专利名称：车轮定位测量方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于测量生产线上的车辆的车轮定位的方法和设备。
背景技术：
例如表示为前束和外倾角的车辆中的车轮定位是影响车辆的直线行驶稳定性、拐弯特性和转向特性的重要因素。现在将根据本文的图20A到20C解释车轮定位的前束方面。
前束指的是如图20B中所示的车轮200的前部从图20A中所示的状态开始的向内倾斜，或者向内倾斜的程度，其中车轮200指向车辆的前进方向。一般通过静态地测量车轮200的倾斜角(这个倾斜角被称为前束角)θ来得到这个前束。使用这种测量方法的设备例如公开于日本专利公开文本No.HEI-3-26767中，其题目为“Vehicle WheelInclination Angle Measuring Apparatus”。利用这个设备，车轮被夹在检测板之间，并且通过利用多个传感器检测这些检测板离开参考位置的位移来测量前束和外倾角。
然而，利用日本专利公开文本No.HEI-3-26767中公开的测量方法，在生产线上完工的车辆上测量车轮的倾斜角，并且因为在生产线的末端与其他的检查工作一起进行这种测量，待检查的工件的数量就很大并且生产线的流程可能停顿。
还有，必须使车轮精确地定位在两个检测板之间的测量位置上，并且这种测量必须进行大量的工作。
另外，例如对于配装有轮胎的车轮来说，该轮胎具有在其侧面上形成的凸起的字母，当这些凸起的部分被夹在两个检测板之间时，在车轮倾斜角测量结果中就会出现误差，并且测量精度受到影响。
而且，对于这种倾斜角测量设备，为了利用两个检测板夹住车轮，需要用于支承这些检测板中的每一个的相应支柱和用于同步移动检测板的连接机构等等，并且有大量本身很复杂的部件和设备。
以及在图20B中，根据附接车轮200的轮毂和可转动地支承轮毂的轮轴的制造精度，当车轮200转动时，车轮200可能在其倾斜过角度θ的位置附近从左到右振动。这些左右振动角度将被记为+α和-α。
图20C是曲线图，表示当车轮200转动时发生的前束角的变化。垂直轴线表示前束角T，并且水平轴线表示时间t。根据这个曲线图，前束角T随着时间t成正弦地变化，并且前束角T的最大值是θ+α，而其最小值是θ-α。因此例如在图20B中，如果在车轮200相对于车辆前进方向倾斜过角度(θ+α)的情况下静态地测量车轮200的倾斜，那么就会产生角α的误差。
发明内容
因此本发明的第一个目的是提供一种车轮定位测量方法，该方法可以使生产线的流程平稳顺畅，简化测量，并且提高测量精度。
本发明的第二个目的是提供一种车轮定位测量设备，该设备具有减少数量的部件和简化的结构。
为了实现这些目的和其他目的，本发明的第一方面提供了一种用于测量车轮定位的方法，其包括转动轮毂的步骤，该轮毂具有从其上突出的多个轮毂螺栓以便配装车轮；利用设置在远离轮毂螺栓的位置的至少两个位移测量装置直接或间接地测量轮毂螺栓的顶端的位移的步骤；根据用位移测量装置测量的位移计算出轮毂的倾斜角的步骤；以及根据计算出的轮毂的倾斜角在车轮配装在轮毂上之前测量车轮定位的步骤。
利用本发明，因为可以如此在车轮配装在轮毂上之前测量车轮定位，例如当车辆沿着生产线移动时，可以从车辆的侧面测量多个车轮的定位，而不会使车辆的生产流程停止，并且可以提高车辆的制造生产率。还有，因为只需进行例如测量轮毂螺栓的位移的工作，所以可简单地进行测量，并且可以实现测量工作的减轻。因为轮毂转动，同时测量轮毂螺栓的位移，所以由轮毂螺栓的长度分散引起的轮毂的倾斜误差可被消除掉，并且可以增大车轮定位测量精度。
通过将盘放置成靠着轮毂螺栓的顶端并且与轮毂成一体地转动这个盘，以及测量该盘的侧面的位移，可以间接地测量轮毂螺栓的顶端的位移。在这种情况下，因为只需进行将盘压靠在轮毂螺栓上的工作，所以可简便地进行测量，并且可以实现测量工作的减轻。
在根据本发明的方法的特定实施例中，位移测量装置被制成面对着轮毂螺栓的顶端，并且直接测量轮毂螺栓的顶端的位移。以及因为测量工作接着只需直接测量轮毂螺栓的顶端的位移，所以可简单地进行测量，并且可以实现测量工作的减轻。
本发明的第二方面提供了一种用于在车轮配装在车身的轮毂上之前测量车轮定位的车轮定位测量设备，其具有一盘，该盘将被压靠在轮毂上设置的多个安装车轮的轮毂螺栓的顶端上；一盘转动装置，用于与轮毂成一体地转动该盘；多个位移测量装置，用于在盘转动时测量该盘的侧面发生的位移；以及一倾斜角计算装置，用于根据来自位移测量装置的位移信号计算出轮毂的倾斜角。
因为本发明的这个方面的设备被构制成利用位移测量装置测量盘的侧面的位移，而不用把车轮如此配装在轮毂上，所以可使该设备的结构变得简单，并且可以将位移测量装置自由地设置在该盘旁边的任何位置。
本发明的第三方面提供了一种用于在车轮配装在车身的轮毂上之前测量车轮定位的车轮定位测量设备，其具有一轮毂转动装置，用于转动轮毂；多个位移测量装置，这些位移测量装置设置成面对着在轮毂上设置的安装车轮的轮毂螺栓的顶端，用于在轮毂转动时测量轮毂螺栓的顶端发生的位移；以及一倾斜角计算装置，用于根据来自位移测量装置的位移信号计算出轮毂的倾斜角。
因为这个测量设备被构制成测量车轮定位而不用把车轮配装在轮毂上，并且还直接测量轮毂螺栓的位移，所以可以减少车轮定位测量设备中的部件的数量，可以使其结构变得简单，并且可以控制车轮定位测量设备的制造成本和维护成本。
图1是车辆的视图，该车辆被支承靠着根据本发明的第一实施例的车轮定位测量设备；图2是该车轮定位测量设备的局部截面图；图3是沿着图2中的线3-3剖切的截面图；图4是沿着图2中的箭头4的方向的截面图；图5是对应于图4的截面图，车轮定位测量部件和轮毂部件被表示为分离开；图6是曲线图，用于获得前侧距离和后侧距离的幅值的平均值；图7A和7B是用于得到前束的示意图；
图8是对应于图6的曲线图，表示转动的盘的位移波形的移位的实例；图9是对应于图8的曲线图，表示这样的实例，其中位移波形已经移位并且随后返回到其初始水平；图10是流程图，表示图2中所示的车轮定位测量设备的操作。
