(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のステアリング機構に組込まれたタイロッドを、先端にタイロッドに係合する回転部を有するオープンエンドレンチを用いて調整するタイロッド調整装置であって、
定位置に停止された自動車の下方からタイロッドに向けてオープンエンドレンチを昇降させるキャリッジを備え、キャリッジ上に、４軸の自由度を持つ支持機構を介して、オープンエンドレンチを、自動車の車幅方向と車長方向とに移動自在、車幅方向に傾動自在、オープンエンドレンチの長手方向の軸線回りに回動自在に支持するものにおいて、
支持機構の車幅方向の傾動部材を、オープンエンドレンチの先端部を中心にした円弧運動でオープンエンドレンチを車幅方向に傾動自在とするように構成する、
ことを特徴とするタイロッド調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリング機構に組込まれたタイロッドを、先端にタイロッドに係合する回転部を有するオープンエンドレンチを用いて調整するタイロッド調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のステアリング機構には、図１０に示す如く、ハンドルに連動するリレーロッドＡの動きを車輪を軸支するナックルアームＢに伝達するタイロッドＣが組込まれている。タイロッドＣは、リレーロッドＡにボールジョイントＡ１を介して連結されるロッド本体Ｃ１と、ナックルアームＢにボールジョイントＢ１を介して連結されるロッドエンドＣ２とで構成されており、ロッド本体Ｃ１の端部をロッドエンドＣ２にねじ込み、このねじ込み深さを変えることでタイロッドＣの長さを調整して、車輪のトー調整を行い得られるようにしている。図中Ｃ３はロッド本体Ｃ１に形成した工具係合部、Ｃ４はロッド本体Ｃ１を回り止めするロックナットである。
【０００３】
従来、このようなタイロッドの調整をオープンエンドレンチを用いて行う装置として特開平１−２８９７７０号公報に記載のものが知られている。この装置は、定位置に停止された自動車の下方からタイロッドに向けてオープンエンドレンチを昇降させるキャリッジを備え、キャリッジ上に、４軸の自由度を持つ支持機構を介して、オープンエンドレンチを、自動車の車幅方向と車長方向とに移動自在、車幅方向に傾動自在、オープンエンドレンチの長手方向の軸線回りに回動自在に支持している。
【０００４】
これによれば、タイロッドの車幅方向及び車長方向の位置ずれに合わせてオープンエンドレンチを車幅方向及び車長方向に移動し、更に、タイロッドの車長方向の傾きに合わせてオープンエンドレンチを上下方向の軸線回りに回動すると共に、タイロッドの上下方向の傾きに合わせてオープンエンドレンチを車幅方向に傾動することにより、オープンエンドレンチの先端の回転部をその回転軸線がタイロッドの軸線に合致するようにタイロッドに係合させ、回転部の回転でタイロッドを回転させてその長さを調整することができる。
【０００５】
また、このものでは、支持機構の車幅方向の傾動部材を、オープンエンドレンチより下方の支軸を中心にしてオープンエンドレンチを車幅方向に傾動自在とするように構成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のものでは、傾動部材の動きでオープンエンドレンチを車幅方向に傾動させたとき、オープンエンドレンチの先端が車幅方向に大きく変位し、この変位を補正するためにオープンエンドレンチを車幅方向に大きく移動することが必要になり、タイロッドに対するオープンエンドレンチの位置決め作業が面倒になる不具合がある。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、タイロッドに対しオープンエンドレンチを容易に位置決めし得るようにしたタイロッド調整装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、自動車のステアリング機構に組込まれたタイロッドを、先端にタイロッドに係合する回転部を有するオープンエンドレンチを用いて調整するタイロッド調整装置であって、定位置に停止された自動車の下方からタイロッドに向けてオープンエンドレンチを昇降させるキャリッジを備え、キャリッジ上に、４軸の自由度を持つ支持機構を介して、オープンエンドレンチを、自動車の車幅方向と車長方向とに移動自在、車幅方向に傾動自在、オープンエンドレンチの長手方向の軸線回りに回動自在に支持するものにおいて、支持機構の車幅方向の傾動部材を、オープンエンドレンチの先端部を中心にした円弧運動でオープンエンドレンチを車幅方向に傾動自在とするように構成している。
