード・回転周期シャッタ構造を包含し、これはアーム
１２の頂に配置した要領と逆の要領でアーム１１の下に
支持されているものであり、これ以上の説明は不要と考
える。

上記システムの構造は発光ダイオードのようなエネルギ
源をセンサ１６と置き換え、発光ダイオード２１．２２
の代わりにセンサを設けることによって「逆配置」とし
てもよい。

上記のことから明らかなように、車輌の２つの操向車輪
の各々に存在するトーイン角度を検出する改良システム
をトランスジューサ支持アーム１１．１２の間を相互連
結することなく得ることができる。

第６図、第７図に示す別の実施例によれば、角度検知ユ
ニット４６が壁４９を有する保護囲いまたはカバー４７
を使用しており、この壁４９はセンサ手段を支持するベ
ースとなる。

囲い４７の壁４９によって発光ダイオード４８、あるい
は、他の適当なエネルギ放射源が支持されており、これ
は細長いピボット・アーム５１の上端に向って赤外線等
の光の形でエネルギを放射する。先の鋭いピボット・ピ
ン５２がアーム５１の両側にあるボス６０から突出して
いて囲い４７の対面した壁４９によって支持されている
ピンホール座（図示せず）と係合する。ピボット・アー
ム５１の一端は鏡面５４を包含する。受光ダイオードま
たは他のセンサ５６が不透明な材料で作った回転カップ
５７内に配置してあり、この回転カップはスリットまた
は孔５７ａが形成してあり、モータ５８によって駆動さ
れる。センサ５６はピボット・ピン５２と円弧状の鏡面
５４の間に位置する。このように配置したので、発光ダ
イオード４８から放射されたエネルギは最初は回転カッ
プ５７の周縁に向けられ、第８図に示すＡ、Ｃパルス５
０．５５を発生する。鏡面５４て反射した光りその他の
エネルギはカップ５７の外壁面に沿って軸線方向に延び
る幅の狭い帯を形成して第１の基準点を構成する。それ
によって、スリット５７ａが軸線５９を横切る毎に、パ
ルス５０．５５がセンサ５６によって発生する。

軸線５９に沿フて発光ダイオード４８から放射された散
乱光その他のエネルギの一部はスリット５７ａが軸線５
９を横切るときにセンサ５６に当ることになる。この配
置は第１基準点に対する第２の基準点を定め、出力信号
、たとえば、ｒＢＪパルス４５を発生させる。

ピボット・アーム５１の反対端はこのピボット・アーム
５１に沿ってほぼ外向きに作用する力を与えてミラー５
４を位置決めする手段に接続するようになっている手段
、たとえば、開口５３を支持している。したがって、ア
ームまたは舌片５１の外端を弾性のある紐６２に連結し
、２つのアームまたは舌片５１を整合状態に引つ張るこ
とができる。各センサ・ユニット４６はアーム７０の末
端（第６図）によって支持されている。

ピボット・アーム５１は紐６２の方向に応じて相互に整
合する。この目的のために、囲い４７の側壁を貫いて形
成したスロット６３がピボット・アーム５１を突出させ
、所望に応じて動かすことができる。　このように配置
したので、はぼ軸線５９に沿って放射された散乱エネル
ギは規則正しく発生する基準信号を与える。ピボット・
アーム５１に沿って作用する力はミラー５４を位置決め
するように作用し、それによって、ミラーは軸線５９の
方向から角度的に変位した方向からカップすなわちシャ
ッタ５７に向りてエネルギを放射する。軸５９とエネル
ギがシャッタ５７の表面にミラー５４によって集められ
る領域の間の変位量はピボット・アーム５１に作用し、
それを位置決めするホィール・アラインメント・パラメ
ータの角度を表わす。

