JP3798167B2

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Publication number: JP3798167B2
Application number: JP37186498A
Authority: JP
Inventors: 茂福井
Original assignee: Koyo Machine Industries Co Ltd
Current assignee: Koyo Machine Industries Co Ltd
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2018-12-28
Also published as: JP2000193562A

Description

【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（ΔＸ _１）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（ΔＸ _１）とが式ΔＸ _１＝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（ΔＸ _１）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（ΔＸ _１）とが、式ΔＸ _１＝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（ΔＸ _２）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（ΔＸ _２）とが、式ΔＸ _２＝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（ΔＸ _２）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（ΔＸ _２）とが、式ΔＸ _２＝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（ΔＸ _２）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ΔＸ _１を算出する。即ち、
ΔＸ _１＝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ΔＸ _１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ΔＸ _１に対して、
ΔＸ _１（＝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ΔＸ _１、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ΔＸ _１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ΔＸ _１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、
ΔＸ_１＝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ΔＸ _１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ΔＸ _１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ΔＸ _１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ΔＸ _１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ΔＸ _１は、
ΔＸ _１＝ｉ×ΔＸａ
であるから、Ｋ _１を見掛けばね係数とすると、
Ｆ＝Ｋａ×ΔＸａ＝Ｋ _１×ΔＸ _１（＝ｉ×ΔＸａ）
となり、
Ｋ _１＝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ΔＸ _１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ΔＸ _２を算出する。即ち、
ΔＸ _２＝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ΔＸ _２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ΔＸ _２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ΔＸ _２に対して、
ΔＸ _２（＝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ΔＸ _２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ΔＸ _２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、
ΔＸ _２＝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ΔＸ _２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ΔＸ _２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ΔＸ _２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ΔＸ _２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ΔＸ _２は、
ΔＸ _２＝ｍ×ΔＸｃ
であるから、Ｋ _２を見掛けばね係数とすると、
Ｆ＝Ｋｂ×ΔＸｃ＝Ｋ _２×ΔＸ（＝ｍ×ΔＸｃ）
となり、
Ｋ _２＝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ΔＸ _２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、Ｋ _３を見掛けばね係数とすると、
Ｔ＝Ｋ _３×θ（＝ｎ×θａ）＝Ｋｃ×θａ
となり、
Ｋ _３＝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ΔＸ _１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ΔＸ _１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ΔＸ _２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ΔＸ _２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BACKGROUND OF THE INVENTION
[0001]
        The present invention relates to a load device used when detecting an operation characteristic of a drive assist device in a power steering for an automobile.
[0002]
[Prior art]
        Auxiliary devices used for automotive power steering include:1)Provided in the steering gear device and assisting the operation of the output shaft connected to the steering linkage by hydraulic pressure or electric motor,2)There are some which are provided between the steering wheel and the steering gear device and are provided so as to assist the rotation of the steering shaft.1)An outline of the auxiliary device according to FIG. 4 is shown in FIG.2)FIG. 5 shows an outline of the auxiliary device according to the above. 4 shows the entire steering gear device incorporating the auxiliary device, but in the following description, the entire steering gear device incorporating the auxiliary device is referred to as an auxiliary device for convenience of explanation.
[0003]
        As shown in FIG.1)The auxiliary device 200 according to the present invention includes a cylinder 201 and a steering gear unit (contained in the cylinder 201) that converts a rotational driving force (torque) transmitted to the input shaft 203 by the steering shaft 204 into a linear driving force (thrust). (Not shown), an output shaft 202, 202 connected to the steering gear portion (not shown), reciprocating in a linear direction and transmitting the linear driving force to the steering linkage, and a switching valve 205 A hydraulic mechanism (not shown) for supplying hydraulic oil into the cylinder 201 and assisting the reciprocating movement of the output shafts 202 and 202 by the pressure of the hydraulic oil is input from the steering shaft 204. Torque is converted into a linear driving force by the steering gear (not shown), and the converted linear driving force is Is increased by a hydraulic mechanism (not shown), the increased linear driving force is to be outputted from the output shaft 202, 202.
[0004]
        On the other hand, as shown in FIG.2)The auxiliary device 210 includes an input shaft 212 connected to the steering shaft, an output shaft 213 connected to the steering gear device, a housing 211 that rotatably supports the input shaft 212 and the output shaft 213, and a drive motor. 214 and a drive gear (not shown) that transmits the power of the drive motor 214 to the output shaft 213, and the torque input from the input shaft 212 is increased by the drive motor 214, and the increased torque Is output from the output shaft 213.
[0005]
        By the way, the greater the rotation of the steering wheel and the greater the inclination of the tire with respect to the traveling direction of the vehicle, the greater the force required to rotate the steering wheel. Therefore, in the auxiliary devices 200 and 210 described above, the auxiliary force is set to increase as the rotation angle of the steering increases. That is, the above1)In the auxiliary device 200 according to FIG. 6, as the steering wheel rotates and the amount of linear movement of the output shafts 202 and 202 increases, the linear driving force (hereinafter referred to as “thrust force”) of the output shafts 202 and 202 increases. ”) Gradually increases, and the above2)As shown in FIG. 7, the auxiliary device 210 according to FIG. 7 is provided so that the output torque of the output shaft 213 gradually increases as the rotation angle of the steering wheel, that is, the rotation angle of the output shaft 213 increases. It has been.
[0006]
        Since the operation characteristics of these auxiliary devices 200 and 210 are greatly related to the basic quality of the vehicle, it is usually inspected beforehand before the auxiliary devices 200 and 210 have the desired operation characteristics before being mounted on the vehicle. Has been done. A schematic configuration of this inspection apparatus is shown in FIGS.
[0007]
        FIG. 8 is a front view showing a schematic configuration of an inspection device for examining the operating characteristics of the auxiliary device 200. As shown in FIG. 8, the inspection device 220 includes a rotary encoder, and the auxiliary device A servo motor 221 that is connected to the input shaft 203 and transmits a predetermined torque to the input shaft 203; a first load device 230 that is connected to the distal ends of the output shafts 202 and 202 of the auxiliary device 200; Second load device 240, a movement amount detection means (not shown) for detecting the movement amount of the output shaft 202, and a hydraulic pressure supply means (FIG. 2) for supplying hydraulic oil of a predetermined pressure to the switching valve 205 of the auxiliary device 200. And a processing / control device 223 that controls the operation of the servo motor 221 and detects the operating characteristics of the auxiliary device 200. The auxiliary device 200 is appropriately supported by support means (not shown).
[0008]
        The first load device 230 is coaxial with the output shaft 202 and is provided so as to face the load transmission shaft 232 and the load transmission shaft movably in the axial direction via bearings 235 and 236. A housing-like main body 231 for supporting the H.232, a movable body 233 provided in the main body 231 in a state of being passed through the load transmission shaft 232, and also provided in the main body 231. It consists of a compression coil spring 234 that urges in the direction of arrow D, and a load cell 237 that is fixed to the end face of the load transmission shaft 232 on the side of arrow D. The load transmission shaft 232 is provided with a stepped large-diameter portion 232a. When the large-diameter portion 232a and the movable body 233 are engaged, the load transmission shaft 232 is moved to the movable body 233. It is urged | biased by the said compression coil spring 234 through the arrow D direction.
[0009]
        The second load device 240 has the same configuration as the first load device 230, and includes a main body 241, a load transmission shaft 242, a movable body 243, a compression coil spring 244, a load cell 247, and a bearing 245. , 246 and the like. The large diameter portion 242a of the load transmission shaft 242 and the movable body 243 are engaged so that the load transmission shaft 242 is urged in the direction indicated by the arrow C by the compression coil spring 244 via the movable body 243. It has become.
[0010]
        Further, the processing / control device 223 is connected to the movement amount detection means (not shown) and the load cells 237 and 247, and detection data is input from these, as described above. The auxiliary device controls the operation of the servo motor 221 and based on the movement amount of the output shaft 202 detected by the movement amount detection means (not shown) and the load detected by the load cells 237 and 247. 200 operating characteristics are detected.
[0011]
        According to the inspection apparatus 220 having the above configuration, a predetermined torque is input to the input shaft 203 of the auxiliary device 200 by driving the servo motor 221. In the auxiliary device 200, the input torque is converted into thrust by a built-in steering gear section (not shown), and the converted thrust is output from the output shafts 202 and 202. That is, when the servo motor 221 rotates in the arrow A direction, the output shafts 202 and 202 move in the arrow C direction, and when the servo motor 221 rotates in the arrow B direction, the output shafts 202 and 202 move in the arrow D direction. To move to. Further, when torque is input by the servo motor 221 and the output shafts 202 and 202 move in the direction of the arrow CD, hydraulic oil is supplied into the auxiliary device 210 via the switching valve 205 and the operation is performed. The movement of the output shafts 202, 202 in the direction of arrow CD is assisted by the oil pressure of the oil.
[0012]
        If the servo motor 221 rotates in the direction indicated by the arrow B and the output shafts 202 and 202 move in the direction indicated by the arrow D, the load cell 247 is pressed by the tip of the output shaft 202, and the load cell 247 At the same time, the load transmission shaft 242 and the movable body 243 move in the arrow D direction, and the compression coil spring 244 provided between the movable body 243 and the main body 241 is compressed. As a result, an urging force in the direction of arrow C proportional to the amount of movement of the movable body 243, that is, the amount of compression of the compression coil spring 244 is generated in the compression coil spring 244, and the output shaft 202 is transmitted via the load cell 247. The urging force is received as a reaction force, and the load cell 247 detects this urging force. In other words, the output shaft 202 presses the load cell 247 with a thrust greater than the urging force of the compression coil spring 247 proportional to the amount of movement of the output shaft 202, that is, the compression amount of the compression coil spring 244. Detects the urging force of the compression coil spring 244.
