Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4706375B2 - Method and apparatus for measuring limit value of stable region of steering mechanism - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4706375B2 - Method and apparatus for measuring limit value of stable region of steering mechanism - Google Patents

Method and apparatus for measuring limit value of stable region of steering mechanism Download PDF

Info

Publication number
JP4706375B2
JP4706375B2 JP2005223080A JP2005223080A JP4706375B2 JP 4706375 B2 JP4706375 B2 JP 4706375B2 JP 2005223080 A JP2005223080 A JP 2005223080A JP 2005223080 A JP2005223080 A JP 2005223080A JP 4706375 B2 JP4706375 B2 JP 4706375B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering mechanism
vehicle
limit value
lateral force
stable region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005223080A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007040748A (en
Inventor
圭一郎 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2005223080A priority Critical patent/JP4706375B2/en
Publication of JP2007040748A publication Critical patent/JP2007040748A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4706375B2 publication Critical patent/JP4706375B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

本発明は、車両の車輪に横方向の力(横力)を作用させ、該横力の作用下においてもステアリングが安定した姿勢で車輪が横力作用方向に回動しないステアリング機構の安定領域の限界値を求めるためのステアリング機構の安定領域の限界値を測定する方法および装置に関するものである。   According to the present invention, a lateral force (lateral force) is applied to a wheel of a vehicle, and a stable region of a steering mechanism in which the wheel does not rotate in the lateral force acting direction in a stable posture even under the action of the lateral force. The present invention relates to a method and an apparatus for measuring a limit value in a stable region of a steering mechanism for determining a limit value.

車両が路面を走行している際には車輪にモーメントが生じており、かかるモーメントによってステアリングが回動してしまう。ステアリングの回動とともに車輪も回動し、かかる車輪の回動姿勢でバランスした後は、かかる状態で車両が路面を曲線走行または横流れ走行することとなる。   When the vehicle is traveling on the road surface, a moment is generated in the wheel, and the steering is rotated by the moment. After the steering wheel is rotated and the wheel is also rotated and balanced by the rotation posture of the wheel, the vehicle travels on the road surface in a curved line or in a lateral direction in this state.

ところで、ステアリングを構成する機構は車両の仕様によって複数の機構が使い分けられており、一般的に、乗用車やRV車などにはラックピニオン式のステアリングが、トラックや建設/産業用重機などにはボールねじ式のステアリングが適用されている。また、それぞれの機構にもマニュアルタイプとパワータイプとがあり、可及的に小さな力でステアリングを可能としたものがいわゆるパワーステアリングである。   By the way, a plurality of mechanisms are used depending on the vehicle specifications. Generally, a rack and pinion type steering is used for passenger cars and RV cars, and a ball is used for trucks and construction / industrial heavy equipment. Screw type steering is applied. Each mechanism has a manual type and a power type, and what is capable of steering with as little force as possible is so-called power steering.

上記する車両の横流れを評価する従来の方法としては、例えば、特許文献1に開示されるように、車輪をローラ上に載置した姿勢で該車輪をローラに押圧した状態で回転させ、車輪の回転によってローラを従動回転させ、該ローラの軸方向移動量を測定することによって車に生じる横力を測定することで車両の横流れが評価され、ひいては車両の走行特性の特定がおこなわれるものである。
特開2001−50834号公報
As a conventional method for evaluating the lateral flow of the vehicle described above, for example, as disclosed in Patent Document 1, the wheel is rotated in a state in which the wheel is placed on the roller and pressed against the roller. The lateral flow of the vehicle is evaluated by measuring the lateral force generated in the vehicle by measuring the amount of axial movement of the roller by rotating the roller in accordance with the rotation, thereby identifying the running characteristics of the vehicle. .
JP 2001-50834 A

特許文献1に開示の横力測定装置および方法によれば、比較的簡易に車輪に作用する横力を測定することが可能ではある。しかし、かかる装置/方法は、車輪に横力が作用した際のステアリング機構の安定領域、すなわち、ステアリング機構内の摩擦力が一定の横力以上の際にステアリングが横力作用下でも安定している状態(要素)を考慮していないため、実際の路面を走行する車両の車輪が横流れを生じる横力を精度よく特定するには至らない。実際のステアリング機構には、機構内に遊びや摩擦力が存在し、かかる要素によって、ステアリングを微妙にきっただけでは、ハンドルは戻らない現象などをはじめとして、ハンドルの微妙な切り返しではステアリング機構の駆動に影響を与えない領域が存在することとなる。   According to the lateral force measuring device and method disclosed in Patent Document 1, it is possible to measure the lateral force acting on the wheel relatively easily. However, such a device / method is stable in the steering mechanism when a lateral force acts on the wheel, that is, when the friction force in the steering mechanism exceeds a certain lateral force, the steering is stable even under the lateral force action. Therefore, the lateral force that causes the lateral flow of the wheels of the vehicle traveling on the actual road surface cannot be accurately identified. In an actual steering mechanism, there is play and frictional force in the mechanism, and with such elements, the steering wheel does not return when the steering is delicately turned. There will be a region that does not affect the drive.

本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、ステアリング機構の有する摩擦力を適切に考慮し、かかる摩擦力の存在を前提として、例えばハンドルを手放しした状態でもステアリングが安定する安定領域の限界値に対応した横力(車両の横流れのはじまりとなる限界値でもある)を、高精度に求めることのできるステアリング機構の安定領域の限界値を測定する方法および装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and appropriately considers the frictional force of the steering mechanism, and on the premise of the presence of such frictional force, for example, a stable region where the steering is stable even when the steering wheel is released. It is an object to provide a method and an apparatus for measuring a limit value in a stable region of a steering mechanism that can accurately obtain a lateral force corresponding to a limit value of the vehicle (which is also a limit value at which a lateral flow of a vehicle starts). And

前記目的を達成すべく、本発明によるステアリング機構の安定領域の限界値を測定する方法は、ステアリング機構によって角度調整がおこなわれる車両の2つの車輪のそれぞれに同期する横方向の力を作用させ、該横方向の力の作用下においてもステアリングが安定した姿勢で、車輪が横方向の力の作用方向に回動しないステアリング機構の安定領域の限界値を求めることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the method of measuring the limit value of the stable region of the steering mechanism according to the present invention applies a lateral force synchronized with each of the two wheels of the vehicle whose angle is adjusted by the steering mechanism, A limit value of a stable region of the steering mechanism in which the steering wheel is stable even under the action of the lateral force and the wheels do not rotate in the acting direction of the lateral force is obtained.

