(57)【要約】【課題】  ステアリングギヤボックスに取り付け誤差があっても、ホイールアライメントを適正に調整できる車両のホイールアライメント調整方法及び調整装置を提供する。【解決手段】  ステアリングホイール２１を直進状態に固定して車両１のホイールアライメントを調整する方法において、車体１３に対するステアリングギヤボックス１１の正規取り付け位置からのずれ量を検出し、その検出したずれ量に基づいてホイールアライメント調整目標値をオフセットしてホイールアライメントを調整する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールを所定状態に固定して車両のホイールアライメントを調整する方法において、
車体に対するステアリングギヤボックスの正規取り付け位置からのずれ量を検出し、その検出したずれ量に基づいてホイールアライメント調整目標値をオフセットしてホイールアライメントを調整することを特徴とする車両のホイールアライメント調整方法。
【請求項２】
ステアリングホイールを所定状態に固定して車両のホイールアライメントを調整する方法において、
車体に対するステアリングギヤボックスの正規取り付け位置からのずれ量を検出し、その検出したずれ量を補正するように上記ステアリングギヤボックスを機械的に移動させてホイールアライメントを調整することを特徴とする車両のホイールアライメント調整方法。
【請求項３】
上記所定状態は、車両の直進状態に対応したステアリングホイールの状態であることを特徴とする請求項１または２に記載の車両のホイールアライメント調整方法。
【請求項４】
ステアリングホイールを所定状態に固定して車両のホイールアライメントを調整する装置において、
ステアリングギヤボックスの車体取り付け部位を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段からの画像データに基づいて上記ステアリングギヤボックスと車体との相対位置を計測する画像処理手段と、
上記画像処理手段で計測した相対位置に基づいて上記ステアリングギヤボックスの正規取り付け位置からのずれ量を算出して、そのずれ量に対応するホイールアライメント補正値を算出し、そのホイールアライメント補正値をホイールアライメント基準値からオフセットしてホイールアライメント調整目標値を算出する演算手段と、
を有することを特徴とする車両のホイールアライメント調整装置。
【請求項５】
ステアリングホイールを直進状態に固定して車両のホイールアライメントを調整する装置において、
ステアリングギヤボックスの車体取り付け部位を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段からの画像データに基づいて上記ステアリングギヤボックスと車体との相対位置を計測する画像処理手段と、
上記画像処理手段で計測した相対位置に基づいて上記ステアリングギヤボックスの正規取り付け位置からのずれ量を算出して、そのずれ量に対応するホイールアライメント補正値を算出する演算手段と、
上記演算手段で算出されたホイールアライメント補正値に基づいて上記ステアリングギヤボックスを機械的に移動させる位置調整手段と、
を有することを特徴とする車両のホイールアライメント調整装置。
【請求項６】
上記所定状態は、車両の直進状態に対応したステアリングホイールの状態であることを特徴とする請求項４または５に記載の車両のホイールアライメント調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両のホイールアライメント調整方法及び調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両の製造ラインや車両の点検整備等においては、車両の操縦安定性及び走行性を確保するために、車輪の状態を検査して、トー角やスパイダ曲がり等が所定の範囲内になるように、ホイールアライメントを調整することが行われている。
【０００３】
この車両のホイールアライメント調整方法として、例えば、車種やタイヤの特性に応じて準備された種々のデータにもとづいて作業員が測定結果を判断して調整を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この種のホイールアライメント調整方法では、例えば図４に示すように、先ず、組立て後の車両４１を搬入工程（ａ）によりホイールアライメント調整工程（ｂ）に搬入し、予め設定した車種やタイヤ特性等のデータを調べ、そのデータに基づいてトー角テスタ４２を調整設定した後、ステアリングホイールを治具で固定した状態で、制御装置４３を介してトー角テスタ４２によりトー角を測定する。そして、上述の車種やタイヤ特性等のデータが予め記録されたデータ表から対応する修正量を選び出し、その修正量に従って計測したトー角を修正して、その修正値が基準範囲からずれている場合にはトー角を修正する。その後、次のスパイダ曲がり検出工程（ｃ）に車両４１を搬出する。
