JP2015219115A - ステアリング装置用の試験機及びステアリング装置の試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】左右の車輪を同方向又は逆方向のいずれにも転舵することができるステアリング装置の転舵特性や耐久性の試験を簡便に、かつ実車への搭載状態に即して行うこと。【解決手段】左右の車輪を転舵するステアリング装置１００のラックバー１０１、１０２の左右の端部に着脱自在に設けられ、このラックバー１０１、１０２に、その軸方向、垂直方向、及び水平方向のそれぞれの方向への負荷を与える負荷装置６、９、１１と、前記ラックバー１０１、１０２に設けられ、このラックバー１０１、１０２の軸方向、垂直方向、及び水平方向のそれぞれの方向に負荷された荷重を測定する荷重変換器８、１０、１２と、を備えたステアリング装置１００用の試験機を構成する。【選択図】図８

Description

この発明は、車両の車輪を左右に独立して転舵することができるステアリング装置の試験機及びステアリング装置の試験方法に関する。

車両に搭載されるステアリング装置は、この車両の左右の車輪を左右に転舵するためのものである。一般的なステアリング装置は、この左右の車輪を同方向に転舵する共通の１本のラックを備えている。このステアリング装置が、所定の転舵特性や耐久性を備えているかどうか確認するために、例えば特許文献１〜３に示す試験機を用いて試験が行われる。

特許文献１に示す試験装置は、ステアリングホイールに回転力を入力するモータと、パワーステアリング装置のピニオンに作用する捩りトルクを検出するトルクセンサと、モータの回転角を検出する角度センサとを備えている。モータを作動して、所定のトルクとなる回転角度を自動的に記憶しておき、この記憶された角度範囲内でモータを繰り返し作動させて耐久性試験を行う。

特許文献２に示す試験装置は、操舵トルクを検出するトルクセンサと、舵取り機構に操舵補助力を与える電動モータと、トルクセンサの出力に基づいて電動モータを制御する車載コントローラとを備えた電動パワーステアリング装置に、試験装置からトルクセンサの出力信号を模擬したサインスイープ波形の試験信号を送り、前記電動モータを駆動して試験を行う。

特許文献３に示す試験装置は、パワーステアリングの出力軸を圧力センサを介して空気圧で押圧することによって負荷を発生させ、圧力センサの出力に応じて空気圧の押圧力を制御するように構成したものである。このように制御を行うことで、脈動や振動等の変動がない一定負荷を出力軸に与えて試験を行い得るようにしている。

特開２０１２−９３３２７号公報 特開２００８−２３２７２４号公報 特開２０００−２８６５２号公報

小回り性能を向上したり、その場回転や横方向走行等の特殊走行モードを備えたりする車両においては、例えば図９（ａ）（ｂ）に示すように、左右の車輪を同方向だけでなく逆方向に転舵し得るステアリング装置を出願人は提案している。このステアリング装置は、左右の異なる方向に移動可能な一対のラックバーを備えたものである。このステアリング装置は、一対のラックバーのそれぞれに噛み合うピニオンギアと、各ピニオンギアを連結又は分離したいずれかの状態とする連結機構を備えている。各ピニオンギアを連結し、一対のラックバーが一体に同方向に同距離移動可能とした状態（図９（ａ）参照）、又は、各ピニオンギアを分離し、各ラックバーが逆方向に同距離移動可能とした状態（図９（ｂ）参照）のいずれかの状態とするように構成されている。

このステアリング装置においては、ステアリングの操作に対するそれぞれのラックバーの挙動を評価しなければならない。ところが、特許文献１、２に記載の試験装置は、共通の１本のラックバーに伝えられるトルクを測定するものであり（特許文献１）、あるいは、舵取り機構に操舵補助力を与える電動モータを駆動するものであるため（特許文献２）、２本のラックバーを備えたステアリング装置の試験に適用することができない。

特許文献３に示すタイプの試験装置を一対のラックバーのそれぞれに設け、各ラックバーへの負荷を同時に制御することによって一対のラックバーを同時に検査することも考えられるが、装置構成が複雑となって、コストが嵩む恐れがある。

また、実車に搭載したステアリング装置は、その軸方向（車両の左右方向）のみならず、垂直方向（車両の上下方向）、及び水平方向（車両の前後方向）にも負荷を受けるが、特許文献１〜３に記載の試験装置では、そのような３次元的な負荷を与える試験を行うことができない。このため、実車への搭載状態に即した評価結果を得ることができない場合があるという問題がある。

そこで、この発明は、左右の車輪を同方向又は逆方向のいずれにも転舵することができるステアリング装置の転舵特性や耐久性の試験を簡便に、かつ実車への搭載状態に即して行うことを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明において、左右の車輪を転舵するステアリング装置の入力軸に設けられ、この入力軸を軸周りに回転するアクチュエータと、前記入力軸に設けられ、この入力軸の軸周りの回転角を測定する角度計と、前記入力軸に設けられ、この入力軸に負荷された回転トルクを測定するトルクメータと、前記入力軸に着脱自在に設けられ、この入力軸の軸周りの回転を阻止する入力軸固定治具と、前記ステアリング装置のラックバーの左右の端部に着脱自在に設けられ、このラックバーに、その軸方向、垂直方向、及び水平方向のそれぞれの方向への負荷を与える負荷装置と、前記ラックバーの左右の端部に着脱自在に設けられ、このラックバーの移動を阻止するラックバー固定治具と、前記ラックバーに設けられ、このラックバーの移動量を測定する位置検出手段と、前記ラックバーに設けられ、このラックバーの軸方向、垂直方向、及び水平方向のそれぞれの方向に負荷された荷重を測定する荷重変換器と、を備えたステアリング装置用の試験機を構成した。

このようにラックバーの左右の端部に着脱自在に負荷装置を設けることにより、検査対象のステアリング装置が、一対のラックバーを備え、左右の車輪を同方向又は逆方向のいずれにも転舵することができるタイプの場合、あるいは一本のラックバーを備え、左右の車輪を同方向にのみ転舵するタイプの場合のいずれに対しても、その転舵特性や耐久性の試験を簡便に行うことができる。また、入力軸の回転及びラックバーの移動を阻止する固定治具をそれぞれ着脱自在に設け、入力軸の回転又はラックバーの移動をこの固定治具で固定した状態で、ラックバーを移動又は入力軸を回転する負荷を与えることにより、このステアリング装置の強度評価を容易に行うことができる。

しかも、負荷装置によって、ラックバーに、その軸方向、垂直方向、及び水平方向のそれぞれの方向への負荷を与えるとともに、荷重変換器によって、このラックバーの軸方向、垂直方向、及び水平方向のそれぞれの方向への負荷を測定するようにしたことにより、実車に搭載したのに近い環境において、ステアリング装置の性能変化、亀裂及び破壊の有無の調査を行うことができる。

前記構成においては、前記負荷装置と前記荷重変換器が、前記左右の二つのラックバーの先端に当接した状態で追従する構成とするのが好ましい。

このように構成することにより、二つのラックバーに対して常時負荷を与えつつ、その負荷の大きさを測定することができるため、一層実車に近い状態で評価を行うことができる。

前記構成においては、前記位置検出手段が、前記ラックバーに噛合い、このラックバーの移動とともに回転する回転センサである構成とするのが好ましい。

このように回転センサを用いることにより、ラックバーの左右への移動量を、簡便かつ正確に測定することができる。

左右の車輪を転舵するステアリング装置の入力軸に角度計とトルクメータを設けるとともに、前記ステアリング装置のラックバーの左右の端部に位置検出手段と、荷重変換器と、負荷装置とを設け、前記ラックバーに前記負荷装置で、その軸方向、垂直方向、及び水平方向に、予め定めた規定の、又は所定の変動範囲内で変動する負荷を与えつつ、前記入力軸を所定の角度範囲内で往復回転させた際の前記入力軸の周りの回転角を前記角度計で、前記入力軸に負荷された回転トルクを前記トルクメータで、前記ラックバーの移動量を前記位置検出手段で、前記ラックバーに負荷された、その軸方向、垂直方向、及び水平方向への荷重を前記荷重変換器でそれぞれ測定するステアリング装置の試験方法により、ステアリングを操作して入力軸を回転させたときのステアリング装置の内部部品の耐久強度（規定回数後のステアリング装置の性能変化、亀裂及び破壊の有無）に関する基礎評価を行うことができる。

また、ラックバーに対して、その軸方向、垂直方向、及び水平方向のそれぞれに、予めプログラミングした変動荷重を負荷することで、実車においてステアリング装置が受ける負荷に近い負荷を模擬的に与えることができ、実車に即した評価結果を得ることができる。

左右の車輪を転舵するステアリング装置の入力軸にアクチュエータを、ラックバーの左右の端部に、その軸方向、垂直方向、及び水平方向に負荷を与える負荷装置を着脱自在に設け、アクチュエータ又は負荷装置を作動させた際のこのステアリング装置の挙動をトルクセンサ等で測定する構成を採用した。このように３方向から負荷を与えることで、より実車が走行時に受ける荷重に近い状態で、ラックバーに荷重が負荷される。さらに、このラックバーに負荷された軸方向、垂直方向、及び水平方向への荷重を荷重変換器で測定することにより、その負荷状態をより正確に把握することができる。

しかも、この構成を備えた試験機を用いると、ステアリング装置の構成（対のラックバーを備えた構成、一本のラックバーを備えた構成）に関係なく、ステアリング操作に対するラックバーの挙動、ラックバーが受けた振動等によるステアリングの挙動、ステアリング装置の耐久性等の各種試験を簡便に行うことができる。このため、検査工程における作業効率を大幅に向上することができ、コスト削減に寄与することが期待される。

この発明に係る試験（入力軸回転試験）の構成を示す正面図であって、（ａ）は連結機構を結合した状態、（ｂ）は連結機構を分離した状態 この発明に係る試験（ラックバー移動試験）の構成を示す正面図であって、（ａ）は連結機構を結合した状態、（ｂ）は連結機構を分離した状態 この発明に係る試験（正入力強度試験）の構成を示す正面図であって、（ａ）は連結機構を結合した状態、（ｂ）は連結機構を分離した状態 この発明に係る試験（逆入力強度試験）の構成を示す正面図であって、（ａ）は連結機構を結合した状態、（ｂ）は連結機構を分離した状態 この発明に係る試験（正入力耐久試験）の構成を示す正面図であって、（ａ）は連結機構を結合した状態、（ｂ）は連結機構を分離した状態 この発明に係る試験（逆入力耐久試験）の構成を示す正面図であって、（ａ）は連結機構を結合した状態、（ｂ）は連結機構を分離した状態 この発明に係る試験（３軸負荷正入力耐久試験）において連結機構を結合した状態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図 この発明に係る試験（３軸負荷正入力耐久試験）において連結機構を分離した状態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図 一対のラックバーを備えたステアリング装置を示す正面図であって、（ａ）ラックバー同士が接近した状態、（ｂ）ラックバー同士が離れた状態

この発明に係るステアリング装置の試験機、及び試験方法は、図９（ａ）（ｂ）に示すように一対のラックバー１０１、１０２を備え、左右の車輪を同方向又は逆方向のいずれの方向にも転舵することができるタイプのステアリング装置１００に特に適している。以下、このタイプのステアリング装置１００の構成を説明した上で、このステアリング装置１００への、この発明に係る試験機及び試験方法の適用例について説明する。

このステアリング装置１００は、左右の車輪を転舵するための一対のラックバー１０１、１０２を備えている。ここでは、左側の車輪に接続されるラックバーを第一ラックバー１０１、右側の車輪に接続されるラックバーを第二ラックバー１０２と称する。第一ラックバー１０１と第二ラックバー１０２は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、ラックケース１０３内に収容されている。第一ラックバー１０１と第二ラックバー１０２には、それぞれ同期用ラックギア１０１ａ、１０２ａが形成されている。両同期用ラックギア１０１ａ、１０２ａと噛み合うように、第一同期ギア１０４が設けられている。この第一同期ギア１０４は、同期用ラックギア１０１ａ、１０２ａの歯の並列方向に沿って一定の間隔で配置された三つのギア１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃから構成される。第一ラックバー１０１が入力軸からの入力によって一方向に移動すると、その動きが第一同期ギア１０４によって第二ラックバー１０２の同方向への動きに変換される。このとき、この第一ラックバー１０１と第二ラックバー１０２の移動量は同じとなる。

第一同期ギア１０４の隣り合うギア１０４ａ、１０４ｂ間、ギア１０４ｂ、１０４ｃ間には、それぞれ、第二同期ギア１０５を構成する二つのギア１０５ａ、１０５ｂが配置されている。第二同期ギア１０５は同期用ラックギア１０１ａ、１０２ａには噛み合わず、第一同期ギア１０４のみに噛み合っている。この第二同期ギア１０５は、第一同期ギア１０４の３つのギア１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃを、同方向に同角度だけ回転させるためのものである。この第二同期ギア１０５によって、第一ラックバー１０１と第二ラックバー１０２を、各ラックバー１０１、１０２の全長に亘ってスムーズに相対移動することができる。

第一ラックバー１０１と第二ラックバー１０２には、同期用ラックギア１０１ａ、１０２ａとは別に、それぞれ転舵用ラックギア１０１ｂ、１０２ｂが形成されている。第一ラックバー１０１の転舵用ラックギア１０１ｂには、入力軸と一体に形成された、又は接続された第一ピニオンギア１０６が噛み合うとともに、第二ラックバー１０２の転舵用ラックギア１０２ｂには、第一ピニオンギア１０６と同軸上に設けられた第二ピニオンギア（図示せず）が噛み合っている。第一ピニオンギア１０６と第二ピニオンギアの間には、互いに結合及び分離が可能な連結機構（図示せず。以下同じ。）が設けられている。

この連結機構を分離すると、第一ピニオンギア１０６と第二ピニオンギアは相対回転可能な状態となる。この状態で入力軸から回転力が入力されて第一ピニオンギア１０６が回転すると、その回転に伴って第一ラックバー１０１が一方向に移動する。この移動に伴って、第一同期ギア１０４の作用により、第二ラックバー１０２が逆方向に同距離移動する。このように一対のラックバー１０１、１０２を逆方向に移動することにより、左右の車輪を互いに逆方向に転舵することができ、小回り走行や横方向移動等の特殊な走行モードを実現できる。

その一方で、この連結機構を結合すると、第一ピニオンギア１０６と第二ピニオンギアは相対回転不能の状態となる。この状態で入力軸から回転力が入力されて第一ピニオンギア１０６が回転すると、第一及び第二ラックバー１０１、１０２は、一体に同方向に同距離移動する。このように一対のラックバー１０１、１０２を同方向に移動することにより、通常のステアリング装置と同様に、左右の車輪を同方向に転舵することができる。

各ラックバー１０１、１０２には、各ラックバー１０１、１０２に形成された転舵用ラックギア１０１ｂ、１０２ｂにそれぞれ噛合い、各ラックバー１０１、１０２の移動とともに回転する回転センサ１０７、１０８が設けられている。この回転センサ１０７、１０８の回転数を検知することによって、各ラックバー１０１、１０２の左右への移動量を測定することができる。

なお、実際のステアリング装置１００には、ラックバー１０１、１０２と車輪とを接続するタイロッドを取り付けるタイロッド取り付け部からラックケース１０３にかけて、可動部への異物の侵入を防止するためのブーツが設けられるが、本図ではその図示を省略している。

ステアリング装置用の試験機は、図１から図８に示すように、左右の車輪を転舵するステアリング装置１００の入力軸１に設けられ、この入力軸１を軸周りに回転するモータ（アクチュエータ）２と、入力軸１に設けられ、この入力軸１の軸周りの回転角を測定する角度計３と、入力軸１に設けられ、この入力軸１に負荷された回転トルクを測定するトルクメータ４と、入力軸１に着脱自在に設けられ、この入力軸１の軸周りの回転を阻止する入力軸固定治具５と、ステアリング装置１００のラックバー１０１、１０２の左右の端部（車輪側の端部）に着脱自在に設けられ、このラックバー１０１、１０２に負荷を与える負荷装置６と、ラックバー１０１、１０２の左右の端部に着脱自在に設けられ、このラックバー１０１、１０２の移動を阻止するラックバー固定治具７と、ラックバー１０１、１０２に設けられ、このラックバー１０１、１０２の移動量を測定する回転センサ（位置検出手段）１０７、１０８と、ラックバー１０１、１０２に設けられ、このラックバー１０１、１０２に負荷された荷重を測定する荷重変換器８とを備えている。

ここで、角度計３はレゾルバである。レゾルバの代わりに、エンコーダ、ホールセンサ、磁気式角度センサ、多回転角度センサ等を用いてもよい。トルクメータ４はトルク変換器である。負荷装置６はエアシリンダである。エアシリンダの代わりに、油圧シリンダ、ロボットシリンダ等を用いてもよい。荷重変換器８はロードセルである。ロードセルの代わりに、プッシュプルゲージ、ひずみ測定器等を用いてもよい。回転センサ１０７、１０８は多回転角度センサである。多回転角度センサの代わりに、レゾルバ、エンコーダ、磁気式角度センサ、ホールセンサ等を用いてもよい。

モータ２は入力軸固定治具５と、負荷装置６はラックバー固定治具７と、それぞれ適宜置き換えることができるように構成されている。

さらに、図９（ａ）（ｂ）に示すステアリング装置１００の試験方法について、事例をいくつか挙げて説明する。これらはあくまでも事例であって、この試験機をこれ以外の試験方法、あるいはステアリング装置（例えば、一本のラックバーを備えた構成のもの）にも適用することができる。

（１）入力軸回転試験
入力軸回転試験は、ステアリング装置１００の入力軸１を回転させ、出力軸が無負荷時の摩擦抵抗を確認する試験である。

入力軸回転試験においては、図１（ａ）（ｂ）に示すように、ステアリング装置１００を取付台（図示せず）に取り付けた上で、入力軸１に接続したモータ２を一定速度で両回転方向に回転駆動してラックバー１０１、１０２を左右に移動する。その際の入力軸１の回転角を角度計３で、入力軸１に負荷された回転トルクをトルクメータ４で、ラックバー１０１、１０２の左右への移動量を回転センサ１０７、１０８でそれぞれ測定し、出力軸が無負荷時のステアリング装置１００の摩擦抵抗を確認する。この試験では、ラックバー１０１、１０２は左右の負荷装置６、６側と接続されておらず、ラックバー１０１、１０２は無負荷の状態となっている。

連結機構を結合すると、一対のラックバー１０１、１０２は同方向に同距離移動する一方で（図１（ａ）参照）、連結機構を分離すると、一対のラックバー１０１、１０２は逆方向に同距離移動する（図１（ｂ）参照）。

（２）ラックバー移動試験
ラックバー移動試験は、ステアリング装置１００の出力軸を移動させ、入力軸１が無負荷時の摩擦抵抗を確認する試験である。

ラックバー移動試験においては、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ステアリング装置１００を取付台（図示せず）に取り付けた上で、一対のラックバー１０１、１０２の左右の端部（車輪側の端部）に荷重変換器８を介して接続した負荷装置６を駆動して、ラックバー１０１、１０２をそれぞれ左右に移動する。その際の入力軸１の回転角を角度計３で、ラックバー１０１、１０２の左右への移動量を回転センサ１０７、１０８で、ラックバー１０１、１０２に負荷された荷重を荷重変換器８でそれぞれ測定し、入力軸１が無負荷時のステアリング装置１００の摩擦抵抗を確認する。この試験では、角度計３はステアリング装置１００の抵抗にならないように留意して設けられる。

連結機構を結合した状態においては、一対のラックバー１０１、１０２を同方向に一定速度で移動させる一方で（図２（ａ）参照）、連結機構を分離した状態においては、一対のラックバー１０１、１０２を互いに逆方向に一定速度で移動させて試験を行う（図２（ｂ）参照）。

（３）正入力強度試験
正入力強度試験は、ステアリング装置１００の出力軸を固定させ、入力軸１より過大入力トルクを静的に負荷して強度を確認する試験である。

正入力強度試験においては、図３（ａ）（ｂ）に示すように、ステアリング装置１００を取付台（図示せず）に取り付けた上で、一対のラックバー１０１、１０２の左右の端部（車輪側の端部）をラックバー固定治具７に固定し、入力軸１に負荷された回転トルクが予め決めた規定トルク値となるように、モータ２を両回転方向に回転駆動する。その際の入力軸１の回転角を角度計３で、入力軸１に負荷された回転トルクをトルクメータ４で、それぞれ測定する。さらに、この規定トルク値を超えるトルクを入力軸１に負荷し、この際の入力軸１の回転角、その回転トルクを同様に測定する。これらの測定結果から、ステアリング装置１００の性能変化、亀裂、破壊等の有無を判断する。この試験を、連結機構を結合した状態（図３（ａ）参照）、及び分離した状態（図３（ｂ）参照）の両状態について行う。

（４）逆入力強度試験
逆入力強度試験は、ステアリング装置１００の入力軸１を固定させ、出力軸より過大荷重を静的に負荷して強度を確認する試験である。

逆入力強度試験においては、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ステアリング装置１００を取付台（図示せず）に取り付けた上で、入力軸１を入力軸固定治具５に固定し、ラックバー１０１、１０２に負荷された荷重が予め定めた規定荷重値となるように、一対のラックバー１０１、１０２の左右の端部（車輪側の端部）に荷重変換器８を介して接続した負荷装置６を駆動する。また、ラックバー１０１、１０２の移動量を、このラックバー１０１、１０２のそれぞれに設けた回転センサ１０７、１０８で測定するとともに、ラックバー１０１、１０２に負荷された荷重を荷重変換器８で、入力軸１の回転角を角度計３で、入力軸１に負荷された回転トルクをトルクメータ４で、それぞれ測定する。さらに、この規定荷重値を超える荷重をラックバー１０１、１０２に負荷し、この際のラックバー１０１、１０２に負荷された荷重を荷重変換器８で、入力軸１の回転角を角度計３で、その回転トルクをトルクメータ４で同様に測定する。これらの測定結果から、ステアリング装置１００の性能変化、亀裂、破壊等の有無を判断する。

連結機構を結合した状態においては、一対のラックバー１０１、１０２を同方向に移動させる一方で（図４（ａ）参照）、連結機構を分離した状態においては、一対のラックバー１０１、１０２を互いに逆方向に移動させて試験を行う（図４（ｂ）参照）。

（５）正入力耐久試験
正入力耐久試験は、ステアリング装置１００の出力軸より負荷を加えて耐久強度を確認する試験である。

正入力耐久試験においては、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ステアリング装置１００を取付台（図示せず）に取り付けた上で、一対のラックバー１０１、１０２の左右の端部（車輪側の端部）に荷重変換器８を介して接続した負荷装置６を駆動することによって、予め定めた規定の、又は所定の変動範囲内で変動する右方向又は左方向への荷重を一対のラックバー１０１、１０２に負荷する。さらに、入力軸１に接続したモータ２を一定速度で両回転方向に回転駆動してラックバー１０１、１０２を左右に移動する。この際の入力軸１の回転角を角度計３で、入力軸１に負荷された回転トルクをトルクメータ４で、ラックバー１０１、１０２の左右への移動量を回転センサ１０７、１０８で、ラックバー１０１、１０２に負荷された荷重を荷重変換器８でそれぞれ測定し、規定回数後のステアリング装置１００の性能変化、亀裂及び破壊の有無を調査する。

連結機構を結合した状態においては、一対のラックバー１０１、１０２を同方向に移動させる一方で（図５（ａ）参照）、連結機構を分離した状態においては、一対のラックバー１０１、１０２を互いに逆方向に移動させて試験を行う（図５（ｂ）参照）。

（６）逆入力耐久試験
逆入力耐久試験は、ステアリング装置１００の繰り返し負荷による耐久強度を確認する試験である。

逆入力耐久試験においては、図６（ａ）（ｂ）に示すように、ステアリング装置１００を取付台（図示せず）に取り付けた上で、入力軸１を入力軸固定治具５に固定し、一対のラックバー１０１、１０２の左右の端部（車輪側の端部）に荷重変換器８を介して接続した負荷装置６を駆動することによって、この一対のラックバー１０１、１０２に繰り返し荷重を負荷する。この際の入力軸１に負荷された回転トルクをトルクメータ４で、ラックバー１０１、１０２の左右への移動量を回転センサ１０７、１０８で、ラックバー１０１、１０２に負荷された荷重を荷重変換器８でそれぞれ測定し、規定回数後のステアリング装置１００の性能変化、亀裂及び破壊の有無を調査する。

連結機構を結合した状態においては、一対のラックバー１０１、１０２を同方向に移動させる一方で（図６（ａ）参照）、連結機構を分離した状態においては、一対のラックバー１０１、１０２を互いに逆方向に移動させて試験を行う（図６（ｂ）参照）。

（７）３軸負荷正入力耐久試験
３軸負荷正入力耐久試験は、ステアリング装置１００の出力軸に、軸方向、垂直方向、水平方向に負荷を加え、転舵動作時におけるステアリング内部部品の耐久強度を確認する試験である。

３軸負荷正入力耐久試験においては、図７（ａ）（ｂ）及び図８（ａ）（ｂ）に示すように、ステアリング装置１００を取付台（図示せず）に取り付けた上で、入力軸１にトルクメータ４及び角度計３を取り付ける。さらに、左右に独立する２本のラックバー１０１、１０２の出力軸それぞれに回転センサ１０７、１０８を取り付け、ラックバー１０１、１０２の軸方向、垂直方向、及び水平方向それぞれに荷重変換器８、１０、１２及び負荷装置６、９、１１を取り付ける。そして、この負荷装置６、９、１１を駆動することによって、予め定めた規定の、又は所定の変動範囲内で変動する右方向又は左方向への荷重を一対のラックバー１０１、１０２に負荷する。

さらに、入力軸１に接続したモータ２を一定速度で両回転方向に回転駆動してラックバー１０１、１０２を左右に移動する。この際の入力軸１の回転角を角度計３で、入力軸１に負荷された回転トルクをトルクメータ４で、ラックバー１０１、１０２の左右への移動量を回転センサ１０７、１０８で、ラックバー１０１、１０２に負荷された荷重を荷重変換器８、１０、１２でそれぞれ測定し、規定回数後のステアリング装置１００の性能変化、亀裂及び破壊の有無を調査する。

連結機構を結合した状態においては、一対のラックバー１０１、１０２を同方向に移動させる一方で（図７（ａ）（ｂ）参照）、連結機構を分離した状態においては、一対のラックバー１０１、１０２を互いに逆方向に移動させて試験を行う（図８（ａ）（ｂ）参照）。

１ 入力軸
２ アクチュエータ（モータ）
３ 角度計
４ トルクメータ
５ 入力軸固定治具
６、９、１１ 負荷装置
７ ラックバー固定治具
８、１０、１２ 荷重変換器
１００ ステアリング装置
１０１、１０２ ラックバー
１０７、１０８ 位置検出手段（回転センサ）

Claims (4)

1. 左右の車輪を転舵するステアリング装置（１００）の入力軸（１）に設けられ、この入力軸（１）を軸周りに回転するアクチュエータ（２）と、
   前記入力軸（１）に設けられ、この入力軸（１）の軸周りの回転角を測定する角度計（３）と、
   前記入力軸（１）に設けられ、この入力軸（１）に負荷された回転トルクを測定するトルクメータ（４）と、
   前記入力軸（１）に着脱自在に設けられ、この入力軸（１）の軸周りの回転を阻止する入力軸固定治具（５）と、
   前記ステアリング装置（１００）のラックバー（１０１、１０２）の左右の端部に着脱自在に設けられ、このラックバー（１０１、１０２）に、その軸方向、垂直方向、及び水平方向のそれぞれの方向への負荷を与える負荷装置（６、９、１１）と、
   前記ラックバー（１０１、１０２）の左右の端部に着脱自在に設けられ、このラックバー（１０１、１０２）の移動を阻止するラックバー固定治具（７）と、
   前記ラックバー（１０１、１０２）に設けられ、このラックバー（１０１、１０２）の移動量を測定する位置検出手段（１０７、１０８）と、
   前記ラックバー（１０１、１０２）に設けられ、このラックバー（１０１、１０２）の軸方向、垂直方向、及び水平方向のそれぞれの方向に負荷された荷重を測定する荷重変換器（８、１０、１２）と、
   を備えたステアリング装置用の試験機。
2. 前記負荷装置（６、９、１１）と前記荷重変換器（８、１０、１２）が、前記左右２つのラックバーに当接した状態で追従し得るようにした請求項１に記載のステアリング装置用の試験機。
3. 前記位置検出手段（１０７、１０８）が、前記ラックバー（１０１、１０２）に噛合い、このラックバー（１０１、１０２）の移動とともに回転する回転センサ（１０７、１０８）である請求項１又は２に記載のステアリング装置用の試験機。
4. 左右の車輪を転舵するステアリング装置（１００）の入力軸（１）に角度計（３）とトルクメータ（４）を設けるとともに、前記ステアリング装置（１００）のラックバー（１０１、１０２）の左右の端部に位置検出手段（１０７、１０８）と、荷重変換器（８、１０、１２）と、負荷装置（６、９、１１）とを設け、前記ラックバー（１０１、１０２）に前記負荷装置（６、９、１１）で、その軸方向、垂直方向、及び水平方向に負荷を与えつつ、前記入力軸（１）を所定の角度範囲内で往復回転させた際の前記入力軸（１）の周りの回転角を前記角度計（３）で、前記入力軸（１）に負荷された回転トルクを前記トルクメータ（４）で、前記ラックバー（１０１、１０２）の移動量を前記位置検出手段（１０７、１０８）で、前記ラックバー（１０１、１０２）に負荷された、その軸方向、垂直方向、及び水平方向への荷重を前記荷重変換器（８、１０、１２）でそれぞれ測定するステアリング装置の試験方法。

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