(57)【要約】【課題】四輪車両における車輪のトー角調整の作業負担を軽減して作業性および作業効率を向上させることができるトー角調整方法および四輪車両の製造方法を提供する。【解決手段】トー角調整方法は、ラックエンド１００に取り付けて超音波振動を付与する振動付与具４００およびラックエンド１００の工具嵌合部１０２に嵌合する第１工具３００を用いる。作業者は、第１工程として、ラックエンド１００のボールジョイント１１０に超音波振動の腹を位置させることができるラックエンド１００上における超音波振動の付与位置を特定する。次に、作業者は、第２工程として、振動付与具４００をラックエンド１００に取り付ける。次に、作業者は、第３工程として、ラックエンド１００に超音波振動を付与した状態で工具嵌合部１０２に嵌合させた第１工具３００を回転させてタイロッドエンド２００に連結されるラックエンド１００の長さを調整して車輪のトー角を調整する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトの回転運動を棒状に延びるラックの軸線方向の運動に変換するステアリングギアボックスと、
前記ラックの端部にボールジョイントを介して連結される棒状のラックエンドと、
前記ラックエンドに対してネジによって軸方向に長さ調整可能に連結されたタイロッドエンドとを備えた四輪車両用ステアリング機構における車輪のトー角調整方法であって、
超音波振動を出力する振動付与装置を用いて前記ラックエンドに前記超音波振動を付与する超音波振動付与工程と、
前記超音波振動が付与された前記ラックエンドを回転させて互いに連結された前記ラックエンドと前記タイロッドエンドの長さを変化させることにより前記車輪のトー角を調整するトー角調整工程とを含むことを特徴とするトー角調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載したトー角調整方法において、
前記超音波振動付与工程は、
前記ラックエンドに同ラックエンドの固有振動数の前記超音波振動を付与して前記ボールジョイントに前記固有振動数による前記超音波振動の腹を位置させることを特徴とするトー角調整方法。
【請求項３】
請求項２に記載したトー角調整方法において、
前記トー角調整工程は、
前記ラックエンドを回転させるために同ラックエンドに着脱自在に取り付けられる第１工具を前記ラックエンドにおける前記固有振動数による前記超音波振動の節の位置に取り付けて同ラックエンドを回転させることを特徴とするトー角調整方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載したトー角調整方法において、
前記振動付与装置は、
超音波振動する振動励起体が前記ラックエンドを回転させるために同ラックエンドに着脱自在に取り付けられる第２工具に設けられており、
前記超音波振動付与工程は、
前記第２工具に設けられた前記振動励起体によって前記ラックエンドに前記超音波振動を付与することを特徴とするトー角調整方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載したトー角調整方法において、
前記ラックエンドにおける前記超音波振動が付与される部分および前記ラックエンドにおける同ラックエンドを回転させるための工具が取り付けられる部分のうちの少なくとも一方には、互いに対向して平行に延びる２つの平面からなる２面部が形成されていることを特徴とするトー角調整方法。
【請求項６】
ステアリングシャフトの回転運動を棒状に延びるラックの軸線方向の運動に変換するステアリングギアボックスと、
前記ラックの端部にボールジョイントを介して連結されるラックエンドと、
前記ラックエンドに対してネジによって軸方向に長さ調整可能に連結されたタイロッドエンドとを備えた四輪車両用ステアリング機構を搭載した四輪車両の製造方法であって、
前記請求項１ないし前記請求項５のうちのいずれか１つに記載した前記トー角調整方法を用いて前記四輪車両における車輪のトー角を調整することを特徴とする四輪車両の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪車両のステアリング機構に支持された車輪のトー角を調整するトー角調整方法および四輪車両の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、四輪車両の製造工程や整備工程においては、車輪のトー角調整が行なわれている。例えば、下記特許文献１には、ステアリング機構をラックエンドとタイロッドエンドとを互いに軸回りに相対回転させて両者の長さを変化させることにより車輪のトー角を調整する方法が開示されている。この場合、車輪のトー角（「トゥ角」ともいう）とは、車両の平面視において車両の進行方向に対して車輪が向く角度のことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−５５５４号公報