[0013]
        Next, when the output torque of the servo motor 221 is gradually reduced, the urging force by the compression coil spring 244 is superior to the thrust in the direction indicated by the arrow D generated by the servo motor 221, thereby causing the output shaft 202 to move. Moving in the direction of arrow C, the output shaft 202 finally returns to its original position. Similarly, in this returning process, the thrust acting on the output shaft 202 is detected by the load cell 247.
[0014]
        Conversely, when the servo motor 221 rotates in the direction indicated by arrow A and the output shaft 202 moves in the direction indicated by arrow C, the load transmission shaft 232 and the movable body 233 move in the direction indicated by arrow C and the compression coil spring 234 is compressed, and the output shaft 202 presses the load cell 237 with a thrust greater than the urging force of the compression coil spring 234 proportional to the amount of movement of the output shaft 202, that is, the compression amount of the compression coil spring 234, The load cell 237 detects the urging force of the compression coil spring 234.
[0015]
        Then, when the output torque of the servo motor 221 is gradually reduced, the urging force by the compression coil spring 234 overcomes the thrust in the direction indicated by the arrow C generated by the servo motor 221, thereby causing the output shaft 202 to move. It moves in the direction of arrow D, and the output shaft 202 finally returns to its original position, and the thrust acting on the output shaft 202 is detected by the load cell 237 in this return process.
[0016]
        Thus, according to this inspection device 220, the input side thrust acting on the output shafts 202, 202 increases proportionally to the output shafts 202, 202 of the auxiliary device 200 according to the amount of movement. A load in the opposite direction is applied to the output shafts 202 and 202 by the compression coil springs 234 and 244, and a load applied by the compression coil springs 234 and 244 is the thrust of the output shafts 202 and 202 as the load cells 237 and 247. Whether the output shafts 202 and 202 are detected by a movement amount detecting means (not shown), and whether the auxiliary device 200 has the thrust-movement amount characteristic as shown in FIG. Whether or not is detected by the processing / control device 223.
[0017]
        On the other hand, FIG. 9 is a front view showing a schematic configuration of an inspection device for examining the operating characteristics of the auxiliary device 210. As shown in FIG. 9, this inspection device 250 includes a rotary encoder, and the auxiliary device A servo motor 251 connected to the input shaft 212 of 210 and inputting a predetermined torque to the input shaft 212; a torque sensor 253 having one side connected to the output shaft 213 of the auxiliary device 210; and the other side of the torque sensor 253 And a processing / control device 259 that controls the operation of the servo motor 251 and detects the operating characteristics of the auxiliary device 210. The auxiliary device 210 is appropriately supported by support means (not shown).
[0018]
        The torque sensor 253 includes a rotating shaft provided with a strain gauge, and the torque acting on the rotating shaft can be detected by detecting torsional strain generated on the rotating shaft with the strain gauge. ing.
[0019]
        The load portion 254 includes a rotary shaft 255 having one end connected to the torque sensor 253, a bearing 256 that rotatably supports the other end of the rotary shaft 255, and a pulley 257 provided at an intermediate position of the rotary shaft 255. And a wire rope 258 wound around the pulley 257, and a first load device 260 and a second load device 270 respectively connected to both ends of the wire rope 258.
[0020]
        The first load device 260 includes a load transmission shaft 262 provided in a direction orthogonal to the rotation shaft 255, and a housing shape that supports the load transmission shaft 262 so as to be movable in the axial direction via bearings 265 and 266. A main body 261, a movable body 263 provided in the main body 261 in a state of being passed through the load transmission shaft 262, and also provided in the main body 261, and biasing the movable body 263 in the arrow G direction. A compression coil spring 264. The load transmission shaft 262 is provided with a stepped large-diameter portion 262a. When the large-diameter portion 262a and the movable body 263 are engaged, the load transmission shaft 262 is connected to the movable body 263. It is urged | biased by the said compression coil spring 264 through the arrow G direction. One end of the wire rope 258 is fixed to the end of the load transmission shaft 262 on the arrow H direction side.
[0021]
        The second load device 270 has the same configuration as the first load device 260, and includes a main body 271, a load transmission shaft 272, a movable body 273, a compression coil spring 274, bearings 275, 276, and the like. It has. Then, the large diameter portion 272a of the load transmission shaft 272 and the movable body 273 are engaged so that the load transmission shaft 272 is urged in the direction indicated by the arrow H by the compression coil spring 274 via the movable body 273. It has become. The other end of the wire rope 258 is fixed to the end of the load transmission shaft 272 on the arrow G direction side.
[0022]
        The processing / control device 259 is connected to the rotary encoder of the servo motor 251 and the torque sensor 253, and the detection data is input from them, and controls the operation of the servo motor 251. Based on the rotation angle of the output shaft 213 detected by the rotary encoder and the torque detected by the torque sensor 253, the operating characteristic of the auxiliary device 210 is detected.
[0023]
        According to the inspection apparatus 250 having the above configuration, a predetermined torque is input to the input shaft 212 of the auxiliary device 210 by driving the servo motor 251. In the auxiliary device 210, auxiliary torque corresponding to the rotation angle of the input shaft 212 is added by the drive motor 214, and torque obtained by adding the auxiliary torque to the input torque is output from the output shaft 213.
[0024]
        Torque output from the output shaft 213 is transmitted to the rotary shaft 255 via the output-side torque sensor 253, whereby the rotary shaft 255 is rotated in the arrow E direction or the F direction. If the input shaft 212 is rotated in the direction of arrow E by the servo motor 251 and the rotation shaft 255 is rotated in the direction of arrow E along with this, the side fixed to the second load device 270 is provided. The wire rope 258 is wound around the pulley 257 and moved in the arrow G direction, and the load transmission shaft 272 connected thereto and the movable body 273 engaged with the load transmission shaft 272 are similarly moved in the arrow G direction. Move to. As a result, the distance between the main body 271 and the movable body 273 is gradually narrowed and the compression coil spring 274 is compressed, and the wire rope 258 is tensioned by the biasing force proportional to the compression amount of the compression coil spring 274. Thus, the rotating shaft 255 receives torque in the direction indicated by arrow F.
[0025]
        Thus, the urging force proportional to the amount of compression of the compression coil spring 274 causes a torsional strain in the rotating shaft built in the torque sensor 253, and this torsional strain is detected by the strain gauge. The acting torque, that is, the torque acting on the rotating shaft 255 is detected.
[0026]
        On the other hand, the wire rope 258 on the first load device 260 side is fed to the first load device 260 side and relaxed as the rotating shaft 255 rotates in the direction of arrow E. Therefore, the load transmission shaft 262 and the movable body 263 do not move, and the urging force by the compression coil spring 264 does not act on the rotating shaft 255.
[0027]
        Next, when the output torque of the servo motor 251 is gradually decreased, the torque generated by the urging force of the compression coil spring 274 is superior to the torque generated by the servo motor 251, thereby causing the rotary shaft 255 to move in the direction indicated by the arrow F. The rotating shaft 255 finally returns to the original position before the rotation. In the return process, the torque acting on the rotating shaft 255 is detected by the torque sensor 253 in the same manner.
[0028]
        Conversely, when the input shaft 212 is rotated in the direction indicated by arrow F by the servo motor 251 and the rotation shaft 255 is rotated in the direction indicated by arrow F, the servo motor 251 rotates on the side fixed to the first load device 260. The wire rope 258 is wound around the pulley 257 and moves in the arrow H direction, and the load transmission shaft 262 connected thereto and the movable body 263 engaged with the load transmission shaft 262 move in the arrow H direction. The compression coil spring 264 is compressed, and the rotation shaft 255 is urged in the direction of arrow E by the urging force proportional to the compression amount of the compression coil spring 264, and the torque acting on the rotation shaft 255 is the torque sensor. 253. On the other hand, the wire rope 258 on the second load device 270 side is drawn out from the pulley 257 to the second load device 270 side and relaxes as the rotating shaft 255 rotates in the direction of arrow F, so that the compression coil The biasing force by the spring 274 does not act on the rotating shaft 255.
[0029]
        When the output torque of the servo motor 251 is gradually reduced, the torque generated by the biasing force of the compression coil spring 264 is superior to the torque generated by the servo motor 251, whereby the rotary shaft 255 is indicated by an arrow E. The rotating shaft 255 finally returns to the original position before the rotation, and the torque acting on the rotating shaft 255 is detected by the torque sensor 253 in the returning process.
[0030]
        Thus, according to this inspection device 250, the torque (load) in the direction against the input torque increases proportionally with the rotation angle of the output shaft 213 of the auxiliary device 210 and resists the input torque. The torque acting on the spring 264 or 274 and the torque corresponding to the biasing force of the compression coil spring 264 or 274 is detected by the torque sensor 253 as the output torque of the output shaft 213, and the auxiliary device 210 is as shown in FIG. The processing / control device 259 detects whether or not the torque-rotation angle characteristic is provided.
[0031]
[Problems to be solved by the invention]
        By the way, the required operating characteristics of the auxiliary devices 200 and 210 described above are not uniform in all the vehicles to be mounted, and differ depending on the weight of the vehicle, the engine displacement, and the like (FIGS. 6 and 7). .
