JP7042139B2 - インターミディエイトシャフトのねじり試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のステアリング機構の耐久試験装置に関する。例えば、車両のカットボディー側に固定されたステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの先端に対して脱着自在に装着して、ステアリング機構に対してねじり試験を行うためのインターミディエイトシャフトのねじり試験装置に関する。

より詳細には、本発明は、本来の使用状態と同じ使用状態、すなわち、実車形態での試験を行うために、車両のカットボディー側に固定されたステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの先端に対して脱着自在に装着して、インターミディエイトシャフトに正逆のねじり負荷をかけて、ねじり角度、トルクを検出して、試験体であるステアリング機構の、例えば、インターミディエイトシャフト、インターミディエイトシャフトとステアリングコラムの連結部、ステアリング機構を固定する車体フレームのリンホースの固定部分などの耐久試験を行うためのインターミディエイトシャフトのねじり試験装置に関する。

図９は、自動車のステアリング機構全体を説明する斜視図である。

図９に示したように、自動車のステアリング機構１００は、ハンドル１０２と、ハンドル１０２に連結されたステアリングコラム１０４とを備えている。このステアリングコラム１０４の先端には、自在継手１０６、インターミディエイトシャフト１０５を介して連結されたピニオン１０８を備えており、このピニオン１０８は、ラックバー１１０に形成されたラック１１２と噛合するように構成されている。

そして、ラック１１２の先端は、タイロッド１１４に連結されており、タイロッド１１４の先端は、ピニオン１１６を介して、ナックルアーム１１８に連結されている。そして、ナックルアーム１１８の先端が、車輪のハブ１２０に固定されている。

これにより、ハンドル１０２を左右に回転させると、ステアリングコラム１０４を介して、ピニオン１０８が回転する。そして、ピニオン１０８に噛合するラック１１２を介して、ラックバー１１０が左右に移動して、ラックバー１１０に連結されたタイロッド１１４が左右に移動する。

そして、タイロッド１１４に連結されたナックルアーム１１８により、ナックルアーム１１８に固定された車輪のハブ１２０が左右に回動するように構成されている。

なお、ハンドル１０２を左右に最大舵角まで回転すると（すなわち、いわゆる「据え切り」操作時において）、図示しないストッパーであるステアリングエンド（ラックエンド）に当接して、それ以上ハンドル１０２、および車輪のハブ１２０が左右に回動しないように構成されている。

従来、このようなステアリング機構１００に対して、耐久試験を行うための試験装置としては、特許文献１（特許第４５２５９２７号公報）に開示されるように、車両のカットボディー側に固定されていない状態で、ハンドルと、ハンドルに連結されたステアリングコラムなどの構成部材からなるステアリングアッセンブリーに対して、前述したような耐久試験を行っている。
また、特許文献２（特許第３７４１９５９号公報）に開示されるように、ラック、タイロッドなどを含む構成部材からなるステアリングアッセンブリー全体に対して、前述したような耐久試験を行っている。

特許第４５２５９２７号公報 特許第３７４１９５９号公報

このような特許文献１の試験装置では、ステアリングアッセンブリーが、車両のカットボディー側に固定されていない状態であるので、本来の使用状態と同じ使用状態、すなわち、実車形態での試験を行うものではないので、実車形態での耐久試験の試験データーとは相違しており、正確性、再現性に欠けることになる。
また、特許文献２の試験装置は、ハンドルを回転させて、ハンドル軸(ステアリングコラム)や自在継手などを介してピニオンが回転し、ラックバーおよびタイロッドが左右に移動し、ナックルアームを介して、車輪を左右に回動、すなわち、転舵する耐久性能試験装置である。

このため、本来の使用状態と同じ使用状態、すなわち、実車形態での試験を行うために、車両のカットボディー側に固定されたステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの先端に試験装置を脱着自在に装着して、耐久試験を行うことが考えられる。

しかしながら、車両のカットボディーの下方には、限られたスペースしか存在せず、特許文献１、特許文献２のような試験装置では、荷重負荷装置としてのアクチュエーターなどの油圧源、油圧ホース、冷却設備などの付帯設備も必要であり、大型で複雑な構成で、車両のカットボディーのフロントのエンジン部分の下方に設置するには困難である。

また、ステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの長さ、数などが異なれば、試験装置との装着角度、高さが相違することになるが、従来の試験装置では、このような様々な角度、高さ位置において、インターミディエイトシャフトの先端に試験装置を脱着自在に装着して、耐久試験を行うことは困難である。

さらに、特許文献１、特許文献２のような試験装置では、ステアリング機構の方式（すなわち、ラックとピニオン方式、ボールナット方式）を選ばず試験を実施することは困難で、汎用性に欠けることになる。

