JPS59112206A - 自動車の車輪整列補正方法及び装置 - Google Patents

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】 本発明は、自動車の車輪整列補正方法及び装置に関する
ものであって、特に四輪共独立懸架型の自動車の車輪整
列を補正するのに適した車輪整列補正方法及び装置に関
するものである。

自動車の車輪、特に前輪にはハンドルの操縦性を上げる
為に、キャンバ−角、トーイン乃至はトーアウト、キャ
スタ、キングピン角等が付けられている。これら種々の
条件を適切に設定してハンドル操作の操縦性を確実化し
自動車自体の走行性を安定させることが必要であり、こ
れら種々の条件を適切な値に設定することを一般に自動
車の車輪整列と言われている。又、これらの条件が適切
に設定されていない場合には、タイヤ自体の摩耗が発生
し、且つ自動車の燃費自体が悪化する原因ともなる。

更に、特にバネ下重量を減少させ、月つ貝り心地を改む
する為に四輪とも独立懸架型とした自動車が増加してお
り、この様な揚台には特に前輪のみならず後輪の整列状
態を測定し適切な値に設定することが重要である。更に
、自動車のボディ自体に関しても、所謂シャシ−（フレ
ーム）無し構造としたモノコック構造が多く使用されて
おり、この様な場合に於いては、自動車のボディそのも
ののＭ度が自動車の車輪の精度に重大な関係を波及させ
る。特に、この様なモノコック溝造のボディに於いては
、ボディのｆ！度は技術的及び経済的見地から頭打であ
って、その様な場合に自動車の走行性の安定性を得る為
には、各車輪の取付は位置を適切に測定し且つ位置調節
を行なうことが必要である。

上述した車輪の整列条件のうちで、特にキャンバ−角と
トーイン乃至はトーアウトは車輪の性能に直接的な影響
を与えるものであって、これら両者を相対的に適切な値
に設定することによりタイヤと地面との接触摩擦を減少
させ自動車自体の走行安定性を得ることが可能である。

従って、各車輪のキャンバ−角と１〜−イン乃至はトー
アウト量とをバランスした値に設定することが必要であ
り、このことは、前述した如く、新しく製造された自動
車の各車輪は種々の製造条件等から適当な整列状態に設
定されていることを期待することが出来ないことに鑑み
、各車輪の整列状態、特にキャンバ−角とトーイン乃至
はトーアウト量とのバランス状態を精密且つ容易に測定
することが重要である。

四輪共独立懸架型とした自動車を模式的に第１図に示し
である。即ち、前輪２Ｒ，２Ｌは、夫々リンク４Ｒ，４
Ｌによって自動車１のボディに接続されており、且つ２
つの前輪２Ｒ，２Ｌはタイロッド５によって操作接続さ
れており、従って両前輪２Ｒ，２Ｌはハンドル５ｃを操
作することによってステアリングギアボックス５Ｄを介
して同時的に同一方向に操縦制御される。尚、タイロッ
ド５にはトー調節器５Ａ、５Ｂが設けられており、トー
調節器５Ａ、５Ｂを調節する事によって両輪２Ｒ，２Ｌ
のトー母を制御する。一方、後輪３Ｒ。

３Ｌはアーム６Ｒ，６Ｌによって夫々自動車１のボディ
へ接続されており、且つ後輪３Ｒ，３Ｌの夫々はカム部
７Ｒ，７Ｌを調節することによって夫々のトー量を調節
することが可能である。

第２図“は、右側の前輪２Ｒの取付は状態を自動車１の
前方から見た状態を示したものであって、前輪２Ｒは地
表面に対して垂直な延直線Ｃｏに対してキャンバ−角α
を有するとともに、キングピン８と延直線ｃｏとの間で
定義されるキングピン角βとを有している。尚、キャン
バ−角αは第２図に示した状態を正キャンバ−と呼び、
一方キャンハー角αが延直線Ｇｏと反対側、即ちキング
ピン角βと同一方向に構成される場合を負キャンバ−と
呼ぶ。即ち、正キャンバ−の場合には、車輪は自動車１
に対し上開きの状態にあり、一方角キャンバーの場合に
は、車輪は自動車１に対し下開きの状態となっている。