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたトー角の調整方法においては、ラックエンドにおけるタイロッドエンドが連結する側とは反対側の端部がラックにボールジョイントを介して連結されているため、このボールジョイントの保持力によってラックエンドがタイロッドエンドに対して回転し難くなってトー角調整の作業負担が大きいという問題があった。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、四輪車両における車輪のトー角調整の作業負担を軽減して作業性および作業効率を向上させることができるトー角調整方法および四輪車両の製造方法を提供することにある。
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、ステアリングシャフトの回転運動を棒状に延びるラックの軸線方向の運動に変換するステアリングギアボックスと、ラックの端部にボールジョイントを介して連結される棒状のラックエンドと、ラックエンドに対してネジによって軸方向に長さ調整可能に連結されたタイロッドエンドとを備えた四輪車両用ステアリング機構における車輪のトー角調整方法であって、超音波振動を出力する振動付与装置を用いてラックエンドに超音波振動を付与する超音波振動付与工程と、超音波振動が付与されたラックエンドを回転させて互いに連結されたラックエンドとタイロッドエンドの長さを変化させることにより車輪のトー角を調整するトー角調整工程とを含むことにある。
【０００７】
このように構成した本発明の特徴によれば、車輪のトー角を調整する作業者は、ラックエンドに超音波振動を付与することでラックエンドとラックとを連結するボールジョイントの保持力を低減した状態でラックエンドをタイロッドエンドに対して相対回転させることができる。これにより、本発明に係るトー角調整方法は、従来に比べて軽い力でラックエンドを回転させることができるため、トー角調整の作業負担を軽減して作業性および作業効率を向上させることができる。
【０００８】
また、本発明の他の特徴は、前記トー角調整方法において、超音波振動付与工程は、ラックエンドに同ラックエンドの固有振動数の超音波振動を付与してボールジョイントに固有振動数による前記超音波振動の腹を位置させることにある。この場合、ボールジョイントは、ラックの端部に対してラックエンドを所定の角度の範囲で可動的に連結するための部品であり、ラックに連結されたソケットがボール部を摺動可能な状態で保持して構成されている。
【０００９】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、トー角調整方法は、ラックエンドの固有振動数、すなわち、共振周波数をラックエンドに付与して超音波振動の腹（振幅が最大のところ）をボールジョイントにおけるソケットとボールの摺動面に位置させているため、ボールジョイントの保持力、すなわち、ソケットがボール部を保持する保持力を効果的に低減させることができる。
【００１０】
なお、この場合、前記トー角調整方法において、さらに、超音波振動付与工程およびトー角調整工程の前に、ラックエンドの固有振動数および同ラックエンドに固有振動数の超音波振動を付与した場合における超音波振動の腹をボールジョイントに位置させることができる超音波振動の付与位置である振動付与位置をそれぞれ特定する超音波振動付与位置特定工程を含み、超音波振動付与工程は、ラックエンドにおける振動付与位置に超音波振動を付与することもできる。
【００１１】
また、本発明の他の特徴は、前記トー角調整方法において、トー角調整工程は、ラックエンドを回転させるために同ラックエンドに着脱自在に取り付けられる第１工具をラックエンドにおける前記固有振動数による超音波振動の節の位置に取り付けて同ラックエンドを回転させることにある。
【００１２】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、トー角調整方法は、共振周波数をラックエンドに付与した際における超音波振動の節（振幅が最小のところ）の位置にラックエンドを回転させるための第１工具を取り付けるため、超音波振動を抑えてラックエンドを安定的に脱着および回転操作することができ作業性が向上する。
【００１３】
なお、この場合、前記トー角調整方法において、超音波振動付与位置特定工程は、ラックエンドに前記固有振動数の前記超音波振動を付与した場合における前記超音波振動の節の位置を特定し、トー角調整工程は、ラックエンドを回転させるために同ラックエンドに着脱自在に取り付けられる第１工具をラックエンドにおける前記特定した節の位置に取り付けて同ラックエンドを回転させることができる。
【００１４】
