JPH02284004A - 自動車のステアリングコラムの回転を測定するための角度センサ - Google Patents
自動車のステアリングコラムの回転を測定するための角度センサInfo
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- JPH02284004A JPH02284004A JP2053902A JP5390290A JPH02284004A JP H02284004 A JPH02284004 A JP H02284004A JP 2053902 A JP2053902 A JP 2053902A JP 5390290 A JP5390290 A JP 5390290A JP H02284004 A JPH02284004 A JP H02284004A
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- Japan
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- angle sensor
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- signal generator
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- G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01D5/1655—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying resistance by relative movement of a point of contact or actuation and a resistive track more than one point of contact or actuation on one or more tracks
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- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野１
本発明は、シャフトの、特に自動車のステアリングコラ
ムの回転を測定するための角度センサであって、検出部
材が同軸的にシャフトに取付けられており、シャフトの
約３６０°の回転範囲にわたって検出される第１の測定
信号を発生させる第１の信号発生器が、上記検出部材に
設けられている形式のものに関する。
ムの回転を測定するための角度センサであって、検出部
材が同軸的にシャフトに取付けられており、シャフトの
約３６０°の回転範囲にわたって検出される第１の測定
信号を発生させる第１の信号発生器が、上記検出部材に
設けられている形式のものに関する。
［従来の技術１
上記形式の公知角度センサでは、信号発生器が同軸的に
ステアリングコラムを取囲むように配置されており、か
つ、ステアリングコラムが３６０°回転する毎に反復さ
れる測定信号を発生させている。しかし、自動車を操舵
するさいに車輪の最大旋回位置の間ではステアリングコ
ラムが何回も回転するので、測定信号をステアリングコ
ラムの所定の回転数に正確に対応させることは極めて難
しい。さらに、微細信号と粗信号とを発生させる２つの
信号発生器によってステアリングコラムの回転を測定す
ることも公知である。この場合、両信号発生器はステア
リング伝動装置の異なる箇所に配置されているか、又は
ステアリングコラムの傍に配置されている。ステアリン
グコラムの回転運動は、歯付きベルトを介して上記２つ
の信号発生器に伝達される。このような構成の角度セン
サは高価なものである。また、付加的な伝達部材が設け
られていることもしくは回転角度の検出箇所が分離され
ていることによって、測定信号に測定ミスが発生してし
まう。
ステアリングコラムを取囲むように配置されており、か
つ、ステアリングコラムが３６０°回転する毎に反復さ
れる測定信号を発生させている。しかし、自動車を操舵
するさいに車輪の最大旋回位置の間ではステアリングコ
ラムが何回も回転するので、測定信号をステアリングコ
ラムの所定の回転数に正確に対応させることは極めて難
しい。さらに、微細信号と粗信号とを発生させる２つの
信号発生器によってステアリングコラムの回転を測定す
ることも公知である。この場合、両信号発生器はステア
リング伝動装置の異なる箇所に配置されているか、又は
ステアリングコラムの傍に配置されている。ステアリン
グコラムの回転運動は、歯付きベルトを介して上記２つ
の信号発生器に伝達される。このような構成の角度セン
サは高価なものである。また、付加的な伝達部材が設け