ここに説明した実施例はカップ５７のような周期シャッ
タ内にセンサを配置し、その外側にエネルギ放出源を配
置した構造を用いているが、エネルギ放出源をカップ５
７内に配置し、現在エネルギ放出源の領域に位置してい
るカップ５７の外部に配置したセンサによって検出する
ようにすることもできる。

第９図に示すように、細長いトランスジューサ支持アー
ムの下に支持した検知ユニット６は所与のホイールのキ
ャンバ角を検出するように作用する。したがって、第９
図に示すように１発光ダイオード６５のようなエネルギ
源が或る一定の位置から回転カップ６４に向ってエネル
ギを放射する。スリット６４ａがセンサ６６と発光ダイ
オード６５の間に定めた軸線と一致したとき、センサ６
６はそこに放射されたエネルギにさらされることになる
。マスク６７は固定発光ダイオード６８から回転シャッ
タまたはカップ６４への直接のエネルギの伝達を阻止し
ながら、発光ダイオートロ８から放射されたエネルギの
若干量を鏡面６９を経てカップ６４の周縁に下向きに反
射させるように作用する。

ピボット・アーム７１に沿って作用する下向きの力を加
える手段はピボット・アーム７１の下端から支持された
おもり７２を包含する。−船釣に１って、ピボット・ア
ーム７１は囲い７３がアーム７０の動きと共に傾いたと
きでも垂直方向に留まる。したがって、ミラー６９から
放射するエネルギはＡ、Ｃパルスを発生する所与の基準
点を与える。

トランスジューサ支持アーム７０（第１１図）の軸線の
横方向に延びるように囲い７３のスロット７４を配置す
ることによって、トランスジューサ支持アーム７０がそ
の長手軸線のまわりに傾いたときにはいっても、支持ア
ームが傾斜した程度を上述したように容易に検出し、測
定することができることは明らかである。

ここで、第９図に示す手段によってキャンバを検出する
際、ピボット・アーム７１がおもり７２によって加えら
れる力によってほぼ常時垂直に留まるということに注目
されたい　したがって、発光ダイオード６８がアーム７
０の傾きに応じて動いても、反射光は所定（基準）方向
に沿って放射することになる。反射エネルギの方向と発
光ダイオード６５から放射されたエネルギの方向の角度
変位量は、発光ダイオード６５が（囲い７３の動きと共
に）反射エネルギの方向に相対的に動くので、キャンバ
の程度と共に変化する。

前述のことから明らかなように、ホィール・アラインメ
ント作業で特に有用な改良された角度測定ユニットによ
って特徴付けられる改良ホィール・アラインメント装置
を得ることかできた。

測定した３６０°の比例した部分に基づいて角度を検出
することによって、所与の角度の測定かシャッタの回転
率に依存せず、また、モータが経時変化し、摩耗したと
きでもそれがユニットの精度に与える影響は少ないか、
あるいは、まったく影響かないということはさらに明ら
かであろう。

さらに、電子ドリフトのシステム精度への影響は少ない
かあるいはまったくない。

さらに、角度の測定が常に測定した３６０°の比率とし
て決定されるために較正が不要となることも明らかであ
ろう。

第１２図から第１６図に示す実施例によれば、角度検知
組立体７５か設けられている。これは、大雑把に言って
、ハウジング７６と、変位した位置にある同様の角度検
知ユニット７５′に取り付けた弾性紐７８に（図示のよ
うに）接続できるようになっている可動アーム組立体７
７とを包含する。或る一定の基準ビーム７９と位置移動
可能なビーム８１の間の角度を測定する手段がほぼ上述
したように設けであるが、これは次のような利点を有す
る。すなわち、アームは回転カップ８２の回転軸線８４
について回動してそれらの間のすべてのパララックスを
排除し、また、エネルギ・センサ８３も同じ回転軸線８
４上に位置させ得るという利点かある。モータ８６がハ
ウジング７６の下側に形成したポケット７６ａ内に収容
してあって、カップ８２を駆動するようになつている。