また、特許文献１、特許文献２のような試験装置では、複雑なリンク機構を用いており、直接トルク入力を試験片であるインターミディエイトシャフトの先端に負荷することは困難で、力の損失が発生することになる。

本発明は、このような現状に鑑み、本来の使用状態と同じ使用状態、すなわち、実車形態での試験を行うために、車両のカットボディー側に固定されたステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの先端に試験装置を脱着自在に装着して、耐久試験を行うことが可能で、実車形態での耐久試験の試験データーとして、正確性、再現性に優れたインターミディエイトシャフトのねじり試験装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、従来のように荷重負荷装置としてのアクチュエーターなどの油圧源、油圧ホース、冷却設備などの付帯設備も不要で、かつ簡単な構造で小型であり、しかも、余分なスペースが不要で、限られたスペースしか存在しない車両のカットボディーの下方に簡単に設置できるインターミディエイトシャフトのねじり試験装置を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、ステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの長さ、数などが異なれば、試験装置との装着角度、高さが相違することになるが、このような様々な角度、高さ位置において、インターミディエイトシャフトの先端に試験装置を脱着自在に装着して、耐久試験を行うことが可能なインターミディエイトシャフトのねじり試験装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、ステアリング機構の方式（すなわち、ラックとピニオン方式、ボールナット方式）を選ばず試験を実施することが可能で、汎用性に優れ、しかも、従来の試験装置のように、複雑なリンク機構が不要で、直接トルク入力を試験片であるインターミディエイトシャフトの先端に負荷することができ、力の損失が発生せず、正確性、再現性に優れたインターミディエイトシャフトのねじり試験装置を提供することを目的とする。

本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置は、
車両のステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの先端に対して脱着自在に装着して、ステアリング機構に対してねじり試験を行うためのインターミディエイトシャフトのねじり試験装置であって、
試験装置本体側に固定された本体ブラケットと、
前記本体ブラケットの上部に配置され、本体ブラケットに対して、本体ブラケットの上部に閉止した状態と、本体ブラケットに対して所定の角度傾斜した状態の間で回動可能なベースブラケットと、
前記ベースブラケットの上部に立設された架台ブラケットと、
前記架台ブラケットに配置され、前後方向に揺動可能なモーターブラケットと、
前記モーターブラケットに固定され、前記インターミディエイトシャフトの先端を脱着自在に装着して、インターミディエイトシャフトの先端にねじりを負荷するするねじり負荷部と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置は、
前記ベースブラケットが、本体ブラケットの上部に配置され、本体ブラケットの後端に回動軸を介して軸着されるとともに、
前記回動軸を中心に回動して、本体ブラケットに対して、本体ブラケットの上部に閉止した状態と、本体ブラケットに対して所定の角度傾斜した状態の間で回動可能に構成され、
前記架台ブラケットが、前記ベースブラケットの上部に立設され、横方向に一定間隔離間して平行に配置された一対の架台ブラケットから構成され、
前記モーターブラケットが、一対の架台ブラケットの間に、揺動軸を介して前後方向に揺動可能に軸着され、
前記ねじり負荷部が、ねじり負荷部に形成され、前記インターミディエイトシャフトの先端を脱着自在に装着するシャフト結合部を備えることを特徴とする。

このように構成することによって、本体ブラケットに対して、本体ブラケットの上部に閉止した状態と、本体ブラケットに対して所定の角度傾斜した状態の間で回動可能なベースブラケットを備えるので、この傾斜角度を調整することによって、インターミディエイトシャフトの先端を装着するねじり負荷部の高さ位置を調整することができる。

また、架台ブラケットに配置され、前後方向に揺動可能なモーターブラケットの揺動位置を調整することによって、インターミディエイトシャフトの先端を装着するねじり負荷部の平面位置を調整することができる。

従って、本来の使用状態と同じ使用状態、すなわち、実車形態での試験を行うために、車両のステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの先端に試験装置を脱着自在に装着して、インターミディエイトシャフトに正逆のねじり負荷をかけた耐久試験を行うことが可能で、実車形態での耐久試験の試験データーとして、正確性、再現性に優れたインターミディエイトシャフトのねじり試験装置を提供することができる。

これにより、例えば、ねじり角度、トルクを検出して、試験体であるステアリング機構の、例えば、インターミディエイトシャフト、インターミディエイトシャフトとステアリングコラムの連結部、ステアリング機構を固定する車体フレームのリンホースの固定部分などの耐久試験を行うことができる。

