(57)【要約】【課題】  正確なトー角を測定すること【解決手段】  本発明による車輪検査装置は、車輪が載せられるテーブル３０と、テーブル３０を少なくとも横方向に移動可能に支持する支持台２０と、テーブル３０に載せられた車輪をクランプするクランプ手段１４と、テーブル３０の横方向の移動を拘束する拘束手段４０と、拘束手段４０による前記テーブル拘束下で車輪の少なくともトー角を測定する測定手段とを備え、拘束手段４０は、クランプ手段１４による前記車輪クランプ後のテーブル位置でテーブル３０の横方向の移動を拘束する。【選択図】  図２
2005195351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪が載せられるテーブルと、
テーブルを少なくとも横方向に移動可能に支持する支持台と、
テーブルに載せられた車輪をクランプするクランプ手段と、
前記テーブルの横方向の移動を拘束する拘束手段と、
前記拘束手段による前記テーブル拘束下で車輪の少なくともトー角を測定する測定手段とを備え、
前記拘束手段は、前記クランプ手段による前記車輪クランプ後のテーブル位置で前記テーブルの横方向の移動を拘束することを特徴とする、車輪検査装置。
【請求項２】
前記拘束手段は、前記テーブルの横方向の移動に連動して横方向に移動する第１拘束手段であって、前記テーブルの前部の横方向中央部付近に係合可能な第１拘束手段と、前記支持台に対する第１拘束手段の横方向の移動を拘束する第２拘束手段とからなる、請求項１記載の車輪検査装置。
【請求項３】
テーブル上に検査対象車両の車輪を導く工程と、
テーブル上に載せられた車輪をクランプ手段によりクランプするクランプ工程と、
テーブルの横方向の移動を拘束手段により拘束する工程と、
前記拘束手段による前記テーブル拘束下で車輪の少なくともトー角を測定する測定工程とを含み、
前記拘束手段は、前記クランプ工程後のテーブル位置で前記テーブルの横方向の移動を拘束することを特徴とする、車輪検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象車両の車輪のトー角等を測定・検査する車輪検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水平方向に移動・回転自在なテーブルに車輪を乗せ、次いで、車輪の両側をローラ等によりクランプし、このクランプ状態で車輪のトー角やキャンバ角を測定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６４−７２０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、テーブル上で車輪を回転させながら車輪のトー角を測定する所謂ランナウト式の車輪検査装置においては、車輪回転時に発生する横力に起因したテーブルの横方向の移動を防止するため、車輪がクランプされた後にテーブルを拘束する拘束機構が必要となる。しかしながら、この拘束機構が設備に対して固定されている構成では、正確なトー角を測定することができないことが判明した。この原因の特定を本願発明者が行った結果、本願発明者は、拘束機構によるテーブル拘束時にテーブルの位置変化が発生しうること、及び、それに伴い測定時にサスペンション等に荷重が加わることが、主要な要因であることを見出した。
【０００４】
そこで、本発明は、正確なトー角を測定することができる車輪検査装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、車輪が載せられるテーブルと、
テーブルを少なくとも横方向に移動可能に支持する支持台と、
テーブルに載せられた車輪をクランプするクランプ手段と、
前記テーブルの横方向の移動を拘束する拘束手段と、
前記拘束手段による前記テーブル拘束下で車輪の少なくともトー角を測定する測定手段とを備え、
前記拘束手段は、前記クランプ手段による前記車輪クランプ後のテーブル位置で前記テーブルの横方向の移動を拘束することを特徴とする、車輪検査装置が提供される。
【０００６】
本局面において、前記拘束手段は、前記テーブルの横方向の移動に連動して横方向に移動する第１拘束手段であって、前記テーブルの前部の横方向中央部付近に係合可能な第１拘束手段と、前記支持台に対する第１拘束手段の横方向の移動を拘束する第２拘束手段とから構成されてよい。
【０００７】
また、本発明のその他の一局面によれば、テーブル上に検査対象車両の車輪を導く工程と、
テーブル上に載せられた車輪をクランプ手段によりクランプするクランプ工程と、