ここで、ステアリング機構とは、ラックピニオン式機構やボールねじ式機構などを意味し、機構の種類によってその構成部材も異なることとなり、さらには、機構内に存在する(機構に固有の)摩擦力も異なってくることとなる。例えばラックピニオン式パワーステアリング機構を例に挙げれば、かかる機構は、ステアリングコラムやエンターメディエイトシャフト、ラックピニオン式パワーステアリングギアなどから構成され、それぞれの構成部材相互間の摩擦力の総和が、上記する機構に固有の摩擦力となる。また、ステアリング機構の安定領域とは、ステアリング機構の有する摩擦力が車輪に作用する横力に勝ることにより、一定の横力が作用した場合でも車輪が回動することなく、ステアリング機構が安定した状態となる領域のことである。   Here, the steering mechanism means a rack and pinion type mechanism, a ball screw type mechanism, and the like, and its constituent members differ depending on the type of the mechanism, and furthermore, the friction force (inherent to the mechanism) existing in the mechanism also increases. It will be different. For example, taking a rack and pinion type power steering mechanism as an example, such a mechanism is composed of a steering column, an enter shaft, a rack and pinion type power steering gear, and the sum of the frictional forces between the respective components is It becomes the frictional force inherent to the mechanism that performs. Further, the stable region of the steering mechanism means that the steering mechanism is stabilized without rotating the wheel even when a certain lateral force is applied, because the frictional force of the steering mechanism is superior to the lateral force acting on the wheel. It is an area that becomes a state.

本発明のステアリング機構の安定領域の限界値を測定する方法では、例えば、車両の2つの前輪を駆動させた姿勢で双方の車輪を同期回動させることで、2つの車輪に同等の横方向の力を作用させる。ここで、横方向の力とは、いわゆる横力のことであり、車両が直進する方向を前後方向とした場合の左右方向に作用する力のことである。この同期回動の目的は、通常の車両の回転走行時、あるいはカント路面において、双方の車輪には同等の横力が同時に作用することを模擬するためである。   In the method of measuring the limit value of the stable region of the steering mechanism of the present invention, for example, by rotating both wheels synchronously in a posture in which the two front wheels of the vehicle are driven, the lateral direction equivalent to the two wheels is obtained. Apply force. Here, the lateral force is a so-called lateral force, and is a force acting in the left-right direction when the direction in which the vehicle goes straight is defined as the front-rear direction. The purpose of this synchronous rotation is to simulate that the same lateral force acts on both wheels simultaneously during normal vehicle rotation or on a cant road surface.

2つの車輪に同期作用する横力を徐々に大きくしていくと、ステアリング機構内の摩擦力がある横力値以下となり、したがって、2つの車輪は横力作用方向に回動することとなる。これは、横力の作用によって車両が横流れすることを模擬したものである。   When the lateral force acting synchronously with the two wheels is gradually increased, the frictional force in the steering mechanism becomes less than a certain lateral force value, and thus the two wheels rotate in the lateral force acting direction. This simulates the lateral flow of the vehicle due to the action of lateral force.

本発明によれば、横力を車輪に対して左右に作用させ、車輪の回動方向において車両が横流れする横力の限界値を求めることにより、該車両に固有のステアリング機構内の摩擦力を考慮したステアリング機構の安定領域の限界値(車両の横流れの限界値)を精度よく求めることが可能となり、実際の車両走行時の車両安定性の特定に繋げることができる。例えば、カント路面の傾斜は我が国と米国で異なっており、各カント路面の傾斜方向やその勾配に対して対象となるステアリング機構内部の摩擦力に起因する安定領域を対比し、車両の横流れを生じさせる横力がこの安定領域よりも大きな場合には、対象ステアリング機構内部の摩擦力を適宜に調整することができる。さらには、車輪と路面との摩擦をも考慮し、ステアリング機構に特有の摩擦力と車輪−路面間の摩擦力の双方を総合的に判断して、安定領域の限界値を求めることもできる。   According to the present invention, a lateral force is applied to the wheel to the left and right, and the limit value of the lateral force in which the vehicle flows laterally in the rotational direction of the wheel is obtained, whereby the frictional force in the steering mechanism inherent to the vehicle is obtained. It is possible to accurately determine the limit value of the stable region of the steering mechanism (the limit value of the lateral flow of the vehicle) that is taken into consideration, which can lead to the specification of the vehicle stability during actual vehicle travel. For example, the slope of the cant road surface is different between Japan and the United States, and the lateral direction of the vehicle is generated by comparing the direction of inclination of each cant road surface and the stable region caused by the friction force inside the target steering mechanism against the slope. When the lateral force to be applied is larger than this stable region, the frictional force inside the target steering mechanism can be adjusted appropriately. Furthermore, considering the friction between the wheel and the road surface, the limit value of the stable region can be obtained by comprehensively judging both the frictional force unique to the steering mechanism and the frictional force between the wheel and the road surface.