【０００５】
スパイダ曲がり検出工程（ｃ）では、車両を直進走行状態として、車輪に対するステアリングホイール曲がりを作業者により目視により判断し、基準範囲を満たすものはＯＫとして次の検査工程に進め、再度調整が必要なものはＮＧとして再びホイールアライメント調整工程（ｂ）に戻すようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１７９１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上述した従来のホイールアライメント調整方法にあっては、特にステアリングギヤボックスがゴム等の柔緩部材を介してクランプにより車体のブラケットに固定されているラックピニオン式等のステアリング装置の場合には、ホイールアライメント調整工程（ｂ）においてトー角を基準範囲内に修正しても、その後のスパイダ曲がり検出工程（ｃ）において、依然として基準範囲を超えるスパイダ曲がりが検出されて、判定工程（ｄ）でＮＧと判定される場合があり、ホイールアライメント調整に長時間を要することがあった。
【０００８】
この点について、本発明者らは鋭意検討したところ、上記のようなステアリング装置では、柔緩部材の変形や劣化等によってステアリングギヤボックスが正規取り付け位置（中立位置）からずれて固定されている場合があり、そのずれがホイールアライメントを適正に調整できない原因であることを突き止めた。
【０００９】
すなわち、上記のステアリング装置は、図５に要部斜視図を示すと共に、図６に車体取り付け状態の上面図を模式的に示すように、ステアリングギヤボックス５１が２箇所のマウント部５２Ｌ、５２Ｒにおいて車体５３に固定され、ステアリングギヤボックス５１の両端から突出した左右のタイ・ロッド５４Ｌ、５４Ｒの先端部が、左右のステアリング・ナックル５５Ｌ、５５Ｒを介して左右のハブ５６Ｌ、５６Ｒに連結され、ハブ５６Ｌ、５６Ｒに左右のタイヤ５７Ｌ、５７Ｒがそれぞれホイール（図示せず）を介して取り付けられるようになっている。なお、左右のハブ５６Ｌ、５６Ｒには、ラジアス・ロッド５８Ｌ、５８Ｒも結合されている。
【００１０】
また、マウント部５２Ｌ、５２Ｒにおいては、図７に一方のマウント部５２Ｌの部分拡大斜視図を示すように、ステアリングギヤボックス５１の外周に設けられたゴム等の柔緩部材６１が、車体５３に設けられたブラケット６２に嵌め込まれ、柔緩部材６１を挟むようにブラケット６２にクランプ６３をボルト６４、６４で固定することにより、ステアリングギヤボックス５１が車体５３に固定されるようになっている。
【００１１】
ここで、柔緩部材６１は、タイヤ５７Ｌ、５７Ｒからの振動や騒音がステアリングギヤボックス５１を介してステアリングホイール６５（図５参照）に直接伝わらないようにするために設けられるもので、変形し易く、また劣化し易い性質を有している。
【００１２】
このため、柔緩部材６１の変形や劣化等によって、ステアリングギヤボックス５１が中立位置からずれていても、柔緩部材６１の復元力ではステアリングギヤボックス５１を中立位置に戻すことができないため、その状態でステアリングホイール６５を直進方向に固定してトー角を測定すると、実際にはタイヤ５７Ｌ、５７Ｒに切れ角が生じていることから、トー角を適正に調整できないことになる。
【００１３】
この対策としては、例えば、柔緩部材６１の硬度を高くしたり、厚さを薄くしたり、或いはしまりばめ構造としたりして、ステアリングギヤボックス５１を中立位置に戻す復元力を高める方法が考えられる。
【００１４】
しかし、柔緩部材６１は、振動騒音対策のために設けられるものであるため、上記のような対策を講じると、振動騒音対策には逆効果となる。また、作業性が悪くなってしまう。
【００１５】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、ホイールアライメントを常に適正に調整できる車両のホイールアライメント調整方法及び調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成する請求項１に記載の車両のホイールアライメント調整方法の発明は、ステアリングホイールを直進状態に固定して車両のホイールアライメントを調整する方法において、車体に対するステアリングギヤボックスの正規取り付け位置からのずれ量を検出し、その検出したずれ量に基づいてホイールアライメント調整目標値をオフセットしてホイールアライメントを調整することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２に記載の車両のホイールアライメント調整方法の発明は、ステアリングホイールを直進状態に固定して車両のホイールアライメントを調整する方法において、車体に対するステアリングギヤボックスの正規取り付け位置からのずれ量を検出し、その検出したずれ量を補正するように上記ステアリングギヤボックスを機械的に移動させてホイールアライメントを調整することを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２の車両のホイールアライメント調整方法において、上記所定状態は、車両の直進状態に対応したステアリングホイールの状態であることを特徴とする。
