(57)【要約】  ステアリングコラム組立体（１０）を検査する装置（１１０）（及び関連方法）であって、ステアリングコラム組立体を少なくとも部分的にその長さに沿って回転可能に支持するようになった少なくとも１つの電動ローラシャフト組立体（１１８）と、関心のある特徴部のための１つ又は２つ以上の所定の値からの１つ又は２つ以上の偏差を識別するためのデータを収集するためにステアリングコラム組立体（１０）のシャフトを回転させている間にステアリングコラム組立体（１０）の関心のある特徴部を光学的に走査するようになった少なくとも１つの光学走査装置（１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃ）とを有する、装置。
2017508142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ、第１の端、第２の端及び長手方向軸線を有するステアリングコラム組立体の検査を実施する装置であって、
ａ．長手方向軸線を備えた少なくとも１つの支持構造体を有し、
ｂ．前記少なくとも１つの支持構造体上に担持された少なくとも１つの電動ローラ支持組立体を有し、前記電動ローラ支持組立体は、少なくとも１つのワークピース駆動モータ及び前記少なくとも１つのワークピース駆動モータにより駆動されるようになった１つ又は２つ以上のローラを含み、前記少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、前記ステアリングコラム組立体をその第１の端とその第２の端との間に位置する場所でその長さの少なくとも一部分にわたって支持すると共に前記ステアリングコラム組立体をその長手方向軸線回りに回転させるようになっており、
ｃ．前記ステアリングコラム組立体の関心のある特徴部についての１つ又は２つ以上の所定の値からの１つ又は２つ以上の偏差を識別するためのデータを収集するために前記ステアリングコラム組立体が回されている間、前記ステアリングコラム組立体の前記関心のある特徴部を光学的に走査する少なくとも１つの光学走査装置を有し、前記少なくとも１つの光学走査装置は、光ビームを放出し、前記少なくとも１つの光学走査装置は、前記光ビームを前記ステアリングコラム組立体の前記関心のある特徴部に照準合わせして前記関心のある特徴部からの前記光ビームの反射光を前記少なくとも１つの光学走査装置によって検出することができるよう差し向けられており、前記ステアリングコラム組立体をその第１の端とその第２の端との間に位置する場所で受け入れると、前記少なくとも１つのワークピース駆動モータは、前記１つ又は２つ以上のローラを回転させ、それにより前記ステアリングコラム組立体をその長手方向軸線回りに回転させ、前記ステアリングコラム組立体を前記少なくとも１つの光学走査装置によって走査することができるようにするよう作動する、装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの光学走査装置及び前記少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、各々、共通の支持構造体上に担持されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記装置は、前記検査結果に基づいて視覚標識を前記ステアリングコラム組立体の表面上にマーク付けするようになった少なくとも１つのマーク付け装置を有し、前記少なくとも１つのマーク付け装置は、前記視覚標識を前記ステアリングコラム組立体の所定の場所上にスプレーするようになった流体ノズルを有する、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの光学走査装置、前記少なくとも１つの電動ローラ支持組立体及び任意のマーク付け装置は、共通の支持構造体上に担持されている、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、少なくとも２つの互いに間隔を置いて位置する対向したローラを駆動すると共に前記ステアリングコラム組立体の全体として円筒形の部分を転動させる一方で更に、前記ステアリングコラム組立体をその長さの少なくとも約２パーセントであるがその長さの約５０パーセント未満にわたり支持するようになったモータを含む、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項６】
前記装置は、前記ステアリングコラム組立体の少なくとも一部分を受け入れるようになっていて前記ステアリングコラム組立体を前記少なくとも１つの電動ローラ支持組立体の回転に応答して転動させるアイドラーローラ組立体を更に有する、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項７】
前記装置は、ステアリングコラム組立体の関心のある前記特徴部についての所望の表面プロフィールに関するデータでプログラムされるようになった少なくとも１つのコントローラを有し、前記少なくとも１つのコントローラは、少なくとも１つの光学走査装置から得られた検出値を比較し、前記比較に基づいて、少なくとも１つのマーク付け装置がマークを前記ステアリングコラム組立体に付けるようにする信号を出すようになっている、請求項１〜６のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの電動ローラ支持組立体及び任意のアイドラーローラ組立体は、前記ステアリングコラム組立体を前記ステアリングコラム組立体の前記長手方向軸線のところで又は該長手方向軸線の下に位置する場所からのみ支持するようになっている、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの電動ローラ支持組立体及び任意のアイドラーローラ組立体は、前記ステアリングコラム組立体を前記装置上に支持する唯一の手段である、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの電動ローラ支持組立体及び任意のアイドラーローラ組立体は、前記ステアリングコラム組立体が光学的に走査されている間、前記ステアリングコラム組立体の前記第１の端及び前記第２の端がどの支持構造体にも接触しないように前記ステアリングコラム組立体を支持するよう構成されている、請求項１〜９のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のうちいずれか一に記載の装置を使用する方法であって、前記方法は、少なくとも１つのステアリングコラム組立体を用意するステップと、前記ステアリングコラム組立体をその長手方向軸線回りに回転させ、その間、前記少なくとも１つの光学走査装置を用いて前記ステアリングコラム組立体についての関心のある１つ又は２つ以上の特徴部を走査するステップと、前記関心のある１つ又は２つ以上の走査された特徴部について得られたデータを前記関心のある１つ又は２つ以上の走査された特徴部のための所定の値と比較するステップと、前記比較ステップに基づき、前記ステアリングコラム組立体が前記所定の値に適合しているかどうかを識別するステップとを含む、方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０のうちいずれか一に記載の装置を使用する方法であって、前記方法は、少なくとも１つのステークにより互いに接合された上側シャフト組立部品及び下側シャフト組立部品を含むステアリングコラム組立体を用意するステップを含み、前記ステークは、オプションとして、細長く且つ前記ステアリングコラム組立体の長手方向軸線に対して全体として横方向に差し向けられるのが良く、前記方法は、前記少なくとも１つのステークに関するデータを確認するために前記少なくとも１つの光学走査装置により走査しながら前記ステアリングコラム組立体をその長手方向軸線回りに回転させるステップと、前記少なくとも１つのステークについて得られたデータを前記少なくとも１つのステークのための所定の値と比較するステップと、前記比較ステップに基づき、前記ステアリングコラム組立体が前記所定の値に適合しているかどうかを識別するステップとを更に含む、方法。
【請求項１３】
前記比較ステップの結果に基づいてマークを前記ステアリングコラム組立体に付けるステップが実施される、請求項１１又は１２記載の方法。
【請求項１４】
マーク付けが前記ステアリングコラム組立体に施されたかどうかを検出し、かかる検出ステップに基づき、別の組み立て作業を中断するステップが実施される、請求項１１〜１３のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項１５】
前記方法は、関心のある少なくとも１つの特徴部のうちの任意のものの寸法に顧慮しないで、関心のある少なくとも１つの特徴部の相対位置に関する定量的情報を得、その後、前記比較ステップで使用できるようにするために基準ステアリングコラム組立体を走査するステップを含む、請求項１１〜１４のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項１６】
