(57)【要約】【課題】操舵特性を速やかに測定することが可能なステアリング測定装置、および同装置の測定方法を提供する。【解決手段】ステアリング測定装置１は、操舵装置２を自動的に操舵させる自動操舵装置３０と、第１アクチュエータおよび第２アクチュエータによりラック位置を変更する第１位置変更装置１０と、同軸モータにより懸架姿勢を変更する第２位置変更装置２０と、各位置変更装置１０，２０により変更されたラック位置および懸架姿勢において操舵特性を測定する測定装置５０とを備える。【選択図】図２
2014102232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵装置を自動的に操舵させる自動操舵装置と、
アクチュエータにより車両の車輪に対する前記操舵装置の位置および前記車輪に対する懸架装置の姿勢の少なくとも一方を変更する位置変更装置と、
前記位置変更装置により変更された前記車輪に対する前記操舵装置の位置または前記車輪に対する前記懸架装置の姿勢において前記操舵装置を操舵させることにより操舵特性を測定する測定装置と
を備えるステアリング測定装置。
【請求項２】
前記位置変更装置は、前記操舵装置を支持する支持台を有し、前記アクチュエータにより前記支持台を移動させることにより前記車輪に対する前記操舵装置の位置を変更する
請求項１に記載のステアリング測定装置。
【請求項３】
前記支持台は、前記アクチュエータにより移動する支持プレートと、前記支持プレートから突出する支持突起と、前記支持突起および前記操舵装置により挟み込まれた状態で前記操舵装置を弾性支持しかつ前記操舵装置の弾性支持力が変更可能な油圧機構とを有する
請求項２に記載のステアリング測定装置。
【請求項４】
前記位置変更装置は、前記懸架装置を支持するフレームを有し、前記アクチュエータにより前記フレームを伸縮させることにより前記車輪に対する前記懸架装置の姿勢を変更する
請求項１に記載のステアリング測定装置。
【請求項５】
操舵装置を自動的に操舵させる自動操舵装置と、
アクチュエータにより車両の車輪に対する前記操舵装置の位置および前記車輪に対する懸架装置の姿勢の少なくとも一方を変更する位置変更装置と、
操舵特性を測定する測定装置と
を備え、
前記位置変更装置により前記車輪に対する前記操舵装置の位置または前記車輪に対する前記懸架装置の姿勢を変更する第１工程と、
前記第１工程の後に前記自動操舵装置により前記操舵装置を操舵させて前記測定装置により前記操舵特性を測定する第２工程と
を有するステアリング測定装置の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵特性を測定するステアリング測定装置、および同装置の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のステアリング測定装置は、車体の機能を有する車体ユニットと、懸架装置の下端部が連結されるホイールユニットと、車体ユニットおよびホイールユニットを連結するアームユニットとを有する。車体ユニットは、その上端部において車体ユニットのフレームに対してスライドすることが可能な状態でフレームに取り付けられるマウンティングプレートを有する。マウンティングプレートにおいては、懸架装置の上端部が取り付けられる。従来のステアリング測定装置は、作業者がフレームに対するマウンティングプレートの位置およびアームユニットの長さを変更することにより車輪に対する懸架装置の姿勢等が変更された状態でホイールの運動特性を測定する。なお、特許文献１は、従来のステアリング測定装置の一例を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５５０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のステアリング測定装置においては、車輪に対する懸架装置の姿勢の調整を手動により行っている。この場合、車輪に対する懸架装置の姿勢の調整に時間が費やされてしまう。このため、車輪に対する懸架装置の姿勢を多数にわたりホイールの運動特性を測定するには、時間がかかる。なお、従来のステアリング測定装置においては、ホイールの運動特性を測定したが、操舵特性の測定についても同様の課題が発生する。また、従来のステアリング測定装置においては、車輪に対する懸架装置の姿勢を調整したが、車輪に対する操舵装置の位置の調整についても同様の課題が発生する。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、操舵特性を速やかに測定することが可能なステアリング測定装置、および同装置の測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の手段は、「操舵装置を自動的に操舵させる自動操舵装置と、アクチュエータにより車両の車輪に対する前記操舵装置の位置および前記車輪に対する懸架装置の姿勢の少なくとも一方を変更する位置変更装置と、前記位置変更装置により変更された前記車輪に対する前記操舵装置の位置または前記車輪に対する前記懸架装置の姿勢において前記操舵装置を操舵させることにより操舵特性を測定する測定装置とを備えるステアリング測定装置」を有する。
【０００７】
上記ステアリング測定装置においては、アクチュエータにより車輪に対する操舵装置の位置または車輪に対する懸架装置の姿勢を変更するため、車輪に対する操舵装置の位置または車輪に対する懸架装置の姿勢を手動により変更すると仮定した構成と比較して、車輪に対する操舵装置の位置または車輪に対する懸架装置の姿勢を変更する時間が短縮される。したがって、ステアリング測定装置は、操舵特性を速やかに測定することができる。
