(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-26
(45)【発行日】2024-01-10
(54)【発明の名称】車両寸法計測用の治具
(51)【国際特許分類】
G01B 3/30 20060101AFI20231227BHJP
G01M 17/007 20060101ALI20231227BHJP
G01B 5/02 20060101ALI20231227BHJP
【FI】
G01B3/30
G01M17/007 R
G01B5/02
(21)【出願番号】P 2020076072
(22)【出願日】2020-04-22
【審査請求日】2023-03-02
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第2項適用 発行日 平成31年4月25日 刊行物 日野自動車株式会社社内報 フロントランナー 第711号日野自動車株式会社グローバル人材開発部
(73)【特許権者】
【識別番号】000005463
【氏名又は名称】日野自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100211052
【氏名又は名称】奥村 大輔
(72)【発明者】
【氏名】大木 勤
【審査官】信田 昌男
(56)【参考文献】
【文献】特開昭53-101457(JP,A)
【文献】特開平11-316102(JP,A)
【文献】特開平11-241901(JP,A)
【文献】実開昭58-054381(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01B 3/30
G01M 17/007
G01B 5/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両寸法計測用の治具であって、
車両の支持面に垂直な第1の方向に沿って移動可能な中心ロッドと、
前記中心ロッドを前記第1の方向に垂直な第2の方向にスライドさせるスライド機構と、
前記第1の方向及び前記第2の方向に垂直な第3の方向において互いに離間する一対の位置出しアームであり、前記中心ロッドの前記第2の方向へのスライドに連動して、前記中心ロッドを通り且つ前記第2の方向に延在する基準線からの距離が互いに等しくなるように、互いに近づく方向、又は、互いに遠ざかる方向に移動する、該一対の位置出しアームと、
前記中心ロッドに取り付けられ、前記中心ロッドが前記支持面側に移動されたときに前記中心ロッドの位置を前記支持面上にプロットするプロッターと、
を備え
、
前記スライド機構が、
前記一対の位置出しアームのうち一方の位置出しアームに接続され、該一方の位置出しアームと共に前記第3の方向に移動可能に構成された第1のロッドと、
前記一対の位置出しアームのうち他方の位置出しアームに接続され、該他方の位置出しアームと共に前記第3の方向に移動可能に構成された第2のロッドと、
前記中心ロッド周りに回動することによって前記第1のロッド及び前記第2のロッドを前記第3の方向に移動させる一対の連結アームを含み、
前記一対の連結アームの一端は、前記中心ロッド周りに回動可能なように前記中心ロッドに接続され、前記一対の連結アームの他端は、前記第1のロッド及び前記第2のロッドにそれぞれ接続されている、治具。
【請求項2】
前記一対の連結アームの各々には、前記一対の連結アームを回動させるためのハンドルが設けられている、請求項
1に記載の治具。
【請求項3】
前記中心ロッドの前記第1の方向への移動を規制するロック機構を更に備える、請求項
1又は2に記載の治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、車両の寸法測定用の治具に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車の車輪整列を測定するための装置が知られている。下記特許文献1には、自動車の前輪のトレッド中心と後輪のトレッド中心とを結ぶ車両中心線を測定基準直線に整合させた状態で、各車輪のサイドスリップ量を測定し、測定されたサイドスリップ量に基づいて車輪の整列補正を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、諸元で定められた寸法通りに車両が製造されているか否かを検査するために、車両の寸法を測定することがある。例えば、車両の寸法として車両のトレッド幅を測定する場合には、タイヤに現像液を吹き付けて支持面にタイヤ接地痕を転写すると共に、左右のタイヤ接地痕の中心線の間の距離を測定してトレッド幅を測定する方法が提案されている。また、車両の寸法として車両のホイールベースを測定する場合には、下げ振り錘を用いてタイヤの外周面の位置を支持面にプロットして各タイヤの中心位置を割り出すと共に、前後のタイヤの中心位置間の距離を測定してホイールベースを測定する方法が提案されている。
【0005】