また、本発明によるステアリング機構の安定領域測定方法の他の実施形態は、同期回動する2つの回動装置のそれぞれに車両の2つの車輪を載置するとともに、車輪の回転によって車両が前後進することを防止するために車両を位置決め固定し、車輪を回転させた姿勢で2つの回転装置を正転方向および反転方向にそれぞれ同期回動させ、それぞれの回動方向におけるステアリング機構の安定領域の限界値を求めることを特徴とする。   In another embodiment of the method for measuring a stable region of a steering mechanism according to the present invention, two wheels of a vehicle are placed on each of two rotating devices that rotate synchronously, and the vehicle moves forward and backward by the rotation of the wheels. In order to prevent this, the vehicle is positioned and fixed, and the two rotating devices are rotated synchronously in the forward rotation direction and the reverse rotation direction in a posture in which the wheels are rotated. It is characterized by obtaining a limit value.

例えば、適宜形態の2つの回動装置を同期回動できるように構成し、それぞれの回動装置上に車両の例えば2つの前輪を載置する。また、後輪は、回動装置と同等レベルの架台上に載置させ、車両を回動装置および架台上でフラットな姿勢となるように載置する。ここで、例えば前輪を回転駆動させ、あるいは回動装置に装着された回転ドラム等を回転駆動させることによって前輪を回転姿勢とする。回動装置および架台には、車両の全重量が載荷されるように他の支持部材、例えばジャッキ等によっては支持させず、車両の全重量が回動装置および架台に載荷されるようにすることで、かかる載置状態が路面上における載置状態を模擬したものとなるようにする。前輪の回転によって車両は前後進することとなるため、かかる車両の移動を防止するために、回転装置または架台または双方に連結された部材に反力を取るようにして、車両を載置場所に位置決め固定するようにする。例えば、回転装置に長尺ボルトを取り付けておき、車両ボディーの下面にボルト孔を穿設しておき、長尺ボルトをボルト孔に嵌装させてナット締めするなどの方法が適用できる。   For example, it is configured so that two appropriately configured rotating devices can be rotated synchronously, and, for example, two front wheels of the vehicle are placed on each rotating device. Further, the rear wheel is placed on a pedestal of the same level as the turning device, and the vehicle is placed so as to be in a flat posture on the turning device and the pedestal. Here, for example, the front wheels are rotated by driving the front wheels or rotating a rotating drum or the like mounted on the rotating device. The rotating device and the gantry should not be supported by another support member such as a jack so that the entire weight of the vehicle is loaded, but the entire weight of the vehicle should be loaded on the rotating device and the gantry. Thus, the placement state is made to simulate the placement state on the road surface. Since the vehicle moves forward and backward due to the rotation of the front wheels, in order to prevent such movement of the vehicle, the reaction force is applied to the rotating device or the member connected to the gantry or both, so that the vehicle is placed at the mounting place. Try to fix the positioning. For example, it is possible to apply a method in which a long bolt is attached to the rotating device, a bolt hole is formed in the lower surface of the vehicle body, and the long bolt is fitted into the bolt hole and tightened with a nut.

車両の車輪(上記実施例では前輪)を回転させた姿勢で回動装置を徐々に一定の方向に回動させていく。なお、回動開始時点において、車輪は車両が直進する方向姿勢に調整されている。ここで、正転方向や反転方向とは回動方向が逆であることを示す意味であり、例えば、平面視で、正転方向が時計まわり方向、反転方向が反時計まわり方向である。   The rotation device is gradually rotated in a certain direction in a posture in which the vehicle wheel (the front wheel in the above embodiment) is rotated. Note that, at the time of starting the rotation, the wheels are adjusted to the direction in which the vehicle goes straight. Here, the normal rotation direction and the reverse direction mean that the rotation direction is opposite. For example, in a plan view, the normal rotation direction is the clockwise direction, and the reverse direction is the counterclockwise direction.

2つの回動装置を正転方向に徐々に同期回動させていくことにより、ある回動角度までは、車輪は回動装置に追従することなく、当初の姿勢を維持する。これは、既述するステアリング機構内の摩擦力によってもたらされる安定領域内に回動装置の回動による横力が入っているためである。さらに同期回動角度を大きくしていくことにより、車輪に生じる横力も大きくなり、ある回動角度(横力)が車輪に作用した時点で、車輪が回動方向に回転しはじめる。この車輪の回転始動時の回動角度と、該回動角度の際に車輪に作用する横力を計測することにより、実験車両が横流れを生じる横力の限界値を求めることができる。   By gradually rotating the two rotating devices synchronously in the normal rotation direction, the wheel maintains its original posture without following the rotating device until a certain rotation angle. This is because the lateral force caused by the turning of the turning device is in the stable region caused by the frictional force in the steering mechanism described above. By further increasing the synchronous rotation angle, the lateral force generated on the wheel also increases, and when a certain rotation angle (lateral force) acts on the wheel, the wheel starts to rotate in the rotation direction. By measuring the rotation angle at the start of rotation of the wheel and the lateral force acting on the wheel at the rotation angle, the limit value of the lateral force that causes the experimental vehicle to generate a lateral flow can be obtained.

正転方向における横力限界値を求めた後は、回転装置を元に戻し、反転方向に同様の実験をおこなうことにより、正転方向および反転方向における車両横流れの横力限界値(ステアリング機構内の摩擦力を考慮した)を高精度に求めることができる。   After obtaining the lateral force limit value in the forward rotation direction, replace the rotating device and perform the same experiment in the reverse direction. Can be obtained with high accuracy.

