JPH0615334B2 - 操舵トルク検出装置 - Google Patents
操舵トルク検出装置Info
- Publication number
- JPH0615334B2 JPH0615334B2 JP10739686A JP10739686A JPH0615334B2 JP H0615334 B2 JPH0615334 B2 JP H0615334B2 JP 10739686 A JP10739686 A JP 10739686A JP 10739686 A JP10739686 A JP 10739686A JP H0615334 B2 JPH0615334 B2 JP H0615334B2
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- shaft
- gear
- input
- rotation
- housing
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 23
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
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- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、入力軸と出力軸の相対回転の差に基づいて操
舵トルクを検出するようにした操舵トルク検出装置に関
するものである。
舵トルクを検出するようにした操舵トルク検出装置に関
するものである。
＜従来の技術＞ 操舵トルク検出装置の１つとして、ハンドル側の入力軸
とタイヤ側の出力軸をトーションバーを介して連結し、
前記入力軸と出力軸の回転量をそれぞれ別個のエンコー
ダ検出し、２つの回転量の差を演算して操舵トルクを検
出するようにしたものがある。
とタイヤ側の出力軸をトーションバーを介して連結し、
前記入力軸と出力軸の回転量をそれぞれ別個のエンコー
ダ検出し、２つの回転量の差を演算して操舵トルクを検
出するようにしたものがある。
＜発明の解決しようとする問題点＞ 上述した操舵トルク検出装置は、２つのエンコーダを必
要とするためコスト高になる問題があり、又２つの回転
量の差を演算する演算回路を必要とするため電気回路が
複雑になる問題があった。
要とするためコスト高になる問題があり、又２つの回転
量の差を演算する演算回路を必要とするため電気回路が
複雑になる問題があった。
＜問題点を解決するための手段＞ 上述した問題点を解決すべく本発明は、ギヤハウジング
にハンドル側の入力軸とタイヤ側の出力軸を同軸に回転
可能に軸承させ、前記入力軸と出力軸をトーションバー
を介して連結し、入力軸と出力軸にそれぞれ第１の入力
歯車と第２の入力歯車を設け、第１の入力歯車に噛合う
第１の中間歯車を設けた第１の回転軸を入力軸と直角な
軸線回りに回転可能にギヤハウジングに軸承させ、第２
の入力歯車に噛合う第２の中間歯車を設けた第２の回転
軸を出力軸と直角な軸線回りに回転可能にギヤハウジン
グに軸承させ、第１の回転軸と第２の回転軸の一方の第
１の出力歯車を設け、他方の軸線上に回転角センサを設
け、前記回転角センサは互いに相対回転する検出軸ハウ
ジングとからなり、検出軸に対するハウジングの相対回
転を検出するものであって、検出軸とハウジングの一方
に前記第１の出力歯車に噛合する第２の出力歯車を設
け、他方に第１の回転軸若しくは第２の回転軸を回転連
結したものである。
にハンドル側の入力軸とタイヤ側の出力軸を同軸に回転
可能に軸承させ、前記入力軸と出力軸をトーションバー
を介して連結し、入力軸と出力軸にそれぞれ第１の入力
歯車と第２の入力歯車を設け、第１の入力歯車に噛合う
第１の中間歯車を設けた第１の回転軸を入力軸と直角な
軸線回りに回転可能にギヤハウジングに軸承させ、第２
の入力歯車に噛合う第２の中間歯車を設けた第２の回転
軸を出力軸と直角な軸線回りに回転可能にギヤハウジン
グに軸承させ、第１の回転軸と第２の回転軸の一方の第
１の出力歯車を設け、他方の軸線上に回転角センサを設
け、前記回転角センサは互いに相対回転する検出軸ハウ
