JPH0752140B2 - 車両用ホイール整合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は車両のホイールの整合、即ちキャスタ、キャ
ンバ、トウイン、トウアウトおよびキングピンの傾斜の
如き角度関係を検査する装置に関する。

かかる整合検査は、例えば破損車両の矯正操作中に、あ
るいは車両の取り扱い上の困難または或る種のタイヤ摩
耗パターンに起因してホイールの不整合の嫌疑がある場
合に行われる。

本発明の目的は、作業ベンチから車両を動かす必要なし
に矯正作業中にホイールの整合の測定を容易ならしめる
ために車両のホイールの整合を検査する装置における矯
正操作のために作業ベンチ上で既存の光学測定システム
を利用することである。

本発明の他の目的は、取り扱いが容易であり、最小限の
構成要素を利用するかかる装置を構成することである。

これらの目的は、スエーデン特許7103780−8,7202023−
２および8003078−４ならびにスエーデン特許願8102307
−９および81023061−１に記載された“Dataliner 80"
の商標名で販売される矯正ベンチに組み入れられた光学
測定システムを用いる本発明による装置により達成され
る。本発明の装置に使用するために、前記システムは、
最も簡単な実施例において、本発明の測定装置の適用時
に車両の前方にその縦軸線と実質的に直角に配置される
バーを含む。バーに沿って平行にレーザビームが射出さ
れる。レーザビームをバーと或る角度で車両の方へレー
ザビームを偏向させるように１つまたは２つの偏向ユニ
ットが配置される。最も簡単な実施例では、この角度は
バーと直角であるが、用途によっては数度、例えば５度
の鋭角位置に設定できる。各偏向ユニットはバーに沿っ
て変位可能であり、その運動は手動または自動的に記録
される。既述の如く、この型の測定バーは矯正ベンチに
関して補助部分として配置できる。ただし、かかる測定
バーを車両の前方の別個に離れた位置に置くことも本発
明の範囲内で勿論考えられる。

本発明の主な特徴は、前記光学システムと共に用いられ
る特定のターゲットである。このターゲットはホイール
整合を検査するのに必要な総てのスケールを含んでお
り、操作員にとって取り扱いが容易であり、ホイール上
の取付け具から容易に除去できる。

また本発明は車両のホイールの整合を検査する方法を提
供し、この方法を習得と実施が容易である。

本発明の他の目的および利点は、本発明の実施例を例示
した添付図面に関する以下の記載から明らかになろう。

第１図は一端に光源２を備えた測定バー１を示す。放射
線源２の主な特徴は、発射される放射線が狭く、目に見
え、平行なことである。この目的にはHeNeレーザが適当
である。バーの他端はマークを備えた上方に突出したユ
ニット３を有する。光源２の側方および垂直方向の設定
は、発射される光線がユニット３のマークに当たるよう
に調節され、これにより光線がバーと平行に走る。光源
２からの放射線の少なくとも一部を偏向させるための偏
向ユニット４は、前記バーに沿って可動である。バーに
沿うその動きは、ユニット３に測定テープ５を設け、バ
ーに沿って変位可能でかつバーへ錠止可能な端クランプ
６へテープ５の外端を取り付けることにより測定でき、
前記クランプは参照値を与えるためにバーに沿って任意
の場所に設定できる。この特徴はスエーデン特許明細書
7103708−８に記載されている。測定テープを用いる代
わりに、バー自体に磁気または光学マークを設けること
ができ、また偏向ユニットはバーに沿うユニット４の運
動を自動的に読み取る読取ユニットを組み入れることが
できるが、これについてはスエーデン特許願8102307−
９に記載されている。

偏向ユニット４は光源２からの光線がバーに対して好ま
しくは90゜の角度で水平面内で曲がるように調節でき
る。図において隠れた偏向ユニットの側には偏向ユニッ
ト４から発する光線を任意の選択角度位置に垂直に設定
するユニット（図示せず）が配置されている。バーに対
して90゜を超える数個の追加の所定の角度位置を与える
ために光線を調節可能にするようにユニット４を設計す
ることもできる。

