JPS63201550A - 車両の４輪操舵特性検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
！Ｉｍ性、性行走行安定性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＄り御するようにした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。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、前輪および後輪の転舵角を測定する
には、前輪および後輪をそれぞれ回転自在なターンテー
ブル上に載置せしめ、ステアリングホイールを操作して
前輪の転舵を行なわせ、こ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に
対する後輪の転舵特性の測定および検査が行なわれるの
であるが、上記ターンテーブルはその上に載置された車
輪の転舵をスムーズに行なわせるため回転自在で且つ前
後左右に移動自在となったフルフロート式のものが用い
られることが多い。この場合、前後輪の転舵はスムーズ
に行なわれそれらの転舵角の測定を行ないやすいのであ
るが、車両に横方向の外力が誤って加わった場合等にお
いては、車体がこの外力の方向に簡単に動かされること
になり、この車体の移動により転舵角の測定が狂ってし
まうという問題がある。なお、従来の２輪操舵車両にお
いても、ローラー型自動車試験機による試験中における
車両の横方向への移動や、トーイン試験機による試験に
際しての車両の水平方向への移動という上記問題に類似
する問題があり、これらの問題に対しては、実公昭５１
−４７６８２号公報に開示されているように車体両側の
スカート部を挾持したり、実開昭５８−５６９６４号公
報に開示されているように車体のバンパを挾持したりし
て車両の移動を防止するようにされている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記のようなフルフロート式ターンテーブルに
前後輪が載置されて４輪操舵装置の転舵特性を検査する
場合における車両の水平方向への移動による影響という
問題に鑑み、車体の移動を防止できるような試験装置を
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、左右前輪がそれぞ
れ転舵自在且つ前後左右に移動自在に支持されるフルフ
ロート式前輪用ターンテーブルと、左右後輪がそれぞれ
転舵自在且つ前後左右に移動自在に支持されるフルフロ
ート式後輪用ターンテーブルと、前輪の転舵角を測定す
る前輪転舵角測定手段と、後輪の転舵角を測定する後輪
転舵角測定手段とを有するとともに、上記前輪用ターン
テーブルおよび後輪用ターンテーブルに車両の左右の前
後輪がそれぞれ支持された状態で該車両の車体を固定保
持して車体に横方向の外力が加わった場合でも車体の移
動が生じないようにする車体固定手段を設けて構成され
ている。

（作用） 上記構成の検査装置を用いると、前輪および後輪はそれ
ぞれ転舵自在且つ前後左右に移動自在なフルフロート式
ターンテーブル上に載置されているので、前後輪ともに
その転舵をスムーズに行なわせることができ、前輪転舵
に対する後輪の転舵角の変化特性を正確且つ迅速に測定
することができるだけでなく、この車両に水平方向の外
力が作用した場合でも車体固定手段により車体の移動が
阻止されるためこの外力による車体の移動は生じず、転
舵角の測定が正確に行なわれる。

（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、５
ｂは前輪ｌａ、Ｉｂ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、　
Ｉｂ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、前輪１ａ、１ｂおよび後輪２ａ、２ｂをそれぞれ回
転自在で且つ前後左右に移動自在なフルフロート式ター
ンテーブル上に載置するとともにこの車両の車体を車体
固定手段により固定保持する。この後、ステアリングホ
イールを操作して前輪の転舵を行なわせ、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、Ｉｂ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、Ｉｂの転舵ｍ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。そして、これらの測定によって前輪１
ａ、１ｂの転舵角に対する後輪２ａ、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
の装置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とニオン３ａと噛合する第１ラツクを有す
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４
ａ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
ビニオン５Ｃが噛合する第２ラツ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４
ａが車幅方向に移動されると、同時に第２とニオン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１６．１
６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１１゜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２
ａ、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１
５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’Ｊ１３ａ、
１３ｂにはコントロールバルブ３８からの油圧ライン３
９ａ、３９ｂが接続されており、コントロールバルブ３
Ｂ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３８ｔ）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３７ａ、　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３１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１３
ａ、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ｔｆｉ１
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に支持ビン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ｚ１と直行する回
動軸線９Ｊｚ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の支持ビン２２ａは両軸
線交１．９Ｊｚの交差部に位置して回動輪縮充２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９，２）回りに回動させることにより、その先端の
支持ビン２２ａとスプールバルブ、３８ｂの移動軸線９
．ｓ　とのなす傾斜角、すなわち支持ビン２２ａを中心
とする揺動アーム２２の揺動軌跡面が移動軸線９．ｘと
直行する而（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ヨイン
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
ルジヨイント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、そのボールジヨイント２
３ａに近い部位において回転付与アーム２４にボールジ
ヨイント２３０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ｌ１１９Ｊｌ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が移動軸線応五回りに回動し、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の軸線がスプールパルプ３８ｂの
移動軸線９，１と一致しているときには、揺動アーム２
２先端のポールジヨイント２３ａは上記基準面上を揺動
するのみで、スプールパルプ３８ｂは静止保持されるが
、ビン２２ａの軸線が移動軸線９Ｊｌ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
ってボールジヨイント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
プールパルプ３８ｂに伝達され、該スプールパルプ３８
ｂが゛移動軸線９Ｊ１に沿って移動する。すなわち、支
持ビン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、スプールパルプ３８ｂの左右方向
の変位はビン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にはウオ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２５
ａにはウオームギヤ２５ｂが噛合されている。このウオ
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３０７に／Ｈ
の時には零位相で２輪操舵状態となり、車速が１２０／
１ｍ／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１４Ｇ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、この後輪スタティクテスタ４５に左右の後輪
を導く後輪ガイば４１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、矢印六方向に車両を搬送して前
後Ｗ、をそれぞれ前輪および後輪ガイド４３．４７によ
っ二コガイドして前輪および後輪スタテイクテスタ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Ｖｌ−Ｖｌ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４
１ａ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５１
ｂ、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５
６．５６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５
８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が伸びたときに両輪保持板５６．５６が互いに
近づき、縮んだときに互いに遠ざかる。これら両輪保持
板５６．５６および回転軸５４を矢印■−■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が伸ばされて両輪保持板５
６．５８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
。タッチ式センサかうな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の前端にボールジヨ
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はボールジヨイント
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６３ａ１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６
３ａ　、　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ヨイント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、ボールジヨイント６２ａの左右および
上方に取付けられている。このプロープロ４８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Ｍ（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、ボールジヨイント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ヨイント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
角の耳整および転舵角の測定を行なうだけであれば、ボ
ールジヨイント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のネジブツシ
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スプロケツト７５
ａ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スプロケツト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７３．７
３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１３と対向する一
対のスイッチ板６８．６８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、前輪角度検出手段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、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口が少なく、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、両輪保
持板１５６，１５６は通常はスプリング１５１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に押されて両輪保持板１５６，１５
６によって正方形断面部１５４ａが挟持されることによ
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連結ロツド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連結ロツド９５により右前輪を支持するガイド
体９０ｋｍ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
取付は部から前方（図中左方）に延びた第３アーム９２
ｃ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
ロツド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連結ロツド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
りフタ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１０２のロッド１０１は上方に突
出自在であり、その上端に溝１０１ｂを有するヘッド１
０１ａが取付けられている。

