JPH04177116A

JPH04177116A - ホイールアライメント測定装置

Info

Publication number: JPH04177116A
Application number: JP30263890A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ando; 弘安藤
Original assignee: Nissan Altia Co Ltd
Current assignee: Altia Co Ltd
Priority date: 1990-11-09
Filing date: 1990-11-09
Publication date: 1992-06-24

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）本発明は自動車のホイールアライメントの各要素を正確
に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）この種の装置は、測定方法によって車輪を静止させて測
定するスタティック型のものと、車輪を回転させて測定
するダイナミック型のものとに分けられ、また計測機器
を車輪に接触させるか否かによって、接触型のものと非
接触型のものとに分けられる。

このうち、ダイナミック測定方法を採用した非接触型の
ものは、実走行に近い各種のデータが得られるうえに、
タイヤの形状が異なることの影響や変形による測定誤差
を抑制し得ることで、測定精度の信頼性が得られる利点
がある。

従来、このようなものとして、例えば特開昭６３−９４
１０３号公報には、複数の光センサを備えた測定ユニッ
トをタイヤの側方に設置し、これをタイヤの前後方向に
移動させて、タイ１り面と基準線との距離を測定し、こ
のデータを基にトーおよびキャンバの値を演算するよう
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、この従来のタイヤ側面で測定する方式では、接
触式および非接触式ともタイヤの形状や変形による影響
を受けて、測定誤差を含み易く、正確性に欠ける一方、
非接触式ではタイヤの中心位置の測定が不可欠であった
。

本発明はこのような従来の問題を解決し、各種のホイー
ルアライメント要素を正確かつ迅速に測定でき、その信
頼性を向上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、
被検査車両の車輪を載置して回転可能なローラと、車輪
の側方に設置したホイールの変位計測装置と、該装置か
らの信号を入力されて各種のアライメント要素を演算可
能なコンピュータを備えた非接触型のホイールアライメ
ント測定装置において、車輪載置用ローラを水平面上に
回転可能に設け、車輪のホイール周面に発光手段を設け
るとともに、ホイールの変位計測装置に発光手段の二次
元位置を測定可能な少なくとも一対の位置センサを設け
て、上記発光手段の回転軌跡の三次元位置を測定可能に
して、各種のホイールアライメント要素を正確かつ迅速
に測定でき、その信頼性を向上できるようにしたことを
特徴としている（実施例）以下１本発明の実施例を図面により説明すると、第１図
乃至第５図において１．２は、自動車整備工場等の床面
３に設置された各一対の前後輪用ローラで、モータ等の
駆動手段を介して同期回転可能にされており、このうち
前輪用ローラ１．　１は、モータ等の適宜な駆動装置、
または後述する被検車両のステアリング操作によって、
同期回転可能なターンテーブル４，４上に設置されてい
るこの場合、後輪側に同様なターンテーブルを設けるこ
とも可能である。

上記ローラ１，２は、被検車両（図示略）の前後輪５．
６を載置可能にしており、実施例ではこれら車輪５，６
の各ホイール７の中心より所定距離のホイールの外側表
面、またはリム７ａ表面に赤外線ＬＥＤ等の発光手段８
と、その電源９を接着等適宜手段で取付けている。

上記各ローラ１，２側方の所定位置には、ホイールの変
位計測装置１０．１１が床面３上に設置され、該装置１
０．１１は実質的に同一に構成されていて、これは第３
図および第４図に示すように、床面３上に立設された支
持板１２と、該板１２に上下位置調整可能に取り付けた
センサブレート１３を有している１図中、１４はセンサ
ブレート１３の中央に形成された縦長の調整溝、１５は
固定用ビスである。

上記プレート１３は略円板状に形成され、その同心円上
の等角度位置に各一対の位置センサ１６．１７．１８が
放射方向に等距離離間して設けられている。上記センサ
１６．１７，１８は、実施例の場合、公知の半導体装置
検出素子と光学レンズを駆使して構成され、このうち半
導体装置検出素子は、高感度の大型シリコンフォトダイ
オードの両面に抵抗層を生成し、そのそれぞれに対向し
た電極を設けており、上記素子の受光面の前方に光学レ
ンズを配置している。

