説明

ホイールアライメント方法及び測定用ホイール

【課題】ホイールアライメントの一環として車体幅方向の中心とホイールとの位置関係を測定することで車体本体とホイールの位置関係を適切に計測できるようにすることを課題とする。
【解決手段】ホイールアライメント方法として、車体中心設定工程によって測定するホイールが取り付けられた車体の幅方向の中心線を設定し、また、測定工程によって、前記中心線を通る車体を2分する中心平面と、前記ホイールの所定位置との距離を直接的もしくは間接的に測定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は自動車のホイールアライメントの方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ホイールアライメントは自動車の車輪の取付状態を測定するものであり、一般的に、トーイン、キャンバー角、キャスター角、キングピン角等の測定により構成される。このホイールアライメントの測定は、通常は、下記特許文献1から5等に示されるように、ホイールに測定器具を取り付け、この測定器具の傾きなどを測定することにより行われていた。また、下記特許文献5に示される方法は、取り付けた測定器具を光学的に測定するものであり、労力の軽減と測定制度の向上を図ることができる。
【特許文献1】特開昭63−165705号公報
【特許文献2】特開昭63−24101号公報
【特許文献3】特開平6−294648号公報
【特許文献4】特開2000−221115号公報
【特許文献5】特開平4−232410号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、従来のホイールアライメントは、個々の車輪の取付位置における測定が行われるものであり、車体の中心とホイールとの関係を測定することはなく、また、このような測定することはできなかった。
そこで、本発明は、ホイールアライメントの一環として車体の中心とホイールとの位置関係を測定できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記課題を解決するために、本発明は次のような構成を有する。
請求項1に記載の発明は、測定するホイールが取り付けられた車体の幅方向の中心線を設定する車体中心設定工程と、前記中心線を通る車体を2分する中心平面と、前記ホイールの所定位置との距離を直接的もしくは間接的に測定する測定工程とを有するホイールアライメント方法である。
請求項2に記載の発明は、前記ホイールアライメント方法において、車体のゆがみを修正する車体修正工程を有するものである。
【0005】
請求項3に記載の発明は、前記ホイールアライメント方法において、前記車体中心設定工程は、上面に平面を有する、幅方向の中心線が存在するベース体上に、前記車体のサスペンションアームが取り付けられた4箇所を、前記ベース体の前記中心線に対し左右対称になるようして、前記車体を前記平面に平行に固定する車体固定工程により、前記ベース体の中心線を前記車体の幅方向の中心線として設定するものである。なお、ベース上面の平面は、穴や段差があっても車体を固定する基準となる平面部分を有すれば足りる。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のホイールアライメント方法において、前記測定工程は、前記ベース体の中心線から所定距離を有するように、前記ベース体上に固定される前記車体の周囲の4箇所に垂直に柱体を固定する基準柱固定工程と、前記車体の側面に位置する前記柱体間に、前記ホイールの中心位置と同じ高さに糸を張り渡す基準糸張架工程と、前記糸と前記ホイールの所定位置との間の距離を測定するホイール点測定工程とを有するものである。なお、基準柱固定工程は車体固定工程の前に行われうる。
請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載のホイールアライメント方法において、さらに、前記車体の測定するホイールに固定されるアブソーバーの前記車体が地面に設置された場合における長さを有する棒体を、このアブソーバーと交換して固定するダミーアブソーバー固定工程を有するものである。
【0006】
請求項6に記載の発明は、請求項3から5のいずれかに記載のホイールアライメント方法において、前記ホイールは、前記車体のハブに対して平行な平面を外側に有し、かつ、前記ホイール点測定工程において測定される所定位置に印が描かれる測定用ホイールであり、前記車体が前記ベース体に固定された状態で、前記平面からのこの印の高さが前記ホイールの中心の高さと一致するように前記車体に取り付けられるものである。
請求項7に記載の発明は、前記車体のハブに対して平行な平面を外側に有し、かつ、この平面上の測定される所定位置に印が描かれる測定用ホイールである。
【0007】
請求項8に記載の発明は、請求項1又は2に記載のホイールアライメント方法において、 前記車体中心設定工程は、所定位置に固定された前記車体のサスペンションアームが取り付けられた4箇所の位置を光学的に測定することにより固定された前記車体の幅方向の中心線を設定するものである。なお、光学的に測定するとは、光を用いた測定方法であり、具体的には、対象に光を当てて反射してきた時間や角度、減衰率などを解析することで距離や状態を測定する方法や、対象に予め状態がわかっているターゲットを取り付けこれを撮像した画像データを解析することで距離や状態を測定する方法などが例示される。
