JPH0737919B2

JPH0737919B2 - 車両の４輪操舵特性検査方法

Info

Publication number: JPH0737919B2
Application number: JP2579387A
Authority: JP
Inventors: 俊治坂本; 茂生岡水
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-02-06
Filing date: 1987-02-06
Publication date: 1995-04-26
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: JPS63193029A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はステアリングホイールの操作による前輪の転舵
に応じて後輪も転舵させることができるようになった４
輪操舵装置を有する車両に関し、さらに詳しくは、この
４輪操舵装置の特性を検査する方法に関するものであ
る。

（従来の技術）従来４輪車両の操舵はステアリングホイールによって前
輪のみを転舵するのが普通であったが、前輪のみを転舵
するのでは走行状況によって後輪に横すべりが生じた
り、旋回半径に限度があって小まわりが効かないなどの
操縦性，操向性の点から問題が指摘され、この点に鑑み
最近前輪と共に後輪をも転舵する４輪操舵装置が提案，
研究されている。

即ち４輪操舵装置では比較的高速での走行時に前輪の転
舵方向と同一の方向に後輪を転舵すれば（これを同位相
転舵という）、前，後輪に同時に横方向の力が加わるの
で操舵輪操舵からの位相のおくれがなく、車両の姿勢を
旋回円の接線上にほぼ保つことが出来、例えば高速走行
時のレーンチェンジなどもスムーズに行なえる。又極低
速走行時に前輪の転舵方向と逆方向に後輪を転舵すれば
（これを逆位相転舵という）、車両の向きを大きく変化
出来るので縦列駐車や車庫入れなどに便利である。

さらに比較的高速では前輪を大きく転舵することはな
く、前輪を大きく転舵するのは比較的低速での走行時で
あることを考えると、前輪が小さく転舵される範囲では
後輪をも同一方向に転舵し、大きく転舵する時には後輪
を逆方向に転舵する４輪操舵装置が求められることが判
る。

このようなことから、前輪の転舵角に対して後輪の転舵
角の比、すなわち転舵比を任意に可変制御できる機構を
設け、車速，前輪転舵角等に応じて転舵比を可変制御し
操縦性，走行安定性等の向上を図ることが提案されてい
る。例えば、特開昭61−108070号公報に開示されている
ように、車速に応じて転舵位相および転舵比を可変制御
するようにした４輪操舵装置がある。

（発明が解決しようとする問題点）従来の２輪のみを操舵する車両においては、ステアリン
グホイールの操作に対して前輪は比例的に転舵されるの
で、ステアリングの水平位置と前輪の直進方向とを調整
するだけでよかったが、４輪操舵装置においては、ステ
アリングホイールの操作に対応して前輪は比例的に転舵
されるが、後輪は前輪の転舵角や車速などに応じて決ま
る転舵特性に基づいて転舵されるため、従来のような調
整のみでは前輪に対する後輪の転舵特性の検査が不足し
ており、このままでは車両の走行安定性が充分に保証で
きないという問題がある。特に、前輪転舵角が零の時に
後輪の転舵角も零となっていないときには、ステアリン
グホイールの操作に対して後輪の向きが所定の方向とず
れることになり、操舵フィーリングが損なわれるおそれ
があるという問題がある。また、前輪の転舵を後輪に伝
達する伝達系にバックラッシュが生ずることが多く、こ
の場合では前輪の右方向転舵と左方向転舵とで後輪の転
舵角がバックラッシュ分だけずれることになる。このよ
うな、バックラッシュのずれがある場合に、前輪転舵角
が零の時に後輪転舵角を零となるようにする調整が問題
となる。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記のような問題に鑑み、４輪操舵装置の特性
検査を正確に且つ迅速に行なえるような方法を提供して
上記問題を解決せんとするものであり、そのための手段
として、本発明の検査方法は、ステアリングホイールの
操作等により前輪の転舵を行なわせ、このときの前輪の
転舵角および前輪の転舵に応じて転舵される後輪の転舵
角を測定して前輪の転舵角に対する後輪の転舵角の変化
特性を検出し、この特性が所望の特性となっているか否
かを検査するようになっている。特に、本発明において
は、前輪の転舵角が零の時に後輪の転舵角も零となって
いるかを、この転舵を行なわせる装置における前輪と後
輪との転舵伝達系のバックラッシュ等も考慮して正確に
検査できる方法を提供しようとするものであり、このた
め、本発明では、直行座標の一方の軸に前輪転舵角を示
すとともに他方の軸に後輪転舵角を示して前輪転舵角変
化に対する後輪の転舵角変化の特性を該座標上に表わ
し、前輪を右方向に転舵させた場合の上記特性を表わす
曲線と前輪を左方向に転舵させた場合の上記特性を表わ
す曲線とが座標原点を中心としてほぼ点対称になってい
るか否かを検査するようにしている。