前記方法は、各々が同一の特徴部を有するよう設計された複数のステアリングコラム組立体について前記ステップを繰り返し実施するステップと、前記識別ステップに基づき、前記所定の値に適合した１つ又は２つ以上のステアリングコラム組立体を前記所定の値に適合しなかった１つ又は２つ以上のステアリングコラム組立体から区別するステップとを含む、請求項１１〜１５のうちいずれか一に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一般に、本発明の教示は、輸送車両中への設置前におけるステアリングコラム組立体の検査装置及び方法に関する。特に、本発明の教示は、自動車用のステアリングコラム組立体がその長さにとって少なくとも部分的に回転可能に支持されている間に自動車用のステアリングコラム組立体の非接触検査装置及び方法に関する。
【０００２】
〔関連出願の説明〕
本願は、２０１４年２月４日に出願された米国特許出願第６１／９３５，４１９号の出願日に関する利益を主張する優先権主張出願であり、この米国特許出願を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。本願は又、２０１４年２月４日に出願された米国特許出願第６１／９３５，４２１号に関し、この米国特許出願を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。
【背景技術】
【０００３】
ステアリングコラム組立体の製造において、互いに組み立てを必要とする多くの組立部品（サブアセンブリ）又はコンポーネントが存在する場合が多い。適正な作動のため、組立部品又はコンポーネントの多くは、これらの使用が意図されている車両中への設置時に長手方向軸線回りに回転可能に構成されている。ステアリングコラム組立体の製造において、個々の組立部品又はコンポーネントが互いに適正に取り付けられることが重要である。これは、１種類又は２種類以上の圧着、かしめ又は他の塑性変形作業によって達成される場合が多く、これら作業によりスリーブ、管、ディスク又は他の何らかの全体として円筒形及び中空の物品がシャフト又は何らかの他の全体として円筒形のコンポーネント周りに連結され、その結果、連結状態の部品が長手方向分離に抵抗し、半径方向変位に抵抗し、又はこれら両方の抵抗を行うようになっている。組み立てラインの作業者が品質保証のための視覚的及び／又は手作業による検査を行うことが可能であるが、かかる検査は、作業者ごとの或る程度の主観性が入り込む余地を残したままであり、かかる検査により潜在的に一貫しない結果が生じる場合がある。
【０００４】
車両中へのステアリングコラム組立体（本明細書において用いられる「ステアリングコラム組立体」は、車両中に設置されるようになった最終のステアリングコラム組立体だけでなく、最終のステアリングコラム組立体中に組み込まれる組立部品をも想定している）の設置前にステアリングコラム組立体の検査について自動化方式が要望されている。ステアリングコラム組立体の検査について非接触方式（例えば、組立体のコンポーネント相互間の継手）が特に要望されており、検査を行う装置は、この非接触方式により、ステアリングコラム組立体が検査されている間ステアリングコラム組立体に接触しないで検査を行う。また、ステアリングコラム組立体についてステアリングコラム組立体の回転を見込んでいるが、ステアリングコラム組立体を潜在的に損傷させる仕方でのステアリングコラム組立体のコンポーネントとの接触を回避する方式が要望されている。また、或る特定の基準を満たさない組立体がかかる基準を満たしている組立体から区別されるようにするのを助けるために製造対象であると共に検査対象である在庫品を管理する必要がある。
【０００５】
以下の米国特許文献を本発明の教示に関連付けることができ、かかる米国特許文献としては、米国特許出願公開第２００２／０１０１５９５号明細書及び同第２０１３／０１７０７３４号明細書並びに米国特許第５，１６２，６５９号明細書、同第５，２６７，３８１号明細書、及び同第５，４２６，３０９号明細書が挙げられ、これらの米国特許文献の全てを全ての目的について参照により引用し、これらの記載内容を本明細書の一部とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／０１０１５９５号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／０１７０７３４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，１６２，６５９号明細書
【特許文献４】米国特許第５，２６７，３８１号明細書
【特許文献５】米国特許第５，４２６，３０９号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本発明の教示は、ステアリングコラム組立体の非接触検査についての単純ではあるが洗練された方式を利用し、かかる方式により、ステアリングコラム組立体は、その長さに沿って少なくとも部分に回転可能に支持されると共に長手方向軸線回りに回され、その結果、データ（例えば、プロフィールデータ）を光学検出装置によって関心のある領域について収集することができ、そしてプロフィールデータを用いて関心のある特徴部の存在を確かめると共に／或いは関心のある特徴部が或る特定の既定の基準を満たしているかどうかを判定することができる。以下の内容から分かるように、本発明の教示は、ステアリングコラム組立体を検査する装置（及び関連方法）を想定しており、この装置は、ステアリングコラム組立体をその完全に入れ子式に伸長された長さに沿って少なくとも部分的に回転可能に支持するようになった少なくとも１つの電動ローラ支持組立体を含む（例えば、少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、ステアリングコラム組立体の長さの少なくとも約２パーセント、少なくとも約５パーセント、少なくとも約１０パーセント、少なくとも約２０パーセント以上、又は場合によっては約５０パーセント未満、約３５パーセント未満又は約２５パーセント未満を支持するようになっている）。少なくとも１つの光学走査装置（これは、望ましくは、検査下においてステアリングコラム組立体から間隔を置いて配置される）は、関心のある特徴部のための１つ又は２つ以上の所定の値からの１つ又は２つ以上の偏差を識別するためのデータを収集するためにステアリングコラム組立体のシャフトが回されている間、ステアリングコラム組立体の関心のある特徴部を光学的に走査するようになっている（例えば、拡散状態であるのが良い光ビーム、例えばレーザビーム（例えば、青色レーザビーム）を関心のある特徴部が存在すると考えられる１つ又は２つ以上の場所のところでステアリングコラム組立体上に放出し、ステアリングコラム組立体からの反射光を検出する（例えば、ソリッドステート検出器、例えば相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）検出器を用いて）ことによって）。
【０００８】
一観点では、本発明の教示は、一般に、長さ、第１の端、第２の端、及び長手方向軸線を有するステアリングコラム組立体を検査する装置に関する。本装置は、長手方向軸線を備えた少なくとも１つの支持構造体を有する。本装置は、少なくとも１つの電動ローラ支持組立体を有し、少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、少なくとも１つのワークピース駆動モータ及びワークピース駆動モータにより駆動されるようになった１つ又は２つ以上のローラを含む。少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、少なくとも１つの支持構造体上に支持されるのが良い。少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、ステアリングコラム組立体をその第１の端とその第２の端との間に位置する場所でその長さの少なくとも一部分にわたって支持すると共にステアリングコラム組立体を回転させるようになっている。本装置は又、ステアリングコラム組立体の関心のある特徴部についての１つ又は２つ以上の所定の値からの１つ又は２つ以上の偏差を識別するためのデータを収集するためにステアリングコラム組立体が回されている間、ステアリングコラム組立体の関心のある特徴部を光学的に走査する少なくとも１つの光学走査装置を有する。例えば、少なくとも１つの光学走査装置は、光ビームを放出することができ、少なくとも１つの光学走査装置は、光ビームをステアリングコラム組立体の関心のある特徴部に照準合わせして関心のある特徴部からの光ビームの反射光を少なくとも１つの光学走査装置によって検出することができるよう差し向けられているのが良い（例えば、受け取った反射光に基づいて信号を出すことができるソリッドステート検出器又は他の検出器を用いて）。ステアリングコラム組立体をその第１の端とその第２の端との間に位置する場所で受け入れると、少なくとも１つのワークピース駆動モータは、１つ又は２つ以上のローラを回転させ、それによりステアリングコラム組立体をその長手方向軸線回りに回転させ、ステアリングコラム組立体を少なくとも１つの光学走査装置によって走査することができるようにするよう作動する。
