特開 2024-176049 歪み計測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024176049

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】歪み計測装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 5/30 20060101AFI20241212BHJP

【ＦＩ】

G01B5/30

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023094255

(22)【出願日】2023-06-07

(71)【出願人】

【識別番号】513278068

【氏名又は名称】株式会社ＡＬＦＡ

(74)【代理人】

【識別番号】110001999

【氏名又は名称】弁理士法人はなぶさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】福島 好孝

【テーマコード（参考）】

2F062

【Ｆターム（参考）】

2F062AA99

2F062BC42

2F062CC22

2F062EE01

2F062EE07

2F062EE66

2F062EE71

2F062GG11

2F062MM01

2F062MM07

(57)【要約】

【課題】車体の歪み計測の精度を向上させることが可能な歪み計測装置を提供する。
【解決手段】車体の正常側を計測するときの基準と、事故等で損傷した車体の歪み側を計測するときの基準とが同一である、すなわち、車体前後面の正常側を計測するときの基準と、車体前後面の歪み側を計測するときの基準とが同一（前後面計測基準パイプ１１の中心線）であり、かつ車体側面の正常側を計測するときの基準と、車体側面の歪み側を計測するときの基準とが同一（側面計測基準パイプ５１の中心線）であるので、高い精度で車体を計測することができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車の車体の歪みを計測するための装置であって、
計測対象車両の車両中心線を含む鉛直面上に配置された中心線を有する前後面計測基準パイプと、
前記前後面計測基準パイプを中心線が車両中心線に対して平行になるように車体のルーフパネル上に固定する基準パイプ支持部と、
前記前後面計測基準パイプから左右方向へ延びるように前記前後面計測基準パイプに取り付けられ、前記前後面計測基準パイプに対して垂直にかつ相互に平行に配置された一対のルーフゲージと、
前記前後面計測基準パイプに固定され、前記前後面計測基準パイプの中心線に対して垂直に配置され、下向きに延びる垂直基準ゲージと、
前記前後面計測基準パイプから垂下され、前記垂直基準ゲージと並行して延びるゲージ用下げ振り糸と、
前記前後面計測基準パイプの前端部又は後端部に移動可能に挿入されるスライド軸部と、
前記スライド軸部の前記前後面計測基準パイプに対する移動を解除可能に拘束する拘束手段と、
前記スライド軸部に固定され、前記前後面計測基準パイプの中心線に対して垂直に配置され、下向きに延びる垂直アームと、
前記垂直アームの下端部によって保持され、前記垂直アームに対して垂直に配置される棒状の接触子と、
前記スライド軸部から垂下され、前記接触子を挟むように配置される一対の接触子用下げ振り糸と、
前記スライド軸部に固定され、中心点を前記前後面計測基準パイプの中心線が直交するように配置される分度器と、
を備えることを特徴とする歪み計測装置。

【請求項2】

請求項１に記載の歪み計測装置であって、
前記前後面計測基準パイプから左右方向へ延びるように前記前後面計測基準パイプに固定される側面計測基準パイプを備え、
前記側面計測基準パイプは、前記前後面計測基準パイプに対して垂直にかつ前記一対のルーフゲージに対して平行に配置され、
前記側面計測基準パイプの左端部又は右端部には、前記スライド軸部が摺動可能に挿入されることを特徴とする歪み計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車の車体の歪みを計測するための装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、正常側の基準ポイントと正常側の測定ポイントとの距離に合わせて二点間を調整し、次に、歪み側の基準ポイントにセットされた吸着具のマグネットに先端球状シャフトの球状先端部分をセットし、先端尖状シャフトの円錐状先端部分が歪み側の測定ポイントから離れている度合いに基づいて車体の歪みを測定するようにした二点間拒理ゲージ（以下「従来の歪み計測装置」と称する）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６０２１１３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の歪み計測装置では、車体の正常側を計測するときの基準と、事故等で損傷した車体の歪み側を計測するときの基準とが異なるため、正常側の基準ポイントと歪み側の基準ポイントとが車体の左右で対称でないとき、車体の歪みを正確に計測することができなかった。