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載のホイールアライメント方法において、前記測定工程は、前記ホイールに固定された複数のターゲットの位置を光学的に測定し、このターゲットの位置と、前記設定された前記車体の幅方向の中心線の位置とに基づいて前記中心線を通る車体を2分する中心平面と、前記ホイールの所定位置との距離を間接的に測定するものである。
【発明の効果】
【0008】
請求項1に記載の発明は、車体の幅方向の中心線を設定して、この中心線に対するホイール上の所定点の距離を測定するので、車体の中心とホイールとの関係を測定することができる。
請求項2に記載の発明は、車体のゆがみを修正することにより、車体の幅方向の中心線をより適正なものとして、これに基づいてホイールと車体との関係を測定することで、より正確な測定を実施することができる。
【0009】
請求項3に記載の発明は、車体の幅方向の中心線が、サスペンションアームが取り付けられた4箇所を基準とし、ベース体上に明示されるので、比較的簡単にホイールと車体の中心線との関係を測定することができる。
請求項4に記載の発明は、車体の幅方向の中心線となるベース体の中心線から等距離に柱体を4箇所立て、このうちの車体両側面に位置する2本の柱体間のそれぞれに糸を張って、測定するホイールと糸との距離を測定するので、簡単にホイールと車体中心線との距離を間接的に測定することができる。
請求項5に記載の発明は、前記車体の測定するホイールに固定されるアブソーバーの前記車体が地面に設置された場合における長さを有する棒体を、このアブソーバーと交換して固定することにより、ホイールの位置をより走行時に近づけることができ、ホイールアライメントを実際の走行に近い状態で行うことができる。
【0010】
請求項6に記載の発明は、測定される所定位置に印が描かれたホイールを用いることで、測定の際に容易かつ迅速に測定を行うことができる。
請求項7に記載の発明は、測定される所定位置に印が描かれることで、このホイールをハブに固定してホイールアライメントを行うと、より容易かつ迅速に測定を行うことができ、又、ハブに平行な平面を持つことで角度の測定なども、やはり、容易かつ迅速に行うことができる。
【0011】
請求項8に記載の発明は、サスペンションアームが取り付けられた4箇所を基準として、光学的に車体の幅方向の中心線を設定するので、労力を軽減し、また、正確に車体の幅方向の中心線を設定することができる。
請求項9に記載の発明は、ホイールと車体の幅方向の中心線との関係を光学的に測定するので、やはり、労力が軽減され、正確な測定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
(実施形態1)
以下、本発明の実施形態1について、図面を参照しながら説明する。
図1に本実施形態に係るホイールアライメント方法に用いるベース体となる修正機10を示す。本修正機10は基準となる平面11を上面に有し、車体との設置基準となる基準線、基準点が描かれている。修正機10は平面視長方形状であり、幅方向の中心線が存在する。
まず、車体固定工程として車体を修正機10上に固定する。具体的には、車体を基準線や基準点と車体の所定箇所が一致するように修正機上に載せる。これにより、車体の幅方向の中心と、修正機の中心が一致するので、修正機の中心を車体の幅方向の中心として設定できる。そして、車体のサスペンションアームが取り付けられている4箇所の位置に対し、ジャッキを使って車体を平行になるように持ち上げて固定する。図2に車体Bのサスペンションアームの取り付け位置Pを模式的に表す底面図を示す。このようなサスペンションアームを取り付ける位置Pはどのような車にも存在し、ここでは、この取り付け位置が車体の中心に対称に設けられているものと想定している。その後、車体のゆがみを修正する車体修正工程を行う。
次に、ダミーアブソーバー固定工程として前記車体の測定するホイールに固定されるアブソーバーの前記車体が地面に設置された場合における長さを有する棒体であるアブソーバー支持体を、本来アブソーバーと交換して固定する。図3にアブソーバー支持体50の斜視図を示す。アブソーバー支持体50は、車体に取り付いているサスペンションを取り外し、これに代えて取り付ける。アブソーバー支持体50は、棒状体の本体51と 本体51の上端にボールジョイントにより回動自在に固定されるボルト穴が設けられた円盤体よりなる、車体側に固定される車体固定部52、本体の下端に溶接固定されボルト穴が設けられた2枚の板状体により構成される、ハブの裏側に固定されるハブ固定部53とからなる。アブソーバー支持体50の長さは、車体の重量と本来のアブソーバーの弾性力とから地面に車体を設置した場合のアブソーバーの長さを計算し、それにあわせて定められる。
【0013】
