JPH0739984B2 - 車両の４輪操舵特性検査装置およびその方法 - Google Patents

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装置および方法に関する
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
操作性，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
操作性，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。

従来の２輪のみを操舵する車輌においては、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。そこで、このようなことか
ら、本出願人は、前輪および後輪の転舵角を測定して前
輪の転舵に対する後輪の転舵特性、すなわち４輪操舵装
置の操舵特性の検査を行なえるようにした検査装置およ
び方法を提案している。

（発明が解決しようとする問題点） この場合において、前後輪の転舵角を測定する方法とし
ては、従来から用いられているトーイン調整やキャンバ
調整のための、タッチ式センサを用いることが考えられ
る。このタッチ式センサとしては、例えば実開昭61-944
88号公報に開示されているように、タイヤの側面に当接
される馬蹄形プレートにこのプレートの傾きに対応する
位置の変化を検出する端子を設けたものがある。このタ
ッチ式センサは、車輪の側部に当接してこの車輪の傾き
を検出するものであり、精度の良い測定を行なうことが
できるのであるが、その検出可能角度範囲が小さく、従
来におけるトー角、キャンバ角等の測定には何ら問題が
ないのであるが、４輪操舵装置の前輪のようにその転舵
角範囲が大きいものについては、全範囲での転舵角の測
定を行なうことができないという問題がある。なお、大
きい範囲の転舵角を測定する手段としては、車輪をター
ンテーブルに載置しておき、この車輪の転舵に伴うター
ンテーブルの回転角を回転角検出器により検出するとい
う方法があるが、この場合にはその検出角度精度が粗
く、前輪転舵手段と後輪転舵手段とを結ぶ転舵伝達系の
バックラッシュの検査、前輪の転舵に対する後輪の転舵
がほとんどなくなる不感帯の検査等を行なうことが難し
いという問題がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記タッチ式センサによる場合での検出角度
範囲の問題と、回転角検出器によるターンテーブルの回
転角検出における場合での検出精度の問題とに鑑み、所
定転舵角範囲内においては高精度の転舵角測定を行なえ
るとともに、大きな転舵角範囲の転舵角測定をも行なえ
るようにした検査装置および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
明の検査装置は、ターンテーブル上に載せて前輪の側部
に当接して該前輪の転舵角を測定するタッチ式センサ
と、ターンテーブルの回転角度を検出して前輪の転舵角
を測定する回転角検出器と、後輪の転舵角を測定する後
輪転舵角測定手段とからなり、タッチ式センサを前輪の
直進方向を中心とした所定角度範囲内での転舵における
転舵角の測定に用い、回転角検出器を上記所定角度範囲
を超えた前輪の転舵における転舵角の測定に用いるよう
にしている。さらに本発明の検査方法は、ターンテーブ
ル上に載置した前輪を転舵させるとともに、このときの
前輪および後輪の転舵角を測定して前輪転舵角に対する
後輪転舵角の特性を検査する方法であり、前輪の直進方
向を中心とする所定角度範囲内での転舵に対しては、前
輪の側部に当接して前輪の転舵角を測定するタッチ式セ
ンサによりの転舵角を測定し、前輪の上記所定角度範囲
を超えた転舵に対しては、ターンテーブルの回転角度を
検出する回転角検出器により前輪の転舵角を測定するよ
うになっている。なお、４輪操舵装置において後輪の転
舵角はあまり大きくない（例えば±５°程度）ので、後
輪の転舵角測定はタッチ式センサで行なうことが多い。

（作用） 上記装置および方法を用いれば、前輪の全転舵範囲内に
おいてその転舵角を測定することができ、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することが
できるのみならず、前輪の直進方向を中心とする所定角
度範囲内での転舵に対しては検出精度の良いタッチ式セ
ンサによる転舵角の測定を行なうことができ、転舵伝達
系のバックラッシュの検査、不感帯の検査等も精度良く
行なうことができる。また、この特性検査に基づいて前
後輪の転舵手段の調整を行なうことにより、４輪操舵装
置の的確な調整を行なうことが可能になり、この４輪操
舵装置を有する車両の走行安定性を充分に保証すること
ができるようになる。