第３図は自動車１の前輪２Ｒ，２Ｌがトーインの状態に
設定されている状態を示しである。即ち、矢印りで示し
た自動車１の進行方向に対し、前輪２Ｒ，２Ｌの後端側
の中心間距１ａｌｔＡと前端側の中心間距離Ｂとの差、
即ちＡ−Ｂの値が正である場合に、それらの車輪はトー
インの状態に設定されていると言い、一方その値が負の
場合にはトーアウトの状態に設定されていると言う。車
輪の適切な整列状態を得る為には、特にキャンバ−と１
−一との関係が相対的に適切な値に設定されることが必
要であって、例えば前輪２Ｒ，２Ｌを正キャンバ−に設
定する場合にはそれらの車輪をトーインの状態に設定す
ることが必要であり、一方両方の前輪２Ｒ，２Ｌを負キ
ャンバ−の状態に設定する場合には、これらをトーアウ
トの状態に設定することが必要である。尚、車輪をバラ
ンスした状態に設定する為には成るキャンバ−の値に対
し相対的且つ一義的に決定されるトーの値に設定するこ
とが必要である。

従って、従来キャンバ−及びトーを夫々独立的に測定す
る方法が種々提案されているが、この様な従来の測定方
法によってはキャンバ−とトーとを別個に測定するもの
であるからその様な測定値に基づいて車輪をバランスし
た状態に調節することは（ｔめて困難であった。この様
な点に鑑み、キャンバ−とトーとが相対的に適切でない
場合には、車輪のサイドスリップが発生し、キャンバ−
とトーとが相対的に釣合っている場合にはサイドスリッ
プがゼロになるということに基づいて、車輪のサイドス
リップ量（横清り閤）を測定するサイドスリップテスタ
が提案されている。

このような従来のサイドスリップテスタを模式的に第４
図に示しである。図示した如く、サイドスリップテスタ
は、通常、１対の踏板１０Ｒ，１０Ｌを矢印りで示した
自動車の進行方向に対し直角方向即ち左右方向に移動自
在に設けである。これら１対の踏板１０Ｒと１ＯＬとは
連結リンク１１によって操作接続された１対の支持台上
に支持されている。自動車１をこのサイドスリップテス
タの上を自走させること東より、夫々のタイヤが踏板１
０Ｒ，１０Ｌの上を走行した際に、夫々の車輪がアンバ
ランス状態にある場合には、そのスラスト力が踏板に印
加されて車輪のアンバランス状態に応じた横滑り量か夫
々の踏板の中心線ＯＲＩＣＬからの移動量として検知さ
れる。従って、この様なサイドスリップテスタによって
、自動車１の各車輪がバランス状態にあるか否かを検知
することが可能である。

この様な従来の→ノイドスリップテスタに於いては、ト
ー及びキャンバ−のバランス状態を横滑り量として把握
することが可能であるが、正確なトー及びキャンバ−の
夫々の値を知ることは不可能である。又、この様な従来
のサイドスリップテスタに於いては、各々の車輪のバラ
ンス状態を検知することは可能であるが、自動車１全体
のバランス、即ち前後輪の関係に於いて各車輪のバラン
ス状態を測定することは不可能である。例えば、第１図
に示した自動車１の前輪２Ｒ，２Ｌに対し後輪３Ｒ，３
Ｌが共に左方向乃至は右方向に偏っている場合には、自
動車１は所謂“カニ状態″で走行することになるが、従
来のサイドスリップテスタによってはこの様な不安定な
状態を測定検知することは不可能である。自動車１がこ
の俤な゛カニ状態゛°で走行している場合に５急ブレー
キをかけると自！ｌｌ車’＋はパカニ状態″で決定され
る特定の方向に回転される結果となり、不測の事故発生
の原因ともなる。従って、自動車１の各車輪の整列状態
を測定し、測定したサイドスリップ量に基づいて過分な
１−一量を補正することが重要である。

