JP4128933B2

JP4128933B2 - 自動車のホイルアライメント測定方法

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Publication number: JP4128933B2
Application number: JP2003347424A
Authority: JP
Inventors: 清信原
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-10-06
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2023-10-06
Also published as: JP2005114486A

Description

本発明は、自動車のホイルアライメント測定方法に関する。

従来、自動車のホイルアライメントを測定する技術として、例えば、下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１のものは、自動車車体を組立る組立ラインにおいて車輪を取り付けることなく車輪取付部を介してホイルアライメントを測定し、これによって生産性の向上を図るものである。

この種の測定方法は、自動車車体の組立ラインにおいて、ハンガにより搬送される車体に操舵装置や懸架装置が組付けられた後に、先ず、車体をハンガから離脱させる。このとき、ハンガにより支持された車体の下方に設けられた位置決め手段のピンを車体の位置決め穴に嵌合させ、車体の位置決めが行なわれる。そして、懸架装置が組付けられたことによって該車体に設けられた車輪取付部を介して該車体を昇降自在に支承する。次いで、該車体を引き下げる引下げ手段に備えるチェーン等の連結具を車体の前後に連結して車体を下方に引下げ、該車体に所定荷重を付与する。これにより、懸架装置は、車輪取付部からの反力によって所定荷重に相当する付勢力が付与され、車体はその車軸に車輪を組付けた完成車状態に最も近い状態で固定される。そして、この状態を維持し、車輪取付部を介してトー角を測定する。これにより、測定されたトー角が予め定めれられた正しいトー角と異なる場合には正しいトー角となるように調整することができる。

ところで、このように車体に対して完成車状態に最も近い状態を再現させて測定されたトー角から正しいトー角となるように調整しても、完成車状態に最も近い状態以外の位置に車輪取付部があるときには、懸架装置の上下運動に伴って正しいトー角とならないことがある。これは、例えば、懸架装置がダブルウイシュボーン式サスペンションであるとき、アッパーアームとロアアームとの上下方向の取り付け間隔の大小やアッパーアームとロアアームとの車輪軸方向の相互の取り付け位置のズレによりトー角が影響されたものと考えられる。

このため、従来の方法のように車体に対して完成車状態に最も近い状態を再現させただけでは、懸架装置を構成する部品であるアッパーアーム及びロアアームの取り付け状態を把握することが困難であり、ホイルアライメントの測定結果を懸架装置の組付け工程において迅速に反映させることができない不都合があった。
特許第２９３８９８４号公報（図１及び図６）

かかる不都合を解消して、本発明は、ホイルアライメントの測定結果を懸架装置の組付け工程において迅速に反映させることができる自動車のホイルアライメント測定方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、自動車の組立てラインにおいて車体に懸架装置が組付けられ吊り下げ状態で搬送される自動車のホイルアライメントを測定する方法であって、前記懸架装置がアッパーアームとロアアームとをその構成部品とするダブルウイッシュボーン式サスペンションであるとき、自動車車体の吊り下げ状態を維持して車輪が未装着の車輪取付部を昇降自在とし、所定の高さ位置まで車輪取付部を上昇させる車輪取付部上昇工程と、該車輪取付部上昇工程による上昇途中の車輪取付部の位置とトー角とを測定する測定工程と、該測定工程による測定値から該自動車の完成車状態におけるトー角を算出するトー角算出工程とを備える自動車のホイルアライメント測定方法において、アッパーアームとロアアームとの取り付け状態に対応する所定のデータを前記トー角算出工程によるトー角の算出時に抽出するデータ抽出工程と、該データ抽出工程によって注出されたデータに基づいて、アッパーアームとロアアームとの取り付け状態の良否を判定する判定工程とを備え、前記トー角算出工程は、車輪取付部の上昇開始時に測定された車輪取付部の位置と該位置において測定されたトー角とからなる座標を第１の基準座標とし、該車輪取付部が前記所定の高さ位置に上昇されるまでの間の所定間隔毎に測定された車輪取付部の位置と各位置において測定されたトー角とからなる複数の座標を測定座標として、第１の基準座標と各測定座標とを結ぶ各直線の傾きを算出する第１演算工程と、前記第１の基準座標における車輪取付部の位置と該位置に対応して予め定められた正しいトー角とからなる座標を第２の基準座標とし、前記各測定座標における車輪取付部の各位置と各位置に対応して予め定められた正しいトー角とからなる複数の座標を設定座標として、予め算出された第２の基準座標と各設定座標とを結ぶ各直線の傾きと、第１の基準座標と各測定座標とを結ぶ各直線の傾きとの差である傾き差を算出する第２演算工程と、前記第２演算工程により算出された各傾き差と夫々の傾き差に対応する車輪取付部の位置とからなる複数の座標のうち少なくとも２つの座標を結ぶ直線の傾きを求め、該傾きに基づいて、自動車の完成車状態における車輪取付部の位置のトー角を算出する第３演算工程とを備え、前記データ抽出工程は、前記第３演算工程により算出された傾きをアッパーアームとロアアームとの取り付け状態に対応する第１のデータとして抽出すると共に、該第１のデータと前記第２演算工程により算出された各傾き差とに基づいて、自動車の完成車状態における車輪取付部の位置に対応する傾き差を求め、該傾き差をアッパーアームとロアアームとの取り付け状態に対応する第２のデータとして抽出し、前記判定工程は、前記第１のデータに基づいて、アッパーアームとロアアームとの上下方向の取り付け間隔の良否を判定すると共に、前記第２のデータに基づいて、アッパーアームとロアアームとの車輪軸方向の相互の取り付け位置の良否を判定することを特徴とする。