[0032]
        Accordingly, when the above-described conventional inspection devices 220 and 250 are used to check whether the auxiliary devices 200 and 210 have predetermined operating characteristics, the first load devices 230 and 260 and the second load devices are used. It is necessary to appropriately change the compression coil springs 234, 264 and 244, 274 provided in each of the devices 240, 270 to those having a spring coefficient capable of detecting the operation characteristics.
[0033]
        However, in order to operate the compression coil springs 234, 244, 264, 274 safely and properly, it is necessary to make the main bodies 231, 241, 261, 271 and the like that house the compression springs strong, Since the compression coil springs 234, 244, 264, and 274 are replaced, it takes a lot of time to disassemble the main bodies 231, 241, 261, 271 and the like. There wasn't.
[0034]
        In particular, in the field of automobiles, there are many types of models, and accordingly, the operation characteristics required for the auxiliary devices 200 and 210 are various. Was a problem that could not be ignored.
[0035]
        The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a load device used when detecting the operating characteristics of an auxiliary device for automobile steering, and the operating characteristics of various auxiliary devices can be obtained with a single device. An object is to provide a load device that can be easily measured.
[0036]
[Means for solving the problems and effects thereof]
        In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 of the present invention is a load device used when detecting an operation characteristic of an auxiliary device for automobile steering, and includes an input shaft and an output shaft, and inputs from the input shaft. A load device that applies a specified load to the output shaft of the steering wheel, which is provided to convert the generated torque into an axial thrust of the output shaft and transmit it to the output shaft;
        A load transmitting member that is provided so as to be movable toward and away from the output shaft and that abuts against an end surface of the output shaft and transmits a load, and an urging force that applies a load in the load direction to the load transmitting member Load means provided with a member, and drive means for moving the load means in a direction approaching and separating from the output shaft;In the approach and separation directionsOf the load transmission memberThe amount of movement, the amount of movement of the load transmitting member on the load means (ΔXa)Detect the firstAmount of movementDetection means;In the approach and separation directionsOf the output shaftTravel distance (ΔX ₁ )Second to detectAmount of movementDetecting means; and the first meansAmount of movementDetection meansThe amount of movement (ΔXa) of the load transmission member detected bySecondAmount of movementDetected by detection meansMovement amount of the output shaft (ΔX ₁ ) And ΔX ₁ = I × ΔXa (where i is an arbitrary coefficient), Control the operation of the drive meansAnd move the load means in the approaching and separating directions.It is characterized by providing a control means. The urging member includes a spring member, an elastic body such as rubber, and an actuator that is operated by compressed air (hereinafter, the same applies to each invention).
[0037]
        According to this invention, first, the output shaft of the steering moves in the axial direction with the thrust increased by the action of the auxiliary device, and the end surface of the steering shaft comes into contact with and presses the load transmitting member. As a result, the load transmitting member moves together with the output shaft to compress or expand the urging member, and the urging force of the urging member that changes proportionally according to the amount of compression or expansion is transmitted via the load transmitting member. It acts as a reaction force on the output shaft.
[0038]
        Along with this, the load transmission memberMovement amount on load means (ΔXa)Is the firstAmount of movementDetected by the detecting means, and the output shaftTravel distance (ΔX ₁ )Is the secondAmount of movementThis first detected by the detecting meansAmount of movementDetected by detection meansThe amount of movement of the load transmission member (ΔXa)SecondAmount of movementDetected by detection meansOutput shaft travel (ΔX ₁ ) Is the expression ΔX ₁ = IxΔXa so as to satisfy the relationshipThe control means controls the operation of the driving means to move the load means in a direction approaching or moving away from the output shaft, or to stop the load means.
[0039]
        Thus, when the load means is moved in the direction approaching the output shaft, the biasing member is excessively compressed or expanded by the amount of movement of the load means, and the increased compression amount or expansion amount is reached. The urging force of the corresponding urging member acts on the output shaft. That is, the urging force by the urging member is equivalent to the urging force by the urging member having a larger urging coefficient. The biasing coefficient referred to here means the proportional coefficient of the biasing force that changes proportionally according to the amount of compression or expansion of the biasing member. For example, the biasing member is a spring member. The biasing coefficient in some cases is a spring coefficient (the same applies hereinafter).
[0040]
        Conversely, when the load means is moved in a direction away from the output shaft, compression or expansion of the biasing member is alleviated by the amount of movement of the load means, and according to the decreased compression amount or expansion amount. The urging force of the urging member acts on the output shaft. That is, the urging force by the urging member is equivalent to the urging force by the urging member having a smaller urging coefficient.
[0041]
        When the load means is in a stopped state, a biasing force according to the actual biasing coefficient of the biasing member acts on the output shaft.
[0042]
        As described above, according to the present invention, the biasing force in a manner in which the apparent biasing coefficient is variously changed can be applied to the output shaft by one biasing member. When detecting the operation characteristics of the steering, there is no need for the troublesome work of disassembling the device and replacing the urging member as in the prior art, and the operation characteristics of a plurality of types of steering are detected very quickly. be able to.
[0043]
        The invention according to claim 2 of the present invention is a load device used when detecting the operation characteristics of an auxiliary device for automobile steering, and includes an input shaft and an output shaft, and outputs an increased torque with respect to the input torque. A load device for applying a specified load to the output shaft of the auxiliary device,
        Provided to be movable in a direction perpendicular to the output shaftTheLoad means comprising a load transmission member, and a biasing member that applies a load in the load direction to the load transmission member;A rotary shaft that is coaxially connected to the output shaft and rotates together with the output shaft, one of which is fixed to the load transmission member, the other is wound around the rotary shaft, and is wound by the rotation of the rotary shaft. A wire rope that is taken or extended and transmits a load from the load means to the output shaft via the rotating shaft;Driving means for moving the load means in a direction approaching or separating from the output shaft;In the approach and separation directionsOf the load transmission memberThe amount of movement, the amount of movement of the load transmission member on the load means (ΔXc)DetectAmount of movementDetection means;Winding amount of wire rope (ΔX) wound by rotation of the rotating shaft ₂ )DetectWinding amountDetecting means; andAmount of movementDetection meansThe amount of movement (ΔXc) of the load transmission member detected by the above and the amount of windingDetected by detection meansWinding amount of the wire rope (ΔX ₂ ) Is the expression ΔX ₂ = M × ΔXc (where m is an arbitrary coefficient), Control the operation of the drive meansAnd move the load means in the approaching and separating directions.It is characterized by providing a control means.
[0044]
        According to this invention, first, the output shaft rotates in the axial direction with a torque increased by the action of the auxiliary device. As a result, the load transmitting member connected to the output shaft moves in a direction perpendicular to the output shaft and the urging member is compressed or expanded, and the urging member that changes proportionally according to the amount of compression or expansion is applied. The force is a load transmission member, Wire rope and rotating shaftIt acts as a reaction force on the output shaft via.
[0045]
        Along with this, the load transmission memberMovement amount on load means (ΔXc)ButMove amountDetected by the detection means,Winding amount of wire rope wound by rotation of the rotating shaft (ΔX ₂ ) Is the amount of windingDetected by the detection means, thisAmount of movementThe load transmitting member detected by the detecting meansMovement amount (ΔXc) and winding amountDetected by detection meansWinding amount of the wire rope (ΔX ₂ ) Is the expression ΔX ₂ = MxΔXc so as to satisfy the relationshipThe control unit controls the operation of the driving unit to move the load unit in a direction approaching or moving away from the output shaft, or to stop the load unit.
[0046]
        Thus, when the load means is moved in a direction away from the output shaft, the biasing member is excessively compressed or expanded by the amount of movement of the load means, and the increased compression amount or expansion amount is reached. The urging force of the corresponding urging member acts on the output shaft. That is, the urging force by the urging member is equivalent to the urging force by the urging member having a larger urging coefficient.
[0047]
        On the other hand, when the load means is moved in the direction approaching the output shaft, the compression or expansion of the urging member is eased by the amount of movement of the load means, and according to this reduced compression amount or expansion amount. The biasing force of the biasing member acts on the output shaft. That is, the urging force by the urging member is equivalent to the urging force by the urging member having a smaller urging coefficient.
[0048]
        When the load means is in a stopped state, a biasing force according to the actual biasing coefficient of the biasing member acts on the output shaft.
[0049]
        As described above, according to the present invention, the biasing force in a manner in which the apparent biasing coefficient is variously changed can be applied to the output shaft by one biasing member. When the operation characteristics of the auxiliary device are detected, the conventional troublesome work of disassembling the device and replacing the urging member is unnecessary, and the operation characteristics of a plurality of types of auxiliary devices can be obtained very quickly. Can be detected.
[0050]
        Further, as in the invention according to claim 3, in the invention of claim 2,Winding amountThe detection means is connected to the output shaft.Around the axisDetect rotation angleThen, the amount of winding of the wire rope (ΔX ₂ )As toAlso good.
[0051]
        According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a load device used when detecting an operation characteristic of an auxiliary device for automobile steering, comprising an input shaft and an output shaft, and outputting an increased torque with respect to the input torque. A load device for applying a specified load to the output shaft of the auxiliary device,
        An urging shaft that is directly or indirectly connected to the output shaft and causes a torque corresponding to a torsion angle to act in a direction against the input torque; drive means for rotating the urging shaft about an axis; and the output AxialAround the axisAngle of rotation(Θa)First angle detecting means for detecting the torsion angle of the biasing shaft(Θ)Second angle detection means for detecting the first angle detection means, and the first angle detection meansAnd the rotation angle (θa) of the output shaft detected byDetected by the second angle detection meansThe torsion angle (θ) of the biasing shaft satisfies the formula θ = n × θa (where n is an arbitrary coefficient)., Control the operation of the drive meansAnd rotate the urging shaft about the axis.It is characterized by providing a control means.