上記受光面と光学レンズは、前記発光手段８の測定域内
に配置され、該受光面に上記光学レンズを通して、発光
手段８からの高出力赤外線光スポットを結像させること
で、該結像位置より基準値からの変位に比例した光電流
を生成可能にしている。

各一対の位置センサ１６，１７．１８の光学レンズの焦
点は、発光手段８の軌跡円Ｃ１つまりリム７ａ上の等角
度位置Ｐ１．Ｐｉ　、Ｐｓにそれぞれ結ばれ、当該位置
を中心とする一定の測定域Ｚ１　＋　Ｚ２　＋　２３を
発光手段８が移動する際、その位置変化を３次元的に測
定し、その信号を変換装置１９へ入力可能にしている。

変換装置１９は、上記入力信号を距離および変位に比例
した電圧に変換し、これをコンピュータ２０へ入力して
、前記の演算を可能にするとともに、これら３位置にお
ける発光手段８の座標に基いて、それらの３位置を包含
する平面、つまり各車輪５．６の、垂直面に対する傾斜
角度と、被検車両の前後方向に沿う垂直面との傾斜角度
とを演算可能にしている。

この他、図中２１はコンピュータ２０の表示画面で、画
像処理された前記軌跡円Ｃを表示可能にしており、２２
は前軸、２３は後軸である。

なお、この実施例では測定精度を上げるために、ホイー
ルの計測装置１０．１１に一対の位置センサを３組設け
ているが、原理的には１組の位置センサによっても測定
可能であり、その場合には上記センサの測定域を少なく
とも軌跡円Ｃの全域に設定し、車輪の回転角度に応じた
発光手段８の三次元位置を所定量測定することで、行な
われるまた、上述の実施例ではホイールに単一の発光手
段８を設け、その単一の回転軌跡に基いて、アライメン
トの測定を行なうようにしているが、ホイールの適所に
互いに位置をずらせて複数の発光手段８を設け、これら
複数の回転軌跡を基に、アライメントを測定することも
可能である。

（作　用）このように構成したホイールアライメント測定装置を使
用して、実際に種々のアライメント要素を測定する場合
は、被検査車両のホイールベースに応じて、予め前後輪
用ローラ１．２の距離を調整して置き、この後上記車両
を入場させて、その前後輪５，６を上記ローラ１，２に
乗り上げ、当該車両を停止させる。

次にホイール７のリム７ａの所定位置に、粘着テープ等
を介して、発光手段８とその電源９を取付ける。その際
、ホイールの変位計測装置１０゜１１に設けた各位置セ
ンサ１６，１７．１８と、ホイール７に取り付けた発光
手段８との基準距離は、予めホイール７に代わる基準板
に発光手段８を取り付けて、一定距離に調整して置く。

そして、各ローラ１．２上の前後輪５，６を第５図（ａ
）のように、直進走行状態に符合させて位置調整し、こ
の後モータ（図示路）を駆動して、上記ローラ１，２を
第２図の矢視のように低速回転させる。

このようにすると、ローラ１，２上に載置した前後輪５
．６が同方向へ回転し、またこれらに取り付けた発光手
段８が電源９から給電されて既に発光しており、これが
軌跡円Ｃを描いて回転するこうして、発光手段８が発光
しながら回転し、これが各位置センサ１６，１７．１８
の測定域Ｚ１１７２、Ｚ３を通過すると、そのスポット
光が当該センサの光学レンズを介して受光面に結像され
、基準値から変位に比例した信号が変換装置１９を介し
て、コンピュータ２ｏに入力される。

この場合、個々の位置センサ１６，１７．１８からは、
原点に対する発光手段８の水平および垂直方向の変位相
当分の電流値が出力され、これに互いに対をなす他方の
位置センサ１６，１７．１８からの信号をリンクさせる
ことで、各一対の位置センサ１６，１７．１８から、当
該測定域Ｚ。

、Ｚ２　、Ｚ３における発光手段８の３次元的な位置検
出が可能になる。

すなわち、上記変換装置１９は入力信号を距離および変
位に比例した電圧に変換し、これをコンピュータ２０へ
入力し、該コンピュータ２０は上記入力信号を条件に測
定域Ｚ１．Ｚ−、Ｚ３における発光手段８の３次元座標
を演算し、かつこれらの座標に基いて、この３点を包含
する平面と、該平面の各変位計測装置１０．１１方向へ
の傾斜角度、つまりキャンバ値と、上記平面と被検車両
の前後方向における垂直面とのなす角度、つまり個々の
車輪５，６のトー値と、左右輪のトー値を相加した前後
輪５，６のトータルトー値と、軌跡円Ｃとを演算し、こ
れらの数値と画像処理した軌跡円Ｃとを表示画面２１に
出力する。

次にターンテーブル４の駆動用モータ（図示路）を駆動
して、上記テーブル４，４を第５図（ｂ）、（ｃ）のよ
うに　同方向へ左右所定角度回転させ、実施例では略２
０”回転させて、前述と同様な要領で所定のデータを計
測し、その出力をコンピュータ２０で演算すれば、他の
アライメント要素であるキングピン角度やキャスタ角度
が測定可能になる。

このように本発明では、各種のアライメントをダイナミ
ックかつ非接触形式の下で、タイヤの形状やその変形に
よる影響を受けない、ホイール７に設けた発光手段８の
回転軌跡によって得ているから、従来、この種測定をホ
イールの静止状態の下で１点測定により得ていたものに
比べて、実走行に近いデータを正確かつ迅速に得られ、
しかも従来の水準器や水準器を駆使した測定ゲージの使
用を廃して、それらのホイールへの取付けの煩雑を解消
するとともに、その取付はスペースの確保を不要にし得
る。

また、従来の超音波センサを駆使したものに比べて小型
軽量化を図れ、しかも測定場所周辺の雰囲気に影響を受
けることがない。

Ｃ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
、車輪のホイール周面に発光手段を設けるとともに、上
記ホイールの変位計測装置に発光手段の二次元位置を測
定可能な少なくとも一対の位置センサを設けて、上記発
光手段の回転軌跡の三次元位置を測定可能に設けたから
、タイヤの形状や変形による影響を受けることなく、各
種のホイールアライメント要素を正確に測定することが
できる。

また、本発明では車輪載置用ローラを水平面上に回転可
能に設けたから、従来の水準器やこれを駆使した測定ゲ
ージに比べて、キングピン角度やキャスタ等を正確かつ
迅速に測定でき、しかもその測定作業を容易に行うこと
ができる。

【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図は発光
手段の取付は状況を示す正面図、第３図はアライメント
テスタの設置状況を示す正面図、第４図は本発明に適用
したアライメントテスタの一例を示す正面図、第５図（
ａ）乃至（Ｃ）は本発明による測定状況の一例を順に示
す平面図である。１・・・前輪用ローラ、２・・・後輪用ローラ５・・・
前輪、６・・・後輪、７・・・ホイール８・・・発光手
段１０．１１・・・ホイールの変位計測装置１６．１７．
１８・・・位置センサ２０・・・コンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

被検査車両の車輪を載置して回転可能なローラと、車輪
の側方に設置したホイールの変位計測装置と、該装置か
らの信号を入力されて各種のアライメント要素を演算可
能なコンピュータを備えた非接触型のホイールアライメ
ント測定装置において、車輪載置用ローラを水平面上に
回転可能に設け、上記車輪のホイール周面に発光手段を
設けるとともに、上記ホイールの変位計測装置に、発光
手段の二次元位置を測定可能な少なくとも一対の位置セ
ンサを設けて、上記発光手段の回転軌跡の三次元位置を
測定可能にしたことを特徴とするホイールアライメント
測定装置。