JP2017197030A - ホイールアライメントの調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックナットの締め付けに起因するホイールアライメントのズレの発生を抑制すること。【解決手段】車体のブラケット３に挿通されたカムボルトを回動させることによりホイールアライメントを調整した後、カムボルトに螺合されたロックナットを締め付け、ブラケット３にカムボルトを固定するホイールアライメントの調整装置であって、カムボルトと係合して回動させる調整ソケット２２ａと、ロックナット３３と係合し、ロックナット３３を回動させての締め付けを行う締付ソケット２３ａと、調整ソケット２２ａ及び締付ソケット２３ａの回動を制御する制御手段１２と、を備え、制御手段１２は、カムボルトを回動させてホイールアライメントの調整を行う際の調整の最後に、調整ソケット２２ａを、カムボルト３１とロックナット３３とを締め付ける方向に回動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に用いられる車輪のホイールアライメントの調整装置に関する。

従来、このような分野の技術として、実開平０１−１０４８６７号公報がある。この公報には、同軸をなすように互いに対向するように、隔離して回動可能に配置された１対のソケットを用いて、カムボルトにロックナットを螺合させるホイールアライメント調整装置が記載されている。

具体的には、ホイールアライメント調整装置は、車体に設けられているブラケットにカムボルトが挿通され、このカムボルトを回動させることによりホイールアライメントを調整する。このとき、カムボルトを回動させることによりホイールアライメントを調整した後に、カムボルトに螺合されたロックナットを締め付けることで、ブラケットにカムボルトを固定する。

実開平０１−１０４８６７号公報

しかしながら、前述した従来のホイールアライメントの調整装置では、調整した後に、調整用ソケットとカムボルトの間の隙間により、ロックナットを締め付ける際にカムボルトが供回りすることがあり、ホイールアライメントの再調整が必要となって、生産性が悪化する場合がある。本発明は、ロックナットの締め付けに起因するホイールアライメントのズレの発生を抑制したホイールアライメントの調整装置を提供するものである。

本発明にかかるホイールアライメントの調整装置は、車体のブラケットに挿通されたカムボルトを回動させることによりホイールアライメントを調整した後、前記カムボルトに螺合されたロックナットを締め付け、前記ブラケットに前記カムボルトを固定するホイールアライメントの調整装置であって、前記カムボルトと係合して回動させる調整ソケットと、前記ロックナットと係合し、前記ロックナットを回動させて締め付けを行う締付ソケットと、前記調整ソケット及び前記締付ソケットの回動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記カムボルトを回動させてホイールアライメントの調整を行う際の調整の最後に、前記カムボルトと前記ロックナットとを締め付ける方向に前記調整ソケットを回動させる。
これにより、カムボルトにロックナットを羅合させて締め付けを行う前において、カムボルトとロックナットの隙間の発生を低減させることができる。

これにより、ロックナットの締め付けに起因するホイールアライメントのズレの発生を抑制することができる。

実施の形態１にかかるホイールアライメント調整装置の概略を示す図である。 実施の形態１にかかる車体の平面図である。 実施の形態１にかかるブラケットとアームの連結部におけるカムボルトの頭部側を示す図である。 実施の形態１にかかるブラケットとアームの連結部におけるカムボルトのネジ先側を示す図である。 実施の形態１にかかるブラケットとアームの連結部における下部側からの視点を示す図である。 実施の形態１にかかるカムボルトを側面側と頭部側とネジ先側からの視点で示す図である。 実施の形態１にかかる調整締付機を示す図である。 実施の形態１にかかる調整ソケットの正面図である。 実施の形態１にかかる調整ソケットにカムボルトの頭部を挿入した状態を示す図である。 実施の形態１にかかる調整装置の動作フローを示す図である。 実施の形態１にかかる調整ソケットを左回転させる状態を示す図である。 実施の形態２にかかる調整装置の動作フローを示す図である。

