(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車ステアリング用補助装置の動作特性を検出する際に用いる負荷装置であり、入力軸及び出力軸を備え、該入力軸から入力されたトルクを前記出力軸の軸方向の推力に変換して前記出力軸に伝達するように設けられてなる前記ステアリングの、前記出力軸に規定の荷重を作用せしめる負荷装置であって、
前記出力軸に対して接近，離反する方向に移動可能に設けられ、前記出力軸の端面に当接して荷重を伝達する荷重伝達部材、及び該荷重伝達部材に負荷方向の荷重を作用せしめる付勢部材を備えた負荷手段と、
前記負荷手段を、前記出力軸に対して接近，離反する方向に移動させる駆動手段と、
前記接近，離反方向における前記荷重伝達部材の移動量であって、前記負荷手段上における前記荷重伝達部材の移動量（ΔＸａ）を検出する第１の移動量検出手段と、
前記接近，離反方向における前記出力軸の移動量（ΔＸ１）を検出する第２の移動量検出手段と、
前記第１の移動量検出手段により検出された前記荷重伝達部材の移動量（ΔＸａ）と前記第２の移動量検出手段により検出された前記出力軸の移動量（ΔＸ１）とが下式を満たすように、前記駆動手段の作動を制御して、前記負荷手段を前記接近，離反方向に移動させる制御手段とを設けて構成したことを特徴とする負荷装置。
ΔＸ１＝ｉ×ΔＸａ
但し、ｉは任意の係数である。
【請求項２】
自動車ステアリング用補助装置の動作特性を検出する際に用いる負荷装置であり、入力軸及び出力軸を備え、入力トルクに対して増大したトルクを出力する前記補助装置の、前記出力軸に規定の荷重を作用せしめる負荷装置であって、
前記出力軸に対して直交する方向に移動可能に設けられた荷重伝達部材、及び該荷重伝達部材に負荷方向の荷重を作用せしめる付勢部材を備えた負荷手段と、
前記出力軸にこれと同軸に接続され、該出力軸とともに回転する回転軸と、
一方が前記荷重伝達部材に固設され、他方が前記回転軸に巻回されて、該回転軸の回転によって巻き取り又は繰り出しされ、前記負荷手段からの荷重を前記回転軸を介して前記出力軸に伝達するワイヤロープと、
前記負荷手段を、前記出力軸に対して接近，離反する方向に移動させる駆動手段と、
前記接近，離反方向における前記荷重伝達部材の移動量であって、前記負荷手段上における前記荷重伝達部材の移動量（ΔＸｃ）を検出する移動量検出手段と、
前記回転軸の回転によって巻き取られるワイヤロープの巻き取り量（ΔＸ２）を検出する巻取り量検出手段と、
前記移動量検出手段により検出された前記荷重伝達部材の移動量（ΔＸｃ）と前記巻取り量検出手段により検出された前記ワイヤロープの巻き取り量（ΔＸ２）とが下式を満たすように、前記駆動手段の作動を制御して、前記負荷手段を前記接近，離反方向に移動させる制御手段とを設けて構成したことを特徴とする負荷装置。
ΔＸ２＝ｍ×ΔＸｃ
但し、ｍは任意の係数である。
【請求項３】
前記巻取り量検出手段が、前記出力軸の軸回りにおける回転角を検出して、該回転角を基に前記ワイヤロープの巻き取り量（ΔＸ２）を算出するものである請求項２記載の負荷装置。
【請求項４】
自動車ステアリング用補助装置の動作特性を検出する際に用いる負荷装置であり、入力軸及び出力軸を備え、入力トルクに対して増大したトルクを出力する前記補助装置の、前記出力軸に規定の荷重を作用せしめる負荷装置であって、
前記出力軸に直接又は間接的に接続し、捩れ角に応じたトルクを前記入力トルクに抗する方向に作用せしめる付勢軸と、
前記付勢軸を軸中心に回転させる駆動手段と、
前記出力軸の軸回りの回転角（θａ）を検出する第１の角度検出手段と、
前記付勢軸の捩れ角（θ）を検出する第２の角度検出手段と、
前記第１の角度検出手段により検出された前記出力軸の回転角（θａ）と前記第２の角度検出手段により検出された前記付勢軸の捩れ角（θ）とが下式を満たすように、前記駆動手段の作動を制御して、前記付勢軸を軸中心に回転させる制御手段とを設けて構成したことを特徴とする負荷装置。
θ＝ｎ×θａ
但し、ｎは任意の係数である。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用パワーステアリングにおける駆動補助装置の動作特性を検出する際に用いる負荷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用のパワーステアリングに用いられる補助装置には、1)ステアリングギア装置内に設けられ、ステアリングリンケージに接続される出力軸の作動を油圧や電動モータにより補助するもの、2)ステアリングホイールとステアリングギア装置との間に設けられ、ステアリングシャフトの回転を補助するように設けられたものなどがある。1)に係る補助装置の概略を図４に示し、2)に係る補助装置の概略を図５に示す。尚、図４は、補助装置が内蔵されたステアリングギア装置全体を示しているが、以下の説明においては、説明の都合上、補助装置が内蔵されたステアリングギア装置全体を補助装置という。
【０００３】
図４に示すように、上記1)に係る補助装置２００は、シリンダ２０１と、このシリンダ２０１内に内蔵され、ステアリングシャフト２０４によって入力軸２０３に伝達される回転駆動力（トルク）を直線駆動力（推力）に変換するステアリングギア部（図示せず）と、このステアリングギア部（図示せず）に接続し、直線方向に往復動して前記ステアリングリンケージに前記直線駆動力を伝達する出力軸２０２，２０２と、切換バルブ２０５を介して前記シリンダ２０１内に作動油を供給し、この作動油の圧力によって前記出力軸２０２，２０２の往復動を補助する油圧機構（図示せず）とを備えており、前記ステアリングシャフト２０４から入力されたトルクが前記ステアリングギア部（図示せず）によって直線駆動力に変換され、更に、変換された直線駆動力が前記油圧機構（図示せず）によって増大され、この増大された直線駆動力が出力軸２０２，２０２から出力されるようになっている。
【０００４】
一方、図５に示すように、上記2)に係る補助装置２１０は、前記ステアリングシャフトに接続する入力軸２１２と、前記ステアリングギア装置に接続する出力軸２１３と、これら入力軸２１２及び出力軸２１３を回転自在に支持するハウジング２１１と、駆動モータ２１４と、この駆動モータ２１４の動力を前記出力軸２１３に伝達する駆動ギア（図示せず）とを備えており、入力軸２１２から入力されたトルクが駆動モータ２１４によって増大され、増大されたトルクが出力軸２１３から出力されるようになっている。
【０００５】
ところで、ステアリングホイールを大きく回転させて、車の進行方向に対してタイヤを大きく傾けるほど、ステアリングホイールを回転させるには大きな力を必要とする。従って、上述した補助装置２００，２１０にあってはステアリングの回転角が大きくなるに従いその補助力が大きくなるように設定されている。即ち、上記1)に係る補助装置２００においては、図６に示すように、ステアリングホイールが回転して出力軸２０２，２０２の直線移動量が大きくなるに従い、前記出力軸２０２，２０２の直線駆動力（以下、「推力」という）が次第に大きくなるように、また、上記2)に係る補助装置２１０においては、図７に示すように、ステアリングホイールの回転角、即ち前記出力軸２１３の回転角が大きくなるに従い、前記出力軸２１３の出力トルクが次第に大きくなるように、それぞれ設けられている。
【０００６】
これら補助装置２００，２１０の動作特性は、車の基本品質に大きく係わるため、通常、当該補助装置２００，２１０が目的とする動作特性を備えているかどうかについて、車に装着する前に事前に検査が行われている。この検査装置の概略構成を図８及び図９に示す。
【０００７】
図８は、前記補助装置２００の動作特性を調べるための検査装置の概略構成を示した正面図であるが、同図に示すように、この検査装置２２０は、ロータリエンコーダを備え、前記補助装置２００の入力軸２０３に接続してこの入力軸２０３に所定のトルクを伝達するサーボモータ２２１と、前記補助装置２００の各出力軸２０２，２０２の先端部に接続した第１の負荷装置２３０及び第２の負荷装置２４０と、前記出力軸２０２の移動量を検出する移動量検出手段（図示せず）と、前記補助装置２００の切換バルブ２０５に所定圧の作動油を供給する油圧供給手段（図示せず）と、前記サーボモータ２２１の作動を制御するとともに、前記補助装置２００の動作特性を検出する処理・制御装置２２３とを備えている。尚、補助装置２００は図示しない支持手段により適宜支持されている。
【０００８】
前記第１の負荷装置２３０は、前記出力軸２０２と同軸上に、これと対向するように設けられた荷重伝達軸２３２と、軸受２３５，２３６を介して軸方向に移動可能に前記荷重伝達軸２３２を支持する筐体状の本体２３１と、前記荷重伝達軸２３２により軸通された状態で前記本体２３１内に設けられた可動体２３３と、同じく本体２３１内に設けられ、前記可動体２３３を矢示Ｄ方向に付勢する圧縮コイルばね２３４と、前記荷重伝達軸２３２の矢示Ｄ方向側の端面に固設したロードセル２３７とからなる。尚、前記荷重伝達軸２３２には段状の大径部２３２ａが設けられており、この大径部２３２ａと前記可動体２３３とが係合することにより、前記荷重伝達軸２３２が当該可動体２３３を介して前記圧縮コイルばね２３４により矢示Ｄ方向に付勢されるようになっている。
【０００９】