【０００９】
他の特徴部は、本明細書に記載される本発明の教示から明らかなように装置の一部をなすのが良い。例えば、少なくとも１つの光学走査装置及び少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、両方とも、共通支持構造体上に担持されるのが良い。本装置は、検査結果に基づいて視覚標識をステアリングコラム組立体の表面上にマーク付けするようになった少なくとも１つのマーク付け装置を有し、少なくとも１つのマーク付け装置は、視覚標識をステアリングコラム組立体の所定の場所上にスプレーするようになった流体ノズルを有する。少なくとも１つのマーク付け装置も又、少なくとも１つの電動ローラ支持組立体及び／又は少なくとも１つの光学走査装置と共に共通の支持構造体上に担持されるのが良い。少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、少なくとも２つの反対側に位置したローラ（これらローラは、例えば約１〜約１５ｍｍ、又はそれどころか約２〜約１０ｍｍだけ互いに間隔を置いて配置されるのが良い）を駆動するモータを含むのが良く、かかる少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、ステアリングコラム組立体の全体として円筒形の部分を転動させる一方で更にステアリングコラム組立体をその長さの少なくとも一部分にわたって支持するようになっているのが良い。
【００１０】
本装置は、電動ローラ支持組立体の回転に応答してステアリングコラム組立体を転動させるためにステアリングコラム組立部品の少なくとも一部分を受け入れるようになったアイドラーローラ組立体（例えば、少なくとも１つの電動ローラ支持組立体の長手方向軸線と軸方向に整列し、かくして、全体としてステアリングコラム組立体の回転軸線に平行であるアイドラーローラ組立体）を有するのが良い。本装置は、ステアリングコラム組立体の関心のある特徴部についての所望の表面プロフィールに関するデータでプログラムされるようになった少なくとも１つのコントローラを有し、少なくとも１つのコントローラは、少なくとも１つの３次元スキャナから得られた検出値を比較し、比較に基づいて、視覚的及び／又は可聴警報をトリガすることができる信号を出すと共に／或いは少なくとも１つのマーク付け装置がマークをステアリングコラム組立体に付けるようにする信号を出すようになっている。
【００１１】
本明細書において更に理解されるように、本装置は、少なくとも１つの電動支持組立体及び任意のアイドラーローラ組立体がステアリングコラム組立体をステアリングコラム組立体の長手方向軸線のところで又はその下に位置する場所からのみ支持するようになっているようなものである。この点に関し、少なくとも１つの電動支持組立体及び任意のローラ組立体は、ステアリングコラム組立体を本装置上に支持する唯一の手段であるのが良い。さらに、少なくとも１つの電動支持組立体及び任意のアイドラーローラ組立体は、ステアリングコラム組立体の第１及び第２の端のうちの一方又は両方がどの支持構造体にも接触しないようにステアリングコラム組立体を支持するよう構成されているのが良い。
【００１２】
別の観点では、本発明の教示は又、ステアリングコラム組立体の非接触検査方法に関する。本方法は、本発明の教示による装置を用いるステップを採用するのが良い。例えば、本方法は、ステアリングコラム組立体をステアリングコラム組立体の長手方向軸線の下に位置する場所から支持するステップを含むのが良い。本方法は、ステアリングコラム組立体についての関心のある１つ又は２つ以上の特徴部について少なくとも１つの光学走査装置によりステアリングコラム組立体を走査しながらステアリングコラム組立体をその長手方向軸線回りに回転させるステップを含むのが良い。関心のある１つ又は２つ以上の走査された特徴部について得られたデータを関心のある１つ又は２つ以上の走査された特徴部についての所定の値と比較するステップが実施されるのが良い。比較ステップに基づき、ステアリングコラム組立体が所定の値に適合しているかどうかを識別するステップも又実施されるのが良い。
【００１３】
本発明の教示による方法は、少なくとも１つのステークにより互いに接合された上側シャフト組立部品及び下側シャフト組立部品を含むステアリングコラム組立体を用意するステップを含むのが良く、ステークは、オプションとして、細長く且つステアリングコラム組立体の長手方向軸線に対して全体として横方向に差し向けられるのが良く、本方法は、少なくとも１つのステークに関するデータを確認するために少なくとも１つの光学走査装置により走査しながらステアリングコラム組立体をその長手方向軸線回りに回転させるステップと、少なくとも１つのステークについて得られたデータを少なくとも１つのステークのための所定の値と比較するステップと、比較ステップに基づき、ステアリングコラム組立体が所定の値に適合しているかどうかを識別するステップとを更に含む。
【００１４】
比較ステップの結果に基づいてマークをステアリングコラム組立体に付けるステップが実施されるのが良い。マーク付けがステアリングコラム組立体に施されたかどうかを検出し、かかる検出ステップに基づき、別の組み立て作業を中断するステップが実施されるのが良い。関心のある少なくとも１つの特徴部のうちの任意のものの寸法に顧慮しないで、関心のある少なくとも１つの特徴部の相対位置に関する定量的情報を得、その後、比較ステップで使用できるようにするために基準ステアリングコラム組立体を走査するステップが実施されるのが良い。本発明の教示による方法は、各々が同一の特徴部を有するよう設計された複数のステアリングコラム組立体についてステップを繰り返し実施するステップと、識別ステップに基づき、所定の値に適合した１つ又は２つ以上のステアリングコラム組立体を所定の値に適合しなかった１つ又は２つ以上のステアリングコラム組立体から区別するステップとを含むのが良い。
【００１５】
本発明の教示は、多くの技術的利益を提供し、かかる技術的利益としては、組立体が既定の基準を満たしていることを確認するためにステアリングコラム組立体を首尾一貫して且つ再現可能に検査することができるということ、検査下にあるステアリングコラムが適正に支持されていることを確認するための作業を最小限に抑えることができるということ、車両中への設置前に（例えば、製造又は保管場所で）ステアリングコラム組立体を検査することができるということ、追加のコストのかかる組み立てステップを実施する前に不適合ステアリングコラム組立体を識別し、それにより高価な組立体のスクラップ率の減少を助けることができるということ、又は上述の技術的利益の任意の組み合わせが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】本発明の教示に従って検査可能な例示のステアリングコラム組立体の断面側面図である。
【図１Ｂ】本発明の教示に従って検査対象であるのが良い例示のステークの意図した設計の拡大図である。
【図２Ａ】本発明の教示による例示の装置の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの装置の断面側面図であり、ステアリングコラム組立体が例示のためにこの装置上にロードされている状態を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ａの装置のための電動ローラ支持組立体の透視斜視図である。
【図３】本発明の教示の装置を含む例示の組立体の略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
必要に応じて本発明の教示の詳細な実施形態を本明細書において開示するが、理解されるべきこととして、開示する実施形態は、種々の且つ代替的な形態で実施できる教示の例であるに過ぎない。図は、必ずしも縮尺通りには描かれておらず、幾つかの特徴は、詳細な又は特定のコンポーネントを示すために誇張され又は最小になっている場合がある。したがって、本明細書において開示する特定の構造的及び機能的詳細は、本発明を限定するものと解されるべきではなく、本発明の教示を多様に用いるために当業者に教示を与えるための例示の基礎として解されるべきである。
【００１８】
一般に、以下の説明から理解されるように、本発明の教示は、検査対象のステアリングコラム組立体が意図した設計上の特徴部を有すると共に意図した設計上の基準を満たすことを確認するためのステアリングコラム組立体の車両設置前の品質検査に関する。ステアリングコラム組立体は、一般に、これら組立体が入れ子式シャフト組立体を含むよう意図した設計を有するものとして想定されている。かくして、本発明は、一般に、長手方向軸線、第１の端、第１の端から長手方向軸線に沿って延びる第１の端部分、第２の端、第２の端から長手方向軸線に沿って第１の端に向かって延びる第２の端部分を有するステアリングコラム組立体（例えば、内側シャフト組立体）を検査する装置及び方法に関する。かくして、本発明の教示の一目的は、検査対象のステアリングコラム組立体が意図した設計上の特徴部、例えば全体的に上述した特徴部及び本明細書において特に取り組まれる特徴部を有すると共に／或いは許容可能に位置決めされた意図した設計上の特徴部が許容可能な幾何学的形状のものであり、許容可能な表面外観を有すると共に／或いは許容可能な寸法を有するようにするのを助けることにある。