【0005】

本発明は、車体の歪み計測の精度を向上させることが可能な歪み計測装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の歪み計測装置は、自動車の車体の歪みを計測するための装置であって、計測対象車両の車両中心線を含む鉛直面上に配置された中心線を有する前後面計測基準パイプと、前記前後面計測基準パイプを中心線が車両中心線に対して平行になるように車体のルーフパネル上に固定する基準パイプ支持部と、前記前後面計測基準パイプから左右方向へ延びるように前記前後面計測基準パイプに取り付けられ、前記前後面計測基準パイプに対して垂直にかつ相互に平行に配置された一対のルーフゲージと、前記前後面計測基準パイプに固定され、前記前後面計測基準パイプの中心線に対して垂直に配置され、下向きに延びる垂直基準ゲージと、前記前後面計測基準パイプから垂下され、前記垂直基準ゲージと並行して延びるゲージ用下げ振り糸と、前記前後面計測基準パイプの前端部又は後端部に移動可能に挿入されるスライド軸部と、前記スライド軸部の前記前後面計測基準パイプに対する移動を解除可能に拘束する拘束手段と、前記スライド軸部に固定され、前記前後面計測基準パイプの中心線に対して垂直に配置され、下向きに延びる垂直アームと、前記垂直アームの下端部によって保持され、前記垂直アームに対して垂直に配置される棒状の接触子と、前記スライド軸部から垂下され、前記接触子を挟むように配置される一対の接触子用下げ振り糸と、前記スライド軸部に固定され、中心点を前記前後面計測基準パイプの中心線が直交するように配置される分度器と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、車体の歪み計測の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態の説明図であって、車体の前後面歪みを計測する時の状態を概念的に示す側面図である。

【図2】本実施形態の説明図であって、車体の前後面歪みを計測する時の状態を概念的に示す平面図である。

【図3】本実施形態の説明図であって、車体の前後面歪み計測時の状態を概念的に示す正面図である。

【図4】計測対象車両の前面の歪みを計測する方法の説明図であって、接触子を正常側の基準ポイントに接触させている状態を示す側面図である。

【図5】計測対象車両の前面の歪みを計測する方法の説明図であって、接触子を正常側の基準ポイントに接触させている状態を示す正面図である。

【図6】計測対象車両の前面の歪みを計測する方法の説明図であって、接触子を歪み側の基準ポイントに接触させている状態を示す側面図である。

【図7】計測対象車両の前面の歪みを計測する方法の説明図であって、接触子を歪み側の基準ポイントに接触させている状態を示す正面図である。

【図8】本実施形態の説明図であって、車体の側面歪みを計測する時の状態を概念的に示す側面図である。

【図9】本実施形態の説明図であって、車体の側面歪みを計測する時の状態を概念的に示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
なお、明細書中に記載された「方向」に関する記載は、計測対象車両１を基準としたものであり、図１及び図２における右方向及び左方向を「前方向」及び「後方向」、図２における下方向及び上方向を「右方向」及び「左方向」、並びに図１における上方向及び下方向をそのまま「上方向」及び「下方向」と称する。

【0010】

図１又は図２に示されるように、歪み計測装置１０は、計測対象車両１のルーフパネル２上を前後方向に延びる前後面計測基準パイプ１１を有する。前後面計測基準パイプ１１は、アルミニウム合金製の円形管が適用される。歪み計測装置１０は、前後面計測基準パイプ１１をルーフパネル２の中心線に対して平行に支持する基準パイプ支持部２１を有する。基準パイプ支持部２１は、前後面計測基準パイプ１１が挿通される一対のスリーブ２２，２２と、各スリーブ２２，２２から左右両側へ延びる脚部２３，２３と、各脚部２３，２３の先端部に取り付けられた吸着部２４（吸着パッド）とを有する。なお、前記ルーフパネル２の中心線は、ルーフパネル２の左右方向中央に位置し、車両中心線（車両の左右方向中央に位置する地上面上の直線）と平行に配置される直線である。