图11是从图10中所示的流程图继续下来的流程图；图12A至12C是表示盘的角位置以及前侧和后侧距离之间的关系的视图；图13是根据本发明的第二实施例的车轮定位测量设备的侧视图；图14是沿着图13中的线14-14剖切的截面图；图15A是沿着图13中的箭头15的方向的视图，并且图15B是表示轮毂螺栓和位移传感器之间的位置关系的视图；图16是曲线图，表示图15A中所示的轮毂螺栓和位移传感器之间的距离；图17是示意图，用于从图16得到的平均距离中获得倾斜角；图18是表示图16中的距离的移位的曲线图；图19是曲线图，表示前侧和后侧距离以及这些距离之间的差值相对于轮毂的角位置的变化；以及图20是表示相关技术中的一般前束的视图。
具体实施例方式
现在将参考附图详细描述本发明的多个实施例。
图1表示了安装在车辆生产线上的根据本发明的第一实施例的车轮定位测量设备。
车辆10具有车身11，附接在这个车身11的底部上并且沿着车辆的宽度方向延伸的副架12，以及附接在车身11和副架12上的一对悬架组件13、14。车辆10从吊架17上悬挂，该吊架可移动地附接在生产线的传送吊轨16上。参考标记17a、17a表示吊架端部，并且17b、17b表示附接在吊架端部17a、17a上以便支承车身11的底部的支承板。
悬架组件13包括多个悬架臂21、22、23和24，这些悬架臂从副架12向外延伸并且可以上下移动；转向节25，该转向节附接在悬架臂21、22、23和24的端部上；轮毂(未示出；后面将进一步讨论)该轮毂可转动地附接在这个转向节25上；以及悬架支柱26，该悬架支柱在转向节25和车身11之间延伸。参考标记27表示安装在转向节25上的鼓式制动器。悬架组件14靠着车身11和副架12与悬架组件13左右对称地构造，并且本文中将不对此进行详细说明。
车轮定位测量设备30包括基部部件31，该基部部件设置在传送吊轨16下方的底板上；底座32，该底座安装在这个基部部件31上；定位测量部件34，该定位测量部件34通过轨道33沿着车辆10的宽度方向可移动地安装在这个底座32上；以及悬架定位机构35，该悬架定位机构35安装在基部部件31上，以便将悬架组件13定位在用于车轮定位测量的预定状态。
悬架定位机构35包括第一缸体装置37和第二缸体装置38，该第一缸体装置用于将悬架组件13向上推动，该第二缸体装置用于拉下副架12。
第一缸体装置37包括缸体41；附接在活塞(未示出)上的活塞杆42，该活塞可移动地配装在这个缸体41中；以及附接在活塞杆42的端部上的悬架支承部件43，例如用于支承悬架组件13的转向节25。
第二缸体装置38包括缸体45；附接在活塞(未示出)上的活塞杆46，该活塞可移动地配装在这个缸体45中；链条47，该链条从活塞杆46的端部延伸到副架12一侧；以及钩子48，该钩子附接在链条47的端部并且钩在副架12上。参考标记51表示用于引导链条47的引导滑轮。
图2是车轮定位测量设备30的定位测量部件34的局部截面侧视图。定位测量部件34设置成靠着悬架组件13并且测量车轮定位。
通过轴承54、54，悬架组件13可转动地支承着安装在转向节25上的轮轴53上的轮毂55，并且用于配装车轮的多个轮毂螺栓56设置在这个轮毂55上。参考标记57和58分别表示构成鼓式制动器27的背板和制动鼓。参考标记59表示将轮毂55紧固到轮轴53上的螺母。
定位测量部件34具有截面为L形的基部部件61。电动马达62安装在这个基部部件61上。这个电动马达62的输出轴63通过联接件64连接到轴66上。轴66通过轴承65、65可转动地支承在基部部件61上。用于在悬架组件13上转动轮毂55的轮毂驱动部件67附接在轴66的端部。盘71通过衬套68和橡胶部件69配装在轴66上。用于对盘71加压以使盘71的侧面与轮毂螺栓56的顶端接触的加压机构72安装在轮毂驱动部件67上。用作位移测量装置的图4中所示的前侧位移传感器73和后侧位移传感器74安装在基部部件61上。这些位移传感器73、74在盘71转动时检测盘71的侧面发生的位移。用作倾斜角计算装置的计算/存储装置75根据来自位移传感器73、74的位移信号计算车轮定位，并且存储计算结果。输入装置76将数据输入到计算/存储装置75中。参考标记77表示计时器。参考标记78表示速度检测传感器，用于检测电动马达62的输出轴63的速度并且向计算/存储装置75提供相对应的速度信号。计算/存储装置75中得到的计算结果显示在显示器81上。参考标记83表示定位测量部件移动装置，其具有第三缸体84以便沿着该图的左右方向移动定位测量部件34。
加压机构72各自包括壳体85；压盘部件86，该压盘部件可移动地配装在这个壳体85内并且使其端部通过设置在壳体85的底部中的孔突出；弹簧87，该弹簧将压盘部件86压靠在盘71上；以及盖子部件88，用于支承这个弹簧87的基端，并且通过拧在壳体85上设置的外螺纹上而将加压机构72固定到轮毂驱动部件67上。
前侧位移传感器73和后侧位移传感器74是利用光、声波或电磁波的非接触型传感器。
基部部件61、电动马达62、输出轴63、联接件64、轴承65、轴66以及轮毂驱动部件67构成了用于转动盘71的盘转动机构89。
现在参考图3，轮毂驱动部件67包括中心体部件91，从这个中心体部件91径向延伸的多个辐条部件92，以及连接到这些辐条部件92的端部上的周边部件93。通过贴靠着轮毂螺栓56的侧面的辐条部件92，轮毂驱动部件67的转动被传递到图2中所示的轮毂55上。位移传感器73、74都设置在同一条水平线95上。
当盘71相对于车辆的长度方向轴线倾斜时，如图4中所示，如果从前侧位移传感器73到盘71的侧面的距离记为Lf，并且从后侧位移传感器74到盘71的侧面的距离记为Lr，以及前侧位移传感器73和后侧位移传感器74之间的距离记为DS，那么通过测量距离Lf和Lr同时转动盘71(后面将对此进行讨论)，就可以得到轮毂55相对于车辆长度方向的倾斜角θ(当车轮被随后配装时该角θ成为车轮的前束角)。
图5表示图4中所示的车轮定位测量设备的定位测量部件从悬架上分离。当定位测量部件34通过图2中所示的定位测量部件移动装置83从图1中所示的车辆10移开时，已经与轮毂螺栓56贴靠的盘71被加压机构72推动并且在该图中向左移动，直到衬套68和橡胶部件69与轮毂驱动部件67的中心体部件91贴靠为止。由于盘71通过衬套68和橡胶部件69配装在轴66上，所以该盘71可以如图4中所示地相对于轴66自由倾斜，并且可以通过沿着轴66滑动而在轴66的轴向上自由运动，如图5中所示。
并且由于衬套68设置在盘71的中心，参考图2，例如当电动马达62已经停止并且轮毂55在惯性的作用下转动时，盘71可以与轮毂55一起平稳地转动，并且沿着转动方向在盘71相对于轮毂55的角位置中没有产生偏差。