また、本発明の他の特徴は、前記トー角調整方法において、トー角調整方法において、振動付与装置は、超音波振動する振動励起体がラックエンドを回転させるために同ラックエンドに着脱自在に取り付けられる第２工具に設けられており、超音波振動付与工程は、第２工具に設けられた振動励起体によってラックエンドに超音波振動を付与することにある。
【００１５】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、トー角調整方法は、ラックエンドを回転させるための第２工具に設けられた振動励起体を介して超音波振動をラックエンドに付与するため、第２工具をラックエンドに取り付けることによって超音波振動をラックエンドに付与することができ、ラックエンドごとに超音波振動を付与する機器の着脱作業が省略されて作業負担を軽減することができる。
【００１６】
また、本発明の他の特徴は、前記トー角調整方法において、ラックエンドにおける超音波振動が付与される部分およびラックエンドにおける同ラックエンドを回転させるための工具が取り付けられる部分のうちの少なくとも一方には、互いに対向して平行に延びる２つの平面からなる２面部が形成されていることにある。
【００１７】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、トー角調整方法は、ラックエンドにおける超音波振動が付与される部分およびラックエンドにおける同ラックエンドを回転させるための工具が取り付けられる部分のうちの少なくとも一方には、互いに対向して平行に延びる２つの平面からなる２面部が設けられているため、超音波振動を付与する器具やラックエンドを回転させるための工具が２面部を挟むように構成することで安定した状態で前記器具や前記工具を取り付けることができる。
【００１８】
また、本発明は、トー角調整方法の発明として実施できるばかりでなく、四輪車両の製造方法の発明としても実施できるものである。
【００１９】
具体的には、ステアリングシャフトの回転運動を棒状に延びるラックの軸線方向の運動に変換するステアリングギアボックスと、ラックの端部にボールジョイントを介して連結されるラックエンドと、ラックエンドに対してネジによって軸方向に長さ調整可能に連結されたタイロッドエンドとを備えた四輪車両用ステアリング機構を搭載した四輪車両の製造方法であって、請求項１ないし前記請求項４のうちのいずれか１つに記載したトー角調整方法を用いて四輪車両における車輪のトー角を調整するようにすればよい。これによれば、上記トー角調整方法と同様な作用効果を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るトー角調整方法および四輪車両の製造方法が用いられるラックエンドおよびタイロッドエンドの各構成の概略を示す一部破断正面図である。
【図２】本発明に係るトー角調整方法および四輪車両の製造方法に用いる振動付与具の構成の概略を使用状態で示す模式図である。
【図３】図１に示すラックエンドにおける工具嵌合部に第１工具を嵌合させた状態を示す第１工具の使用状態図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るトー角調整方法および四輪車両の製造方法の作業の流れを示す作業工程流れ図である。
【図５】本発明の変形例に係るトー角調整方法および四輪車両の製造方法の作業の流れを示す作業工程流れ図である。
【図６】本発明の他の変形例に係るトー角調整方法および四輪車両の製造方法に用いる第２工具の構成の概略を模式的に示す斜視図である。
【図７】図１に示すラックエンドにおける工具嵌合部に図５に示す第２工具を嵌合させた状態を示す第２工具の使用状態図である。
【図８】本発明の他の変形例に係るトー角調整方法および四輪車両の製造方法に用いる第２工具の構成の概略を模式的に示す斜視図である。
【図９】図１に示すラックエンドにおける工具嵌合部に図７に示す第２工具を嵌合させた状態を示す第２工具の使用状態図である。
【図１０】本発明の他の変形例に係るトー角調整方法および四輪車両の製造方法に用いる第２工具の構成の概略を模式的に示す斜視図である。
【図１１】図１に示すラックエンドにおける工具嵌合部に図９に示す第２工具を嵌合させた状態を示す第２工具の使用状態図である。
【図１２】本発明の他の変形例に係るトー角調整方法および四輪車両の製造方法に用いる第２工具の構成の概略を模式的に示す斜視図である。
