JP2005283198A - Revolution testing arrangement for steering wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、製造過程または製造後の車両試験において、ステアリングホイールを回転させるためのステアリングホイールの回転試験装置に関する。 The present invention relates to a steering wheel rotation test apparatus for rotating a steering wheel in a manufacturing process or a vehicle test after manufacturing.
従来、この種の装置は、例えば下記特許文献1に示されているように、車両のシートに載置するとともに、電動モータの回転軸をステアリングホイールの回転面に対して垂直となるように配置し、電動モータの回転力を自在継ぎ手を介してステアリングホイールに伝達して、ステアリングホイールを回転させるようにしている。
しかし、上記従来の回転試験装置においては、電動モータの回転軸が、上端にてステアリングホイールに接続されたメインシャフトとほぼ同軸上に位置している。一方、車両の運転においては、運転者はステアリングホイールの外周部を手で把持してステアリングホイールを円周方向に回転させる。したがって、上記従来の回転試験装置では、車両の運転時とは異なる態様でステアリングホイールが回転されるので、この回転試験装置によるステアリングホイールの回転では、運転者によるステアリングホイールの実際の回転操作を考慮した試験データを得ることができなかった。 However, in the conventional rotation test apparatus, the rotating shaft of the electric motor is positioned substantially coaxially with the main shaft connected to the steering wheel at the upper end. On the other hand, in driving the vehicle, the driver grips the outer periphery of the steering wheel by hand and rotates the steering wheel in the circumferential direction. Therefore, in the conventional rotation test device, the steering wheel is rotated in a manner different from that during driving of the vehicle. Therefore, in the rotation of the steering wheel by the rotation test device, the actual rotation operation of the steering wheel by the driver is taken into consideration. Test data could not be obtained.
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、運転者による実際の回転操作と同様な態様でステアリングホイールを回転させるステアリングホイールの回転試験装置を提供することにある。 The present invention has been made to address the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a steering wheel rotation test apparatus that rotates a steering wheel in a manner similar to an actual rotation operation by a driver.
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、ステアリングホイールの外周部に装着されるアームと、アームを駆動する駆動装置とを備え、駆動装置によりアームを介してステアリングホイールを円周方向に回転駆動するようにしたことにある。この場合、例えば、アームはステアリングホイールにその接線方向に延設されるように装着され、駆動装置はアクチュエータおよびリンク機構を有し、アームはアクチュエータによってリンク機構を介して軸線方向に駆動されるようにするとよい。また、アームは、一対設けられるようにすることができる。ただし、一対のアームの一方をあえて外してステアリングホイールの片手操作状態を模擬することも可能である。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized by comprising an arm mounted on the outer peripheral portion of the steering wheel and a drive device for driving the arm, and the steering wheel is arranged in the circumferential direction via the arm by the drive device. This is because it is driven to rotate. In this case, for example, the arm is attached to the steering wheel so as to extend in the tangential direction, the drive device has an actuator and a link mechanism, and the arm is driven by the actuator in the axial direction via the link mechanism. It is good to. Moreover, a pair of arms can be provided. However, it is also possible to simulate one-handed operation of the steering wheel by removing one of the pair of arms.
具体的には、本発明の特徴は、支点回りに回転可能な回転部材と、下端部にて回転部材に回転可能に組み付けられるとともに、上端部にてステアリングホイールの外周部に回転可能に装着されるアームと、回転部材を前記支点回りに回転させる回転駆動機構とを備え、回転部材の回転によりアームを介してステアリングホイールを円周方向に回転駆動するように構成することができる。 Specifically, a feature of the present invention is that a rotating member that can rotate around a fulcrum, a lower member that is rotatably assembled to the rotating member, and an upper end that is rotatably attached to the outer periphery of the steering wheel. And a rotation drive mechanism that rotates the rotating member about the fulcrum, and the rotation of the rotating member can rotate the steering wheel in the circumferential direction via the arm.
これによれば、ステアリングホイールは、車両の運転時と同様な態様で回転されるので、運転者によるステアリングホイールの実際の回転操作を考慮した試験データを得ることができる。 According to this, since the steering wheel is rotated in the same manner as when driving the vehicle, it is possible to obtain test data in consideration of the actual rotation operation of the steering wheel by the driver.
また、本発明の他の特徴は、前記具体的構成に、さらに、支点回りに回転可能であって回転部材の支点にて同回転部材を回転可能に支持する支持部材を備えたことにある。これによれば、アームをステアリングホイールに装着したときに誤差が生じても、支持部材の回転による回転部材の回転中心の移動が前記装着誤差を吸収する。その結果、この回転試験装置のステアリングホイールに対する装着性が良好となる。 Another feature of the present invention is that the specific structure further includes a support member that is rotatable about a fulcrum and rotatably supports the rotation member at the fulcrum of the rotation member. According to this, even if an error occurs when the arm is mounted on the steering wheel, the movement of the rotation center of the rotating member due to the rotation of the support member absorbs the mounting error. As a result, the mountability of the rotation test apparatus to the steering wheel is improved.