（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。この場合、前輪の直進方向を
中心とする所定角度範囲内の転舵（例えば、±５°の範
囲内での転舵）に対してはタッチ式センサによる転舵角
の測定がなされ、上記範囲を超えた転舵に対しては前輪
が載置されたターンテーブルの回転角を回転角検出器に
よりその転舵角の測定が行なわれる。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2a,2bの転舵角も測定する。この後輪の転舵
角の測定はタッチ式センサにより行なわれる。そして、
これらの測定によって前輪1a,1bの転舵角に対する後輪2
a,2bの転舵角の変化特性を検出し、この特性を予め設定
されている基本特性と比較対照し、この基本特性に合致
しているか否かを検査する。なお、上記測定特性が基本
特性に合致していない場合には、所望の特性が得られる
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
の操作を有する車両にお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
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と、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とな
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13a,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1
5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からの回転を受けて転舵比可能機構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
に近い部分において回動付与アーム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38
b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の回動角の変位に伴って変化する。

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,2b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ステスタ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
の後輪スタティクステスタ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105
b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。この前輪角度測定手段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
定を行なうタッチ式センサにより構成されている。

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ウル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ている。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,53a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56,56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
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
が互いに近づき、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。タッチ
式センサからなる前輪角度測定手段60はフレーム65に前
後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はボールショイント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に変形によって測
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
を前後に延びる搬送ロッド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０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、次の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、タッチ式セン
サからなる後輪角度測定手段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54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はエ
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154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ており、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、上記リフタによる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を固定保持された後、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のタッチ式センサからなる角度測定手
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、いわゆる車輪の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、以下にその具
体的な検査方法について説明する。

まず、信号送出手段105からライン105aを介してコント
ローラ33に転舵位相を同位相にし且つ転舵比を最大にす
るような模擬車速信号（例えば、車速120Km/Hに相当す
る車速信号）を送出する。この状態でステアリングホイ
ール３を操作して前輪1a,1bを転舵させると、後輪2a,2b
も同位相に転舵されるので、これら前後輪の転舵角を前
輪および後輪スタティックテスタ41,45により測定す
る。このようにして測定された前輪転舵角と後輪転舵角
との関係の１例を示すのが第16図のグラフである。この
グラフでは、縦軸に後輪転舵角を示し、横軸に前輪転舵
角を示しており、縦軸の上側および横軸の右側が後輪お
よび前輪の右方向への転舵を示している。このグラフか
ら分かるように、前輪を右に転舵させると、後輪もこれ
に応じて右に転舵される（同位相に転舵される）のであ
るが、この後輪の転舵角変化は徐々に小さくなり所定転
舵角（右側最大転舵角）θ₁以上は転舵されない。前輪
を左に転舵した場合も同様であり、後輪は同位相に且つ
左側最大転舵角θ₂までその変化を徐々に小さくしなが
ら転舵される。

次に、信号送出手段105からライン105aを介してコント
ローラ33に転舵位相を零位相にするような模擬車速信号
（例えば、車速度30Km/Hに相当する車速信号）を送出す
る。この状態でステアリングホイール３を操作して前輪
1a,1bを転舵させても、後輪2a,2bは零位相のまま保持さ
れ転舵されないはずである。これら前後輪の転舵角は前
輪および後輪スタティックテスタ41,45により測定さ
れ、このようにして測定された前輪転舵角と後輪転舵角
との関係の１例を示すのが第17図のグラフである。この
グラフから分かるように、前輪を右に転舵させると、後
輪はほとんど転舵されず、寸法誤差等による極く小さい
転舵θ₁，θ₂が生じるだけである。

さらに、信号送出手段105からライン105aを介してコン
トローラ33に転舵位相を逆位相にし且つ転舵比を最大に
するような模擬車速信号（例えば、車速0Km/Hに相当す
る車速信号）を送出する。この状態でステアリングホイ
ール３を操作して前輪1a,1bを転舵させると、後輪2a,2b
は逆位相に転舵されるので、これら前後輪の転舵角を前
輪および後輪スタティックテスタ41,45により測定す
る。このようにして測定された前輪転舵角と後輪転舵角
との関係の１例を示すのが第18図のグラフである。この
グラフから分かるように、前輪を右に転舵させると、後
輪はこれに応じて左に転舵される（逆位相に転舵され
る）のであるが、この後輪の転舵角変化は徐々に小さく
なり所定転舵角（左側最大転舵角）θ₁以上は転舵され
ない。前輪を左に転舵した場合も同様であり、後輪は逆
位相に且つ右側最大転舵角θ₂までその変化を徐々に小
さくしながら転舵される。

なお、上記スタティックテスタ41,45による前輪および
後輪の転舵角の測定において、前輪の転舵角は、その転
舵角が小さい範囲（±５°の範囲）においてはタッチ式
センサからなる前輪角度測定手段60により測定されると
ともに、この範囲を超える角度についてはターンテーブ
ル50の回転軸54の下端に取付けられたエンコーダ（回転
角検出器）55により測定され、一方、後輪転舵角はタッ
チ式センサからなる後輪角度測定手段160により測定さ
れる。