その後、ダミーホイール固定工程として車体のハブに測定用ホイールを固定する。図4に測定用ホイール20の斜視図を示し、図5に測定用ホイール20の縦断面図を示す。測定用ホイール20は、平均的なホイールの外径を有する円盤状体であり、自動車のハブに固定される円盤状のハブ固定部22、ハブ固定部22がハブに取り付けられた状態においてハブと平行になるように形成される円盤状体の外周近傍に形成されるリング状の測定面21、測定面21とハブ固定部とを連結する浅いすり鉢状のスポーク面23とから形成される。ハブ固定部22にはハブと連結するためのボルト穴22aが設けられている。又、測定面21には、前記測定面が存在する平面において、ハブに取り付けられた際の車軸の延長線上で互いに直交する2直線の前記測定面上に位置する線分と、この線分の中心位置で直角に交わる線分との交点として構成される測定点21aが描かれている。測定用ホイール20のハブへの固定に際しては、対向する一組の測定点21aを結んだ線が修正機10の平面11に対して垂直になるようにする。このようにすることで、他の対向する一組の測定点21aを結んだ線は修正機10の平面に対して平行となる。
【0014】
ホイール固定工程が終了すると、基準柱30を修正機10に固定する基準柱固定工程が行われる。図6に基準柱30の斜視図を示す。基準柱30は直方体状の柱体であり、側面には1mm間隔で目盛と、この目盛の一定間隔ごとに下端からの高さが数値で描かれたスケール31が描かれている。この基準柱を修正機10の平面11に対して垂直にかつ修正機の中心位置から左右対称になるように車体の周囲の4箇所に固定する。
その後、基準柱30間に基準となる糸を張り渡す基準糸張架工程を行う。基準となる基準糸は、修正機10に固定された4本の基準柱30の外側に位置する4つの角を結ぶように張り渡される。図7に基準糸40を張り渡した状態を表す斜視図を示す。基準糸40は測定用ホイール20の修正機10の平面11に平行に並ぶ測定点21aと同じ高さとなるように張り渡される。
最後に、測定工程が行われる。具体的には、4つの測定用ホイール20に関し、図8に示すように、基準糸40と測定用ホイール20の修正機10の平面11に平行に並ぶ2つの測定点21aとの距離D1、D2をものさしなどで測定する。これにより、左右のホイールのトーインが測定できるだけでなく、左右のホイールの車体の中心からのずれも測定することができる。その後、図9に示すように測定用ホイール20の垂直に並ぶ2つの測定点21aにデジタル角度計Aをあわせてキャンバー角を測定したり、ターニングラジアスゲージによりステアリング角を測定する等、そのほかのホールアライメントを実施する。
このように、車体におけるサスペンションアームが取り付けられた4箇所を基準とする車体の中心位置と等距離に張られた基準糸と測定用ホイールとの関係を測定することで、ホイールと車体の中心との関係を測定することができる。
【0015】
なお、上記実施形態では測定用ホイールを用いているが、精度が多少落ることを容認するならば一般的なホイールを用いて測定することもできる。また、ホイールと車体の中心位置との関係を測定するという観点からは、測定点は上記実施形態のような2点である必要はなく、ホイールの中心点などでもよい。
【0016】
(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2について、図面を参照しながら説明する。
図10に実施形態2にかかるホイールアライメント方法の測定状態を表す斜視図を示す。本ホイールアライメントには、ジョン・ビーン社のホイールアライメントテスターである「V3D2URUTORA」を使用している。このホイールアライメントテスターは、複数の白い円形の孔がマトリックス状に配列されたほぼ正方形の板体からなるターゲットを、ホイール面および地面に略垂直に取り付け、これを正面から撮像し、撮像された孔の大きさ、ゆがみ、配置関係からホイールのカメラに対する位置および角度を計算することで、ホイールの状態を測定することができる装置である。また、この装置は、後端に複数の孔の空いた板体からなるターゲットを取り付けた棒体(以下「テスター棒」という)の先端位置をこのターゲットの孔の大きさ、ゆがみ、位置関係から算出することができるので、テスター棒の先端を車体内部に当接させてターゲットを撮像することにより、車体内部のカメラに対する相対位置を知ることができる。
【0017】
本実施形態2にホイールアライメント方法では、まず、測定する車体を車輪をつけたままの状態でリフトBに乗せる。ここで車体にゆがみがある場合には車体のゆがみを修正する車体修正工程を行う。この状態で、全ての車輪のホイールに測定のためのターゲットA1を取り付ける。次に、リフトBを動かして車体の下面が作業できるような位置に車体を上昇させる。この状態で、カメラA2により、ターゲットA1を撮像し、ターゲットA1からホイールのカメラA2に対する位置および角度を算出する。
次に、車体の下面から車体のサスペンションアームが取り付けられた4箇所のそれぞれに、順次テスター棒A3の先端を当接させて、テスター棒A3のターゲットをカメラA2により撮像して、車体のサスペンションアームが取り付けられた4箇所の位置を算定する。なお、この4箇所はサスペンションアームが取り付けられているので、直接テスター棒A3の先端を当接できない場合があるが、このような場合は、サスペンションアームの取り付け部分の所定部位にテスター棒A3の先端を当接するようにすればよい。これにより、相対的にサスペンションアームの取り付け位置を算定することができる。この計測により前輪のサスペンションアームの取り付け位置間の中心点と、後輪のサスペンションアームの取り付け位置の中心点とを結ぶ直線を車体の幅方向の中心線として設定することができる。
