JPS5829843B2 - 車輪整合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に車輛の車輪を整合させる装置に関し、特
に車輛の前輪の個々の正確なつま先角度を測定する方法
および装置に関する。

自動車輛の適当な操向と前輪のタイヤ寿命にとってその
前輪が正しく整合されていることが必要である。

それゆえ、自動車輛のキャンバ、キャスタそれにつま先
角度を正確に、例えば、つま先角度に対しては±１／６
４インチ（約０．４ ａｍ ）あるいは±１／３２度の
精度で、測定しうる車輪整合装置と方法が工夫されてい
る。

そのような測定はかなり単純な器具で行いうる。

しかしながら、それが有効であるためには、車輪整合装
置は、平均的技能と訓練を有する平均的機械工が整合パ
ラメータの調整の間それを使って迅速かつ容易に測定し
うるように頑丈で、正確かつ使いやすいものでなければ
ならない。

従来の装置の幾つかの問題点を要約する前に、整合パラ
メータの幾つかを簡単に定義しておこう。

キャンバ角度とは車輛の前方あるいは後方から見たとき
の車輪面と垂直線との間の角度のことをいう。

キャスタ角度とは車輛を横から見たときの車輪のかじ取
り軸と垂直線との間の角度をいう。

かじ取り軸の傾斜角度とは自動車の前方あるいは後方か
ら見たときのかじ取り軸と垂直線との間の角度をいう。

本発明の記述においてやがて言及される如く、個々のつ
ま先角度、即ちトー、は前輪面と自動車の縦方向中心線
を通る垂直面、あるいは縦方向中心線への照会が利用で
きない場合には、各前輪の車輪軸とかじ取り軸の交点を
結ぶ横線に直交する垂直面との間の角度であって、全つ
ま先角度は２個の前輪面間の開先角度で、個々のつま先
角の和に等しい。

車輪が正しく整合されている場合には、個々のつま先角
度、即ち右および左ト、は等しくしたがって全つま先角
度の半分である。

更に、車輌の前輪が正しく整合されている場合には、か
じ取りは中心に置かれ、ハンドルがその「死点」の位置
にあるときは車輛は直進する。

典型的な光・機械整合装置は１対の投光器とターゲット
組立体を含み、各組立体は各側面上の投光器が対向する
車輪上の組立体のターゲットに向ってビームを向けるよ
うに前輪のリムの外側面に装架されている。

この種の整合装置は、例えば、Ａｐｐｅｌ他に対する米
国特許第３９５３１３４号およびＭａｃ Ｍｉｌｌａｎ
に対する米国特許第３３９３４５５号に開示されている
。

ターゲットは特定の角度あるいは増分距離を表示する測
線を含む目盛を含み、その目盛は、特定の車輛に対して
は、対向車輪から投射されたビームとターゲットとの交
点の位置によって個々のつま先角度を表示する。

後輪の一方あるいは両方によって直接的にも間接的にも
自動車の中心線への照会は行われない。

前述の整合装置は相互つま先型（クロス・トー型）の技
術に属するものとされる。

簡単に言えば、それ等は前輪の個々のつま先角度をター
ゲツト面内の基準線に関する車輪上に装架された投光器
からのビームの直線移行の関数として測定する。

そのような装置ははなはだしい誤整合問題が存在する場
合、例えば、新たに玉継手や他の前端部車台受は部品を
取り付けた場合には使うのに非常に不便であることがず
っと長い間注目されてきた。

特に問題なのは、個々の初期つま先角度のどちらか一方
かあるいは両方がはなはだしく間違っている場合には各
車輪の単一の測定と調整のみではしばしば満足すべき結
果が得られないということである。

ハンドルは一方の車輪のつま先角度の調整を行っている
間にもう一方の車輪が乱されないように締め具で止めで
あるのだけれども、調整が行われる時にもう一方のつま
先示度が変化するように見える。

したがって、従前の装置はしばしば両方の車輪に調整が
必要であることを表示する誤った個々のつま先示度を供
給する。

実際、連続的な調整の後に一方の車輪には調整は全熱必
要でなかった、即ち、個々のつま先角度の真の値は最初
は正しかったことがわかる。

この後者の問題は、車輪調整がさびついた前輪連接棒を
ゆるめかつ再び締めるという骨の折れる無駄な仕事を要
し無意味である。

より最近に開発された相互つま光装置は運転者によって
直接読まれるべく意図されている光学ターゲットの代り
に電子検知装置を利用する。

このような装置を採用している幾つかの既知の装置がＢ
ｕｔｌｅｒに対する米国特許第３８６５４９２号とＳｅ
ｎ ｆ ｔ ｅ４１に対する米国特許第３７８２８２１
号に開示されている。

直接目に見える表示をターゲットそのものに備える代り
に、電子装置はターゲットの所に感光性素子を用いてそ
の角度位置が決定されるべき車輪上に装架された光源の
角度位置に依存して信号を発生させる。

