JPH09159426A - Wheel alignment measuring apparatus for vehicle - Google Patents

Wheel alignment measuring apparatus for vehicle

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Publication number
JPH09159426A
JPH09159426A JP7320523A JP32052395A JPH09159426A JP H09159426 A JPH09159426 A JP H09159426A JP 7320523 A JP7320523 A JP 7320523A JP 32052395 A JP32052395 A JP 32052395A JP H09159426 A JPH09159426 A JP H09159426A
Authority
JP
Japan
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angle
vehicle
wheel
pair
axis
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7320523A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Uno
博 宇野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saginomiya Seisakusho Inc
Original Assignee
Saginomiya Seisakusho Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Saginomiya Seisakusho Inc filed Critical Saginomiya Seisakusho Inc
Priority to JP7320523A priority Critical patent/JPH09159426A/en
Publication of JPH09159426A publication Critical patent/JPH09159426A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2210/00Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/10Wheel alignment
    • G01B2210/30Reference markings, reflector, scale or other passive device
    • G01B2210/306Mirror, prism or other reflector

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a wheel alignment measuring apparatus for vehicle which is insusceptible to fluctuation in the angle of each shaft of wheel and can be fixed easily without causing any trouble at the time of measurement by a structure wherein a laser displacement sensor is not susceptible to fluctuation in the angle of wheel and a reflector, a rotational angle sensor and a servo motor do not rotate together with the wheel. SOLUTION: The wheel alignment measuring apparatus for vehicle comprises a wheel side measuring apparatus including reflectors 11X1 , 11X2 , 11Y, 11Z fixed to the wheel side of a vehicle V to be measured, a servo motor 9, and an angle sensor 10, and a platform side measuring apparatus fixed to the platform side of a basic characteristics measuring apparatus for vehicle including laser displacement sensors 12X1 , 12X2 , 12Y, 12Z. Since the sensor 12 is secured to the platform side, it is not susceptible to vibration of wheel and since the reflector 11, the sensor 10 and the motor 9 are fixed to the wheel through a bearing 3, they do not rotate together with the wheel.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のホイールア
ラインメント測定装置に関し、特に車両基本特性測定装
置に組み込んで使用するのに適した車両のホイールアラ
インメント測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle wheel alignment measuring device, and more particularly to a vehicle wheel alignment measuring device suitable for being used by incorporating it into a vehicle basic characteristic measuring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両のサスペンジョン及びステアリング
等の基本静特性を試験室内で測定するための試験装置と
して車両基本特性測定装置がある。この装置では、試験
車両の車体を地面に固定し、ホイールに回転、左右、上
下、前後の力を加えて、その際に発生する反力との関係
等を処理して、種々の測定等を行うことができる。
2. Description of the Related Art A vehicle basic characteristic measuring apparatus is known as a test apparatus for measuring basic static characteristics such as suspension and steering of a vehicle in a test room. With this device, the body of the test vehicle is fixed to the ground, and the rotation, left, right, up, and down forces are applied to the wheels, and the relationship with the reaction force generated at that time is processed to perform various measurements. It can be carried out.

【0003】この車両基本特性測定装置においては、キ
ャスタ角、キャンバ角、トー角等を測定するためのホイ
ールアラインメント測定装置が備えられている。このホ
イールアラインメント測定装置として、従来、プラット
ホーム上に固定した測定装置をホイールに機械的に連結
してホイールの動きを機械的に検出する装置が一般的で
あったが、機械式のホイールアラインメント測定装置で
は、可動部分の摩擦による計測精度の悪化及び質量の制
約により高速度での試験において測定が追従することが
できないという問題があるため、非接触の距離センサ等
を使用して上記問題を解決するように構成されたホイー
ルアラインメント測定装置も提案されている。
This vehicle basic characteristic measuring device is provided with a wheel alignment measuring device for measuring a caster angle, a camber angle, a toe angle and the like. Conventionally, as this wheel alignment measuring device, a device that mechanically connects a measuring device fixed on a platform to the wheel and mechanically detects the movement of the wheel is used.However, a mechanical wheel alignment measuring device is used. However, there is a problem that measurement cannot follow in a high-speed test due to deterioration of measurement accuracy due to friction of a movable part and restriction of mass, so the above problem is solved by using a non-contact distance sensor or the like. A wheel alignment measuring device configured as described above has also been proposed.

【0004】図4は、特公平6−25662に開示され
ている、従来の非接触の車両のホイールアラインメント
測定装置を示す斜視図である。このホイールアラインメ
ント測定装置は、プラットホームのテーブルに車両の各
車輪を独立に乗せ、各車輪に独立に上下方向、左右方
向、前後方向、回転方向の荷重を加え、車両のサスペン
ジョン及びステアリング関係の基本特性を測定する車両
基本特性測定装置に組み込まれている。
FIG. 4 is a perspective view showing a conventional wheel alignment measuring apparatus for a non-contact vehicle disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-25662. This wheel alignment measuring device puts each vehicle wheel on the platform table independently, and applies vertical, lateral, front-rear direction, and rotational load to each wheel independently to determine the basic characteristics of vehicle suspension and steering. It is incorporated in a vehicle basic characteristic measuring device that measures

【0005】ホイールアラインメント測定装置は、プラ
ットホーム側に取り付けられるプラットホーム側センサ
ユニットAとホイール側に取り付けられるホイール側セ
ンサユニットBとを備える。
The wheel alignment measuring device comprises a platform side sensor unit A mounted on the platform side and a wheel side sensor unit B mounted on the wheel side.

