(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の車軸に設けられた車輪取付部に予め設定された所定の測定箇所の位置及び姿勢に基づいて車輪アライメントを測定する自動車の車輪アライメント測定装置であって、
車輪が未装着の車輪取付部を、その姿勢の変化を許容し且つ前記測定箇所を露出させた状態で位置決め保持する保持手段と、
該保持手段を介して前記車輪取付部を上昇させる車輪取付部上昇手段と、
該車輪取付部上昇手段により上昇される車輪取付部の前記測定箇所を介して該車輪取付部の姿勢角を測定する姿勢角測定手段とを備え、
該姿勢角測定手段は、車輪取付部の前記測定箇所に非接触状態で対峙するセンサユニットと、該センサユニットを前記保持手段にボールジョイントを介して連結する連結部材と、前記センサユニットを車長方向、車幅方向、及び車高方向に移動自在に支持する支持機構と、前記車輪取付部上昇手段による該保持手段の昇降動に該連結部材を介してセンサユニットを従動させる従動手段とを備えることを特徴とする自動車の車輪アライメント測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車輪アライメントを測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の車軸に設けられた車輪取付部に予め設定された所定の測定箇所の位置及び姿勢に基づいて車輪アライメントを測定する自動車の車輪アライメント測定装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１のものでは、車輪取付部にその下方から当接する当接部材と、該当接部材を一体に支持する昇降自在の昇降板と、該昇降板を介して当接部材に当接された車輪取付部を上昇させるシリンダとを備え、このシリンダ上には昇降板と一体的に昇降するセンサユニットが設けられている。センサユニットは複数のセンサからなり、各センサにより車輪取付部の姿勢角を測定するようになっている。これによれば、車輪取付部が当接部材に当接支持された時点で、センサユニットの各センサが車輪取付部の測定箇所に対向するので、効率よく姿勢角の測定を行うことができる。
【０００３】
しかし、車輪取付部が当接部材に当接し、シリンダが昇降板を上昇させると、車輪取付部から受ける荷重により昇降板が歪み或いは傾斜し、更にこの歪みや傾斜がセンサユニットに波及した場合には、車輪取付部に対する各センサの対向姿勢に狂いが生じて姿勢角の測定精度が低下する不都合がある。
【特許文献１】特許第３８８１２８７号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる不都合を解消して、本発明は、車輪取付部に対して姿勢角を測定する際に、車輪取付部から受ける荷重の影響を抑制して精度の高い測定を行うことができる自動車の車輪アライメント測定装置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】
【０００５】
かかる目的を達成するために、本発明は、自動車の車軸に設けられた車輪取付部に予め設定された所定の測定箇所の位置及び姿勢に基づいて車輪アライメントを測定する自動車の車輪アライメント測定装置であって、車輪が未装着の車輪取付部を、その姿勢の変化を許容し且つ前記測定箇所を露出させた状態で位置決め保持する保持手段と、該保持手段を介して前記車輪取付部を上昇させる車輪取付部上昇手段と、該車輪取付部上昇手段により上昇される車輪取付部の前記測定箇所を介して該車輪取付部の姿勢角を測定する姿勢角測定手段とを備え、該姿勢角測定手段は、車輪取付部の前記測定箇所に非接触状態で対峙するセンサユニットと、該センサユニットを前記保持手段にボールジョイントを介して連結する連結部材と、前記センサユニットを車長方向、車幅方向、及び車高方向に移動自在に支持する支持機構と、前記車輪取付部上昇手段による該保持手段の昇降動に該連結部材を介してセンサユニットを従動させる従動手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の車輪アライメント測定装置は、上記構成を採用することにより、センサユニットが、連結部材を介して保持手段上の車輪取付部の車長方向、車幅方向、及び車高方向の動きに追従する。また、車輪取付部上昇手段保持手段による車輪取付部の上昇時に、車輪取付部からの荷重を受けた保持手段に歪みや傾斜が生じても、姿勢角測定手段の連結部材に設けたボールジョイントの屈曲によって保持手段の歪みや傾斜が吸収され、その歪みや傾斜がセンサユニットに波及することがない。これにより、車輪取付部の測定箇所に対するセンサユニットの対向姿勢を確実に維持することができ、車輪取付部に対する姿勢角の測定を高精度に行うことができる。なお、前記測定箇所としては、例えば、車輪取付部に組み付けられているブレーキ装置の側面等の車輪取付部を構成している各部品の一部を挙げることができる。
【０００７】
しかも、センサユニットは、連結部材によってボールジョイントを介して保持手段に連結されており、従動手段によって車輪取付部上昇手段による保持手段の昇降に確実に追従する。これにより、車輪取付部の測定箇所に対するセンサユニットの対向位置を確実に維持することができ、車輪取付部に対する姿勢角の測定を高精度に行うことができる。
【０００８】
従って、本発明の車輪アライメント測定装置によれば、車輪取付部に対して姿勢角を測定する際に、車輪取付部から受ける荷重の影響を抑制して精度の高い測定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態のアライメント測定装置の概略構成を示す説明的側面図、図２は車輪取付部の保持状態を示す説明的斜視図、図３はアライメント測定装置の要部の説明図、図４はセンサユニットの要部を示す説明図、図５は連結部材のボールジョイントの作用を示す説明図である。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態の車輪アライメント測定装置１は、自動車車体２の組立ラインにおける車体２の搬送路に設けられており、ハンガ３（仮想線で示す）により支持された車体２は、車輪アライメント測定装置１の直上に搬送される。車体２は、車輪アライメント測定装置１の上流において懸架装置４（図３に一部を示す）が組付けられ、図示しないステアリングの位置が中立位置に調整されている。また、懸架装置４に連結された４つの車軸の夫々の軸端には車輪を取り付けるための車輪取付部５が設けられている。なお、当該組立ラインにおいては、４つの車輪取付部５には未だ車輪が取り付けられていないが、車輪を取り付けた状態を模擬的に再現できるように、図２に示す車輪模擬体６が各車輪取付部５に取り付けられている。該車輪模擬体６は第１フレーム７と第２フレーム８とにより構成され、第１フレーム７が車輪取付部５に連結されて第２フレーム８の下縁部が車輪と同様にして接地状態となる。
【００１１】
車輪アライメント測定装置１は、図１に示すように、ハンガ３からその上方に車体２を離脱させて車体２を支持する車体支持手段９と、車体支持手段９により支持された車体２から垂れ下がった状態で上昇自在とされている４つの車輪取付部５を各別に上昇させる車輪取付部上昇手段１０と、車輪取付部５の変位を検出して姿勢角（トー角及びキャンバー角）を測定するアライメント測定手段１１（姿勢角測定手段）とを備えている。
【００１２】
前記車輪取付部上昇手段１０は、４つの車輪取付部５の夫々に対応して設けられ、図３に示すように、前記車輪模擬体６に連結されて車輪取付部５を支持する支持板１２と、車長方向を前後方向とし車幅方向を左右方向としたとき、該支持板１２を前後方向及び左右方向に移動自在に連結する昇降テーブル１３と、この昇降テーブル１３を昇降させる昇降装置１４とを備えている。なお、車輪模擬体６及び支持板１２は、本発明の保持手段を構成するものであり、車輪取付部５は車輪模擬体６に保持された状態で支持板１２上に位置決めされた状態となる。
【００１３】
昇降テーブル１３は、第１可動板１５と第２可動板１６とを介して支持板１２を支持しており、第１可動板１５は昇降テーブル１３上のレール１７により左右方向に案内され、第２可動板１６は第１可動板１５上のレール１８により前後方向に案内される。また、第１可動板１５は昇降テーブル１３上に設けられた駆動装置１９により左右方向に移動され、同じように、第２可動板１６は第１可動板１５上に設けられた図示しない駆動装置により前後方向に移動される。
【００１４】
前記アライメント測定手段１１は、図３に示すように、車輪取付部上昇手段１０に隣接して立設された柱状フレーム２０と、車輪取付部５に対峙するセンサユニット２１と、センサユニット２１と柱状フレーム２０との間に介在してセンサユニット２１を支持する支持機構２２とを備えている。
【００１５】
支持機構２２は、図３に示すように、柱状フレーム２０の側壁に設けられて縦方向に延びるレール２３に沿って昇降自在の昇降フレーム２４（図１参照）と、該昇降フレーム２４の縦壁に設けられて前後方向（車長方向）に延びるレール２５に沿って摺動自在の摺動フレーム２６と、該摺動フレーム２６の側壁に設けられたレール２７に沿って車輪取付部５に向かう左右方向（車幅方向）に摺動自在の２つの進退フレーム（第１進退フレーム２８、第２進退フレーム２９）とを備えている。第１進退フレーム２８の先端縁には前記センサユニット２１が連設されている。第２進退フレーム２９は、前記車輪取付部上昇手段１０の支持板１２に連結アーム３０（連結部材）により連結され、連結アーム３０の先端は屈曲自在に構成されたジョイントであるボールジョイント３１を介して支持板１２に連結されている。
【００１６】
柱状フレーム２０には、昇降フレーム２４を介して支持機構２２を支持板１２の昇降に追従させるためのアシストシリンダ３２（従動手段）が設けられている。また、第２進退フレーム２９には、第１可動板１５の移動に追従して第１進退フレーム２８を進退させるボールねじ３３と、第１可動板１５の移動量に応じてボールねじ３３を回転する駆動モータ３４とが設けられている。なお、摺動フレーム２６は昇降フレーム２４のレール２５に沿って摺動自在であることにより第２可動板１６の移動に追従する。
【００１７】
また、センサユニット２１は、図４に示すように、３つのレーザセンサ（第１センサ３５、第２センサ３６、第３センサ３７）を備えている。第１センサ３５、第２センサ３６、及び第３センサ３７は、車輪取付部５に組み付けられたブレーキディスク３８のディスク面に設定された３つの点ａ，ｂ，ｃ（測定箇所）に夫々対向する。第１センサ３５はブレーキディスク３８のａ点までの距離、第２センサ３６はブレーキディスク３８のｂ点までの距離、第３センサ３７はブレーキディスク３８のｃ点までの距離を夫々計測する。そして、第１センサ３５、第２センサ３６及び第３センサ３７とによって計測される距離の違いからａ点とｂ点乃至ｃ点間の中心点との垂直方向の変位を測定し、この変位からキャンバー角を検出する。また、第２センサ３６と第３センサ３７とによって計測される距離の違いからｂ点とｃ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。なお、この３つの点ａ，ｂ，ｃ（測定箇所）は、車輪模擬体６の各フレーム７，８間の開放された隙間を介して露出した状態とされるので、センサユニット２１によるトー角及びキャンバー角の測定に際して車輪模擬体６が邪魔になることはない。しかも、ブレーキディスク３８のディスク面は平滑に高精度に形成されているので、このディスク面に３つの点ａ，ｂ，ｃを測定箇所として設定したことにより、トー角及びキャンバー角の測定結果を極めて高精度に得ることができるようになっている。
【００１８】
前記アライメント測定手段１１は上記構成により、連結アーム３０を介して支持板１２上の車輪取付部５の高さ及び前後左右の動きに追従する。更に、図５に説明の便宜上誇張して示すように、支持板１２が車輪取付部５の荷重を受けて支持板１２に歪みや傾斜が生じても、ボールジョイント３１の屈曲により支持板１２の歪みや傾斜が吸収されて、その歪みや傾斜がセンサユニット２１に波及することを防止することができる。従って、車輪取付部５に対して姿勢角を測定する際に、車輪取付部５から受ける荷重の影響を抑制して精度の高い測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態の車輪アライメント測定装置の概略構成を示す説明的側面図。
【図２】車輪取付部の保持状態を示す説明的斜視図。
【図３】車輪アライメント測定装置の要部の説明図。
【図４】センサユニットの要部を示す説明図。
【図５】連結部材のボールジョイントの作用を示す説明図。
【符号の説明】
【００２０】
１…車輪アライメント測定装置、５…車輪取付部、６…車輪模擬体（保持手段）、１０…車輪取付部上昇手段、１１…アライメント測定手段（姿勢角測定手段）、１２…支持板（保持手段）、２１…センサユニット、３０…連結アーム（連結部材）、３１…ボールジョイント、３２…アシストシリンダ（従動手段）、ａ，ｂ，ｃ…測定箇所。
【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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