JP2013186059A - Stress measurement apparatus and stress measurement method - Google Patents

Stress measurement apparatus and stress measurement method Download PDF

Info

Publication number
JP2013186059A
JP2013186059A JP2012053209A JP2012053209A JP2013186059A JP 2013186059 A JP2013186059 A JP 2013186059A JP 2012053209 A JP2012053209 A JP 2012053209A JP 2012053209 A JP2012053209 A JP 2012053209A JP 2013186059 A JP2013186059 A JP 2013186059A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
stress
rotation
pinion
intermediate shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012053209A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5906832B2 (en
Inventor
Masahiro Kiji
雅博 貴治
Kazuaki Yamada
和明 山田
Naoki Sawada
直規 澤田
Yusuke Okubo
勇佐 大久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2012053209A priority Critical patent/JP5906832B2/en
Publication of JP2013186059A publication Critical patent/JP2013186059A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5906832B2 publication Critical patent/JP5906832B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stress measurement apparatus and a stress measurement method capable of measuring a stress of an intermediate shaft by an infrared camera.SOLUTION: A stress measurement apparatus 1 includes: a first rolling mechanism 30 for revolving a first column edge part 71A with respect to an intermediate shaft 72; a second rolling mechanism 40 for revolving a rack gear 74A with respect to a pinion gear 73C; a drive mechanism 20 for rotating the first rolling mechanism 30 and the second rolling mechanism 40 that are synchronized with each other; an infrared camera 61 for measuring a temperature of the intermediate shaft 72; and a stress arithmetic section 62 for calculating a stress occurring in the intermediate shaft 72 on the basis of output of the infrared camera 61.

Description

本発明は、車両操舵装置に生じる応力を測定する応力測定装置および応力測定方法に関する。   The present invention relates to a stress measuring device and a stress measuring method for measuring stress generated in a vehicle steering device.

特許文献1に記載の応力測定装置は、赤外線カメラおよび応力演算部を有する。赤外線カメラは、測定対象物の温度に応じた信号を出力する。応力演算部は、赤外線カメラの出力に基づいて測定対象物の応力を演算する。   The stress measurement device described in Patent Literature 1 includes an infrared camera and a stress calculation unit. The infrared camera outputs a signal corresponding to the temperature of the measurement object. The stress calculation unit calculates the stress of the measurement object based on the output of the infrared camera.

特開平9−159590号公報JP-A-9-159590

上記応力測定装置は、回転する物体を測定対象とすることができない。このため、車両操舵装置のインターミディエイトシャフトに生じる応力を測定することができない。
本発明は、上記課題を解決するため、赤外線カメラによりインターミディエイトシャフトの応力を測定することが可能な応力測定装置および応力測定方法を提供することを目的とする。
The stress measuring device cannot measure a rotating object. For this reason, the stress which arises in the intermediate shaft of a vehicle steering device cannot be measured.
In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a stress measuring device and a stress measuring method capable of measuring the stress of an intermediate shaft with an infrared camera.

(1)第1の手段は、請求項1に記載の発明すなわち、車両操舵装置を支持する支持部と、前記車両操舵装置の応力を測定する測定部とを有する応力測定装置において、前記車両操舵装置は、第1コラム端部および第2コラム端部を有するコラムシャフト、第1中間物端部および第2中間物端部を有するインターミディエイトシャフト、第1ピニオン端部および第2ピニオン端部を有するピニオンシャフト、前記第2コラム端部および前記第1中間物端部を互いに連結する第1自在継手、前記第2中間物端部および前記第1ピニオン端部を互いに連結する第2自在継手、および前記ピニオンシャフトのピニオンギヤに噛み合わせられるラックギヤを有するラックシャフトを有し、前記支持部は、前記第1コラム端部を前記インターミディエイトシャフトに対して公転させる第1回転機構と、前記ラックギヤを前記ピニオンギヤに対して公転させる第2回転機構と、前記第1回転機構および前記第2回転機構を同期して回転させる駆動機構とを有し、前記測定部は、前記インターミディエイトシャフトの温度を測定する赤外線カメラと、前記赤外線カメラの出力に基づいて前記インターミディエイトシャフトの応力を算出する応力演算部とを有する応力測定装置であることを要旨とする。   (1) The first means is the stress measuring apparatus having the invention according to claim 1, that is, a support unit that supports the vehicle steering device, and a measuring unit that measures the stress of the vehicle steering device. The apparatus includes a column shaft having a first column end and a second column end, an intermediate shaft having a first intermediate end and a second intermediate end, a first pinion end and a second pinion end. A pinion shaft, a first universal joint that connects the second column end and the first intermediate end, a second universal joint that connects the second intermediate end and the first pinion end to each other, And a rack shaft having a rack gear meshed with a pinion gear of the pinion shaft, and the support portion has the intermediate column at the first column end. A first rotation mechanism that revolves relative to the shaft; a second rotation mechanism that revolves the rack gear relative to the pinion gear; and a drive mechanism that rotates the first rotation mechanism and the second rotation mechanism synchronously. The measuring unit is a stress measuring device having an infrared camera that measures the temperature of the intermediate shaft and a stress calculation unit that calculates the stress of the intermediate shaft based on an output of the infrared camera. The gist.

本願発明者は、赤外線カメラを用いて車両操舵装置のインターミディエイトシャフトの応力を測定する応力測定装置および応力測定方法について検討した。本願発明者は、車両に搭載されていない状態の車両操舵装置を測定対象物として用い、車両に搭載されている車両操舵装置の動作時における応力に相当する応力(「課題を解決するための手段」の欄において「動作相当応力」とする。)を測定対象物から測定することを測定条件として設定した。   The inventor of the present application has studied a stress measuring device and a stress measuring method for measuring the stress of an intermediate shaft of a vehicle steering device using an infrared camera. The inventor of the present application uses a vehicle steering device that is not mounted on a vehicle as an object to be measured, and a stress corresponding to a stress during operation of the vehicle steering device mounted on the vehicle ("Means for Solving the Problem" "Measurement equivalent stress" in the column ")" was set as a measurement condition to measure from the measurement object.

車両操舵装置が動作するとき、コラムシャフト、インターミディエイトシャフト、およびピニオンシャフトが自転する。このため、赤外線カメラを用いて動作相当応力を測定する方法として、インターミディエイトシャフトの自転に応じて赤外線カメラをインターミディエイトシャフトに対して公転させる方法が考えられる。しかし、この測定方法においては、赤外線カメラおよび応力演算部に関する配線の取り回しが複雑になる。   When the vehicle steering device operates, the column shaft, the intermediate shaft, and the pinion shaft rotate. For this reason, as a method of measuring the motion equivalent stress using the infrared camera, a method of revolving the infrared camera with respect to the intermediate shaft according to the rotation of the intermediate shaft can be considered. However, in this measurement method, the wiring of the infrared camera and the stress calculation unit is complicated.

本願発明者は、上記点を踏まえて、測定対象物である車両操舵装置に対して赤外線カメラの位置を固定した状態において、インターミディエイトシャフトの動作相当応力を赤外線カメラにより測定する方法を検討した。   Based on the above points, the inventor of the present application has studied a method of measuring the motion equivalent stress of the intermediate shaft with the infrared camera in a state where the position of the infrared camera is fixed with respect to the vehicle steering device as the measurement object.

赤外線カメラの位置を固定する場合において、インターミディエイトシャフトの動作相当応力を正確に測定するためには、インターミディエイトシャフトと赤外線カメラとの相対的な関係(「課題を解決するための手段」の欄において「測定時相対関係」とする。)としては、インターミディエイトシャフトおよび赤外線カメラの双方が回転する場合の測定時相対関係と実質的に同じ関係になることが好ましい。   When the position of the infrared camera is fixed, in order to accurately measure the equivalent stress of the intermediate shaft, the relative relationship between the intermediate shaft and the infrared camera ("Means for solving problems" column) The “relative relationship at the time of measurement” is preferably substantially the same as the relative relationship at the time of measurement when both the intermediate shaft and the infrared camera rotate.

そこで、本発明の応力測定装置および応力測定方法(「課題を解決するための手段」の欄において「本願装置等」とする。)においては、インターミディエイトシャフトおよび赤外線カメラの双方を回転させないことにより、インターミディエイトシャフトおよび赤外線カメラの双方が回転している場合の測定時相対関係と実質的に同じ測定時相対関係を実現している。   Therefore, in the stress measuring apparatus and the stress measuring method of the present invention (referred to as “apparatus etc.” in the “Means for Solving the Problems” section), by not rotating both the intermediate shaft and the infrared camera. The relative relationship at the time of measurement is substantially the same as the relative relationship at the time of measurement when both the intermediate shaft and the infrared camera are rotating.

一方、本願装置等は、動作相当応力を測定対象物である車両操舵装置のインターミディエイトシャフトから測定することをねらいとしているため、インターミディエイトシャフトを自転させないことを条件としたうえで、車両操舵装置の状態としてインターミディエイトシャフトが自転している場合と実質的に同じ状態を再現する必要がある。   On the other hand, since the device of the present application aims to measure the motion equivalent stress from the intermediate shaft of the vehicle steering device that is the object to be measured, the vehicle steering device is provided on condition that the intermediate shaft does not rotate. It is necessary to reproduce substantially the same state as when the intermediate shaft is rotating.

そして、本願装置等においては、インターミディエイトシャフトが自転する場合のインターミディエイトシャフトと車両操舵装置を構成する他の部品との相対的な関係と実質的に同じ関係を形成することにより、上記状態を再現している。   And in this application apparatus etc., the above-mentioned state is formed by forming substantially the same relation as the relative relation between the intermediate shaft and the other parts constituting the vehicle steering apparatus when the intermediate shaft rotates. It is reproduced.

本発明の応力測定装置においては、支持部が上記状態を再現するための役割を担う。すなわち支持部は、第1コラム端部をインターミディエイトシャフトに対して公転させ、ラックギヤをピニオンギヤに対して公転させ、第1回転機構および第2回転機構を同期して回転させる。   In the stress measurement device of the present invention, the support portion plays a role for reproducing the above-described state. That is, the support portion revolves the first column end with respect to the intermediate shaft, revolves the rack gear with respect to the pinion gear, and rotates the first rotation mechanism and the second rotation mechanism in synchronization.

車両操舵装置においては、支持部により各部品が回転しているとき、コラムシャフト、インターミディエイトシャフト、およびピニオンシャフトの相対的な関係が維持される。また、ラックギヤがピニオンギヤに対して公転することにより、ラックシャフトがピニオンシャフトに対して軸方向に移動する。   In the vehicle steering apparatus, the relative relationship among the column shaft, the intermediate shaft, and the pinion shaft is maintained when each component is rotated by the support portion. Further, when the rack gear revolves with respect to the pinion gear, the rack shaft moves in the axial direction with respect to the pinion shaft.

このときの車両操舵装置の状態は、コラムシャフト、インターミディエイトシャフト、およびピニオンシャフトが一体的に自転し、その結果としてラックシャフトが軸方向に移動している状態に相当する。すなわち、ステアリングホイールの操作によりラックシャフトが移動している状態に相当する。   The state of the vehicle steering device at this time corresponds to a state in which the column shaft, the intermediate shaft, and the pinion shaft rotate together and, as a result, the rack shaft moves in the axial direction. That is, this corresponds to a state in which the rack shaft is moved by operating the steering wheel.

