(57)【要約】【課題】  取外しが容易で、多品種の車両に使用できる低コスト型の操向力測定装置及び操向力測定方法を提供することを課題とする。【解決手段】  左係合部３１Ｌは、左タイロッド本体２２Ｌの先端に設けた雄ねじ３２Ｌに嵌合したロードセル４１の雌ねじ部４２と、ロードセル４１の雄ねじ部４３を嵌合した雌ねじ３３Ｌと、この雌ねじ３３Ｌが基部であるタイロッドエンド２１Ｌとで構成する。  また、４４は工具接触部、４５は基部、４６はコード、４７は荷重計である。【選択図】      図３
2006090936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイロッドを介して車輪を操向させる車両を対象にして、操向力を測定する操向力測定装置において、
この操向力測定装置は、タイロッド本体とタイロッドエンドとの間に中心軸を一致させた状態で着脱可能に取り付けるロードセルと、このロードセルで検出する電気的信号を機械的力に変換する荷重計と、で構成したことを特徴とする操向力測定装置。
【請求項２】
タイロッドを介して車輪を操向させる車両を対象にして、操向力を測定する操向力測定方法において、
タイロッドを構成するタイロッド本体とタイロッドエンドとを互いに分離する工程と、
タイロッド本体にロードセルを連結し、このロードセルにタイロッドエンドを連結することでタイロッドを連結状態にする工程と、
操向ハンドルを操作して前記ロードセルによりタイロッドに作用する力を測定する工程と、
前記ロードセルを外してタイロッドを復元する工程と、からなることを特徴とする操向力測定方法。
【請求項３】
請求項２記載の操向力測定方法は、左右のタイロッドのうちの一方のタイロッドについて実施し、次に他方のタイロッドについて実施することを特徴とする操向力測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操向ハンドルに作用する力を測定する操向力測定装置及び操向力測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、操向ハンドルに作用する力を測定する装置としては、ナックルスピンドルの内部にセンシング素子を配設したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−１３６３３２号公報（第３頁、図１）
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図８は従来の技術の基本構成を説明する図であり、ステアリングナックル１００は、ナックルスピンドル１０１の基部１０２をキングピン軸１０３でステアリングアクスル１０４に連結し、ナックルスピンドル１０１の内部にある凹部１０５に保持部材１０６のウェブ１０７にセンシング素子１０８を収容した部材である。
【０００４】
次に作用を説明する。まず、図示しない荷台フレームからの荷重が、ステアリングアクスル１０４を介してステアリングナックル１００にかかる。図示しない操向ハンドルからステアリングナックル１００に荷台フレームからの荷重の反力がかかる。
この結果、これら荷重と反力により、ナックルスピンドル１０１内のウェブ１０７が上下方向にひずみ、センシング素子１０８が動作し荷重を測定することができる。
【０００５】
しかし、特許文献１の測定装置では、センシング素子１０８をナックルスピンドル１０１の内部に配設するために、センシング素子１０８の取外しが困難である。
また、常時配設状態では、車両ごとにセンシング素子を用意することが必要であり、費用が嵩む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、取外しが容易で、多品種の車両に使用できるとともに安価な操向力測定装置及び操向力測定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、タイロッドを介して車輪を操向させる車両を対象にして、操向力を測定する操向力測定装置において、
この操向力測定装置は、タイロッド本体とタイロッドエンドとの間に中心軸を一致させた状態で着脱可能に取り付けるロードセルと、このロードセルで検出する電気的信号を機械的力に変換する荷重計と、で構成したことを特徴とする。
【０００８】
タイロッドを構成するタイロッド本体とタイロッドエンドを分離し、これらの間にロードセルを取り付け、タイロッドに作用する力を荷重計で測定する。測定が終ったら、ロードセルを撤去して、タイロッドを復元すればよい。
【０００９】
請求項２に係る発明は、タイロッドを介して車輪を操向させる車両を対象にして、操向力を測定する操向力測定方法において、
タイロッドを構成するタイロッド本体とタイロッドエンドとを互いに分離する工程と、
タイロッド本体にロードセルを連結し、このロードセルにタイロッドエンドを連結することでタイロッドを連結状態にする工程と、
操向ハンドルを操作してロードセルによりタイロッドに作用する力を測定する工程と、
