(57)【要約】      （修正有）【課題】容易かつ正確に自動車フレームの孔位置を測定できるレーザ線式自動車部品位置測定装置を提供する。【解決手段】平面視において直交関係にある上部空隙と下部空隙とを有する基体１を設け、上部空隙内に位置するとともに同期しつつ互いに逆方向に平行移動可能なる一対のフレーム固定具保持アームを設け、アームの一端にフレーム固定具保持体を設け、かつ、フレーム固定具保持体に保持されるフレーム固定具２０を設け、上記の下部空隙内に位置するとともに伸縮可能なるセンターアーム３０を設け、センターアーム端近傍に、センターアーム長手方向と直交する測定アーム挿通孔を設け、アーム挿通孔内に挿通固定可能なる一対の測定アームを設けるとともに、測定アーム側面に目盛りを表示し、測定アーム端およびセンターアーム端近傍にクロス光照射型のレーザーモジュールを配置することにより、自動車フレーム孔の相互位置関係の測定を可能とした。【選択図】図１８
2016080670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視において直交関係にある上部空隙と下部空隙とを有する基体を設け、上部空隙内に位置するとともに同期しつつ互いに逆方向に平行移動可能なる一対のフレーム固定具保持アームを設け、該アームの一端にフレーム固定具保持体を設け、かつ、該フレーム固定具保持体に保持されるフレーム固定具を設け、上記の下部空隙内に位置するとともに伸縮可能なるセンターアームを設け、該センターアーム端近傍に、センターアーム長手方向と直交する測定アーム挿通孔を設け、該アーム挿通孔内に挿通固定可能なる一対の測定アームを設けるとともに、該測定アーム側面に目盛りを表示し、測定アーム端およびセンターアーム端近傍にクロス光照射型のレーザーモジュールを配置することにより、自動車フレーム孔の相互位置関係の測定を可能としたことを特徴とするレーザー線式自動車車体基準位置および部品位置測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、自動車の車体基準位置および部品位置をレーザー光線照射にて測定するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の自動車フレーム歪みによる孔位置計測用の装置は、多くの部品数を有する複雑で大がかりなものが多く、本発明にて示すように、フレーム下部に簡単に取り付けて広範囲に計測できるものは現在のところ見当たらない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  自動車の車体はフレーム上に固定され、その整合性が保たれているが、事故その他の理由にてフレームが歪み、その修正が必要な場合がある。この修正にあたってはまずフレームの歪み程度を測定することが必要であり、種々の計測装置が利用されている。この中で普及度の高いフロアー式計測装置は、自動車への固定部の歪み等により測定寸法が不正確になりがちであり、またその装置取付の労力が大きい。ジグ式計測装置はその取付の労力はさらに大きい。事故等による自動車の損傷部分としては前側が圧倒的に多く、前側のフレームやフレーム周辺部位の計測が重要であるが、既述のように従来の計測手段はその取付の容易性、計測の正確度、コスト等の面において十分なるものは見当たらないのが現状である。一般的な車体修正作業としては、トラッキングゲージ等で二点間寸法測定で行う場合が実際には多く、軽度の歪みには特に有効な作業法である。しかしながらその歪みが複雑になるに従って、煩雑でゲージだけでは不可能にもなり、長時間の作業を要することにもなりがちである。本格的仕組みの計測器も修正度合いによっては有効であるが、着脱の労力負担、高コストなど、一般的とはいえないのが現状である。車体の修正はフロントアンダー部を中心とすることが圧倒的に多く、フロントまたリアアンダー部分を専門とした、簡単着脱や低価格な計測器が望まれている。
本発明は、以上のような従来からの自動車フレーム歪みの計測手段に関わる課題を解決するために発明されたもので、フレーム下部に簡単に装着できるとともに、その計測を正確かつ容易に行うことのできる、新規かつ有用なる手段を提供することを目的として開発されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  課題を解決する手段として本発明は以下の構成とした。