設定されたこの車体の幅方向の中心線を通る垂直面を車体を二分する平面は計算により算出することができ、この平面と、前記ホイールの任意の点の位置の距離も算出することができるので、車体の幅方向の中心を通る車体を二分する平面とホイールの所定点の距離を計算により得ることができる。
以上の測定により、ホイールのトーイン、キャンバー角、キャスター角、キングピン角が得られるだけでなく、ホイールの所定点と、車体の幅方向の中心との位置関係も測定できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】実施形態1に係るベース体を示す斜視図である。
【図2】車体のサスペンションアームの取り付け位置を模式的に示す底面図である。
【図3】実施形態1に係るアブソーバー支持体を示す斜視図である。
【図4】実施形態1に係る測定用ホイールを示す斜視図である。
【図5】実施形態1に係る測定用ホイールの縦断面図である。
【図6】実施形態1に係る基準柱を示す斜視図である。
【図7】基準糸を張った状態を示す斜視図である。
【図8】基準糸と測定用ホイールとの測定位置を示す平面図である。
【図9】測定用ホイールによるキャンバー角の測定状態を示す正面図である。
【図10】実施形態2に係るホイールアライメントの測定状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0019】
10 ベース体
11 平面
20 測定用ホイール
21 測定面
21a 測定点
30 基準柱
40 基準糸
50 アブソーバー支持体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定するホイールが取り付けられた車体の幅方向の中心線を設定する車体中心設定工程と、
前記中心線を通る車体を2分する中心平面と、前記ホイールの所定位置との距離を直接的もしくは間接的に測定する測定工程と
を有するホイールアライメント方法。
【請求項2】
前記ホイールアライメント方法において、車体のゆがみを修正する車体修正工程を有する請求項1に記載のホイールアライメント方法。
【請求項3】
前記車体中心設定工程は、
上面に平面を有する、幅方向の中心線が存在するベース体上に、前記車体のサスペンションアームが取り付けられた4箇所を、前記ベース体の前記中心線に対し左右対称になるようして、前記車体を前記平面に平行に固定する車体固定工程により、前記ベース体の中心線を前記車体の幅方向の中心線として設定するものである
請求項1又は2に記載のホイールアライメント方法。
【請求項4】
前記測定工程は、
前記ベース体の中心線から所定距離を有するように、前記ベース体上に固定される前記車体の周囲の4箇所に垂直に柱体を固定する基準柱固定工程と、
前記車体の側面に位置する前記柱体間に、前記ホイールの中心位置と同じ高さに糸を張り渡す基準糸張架工程と、
前記糸と前記ホイールの所定位置との間の距離を測定するホイール点測定工程と、
を有する請求項3に記載のホイールアライメント方法。
【請求項5】
前記ホイールアライメント方法において、さらに、
前記車体の測定するホイールに固定されるアブソーバーの前記車体が地面に設置された場合における長さを有する棒体を、このアブソーバーと交換して固定するダミーアブソーバー固定工程を有する請求項3又は4に記載のホイールアライメント方法。
【請求項6】
前記ホイールは、前記車体のハブに対して平行な平面を外側に有し、かつ、前記ホイール点測定工程において測定される所定位置に印が描かれる測定用ホイールであり、前記車体が前記ベース体に固定された状態で、前記平面からのこの印の高さが前記ホイールの中心の高さと一致するように前記車体に取り付けられる請求項3から5のいずれか1項に記載のホイールアライメント方法。
【請求項7】
前記車体のハブに対して平行な平面を外側に有し、かつ、この平面上の測定される所定位置に印が描かれる測定用ホイール。
【請求項8】
前記車体中心設定工程は、
所定位置に固定された前記車体のサスペンションアームが取り付けられた4箇所の位置を光学的に測定することにより固定された前記車体の幅方向の中心線を設定する
請求項1又は2に記載のホイールアライメント方法。
【請求項9】
前記測定工程は、
前記ホイールに固定されたターゲットの位置を光学的に測定し、このターゲットの位置と、前記設定された前記車体の幅方向の中心線の位置とに基づいて前記中心線を通る車体を2分する中心平面と、前記ホイールの所定位置との距離を間接的に測定する請求項8に記載のホイールアライメント方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2006−276007(P2006−276007A)
【公開日】平成18年10月12日(2006.10.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−51954(P2006−51954)
【出願日】平成18年2月28日(2006.2.28)
【出願人】(505075938)有限会社フォルムアソシエート (2)
【Fターム(参考)】