[0052]
        According to this invention, first, the output shaft rotates in the axial direction with a torque increased by the action of the auxiliary device. As a result, the urging shaft connected to the output shaft is twisted in the rotation direction of the output shaft, and the urging force of the urging shaft that changes proportionally according to the twist angle acts on the output shaft as a reaction force.
[0053]
        Along with this, the rotation angle of the output shaft(Θa)Is detected by the first angle detecting means, and the twist angle of the biasing shaft(Θ)Is detected by the second angle detection means, and the rotation angle of the output shaft detected by the first angle detection means(Θa) andTorsion angle of the urging shaft detected by the second angle detection meansSo that (θ) satisfies the relationship θ = n × θa.The control means controls the operation of the drive means to rotate the urging shaft in the same direction as or opposite to the rotation direction of the output shaft, or to stop it.
[0054]
        Thus, when the biasing shaft is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the output shaft, the biasing shaft is twisted by the amount of rotation of the biasing shaft, and the biasing shaft according to the increased amount of twisting is applied. A force acts on the output shaft. That is, the urging force by the urging shaft is equivalent to the urging force by the urging shaft having a larger urging coefficient.
[0055]
        Conversely, when the urging shaft is rotated in the same direction as the rotation direction of the output shaft, the urging of the urging shaft is alleviated, and an urging force corresponding to the reduced amount of twist acts on the output shaft. That is, the urging force by the urging shaft is equivalent to the urging force by the urging shaft having a smaller urging coefficient.
[0056]
        When the urging shaft is in a stopped state, an urging force corresponding to the actual urging coefficient of the urging shaft acts on the output shaft.
[0057]
        As described above, according to the present invention, the biasing force in the form in which the apparent biasing coefficient is variously changed can be applied to the output shaft by one biasing shaft. When the operation characteristics of the auxiliary device are detected, the conventional troublesome work of disassembling the device and replacing the urging member is unnecessary, and the operation characteristics of a plurality of types of auxiliary devices can be obtained very quickly. Can be detected.
[0058]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
        Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0059]
      (First embodiment)
        First, a load device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a front view partially showing a block diagram of a schematic configuration of an inspection apparatus including a load device according to the present embodiment. In addition, the inspection apparatus 1 of this example is an apparatus for detecting the operating characteristics of the auxiliary device 200.
[0060]
        As shown in the figure, the inspection apparatus 1 includes a rotary encoder, is connected to the input shaft 203 of the auxiliary device 200 and transmits a predetermined torque to the input shaft 203, and the auxiliary device 200. The first load device 10 and the second load device 30 respectively connected to the tip ends of the output shafts 202, 202, and the base 6 that supports the first load device 10 and the second load device 30 Controlling the operation of hydraulic pressure supply means (not shown) for supplying hydraulic oil of a predetermined pressure to the switching valve 205 of the auxiliary device 200, the servo motor 2, the first load device 10 and the second load device 30. And a processing / control device 4 for detecting the operating characteristics of the auxiliary device 200. The auxiliary device 200 is appropriately supported by support means (not shown).
[0061]
        The first load device 10 includes a load mechanism unit 11 and a driving unit that moves the load mechanism unit 11 in a direction in which the load mechanism unit 11 approaches and separates from the output shaft 202 of the auxiliary device 210, that is, in the arrow CD direction. 18 and position detecting means 25 provided on the upper portion of the load mechanism 11.
[0062]
        The load mechanism section 11 is configured so that the load transmission shaft 13 is coaxial with the output shaft 202 and is opposed to the load transmission shaft 13, and the load transmission shaft 13 is movable in the axial direction via bearings 16 and 16. A housing-like main body 12 to be supported, a movable body 14 provided in the main body 12 in a state of being passed through the load transmission shaft 13, and also provided in the main body 12, the arrow indicating the movable body 14 It consists of a compression coil spring 15 biased in the D direction and a load cell 17 fixed on the end surface of the load transmission shaft 13 on the arrow D direction side. The load transmission shaft 13 is provided with a stepped large-diameter portion 13a. When the large-diameter portion 13a and the movable body 14 are engaged with each other, the load transmission shaft 13 is interposed via the movable body 14. The compression coil spring 15 is biased in the direction indicated by the arrow D.
[0063]
        The driving means 18 includes a base plate 24 that is slidable in the direction indicated by arrows CD by guide means (not shown), a ball nut 23 fixed to the lower surface of the base plate 24, and the load transmission shaft. 13, a ball screw 22 engaged with the ball nut 23, bearings 21, 21 provided on the base 6 and rotatably supporting both ends of the ball screw 22, and the rotary encoder 20. And a servo motor 19 for driving the ball screw 22, and the main body 12 of the load mechanism unit 11 is fixed on the upper surface of the base plate 24. Then, when the servo motor 19 is driven to rotate the ball screw 22 about its axis, the ball nut 23 engaged therewith and the base plate 24 fixed to the ball nut 23 and the base plate 24 are fixed. The load mechanism section 11 moves in the direction approaching and separating from the output shaft 202 of the auxiliary device 200, that is, in the direction indicated by arrows CD.
[0064]
        The position detecting means 25 includes a linear gauge 26 having a pickup rod, a bracket 27 fixed on the main body 12 of the load mechanism unit 11 and supporting the linear gauge 26, and one end of the load mechanism unit 11. A connecting bar 28 fixed to the load transmission shaft 13 and having the other end fixed to the tip of the pickup rod, together with the load transmission shaft 13 moving in the arrow CD direction, the connection bar 28 and The pickup rod is moved in the same direction,On the load mechanism 11Same directionofThe position of the load transmission shaft 13 is detected by the linear gauge 26.
[0065]
        The second load device 30 has the same configuration as the first load device 10, and includes a main body 32, a load transmission shaft 33, a movable body 34, a compression coil spring 35, a bearing 36 and a load cell 37. The load transmission shaft 33 is biased in the direction indicated by the arrow C by the compression coil spring 35, and includes a servo motor 39, a rotary encoder 40, a bearing 41, a ball screw 42, a ball nut 43, and a base plate 44. The driving mechanism 38 for moving the load mechanism 31 in the arrow CD direction, a linear gauge 46, a bracket 47, and a connecting bar 48,On the load mechanism 31Arrow CD directionofPosition detecting means 45 for detecting the position of the load transmission shaft 33 is provided.
[0066]
        As shown in FIG. 1, the processing / control device 4 includes a load transmission shaft movement amount calculation unit 4a, an output shaft movement amount calculation unit 4b, a drive control unit 4c, and an operation characteristic detection unit 4d. The load transmission axis movement amount calculation unit 4a is input from the linear gauges 26 and 46.On the load mechanism 11, 31From the position data of load transmission shafts 13 and 33, On the load mechanism section 11, 31A movement amount ΔXa of the load transmission shafts 13 and 33 in the arrow CD direction is calculated. Further, the output shaft movement amount calculation unit 4b calculates the movement amount ΔXb of the load mechanism units 11 and 31 in the same arrow CD direction from the position data of the load mechanism units 11 and 31 input from the rotary encoders 20 and 40. In addition, based on the calculated movement amount ΔXb and the movement amount ΔXa of the load transmission shafts 13 and 33 calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 4a, the movement amount of the output shaft 202 in the direction indicated by the arrow CD.ΔX ₁Is calculated. That is,
      ΔX ₁= ΔXa + ΔXb
      It is.
[0067]
        The drive control unit 4c controls the operation of the servo motor 2 to transmit a predetermined torque to the input shaft 203 of the auxiliary device 200, and to transmit the load calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 4a. The movement amount ΔXa of the shafts 13 and 33 and the movement amount of the output shaft 202 calculated by the output shaft movement amount calculation unit 4bΔX ₁Based on this, the operation of the servo motors 19 and 39 is controlled to move the load mechanism portions 11 and 31 in the direction indicated by arrows CD. That is, the drive control unit 4c determines that the movement amount ΔXa of the load transmission shafts 13 and 33 is the movement amount of the output shaft 202.ΔX ₁Against
      ΔX ₁(= ΔXa + ΔXb) =i× ΔXa,
      The movement amount ΔXb of the load mechanism units 11 and 31 is controlled so that
      The aboveiIs a coefficient arbitrarily set as appropriate.
[0068]
        Further, the motion characteristic detection unit 4d is configured so that the movement amount of the output shaft 202 calculated by the output shaft movement amount calculation unit 4b.ΔX ₁And the operating characteristics of the auxiliary device 200 are detected from the loads detected by the load cells 17 and 37.
[0069]
        Next, an aspect of detecting the operating characteristics of the auxiliary device 200 using the inspection apparatus 1 according to the present embodiment having the above-described configuration will be described.
[0070]
        First, according to this inspection apparatus 1, the linear gauges 26 and 46 are always used.On the load mechanism 11, 31The positions of the load transmission shafts 13 and 33 are detected, respectively, and the detected position data is input to the load transmission shaft movement amount calculation unit 4a. In the load transmission shaft movement amount calculation unit 4a,On the load mechanism 11, 31A movement amount ΔXa of the load transmission shafts 13 and 33 in the arrow CD direction is calculated. The rotary encoders 20 and 40 detect the positions of the load mechanism units 11 and 31, respectively. The detected position data is input to the output shaft movement amount calculation unit 4b. The output shaft movement amount calculation unit 4b The movement amount ΔXb of the mechanism units 11 and 31 in the arrow CD direction is calculated, and the calculated movement amount ΔXb of the load mechanism units 11 and 31 and the load transmission calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 4a. From the movement amount ΔXa of the shafts 13 and 33, the movement amount in the arrow CD direction of the output shafts 202 and 202.ΔX ₁Is calculated.