（作用）上記方法によれば、前輪転舵に対する後輪の転舵特性を
正確に且つ迅速に検出でき、前輪転舵角が零となると
き、すなわち前輪が直進方向を向いているときに、転舵
伝達系のバックラッシュを考慮して後輪の転舵角も零と
なっているか否かを確実に検査できるので、４輪操舵装
置を有する車両においてステアリングホイールの左右方
向への操作に対して後輪がこれに追従して正しく転舵さ
れるか否かを検査することができ、この検査に応じて４
輪操舵装置の調整を行なってステアリングホイールの左
右への操作に対する４輪操舵のフィーリングを良くする
ことができる。

（実施例）以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施例について
説明する。

第１図は車両の４輪操舵装置を模式的に示す平面図であ
り、前輪1a,1bがステアリングホイール３の操作に応じ
て前輪転舵手段４により転舵され、後輪2a,2bは後輪転
舵手段10により転舵されるようになっている。この後輪
転舵手段10には前輪転舵手段４の転舵量が伝達体5a,5b
を介して伝達されており、この転舵量や、車速等に応じ
て転舵位相、転舵比が可変制御され、これら転舵位相、
転舵比に基づいて後輪転舵手段10による後輪2a,2bの転
舵制御がなされ４輪操舵がなされるようになっている。
なお、伝達体5a,5bは連結手段６を介して連結されてい
るが、この伝達体5a,5bは前輪1a,1bの転舵を後輪転舵手
段10に機械的に伝達するシャフトであってもよく、また
前輪1a,1bの転舵を電気信号として伝達するためのケー
ブルのようなものであってもよい。

ここで、まず、上記４輪操舵装置の特性検査を行なう方
法を概略的に説明する。この特性検査を行なうには、ま
ず、ステアリングホイール３を操作して前輪転舵手段４
により左右の前輪1a,1bを転舵させ、同時にこの前輪1a,
1b2の転舵角を測定する。このようにして前輪1a,1bが転
舵されると、この前輪1a,1bの転舵は連結手段６により
連結された伝達体5a,5bを介して後輪転舵手段10に伝達
され、後輪転舵手段10は上記前輪1a,1bの転舵量や車速
等に応じて後輪2a,2bを転舵させるのでこのときの後輪2
a,2bの転舵角も測定する。そして、これらの測定によっ
て得られた前輪1a,1bの転舵角に対する後輪2a,2bの転舵
角の変化特性を横軸に前輪転舵角を示すとともに縦軸に
後輪転舵角を示した直行座標上に表わし、前輪を右方向
に転舵したときの転舵特性を表わす曲線と左方向に転舵
したときの転舵特性を表わす曲線とを得る。そして、両
曲線が座標原点を中心にほぼ点対称となっているか否か
を検査する。ここで、前輪を右方向に転舵した場合と左
方向に転舵した場合とでその特性が異なるのは、前輪の
転舵を後輪に伝える伝達系にバックラッシュ等があるた
めであり、この遊びがない場合には上記両曲線が一致し
て１本の曲線になるのであるが、この場合にはこの曲線
が座標原点を通るか否かを検査することになる。この検
査において上記両曲線が点対称となっていない場合に
は、これらが点対象となるように４輪操舵装置の調整が
なされる。

概略、以上のようにして特性検査が行なわれるのである
が、以下に、４輪操舵装置の具体例を示すとともに、こ
の装置を有する車両におけける前後輪のトーイン調整や
この装置の特性検査を行なう具体的な方法および装置に
ついて説明する。

第２図は４輪操舵装置の１例を示す平面概略図である。
前輪転舵手段４は、ステアリングホイール３の下端に形
成された第１ピニオン3aと噛合する第１ラックを有する
前輪転舵ロッド4aと、このロッド4aの両端に連結された
タイロッド4b,4bと、タイロッド4b,4bの外端に連結され
たナックル4c,4cとからなり、ステアリングホイール３
の操作に応じて前輪転舵ロッド4aが車幅方向に移動さ
れ、この移動がタイロッド4b,4bを介してナックル4c,4c
に伝えられ前輪1a,1bが転舵される。また、前輪転舵ロ
ッド4aには回転伝達シャフト（伝達体）5aの前端に設け
られた第２ピニオン5cが噛合する第２ラックが形成され
ており、ステアリングホイール３の操作により前輪転舵
ロッド4aが車幅方向に移動されると、同時に第２ピニオ
ン5cを介して回転伝達シャフト5aが回転される。この回
転は連結手段６およびもう一方の伝達シャフト5bを介し
て後輪転舵手段10の転舵比可変機構20に伝達され、ここ
で調整される転舵位相および転舵比に応じて後輪が後述
のようにして転舵される。