センサ８３はビーム７９．８１の誤検出をしないように
偽の散乱光が当らないように保護されている。したがっ
て、ＰＣボード８８がカップ８２の開放頂部の上に位置
し、一対のバッフル８９かアーム組立体７７の側面に向
って側方へ突出している。

位置移動可能なビーム８１を形成する手段は光源、たと
えば、発光ダイオード９１を備え、これは軸線８４上に
配置され、ミラー９２に向けてあり、カップ８２の支持
する集光レンズ９３を経てトランスジューサ、すなわち
、センサ８３に光を反射するようになっている。レンズ
９３はそこに投射された光線を集め、これらの光線をア
ーム組立体７７の方向によって決まる方向からトランス
ジューサ８３に投射するように作用する。したがって、
この方向はアーム１２．１２’の端間に配置した紐７８
（第１５図）の方向によって決まる。

測定すべき角度の一辺をなす所与の基準ビームを与える
手段は固定ビーム７９によって定められる（第１２図に
最も良く示す）。発光ダイオード９４がＰＣボード８８
の下にトランスジューサ８３に向けて吊り下げられてお
り、これは一定のビーム７９を与える。それによって、
回転毎に、レンズ９３がビーム７９を通したときに信号
が発生することになる。このような信号（第８図でＡ、
Ｃ）の間の経過時間は３６０”を表わす時間を定める。

一対のスタンドオフ９６がＰＣボード８８をポケット７
６ａの上面７６ｂの上方に隔たった状態で支持している
。

第１２図〜第１６図に示す実施例は、上述したように、
アーム組立体７７を動かす弾性紐７日に依存している。

したがって、第１４図、第１５図、第１６図に最も良く
示すように、アーム組立体７７の自由端７７ａはノツチ
１０１内に配置したナツト９９を受は入れるように形成
してあり、それによって、ボルト１０２で自由端７７ａ
を剛性延長片１０３の取り付は端に締め付けて以下に説
明するようにアーム組立体７７をしっかり延ばすことが
できる。

したがって、剛性延長片１０３は自由端７７ａを貫いて
下方へ延びていてボルト１０２を受は入れるようになっ
ている別の開口１０５と整合するように配置した開口を
備えることになる。

剛性延長片１０３の下面は、さらに、自由端７７ａの頂
面に形成した半球形の止め１０６と係合するえくぼ状の
開口１０４を包含する。このように構成したので、アー
ム組立体７７は単一のボルト・ナツトを用いてユニット
７５．７５′からしっかりと延びる。さらに、剛性延長
片１０３はその外端にリング１０８を支持しており、こ
れは紐７８の一端に連結する。

さらに、第１７図に示す実施例１１０は一方のアーム１
２または１２′から他方のアーム１２′または１２に送
られる光束１０９その他のエネルギ源に応答して作動す
る。したがって、基準ビーム７９とビーム１０９の間の
角度は第５図に関連して上述したように容易に決定され
得る。実施例１１０は第１２〜１６図に示すものと共通
の多くの構成要素を持っているので、同じ部品は第１３
図における部品について先に使用したと同様に第１７図
で示しであるが、ただし、ダッシュ記号（′）が付けで
ある。第１７図のハウジング７６において、孔１１１は
ユニット１１０を支持していないアーム１２または１２
′に支えられた発光ダイオードからの光その他のエネル
ギを通すように作用する。

第１２〜１６図に示す実施例はエミッタが可動アーム組
立体７７のピボット軸線８４を通してエネルギを投射す
るように配置しである。

両ユニット７５．１１０の付加的な利点は、共に集光レ
ンズを用いて１０倍のオーダーで検出されるべきエネル
ギを増幅するということにある。

これは、エネルギ源が車輌の反対側にあり、かなりの距
離をエネルギか移動しなければならないユニット１１０
において特に有利である。エネルギ源が経時変化するか
、あるいは、塵埃が積ったり等したとき、その信号の受
信はさらに難しくなるであろう。