上述したタイヤ接地痕や下げ振り錘を用いた車両寸法の測定方法では、作業者の熟練度によって測定精度にばらつきが生じることがある。したがって、作業者の熟練度によることなく、高精度で車両寸法を測定することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一態様では、車両寸法計測用の治具が提供される。この治具は、車両の支持面に垂直な第1の方向に沿って移動可能な中心ロッドと、中心ロッドを第1の方向に垂直な第2の方向にスライドさせるスライド機構と、第1の方向及び第2の方向に垂直な第3の方向において互いに離間する一対の位置出しアームであり、中心ロッドの第2の方向へのスライドに連動して、中心ロッドを通り且つ第2の方向に延在する基準線からの距離が互いに等しくなるように、互いに近づく方向、又は、互いに遠ざかる方向に移動する、該一対の位置出しアームと、中心ロッドに取り付けられ、中心ロッドが支持面側に移動されたときに中心ロッドの位置を支持面上にプロットするプロッターと、を備える。
【0007】
一態様に係る治具では、一対の位置出しアームが、基準線からの距離が互いに等しくなるように、互いに近づく方向、又は、互いに遠ざかる方向に移動する。したがって、車両のタイヤを挟み込むように一対の位置出しアームを当該タイヤに接触させたとき、中心ロッドはタイヤの径方向又は幅方向の中心に対応する位置に配置される。そして、中心ロッドの位置をプロッターで支持面上にプロットすることで、タイヤの中心に対応する位置を割り出すことが可能となる。このように割り出された各タイヤの中心位置から車両の寸法を容易に測定することができる。したがって、この治具によれば、作業者の熟練度によることなく、高精度で車両寸法を測定することができる。
【0008】
一実施形態では、スライド機構が、一対の位置出しアームのうち一方の位置出しアームに接続され、該一方の位置出しアームと共に第3の方向に移動可能に構成された第1のロッドと、一対の位置出しアームのうち他方の位置出しアームに接続され、該他方の位置出しアームと共に第3の方向に移動可能に構成された第2のロッドと、中心ロッド周りに回動することによって第1のロッド及び第2のロッドを第3の方向に移動させる一対の連結アームを含み、一対の連結アームの一端は、中心ロッド周りに回動可能なように中心ロッドに接続され、一対の連結アームの他端は、第1のロッド及び第2のロッドにそれぞれ接続されていてもよい。この実施形態では、一対の連結アームを中心ロッド周りに回動させることによって、一対の位置出しアームを互いに近づく方向、又は、互いに遠ざかる方向に移動させることができる。
【0009】
一実施形態では、一対の連結アームの各々には、一対の連結アームを回動させるためのハンドルが設けられていてもよい。一対の連結アームにハンドルを設けることによって、一対の連結アームを容易に回動させることができる。
【0010】
一実施形態では、中心ロッドの第1の方向への移動を規制するロック機構を更に備えてもよい。このようなロック機構を備えることによって、例えばプロッターを支持面から離間した状態が維持されるように、中心ロッドの位置を固定することができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明の一態様及び種々の実施形態によれば、作業者の熟練度によることなく、高精度で車両寸法を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図7】プロット点と車両寸法との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととし、同一又は相当の部分に対する重複した説明は省略する。また、各図面の寸法比率は、必ずしも実際の寸法比率とは一致していない。
【0014】
図1は、一実施形態に係る治具を示す平面図であり、
図2は治具の正面図であり、
図3は、治具の左側面図である。
図1~
図3では、互いに直交する3方向を、X方向(第3の方向)、Y方向(第2の方向)及びZ方向(第1の方向)として図示している。X方向及びY方向は水平方向に沿った方向であり、Z方向は鉛直方向に沿った方向である。
【0015】
図1~
図3に示す治具1は、車両寸法を計測するための装置である。より詳細には、治具1は、車両のトレッド幅及びホイールベースを計測する際の基準として利用される車両のタイヤの中心位置を割り出すための装置である。
【0016】
図1~
図3に示すように、治具1は、フレーム10、中心ロッド20、スライド機構30、及び、一対の位置出しアーム64,66を備えている。治具1の各構成部材は、例えばステンレス製の管体によって構成されている。
【0017】
図2に示すように、フレーム10は、上側フレーム12及び下側フレーム14を含んでいる。上側フレーム12は、長尺状を呈しており、X方向に沿って延在している。下側フレーム14は、上側フレーム12の下方に設けられ、上側フレーム12と平行にX方向に沿って延在している。上側フレーム12及び下側フレーム14の両端は、一対の脚部16にそれぞれ接続されている。一対の脚部16は、車両の支持面S上に載置され、上側フレーム12及び下側フレーム14を支持している。
【0018】