そのような信号は論理回路によって処理され車輪に対す
る個々のつま先角度に相当する信号を更に引き出す。

電子装置はまたこのようにして計算された車輪の個々の
つま先角度を表示するための装置を含む。

電子的に表示された角度が調整されるべき車輪に対して
望ましい角度である場合には、機械工はその車輪の調整
を停止しもう一方の車輪の調整に着手する。

電子読み取り装置を備えていても、投光器が一方の車輪
上に装架されていて、ビームをもう一方の車輪上のビー
ム位置検知器に向けるような装置においては、右および
左前輪の連続的調整が光−機械車輪整合装置の議論に関
連して記述したのと同じ方法でやはり行われなければな
らない。

実際上このことは機械工が電子装置がその車輪に対して
正しいつま先示度を表示するまでその車輪の調整を行わ
なければならないことを意味する。

引き続き彼は対向車輪をそのつま先示度が正しくあるい
は仕様以内になるまで調整する。

しかしながら、第２の調整が行われるやいなや、第１の
車輪に対して先に調整したつま先角度が正しくなくなる
ということがしばしば起り、このような事態は第２車輪
の元の誤整合の大きさに依存して生じる。

機械工はしたがって第１の車輪にたち帰り仕様書以内に
調整し、そうした後に第２の車輪が誤まって整合してい
ることを発見する。

したがって、第２の車輪に対してもう一回調整を行わね
ばならず更に第１の車輪に対する整合示度を再び調べな
ければならない。

前述の如く、必要とされる一連の調整と再調整は肉体的
にこたえかつ時間を浪費することが十分に認められるで
あろう。

更に、先に指摘した如く、整合装置の初期示度が両車軸
の調整が必要であることを示していたとしても最初から
一方の車輪のみを調整すれば事足りる場合がよくある。

本発明の目的は従来の相互つま先車軸整合方法と装置の
問題点即ち欠点を除去した車輛の前輪を整合させる改良
された装置を供給することである。

基本的には、本発明はその誤差が対向する前輪上に装架
されている検知および投射装置の相対縦方向変位から生
じる従来の相互つま先整合装置と方法からの誤まった示
度を補償する装置を備えている。

本発明にしたがえば、そのような変位によって生じる誤
差の量は検知装置の出力によって表示されるつま先角度
の差の関数として決定される。

更に詳述すると、検知装置とそれに連合した計算回路に
よって直接表示されるつま先角度の各示度の誤差は示度
の差の予定の割合いとみなされる。

本発明によれば、光あるいは他の放射エネルギーの束が
車輛の前輪の各々から一般に車輪面に垂直な径路に沿っ
て投射され、前輪上に装架されている１対のターゲット
装置の対向する一方と交わるように投射される。

既知の整合方法におけるのと同様に、前輪のつま先角度
はビームの中心線即ち基準線とターゲツト面との交点と
ターゲットの零基準線との間の距離によって決定され、
左つま先角度は右車輪に装架されているターゲットによ
り読まれ、右つま先角度は左車輪に装架されているター
ゲットにより読まれる。

そのような測定は移行誤差を免かれない。

かつ更にそのような移行誤差は単純な処理によって補正
することができるということが明らかとなった。

２個の車輪の第１の車輪に対して確定したつま先角度は
第２の車輪に対するつま先角度から引き去られる。

この差に車輛の台わく寸法とターゲットの零基準線とそ
れが装架されている車輪のかじ取り軸との関連に依存す
ることがわかっている予定の補正因子が乗じられる。

この積の結果が上記の第１の車輪に対して確定している
つま先角度から引かれかつ上記の第２の車輪に対して確
定しているつま先角度に加えられ、それによって個々の
真のつま先角度にほぼ等しいつま先角度に対する補正値
が供給される。

本発明の装置の好ましい実施例においては、現在の自動
車輌数の相当部分に対して補正されたつま先角度を供給
するために近似的に０．２８の補正因子が採用されてい
る。

本発明の装置は自動車輛の左および右前輪に装架された
左および右ビーム投射および検知組立を含み、組立体の
一方のビーム投射部分はもう一方の組立体の検知部分に
当るビームを投射するようになっている。

各組立体の検知部分は当てられたビームの位置を表示す
る信号を供給するよう適合させられており、かつ組立体
の投射および検知部分と作用的に連合している計算装置
は各車輪の何個のつま先角度の表示を供給する。

発生した個々のつま先角度信号は好ましくはその先の計
算装置への入力信号として使用され、そこで一方の信号
からもう一方の信号が差引かれ、次にその差に予定の補
正因子が乗ぜられ補正信号が供給され、その補正信号が
更に一方のつま先角度信号から引かれかつもう一方のつ
ま先角度信号に加えられる。

この補正されたつま先角度信号は次に左および右車輪の
正しい個々のつま先角度を表示するために表示装置に入
れられる。

このような装置は左あるいは右のどちらかの前輪の調整
と同時に補正された左および右つま先示度を連続的に発
生し、それによってそれぞれの前輪の各々に対して１回
の調整を行うだけでよいことがわかるであろう。

本発明は上に述べた如く自動車輛の前輪整合を測定する
改良された装置に関し、この装置は前輪の後輪に対する
あるいは車輌の他のどのような部分に対する関係にも関
係なく車輛の前輪間の相対角度関係の測定値のみを利用
する。

最も単純な言葉で述べれば、本発明の改良された整合装
置は、前輪に装架された他の従来の器械から従来の方法
で得られた測定値から自動車輛の前輪に対する近似的に
正しい個々のつま先角度を引き出すのに選択された補正
因子を使用する。