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、ホイールアライメントの調整装置１は、車体２のホイールの位置や姿勢を計測するホイールアライメント計測器１１と、ホイールアライメント計測器１１の計測結果に応じて、動作指令を発生させる制御手段１２と、制御手段１２の動作指令に基づいてホイールアライメントの調整を行う調整締付機１３と、を備える。

ここで図２に示すように、車体２は、サスペンションメンバー側のブラケット３と、ブラケット３に端部が連結されているアーム４と、を備える。図３乃至図５に示すように、アーム４の端部は、カムボルト３１を介してブラケット３に連結されている。ここでカムボルト３１は、頭部３２と、ネジ先側に螺合されたロックナット３３の間にブラケット３を挟むように、ブラケット３に挿通されている。なお、カムボルト３１が挿通されているブラケット３の穴部は、長穴状に形成されている。

カムボルト３１がブラケット３に挿通された状態において、ブラケット３とカムボルトの頭部３２の間に略円盤状の調整側カムプレート３４が挟まれるように配置されている。カムボルト３１は、調整側カムプレート３４を貫通している。また、ネジ先側に螺合されたロックナット３３とブラケット３の間には、略円盤状の締付側カムプレート３５が挟まれるように配置されている。

図６（ａ）乃至図６（ｃ）に示すように、カムボルトの頭部３２は６角形状である。調整のステップにおいて、カムボルト３１が、調整締付機１３の後述する調整締付機１３の調整側ソケット部２２によって保持されて回動することで、アーム４の位置調整を行う。なお、カムボルト３１と、カムプレート３４、３５は、それぞれ突部やキー溝を設けて係合させることで、一体化されている。ここで図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すようにＡ視とは、カムボルト３１のネジ先側、すなわちカムボルト３１に螺合されたロックナット３３側からの視点であり、図６（ａ）及び図６（ｃ）に示すように、Ｂ視とは、カムボルトの頭部３２側、からの視点であるものとして説明する。

なお以下の説明において、カムボルト３１やロックナット３３を回転させる際の右回転及び左回転とは、ただし書きが無い場合は、Ａ視での回転方向である。また、螺合したカムボルト３１とロックナット３３について、ロックナット３３を右回転させた場合に締め付けられるとともに、カムボルト３１の左回転（Ｂ視で右回転）が締め付け方向となる。

図１に示すように、ホイールアライメント計測器１１は、トー角、キャンバー角、キャスター角などのホイールアライメントを計測する。例えば、ホイールアライメント計測器１１は、ホイールに取り付けられたセンサである。なお、ホイールアライメント計測器１１では、ホイールの近傍に設けられたＣＣＤカメラによる画像の取得や、ホイールに取り付けられた反射板にレーザー光を当てて反射光を取得することにより、ホイールアライメントを計測しても良く、計測方法はこれらに限られない。ホイールアライメント計測器１１は、計測結果を制御手段１２に出力する。

制御手段１２は、ホイールアライメント計測器１１による計測で取得された情報に基づき、調整締付機１３に動作指示を出力する。例えば、制御手段１２には、ホイールアライメントの目標値が予め入力されており、ホイールアライメント計測器１１により計測された実際のホイールアライメントの差を比較して、調整締付機１３を動作させる量を算出する。制御手段１２は、調整締付機１３を動作させる量に応じた動作指令を、調整締付機１３に出力する。

なお、制御手段１２には、ホイールアライメントの目標値と実際の値の差を算出する演算部と、ホイールアライメントの目標値や、演算部による算出結果を記憶する記憶部と、入力されたホイールアライメントの計測値や目標値を表示する表示部と、目標値を入力するキーボード等の入力部と、を備えたコンピュータを用いることができる。なお、制御手段１２の構成は、これらに限られない。