られていることもしくは回転角度の検出箇所が分離され
ていることによって、測定信号に測定ミスが発生してし
まう。
［発明が解決しようとする課題１
本発明の課題は、上記欠点を排除することにある。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決した本発明による構成は、請求項１又は
４に記載した通りである。
４に記載した通りである。
［作用及び効果１
本発明による角度センサは、有利には極めてコンパクト
に形成されており、かつ極めて容易にステアリングコラ
ムに固定されている。さらに、粗信号と微細信号とが中
間リンク装置を介さずにほぼ同じ箇所において検出され
る。粗信号発生器及び微細信号発生器は、ステアリング
コラムの回転運動を機械的に検出する部材によって駆動
される。それによって、ステアリングコラムはその全回
転範囲にわたって極めて正確に、回転を測定される。粗
信号と微細信号とが別個に検出されるので、中程度の分
解能によって電気信号を検出することができる。従って
、自動車における測定信号の伝達が特に妨害を受は易い
といったことはなくなり、電圧信号の出力がアナログの
場合でも、自動車においては一般的で安価なアナログ・
デジタル変換器を使用することができる。
に形成されており、かつ極めて容易にステアリングコラ
ムに固定されている。さらに、粗信号と微細信号とが中
間リンク装置を介さずにほぼ同じ箇所において検出され
る。粗信号発生器及び微細信号発生器は、ステアリング
コラムの回転運動を機械的に検出する部材によって駆動
される。それによって、ステアリングコラムはその全回
転範囲にわたって極めて正確に、回転を測定される。粗
信号と微細信号とが別個に検出されるので、中程度の分
解能によって電気信号を検出することができる。従って
、自動車における測定信号の伝達が特に妨害を受は易い
といったことはなくなり、電圧信号の出力がアナログの
場合でも、自動車においては一般的で安価なアナログ・
デジタル変換器を使用することができる。
請求項２．３及び５以下に記載された手段によれば、請
求項１又は４に記載された角度センサの有利な構成が可
能である。
求項１又は４に記載された角度センサの有利な構成が可
能である。
［実施例１
次に図示の実施例につき大発明を説明する。
第１図によれば、詳しくは図示されていない自動車のス
テアリングコラム１０上に、測定信号を検出するための
検出部材１２が固定されている。検出部材１２に形成さ
れた７ランジ１３は、ステアリングコラム１０全体を半
径方向に取囲む、横断面Ｕ字形のケーシング１４の内部
へ突入している。ケーシング１４は検出部材１２上に回
転可能に支承されており、かつパツキンリング１５によ
って内部を閉鎖されている。
テアリングコラム１０上に、測定信号を検出するための
検出部材１２が固定されている。検出部材１２に形成さ
れた７ランジ１３は、ステアリングコラム１０全体を半
径方向に取囲む、横断面Ｕ字形のケーシング１４の内部
へ突入している。ケーシング１４は検出部材１２上に回
転可能に支承されており、かつパツキンリング１５によ
って内部を閉鎖されている。
それによって、ケーシング１４の内部へ汚染物が入り込
むことはできない。微細信号を発生させるために、信号
発生器１６が７ランジ１３の一端面に取付けられている
。第１図による実施例では、信号発生器１６はポテンシ
ョメータとして形成されているが、他の形式の信号発生
器が使用されてもよい。信号発生器１６の滑動子１７が
フランジ１３の上記端面に固定されており、滑動子１７
のための案内軌道１８が、ケーシング１４の、滑動子１
７に向いた内壁に固定されている。渦巻き状のガイド溝
１９が上記フランジ１３の他端面に形成されており、粗
信号を発生させる信号発生器２１のガイドピン２０かガ
イド溝１９内を滑動する。第２図に詳しく示されたよう
に、信号発生器２１は直線摺動ポテンショメータとして
形成されており、かつステアリングコラム１０に対して
半径方向に延びる柱体２２に沿って運動する。このため
に、滑動子２３が鳩尾状の保持部によって保持されなが
ら、柱体２２に取付けられた案内軌道２４に沿って運動
する。上記２つの信号発生器１６゜２１によって生ぜし
められた測定信号を誘導するために、ケーブル２７がケ
ーシング１４に接続されている。
むことはできない。微細信号を発生させるために、信号
発生器１６が７ランジ１３の一端面に取付けられている
。第１図による実施例では、信号発生器１６はポテンシ
ョメータとして形成されているが、他の形式の信号発生
器が使用されてもよい。信号発生器１６の滑動子１７が
フランジ１３の上記端面に固定されており、滑動子１７
のための案内軌道１８が、ケーシング１４の、滑動子１
７に向いた内壁に固定されている。渦巻き状のガイド溝
