JPH05193538A - ステアリングシャフトのセンタリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車輪を装着する前にステアリングシャフトを
中立位置に正しくセンタリングする。 【構成】 センタリング装置の基台１３に設けた位置決
めピン２４をステアリングコラムカバー７の位置決め凹
部７ａに係合させるとともに、基台１３に回転自在に支
持したステアリングシャフト駆動軸２２をステアリング
シャフト４の先端にスプライン係合させる。モータ２７
でステアリングシャフト４を左右に回転させることによ
り左右の回転限界位置をエンコーダが出力するパルスで
検出し、そのパルスから演算した中央位置にステアリン
グシャフト４をセンタリングする。ガイド部材３５に挿
入したけがきペン３４をガイドレール３２に沿って左右
に移動させてステアリングシャフト４の先端に基準線を
引き、その基準線に合わせてステアリングホイールを取
り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の組み立てライン
においてステアリングシャフトの先端にステアリングホ
イールを装着する際に、そのステアリングシャフトが正
しく中立状態となるようにセンタリングするための装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６はフロントエンジン・フロントドラ
イブ車の操舵系を示す概略図であって、ドライブシャフ
ト１を介してエンジンＥに接続された左右一対の前輪Ｗ
ｆは、ナックル２を介して車体フレームに操舵可能に支
持される。ステアリングハンドル３の回転操作はステア
リングシャフト４、ステアリングギヤボックス５、およ
び左右のタイロッド６を介して前記ナックル２に伝達さ
れ、左右の前輪Ｗｆを操舵する。

【０００３】ところで、車両の組み立てラインにおいて
ステアリングシャフト４の先端にステアリングハンドル
３を取り付ける場合に、そのステアリングハンドル３が
中立位置にある時に左右の前輪Ｗｆが直進位置となるよ
うに、そのステアリングシャフトを中立位置にセンタリ
ングした状態で取り付けを行う必要がある。このために
従来は、組み立てがほぼ終了した車両の前輪Ｗｆを強制
的に左右に首振りさせ、その前輪Ｗｆの左右の操舵限界
位置をエンコーダが出力するパルス信号でそれぞれ検出
した後、２つのパルス信号の中央位置に前輪Ｗｆを戻す
ことによりステアリングシャフト４の中立位置を決定
し、その状態でステアリングシャフト４の先端に正しく
ステアリングハンドル３を取り付けていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
ステアリングハンドル３にエアバッグ等の付属品が装着
される車両では、車輪を装着する以前の組み立て工程の
早い時期にステアリングハンドル３を取り付ける必要が
あるため、上記従来の前輪Ｗｆを基準としてステアリン
グシャフトの中立位置を決定する手法は使用することが
できない。

【０００５】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、車輪の装着前にステアリングシャフトを中立位置に
正しく位置決めすることが可能なステアリングシャフト
のセンタリング装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のステアリングシャフトのセンタリング装置
は、ステアリングコラムカバーに対して着脱自在に位置
決めされる基台と、この基台に設けられてステアリング
シャフトを左右両方向に回転駆動する駆動手段と、前記
ステアリングシャフトの左右回転限界位置を検出する検
出手段と、この検出手段で検出した前記ステアリングシ
ャフトの左右回転限界位置から該ステアリングシャフト
の中立位置を演算するとともに、その中立位置に向けて
前記駆動手段で前記ステアリングシャフトをセンタリン
グする制御手段とを備えたことを第１の特徴とする。

【０００７】また本発明は前述の第１の特徴に加えて、
前記ステアリングシャフトの左右回転限界位置から求め
たステアリングシャフトの総回転角が基準値と一致しな
い時に警報を発する警報手段を備えたことを第２の特徴
とする。

【０００８】また本発明は前述の第１の特徴に加えて、
前記ステアリングシャフトの先端に基準線を記すけがき
治具のガイド部材を、前記基台に沿って摺動自在に設け
たことを第３の特徴とする。

【０００９】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【００１０】図１〜図５は本発明の一実施例を示すもの
で、図１はセンタリング装置の平面図、図２は図１の要
部拡大図、図３は図２の３−３線断面図、図４は制御系
のブロック図、図５は作用を説明するフローチャートで
ある。

【００１１】図１に示すように、センタリング装置１１
は、作業員が両手で握って操作するための一対のハンド
ル１２を左右両端部に設けた基台１３を備える。基台１
３の上部に設けた操作パネル１４には、センタリング作
業を開始するためのスタートボタン１５と、その作業を
終了するための完了ボタン１６が設けられるとともに、
トラブルが発生した時に点灯する異常警報ランプ１７と
センタリング作業の完了を知らせる完了ランプ１８が設
けられる。また、前記基台１３の下部には、車両のステ
アリングシャフト４をその中立位置にセンタリングする
ための調整機構１９が設けられる。