図７に示すように、調整締付機１３は、基部２１と、基部２１上に立設された調整用ソケット部２２と、基部２１上に立設された締付用ソケット部２３と、を備える。

基部２１には、制御手段１２からの動作指示に基づいて動作を行う動作部（図示せず）を有する。例えば、動作部には複数のモータが設けられており、それぞれ、後述の調整用ソケット部２２に設けられた調整ソケット２２ａや、締付用ソケット部２３の締付ソケット２３ａを回動させるための動力を発生させる。なお、基部２１には、調整用ソケット部２２と締付用ソケット部２３の相対的な位置を調整するために、動力を発生させる動力部や、ガイドレール等を有していても良い。

調整用ソケット部２２は、内部に複数のギア（図示せず）と、ギアが連結された調整ソケット２２ａと、を有する。複数のギアは、基部２１に設けられた動作部で発生した動力を、調整ソケット２２ａに伝達する。調整ソケット２２ａは、調整用ソケット部２２の先端に形成され、締付ソケット２３ａが形成されている方向に開口している。図８に示すように、正面視した場合に、調整ソケット２２ａの開口側には、外周側から内周側に向けて複数の山状に突出するように、滑らかな山部２２ｂと谷部２２ｃが形成されている。これにより調整ソケット２２ａは、滑らかな６角形状に切り欠かれている。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、ホイールアライメントの調整を行う際には、調整ソケット２２ａにカムボルトの頭部３２が挿入された状態で係合している。この状態で、調整ソケット２２ａが回動することによって、カムボルト３１を回動させる。このとき、調整ソケット２２ａの回動方向に応じて、６角の調整ソケット２２ａと頭部３２の間に、約３０°の隙間（ガタ）が生じる。なお、図９（ａ）は、調整の際に、調整ソケット２２ａを右回転（Ｂ視で左回転）させてカムボルト３１の調整を行った状態であり、図９（ｂ）は、調整ソケット２２ａを左回転（Ｂ視で右回転）させてカムボルト３１の調整を行った状態である。

ここで、図８及び図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、カムボルト３１が右回転（Ｂ視で左回転）方向に回動するように調整ソケット２２ａを動作させた際に、調整ソケット２２ａがカムボルトの頭部３２に当接する部分を第１の当接部２２ｄ、カムボルト３１が左回転（Ｂ視で右回転）方向に回動するように調整ソケット２２ａを動作させた際に、調整ソケット２２ａがカムボルトの頭部３２に当接する部分を第２の当接部２２ｅとする。すなわち、調整ソケット２２ａにおいて、山部２２ｂから左回転方向の谷部２２ｃの間に第１の当接部２２ｄとし、山部２２ｂから右回転側の谷部２２ｃの間に第２の当接部２２ｅとする。

締付用ソケット部２３は、複数のギア（図示せず）と、締付ソケット２３ａと、を有する。複数のギアは、基部２１に設けられた動作部の動力を、締付ソケット２３ａに伝達し、回動させる。締付ソケット２３ａは、締付用ソケット部２３の先端に形成されている。締付ソケット２３ａは、調整ソケット２２ａ側に開口して６角形状に切り欠かれており、ロックナット３３が挿入される。締付ソケット２３ａが回動することにより、カムボルト３１に螺合されたロックナット３３の締め付けを行う。なお、締付ソケット２３ａの開口と、調整ソケット２２ａの開口の箇所は、同軸上において互いに対向するように配置されている。

次に、図１０を参照して、ホイールアライメントの調整装置１の動作について説明する。

最初に、調整装置１を起動する（Ｓ１１）。具体的には、ホイールに設置されたホイールアライメント計測器１１は、ホイールアライメントを計測し、制御手段１２に計測結果を出力する。制御手段１２は、ホイールアライメント計測器１１から入力された計測結果と、ホイールアライメントの目標値との比較に基づき、調整締付機１３に対して動作量に関する動作指示を出力する。調整締付機１３は、入力された動作指示に従い、調整ソケット２２ａを回動させることでカムボルト３１を回動させ、ホイールアライメントの調整を実行する。