【０００８】
上記手段の一形態は、「前記位置変更装置は、前記操舵装置を支持する支持台を有し、前記アクチュエータにより前記支持台を移動させることにより前記車輪に対する前記操舵装置の位置を変更するステアリング測定装置」を有する。
【０００９】
上記手段の一形態は、「前記支持台は、前記アクチュエータにより移動する支持プレートと、前記支持プレートから突出する支持突起と、前記支持突起および前記操舵装置により挟み込まれた状態で前記操舵装置を弾性支持しかつ前記操舵装置の弾性支持力が変更可能な油圧機構とを有するステアリング測定装置」を有する。
【００１０】
上記ステアリング測定装置においては、油圧機構により操舵装置の弾性支持力を変更して操舵特性を測定することができる。したがって、ステアリング測定装置は、弾性支持力に応じた操舵特性を取得することができる。
【００１１】
上記手段の一形態は、「前記位置変更装置は、前記懸架装置を支持するフレームを有し、前記アクチュエータにより前記フレームを伸縮させることにより前記車輪に対する前記懸架装置の姿勢を変更するステアリング測定装置」を有する。
【００１２】
第２の手段は、「操舵装置を自動的に操舵させる自動操舵装置と、アクチュエータにより車両の車輪に対する前記操舵装置の位置および前記車輪に対する懸架装置の姿勢の少なくとも一方を変更する位置変更装置と、操舵特性を測定する測定装置とを備え、前記位置変更装置により前記車輪に対する前記操舵装置の位置または前記車輪に対する前記懸架装置の姿勢を変更する第１工程と、前記第１工程の後に前記自動操舵装置により前記操舵装置を操舵させて前記測定装置により前記操舵特性を測定する第２工程とを有するステアリング測定装置の測定方法」を有する。
【００１３】
上記ステアリング測定装置の測定方法においては、第１工程においてアクチュエータにより車輪に対する操舵装置の位置または車輪に対する懸架装置の姿勢を変更する。このため、車輪に対する操舵装置の位置または車輪に対する懸架装置の姿勢を手動により変更すると仮定した構成と比較して、車輪に対する操舵装置の位置または車輪に対する懸架装置の姿勢を変更する時間が短縮される。したがって、ステアリング測定装置は、操舵特性を速やかに測定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、操舵特性を速やかに測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態のステアリング測定装置の斜視構造を示す斜視図。
【図２】実施形態のステアリング測定装置の構成を示すブロック図。
【図３】実施形態の第１位置変更装置の斜視構造を示す斜視図。
【図４】実施形態の第２位置変更装置の断面図であり、図１のＺ１−Ｚ１平面の断面構造を示す断面図。
【図５】実施形態のステアリング測定装置の測定方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１を参照して、被測定物となる操舵装置および懸架装置の構成について説明する。
なお、以下の説明では、ステアリング測定装置１の方向を次のように定義する。すなわち、鉛直方向を「上下方向ＺＣ」とする。鉛直方向において下側から上側に向かう方向を「上方向ＺＣ１」とし、上側から下側に向かう方向を「下方向ＺＣ２」とする。ステアリング測定装置１の正面視において幅方向に沿う方向を「幅方向ＺＢ」とする。上下方向ＺＣおよび幅方向ＺＢに直交する方向を「前後方向ＺＡ」とする。前後方向ＺＡにおいて、ステアリング測定装置１の正面視において奥側から手前側に向かう方向を「前方向ＺＡ１」とし、ステアリング測定装置１の正面視において手前側から奥側に向かう方向を「後方向ＺＡ２」とする。
【００１７】
操舵装置２は、ステアリングシャフト７１、ラックシャフト７６、２個のタイロッド７７、ラックハウジング７８、およびアシスト装置７９を有する。操舵装置２は、ステアリングシャフト７１の回転がラックシャフト７６の往復動に変換されることによりタイロッド７７を介して右車輪４Ａおよび左車輪４Ｂの進行方向を変更する構成を有する。操舵装置２は、アシスト装置７９により操舵をアシストする電動パワーステアリング装置としての構成を有する。
【００１８】
ステアリングシャフト７１は、コラムシャフト７２、インターミディエイトシャフト７３、ピニオンシャフト７４、および２個のボールジョイント７５を有する。ステアリングシャフト７１は、２個のボールジョイント７５を介してコラムシャフト７２、インターミディエイトシャフト７３、およびピニオンシャフト７４が連結される構成を有する。
【００１９】
ラックハウジング７８は、その内部において２個のタイロッド７７の一部分、およびラックシャフト７６を収容する。ラックハウジング７８は、操舵装置２が搭載されるときに車両の車体（図示略）に操舵装置２を取り付けるための４個の取付部分７８Ａを有する。
【００２０】
アシスト装置７９は、電動モータ７９Ａ、ウォームシャフト７９Ｂ、およびウォームホイール７９Ｃを有する。アシスト装置７９は、ウォームシャフト７９Ｂが電動モータ７９Ａに連結され、かつウォームホイール７９Ｃと噛み合う構成を有する。アシスト装置７９は、ウォームホイール７９Ｃがコラムシャフト７２に固定される構成を有する。アシスト装置７９は、電動モータ７９Ａの出力軸の回転をウォームシャフト７９Ｂおよびウォームホイール７９Ｃを介して減速した状態でコラムシャフト７２に伝達することによりコラムシャフト７２を回転させる力をコラムシャフト７２に付与する。
【００２１】
