JPS63269029A - トルク検出器 - 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〕 この発明は、例えば車両のパワーステアリング装置等に
おけるトルクを、非接触かつデジタル量で検出するトル
ク検出器の改良に関する。

〔従来の技術〕

一般に、例えば車両のパワーステアリング装置用のステ
アリングシャフトに与えられるトルクを検出する場合、
そのステアリングシャフトの途中あるいはステアリング
系のいずれかに弾性部材であるトーションバーを連結し
、そのトーションバーのステアリングホイール側である
入力軸側端部とその反対側である出力軸側端部の回転角
を検出し、その回転角の差からトーションバーの捩れ角
、従ってトルクを検出する方法は既に知られている。

また、そのトルクの検出を非接触に検出する方法として
、トルクの両端部の回転角を検出するためのスリット列
を有する２枚の円板、及び各円板のスリット列を検出す
る２組の発光ダイオード等の発光素子とフォトトランジ
スタ等の受光素子からなるフォトカプラとを用いること
も既に知られている。

この場合に、百円板の回転角の差としてトルクを検出す
る検出信号がアナログ量であるものとデジタル量である
ものとがあるが、アナログ量で検出する方法としては、
例えばトーションバーの両端の回転角を検出する２枚の
スリット円板に対して１組のフォトカプラを用い、トル
クによりトーシヨンバーが捩れた時にその２枚の円板の
スリツー−・′ 出するものである。

しかし、このアナログ方式では、電子回路や素子の経時
変化あるいは汚れ等によってドリフトが発生し、車両の
パワーステアリング装置用等のトルク検出器としては十
分な信頬性が得られず、また、マイクロコンピュータを
使用して検出信号を処理するためにはデジタル量に変換
しなければならない。

一方、デジタル量で検出する方法としては、倍々に分割
数を増した多数のスリット列を有するスリット円板を用
いて２進数で角度を読むことにより、円板の回転角が絶
対的な値として検出されるアブソリュート方式と、円板
に形成されたスリットが正回転又は逆回転（あるいは右
回転又は左回転）で１個ずつ増えたか減ったかを計数す
ることにより円板の回転角を検出するインクリメント方
式とがあり、前者のアブソリュート方式による従来のト
ルク検出器としては、例えば本出願人の出願に係わる実
開昭５９−１３７５４０号公報に記載されたものが知ら
れている。

方式によるトルク検出器にあっては、トルク零点を定め
ることが難しく、予めトルク零点を定めて電子回路に記
憶させたとしても、ノイズ等により計数回路がミスカウ
ントすると、補正の方法がないために零点が狂ってしま
うとともに、時間とともに誤差が累積し、従って信頬性
に乏しく、実用化が難しいという問題点があった。

また、上述した従来公報に記載されたアブソリュート方
式によるトルク検出器にあっては、相対回転角の測定を
直接的に行っているためミスカウントはないが、インク
リメント方式のように検出したパルスを電気的に倍周す
ることができないため、最多スリット列のスリット数や
フォトカプラの数が多くなってしまう。例えば、インク
リメント方式において一般的な４倍周を前提とすると、
００／１回転）程度とすると、スリット円板上には１１
列のスリット列と１１組のフォトカプラを並べることが
必要となり、従って、大型かつ高価なものとなって車両
用としては実用化が難しいという問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、検出パルスを電気的に倍周することができ、
最大スリット数及びフォトカプラの使用個数が少なく、
従って小型かつ安価に製造できるインクリメント方式に
よるトルク検出器において、予め設定された微小トルク
幅のトルク零の範囲を明確に定めるようにして、スリッ
ト円板の回転角検出のためのスリットの計数におけるミ
スカウントを補正することを可能とし、かつ検出器の故
障の検知をも可能とし、車両用として不可欠の信頼性と
安全性を向上させるようにしたトルク検出器を提供する
ことを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明は、入力軸と出力軸との間に弾性部材
を連結し、その弾性部材の入力軸側端部及び出力軸側端
部とそれぞれ一体に回転する入力軸側回転体及び出力軸
側回転体を設け、第１検出手段により検出した入力軸側
回転体の回転角と第２検出手段により検出した出力軸側
回転体の回転角との差から入力軸に与えられるトルクを
検出するトルク検出器において、 人力軸に与えられるトルクが予め設定された零範囲内か
否かを検出するための第３検出手段を入力軸側回転体及
び出力軸側回転体に関連して設けたことを特徴とするも
のである。