【０００９】
本発明によれば、傾動部材の動きでオープンエンドレンチを車幅方向に傾動させても、オープンエンドレンチの先端部は車幅方向に変位しない。かくて、車幅方向の傾動操作に伴う車幅方向変位の補正操作が不要となり、タイロッドに対するオープンエンドレンチの位置決め作業が容易になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２に示す如く、前輪Ｗのかなり高位置にタイロッドＣを配置するハイマウントラック型自動車に好適なタイロッド調整装置に本発明を適用した実施形態について説明する。
【００１１】
タイロッド調整装置は、前輪Ｗを乗せるローラ１を設けた調整ステーションのピット内のガイド枠２に沿って昇降されるキャリッジ３を備えており、キャリッジ３上に、４軸の自由度を持つ支持機構４を介してオープンエンドレンチ５を支持している。
【００１２】
オープンエンドレンチ５は、図３に示す如く、レンチ本体５０の先端に、タイロッドＣの工具係合部Ｃ３に係合してロッド本体Ｃ１を回転する第１回転部５１と、タイロッドＣのロックナットＣ４に係合してロックナットＣ４を締付ける第２回転部５２とを有する双頭式レンチで構成されている。
【００１３】
第１回転部５１は、レンチ本体５０に一体の固定ケーシング５１０に軸支した第１と第２の１対の回転体５１１，５１２を備えている。両回転体５１１，５１２には、固定ケーシング５１０に形成したタイロッドＣの挿入ガイド用の切欠き５１０ａを通して工具係合部Ｃ３を径方向に挿入可能な挿入溝５１１ａ，５１２ａが形成されている。また、第１回転体５１１には、図４に示す如く、挿入溝５１１ａの両側に位置させて、１対のクランプアーム５１３，５１３が夫々ピン５１３ａを支点にして挿入溝５１１ａの溝幅方向に揺動自在に枢支されている。そして、各クランプアーム５１３に形成したカム溝５１３ｂに第２回転体５１２に植設したピン５１３ｃを係合させ、第１回転体５１１に対する第２回転体５１２の正逆一方への相対回転により両クランプアーム５１３，５１３の一方が溝幅方向内方に揺動して工具係合部Ｃ３を把持するようにしている。
【００１４】
第２回転体５１２の外周にはギア５１２ｂが形成されており、固定ケーシング５１０に、ギア５１２ｂに噛合する１対のドリブンギア５１２ｃ，５１２ｃと、両ドリブンギア５１２ｃ，５１２ｃに噛合するアイドルギア５１２ｄとを軸支し、レンチ本体５０の下部に搭載したサーボモータ５１４によりチェーン５１４ａを介して駆動されるドライブギア５１４ｂをアイドルギア５１２ｄに噛合させ、サーボモータ５１４により第２回転体５１２を正逆転し得るようにしている。第１回転体５１１は、図外のブレーキ手段により制動し得るようになっており、かくて、第１回転体５１１を制動した状態で第２回転体５１２を正逆一方に回転させれば、一方のクランプアーム５１３が溝幅方向内方に揺動し、このクランプアーム５１３が工具係合部Ｃ３を把持したところで第１回転体５１１がブレーキ手段の制動力に抗して第２回転体５１２と一体に回転し、ロッド本体Ｃ１が回転されてタイロッドＣの長さが調整される。
【００１５】
また、第２回転体５１２には、第１と第２の両回転体５１１，５１２の挿入溝５１１ａ，５１２ａが整合したときに、第１回転体５１１に形成した凹孔に係合するボールプランジャ５１５が設けられている。そして、タイロッドＣの調整後に第２回転体５１２をサーボモータ５１４によりそれまでとは反対方向に回転させて、工具係合部Ｃ３を把持していたクランプアーム５１３を溝幅方向外方に揺動させると共に、ボールプランジャ５１５が凹孔に係合したところでブレーキ手段を解放して第１回転体５１１を第２回転体５１２と一体に回転させ、両回転体５１１，５１２の挿入溝５１１ａ，５１２ａが固定ケーシング５１０の切欠き５１０ａに合致したところでサーボモータ５１４を停止し、工具係合部Ｃ３から第１回転部５１を径方向に離脱できるようにしている。
【００１６】
