JPH0559366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、自動車の実走行において自動車の
回転タイヤの立体角である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の測定方法及び
その装置に関するものである。

従来の技術 ホイールアライメントは、自動車の走行を安定
させる上で欠くことのできない重要な要素であ
り、自動車の整備に当り迅速かつ確実にこれを測
定して所要の値に調整することが要求される。

そして、ホイールアライメントの測定は室内で
行なわれているのが一般的であり、これには静的
測定と動的測定とがあるが、自動車の実走行状態
に近いという意味で動的測定が好ましく行なわれ
ているが、ホイールアライメントは実現の条件で
測定して実態を知るのが好ましい。

発明が解決しようとする問題点 しかし、室内における動的測定において得られ
るデータはあくまでも類推データであり、自動車
が実際に走行をしている実現の条件で測定したデ
ータではない。すなわち、自動車の実走行におい
ては、急カーブ、緩カーブ、登下板、凹凸路等が
あるが、室内における動的測定では種々の制約が
あり、そのデータに基づいて現実のホイールアラ
イメントは最終的にはこうなるであろうという推
測をしているものであり、正確なデータではない
という問題点を有している。

本発明は上記問題点を着目してなされたもので
あつて、自動車の実走行という最終的な実際の使
用状態でのホイールアライメントを継続的、すな
わち過渡的に得、正確なキヤンバ、トーインとい
つたホイールアライメントを得ることができるホ
イールアライメントの測定方法と、安価かつ簡単
なその測定装置を提供することを目的とするもの
である。

問題点を解決するための手段 上記問題点は、本発明によれば、自動車の車輪
軸の中心軸に対して直角にビームを発射するビー
ムアタツチメントを車軸に取付けて上記自動車を
走行させ、前記ビームアタツチメントが自動車の
走行中において発射するビームを自動車の車体に
固定したビーム検出器により検出した後、画像処
理し、車輪のホイールアライメント角を演算処理
して表紙するようにしたことを特徴とするホイー
ルアライメントの測定方法とし、自動車の車輪軸
の中心軸に対して直角にビームを発射するビーム
アタツチメントを車軸に取付け固定し、前記ビー
ムアタツチメントが自動車の走行中において発射
するビームを検出するビーム検出器を、前記ビー
ムアタツチメントの前後で対向するよう自動車の
車体に一対取付けたことを特徴とするホイールア
ライメントの測定装置とすることによつて、解決
される。

作 用 自動車の車輪軸には、本来、組立時および設計製
作時にトーインやキヤンバに対応した角度が夫々
付けられているので、車軸に取付けられたビーム
アタツチメントより発射される半導体レーザー又
は細い赤外線のビームは、自動車の走行中におい
て車軸に対し直角に発射された時点で、車体の水
平方向にはトーイン角に相当する立体角を有し、
同じく車体の鉛直方向にはキヤンバ角に相当する
立体角を有して発射される。したして、このビー
ムをビームアタツチメントの前後で対向するよう
に自動車の車体に取付けた一対のビーム検出器で
受け、そのビームの位置や角度により、トーイ
ン、キヤンバ等を測定する。

実施例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。

第１図において１０は被検査車両であつて、そ
の前車輪１１ａ，１１ｂは車軸１２の車輪軸に、
後車輪１１ｃ，１１ｄは車軸１３車輪軸にそれぞ
れ回転可能に取付けられている。

１４，１４は半導体レーザーあるいは細い赤外
線を発射するビームアタツチメントであり、該ビ
ームアタツチメント１４は前記各車輪１１ａ，１
１ｂ，１１ｃ，１１ｄのセンターキヤツプを外し
て、それぞれの車軸１２，１３の両端の車輪軸を
嵌め込み取付けられ、車軸１２，１３に対して直
角に前記半導体レーザー等を数十ミクロンに絞つ
たビームを発射するものである。

このビームアタツチメント１４，１４は第２図
で示されるように、円錐台形状をしており、充電
可能なニツケル−カドニウム電池からなる電源１
５と、安定したビーム１６を出力するように制御
する電子回路１７と、ビーム発生器１８とが収納
されている。このビーム発生器１８は半導体レー
ザーあるいは赤外線を発生するものである。前記
ビーム１６はビームアタツチメント１４の側面に
設けられた小さな孔１９より出力するものであつ
て、前述したように車軸１２，１３に対して直
角、すなわちビームアタツチメント１４の中心軸
線に対して直角にビーム１６は発射するようにな
つている。２０はスイツチであり、電源１５をオ
ン、オフすることができ、危険防止のためタイヤ
静止時にはビーム１６を発射しないようになつて
いる。なお、ビームアタツチメント１４の車軸へ
の取付けは、センターキヤツプを固定するボルト
とナツトを利用して固定するようにすればよい
が、他の任意の手段で固定するようにしてもよ
い。

２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２
３ｂ，２４ａ，２４ｂは、前記ビームアタツチメ
ント１４より出力されるビーム１６を検出するビ
ーム検出器であり、第１図及び第３図に示される
ように各車輪１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｂの
前後方向に対称となるよう、すなわち表面同士が
向い合うよう一対ずつ車体に着脱自在に取付けら
れる。この一対のビーム検出器、例えば２１ａと
２１ｂは、ビームアタツチメント１４，１４がビ
ーム１６を発射しながら回転する円軌道のセンタ
ーに来るように取付ける。このビーム検出器２１
ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，
２４ａ，２４ｂの表面には固体撮像素子〔CCD
（Charge Coupled Device）〕が取付けられてお
り、該CCDTの画素子は３万〜５万である。この
CCDが取付けられた検出器は車輪１１ａ〜１１
ｄの上下動、左右動、捻り動等の全ての動きに対
してもビーム１６が外れない大きさとなつてい
る。このビーム検出器２１ａ，２１ｂを一対とす
ることによりビーム１６を受ける面が平面状態と
なり、トーイン等の傾斜角度がより正確に得られ
る。

前記４車輪１１ａ〜１１ｂのセンターに取付け
られたビームアタツチメント１４は、タイヤの回
転面と同一の円を描きながら回転する車軸１２，
１３に取付けられているため、該アタツチメント
１４は回転モーメントを強く受けるが、前後左右
のモーメントは比較的少ないものである。従つ
て、測定中における振動に対して影響されること
が比較的少ない。

次に左前車輪１１ａを例にとつて具体的に説明
すると、トーイン成分と測定する場合は第４図イ
に示されるように前方のビーム検出器２１ａに照
射されるビーム１６の軌跡はａのようにセンター
より右側にずれて生じ、後方のビーム検出器２１
ｂに照射されるビーム１６の軌跡は第４図ロのａ
に示すようにセンターより左側にずれて生じる。
キヤンバ成分については、ビーム検出器２１ａ，
２１ｂとも第４図イ，ロのｂに示すように現われ
る。しかしながら実際にはａとｂの合成された一
本の軌跡をして照射されるので、このタイヤの回
転面はビームアタツチメント１４から照射される
ビーム１６が作る細い回転面を非常に精度良く測
定することにより前記トーイン又はキヤンバを正
確に測定することができる。

このようにしてビーム検出器２１ａ，２１ｂ，
２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４
ｂに得られたデータは第５図に示されるように画
像処理回路２５，２５で画像処理され、サンプリ
ングされてデイジタル信号としてマイクロプロセ
ツサ（CPU）に入力される。そして該CPUによ
り演算処理され、表示制御回路２６を介してデイ
スプレイ２７に表示したり、印刷制御回路２８を
介してプリンター２９にてデータがプリントされ
る。デイスプレイ２７又はプリンター２９による
記録は、ホイールアライメントの他、車速、エン
ジン回転、加速度等のデータも同時に記録できる
ようになつている。３０はビーム発生回路用の制
御装置であつて、安定したビームを出力するよう
に無線にて制御できるようになつている。３１は
制御スイツチであり、例えばオーイン測定とキヤ
ンバ測定とを切り換えられるようになつており、
シーケンサー３２を介してCPUに指示を与える
ようになつている。

発明の効果 以上のように本発明によれば、車軸に取付けら
れるビームアタツチメントより照射されるビーム
を車体側において該ビームを受けるようにしたの
で、実走行状態でホイールアライメントを測定で
き、現実のデータが正確に得られるという効果を
有すると共に、装置が簡単であるので、その取付
けに面倒でなく、かつ実験車ではなく最終段階の
市販車に対して装着して測定できるという多大の
効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、被検査車両の底面図、第２図はビー
ムアタツチメントの斜視図、第３図は、左前車輪
に本発明に係る測定装置を取付けた一部側面図、
第４図は、ビーム検出器にビームが当たる状態の
正面図であつて、イは前部、ロは後部のビーム検
出器、第５図は、電気回路ブロツク図である。 １２，１３：車軸、１４：ビームアタツチメン
ト、１６：ビーム、２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２
２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ：ビーム
検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車の車輪軸の中心軸に対して直角にビー
   ムを発射するビームアタツチメントを車軸に取付
   けて上記自動車を走行させ、前記ビームアタツチ
   メントが自動車の走行中において発射するビーム
   を自動車の車体に固定したビーム検出器により検
   出した後、画像処理し、車輪のホイールアライメ
   ント角を演算処理して表示するようにしたことを
   特徴とするホイールアライメントの測定方法。 ２ 前記ビームとして半導体レーザーを用いたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のホイ
   ールアライメントの測定方法。 ３ 前記ビームとして細い赤外線を用いたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のホイール
   アライメントの測定方法。 ４ 自動車の車輪軸の中心軸に対して直角にビー
   ム１６を発射するビームアタツチメント１４，１
   ４を車軸１２，１３に取付け固定し、前記ビーム
   アタツチメント１４，１４が自動車の走行中にお
   いて発射するビーム１６を検出するビーム検出器
   ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３
   ｂ，２４ａ，２４ｂを、前記ビームアタツチメン
   ト１４，１４の前後で対向するよう自動車の車体
   に一対取付けたことを特徴とするホイールアライ
   メントの測定装置。 ５ 前記ビームアタツチメント１４，１４は半導
   体レーザーを発射するビーム発生器１８を備えて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   のホイールアライメントの測定装置。 ６ 前記ビームアタツチメント１４，１４は細い
   赤外線を発射するビーム発生器１８を備えている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のホ
   イールアライメントの測定装置。 ７ 前記ビーム検出器２１ａ，２１ｂ，２２ａ，
   ２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂはビー
   ム１６を検出する面に固体撮像素子を有している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のホ
   イールアライメントの測定装置。