一方、後輪転舵手段10は、車幅方向に延びて配された後
輪転舵ロッド15、このロッド15の両端に連結されたタイ
ロッド16,16と、このタイロッド16,16の外端に連結され
たナックルアームを有し後輪2a,2bを転舵自在に支持す
るナックル17,17とからなり、後輪転舵ロッド15の車幅
方向の移動により後輪2a,2bの転舵がなされる。この後
輪転舵ロッド15には、車体に固定されるとともに後輪転
舵ロッド15を車幅方向に移動自在に支持するシリンダ11
と、このシリンダ11内空間を２分割するともに後輪転舵
ロッド15に固設されシリンダ11内を摺動自在なピストン
12と、このピストン12によって分割画成された左右油圧
室13a,13b内に配設された中立復帰バネ14a,14bとからな
る油圧アクチュエータが取付けられている。この油圧ア
クチュエータの左右油圧室13a,13bにはコントロールバ
ルブ38からの油圧ライン39a,39bが接続されており、コ
ントロールバルブ38からの供給油圧により油圧アクチュ
エータが作動され後輪転舵ロッド15の車幅方向の移動が
なされ、これにより後輪の転舵がなされる。なお、コン
トロールバルブ38へはタンク35内の作動油がポンプ36に
より加圧されて供給される。このコントロールバルブ38
は、公知のスプールバルブ式のもので構成されており、
後輪転舵ロッド15にアーム15aを介して一体に連結され
た筒状のバルブハウジング38aと、このバルブハウジン
グ38a内に嵌装されたスプールバルブ38bとを備えてな
り、スプールバルブ38bの車幅方向の移動に応じてこれ
に追従して後輪転舵ロッド15とともにバルブハウジング
38aを移動させるように油圧アクチュエータの油圧室13
a,13bに油圧が選択的に供給制御される。すなわち、ス
プールバルブ38bを車幅方向に移動させることによりこ
のスプールバルブ38bに追従して後輪転舵ロッド15が移
動され、後輪の転舵がなされる。

また、上記油圧ライン39a,39bはそれぞれ油圧ライン37
a,37bを介して常時閉のフェイルセーフ用のソレノイド
バルブ37に連通されており、このバルブ37のソレノイド
37cを通電させてこのバルブ37を開いたときには、油圧
アクチュエータの両油圧室13a,13b内の油圧が等しくな
り、中立復帰バネ14a,14bの付勢力によりピストン12を
中立位置に位置せしめ、後輪2a,2bの転舵角を常に零に
して、車両の操舵特性を２輪操舵状態とするフェイルセ
ーフ機構が働くようになっている。

上記スプールバルブ38bの車幅方向の移動は、回転伝達
シャフト5bからの回転を受けた転舵比可変機構20によっ
て行なわれるのであるが、この転舵比可変機構20を第３
図を併用して説明する。この転舵比可変機構20は、基端
部がＵ字状ホルダ21に支持ピン22aを介して揺動自在に
支承された揺動アーム22を備え、ホルダ21は車体に固定
したケーシング（図示せず）に上記スプールバルブ38b
の移動軸線l₁と直行する回動軸線l₂を持つ支持軸21aを
介して回動自在に支持されている。揺動アーム22の支持
ピン22aは両軸線l₁,l₂の交差部に位置して回動軸線l₂と
直行する方向に延びており、ホルダ21を支持軸21a回動
軸線l₂）回りに回動させることにより、その先端の支持
ピン22aとスプールバルブ38bの移動軸線l₁とのなす傾斜
角、すなわち支持ピン22aを中心とする揺動アーム22の
揺動軌跡面が移動軸線l₁と直行する面（以下、基準面と
いう）に対してなす傾斜角を変化させるようになされて
いる。

また、上記揺動アーム22の先端部にはボールジョイント
23aを介してコネクティングロッド23の一端部が連結さ
れ、該コネクティングロッド23の他端部はボールジョイ
ント23bを介してスプールバルブ38bの他端部に連結され
ており、揺動アーム22の揺動に伴う該アーム22の先端部
の第３図左右方向の変位に応じてスプールバルブ38bを
左右方向に変位させるようになされている。

コネクティングロッド23は、そのボールジョイント23a
に近い部位において回転付与アーム24にボールジョイン
ト23cを介して摺動可能に支持されている。この回転付
与アーム24は、移動軸線l₁上に支持軸24aを介して回動
自在に支持された大径の傘歯車からなり、該傘歯車には
回転伝達シャフト5bの後端に取付けた傘歯車5dが噛合さ
れており、ステアリングホイール３の回動を回転付与ア
ーム24に伝達するようになされている。このため、ステ
アリングホイール３の回動角に応じた量だけ回転付与ア
ーム24およびコネクティングロッド23が移動軸線l₁回り
に回動し、それに伴って揺動アーム22が支持ピン22aを
中心にして揺動された場合、ピン22aの軸線がスプール
バルブ38bの移動軸線l₁と一致しているときには、揺動
アーム22先端のボールジョイント23aは上記基準面上を
揺動するのみで、スプールバルブ38bは静止保持される
が、ピン22aの軸線が移動軸線l₁に対し傾斜して揺動ア
ーム22の揺動軌跡面が基準面からずれていること、この
ピン22aを中心にした揺動アーム22の揺動に伴ってボー
ルジョイント23aが第３図の左右方向に変位して、この
変位はコネクティングロッド24を介してスプールバルブ
38bに伝達され、該スプールバルブ38bが移動軸線l₁に沿
って移動する。すなわち、支持ピン22aの軸線を中心と
した揺動アーム22の揺動角が同じであっても、スプール
バルブ38bの左右方向の変位はピン22aの傾斜角すなわち
ホルダ21の回動角の変化に伴って変化する。