本発明においては、自動車の組立てラインにおいて自動車車体が吊り下げ状態で搬送されるとき、その吊り下げ状態を維持してトー角を測定し、車体に完成車状態と同じ荷重を付与する工程を不要として短時間に効率よくトー角の測定が行なわれる。即ち、先ず、車輪取付部を昇降自在として自動車車体を吊り下げ状態で支持し、車輪取付部上昇工程により所定の高さ位置まで車輪取付部を上昇させる。車輪取付部を上昇させる高さ位置においては、例えば、車体の組立ラインにおいて該車体がハンガにより支持されているとき、車輪取付部に追従して上昇しハンガから離脱するようなことのない高さ位置とすることが挙げられる。これにより、車体はハンガから浮き上がることなく安定した支持状態でのトー角測定が可能となる。次いで、上昇される途中の車輪取付部の位置とトー角とを測定工程により測定し、続いてトー角算出工程により、測定工程の測定値から該自動車の完成車状態におけるトー角を算出する。本発明においては、更に、データ抽出工程を設けて、アッパーアームとロアアームとの取り付け状態に対応する所定のデータを、前記トー角算出工程によるトー角の算出時に抽出する。次いで、前記判定工程により、データ抽出工程によって注出されたデータに基づいて、アッパーアームとロアアームとの取り付け状態の良否を判定する。

これによって、自動車車体が吊り下げ状態で支持されている状態で、自動車の完成車状態におけるトー角を確認しつつ、同時にアッパーアームとロアアームとの取り付け状態を確認することができる。そして、判定工程による判定結果を、アッパーアームとロアアームとの取り付け状態の解析作業に反映することが可能となる。

ここで、前記トー角算出工程は、前記第１演算工程、前記第２演算工程、及び前記第３演算工程を備え、前記データ抽出工程は、前記第１のデータと前記第２のデータとを抽出する。

即ち、前記トー角算出工程の第１演算工程においては、先ず、車輪取付部上昇工程による車輪取付部の上昇が開始された位置と該位置のトー角とを測定し、測定された位置とトー角とからなる座標を第１の基準座標とする。次いで、車輪取付部が前記所定の高さ位置に上昇されるまでの間の所定間隔毎に車輪取付部の位置と各位置のトー角とを測定し、測定された各位置と夫々の位置におけるトー角とからなる複数の座標を測定座標とする。次いで、第１の基準座標と各測定座標とを結ぶ各直線の傾きを算出する。

前記トー角算出工程の第２演算工程においては、先ず、予め算出された第２の基準座標と各設定座標とを結ぶ各直線の傾きと、第１の基準座標と各測定座標とを結ぶ各直線の傾きとの差を算出する。第２の基準座標は、前記第１の基準座標の車輪取付部の位置（即ち、車輪取付部上昇工程による車輪取付部の上昇が開始された位置）と該位置に対応して予め定められた正しいトー角とからなる座標である。