〔作用〕

入力軸と出力軸との間に連結された弾性部材の入力軸側
端部と一体に回転する入力軸側回転体の回転角が第１検
出手段により計数され、かつ弾性部材の出力軸側端部と
一体に回転する出力軸側回転体の回転角が第２検出手段
により計数され、これらの回転角の差として人力軸に与
えられたトルクが検出される。

この時、入力軸側回転体及び出力軸側回転体に関連して
設けられた第３検出手段により、入力軸に与えられたト
ルクが予め設定された零範囲内であるか否かが、デジタ
ル量の信号として検出される。

従って、第１及び第２検出手段によって計数された両回
転体の回転角の差が零である時と第３検出手段による零
範囲の検出信号とが一致するか否かで、ミスカウントの
有無の確認及びその補正が可能となり、また、補正又は
ミスカウントの絶対値や頻度を監視することにより、検
出器自体の故障を検知することも可能となり、車両用と
して不可欠の信頼性と安全性が向上する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例として光の透過式によるものを
図面を参照して説明する。

れ、この入力軸１は軸心部分に貫通孔１ａが形成されて
いる。また、出力軸２は図の左側において同じく図示し
ないステアリングギヤ側部材に連結され、この出力軸２
の入力軸１と対向する部分には嵌合穴２ａが形成される
。そして、弾性部材であるトーションバー３が入力軸１
の貫通孔１ａに挿通され、トーションバー３の入力軸側
端部である図の右端がビン４によって入力軸１の右端と
一体に回転するように連結され、トーションバー３の出
力軸側端部である左端は入力軸１の貫通孔１ａから突出
し、その突出部分は出力軸２の嵌合穴２ａに圧入により
一体に回転するように固定される。

トーションバー３の圧入部よりやや入力軸１例の部分に
小径部３ａが形成され、この小径部３ａにおいて入力軸
１の内径との間にブツシュ５が嵌合され、これによりト
ーションバー３の小径部３ａと入力軸１の左端とは相対
的に向転自在に嵌合される。

そして、第１図及び第２図に示すように、このブツシュ
５の装着部分において、入力軸ｌの端部に突部１ｂが、
かつ出力軸？の端部に凹部２ｂが形成されて、両者が嵌
合し、トーションバー３の捩れ角すなわち入力軸１の左
端と出力軸２の右端の相対的な回転角の差が所定角度と
なると、入力軸１の突部１ｂと出力軸２の凹部２ｂとが
当接して、それ以上の相対的な回転を阻止するようにな
っている。

また、入力軸１の左端の外周には入力軸側円板６が固定
され、かつ出力軸２の右端の外周には出力軸側円板７が
固定され、これらの入力軸側円板６と出力軸側円板７は
全く同一形状のものであり、第３図に示すものである。

第３図において、これらの入力軸側円板６及び出力軸側
円板７は、多数のスリットを同一円周上に等間隔で形成
した第１のスリット列６ａ及び７ａと、その第１のスリ
ット列６ａ及び７ａよりも内側に第１のスリット列６ａ
及び７ａよりも数の少ないスリットを同一円周上に等間
隔で形成した円板６及び出力軸側円板７を固定した組立
体は、図示しない車体側部材に固定されるトルク検出器
のハウジング８の開口部（図の右側）から挿入され、出
力軸２はベアリング９によりハウジング８に対して回転
自在に支持される。また、ハウジング８の開口部にはカ
バー１０が嵌合され、入力軸１はベアリング１１により
カバー１０及びハウジング８に対して回転自在に支持さ
れ、人力軸１とカバー１（１０）間にはダストシールエ
２が装着される。