还有，在图5中，如果加压机构72一侧上的盘71的侧面71a使其表面粗糙度很小并且被镀覆和进行镜面精加工，以及贴靠着轮毂螺栓56的盘71的侧面71b使其表面粗糙度增大或者被加工成使其防滑，那么当电动马达62停止时，可以进一步防止轮毂55和盘71的角位置发生偏差。
现在将解释用于上述车轮定位测量设备30的车轮定位测量方法。
首先，对于到达生产线上的车辆10，如图1中所示，利用定位测量部件移动装置83将定位测量部件34移动，并且设置成靠着车辆10的悬架组件13，如图2中所示。
然后，悬架定位机构35的第一缸体装置37工作以便利用悬架支承部件43来支承转向节25的底部，以及第二缸体装置38工作以便拉下副架12和车身11并且将悬架组件13设置成这样一种状态，该状态与车辆已经配装上车轮并且停在地面上的状态相同(一种状态，其中悬架臂21、22、23和24的转向节25端部已经向上摆动并且悬架支柱26被压缩)。
然后，利用如图4中所示地贴靠在轮毂螺栓56上的盘71，图2中所示的电动马达62进行工作。电动马达62的输出轴63的转动通过轴66和轮毂驱动部件67传递到轮毂螺栓56、轮毂55和盘71上，并且轮毂螺栓56和盘71成一体转动。因此，参考图4，由前侧位移传感器73检测的距离Lf和由后侧位移传感器74检测的距离Lr连续地变化。
图6是曲线图，表示根据第一实施例的车轮定位测量设备使用的车轮定位测量方法，并且表示了前侧距离Lf和后侧距离Lr的变化。该曲线图的垂直轴线表示了前侧距离Lf和后侧距离Lr，并且水平轴线表示了时间t。该曲线图中的曲线是前侧距离Lf和后侧距离Lr上的连续数据，并且这些曲线上的点是在时间间隔dt上的实际测量点。这个时间间隔dt可以根据需要设置成较短或较长。
考虑到从时间t0到时间tm的周期，在此周期内该盘转过一周，此时前侧距离Lf在周期的终点tm与在始点t0是相同的(此处，在每个点处的距离“相同”将意味着在始点处的距离和在终点处的距离之间的差异位于一预定值内；后面将对此进行更详细的讨论)，并且此时后侧距离Lr在时间t0和时间tm是相同的，得到了在周期内的前侧距离Lf的幅值Vwf的中心值，例如最大值fmax和最小值fmin的平均值m，或者来自周期中的八个连续测量点的数据的平均值m(在这个实施例以及以下的其他实施中，为了方便，测量点的数量被取为八个；然而，测量点的数量可以根据需要变化)，并且类似地，得到了在周期内的后侧距离Lr的幅值Vwr的中心值，例如最大值rmax和最小值rmin的平均值n，或者得到了周期中的八个连续测量点的平均值n。
图7A和7B是用于得到前束角θ的作用图。
在图7A中，当图4中所示的前侧位移传感器73和后侧位移传感器74之间的距离DS和图6中得到的平均值m和平均值n之间的差值(m-n)被取为直角三角形的两个垂直边的长度，倾斜角θ可以计算为满足tanθ＝(m-n)/DS的角度。也就是说，这个倾斜角θ是图4中所示的盘71的倾斜角，并且是轮毂55的倾斜角。
如图7B中所示，这个倾斜角θ是左右车轮101和102的前束角，并且如果当车轮101、102向内倾斜这个前束角θ时，车轮101、102的前部的中心之间的距离被记为a，并且车轮101、102的后部的中心之间的距离被记为b，那么(b-a)就是前束。
图8对应于图6中所示的曲线图。这个曲线图中所示的曲线上的点是实际测量点，并且通过同时测量前侧距离Lf和后侧距离Lr而得到这些测量点。
对于前侧距离Lf，时间t0处的测量点被称为测量点m1，并且在从这个测量点m1开始的时间间隔dt中进行测量。这个时间间隔dt利用图2中所示的输入装置76输入。
例如，假设在测量点m(n-1)进行测量之后的时间ta，该盘被某个外力移动并且随后前侧距离Lf向负侧改变了δ1。由此，测量点m(n-1)之后的测量点不是虚线所示的曲线上的测量点k，而是变成了实线所示的向负侧移动δ1的曲线上的测量点mn。并且在测量点p1处测量前侧距离Lf时，在该测量点p1处，该盘已经从测量点m1转过一周，在测量点m1处的前侧距离b0和在测量点p1处的前侧距离b1进行比较。也就是说，计算出了周期1的始点处的前侧距离b0和终点处的前侧距离b1之间的差值。
如果始点处的前侧距离和终点处的前侧距离之间的差值(b1-b0)位于设定的距离匹配确定范围内，那么就确定始点处的前侧距离b0和终点处的前侧距离b1相匹配(相同)并且测量结束，并且如果差值(b1-b0)位于距离匹配确定范围之外的话，那么就继续进行测量。
此处，距离匹配确定值将被记为Vst，并且距离匹配确定范围将为(-Vst至+Vst)。此处，我们认为差值(b1-b0)位于距离匹配确定范围(-Vst至+Vst)之外，即，|b1-b0|＞Vst，并且继续进行测量。
接下来，在测量点p2的时间，确定了测量点m2处的前侧距离b2和周期2的测量点p2处的前侧距离b3之间的差值(b3-b2)是否在距离匹配确定范围(-Vst至+Vst)之中，在该周期2中，车轮转过一周。在这个周期2中，因为测量点m2位于前面的盘移动曲线上并且测量点p2位于后面的盘移动曲线上，所以|b3-b2|＞Vst，并且进一步继续进行测量。还有，在周期3中，|b5-b4|＞Vst，并且继续进行测量。
当进一步继续进行测量并且到达了紧接在移过δ1的盘之后的周期n时，该周期的始点是测量点mn并且其终点是测量点pn，因为两个测量点mn和pn是后面的盘移动曲线上的点，并且对于测量点mn处的前侧距离b6和测量点pn处的前侧距离b6，保持了-Vst≤(b6-b6)≤Vst的关系，也就是说，|b6-b6|≤Vst(即，0≤Vst)，所以测量结束。并且因此，周期n中的最大前侧距离值b5和最小前侧距离值b7之间的差值Vwf就变成前侧距离Lf的幅值。
作为幅值Vwf的中心值，或者是得到最大前侧距离值b5和最小前侧距离值b7的平均值av1，为av1＝(b5-b7)/2，或者是得到周期n中的测量点mn和测量点pn之间的八个连续点的平均值av2(也就是说，在周期n中的九个点中，不包括始点mn或者终点pn的八个点)，为av2＝(b6+b7+b6+b1+b3+b5+b3+b1)/8。此处，av1＝av2＝b1。用于得到平均值的连续测量点的数量不必是八个，并且可以根据需要变化。