各設定座標は、前記各測定座標における車輪取付部の各位置（即ち、該車輪取付部が前記所定の高さ位置に上昇されるまでの間の所定間隔毎に測定された車輪取付部の位置）と各位置に対応して予め定められた正しいトー角とからなる座標である。

なお、本発明者は、トー角の変化量に関する各種の試験を行ない、第２の基準座標と各設定座標とを結ぶ各直線の傾きと、第１の基準座標と各測定座標とを結ぶ各直線の傾きとの差が、車輪取付部の位置に対して一定の変化をすることを知見した。そこで、該第２演算工程においては、第２の基準座標と各設定座標とを結ぶ各直線の傾きと、第１の基準座標と各測定座標とを結ぶ各直線の傾きとの差（傾き差）を算出する。

そして、前記トー角算出工程の第３演算工程においては、先ず、前記第２演算工程により算出された各傾き差と夫々の傾き差に対応する車輪取付部の位置とからなる複数の座標のうち少なくとも２つの座標を結ぶ直線の傾きを算出する。次いで、該傾きに基づいて、自動車の完成車状態における車輪取付部の位置のトー角を算出する。こうすることにより、実際に車輪取付部を自動車の完成車状態での位置とすることなく、完成車状態における車輪取付部の位置のトー角を演算により正確に得ることができる。

更に、本発明者は、トー角の変化量とアッパーアーム及びロアアームの取り付け状態との関係について各種の試験を行ない、前記第２演算工程により算出された各傾き差と夫々の傾き差に対応する車輪取付部の位置とからなる複数の座標のうち少なくとも２つの座標を結ぶ直線の傾きと、自動車の完成車状態における車輪取付部の位置に対応する傾き差とは、アッパーアームとロアアームとの取り付け状態により変化することを知見した。

そこで、前記データ抽出工程においては、前記第３演算工程により算出された傾きを前記第１のデータとして抽出し、該第１のデータと前記第２演算工程により算出された各傾き差とに基づいて求めることができる自動車の完成車状態における車輪取付部の位置に対応する傾き差を第２のデータとして抽出する。これにより、第１のデータと第２のデータとを用いて前記判定工程によるアッパーアームとロアアームとの取り付け状態の良否を容易に判定することができる。

従って、前記判定工程においては、前記第１のデータに基づいて、アッパーアームとロアアームとの上下方向の取り付け間隔の良否を判定することができ、前記第２のデータに基づいて、アッパーアームとロアアームとの車輪軸方向の相互の取り付け位置の良否を判定することができる。これによって、例えば、懸架装置を取り付ける工程において、第１のデータに基づいてアッパーアームとロアアームとの上下方向の取り付け間隔を良好な間隔となるように調整し、第２のデータに基づいて、アッパーアームとロアアームとの車輪軸方向の相互の取り付け位置を良好な位置となるように調整することができ、アッパーアームとロアアームとの取り付け精度を容易に向上させることができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態のトー角測定装置の概略構成を示す説明図、図２は車輪取付部上昇手段の作動説明図、図３は第２測定手段を示す説明図、図４は測定時の車体の姿勢を示す説明的平面図、図５はトー角の測定方法を示すフローチャート、図６は車輪取付部の位置とトー角との関係を示すグラフ、図７は車輪取付部の位置と傾き差との関係を示すグラフ、図８は自動車の懸架装置の概略構成を示す説明図、図９はアッパーアームとロアアームとの取り付け位置の関係を示すグラフである。

図１において、１は自動車車体２を支持するハンガであり、図示しない組立ラインに沿って該車体２を搬送する。本発明の方法を実現するための本実施形態のトー角測定装置３は、該ハンガ１による車体２の搬送路の下方に設けられている。該トー角測定装置３の直上位置に搬送される車体２は、組立ラインにおいて図示しない操舵装置及び懸架装置４が組付けられ、操舵装置のステアリング位置が中立位置に調整されている。また、車体２に懸架装置４を介して設けられた車輪取付部５は、車輪が未だ取り付けられていず、ハンガ１による車体２の吊り下げ支持によって昇降自在に垂れ下がった状態とされている。

