JPH02502219A - 平面測定のための１つの接点による距離の測定 - 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】 平面測定のための１つの接点による 距離の測定 発明の分野 本発明は物体の回転面の測定に使用される方法及び装置に係わり、特に、自動車 のホイールもしくはタイヤのアライメント調整に有用とされるそれらの回転面の 測定に使用する方法及び装置に関する。

発明の背景 ホイールが軸線の回りに回転されるような多くの場合に於いて、そのホイールの 回転面、即ち、ホイールの回転に際してホイール上の特定の１点をトレースして 得た円形の点軌跡により定義される面、を正確に測定することが望まれる。この 面の配向はホイールの回転軸線、即ち、この面に対して直角で且つ円形軌跡の全 ての直径を通る仮想線、を使用することによって独特に定義される。

ホイール面の測定は、自動車やトラック等の自走車両のような複数ホイール車両 に於けるホイールのアライメント調整と関連して使用される。このような車両の 最適な性能は、予め定めたアライメント状態、典型的にはトウ、キャンバ−、キ ャスター及びその他の角度として製造業者が特定しているアライメント状態、に ホイールが位置付けられているときに得られるのである。製造業者が特面の好ま しいアライメント調整に関連する。好ましいアライメント状態から推奨される公 差を超えた大きな誤差は、操縦性を悪化させ、タイヤその他の車両部品を損傷し たり過大な磨滅を生じることになる。それ故に、車両ホイールの各々に関する３ 次元的配向を、例えば基準面や基準点に対して測定できることが有用とされるの である。このようにして、車両が推奨されたアライメントパラメータに合致して いるか否か、並びに、そのようなパラメータの調整に際して正しい調整がなされ たか否か、の測定が可能となるのである。

ホイールアライメントの測定及び調整に有用とされるためには、ホイール面の測 定方法及び装置が高い精度を有していなければならず、又、最大測定誤差が推奨 公差内に収まっていることを保証できるような少なくとも十分な精度を有してい なければならない。これと同時に、実際上の配慮によれば、ホイール面の測定方 法及び装置は大きな空間を必要とせず、又、操作時間が短いことを要求される。

過去に於いては、所要時間や空間を最少限となすため、或いはその他の携帯性の ような目的を達成するために、精度が成る程度犠牲にされていた。１９６９年８ 月１２日付けでクラッチ−に付与された米国特許第３．４６０，２６４号は、ポ ータプルホイールアライメント検査装置を開示している。このアライメント検査 装置は、両側の２つのホイール面積部分に係合され、ホイールを１回転させるた めに車両が動く際にこれらの面積部分との隣接状態を維持されるようになされる 部分、を有している。しかしながらこの装置は、両側のホイール面積部分という 比較的間隔の隔たった測定を行うのであり、１つのホイールに関する基準点や基 準面に対するホイール面に係わる情報を直接に与えることはできない。

１９２６年６月１５日付けでバサードに付与された米国特許第１，５８９，０４ ８号、及び１９６４年１月７日付けでハンターに付与された米国特許第３，１１ ６，５６２号は何れも、ホイールもしくはタイヤに沿う複数点に於いて２つのホ イール間距離の測定値を得るものである。これらの参考文献の何れも基準点もし くは基準面に関しての１つのホイールに於ける回転面を測定するものではない。

その他の装置は、平面を決定するためにホイール上の３点を同時に測定するもの である。しかしながらこのような装置は、タイヤに生じる僅かな膨れや浮き出し 文字のような局所的な逸脱、及び、ランアウト、即ちホイールが取り付けられて いる軸線に対してホイールが直角でないようなズレの何れによっても悪影響を受 けてしまう。この装置は、データの信頼性に関する何れかの統計上の尺度を形成 するために適用例に関して実際に与えられるデータ点が殆どない。他の知られた 装置はタイヤの小さな面積部分に多数の点位置を決定し、これらの点の平均値を タイヤ上の点の３次元的な真の位置の指標とする。しかしながら、単なる平均値 はデータ及び装置の信頼性の統計的な尺度を与えるものではない。実際的に言え ば、有限数のデータ点を与えることができるだけのことである。

従って、基準点もしくは基準面に関する３次元的な配向に係わる情報を与える一 方で、作動のために物理的に小さな空間のみ必要とし、セットアツプ、車両に対 する装置の位置付け、或いはその他の作動手順に関して殆ど操作時間を必要とし ないような方法及び装置を提供することが有利とされるのである。又、得たデー タの信頼性に関する統計的な尺度を作ることができ、データに関して予め定めた 信頼性を達成するために必要とされる如何なる数量のデータも得ることができる 方法及び装置を提供することが有利となる。

発明の概要 本発明は、１つのホイール上の１点に接触もしくは接近させて１つのプローブを 位置決めし、このプローブをホイールが回転する間にそのホイールに対して同じ 位置に維持することに関する。プローブのアウトプットは、ホイールの回転に際 してそのホイールに於ける点によってトレースされた点軌跡を与える。プローブ 位置を連続的にモニターするようになすことで、無限に多数のデータ点が得られ るのである。この方法に於いては、得られたデータの信頼性に関する統計的な尺 度は、例えば最少２乗法を適用することで、データの信頼性に関する基準として 役立たせることができる。蓄積された信頼性の高いデータから、ホイール回転面 に関する情報を見出すことができ、この情報はホイールのトウ及びキャンバ−角 度を決定することに於いて使用される。

更に詳しくは、第１の実施例に於いて、本発明はホイール上の１点に接触される チップを有するプローブを備えたプローブ組立体を含んで成る。このプローブ組 立体は揺動プレートを含み、この揺動プレートに対してプローブが連結される。

揺動プレートの揺動はセンサー組立体を使用して検出される。このセンサー組立 体は処理のハードウェアー及びソフトウェア−と接続される。この処理装置はＸ 、Ｙキャリッジの動きを制御する。ホイールが回転する間、この処理装置はＸ、 Ｙキャリッジの動きを制御して、プローブをホイール上の同じ接点位置に維持す るようになす。作動の間、このセンサー組立体並びに処理のハードウェアー及び ソフトウェア−は、基準面に対するプローブの１接点に関する多数の位置を測定 することができる。少なくともこのような３つの位置を使用することによって、 ホイール回転面に関しての情報が測定できるのである。この情報はしかる後にト ウ及びキャンバ−角度を決定するのに使用される。作動の間、位置データの信頼 性がチェックされて、ホイール回転面に係わる情報の精度を保証する。

本発明の他の実施例に於いては、ホイールに対する所望位置にプローブを維持す るために使用されているＸ１Ｙキヤリツジの代わりに、アーム組立体が使用され る。

このアーム組立体は、第１のアームを含み、この第１のアームに対して第１の長 手方向軸線を有するプローブが取り付けられる。この第１のアームは、プローブ の長手方向軸線と平行であるが間隔を隔てられた第２の軸線の回りに揺動される 。第１のアームはｊｌＩ２のアームに対して第２の軸線の回りに揺動される。第 ２のアームは、第２の軸線から間隔を隔てられているが平行な第３の軸線の回り に揺動される。第２のアームは固定されたベース部材に対して枢動可能に連結さ れ、第３の軸線の回りに揺動できるようになされる。これらのアームはカウンタ ーウェイトを好ましく備えていて、第２及び第３の軸線のそれぞれの回りにて装 置の釣合いを取るようになっている。ホイールが移動している間、プローブは第 １及び第２のアームの動きによって共に移動できるようになされている。ホイー ルが移動している間、多数の点の各各に於いてベースに対する第２のアームが成 す角度及び第２のアームに対する第１のアームの成す角度が得られるのである。

この情報を使用して、第１の実施例によれば、ホイールに於けるトウ及びキャン バ−角度が測定（決定）できるのである。実際のトウ及びキャンバ−角度はこれ により調整され、実際の角度と、望まれたトウ及びキャンバ−角度とを一致させ ることが可能となるのである。

この要約に鑑み、本発明の多くの目的が直ちに認識されよう。ホイールのトウ及 びキャンバ−角度の決定に組して、ホイールアライメント調整装置が開示される 。１つのホイールを使用した情報に依存するその他の既知の機械と相違して、ホ イールに揺動やランアウトを生じることになる曲がったホイールや変形したホイ ールが不正確なホイール面を与えることはないのである。何故ならば、ホイール 上の１つの接点のみが使用されるからである。関連して、成る種の従来技術装置 と相違して、ホイールの回転面を決定するために１つのホイールからのみデータ が得られねばならない。更に、ホイール面決定データを得るために２つのホイー ルを使用する従来技術の装置と相違して、ホイール回転運動のみが必要とされ、 ホイールの置き換え移動は必要とされないのである。このようなと特徴は、本発 明に於いてはホイールの回転の間にプローブをホイールに対して１つの位置即ち 接点に維持することで達成される。従って、測定された情報の信頼性は統計技法 を使用して高められるのである。