【0011】

歪み計測装置１０は、前後面計測基準パイプ１１をルーフパネル２の左右方向中央に配置する、換言すれば、前後面計測基準パイプ１１を、ルーフパネル２の中心線を含む鉛直面上に配置するための一対のルーフゲージ２６，２６を有する。ルーフゲージ２６，２６は、前後面計測基準パイプ１１から左右両側へ延びるようにしてスリーブ２２，２２に取り付けられる。換言すれば、ルーフゲージ２６，２６は、スリーブ２２，２２を介して前後面計測基準パイプ１１に取り付けられる。ルーフゲージ２６，２６は、ルーフパネル２の中心線及び前後面計測基準パイプ１１に対して垂直に配置される。ルーフゲージ２６，２６は、同一の水平面上に配置されるとともに相互に平行に配置される。

【0012】

歪み計測装置１０は、上端部が前後面計測基準パイプ１１に固定された棒状の垂直基準ゲージ１２を有する。垂直基準ゲージ１２は、前後面計測基準パイプ１１から下向き（図１における「下方向」）へ延び、前後面計測基準パイプ１１に対して垂直に配置される。垂直基準ゲージ１２は、基準パイプ支持部２１よりも前後面計測基準パイプ１１の前端側（図１における「右側」）に配置される。歪み計測装置１０は、前後面計測基準パイプ１１から垂下されるゲージ用下げ振り糸１３を有する。ゲージ用下げ振り糸１３の先端には、下げ振り錘１４が取り付けられる。ゲージ用下げ振り糸１３は、垂直基準ゲージ１２と並行するように延びる。

【0013】

歪み計測装置１０は、計測対象車両１の前面を計測するときに前後面計測基準パイプ１１の前端部１５から伸縮可能に突出され、他方、計測対象車両１の後面を計測するときに前後面計測基準パイプ１１の後端部１６から伸縮可能に突出されるスライド軸部３１を有する。ここでは、計測対象車両１の前面を計測するときの形態（図１及び図２参照）を説明する。

【0014】

スライド軸部３１は、摺動部（図１及び図２における「左側部分」）が前後面計測基準パイプ１１の前端部１５に摺動可能に挿入されるスライドパイプ３２と、後端部にスライドパイプ３２の突出部（図１及び図２における「右側部分」）が挿入及び固定（接合）され、前端部にシャフト３３が挿入されるアーム保持パイプ３４とを有する。スライド軸部３１、すなわち、スライドパイプ３２、シャフト３３、及びアーム保持パイプ３４は、前後面計測基準パイプ１１に対して同軸上に配置される。

【0015】

歪み計測装置１０は、アーム保持パイプ３４に取り付けられる垂直アーム４１を有する。垂直アーム４１は、スライド軸部３１に対して垂直に配置される。垂直アーム４１は、上端側がアーム保持パイプ３４を貫通する保持穴３５に挿通され、上下方向の任意の位置で固定される。垂直アーム４１の下端部には、接触子保持部４２が取り付けられる。接触子保持部４２は、両端部が尖形に形成された棒状の接触子４３を垂直アーム４１に対して垂直に保持する。なお、本実施形態では、垂直アーム４１は、形状を保持することが可能なステンレス製可とう管が適用される。

【0016】

歪み計測装置１０は、スライドパイプ３２の前端部（アーム保持パイプ３４近傍部分）から垂下される下げ振り糸４４（接触子用下げ振り糸）と、シャフト３３の前端位置から垂下される下げ振り糸４６（接触子用下げ振り糸）とを有する。下げ振り糸４４，４６の先端には、下げ振り錘４５，４７が取り付けられる。接触子４３は、下げ振り糸４４と下げ振り糸４６との間を延びるように配置される。

【0017】

歪み計測装置１０は、シャフト３３の前端部に固定される分度器３７を有する。分度器３７は、シャフト３３から垂下される下げ振り糸４６に対向するように配置される。分度器３７は、スライド軸部３１の中心線、延いては前後面計測基準パイプ１１の中心線に対して垂直に配置され、かつスライド軸部３１の中心線が当該分度器３７の中心点を通過するように配置される。なお、図３に示されるように、垂直アーム４１が鉛直に向けられているとき、すなわち、垂直アーム４１と下げ振り糸４４，４６とが平行に配置されているとき、分度器３７によって測定される下げ振り糸４６の角度は０度であり、典型的な分度器に形成された目盛の９０度である。