また、前記第２の負荷装置２４０は、前記第１の負荷装置２３０と同様の構成を備えるものであり、本体２４１、荷重伝達軸２４２、可動体２４３、圧縮コイルばね２４４、ロードセル２４７、軸受２４５，２４６などを備えている。そして、荷重伝達軸２４２の大径部２４２ａと可動体２４３とが係合することにより、荷重伝達軸２４２が可動体２４３を介して圧縮コイルばね２４４により矢示Ｃ方向に付勢されるようになっている。
【００１０】
また、前記処理・制御装置２２３は、前記移動量検出手段（図示せず）及び前記ロードセル２３７，２４７と接続し、これらから検出データが入力されるようになっており、上述したように、前記サーボモータ２２１の作動を制御するとともに、前記移動量検出手段（図示せず）により検出された前記出力軸２０２の移動量、及び前記ロードセル２３７，２４７により検出された負荷に基づいて、前記補助装置２００の動作特性を検出するようになっている。
【００１１】
以上の構成を備えたこの検査装置２２０によれば、前記サーボモータ２２１を駆動することにより、所定のトルクが前記補助装置２００の入力軸２０３に入力される。補助装置２００においては、内蔵されたステアリングギア部（図示せず）によって、前記入力されたトルクが推力に変換され、変換された推力が出力軸２０２，２０２から出力される。即ち、前記サーボモータ２２１が矢示Ａ方向に回転すると出力軸２０２，２０２が矢示Ｃ方向に移動し、前記サーボモータ２２１が矢示Ｂ方向に回転すると出力軸２０２，２０２が矢示Ｄ方向に移動するようになっている。また、前記サーボモータ２２１によりトルクが入力され、出力軸２０２，２０２が矢示Ｃ−Ｄ方向に移動する際に、前記切換バルブ２０５を介して補助装置２１０内に作動油が供給され、当該作動油の油圧によって出力軸２０２，２０２の矢示Ｃ−Ｄ方向への移動が補助される。
【００１２】
そして、仮に、前記サーボモータ２２１が矢示Ｂ方向に回転し、前記出力軸２０２，２０２が矢示Ｄ方向に移動する場合、出力軸２０２の先端部によって前記ロードセル２４７が押圧され、このロードセル２４７とともに荷重伝達軸２４２及び可動体２４３が矢示Ｄ方向に移動し、可動体２４３と本体２４１との間に設けた圧縮コイルばね２４４が圧縮される。これにより、可動体２４３の移動量、即ち、圧縮コイルばね２４４の圧縮量に比例した矢示Ｃ方向の付勢力がこの圧縮コイルばね２４４に生じ、前記出力軸２０２は前記ロードセル２４７を介してこの付勢力を反作用力として受け、ロードセル２４７がこの付勢力を検出する。言い換えれば、前記出力軸２０２は、当該出力軸２０２の移動量、即ち、前記圧縮コイルばね２４４の圧縮量に比例した当該圧縮コイルばね２４７の付勢力以上の推力でロードセル２４７を押圧し、ロードセル２４７はこの圧縮コイルばね２４４の付勢力を検出する。
【００１３】
ついで、前記サーボモータ２２１の出力トルクを徐々に減少させると、前記圧縮コイルばね２４４による付勢力が前記サーボモータ２２１によって生じる矢示Ｄ方向の前記推力に勝ることとなり、これにより前記出力軸２０２が矢示Ｃ方向に移動し、出力軸２０２は最終的に原位置に復帰する。そして、この復帰過程においても同様に、前記出力軸２０２に作用する推力が前記ロードセル２４７により検出される。
【００１４】
逆に、前記サーボモータ２２１が矢示Ａ方向に回転し、前記出力軸２０２が矢示Ｃ方向に移動する場合、荷重伝達軸２３２及び可動体２３３が矢示Ｃ方向に移動して圧縮コイルばね２３４が圧縮され、前記出力軸２０２は、当該出力軸２０２の移動量、即ち、前記圧縮コイルばね２３４の圧縮量に比例した当該圧縮コイルばね２３４の付勢力以上の推力でロードセル２３７を押圧し、ロードセル２３７はこの圧縮コイルばね２３４の付勢力を検出する。
【００１５】
そして、前記サーボモータ２２１の出力トルクを徐々に減少させると、前記圧縮コイルばね２３４による付勢力が前記サーボモータ２２１によって生じる矢示Ｃ方向の前記推力に勝ることとなり、これにより前記出力軸２０２が矢示Ｄ方向に移動し、出力軸２０２は最終的に原位置に復帰し、この復帰過程において前記出力軸２０２に作用する推力が前記ロードセル２３７により検出される。
【００１６】
このように、この検査装置２２０によれば、前記補助装置２００の出力軸２０２，２０２に、その移動量に応じて比例的に増加し、且つ当該出力軸２０２，２０２に作用する入力側の推力とは反対方向の荷重が前記圧縮コイルばね２３４及び２４４により当該出力軸２０２，２０２に作用せしめられ、圧縮コイルばね２３４，２４４により作用する荷重が出力軸２０２，２０２の推力として前記ロードセル２３７，２４７により検出されるとともに、移動量検出手段（図示せず）により前記出力軸２０２，２０２の移動量が検出され、前記補助装置２００が図６に示したような推力−移動量特性を備えているかどうかが処理・制御装置２２３により検出される。
【００１７】
一方、図９は前記補助装置２１０の動作特性を調べるための検査装置の概略構成を示す正面図であるが、同図に示すように、この検査装置２５０は、ロータリエンコーダを備え、前記補助装置２１０の入力軸２１２に接続してこの入力軸２１２に所定のトルクを入力するサーボモータ２５１と、一方側が前記補助装置２１０の出力軸２１３に接続したトルクセンサ２５３と、このトルクセンサ２５３の他方側に接続した負荷部２５４と、前記サーボモータ２５１の作動を制御するとともに、前記補助装置２１０の動作特性を検出する処理・制御装置２５９とを備えている。尚、補助装置２１０は図示しない支持手段により適宜支持されている。
【００１８】
前記トルクセンサ２５３は、歪みゲージが設けられた回転軸を備えており、この回転軸に生じる捻り歪みを歪みゲージにより検出することによって、回転軸に作用するトルクを検出することができるようになっている。
【００１９】
前記負荷部２５４は、一方端が前記トルクセンサ２５３に接続した回転軸２５５と、この回転軸２５５の他方端を回転自在に支持する軸受２５６と、前記回転軸２５５の中間位置に設けたプーリ２５７と、このプーリ２５７に巻回せしめたワイヤロープ２５８と、このワイヤロープ２５８の両端にそれぞれ接続した第１の負荷装置２６０及び第２の負荷装置２７０とからなる。
【００２０】
前記第１の負荷装置２６０は、前記回転軸２５５と直交する方向に設けた荷重伝達軸２６２と、軸受２６５，２６６を介して軸方向に移動可能に前記荷重伝達軸２６２を支持する筐体状の本体２６１と、前記荷重伝達軸２６２により軸通された状態で前記本体２６１内に設けられた可動体２６３と、同じく本体２６１内に設けられ、前記可動体２６３を矢示Ｇ方向に付勢する圧縮コイルばね２６４とからなる。尚、前記荷重伝達軸２６２には段状の大径部２６２ａが設けられており、この大径部２６２ａと前記可動体２６３とが係合することにより、前記荷重伝達軸２６２が当該可動体２６３を介して前記圧縮コイルばね２６４により矢示Ｇ方向に付勢されるようになっている。そして、前記荷重伝達軸２６２の矢示Ｈ方向側の端部に前記ワイヤロープ２５８の一方端が固設されている。
【００２１】
また、前記第２の負荷装置２７０は、前記第１の負荷装置２６０と同様の構成を備えるものであり、本体２７１、荷重伝達軸２７２、可動体２７３、圧縮コイルばね２７４、軸受２７５，２７６などを備えている。そして、荷重伝達軸２７２の大径部２７２ａと可動体２７３とが係合することにより、荷重伝達軸２７２が可動体２７３を介して圧縮コイルばね２７４により矢示Ｈ方向に付勢されるようになっている。また、荷重伝達軸２７２の矢示Ｇ方向側の端部に前記ワイヤロープ２５８の他方端が固設されている。
【００２２】
また、前記処理・制御装置２５９は、前記サーボモータ２５１のロータリエンコーダ及び前記トルクセンサ２５３と接続し、これらから検出データが入力されるようになっており、前記サーボモータ２５１の作動を制御するとともに、前記ロータリエンコーダにより検出された前記出力軸２１３の回転角、及び前記トルクセンサ２５３により検出されたトルクに基づいて、前記補助装置２１０の動作特性を検出するようになっている。
【００２３】
以上の構成を備えたこの検査装置２５０によれば、前記サーボモータ２５１を駆動することにより、所定のトルクが前記補助装置２１０の入力軸２１２に入力される。補助装置２１０においては、入力軸２１２の回転角に応じた補助トルクが駆動モータ２１４によって付加され、入力トルクに補助トルクが付加されたトルクが出力軸２１３から出力される。
【００２４】
出力軸２１３から出力されたトルクは前記出力側トルクセンサ２５３を介して前記回転軸２５５に伝達され、これにより回転軸２５５が矢示Ｅ方向またはＦ方向に回転せしめられる。仮に、前記サーボモータ２５１によって前記入力軸２１２が矢示Ｅ方向に回転し、これに伴って前記回転軸２５５が矢示Ｅ方向に回転する場合、前記第２の負荷装置２７０に固設した側のワイヤロープ２５８が前記プーリ２５７に巻き取られて矢示Ｇ方向に移動し、これに接続した前記荷重伝達軸２７２及びこの荷重伝達軸２７２に係合した可動体２７３が同様に矢示Ｇ方向に移動する。これにより、前記本体２７１と可動体２７３との間隔が徐々に狭まって前記圧縮コイルばね２７４が圧縮され、圧縮コイルばね２７４の圧縮量に比例した付勢力によりワイヤロープ２５８に張力を生じ、この張力により回転軸２５５が矢示Ｆ方向のトルクを受ける。
【００２５】
而して、この圧縮コイルばね２７４の圧縮量に比例した付勢力によって、前記トルクセンサ２５３に内蔵された回転軸に捻り歪みを生じ、前記歪みゲージによりこの捻り歪みが検出され、当該回転軸に作用するトルク、即ち回転軸２５５に作用するトルクが検出される。