また、組立体７５内でのカップ８２の回転中心と一致さ
せてピボット点を配置することによって、組立体７５の
精度は向上する。

角度検知組立体１１０は、図示したように、センサ要素
８３′に関して固定基準ビームを定めるようなエミッタ
９４′と、センサ要素８３′に可動ビーム１０９を投射
すか、あるいは、（別の実施例では）ピボット軸線８４
′の領域から発して４４′のところに配置し得るセンサ
に投射される可動エミッタ４４′とを包含するエミッタ
手段によって作動させられるようになっているタイプの
ものである。

第１８図、第１９図にさらにまた別の実施例が示してあ
り、これは反射ミラー手段を迅速に設定して正確な読み
取りを迅速に行なえるようにする手段によって特徴付け
られる。

したがって、重力感応式ミラー手段を設けてセンサ・ハ
ウジング内で発生したエネルギ・ビームを反射するよう
に作用させることができる。このハウジングは車輌ホイ
ールから延びる細長い支持アーム上に支持されるように
なっているタイプであり、それによって、回転シャッタ
手段の回転軸線上に配置したセンサか反射エネルギを受
は取ることができる。ミラー手段の動きを減衰させる手
段か設けてあり、角度センサを迅速に設定して正確な測
定を迅速に行なえるようにすることができる。

第１８．１９図に示すように、重力感応式角度検知組立
体１１２が第９図の実施例とより一層類似した状態で使
用できるように示しである。

第９図において明らかなように、基準方向は発光ダイオ
ード６日からの光線を反射するミラー６９からのビーム
によって定められる。これは重力が所与の位置にミラー
手段６９を保持するからである。さらに、第９図に関し
て、ハウジングがアーム７０の動きに伴って傾斜あるい
は移動するにつれて、発光ダイオード６５はカップ６４
の周縁まわりを移動して基準に対して種々の角度を定め
ることになる。

第１８．１９図に示すように、組立体１１２は小型の円
筒形モータ１１６を収容する円筒形のポケット１１４を
備えるように形成したハウジング１１３を包含する。カ
ップ組立体１１７はモータ１１６のスピンドル１１８上
で回転する。

カップ組立体１１７の側壁には上述したように付加的な
光あるいはエネルギを集めるための１つまたはそれ以上
のバレル状または凸状のレンズ孔１１９．１２１か設け
である。カップ組立体１１７を釣り合わせるために２つ
のレンズ孔を使用するのが好ましいが、レンズ孔１１９
．１２１のうちの１つを不透明な材料で作るかあるいは
不透明に作って（たとえば、ペイント塗布）３６０°の
測定を定めるのに伴う電子機器を簡略化してもよい。一
方、各レンズ孔を通して読み取りを行なうことによって
、１８０’毎に多数の測定を行なフてそれを平均して測
定値を計算し、次いで、３６０°の代表値を決定するよ
うにそれに２を掛けてもよい。

ホイールの回転軸線に装着した支持アーム１１５は第９
〜１１図に示す要領で方向付けられたハウジング１１３
を支持しており、それによって、アーム！１５およびハ
ウジング１１３がそれらを取り付けたホイールの回転に
応答して傾斜する、すなわち、矢印１２２の方向に傾斜
することになる。

光（または、エネルギ）を受けるダイオード１２３のよ
うなセンサ手段がそこへのエネルギの放射に応答して電
気信号を発生する。固定した発光ダイオード１２４か固
定位置にあるＰＣボード１２７から下向きに吊り下がっ
ており、かつ、センサ１２３に絶えず向けれられていて
固定の基準ビーム１２６を定めるように配置しである。

それによって、（レンズ１２１が不透明であると仮定す
ると）、孔１１９が横切ったときにのみ、基準ビーム１
２６か基準信号を発生させ、これら基準信号間の時間変
位量がカップ組立体１１７の３６０”回転の測定値を表
わすことになる。こうして、パルスＡ、Ｃ（第８図）が
上述したように発生させられる。

