(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用パワーステアリングの出力軸に所定の負荷を与えた状態で入力軸を回転させてトルクの変化を検知するにあたり、前記パワーステアリングの出力軸を圧力センサを介して空気圧で押圧することにより負荷を発生させ、前記圧力センサの出力に応じて空気圧の押圧力を制御して前記出力軸の動きによらず常に一定の負荷を発生させ、前記負荷および前記トルクを前記出力軸のストロークに関連づけて表示することを特徴とする自動車用パワーステアリングの特性試験方法。
【請求項２】
自動車用パワーステアリングの入力軸を回転させてトルクの変化を検知して表示する自動車用パワーステアリングの特性試験装置であって、前記出力軸を圧力センサを介して空気圧で横方向に押圧して所定の負荷を発生させるエアーシリンダと、前記エアーシリンダ筒内のピストンの左右各空間にそれぞれ制御弁及び切換弁を介して空気圧を供給する空気圧供給手段と、前記エアーシリンダと前記空気圧供給手段の間に介挿され、前記圧力センサの出力に応じて空気圧の押圧力を制御して前記出力軸の動きによらず常に一定の負荷を発生させる圧力制御器とを具備し、前記負荷および前記トルクを前記出力軸のストロークに関連づけて表示することを特徴とする自動車用パワーステアリングの特性試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車用パワーステアリングの特性試験方法及び装置に関し、詳しくはパワーステアリング出力軸の負荷発生手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用パワーステアリングはハンドルを回す力を人力だけでなく、他の力で助けて軽くする装置で、その一例を図３（ａ）を参照して次に示す。図において（１）はパワーステアリングユニットで、入力軸（２）と出力軸（３）とステアリングギア部（４）と油圧式パワーシリンダ（５）と可変バルブ（制御バルブ）（６）とを具備する。
【０００３】
入力軸（２）と出力軸（３）は各先端と中間にそれぞれステアリングギア部（４）のピニオン（４ａ）とラック（４ｂ）が設けられ、両者が噛み合って入力軸（２）の回転を出力軸（３）の往復スライド運動に減速変換する。且つ、出力軸（２）のラック（４ｂ）に油圧式パワーシリンダ（５）のピストン（５ａ）を固定し、入力軸（２）に挿入した可変バルブ（６）を介してピストン（５ａ）の両側にポンプ（Ｐ）とリザーバタンク（Ｔ）を接続してシリンダ油を供給制御する。
【０００４】
前記パワーステアリングによれば、エンジンの回転数又は車速度に応じてパワーシリンダ（５）のピストン（５ａ）を油圧で押圧制御し、低速時、ハンドルを軽く、高速時は重くする。
【０００５】
ここで、パワーステアリングの特性試験において、車の停止時にハンドルを回した時（据え切り操作）、どれくらいの力で回せるか、又、その時のステアリングフィーリングに異常がないか等を検査する項目がある。この場合、入力軸（２）に連結具（７）でモータ（８）を同軸に連結して途中のモータ軸にトルク検知器（９）を挿入し、又、出力軸（３）に一定の負荷（１０）を加える。そこで、入力軸（２）をモータ（８）で回転（３０ｒｐｍ）させると、入力軸（２）の回転トルク（Ｔ）の大きさに比例して可変バルブ（６）が開き、ポンプ（Ｐ）からの油を出力軸（３）のパワーシリンダ（５）に供給して油圧を発生させ、ピストン（５ａ）を移動させる。この時の入力軸（２）の回転トルク（Ｔ）の変化をトルク検知器（９）により検知し、図３（ｂ）に示すグラフ（Ｃａ）に表示する。尚、出力軸（３）にはその動きに関係なく常に一定の、例えば８００ｋｇの負荷を印加する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような負荷を発生させる手段として、直立させた出力軸（３）の上端に錘を載せることが考えられるが、出力軸（３）の直立や錘を載せる等の機械的構成が非常に面倒で現実にそぐわない。そのため、出力軸（３）の長手方向を横向けにし、錘に替わる負荷発生手段を用いることが望ましい。例えば横向けの出力軸（３）を油圧シリンダで押圧して負荷を発生させたり、又は、横向けの出力軸（３）にロードセル（圧力センサ）を介してあてがったボールネジを大型サーボモータで回転させて押圧して負荷を発生させることが考えられる。
【０００７】
しかしながら、出力軸（３）の負荷発生手段として油圧シリンダを用いると、図２（ｂ）に示すように、制御弁の開閉動作時の振動によりトルク（Ｔ）に脈動がノイズとして発生し、正確なトルクの計測が妨げられてしまう。又、ボールネジを大型サーボモータで回転させて負荷を発生させてもスティックスリップの影響で負荷が振動を引き起こして安定せず、応答性も低下するという不具合がある。
【０００８】
本発明の目的は、脈動や振動等の変動のない一定負荷を出力軸に与えて特性試験する自動車用パワーステアリングの特性試験方法及び装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、負荷発生手段として空気圧を利用し、大きな負荷の変動は制御弁で行ない、振動を誘発するような小さな変動は空気圧の圧縮性を利用して吸収するようにした。