【００１９】
具体的に説明すると、本発明の教示は、一般に、長手方向軸線を有する入れ子式ステアリングコラム組立体を形成するよう用いられる内側ステアリングコラムシャフト組立体を検査するための装置及び方法に関する。特に、ステアリングコラム組立体のコンポーネント（例えば、内側ステアリングコラムシャフト組立体の隣接した状態で長手方向に延びるコンポーネント）を接合する１つ又は２つ以上のステークが検査される。内側ステアリングコラムシャフト組立体は、第１の端、第１の端部分、第２の端、及び第２の端部分を有する。第１の端部分は、上側シャフト組立部品によって構成され、第２の端部分は、下側シャフト組立部品によって構成されている。上側シャフト組立部品は、下側シャフト組立部品と入れ子式に連結されている。例えば、上側シャフト組立部品は、上側又は下側シャフト組立部品と関連したスプラインシャフト及び上側又は下側シャフト組立部品の他方と関連した嵌合関係をなして結合された管スプラインによって下側シャフト組立部品に入れ子式に組み付けられるのが良い。上側シャフト組立部品は、ステアリングコラム組立体の第１の端まで延びると共にこれを含むステアリングホイールインターフェースシャフトを含むのが良い。上側シャフト組立部品は、結果として生じる組立体内の外側コラム管内に納められた１つ又は２つ以上の軸受によって回転可能に支持されるのが良い。下側シャフト組立部品は、この組立体の第２の端に向かって延びると共にこれを含む中間シャフトインターフェースシャフトを含むのが良く、この中間シャフトインターフェースシャフトは、中間シャフトと結合するようになっており、インターフェースシャフトは、ラック・ピニョン組立体と結合関係をなすのが良い。中間シャフトインターフェースシャフトは、コラム管内に（例えば、コラム管の前方端の近くに位置する場所で）回転可能に支持されるのが良い（例えば、１つ又は２つ以上の適当な軸受によって）。中間シャフトインターフェースシャフトは、適当なステークによってスプラインシャフト又はスプライン管のうちの一方に結合されるのが良い。
【００２０】
理解されるように、この組立体の製造において、１つ又は２つ以上のステークが２つ又は３つ以上のコンポーネントを互いに機械的に固定するよう形成されるのが良い。ステークは、代表的には、外側構造体（例えば、管）を内側構造体（例えば、シャフト）と固定係合関係をなすようにするための外側構造体の塑性変形領域を含む。ステークのための任意適当な幾何学的形状を用いることができるが、一例示の観点では、この幾何学的形状は、全体として細長く、しかも全体として長方形であるのが良い。ステークは、幅（Ｗs）及び長さ（Ｌs）を有するのが良い。この長さは、ステアリングコラム組立体の長手方向軸線に全体として横の方向に差し向けられるのが良い。この長さは又、ステアリングコラム組立体の長手方向軸線に対して直交し又は平行に差し向けられても良い。ステークは、約１ｍｍから約１０ｍｍまで（例えば、約２ｍｍから約７ｍｍまで）の範囲にある幅を有するのが良い。ステークは、約５ｍｍから約２５ｍｍまで（例えば、約８ｍｍから約２０ｍｍまで）の範囲にある長さを有するのが良い。
【００２１】
本発明の教示のための例示の実施形態では、少なくとも１つのステークが設けられるが、２つのステーク（例えば、２つのステークだけ）が設けられても良い。ステアリングホイール（舵取りハンドル）インターフェースシャフトをスプラインシャフト又はスプライン管のうちの一方に直接接合するためのステークが配置されるのが良い。中間シャフトインターフェースシャフトを、嵌合関係をなすスプラインシャフト又はスプライン管の他方に接合するためのステークが設けられるのが良い。
【００２２】
本発明の教示の一般的な一観点では、かくして、チューブ・イン・チューブ（tube in tube）構造及び／又はシャフト・イン・チューブ（shaft in tube）構造を接合するための１つ又は２つ以上のステークの検査が想定される。本発明の教示は又、１つ又は２つ以上のクリンプ及び／又はディンプル及び／又はチューブ・イン・チューブ（tube in tube）及び／又はシャフト・イン・チューブ（shaft in tube）構造を接合するための他の塑性変形部の検査に適当に利用される。
【００２３】
本発明の教示の装置に関し、一観点では、本発明の教示は、一般に、長手方向軸線を備えた少なくとも１つの支持構造体を有する装置に関する。本装置は、望ましくは、第１の端、第２の端及び長手方向軸線を有する。本装置は、少なくとも１つの電動ローラ支持組立体を更に有し、この電動ローラ支持組立体は、ワークピース駆動モータ及びワークピース駆動モータによって駆動されるようになった１つ又は２つ以上のローラを含む。適当なモータの一例は、サーボモータ、例えばオムロン（Omron）社から市販されているモータ（例えば、番号R88M-K0030LS2で示される）の特性を備えたサーボモータである。少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、少なくとも１つの支持構造体上に（例えば、全体として平べったい支持構造体の上面上に）担持されるのが良い。少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、ステアリングコラム組立体をその長さの一部分にわたって（例えば、その長さの一部分だけにわたって、例えば、その完全に入れ子式に伸長した長さの半分未満にわたって）その第１の端とその第２の端との間の場所で支持すると共にステアリングコラム組立体を回転させるようになっている。かくして、電動ローラ支持組立体のローラ（これらローラは、互いに対して互いに間隔を置いた対向した関係をなしているのが良い）は、この電動ローラ支持組立体上で検査されるステアリングコラム組立体の長さに沿う中間の場所に配置されるのが良い。例えば、ステアリングコラム組立体が本装置上に配置されたときに互いに等しい１／３の状態に分割される場合、ローラは、全体としてステアリングコラム組立体の中間の１／３に対応した領域内に配置されるのが良いが、他の配置も又可能である。
【００２４】
少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、ワークピース駆動モータによって駆動されるようになっている（例えば、ローラへのワークピース駆動モータの出力シャフトの取り付けによって直接又は１つ若しくは２つ以上の中間歯車により（例えば、１つ又は２つ以上のローラと関連した歯車を駆動する遊び歯車によって））１つ又は複数の（例えば、少なくとも１対の）ローラ、ワークピース駆動モータの出力シャフトに作動的に連結されたローラ等を含むのが良い。任意のかかる歯車が互いに平行な回転軸線回りに且つ／或いは全体として共通の平面又は互いに対して平行な平面内で回転するのが良い。少なくとも１つの電動ローラ支持組立体は、ステアリングコラム組立体をかかる少なくとも１つの電動ローラ支持組立体上に配置して（例えば、上から）ステアリングコラム組立体の長手方向軸線回りに転動させることができるよう構成されている。ローラのうちの１つ又は２つ以上は、ローラ上に配置されているステアリングコラム組立体の長手方向軸線と全体として平行な長手方向軸線を有する。ローラの各々は、ステアリングコラム組立体に接触するためにその長手方向軸線に沿う長さを有するのが良い。例えば、ローラは、約２０〜約１００ｍｍ、約３０〜約８０ｍｍ、又はそれどころか約４０〜約６０ｍｍ（例えば、約５０ｍｍ）の長さを有するのが良い。対向したローラは、同一又は異なる長さのものであって良い。ローラは、互いに対して互い違いに配置されるのが良く、かくして、ローラは、必ずしもこれらの長さの何割か又は全てにわたって互いに真向かいの状態に位置しなくても良い。ローラと接触状態にあるステアリングコラムの全長は、ステアリングコラム組立体のその完全入れ子式伸長位置にある状態での長さの少なくとも約２パーセント、少なくとも約５パーセント、少なくとも約１０パーセント、少なくとも約２０パーセント以上であるのが良い。ローラと接触状態にあるステアリングコラムの全長は、ステアリングコラム組立体のその完全入れ子式伸長位置における長さの約５０パーセント未満、約４０パーセント未満、又は約３０パーセント未満であるのが良い。かかる測定を行うため、２つの対向したローラを用いる場合、ローラのうちの最も長いものだけとの接触長さが用いられる。かくして、２つのローラの各々がステアリングコラム組立体との接触状態に置いて５ｃｍの長さを有する場合、ローラと接触状態にあるステアリングコラム組立体の長さは、１０ｃｍではなく５ｃｍであるに過ぎない。
【００２５】
ローラは、全体として円筒形であるのが良く、その結果、ローラは、これらの上に配置されているステアリングコラム組立体に全体として線接触状態で接触するようになっている。また、ローラが、ステアリングコラム組立体に全体として点接触状態で接触するようになった１つ又は複数のローラを含むのが良いことが可能である。
【００２６】
