JPH04204234A - パワーステアリング用試験機の段取替設定入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パワーステアリング用試験機の段取替設定入
力装置の改良に関するものである。

（従来の技術〕 製造されたパワーステアリング：よ、実車への組付前に
所定項目につい゛ζ性能試験が行われる。

試験項目の工なものは、 無負荷ピニオントルク ランクの摺動力 入出力特性 ′４ｊＬ荷特性 リークの測定 ギヤ比の測定 ワークの外形寸法の測定 などである。

これらの試験を実施するには、ワークを左右か　　　　
′らクランプし、ラックを左右に所定ストロークだけ移
動させ、かつ、回転付与手段のソケ・ノドをピニオン軸
に嵌合させ、前記各項目の試験が行われる。

そのため、試験機には、ワークを左右からクランプする
手段、ラックを左右に移動させる手段、ソケットをピニ
オン軸に挿脱する手段等が設置され、従来、これらの各
手段は、油圧シリンダ及びエアシリンダで駆動されてい
た。

〔発明が解決しようとする課題］ 最近の自動車の生産は、需要者の多様なニーズに応える
ため、多品種少量生産方式が採用されており、パワース
テアリングについても各車種用のものが製造され、試験
機に供給されてくる。

これら各車種用のパワーステアリングは、外形寸法が異
なっており、これに対処するため、従来では、各車種に
専用のアタンチメントを交換装着したり、各手段の移動
量を、各車種毎のワークの基本寸法から、作業者が手計
算して求め、これを夫々の設定値として入力していた。

このため、各車種毎の段取替え時、煩瑣な作業が多く、
非能率的であり、しかも、誤計算や誤設定が避けられず
、試験機或いはワークを破損させる場合もあった。

本発明は、従来の試験機の上記問題点に恵みて提案され
たものであって、その目的とするところは、各車種毎の
段取替え作業を単純化し、作業者の負担を軽減して設定
ミス等を少なくし得るパワーステアリング用試験機の段
取替設定入力装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、パワーステアリン
グの本体用クランプ手段、ラックの摺動及び負荷手段、
ピニオン軸の回転付与手段等の可動部を備えたパワース
テアリング用試験機に於いて２各型種毎のパワーステア
リングの基本寸法を入力する入力手段と、入力手段で入
力された基本寸法から当該車種毎のワークに適合するよ
う試験機の可動部の移動量を自動的に演算し、その演算
結果に基づいて試験機の可動部を制御移動させる制御部
とを、Ｉｌ備させたちのである、〔作用？ 各車種毎のパワーステアリンどの基本寸法を作業者が設
計圃面から読み取って入力すると、制御部で試験機の可
動部の移動量を当該車種毎のワークに適合するよう自動
的に演算し、この演算結果に基づいて試験機の可動部を
制御移動させるため、作業者の負担が軽減され、設定ミ
ス等も減少する。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示ｒパワーステアリング用
試験機の概略正面図であって、ＣＡ）はパワーステアリ
ング、　（Ｂ）は本体用りうンプ手段、（Ｃ）はランク
の摺動及び負荷手段、（Ｄ）はピニオン軸の回転付与手
段、（Ｅ）は入力手段、（Ｆ）は制御部を示している。

パワーステアリング（Ａ）は、第２図に示す様に、本体
（１）と、本体（１）内に摺動自在に貫挿されたラック
（２）と、このラック（２）に常時噛合するよう本体（
１）内に回転自在に支持されたビニオン（３）と、ラン
ク（２）の摺動力を助勢するために、本体（１）内に形
成された油圧シリンダ（４）と、ビニオン（３）に一体
化されたピニオン軸（５）の正逆回転に関連して油圧シ
リンダ（４）への油圧の給排を制御する制御バルブ（６
）とを有する。この制御バルブ（６）は中立、正、逆の
３位置４ボート型の切換弁であって、油圧シリンダ（４
）のピストンの両側の室に油圧配管（図示省略）で接続
され、ピニオン軸（５）の正逆回転に関連してう７・り
（２）の摺動を助勢する方向に油圧を供給するよう構成
されている。

上記制御バルブ（６）は、実車に組付けられる際、走行
用エンジンで駆動される油圧ポンプと油タンクとに配管
接続されるものである。

上記パワーステアリングＣＡ）は、各車種毎に基本寸法
（ａ）（ｂ）（Ｃ）（ｄ）（Ｃ）が決定されている。こ
れらの基本寸法は、先ず、ピニオン軸（５：１の中心軸
線とランク（２）の中心軸線との交点（Ｐ）から本体（
１）の一端までの寸法（ｄ）、本体（１）の全長（ｂ）
、う、・り長（ｃ）、ビニオン高ご（ｄ）・、ラック（
２）の中心軸線からピニオン軸（５）の中７し・までの
距離（ｅン（第３図参照〕であり、この距離（ｃ）は右
ハンドル車と左ハンドル車とではランク（２）の中心軸
線に対するピニオン軸（５）の配設方向が逆になると共
に、各車種によって異なる。

上記基本寸法（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、作業
者が設計図面等から読み取って入力手段（Ｅ）により制
御部（Ｆ）へ入力させるものである。

パワーステアリング（Ａ）の本体（１）は、作業台（１
０）上の■ブロック状治具（１１）に芯出し状態で支持
され、かつ、本体（１）の一部に挿入される位置決めビ
ン（１２）によって回転止めがおこなわれる。この位置
決めビン（１２）は、作業台（１０）上に本体（１）の
軸方向へ若干移動可能に支持され、かつ、軸方向両側に
配置した一対のばね（１３）によって中立位置に保持さ
れる。本体（１）には、ピニオン軸（５）の方向を決定
するために、上記位置決めビン（１２）の挿入孔が形成
してあり、この挿入孔に位置決めビン（１２）を挿入す
ることによって、本体（１）の回転止めと軸方向のラフ
な位置決めとを行う。

本体用クランプ手段（Ｂ）は、作業台（１０）上に支持
された本体（１）を両側から挟持する一対のクランプ部
材（１４）を有する。一対のクランプ部材（１４）は、
ガイドロッド（図示省略）を介して本体（１）の軸方向
に接近離隔摺動可能に対向配置され、かつ、一対のボー
ルねじからなる送りねじ軸（１５）にそれぞれその一部
をポールナツトを介して螺合させである。

一対の送りねじ軸（１５）は、作業台（１０）上に支持
された本体（１）の軸方向に平行状態で機台フレーム（
１６）の支持ブラケット（１７）に回転可能に支持され
ている。

一対の送りねじ軸（１５）の一端には、これを正逆回転
駆動させるための一対のＡＣサーボモータ（、，８）が
連結、Ｊである。

また、一対の送りねじ軸（１５）の一部には、パウダー
クラフチを利用したパウダーブレーキ等の制動手段Ｃ：
９：・が夫々装着′７である。パウダークラッチは、電
磁円板クランテの一種であって、クラッチ要素間の空間
に、屹いた、細かく分割した磁性粒子を満だじでなり、
磁場をかけると、粒子が集合し、クラッチ要素間に摩擦
力を生ずるようにしたものであって、上記円板クラッチ
の一方を送りねじ軸（１５）に固着し、他方を支持ブラ
ケッ）　（１７）に画定させて磁場をかけることにより
、ブレーキを作動させるようにしたものがパウダーブレ
ーキである。このようなパウダーブレーキを利用すると
油を使用する環境でもブレーキ作用が正確になる。尚、
制動手段（１９）は他の形式のものでもよい。

パワーステアリング（Ａ）のクランプ時、ＡＣサーボモ
ータ（１８）の電流値変化を監視し、パワーステアリン
グ（Ａ）の本体（１）の両側面へのクランプ部材（１４
）の当接をＡＣサーボモータ（１８）の電流値変化で検
出してＡＣサーボモータ（Ｉ８）を停止させ、かつ、制
動手段（１９）を作動させるクランプ検出手段（２０）
を制御部（Ｆ）内に設置する。

クランプ部材（１４）には、その一部に一体に指針（２
１）が設けてあり、これと対応して機台フレーム（１６
）にはマグネスケール等の測長器（２２）が設置しであ
る。この測長器（２２）は、クランプ部材（１４）で本
体（１）をクランプする時、同時に本体（１）の外形寸
法を測定するために使用されるものである。

尚、この測長器（２２）はまた、次のように使用される
。

即ち、パワーステアリング（Ａ）の本体（１）をクラン
プする際、一対のクランプ部材（１４）の一方を基準位
置まで先行移動させておき、その上で他方を接近移動さ
せてクランプしており、この場合、一方を基準位置まで
先行移動させておく目安として、測長器（２２）が利用
される。

さらに説明すると、パワーステアリング（Ａ）の試験機
は、機台フレーム（１６）上に、ピニオン軸（５）の回
転付与手段（Ｄ）が設置され、この回転付与手段（Ｄ）
とピニオン軸（５）とを対応ずけて本体（１）をクラン
プする必要があり、そのため、ピニオン軸（５）の軸線
と本体（１）の軸線との交点（Ｐ）より本体（１）の−
側端面までの寸法（ａ）が各車種毎に設定されており、
この寸法（ａ）から基準位置が決定され、この基準位置
に向かって第１図の左側のクランプ部材（１４）が先行
移動される。具体的には、回転付与手段ＣＤ）の中心軸
線と、一対のクランプ部材（１４）でクランプする本体
（１）の中心軸線との交点（Ｐ）は、試験機の内部で既
知の位置座標値としてコンピュータに記憶せしめられて
おり、各車種毎に寸法（ａ）が設定されているため、上
記（Ｐ）点から寸法（ａ）だけ離れた位置まで第１図の
左側のクランプ部材（１４）を移動するように制御部（
Ｆ）から指令が出され、このクランプ部材（１４）の移
動量を測長器（２２）で制御部（Ｆ）にフィードバック
させている。制御部（Ｆ）には、予め各車種毎のマスタ
ー品の外形寸法等が入力手段（Ｅ）により入力されてお
り、試験機に供給されてきたワークの車種を検出して制
御部（Ｆ）に指示を与えることにより、当該ワークのク
ランプが行われる。このクランプは、一方のクランプ部
材（１４）を基準位置まで先行移動させ、次に他方のク
ランプ部材（１４）をクランプ検出手段（２ｏ）の監視
下で、ワークの端面に当接するまで移動させて行う。こ
の移動量を測長器（２２）で測長することにより、本体
（１）の全長が演算され、予め入力されているマスター
品の全長と比較されて良否の判定が行われる。

一方のクランプ部材（１４）には、本体（１）の芯出し
を確実にするためのガイドクランプ手段（２３）が設置
されている。

一対のクランプ部材（１４）は、クランプ面に貫通孔（
１４ａ）が形成してあり、ラック（２）の摺動及び負荷
手段（Ｃ）の負荷動作等を可能にしである。

ラック（２）の摺動及び負荷手段（Ｃ）は、パワーステ
アリング（Ａ）のラック（２）を両側がら押圧する一対
の押棒（２５）を有する。各押棒（２５）は、その先端
をクランプ部材（１４）の貫通孔（１４ａ）内にボール
スライド等を介して摺動可能に挿入支持させてあり、そ
の後端を押枠（２６）を介して移動台（２７）に連結し
ている。各押枠（２６）は、前面板（２６ａ）と後面板
（２６ｂ）と、：れらを連結する連結ロンド（２６ｃ）
とを有し、前面板（２６ａ）の、中央部に押棒（２５）
の後端をラック（２）の摺動方向に若干移動可能に保合
支持している。各移動台（２７）は略箱形をしており、
その中空部（２７ａ）内に押枠（２６）の後面板（２６
ｂ）を収納し、かつ、押枠（２６）の連結ロッド（２６
ｃ）を移動台（２７）の前面板（２７ｂ　）を貫通させ
てラック（２）の摺動方向に押枠（２ε）を若干移動可
能に支持している。各移動台（２７）の前面板（２７ｂ
　）と押枠（２６）の前面板（２６ａ）との間の連結ロ
ンド（２６ｃ）上には、スプリング（２６ｄ）を圧縮介
在させ、移動台（２７）に対して押枠（２６）を前方に
押圧させている。各、押棒（２５）の後端に対応して移
動台（２７）の前面板（２６ｂ）にに：第１０−ドセル
（２８）が取付けてあり、この第１０−ドセル（２８）
と押棒（２５）の後端との間にはスプリング（２９）が
圧縮介在させである。また、各移動台（２７）の後面板
（２７ｃ）の前面には、押枠（２６）の後面板（２６ｂ
）に対応して第２０−ドセル（３０）が取付けである。

各移動台（２７）は、ボールねじからなる送りねじ軸（
３１）にその一部をポールナツトを介して螺合させであ
る。この送りねじ軸（３１）は、ラック（２）の摺動方
向と平行状態にして機台フレーム（１６）の支持ブラケ
ット（３２）に回転可能に支持されている。送りねじ軸
（３１）の一端にはＡＣサーボモータ（３３）が連結し
てあり、また、パウダーブレーキ等の制動手段（３４）
もその一部ムこ装着しである。さらに、移動台（２７）
の一部には、指針（３５）が取付けてあり、これと対応
して機台フレーム（１６）にはマグネスケール等の測長
器（３６）が取付けである。

ランク（２）の摺動及び負荷手段（Ｃ）は、ＡＣサーボ
モータ（３３）を正逆回転駆動させて移動台（２７＞　
、押枠（２６）及び押棒（２５）を介してラック（２）
に摺動及び負荷を与え、かつ、制動手段（３４）により
、ラック（２）に移動抵抗を付与するものである。第１
０−ドセル（２８）は、ラック（２）の摺動力特性を測
定する場合に使用され、第２０−ドセル（３０）は、入
出力特性を測定する場合に使用される。

次に、ビニオン軸（５）の回転付与手段（Ｄ）は、ビニ
オン軸（５）に嵌合するソケット（３８）を先端にもつ
工具（３９）を自在継手（４０）を介して回転軸（４１
）の下端に連結し、この回転軸（４１）の上端をＡＣサ
ーボモータ（４２）に連結し、この回転軸（４１）の途
中にトルクトランスジューサ（４３）を装備させ、この
回転軸（４１）を回転自在に支持する昇降台（４４）を
水平移動台（４５）に対してＡＣサーボモータ（４６）
で正逆回転駆動されるボールねじからなる送りねじ軸（
４７）にポールナツトを介してピニオン軸（５）の軸線
と平行な路上下方向に昇降移動可能に支持させ、かつ、
上記水平移動台（４５）を機台フレーム（１６）に対し
てＡＣサーボモータ（４８）で本体（１）の軸線に直交
する水平方向に移動可能に支持させた構成からなる。尚
、第１図において、（４９）は工具（３８）の抜差し用
部材、（５０）はピニオン軸（５）のラフガイドであり
、これらは、昇降台（４４）に設置される。

入力手段（Ｅ）は、各種の機能キーとテンキーとを具備
するキーボードで構成されており、段取替え時、該当す
るパワーステアリング（Ａ）の基本寸法（ａ）（ｂ）（
ｃ）（ｄ）（ｅ）を、作業者が設計図面等から読み取っ
て該当する機能キーとテンキーとを押圧操作して制御部
（Ｆ）に入力する。

制御部（Ｆ）は、入力手段（Ｅ）で入力された基本寸法
（ａ）（ｂ’、＋　　（ｃ〕　（ｄ）（ｅ）から当該車
種毎のワークに適合するよう試験機の可動部の移動量を
自動的に演算し、その演算結果に基づ゛いて試験機の可
動部を制御移動させるものである。

以下、具体的に説明すると、本体用のクランプ手段（Ｂ
）の左側クランプ部材（１４）のクランプ位置までのス
トローク（ｘ、、）皮び右側クランプ部材（１４）のク
ランプ位置までのストローク（χ２）が基本寸法（ａ）
（ｂ＞から演算され、先ず、左側のクランプ部材（１４
）を二記スｒローク（ｘｌ）分だけ先行して移動させ、
続いて、右側のクランプ部材（１４）を上記ストローク
（ｘ２）分まで移動させ、当接したか否かをＡＣサーボ
モータ（１８）の電流値変化で検出させ、クランプが完
ですると、制動手段（１９）でクランプ状態を保持させ
る。

また、ラック（２）の摺動及び負荷手段（Ｃ）の左側の
移動台（２７）の移動ストローク（Ｘ３）及び右側の移
動台（２７）の移動スローク（Ｘ４）が基本寸法（ａ）
（ｂ）（ｃ）から演算され、先ず、左側の移動台（２７
）が上記ストローク（ｘ３）分だけ先行移動せしめられ
、続いて右側の移動台（２７）が上記ストローク（ｘ４
）分まで移動せしめられ、第１０−ドセル（２８）によ
り当接を検出させて送りを停止させるものである。

さらに、回転付与手段（Ｄ）の水平移動台（４５）の移
動量（ｙ、）が基本寸法（ｅ）から演算され、また、昇
降台（４４）の移動量（Ｚ、）が基本寸法（ｄ）から演
算され、これらが夫々制御部（Ｆ）の指令によ゛り移動
せしめられ、ソケット（３８）がピニオン軸（５）に嵌
合せしめられる。この状態で、ラックの摺動力特性、入
出力特性、負荷特性、ギヤ比の測定、リークの測定等が
行われる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、多品種少量生産方式等によって製造さ
れる各車種用のパワーステアリングの性能試験を、１台
の試験機で多数の車種に対応させることかでき、その際
の段取替え作業を、予め既知の基本寸法を入力するだけ
で、試験機の各可動部の移動量を内部で自動的に演算し
、その結果で各可動部を制御移動させて作業者の負担を
軽減し、設定ミスを減少させ、試験機及びワークの損傷
を防止さ亡ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図１本本発明の一実施例を示すパワーステアリング
用試験機の概略正面図、第２図はパワーステアリングの
概略構造と基本寸法の説明用側面図、第３圀はその平面
図である。 （Ａ）　パワーステアリング、 （Ｆ、）　　本体用クランプ手段、 （Ｃ）−ラックの摺動及び負荷手段、 （Ｄ）−ピニオン軸の回転付与手段、 （Ｅ）−人ノコ手段、　　（Ｆ）−制御部。 特許　出願　人　　三洋機工株式会社 −丁一一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）パワーステアリングの本体用クランプ手段、ラッ
   クの摺動及び負荷手段、ピニオン軸の回転付与手段等の
   可動部を備えたパワーステアリング用試験機に於いて、 各車種毎のパワーステアリングの基本寸法を入力する入
   力手段と、 入力手段で入力された基本寸法から当該車種毎のワーク
   に適合するよう試験機の可動部の移動量を自動的に演算
   し、その演算結果に基づいて試験機の可動部を制御移動
   させる制御部とを具備させたことを特徴とするパワース
   テアリング用試験機の段取替設定入力装置。