ジングとからなり、検出軸に対するハウジングの相対回
転を検出するものであって、検出軸とハウジングの一方
に前記第１の出力歯車に噛合する第２の出力歯車を設
け、他方に第１の回転軸若しくは第２の回転軸を回転連
結したものである。
＜作用＞ 上述した構成により、ハンドルを操作すると、入力軸の
回転がトーションバーを介して出力軸に伝えられると同
時に第１の入力歯車、第１の中間歯車、第１の回転軸を
介して回転角センサのハウジング若しくは検出軸に伝え
られる。出力軸の回転は第２の入力歯車、第２の中間歯
車、第２の回転軸を介して回転角センサの検出軸若しく
はハウジングに伝えられる。タイヤからの抵抗が大きい
状態でハンドルを操作すると、トーションバーが捩られ
て入力軸と出力軸が相対回転し、その結果、回転角セン
サのハウジングと検出軸が相対回転し、操舵トルクが検
出される。
回転がトーションバーを介して出力軸に伝えられると同
時に第１の入力歯車、第１の中間歯車、第１の回転軸を
介して回転角センサのハウジング若しくは検出軸に伝え
られる。出力軸の回転は第２の入力歯車、第２の中間歯
車、第２の回転軸を介して回転角センサの検出軸若しく
はハウジングに伝えられる。タイヤからの抵抗が大きい
状態でハンドルを操作すると、トーションバーが捩られ
て入力軸と出力軸が相対回転し、その結果、回転角セン
サのハウジングと検出軸が相対回転し、操舵トルクが検
出される。
＜実施例＞ 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
において、１０はギヤハウジングであり、このギヤハウ
ジング１０には軸受１１を介して入力軸１２が回転可能
に軸承されている。又ギヤハウジング１０には軸受１
３，１４を介してピニオン軸（出力軸）１５が入力軸１
２と同軸に回転可能に軸承され、このピニオン軸１５は
前記入力軸１２のトーションバー１６を介して連結され
ている。ピニオン軸１５の軸方向中央部にはピニオン歯
１５ａが形成され、このピニオ歯１５ａに噛合するラッ
ク歯１７ａを形成したラック軸１７がピニオン軸１５の
軸線と直角方向にギヤハウジング１０に挿通されてい
る。ラック軸１７の両端は図略の操縦リンク機構を介し
てタイヤに連結され、入力軸１２の一端は図略のステア
リングシャフトを介してハンドルに連結されている。
において、１０はギヤハウジングであり、このギヤハウ
ジング１０には軸受１１を介して入力軸１２が回転可能
に軸承されている。又ギヤハウジング１０には軸受１
３，１４を介してピニオン軸（出力軸）１５が入力軸１
２と同軸に回転可能に軸承され、このピニオン軸１５は
前記入力軸１２のトーションバー１６を介して連結され
ている。ピニオン軸１５の軸方向中央部にはピニオン歯
１５ａが形成され、このピニオ歯１５ａに噛合するラッ
ク歯１７ａを形成したラック軸１７がピニオン軸１５の
軸線と直角方向にギヤハウジング１０に挿通されてい
る。ラック軸１７の両端は図略の操縦リンク機構を介し
てタイヤに連結され、入力軸１２の一端は図略のステア
リングシャフトを介してハンドルに連結されている。
入力軸１２のピニオン軸１５側の一端には第１のウォー
ムホィール（第１の入力歯車）２０が嵌合固定され、ピ
ニオン軸１５の入力軸１２側の一端には第２のウォーム
ホィール（第２の入力歯車）２１が嵌合固定されてい
る。第１のウォームホィール２０には第２図にも示すよ
うに第１のウォーム２２が噛合され、この第１のウォー
ム２２は第１の回転軸２３に一体形成され、この第１の
回転軸２３は入力軸１２と直角な軸線回りにギヤハウジ
ング１０に回転可能に軸承されている。同様に第２のウ
ォームホィール２１には第２のウォーム（第２の中間歯
車）２４が噛合され、この第２のウォーム２４は第２の
回転軸２５に一体形成され、この第２の回転軸２５はピ
ニオン軸１５と直角な軸線回りにギヤハウジング１０に
回転可能に軸承されている。第１のウォーム２２と第２
のウォーム２４はねじの向きが互いに逆向きである。
ムホィール（第１の入力歯車）２０が嵌合固定され、ピ
ニオン軸１５の入力軸１２側の一端には第２のウォーム
ホィール（第２の入力歯車）２１が嵌合固定されてい