[0071]
        In this state, when the servo motor 2 is driven by the drive control unit 4 c and a predetermined torque is input to the input shaft 203 of the auxiliary device 200, the input torque is the steering gear incorporated in the auxiliary device 200. This is converted into thrust by a unit (not shown), and the converted thrust is output from the output shafts 202 and 202. That is, when the servo motor 2 is rotated in the direction of arrow A, the output shafts 202 and 202 are moved in the direction of arrow C, and when the servo motor 2 is rotated in the direction of arrow B, the output shafts 202 and 202 are indicated by arrows. Move in the D direction. The drive control unit 4c moves the output shaft 202 calculated by the output shaft movement calculation unit 4b.ΔX ₁And the movement amount ΔXa of the load transmission shafts 13 and 33 calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 4a is expressed by the following equation:
      ΔX₁=i× ΔXa
      The servo motors 19 and 39 are driven so that the load mechanism units 11 and 31 are moved in the direction indicated by arrows CD.
[0072]
        If the servo motor 2 rotates in the direction of arrow B and the output shafts 202 and 202 move in the direction of arrow D, the load cell 37 is pressed by the tip of the output shaft 202 and the load cell 37 is loaded. The transmission shaft 33 and the movable body 34 move in the direction of arrow D, and the compression coil spring 35 provided between the movable body 34 and the main body 32 is compressed. In parallel with this, the servomotor 39 is driven by the drive control unit 4c, and the movement amount of the output shaft 202 in the direction indicated by the arrow D calculated by the output shaft movement amount calculation unit 4b.ΔX ₁Of the movement amount ΔXa of the load transmission shaft 33 in the arrow D direction calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 4a.iThe load mechanism 31 is moved in the direction indicated by the arrow D or C or stopped so as to be doubled. That is,iWhen = 1, the load mechanism 31 is stopped,iIf> 1, the load mechanism 31 is moved in the direction of arrow D,iIn the case of <1, the load mechanism unit 31 is moved in the direction indicated by the arrow C.
[0073]
        As a result, an urging force in the direction of arrow C proportional to the movement amount ΔXa of the load transmission shaft 33, that is, the compression amount of the compression coil spring 35 is generated in the compression coil spring 35, and the output shaft 202 passes through the load cell 37. The lever urging force is received as a reaction force, and the load cell 37 detects this urging force. In other words, the output shaft 202 presses the load cell 37 with a thrust greater than the urging force of the compression coil spring 35 proportional to the movement amount ΔXa of the load transmission shaft 33, that is, the compression amount of the compression coil spring 35. 37 detects the urging force of the compression coil spring 35.
[0074]
        Next, when the output torque of the servo motor 2 is gradually decreased, the urging force by the compression coil spring 35 is superior to the thrust in the direction indicated by the arrow D generated by the servo motor 2, thereby causing the output shaft 202 to move. Moving in the direction of arrow C, the output shaft 202 finally returns to its original position. Similarly, in this return process, the servo motor 39 is driven by the drive control unit 4c, and the amount of movement of the output shaft 202 in the arrow D direction is as follows.ΔX ₁Is the amount of movement ΔXa of the load transmission shaft 33 in the direction indicated by the arrow DiThe load mechanism 31 is moved in the direction indicated by the arrow D or C or stopped so as to be doubled. Further, the thrust acting on the output shaft 202 is detected by the load cell 37.
[0075]
        Conversely, when the servo motor 2 rotates in the direction of arrow A and the output shaft 202 moves in the direction of arrow C, the load cell 17 is pressed by the tip of the output shaft 202, and the load cell 17 and the load are transmitted. The shaft 13 and the movable body 14 move in the direction of arrow C, and the compression coil spring 15 provided between the movable body 14 and the main body 12 is compressed. In parallel with this, the servo motor 19 is driven by the drive control unit 4c, and the movement amount of the output shaft 202 in the direction indicated by the arrow C calculated by the output shaft movement amount calculation unit 4b.ΔX ₁Of the movement amount ΔXa of the load transmission shaft 13 in the arrow C direction calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 4a.iThe load mechanism 11 is moved in the direction indicated by the arrow D or C or stopped so as to be doubled.
[0076]
        As a result, an urging force in the direction of arrow D proportional to the movement amount ΔXa of the load transmission shaft 13, that is, the compression amount of the compression coil spring 15 is generated in the compression coil spring 15, and the output shaft 202 passes through the load cell 17. The lever urging force is received as a reaction force, and the load cell 17 detects the urging force. In other words, the output shaft 202 presses the load cell 17 with a thrust greater than the urging force of the compression coil spring 15 proportional to the movement amount ΔXa of the load transmission shaft 13, that is, the compression amount of the compression coil spring 15. 17 detects the biasing force of the compression coil spring 15.
[0077]
        Next, when the output torque of the servo motor 2 is gradually reduced, the urging force by the compression coil spring 15 is superior to the thrust in the direction indicated by the arrow C generated by the servo motor 2, thereby causing the output shaft 202 to move. It moves in the direction of arrow D, and the output shaft 202 finally returns to its original position. Similarly, in this return process, the servo motor 19 is driven by the drive control unit 4c, and the amount of movement of the output shaft 202 in the direction indicated by the arrow C is as follows.ΔX ₁Is the amount of movement ΔXa of the load transmission shaft 13 in the direction of arrow C.iThe load mechanism 11 is moved in the direction indicated by the arrow D or C or stopped so as to be doubled. Further, the thrust acting on the output shaft 202 is detected by the load cell 17.
[0078]
        By the way, when the spring coefficient of the compression coil springs 15 and 35 is Ka, the reaction force F acting on the output shaft 202 and detected by the load cells 17 and 37 is expressed by the following equation:
      F = Ka × ΔXa
      It becomes. On the other hand, the movement amount of the output shaft 202ΔX ₁Is
      ΔX ₁=i× ΔXa
      BecauseK ₁If the apparent spring coefficient is
      F = Ka × ΔXa =K ₁×ΔX ₁(=i× ΔXa)
      And
      K ₁= Ka /i
      It becomes. That is, the servo motors 19 and 39 are driven to move the output shaft 202.ΔX ₁Is the amount of movement ΔXa of the load transmission shafts 13 and 33.iBy moving the load mechanism parts 11 and 31 so that they are doubled, Ka /iThe same effect is obtained as when the output shaft 202 is directly urged by the compression coil springs 15 and 35 having a spring coefficient of.
[0079]
        As described above, according to the inspection apparatus 1, the output shafts 202 and 202 of the auxiliary device 200 are proportionally increased according to the amount of movement, and the input side thrust acting on the output shafts 202 and 202 is A load in the opposite direction is applied to the output shafts 202 and 202 by the compression coil springs 15 and 35, and the load applied by the compression coil springs 15 and 35 is detected by the load cells 17 and 37 as thrust of the output shafts 202 and 202. In addition, the movement amount of the output shafts 202 and 202 is detected by the output shaft movement amount calculation unit 4b, and whether the auxiliary device 200 has the thrust-movement amount characteristic as shown in FIG. It is detected by the unit 4d.
[0080]
        And according to this inspection apparatus 1, the coefficientiIs arbitrarily set, the load acting on the output shafts 202 and 202 can be changed to have an arbitrary inclination in proportion to the amount of movement of the output shafts 202 and 202. Therefore, when detecting the operation characteristics of a plurality of types of auxiliary devices 200 having different operation characteristics as shown in FIG.iIt is sufficient to appropriately set the value, and the troublesome work of disassembling the device and replacing the compression coil springs 15 and 35 as in the prior art is unnecessary, and the operation characteristics of the auxiliary devices 200 of a plurality of types are detected extremely quickly. be able to.
[0081]
      (Second Embodiment)
        Next, a load device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram partially showing a schematic configuration of the inspection apparatus including the load device according to the present embodiment. The inspection device 50 of this example is a device for detecting the operating characteristics of the auxiliary device 210.
[0082]
        As shown in the figure, the inspection device 50 includes a rotary encoder, is connected to the input shaft 212 of the auxiliary device 210 and inputs a predetermined torque to the input shaft 212, and one side is the auxiliary motor. A torque sensor 53 connected to the output shaft 213 of the apparatus 210, a rotating shaft 55 having one end connected to the torque sensor 53, a bearing 56 that rotatably supports the other end of the rotating shaft 55, and the rotating shaft 55 A pulley 57 provided at an intermediate position of the wire, a wire rope 58 wound around the pulley 57, a first load device 60 and a second load device 80 respectively connected to both ends of the wire rope 58, and the first A first load device 60, a second load device 80, a base 67 that supports the bearing 56, the servo motor 51, the first load device 60, and the second load device 80. Controls the operation, and a processing and control unit 79 for detecting an operating characteristic of the auxiliary device 210, the auxiliary device 210 is suitably supported by supporting means (not shown).
[0083]
        The servo motor 51, torque sensor 53, rotating shaft 55, bearing 56, pulley 57, and wire rope 58 are the servo motor 251, torque sensor 253, rotating shaft 255, and the like in the conventional inspection apparatus 250 shown in FIG. The bearing 256, the pulley 257, and the wire rope 258 have the same configuration. Therefore, the detailed description about each is abbreviate | omitted.