１９が上記フランジ１３の他端面に形成されており、粗
信号を発生させる信号発生器２１のガイドピン２０かガ
イド溝１９内を滑動する。第２図に詳しく示されたよう
に、信号発生器２１は直線摺動ポテンショメータとして
形成されており、かつステアリングコラム１０に対して
半径方向に延びる柱体２２に沿って運動する。このため
に、滑動子２３が鳩尾状の保持部によって保持されなが
ら、柱体２２に取付けられた案内軌道２４に沿って運動
する。上記２つの信号発生器１６゜２１によって生ぜし
められた測定信号を誘導するために、ケーブル２７がケ
ーシング１４に接続されている。
ステアリングコラム１０と検出部材１２と（ま同じ回転
運動を行い、この場合、信号発生器２１のガイドピン２
０がガイド溝１９内を滑動する。出発位置において、ガ
イドピン２０はガイド＠１９の全長の中央に位置してお
り、ステアリングコラム１０の回転数が約−２，５から
＋２．５まで変化するのに応じて、２つの回転方向へ移
動することができる。ステアリングコラム１０の−２，
５〜＋２．５の回転範囲は、操舵時に通常所望される回
転角度である。第３図によるグラフでは、Ｘ軸にステア
リングコラムＩＯの回転数Ｕが、Ｙ軸に測定信号の大き
さＲが示されている。出発位置がＸ軸上ではＯによって
示されている。信号発生器２１によって生ぜしめられた
粗信号２５は、最適状態では回転数−２，５から＋２．
５まで連続した直線を描いている。それに対して、信号
発生器１６によって生ぜしめられた微細信号２６は、ス
テアリングコラム１０が３６０’回転（即ち１回転）す
る毎に反復される。この場合、車輪の最大旋回時に即ち
ステアリングコラム１０の回転数が−２，５の時に、粗
信号２５が測定され始めるように、信号発生器２１は構
成されている。滑動子１７の幅及びその縁部範囲に得ら
れる物理的状態のために、微細信号２６の大きさはステ
アリングコラムＩＯが完全に１回転する直前ｌこ、即ち
回転数−１，５の直前に最大となり、次いで、回転数−
１，５よりも幾らか大きな回転数で急勾配に減少して最
小となり、さらに、微細信号２６の大きさが最小となっ
たこの回転数から再び増大し始める。
運動を行い、この場合、信号発生器２１のガイドピン２
０がガイド溝１９内を滑動する。出発位置において、ガ
イドピン２０はガイド＠１９の全長の中央に位置してお
り、ステアリングコラム１０の回転数が約−２，５から
＋２．５まで変化するのに応じて、２つの回転方向へ移
動することができる。ステアリングコラム１０の−２，
５〜＋２．５の回転範囲は、操舵時に通常所望される回
転角度である。第３図によるグラフでは、Ｘ軸にステア
リングコラムＩＯの回転数Ｕが、Ｙ軸に測定信号の大き
さＲが示されている。出発位置がＸ軸上ではＯによって
示されている。信号発生器２１によって生ぜしめられた
粗信号２５は、最適状態では回転数−２，５から＋２．
５まで連続した直線を描いている。それに対して、信号
発生器１６によって生ぜしめられた微細信号２６は、ス
テアリングコラム１０が３６０’回転（即ち１回転）す
る毎に反復される。この場合、車輪の最大旋回時に即ち
ステアリングコラム１０の回転数が−２，５の時に、粗
信号２５が測定され始めるように、信号発生器２１は構
成されている。滑動子１７の幅及びその縁部範囲に得ら
れる物理的状態のために、微細信号２６の大きさはステ
アリングコラムＩＯが完全に１回転する直前ｌこ、即ち
回転数−１，５の直前に最大となり、次いで、回転数−
１，５よりも幾らか大きな回転数で急勾配に減少して最
小となり、さらに、微細信号２６の大きさが最小となっ
たこの回転数から再び増大し始める。
信号発生器１６によるいわゆる微細信号２６と信号発生
器２１によるいわゆる粗信号２５とを計算によって対応
させることにより、ステアリングコラム１０の角度位置
を正確に測定することができる。
器２１によるいわゆる粗信号２５とを計算によって対応
させることにより、ステアリングコラム１０の角度位置
を正確に測定することができる。
第４図による実施例は、特に信号発生器２１の構成にお
いて第１図による実施例と異なっている。粗信号２５が
連続した直線を描くようにステアリングコラム１０に対
して平行なつる巻き線即ちねじ山３０が、極めてコンパ
クトな渦巻き状のガイド溝１９の代わりに検出部材１２
ａ上に形成されている。このために形成部材１２ａの長
さは、第１図による形成部材１２よりもねじ山３０の長
さだけ長くなければならない。第５図かられかるように
、検出部材１２ ａのまわりを環状に取囲む対向ねじ山
３１がねじ山３０に係合している。保持部材３２が対向
ねじ山３１に固定されており、かつケーシング１７１ａ
に固定された２つの段部３３によって案内されている。
いて第１図による実施例と異なっている。粗信号２５が
