JPH07121704B2 - 車輪傾斜角度調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両に装着された車輪の傾斜角度、例えば、
トー角度を調整するに際し、ステアリング・ホイールを
正確に直進状態に設定することのできる車輪傾斜角度調
整方法に関する。

［従来の技術］ 自動車のホイール・アライメントを正確に調整すること
は、走行安定性を維持する上で極めて重要である。この
ような調整作業は、通常、完成車両に対して行われるも
のであり、例えば、車輪のトー角度の調整は次のように
して行われている。

すなわち、作業者は、先ず、ステアリング・ホイールを
車両の直進状態に設定した後、車輪のトー角度を測定
し、次いで、前記トー角度が所望の角度となるようにタ
イロッド等の調整を行っている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ステアリング・ホイールには周知のよう
に所定量の遊びがあるため、上記のようにしてトー角度
の調整を行った場合、ステアリング・ホイールを車両の
進行方向に正確に設定した場合であっても、車輪自体が
必ずしも進行方向に向いているとは限らず、トー角度が
正確に調整されない場合が生じていた。この結果、車両
を直進走行させたときにステアリング・ホイールが傾斜
してしまうことがあった。

そこで、本発明では、車輪の傾斜角度を正確に調整する
ことができ、しかも、直進走行時におけるステアリング
・ホイールを車両の進行方向に正確に設定することので
きる車輪傾斜角度調整方法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］ 前記の課題を解決するために、本発明は、車両に装着さ
れた車輪を当該車両の進行方向に偏向する第１過程と、 前記車輪の偏向により回動するステアリング・ホイール
の状態を検知する第２過程と、 前記ステアリング・ホイールの状態が当該車両の直進状
態を示す際の前記車輪の傾斜角度を検出する第３過程
と、 前記傾斜角度を所望の傾斜角度に調整する第４過程と、 からなることを特徴とする。

［作用］ 本発明に係る車輪傾斜角度調整方法では、車輪に装着さ
れた車輪を当該車両の進行方向に偏向させることでステ
アリング・ホイールを回動させ、これよって前記ステア
リング・ホイールの状態を当該車両の直進状態に設定し
た後、車輪を所望の傾斜角度に調整する。この場合、ス
テアリング・ホイールの遊びが車輪の傾斜角度に影響す
ることがないため、前記傾斜角度を正確に調整すること
ができる。

［実施例］ 第１図および第２図は、本発明に係る車輪傾斜角度調整
方法の一実施例が適用されるトー角度検出装置の正面断
面図および側面図である。このトー角度検出装置10A乃
至10Dは、第３図に示すように、車両12に装着された４
つの車輪14A乃至14Dに対応する位置に夫々配設されてい
る。この場合、各トー角度検出装置10A乃至10Dは、車両
12の進入位置あるいは車両12の車幅および車長に応じて
矢印ａ、ｂ方向に変位可能に構成される（特開昭64−72
001号参照）。

そこで、第１図および第２図に基づきトー角度検出装置
10Aの構成を詳細に説明する。なお、他のトー角度検出
装置10B乃至10Dの構成は、トー角度検出装置10Aと同一
であるため説明を省略する。

トー角度検出装置10Aは、図示しないガイドレールを介
して車幅方向（矢印ａ方向）に変位可能な枠体16により
支持される。枠体16上には、ガイドレール18a、18bを介
して車長方向（矢印ｂ方向）に変位可能な第１テーブル
20が載置される。なお、枠体16および第１テーブル20
は、測定対象である車両12の車幅および車長に応じて位
置調整される。

第１テーブル20上には、ガイドレール22a、22bを介して
車幅方向（矢印ａ方向）に変位可能な第２テーブル24が
載置される。なお、第２テーブル24は、トー角度検出装
置10Aに対して車両12が進入した際の位置ずれを補正す
るためのものである。この第２テーブル24には、支軸26
が軸受28を介して矢印ｃ方向に回動可能に支持される。
そして、支軸26の下端部には、前記支軸26の回動角を検
出するためのロータリエンコーダ30がブラケット32を介
して連結される。

第２テーブル24上には、ベアリング34を介して矢印ｃ方
向に回動可能な第３テーブル36が載置される。ここで、
第３テーブル36に固定されるベアリング34のアウタ部材
35の外周には、ギア37が設けられる。一方、第２テーブ
ル24には、減速機構39を介してモータ41が固定されてお
り、前記減速機構39に連結されたギア43がギア37に噛み
合っている。また、第２テーブル24には、ブラケット38
を介してブレーキ用のシリンダ40が装着されており、前
記シリンダ40のシリンダロッド42に装着されたブレーキ
板44を第３テーブル36に圧接させることで第２テーブル
24に対する第３テーブル36の回動を阻止するように構成
している。

第３テーブル36上には、ガイドレール46a、46bを介して
一対の対向する車輪クランプ手段48aおよび48bが載置さ
れる。これらの車輪クランプ手段48a、48bは、パンタグ
ラフ機構50によって連結されており、駆動用シリンダ51
の作用下に支軸26を中心として常時対称に近接および離
間可能に構成される。車輪クランプ手段48aは、略Ｌ字
状に折曲される。支持部材52aと、前記支持部材52aの鉛
直方向に延在する側面に設けられたガイドレール54aに
沿って矢印ｄ方向に変位可能なブラケット56aと、前記
ブラケット56aに装着される２つのクランプローラ58aお
よび60aと、前記ブラケット56aの昇降シリンダ62aとを
有する。この場合、クランプローラ58aおよび60aは、第
２図に示すように、車輪14Aのタイヤ64の側面に対して
略ハの字状に当接するように配設されている。なお、車
輪クランプ手段48bは、車輪クランプ手段48aと同様に構
成されるため、同一の参照数字にｂを付してその説明を
省略する。

また、第３テーブル36上には、ガイドレール66a、66bを
介して車輪保持台68が矢印方向に変位可能に載置され
る。車輪保持台68には、軸受70を介して支軸72が矢印ｃ
方向に回動可能な状態で保持されており、この支軸72上
には、ブラケット74を介して車輪支持ローラ76a、76bが
保持される。

一方、支軸26の上端部には、第４テーブル78が載置さ
れ、この第４テーブル78上には、ガイドレール80a、80b
を介してトー検知手段82が設けられる。トー検知手段82
は、略Ｌ字状に折曲される支持部材84と、支持部材84を
ガイドレール80a、80bに沿って矢印方向に変位させる駆
動用シリンダ85と、前記支持部材84の鉛直方向に延在す
る側面に設けられたガイドレール86に沿って昇降シリン
ダ87によって矢印ｄ方向に変位可能なブラケット88と、
前記ブラケット88に装着される二組の検知部90aおよび9
0bとを有する。

この場合、検知部90a、90bは、ブラケット88に対し矢印
ｄ方向に変位可能に装着される第５テーブル94を有し、
この第５テーブル94に２つの第１ローラ102および第２
ローラ104が装着される。第１ローラ102は、リム・フラ
ンジ100bからリム上面部100a上を転動し、第２ローラ10
4はリム・フランジ100bに沿って転動するように配置さ
れる。

第４図は、本実施例に係る車輪傾斜角度調整方法が適用
される車両12のステアリング機構110の構成を示す。同
図において、ステアリング機構110は、ステアリング・
ホイール112と、ステアリング軸114と、ピニオン116
と、前記ピニオン116が噛み合うラック118の形成された
タイロッド120と、タイロッド120の各端部と車輪14A、1
4Bとを連結するタイロッドエンド122a、122bとを備え
る。さらに、タイロッド120とタイロッドエンド122a、1
22bとは、タイロッド調整部材128a、128bによって夫々
連結される。なお、ステアリング・ホイール112には、
スポーク130の水平方向に対する傾斜角度を測定する、
いわゆる水準器としてのスポーク角測定器132が装着さ
れる。

次に、上記のように構成されたトー角度検出装置10A乃
至10Dを用いて車輪14A、14Bのトー角度を調整する方法
について説明する。

先ず、測定対象である車両12の車幅および車長に応じて
トー角度検出装置10A乃至10Dを矢印ａ、ｂ方向に変位さ
せた後、車両12を進入させ、各車輪14A乃至14Dをトー角
度検出装置10A乃至10Dの車輪支持ローラ76a、76b上に載
置する（第３図参照）。この場合、トー角度検出装置10
A乃至10Dは、車両12の進入位置の誤差に応じ第２テーブ
ル24を介して矢印ａ方向に変位するとともに、車輪14A
乃至14Dの向きに応じ支軸72を介して車輪支持ローラ76
a、76bが偏向することで位置決めが完了する。

次に、駆動用シリンダ51が駆動され、車輪クランプ手段
48aおよび48bがガイドレール46a、46bに沿って相対的に
近接する。そして、クランプローラ58a、60aおよび58
b、60bがタイヤ64の側部に当接する。なお、クランプロ
ーラ58a、60aおよび58b、60bの高さは、予め昇降シリン
ダ62a、62bによって調整しておく。この場合、クランプ
ローラ58a、60aおよび58b、60bがタイヤ64の側部に倣う
ため、車輪クランプ手段48aおよび48bは、ベアリング34
を介して支軸26の回りに回動する。