[0084]
        The first load device 60 includes a load mechanism unit 61 and the load mechanism unit 61 as an output shaft of the auxiliary device 210.213Drive means 68 that moves in the direction of approaching and moving away, that is, in the direction indicated by the arrow GH, and position detection means 75 provided on the upper portion of the load mechanism 61.
[0085]
        The load mechanism 61 includes a load transmission shaft 63 provided in a direction orthogonal to the rotation shaft 55 and a housing-like main body that supports the load transmission shaft 63 so as to be movable in the axial direction via bearings 66 and 66. 62, a movable body 64 provided in the main body 62 in a state of being passed through the load transmission shaft 63, and a compression that is also provided in the main body 62 and biases the movable body 64 in the direction indicated by the arrow G. It consists of a coil spring 65. The load transmission shaft 63 is provided with a stepped large-diameter portion 63a, and the large-diameter portion 63a and the movable body 64 are engaged with each other so that the load transmission shaft 63 is associated with the movable body 64. It is urged | biased by the said compression coil spring 65 via the arrow G direction. One end of the wire rope 58 is fixed to the end of the load transmission shaft 63 on the arrow H direction side.
[0086]
        The driving means 68 includes a base plate 74 slidable in a direction indicated by an arrow GH by guide means (not shown), a ball nut 73 fixed to the lower surface of the base plate 74, and the load transmission shaft. A ball screw 72 provided in parallel with the ball nut 73 and engaged with the ball nut 73, bearings 71 and 71 provided on the base 6 and rotatably supporting both ends of the ball screw 72, and a rotary encoder 70 are provided. And a servo motor 69 for driving the ball screw 72, and a main body 62 of the load mechanism 61 is fixed on the upper surface of the base plate 74. When the servo motor 69 is driven and the ball screw 72 is rotated about the axis, the ball nut 73 engaged with the servo motor 69 and the base plate 74 fixed to the ball nut 73 and the base plate 74 are fixed. The load mechanism 61 is an output shaft of the auxiliary device 210.213Moves in the direction of approaching and moving away, that is, in the direction of arrow GH.
[0087]
        The position detecting means 75 includes a linear gauge 76 having a pickup rod, a bracket 77 fixed on the main body 62 of the load mechanism 61 and supporting the linear gauge 76, and one end of the load mechanism 61. The load transmission shaft 63 is fixed to the end of the load transmission shaft 63 in the direction indicated by the arrow G and the other end is a connecting bar 78 fixed to the tip of the pickup rod, and moves in the direction of the arrow GH. At the same time, the connecting bar 78 and the pickup rod are moved in the same direction,On the load mechanism 61Same directionofThe position of the load transmission shaft 63 is detected by the linear gauge 76.
[0088]
        The second load device 80 has the same configuration as that of the first load device 60, and includes a main body 82, a load transmission shaft 83, a movable body 84, a compression coil spring 85, and a bearing 86, and a compression coil. A load mechanism portion 81 in which the load transmission shaft 83 is urged in the direction indicated by arrow H by a spring 85, a servo motor 89, a rotary encoder 90, a bearing 91, a ball screw 92, a ball nut 93, and a base plate 94. A driving means 88 for moving 81 in the arrow GH direction, a linear gauge 96, a bracket 97 and a connecting bar 98;On the load mechanism 81Arrow GH directionofPosition detecting means 95 for detecting the position of the load transmission shaft 83 is provided.
[0089]
        As shown in FIG. 1, the processing / control device 79 includes a load transmission shaft movement amount calculation unit 79a, a winding amount calculation unit 79b, a drive control unit 79c, and an operation characteristic detection unit 79d. The load transmission shaft movement amount calculation unit 79a is input from the linear gauges 76 and 96.On the load mechanism 61, 81From position data of load transmission shafts 63 and 83, On the load mechanism 61, 81Amount of movement of the load transmission shafts 63 and 83 in the direction indicated by arrows GHΔXcIs calculated. In addition, the winding amount calculation unit 79b determines the amount of movement of the load mechanism units 61 and 81 in the same arrow GH direction from the position data of the load mechanism units 61 and 81 input from the rotary encoders 70 and 80.ΔXdAnd the calculated movementAmount ΔXdAnd the movement amounts of the load transmission shafts 63 and 83 calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 4a.ΔXcBased on the above, the winding amount of the wire rope 58 by the pulley 57ΔX ₂Is calculated. That is,
      ΔX ₂=ΔXc+ΔXd
      It is. Needless to say, the winding amount of the wire rope 58ΔX ₂Is a value proportional to the rotation angle of the pulley 57, that is, the output shaft 213.
[0090]
        The drive control unit 79c controls the operation of the servo motor 51 to transmit a predetermined torque to the input shaft 212 of the auxiliary device 210, and the load transmission shaft calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 79a. 63, 83 travelΔXc, And the winding amount of the wire rope 58 calculated by the winding amount calculation unit 79bΔX ₂Based on this, the operation of the servo motors 69 and 89 is controlled to move the load mechanism portions 61 and 81 in the direction indicated by arrows GH. That is, the drive control unit 79c moves the load transmission shafts 63 and 83.ΔXcIs winding amount of wire rope 58ΔX ₂Against
      ΔX ₂(=ΔXc+ΔXd) = MxΔXc,
      The amount of movement of the load mechanism 61, 81 so thatΔXdTo control.
      The m is a coefficient that is arbitrarily set as appropriate.
[0091]
        The operation characteristic detection unit 79 d detects the operation characteristic of the auxiliary device 210 from the rotation angle of the output shaft 213 detected by the encoder of the servo motor 51 and the torque detected by the torque sensor 53.
[0092]
        Next, the aspect which detects the operating characteristic of the said auxiliary | assistant apparatus 210 using the test | inspection apparatus 50 which concerns on this embodiment provided with the above structure is demonstrated.
[0093]
        First, according to this inspection apparatus 50, the linear gauges 76 and 96 are always used.On the load mechanism 61, 81The positions of the load transmission shafts 63 and 83 are detected, respectively, and the detected position data is input to the load transmission shaft movement amount calculation unit 79a. In the load transmission shaft movement amount calculation unit 79a, the load transmission shafts 63 and 83 are detected.On the load mechanism 61, 81Arrow GH directionofAmount of movementΔXcIs calculated. Further, the rotary encoders 70 and 90 detect the positions of the load mechanism sections 61 and 81, respectively, and the detected position data is input to the winding amount calculation section 79b. In the winding amount calculation section 79b, the load mechanism section 61, 81 travel in the direction of arrow GHΔXdIs calculated, and the calculated amount of movement of the load mechanism 61, 81ΔXdAnd movement amounts of the load transmission shafts 63 and 83 calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 79a.ΔXcFrom the winding amount of the wire rope 58ΔX ₂Is calculated.
[0094]
        In this state, when the servo motor 51 is driven by the drive control unit 79c and a predetermined torque is input to the input shaft 212 of the auxiliary device 210, the auxiliary torque corresponding to the rotation angle of the input shaft 212 is driven by the drive motor. The torque added by 214 and the auxiliary torque added to the input torque is output from the output shaft 213. Torque output from the output shaft 213 is transmitted to the rotating shaft 55 via the torque sensor 53, whereby the rotating shaft 55 is rotated in the direction of arrow E or the direction of arrow F. Then, the drive control unit 79c is configured such that the winding amount of the wire rope 58 calculated by the winding amount calculation unit 79b.ΔX ₂And the movement amounts of the load transmission shafts 63 and 83 calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 79a.ΔXcThe relationship between and
      ΔX ₂= MxΔXc
      Then, the servo motors 69 and 89 are driven to move the load mechanism sections 61 and 81 in the direction indicated by arrows GH.
[0095]
        If the servo motor 51 rotates in the direction of arrow E and the rotating shaft 55 rotates in the direction of arrow E, the wire rope 58 on the side fixed to the load mechanism 81 is wound around the pulley 57. Then, the load transmission shaft 83 connected thereto and the movable body 84 engaged with the load transmission shaft 83 are similarly moved in the arrow G direction. In parallel with this, the servo motor 89 is driven by the drive control unit 79c, and the winding amount of the wire rope 58 calculated by the winding amount calculation unit 79b.ΔX ₂Is the amount of movement of the load transmission shaft 83 in the arrow G direction calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 79a.ΔXcThe load mechanism 81 is moved in the direction indicated by the arrow H or G, or stopped so as to be m times as large as. That is, when m = 1, the load mechanism unit 31 is stopped, when m> 1, the load mechanism unit 31 is moved in the arrow G direction, and when m <1, the load mechanism unit 31 is moved. Is moved in the direction of arrow H.
[0096]
        As a result, the distance between the main body 82 and the movable body 84 is gradually narrowed and the compression coil spring 85 is compressed, and the amount of movement of the load transmission shaft 83 is reduced.ΔXcThat is, tension is generated in the wire rope 58 by the biasing force in the direction indicated by the arrow H proportional to the amount of compression of the compression coil spring 85, and the rotating shaft 55 receives torque in the direction indicated by the arrow F due to this tension. 53.
[0097]
        On the other hand, the wire rope 58 on the load mechanism section 61 side is drawn out to the load mechanism section 61 side and relaxed as the rotating shaft 55 rotates in the arrow E direction. Therefore, the load transmission shaft 63 and the movable body 64 do not move, and the urging force by the compression coil spring 65 does not act on the rotating shaft 55.