また、本発明によるステアリング機構の安定領域の限界値を測定する装置は、車両の車輪に横方向の力を作用させ、該横方向の力の作用下においてもステアリングが安定した姿勢で、車輪が横方向の力の作用方向に回動しないステアリング機構の安定領域の限界値を求めるためのステアリング機構の安定領域の限界値を測定する装置であって、前記装置は、2つの車輪を載置しながら同期回動することのできる回転装置と、車両を構成する別途の2つの車輪を載置する台座と、回転装置上で車輪が回転した際に車両が前後進することを防止するために車両を係止固定する係止手段と、車輪を回転させた姿勢で2つの回転装置を正転方向および反転方向にそれぞれ同期回動させた際に、それぞれの回動方向におけるステアリング機構の安定領域の限界値となる回動角度に対応した横方向の力を測定する測定手段と、から少なくとも構成されることを特徴とする。   Further, the apparatus for measuring the limit value of the stable region of the steering mechanism according to the present invention applies a lateral force to the wheel of the vehicle, and the steering wheel is in a stable posture even under the action of the lateral force. An apparatus for measuring a limit value of a stable region of a steering mechanism for determining a limit value of a stable region of a steering mechanism that does not rotate in the direction of application of a lateral force, the device mounting two wheels In order to prevent the vehicle from moving forward and backward when the wheels rotate on the rotating device, a rotating device that can rotate while rotating, a pedestal on which two additional wheels constituting the vehicle are mounted, When the two rotating devices are rotated synchronously in the forward rotation direction and the reverse rotation direction in a posture in which the wheel is rotated and the steering mechanism is locked and fixed, the stable region of the steering mechanism in each rotation direction Wherein the measuring means for measuring the lateral force corresponding to the rotational angle of the limit value, to be at least composed.

本発明は、ステアリング機構の安定領域を勘案した横力限界値を求めるための装置に関するものであり、車両を構成する4つの車輪のうちの2つの車輪を載置して同期回動する2つの回転装置と、残りの2つの車輪を載置する台座、および横力を測定する測定手段とから大略構成されている。この台座は、既述する架台と同様に、その天端レベルが回動装置の天端レベルと同程度となるように構成されており、回動装置と台座は相互に連結された形態であっても分離された形態であってもよい。また、回転装置上で車輪を回転させた姿勢で回動装置を回動させるため、回動装置および台座上で車両が移動しないような係止手段が例えば回転装置に設けられている。この係止手段の形態は特に限定するものではないが、既述するように長尺ボルトとナットから構成できる。なお、回転装置にて車両の移動を防止することとなるため、この回動装置は実験室の床や別途の重量物に連結した構成とするのが望ましい。   The present invention relates to an apparatus for obtaining a lateral force limit value in consideration of a stable region of a steering mechanism. Two of four wheels constituting a vehicle are mounted and synchronously rotated. The rotating device, a pedestal on which the remaining two wheels are placed, and a measuring means for measuring lateral force are roughly configured. This pedestal is configured so that its top end level is substantially the same as the top end level of the rotating device, as in the above-described gantry, and the rotating device and the pedestal are connected to each other. Alternatively, it may be in a separated form. Further, in order to rotate the rotating device in a posture in which the wheel is rotated on the rotating device, for example, the rotating device is provided with a locking means for preventing the vehicle from moving on the rotating device and the pedestal. The form of the locking means is not particularly limited, but can be constituted by a long bolt and a nut as described above. Since the rotation device prevents the vehicle from moving, the rotation device is preferably connected to the laboratory floor or a separate heavy object.

例えば、車両の前輪を回転させた姿勢で回動装置を正転方向および反転方向にそれぞれ回動させ、双方の回動方向で車輪が回動をはじめる回動角度と、その際に車輪に作用する横力を測定することにより、車両が横流れする横力限界値を求めることができる。   For example, the rotation device is rotated in the normal rotation direction and the reverse direction in a posture in which the front wheel of the vehicle is rotated, and the rotation angle at which the wheel starts to rotate in both rotation directions, and acts on the wheel at that time. By measuring the lateral force, the lateral force limit value at which the vehicle flows laterally can be obtained.

さらに、本発明によるステアリング機構の安定領域の限界値を測定する装置の他の実施形態において、前記回動装置は、第一の支持台と、第一の支持台に回動自在に装着された回動軸と、該回動軸に軸支された第二の支持台と、から少なくとも構成されており、第二の支持台には、2つの大ローラと、該2つの大ローラ間を巻装されたベルトと、該ベルト上に車輪が載置された際にベルトの平坦性を保持するための複数の小ローラと、からなることを特徴とする。   Furthermore, in another embodiment of the device for measuring the limit value of the stable region of the steering mechanism according to the present invention, the turning device is mounted on the first support base and the first support base in a freely rotatable manner. It comprises at least a pivot shaft and a second support base pivotally supported by the pivot shaft. The second support base is wound with two large rollers and a space between the two large rollers. And a plurality of small rollers for maintaining the flatness of the belt when a wheel is placed on the belt.

本発明は、ステアリング機構の安定領域の限界値を測定するための装置の構成要素のうち、回動装置の一実施形態に関するものである。第一の支持台は、回転装置を床面上に支持する台であり、この支持台に鉛直方向に延びる回動軸が回動可能に装着され、この回動軸の上端部に第二の支持台が固設されている。ここで、第二の支持台は、例えば上方が開放された筐体からなり、この筐体内に2つの大ローラ(後述する小ローラに比して相対的に大きなローラ)が間隔を置いてそれぞれ回転可能に軸支されている。双方の大ローラ間にはベルトが巻装されており、このベルト上面に車輪が載置されるようになっている。このベルトは、例えば金属製のベルトを使用することができる。また、2つの大ローラ間に掛け渡されたベルト上に車輪が載置された際に、車両の重量でベルトが下方に落ち込まないように、2つの大ローラ間には複数の小ローラが回転可能に軸支され、大ローラ間のベルトを下方から支持するように構成されている。同期回動する双方の回動軸は、例えばサーボモータにて回動することができる。このサーボモータにロータリエンコーダを装着させ、双方の回動速度や回動角度をインターフェイス回路を介して精度よく同期させることもできる。   The present invention relates to an embodiment of a turning device among components of a device for measuring a limit value of a stable region of a steering mechanism. The first support base is a base that supports the rotating device on the floor surface, and a rotary shaft extending in a vertical direction is rotatably attached to the support base, and a second shaft is attached to an upper end portion of the rotary shaft. A support base is fixed. Here, the second support base is composed of, for example, a housing whose upper side is opened, and two large rollers (relatively larger rollers than the small rollers described later) are spaced apart from each other in the housing. It is pivotally supported so that it can rotate. A belt is wound between both large rollers, and a wheel is placed on the upper surface of the belt. As this belt, for example, a metal belt can be used. In addition, when a wheel is placed on a belt that is stretched between two large rollers, a plurality of small rollers rotate between the two large rollers so that the belt does not fall downward due to the weight of the vehicle. It is pivotally supported so as to support the belt between the large rollers from below. Both rotating shafts that rotate synchronously can be rotated by, for example, a servo motor. A rotary encoder can be attached to this servo motor, and both rotation speeds and rotation angles can be accurately synchronized via the interface circuit.