テーブルの横方向の移動を拘束手段により拘束する工程と、
前記拘束手段による前記テーブル拘束下で車輪の少なくともトー角を測定する測定工程とを含み、
前記拘束手段は、前記クランプ工程後のテーブル位置で前記テーブルの横方向の移動を拘束することを特徴とする、車輪検査方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、正確なトー角を測定することができる車輪検査装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１０】
図１は、本発明による車輪検査装置の一実施例の要部を示す上面図である。図１には、車輪検査装置１０が、検査対象車両の前輪側に対応する部分（前半分部分）で示されている。本実施例の車輪検査装置１０は、車輪検査用の設備に設置され、主に完成車のホイールアライメント（トーイン）を測定・調整するためのトーテスタとして具現化されてよい。車輪検査装置１０は、検査対象車両の各輪に対応したケース（支持台）２０を有する。ケース２０には、車輪検査に必要な各構成要素（後述する）が設置され、検査対象車両の左右輪に対応して対をなしている。対のケース２０は、所定の設備中心線Ｃ／Ｌを基準として、イコライジングパンダ２２によりリンクされている。従って、対のケース２０は、イコライジングパンダ２２により設備中心線Ｃ／Ｌを基準に左右に同期して動き、車両のトレッドの相違に対応可能となっている。尚、後輪側にも同様の対のケース２０が設けられる。
【００１１】
図２は、図１に示す車輪検査装置１０のケース２０の主要部を示す上面図である。尚、一の設備に対して４つのケース２０が存在するが、各ケース２０の構成は実質的に同一であってよいので、以下、一のケース２０について説明を行う。
【００１２】
ケース２０には、検査対象車両の車輪Ｗが載せられるテーブル３０が設置されている。テーブル３０は、車輪Ｗを回転させるモータ駆動式のローラが埋め込まれたローラタイプのテーブルであってよい。テーブル３０は、ケース２０に対して固定されたガイド部材１３上に摺動可能に支持されており、また、テーブル３０は、ボールベアリング（図示せず）を介してガイド部材１３に回転可能に支持されている。従って、テーブル３０は、ケース２０に対して横方向（水平面内の設備中心線Ｃ／Ｌに垂直な方向）に移動可能且つ回転自在な構成となっている。
【００１３】
ケース２０には、クランプヘッド１４がテーブル３０の両側に左右一対設置されている。対のクランプヘッド１４は、ケース２０の所定軸Ｙ（本例では、トレッドセンターＹ）を中心として、リンク１５（図中破線により指示）によりリンクされている。従って、対のクランプヘッド１４は、リンク１５によりトレッドセンターＹを基準に左右に同期して動き、テーブル３０に載せられた車輪Ｗの両側面を両側からローラ１４ｂ等により挟持（クランプ）する。
【００１４】
ケース２０には、車輪Ｗのトー角及びキャンバ角を測定する測定装置（図示せず）が設置されている。測定装置は、車輪Ｗの側面に接触してトー角及びキャンバ角を測定するセンサ及びエンコーダーであってよく、若しくは、レーザーや超音波等を用いて非接触的にトー角及びキャンバ角を測定するセンサであってもよい。尚、測定装置が接触型のセンサで構成される場合、センサの車輪Ｗの側面までの移動（及び側面からの離れる方向の移動）は、クランプヘッド１４と同様、エア等の液圧により実現されてよい。
【００１５】
本実施例の車輪検査装置１０は、ケース２０（設備）に対するテーブル３０の横方向の動きを拘束する拘束機構４０を備える。拘束機構４０は、カムフォロア４４を備えている。カムフォロア４４は、カムフォロア設置台３４に設置される。カムフォロア設置台３４は、テーブル３０の前部に連結され、テーブル３０と一体的に横方向に移動可能である。カムフォロア設置台３４には、カムフォロア４４を摺動可能に支持するガイド部材４２が設けられる。尚、ガイド部材４２は、ガイド部材１３と同様、水平面内左右方向に延在する棒状の部材であってよい。
【００１６】
カムフォロア４４は、対をなす挟持部材４４ａを備えている。対の挟持部材４４ａは、テーブル３０の所定軸Ｚ（本例では、テーブルセンターＺ）を中心として、リンク（図示せず）によりリンクされている。従って、対の挟持部材４４ａは、テーブルセンターＺを基準に左右に同期して動き、テーブル３０の被挟持部材３６を横方向両側から挟持（クランプ）する（図４（Ｂ）参照）。尚、カムフォロア４４の作動は、エア等の液圧を利用して実現されてよい。被挟持部材３６は、テーブルセンターＺに一致して延在する突起部を有し、テーブル３０の前部にボルト等により固定されている。尚、カムフォロア設置台３４や被挟持部材３６は、テーブル３０と一体的に形成されるものであってもよい。