以上のとおり、本発明の応力測定装置は、車両操舵装置の状態としてインターミディエイトシャフトが自転している場合と実質的に同じ状態を再現する。このため、赤外線カメラの位置を固定した状態において、インターミディエイトシャフトの応力を測定することが可能になる。   As described above, the stress measuring device of the present invention reproduces substantially the same state as when the intermediate shaft rotates as the state of the vehicle steering device. For this reason, it becomes possible to measure the stress of the intermediate shaft in a state where the position of the infrared camera is fixed.

(2)第2の手段は、請求項2に記載の発明すなわち、前記第1回転機構は、前記インターミディエイトシャフトに対して傾斜した姿勢の前記コラムシャフトを支持することが可能な第1支持部分と、前記インターミディエイトシャフトと同軸上に回転中心軸を有する第1回転支持軸と、前記第1回転支持軸の回転を前記第1支持部分に伝達する第1伝達部分とを有し、前記第2回転機構は、前記インターミディエイトシャフトに対して傾斜した姿勢の前記ピニオンシャフトを支持することが可能な第2支持部分と、前記インターミディエイトシャフトと同軸上に回転中心軸を有する第2回転支持軸と、前記第2回転支持軸の回転を前記第2支持部分に伝達する第2伝達部分とを有する請求項1に記載の応力測定装置であることを要旨とする。   (2) The second means is the invention according to claim 2, that is, the first support portion is capable of supporting the column shaft in a posture inclined with respect to the intermediate shaft. A first rotation support shaft having a rotation center axis coaxially with the intermediate shaft, and a first transmission portion for transmitting the rotation of the first rotation support shaft to the first support portion, The two-rotation mechanism includes a second support portion capable of supporting the pinion shaft in a posture inclined with respect to the intermediate shaft, and a second rotation support shaft having a rotation center axis coaxially with the intermediate shaft. And a second transmission part that transmits the rotation of the second rotation support shaft to the second support part.

(3)第3の手段は、請求項3に記載の発明すなわち、前記車両操舵装置は、前記ラックシャフトを収容するラックハウジングを有し、前記第1回転機構は、前記第1回転支持軸を回転可能な状態で支持する第1軸受機構と、前記第1軸受機構に固定された固定シャフトと、前記固定シャフトに固定される固定側円形部材と、前記第1支持部分に固定される伝達側円形部材と、前記固定側円形部材および前記伝達側円形部材に巻き掛けられる巻掛部材とを有し、前記第1支持部分は、前記第1コラム端部を支持する請求項2に記載の応力測定装置であることを要旨とする。   (3) The third means is the invention according to claim 3, that is, the vehicle steering apparatus has a rack housing that accommodates the rack shaft, and the first rotation mechanism includes the first rotation support shaft. A first bearing mechanism that supports the rotor in a rotatable state; a fixed shaft fixed to the first bearing mechanism; a fixed circular member fixed to the fixed shaft; and a transmission side fixed to the first support portion. The stress according to claim 2, further comprising: a circular member; and a winding member wound around the fixed-side circular member and the transmission-side circular member, wherein the first support portion supports the first column end. The gist is that it is a measuring device.

応力測定装置に支持された車両操舵装置においては、駆動機構によるコラムシャフトおよびピニオンシャフトの回転量が一定量を超えるとき、ラックシャフトの移動がラックハウジングにより規制される。そして、ラックシャフトの移動が規制されることにともない、ピニオンギヤに対するラックギヤの公転も規制される。このとき、駆動機構から第2回転機構へのトルクの伝達が継続されているとすると、ラックギヤをピニオンギヤに対して公転させる力がラックギヤに作用する。しかし、上記のとおりピニオンギヤに対するラックギヤの公転が規制されているため、ラックギヤに作用する力は、ピニオンギヤを自転させる力として作用する。   In the vehicle steering device supported by the stress measuring device, the movement of the rack shaft is restricted by the rack housing when the rotation amount of the column shaft and the pinion shaft by the drive mechanism exceeds a certain amount. As the movement of the rack shaft is restricted, the revolution of the rack gear relative to the pinion gear is also restricted. At this time, assuming that torque transmission from the drive mechanism to the second rotation mechanism is continued, a force for revolving the rack gear relative to the pinion gear acts on the rack gear. However, since the revolution of the rack gear relative to the pinion gear is restricted as described above, the force acting on the rack gear acts as a force for rotating the pinion gear.

このため、ピニオンシャフト、インターミディエイトシャフト、およびコラムシャフトを一体的に自転させる力がこれらのシャフトに作用する。一方、第1コラム端部を支持する第1支持部分は、伝達側円形部材、巻掛部材、および固定側円形部材を介して固定シャフトに接続されている。このため、第1支持部分は自転することができない。   For this reason, the force which rotates the pinion shaft, the intermediate shaft, and the column shaft integrally acts on these shafts. On the other hand, the 1st support part which supports the 1st column edge part is connected to the fixed shaft via the transmission side circular member, the winding member, and the fixed side circular member. For this reason, the first support portion cannot rotate.

このため、コラムシャフトの自転が第1支持部分により規制される。すなわち、インターミディエイトシャフトの第2中間物端部においては、ピニオンギヤに作用するトルクによる回転が許容され、インターミディエイトシャフトの第1中間物端部においては、同トルクによる回転が第1支持部分により規制される。   For this reason, the rotation of the column shaft is restricted by the first support portion. That is, rotation by the torque acting on the pinion gear is allowed at the second intermediate end of the intermediate shaft, and rotation by the same torque is restricted by the first support portion at the first intermediate end of the intermediate shaft. Is done.

このため、インターミディエイトシャフトにはねじり応力が生じる。そして、本発明の応力測定装置においては、インターミディエイトシャフトにねじり応力が生じるときの同シャフトの温度を測定することにより、インターミディエイトシャフトに生じるねじり応力を算出することができる。   For this reason, a torsional stress is generated in the intermediate shaft. In the stress measuring device of the present invention, the torsional stress generated in the intermediate shaft can be calculated by measuring the temperature of the intermediate shaft when the torsional stress is generated in the intermediate shaft.

(4)第4の手段は、請求項4に記載の発明すなわち、前記車両操舵装置は、前記ラックシャフトを収容するラックハウジングを有し、前記第2支持部分は、前記ラックハウジングを介して前記ピニオンシャフトを支持し、前記第2回転支持軸と同軸を有し、前記第2回転支持軸と一体的に形成される請求項2または3に記載の応力測定装置であることを要旨とする。   (4) The fourth means is the invention according to claim 4, that is, the vehicle steering apparatus has a rack housing that accommodates the rack shaft, and the second support portion is inserted through the rack housing. The gist of the stress measuring device is the stress measuring device according to claim 2 or 3, wherein the stress measuring device supports a pinion shaft, is coaxial with the second rotation support shaft, and is formed integrally with the second rotation support shaft.

上記応力測定装置においては、第2支持部分と第2回転支持軸とが一体的に形成される。このため、第2支持部分および第2回転支持軸が個別に形成される構成と比較して、第2回転機構を構成する部品が少なくなる。   In the stress measuring device, the second support portion and the second rotation support shaft are integrally formed. For this reason, compared with the structure in which a 2nd support part and a 2nd rotation support shaft are formed separately, the components which comprise a 2nd rotation mechanism decrease.

(5)第5の手段は、請求項5に記載の発明すなわち、前記車両操舵装置は、前記ラックシャフトを収容するラックハウジングを有し、前記応力測定装置は、前記ラックハウジングに取り付けられる補助ハウジングを有し、前記補助ハウジングは前記ラックシャフトに接触する請求項1〜4のいずれか一項に記載の応力測定装置であることを要旨とする。   (5) The fifth means is the invention according to claim 5, that is, the vehicle steering device has a rack housing that houses the rack shaft, and the stress measuring device is an auxiliary housing attached to the rack housing. The gist of the auxiliary housing is the stress measuring device according to any one of claims 1 to 4, which contacts the rack shaft.

上記応力測定装置によれば、車両操舵装置のインターミディエイトシャフトが自転する状態を再現したとき、補助ハウジングとラックシャフトとの間に摩擦が生じる。このため、補助ハウジングおよびラックシャフトの摩擦力の大きさを調整することにより、例えば車両が悪路を走行しているときの車両操舵装置の状態を再現することが可能になる。   According to the stress measuring device, friction is generated between the auxiliary housing and the rack shaft when reproducing the state where the intermediate shaft of the vehicle steering device rotates. For this reason, by adjusting the magnitudes of the frictional forces of the auxiliary housing and the rack shaft, it is possible to reproduce the state of the vehicle steering device when the vehicle is traveling on a rough road, for example.

(6)第6の手段は、請求項6に記載の発明すなわち、車両操舵装置の応力を測定する応力測定方法において、前記車両操舵装置は、第1コラム端部および第2コラム端部を有するコラムシャフト、第1中間物端部および第2中間物端部を有するインターミディエイトシャフト、第1ピニオン端部および第2ピニオン端部を有するピニオンシャフト、前記第2コラム端部および前記第1中間物端部を互いに連結する第1自在継手、前記第2中間物端部および前記第1ピニオン端部を互いに連結する第2自在継手、および前記ピニオンシャフトのピニオンギヤに噛み合わせられるラックギヤを有するラックシャフトを有し、前記応力測定方法は、前記第1コラム端部を前記インターミディエイトシャフトに対して公転させ、前記インターミディエイトシャフトに対する前記第1コラム端部の公転と同期して前記ラックギヤを前記ピニオンギヤに対して公転させることにより前記車両操舵装置の状態として前記インターミディエイトシャフトが自転している場合と同じ状態を再現する再現工程と、赤外線カメラにより前記インターミディエイトシャフトの温度を測定する温度測定工程と、前記赤外線カメラの出力に基づいて前記インターミディエイトシャフトの応力を算出する応力演算工程とを有する応力測定方法であることを要旨とする。   (6) The sixth means is the invention according to claim 6, that is, the stress measuring method for measuring the stress of the vehicle steering device, wherein the vehicle steering device has a first column end and a second column end. A column shaft, an intermediate shaft having a first intermediate end and a second intermediate end, a pinion shaft having a first pinion end and a second pinion end, the second column end and the first intermediate A rack shaft having a first universal joint for connecting ends to each other, a second universal joint for connecting the second intermediate end and the first pinion end to each other, and a rack gear meshed with a pinion gear of the pinion shaft; And the stress measuring method revolves the first column end with respect to the intermediate shaft, Reproducing the same state as when the intermediate shaft is rotating as the state of the vehicle steering device by revolving the rack gear with respect to the pinion gear in synchronization with the revolving of the first column end with respect to the light shaft. A stress measurement method comprising: a reproduction step; a temperature measurement step of measuring the temperature of the intermediate shaft by an infrared camera; and a stress calculation step of calculating a stress of the intermediate shaft based on an output of the infrared camera. Is the gist.

本発明の応力測定方法は、再現工程において第1コラム端部をインターミディエイトシャフトに対して公転させ、インターミディエイトシャフトに対する第1コラム端部の公転と同期してラックギヤをピニオンギヤに対して公転させる。   In the stress measuring method of the present invention, the first column end is revolved with respect to the intermediate shaft in the reproduction step, and the rack gear is revolved with respect to the pinion gear in synchronization with the revolution of the first column end with respect to the intermediate shaft.