本発明の付随的な利点は添付図面と関連付けて以下の説明を読むことで容易に明 白となろう。

図面の簡単な説明 第１図は、自動車用タイヤと作動係合された状態に於ける本発明の装置の斜視図 ； 第２図は、フレームチューブの部分が切除された状態に於ける第１図の装置の前 両立面図； 第３図は、フレームチューブの部分が切除された状態に於ける第１図の装置の側 面立面図； 第４図は、第１図の装置の部分的側面図であって、センサー組立体に於けるプロ ーブ並びに部分的に切除された揺動プレートを示しており、プローブ及び揺動プ レートの移動位置を点線にて示している部分的側両立面図；第５図は、第４図に 示した装置の後両立面図であって、プローブ及び揺動プレートの移動位置を点線 にて示している後両立面図； 第６図は、第１図に示した装置の部分的斜視図であって、センサー組立体の詳細 を示している部分的斜視図；第７図は、本発明の第２の実施例の斜視図；第８図 は、タイヤトラッキングサーボループの線図；第９図は、本発明の１つの実施例 に於けるデータ作成及びその処理に関するフローチャート；第１０Ａ図〜第１０ Ｂ図は、それぞれホイール及びトウ調整済ホイールの概略的な頂面図；そして、 第１１Ａ図〜第１１Ｂ図は、ホイール及びトウ調整済ホイールの概略的な側面図 である。

好ましい実施例の詳細な説明 本発明は、自動車ホイールもしくはタイヤのようなホイールに於ける回転面に関 する情報を測定するのに使用される方法及び装置に関する。本発明によれば、プ ローブがホイール上の１点に接触させもしくは隣接させて配置され、ホイールが 回転される間、その位置に維持されるようになされる。

本発明の第１の実施例に関すれば、このプローブはキャリッジ及びモーターを使 用してホイール上の１点に維持される。これらのキャリッジ及びモーターは、ホ イールが回転する間、プローブの位置を維持するために使用されるのである。さ て第１図を参照すれば、このホイール面測定装置１０は、第１のキャリッジ１４ を有するベース即ちベッド１２と、第２のキャリッジ１８及びこの第２のキャリ ッジ１８に対してセンサー組立体２２によって連結されたプローブ２０を有する エレベータ１６とを含んでいる。以下に更に詳しく説明するように、これらの２ つのキャリッジ１４．１８及びセンサー組立体２２は協働してプローブ２０を好 ましくは直角な３方向へ移動できるようになっており、このプローブ２０の移動 をモニターして基準面に対する空間的な即ち３次元的な位置を決定（測定）する 。

この基準面は、測定装置１０の固定された既知位置を使用して定めることができ る。１つの実施例に於いては、測定装置１０が自動車ホイールもしくはタイヤの 回転面を測定するように意図された場合に、基準面は自動車のホイール位置を利 用して見出すことができる。好ましくは、測定装置１０は自動車の各ホイールに 対して備え付けられる。各々の測定装置１０は、その測定装置が配置された既知 位置に関しての、それぞれのホイールに於ける回転面の３次元的な配向状態を与 える。この基準面は駆動ホイールの回転軸線を利用して定められる。残る他のホ イールに於けるホイール面は、その基準面に対して測定されるのである。

ベッド１２は２つの平行なフレームチューブ２４．２６を含んでいる。これらの フレームチューブの端部は直角な端部プレート２８．３０に対して剛性的に取り 付けられる。両端部プレー）２８．３０の間を２つの平行な剛性的なガイドロッ ド３２．３４及びウオームねじの形成された駆動シャフト３６が延在されている 。駆動シャフト３６の一端は自由端部３８であり、ブツシュ４０に回転可能に取 り付けられている。駆動シャフト３６の他端は被駆動端部であり、ブツシュ４４ を通り、プレート３０を通して電気モーター４６のシャフトに作動連結されてい る。このモーター４６はシャフトエンコーダを有している。このシャフトエンコ ーダの出力側は電気装置（図示せず）と接続されている。又、この電気装置はマ イクロコンピュータを含んで構成されるのが好ましい。

この電気装置はシャフトの回転をモニターする。これによって、第１のキャリッ ジ１４の移動距離及び方向がモニターされるのである。

第１のキャリッジ１４はベースプレート５０を含んでいる。このベースプレート ５０はガイドチューブ５２゜５４に対して固定的に取り付けられている。これら のガイドチューブ５２．５４はガイドロッド３２．３４と平行で、それらのガイ ドロッドに装嵌されている。又、第２図を参照すれば、ガイドチューブ５２．５ ４の各々の３４と密接に係合されており、第１のキャリッジ１４がガイドロッド ３２．３４と平行に長手方向にスライドできるようになされていて、真直線状の 長手方向の移動線からの動き量即ちズレを最少限に抑えるようになされている。

ベースプレート５０には内ねじの形成されたシリンダー即ちナツト６０が固定的 に取り付けられており、駆動シャフト３６に沿って長手方向に移動されるように なされている。このナツト６０はウオームねじを形成された駆動シャフト３６の ねじ部と作動的に係合されている。駆動シャフト３６が回転すると、そのどのよ うな回転もナツト６０に駆動シャフト３６に沿った長手方向の移動を生じさせ、 これによって第１のキャリッジ１４をガイドロッド３２．３４と平行に長手方向 に移動させるようになすのである。

エレベータ１６は第１のキャリッジ１４に剛性的に取り付けられており、２つの エレベータガイドロッド８０゜８２が平行ベッドガイドロッド３２．３４に対し て角度を有して、好ましくは直角に、配向されるようになされている。このエレ ベータ１６はフレームチューブ８４を含んでいる。このフレームチューブ８４は 第１のキャリッジのベースプレート５０と端部プレート８６との間を直角に延在 されている。ガイドロッド８０．８２も第１のキャリッジのベースプレート５０ と端部プレート８６との間を延在されている。ウオームねじを形成された駆動シ ャフト８８は端部プレート８６と中間プレート９０との間を延在されている。こ の中間プレート９０は第１のキャリッジのベースプレート５０と実質的に平行と されている。駆動シャフト８８は自由端部９２を有し、この自由端部９２は端部 プレート８６を通って延在され、ブツシュ９４によって端部プレート８６に対し て回転可能に取り付けられている。駆動シャフト８８の反対側の端部は被駆動端 部９６とされ、中間プレート９０を通して延在され且つ回転可能に支持されてお り、又、モーター１００の駆動シャフト９８と作動連結されている。モーター１ ００はシャフトエンコーダを有しており、このシャフトエンコーダは電気装置と 接続されている。

第２のキャリッジ１８はベースプレート１０４を含んでいる。このベースプレー ト１０４は２つの穴１０６゜１０８を有しており、これらの穴はガイドロッド８ ０゜８２と密接に係合されている。ベースプレート１０４はこのようにしてガイ ドロッド８０．８２と平行に直線的にスライドし、これらのガイドロッド８０． ８２に沿う平行な移動線から実質的に遊び即ちズレを生じないようになっている 。ベースプレート１０４は穴１１０をも有している。この穴１１０は内ねじを形 成されたシリンダー即ちナツト１１２と同軸とされている。このナツト１１２は ベースプレート１０４に対して固定的に取り付けられており、そのねじ部は駆動 シャフト８８のウオームねじと作動的に係合し、駆動シャフト８８が回転された 場合にナツト１１２に取り付けられたキャリッジ１８がガイドロッド８０．８２ と平行な方向へ長手方向に移動されるようになされている。

Ｌ形プレート１１４が第２のキャリッジのベースプレート１０４に取り付けられ ている。センサー組立体２２はこのＬ形プレート１１４に取り付けられているの である。第６図に最も良く見られるように、このセンサー組立体２２は、第１及 び第２の端部プレート１１８，１２０に直角に固定的に取り付けられた側部プレ ート１１６を含んでいる。圧縮空気制御ライン１２４．１２６を使用して制御さ れる圧縮空気式位置決め装置１２２が端部プレー）１１８，１２０の間を延在さ れている。この位置決め装置１２２は第４図に最も良く見られるようにプランジ ャー１２８の移動を制御する。このプランジャー１２８は、例えばボール及びソ ケット機構１３６によって揺動プレート１３０に傾斜可能に連結されている。プ ランジャー１２８の長手方向の軸線が揺動プレートの傾斜軸線１２９を規定して いる。傾斜点即ち遊びの中心１３１は、その回りを揺動プレート１３０が傾動す る点であり、ボール及びソケット機構１３６の中心で且つ傾斜軸線１２９上に位 置される。揺動プレート１３０は第１面１３２及び第２面１３４を有している。