【００２６】
一方、前記第１の負荷装置２６０側のワイヤロープ２５８は、前記回転軸２５５の矢示Ｅ方向への回転に伴って第１の負荷装置２６０側に繰り出されて弛緩する。従って、荷重伝達軸２６２及び可動体２６３が移動することはなく、圧縮コイルばね２６４による付勢力が前記回転軸２５５に作用することはない。
【００２７】
ついで、前記サーボモータ２５１の出力トルクを徐々に減少させると、前記圧縮コイルばね２７４の付勢力によって生じるトルクが前記サーボモータ２５１によって生じるトルクに勝ることとなり、これにより前記回転軸２５５が矢示Ｆ方向に回転し、回転軸２５５は最終的に回転前の原位置に復帰する。そして、この復帰過程においても同様に、回転軸２５５に作用するトルクがトルクセンサ２５３により検出される。
【００２８】
逆に、前記サーボモータ２５１により前記入力軸２１２が矢示Ｆ方向に回転し、前記回転軸２５５が矢示Ｆ方向に回転する場合には、前記第１の負荷装置２６０に固設した側のワイヤロープ２５８が前記プーリ２５７に巻き取られて矢示Ｈ方向に移動し、これに接続した前記荷重伝達軸２６２及びこの荷重伝達軸２６２に係合した可動体２６３が矢示Ｈ方向に移動して前記圧縮コイルばね２６４が圧縮され、この圧縮コイルばね２６４の圧縮量に比例した付勢力によって、前記回転軸２５５が矢示Ｅ方向に付勢され、回転軸２５５に作用するトルクが前記トルクセンサ２５３により検出される。一方、第２の負荷装置２７０側のワイヤロープ２５８は、前記回転軸２５５の矢示Ｆ方向への回転に伴ってプーリ２５７から第２の負荷装置２７０側に繰り出されて弛緩するため、圧縮コイルばね２７４による付勢力が前記回転軸２５５に作用することはない。
【００２９】
そして、前記サーボモータ２５１の出力トルクを徐々に減少させると、前記圧縮コイルばね２６４の付勢力により生じるトルクが前記サーボモータ２５１により生じるトルクに勝ることとなり、これによって前記回転軸２５５が矢示Ｅ方向に回転し、回転軸２５５は最終的に回転前の原位置に復帰し、この復帰過程において回転軸２５５に作用するトルクが前記トルクセンサ２５３により検出される。
【００３０】
このように、この検査装置２５０によれば、前記補助装置２１０の出力軸２１３に、その回転角に応じて比例的に増加し、且つ入力トルクに抗する方向のトルク（荷重）が前記圧縮コイルばね２６４又は２７４によって作用し、この圧縮コイルばね２６４又は２７４の付勢力に応じたトルクが前記出力軸２１３の出力トルクとして前記トルクセンサ２５３により検出され、前記補助装置２１０が図７に示したようなトルク−回転角特性を備えているかどうかが処理・制御装置２５９により検出される。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した補助装置２００，２１０についてその求められる動作特性は、装着対象の全ての自動車において一様ではなく、自動車の重量やエンジンの排気量などによりそれぞれ異なっている（図６及び図７）。
【００３２】
従って、上述した従来の検査装置２２０，２５０を用いて、補助装置２００，２１０が所定の動作特性を備えているかどうかを検査するにあたっては、前記第１の負荷装置２３０，２６０及び第２の負荷装置２４０，２７０のそれぞれに設けられた圧縮コイルばね２３４，２６４及び２４４，２７４を、前記動作特性を検出し得るばね係数のものに適宜変更する必要がある。
【００３３】
ところが、圧縮コイルばね２３４，２４４，２６４，２７４を安全に且つ適正に作動させるには、これを収納する前記本体２３１，２４１，２６１，２７１などを強固なものとする必要があり、その構造も複雑なものとなるため、この圧縮コイルばね２３４，２４４，２６４，２７４の交換にあたっては、従来、前記本体２３１，２４１，２６１，２７１などの分解に多大な時間を要し、その作業が容易ではなかった。
【００３４】
特に、自動車の分野においてはその機種も多く、それに伴って前記補助装置２００，２１０に求められる動作特性も多種に亘り、製造コストの低減が常に求められている当該分野においては、このような問題は無視できない問題であった。
【００３５】
本発明は以上の実情に鑑みなされたものであって、自動車ステアリング用補助装置の動作特性を検出する際に用いる負荷装置であって、多種に亘る前記補助装置の動作特性を一台の装置で容易に測定することのできる負荷装置の提供を目的とする。
【００３６】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成するための本発明の請求項１に係る発明は、自動車ステアリング用補助装置の動作特性を検出する際に用いる負荷装置であり、入力軸及び出力軸を備え、該入力軸から入力されたトルクを前記出力軸の軸方向の推力に変換して前記出力軸に伝達するように設けられてなる前記ステアリングの、前記出力軸に規定の荷重を作用せしめる負荷装置であって、
前記出力軸に対して接近，離反する方向に移動可能に設けられ、前記出力軸の端面に当接して荷重を伝達する荷重伝達部材、及び該荷重伝達部材に負荷方向の荷重を作用せしめる付勢部材を備えた負荷手段と、前記負荷手段を、前記出力軸に対して接近，離反する方向に移動させる駆動手段と、前記接近，離反方向における前記荷重伝達部材の移動量であって、前記負荷手段上における前記荷重伝達部材の移動量（ΔＸａ）を検出する第１の移動量検出手段と、前記接近，離反方向における前記出力軸の移動量（ΔＸ１）を検出する第２の移動量検出手段と、前記第１の移動量検出手段により検出された前記荷重伝達部材の移動量（ΔＸａ）と前記第２の移動量検出手段により検出された前記出力軸の移動量（ΔＸ１）とが式ΔＸ１＝ｉ×ΔＸａ（但し、ｉは任意の係数である。）を満たすように、前記駆動手段の作動を制御して、前記負荷手段を前記接近，離反方向に移動させる制御手段とを設けて構成したことを特徴とするものである。尚、前記付勢部材には、ばね部材，ゴムなどの弾性体及び圧縮空気により作動するアクチュエータなどが含まれる（以下、本各発明において同様）。
【００３７】
この発明によれば、まず、前記補助装置の作用により増大された推力を伴って前記ステアリングの出力軸が軸方向に移動し、その端面が荷重伝達部材と当接して、これを押圧する。これにより、荷重伝達部材が出力軸とともに移動して付勢部材が圧縮若しくは伸張され、この圧縮量若しくは伸張量に応じて比例的に変化する付勢部材の付勢力が、荷重伝達部材を介して前記出力軸に反力として作用する。
【００３８】
これとともに、前記荷重伝達部材の負荷手段上における移動量（ΔＸａ）が第１の移動量検出手段により検出され、前記出力軸の移動量（ΔＸ１）が第２の移動量検出手段により検出され、この第１の移動量検出手段により検出された荷重伝達部材の移動量（ΔＸａ）と第２の移動量検出手段により検出された出力軸の移動量（ΔＸ１）とが、式ΔＸ１＝ｉ×ΔＸａの関係を満たすように、制御手段が駆動手段の作動を制御して、負荷手段を前記出力軸に対して接近若しくは離反する方向に移動させ、または停止した状態にする。
【００３９】
而して、負荷手段が出力軸に対して接近する方向に移動せしめられる場合には、負荷手段の移動量だけ前記付勢部材が余計に圧縮若しくは伸張され、この増加した圧縮量若しくは伸張量に応じた付勢部材の付勢力が前記出力軸に作用する。即ち、前記付勢部材による付勢力が、より大きな付勢係数を備えた付勢部材による付勢力と同等のものとなる。尚、ここに言う付勢係数とは、付勢部材の圧縮量若しくは伸張量に応じて比例的に変化する付勢力の当該比例係数を意味するものであり、例えば、付勢部材がばね部材である場合の付勢係数はばね係数である（以下同様）。
【００４０】
逆に、負荷手段が出力軸に対して離反する方向に移動せしめられる場合には、負荷手段の移動量だけ前記付勢部材の圧縮若しくは伸張が緩和され、この減少した圧縮量若しくは伸張量に応じた付勢部材の付勢力が前記出力軸に作用する。即ち、前記付勢部材による付勢力が、より小さな付勢係数を備えた付勢部材による付勢力と同等のものとなる。
【００４１】
尚、負荷手段が停止した状態にあるときには、付勢部材の実際の付勢係数に応じた付勢力が前記出力軸に作用する。
【００４２】
このように、この発明によれば、１つの付勢部材により、見掛け上の付勢係数を種々変化させた態様の付勢力を前記出力軸に作用させることができるので、動作特性の異なる複数種の前記ステアリングについてその動作特性を検出する際に、従来のような、装置を分解して付勢部材を交換するといった煩わしい作業が不要であり、極めて迅速に複数種のステアリングの動作特性を検出することができる。
【００４３】
また、本発明の請求項２に係る発明は、自動車ステアリング用補助装置の動作特性を検出する際に用いる負荷装置であり、入力軸及び出力軸を備え、入力トルクに対して増大したトルクを出力する前記補助装置の、前記出力軸に規定の荷重を作用せしめる負荷装置であって、