本発明は、以上の点に鑑みなされたしのであって、上述
した如き従来技術の欠点を改良し、自動車の全車輪系統
に於ける個々の車輪の整列状態を測定し、且つ補正が必
要な車輪の整列状態を補正することが可能な方法及び装
置を提供することを目的とする。即ち、本発明の１特徴
に於いては、自動車を自走させることによって車輪整列
測定を行ない、測定値に基づいて車輪整列状態を補正す
ることが可能な方法を提供するものであって、−好適実
施形態においては、前記自動車の前輪のトレッド中心と
後輪のトレンド中心とを結んで定義される車両中心線を
測定基準直線に自動整合させると共に、各自動整合させ
た状態に於いて前記前輪及び後輪の少なくとも１個の車
輪のサイドスリップ量を測定すると共に過分のトー最を
補正することを特徴とするものである。一方、本発明の
別の特徴に於いては、少なくとも１個の車輪からサイド
スリップ量を検出するサイドスリップ量検出手段と、前
記検出されたサイドスリップ量に基づいて前記車輪の整
列状態を補正する為のトー測定手段とを有する自動車の
車輪整列補正装置を提供するものである。

以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態様
について詳細に説明する。第５図は本発明の１実施例を
示すものであって、後輪測定部２０と、後輪測定部２０
から自動車のホイールベース間距離に相当する距［Ｅ離
隔した位置に設けた前輪測定部３０とを有している。尚
、異なったホイールベース間距離を有する自動車を測定
することを可能とする為には、公知の任意の技術を適用
することにより、後輪測定部２０と前輪測定部３０との
中心間距離Ｅを変更可能な構成とすると良い。後輪測定
部２０と前＠測定部３０とは同一の構成を有し２ており
、従って同一構成部分には同一参照＠号を付して説明の
ｔ＋！返しを省くこととする。

従って、１１輪測定部２０の構成について説明すると、
１対のしｌ−ル２１が互いに平行に横方向に延在し、で
敷設されている。これらレール２１，２１の上にはレー
ルの長手方向に沿って移動可能に支持板２２Ｒ，２２Ｌ
が股１すられており、これらの支持板２２Ｒ、２２Ｌは
通常゛イコライザ″と呼ばれる連結器２３によって作動
連結されている。

連結器２３の中心点２３ａは固定点を形成しており、従
って左右の支持板２２Ｒ，２２Ｌはこの固定点２３ａに
関して左右対称に等距離の位置に移動制御される。又、
後輪測定部２０に於ける連結器２３の固定点２３ａと前
輪測定部３０に於ける連結器２３の固定点２３ａとを結
ぶ直ｔａＨは測定Ｍ準直線を形成している。本発明の特
徴に於いては、自動車１の車輪整列測定を行なう場合に
、自動車１の車両中心をこの測定基準直線１と自動的に
整合状態に保持して、各車輪の整列状態の測定を行なう
ものである。尚、水明ｍ書に於いては、測定すべき自動
車１の車両中心線とは、前輪２Ｒ。

２Ｌ間のトレッドの中心と後輪３Ｒ，３Ｌ間のトレッド
の中心とを結んで形成される直線として定義するものと
する。

各々の支持板２２Ｒ，２２Ｌの上には、夫々の支持板に
対して測定基準直線Ｈと直角方向に移動自在にスリップ
板２４Ｒ，２４Ｌが設けられている。各々のスリップ板
２４Ｒ及び２４Ｌにはサイドスリップ検出器２６ａ及び
２６ｂが夫々取付けられており、スリップ板２４Ｒ又は
２４Ｌが夫々の支持板２２Ｒ又は２２Ｌに対して横方向
に移動した場合の移動量を検出する構成としである。又
、各々の支持板２２Ｒ，２２Ｌの上部には１対の車輪ガ
イド部材２５ａ及び２５ｂが互いに適長間隔離隔して且
つ測定基準直線Ｈと平行に延在して設けられている。こ
の様な車輪ガイド部材２５は各支持板２２に対して１対
設けることが必要ではなく、１個のガイド部材を設ける
構成とすることも可能である。又、図示例の如く、各々
の支持板２２に対して１対のガイド部材２５ａ、２５ｂ
を設ける場合には、後述する如くその一方又は両方を相
対的に移動自在として、１対のガイド部材間の間隔を変
化可能な構成とすることが望ましい。この様な構成とす
ることにより、測定すべき自動車１の車輪幅の制限を受
けることなく全ての車輪の測定を行なうことが可能とな
る。

更に、第５図には詳細に示してないが、公知の任意のロ
ック手段を各々の支持板２２または連結器２３に設けて
、１対の作動連結された支持板２２Ｒと２２Ｌとを測定
すべき自動車１のトレッドに応じた間隔に位置決めした
後に夫々の支持板２２Ｒ及び２２Ｌをロックする構成と
することが望ましい。各々のスリップ板に取付けられた
サイドスリップ量検出器２６ａ乃至２６ｄの夫々は制御
器４０８．４０ｂへ接続されており、夫々の測定したサ
イドスリップ量が表示部４１ａ乃至４１ｄに表示され、
操作者が測定中の自動車の各輪のサイドスリップ員を読
取ることが可能である。

第５図に示した実施例に於いては、各々の支持板２２の
前方にターンテーブル３１Ｒ，３１Ｌ。

３４Ｒ，３４Ｌが配設されている。多々のターンテーブ
ルに隣接してトー検出器３２，３３．３５゜３６が夫々
設けられており、各々のトー検出器は自動車の車輪側部
に接触してトー量を測定する為のトー測定用接触子３２
ａ　、３３ａ　、３５ａ　、３６ａを有している。従っ
て、自動車１の車輪をターンテーブル３１Ｒ，３１Ｌ、
３４Ｒ，３４Ｌの夫々の上に載置させ、接触子３２ａ　
、３３ａ　、３５ａ、３６ａを車輪の側部に接触させる
ことにより夫々の測定した１・−量を検知することが可
能である。前述した如く、車輪のサイドスリップはキャ
ンバ−とトーとの不整合から発生するものであるから、
少なくともその一方を他方に対して変化させることによ
り車輪を適正なバランス状態に設定することが可能とな
る。一般的には、車輪のキャンバ−を調節するよりも、
トー量を調節する方が一層容易である。この点に鑑み、
第５図に示した実施例に於いては、測定されたサイドス
リップ量に基づいて車輪のトー量を制御することにより
車輪をバランスした状態に調節することを可能な構成と
しである。

第５図に示した実施例に於いては、自動車１の４個の車
輪に対しそのサイドスリップ量を同時的且つ個別的に測
定可能な構成を有しているが、本発明は、この様な特定
な構成にのみ限定されるべきものではない。即ち、本発
明は、自動車１の車両中心線、即ち前輪のトレッド中心
と後輪のトレッド中心とを結んで形成される直線を測定
基準直線Ｈに整合させた状態で各車輪の横滑り量を測定
する点に基本的特徴を有するものであるから、自動車１
の車両中心線を測定基準直線Ｈに整合可能な種々の構成
を取り得るものである。例えば、片側の前後輪の両方に
接触して整列させることが可能な長さを有する長尺状の
車輪ガイド部材とすることも可能である。又、前輪測定
部２０の各支持板２２Ｒ，２２Ｌにはガイド部材２５ａ
　、２５ｂのみを設けて、スリップ板２４Ｒ，２４Ｌを
省略し、測定部２０はサイドスリップ場の測定を行なわ
ず車両中心を整合させる機能のみを有する案内部を形成
し、且つこの様な整合機能のみを有する別の案内部を測
定部３０の前方で距離Ｅ離隔した位置に配設する構成と
することも可能である。この場合には、測定部３０の前
後に於いて距離Ｅ離隔した位置に案内部を配設した構成
となり、自動車１の前輪及び後輪を順次的に測定するこ
ととなる。

第５図及び第６図に示した本発明実施例装置の動作につ
いて以下説明する。測定すべき自動車１を矢印り方向に
自走させる。自動車の前輪２Ｒ。

２Ｌが後輪測定部２０をこえて前輪測定部３０へ進入す
る状態に於いては、自動車の後輪（不図示）が後輪測定
部２０へ進入する位置に位置される。

自動車が更に矢印り方向へ進行すると、前輪は前輪測定
部３０の夫々の支持板２２Ｒ，２２Ｌ上を進行し、同時
に自動車の後輪は後輪測定部２０の支持板２２Ｒ，２２
Ｌ上を進行する。その際に前輪及び後輪は夫々の支持板
上に設けられた車輪ガイド部材２５ａ　、２５ｂと接触
してその進行方向が案内される。前述した如く、各測定
部に於ける１対の支持板２２Ｒ，２２Ｌはイコライザ２
３によって作動連結されており、自動車の四輪が同時的
にガイド部材２５ａ　、２５ｂによってその進行方向が
案内されるので、自動車の車両中心線は測定基準電ｌ！
Ｈと自動的に整合状態とされる。自動車が更に進行する
と、前輪及び後輪の各車輪はスリップ板２４上を進行し
且つ各車輪は夫々のガイド部材２５ａ、２５ｂによって
進行方向がカイトされているので、各車輪のスリップ量
が夫々のサイドスリップ検出器２６ａ乃至２６ｄによっ
て検出される。自動車は更に矢印り方向に前進して各車
輪は夫々のターンテーブル３１Ｒ，３１Ｌ、３４Ｒ，３
４Ｌ上に載置される。

尚、サイドスリップ検出器２６ａ乃至２６ｂで検出され
た各車輪のサイドスリップ量は制御器４０ａに、また、
２６ｃ乃至２６ｄで検出されたサイドスリップ量は制御
器４０ｂに伝達され、夫々の制御器内の最大値記憶装置
（不図示）に記憶される。これら２６ａ乃至２６ｄから
検出された記憶値は、４１ａ乃至４１６の指示計に表示
され、その各車輪の補正すべき夫々の１・−１を示すこ
とになる。ここで車の構造上、トーイン調整用のトーｖ
ｉ節器５Ａ　、　５Ｂ　又ＬｌＪム部７Ｒ，７Ｌ（７）
ｉｌｌ整量とトーイン又はトーアウ［−但の関係がわか
っている場合には、夫々指示計４１ａ乃至４１ｄの値に
相当する台だけトー調節器５Ａ、５Ｂ又はカム部７Ｒ，
７Ｌによって調整すれば良い。

しかしこの調整を更に間違いなく行なう為には、自動車
の全車輪がターンテーブル３１Ｌ、３１Ｒ。

３４Ｌ、３４Ｒへｆｆｌ置された状態に於いて、トー検
出器３２．３３．３５．３６のそれぞれの接触子３２ａ
　、３３ａ　、３５ａ　、３６ａを対応する車輪の側部
へ当接させ、その各接触子の傾き角を検出する。検出さ
れた値はゼロシフト装置（不図示）によりその数値が、
対応する車輪のサイドスリップ記憶値（指示計４１ａ乃
至４１ｄ）の値と等しくなるまでゼロシフトを行なわせ
、１・−補正針４２８乃至４２ｄに夫々指示させる。指
示された値はサイドスリップ量を“０″にするために必
要な補正すべきトーの値に相当し、このトー補正値４２
ａ乃至４２ｄが夫々１１０　Ｉ＋になる様トー調節器５
Ａ、５Ｂ、又はカム部７Ｒ，７Ｌの調整を行なえば良い
。

更に、前述した如く各支持板２２上に設けた車輪ガイド
部材２５ａ　、２５ｂはその間隔を変化可能な構成とす
ることが望ましく、間隔を可変とした実施例を第７ａ図
及び第７ｂ図に示しである。

即ち、第７ａ図に示した実施例に於いては、一方のガイ
ド部材２５ａを支持板２２へ固着させており、一方、他
方のガイド部材２５ｂは１対のコイルスプリング２５ｄ
を介して取付板２５ｃに支持されており、取付板２５ｃ
は支持板２２に固着された構成となっている。従って、
車輪２が進入する場合には、その左側の側部がガイド部
材２５ａに接触してガイドされ、一方他方のガイド部材
２５ｂはコイルスプリング２５ｄによって車輪２の右側
側部へ弾圧される。

第７ｂ図に示した別の実施形態に於ては、支持板２２に
対し１対のガイド部材２５ａ及び２５ｂが相互に移動自
在に設けられている。即ち、１対のガイド部材２５ａ及
び２５ｂは１対のリンク２５ｅによって作動連結されて
おり、両ガイド部材２５ａ及び２５ｂは両者間に接続し
て設けられたコイルスプリング２５「によって相互に近
接する方向に付勢されている。従って、自動車の車輪２
が矢印方向に進行して来ると１対のガイド部材２５ａ及
び２５ｂは反対方向に押し広げられて車輪２の両側部に
接触し車輪２の進行方向をガイドする。

以上詳述した如く、本発明に拠れば、自動車の前輪のト
レッド中心と後輪のトレッド中心とを結んで定義される
車両中心線を測定基準直線に整合させた状態で各車輪の
サイドスリップ量を測定するものであるから、各車輪の
サイドスリップ量は全体的な車輪系統を基礎として測定
することが可能となる。従って、この様な測定値に基づ
いて各車輪の整列補正を行なうことによって、各車輪を
自動車全体としてバランスのとれた状態に整列させる事
が可能となる。又、運転者がハンドルを把持する等適宜
の方法によって、ハンドルを一定位置に固定した状態で
所要の測定を行なうものであるから、ハンドルのスポー
ク角のズレも自動的に検出され、又トー調整を行なう際
に同時的にこのズレも修正することが可能となる。更に
、本発明によれば、タイヤ及びホイールの曲がりに無関
係に修正を行なうことが可能である。

以上、本発明の具体的４Ｒ成に付いて詳■に説明したが
、本発明はこれら具体例に限定されるべきものでは無く
、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに種々の変形
が可能である事は勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、四輪共独立懸架型の自動車１の構成を示した
模式図、第２図は自動車１の前輪２Ｒの取付は状態を示
した説明図、第３図は自動車１の前輪２Ｒ，２Ｌをトー
インの状態に設定した状態を示した説明図、第４図は従
来のサイドスリップテスタの構成を示した説明図、第５
図は本発明に基づいて構成された１実施例を示した概略
図、第６図は測定部、２ｏの構成を示した拡大図、第７
ａ図及び第７１）図はガイド部材２５ａ及び２５ｂの変
形例を示した各説明図、である。 （符号の説明） ２０：　後輪測定部 ２１：　レール ２２：　支持板 ２３：　イコライザ ２４：　スリップ板 ２５：　車輪ガイド部材 ２６：　サイドスリップ量検出器 ３０：　前輪測定部 Ｔ：　トレッド Ｈ：　測定基準直線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前輪及び後輪の少なくとも１個の車輪のサイドスリ
   ップ量を測定し・、次いで測定したサイドスリップ量に
   基づいて該当する車輪のトー量、を測定し、目標となる
   サイドスリップ量に対して過分なトー量を調節すること
   を特徴とする自動車の車輪整列補正方法。 ２、少なくとも１個の車輪からサイドスリップ量を検出
   するサイドスリップ量検出手段と、前記検出されたサイ
   ドスリップ量に基づいて前記車輪の整列状態を補正する
   為のトー測定手段とを有することを特徴とする自動車の
   車輪整列補正方法。 ３、上記第２項に於いて、前記トー測定手段は車輪に当
   接させてそのトー量を検出可能なトー量検出器と、前記
   トー量検出器及び前記サイドスリップ量検出手段に接続
   された制御器とを有することを特徴とする装置。 ４、上記第３項に於いて、前記トー測定手段が、更に車
   輪を載置可能なターンテーブルを有しており、前記トー
   長検出器は前記ターンテーブル上に載置されたタイヤに
   当接してそのトー量を検出可能であることを特徴とする
   装置。 ５、上記第３項に於いて、前記制御器は、前記検出され
   たサイドスリップ量及びトー量を夫々表示する表示部を
   有することを特徴とする装置。