懸架装置３は、ショックアブソーバ８１、コイルスプリング８２、２個のロアアーム８３、２個の上側リンク部品８４、および２個の下側リンク部品８５を有する。懸架装置３は、ロアアーム８３、上側リンク部品８４、および下側リンク部品８５がステアリング測定装置１の第２位置変更装置２０に取り付けられる構成を有する。懸架装置３は、右車輪４Ａおよび左車輪４Ｂのそれぞれに取り付けられる。
【００２２】
ショックアブソーバ８１は、その下端部において各車輪４Ａ，４Ｂのナックル４Ｃに取り付けられる。ショックアブソーバ８１は、その上端部において各リンク部品８４，８５に取り付けられる。
【００２３】
コイルスプリング８２は、ショックアブソーバ８１の上方向ＺＣ１の部分に挿入される。コイルスプリング８２は、ショックアブソーバ８１の圧縮にともない圧縮される。コイルスプリング８２は、ショックアブソーバ８１が圧縮された状態から復元することにともない復元する。
【００２４】
上側リンク部品８４は、第１リンク８４Ａ、第２リンク８４Ｂ、および伸縮アクチュエータ８４Ｃを有する。上側リンク部品８４は、伸縮アクチュエータ８４Ｃにより第１リンク８４Ａおよび第２リンク８４Ｂが連結される構成を有する。上側リンク部品８４は、伸縮アクチュエータ８４Ｃにより長手方向の寸法が変更される。
【００２５】
伸縮アクチュエータ８４Ｃとしては、例えば油圧機構が用いられる。油圧機構は、第１リンク８４Ａおよび第２リンク８４Ｂと嵌め合わせられるハウジングと、ハウジング内に収容されて各リンク８４Ａ，８４Ｂを互いに接続するコイルばね（ともに図示略）と、ハウジング内にオイルを供給する電動ポンプとを有する。油圧機構は、ハウジング内の油圧により各リンク８４Ａ，８４Ｂを離間させる。これにより、上側リンク部品８４の長手方向の寸法が大きくなる。一方、油圧機構は、ハウジング内の油圧より各リンク８４Ａ，８４Ｂを離間させる力がコイルばねの復元力よりも小さいとき、各リンク８４Ａ，８４Ｂは接近する。これにより、上側リンク部品８４の長手方向の寸法が小さくなる。
【００２６】
下側リンク部品８５は、第１リンク８５Ａ、第２リンク８５Ｂ、および伸縮アクチュエータ８５Ｃを有する。下側リンク部品８５は、上側リンク部品８４と同様の構成を有する。下側リンク部品８５は伸縮アクチュエータ８５Ｃにより長手方向の寸法が変更される。伸縮アクチュエータ８５Ｃは、伸縮アクチュエータ８４Ｃと同様の構成を有する。
【００２７】
図２を参照して、ステアリング測定装置１の概略構成を説明する。
ステアリング測定装置１は、第１位置変更装置１０、第２位置変更装置２０、自動操舵装置３０、車輪駆動装置４０、測定装置５０、および制御装置６０を有する。ステアリング測定装置１は、制御装置６０により上記各装置の動作を制御する。
【００２８】
第１位置変更装置１０は、各車輪４Ａ，４Ｂに対する操舵装置２のラックハウジング７８（ラックシャフト７６）の位置（以下、「ラック位置ＲＰ」）を変更する。ラック位置ＲＰが変更されることによりラックシャフト７６に対するタイロッド７７の姿勢およびステアリングシャフト７１の屈曲度合が変更される。ステアリングシャフト７１の屈曲度合は、ピニオンシャフト７４に対するインターミディエイトシャフト７３の傾き度合と、インターミディエイトシャフト７３に対するコラムシャフト７２（ともに図１参照）の傾き度合とを示す。
【００２９】
第２位置変更装置２０は、各車輪４Ａ，４Ｂに対する各懸架装置３（ショックアブソーバ８１（図１参照））の姿勢（以下、「懸架姿勢ＳＰ」）を変更する。第２位置変更装置２０は、懸架姿勢ＳＰを変更することによりホイールアライメントを変更する。ホイールアライメントとしては、キャンバー角、キャスター角、およびトゥー角が挙げられる。
【００３０】
自動操舵装置３０は、ステアリングシャフト７１を回転させる。自動操舵装置３０は、操舵装置２を自動的に操舵する。
車輪駆動装置４０は、各車輪４Ａ，４Ｂを支持した状態で各車輪４Ａ，４Ｂを回転させることにより所定の車両の走行速度（以下、「車速Ｖ」）を再現する。
【００３１】
測定装置５０は、所定の車速Ｖを再現した状態かつ所定のラック位置ＲＰおよび所定の懸架姿勢ＳＰで操舵トルクおよび操舵角の関係（以下、「操舵特性」）を測定する。測定装置５０は、複数のラック位置ＲＰまたは複数の懸架姿勢ＳＰで操舵特性を測定する。そして測定装置５０は、測定された操舵特性に基づいて最適なラック位置ＲＰまたは最適な懸架姿勢ＳＰを算出する。測定装置５０としては、例えばパソコンが用いられる。
【００３２】
制御装置６０においては、測定装置５０が操舵特性を測定するための複数のラック位置ＲＰおよび複数の懸架姿勢ＳＰが予め記憶されている。制御装置６０は、現在のラック位置ＲＰから次に測定装置５０が操舵特性を測定するラック位置ＲＰ（以下、「目標ラック位置ＲＰＧ」）となるように第１位置変更装置１０の動作を制御する。制御装置６０は、現在の懸架姿勢ＳＰから次に測定装置５０が操舵特性を測定する懸架姿勢ＳＰ（以下、「目標懸架姿勢ＳＰＧ」）となるように第２位置変更装置２０の動作を制御する。
【００３３】
次に、図１を参照して、ステアリング測定装置１の各装置の構成について説明する。
図１に示されるように、第１位置変更装置１０は、第２位置変更装置２０内に位置する。第２位置変更装置２０は、幅方向ＺＢの両端部において各車輪４Ａ，４Ｂと隣り合う。自動操舵装置３０は、コラムシャフト７２に固定される。車輪駆動装置４０は、各車輪４Ａ，４Ｂを下方向ＺＣ２から支持する。
【００３４】