揺動プレート１３０の第２面１３４からプローブ２０が突出されている。このプ ローブ２０は長手方向軸線を有し、この軸線は揺動プレート１３０の中心を通る のが好ましい。プロ３０と相対的に実質的に回転しないように、揺動プレート１ ３０上に取り付けられることができる。プローブ２０は尖端にて終端しており、 チップ即ち接触点１５０を形成している。第１、第２及び第３の平行な検出ロッ ド１５２．１５４．１５６は、端部プレート１２０．１１８に形成されている密 接な係合穴を通して延在されている。揺動プレート１３０に隣接されたこれらの 検出ロッド１５２．１５４，１５６の端部は、ボール及びソケットジヨイント１ ５８，１６０，１６２によって揺動プレートに取り付けられている。これらのボ ール及びソケットジヨイントは、揺動プレート１３０の内側面１３２に対する検 出ロッド１５２，１５４．１５６の３つの取り付は点を定めている。これら３つ の取り付は位置１５８゜１６０．１６２は、ボール及びソケット機構１３６を中 心とした等陶土角形を形成するように配置されるのが好ましい。このようにして 、揺動プレート１３０が中央のボール及びソケット１３６を中心として傾斜する と、この傾斜によって１つ又はそれ以上の数の検出ロッド１５２．１５４．１５ ６がそれらの長手方向軸線に沿う方向へ移動を生じる。

３つの直線的な可変差動トランスフォーマ−（ＬＶＤＴ）１６４，１６６．１６ ８０）各ｋｂ＜端部−ｊＬｉ−）１２０，１１８の間を検出ロッド１５２，１５ ４゜１５６と平行に延在されている。各ＬＶＤＴ１６４，１６６．１６８！ｔ、 ＬＶＤＴシャフト１７０，１７２．１７４の変位量を示す電気信号を発生する。

これらのＬＶＤＴ１６４，１６６．１６８から発せられた変位量を示す信号は電 気装置へ送られる。ＬＶＤＴシャフト１７０．１７２，１７４は端部プレート１ ２０．１１８を通してそれらの外側へ延在されている。第２の端部プレート１２ ０の外側へ延在しているＬＶＤＴシャフト１７０．１７２．１７４の端部はロッ ド端部ブラケット１８２．１８４．１８６を介して検出ロッド１５２．１５４゜ １５６の端部にそれぞれ取り付けられ、セットスクリュー１８８によって固定さ れている。

本発明の第７図に示された第２の実施例に於いては、ホイールが回転している間 のプローブ２００の動きはモーターを使用して制御されるよりも、ホイール回転 によって直接的に影響を受ける。この第２の実施例による装置は基部即ちベース ２０２と、第１の軸線２０５に沿ってベースに枢動可能に連結された主アーム２ ０４と、主アーム２０４に枢動可能に連結され、一端にＬＶＤＴ２０８を取り付 けられた従アーム２０６と、を含んで構成されている。このプローブ２００はＬ ＶＤＴのシャフト２１０に取り付けられて、プローブ２００の長手方向軸線２１ １がＬＶＤＴシャフト２１０の長手方向軸線と一致するようになされるのが好ま しい。ばね２１２のような押圧手段がプローブ２００と作動的に連結されて、プ ローブ２００をＬＶＤＴ２０Ｂから離れる方向へ長手方向軸線に沿って押圧する ようになしている。ＬＶＤＴ２０８は長手方向軸線に沿うプローブ２００の長手 方向の変位量を示す電気信号を発生する。この電気信号は装置に伝達されて所要 の処理を行うようになす。

第１の即ち従アーム２０６は第２の即ち主アーム２０４に対して枢動可能に連結 されており、第２のアームに対して相対的に第２の軸線２１６の回りに枢動でき るようになっている。この第２の軸線２１６は第１の軸線２０５並びにプローブ の長手方向軸線即ち第３の軸線２１１と平行で且つ間隔を隔てて配置されている 。第１のエンコーダ２１８は第１のアーム２０６及び第２のアーム２０４の間の 角度を示す電気信号を発生する。特に、第１のアーム２０６は第２及び第３の軸 線２１６，２１１を通る長手方向の軸線を有している。第２のアーム２０４は第 ２の軸線２１６及び第１の軸線２０５を通る長手方向軸線を有している。第１の エンコーダ２１８は第１、第２及び第３の軸線２０５，２１６．２１１に対して 直角な平面上に第１及び第２のアーム２０６．２０４の長手方向軸線を投影して 形成される角度を示す信号を発生する。第１及び第２のアーム２０４及び２０６ の間の角度を示す信号は電気装置へ伝達される。

第１のアーム２０６に於けるプローブ支持端部と反対側の端部には、調整可能な カウンターウェイト２２０が備えられ、第１のアーム２０６が第２の軸線２１６ に関して釣り合うようになされている。

ベース２０２は知られた位置にて床に固定的に取り付けられるのが好ましい。ベ ース２０２の既知位置に関して測定された角度もしくは距離を、基準面に関する 角度もしくは測定値に関連付けるために、知られた幾何学的な関係が使用される 。第１の実施例に於けるように、基準面は車両の駆動ホイールに於ける測定され た回転軸線を使用して定められるのが好ましい。第２のエンコーダ２２４は、第 ２のアーム２０４の長手方向軸線とベース２０２の長手方向軸線、即ち第１の軸 線２０５を通る垂直線、との間の角度を示す電気信号を発生する。特に、このエ ンコーダ２２４は第１、第２及び第３の軸線２０５．２１６．２１１に対して直 角な平面上に第２のアーム２０６の長手方向軸線及びベース２０２の長手方向軸 線を投影した線間の角度に関する、即ち、その角度を示す信号を与えるのである 。第２のエンコーダ２２４からの信号も電気装置に対して伝達される。

第２のアーム２０４は調整可能なカウンターウェイト２２８を備えていて、第２ のアーム２０４が第１の軸線２０５に関して釣り合うようになされている。

第１図〜第６図に示した実施例を使用する方法を個々で説明する。ホイールの回 転面のあらゆる測定を行う前に、この装置を調整され較正してプローブ２０の長 手方向軸線が好ましい配向状態になされるとともに、各ＬＶＤＴ　１６４．　１ ６６．　１６８ｂ＜ナル出力部チセｏ出力を発生するようになすのが、好ましい 。プローブ２０の長手方向軸線が何れの配向でも作動可能であるが、プローブの 長手方向軸線が予想されるホイール面に対して実質的に直角となるように調整さ れるのが好ましく、又、プローブ２０の長手方向軸線がエレベータガイドロッド ８０．８２及びベッドガイドロッド３２．３４に対して実質的に直角な予め定め た位置即ち配向状態となるように調整するのが最も好ましい。上述したように、 中央のボール及びソケット１３６の回りの揺動プレート１３０の全ての傾動即ち 揺動が、検出ロッド１５２，１５４゜１５６に長手方向の動きを生じる。同様に 、これらの検出ロッド１５２，１５４．１５６の動きが揺動プレート１３０に傾 動即ち揺動を引き起こすのである。好ましい配向状態にプローブ２０を調整する ために、検出ロッド１５２．１５４，１５６はそれぞれの長手方向軸線に沿って 移動され１、揺動プレート１３０が傾斜される。この傾斜された位置にて、プロ ーブ２０の長手方向軸線（揺動プレート１３０の第２面１３４に対して直角）は 所要の配向状態となされるのである。

プローブ２０が好ましい配向状態となされたときに常に各ＬＶＤＴ　１６４．　 １６６．　１６８ｂ＜−３−ル出力即チセロ出力を発するようにするために、ロ ッド端部ブラケツ）１８２，１８４．１８６のセットスクリュー１８８が弛めら れる。ＬＶＤＴシャフト１７０．１７２．１７４が次に個々に調整される。即ち 、各ＬＶＤＴ１６４．１６６．１６８がナル出力即ちゼロ出力を発生するように なる迄長手方向軸線に沿って移動されるのである。しかる後にセットスクリュー １８８が締めつけられ、ＬｖＤＴロッド１７０．１７２，１７４が検出ロッド１ ５２．１５４．１５６に剛性的にリンク係合されるのである。検出ロッド１５２ ．１５４，１５６はこれにより揺動プレート１３０に於ける３点と各ＬＶＤＴ１ ６４゜１６６．１６８との間のリンケージを形成するのである。