中心ロッド20は、略棒状を呈しており、支持面に垂直な方向、すなわちZ方向に沿って延在している。後述するように、中心ロッド20は、Z方向に移動可能に保持されている。
図1に示すように、平面視において、中心ロッド20と上側フレーム12の長手方向の中間位置とを結ぶ基準線RLの延在方向は、Y方向に一致する。この中心ロッド20は、スライド機構30によって基準線RLに沿ってY方向にスライド可能に構成されている。
【0019】
スライド機構30は、一対のレール31、一対のスライダ32、一対の連結アーム34,36、及び、第1のロッド42、第2のロッド44、保持機構50を有している。一対のレール31は、中心ロッド20を隔てるようにX方向に離間して設けられており、Y方向に沿って互いに平行に延在している。各レール31の一端部は下側フレーム14に接続されており、一対のレール31の他端部は連結部材33を介して互いに連結されている。
【0020】
一対のスライダ32は、一対のレール31上にそれぞれ設けられている。これら一対のスライダ32は、一対のレール31上をY方向に沿って摺動可能に構成されている。
【0021】
また、一対のレール31の間には、保持機構50が設けられている。保持機構50は、中心ロッド20がZ方向に沿って移動可能なように中心ロッド20を保持している。
図3及び
図4に示すように、保持機構50は、支持部材51、保持部材52、接続部材53及びロック機構54を含んでいる。支持部材51は、一対のレール31の間に架け渡されるように設けられており、その両端が一対のスライダ32に連結されている(
図1参照)。支持部材51には、中心ロッド20が挿通される開口が形成されている。
【0022】
支持部材51の上方には、保持部材52が配置されている。保持部材52は、接続部材53によって支持部材51に連結されている。保持部材52は、筒状をなしており、その内側に挿入される中心ロッド20をZ方向に移動可能なように保持している。保持部材52上にはロック機構54が支持されている。
【0023】
ロック機構54は、中心ロッド20を取り囲むように設けられている。ロック機構54は、ハンドル54aを操作することによって、その内径が変化するように構成されている。具体的には、ハンドル54aを閉める方向に操作することによって、ロック機構54の内径が小さくなり、中心ロッド20を外側から締め付けることで中心ロッド20のZ方向への移動が規制される。これにより、中心ロッド20のZ方向の位置が固定される。反対に、ハンドル54aを開く方向に操作することによって、ロック機構54の内径が拡がって中心ロッド20の拘束が解除される。これにより、中心ロッド20のZ方向に沿った移動が許容される。
【0024】
また、
図4に示すように、中心ロッド20の下端(支持面S側の端部)には、プロッター22が取り付けられている。プロッター22は、中心ロッド20の位置を支持面S上にプロットするためのマーカーである。プロッター22は、中心ロッド20と共にZ方向に移動し、プロッター22が支持面Sに接触することで中心ロッド20の位置が支持面Sにプロットされる。
【0025】
一対の連結アーム34,36のうち、一方の連結アーム34は、一端部34a及び他端部34bを有している。連結アーム34の一端部34aは、連結アーム34が中心ロッド20周りに回動可能なように中心ロッド20に接続されている。
図4に示すように、一端部34aは、支持部材51と保持部材52との間で中心ロッド20に連結されている。連結アーム34の他端部34bは、ジョイント34cを介して第1のロッド42に接続されている。ジョイント34cは、Z方向に延びる回転軸を有しており、連結アーム34と第1のロッド42とが当該回転軸を中心として互いに回動可能なように、連結アーム34と第1のロッド42を連結している。すなわち、連結アーム34及び第1のロッド42は、ジョイント34cによって互いになす角度が変化可能なように接続されている。
【0026】
一対の連結アーム34,36のうち、他方の連結アーム36は、一端部36a及び他端部36bを有している。連結アーム36の一端部36aは、連結アーム36が中心ロッド20周りに回動可能なように中心ロッド20に接続されている。
図4に示すように、一端部36aは、連結アーム34の一端部34aと支持部材51との間で中心ロッド20に連結されている。すなわち、連結アーム36は、連結アーム34よりも下方側で中心ロッド20に接続されている。連結アーム36の他端部36bは、ジョイント36cを介して第2のロッド44に接続されている。ジョイント36cは、Z方向に延びる回転軸を有しており、連結アーム36と第2のロッド44とが、当該回転軸を中心に互いに回動可能なように、連結アーム36と第2のロッド44を連結している。すなわち、連結アーム36及び第2のロッド44は、ジョイント36cによって互いになす角度が変化可能なように接続されている。
【0027】
また、一対の連結アーム34,36には、ハンドル34h,36hがそれぞれ設けられている。ハンドル34h,36hは、作業者によって一対の連結アーム34,36を中心ロッド20周りに回転させるために利用される。