連続した直線を描くようにステアリングコラム１０に対
して平行なつる巻き線即ちねじ山３０が、極めてコンパ
クトな渦巻き状のガイド溝１９の代わりに検出部材１２
ａ上に形成されている。このために形成部材１２ａの長
さは、第１図による形成部材１２よりもねじ山３０の長
さだけ長くなければならない。第５図かられかるように
、検出部材１２ ａのまわりを環状に取囲む対向ねじ山
３１がねじ山３０に係合している。保持部材３２が対向
ねじ山３１に固定されており、かつケーシング１７１ａ
に固定された２つの段部３３によって案内されている。
保持部材３２上には直線慴動ポテンショメータ３４が配
置されており、ポテンショメータ３４の滑動子３５はケ
ーシング内壁に取付けられた案内軌道３６に沿って滑動
する。
置されており、ポテンショメータ３４の滑動子３５はケ
ーシング内壁に取付けられた案内軌道３６に沿って滑動
する。
第４図の実施例によるポテンショメータの作用形式及び
このポテンショメータにより得られる測定信号について
の説明は、第１図の実施例によるそれらについての説明
と同様のものであるので、ここでは省略する。
このポテンショメータにより得られる測定信号について
の説明は、第１図の実施例によるそれらについての説明
と同様のものであるので、ここでは省略する。
図面は本発明による角度センサの２つの実施例を示すも
ので、 第１図はステアリングコラムに取付けられた角度センサ
の部分断面図、第２図は粗信号発生器の拡大図及び一部
破断面、第３図は測定信号Ｒと回転数Ｕとの関係を示す
グラフ、第４図は第２実施例を示す角度センサの部分断
面図、第５図は第４図による線分Ｖに沿った角度センサ
の断面図、第６図は第４図による線分■に沿った角度セ
ンサの断面図である。 １０・・・ステアリングコラム、１２．１２ａ・・・検
出部材、１３・・・フランジ、１４，１４ａ・・・ケー
シング、１５・・・パツキンリング、１６・・・信号発
生器、１７・・・滑動子、１８・・・案内軌道、１９・
ガイド溝、２０・・・ガイドビン、２１・・・信号発生
器、２２・・・柱体、２３・・・滑動子、２４・・・案
内軌道、２５・・・粗信号、２６・・・微細信号、２７
・・ケーブル、３０・・・ねじ山、３１・・・対向ねじ
山、３２・・・保持部材、３３・・・段部、３４・・・
直線摺動ポテンショメータ、３５・・・滑動子、３６・
・・案内軌道 １０ ンマット １０ 、シャフト
ので、 第１図はステアリングコラムに取付けられた角度センサ
の部分断面図、第２図は粗信号発生器の拡大図及び一部
破断面、第３図は測定信号Ｒと回転数Ｕとの関係を示す
グラフ、第４図は第２実施例を示す角度センサの部分断
面図、第５図は第４図による線分Ｖに沿った角度センサ
の断面図、第６図は第４図による線分■に沿った角度セ
ンサの断面図である。 １０・・・ステアリングコラム、１２．１２ａ・・・検
出部材、１３・・・フランジ、１４，１４ａ・・・ケー
シング、１５・・・パツキンリング、１６・・・信号発
生器、１７・・・滑動子、１８・・・案内軌道、１９・
ガイド溝、２０・・・ガイドビン、２１・・・信号発生
器、２２・・・柱体、２３・・・滑動子、２４・・・案
内軌道、２５・・・粗信号、２６・・・微細信号、２７
・・ケーブル、３０・・・ねじ山、３１・・・対向ねじ
山、３２・・・保持部材、３３・・・段部、３４・・・
直線摺動ポテンショメータ、３５・・・滑動子、３６・
・・案内軌道 １０ ンマット １０ 、シャフト
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シャフト（１０）の回転を測定するための角度セン
サであって、検出部材（１２）が同軸的にシャフト（１
０）に取付けられており、シャフト（１０）の約３６０
°の回転範囲にわたって検出される第１の測定信号を発
生させる第１の信号発生器（１６）が、上記検出部材（
１２）に設けられている形式のものにおいて、シャフト
（１０）の全回転範囲にわたって検出される第２の測定
信号を発生させる第２の信号発生器（２１）が、上記検
出部材（１２）に対応配置されており、かつ検出部材（
１２）に形成された渦巻き状の案内軌道（１９）を滑動
することによって第２の測定信号を発生させていること
を特徴とする、シャフトの回転を測定するための角度セ
ンサ。 ２、シャフト（１０）に対して直角で渦巻き状の案内軌
道（１９）が検出部材（１２）に形成されており、第２
の信号発生器（２１）の運動部材が案内軌道（１９）内
を案内されている、請求項１記載の角度センサ。 ３、上記案内軌道（１９）が渦巻き状の溝から形成され
ている、請求項２記載の角度センサ４、シャフト（１０
）の回転を測定するための角度センサであって、検出部
材（１２ａ）が同軸的にシャフト（１０）に取付けられ
ており、シャフト（１０）の約３６０°の回転範囲にわ