ロードセルを外してタイロッドを復元する工程と、からなることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の操向力測定方法を左右のタイロッドのうちの一方のタイロッドについて実施し、次に他方のタイロッドについて実施することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明では、操向力測定装置は、タイロッド本体とタイロッドエンドとの間に中心軸を一致させた状態で着脱可能に取り付けたロードセルと、このロードセルに接続する荷重計とで構成する。
このように取り付けたロードセルは、容易に取り外しができ、別の車種でもタイロッドの接続部と寸法が合えば使い回しができるという利点がある。
【００１２】
したがって、取り外しが容易で、多品種の車両に使用できるとともに安価な操向力測定装置を提供することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明では、操向力の測定は、一連の工程において特にロードセルの取り外しが容易であるために、手軽に行うことができる。
また、操向力の測定においては、左右のタイロッドに作用する力の差や、タイロッドに作用する力の基準値に対する差を求め、車両の修理や設計に反映させることが可能である。
【００１４】
請求項３に係る発明では、操向力の測定は、左右のタイロッドで別々に行うので、ロードセルが１個あれば良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る操向力測定装置を搭載する前の車両操向装置の一部を示す平面図であり、自動車１０の操向装置１１は、パワーユニット１２から左右両端に延びる一対の左ドライブシャフト１３及び右ドライブシャフト１４の先方に連結した左前輪１５及び右前輪１６と、これら左前輪１５の左ナックルアーム１７及び右前輪１６の右ナックルアーム１８の先端に連結した左右の外側ボールジョイント１９Ｌ、１９Ｒと、これら外側ボールジョイント１９Ｌ、１９Ｒに連結した左タイロッド２０Ｌ、右タイロッド２０Ｒと、この左タイロッド２０Ｌを構成する左タイロッドエンド２１Ｌ及び左タイロッド本体２２Ｌと、右タイロッド２０Ｒを構成する右タイロッドエンド２１Ｒ及び右タイロッド本体２２Ｒと、左タイロッド本体２２Ｌに連結する内側ボールジョイント２３を介して一端を連結したリレーロッド２４と、このリレーロッド２４の他端を連結した内側ボールジョイント２５と、リレーロッド２４の一部２６に取り付けたステアリングギヤ２７と、このステアリングギヤ２７を介して連結したステアリングハンドル２８を有するステアリングシャフト２９と、左タイロッドエンド２１Ｌと左タイロッド本体２２Ｌを連結するために備えた左係合部３１Ｌの雄ねじ３２Ｌ及び雌ねじ３３Ｌと、右タイロッドエンド２１Ｒと右タイロッド本体２２Ｒを連結するために備えた右係合部３１Ｒの雄ねじ３２Ｒ及び雌ねじ３３Ｒと、からなる。
【００１６】
操向作用としては、ステアリングハンドル２８を左右に回転させると、ステアリングギヤ２７を介してリレーロッド２４が左右動し、左右タイロッド２０Ｌ、２０Ｒを介して左前輪１５と右前輪１６が左右に動く。
【００１７】
図２は本発明に係るタイロッドの分解斜視図であり、操向力測定装置４０としてのロードセル４１は、左タイロッド本体２２Ｌの先端に設けてある雄ねじ３２Ｌに嵌合する雌ねじ部４２と、左タイロッドエンド２１Ｌの基部に設けてある雌ねじ３３Ｌに嵌合する雄ねじ部４３とを備える。
【００１８】
これらロードセル４１と、左タイロッドエンド２１Ｌと、左タイロッド本体２２Ｌを組合わせることにより、左係合部３１Ｌにロードセル４１を容易に取り付けることができる。
【００１９】
図３は本発明に係る操向力測定装置の要部拡大図であり、左係合部３１Ｌは、左タイロッド本体２２Ｌの先端に設けた雄ねじ３２Ｌに嵌合したロードセル４１の雌ねじ部４２と、ロードセル４１の雄ねじ部４３を嵌合した雌ねじ３３Ｌと、この雌ねじ３３Ｌが基部であるタイロッドエンド２１Ｌとで構成する。
また、４４は工具接触部、４５は基部、４６はコード、４７は荷重計である。
【００２０】
操向力測定装置４０は、ロードセル４１で左タイロッドに作用する力を電気的信号として検出し、ロードセル４１からの電気的信号を荷重計４７に出力して機械的な力に変換することができる。
【００２１】
次に、操向力を測定する手順を証明する。
図４は左タイロッドのタイロッド本体とタイロッドエンドとを分離した図であり、左前輪１５の外側ボールジョイント１９Ｌに結合する左タイロッドエンド２１Ｌの雌ねじ３３Ｌを左タイロッド本体２２Ｌの雄ねじ３２Ｌから分離する。
【００２２】
図５はタイロッド本体とタイロッドエンドの間にロードセルを取り付ける説明図である。
（ａ）で、左タイロッド本体２２Ｌの先端に設けた雄ねじ３２Ｌに、ロードセル４１の雌ねじ部４２を矢印Ａの如く予備的に嵌合させる。
【００２３】
（ｂ）で、雄ねじ３２Ｌをレンチ工具５１で固定し、ロードセル４１の工具接触部４４にレンチ工具５２を嵌合させたまま、矢印Ｂの如くレンチ工具５２を回転させ、ロードセル４１と雄ねじ３２Ｌを完全に嵌合させる。
続いて、ロードセル４１の雄ねじ部４３を矢印Ｃの如く雌ねじ３３Ｌに予備的に嵌合させる。
【００２４】
（ｃ）で、ロードセル４１の工具接触部４４をレンチ工具５２で固定し、雌ねじ３３Ｌにレンチ工具５３を嵌合させたまま矢印Ｄの如く回転させ、雌ねじ３３Ｌとロードセル４１の雄ねじ部４３とを完全に嵌合させる。
【００２５】
図６は本発明に係る操向力測定装置を装着した車両の平面図である。