前記出力軸に対して直交する方向に移動可能に設けられた荷重伝達部材、及び該荷重伝達部材に負荷方向の荷重を作用せしめる付勢部材を備えた負荷手段と、前記出力軸にこれと同軸に接続され、該出力軸とともに回転する回転軸と、一方が前記荷重伝達部材に固設され、他方が前記回転軸に巻回されて、該回転軸の回転によって巻き取り又は繰り出しされ、前記負荷手段からの荷重を前記回転軸を介して前記出力軸に伝達するワイヤロープと、前記負荷手段を、前記出力軸に対して接近，離反する方向に移動させる駆動手段と、前記接近，離反方向における前記荷重伝達部材の移動量であって、前記負荷手段上における前記荷重伝達部材の移動量（ΔＸｃ）を検出する移動量検出手段と、前記回転軸の回転によって巻き取られるワイヤロープの巻き取り量（ΔＸ２）を検出する巻取り量検出手段と、前記移動量検出手段により検出された前記荷重伝達部材の移動量（ΔＸｃ）と前記巻取り量検出手段により検出された前記ワイヤロープの巻き取り量（ΔＸ２）とが、式ΔＸ２＝ｍ×ΔＸｃ（但し、ｍは任意の係数である。）を満たすように、前記駆動手段の作動を制御して、前記負荷手段を前記接近，離反方向に移動させる制御手段とを設けて構成したことを特徴とするものである。
【００４４】
この発明によれば、まず、前記補助装置の作用により増大されたトルクを伴って前記出力軸が軸方向に回転する。これにより、出力軸に接続した荷重伝達部材が出力軸と直交する方向に移動して付勢部材が圧縮若しくは伸張され、この圧縮量若しくは伸張量に応じて比例的に変化する付勢部材の付勢力が、荷重伝達部材，ワイヤロープ及び回転軸を介して前記出力軸に反力として作用する。
【００４５】
これとともに、前記荷重伝達部材の負荷手段上における移動量（ΔＸｃ）が移動量検出手段により検出され、回転軸の回転によって巻き取られるワイヤロープの巻き取り量（ΔＸ２）が巻取り量検出手段により検出され、この移動量検出手段により検出された荷重伝達部材の移動量（ΔＸｃ）と巻取り量検出手段により検出された前記ワイヤロープの巻き取り量（ΔＸ２）とが、式ΔＸ２＝ｍ×ΔＸｃの関係を満たすように、制御手段が駆動手段の作動を制御して、負荷手段を前記出力軸に対して接近若しくは離反する方向に移動させ、または、停止した状態にする。
【００４６】
而して、負荷手段が出力軸に対して離反する方向に移動せしめられる場合には、負荷手段の移動量だけ前記付勢部材が余計に圧縮若しくは伸張され、この増加した圧縮量若しくは伸張量に応じた付勢部材の付勢力が前記出力軸に作用する。即ち、前記付勢部材による付勢力が、より大きな付勢係数を備えた付勢部材による付勢力と同等のものとなる。
【００４７】
逆に、負荷手段が出力軸に対して接近する方向に移動せしめられる場合には、負荷手段の移動量だけ前記付勢部材の圧縮若しくは伸張が緩和され、この減少した圧縮量若しくは伸張量に応じた付勢部材の付勢力が前記出力軸に作用する。即ち、前記付勢部材による付勢力が、より小さな付勢係数を備えた付勢部材による付勢力と同等のものとなる。
【００４８】
尚、負荷手段が停止した状態にあるときには、付勢部材の実際の付勢係数に応じた付勢力が前記出力軸に作用する。
【００４９】
このように、この発明によれば、１つの付勢部材により、見掛け上の付勢係数を種々変化させた態様の付勢力を前記出力軸に作用させることができるので、動作特性の異なる複数種の前記補助装置についてその動作特性を検出する際に、従来のような、装置を分解して付勢部材を交換するといった煩わしい作業が不要であり、極めて迅速に複数種の補助装置の動作特性を検出することができる。
【００５０】
また、請求項３に係る発明のように、前記請求項２の発明における巻取り量検出手段を、出力軸の軸回りにおける回転角を検出して、該回転角を基に前記ワイヤロープの巻き取り量（ΔＸ２）を算出するものとしても良い。
【００５１】
また、本発明の請求項４に係る発明は、自動車ステアリング用補助装置の動作特性を検出する際に用いる負荷装置であり、入力軸及び出力軸を備え、入力トルクに対して増大したトルクを出力する前記補助装置の、前記出力軸に規定の荷重を作用せしめる負荷装置であって、
前記出力軸に直接又は間接的に接続し、捩れ角に応じたトルクを前記入力トルクに抗する方向に作用せしめる付勢軸と、前記付勢軸を軸中心に回転させる駆動手段と、前記出力軸の軸回りの回転角（θａ）を検出する第１の角度検出手段と、前記付勢軸の捩れ角（θ）を検出する第２の角度検出手段と、前記第１の角度検出手段により検出された前記出力軸の回転角（θａ）と前記第２の角度検出手段により検出された前記付勢軸の捩れ角（θ）とが、式θ＝ｎ×θａ（但し、ｎは任意の係数である。）を満たすように、前記駆動手段の作動を制御して、前記付勢軸を軸中心に回転させる制御手段とを設けて構成したことを特徴とするものである。
【００５２】
この発明によれば、まず、前記補助装置の作用により増大されたトルクを伴って前記出力軸が軸方向に回転する。これにより、出力軸に接続した付勢軸が出力軸の回転方向に捩られ、この捩れ角に応じて比例的に変化する付勢軸の付勢力が、前記出力軸に反力として作用する。
【００５３】
これとともに、前記出力軸の回転角（θａ）が第１の角度検出手段により検出され、前記付勢軸の捩れ角（θ）が第２の角度検出手段により検出され、この第１の角度検出手段により検出された出力軸の回転角（θａ）と第２の角度検出手段により検出された付勢軸の捩れ角（θ）とが、式θ＝ｎ×θａの関係を満たすように、制御手段が駆動手段の作動を制御して、付勢軸を出力軸の回転方向と同方向若しくは逆方向に回転させ、または、停止した状態にする。
【００５４】
而して、付勢軸が出力軸の回転方向と逆方向に回転せしめられる場合には、付勢軸の回転量だけこの付勢軸が余計に捩られ、この増加した捩り量に応じた付勢力が前記出力軸に作用する。即ち、前記付勢軸による付勢力が、より大きな付勢係数を備えた付勢軸による付勢力と同等のものとなる。
【００５５】
逆に、付勢軸が出力軸の回転方向と同方向に回転せしめられる場合には、付勢軸の捩れが緩和され、この減少した捩れ量に応じた付勢力が前記出力軸に作用する。即ち、前記付勢軸による付勢力が、より小さな付勢係数を備えた付勢軸による付勢力と同等のものとなる。
【００５６】
尚、付勢軸が停止した状態にあるときには、当該付勢軸の実際の付勢係数に応じた付勢力が前記出力軸に作用する。
【００５７】
このように、この発明によれば、１つの付勢軸により、見掛け上の付勢係数を種々変化させた態様の付勢力を前記出力軸に作用させることができるので、動作特性の異なる複数種の前記補助装置についてその動作特性を検出する際に、従来のような、装置を分解して付勢部材を交換するといった煩わしい作業が不要であり、極めて迅速に複数種の補助装置の動作特性を検出することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。
【００５９】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る負荷装置について図１に基づき説明する。図１は、本実施形態に係る負荷装置を備えた検査装置の概略構成を一部ブロック図で示す正面図である。尚、本例の検査装置１は、前記補助装置２００の動作特性を検出するための装置である。
【００６０】
同図に示すように、この検査装置１は、ロータリエンコーダを備え、前記補助装置２００の入力軸２０３に接続してこの入力軸２０３に所定のトルクを伝達するサーボモータ２と、前記補助装置２００の各出力軸２０２，２０２の先端部にそれぞれ接続した第１の負荷装置１０及び第２の負荷装置３０と、この第１の負荷装置１０及び第２の負荷装置３０を支持する基台６と、前記補助装置２００の切換バルブ２０５に所定圧の作動油を供給する油圧供給手段（図示せず）と、前記サーボモータ２並びに第１の負荷装置１０及び第２の負荷装置３０の作動を制御するとともに、前記補助装置２００の動作特性を検出する処理・制御装置４とを備えている。尚、補助装置２００は図示しない支持手段により適宜支持されている。
【００６１】
前記第１の負荷装置１０は、負荷機構部１１と、この負荷機構部１１を補助装置２１０の出力軸２０２に対して接近，離反する方向、即ち、矢示Ｃ−Ｄ方向に移動させる駆動手段１８と、前記負荷機構部１１の上部に設けられた位置検出手段２５とからなる。
【００６２】
前記負荷機構部１１は、前記出力軸２０２と同軸上に、これと対向するように設けられた荷重伝達軸１３と、軸受１６，１６を介して軸方向に移動可能に前記荷重伝達軸１３を支持する筐体状の本体１２と、前記荷重伝達軸１３により軸通された状態で前記本体１２内に設けられた可動体１４と、同じく本体１２内に設けられ、前記可動体１４を矢示Ｄ方向に付勢する圧縮コイルばね１５と、前記荷重伝達軸１３の矢示Ｄ方向側の端面に固設したロードセル１７とからなる。前記荷重伝達軸１３には段状の大径部１３ａが設けられており、この大径部１３ａと前記可動体１４とが係合することにより、前記荷重伝達軸１３が当該可動体１４を介して前記圧縮コイルばね１５により矢示Ｄ方向に付勢されるようになっている。
【００６３】
また、前記駆動手段１８は、ガイド手段（図示せず）により矢示Ｃ−Ｄ方向にスライド自在となったベースプレート２４と、ベースプレート２４の下面に固設されたボールナット２３と、前記荷重伝達軸１３と平行に設けられ、このボールナット２３に係合したボールねじ２２と、基台６上に設けられ、ボールねじ２２の両端部を回転自在に支持する軸受２１，２１と、ロータリエンコーダ２０を備え、ボールネジ２２を駆動するサーボモータ１９とからなり、前記ベースプレート２４の上面に前記負荷機構部１１の本体１２が固設されている。そして、前記サーボモータ１９を駆動してボールねじ２２を軸中心に回転させると、これに係合したボールナット２３とともに、このボールナット２３に固設されたベースプレート２４及びベースプレート２４上に固設された負荷機構部１１が、前記補助装置２００の出力軸２０２に対して接近，離反する方向、即ち矢示Ｃ−Ｄ方向に移動する。