該トー角測定装置３は、図１に示すように、車輪取付部５を上昇させる車輪取付部上昇手段６と、車輪取付部５の高さ位置を測定する第１測定手段７と、該車輪取付部５のトー角を測定する第２測定手段８とを備えている。第１測定手段７と第２測定手段８とは、後述する複数位置における測定を制御する図示しない測定制御手段に接続されている。更に、該測定制御手段は、図示しないトー角算出手段である演算手段に接続されており、該演算手段は測定制御手段を介して採取された後述する複数の測定値からトー角を算出する。なお、図示しないが、演算手段は更に、トー角算出手段と共に後述するデータ抽出手段及び判定手段を備えている。

前記車輪取付部上昇手段６は、車体２の各車輪取付部５に対応して４箇所に設けられ、図１及び図２に示すように、車輪取付部５にその下方から当接する当接部材９と、該当接部材９を一体に支持する昇降自在の昇降板１０と、該昇降板１０を介して当接部材９に当接された車輪取付部５を上昇させる第１シリンダ１１とを備えている。また、第１シリンダ１１が設けられている第１テーブル１２は、垂直に立設された支柱１３に備える案内レール１４に沿って昇降自在に設けられている。該第１テーブル１２の下方位置には案内レール１４に沿って昇降自在の第２テーブル１５が設けられ、該第２テーブル１５には第１テーブル１２を昇降させる第２シリンダ１６が設けられている。更に、該第２テーブル１５は、前記支柱１３の下部のブラケット１７に設けられた第３シリンダ１８により昇降される。

また、第２テーブル１５には棒状部材１９が立設されている。該棒状部材１９の先端には、第２テーブル１５の上昇により車体２底部の懸架装置４基端部に当接されたことを検知するセンサ２０が設けられている。そして、該センサ２０によって車体２底部の懸架装置４基端部への当接が検知されたとき、第３シリンダ１８の作動が停止され第２テーブル１５の位置を保持する。なお、車体２の各車輪取付部５に対応する４箇所の棒状部材１９の停止位置からハンガ１上での車体の車幅方向の傾斜角を検出できるようになっている。

前記第１測定手段７は、図１及び図２に示すように、前記第１テーブル１２に設けられたレーザセンサであり、昇降板１０の上昇距離を計測することによって車輪取付部５の軸心位置を測定する。また、前記第２測定手段８は、図３に示すように、３つのレーザセンサ（第１センサ２１、第２センサ２２、第３センサ２３）によって構成され、支持部材２４に一体に支持されて前記第１シリンダ１１により昇降される。第１センサ２１、第２センサ２２、及び第３センサ２３は、車輪取付部５の３つの点ｅ，ｆ，ｇに夫々対峙している。そして、第１センサ２１は車輪取付部５のｅ点までの距離Ｅ、第２センサ２２は車輪取付部５のｆ点までの距離Ｆ、第３センサ２３は車輪取付部５のｇ点までの距離Ｇを夫々計測する。第２センサ２２によって計測される距離Ｆと第３センサ２３によって計測される距離Ｇとの違いからｆ点とｇ点との水平方向の変位を測定し、この変位からトー角を検出する。

また、本実施形態において、前記第２測定手段８の第１センサ２１、第２センサ２２及び第３センサ２３は、図示しないスラスト角検出手段にもその計測結果を供給するようになっている。即ち、スラスト角検出手段は、図３に示す第１センサ２１は車輪取付部５のｅ点までの距離Ｅ、第２センサ２２は車輪取付部５のｆ点までの距離Ｆ、第３センサ２３は車輪取付部５のｇ点までの距離Ｇに基づき、第２測定手段８と車輪取付部５との距離を（Ｅ＋Ｆ＋Ｇ）／３から求め、図４に示すように、車体２の各車輪取付部５に対応して４箇所のそれぞれの距離に基づいて車体２のスラスト角θを算出する。このように、スラスト角検出手段によって、予め定められた車体２の車長方向に延びる正しい中心線Ａに対して、吊り下げ状態で支持された車体の車長方向に延びる中心線Ｂの左右方向のズレ角がスラスト角θとして検出される。該スラスト角検出手段によるスラスト角θの検出は、前記測定制御手段の制御により、第１測定手段７及び第２測定手段８と同時に行なわれる。

次に、本実施形態によるトー角測定方法を説明する。図１に示すように、ハンガ１に支持された車体２がトー角測定装置３の直上に搬送されると第３シリンダ１８により第２テーブル１５が上昇され、棒状部材１９が車体２に当接された後には第２シリンダ１６により車輪取付部上昇手段６が車輪取付部５に近接される。