もしプローブ２０がその好ましい配向状態から動かされると、この動きは揺動プ レート１３０をその中央のボール及びソケット１３６の回りに傾動させることに なる。

揺動プレート１３０のこの傾動は１つ又はそれ以上の数の検出ロッド１５２，１ ５４．１５６を動かすことになる。検出ロッド１５２．１５４，１５６のこのよ うな動きは、揺動プレート１３０の好ましい配向面から揺動プレート１３０に於 ける３つの接点位置１５８，１６０゜１６２が変位した量にそれぞれ等しい。検 出ロッド１５２．１５４．１５６の変位はロッド端部ブラケットリンケージ１８ ２，１８４，１８６によってそれぞれのＬＶＤＴシャフト１７０，１７２．１７ ４に長手方向の移動を引き起こす。これらのＬＶＤＴシャフト１７０，１７２． １７４の移動は、それぞれの揺動プレート接点位置１５８．１６０，１６２の好 ましいとされた位置からの移動距離に係わる信号を発生する。これらの信号はプ ローブ２０の長手方向軸線の実際の配向状態と、その長手方向軸線の好ましいと された配向状態との間の相違を決定するのに使用できるのである。

この決定（測定）を行う方法の１つの例として、プローブ２０の好ましい配向状 態は水平、即ちエレベータガイドロッド８０．８２に対して直角で且つベッドガ イドロッド３４．３６に対して直角、とされ、又、揺動プレート１３０に於ける 接点１５８，１６０．１６２が揺動プレート傾斜軸線１２９の回りに等陶工角形 を形成し、第１及び第３の接点１５８．１６２が同じ水平面に位置されるように なされる。プローブ２０が移動されてその長手方向軸線が好ましいとされた長手 方向軸線に対して角度を形成するようになされると、１つもしくはそれ以上の数 のＬＶＤＴ１６４．１６６．１６８がそれぞれ１つもしくはそれ以上の数の揺動 プレート接点１５８，１６０．１６２に於ける水平方向の変位量を示す信号を発 生する。プローブ２０の長手方向軸線のこの新しい角度はこのようにして２つの 角度、即ちＰ　及びＰ７、によって定義することができる。ここで、Ｐｘは水平 面上に投影したプローブ２０の実際の長手方向軸線及び好ましいとされた長手方 向軸線の間の角度であり、又、Ｐ、は垂直面に於けるプローブ２０の実際の長手 方向軸線の配向及び好ましいとされた長手方向軸線の配向の間の角度である。角 度Ｐ　及びＰ、を使用した以下の説明が本発明を明確に理解するために有用であ るが、好ましい実施例に於いてこれらの角度Ｐ　及びＰ、は決して直接的に算出 もしくは測定されるものではない。寧ろ、以下に説明する方法ではプローブ２０ 及び接点１５８，１６０゜１６２の既知の幾何学的関係がＬＶＤＴ１７０，１７ ２゜１７４によって示された距離と組み合わされることができるのである。

今説明したような装置の調整及び較正に続いて、配向面を測定されるべきホイー ルもしくはタイヤ２４０がこの測定装置１０に接近させて配置される。ホイール ２４０はトレッドミル２４２、ローラーその他のホイール回転装置に作動連結さ れる。他の実施例に於いては、動的ローラーがタイヤ２４０に接触されてこれを 回転させ、タイヤ２４０にゼロの力が作用するようになすのに使用できる。この ような動的ローラーは「グイナミツクホイールアライメントのテスト装置」と題 する米国特許第３゜１８７．４４０号に記載されている。第１及び第２のキャリ ッジ１４．１８が移動され、プローブ２０をホイール上の１点の直ぐ近（に位置 させるようになす。空気制御ライン１２４．１２６は位置決め装置１２２を作動 させるために使用され、これによりプローブ２０をホイール２４０へ向けて移動 させ、接点１５０をホイール２４０上の１点に接近させ且つ又しっかりと接触さ せて位置決めする。しかる後にこのホイール２４０がその回転軸線の回りに回転 される。ホイール２４０の回転面を正確に測定できるようにするために、ホイー ル２４０の回転の間に２つの目的が達成されねばならない。先ず第１に、プロー ブ２０はホイール２４０に対して一定位置に維持されねばならない。即ち、プロ ーブ２０はホイールの同じ接点位置に維持されねばならないのである。第２に、 タイヤが回転される際に、ホイールの接点位置を示す空間的なデータが蓄積され て、ホイール２４０の回転面に関する情報を計算するのに使用されねばならない 。

同じ接点位置に整列させて接触状態にプローブ２０を維持する方法を最初に説明 する。位置決め装置１２２が作動状態に保持され、これによりプローブ２０がホ イール２４０へ向かう方向へ一定して押圧される。第８図の線図を参照すれば、 第１及び第２のキャリッジ、即ちＸキャリッジ１４及びＹキャリッジ１８、の位 置は、何れのときに於いてもそれぞれ駆動シャフト３６．９２と連結されている モーターシャフトエンコーダを使用して認識される。これらのキャリッジ１４． １８の位置を基にして、それぞれベッドガイドロッド３２．３４及びエレベータ ガイドロッド８０．８２に平行な軸線に関する揺動プレート傾斜点１３１のＸ及 びＹの位置決定が可能となるのである２５０゜このようにして決定されたＸ及び Ｙの位置は２つの目的に使用される。即ち、回転面の算出２５２に於いて以下に 説明するデータ処理段階に使用されるように出力される。又、直ぐ後に説明され るようにホイール点に隣接させてプローブ２０を維持するようにキャリッジ１４ ．１８を移動させるのに使用される。

何れのときに於いても、プローブ２０の位置はＬＶＤＴ１６４〜１６８．２５６ を使用して得ることができる。ＬＶＤＴによって得られたデータは、以下に説明 するように好ましい配向状態からのＸ１Ｙの誤差即ちズレを計算するのに使用す ることができる。更に、ＬＶＤＴ１６４〜１６８により与えられる信号は、押圧 手段１２２に関する方向に於ける揺動プレート傾斜点１３１の変位量の指示を得 るのに使用される。この変位は、例えばホイールの回転面が、ＸＳ７面（即ち、 エレベータガイドロッド８０，８２及びベッドガイドロッド３２゜３４の両方に 対して平行な面）と平行でない理由で生じる。この方向に於けるプローブチップ １５０の動きはＺで示され、第４図に示されている。このＺの大きさは、図面で 理解を得るために誇張して示されている。傾斜点１３１が２変位する間にプロー ブ２０の長手方向軸線が変化する場合、この傾斜点１３１の２変位はプローブチ ップ１５０のＺ変位とは僅かに相違するということが認識される。真のプローブ チップの変位を計算するためにＬＶＤＴ１７０．１７２．１７４によって示され た変位量を使用することは可能である。好ましい実施例に於いては、傾斜点１３ １の２変位はプローブチップの変位量に等しいものと仮定される。Ｚの大きさは 、所要のデータ処理のために電気装置へ出力２５８される。

Ｘ及びＹの誤差、ＥＸＳＥ、は次のようにして計算される。第５図に最も良く見 られるように、ＥｘはＸ軸線（即ち、ベッドガイドロッド３２，３４に平行な軸 線）に平行な方向でのプローブチップ位置２６０の、プローブが好ましい位置２ ６２にあるときにプローブチップが占める位置に対しての、変位量である。同様 に、ＥＹはＹ軸線（即ち、エレベータガイドロッド８０，８２に平行な軸線）に 平行な方向でのプローブチップ位置２６０の、プローブが好ましい位置２６２に あるときにプローブチップが占める位置に対しての、変位量である。