基準ビーム１２６の方向から角度的に変位した方向（こ
の変位の程度は測定すべき角度に関係する）からセンサ
要素１２３にエネルギを放射する手段はＰＣボードによ
って支持された、エネルギまたは光を発するダイオード
、すなわち、発光ダイオード１２８と、可動反射手段と
を包含する。

第１８〜２０図に示すような可動反射手段はハウジング
１１３内に支持されあ細長い透明の円弧状の溝形部材１
２９とこの溝形部材の中に入れた水銀球とを包含する。

この水銀球はハウジング１１３の傾斜に応じて円弧状の
溝形部材１２９に沿ってころがるように配置しである。

溝形部材１２９は適当な粘性を有する或る量の流体を包
含し、この流体は水銀球を迅速に所定位置に設定させ、
発光ダイオード１２Ｂからセンサ１２３ヘエネルギ・ビ
ームを反射させ、それによって、屈曲した光路１３２を
形成するように作用する。

溝形部材１２９は屈曲経路１３２に配置した透明なカバ
ー・プレート１３３を支持しており、このカバー・プレ
ートはそこからの反射光なセンサ１２３から離れる方向
に向けるように或る角度で傾いている。換言すれば、カ
バー・プレート１３３を或る傾斜角度で設けることによ
って、これは反射光を屈曲経路１３２の外に反らせ、セ
ンサ１２３に入射しないようにしである。したがって、
水銀球１３４は屈曲経路１３２の反射部分１３２ａに沿
って発光ダイオード１２８からの光のようなエネルギを
方向付ける側方に可動の反射体となる。溝形部材１２９
に沿った種々の変位位置で尺水銀球１３４が反射を行な
うという事実に鑑みて、反射光１３２ａは発光ダイオー
ド１２４からの光その他のエネルギをセンサ１２３が受
は取るまでの時点でセンサ１２３に向って送られること
になる。しがたつて、上述したように、変位の程度は測
定すべき角度を示すことになる。ＰＣボート１２７は電
源ライン１３６と電気リード線１３７で付勢される。

ハウジング１１３内に溝形部材１２９を装着する手段は
側方に隔たった一対のスタンドオア１３Ｂを包含し、こ
れらのスタンドオフが上向きの取り付はブラケット１３
９を支持する。取り付はブラケット１３９は一対のねじ
１４１によってスタンドオフ１３Ｂの上端に取り付ける
ようになっているキャップ部分１３９ａを包含する。

第２０図に示すさらにまた別の実施例によれば１回転カ
ップ１５１の形をした周期シャッタ手段にはただ１つの
スリット１５２が形成しである。したがって、発光ダイ
オード１２８′は反射水銀球１３４に光を投射し、スリ
ット１５２が経路１３２ａを横切る毎にこの水銀球が経
路１３２ａに沿ってセンサ１２３′に光を反射する。同
様に、発光ダイオード１５３からの光その他のエネルギ
はスリット１５２が光路な横切る毎にセンサ１２３′に
送られる。