次いで、図２に示すように、第１シリンダ１１により昇降板１０が上昇され、当接部材９が車輪取付部５に当接する（車輪取付部上昇工程）。このとき、上昇が開始される車輪取付部５の軸心位置は、前記第１測定手段７により測定される（測定工程）。なお、このときの車輪取付部５は、車体２から垂れ下がった位置にあり、本実施形態の被測定車種については、完成車状態の車輪取付部５の位置（０mm）に対して−９０mmより幾分下方位置にある。

そして、更に第１シリンダ１１により昇降板１０が上昇され、車輪取付部５の軸心位置が、完成車状態の車輪取付部５の位置に対して−６０mmの位置になるまで車輪取付部５が上昇される。なお、本実施形態においては、−９０mmの位置が測定開始位置とされ、−６０mmの位置がトー角の調整位置とされる。

一方、車輪取付部上昇手段６によって車輪取付部５が上昇されているとき、前記測定制御手段の制御によって、車輪取付部５の複数の位置と各位置に対応するトー角とスラスト角θとが測定される。本実施形態では、前記測定制御手段の制御により、完成車状態の車輪取付部５の位置に対して−９０mm、−８０mm、−７０mm、−６０mmに車輪取付部５が位置したことを第１測定手段７の測定により検出し、各位置でのトー角とスラスト角θとを第２測定手段８及びスラスト角検出手段により測定する。

なお、本実施形態においてハンガ１に支持された車体２は、完成車状態の車輪取付部５の位置に対して−６０mmの位置に車輪取付部５を上昇させても（−９０mmの位置から３０mm上昇させても）、ハンガ１から離反して浮き上がることがない。このように、車輪取付部５の最大上昇位置は、車体２の浮き上がりがなくハンガ１に支持された状態が確実に維持される位置に設定することにより、安定した状態でのトー角の測定を行なうことができる。

そして、車輪取付部上昇手段６によって車輪取付部５が上昇されつつ該車輪取付部５の位置とトー角及びスラスト角とが測定された後、前記演算手段により、スラスト角に基づいてトー角が修正され、完成車状態の車輪取付部５の位置に対応するトー角が算出される（トー角算出工程）。

続いて、前記演算手段により、完成車状態の車輪取付部５の位置に対応するトー角に基づいて、調整位置（完成車状態の車輪取付部５の位置に対して−６０mmの位置）におけるトー角の調整量が算出され、この調整量に従って前記調整位置でのトー角の調整作業が行なわれる。

ここで、前記演算手段による完成車状態の車輪取付部５の位置に対応するトー角の算出及び調整位置に対応する調整量の算出について説明する。先ず、図５に示すＳＴＥＰ１において、車輪取付部上昇手段６による車輪取付部５が上昇され、測定開始位置での車輪取付部５の軸心位置（ａ＝−９０mm）とハンガ１上でのトー角ｂ’及びスラスト角θとを測定し、続いて、車輪取付部５の軸心位置が調整位置（ａ＝−６０mm）となるまで、所定間隔毎に（１０mm毎に）ハンガ１上でのトー角ｂ’及びスラスト角θを測定する。そして更に、図５に示すＳＴＥＰ２において、このとき測定されたトー角ｂ’にスラスト角θを反映させて修正されたトー角ｂを求める。例えば、図４を参照すれば、車体２の中心線Ｂの向きが正しい中央線Ａの右方向に向いているとき、車体２の前輪右側及び後輪右側の各車輪取付部５については、数式（１）から修正されたトー角ｂが求められる。この場合に、車体２の前輪左側及び後輪左側の各車輪取付部５については、車体２の中心線Ｂの向きが正しい中央線Ａの右方向にズレているので、数式（２）から修正されたトー角ｂが求められる。

ｂ＝ｂ’＋θ ………（１）
ｂ＝ｂ’−θ ………（２）

そして、図６に示すように、先ず、車輪取付部５の軸心位置ａが−９０mmのときに測定され修正されたトー角ｂの座標（ａ，ｂ）を第１の基準座標Ｊとする。更に、車輪取付部５の軸心位置ａが−８０mmのときに測定され修正されたトー角ｂの座標（ａ，ｂ）を第１の測定座標Ｊ₁、車輪取付部５の軸心位置ａが−７０mmのときに測定され修正されたトー角ｂの座標（ａ，ｂ）を第２の測定座標Ｊ₂、車輪取付部５の軸心位置ａが−６０mmのときに測定され修正されたトー角ｂの座標（ａ，ｂ）を第３の測定座標Ｊ₃とする。