并且还对于例如在测量点m(n-1)进行测量之后的时间ta的后侧距离Lr、后侧距离Lr的平均值，该盘在某个外力作用下移动，并且以相同的方式得到了向正侧移过δ2的后侧距离Lr。中间解释将被省略，但是其结果在于，最大后侧距离从c7和最小前侧距离c5之间的差值Vwr变成了后侧距离Lr的幅值。因此，作为幅值Vwr的中心值，或者是得到最大后侧距离c7和最小后侧距离c5的平均值av3，为av3＝(c7-c5)/2，或者是得到周期n中的测量点mn和测量点pn之间的八个连续点的平均值av4，为av4＝(c6+c7+c6+c1+c3+c5+c3+c1)/8。此处，av3＝av4＝c1。
根据以上得到的前侧距离Lf的平均值b1和后侧距离Lr的平均值c1，可以得到倾斜角θ和前束(b-a)，如图7A和7B中所示。
如果始点处的前侧距离Lf和终点处的前侧距离Lf之间的差值或者始点处的后侧距离Lr和终点处的后侧距离Lr之间的差值没有落入距离匹配确定范围(-Vst至+Vst)内，那么当超过利用图2中所示的输入装置76输入的设定测量时间Mt(后面将对此进行进一步的讨论)时，测量结束。
参考图9的曲线图，现在假设例如在测量点m2进行测量之后的时间t1对前侧距离Lf进行测量时，图4中所示的盘71在某个外力作用下移动并且随后前侧距离Lf向负侧移过δ1。由此，测量点m2之后的测量点变成了实线所示的向负侧移动δ1的曲线上的测量点r3。此后，在实线所示的向负侧移动δ1的这条曲线上继续进行测量；然而，例如如果在测量点r(n-1)处进行测量之后的时间t2，移动的盘返回到其初始位置，那么测量点r(n-1)之后的测量点变成了在这点也用实线所示的初始曲线上的测量点mn，该初始曲线向移位的曲线的正侧移动了δ1。
在从测量点m1到测量点m(n+α)的周期1中，其中该盘转过一周，由于在测量点m1处的前侧距离Lf＝b0，并且在测量点m(n+α)处的前侧距离Lf＝b0，所以这些前侧距离Lf的值之间的差值为零，并且如参考图8所解释的那样落入距离匹配确定范围(-Vst至+Vst)内。因此，只通过上面参考图8所述的处理，最大前侧距离b8和最小前侧距离b9之间的差值V1被取为幅值，因此不可能正确地测量前侧距离Lf的中心值。
为了避免这样的情况，当在测量点m1和m2进行测量时，图2中所示的计算/存储装置75存储着这些测量点m1、m2的相应的时间t和前侧距离Lf，并且从这个数据中计算出预期成为下一个测量点的测量点m3。
然后，确定这个测量点m3的前侧距离b10和在测量点r3实际测量的前侧距离b11之间的差值(b11-b10)是否处于盘的移位确定范围(-Cst至+Cst)内；即，该盘是否已经不正常地移动了。此处，Cst是盘的移位确定值。如果差值(b11-b10)处于盘的移位确定范围(-Cst至+Cst)之外，那么就确定该盘已经不正常地移动了，并且在一周期内进行测量，该周期将测量点r3作为其始点。
并且类似地，此后，根据进行测量的每个测量点的时间t和前侧距离Lf的数据，可以预知下一个测量点的前侧距离Lf，并且对于每次测量来说，确定这个前侧距离Lf和实际测量的测量点的前侧距离Lf之间的差值是否处于盘的移位确定范围(-Cst至+Cst)内。
还有，在测量点r(n-1)处的测量之后，根据从测量点r3到测量点r(n-1)的各个测量点的时间t和前侧距离Lf的存储数据，计算/存储装置75计算出预期成为下一个测量点的测量点rn。并且确定这个测量点rn的前侧距离b12和在测量点mn实际测量的前侧距离b13之间的差值(b13-b12)是否处于盘的移位确定范围(-Cst至+Cst)内，即，该盘是否已经移动了。如果差值(b13-b12)处于盘的移位确定范围(-Cst至+Cst)之外，那么就确定该盘已经不正常地移动(移位)了，并且在一周期内进行测量，该周期将测量点mn作为其始点。如果接着在从测量点mn到测量点m(n+β)的周期n中没有检测到盘的移位，那么就结束前侧距离Lf的测量。
这个周期n中的最大前侧距离b10和最小前侧距离b9之间的差值是前侧距离Lf的幅值Vwf。作为这个幅值Vwf的中心值，或者是可以得到av5＝(b10-b9)/2，或者是可以得到从测量点mn到测量点m(n+β)的周期n中的八个连续点的平均值av6。此处，av5＝av6＝b0。
并且还对于后侧距离Lr，为了处理这样的情况，其中，例如在测量点m2进行测量之后的时间t1处的测量期间，该盘在某个外力作用下移动，并且随后以与前侧距离Lf的测量中相同的方式，后侧距离Lr向正侧移过δ2，然后在时间t2，移位的盘返回到其初始位置。当在测量点m1和m2测量后侧距离时，图2中所示的计算/存储装置75存储着测量点m1和m2的时间t和后侧距离Lr，并且从这个数据中计算出预期成为下一个测量点的测量点m3。然后确定这个测量点m3的后侧距离c10和实际测量的测量点r3的后侧距离c11之间的差值(c11-c10)是否处于盘的移位确定范围(-Cst至+Cst)内，即，该盘是否已经移动了。如果差值(c11-c10)处于盘的移位确定范围(-Cst至+Cst)之外，那么就确定该盘已经不正常地移动了，并且在一测量周期内进行测量，该周期将测量点r3作为其始点。
并且类似地，此后，根据进行测量的每个测量点的时间t和后侧距离Lr的数据，可以预知下一个测量点的后侧距离Lr，并且对于每次测量来说，确定这个后侧距离Lr和实际测量的测量点的后侧距离Lr之间的差值是否处于盘的移位确定范围(-Cst至+Cst)内。
还有，在测量点r(n-1)处的测量之后，根据从测量点r3到测量点r(n-1)的各个测量点的时间t和后侧距离Lr的存储数据，计算/存储装置75计算出预期成为下一个测量点的测量点rn。并且确定这个测量点rn的后侧距离c12和在测量点mn实际测量的后侧距离c13之间的差值(c13-c12)是否处于盘的移位确定范围(-Cst至+Cst)内，即，该盘是否已经移动了。如果差值(c13-c12)处于盘的移位确定范围(-Cst至+Cst)之外，那么就确定该盘已经不正常地移动了，并且在一周期内进行测量，该周期将测量点mn作为其始点。如果在从测量点mn到测量点m(n+β)的周期n中没有检测到盘的移位，那么就结束后侧距离Lr的测量。
这个周期n中的最大后侧距离值c9和最小前侧距离值c10之间的差值是后侧距离Lr的幅值Vwr。作为这个幅值Vwr的中心值，或者是可以得到av7＝(c9-c10)/2，或者是可以得到从测量点mn到测量点m(n+β)的周期n中的八个连续点的平均值av8。此处，av7＝av8＝c0。