上記のことから明らかなように、弾性紐とかなりの距離
にわたって投射するエネルギ・ビームとを使用する改良
された角度測定ユニットを得ることがてきる。集光レン
ズを使用することによフて、このユニットは投射エネル
ギ源からより遠い距離のところで作用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による。車輌のトーイン角度
を測定する手段を備えたホィール・アラインメント装置
の概略平面図である。 第１Ａ図は第１図に示す実施例を説明するための概略図
である。 第２図は第３図の２−２線に沿った部分断面概略側面図
であり、本発明による角度センサ・ユニットを示す図で
ある。 第３図は第２図の角度センサの詳細を示す拡大概略斜視
図である。 第４図は説明のためのパルス・トレースを示す図である
。 第５図は第２図に示す角度センサ・ユニットによって検
知された角度を検出する電子システムの概略ブロック図
である。 第５Ａ図、第５Ｂ図は、それぞれ、セット・パルスある
いはリセット・パルスに応答して第５図のシステムで使
用されるフリップフロップ・ユニットの出力状態を示す
概略図である。 第６図は本発明の別の実施例による車輌の操向ホイール
の概略平面図である。 第７図は本発明の別の実施例による角度検知ユニットの
部分断面概略平面図である。 第８図は第７図の角度検知ユニしトに伴うパルス・トレ
ースを示す図である。 第９図はホイールのキャンバ角を測定するための、本発
明の別の実施例による角度検知ユニットを示す図である
。 第１０図はキャンバを誇張して示し、第９図の実施例に
よる角度検知装置を支持しているホイールの拡大正面図
である。 第１１図はトーインを検出する角度センサとキャンバを
検出する角度センサの両方を支持するアラインメント装
置のトランスジューサ支持アーム組立体の概略斜視図で
ある。 第１２図は本発明の別の実施例の部分断面平面図である
。 第１３図は第１２図の１３−１３線に沿った側断面図で
ある。 第１４図は第１２図の実施例の部分破断概略斜視図であ
る。 第１５図は第１２図の角度センサの使用状態を示す概略
平面図である。 第１６図は第１２図に示すユニットの概略斜視図である
。 第１７図はまた別の実施例を示す概略側断面図である。 第１８図、第１９図は本発明によるまた別の実施例を示
す、それぞれ１８−１８線、１９−１９線に沿った断面
を持つ概略平面図、側面図である。 第２０図は本発明のまたさらに別の実施例を示す概略側
断面図である。 図面において、１１．１２・・・トランスジューサ支持
アーム、１３・・・取り付は手段、１４・・・プリント
配線板、１５・・・角度センサ・ユニット、１６−・・
センサ、１７・・・カップ、１９・・・ビーム、２０・
・・囲い、２１．２２・・・発光ダイオード、２３・・
・エネルギ・ビーム、２４・・・電子システム、２６・
・・マイクロフ゛ロセッサ、２７・・・自走カウンタ、
２８・・・クロック・パルス、２９・・・システム・ク
ロック、３０・・・並列入力部、３１・−データ記憶レ
ジスタ、３２・・・フリップフロップ、３８・・・セッ
ト入力部、３９・・・リセット入力部、４１・・・Ｑ出
力部、４２・・・Ｑ出力部、４６・・・角度検知ユニッ
ト、４７・・・囲い、４９・・・壁、５１・・・ピボッ
ト・アーム、５２・・・ピボット・ビン、５４・・・鏡
面またはミラー５６・・・受光ダイオード、５７・・・
回転力、ンフ、５８・・・モータ、６２・・・弾性紐、
６３・・・スロット、７０・・・アーム、７１・−・ピ
ボット・アーム、７２・・・おもり、７３・・・囲い、
７４・・・スロット、７５・・・角度検知組立体、７６
・・・ハウジング、７７・・・可動アーム組立体、７８
・・・弾性紐、７９・・・固定基準ビーム、８１・・・
位置移動可能ビーム、８２・・・回転カップ、８３・・
・エネルギ・センサ、８８・・・ＰＣボート、８９・・
・バッフル、９１・・・発光ダイオード、９２・・・ミ
ラー、９３・・・集光レンズ、９６・・・スタンドオフ
、９９・・・ナツト、１０１・・・ノツチ、１０２・・
・ボルト、１０３・・・剛性延長片１０４・・・開口、
１０６・・・くぼみ、１０８・・・リンク、１０９・・
・ビーム、１１２・・・重力感応式角度検知組立体、１
１３・・・ハウジング、１１５・・・アーム、１１６・
・・モータ、１１７・・・カップ組立体、１１９．１２
１・・・レンズ孔、１２３・・・センサ、１２６・・・
基準ビーム、１２７・・・ｐｃボード、１２８・・・発
光ダイオード、１２９・・・溝形部材、１３３・・・カ
バー・プレート、１３４・・・水銀球、１５１・・・回
転カップ、１５２・・・スロット、１５３・・・発光ダ
イオード 図面の浄書（内容に変更なし） 一■１ｚｃ　　ｉｉ 二ｒ”ＩＧ　　　ＩＣＥ １Ｇ　　７ １”ＩＧ　　８ １５ＩＧ　　　ｌ：Ｅ ７Ｉｆｆ　　　　１３ １Ｅ’ｌ［６］Ｌ７ ７ｒＩＧ　　Ｚ口 −］ビＩＧ　　　］ｌＥｅ 平成 年 月 日 ２、発明の名称 ３、補正をする者 ホィール・アラインメント装置の 角度検知装置 事件との関係 出 願 人 名 称 ダイナパル コーポレーション ４、代 理 人 ５、補正命令の日付 平成２年１月３０日 竺凶圓 ７ＩＧ　　　１９