ターゲット11はターゲット支持構造体12へ枢動可能に取
り付けられ、この構造体12は４個の取付具13によりホイ
ールへ除去可能に取り付けられ、取付具は例えば各取付
具に回転可能に制御可能な開きボルトを設けることによ
り、まはは取付具を僅かに弾性にすることによりリムの
内縁へ押圧される。この点については、作業ベンチにホ
イールを除去した状態で配置された破損車両に対する矯
正作業中にホイール懸架装置の対称を検査するのに本発
明の装置が用いられるとき、他の型の取付具を用いなけ
ればならない。かかる場合、ターゲット支持構造体をホ
イールハブへ接続するために磁気ホルダを用いることが
提案され、またかかる構成は第６図に示されている。ま
たは標準ホイールボルトへ取り付けられたターゲット支
持構造体を用いることが提案され、この構造体は第10図
および第11a−11d図に示されている。

第10図に示されたターゲット支持構造体120は面に対し
て直角に突出した中央支持軸129を持つ平面状の細長い
支持板121、および支持板121を標準ホイールボルトへ接
続するための２個の取付部材122、123を含む。各取付部
材122、123は軸121から成り、軸121の一端はこの軸の主
部よりも寸法が小さく、かつ板121の縦スリット125に係
合し、支持軸に関して反対方向に突出する。この構成に
より、軸は回転可能であり、かつ板121に関して縦方向
に可動である。端板126は軸124の他端へ固定され、軸の
アキシルに対して直角にこの端から突出する。端板126
の自由端は、支持構造体120がホイールハブへ接続され
るときにホイールボルトを収容する円形開口127を有す
る。クランプ部材128はスリット125に係合した軸124の
端へねじまたはナットにより取り付けられている。記載
された実施例では、このねじまたはナット接続は、軸の
前記端に外部ねじを設け、部材128に内部ねじを持つ円
形穴を設けることにより得られる。しかし、内部ねじを
備えた穴と協働する外部ねじを持つ突出ピンをクランプ
部材に設けることも明らかに可能である。

ターゲット支持構造体120をホイールハブへ接続するた
めに、端板126の各開口127はホイールボルト上に滑り込
まされる。この点については、第11a−11b図は支持構造
体を異なる数のホイールボルトでホイールハブへ取り付
ける方法を示す。軸124がスリット125に緩く入っている
ため、また端板126とホイールボルトとの枢支接続の故
に、支持軸129は所望の位置へ移動させることができ
る。支持軸129の所望の位置が得られると、クランプ部
材128およびホイールボルトのナットを緊張することに
より支持構造体がこの位置に固定される。

図示の総てのターゲット支持構造体はホイール軸線と平
行に構造体から突出した支持軸を有し、この軸へターゲ
ットが接続される。

ターゲット11の第１実施例は第２図に示されている。こ
の図に開示された如く、ターゲット11はキャンバ角、即
ちホイールの中心線が垂直線と成す角を測定するための
スケールを備える。トウイン、即ちホイールの後部より
も前部において両ホイールがより接近する量、およびキ
ャスタ、即ち車両の後部への上方ジョイントの傾斜を測
定するためのマークをそれぞれ備えた２個の端板15、16
は、板14の端から前記板を含む平面と直角に延びる。板
15は板14へ一体的に接続され、板16は板14へ一体的に接
続された中間端板17へ解放可能に固定されている。解放
状態において、板16は板14へ18において枢支接続され
る。後述の如く光ビームを板15へ指向するのを可能にす
るために板16、17に窓19、20が切り抜かれている。

実質的に逆Ｕ字形のハンドル21は板14の実質的に中央を
横切って延びている。Ｕ型ハンドルの脚は任意の適当な
態様で細長い板14の線へ一体的に取り付けられている。
第２図に示す如くＵ型ハンドル21の左脚の延長部22はハ
ンドルのベースの上方に延び、板14の縦軸線と直角に板
14を含む平面と平行に延びた貫通穴を含む。穴23はター
ゲット支持構造体の支持軸を収容すべくなされ、また挿
入された軸を不動にするために、前記貫通穴に終わる延
長部22のねじ穴に止めねじを螺入できる。

而して止めねじを適当に操作しかつ支持軸の回りにター
ゲットを適当に枢動させることにより、ターゲットをタ
ーゲット支持構造体の支持軸に関して任意の角度関係に
位置させることができる。