すなわち、平面視において直交関係にある上部空隙と下部空隙とを有する基体を設け、上部空隙内に位置するとともに同期しつつ互いに逆方向に平行移動可能なる一対のフレーム固定具保持アームを設け、該アームの一端にフレーム固定具保持体を設け、かつ、該フレーム固定具保持体に保持されるフレーム固定具を設け、上記の下部空隙内に位置するとともに伸縮可能なるセンターアームを設け、該センターアーム端近傍に、センターアーム長手方向と直交する測定アーム挿通孔を設け、該アーム挿通孔内に挿通固定可能なる一対の測定アームを設けるとともに、該測定アーム側面に目盛りを表示し、測定アーム端およびセンターアーム端近傍にクロス光照射型のレーザーモジュールを配置することにより、自動車フレーム孔の相互位置関係の測定を可能とする。
本発明は以上の構成よりなるレーザー光照射型自動車フレーム孔位置測定装置である。
【発明の効果】
【０００５】１．フレーム固定具を用いて自動車フレーム下部に基準位置に直接本装置を取り付けるの  で、その取り付けが簡単であり、かつ労力も軽微である。
２．レーザー線照射による計測のため、非接触にて高度の測定精度が得られる。
３．装置構成がシンプルであり、低コストでの製作が可能であるとともに、各部を分解し  てコンパクトに収納でき、その運搬も容易である。
４．自動車フレーム下部に基準位置に直接装着するので、車体歪み修正のための引き作業  での狂いが生じない。
５．センターアームを取り付けてレーザー線によって車体のセンター基準が確認できるた  め、効果大であり、アームが固定されているので応用範囲が広い。
６．データに寸法表示の無い部位、部品位置などの四点計測が敏速にできる。
７．車体の部品を全く外さずに装着できる。
８．基体と測定アームの平行度により高さ比較ができる。
９．車に傾きがあっても計測ができる。
１０．センターアームのみでトラムゲージとして利用できる。
１１．レーザー線の当たる部位はタイヤの傾き等も含めすべて計測できるので、広範囲の  測定ができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】  本発明の基体とフレーム固定具保持アームの平面図
【図２】  本発明の基体とフレーム固定具保持アームの正面図
【図３】  本発明のフレーム固定具の拡大平面図
【図４】  本発明のフレーム固定具の拡大正面図
【図５】  本発明のフレーム固定具他に用いる目盛りの拡大説明図
【図６】  本発明のセンターアームの平面図
【図７】  本発明のセンターアームの正面図（測定アーム保持時を仮想線にて表示）
【図８】  本発明のセンターアームの拡大端面図
【図９】  本発明の測定アームの平面図（左用）
【図１０】  本発明の測定アームの正面図（左用）
【図１１】  本発明の測定アームの平面図（右用）
【図１２】  本発明に用いるボルトロック体の拡大平面図
【図１３】  本発明に用いるボルトロック体の拡大正面図
【図１４】  本発明に用いる測定針保持体の拡大平面図
【図１５】  本発明に用いる測定針保持体の拡大正面図
【図１６】  本発明に用いる測定針保持説明図
【図１７】  本発明の使用説明図（平面視）
【図１８】  本発明の使用説明図（側面視）
【図１９】  本発明の使用説明図（基体不使用時）
【図２０】  本発明のレーザー線位置説明図
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  以下、本発明の実施形態について説明する。
図において、１は基体で、コ字形板体を上下に直交固定して形成され、上部空隙としての角形のアーム挿通孔２と下部空隙としてのセンターアーム挿通孔３を有している。
４は板状発泡合成樹脂によるクッション体で、基体底部に固着される。５はセンターアーム固定つまみで、外周に線状凹部を刻設した頭部を有した雄ねじであって、基体に穿設した雌ねじに螺合し、このつまみ操作にて後述のセンターアームの基体に対する固定と固定解除の選択が可能な仕組みである。（以下、この手段を螺合留めと略称する）アーム挿通孔の両端近傍にはピニオン保持軸６が上下に貫通して設けられ、この軸にピニオン７（仮想線簡略図示）がアーム挿通孔内にて回動可能に位置している。【０００８】  １０はフレーム固定具保持アームである。このアームは所定長の角形中空体の側面にラック１１が添設され、このラックが前記ピニオンにかみ合って該アームはアーム挿通孔内に図のごとく位置する。このアームの一端にはフレーム固定具保持体１２が取り付けられ、他端にはストッパー１３が取り付けられる。フレーム固定具保持体は、平面視Ｖ形切除部を有する略直方体のブロック体であり、螺合留め方式が採用される。