ここで第４図を参照すれば、ＥＸ及びＥ、を次のように表すことができる。即ち 、 ここで、Ｌは動きの中心１３１からプローブ接点１５０に至る既知の距離である 。１つの実施例では、Ｌは約４３．９４聰（１，７３ｉｎ）であった。好ましい 実施例に於いては、Ｐｘ及びＰｙは測定されず、又、演算されないのである。こ の代わりに、Ｅｘ及びＥｙがＬＶＤＴＯ，１６２の知られた幾何学的関係から見 出されるのである。この装置は、第１及び第３の取り付は位置１５８゜１６２（ 及び、第２及び第１（７）ＬＶＤＴ１７２，１７０の長手方向軸線）が水平面に 位置され、又、取り付は位置１５８，１６０．１６２が側辺長さＲで且つ傾斜軸 線２１２９が三角形の面積中心を通過するような等陶工角形を形成するように構 成されるならば、Ｅ８及びＥ、は以下のようにして演算できるのである。即ち、 ここで、Ｄ１７０は第１のＬＶＤＴ１７０によって示された変位量；Ｄ１７２は 第２のＬＶＤＴ１７２によって示された変位量；Ｄ１７４は第３のＬＶＤＴ１７ ４によって示された変位量；そしてＨは取り付は点１６０からライン接続取り付 は点１５８及び１６２に至る距離である。

ＥＸ及びＥ、の値は２つの目的に使用される。先ず最初に、Ｅｘ及びＥ、は以下 に説明するデータ処理段階へ出力される２４６゜又、Ｅ８及びＥ、の値は、好ま しい配向状態にプローブ２０を戻すようにＸ及びＹ方向のキャリッジ１４．１８ を移動させるために２６６、電気装置によって使用される。プローブ２０は２つ の理由のために好ましい配向状態に戻される。先ず第１に、記載した理由によっ て、プローブ接点１５０をホイールの回転の間にホイールの１点に接近させて維 持するのが望まれる。回転タイヤと接点１５０との間の摩擦力によって傾斜点１ ３１に関してプローブチップ１５０が移動されるとき、第１及び第２のキャリッ ジ１４．１８を連続的に移動してプローブ２０を好ましいとされた位置へ向けて 移動させることにより、この傾斜点１３１をホイール点の移動に「遅れないよう に」移動させるために電気装置が使用される。

第２として以下に説明するように、傾斜点１３１のＸｌＹ位置は以下に更に詳し く説明するようにホイール接点のＸ、Ｙ位置の示度として第４図及び第５図に見 られるように、プローブ２０が好ましいとされた位置に位置していない場合、プ ローブに於けるＸＳ７位置はホイール接点に於けるＸ、Ｙ位置とそれぞれＥＸ及 びＥ、に等しい値だけ相違する。以下に説明するように、ＥＸ又はＥ、の大きさ が大き過ぎる場合には、即ち予め定めた最大値よりも大きい場合には、Ｘ１Ｙの データ位置は無視される。即ち、ホイール回転面の演算に使用されないのである 。それ故に、データ位置を得るためには、プローブ２０の配向はＥＸＳＥ、を小 さな値に維持するように繰り返して修正されねばならないのである。

ホイール回転面を演算する方法を以下に説明する。ここで第９図を参照すれば、 上述のようにして得た値Ｘ１ＹＳＺ、Ｅｘ及びＥＹが電気装置、例えばコンピュ ーターに入力される２６８゜ＥＸ及びＥｙの大きさはＥｘ及びＥ、Ｅ　　　　、 Ｅ　　　　の最大公差と比較される２Ｙ　　　ＩＭＡＸ　　　ＹＭＡＸ ７０゜Ｅ　がＥ　　　よりも大きければ、或いはＥＹがＸ　　　　　ＸＭＡＸ ＥＹＭＡＸよりも大きければ、プローブは好ましいとされた位置に実質的に位置 しておらず、ｘ、ｙＳｚのデータを更に使用することはできない。従って、この データ処Ｅ　がＥ　　　よりも小さく、且つＥＹがＥＹＭＡＸよりＩ　　　　　 ＩＭＡＩ も小さければ、Ｘ、Ｙ及び２の値はＸ　　ＳＹイ及びＺゎとしてストアーされ、 又、ｎの値を増やす２７２゜従つ少数ｎ　　と比較される２７４゜それぞれＸ、 Ｙ及びＺｌｎ　　　　、 の値によって定められる少なくとも空間に於ける３つの点が平面を幾何学的に決 定するために必要である。３点よりも数多いデータ点が面の決定を行う前に蓄え られるのが好ましい。３つ以上のデータ位置を使用して、面の配向を得るのみな らず、例えば以下に説明するようにデータの信頼性の測定を得ることが可能とな る。

ｎ　、　よりも少数のデータ位置が得られたならば、こａｎ の手順は更に他のデータ位置の入力段階２６８に戻される。少なくとも最少数の ｎ　、のデータ点が得られたなｎ１ｌｌ らば、ｎのデータ点がホイール２４００回転面を演算するのに使用される。回転 面は、幾つかの幾何学的基準によって最適に決定される、即ち決定された面がデ ータ点とベストフィツトするように、なされるのが好ましい。

データ点を使用して回転面を最適に定める１つの方法は、最少２乗法を使用する 方法である２７６゜この方法によれば、ｎのデータ点に最も近い面、即ちデータ 点から面に至る全ての直角距離の２乗の合計が最少となるような面の演算が可能 である。

本発明の１つの実施例によれば、面が一度計算されると、信頼性ｒの尺度が演算 される２８２゜信頼性を評価する１つの方法は既に計算された２乗の合計をデー タ信頼性の尺度として使用する。何故ならば、小さな合計値は演算された面に一 層近いデータ点を示すからである。

不一致（マｉ＋１ｘｎｃｅ）等のような信頼性の他の尺度も使用できる。

演算された信頼性ｒの尺度が許容できる信頼性の最少このｒ　　は、結果として 生じるトウ及びキャンバ−の１ｍ＋１ 最大誤差がトウ及びキャンバ−に関する自動車製造仕様に於ける公差よりも小さ くなるように、選定される。ｒがｒ　、　よりも小さいならば、回転面のより一 層信頼でωＩｎ きる演算を得るための手順を制定することができる。信頼性を高める１つの方法 は、演算された回転面から離れている、即ち「外側の」、データ点の排除を伴う 。これは演算された面からの各点の距離を演算することで達成される。この距離 ｄ　が最大許容距離ｄ　　と比較されｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　ｌ１ｌｉｘる。幾つかの例では、演算された面から最も離れたデータ点 を排除することが好ましい。ｄ　がｄ　　よりも大ｎ　　　　　　　ｍｉｘ きい、即ち演算された面から最も離れた点であるならば、データ点ｎは外側の点 と見做され、対応するデータ点のｘ　　、ｙ　　、ｚ　　座標が削除され、且つ Ｎの値が減じらｎｎ れる２８０゜この手順は、十分な点があるか否かの判定、即ちＮがＮ　６　より も大きいか否かの判定、の段階へ戻ａｎ されて、最少２乗法による面の演算２７６０段階に引き続くのである。

信頼性を高める他の方法は、タイヤの回転を続けてより多くのデータ点を発生さ せ、これらのデータを上述したように蓄積することを含む。

少なくとも最低限の信頼性となるように測定された回転面が演算された後、ホイ ールの回転を停止して、演算された回転面を使用してホイールのトウ及びキャン バ−を演算する２日にとができる。典型的には、タイヤの１回転に至らない回転 によって回転面の信頼性の示度を十分に得ることができる。測定装置に関しての トウ及びキャンバ−角度が一度知れたなら、基準面に対するトウ及びキャンバ− 角度演算することが可能である。次のようにして全てのホイールに関するトウ及 びキャンバ−角度が得られ、基準面が演算されるのが好ましい。

ストアーされたＸ　　、Ｙ　　及びＺ　の値と、演算されｎ　　　　　　ｎ　　 　　　　　　Ｄ た回転面とがホイールの回転軸線を演算するのに使用される２９４゜演算された 回転面上に対して直角投影された点のＸ　ＳＹ　及び２　が演算される。これら の点位ｎ　　　　　　　ｎ　　　　　　　　　ｎ置にベストフィツトする円を知 られている技術によって見出すことができる。ホイール回転軸線は、回転面に直 角で且つ演算された円の中心を通る直線となるように演算される。

水平面上に投影された２つの駆動ホイールの回転軸線が演算される。この駆動ホ イール回転軸線の投影線が平行であるならば、基準面は駆動ホイール回転軸線の 水平投影線に直角な何れかの垂直面となる。駆動ホイール回転軸線の水平投影線 が平行でないならば、即ち水平投影線が成る角度で交わるならば、基準面はその 角度を２等分する垂直面となる。