【0018】

歪み計測装置１０は、計測対象車両１のルーフパネル２上を左右方向に延びる側面計測基準パイプ５１を有する。側面計測基準パイプ５１は、前後面計測基準パイプ１１に固定される。側面計測基準パイプ５１は、前後面計測基準パイプ１１と同じアルミニウム合金製の円形管が適用される。側面計測基準パイプ５１は、ルーフパネル２の中心線及び前後面計測基準パイプ１１に対して垂直に配置される。側面計測基準パイプ５１は、一対のルーフゲージ２６，２６間に配置され、かつルーフゲージ２６，２６に対して平行に配置される。計測対象車両１の側面の歪み計測時には、側面計測基準パイプ５１の左端部５２又は右端部５３に、スライド軸部３１のスライドパイプ３２が摺動可能に挿入される。

【0019】

次に、歪み計測装置１０を使用して計測対象車両１の歪みを計測する方法を説明する。
まず、歪み計測装置１０を計測対象車両１のルーフパネル２にセットする。最初に、前後面計測基準パイプ１１がスリーブ２２，２２に挿通された基準パイプ支持部２１をルーフパネル２に載せる。そして、前後面計測基準パイプ１１の中心線をルーフパネル２の左右方向中央に位置合わせする。

【0020】

ここでは、ルーフゲージ２６，２６によって測定されるスリーブ２２，２２の中心線からルーフパネル２の左右の端位置までの距離に基づき、前後面計測基準パイプ１１の中心線をルーフパネル２の左右方向中央に位置合わせすることにより、前後面計測基準パイプ１１は、中心線がルーフパネル２の中心線と平行に配置され、かつ中心線がルーフパネル２の中心線を含む鉛直面上に配置される。なお、ルーフゲージ２６，２６の前後間隔は、例えば、８００ｍｍに調整する。

【0021】

次に、計測対象車両１の各タイヤの空気圧を調整する等によって、前後面計測基準パイプ１１に固定された垂直基準ゲージ１２の向きを、下げ振り糸１３（ゲージ用下げ振り糸）に対して平行となるように調整する。これにより、計測対象車両１が水平状態となり、前後面計測基準パイプ１１、側面計測基準パイプ５１、及びルーフパネル２の中心線が水平に保持される。

【0022】

次に、計測対象車両１の左側の前面３（図３における右側の面、以下「歪み側の前面３Ｌ」と称する）の歪みを計測するため、前後面計測基準パイプ１１の前端部１５にスライド軸部３１のスライドパイプ３２（摺動部）を挿入する。前後面計測基準パイプ１１に挿入されたスライド軸部３１は、スライドパイプ３２、シャフト３３、及びアーム保持パイプ３４が前後面計測基準パイプ１１に対して同軸に配置される。また、アーム保持パイプ３４によって保持された垂直アーム４１は、前後面計測基準パイプ１１に固定された垂直基準ゲージ１２に対して平行に配置、すなわち鉛直に向けられる。

【0023】

次に、垂直アーム４１の下端部（接触子保持部４２）に保持された接触子４３の水平方向の向きを、当該接触子４３の中心線が下げ振り糸４４，４６（接触子用下げ振り糸）に垂直に交わるように調整する。これにより、接触子４３中心線は、前後面計測基準パイプ１１の中心線、スライド軸部３１の中心線、ルーフパネル２の中心線、及び垂直アーム４１の中心線を含む平面（鉛直面）上に配置される。

【0024】

次に、図４又は図５に示されるように、スライド軸部３１を前後面計測基準パイプ１１に対して右側の前面３（図３における左側の面、以下「正常側の前面３Ｒ」と称する）の方向（図５における時計回り方向）へ回転、及び軸方向（図４における左右方向）へ移動させ、接触子４３の尖端４８を計測対象車両１の正常側の前面３Ｒの基準ポイントＰ０（以下「正常側基準ポイントＰ０」と称する）に接触させる。ここで、分度器３７に投影される下げ振り糸４６の角度Ａ０（図５参照）、すなわち、垂直アーム４１と下げ振り糸４６とがなす角度Ａ０（以下「正常側基準角度Ａ０」と称する）を記録する。

【0025】

次に、図６又は図７に示されるように、スライド軸部３１を前後面計測基準パイプ１１に対して歪み側の前面３Ｌの方向（図７における「反時計回り方向」）へ回転させる。ここで、分度器３７に投影される下げ振り糸４６の角度Ａ１、すなわち、垂直アーム４１と下げ振り糸４６とがなす角度Ａ１（以下「歪み側基準角度Ａ１」と称する）が、記録しておいた正常側基準角度Ａ０と等しくなる（絶対値が等しくなる）ようにスライド軸部３１の回転角度を調整する。

【0026】

換言すれば、垂直アーム４１と下げ振り糸４６とがなす角度が正常側基準角度Ａ０のときの垂直アーム４１（図５参照）と、垂直アーム４１と下げ振り糸４６とがなす角度が歪み側基準角度Ａ１のときの垂直アーム４１（図７参照）とが、正面視（図３、図５、図７参照）において、下げ振り糸４６を対称軸として線対称となるようにスライド軸部３１の回転角度を調整する。これにより、接触子４３の尖端４８は、計測対象車両１の歪み側の前面３Ｌの基準ポイントＰ１（以下「歪み側基準ポイントＰ１」と称する）に位置決めされる。

【0027】

そして、拘束手段（図示省略）によってスライド軸部３１を拘束して、スライド軸部３１の前後面計測基準パイプ１１に対する回転方向及び軸方向への移動を禁止することにより、接触子４３の尖端４８の位置を歪み側基準ポイントＰ１に固定する。ここで、計測対象車両１は左右対称である、すなわち、正常側の前面３Ｒと歪み側の前面３Ｌとは左右対称であるので、歪み側基準ポイントＰ１は、事故等で損傷する（凹む）前の歪み側基準ポイントの位置である。よって、歪み側基準ポイントＰ１に位置する接触子４３の尖端４８に車体が接するように部品交換や車体を修理することにより、車体を損傷前の状態に戻すことができる。

【0028】

次に、図８及び図９に基づき、計測対象車両１の左側の側面４（図３における右側面、以下「歪み側の側面４Ｌ」と称する）の歪みを計測する方法を説明する。なお、前述した計測対象車両１の前面３の歪みを計測する手順と重複する説明を省略する。

【0029】

まず、ルーフパネル２上に水平に配置された側面計測基準パイプ５１の右端部５２に、スライド軸部３１のスライドパイプ３２（摺動部）を挿入する。側面計測基準パイプ５１に挿入されたスライド軸部３１は、スライドパイプ３２、シャフト３３、及びアーム保持パイプ３４がルーフパネル２の中心線に対して垂直に配置される。次に、垂直アーム４１の下端部（接触子保持部４２）に保持された接触子４３の水平方向の向きを、当該接触子４３の中心線が下げ振り糸４４，４６（接触子用下げ振り糸）に垂直に交わるように調整する。これにより、接触子４３の中心線は、側面計測基準パイプ５１の中心線、スライド軸部３１の中心線、及び垂直アーム４１の中心線を含む平面（鉛直面）上に配置される。

【0030】

次に、スライド軸部３１を側面計測基準パイプ５１に対して移動させ、接触子４３の尖端４８を計測対象車両１の正常側の側面４Ｒの正常側基準ポイントＰ０に接触させる。ここで、分度器３７に投影される下げ振り糸４６の角度Ａ０、すなわち、垂直アーム４１と下げ振り糸４６とがなす正常側基準角度Ａ０と、スライド軸部３１の側面計測基準パイプ５１に対する軸方向相対位置（以下「正常側軸方向相対位置」と称する）、換言すれば、スライド軸部３１の側面計測基準パイプ５１の右端部５２からの突出長さを記録する。

【0031】

次に、スライド軸部３１を側面計測基準パイプ５１の右端部５２から抜き取った後、スライド軸部３１を側面計測基準パイプ５１の左端部５３に挿入する。次に、垂直アーム４１の下端部（接触子保持部４２）に保持された接触子４３の水平方向の向きを、当該接触子４３の中心線が下げ振り糸４４，４６（接触子用下げ振り糸）に垂直に交わるように調整する。

【0032】

次に、分度器３７に投影される下げ振り糸４６の角度Ａ１、すなわち、垂直アーム４１と下げ振り糸４６とがなす角度Ａ１（歪み側基準角度Ａ１）が、記録しておいた正常側基準角度Ａ０と等しくなるように、かつスライド軸部３１の側面計測基準パイプ５１に対する軸方向相対位置（以下「歪み側軸方向相対位置」と称する）、換言すれば、スライド軸部３１の側面計測基準パイプ５１の左端部５３からの突出長さが、記録しておいた正常側軸方向相対位置と等しくなるように、スライド軸部３１を側面計測基準パイプ５１に対して回転及び軸方向へ移動させる。これにより、接触子４３の尖端４８は、計測対象車両１の歪み側の側面４Ｌの歪み側基準ポイントＰ１に位置決めされる。

【0033】

そして、拘束手段（図示省略）によってスライド軸部３１を拘束して、スライド軸部３１の前後面計測基準パイプ１１に対する回転方向及び軸方向への移動を禁止することにより、接触子４３の尖端４８の位置を歪み側基準ポイントＰ１に固定する。ここで、計測対象車両１は左右対称である、すなわち、正常側の側面４Ｒと歪み側の側面４Ｌとは左右対称であるので、歪み側基準ポイントＰ１は、事故等で損傷する（凹む）前の車体の位置である。よって、歪み側基準ポイントＰ１に位置する接触子４３の尖端４８に車体が接するように部品交換や車体を修理することにより、車体を損傷前の状態に戻すことができる。

【0034】

ここで、従来の歪み計測装置では、計測対象車両の車体の正常側を計測するときの基準と、事故等で損傷した車両の車体の歪み側を計測するときの基準とが異なるため、正常側の基準ポイントと歪み側の基準ポイントとが車体の左右で対称でないとき、車体の歪みを正確に計測することができなかった。

【0035】

これに対し、本実施形態では、車体の正常側を計測するときの基準と、事故等で損傷した車体の歪み側を計測するときの基準とが同一である、すなわち、車体前後面の正常側を計測するときの基準と、車体前後面の歪み側を計測するときの基準とが同一（前後面計測基準パイプ１１の中心線）であり、かつ車体側面の正常側を計測するときの基準と、車体側面の歪み側を計測するときの基準とが同一（側面計測基準パイプ５１の中心線）であるので、高い精度で車体を計測することができる。

【0036】

なお、実施形態は、前述した形態に限定されるものではなく、例えば、次のように構成することができる。
前述した実施形態では、車体側面を計測するとき、スライド軸部３１を側面計測基準パイプ５１に挿入するように構成したが、スライド軸部３１が挿入された前後面計測基準パイプ１１をルーフパネル２上で水平を保持した状態で９０度旋回させるように構成してもよい。

【符号の説明】

【0037】

１ 計測対象車両、２ ルーフパネル、１０ 歪み計測装置、１１ 前後面計測基準パイプ、１２ 垂直基準ゲージ、１３ 下げ振り糸（ゲージ用下げ振り糸）、１５ 前端部、１６ 後端部、２１ 基準パイプ支持部、２２ スリーブ、２６ ルーフゲージ、３１ スライド軸部、３２ スライドパイプ、３３ シャフト、３４ アーム保持パイプ、３７ 分度器、４１ 垂直アーム、４３ 接触子、４４ 下げ振り糸（接触子用下げ振り糸）、４６ 下げ振り糸（接触子用下げ振り糸）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】