以上のようにして測定された、各種の車速信号が入力さ
れたときの、前輪転舵角に対応する後輪転舵角変化の特
性の各々に対して予め所望の基本特性が設定されてお
り、比較検査手段100により上記測定による特性と基本
特性が比較されて測定特性が基本特性の要求範囲内に入
っているか否か、および上記最大転舵角θ₁およびθ₂が
予め設定された基本特性としての所定範囲内に入ってい
るか否かが検査され、上記基本特性に合っていない場合
にはこれに合わせるように転舵特性の調整がなされる。

次に本発明に係る他の検査方法の例について説明する。
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。このときにはタッチ式
センサからなる前後角度測定手段60により高精度な転舵
角測定が行なわれる。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のタッチ式センサか
らなる角度測定手段60,160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
輪転舵角の調整を、前輪の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査するようにし
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，α₂を
読み取り、両転舵角α₁，α₂の中央値が零となるか否
か、すなわち両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、本例においては、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。

また、本発明に係る検査装置および方法は本例に示した
検査に限らず、例えばフェイルセーフ機構の作動の検査
や、車速変化に対応する後輪転舵角の変化の検査等、各
種の４輪操舵特性の検査に用いられるものであり、その
場合、前輪の所定角度範囲内での転舵に対してはタッチ
式センサからなる前輪角度測定手段による転舵角測定が
なされ、上記範囲を超える転舵に対してはエンコーダに
よる転舵角測定がなされる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の検査装置は、ターンテー
ブル上に載せた前輪の側部に当接して該前輪の転舵角を
測定するタッチ式センサと、ターンテーブルの回転角度
を検出して前輪の転舵角を測定する回転角検出器と、後
輪の転舵角を測定する後輪転舵角測定手段とからなり、
タッチ式センサを前輪の直進方向を中心とした所定角度
範囲内での転舵における転舵角の測定に用い、回転角検
出器を上記所定角度範囲を超えた前輪の転舵における転
舵角の測定に用いるようにしており、さらに本発明の検
査方法は、前輪の直進方向を中心とする所定角度範囲内
での転舵に対しては、前輪の側部に当接して前輪の転舵
角を測定するタッチ式センサによりその転舵角を測定
し、前輪の上記所定角度範囲を超えた転舵に対しては、
ターンテーブルの回転角度を検出する回転角検出器によ
り前輪の転舵角を測定するようになっているので、前輪
の全転舵範囲内においてその転舵角を測定することがで
き、前輪転舵に対する後輪の転舵特性を正確に且つ迅速
に検出することができるのみならず、前輪の直進方向を
中心とする所定角度範囲内での転舵に対しては検出精度
の良いタッチ式センサによる転舵角の測定を行なうこと
ができ、不感帯の検査等も精度良く行なうことができ
る。また、この特性検査に基づいて前後輪の転舵手段の
調整を行なうことにより、４輪操舵装置の的確な調整を
行なうことが可能になり、この４輪操舵装置を有する車
両の走行安定性を充分に保証することができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両の４輪操作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１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図から第19図は前輪転舵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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   する装置であって、 ターンテーブル上に載せられた前輪の側部に当接して該
   前輪の転舵角を測定するタッチ式センサと、上記ターン
   テーブルの回転角度を検出して上記前輪の転舵角を測定
   する回転角検出器と、上記後輪の転舵角を測定する後輪
   転舵角測定手段とからなり、上記タッチ式センサは上記
   前輪の直進方向を中心とした所定角度範囲内での転舵に
   おける転舵角の測定に用いられ、上記回転角検出器は上
   記所定角度範囲を超えた前輪の転舵における転舵角の測
   定に用いられるようにしたことを特徴する車両の４輪操
   舵特性検査装置。
2. 【請求項２】上記後輪転舵角測定手段が、後輪の側部に
   当接して該後輪の転舵角を測定するタッチ式センサであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の検査装
   置。
3. 【請求項３】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において、ターンテー
   ブル上に載置された前輪を転舵させるとともに、このと
   きの前輪および後輪の転舵角を測定して前輪転舵角に対
   する後輪転舵角の特性を検査する方法であり、 上記前輪の直進方向を中心とする所定角度範囲内での転
   舵に対しては、前輪の側部に当接して該前輪の転舵角を
   測定するタッチ式センサにより該前輪の転舵角を測定
   し、上記前輪の上記所定角度範囲を超えた転舵に対して
   は、上記ターンテーブルの回転角度を検出する回転角検
   出器により上記前輪の転舵角を測定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。