また、従来のように荷重負荷装置としてのアクチュエーターなどの油圧源、油圧ホース、冷却設備などの付帯設備も不要で、かつ簡単な構造で小型であり、しかも、余分なスペースが不要で、限られたスペースしか存在しない車両のカットボディーの下方に簡単に設置できる。

さらに、ステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの長さ、数などが異なれば、試験装置との装着角度、高さが相違することになるが、前述したように、インターミディエイトシャフトの先端を装着するねじり負荷部の高さ位置を調整することができるとともに、インターミディエイトシャフトの先端を装着するねじり負荷部の平面位置を調整することができるので、このような様々な角度、高さ位置において、インターミディエイトシャフトの先端に試験装置を脱着自在に装着して、耐久試験を行うことが可能である。

また、ステアリング機構の方式（すなわち、ラックとピニオン方式、ボールナット方式）を選ばず試験を実施することが可能で、汎用性に優れ、しかも、従来の試験装置のように、複雑なリンク機構が不要で、直接トルク入力を試験片であるインターミディエイトシャフトの先端に負荷することができ、力の損失が発生せず、正確性、再現性に優れている。

また、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置は、前記ねじり負荷部に、前記シャフト結合部に固定されたインターミディエイトシャフトの先端に対して、ねじりを負荷する駆動モーターを備えることを特徴とする。

このように構成することによって、ねじり負荷部に、シャフト結合部に固定されたインターミディエイトシャフトの先端に対して、ねじりを負荷する駆動モーターを備えるので、従来のように荷重負荷装置としてのアクチュエーターなどの油圧源、油圧ホース、冷却設備などの付帯設備も不要で、かつ簡単な構造で小型であり、しかも、余分なスペースが不要で、限られたスペースしか存在しない車両のカットボディーの下方に簡単に設置できる。

また、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置は、前記架台ブラケットに、モーターブラケットに形成されたガイド部材を案内するガイド溝が形成されていることを特徴とする。

このように構成することによって、モーターブラケットに形成されたガイド部材が、架台ブラケットに形成されたガイド溝に案内されるので、架台ブラケットに配置され、前後方向に揺動可能なモーターブラケットの揺動位置をガタツキなく正確に調整でき、インターミディエイトシャフトの先端を装着するねじり負荷部の平面位置を正確に調整することができ、正確性、再現性に優れたインターミディエイトシャフトのねじり試験装置を提供することができる。

また、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置は、前記本体ブラケットの後端に設けられた回動軸を中心に、ベースブラケットを回動させる回動駆動機構を備えることを特徴とする。

このように構成することによって、回動駆動機構によって、回動軸を中心に、ベースブラケットを回動させることができる。

また、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置は、前記回動駆動機構が、本体ブラケットに設けられたボールネジと、ボールネジの回転により前後方向に移動して、ベースブラケットの下方と当接するスリーブ部材とを備えることを特徴とする。

このように構成することによって、回動駆動機構を構成する、ボールネジの回転により、スリーブ部材を前後方向に移動させることによって、スリーブ部材がベースブラケットの下方と当接する当接位置を調整することにより、回動軸を中心に、ベースブラケットを回動させることができる。

これにより、本体ブラケットに対して、本体ブラケットの上部に閉止した状態と、本体ブラケットに対して所定の角度傾斜した状態の間で、ベースブラケットを自由に回動でき、この傾斜角度を調整することによって、インターミディエイトシャフトの先端を装着するねじり負荷部の高さ位置を自由に調整することができる。

また、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置は、前記架台ブラケットに配置された揺動軸を中心に、モーターブラケットを揺動させる揺動駆動機構を備えることを特徴とする。

このように構成することによって、揺動駆動機構によって、揺動軸を中心に、モーターブラケットを揺動させるので、前後方向に揺動可能なモーターブラケットの揺動位置を調整することによって、インターミディエイトシャフトの先端を装着する、モーターブラケットに固定したねじり負荷部の平面位置を調整することができる。

また、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置は、前記揺動駆動機構が、ベースブラケットに設けられたボールネジと、ボールネジの回転により前後方向に移動して、前記モーターブラケットの下端と連結され、揺動ブラケットを揺動させる揺動ブラケットとを備えることを特徴とする。

このように構成することによって、揺動駆動機構を構成する、ベースブラケットに設けられたボールネジの回転により、モーターブラケットの下端と連結された揺動ブラケットを、前後方向に移動させることによって、モーターブラケットの揺動位置を調整することができる。

これにより、架台ブラケットに配置され、前後方向に揺動可能なモーターブラケットの揺動位置を調整することによって、インターミディエイトシャフトの先端を装着するねじり負荷部の平面位置を自由に調整することができる。