車両操舵装置においては、再現工程により各部品が回転しているとき、インターミディエイトシャフトが自転する場合のコラムシャフト、インターミディエイトシャフト、およびピニオンシャフトの相対的な関係と同じ関係が維持される。また、ラックギヤがピニオンギヤの回りを公転することにより、ラックシャフトがピニオンシャフトに対して軸方向に移動する。   In the vehicle steering apparatus, the same relationship as the relative relationship among the column shaft, the intermediate shaft, and the pinion shaft when the intermediate shaft rotates is maintained when each component is rotated by the reproduction process. Further, the rack shaft revolves around the pinion gear, so that the rack shaft moves in the axial direction with respect to the pinion shaft.

このときの車両操舵装置の状態は、コラムシャフト、インターミディエイトシャフト、およびピニオンシャフトが一体的に自転し、その結果としてラックシャフトが軸方向に移動している状態に相当する。すなわち、ステアリングホイールの操作によりラックシャフトが移動している状態に相当する。   The state of the vehicle steering device at this time corresponds to a state in which the column shaft, the intermediate shaft, and the pinion shaft rotate together and, as a result, the rack shaft moves in the axial direction. That is, this corresponds to a state in which the rack shaft is moved by operating the steering wheel.

以上のとおり、本発明の応力測定方法は、再現工程において車両操舵装置の状態としてインターミディエイトシャフトが自転している場合と実質的に同じ状態を再現する。このため、温度測定工程において赤外線カメラの位置を固定した状態において、インターミディエイトシャフトの応力を測定することが可能になる。   As described above, the stress measurement method of the present invention reproduces substantially the same state as the state where the intermediate shaft rotates as the state of the vehicle steering device in the reproduction step. For this reason, it becomes possible to measure the stress of the intermediate shaft in a state where the position of the infrared camera is fixed in the temperature measurement process.

本発明は、赤外線カメラによりインターミディエイトシャフトの応力を測定することが可能な応力測定装置および応力測定方法を提供する。   The present invention provides a stress measuring device and a stress measuring method capable of measuring the stress of an intermediate shaft with an infrared camera.

本発明の実施形態の応力測定装置における測定対象である車両操舵装置の全体構成を示す構成図。The block diagram which shows the whole structure of the vehicle steering device which is a measuring object in the stress measuring device of embodiment of this invention. 実施形態の応力測定装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the stress measuring device of embodiment. 実施形態の応力測定装置の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of the stress measuring device of embodiment. 本発明のその他の実施形態の応力測定装置が有する負荷付与機構の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of the load provision mechanism which the stress measuring device of other embodiment of this invention has. 本発明のその他の実施形態の応力測定装置が有する第2回転機構の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of the 2nd rotation mechanism which the stress measuring device of other embodiment of this invention has.

図1を参照して、車両操舵装置70の全体構成について説明する。
車両操舵装置70は、コラムシャフト71、インターミディエイトシャフト72、ピニオンシャフト73、ラックシャフト74、第1自在継手75としてのカルダンジョイント、第2自在継手76としてのカルダンジョイント、ラックハウジング77、およびアシスト装置78を有する。
With reference to FIG. 1, the whole structure of the vehicle steering device 70 is demonstrated.
The vehicle steering device 70 includes a column shaft 71, an intermediate shaft 72, a pinion shaft 73, a rack shaft 74, a cardan joint as a first universal joint 75, a cardan joint as a second universal joint 76, a rack housing 77, and an assist device. 78.

コラムシャフト71は、第1コラム端部71Aおよび第2コラム端部71Bを有する。第1コラム端部71Aは、ステアリングホイール2を支持する。第2コラム端部71Bは、第1自在継手75に接続されている。   The column shaft 71 has a first column end 71A and a second column end 71B. The first column end 71 </ b> A supports the steering wheel 2. The second column end 71 </ b> B is connected to the first universal joint 75.

インターミディエイトシャフト72は、第1中間物端部72Aおよび第2中間物端部72Bを有する。第1中間物端部72Aは、第1自在継手75に接続されている。第2中間物端部72Bは、第2自在継手76に接続されている。   The intermediate shaft 72 has a first intermediate end 72A and a second intermediate end 72B. The first intermediate end portion 72 </ b> A is connected to the first universal joint 75. The second intermediate end 72B is connected to the second universal joint 76.

ピニオンシャフト73は、第1ピニオン端部73Aおよび第2ピニオン端部73Bを有する。第1ピニオン端部73Aは、第2自在継手76に接続されている。第2ピニオン端部73Bは、ピニオンギヤ73Cを有する。   The pinion shaft 73 has a first pinion end portion 73A and a second pinion end portion 73B. The first pinion end portion 73 </ b> A is connected to the second universal joint 76. The second pinion end 73B has a pinion gear 73C.

第1自在継手75は、コラムシャフト71およびインターミディエイトシャフト72を互いに連結する。第1自在継手75は、コラムシャフト71の回転中心軸およびインターミディエイトシャフト72の回転中心軸が交差した状態において、コラムシャフト71の自転をインターミディエイトシャフト72に伝達する。   The first universal joint 75 connects the column shaft 71 and the intermediate shaft 72 to each other. The first universal joint 75 transmits the rotation of the column shaft 71 to the intermediate shaft 72 in a state where the rotation center axis of the column shaft 71 and the rotation center axis of the intermediate shaft 72 intersect.

第2自在継手76は、インターミディエイトシャフト72およびピニオンシャフト73を互いに連結する。第2自在継手76は、インターミディエイトシャフト72の回転中心軸およびピニオンシャフト73の回転中心軸が交差した状態において、インターミディエイトシャフト72の自転をピニオンシャフト73に伝達する。   The second universal joint 76 connects the intermediate shaft 72 and the pinion shaft 73 to each other. The second universal joint 76 transmits the rotation of the intermediate shaft 72 to the pinion shaft 73 in a state where the rotation center axis of the intermediate shaft 72 and the rotation center axis of the pinion shaft 73 intersect.

ラックシャフト74は、ラックギヤ74Aおよびラック側ストッパー74Bを有する。ラックシャフト74は、両端部において駆動輪3を支持する。ラックギヤ74Aは、ピニオンギヤ73Cと噛み合う。ラック側ストッパー74Bは、環状を有する。ラック側ストッパー74Bは、ラックシャフト74の軸方向の両端部に固定されている。   The rack shaft 74 has a rack gear 74A and a rack-side stopper 74B. The rack shaft 74 supports the drive wheel 3 at both ends. The rack gear 74A meshes with the pinion gear 73C. The rack side stopper 74B has an annular shape. The rack-side stopper 74B is fixed to both ends of the rack shaft 74 in the axial direction.

ラックハウジング77は、ラックシャフト74の全体およびピニオンシャフト73の一部分を収容する。ラックハウジング77は、ハウジング側ストッパー77Aを有する。
ハウジング側ストッパー77Aは、ラックハウジング77の長手方向の両端部に固定されている。ハウジング側ストッパー77Aは、ラック側ストッパー74Bと接触することによりラックハウジング77に対するラックシャフト74の移動を規制する。
The rack housing 77 accommodates the entire rack shaft 74 and a part of the pinion shaft 73. The rack housing 77 has a housing-side stopper 77A.
The housing side stopper 77 </ b> A is fixed to both ends of the rack housing 77 in the longitudinal direction. The housing-side stopper 77A regulates the movement of the rack shaft 74 relative to the rack housing 77 by contacting the rack-side stopper 74B.

アシスト装置78は、電動モーター78A、ウォームシャフト78B、およびウォームホイール78Cを有する。ウォームホイール78Cは、コラムシャフト71の中間部分に固定されている。ウォームシャフト78Bは、ウォームホイール78Cに噛み合わせられている。電動モーター78Aの出力軸は、ウォームシャフト78Bに固定されている。   The assist device 78 includes an electric motor 78A, a worm shaft 78B, and a worm wheel 78C. The worm wheel 78C is fixed to an intermediate portion of the column shaft 71. The worm shaft 78B is meshed with the worm wheel 78C. The output shaft of the electric motor 78A is fixed to the worm shaft 78B.

図2を参照して、応力測定装置1の構成の概要について説明する。以下の説明において、「搭載相当姿勢」は、車両操舵装置70が車両に搭載されたときの姿勢と実質的に同じ姿勢に相当する車両操舵装置70の姿勢を示す。また、「実用操舵状態」は、ステアリングホイール2の操作に応じて車両操舵装置70が動作している状態を示す。   With reference to FIG. 2, the outline | summary of a structure of the stress measuring apparatus 1 is demonstrated. In the following description, “mounting equivalent posture” indicates a posture of the vehicle steering device 70 corresponding to a posture substantially the same as the posture when the vehicle steering device 70 is mounted on the vehicle. The “practical steering state” indicates a state in which the vehicle steering device 70 is operating in accordance with the operation of the steering wheel 2.

応力測定装置1は、支持部10および測定部60を有する。
支持部10は、搭載相当姿勢の車両操舵装置70を支持した状態において、車両操舵装置70の実用操舵状態を再現する。支持部10は、駆動機構20、第1回転機構30、第2回転機構40、およびインターミディエイトシャフト支持機構50を有する。
The stress measurement device 1 includes a support unit 10 and a measurement unit 60.
The support unit 10 reproduces the practical steering state of the vehicle steering device 70 in a state where the vehicle steering device 70 in the mounting equivalent posture is supported. The support unit 10 includes a drive mechanism 20, a first rotation mechanism 30, a second rotation mechanism 40, and an intermediate shaft support mechanism 50.

駆動機構20は、第1回転機構30および第2回転機構40を同期して回転させる。なお、第1回転機構30および第2回転機構40の回転の同期は、車両操舵装置70の実用操舵状態において生じるコラムシャフト71の自転に対するピニオンシャフト73の自転の差の範囲から外れない範囲における第1回転機構30の回転速度に対する第2回転機構40の回転速度の差を含む。   The drive mechanism 20 rotates the first rotation mechanism 30 and the second rotation mechanism 40 in synchronization. The synchronization of the rotations of the first rotation mechanism 30 and the second rotation mechanism 40 is within a range that does not deviate from the range of difference in rotation of the pinion shaft 73 with respect to the rotation of the column shaft 71 that occurs in the practical steering state of the vehicle steering device 70. The difference of the rotational speed of the 2nd rotation mechanism 40 with respect to the rotation speed of the 1 rotation mechanism 30 is included.

第1回転機構30は、インターミディエイトシャフト72に対して第1コラム端部71Aを公転させる。
第2回転機構40は、ラックハウジング77およびラックシャフト74を自転させる。
The first rotation mechanism 30 revolves the first column end 71 </ b> A with respect to the intermediate shaft 72.
The second rotation mechanism 40 rotates the rack housing 77 and the rack shaft 74.

インターミディエイトシャフト支持機構50は、インターミディエイトシャフト72を支持する。
測定部60は、車両操舵装置70の実用操舵状態におけるインターミディエイトシャフト72の応力(以下、「動作相当応力」)を測定する。測定部60は、赤外線カメラ61、応力演算部62、および表示部63を有する。
The intermediate shaft support mechanism 50 supports the intermediate shaft 72.
The measurement unit 60 measures the stress of the intermediate shaft 72 (hereinafter, “operation equivalent stress”) when the vehicle steering device 70 is in a practical steering state. The measurement unit 60 includes an infrared camera 61, a stress calculation unit 62, and a display unit 63.

赤外線カメラ61は、インターミディエイトシャフト72の赤外線を測定することによりインターミディエイトシャフト72の温度を算出する。赤外線カメラ61は、インターミディエイトシャフト72の温度に応じた信号を応力演算部62に出力する。   The infrared camera 61 calculates the temperature of the intermediate shaft 72 by measuring the infrared light of the intermediate shaft 72. The infrared camera 61 outputs a signal corresponding to the temperature of the intermediate shaft 72 to the stress calculation unit 62.

