JP6478111B2 - ステアリングサブアセンブリ用試験装置 - Google Patents

Description

本発明はステアリングサブアセンブリ用試験装置に関する。

ステアリング装置は、例えばラックアンドピニオン機構等を含むサブアセンブリを含んでいる。そのサブアセンブリの状態で、ピニオン軸側から正入力を与えて試験を行う正入力試験や、ラック軸側から逆入力を与えて試験を行う逆入力試験を行うことが提案されている（例えば特許文献１を参照）。

特開２００４−３５９００９号公報

正入力試験や逆入力試験には、それぞれ別の試験装置が用いられる。このため、試験対象であるサブアセンブリに対して複数の試験を行うためには、前記サブアセンブリを１つの試験装置から取り外して別の試験装置に取り付ける段取替え工程が必要であり、試験効率が悪い。
そこで、本発明の目的は、複数の試験を行うことができて試験効率の良いステアリングサブアセンブリ用試験装置を提供することである。

請求項１の発明は、ピニオン軸（２）とラック軸（３）と前記ラック軸を貫通させて支持するハウジング（４）と前記ピニオン軸にアシスト力を付与する電動モータ（５）とを含むステアリングサブアセンブリ（１；１Ｐ）を取り付けて試験を行う、ステアリングサブアセンブリ用試験装置（Ａ；ＡＰ）であって、ベース（１０）と、基準軸線（ＢＣ）を有して前記ベースによって支持され、前記ラック軸の中心軸線（Ｃ１）が前記基準軸線に一致するように前記ステアリングサブアセンブリの前記ハウジングを支持するハウジング支持部（２０）と、前記ベースによって前記基準軸線に平行な摺動方向（Ｘ）に摺動可能に支持された第１スライダ（３０）と、前記第１スライダによって前記摺動方向に摺動可能に支持された第２スライダ（４０）と、前記第１スライダを前記ベースに対する前記摺動方向の基準位置に拘束する第１ストッパ（５０）と、前記第２スライダを前記第１スライダに対する前記摺動方向の基準位置に拘束する第２ストッパ（６０）と、前記第１スライダに対する前記第２スライダの前記基準位置からの変位に応じた負荷を前記第２スライダに与える負荷付与部（７０）と、前記ベースによって支持され、前記第１スライダを前記摺動方向に駆動するアクチュエータ（５０）と、前記第２スライダに一体移動可能に支持され、前記第２スライダの移動に伴って前記ラック軸の対応する端部（３ｂ，３ｃ）を軸方向にそれぞれ押圧移動させる一対の押圧部（８１，８２）と、を備え、前記第１ストッパおよび前記第２ストッパのそれぞれの拘束状態と非拘束状態とを切り換えて、複数の試験条件が選択設定可能に構成されている、ステアリングサブアセンブリ用試験装置を提供する。

請求項２のように、前記複数の試験条件は、前記第１ストッパの非拘束状態で且つ前記第２ストッパの拘束状態で、前記アクチュエータによって前記第１スライダを移動させて前記押圧部を介して前記ラック軸側から逆入力を与える第１試験条件と、前記第１ストッパの拘束状態で且つ前記第２ストッパの非拘束状態で、前記負荷付与部によって前記第２スライダを介して前記ラック軸に負荷を与えつつ、前記電動モータを回転駆動して前記ピニオン軸側から正入力を与える第２試験条件と、を含んでいてもよい。

請求項３のように、前記一対の押圧部に負荷される荷重をそれぞれ検出する一対の荷重検出部（９１，９２）を含み、前記第１試験条件下で、前記荷重検出部により検出される荷重が、前記逆入力に対する前記ラック軸の摺動荷重に相当するように構成されていてもよい。
請求項４のように、前記一対の押圧部に負荷される荷重をそれぞれ検出する一対の荷重検出部（９１，９２）を含み、前記第２試験条件下で、前記荷重検出部により検出される荷重が、前記正入力に対して負荷が付与された状態の前記ラック軸の出力荷重に相当するように構成されていてもよい。

請求項５のように、前記ステアリングサブアセンブリとして、前記アシスト力が付与されるピニオン軸の他に、マニュアル（手動）操舵力伝達用のピニオン軸（７）を含むステアリングサブアセンブリ（１Ｐ）が用いられ、前記マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸を回転駆動するロータリアクチュエータ（１００）と、前記第１スライダによって支持され、前記第２スライダを前記摺動方向に駆動する副アクチュエータ（１１０）と、を備え、前記複数の試験条件は、前記第１ストッパの拘束状態で且つ前記第２ストッパの非拘束状態で、前記副アクチュエータによって前記第２スライダを介して各押圧部をラック軸の対応する端部から離間する状態に移動させつつ、前記ロータリアクチュエータにより前記マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸を回転駆動して前記マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸側から正入力を与える第３試験条件を含んでいてもよい。