【００６４】
前記位置検出手段２５は、ピックアップロッドを備えたリニアゲージ２６と、前記負荷機構部１１の本体１２上に固設され、リニアゲージ２６を支持するブラケット２７と、一方端が前記負荷機構部１１の荷重伝達軸１３に固設され、他方端が前記ピックアップロッドの先端に固設された連結バー２８とからなり、矢示Ｃ−Ｄ方向に移動する前記荷重伝達軸１３とともに、前記連結バー２８及びピックアップロッドが同方向に移動せしめられ、負荷機構部１１上における同方向の荷重伝達軸１３の位置がリニアゲージ２６により検出されるようになっている。
【００６５】
前記第２の負荷装置３０は、前記第１の負荷装置１０と同様の構成を備えるものであり、本体３２，荷重伝達軸３３，可動体３４，圧縮コイルばね３５，軸受３６及びロードセル３７からなり、圧縮コイルばね３５により荷重伝達軸３３が矢示Ｃ方向に付勢される負荷機構部３１と、サーボモータ３９，ロータリエンコーダ４０，軸受４１，ボールねじ４２，ボールナット４３及びベースプレート４４からなり、負荷機構部３１を矢示Ｃ−Ｄ方向に移動させる駆動手段３８と、リニアゲージ４６，ブラケット４７及び連結バー４８からなり、負荷機構部３１上における矢示Ｃ−Ｄ方向の荷重伝達軸３３の位置を検出する位置検出手段４５とを備えている。
【００６６】
図１に示すように、前記処理・制御装置４は荷重伝達軸移動量算出部４ａ，出力軸移動量算出部４ｂ，駆動制御部４ｃ及び動作特性検出部４ｄからなる。荷重伝達軸移動量算出部４ａはリニアゲージ２６，４６から入力される負荷機構部１１，３１上における荷重伝達軸１３，３３の位置データから、負荷機構部１１，３１上における当該荷重伝達軸１３，３３の矢示Ｃ−Ｄ方向の移動量ΔＸａを算出する。また、出力軸移動量算出部４ｂはロータリエンコーダ２０，４０から入力される負荷機構部１１，３１の位置データから当該負荷機構部１１，３１の同じく矢示Ｃ−Ｄ方向の移動量ΔＸｂを算出するとともに、算出された移動量ΔＸｂ及び荷重伝達軸移動量算出部４ａにおいて算出された荷重伝達軸１３，３３の移動量ΔＸａを基に、出力軸２０２の矢示Ｃ−Ｄ方向の移動量ΔＸ１を算出する。即ち、
ΔＸ１＝ΔＸａ＋ΔＸｂ
である。
【００６７】
また、駆動制御部４ｃは前記サーボモータ２の作動を制御して、前記補助装置２００の入力軸２０３に所定のトルクを伝達するとともに、前記荷重伝達軸移動量算出部４ａにより算出された荷重伝達軸１３，３３の移動量ΔＸａ、及び出力軸移動量算出部４ｂにより算出された出力軸２０２の移動量ΔＸ１を基に、サーボモータ１９，３９の作動を制御して負荷機構部１１，３１を矢示Ｃ−Ｄ方向に移動させる。即ち、駆動制御部４ｃは荷重伝達軸１３，３３の移動量ΔＸａが出力軸２０２の移動量ΔＸ１に対して、
ΔＸ１（＝ΔＸａ＋ΔＸｂ）＝ｉ×ΔＸａ、
となるように、負荷機構部１１，３１の移動量ΔＸｂを制御する。
尚、前記ｉは適宜任意に設定される係数である。
【００６８】
また、前記動作特性検出部４ｄは、出力軸移動量算出部４ｂにより算出された出力軸２０２の移動量ΔＸ１、及び前記ロードセル１７，３７により検出された負荷から、前記補助装置２００の動作特性を検出する。
【００６９】
次に、以上の構成を備えた本実施形態に係る検査装置１を用いて、前記補助装置２００の動作特性を検出するその態様について説明する。
【００７０】
まず、この検査装置１によると、常時、リニアゲージ２６，４６により負荷機構部１１，３１上における荷重伝達軸１３，３３の位置がそれぞれ検出され、検出された位置データが前記荷重伝達軸移動量算出部４ａに入力され、この荷重伝達軸移動量算出部４ａにおいて、負荷機構部１１，３１上における荷重伝達軸１３，３３の矢示Ｃ−Ｄ方向における移動量ΔＸａが算出されている。また、ロータリエンコーダ２０，４０により負荷機構部１１，３１の位置がそれぞれ検出され、検出された位置データが前記出力軸移動量算出部４ｂに入力され、この出力軸移動量算出部４ｂにおいて、負荷機構部１１，３１の矢示Ｃ−Ｄ方向における移動量ΔＸｂが算出されるとともに、算出された負荷機構部１１，３１の移動量ΔＸｂ及び荷重伝達軸移動量算出部４ａにより算出された荷重伝達軸１３，３３の移動量ΔＸａから、前記出力軸２０２，２０２の矢示Ｃ−Ｄ方向における移動量ΔＸ１が算出されている。
【００７１】
そして、この状態で、前記駆動制御部４ｃにより前記サーボモータ２を駆動し、前記補助装置２００の入力軸２０３に所定のトルクを入力すると、入力されたトルクが補助装置２００に内蔵されたステアリングギア部（図示せず）によって推力に変換され、変換された推力が出力軸２０２，２０２から出力される。即ち、前記サーボモータ２を矢示Ａ方向に回転させると出力軸２０２，２０２が矢示Ｃ方向に移動し、前記サーボモータ２を矢示Ｂ方向に回転させると出力軸２０２，２０２が矢示Ｄ方向に移動する。そして、前記駆動制御部４ｃは、出力軸移動量算出部４ｂにより算出された出力軸２０２の移動量ΔＸ１と、荷重伝達軸移動量算出部４ａにより算出された荷重伝達軸１３，３３の移動量ΔＸａとの関係が、次式、
ΔＸ１＝ｉ×ΔＸａ
となるように、サーボモータ１９，３９を駆動して、負荷機構部１１，３１を矢示Ｃ−Ｄ方向に移動させる。
【００７２】
仮に、前記サーボモータ２が矢示Ｂ方向に回転し、前記出力軸２０２，２０２が矢示Ｄ方向に移動する場合、出力軸２０２の先端部によって前記ロードセル３７が押圧され、このロードセル３７とともに荷重伝達軸３３及び可動体３４が矢示Ｄ方向に移動し、可動体３４と本体３２との間に設けた圧縮コイルばね３５が圧縮される。これと平行して、前記駆動制御部４ｃによってサーボモータ３９が駆動され、出力軸移動量算出部４ｂにより算出された出力軸２０２の矢示Ｄ方向に向けた移動量ΔＸ１が、荷重伝達軸移動量算出部４ａにより算出された荷重伝達軸３３の矢示Ｄ方向に向けた移動量ΔＸａのｉ倍となるように、負荷機構部３１が矢示Ｄ若しくはＣ方向に移動せしめられ、または、停止せしめられる。即ち、ｉ＝１の場合には負荷機構部３１が停止せしめられ、ｉ＞１の場合には負荷機構部３１が矢示Ｄ方向に移動せしめられ、ｉ＜１の場合には負荷機構部３１が矢示Ｃ方向に移動せしめられる。
【００７３】
これにより、荷重伝達軸３３の移動量ΔＸａ、即ち、圧縮コイルばね３５の圧縮量に比例した矢示Ｃ方向の付勢力がこの圧縮コイルばね３５に生じ、前記出力軸２０２は前記ロードセル３７を介してこの付勢力を反作用力として受け、ロードセル３７がこの付勢力を検出する。言い換えれば、前記出力軸２０２は、荷重伝達軸３３の移動量ΔＸａ、即ち、前記圧縮コイルばね３５の圧縮量に比例した当該圧縮コイルばね３５の付勢力以上の推力でロードセル３７を押圧し、ロードセル３７はこの圧縮コイルばね３５の付勢力を検出する。
【００７４】
ついで、前記サーボモータ２の出力トルクを徐々に減少させると、前記圧縮コイルばね３５による付勢力が前記サーボモータ２によって生じる矢示Ｄ方向の前記推力に勝ることとなり、これにより前記出力軸２０２が矢示Ｃ方向に移動し、出力軸２０２は最終的に原位置に復帰する。そして、この復帰過程においても同様に、駆動制御部４ｃによってサーボモータ３９が駆動され、出力軸２０２の矢示Ｄ方向に向けた移動量ΔＸ１が、荷重伝達軸３３の矢示Ｄ方向に向けた移動量ΔＸａのｉ倍となるように、負荷機構部３１が矢示Ｄ若しくはＣ方向に移動せしめられ、または、停止せしめられる。また、出力軸２０２に作用する推力がロードセル３７により検出される。
【００７５】
逆に、前記サーボモータ２が矢示Ａ方向に回転し、前記出力軸２０２が矢示Ｃ方向に移動する場合、出力軸２０２の先端部によって前記ロードセル１７が押圧され、このロードセル１７とともに荷重伝達軸１３及び可動体１４が矢示Ｃ方向に移動し、可動体１４と本体１２との間に設けた圧縮コイルばね１５が圧縮される。これと平行して、前記駆動制御部４ｃによってサーボモータ１９が駆動され、出力軸移動量算出部４ｂにより算出された出力軸２０２の矢示Ｃ方向に向けた移動量ΔＸ１が、荷重伝達軸移動量算出部４ａにより算出された荷重伝達軸１３の矢示Ｃ方向に向けた移動量ΔＸａのｉ倍となるように、負荷機構部１１が矢示Ｄ若しくはＣ方向に移動せしめられ、または、停止せしめられる。
【００７６】
これにより、荷重伝達軸１３の移動量ΔＸａ、即ち、圧縮コイルばね１５の圧縮量に比例した矢示Ｄ方向の付勢力がこの圧縮コイルばね１５に生じ、前記出力軸２０２は前記ロードセル１７を介してこの付勢力を反作用力として受け、ロードセル１７がこの付勢力を検出する。言い換えれば、前記出力軸２０２は、荷重伝達軸１３の移動量ΔＸａ、即ち、前記圧縮コイルばね１５の圧縮量に比例した当該圧縮コイルばね１５の付勢力以上の推力でロードセル１７を押圧し、ロードセル１７はこの圧縮コイルばね１５の付勢力を検出する。
【００７７】
ついで、前記サーボモータ２の出力トルクを徐々に減少させると、前記圧縮コイルばね１５による付勢力が前記サーボモータ２によって生じる矢示Ｃ方向の前記推力に勝ることとなり、これにより前記出力軸２０２が矢示Ｄ方向に移動し、出力軸２０２は最終的に原位置に復帰する。そして、この復帰過程においても同様に、駆動制御部４ｃによってサーボモータ１９が駆動され、出力軸２０２の矢示Ｃ方向に向けた移動量ΔＸ１が、荷重伝達軸１３の矢示Ｃ方向に向けた移動量ΔＸａのｉ倍となるように、負荷機構部１１が矢示Ｄ若しくはＣ方向に移動せしめられ、または、停止せしめられる。また、出力軸２０２に作用する推力がロードセル１７により検出される。
【００７８】
