JP3686349B2

JP3686349B2 - アライメントテスター装置

Info

Publication number: JP3686349B2
Application number: JP2001112442A
Authority: JP
Inventors: 理人小林; 一隆大橋
Original assignee: 株式会社バンザイ
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2021-04-11
Also published as: JP2002310645A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乗用車その他の自動車について製造工程及び検査等において使用されるアライメントテスター装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のアライメントテスター装置として被測定自動車の前後の車輪をそれぞれ載置して回転駆動する前後のローラと、これら車輪のタイヤにタッチローラを接触する接触式或いは接触せずにレーザ光を利用して車輪のトー角やキャンバー角を測定する非接触式の測定手段とからなるものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
最近自動車のタイヤの超偏平化が進し、この超偏平化タイヤの側面に、該タイヤが装着されているホイールを保護するためのリムガードが一体的に成形されているものが出廻るようになってきた。
【０００４】
このようにリムガードがタイヤの側面に突出して形成されていたり又はタイヤの側面に文字等を凹凸に形成したタイヤを有する車輪においてはタイヤの側面のリムガードや文字等の凹凸により前記接触式或いは非接触式のいずれの測定手段であっても測定精度が悪く、かくてこのような悪い測定精度により測定されて車輪のトー角やキャンバー角によって調整された自動車においてはそのハンドルの水平出しがとれない問題点があり、又自動車の生産工程後の検査工程において不合格となる等の問題点もあった。
【０００５】
本発明はタイヤの側面にリムガードや凹凸のある該タイヤであっても正確にトー角やキャンバー角等を測定することができるアライメントテスター装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成すべく本発明は被測定自動車の各車輪をそれぞれ載置して回転させるローラ手段と、各ローラ手段の側方に設けられ車輪の側面のアウトラインを検出する検出手段と、該検出手段からの検出信号を入力して前記車輪のホイールとタイヤの接合点の位置を識別する演算制御手段と、該演算制御手段に接続され前記検出手段により検出された各車輪のアウトラインの値のデータを記憶する記憶手段と、前記演算制御手段に接続され被測定自動車の車種の事項の設定及び操作の設定操作手段とからなり、前記検出手段は、前記車輪の側面に対向する異なる位置の複数の非接触式の検出ユニットからなり、前記演算制御手段は、各車輪について前記検出ユニットが回転する該車輪の側面に凹凸のない回転位置を求め、該回転位置で車輪を載置したローラ手段を停止し、前記記憶手段からの前記アウトライン値のデータを読み出し隣り合うサンプリング点の両アウトライン値が判断データに基づいた急激な減少から急激な増大に変更するサンプリング点を前記接合点と識別し、前記自動車の車種に応じた前記接合点からの前記アウトライン上の任意に指定された位置において、前記車輪の所定の回転角度範囲内で各車輪について各検出ユニットにより検出されたアウトライン値を前記記憶手段から読み出して平均値を算出し、各車輪における前記各検出ユニットにそれぞれ対応するアウトライン値の平均値の差からトー角及びキャンバー角を算出することを特徴とするアライメントテスター装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施の形態を図面により説明する。
【０００８】