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）、ホィールの平面のなす角度を測定する角度測定
   手段を包含するホィール・アラインメント装置において
   、この角度測定手段がホィールで支持されるようになっ
   ているハウジングと、このハウジング内に配置してあり
   、エネルギの放射を受けたときにそれに応答して電気信
   号を発生するセンサ手段と、前記ハウジング内に配置し
   てあり、所定の位置から前記センサ手段に向かう所与の
   方向で放射されて所定の基準方向を定めるように前記エ
   ネルギの源を与える手段と、前記エネルギ源と前記セン
   サ手段の間に介在しており、規則的な間隔でそれらの間
   においてエネルギのやりとりを行なって前記基準方向に
   ついての、前記信号のうち前後につながった信号間の３
   ６０゜回転を表わす電気信号を発生する周期シャッタ手
   段と、前記信号のうち前記前後につながった信号間の時
   間的なずれを測定する手段と、屈曲した経路に沿って第
   ２の源から前記センサ手段にエネルギを放射する手段と
   を包含し、この屈曲した経路が可動反射手段を包含し、
   この可動反射手段が前記基準方向の位置に関して動いて
   ホィール・アラインメント・パラメータを表わす、可動
   反射手段と基準方向の間の角度を定めることができ、さ
   らに、前記基準方向と前記第２の源の方向との間の角度
   のずれを前記測定した３６０゜の比率として検知する手
   段が設けてあることを特徴とするホィール・アラインメ
   ント装置。
2. （２）、請求項１記載のホィール・アラインメント装置
   において、前記可動反射手段が前記ハウジングに形成し
   た透明な円弧状の溝と、この溝内に配置してあり、前記
   ハウジングの傾き運動に応答して円弧状溝に沿ってころ
   がる水銀球とを包含することを特徴とするホィール・ア
   ラインメント装置。
3. （３）、請求項１記載のホィール・アラインメント装置
   において、前記第２のエネルギ源および前記センサ手段
   が、共に、前記ハウジング内で前記シャッタ手段の回転
   軸線上に位置することを特徴とするホィール・アライン
   メント装置。
4. （４）、請求項１記載のホィール・アラインメント装置
   において、前記溝が粘性流体を包含し、この粘性流体が
   前記水銀球を所定位置に迅速に固定し、前記センサ手段
   に向かってエネルギ・ビームを反射させるように作用す
   ることを特徴とするホィール・アラインメント装置。
5. （５）、請求項４記載のホィール・アラインメント装置
   において、前記溝が前記屈曲した経路内に配置した透明
   なカバー・プレートを支持しており、このカバー・プレ
   ートを引き起こして或る角度にしたときに、前記カバー
   ・プレートからの反射光を前記屈曲した経路の外に反ら
   せ、前記センサ手段に入射しないようにすることができ
   ることを特徴とするホィール・アラインメント装置。