次に、制御手段１２は、カムボルト３１によるホイールアライメント調整状態の監視を行う。そして、制御手段１２は、カムボルト３１の回動によるホイールアライメントの最後の調整が、左回転（Ｂ視で右回転）での調整が必要な範囲か否かを判定する（Ｓ１２）。最後の調整において、左回転での調整が必要であれば（Ｓ１２でＹｅｓ）、Ｓ１３に進む。最後の調整において、右回転（Ｂ視で左回転）での調整が必要であれば（Ｓ１２でＮｏ）、Ｓ２１に進む。

制御手段１２は、カムボルト３１を左回転（Ｂ視で右回転）させるように、調整ソケット２２ａを動作させる。これにより、カムボルト３１は左回転を行い、ホイールアライメントの調整が実行される（Ｓ１３）。

制御手段１２は、カムボルト３１の左回転（Ｂ視で右回転）による調整が完了したか否かを判定する（Ｓ１４）。調整が完了していなければ（Ｓ１４でＮｏ）、Ｓ１３に戻り、カムボルト３１を左回転させてホイールアライメントの調整を繰り返す。調整が完了していれば（Ｓ１４でＹｅｓ）、Ｓ１５に進む。

制御手段１２は、カムボルト３１に螺合したロックナット３３の締付けを行うように、締付ソケット２３ａを動作させる（Ｓ１５）。ここで、締付ソケット２３ａは、ロックナット３３を、右回転方向に回動するように動作することで締付を行う。このとき、調整ソケット２２ａは、カムボルトの頭部３２に係合したままの状態である。

ここで、締付ソケット２３ａによってロックナット３３を右回転させて締め付けていき、ロックナット３３と締付側カムプレート３５が接触した状態となった後に、さらにロックナット３３に右回転の力が加わると、ロックナット３３と締付側カムプレート３５の摩擦により、締付側カムプレート３５に右回転の力が発生する。ここで、締付側カムプレート３５はカムボルト３１と一体化されているため、締付側カムプレート３５を右回転させようとする力により、カムボルト３１を右回転（Ｂ視で左回転）方向に供回りさせる力が発生する。

ここで、Ｓ１３の調整の際の最後に、調整ソケット２２ａを左回転（Ｂ視で右回転）で調整したことによって、図９（ｂ）に示すように、第２の当接部２２ｅがカムボルトの頭部３２に当接している状態である。したがって、ロックナット３３の締め付けによりカムボルト３１が右回転する力が加えられたときに、調整ソケット２２ａがカムボルト３１の右回転（Ｂ視で左回転）を止める抵抗となる。これにより、カムボルト３１を右回転させずに留めることができる。

ここで、調整ソケット２２ａでは、調整ソケット２２ａを動作させるモータの静止摩擦力と、モータから調整ソケット２２ａまでの動力を伝えるギアにかかる静止摩擦力と、調整ソケット２２ａ自身の静止摩擦力により、カムボルト３１の右回転（Ｂ視で左回転）を止める抵抗力を発生させる。なお、基部２１の動力部に設けられるモータとして、ブレーキ付きモータを用いることで、カムボルト３１の右回転を止める抵抗力を発生させても良い。

これにより、ロックナット３３により締付が実行され、カムボルト３１がブラケット３に対して固定される際に、ロックナット３３とカムボルト３１の供回りを抑制することができる。

カムボルト３１の回動によるホイールアライメントの最後の調整が、右回転（Ｂ視で左回転）での調整が必要な場合（Ｓ１２でＮｏ）、制御手段１２は、カムボルト３１を右回転させるように、調整ソケット２２ａを動作させる。これにより、カムボルト３１は右回転を行い、ホイールアライメントの調整が実行される（Ｓ２１）。

制御手段１２は、カムボルト３１の右回転（Ｂ視で左回転）による調整が完了したか否かを判定する（Ｓ２２）。調整が完了していなければ（Ｓ２２でＮｏ）、Ｓ１３に戻り、カムボルト３１を右回転させてホイールアライメントの調整を繰り返す。調整が完了していれば（Ｓ２２でＹｅｓ）、Ｓ２３に進む。