改良点は一般に相互つま先整合装置に応用できるという
ことは車輪整合技術分野の当業者によって認められるで
あろうし、かつ本発明はここに例示した特定の装置実施
例に制限されるものでは決してない。

より具体的に図面を参照すれば、本発明の装置は１対の
ビーム投射および検知組立体１２と１４を有しその各々
はその組立体を自動車輛ＭＶの左および右前輪、ＬＷと
ＲＷ、にそれぞれ回転し得かつ着脱自在に取り付けるた
めの装架機構１６を含むことが見られるであろう。

電子計算回路１８（第１図）が組立体の検知部分１２と
１４からの信号を受信しかつそれから左車輪ＬＷと右車
輪ＲＷの個々のつま光角度の真の値に対応する補正され
たつま光角度表示信号を引き出すために備えられている
。

従来の表示装置２０がつま光角度の計算値を表示するた
めに計算回路の出力に連結されている。

このような表示装置は第５図に示されている従来の双極
計器２５と２８を含む。

ビーム投射および検知組立体１２と１４は各々ビームを
対向する組立に向って投射する、即ち、右の組立体はビ
ームＲＢを投射しかつ左の組立体は左ビームＬＢを放出
する。

（第１および第２図）。各組立体１２．１４はそれ等か
ら投射されるビームが、他方のビームが直角に出て来る
対向車輪の面と交わるように、即ち、車輪の軸にほぼ平
行な径路に沿うようにそれぞれの車輪に装架されている
。

最後に、組立体１２と１４は各々反対側の組立体から投
射されるビームを検知する部分とそこからビームが投射
された車輪の個々のつま光角度に相当する出力信号を発
生する部分を含む。

投射および検知組立体１２と１４の構造の詳細はまず従
来の相互つま先型の整合測定装置を使って個々の真のつ
ま光角度を決定するのに適切な因子と従来の相互つま先
整合装置によって取られる以前に述べた誤まった示度の
原因を論じた後に述べることにする。

第２図は仮想の前輪整合条件を例示してありそこには個
々の実際の左つま光角度（左車輪ＬＷのつま光角度）、
以下θｌとする、が零と仮定され、個々の実際の右つま
光角度、θ、で示す、が誇張された正の量、即ち、実際
の自動車輛では通常見られない程の量として表示されて
いる。

この整合条件では、左車輪ＬＷは車輛の中心線に相対的
にまっすぐ前方を向いていて、それによって車輪面が投
射および検知組立体１２と１４の面内で各かじ取り軸Ｓ
Ａを通過して引かれた水平線Ｗ−Ｗに直交する。

かじ取り軸ＳＡはそれ等が操縦されたときにそのまわり
を車輪が回転する直立軸として定義される。

右車輪ＲＷは幾分かつま先内向きであって、その面が直
線Ｗ−Ｗに垂直た直線とθｐ角度をなしている。

ここで、第２図の直線が引かれる面は必らずしも車輪の
回転軸と交わる必要がないということに注目すべきであ
る。

実際、示された実施例においては投射および検知組立体
１２と１４が第３図に見られる如くそのような軸の下に
あるのでその面は回転軸の下にある。

既知の相互つま先整合装置と同じく、左投射および検知
組立体１２のビーム検知部分は対向する組立体１４から
のビームＲＢを受信しかつ過去にはビームが送り出され
る対向する右車輪ＲＷの低側の実際の右つま光角度θ、
に正比例するものと一般に仮定されていた信号を放出す
る。

しかしながら、そのような信号は真のつま光角度θ１に
関係はしているけれども必ずしも比例はしていないとい
うことがわかった。

右投射・検知組立体１４の検知部分即ちターゲットの面
内にある直線Ｃ−Ｃ（第２図）が組立体１２の検知部分
即ちターゲットの面内にある直線Ｂ−Ｂに平行になるよ
うに向けられるならば（即ち、θ、とθｌが共に零）、
ビームＲＢは垂直に伸びた基線即ち零基準線ＢＬ（第２
および第３図）上で左組立体１２に当りそれによって組
立体１２に右車輪ＲＷに対する零の個々のつま光角度を
表わす信号を放出させる。

右車輪が内側に傾けられて正のつま光角度がだんだん大
きくなるにつれて、ビームＲＢはそれに準じた大きさの
距離Ｈの所で組立体１２のターゲットの直線Ｂ−Ｂと交
わる（第２図）。

車輪の前輪へまた前輪からビームを投射する相互つま先
型の光−機械整合装置と完全電子整合装置を共に含む既
知の装置においては、以前に指摘したように、連合した
車輪のつま光角度からもたらされる投射かつまたは検知
装置を装架した一方の車輪の角度変位が表示されたつま
先角度示度に移行誤差をときどきもたらすことがわかっ
ている。

本発明の発明者は、もし表示されたつま先角度示度が誤
っているならば補正さ釦ヒ准先角度示度を供給するのに
前もって選択された一定の補正因子ＣＦを計算し利用す
ることができることを発見した。

再び第２図を見ると、左車輪ＬＷは真の零つま先角度を
有するけれども、右投射および検知組立体１４はそれの
検知器の基準線ＢＬからのビームＬＢの交点の行程Ｌ１
を検知し、したがって、組立体１４の検知器は誤まった
示度を産み出すことがまず観察されるだろう。

第２図の仮想的な例示においては、この誤差は組立体１
４の検知器が車輪ＲＷの回転中は点ＳＡから横および縦
方向に片寄りながら点ＳＡのまわりを回転することによ
って生じる行程距離りによって直接表示されている。

第２図に示されているように、左投射および検知組立体
１２から直接発生された信号に生じる示度の誤差は図面
そのものからも明白であろう。

簡単に言えば、先に述べた型式の従来の装置は真の右お
よび左つま先角度が等しい場合にのみ正確であることが
わかった。

この発見を第２図の図面に応用すると、もし左車輪ＬＷ
がその実際のつま先角度、θｌ、がθ、に等しくなるま
でつま先内向きに向けられるならば、ビームＲＢの交点
が組立体１２の検知地帯の基準線ＢＬから更に遠く移動
し、第２図に示されている小さい行程値Ｒよりも大きい
新たな行程値Ｒが右車輪の真のつま先角度を表現する。

ビーム投射および検知組立体１２と１４が各組立体の検
知器の基準線ＢＬが共に車輪のかじ取り軸を通る直線Ｗ
−Ｗ（第２図）の前方に等しい距離変位させられるよう
に互に相対的に向けられる時には、検知面内の行程Ｒと
Ｌは等しく、したがって検知器によって直接表示される
つま先角度は等しくなる。

そのような対称的な整合条件が存在する場合には、表示
されたつま先角度は正確に真のつま先角度を表わす。

しかしながら、基準線ＢＬが直接Ｗ−Ｗのような横基準
軸から等しい距離だけ前方に変位していなく、行程Ｒと
Ｌが等しくない場合には表示されたつま先角度は誤まっ
ているだろう。

検知器の基準線（即ち、「零基準」記号）の相対縦方向
変位がしたがって誤差の源とみなされる。

本発明にしたがえば、そのような条件が存在する場合に
検知器によって表示される角度は単に真のつま先角度の
第１近似にしかすぎないと考えられる。

まとめると、相互つま先整合装置の示度が等しくない場
合には、大きく測定されたつま先角度は実際にはその車
輪に対する個々の真のつま先角度よりも小さくかつ小さ
く測定されたつま先角度は実際にはその車輪に対する真
のつま先角度よりも大きいということを発明者は発見し
た。

補正された示度が実際には車輪のそれぞれの真のつま先
角度を表示すべき示度を近似するように小さい方の示度
を減少させかつ大きい方の示度を増加させる単一増分を
計算するために補正因子＝ＣＦが本発明によって供給さ
れる。

更に、単一補正因子を相互つま先整合装置に使い自動車
輛数の大部分に対してその装置が正しくつま先角度を測
定することを可能にし、それによって異なった個々の車
輛型式に対して補正因子を変更することなく正しいつま
先角度を近似的に計算できることを発見した。

本発明を分析するのに有効な第２図に例示された関連す
る角度と距離は次のものである。

Ｆはかじ取り軸の交差点ＳＡ間の台わく巾である。

Ａは前輪のかじ取り軸からターゲット即ち検知地帯の表
面内の直線Ｂ−ＢあるいはＣ−Ｃまでの横片寄り距離で
あって、そのような距離は対応する直線Ｂ−Ｂあるいは
Ｃ−Ｃに直交するようにそれぞれのかじ取り軸ＳＡから
伸びている直線ＰｌあるいはＰ に沿って測られる。

Ｂは検知地帯の零基準線ＢＬの前述の直線Ｐ、ｇまたは
Ｐｒからの縦片寄り距離であって、そのような距離Ｂは
直線Ｂ−ＢあるいはＣ−Ｃに沿って測られる。

Ｒは整合組立体１２のターゲツト面内にある直線Ｂ−Ｂ
に沿って測られた基準線ＢＬからのビームＲＢの直線行
程である。

Ｌは整合組立体１４の面Ｃ−Ｃ内にある基準線ＢＬから
のビームＬＢの対応する直線行程である。

Ｄｒは面Ｃ−Ｃに垂直な直線に沿って測られた組立体１
４からの投射距離で整合組立体１２の基準線ＢＬまで伸
びている。

Ｄｌは整合組立体１２の面Ｂ−Ｂから対向する組立体１
４の基準線ＢＬまでの対応する投射距離である。

Ｔｒは組立体１２によって発生された右つま先信号によ
って表わされた角度であって、そのような角度はビーム
ＲＢと整合組立体の基準線ＢＬ間の直線によって張られ
る角度として示される。

Ｔ、７は組立体１４によって発生された左つま先信号に
よって表わされた対応する角度であって、そのような角
度はビームＬＢと基準線ＢＬ間の直線とによって張られ
る。

かなり普遍的な補正因子ＣＦが、スポーツ車、小型輸入
セダン、国産中型セダン、大型国産セダン、スポーツパ
ンそれに無蓋小型トラックまで含めて自動車輛数の大部
分に対して決定された。

第１表は既に述べた投射・検知組立体１２．１４のよう
な従来の相互つま光整合機構を利用した車輛に対する関
連したシャシ関連パラメータＦ、ＡおよびＢ（第２図参
照）を示している。