また、本発明の他の特徴は、さらに、支持部材の支点に対して回転部材の支点とは反対方向に設けられて、回転部材およびアームの質量を打ち消す錘を備えたことにある。これによれば、回転部材およびアームの質量がステアリングホイールに影響しなくなるので、運転者による実際の回転操作にさらに似た条件で、ステアリングホイールを回転させることができる。 Another feature of the present invention is that a weight is provided opposite to the fulcrum of the rotating member with respect to the fulcrum of the support member to counteract the mass of the rotating member and the arm. According to this, since the mass of the rotating member and the arm does not affect the steering wheel, the steering wheel can be rotated under a condition more similar to the actual rotation operation by the driver.
また、本発明の他の特徴は、さらに、ステアリングホイールの回転に応じて変化する物理量を検出する物理量センサを設けたことにある。この場合、物理量は、例えば、ステアリングホイールの回転角またはステアリングホイールを回転させるための力である。これにより、ステアリングホイールの回転に連動して作動する部位の特性、車両運転時におけるステアリングホイールの回転に伴う操舵特性を判定するための物理量が得られ、良好な試験が実現される。 Another feature of the present invention is that a physical quantity sensor for detecting a physical quantity that changes in accordance with the rotation of the steering wheel is further provided. In this case, the physical quantity is, for example, a rotation angle of the steering wheel or a force for rotating the steering wheel. Thereby, the characteristic of the part which operates in conjunction with the rotation of the steering wheel and the physical quantity for determining the steering characteristic associated with the rotation of the steering wheel during driving of the vehicle are obtained, and a good test is realized.
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明すると、図1は、本発明に係るステアリングホイールの回転試験装置の要部を概略的に示している。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a main part of a rotation test apparatus for a steering wheel according to the present invention.
この回転試験装置は、電動モータ11を備えている。電動モータ11は、詳しくは後述する支持装置30に組付けられており、内蔵の減速機構を介して紙面に対して垂直に設けた出力軸を軸線回りに回転させる。電動モータ11の出力軸には、紙面垂直方向に、駆動プレート12および支持プレート13がこの順に組み付けられている。駆動プレート12は、略長円形に形成したプレートで構成され、上部にて電動モータ11の出力軸に一体回転するように固定されていて、電動モータ11の回転により図示実線矢印で示すように下部を左右に回転させる。
The rotation test apparatus includes an
支持プレート13は、略長円形に形成したプレートで構成され、図示左部にて電動モータ11の出力軸に回転可能に組み付けられている。この支持プレート13の左端部には、水平に延設された連結ロッド14の右端が固着されている。連結ロッド14の左端部には、円盤状または球状の錘15が固着されており、支持プレート13、連結ロッド14および錘15は、図示破線矢印で示すように、電動モータ11の出力軸の軸線回りに一体回転するようになっている。
The
支持プレート13の右端部には、回転プレート16が組み付けられている。回転プレート16は、略三角形状に形成されたプレートで構成され、上部の左右方向中央位置にて支持プレート16に設けた軸13aの外周上に紙面垂直な軸線回りに回転可能に支持されている。なお、符号16a,16aは、回転プレート16に設けた貫通孔を示している。回転プレート16の下部の左右方向中央位置には、水平方向に延設されたレバー17の先端部(すなわち右端部)が紙面に垂直な軸線回りに回転可能に組み付けられている。レバー17の基端部(すなわち左端部)は、駆動プレート12の下部に紙面に垂直な軸線回りに回転可能に組み付けられている。これらの駆動プレート12、回転プレート16およびレバー17はリンク機構を構成するもので、駆動プレート12の下部の左右方向の回転により、レバー17が左右方向に変位し、回転プレート16が上部の左右方向中央位置にて軸13aの軸線回りに図示実線矢印で示すように回転する。
A rotating
回転プレート16の左右方向両端部には、垂直に延設された直線状のアーム18a,18bの各下端部が、ボールジョイントまたはフックスジョイントにより組み付けられている。アーム18a,18bの各上端部には、ボールジョイント21a,21bを介して装着部22a,22bが組み付けられている。装着部22a,22bは、ステアリングホイールWLの外周部左右両端に脱着可能に装着されるものである。ボールジョイント21a,21bは、アーム18a,18bの各先端部の装着部22a,22bに対する自由な回転を許容する。この構成により、回転プレート16が前述のように上部の左右方向中央位置を中心に回転すると、アーム18a,18bは互いに上下反対方向に変位して、ステアリングホイールWLを円周方向に回転駆動する。
At both ends in the left and right direction of the
また、この回転試験装置は、回転角センサ23および荷重センサ24a,24bを備えている。回転角センサ23は、支持プレート13の右端部に設けられて回転プレート16の上部の左右方向中央位置を回転可能に支持する軸13aの外周上に組み付けられ、回転プレート16の支持プレート13に対する回転角を検出する。この回転角センサ23は、例えば、回転エンコーダ、ポテンショメータなどで構成される。荷重センサ24a,24bは、アーム18a,18bに介装され、アーム18a,18bにそれぞれ付与される荷重を検出する。これらの荷重センサ24a,24bは、例えばロードセル、歪みゲージなどで構成されている。
The rotation test apparatus includes a
そして、これらの回転角センサ23および荷重センサ24a,24bは、コントローラ25に接続されている。コントローラ25は、CPU、ROM、RAMなどを主要構成部品とするコンピュータ回路によって構成され、回転角センサ23および荷重センサ24a,24bによってそれぞれ検出された回転角および荷重を入力する。また、コントローラ25は、電動モータ11の回転も制御する。
The
このように構成されたステアリングホイールWLの回転試験装置の電動モータ11は、図2に示すように、支持装置30に組み付けられている。なお、図2においてBLとして示すブロックは、図1の電動モータ11とアーム18a,18bとの間に配置された機構全体を表している。また、支持装置30は、電動モータ11を固定する機構を備えているとともに、電動モータ11を含む前記機構BLを互いに直交する図示X,Y,Z軸方向に変位させ、かつX,Z軸回りに回転させる駆動機構も備えている。
The
このように構成した上記支持装置30を含む回転試験装置は、車体のフロアFL上に固定した基台41上に載置される。そして、支持装置30の前記駆動機構を作動させて、アーム18a,18bの上端部をステアリングホイールWLの外周部の左右両端部位置に合わせて、装着部22a,22bをステアリングホイールWLの外周部の左右両端部に装着する。また、図1に示すように、コントローラ25を解析用端末装置(パーソナルコンピュータ)42に接続する。なお、車体にシートが組み付けられている状態では、シート上に支持装置30を載置するようにしてもよい。
The rotation test device including the
このように構成したステアリングホイールWLの回転試験装置においては、支持プレート13は、電動モータ11の出力軸回りに回転可能であり、この支持プレート13の回転により回転プレート16の回転中心は上下に変位可能である。これにより、装着部22a,22bをステアリングホイールWLに装着したときに誤差が生じても、支持プレート13の回転による回転プレート16の回転中心の上下動が前記装着誤差を吸収するので、この回転試験装置のステアリングホイールWLに対する装着性が良好となる。また、錘15は、回転プレート16、アーム18a,18bなどの質量を打ち消すので、回転プレート16、アーム18a,18bなどの質量がステアリングホイールWLの回転に影響することがなくなる。
In the rotation test apparatus for the steering wheel WL configured as described above, the
このような状態で、検査者は、解析用端末装置42を操作して、コントローラ25にステアリングホイールWLの回転を指示、すなわち電動モータ11の回転を指示する。この指示により、コントローラ25は電動モータ11を回転させると、この電動モータ11の回転により、駆動プレート12の下端部が左右に回転する。この駆動プレート12の回転はレバー17を介して回転プレート16に伝達され、回転プレート16はその上部の左右方向中央位置を中心として回転する。その結果、アーム18a,18bは、互いに上下反対方向に変位して、それらの上端部にてステアリングホイールWLを円周方向に回転駆動する。その結果、ステアリングホイールWLは、車両の運転時と同様な態様で回転される。
In this state, the inspector operates the
このステアリングホイールWLの回転動作中、回転角センサ23および荷重センサ24a,24bによってそれぞれ検出された回転角および荷重はコントローラ25を介して解析用端末装置42に供給される。そして、解析用端末装置42が、ステアリングホイールWLの回転制御状態、前記入力した検出回転角および荷重を用いて、ステアリングホイールWLの回転に伴う車両の操舵装置の特性を解析する。その結果、車両の運転時と同様な態様のステアリングホイールWLの回転によって得られる試験データに基づいて、操舵装置の特性が解析されるので、良好な試験が実現される。
During the rotation operation of the steering wheel WL, the rotation angle and the load detected by the
このような試験は、車両の完成後および車両の製造過程において実施されるものであるが、車両の製造過程において実施される試験について具体例を上げて説明しておく。図3に示すように、車輪を装着する前の工程において、タイロッドTLの外側端に弾性部材43aおよび摩擦減衰部材43bを備えた反力発生装置43を装着する。なお、この図3および後述する図4においても、ブロックBLは、図1の電動モータ11とアーム18a,18bとの間に配置された機構全体を表している。次に、上記実施形態の回転試験装置を用いてステアリングホイールWLを回転させながら、車両の操舵装置の各部の変位を3次元測定装置などによって測定する。この測定結果は解析用端末装置42に入力され、解析用端末装置42は、前記測定結果に前述した回転角センサ23および荷重センサ24a,24bによってそれぞれ検出された回転角および荷重を加味して、車両の操舵装置の各部の剛性を解析する。
Such a test is performed after completion of the vehicle and in the manufacturing process of the vehicle. The test performed in the manufacturing process of the vehicle will be described with specific examples. As shown in FIG. 3, in the step before mounting the wheel, the
また、図4に示すように、タイロッドTLの外側端に直線加振装置44を装着する。次に、直線加振装置44を作動させてタイロッドTLをその軸線方向に振動させる。このとき、電動モータ11を制御してステアリングホイールWLの回転に拘束力を付与してもよい。また、この場合には、アーム18bの上端部またはステアリングホイールWLに加速度センサ45も装着して、ステアリングホイールWLの加速度も検出する。そして、解析用端末装置42は、直線加振装置44から加振状態を表す信号、ステアリングホイールWLの加速度、前述した回転角センサ23および荷重センサ24a,24bによってそれぞれ検出された回転角および荷重を入力して、タイロッドTLからステアリングホイールWLへの反力の伝達特性を解析することができる。
Further, as shown in FIG. 4, a
また、上記実施形態においては、アーム18a,18bのうちの一方のアームを取り外して、上述したような各種試験を行うこともできる。これによれば、運転者が片手でステアリングホイールWLを操作している状態における車両の操舵装置の特性を解析することもできる。