第１位置変更装置１０は、ラックハウジング７８を支持する支持台１１、支持台１１を移動させる第１アクチュエータ１６および第２アクチュエータ１７、および支持台１１の移動を案内する第１ガイド機構１８および第２ガイド機構１９を有する。
【００３５】
第２位置変更装置２０は、複数のフレーム２１、複数のジョイント部品２２、および複数の同軸モータ２３を有する。第２位置変更装置２０は、複数のジョイント部品２２により複数のフレーム２１が接続されることにより直方体状に構成される。ジョイント部品２２においては、フレーム２１の他に懸架装置３の各リンク部品８４，８５が接続される。第２位置変更装置２０は、車体の機能を有する。なお、同軸モータは「アクチュエータ」に相当する。
【００３６】
自動操舵装置３０は、電動モータ３１、減速装置３２、トルクセンサ３３、および舵角センサ３４を有する。自動操舵装置３０は、電動モータ３１の出力軸の回転が減速装置３２を介して減速した状態でコラムシャフト７２に伝達されることによりコラムシャフト７２を回転させる力をコラムシャフト７２に付与する。減速装置３２は、例えば複数の歯車により構成される。
【００３７】
トルクセンサ３３は、コラムシャフト７２に付与されたトルクに応じた信号を測定装置５０（図２参照）に出力する。舵角センサ３４は、コラムシャフト７２の回転角に応じた信号を測定装置５０に出力する。
【００３８】
車輪駆動装置４０は、各車輪４Ａ，４Ｂを下方向ＺＣ２から支持する一対の車輪支持台４１および各車輪４Ａ，４Ｂを回転させる車輪回転機構４２を有する。車輪駆動装置４０は、車輪回転機構４２により各車輪４Ａ，４Ｂを回転させる。車輪回転機構４２は、各車輪４Ａ，４Ｂを下方向ＺＣ２からローラ（図示略）により支持する構成を有する。車輪回転機構４２は、ローラの回転により各車輪４Ａ，４Ｂを回転させる。
【００３９】
図３を参照して、第１位置変更装置１０の詳細な構成について説明する。
第１位置変更装置１０は、各ガイド機構１８，１９がステアリング測定装置１のガイド支持部品（図示略）に取り付けられる構成を有する。ガイド支持部品は、幅方向ＺＢの側面視においてＬ字形状を有する。ガイド支持部品は、第２位置変更装置２０（図１参照）内に位置する。
【００４０】
支持台１１は、支持プレート１２、４個の支持突起１３、油圧機構１４、および移動プレート１５を有する。
支持プレート１２は、ラックハウジング７８（図１参照）を下方向ＺＣ２から覆う平板として形成される。支持プレート１２は、第１ガイド機構１８に取り付けられる。支持プレート１２は、第１ガイド機構１８の第１レール１８Ａに対して上方向ＺＣ１に離間することを規制するストッパ（図示略）と、雌ねじが内周面に形成された接続部分１２Ａとを有する。
【００４１】
支持突起１３は、支持プレート１２の上面から上方向ＺＣ１に向けて突出する。支持突起１３は、前後方向ＺＡおよび幅方向ＺＢにおいて互いに離間する。
油圧機構１４は、ラックハウジング７８の取付部分７８Ａ（図１参照）を弾性支持する。油圧機構１４は、ラックハウジング７８の取付部分７８Ａを弾性支持する力（以下、「弾性支持力」）を可変に制御する。
【００４２】
油圧機構１４は、電動ポンプ１４Ａ、供給通路１４Ｂ、および４個の支持部品１４Ｃを有する。油圧機構１４は、供給通路１４Ｂにより電動ポンプ１４Ａおよび４個の支持部品１４Ｃが接続される構成を有する。油圧機構１４は、電動ポンプ１４Ａによりオイルタンク（図示略）から供給通路１４Ｂを介して各支持部品１４Ｃにオイルを供給する機能と、各支持部品１４Ｃから排出通路（図示略）を介してオイルタンクにオイルを排出する機能を有する。
【００４３】
支持部品１４Ｃは、オイルが供給される内部空間を有する。支持部品１４Ｃは、弾性に富んだゴム部品により形成される。支持部品１４Ｃは、支持突起１３の上面に取り付けられる。支持部品１４Ｃは、支持突起１３およびラックハウジング７８の取付部分７８Ａにより挟み込まれる。支持部品１４Ｃは、支持部品１４Ｃ内のオイル量、すなわち支持部品１４Ｃ内の油圧に応じて弾性支持力が変更される。
【００４４】
移動プレート１５は、支持プレート１２の後方向ＺＡ２の端部に固定される。移動プレート１５は、ラックハウジング７８よりも後方向ＺＡ２に位置する。移動プレート１５は、支持プレート１２と直交する。移動プレート１５は、第２ガイド機構１９に取り付けられる。移動プレート１５は、第２ガイド機構１９の第２レール１９Ａに対して後方向ＺＡ２に離間することを規制するストッパ（図示略）と、雌ねじが内周面に形成された接続部分１５Ａを有する。
【００４５】
第１アクチュエータ１６は、電動モータ１６Ａおよび送りねじ１６Ｂを有する。第１アクチュエータ１６は、電動モータ１６Ａの出力軸が送りねじ１６Ｂに連結された構成を有する。送りねじ１６Ｂは、前後方向ＺＡに延びる。送りねじ１６Ｂは、支持プレート１２の接続部分１２Ａの雌ねじに噛み合わせられる。
【００４６】
第２アクチュエータ１７は、電動モータ１７Ａおよび送りねじ１７Ｂを有する。第２アクチュエータ１７は、第１アクチュエータ１６と同様の構成を有する。送りねじ１７Ｂは、上下方向ＺＣに延びる。送りねじ１７Ｂは、移動プレート１５の接続部分１５Ａの雌ねじに噛み合わせられる。
【００４７】
第１ガイド機構１８は、ガイド支持部品に対する上下方向ＺＣの移動が可能な状態でガイド支持部品に取り付けられる。第１ガイド機構１８は、一対の第１レール１８Ａおよび移動アクチュエータ１８Ｂを有する。一対の第１レール１８Ａは、支持プレート１２の幅方向ＺＢの両端部に位置する。第１レール１８Ａは、正面視において凹形状を有する。第１レール１８Ａにおいては、支持プレート１２のストッパが嵌め合わせられる。移動アクチュエータ１８Ｂは、電動モータおよび送りねじ（ともに図示略）を有する。移動アクチュエータ１８Ｂは、電動モータの出力軸に送りねじが連結された構成を有する。移動アクチュエータ１８Ｂは、一対の第１レール１８Ａをガイド支持部品に対して上下方向ＺＣに移動させる。