【図１３】図１に示すラックエンドにおける工具嵌合部に図１１に示す第２工具を嵌合させた状態を示す第２工具の使用状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るトー角調整方法および四輪車両の製造方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るトー角調整方法および四輪車両の製造方法が用いられるラックエンド１００およびタイロッドエンド２００の各構成の概略を示す一部破断正面図である。また、図２には、本発明に係るトー角調整方法および四輪車両の製造方法に用いる振動付与具４００の構成の概略を使用状態で示す模式図である。なお、本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表していることがあるため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。このトー角調整方法および四輪車両の製造方法は、図示しない四輪車両におけるステアリング機構（一部を図示）を構成するラックエンド１００およびタイロッドエンド２００の長さを調整することによって車輪（図示せず）のトー角を調整するものである。
【００２２】
まず、本発明に係るトー角調整方法および四輪車両の製造方法が用いられるラックエンド１００およびタイロッドエンド２００について簡単に説明しておく。ラックエンド１００は、自動車などの四輪車両（図示せず）におけるステアリング（操舵）機構において、ステアリングギアボックス９０とタイロッドエンド２００とを連結する部品である。ここで、ステアリングギアボックス９０は、車両のハンドル（図示せず）に繋がる棒状のステアリングシャフト９１の回転運動を棒状に延びるラック９２の軸方向の往復運動に変換する歯車伝達機構を備えて構成されている。すなわち、本実施形態におけるステアリングギアボックス９０は、ラック＆ピニオン機構で構成されているが、ボール＆ナット機構で構成されていてもよい。
【００２３】
ラックエンド１００は、ラックエンド本体１０１を備えている。ラックエンド本体１０１は、鋼製の棒体であり、一方（図示左側）の端部側に工具嵌合部１０２および連結部１０３がそれぞれ形成されるとともに他方（図示右側）の端部にボールジョイント１１０を構成するボール部１１２が形成されている。なお、図１においては、ラックエンド本体１０１が長尺物のためその一部を省略して示している。
【００２４】
工具嵌合部１０２は、図３に示すように、タイロッド２００に対してラックエンド１００を回転させるための第１工具３００が着脱自在に嵌合する部分であり、第１工具３００の嵌合部に対応する外形形状に形成されている。本実施形態においては、工具嵌合部１０２は、断面形状が六角形状に形成されるとともに、第１工具３００が工具嵌合部１０２に着脱自在に嵌合するスパナによって構成されている。この工具嵌合部１０２は、ラックエンド１００に超音波振動を付与した際に後述するボールジョイント１１０に超音波振動の腹（振幅が最大のところ）を位置させることができるラックエンド本体１０１上の位置である振動付与位置Ｐ１および超音波振動の節（振幅が最小のところ）を位置させることができるラックエンド本体１０１上の位置である工具取付位置Ｐ２をそれぞれ含む位置に形成されている。なお、図１において、振幅付与位置Ｐ１および工具取付位置Ｐ２の各位置は例示である。
【００２５】
連結部１０３は、ラックエンド１００をタイロッドエンド２００に連結する部分であり、棒状に延びる雄ネジによって構成されている。この連結部１０３の外周部には、連結部１０３をタイロッドエンド２００に締め付けるためのナット１０３ａが噛み合っている。したがって、ラックエンド１００は、タイロッド２００に対する連結部１０３の連結位置を変更することによってラックエンド１００とタイロッドエンド２００の軸方向の長さ、換言すれば、ラック９２とタイロッドエンド２００との距離を調節することができる。
【００２６】
ボールジョイント１１０は、ラック９２の端部に対してラックエンド１００を所定の角度の範囲で可動的に連結するための部品であり、ソケット１１１およびボール部１１２をそれぞれ備えて構成されている。ソケット１１１は、ボール部１１２を摺動可能な状態で保持しつつラック９２に連結される部品である。この場合、ソケット１１１は、ボール部１１２を所定の大きさの保持力によって保持している。ボール部１１２は、ソケット１１１内に摺動可能な状態で嵌合する部分であり、ラックエンド本体１０１の端部に球状に形成されている。なお、このボールジョイント１１０は、本来は異物の進入を防止するためのカバーで覆われているが、説明のため図示を省略している。
【００２７】
タイロッドエンド２００は、ステアリング機構において車輪を保持するナックルアーム（図示せず）とラックエンド１００とを連結する部品であり、主として、タイロッドエンド本体２０１、ボールスタッド２０２およびダストカバー２０３をそれぞれ備えて構成されている。タイロッドエンド本体２０１は、金属材料（例えば、鉄、鋼材またはアルミニウム合金）を鍛造加工や鋳造加工を介して成形されており、略円筒体状に形成された保持部２０１ａと、同保持部２０１ａから図示水平方向に延びて形成された支持部２０１ｂとで構成されている。
【００２８】