このため、シリンダ１０２の０ツド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
て車体が勅かされ、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ｍｔｈを軽くすることができる。これによ
りタイヤの変形が小さくなり、タッチ式センサによる転
舵角の測定に際して、このセンサがタイヤの変形の影響
を受けることが少なくなるのでその測定値の誤差も小さ
くなり、ざらに、ターンテーブルへの荷重が小さくなり
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。

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１５
０の各シリンダ５９，１５８，１５８を伸長させて軸保
持板５６．５６および１５６，１５６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六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、１
ｂ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５
０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
後輪切々に行なわれる。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ｉａ、　ｉｂ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１２０１
ｆ！Ｒ／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）０１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３０ｂ／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０ＫＩ
Ｒ／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）０１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１６
０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θｌ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、Ｉｂ
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輪角度測定手段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２
ａ、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１０
５ｂ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０ＫＩＲ／Ｈもしくは１２０７に／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。ずなわら、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像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α
！。

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。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、左右前輪がそれ
ぞれ転舵自在且つ前後左右に移動自在に支持される前輪
用ターンテーブルと、左右後輪がそれぞれ転舵自在且つ
前後左右に移動自在に支持される後輪用ターンテーブル
と、前輪の転舵角を測定する前輪転舵角測定手段と、後
輪の転舵角を測定する後輪転舵角測定手段とを有すると
ともに、前輪用および後輪用ターンテーブルに車両の左
右の前後輪がそれぞれ支持された状態でこの車両の車体
を固定保持して車体に横方向の外力が加わった場合でも
車体の移動が生じないようにする車体固定手段を設けて
構成しているので、ターンテーブルに支持された前後輪
ともにその転舵をスムーズに行なわせることができ、前
輪転舵に対する後輪の転舵角の変化特性を正確且つ迅速
に測定することができるだけでなく、この車両に水平方
向の外力が作用した場合でも車体固定手段により車体の
移動を阻止することができるため、この外力による車体
の移動は生じず、転舵角の測定を正確に行なうことが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両の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■−■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図はりフタを示す断面図、 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例を示ずグラフである。 ４・・・前輪転舵手段　　　６・・・連結手段１０・・
・後輪転舵手段　　　１４ａ、　１４ｂ・・・申立復帰
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ｓｏ、ｉｓｏ・・・ターン
テーブル　Ｇｏ、　１６０・・・角度測定手段７０．１
７０・・・テスタ移動手段 第１図 第４図 第９図 ＣＯＯ７ ３＜Ｄ 第１２図 第１４図 ソどＣソどＯ 第１６図 法帷性ん鵠 第１８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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、 左右前輪がそれぞれ転舵自在且つ前後左右に移動自在に
   支持されるフルフロート式前輪用ターンテーブルと、左
   右後輪がそれぞれ転舵自在且つ前後左右に移動自在に支
   持されるフルフロート式後輪用ターンテーブルと、前輪
   の転舵角を測定する前輪転舵角測定手段と、後輪の転舵
   角を測定する後輪転舵角測定手段と、上記前輪用ターン
   テーブルおよび後輪用ターンテーブルに車両の左右の前
   後輪がそれぞれ支持された状態で該車両の車体を固定保
   持する車体固定手段とからなることを特徴とする車両の
   ４輪操舵特性検査装置。