る。第１のウォームホィール２０には第２図にも示すよ
うに第１のウォーム２２が噛合され、この第１のウォー
ム２２は第１の回転軸２３に一体形成され、この第１の
回転軸２３は入力軸１２と直角な軸線回りにギヤハウジ
ング１０に回転可能に軸承されている。同様に第２のウ
ォームホィール２１には第２のウォーム（第２の中間歯
車）２４が噛合され、この第２のウォーム２４は第２の
回転軸２５に一体形成され、この第２の回転軸２５はピ
ニオン軸１５と直角な軸線回りにギヤハウジング１０に
回転可能に軸承されている。第１のウォーム２２と第２
のウォーム２４はねじの向きが互いに逆向きである。
第２の回転軸２の一端には第１の平歯車（第１の出力歯
車）３０を嵌合固定し、第１の回転軸２３の軸線上にポ
テンショメータ（回転角センサ）３１を設ける。ポテン
ショメータ３１は主に互い相対回転する検出軸３２とハ
ウジング３３とからなり、ハウジング３３に前記第１の
平歯車３０に噛合する第２の平歯車（第２の出力歯車）
３４が嵌合固定され、検出軸３２に第１の回転軸２３が
一体的に連結されている。ポテンショメータ３１は検出
軸３２とハウジング３３との相対回転量に応じた電圧を
発生し、この電圧から直ちに操舵トルクが分かる。検出
軸３２とハウジング３３との相対回転が生じていない中
立状態の電圧を零とし、この中立状態から検出軸３２に
対しハウジング３３が右が回転したときの電圧をプラ
ス、検出軸３２に対しハウジング３３が左に回転したと
きの電圧をマイナスとすれば、操舵トルクの方向が判別
できる。なおポテンショメータ３１からは、スリップリ
ング３５を介して電圧信号が取出されるようになってい
る。
車）３０を嵌合固定し、第１の回転軸２３の軸線上にポ
テンショメータ（回転角センサ）３１を設ける。ポテン
ショメータ３１は主に互い相対回転する検出軸３２とハ
ウジング３３とからなり、ハウジング３３に前記第１の
平歯車３０に噛合する第２の平歯車（第２の出力歯車）
３４が嵌合固定され、検出軸３２に第１の回転軸２３が
一体的に連結されている。ポテンショメータ３１は検出
軸３２とハウジング３３との相対回転量に応じた電圧を
発生し、この電圧から直ちに操舵トルクが分かる。検出
軸３２とハウジング３３との相対回転が生じていない中
立状態の電圧を零とし、この中立状態から検出軸３２に
対しハウジング３３が右が回転したときの電圧をプラ
ス、検出軸３２に対しハウジング３３が左に回転したと
きの電圧をマイナスとすれば、操舵トルクの方向が判別
できる。なおポテンショメータ３１からは、スリップリ
ング３５を介して電圧信号が取出されるようになってい
る。
次に上述した構成に基づいて作用について説明する。ハ
ンドルを操作すると入力軸１２とピニオン軸１５が回転
し、ラック軸１７が直動してタイヤの向きが変えられ
る。入力軸１２の回転につれて第１のウォームホィール
２０、第１のウォーム２２、第１の回転軸２３を介して
ポテンションメータ３１の検出軸３２が回転し、ピニオ
ン軸１５の回転につれて第２のウォームホィール２１、
第２のウォーム２４、第２の回転軸２５、第１の平歯
車、第２の平歯車３４を介してポテンションメータ３１
のハウジング３３が検出軸３２と同方向に回転する。第
１のウォームホィール２０と第２のウォームホィール２
１、第１のウォーム２２と第２のウォーム２４、第１の
平歯車３０と第２の平歯車３４は同歯数の歯車を用いて
いるため、入力軸１２とピニオン軸１５の回転量が等し
いときは、検出３２とハウジング３３は同方向に同じ量
だけ回転するので相対回転が生じない。
ンドルを操作すると入力軸１２とピニオン軸１５が回転
し、ラック軸１７が直動してタイヤの向きが変えられ
る。入力軸１２の回転につれて第１のウォームホィール
２０、第１のウォーム２２、第１の回転軸２３を介して
ポテンションメータ３１の検出軸３２が回転し、ピニオ
ン軸１５の回転につれて第２のウォームホィール２１、
第２のウォーム２４、第２の回転軸２５、第１の平歯
車、第２の平歯車３４を介してポテンションメータ３１
のハウジング３３が検出軸３２と同方向に回転する。第
１のウォームホィール２０と第２のウォームホィール２
１、第１のウォーム２２と第２のウォーム２４、第１の