【0006】プラットホーム側センサユニットAには、
トー角センサA22a、A22bと、X反射板A23、
Y反射板A19、Z反射板A20が設けられる。
On the platform side sensor unit A,
Toe angle sensors A22a and A22b, X reflector A23,
A Y reflector A19 and a Z reflector A20 are provided.

【0007】一方、ホイール側センサユニットには、上
記トー角センサA22a及びA22bからの光をそれぞ
れ反射する反射板B4a及びB4bが設けられ、トー角
センサA22a及びA22bは、自らが発射し、反射板
B4a及びB4bで反射される光を受け取ることによ
り、対応する反射板B4a及びB4bとの間をそれぞれ
測定し、この測定された距離をZ軸を中心とした回転角
度、すなわちトー角を計算により求めるため利用され
る。
On the other hand, the wheel side sensor unit is provided with reflectors B4a and B4b for reflecting the light from the toe angle sensors A22a and A22b, respectively, and the toe angle sensors A22a and A22b are fired by themselves and reflected by the reflectors. By receiving the light reflected by B4a and B4b, the distance between the corresponding reflectors B4a and B4b is respectively measured, and the measured distance is calculated by calculating the rotation angle about the Z axis, that is, the toe angle. Used for.

【0008】また、ホイール側センサユニットBには、
X軸センサB5、Y軸センサB6及びZ軸センサB7が
備えられ、X軸センサB5は自らが発射しX軸反射板A
23で反射されている光を、Y軸センサB6は自らが発
射しY反射板A19で反射されてくる光を、Z軸センサ
B7は自らが発射しZ反射板A20で反射されてくる光
をそれぞれ受け取り、対応する反射板との間の距離をそ
れぞれ検出する。
Further, the wheel side sensor unit B includes
An X-axis sensor B5, a Y-axis sensor B6, and a Z-axis sensor B7 are provided, and the X-axis sensor B5 fires by itself and the X-axis reflector A
The Y-axis sensor B6 emits the light reflected by 23 and the light reflected by the Y-reflector A19, and the Z-axis sensor B7 emits the light emitted by itself and reflected by the Z-reflector A20. Each of them is received and the distance to the corresponding reflector is detected.

【0009】さらに、ホイール側センサユニットBに
は、センサB5乃至B7に隣接してキャスタ角センサB
8及びキャンバ角センサB9がそれぞれ設けられ、キャ
スタ角センサB8はY軸を中心とした回転角度、すなわ
ちキャスタ角を、キャンバ角センサB9はX軸を中心と
した回転角度、すなわちキャンバ角をそれぞれ測定する
ために使用される。
Further, in the wheel side sensor unit B, the caster angle sensor B is provided adjacent to the sensors B5 to B7.
8 and a camber angle sensor B9 are provided respectively, and the caster angle sensor B8 measures the rotation angle about the Y axis, that is, the caster angle, and the camber angle sensor B9 measures the rotation angle about the X axis, that is, the camber angle. Used to

【0010】前記レーザー式変位センサのそれぞれが、
対応する反射板に対してレーザー光を発射するレーザー
素子と、反射板から反射するレーザー光を受光して反射
板までの距離を検出する光位置検出素子を有している。
Each of the laser displacement sensors is
It has a laser element which emits a laser beam to a corresponding reflecting plate, and an optical position detecting element which receives the laser beam reflected from the reflecting plate and detects the distance to the reflecting plate.

【0011】上記構成を有する車両のホイールアライン
メント測定装置において、各計測値と各成分の角度分を
知ることにより、X、Y及びZ平面上における真の距離
を求めることができる。各成分の角度については、キャ
スタ角とキャンパ角が傾斜角センサにより、トー角が左
右2つのレーザー式変位センサA22a及びA22bに
より計測した距離の差から求めることができる。そし
て、各反射板A23、A19、A20と、対応するレー
ザー式変位センサB5、B6、B7との間の距離の変化
を考慮することにより適切な測定結果が得られる。
In the vehicle wheel alignment measuring device having the above structure, the true distances on the X, Y and Z planes can be obtained by knowing each measured value and the angle of each component. The angle of each component can be obtained from the difference in distance between the caster angle and the camper angle measured by the tilt angle sensor and the toe angle measured by the left and right two laser displacement sensors A22a and A22b. An appropriate measurement result can be obtained by considering the change in the distance between each of the reflection plates A23, A19, A20 and the corresponding laser displacement sensor B5, B6, B7.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の非
接触距離センサ等を利用した車両のホイールアラインメ
ント測定装置では、レーザー式変位計において、レーザ
ー光の反射する面に対してレーザー入射角が直角である
ことが望ましく、入射角が直角からはずれる程測定誤差
が発生する要因が増える。このため、高精度な計測値を
得るには、入射角は出来るだけ直角を保つことが必要で
ある。ホイールと直結しているセンサ取付部にホイール
側センサユニットとして、レーザー式変位センサや傾斜
角センサを設けているため、センサ及びその配線の取り
付け作業が困難であると共に、これらが測定の際に邪魔
になったり、ホイールの振動等の影響を受けてホイール
アラインメント測定装置の故障の原因となる場合があ
る。
However, in the vehicle wheel alignment measuring device using the above-mentioned conventional non-contact distance sensor, etc., in the laser displacement meter, the laser incident angle is perpendicular to the surface on which the laser light is reflected. Is preferable, and the factor that causes a measurement error increases as the incident angle deviates from a right angle. Therefore, in order to obtain a highly accurate measurement value, it is necessary to keep the incident angle as right angle as possible. Since the laser displacement sensor and the inclination angle sensor are provided as the wheel side sensor unit in the sensor mounting part directly connected to the wheel, it is difficult to mount the sensor and its wiring, and these interfere with the measurement. The wheel alignment measuring device may be damaged due to the influence of wheel vibration or the like.