次いで、図６に示すように、第１の基準座標Ｊと第１の測定座標Ｊ₁とを結ぶ直線の傾きΔtoe _{j st=-80}、第１の基準座標Ｊと第２の測定座標Ｊ₂とを結ぶ直線の傾きΔtoe _{j st=-70}、第１の基準座標Ｊと第３の測定座標Ｊ₃とを結ぶ直線の傾きΔtoe _{j st=-60}を夫々算出する（第１演算工程・図５のＳＴＥＰ３参照）。以下、このとき算出された傾きを実測傾き（Δtoe _j）と言う。

一方、演算手段においては、自動車の車種毎の車輪取付部上昇手段６による車輪取付部５の上昇に伴う正しいトー角の変化量が、図６に示す基本特性カーブＴとして記録されている。更に、基本特性カーブＴにおいて、図６に示すように、車輪取付部５の軸心位置が−９０mm（測定開始位置）のときの正しいトー角の座標が第２の基準座標Ｎとされ、同じように、車輪取付部５の軸心位置が−８０mmのときの正しいトー角の座標が第１の設定座標Ｎ₁、−７０mmのときの正しいトー角の座標が第２の設定座標Ｎ₂、−６０mmのときにの正しいトー角の座標が第３の設定座標Ｎ₃とされる。このとき、図６に示すように、第２の基準座標Ｎと第１の設定座標Ｎ₁とを結ぶ直線の傾きΔtoe _{n st=-80}、第２の基準座標Ｎと第２の設定座標Ｎ₂とを結ぶ直線の傾きΔtoe _{n st=-70}、第２の基準座標Ｎと第３の設定座標Ｎ₃とを結ぶ直線の傾きΔtoe _{n st=-60}が夫々予め算出され（第２演算工程・図５のＳＴＥＰ４参照）、その結果が記憶されている。以下、予め記憶されている傾きを基本傾き（Δtoe _n）と言う。

続いて、図５のＳＴＥＰ５において、各実測傾き（Δtoe _j）と各基本傾き（Δtoe _n）との差（ｍ）を算出する。

ｍ_-80＝Δtoe _{n st=-80}−Δtoe _{j st=-80} ………（３）
ｍ_-70＝Δtoe _{n st=-70}−Δtoe _{j st=-70} ………（４）
ｍ_-60＝Δtoe _{n st=-60}−Δtoe _{j st=-60} ………（５）

これにより、各傾きの差ｍ_-80、ｍ_-70、ｍ_-60が求められる。本発明者は、車輪取付部５の軸心の各位置での各実測傾き（Δtoe _j）と各基本傾き（Δtoe _n）との差（ｍ）は一定の変化量を示すことが各種の試験により知見している。即ち、図７に示すように、車輪取付部５の軸心の各位置を横軸とし、各位置での各実測傾き（Δtoe _j）と各基本傾き（Δtoe _n）との差（ｍ）を縦軸としたとき、車輪取付部５の軸心の各位置の各実測傾き（Δtoe _j）と各基本傾き（Δtoe _n）との差（ｍ）は、一次関数（ｙ＝ａｘ＋ｂ）で表すことができる。なお、図７における直線ｃは、４つの車輪取付部５のうちの何れか１つの車輪取付部５を示すものであるが、１つの車体については、直線ｃ以外に順次測定される他の３つの車輪取付部５に対応する直線ｄ，ｅ，ｆが表される。これに基づき、算出された各傾きの差ｍ_-80、ｍ_-70、ｍ_-60から完成車状態の車輪取付部５の軸心位置（０mm）における傾き差ｍ₀を推定することができる（図５のＳＴＥＰ６参照）。

そして、上記のｍ₀の値を基に、傾きΔtoe _{j st=0}を表す数式（６）により完成車状態の車輪取付部５の軸心位置（０mm）におけるトー角ｙ（図６において正しいトー角の座標に対するズレ量ｐを示す）が算出される（第３演算工程・図５のＳＴＥＰ７参照）。