ローラは、適当な駆動ローラハウジング内で回転可能に支持されるのが良く、この駆動ローラハウジングは、ワークピース駆動モータを更に収容するのが良い。ハウジングは、本装置の支持構造体から上方に突き出るのが良い。ハウジングは、長手方向に差し向けられたウェルを有するのが良い。ウェルは、ハウジングの第１の端からハウジングの第２の端まで延び、このウェルは、ステアリングコラム組立体をハウジングに接触することなくウェル内に配置することができ、そしてこのステアリングコラム組立体がローラのうちの１つ又は２つ以上と接触関係をなしたままであることができるほど十分に大きい幅を有する。
【００２７】
本装置は、電動ローラ支持組立体の回転に応答してステアリングコラム組立体を転動させるためにステアリングコラム組立部品の少なくとも一部分を受け入れるようになった少なくとも１つのアイドラーローラ組立体（例えば、少なくとも１つの電動ローラ支持組立体の長手方向軸線と軸方向に整列し、かくして全体としてステアリングコラム組立体の回転軸線と平行である少なくとも１つのアイドラーローラ組立体）を有するのが良い。例えば、１つ又は複数のアイドラーローラが適当なアイドラーローラハウジング内に回転可能に支持されるのが良く、このアイドラーローラハウジング内には、モータが全くないのが良い。駆動ローラハウジングと同様、アイドラーローラハウジングは、本装置の支持構造体から上方に突き出るのが良い。ハウジングは、長手方向に差し向けられたウェルを有するのが良い。かかるウェルは、ハウジングの第１の端からハウジングの第２の端まで延びるのが良い。ウェルは、ステアリングコラム組立体をハウジングに接触することなくウェル内に配置することができ、そしてこのステアリングコラム組立体がアイドラーローラのうちの１つ又は２つ以上と接触関係をなしたままであることができるほど十分に大きい幅を有するのが良い。アイドラーローラは、ステアリングコラム組立体に接触するための長さを有するのが良い。例えば、ローラは、約１０〜約８０ｍｍ、約１５〜約６０ｍｍ、又はそれどころか約２０〜約４０ｍｍ（例えば、約３０ｍｍ）の長さを有するのが良い。
【００２８】
本装置は、ステアリングコラム組立体を本装置内に配置するのを助けると共に／或いは検査中におけるステアリングコラム組立体の長手方向並進を制限するのを助ける１枚又は２枚以上の端プレートを有するのが良い。任意のかかる端プレートは、本装置上に配置されたステアリングコラム組立体の長手方向軸線の存在場所と少なくともほぼ同じ高さの高さを有するのが良い。一例を挙げると、端プレートは、本装置の第１の端上に配置されるのが良い。
【００２９】
本発明の教示の装置は、オプションとして、検査されたステアリングコラム組立体の表面上に検査結果に基づいて視覚標識をマーク付けするようになった適当な少なくとも１つのマーク付け装置を更に有するのが良い。例えば、ステアリングコラム組立体が検査で不合格になった場合、マーク付け装置を作動させてステアリングコラム組立体にマーク付けするのが良い。変形例として、ステアリングコラム組立体が検査に合格した場合、マーク付け装置を作動させてステアリングコラム組立体をマーク付けするのが良い。少なくとも１つのマーク付け装置は、ステアリングコラム組立体が本発明の教示の装置上に位置決めされている間にステアリングコラム組立体の方へ照準合わせされる液体塗料（例えば、染料、着色剤、又は他の何らかの塗料）の源と流体連通状態にあるスプレーノズルを有する塗料スプレー装置を含むのが良い。例えば、スプレーノズルを検査対象のステアリングコラム組立体のシャフトに対向した関係をなして支持する適当なブラケットが支持構造体に取り付けられるのが良く、その結果、スプレーノズルは、シャフトに対向したシャフトの長さに沿って少なくとも部分的に液体塗料をスプレーするようになっている。スプレーノズルは又、ステアリングコラム組立体の端へのスプレーを行うようになっているのが良い。一例を挙げると、少なくとも１つのマーク付け装置が本装置の第２の端に近接して配置されるのが良い。少なくとも１つのマーク付け装置は又、少なくとも１つの電動ローラ支持組立体によって共通な支持構造体上に担持されるのが良い。
【００３０】
本装置は、ステアリングコラム組立体がステアリングコラム組立体の関心のある特徴部（例えば、表面特徴部）についての１つ又は２つ以上の所定の値からの１つ又は２つ以上の偏差を識別するためのデータを収集するために回されている間、ステアリングコラム組立体の関心のある特徴部（例えば、表面特徴部）を光学的に走査するようになっているのが良い少なくとも１つの光学走査装置（これも又、少なくとも１つのマーク付け装置及び少なくとも１つの電動ローラ支持組立体と共に共通の支持構造体内に支持されるのが良い）を備えるのが良い。例えば、少なくとも１つの光学走査装置は、光ビームを放出することができ、少なくとも１つの光学走査装置は、光ビームをステアリングコラム組立体の関心のある特徴部に照準合わせして関心のある特徴部からの光ビームの反射光を少なくとも１つの光学走査装置によって検出することができるよう差し向けられているのが良い。ステアリングコラム組立体をその第１の端とその第２の端との間に位置する場所で受け入れると、少なくとも１つのワークピース駆動モータは、１つ又は２つ以上のローラを回転させ、それによりステアリングコラム組立体をその長手方向軸線回りに回転させ、ステアリングコラム組立体を少なくとも１つの光学走査装置によって走査することができるようにするよう作動する。
【００３１】
本明細書に記載した例示の実施形態に従って、ステアリングコラム組立体内の各ステークの存在場所に全体として対向するよう位置決めされた１つ又は２つ以上の光学走査装置が設けられるのが良い。例えば、２つのステークが存在している場合、検査のために本装置上に配置されたステアリングコラム組立体のための任意のステークの意図すると共に予想される存在場所と対向して配置される２つの光学走査装置が設けられるのが良い。任意のかかる光学走査装置は、ステアリングコラム組立体の下に位置する場所に位置決めされるのが良い。任意のかかる光学走査装置は、ステアリングコラム組立体から間隔を置いて配置されるのが良い。例えば、光学走査装置は、約１センチメートル（ｃｍ）〜約２０センチメートルの距離（例えば、約３ｃｍ〜約１５ｃｍ）の距離のところに間隔を置いて配置されるのが良い。
【００３２】
少なくとも１つの光学走査装置は、適当なインライン型プロフィール測定装置であるのが良い。少なくとも１つの光学走査装置は、全体として拡散したビームを放出するようになっているのが良い光ビームエミッタ（例えば、レーザビームエミッタ）を有するのが良い（例えば、このビームは、これがステアリングコラム組立体から反射する場所のところに直線セグメント（例えば、青色直線セグメント）が見えるように放出されるのが良い）。例えば、少なくとも１つの光学走査装置は、青色レーザビームエミッタを含むのが良い（即ち、青色レーザビームエミッタは、約３６０〜約４８０ｎｍ（例えば、約４０５ｎｍ）の波長で青色光を放出する）。少なくとも１つの光学走査装置は、光ビームエミッタに対して位置決めされていて検査対象のステアリングコラム組立体の表面からの反射光を検出する適当な検出器を有するのが良い。この検出器は、ソリッドステート検出器、例えば相補形金属酸化膜半導体検出器を含むのが良い。少なくとも１つの光学走査装置は、エミッタ源からのビームを集束させる１つ又は２つ以上のレンズ（例えば、少なくとも１つの円柱レンズ）及び／又はステアリングコラム組立部品から反射した光の少なくとも一部分を受け取る２次元レンズデバイス（例えば、種々の角度から単一点に入射した光を集中させることができる１つ又は複数のレンズを含むのが良いレンズデバイス、例えばエルノスター（Ernostar）レンズ）。少なくとも１つの光学走査装置は、検出器からデータを収集してかかるデータを適当なディスプレイ装置に出力するようになった適当なプロセッサを有するのが良い。プロセッサ（又は別のプロセッサ）は、ステアリングコラム組立体の検査から収集されたデータと所定の値（例えば、比較を行うプロセッサと関連したメモリ内に記憶されている値）又は既知の基準ステアリングコラム組立体に関する他のデータの比較を実施するよう適切にプログラムされているのが良い。プロセッサは、ステアリングコラム組立体の検査結果を出力するよう適切にプログラムされているのが良い。この点に関し、プロセッサは、可聴警報、視覚的警報、又はこれら両方が、ステアリングコラム組立体が検査に合格したか又は不合格になったかを知らせるようにするよう適切にプログラムされているのが良い。プロセッサは、かかる特徴部に関する所定の基準を満たさない関心のある１つ又は２つ以上の特徴部を識別するよう適切にプログラムされているのが良い。適当な光学走査装置の一例は、市販の光学走査装置、例えば米国所在のキーエンス・コーポレーション（Keyence Corporation）から入手できるモデル番号LJ-V7080である。
【００３３】
本装置は、ワークピース駆動モータ、少なくとも１つの光学走査装置、又はこれら両方の作動を制御するようになった少なくとも１つのコントローラを有するのが良い。例えば、コントローラは、少なくとも１つの光学走査装置が走査を行ってデータを得ている間、ワークピース駆動モータが回転するようにするようプログラムされるのが良い。
【００３４】