【００４８】
第２ガイド機構１９は、ガイド支持部品に対する前後方向ＺＡの移動が可能な状態でガイド支持部品に取り付けられる。第２ガイド機構１９は、一対の第２レール１９Ａおよび移動アクチュエータ１９Ｂを有する。一対の第２レール１９Ａは、一対の第１レール１８Ａと同様の形状を有する。一対の第２レール１９Ａは、移動プレート１５の幅方向ＺＢの両端部に位置する。第２レール１９Ａにおいては、移動プレート１５のストッパが嵌め合わせられる。移動アクチュエータ１９Ｂは、移動アクチュエータ１８Ｂと同様の構成を有する。移動アクチュエータ１９Ｂは、一対の第２レール１９Ａをガイド支持部品に対して前後方向ＺＡに移動させる。
【００４９】
図４を参照して第２位置変更装置２０のフレーム２１の詳細な構成について説明する。
フレーム２１は、第１フレーム２１Ａおよび第２フレーム２１Ｂを有する。フレーム２１は、第１フレーム２１Ａおよび第２フレーム２１Ｂが同軸モータ２３により互いに連結される構成を有する。第１フレーム２１Ａおよび第２フレーム２１Ｂは、中空を有する円筒状のパイプとして形成される。第１フレーム２１Ａおよび第２フレーム２１Ｂのそれぞれは、内周面において雌ねじ２１Ｃが形成される。
【００５０】
同軸モータ２３は、ハウジング２３Ａ内にコイル２３Ｂ、永久磁石２３Ｃ、および回転ねじ２３Ｄが収容される構成を有する。同軸モータ２３は、フレーム２１の長手方向において、第１フレーム２１Ａおよび第２フレーム２１Ｂの相対位置を変更する。
【００５１】
ハウジング２３Ａは、長手方向に貫通する中空を有する円筒形状に形成される。コイル２３Ｂは、ハウジング２３Ａにより保持される。コイル２３Ｂは、制御装置６０（図２参照）を介して電力が供給されることによりコイル２３Ｂの周囲に磁界を生成する。永久磁石２３Ｃは、回転ねじ２３Ｄの外周面に固定される。永久磁石２３Ｃは、コイル２３Ｂの磁界により回転ねじ２３Ｄの中心軸を中心に回転する。回転ねじ２３Ｄは、永久磁石２３Ｃと一体に回転する。回転ねじ２３Ｄは、ハウジング２３Ａの長手方向の両端部から各フレーム２１Ａ，２１Ｂに向けて延びる。回転ねじ２３Ｄは、回転ねじ２３Ｄの長手方向の両側において雄ねじ２３Ｅが形成される。雄ねじ２３Ｅは、各フレーム２１Ａ，２１Ｂの雌ねじ２１Ｃと噛み合う。
【００５２】
図１および図３を参照して、第１位置変更装置１０の動作について説明する。
第１位置変更装置１０は、ラック位置ＲＰを前後方向ＺＡにおいて変更する場合、第１アクチュエータ１６を駆動させる。具体的には、第１位置変更装置１０は、制御装置６０（図２参照）を介して電動モータ１６Ａに電力を供給することにより電動モータ１６Ａの出力軸を回転させる。送りねじ１６Ｂは、出力軸の回転にともない回転する。支持台１１は、送りねじ１６Ｂの回転にともない前後方向ＺＡに移動する。このとき、第２ガイド機構１９の移動アクチュエータ１９Ｂにより第２レール１９Ａが支持台１１とともに前後方向ＺＡに移動する。ラックハウジング７８は、支持台１１の移動にともない前後方向ＺＡに移動する。これにより、ラック位置ＲＰが前後方向ＺＡに変更される。
【００５３】
第１位置変更装置１０は、ラック位置ＲＰを上下方向ＺＣにおいて変更する場合、第２アクチュエータ１７を第１アクチュエータ１６と同様に駆動させる。このとき、第１ガイド機構１８の移動アクチュエータ１８Ｂにより第１レール１８Ａが支持台１１とともに上下方向ＺＣに移動する。ラックハウジング７８は、支持台１１の移動にともない上下方向ＺＣに移動する。これにより、ラック位置ＲＰが上下方向ＺＣに変更される。
【００５４】
次に、油圧機構１４の弾性支持力の設定について説明する。
制御装置６０においては、電動ポンプ１４Ａのオイル吐出量と弾性支持力との関係のマップが予め記憶されている。このマップは、試験等により予め作成される。また、弾性支持力は、作業者が測定装置５０に入力することにより設定される。測定装置５０は、弾性支持力の設定値を制御装置６０に出力する。制御装置６０は、弾性支持力の設定値に基づいて電動ポンプ１４Ａのオイル吐出量を算出する。電動ポンプ１４Ａは、算出されたオイル吐出量に基づいて駆動する。
【００５５】
油圧機構１４は、測定装置５０による測定が終了したとき、すなわち測定装置５０による最適なラック位置ＲＰまたは最適な懸架姿勢ＳＰが算出されたとき、支持部品１４Ｃ内のオイルを排出するように動作する。具体的には、油圧機構１４は、支持部品１４Ｃに取り付けられた電磁弁と、電磁弁とオイルタンクとを接続する排出通路（ともに図示略）とを有する。油圧機構１４は、電磁弁を開弁状態にすることにより排出通路を介して支持部品１４Ｃ内のオイルをオイルタンクに排出する。
【００５６】
図１および図４を参照して、第２位置変更装置２０の動作について説明する。
同軸モータ２３は、制御装置６０（図２参照）を介してコイル２３Ｂに電力が供給されることにより回転ねじ２３Ｄが正回転するとき、各フレーム２１Ａ，２１Ｂがハウジング２３Ａから離間する。すなわち、フレーム２１の長手方向の寸法が大きくなる。同軸モータ２３は、回転ねじ２３Ｄが逆回転するとき、各フレーム２１Ａ，２１Ｂがハウジング２３Ａに接近する。すなわち、フレーム２１の長手方向の寸法が小さくなる。
【００５７】