１Ａは床面の前方部の左右の凹部内の前後１対のローラからなるローラ手段、１Ｂは該床面の後方部の左右の凹部内の前後１対のローラからなるローラ手段を示し、前記前方のローラ手段１Ａのローラは前記前方部の凹部内に位置が固定された状態で軸支されていると共にモータ等からなる回転駆動部２に連結されており、又前記後方のローラ手段１Ｂのローラは前記後方部の凹部内に移動制御手段３により前後方向に移動制御可能に形成されていると共にモータ等からなる回転駆動部２に連結している。
【０００９】
４はこれらローラ手段１Ａ、１Ｂの近傍で自動車の進行方向の手前の床面に設置したイコアライザー、５はこれら各ローラ手段１Ａ、１Ｂの外側の側方に設けた押圧ローラを示し、前記イコアライザー４は測定エリアに進入する自動車の各車輪をガイドして該測定エリアの所定個所に位置させる従来公知の機構となっており、又前記押圧ローラ５は押圧移動手段９により、自動車の左右の車輪を内方へ同時に押圧移動させる機構となっている。
【００１０】
６は前記ローラ手段１Ａ、１Ｂのそれぞれの外側の床面立設されている十字状の支柱を示し、該支柱６の縦杆部に第１検出手段７Ａを支持した第１支持筐体８Ａを上下動制御可能に装着し、又前記支柱６の前方側の横杆部に第２検出手段７Ｂを支持した第２支持筐体８Ｂを装着すると共に、該支柱６の後方側の横杆部に第３検出手段７Ｃを支持した第３支持筐体８Ｃを装着した。尚、９はこれら検出手段７Ａ、７Ｂ、７Ｃの支持筐体８Ａ、８Ｂ、８Ｃを保護する保護カバーを示す。
【００１１】
前記第１、第２、第３検出手段７Ａ、７Ｂ、７Ｃは図５の如く支持筐体８Ａ（８Ｂ、８Ｃ）内に順次配設したレーザー光の発光素子７ａとＣＣＤ素子７ｂとレンズ７ｃと反射鏡７ｄとからなり、該発光素子７ａからのレーザー光を支持筐体８Ａ（８Ｂ、８Ｃ）の一方の窓８ａを経て車輪の側面に線状の照射光Ａを写し出し、この照射光Ａを該支持筐体８Ａ（８Ｂ、８Ｃ）の他方の窓８ｂを経て反射鏡７ｄで反射しレンズ７ｃで所定の倍率の縮小をしてＣＣＤ素子７ｂにより検出するようにした。
【００１２】
ここで、前記照射光Ａを図５の如く反射鏡７ｄを介して斜め方向からＣＣＤ素子７ｂにより受像するようにしたので受像された照射光は図６の如く車輪のタイヤとホイールの半径方向の横断面の輪郭形状に略相当する。
【００１３】
図４の計測制御系のブロック線図において、１０はＣＰＵからなる演算制御手段を示し、該演算制御手段１０は、外部メモリーからなる記憶手段１１、ＣＲＴディスプレイからなる表示手段１２及び車種選択等の設定や測定開始等の操作を行う設定操作手段１３がそれぞれ接続されており、又前後左右のローラ手段１Ａ、１Ｂの近傍に設けられている前記第１、第２、第３検出手段７Ａ、７Ｂ、７Ｃに接続されていると共に、駆動回路１４を介して前記回転駆動部２、前記移動制御手段３及び前記押圧移動手段９にそれぞれ接続されている。
【００１４】
次にこの実施の形態のアライメントテスター装置による測定方法について説明する。
【００１５】
先ず被測定自動車の例えば車種を設定操作手段１３に設定入力する。この車種の設定入力により演算制御手段１０は該車種の自動車の前後の車輪の軸間距離に応じた制御信号を移動制御手段３に出力して後方の左右のローラ手段１Ｂを移動して前後のローラ手段１Ａ、１Ｂの中心間を前記車輪の軸間距離に等しくした後、被測定自動車をアライメントテスター装置の測定エリアに進入する。
【００１６】
この進入において、被測定自動車の前後左右の車輪がイコアライザー４によりガイドされて該被測定自動車が略センタリングされながら、前後左右の車輪は前後左右のローラ手段１Ａ、１Ｂ上に載置される。
【００１７】
この状態において、演算制御手段１０は各回転駆動部２に制御信号を出力して全てのローラ手段１Ａ、１Ｂを高速回転すると共に各押圧移動手段９にも制御信号を出力して押圧ローラ５を押圧し高速回転状態の前方及び後方の左右の車輪を左右から共に押圧ローラ５により押圧することにより被測定自動車は正確にセンタリングされ、計測モードに移行する。
【００１８】
この計測モードの移行に伴って自動的に又は設定操作手段１３に測定開始の操作入力をすると、演算制御手段１０は、押圧移動手段９に制御信号を出力して押圧ローラ５を後退して該押圧ローラ５の押圧を解除すると共に、回転駆動部２に制御信号を出力して全てのローラ手段１Ａ、１Ｂのローラを中速回転する。