本明細書において更に理解されるように、本装置は、少なくとも１つの電動支持組立体及び任意のアイドラーローラ組立体がステアリングコラム組立体をステアリングコラム組立体の長手方向軸線のところ又はその下に位置する場所からのみ支持するようになるようなものである。この点に関し、少なくとも１つの電動支持組立体及び任意のローラ組立体は、ステアリングコラム組立体を本装置上に支持する唯一の手段であるのが良い。さらに、少なくとも１つの電動支持組立体及び任意のアイドラーローラ組立体は、ステアリングコラム組立体を支持してステアリングコラム組立体の第１の端及び第２の端がどの支持構造体にも接触しないようにするよう構成されているのが良い。
【００３５】
本装置は、ハウジングを含む組立体の一部であっても良い。ハウジングは、実質的に包囲されたハウジングであるのが良い。装置、ハウジング、又はこれら両方は、検査からの視覚的結果をオペレータに提供する関連のディスプレイ装置を有するのが良い。オペレータが機械の作動を制御することができるようにするための１つ又は２つ以上の適当な入力装置が設けられるのが良い。検査に合格し又は検査で不合格になったステアリング組立体の収集のための１つ又は２つ以上のビンが設けられるのが良い。収集ビン装置と関連した１つ又は２つ以上のロードセルが設けられるのが良く、かかる１つ又は２つ以上のロードセルは、ステアリングコラム組立体が検査に合格したか又は検査で不合格になったかどうかを識別するプロセッサと電子信号連絡関係をなしている。このように、ロードセルは、検査に合格し又は検査で不合格になったステアリングコラム組立体が適正な収集ビン内に納められるようにすることができる。オペレータが不合格になった組立体を合格した組立体から分離するために検査後のステアリングコラム組立体を適正に区別するようにするために他の適当なハードウェアが設けられるのが良い。本装置は、塗料がステアリングコラム組立体に塗布されたかどうかを光学的に分析する装置（例えば、光検出器）を有するのが良い。検出前及び／又は検出後にステアリングコラム組立体を支持するラックが設けられるのが良い。ハウジングの内部又は外部に１つ又は２つ以上の追加の組み立てステーションが設けられるのが良い。
【００３６】
本装置は、オプションとしてのハウジング、出力ディスプレイ、収集ビン、収集ビン内における組立体の存在を検出するロードセル、装置の１つ又は２つ以上の作動を制御する適当なプロセッサ、走査指令を入力するためのユーザインターフェース、又はスプレー装置からの塗料の存否を検出する光検出器のうちの１つ又は任意の組み合わせを含む組立体の一部であるのが良い。検査前及び／又は検査後にステアリングコラム組立体を支持するラックが設けられるのが良い。ハウジングの内部又は外部に１つ又は２つ以上の追加の組み立てステーションが設けられるのが良い。
【００３７】
上述のことから理解できるように、本発明の教示の装置の使用は、ステアリングコラム組立体を本装置上に支持可能に配置する一般的なステップを含むのが良い。ステアリングコラム組立体を本装置の上方から本装置上に配置するのが良い。本装置にはステアリングコラム組立体が本装置上に位置決めされている間、ステアリングコラム組立体の上方運動を阻止する構造体は全く存在しない。本装置は、ステアリングコラム組立体の第１の端及び第２の端のうちの一方又は両方が自由に懸架され又は違ったやり方で任意の構造体と接触関係をなさないようにステアリングコラム組立体を支持するのが良い。ステアリングコラム組立体は、これが少なくとも１つの電動ローラ支持組立体及び任意のアイドラーローラ組立体のところでしか本装置に接触しないよう本装置上に配置されるのが良い。少なくとも１つの電動ローラ支持組立体に接触すると、例えば１つ又は２つ以上のローラをこれら長手方向軸線回りに回転可能に駆動することによってステアリングコラム組立体をその長手方向軸線回りに回転させるステップが設けられるのが良く、その結果、ローラは、ステアリングコラム組立体の外面に係合し、それによりステアリングコラム組立体は、その長手方向軸線回りに回転するようになる。回転ステップ中、関心のある領域の周囲に関するデータを連続的に得るのが良く、関心のある領域の周囲に関するデータを間欠的に得るのが良く、又はこれら両方を行うのが良い。例えば、ステアリングコラム組立体のその長手方向軸線回りの各回転について所定の間隔で複数回の走査（例えば、５回以上、１０回以上、２０回以上、３０回以上、４０回以上、３６０回以下、１８０回以下、９０回以下、又はその他の回数）を行うのが良い。検査を行うために長手方向軸線回りの１回の又は複数回の回転を行うのが良い。
【００３８】
ステアリングコラム組立体がその長手方向軸線回りに回されている間、関心のある表面特徴部を光学的に分析する。例えば、関心のある特徴部（例えば、関心のある表面特徴部）を光学的に走査するステップを実施するのが良い。光学的走査では、関心のある特徴部の存否及び／又はステーク存在場所、ステークの向き、別の特徴部と比較した場合のステークの相対位置、ステーク幾何学的形状、ステーク深さ、ステーク長さ、ステーク幅、ステークの他の何らかの寸法、又は上記関心のある特徴部の任意の組み合わせから選択された関心のある特徴部を分析するのが良い。
【００３９】
走査から得られたデータを既知の基準値と比較するステップが実施されるのが良い。例えば、所定且つ所望の品質基準を満たすステアリングコラム組立体を走査するステップが実施されるのが良い。かかる走査から得られたデータを記憶して比較ステップで用いるのが良い。比較ステップに対する一方式では、寸法の測定値を顧慮しないで、関心のある表面特徴部の相対位置を相対位置に関する所定の値と比較する。
【００４０】
所定の品質基準を満たすために知られている関心のある特徴部を有する部品を走査することによって所定の基準データを得るのが良い。かかるデータをメモリに記憶させ、そして比較ステップを実施する際に使用のために呼び出すのが良い。基準データは、２つ又は３つ以上の表面特徴部の相対位置、１つ又は２つ以上の特徴部と関連した１つ又は２つ以上の寸法、１つ又は２つ以上の特徴部に関する表面トポグラフィ、又はこれらの任意の組み合わせを含むことが可能である。一方式では、比較ステップにおいて、２つ又は３つ以上の特徴部の相対位置だけを互いに比較し、例えば、既知の基準部分の２つ又は３つ以上の表面特徴部の相対位置と検査対象の組立体の２つ又は３つ以上の表面特徴部の相対位置を比較することが想定される。すなわち、特徴部に関する定量的データをなんら顧慮しないで表面特徴部の定量的比較を行う。光学的に検出可能な塗料（例えば、ペイント、染料、又はその他）をステアリングコラム組立体に塗布してこの組立体が検査を合格したかどうかを示すステップが実施されるのが良い。検査結果に基づいて別のコンポーネントをステアリングコラム組立体に組み付けるステップが実施されるのが良い。例えば満足のいくステークが作られていることを確認するために、例えば内側ステアリングコラム組立体を検査して、これが所定の基準を満たしていることを確認した後、外側管をステアリングコラム組立体に組み付けるのが良い。
【００４１】
検査に合格し又は検査で不合格になったステアリングコラム組立体に塗料を塗布する１つ又は２つ以上のステップが実施されるのが良い。本方法は、検査対象のステアリングコラム組立体が或る特定の基準を満たさなかった場合に警報信号（例えば、可聴及び／又は視覚信号）を出し、或いは、変形例として、ステアリングコラムが或る特定の基準を満たしている場合に警報信号（例えば、可聴及び／又は視覚信号）を出すステップを含むのが良い。例えば、光学的に検出可能な塗料が塗布された場合光学的に分析する（例えば、自動光学走査装置を用いて）ステップ及び、しかる後に光学的分析ステップの結果に基づいて警報信号を出すステップが実施されるのが良い。
【００４２】
警報信号の存否に基づき、オペレータは、ステアリングコラム組立体を収集ビン内に納めるのが良い。例えば、検査を合格したステアリングコラム組立体のための収集ビン、検査で不合格になったステアリングコラム組立体のための収集ビン、又はこれら両方の収集ビンが設けられるのが良い。検査結果に基づき、検査に合格したステアリングコラム組立体を検査で不合格になったステアリングコラム組立体から区別する１つ又は２つ以上のステップが実施されるのが良い。区別では、１つ又は２つ以上のステアリングコラム組立体を適当な収集ビン内に納めるステップを含むのが良い。オペレータがステアリングコラム組立体を所望に応じて収集ビン内に納めたかどうかを検出する（例えば、ロードセンサ、動きセンサ等を用いて）ステップが実施されるのが良い。
【００４３】
例えば本発明の教示の装置の作動を制御する１つ又は２つ以上の他のステップが実施されるのが良い。例えば、権限のあるオペレータだけが装置を用いるようにするために採用される１つ又は２つ以上のセキュリティステップが実施されるのが良い。例えば、オペレータの指紋に関するデータを検出してこれをメモリに記憶されている権限のあるオペレータの指紋に関するデータと比較するステップが実施されるのが良い。
【００４４】