請求項６のように、前記アクチュエータは、停止状態で前記第１ストッパとして機能してもよい。
請求項７のように、前記負荷付与部は、前記第１スライダに対する前記第２スライダの前記基準位置からの変位に比例する負荷を前記第２スライダに与える比例負荷付与部であってもよい。

請求項１の発明では、第１ストッパないし第２ストッパの拘束状態と非拘束状態との切り換えに応じて、例えばラック軸の移動に負荷を与えるか否かを切り換えて、条件の異なる複数の試験を単一の試験装置で実施することが可能となる。
請求項２の発明では、アクチュエータによって第１スライダを移動させてラック軸側から逆入力を与える第１試験条件と、負荷付与部によってラック軸に負荷を与えつつ電動モータを回転駆動してピニオン軸側から正入力を与える第２試験条件とを切り換えることができる。このため、前記逆入力を与える第１試験と、ラック軸に負荷を与えながら前記正入力を与える第２試験とを単一の試験装置で実施することができる。

請求項３の発明では、第１試験条件下で、荷重検出部により検出される荷重によって、逆入力に対するラック軸の摺動荷重を測定することができる。
請求項４の発明では、第２試験条件下で、正入力に対して負荷を付与しつつ、荷重検出部により検出される荷重によって、ラック軸の出力荷重を測定することができる。
請求項５の発明では、マニュアル（手動）操舵力伝達用のピニオン軸側から正入力を与える試験を行うときに、副アクチュエータによって第２スライダを介して各押圧部を移動させて、各押圧部とラック軸の対応する端部との離間状態を維持する。これにより、正入力に対してラック軸の移動に負荷をかけない第３試験条件を設定することができる。

請求項６の発明では、第１スライダを駆動するためのアクチュエータが第１ストッパを兼用するので、構造を簡素化することができる。
請求項７の発明では、正入力に対して比例負荷を与えることができる。

本発明の第１実施形態のステアリングサブアセンブリ用試験装置の模式的正面図である。（ａ）は、ラック軸の端部側からの逆入力を与える第１試験の準備状態を示し、（ｂ）は、前記逆入力を与える第１試験の実行中の状態を示している。 第１実施形態のステアリングサブアセンブリ用試験装置の模式的正面図である。（ａ）は、ラック軸に比例負荷を与えつつ、電動モータを回転駆動してピニオン軸側から正入力を与える第２試験の準備状態を示し、（ｂ）は、前記正入力を与える第２試験の実行中の状態を示している。 第１実施形態のステアリングサブアセンブリ用試験装置において、試験対象のステアリングサブアセンブリを支持する構造の概略図である。 第１実施形態のステアリングサブアセンブリ用試験装置において、比例負荷付与部とその周辺の構造の概略断面図である。 第２実施形態のステアリングサブアセンブリ用試験装置の模式的正面図である。（ａ）は、ラック軸をフリーにした状態で、マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸側からの正入力を与える第３試験の準備状態を示し、（ｂ）は、第３試験の実行中の状態を示している。

本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の第１実施形態のステアリングサブアセンブリ用試験装置Ａ（以下では、単に試験装置Ａとも言う）の模式的正面図である。図１（ａ）は、試験装置Ａに、試験対象であるステアリングサブアセンブリ１が取り付けられて第１試験が行われるときの準備状態を示し、図１（ｂ）は、第１試験の実行中の状態を示している。

一方、図２（ａ）は、試験装置Ａに、試験対象であるステアリングサブアセンブリ１が取り付けられて第２試験が行われるときの準備状態を示し、図２（ｂ）は、第２試験の実行中の状態を示している。
図１（ａ）に示すように、試験対象であるステアリングサブアセンブリ１は、入力軸としてのピニオン軸２と、出力軸としてのラック軸３と、ラック軸３を貫通させて軸方向に摺動可能に支持するハウジング４とを含む。ピニオン軸２のピニオン２ａとラック軸３のラック３ａとは、ハウジング４内で噛み合わされている。