本発明によれば、本体ブラケットに対して、本体ブラケットの上部に閉止した状態と、本体ブラケットに対して所定の角度傾斜した状態の間で回動可能なベースブラケットを備えるので、この傾斜角度を調整することによって、インターミディエイトシャフトの先端を装着するねじり負荷部の高さ位置を調整することができる。

また、架台ブラケットに配置され、前後方向に揺動可能なモーターブラケットの揺動位置を調整することによって、インターミディエイトシャフトの先端を装着するねじり負荷部の平面位置を調整することができる。

従って、本来の使用状態と同じ使用状態、すなわち、実車形態での試験を行うために、車両のステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの先端に試験装置を脱着自在に装着して、インターミディエイトシャフトに正逆のねじり負荷をかけた耐久試験を行うことが可能で、実車形態での耐久試験の試験データーとして、正確性、再現性に優れたインターミディエイトシャフトのねじり試験装置を提供することができる。

これにより、例えば、ねじり角度、トルクを検出して、試験体であるステアリング機構の、例えば、インターミディエイトシャフト、インターミディエイトシャフトとステアリングコラムの連結部、ステアリング機構を固定する車体フレームのリンホースの固定部分などの耐久試験を行うことができる。

また、従来のように荷重負荷装置としてのアクチュエーターなどの油圧源、油圧ホース、冷却設備などの付帯設備も不要で、かつ簡単な構造で小型であり、しかも、余分なスペースが不要で、限られたスペースしか存在しない車両のカットボディーの下方に簡単に設置できる。

さらに、ステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの長さ、数などが異なれば、試験装置との装着角度、高さが相違することになるが、前述したように、インターミディエイトシャフトの先端を装着するねじり負荷部の高さ位置を調整することができるとともに、インターミディエイトシャフトの先端を装着するねじり負荷部の平面位置を調整することができるので、このような様々な角度、高さ位置において、インターミディエイトシャフトの先端に試験装置を脱着自在に装着して、耐久試験を行うことが可能である。

また、ステアリング機構の方式（すなわち、ラックとピニオン方式、ボールナット方式）を選ばず試験を実施することが可能で、汎用性に優れ、しかも、従来の試験装置のように、複雑なリンク機構が不要で、直接トルク入力を試験片であるインターミディエイトシャフトの先端に負荷することができ、力の損失が発生せず、正確性、再現性に優れている。

図１は、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置の上面図である。 図２は、図１のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置の図１のＩ方向の側面図である。 図３は、図１のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置の背面図である。 図４は、図１の本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置の図１の正面から見た斜視図である。 図５は、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置を、インターミディエイトシャフトの先端に装着する状態を説明する斜視図である。 図６は、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置の作動を説明する概略模式図である。 図７は、シャフト結合部３６の他の実施例を示す概略模式図である。 図８は、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置のブロック図である。 図９は、自動車のステアリング機構全体を説明する斜視図である。

以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
（実施例１）

図１は、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置の上面図、図２は、図１のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置の図１のＩ方向の側面図、図３は、図１のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置の背面図、図４は、図１の本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置の図１の正面から見た斜視図、図５は、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置を、インターミディエイトシャフトの先端に装着する状態を説明する斜視図、図６は、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置の作動を説明する概略模式図、図７は、シャフト結合部３６の他の実施例を示す概略模式図、図８は、本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置のブロック図である。

図１～図６において、符号１０は、全体で本発明のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置（以下、単に、「ねじり試験装置」と言う）を示している。

図５に示したように、本発明のねじり試験装置１０は、例えば、自動車などの車両のカットボディー（図示省略）側に配置された車体フレームの一点鎖線で示したリンホース２００に固定されたステアリング機構２０２に対して、耐久試験を行うものである。

すなわち、図５に示したように、ステアリング機構２０２は、ハンドル２０４と、ハンドル２０４に連結されたステアリングコラム２０６とを備えている。このステアリングコラム２０６の先端には、自在継手２０８を介して、連結されたインターミディエイトシャフト２１０を備えている。

本発明のねじり試験装置１０は、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２に対して脱着自在に装着して、インターミディエイトシャフト２１０に正逆のねじり負荷をかけて、ねじり角度、トルクを検出して、試験体であるステアリング機構２０２の、例えば、インターミディエイトシャフト２１０、インターミディエイトシャフト２１０とステアリングコラム２０６の連結部である自在継手２０８、ステアリング機構２０２を固定する車体フレームのリンホース２００の固定部分２００ａなどの耐久試験を行うためのインターミディエイトシャフトのねじり試験装置である。

図６に示したように、本体ブラケット１６の上部に配置され、本体ブラケット１６に対して、本体ブラケット１６の上部に閉止した状態（図６（Ａ）参照）と、本体ブラケット１６に対して所定の角度傾斜した状態（図６（Ｂ）参照）の間で回動可能なベースブラケット１８を備えている。

具体的には、ベースブラケット１８は、本体ブラケット１６の上部に配置され、本体ブラケット１６の後端に配置された回動軸１９を介して軸着されている。そして、この回動軸１９を中心に回動して、本体ブラケット１６に対して、本体ブラケット１６の上部に閉止した状態（図６（Ａ）参照）と、本体ブラケット１６に対して所定の角度傾斜した状態（図６（Ｂ）参照）の間で、図２、図６の矢印Ａで示したように、回動可能に構成されている。

また、本発明のねじり試験装置１０は、ベースブラケット１８の上部に立設された架台ブラケット２０を備えている。具体的には、架台ブラケット２０が、ベースブラケット１８の上部に立設され、横方向に一定間隔離間して平行に配置された一対の架台ブラケット２０から構成されている。

また、架台ブラケット２０に配置され、前後方向に揺動可能なモーターブラケット２２を備えている。具体的には、断面略コ形状のモーターブラケット２２が、一対の架台ブラケット２０の間に、架台ブラケット２０に配置された揺動軸２４を介して、図２、図６の矢印Ｂで示したように、前後方向に揺動可能に軸着されている。

また、架台ブラケット２０には、図３、図４に示したように、モーターブラケット２２の両側板部２６に形成されたガイド部材２８を案内する、略円弧状のスリットから構成されるガイド溝３０が形成されている。

このように構成することによって、モーターブラケット２２に形成されたガイド部材２８が、架台ブラケット２０に形成されたガイド溝３０に案内されることになる。

これによって、架台ブラケット２０に配置され、前後方向に揺動可能なモーターブラケット２２の揺動位置をガタツキなく正確に調整でき、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を装着するねじり負荷部３２の上面３４の平面位置を正確に調整することができ、正確性、再現性に優れたインターミディエイトシャフトのねじり試験装置１０を提供することができる。

なお、この場合、図２、図４に示したように、架台ブラケット２０に配置された揺動軸２４には、固定ネジ２４ａが設けられており、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を、後述するねじり負荷部３２のシャフト結合部３６に装着し易い位置になるように、ねじり負荷部３２の上面３４の平面位置を保持することができるように構成するのが望ましい。

また、図示しないが、ガイド溝３０に、階段状の固定用段部を設けて、ねじり負荷部３２の平面位置を保持することができるように構成することも可能である。

さらに、本発明のねじり試験装置１０は、モーターブラケット２２に固定され、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を脱着自在に装着して、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２にねじりを負荷するするねじり負荷部３２を備えている。

このねじり負荷部３２は、ねじり負荷部３２の上面３４に形成され、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を脱着自在に装着するシャフト結合部３６を備えている。

この場合、シャフト結合部３６は、この実施例では、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を脱着自在に装着する穴部３８を備えている。
また、図７（Ａ）に示したように、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を挿着固定する固定治具４２を備えている。

しかしながら、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２の形状に応じて、例えば、図７に示したように、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２がピニオン形状である場合には、穴部３８を、キー溝４０の形状にするなど、適宜変更可能である。

また、ねじり負荷部３２は、駆動モーター４４を備えており、この駆動モーター４４に連結された図示しないギアなどの駆動機構により、シャフト結合部３６に固定されたインターミディエイトシャフト２１０の先端２１２に対して、ねじりを負荷するように構成されている。

この場合、駆動モーター４４としては、ねじりを負荷するためには、サーボモーターが望ましいが、ステッピングモーターであっても使用可能である。

このように構成することによって、ねじり負荷部３２に、シャフト結合部３６に固定されたインターミディエイトシャフト２１０の先端２１２に対して、ねじりを負荷する駆動モーター４４を備えるので、従来のように荷重負荷装置としてのアクチュエーターなどの油圧源、油圧ホース、冷却設備などの付帯設備も不要で、かつ簡単な構造で小型であり、しかも、余分なスペースが不要で、限られたスペースしか存在しない車両のカットボディーの下方に簡単に設置できる。

本発明のねじり試験装置１０は、本体ブラケット１６の後端に配置された回動軸１９を中心に、ベースブラケット１８を回動させる回動駆動機構４６を備えている。

具体的には、図６（Ｂ）に示したように、回動駆動機構４６が、本体ブラケット１６に設けられたボールネジ４８を備えている。そして、図６（Ｂ）に示したように、ボールネジ４８の回転ハンドル５０を回転させると、ボールネジ４８の回転により、ボールネジ４８に連結されたスリーブ部材５２が、図６（Ｂ）の矢印Ｃで示したように、前後方向に移動して、ベースブラケット１８の下方と当接して、本体ブラケット１６の後端に配置された回動軸１９を中心に、ベースブラケット１８を回動させるように構成されている。

なお、図示しないが、ベースブラケット１８の下方には、前後方向に案内溝が設けられており、この案内溝内をスリーブ部材５２の上端が移動するように構成されている。

このように構成することによって、回動駆動機構４６を構成する、ボールネジ４８の回転ハンドル５０を、回転させると、ボールネジ４８の回転により、スリーブ部材５２を前後方向に移動させることができる。

これにより、スリーブ部材５２がベースブラケット１８の下方と当接する当接位置を調整することにより、本体ブラケット１６の後端に配置された回動軸１９を中心に、ベースブラケットを回動させることができる。

従って、本体ブラケット１６に対して、本体ブラケット１６の上部に閉止した状態（図６（Ａ）参照）と、本体ブラケット１６に対して所定の角度傾斜した状態（図６（Ｂ）参照）の間で、ベースブラケット１８を自由に回動でき、この傾斜角度を調整することによって、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を装着するねじり負荷部３２の高さ位置を自由に調整することができる。

なお、この実施例では、本体ブラケット１６の後端に配置された回動軸１９を中心に、ベースブラケット１８を回動させる回動駆動機構４６として、本体ブラケット１６に設けられたボールネジ４８と、ボールネジ４８に連結されたスリーブ部材５２とから構成したが、図示しないが、例えば、駆動モーターなどの駆動機構によって、ベースブラケット１８を回動させるように構成することも可能であるなど適宜変更可能である。

本発明のねじり試験装置１０は、図１～図３に示したように、架台ブラケット２０に配置された揺動軸２４を中心に、モーターブラケット２２を揺動させる揺動駆動機構７０を備えることも可能である。

具体的には、図１～図３に示したように、揺動駆動機構７０が、ベースブラケット１８に設けられたボールネジ７２と、ボールネジ７２の回転により前後方向に移動して、モーターブラケット２２の下端と連結され、揺動ブラケット２２を揺動させる揺動ブラケット７４とを備える。

このように構成することによって、揺動駆動機構７０を構成する、ベースブラケット１８に設けられたボールネジ７２の回転ハンドル７６を回転することにより、図２に示したように、モーターブラケット２２の下端と連結された揺動ブラケット７４が、前後方向に移動する。これによって、モーターブラケットの揺動位置を調整することができる。

これにより、架台ブラケット２０に配置され、前後方向に揺動可能なモーターブラケット２２の揺動位置を調整することによって、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を装着するねじり負荷部３２の上面３４の平面位置を自由に調整することができる。

また、図示しないが、例えば、揺動駆動機構７０として、駆動モーターなどの駆動機構によって、モーターブラケット２２を回動させるように構成することも可能であるなど適宜変更可能である。
なお、本発明のねじり試験装置１０は、前述した回動駆動機構４６と、揺動駆動機構７０の少なくとも一方を設けるのが望ましい。

このように構成される本発明のねじり試験装置１０は、以下のようにして、ねじり試験を行うように構成されている。

先ず、回動駆動機構４６を構成する、ボールネジ４８の回転ハンドル５０を、回転させると、ボールネジ４８の回転により、スリーブ部材５２を前後方向に移動させることができる。

これにより、スリーブ部材５２がベースブラケット１８の下方と当接する当接位置を調整することにより、本体ブラケット１６の後端に配置された回動軸１９を中心に、ベースブラケットを回動させることができる。

従って、本体ブラケット１６に対して、本体ブラケット１６の上部に閉止した状態（図６（Ａ）参照）と、本体ブラケット１６に対して所定の角度傾斜した状態（図６（Ｂ）参照）の間で、ベースブラケット１８を回動させ、この傾斜角度を調整することによって、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を装着するねじり負荷部３２の高さ位置に調整する。

このように構成することによって、揺動駆動機構７０を構成する、ボールネジ７２の回転ハンドル７６を回転することにより、図２に示したように、モーターブラケット２２の下端と連結された揺動ブラケット７４が、前後方向に移動する。これによって、モーターブラケットの揺動位置を調整することができる。

これにより、架台ブラケット２０に配置され、前後方向に揺動可能なモーターブラケット２２の揺動位置を調整することによって、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を装着するねじり負荷部３２の上面３４の平面位置を調整する。

この状態で、ねじり負荷部３２のシャフト結合部３６に、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を脱着自在に装着して固定すれば良い。

そして、図８のブロック図に示したように、本発明のねじり試験装置１０を作動すれば良い。
すなわち、本発明のねじり試験装置１０は、制御装置６０を備えており、制御装置６０は、ねじり試験装置１０の駆動モーター４４と連結されている。

そして、制御装置６０において、ねじり角度を検出手段６２により、電流値をモニターすることによって、ねじり角度を検出する。この検出データーを変換器６４に入力して、トルクを検出する。

この検出したトルクを、比較器６６により、目標値と比較して、補正値を、制御装置６０の出力手段６８を介して、ねじり試験装置１０の駆動モーター４４に出力するように構成され、これによりねじり試験を実施するように構成されている。

このように構成される本発明のねじり試験装置１０によれば、本体ブラケット１６に対して、本体ブラケット１６の上部に閉止した状態と、本体ブラケット１６に対して所定の角度傾斜した状態の間で回動可能なベースブラケット１８を備えるので、この傾斜角度を調整することによって、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を装着するねじり負荷部３２の高さ位置を調整することができる。

また、架台ブラケット２０に配置され、前後方向に揺動可能なモーターブラケット２２の揺動位置を調整することによって、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を装着するねじり負荷部３２の上面３４の平面位置を調整することができる。

従って、本来の使用状態と同じ使用状態、すなわち、実車形態での試験を行うために、車両のカットボディー側に固定されたステアリング機構２０２のステアリングコラム２０６に連結されたインターミディエイトシャフト２１０の先端２１２に、ねじり試験装置１０を脱着自在に装着して、耐久試験を行うことが可能で、実車形態での耐久試験の試験データーとして、正確性、再現性に優れたインターミディエイトシャフトのねじり試験装置１０を提供することができる。

すなわち、本来の使用状態と同じ使用状態、すなわち、実車形態での試験を行うために、車両のカットボディー側に固定されたステアリング機構２０２のステアリングコラム２０６に連結されたインターミディエイトシャフト２１０の先端２１２に対して脱着自在に装着して、インターミディエイトシャフト２１０に正逆のねじり負荷をかけることできる。

これにより、例えば、ねじり角度、トルクを検出して、試験体であるステアリング２０２の、例えば、インターミディエイトシャフト２１０、インターミディエイトシャフト２１０とステアリングコラム２０６の連結部、ステアリング機構２０２を固定する車体フレームのリンホース２００の固定部分などの耐久試験を行うことができる。

また、従来のように荷重負荷装置としてのアクチュエーターなどの油圧源、油圧ホース、冷却設備などの付帯設備も不要で、かつ簡単な構造で小型であり、しかも、余分なスペースが不要で、限られたスペースしか存在しない車両のカットボディーの下方に簡単に設置できる。

さらに、ステアリング機構２０２のステアリングコラム２０６に連結されたインターミディエイトシャフト２１０の長さ、数などが異なれば、試験装置との装着角度、高さが相違することになるが、前述したように、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を装着するねじり負荷部３２の高さ位置を調整することができるとともに、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２を装着するねじり負荷部３２の平面位置を調整することができるので、このような様々な角度、高さ位置において、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２に、ねじり試験装置１０を脱着自在に装着して、耐久試験を行うことが可能である。

また、ステアリング機構の方式（すなわち、ラックとピニオン方式、ボールナット方式）を選ばず試験を実施することが可能で、汎用性に優れ、しかも、従来の試験装置のように、複雑なリンク機構が不要で、直接トルク入力を試験片であるインターミディエイトシャフト２１０の先端２１２に負荷することができ、力の損失が発生せず、正確性、再現性に優れている。

以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、回動駆動機構４６と、揺動駆動機構７０の作動状態を、インターミディエイトシャフト２１０の先端２１２の高さ位置などに応じて、制御装置６０において、制御することも可能である。

また、上記実施例では、車両のステアリング機構２０２として、自動車などの車両のカットボディーに固定されたステアリング機構２０２に対して、耐久試験を行う場合について説明したが、例えば、実車に固定したステアリング２０２、リンホース２００を模した構造物に固定したステアリング機構２０２対して、耐久試験を行う場合などにも適用可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、例えば、自動車などの車両のカットボディー側に固定されたステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの先端に対して脱着自在に装着して、ステアリング機構に対してねじり試験を行うためのインターミディエイトシャフトのねじり試験装置に適用することができる。

より詳細には、本発明は、本来の使用状態と同じ使用状態、すなわち、実車形態での試験を行うために、車両のカットボディー側に固定されたステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの先端に対して脱着自在に装着して、インターミディエイトシャフトに正逆のねじり負荷をかけて、ねじり角度、トルクを検出して、試験体であるステアリング機構の、例えば、インターミディエイトシャフト、インターミディエイトシャフトとステアリングコラムの連結部、ステアリング機構を固定する車体フレームのリンホースの固定部分などの耐久試験を行うためのインターミディエイトシャフトのねじり試験装置に適用することができる。