第２位置変更装置２０は、最も上側のフレーム２１の幅方向ＺＢの寸法を同軸モータ２３により変更することによりキャンバー角を変更する。第２位置変更装置２０は、最も上側のフレーム２１および中間のフレーム２１の前後方向ＺＡの寸法を同軸モータ２３により変更することによりキャスター角を変更する。第２位置変更装置２０は、最も下側のフレーム２１の幅方向ＺＢの寸法を同軸モータ２３により変更することによりトゥー角を変更する。
【００５８】
図１および図５を参照して、ステアリング測定装置１による操舵特性の測定方法について説明する。
ステアリング測定装置１は、懸架姿勢ＳＰを所定の姿勢に固定した状態でラック位置ＲＰを変更して操舵特性を測定する第１測定方法と、ラック位置ＲＰを所定の位置に固定した状態で懸架姿勢ＳＰを変更して操舵特性を測定する第２測定方法とを有する。
【００５９】
第１測定方法の詳細について説明する。
第１測定方法は、測定準備工程および測定工程を有する。
測定準備工程において、作業者は、ステアリング測定装置１に操舵装置２および懸架装置３を取り付ける。そして作業者は、第２位置変更装置２０により懸架姿勢ＳＰが予め設定された所定の姿勢すなわち予め設定されたキャンバー角、キャスター角、およびトゥー角と一致するように懸架装置３を移動させる。また作業者は、同軸モータ２３により各フレーム２１の長手方向の寸法を変更することにより、適用される車体の寸法に合わせて第２位置変更装置２０の大きさを変更する。
【００６０】
測定工程において、作業者は、測定装置５０により測定開始させる。このとき、ステアリング測定装置１は、図５に示されるフローチャートのように動作する。測定装置５０による測定開始としては、例えば測定装置５０の表示画面に表示された測定開始ボタンを押すことが挙げられる。なお、図５を参照する以下の説明において、符号が付されたステアリング測定装置１、操舵装置２、および懸架装置３に関する各構成要素は、図１および図２に記載された各構成要素を示す。
【００６１】
ステップＳ１１において、車速Ｖを予め設定された所定値に設定する。具体的には、車輪回転機構４２により各車輪４Ａ，４Ｂを回転させることにより車速Ｖを所定値に一致させる。
【００６２】
ステップＳ１２において、制御装置６０は、ラック位置ＲＰを目標ラック位置ＲＰＧに移動させる。具体的には、制御装置６０は、現在のラック位置ＲＰと目標ラック位置ＲＰＧとの差に基づいて、ラックハウジング７８の前後方向ＺＡの移動量および上下方向ＺＣの移動量を算出する。そして、各アクチュエータ１６，１７は、制御装置６０によりラックハウジング７８の前後方向ＺＡの移動量および上下方向ＺＣの移動量に基づいて支持台１１を移動させる。なお、ステップＳ１２は「第１工程」に相当する。
【００６３】
ステップＳ１３において、測定装置５０は、ラック位置ＲＰが目標ラック位置ＲＰＧに一致するとき、操舵特性を測定する。具体的には、制御装置６０は、ラック位置ＲＰが目標ラック位置ＲＰＧに一致したとき、測定装置５０に測定開始の指令信号を出力する。測定装置５０は、制御装置６０の指令信号を受信したとき、操舵特性の測定を開始する。なお、ステップＳ１３は「第２工程」に相当する。
【００６４】
詳細には、自動操舵装置３０は、コラムシャフト７２を所定の操舵角の範囲にわたり回転させる。なお、所定の操舵角の範囲は、コラムシャフト７２の右回りの限界となる操舵角からコラムシャフト７２の左回りの限界となる操舵角までの範囲を示す。測定装置５０は、トルクセンサ３３の信号および舵角センサ３４の信号に基づいてコラムシャフト７２が回転したときの操舵特性を測定する。そして、測定装置５０は、操舵特性としてリサージュ曲線を作成する。
【００６５】
ステップＳ１４において、制御装置６０は、ラック位置ＲＰが最終位置に一致するか否かを判定する。なお、最終位置は、測定装置５０が操舵特性を最後に測定するラック位置ＲＰである。最終位置は、制御装置６０に予め記憶されている。
【００６６】
制御装置６０は、ステップＳ１４において肯定判定のとき、すなわちラック位置ＲＰが最終位置のとき、ステップＳ１５に移行する。一方、制御装置６０は、ステップＳ１４において否定判定のとき、すなわちラック位置ＲＰが最終位置ではないとき、ステップＳ１７において次の目標ラック位置ＲＰＧを設定する。そして、ステップＳ１２に移行する。
【００６７】
ステップＳ１５において、測定装置５０は、基準操舵特性と各ラック位置ＲＰにおいて測定された操舵特性とを照合する。なお、基準操舵特性は、操舵装置２および懸架装置３において最も好ましい操舵特性を示す。すなわち基準操舵特性は、操舵装置２の構成および寸法ならびに懸架装置３の構成および寸法によって異なる。基準操舵特性は、測定装置５０に予め記憶されている。また基準操舵特性は、作業者が測定装置５０に入力することもできる。
【００６８】
ステップＳ１６において、測定装置５０は、最適なラック位置ＲＰを算出する。具体的には、測定装置５０は、基準操舵特性のリサージュ曲線と測定された操舵特性のリサージュ曲線との差の積分値を算出する。そして測定装置５０は、積分値が最も小さい操舵特性を基準操舵特性に一番近いものとして選択する。そして測定装置５０は、選択した操舵特性に対応するラック位置ＲＰを最適なラック位置ＲＰとして算出する。
【００６９】
第２測定方法について説明する。第２測定方法は、第１測定方法と比較して、懸架姿勢ＳＰを変更する点で異なる。以下では第１測定方法と異なる点について詳細に説明する。
第２測定方法の測定準備工程において、作業者は、第１位置変更装置１０によりラック位置ＲＰが予め設定されたラック位置ＲＰに一致させる。そして測定工程において、作業者は、測定装置５０により測定開始させる。このとき、ステアリング測定装置１は、図５に示されるフローチャートにおいて、「ラック位置ＲＰ」を「懸架姿勢ＳＰ」に変更し、「目標ラック位置ＲＰＧ」を「目標懸架姿勢ＳＰＧ」に変更した動作を行う。