本実施例の回動装置は極めて簡易な構成であり、その製造コストも比較的安価なものとなるため、結果として安価な安定領域測定装置の製造コストに繋がるものである。   The rotation device of the present embodiment has a very simple configuration, and the manufacturing cost thereof is relatively low. As a result, the manufacturing cost of an inexpensive stable region measuring device is led.

以上の説明から理解できるように、本発明のステアリング機構の安定領域の限界値を測定する方法および装置によれば、使用されるステアリング機構に固有の摩擦力によってもたらされる安定領域(車輪に作用する横力以上の摩擦力領域)を勘案して、実際の車両走行時に車両が横流れを開示する限界値を精度よく求めることができる。かかる横流れは、カント路面の傾斜などによってもたらされるものであり、例えば、我が国と米国などではその傾斜方向が異なることから、使用される国の路面カント状況と、車両に適用されるステアリング機構の仕様に応じて横流れ限界値を算定しておくことにより、その結果に基づいて、ステアリング機構内部の摩擦力の調整をおこなうことで、任意のカント路面において横流れし難い車両を製造することができる。   As can be understood from the above description, according to the method and the apparatus for measuring the limit value of the stable region of the steering mechanism of the present invention, the stable region (acting on the wheel) caused by the frictional force inherent to the steering mechanism used. In consideration of the frictional force region greater than the lateral force, it is possible to accurately determine the limit value at which the vehicle discloses the lateral flow during actual vehicle travel. Such lateral flow is caused by the inclination of the cant road surface. For example, since the inclination direction is different in Japan and the United States, the road surface cant situation in the country used and the specifications of the steering mechanism applied to the vehicle By calculating the lateral flow limit value according to the above, a vehicle that is difficult to laterally flow on an arbitrary cant road surface can be manufactured by adjusting the frictional force inside the steering mechanism based on the result.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の測定装置に車両を搭載し、ステアリング機構のステアリング機構の安定領域を測定している状況を示した模式図であり、図2は、カント路面において車両に作用する横力と摩擦力を模式的に示した図である。図3は、ステアリング機構の安定領域を示したグラフを、図4は、横力がステアリング機構の安定領域を逸脱していることを示した図をそれぞれ示している。測定装置が、図示する実施形態に限定されるものでないことは勿論のことである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a situation in which a vehicle is mounted on the measuring device of the present invention and a stable region of the steering mechanism is measured, and FIG. 2 is a lateral force acting on the vehicle on a cant road surface. It is the figure which showed the friction force typically. FIG. 3 shows a graph showing the stable region of the steering mechanism, and FIG. 4 shows a diagram showing that the lateral force deviates from the stable region of the steering mechanism. Of course, the measuring device is not limited to the illustrated embodiment.

図1は、ステアリング機構の安定領域の限界値を求めるための測定装置を構成する回動装置1,1の上に車両Aの前輪が載置され、後輪が台座6上に載置された状態を示したものである。回動装置1は、床面に該回動装置1を載置する支持台3と、この支持台3に回動可能に支持された鉛直方向に延設する回動軸4と、この回動軸4の上端に固設された筐体2、筐体2を回動軸4以外にも支持する支持体21,21,…、筐体2内に設けられた2つの大ローラ51,51と、この大ローラ51,51間に巻装された金属ベルト53、さらには車両Aの重量に対して金属ベルト53の平坦性を確保するための複数の小ローラ52,52,…とから大略構成されている。ここで、支持体21,21,…は筐体2を安定支持するための部材であり、筐体2の下面を縁切りの形態で支持しているにすぎず、該筐体2の回動の支障になるものではない。前輪の回転によって車両が前後進することを防止するために、支持台3から突出した長尺ボルト7を図示しない車体下部のボルト孔に嵌装させ、ナット締めが施されている。各前輪を載置した姿勢で回動させる回転装置1,1は、同期回動できるように、図示しないインターフェイス回路に接続され、制御されている。また、回動軸4は、図示しないサーボモータにて回動し、サーボモータに取り付けられた図示しないロータリエンコーダにて回動角を精度よく読み取ることで同期回動の精度を確保している。   In FIG. 1, the front wheels of the vehicle A are placed on the rotating devices 1 and 1 constituting the measuring device for determining the limit value of the stable region of the steering mechanism, and the rear wheels are placed on the base 6. It shows the state. The rotation device 1 includes a support base 3 for placing the rotation device 1 on a floor surface, a rotation shaft 4 extending in a vertical direction supported rotatably on the support base 3, and the rotation The housing 2 fixed to the upper end of the shaft 4, supports 21, 21,... Supporting the housing 2 other than the rotating shaft 4, two large rollers 51, 51 provided in the housing 2, The metal belt 53 wound between the large rollers 51, 51, and a plurality of small rollers 52, 52,... For ensuring the flatness of the metal belt 53 with respect to the weight of the vehicle A. Has been. Here, the supports 21, 21,... Are members for stably supporting the casing 2, and only support the lower surface of the casing 2 in the form of a rim. It will not be a hindrance. In order to prevent the vehicle from moving forward and backward due to the rotation of the front wheels, a long bolt 7 protruding from the support base 3 is fitted into a bolt hole at the lower part of the vehicle body (not shown), and tightened with a nut. The rotating devices 1 and 1 that rotate in a posture in which each front wheel is placed are connected to and controlled by an interface circuit (not shown) so that they can rotate synchronously. Further, the rotation shaft 4 is rotated by a servo motor (not shown), and the rotation angle is accurately read by a rotary encoder (not shown) attached to the servo motor, thereby ensuring the accuracy of synchronous rotation.