１０ 試験装置
１２ 試験装置本体
１６ 本体ブラケット
１８ ベースブラケット
１９ 回動軸
２０ 架台ブラケット
２２ モーターブラケット
２４ 揺動軸
２４ａ 固定ネジ
２６ 両側板部
２８ ガイド部材
３０ ガイド溝
３２ ねじり負荷部
３４ 上面
３６ シャフト結合部
３８ 穴部
４０ キー溝
４２ 固定治具
４４ 駆動モーター
４６ 回動駆動機構
４８ ボールネジ
５０ 回転ハンドル
５２ スリーブ部材
６０ 制御装置
６２ 検出手段
６４ 変換器
６６ 比較器
６８ 出力手段
７０ 揺動駆動機構
７２ ボールネジ
７４ 揺動ブラケット
７６ 回転ハンドル
１００ ステアリング機構
１０２ ハンドル
１０４ ステアリングコラム
１０５ インターミディエイトシャフト
１０６ 自在継手
１０８ ピニオン
１１０ ラックバー
１１２ ラック
１１４ タイロッド
１１６ ピニオン
１１８ ナックルアーム
１２０ ハブ
２００ リンホース
２００ａ 固定部分
２０２ ステアリング機構
２０４ ハンドル
２０６ ステアリングコラム
２０８ 自在継手
２１０ インターミディエイトシャフト
２１２ 先端
Ａ 矢印
Ｂ 矢印
Ｃ 矢印

Claims (8)

1. 車両のステアリング機構のステアリングコラムに連結されたインターミディエイトシャフトの先端に対して脱着自在に装着して、ステアリング機構に対してねじり試験を行うためのインターミディエイトシャフトのねじり試験装置であって、
   試験装置本体側に固定された本体ブラケットと、
   前記本体ブラケットの上部に配置され、本体ブラケットに対して、本体ブラケットの上部に閉止した状態と、本体ブラケットに対して所定の角度傾斜した状態の間で回動可能なベースブラケットと、
   前記ベースブラケットの上部に立設された架台ブラケットと、
   前記架台ブラケットに配置され、前後方向に揺動可能なモーターブラケットと、
   前記モーターブラケットに固定され、前記インターミディエイトシャフトの先端を脱着自在に装着して、インターミディエイトシャフトの先端にねじりを負荷するねじり負荷部と、
   を備えることを特徴とするインターミディエイトシャフトのねじり試験装置。
2. 前記ベースブラケットが、本体ブラケットの上部に配置され、本体ブラケットの後端に回動軸を介して軸着されるとともに、
   前記回動軸を中心に回動して、本体ブラケットに対して、本体ブラケットの上部に閉止した状態と、本体ブラケットに対して所定の角度傾斜した状態の間で回動可能に構成され、
   前記架台ブラケットが、前記ベースブラケットの上部に立設され、横方向に一定間隔離間して平行に配置された一対の架台ブラケットから構成され、
   前記モーターブラケットが、一対の架台ブラケットの間に、揺動軸を介して前後方向に揺動可能に軸着され、
   前記ねじり負荷部が、ねじり負荷部に形成され、前記インターミディエイトシャフトの先端を脱着自在に装着するシャフト結合部を備えることを特徴とする請求項１に記載のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置。
3. 前記ねじり負荷部に、前記シャフト結合部に固定されたインターミディエイトシャフトの先端に対して、ねじりを負荷する駆動モーターを備えることを特徴とする請求項２に記載のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置。
4. 前記架台ブラケットに、モーターブラケットに形成されたガイド部材を案内するガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置。
5. 前記本体ブラケットの後端に設けられた回動軸を中心に、ベースブラケットを回動させる回動駆動機構を備えることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置。
6. 前記回動駆動機構が、本体ブラケットに設けられたボールネジと、ボールネジの回転により前後方向に移動して、ベースブラケットの下方と当接するスリーブ部材とを備えることを特徴とする請求項５に記載のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置。
7. 前記架台ブラケットに配置された揺動軸を中心に、モーターブラケットを揺動させる揺動駆動機構を備えることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置。
8. 前記揺動駆動機構が、ベースブラケットに設けられたボールネジと、ボールネジの回転により前後方向に移動して、前記モーターブラケットの下端と連結され、揺動ブラケットを揺動させる揺動ブラケットとを備えることを特徴とする請求項７に記載のインターミディエイトシャフトのねじり試験装置。

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