JP2009281821A - 車両のホイールアライメント測定方法及び測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のホイールアライメント測定方法及び測定装置において、実走行後にアライメント測定を行うよりも工数を抑えた上で、足回り部品のヒステリシスやガタの影響を抑えて精度の良いアライメント測定を行う。
【解決手段】左右の前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４をそれぞれ左右の前輪測定台１，２及び後輪測定台３，４に載置した状態で、第一油圧シリンダ１４により前記左右の前輪測定台１，２及び後輪測定台３，４を互いに左右に接近離間させると共に、第二油圧シリンダ１８により前記左右の前輪測定台１，２及び後輪測定台３，４を互いに前後に接近離間させた後に、前記左右の前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４のアライメント測定を行う。
【選択図】図２

Description

この発明は、車両のホイールアライメント測定方法及び測定装置に関する。

従来、車両のホイールアライメント測定方法及び装置において、前記車両の車輪をアライメント測定場の床面に設置した車輪測定台上に載置し、該車輪の両側をローラでクランプしてトー角及びキャンバ角を測定する接触式のもの（例えば、特許文献１，２参照。）、及び前記車輪測定台上に載置した車輪の側面にレーザ光を当ててトー角及びキャンバ角を測定する非接触式のもの（例えば、特許文献３参照。）が一般的に知られている。
特開昭６４−０７２０２７号公報 特開平０４−３５５３３７号公報 特開２００１−００４３４４号公報

ところで、車体組立工場で組み立てられた直後の車体の足回り部品（特にゴム等の高分子材料よりなる部品）にはヒステリシスが存在する。例えばゴムブッシュ等は、取り付け部位の形状あるいは付加される荷重に馴染んで形状が安定するまでに時間がかかる。また、組み立て直後の車体には、車体構成部品の微少な製造誤差等により生じるガタも存在する。このようなヒステリシスやガタは、実際に走行することにより馴染んだ状態すなわち安定した状態となる。

しかしながら、既存のホイールアライメント測定方法では、車体組立工場で組み立てられた直後の車体に対してアライメント測定を実施することがあり、その測定結果に基づくトー角等の調整精度が低く、燃費、タイヤの磨耗、及び乗り心地等に影響を与えることがあった。また、このような影響を無くすためにテストコース等を実走行した後にアライメント測定を実施すると工数大であった。
そこでこの発明は、車両のホイールアライメント測定方法及び測定装置において、実走行後にアライメント測定を行うよりも工数を抑えた上で、足回り部品のヒステリシスやガタの影響を抑えて精度の良いアライメント測定を行うことを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、車両の左右の前輪（例えば実施例の前輪Ｗ１，Ｗ２）及び後輪（例えば実施例の後輪Ｗ３，Ｗ４）のアライメントを測定する方法であって、前記左右の前輪をそれぞれ載置する左右の前輪測定台（例えば実施例の前輪測定台１，２）と、前記左右の後輪をそれぞれ載置する左右の後輪測定台（例えば実施例の後輪測定台３，４）と、前記左右の前輪測定台及び後輪測定台を互いに左右に接近及び離間させる第一移動手段（例えば実施例の第一油圧シリンダ１４）と、前記左右の前輪測定台及び後輪測定台を互いに前後に接近及び離間させる第二移動手段（例えば実施例の第二油圧シリンダ１８）と、を備え、前記左右の前輪及び後輪をそれぞれ前記左右の前輪測定台及び後輪測定台に載置した状態で、前記第一移動手段により前記左右の前輪測定台及び後輪測定台を互いに左右に接近及び離間させると共に、前記第二移動手段により前記左右の前輪測定台及び後輪測定台を互いに前後に接近及び離間させた後に、前記左右の前輪及び後輪のアライメント測定を行うことを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、車両の左右の前輪（例えば実施例の前輪Ｗ１，Ｗ２）及び後輪（例えば実施例の後輪Ｗ３，Ｗ４）のアライメントを測定する装置であって、前記左右の前輪をそれぞれ載置する左右の前輪測定台（例えば実施例の前輪測定台１，２）と、前記左右の後輪をそれぞれ載置する左右の後輪測定台（例えば実施例の後輪測定台３，４）と、前記左右の前輪測定台及び後輪測定台を互いに左右に接近及び離間させる第一移動手段（例えば実施例の第一油圧シリンダ１４）と、前記左右の前輪測定台及び後輪測定台を互いに前後に接近及び離間させる第二移動手段（例えば実施例の第二油圧シリンダ１８）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、組み立て直後の車体の左右の前輪及び後輪に対し、これらが載置された左右の前輪測定台及び後輪測定台をそれぞれ前後左右に変位させることで、左右の前輪及び後輪を含む車体の足回り部品に前後左右の負荷を加えることが可能となり、該足回り部品に実走行に相当する負荷を再現することが可能となる。このため、実走行を行うことなく前記足回り部品のヒステリシスやガタを馴染ませて（除去して）アライメント測定精度への影響を抑えることができ、実走行を行うよりも工数を抑えた上で精度の良いアライメント測定を行うことができる。

以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１〜３に示すように、ホイールアライメント測定装置１００は、四輪自動車（車両）の車体Ｗにおける左右の前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４（以下、単に車輪ということがある）をそれぞれ載置する左右の前輪測定台１，２及び後輪測定台３，４を備える。各測定台１〜４はアライメント検査場の床を構成する定盤の上面（床面）１０１に設置されており、互いに実質同一の構成を有している。

アライメント測定場には、後輪測定台３，４側の後方から車体組み立て直後の車両が前進（直進）しながら搬入され、該車両の各車輪Ｗ１〜Ｗ４が、予め当該車両のトレッド及びホイールベースに合わせて左右位置及び前後位置が調整された各測定台１〜４上にそれぞれ載置される。なお、アライメント測定場の床面１０１における各測定台１〜４で囲まれた部位にはピット部５が凹設される。

各測定台１〜４は、フレーム基台６上にローラフレーム７を垂直軸回りに回動可能に配設し、該ローラフレーム７の上部には一対のローラ８，９を不図示の駆動モータにより回転駆動可能に軸支してなる。各測定台１〜４上に載置された各車輪Ｗ１〜Ｗ４は、各ローラ８，９間においてこれらに支持され、もって各車輪Ｗ１〜Ｗ４の前後位置ひいては車体Ｗの前後位置が規定される。なお、各ローラ８，９は、既存の鉄製ローラであっても、高摩擦加工が施された、あるいはセラミック等がコーティングされた高摩擦係数ローラであってもよい。

前輪測定台１，２のフレーム基台６の下面には、左右の第一ガイド部材１０が前後一対に固設される。また、前輪測定台１，２の下方において床面１０１に設置（固定）された基台１０２の上面には、左右方向（車体搬入方向と直交する方向）に沿う第一ガイドレール１１が前後一対に固設され、該各第一ガイドレール１１に各第一ガイド部材１０がそれぞれ左右に移動可能に係合する。基台１０２上であってフレーム基台６の一側方（この実施例では車両における左方）には、第一油圧シリンダ１４のシリンダ本体１４ａが固定的に支持され、該シリンダ本体１４ａから延びるピストンロッド１３がフレーム基台６に連結される。

フレーム基台６の下方には、ピット部５内に突出する連結部１９が設けられる。連結部１９は、左右の前輪測定台１，２のもの同士で左右に伸縮可能なパンタグラフ機構２０を介して連結される。パンタグラフ機構２０は、その左右中心がピット部５の前壁に軸支され、該左右中心を基準に左右の前輪測定台１，２を同期して左右に移動させ、もって左右の前輪測定台１，２を車両の前輪Ｗ１，Ｗ２のトレッドに対応させる。

すなわち、第一油圧シリンダ１４が作動しピストンロッド１３が右方（左右内側）に押し出されると、左フレーム基台６が右方（左右内側）に変位すると共にこれと同期して右フレーム基台６が左方（左右内側）に変位し、左右の前輪測定台１，２間の距離が狭まる。一方、第一油圧シリンダ１４が作動しピストンロッド１３が左方（左右外側）に引き込まれると、左フレーム基台６が左方（左右外側）に変位すると共にこれと同期して右フレーム基台６が右側（左右外側）に変位し、左右の前輪測定台１，２間の距離が広がる。

同様に、後輪測定台３，４のフレーム基台６の下面には、左右の第一ガイド部材１０が前後一対に固設される。また、後輪測定台３，４の下方において床面１０１に設置された基台１２の上面には、左右方向に沿う第一ガイドレール１１が前後一対に固設され、該各第一ガイドレール１１に各第一ガイド部材１０がそれぞれ左右に移動可能に係合する。基台１２上であってフレーム基台６の一側方（この実施例では車両における左方）には、第一油圧シリンダ１４のシリンダ本体１４ａが固定的に支持され、該シリンダ本体１４ａから延びるピストンロッド１３がフレーム基台６に連結される。

フレーム基台６の下方には、ピット部５内に突出する連結部１９が設けられる。連結部１９は、左右の後輪測定台３，４のもの同士で左右に伸縮可能なパンタグラフ機構２０を介して連結される。パンタグラフ機構２０は、その左右中心がピット部５の後壁に軸支され、該左右中心を基準に左右の後輪測定台３，４を同期して左右に移動させ、もって左右の後輪測定台３，４を車両の後輪Ｗ３，Ｗ４のトレッドに対応させる。

すなわち、第一油圧シリンダ１４が作動しピストンロッド１３が右方（左右内側）に押し出されると、左フレーム基台６が右方（左右内側）に変位すると共にこれと同期して右フレーム基台６が左方（左右内側）に変位し、左右の後輪測定台３，４間の距離が狭まる。一方、第一油圧シリンダ１４が作動しピストンロッド１３が左方（左右外側）に引き込まれると、左フレーム基台６が左方（左右外側）に変位すると共にこれと同期して右フレーム基台６が右側（左右外側）に変位し、左右の後輪測定台３，４間の距離が広がる。

後輪測定台３，４の基台１２の下面には、前後の第二ガイド部材１５が左右一対に固設される。また、床面１０１には、前後方向（車体搬入方向）に沿う第二ガイドレール１６が左右一対に固設され、該各第二ガイドレール１６に各第二ガイド部材１５がそれぞれ前後に移動可能に係合する。床面１０１上であって基台１２の後方には、第二油圧シリンダ１８のシリンダ本体１８ａが固定的に支持され、該シリンダ本体１８ａから延びるピストンロッド１７が基台１２に連結される。

そして、第二油圧シリンダ１８が作動しピストンロッド１７が前方に押し出されると、後フレーム基台６が前方に変位し、前輪測定台１，２及び後輪測定台３，４間の距離が狭まる。一方、第二油圧シリンダ１８が作動しピストンロッド１７が後方に引き込まれると、後フレーム基台６が後方に変位し、前輪測定台１，２及び後輪測定台３，４間の距離が広がる。
これら第一油圧シリンダ１４及び第二油圧シリンダ１８の作動は、当該ホイールアライメント測定装置１００における不図示の電子制御部により自動かつ互いに独立して制御される。

次に、作用（ホイールアライメント測定方法）について説明する。
まず、上記ホイールアライメント測定装置１００に車体組み立て直後の車両を搬入し、その左右の前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４を予め位置調整がなされた各測定台１〜４上にそれぞれ載置し、これら各車輪Ｗ１〜Ｗ４を各測定台１〜４の一対のローラ８，９上にそれぞれ支持する。
この状態で、前記制御部が各ローラ８，９の回転をロックすると共に、車両に乗車した作業者が各車輪Ｗ１〜Ｗ４のブレーキを作動させる等により各車輪Ｗ１〜Ｗ４の回転をロックする。

この後、前後の第一油圧シリンダ１４を作動させてピストンロッド１３を少なくとも一度（望ましくは所定回数繰り返して）往復動させることで、各車輪Ｗ１〜Ｗ４を含む車両の足回り部品（サスペンション及びステアリング系部品）に左右操舵時（コーナリング時）に相当する負荷を再現（付与）することが可能となる。
同様に、第二油圧シリンダ１８が作動してピストンロッド１７を少なくとも一度往復動させることで、各車輪Ｗ１〜Ｗ４を含む車両の足回り部品に前進時及び後退時（加速時及び減速時）に相当する負荷を再現（付与）することが可能となる。

前記足回り部品には、組み立て直後の車体の如く荷重入力前であるか実走行後の車体の如く荷重入力後であるかにより静止状態が異なるヒステリシス現象や、各部品の製造公差等に基づくガタが存在することがあるが、前述の如く足回り部品に前後左右の荷重を適宜入力することで、前記ヒステリシス及びガタを前後左右方向で馴染ませてこれらを吸収、除去することが可能である。

なお、上記した足周り部品への荷重入力は、各車輪Ｗ１〜Ｗ４の全周に渡って例えば所定の回転角度毎に行うことで、前記ヒステリシス及びガタをより良好に馴染ませることができる。
また、前後の第一油圧シリンダ１４は、互いに同期して（同位相で）作動させたり、互いに逆位相で作動させたり、互いに位相差をもって作動させる等、実走行に近い負荷を再現するべく様々な作動制御が可能である。同様に、左右の第二油圧シリンダ１８も互いに所定の位相で作動制御可能であり、かつ第一及び第二油圧シリンダ１８の位相を総合的に連係させてより実走行に近い負荷を再現することも可能である。

各油圧シリンダ１４，１８の作動は、車種や車体構造等の車両特性を考慮して適宜設定される。また、各油圧シリンダ１４，１８の伸縮力（作動圧）は、車両の実走行時（駆動及び制動時（加減速時）並びに左右操舵時（コーナリング時））における慣性力及び遠心力を考慮して適宜制御される。

このように、当該ホイールアライメント測定装置１００上で車両の各車輪Ｗ１〜Ｗ４に実走行時に相当する負荷を入力し、該車両の足回り部品のヒステリシスやガタを馴染ませて吸収、除去した後に、各車輪Ｗ１〜Ｗ４のホイールアライメントを測定することで、実走行後に測定を行う場合と比べて測定作業工数を大幅に抑えた上で、精度の良いホイールアライメントの測定を行うことが可能となる。なお、ホイールアライメントの測定方法としては、従来と同様の接触式あるいは非接触式の方法を用いればよい。

以上説明したように、上記実施例における車両のホイールアライメント測定装置１００（ホイールアライメント測定方法）は、車両の左右の前輪Ｗ１，Ｗ２をそれぞれ載置する左右の前輪測定台１，２と、車両の左右の後輪Ｗ３，Ｗ４をそれぞれ載置する左右の後輪測定台３，４と、前記左右の前輪測定台１，２及び後輪測定台３，４を互いに左右に接近及び離間させる第一油圧シリンダ１４と、前記左右の前輪測定台１，２及び後輪測定台３，４を互いに前後に接近及び離間させる第二油圧シリンダ１８と、を備え、前記左右の前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４をそれぞれ前記左右の前輪測定台１，２及び後輪測定台３，４に載置した状態で、前記第一油圧シリンダ１４により前記左右の前輪測定台１，２及び後輪測定台３，４を互いに左右に接近及び離間させると共に、前記第二油圧シリンダ１８により前記左右の前輪測定台１，２及び後輪測定台３，４を互いに前後に接近及び離間させた後に、前記左右の前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４のアライメント測定を行うものである。

この構成によれば、組み立て直後の車体Ｗの左右の前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４に対し、これらが載置された左右の前輪測定台１，２及び後輪測定台３，４をそれぞれ前後左右に変位させることで、左右の前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４を含む車体Ｗの足回り部品に前後左右の負荷を加えることが可能となり、該足回り部品に実走行に相当する負荷を再現することが可能となる。このため、実走行を行うことなく前記足回り部品のヒステリシスやガタを馴染ませて（除去して）アライメント測定精度への影響を抑えることができ、実走行を行うよりも工数を抑えた上で精度の良いアライメント測定を行うことができる。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、各測定台１〜４を移動させる移動手段は、油圧シリンダではなく空圧シリンダ又は電動のサーボモータあるいは他の駆動源であってもよい。この場合、各測定台１〜４（各車輪Ｗ１〜Ｗ４）への入力はトルクや回転角度により制御される。
また、後輪測定台３，４ではなく前輪測定台１，２を前後に移動させる移動手段を設けてもよく、かつ前輪測定台１，２及び後輪測定台３，４を前後で個別に移動させるべく前後で独立した移動手段を設けてもよい。同様に、各測定台１〜４を左右で個別に移動させるべく左右で独立した移動手段を設けてもよい。
さらに、各測定台１〜４を左右のもの同士で互いに連結してこれらを単一の移動手段で接近及び離間させるようにしてもよい。このとき、前記パンタグラフ機構２０も単一にすることができる。また、パンタグラフ機構２０に代わるリンク機構やチェーン等を用いた連係機構を介して各測定台１〜４を左右のもの同士で連動させるようにしてもよい。
そして、上記実施例における構成はこの発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

この発明のホイールアライメント測定装置の正面図である。 上記ホイールアライメント測定装置の側面図である。 図２のＡ矢視図である。

符号の説明

１，２ 前輪測定台
３，４ 後輪測定台
１４ 第一油圧シリンダ（第一移動手段）
１８ 第二油圧シリンダ（第二移動手段）
Ｗ 車体
Ｗ１，Ｗ２ 前輪
Ｗ３，Ｗ４ 後輪

Claims (2)

1. 車両の左右の前輪及び後輪のアライメントを測定する方法であって、
   前記左右の前輪をそれぞれ載置する左右の前輪測定台と、前記左右の後輪をそれぞれ載置する左右の後輪測定台と、前記左右の前輪測定台及び後輪測定台を互いに左右に接近及び離間させる第一移動手段と、前記左右の前輪測定台及び後輪測定台を互いに前後に接近及び離間させる第二移動手段と、を備え、
   前記左右の前輪及び後輪をそれぞれ前記左右の前輪測定台及び後輪測定台に載置した状態で、前記第一移動手段により前記左右の前輪測定台及び後輪測定台を互いに左右に接近及び離間させると共に、前記第二移動手段により前記左右の前輪測定台及び後輪測定台を互いに前後に接近及び離間させた後に、前記左右の前輪及び後輪のアライメント測定を行うことを特徴とする車両のホイールアライメント測定方法。
2. 車両の左右の前輪及び後輪のアライメントを測定する装置であって、
   前記左右の前輪をそれぞれ載置する左右の前輪測定台と、前記左右の後輪をそれぞれ載置する左右の後輪測定台と、前記左右の前輪測定台及び後輪測定台を互いに左右に接近及び離間させる第一移動手段と、前記左右の前輪測定台及び後輪測定台を互いに前後に接近及び離間させる第二移動手段と、を備えることを特徴とする車両のホイールアライメント測定装置。
   
   

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