これらのうち、保持部２０１ａは、ボールスタッド２０２における一方の端部を図示しないカップ状のボールシートを介して所定の角度範囲で摺動自在に保持する部分である。一方、支持部２０１ｂは、一方（図示左側）の端部側が平板状に形成されて保持部２０１ａに一体的に繋がるとともに、他方（図示右側）の端部側が円筒状に形成されている。この円筒状に形成された支持部２０１ｂにおける他方の端部には、ラックエンド１００の連結部１０３に形成された雄ネジが噛み合って嵌合する雌ネジ（図示せず）が形成されている。
【００２９】
ボールスタッド２０２は、鋼材で構成された軸部材であり、一方の端部に図示しないナックルアームに連結するための雄ネジが形成されるとともに他方の端部に保持部２０１ａ内にボールシート（図示せず）を介して摺動可能な状態で保持される球状のボール部（図示せず）が形成されている。
【００３０】
すなわち、タイロッドエンド２００は、ボールジョイントで構成されている。ダストカバー２０３は、保持部２０１ａ内への異物の進入を防止するための部品であり、弾性変形可能なゴム材または軟質の合成樹脂材を保持部２０１ａから図示上方に突出するボールスタッド２０２の一部を覆う円筒状に形成して構成されている。
【００３１】
次に、本発明に係るトー角調整方法および四輪車両の製造方法に用いる振動付与具４００について説明する。振動付与具４００は、ラックエンド１００に取り付けて超音波振動を与えるための器具であり、主として、挟持体４０１と振動付与部４０２とを備えて構成されている。挟持部４０１は、互いに対向する２つの板状体が軸ピンを支点として互いに相対的に回動可能に連結されたペンチ状に形成されており、一方（図示下側）の端部に振動付与部４０２が取り付けられているとともに、他方（図示上側）の端部側が把持部となっている。この挟持部４０１は、２つの板状体の間にスプリング４０１ａが配置されており、振動付与部４０２が設けられた前記一方の端部が閉じる側に押圧されている。
【００３２】
振動付与部４０２は、ラックエンド１００の表面に超音波振動を付与する部分であり、振動励起体４０２ａと振動体４０２ｂとで構成されている。振動励起体４０２ａは、超音波振動を発生させる部分であり、板状の圧電素子で構成されている。この場合、圧電素子としては、例えば、チタン酸バリウムやＰＺＴ（ジルコン酸・チタン酸鉛系の多結晶体）等の圧電セラミックス、ポリフッ化ビニリデン系やビニリデンシアナイド系重合体等の高分子圧電材料、圧電性のセラミック微粒子を高分子中に分散させた高分子複合物圧電材料などがある。この振動付与部４０２には、駆動装置４０３を介して制御装置４０４が接続されている。
【００３３】
一方、振動体４０２ｂは、振動励起体４０２ａで発生させた超音波振動を増幅するとともにラックエンド１００の外表面に対して超音波振動を垂直方向から付与するための金属製の部品である。より具体的には、振動体４０２ｂは、一方の端部が振動励起体４０２ａに密着するとともに、他方の端部がラックエンド１００の外表面に密着する接触面が平面状に形成されている。この場合、振動体４０２ｂは、振動励起体４０２ａ側からラックエンド１００の外表面に密着する接触面側に向かって断面積が広がる錐状に形成されているとともに、両端面間の長さ（厚さ）が励起する超音波振動の半波長の倍数で形成されている。なお、図２においては、振動付与具３００内を貫通する内部配線を破線で示している。
【００３４】
駆動装置４０３は、振動付与部４０２に超音波振動を発生させるために所定周波数の高周波電圧を出力する電気回路であり、主として、高周波発振器および増幅器をそれぞれ備えて構成されている。この駆動装置４０３は、図示しない電源から供給される電力を制御装置４０４の作動制御によって所定周波数（例えば、２０ｋＨｚ以上）の高周波電圧に変換して振動付与部４０２に出力する。制御装置４０４は、マイクロコンピュータによって構成されており、図示しない入力装置を介して入力されるトー角調整の作業者からの入力信号に従って駆動装置４０３の作動を制御する。すなわち、これらの振動付与部４０２、駆動装置４０３および制御装置４０４が、本発明に係る振動付与装置に相当する。
【００３５】
（トー角調整作業の説明）
次に、四輪車両における車輪のトー角調整の作業について図４を参照しながら説明する。この場合、トー角調整には、四輪車両を製造する工程で行われる場合と四輪車両の車両整備時に行なわれる場合とがあるが、作業自体の内容は同じである。
【００３６】
まず、作業者は、第１工程として、ラックエンド１００に超音波振動を付与する。具体的には、作業者は、ラックエンド１００が存在する現場において、振動付与具４００、駆動装置４０３および制御装置４０４をそれぞれ用意した後、振動付与具４００をラックエンド１００に装着する。この場合、作業者は、工具嵌合部１０２上における振動付与位置Ｐ１に振動付与具４００を挟んで取り付ける。
【００３７】