根据以上得到的前侧距离Lr的平均值b0和后侧距离Lr的平均值c0，可以得到该盘的倾斜角θ和前束(b-a)，如图7A和7B中所示。
包括以上参考图6-9解释的细节，现在将根据图10和图11中所示的流程图解释车轮定位测量方法。
参考图10，步骤(以下称为ST)01利用悬架定位机构，进行车辆的悬架的定位。
ST02如图2中所示，盘71被设置成靠着悬架组件13的轮毂螺栓56，并且设置车轮定位测量设备。
ST03电动马达62工作以转动盘71。
ST04开始测量盘71在该盘的前侧和后侧的位移(前侧距离和后侧距离)。此时，接通计时器(时间t＝0)。
ST05确定从计时器接通开始经过的时间t是否等于或者低于设定的测量时间Mt，即，是否满足t≤Mt。当不能保持t≤Mt(否)时，过程进行到ST06，并且当保持了t≤Mt(是)时，过程进行到ST07。
ST06盘的位移的测量结束。
ST07在一个测量周期内，在该周期中该盘转过一周，为了确定始点和终点处的前侧距离是否重现了，就要确定测量周期的始点处的前侧距离bs和测量周期的终点处的前侧距离’be’之间的差值(be-bs)是否在距离匹配确定范围(-Vst至+Vst)之中，即，是否满足|be-bs|≤Vst。当不能保持|be-bs|≤Vst(否)时，过程进行到ST05，并且当保持了|be-bs|≤Vst(是)时，过程进行到ST08。
ST08在一个测量周期内，在该周期中该盘转过一周，为了确定始点和终点处的后侧距离是否重现了，就要确定测量周期的始点处的后侧距离cs和测量周期的终点处的后侧距离ce之间的差值(ce-cs)是否在距离匹配确定范围(-Vst至+Vst)之中，即，是否满足|ce-cs|≤Vst。当不能保持|ce-cs|≤Vst(否)时，过程进行到ST05，并且当保持了|ce-cs|≤Vst(是)时，过程进行到ST09。
ST09为了确定在测量期间该盘是否已经移动，就要确定实际测量点的前侧距离br和预期测量点的前侧距离bp之间的差值(br-bp)是否处于盘的移位确定范围(-Cst至+Cst)内，即，是否满足|br-bp|≤Cst(盘的移位确定值)。如果不能保持|br-bp|≤Cst(否)，过程返回到ST05，并且如果保持了|br-bp|≤Cst(是)，则过程进行到ST10。
ST10为了确定在测量期间该盘是否已经移动，就要确定实际测量点的后侧距离cr和预期测量点的后侧距离cp之间的差值(cr-cp)是否处于盘的移位确定范围(-Cst至+Cst)内，即，是否满足|cr-cp|≤Cst(盘的移位确定值)。如果不能保持|cr-cp|≤Cst(否)，过程返回到ST05，并且如果保持了|cr-cp|≤Cst(是)，则过程进行到如图11所示的ST11。
ST11根据前侧距离的中心值和后侧距离的中心值，计算/存储装置计算出前束。
ST12计算出的前束结果显示在显示器上。
ST13确定前束(b-a)是否低于前束的预定值Tost，即，是否满足(b-a)≤Tost。如果不能保持(b-a)≤Tost(否)，过程就进行到ST14，并且如果保持了(b-a)≤Tost(是)，就结束前束即车轮定位的检查。
ST14调节车辆的转向横拉杆的长度以便调节前束角。此后，过程返回到ST11。
图12A和12B示意地表示了该设备，以便示出关于第一实施例的车轮定位测量方法。
参考图12A，轮毂螺栓56在正常情况下通过滚动成形来制造，并且它们的长度分散相对较大。因此，当盘71被放置靠着轮毂螺栓56时，当轮毂55指向车辆的直的前进方向时，盘71被设置成相对于这个直的前进方向倾斜。这种倾斜将被记为+β，此时的前侧距离将被记为e，并且后侧距离将被记为f。
图12B表示的轮毂55和盘71从图12A所示的状态转过半周(180°)。此时，盘71相对于车辆的前进方向的倾斜为-β，并且前侧距离为f，以及后侧距离为e。
图12C是曲线图，表示在轮毂55和盘71从图12A中所示的状态开始一起连续转动时前侧距离Lf和后侧距离Lr的变化。垂直轴线表示前侧距离Lf和后侧距离Lr，并且水平轴线表示该盘的角位置φ。
前侧距离Lf的最大值f和最小值e的平均值avf是(e+f)/2，并且后侧距离Lr的最大值f和最小值e的平均值avr也是(e+f)/2。因此，如果从平均值avf和平均值avr中得到盘71的倾斜角，因为在图7A中倾斜角满足tanθ＝(avf-avr)/DS，所以θ为零并且盘71平行于车辆前进方向。换句话说，在图12A和12B中，即使轮毂螺栓56的长度有分散，由于盘71转动了，所以由这种分散引起的盘71的倾斜被抵消，并且盘71(以及轮毂55)的真实倾斜角可以被测量为好像盘71相对于轮毂55没有倾斜。
本发明的这个第一实施例具有的特征在于，通过如图2中所示地将盘71放置靠着轮毂螺栓56的顶端，并且这个盘71与轮毂55成一体转动，以及测量了盘71的侧面的位移，从而间接地测量了轮毂螺栓56的顶端的位移。因此，由于只需要将盘71压靠在轮毂螺栓56上，所以可以简单地进行测量，并且可以实现测量工作的减轻。
如图1、图2以及图7A和7B中所示，根据这个实施例的车轮定位测量设备30在车轮101或102配装在车身11的轮毂55上之前测量车轮定位，并且这个车轮定位测量设备30包括盘71以便压靠着轮毂55上设置的安装车轮的轮毂螺栓56的顶端；盘转动机构89，用于与轮毂55成一体地转动这个盘71；位移传感器73、74，用于在盘71转动时测量盘71的侧面的位移；以及计算/存储装置75，用于根据来自这些位移传感器73、74的位移信号计算轮毂55的倾斜角θ。
因为根据这个实施例的测量设备被构制成这样，即，在车轮没有如此配装在轮毂55上的情况下，利用位移测量装置73、74测量盘71的侧面的位移，所以该设备的结构可以制成比较简单，并且位移测量装置73、74可以自由地设置在盘71旁边的任何地方。
图13表示了根据本发明的第二实施例的车轮定位测量设备。这个车轮定位测量设备105具有定位测量部件110，并且所示的这个定位测量部件110被设置成靠着悬架组件13并准备测量车轮定位。与图2中所示的第一实施例中的部件相同的图13中的部件被赋予与图2中相同的参考标记，并且本文中不再描述。