アルコール水準器25、26はそれぞれ板16、14上に配置さ
れている。

さて第３−５図に関し、車両のホイールの整合を測定す
る方法を、第１図および第２図に関して述べた本発明に
よる装置を利用して述べる。

車両は偏平な地面に置かれ、ローラ板がホイールの下に
配置される。バー１は車両の前方にその軸線と直角に位
置し、車両の底板と平行な平面内にある。更に、バー
は、前記板が水平位置にある状態でターゲットを位置さ
せたとき光源から発するビームがターゲットの窓19、20
に入りかつ板14と平行に走るような高さに配置される。
この点については、バーを位置決めする校正方法は原理
的にはこ光学測定システムでの普通の整合測定の校正方
法を対応し、この発明に関連してこれ以上述べる必要が
ない。

車両を作業ベンチに置き、ホイール懸架装置を負荷した
状態でホイール整合測定を行うとき、かかる作業ベンチ
の標準装置に含まれるリフトジャッキにより自由吊り下
げ懸架装置を上昇できる。

校正が行われた後に、ホイール整合測定が下記の態様で
達成される。

1.車両の前部を持ち上げてホイールを自由に回転できる
ようにする。

2.ターゲット支持構造体およびターゲットを問題のホイ
ールに装着する。

3.ホイールがターゲットに関して自由に回転するよう止
めねじを緩めることによりリムの歪を検査する。その
後、ターゲットを垂直位置へ回動し（即ち板14が垂
直）、レーザビームはキャンバスケールの下方ゼロへ指
向される（第３図参照）。ターゲットを垂直位置に保持
しながらホイールを回転する。レーザビームの衝突点は
ターゲット上で横方向に移動してはならない。もしこれ
が生じると、ホイールはその発散が最大となる位置へ回
転し、その後リムに関して取付具13を移動することによ
り、あるいは第６図の装置の止めねじを調節することに
よりターゲット支持構造体を調節する。本発明による２
組の装置を用いるのであれば、反対のホイールに同じ操
作が施される。

4.ブレーキペダルジャックを用いることによりブレーキ
の助けによりホイールが不動化する。

5.車両をローラ板へ沈め、またはホイール懸架装置を上
昇する。ローラ板を解錠し、車両を強く揺動する。次い
で操縦ハンドルをその中立位置へ回転する。

6.ターゲットを垂直位置へ回転し、レーザビームをキャ
ンバスケールの下方ゼロへ指向することによりキャンバ
角を測定する（第３図参照）。偏向ユニット４をバー１
上の位置に錠止し、キャンバスケールの上方印に当たる
ように上方へ向ける。

7.キャスタ角、トウイン／トウアウトおよびキングピン
傾斜（ステアリング軸線傾斜とも称される）測定するた
めに、次いでターゲットを水平位置へ回転する。次いで
ホイールを20゜内方へ回転するが、これを行うために板
17の窓20に含まれた透明スケール（第5c図参照）に入る
レーザビームをハンドル21の左脚の垂直マーク27に当て
る一方、窓20の前記スケールの右20゜マークに入れまた
はローラ板の印を読み取る。しかし、ローラ板の印の助
けによりコースの位置決めをした後に本発明による装置
を用いて微調節するのが好ましい（第4a図）。

8.次いでターゲットを支持軸の回りに調節し板16を板17
に関して枢動することにより２個のアルコール水準器6
0、25をゼロに設定する。次いで測定中にターゲットを
その位置が誤って変化しないよう止めねじにより支持軸
へ慎重に錠止する。

9.第７項に述べた態様に対応する態様でホイールをその
中立位置の20゜外方へ回動する（第4b図）。次いでレー
ザビームをキャスタスケールのゼロへ指向し（第5b
図）、偏向ユニット４をバー１上に変位しないよう錠止
する。次いで垂直板16のアルコール水準器25をゼロに設
定し、キャスタスケールのレーザビームの印を読み取り
かつ記入する（第4c図）。

10.その後、レーザビームを板16に含まれたキングピン
傾斜（K.P.I.）のスケールのゼロ線へ動かす。次いでタ
ーゲットの水平板14上のアルコール水準器をゼロに設定
し、K.P.I.値を読み取りかつ記入する（第4d図）。

