ホイールアライメント測定方法

【課題】精度の高いホイールアライメント測定方法を提供する。
【解決手段】ホイールアライメント測定方法は、光学式センサを用いて車輪のホイールアライメントを測定する。その場合、測定対象として、光学式センサから出射される光に対するサイドウォールに設けられた突起２２の反射率とその突起２２が設けられていないサイドウォール１８ａの非突起領域２４の反射率とが異なるタイヤを用いる。また、突起２２は、その反射率がサイドウォール１８ａの非突起領域２４の反射率よりも低い材料で形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪のホイールアライメントを測定するホイールアライメント測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤに向けて出射した光や超音波が反射して戻ってくるまでの時間によりトーやキャンパ角を測定するホイールアライメント装置が考案されている（特許文献１参照）。しかしながら、タイヤのサイドウォールにロゴマーク等の凹凸部が存在すると、その凹凸部を含めることによる誤差の影響により正確なアライメント測定値が得られないという問題があった。
【０００３】
そこで、センサとタイヤとの距離信号が異常な場合に、直前の測定位置における出力値を基に補正することで、タイヤのサイドウォールなどの凹凸部の影響を除去し正確な距離測定が行えるとされる距離測定装置が考案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平６−３４３４７号公報
【特許文献２】特開２００２−３５０１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、サイドウォールに凹凸部があるタイヤのホイールアライメントを測定する場合、一般にはセンサとタイヤとの距離は凹凸部からの信号も含めて平均化される。そのため、凹凸部がない理想状態でのセンサとタイヤとの距離に対して誤差を生じる可能性がある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、精度の高いホイールアライメント測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のホイールアライメント測定方法は、光学式センサを用いて車輪のホイールアライメントを測定するホイールアライメント測定方法であって、測定対象として、光学式センサから出射される光に対するサイドウォールに設けられた凸部の反射率と該凸部が設けられていないサイドウォールの反射率とが異なるタイヤを用いる。
【０００７】
この態様によると、例えば、相対的に反射率の低い凸部からの反射光が検出されないように光学式センサで受光できる反射光の閾値を設定することで、ホイールアライメントを測定する際の光学式センサとサイドウォールとの平均距離を精度よく測定できる。
【０００８】
前記凸部は、その反射率が前記サイドウォールの反射率よりも低くてもよい。これにより、適切な材料を選択することで反射率を異ならせることができる。また、凸部からの反射光が光学式センサで検出されにくくなり、凸部が存在することによるホイールアライメントの測定誤差を抑えることができる。
【０００９】
前記凸部は、その反射率が前記サイドウォールの反射率よりも低いゴム材料で形成されていてもよい。あるいは、前記凸部は、その反射率が前記サイドウォールの反射率よりも低い非ゴム材料で形成されていてもよい。これにより、ゴム材料では実現が困難な、より反射率の低い凸部を形成することが可能となり、測定精度を更に高めることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サイドウォールに凹凸部のあるタイヤに対しても精度の高いホイールアライメントの測定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１２】
はじめに、ホイールアライメントの測定方法の一例について概略を説明する。図１は、光学式計測計を用いたトーの測定を模試的に示した車両の概略上面図である。このような測定装置を用いて車両検査ラインでホイールアライメントの測定が行われる。
【００１３】
通常、タイヤの抵抗やキャンパによるトーアウト化の防止のために、車両が備える車輪は、進行方向に対しタイヤ前端を内側に向けたいわゆるトーインの状態となるように設定されることが多い。そのため、車両検査ラインでは、トーインの量が所望の範囲に収まっているか否かが検査されることになる。