ここで、振動付与位置Ｐ１とは、ラックエンド１００に対して超音波振動を付与する位置であり、本実施形態においては、ボールジョイント１１０に超音波振動の腹（振幅の最大のところ）を位置させることができるラックエンド１００に対する超音波振動の付与位置である。そして、この振動付与位置Ｐ１は、ラックエンド１００の設計段階においてラックエンド１００の材質、形状、構成およびラックエンド１００に付与する超音波振動の周波数や振幅に応じて予め特定することができる。
【００３８】
次いで、作業者は、制御装置４０４を操作することにより振動付与具４００の振動付与部４０２から超音波振動を発生させる。より具体的には、作業者は、制御装置４０４を操作することにより駆動装置４０３から振動付与部４０２に対して高周波電圧を印加する。この場合、作業者は、ラックエンド１００に対して固有振動数による超音波振動を付与するための高周波電圧を駆動装置４０３が振動付与部４０１に付与するように制御装置４０４を操作する。
【００３９】
これにより、ラックエンド１００は、固有振動数、すなわち、共振周波数で振動を開始する。この場合、ボールジョイント１１０は、ボール部１１２が共振数周波数による超音波振動の腹で振動するため、ソケット１１１によるボール部１１２の保持力が低下する。この第２工程におけるラックエンド１００に超音波振動を付与する作業が、本発明に係る超音波振動付与工程に相当する。
【００４０】
次に、作業者は、第２工程として、四輪車両の車輪のトー角を調整する。具体的には、作業者は、ラックエンド１００の工具嵌合部１０２に着脱自在に嵌合するスパナからなる第１工具３００を用意して、この第１工具３００を工具嵌合部１０２上における工具取付位置Ｐ２に嵌合させてラックエンド本体１０１をタイロッドエンド２００に対して回転させる。なお、この場合、作業者は、ラックエンド１００におけるナット１０３ａを予め弛めておく。
【００４１】
ここで、工具取付位置Ｐ２とは、ラックエンド１００に対してラックエンド１００を回転させるための工具である第１工具３００を嵌合させる位置であり、本実施形態においては、ラックエンド１００に対して固有振動数の超音波振動を付与した場合における超音波振動の節（振動が最小のところ）の位置である。そして、この工具取付位置Ｐ２は、前記振動付与位置Ｐ１と同様に、ラックエンド１００の設計段階においてラックエンド１００の材質、形状、構成およびラックエンド１００に付与する超音波振動の周波数や振幅に応じて予め特定することができる。すなわち、本実施形態におけるラックエンド１００においては、ラックエンド本体１０１における前記振動付与位置Ｐ１および工具取付位置Ｐ２の各位置を含むように工具嵌合部１０２が予め形成されている。
【００４２】
第１工具３００を工具嵌合部１０２上における工具取付位置Ｐ２に嵌合させてラックエンド本体１０１をタイロッドエンド２００に対して回転させると、四輪車両における車輪は、ラックエンド１００のタイロッド２００に対する接続位置が変化してラックエンド１００およびタイロッド２００の長さが変化するため、この変化量に応じてトー角が変化する。この場合、作業者は、ボールジョイント１１０におけるボール部１１２の保持力が低下した状態であるため、容易にラックエンド本体１０１を回転変位させることができる。したがって、作業者は、ラックエンド本体１０１を正逆転させながら四輪車両における車輪のトー角を所望する角度に容易に調整することができる。この第２工程における四輪車両の車輪のトー角を調整する作業が、本発明に係るトー角調整工程に相当する。
【００４３】
そして、作業者は、四輪車両における車輪のトー角を所望の角度に調整した場合には、ナット１０３ａを締め付けてラックエンド１００とタイロッド２００とを固定的に連結する。この場合、作業者は、ナット１０３ａを締め付ける前にラックエンド１００に対する超音波振動の付与を中断してもよいし、ナット１０３ａを締め付けた後にラックエンド１００に対する超音波振動の付与を中断してもよい。次いで、作業者は、ラックエンド本体１０１から振動付与具４００を取り外すことによりトー角の調整作業を終えることができる。なお、トー角の調整作業は、トー角の調整が必要な車輪ごとに行うことは当然である。
【００４４】
また、四輪車両の製造工程においては、製造される各車両ごとにそれぞれ第１工程を実行する必要はなく、同一の構成のラックエンド１００に対して一度だけ第１工程における超音波振動の付与位置の特定作業を行って振動付与位置および工具取付位置を取得しておけば各車両ごとのラックエンド１００に対して振動付与位置Ｐ１および工具取付位置Ｐ２を共通に用いることができる。
【００４５】