また、ステアリングサブアセンブリ１は、ピニオン軸２にアシスト力を付与する電動モータ５と、電動モータ５の動力をピニオン軸２に伝達する、例えばウォームギヤ機構等の減速機構６とを含む。電動モータ５は、減速機構６を介してピニオン軸２を回転駆動する。
ハウジング４に、減速機構６を収容するギヤハウジング６ａが、一体に連結されている。ギヤハウジング６ａに、電動モータ５のモータハウジング５ａが、一体に連結されている。

試験装置Ａは、ベース１０と、ハウジング支持部２０と、第１スライダ３０と、第２スライダ４０と、第１ストッパを兼用するアクチュエータ５０と、第２ストッパ６０と、比例負荷付与部７０と、第１押圧部８１および第２押圧部８２と、第１荷重検出部９１および第２荷重検出部９２とを備えている。
図１（ａ）では、ハウジング支持部２０は、模式的に示されている。具体的には、ハウジング支持部２０は、図３に示すように、固定クランプ２１と、可動クランプ２２と、駆動部材２３とを備える。

固定クランプ２１は、ベース１０に固定部材２４を介して固定されている。可動クランプ２２と固定クランプ２１とは、ハウジング４をクランプするクランプ方向Ｙに対向している。固定クランプ２１は、例えば断面Ｖ字形形状の固定クランプ面２１ａを含む。可動クランプ２２は、例えば固定クランプ面２１ａに対向する平坦な可動クランプ面２２ａを含む。

駆動部材２３は、固定部２５と、可動部２６とを含み、例えばサーボシリンダにより構成されている。駆動部材２３の固定部２５は、ベース１０に固定部材２７を介して固定されている。可動部２６は、固定部２５によってクランプ方向Ｙに進退駆動される。可動部２６の端部に、可動クランプ２２が、一体移動可能に連結されている。
ハウジング支持部２０は、固定クランプ２１および可動クランプ２２によるクランプ中心となる基準軸線ＢＣを有している。ハウジング支持部２０は、ラック軸３の中心軸線Ｃ１が基準軸線ＢＣに一致するように、ハウジング４を支持する。

第１スライダ３０は、ベース１０の支持面１１によって、基準軸線ＢＣに平行な摺動方向Ｘに摺動可能に支持されている。具体的には、ベース１０の支持面１１に、摺動方向Ｘに延びるスライド溝１２が形成されている。第１スライダ３０は、スライド溝１２に嵌合するスライド突起３０ａを含む。スライド溝１２が、スライド突起３０ａを介して、第１スライダ３０を摺動方向Ｘに案内する。

アクチュエータ５０は、ベース１０によって支持され、第１スライダ３０を摺動方向Ｘに駆動する。アクチュエータ５０は、固定部５１と、可動部５２とを含み、例えばサーボシリンダにより構成されている。アクチュエータ５０の固定部５１は、ベース１０に、固定アーム１３を介して固定されている。可動部５２は、固定部５１によって摺動方向Ｘに進退駆動される。可動部５２は、第１スライダ３０と摺動方向Ｘに一体移動可能に連結されている。

アクチュエータ５０は、可動部５２の停止状態で、第１スライダ３０をベース１０に対する摺動方向Ｘの基準位置［図１（ａ），（ｂ）参照］に拘束する第１ストッパとして機能する。
第２スライダ４０は、第１スライダ３０の支持面３１によって、摺動方向Ｘに摺動可能に支持されている。具体的には、第１スライダ３０の支持面３１に、摺動方向Ｘに延びるスライド溝３２が形成されている。スライド溝３２が、第２スライダ４０を摺動方向Ｘに案内する。

第２スライダ４０は、摺動方向Ｘに離隔する第１部分４１および第２部分４２と、第１部分４１と第２部分４２とを一体に連結する連結部４３とを備える。
第１スライダ３０は、支持面３１面上に突出する中間凸部３３を備えている。中間凸部３３は、第１部分４１と第２部分４２との間に配置されている。第２スライダ４０は、第１部分４１から中間凸部３３の第１端面３３ａに向けて延びる第１凸部４４と、第２部分４２から中間凸部３３の第２端面３３ｂに向けて延びる第２凸部４５とを備えている。

第２ストッパ６０は、第２スライダ４０を第１スライダ３０に対する摺動方向Ｘの基準位置［図１（ａ），（ｂ）参照］に拘束する機能を果たす。第２ストッパ６０は、一対設けられている。各第２ストッパ６０は、対応する駆動部材６１によって、図１（ａ）および（ｂ）に示される拘束位置と、図２（ａ）および（ｂ）に示される非拘束位置とに駆動される。