【００１４】
図１に示すように、光学式計測装置１０は、左右の車輪１２Ｒ，１２Ｌごとにその側方に配置されており（なお、車輪１２Ｒ側の光学式計測装置は図示を省略する）、一対の光学式の距離センサ１３Ｆ，１３Ｒ（以下、適宜距離センサ１３と称す）と、不図示の演算装置および表示装置等を備えている。以下の説明では、左の車輪１２Ｌに対する測定について説明するが、右の車輪１２Ｒに対しても同様の方法で測定されるため、その説明は省略する。
【００１５】
距離センサ１３Ｆ，１３Ｒは、例えば対象物であるタイヤのサイドウォールに赤外線レーザ光Ｌを射出し、対象物で反射されたレーザ光Ｌを受光することにより対象物との距離を検出する光学式の非接触型のセンサで構成される。そして、光学式計測装置１０は、タイヤを回転させながらタイヤの前端１４および後端１６の２箇所を測定することで、光学式計測装置１０とタイヤとの平均距離ｘａ、ｘｂ（ｍｍ）を算出する。この測定を左右１対の車輪に対して行うことで、トーインの値ｘ’ａ−ｘ’ｂが算出される。本実施の形態では、左右の車輪１２Ｒ，１２Ｌは、車両前方Ｆ側が狭くなってなるように設定されており、トーインの値はプラスとなっている。
【００１６】
ところで、タイヤのサイドウォールは必ずしも平滑ではなく、タイヤ情報の表示、デザイン、その他機能的な観点から、何らかの凹凸が形成されている場合が多い。図２は、本実施の形態に係る車輪の要部を示す断面図である。図３は、図２に示す車輪をＡ方向から見た場合の概略側面図である。
【００１７】
図２に示すように、車輪１２Ｌは、タイヤ１８とホイール２０で構成されている。また、車輪１２Ｌには、突起２２のようなタイヤの径方向に伸びたフィン形状があり、図３に示すように、サイドウォール１８ａの周方向にほぼ等間隔に複数設けられている。
【００１８】
このような突起２２が設けられている車輪１２Ｌに対して、前述の距離測定をタイヤの前端１４および後端１６で行うと、測定場所である前端１４および後端１６をタイヤの回転により突起２２が通過するたびに、測定距離の値が変動する。これは、サイドウォールの基準面Ｓが理想的な形状（換言すると偏心や不均一な変形が起きていない状態）であり、かつ、光学式計測装置１０とタイヤとの位置関係がタイヤが回転しても常に一定の場合であっても同様である。ここで、基準面Ｓは、突起２２がない場合のサイドウォール１８ａの仮想面として考えることもできる。
【００１９】
図４は、トーインの測定データの一例を示す図である。理想的な基準面Ｓの表面（突起２２が設けられていない領域）が測定場所に位置する場合、測定距離ｘ１として検出される（図４に示す下側の平らな実線部分）。一方、突起２２が測定場所を通過する場合、測定距離ｘ２として検出される（図４に示す上側の平らな実線部分）。そのため、これらの値を平均化すると、点線に示す測定距離ｘ３となり、基準面Ｓの本来の値である測定距離ｘ１とは異なる値となる。
【００２０】
したがって、測定距離の平均値の算出に突起２２からの反射光を利用しないようにすればよいことになる。そのためには、まず、突起２２からの反射光とサイドウォールのうち突起２２が設けられていない部分からの反射光とが識別できることが望まれる。その一つの方法として、突起２２からの反射光が、光学式計測装置１０の受光部において受光したと認識できない程度のレベルであればよいことになる。
【００２１】
図５は、本実施の形態に係る車輪の一部側面図である。車輪１２Ｌは、光学式計測装置１０のセンサから出射されるレーザ光に対する突起２２の反射率と突起２２が設けられていないサイドウォール１８ａの非突起領域２４の反射率とが異なるタイヤ１８を備えている。そして、本実施の形態に係るホイールアライメント測定方法は、光学式計測装置１０を用いて車輪１２Ｌ，１２Ｒのホイールアライメントを測定するホイールアライメント測定方法であって、測定対象として、前述のタイヤ１８を用いる。
【００２２】
この方法によると、例えば、相対的に反射率の低い突起２２からの反射光が検出されないように、光学式計測装置１０で受光できる反射光の閾値の下限を設定することで、ホイールアライメントを測定する際の距離センサ１３とサイドウォール１８ａとの平均距離を精度よく測定できる。
【００２３】