図示する実施形態では、車両Aの前輪を回転駆動させ、この車輪の駆動に応じて大ローラ51,51と小ローラ52,52,…および金属ベルト53が従動するものである。なお、大ローラ51,51を回転駆動させることで金属ベルト53を回転させ、金属ベルトと車輪との間の摩擦力を介して前輪を従動させる構成であってもよい。いずれの構成であっても、前輪を回転させた状態(車両の走行状態を模擬)で2つの回転装置1,1を一定方向に徐々に回動させていきながら、車両が横流れを生じる、すなわち、車輪が回動装置1の回動方向に回動を開始する回動角度およびその際の横力の測定をおこなうものである。   In the illustrated embodiment, the front wheels of the vehicle A are rotationally driven, and the large rollers 51, 51, the small rollers 52, 52,... And the metal belt 53 are driven in accordance with the driving of the wheels. In addition, the structure which rotates the metal belt 53 by rotating and driving the large rollers 51 and 51, and drives a front wheel via the frictional force between a metal belt and a wheel may be sufficient. In any configuration, while the front wheels are rotated (simulating the running state of the vehicle), the two rotating devices 1 and 1 are gradually rotated in a certain direction while the vehicle generates a lateral flow. The rotation angle at which the wheel starts to rotate in the rotation direction of the rotation device 1 and the lateral force at that time are measured.

回動軸4,4の同期回動方向は、まず、図1のX1方向でおこない、回動軸4,4の回動角を徐々に大きくしていきながらX1方向において車両Aに横流れが生じる回動角およびその際の限界横力を図示しない測定手段にて測定し、次に、回動軸4,4をX2方向に徐々に回動させることで同様にX2方向における横流れが生じる回動角およびその際の限界横力の測定をおこなう。   The synchronous rotation direction of the rotation shafts 4 and 4 is first performed in the X1 direction of FIG. 1, and a lateral flow is generated in the vehicle A in the X1 direction while gradually increasing the rotation angle of the rotation shafts 4 and 4. The rotation angle and the limit lateral force at that time are measured by a measuring means (not shown), and then the rotation shafts 4 and 4 are gradually rotated in the X2 direction to similarly generate a lateral flow in the X2 direction. The angle and the critical lateral force at that time are measured.

図2は、車両の進行方向に対して左側に傾斜をもつ我が国のカント路面において、ステアリング機構8に作用する横力F1とステアリング機構内部の摩擦力F2および車輪と路面との間の摩擦力F3を模式的に示した図である。本発明では、この摩擦力のうち、既述する装置によって、主にステアリング機構8に特有の内部摩擦力F2に起因するステアリング機構8の安定領域(車輪に横力が作用しても車両がカント路面の傾斜方向に横流れしない範囲)を求めようとするものである。横力に抗し得る一定範囲の安定領域を越えた横力が車両に作用した際にはじめて、ハンドルをきることによって車両の横流れを阻止する必要が生じる。なお、日本とはカント路面勾配が反対方向となる米国においては、横流れを生じさせようとする横力が反対側となることを付言しておく。   FIG. 2 shows a lateral force F1 acting on the steering mechanism 8, a frictional force F2 inside the steering mechanism, and a frictional force F3 between the wheel and the road surface on a cant road surface in Japan that is inclined to the left with respect to the traveling direction of the vehicle. FIG. In the present invention, among the frictional forces, the above-described device is used to stabilize the steering mechanism 8 caused mainly by the internal frictional force F2 unique to the steering mechanism 8 (the vehicle cant be operated even if a lateral force acts on the wheels). The range that does not flow laterally in the direction of the road surface slope) is to be obtained. Only when a lateral force exceeding a certain range of stability that can resist the lateral force is applied to the vehicle, it is necessary to prevent the lateral flow of the vehicle by opening the steering wheel. It should be noted that in the United States, where the cant road gradient is opposite to that in Japan, the lateral force that causes lateral flow is on the opposite side.

図3は、我が国におけるカント路面におけるセルフアライニングトルク(SAT)とステアリング角度(ST)との関係グラフから、SATがゼロとなる点を算定し、図1にて測定した横流れを生じさせる横力限界点を決定してなるグラフを示したものである。   FIG. 3 shows the lateral force that causes the lateral flow measured in FIG. 1 by calculating the point at which SAT becomes zero from the relationship graph between the self-aligning torque (SAT) and the steering angle (ST) on the cant road surface in Japan. The graph which determines a limit point is shown.

車両の進行方向に対して左傾斜している我が国の路面では、右側方向の横力限界点(A点)が左側方向のそれ(B点)に比して小さくならざるを得ない。なお、図に示すSATがゼロのST角度座標に対応したグラフの横力(C点)は残留横力となる。実験にて測定されたこのA点からB点までの範囲(L)は、主に対象となるステアリング機構内部の摩擦力に起因する安定領域であり、このグラフ範囲に作用横力が入る場合には、車両に横流れは生じない。   On road surfaces in Japan that are tilted to the left with respect to the direction of travel of the vehicle, the lateral force limit point (point A) in the right direction must be smaller than that in the left direction (point B). Note that the lateral force (point C) in the graph corresponding to the ST angle coordinate with zero SAT shown in the figure is the residual lateral force. The range (L) from the point A to the point B measured in the experiment is a stable region mainly caused by the frictional force inside the target steering mechanism, and when the acting lateral force enters this graph range. No lateral flow occurs in the vehicle.

