JPS62265077A - 操舵トルク検出装置 - Google Patents

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。

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。

〈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
ダで検出し、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。

〈発明が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−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。

く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−・方に
第１の出力歯車を設け、他方に回転角センサを設け、こ
の回転角センサの互いに相対回転する検出軸とハウジン
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。

く作用〉 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
て人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［・ルクが
検出される。

〈実施例〉 以下ボ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１３，１４を介してピニオン軸（出力軸）１５が入力
軸１２と同軸に回転可能に軸承され、このピニオン軸１
５は前記入力軸１２にトーションバー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、このピニオン歯１５ａに噛合す
るラック歯１７ａを形成したランク軸１７がピニオン軸
１５の軸線と直角方向にギヤハウジングＩＯに挿通され
ている。ランク軸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ト−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のウオ
ームホイール（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例の一端には第２のウオー
ムホイール（第２の入力歯車）２１が嵌合固定されてい
る。第１のウオームホイール２０には第２図にも示すよ
うに第１のウオーム２２が噛合され、この第１のウオー
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ャハウジ
ング１０に回転可能に軸承されている。同様に第２のウ
オームホイール２１には第２のウオーム（第２の中間歯
車）２４が噛合され、この第２のつＡ−−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のウオーム２２と第
２のウオーム２４はねじの向きが互いに逆向きである。

第２の回転軸２５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との相対回転が生していない
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が右に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がらは、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、ランク軸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のウオームホイール２
０．第１のウオーム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のウオームホイール２１、第
２のウオーム２４、第２の回転軸２５、第１の平歯車３
０、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のつＡ・−ムホイール２ｏと第２のウオームホイール
２１、第１のウオーム２２と第２のウオーム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、人力軸１２とピニオン軸１５の回転量が等
しいときは、検出軸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。

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の相互回転量を演算、する演算回路を必
要としない。

なお、他の変形例として入力歯車と中間歯車は、つＡ−
ムホイールとウオームからなるウオームギヤに限らず、
ね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。

【図面の簡単な説明】

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■−■線で断面した図。 １０・・・ギヤハウジグ、１２・・・入力軸、１５・・
・ピニオン軸（出力軸）、１６・・・トーションバー、
２０・・・第１のウオームホイール（第１の入力歯車）
、２１・・・第２とウオームホイール（第２の入力軸）
、２２・・・第１のウオーム（第１の中間歯車）、２３
・・・第１の回転軸、２４・・・第２のウオーム（第２
の中間歯車）、２５・・・第２の回転軸、３ｏ・・・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 (3)

【特許請求の範囲】
1. （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ヴシ
   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の回転軸の一方に第１の出力歯車を設け、他方に回転
   角センサを設け、この回転角センサの互いに相対回転す
   る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。
2. （２）前記第１の入力歯車と第１の中間歯車はそれぞれ
   ウォームホィールとウォームである特許請求の範囲第１
   項記載の操舵トルク検出装置。
3. （３）前記回転角センサはポテンショメータである特許
   請求の範囲第１項記載の操舵トルク検出装置。