【0028】
第1のロッド42は、長尺状を呈し、X方向に延在している。第1のロッド42は、X方向において上側フレーム12よりも短く、上側フレーム12よりも中心ロッド20側の位置において上側フレーム12に沿って設けられている。すなわち、連結アーム34は、上側フレーム12と略同じ高さ位置に設けられている。第2のロッド44は、第1のロッド42と略同一の長さを有し、X方向に延在している。第2のロッド44は、Z方向において第1のロッド42よりも支持面側(下方)に設けられている。
【0029】
また、上側フレーム12上には、スライダ60a,60b,62a,62bが設けられている。これらのスライダ60a,60b,62a,62bは、上側フレーム12に沿って摺動可能であり、上側フレーム12の一端側(
図1の右側)からスライダ60a、スライダ62b、スライダ60b及びスライダ62aの順で配置されている。スライダ60a,60b,62a,62bのうちスライダ60a,60bは、連結部材によって第1のロッド42に連結されている。また、スライダ60a,60b,62a,62bのうちスライダ62a,62bは、連結部材によって第2のロッド44に連結されている。したがって、後述のように、第1のロッド42がX方向に移動することにより、第1のロッド42と共にスライダ60a,60bが上側フレーム12上を摺動し、第2のロッド44がX方向に移動することで、第2のロッド44と共にスライダ62a,62bが上側フレーム12上を摺動する。
【0030】
スライダ60a上には、位置出しアーム64が固定されている。スライダ62a上には、位置出しアーム66が固定されている。すなわち、一対の位置出しアーム64,66のうち一方の位置出しアーム64は、スライダ60aを介して第1のロッド42に接続され、他方の位置出しアーム66は、スライダ62aを介して第2のロッド44に接続されている。一対の位置出しアーム64,66は、Z方向において略同じ高さ位置に設けられており、X方向において互いに離間して配置されている。一対の位置出しアーム64,66の各々は、Y方向に延在している。一対の位置出しアーム64,66は、スライダ60a,60bが上側フレーム12に沿って摺動することによって、X方向に移動する。
【0031】
一実施形態では、治具1は、接触バー70を更に備えている。接触バー70は、測定対象のタイヤに対する治具1の位置合わせのためにタイヤに接触させる部材である。接触バー70は、X方向に延在する長尺状を呈しており、スライダ60a,60b,62a,62bの摺動を妨げないような態様で上側フレーム12に取り付けられている。
【0032】
図5を参照して、治具1の動作について説明する。
図5に示すように、ハンドル34h,36hを操作して連結アーム34と連結アーム36とのなす角度が広がる方向に一対の連結アーム34,36を回動させると、中心ロッド20が基準線RLに沿って上側フレーム12に近づく方向にスライドする。一対の連結アーム34,36の回動に連動して、第1のロッド42がスライダ60a,60bと共に上側フレーム12に沿って左側へ移動すると共に、第2のロッド44がスライダ62a,62bと共に上側フレーム12に沿って右側へ移動する。これにより、スライダ60aに固定された位置出しアーム64、及び、スライダ62aに固定された位置出しアーム66は、互いに近づくようにX方向に移動する。反対に、連結アーム34と連結アーム36とのなす角度が狭まる方向に一対の連結アーム34,36を回動させると、中心ロッド20が基準線RLに沿って上側フレーム12から離れる方向にスライドする。この動きに連動して、一対の位置出しアーム64,66は、互いに離れるようにX方向に移動する。
【0033】
ここで、一対の連結アーム34,36は互いに略同一の長さを有しているので、第1のロッド42及び第2のロッド44のX方向への移動量は同じである。したがって、一対の位置出しアーム64,66は、基準線RLと位置出しアーム64との間の距離L1と、基準線RLと位置出しアーム66との間の距離L2とを等しい距離に保った状態で互いに近づく方向、又は、互いに離れる方向に移動する。すなわち、一対の連結アーム34,36は、中心ロッド20のY方向へのスライドに連動して、X方向における中心ロッド20からの距離が互いに等しくなるように、互いに近づく方向、及び、互いに遠ざかる方向に移動する。
【0034】
次に、
図6及び
図7を参照して、治具1を用いた車両寸法の計測方法について説明する。まず、
図6に示すように、一対の位置出しアーム64,66の間に測定対象のタイヤを配置した状態で、タイヤの側面に接触バー70を当接させる。次いで、中心ロッド20が上側フレーム12に近づく方向にスライドするように一対の連結アーム34,36を操作することによって、一対の位置出しアーム64,66の双方がタイヤのトレッド面に接触するまで一対の位置出しアーム64,66を互いに近づく方向に移動させる。一対の位置出しアーム64,66の双方がタイヤのトレッド面に接触したら、ロック機構54のハンドル54aを操作して中心ロッド20を支持面S側に移動させ、プロッター22によって中心ロッド20の位置を支持面S上にプロットする。X方向において、中心ロッド20は一対の位置出しアーム64,66の中間点に位置しているので、支持面S上にプロットされた点(以下、「プロット点」という。)は、Z方向からの平面視において車軸AXの延長線上に位置している(
