JPH07181114A - 動力舵取装置用試験方法及び試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 予備試験の結果に基づいて特定の動力舵取装
置における被測定体の共振周波数を高領域側に所定量ず
らして、油圧特性の測定時にピニオンシャフトの回転速
度を低下させなくても油圧特性線図に乱れが生じないよ
うにする。 【構成】 動力舵取装置１０の本体１１を移動不能に固
定し、かつラック１２を両端にてばね部材（スプリング
４５，４７）を介して支持して同ばね部材の作用に抗し
て長手方向へ移動可能とし、かかるセット状態にて当該
動力舵取装置１０の油圧特性を測定するようにした試験
方法において、前記セット状態にて前記ばね部材に当該
動力舵取装置１０に応じた予備荷重が付与されるように
した。また、当該試験装置による試験開始時の前記ばね
部材の予備荷重を増減させるばね荷重設定装置（送りね
じ軸３２、サーボモータ３３、ナット３４）を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に装備される動力
舵取装置の油圧特性を測定するための試験方法及び試験
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動力舵取装置は採用される車種に応じて
各部の寸法が異なっていて、多種の動力舵取装置が製作
されており、これら各動力舵取装置の油圧特性を測定す
る動力舵取装置用試験装置は、例えば特開平４−２１８
７４６号公報にて提案されている。同公報の試験装置に
おいては、動力舵取装置の本体をクランプ手段にて移動
不能に固定するとともに、前記本体に長手方向へ移動可
能に組付けられたラックをラック負荷手段にて移動不能
に固定し、かかるセット状態にて当該動力舵取装置の油
圧特性（入力軸であるピニオンシャフトに加えられる入
力トルクと油圧シリンダへの供給油圧との関係）を測定
するようになっている。このようにして測定した油圧特
性は、ラックが移動しないものであるため、当該動力舵
取装置が実車に組付けられた場合の油圧特性とは一致し
ないといった問題がある。

【０００３】かかる問題は、図１にて概略的に示したよ
うに、動力舵取装置１の本体１ａを本体固定装置（図示
省略）により移動不能に固定し、かつラック１ｂを両端
にてラック支持装置のばね部材２ａとラックホルダ２ｂ
を介して支持して同ばね部材２ａの作用に抗して長手方
向へ移動可能とし、かかるセット状態にて制御弁１ｃに
油圧配管を接続した後にピニオンシャフト１ｄをサーボ
モータ３にて駆動して、当該動力舵取装置１の油圧特性
を測定することにより解消することができる。なお、動
力舵取装置１の油圧特性は、トルクメータ４（入力軸で
あるピニオンシャフト１ｄに加えられる入力トルクを検
出するためのもの）にて検出される検出信号と、電動ポ
ンプ５と制御弁１ｃ間の油圧配管に設けた圧力センサ６
（制御弁１ｃを通して油圧シリンダ１ｅに供給される供
給油圧を検出するためのもの）にて検出される検出信号
が各アンプ７を介して計測ユニット８に入力され、計測
ユニット８にて演算処理されて、ＣＲＴ画面９に画像表
示およびデジタル表示されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１にて示した油圧特
性の測定においては、従来、セット状態にてばね部材２
ａの予備荷重が常にゼロとなるように設定されていて、
当該動力舵取装置１が実車に組付けられた場合の油圧特
性に近似した油圧特性が試験により得られるようにして
ある。ところで、従来の試験においては、特定の動力舵
取装置において被測定体の自励振動に伴う共振により図
２の（Ａ）にて示したように油圧特性線図（測定結果）
に乱れが生じることがある。この油圧特性線図の乱れは
入力トルクの単位時間当たりの変化量、すなわち入力軸
であるピニオンシャフト１ｄの回転速度を低下すること
により解消し得るものの、その場合には測定に要する時
間が長くなり測定効率が悪くなる。本発明は、上記した
問題に対処すべくなされたものであり、その目的は予備
試験の結果に基づいて特定の動力舵取装置における被測
定体の共振周波数を高領域側に所定量ずらして、油圧特
性の測定時にピニオンシャフトの回転速度を低下させな
くても油圧特性線図に乱れが生じないようにすることに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、動力舵取装置の本体を移動
不能に固定し、かつ前記本体に長手方向へ移動可能に組
付けられたラックを両端にてばね部材を介して支持して
同ばね部材の作用に抗して長手方向へ移動可能とし、か
かるセット状態にて当該動力舵取装置の油圧特性を測定
するようにした試験方法において、前記セット状態にて
前記ばね部材に当該動力舵取装置に応じた予備荷重が付
与されるようにした。また、動力舵取装置の本体を移動
不能に固定する本体固定装置と、前記本体に長手方向へ
移動可能に組付けられたラックを両端にてばね部材を介
して支持して同ばね部材の作用に抗して長手方向へ移動
可能とするラック支持装置を備えた試験装置において、
当該試験装置による試験開始時の前記ばね部材の予備荷
重を増減させるばね荷重設定装置を設けた。