そして、このホルダ21の回動角を変化させるために、ホ
ルダ21の支持軸21aにはウォームホイールとしてのセク
タギヤ25aが取付けられ、このセクタギヤ25aにはウォー
ムギヤ25bが噛合されている。このウォームギヤ25bの軸
上には傘歯車25cが取付けられ、この傘歯車25cにはアク
チュエータとしてのステッピングモータ26の出力軸上に
取付けた傘歯車25dが噛合されており、ステッピングモ
ータ26を作動させてセクタギヤ25aを回動させることに
より、ホルダ21の基準面に対する傾斜角を変更して後輪
2a,2bの転舵角、つまり、前後輪1a,1b,2a,2の転舵比お
よび転舵位相を制御する。さらに、上記ホルダ21の支持
軸21aには、ステッピングモータ26により制御された実
際の転舵比に対応するセクタギヤ25aの回動角を検出す
る転舵比検出手段としてのポテンショメータよりなる転
舵比センサ27が設けられている。

ステッピングモータ26による転舵比および転舵位相の制
御は車速センサ34から車速信号を受けるとともにバッテ
リ31から電源供給を受けるコントローラ33によりなさ
れ、例えば、第４図に示すように、車速が零の時には逆
位相で転舵比が最大となり、車速が30Km/Hの時には零位
相で２輪操舵状態となり、車速が120Km/Hの時に同位相
で転舵比が最大となるようにしてなされる。

次に、上記のような４輪操舵装置を有する車両の４輪操
舵特性を検査する装置を示し、その構造および特性検査
方法について説明する。

第５図はトーイン調整および４輪操舵特性検査をするた
めの検査装置40を示す平面図であり、この装置40は、前
輪のトーイン角、転舵角等の測定を行なう前輪スタティ
ックテスタ41と、この前輪スタティックテスタ41に左右
の前輪を導く前輪ガイド43と、後輪のトーイン角、転舵
角等の測定を行なう後輪スタティックテスタ45と、この
後輪スタティックテスタ45に左右の後輪を導く後輪ガイ
ド47とが図示のように一列に並んで配されて構成されて
おり、矢印Ａ方向に車両を搬送して前後輪をそれぞれ前
輪および後輪ガイド43,47によってガイドして前輪およ
び後輪スタティックテスタ41,45の上に位置せしめるよ
うになっている。なお、この装置40は、検査対象となる
車両にフェイル信号、車速信号等を送出する信号送出手
段105および該装置40によって測定された４輪操舵特性
を予め設定された基本特性と比較する比較検査手段100
を有している。このため、比較検査手段100には前後輪
の転舵角測定値が入力されるライン100a〜100dが接続さ
れ、信号送出手段105には車両のコントローラと接続さ
れるコネクタ105bを有したライン105aが接続されてい
る。

前輪スタティックテスタ41を矢印VI−VIに沿って詳細に
示すのが第６図の正面図であり、このスタティックテス
タ41の詳細平面図が第７図である。このスタティックテ
スタ41は図から分るように左右の前輪のトーイン角や転
舵角を測定するため左右に線対称となった一対のテスタ
からなるのであるが、左右対称であるので、同一機能部
品には同一番号を付し、一方の説明のみを行なう。この
スタティックテスタ41は、支持台41a上に取付けられ前
輪を転舵自在かつ左右および前後に移動可能に支持する
フルフロート式のターンテーブル50と、このターンテー
ブル50上に載置された前輪のタイヤ側面に当接して前輪
のトーイン角、転舵角等の測定を行なう前輪角度測定手
段60と、上記支持台41a上に取付けられてこの前輪角度
測定手段60を車幅方向に移動させるテスタ移動手段70と
から構成される。前輪角度測定手段60は前輪のタイヤ側
面に当接する測定板61を有し、上記テスタ移動手段70に
よる移動によってターンテーブル50上に載置された前輪
のタイヤ側面に測定板61を当接させるとともにこの測定
板61の傾斜を測定してトーイン角度や転舵角度の測定を
行なうようになっている。

