ホイ−ルアライメント測定方法およびその測定装置
【課題】 例えば前輪のト−角測定および調整に好適で、車両のステアリング機構によるヒステリシス情報を基にアライメント測定し、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れる、ホイ−ルアライメント測定方法およびその測定装置を提供すること。
【解決手段】 水平面と平行に回動可能な複数のロ−ラ２０に車輪２１を載置する。
前記車輪２０のアライメントを測定するホイ−ルアライメント測定方法であること。
前記車輪２０に連係するステアリングホイ−ル２８を、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に所定角度回動する。
前記ステアリングホイ−ル２８の所定角度回動位置でアライメント測定する。
【解決手段】 水平面と平行に回動可能な複数のロ−ラ２０に車輪２１を載置する。
前記車輪２０のアライメントを測定するホイ−ルアライメント測定方法であること。
前記車輪２０に連係するステアリングホイ−ル２８を、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に所定角度回動する。
前記ステアリングホイ−ル２８の所定角度回動位置でアライメント測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば前輪のト−角測定および調整に好適で、車両のステアリング機構によるヒステリシス情報を基にアライメント測定し、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れる、ホイ−ルアライメント測定方法およびその測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のホイ−ルアライメント測定方法ないし測定装置として、作業床面に４台の架台を配置し、該架台に車輪を回転可能に支持する一対のロ−ラを設け、各架台の側方にアライメントテスタ−を設置し、各アライメントテスタ−にレ−ザ−ビ−ムまたは超音波を送出可能な３個の距離センサを等角度位置に配置し、前記ロ−ラに乗り込んだ車輪の側面に押圧ロ−ラを押圧し、車輪をアライメントテスタ−に正対させた後、各ロ−ラを回転して車輪を回転し、距離センサからレ−ザ−ビ−ムまたは超音波を車輪の側面に送出して、距離センサと車輪の側面との距離を測定し、その距離信号を基にホイ−ルのト−値やキャンバ値を演算するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、この測定方法は、車輪をアライメントテスタ−に正対させた後、アライメントテスタ−によって直ちに距離測定しているため、測定値の再現性を得られない、という問題があった。
これは、車両のステアリング機構におけるヒステリシスやガタによる測定値への影響を考慮しないまま、アライメント測定したことに原因があると考えられる。
すなわち、車両のステアリング機構には、路面からのキックバックに対するステアリン
グの安定性向上のため、通常、ステアリング機構にヒステリシスを持たせており、このヒステリシスやガタがアライメント測定値へ影響すると考えられ、これらに対する配慮は、前記測定値の再現性に不可欠である、
【０００４】
また、アライメント調整方法として、アライメントテスタ−によってト−調整量を測定するとともに、スポ−ク角測定装置によって、ステアリングホイ−ルのスポ−クのニュ−トラル位置に対する角度を測定し、次いで車種毎のスポ−ク角変位量とト−調整量との関係から、スポ−クのニュ−トラル位置に対する角度を零にするト−微調整量を割り出し、このト−微調整量を前記ト−調整量に補正し、この補正値に基いてト−を調整する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかし、前記調整方法は、前述したステアリング機構のヒステリシスやガタの影響を除去しないで測定したト−調整量を基に調整しているため、ト−調整量に再現性がなく、ト−微調整量に精度を欠いて、ト−の調整に信頼性を得られないという問題があった。
【０００６】
一方、ト−角調整の信頼性向上のため、ステアリングホイ−ルの中立位置と、車輪の直進走行向きとを合致させる調整を要するが、その調整手段として、ステアリングホイ−ルのスポ−クにスポ−ク角センサを取り付けるとともに、車輪にト−角センサを取り付け、これらのセンサ信号を記憶するとともに、ステアリングホイ−ルをその遊びの角度以上に右または左に切り、次にステアリングホイ−ルを前記と逆方向に切って、ステアリングホイ−ルの遊びの角度を計測し、この遊びの角度を使用してト−角の補正値を算出し、この補正値によってト−角を調整するようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
しかし、前記調整方法のト−角センサによるト−角の測定は、ステアリング機構のヒステリシスやガタの影響を配慮しないで、パッドを車輪の両側面に押し当て、その傾き角度を測定するため、ト−角にはステアリング機構のヒステリシスやガタの影響が含まれ、したがってト−角の測定値に再現性がなく、このト−角を基にした補正値やト−角の調整に信頼性を得られない、という問題があった。
【０００８】
また、前記調整方法では、ステアリングホイ−ルの遊びの角度を計測し、この遊びの角度を基にト−角の補正値を算出しているが、近時の自動車はステアリングホイ−ルの遊びが少なく、前記遊びによる調整方法は適用車両を制限するとともに、ト−角測定値の再現性は、一般に前記遊びよりもステアリング機構のヒステリシスによる影響の方が大きいため、前記調整方法の精度には限界があった。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１２１５０４号公報
【特許文献２】特公平７−１２１７０８号公報
【特許文献１】特開平９−２４０５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はこのような問題を解決し、例えば前輪のト−角測定および調整に好適で、車両のステアリング機構によるヒステリシス情報を基にアライメント測定し、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れる、ホイ−ルアライメント測定方法およびその測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、水平面と平行に回動可能な複数のロ−ラに車輪を載置し、前記車輪のアライメントを測定するホイ−ルアライメント測定方法において、前記車輪に連係するステアリングホイ−ルを、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に所定角度回動し、前記ステアリングホイ−ルの所定角度回動位置でアライメント測定し、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れるようにしている。
請求項２の発明は、前記ステアリングホイ−ルを、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に一方向に所定角度回動後、他方向に所定角度回動してアライメントを測定し、測定値のバラツキの低減と、測定値の再現性の向上を図り、併せてアライメント調整の利便を図るようにしている。
【００１２】
請求項３の発明は、前記ステアリングホイ−ルを、ステアリング角度零位置に回動してアライメントを測定し、測定値のバラツキの低減と、測定値の再現性の向上を図るとともに、ステアリングホイ−ルないし車輪を直進走行状態に設定し、アライメント測定とその後の調整を容易かつ合理的に行なえるようにしている。
請求項４の発明は、前記ステアリングホイ−ルを、動力または人力で回動し、前記ロ−ラを水平面と平行に回動するアライメント測定方法に比べ、容易かつ速やかに行なえるようにしている。
【００１３】
請求項５の発明は、車輪を載置可能な複数のロ−ラを水平面と平行に回動可能に設けたホイ−ルアライメント測定装置において、前記車輪に連係するステアリングホイ−ルを、動力または人力を介して、そのステアリング機構のヒステリシス相当位置に回動可能に設け、該ステアリングホイ−ルの前記回動位置でアライメント測定可能にし、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れるとともに、前記ロ−ラを水平面と平行に回動するアライメント測定装置に比べ、小形軽量で容易かつ安価に製作できるようにしている。
