JPS59114162A - 自動車の車輪整列測定方法及び装置 - Google Patents

自動車の車輪整列測定方法及び装置

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JPS59114162A
JPS59114162A JP22033782A JP22033782A JPS59114162A JP S59114162 A JPS59114162 A JP S59114162A JP 22033782 A JP22033782 A JP 22033782A JP 22033782 A JP22033782 A JP 22033782A JP S59114162 A JPS59114162 A JP S59114162A
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JP
Japan
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wheel
wheels
automobile
toe
side slip
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JP22033782A
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Yutaka Fukuda
豊 福田
Tokinobu Hashimoto
橋本 常宣
Shoichi Sakamoto
坂本 正一
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Anzen Motor Car Co Ltd
Original Assignee
Anzen Motor Car Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D17/00Means on vehicles for adjusting camber, castor, or toe-in

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

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、自動車の車輪整列測定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
列を測定するのに適した車輪整列測定方法及び装置に関
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、且つ乗り心地を改善
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、この様な場合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1?シー(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
ものの精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構造のボディに於いて
は、ボディの精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FM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−角とトーイン乃至はトー
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、特にキセンバー角とトーイン乃至
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
のトー量を制御する。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3ζ、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Goとの間で定
@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
方キャンバー角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、一方負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
中心間距離A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−とトーとの関
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、従来キャンパー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極めて困難であった。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」(横滑り量)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IOL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により、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が夫
々の踏板の中心線CR。
CL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。
この様な従来のサイドスリップテスタに於いては、]・
−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
この様な゛°カニ状態″で走行している場合に、急ブレ
ーキをかけると自動車1は“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
定する場合には、自動車1の全車輪系統に於ける1つの
要素として車輪の整列状態を測定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ものであって、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う方法を提供するものであって、
前記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、車輪測定を行なうべき自動車
の車輪に接触して前記車輪が測定基準直線と平行して走
行すべくその走行方向を案内する車輪案内手段と、前記
車輪案内手段を前記自動車のトレッドに応じて測定基準
直線に関し所望位置に位置決め可能な位置決め手段と、
前記自動車の全車輪が前記車輪案内手段で案内されてい
る間に前記車輪の少なくとも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を有する
自動車の車輪整列測定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離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と前輪測定部3oとは同一の構成を有しており、
従って同一構成部分には同一参照番号を付して説明の繰
返しを省(こととする。
従って、後輪測定部20の構成について説明すると、1
対のレール21が互いに平行に横方向に延在して敷設さ
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が設け
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2oに於ける連結器23の固定点23aと前
輪測定部3oに於ける連結器23の固定点23aとを結
ぶ直線Hは測定基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、本明細書に於いては、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4IIH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24日
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、2
5b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(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22しとを測定
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1I
iIIlI器40a 、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4Td
に表示され、操作者が測定中の自動車の各輪のサイドス
リップ量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。各々のターンテーブ
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トー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
ー働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はサイドスリップ量の測定を行なわ
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11E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。
2しが後輪測定部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2o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23
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直線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
向がガイドされているので、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,34L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層は制御器40aに、また、
26c乃至26dで検出されたす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41dの指示計に表示
され、その各車輪の補正すべき夫々のトー量を示すこと
になる。ここで車の構造上、トーイン調整用のトー調節
器5A、5B又はカム部7R,7Lの調整量とトーイン
又はトーアウト最の関係がわかっている場合には、夫々
指示計418乃至41dの値に相当する量だけトー調節
器54.5B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へ載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418乃至4
1d)の値と等しくなるまでゼロシフトを行なわせ、ト
ー補正計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42a乃
至42dが夫々゛0″になる様トー調節器5111.5
s1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250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25f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、本発明の具体的構成に付いて詳細に説明したが、
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12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20の構成を示した拡大図、第7
a図及び第7b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、自動車を自走させることによって車輪整列測定を行
    なう方法に於いて、前記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ことを特徴とする自動
    車の車輪整列測定方法。 2、車輪測定を行なうべき自動車の車輪に接触し−C前
    記車輪が測定基準直線と平行して走行すべくその走行方
    向を案内する車輪案内手段と、前記車輪案内手段を前記
    自動車のトレッドに応じて測定基準直線に関し所望位置
    に位置決め可能な位置決め手段と、前記自動車の全車輪
    が前記車輪案内手段で案内されている間に前記車輪の少
    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牟段とを有することを特徴とする自
    動車の車輪整列測定装置。 3、上記第2項に於いて、前記車輪案内手段が前記測定
    基準直線に遊離自在で且つ前記測定基準直線に関し左右
    対称に配設されると共に前記位置決め手段によって所望
    の位置に位置決め可能な少なくとも1対の支持台を有し
    ており、又前記各支持台上には前記測定基準直線と平行
    に延在し前記自動車の対応する車輪の側部に接触して車
    輪の走行方向をガイドする車輪ガイド部材を設けたこと
    を特徴とする自動車の車輪整列測定装置。 4、上記第3項に於いて、各支持台上に前記車輪ガイド
    部材を1対設けて対応する車輪の両側部をガイドさせ、
    前記1対の車輪ガイド部材間の間隔を可変としたことを
    特徴とする自動車の車輪整列測定装置。 5、上記第3項に於いて、前記位置決め手段がロック手
    段を有しており、前記1対の支持台を所望の位置にロッ
    ク可能としたことを特徴とする自動車の車輪整列測定装
    置。 6、上記第3項に於いて、前記サイドスリップ量検出手
    段は、前記支持台上に移動可能に設けたスリップ板と前
    記スリップ板の移動量をサイドスリップ量として検出す
    る検出器とを有しており、車輪が非整列状態で前記車輪
    ガイド部材に案内されて前記スリップ板上を通過した場
    合にその非整列状態の度合をサイドスリップ量として検
    出することを特徴とする自動車の車輪整列測定装置。
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