以上のフレーム固定具保持アームは図のごとく、基体に対して平面視点対称に一対が設けられる。【０００９】  ２０はフレーム固定具である。２１は下垂棒で、その側面には目盛り２２が表示される。
２３は円形の回動部、２４は非移動部、２５は移動爪で、段差２６を有し、平面視三分割されている。回動部の回動にて各移動爪は同期して大径方向もしくは小径方向へと移動する。また、この移動爪は段差を有するため、自動車フレームの孔にこの段差部を引っかけて固定することができる。下垂棒は前記フレーム固定具保持体の空隙に挿入して螺合留めにより固定が可能である。なお、このフレーム固定具爪の内外への移動方式は、市販の旋盤チャック方式と同様のものである。【００１０】  ３０はセンターアームである。このセンターアームは、角形中空体を入れ子方式に伸縮可能に設けるとともに、螺合留めにてその伸縮の固定と解除を可能としてなる主体３１の先に測定アーム保持体３２を設けたものである。測定アーム保持体は、図のごとく測定アーム挿通孔３３を有するブロック体であり、この挿通孔に対し、上下方向とこれに直交する方向について螺合留めを用いている。また、この測定アーム保持体にはその上方向にレーザー光照射可能なように、クロス光タイプのレーザーモジュール３４が設けられ、かつ水平確認のための水準器３５が位置している。このレーザーモジュールは、測定アーム保持体内に設けられる専用の電池を電源として働き、該保持体側面にはモジュールスイッチ３６および目盛り表示窓３７が設けられる。この目盛り表示窓は、主体内適所に市販のコンベックスに用いられているものと同様の可動目盛りの端部を固定したもので、主体の伸縮によりこの目盛り表示窓にその移動距離を表示するものである。
このセンターアーム主体上面には、基準目盛り３８が表示され、基体に対するセンターアームの初期設定位置を基準目盛りの選択した位置にて設定することができ、この設定値を目盛り表示窓の数値より加減して、計測範囲を広くできる。【００１１】  ４０は測定アームである。この測定アームは所定長の中空角体の一端にケーシングを設けて、このケーシング内にクロス光タイプのレーザーモジュール４１と電池を内蔵させ、該角体の他端にはモジュールスイッチ４２を設けている。また、中空角体の上面には目盛り４３が表示される。この測定アームは対称形に一対が設けられるが、一方の測定アームの中空角体長手方向中心位置からレーザーモジュールまでの距離に対し、他方の測定アームにおける同距離は中空角体の巾分だけ増大して設けている。この測定アームは測定アーム保持体空隙に挿入され、螺合留めされるが、平面視において上下に重なって位置するために、レーザーモジュールによる照射光位置の整合性を得るためにこの寸法差を設けている。本発明は、以上の基体、フレーム固定具保持体関係、フレーム固定具、センターアーム、測定アームの各部材の集合にて用いられるが、次にその使用について説明する。【００１２】  本発明の使用に際しては、まずフレーム固定具保持体にフレーム固定具を取り付ける。
フレーム固定具保持体の空隙にフレーム固定具の下垂棒を挿入し、螺合留めする。
本例ではフレーム固定具は旋盤チャック方式の専用固定具である。この固定具の上部突出の移動爪は段部を有して三分割され、直径方向に同期して移動可能であり、その移動爪を測定しようとする自動車フレームの孔に挿入して回動部の回動にてこの移動爪は外方に移動し、孔内径に押圧固定される。この操作時においては、適当な台上に本装置を載せて行う。基体下面にはクッション体が位置し、このクッション体が台上面に接するので、台を傷つける恐れはない。【００１３】  フレーム固定具の下垂棒には目盛りを付しており、これにて孔の上下位置を知ることができる。また、基体に対しフレーム固定具保持アームは基体内のピニオンを介してラックにて左右に互いに逆方向に同期移動するために、基体中心に対するフレーム固定具保持体左右位置は常に同一となる。フレーム固定具保持体は図１にて示すように、対向して位置し、平面視にての同一線上に位置する。
次に、基体の下部空隙内にセンターアームを挿入し、螺合留めさせて固定する。
図のごとく、センターアームとフレーム固定具保持体とは平面視にて直交関係である。