ここで、上記ターンテーブル50を第８図および第９図に
詳細に示しこのターンテーブル50の構造について説明す
る。このターンテーブル50は支持台41aに固設された複
数の部材からなるフレーム51を有し、このフレーム51の
上面に同一円周上に並んで複数のベアリング52が固設さ
れている。このベアリング52は回転自在なボール52aを
有し、このボール52aによってテーブル53が回転自在か
つ前後左右に移動自在に支持されいる。このテーブル53
はその上に前輪を載置させて支持するもので、前輪の前
後方向の位置決めを行なわせる前後ガイド53a,53bが設
けられるとともに、前輪の内側面に当接して前輪の幅
（左右）方向の位置決めを行なわせる左右ガイド板53b
が設けられている。さらに、テーブル53にはその中央か
ら下方に伸びる回転軸54が取付けられており、この回転
軸55の下端にはテーブル53の回転角を検出するエンコー
ダ55が取付けられている。上記フレーム51にはテーブル
53への前輪の搬送をスムーズに行なわせるための搬送板
51b,51bがテーブル53を前後に挟んで取付けられてい
る。さらに、フレーム51には回転軸54を前後に挟むよう
に対向するとともに前後に移動自在に軸保持板56が配設
されており、この軸保持板56,56は中央部58aがフレーム
51に回動自在に取付けられたアーム58の上端とそれぞれ
連結されている。アーム58の下端58cはシリンダ59のの
両端に連結されており、シリンダ59の伸縮によりアーム
58が回動されて軸保持板56が前後に移動されるようにな
っており、シリンダ59が伸びたときに両軸保持板56,56
が互に近づき、縮んだときに互いに遠ざかる。これら両
軸保持板56,56および回転軸54を矢印VIII−VIIIに沿っ
て断面して示すのが第8A図で、この図から分かるよう
に、軸保持板56,56の互いに対向する端部には直角三角
形状の切込み56aが設けられており、回転軸54のこの切
込み56aに対向する部分54aは断面が上記切込みに合わせ
た正方形状になっている。このため、上記シリンダ59が
伸ばされて両軸保持板56,56が近づくと、切込み56a,56a
が正方形状部54aを挾持し、この回転軸54を固定保持す
る。このため、上記状態ではテーブル53も前後ガイド53
aが前後に向いた状態で固定保持される。

次に、第10図から第12図を用いいて前輪角度測定手段60
およびテスタ移動手段70の構造について説明する。前輪
角度測定手段60はフレーム65に前方に延びて支持シャフ
ト62が取付けられるとともに、この支持シャフト62の前
端にボールジョイント62aを介して回動自在に測定板61
が取付けられている。このままでは測定板61はボールジ
ョイント62aを中心に回動自在であるが、フレーム65に
対して圧縮スプリング63a、引張りスプリング63bおよび
リンク63cによって図示のように垂直に起立した状態で
保持される。なお、このように起立した状態で保持され
るのは測定板61に外力が作用しない場合であって、この
測定板61が外力を受けると、上記スプリング63a,63bの
撓みやリンク63cの変形によって測定板61は外力に応じ
てボールジョイント62aを中心に回動される。このた
め、測定板61を前輪のタイヤ側面に当接させると、この
測定板61はタイヤの傾きに応じて傾けられるので、この
測定板の傾きを測定すれば、前輪のトーイン角、転舵
角、キャンバ角等の測定を行なうことができる。この測
定板61の傾斜角を測定するために、フレーム65に３個の
変位測定器64が取付けられている。この変位測定器64は
前方に突出するとともに前後に移動自在なプローブ64a
を有し、第12図に示すようにボールジョイント62aの左
右および上方に取付けられている。このプローブ64aは
測定板61がタイヤの側面に当接されるときには測定板61
に固設された当接座61aに当接するようになっており、
測定板61が傾斜している場合には各プローブ64aの前後
方向の移動量（変位測定器64内での前後の移動量）に差
が生じるのでこの差からトーイン角、転舵角、キャンバ
角等を検出することができる。具体的には、ボールジョ
イント62aの左右に配された変位測定器64のプローブ64a
の前後の移動量の差からトーイン角および転舵角を測定
することができ、上記両移動量の平均値とボールジョイ
ント62aの上方に配された変位測定器64の移動量とから
キャンバ角を測定することができる。このため、本発明
のようにトーイン角の調整および転舵角の測定を行なう
だけであれば、ボールジョイント62aに左右に配した２
個の変位測定器64のみでもよい。なお、これら変位測定
器64等は第10図に２点鎖線で示すようにカバー60aによ
り覆われている。

上記構成の前輪角度測定手段60はフレーム65を介してテ
スタ移動手段70により前後方向に移動自在に支持される
のであるが、このテスタ移動手段70の構造およびこれに
よる前輪角度測定手段60の支持について説明する。テス
タ移動手段70は支持台41a上に固設されたフレーム71を
有し、このフレーム71によって前後に延びる左右一対の
ガイドロッド72,72およびこれらガイドロッド72,72の間
を前後に伸びる搬送ロッド74が支持されている。各ガイ
ドロッド72上には前輪角度測定手段60のフレーム65の下
面に固設された２本のガイド脚67,67がそれぞれ摺動自
在に嵌合しており、これにより前輪角度測定手段60はテ
スタ移動手段70により前後に移動自在に支持される。さ
らに、搬送ロッド74にはその外周にネジが形成されてお
り、前輪角度測定手段60のフレーム65の下面に固設され
た搬送脚66のネジブッシュ66aが上記搬送ロッド74とネ
ジ係合している。搬送ロッド74はフレーム71により回転
自在に支持されるとともに、その端部に取付けた第１ス
プロケット75aがチェーン75bを介してモータ76の軸上に
取付けられた第２スプロケット75cと噛合しており、モ
ータ76を回転駆動して搬送ロッド74を回転させることに
より、搬送脚66を介して前輪角度測定手段60全体を前後
に移動させることができる。この時の前後の移動位置を
設定するため、テスタ移動手段70のフレーム71には前後
方向に離れた２個のリミットスイッチ73,73が取付けら
れるとともに、前輪角度検出手段60のフレーム65には上
記リミットスイッチ73と対向する一対のスイッチ板68,6
8が取付けられており、スイッチ板68とリミットスイッ
チ73の当接によるリミットスイッチ73の作動によりモー
タ76の駆動制御を行なって、前輪角度測定手段60の前後
の移動位置決めを行なわせている。