ところで、前記圧縮コイルばね１５，３５のばね係数をＫａとすると、出力軸２０２に作用し、ロードセル１７，３７により検出される反力Ｆは、次式、
Ｆ＝Ｋａ×ΔＸａ
となる。一方、出力軸２０２の移動量ΔＸ１は、
ΔＸ１＝ｉ×ΔＸａ
であるから、Ｋ１を見掛けばね係数とすると、
Ｆ＝Ｋａ×ΔＸａ＝Ｋ１×ΔＸ１（＝ｉ×ΔＸａ）
となり、
Ｋ１＝Ｋａ／ｉ
となる。即ち、サーボモータ１９，３９を駆動して、出力軸２０２の移動量ΔＸ１が荷重伝達軸１３，３３の移動量ΔＸａのｉ倍となるように負荷機構部１１，３１を移動させることにより、Ｋａ／ｉのばね係数を備えた圧縮コイルばね１５，３５によって出力軸２０２を直接付勢したのと同じ効果が得られる。
【００７９】
このように、この検査装置１によれば、前記補助装置２００の出力軸２０２，２０２に、その移動量に応じて比例的に増加し、且つ出力軸２０２，２０２に作用する入力側の推力とは反対方向の荷重が前記圧縮コイルばね１５，３５によって出力軸２０２，２０２に作用せしめられ、圧縮コイルばね１５，３５により作用する荷重が出力軸２０２，２０２の推力として前記ロードセル１７，３７により検出されるとともに、出力軸移動量算出部４ｂによって出力軸２０２，２０２の移動量が検出され、前記補助装置２００が図６に示したような推力−移動量特性を備えているかどうかが動作特性検出部４ｄにより検出される。
【００８０】
そして、この検査装置１によると、前記係数ｉを任意に設定することにより、出力軸２０２，２０２の移動量に対して比例的に当該出力軸２０２，２０２に作用する負荷を任意の傾きを有するものに変更することができる。したがって、図６に示したような、動作特性の異なる複数種の補助装置２００についてその動作特性を検出する際には、前記係数ｉを適宜設定すれば足り、従来のように、装置を分解して圧縮コイルばね１５，３５を交換するといった煩わしい作業が不要であり、極めて迅速に複数種の補助装置２００についてその動作特性を検出することができる。
【００８１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る負荷装置について図２に基づき説明する。図２は、本実施形態に係る負荷装置を備えた検査装置の概略構成を一部ブロック図で示す説明図である。尚、本例の検査装置５０は、前記補助装置２１０の動作特性を検出するための装置である。
【００８２】
同図に示すように、この検査装置５０は、ロータリエンコーダを備え、前記補助装置２１０の入力軸２１２に接続してこの入力軸２１２に所定のトルクを入力するサーボモータ５１と、一方側が前記補助装置２１０の出力軸２１３に接続したトルクセンサ５３と、一方端がこのトルクセンサ５３に接続した回転軸５５と、この回転軸５５の他方端を回転自在に支持する軸受５６と、前記回転軸５５の中間位置に設けたプーリ５７と、このプーリ５７に巻回せしめたワイヤロープ５８と、このワイヤロープ５８の両端にそれぞれ接続した第１の負荷装置６０及び第２の負荷装置８０と、この第１の負荷装置６０，第２の負荷装置８０及び前記軸受５６を支持する基台６７と、前記サーボモータ５１及び第１の負荷装置６０，第２の負荷装置８０の作動を制御するとともに、前記補助装置２１０の動作特性を検出する処理・制御装置７９とを備えており、補助装置２１０は図示しない支持手段により適宜支持されている。
【００８３】
尚、前記サーボモータ５１，トルクセンサ５３，回転軸５５，軸受５６，プーリ５７及びワイヤロープ５８については、図９に示した従来の検査装置２５０におけるサーボモータ２５１，トルクセンサ２５３，回転軸２５５，軸受２５６，プーリ２５７及びワイヤロープ２５８とそれぞれ同じ構成である。したがって、各々についての詳しい説明は省略する。
【００８４】
前記第１の負荷装置６０は、負荷機構部６１と、この負荷機構部６１を補助装置２１０の出力軸２１３に対して接近，離反する方向、即ち、矢示Ｇ−Ｈ方向に移動させる駆動手段６８と、前記負荷機構部６１の上部に設けられた位置検出手段７５とからなる。
【００８５】
前記負荷機構部６１は、前記回転軸５５と直交する方向に設けた荷重伝達軸６３と、軸受６６，６６を介して軸方向に移動可能に前記荷重伝達軸６３を支持する筐体状の本体６２と、前記荷重伝達軸６３により軸通された状態で前記本体６２内に設けられた可動体６４と、同じく本体６２内に設けられ、前記可動体６４を矢示Ｇ方向に付勢する圧縮コイルばね６５とからなる。尚、前記荷重伝達軸６３には段状の大径部６３ａが設けられており、この大径部６３ａと前記可動体６４とが係合することにより、前記荷重伝達軸６３が当該可動体６４を介して前記圧縮コイルばね６５により矢示Ｇ方向に付勢されるようになっている。そして、前記荷重伝達軸６３の矢示Ｈ方向側の端部に前記ワイヤロープ５８の一方端が固設されている。
【００８６】
また、前記駆動手段６８は、ガイド手段（図示せず）により矢示Ｇ−Ｈ方向にスライド自在となったベースプレート７４と、ベースプレート７４の下面に固設されたボールナット７３と、前記荷重伝達軸６３と平行に設けられ、このボールナット７３に係合したボールねじ７２と、基台６上に設けられ、ボールねじ７２の両端部を回転自在に支持する軸受７１，７１と、ロータリエンコーダ７０を備え、ボールネジ７２を駆動するサーボモータ６９とからなり、前記ベースプレート７４の上面に前記負荷機構部６１の本体６２が固設されている。そして、前記サーボモータ６９を駆動してボールねじ７２を軸中心に回転させると、これに係合したボールナット７３とともに、このボールナット７３に固設されたベースプレート７４及びベースプレート７４上に固設された負荷機構部６１が前記補助装置２１０の出力軸２１３に対して接近，離反する方向、即ち矢示Ｇ−Ｈ方向に移動する。
【００８７】
前記位置検出手段７５は、ピックアップロッドを備えたリニアゲージ７６と、前記負荷機構部６１の本体６２上に固設され、リニアゲージ７６を支持するブラケット７７と、一方端が前記負荷機構部６１の荷重伝達軸６３の矢示Ｇ方向端部に固設され、他方端が前記ピックアップロッドの先端に固設された連結バー７８とからなり、矢示Ｇ−Ｈ方向に移動する前記荷重伝達軸６３とともに、前記連結バー７８及びピックアップロッドが同方向に移動せしめられ、負荷機構部６１上における同方向の荷重伝達軸６３の位置がリニアゲージ７６により検出されるようになっている。
【００８８】
前記第２の負荷装置８０は、前記第１の負荷装置６０と同様の構成を備えるものであり、本体８２，荷重伝達軸８３，可動体８４，圧縮コイルばね８５及び軸受８６からなり、圧縮コイルばね８５により荷重伝達軸８３が矢示Ｈ方向に付勢される負荷機構部８１と、サーボモータ８９，ロータリエンコーダ９０，軸受９１，ボールねじ９２，ボールナット９３及びベースプレート９４からなり、負荷機構部８１を矢示Ｇ−Ｈ方向に移動させる駆動手段８８と、リニアゲージ９６，ブラケット９７及び連結バー９８からなり、負荷機構部８１上における矢示Ｇ−Ｈ方向の荷重伝達軸８３の位置を検出する位置検出手段９５とを備えている。
【００８９】
図１に示すように、前記処理・制御装置７９は荷重伝達軸移動量算出部７９ａ，巻取量算出部７９ｂ，駆動制御部７９ｃ及び動作特性検出部７９ｄからなる。荷重伝達軸移動量算出部７９ａはリニアゲージ７６，９６から入力される負荷機構部６１，８１上における荷重伝達軸６３，８３の位置データから、負荷機構部６１，８１上における当該荷重伝達軸６３，８３の矢示Ｇ−Ｈ方向の移動量ΔＸｃを算出する。また、巻取量算出部７９ｂはロータリエンコーダ７０，８０から入力される負荷機構部６１，８１の位置データから当該負荷機構部６１，８１の同じく矢示Ｇ−Ｈ方向の移動量ΔＸｄを算出するとともに、算出された移動量ΔＸｄ及び荷重伝達軸移動量算出部４ａにおいて算出された荷重伝達軸６３，８３の移動量ΔＸｃをもとに、前記プーリ５７によるワイヤロープ５８の巻取量ΔＸ２を算出する。即ち、
ΔＸ２＝ΔＸｃ＋ΔＸｄ
である。尚、言うまでもなく、このワイヤロープ５８の巻取量ΔＸ２はプーリ５７、即ち出力軸２１３の回転角に比例した値である。
【００９０】
また、駆動制御部７９ｃは前記サーボモータ５１の作動を制御して前記補助装置２１０の入力軸２１２に所定のトルクを伝達するとともに、前記荷重伝達軸移動量算出部７９ａにより算出された荷重伝達軸６３，８３の移動量ΔＸｃ、及び巻取量算出部７９ｂにより算出されたワイヤロープ５８の巻取量ΔＸ２を基に、サーボモータ６９，８９の作動を制御して負荷機構部６１，８１を矢示Ｇ−Ｈ方向に移動させる。即ち、駆動制御部７９ｃは荷重伝達軸６３，８３の移動量ΔＸｃがワイヤロープ５８の巻取量ΔＸ２に対して、
ΔＸ２（＝ΔＸｃ＋ΔＸｄ）＝ｍ×ΔＸｃ、
となるように、負荷機構部６１，８１の移動量ΔＸｄを制御する。
尚、前記ｍは適宜任意に設定される係数である。
【００９１】
また、前記動作特性検出部７９ｄは、前記サーボモータ５１のエンコーダにより検出された出力軸２１３の回転角、及び前記トルクセンサ５３により検出されたトルクから、前記補助装置２１０の動作特性を検出する。
【００９２】
次に、以上の構成を備えた本実施形態に係る検査装置５０を用いて、前記補助装置２１０の動作特性を検出するその態様について説明する。
【００９３】