ｙ＝α（ｘ−ａ）＋ｂ ………（６）

数式（６）においてαは完成車状態の車輪取付部５の軸心位置ｘにおける傾きΔtoe _{j st=0}である（α＝Δtoe _{n st=0}＋ｍ₀）。なお、数式（６）における完成車状態の車輪取付部５の軸心位置（ｘ＝０）のトー角ｙは、数式（７）によって表すことができる。

ｙ＝−αａ＋ｂ ………（７）

ここで算出されたトー角ｙは、完成車状態の車輪取付部５の軸心位置におけるトー角を示すものである。一方、トー角の調整位置は、完成車状態の車輪取付部５の軸心位置より−６０mmとされている。そこで、算出されたトー角ｙに、数式（８）に示すように、調整位置に対応する補正量ｙ’が加算されることにより、調整量ｑが算出される（図５のＳＴＥＰ８参照）。

ｑ＝ｙ＋ｙ’＝ｙ＋ｋｙ ………（８）

なお、補正量ｙ’は、自動車の車種毎に調整位置に対応させて予め算出されている補正係数ｋをトー角ｙに掛けることで求めることができる。このようにして求められた調整量ｑに従い、調整位置においてトー角が調整される。

一方、本実施形態においては、前記演算手段のデータ抽出手段により図７に示すグラフから、直線ｃに対応する車輪取付部５については、直線ｃの傾きを第１のデータＹとして抽出すると共に、完成車状態の車輪取付部５の軸心位置（０mm）における実測傾き（Δtoe _j）と基本傾き（Δtoe _n）との差（ｍ）の推定値を第２のデータＸとして抽出する（データ抽出工程）。即ち、第１のデータＹ及び第２のデータＸは、図５のＳＴＥＰ６における傾き差ｍ₀を推定する過程において抽出される。

なお、発明者は、図８に模式的に示すように、懸架装置４を構成するダブルウイッシュボーン式サスペンション２５を介して、車輪取付部５が車体２に保持されているとき、アッパーアーム２６とロアアーム２７との上下方向の取り付け間隔Ｈの大小に応じて第１のデータＹが変化し、アッパーアーム２６とロアアーム２７との車輪軸方向の相互の取り付け位置の間隔Ｂに応じて第２のデータＸが変化することを各種の試験により知見している。

これにより、前記演算手段の判定手段においては、第１のデータＹ及び第２のデータＸが予め設定された所定範囲内であるか否かで、直線ｃに対応する車輪取付部５に連結されたアッパーアーム２６とロアアーム２７との上下方向の取り付け間隔Ｈ及びアッパーアーム２６とロアアーム２７との車輪軸方向の相互の取り付け位置の間隔Ｂの良否を判定する（判定工程）。

具体的には、図９に示すように、第１のデータＹと第２のデータＸとからなる座標（Ｘ，Ｙ）を、縦軸をアッパーアーム２６とロアアーム２７との上下方向の取り付け間隔Ｈとし、横軸をアッパーアーム２６とロアアーム２７との車輪軸方向の相互の取り付け位置の間隔Ｂとするグラフ上にプロットする。なお、図９においては、同一車種の４つの車輪に対応する各車輪取付部５について、複数の車体（図９では５台分）についての各座標（Ｘ，Ｙ）の分布を示している。

こうすることにより、図９に示すように、座標（Ｘ，Ｙ）が所定範囲ｇの外側にあるとき、座標（Ｘ，Ｙ）が所定範囲ｇ内となるように、アッパーアーム２６とロアアーム２７との上下方向の取り付け間隔Ｈ及びアッパーアーム２６とロアアーム２７との車輪軸方向の相互の取り付け位置の間隔Ｂを調整すべき場所を特定することができる。更に、同一車種の複数の車体についての各座標（Ｘ，Ｙ）の分布から当該車種におけるアッパーアーム２６とロアアーム２７との取り付け状態の傾向を容易に把握することができるので、懸架装置の設計変更等に反映させて一層高い精度の懸架装置を得ることが可能となる。