一方の第２ストッパ６０［図１（ａ），（ｂ）において左方に配置された第２ストッパ６０］の拘束位置は、当該一方の第２ストッパ６０が、第１スライダ３０の中間凸部３３の第１端面３３ａと第２スライダ４０の第１凸部４４との間に介在する位置である。図２（ａ），（ｂ）に示すように、一方の第２ストッパ６０の非拘束位置は、当該一方の第２ストッパ６０が、第１スライダ３０の中間凸部３３の第１端面３３ａと第２スライダ４０の第１凸部４４との間から退避する位置である。

他方の第２ストッパ６０［（ａ），（ｂ）において左方に配置された第２ストッパ６０］の拘束位置は、当該他方の第２ストッパ６０が、第１スライダ３０の中間凸部３３の第２端面３３ｂと第２スライダ４０の第２凸部４５との間に介在する位置である。図２（ａ），（ｂ）に示すように、他方の第２ストッパ６０の非拘束位置は、当該他方の第２ストッパ６０が、第１スライダ３０の中間凸部３３の第２端面３３ｂと第２スライダ４０の第２凸部４５との間から退避する位置である。

一対の第２ストッパ６０が、拘束位置にある状態で、第２スライダ４０を第１スライダ３０に対する摺動方向Ｘの基準位置［図１（ａ），（ｂ）を参照］に拘束する。換言すると、一対の第２ストッパ６０が拘束位置にある状態で、第１スライダ３０と第２スライダ４０とが、摺動方向Ｘに一体移動可能となる。
図１（ａ）に示すように、操舵中立状態のステアリングサブアセンブリ１が初期セットされたときに、第１スライダ３０が、ベース１０に対して摺動方向Ｘの基準位置にあり、且つ第２スライダ４０が、第１スライダ３０に対して摺動方向Ｘの基準位置にある状態で、ラック軸３の各端部３ｂ，３ｃとそれぞれ対応する押圧部８１，８２との間には、僅かな隙間が形成されるようにしてある。

各駆動部材６１は、固定部６２と、可動部６３とを含み、例えばサーボシリンダにより構成されている。各駆動部材６１の固定部６２は、第１スライダ３０に固定されている。各可動部６３は、対応する固定部６２によって、摺動方向Ｘに対して直交する進退方向Ｚに進退駆動される。各可動部６３は、対応する第２ストッパ６０と進退方向Ｚに一体移動可能に連結されている。

比例負荷付与部７０は、中間凸部３３に固定された収容ケース７１と、収容ケース７１内に収容された比例負荷付与部材としての圧縮コイルばね７２とを備えている。
図４に示すように、収容ケース７１は、筒状部７１ａと、筒状部７１ａの一端側（第１部分４１側）の第１端壁部７１ｂと、筒状部７１ａの他端側（第２部分４２側）の第２端壁部７１ｃとを含む。第１端壁部７１ｂおよび第２端壁部７１ｃは、それぞれ挿通孔７１ｄが形成された環状壁である。

収容ケース７１内には、第１ばね座部材７３および第２ばね座部材７４が、収容されている。第１ばね座部材７３および第２ばね座部材７４は、収容ケース７１の筒状部７１ａの内周面によって摺動方向Ｘに摺動可能に支持されている。第１ばね座部材７３は、圧縮コイルばね７２の第１端部７２ａを受けている。第２ばね座部材７４は、圧縮コイルばね７２の第２端部７２ｂを受けている。

各ばね座部材７３，７４が対応する端壁部７１ｂ，７１ｃに当接する圧縮コイルばね７２の初期セット状態で、圧縮コイルばね７２が自由状態（圧縮コイルばね７２の初期セット荷重がゼロの状態）であってもよい。
図２（ａ），（ｂ）に示すように、第２スライダ４０は、第１押しロッド４６と、第２押しロッド４７とを備えている。第１押しロッド４６は、第１部分４１から収容ケース７１内の第１ばね座部材７３に向けて突出している。第２押しロッド４７は、第２部分４２から収容ケース７１内の第２ばね座部材７４に向けて突出している。

図４に示すように、第１押しロッド４６の先端は、収容ケース７１の第１端壁部７１ｂの挿通孔７１ｄを貫通し、圧縮コイルばね７２の反対側から第１ばね座部材７３に当接している。第２押しロッド４７の先端は、収容ケース７１の第２端壁部７１ｃの挿通孔７１ｄを貫通し、圧縮コイルばね７２の反対側から第２ばね座部材７４に当接している。
図２（ｂ）に示すように、第２押しロッド４７は、第２ばね座部材７４を押圧しながら、収容ケース７１内を第１摺動方向Ｘ１に移動し、圧縮コイルばね７２を圧縮させる。図示していないが、第１押しロッド４６は、第１ばね座部材７３を押圧しながら、収容ケース７１内を第２摺動方向Ｘ２に移動し、圧縮コイルばね７２を圧縮させる。