まず、この検査装置５０によると、常時、リニアゲージ７６，９６により負荷機構部６１，８１上における荷重伝達軸６３，８３の位置がそれぞれ検出され、検出された位置データが前記荷重伝達軸移動量算出部７９ａに入力され、この荷重伝達軸移動量算出部７９ａにおいて、荷重伝達軸６３，８３の負荷機構部６１，８１上における矢示Ｇ−Ｈ方向の移動量ΔＸｃが算出されている。また、ロータリエンコーダ７０，９０により負荷機構部６１，８１の位置がそれぞれ検出され、検出された位置データが前記巻取量算出部７９ｂに入力され、この巻取量算出部７９ｂにおいて、負荷機構部６１，８１の矢示Ｇ−Ｈ方向における移動量ΔＸｄが算出されるとともに、算出された負荷機構部６１，８１の移動量ΔＸｄ及び荷重伝達軸移動量算出部７９ａにより算出された荷重伝達軸６３，８３の移動量ΔＸｃから、前記ワイヤロープ５８の巻取量ΔＸ２が算出されている。
【００９４】
そして、この状態で、前記駆動制御部７９ｃにより前記サーボモータ５１を駆動し、前記補助装置２１０の入力軸２１２に所定のトルクを入力すると、入力軸２１２の回転角に応じた補助トルクが駆動モータ２１４によって付加され、入力トルクに補助トルクが付加されたトルクが出力軸２１３から出力される。出力軸２１３から出力されたトルクはトルクセンサ５３を介して前記回転軸５５に伝達され、これにより回転軸５５が矢示Ｅ方向または矢示Ｆ方向に回転せしめられる。そして、前記駆動制御部７９ｃは、巻取量算出部７９ｂにより算出されたワイヤロープ５８の巻取量ΔＸ２と、荷重伝達軸移動量算出部７９ａにより算出された荷重伝達軸６３，８３の移動量ΔＸｃとの関係が、次式、
ΔＸ２＝ｍ×ΔＸｃ
となるように、サーボモータ６９，８９を駆動して、負荷機構部６１，８１を矢示Ｇ−Ｈ方向に移動させる。
【００９５】
仮に、前記サーボモータ５１が矢示Ｅ方向に回転し、前記回転軸５５が矢示Ｅ方向に回転する場合、前記負荷機構部８１に固設した側のワイヤロープ５８が前記プーリ５７に巻き取られて矢示Ｇ方向に移動し、これに接続した前記荷重伝達軸８３及びこの荷重伝達軸８３に係合した可動体８４が同様に矢示Ｇ方向に移動する。これと平行して、前記駆動制御部７９ｃによってサーボモータ８９が駆動され、巻取量算出部７９ｂにより算出されたワイヤロープ５８の巻取量ΔＸ２が、荷重伝達軸移動量算出部７９ａにより算出された荷重伝達軸８３の矢示Ｇ方向に向けた移動量ΔＸｃのｍ倍となるように、負荷機構部８１が矢示Ｈ方向若しくはＧ方向に移動せしめられ、または、停止せしめられる。即ち、ｍ＝１の場合には負荷機構部３１が停止せしめられ、ｍ＞１の場合には負荷機構部３１が矢示Ｇ方向に移動せしめられ、ｍ＜１の場合には負荷機構部３１が矢示Ｈ方向に移動せしめられる。
【００９６】
これにより、前記本体８２と可動体８４との間隔が徐々に狭まって前記圧縮コイルばね８５が圧縮され、荷重伝達軸８３の移動量ΔＸｃ、即ち、圧縮コイルばね８５の圧縮量に比例した矢示Ｈ方向の付勢力によってワイヤロープ５８に張力を生じ、この張力により回転軸５５が矢示Ｆ方向のトルクを受け、このトルクがトルクセンサ５３により検出される。
【００９７】
一方、前記負荷機構部６１側のワイヤロープ５８は、前記回転軸５５の矢示Ｅ方向への回転に伴って負荷機構部６１側に繰り出されて弛緩する。従って、荷重伝達軸６３及び可動体６４が移動することはなく、圧縮コイルばね６５による付勢力が前記回転軸５５に作用することはない。
【００９８】
ついで、前記サーボモータ５１の出力トルクを徐々に減少させると、前記圧縮コイルばね８５の付勢力によって生じるトルクが前記サーボモータ５１によって生じるトルクに勝ることとなり、これにより前記回転軸５５が矢示Ｆ方向に回転し、回転軸５５は最終的に回転前の原位置に復帰する。そして、この復帰過程においても同様に、駆動制御部７９ｃによってサーボモータ８９が駆動され、巻取量算出部７９ｂにより算出されたワイヤロープ５８の巻取量ΔＸ２が、荷重伝達軸移動量算出部７９ａにより算出された荷重伝達軸８３の矢示Ｇ方向に向けた移動量ΔＸｃのｍ倍となるように、負荷機構部８１が矢示Ｈ方向若しくはＧ方向に移動せしめられ、または、停止せしめられる。また、回転軸５５に作用するトルクが前記トルクセンサ５３により検出される。
【００９９】
逆に、前記サーボモータ５１により前記出力軸２１３が矢示Ｆ方向に回転し、回転軸５５が矢示Ｆ方向に回転する場合には、前記負荷機構部６１に固設した側のワイヤロープ５８が前記プーリ５７に巻き取られて矢示Ｈ方向に移動し、これに接続した前記荷重伝達軸６３及びこの荷重伝達軸６３に係合した可動体６４が同様に矢示Ｈ方向に移動する。これと平行して、前記駆動制御部７９ｃによってサーボモータ６９が駆動され、巻取量算出部７９ｂにより算出されたワイヤロープ５８の巻取量ΔＸ２が、荷重伝達軸移動量算出部７９ａにより算出された荷重伝達軸６３の矢示Ｈ方向に向けた移動量ΔＸｃのｍ倍となるように、負荷機構部６１が矢示Ｈ方向若しくはＧ方向に移動せしめられ、または、停止せしめられる。
【０１００】
これにより、前記本体６２と可動体６４との間隔が徐々に狭まって前記圧縮コイルばね６５が圧縮され、荷重伝達軸６３の移動量ΔＸｃ、即ち、圧縮コイルばね６５の圧縮量に比例した矢示Ｇ方向の付勢力によってワイヤロープ５８に張力を生じ、この張力により回転軸５５が矢示Ｅ方向のトルクを受け、このトルクがトルクセンサ５３により検出される。
【０１０１】
一方、前記負荷機構部８１側のワイヤロープ５８は、前記回転軸５５の矢示Ｆ方向への回転に伴って負荷機構部８１側に繰り出されて弛緩する。従って、荷重伝達軸８３及び可動体８４が移動することはなく、圧縮コイルばね８５による付勢力が前記回転軸５５に作用することはない。
【０１０２】
ついで、前記サーボモータ５１の出力トルクを徐々に減少させると、前記圧縮コイルばね６５の付勢力によって生じるトルクが前記サーボモータ５１によって生じるトルクに勝ることとなり、これにより前記回転軸５５が矢示Ｅ方向に回転し、回転軸５５は最終的に回転前の原位置に復帰する。そして、この復帰過程においても同様に、駆動制御部７９ｃによってサーボモータ６９が駆動され、巻取量算出部７９ｂにより算出されたワイヤロープ５８の巻取量ΔＸ２が、荷重伝達軸移動量算出部７９ａにより算出された荷重伝達軸６３の矢示Ｈ方向に向けた移動量ΔＸｃのｍ倍となるように、負荷機構部８１が矢示Ｈ方向若しくはＧ方向に移動せしめられ、または、停止せしめられる。また、回転軸５５に作用するトルクが前記トルクセンサ５３により検出される。
【０１０３】
ところで、上記第１の実施形態におけると同様に、前記圧縮コイルばね６５，８５のばね係数をＫｂとすると、プーリ５７に作用する反力Ｆは、次式、
Ｆ＝Ｋｂ×ΔＸｃ
となる。一方、ワイヤロープ５８の移動量ΔＸ２は、
ΔＸ２＝ｍ×ΔＸｃ
であるから、Ｋ２を見掛けばね係数とすると、
Ｆ＝Ｋｂ×ΔＸｃ＝Ｋ２×ΔＸ（＝ｍ×ΔＸｃ）
となり、
Ｋ２＝Ｋｂ／ｍ
となる。即ち、サーボモータ６９，８９を駆動して、ワイヤロープ５８の移動量ΔＸ２が荷重伝達軸６３，８３の移動量ΔＸｃのｍ倍となるように負荷機構部６１，８１を移動させることにより、Ｋｂ／ｍのばね係数を備えた圧縮コイルばね６５，８５によってプーリ５７を直接付勢したのと同じ効果が得られる。
【０１０４】
このように、この検査装置５０によれば、前記補助装置２１０の出力軸２１３に、その回転角に応じて比例的に増加し、且つ入力トルクに抗する方向のトルク（荷重）が前記圧縮コイルばね６４又は８５によって作用し、この圧縮コイルばね６５又は８５の付勢力に応じたトルクが前記出力軸２１３の出力トルクとして前記トルクセンサ５３により検出され、前記補助装置２１０が図７に示したようなトルク−回転角特性を備えているかどうかが動作特性検出部７９ｄにより検出される。
【０１０５】
そして、この検査装置５０によると、前記係数ｍを任意に設定することにより、出力軸２１３の回転量に対して比例的に当該出力軸２１３に作用する負荷を任意の傾きを有するものに変更することができる。したがって、図７に示したような、動作特性の異なる複数種の補助装置２１０についてその動作特性を検出する際には、前記係数ｍを適宜設定すれば足り、従来のように、装置を分解して圧縮コイルばね６５，８５を交換するといった煩わしい作業が不要であり、極めて迅速に複数種の補助装置２１０についてその動作特性を検出することができる。
【０１０６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る負荷装置について図３に基づき説明する。図３は、本実施形態に係る負荷装置を備えた検査装置の概略構成を一部ブロック図で示す説明図である。尚、本例の検査装置１００は、前記補助装置２１０の動作特性を検出するための装置である。
【０１０７】
同図に示すように、この検査装置１００は、ロータリエンコーダを備え、前記補助装置２１０の入力軸２１２に接続してこの入力軸２１２に所定のトルクを入力するサーボモータ１０１と、一方側が前記補助装置２１０の出力軸２１３に接続したトルクセンサ１０２と、一方端がトルクセンサ１０２の他方側に接続し、前記出力軸２１３の回転変位（回転角）を検出する角変位センサ１２０と、角変位センサ１２０の他方端に接続し、この角変位センサ１２０及び前記トルクセンサ１０２を介して前記出力軸２１３に負荷を掛ける負荷装置１１０と、負荷装置１１０を支持する基台１１６と、前記サーボモータ１０１及び負荷装置１１０の作動を制御するとともに、前記補助装置２１０の動作特性を検出する処理・制御装置１３０とを備えており、補助装置２１０は図示しない支持手段により適宜支持されている。
【０１０８】
尚、前記サーボモータ１０１及びトルクセンサ１０２については、図９に示した従来の検査装置２５０におけるサーボモータ２５１及びトルクセンサ２５３とそれぞれ同じ構成である。したがって、各々についての詳しい説明は省略する。
