JPH0481634A

JPH0481634A - 車両のホイールアライメント測定方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0481634A
Application number: JP2196856A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fujii; 博司藤井
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-07-24
Filing date: 1990-07-24
Publication date: 1992-03-16
Also published as: DE4124555C2; DE4124555A1; US5105547A

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、４つの車輪を同時に回転させながらホイール
アライメントを測定するホイールアライメント測定方法
及びその装置に関する。

〔従来技術〕

一般に、ホイールアライメントとして、車両の前輪には
トーとキャンバとキャスタの３つを旬与して、車両の操
縦性及び走行安定性が高められ、通常後輪に対してもト
ーを付与して走行安定性を高めるようになっている。

従来、上記ホイールアライメントは、車輪を停止させた
状態でアライメントテスターにより測定し、夫々のホイ
ールアライメント要素が規定の値になるように調整して
いたが、左右の車輪のキャンバとキャスタの調整誤差に
よる車両の直進安定性の低下をトー調整により正確に補
正出来ないこと、車輪の取付は誤差などの影響で測定部
位により測定値が大幅に変動すること、などの問題があ
った。

そこで、最近では、前後の４つの車輪を回転させつつそ
のホイールアライメントを測定する測定装置が採用され
つつある。

上記測定装置は、通常、左右方向向きの水平な軸回りに
回転自在に支持された４組のテスタードラム（各組のテ
スタードラムは前後に並設した１対のテスタードラムか
らなる）で車両の４つの車輪を夫々支持し、４組のテス
タードラムを電動モータなどにより回転駆動させ、実走
行状態と略同じように４つの車輪を回転させつつキャン
バ角及びトー量を測定するように構成してあり、調整は
実走行状態に基いて停止状態で行なうものがある（特開
昭５７−５３６１３号公報参照）。

また、本願出願人は、測定から調整を実走行状態で行な
う技術を提案している（特願平２−９１３７０号）。

一方、路面には雨水などの排水のため、２〜３％のカン
ト（横断勾配）が形成されており、車体重量の２〜３％
相当分の力が路面の低い方へ向けて横方向に作用する。

そこで、最近のタイヤは各タイヤの路肩側部位にこの横
力の１／４（但し、車輪数４の場合）に釣り合う横力（
これを、一般に残留横力という）を発生させるように形
成されており、これによりホイールアライメントが正し
く設定されていれば上記カントに起因する横力の影響を
殆んど受けずに直進走行するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の測定装置のように４つの車輪を回転させつつ
ホイールアライメントを測定することにより実際の走行
状態に近い状態でホイールアライメントを調整すること
が出来る。

しかし、テスタードラムの軸心を水平に保持した状態で
測定するので、タイヤの残留横力は作用するが車両重量
による横力は作用しない状態で測定することになる。

それ故、この測定時、ホイールアライメントが正しく設
定された状態において、タイヤの残留横力により、右ハ
ンドル車では右方向へまた左ハンドル車では左方向へ車
両全体が移動する傾向を示すことになるにも拘らず、こ
の右方向又は左方向への移動はホイールアライメントの
狂いに起因するものとして、つまりタイヤの残留横力の
影響を無視して、車両の右方向又は左方向への移動が起
らなくなるまで前輪・後輪のトーを補正してしまうため
、カントを有する実際の路面を走行するときにはタイヤ
の残留横力が作用しても車両重量による横力で路面の低
い方へ流され易くなるつまり直進安定性が低くなるとい
う問題がある。

一方、車両の直進安定性を確保する為に、ホイールアラ
イメントを測定して調整するときにタイヤ残留横力分の
補正を加味することも考えられるが、タイヤ製作時の誤
差などによりタイヤの残留横力が比較的大きくバラつく
ので、上記のようにその補正を加味することは至難であ
る。

本発明の目的は、路面カントの影響を加味しつつホイー
ルアライメントを測定し得る車両のホイールアライメン
トの測定方法及びその装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