【００１９】
更に、上記目的を達成する請求項４に記載の車両のホイールアライメント調整装置の発明は、ステアリングホイールを直進状態に固定して車両のホイールアライメントを調整する装置において、ステアリングギヤボックスの車体取り付け部位を撮像する撮像手段と、上記撮像手段からの画像データに基づいて上記ステアリングギヤボックスと車体との相対位置を計測する画像処理手段と、上記画像処理手段で計測した相対位置に基づいて上記ステアリングギヤボックスの正規取り付け位置からのずれ量を算出して、そのずれ量に対応するホイールアライメント補正値を算出し、そのホイールアライメント補正値をホイールアライメント基準値からオフセットしてホイールアライメント調整目標値を算出する演算手段と、を有することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項５に記載の車両のホイールアライメント調整装置の発明は、ステアリングホイールを直進状態に固定して車両のホイールアライメントを調整する装置において、ステアリングギヤボックスの車体取り付け部位を撮像する撮像手段と、上記撮像手段からの画像データに基づいて上記ステアリングギヤボックスと車体との相対位置を計測する画像処理手段と、上記画像処理手段で計測した相対位置に基づいて上記ステアリングギヤボックスの正規取り付け位置からのずれ量を算出して、そのずれ量に対応するホイールアライメント補正値を算出する演算手段と、上記演算手段で算出されたホイールアライメント補正値に基づいて上記ステアリングギヤボックスを機械的に移動させる位置調整手段と、を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、上記所定状態は、車両の直進状態に対応したステアリングホイールの状態であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明によると、ステアリングギヤボックスが正規取り付け位置からずれている場合には、そのずれ量に基づいてホイールアライメント調整目標値をオフセットしてホイールアライメントを調整するので、ホイールアライメントを常に適正に調整することができる。
【００２３】
請求項２の発明によると、ステアリングギヤボックスが正規取り付け位置からずれている場合には、ステアリングギヤボックスを機械的に移動してずれを補正してからホイールアライメントを調整するので、ホイールアライメントを常により適正に調整することができる。
【００２４】
請求項３の発明は、請求項１または２におけるステアリングホイールの固定状態を具体的な車両の直進状態に対応したステアリングホイールの状態に限定するものである。
【００２５】
請求項４の発明によると、ステアリングギヤボックスの車体取り付け部位を撮像手段で撮像し、その画像データを画像処理手段で画像処理してステアリングギヤボックスと車体との相対位置を計測し、その計測値に基づいて演算手段によりステアリングギヤボックスの正規取り付け位置からのずれ量を算出して、そのずれ量に対応するホイールアライメント補正値をホイールアライメント基準値からオフセットしてホイールアライメント調整目標値を算出するようにしたので、振動騒音対策に影響を及ぼすことなく、簡単かつ安価な構成でホイールアライメントを常に適正に調整することができる。
【００２６】
請求項５の発明によると、ステアリングギヤボックスの車体取り付け部位を撮像手段で撮像し、その画像データを画像処理手段で画像処理してステアリングギヤボックスと車体との相対位置を計測し、その計測値に基づいて演算手段によりステアリングギヤボックスの正規取り付け位置からのずれ量を算出して、そのずれ量に対応するホイールアライメント補正値を算出し、その算出したホイールアライメント補正値に基づいて位置調整手段によりステアリングギヤボックスを機械的に移動させるので、ステアリングギヤボックスが正規取り付け位置からずれている場合には、これを正規取り付け位置に位置決めすることができる。従って、振動騒音対策に影響を及ぼすことなく、簡単かつ安価な構成でホイールアライメントを常により適正に調整することができる。
【００２７】
請求項６の発明は、請求項４または５におけるステアリングホイールの固定状態を具体的な車両の直進状態に対応したステアリングホイールの状態に限定するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明による車両のホイールアライメント調整方法及び調整装置の実施の形態について図１乃至図３を参照して説明する。
【００２９】
（第１実施の形態）
図１及び図２は本発明の第１実施の形態を示すもので、図１は車両のホイールアライメント調整装置の概略構成図、図２は画像処理によるステアリングギヤボックスの位置計測を説明するための図である。
【００３０】
本実施の形態のホイールアライメント調整装置は、車両１を支持装置２上に支持して主としてトー角を調整するもので、トー角テスタ３、撮像手段であるカメラ（デジタルカメラ）４、画像処理手段である画像処理装置５、トー角測定値の修正手段６ａ及び修正したトー角測定値の比較手段６ｂを内蔵する演算手段である制御装置６、ステアリングホイール固定治具７、ステアリングホイール角度計８、ＣＲＴディスプレイ９を有している。
【００３１】
カメラ４は、図２に示すステアリングギヤボックス１１の一方のマウント部１２を撮像するように支持装置２に取り付ける。このカメラ４から得られる画像データは、画像処理装置５で画像処理して、ステアリングギヤボックス１１と車体との相対位置を計測し、その結果を制御装置６に供給する。
【００３２】
本実施の形態では、画像処理装置５において、ステアリングギヤボックス１１及び車体の相対位置として、図２に示すように、車体１３に設けられたブラケット１４の一方のエッジと、ステアリングギヤボックス１１の一方のフランジ部１１ａとの距離Ｄを計測する。
【００３３】
また、制御装置６では、画像処理装置５で計測された距離Ｄと、予め設定したステアリングギヤボックス１１の正規取り付け位置に対応する基準値とを比較してずれ量を算出し、更に算出したずれ量に対応するトー角補正値を算出して、そのトー角補正値をトー角基準値からオフセットすることによりトー角調整目標値を算出する。
【００３４】
なお、図２において、ステアリングギヤボックス１１は、図７と同様に、外周に設けられたゴム等の柔緩部材１５が、ブラケット１４に嵌め込まれ、柔緩部材１５を挟むようにブラケット１４にクランプ１６をボルト１７、１７で固定することにより、ステアリングギヤボックス１１が車体１３に固定されるようになっている。
【００３５】
以下、図１に示したホイールアライメント調整装置を用いる本発明に係るトー角調整方法の一例について説明する。
【００３６】
先ず、車両１が搬入されたら、作業者は、車両１のステアリングホイール２１を所定状態、例えば車両の直進状態に対応したステアリングホイールの状態にステアリングホイール固定治具７により固定して、ステアリングホイール２１にステアリングホイール角度計８をセットする。ここで、ステアリングホイール角度計８は、スパイダ曲がり、即ちステアリングホイール２１の車輪に対する曲がり角度を測定するもので、その測定値は制御装置６に供給される。
【００３７】
一方、上記の操作と並行して、制御装置６により、車両１の車種やタイヤ特性等に応じてトー角テスタ３の仕様を切り換える。
【００３８】
その後、トー角テスタ３のスイッチＯＮにより、前後左右のタイヤのトー角を測定して、それぞれのトー角測定値を制御装置６に供給すると共に、カメラ４によりステアリングギヤボックス１１の一方のマウント部１２を撮像して、その画像データに基づいて画像処理装置５によりステアリングギヤボックス１１と車体１３との相対位置である上記の距離Ｄを計測して、その計測値を制御装置６に供給する。
【００３９】
ここで、左右のリヤタイヤのトー角を調整する場合には、ＣＲＴディスプレイ９をリヤ調整画面に切り換え、制御装置６において、先ず、測定された左右のリヤタイヤのトー角測定値を、修正手段６ａにおいて予め取り込んだ車両１の車種やタイヤ特性等に応じて修正し、その修正したトー角測定値と予め定められたトー角基準値であるトー角調整目標値とを比較手段６ｂで比較して、その結果をＣＲＴディスプレイ９に表示し、その後、表示結果に基づいて作業者によりリヤタイヤのトー角を調整する。
【００４０】
また、左右のフロントタイヤのトー角を調整する場合には、ＣＲＴディスプレイ９をフロント調整画面に切り換え、制御装置６において、先ず、画像処理装置５で計測された距離Ｄと予め設定した基準値とを比較して、ステアリングギヤボックス１１の正規取り付け位置からのずれ量を算出し、ずれがある場合には、そのずれ量に対応するトー角補正値を算出して、そのトー角補正値をトー角基準値からオフセットしてトー角調整目標値を算出する。
【００４１】
ここで、ステアリングギヤボックス１１の正規取り付け位置からのずれ量に対応するトー角補正値、即ちトー角基準値からのオフセット量は、ステアリングギヤボックス１１が正規取り付け位置から左に寄っている場合には、そのずれ量に応じて左に例えば４分乃至１０分程度とし、同様に、右に寄っている場合には、そのずれ量に応じて右に例えば４分乃至１０分程度とする。
【００４２】
また、制御装置６では、測定された左右のフロントタイヤのトー角測定値を、修正手段６ａにおいて車両１の車種やタイヤ特性等に応じて修正し、その修正したトー角測定値と上記のオフセットしたトー角調整目標値とを比較手段６ｂで比較して、その結果をＣＲＴディスプレイ９に表示する。その後、その表示結果に基づいて、作業者によりフロントタイヤのトー角を調整する。
【００４３】
このように、本実施の形態では、ステアリングギヤボックス１１の車体取り付け部位をカメラ４で撮像し、その画像データを画像処理装置５で画像処理してステアリングギヤボックス１１のフランジ部１１ａと車体１３に設けられたブラケット１４との距離Ｄを計測し、その計測した距離Ｄと予め設定したステアリングギヤボックス１１の正規取り付け位置に対応する基準値とを制御装置６において比較してずれ量を算出し、ずれがある場合には、そのずれ量に対応するトー角補正値を算出してトー角基準値からオフセットすることによりトー角調整目標値を算出するようにしたので、柔緩部材１５等による振動騒音対策に影響を及ぼすことなく、簡単かつ安価な構成でトー角を常に適正に調整することができる。
【００４４】
（第２実施の形態）
図３は、本発明の第２実施の形態に係るホイールアライメント調整装置の要部の構成を示す概略図である。以下、図１及び図２も参照しながら、本実施の形態について説明する。
【００４５】
本実施の形態は、第１実施の形態と同様に、ステアリングギヤボックス１１の車体取り付け部位をカメラ４で撮像し、その画像データを画像処理装置５で画像処理してステアリングギヤボックス１１のフランジ部１１ａと車体１３に設けられたブラケット１４との距離Ｄを計測し、その計測した距離Ｄを制御装置６に供給する。
【００４６】
制御装置６では、第１実施の形態と同様に、画像処理装置５で計測された距離Ｄと、予め設定したステアリングギヤボックス１１の正規取り付け位置に対応する基準値とを比較してずれ量を算出し、更に算出したずれ量に対応するトー角補正値を算出するが、本実施の形態では、その算出したトー角補正値をトー角基準値からオフセットすることなく、位置調整手段に供給して、トー角補正値に基づいてステアリングギヤボックス１１を機械的に移動し、これによりステアリングギヤボックス１１を正規取り付け位置に戻してから、トー角を調整する。
【００４７】
ここで、位置調整手段は、図３に示すように、ホイールアライメント調整装置に通常設けられているセンタリングローラ２５の近傍にシリンダ２６を設け、このシリンダ２６によって対応するタイヤ２７の側面部を、トー角補正値に応じてタイヤ軸方向に押圧することにより、タイ・ロッド２８を介してステアリングギヤボックス１１を強制的に正規取り付け位置に移動させる。なお、図３において、符号２９はアクスル・シャフトを示している。
【００４８】
このように、本実施の形態においては、ステアリングギヤボックス１１が正規取り付け位置からずれている場合には、正規取り付け位置に機械的に戻してからトー角を調整するので、より適正に調整することができる。しかも、位置調整手段はシリンダ２６を用いて構成できるので、簡単かつ安価にできる。
【００４９】
なお、上述した実施の形態では、主としてトー角を調整する場合について説明したが、トー角以外のホイールアライメントを調整する場合にも、本発明を適用することができる。また、ステアリングギヤボックス１１と車体１３との相対位置は、図２に示したステアリングギヤボックス１１のフランジ部１１ａと車体１３に設けられたブラケット１４との距離Ｄに限らず、ステアリングギヤボックス１１と車体１３との任意の部位間の距離として求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る車両のホイールアライメント調整装置の概略構成図である。
【図２】図１のステアリングギヤボックスの位置計測を説明するための図である。
【図３】本発明の第２実施の形態に係るホイールアライメント調整装置の要部の構成を示す概略図である。
【図４】従来のホイールアライメント調整方法を説明するための図である。
【図５】ステアリング装置の要部斜視図である。
【図６】ステアリング装置の車体取り付け状態を模式的に示す上面図である。
【図７】ステアリング装置の車体マウント部の部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    車両
２    支持装置
３    トー角テスタ
４    カメラ（撮影手段）
５    画像処理装置（画像処理手段）
６    制御装置（演算手段）
７    ステアリングホイール固定治具
８    ステアリングホイール角度計
９    ＣＲＴディスプレイ
１１  ステアリングギヤボックス
１２  マウント部
１３  車体
１４  ブラケット
１５  柔緩部材
１６  クランプ
１７  ボルト
２１  ステアリングホイール
２７  タイヤ
２８  タイ・ロッド
【図１】
2006335139.tif 000003
【図２】
2006335139.tif 000004
【図３】
2006335139.tif 000005
【図４】
2006335139.tif 000006
【図５】
2006335139.tif 000007
【図６】
2006335139.tif 000008
【図７】
2006335139.tif 000009