【００１７】
拘束機構４０は、カムフォロア４４を設備に対して固定させる固定手段４６を更に備える。固定手段４６は、設備に対して固定された部位（例えば、ケース２０）に固定され、テーブル３０をクランプした状態にカムフォロア４４を保持する役割を果たす。図２に示す例では、固定手段４６は、エア等を用いて液圧式に駆動されるブレーキキャリパにより構成される。この場合、ブレーキキャリパは、カムフォロア４４の所定部位を挟み込んで圧着することでカムフォロア４４の動きを拘束する。従って、固定手段４６が作動状態となると、設備に対するテーブル３０の横方向の移動が完全に拘束される。尚、固定手段４６が作動状態となっても、テーブル３０の回転方向の移動は許容されている。
【００１８】
次に、図１、図３及び図４を参照して、本実施例の車輪検査装置１０により実現される検査動作について説明する。尚、対のケース２０は、検査対象車両のトレッドに応じて調整・固定されている。先ず、図１に示すように、設備内への進入時、検査対象車両は、ケース２０上のタイヤガイド２４及びその下にある埋め込みローラ２６により、検査対象車両の中心が設備中心線Ｃ／Ｌに対応するように導かれる。従って、通常的には、このタイヤガイド２４等の機能により、車輪ＷがトレッドセンターＹに合わせられた状態でテーブル３０上に載せられることになる。ここで、テーブル３０は、その常態位置として、テーブルセンターＺがトレッドセンターＹに一致する位置に付勢されていてよい。従って、この場合、次工程でクランプヘッド１４により車輪Ｗをクランプした際にテーブル３０が実質的に移動することがなく、その後の測定工程が問題なく実行される。
【００１９】
一方、図３（Ａ）に示すように、何らかの要因により、車輪ＷがトレッドセンターＹからずれた状態でテーブル３０上に載せられる場合が生ずる。この要因としては、検査対象車両が勢い良く乗り入れられた場合、タイヤガイド２４の幅と車輪Ｗとの隙が大きい場合、タイヤガイド２４のセンタリングがトレッドセンターＹからずれている場合等が挙げられる。この場合、次工程でクランプヘッド１４により車輪Ｗをクランプした際に、図３（Ｂ）に示すように、トレッドセンターＹからずれた車輪Ｗが強制的にトレッドセンターＹに合わせられる。この際、車輪Ｗが接地しているテーブル３０は、図３（Ｂ）中に矢印で示すように、ガイド部材１３上を摺動して、車輪Ｗの移動と共に横方向に移動される。
【００２０】
このようにクランプヘッド１４により車輪Ｗをクランプした際にテーブル３０が移動した場合に対して、カムフォロアが設備に対して固定されている構成では、図４（Ａ）に示すように、測定工程でカムフォロアがテーブル３０をクランプする際、テーブル３０が急激に横方向に強制的に移動されると共に回転させられる（即ち、テーブル３０のトレッドセンターＹからのずれが強制的に戻される）。このテーブル３０の移動・回転により、検査対象車両のサスペンションやステアリング機構に荷重が加わり、この状態が測定工程中に継続されることになる。
【００２１】
これに対して、本実施例では、カムフォロア設置台３４及びカムフォロア４４は、上述の如く、テーブル３０の移動に連動して横方向に移動するように構成されている。即ち、本実施例の拘束機構４０は、クランプヘッド１４による車輪クランプ後のテーブル位置でテーブル３０を拘束するように構成されている。従って、本実施例では、図４（Ｂ）に示すように、測定工程でカムフォロア４４がテーブル３０をクランプする際、テーブル３０が実質的に移動・回転されることがない。このため、本実施例によれば、検査対象車両のサスペンションやステアリング機構に荷重が加わっていない状態でトー角等の測定を実行することができるので、測定精度が向上する。
【００２２】
尚、測定工程では、カムフォロア４４がテーブル３０をクランプした後、固定手段４６が作動状態となり（オン状態となり）、カムフォロア４４が固定手段４６により拘束された状態が実現される。この状態で車輪Ｗがテーブル３０のローラにより回転させられ、回転状態の車輪Ｗのトー角及びキャンバ角が測定される。この際、車輪Ｗの回転により横力が発生するが、テーブル３０は、固定手段４６の作動により横方向に移動することはない。但し、この際、テーブル３０の横方向以外の動きはボールベアリングの作用により依然として許容されており、テーブル３０は、被挟持部材３６（即ち、テーブル３０の前部の中央部）を支点として首振り運動及び前後運動しうる。尚、クランプヘッド１４により車輪Ｗをクランプする工程以後の工程（例えば、カムフォロア４４によるテーブル３０のクランプ、及び、その後の固定手段４６によるカムフォロア４４の固定）は、設備制御装置（図示せず）による制御下で自動的に実行されてよい。測定工程が終了すると、検査対象車両は、トー角等の測定結果に基づいて、必要に応じてトー角等の修正作業が実施され、全検査工程が終了となる。