残るホイールのトウ及びキャンバ−はその基準面に関して演算される。その基準 面に関する残るホイールのトウ及びキャンバ−が車両の製造仕様値と比較される ２８８゜トウ及びキャンバ−が製造仕様値内にあるならば、この手順は完了する 。以下の説明で認識されるように、本発明の方法の実施のためにタイヤを完全に ３６０°にわたって回転させる必要はない。

トウ及びキャンバ−が製造仕様値内にないならば、測定したトウ及びキャンバ− １並びに仕様値がそれらのトウ及びキャンバ−を仕様値に合致させるのに必要な 調整値を演算するのに使用され、次の方法で車両ホイールに於けるトウ及びキャ ンバ−が調整されるのである。

トウ調整に関しては、ホイールが回転され、プロ、−ブ２０をホイール点に接近 させて維持して、このプローブ２０を実質的に最前位置又は最後位置、即ち回転 軸線を通して垂直面から最も距離のある位置、に位置決めするようになす２９０ ゜キャンバ−調整に関しては、ホイールが回転されて、プローブ２０を実質的に 最上位置、即ち床面から最も離れた位置、に位置決めするようになす。

このようにして、ホイールのトウ及びキャンバ−が機械的に調整されるとき、ホ イール点及びプローブは最大２変位量となる。トウ調整及びキャンバ−調整の間 にホイール回転軸線が揺動するこれらの軸線に関する値が得られるのである２９ ２゜トウ調整回転軸線はホイール回転軸線を通るほぼ垂直な直線となる。キャン バ−調整回転軸線はホイール回転軸線を通るほぼ水平な直線となる。

トウ調整及びキャンバ−調整の回転軸線は自動車のモデル毎に相違する。トウ調 整及びキャンバ−調整の回転軸線に関しての、例えばそれぞれの軸線及びホイー ル面の間の距離のような値が、電気装置のメモリーもしくはその他のコンピュー ターに蓄えられることが好ましい。測定され調整された自動車の特定モデルに関 する値は以下に説明するように使用されるためメモリーから呼び出される。

ホイールのトウ及びキャンバ−は通常の場合には、演算した回転面を製造仕様に 比較することで指示された方向及び値について基準面に関して調整される２９６ ゜トウ及びキャンバ−の調整の間、新しいトウ及びキャンバ−角度の正確な示度 を連続的に与えられるのが好ましい。

新しいトウ及びキャンバ−角度の正確な示度を得るのにこの装置を使用すること は可能である。しかし好ましい実施例では、作業員に対して新しいトウ及びキャ ンバ−角度の大体の示度のみが与えられ、作業員がホイールアライメントを行う 助けとなす。作業員が与えられた大体の示度に従ってアライメント調整を行った 後、その調整されたホイールの正確なアライメント調整がホイール点の位置を再 び測定して行なえるのである。１つの実施例では、調整の後に新しい回転面を決 定するのにホイールは回転されない。寧ろ、既に得たデータ点が使用されるので ある。他の可能な実施例に於いては、ホイールは所望の範囲にわたって回転され て更にデータ点を得て、新しいホイール回転面の決定に使用するようになすので ある。

トウ角度の調整を最初に説明する。トウ角度は調整され、調整済ホイールのホイ ール面に関する新しいトウ角度値が次のようにして演算される２９８゜第１０Ａ 図及び第１１Ａ図をここで参照すれば、これらの図面はトウの何れの調整も行わ れる前の状態を示しており、ホイール３１１の演算されたホイール面３１０はホ イール回転軸線３１２に対して直角で、基準面３１４に対して既知の関係にある 。図面を明瞭とするために、第１０図の基準面３１４は最初のホイール回転面３ １０と平行に示されている。上述で注目したように、プローブはホイール３１１ の例えば最前点３１６に実質的に接近させて位置決めされている。第１０Ｂ図及 び第１１Ｂ図に示されるように、トウが調整されるとき、ホイール回転軸線３１ ２はトウ調整回転軸線３１８の回りに揺動する。これによりホイール点３１６は 第１０Ｂ図に示されるようにＺ方向に於いてＺＴに等しい値だけ移動を生じ、又 、Ｘ方向に於いてＸに等しい値だけ移動を生じる。トウ調整は図面の明瞭化のた めに誇張して示されている。Ｚ、及びＸの両方の値を新しいトウ角度の演算に使 用することはできるが、Ｘの値は典型的に小さく、以下に説明するようにこの演 算に於いては無視することが好ましいのである。

旧回転軸線３１２に対する新回転軸線３２０の位置は角度３２２によって特徴付 けられる。トウ調整軸線３１８が第１０図及び第１１図に示されるように完全に 垂直であるならば、角度３２２は水平面に位置することになる。自動車の幾つか のモデルに関しては、このトウ調整回転軸線３１８は垂直方向に対して僅かに傾 斜される。

このような形式の自動車に於いては、トウ角度の調整はキャンバ−角度にも成る 程度の変化を生じることになる。

キャンバ−角度に於けるこの変化の度合は、良く知られている幾何学的関係を使 用することで垂直線からのトウ調整回転軸線３１８の既知の傾斜値から演算でき るものである。このキャンバ−角度に於ける変化も例えば連続的なディスプレー やプリントアウトとして作業員に与えられる。理解を明確にするために以下の説 明は、トウ調整回転軸線が垂直で且つキャンバ−調整回転軸線が水平である状態 、に関するものとされる。この状態に於いては、角度３２４は大体、 ｒ ここで、ｒはホイール点３１６から回転軸線３１２に至る距離である。角度３２ ２の大きさは、新ホイール回転面３２６と旧ホイール回転面３１０との間の角度 ３２４の大きさと同じである。この角度３２４は基準面３１４に関する新回転面 ３２６の配向を演算するのに使用できる。基準面に対する新ホイール回転面３２ ６の配向を使用して、新トウ角度が演算され、例えば、トウ調整を行っている作 業員が目にすることのできるプリントアウトやディスプレーによって与えられる ようになされる。この新トウ角度は製造仕様と比較され、この時点でホイールの 配向状態が製造仕様内に含まれるか否かを決定される３３２゜ キャンバ−角度も調整することが望まれる場合には、い。ホイールキャンバ−は 通常の場合には演算された新回転面を製造仕様と比較して指示される方向及び値 について調整される。キャンバ−が調整される際、ホイール回転軸線３１２はキ ャンバ−調整回転軸線３３０の回りで揺動する。これにより、ホイール３１６は Ｚ方向へＺ　（図示せず）に等しい値だけ移動を起こし、又、Ｙ方向へＹ（図示 せず）に等し、い値だけ移動を起こす。

−う 訓←Ｙの値は典型的に小さく、この演算に際して無視されるのが好ましい。旧回 転軸線に対する新回転軸線の角度位置は既知の幾何学的関係を使用して見出すこ とができる。キャンバ−調整回転軸線が水平であるならば、この角度は垂直面に 位置される。この角度は基準面３１４に対する新回転面の配向を演算するのに使 用できる。

基準面に対する新ホイール回転面の配向を使用して、新キャンバー角度が演算さ れ、例えばキャンバ−の調整を行っている作業員が目にすることのできるディス プレーやプリントアウトによって作業員に与えられるのである。

キャンバ−調整軸線が水平面にないときは、キャンバ−角度の調整はトウ角度に 影響を及ぼし、この調整は演算されて連続するディスプレーやプリントアウトと して作ンバー角度の演算に２１及びＺ、の値を使用する処理方法は、新しい面の 演算方法２９０〜２９８によって示されるように製造仕様内に含まれるホイール の配向状態が得られる迄、多数回にわたって繰り返されるのである。

演算された新トウ及びキャンバ−角度が仕様内に含まれたときに、この処理が終 了されるのである。しかしながら調整に続いてホイールアライメントのチェック が望まれるならば、ホイールを回転し且つプローブをホイール点に接近させて維 持して、回転面を演算し製造仕様２６８〜２８８と比較するという上述の処理方 法を繰り返すことができる。段階２６８〜２８８の繰り返しは、ホイールが製造 時のアライメント仕様内に含まれるように調整されたことを確認するための検査 方法として有用である。この検査は、調整の間に接触状態に維持されていたよう にプローブが既にホイールと接触されているので、比較的短時間で遂行できる。

更に、検査方法の１部としてホイール面を決定するために十分なデータ点を得る ために、ホイールは３６０°に及ぶ１回転に於ける僅かな１部の回転だけを必要 とするのである。