すなわち、第２ストッパ６０の非拘束状態（第２ストッパ６０が非拘束位置にある状態）で、第１スライダ３０に対して第２スライダ４０が移動するときに、移動方向に応じて対応する押しロッド４６，４７が、対応するばね座部材７３，７４を収容ケース７１内に押し込む。
これにより、圧縮コイルばね７２が圧縮される。圧縮コイルばね７２は、変位に対してばね荷重Ｆ［図２（ｂ）参照］が比例的に変化するばね特性を有している。このため、比例負荷付与部７０の圧縮コイルばね７２が、第１スライダ３０に対する第２スライダ４０の基準位置からの変位に比例する比例負荷（ばね荷重Ｆに相当）を第２スライダ４０に与える。

第１押圧部８１は、第２スライダ４０の第１部分４１に一体移動可能に支持されている。第１部分４１に、固定アーム４８が固定されている。第１押圧部８１は、固定アーム４８に、第１荷重検出部９１を介して固定されている。第１押圧部８１は、第２スライダ４０と一体移動可能である。第１押圧部８１は、ラック軸３の第１端部３ｂに軸方向に対向している。

第２押圧部８２は、第２スライダ４０の第２部分４２に一体移動可能に支持されている。第２部分４２に、固定アーム４９が固定されている。第２押圧部８２は、固定アーム４９に、第２荷重検出部９２を介して固定されている。第２押圧部８２は、ラック軸３の第２端部３ｃに軸方向に対向している。
次いで、試験装置Ａを用いた第１試験について説明する。

第１試験では、図１（ａ），（ｂ）に示すように、第２ストッパ６０は、拘束状態にあり、第１スライダ３０と第２スライダ４０との相対移動を拘束している。このため、図１（ｂ）に示すように、第１スライダ３０、第２スライダ４０、第１押圧部８１および第２押圧部８２が、摺動方向Ｘに一体移動する。
アクチュエータ５０は、第１ストッパとして働かない状態（第１ストッパの非拘束状態）にある。アクチュエータ５０は、第１スライダ３０、第２スライダ４０、第１押圧部８１および第２押圧部８２を摺動方向Ｘに一体移動させる。

例えば、図１（ｂ）に示すように、アクチュエータ５０が第１スライダ３０を第１摺動方向Ｘ１に移動させると、第２スライダ４０、第１押圧部８１および第２押圧部８２が、ともに第１摺動方向Ｘ１に移動し、第２押圧部８２が、ラック軸３の第２端部３ｃを押圧移動させる。
すなわち、アクチュエータ５０によって、第１スライダ３０を移動させて、第２押圧部８２を介して、ラック軸３側から逆入力を与える。このときに、第２荷重検出部９２によって検出される荷重が、前記逆入力に対するラック軸３の摺動荷重に相当する。

このように、第１試験は、逆入力時のラック軸３の摺動荷重を測定する試験である。
図示していないが、第１試験において、アクチュエータ５０が第１スライダ３０を第２摺動方向Ｘ２に移動させると、第１押圧部８１が、ラック軸３の第１端部３ｂを押圧移動させて、ラック軸３側から逆入力を与える。このときに、第１荷重検出部９１によって検出される荷重が、前記逆入力に対するラック軸３の摺動荷重に相当する。

次いで、試験装置Ａを用いた第２試験について説明する。
第２試験では、図２（ａ），（ｂ）に示すように、アクチュエータ５０は、停止状態とされ、第１ストッパとして働く状態（第１ストッパの拘束状態）にある。アクチュエータ５０は、ベース１０に対して、第１スライダ３０を摺動方向Ｘの基準位置に拘束している。第２ストッパ６０は、非拘束状態にあり、第１スライダ３０と第２スライダ４０との相対移動を許容している。

このため、ベース１０および第１スライダ３０に対して、第２スライダ４０、第１押圧部８１および第２押圧部８２が、摺動方向Ｘに一体移動する。
例えば、図２（ｂ）に示すように、ステアリングサブアセンブリ１の電動モータ５を一方向に回転駆動して、ピニオン軸２側から一方向への正入力（トルクＴ）を与える。これにより、ラック軸３が第１端部３ｂ側へ移動される。ラック軸３の第１端部３ｂが、第１押圧部８１を介して、第２スライダ４０、第１押圧部８１および第２押圧部８２を、第１摺動方向Ｘ１に一体移動させる。