第２回転部５２は、固定ケーシング５１０に対し軸方向に移動自在な可動ケーシング５２０に軸支した回転体５２１を備えている。回転体５２１には、図５に示す如く、可動ケーシング５２０に形成したロッドエンドＣ２の挿入ガイド用の切欠き５２０ａを通してロッドエンドＣ２を径方向に挿入可能な挿入溝５２１ａが形成されており、更に、回転体５２１の軸方向内側面には、ロックナットＣ４を軸方向に挿入可能なソケット部５２２が設けられている。ソケット部５２２は、回転体５２１に埋設した４個のブロック５２２ａにより、ロックナットＣ４の外形に相似する六角形の挿入溝５２１ａ側の２辺を截除した角形の内面を持つように構成されており、角形の内面の各辺を構成する各ブロック５２２ａに、ロックナットＣ４に係合可能なローラ５２２ｂを該各辺と平行に軸支している。かくて、ロックナットＣ４の締付後ソケット部５２２をロックナットＣ４から軸方向に離脱させる際、ロックナットＣ４に対しローラ５２２ｂが軸方向に転動し、ソケット部５２２に対するロックナットＣ４の食い付きを生じても、ソケット部５２２はロックナットＣ４からスムーズに離脱される。
【００１７】
回転体５２１の外周にはギア５２１ｂが形成されており、可動ケーシング５２０に、ギア５２１ｂに噛合する１対のドリブンギア５２１ｃ，５２１ｃと、両ドリブンギア５２１ｃ，５２１ｃに噛合するアイドルギア５２１ｄとを軸支し、レンチ本体５０の下部に搭載したナットランナ５２３によりチェーン５２３ａを介して駆動されるドライブギア５２３ｂをアイドルギア５２１ｄに噛合させ、ナットランナ５２３により回転体５２１を回転し得るようにしている。
【００１８】
可動ケーシング５２０は、第１回転部５１のドリブンギア５１２ｃ，５１２ｃと第２回転部５２のドリブンギア５２１ｃ，５２１ｃとに共通のギア軸となる１対のガイドバー５２３，５２３を介して固定ケーシング５１０に対し軸方向に移動自在に支持されている。そして、可動ケーシング５２０にシリンダ５２４を取付けて、このシリンダ５２４のピストンロッド５２４ａを第１と第２の両回転部５１，５２のアイドルギア５１２ｄ，５２１ｄと同軸上で固定ケーシング５１０に連結し、かくて、シリンダ５２４により可動ケーシング５２０を固定ケーシング５１０に向けて軸方向に接離自在とし、この接離動作でソケット部５２２をロックナットＣ４に軸方向から係脱させるようにしている。尚、第２回転部５２のドライブギア５２３ｂは、可動ケーシング５２０が軸方向に移動してもアイドルギア５２１ｄが常時噛合するように軸方向に長手に形成されている。
【００１９】
また、オープンエンドレンチ５には、第１と第２の両回転部５１，５２に対してタイロッドＣを抜け止めする、シリンダ５３ａで開閉動作されるクランパー５３が設けられている。
【００２０】
前記キャリッジ３は、鉛直方向から自動車の車長方向と車幅方向に夫々所定角度傾斜した方向（以下、Ｚ軸方向と記す）に昇降自在である。即ち、キャリッジ３は、ガイド枠２に固定したＺ軸方向のガイドレール３０に摺動自在に支持されている。そして、ガイド枠２に取付けたＺ軸方向に長手のロッドレスシリンダ３１でＺ軸方向に駆動される可動体３２を設けて、可動体３２に取付けたバランスシリンダ３３のピストンロッド３３ａをキャリッジ３に連結している。
【００２１】
前記支持機構４は、図６乃至図８に明示する如く、オープンエンドレンチ５をＺ軸に平行な面上で車幅方向に傾動自在とする傾動部材４０と、傾動部材４０に、前記面と平行なＵ軸方向の軸４１０を介して回動自在に軸支される回動部材４１と、回動部材４１に固定した、Ｕ軸方向に直交するＹ軸方向のガイドレール４２０に摺動自在に支持される第１摺動部材４２と、第１摺動部材４２に固定した、Ｕ軸方向及びＹ軸方向に直交するＸ軸方向のガイドレール４３０に摺動自在に支持される第２摺動部材４３とで構成されており、第２摺動部材４３に、オープンエンドレンチ５をその長手方向がＵ軸と平行になるように取付けている。
【００２２】
かくて、第１と第２の両摺動部材４２，４３の動きでオープンエンドレンチ５を車幅方向及び車長方向に移動できると共に、回動部材４１の動きでオープンエンドレンチ５をその長手方向の軸線回りに回動できる。尚、第２摺動部材４３には、オープンエンドレンチ５の移動操作用のハンドル４４が取付けられている。
【００２３】
前記傾動部材４０は、キャリッジ３に固定した、オープンエンドレンチ５の先端部を中心とする円弧状のガイドレール４００に摺動自在に支持されている。かくて、傾動部材４０のガイドレール４００に沿った円弧運動により、オープンエンドレンチ５はその先端部を支点にして車幅方向に傾動する。
【００２４】
また、傾動部材４０の背面にはアーム４０ａが突設されており、キャリッジ３上に、アーム４０ａに連結されるブレーキ４０１付きのシリンダ４０２と、アーム４０ａに対向するストッパ用のピストンロッド４０３ａを有するシリンダ４０３とを搭載している。かくて、シリンダ４０３のピストンロッド４０３ａを突出させた状態でシリンダ４０２によりアーム４０ａをピストンロッド４０３ａに当接させ、この状態でブレーキ４０１を作動させれば、傾動部材４０が所定の中立位置にロックされ、また、シリンダ４０３のピストンロッド４０３ａを没入させると共にブレーキ４０１とシリンダ４０２とをフリーにすれば、中立位置でのロックが解除されて傾動部材４０が自由に動くようになり、更に、ブレーキ４０１の単独作動により傾動部材４０を任意の位置でロックできる。
【００２５】
また、前記アーム４０ａには、回動部材４１に形成した孔４１ａに嵌合するテーパピン４１１ａを出没するロックシリンダ４１１が垂設されており、テーパピン４１１ａを上方に突出させて孔４１ａに嵌合することで回動部材４１が所定の中立位置にロックされるようにしている。尚、テーパピン４１１ａを下方に没入させた状態でもテーパピン４１１ａの先端は孔４１ａ内に臨入しており、回動部材４１はテーパピン４１１ａの先端で規制される範囲内において自由に回動する。また、回動部材４１の軸４１０の下端には径方向に突出する舌片４１２ａが取付けられており、傾動部材４０に舌片４１２ａを挟むブレーキ４１２を取付けて、このブレーキ４１２の作動により回動部材４１を任意の位置でロックできるようにしている。
【００２６】
回動部材４１には、図９に示す如く、第１摺動部材４２に連結されるブレーキ４２１付きのシリンダ４２２と、第１摺動部材４２の端縁に対向するストッパ用のピストンロッド４２３ａを有するシリンダ４２３とが搭載されており、同様に、第１摺動部材４２にも、第２摺動部材４３に形成したリブ４３ａに連結されるブレーキ４３１付きのシリンダ４３２と、リブ４３ａに対向するストッパ用のピストンロッド４３３ａを有するシリンダ４３３とが搭載されており、これらブレーキ４２１，４３１とシリンダ４２２，４３２とシリンダ４２３，４３３との作動で各摺動部材４２，４３を所定の中立位置にロックできるようにすると共に、ブレーキ４２１，４３１の単独作動により各摺動部材４２，４３を任意の位置でロックできるようにしている。
【００２７】
タイロッドＣの調整、即ち、自動車の前輪Ｗのトー調整に際しては、自動車を前輪Ｗがローラ１に乗るように調整ステーションの定位置で停止した後、キャリッジ３をロッドレスシリンダ３１によりＺ軸方向の所定高さまで上昇させる。次に、作業者がハンドル４４を持ち、支持機構４の各部材４０，４１，４２，４３の中立位置でのロックを解除して、オープンエンドレンチ５をバランスシリンダ３３でアシストしつつＺ軸方向に押し上げると共に、タイロッドＣの位置に合わせてオープンエンドレンチ５を第１と第２の摺動部材４２，４３の動きを利用して車幅方向及び車長方向に位置調整し、タイロッドＣの工具係合部Ｃ３とロッドエンドＣ４とを、夫々、オープンエンドレンチ５の固定ケーシング５１０の切欠き５１０ａと可動ケーシング５２０の切欠き５２０ａとに挿入する。これによれば、その後のオープンエンドレンチ５の押し上げにより、工具係合部Ｃ３とロッドエンドＣ４とが切欠き５１０ａ，５２０ａをガイドにして第１回転部５１の両回転体５１１，５１２の挿入溝５１１ａ，５１２ａと第２回転部５２の回転体５２１の挿入溝５２１ａとに押し込まれる。この際、回動部材４１と傾動部材４２の動きによりオープンエンドレンチ５がタイロッドＣの車長方向と上下方向の傾きに倣ってＵ軸回りに回動すると共に車幅方向に傾動し、タイロッドＣの軸線に上記回転体５１１，５１２，５２１の軸線が整合する。
【００２８】