応力演算部62は、赤外線カメラ61の出力に基づいてインターミディエイトシャフト72の動作相当応力を算出する。応力演算部62は、算出した動作相当応力と、インターミディエイトシャフト72の画像とを対応付けることにより、動作相当応力の応力分布を示す画像を生成する。表示部63は、応力演算部62により生成された画像を表示する。   The stress calculation unit 62 calculates an operation equivalent stress of the intermediate shaft 72 based on the output of the infrared camera 61. The stress calculation unit 62 generates an image showing the stress distribution of the motion equivalent stress by associating the calculated motion equivalent stress with the image of the intermediate shaft 72. The display unit 63 displays the image generated by the stress calculation unit 62.

図3を参照して、応力測定装置1の詳細な構成について説明する。
応力測定装置1において、第2回転機構40および第1回転機構30の順に向かう方向を「上方向ZA1」とする。また、第1回転機構30および第2回転機構40の順に向かう方向を「下方向ZA2」とする。
With reference to FIG. 3, the detailed structure of the stress measuring apparatus 1 is demonstrated.
In the stress measurement device 1, the direction toward the second rotation mechanism 40 and the first rotation mechanism 30 in this order is referred to as “upward direction ZA1”. Further, a direction toward the first rotation mechanism 30 and the second rotation mechanism 40 in this order is referred to as “downward direction ZA2”.

駆動機構20は、第1駆動伝達部21、第2駆動伝達部22、電動モーター23、および回転シャフト24を有する。
回転シャフト24は、電動モーター23の出力軸に接続されている。第1駆動伝達部21は、上方入力側回転部材21A、上方出力側回転部材21B、および上方巻掛部材21Cを有する。第1駆動伝達部21は、第1回転機構30に電動モーター23の出力軸の回転を伝達する。上方入力側回転部材21Aは、回転シャフト24の上端部分に固定されている。上方出力側回転部材21Bは、第1回転機構30の第1回転支持軸31に固定されている。上方巻掛部材21Cは、上方入力側回転部材21Aおよび上方出力側回転部材21Bに巻き掛けられている。上方巻掛部材21Cは、上方入力側回転部材21Aの回転を上方出力側回転部材21Bに伝達する。
The drive mechanism 20 includes a first drive transmission unit 21, a second drive transmission unit 22, an electric motor 23, and a rotating shaft 24.
The rotating shaft 24 is connected to the output shaft of the electric motor 23. The first drive transmission unit 21 includes an upper input side rotation member 21A, an upper output side rotation member 21B, and an upper winding member 21C. The first drive transmission unit 21 transmits the rotation of the output shaft of the electric motor 23 to the first rotation mechanism 30. The upper input side rotation member 21 </ b> A is fixed to the upper end portion of the rotation shaft 24. The upper output side rotation member 21 </ b> B is fixed to the first rotation support shaft 31 of the first rotation mechanism 30. The upper winding member 21C is wound around the upper input side rotating member 21A and the upper output side rotating member 21B. The upper winding member 21C transmits the rotation of the upper input side rotation member 21A to the upper output side rotation member 21B.

第2駆動伝達部22は、下方入力側回転部材22A、下方出力側回転部材22B、および下方巻掛部材22Cを有する。第2駆動伝達部22は、第2回転機構40に電動モーター23の出力軸の回転を伝達する。   The second drive transmission unit 22 includes a lower input side rotating member 22A, a lower output side rotating member 22B, and a lower winding member 22C. The second drive transmission unit 22 transmits the rotation of the output shaft of the electric motor 23 to the second rotation mechanism 40.

下方入力側回転部材22Aは、回転シャフト24の下端部分に固定されている。下方出力側回転部材22Bは、第2回転機構40の第2軸体41に固定されている。下方巻掛部材22Cは、下方入力側回転部材22Aおよび下方出力側回転部材22Bに巻き掛けられている。下方巻掛部材22Cは、下方入力側回転部材22Aの回転を下方出力側回転部材22Bに伝達する。   The lower input side rotating member 22 </ b> A is fixed to the lower end portion of the rotating shaft 24. The lower output side rotation member 22 </ b> B is fixed to the second shaft body 41 of the second rotation mechanism 40. The lower winding member 22C is wound around the lower input side rotating member 22A and the lower output side rotating member 22B. The lower winding member 22C transmits the rotation of the lower input side rotating member 22A to the lower output side rotating member 22B.

第1回転機構30は、第1回転支持軸31、固定シャフト32、固定側円形部材33、第1伝達部分34、第1支持部分35、転がり軸受36、伝達側円形部材37、巻掛部材38、および第1軸受機構39を有する。   The first rotation mechanism 30 includes a first rotation support shaft 31, a fixed shaft 32, a fixed side circular member 33, a first transmission portion 34, a first support portion 35, a rolling bearing 36, a transmission side circular member 37, and a winding member 38. And a first bearing mechanism 39.

第1軸受機構39は、固定孔39A、開口部分39B、および転がり軸受39Cを有する。固定孔39Aは、第1回転支持軸31の回転中心軸に第1軸受機構39を貫通する。開口部分39Bは、下方向ZA2に向けて開口する。開口部分39Bは、固定孔39Aと連通する。転がり軸受39Cは、開口部分39Bに固定されている。転がり軸受39Cは、第1回転支持軸31を第1軸受機構39に対して回転することが可能な状態で第1回転支持軸31を支持する。   The first bearing mechanism 39 has a fixed hole 39A, an opening portion 39B, and a rolling bearing 39C. The fixed hole 39 </ b> A passes through the first bearing mechanism 39 in the rotation center axis of the first rotation support shaft 31. The opening portion 39B opens toward the downward direction ZA2. The opening portion 39B communicates with the fixing hole 39A. The rolling bearing 39C is fixed to the opening portion 39B. The rolling bearing 39C supports the first rotation support shaft 31 in a state where the first rotation support shaft 31 can rotate with respect to the first bearing mechanism 39.

第1回転支持軸31は、開口部分39Bに挿入されている。第1回転支持軸31は、第1回転支持軸31の軸方向に第1回転支持軸31を貫通する貫通孔31Aを有する。第1回転支持軸31はインターミディエイトシャフト72と同軸上に回転中心軸を有する。   The first rotation support shaft 31 is inserted into the opening portion 39B. The first rotation support shaft 31 has a through hole 31 </ b> A that penetrates the first rotation support shaft 31 in the axial direction of the first rotation support shaft 31. The first rotation support shaft 31 has a rotation center axis coaxially with the intermediate shaft 72.

固定シャフト32は、第1回転支持軸31の貫通孔31Aに挿入されている。固定シャフト32の上端部分は、第1回転支持軸31よりも上方向ZA1に突出している。固定シャフト32の上端部分は、固定孔39Aの内周面に圧入されている。固定シャフト32の下端部分は、第1回転支持軸31よりも下方向ZA2に突出している。   The fixed shaft 32 is inserted into the through hole 31 </ b> A of the first rotation support shaft 31. The upper end portion of the fixed shaft 32 protrudes in the upward direction ZA1 from the first rotation support shaft 31. The upper end portion of the fixed shaft 32 is press-fitted into the inner peripheral surface of the fixed hole 39A. The lower end portion of the fixed shaft 32 protrudes in the downward direction ZA2 from the first rotation support shaft 31.

固定側円形部材33は、固定シャフト32の下端部分に固定されている。
第1伝達部分34は、内部に空間を有する。第1伝達部分34は、第1回転支持軸31の下端部分に固定されている。第1伝達部分34は、第1回転支持軸31と同軸上に回転中心軸を有する。第1伝達部分34は、第1回転支持軸31の回転を第1支持部分35に伝達する。
The fixed-side circular member 33 is fixed to the lower end portion of the fixed shaft 32.
The first transmission portion 34 has a space inside. The first transmission portion 34 is fixed to the lower end portion of the first rotation support shaft 31. The first transmission portion 34 has a rotation center axis coaxially with the first rotation support shaft 31. The first transmission portion 34 transmits the rotation of the first rotation support shaft 31 to the first support portion 35.

第1支持部分35は、コラムシャフト71に接続されている。第1支持部分35は、インターミディエイトシャフト72に対して傾斜した姿勢のコラムシャフト71を支持する。第1支持部分35は、第1伝達部分34の回転中心軸に対して公転することにより第1コラム端部71Aをインターミディエイトシャフト72に対して公転させる。第1支持部分35は、伝達側支持部分35A、コラム側支持部分35B、および等速継手35Cを有する。なお、コラムシャフト71がインターミディエイトシャフト72に対して傾斜した姿勢は、車両操舵装置70の搭載相当姿勢におけるインターミディエイトシャフト72に対するコラムシャフト71の姿勢を示す。   The first support portion 35 is connected to the column shaft 71. The first support portion 35 supports the column shaft 71 that is inclined with respect to the intermediate shaft 72. The first support portion 35 revolves with respect to the intermediate shaft 72 by revolving with respect to the rotation center axis of the first transmission portion 34. The first support portion 35 includes a transmission side support portion 35A, a column side support portion 35B, and a constant velocity joint 35C. The posture in which the column shaft 71 is inclined with respect to the intermediate shaft 72 indicates the posture of the column shaft 71 with respect to the intermediate shaft 72 in the posture equivalent to the mounting of the vehicle steering device 70.

伝達側支持部分35Aは、第1伝達部分34の外周部分に取り付けられている。伝達側支持部分35Aは、第1伝達部分34の回転中心軸と平行する。コラム側支持部分35Bは、第1コラム端部71Aに接続されている。等速継手35Cは、伝達側支持部分35Aの下端部分およびコラム側支持部分35Bの上端部分を接続する。等速継手35Cは、伝達側支持部分35Aに対するコラム側支持部分35Bの姿勢を変更する。   The transmission side support portion 35 </ b> A is attached to the outer peripheral portion of the first transmission portion 34. The transmission side support portion 35 </ b> A is parallel to the rotation center axis of the first transmission portion 34. The column side support portion 35B is connected to the first column end portion 71A. The constant velocity joint 35C connects the lower end portion of the transmission side support portion 35A and the upper end portion of the column side support portion 35B. The constant velocity joint 35C changes the posture of the column side support portion 35B with respect to the transmission side support portion 35A.

転がり軸受36は、第1伝達部分34に固定されている。転がり軸受36は、第1伝達部分34に対して伝達側支持部分35Aが回転することが可能な状態で伝達側支持部分35Aを支持する。一方の転がり軸受36は、伝達側支持部分35Aの上端部分を支持する。他方の転がり軸受36は、伝達側支持部分35Aの中間部分を支持する。   The rolling bearing 36 is fixed to the first transmission portion 34. The rolling bearing 36 supports the transmission side support portion 35 </ b> A in a state where the transmission side support portion 35 </ b> A can rotate with respect to the first transmission portion 34. One rolling bearing 36 supports the upper end portion of the transmission-side support portion 35A. The other rolling bearing 36 supports an intermediate portion of the transmission side support portion 35A.

第2回転機構40は、第2軸体41および第2軸受機構42を有する。
第2軸体41は、インターミディエイトシャフト72および第1回転支持軸31と同軸を有する。第2軸体41は、ラックハウジング77に固定されている。第2軸体41は、インターミディエイトシャフト72に対して傾斜した姿勢のピニオンシャフト73を支持する。第2軸体41は、インターミディエイトシャフト72と同軸上に回転中心軸を有する。なお、ピニオンシャフト73がインターミディエイトシャフト72に対して傾斜した姿勢は、車両操舵装置70の搭載相当姿勢におけるインターミディエイトシャフト72に対するピニオンシャフト73の姿勢を示す。
The second rotation mechanism 40 includes a second shaft body 41 and a second bearing mechanism 42.
The second shaft body 41 is coaxial with the intermediate shaft 72 and the first rotation support shaft 31. The second shaft body 41 is fixed to the rack housing 77. The second shaft body 41 supports the pinion shaft 73 that is inclined with respect to the intermediate shaft 72. The second shaft body 41 has a rotation center axis coaxially with the intermediate shaft 72. Note that the posture in which the pinion shaft 73 is inclined with respect to the intermediate shaft 72 indicates the posture of the pinion shaft 73 with respect to the intermediate shaft 72 in the mounting equivalent posture of the vehicle steering device 70.

第2軸受機構42は、貫通孔42Aおよび2つの転がり軸受42Bを有する。貫通孔42Aは、第2軸体41の回転中心軸において第2軸受機構42を貫通する。転がり軸受42Bは、貫通孔42Aの内周面に固定されている。転がり軸受42Bは、第2軸受機構42に対して第2軸体41が回転することが可能な状態で第2軸体41を支持する。   The second bearing mechanism 42 has a through hole 42A and two rolling bearings 42B. The through hole 42 </ b> A penetrates the second bearing mechanism 42 in the rotation center axis of the second shaft body 41. The rolling bearing 42B is fixed to the inner peripheral surface of the through hole 42A. The rolling bearing 42 </ b> B supports the second shaft body 41 in a state where the second shaft body 41 can rotate with respect to the second bearing mechanism 42.

インターミディエイトシャフト支持機構50は、インターミディエイトシャフト72の軸方向において互いに離間して2つ形成されている。インターミディエイトシャフト支持機構50は、貫通孔51および2つの転がり軸受52を有する。貫通孔51は、インターミディエイトシャフト72の軸方向においてインターミディエイトシャフト支持機構50を貫通する。転がり軸受52は、貫通孔51の内周面に固定されている。転がり軸受52は、インターミディエイトシャフト支持機構50に対するインターミディエイトシャフト72の回転が可能な状態でインターミディエイトシャフト72を支持する。一方の転がり軸受52はインターミディエイトシャフト72の上方向ZA1の部分を支持する。他方の転がり軸受52はインターミディエイトシャフト72の下方向ZA2の部分を支持する。   Two intermediate shaft support mechanisms 50 are formed apart from each other in the axial direction of the intermediate shaft 72. The intermediate shaft support mechanism 50 includes a through hole 51 and two rolling bearings 52. The through hole 51 passes through the intermediate shaft support mechanism 50 in the axial direction of the intermediate shaft 72. The rolling bearing 52 is fixed to the inner peripheral surface of the through hole 51. The rolling bearing 52 supports the intermediate shaft 72 in a state where the intermediate shaft 72 can rotate with respect to the intermediate shaft support mechanism 50. One rolling bearing 52 supports the intermediate shaft 72 in the upward direction ZA1. The other rolling bearing 52 supports a portion of the intermediate shaft 72 in the downward direction ZA2.

赤外線カメラ61は、インターミディエイトシャフト72の赤外線を検出することが可能な位置に配置されている。赤外線カメラ61は、インターミディエイトシャフト72の回転中心軸に直交する中心軸を有する。赤外線カメラ61は、インターミディエイトシャフト72において2つのインターミディエイトシャフト支持機構50の間の部分を測定対象部位とする。赤外線カメラ61は、インターミディエイトシャフト72の周方向においてインターミディエイトシャフト72の測定対象部位の一部分を検出範囲とする。赤外線カメラ61は、赤外線センサーおよびロックインプロセッサ(ともに図示略)を有する。   The infrared camera 61 is disposed at a position where the infrared light of the intermediate shaft 72 can be detected. The infrared camera 61 has a central axis orthogonal to the rotational central axis of the intermediate shaft 72. The infrared camera 61 uses a portion between the two intermediate shaft support mechanisms 50 in the intermediate shaft 72 as a measurement target portion. The infrared camera 61 uses a part of the measurement target portion of the intermediate shaft 72 as a detection range in the circumferential direction of the intermediate shaft 72. The infrared camera 61 has an infrared sensor and a lock-in processor (both not shown).

赤外線センサーは、インターミディエイトシャフト72の測定対象部位の表面から放出される赤外線を検出する。赤外線センサーは、赤外線に応じた電気信号を画像信号としてロックインプロセッサに出力する。   The infrared sensor detects infrared rays emitted from the surface of the measurement target portion of the intermediate shaft 72. The infrared sensor outputs an electrical signal corresponding to the infrared ray as an image signal to the lock-in processor.

ロックインプロセッサは、ロックイン処理を実行する。ロックインプロセッサは、ロックイン処理後の画像信号を応力演算部62に出力する。
ロックイン処理は、赤外線センサーの画像信号からインターミディエイトシャフト72の熱弾性効果による温度変化の波形すなわち応力変動に同期する周波数を含む所定範囲の周波数帯の電気信号のみを抽出する。
The lock-in processor performs a lock-in process. The lock-in processor outputs the image signal after the lock-in process to the stress calculation unit 62.
In the lock-in process, only an electric signal in a predetermined range of frequency band including a temperature change waveform due to the thermoelastic effect of the intermediate shaft 72, that is, a frequency synchronized with stress fluctuation, is extracted from the image signal of the infrared sensor.

応力演算部62は、ロックインプロセッサにより出力される画像信号を受信する。応力演算部62は、受信した画像信号から得られるインターミディエイトシャフト72の温度に基づいてインターミディエイトシャフト72の動作相当応力の応力分布を算出する。表示部63は、インターミディエイトシャフト72の動作相当応力の応力分布をモニター上に表示する。   The stress calculation unit 62 receives an image signal output from the lock-in processor. The stress calculation unit 62 calculates the stress distribution of the operation equivalent stress of the intermediate shaft 72 based on the temperature of the intermediate shaft 72 obtained from the received image signal. The display unit 63 displays the stress distribution of the operation equivalent stress of the intermediate shaft 72 on the monitor.

応力測定装置1の動作および作用について説明する。
駆動機構20の電動モーター23の出力軸が回転するとき、回転シャフト24、第1回転機構30の上方入力側回転部材21A、および第2回転機構40の下方入力側回転部材22Aがともに回転する。
The operation and action of the stress measuring device 1 will be described.
When the output shaft of the electric motor 23 of the drive mechanism 20 rotates, the rotating shaft 24, the upper input side rotating member 21A of the first rotating mechanism 30, and the lower input side rotating member 22A of the second rotating mechanism 40 rotate together.

第1回転機構30においては、次のように回転が伝達される。
上方入力側回転部材21Aの回転は、上方巻掛部材21Cを介して上方出力側回転部材21Bに伝達される。第1回転支持軸31および第1伝達部分34は、上方出力側回転部材21Bの回転にともない自転する。伝達側支持部分35Aは、第1伝達部分34の自転にともない第1伝達部分34の回転中心軸に対して公転する。コラム側支持部分35Bは、伝達側支持部分35Aの公転にともない第1伝達部分34の回転中心軸に対して公転する。第1コラム端部71Aは、コラム側支持部分35Bの公転にともないインターミディエイトシャフト72に対して公転する。なお、「インターミディエイトシャフト72の静止状態」には、インターミディエイトシャフト72の測定対象部位が赤外線カメラ61の検出範囲から外れない範囲におけるインターミディエイトシャフト72の微小な回転を含む。
In the first rotation mechanism 30, rotation is transmitted as follows.
The rotation of the upper input side rotating member 21A is transmitted to the upper output side rotating member 21B via the upper winding member 21C. The first rotation support shaft 31 and the first transmission portion 34 rotate with the rotation of the upper output side rotation member 21B. The transmission-side support portion 35A revolves with respect to the rotation center axis of the first transmission portion 34 as the first transmission portion 34 rotates. The column side support portion 35B revolves with respect to the rotation center axis of the first transmission portion 34 as the transmission side support portion 35A revolves. The first column end 71A revolves with respect to the intermediate shaft 72 as the column-side support portion 35B revolves. The “intermediate shaft 72 is stationary” includes a slight rotation of the intermediate shaft 72 in a range where the measurement target portion of the intermediate shaft 72 does not deviate from the detection range of the infrared camera 61.

第2回転機構40においては、次のように回転が伝達される。
下方入力側回転部材22Aの回転は、下方巻掛部材22Cを介して下方出力側回転部材22Bに伝達される。第2軸体41は、下方出力側回転部材22Bの回転にともない自転する。ラックハウジング77は、第2軸体41の自転にともない自転する。ラックギヤ74Aは、ピニオンギヤ73Cに対して公転する。これにより、ラックギヤ74Aおよびピニオンギヤ73Cの噛み合わせ位置が変化するため、ラックシャフト74がラックハウジング77に対してラックシャフト74の軸方向に移動する。ピニオンシャフト73は、第2ピニオン端部73Bがインターミディエイトシャフト72に対して公転する。
In the second rotation mechanism 40, rotation is transmitted as follows.
The rotation of the lower input side rotating member 22A is transmitted to the lower output side rotating member 22B via the lower winding member 22C. The second shaft body 41 rotates with the rotation of the lower output side rotation member 22B. The rack housing 77 rotates as the second shaft body 41 rotates. The rack gear 74A revolves with respect to the pinion gear 73C. As a result, the meshing position of the rack gear 74 </ b> A and the pinion gear 73 </ b> C changes, so that the rack shaft 74 moves in the axial direction of the rack shaft 74 with respect to the rack housing 77. The pinion shaft 73 revolves with respect to the intermediate shaft 72 at the second pinion end 73 </ b> B.

インターミディエイトシャフト72は、第1自在継手75によりコラムシャフト71の公転に対する自転が抑制される。インターミディエイトシャフト72は、第2自在継手76によりピニオンシャフト73の公転に対する自転が抑制される。インターミディエイトシャフト72は、コラムシャフト71およびピニオンシャフト73が同期して回転することにより車両操舵装置70の状態としてインターミディエイトシャフト72が自転している場合のコラムシャフト71、インターミディエイトシャフト72、およびピニオンシャフト73の相対的な関係と同じ関係が維持される。   The intermediate shaft 72 is restrained from rotating with respect to the revolution of the column shaft 71 by the first universal joint 75. The intermediate shaft 72 is restrained from rotating with respect to the revolution of the pinion shaft 73 by the second universal joint 76. The intermediate shaft 72 includes the column shaft 71, the intermediate shaft 72, and the pinion when the intermediate shaft 72 rotates as a state of the vehicle steering device 70 when the column shaft 71 and the pinion shaft 73 rotate synchronously. The same relationship as the relative relationship of the shaft 73 is maintained.