以上においては前輪スタティックテスタ41について説明
したが、次に後輪スタティックテスタ45について説明す
る。後輪スタティックテスタ45も前輪スタティックテス
タ41と同様に、左右一対のテスタからなり、各テスタは
フルフロート式のターンテーブル150と、後輪角度測定
手段160と、テスタ移動手段170とから構成されている。
ターンテーブル150は第13図に示すように、フレーム151
と、フレーム151に取付けられた複数のベアリング（図
示せず）と、このベアリングにより回転自在且つ前後左
右に移動自在に支持されたテーブル153とを有してお
り、これらは前輪用のターンテーブル50と若干形状は異
なるが、その機能および本質的な構造は同じであるので
これらの説明は省略する。一方、上記テーブル153から
下方に延びる回転軸154は前輪用のテーブル53の回転軸5
4と比べて下方への延長量が少なく、且つその下端には
正方形断面部154aがあるだけでこの軸の回転を検出する
エンコーダは取付けられていない。これは、４輪操舵車
において前輪の転舵角は大きいため前輪角度測定手段60
のみではその転舵角の測定を行なえないので、その直進
方向を中心として±５゜の範囲の転舵角については前輪
角度測定手段60によって精度の良い測定を行ない、上記
範囲を超える角度についてエンコーダ55により測定を行
なわせるようにしているのであるが、後輪の転舵角はそ
の直進方向を中心として±５゜の範囲内であるので、後
輪角度測定手段160のみにより充分に測定できるためで
ある。なお、上記回転軸154の下端の正方形断面部154a
を前後に挟むようにして一対の軸保持板156,156が配さ
れており、両軸保持板156,156は通常はスプリング157に
よって押し拡げられているのであるが、前後に配された
各シリンダ158,158に押されて両軸保持板156,156によっ
て正方形断面部154aが挾持されることにより、回転軸15
4が固定保持されるようになっている。後輪のトーイン
角、転舵角等を測定する後輪角度測定手段160およびこ
の後輪角度測定手段160を車幅方向（左右方向）に移動
させるテスタ移動手段170は前輪スタティックテスタ41
の場合とその機能および本質的な構造は同じなので、そ
の説明は省略する。

次に、前輪および後輪を前輪スタティックテスタ41およ
び後輪スタティックテスタ45にそれぞれ導く前輪ガイド
43および後輪ガイド47について説明する。これら両ガイ
ド43,47は同形状なので第14図に前輪ガイド43を示しこ
れに基づいて説明する。この前輪ガイド43は左右の前輪
をそれぞれスタティックテスタ41の方へ案内するための
案内溝90aを有する一対のガイド体90,90を有し、これら
ガイド体90,90は車幅方向（左右方向）に移動自在とな
っている。また、上記案内溝90aに正しく前輪を導くた
めに後方に向かって“ハ”字状に開いた案内板91,91が
取付けられている。両ガイド体90,90の外側面側に対向
するフレーム96,97には図中右方に延びた回動自在な第
１アーム92aおよび第２アーム92bが取付けられており、
両アーム92a,92b■は第１連結ロッド93により連結され
ている。また、第１アーム92aは図示の如く第２連結ロ
ッド95により右前輪を支持するガイド体90に連結され、
左前輪を支持するガイド体90の外側面に対向するフレー
ム97には第２アーム92bの取付け部から前方（図中左
方）に延びた第３アーム92cが第２アーム92bと一体なっ
て回動自在に取付けられおり、この第３アーム92cは図
示の如く第３連結ロッド94によって左前輪を支持するガ
イド体90に連結されている。このため、第１連結ロッド
93をシリンダ（図示せず）等により車幅方向に移動させ
れば、両ガイド体90,90を車幅方向で互いに反対方向に
移動させることができ、これにより前輪のトレッドが異
なる場合でもこのトレッドに合わせて両ガイド体90,90
の距離を調整することができる。

また、前輪ガイド43の前後に車体を持上げて支持するリ
フタ48,49が配設されている（第５図参照）。このリフ
タは第５図の矢印XV−XVに沿った断面を示す第15図に示
すように、フレーム105と、このフレーム105に固設され
て上下に延びるシリンダ102とからなり、このシリンダ1
02のロッド101は上方に突出自在であり、その上端に溝1
01bを有するヘッド101aが取付けられている。このた
め、シリンダ102のロッド101が上方に伸ばされるとヘッ
ド101aの溝101bは車体のサイドシルを受けて車体を持上
げる。前後車輪がそれぞれフルフロート式のターンテー
ブルに載置されたときには、車体に水平方向に外力が加
わるとターンテーブルが動かされて車体が動かされ、前
輪および後輪角度測定手段による測定が不正確となるの
であるが、上記リフタにより車体を持上げるようにして
支持することにより車体に水平方向の外力が加わった場
合でも車体が動かされるのを防止することができる。さ
らに、上記リフタにより車体を持上げることによりター
ンテーブル上に載置されるタイヤに加わる車体重量を軽
くすることができ、これによりタイヤの変形を小さくす
ることができるとともに、ターンテーブルへの荷重を小
さくしてターンテーブルの回転をスムーズに行なわせる
ことができるようにしている。

以上のような検査装置40を用いて４輪操舵装置を備えた
車両の４輪操舵特性の検査を行なう方法について第２図
に示した４輪操舵車両を例に挙げて説明する。まず、前
輪ターンテーブル50および後輪ターンテーブル150の各
シリンダ59,158,158を伸長させて軸保持板56,56および1
56,156により回転軸54,154を固定保持させた後、この装
置40上に第５図における図中右側から矢印Ａ方向に上記
車両を搬送し、前輪および後輪ガイド43,47によって前
輪1a,1bおよび後輪2a,2bをそれぞれ前輪および後輪スタ
ティックテスタ41,45の上に載置せしめる。次いで、リ
フタ48,49のヘッド101aを上動させこのヘッド101aによ
り車体のサイドシル部を持上げて、前後輪からターンテ
ーブル50,150への荷重を軽減させるとともに、車体を保
持して外力による車体の水平方向への移動を防止する。
このリフタ48,49による車体の持上げ力は、前輪および
後輪の転舵に応じてテーブル53,153がスムーズに回転さ
れる程度の荷重がテーブル53,153に残されるように設定
する。次いで、前輪ターンテーブル50および後輪ターン
テーブル150の各シリンダ59,158,158を収縮させて軸保
持板56,56および156,156による回転軸54,154の固定保持
を解除しテーブル53,153をフルフロート状態にする。

この状態からまず、前輪および後輪のトーイン調整がな
される。このトーイン調整は、前輪および後輪転舵手段
4,10の連結手段６による連結を解除した状態で、前後輪
別々に行なわれる。この場合、前輪および後輪スタティ
ックテスタ41,45の角度測定手段60,160によるトーイン
角の測定が行なわれ、前後輪が直進状態を向き且つステ
アリングホイールが水平に向いた状態でのトーイン角が
所定の値となるように調整され、この後上記連結手段６
による前輪および後輪転舵手段の連結がなされるのであ
るが、その具体的な調整方法についての説明は省略す
る。なお、ここでいうトーイン調整とは、いわゆる車輪
トーイン調整のみならず、トーアウト方向の調整をも含
む。

上記トーイン調整の後、４輪操舵特性の検査が行なわれ
る。この４輪操舵特性の調整は、ステアリングホイール
３の操作に伴う前輪1a,1bの転舵角と後輪2a,2bの転舵角
との関係を測定して検査するものであり、種々の検査が
行なわれるのであるが、ここでは、本発明の方法に関す
る４輪操舵特性の検査を行なう方法についてのみ説明す
る。この検査のためには、ステアリングホイール３をそ
の水平方向を中心として左右に往復操作し、前輪1a,1b
をその直進方向を中心として所定範囲内で往復転舵させ
る。この場合の前輪転舵角範囲は小さい範囲でよく、例
えば、本例では±３゜程度である。この前輪の転舵によ
り後輪2a,2bも転舵されるので、このときの前後輪の転
舵角を測定して特性検査を行なうのであるが、前輪の転
舵に対して後輪の転舵が測定しやすいように、転舵比が
最大となる車速信号をコントローラ33に入力させるのが
好ましい。このため、信号送出手段105のコネクタ105b
を検査対象となる車両の車速センサに代えてコントロー
ラ33に接続し、この信号送出手段105からライン105aを
介して転舵比を最大にさせる車速信号（車速0Km/Hもし
くは120Km/Hに相当する車速信号）をコントローラ33に
送出するようにしている。

上記のような条件でステアリングホイールを操作して前
輪を転舵させた時の前輪および後輪の転舵角を、前輪お
よび後輪スタティックテスタ41,45の角度測定手段60,16
0により測定する。この測定結果の１例を、縦軸に後輪
転舵角を示し、横軸に前輪転舵角を示して表わすと、第
16図のグラフに実線で示すように、一定のヒステリシス
を有する軌跡が得られる。このようにヒステリシスを有
する軌跡が得られるのは、前輪転舵手段と後輪転舵手段
との連結系にバックラッシュがあるためである。この場
合に前輪転舵角が零のときの後輪転舵角の調整は、前輪
の左右方向および左方向のいずれか一方の転舵に基づい
て調整したのでは他方の方向での転舵の際に後輪の転舵
角がずれてしまい走行安定性が損なわれるので、本発明
においては、上記測定信号を受けた比較検査手段100に
おいて、両軌跡の中点を表わす曲線βがグラフ上の原点
を通るか否かを検出するようにしている。すなわち、右
方向転舵により得られる軌跡曲線と左方向転舵により得
られる軌跡曲線とが原点を中心にほぼ点対象となってい
るか否かを検査するようにしている。そして、曲線βが
原点を通るように後輪転舵手段の調整を行なう。

なお、第２図および第３図に示した４輪操舵手段を用い
た車両においては、中立復帰バネ14a,14bが予圧縮され
ているので、後輪2a,2bを直進位置（転舵角が零の位
置）から左右いずれかの方向に転舵させる場合に、前輪
の転舵に対して後輪が転舵されないという不感帯（グラ
フ中における前輪転舵角が零となる近傍において軌跡曲
線がほぼ水平となっている部分）が生じる。そこで、例
えば、この不感帯が生じるときの前輪転舵角α₁,α_２を
読み取り、両転舵角α₁,α_２の中央値が零となるか否
か、すなわち両不不感帯が原点を中心に点対象となって
いるか否かを検査するようにしてもよい。

なお、以上においては、車速に応じてその転舵比および
転舵位相を制御する電気油圧式の４輪操舵機構を有した
車両を例に４輪操舵特性の検査方法について説明した
が、本発明はこれに限られるものではなく、前輪の転舵
を機械的に後輪に伝達し前輪の転舵に応じて後輪の転舵
制御をする機械式の機構を有した車両の場合も同様であ
る。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、ステアリングホ
イールの操作等により前輪の転舵およびこれに伴う後輪
の転舵を行なわせ、直行座標の一方の軸に前輪転舵角を
示すとともに他方の軸に後輪転舵角を示して前輪転舵角
変化に対する後輪の転舵角変化の特性を該座標上に表わ
し、前輪を右方向に転舵させた場合の上記特性を表わす
曲線と前輪を左方向に転舵させた場合の上記特性を表わ
す曲線とが座標原点を中心としてほぼ点対称になってい
るか否かを検査するようにしており、前輪転舵角が零と
なるとき、すなわち前輪が直進方向を向いているとき
に、転舵伝達系のバックラッシュを考慮して後輪の転舵
角も零となっているか否かを確実に検査できるので、４
輪操舵装置を有する車両においてステアリングホイール
の左右方向への操作に対して後輪がこれに追従して正し
く転舵されるか否かを検査することができ、この検査に
応じて４輪操舵装置の調整を行なってステアリングホイ
ールの左右への操作に対する４輪操舵のフィーリングを
良くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両４輪操舵装置を模式的に示す平面図、第２図は上記４輪操舵装置の平面概略図、第３図は転舵比可変機構を示す斜視概略図、第４図は車速と転舵角との関係を示すグラフ、第５図は検査装置を示す平面図、第６図および第７図は前輪スタティックテスタの正面図
および平面図、第８図および第９図は前輪用のターンテーブルを示す正
面断面図および側面図、第8A図は上記ターンテーブルを矢印VIII−VIIIに沿って
示す断面図、第10図から第12図は前輪角度測定手段およびテスタ移動
手段を示す正面図、平面図および側面図、第13図は後輪用のターンテーブルを示す正面図、第14図は前輪ガイドを示す平面図、第15図はリフタを示す断面図、第16図は前輪転舵角に対する後輪転舵角変化の測定結果
の１例を示すグラフである。４……前輪転舵手段、６……連結手段 10……後輪転舵手段、14a,14b……中立復帰バネ 20……転舵比可変機構、26……ステッピングモータ 27……転舵比センサ、33……コントローラ 34……車速センサ、38……コントロールバルブ 40……検査装置、41,45……スタティックテスタ 43,47……ガイド、48,49……リフタ 50,150……ターンテーブル、60,160……角度測定手段 70,170……テスタ移動手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前輪の転舵に応じて後輪を転舵させるよう
にした４輪操舵装置を有する車両の４輪操舵特性を検査
する方法であって、前輪を左右に往復転舵させて、このときの前輪および後
輪の転舵角を測定し、直行座標の一方の軸に前輪転舵角
を示すとともに他方の軸に後輪転舵角を示して前輪転舵
角変化に対する後輪の転舵角変化の特性を該座標上に表
わし、前輪を右方向に転舵させた場合の上記特性を表わ
す曲線と前輪を左方向に転舵させた場合の上記特性を表
わす曲線とが座標原点を中心としてほぼ点対称になって
いるか否かを検査するようにしたことを特徴とする車両
の４輪操舵特性検査方法。