操向装置１１は、ロードセル４１を左タイロッドエンド２１Ｌの基部に設けた雌ねじ３３Ｌと、左タイロッド本体２２Ｌの先端に設けた雄ねじ３２Ｌとの間に嵌合して備えた。
【００２６】
この状態では、リレーロッド２４とステアリングギヤ２７とステアリングハンドル２８とステアリングシャフト２９は動作しない。
しかし、外側ボールジョイント１９Ｒを介して動く右タイロッドエンド２１Ｒと右ナックルアーム１８のなす角は、図１の場合よりも小さくなり、その分だけ右前輪１６が左に傾く。
なお、この状態から、ロードセル４１を外して左タイロッド２０Ｌをロードセル４１無しの状態に復元すると、図１に示した状態となる。
【００２７】
以上に述べた図４〜６の説明をまとめると、
タイロッドを介して車輪を操向させる車両を対象にして、操向力を測定する操向力測定方法において、
タイロッドを構成するタイロッド本体とタイロッドエンドとを互いに分離する工程と、
タイロッド本体にロードセルを連結し、このロードセルにタイロッドエンドを連結することでタイロッドを連結状態にする工程と、
操向ハンドルを操作してロードセルによりタイロッドに作用する力を測定する工程と、
ロードセルを外してタイロッドを復元する工程と、からなることを特徴とする。
操向力の測定は、ロードセルの取り外しが容易であるために、手軽に行うことができる。
【００２８】
図７は本発明に係る操向力測定装置の作用図である。
（ａ）で、左タイロッド２０Ｌの左タイロッドエンド２１Ｌと左タイロッド本体２２Ｌの間にロードセル４１を備え、このロードセル４１からコード４６を介して荷重計４７を設け、左前輪１５を進行方向に向けたまま右前輪１６をわずかに左に傾けた状態を示す。
【００２９】
この状態で、ハンドル２８を矢印Ｅ、Ｆの如く左右に回すと、ステアリングギヤ２７を介してリレーロッド２４が左右動し、タイロッド２０Ｌに作用する力をロードセル４１が電気的信号として検出し、この電気的信号をロードセル４１から出力し、コード４６を介して荷重計４７に入力して、この荷重計４７で機械的な力に変換して操向力として測定する。
【００３０】
（ｂ）で、同様に、右タイロッド２０Ｒの右タイロッドエンド２１Ｒと右タイロッド本体２２Ｒの間にロードセル４１を備え、このロードセル４１からコード４６を介して荷重計４７を設け、右前輪１６を進行方向に向けたまま左前輪１５をわずかに右に傾けた状態を示す。
【００３１】
この状態で、ハンドル２８を矢印Ｇ、Ｈの如く左右に回すと、ステアリングギヤ２７を介してリレーロッド２４が左右動し、タイロッド２０Ｒに作用する力をロードセル４１が電気的信号として検出し、この電気的信号をロードセル４１から出力し、コード４６を介して荷重計４７に入力して、この荷重計４７で機械的な力に変換して操向力として測定する。
【００３２】
以上のように、操向力の測定は、左右のタイロッド２０Ｌ、２０Ｒで別々に行うので、ロードセルが１個あれば良い。
また、操向力の測定においては、左右のタイロッドに作用する力の差や、タイロッドに作用する力の基準値に対する差を求め、車両の修理や設計に反映させることが可能である。
【００３３】
尚、本発明の操向力測定装置４０及び操向力測定方法は、実施の形態では四輪車に適用したが、三輪車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。
また、本発明で用いたロードセル４１は電気的信号を検出するものであるが、弾性体の変形を透磁率の変化として検出する磁わい式ロードセルなどを利用しても差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の操向力測定装置及び操向力測定方法は、四輪車に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る操向力測定装置を搭載する前の車両操向装置の一部を示す平面図である。
【図２】本発明に係るタイロッドの分解斜視図である。
【図３】本発明に係る操向力測定装置の要部拡大図である。
【図４】左タイロッドのタイロッド本体とタイロッドエンドとを分離した図である。
【図５】タイロッド本体とタイロッドエンドの間にロードセルを取り付ける説明図である。
【図６】本発明に係る操向力測定装置を装着した車両の平面図である。
【図７】本発明に係る操向力測定装置の作用図である。
【図８】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…自動車  、１１…操向装置  、２０Ｌ、Ｒ…左右タイロッド  、２１Ｌ、Ｒ…左右タイロッドエンド  、２２Ｌ、Ｒ…左右タイロッド本体  、３１Ｌ、Ｒ…左右係合部  、３２Ｌ、Ｒ…雄ねじ  、３３Ｌ、Ｒ…雌ねじ  、４０…操向力測定装置  、４１…ロードセル  、４２…雌ねじ部  、４３…雄ねじ部  、４７…荷重計。
【図１】
2006090936.tif 000003
【図２】
2006090936.tif 000004
【図３】
2006090936.tif 000005
【図４】
2006090936.tif 000006
【図５】
2006090936.tif 000007
【図６】
2006090936.tif 000008
【図７】
2006090936.tif 000009
【図８】
2006090936.tif 000010