【００２３】
次に、図５を参照して、本実施例の車輪検査装置１０によるトー角の測定結果について説明する。図５（Ａ）は、比較例として、カムフォロアが設備に対して固定されている構成（図４（Ａ）参照）による測定結果を示し、図５（Ｂ）は、本実施例の車輪検査装置１０によるトー角の測定結果を示す。具体的には、同一車両を設備に３０回進入・退避させて、各回毎にトー角の測定を実行した。図５には、各測定時（Ｎ＝３０）の左右輪のトー角が示されている。
【００２４】
比較例による測定結果には、図５（Ａ）に示すように、各測定時毎に大きなバラツキが発生しているのに対して、本実施例の車輪検査装置１０による測定結果には、図５（Ｂ）に示すように、各測定時毎にバラツキが大きく発生していない。このバラツキが測定精度に与える影響を考慮すると、本実施例の車輪検査装置１０によれば、比較例よりも約５０％測定精度が向上することが確認された。
【００２５】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００２６】
例えば、上述した実施例では、テーブル３０の横方向の移動がカムフォロア４４による挟み込みによる機械的な係合により拘束されているが、嵌合や摩擦を利用したその他の機械的な係合により実現されてもよい。また、固定手段４６の設定スペースが確保できる場合には、テーブル３０側にカムフォロア４４を設定し、カムフォロア設置台３４側に被挟持部材３６を設定する構成であってもよい。また、固定手段４６によるカムフォロア４４の拘束についても、機械的な係合以外にも、電磁力や液圧力等を利用して実現されてもよい。
【００２７】
また、拘束機構４０は、テーブル３０がトレッドセンターＹからずれた場合に当該ずれた位置でテーブル３０の横方向の移動を拘束するように構成されている限り、如何なる構造・機構を利用するものであってもよい。例えば、上述した実施例のようにカムフォロア設置台３４がテーブル３０の移動に連動して移動する構成でなくても、移動後のテーブル３０を変位させることなくテーブル３０の横方向の移動を拘束することができる構成であればよい。この場合、テーブル３０（被挟持部材３６）の拘束は、機械的な係合以外にも電磁力や液圧力等を利用して実現されてよい。
【００２８】
また、上述した実施例では、クランプヘッド１４が車輪Ｗをクランプした後に、カムフォロア４４によるテーブル３０のクランプ、及び、その後の固定手段４６によるカムフォロア４４の拘束が実現されているが、代替的に、カムフォロア４４がテーブル３０をクランプした状態でクランプヘッド１４が車輪Ｗをクランプし、その後、固定手段４６によるカムフォロア４４の拘束が行われてもよい。この場合、クランプヘッド１４が車輪Ｗをクランプした際にテーブル３０が移動する場合に、カムフォロア４４がテーブル３０をクランプした状態でテーブル３０と共に移動することができればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による車輪検査装置の一実施例の要部を示す上面図である。
【図２】図１に示す車輪検査装置１０のケース２０の主要部を示す上面図である。
【図３】本実施例の車輪検査装置１０により実現される検査動作に説明図である。
【図４】カムフォロア４４によるテーブルクランプ時のテーブル３０の挙動を比較例と共に示す説明図である。
【図５】本実施例の車輪検査装置１０による実際の測定結果を比較例と共に示すグラフである。
【符号の説明】
【００３０】
１０    車輪検査装置
１４    クランプヘッド
２０    ケース
３０    テーブル
３４    カムフォロア設置台
３６    被挟持部材
４４    カムフォロア
Ｃ／Ｌ    設備中心線
Ｙ    トレッドセンター
Ｚ    テーブルセンター
【図５】
2005195351.tif 000003
【図１】
2005195351.tif 000004
【図２】
2005195351.tif 000005
【図３】
2005195351.tif 000006
【図４】
2005195351.tif 000007