【０００６】

【発明の作用・効果】本発明による試験方法において
は、セット状態にてばね部材に当該動力舵取装置に応じ
た予備荷重（予備試験の結果に基づいて設定されてい
る）が付与されるようにしたため、特定の動力舵取装置
においてラックを含む被測定体に作用する初期ばね荷重
を所定量高めて、被測定体の共振周波数を高領域側に所
定量ずらすことができ、油圧特性の測定時にピニオンシ
ャフトの回転速度を低下させることなく油圧特性線図に
乱れが生じないようにすることができる。また、本発明
による試験装置においては、当該試験装置による試験開
始時のばね部材の予備荷重を増減させるばね荷重設定装
置を設けたため、試験する動力舵取装置に最適な予備荷
重をばね部材に付与することができ、多種多様な動力舵
取装置を油圧特性線図に乱れが生じない最適な状態にて
効率よく試験することができる。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図３に示した動力舵取装置用試験装置は、左
右一対の回転駆動ユニットＡと、被試験体である動力舵
取装置１０の本体１１とラック１２を別個に挟持する左
右一対のクランプユニットＢと、当該試験装置に自動搬
入搬出装置（図示省略）によって自動的に搬入搬出され
る被試験体としての動力舵取装置の種別を判定するセン
サ（図示省略）からの信号に基づいて各回転駆動ユニッ
トＡ及び各クランプユニットＢの作動を予め設定したプ
ログラムにしたがって別個に制御する制御装置Ｃを備え
ている。

【０００８】各回転駆動ユニットＡは、動力舵取装置１
０の入力軸であるピニオンシャフト１３に対して進退可
能に構成されていて、先端に設けたジョイント２１にて
ピニオンシャフト１３にトルク伝達可能に嵌合するよう
に構成されるとともに、後端に設けたサーボモータ２２
にてジョイント２１を介してピニオンシャフト１３を回
転駆動できるように構成されている。また、各回転駆動
ユニットＡは、操舵トルクを検出するためのトルクメー
タ２３を備えていて、このトルクメータ２３からの入力
トルク検出信号がアンプ（図示省略）を介して計測ユニ
ットＤに出力されるように構成されている。なお、計測
ユニットＤには図１に示した従来と同様に動力舵取装置
１０の制御弁１４と電動ポンプ（図示省略）を接続する
油圧配管に設けた圧力センサ（図示省略）からの油圧
（制御弁１４を通して油圧シリンダ１５に供給される油
圧）検出信号がアンプ（図示省略）を介して入力される
ように構成されている。