図4は、任意のステアリング機構の安定領域を示すグラフ(X線)に対して、カント路面によってもたらされる横力が安定領域を外れた場合(P点)をグラフ外に示したものである。かかる場合には、このP点がステアリング機構の安定領域内に収まるように、ステアリング機構内部の摩擦力の調整をおこなうことにより、容易に対処することができる。例えば、ラックピニオンギアの調整などがそれである。ステアリング機構内部の摩擦力の調整をおこなうことにより、その安定領域が広がり(図中のY線)、対象カント路面に対しても車両の横流れが生じないステアリング機構を構成することができる。   FIG. 4 shows a graph (X-ray) showing the stable region of an arbitrary steering mechanism when the lateral force caused by the cant road surface deviates from the stable region (point P). In such a case, it is possible to easily cope with this by adjusting the frictional force inside the steering mechanism so that the point P is within the stable region of the steering mechanism. For example, the adjustment of the rack and pinion gear. By adjusting the frictional force inside the steering mechanism, the stable region is widened (Y line in the figure), and a steering mechanism can be configured in which no lateral flow of the vehicle occurs on the target cant road surface.

なお、横力に抗して車両が横流れを生じない要素としては、かかるステアリング機構内部の摩擦力のほかにも車輪と路面間の摩擦力が挙げられる。したがって、図1に示す回動装置1の構成部材である金属ベルト53の表面にアスファルト層を形成し、このアスファルト層と対象となる車輪(タイヤ)との間の摩擦をも勘案した実験をおこなうことにより、ステアリング機構内部の摩擦力と、車輪−路面間の摩擦力からなる総摩擦力と横流れを生じさせる限界横力の関係を求めることも可能となり、その際に、ステアリング機構の調整に加えて車輪仕様の変更もおこなうことにより、横流れを生じさせない車両安定領域の拡大調整を図ることができる。   In addition to the frictional force inside the steering mechanism, the frictional force between the wheel and the road surface can be cited as an element that does not cause a lateral flow against the lateral force. Therefore, an asphalt layer is formed on the surface of the metal belt 53 which is a constituent member of the rotating device 1 shown in FIG. 1, and an experiment is performed in consideration of friction between the asphalt layer and a target wheel (tire). This makes it possible to determine the relationship between the frictional force inside the steering mechanism, the total frictional force consisting of the frictional force between the wheels and the road surface, and the limit lateral force that causes the lateral flow, in addition to adjusting the steering mechanism. By changing the wheel specifications, it is possible to enlarge and adjust the vehicle stable region without causing a lateral flow.

以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.

本発明の測定装置に車両を搭載し、ステアリング機構のステアリング機構の安定領域を測定している状況を示した模式図。The schematic diagram which showed the condition which mounts a vehicle in the measuring apparatus of this invention and measures the stable area | region of the steering mechanism of a steering mechanism. カント路面において車両に作用する横力と摩擦力を模式的に示した図。The figure which showed typically the lateral force and frictional force which act on a vehicle on a cant road surface. ステアリング機構の安定領域を示したグラフ。A graph showing a stable region of the steering mechanism. 横力がステアリング機構の安定領域を逸脱していることを示した図。The figure which showed that lateral force has deviated from the stable area | region of a steering mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

1…回動装置、2…筐体、3…支持台、4…回動軸、51…大ローラ、52…小ローラ、53…ベルト、6…台座、7…長尺ボルト、8…ステアリング機構、A…車両   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Turning apparatus, 2 ... Housing | casing, 3 ... Support stand, 4 ... Turning axis, 51 ... Large roller, 52 ... Small roller, 53 ... Belt, 6 ... Base, 7 ... Long bolt, 8 ... Steering mechanism , A ... Vehicle

Claims (4)