【００７０】
また、ステアリング測定装置１は、以下の操舵特性を測定することができる。
（Ａ）車速Ｖを変更したときの操舵特性。
（Ｂ）ラックハウジング７８の弾性支持力を変更したときの操舵特性。
（Ｃ）アシスト装置７９を駆動させたときの操舵特性。
【００７１】
上記（Ａ）は、図５のステップＳ１１において制御装置６０が車速Ｖの所定値を変更することにより、各車速Ｖにおける操舵特性が測定される。
上記（Ｂ）は、測定準備工程において油圧機構１４により弾性支持力が変更される。そして変更された弾性支持力においてステアリング測定装置１が操舵特性を測定する。これにより、各弾性支持力における最適なラック位置ＲＰまたは最適な懸架姿勢ＳＰが得られる。
【００７２】
上記（Ｃ）は、図５のステップＳ１３において自動操舵装置３０の駆動にともないアシスト装置７９を動作させる。これにより、測定装置５０は、操舵特性としてアシスト装置７９が動作したときのリサージュ曲線を作成する。
【００７３】
ステアリング測定装置１の作用について説明する。
ステアリング測定装置１は、各位置変更装置１０，２０によりラック位置ＲＰおよび懸架姿勢ＳＰが制御装置６０に記憶された目標ラック位置ＲＰＧおよび目標懸架姿勢ＳＰＧに基づいて自動的に変更される。このため、作業者がラックハウジング７８または懸架装置３を手動で移動させる場合と比較して、ラック位置ＲＰを目標ラック位置ＲＰＧに変更するために必要な時間または懸架姿勢ＳＰを目標懸架姿勢ＳＰＧに変更するために必要な時間が短縮される。したがって、操舵特性を速やかに測定することができる。
【００７４】
ステアリング測定装置１は、自動操舵装置３０によりステアリングシャフト７１を回転させて操舵角および操舵トルクを変化させる。そしてステアリング測定装置１は、測定装置５０により操舵特性を測定する。ステアリング測定装置１は、最適なラック位置ＲＰまたは最適な懸架姿勢ＳＰが得られるまでラック位置ＲＰまたは懸架姿勢ＳＰを変更して操舵特性を測定することを繰り返す。このため、作業者は、測定装置５０の測定開始を操作する工程により最適なラック位置ＲＰまたは最適な懸架姿勢ＳＰが得られる。このため、最適なラック位置ＲＰまたは最適な懸架姿勢ＳＰが得られるまでに作業者にかかる手間が少ない。
【００７５】
本実施形態のステアリング測定装置１は以下の効果を奏する。
（１）ステアリング測定装置１は、各位置変更装置１０，２０によりラック位置ＲＰおよび懸架姿勢ＳＰが変更される。そしてステアリング測定装置１は、自動操舵装置３０によりステアリングシャフト７１が自動的に回転された状態で測定装置５０により操舵特性を測定する。この構成によれば、操舵特性を速やかに測定することができる。加えて、最適なラック位置ＲＰまたは最適な懸架姿勢ＳＰが得られるまでに作業者にかかる手間が少ない。
【００７６】
（２）第２位置変更装置２０は、同軸モータ２３によりフレーム２１の長手方向の寸法を変更する。この構成によれば、第２位置変更装置２０は、車体の大きさおよび懸架装置３の大きさに応じて第２位置変更装置２０の大きさを変更することができる。
【００７７】
（３）第１位置変更装置１０は、ラックハウジング７８の弾性支持力を変更する油圧機構１４を有する。この構成によれば、ステアリング測定装置１は、ラックハウジング７８の弾性支持力が変更された状態の操舵特性を測定することができる。したがって、ラックハウジング７８の弾性支持力を変更したときの最適なラック位置ＲＰまたは最適な懸架姿勢ＳＰが得られる。
【００７８】
本ステアリング測定装置は、上記実施形態とは別の実施形態を含む。以下、本ステアリング測定装置のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
【００７９】
・実施形態のステアリング測定装置１の第２測定方法において、次のように変更することもできる。すなわちステアリング測定装置１は、懸架姿勢ＳＰを変更することによりキャスター角を変更する。そしてステアリング測定装置１は、キャスター角が最適となる懸架姿勢ＳＰを算出する。次に、ステアリング測定装置１は、キャスター角を維持した状態で懸架姿勢ＳＰを変更することによりキャンバー角を変更する。そしてステアリング測定装置１は、キャンバー角が最適となる懸架姿勢ＳＰを算出する。次に、ステアリング測定装置１は、キャスター角およびキャンバー角を維持した状態で懸架姿勢ＳＰを変更することによりトゥー角を変更する。そしてステアリング測定装置１は、トゥー角が最適となる懸架姿勢ＳＰを算出する。ステアリング測定装置１は、キャスター角、キャンバー角、およびトゥー角のそれぞれが最適となる懸架姿勢ＳＰを算出する。
【００８０】
・実施形態の第２位置変更装置２０は、アクチュエータとして同軸モータ２３を有する。ただし、アクチュエータの構成は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の第２位置変更装置２０は、アクチュエータとして同軸モータ２３に代えて油圧機構を有する。油圧機構は、第１フレーム２１Ａおよび第２フレーム２１Ｂが挿入される円筒形状のハウジングと、ハウジングにオイルを供給するポンプと、各フレーム２１Ａ，２１Ｂを互いに連結するコイルばねとを有する。油圧機構は、ハウジングにオイルが供給されたときの油圧により各フレーム２１Ａ，２１Ｂを互いに離間させる。油圧機構は、油圧により各フレーム２１Ａ，２１Ｂを互いに離間させる力がコイルばねの復元力よりも小さくなることにより各フレーム２１Ａ，２１Ｂが互いに接近する。
【００８１】