本発明にしたがって、０．２８の補正因子を使用すると
、下記の車種に対して実際の、即ち、真のつま先角度値
ＴｒとＴｊから１．５ないし３パーセントの範囲以内に
補正された一群のつま先角度値ＴｒｃとＴｌ″Ｃが得ら
れることが第１表かられかるであろう。

望ましい整合仕様書は通常各車軸に対して±１／３２度
の誤差を許容するからこの範囲の不一致は十分に正確で
ある。

したがって本発明は現在使用されている車輛の大部分に
適用できる。

第１表の資料を供給するのに使った関係式は次のもので
ある。

投射距離ＤｌとＤｒの値は次のように導ひかれる。

最後に、それぞれ組立体１２．１４によって発生させら
れた右および左つま光信号によって表わされる角度Ｔｒ
とＴｌはそれぞれ によって表わされる。

第１表に示されたそれぞれのつま光角度における種々の
車輛に対する補正因子は次式により算出することができ
る。

以上の経過から、本発明者は、表示されたつま先角度信
号の差（即ち、Ｔｒ−Ｔｌ）に因子ＣＦ＝０．２８を乗
じ、それによって得られた値をＴｒに加え、他方Ｔｌか
ら減じることにより、真の値の約３φ以内の正しさで個
々のつま光角度値が得られることを見い出したζしたが
って、０．２８なる一定の補正因子は従来の相互つま光
整合装置において必要な補正を自動的に供給するのに使
うことができる。

車輛に対する真の値に近いつま光角度の決定に補正因子
を使うた四こ、左組立体１２および右組立体１４の左お
よび右つま光角度示度間の差が決定されこの差に補正因
子が乗ぜられ更に得られた積を示度の小さい方から引き
かつつま先示度の大きい方に加える。

次の公式は測定された個々の右および左つま光角度Ｔｒ
およびＴｌｌと対応する補正された右および左つま光角
度ＴｒｏおよびＴｌ１ｃの間の関係を定める。

感光型検知装置によって作り出されたつま先角度信号に
対するそのような計算をするのに必要な回路を例示した
概要図が第５図に示されている。

約０．２８の平均補正因子ＣＦが望ましいことが示され
ているけれども、開示されている回路では同じことを簡
単にするために０．２５の補正因子が使われる。

第５図に示されている光検知装置６２ａと６２ｂ１ フ
ィルタ回路８６それにグレーコード・２進変換器８８に
ついて以後記述する。

変換器８８から出てくる信号ＳＴ、ｙとＳＴｒは左つま
光信号ＳＴＶをインバーター２１に適用し更に逆転信号
と右つま光信号ＳＴｒを２進加算器回路２２に適用する
ことによりお互いから差引かれる。

加算器２２の出力はＳＴ、−８Ｔｌに相当する残りの信
号を含む。

この残りの信号は直列に連結された２個の従来の２分割
回路よりなる４分割回路２３に適用される。

この分割器回路２３は事実上補正因子０．２５による掛
は算を行う。

分割器２３の出力信号は信号ＳＴｔ共に加算器回路２４
に適用され補正された右つま光信号５Ｔｒｏを作り出す
。

この信号は従来のディジタル／アナログ変換器に適用さ
れその出力が正しいつま光角度を度で表示する計器２５
に向けられる。

４分割回路２３からの信号はまたインバーター２６によ
り逆転されかつ左つま光信号ＳＴｌ と共にその先の加
算器回路２７に適用される。

加算器回路２７はそれによって真の左つま光角度、θ１
１を表わす補正された左つま光信号５Ｔｌｏを供給する
。

ディジタル状の補正された左つま光信号５Ｔｌｏは従来
のディジタル／アナログ変換器３１に適用されその出力
が表示計器２８を駆動する。

したがって、第５図の回路は方程式８と９にしたがう補
正されたつま光角度を表わすアナログ出力を自動的に供
給する。

第５図の基本電子回路は、対向するビーム投射および検
知装置を有し、そのような装置の各々がビームと検知地
帯に連合した基準軸間の角度あるいは直線変位に対応す
る個々のつま先示度信号を作り出す多種多様な相互つま
光整合装置に適用可能であるという事に注目すべきであ
る。

組立体１２．１４の例示された実施例はしたがってその
ような信号を作り出す電子的相互つま光装置の１つの例
示にすぎないと了解されるべきであって、決して本発明
を制限するものであるとは見なすべきでない。

ビーム投射および検知組立体１２．１４の装架機構１６
に対する適当な構造は１９７３年１月９田こＥｄｗａｒ
ｄ Ｔ、 Ｇｒａｈａｍに対して与えられた米国特許第
３７０９４５１号に示されている。

そこに開示されている装架機構は整合装置がリムの面、
したがって、車輪面に平行に向くように自動車輛車輪の
リムＲに整合装置をしっかりと装架する。

第３図と第４図に特別に示されている如く、本発明に用
いられている装架機構１６の各々は、リムの面から片寄
っていてかつ１対の一定の間隔を置いて並んでいる平行
棒３３によって定められる支持腕３２を含む。