以上のように、本実施形態によれば車体に完成車状態と同じ荷重を付与することなく極めて迅速に調整位置（本実施形態では完成車状態から−６０mmの位置）での車輪取付部５のトー角の測定及び懸架装置の取り付け状態の良否判定を行うことができる。しかも、トー角の測定を行うと同時に、前記アッパーアーム２６とロアアーム２７との取り付け状態の良否を判定して迅速に懸架装置の取り付け状態の良否を確認することができるので、生産性を向上させることができる。

なお、前述した測定開始位置、調整位置及び各測定間隔は、被測定車種の懸架装置の特性に応じて適宜決定されるものであって、本実施形態のトー角の測定において採用した寸法に限られるものではない。また、測定間隔においては、短く設定するほど測定精度を上げることができることは言うまでもない。

本発明の方法を実現する一実施形態のトー角測定装置の概略構成を示す説明図。車輪取付部上昇手段の作動説明図。第２測定手段を示す説明図。測定時の車体の姿勢を示す説明的平面図。トー角の測定方法を示すフローチャート。車輪取付部の位置とトー角との関係を示すグラフ。車輪取付部の位置と傾き差との関係を示すグラフ。自動車の懸架装置の概略構成を示す説明図。アッパーアームとロアアームとの取り付け位置の関係を示すグラフ。

符号の説明

２…車体、５…車輪取付部、２５…サスペンション（懸架装置）、２６…アッパーアーム、２７…ロアアーム。

Claims

自動車の組立てラインにおいて車体に懸架装置が組付けられ吊り下げ状態で搬送される自動車のホイルアライメントを測定する方法であって、
前記懸架装置がアッパーアームとロアアームとをその構成部品とするダブルウイッシュボーン式サスペンションであるとき、
自動車車体の吊り下げ状態を維持して車輪が未装着の車輪取付部を昇降自在とし、所定の高さ位置まで車輪取付部を上昇させる車輪取付部上昇工程と、該車輪取付部上昇工程による上昇途中の車輪取付部の位置とトー角とを測定する測定工程と、該測定工程による測定値から該自動車の完成車状態におけるトー角を算出するトー角算出工程とを備える自動車のホイルアライメント測定方法において、
アッパーアームとロアアームとの取り付け状態に対応する所定のデータを前記トー角算出工程によるトー角の算出時に抽出するデータ抽出工程と、
該データ抽出工程によって注出されたデータに基づいて、アッパーアームとロアアームとの取り付け状態の良否を判定する判定工程とを備え、
前記トー角算出工程は、車輪取付部の上昇開始時に測定された車輪取付部の位置と該位置において測定されたトー角とからなる座標を第１の基準座標とし、該車輪取付部が前記所定の高さ位置に上昇されるまでの間の所定間隔毎に測定された車輪取付部の位置と各位置において測定されたトー角とからなる複数の座標を測定座標として、第１の基準座標と各測定座標とを結ぶ各直線の傾きを算出する第１演算工程と、
前記第１の基準座標における車輪取付部の位置と該位置に対応して予め定められた正しいトー角とからなる座標を第２の基準座標とし、前記各測定座標における車輪取付部の各位置と各位置に対応して予め定められた正しいトー角とからなる複数の座標を設定座標として、予め算出された第２の基準座標と各設定座標とを結ぶ各直線の傾きと、第１の基準座標と各測定座標とを結ぶ各直線の傾きとの差である傾き差を算出する第２演算工程と、
前記第２演算工程により算出された各傾き差と夫々の傾き差に対応する車輪取付部の位置とからなる複数の座標のうち少なくとも２つの座標を結ぶ直線の傾きを求め、該傾きに基づいて、自動車の完成車状態における車輪取付部の位置のトー角を算出する第３演算工程とを備え、
前記データ抽出工程は、前記第３演算工程により算出された傾きをアッパーアームとロアアームとの取り付け状態に対応する第１のデータとして抽出すると共に、該第１のデータと前記第２演算工程により算出された各傾き差とに基づいて、自動車の完成車状態における車輪取付部の位置に対応する傾き差を求め、該傾き差をアッパーアームとロアアームとの取り付け状態に対応する第２のデータとして抽出し、
前記判定工程は、前記第１のデータに基づいて、アッパーアームとロアアームとの上下方向の取り付け間隔の良否を判定すると共に、前記第２のデータに基づいて、アッパーアームとロアアームとの車輪軸方向の相互の取り付け位置の良否を判定することを特徴とする自動車のホイルアライメント測定方法。