認識されるように、このようなホイールの関係する角度に行われる調整は、ホイ ールが回転されている間にも遂行できるのである。

第７図に示した装置の仕様方法をここで説明する。このホイールもしくはタイヤ は装置に接近配置される。装置に対して知られた配向状態で配置されるのが好ま しい。

プローブ２０が回転軸線から隔たったホイールの１点に接近するように移動され 、ばね２１２によってホイールへ向けて押圧され、これによりプローブ２００の チップがホイール点に接近され接触されるようになされる。次に、トレッドミル やローラーの上でホイールが回転される。ホイールに対するプローブ２００の作 用力は、ホイールとプローブとの間の静止摩擦力がタイヤ表面に対するプローブ ２００のチップの滑りを防止するのに十分である。このようにして、ホイールが 回転されると、プローブ２００はホイール点に接近されて保持され、このプロー ブが移動してアーム２０６及び２０４を第１及び第２の軸線２０５，２１６の回 りで揺動させる。これらのアームは揺動点の回りにバランスされているので、プ ローブ２００をホイール点に接近させて保持するために打ち勝たねばならないア ーム揺動に対する抵抗は殆どないのである。

軸線２１６，２０５の回りのアームが揺動する際、エンコーダ２１８．２２４が 第１及び第２のアーム２０６゜２０４の間の角度及び第２のアーム及びベース２ ０４゜２０２の間の角度に於ける変化を示す信号を発する。これらの２つの角度 が知られることから、又、第１及び第２の軸線間距離及び第２及び第３の軸線間 距離が知られることから、Ｘ−Ｙ面、即ち第１、第２及び第３の軸線２０５．２ １６．２１１に直角な面、に対するプローブ２００の位置を演算するために、既 知の幾何学的関係を使用することができる。同時に、ＬＶＤＴ２０８は第１の軸 線２０５に沿う方向のプローブ２００の変位、即ちＺ変位、を演算するのに使用 できる信号を発する。従って、第７図に示した装置は、ホイールが回転している 間、するのである。これらのデータは第１の実施例を使用し上述の説明から明白 となるように、本発明により多くの利点が得られるのである。ホイールの回転面 は高い精度で測定できる。プローブはホイール上の１点に接近させて維持される ので、測定された回転面はホイール表面上の変化、例えばバルジや浮き出し文字 、或いはホイールのランアウト、によって悪影響を受けることはない。

プローブ装置をホイールや自動車に対して各測定毎に手で整合させる必要はない 。何故ならば、プローブは予め定めた位置に位置決めされているからである。ホ イールを正確な所要角度、例えば１８０°、だけ移動即ち回転させることは必要 とされない。ホイールが回転されている間にホイール回転軸線を置き換える必要 はない。ホイール面測定の信頼性の尺度が与えられ、又、測定信頼性に於ける所 望レベルを達成するために何れかの数の追加のデータ点が必要に応じて得られる のである。これは少なくとも１部である。何故ならば、本発明の方法及び装置は データ点のセットの間でホイールに対してプローブを移動させる必要なく無限数 のデータ点を発生させることが論理的に可能であるからである。

ここに説明した方法及び装置の多くの変形例及び改修例を使用することができる 。この装置は回転軸線を置き換えることなく使用することができるが、この方法 及び装置は望まれるならば軸線を置き換えて使用することもできる。ここに説明 したＸ５ＹＳＺ座標装置は非直角座算はコンピューター等の自動計算機によって もしくはそのアシストを得て遂行できる。キャリッジは、モーター及び駆動シャ フトに代えて、例えばＬＶＤＴに連結された直線的アクチュエータによって移動 されることができる。タイヤへ向かうプローブの移動は、圧縮空気式押圧装置や ばねに代えて、例えば直線的アクチュエータによって遂行することができる。Ｅ 　及びＥ、の値は揺動ブ！ レートの揺動点に関するプローブの位置を演算するのに使用できる。同様に、Ｅ ２の値は、測定したＺ値と、プローブが好ましいとされた位置にあるとしてＺが 有することになる値と、の間の相違を修正するために演算されることができる。

トウ及びキャンバ−の調整がホイールを回転させずに行われるように上述したが 、トウ及びキャンバ−の調整の間にホイールを回転させることが可能である。第 ７図に示したプローブは、ガイドロッド及び端部プレートに連結されて、プロー ブがその長手方向軸線に沿って正確に移動されることを保証するようになすこと ができる。

本発明は成る実施例を参照して説明したが、更に他の変更が発明の精神及び範囲 から逸脱することなく成し得ることを認識されねばならない。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、６ ２３０２δ”　　　　２ＢＯＦＩＧ、９Ａ補正書の翻訳文提出書　（非鵬１８４ 条（１）７制組平成１年８月１７日 参