【００１９】
演算制御手段１０は図７のフローチャートのステップ１（Ｐ１）として被測定自動車の前方及び後方の左右の車輪についてそれぞれの対向する第１、第２、第３検出手段７Ａ、７Ｂ、７Ｃからの車輪のタイヤとホイールの側面の輪郭形状即ち図６の如きランナーアウトのデータを順次入力して記憶手段１１に記憶する。
【００２０】
その後演算制御手段１０はステップ２（Ｐ２）として回転駆動部２に制御信号を出力して全てのローラ手段１Ａ、１Ｂのローラを低速回転する。
【００２１】
被測定自動車の車輪の低速回転状態において、演算制御装置１０は、各車輪について、ステップ３（Ｐ３）としてそれぞれの第１、第２、第３検出手段７Ａ、７Ｂ、７Ｃからの検出信号を入力してタイヤ或いはホイールの側面の例えばリムガードや文字等の凹凸のない位置を検出し、ステップ４（Ｐ４）として第１、第２、第３検出手段７Ａ、７Ｂ、７Ｃの対向する測定個所にタイヤ或いはホイールの凹凸のない回転位置で車輪即ちローラを停止すべく回転駆動部２に制御信号を出力してローラ手段１Ａ、１Ｂのローラを停止する。
【００２２】
この停止後、ステップ５（Ｐ５）として、演算制御手段１０は記憶手段１１からの各車輪のランナーアウトのデータを読み出し、その後演算制御手段１０はステップ６（Ｐ６）として図６のグラフにおいて横軸Ｙ即ち車輪の半径方向位置の値の所定の間隔毎のサンプリング値における車輪のタイヤＢからホイールＣへ連る側面の輪郭線の値即ちランナーアウト値Ｚを逐次比較して、図９の如く隣り合うサンプリング値（ｎ−１，ｎ，ｎ＋１）のときのランナーアウト値の差がマイナスの所定の値（−ａ）より小であったのが次の隣り合うサンプリング値の差がプラスの所定の値（＋ｂ）より大になる即ち急な減少から急な増加にランナーアウト値が変化するサンプリング値（ｎ）がタイヤからホイールの接合点Ｄの位置として判断する。
【００２３】
即ち、タイヤのリムとホイールの端縁の接合個所においては略Ｖ字状の凹部形状となっていることによる。
【００２４】
尚、各サンプリング値（ｎ−１，ｎ，ｎ＋１）のときのランナーアウト値を結ぶ線の傾き角度がＶ字状の凹部形状に応じて−αから＋βの角度に移行する中間のｎのサンプリング値をタイヤとホイールの接合点Ｄの位置として判断するようにしてもよい。
【００２５】
次に図８のステップ７（Ｐ７）として、演算制御手段１０は、前記Ｖ字状の溝を基準として一方向（ホイール側又はタイヤ側）の任意の指定した場所、即ち被測定自動車の車種により指定されている前記接合点Ｄから離れたＹ軸即ち車輪Ｗの半径方向の円周位置Ｅ（図１０及び図１１を参照）において、各車輪の第１、第２、第３検出手段７Ａ、７Ｂ、７Ｃ毎について車輪の所定の回転角の範囲内例えば３６０°の範囲内のランナーアウト値の平均値Ｐ_ａ、Ｐ_ｂ、Ｐ_ｃを算出する。
【００２６】
ここで、これらの平均値の算出方法として、前記所定の回転角の範囲内におけるランナーアウト値の最大値と最小値の和の^１／_２を算出する方法又は、該所定の回転角の範囲内の各サンプリング値のときのランナーアウト値を加算してからサンプリング数で割った値を算出する方法等のいずれを用いてもよい。
【００２７】
次にステップ８（ＳＴ８）として、演算制御手段１０は各車輪において、第２検出手段７Ｂによる場合のランナーアウト値の平均値Ｐ_ｂと第３検出手段７Ｃによる場合のランナーアウト値の平均値Ｐ_ｃとの差Ｑ_１を、図１０の如く前記第２検出手段７Ｂと第３検出手段７Ｃが対向する前記円周位置Ｅ上の２点Ｆ_ｂ、Ｆ_ｃ間の距離Ｌ１により割った値をトー角αとして算出する。
【００２８】
更に演算制御手段１０は先ず第２検出手段７Ｂによる場合のランナーアウト値の平均値Ｐ_ｂと第３検出手段７Ｃによる場合のランナーアウト値の平均値Ｐ_ｃとの平均値Ｐ_ｄを求めてから、第１検出手段７Ａによる場合のランナーアウト値Ｐ_ａと該平均値Ｐ_ｄとの差Ｑ２を算出し、当該差Ｑ_２を、次に図１１の如く、第１検出手段７Ａが対向する前記円周位置Ｅ上の点Ｆ_ｃから前記Ｆ_ｂＦ_ｃを結ぶ線Ｒまでの距離Ｌ_２により割った値をキャンバー角βとして算出する。
【００２９】
そして演算制御手段１０はステップ（Ｐ９）としてこのように算出されたトー角α及びキャンバー角βを表示手段１２に表示する。