ラック軸３の移動に伴って、比例負荷付与部７０によって、第２スライダ４０および第１押圧部８１を介して、ラック軸３に、比例負荷（ばね荷重Ｆ）が与えられる。このときに、第１荷重検出部９１によって検出される荷重が、比例負荷を与えつつピニオン軸２側から正入力を与えるときの、ラック軸３の出力荷重に相当する。
図示していないが、第２試験において、ステアリングサブアセンブリ１の電動モータ５を他方向に回転駆動して、ピニオン軸２側から他方向への正入力（トルク）を与えると、ラック軸３が、第２端部３ｃ側へ移動される。ラック軸３の移動に伴って、比例負荷付与部７０によって、第２スライダ４０および第１押圧部８１を介して、ラック軸３に、比例負荷（ばね荷重Ｆ）が与えられる。このときに、第２荷重検出部９２によって検出される荷重が、比例負荷を与えつつピニオン軸２側から正入力を与えるときの、ラック軸３の出力荷重に相当する。

本実施形態では、第１ストッパ（アクチュエータ５０）ないし第２ストッパ６０の拘束状態と非拘束状態との切り換えに応じて、例えばラック軸３の移動に負荷を与えるか否かを切り換えて、条件の異なる複数の試験を単一の試験装置Ａで実施することが可能となる。
具体的には、図１（ａ），（ｂ）に示すように、アクチュエータ５０によって第１スライダ３０を移動させてラック軸３側から逆入力を与える第１試験条件と、図２（ａ），（ｂ）に示すように、負荷付与部（比例負荷付与部７０）によってラック軸３に負荷を与えつつ電動モータ５を回転駆動してピニオン軸２側から正入力（トルクＴ）を与える第２試験条件とを切り換えることができる。このため、ラック軸３側から逆入力を与える第１試験と、ラック軸３に負荷を付与しつつ、ピニオン軸２側から正入力を与える第２試験とを単一の試験装置Ａで実施することができる。

第２試験では、負荷付与部を比例負荷付与部７０として構成し、ピニオン軸２側から正入力に対して、比例負荷を与えることができる。
また、第１試験条件下で、第１荷重検出部９１ないし第２荷重検出部９２により検出される荷重によって、逆入力に対するラック軸３の摺動荷重を測定することができる。
また、第２試験条件下で、正入力に対して負荷を付与しつつ、第１荷重検出部９１ないし第２荷重検出部９２により検出される荷重によって、ラック軸３の出力荷重を測定することができる。

また、第１スライダ３０を駆動するためのアクチュエータ５０が、ベース１０に対する第１スライダ３０の移動を規制する第１ストッパを兼用するので、構造を簡素化することができる。
第１実施形態において、ステアリングサブアセンブリ１として、アシスト用の前記ピニオン軸２と、ステアリングホイールからのマニュアル操舵力を伝達するためのピニオン軸（図示せず）とが、ともにラック軸３と係合しているステアリングサブアセンブリが用いられてもよい。
（第２実施形態）
図５（ａ），（ｂ）は、本発明の第２実施形態の試験装置ＡＰを示している。第２実施形態の試験装置ＡＰの試験対象であるステアリングサブアセンブリ１Ｐは、アシスト用の前記ピニオン軸２の他、ステアリングホイール（図示せず）からのマニュアル（手動）操舵力を伝達するためのピニオン軸７を備える。アシスト用のピニオン軸２と、マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸７とが、ともにラック軸３と係合している。

図示していないが、マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸７の近傍には、マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸７に負荷されるトルクを検出するトルクセンサ（不図示）が配置されている。
図５（ａ）は、ラック軸３をフリーにした状態で、マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸側からの正入力を与える第３試験の準備状態を示し、図５（ｂ）は、第３試験の実行中の状態を示している。

第２実施形態の試験装置ＡＰが、第１実施形態の試験装置Ａと異なるのは、第２実施形態の試験装置ＡＰに、ロータリアクチュエータ１００および副アクチュエータ１１０が付加されている点である。
すなわち、第２実施形態の試験装置ＡＰは、マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸７に対して、図５（ｂ）に示す正入力（トルクＴ１）を与えるロータリアクチュエータ１００を備える。

ロータリアクチュエータ１００は、固定部１０１と、回転軸１０２とを含み、例えばサーボモータにより構成されている。固定部１０１は、ベース１０に固定部材（図示せず）を介して固定されている。回転軸１０２は、ピニオン軸７と一体回転可能に連結されている。
また、試験装置ＡＰは、副アクチュエータ１１０を備える。副アクチュエータ１１０は、ベース１０によって支持され、第２スライダ４０を摺動方向Ｘに移動させる。副アクチュエータ１１０は、固定部１１１と、可動部１１２とを含み、例えばサーボシリンダにより構成されている。

副アクチュエータ１１０の固定部１１１は、ベース１０に、固定アーム１４を介して固定されている。可動部１１２は、固定部１１１によって摺動方向Ｘに進退駆動される。可動部１１２は、第２スライダ４０と摺動方向Ｘに一体移動可能に連結されている。
第２実施形態の試験装置ＡＰは、第１実施形態の試験装置Ａの全要素を含む。このため、第２実施形態の試験装置ＡＰは、第１実施形態と同じく、第１試験と、第２試験とを実施可能である。

また、試験装置ＡＰは、第３試験を実施可能である。第３試験では、図５（ａ），（ｂ）に示すように、アクチュエータ５０は、停止状態とされ、第１ストッパとして働く状態（第１ストッパの拘束状態）にある。アクチュエータ５０は、ベース１０に対して、第１スライダ３０を摺動方向Ｘの基準位置に拘束している。第２ストッパ６０は、非拘束状態にあり、第１スライダ３０と第２スライダ４０との相対移動を許容している。このため、ベース１０および第１スライダ３０に対して、第２スライダ４０、第１押圧部８１および第２押圧部８２が、摺動方向Ｘに一体移動する。

第３試験では、ロータリアクチュエータ１００によりマニュアル操舵力伝達用のピニオン軸７が、回転駆動され、マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸７から正入力（トルクＴ１）が与えられる。このとき、ロータリアクチュエータ１００の回転に同期して駆動される副アクチュエータ１１０によって、第２スライダ４０を介して各押圧部８１，８２が、移動するラック軸３の対応する端部３ｂ，３ｃからそれぞれ離間する状態に維持される。すなわちラック軸３は、フリーな状態で移動する。

第３試験では、マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸７に負荷されるトルクが、ステアリングサブアセンブリ１Ｐにおいてマニュアル操舵力伝達用のピニオン軸２の近傍に配置されているトルクセンサ（図示せず）により検出される。
以上のように、第２実施形態では、単一の試験装置ＡＰで、第１〜第３試験を実施することができる。

本発明は各前記実施形態に限定されるものではない。例えば、各前記実施形態では、停止状態のアクチュエータ５０が、第１スライダ３０を基準位置に拘束する第１ストッパを兼用するが、これに限らず、第１ストッパが、アクチュエータ５０から独立して設けられてベース１０によって支持されていてもよい。

１；１Ｐ…ステアリングサブアセンブリ、２…ピニオン軸、２ａ…ピニオン、３…ラック軸、３ａ…ラック、３ｂ…第１端部、３ｃ…第２端部、４…ハウジング、５…電動モータ、５ａ…モータハウジング、６…減速機構、６ａ…ギヤハウジング、７…マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸、１０…ベース、１１…支持面、１２…スライド溝、１３…固定アーム、２０…ハウジング支持部、２１…固定クランプ、２２…可動クランプ、２３…駆動部材、３０…スライダ、３０ａ…スライド突起、３１…支持面、３２…スライド溝、３３…中間凸部、３３ａ…第１端面、３３ｂ…第２端面、４０…第２スライダ、４１…第１部分、４２…第２部分、４３…連結部、４４…第１凸部、４５…第２凸部、４６…第１押しロッド、４７…第２押しロッド、４８，４９…固定アーム、５０…アクチュエータ（第１ストッパ）、５１…固定部、５２…可動部、６０…第２ストッパ、６１…駆動部材、６２…固定部、６３…可動部、７０…比例負荷付与部、７１…収容ケース、７１ａ…筒状部、７１ｂ…第１端壁部、７１ｃ…第２端壁部、７１ｄ…挿通孔、７２…圧縮コイルばね、７２ａ…第１端部、７２ｂ…第２端部、７３…第１ばね座部材、７４…第２ばね座部材、８１…第１押圧部、８２…第２押圧部、９１…第１荷重検出部、９２…第２荷重検出部、１００…ロータリアクチュエータ、１１０…副アクチュエータ、Ａ；ＡＰ…（ステアリングサブアセンブリ用）試験装置、ＢＣ…基準軸線、Ｃ１…中心軸線、Ｔ；Ｔ１…トルク（正入力）、Ｘ…摺動方向、Ｘ１…第１摺動方向、Ｘ２…第２摺動方向、Ｙ…クランプ方向、Ｚ…進退方向