上記作動方法の説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、車輪のトー角を調整する作業者は、ラックエンド１００に超音波振動を付与することでラックエンド１００とラック９２とを連結するボールジョイント１１０の保持力を低減した状態でラックエンド１００をタイロッドエンド２００に対して相対回転させることができる。これにより、本発明に係るトー角調整方法は、従来に比べて軽い力でラックエンドを回転させることができるため、トー角調整の作業負担を軽減して作業性を向上させることができる。
【００４６】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記各変形例の説明に使用する図面においては、上記実施形態と同様の構成部分または対応する構成部分については同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００４７】
例えば、上記実施形態においては、第１工程においてラックエンド１００に対して固有振動数の超音波振動を付与するようにした。しかし、ラックエンド１００に対しては、必ずしも固有振動数の超音波振動を付与する必要はなく、超音波振動、例えば、２０ｋＨｚ以上の周波数の超音波振動を付与するようにすればよい。
【００４８】
また、上記実施形態においては、第１工程においてラックエンド１００における振動付与位置Ｐ１から超音波振動を付与するとともに、第２工程においてラックエンド１００における工具取付位置Ｐ２第１工具３００を取り付けてラックエンド１００を回転させるようにした。しかし、振動付与位置Ｐ１および工具取付位置Ｐ２は、トー角調整作業の更なる効率化のために行うものであり、上記実施形態における振動付与位置Ｐ１以外の箇所であってもラックエンド１００に超音波振動を付与することができるとともに、上記実施形態における工具取付位置Ｐ２以外の箇所であっても第１工具３００を取り付けることができる。なお、ラックエンド１００に対して超音波振動を付与する位置は、必ずしも工具嵌合部１０２である必要はなく、ボールジョイント１１０に超音波振動を付与することができれば、特に限定されるものではない。
【００４９】
また、上記実施形態においては、振動付与位置Ｐ１および工具取付位置Ｐ２をラックエンドの設計段階で特定するように構成した。しかし、振動付与位置Ｐ１および工具取付位置Ｐ２は、既に設計されて製品として存在するまたは実車に取り付けられているラックエンド１００を用いて特定することもできる。
【００５０】
具体的には、作業者は、図５に示すように、上記実施形態における第１工程に相当するラックエンド１００に対する超音波振動を付与する第２工程の前に、第１工程として超音波振動付与位置Ｐ１の特定作業を行う。この超音波振動付与位置Ｐ１の特定作業は、ラックエンド１００に対して超音波振動を付与する位置を予め特定する作業であり、本変形例においては、上記実施形態と同様に、ボールジョイント１１０に超音波振動の腹（振幅の最大のところ）を位置させることができるラックエンド１００に対する超音波振動の付与位置である。
【００５１】
具体的には、作業者は、図示しない超音波振動計を用意して、この超音波振動計を用いてエンドラック１００の固有振動数およびボールジョイント１１０に前記固有振動数による超音波振動の腹を位置させることができる超音波振動の付与位置を探索してこの付与位置を振動付与位置Ｐ１として特定する。この場合、超音波振動計は、被検査対象に付与した超音波振動の振幅の大きさを測定することできる機器であり、公知のものでる。
【００５２】
この超音波振動付与位置特定工程においては、作業者は、振動付与位置Ｐ１の特定作業に加えて、ラックエンド１００に対して固有振動数の超音波振動を付与した場合における超音波振動の節（振動が最小のところ）の位置も工具取付位置Ｐ２も特定することができる。なお、超音波振動計を用いることにより、振動付与位置Ｐ１および工具取付位置Ｐ２のうちのどちらか一方のみを特定することもできる。
【００５３】
また、上記実施形態においては、ラックエンド１００に対して着脱自在な振動付与具４００を用いてラックエンド１００に超音波振動を付与するように構成した。しかし、ラックエンド１００に対してラックエンド本体１０１を回転させるための工具を介してラックエンド１００に超音波振動を付与するように構成することもできる。
【００５４】
具体的には、例えば、図６および図７にそれぞれ示すように、ラックエンド本体１０１を回転させるための第２工具５００は、公知のスパナにおける工具嵌合部１０２に掛けられる２つの爪部の各内側に板状の振動励起体４０２ａを設けて構成することができる。そして、この第２工具５００を使用するに際しては、作業者は、第２工具５００を工具嵌合１０２に嵌合させる前または後に制御装置４０４を操作することにより振動励起体４０２ａを介してラックエンド１００に超音波振動を付与することができるとともに、この超音波振動を付与した状態で第２工具５００を操作することによってラックエンド本体１０１を回転変位させることができる。なお、この場合、振動励起体４０２ａに振動体４０２ｂを設けることもできる。