【００３０】
その後、演算制御手段１０は該表示手段１２に表示されたトー角α及びキャンバー角βが被測定自動車の車種に応じて定められているトー角α_０、キャンバー角β_０の許容の範囲内であるかどうか判定して表示手段１２に合否の判定結果を表示し、前記トー角α、キャンバー角βが許容範囲内であれば合格であるが、許容範囲外であれば許容範囲内になるように各車輪の取付け角度を調整する。
【００３１】
前述のように、車輪のタイヤとホイールの接合点を基準とし、被測定自動車の車種に応じて定まる側面に凹凸のない車輪の側面上の円周位置のアウトライン値の平均値をもとにしてトー角及びキャンバー角を算出するようにしたので、車輪の凹凸により影響されず、トー角及びキャンバー角を正確に知ることができる。
【００３２】
又、検出手段の対向する車輪の側面に凹凸のない回転角度で車輪を停止して該車輪の取付角度を調整するようにしているので、前記凹凸に影響されてずれたトー角及びキャンバー角により車輪の取付角度を調整しているのでなく、正確な取付角度の調整ができる。
【００３３】
尚、前記の実施の形態において、演算制御手段１０が車輪のタイヤとホイールの接合個所の基準点を求めるのに各サンプリング値毎のラインアウト値の差を求めて比較しているが、輪郭線の傾き値を微分演算により求め、傾きの値が例えば負から正になる変更点のサンプリング値が前記接合個所の基準点にしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
このように本発明によると、タイヤが超偏平化してその側面にリムガード等の凹凸があるような車輪であっても正確にアライメントの測定が可能になると共に、車輪の取付角度の調整も正確に行うことができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施の形態のアライメントテスター装置の平面図である。
【図２】アライメント装置の側面図である。
【図３】検出手段の個所の正面図である。
【図４】検出制御系のブロック線図である。
【図５】検出状態を示す説明図である。
【図６】車輪のアウトラインのグラフである。
【図７】
【図８】測手モードのチャートである。
【図９】タイヤとホイールの接合個所の基準点を求めるグラフである。
【図１０】トー角を求めるための説明図である。
【図１１】キャンバー角を求めるための説明図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂローラ手段
２回転駆動部
７Ａ第１検出手段
７Ｂ第２検出手段
７Ｃ第３検出手段
１０演算制御手段
１１記憶手段
１２表示手段
１３設定操作手段

Claims

被測定自動車の各車輪をそれぞれ載置して回転させるローラ手段と、各ローラ手段の側方に設けられ車輪の側面のアウトラインを検出する検出手段と、該検出手段からの検出信号を入力して前記車輪のホイールとタイヤの接合点の位置を識別する演算制御手段と、該演算制御手段に接続され前記検出手段により検出された各車輪のアウトラインの値のデータを記憶する記憶手段と、前記演算制御手段に接続され被測定自動車の車種の事項の設定及び操作の設定操作手段とからなり、前記検出手段は、前記車輪の側面に対向する異なる位置の複数の非接触式の検出ユニットからなり、前記演算制御手段は、各車輪について前記検出ユニットが回転する該車輪の側面に凹凸のない回転位置を求め、該回転位置で車輪を載置したローラ手段を停止し、前記記憶手段からの前記アウトライン値のデータを読み出し隣り合うサンプリング点の両アウトライン値が判断データに基づいた急激な減少から急激な増大に変更するサンプリング点を前記接合点と識別し、前記自動車の車種に応じた前記接合点からの前記アウトライン上の任意に指定された位置において、前記車輪の所定の回転角度範囲内で各車輪について各検出ユニットにより検出されたアウトライン値を前記記憶手段から読み出して平均値を算出し、各車輪における前記各検出ユニットにそれぞれ対応するアウトライン値の平均値の差からトー角及びキャンバー角を算出することを特徴とするアライメントテスター装置。