In the above-described embodiment, one of the
さらに、本発明は上記実施形態および各種変形例に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment and various modifications, and various modifications can be adopted within the scope of the present invention.
11…電動モータ(アクチュエータ)、12…駆動プレート、13…支持プレート(支持部材)、15…錘、16…回転プレート(回転部材)、17…レバー、18a,18b…アーム、22a,22b…装着部、23…回転角センサ(物理量センサ)、24a,24b…荷重センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記アームを駆動する駆動装置とを備え、
前記駆動装置により前記アームを介してステアリングホイールを円周方向に回転駆動するようにしたステアリングホイールの回転試験装置。 An arm attached to the outer periphery of the steering wheel;
A drive device for driving the arm,
A steering wheel rotation test apparatus in which the steering wheel is rotationally driven in the circumferential direction by the drive device via the arm.
前記駆動装置はアクチュエータおよびリンク機構を有し、
前記アームは前記アクチュエータによって前記リンク機構を介して軸線方向に駆動されるようにした請求項1に記載したステアリングホイールの回転試験装置。 The arm is attached to the steering wheel so as to extend in the tangential direction,
The drive device has an actuator and a link mechanism,
The steering wheel rotation test apparatus according to claim 1, wherein the arm is driven in the axial direction by the actuator via the link mechanism.
下端部にて前記回転部材に回転可能に組み付けられるとともに、上端部にてステアリングホイールの外周部に回転可能に装着されるアームと、
前記回転部材を前記支点回りに回転させる回転駆動機構とを備え、
前記回転部材の回転により前記アームを介してステアリングホイールを円周方向に回転駆動するようにしたステアリングホイールの回転試験装置。 A rotating member rotatable around a fulcrum;
An arm that is rotatably attached to the rotating member at a lower end portion and is rotatably attached to an outer peripheral portion of a steering wheel at an upper end portion;
A rotation drive mechanism for rotating the rotating member around the fulcrum,
A steering wheel rotation test apparatus configured to rotationally drive a steering wheel in a circumferential direction through the arm by the rotation of the rotating member.
支点回りに回転可能であって前記回転部材の支点にて同回転部材を回転可能に支持する支持部材を備えたステアリングホイールの回転試験装置。 The steering wheel rotation test apparatus according to claim 3, further comprising:
A steering wheel rotation test apparatus comprising a support member that is rotatable about a fulcrum and that rotatably supports the rotation member at a fulcrum of the rotation member.
前記支持部材の支点に対して前記回転部材の支点とは反対方向に設けられて、前記回転部材および前記アームの質量を打ち消す錘を備えたステアリングホイールの回転試験装置。 The steering wheel rotation test apparatus according to claim 4, further comprising:
A steering wheel rotation test apparatus comprising a weight that is provided in a direction opposite to the fulcrum of the rotating member with respect to the fulcrum of the support member and counteracts the mass of the rotating member and the arm.
ステアリングホイールの回転に応じて変化する物理量を検出する物理量センサを設けたステアリングホイールの回転試験装置。 The steering wheel rotation test apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
A steering wheel rotation test apparatus provided with a physical quantity sensor for detecting a physical quantity that changes in accordance with the rotation of the steering wheel.
The steering wheel rotation test apparatus according to claim 7, wherein the physical quantity is a rotation angle of a steering wheel or a force for rotating the steering wheel.
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