図６は、本実施の形態に係る方法によるトーインの測定データを示す図である。図６に示すように、相対的に反射率の低い突起２２に対応する位置では測定距離を示す信号が検出されない。そのため、非突起領域２４からの反射光に基づいてサイドウォールの複数の測定点を平均してトーインを算出する場合に、突起２２に起因する誤差の発生を低減できる。また、突起２２からの反射光に基づく信号を演算の過程で除外したり補正したりする必要がないため、精度の高い測定が可能となる。
【００２４】
本実施の形態の突起２２は、サイドウォール１８ａの非突起領域２４の反射率よりも低い材料で形成されている。具体的には、非突起領域２４に代表されるサイドウォール１８ａの表面は反射率が０．９５程度のゴム材料で形成されており、突起２２は反射率が０．８６程度のゴム材料で形成されている。このように、適切な材料を選択することで反射率を簡便に異ならせることができる。また、突起２２からの反射光が光学式計測装置１０が備える距離センサ１３で検出されにくくなり、突起２２が存在することによるホイールアライメントの測定誤差を抑えることができる。
【００２５】
なお、突起２２は、その表面がサイドウォール１８ａの非突起領域２４の反射率よりも低い非ゴム材料で形成されていてもよい。例えば、突起２２の表面に反射率の低いシリカ等を埋め込んでもよい。これにより、ゴム材料では実現が困難な、より反射率の低い表面を有する突起２２を形成することが可能となり、ホイールアライメントの測定精度を更に高めることができる。
【００２６】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、これは例示であり、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００２７】
反射率を異ならせるためには、材質を変えるだけでなく、例えば表面の粗さや形状を変えることで実現してもよい。また、上述の実施の形態では、突起２２と非突起領域２４との反射率を異なる例として、突起２２の反射率が非突起領域２４の反射率よりも低い場合について説明したが、突起２２の反射率が非突起領域２４の反射率よりも高くなるようにしてもよい。この場合、例えば、相対的に反射率の高い突起２２からの反射光が検出されないように、光学式計測装置１０で受光できる反射光の閾値の上限を設定することで、ホイールアライメントを測定する際の距離センサ１３とサイドウォール１８ａとの平均距離を精度よく測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】光学式計測計を用いたトーの測定を模試的に示した車両の概略上面図である。
【図２】本実施の形態に係る車輪の要部を示す断面図である。
【図３】図２に示す車輪をＡ方向から見た場合の概略側面図である。
【図４】トーインの測定データの一例を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る車輪の一部側面図である。
【図６】本実施の形態に係る方法によるトーインの測定データを示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０光学式計測装置、１２Ｌ車輪、１２Ｒ車輪、１３距離センサ、１４前端、１６後端、１８タイヤ、１８ａサイドウォール、２０ホイール、２２突起、２４非突起領域。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式センサを用いて車輪のホイールアライメントを測定するホイールアライメント測定方法であって、
測定対象として、光学式センサから出射される光に対するサイドウォールに設けられた凸部の反射率と該凸部が設けられていないサイドウォールの反射率とが異なるタイヤを用いることを特徴とするホイールアライメント測定方法。
【請求項２】
前記凸部は、その反射率が前記サイドウォールの反射率よりも低いことを特徴とする請求項１に記載のホイールアライメント測定方法。
【請求項３】
前記凸部は、その反射率が前記サイドウォールの反射率よりも低いゴム材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のホイールアライメント測定方法。
【請求項４】
前記凸部は、その反射率が前記サイドウォールの反射率よりも低い非ゴム材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のホイールアライメント測定方法。

【図１】