平歯車３０と第２の平歯車３４は同歯数の歯車を用いて
いるため、入力軸１２とピニオン軸１５の回転量が等し
いときは、検出３２とハウジング３３は同方向に同じ量
だけ回転するので相対回転が生じない。
タイヤからの抵抗が大きいときにハンドルを操作する
と、トーションバー１６が捩られ、入力軸１２とピニオ
ン軸１５間に相対回転が生じる。この結果、検出軸３２
とハウジング３３間に相対回転が生じ、この相対回転量
に応じた電圧信号を検出することにより操舵トルクが直
ちに検出される。
と、トーションバー１６が捩られ、入力軸１２とピニオ
ン軸１５間に相対回転が生じる。この結果、検出軸３２
とハウジング３３間に相対回転が生じ、この相対回転量
に応じた電圧信号を検出することにより操舵トルクが直
ちに検出される。
このように１つのポテンショメータ３１で入力軸１２と
ピニオン軸１５の相対回転量を検出でき、入力軸１２と
ピニオン軸１５の相対回転量を演算する演算回路を必要
としない。また、ポテンションメータ３１の検出軸３２
とハウジング３３を共に回転させ、検出軸３２とハウジ
ング３３の相対回転を検出しているため、入力軸１２と
ピニオン軸１５の相対回転を軸動に変換する機構が不要
となり、機構構成が簡単になる。
ピニオン軸１５の相対回転量を検出でき、入力軸１２と
ピニオン軸１５の相対回転量を演算する演算回路を必要
としない。また、ポテンションメータ３１の検出軸３２
とハウジング３３を共に回転させ、検出軸３２とハウジ
ング３３の相対回転を検出しているため、入力軸１２と
ピニオン軸１５の相対回転を軸動に変換する機構が不要
となり、機構構成が簡単になる。
なお、他の変形例として入力歯車と中間歯車は、ウォー
ムホィールとウォームからなるウォームギヤに限らず、
ぬじれ歯をもつスクリューギヤでも良い。又他の変形例
として第１の回転軸２３上にポテンショメータ３１を設
けるのでなく第２の回転軸２５上にポテンショメータ３
１を設けても良い。
ムホィールとウォームからなるウォームギヤに限らず、
ぬじれ歯をもつスクリューギヤでも良い。又他の変形例
として第１の回転軸２３上にポテンショメータ３１を設
けるのでなく第２の回転軸２５上にポテンショメータ３
１を設けても良い。
＜発明の効果＞ 以上述べたように本発明は、入力軸の回転を第１の入力
歯車、第１の中間歯車を介して第１の回転軸に伝え、出
力軸の回転を第２の入力歯車、第２の中間歯車を介して
第２の回転軸に伝え、第１の回転軸、第２の回転軸の回
転をそれぞれ回転角センサの検出軸、ハウジングに伝え
るようにした構成であるので、回転角センサは１つで良
く、コストダウンが図れる。又、相対回転量を演算する
ための演算回路を必要とせず、電気回路が簡単となる利
点が得られる。さらに、回転角センサの検査軸とハウジ
ングを共に回転させ、検査時とハウジングの相対回転で
もって入力軸と出力軸の相対回転を検出しているので、
入力軸と出力軸の相対回転を軸動に変換する機構が不要
となり、機構構成が簡単になる効果が得られる。
歯車、第１の中間歯車を介して第１の回転軸に伝え、出
力軸の回転を第２の入力歯車、第２の中間歯車を介して
第２の回転軸に伝え、第１の回転軸、第２の回転軸の回
転をそれぞれ回転角センサの検出軸、ハウジングに伝え
るようにした構成であるので、回転角センサは１つで良
く、コストダウンが図れる。又、相対回転量を演算する
ための演算回路を必要とせず、電気回路が簡単となる利
点が得られる。さらに、回転角センサの検査軸とハウジ
ングを共に回転させ、検査時とハウジングの相対回転で
もって入力軸と出力軸の相対回転を検出しているので、
入力軸と出力軸の相対回転を軸動に変換する機構が不要
となり、機構構成が簡単になる効果が得られる。
図面は本発明にかかる操舵トルク検出装置の実施例を示
すもので、第１図はギヤハウジング内を断面した図、第
２図は第１図におけるII−II線で断面した図。 １０……ギヤハウジング、１２……入力軸、１５……ピ
ニオン軸（出力軸）、１６……トーションバー、２０…
…第１のウォームホイール（第１の入力歯車）、２１…
…第２とウォームホイール（第２の入力軸）、２２……