[0098]
        Next, when the output torque of the servo motor 51 is gradually reduced, the torque generated by the urging force of the compression coil spring 85 is superior to the torque generated by the servo motor 51, whereby the rotary shaft 55 is indicated by the arrow F. The rotating shaft 55 finally returns to the original position before the rotation. Similarly, in this return process, the servo motor 89 is driven by the drive control unit 79c, and the winding amount of the wire rope 58 calculated by the winding amount calculation unit 79b.ΔX ₂Is the amount of movement of the load transmission shaft 83 in the arrow G direction calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 79a.ΔXcThe load mechanism 81 is moved in the direction indicated by the arrow H or G, or stopped so as to be m times as large as. Further, torque acting on the rotating shaft 55 is detected by the torque sensor 53.
[0099]
        On the contrary, when the output shaft 213 is rotated in the direction indicated by arrow F by the servo motor 51 and the rotation shaft 55 is rotated in the direction indicated by arrow F, the wire rope 58 on the side fixed to the load mechanism portion 61 is used. Is wound around the pulley 57 and moves in the arrow H direction, and the load transmission shaft 63 connected thereto and the movable body 64 engaged with the load transmission shaft 63 similarly move in the arrow H direction. In parallel with this, the servo motor 69 is driven by the drive control unit 79c, and the winding amount of the wire rope 58 calculated by the winding amount calculation unit 79b.ΔX ₂Is the amount of movement of the load transmission shaft 63 in the direction indicated by the arrow H calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 79a.ΔXcThe load mechanism 61 is moved in the direction indicated by the arrow H or G, or stopped so as to be m times as large as.
[0100]
        As a result, the distance between the main body 62 and the movable body 64 is gradually reduced, and the compression coil spring 65 is compressed.ΔXcThat is, tension is generated in the wire rope 58 by the urging force in the direction indicated by the arrow G in proportion to the amount of compression of the compression coil spring 65, and the rotation shaft 55 receives torque in the direction indicated by the arrow E due to this tension. 53.
[0101]
        On the other hand, the wire rope 58 on the load mechanism portion 81 side is drawn out to the load mechanism portion 81 side and relaxed as the rotation shaft 55 rotates in the direction of arrow F. Therefore, the load transmission shaft 83 and the movable body 84 do not move, and the urging force by the compression coil spring 85 does not act on the rotating shaft 55.
[0102]
        Next, when the output torque of the servo motor 51 is gradually reduced, the torque generated by the urging force of the compression coil spring 65 is superior to the torque generated by the servo motor 51, whereby the rotary shaft 55 is indicated by an arrow E. The rotating shaft 55 finally returns to the original position before the rotation. Similarly, in this return process, the servo motor 69 is driven by the drive control unit 79c, and the winding amount of the wire rope 58 calculated by the winding amount calculation unit 79b.ΔX ₂Is the amount of movement of the load transmission shaft 63 in the direction indicated by the arrow H calculated by the load transmission shaft movement amount calculation unit 79a.ΔXcThe load mechanism 81 is moved in the direction indicated by the arrow H or G, or stopped so as to be m times as large as. Further, torque acting on the rotating shaft 55 is detected by the torque sensor 53.
[0103]
        By the way, as in the first embodiment, the spring coefficients of the compression coil springs 65 and 85 are set as follows.KbThen, the reaction force F acting on the pulley 57 is expressed by the following equation:
F =Kb× ΔXc
      It becomes. On the other hand, the movement amount of the wire rope 58ΔX ₂Is
      ΔX ₂= MxΔXc
      BecauseK ₂If the apparent spring coefficient is
      F =Kb×ΔXc=K ₂× ΔX (= m ×ΔXc)
      And
      K ₂=Kb/ M
      It becomes. That is, the servo motors 69 and 89 are driven to move the wire rope 58.ΔX ₂Is the amount of movement of the load transmission shafts 63 and 83ΔXcBy moving the load mechanism parts 61 and 81 so as to be m times theKbThe same effect is obtained as when the pulley 57 is directly urged by the compression coil springs 65 and 85 having a spring coefficient of / m.
[0104]
        As described above, according to the inspection device 50, the output shaft 213 of the auxiliary device 210 is proportionally increased in accordance with the rotation angle, and torque (load) in a direction against the input torque is applied to the compression coil. The torque acting on the spring 64 or 85 and the torque corresponding to the urging force of the compression coil spring 65 or 85 is detected by the torque sensor 53 as the output torque of the output shaft 213, and the auxiliary device 210 is as shown in FIG. Whether the torque-rotation angle characteristic is provided is detected by the operation characteristic detection unit 79d.
[0105]
        According to this inspection apparatus 50, by arbitrarily setting the coefficient m, the load acting on the output shaft 213 is changed in proportion to the amount of rotation of the output shaft 213 to have an arbitrary inclination. be able to. Accordingly, when detecting the operating characteristics of a plurality of types of auxiliary devices 210 having different operating characteristics as shown in FIG. 7, it is sufficient to appropriately set the coefficient m, and the apparatus is disassembled as in the prior art. Therefore, the troublesome work of exchanging the compression coil springs 65 and 85 is unnecessary, and the operation characteristics of the plural types of auxiliary devices 210 can be detected very quickly.
[0106]
      (Third embodiment)
        Next, a load device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram partially showing a schematic configuration of the inspection apparatus including the load device according to the present embodiment. Note that the inspection apparatus 100 of this example is an apparatus for detecting the operating characteristics of the auxiliary device 210.
[0107]
        As shown in the figure, the inspection apparatus 100 includes a rotary encoder, is connected to an input shaft 212 of the auxiliary device 210 and inputs a predetermined torque to the input shaft 212, and one side is the auxiliary motor. A torque sensor 102 connected to the output shaft 213 of the apparatus 210; an angular displacement sensor 120 having one end connected to the other side of the torque sensor 102 and detecting the rotational displacement (rotation angle) of the output shaft 213; 120, a load device 110 that applies a load to the output shaft 213 via the angular displacement sensor 120 and the torque sensor 102, a base 116 that supports the load device 110, the servo motor 101, And a processing / control device 130 that controls the operation of the load device 110 and detects the operating characteristics of the auxiliary device 210. Ri, auxiliary device 210 is suitably supported by supporting means (not shown).
[0108]
        The servo motor 101 and the torque sensor 102 have the same configurations as the servo motor 251 and the torque sensor 253 in the conventional inspection apparatus 250 shown in FIG. Therefore, the detailed description about each is abbreviate | omitted.
[0109]
        The load device 110 includes a torsion bar 113 having one end connected to the angular displacement sensor 120 via a connecting member 114 and a rotary encoder 112, and is connected to the other end of the torsion bar 113 via a connecting member 115. The servo motor 111 rotates the torsion bar 113 in the direction of arrow EF, and an urging force (torque) proportional to the torsion angle of the torsion bar 113 is applied to the output shaft 213.
[0110]
        The processing / control device 130 includes an output shaft rotation angle calculation unit 130a, a drive motor rotation angle calculation unit 130b, a drive control unit 130c, and an operation characteristic detection unit 130d. The output shaft rotation angle calculation unit 130a calculates the rotation angle θa of the output shaft 213 in the direction of arrow EF based on the detection signal input from the angular displacement sensor 120, and the drive motor rotation angle calculation unit 130b is a rotary encoder. Based on the detection signal input from 112, the rotation angle θb of the servo motor 111 in the direction of arrow EF is calculated.
[0111]
        The drive control unit 130c controls the operation of the servo motor 101 to transmit a predetermined torque to the input shaft 212 of the auxiliary device 210, and the output shaft 213 calculated by the output shaft rotation angle calculation unit 130a. The torsion angle θ (= θa−θb) of the torsion bar 113 is calculated from the rotation angle θa of the servomotor 111 and the rotation angle θb of the servo motor 111 calculated by the drive motor rotation angle calculation unit 130b. Based on the rotation angle θa of the output shaft 213, the operation of the servo motor 111 is controlled to rotate the torsion bar 113 in the direction of arrows EF. That is, the drive control unit 130c determines that the torsion angle θ of the torsion bar 113 is relative to the rotation angle θa of the output shaft 213.
      θ (= θa−θb) =n× θa,
      θb = (1−n) × θa,
      The operation of the servo motor 111 is controlled so that
      The abovenIs a coefficient arbitrarily set as appropriate.
[0112]
        The operation characteristic detection unit 130d detects the operation characteristic of the auxiliary device 210 from the rotation angle of the output shaft 213 detected by the angular displacement sensor 120 and the torque detected by the torque sensor 102.
[0113]
        Next, the aspect which detects the operating characteristic of the said auxiliary | assistant apparatus 210 using the test | inspection apparatus 100 which concerns on this embodiment provided with the above structure is demonstrated.
[0114]
        First, according to the inspection apparatus 100, a detection signal is always input from the angular displacement sensor 120 to the output shaft rotation angle calculation unit 130a, and the rotation angle θa of the output shaft 213 is calculated by the output shaft rotation angle calculation unit 130a. In addition, a detection signal is input from the rotary encoder 112 to the drive motor rotation angle calculation unit 130b, and the rotation angle θb of the servo motor 111 is calculated in the drive motor rotation angle calculation unit 130b. Further, in the drive control unit 130c, based on the rotation angle θa of the output shaft 213 calculated by the output shaft rotation angle calculation unit 130a and the rotation angle θb of the servo motor 111 calculated by the drive motor rotation angle calculation unit 130b. The twist angle θ (= θa−θb) of the torsion bar 113 is calculated.