【０００９】各クランプユニットＢは、図４にて詳細に
示したように、ベース３１に回転可能かつ軸方向へ移動
不能に組付けた送りねじ軸３２と、ベース３１に組付け
られて送りねじ軸３２を回転駆動するサーボモータ３３
と、送りねじ軸３２に螺合し送りねじ軸３２の回転に応
じて送りねじ軸３２の軸方向にスライドするナット３４
と、このナット３４に一体的に組付けられてナット３４
と一体的に送りねじ軸３２の軸方向へ移動するユニット
本体３５と、このユニット本体３５に回転可能かつ軸方
向へ移動不能に組付けられて前記送りねじ軸３２と平行
な送りねじ軸３６と、ユニット本体３５に組付けられて
送りねじ軸３６をタイミングベルト３７を介して回転駆
動するサーボモータ３８と、送りねじ軸３６に螺合し送
りねじ軸３６の回転に応じて送りねじ軸３６の軸方向に
スライドするナット３９と、このナット３９にロッド４
１を介して連結されて一体的に移動するテーパ筒状のホ
ルダ４２と、このホルダ４２の先端に脱着可能に組付け
られて先端にて動力舵取装置１０の本体１１端面に当接
して本体１１を挟持する筒状のクランプ治具４３を備え
ている。

【００１０】また、各クランプユニットＢは、送りねじ
軸３６と同軸的に配置されてユニット本体３５に軸方向
へ移動可能に組付けられた押圧ロッド４４と、この押圧
ロッド４４の中間部外周に嵌合されて同ロッド４４の段
部に係合するとともにばね定数の小さい圧縮スプリング
４５の一端に係合し同ロッド４４と一体的に軸方向へ移
動するリテーナ４６と、押圧ロッド４４の外周に軸方向
へ移動可能に組付けられて内周部にて前記圧縮スプリン
グ４５の他端に係合するとともに外周部にてばね定数の
大きい圧縮スプリング４７の一端に係合し圧縮スプリン
グ４５が所定量撓むと段部にてリテーナ４６に当接して
一体的に移動するリテーナ４８と、押圧ロッド４４の先
端に脱着可能に組付けられて先端にて動力舵取装置１０
のラック１２端面に当接してラック１２を挟持する棒状
のクランプ治具４９を備えている。

【００１１】上記した各クランプユニットＢにおいて、
ユニット本体３５と送りねじ軸３６とタイミングベルト
３７とサーボモータ３８とナット３９とロッド４１とホ
ルダ４２とクランプ治具４３等は動力舵取装置１０の本
体１１を両端にて移動不能に固定する本体固定装置の構
成部材であり、また押圧ロッド４４と圧縮スプリング４
５とリテーナ４６と圧縮スプリング４７とリテーナ４８
とクランプ治具４９等は動力舵取装置１０のラック１２
を両端にてばね部材を介して支持するラック支持装置の
構成部材であり、また送りねじ軸３２とサーボモータ３
３とナット３４等は当該試験装置による試験開始時の圧
縮スプリング４５，４７の予備荷重を増減させるばね荷
重設定装置の構成部材である。

【００１２】上記のように構成した本実施例の試験装置
においては、被試験体としての動力舵取装置１０が自動
搬入搬出装置（図示省略）にて所定の位置に搬入される
と、種別を判定するセンサ（図示省略）からの信号に基
づいて制御装置Ｃが各回転駆動ユニットＡ及び各クラン
プユニットＢの作動を予め設定したプログラムにしたが
って別個に制御する。したがって、動力舵取装置１０の
ピニオンシャフト１３に対応する側の回転駆動ユニット
Ａがピニオンシャフト１３に向けて所定量移動して、回
転駆動ユニットＡのジョイント２１がピニオンシャフト
１３にトルク伝達可能に嵌合するとともに、各クランプ
ユニットＢのベース３１に組付けたサーボモータ３３が
作動して送りねじ軸３２が回転し、各ナット３４及びユ
ニット本体３５が動力舵取装置１０に向けて所定量移動
し、各クランプ治具４９の先端がラック１２の端面に当
接して、ラック１２が左右一対のクランプ治具４９にて
挟持される。また、これと同時に、各ユニット本体３５
に組付けたサーボモータ３８が作動して送りねじ軸３６
が回転し、各ナット３９とロッド４１及びホルダ４２が
動力舵取装置１０の本体１１に向けて所定量移動し、各
クランプ治具４３の先端が本体１１の端面に当接して、
本体１１が左右一対のクランプ治具４３にて挟持され
る。