【００１２】次に、図２および図３に基づいて前記調整
機構１９の構造を説明する。基台１３に設けた支持板２
０にはボールベアリング２１を介してステアリングシャ
フト駆動軸２２が支持される。ステアリングシャフト駆
動軸２２は一体に形成された大径部２２ａと小径部２２
ｂから成り、大径部２２ａには中央に貫通孔２３ａを有
する従動ギヤ２３が同心に固着されるとともに、小径部
２２ｂの内面には前記ステアリングシャフト４の先端に
形成したスプライン４ａに係合可能なスプライン２２ｃ
が形成される。また、支持板２０の下面には位置決めピ
ン２４が突設され、この位置決めピン２４はステアリン
グコラムカバー７に形成された位置決め凹部７ａに係合
可能である。

【００１３】支持板２０の上面に設けたギヤボックス２
０ａの内部に一対のボールベアリング２５で支持された
中間軸２６には、駆動手段としてのモータ２７の出力軸
２７ａに設けた駆動ギヤ２８に噛合する第１中間ギヤ２
９と、前記従動ギヤ２３に噛合する第２中間ギヤ３０と
が固着される。前記モータ２７の内部に設けられる検出
手段としてのロータリ式のエンコーダ３１（図４参照）
は、前記出力軸２７ａの回転数を検出してパルス信号を
出力する。

【００１４】ギヤボックス２０ａの上面に左右方向に敷
設したガイドレール３２に沿って摺動するスライドガイ
ド３３には、けがきペン３４を保持可能な円筒状のガイ
ド部材３５がブラケット３６を介して固着される。ガイ
ド部材３５にけがきペン３４を挿入してガイドレール３
２に沿って左右に摺動させると、けがきペン３４の先端
によってステアリングシャフト４の先端面に左右方向の
直線をけがくことができる。

【００１５】図４に示すように、マイクロコンピュータ
を備えた制御手段３７には、センタリング装置１１に設
けた操作パネル１４のスタートボタン１５、完了ボタン
１６、異常警報ランプ１７、および完了ランプ１８が接
続され、更に調整機構１９のモータ２７とエンコーダ３
１が接続される。また制御手段３７には、車両を搭載し
たコンベア台車３８が組立ラインに設けたステアリング
シャフトセンタリングステーションに達したことを検出
する近接スイッチ３９、各作業ステーション間の連繋を
取るための組立ライン制御装置４０、および生産計画情
報を提供するホストコンピュータ４１に接続される。

【００１６】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用を、図５のフローチャートを参照しながら説明す
る。

【００１７】車両を搭載したコンベア台車３８がステア
リングシャフトセンタリングステーションに達したこと
を近接スイッチ３９が検出すると、組立ライン制御装置
４０によってコンベア台車３８がその位置に停止させら
れる。作業者はセンタリング装置１１の左右のハンドル
１２を握り、そのステアリングシャフト駆動軸２２の小
径部２２ｂに形成したスプライン２２ｃをステアリング
シャフト４の先端に形成したスプライン４ａに係合させ
るとともに、位置決めピン２４をステアリングコラムカ
バー７の位置決め凹部７ａに係合させる（ステップＳ
１）。続いて作業者が操作パネル１４のスタートボタン
１５を押すと（ステップＳ２）、制御手段３７によって
モータ２７が駆動され、駆動ギヤ２８、第１中間ギヤ２
９、第２中間ギヤ３０、および従動ギヤ２３を介してス
テアリングシャフト駆動軸２２が回転する。これによ
り、ステアリングシャフト４は右方向の回転限界位置ま
で回転する（ステップＳ３）。ステアリングシャフト４
が右方向に回転する時にエンコーダ３１が出力するパル
スは減算され、その回転限界位置において検出されたパ
ルス数が０にリセットされる（ステップＳ４）。続い
て、モータ２７を逆回転させてステアリングシャフト４
を左方向の回転限界位置まで回転させながらエンコーダ
３１が出力するパルスを加算し、その回転限界位置に対
応するパルス数を検出する（ステップＳ５）。このよう
にして検出されたパルス数はホストコンピュータ４１か
らの配信データと照合され（ステップＳ６）、その値が
一致していなければステアリングシャフト４の総回転角
が不足または過剰であると判断され、操作パネル１４の
異常警報ランプ１７が点灯する（ステップＳ７）。

【００１８】ステップＳ６で異常がなければ、前記検出
されたパルス数の１／２のパルス数を演算により設定
し、モータ２７によってステアリングシャフト４を再び
右方向に回転させながらエンコーダ３１が出力するパル
スを減算する（ステップＳ８）。そして検出されたパル
ス数が０となった時、すなわちステアリングシャフト４
が中立位置にセンタリングされた時にモータ２７が停止
し（ステップＳ９）、操作パネル１４の完了ランプ１８
が点灯する（ステップＳ１０）。

【００１９】上述のようにしてステアリングシャフト４
がセンタリングされると、作業者はけがきペン３４をガ
イド部材３５に挿入してガイドレール３２に沿って左右
に移動させ、センタリングされたステアリングシャフト
４の先端に左右方向にけがき線を引く。そして、センタ
リング装置１１をステアリングシャフト４およびステア
リングコラムカバー７から取り外した後、ステアリング
ハンドル３を前記けがき線に合わせて装着する。このよ
うに、けがき線をステアリングシャフト４の先端に記し
ておけば、後工程において何等かの理由でステアリング
ハンドル３を外した場合でも、センタリング作業を繰り
返さずにステアリングハンドル３を再装着することが可
能となる。

【００２０】而して、ステアリングハンドル３の装着を
終了した作業者が完了ボタン１６を押すと（ステップＳ
１１）、前記完了ランプ１８が消灯し（ステップＳ１
２）、次の車両のステアリングシャフト４のセンタリン
グ作業に備えてホストコンピュータ４１からの配信デー
タがシフトされる（ステップＳ１３）。

【００２１】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の小設計
変更を行うことが可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれ
ば、ステアリングコラムカバーに対して着脱自在に位置
決めされる基台にステアリングシャフトを左右両方向に
回転駆動する駆動手段を設け、ステアリングシャフトの
左右回転限界位置を検出する検出手段の出力に基づいて
該ステアリングシャフトの中立位置を演算し、その中立
位置に向けて前記駆動手段で前記ステアリングシャフト
をセンタリングしているので、センタリング作業を容易
かつ精密に行うことができるだけでなく、車輪が装着さ
れていない状態であってもセンタリング作業を行うこと
が可能となり、組立ラインにおける作業手順の自由度を
増加させることができる。

【００２３】また本発明の第２の特徴によれば、ステア
リングシャフトの左右回転限界位置から求めたステアリ
ングシャフトの総回転角が異常な場合に警報を発してい
るので、センタリング作業時に操舵系の異常を発見する
ことができる。

【００２４】また本発明の第３の特徴によれば、けがき
治具のガイド部材を基台に沿って摺動自在に設けたの
で、センタリングが終了したステアリングシャフトの先
端に基準線を記すことが可能となり、これによりステア
リングハンドルを取り外した後にセンタリング作業をや
り直すことなくステアリングハンドルを再装着すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステアリングシャフトのセンタリング装置の平
面図

【図２】図１の要部拡大図

【図３】図２の３−３線断面図

【図４】制御系のブロック図

【図５】作用を説明するフローチャート

【図６】自動車の操舵系を示す図

【符号の説明】

４ ステアリングシャフト ７ ステアリングコラムカバー １３ 基台 １７ 異常警報ランプ（警報手段） ２７ モータ（駆動手段） ３１ エンコーダ（検出手段） ３４ けがきペン（けがき治具） ３５ ガイド部材 ３７ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 富之 三重県鈴鹿市平田町1907番地 本田技研工 業株式会社鈴鹿製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングコラムカバー（７）に対し
   て着脱自在に位置決めされる基台（１３）と、この基台
   （１３）に設けられてステアリングシャフト（４）を左
   右両方向に回転駆動する駆動手段（２７）と、前記ステ
   アリングシャフト（４）の左右回転限界位置を検出する
   検出手段（３１）と、この検出手段（３１）で検出した
   前記ステアリングシャフト（４）の左右回転限界位置か
   ら該ステアリングシャフト（４）の中立位置を演算する
   とともに、その中立位置に向けて前記駆動手段（２７）
   で前記ステアリングシャフト（４）をセンタリングする
   制御手段（３７）とを備えたことを特徴とする、ステア
   リングシャフトのセンタリング装置。
2. 【請求項２】 前記ステアリングシャフト（４）の左右
   回転限界位置から求めたステアリングシャフト（４）の
   総回転角が基準値と一致しない時に警報を発する警報手
   段（１７）を備えたことを特徴とする、請求項１記載の
   ステアリングシャフトのセンタリング装置。
3. 【請求項３】 前記ステアリングシャフト（４）の先端
   に基準線を記すけがき治具（３４）のガイド部材（３
   ５）を、前記基台（１３）に沿って摺動自在に設けたこ
   とを特徴とする、請求項１記載のステアリングシャフト
   のセンタリング装置。