図7参照)。
図7に示すように、車両の前輪FT1,FT2及び後輪RT1,RT2のそれぞれについて、治具1を用いて車軸AXの延長線上に位置するプロット点P11,P12,P13,P14が求められる。
【0035】
続いて、一対の位置出しアーム64,66の間に測定対象のタイヤを配置した状態で、タイヤのトレッド面に接触バー70を当接させる。次いで、中心ロッド20が上側フレーム12に近づく方向にスライドするように一対の連結アーム34,36を操作することによって、一対の位置出しアーム64,66の双方がタイヤの側面に接触するまで一対の位置出しアーム64,66を互いに近づく方向に移動させる。一対の位置出しアーム64,66の双方がタイヤの側面に接触したら、ロック機構54のハンドル54aを操作して中心ロッド20を支持面側に移動させ、プロッター22によって中心ロッド20の位置を支持面上にプロットする。このようにして支持面上にプロットされたプロット点は、平面視においてタイヤ接地面の中心線CL上に位置する点である。
図7に示すように、車両の前輪FT1,FT2及び後輪RT1,RT2のそれぞれについて、治具1を用いて中心線CL上に位置するプロット点P21,P22,P23,P24が求められる。
【0036】
続いて、上記のように支持面上にプロットされたプロット点P11~P14,P21~P24を用いて車両寸法が求められる。
図7に示すように、プロット点P21とプロット点P22との間の距離はフロント側のトレッド幅FWに相当し、プロット点P23とプロット点P24との間の距離はリア側のトレッド幅RWに相当する。また、プロット点P11とプロット点P13との間の距離、又は、プロット点P12とプロット点P14との間の距離は、車両のホイールベースWBに相当する。したがって、支持面S上にプロットされた各プロット点の距離をスケール等を用いて測定することによって、トレッド幅FW、トレッド幅RW及びホイールベースWBといった車両寸法が計測される。
【0037】
上記実施形態に係る治具1によれば、一対の位置出しアーム64,66が、基準線RLからの距離が互いに等しくなるように、互いに近づく方向、又は、互いに遠ざかる方向に移動する。したがって、車両の測定対象の前輪FT1,FT2及び後輪RT1,RT2を挟み込むように一対の位置出しアーム64,66を当該タイヤに接触させたとき、中心ロッド20は車軸AX又はタイヤ接地面の中心線CL上に配置される。そして、中心ロッド20の位置をプロッター22で支持面S上にプロットすることで、車軸AX又は中心線CL上の位置を割り出すことが可能となる。このように割り出された車軸AX又は中心線CL上の位置からトレッド幅やホイールベースといった車両の寸法を容易に測定することができる。したがって、この治具によれば、作業者の熟練度によることなく、高精度で車両寸法を測定することができる。
【0038】
また、治具1によれば、作業員が車両のタイヤ間に入ることなく、車両の寸法を測定することができるので、作業の安全性を向上させることができる。さらに、現像液を用いてタイヤ接地痕を支持面に転写することなく、車両の寸法を測定することができるので、測定に要する作業時間を短縮することが可能となる。
【0039】
以上、種々の実施形態に係る治具について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形態様を構成可能である。
【0040】
例えば、上述した治具1では、一対の連結アーム34,36の一端部34a,36aが中心ロッド20に連結されているが、基準線RLと位置出しアーム64との間の距離L1と、基準線RLと位置出しアーム66との間の距離L2とを略同一に維持した状態で、一対の位置出しアーム64,66をX方向に移動することができれば、一端部34a,36aの連結先は中心ロッド20に限定されるものではない。
【0041】
例えば、
図8に示すように、一対のスライダ32上に一対のロッド80が設けられており、一対の連結アーム34,36の一端部34a,36aが一対のロッド80周りで回転可能なように当該一対のロッド80にそれぞれ連結されていてもよい。この実施形態においても、中心ロッド20が基準線RLに沿ってスライドしたときに、第1のロッド42及び第2のロッド44のX方向への移動量を等しくすることができるので、距離L1及び距離L2を等しい距離に保った状態で、一対の位置出しアーム64,66を互いに近づく方向又は互いに離れる方向に移動させることができる。したがって、作業者の熟練度によることなく、高精度で車両寸法を測定することができる。
【符号の説明】
【0042】
1…治具、20…中心ロッド、22…プロッター、30…スライド機構、34,36…連結アーム、34h,36h…ハンドル、54…ロック機構、64,66…位置出しアーム、RL…基準線、S…支持面。