さらに、ハウジング８の一部（図の上部）からはフォト
カプラ第１ユニツト１３が入力軸側円板６及び出力軸側
円板７の第１のスリット列６ａ及び７ａと係合するよう
に装着されてハウジング８に固定され、そのフォトカプ
ラ第１ユニツト１３の外側はカバー１４で覆われる。そ
して、そのフォトカプラ第１ユニツト１３のほぼ反対側
のハウ円板７の第２のスリット列６ｂ及び７ｂと係合す
るように装着されてハウジング８に固定され、そのフォ
トカプラ第２ユニツト１５の外側はカバー１６で覆われ
る。

フォトカプラ第１ユニツト１３は、第１図、第４図及び
第５図に示すように、ハウジング８に固定されるプリン
ト基板４０と、そのプリント基板４０に接着されたホル
ダ１７と、ホルダ１７に形成された溝１７ａに沿って回
転する入力軸側円板６の第１のスリット列６ａ及びホル
ダ１７に形成された溝１７ｂに沿って回転する出力軸側
円板７の第１のスリット列７ａに沿うてそれぞれホルダ
１７に固定された補助スリット板１８及び１９とを有す
る。この補助スリット板１８及び１９は、第１のスリッ
ト列６ａ及び７ａと同一ピッチのスリット列を有し、入
力軸側円板６及び出力軸側円板７の第１のスリット列６
ａ及び７ａの一部を切る発光ダイオード等の発光素子２
０とレンズ部２１及びレンズ部２２とフォトトランジス
タ等の受光素子２３からなる第１フオトカプラ２４と、
この第１フオトカプラ２４と並列に同じく入力軸側円板
６の第１のスリット列６ａ及び補助スリット板１８を挟
んで対向し、ただし、第１フオトカプラ２４とは第１の
スリット列６ａについて１／４ピツチだけ位相のずれた
信号が得られるようにずらして配置した、発光素子２５
とレンズ部２６及びレンズ部２７と受光素子２８からな
る第２フォトカプラ２９と、出力軸側円板７の第１のス
リット列７ａ及び補助スリット板工９を挟んで対向する
発光素子３０とレンズ部３１及びレンズ部３２と受光素
子３３からなる第３フオトカプラ３４と、この第３フオ
トカプラ３４と並列に同じく出力軸側円板７の第１のス
リ・ノド列７ａ及び補助スリット板１９を挾んで対向し
、ただし、第３フオトカプラ３４とは第１のスリット列
７ａについて１／４ピツチだけ位相のずれた信号が得ら
れるようにずらして配置した、発光素子３５とレンズ部
３６及びレンズ部３７と受光素子３８からなる第４フオ
トカプラ３９とを有する。

これらの発光素子及び受光素子は、レンズ部の形成を含
めてプラスチックパッケージされてホルダ１７に接着さ
れており、ホルダ１７はプリント基板４０に接着され、
発光素子及び受光素子のリード線はプリントパターンに
接続される。さらにプリントパターン上にはＩＣ，Ｃ，
Ｒ等による電子回路４１が形成され、信号の波形整形、
増幅等の伝送のための信号処理が行われるようになって
いる。

フォトカプラ第２ユニツト１５は、第１図、第６図及び
第７図に示すように、ハウジング８に固定されるプリン
ト基板５２と、そのプリント基板５２に接着されたホル
ダ４３を有し、ホルダ４３に形成された？ｍ　４３　ａ
及び４３ｂに沿って入力軸側円板６及び出力軸側円板７
が回転する。入力軸側円板６の第２のスリット列６ｂ及
び出力軸何円とレンズ部４６及びレンズ部４７と受光素
子４８からなる第５フオトカプラ４９が配置される。