11.第６−７項の操作を反対側のホイールについて反復
し、値を記入する。

トウイン／トウアウトを測定する前に、レーザビームが
車両の縦方向に走りかつ操縦ハンドルおよび操縦ギヤが
それぞれ中立位置にあるように制御される。その後、タ
ーゲットは中立位置へ回転する。レーザビームは窓20の
透明スケールのゼロ線を通じて指向され、後方端板15ト
ウイン／トウアウトスケール上のその衝突点が読み取ら
れかつ記入される。同じ操作は反対側のホイールについ
ても反復される。

トウイン／トウアウトの測定値は車両の中心線からのホ
イールの偏りを示すことに注目されよう。

かかる調節が問題の車両モデルについて可能であれば、
所望の調節を個々のホイールに別々に行うことができ
る。

『外方ホイール』を内方に20゜回転し、反対側のホイー
ルが回転した角度をレーザビームまたはローラ板により
読み取ることにより、トラッキングを検査する。この方
法は両方向に行われ、値が記入される。

車両の前部の調節の準備が調うと、ターゲット支持構造
体およびターゲットを車両の後部へ移動する。レーザビ
ームの方向の制御と共にリム歪の新しい制御を行う。そ
の後、車両の後部のトウイン／トウアウトおよびキャン
バ角が車両の前部について述べた態様で行われる。

第７−９図には本発明による装置に用いるターゲットの
第２実施例が開示される。第２実施例の設計は第１図、
第２図に示された第１実施例と原理的には同じであり、
第２実施例では同様の素子は同じ参照数字に『ａ』を添
えて示されている。２つの実施例の主な差異は、ハンド
ル21aが２つの延長部22aから成りこれによりターゲット
を左側のホイールにも右側のホイールにも使用できるこ
と、および端板17aは枢動可能端板16aの窓と協働する窓
の他にも、透明スケールを含む側部窓を有することで、
レーザビームがかかるスケールに入り第９図に点線で示
す柱28aの前縁に衝突するとき、車両の長さ軸線を通る
垂直平面からのホイールの偏りを示すようにしている。

以上から本発明のホイール整合装置は、ホイール整合の
測定を僅かな簡単な操作ステップで行うのを可能にする
ことは明らかである。またレーザビームを用いることに
より、正確な測定が得られる。