すなわち、本発明の自動車用パワーステアリングの特性試験方法は、自動車用パワーステアリングの出力軸に所定の負荷を与えた状態で入力軸を回転させてトルクの変化を検知するにあたり、前記パワーステアリングの出力軸を圧力センサを介して空気圧で押圧することにより負荷を発生させ、前記圧力センサの出力に応じて空気圧の押圧力を制御して前記出力軸の動きによらず常に一定の負荷を発生させ、前記負荷および前記トルクを前記出力軸のストロークに関連づけて表示することを特徴とする。
【００１０】
本発明の装置は、自動車用パワーステアリングの入力軸を回転させてトルクの変化を検知して表示する自動車用パワーステアリングの特性試験装置であって、前記出力軸を圧力センサを介して空気圧で横方向に押圧して所定の負荷を発生させるエアーシリンダと、前記エアーシリンダ筒内のピストンの左右各空間にそれぞれ制御弁及び切換弁を介して空気圧を供給する空気圧供給手段と、前記エアーシリンダと前記空気圧供給手段の間に介挿され、前記圧力センサの出力に応じて空気圧の押圧力を制御して前記出力軸の動きによらず常に一定の負荷を発生させる圧力制御器とを具備し、前記負荷および前記トルクを前記出力軸のストロークに関連づけて表示することを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、油圧の場合のように背圧による制御弁の振動が発生せず、モータを使用する場合のようにスティックスリップによる影響もないため、常に一定荷重の負荷を出力軸に与えてより信頼性の高い特性試験をすることが出来る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る自動車用パワーステアリングの特性試験方法及び装置の実施の形態を図１を参照して以下に説明する。まず図１において（３）は試験対象たるパワーステアリングの出力軸、（１１）はエアーシリンダ、（１２）は圧力制御器、（１３）は圧力センサ（ロードセル）、（１９）は空気圧供給手段（ポンプ）である。
【００１３】
パワーステアリングの出力軸（３）及びパワーシリンダ（５）は長手方向を横向きにして配置される。エアーシリンダ（１１）は２個の低摩擦エアーシリンダを組み合せて例えば８００ｋｇの負荷（Ｌ）を横向きに発生させる負荷発生手段で、圧力センサ（１３）を介してパワーステアリングの出力軸（３）を押圧する。尚、図面には簡略化のため、一つのエアーシリンダのみ示してある。そして、ピストン（１１ａ）の左右両側に接続した配管（１４）（１５）を制御弁（１６）（１７）を介して切換弁（１８）と空気圧供給手段（１９）に接続し、ピストン（１１ａ）を左又は右に動かす。
【００１４】
圧力制御器（１２）は例えば電流で圧力を調整する電空レギュレータで、配管（１４）に介挿され、圧力センサ（１３）の出力が入力してその出力信号に応じてエアーシリンダ（１１）の空気圧を制御し、エアーシリンダ（１１）が停止や速度変化等、どんな動きをしても常に空気圧を一定にして負荷（Ｌ）を一定にする。尚、電空レギュレータの他、電空比例弁でも良い。
【００１５】
上記構成に基づき本発明の動作を次に説明する。まずエアーシリンダ（１１）により８００ｋｇに相当する一定の負荷（Ｌ）で出力軸（３）を押圧し、従来同様、図３に示す入力軸（２）をモータ（８）で回転させ、出力軸（３）のパワーシリンダ（５）の油圧を発生させてピストン（５ａ）を横に動かす。そこで、入力軸（２）の回転トルク（Ｔ）の変化をトルク検知器（９）により検知してグラフに表示し｛図２（ａ）｝、一定の負荷（Ｌ）を掛けた時のトルク（Ｔ）の変動の有無や程度をチェックする。
【００１６】
この時、圧力制御器（１２）によりエアーシリンダ（１１）の空気圧を制御し、エアーシリンダ（１１）が停止や速度変化等、どんな動きをしても常に空気圧を８００ｋｇ一定にする。しかも、空気圧により負荷を発生させるようにしたため、油圧による場合に比べて制御弁が振動を起こし難い。従って、図２（ａ）に示すように、回転トルク（Ｔ）に脈動が生じない。尚、トルクだけでなく、負荷も併せて表示することにより（図２）、トルクに変動があった場合、それが負荷の変動によるものか、それとも他の原因によるものかが即座に判別出来る。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、自動車用パワーステアリングの出力軸に所定の負荷を与えて特性試験するにあたり、パワーステアリングの出力軸を圧力センサを介して空気圧で押圧することにより負荷を発生させ、圧力センサ出力に応じて空気圧の押圧力を制御して出力軸の動きによらず常に一定の負荷を発生させたから、負荷や回転トルクに脈動や振動が発生せず、安定した測定データに基づいた信頼性の高い試験が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動車用パワーステアリングの特性試験方法の実施装置を示す概略側面図。
【図２】（ａ）は本発明方法による負荷及びトルク特性を示すグラフ。
（ｂ）は従来方法による負荷及びトルク特性を示すグラフ。
【図３】従来の自動車用パワーステアリングの特性試験方法の実施手段を示す概略側面図。
【符号の説明】
１    試験対象（パワーステアリングユニット）
３    出力軸
５    パワーシリンダ
１１  エアーシリンダ
１２  圧力制御器
１３  圧力センサ
１９  空気圧供給手段
Ｌ    負荷
【図１】
0004132250.tif 000002
【図２】
0004132250.tif 000003
【図３】
0004132250.tif 000004