【0013】そこで、本発明は、上記従来の車両のホイ
ールアラインメント測定装置における問題点に鑑みてな
されたものであって、レーザー式変位センサが、ホイー
ルの変化角の影響を受けることがなく、反射板、回転角
度センサ及びサーボモータが、ホイールと共に回転する
ことがないため、取り付け作業が容易で、測定の際の邪
魔になったり、ホイールの各軸角度変化の影響を受ける
ことがない車両のホイールアラインメント測定装置を提
供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the conventional wheel alignment measuring device for a vehicle, in which the laser displacement sensor is not affected by the change angle of the wheel and is reflected. Since the plate, rotation angle sensor, and servo motor do not rotate with the wheel, the installation work is easy, and it does not interfere with the measurement and is not affected by changes in each axis angle of the wheel. An object is to provide an alignment measuring device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
プラットホームのテーブルに被試験車両の各車輪を独立
に乗せ、各車輪に独立に上下方向、左右方向、前後方
向、回転方向の荷重を加え、車両のサスペンジョン及び
ステアリング関係の基本静特性を測定する車両基本特性
測定装置に組み込まれ、各車輪の状態を測定する車両の
ホイールアラインメント測定装置であって、前記被試験
車両の車輪に延長して設けた主軸と、該主軸に取り付け
られた軸受と、該軸受の外輪に、前記主軸の軸線に対し
て垂直かつ水平方向に、互いに反対方向に立設された一
対の第1ピンと、該一対の第1ピンに回転可能に、前記
主軸を囲むように設けられた内側ジンバルと、該内側ジ
ンバルの下面に固定され、該内部ジンバルの前記第1ピ
ンより上方の質量より大きい質量を有する重錘と、前記
内側ジンバルに、前記主軸の軸線及び前記第1ピンの軸
線に対して垂直方向に、互いに反対方向に立設された一
対の第2ピンと、前記一対の第2ピンの回りを回転可能
に、前記内側ジンバルを囲むように設けられた外側ジン
バルと、前記外側ジンバルに、前記主軸を挟んで前記車
両の前後に配置されたトー角測定用の一対のX反射板
と、前記外側ジンバルに取り付けられた、キャンパ角測
定用のY反射板及びキャスタ角測定用のZ反射板と、前
記車両基本特性測定装置の前記プラットホームに固定さ
れ、前記Y反射板及びZ反射板のそれぞれにレーザー光
を発射し、該各反射板からのレーザー光を受け取ること
により該レーザー光の反射角をそれぞれキャンパ角及び
キャスタ角として測定するためのY軸センサ、Z軸セン
サと、前記車両基本特性測定装置の前記プラットホーム
に固定され、前記一対のX反射板のそれぞれにレーザー
光を発射し、該各反射板からのレーザー光を受け取るこ
とにより、該各X反射板までの距離を測定するための一
対のX軸センサと、前記第2ピンを回転させ、前記一対
のX反射板と、前記一対のX軸センサとの間のそれぞれ
の距離を一定に維持し、前記X軸センサからのレーザー
光を前記一対のX反射板の反射面に対して直角に入射さ
せるためのサーボモータと、該サーボモータによる前記
第2ピンの回転角をトー角として測定するための回転角
度センサとで構成されることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention,
A vehicle in which each wheel of the vehicle under test is placed on the platform table independently, and vertical, horizontal, front-back, and rotational loads are applied to each wheel independently to measure the basic static characteristics of the vehicle suspension and steering. A wheel alignment measuring device for a vehicle, which is incorporated in a basic characteristic measuring device and measures the state of each wheel, wherein a main shaft extended to a wheel of the vehicle under test, a bearing attached to the main shaft, and A pair of first pins, which are provided upright on the outer ring of the bearing in a direction perpendicular and horizontal to the axis of the main shaft and in mutually opposite directions, and rotatably provided on the pair of first pins so as to surround the main shaft. A fixed inner gimbal, a weight fixed to a lower surface of the inner gimbal, and having a mass larger than a mass of the inner gimbal above the first pin; A pair of second pins standing upright in opposite directions in a direction perpendicular to the axis of the main shaft and the axis of the first pin, and rotatably around the pair of second pins so as to surround the inner gimbal. An outer gimbal provided on the outer gimbal, a pair of X-reflecting plates for toe angle measurement arranged on the outer gimbal in front of and behind the vehicle with the main shaft interposed therebetween, and for a camper angle measurement attached to the outer gimbal. Fixed to the Y-reflector and Z-reflector for caster angle measurement and the platform of the vehicle basic characteristic measuring device, and emits a laser beam to each of the Y-reflector and the Z-reflector. The Y-axis sensor and the Z-axis sensor for measuring the reflection angle of the laser light as the camper angle and the caster angle by receiving the laser light, and the vehicle basic characteristic measuring device described above. A pair of Xs fixed to the platform for emitting a laser beam to each of the pair of X reflectors and receiving the laser beam from each of the X reflectors to measure the distance to each of the X reflectors. The axis sensor and the second pin are rotated to keep the distances between the pair of X-reflecting plates and the pair of X-axis sensors constant, and the laser light from the X-axis sensor is coupled to the pair of X-axis sensors. Of the X reflection plate, and a rotation angle sensor for measuring the rotation angle of the second pin by the servo motor as a toe angle. And