【００１４】
請求項６の発明は、前記ステアリングホイ−ルに正逆転可能な駆動ロ−ラを係合可能に配置し、前記ステアリングホイ−ルを、前記駆動ロ−ラを介し、ステアリング機構のヒステリシス相当位置に回動可能に設け、人手を煩わせることなくステアリングホイ−ルを回動させ、アライメント測定の自動化を促せるようにしている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明は、車輪に連係するステアリングホイ−ルを、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に所定角度回動し、前記ステアリングホイ−ルの所定角度回動位置でアライメント測定するから、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れる効果がある。
請求項２の発明は、前記ステアリングホイ−ルを、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に一方向に所定角度回動後、他方向に所定角度回動してアライメントを測定するから、測定値のバラツキの低減と、測定値の再現性の向上を図り、併せてアライメント調整の利便を図ることができる。
【００１６】
請求項３の発明は、前記ステアリングホイ−ルを、ステアリング角度零位置に回動してアライメントを測定するから、測定値のバラツキの低減と、測定値の再現性の向上を図れるとともに、ステアリングホイ−ルないし車輪を直進走行状態に設定し、アライメント測定とその後の調整を容易かつ合理的に行なうことができる。
請求項４の発明は、前記ステアリングホイ−ルを、動力または人力で回動するから、前記ロ−ラを水平面と平行に回動するアライメント測定方法に比べ、容易かつ速やかに行なうことができる。
【００１７】
請求項５の発明は、車輪に連係するステアリングホイ−ルを、動力または人力を介して、そのステアリング機構のヒステリシス相当位置に回動可能に設け、該ステアリングホイ−ルの前記回動位置でアライメント測定可能にしたから、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れるとともに、前記ロ−ラを水平面と平行に回動するアライメント測定装置に比べ、小形軽量で容易かつ安価に製作することができる。
【００１８】
請求項６の発明は、前記ステアリングホイ−ルに正逆転可能な駆動ロ−ラを係合可能に配置し、前記ステアリングホイ−ルを、前記駆動ロ−ラを介し、ステアリング機構のヒステリシス相当位置に回動可能に設けたから、人手を煩わせることなくステアリングホイ−ルを回動でき、アライメント測定の自動化を促すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を車輪のト−測定方法およびその測定装置に適用した図示の実施形態について説明すると、図１乃至図８において１は自動車整備工場の作業床面で、その所定位置にピット２が設けられ、該ピット２内に複数のアライメント測定装置３〜６が設置されている。
【００２０】
前記アライメント測定装置３〜６は実質的に同一に構成され、該測定装置３〜６は図１の矢視で示す被検車両の進入方向に沿って前後かつ左右に配置され、これらはピット２の底部に立設した架台７と、該架台７上に設置した機枠８と、該機枠８の上端に架設した作業テ−ブル９と、該テ−ブル９上に図示を省略したボ−ル（鋼球）を介して、回転自在に支持された調整テ−ブル１０とを備えている。
【００２１】
前記調整テ−ブル１０の下面に、作業テ−ブル９を貫通して支軸１１が突設され、該支軸１１は回転駆動手段に連係していて、該支軸１１に装着した電磁クラッチ１２の作動を介して、回転駆動力を断続可能にされ、かつ調整テ−ブル１０の作動は、ロックシリンダ（図示略）のロック作動によって、作動を拘束可能にされている。
すなわち、前記ロックシリンダは、車両の入退場時と、各車輪のアライメント調整時にロック作動し、各調整テ−ブル１０を定位置に拘束可能にし、一方、車両のセンタリング時、各車輪のアライメント測定時に前記ロックシリンダのロック作動を解除し、各調整テ−ブル１０を揺動可能にしている。
【００２２】
前記支軸１１の上端部は前記調整テ−ブル１０に連結され、該支軸１１の上端部周面が前記ボ−ル（鋼球）を介して、回転自在に支持されている。
前記調整テ−ブル１０にガイドレ−ル１３が固定され、該ガイドレ−ル１３にスライドガイド１４が摺動可能に嵌合している。前記スライドガイド１４は第１可動テ−ブル１５の下面に固定され、その上面にガイドレ−ル１６が固定されている。
前記ガイドレ−ル１６はガイドレ−ル１３と直交配置され、該ガイドレ−ル１６にスライドガイド１７が摺動可能に嵌合している。前記スライドガイド１７は第２可動テ−ブル１８の下面に固定され、該スライドガイド１７に左右一対のロ−ラフレ−ム１９が固定されている。
【００２３】
前記ロ−ラフレ−ム１９,１９は、水平面と平行な平面を回動可能にされ、その回動中心を前記支軸１１と同軸位置に配置していて、その上端部に一対のロ−ラ２０が回転可能に支持されている。
前記ロ−ラ２０,２０上に車両の前後輪２１,２２が回転可能に支持され、このうち一方のロ−ラ２０に駆動モ−タが内蔵されていて、該モ−タの作動を後述の制御装置で制御している。
【００２４】
前記ロ−ラフレ−ム１９の片側の上端部にロ−ラ２３が回転自在に支持され、これが前後輪２１,２２の側面に係合可能に配置されており、２４は前後輪２１,２２の他側面に近接かつ係合可能に配置した押圧ロ−ラで、前後輪２１,２２のセンタリング時に作動可能にされ、その作動を後述の制御装置で制御している。
【００２５】
図中、２５は前記ロ−ラ２０の近接位置に配置した係合ロ−ラで、前後輪２１,２２の回転時における脱出を防止可能にされ、２６は前記アライメント測定装置３〜６の外側に配置したアライメンテスタで、実施形態の場合、距離測定手段である超音波センサ２７が等角度位置に配置され、該センサ２７から前後輪２１,２２の側面に向けて超音波を発射し、その距離信号を後述の制御装置へ入力可能にしている。
【００２６】
図中、２８は被検車両のステアリングホイ−ルで、そのＴ字形状のスポ−ク２９にアライメント測定時、固定具３０，３０を介してステアリング傾斜角度検出冶具３１が取り付けられている。
このうち、一方の固定具３０は伸縮杆３２，３２を介して外側へ移動可能に連結され、該杆３２，３２にセットスプリング３３が介挿され、該スプリング３３の弾性を介して外側へ付勢され、ステアリングホイ−ル２８を押圧している。
図中、３４は前記冶具３１に設けたステアリング傾斜角度検出センサで、その検出信号を無線または有線によって、マイクロコンピュ−タ等の制御装置３５へ入力可能にしている。
【００２７】
一方、アライメント測定時、前席シ−ト３６とステアリングホイ−ル２８との間にステアリング自動操舵冶具３７が取り付けられている。
前記ステアリング自動操舵冶具３７は、前席シ−ト３６の前端部に係合可能な略Ｌ字形断面の取付ステ−３８を備え、該ステ−３８に一対の支持杆３９が斜め上向きに突設されている。
前記支持杆３９に一対のバネ受４０,４１が設けられ、このうち一方のバネ受４０が支持杆３９の基部側に固定され、他方のバネ受４１が支持杆３９に摺動可能に取り付けられている。
【００２８】
前記他方のバネ受４１,４１が連結板４２で連結され、該連結板４２の内側に駆動モ−タ４３が設置され、連結板４２の外側に支持枠４４が固定されている。
前記支持枠４４にブラケット４５が前方に突設され、該ブラケット４５に駆動ロ−ラ４６が回転可能に支持されている。前記駆動ロ−ラ４６は駆動モ−タ４３に連係して回転駆動可能にされ、その外周部の周溝をステアリングホイ−ル２８のリム２８ａの周面に係合可能に配置している。
【００２９】
前記支持枠４４の両端部に支持腕４７が斜め内側に突設され、該支持腕４７の先端部にブラケット４８を介してガイドロ−ラ４９が回転自在に支持され、その周溝をステアリングホイ−ル２８のリム２８ａの周面に係合可能に配置している。
【００３０】
図中、５０はバネ受４０,４１の間に介挿したスプリングで、その弾性を介してバネ受４１、支持枠４４および支持腕４７を前方へ付勢している。５１は支持杆３９の前部に挿入した管状のカラ−で、一端が連結板４２に係合し、その他端の螺軸端部にナット５２をねじ込んで、支持杆３９上の連結板４２の位置を調整可能にし、これに支持枠４４ないし支持腕４７を同動可能にしている。