【０１０９】
前記負荷装置１１０は、一方端が連結部材１１４を介して前記角変位センサ１２０に接続したトーションバー１１３と、ロータリエンコーダ１１２を備え、連結部材１１５を介して前記トーションバー１１３の他方端に接続し、このトーションバー１１３を矢示Ｅ−Ｆ方向に回転させるサーボモータ１１１とからなり、トーションバー１１３の捩れ角に比例した付勢力（トルク）を前記出力軸２１３に負荷する。
【０１１０】
前記処理・制御装置１３０は出力軸回転角算出部１３０ａ，駆動モータ回転角算出部１３０ｂ，駆動制御部１３０ｃ及び動作特性検出部１３０ｄからなる。この出力軸回転角算出部１３０ａは角変位センサ１２０から入力される検出信号を基に出力軸２１３の矢示Ｅ−Ｆ方向の回転角θａを算出し、駆動モータ回転角算出部１３０ｂはロータリエンコーダ１１２から入力される検出信号を基にサーボモータ１１１の矢示Ｅ−Ｆ方向の回転角θｂを算出する。
【０１１１】
また、駆動制御部１３０ｃは前記サーボモータ１０１の作動を制御して前記補助装置２１０の入力軸２１２に所定のトルクを伝達するとともに、前記出力軸回転角算出部１３０ａにより算出された前記出力軸２１３の回転角θａ、及び駆動モータ回転角算出部１３０ｂにより算出されたサーボモータ１１１の回転角θｂからトーションバー１１３の捩れ角θ（＝θａ−θｂ）を算出し、算出された捩れ角θ及び前記出力軸２１３の回転角θａを基にサーボモータ１１１の作動を制御してトーションバー１１３を矢示Ｅ−Ｆ方向に回転させる。即ち、駆動制御部１３０ｃはトーションバー１１３の捩れ角θが出力軸２１３の回転角θａに対して、
θ（＝θａ−θｂ）＝ｎ×θａ、
θｂ＝（１−ｎ）×θａ、
となるように、サーボモータ１１１の作動を制御する。
尚、前記ｎは適宜任意に設定される係数である。
【０１１２】
また、前記動作特性検出部１３０ｄは、前記角変位センサ１２０により検出された出力軸２１３の回転角、及び前記トルクセンサ１０２により検出されたトルクから、前記補助装置２１０の動作特性を検出する。
【０１１３】
次に、以上の構成を備えた本実施形態に係る検査装置１００を用いて、前記補助装置２１０の動作特性を検出するその態様について説明する。
【０１１４】
まず、この検査装置１００によると、常時、出力軸回転角算出部１３０ａに角変位センサ１２０から検出信号が入力され、この出力軸回転角算出部１３０ａにおいて、出力軸２１３の回転角θａが算出されており、また、駆動モータ回転角算出部１３０ｂにロータリエンコーダ１１２から検出信号が入力され、この駆動モータ回転角算出部１３０ｂにおいて、サーボモータ１１１の回転角θｂが算出されている。また、駆動制御部１３０ｃにおいて、出力軸回転角算出部１３０ａにより算出された前記出力軸２１３の回転角θａ、及び駆動モータ回転角算出部１３０ｂにより算出されたサーボモータ１１１の回転角θｂを基にトーションバー１１３の捩れ角θ（＝θａ−θｂ）が算出されている。
【０１１５】
そして、この状態で、前記駆動制御部１３０ｃにより前記サーボモータ１０１を駆動し、前記補助装置２１０の入力軸２１２に所定のトルクを入力すると、入力軸２１２の回転角に応じた補助トルクが駆動モータ２１４によって付加され、入力トルクに補助トルクが付加されたトルクが出力軸２１３から出力される。出力軸２１３から出力されたトルクはトルクセンサ１０２，角変位センサ１２０及び連結部材１１４を介して前記トーションバー１１３に伝達され、これによりトーションバー１１３が矢示Ｅ方向または矢示Ｆ方向に回転せしめられる。
【０１１６】
そして、駆動制御部１３０ｃは、上述のようにして算出されたトーションバー１１３の捩れ角θが出力軸２１３の回転角θａに対してｎ倍となるように、サーボモータ１１１の作動を制御する。
【０１１７】
これにより、トーションバー１１３の捩れ角θに比例したトルクが出力軸２１３に作用し、この出力軸２１３に作用するトルクがトルクセンサ１０２により検出される。尚、前記係数ｎが１の場合にはサーボモータ１１１は停止した状態となるように制御され、１より大きい場合にはサーボモータ１１１は出力軸２１３の回転方向と逆方向に回転するように制御され、１より小さい場合にはサーボモータ１１１は出力軸２１３の回転方向と同じ方向に回転するように制御される。
【０１１８】
ついで、前記サーボモータ１０１の出力トルクを徐々に減少させると、トーションバー１１３によるトルクが前記サーボモータ１０１によって生じるトルクに勝ることとなり、これにより前記出力軸２１３が上記とは逆方向に回転し、最終的に回転前の原位置に復帰する。そして、この復帰過程においても同様に、トーションバー１１３の捩れ角θが出力軸２１３の回転角θａに対してｎ倍となるように、サーボモータ１１１の作動が駆動制御部１３０ｃにより制御される。
【０１１９】
ところで、前記トーションバー１１３のばね係数をＫｃとすると、サーボモータ１１１が停止している場合に前記出力軸２１３に作用するトルクＴは、次式、
Ｔ＝Ｋｃ×θａ
となる。一方、サーボモータ１１１が、
θ＝ｎ×θａ
となるように駆動制御される場合には、Ｋ３を見掛けばね係数とすると、
Ｔ＝Ｋ３×θ（＝ｎ×θａ）＝Ｋｃ×θａ
となり、
Ｋ３＝Ｋｃ／ｎ
となる。即ち、サーボモータ１１１を駆動して、トーションバー１１３の捩れ角θが出力軸２１３の回転角θａに対してｎ倍となるように当該トーションバー１１３を回転させることにより、Ｋｃ／ｎのばね係数を備えたトーションバー１１３を、回転させることなく前記出力軸２１３に連結したのと同じ効果が得られる。
【０１２０】
このように、この検査装置１００によれば、前記補助装置２１０の出力軸２１３に、その回転角に応じて比例的に増加し、且つ入力トルクに抗する方向のトルク（荷重）が前記トーションバー１１３によって作用し、このトーションバー２１３のトルクが前記出力軸２１３の出力トルクとして前記トルクセンサ１０２により検出され、前記補助装置２１０が図７に示したようなトルク−回転角特性を備えているかどうかが動作特性検出部１３０ｄにより検出される。
【０１２１】
そして、この検査装置１００によると、前記係数ｎを任意に設定することにより、出力軸２１３の回転量に対して比例的に当該出力軸２１３に作用する負荷を任意の傾きを有するものに変更することができる。したがって、図７に示したような、動作特性の異なる複数種の補助装置２１０についてその動作特性を検出する際には、前記係数ｎを適宜設定すれば足り、従来のよう煩わしい作業が不要であり、極めて迅速に複数種の補助装置２１０についてその動作特性を検出することができる。
【０１２２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様がこれに限られるものでないことは言うまでもなく、特に付言するならば、第１の実施形態においては、負荷機構部１１，３１の移動量ΔＸｂ及び荷重伝達軸１３，３３の移動量ΔＸａから出力軸２０２の移動量ΔＸ１を算出するように設けたが、これに限られるものではなく、出力軸２０２の位置を直接検出してその移動量ΔＸ１を算出するように設けても良い。
【０１２３】
また、第２に実施形態においては、負荷機構部６１，８１の移動量ΔＸｄ及び荷重伝達軸６３，８３の移動量ΔＸｃからワイヤロープ５８の巻取量ΔＸ２を算出するように設けたが、これに限られるものではなく、サーボモータ５１のロータリエンコーダにより検出された出力軸２１３、即ちプーリ５７の回転角から、ワイヤロープ５８の巻取量ΔＸ２を算出するように設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】        本発明の第１の実施形態に係る負荷装置を備えた検査装置の概略構成を一部ブロック図で示す正面図である。
【図２】        本発明の第２の実施形態に係る負荷装置を備えた検査装置の概略構成を一部ブロック図で示す正面図である。
【図３】        本発明の第３の実施形態に係る負荷装置を備えた検査装置の概略構成を一部ブロック図で示す正面図である。
【図４】        自動車ステアリング用補助装置の一例を示す正面図である。
【図５】        自動車ステアリング用補助装置の一例を示す正面図である。
【図６】        補助装置に要求される動作特性の一例を示す特性図である。
【図７】        補助装置に要求される動作特性の一例を示す特性図である。
【図８】        補助装置の動作特性を調べるための従来の検査装置の概略構成を一部ブロック図で示す正面図である。
【図９】        補助装置の動作特性を調べるための従来の検査装置の概略構成を一部ブロック図で示す正面図である。
【符号の説明】
１  検査装置
２  サーボモータ
４  処理・制御装置
１０  第１の負荷装置
１１  負荷機構部
１２  本体
１３  荷重伝達軸
１５  圧縮コイルばね
１８  駆動手段
１９  サーボモータ
２０  ロータリエンコーダ
３０  第２の負荷装置
３１  負荷機構部
３２  本体
３３  荷重伝達軸
３５  圧縮コイルばね
３８  駆動手段
３９  サーボモータ
４０  ロータリエンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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