定位测量部件110具有安装在基部部件61上的电动马达111；齿轮114，该齿轮与电动马达111的输出轴112上形成的齿部件113啮合；轴115，该轴附接在这个齿轮114上并且可转动地支承在基部部件61上；附接在这个轴115的端部上的臂116；以及前侧位移传感器73(见图15A)和后侧位移传感器74。参考标记117表示一速度传感器，用于检测电动马达111的输出轴112的速度，并且向计算/存储装置75提供一速度信号。计算/存储装置75根据来自速度传感器117的这个速度信号得到轴115的速度以及由齿部件113和齿轮114的相应的齿数确定的传动比。这个实施例的最大优点在于这点，即，它可以这样保证轮毂55的确切角位置。
轮毂转动装置119包括电动马达111、输出轴112、齿轮114、轴115、臂116以及配装在基部部件61上以便支承轴115的轴承(未示出)。
图14表示图13中所示的定位测量部件110的臂116，其与轮毂螺栓56其中之一接合并且沿着箭头的方向转动轮毂55。
图15A和15B表示了根据这个第二实施例的车轮定位测量设备中的轮毂螺栓56和位移传感器73、74之间的位置关系。
图15A表示了一种状态，其中，当轮毂55转动以便利用前侧位移传感器73和后侧位移传感器74进行测量时，可能发生轮毂螺栓56的顶端的位移。
当轮毂55相对于车辆的长度(前进)方向倾斜时，从前侧位移传感器73到轮毂螺栓56其中之一的顶端的距离将被记为Lf，并且从后侧位移传感器74到轮毂螺栓56其中另一个的顶端的距离将被记为Lr，以及前侧位移传感器73和后侧位移传感器74之间的距离记为DS。通过测量上述距离Lf和Lr同时转动轮毂55，就可以得到轮毂55相对于车辆前后方向的倾斜角θ(当车轮被配装上时该角θ成为前束角)，后面将对此进行进一步的讨论。
参考图15B，从前侧位移传感器73到轮毂螺栓56的顶端中形成的凹口56a的距离将被记为Lf，并且从后侧位移传感器74到凹口56a的距离将被记为Lr。另一种方案是，从轮毂螺栓56的顶端的周边部分56b到位移传感器73、74的距离可以分别记为Lf、Lr。
现在将描述用于上述这个第二实施例的车轮定位测量设备105的车轮定位测量方法。
首先，在图13中，利用定位测量部件移动装置83将定位测量部件110移动，以便使臂116与悬架组件13的轮毂螺栓56中的一个接合。然后，电动马达111被驱动，并且输出轴112的转动通过齿部件113和齿轮114传递到轴115上，以及从轴115通过臂116传递并且转动轮毂螺栓56和轮毂55，并且前侧位移传感器73和后侧位移传感器74测量转动的轮毂螺栓56的位移，即从位移传感器73、74到轮毂螺栓56的距离。
图16是曲线图，示出了关于第二实施例的这种车轮定位测量方法。垂直轴线表示了前侧距离Lf和后侧距离Lr，并且水平轴线表示了时间t。时间t1到t8是测量相应的轮毂螺栓距离的时间。
在图14中，为了方便起见，参考标记#1、#2、#3和#4已经分配给了四个轮毂螺栓56，并且轮毂55从图中所示的状态开始转动。
在图16中，每当轮毂螺栓#1、#2、#3、#4接近前侧位移传感器时，前侧距离Lf被表示为对应于轮毂螺栓#1、#2、#3、#4的顶端形状的曲线，并且参考标记(#1-1)、(#2-1)、(#3-1)、(#4-1)被分配给第一转(周期1)中的轮毂螺栓#1、#2、#3和#4的相应曲线，而且参考标记(#1-2)、(#2-2)、(#3-2)、(#4-2)被分配给第二转(周期2)中的相应曲线。
还有，每当轮毂螺栓#3、#4、#1、#2接近后侧位移传感器时，后侧距离Lr被表示为对应于轮毂螺栓#3、#4、#1、#2的顶端形状的曲线，并且参考标记(#3-1)、(#4-1)、(#1-1)、(#2-1)被分配给第一转(周期1)中的轮毂螺栓#3、#4、#1和#2的相应曲线，而且参考标记(#3-2)、(#4-2)、(#1-2)、(#2-2)被分配给第二转(周期2)中的相应曲线。
假设由第一转曲线(#1-1)、(#2-1)、(#3-1)、(#4-1)给出的前侧距离Lf是f1、f2、f3和f4。如果然后由第二转曲线(#1-2)、(#2-2)、(#3-2)、(#4-2)给出的前侧距离Lf与前侧距离f1、f2、f3和f4相同，那么就在第二转完成时结束测量。
在图17中，前侧位移传感器73和后侧位移传感器74之间的距离DS被制成直角三角形的两个垂直边其中之一的长度。通过计算由图16中测量的前侧距离Lf和后侧距离Lr的结果得到的四个轮毂螺栓#1、#2、#3和#4中的相对两个的前侧距离Lf和后侧距离Lr之间的差值的平均值，得到了另一个垂直边的长度，即，((f1-r3)+(f2-r4)+(f3-r1)+(f4-r2))/4。
根据这点，可以计算直角三角形的斜边的倾斜角θ，即，轮毂的倾斜角θ，因为角θ满足这样的关系tanθ＝((f1-r3)+(f2-r4)+(f3-r1)+(f4-r2))/4/DS。并且对于此处获得的倾斜角θ，可以从图7B中得到前束(b-a)。
图18是对应于图16的图表的图表。
如在图16的图表中一样，对于前侧距离Lf，对应于轮毂螺栓#1、#2、#3和#4的顶端形状的第一转曲线被称为曲线(#1-1)、(#2-1)、(#3-1)和(#4-1)。第二转曲线被称为(#1-2)、(#2-2)、(#3-2)和(#4-2)，并且第三转曲线还被称为(#1-3)、(#2-3)、(#3-3)和(#4-3)。
并且类似地，对于后侧距离Lr，对应于轮毂螺栓#3、#4、#1和#2的顶端形状的第一转曲线被称为曲线(#3-1)、(#4-1)、(#1-1)和(#2-1)；第二转曲线被称为(#3-2)、(#4-2)、(#1-2)和(#2-2)；并且第三转曲线被称为(#3-3)、(#4-3)、(#1-3)和(#2-3)。t1到t12的时间是测量轮毂螺栓距离的时间。
由第一转曲线(#1-1)、(#2-1)、(#3-1)和(#4-1)给出的前侧距离Lf分别被记为f1、f2、f3和f4。并且假设由第二转曲线(#1-2)给出的前侧距离Lf是f10。然后，当第一转和第二转之间的轮毂螺栓#1的前侧距离Lf中的差值u＝f1-f10相对于预定值Lst为|u|＞Lst(≠0)时，确定了前侧距离f1与前侧距离f10并不相同，并且继续进行前侧距离Lf的测量，由轮毂螺栓#1的曲线(#1-2)给出的前侧距离f10作为第一测量结果。