各棒３３の一端はその外端部に堅く連結されている一定
の距離を細長く伸びた指状突起３６を有するたすき棒３
４を通って堅くしっかりと締められている。

指状突起３６は支持腕３２の両側に等しい距離だけ間隔
を保って配置され棒３３を含む面に垂直にそこから実質
的距離突出している。

つかみじめ装置４８が棒３３の対向端部上にすべりうる
ように収容されていて装架機構が種々の直径の車輪を調
節できるようになっている。

前述の米国特許第３７０９４５１号に記述されているク
ラッチ機構をつかみじめ装置４８を棒３３上の任意の選
択された位置に締めっけるのに使いうる。

たすき棒４０が肩つきねじ４９によってその中点の所で
つかみしめ装置４８の本体に軸動可能に連結されている
。

１対の指状突起４２がたすき棒４０の端部にしっかりと
締めつけられていて、そこから前述の指状突起３６に平
行な方向外向きに伸びている。

指状突起３６と４２は車輪リムＲの外面に配置されてい
てかつ指状突起の端部をリムに締めつけた場合に車輪リ
ムの面に平行な面内に支持腕３２を保持するのに十分な
長さのものである。

装架機構１６は更に組立体１２゜１４の本体が軸動可能
に装架されている支持スライダ４５を含む。

これはスライダ４５の面に固定して取り付けられていて
かつそれに直角外向きに突出している切株軸４５ａによ
って完成される。

スライダ４５は切株軸４５ａの軸が整合組立が装架され
ている車輪の回転軸と正確に一致するように棒３３に沿
った選択された位置に配置されている。

ビーム投射および検知組立体１２，１４は本質的には特
願昭５３−２２８９７号（「車輌の車輪整合装置」）（
特開昭５３−１０９３０１号）に開示されているものと
同じである。

従ってビーム投射および検知組立体の構造と操作の詳細
についてはそれを参照されたい。

整合組立体１２．１４は各々支持スライダ４５から突出
している軸４５ａのまわりに支持されているスリーブ４
６ａを有するハウジング４６を含む。

ハウジング４６はそれによってその軸がそれが装架され
ている車輪の回転軸と一致している軸４５ａの軸のまわ
りを自由に振動するのに適している。

したがって、車輪が回転している時はハウジングは大体
において定常な位置にとどまっている。

筒形ハウジング部材５０がハウジング４６の下端部によ
って水平な位置に係合されかつ支持されている。

筒形ハウジング部材５０はレーザービームＬＳを供給す
るレーザー５２を含む。

このビームはハウジングの軸に沿ってその前端部に装架
されている鏡５４に向けられる。

鏡５４はレーザービームＬＳを対向整合組立体のターゲ
ットに向って反射するように平らな形状をした反射面を
有しかつ特定の配置方向を有する。

したがって、第４図に示された如く、左整合組立体１２
からのレーザービームは左ビームＬＢを右整合組立体１
４上のターゲットに向ける。

レーザー５２と鏡５４の間にはビーム発散光学装置が装
架されていてレーザービームＬＳをそれが鏡５４に当る
以前に一般に垂直な面内に反復的に広がらせる。

そのような装置の好ましい実施例は前述の特願昭５３−
２２８９７号明細書に開示されている。

この実施例は第３図と第４図に示されている如く、正方
形の外形を有し、レーザー５２の近くにその軸が投射さ
れたレーザービームＬＳに直角になるように配置されて
いるプリズム５６を含む。

このプリズム５６は電動機５８によって駆動される軸に
取り付けられていてプリズムが前記の軸のま■をあらか
じめ定められた速さで回転するようになっている。

光学装置は更にプリズム５６と鏡５４の間に装架された
平・円柱レンズ５７を含む。

レンズの入射面は平面で垂直に配向されていて、その射
出面は円柱形でレーザービームの中心線と交差する回転
軸を有する。

当業者には公知のように、プリズム５６はレーザービー
ムをレンズ５７の射出面を横切って上下に屈折させかつ
レンズ５７はその焦点を鏡５４からの選択された距離に
位置させることにより鏡５４の面上で反射されるレーザ
ービームの上限および下限の位置を定める。

整合組立体１２と１４の各々は更に筒形ハウジング部材
５０の前端部に装架されている感光性検知素子、即ち検
知器６２を含む。

整合装置のビーム投射部分の鏡５４と検知素子６２は共
に車輌の前方を横切って投射されるビームＬＢとＲＢに
対して障害のない径路を供給するように左前輪ＬＷと右
前輪ＲＷの前方に装架されていることに注意すべきであ
る。

したがって、検知器６２は第３図に示した如く、筒形ハ
ウジング５０の前端部の鏡５４の下側に固定されている
。

ここで整合組立体１２．１４は第３図に示した如くそれ
等に連合した装架装置１６から水平配置にぶら下るよう
に組立てられかつ釣合いを保たれているということに注
目すべきである。

各検知器６２（第６図に詳細に示されている）はその片
側に検知面Ｃ−ＣあるいはＢ−Ｂ（第２図）内のターゲ
ット地帯の外郭線を定める一般に長方形の開口６６を有
するハウジング６４を含む。