光路４４を挟んで対向する入力軸側円板６の第２のスリ
ット列６ｂと出力軸側円板７の第２のスリット列７ｂは
、トーションバー３に捩れがないトルクが零である状態
で位相が一致した信号が得られるように、予め入力軸側
円板６と出力軸側円板７とをそれぞれ入力軸１及び出力
軸２に固定しておく。

光路４４の幅は第２のスリット列６ｂ及び７ｂの１ピッ
チ分以上とし、また、発光素子４５がらの光が、レンズ
部４６と出力軸側円板７の間の部屋５０、光路４４、及
び入力軸側円板６とレンズ部４７の間の部屋５１を経て
受光素子４８により受光される際に、光路４４及び部屋
５０．５１で拡散されて均質な分布となるように、光路
４４及び部屋５０．５１の壁面やレンズ部４６．４７を
含むパッケージは、光をできるだけ散乱するものとし、
必要であれば、発光素子４５と出力軸側円板７の間、光
路４４内、あるいは入力軸何円Ｆｉ６と受光素子４８の
間に光を散乱させるためのフィ濯しタを設ける。

Ｘ′れらの発光素子及び受光素子も、上述したツイ′ト
カブラ第１ユニット１３と同様に、レンズ部の形成を含
めてプラスチックパッケージされてホルダ４３に接着さ
れており、ホルダ４３はプリント基板５２に接着され、
発光素子及び受光素子のリード線はプリントパターンに
接続される。さらにプリントパターン上にはＩＣ，Ｃ，
Ｒ等による電子回路５３が形成され、信号の波形整形、
増幅等の伝送のための信号処理が行われる。

第１図に戻って、フォトカプラ第１ユニツト１３の電子
回路４１及びフォトカプラ第２ユニツト１５の電子回路
５３は、さらに別の電子回路５５及び例えばマイクロコ
ンピュータを含むＥＰＳコントローラ５６に接続される
。

次に上記実施例の動作を説明する。

図示しないステアリングホイールを操舵して操舵トルク
を入力すると入力軸Ｉが回転し、この入力軸１の回転と
ともに入力軸側円板６が車体側に固定されたハウジング
８に対して回転するので、この入力軸側円板６の第１の
スリット列６ａのスリットがフォトカプラ第１ユニツト
１３の第１フオトカプラ２４の発光素子２０から発せら
れた光を通過させたり遮断させたりし、このため受光素
子２３はスリットの有無に応じて変化する光量を電気信
号に変換して出力し、この電気信号は電子回路４１にお
いて波形整形及び増幅され、さらに外部の電子回路５５
及びＥＰＳコントローラ５６に送られて、ここで人力軸
側円板６の第１のスリット列６ａがインクリメント方式
により計数され、入力軸側円板６すなわちトーションバ
ー３の入力軸側端部の回転角が検出される。

この時、フォトカプラ第１ユニツト１３の第１フオトカ
プラ２４と１／４ピツチだけ位相のずれた信号が得られ
るようにずらして配置された第２フオトカプラ２９の受
光素子２８の検出信号も、同様に電子回路４１により処
理された後ＥＰＳコントローラ５６に送られ、この第２
フオトカプラ２９による検出信号を用いて入力軸側円板
６が左回転であるか右回転であるか、すなわちステアリ
ングホイールが左操舵であるか右操舵であるかの操舵方
向が判別されるとともに、第１フオトカプラ２４による
検出信号が好ましくは４倍周される。

入力軸ｌの操舵トルクによる回転はトーションバー３を
経て出力軸２に伝達されて出力軸２が回転し、この人力
軸１の回転とともに出力軸側円板７がハウジング８に対
して回転するので、この出力軸側円板７の第１のスリッ
ト列７ａのスリットをフォトカプラ第１ユニツト１３の
第３フオトカブラ３４の発光素子３０及び受光素子３３
によってインクリメント方式で計数することにより、出
力軸側円板７すなわちトーションバー３の出力軸側端部
の回転角が検出される。

この時、フォトカプラ第１ユニツト１３の第３クオトカ
プラ３４と１／４ピツチだけ位相のずれた信号が得られ
るようにずらして配置された第４フオトカプラ３９の受
光素子３８の検出信号も同様に電子回路４１により処理
された後ＥＰＳコントローラ５６に送られ、この第４フ
オトカプラ３９による検出信号を用いて出力軸側円板７
が右回転か左回転かが判別されるとともに、第３フオト
カプラ３４による検出信号が好ましくは４倍周される。

なお、補助スリット板１８及び１９は、入力軸側円板６
の第１のスリット列６ａ及び出力軸側円板７の第１のス
リット列７ａと同一のピンチのスリットを有するので、
各フォトカプラ２４．２９゜３４．３９は複数のスリッ
トを通過する光の明暗を検出することになる。。

このような入力軸１．トーションバー３及び出力軸２の
回転に伴い、操舵トルクは入力軸１．トーションバー３
及び出力軸２からさらに図示しないステアリングギヤ及
びリンク機構を経てタイヤに伝達されてタイヤを操向す
るとともに、路面かツ カ軸２に伝達され、このためトーションバー３が捩しれ
て入力軸１の操舵トルクと出力軸２の反力トルクとが釣
り合う。このため、入力軸側円板６の回転角と出力軸側
円板７の回転角にトーションバー３の捩れ角に等しい差
が生じる。

ＥＰＳコントローラ５６内のコンピュータは、第３フオ
トカブラ３４からの出力軸側円板７の第１スリット列７
ａによるパルス信号が人力された後、次にその第３フオ
トカプラ３４からパルス信号が入力されると、そのパル
ス信号が右回転方向か左回転方向かを第４フオトカプラ
３９の検出信号に基づいて判定するとともに、その出力
軸側円板７の両パルスの間に、第１フオトカプラ２４か
らの入力軸側円板６の第１のスリット列６ａによるパル
ス信号が何パルス入力され、かつ第２フオトカプラ２９
の検出信号に基づいてそのパルス信号が右回転方向か左
回転方向かを判定する。すなわち、出力軸側パルスが右
回転か左回転のいずれかに１パルス入力された間に、入
力軸側パルスが右回転か左回転のいずれかに何パルス入
力されたかを計数し、その計数結果をコンピュータの記
憶装置の所定の記憶領域に記憶し、この計数結果すなわ
ち入力軸側円板６と出力軸側円板７の差をもとともに、
その計数されたパルス数が先に記憶されているパルス数
に対して加算されるべきか減算されるべきかを回転方向
から判断し、゛その判断結果に基づいて、計数されたパ
ルス数を記憶されているパルス数に加算又は減算し、そ
の計算結果を上記所定記憶領域に記憶しである先の計数
結果に代えて更新記憶させ、以下、出力軸側パルスが入
力される毎に以上の動作を繰り返す。従って、所定記憶
領域には常にその時のトルクに対応する回転角の差値が
記憶されており、この差値を読み出してトルク値に換算
することにより、常時その時全く作用していない時及び
トルクが作用していても極く小さい時、すなわちトルク
が予め設定された零範囲である時には、入力軸側円板６
の第２のスリット列６ｂと出力軸側円板７の第２のスリ
ット列７ｂの位相が一致し、フォトカプラ第２ユニツト
１５の発光素子４５から発せられた光が受光素子４８に
より受光されて電気信号に変換され、電子回路５３によ
り波形整形及び増幅された後、電子回路５５及びＥＰＳ
コントローラ５６に送られる。

なお、発光素子４５から発せられた光は、部屋５０、光
路４４及び部屋５１において拡散されるので、受光素子
４８は光の平均値を検出するものには到達しない。また
、トルクが予め設定された最大値となると、第２図に示
すように、入力軸１の突部１ｂが出力軸２の凹部２ｂに
当接して回転角の差がそれ以上大きくなることが阻止さ
れる。

そして、この最大回転角差の範囲内では、入力軸側円板
６の第２のスリット列６ｂと出力軸側円板７の第２のス
リット列７ｂとは零範囲以外には位相が一致することは
ない。さらに、光路４４の幅を第２のスリット列６ｂ及
び７ｂの１ピッチ以上に定めであるので、入力軸１と出
力軸２すなわち入力軸側円板６と出力軸側円板７がハう
ジング８に対していかなる回転位置にあっても、トルク
が零範囲内か否かの検出が可能である。

すなわち、フォトカプラ第２ユニツト１５による検出信
号は、トルクが零範囲内か否かを明確に示すデジタル量
の信号としてＥＰＳコントローラ５６に送られるものと
なる。

従って、フォトカプラ第２ユニツト１５による検出信号
からトルクが零範囲内にあると判断された時に、フォト
カプラ第１ユニツト１３の第１フオトカプラ２４（及び
第２フオトカプラ２９）により検出された入力軸側円板
６すなわちトーションバー３の入力軸側端部の回転角と
、第３フオトカプラ３４（及び第４フオトカプラ３９）
により検出された出力軸側円板７すなわちトーションバ
ー６の第１のスリ７）列６ａ及び出力軸側円板７の第１
のスリット列７ａのインクリメント方式の計数に誤りは
ないと判断される。しかし、フォトカプラ第２ユニツト
１５による検出信号からトルクが零範囲内にあると判断
された時に、トーションバー３の入力軸側端部の回転角
と出力軸側端部の回転角の差が零でない場合は、第１の
スリット列６ａ及び７ａのインクリメント方式の計数に
誤りが発生していると判断することができるとともに、
直ちにその回転角の差の計数値を補正することができる
。

そして、その補正の絶対値や頻度を監視することにより
、フォトカプラの機械的弛み、ＥＳＰコントローラ５６
の計算部の劣化、各所の接触不良や断線のしかかり等ト
ルク検出器自体の故障を感知することができ、このよう
なトルク検出器の故障が感知されたときには、パワース
テアリング装置の作動をマニュアルステアリング作動に
切り替−えるようにする。

入力軸側円板６の第１のスリット列６ａ及び出力軸側円
板７の第１のスリット列７ａのスリット数は少なくとも
（６５０／１回転）程度必要であり、この時、トーショ
ンバー３のバネレートを１５ｋｇｆ−ｃｍ／ｄｅｇとす
ると、トルク検出器の分解能はトルク換算で約２ｋｇｆ
−ｃｍとなる。

また、入力軸側円板６の第２のスリット列６ｂと出力軸
側円板７の第２のスリット列７ｂによるトルクの零範囲
を±５ｋｇｆ−ｃｍに設定すると、上記のトーションバ
ー３のバネレートでは、第２のスリット列６ｂ及び７ｂ
のスリット幅は理論的には１　／　３　ｄｅｇとなるが
、実用的には１〜２．　ｄｅｇ程度としてもよい。これ
は、光量を受光素子と電子回路で電圧に変換し、トルク
零範囲の電圧をコンパレータでさらに狭い範囲に設定す
ることができるからである。

”ｇらに、最大トルクすなわちトーションバー３の最大
捩れ角は±７　ｄｅｇ程度とし、また、第２のスリット
列６ｂ及び７ｂのピッチは７　ｄｅｇよりやや大きく設
定するのが適切である。

このように、本実施例においては、第１のスリット列６
ａ及び７ａのスリット数と、フォトカプラの使用個数（
基本的にはフォトカプラ２４及び３４の２組でよい）が
、アブソリュート方式に比べて大幅に少なくなる。

第８図は入力軸側円板及び出力軸側円板の別実施例を示
し、トルク零範囲を別の方法で検出するものである。

すなわち同図において、入力軸側円板５８の第１のスリ
ット列５８ａと出力軸側円板５９の第１のスリット列５
９ａは、いずれも入力軸側円板６の第１のスリット列６
ａ（及び出力軸側円板７の第１のスリット列７ａ）と同
じとするとともに、入力軸側円板５８の第２のスリット
列５８ｂと出力軸側円板５９の第２のスリット列５９ｂ
は、ピとともに、トーションバー３に捩れがないトルク
零の状態で互いに１／２ピツチ位相をずらして入力軸１
及び出力軸２に固定する。そして、第５フオトカプラ４
９の発光素子４５と受光素子４８を対向させて配置する
。