今、図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、本発明の教示に従って検査できる例示のステアリングコラム組立体１０の意図した設計が示されている。ステアリングコラム組立体は、長手方向軸線（ＬＡ１）を有し、このステアリングコラム組立体は、内側ステアリングコラムシャフト組立体１４を部分的に包囲すると共に取り囲んでいる外側管１２を含む。内側ステアリングコラムシャフト組立体１４は、第１の端１６、上側シャフト組立部品１８によって構成される第１の端部分、第２の端２０、及び下側シャフト組立部品２２により構成される第２の端部分を含む。上側シャフト組立部品１８は、連結領域２４にわたり、即ち、２つの組立部品が互いに嵌合する組立体の長さにわたって下側シャフト組立部品２２に入れ子式に連結されている。例えば、上側シャフト組立部品１８は、嵌合状態の摺動可能な管により、例えば上側シャフト組立部品１８と関連したスプラインシャフト２６（このスプラインシャフトの外面には複数の長手方向に延びるスプラインが設けられている）及び下側シャフト組立部品２２と関連した嵌合状態で結合されたスプライン管２８（このスプライン管の内面上には複数の長手方向に延びるスプラインが設けられている）によって下側シャフト組立部品２２に入れ子式に組み付けられるのが良い。上側シャフト組立部品１８は、ステアリングコラム組立体１０の第１の端１６まで延びると共にこれを含むステアリングホイールインターフェースシャフト３０を含むのが良い。下側シャフト組立部品２２は、ステアリングコラム組立体の第２の端に向かって延びると共にこれを含む中間シャフトインターフェースシャフト３２を含むのが良く、この中間シャフトインターフェースシャフトは、インターフェースシャフト（図示せず）に結合するよう構成されており、この中間シャフトは、ラック・ピニョン組立体に結合されるのが良い。中間シャフトインターフェースシャフト３２は、コラム管内に（例えば、コラム管の前方端部の近くに位置する場所のところで）回転可能に支持されるのが良い（例えば、１つ又は２つ以上の適当な軸受３４ａ，３４ｂによって）。中間シャフトインターフェースシャフト３２は、適当なステーク３６によってスプライン管２８に結合されるのが良い。ステアリングホイールインターフェースシャフト３０は、別のステーク３６によりスプラインシャフト２６に結合されるのが良い。
【００４５】
図１Ｂを参照すると、この組立体の製造において、一方のコンポーネントを別のコンポーネントに対して塑性変形させることによりステークを形成し、その結果、２つのコンポーネントを摩擦の作用で且つ／或いは別の機械的作用で互いに結合させて２つ又は３つ以上のコンポーネントを機械的に互いに固定する。図示の実施形態では、ステーク３６の幾何学的形状は、全体として細長く、そして全体として長方形であるのが良い。ステークは、幅（Ｗs）及び長さ（Ｌs）を有するのが良い。この長さは、ステアリングコラム組立体の長手方向軸線に対して全体として横の方向に差し向けられるのが良い。ステークは、例えば、約２ｍｍの幅及び約１２ｍｍの長さを有するのが良い。
【００４６】
図２Ａ〜図２Ｃを参照すると、本発明の教示の装置１１０を用いて例示のステアリングコラム組立体、例えば組立体１０（図１Ａの）をどのように検査するかが分かる。
【００４７】
装置１１０は、長手方向軸線（ＬＡ２）を備えた少なくとも１つの支持構造体１１２を有する。この装置は、望ましくは、第１の端１１４、第２の端１１６及び支持構造体１１２の長手方向軸線及びこの支持構造体上で検査されるステアリングコラム組立体の長手方向軸線と全体として平行であるものとして示されている長手方向軸線（ＬＡ３）を有する。この装置は、電動ローラ支持組立体１１８を更に有し、この電動ローラ支持組立体は、ワークピース駆動モータ１２０及びワークピース駆動モータ１２０の出力シャフトによって駆動されるようになった１対の対向したローラ１２２を含み、これら対向したローラは、互いに間隔を置いて配置されている（例えば、約３ｍｍだけ）。電動ローラ支持組立体１１８は、支持構造体１１２の上面１２４上に支持されるのが良い。理解されるように、電動ローラ支持組立体１１８は、ステアリングコラム組立体をその第１の端１１４とその第２の端１１６との間の場所でその長さの一部分にわたって支持すると共にステアリングコラム組立体を回転させるようになっている。
【００４８】
電動ローラ支持組立体１１８のローラ１２２は、細長くて円筒形であり、これらローラは、ステアリングコラム組立体のその完全入れ子式伸長位置における長さの約２〜約２０パーセント（例えば、約４〜約８パーセント）の長さを有する。ローラは、約２０〜約１００ｍｍ、約３０〜約８０ｍｍ、又はそれどころか約４０〜約６０ｍｍ（例えば、約５０ｍｍ）の長さを有するのが良い。ローラは、この上で検査されるステアリングコラム組立体の長さに沿う中間場所のところに配置されるのが良い。例えば、ステアリングコラム組立体が本装置上に配置されたときに互いに等しい１／３の状態に分割される場合、ローラは、全体としてステアリングコラム組立体の中間の１／３に対応した領域内に配置される。図２Ｂ及び図２Ｃで分かるように、ローラのうちの少なくとも１つは、例えば中間回転部材、具体的には遊び歯車１２８ａによってワークピース駆動モータ１２０の出力シャフト１２６に駆動可能に結合されており、遊び歯車１２８ａは、出力シャフト歯車１２８ｂによって駆動され、この遊び歯車は、ローラ歯車１２８ｃ（例えば、ローラと共通のシャフトに取り付けられた歯車であり、この歯車の周りには適当なころ軸受が位置決めされるのが良い）を駆動し、これら歯車としてのコンポーネントは、駆動ローラハウジング１３０内に納められており、駆動ローラハウジング１３０は、図２Ｃに示されているようにトンネルを有するのが良い。また、図２Ｃで分かるように、歯車は、互いに平行な回転軸線回りに且つ全体として共通平面内で回転することができる。適当なモータの一例は、サーボモータ、例えばオムロン（Omron）社から市販されているモータ（例えば、番号R88M-K0030LS2で示される）の特性を備えたサーボモータである。図示の実施形態の場合、ステアリングコラム組立体がローラ上に配置されているときにローラと接触状態にあるステアリングコラム組立体の全長は、ステアリングコラム組立体のその完全入れ子式伸長位置における長さの約２０パーセント未満である。例えば、この全長は、ステアリングコラム組立体のその完全入れ子式伸長位置における長さの約１０パーセントであるのが良い。
【００４９】
駆動ローラハウジング１３０は、装置１１０の支持構造体１１２から上方に突き出ている。ハウジング１３０は、長手方向に差し向けられたウェル１３２を有し、ウェル１３２は、ハウジングの第１の端１３４からハウジングの第２の端１３６まで延びていて、このウェルは、ステアリングコラム組立体をウェル内に配置することができ、そしてこのステアリングコラム組立体がローラのうちの１つ又は２つ以上と接触状態のままであるのに十分に広い幅（ＷH）を有する。
【００５０】
装置１１０は、アイドラーローラ組立体１３８を有し、アイドラーローラ組立体１３８は、電動ローラ支持組立体１１８の長手方向軸線と軸方向に整列し、かくして、全体としては、電動ローラ支持組立体上に配置されたときにステアリングコラム組立体の回転軸線と平行である。アイドラーローラ組立体１３８は、電動ローラ支持組立体１１８の回転に応答してステアリングコラム組立体を転動させるためにステアリングコラム組立部品の少なくとも一部分を受け入れるようになっている。例えば、複数の全体として円筒形のアイドラーローラ１４０が、モータが全く設けられていないアイドラーローラハウジング１４２内に回転可能に支持されている。駆動ローラハウジング１３０と同様、アイドラーローラハウジング１４２は、装置１１０の支持構造体１１２から上方に突き出ている。アイドラーローラハウジング１４２も又、長手方向に差し向けられたウェル１４４を有し、ウェル１４４は、アイドラーローラハウジングの第１の端１４６からアイドラーローラハウジング１４２の第２の端１４８まで延びている。
【００５１】
装置１１０は、ステアリングコラム組立体を装置内に配置するのを助けると共に／或いは検査中におけるステアリングコラム組立体の長手方向並進を制限するのに役立つための情報に突き出た端プレート１５０を有するものとして示されている。
【００５２】
装置１１０は、検査されたステアリングコラム組立体の表面上に検査結果に基づいて視覚標識をマーク付けするようになった上方に照準合わせされているマーク付け装置１５２を更に有している。マーク付け装置１５２は、液体塗料（例えば、染料、着色剤、又は他の何らかの塗料）の源と流体連通状態にあり且つステアリングコラム組立体が本発明の教示の装置上に位置決めされている間にステアリングコラム組立体の方へ照準合わせされるスプレーノズル１５４を有している。例えば、ブラケット１５６が検査対象のステアリングコラム組立体のシャフトと対向した関係をなしてスプレーノズル１５４を支持しており、その結果、スプレーノズルは、対向したシャフトの長さに沿って少なくとも部分的に液体塗料をシャフトにスプレーするようになっている。
【００５３】
装置１１０は、ステアリングコラム組立体の関心のある特徴部（例えば、１対の長手方向に間隔を置いて位置するステーク）のための１つ又は２つ以上の所定の値からの１つ又は２つ以上の偏差を識別するためのデータを収集するためにステアリングコラム組立体を回転させている間、ステアリングコラム組立体の関心のある特徴部（例えば、１対の長手方向に間隔を置いて設けられたステーク）を光学的に走査するようになった１対の光学走査装置１５８を更に有する。市販の光学走査装置の一例は、米国所在のキーエンス・コーポレーション（Keyence Corporation）から入手できるモデル番号LJ-V7080である。