第１のウォーム（第１の中間歯車）、２３……第１の回
転軸、２４……第２のウォーム（第２の中間歯車）、２
５……第２の回転軸、３０……第１の平歯車（第１の出
力歯車）、３１……ポテンショメータ（回転角セン
サ）、３２……検出軸、３３……ハウジング、３４……
第２の平歯車（第２の出力歯車）。
すもので、第１図はギヤハウジング内を断面した図、第
２図は第１図におけるII−II線で断面した図。 １０……ギヤハウジング、１２……入力軸、１５……ピ
ニオン軸（出力軸）、１６……トーションバー、２０…
…第１のウォームホイール（第１の入力歯車）、２１…
…第２とウォームホイール（第２の入力軸）、２２……
第１のウォーム（第１の中間歯車）、２３……第１の回
転軸、２４……第２のウォーム（第２の中間歯車）、２
５……第２の回転軸、３０……第１の平歯車（第１の出
力歯車）、３１……ポテンショメータ（回転角セン
サ）、３２……検出軸、３３……ハウジング、３４……
第２の平歯車（第２の出力歯車）。
Claims (1)
- 【請求項１】ギヤハウジングにハンドル側の入力軸とタ
イヤ側の出力軸を同軸に回転可能に軸承させ、前記入力
軸と出力軸をトーションバーを介して連結し、入力軸と
出力軸にそれぞれ第１の入力歯車と第２の入力歯車を設
け、第１の入力歯車に噛合う第１の中間歯車を設けた第
１の回転軸を入力軸と直角な軸線回りに回転可能にギヤ
ハウジングに軸承させ、第２の入力歯車に噛合う第２の
中間歯車を設けた第２の回転軸を出力軸と直角な軸線回
りに回転可能にギヤハウジングに軸承させ、第１の回転
軸と第２の回転軸の一方の第１の出力歯車を設け、他方
の軸線上に回転角センサを設け、前記回転角センサは互
いに相対回転する検出軸とハウジングとからなり、検出
軸に対するハウジングの相対回転を検出するものであっ
て、検出軸とハウジングの一方に前記第１の出力歯車に
噛合する第２の出力歯車を設け、他方に第１の回転軸若
しくは第２の回転軸を回転連結したことを特徴とする操
舵トルク検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10739686A JPH0615334B2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 操舵トルク検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10739686A JPH0615334B2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 操舵トルク検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62265077A JPS62265077A (ja) | 1987-11-17 |
| JPH0615334B2 true JPH0615334B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=14458080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10739686A Expired - Lifetime JPH0615334B2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 操舵トルク検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615334B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0242540Y2 (ja) * | 1984-12-20 | 1990-11-13 |
-
1986
- 1986-05-09 JP JP10739686A patent/JPH0615334B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62265077A (ja) | 1987-11-17 |
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