たって検出される第１の測定信号を発生させる第１の信
号発生器（１６）が、上記検出部材（１２ａ）に設けら
れている形式のものにおいて、シャフト（１０）の全回
転範囲にわたって検出される第２の測定信号を発生させ
る第２の信号発生器（３１）が、上記検出部材（１２ａ
）に対応配置されており、かつ検出部材（１２ａ）に形
成されたつる巻き線状の案内軌道（３０）を案内される
ことによって第２の測定信号を発生させていることを特
徴とする、シャフトの回転を測定するための角度センサ
。 ５、案内軌道（３０）がシャフト（１０）に対して平行
に形成されている、請求項４記載の角度センサ。 ６、上記第２の信号発生器（２１、３１）が直線摺動ポ
テンショメータとして形成されている、請求項１から５
までのいずれか１項記載の角度センサ。 ７、ステアリングコラムから成るシャフト（１０）に固
定されている、請求項１から６までのいずれか１項記載
の角度センサ。 ８、シャフト（１０）のためのステアリング伝動装置の
入力側に配置されている、請求項１から６までのいずれ
か１項記載の角度センサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3907442.0 | 1989-03-08 | ||
| DE3907442A DE3907442A1 (de) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | Winkelsensor zur bestimmung der drehung einer welle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02284004A true JPH02284004A (ja) | 1990-11-21 |
| JP2974717B2 JP2974717B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=6375809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2053902A Expired - Lifetime JP2974717B2 (ja) | 1989-03-08 | 1990-03-07 | 自動車のステアリングコラムの回転を測定するための角度センサ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0386439B1 (ja) |
| JP (1) | JP2974717B2 (ja) |
| DE (2) | DE3907442A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0464709U (ja) * | 1990-10-17 | 1992-06-03 | ||
| JP2003148949A (ja) * | 2001-11-15 | 2003-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転角度検出装置 |
| JP2009002827A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 回転角度検出装置 |
| JP2021055780A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 本田技研工業株式会社 | 変速機のシフトドラム角度検出装置 |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4018187A1 (de) * | 1990-06-07 | 1991-12-12 | Bosch Gmbh Robert | Induktiver winkelsensor zur bestimmung der drehung einer welle |
| DE4115244C2 (de) * | 1991-05-10 | 1998-07-16 | Bayerische Motoren Werke Ag | Winkelsensor zur Bestimmung der Drehlage einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs |
| DE4137092C2 (de) * | 1991-11-12 | 1995-05-24 | Walcher Mestechnik Gmbh | Verfahren zum Messen von Winkeln von mehr als 360 DEG |
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