尚、傾動部材４２をキャリッジ３にＺ軸に直交する車長方向の軸で軸支し、オープンエンドレンチ５をこの軸を支点にして車幅方向に傾動自在とすることも考えられるが、これではオープンエンドレンチ５の傾動に伴ってその先端が車幅方向に大きく変位しようとするため、前記挿入溝５１１ａ，５１２ａ，５２１ａにタイロッドＣを押し込むだけでは、タイロッドＣとのこじりを生じてオープンエンドレンチ５がうまく傾動しなくなる。従って、オープンエンドレンチ５の傾動に伴う先端の車幅方向変位を相殺するようにオープンエンドレンチ５を車幅方向に位置補正することが必要になり、オープンエンドレンチ５の位置決め作業が面倒になる。一方、本実施形態では、オープンエンドレンチ５が傾動部材４２の動きで車幅方向に傾動しても、オープンエンドレンチ５の先端部は車幅方向に変位せず、そのため、挿入溝５１１ａ，５１２ａ，５２１ａにタイロッドＣを押し込むだけでオープンエンドレンチ５はタイロッドＣに倣ってスムーズに傾動し、オープンエンドレンチ５の位置決め作業が容易になる。
【００２９】
上記の如くしてオープンエンドレンチ５の位置決め作業を完了すると、次に、クランパー５３を閉じて、タイロッドＣに対しオープンエンドレンチ５を抜け止めし、この状態で支持機構４の各部材４０，４１，４２，４３をロックする。
【００３０】
次に、可動ケーシング５２０を固定ケーシング５１０に接近させて、第２回転部５２の回転体５２１のソケット部５２２を予め緩められているロックナットＣ４に係合させて、ロックナットＣ４を回り止めし、この状態でサーボモータ５１４により第１回転部５１の第２回転体５１２を所要の方向に回転させる。これによれば、第１回転部５１の第１回転体５１１に設けた片側のクランプアーム５１３が工具係合部Ｃ３を把持して、ロッド本体Ｃ１が第２回転体５１２と同方向に回転され、タイロッドＣの長さが変化する。
【００３１】
そして、タイロッドＣの長さ、即ち、前輪Ｗのトーが目標値に調整されたところで第２回転体５１２の回転を停止し、次に、ナットランナ５２３により第２回転部５２の回転体５２１を回転させてロックナットＣ４を締付ける。この締付けが完了すると、可動ケーシング５２０を固定ケーシング５１０から離間させて、ソケット部５２２をロックナットＣ４から離脱させると共に、第１回転部５１の両回転体５１１，５１２と第２回転部５２の回転体５２１とを、夫々、挿入溝５１１ａ，５１２ａ，５２１ａが固定ケーシング５１０と可動ケーシング５２０の切欠き５１０ａ，５２０ａに合致する位相になるまで回転させる。最後に、クランパー５３を開放した状態でロッドレスシリンダ３１によりキャリッジ３を下降させ、オープンエンドレンチ５をタイロッドＣから離脱させる。
【００３２】
尚、上記実施形態では、支持機構４の各部材を、キャリッジ３側から傾動部材４０、回動部材４１、第１摺動部材４２、第２摺動部材４３の順で配置したが、この順序は任意であり、例えば、キャリッジ３側から第１摺動部材４２、第２摺動部材４３、回動部材４１、傾動部材４０に順に配置して、傾動部材４０にオープンエンドレンチ５を取付けても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、タイロッドに対するオープンエンドレンチの位置決め作業が容易になり、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一例の側面図
【図２】図１の矢印ＩＩ方向から見た正面図
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で截断したオープンエンドレンチの拡大断面図
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線拡大截断面図
【図５】図３のＶ−Ｖ線拡大截断面図
【図６】支持機構の拡大正面図
【図７】支持機構の拡大側面図
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線截断面図
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線截断面図
【図１０】タイロッドの斜視図
【符号の説明】
３  キャリッジ
４  支持機構
４０  傾動部材
４００  傾動部材用の円弧状ガイドレール
５  オープンエンドレンチ
５１，５２  回転部
【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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