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．袖線の回りに回転される１つのホイールに於けるアライメントパラメータを 測定するのに有用な方法であつて、 ホイールが第１の回転位置にある状態のときに、前記軸線から間隔を隔てた位置 であるホイールの１点に隣接させてプローブを位置決めし、 第１、第２及び第３の置を前記プローブを使用して測定し、 前記第１、第２及び第３の量を使用して基準面に対する前記ホイール点の３次元 的な第１の位置を測定し、第２の回転位置へ向けて前記軸線の回りでホイールを 回転させ、この間プローブを前記ホイール点に隣接させて維持するようにプロー ブを移動させ、第４、第５及び第６の量を前記プローブを使用して測定し、 第４、第５及び第６の量を使用して前記基準面に対する前記ホイール点の３次元 的な第２の位置を測定し、第３の回転位置へ向けて前記軸線の回りでホイールを 回転させ、この間プローブを前記ホイール点に隣接させて維持するようにプロー ブを移動させ、第７、第８及び第９の量を前記プローブを使用して測定し、 第７、第８及び第９の量を使用して前記基準面に対する前記ホイール点の３次元 的な第３の位置を測定し、そして、 ３次元的な前記第１、第２及び第３の位置を使用して基準面に対する１つのホイ ールの回転面を定めるのに関する量を決定する、 諸段階を包含して成る方法。 ２．軸線回りに回転されるホイールのアライメントパラメータを測定するのに有 用な方法であつて、前記軸線から隔てられたホイール上の１点に隣接させてプロ ーブを位置決めし、 前記軸線の回りにホイールを回転させ、ホイールが回転される間に前記ホイール 上の同じ１点に対して前記プローブを隣接させて維持し、ホイールの回転軸線に 実質的な移動が生じるのを防止し、そして、 前記プローブを使用してホイールの回転面を定めるのに関する情報を測定する、 諸段階を包含して成る方法。 ３．請求の範囲第２項に記載された方法であつて、前記情報を測定する段階が、 多数の位置に関するデータ点を得ること、及び、位置に関するデータ点の少なく とも幾つかを使用して面を最適に定めることを包含する、方法。 ４．請求の範囲第３項に記載された方法であつて、前記情報を測定する段階が、 ホイールの回転面を定めるために最少２乗法の使用を包含する、方法。 ５．請求の範囲第２項に記載された方法であつて、前記情報を測定する段階が、 多数の位置に関するデータ点を得ること、及び、位置に関するデータ点の少なく とも幾つかをチエツクして、ホイールの回転面を定めるのに使用できるか否かを 決定することを包含する、方法。 ６．請求の範囲第２項に記載された方法であつて、前記プローブを位置決めする 段階が前記プローブに連結された揺動プレートを備えることを包含し、該揺動プ レートはそれを通る軸線に関して移動可能とされる、方法。 ７．請求の範囲第６項に記載された方法であつて、前記プローブを維持する段階 が、少なくとも１つの前記プローブ及び前記揺動プレートの位置をモニターして 、予め定めた位置に前記揺動プレートを実質的に維持するのに使用することを包 含する、 方法 ８．請求の範囲第７項に記載された方法であつて、予め定めた位置に前記揺動プ レートを実質的に維持する段階が、予め定めた方向へキャリツジ手段を移動させ ることを包含する、 方法。 ９．請求の範囲第８項に記載された方法であつて、キャリッジ手段を移動させる 段階が、第１の方向へ第１のキャリッジを移動させ、第２の方向へ第２のキャリ ッジを移動させることを包含する、 方法。 １０．請求の範囲第７項に記載された方法であつて、予め定めた位置に前記揺動 プレートを維持する段階が、１つの前記プローブ及び前記揺動プレートの前記予 め定めた位置を実際の位置と比較することを包含する、方法。 １１．請求の範囲第１０項に記載された方法であつて、情報を測定する前記段階 が、前記予め定めた位置と前記実際の位置との間の差が予め定めた大きさよりも 大きい場合に、その位置に関係するデータの使用を拒絶することを包含する、 方法。 １２．請求の範囲第６項に記載された方法であつて、情報を測定する前記段階が 、１つの前記プローブ及び前記揺動プレートの予め定めた位置を実際の位置と比 較することを包含する、 方法。 １３．請求の範囲第２項に記載された方法であつて、前記プローブを維持する段 階が、ホイールと共にプローブが移動するようになされたホイールの回転のみを 使用することを包含する、 方法。 １４．請求の範囲第２項に記載された方法であつて、前記プローブを位置決めす る段階が、第１の回転軸線を有する第１のアーム、及び第２の回転軸線を有する 第２のアーム、を備えることを包含する、方法。 １５．請求の範囲第１４項に記載された方法であつて、前記プローブを維持する 段階が、前記第１及び第２のアームをそれぞれの回転軸線の回りに回転させるこ とを包含する、 方法。 １６．請求の範囲第１５項に記載された方法であつて、情報を測定する前記段階 が、前記第１及び第２のアームを使用して決定された角度に関する位置関係デー タを得ることを包含する、 方法。 １７．軸線の回りに回転される１つのホイールのアライメントパラメータを測定 するのに有用な方法であつて、前記回転軸線から間隔を隔てた前記１つのホイー ル上の１つのホイール点に隣接させてプローブを位置決めし、前記軸線の回りに 前記１つのホイールを回転させ、同じ前記１つのホイール点に前記プローブを隣 接させて維持し、 前記１つのホイールのみを使用して得たデータを使用して、位置に関する情報を 検出し、そして、前記１つのホイールの回転面を定めるのに関係する情報を測定 する、 諸段階を包含する方法。 １８．請求の範囲第１７項に記載された方法であつて、前記プローブを位置決め する前記段階が長手方向軸線を有するプローブを備えることを含み、又、前記プ ローブを維持する前記段階が前記プローブの長手方向軸線の回りに前記プローブ が実質的に回転するのを防止することを含む、 方法。 １９．請求の範囲第１７項に記載された方法であつて、前記プローブを位置決め する前記段階が、ホイール上の１点に接触させるように使用する１つの接点を有 するプローブを備えることを包含する、 方法。 ２０．軸線の回りに回転されるホイールのアライメントパラメータの測定に有用 であり、この同じ１つのホイールから得た情報のみに基づいてアライメントパラ メータの測定を行う装置であつて、 プローブを含み、該プローブはホイールに隣接配置され、又、該プローブはホイ ールが回転される間にホイールと実質的に同じ相対関係位置に維持されるように なされているプローブ手段と、 前記プローブ手段に応答し、ホイールが回転する間、該プローブ手段の位置を検 出する手段と、前記検出手段から受け入れた前記位置関係情報を処理する手段で あつて、ホイール回転面に係わるデータを与える上で同じ１つのホイールからの 情報のみを実質的に使用するようになされている前記処理手段と、を包含する装 置。 ２１．請求の範囲第２０項に記載された装置であつて、前記プローブ手段がホイ ールを回転させる手段を包含する、 装置。 ２２．請求の範囲第２０項に記載された方法であつて、前記プローブ手段が前記 プローブに連結された揺動プレートを含み、該揺動プレートが１つの点の回りに 揺動できるようになされている、 方法。 ２３．請求の範囲第２０項に記載された装置であつて、前記プローブ手段が、ホ イールと接触する１つの接点を含んでいる、 装置。 ２４．請求の範囲第２２項に記載された装置であつて、前記検出手段が、前記揺 動プレートと作動的に組み合わされた複数のセンサー装置を包含する、装置。 ２５．請求の範囲第２４項に記載された装置であつて、前記センサー装置の各々 が、自体の長手方向軸線に沿う方向へ調整可能な細長い検出ロッドを包含する、 装置。 ２６．請求の範囲第２０項に記載された装置であつて、前記処理手段が、複数の 位置関係データ点に面を最適にフイツトさせることで回転面を決定するための手 段を包含する、 装置。 ２７．請求の範囲第２６項に記載された装置であつて、前記決定手段が、面を定 めるために使用される最少２乗法を遂行するための手段を包含する、装置。 ２８．請求の範囲第２０項に記載された装置であつて、更に、 少なくとも２つの相互に直交する方向へ前記プローブを移動させるための手段、 を包含する装置。 ２９．請求の範囲第２８項に記載された装置であつて、前記移動手段が、前記プ ローブを第１の方向へ移動させるための第１のキャリッジと、前記プローブを第 ２の方向へ移動させるための、前記第１のキャリッジに作動連結された第２のキ ャリッジと、を包含する、装置。 ３０．請求の範囲第２０項に記載された装置であつて、更に、 ホイールに隣接させて前記プローブを位置決めするための手段、 を包含する装置。 ３１．請求の範囲第３０項に記載された装置であつて、前記位置決め手段が、前 記プローブ手段に連結された可動ロッドを包含する、 装置。 ３２．請求の範囲第２０項に記載された装置であつて、前記移動手段が、第１の 回転アームと、第２の回転アームとを包含する、 装置。 ３３．請求の範囲第３２項に記載された装置であつて、前記検出手段が、前記第 １のアームと作動的に組み合わされた第１のカウンターウエイトと、前記第２の アームと作動的に組み合わされた第２のカウンターウエイトとを包含する、 装置。 ３４．軸線の回りに回転されるホイールのアライメントパラメータの測定に有用 な装置であつて、プローブを含み、該プローブはホイールに隣接配置され、又、 ホイールが回転される間にホイールと実質的に同じ相対関係位置に維持されるよ うになされているプローブ手段と、 前記プローブ手段に応答し、ホイールが回転する間、該プローブ手段の位置を検 出する手段と、ホイールが回転される間に前記検出手段から受け入れた前記位置 関係情報を処理する手段であつて、ホイールの回転面に関する情報を得るための 手段を含み、又、これらの位置関係情報に最もフイツトする回転面を決定するた めの手段を含んでいる、前記処理手段と、を包含する装置。 ３５．物体に関する位置を検出するように物体と接触状態に維持されて使用され る装置であつて、軸線の回りに回転されるプレートと、 前記プレートに連結されたプローブと、少なくとも１つの前記プレート及び前記 プローブの移動を検出するための、該プレートに作動的に組み合わされた手段と 、 物体の幾つかの部分に対して前記プレートを移動させるために前記プレートと作 動的に組み合わされた手段と、を包含する装置。 ３５．請求の範囲第３５項に記載された装置であつて、前記検出手段が、複数の 検出ロッドと、複数のトランスフオーマー手段と、少なくとも１つの前記検出ロ ッドを前記検出ロッドの１つに連結させるための手段と、を包含する、 装置。 ３７．請求の範囲第３６項に記載された装置であつて、前記検出手段が、少なく とも１つの前記検出ロッド及び前記トランスフオーマー手段の位置を調整するた めの手段を包含する、 装置。 ３８．請求の範囲第３５項に記載された装置であつて、前記移動手段が前記プレ ートに枢動可能に取り付けられた細長いロッドを包含する、 装置。 ３９．第１の軸線の回りに回転されるホイールのアライメントを調整するのに使 用される方法であつて、第１の複数の点の３次元的な位置を測定し、前記第１の 複数の点の測定位置を使用して、ホイールの第１の回転面に関する量を演算し、 第１の軸線と平行でない第２の軸線の位置に関する第１の量を与え、 前記第１の回転面と異なるホイールの第２の回転面を定めるためにホイールを動 かし、 ホイールのこの動きの間にホイールの１点の動きに関する第２の量を測定し、 少なくとも前記第１及び第２の量を使用して前記第２の回転面の位置を演算する 、 諸段階を包含する方法。 ４０．請求の範囲第３９項に記載された方法であつて、更に、 第２の複数の点の３次元的な位置を測定し、前記第２の複数の点の測定された位 置を使用して前記第２の回転面の位置を確認する、 諸段階を包含する方法。 ４１．請求の範囲第４０項に記載された方法であつて、更に、 前記第２の複数の点の測定された位置を使用して第１の量をモデイフアイする、 段階を包含する方法。 ４２．ホイールアライメント調整の精度を確認する方法であつて、 ホイールの回転によつて生じたホイールに於ける１点に関する第１の複数の位置 の座標を得て、前記第１の複数の位置の座標を使用してホイールのアライメント を調整し、 前記調整段階の後でホイールの回転によつて生じたホイールに於ける１点に関す る第２の複数の位置の座標を得て、 前記第２の複数の位置の座標を使用して前記調整段階の精度を確認する、 諸段階を包含する方法。