Claims (7)

1. ピニオン軸とラック軸と前記ラック軸を貫通させて支持するハウジングと前記ピニオン軸にアシスト力を付与する電動モータとを含むステアリングサブアセンブリを取り付けて試験を行う、ステアリングサブアセンブリ用試験装置であって、
   ベースと、
   基準軸線を有して前記ベースによって支持され、前記ラック軸の中心軸線が前記基準軸線に一致するように前記ステアリングサブアセンブリの前記ハウジングを支持するハウジング支持部と、
   前記ベースによって前記基準軸線に平行な摺動方向に摺動可能に支持された第１スライダと、
   前記第１スライダによって前記摺動方向に摺動可能に支持された第２スライダと、
   前記第１スライダを前記ベースに対する前記摺動方向の基準位置に拘束する第１ストッパと、
   前記第２スライダを前記第１スライダに対する前記摺動方向の基準位置に拘束する第２ストッパと、
   前記第１スライダに対する前記第２スライダの前記基準位置からの変位に応じた負荷を前記第２スライダに与える負荷付与部と、
   前記ベースによって支持され、前記第１スライダを前記摺動方向に駆動するアクチュエータと、
   前記第２スライダに一体移動可能に支持され、前記第２スライダの移動に伴って前記ラック軸の対応する端部を軸方向にそれぞれ押圧移動させる一対の押圧部と、を備え、
   前記第１ストッパおよび前記第２ストッパのそれぞれの拘束状態と非拘束状態とを切り換えて、複数の試験条件が選択設定可能に構成されている、ステアリングサブアセンブリ用試験装置。
2. 請求項１において、前記複数の試験条件は、
   前記第１ストッパの非拘束状態で且つ前記第２ストッパの拘束状態で、前記アクチュエータによって前記第１スライダを移動させて前記押圧部を介して前記ラック軸側から逆入力を与える第１試験条件と、
   前記第１ストッパの拘束状態で且つ前記第２ストッパの非拘束状態で、前記負荷付与部によって前記第２スライダを介して前記ラック軸に負荷を与えつつ、前記電動モータを回転駆動して前記ピニオン軸側から正入力を与える第２試験条件と、を含むステアリングサブアセンブリ用試験装置。
3. 請求項２において、前記一対の押圧部に負荷される荷重をそれぞれ検出する一対の荷重検出部を含み、
   前記第１試験条件下で、前記荷重検出部により検出される荷重が、前記逆入力に対する前記ラック軸の摺動荷重に相当するように構成されているステアリングサブアセンブリ用試験装置。
4. 請求項２において、前記一対の押圧部に負荷される荷重をそれぞれ検出する一対の荷重検出部を含み、
   前記第２試験条件下で、前記荷重検出部により検出される荷重が、前記正入力に対して負荷が付与された状態の前記ラック軸の出力荷重に相当するように構成されているステアリングサブアセンブリ用試験装置。
5. 請求項２〜４の何れか一項において、前記ステアリングサブアセンブリとして、前記アシスト力が付与されるピニオン軸の他に、マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸を含むステアリングサブアセンブリが用いられ、
   前記マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸を回転駆動するロータリアクチュエータと、 前記第１スライダによって支持され、前記第２スライダを前記摺動方向に駆動する副アクチュエータと、を備え、
   前記複数の試験条件は、前記第１ストッパの拘束状態で且つ前記第２ストッパの非拘束状態で、前記副アクチュエータによって前記第２スライダを介して各押圧部をラック軸の対応する端部から離間する状態に移動させつつ、前記ロータリアクチュエータにより前記マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸を回転駆動して前記マニュアル操舵力伝達用のピニオン軸側から正入力を与える第３試験条件を含むステアリングサブアセンブリ用試験装置。
6. 請求項１〜５の何れか一項において、前記アクチュエータは、停止状態で前記第１ストッパとして機能するステアリングサブアセンブリ用試験装置。
7. 請求項１〜６の何れか一項において、前記負荷付与部は、前記第１スライダに対する前記第２スライダの前記基準位置からの変位に応じた比例負荷を前記第２スライダに与える比例負荷付与部であるステアリングサブアセンブリ用試験装置。

Images