【００３１】
前記制御装置３５には図１および図５に示すように、前記駆動モ−タ４３に対する作動制御信号と、ステアリング傾斜角度検出センサ３４よる検出角度信号と、ロ−ラ２０の駆動用モ−タに対する作動制御信号とを入力または出力可能にされ、また被検車両の前後輪２１,２２、実施形態では前輪２１に関するヒステリシス位置情報、つまりロ−ラフレ−ム１９の設定回転角度情報と、ト−値等のアライメント演算情報等が記憶され、これらを基にアライメント測定を実行可能にしている。
【００３２】
前記ヒステリシス位置情報は、各種被検車両の車輪のヒステリシス位置に関する実験デ−タを基に構成され、該実験デ−タは、各種車両の車輪のヒステリシス位置を、水平面上における回転方向と回転角度とで特定し、ロ−ラフレ−ム１９に対する設定回転角度を、前記実験デ−タの回転角度と同等かそれ以上に設定している。
実施形態では設定回転角度を５°〜１０°に設定していて、ロ−ラフレ−ム１９ないし前輪２１を前記設定角度回転させ、被検車両の車輪のヒステリシス位置を、前記情報のヒステリシス位置と同位置に形成可能にしている。
【００３３】
この場合、前記ステアリングホイ−ル２８の回転方向に優先順位は無く、何れかの方向へ回転後、反対方向へ復動回転すれば良く、その復動位置は必ずしもステアリング傾斜角度０°位置、つまりステアリングホイ−ル２８の直進位置に拘束されない。
ただ、前輪２１をステアリング傾斜角度０°位置に復帰すれば、アライメント測定後のアライメント調整を速やかに行なえる。
【００３４】
なお、被検車両の車輪のヒステリシス位置を、ヒステリシス位置情報と同位置に形成する代わりに、ヒステリシスが小さい場合は、ヒステリシスの中間位置、例えば１／２相当の角度に形成することも可能であり、そのようにすることでヒステリシスの形成を合理的かつ速やかに行なえる。
【００３５】
なお、ステアリングホイ−ル２８はアライメント測定時、適宜手段によって固定され、車輪２１，２２の方向ないし立位姿勢を拘束するようにしている。この拘束手段として、例えば伸縮ロッド５３の一端のステ−５４を、ステアリングホイ−ル２８のリム２８ａに掛け止め、その他端を車室の天井部５５に係合している。
【００３６】
本発明のホイ−ルアライメント測定方法は、被検車両を試験場に入場し、その前輪２１を各ロ−ラフレ−ム１９上のロ−ラ２０上に乗り込ませ、前輪２１をアライメントテスタ−３〜６に略正対させた後、図６に示す手順で行なわれる。
先ず、ステアリングホイ−ル２８にステアリング傾斜角度検出冶具３１を取り付け、その取り付け時のステアリング傾斜角度をステアリング傾斜角度検出センサ３４で検出し、その検出信号を制御装置３５へ無線または有線で入力する。
【００３７】
次に、ステアリング自動操舵冶具３１の駆動モ−タ４３を駆動し、ヒステリシス位置情報の設定回転角度情報を基に、ステアリングホイ−ル２８を設定角度回転し、ヒステリシス位置情報におけるヒステリシス位置と同位置に前輪２１のヒステリシスを形成する。
実施形態では、ステアリングホイ−ル２８を前記設定回転角度と同等かそれ以上の５°〜１０°回動させている。
【００３８】
そして、前輪２１のヒステリシスを形成後、駆動モ−タ４３を逆転駆動し、これに駆動ロ−ラ４６を駆動してステアリングホイ−ル２８を逆転させ、ステアリング傾斜角度を０°、つまり前輪２１の直進方向、または設定傾斜角度に位置付けている。
【００３９】
この後、ロ−ラ２０の一方を駆動し、前輪２１を回転するとともに、アライメントテスタ２６を作動し、超音波センサ２７から前輪２１の側面に向けて超音波を発射し、その距離信号を制御装置３５へ入力し、そのデ−タを演算して所定のアライメント値を得る。
【００４０】
このように構成したホイ−ルアライメント測定装置は、大別すると、ステアリングホイ−ル２８に取り付けるステアリング傾斜角度検出冶具３１と、ステアリングホイ−ル２８を所定角度回転するステアリング自動操舵冶具３７とを要し、これらは構成が比較的簡単であるから、これを容易かつ安価に製作できる。
【００４１】
次に、前記本発明装置を使用して、被検車両のホイ−ルアライメントを測定する場合は、予め被検車両の前輪２１に関するヒステリシス位置情報、つまりステアリングホイ−ル２８の設定回転角度情報を制御装置３５に入力する。
前記ヒステリシス位置情報は、各種被検車両の車輪のヒステリシス位置に関する実験デ−タを基に作成され、該情報は前記車輪のヒステリシス位置を特定する、車輪の測定平面上における回転方向と、その回転角度とからなっている。
【００４２】
前記設定回転角度は、前記実験デ−タの回転角度と同等かそれ以上に設定され、実施形態では５°〜１０°に設定されていて、ステアリングホイ−ル２８ないし前輪２１を同角度回転し、被検車両の前輪２１のヒステリシス位置を、前記情報と同位置に確実に形成可能にしている。
【００４３】
この場合、ステアリングホイ−ル２８ないし前輪２１の回転方向は左または右方向の何れでも良く、その何れかの方向へステアリングホイ−ル２８を設定回転角度分回動後、反対方向へ復動回動すれば良く、またその復動位置は必ずしもステアリング傾斜角度０°位置、つまりステアリングホイ−ル２８の直進位置に拘束されない。
ただ、前後輪３４,３５をステアリング傾斜角度０°位置に復帰することによって、アライメント測定後にアライメント調整を速やかに行なえる。
【００４４】
なお、被検車両の車輪のヒステリシス位置を、ヒステリシス位置情報と同位置に形成する代わりに、ヒステリシスが小さい場合は、ヒステリシスの中間位置、例えば１／２相当の角度に形成することも可能であり、そのようにすることでヒステリシスの形成を合理的かつ速やかに行なえる。
【００４５】
そこで、実際にアライメントを測定する場合は、ロックシリンダ（図示略）をロック作動し、各調整テ−ブル１０およびロ−ラフレ−ム１９を定位置に拘束して、被検車両を試験場に入場し、その前後輪２１,２２を各ロ−ラ２０上に乗り込ませ、これをアライメントテスタ−３〜６に略正対させた後、図６に示す手順で行なう。
【００４６】
先ず、ステアリングホイ−ル２８にステアリング傾斜角度検出冶具４３を取り付ける。
前記冶具４３の取り付けは、固定具３０,３０をステアリングホイ−ル２８のリム２８ａに掛け止め、かつ一方の固定具３０をスプリング３３の弾性を介して外側へ付勢し、リム２８ａに押し付けて行なう。
【００４７】
前記ステアリング傾斜角度検出冶具４３の取り付け後、ステアリング傾斜角度をステアリング傾斜角度検出センサ３４で検出し、その検出信号を制御装置３５へ無線または有線で入力する。前記検出センサ３４の検出信号によって、ロ−ラ２０，２０上の前後輪２１,２２の乗り込み姿勢の適否を確認し、不適切な場合は修正する。
【００４８】
前記検出冶具４３の取り付け後、ステアリング自動操舵装置３７を取り付ける。
前記操舵装置３７の取り付けは、取付ステ−３８を前席シ−ト３６の前端部に押し当て、支持枠４４と支持椀４７とを、スプリング５０の弾性に抗して取付ステ−３８側へ押し戻す。
そして、駆動ロ−ラ４６とガイドロ−ラ４９の周溝をステアリングホイ−ル２８のリム２８ａの外面に係合し、前記周溝をスプリング５０の弾性によってリム２８ａの外面に押し付けて行なう。
【００４９】
この後、ロックシリンダ（図示略）のロック作動を解除し、各調整テ−ブル１０およびロ−ラフレ−ム１９を揺動可能に設定する。そして、前記自動操舵装置３７の駆動モ−タ４３を始動し、これに連係する駆動ロ−ラ４６を駆動回転する。
このため、駆動ロ−ラ４６とリム２８ａとの摩擦によって、ステアリングホイ−ル２８が駆動ロ−ラ４６と反対方向へ回動し、これにガイドロ−ラ４９が従動して、ステアリングホイ−ル２８が安定して回動する。
【００５０】
こうして、ステアリングホイ−ル２８が回動すると、その回動変位がステアリング機構に伝達され、ステアリング機構に連係する前車軸（図示略）が前記角度分変位し、これに前輪２１が同動変位する。
この後、駆動モ−タ４３を所定角度回動し、ステアリングホイ−ル２８をヒステリシス情報の設定回転角度分回動すると、ステアリング機構を介して前輪２１が前述のように所定角度変位する。実施形態ではステアリングホイ−ル２８を５°〜１０°回動し、前輪２１のヒステリシスを前記情報と同位置に形成する。
【００５１】
前記前輪２１のヒステリシスを形成後、駆動モ−タ４３を逆転駆動し、駆動ロ−ラ４６を逆転駆動させて、ステアリングホイ−ル２８を逆転し、ステアリング機構を介し前輪２１を逆方向へ角度変位させる。
実施形態では、ステアリングホイ−ル２８をステアリング傾斜角度０°、つまり前輪２１の直進方向に回動して前記ヒステリシスを除去し、または反対方向へ設定傾斜角度位置に回動する。
【００５２】
このように、ステアリングホイ−ル２８を一側方向へ回動し、前記ヒステリシスを図８のヒステリシスル−プにおいて片側に寄せた後、他側方向へ回動して、ステアリング傾斜角度０°、つまり前輪２１の直進方向位置に戻せば、この後のアライメント測定を容易に行えるとともに、この後のアライメント調整を安全かつ安定して行なえる。
【００５３】
この後、伸縮ロッド４９の一端をステアリングホイ−ル４１に掛け止め、この他端を車室の天井部５０に係合して、ステアリングホイ−ル４１を固定し、前後輪３４,３５の変位を拘束する。
そして、ロ−ラ２０の一方を駆動し、前輪２１を回転するとともに、アライメントテスタ３,４を作動し、超音波センサ２７から前輪２１の側面に向けて超音波を発射し、その距離信号を制御装置３５へ入力し、そのデ−タを演算して所定のアライメント値を得る。
【００５４】
実施形態では、ステアリング自動操舵装置３７によって、ステアリングホイ−ル２８をヒステリシス情報の設定回転角度分、例えば左方向へ回動後、ステアリング傾斜角度０°へ戻して前輪２１のト−角を測定し、この後、ステアリングホイ−ル２８を右方向へ回動し、ステアリング傾斜角度０°へ戻して前輪２１のト−角を測定した。
【００５５】
この場合、前輪２１をステアリング傾斜角度０°へ戻すことなく、ヒステリシスの形成状態、つまりステアリング傾斜角度最大位置で、アライメントを測定することも可能である。
その場合のト−値は図８のように、ステアリング傾斜角度最大位置の方が傾斜角度０°より若干大きいが、その差は僅少であるから、本発明の測定方法によるアライメント測定値のバラツキや再現性に支障を来たさない。
【００５６】
発明者は、前記測定方法の効果を確認するため、次のような効果実験をした。すなわち、４種類の被検車両について、前輪２１の左右輪をロ−ラ２０,２０上に載せ、ステアリング自動操舵装置３７を介し、ステアリングホイ−ル２８を左方向および／または右方向に約９０°回動後、ステアリング傾斜角度０°の中央方向へ復動回動してト−値を測定した。
【００５７】
一方、ヒステリシス等の影響を考慮しない、従来の測定法によってト−値を測定し、これらのト−値を比較したところ、本発明の測定方法によるト−値の標準偏差（３σ）は、従来の測定法によるト−値の標準偏差に比べ約１／３〜１／２で、左右輪の測定値のバラツキが非常に小さく、安定し、測定値の再現性が向上することが確認された。
【００５８】
また、この実験では、ステアリングホイ−ル２８を左方向に回動後、その傾斜角度０°に戻して測定したト−値と、ステアリングホイ−ル２８を右方向に回動後、その傾斜角度０°に戻して測定したト−値とでは、若干のバラツキはあるが、それは０．１〜０．４の標準偏差で、許容範囲内にあると思われる。
更に、本発明の測定方法による前輪２１の左右輪の測定値の傾向、つまり左右輪の測定値の大小関係は、従来の測定法の傾向と同様に同程度に現れることが確認された。
【００５９】
このように本発明は、ステアリング自動操舵装置３７によって、被検車両のステアリング機構のヒステリシス情報を基に、ステアリングホイ−ル２８を左方向に回動し、該ホイ−ル操作者の技能や癖の影響を排除し、前記情報と同位置にヒステリシスを形成してアライメントを測定するため、ヒステリシスによるアライメント測定値への影響を捨象した従来のアライメント測定法に比べ、実際の車輪のアライメント状態に合致し、正確なアライメント情報を得られる。
しかも、車両の実態に合致したヒステリシスによって測定値のバラツキが低減し、その再現性が得られるから、測定値の信頼性が向上し、前記測定値に基づくアライメント調整の信頼性を得られる。
【００６０】
また、本発明の測定方法に使用するステアリング自動操舵装置３７は、可搬かつコンパクトで低廉であり、その測定法も容易であるから、実用的な利点がある。
【００６１】
図９乃至図１１は本発明の他の実施形態を示し、前述の構成と対応する部分に同一の符号を用いている。
この実施形態は、ステアリング自動操舵装置３７によって、ステアリングホイ−ル２８を回転操作する代わりに、作業者が車両に乗り込んで人力によって回転操作する。
この場合のアライメント測定手順は図１１のようで、ステアリングホイ−ル２８を左右へ所定角度、実施形態では５°回動し、その際の操舵角度と前輪２１のト−値を測定して、それらをサンプリングし、図８のようなヒステリシスル−プを得る。
【００６２】
次に、前記ヒステリシスル−プからヒステリシス幅Ｗｈを計算し、ステアリングホイ−ル２８を一側（右側）から左傾斜角度幅Ｗｈ／２に設定し、ステアリング角度を０°にして、図７と同様にステアリングホイ−ル２８を固定し、アライメント測定する。
このようにアライメント測定を、ステアリングホイ−ル２８のヒステリシス幅Ｗｈの１／２位置で行なうことによって、ヒステリシスの影響を軽減し、アライメント測定値のバラツキを低減して、その再現性を向上するようにしている。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
このように本発明のホイ−ルアライメント測定方法およびその測定装置は、車両のステアリング機構によるヒステリシス情報を基にアライメント測定し、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れるから、例えば前輪のト−角測定および調整に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図２の要部を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明の要部を拡大して示す平面図で、ステアリングホイ−ルにステアリング傾斜角度検出治具を取り付け、前席シ−トとステアリングホイ−ルとの間に、ステアリング自動操舵治具を取り付けた状況を示している。
【図５】本発明によるアライメント測定方法の概要を示す説明図である。 適用したステアリング傾斜角度検出冶具と伸縮ロッドの取り付け状態を示す正面図である。
【００６５】
【図６】本発明によるアライメント測定手順を示す流れ図である。
【図７】本発明のアライメント測定時におけるステアリングホイ−ルの固定状況を示す説明図である。
【図８】左右の前輪に関するステアリング機構のヒステリシス特性を示すヒステリシス特性曲線である。
【００６６】
【図９】本発明の他の実施形態に適用したステアリング傾斜角度検出治具の取り付け状況を示す平面図である。
【図１０】前記他の実施形態によるアライメント測定方法の概要を示す説明図である
【図１１】前記他の実施形態によるアライメント測定手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００６７】
２０ ロ−ラ
２１ 車輪（前輪）
２８ ステアリングホイ−ル
４６ 駆動ロ−ラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば前輪のト−角測定および調整に好適で、車両のステアリング機構によるヒステリシス情報を基にアライメント測定し、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れる、ホイ−ルアライメント測定方法およびその測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のホイ−ルアライメント測定方法ないし測定装置として、作業床面に４台の架台を配置し、該架台に車輪を回転可能に支持する一対のロ−ラを設け、各架台の側方にアライメントテスタ−を設置し、各アライメントテスタ−にレ−ザ−ビ−ムまたは超音波を送出可能な３個の距離センサを等角度位置に配置し、前記ロ−ラに乗り込んだ車輪の側面に押圧ロ−ラを押圧し、車輪をアライメントテスタ−に正対させた後、各ロ−ラを回転して車輪を回転し、距離センサからレ−ザ−ビ−ムまたは超音波を車輪の側面に送出して、距離センサと車輪の側面との距離を測定し、その距離信号を基にホイ−ルのト−値やキャンバ値を演算するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、この測定方法は、車輪をアライメントテスタ−に正対させた後、アライメントテスタ−によって直ちに距離測定しているため、測定値の再現性を得られない、という問題があった。
これは、車両のステアリング機構におけるヒステリシスやガタによる測定値への影響を考慮しないまま、アライメント測定したことに原因があると考えられる。
すなわち、車両のステアリング機構には、路面からのキックバックに対するステアリン
グの安定性向上のため、通常、ステアリング機構にヒステリシスを持たせており、このヒステリシスやガタがアライメント測定値へ影響すると考えられ、これらに対する配慮は、前記測定値の再現性に不可欠である、
【０００４】
また、アライメント調整方法として、アライメントテスタ−によってト−調整量を測定するとともに、スポ−ク角測定装置によって、ステアリングホイ−ルのスポ−クのニュ−トラル位置に対する角度を測定し、次いで車種毎のスポ−ク角変位量とト−調整量との関係から、スポ−クのニュ−トラル位置に対する角度を零にするト−微調整量を割り出し、このト−微調整量を前記ト−調整量に補正し、この補正値に基いてト−を調整する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかし、前記調整方法は、前述したステアリング機構のヒステリシスやガタの影響を除去しないで測定したト−調整量を基に調整しているため、ト−調整量に再現性がなく、ト−微調整量に精度を欠いて、ト−の調整に信頼性を得られないという問題があった。
【０００６】
一方、ト−角調整の信頼性向上のため、ステアリングホイ−ルの中立位置と、車輪の直進走行向きとを合致させる調整を要するが、その調整手段として、ステアリングホイ−ルのスポ−クにスポ−ク角センサを取り付けるとともに、車輪にト−角センサを取り付け、これらのセンサ信号を記憶するとともに、ステアリングホイ−ルをその遊びの角度以上に右または左に切り、次にステアリングホイ−ルを前記と逆方向に切って、ステアリングホイ−ルの遊びの角度を計測し、この遊びの角度を使用してト−角の補正値を算出し、この補正値によってト−角を調整するようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
しかし、前記調整方法のト−角センサによるト−角の測定は、ステアリング機構のヒステリシスやガタの影響を配慮しないで、パッドを車輪の両側面に押し当て、その傾き角度を測定するため、ト−角にはステアリング機構のヒステリシスやガタの影響が含まれ、したがってト−角の測定値に再現性がなく、このト−角を基にした補正値やト−角の調整に信頼性を得られない、という問題があった。
【０００８】
また、前記調整方法では、ステアリングホイ−ルの遊びの角度を計測し、この遊びの角度を基にト−角の補正値を算出しているが、近時の自動車はステアリングホイ−ルの遊びが少なく、前記遊びによる調整方法は適用車両を制限するとともに、ト−角測定値の再現性は、一般に前記遊びよりもステアリング機構のヒステリシスによる影響の方が大きいため、前記調整方法の精度には限界があった。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１２１５０４号公報
【特許文献２】特公平７−１２１７０８号公報
【特許文献１】特開平９−２４０５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はこのような問題を解決し、例えば前輪のト−角測定および調整に好適で、車両のステアリング機構によるヒステリシス情報を基にアライメント測定し、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れる、ホイ−ルアライメント測定方法およびその測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、水平面と平行に回動可能な複数のロ−ラに車輪を載置し、前記車輪のアライメントを測定するホイ−ルアライメント測定方法において、前記車輪に連係するステアリングホイ−ルを、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に所定角度回動し、前記ステアリングホイ−ルの所定角度回動位置でアライメント測定し、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れるようにしている。
請求項２の発明は、前記ステアリングホイ−ルを、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に一方向に所定角度回動後、他方向に所定角度回動してアライメントを測定し、測定値のバラツキの低減と、測定値の再現性の向上を図り、併せてアライメント調整の利便を図るようにしている。
【００１２】
請求項３の発明は、前記ステアリングホイ−ルを、ステアリング角度零位置に回動してアライメントを測定し、測定値のバラツキの低減と、測定値の再現性の向上を図るとともに、ステアリングホイ−ルないし車輪を直進走行状態に設定し、アライメント測定とその後の調整を容易かつ合理的に行なえるようにしている。
請求項４の発明は、前記ステアリングホイ−ルを、動力または人力で回動し、前記ロ−ラを水平面と平行に回動するアライメント測定方法に比べ、容易かつ速やかに行なえるようにしている。
【００１３】
請求項５の発明は、車輪を載置可能な複数のロ−ラを水平面と平行に回動可能に設けたホイ−ルアライメント測定装置において、前記車輪に連係するステアリングホイ−ルを、動力または人力を介して、そのステアリング機構のヒステリシス相当位置に回動可能に設け、該ステアリングホイ−ルの前記回動位置でアライメント測定可能にし、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れるとともに、前記ロ−ラを水平面と平行に回動するアライメント測定装置に比べ、小形軽量で容易かつ安価に製作できるようにしている。
【００１４】
請求項６の発明は、前記ステアリングホイ−ルに正逆転可能な駆動ロ−ラを係合可能に配置し、前記ステアリングホイ−ルを、前記駆動ロ−ラを介し、ステアリング機構のヒステリシス相当位置に回動可能に設け、人手を煩わせることなくステアリングホイ−ルを回動させ、アライメント測定の自動化を促せるようにしている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明は、車輪に連係するステアリングホイ−ルを、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に所定角度回動し、前記ステアリングホイ−ルの所定角度回動位置でアライメント測定するから、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れる効果がある。
請求項２の発明は、前記ステアリングホイ−ルを、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に一方向に所定角度回動後、他方向に所定角度回動してアライメントを測定するから、測定値のバラツキの低減と、測定値の再現性の向上を図り、併せてアライメント調整の利便を図ることができる。
【００１６】
請求項３の発明は、前記ステアリングホイ−ルを、ステアリング角度零位置に回動してアライメントを測定するから、測定値のバラツキの低減と、測定値の再現性の向上を図れるとともに、ステアリングホイ−ルないし車輪を直進走行状態に設定し、アライメント測定とその後の調整を容易かつ合理的に行なうことができる。
請求項４の発明は、前記ステアリングホイ−ルを、動力または人力で回動するから、前記ロ−ラを水平面と平行に回動するアライメント測定方法に比べ、容易かつ速やかに行なうことができる。
【００１７】
請求項５の発明は、車輪に連係するステアリングホイ−ルを、動力または人力を介して、そのステアリング機構のヒステリシス相当位置に回動可能に設け、該ステアリングホイ−ルの前記回動位置でアライメント測定可能にしたから、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れるとともに、前記ロ−ラを水平面と平行に回動するアライメント測定装置に比べ、小形軽量で容易かつ安価に製作することができる。
【００１８】
請求項６の発明は、前記ステアリングホイ−ルに正逆転可能な駆動ロ−ラを係合可能に配置し、前記ステアリングホイ−ルを、前記駆動ロ−ラを介し、ステアリング機構のヒステリシス相当位置に回動可能に設けたから、人手を煩わせることなくステアリングホイ−ルを回動でき、アライメント測定の自動化を促すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を車輪のト−測定方法およびその測定装置に適用した図示の実施形態について説明すると、図１乃至図８において１は自動車整備工場の作業床面で、その所定位置にピット２が設けられ、該ピット２内に複数のアライメント測定装置３〜６が設置されている。
【００２０】
前記アライメント測定装置３〜６は実質的に同一に構成され、該測定装置３〜６は図１の矢視で示す被検車両の進入方向に沿って前後かつ左右に配置され、これらはピット２の底部に立設した架台７と、該架台７上に設置した機枠８と、該機枠８の上端に架設した作業テ−ブル９と、該テ−ブル９上に図示を省略したボ−ル（鋼球）を介して、回転自在に支持された調整テ−ブル１０とを備えている。
【００２１】
前記調整テ−ブル１０の下面に、作業テ−ブル９を貫通して支軸１１が突設され、該支軸１１は回転駆動手段に連係していて、該支軸１１に装着した電磁クラッチ１２の作動を介して、回転駆動力を断続可能にされ、かつ調整テ−ブル１０の作動は、ロックシリンダ（図示略）のロック作動によって、作動を拘束可能にされている。
すなわち、前記ロックシリンダは、車両の入退場時と、各車輪のアライメント調整時にロック作動し、各調整テ−ブル１０を定位置に拘束可能にし、一方、車両のセンタリング時、各車輪のアライメント測定時に前記ロックシリンダのロック作動を解除し、各調整テ−ブル１０を揺動可能にしている。
【００２２】
前記支軸１１の上端部は前記調整テ−ブル１０に連結され、該支軸１１の上端部周面が前記ボ−ル（鋼球）を介して、回転自在に支持されている。
前記調整テ−ブル１０にガイドレ−ル１３が固定され、該ガイドレ−ル１３にスライドガイド１４が摺動可能に嵌合している。前記スライドガイド１４は第１可動テ−ブル１５の下面に固定され、その上面にガイドレ−ル１６が固定されている。
前記ガイドレ−ル１６はガイドレ−ル１３と直交配置され、該ガイドレ−ル１６にスライドガイド１７が摺動可能に嵌合している。前記スライドガイド１７は第２可動テ−ブル１８の下面に固定され、該スライドガイド１７に左右一対のロ−ラフレ−ム１９が固定されている。
【００２３】
前記ロ−ラフレ−ム１９,１９は、水平面と平行な平面を回動可能にされ、その回動中心を前記支軸１１と同軸位置に配置していて、その上端部に一対のロ−ラ２０が回転可能に支持されている。
前記ロ−ラ２０,２０上に車両の前後輪２１,２２が回転可能に支持され、このうち一方のロ−ラ２０に駆動モ−タが内蔵されていて、該モ−タの作動を後述の制御装置で制御している。
【００２４】
前記ロ−ラフレ−ム１９の片側の上端部にロ−ラ２３が回転自在に支持され、これが前後輪２１,２２の側面に係合可能に配置されており、２４は前後輪２１,２２の他側面に近接かつ係合可能に配置した押圧ロ−ラで、前後輪２１,２２のセンタリング時に作動可能にされ、その作動を後述の制御装置で制御している。
【００２５】
図中、２５は前記ロ−ラ２０の近接位置に配置した係合ロ−ラで、前後輪２１,２２の回転時における脱出を防止可能にされ、２６は前記アライメント測定装置３〜６の外側に配置したアライメンテスタで、実施形態の場合、距離測定手段である超音波センサ２７が等角度位置に配置され、該センサ２７から前後輪２１,２２の側面に向けて超音波を発射し、その距離信号を後述の制御装置へ入力可能にしている。
【００２６】
図中、２８は被検車両のステアリングホイ−ルで、そのＴ字形状のスポ−ク２９にアライメント測定時、固定具３０，３０を介してステアリング傾斜角度検出冶具３１が取り付けられている。
このうち、一方の固定具３０は伸縮杆３２，３２を介して外側へ移動可能に連結され、該杆３２，３２にセットスプリング３３が介挿され、該スプリング３３の弾性を介して外側へ付勢され、ステアリングホイ−ル２８を押圧している。
図中、３４は前記冶具３１に設けたステアリング傾斜角度検出センサで、その検出信号を無線または有線によって、マイクロコンピュ−タ等の制御装置３５へ入力可能にしている。
【００２７】
一方、アライメント測定時、前席シ−ト３６とステアリングホイ−ル２８との間にステアリング自動操舵冶具３７が取り付けられている。
前記ステアリング自動操舵冶具３７は、前席シ−ト３６の前端部に係合可能な略Ｌ字形断面の取付ステ−３８を備え、該ステ−３８に一対の支持杆３９が斜め上向きに突設されている。
前記支持杆３９に一対のバネ受４０,４１が設けられ、このうち一方のバネ受４０が支持杆３９の基部側に固定され、他方のバネ受４１が支持杆３９に摺動可能に取り付けられている。
【００２８】
前記他方のバネ受４１,４１が連結板４２で連結され、該連結板４２の内側に駆動モ−タ４３が設置され、連結板４２の外側に支持枠４４が固定されている。
前記支持枠４４にブラケット４５が前方に突設され、該ブラケット４５に駆動ロ−ラ４６が回転可能に支持されている。前記駆動ロ−ラ４６は駆動モ−タ４３に連係して回転駆動可能にされ、その外周部の周溝をステアリングホイ−ル２８のリム２８ａの周面に係合可能に配置している。
【００２９】
前記支持枠４４の両端部に支持腕４７が斜め内側に突設され、該支持腕４７の先端部にブラケット４８を介してガイドロ−ラ４９が回転自在に支持され、その周溝をステアリングホイ−ル２８のリム２８ａの周面に係合可能に配置している。
【００３０】
図中、５０はバネ受４０,４１の間に介挿したスプリングで、その弾性を介してバネ受４１、支持枠４４および支持腕４７を前方へ付勢している。５１は支持杆３９の前部に挿入した管状のカラ−で、一端が連結板４２に係合し、その他端の螺軸端部にナット５２をねじ込んで、支持杆３９上の連結板４２の位置を調整可能にし、これに支持枠４４ないし支持腕４７を同動可能にしている。
【００３１】
前記制御装置３５には図１および図５に示すように、前記駆動モ−タ４３に対する作動制御信号と、ステアリング傾斜角度検出センサ３４よる検出角度信号と、ロ−ラ２０の駆動用モ−タに対する作動制御信号とを入力または出力可能にされ、また被検車両の前後輪２１,２２、実施形態では前輪２１に関するヒステリシス位置情報、つまりロ−ラフレ−ム１９の設定回転角度情報と、ト−値等のアライメント演算情報等が記憶され、これらを基にアライメント測定を実行可能にしている。
【００３２】
前記ヒステリシス位置情報は、各種被検車両の車輪のヒステリシス位置に関する実験デ−タを基に構成され、該実験デ−タは、各種車両の車輪のヒステリシス位置を、水平面上における回転方向と回転角度とで特定し、ロ−ラフレ−ム１９に対する設定回転角度を、前記実験デ−タの回転角度と同等かそれ以上に設定している。
実施形態では設定回転角度を５°〜１０°に設定していて、ロ−ラフレ−ム１９ないし前輪２１を前記設定角度回転させ、被検車両の車輪のヒステリシス位置を、前記情報のヒステリシス位置と同位置に形成可能にしている。
【００３３】
この場合、前記ステアリングホイ−ル２８の回転方向に優先順位は無く、何れかの方向へ回転後、反対方向へ復動回転すれば良く、その復動位置は必ずしもステアリング傾斜角度０°位置、つまりステアリングホイ−ル２８の直進位置に拘束されない。
ただ、前輪２１をステアリング傾斜角度０°位置に復帰すれば、アライメント測定後のアライメント調整を速やかに行なえる。
【００３４】
なお、被検車両の車輪のヒステリシス位置を、ヒステリシス位置情報と同位置に形成する代わりに、ヒステリシスが小さい場合は、ヒステリシスの中間位置、例えば１／２相当の角度に形成することも可能であり、そのようにすることでヒステリシスの形成を合理的かつ速やかに行なえる。
【００３５】
なお、ステアリングホイ−ル２８はアライメント測定時、適宜手段によって固定され、車輪２１，２２の方向ないし立位姿勢を拘束するようにしている。この拘束手段として、例えば伸縮ロッド５３の一端のステ−５４を、ステアリングホイ−ル２８のリム２８ａに掛け止め、その他端を車室の天井部５５に係合している。
【００３６】
本発明のホイ−ルアライメント測定方法は、被検車両を試験場に入場し、その前輪２１を各ロ−ラフレ−ム１９上のロ−ラ２０上に乗り込ませ、前輪２１をアライメントテスタ−３〜６に略正対させた後、図６に示す手順で行なわれる。
先ず、ステアリングホイ−ル２８にステアリング傾斜角度検出冶具３１を取り付け、その取り付け時のステアリング傾斜角度をステアリング傾斜角度検出センサ３４で検出し、その検出信号を制御装置３５へ無線または有線で入力する。
【００３７】
次に、ステアリング自動操舵冶具３１の駆動モ−タ４３を駆動し、ヒステリシス位置情報の設定回転角度情報を基に、ステアリングホイ−ル２８を設定角度回転し、ヒステリシス位置情報におけるヒステリシス位置と同位置に前輪２１のヒステリシスを形成する。
実施形態では、ステアリングホイ−ル２８を前記設定回転角度と同等かそれ以上の５°〜１０°回動させている。
【００３８】
そして、前輪２１のヒステリシスを形成後、駆動モ−タ４３を逆転駆動し、これに駆動ロ−ラ４６を駆動してステアリングホイ−ル２８を逆転させ、ステアリング傾斜角度を０°、つまり前輪２１の直進方向、または設定傾斜角度に位置付けている。
【００３９】
この後、ロ−ラ２０の一方を駆動し、前輪２１を回転するとともに、アライメントテスタ２６を作動し、超音波センサ２７から前輪２１の側面に向けて超音波を発射し、その距離信号を制御装置３５へ入力し、そのデ−タを演算して所定のアライメント値を得る。
【００４０】
このように構成したホイ−ルアライメント測定装置は、大別すると、ステアリングホイ−ル２８に取り付けるステアリング傾斜角度検出冶具３１と、ステアリングホイ−ル２８を所定角度回転するステアリング自動操舵冶具３７とを要し、これらは構成が比較的簡単であるから、これを容易かつ安価に製作できる。
【００４１】
次に、前記本発明装置を使用して、被検車両のホイ−ルアライメントを測定する場合は、予め被検車両の前輪２１に関するヒステリシス位置情報、つまりステアリングホイ−ル２８の設定回転角度情報を制御装置３５に入力する。
前記ヒステリシス位置情報は、各種被検車両の車輪のヒステリシス位置に関する実験デ−タを基に作成され、該情報は前記車輪のヒステリシス位置を特定する、車輪の測定平面上における回転方向と、その回転角度とからなっている。
【００４２】
前記設定回転角度は、前記実験デ−タの回転角度と同等かそれ以上に設定され、実施形態では５°〜１０°に設定されていて、ステアリングホイ−ル２８ないし前輪２１を同角度回転し、被検車両の前輪２１のヒステリシス位置を、前記情報と同位置に確実に形成可能にしている。
【００４３】
この場合、ステアリングホイ−ル２８ないし前輪２１の回転方向は左または右方向の何れでも良く、その何れかの方向へステアリングホイ−ル２８を設定回転角度分回動後、反対方向へ復動回動すれば良く、またその復動位置は必ずしもステアリング傾斜角度０°位置、つまりステアリングホイ−ル２８の直進位置に拘束されない。
ただ、前後輪３４,３５をステアリング傾斜角度０°位置に復帰することによって、アライメント測定後にアライメント調整を速やかに行なえる。
【００４４】
なお、被検車両の車輪のヒステリシス位置を、ヒステリシス位置情報と同位置に形成する代わりに、ヒステリシスが小さい場合は、ヒステリシスの中間位置、例えば１／２相当の角度に形成することも可能であり、そのようにすることでヒステリシスの形成を合理的かつ速やかに行なえる。
【００４５】
そこで、実際にアライメントを測定する場合は、ロックシリンダ（図示略）をロック作動し、各調整テ−ブル１０およびロ−ラフレ−ム１９を定位置に拘束して、被検車両を試験場に入場し、その前後輪２１,２２を各ロ−ラ２０上に乗り込ませ、これをアライメントテスタ−３〜６に略正対させた後、図６に示す手順で行なう。
【００４６】
先ず、ステアリングホイ−ル２８にステアリング傾斜角度検出冶具４３を取り付ける。
前記冶具４３の取り付けは、固定具３０,３０をステアリングホイ−ル２８のリム２８ａに掛け止め、かつ一方の固定具３０をスプリング３３の弾性を介して外側へ付勢し、リム２８ａに押し付けて行なう。
【００４７】
前記ステアリング傾斜角度検出冶具４３の取り付け後、ステアリング傾斜角度をステアリング傾斜角度検出センサ３４で検出し、その検出信号を制御装置３５へ無線または有線で入力する。前記検出センサ３４の検出信号によって、ロ−ラ２０，２０上の前後輪２１,２２の乗り込み姿勢の適否を確認し、不適切な場合は修正する。
【００４８】
前記検出冶具４３の取り付け後、ステアリング自動操舵装置３７を取り付ける。
前記操舵装置３７の取り付けは、取付ステ−３８を前席シ−ト３６の前端部に押し当て、支持枠４４と支持椀４７とを、スプリング５０の弾性に抗して取付ステ−３８側へ押し戻す。
そして、駆動ロ−ラ４６とガイドロ−ラ４９の周溝をステアリングホイ−ル２８のリム２８ａの外面に係合し、前記周溝をスプリング５０の弾性によってリム２８ａの外面に押し付けて行なう。
【００４９】
この後、ロックシリンダ（図示略）のロック作動を解除し、各調整テ−ブル１０およびロ−ラフレ−ム１９を揺動可能に設定する。そして、前記自動操舵装置３７の駆動モ−タ４３を始動し、これに連係する駆動ロ−ラ４６を駆動回転する。
このため、駆動ロ−ラ４６とリム２８ａとの摩擦によって、ステアリングホイ−ル２８が駆動ロ−ラ４６と反対方向へ回動し、これにガイドロ−ラ４９が従動して、ステアリングホイ−ル２８が安定して回動する。
【００５０】
こうして、ステアリングホイ−ル２８が回動すると、その回動変位がステアリング機構に伝達され、ステアリング機構に連係する前車軸（図示略）が前記角度分変位し、これに前輪２１が同動変位する。
この後、駆動モ−タ４３を所定角度回動し、ステアリングホイ−ル２８をヒステリシス情報の設定回転角度分回動すると、ステアリング機構を介して前輪２１が前述のように所定角度変位する。実施形態ではステアリングホイ−ル２８を５°〜１０°回動し、前輪２１のヒステリシスを前記情報と同位置に形成する。
【００５１】
前記前輪２１のヒステリシスを形成後、駆動モ−タ４３を逆転駆動し、駆動ロ−ラ４６を逆転駆動させて、ステアリングホイ−ル２８を逆転し、ステアリング機構を介し前輪２１を逆方向へ角度変位させる。
実施形態では、ステアリングホイ−ル２８をステアリング傾斜角度０°、つまり前輪２１の直進方向に回動して前記ヒステリシスを除去し、または反対方向へ設定傾斜角度位置に回動する。
【００５２】
このように、ステアリングホイ−ル２８を一側方向へ回動し、前記ヒステリシスを図８のヒステリシスル−プにおいて片側に寄せた後、他側方向へ回動して、ステアリング傾斜角度０°、つまり前輪２１の直進方向位置に戻せば、この後のアライメント測定を容易に行えるとともに、この後のアライメント調整を安全かつ安定して行なえる。
【００５３】
この後、伸縮ロッド４９の一端をステアリングホイ−ル４１に掛け止め、この他端を車室の天井部５０に係合して、ステアリングホイ−ル４１を固定し、前後輪３４,３５の変位を拘束する。
そして、ロ−ラ２０の一方を駆動し、前輪２１を回転するとともに、アライメントテスタ３,４を作動し、超音波センサ２７から前輪２１の側面に向けて超音波を発射し、その距離信号を制御装置３５へ入力し、そのデ−タを演算して所定のアライメント値を得る。
【００５４】
実施形態では、ステアリング自動操舵装置３７によって、ステアリングホイ−ル２８をヒステリシス情報の設定回転角度分、例えば左方向へ回動後、ステアリング傾斜角度０°へ戻して前輪２１のト−角を測定し、この後、ステアリングホイ−ル２８を右方向へ回動し、ステアリング傾斜角度０°へ戻して前輪２１のト−角を測定した。
【００５５】
この場合、前輪２１をステアリング傾斜角度０°へ戻すことなく、ヒステリシスの形成状態、つまりステアリング傾斜角度最大位置で、アライメントを測定することも可能である。
その場合のト−値は図８のように、ステアリング傾斜角度最大位置の方が傾斜角度０°より若干大きいが、その差は僅少であるから、本発明の測定方法によるアライメント測定値のバラツキや再現性に支障を来たさない。
【００５６】
発明者は、前記測定方法の効果を確認するため、次のような効果実験をした。すなわち、４種類の被検車両について、前輪２１の左右輪をロ−ラ２０,２０上に載せ、ステアリング自動操舵装置３７を介し、ステアリングホイ−ル２８を左方向および／または右方向に約９０°回動後、ステアリング傾斜角度０°の中央方向へ復動回動してト−値を測定した。
【００５７】
一方、ヒステリシス等の影響を考慮しない、従来の測定法によってト−値を測定し、これらのト−値を比較したところ、本発明の測定方法によるト−値の標準偏差（３σ）は、従来の測定法によるト−値の標準偏差に比べ約１／３〜１／２で、左右輪の測定値のバラツキが非常に小さく、安定し、測定値の再現性が向上することが確認された。
【００５８】
また、この実験では、ステアリングホイ−ル２８を左方向に回動後、その傾斜角度０°に戻して測定したト−値と、ステアリングホイ−ル２８を右方向に回動後、その傾斜角度０°に戻して測定したト−値とでは、若干のバラツキはあるが、それは０．１〜０．４の標準偏差で、許容範囲内にあると思われる。
更に、本発明の測定方法による前輪２１の左右輪の測定値の傾向、つまり左右輪の測定値の大小関係は、従来の測定法の傾向と同様に同程度に現れることが確認された。
【００５９】
このように本発明は、ステアリング自動操舵装置３７によって、被検車両のステアリング機構のヒステリシス情報を基に、ステアリングホイ−ル２８を左方向に回動し、該ホイ−ル操作者の技能や癖の影響を排除し、前記情報と同位置にヒステリシスを形成してアライメントを測定するため、ヒステリシスによるアライメント測定値への影響を捨象した従来のアライメント測定法に比べ、実際の車輪のアライメント状態に合致し、正確なアライメント情報を得られる。
しかも、車両の実態に合致したヒステリシスによって測定値のバラツキが低減し、その再現性が得られるから、測定値の信頼性が向上し、前記測定値に基づくアライメント調整の信頼性を得られる。
【００６０】
また、本発明の測定方法に使用するステアリング自動操舵装置３７は、可搬かつコンパクトで低廉であり、その測定法も容易であるから、実用的な利点がある。
【００６１】
図９乃至図１１は本発明の他の実施形態を示し、前述の構成と対応する部分に同一の符号を用いている。
この実施形態は、ステアリング自動操舵装置３７によって、ステアリングホイ−ル２８を回転操作する代わりに、作業者が車両に乗り込んで人力によって回転操作する。
この場合のアライメント測定手順は図１１のようで、ステアリングホイ−ル２８を左右へ所定角度、実施形態では５°回動し、その際の操舵角度と前輪２１のト−値を測定して、それらをサンプリングし、図８のようなヒステリシスル−プを得る。
【００６２】
次に、前記ヒステリシスル−プからヒステリシス幅Ｗｈを計算し、ステアリングホイ−ル２８を一側（右側）から左傾斜角度幅Ｗｈ／２に設定し、ステアリング角度を０°にして、図７と同様にステアリングホイ−ル２８を固定し、アライメント測定する。
このようにアライメント測定を、ステアリングホイ−ル２８のヒステリシス幅Ｗｈの１／２位置で行なうことによって、ヒステリシスの影響を軽減し、アライメント測定値のバラツキを低減して、その再現性を向上するようにしている。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
このように本発明のホイ−ルアライメント測定方法およびその測定装置は、車両のステアリング機構によるヒステリシス情報を基にアライメント測定し、実際のアライメント状態に合致した正確なアライメント情報を得られるとともに、簡単な構成によって測定値のバラツキを低減し、測定値の再現性の向上を図れるから、例えば前輪のト−角測定および調整に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図２の要部を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明の要部を拡大して示す平面図で、ステアリングホイ−ルにステアリング傾斜角度検出治具を取り付け、前席シ−トとステアリングホイ−ルとの間に、ステアリング自動操舵治具を取り付けた状況を示している。
【図５】本発明によるアライメント測定方法の概要を示す説明図である。 適用したステアリング傾斜角度検出冶具と伸縮ロッドの取り付け状態を示す正面図である。
【００６５】
【図６】本発明によるアライメント測定手順を示す流れ図である。
【図７】本発明のアライメント測定時におけるステアリングホイ−ルの固定状況を示す説明図である。
【図８】左右の前輪に関するステアリング機構のヒステリシス特性を示すヒステリシス特性曲線である。
【００６６】
【図９】本発明の他の実施形態に適用したステアリング傾斜角度検出治具の取り付け状況を示す平面図である。
【図１０】前記他の実施形態によるアライメント測定方法の概要を示す説明図である
【図１１】前記他の実施形態によるアライメント測定手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００６７】
２０ ロ−ラ
２１ 車輪（前輪）
２８ ステアリングホイ−ル
４６ 駆動ロ−ラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面と平行に回動可能な複数のロ−ラに車輪を載置し、前記車輪のアライメントを測定するホイ−ルアライメント測定方法において、前記車輪に連係するステアリングホイ−ルを、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に所定角度回動し、前記ステアリングホイ−ルの所定角度回動位置でアライメント測定することを特徴とするホイ−ルアライメント測定方法。
【請求項２】
前記ステアリングホイ−ルを、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に一方向に所定角度回動後、他方向に所定角度回動してアライメントを測定する請求項１記載のホイ−ルアライメント測定方法。
【請求項３】
前記ステアリングホイ−ルを、ステアリング角度零位置に回動してアライメントを測定する請求項１記載のホイ−ルアライメント測定方法。
【請求項４】
前記ステアリングホイ−ルを、動力または人力で回動する請求項１記載のホイ−ルアライメント測定方法。
【請求項５】
車輪を載置可能な複数のロ−ラを水平面と平行に回動可能に設けたホイ−ルアライメント測定装置において、前記車輪に連係するステアリングホイ−ルを、動力または人力を介して、そのステアリング機構のヒステリシス相当位置に回動可能に設け、該ステアリングホイ−ルの前記回動位置でアライメント測定可能にしたことを特徴とするホイ−ルアライメント測定装置。
【請求項６】
前記ステアリングホイ−ルに正逆転可能な駆動ロ−ラを係合可能に配置し、前記ステアリングホイ−ルを、前記駆動ロ−ラを介し、ステアリング機構のヒステリシス相当位置に回動可能に設けた請求項５記載のホイ−ルアライメント測定装置。
【請求項１】
水平面と平行に回動可能な複数のロ−ラに車輪を載置し、前記車輪のアライメントを測定するホイ−ルアライメント測定方法において、前記車輪に連係するステアリングホイ−ルを、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に所定角度回動し、前記ステアリングホイ−ルの所定角度回動位置でアライメント測定することを特徴とするホイ−ルアライメント測定方法。
【請求項２】
前記ステアリングホイ−ルを、そのステアリング機構のヒステリシス位置情報を基に一方向に所定角度回動後、他方向に所定角度回動してアライメントを測定する請求項１記載のホイ−ルアライメント測定方法。
【請求項３】
前記ステアリングホイ−ルを、ステアリング角度零位置に回動してアライメントを測定する請求項１記載のホイ−ルアライメント測定方法。
【請求項４】
前記ステアリングホイ−ルを、動力または人力で回動する請求項１記載のホイ−ルアライメント測定方法。
【請求項５】
車輪を載置可能な複数のロ−ラを水平面と平行に回動可能に設けたホイ−ルアライメント測定装置において、前記車輪に連係するステアリングホイ−ルを、動力または人力を介して、そのステアリング機構のヒステリシス相当位置に回動可能に設け、該ステアリングホイ−ルの前記回動位置でアライメント測定可能にしたことを特徴とするホイ−ルアライメント測定装置。
【請求項６】
前記ステアリングホイ−ルに正逆転可能な駆動ロ−ラを係合可能に配置し、前記ステアリングホイ−ルを、前記駆動ロ−ラを介し、ステアリング機構のヒステリシス相当位置に回動可能に設けた請求項５記載のホイ−ルアライメント測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−７８４７８（Ｐ２００７−７８４７８Ａ）
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６５６８３（Ｐ２００５−２６５６８３）
【出願日】平成１７年９月１３日（２００５．９．１３）
【出願人】（０００２２６６００）株式会社アルティア橋本 (48)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１３日（２００５．９．１３）
【出願人】（０００２２６６００）株式会社アルティア橋本 (48)
【Ｆターム（参考）】
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