【００１３】これによって、動力舵取装置１０の本体１
１が移動不能に固定されるとともに、ラック１２が両端
にて各スプリング４５，４７を介して支持され、各スプ
リング４５，４７の作用に抗して軸方向へ移動可能とさ
れる。また、かかるセット状態にて動力舵取装置１０の
制御弁１４に油圧配管が自動的に接続され、これに続い
て油圧特性の測定（従来と同様の測定）が自動的に行わ
れ、従来と同様に計測ユニットＤのＣＲＴ画像に画像表
示とデジタル表示がなされる。上記したセット状態で
は、各スプリング４５，４７の予備荷重（圧縮量）が動
力舵取装置１０の種別に応じた設定値とされていて、両
スプリング４５，４７が共に全く圧縮されていない場合
もあれば、スプリング４５のみが所定量圧縮されている
場合もあり、また両スプリング４５，４７がそれぞれ所
定量圧縮されている場合もある。

【００１４】ところで、本実施例においては、上述した
ようにセット状態にて各スプリング４５，４７に当該動
力舵取装置１０に応じた予備荷重（予備試験の結果に基
づいて設定されている）が付与されるようにしたため、
特定の動力舵取装置１０においてラック１２を含む被測
定体に作用する初期ばね荷重を所定量高めて、被測定体
の共振周波数を高領域側に所定量ずらすことができ、油
圧特性の測定時にピニオンシャフト１３の回転速度を低
下させることなく油圧特性線図に乱れが生じないように
することができる。また、本実施例の試験装置において
は、当該試験装置による試験開始時の各スプリング４
５，４７の予備荷重を増減させるばね荷重設定装置（送
りねじ軸３２とサーボモータ３３とナット３４等からな
る）を設けたため、試験する動力舵取装置１０に最適な
予備荷重を各スプリング４５，４７に付与することがで
き、多種多様な動力舵取装置を油圧特性線図に乱れが生
じない最適な状態にて効率よく試験することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 動力舵取装置の油圧特性を測定する方法及び
装置の一例を概略的に示した図である。

【図２】 動力舵取装置の入力トルクと供給油圧の関係
を示す油圧特性線図である。

【図３】 本発明による動力舵取装置用試験装置の全体
構成を概略的に示す平面図である。

【図４】 図３に示したクランプユニットの拡大図であ
る。

【符号の説明】

１０…動力舵取装置、１１…本体、１２…ラック、１３
…ピニオンシャフト、１４…制御弁、１５…油圧シリン
ダ、２１…ジョイント、２２…サーボモータ、２３…ト
ルクメータ、３１…ベース、３２…送りねじ軸、３３…
サーボモータ、３４…ナット、３５…ユニット本体、３
６…送りねじ軸、３７…タイミングベルト、３８…サー
ボモータ、３９…ナット、４１…ロッド、４２…ホル
ダ、４３…クランプ治具、４４…押圧ロッド、４５…圧
縮スプリング、４６…リテーナ、４７…圧縮スプリン
グ、４８…リテーナ、４９…クランプ治具、Ａ…回転駆
動ユニット、Ｂ…クランプユニット、Ｃ…制御装置、Ｄ
…計測ユニット。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力舵取装置の本体を移動不能に固定
   し、かつ前記本体に長手方向へ移動可能に組付けられた
   ラックを両端にてばね部材を介して支持して同ばね部材
   の作用に抗して長手方向へ移動可能とし、かかるセット
   状態にて当該動力舵取装置の油圧特性を測定するように
   した試験方法において、前記セット状態にて前記ばね部
   材に当該動力舵取装置に応じた予備荷重が付与されるよ
   うにしたことを特徴とする試験方法。
2. 【請求項２】 動力舵取装置の本体を移動不能に固定す
   る本体固定装置と、前記本体に長手方向へ移動可能に組
   付けられたラックを両端にてばね部材を介して支持して
   同ばね部材の作用に抗して長手方向へ移動可能とするラ
   ック支持装置を備えた試験装置において、当該試験装置
   による試験開始時の前記ばね部材の予備荷重を増減させ
   るばね荷重設定装置を設けたことを特徴とする試験装
   置。