センターアームは入れ子式に伸縮可能であって、螺合留め可能であり、適宜に伸縮させて固定する。このセンターアーム先方には水準器が設けており、これにてセンターアームの水平を調整確認することができる。なお、センターアーム先の測定アーム保持体上面適所には三角マークが表示され、このマークにて測定アームの位置を読み取ることができる。【００１４】  測定アーム挿通孔に測定アームをレーザーモジュールを上面にして挿入し、螺合留めする。このとき、各レーザーモジュールの位置が同一直線上となるよう、各測定アームの固定位置に留意する。各モジュールスイッチ投入にて、センターアームと測定アームより、点状のレーザーモジュールからクロス的にＶ形に上方へ放射されて線状に広がるとともに、このクロスレーザー光が測定アームのレーザー光のクロス箇所が測定しようとするフレーム孔の中心となるよう、測定アームおよびセンターアームをスライドおよび伸縮させ、このときのセンターアーム移動距離と、測定アームの移動距離を目盛りから読み取って孔位置を知ることができる。なお、測定アーム保持体のレーザーモジュールからのレーザー線前後は車体中心基準であり、左右線は前後距離計測のためのものである。【００１５】  図１２〜図１３は、ボルトロック体を示すものである。既述の例ではフレーム孔に移動爪にてフレーム固定具を固定する方式であるが、孔ではなくボルト頭部が下方突出している場合に、このボルトロック体を用いる。このボルトロック体は、目盛り５０を有する下垂棒５１の上方にボールジョイント方式にて、六角穴を有する挿入体５２を首振り可能に設けたもので、挿入体側面上部には対向する貫通孔５３が穿設されており、この六角穴にボルト頭部を挿入後、対向するピンを有する開閉可能なる専用の固定具（図示略）のピンをこの貫通孔に挿入してロックにてボルト頭部にこのボルトロック体を固定するものである。【００１６】  図１４〜図１５は、測定針保持体６０である。直方体形の本体６１の側面に角穴６２を設け、この角穴内にセンターアームが挿入固定される。本体上面より下面に至る挿入口６３と表示孔６４を有し、挿入孔内に、側面に目盛りを有するとともに上端を先鋭にした測定針７０が螺合留めされる。この測定針は図１８にて示すように、フレーム下面に接してフレーム上下位置を計ることができる。なお、図１７および図１８にて示すように、センターアーム先部にも同様の挿入孔６５が設けられて、センターアーム単独でトラムゲージとして利用できる。（図１９にて使用を示している）【００１７】  以上、本発明について記したが、本発明は自動車フレームの下に取り付けて使用し、フレーム各孔の相互位置関係を容易かつ正確に測定できるところにその特徴を有するものである。フレーム下面には複数個の円形孔が設けられており、これらの孔位置は車種により定まっている。従って、この孔位置を測定することによってフレームの歪みを知ることができるのであるが、既述のように従来手段ではこれを容易かつ正確に測ることは困難であったが、本発明にてこれが可能となったのである。なお、既述の例は実施の一例であり、近似の他の構成としてもよい。以上のごとく、本発明によって自動車車体基準位置および部品���置を容易かつ正確に測定するための装置を得ることができる。
【符号の説明】
【００１８】  １    基体
２    アーム挿通孔
３    センターアーム挿通孔
４    クッション体
５    センターアーム固定つまみ
６    ピニオン保持軸
７    ピニオン
１０  フレーム固定具保持アーム
１１  ラック
１２  フレーム固定具保持体
１３  ストッパー
２０  フレーム固定具
２１  下垂棒
２２  目盛り
２３  回動部
２４  非移動部
２５  移動爪
２６  段差
３０  センターアーム
３１  主体
３２  測定アーム保持体
３３  測定アーム挿通孔
３４  レーザーモジュール
３５  水準器
３６  モジュールスイッチ
３７  目盛り表示窓
３８  基準目盛り
４０  測定アーム
４１  レーザーモジュール
４２  モジュールスイッチ
４３  目盛り
５０  目盛り
５１  下垂棒
５２  挿入体
５３  貫通孔
６０  測定針保持体
６１  本体
６２  角穴
６３  挿入孔
６４  表示孔
６５  挿入孔
７０  測定針
８０  自動車フレーム
９０  レーザー線
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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