駆動機構20によるコラムシャフト71およびピニオンシャフト73の回転量が一定量を超えるとき、ラック側ストッパー74Bがハウジング側ストッパー77Aに接触する。これにより、ラックシャフト74の移動がラックハウジング77により規制される。このとき、電動モーター23は、第2軸体41を自転させるために電流が増加する。応力測定装置1は、電動モーター23の電流が予め設定された閾値に達することに基づいて電動モーター23の出力軸を逆回転または停止させる。このように第1回転機構30および第2回転機構40によりインターミディエイトシャフト72の静止状態を維持した状態で車両操舵装置70の実用操舵状態が再現される。   When the rotation amounts of the column shaft 71 and the pinion shaft 73 by the drive mechanism 20 exceed a certain amount, the rack-side stopper 74B comes into contact with the housing-side stopper 77A. Thereby, the movement of the rack shaft 74 is restricted by the rack housing 77. At this time, the electric motor 23 increases the current to rotate the second shaft body 41. The stress measuring device 1 reversely rotates or stops the output shaft of the electric motor 23 based on the current of the electric motor 23 reaching a preset threshold value. In this way, the practical steering state of the vehicle steering device 70 is reproduced while the intermediate shaft 72 is kept stationary by the first rotating mechanism 30 and the second rotating mechanism 40.

ラックシャフト74の移動がラックハウジング77により規制されるとき、ピニオンギヤ73Cに対するラックギヤ74Aの公転も規制される。このとき、駆動機構20から第2回転機構40へのトルクの伝達が継続されている場合、ラックギヤ74Aをピニオンギヤ73Cに対して公転させる力がラックギヤ74Aに作用する。しかし、上記のとおりピニオンギヤ73Cに対するラックギヤ74Aの公転が規制されているため、ラックギヤ74Aに作用する力は、ピニオンギヤ73Cを自転させる力として作用する。   When the movement of the rack shaft 74 is restricted by the rack housing 77, the revolution of the rack gear 74A relative to the pinion gear 73C is also restricted. At this time, when the transmission of torque from the drive mechanism 20 to the second rotation mechanism 40 is continued, a force for revolving the rack gear 74A with respect to the pinion gear 73C acts on the rack gear 74A. However, since the revolution of the rack gear 74A relative to the pinion gear 73C is restricted as described above, the force acting on the rack gear 74A acts as a force for rotating the pinion gear 73C.

このため、ピニオンシャフト73、インターミディエイトシャフト72、およびコラムシャフト71を一体的に自転させる力がこれらのシャフト71〜73に作用する。一方、第1支持部分35は、伝達側円形部材37、巻掛部材38、および固定側円形部材33を介して固定シャフト32に接続されている。このため、第1支持部分35は自転することができない。   For this reason, the force which rotates the pinion shaft 73, the intermediate shaft 72, and the column shaft 71 integrally acts on these shafts 71-73. On the other hand, the first support portion 35 is connected to the fixed shaft 32 via the transmission-side circular member 37, the winding member 38, and the fixed-side circular member 33. For this reason, the first support portion 35 cannot rotate.

このため、コラムシャフト71の自転が第1支持部分35により規制される。すなわち、インターミディエイトシャフト72の第2中間物端部72Bにおいては、ピニオンギヤ73Cに作用するトルクによる回転が許容され、インターミディエイトシャフト72の第1中間物端部72Aにおいては、同トルクによる回転が第1支持部分35により規制される。   For this reason, the rotation of the column shaft 71 is restricted by the first support portion 35. That is, the second intermediate end portion 72B of the intermediate shaft 72 is allowed to rotate by torque acting on the pinion gear 73C, and the first intermediate end portion 72A of the intermediate shaft 72 is rotated by the same torque. 1 is regulated by the support portion 35.

このため、インターミディエイトシャフト72にはねじり応力が生じる。そして、応力測定装置1においては、インターミディエイトシャフト72にねじり応力が生じるときの同シャフト72の温度を測定することにより、インターミディエイトシャフト72に生じるねじり応力を算出する。   For this reason, a torsional stress is generated in the intermediate shaft 72. In the stress measuring apparatus 1, the torsional stress generated in the intermediate shaft 72 is calculated by measuring the temperature of the intermediate shaft 72 when the torsional stress is generated in the intermediate shaft 72.

応力測定装置1による応力測定方法について説明する。
応力測定方法は、再現工程、温度測定工程、および応力演算工程を含む。
再現工程は、第1回転機構30および第2回転機構40を回転させることによりインターミディエイトシャフト72を静止させた状態で車両操舵装置70の実用操舵状態を再現する。
A stress measurement method using the stress measurement apparatus 1 will be described.
The stress measurement method includes a reproduction process, a temperature measurement process, and a stress calculation process.
In the reproduction step, the practical steering state of the vehicle steering device 70 is reproduced while the intermediate shaft 72 is stationary by rotating the first rotation mechanism 30 and the second rotation mechanism 40.

温度測定工程は、再現工程により車両操舵装置70の実用操舵状態を再現させた状態において、赤外線カメラ61によりインターミディエイトシャフト72の測定対象部位の温度を測定する。   In the temperature measurement step, the temperature of the measurement target portion of the intermediate shaft 72 is measured by the infrared camera 61 in a state where the practical steering state of the vehicle steering device 70 is reproduced by the reproduction step.

ラックハウジング77に対するラックシャフト74の軸方向への移動が規制されたとき、インターミディエイトシャフト72がねじられるため、インターミディエイトシャフト72の熱弾性効果によりインターミディエイトシャフト72の温度が変化する。赤外線カメラ61は、インターミディエイトシャフト72の温度変化を取得する。   When the movement of the rack shaft 74 in the axial direction with respect to the rack housing 77 is restricted, the intermediate shaft 72 is twisted, so that the temperature of the intermediate shaft 72 changes due to the thermoelastic effect of the intermediate shaft 72. The infrared camera 61 acquires the temperature change of the intermediate shaft 72.

応力演算工程は、応力演算部62により、温度測定工程において赤外線カメラ61により取得したインターミディエイトシャフト72の温度に基づいてインターミディエイトシャフト72の動作相当応力を算出する。インターミディエイトシャフト72の動作相当応力は、表示部63により動作相当応力の応力分布として表示される。   In the stress calculation process, the stress calculation unit 62 calculates the operation equivalent stress of the intermediate shaft 72 based on the temperature of the intermediate shaft 72 acquired by the infrared camera 61 in the temperature measurement process. The operation equivalent stress of the intermediate shaft 72 is displayed on the display unit 63 as a stress distribution of the operation equivalent stress.

本実施形態の応力測定装置1は、以下の効果を奏する。
(1)応力測定装置1は、第1回転機構30および第2回転機構40を有する。この構成によれば、車両操舵装置70の実用操舵状態においてインターミディエイトシャフト72の静止状態が維持される。これにより、車両操舵装置70の実用操舵状態において、赤外線カメラ61を固定した状態でインターミディエイトシャフト72の測定対象部位の温度を測定することが可能となる。
The stress measuring device 1 of this embodiment has the following effects.
(1) The stress measurement device 1 includes a first rotation mechanism 30 and a second rotation mechanism 40. According to this configuration, the stationary state of the intermediate shaft 72 is maintained in the practical steering state of the vehicle steering device 70. Thereby, in the practical steering state of the vehicle steering device 70, the temperature of the measurement target portion of the intermediate shaft 72 can be measured with the infrared camera 61 fixed.

(2)車両操舵装置70が支持部10に取り付けられたとき、車両操舵装置70は搭載相当姿勢に維持される。この構成によれば、応力測定装置1は、車両操舵装置70が搭載相当姿勢においてのインターミディエイトシャフト72の動作相当応力を測定することができる。   (2) When the vehicle steering device 70 is attached to the support portion 10, the vehicle steering device 70 is maintained in the mounting equivalent posture. According to this configuration, the stress measuring device 1 can measure the operation equivalent stress of the intermediate shaft 72 when the vehicle steering device 70 is in the mounting equivalent posture.

(3)応力測定装置1は、固定シャフト32、固定側円形部材33、伝達側円形部材37、および巻掛部材38を有する。この構成によれば、ラックハウジング77に対するラックシャフト74の軸方向への移動が規制されたときにラックシャフト74とピニオンシャフト73とによりインターミディエイトシャフト72にねじられる。このため、応力測定装置1は、車両操舵装置70の実用操舵状態において、インターミディエイトシャフト72のねじり応力を測定することができる。   (3) The stress measuring device 1 includes a fixed shaft 32, a fixed-side circular member 33, a transmission-side circular member 37, and a winding member 38. According to this configuration, when the movement of the rack shaft 74 in the axial direction with respect to the rack housing 77 is restricted, the rack shaft 74 and the pinion shaft 73 are twisted to the intermediate shaft 72. For this reason, the stress measuring apparatus 1 can measure the torsional stress of the intermediate shaft 72 in the practical steering state of the vehicle steering apparatus 70.

(4)第2軸体41は、インターミディエイトシャフト72に対して傾斜した姿勢のピニオンシャフト73を支持する第2支持部分の機能と、インターミディエイトシャフト72と同軸上に回転中心軸を有し、ラックハウジング77を回転させる第2回転支持軸の機能と、第2回転支持軸の回転を第2支持部分に伝達する第2伝達部分の機能とを有する。この構成によれば、第2支持部分、第2回転支持軸、および第2伝達部分を個別に形成する構成と比較して、第2回転機構40を構成する部品が少なくなる。   (4) The second shaft body 41 has a function of a second support portion that supports the pinion shaft 73 in a posture inclined with respect to the intermediate shaft 72, and a rotation center axis coaxially with the intermediate shaft 72. It has the function of the 2nd rotation support shaft which rotates the rack housing 77, and the function of the 2nd transmission part which transmits rotation of a 2nd rotation support shaft to a 2nd support part. According to this structure, compared with the structure which forms a 2nd support part, a 2nd rotation support shaft, and a 2nd transmission part separately, the components which comprise the 2nd rotation mechanism 40 decrease.

本発明は、上記実施形態とは別の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。   The present invention includes an embodiment different from the above embodiment. Hereinafter, the modification of the said embodiment as other embodiment of this invention is shown. The following modifications can be combined with each other.

・実施形態の応力測定装置1は、アシスト装置78が停止した状態におけるインターミディエイトシャフト72の応力を測定する。一方、変形例の応力測定装置1は、アシスト装置78が駆動した状態におけるインターミディエイトシャフト72の応力を測定する。要するに、実用操舵状態として生じ得る車両操舵装置70の状態であれば、応力測定装置1により再現する車両操舵装置70の状態は実施形態の応力測定装置1において再現した状態に限られない。   -Stress measuring device 1 of an embodiment measures the stress of intermediate shaft 72 in the state where assistant device 78 stopped. On the other hand, the stress measuring device 1 of the modified example measures the stress of the intermediate shaft 72 in a state where the assist device 78 is driven. In short, as long as the state of the vehicle steering device 70 can occur as a practical steering state, the state of the vehicle steering device 70 reproduced by the stress measurement device 1 is not limited to the state reproduced in the stress measurement device 1 of the embodiment.

・実施形態の応力測定装置1の駆動機構20は、第1回転機構30および第2回転機構40に共通する1つの電動モーター23および回転シャフト24を有する。一方、変形例の駆動機構20は、電動モーター23および回転シャフト24に代えて、第1回転機構30にトルクを伝達する第1電動モーターと、第2回転機構40にトルクを伝達する第2電動モーターを有する。上方入力側回転部材21Aは、第1電動モーターの出力軸に固定される。下方入力側回転部材22Aは、第2電動モーターの出力軸に固定される。第1電動モーターおよび第2電動モーターの駆動回路は、第1電動モーターおよび第2電動モーターを互いに同期して回転させる。   The drive mechanism 20 of the stress measurement device 1 according to the embodiment includes one electric motor 23 and a rotation shaft 24 that are common to the first rotation mechanism 30 and the second rotation mechanism 40. On the other hand, the drive mechanism 20 of the modified example is replaced with the first electric motor that transmits torque to the first rotating mechanism 30 instead of the electric motor 23 and the rotating shaft 24, and the second electric motor that transmits torque to the second rotating mechanism 40. Has a motor. The upper input side rotation member 21A is fixed to the output shaft of the first electric motor. The lower input side rotating member 22A is fixed to the output shaft of the second electric motor. The drive circuits for the first electric motor and the second electric motor rotate the first electric motor and the second electric motor in synchronization with each other.