本発明は図示の実施例に限定されず、本発明の範囲は特
許請求の範囲にのみ限定されることは理解されよう。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明による装置の斜面図、第２図は本発明
の装置に利用されるターゲットの第１実施例の斜面図、
第３図は第１−２図による装置によるキャンバ角の測定
方法を示す模式図、第4a−4d図はキャスタおよびキング
ピン傾斜を測定する相次ぐステップを示す略図、第5a−
5d図は本発明によるターゲット上に得られる種々のスケ
ールを示す図、第６図はホイールハブへ取り付けられた
ターゲット支持構造体の斜面図、第７図は本発明の装置
の光源からのビームの方向に見た本発明による装置に利
用されるターゲットの第２実施例の端面図、第８図は第
７図のターゲットの平面図、第９図は第７図のターゲッ
トの側面図、第10図は他のターゲット支持構造体の斜面
図、第11a−11d図は異なるホイールハブに第10図の構造
体を装着するのを示す模式図である。 １……測定バー、２……光源、11……ターゲット、12、
120……支持構造体、14……細長い板、15、17……端
板、16……第２端板、25、26……水準器、121……支持
板、122、123……取付部材、124……軸、125……スリッ
ト、126……端板、127……開口、129……支持軸。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】実質的に水平な測定バー（１）を車両の前
   方に車両から離間して車両の縦軸線と直角に配置し、狭
   い平行な光のビームを発生する光源（２）を前記バーに
   沿って可動とし、前記ビームはバーの長さ方向に対して
   直角な垂直平面内で発生され、前記光源は前記ビームを
   前記垂直平面内で種々の方向に位置させる手段を有した
   車両のホイールの整合を検査する装置において、 ターゲット（11）をホイール軸線と平行な支持軸へ枢動
   可能に接続しかつホイール平面から突出させ、前記支持
   軸は車両のホイールへ除去可能に取り付けられたターゲ
   ット支持構造体（12、120）の一部であり、前記ターゲ
   ットは前記ホイールの整合測定を示す複数のスケールを
   備え、前記ターゲットは平面状の細長い板（14）から成
   り、前記細長い板は少なくとも一側に前記細長い板を含
   む平面に直角に各端から突出した端板（15、17）を備
   え、前記細長い板は細長い板あるいは端板におけるスケ
   ールに前記ビームを衝突させるために前記支持軸の回り
   に枢動可能としたことを特徴とする車両のホイールの整
   合を検査する装置。
2. 【請求項２】前記細長い板は前記光のビームを前記端板
   のスケールに衝突させてターゲットを測定のために枢動
   させたときに光源の方へ回動させるために端に第２の端
   板（16）を含み、 前記第２の端板（16）は細長い板の前記端の第１の端板
   （17）へ枢動可能に取り付けられた、特許請求の範囲第
   １項記載の装置。
3. 【請求項３】前記細長い板（14）および前記第２の板
   （16）へ取り付けられた水準器（25、26）を含む、特許
   請求の範囲第２項記載の装置。
4. 【請求項４】ターゲット支持構造体（120）は、ホイー
   ルハブのホイールボルトへ取り付けられ、また平面状の
   細長い支持板（121）を含み、この支持板はその面に対
   して直角に突出した中央に配置された支持軸（129）を
   有し、更に、支持軸に対して反対方向に支持板の面に対
   して直角に突出しかつ支持板に設けられた縦方向スリッ
   ト（125）に係合した２つの取付け部材（122、123）を
   含み、取付け部材は前記スリットに回転可能に係合しか
   つスリット内で縦方向に可動であり、各取付け部材は一
   端が前記スリットの一つに係合する軸（124）と、軸の
   アキシルに対して直角な方向に軸の他端から突出した端
   板（126）とから成り、各端板の自由端はホイールボル
   トと協働する円形開口（127）を含む、特許請求の範囲
   第３項記載の装置。
5. 【請求項５】車両の縦軸線と平行でかつ縦軸線から側方
   に離間した照準装置から視線を確立し、 ターゲット支持構造体をホイールへ取り付けかつスケー
   ル付きターゲットを前記構造体の支持軸へ取り付け、前
   記ターゲットは前記軸により回転可能に支持され、 前記ターゲットを垂直位置に位置決めし、 ターゲットの前記垂直位置における照準装置に面するタ
   ーゲットの部分のスケールの下方ゼロに前記視線を衝突
   するよう指向させ、 ターゲットの前記スケールの上方部分に衝突するよう前
   記視線を垂直上方へ動かし、 前記スケール上の値を読み取りかつ記入し、 ターゲットを水平位置に位置決めし、 ホイールをその中立位置に関して20゜内方に回動しかつ
   ターゲットの実質的に水平な部分上およびターゲットの
   水平位置において照準位置に面するターゲットの垂直端
   部分上に配置されたゼロレベルへ設定し、前記端部分は
   横方向垂直平面内で前記水平部分へ枢動可能に接続さ
   れ、 ホイールをその中立位置へ外方に20゜回動し、 視線をターゲットの前記垂直端部分上の第１のスケール
   の下方ゼロへ指向し、 その後、その水準器をゼロに設定し、 ターゲットの前記垂直端部分上の前記第１のスケールの
   上方部分に視線を衝突するよう垂直に動かし、 前記第１のスケールの値を読み取りかつ記入し、 ターゲットの前記垂直端部分上の第２のスケールのゼロ
   線へ下方へ視線を動かし、 ターゲットの前記水平部分の水準器をゼロに設定し、 前記第２のスケールの値を読み取りかつ記入する、ステ
   ップからなる、車両のホイールの整合を検査する方法。
6. 【請求項６】ホイールを中立位置に、ターゲットを水平
   位置に位置決めし、 ターゲットの前記垂直端部分上の第３の透明スケールの
   ゼロ線に侵入しかつターゲットの水平部分の反対端のタ
   ーゲットの第２垂直端部分のスケールに衝突するよう視
   線を指向することを含む特許請求の範囲第５項記載の方
   法。
7. 【請求項７】操縦リンク装置が水平になる位置へフロン
   トホイール懸架装置を上昇させ、 リヤホイール懸架装置を、上昇したフロントホイール懸
   架装置と同じ高さに上昇させることを含む作業ベンチ上
   に支持された車両のための特許請求の範囲第５項記載の
   方法。