并且，对于前侧距离Lf来说，在时间t＝t9之后，当曲线(#1-2)给出的距离f10和曲线(#1-3)给出的距离f10之间的差值的绝对值|f10-f10|、曲线(#2-2)给出的距离f20和曲线(#2-3)给出的距离f20之间的差值的绝对值|f20-f20|、曲线(#3-2)给出的距离f30和曲线(#3-3)给出的距离f30之间的差值的绝对值|f30-f30|、以及曲线(#4-2)给出的距离f40和曲线(#4-3)给出的距离f40之间的差值的绝对值|f40-f40|各自变成零和变成全都小于预定值Lst的时候，对于每个轮毂螺栓#1、#2、#3和#4来说，确定了第二转的前侧距离Lf和第三转的前侧距离Lf是相同的。
并且，类似地，对于后侧距离Lr来说，由第一转曲线(#3-1)、(#4-1)、(#1-1)和(#2-1)给出的后侧距离Lr分别被记为r3、r4、r1和r2。然后，假设由第二转曲线(#3-2)给出的后侧距离Lr是r30，当第一转和第二转之间的轮毂螺栓#3的后侧距离Lr中的差值v＝r3-r30相对于预定值Lst为|v|＞Lst(≠0)时，确定了后侧距离r3与后侧距离r30并不相同，并且继续进行后侧距离Lr的测量，由轮毂螺栓#3的曲线(#3-2)给出的后侧距离r30作为第一测量结果。
然后，当曲线(#3-2)给出的距离r30和曲线(#3-3)给出的距离r30之间的差值的绝对值|r30-r30|、曲线(#4-2)给出的距离r40和曲线(#4-3)给出的距离r40之间的差值的绝对值|r40-r40|、曲线(#1-2)给出的距离r10和曲线(#1-3)给出的距离r10之间的差值的绝对值|r10-r10|、以及曲线(#2-2)给出的距离r20和曲线(#2-3)给出的距离r20之间的差值的绝对值|r20-r20|各自变成零和变成全都小于预定值Lst的时候，对于每个轮毂螺栓#3、#4、#1和#2来说，确定了第二转的后侧距离Lr和第三转的后侧距离Lr是相同的。
根据这些结果，以与图17中所示的相同的方式，可以得到直角三角形的斜边的倾斜角θ，即，轮毂的倾斜角θ，因为角θ满足这样的关系tanθ＝((f10-r30)+(f20-r40)+(f30-r10)+(f40-r20))/4/DS，并且根据这个角θ，可以得到如图7B中所示的前束(b-a)。
图19A是曲线图，相对于轮毂的角位置φ，表示了前侧距离Lf、后侧距离Lr以及前侧距离Lf和后侧距离Lr之间的差值D中的变化。
在上面参考图2到5所述的第一实施例中，因为利用位移传感器73和74来测量转动盘71的侧面的位移，所以可在整转中连续地测量盘71的位移。然而，在这个第二实施例中，如同上面参考图13到15B所述的那样，测量了四个轮毂螺栓#1、#2、#3和#4的顶端的位移，并且因此不能在整转中测量轮毂55的侧向位移，并且根据周边方向位置和轮毂螺栓#1、#2、#3和#4之间的位置关系，在这些周边方向位置，轮毂55的位移处于其最大值和其最小值处，可能发生的是，不能测量轮毂55的位移的最大值和最小值。
例如，现在将解释在一种情况下的测量，在该情况下，在图19B中所示的轮毂55以及轮毂螺栓#1、#2、#3和#4的示意图中，轮毂55的侧向位移处于其最大值和其最小值的位置在直线96上，该直线96从轮毂螺栓#1向轮毂螺栓#2一侧倾斜过了30°。
在曲线图中，轮毂螺栓#1、#2、#3和#4的前侧距离Lf的测量点已经分配有与轮毂螺栓相同的参考标记，前侧距离Lf处于其最大值的轮毂螺栓#1和#2之间的点被记为w1；前侧距离Lf处于其最小值的轮毂螺栓#3和#4之间的点被记为w2；并且通过这些测量点#1、#2、#3和#4以及点w1和w2的曲线121被制成正弦波。
在前侧位移传感器73处，在轮毂角位置φ＝h1、h3、h4、h6的点处并且以这个顺序测量到轮毂螺栓#1、#2、#3和#4的前侧距离Lf，并且得到f51、f52、f53、f54作为相应的前侧距离Lf。曲线121的最大值是f61(此时的轮毂角位置φ是φ＝h2)，并且最小值是f62(此时的轮毂角位置φ是φ＝h5)。
还有，在曲线图中，轮毂螺栓#3、#4、#1和#2的后侧距离Lr的测量点已经分配有与轮毂螺栓相同的参考标记；后侧距离Lr处于其最小值的轮毂螺栓#3和#4之间的点被记为x1；后侧距离Lr处于其最大值的轮毂螺栓#1和#2之间的点被记为x2；并且通过这些测量点#3、#4、#1和#2以及点x1和x2的曲线122被制成正弦波。
在后侧位移传感器74处，在轮毂角位置φ＝h1、h3、h4、h6的点处并且以这个顺序测量到轮毂螺栓#3、#4、#1和#2的后侧距离Lr，并且得到r53、r54、r51和r52作为相应的后侧距离Lr。曲线122的最小值是r62(此时的轮毂角位置φ是φ＝h2)，并且最大值是r61(此时的轮毂角位置φ是φ＝h5)。
根据前侧距离Lf的测量点#1、#2、#3、#4和点w1、w2以及后侧距离Lr的测量点#3、#4、#1、#2和点x1、x2，在轮毂角位置φ为φ＝h1时计算前侧距离Lf的测量点#1和后侧距离Lr的测量点#3之间的距离差值D(f51-r53)的点将被称为计算点(#1-#3)。在φ＝h2时计算前侧距离Lf的点w1和后侧距离Lr的点x1之间的距离差值D(f61-r62)的点将被称为计算点(w1-x1)。在φ＝h3时计算前侧距离Lf的测量点#2和后侧距离Lr的测量点#4之间的距离差值D(f52-r54)的点将被称为计算点(#2-#4)。在φ＝h4时计算前侧距离Lf的测量点#3和后侧距离Lr的测量点#1之间的距离差值D(f53-r51)的点将被称为计算点(#3-#1)。在φ＝h5时计算前侧距离Lf的点w2和后侧距离Lr的点x2之间的距离差值D(f62-r61)的点将被称为计算点(w2-x2)。并且在φ＝h6时计算前侧距离Lf的测量点#4和后侧距离Lr的测量点#2之间的距离差值D(f54-r52)的点将被称为计算点(#4-#2)。如果通过这些计算点(#1-#3)、(w1-x1)、(#2-#4)、(#3-#1)、(w2-x2)、(#4-#2)的曲线被称为曲线123，因为这条曲线123是表示出正弦波和另一个正弦波之间的差值的曲线，当通过曲线123的幅值的中心的直线124被画出并且这条直线124上的差值D被称为A的时候，那么计算点(#1-#3)和计算点(#3-#1)、计算点(w1-x1)和计算点(w2-x2)、计算点(#2-#4)和计算点(#4-#2)离开直线124相等的距离。