[0115]
        In this state, when the servo motor 101 is driven by the drive control unit 130c and a predetermined torque is input to the input shaft 212 of the auxiliary device 210, the auxiliary torque corresponding to the rotation angle of the input shaft 212 is driven by the drive motor. The torque added by 214 and the auxiliary torque added to the input torque is output from the output shaft 213. Torque output from the output shaft 213 is transmitted to the torsion bar 113 via the torque sensor 102, the angular displacement sensor 120, and the connecting member 114, thereby rotating the torsion bar 113 in the direction of arrow E or arrow F. It is done.
[0116]
        Then, the drive control unit 130c determines that the torsion angle θ of the torsion bar 113 calculated as described above is relative to the rotation angle θa of the output shaft 213.nThe operation of the servo motor 111 is controlled so as to be doubled.
[0117]
        As a result, torque proportional to the torsion angle θ of the torsion bar 113 acts on the output shaft 213, and torque acting on the output shaft 213 is detected by the torque sensor 102. The coefficientnIs 1 to control the servo motor 111 to be in a stopped state, and if it is greater than 1, the servo motor 111 is controlled to rotate in the direction opposite to the rotation direction of the output shaft 213,1If smaller, the servo motor 111 is controlled to rotate in the same direction as the rotation direction of the output shaft 213.
[0118]
        Next, when the output torque of the servo motor 101 is gradually reduced, the torque generated by the torsion bar 113 is superior to the torque generated by the servo motor 101, and the output shaft 213 rotates in the opposite direction to the above. Finally, it returns to the original position before rotation. Similarly, in this returning process, the torsion angle θ of the torsion bar 113 is set to the rotation angle θa of the output shaft 213.nThe operation of the servo motor 111 is controlled by the drive control unit 130c so as to be doubled.
[0119]
        By the way, the spring coefficient of the torsion bar 113 isKcThen, when the servo motor 111 is stopped, the torque T acting on the output shaft 213 is expressed by the following equation:
      T =Kc× θa
      It becomes. On the other hand, the servo motor 111 is
      θ =n× θa
      If the drive is controlled so thatK ₃If the apparent spring coefficient is
      T =K ₃× θ (=n× θa) =Kc× θa
      And
      K ₃=Kc/n
      It becomes. That is, when the servo motor 111 is driven, the torsion angle θ of the torsion bar 113 is relative to the rotation angle θa of the output shaft 213.nBy rotating the torsion bar 113 so as to be doubled,Kc/nThe same effect as that obtained by connecting the torsion bar 113 having the spring coefficient to the output shaft 213 without rotating is obtained.
[0120]
        Thus, according to the inspection apparatus 100, the torque (load) in the direction against the input torque increases proportionally with the rotation angle of the output shaft 213 of the auxiliary device 210 and resists the input torque. 113, the torque of the torsion bar 213 is detected by the torque sensor 102 as the output torque of the output shaft 213, and whether the auxiliary device 210 has a torque-rotation angle characteristic as shown in FIG. Is detected by the operating characteristic detector 130d.
[0121]
        And according to this inspection apparatus 100, the coefficientnIs arbitrarily set, the load acting on the output shaft 213 can be changed in proportion to the rotation amount of the output shaft 213 to have an arbitrary inclination. Therefore, when detecting the operating characteristics of a plurality of types of auxiliary devices 210 having different operating characteristics as shown in FIG.nIs appropriately set, and the troublesome work as in the prior art is unnecessary, and the operation characteristics of the plural types of auxiliary devices 210 can be detected very quickly.
[0122]
        As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that the specific aspect of this invention is not restricted to this, If it adds especially, in 1st Embodiment, in 1st Embodiment, the load mechanism part 11, The amount of movement of the output shaft 202 from the amount of movement ΔXb of 31 and the amount of movement ΔXa of the load transmission shafts 13 and 33.ΔX ₁However, the present invention is not limited to this. The position of the output shaft 202 is directly detected and the amount of movement is detected.ΔX ₁You may provide so that may be calculated.
[0123]
        In the second embodiment, the amount of movement of the load mechanism 61, 81ΔXdAnd the amount of movement of the load transmission shafts 63 and 83ΔXcWinding amount of wire rope 58 fromΔX ₂However, the present invention is not limited to this, and the winding amount of the wire rope 58 is determined based on the output shaft 213 detected by the rotary encoder of the servo motor 51, that is, the rotation angle of the pulley 57.ΔX ₂You may provide so that may be calculated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a partial block diagram of a schematic configuration of an inspection apparatus including a load device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial front view showing a schematic configuration of an inspection apparatus including a load device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view partially showing a block diagram of a schematic configuration of an inspection apparatus including a load device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view showing an example of an auxiliary device for automobile steering.
FIG. 5 is a front view showing an example of an auxiliary device for automobile steering.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example of operation characteristics required for an auxiliary device.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing an example of operation characteristics required for the auxiliary device.
FIG. 8 is a front view partially showing a block diagram of a schematic configuration of a conventional inspection apparatus for examining operating characteristics of an auxiliary device.
FIG. 9 is a front view partially showing a schematic configuration of a conventional inspection apparatus for examining the operating characteristics of an auxiliary device.
[Explanation of symbols]
        1 Inspection device
        2 Servo motor
        4. Processing and control device
      10 First load device
      11 Load mechanism
      12 Body
      13 Load transmission shaft
      15 Compression coil spring
      18 Driving means
      19 Servo motor
      20 Rotary encoder
      30 Second load device
      31 Load mechanism
      32 body
      33 Load transmission shaft
      35 Compression coil spring
      38 Driving means
      39 Servo motor
      40 Rotary encoder

Claims

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（ΔＸ _１）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（ΔＸ _１）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。
ΔＸ _１＝ｉ×ΔＸａ
但し、ｉは任意の係数である。 A load device used when detecting operation characteristics of an auxiliary device for automobile steering, comprising an input shaft and an output shaft, and converting the torque input from the input shaft into thrust in the axial direction of the output shaft, the output A load device for applying a specified load to the output shaft of the steering wheel provided to transmit to a shaft;
A load transmitting member that is provided so as to be movable toward and away from the output shaft and that abuts against an end surface of the output shaft and transmits a load, and an urging force that applies a load in the load direction to the load transmitting member A load means comprising a member;
Driving means for moving the load means in a direction approaching or separating from the output shaft;
First movement amount detection means for detecting a movement amount (ΔXa) of the load transmission member on the load means, the movement amount of the load transmission member in the approaching and separating directions ;
A second movement amount detecting means for detecting a movement amount (ΔX ₁ ) of the output shaft in the approaching and separating directions ;
The movement amount (ΔXa) of the load transmission member detected by the first movement amount detection unit and the movement amount (ΔX ₁ ) of the output shaft detected by the second movement amount detection unit are expressed by the following equation: A load device comprising: a control unit configured to control the operation of the driving unit to move the load unit in the approaching / separating direction so as to satisfy the condition.
ΔX ₁ = i × ΔXa
However, i is an arbitrary coefficient.

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（ΔＸ _２）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（ΔＸ _２）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。
ΔＸ _２＝ｍ×ΔＸｃ
但し、ｍは任意の係数である。 A load device used when detecting the operating characteristics of an auxiliary device for automobile steering, which includes an input shaft and an output shaft, and outputs a torque increased with respect to the input torque. A load device that causes
A load transmission member provided so as to be movable in a direction orthogonal to the output shaft, and a load means including an urging member that applies a load in the load direction to the load transmission member;
A rotary shaft connected coaxially to the output shaft and rotating together with the output shaft;
One is fixed to the load transmission member, the other is wound around the rotary shaft, and is wound or fed out by rotation of the rotary shaft, and the load from the load means is passed through the rotary shaft to the output shaft. Wire rope to transmit to,
Driving means for moving the load means in a direction approaching or separating from the output shaft;
A movement amount detection means for detecting a movement amount (ΔXc) of the load transmission member on the load means, the movement amount of the load transmission member in the approaching and separating directions ;
A winding amount detecting means for detecting a winding amount (ΔX ₂ ) of the wire rope wound by the rotation of the rotating shaft ;
The movement amount (ΔXc) of the load transmission member detected by the movement amount detection unit and the winding amount (ΔX ₂ ) of the wire rope detected by the winding amount detection unit satisfy the following expression : A load device comprising: control means for controlling the operation of the drive means to move the load means in the approaching and separating directions .
ΔX ₂ = m × ΔXc
However, m is an arbitrary coefficient.

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（ΔＸ _２）を算出するものである請求項２記載の負荷装置。The winding amount detection means detects a rotation angle around the axis of the output shaft, and calculates a winding amount (ΔX ₂ ) of the wire rope based on the rotation angle . Load device.

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。 A load device used when detecting the operating characteristics of an auxiliary device for automobile steering, which includes an input shaft and an output shaft, and outputs a torque increased with respect to the input torque. A load device that causes
An urging shaft that is directly or indirectly connected to the output shaft and causes a torque corresponding to a torsion angle to act in a direction against the input torque;
Drive means for rotating the urging shaft about its axis;
First angle detection means for detecting a rotation angle (θa) around the axis of the output shaft;
Second angle detecting means for detecting a twist angle (θ) of the biasing shaft;
The rotation angle (θa) of the output shaft detected by the first angle detection means and the twist angle (θ) of the biasing shaft detected by the second angle detection means satisfy the following expression: A load device comprising: control means for controlling the operation of the drive means to rotate the urging shaft about an axis .
θ = n × θa
However, n is an arbitrary coefficient.