ステアリング機構によって角度調整がおこなわれる車両の2つの車輪を回転させ、該車輪のそれぞれに同期する横方向の力を作用させ、該横方向の力の作用下においてもステアリングが安定した姿勢で、車輪が横方向の力の作用方向に回動しないステアリング機構の安定領域の限界値を求めることを特徴とする、ステアリング機構の安定領域の限界値を測定する方法。 Two wheels of a vehicle whose angle is adjusted by a steering mechanism are rotated, a lateral force synchronized with each of the wheels is applied , and the steering is in a stable posture even under the action of the lateral force. A method for measuring a limit value of a stable region of a steering mechanism, wherein a limit value of a stable region of a steering mechanism that does not rotate in the direction of application of a lateral force is obtained. 同期回動する2つの回動装置のそれぞれに車両の2つの車輪を載置するとともに、車輪の回転によって車両が前後進することを防止するために車両を位置決め固定し、車輪を回転させた姿勢で2つの回転装置を正転方向および反転方向にそれぞれ同期回動させ、それぞれの回動方向におけるステアリング機構の安定領域の限界値を求めることを特徴とする請求項1に記載のステアリング機構の安定領域の限界値を測定する方法。   An attitude in which the two wheels of the vehicle are mounted on each of the two rotating devices that rotate synchronously, and the vehicle is positioned and fixed to prevent the vehicle from moving forward and backward due to the rotation of the wheels, and the wheels are rotated. The stability of the steering mechanism according to claim 1, wherein the two rotation devices are rotated synchronously in the normal rotation direction and the reverse rotation direction, respectively, and the limit value of the stable region of the steering mechanism in each rotation direction is obtained. A method of measuring the limits of a region. 車両の車輪に横方向の力を作用させ、該横方向の力の作用下においてもステアリングが安定した姿勢で、車輪が横方向の力の作用方向に回動しないステアリング機構の安定領域の限界値を求めるためのステアリング機構の安定領域の限界値を測定する装置であって、
前記装置は、2つの車輪を載置しながら同期回動することのできる回転装置と、車両を構成する別途の2つの車輪を載置する台座と、回転装置上で車輪が回転した際に車両が前後進することを防止するために車両を係止固定する係止手段と、車輪を回転させた姿勢で2つの回転装置を正転方向および反転方向にそれぞれ同期回動させた際に、それぞれの回動方向におけるステアリング機構の安定領域の限界値となる回動角度に対応した横方向の力を測定する測定手段と、から少なくとも構成されることを特徴とするステアリング機構の安定領域の限界値を測定する装置。
The limit value of the stable region of the steering mechanism in which a lateral force is applied to the wheel of the vehicle, the steering is in a stable posture even when the lateral force is applied, and the wheel does not rotate in the direction of the lateral force. A device for measuring a limit value of a stable region of a steering mechanism for obtaining
The apparatus includes a rotating device that can rotate synchronously while placing two wheels, a pedestal on which two additional wheels constituting the vehicle are placed, and a vehicle when the wheels rotate on the rotating device. To prevent the vehicle from moving forward and backward, and when the two rotating devices are rotated synchronously in the normal rotation direction and the reverse direction, respectively, in the posture of rotating the wheel, And a measuring means for measuring a lateral force corresponding to a rotation angle that is a limit value of a stable region of the steering mechanism in the rotation direction of the steering mechanism, and a limit value of the stable region of the steering mechanism, characterized in that Measuring device.
前記回動装置は、第一の支持台と、第一の支持台に回動自在に装着された回動軸と、該回動軸に軸支された第二の支持台と、から少なくとも構成されており、第二の支持台には、2つの大ローラと、該2つの大ローラ間を巻装されたベルトと、該ベルト上に車輪が載置された際にベルトの平坦性を保持するための複数の小ローラと、からなることを特徴とする請求項3に記載のステアリング機構の安定領域の限界値を測定する装置。   The rotating device includes at least a first support base, a rotary shaft rotatably mounted on the first support base, and a second support base pivotally supported on the rotary shaft. The second support base has two large rollers, a belt wound between the two large rollers, and maintains the flatness of the belt when a wheel is placed on the belt. The apparatus for measuring the limit value of the stable region of the steering mechanism according to claim 3, comprising: a plurality of small rollers.
JP2005223080A 2005-08-01 2005-08-01 Method and apparatus for measuring limit value of stable region of steering mechanism Expired - Fee Related JP4706375B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005223080A JP4706375B2 (en) 2005-08-01 2005-08-01 Method and apparatus for measuring limit value of stable region of steering mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005223080A JP4706375B2 (en) 2005-08-01 2005-08-01 Method and apparatus for measuring limit value of stable region of steering mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007040748A JP2007040748A (en) 2007-02-15
JP4706375B2 true JP4706375B2 (en) 2011-06-22

Family

ID=37798889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005223080A Expired - Fee Related JP4706375B2 (en) 2005-08-01 2005-08-01 Method and apparatus for measuring limit value of stable region of steering mechanism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4706375B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5282962B2 (en) * 2009-04-24 2013-09-04 株式会社バンザイ Wheel alignment measuring device
CN108709753B (en) * 2018-07-26 2024-07-12 石家庄华燕交通科技有限公司 System for simulating steering and front and rear wheel synchronization in vehicle running

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5210562B2 (en) * 1973-05-14 1977-03-25
US3889527A (en) * 1974-04-04 1975-06-17 Virgil T Wallace Steering linkage testing apparatus
JP3416845B2 (en) * 1999-08-05 2003-06-16 株式会社ハラダクニ Tire lateral force measuring device
JP2568958B2 (en) * 1992-05-08 1997-01-08 本田技研工業株式会社 Vehicle maximum steering angle measurement method
JP3476530B2 (en) * 1994-03-07 2003-12-10 株式会社ブリヂストン Vehicle running characteristic measuring device and vehicle wheel alignment adjusting method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007040748A (en) 2007-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008117602A1 (en) Vehicle
US20210061348A1 (en) Vehicle
WO2011104968A1 (en) Simulated wheel device and vehicle testing device
CN112334383A (en) Moving body
JP2013156087A (en) Tire testing apparatus
KR20090100354A (en) Measuring structures and measuring methods for measuring tire data
JP2009162627A (en) Chassis dynamometer
JP4706375B2 (en) Method and apparatus for measuring limit value of stable region of steering mechanism
CN101839809B (en) Driving tester
JP5117079B2 (en) Vehicle test equipment
JP2009180715A (en) Tire testing device and tire testing method
JPH075076A (en) Device for measuring stability of vehicle and method for adjusting stability
JP2009078584A (en) Coaxial two-wheel vehicle
JPH07243945A (en) Travel characteristic measuring device for vehicle and wheel alignment adjusting method for vehicle
JP2001050834A (en) Method and apparatus for measuring lateral force of tire
JP5908737B2 (en) Vehicle restraint device
JP4530958B2 (en) Wheel alignment measuring method and measuring apparatus therefor
JP4662125B2 (en) Caster wheel support device
JPH0763656A (en) Car attitude control device
JP2956407B2 (en) Flat belt type vehicle test equipment
JP2007112186A (en) Toe and camber angle variable mechanism
JP6355380B2 (en) Vehicle support
JP6965180B2 (en) Stud pin pull-out load measuring device
JP2518110Y2 (en) Chassis dynamometer
JPH06294709A (en) Method and apparatus for measuring residual cornering force of tire

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080519

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101026

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110228

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4706375

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees