(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際に用いられ、車輪が未装着の車輪取付部に取り付けて、車輪取付部に車輪が取り付けられた状態を模擬的に形成する車輪模擬装置であって、
前記車輪取付部に連結する連結部と、車輪取付部の前記測定箇所を露出させる開放部と、車輪取付部の下方に所定距離を存して設けられた接地部とを備え、
前記連結部には、車輪取付部の軸端に取り付ける取付部材と、該取付部材に着脱自在に連結する連結手段とが設けられていることを特徴とする車輪模擬装置。
【請求項２】
前記取付部材は、車輪取付部と同軸に延びる連結軸と、該連結軸に形成されて該連結軸の先端に向かって次第に拡径する連結穴とを備え、
前記連結手段は、前記連結穴に対応して挿着自在のテーパ軸と、該テーパ軸が前記連結穴に挿着された状態を解除自在に保持する保持機構を備えることを特徴とする請求項１記載の車輪模擬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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際に用いられ、車輪が未装着の車輪取付部に取り付けて、車輪取付部に車輪が取り付けられた状態を模擬的に形成する車輪模擬装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車は、その走行時の操舵性を確保するために車輪にキャンバー角が与えられ、このキャンバー角の付与による直進安定性の低下を防止するために車輪にトー角が付与されている。そして、良好な走行安定性が得られるように車輪のアライメントを調整するためには、各車輪毎にその角度や位置を高精度に測定する必要がある。こうした車輪アライメントの測定は、車輪を装着した状態の完成車について行われるのが一般的であるが、車輪を装着した状態の完成車について車輪アライメントの測定を行うと、車輪自体の弾性変形等によって測定結果に狂いが生じるおそれがあり、正確な車輪アライメントの調整を行うことができない。
【０００３】
一方、従来より、自動車車体を組み立て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車輪のアライメントを測定し、これによって自動車の生産性の向上を図ることが行われている（特許文献１又は特許文献２参照）。即ち、自動車車体の組立ラインにおいては、操舵装置及び懸架装置が組付けられた後に車輪が未装着の車輪取付部を車体と相対的に上昇させて車輪取付部に対して車重に相当する荷重を付与し、車輪取付部の姿勢を検出することによって車輪のアライメントを測定している。
【０００４】
しかし、車輪が未装着の車輪取付部に対して行われる車輪のアライメント測定は、車輪を装着した車輪取付部とは異なった接地状態や荷重付与状態での測定となるため、測定精度が低下するおそれがある。
【特許文献１】特許第２９３８９８４号公報
【特許文献２】特許第３８８１２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑み、車輪が未装着の車輪取付部に取り付けるだけで車輪のアライメントを精度よく測定することができ、自動車車体を組み立てる組立ラインにて車輪アライメントを測定する際に好適に用いることができる車輪模擬装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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際に用いられ、車輪が未装着の車輪取付部に取り付けることによって、模擬的に車輪取付部に車輪を取り付けた状態とする車輪模擬装置であって、前記車輪取付部に連結する連結部と、車輪取付部の前記測定箇所を露出させる開放部と、車輪取付部の下方に所定距離を存して設けられた接地部とを備え、前記連結部には、車輪取付部軸端に取り付ける取付部材と、該取付部材に着脱自在に連結する連結手段とが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の車輪模擬装置は、車輪が未装着の車輪取付部に装着しておくだけで、車輪取付部にあたかも車輪が装着されているかのような状態で車輪取付部に対する車輪アライメントの測定が行える。従って、車輪取付部に車輪を取り付けることなく車輪アライメントを高精度に測定でき、車輪取付部に車輪が未装着とされている車体の組立ラインにおける車輪アライメントの測定時に好適に採用することができる。
【０００８】
本発明の車輪模擬装置を車輪取付部に装着する手順の一例として、車体の組立ラインにおいて、前記連結部の一部を構成する前記取付部材を予め車輪取付部軸端に取り付けておく。そして、車輪アライメントを測定する位置に車体が搬送されたとき、前記連結部の他部を構成する前記連結手段を取付部材に連結する。こうすることにより、車輪取付部に車輪模擬装置が迅速に取り付けられる。このとき、車輪取付部においては、車輪模擬装置の前記接地部を介して車輪と同様な接地状態を再現することができ、前記開放部からは車輪取付部の前記測定箇所が露出しているので、車輪アライメントに係る車輪取付部の位置や姿勢を容易に測定することができる。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。
【０００９】
また、本発明において、前記取付部材は、車輪取付部と同軸に延びる連結軸と、該連結軸に形成されて該連結軸の先端に向かって次第に拡径する連結穴とを備え、前記連結手段は、前記連結穴に対応して挿着自在のテーパ軸と、該テーパ軸が前記連結穴に挿着された状態を解除自在に保持する保持機構を備えることが好ましい。これによれば、連結軸とテーパ軸との間に軸線ずれが生じていても、テーパ軸の先端である小径側を連結穴の開口端である大径側から円滑に受け入れることができ、車輪取付部が傾いた状態にあっても、取付部材と連結手段との連結を確実に行うことができる。そして、連結手段に備える保持機構によって取付部材と連結手段とが一体に連結した状態を確実に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は自動車の組立ラインにおける本実施形態の車輪模擬装置の使用状態を示す説明図、図２は本実施形態の車輪模擬装置を示す説明的斜視図、図３及び図４は車輪模擬装置の説明的断面図、図５及び図６は他の実施形態の車輪模擬装置の説明的断面図である。
【００１１】
本実施形態の車輪模擬装置１は、図１に示すように、自動車車体２の車輪が未装着とされた車輪取付部３に装着され、車輪アライメント測定装置４による車輪アライメントの測定時に用いられるものである。車輪アライメント測定装置４は、自動車の組立ラインにおける車体２の搬送路に設けられている。車体２は、ハンガ５（仮想線で示す）により支持されて搬送路に沿って搬送され、車輪アライメント測定装置４の直上に位置したとき、その下方の車輪アライメント測定装置４に受けわたされる。車輪アライメント測定装置４は、ハンガ５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６と、車体支持手段６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車輪取付部３を上昇させる車輪取付部上昇手段７と、車輪取付部３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８とを備えている。本実施形態の車輪模擬装置１は、車輪取付部上昇手段７により車輪アライメントの測定時に昇降される支持板９上に設けられている。支持板９は、詳しくは図示しないが、前後方向（車長方向）に移動される第１可動部９ａと左右方向（車幅方向）に移動される第２可動部９ｂとを備え、これによって、車輪取付部３の位置に合わせて車輪模擬装置１を前後左右に移動させることができるようになっている。
【００１２】
本実施形態の車輪模擬装置１は、図２に示すように、車輪取付部３に連結する連結部１０と、車輪取付部３の後述の測定箇所を露出させる開放部１１と、車輪取付部３の下方に所定距離を存して設けられた接地部１２とを備えている。更に具体的には、車輪取付部３に取り付ける連結部１０の一部である取付部材１３と、連結部１０の他部である連結手段１４を有して該取付部材１３に着脱自在に連結する第１フレーム１５と、第１フレーム１５を揺動自在に連結支持する第２フレーム１６とによって構成されている。
【００１３】
第２フレーム１６は、その下端部に前記接地部１２を備え、該接地部１２は、回転軸１２ａ（図３参照）を介して、前記支持板９上に回転自在に支持される。接地部１２の前後方向両側には上方に延びる一対の垂直アーム１７が連設されている。第１フレーム１５は、連結手段１４を車輪取付部３に向かって進退自在に保持する保持部１８を備え、保持部１８の前後方向両側には一対の水平アーム１９が連設されている。両水平アーム１９は、車輪取付部３の前後側に延びており、両垂直アーム１７に回転軸２０を介して回転自在に連結されている。このような水平アーム１９と垂直アーム１７との連結構造により、車輪取付部３の姿勢角変化が阻害されることがなく、また、各アーム１７，１９間の隙間が開放されて前記開放部１１を形成することができる。
【００１４】
前記取付部材１３は、図３及び図４に示すように、車輪取付部３と同軸に延びる連結軸２１と、連結軸２１の外周に鍔状に張り出す固定部２２とを備え、固定部２２が車輪取付部３のハブ２３に車輪固定用ボルト２４により取り付けられている。なお、取付部材１３の車輪取付部３への取り付け作業は、車体２の組立ラインにおいて、車輪アライメント測定装置４よりも上流側で行われる。
【００１５】
車輪取付部３のハブ２３の外周にはブレーキディスク２５が組み付けられており、取付部材１３はブレーキディスク２５のディスク面を覆うことのない大きさに形成されている。なお、前記アライメント測定手段８によって姿勢角を測定するための前記測定箇所は、ブレーキディスク２５のディスク面の複数個所に設定されている。
【００１６】
取付部材１３の連結軸２１には、該連結軸２１の先端に向かって次第に拡径する連結穴２６が形成されており、連結穴２６の内面側には係止溝２７が形成されている。
【００１７】
前記連結手段１４は、取付部材１３の連結穴２６に対応して挿着自在のテーパ軸２８を備えており、テーパ軸２８は保持機構を備えている。該保持機構は、テーパ軸２８の内部でその軸線に沿って摺動する摺動部材２９と、摺動部材２９を摺動させるシリンダ３０とを備えている。更に、摺動部材２９にはカム溝３１を介して爪部材３２が保持され、摺動部材２９が先端方向に摺動したときカム溝３１に案内された爪部材３２がテーパ軸２８の外周から突出し、摺動部材２９が基端方向に摺動したときカム溝３１に案内された爪部材３２がテーパ軸２８の外周から没入するようになっている。また、摺動部材２９の先端にはばね部材３３により摺動部材２９に対して突出方向に付勢された当接部材３４が設けられている。
【００１８】
これによって、連結手段１４のテーパ軸２８は、取付部材１３の連結穴２６に挿入しつつシリンダ３０により摺動部材２９をその基端側に摺動させることにより、爪部材３２が係止溝２７に係止して取付部材１３を連結する。更に、当接部材３４が連結穴２６の奥端に当接して摺動部材２９を基端側に向かって付勢するので、爪部材３２が係止溝２７に係止した状態を維持することができる。また、連結穴２６にテーパ軸２８が挿入する際には、連結穴２６の大径側が、テーパ軸２８の先端の小径側を案内するので、連結手段１４のテーパ軸２８は、取付部材１３の連結穴２６とに軸ずれが生じていても確実に連結して軸線を合致させることができる。
【００１９】
更に、連結手段１４は、車輪取付部３の車輪オフセット寸法に対応する位置で保持部１８に固定されており、実際に車輪を取り付けた状態に合致するように、車輪取付部３の車軸に付与される軸荷重の力点ｆの直下に回転軸１２ａの軸線が位置する。これにより、車輪取付部３に車輪模擬装置１を連結するだけで、車輪取付部３に車輪を装着することなく、模擬的に車輪取付部３に車輪を装着した状態とすることができる。なお、測定対象となる車種が変更された場合には、その車種に対応する取付部材１３を車輪取付部３に取り付ける。この際、例えば、各車種の車輪オフセット寸法に合致する連結軸２１の延出寸法を有する取付部材１３を車種毎に用意しておけばよい。こうすることにより、第１フレーム１５や第２フレーム１６の形状を車種の変更に合わせて変更することなく、取付部材１３に連結手段１４を連結させるだけで車輪取付部３の軸荷重の力点ｆの直下に接地部１２の回転軸１２ａを位置させることができる。
【００２０】
また、車輪模擬装置１は、接地部１２が回転軸１２ａを介して支持板９に対して回転自在であり、水平アーム１９が回転軸２０を介して垂直アーム１７に対して回転自在（揺動自在）であることにより、車輪取付部３に連結した際に車輪取付部３の姿勢に倣うように構成されているが、更に、車輪取付部３に連結していないときには、水平アーム１９の姿勢と垂直アーム１７の向きとを連結手段１４が取付部材１３に対向する原位置に復帰させる原位置復帰機構（図示せず）を備えている。
【００２１】
このように、本実施形態の車輪模擬装置１を車輪取付部３に装着することで、車輪取付部３は車輪が装着されているのと同じ挙動を示すので、完成車（実際に車輪を装着した車体）に極めて近似した状態で車輪アライメントの測定が行え、精度の高い車輪アライメントの測定結果を得ることができる。従って、自動車車体２を組み立てる組立ラインにて車輪アライメントを測定する際に好適に用いることができる。
【００２２】
また、本発明における保持機構は上記以外の構成を採用することもできる。他の実施形態の車輪模擬装置３５において、図５及び図６に示すように、保持機構は、取付部材１３の連結軸２１の外周に係止溝３６を設け、連結軸２１の外側からこの係止溝３６に連結される。即ち、連結手段１４のテーパ軸２８には、揺動自在の複数の把持部材３７と、各把持部材３７を揺動させて開閉させるシリンダ３８とが設けられている。把持部材３７は、支持軸３９を介してテーパ軸２８に支持されている。各把持部材３７の先端には、前記係止溝３６に係止する係止爪４０が形成されている。各把持部材３７には長穴４１が形成されていると共にその内方に延びる基部４２には、リンク部材４３を介して前記シリンダ３８のピストンロッド４４の先端が連結されている。そして、連結手段１４のテーパ軸２８を取付部材１３の連結穴２６に挿入するとき、シリンダ３８のピストンロッド４４を伸長させることにより、各把持部材３７は互いに閉じる方向に揺動して、係止爪４０が係止溝３６に係止し、これによって、連結手段１４による取付部材１３への連結を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】自動車の組立ラインにおける本実施形態の車輪模擬装置の使用状態を示す説明図。
【図２】本実施形態の車輪模擬装置を示す説明的斜視図。
【図３】車輪模擬体の車輪取付部との連結状態を示す説明的断面図。
【図４】図３の車輪模擬体の車輪取付部への未連結状態を示す説明的断面図。
【図５】他の実施形態の車輪模擬体の車輪取付部との連結状態を示す説明的断面図。
【図６】図５の車輪模擬体の車輪取付部への未連結状態を示す説明的断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１，３５…車輪模擬装置、３…車輪取付部、１０…連結部、１１…開放部、１２…接地部、１３…取付部材、１４…連結手段、２１…連結軸、２６…連結穴、２８…テーパ軸、２９…摺動部材（保持機構）、３７…把持部材（保持機構）。
【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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