この別実施例によれば、トルク零範囲内では発光素子４
５から発せられる光が受光素子４８に到達せず、また、
零範囲以外では光が受光素子４８により受光されるため
、前記実施例とはオン・オフが逆のデジタル信号が得ら
れる。

第９図はフォトカプラ第２ユニツトの別実施例６１を示
し、この別実施例は、入力軸側円板６の第２のスリット
列６ｂに対して、ホルダ６２に発光素子６３．レンズ部
６４．レンズ部６５及び受光素子６６からなる第５フオ
トカブラ６７を固定したものを係合させ、かつ出力軸側
円板７の第２のスリット列７ｂに対して、ホルダ６８に
発光素子６９．レンズ部７０．レンズ部７１及び受光素
子７２からなる第６フオトカプラ７３を固定したものを
係合させ、そのホルダ６２及び第５フオトソヘプラ６７
、又はホルダ６８及び第６フオトカプノ７３の少なくと
もいずれか一方を入力軸側円板６又は出力軸側円板７に
沿って移動かつ固定自在とする。

この別実施例によれば、入力軸側円板６の入力軸Ｉへの
固定及び出力軸側円板７の出力軸２への固定に際して、
側円板の第２のスリット列６ｂ及び７ｂの取付は位相、
すなわち第２のスリット列６ｂ及び７ｂ相互の位相を任
意とするとともに、入力軸側円板６に対する第５フオト
カプラ６７と出力軸側円板７に対する第６フオトカプラ
７３の検出位相を個々に調整して、信号の位相を同相と
することができる。

上述した実施例において、入力軸側回転体及び出力軸側
回転体として円板を用いたものを示したが、これに限定
される゛ものではなく、円筒体その磁気式、あるいはビ
デオディスクの一方式に見られる静電容量式等のインク
リメント方式のエンコーダに適用することができる。

また、検出信号の倍周として４倍周を例示したが、これ
は、回転方向判別のために１／４ピツチだけ位相のずれ
た信号を用いると４倍周し易いためであり、２倍周、８
倍周、１６倍周等、特に限定されるものではない。

さらに、トルク検出器のハウジングは４．ステアリング
ギヤ組立体とは別体のものとして説明したが、一体に組
み込んだものでもよいし、あるいはステアリングコラム
組立体に組み込むものでもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明のトルク検出器は、入力
軸と出力軸との間に弾性部材を連結し、その弾性部材の
入力軸側端部及び出力軸側端部とそれぞれ一体に回転す
る入力軸側回転体及び出力軸側回転体を設け、第１検出
手段により検出した入力軸側回転体の回転角と第２検出
手段により検出した出力軸側回転体の回転角との差から
入力軸に与えられるトルクを検出するトルク検出器にお
いて１ 、入力軸に与えられるトルクが予め設定された零範囲内
か否かを検出するための第３検出手段を入力軸側回転体
及び出力軸側回転体に関連して設けたことを特徴とする
構成としたため、 回転角の検出部分の構成が簡単となり、従ってトルク検
出器全体が小型かつ安価であり、また、トルク零の範囲
を明確に定めることができ、そのため回転角検出時のミ
スカウントを補正することが可能となり、ミスカウント
又は補正の絶対値や頻度を監視することにより検出器自
体の故障を検知することも可能となり、車両用として不
可欠の信頼性と安全性を向上することができるという効
果が得られる。

おける断面図、第３図はスリット円板の要部拡大正面図
、第４図はフォトカプラ第１ユニツトの拡大断面図、第
５図は第４図の底面図、第６図はフォトカプラ第２ユニ
ツトの拡大断面図、第７図は第６図の底面図、第８図は
スリット円板の別実施例の要部拡大正面図、第９図はフ
ォトカプラ第２ユニツトの別実施例の第７図と同様の底
面図である。