【００５４】
図３を参照すると、装置１１０は、オプションとしてのハウジング１６０、出力ディスプレイ１６２、収集ビン１６４、収集ビン１６４内の組立体の存在を検出するロードセル１６６、装置の１回又は２回以上の作動を制御する適当なプロセッサ１６８、操作指令を入力するためのユーザインターフェース１７０、又はマーク付け装置１５２からの塗料の存否を検出する光検出器のうちの１つ又は任意の組み合わせを含む組立体の一部であるのが良い。検出前及び／又は検出後にステアリングコラム組立体を支持するラック１７４が設けられるのが良い。ハウジング１６０の内部又は外部に１つ又は２つ以上の追加の組み立てステーション１７６が設けられるのが良い。
【００５５】
上述したことから理解できるように、本発明の教示の例示の装置１１０の使用は、図１Ａに示されているステアリングコラム組立体１０を装置１１０上に支持可能に配置して少なくともステアリングコラム組立体１０の第２の端２０が懸架されて装置と接触しないようにする一般的なステップを含むのが良い。この点に関し、ステアリングコラム組立体をその長さの一部分にわたってのみ支持するステップが実施されるのが良い。ステアリングコラム組立体の第１の端１６が端プレート１５０に当接することができるようステアリングコラム組立体を配置するステップが実施されるのが良い。
【００５６】
ワークピース駆動モータ１２０を作動させてローラ１２２が回転し、それによりローラ上に配置されているステアリングコラム組立体が回転するようにし、その間、光走査装置１５８がステアリングコラム組立体を走査する（例えば、ステーク３６の存否、ステークの存在場所、ステークの向き、別の特徴と比較したときのステークの相対位置、ステークの幾何学的形状、ステークの深さ、ステークの長さ、ステークの幅、ステークの他の何らかの寸法、又は上述したことの任意の組み合わせに関するデータを得るために）ようにするステップが実施されるのが良い。
【００５７】
走査から得られたデータを既知の基準値と比較するステップが実施されるのが良い。例えば、所定且つ所望の品質基準（例えば、ステークについての）を満たすステアリングコラム組立体を走査するステップが実施されるのが良い。かかる走査から得られたデータを記憶して比較ステップで用いるのが良い。比較ステップに対する一方式では、寸法の測定値を顧慮しないで、関心のある表面特徴部の相対位置を相対位置に関する所定の値と比較する。検査結果に基づいて、検査に合格したステアリングコラム組立体を検査で不合格になったステアリングコラム組立体から区別する１つ又は２つ以上のステップが実施されるのが良い。区別は、１つ又は２つ以上のステアリングコラム組立体を収集ビン内に納めるステップを含むのが良い。塗料を検査に合格し又は検査で不合格になったステアリングコラム組立体に塗布する１つ又は２つ以上のステップが実施されるのが良い。例えば、スプレーノズル１５４は、染料の塗料又は他の検出可能な塗料をステアリングコラム組立体上に小出しするのが良い。車両内へのステアリングコラム組立体の設置に先立ってステアリングコラム組立体に塗料が塗布されているかどうかを分析する（例えば、光学的に、例えば光学検出器を用いて、又は手動で）１つ又は２つ以上のステップが実施されるのが良い。
【００５８】
例えば、光学又は走査装置１５８を用いてステアリングコラム組立体を走査するステップを実施するのが良い。走査ステップに基づき、塗料が塗布されたかどうかを指示するステップを用いるのが良い。読み出し装置（出力ディスプレイ）１６２が結果を表示すると共に／或いはオペレータに対する命令を表示するのが良い。一例を挙げると、読み出しディスプレイは、オペレータに命令を出して欠陥のあるステアリングコラム組立体を収集ビン１６４内にローディングする読み出しを出すのが良い。ステアリングコラム組立体をビン内にローディングしたかどうかを検出するステップを例えばロードセル１６６によって実施するのが良い。ステアリングコラム組立体をローディングしなかった場合、装置は、かかるローディングが行われるまで作動を一時的に中止するのが良い。また、ビン内にローディングされたステアリングコラム組立体が所定のオペレータ、例えば適当なセキュリティコードをエンターした又は他の何らかのセキュリティ基準を満たしたオペレータによることを除き、取り出されないようにするステップが実施されるのが良い。検査によりステアリングコラム組立体が許容可能な組立体についての所望の基準を満たしたことが示された場合（例えば、ステークが適正に形成されていることをしめすことによって）外側コラム管を組立体に組み付けるステップを実施するのが良い。かくして、本明細書に記載されている本発明の教示は又、好ましくはステアリングコラム組立体が車両内に設置される前にステアリングコラム組立体の検査装置及び方法の使用を想定している。
【００５９】
例示の実施形態を上述したが、これら実施形態は、本発明の考えられる全ての形態を示しているわけではない。これとは異なり、明細書において用いられた用語は、本発明を限定するものではなく説明のための用語であり、理解されるように、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更を行うことができる。加うるに、種々の具体化実施形態の特徴を組み合わせると、本発明の別の実施形態を形成することができる。
【００６０】
理解できるように、上述の教示における変形を採用することができる。例えば、ステアリングコラム組立体をその第２の端のところで又はその近くで及び／又は或る中間場所のところで回転させる１つ又は２つ以上のモータを採用することが可能である場合がある。
【００６１】
本明細書において記載した任意の数値は、任意の低い値と任意の高い値との間で少なくとも２単位の開きが存在することを条件として、１単位の増分で下の値から上の値までの全ての値を含む。一例として、コンポーネントの量又はプロセス変数、例えば温度、圧力、時間等の値が例えば１から９０まで、好ましくは２０から８０まで、より好ましくは３０から７０までであるということが期待されている場合、例えば１５から８５まで、２２から６８まで、４３から５１まで、３０から３２までのような値は、本明細書においては明示的に列挙される。１未満の値の場合、１つの単位は、該当する場合には０．０００１、０．００１、０．０１又は０．１であると考えられる。これらは、何が具体的に意図されているかの例であるに過ぎず、列挙された最も小さい値と最も大きい値との間の数値の考えられる全ての組み合わせは、本願において同様な仕方で明示的に記載されているものとみなされる。
【００６２】
別段の指定がなければ、全ての範囲は、両方の端点及びこれら端点の間の全ての数を含む。範囲との関連で「約」又は「ほぼ」という用語の使用は、この範囲の両方の端に当てはまる。かくして、「約２０から３０まで」という表現は、少なくとも指定された端点を含む「約２０から約３０まで」を含むものである。
【００６３】
特許出願及び特許出願公開を含む全ての特許文献及び非特許文献を全ての目的について参照により引用し、これらの開示内容を本明細書の一部とする。組み合わせを説明するための原文明細書中の“consisting essentially of”（翻訳文では、「本質的に〜から成る」としている場合が多い）という表現は、特定された要素、成分、コンポーネント又はステップ及び組み合わせの基本的且つ新規な特性に実質的に影響を及ぼさないかかる他の要素、成分、コンポーネント又はステップを含むものである。本明細書における要素、成分、コンポーネント又はステップの組み合わせを説明するための原文明細書中の“comprising”（翻訳文では、「〜を有する」としている場合が多い）又は“including”（翻訳文では、「〜を含む」としている場合が多い）という表現の使用は又、本質的に要素、成分、コンポーネント又はステップから成り又はそれどころか要素、成分、コンポーネント又はステップから成る実施形態を想定している。
【００６４】
複数の要素、成分、コンポーネント又はステップは、単一の一体の要素、成分、コンポーネント又はステップによって提供できる。変形例として、単一で一体形の要素、成分、コンポーネント又はステップは、別々の複数の要素、成分、コンポーネント又はステップに分割される場合がある。要素、成分、コンポーネント又はステップを説明するための原文明細書中の“a”又は“one”という用語は、追加の要素、成分、コンポーネント又はステップを排除するものではない。
【００６５】
図示の要素の相対的な位置関係は、逐語的に記載されていない場合であっても、本明細書に記載された本発明の教示の一部である。さらに、図示の幾何学的形状（本発明を限定するものではないが）も又、逐語的に記載されていない場合であっても、本発明の教示の範囲内にある。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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