多数の光管７６が開口６６の内部にその作用面、即ち光
感受面を開口から外に向けて互に隣接して水平に配置さ
れた位置に装架されている。

各光管の端部には感光性電池８０があり、各電池は検知
器を横切って周期的に上下に掃く光束ＬＢあるいはＲＢ
を光管内部で受信したことを表示するための電気信号を
供給するように適合されている。

光管の作用面には開放区域ＯＡと遮蔽区域ＭＡの模様が
備わっていて、開放区域は光が光管の中をその軸に沿っ
て送達されることを許し遮蔽区域は光が光管内にはいる
ことを妨げる。

光管模様は（第６図に示されている如く）グレーコード
光学模様を表わしているので結果として生じる光電池８
０からの電気出力信号はグレーコード２進出力であろう
とことは理解されるだろう。

このようにして多数の光電池８０によって生成された２
通信号は以前に指摘した方法で処理するためにそれぞれ
のグレーコード・２進変換器８８（第５図参照）へ送達
される。

開口６６によって定められる検知地帯即ちターゲット地
帯は、第６図に図解的に示されている如く、それを通じ
て垂直に伸びている基準線、即ち零基準線ＢＬを含む。

基準線ＢＬは台功６すべての寸法を水平面内で算定する
基準として使われることがわかるであろう。

垂直方向掃引ビームＬＢまたはＲＢが基準線上の分割区
域（すなわち、最小の増分）にぶつかつかると検知器６
２が「零」つま光角度示度を示す２進の１および０の組
合せを発生する。

基準線は、組立体１２と１４がそれぞれ零つま先角度で
ある時には光束ＲＢとＬＢが共通の垂直面内に位置する
ように連合したビーム投射器の鏡５４の真下に配置され
ている。

つま先角度が変化すると受信されるビームＲＢとＬＢは
基準線に相対的に水平方向に移動する。

第６図に見られる如く、ビームＲＢは直線ＲＢに沿った
検知面内に露出している光管をビームＲＢが照らした時
に発生する２通信号に従って算定されうる距離Ｒ偏向さ
せられる。

光管７６の機能と作用の詳細は前述の特願昭５３−２２
８９７号明細書に説明されており、そこには、管は高い
屈折率を有しかつ多数の光散乱中心を含むルーサイトの
ような透明合成樹脂あるいは他の物質で作られるのが好
ましいということが述べられている。

管は隣接する管の間の光の伝導を妨げるために不透明ペ
ンキで塗られた不活性表面を有する。

周囲光は光管７６にそれから出る望ましい出力信号と干
渉する擬似信号を生せしめる。

しかしながら、ビームＬＢとＲＢは検知器６２のターゲ
ット区域の面を横切って周期的に掃引していることが想
起されるであろう。

この振動は各検知器の各光電池８０に連合したビームの
振動の周波数に対応する出力信号周波数を発現せしめる
。

在来のフィルタ回路８６（第５図）は電池８０のこの出
力信号を受信し周囲光状況によって発現せしめられる擬
似信号を消去する。

本発明の電子回路の残りの部分は上文に述べた。

要約すれば、変換器８８から放出される信号は測定され
た右および左つま光角度ＳＴｒおよびＳＴｌを含み、こ
れ等の信号はお互から差引かれ残余信号（ＳＴｒ−８Ｔ
、５）が供給され、残余信号に選択された補正因子ＣＦ
が乗ぜられ、この乗算積信号（ＳＴｒ−８Ｔｌ）／４を
測定された信号に加えたものが大きい方のつま光角度を
表わし、前記の積信号を測定された信号から引いたも・
のが小さい方のつま光角度を表わす。

このようにして補正された信号５Ｔｒｏと５Ｔ４ｏが表
示装置２５と２８に適用され車輪ＬＷとＲＷの正しいつ
ま光角度が示される。

方程式８および９に示されているように、測定されたつ
ま光角度と補正されたつま光角度の関係は、補正された
つま光角度は、測定されたつま光角度相互間の差の予定
比率に従って調整がなされた測定されたつま光角度に相
当する、と要約することができる。

更に詳述すると、一定の増分角度が測定された角度の大
きい方へ加えられかつ測定された角度の小さい方から引
かれる。

このような増分角度は測定された角度間の差の一定の割
り前を表わす。

したがって、第５図の回路は検知器からの入力信号に関
する特に選ばれた数学的演算の順序を示す一つの好まし
い実施例を例示しているにすぎない。

他の順序、したがって他の回路は当業者には自明のこと
であろう。

本発明の装置の重要な利点は「表示された」つま光角度
が常に実質的に正確であるということであることがわか
るであろう。

したがって、出力示度は車輪整合に対して調整が行われ
ているような場合にはそのような示度が絶えず変化して
いるのではあるが常にほぼ正確である。

つま光角度の移行誤差に対する補償は車輪の一方あるい
は両方の調整によって生じるそのような誤差の変化と同
時に行われる。

更に一方の車輪の初期つま光角度が仕様以内であるなら
ば、この装置はもう一方の車輪の相対つま光角度に関係
なくこの事実を表示する。

表示されたつま光角度がその必要のない場合に車輪整合
を変化させるべきであると表示する可能性がこのように
して先取される。

本発明の電子整合装置のもう一つの重要な利点は両方の
車輪を二人の機械工が同時に調整することができること
であって、その理由はその自動車の作業をしている二人
の機械工のどちらか一方によって調整がいかに迅速に行
われようとも両方の車輪に対する示度が正確だからであ
る。

車輪整合技術の当業者にはよく知られている如く、ビー
ム投射装置をそれから投射されるビームが車輪の面と直
角に交差するように車輪のリムに装架することは不可能
ではないにしても極めて困難である。

従って、投射ビームは車輪を回転すると円錐形の回転面
を典型的に生じる。

ビームは検知装置のターゲット上に通常「回転ふれ円」
と言われるものを生じる、あるいはここに記述したビー
ム投射装置の場合には水平面内に「回転ふれ行程」を生
じる。

車輪がいかなる回転位置にあっても、「回転ふれ行程」
内のビームの位置は連合した車輪の回転軸に平行にビー
ムを延長したときにそれが存在するであろう中心位置か
らのターゲツト面に沿った水平距離である。

回転ふれと言われるこの整合誤差に対する補償は、車輪
が１つの回転位置に居る時の水平偏向の第１の値を記録
し、もう１つの回転位置を得るために車輪を１８０度回
転して第２の値を得、次にこれ等２つの値を平均するこ
とにより達成される。

このことは手動でなされるか、あるいは計算回路１８に
組込まれた電子回路によって自動的に行われる。

本発明は、前輪に対向関係に装架されているビーム投射
および検知装置を利用するたいていの型式の相互つま光
整合装置、特に個々のつま光角度が自動的に計算される
電子型装置に利用されうる。

この方法は以下の段階を含む。

ビーム投射および検知組立体は、対向組立体によって投
射されるビームが一般にそれ等が投射される車輪面に垂
直でかつ対向組立体の検知部分と交差するように自動車
輛の前輪に移動できるように装架されている。

前輪のつま光角度の第１次近似値はそのような組立体の
標準的で一般に行われている操作に従って決定される。

第１次近似値の第１の角度の値がもう一方の近似値に対
して決定された対応する値から差引かれる。

次に、この差に移行誤差補正因子が乗ぜられる。

この補正因子は、ターゲツト面とそのようなターゲット
がそのまわりを移動させられるかじ取り軸の間の横方向
の片寄り距離、車輪のかじ取り軸の交点間の距離および
ターゲットの基準位置とかじ取り軸間の縦方向の片寄り
距離に依存する。

前述の乗算の積は次に第１次近似値の第１の値から引か
れかつ第１次近似値のもう一方の値に加えられそれぞれ
の車輪に対する個々の実際のつま光角度を供給する。

本発明を遂行するために意図された最上の方法がここに
示され記述されているのではあるが、本発明の主題とみ
なされるものからはずれることなく変更や変形を行いう
ろことは明白であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は車輛の前輪に装架された本発明の装置を示す自
動車輛の輪郭平面図である。 第２図は第１図の自動車輛の前端部の拡大輪郭平面図で
あって、本発明の装置に使われる相互つま光補正因子を
決定するのに関連している自動車輛と整合装置のパラメ
ータを例示している。 第３図は第１図に示されている左方車輪投射および検知
組立体の拡大側面図である。 第４図は第３図に示されている投射および検知組立体の
部分的に断面図の上面図である。 第５図は本発明の装置の電気回路の概要図である。 第６図は第３図と第４図に示されている投射および検知
組立体のビーム検知部分の拡大等殉国である。 ＲＷ、ＬＷ・・・・・・前輪、ＲＢ、ＬＢ・・・・・・
ビーム、１２．１４・・・・・・投射装置・検知装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車の各前輪に着脱可能に装架されて光ビームを
   投射する装置であって、前記各光ビームは前記光ビーム
   が発射される方の前記前輪の面に関してほぼ垂直な行路
   にそって投射されるビーム投射装置と、前記各前輪に着
   脱可能に装架されていて対向する方の前記前輪から投射
   された前記光ビームの位置を検出するビーム検知装置と
   、前記ビーム投射装置および前記ビーム検知装置と連合
   した基準軸線間の角度的あるいは直線的変位に対応して
   前記各前輪に対するつま先表示信号を発生する信号発生
   装置と、前記つま先表示信号に応じて前記前輪のつま先
   角を表示する表示装置とを含む車輪整合装置において、
   前記つま先表示信号の１つをもう１つの前記つま先表示
   信号から減算して剰余信号を発生させる装置２１．２２
   と、前記剰余信号に予め選択された補正因子を乗算して
   補正信号を発生させる装置２３と、前記補正信号を前記
   つま先表示信号の１つから減算して、前記表示装置２０
   に印加されると関連の前輪の実際のつま先角にほぼ等し
   い表示つま先角を生ずる、補正されたつま先信号を発生
   させる装置２７と、前記補正信号を前記のもう１つのつ
   ま先表示信号に加算して、前記表示装置２０に印加され
   ると関連の前輪の実際のつま先角にほぼ等しい表示つま
   先角を生ずる、補正されたつま先信号を発生させる装置
   ２４とを有することを特徴とする車輪整合装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の車輪整合装置において
   、前記補正因子が約０．２８である車輪整合装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の車輪整合装置において
   、前記補正因子が０．２５に等しい車輪整合装置。