【００５５】
また、例えば、図８および図９にそれぞれ示すように、ラックエンド本体１０１を回転させるための第２工具５０１は、公知のスパナにおける工具嵌合部１０２に掛けられる２つの爪部で形成されるＵ字状の内側面の最奥部に板状の２つの振動励起体４０２ａを設けて構成することができる。そして、この第２工具５０１を使用するに際しては、作業者は、第２工具５０１を工具嵌合１０２に嵌合させる前または後に制御装置４０４を操作することにより振動励起体４０２ａを介してラックエンド１００に超音波振動を付与することができるとともに、この超音波振動を付与した状態で第２工具５０１を操作することによってラックエンド本体１０１を回転変位させることができる。この第２工具５０２によれば、ラックエンド本体１０１を回転させるための力が振動励起体４０２ａに直接作用しないため、振動励起体４０２ａの損傷を防ぐことができる。
【００５６】
また、例えば、図１０ないし図１３にそれぞれ示すように、ラックエンド本体１０１を回転させるための第２工具５０２，５０３は、公知のスパナにおける工具嵌合部１０２に掛けられる２つの爪部で形成されるＵ字状の内側面の最奥部に板状の２つの振動励起体４０２ａを設けるとともに、これら２つの振動励起体４０２ａにそれぞれ振動体４０２ｂを設けて構成することもできる。この場合、２つの振動体４０２ｂは、図９および図１０にそれぞれ示すようにラックエンド本体１０１側に向かって断面積が拡大する錘状に形成することができるとともに、図１２および図１３に示すようにラックエンド本体１０１側に向かって突出する半球状に形成することもできる。そして、これらの第２工具５０２，５０３は、それぞれ前記第２工具５０１と同様に使用することができる。
【００５７】
なお、なお、図６ないし図１３においては、第２工具５００〜５０３内を貫通する内部配線を破線で示している。また、図７，図９ないし図１３においては、駆動装置４０３および制御装置４０４の図示をそれぞれ省略している。
【００５８】
また、上記実施形態（上記各変形例も含む）においては、ラックエンド１００における振動付与位置Ｐ１および工具取付位置Ｐ２をそれぞれ六角形状とした。しかし、ラックエンド１００における振動付与位置Ｐ１および工具取付位置Ｐ２の各部分は、ラックエンド１００に超音波振動を付与可能な形状およびラックエンド１００を回転させる工具が取り付け可能な形状であればよく、必ずしも上記実施形態に限定されるものではない。
【００５９】
この場合、ラックエンド１００における振動付与位置Ｐ１および工具取付位置Ｐ２の各部分は、互いに対向して平行に延びる２つの平面からなる２面部が形成されて構成されているとよい。すなわち、上記実施形態（上記各変形例も含む）における工具嵌合部１０２は、ラックエンド１００における同一部分に２面部が３組形成された六角形状に形成されている。
【００６０】
このように、ラックエンド１００における振動付与位置Ｐ１および工具取付位置Ｐ２の各部分に２面部を形成することにより、超音波振動を付与する器具やラックエンドを回転させるための工具が２面部を挟むように構成することで安定した状態で超音波振動を付与する器具（例えば、挟持体４０１や第２工具５００，５０１，５０２，５０３）やラックエンド１００を回転させるための工具（例えば、第１工具３００や第２工具５００，５０１，５０２，５０３）を取り付けることができる。
【００６１】
また、ラックエンド１００における振動付与位置Ｐ１および工具取付位置Ｐ２の各部分を六角形状に形成することにより、ラックエンド１００の周方向（回転方向）の向きによらず、超音波振動を付与する器具（例えば、挟持体４０１や第２工具５００，５０１，５０２，５０３）やラックエンド１００を回転させるための工具（例えば、第１工具３００や第２工具５００，５０１，５０２，５０３）を取り付け易くすることができる。
【符号の説明】
【００６２】
Ｐ１…振動付与位置、Ｐ２…工具取付位置、
９０…ステアリングギアボックス、９１…ステアリングシャフト、９２…ラックエンド、
１００…ラックエンド、
１０１…ラックエンド本体、１０２…工具嵌合部、１０３…連結部、１０３ａ…ナット、
１１０…ボールジョイント、１１１…ソケット、１１２…ボール部、
２００…タイロッドエンド、２０１…タイロッドエンド本体、２０１ａ…保持部、２０１ｂ…支持部、２０２…ボールスタッド、２０３…ダストカバー、
３００…第１工具、
４００…振動付与具、４０１…挟持体、４０１ａ…スプリング、４０２…振動付与部、４０２ａ…振動励起体、４０２ｂ…振動体、４０３…駆動装置、４０４…制御部、
５００，５０１，５０２，５０３…第２工具。
【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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