因此，如果四个计算点(#1-#3)、(#2-#4)、(#3-#1)和(#4-#2)的相应的差值D被平均，这个平均值就是A，并且如果两个计算点(w1-x1)和(w2-x2)的相应的差值D被平均，这个平均值也是A，并且四个计算点(#1-#3)、(#2-#4)、(#3-#1)和(#4-#2)的相应的差值D的平均值与两个计算点(w1-x1)和(w2-x2)的相应的差值D的平均值相等。
也就是说，通过从实际测量的前侧距离Lf的测量点#1、#2、#3和#4以及实际测量的后侧距离Lr的测量点#3、#4、#1和#2得到差值D(等效于轮毂的倾斜)，可以获得轮毂的倾斜，而不用测量轮毂的振动处于其最大值的点w1、x2和轮毂的振动处于其最小值的点w2、x1。
如上面参考图1、图2、图7A和7B以及图13所解释的那样，在本发明中，转动轮毂55，该轮毂具有从其上突出的多个轮毂螺栓56以便安装车轮101、102；利用设置在远离轮毂螺栓56的位置的至少两个位移传感器73、74直接或间接地测量轮毂螺栓56的顶端的位移；并且通过根据这些位移传感器73和74测量的位移计算出的轮毂55的倾斜角θ，在车轮101、102配装在轮毂55上之前测量车轮定位。
因为可以如此在车轮101、102配装在轮毂55上之前测量车轮定位，例如当车辆10沿着生产线移动时，可以从车辆10的侧面测量车轮101、102的定位，而不会使车辆10的生产流程停止，并且可以提高车辆10的制造生产率。还有，因为只需测量例如轮毂螺栓56的位移，所以可简单地进行测量，并且可以实现测量工作的减轻。并且还有，因为在轮毂55转动时测量轮毂螺栓56的位移，所以由轮毂螺栓56的长度分散引起的轮毂55的倾斜误差可被消除掉，并且可以增大车轮定位测量精度。
根据本发明，通过设置成面对轮毂螺栓56的顶端的位移传感器73、74，可以直接测量轮毂螺栓56的顶端的位移。并且当直接测量轮毂螺栓56的顶端的位移时，测量变得简单，并且可以实现测量工作的减轻。
还有，如上面参考图1、图7A和7B以及图13所解释的那样，根据本发明的车轮定位测量设备105在车轮101、102配装在车身11上的轮毂55上之前测量车轮定位，并且其具有用于转动轮毂55的轮毂转动装置119；多个位移传感器73、74，设置成面对轮毂55上设置的多个安装车轮的轮毂螺栓56的顶端，用于在轮毂55转动时测量轮毂螺栓56的顶端发生的位移；以及计算/存储装置75，用于根据来自这些位移传感器73、74的位移信号计算轮毂55的倾斜角θ(对于前侧位移传感器73，请看图15A和15B)。
因为这个测量设备105被构制成测量车轮定位而不用把车轮配装在轮毂55上，并且还直接测量轮毂螺栓56的位移，所以可以减少车轮定位测量设备中的部件的数量，可以使其结构变得简单，并且可以控制车轮定位测量设备105的制造成本和维护成本。
尽管在上述第一和第二实施例中表示了一些实例，其中位移测量装置(位移传感器)设置在沿着车辆的前后方向的线上，但是本发明并不局限于这种结构，并且另一种方案是，例如位移测量装置可以设置在沿着垂直方向的线上，以便测量盘相对于垂直方向的倾斜角，并且由此得到了外倾角。
以及，尽管在上述实施例中每个轮毂上的轮毂螺栓的数量是四个，但是本发明并不局限于此，并且根据本发明的车轮定位测量方法和设备可以类似地应用于这样的车辆上，该车辆例如在每个轮毂上具有五个、六个或八个轮毂螺栓。
如上面参考图6、图8和图9所述的那样，在第一实施例中，当该盘转过一周时，通过确定一转的周期的始点处由传感器检测的距离与周期的终点处由传感器检测的距离是否相同，检查测量数据的可靠性；然而，本发明并不局限于此，并且另一种方案是，可以比较在盘的半转的始点和终点测量的相应距离，并且如果始点处的距离和终点处的距离相同，可以认为测量数据是可靠的，并且用于剩余半周的数据可以从已测量的半周的数据中推出，以便获得盘的倾斜角。当这样做的时候，可以减少实际的测量工作，并且可以缩短测量时间。
工业实用性在根据本发明的车轮定位测量方法中，转动轮毂，该轮毂具有从其上突出的多个轮毂螺栓以便安装车轮，并且利用设置在远离轮毂螺栓的位置的至少两个位移测量装置直接或间接地测量轮毂螺栓的顶端的位移，并且根据用位移测量装置测量的位移计算出轮毂的倾斜角，以及由此在车轮配装在轮毂上之前测量车轮定位。因此，例如可以在车辆在生产线上时，从车辆的侧面测量多个车轮的定位，而不会使车辆的生产流程停止，并且这有利于提高车辆制造的生产率。
权利要求
1.一种车轮定位测量方法，其包括以下步骤转动轮毂，该轮毂具有从其上突出的多个轮毂螺栓以便安装车轮；利用设置在远离轮毂螺栓的位置的至少两个位移测量装置直接或间接地测量轮毂螺栓的顶端的位移；根据用位移测量装置测量的位移计算出轮毂的倾斜角；以及根据计算出的轮毂的倾斜角在车轮配装在轮毂上之前测量车轮定位。
2.根据权利要求1所述的车轮定位测量方法，其特征在于，通过将盘放置成靠着轮毂螺栓的顶端并且与轮毂成一体地转动这个盘，以及测量该盘的侧面的位移，间接地测量轮毂螺栓的顶端的位移。
3.根据权利要求1所述的车轮定位测量方法，其特征在于，通过被制成面对着轮毂螺栓的顶端的位移测量装置来直接测量轮毂螺栓的顶端的位移。
4.一种用于在车轮配装在车身的轮毂上之前测量车轮定位的设备，其包括一盘，该盘将被压靠在轮毂上设置的多个安装车轮的轮毂螺栓的顶端上；一盘转动装置，用于与轮毂成一体地转动该盘；多个位移测量装置，用于在盘转动时测量该盘的侧面的位移；以及一倾斜角计算装置，用于根据来自位移测量装置的位移信号计算出轮毂的倾斜角。
5.一种用于在车轮配装在车身的轮毂上之前测量车轮定位的设备，其包括一轮毂转动装置，用于转动轮毂；多个位移测量装置，这些位移测量装置设置成面对着在轮毂上设置的多个安装车轮的轮毂螺栓的顶端，用于在轮毂转动时测量轮毂螺栓的顶端的位移；以及一倾斜角计算装置，用于根据来自位移测量装置的位移信号计算出轮毂的倾斜角。
全文摘要
一种用于测量生产线上的车辆的车轮定位的方法和设备。在该测量方法中，转动轮毂(55)，该轮毂具有多个轮毂螺栓(56)以便安装车轮，同时利用位移测量传感器(73、74)测量轮毂螺栓的位移。通过根据轮毂螺栓的已测量的位移计算出轮毂的倾斜角(θ)来测量车轮定位。
文档编号G01B11/275GK1479857SQ01820448
公开日2004年3月3日 申请日期2001年12月10日 优先权日2000年12月13日
发明者平野明 申请人:本田技研工业株式会社