・実施形態の各リンク部品８４，８５の伸縮アクチュエータ８４Ｃ，８５Ｃは、油圧機構が用いられる。ただし、伸縮アクチュエータ８４Ｃ，８５Ｃの構成は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の伸縮アクチュエータ８４Ｃ，８５Ｃは同軸モータ２３と同様の構成を有する。
【００８２】
・実施形態の第２位置変更装置２０において、フレーム２１の個数およびジョイント部品２２の個数を懸架装置３の構成に応じて変更することもできる。
・実施形態の測定装置５０は、基準操舵特性のリサージュ曲線と測定された操舵特性のリサージュ曲線との差の積分値が最小となる操舵特性に対応するラック位置ＲＰまたは懸架姿勢ＳＰを最適なラック位置ＲＰまたは最適な懸架姿勢ＳＰとして算出する。ただし、最適なラック位置ＲＰまたは最適な懸架姿勢ＳＰの算出方法は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の測定装置５０は、基準操舵特性のリサージュ曲線と測定された操舵特性のリサージュ曲線との差の平均値が最小となる操舵特性に対応するラック位置ＲＰまたは懸架姿勢ＳＰを最適なラック位置ＲＰまたは最適な懸架姿勢ＳＰとして算出する。また別の変形例の測定装置５０は、基準操舵特性のリサージュ曲線と測定された各操舵特性のリサージュ曲線との差の最大値が最小となる操舵特性に対応したラック位置ＲＰまたは懸架姿勢ＳＰを最適なラック位置ＲＰまたは最適な懸架姿勢ＳＰとして算出する。
【００８３】
・実施形態の自動操舵装置３０は、電動モータ３１によりステアリングシャフト７１を回転させることにより操舵装置２を操舵する。ただし、自動操舵装置３０の構成は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の自動操舵装置３０は、電動モータ３１によるステアリングシャフト７１の回転に代えて、油圧装置によるラックシャフト７６の往復動により操舵装置２を操舵する。詳細には、油圧装置は、ラックハウジング７８内にオイルを供給する。油圧装置は、ラックハウジング７８内の油圧によりラックシャフト７６を往復動させる。なお、ラックシャフト７６の往復動にともないステアリングシャフト７１が回転する。
【００８４】
また、別の変形例の自動操舵装置３０は、電動モータ３１によるステアリングシャフト７１の回転に代えて、電動モータおよびボールねじ機構によるラックシャフト７６の往復動により操舵装置２を操舵する。詳細には、電動モータは、ボールねじ機構およびラックシャフト７６と空間を介して平行した位置に配置されている。ボールねじ機構はラックシャフト７６の一部分に形成されたボールねじと、ベルトを介して電動モータに接続されたボールナットとを有する。電動モータは、ボールナットを回転する。別の変形例の自動操舵装置３０は、電動モータの回転にともなうボールナットの回転によりボールねじが往復動する。このため、ラックシャフト７６が往復動する。なお、ラックシャフト７６の往復動にともないステアリングシャフト７１が回転する。
【００８５】
・実施形態の懸架装置３において、ロアアーム８３の長手方向の寸法を変更する伸縮アクチュエータを追加することもできる。伸縮アクチュエータとしては、例えば各リンク部品８４，８５の伸縮アクチュエータ８４Ｃ，８５Ｃと同様の構成を有する。
【００８６】
・実施形態の操舵装置２において、タイロッド７７の長手方向の寸法を変更する伸縮機構を追加することもできる。伸縮機構としては、例えば同軸モータ２３と同様の構成の機構が用いられる。
【００８７】
・実施形態の操舵装置２は、アシスト装置７９がコラムシャフト７２を回転させる力をコラムシャフト７２に付与するコラムアシスト型の電動パワーステアリング装置の構成を有する。ただし、操舵装置２の構成は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の操舵装置２は、ピニオンアシスト型、デュアルピニオンアシスト型、ラック同軸型、またはラックパラレル型の電動パワーステアリング装置の構成を有する。
【００８８】
・実施形態の操舵装置２において、アシスト装置７９を省略することもできる。
・実施形態のステアリング測定装置１において、第１位置変更装置１０および第２位置変更装置２０のいずれかを省略することもできる。
【００８９】
次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を記載する。
（イ）前記測定装置は、予め記憶した基準操舵特性のリサージュ曲線と、測定された操舵特性のリサージュ曲線とを照合し、前記基準操舵特性のリサージュ曲線と前記測定された操舵特性のリサージュ曲線との一致度合が最も高いときの前記車輪に対する前記操舵装置の位置または前記車輪に対する前記懸架装置の姿勢を算出する請求項１〜４のいずれか一項に記載のステアリング測定装置。
【符号の説明】
【００９０】
１…ステアリング測定装置、２…操舵装置、３…懸架装置、４Ａ…右車輪、４Ｂ…左車輪、１０…第１位置変更装置、１１…支持台、１２…支持プレート、１３…支持突起、１４…油圧機構、１６…第１アクチュエータ、１７…第２アクチュエータ、２０…第２位置変更装置、２１…フレーム、２３…同軸モータ（アクチュエータ）、３０…自動操舵装置、３１…電動モータ。
【図１】
2014102232.tif 000003
【図２】
2014102232.tif 000004
【図３】
2014102232.tif 000005
【図４】
2014102232.tif 000006
【図５】
2014102232.tif 000007