■・・・入力軸、２・・・出力軸、３・・・トーション
バー、６．５８・・・入力軸側円板、７，５９・・・出
力軸側回転体、５ａ、７ａ、５８ａ、５９ａ・・・第１
のスリット列、６ｂ、７ｂ、５８ｂ、５９ｂ・・・第２
のスリット列、８・・・ハウジング１３・・・フォトカ
プラ第１ユニツト、１５．６１・・・フォトカプラ第２
ユニント、１７，４３，６２．６８・・・ホルダ、１８
，１９・・・補助スリット板、２４，２９，３４，３９
゜４９．６７．７３・・・フォトカプラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）入力軸と出力軸との間に弾性部材を連結し、該弾
   性部材の入力軸側端部及び出力軸側端部とそれぞれ一体
   に回転する入力軸側回転体及び出力軸側回転体を設け、
   第１検出手段により検出した前記入力軸側回転体の回転
   角と第２検出手段により検出した前記出力軸側回転体の
   回転角との差から前記入力軸に与えられるトルクを検出
   するトルク検出器において、 前記入力軸に与えられるトルクが予め設定された零範囲
   内か否かを検出するための第３検出手段を前記入力軸側
   回転体及び前記出力軸側回転体に関連して設けたことを
   特徴とするトルク検出器。 （２）第１ないし第３検出手段が、発光素子と、該発光
   素子から発しかつ入力軸側回転体及び出力軸側回転体を
   透過してくる光を受ける受光素子から構成される特許請
   求の範囲第１項記載のトルク検出器。 （３）第３検出手段が、トルク零範囲で入力軸側円板及
   び出力軸側円板に形成したスリット列を介して光を透過
   させるものである特許請求の範囲第２項記載のトルク検
   出器。 （４）第３検出手段が、トルク零範囲で入力軸側円板及
   び出力軸側円板に形成したスリット列を介して光を遮断
   させるものである特許請求の範囲第２項記載のトルク検
   出器。 （５）第１ないし第３検出手段が、発光素子と、該発光
   素子から発しかつ入力軸側回転体及び出力軸側回転体を
   反射してくる光を受ける受光素子から構成される特許請
   求の範囲第１項記載のトルク検出器。 （６）発光素子及び受光素子からなるフォトカプラを該
   フォトカプラの出力信号を処理する電子回路とともにプ
   リント基板上に配置した特許請求の範囲第２項又は第５
   項記載のトルク検出器。 （７）第３検出手段が、入力軸側回転体及び出力軸側回
   転体と関連する１組のフォトカプラを含む特許請求の範
   囲第２項又は第５項記載のトルク検出器。 （８）第３検出手段が、入力軸側回転体と関連する１組
   のフォトカプラと出力軸側回転体と関連する１組のフォ
   トカプラとを含む特許請求の範囲第２項又は第５項記載
   のトルク検出器。 （９）第３検出手段が、発光素子と、受光素子と、該受
   光素子の出力信号を電圧信号に変換する電子回路と、該
   電子回路の電圧信号を狭い範囲に設定するコンパレータ
   とを含んで構成される特許請求の範囲第２項又は第５項
   記載のトルク検出器。 （１０）第１ないし第３検出手段が、入力軸側回転体及
   び出力軸側回転体に形成した磁区と、該磁区の磁気を検
   出する手段から構成される特許請求の範囲第１項記載の
   トルク検出器。 （１１）第１ないし第３検出手段が、入力軸側回転体及
   び出力軸側回転体と検出部との間に生じる静電容量の変
   化を検出する手段から構成される特許請求の範囲第１項
   記載のトルク検出器。 （２）第１及び第２検出手段の計数結果を第３検出手段
   の検出結果により補正する特許請求の範囲第１項記載の
   トルク検出器。