次に、タイヤ64をクランプローラ58a、60aおよび58b、6
0bによってクランプした状態でトー角度検出装置10A、1
0Bにおけるモータ41を駆動する。この場合、モータ41の
回転駆動力は、減速機構39によって減速された後、ギア
43を介してギア37に伝達され、これによって第３テーブ
ル36が回動する。第３テーブル36が回動すると、ガイド
レール46a、46bに係合している車輪クランプ手段48aお
よび48bも回動し、これによって車輪14A、14Bが偏向さ
れる（第１過程）。

一方、車輪14A、14Bに偏向によるステアリング・ホイー
ル112のスポーク130の傾斜はスポーク角測定器132によ
って監視されており、前記スポーク角測定器132がスポ
ーク130の水平状態を検知した時、モータ41の作動を停
止させる（第２過程）。この場合、ステアリング・ホイ
ール112は、車輪14A、14Bの回動によって回動し、直進
状態とされるため、ステアリング・ホイール112の遊び
の影響をうけることなく正確に直進状態に設定される。

以上のようにしてステアリング・ホイール112を直進状
態に設定した後、シリンダ40を駆動し、ブレーキ板44を
第３テーブル36に押圧させることで第２テーブル24と第
３テーブル36とを連結し、車輪クランプ手段48aおよび4
8bを固定する。

次いで、検知部90a、90bの高さを昇降シリンダ87によっ
て調整した後、駆動用シリンダ85を駆動し、トー検知手
段82をガイドレール80a、80bに沿って車輪14A側へと変
位させる。この場合、第１ローラ102がリム上面部100a
に、第２ローラ104がリム・フランジ100bに夫々当接す
る。トー検知手段82の検知部90aおよび90bがリム98に当
接すると、各検知部90aおよび90bがリム98に沿って倣う
ため、トー検知手段82が支軸26を中心として回動する。
支軸26には、ロータリエンコーダ30が連結されており、
このロータリエンコーダ30によってトー検知手段82の回
動角、すなわち、車輪14A、14Bの進行方向に対する偏向
角であるトー角度が検出される（第３過程）。この場
合、前記トー角度は、寸法にばらつきのあるタイヤ64を
基準としてではなく、一定の精度を有するリム98を基準
として検出されるため、トー角度を極めて高精度に検出
することができる。

次に、上記のようにして検出されたトー角度を所望のト
ー角度とするべく修正値を求め、トー角度の調整を行う
（第４過程）。トー角度は、第４図において、タイロッ
ド調整部材128a、128bを矢印方向に回動させることで調
整することができる。すなわち、タイロッド調整部材12
8a、128bを回動させることで、タイロッド120とタイロ
ッドエンド122a、122bとの間の距離が変位し、これによ
って車輪14A、14Bが所定の方向に偏向される。

以上のようにして車輪14A、14Bのトー角度の調整が完了
する。ここで、この調整は、車輪14A、14B側よりステア
リング・ホイール112を回動させることで直進状態とし
て調整を行っているため、前記ステアリング・ホイール
112の遊びの影響を受けることがなく、このようにして
調整された車両12を走行させた際にステアリング・ホイ
ール112の傾斜が生じることがない。

なお、上述した実施例では、トー角度の調整を行う場合
について説明したが、キャンバ角度の調整を行う場合に
ついても同様に本発明に係る車輪傾斜角度調整方法を適
用することができる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、車両に装着された車輪
を当該車両の進行方向に偏向させることでステアリング
・ホイールを回動させ、これよって前記ステアリング・
ホイールの状態を当該車両の直進状態に設定した後、車
輪の傾斜角度を所望の傾斜角度に調整している。この場
合、ステアリング・ホイールの遊びが車輪の傾斜角度に
影響することがないため、前記傾斜角度を正確に調整す
ることができ、また、走行時においてステアリング・ホ
イールが傾斜することのない好適な車両を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る車輪傾斜角度調整方法の一実施
例が適用されるトー角度検出装置を示す正面一部断面
図、 第２図は、第１図に示すトー角度検出装置の側面図、 第３図は、第１図および第２図に示すトー角度検出装置
に対して車両を設置した状態の斜視説明図、 第４図は、本発明に係る車輪傾斜角度調整方法の一実施
例が適用されるステアリング機構の構成説明図である。 10A〜10D……トー角度検出装置 12……車両 14A〜14D……車輪 30……ロータリエンコーダ 41……モータ 48a、48b……車輪クランプ手段 64……タイヤ 82……トー検知手段 90a、90b……検知部 98……リム 112……ステアリング・ホイール 128a、128b……タイロッド調整部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両に装着された車輪を当該車両の進行方
   向に偏向する第１過程と、 前記車輪の偏向により回動するステアリング・ホイール
   の状態を検知する第２過程と、 前記ステアリング・ホイールの状態が当該車両の直進状
   態を示す際の前記車輪の傾斜角度を検出する第３過程
   と、 前記傾斜角度を所望の傾斜角度に調整する第４過程と、 からなることを特徴とする車輪傾斜角度調整方法。