【0015】請求項1記載の発明によれば、レーザー式
変位センサがプラットホーム側に固定されているため、
ホイール振動等の影響を受けることがない。また、反射
板、回転角度センサ及びサーボモータは軸受を介してホ
イールに取り付けられているため、これらはホイールと
共に回転することがない。また、レーザー光線は反射板
に対して常に直角を保っている。
According to the first aspect of the invention, since the laser displacement sensor is fixed to the platform side,
It is not affected by wheel vibration. Further, since the reflector, the rotation angle sensor and the servo motor are attached to the wheel via the bearing, they do not rotate together with the wheel. Also, the laser beam always keeps a right angle to the reflector.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る車両のホイー
ルアラインメント測定装置の実施の形態の具体例を図面
を参照しつつ説明する。図1は、本発明にかかる車両の
ホイールアラインメント測定装置の一実施例を示す斜視
図である。このホイールアラインメント測定装置1は、
大きく分けて、被測定車両Vのホイール側に取り付けら
れた反射板11X1、11X2、11Y、11Z、サーボ
モータ9及び角度センサ10等のホイール側測定装置
と、車両基本特性測定装置のプラットホーム側に取り付
けられたレーザー式変位センサ12X1、12X2、12
Y、12Z等からなるプラットホーム側測定装置で構成
される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, a specific example of an embodiment of a vehicle wheel alignment measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a vehicle wheel alignment measuring device according to the present invention. This wheel alignment measuring device 1
Broadly speaking, reflector 11X 1 which is attached to the wheel side of the measured vehicle V, 11X 2, 11Y, 11Z, and the wheel-side measuring device such as a servo motor 9 and the angle sensor 10, the platform side of the vehicle basic characteristic measuring device Laser type displacement sensors 12X 1 , 12X 2 , 12 attached to
It consists of a platform side measuring device consisting of Y, 12Z, etc.

【0017】上記車両基本特性測定装置として、図1に
示すようにな加力装置が使用される。この加力装置は、
図示しない案内により昇降自在に案内された昇降軸の上
端に固着された軸受フレーム24の左右に、揺動自在に
中間部が支承されたプラットホーム23を有し、プラッ
トホーム23には、図示しない上下動フレームと、前後
動フレーム18と、左右動フレーム19とが設けられ、
上下動フレームは図示しない上下アクチュエータによ
り、また、前後動フレーム18と左右動フレーム19に
は、それぞれ前後アクチュエータ21、左右アクチュエ
ータ22が設けられ、それぞれのフレームを所定の方向
に駆動する。
As the vehicle basic characteristic measuring device, a force applying device as shown in FIG. 1 is used. This force device
A bearing frame 24 fixed to the upper end of an elevating shaft guided up and down by a guide (not shown) has a platform 23 having an intermediate portion swingably supported on the left and right, and the platform 23 has a vertical movement (not shown). A frame, a front-back moving frame 18, and a left-right moving frame 19 are provided,
The vertical moving frame is provided by a vertical actuator (not shown), and the front and rear moving frame 18 and the left and right moving frame 19 are respectively provided with front and rear actuators 21 and left and right actuators 22 to drive the respective frames in a predetermined direction.

【0018】前後動フレーム18には、静圧軸受等によ
り回転自在に支持された回転動テーブル20が設けら
れ、回転動テーブル20には、図示しないサーボ弁によ
り油圧制御され、回転方向に駆動する回転アクチュエー
タが連結されている。そして、この回転動テーブル20
上に車輪Tが乗せられる。
The front-rear moving frame 18 is provided with a rotary table 20 which is rotatably supported by a hydrostatic bearing or the like. The rotary table 20 is hydraulically controlled by a servo valve (not shown) and driven in the rotational direction. A rotary actuator is connected. And this rotary table 20
The wheel T is placed on the top.

【0019】次に、本発明に係る車両のホイールアライ
ンメント測定装置1のホイール側測定装置について説明
する。図1に示すように、ホイール側には、被試験車両
Vの車輪Tに延長して主軸2が設けられる。この主軸2
は、軸受3によって回動可能に支持され、その端部2a
は、後述するキャンパ角測定用角度センサ10Y、キャ
スタ角測定用角度センサ等を固定するため二面取りされ
ている。
Next, the wheel side measuring device of the vehicle wheel alignment measuring device 1 according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the spindle 2 is provided on the wheel side so as to extend to the wheels T of the vehicle under test V. This spindle 2
Is rotatably supported by a bearing 3, and its end 2a is
Has two chamfers for fixing a camber angle measuring angle sensor 10Y, a caster angle measuring angle sensor, and the like, which will be described later.

【0020】図2は、ホイール側測定装置の模式図であ
る。この図に示すように、軸受3の外輪には、主軸2の
軸線に対して垂直かつ水平方向に一対の第1ピン4が立
設されている。この第1ピン4は、主軸2を覆うように
配置された内側ジンバル5の側面5cを貫通し、内側ジ
ンバル5を回動可能に支持している。
FIG. 2 is a schematic view of the wheel side measuring device. As shown in this figure, a pair of first pins 4 is provided upright on the outer ring of the bearing 3 in a direction vertical and horizontal to the axis of the main shaft 2. The first pin 4 penetrates the side surface 5c of the inner gimbal 5 arranged so as to cover the main shaft 2, and rotatably supports the inner gimbal 5.

【0021】内側ジンバル5の下面5bには、X軸反射
板11X1、11X2の反射面が常に鉛直面となるように
するため、内部ジンバル5の前記第1ピン4より上方の
質量より大きい質量を有する重錘7が取り付けられる。
また、内側ジンバル5の上面5a及び下面5bには、こ
れらの面に垂直かつ鉛直方向に第2ピン6が立設されて
いる。この第2ピン6のそれぞれは、内側ジンバルを囲
むように配置された外側ジンバル8の上面8a及び下面
8bを貫通し、内側ジンバル5をこれら第2ピン6の回
りに回動可能に支持している。また、下方の第2ピン6
は、サーボモータ9の出力軸に連結され、サーボモータ
9には、トー角測定用角度センサ10Xが取り付けられ
る。
On the lower surface 5b of the inner gimbal 5, the mass of the inner gimbal 5 above the first pin 4 is larger so that the reflecting surfaces of the X-axis reflectors 11X 1 and 11X 2 are always vertical. A weight 7 having a mass is attached.
Further, on the upper surface 5a and the lower surface 5b of the inner gimbal 5, second pins 6 are provided upright in a direction perpendicular to these surfaces and in the vertical direction. Each of the second pins 6 penetrates the upper surface 8a and the lower surface 8b of the outer gimbal 8 arranged so as to surround the inner gimbal, and supports the inner gimbal 5 rotatably around the second pins 6. There is. In addition, the lower second pin 6
Is connected to the output shaft of the servomotor 9, and the toe angle measuring angle sensor 10X is attached to the servomotor 9.

【0022】外側ジンバル8の上面8a及び右側面8c
には、それぞれキャスタ角測定用のZ軸反射板11Z及
びキャンパ角測定用の11Yが固定されている。また、
外側ジンバル8の左右の側方部8dには、トー角測定用
の一対のX軸反射板11X1 11X2が取り付けられ
る。
The upper surface 8a and the right side surface 8c of the outer gimbal 8
Are the Z-axis reflector 11Z and the caster angle measurement, respectively.
And 11Y for measuring the camper angle are fixed. Also,
For the toe angle measurement on the left and right side portions 8d of the outer gimbal 8.
Pair of X-axis reflectors 11X1 ,11XTwoIs attached
You.

【0023】一方、車両基本特性測定装置の前記プラッ
トホーム23側には、前記各反射板11X1、11X2
11Y、11Zにレーザー光を発射し、各反射板によっ
て反射された該レーザー光を受け取ることにより、該レ
ーザー光の反射角を測定するためのレーザー式変位セン
サ12X1、12X2、12Y、12Zが取り付けられ
る。すなわち、Z軸反射板11ZにはZ軸センサ12
Z、Y軸反射板11YにはY軸センサ12Y、第1X軸
反射板11X1には第1X軸センサ12X1、第2X軸反
射板11X2には第1X軸センサ12X2が配置される。
このレーザー式変位センサ12X1、12X2、12Y、
12Zは、上述の特公平6−25662に開示されたセ
ンサと同様のものであり、その詳細説明は省略する。
On the other hand, on the platform 23 side of the vehicle basic characteristic measuring device, each of the reflection plates 11X 1 , 11X 2 ,
Laser type displacement sensors 12X 1 , 12X 2 , 12Y, 12Z for measuring the reflection angle of the laser light by emitting the laser light to 11Y, 11Z and receiving the laser light reflected by each reflector. It is attached. That is, the Z-axis sensor 12 is attached to the Z-axis reflector 11Z.
Z, Y axis is the reflection plate 11Y Y-axis sensor 12Y, the first 1X axis reflector 11X 1 second 1X axis sensor 12X 1, the first 2X axis reflector 11X 2 is disposed a 1X axis sensor 12X 2.
This laser type displacement sensor 12X 1 , 12X 2 , 12Y,
12Z is similar to the sensor disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-25662, and detailed description thereof will be omitted.

【0024】次に上記構成を有するホイールアラインメ
ント測定装置1の作用について説明する。内側ジンバル
5は、主軸2に軸受3を介して取り付けられると共に、
内側ジンバル5の下面5aには重錘7が固定されている
ため、主軸2が回転しても、内側ジンバル5に固定され
た重錘7は常に鉛直下方を向いている。また、軸受3の
外輪には、主軸2の軸線に対して垂直かつ水平方向に、
互いに反対方向に一対の第1ピン4が立設され、内側ジ
ンバル5はこの第1ピン4によって回転可能となってい
るため、内側ジンバル5の縦断面についても主軸2に対
して常に垂直な関係を維持する。
Next, the operation of the wheel alignment measuring device 1 having the above structure will be described. The inner gimbal 5 is attached to the main shaft 2 via a bearing 3, and
Since the weight 7 is fixed to the lower surface 5a of the inner gimbal 5, even if the main shaft 2 rotates, the weight 7 fixed to the inner gimbal 5 always faces vertically downward. Further, the outer ring of the bearing 3 has a vertical and horizontal direction with respect to the axis of the main shaft 2.
Since a pair of first pins 4 are erected in opposite directions and the inner gimbal 5 is rotatable by the first pins 4, the longitudinal section of the inner gimbal 5 is always perpendicular to the main shaft 2. To maintain.

【0025】上記状態の下で、第1X軸反射板11X1
と第1X軸センサ12X1間の距離X1と、第2X軸反
射板11X2と第2X軸センサ12X2間の距離X2の変
位を測定し、X1とX2の差がなくなるようにサーボモー
タ9を回転駆動し、常に外側ジンバル8の縦断面が主軸
2と垂直な関係を維持する。
Under the above condition, the first X-axis reflector 11X 1
When the first 1X axis distance X1 between the sensor 12X 1, and the 2X axis reflector 11X 2 the displacement distance X 2 between the 2X axis sensor 12X 2 was measured, the servo such that the difference of X 1 and X 2 is eliminated The motor 9 is rotationally driven, and the vertical cross section of the outer gimbal 8 is always maintained in a vertical relationship with the main shaft 2.

【0026】この状態で、プラットホーム23のテーブ
ル20に乗せられた被試験車両Vの車輪Tに独立に上下
方向、左右方向、前後方向、回転方向の荷重等を加え
て、車両基本特性測定装置によって、車輪Tの傾斜を変
化させたり、主軸2を変位させた場合に、Y反射板11
Y及びZ反射板11Zのそれぞれに、Y軸センサ12
Y、Z軸センサ12Zからレーザー光を発射し、該各反
射板11Y、11Zからのレーザー光をY軸センサ12
Y、Z軸センサ12Zによって受け取ることにより該レ
ーザー光の反射角をそれぞれキャンパ角及びキャスタ角
として測定することができる。
In this state, the load is applied to the wheels T of the vehicle V to be tested placed on the table 20 of the platform 23 independently in the vertical direction, the horizontal direction, the front-back direction, the rotational direction, and the like by the vehicle basic characteristic measuring device. , When the inclination of the wheel T is changed or the main shaft 2 is displaced, the Y reflector 11
The Y-axis sensor 12 is attached to each of the Y and Z reflectors 11Z.
Laser light is emitted from the Y and Z axis sensors 12Z, and the laser light from each of the reflection plates 11Y and 11Z is emitted from the Y axis sensor 12.
When received by the Y and Z axis sensors 12Z, the reflection angle of the laser light can be measured as a camper angle and a caster angle, respectively.

【0027】また、一対のX反射板11X1、11X2
それぞれに、X軸センサ12X1、12X2からレーザー
光を発射し、この一対の反射板11X1、11X2からの
レーザー光を、X軸センサ12X1、12X2によって受
け取ることにより、該各X反射板までの距離を測定し、
第2ピン6の一方をサーボモータ9によって回転させ、
一対のX反射板11X1、11X2のそれぞれと、X軸セ
ンサ12X1、12X2のそれぞれとの距離X1、X2を一
定に維持すると共に、前記X軸センサ12X1、12X2
からのレーザー光を前記一対のX反射板11X1、11
2の反射面に対して直角に入射させ、第2ピン6の回
転角をトー角測定用角度センサ10Xによってトー角と
して測定することができる。但し、サーボモータ9によ
るX反射板11X1、11X2の反射面の制御には遅れ等
が生ずるため、トー角測定用角度センサ10Xによるト
ー角測定値のみでは高精度の計測値が得られず、測定精
度を向上させるためには、このトー角測定値を上記距離
1、X2の変化によって補正することが必要である。
Laser beams are emitted from the X-axis sensors 12X 1 and 12X 2 to the pair of X reflectors 11X 1 and 11X 2 , respectively, and the laser beams from the pair of reflectors 11X 1 and 11X 2 are emitted. The distance to each X reflection plate is measured by receiving by the X-axis sensors 12X 1 and 12X 2 .
One of the second pins 6 is rotated by the servo motor 9,
Respectively of the pair of X reflector 11X 1, 11X 2, while maintaining the distance X 1, X 2 and each X-axis sensor 12X 1, 12X 2 constant, the X-axis sensor 12X 1, 12X 2
The laser light from the pair of X reflectors 11X 1 and 11
The rotation angle of the second pin 6 can be measured as a toe angle by the toe angle measuring angle sensor 10X by making the light incident on the reflecting surface of X 2 at a right angle. However, since control of the reflecting surfaces of the X reflectors 11X 1 and 11X 2 by the servomotor 9 causes a delay, a highly accurate measurement value cannot be obtained only by the toe angle measurement value by the toe angle measurement angle sensor 10X. In order to improve the measurement accuracy, it is necessary to correct the measured toe angle value by changing the distances X 1 and X 2 .

【0028】尚、上記構成を有する車両のホイールアラ
インメント測定装置において、タイヤTの傾斜が大きく
なり、それに伴って主軸2の傾斜及び反射板11X1
11X2、11Y、11Zのいずれか一つ、あるいは複
数の傾斜が大きくなって、対応するレーザー式変位セン
サ12X1、12X2、12Y、12Zからのレーザー光
が戻って来ない場合が考えられる。そのような場合に
は、主軸2の二面取りされた端部2aに、キャンパ角測
定用角度センサ10Y、キャスタ角測定用角度センサ1
0Zを取り付ける。
In the vehicle wheel alignment measuring device having the above structure, the inclination of the tire T becomes large, and the inclination of the main shaft 2 and the reflection plate 11X 1 ,
It is conceivable that any one of 11X 2 , 11Y, and 11Z or a plurality of tilts becomes large, and the laser beams from the corresponding laser displacement sensors 12X 1 , 12X 2 , 12Y, and 12Z do not return. In such a case, the camber angle measuring angle sensor 10Y and the caster angle measuring angle sensor 1 are attached to the two chamfered ends 2a of the main shaft 2.
Install 0Z.

【0029】そして、プラットホーム側に配置されたレ
ーザー式変位センサ12Y、12Zを回転駆動すること
によりレーザー光の受け取りを可能とし、これらレーザ
ー式変位センサ12Y、12Zによって測定された角度
と、キャンパ角測定用角度センサ10Y、キャスタ角測
定用角度センサ10Zによって測定された角度を合成す
ることによりキャンパ角及びキャスタ角を測定すること
ができる。
Then, the laser type displacement sensors 12Y and 12Z arranged on the platform side are rotationally driven to enable reception of laser light, and the angles measured by these laser type displacement sensors 12Y and 12Z and the camper angle measurement. The camper angle and the caster angle can be measured by combining the angles measured by the working angle sensor 10Y and the caster angle measuring angle sensor 10Z.

【0030】尚、主軸2には、取り付けたキャンパ角測
定用角度センサ10Y、キャスタ角測定用角度センサ1
0Zの重量の測定角度への影響を除去するため、バラン
スウエィト13Y、13Zが取り付けられる。これらキ
ャンパ角測定用角度センサ10Y、キャスタ角測定用角
度センサ10Z、バランスウエィト13Y、13Zは傾
斜計クランプを介して主軸2に取り付けられる。また、
車輪T側の荷重の増加分の影響を除去するため、内側ジ
ンバル5の下面5aに固定された重錘7に加えて重錘1
5が取り付けられている。
The main shaft 2 has a camper angle measuring angle sensor 10Y and a caster angle measuring angle sensor 1 attached thereto.
The balance weights 13Y and 13Z are attached in order to eliminate the influence of the weight of 0Z on the measurement angle. The camper angle measuring angle sensor 10Y, the caster angle measuring angle sensor 10Z, and the balance weights 13Y and 13Z are attached to the main shaft 2 via an inclinometer clamp. Also,
In order to eliminate the influence of the increase in the load on the wheel T side, in addition to the weight 7 fixed to the lower surface 5a of the inner gimbal 5, the weight 1
5 is attached.

【0031】[0031]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、レーザー
式変位センサが、ホイールの振動等の影響を受けること
がなく、反射板及び回転角度センサ付サーボモータが、
ホイールと共に回転することがないため、取り付け作業
が容易で、測定の際の邪魔になったり、ホイールの振動
等の影響を受けることがない車両のホイールアラインメ
ント測定装置を提供することができる。
According to the invention described in claim 1, the laser displacement sensor is not affected by the vibration of the wheel, and the reflector and the servomotor with the rotation angle sensor are
Since it does not rotate with the wheel, it is possible to provide a wheel alignment measuring device for a vehicle, which is easy to install and does not interfere with the measurement and is not affected by the vibration of the wheel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る車両のホイールアラインメント測
定装置の一実施例を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a vehicle wheel alignment measuring device according to the present invention.

【図2】本発明に係るホイール側センサユニットを説明
するための模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a wheel side sensor unit according to the present invention.

【図3】本発明に係る車両のホイールアラインメント測
定装置の他の実施例を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment of the vehicle wheel alignment measuring device according to the present invention.

【図4】従来の車両のホイールアラインメント測定装置
を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a conventional vehicle wheel alignment measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車両のホイールアラインメント測定装置 2 主軸 3 軸受 4 第1ピン 5 内側ジンバル 6 第2ピン 7、15 重錘 8 外側ジンバル 9 サーボモータ 10 角度センサ 11 反射板 12 レーザー式変位センサ 13 バランスウエィト 14 傾斜計クランプ 19 左右動フレーム 20 回転動テーブル 22 左右アクチュエータ 23 プラットホーム 24 軸受フレーム 1 Vehicle Wheel Alignment Measuring Device 2 Spindle 3 Bearing 4 First Pin 5 Inner Gimbal 6 Second Pin 7, 15 Weight 8 Outer Gimbal 9 Servo Motor 10 Angle Sensor 11 Reflector 12 Laser Displacement Sensor 13 Balance Weight 14 Inclinometer Clamp 19 Left-right movement frame 20 Rotary movement table 22 Left-right actuator 23 Platform 24 Bearing frame

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラットホームのテーブルに被試験車両
の各車輪を独立に乗せ、各車輪に独立に上下方向、左右
方向、前後方向、回転方向の荷重を加え、車両のサスペ
ンジョン及びステアリング関係の基本静特性を測定する
車両基本特性測定装置に組み込まれ、各車輪の状態を測
定する車両のホイールアラインメント測定装置であっ
て、 前記被試験車両の車輪に延長して設けた主軸と、 該主軸に取り付けられた軸受と、 該軸受の外輪に、前記主軸の軸線に対して垂直かつ水平
方向に、互いに反対方向に立設された一対の第1ピン
と、 該一対の第1ピンに回転可能に、前記主軸を囲むように
設けられた内側ジンバルと、 該内側ジンバルの下面に固定され、該内部ジンバルの前
記第1ピンより上方の質量より大きい質量を有する重錘
と、 前記内側ジンバルに、前記主軸の軸線及び前記第1ピン
の軸線に対して垂直方向に、互いに反対方向に立設され
た一対の第2ピンと、 前記一対の第2ピンの回りを回転可能に、前記内側ジン
バルを囲むように設けられた外側ジンバルと、 前記外側ジンバルに、前記主軸を挟んで前記車両の前後
に配置されたトー角測定用の一対のX反射板と、 前記外側ジンバルに取り付けられた、キャンパ角測定用
のY反射板及びキャスタ角測定用のZ反射板と、 前記車両基本特性測定装置の前記プラットホームに固定
され、前記Y反射板及びZ反射板のそれぞれにレーザー
光を発射し、該各反射板からのレーザー光を受け取るこ
とにより該レーザー光の反射角をそれぞれキャンパ角及
びキャスタ角として測定するためのY軸センサ、Z軸セ
ンサと、 前記車両基本特性測定装置の前記プラットホームに固定
され、前記一対のX反射板のそれぞれにレーザー光を発
射し、該各反射板からのレーザー光を受け取ることによ
り、該各X反射板までの距離を測定するための一対のX
軸センサと、 前記第2ピンを回転させ、前記一対のX反射板と、前記
一対のX軸センサとの間のそれぞれの距離を一定に維持
し、前記X軸センサからのレーザー光を前記一対のX反
射板の反射面に対して直角に入射させるためのサーボモ
ータと、 該サーボモータによる前記第2ピンの回転角をトー角と
して測定するための回転角度センサとで構成されること
を特徴とする車両のホイールアラインメント測定装置。
1. Wheels of a vehicle under test are placed on a platform table independently, and vertical, horizontal, front-rear, and rotational loads are independently applied to the wheels to provide basic static control for suspension and steering of the vehicle. A wheel alignment measuring device for a vehicle, which is incorporated in a vehicle basic characteristic measuring device for measuring characteristics and measures the state of each wheel, comprising a main shaft extending from the wheel of the vehicle under test, and a main shaft attached to the main shaft. Bearings, a pair of first pins provided on the outer ring of the bearings in a direction vertical and horizontal to the axis of the main shaft and in opposite directions, and rotatably on the pair of first pins. An inner gimbal provided so as to surround the inner gimbal, a weight fixed to a lower surface of the inner gimbal, and having a mass larger than a mass of the inner gimbal above the first pin; A pair of second pins erected on the side gimbals in a direction perpendicular to the axis of the main shaft and an axis of the first pin in opposite directions, and rotatable about the pair of second pins; An outer gimbal provided so as to surround the inner gimbal, a pair of X-reflecting plates for toe angle measurement arranged on the outer gimbal in front of and behind the vehicle with the main shaft interposed therebetween, and attached to the outer gimbal. A Y-reflector for measuring the camper angle and a Z-reflector for measuring the caster angle, fixed to the platform of the vehicle basic characteristic measuring device, and emitting a laser beam to each of the Y-reflector and the Z-reflector, A Y-axis sensor and a Z-axis sensor for measuring the reflection angle of the laser light as a camper angle and a caster angle by receiving the laser light from each of the reflectors; Fixed to the platform of the characteristic measuring device, for emitting a laser beam to each of the pair of X reflectors, and receiving the laser beam from each of the reflectors to measure the distance to each X reflector. A pair of X
The axis sensor and the second pin are rotated to keep the distances between the pair of X-reflecting plates and the pair of X-axis sensors constant, and the laser light from the X-axis sensor is coupled to the pair of X-axis sensors. And a rotation angle sensor for measuring the rotation angle of the second pin by the servo motor as a toe angle. And vehicle wheel alignment measuring device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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