第１請求項に係る車両のホイールアライメントの測定方
法は、車両の４つの車輪をテスタードラム上で同時に回
転させながらホイールアライメントを測定する車両のホ
イールアライメント測定方法において、上記車両の前部
車輪を支持する左右のテスタードラムの共通の軸心と、
後部車輪を支持する左右のテスタードラムの共通の軸心
とを路面の走行側部分のカントと同方向へ車幅方向に傾
斜させた状態でホイールアライメントを測定するもので
ある。

第２請求項に係る車両のホイールアライメントの測定装
置は、車両の４つの車輪を夫々支持する４組のテスター
ドラムと、上記４組のテスタードラムを同期させて同一
方向に回転駆動するための駆動手段と、上記車両の前部
車輪を支持する左右のテスタードラムの共通の軸心と、
後部車輪を支持する左右のテスタードラムの共通の軸心
とを路面の走行側部分のカントと同方向へ車幅方向に傾
斜させる傾動手段と、上記車両のホイールアライメント
を測定する測定手段とを備えたものである。

（作用〕第１請求項に係る車両のホイールアライメントの測定方
法においては、車両の前部車輪を支持する左右のテスタ
ードラムの共通の軸心と、後部車輪を支持する左右のテ
スタードラムの共通の細心とを路面の走行側部分のカン
トと同方向へ車幅方向に傾斜させた状態で、車両の４つ
の車輪をテスタードラム上で同時に回転させ、ホイール
アライメントを測定するので、実際の路面上を走行する
ときと略同じように４つの車輪に路面カントによる横力
（車両重量に起因する横力）を作用させた状態でホイー
ルアライメントを測定することが出来る。

それ故、上記路面カンｌ−による横力と４つの車輪のタ
イヤの残留横力とを略バランスさせた状態でホイールア
ライメントを正確に測定することが出来、ホイールアラ
イメントを高精度に調整することが可能になる。

第２請求項に係る車両のホイールアライメントの測定装
置においては、車両の前部車輪を支持する左右のテスタ
ートラムの共通の軸心と、後部車輪を支持する左右のテ
スタードラムの共通の軸心とを、傾動手段により路面の
走行側部分のカントと同方向へ車幅方向に傾斜させた状
態で、４組のテスタードラムを駆動手段により同期して
同一方向に回転駆動させ、測定手段によりホイールアラ
イメントを測定するので、第１請求項と同様に、路面カ
ントによる横力を作用させた状態でホイールアライメン
トを測定でき、上記横力とタイヤの残留横力とを略バラ
ンスさせた状態でホイールアライメントを正確に測定で
きる。これにより、ホイールアライメントを高精度に調
整することが可能になる。

［発明の効果］第１請求項に係る車両のホイールアライメントの測定方
法によれば、上記〔作用〕の項で詳述したように、路面
カントによる横力（車両重量に起因する横力）を作用さ
せた状態で、つまりその横力とタイヤの残留横力とを略
バランスさせた状態でホイールアライメントを測定する
ことができる。

そして、このようにしてホイールアライメントを測定す
ることによりホイールアライメントを高精度にかつ正確
に調整することが可能になる。

第２請求項に係る車両のホイールアライメントの測定装
置によれば、上記〔作用］の項で説明したように、第１
請求項と同様の効果が得られる。

加えて、傾動手段は簡単な構成のものなので、既存の装
置を改造して設けることもできる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

本実施例は、自動車のトー量及びキャンバ角を測定する
ホイールアライメント測定方法及びその測定装置に本発
明を適用した場合のものである。

尚、本実施例では、自動車の前後左右を基準に前後左右
を定義して説明する。

先ス、上記ホイールアライメント測定装置について説明
する。

第１図〜第３図に示すように、測定装置ｌは測定ステー
ションＳに設けられた一段低い収容部２内に設置され、
自動車３は測定ステーションＳの床面から測定装置１上
の仮想線で図示の検査位置に移送され、検査位置にて４
つの車輪４が後述のテスタードラム１３により同期して
同一方向に回転駆動され、この状態で各車輪４のトー量
及びキャンバ角が測定される。

上記収容部２の下部には前後１対の枠状のベースフレー
ム５が設けられ、各ベースフレーム５は収容部２の床面
に固着された前後１対のブラケット６を介して前後方向
向きの軸部材７に回動自在に支持され、ベースフレーム
５上には左右１対の枠状のガイドフレーム８が前後のベ
ースフレーム５に亙って設けられている。

左右のガイドフレーム８の前部には夫々駆動測定ユニッ
）９Ａ・９Ｂが設置され、左側の駆動測定ユニッ）９Ａ
は前後方向に移動自在に設けられ、右側の駆動測定ユニ
ｙ　）９Ｂは前後方向に移動不能に設置され、左右のガ
イドフレーム８の後部には夫々駆動測定ユニッ）９Ｃ・
９ＤがガイドレールｌＯを介して前後移動自在に設けら
れ、駆動測定ユニッ）９Ａ及び第２駆動測定ユニツト９
Ｃ・９Ｄは移動用シリンダ１１により駆動測定ユニット
９Ｂを基準に車種に応じて前後方向に移動駆動される。

前側の左右１対の駆動測定ユニッ）９Ａ・９Ｂ及び後側
の駆動測定ユニッ１−９Ｃ・９Ｄは夫々ヘースフレーム
５の左側に設けられた上下方向向きの傾動用エアシリン
ダ１２により軸部材７を中心に、第６図に実線で図示の
左側下がりの第１傾動位置と仮想線で図示の右側下がり
の第２傾動位置とに択一的に傾動出来るようになってい
る。但し、第１傾動位置における傾斜角と第２傾動位置
における傾斜角は何れも０．２〜０．３％（つまり、０
．２／１００〜０．３／１００）である。尚、左右の駆
動測定ユニット間にはトー調整のための作業スペースと
じてのピットＰが設けられている。

上記各駆動測定ユニット９について説明すると、第１図
〜第４図に示すように、各駆動測定ユニット９Ａ〜９Ｄ
の上部には検査位置に移送された自動車３の４つの車輪
４を夫々支持するための左右方向向きの前後１対の銅製
のテスタードラム１３が左右方向向きの軸部材１３ａを
介して回転自在に支持され、前側のテスタードラム１３
を支持する軸部材１３ａは■ベルト１４及びプーリ１５
・１６を介して電動モータ１７の回転軸１７ａに連結さ
れ、自動車３０４つの車輪４は４組みのテスタードラム
１３に支持された状態で電動モータ１７により夫々同一
方向に同期回転駆動される。尚、符号１８は自動車３の
検査位置への移送を容易にするためのりフタ装置である
。

上記各駆動測定ユニット９の上部には回転駆動されてい
る車輪４０トー量及びキャンバ角を測定するための測定
装置２０が設けられている。

上記測定装置２０について説明すると、第４回に示すよ
うに、各駆動測定ユニッ）９Ａ〜９Ｄの上部には可動フ
レーム２１が左右方向移動自在に支持され、可動フレー
ム２１はシリンダ２２により第４図に実線で図示の後退
位置と仮想線で図示の前進位置とに亙って移動駆動でき
るように構成され、可動フレーム２１には検査位置に移
送された自動車３の車輪４と略同軸上の軸部材２３が車
輪４側へ向けて突出状に設けられ、軸部材２３の端部に
は略三角形状の検査板２４が回転不能で且つ揺動自在に
ピボット状に枢支され、検査板２４の端面には可動フレ
ーム２１の前進位置への移動により車輪４の外側面に当
接する３つのローラ２５が車輪４の円周３等分位置に対
応する位置に設けられ、各ローラ２５は車輪４の外側面
に当接した状態で回転し得るように車輪４の半径方向向
きの軸部材２６に回転自在に枢支されている。

上記可動フレーム２１には３つの光学式の距離センサ２
７が軸部材２３を中心とした円周等間隔おきに検査板２
４に向けて設けられ、こられ３つの距離センサ２７から
の信号に基いてトー量及びキャンバ角が演算され、図示
外の表示器にアナログ表示或いはデジタル表示される。

即ち、３つのローラ２５を介して車輪４の外側面に当接
する検査板２４が車輪４のトー量及びキャンバ角に応じ
て揺動するので、可動フレーム２１の所定位置に固定さ
れた３つの距離センサ２７から検査板２４までの距離を
検出し、前後方向向きの鉛直面に対する検査板２４の揺
動量を演算することにより車輪４のトー量及びキャンバ
角が求められる。尚、トー量及びキャンバ角は図示外の
演算装置により距離センサ２７からの信号に基いて演算
されるこ。

とになるが、この演算装置は既存周知の構成のものなの
でその説明を省略する。

上記前側の左右の駆動測定ユニッ）９Ａ、９Ｂには、左
右の前輪４Ａの横移動を規制するための押圧機構３０が
設けられている。

上記押圧機構３０について説明すると、第４図・第５図
に示すように、駆動測定ユニッ）９Ａ・９Ｂの上部内に
は左右方向向きの略円筒状のホルダ部材３１が設けられ
、ホルダ部材３１内には前後のテスタードラム１３間へ
延びる押圧ロッド３２が左右方向に移動自在に装着され
、押圧ロット３２の先端部には前輪４Ａの外側面の下部
に当接可能な押圧遊転輪３３が上下方向向きの軸部材３
４を介して回転自在に枢支され、押圧ロッド３２はホル
ダ部材３１内に収容された圧縮ハネ３５により前輪４側
へ付勢されている。

上記ホルダ部材３１の下側にはリニヤゲージ３５が固着
され、リニヤゲージ３６の検出ロシド３７の先端部は連
結部材３８を介して押圧ロッド３２の先端部に連結され
、リニヤゲージ３６により測定された押圧ロッド３２の
左右方向の移動量は表示器３９に出力される。

次に、上記測定装置１によるトー量及びキャンバ角の測
定方法について説明する。

先ず、駆動測定ユニッ）９Ａの前後方向位置を駆動測定
ユニッ）９Ｂの前後方向位置に一致させ、検査する自動
車３のホイールヘースに応じて後側の左右の駆動測定ユ
ニット９Ｃ・９Ｄを前後方向に移動させ両駆動測定ユニ
ント９Ｃ・９Ｄの前後方向位置を一致させた後、前工程
のキャンバ測定兼調節装置においてキャンバが略正しく
設定された状態の自動車３を測定装置１上の検査位置に
移送し、４つの車輪４を４組のテスタードラム１３で夫
々支持させ、左右の前輪４Ａに押圧遊転輪３３を当接さ
せた状態で左右の検出ロッド３７のストローク量をゼロ
セットする。

次に、第６図に示すように、相対応する左右のテスター
ドラム１３の共通軸心りが、左側走行用の自動車（国内
向は仕様の右ハンドル車）３に対しては左方下がり傾斜
状の第１傾動位置になるように、また右側走行用の自動
車（外国向は仕様の左ハンドル車）３に対しては右方下
がり傾斜状の第２傾動位置になるように、傾動用シリン
ダ１２を駆動して各駆動測定ユニン１−９Ａ〜９Ｄをへ
一スフレーム５とともに軸部材７を中心に回動させ、路
面カントを再現する。尚、実際の路面カントは２〜３％
であるが、車輪４とテスタードラム１３間の摩擦係数は
車輪４と路面間の摩擦係数よりも格段に小さいことに鑑
み、軸心りの勾配は水平面Ｈに対して０．２〜０．３％
に設定される。

次に、４つの電動モータ１７を駆動してチータードラム
１３を介して４つの車輪４を同期させて同一方向（前進
に対応する方向）に回転駆動し、後輪４Ｂ用の測定装置
２０を前進位置へ移動させ、左右の後輪４Ｂの外側面に
検査板２４を介して３つのローラ２５を夫々当接させる
。車輪４が回転すると、左右の車輪４のトー角とキャン
バ角のアンバランスなどの影響により、自動車３は左右
何れかの方向へ移動するが、押圧機構３０により前輪４
Ａの左右方向の移動がある程度規制され、左右の後輪４
Ｂは測定装置２０のローラ２５で左右方向の移動が規制
されるので、自動車３は前後方向に対しである程度傾い
た状態で見掛は上安定する。

次に、測定装置２０により測定したトー量及び検出ロッ
ド３６のストローク量に基いて、左右の後輪４Ｂのトー
タルトーがその自動車３の規定値に夫々合致し、且つ検
出ロッド３６のストローク量が略零値になるように、左
右の後輪４Ｂのトーイン調節カム（図示路）などを回動
操作してトー量を調整する。

次に、前輪４Ａ用の測定装置２０を前進位置へ移動させ
、左右の前輪４Ａの外側面に検査板２４を介して３つの
ローラ２５を夫々当接させ、左右の前輪４Ａのトータル
トーをその自動車１の規定値に合致するように、図示外
のタイロッドに付設された調節螺子を調節し、且つ周知
の如くハンドル水平を調整する。尚、このとき、前輪４
Ａの左右のキャンバ角の著しい不揃いなどのためトー調
整だけでは十分な直進安定性が得られない場合には、キ
ャンバ角不良の警告を発するようにしてもよい。

以上のように、自動車３の４つの車輪４を回転させた状
態でホイールアライメントを測定するときに、左右のテ
スタードラム１３の共通の軸心を路面の走行側部分のカ
ントと同方向へ傾斜させた状態で測定するので、タイヤ
の残留横力と、上記傾斜及び自動車３の自重により自動
車３に作用する横力とを略バランスさせた状態（つまり
、実走行状態に近い状態）でホイールアライメントを測
定することが出来る。

それ故、タイヤの残留横力の影響を受けることなく、ホ
イールアライメントを正確に精度よく測定し、ホイール
アライメントを適正に調節設定することが出来る。

但し、自動車３の車輪４のタイヤに残留横力が付与され
ていない場合でも、上記傾斜及び自動車３の自重による
横力を加味して、実走行状態に近い状態でホイールアラ
イメントを測定し、ホイールアライメントを適正に調節
設定することが出来る。

尚、上記テスタードラム１３の表面にゴムやアスファル
トのライニングを施して、車輪４とテスタードラム１３
間の摩擦係数を車輪４と路面間の摩擦係数に略等しく設
定することも可能であり、この場合テスタードラム１３
を傾ける傾斜角は路面の走行側部分のカントと略等しく
設定するものとする。このようにすると、実際の走行状
態と略同じ状態でホイールアライメントを測定すること
が出来る。

何れにしても、テスタードラム１３を傾ける傾斜角はタ
イヤとテスタードラム１３間の摩擦係数に鑑みて設定し
、４つの車輪のタイヤの残留横力の合計が、テスタード
ラム１３の傾斜と自動車３の自重に起因して自動車３に
作用する横力に略バランスするように設定することが望
ましい。

尚、傾動用エアシリンダ１２の代りに、スクリューシャ
フトとドライブナツトと電動モータからなる昇降手段や
ラックピニオン式の昇降手段を用い、軸心りの傾斜角を
可変に設定可能に構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は測定装置
の平面図、第２図は第１図■−■線断面図、第３図は第
２図■−■線断面図、第４図は測定装置付近の要部縦断
面図、第５図は押圧機構の全体構成図、第６図は測定装
置の作動説明図である。１・・測定装置、　　３・・自動車、　４・・車輪、１
２・・傾動用シリンダ、　　１３・・テスタードラム、
　　１７・・電動モータ、　２０・・測定装置、　　２
７・・距離センサ。特許出願人　　　　マツダ株式会社第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車両の４つの車輪をテスタードラム上で同時に回
転させながらホイールアライメントを測定する車両のホ
イールアライメント測定方法において、上記車両の前部
車輪を支持する左右のテスタードラムの共通の軸心と、
後部車輪を支持する左右のテスタードラムの共通の軸心
とを路面の走行側部分のカントと同方向へ車幅方向に傾
斜させた状態でホイールアライメントを測定することを
特徴とする車両のホイールアライメント測定方法。
（２）車両の４つの車輪を夫々支持する４組のテスター
ドラムと、上記４組のテスタードラムを同期させて同一方向に回転
駆動するための駆動手段と、上記車両の前部車輪を支持する左右のテスタードラムの
共通の軸心と、後部車輪を支持する左右のテスタードラ
ムの共通の軸心とを路面の走行側部分のカントと同方向
へ車幅方向に傾斜させる傾動手段と、上記車両のホイールアライメントを測定する測定手段と
を備えたことを特徴とする車両のホイールアライメント
測定装置。