・実施形態の応力測定装置1は、軸方向に移動するラックシャフト74に対して負荷を付与する機構を有していない。一方、変形例の応力測定装置1は、図4に示されるように、軸方向に移動するラックシャフト74に対して負荷を付与する負荷付与機構80を有する。負荷付与機構80は、補助ハウジング81を有する。補助ハウジング81は、ラックハウジング77の各端部のそれぞれに固定される。補助ハウジング81は、ラックシャフト74のうちのラックハウジング77から突出した部分の一部分を収容する。ラック側ストッパー74Bの基端部分は、補助ハウジング81の内面に接触する。   The stress measurement device 1 according to the embodiment does not have a mechanism that applies a load to the rack shaft 74 that moves in the axial direction. On the other hand, as shown in FIG. 4, the stress measuring apparatus 1 according to the modification includes a load applying mechanism 80 that applies a load to the rack shaft 74 that moves in the axial direction. The load application mechanism 80 has an auxiliary housing 81. The auxiliary housing 81 is fixed to each end of the rack housing 77. The auxiliary housing 81 accommodates a part of the portion of the rack shaft 74 that protrudes from the rack housing 77. The base end portion of the rack side stopper 74 </ b> B contacts the inner surface of the auxiliary housing 81.

上記変形例の応力測定装置1によれば、車両操舵装置70の実用操舵状態を再現したとき、補助ハウジング81とラック側ストッパー74Bとの間に摩擦が生じる。このため、補助ハウジング81およびラック側ストッパー74Bの摩擦力の大きさを調整することにより、例えば車両が悪路を走行しているときの車両操舵装置70の状態を再現することが可能になる。   According to the stress measurement device 1 of the above modification, friction is generated between the auxiliary housing 81 and the rack-side stopper 74B when the practical steering state of the vehicle steering device 70 is reproduced. For this reason, by adjusting the magnitudes of the frictional forces of the auxiliary housing 81 and the rack-side stopper 74B, it is possible to reproduce the state of the vehicle steering device 70 when the vehicle is traveling on a rough road, for example.

・実施形態の第2回転機構40の第2軸体41は、第2回転支持軸、第2伝達部分、および第2支持部分としての機能を有する。すなわち第2軸体41は、ピニオンシャフト73を支持し、インターミディエイトシャフト72と同軸上に回転中心軸を有し、この回転中心軸を中心に自転する。一方、変形例の第2回転機構40は、図5に示されるように、第2軸体41に代えて第2回転支持軸91、第2伝達部分92、および第2支持部分93を有する。第2回転支持軸91は、インターミディエイトシャフト72と同軸上に回転中心軸を有し、この回転中心軸を中心に自転する。第2伝達部分92は、第2回転支持軸91の回転を第2支持部分93に伝達する。第2支持部分93はインターミディエイトシャフト72に対して傾斜した姿勢のピニオンシャフト73を支持する。   -The 2nd shaft body 41 of the 2nd rotation mechanism 40 of embodiment has a function as a 2nd rotation support shaft, a 2nd transmission part, and a 2nd support part. That is, the second shaft body 41 supports the pinion shaft 73, has a rotation center axis coaxially with the intermediate shaft 72, and rotates about the rotation center axis. On the other hand, as shown in FIG. 5, the modified second rotation mechanism 40 includes a second rotation support shaft 91, a second transmission portion 92, and a second support portion 93 instead of the second shaft body 41. The second rotation support shaft 91 has a rotation center axis coaxially with the intermediate shaft 72 and rotates around the rotation center axis. The second transmission portion 92 transmits the rotation of the second rotation support shaft 91 to the second support portion 93. The second support portion 93 supports the pinion shaft 73 that is inclined with respect to the intermediate shaft 72.

・実施形態の測定部60は、インターミディエイトシャフト72の外観を撮影する撮影装置を有していない。一方、変形例の測定部60は、インターミディエイトシャフト72の外観を撮影する撮影装置を有する。また応力演算部62は、赤外線カメラ61から出力される温度、および撮影装置から出力される撮影画像に基づいて、インターミディエイトシャフト72の応力を算出する。要するに、赤外線カメラ61により測定される温度に加え、インターミディエイトシャフト72に関する他の情報を測定し、温度および他の情報に基づいてインターミディエイトシャフト72の応力を算出することもできる。   -The measurement part 60 of embodiment does not have the imaging device which image | photographs the external appearance of the intermediate shaft 72. FIG. On the other hand, the measurement unit 60 according to the modified example includes a photographing device that photographs the appearance of the intermediate shaft 72. The stress calculation unit 62 calculates the stress of the intermediate shaft 72 based on the temperature output from the infrared camera 61 and the captured image output from the imaging device. In short, in addition to the temperature measured by the infrared camera 61, other information related to the intermediate shaft 72 can be measured, and the stress of the intermediate shaft 72 can be calculated based on the temperature and other information.

・実施形態の赤外線カメラ61は、インターミディエイトシャフト72の温度を測定する。一方、変形例の赤外線カメラ61は、インターミディエイトシャフト72の温度を測定し、併せてインターミディエイトシャフト72の外観を撮影する。また応力演算部62は、赤外線カメラ61から出力される温度および撮影画像に基づいて、インターミディエイトシャフト72の応力を算出する。   In the embodiment, the infrared camera 61 measures the temperature of the intermediate shaft 72. On the other hand, the infrared camera 61 of the modified example measures the temperature of the intermediate shaft 72 and photographs the appearance of the intermediate shaft 72 at the same time. The stress calculation unit 62 calculates the stress of the intermediate shaft 72 based on the temperature output from the infrared camera 61 and the captured image.

・実施形態の測定部60は、ロックインプロセッサを有する赤外線カメラ61を有する。一方、変形例の測定部60は、ロックインプロセッサが省略された赤外線カメラ61を有する。また、赤外線カメラ61とは別の機器としてロックインプロセッサを有する。要するに、赤外線カメラ61の出力に基づいて応力を演算することが可能な構成であれば、測定部60に備える赤外線カメラ61の具体的構成は実施形態の構成に限られない。   -The measurement part 60 of embodiment has the infrared camera 61 which has a lock-in processor. On the other hand, the measurement unit 60 of the modification has an infrared camera 61 in which the lock-in processor is omitted. Further, a lock-in processor is provided as a device different from the infrared camera 61. In short, as long as the stress can be calculated based on the output of the infrared camera 61, the specific configuration of the infrared camera 61 provided in the measurement unit 60 is not limited to the configuration of the embodiment.

・実施形態の支持部10は、車両操舵装置70を搭載相当姿勢に支持する。一方、変形例の支持部10は、車両操舵装置70を搭載相当姿勢以外の姿勢に支持する。要するに、インターミディエイトシャフト72に対してコラムシャフト71が傾斜した姿勢およびインターミディエイトシャフト72に対してピニオンシャフト73が傾斜した姿勢が可能な構成であれば、コラムシャフト71、インターミディエイトシャフト72、およびピニオンシャフト73の具体的構成は実施形態の構成に限られない。   The support unit 10 according to the embodiment supports the vehicle steering device 70 in the mounting equivalent posture. On the other hand, the support unit 10 of the modified example supports the vehicle steering device 70 in a posture other than the mounting equivalent posture. In short, the column shaft 71, the intermediate shaft 72, and the pinion have a configuration in which the posture in which the column shaft 71 is inclined with respect to the intermediate shaft 72 and the posture in which the pinion shaft 73 is inclined with respect to the intermediate shaft 72 are possible. The specific configuration of the shaft 73 is not limited to the configuration of the embodiment.

・実施形態の車両操舵装置70は、第1自在継手75および第2自在継手76としてカルダンジョイントを有する。一方、変形例の車両操舵装置70は、第1自在継手75および第2自在継手76の少なくとも一方のカルダンジョイントに代えてツェッパジョイントを有する。要するに、自在継手であれば第1自在継手75および第2自在継手76の具体的構成は実施形態の構成に限られない。   The vehicle steering apparatus 70 according to the embodiment includes cardan joints as the first universal joint 75 and the second universal joint 76. On the other hand, the vehicle steering apparatus 70 according to the modified example has a Rzeppa joint instead of at least one cardan joint of the first universal joint 75 and the second universal joint 76. In short, if it is a universal joint, the specific structure of the 1st universal joint 75 and the 2nd universal joint 76 is not restricted to the structure of embodiment.

・実施形態の応力測定装置1は、アシスト装置78を有する車両操舵装置70を測定対象物とする。一方、変形例の応力測定装置1は、アシスト装置78が省略された構成の車両操舵装置70を測定対象物とする。要するに、インターミディエイトシャフト72を有する車両操舵装置であれば、測定対象物とする車両操舵装置の具体的構成は実施形態の構成に限られない。   -The stress measuring device 1 of embodiment uses the vehicle steering device 70 which has the assist apparatus 78 as a measuring object. On the other hand, the stress measuring device 1 according to the modified example uses the vehicle steering device 70 having a configuration in which the assist device 78 is omitted as a measurement target. In short, as long as the vehicle steering apparatus has the intermediate shaft 72, the specific configuration of the vehicle steering apparatus to be measured is not limited to the configuration of the embodiment.

1…応力測定装置、2…ステアリングホイール、10…支持部、20…駆動機構、30…第1回転機構、31…第1回転支持軸、32…固定シャフト、33…固定側円形部材、34…第1伝達部分、35…第1支持部分、37…伝達側円形部材、38…巻掛部材、39…第1軸受機構、40…第2回転機構、41…第2軸体、60…測定部、61…赤外線カメラ、62…応力演算部、70…車両操舵装置、71…コラムシャフト、71A…第1コラム端部、71B…第2コラム端部、72…インターミディエイトシャフト、72A…第1中間物端部、72B…第2中間物端部、73…ピニオンシャフト、73A…第1ピニオン端部、73B…第2ピニオン端部、73C…ピニオンギヤ、74…ラックシャフト、74A…ラックギヤ、75…第1自在継手、76…第2自在継手、77…ラックハウジング、81…補助ハウジング、90…第2回転機構、91…第2回転支持軸、92…第2伝達部分、93…第2支持部分。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stress measuring device, 2 ... Steering wheel, 10 ... Support part, 20 ... Drive mechanism, 30 ... 1st rotation mechanism, 31 ... 1st rotation support shaft, 32 ... Fixed shaft, 33 ... Fixed side circular member, 34 ... 1st transmission part, 35 ... 1st support part, 37 ... Transmission side circular member, 38 ... Winding member, 39 ... 1st bearing mechanism, 40 ... 2nd rotation mechanism, 41 ... 2nd shaft body, 60 ... Measurement part , 61 ... Infrared camera, 62 ... Stress calculation unit, 70 ... Vehicle steering device, 71 ... Column shaft, 71A ... First column end, 71B ... Second column end, 72 ... Intermediate shaft, 72A ... First intermediate Object end, 72B ... second intermediate end, 73 ... pinion shaft, 73A ... first pinion end, 73B ... second pinion end, 73C ... pinion gear, 74 ... rack shaft, 74A ... rack gear, 75 ... first Universal joint, 76 ... second universal joint, 77 ... rack housing, 81 ... auxiliary housing 90 ... second rotating mechanism, 91 ... second rotary support shaft, 92 ... second transmission portion, 93 ... second support portion.

Claims (6)

車両操舵装置を支持する支持部と、前記車両操舵装置の応力を測定する測定部とを有する応力測定装置において、
前記車両操舵装置は、第1コラム端部および第2コラム端部を有するコラムシャフト、第1中間物端部および第2中間物端部を有するインターミディエイトシャフト、第1ピニオン端部および第2ピニオン端部を有するピニオンシャフト、前記第2コラム端部および前記第1中間物端部を互いに連結する第1自在継手、前記第2中間物端部および前記第1ピニオン端部を互いに連結する第2自在継手、および前記ピニオンシャフトのピニオンギヤに噛み合わせられるラックギヤを有するラックシャフトを有し、
前記支持部は、前記第1コラム端部を前記インターミディエイトシャフトに対して公転させる第1回転機構と、前記ラックギヤを前記ピニオンギヤに対して公転させる第2回転機構と、前記第1回転機構および前記第2回転機構を同期して回転させる駆動機構とを有し、
前記測定部は、前記インターミディエイトシャフトの温度を測定する赤外線カメラと、前記赤外線カメラの出力に基づいて前記インターミディエイトシャフトの応力を算出する応力演算部とを有する
応力測定装置。
In a stress measurement device having a support portion that supports a vehicle steering device and a measurement unit that measures stress of the vehicle steering device,
The vehicle steering apparatus includes a column shaft having a first column end and a second column end, an intermediate shaft having a first intermediate end and a second intermediate end, a first pinion end and a second pinion. A pinion shaft having an end, a first universal joint for connecting the second column end and the first intermediate end, and a second joint for connecting the second intermediate end and the first pinion end to each other; A universal joint, and a rack shaft having a rack gear meshed with the pinion gear of the pinion shaft;
The support portion includes a first rotation mechanism for revolving the first column end portion with respect to the intermediate shaft, a second rotation mechanism for revolving the rack gear with respect to the pinion gear, the first rotation mechanism, and the A drive mechanism that rotates the second rotation mechanism synchronously;
The said measurement part has an infrared camera which measures the temperature of the said intermediate shaft, and a stress calculating part which calculates the stress of the said intermediate shaft based on the output of the said infrared camera.
前記第1回転機構は、前記インターミディエイトシャフトに対して傾斜した姿勢の前記コラムシャフトを支持することが可能な第1支持部分と、前記インターミディエイトシャフトと同軸上に回転中心軸を有する第1回転支持軸と、前記第1回転支持軸の回転を前記第1支持部分に伝達する第1伝達部分とを有し、
前記第2回転機構は、前記インターミディエイトシャフトに対して傾斜した姿勢の前記ピニオンシャフトを支持することが可能な第2支持部分と、前記インターミディエイトシャフトと同軸上に回転中心軸を有する第2回転支持軸と、前記第2回転支持軸の回転を前記第2支持部分に伝達する第2伝達部分とを有する
請求項1に記載の応力測定装置。
The first rotation mechanism includes a first support portion capable of supporting the column shaft in a posture inclined with respect to the intermediate shaft, and a first rotation having a rotation center axis coaxially with the intermediate shaft. A support shaft; and a first transmission portion that transmits rotation of the first rotation support shaft to the first support portion;
The second rotation mechanism has a second support portion capable of supporting the pinion shaft in a posture inclined with respect to the intermediate shaft, and a second rotation having a rotation center axis coaxially with the intermediate shaft. The stress measuring device according to claim 1, further comprising: a support shaft; and a second transmission portion that transmits rotation of the second rotation support shaft to the second support portion.
前記車両操舵装置は、前記ラックシャフトを収容するラックハウジングを有し、
前記第1回転機構は、前記第1回転支持軸を回転可能な状態で支持する第1軸受機構と、前記第1軸受機構に固定された固定シャフトと、前記固定シャフトに固定される固定側円形部材と、前記第1支持部分に固定される伝達側円形部材と、前記固定側円形部材および前記伝達側円形部材に巻き掛けられる巻掛部材とを有し、
前記第1支持部分は、前記第1コラム端部を支持する
請求項2に記載の応力測定装置。
The vehicle steering apparatus has a rack housing that houses the rack shaft,
The first rotation mechanism includes a first bearing mechanism that supports the first rotation support shaft in a rotatable state, a fixed shaft that is fixed to the first bearing mechanism, and a fixed-side circular shape that is fixed to the fixed shaft. A member, a transmission-side circular member fixed to the first support portion, and a winding member wound around the fixed-side circular member and the transmission-side circular member,
The stress measurement apparatus according to claim 2, wherein the first support portion supports the first column end.
前記車両操舵装置は、前記ラックシャフトを収容するラックハウジングを有し、
前記第2支持部分は、前記ラックハウジングを介して前記ピニオンシャフトを支持し、前記第2回転支持軸と同軸を有し、前記第2回転支持軸と一体的に形成される
請求項2または3に記載の応力測定装置。
The vehicle steering apparatus has a rack housing that houses the rack shaft,
The second support portion supports the pinion shaft via the rack housing, has the same axis as the second rotation support shaft, and is formed integrally with the second rotation support shaft. The stress measuring device described in 1.
前記車両操舵装置は、前記ラックシャフトを収容するラックハウジングを有し、
前記応力測定装置は、前記ラックハウジングに取り付けられる補助ハウジングを有し、
前記補助ハウジングは、前記ラックシャフトに接触する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の応力測定装置。
The vehicle steering apparatus has a rack housing that houses the rack shaft,
The stress measuring device has an auxiliary housing attached to the rack housing,
The stress measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the auxiliary housing contacts the rack shaft.
車両操舵装置の応力を測定する応力測定方法において、
前記車両操舵装置は、
第1コラム端部および第2コラム端部を有するコラムシャフト、第1中間物端部および第2中間物端部を有するインターミディエイトシャフト、第1ピニオン端部および第2ピニオン端部を有するピニオンシャフト、前記第2コラム端部および前記第1中間物端部を互いに連結する第1自在継手、前記第2中間物端部および前記第1ピニオン端部を互いに連結する第2自在継手、および前記ピニオンシャフトのピニオンギヤに噛み合わせられるラックギヤを有するラックシャフトを有し、
前記応力測定方法は、
前記第1コラム端部を前記インターミディエイトシャフトに対して公転させ、前記インターミディエイトシャフトに対する前記第1コラム端部の公転と同期して前記ラックギヤを前記ピニオンギヤに対して公転させることにより前記車両操舵装置の状態として前記インターミディエイトシャフトが自転している場合と同じ状態を再現する再現工程と、
赤外線カメラにより前記インターミディエイトシャフトの温度を測定する温度測定工程と、
前記赤外線カメラの出力に基づいて前記インターミディエイトシャフトの応力を算出する応力演算工程とを有する
応力測定方法。
In a stress measurement method for measuring the stress of a vehicle steering device,
The vehicle steering device is
A column shaft having a first column end and a second column end, an intermediate shaft having a first intermediate end and a second intermediate end, a pinion shaft having a first pinion end and a second pinion end A first universal joint for connecting the second column end and the first intermediate end to each other, a second universal joint for connecting the second intermediate end and the first pinion end to each other, and the pinion A rack shaft having a rack gear meshed with a pinion gear of the shaft;
The stress measuring method is:
The vehicle steering apparatus is configured to revolve the first column end with respect to the intermediate shaft and revolve the rack gear with respect to the pinion gear in synchronization with the revolution of the first column end with respect to the intermediate shaft. A reproduction process for reproducing the same state as when the intermediate shaft rotates as a state of
A temperature measuring step of measuring the temperature of the intermediate shaft with an infrared camera;
A stress calculation method comprising: calculating a stress of the intermediate shaft based on an output of the infrared camera.
JP2012053209A 2012-03-09 2012-03-09 Stress measuring apparatus and stress measuring method Expired - Fee Related JP5906832B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012053209A JP5906832B2 (en) 2012-03-09 2012-03-09 Stress measuring apparatus and stress measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012053209A JP5906832B2 (en) 2012-03-09 2012-03-09 Stress measuring apparatus and stress measuring method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013186059A true JP2013186059A (en) 2013-09-19
JP5906832B2 JP5906832B2 (en) 2016-04-20

Family

ID=49387589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012053209A Expired - Fee Related JP5906832B2 (en) 2012-03-09 2012-03-09 Stress measuring apparatus and stress measuring method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5906832B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61233332A (en) * 1985-04-08 1986-10-17 Jeol Ltd Rotation stress measuring method
JP2005306122A (en) * 2004-04-19 2005-11-04 Koyo Seiko Co Ltd Steering components, torque sensing device, and steering device
JP2008025676A (en) * 2006-07-19 2008-02-07 Nsk Ltd Pre-load measuring method of double-row roller bearing and roller bearing unit of roller-bearing double row
JP2010185827A (en) * 2009-02-13 2010-08-26 Jtekt Corp Method and device for measuring stress of constan-velocity joint

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61233332A (en) * 1985-04-08 1986-10-17 Jeol Ltd Rotation stress measuring method
JP2005306122A (en) * 2004-04-19 2005-11-04 Koyo Seiko Co Ltd Steering components, torque sensing device, and steering device
JP2008025676A (en) * 2006-07-19 2008-02-07 Nsk Ltd Pre-load measuring method of double-row roller bearing and roller bearing unit of roller-bearing double row
JP2010185827A (en) * 2009-02-13 2010-08-26 Jtekt Corp Method and device for measuring stress of constan-velocity joint

Also Published As

Publication number Publication date
JP5906832B2 (en) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8984965B2 (en) Rotational torsion tester
US10180377B2 (en) Electric wheel test bed
KR101400488B1 (en) Reducer and electric power steering apparatus having the same
JP2012117673A (en) Driving system
KR101624940B1 (en) Eccentric oscillation gear device and method for producing eccentric oscillation gear device
JP5375153B2 (en) Stress measuring method and stress measuring apparatus for constant velocity joint
JP7073692B2 (en) Tire test equipment
JP5906832B2 (en) Stress measuring apparatus and stress measuring method
JP2016121956A (en) Torque measuring apparatus for rolling-element bearings
KR20160138619A (en) Apparatus for measuring the transmission error of gears
JP7000821B2 (en) Tire test equipment
JP2009162627A (en) Chassis dynamometer
JP5617547B2 (en) Stress measurement method
JP2006275637A (en) Device and method for measuring engine balance
KR101148664B1 (en) Clearance Adjusting Decelerator and Motor Driven Power Steering Apparatus Having Same
JP2008094381A (en) Speed reduction gear mechanism and electric power steering device
JP6921470B1 (en) Input axis system
JP5617546B2 (en) Stress measurement method
JP6229885B2 (en) Telescopic shaft manufacturing method
JP2010236625A (en) Power transmission device
JP4349513B2 (en) Vibration correction device inspection device, interchangeable lens, camera, vibration correction device inspection method, and vibration correction effect observation method
JP2011099831A (en) Structure for fixing torque measurement device for power steering device
JP2015090310A5 (en)
JP2015010843A (en) Torsion test device
JP5173445B2 (en) Chassis dynamometer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160223

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160307

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5906832

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees