JP4382647B2

JP4382647B2 - 電動パワーステアリング装置の異音検出方法及び装置

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Publication number: JP4382647B2
Application number: JP2004346678A
Authority: JP
Inventors: 法夫山田; 秀俊清水; 雅巳中野
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2024-11-30
Also published as: JP2006153729A

Description

本発明は電動パワーステアリング装置の異音検出方法及び装置に関する。

電動パワーステアリング装置は、特許文献１に記載の如く、ステアリングホイールに加えた操舵トルクをラックアンドピニオン機構の入力軸に伝えるとともに、操舵トルクに応じて電動モータが発生したアシストトルクをウォームギヤ式減速機構を介して上記入力軸に伝え、ラックアンドピニオン機構によって操舵輪を操舵するようにしている。

従来の電動パワーステアリング装置の製造過程では、組立てた電動パワーステアリング装置を構成しているラックアンドピニオン機構やウォームギヤ式減速機構のギヤ噛合い間隙の適否等に原因する構成部品の異音を検出するため、加振機を用いている。加振機は、ラックアンドピニオン機構の出力端たるタイロッドに螺合されて接続され、ラックアンドピニオン機構のラック軸に押し引きの繰り返し振動入力を与える振動源として機能し、これによって電動パワーステアリング装置が発生する異音を聴覚等により検出可能にする。
特開2001-278077

従来の電動パワーステアリング装置の異音検出方法には以下の問題点がある。
(1)加振機は高価である上に、電動パワーステアリング装置のタイロッドに機械的に接続して用いられるものであって広い検査スペースを必要とする。

(2)加振機は電動パワーステアリング装置のタイロッドに接続する作業時間を必要とし、量産ラインでの全数検査に向かない。

(3)加振機自身がノイズ源になるし、異音の検出精度の向上に困難がある。

本発明の課題は、電動パワーステアリング装置において、簡易かつ高精度に異音検出することにある。

本発明の他の課題は、舵取り装置一般において、簡易に異音検出することにある。

請求項１の発明は、電動パワーステアリング装置の製造ライン上で、組立済の電動パワーステアリング装置に既存の電動モータのトルク伝達系に設けられているギヤ噛合い部の回転に原因して生ずる異音を検出する電動パワーステアリング装置の異音検出装置であって、組立済の電動パワーステアリング装置に加振制御装置を付加して用いるものであり、組立済の電動パワーステアリング装置の前記ギヤ噛合い部に繰り返し振動入力を与える振動源として、該電動パワーステアリング装置に既存の前記電動モータを用い、該電動モータに上記加振制御装置を接続し、該加振制御装置から該電動モータに周期的な正転信号と逆転信号の繰り返し信号を付与し、該ギヤ噛合い部の回転に原因して生ずる異音を検出可能にするものである。

請求項２の発明は、舵取り装置の製造ライン上で、組立済の舵取り装置に既存のステアリングホイールに結合された入力軸のトルク伝達系に設けられているギヤ噛合い部の回転に原因して生ずる異音を検出する舵取り装置の異音検出装置であって、組立済の舵取り装置に加振用モータと加振制御装置を付加して用いるものであり、組立済の舵取り装置の前記ギヤ噛合い部に繰り返し振動入力を与える振動源として用いられる上記加振用モータを、該舵取り装置に既存の前記入力軸に連結し、該加振用モータに上記加振制御装置を接続し、該加振制御装置から該加振用モータに周期的な正転信号と逆転信号の繰り返し信号を付与し、該ギヤ噛合い部の回転に原因して生ずる異音を検出可能にするものである。

（請求項１）
(a)電動パワーステアリング装置の異音検出のために、ラックアンドピニオン機構やウォームギヤ式減速機構に繰り返し振動入力を与える振動源として、電動パワーステアリング装置が自ら具備する電動モータを用いるから、加振機を用いるものに比して安価、かつ検査スペースを小さくできる。

(b)加振制御装置を電動モータに電気接続する作業は簡易であり、量産ラインでの全数検査も容易になる。

(c)加振機を用いる場合のように外部ノイズの影響を受けることがなく、異音の検出精度を向上できる。

(d)電動モータの作動性も同時に検査できる。

（請求項２）
(e)手動ステアリング装置や油圧（電動でも可）パワーステアリング装置等を含む舵取り装置一般において、入力軸に連結した簡素な加振用モータを、ラックアンドピニオン機構等に繰り返し振動入力を与える振動源として用いることにより、加振機を用いるものに比して安価かつ小検査スペースで、舵取り装置を構成する部品の異音を検出できる。

図１は電動パワーステアリング装置の異音検出装置を示す模式図、図２は油圧パワーステアリング装置の異音検出装置を示す模式図である。

（実施例１）
図１は、電動パワーステアリング装置１０の異音検出装置２０を示すものである。

電動パワーステアリング装置１０は、例えば特願2004-177564に係るものと実質的に同一構成であり、車体フレーム等に固定されるギヤハウジング１１を有する。電動パワーステアリング装置１０は、ステアリングホイールが結合される入力軸１２にトーションバー１３を介してラックアンドピニオン機構１４のピニオン軸（不図示）を連結し、このピニオン軸に設けたピニオンに噛合うラックを備えたラック軸１５をギヤハウジング１１に左右動可能に支持し、ラック軸１５には左右のタイロッド１６Ａ、１６Ｂを介して左右の操舵輪が連結される。入力軸１２とピニオン軸の間には、操舵トルク検出装置１７を設けてある。

また、ギヤハウジング１１には、電動モータ１８が固定され、電動モータ１８の回転軸に接続されるアシスト軸（不図示）がギヤハウジング１１に両端支持され、ウォームギヤ式減速機構１９のウォーム（不図示）がアシスト軸に接続され、このウォームに噛合うウォームホイール（不図示）がピニオン軸の中間部に固定してある。

従って、電動パワーステアリング装置１０は、ステアリングホイールに加えた操舵トルクをラックアンドピニオン機構１４のピニオン軸に伝えるとともに、操舵トルクに応じて電動モータ１８が発生するアシストトルクをウォームギヤ式減速機構１９を介してピニオン軸に伝え、ラックアンドピニオン機構１４のラック軸１５を介して操舵輪を操舵するものである。

異音検出装置２０は、電動パワーステアリング装置１０の製造ライン上で、組立てた電動パワーステアリング装置１０を構成しているラックアンドピニオン機構１４やウォームギヤ式減速機構１９のギヤ噛合い間隙の適否等に原因する構成部品の異音を検出する。

異音検出装置２０は、マイク又は加速度センサ２０Ａを有し、該マイク又は加速度センサ２０Ａを電動パワーステアリング装置１０の下部に取付け接続する。

異音検出装置２０は、電動モータ１８に電源ケーブル２１、カプラ２１Ａを介して接続される加振制御装置２２を付帯して有する。

加振制御装置２２は、電動モータ１８に対し、周期的な正転信号と逆転信号の繰り返し信号を付与する。

尚、加振制御装置２２として、電動パワーステアリング装置１０に付帯する電動パワーステアリング・コントロールユニットを流用できる。電動パワーステアリング装置１０の異音は、検査員の聴覚、又はギヤハウジング１１に取着した加速度計の電圧出力信号により検出できる。

従って、電動パワーステアリング装置１０の異音検出手順は以下の如くになされる。
(1)電動パワーステアリング装置１０の製造ライン上で、組立て済の電動パワーステアリング装置１０を検査台２３に搭載する。

(2)加振制御装置２２を電源ケーブル２１、カプラ２１Ａを介して電動パワーステアリング装置１０の電動モータ１８に接続する。

(3)異音検出装置２０のマイク２０Ａ（マイクを電動パワーステアリング装置１０の下部付近に設けた取付ブラケットに取付ける）又は加速度センサ２０Ａ（加速度ピックアップを電動パワーステアリング装置１０の下部付近にマグネットにより固定する）を取付ける。

(4)加振制御装置２２により、電動モータ１８に対し、周期的な正転信号と逆転信号の繰り返し信号を付与する。電動パワーステアリング装置１０を構成するラックアンドピニオン機構１４やウォームギヤ式減速機構１９のギヤ噛合い間隙等に起因して発生する異音の有無、精度を検出する。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)電動パワーステアリング装置１０の異音検出のために、ラックアンドピニオン機構１４やウォームギヤ式減速機構１９に繰り返し振動入力を与える振動源として、電動パワーステアリング装置１０が自ら具備する電動モータ１８を用いるから、加振機を用いるものに比して安価、かつ検査スペースを小さくできる。

(b)加振制御装置２２を電動モータ１８に電気接続する作業は簡易であり、量産ラインでの全数検査も容易になる。

(d)電動モータ１８の作動性も同時に検査できる。

（実施例２）
図２は、油圧パワーステアリング装置３０の異音検出装置４０を示すものである。

油圧パワーステアリング装置３０は、例えば特願2002-137716に係るものと実質的に同一であり、車体フレーム等に固定されるギヤハウジング３１を有する。油圧パワーステアリング装置３０は、ラックアンドピニオン機構３２のラック軸３３をギヤハウジング３１に左右動可能に支持するとともに、パワーシリンダ３４を備え、パワーシリンダ３４を貫通するラック軸３３にピストン（不図示）を備え、パワーシリンダ３４の内部にピストンによって仕切られる第１室と第２室を形成する。ラック軸３３には左右のタイロッド３５Ａ、３５Ｂを介して左右の操舵輪が連結される。

また、ギヤハウジング３１には、コントロールバルブ３６のバルブボディ３６Ａを固定してある。コントロールバルブ３６は、ステアリングホイールに結合される入力軸３７をバルブボディ３６Ａに支持し、入力軸３７に一体のロータと、入力軸３７に固定されるトーションバー３８の先端部にピニオン軸とともに固定されるスリーブとを同軸配置し、不図示のポンプが圧送する作動油をステアリング操作に応じてパワーシリンダ３４の第１室と第２室に切換え供給する。

従って、油圧パワーステアリング装置３０は、ステアリングホイールに加えた操舵トルクをラックアンドピニオン機構３２のピニオン軸を介して、これに噛合うラック軸３３に伝えるとともに、ステアリング操作に応じてパワーシリンダ３４が発生する補助操舵力をラック軸３３に伝え、このラック軸３３を介して操舵輪を操舵するものである。

異音検出装置４０は、油圧パワーステアリング装置３０の製造ライン上で、組立てた油圧パワーステアリング装置３０を構成しているラックアンドピニオン機構３２のギヤ噛合い間隙の適否等に原因する構成部品の異音を検出する。

異音検出装置４０はマイク又は加速度センサ４０Ａを有し、該マイク又は加速度センサ４０Ａを油圧パワーステアリング装置３０の下部に取付け接続する。

異音検出装置４０は、油圧パワーステアリング装置３０の入力軸３７に着脱自在に連結される、電動モータや油圧モータ等の加振用モータ４１と、加振用モータ４１に電源ケーブル４２を介して接続される加振制御装置４３を付帯して有する。

加振制御装置４３は、加振用モータ４１に対し、周期的な正転信号と逆転信号の繰り返し信号を付与し、油圧パワーステアリング装置３０の構成部品（ラックアンドピニオン機構３２等）の異音を検出する。

油圧パワーステアリング装置３０の異音は、検査員の聴覚、又はギヤハウジング３１に取着した加速度計の電圧出力信号により検出できる。

従って、油圧パワーステアリング装置３０の異音検出手順は以下の如くになされる。
(1)油圧パワーステアリング装置３０の製造ライン上で、組立て済の油圧パワーステアリング装置３０を検査台４４に搭載する。

(2)油圧パワーステアリング装置３０の入力軸３７に加振用モータ４１を連結する。加振用モータ４１には電源ケーブル４２を介して加振制御装置４３が接続される。

(3)異音検出装置４０のマイク４０Ａ（マイクを油圧パワーステアリング装置３０の下部付近に取付けた取付ブラケットに取付ける）又は加速度センサ４０Ａ（加速度ピックアップを油圧パワーステアリング装置３０の下部付近にマグネットにより固定する）を取付ける。

(4)加振制御装置４３により、加振用モータ４１に対し、周期的な正転信号と逆転信号の繰り返し信号を付与する。油圧パワーステアリング装置３０を構成するラックアンドピニオン機構３２のギヤ噛合間隙等に起因して発生する異音の有無、精度を検出する。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
油圧パワーステアリング装置３０において、入力軸３７に連結した簡素な加振用モータ４１を、ラックアンドピニオン機構３２等の繰り返し振動入力を与える振動源として用いることにより、加振機を用いるものに比して安価かつ小検査スペースで、油圧パワーステアリング装置３０を構成する部品の異音を検出できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、実施例２の異音検出装置４０は、手動ステアリング装置や電動パワーステアリング装置等にも適用できる。

図１は電動パワーステアリング装置の異音検出装置を示す模式図である。図２は油圧パワーステアリング装置の異音検出装置を示す模式図である。

符号の説明

１０電動パワーステアリング装置
１４ラックアンドピニオン機構（ギヤ噛合い部）
１８電動モータ
１９ウォームギヤ式減速機構（ギヤ噛合い部）
２０異音検出装置
２２加振制御装置
３０油圧パワーステアリング装置（舵取り装置）
３２ラックアンドピニオン機構（ギヤ噛合い部）
３７入力軸
４０異音検出装置
４１加振用モータ
４３加振制御装置

Claims

電動パワーステアリング装置の製造ライン上で、組立済の電動パワーステアリング装置に既存の電動モータのトルク伝達系に設けられているギヤ噛合い部の回転に原因して生ずる異音を検出する電動パワーステアリング装置の異音検出装置であって、
組立済の電動パワーステアリング装置に加振制御装置を付加して用いるものであり、
組立済の電動パワーステアリング装置の前記ギヤ噛合い部に繰り返し振動入力を与える振動源として、該電動パワーステアリング装置に既存の前記電動モータを用い、
該電動モータに上記加振制御装置を接続し、該加振制御装置から該電動モータに周期的な正転信号と逆転信号の繰り返し信号を付与し、該ギヤ噛合い部の回転に原因して生ずる異音を検出可能にする電動パワーステアリング装置の異音検出装置。
舵取り装置の製造ライン上で、組立済の舵取り装置に既存のステアリングホイールに結合された入力軸のトルク伝達系に設けられているギヤ噛合い部の回転に原因して生ずる異音を検出する舵取り装置の異音検出装置であって、
組立済の舵取り装置に加振用モータと加振制御装置を付加して用いるものであり、
組立済の舵取り装置の前記ギヤ噛合い部に繰り返し振動入力を与える振動源として用いられる上記加振用モータを、該舵取り装置に既存の前記入力軸に連結し、
該加振用モータに上記加振制御装置を接続し、該加振制御装置から該加振用モータに周期的な正転信号と逆転信号の繰り返し信号を付与し、該ギヤ噛合い部の回転に原因して生ずる異音を検出可能にする舵取り装置の異音検出装置。