制御手段１２は、調整ソケット２２ａを左回転（Ｂ視で右回転）方向に回転させ、調整ソケット２２ａとカムボルトの頭部３２の間のガタ詰めを行う（Ｓ２３）。言い換えると、Ｓ２１において、カムボルト３１を右回転させることによって最後に調整した場合に、調整ソケット２２ａの第１の当接部２２ｄがカムボルトの頭部３２と当接した状態となっており、第２の当接部２２ｅとカムボルトの頭部３２は離間した状態である。したがって、図１１に示すように、カムボルト３１を右回転させて調整が終了した後に、調整ソケット２２ａを左回転させる。これにより、第２の当接部２２ｅとカムボルトの頭部３２が当接した状態にする。

制御手段１２は、カムボルト３１に螺合されているロックナット３３の締付けを行うように、締付ソケット２３ａを動作させる（Ｓ２４）。ここで、締付ソケット２３ａは、ロックナット３３を、右回転させるように動作することにより、締付を行う。

このとき、Ｓ２３において、調整ソケット２２ａを左回転（Ｂ視で右回転）で調整したことによって、第２の当接部２２ｅがカムボルトの頭部３２に当接している。したがって、ロックナット３３の締め付けを行うための右回転によって、カムボルト３１に対してロックナット３３と供回りするような右回転の力が加えられたときに、調整ソケット２２ａがカムボルト３１の右回転（Ｂ視で左回転）を止める抵抗となる。これにより、カムボルト３１を右回転させずに留めることができる。

ここで、調整ソケット２２ａを動作させるモータの静止摩擦力と、モータから調整ソケット２２ａまでの動力を伝えるギアにかかる静止摩擦力と、調整ソケット２２ａ自身の静止摩擦力により、ロックナット３３との供回りによるカムボルト３１の右回転（Ｂ視で左回転）を止める抵抗力を発生させる。動力部に設けられるモータに、ブレーキ付きモータを用いることで、カムボルト３１の右回転を止める抵抗力を発生させても良い。

これにより、ロックナット３３による締め付けが実行されて、カムボルト３１がブラケット３に対して固定される際に、ロックナット３３とカムボルト３１の供回りを抑制することができる。

これにより、ロックナット３３の締付を行うことでカムボルト３１をブラケット３に固定する際に、ロックナット３３とカムボルト３１が供回りによるカムボルト３１の回動を抑制することができる。

ここで、調整ソケット２２ａによって、カムボルト３１を最後に左回転（Ｂ視で右回転）で調整した場合には、調整ソケット２２ａの第２の当接部２２ｅがカムボルトの頭部３２に当接しており、カムボルト３１を右回転（Ｂ視で左回転）で調整した場合には、Ｓ２３において、調整ソケット２２ａを左回転（Ｂ視で右回転）させるガタ詰めによって、第２の当接部２２ｅとカムボルトの頭部３２を当接させている。すなわち、調整ソケット２２ａによる調整が右回転か左回転かによらず、ホイールアライメントの調整時において、調整の最後は、第２の当接部２２ｅがカムボルトの頭部３２に当接するように、調整ソケット２２ａを動作させた状態である。これにより、ロックナット３３の締付の際に、ロックナット３３とカムボルト３１の供回りを最小限に抑えることができる。

実施の形態２
次に、図１２を参照して、カムボルト３１の調整を必ず左回転（Ｂ視で右回転）で終了させてから、ロックナット３３の締め付けを行うホイールアライメントの調整装置１の動作方法について説明する。

最初に、調整装置１を起動する（Ｓ３１）。ホイールに設置されたホイールアライメント計測器１１は、ホイールアライメントの計測結果を制御手段１２に出力する。制御手段１２は、入力された計測結果とホイールアライメントの目標値との比較に基づき、調整締付機１３に動作指示を出力する。調整締付機１３は、入力された動作指示に従い、調整ソケット２２ａを回動させることでカムボルト３１を回動させ、ホイールアライメントの調整を実行する。

次に、制御手段１２は、カムボルト３１によるホイールアライメント調整状態の監視を行う。そして、制御手段１２は、カムボルト３１の回動によるホイールアライメントの最後の調整が、左回転（Ｂ視で右回転）での調整が必要な範囲か否かを判定する（Ｓ３２）。最後の調整において、右回転（Ｂ視で左回転）での調整が必要であれば（Ｓ３２でＮｏ）、Ｓ３３に進む。最後の調整において、左回転での調整が必要であれば（Ｓ３２でＹｅｓ）、Ｓ３４に進む。

制御手段１２は、カムボルト３１を右回転（Ｂ視で左回転）させるように、調整ソケット２２ａを動作させる。これにより、カムボルト３１は右回転を行い、ホイールアライメントの調整が実行される（Ｓ３３）。その後、Ｓ３２に戻り、左回転での調整が必要な範囲か否かの判定を再度行う。

制御手段１２は、カムボルト３１を左回転（Ｂ視で右回転）させるように、調整ソケット２２ａを動作させる。これにより、カムボルト３１は左回転を行い、ホイールアライメントの調整が実行される（Ｓ３４）。

制御手段１２は、カムボルト３１の左回転（Ｂ視で右回転）による調整が完了したか否かを判定する（Ｓ３５）。調整が完了していなければ（Ｓ３５でＮｏ）、Ｓ３４に戻り、カムボルト３１を左回転させてホイールアライメントの調整を繰り返す。調整が完了していれば（Ｓ３５でＹｅｓ）、Ｓ３６に進む。

制御手段１２は、カムボルト３１に螺合したロックナット３３の締付けを行うように、締付ソケット２３ａを動作させる（Ｓ３６）。ここで、締付ソケット２３ａは、ロックナット３３を、右回転方向に回動するように動作することで締付を行う。このとき、調整ソケット２２ａは、カムボルトの頭部３２に係合したままの状態である。

これにより、ホイールアライメントの調整において、最後にカムボルト３１を必ず左回転（Ｂ視で右回転）で調整し、その後、ロックナット３３の締め付け動作を行うことができる。このとき、カムボルト３１を最後に左回りで調整したことで、ロックナット３３を締め付ける際に、調整ソケット２２ａとカムボルトの頭部３２に隙間を生じておらず、カムボルト３１とロックナット３３の供回りを抑制できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、カムボルトの頭部３２は六角であるものとして説明したが、６角に限られず、例えば１２角であっても良い。また、調整ソケット２２ａは六角であるものとして説明したが、６角に限られず、例えば１２角であっても良い。調整締付機１３において、モータ等を備える動作部は、基部２１に設けられているものとして記載したが、調整用ソケット部２２や締付用ソケット部２３に設けられていてもよい。

１ 調整装置
２ 車体
３ ブラケット
４ アーム
１１ ホイールアライメント計測器
１２ 制御手段
１３ 調整締付機
２１ 基部
２２ 調整用ソケット部
２２ａ 調整ソケット
２２ｂ 山部
２２ｃ 谷部
２２ｄ 第１の当接部
２２ｅ 第２の当接部
２３ 締付用ソケット部
２３ａ 締付ソケット
３１ カムボルト
３２ 頭部
３３ ロックナット
３４ 調整側カムプレート
３５ 締付側カムプレート

Claims (1)

1. 車体のブラケットに挿通されたカムボルトを回動させることによりホイールアライメントを調整した後、前記カムボルトに螺合されたロックナットを締め付け、前記ブラケットに前記カムボルトを固定するホイールアライメントの調整装置であって、
   前記カムボルトと係合して回動させる調整ソケットと、
   前記ロックナットと係合し、前記ロックナットを回動させて締め付けを行う締付ソケットと、
   前記調整ソケット及び前記締付ソケットの回動を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記カムボルトを回動させてホイールアライメントの調整を行う際の調整の最後に、前記カムボルトと前記ロックナットとを締め付ける方向に前記調整ソケットを回動させる、
   ホイールアライメントの調整装置。

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