JP2000225957A - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device

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JP2000225957A
JP2000225957A JP2611899A JP2611899A JP2000225957A JP 2000225957 A JP2000225957 A JP 2000225957A JP 2611899 A JP2611899 A JP 2611899A JP 2611899 A JP2611899 A JP 2611899A JP 2000225957 A JP2000225957 A JP 2000225957A
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JP
Japan
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hall element
flat cable
input shaft
shaft
output shaft
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Application number
JP2611899A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Ogiso
好典 小木曽
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KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device free of a drop of the sensing accuracy originating from the wear and/or hysteresis. SOLUTION: An electric power steering device is equipped with a magnet 15 fixed to the peripheral surface of an input shaft 4 or output shaft 2 and a Hall element 16 fixed to the peripheral surface of the other member of them and positioned confronting the magnet 15. When the input shaft 4 and output shaft 2 are in relative rotation, a controller controls the output of a motor on the basis of the voltage generated in the Hall element 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、操舵トルクを検
出し、それに基づいてアシスト力を付与する構成にした
電動パワーステアリング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus configured to detect a steering torque and apply an assist force based on the detected steering torque.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4に、従来例の電動パワーステアリン
グ装置を示す。ケーシング1には、出力軸2を挿入し
て、この出力軸2を回転自在に支持している。また、ケ
ーシング1に、両端に図示しない車輪を連係させた転舵
ロッド3を組み込んでいる。そして、上記出力軸2の先
端に形成したピニオン2aを、転舵ロッド3に設けたラ
ック3aにかみ合わせている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a conventional electric power steering apparatus. An output shaft 2 is inserted into the casing 1, and the output shaft 2 is rotatably supported. A steering rod 3 having wheels (not shown) linked to both ends is incorporated in the casing 1. The pinion 2 a formed at the tip of the output shaft 2 is engaged with a rack 3 a provided on the steering rod 3.

【0003】なお、上記転舵ロッド3には、図示しない
位置で、アシスト力を付与するための電動モータを連係
させている。さらに、ケーシング1には、上記出力軸2
と同軸上に入力軸4を挿入して、この入力軸4を回転自
在に支持している。この入力軸4は、図示しないステア
リングホイールに連係するものである。
[0003] An electric motor for applying an assist force is linked to the steering rod 3 at a position not shown. Further, the casing 1 includes the output shaft 2.
The input shaft 4 is coaxially inserted with the input shaft 4, and the input shaft 4 is rotatably supported. The input shaft 4 is linked to a steering wheel (not shown).

【0004】そして、入力軸4の中空部分にトーション
バー5を組み込むとともに、このトーションバー5の一
端を入力軸4にピン6を介して固定し、かつ、他端を出
力軸2に固定している。したがって、これら入力軸4と
出力軸2とは、トーションバー5をねじることで相対回
転が許容されることになる。
A torsion bar 5 is incorporated in a hollow portion of the input shaft 4, one end of the torsion bar 5 is fixed to the input shaft 4 via a pin 6, and the other end is fixed to the output shaft 2. I have. Therefore, relative rotation between the input shaft 4 and the output shaft 2 is allowed by twisting the torsion bar 5.

【0005】このようにした電動パワーステアリング装
置では、図示しないステアリングホイールを回すと、そ
の回転が入力軸4に伝えられるが、出力軸2は、車輪側
の負荷によって回転が妨げられている。したがって、操
舵トルクに応じてトーションバー5がねじれ、入力軸4
と出力軸2とが相対回転することになる。
In such an electric power steering apparatus, when the steering wheel (not shown) is turned, the rotation is transmitted to the input shaft 4, but the output shaft 2 is prevented from rotating by the load on the wheel side. Therefore, the torsion bar 5 is twisted according to the steering torque, and the input shaft 4
And the output shaft 2 are relatively rotated.

【0006】そして、これら入力軸4と出力軸2との相
対回転量及び方向を、次に述べるようにしてポテンショ
メータ7で検出している。入力軸4及び出力軸2の外周
面には、軸方向にスライド自在としたスリーブ材8を組
み付けている。そして、入力軸2の外周面に突設したガ
イドピン9を、スリーブ材8に形成した螺旋溝10に摺
動自在に係合させている。また、出力軸2の外周面に突
設したガイドピン11を、スリーブ材8に形成した軸方
向溝12に摺動自在に係合させている。したがって、ト
ーションバー5がねじれ、入力軸4と出力軸2とが相対
回転すると、これらガイドピン9、11及び螺旋溝1
0、軸方向溝12の働きによって、スリーブ材8が軸方
向にスライドすることになる。
The relative rotation amount and direction between the input shaft 4 and the output shaft 2 are detected by a potentiometer 7 as described below. A sleeve member 8 slidable in the axial direction is attached to the outer peripheral surfaces of the input shaft 4 and the output shaft 2. A guide pin 9 projecting from the outer peripheral surface of the input shaft 2 is slidably engaged with a spiral groove 10 formed in the sleeve member 8. A guide pin 11 protruding from the outer peripheral surface of the output shaft 2 is slidably engaged with an axial groove 12 formed in the sleeve member 8. Therefore, when the torsion bar 5 is twisted and the input shaft 4 and the output shaft 2 rotate relatively, the guide pins 9 and 11 and the spiral groove 1 are rotated.
0, the sleeve material 8 slides in the axial direction by the action of the axial groove 12.

【0007】上記スリーブ材8の外周面には、環状溝1
3を形成している。そして、ケーシング1にポテンショ
メータ7を取り付けるとともに、このポテンショメータ
7の検出ピン14を、上記環状溝13内に位置させてい
る。
The annular groove 1 is formed on the outer peripheral surface of the sleeve member 8.
3 is formed. The potentiometer 7 is attached to the casing 1, and the detection pin 14 of the potentiometer 7 is located in the annular groove 13.

【0008】したがって、前述のようにスリーブ材8が
軸方向にスライドすれば、検出ピン14が動かされ、ポ
テンショメータ7は、スリーブ材8のスライド量及び方
向を検出することができる。そして、このスリーブ材8
のスライド量及び方向は、入力軸4と出力軸2との相対
回転量及び方向に比例するので、ポテンショメータ7の
検出結果に基づいて、コントローラが図示しない電動モ
ータの出力を制御すれば、操舵トルクに応じたアシスト
力を得ることができる。
Therefore, when the sleeve member 8 slides in the axial direction as described above, the detection pin 14 is moved, and the potentiometer 7 can detect the sliding amount and the direction of the sleeve member 8. And this sleeve material 8
Is proportional to the relative rotation amount and direction of the input shaft 4 and the output shaft 2. Therefore, if the controller controls the output of an electric motor (not shown) based on the detection result of the potentiometer 7, the steering torque Can be obtained in accordance with the assist force.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例の
ように、スリーブ材8の螺旋溝10や軸方向溝12内で
ガイドピン9、11を摺動させたり、環状溝13内で検
出ピン14を摺動させたりするのでは、長期間使用する
と、これら溝10、12、13やピン9、11、14が
摩耗して、検出精度が落ちてしまうことがある。
However, the guide pins 9 and 11 are slid in the spiral groove 10 and the axial groove 12 of the sleeve member 8 and the detection pin is When the sliding is performed, the grooves 10, 12, and 13 and the pins 9, 11, and 14 may be worn over a long period of time, and the detection accuracy may be reduced.

【0010】また、ポテンショメータ7内でも、具体的
に図示しないが、ワイパが抵抗素子上を摺動する構造と
なっているため、これらワイパや抵抗素子が摩耗してし
まうことがある。しかも、ワイパが抵抗素子上を摺動す
る構造となっているため、その摺動抵抗によってノイズ
が発生してしまうおそれがある。
Although not specifically shown in the potentiometer 7, since the wiper slides on the resistance element, the wiper and the resistance element may be worn. In addition, since the wiper slides on the resistance element, noise may be generated due to the sliding resistance.

【0011】さらに、上記従来例のように、スリーブ材
8を両軸2、4の外周面でスライドさせるのでは、スリ
ーブ材8と両軸2、4との間にどうしてもクリアランス
ができてしまう。そのため、スリーブ材8ががたついて
しまい、実際の操舵トルクと検出結果との間にヒステリ
シスが発生し、検出精度が低下してしまうことになる。
この発明の目的は、マグネットとホール素子とを用いて
操舵トルクを検出し、上記のような問題が発生すること
のない電動パワーステアリング装置を提供することであ
る。
Further, if the sleeve member 8 is slid on the outer peripheral surfaces of the two shafts 2 and 4 as in the above-described conventional example, a clearance is inevitably formed between the sleeve member 8 and the two shafts 2 and 4. Therefore, the sleeve member 8 rattles, and hysteresis occurs between the actual steering torque and the detection result, and the detection accuracy decreases.
An object of the present invention is to provide an electric power steering device that detects a steering torque using a magnet and a Hall element and does not cause the above-described problem.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明は、ステアリン
グホイールに連係する入力軸と、車輪を転舵するための
転舵ロッドに連係する出力軸と、同軸上に配置した入力
軸と出力軸とを連結するトーションバーと、アシスト力
を付与するための電動モータとを備え、入力軸と出力軸
との相対回転量及び方向を検出し、コントローラが、そ
の検出結果に基づいて、電動モータの出力を制御する構
成にした電動パワーステアリング装置を前提とする。そ
して、第1の発明は、入力軸あるいは出力軸のいずれか
一方の外周面に固定したマグネットと、入力軸あるいは
出力軸のいずれか他方の外周面に固定し、上記マグネッ
トに対面させたホール素子とを備え、入力軸と出力軸と
が相対回転したとき、コントローラは、ホール素子に発
生する電圧に基づいて、電動モータの出力を制御する構
成にした点に特徴を有する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an input shaft linked to a steering wheel, an output shaft linked to a steering rod for steering wheels, an input shaft and an output shaft arranged coaxially. And an electric motor for applying an assist force. The controller detects the relative rotation amount and direction between the input shaft and the output shaft, and the controller outputs the output of the electric motor based on the detection result. It is assumed that the electric power steering device is configured to control the power steering. According to a first aspect of the present invention, there is provided a magnet fixed to an outer peripheral surface of one of an input shaft and an output shaft, and a Hall element fixed to an outer peripheral surface of the other of the input shaft and the output shaft and facing the magnet. And the controller is configured to control the output of the electric motor based on the voltage generated in the Hall element when the input shaft and the output shaft rotate relative to each other.

【0013】第2の発明は、第1の発明において、ホー
ル素子に電流を流したり、ホール素子に発生する電圧を
コントローラに伝えたりするのに、導電線材をベルト状
樹脂材内に埋設してなるフラットケーブルを使用し、フ
ラットケーブルの内側端部を、ホール素子を固定した軸
に固定するとともに、このフラットケーブルを、その軸
の周りでウズ巻き状に巻き付けた点に特徴を有する。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a conductive wire is buried in a belt-shaped resin material for supplying a current to the Hall element or transmitting a voltage generated in the Hall element to a controller. A characteristic feature is that a flat cable is used, the inner end of the flat cable is fixed to a shaft on which the Hall element is fixed, and the flat cable is wound in a winding shape around the shaft.

【0014】第3の発明は、第1の発明において、ホー
ル素子に電流を流したり、ホール素子に発生する電圧を
コントローラに伝えたりするのに、導電線材をベルト状
樹脂材内に埋設してなるフラットケーブルを使用し、フ
ラットケーブルの内側端部を、ホール素子を固定した軸
に固定するとともに、このフラットケーブルを、その軸
の周りに巻き付けた状態で、その巻き付け方向とは反対
方向に弾性力を持たせた状態で折り返した点に特徴を有
する。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, a conductive wire is buried in a belt-shaped resin material for supplying a current to the Hall element or transmitting a voltage generated in the Hall element to a controller. Using a flat cable, the inner end of the flat cable is fixed to the axis on which the Hall element is fixed, and this flat cable is wound around the axis and elastically opposite to the winding direction. It is characterized by the fact that it is folded back with power applied.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1、2に、この発明の電動パワ
ーステアリング装置の実施例を示す。この実施例では、
上記従来例のようにポテンショメータ7を使用するので
はなく、マグネット15及びホール素子16を用いて、
操舵トルクを検出するようにしたものである。そして、
それ以外の電動パワーステアリング装置としての基本的
な構造は上記従来例のものと同じなので、以下では、そ
の相違点を中心に説明するとともに、従来例と同一の構
成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。
1 and 2 show an embodiment of an electric power steering apparatus according to the present invention. In this example,
Instead of using the potentiometer 7 as in the above conventional example, using the magnet 15 and the Hall element 16
The steering torque is detected. And
Since the other basic structure of the electric power steering device is the same as that of the above-described conventional example, the following description focuses on the differences, and the same components as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals. However, a detailed description thereof will be omitted.

【0016】なお、この実施例の電動パワーステアリン
グ装置では、上記従来例のように転舵ロッド3に電動モ
ータを連係させるのではなく、出力軸2にウォームホイ
ール17を設け、このウォームホイール17に図示しな
い電動モータを連係させている。もちろん、その電動モ
ータによってアシスト力を得ることは、従来例とまたく
同じである。
In the electric power steering apparatus of this embodiment, a worm wheel 17 is provided on the output shaft 2 instead of connecting an electric motor to the steering rod 3 as in the conventional example described above. An electric motor (not shown) is linked. Obtaining the assist force by the electric motor is, of course, the same as in the conventional example.

【0017】図1に示すように、出力軸2の後端側外周
面にスペーサ18を固定し、このスペーサ18上にマグ
ネット15を載置している。このスペーサ18は、マグ
ネット15と金属製の出力軸2とを、磁気的に絶縁する
ためのものである。一方、入力軸4の先端側外周面にス
ペーサ19を固定し、このスペーサ19上にホール素子
16を載置している。このスペーサ19は、ホール素子
16と金属製の入力軸4とを、電気的に絶縁するための
ものである。
As shown in FIG. 1, a spacer 18 is fixed to the outer peripheral surface on the rear end side of the output shaft 2, and a magnet 15 is mounted on the spacer 18. The spacer 18 is for magnetically insulating the magnet 15 from the metal output shaft 2. On the other hand, a spacer 19 is fixed to the outer peripheral surface on the distal end side of the input shaft 4, and the Hall element 16 is mounted on the spacer 19. The spacer 19 is for electrically insulating the Hall element 16 from the metal input shaft 4.

【0018】そして、入力軸4と出力軸2とが中立位置
にあるとき、すなわち、トーションバー5がねじれてい
ないとき、ホール素子16がちょうどマグネット15に
対面するようにしている。したがって、上記ホール素子
16は、マグネット15が形成する磁界中に置かれるこ
とになる。
When the input shaft 4 and the output shaft 2 are at the neutral position, that is, when the torsion bar 5 is not twisted, the Hall element 16 is made to face the magnet 15 just. Therefore, the Hall element 16 is placed in a magnetic field formed by the magnet 15.

【0019】このようにしたホール素子16に電流を流
しておくと、このホール素子16には、マグネット15
の磁界との関係で起電力が発生する。そして、トーショ
ンバー5がねじれ、入力軸4と出力軸2とが相対回転す
れば、ホール素子16とマグネット15との相対位置が
変化するので、その相対位置の変化に応じて、このホー
ル素子16には電圧が発生することになる。したがっ
て、その電圧を測定すれば、両軸2、4の相対回転量及
び方向を検出することができる。そして、その検出結果
に基づいて、コントローラが図示しない電動モータの出
力を制御することで、操舵トルクに応じたアシスト力を
得ることができる。
When a current is applied to the Hall element 16 as described above, the magnet 15
An electromotive force is generated in relation to the magnetic field. Then, if the torsion bar 5 is twisted and the input shaft 4 and the output shaft 2 rotate relative to each other, the relative position between the Hall element 16 and the magnet 15 changes. Will generate a voltage. Therefore, by measuring the voltage, the relative rotation amount and direction of both shafts 2 and 4 can be detected. Then, the controller controls the output of an electric motor (not shown) based on the detection result, so that an assist force corresponding to the steering torque can be obtained.

【0020】ここで、上記ホール素子16に図示しない
コントローラから電流を流したり、ホール素子16に発
生する電圧をコントローラに伝えたりするのに、図2に
示すようなフラットケーブル20を使用している。フラ
ットケーブル20は、ほぼ平行に並べた複数本の導電線
材21を、ベルト状樹脂材22内に埋設したものであ
る。
Here, a flat cable 20 as shown in FIG. 2 is used to supply a current to the Hall element 16 from a controller (not shown) or to transmit a voltage generated in the Hall element 16 to the controller. . The flat cable 20 is formed by embedding a plurality of conductive wires 21 arranged substantially in parallel in a belt-shaped resin material 22.

【0021】上記フラットケーブル20の内側端部を、
入力軸4の外周面に固定している。そして、図1に示す
ように、このフラットケーブル20の内側端部付近から
導電線材21をむき出して、上記ホール素子16に接続
している。この状態で、上記フラットケーブル20を、
入力軸4の周りにウズ巻き状にゆるく巻き付けている。
したがって、このフラットケーブル20は弾性力を有す
ることとなり、ウズ巻き状の最外周部分が、ケーシング
1の内周面に接触させられる。
The inner end of the flat cable 20 is
The input shaft 4 is fixed to the outer peripheral surface. Then, as shown in FIG. 1, the conductive wire 21 is exposed from the vicinity of the inner end of the flat cable 20 and connected to the Hall element 16. In this state, the flat cable 20 is
It is loosely wound around the input shaft 4 in a wobbled shape.
Therefore, the flat cable 20 has an elastic force, and the outermost portion of the flat cable is brought into contact with the inner peripheral surface of the casing 1.

【0022】さらに、このウズ巻き状にしたフラットケ
ーブル20の外側端部を、図示しない外部のコントロー
ラに固定して、このコントローラに導電線材21を接続
している。したがって、ホール素子16は、フラットケ
ーブル20内の導電線材21を介して、図示しないコン
トローラに接続することになる。
Further, the outer end of the flat cable 20 wound in a wobbled shape is fixed to an external controller (not shown), and a conductive wire 21 is connected to the controller. Therefore, the Hall element 16 is connected to a controller (not shown) via the conductive wire 21 in the flat cable 20.

【0023】次に、この実施例の電動パワーステアリン
グ装置の作用を説明する。図示しないステアリングホイ
ールを回すと、既に述べたように、その回転が入力軸4
に伝えられるが、出力軸2は、車輪側の負荷によって回
転が妨げられている。したがって、操舵トルクに応じて
トーションバー5がねじれ、入力軸4と出力軸2とが相
対回転することになる。
Next, the operation of the electric power steering apparatus of this embodiment will be described. When the steering wheel (not shown) is turned, as described above, the rotation is applied to the input shaft 4.
However, the rotation of the output shaft 2 is hindered by the load on the wheel side. Therefore, the torsion bar 5 is twisted according to the steering torque, and the input shaft 4 and the output shaft 2 rotate relatively.

【0024】入力軸4と出力軸2とが相対回転すれば、
ホール素子16とマグネット15との相対位置が変化す
るので、ホール素子16には、両軸2、4の相対回転量
及び方向に応じた電圧が発生する。そして、図示しない
コントローラは、上記フラットケーブル20を介してホ
ール素子16の電圧変化を検出し、その検出結果に基づ
いて図示しない電動モータの出力を制御して、操舵トル
クに応じたアシスト力を発揮させることになる。
If the input shaft 4 and the output shaft 2 rotate relatively,
Since the relative position between the Hall element 16 and the magnet 15 changes, a voltage corresponding to the relative rotation amount and direction of the two shafts 2 and 4 is generated in the Hall element 16. The controller (not shown) detects a voltage change of the Hall element 16 via the flat cable 20, controls the output of an electric motor (not shown) based on the detection result, and exerts an assisting force corresponding to the steering torque. Will be.

【0025】以上述べた実施例の電動パワーステアリン
グ装置によれば、両軸2、4が相対回転したとき、マグ
ネット15とホール素子16とが非接触の状態で相対位
置を変えるので、これらマグネット15やホール素子1
6が摩耗するようなことがなく、検出精度を維持するこ
とができる。しかも、ポテンショメータ7を用いないの
で、その内部のワイパや抵抗素子が摩耗したり、摺動抵
抗によってノイズが発生したりすることもない。さら
に、スリーブ材8を両軸2、4の外周面でスライドさせ
るのではないので、がたつきが生じる箇所がなく、ヒス
テリシスの発生を抑えて、検出精度が低下するのを防ぐ
ことができる。
According to the electric power steering apparatus of the embodiment described above, when the shafts 2 and 4 rotate relative to each other, the relative position of the magnet 15 and the Hall element 16 is changed in a non-contact state. And Hall element 1
6 does not wear out, and the detection accuracy can be maintained. Moreover, since the potentiometer 7 is not used, the wiper and the resistance element inside the potentiometer 7 do not wear out, and no noise is generated due to the sliding resistance. Furthermore, since the sleeve member 8 is not slid on the outer peripheral surfaces of the two shafts 2 and 4, there is no place where rattling occurs, and the occurrence of hysteresis can be suppressed and the detection accuracy can be prevented from lowering.

【0026】また、上記実施例のようにフラットケーブ
ル20をウズ巻き状にして使用すれば、入力軸4が回転
したときに、このフラットケーブル20に大きな引っ張
り力が作用したり、ねじられて、入力軸4に巻き付いた
りするようなことがない。例えば、ホール素子16を、
線状のコードを介して図示しないコントローラに接続す
る場合には、入力軸4が回転したときでもコードに大き
な引っ張り力が作用しないように、このコードの長さに
余裕を持たせておく必要がある。ところが、コードを長
くしておくと、入力軸4が回転したとき、このコードが
ねじれてしまう。特に、ステアリングは頻繁に行われる
ものなので、コードが何回もねじられることになり、場
合によっては、入力軸4に絡みついてしまうおそれもあ
る。
Further, if the flat cable 20 is wound in a winding shape as in the above embodiment, when the input shaft 4 rotates, a large pulling force acts on the flat cable 20 or the flat cable 20 is twisted. There is no wrapping around the input shaft 4. For example, the Hall element 16 is
When connecting to a controller (not shown) via a linear cord, it is necessary to provide a margin for the cord length so that a large pulling force does not act on the cord even when the input shaft 4 rotates. is there. However, if the code is lengthened, when the input shaft 4 rotates, the code is twisted. In particular, since steering is frequently performed, the cord is twisted many times, and in some cases, the cord may be entangled with the input shaft 4.

【0027】それに対して、上記ウズ巻き状にしたフラ
ットケーブル20を用いれば、入力軸4が回転したと
き、フラットケーブル20は、その回転方向に応じて、
さらに巻き付けられたり、逆にその巻き付けが緩められ
たりする。そして、入力軸4の回転に対して、このよう
に巻き付けをきつくしたり、緩めたりすることで対応す
れば、このフラットケーブル20に大きな引っ張り力が
作用したり、ねじられて、入力軸4に巻き付いたりする
ような問題は生じない。
On the other hand, if the flat cable 20 wound in the above-mentioned shape is used, when the input shaft 4 rotates, the flat cable 20 is moved in accordance with the direction of rotation.
Further, it is wound, or conversely, the winding is loosened. If the rotation of the input shaft 4 is dealt with by tightening or loosening the winding in this way, a large pulling force acts on the flat cable 20 or the flat cable 20 is twisted. There is no problem of winding.

【0028】なお、フラットケーブル20の巻き付けが
きつくなったり、緩くなったりすると、その弾性力が変
化して入力軸4に作用することになる。ただし、その弾
性力は、操舵トルクに比べるとほとんど無視できる程度
の大きさであり、また、入力軸4の回転角度範囲も、実
際問題としてわずか数度程度のものである。したがっ
て、このウズ巻き状のフラットケーブル20の弾性力
が、ステアリングに影響を与えるようなことはない。
When the winding of the flat cable 20 becomes tight or loose, the elastic force changes and acts on the input shaft 4. However, the elastic force is almost negligible compared to the steering torque, and the rotation angle range of the input shaft 4 is only a few degrees as a practical matter. Therefore, the elastic force of the wrapped flat cable 20 does not affect the steering.

【0029】図3には、フラットケーブル20の巻き付
け方を変更した例を示す。すなわち、既に述べたよう
に、フラットケーブル20の内側端部を、入力軸4の外
周面に固定している。そして、このフラットケーブル2
0の内側端部付近から導電線材21をむき出して、上記
ホール素子16に接続している。この状態で、フラット
ケーブル20を入力軸4の周りに巻き付けるのである
が、上記の実施例のようにウズ巻き状にするのではな
く、1、2回巻き付けた後に、その巻き付け方向とは反
対方向に弾性力を持たせた状態で折り返している。した
がって、このフラットケーブル22は弾性力を有するこ
ととなり、その最外周部分が、ケーシング1の内周面に
接触させられる。そして、このフラットケーブル20の
外側端部を、図示しない外部のコントローラに固定し
て、このコントローラに導電線材21を接続している。
FIG. 3 shows an example in which the way of winding the flat cable 20 is changed. That is, as described above, the inner end of the flat cable 20 is fixed to the outer peripheral surface of the input shaft 4. And this flat cable 2
The conductive wire 21 is exposed from the vicinity of the inner end of the hole 0 and connected to the Hall element 16. In this state, the flat cable 20 is wound around the input shaft 4. Instead of winding the flat cable 20 in the quill shape as in the above embodiment, after winding once or twice, the direction opposite to the winding direction is used. It is folded back with elasticity. Therefore, the flat cable 22 has an elastic force, and the outermost peripheral portion thereof is brought into contact with the inner peripheral surface of the casing 1. The outer end of the flat cable 20 is fixed to an external controller (not shown), and the conductive wire 21 is connected to the controller.

【0030】このようにして巻き付けたフラットケーブ
ル20を用いる場合も、入力軸4が回転したとき、フラ
ットケーブル20は、その回転方向に応じて、さらに巻
き付けられたり、逆にその巻き付けが緩められたりす
る。そして、入力軸4の回転に対して、このように巻き
付けをきつくしたり、緩めたりすることで対応すれば、
このフラットケーブル20に大きな引っ張り力が作用し
たり、ねじられて、入力軸4に巻き付いたりするような
問題は生じない。しかも、折り返し部分で弾性力を発揮
するので、例えば、上記実施例で説明したウズ巻き状の
ものと全体として同じだけの弾性力を持たせるのに、フ
ラットケーブル20の長さを短くすることができる。
When the flat cable 20 wound in this manner is used, when the input shaft 4 is rotated, the flat cable 20 is further wound or loosened depending on the rotation direction. I do. If the rotation of the input shaft 4 is controlled by tightening or loosening the winding,
There is no problem that a large pulling force acts on the flat cable 20 or the flat cable 20 is twisted and wrapped around the input shaft 4. In addition, since the folded portion exerts an elastic force, for example, the length of the flat cable 20 can be shortened so as to have the same elastic force as the whole in the wobbled shape described in the above embodiment. it can.

【0031】[0031]

【発明の効果】第1の発明によれば、入力軸と出力軸と
が相対回転したとき、マグネットとホール素子とが非接
触の状態で相対位置を変えるので、これらマグネットや
ホール素子が摩耗するようなことがなく、検出精度を維
持することができる。しかも、ポテンショメータを用い
ないので、その内部のワイパや抵抗素子が摩耗したり、
摺動抵抗によってノイズが発生したりすることもない。
さらに、がたつきが生じる箇所がなく、ヒステリシスの
発生を抑えて、検出精度が低下するのを防ぐことができ
る。
According to the first aspect of the present invention, when the input shaft and the output shaft rotate relative to each other, the magnet and the Hall element change their relative positions in a non-contact state, so that the magnet and the Hall element are worn. Without this, the detection accuracy can be maintained. In addition, since the potentiometer is not used, the wiper and the resistance element inside it are worn,
Noise does not occur due to sliding resistance.
Furthermore, since there is no place where rattling occurs, the occurrence of hysteresis can be suppressed and the detection accuracy can be prevented from lowering.

【0032】第2、3の発明によれば、入力軸と出力軸
とが相対回転したとき、フラットケーブルは、ホール素
子を固定した軸の回転方向に応じて、さらに巻き付けら
れたり、逆にその巻き付けが緩められたりする。そし
て、その軸に回転に対して、このように巻き付けをきつ
くしたり、緩めたりすることで対応すれば、このフラッ
トケーブルに大きな引っ張り力が作用したり、ねじられ
て、ホール素子を固定した軸に巻き付いたりするような
問題は生じない。特に、第3の発明では、折り返し部分
で弾性力を発揮するので、ウズ巻き状に巻き付けたもの
と全体として同じだけの弾性力を持たせるのに、フラッ
トケーブルの長さを短くすることができる。
According to the second and third aspects of the present invention, when the input shaft and the output shaft rotate relative to each other, the flat cable is further wound or conversely wound according to the rotation direction of the shaft to which the Hall element is fixed. The winding is loosened. If the winding is tightened or loosened in response to the rotation of the shaft, a large pulling force acts on the flat cable or the flat cable is twisted to fix the Hall element. There is no problem of winding around. In particular, in the third aspect, since the elasticity is exerted at the folded portion, the length of the flat cable can be shortened so as to have the same elasticity as the whole wound in a wobbled shape. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例の電動パワーステアリング装
置を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an electric power steering device according to an embodiment of the present invention.

【図2】ウズ巻き状にしたフラットケーブル20を示す
斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a flat cable 20 wound in a wobbled shape.

【図3】巻き付け方を変更したフラットケーブル20を
示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a flat cable 20 in which a winding method is changed.

【図4】従来例の電動パワーステアリング装置を示す断
面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a conventional electric power steering apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 出力軸 3 転蛇ロッド 4 入力軸 5 トーションバー 15 マグネット 16 ホール素子 20 フラットケーブル 21 導電線材 22 ベルト状樹脂材 2 Output shaft 3 Serpentine rod 4 Input shaft 5 Torsion bar 15 Magnet 16 Hall element 20 Flat cable 21 Conductive wire 22 Belt-shaped resin material

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステアリングホイールに連係する入力軸
と、車輪を転舵するための転舵ロッドに連係する出力軸
と、同軸上に配置した入力軸と出力軸とを連結するトー
ションバーと、アシスト力を付与するための電動モータ
とを備え、入力軸と出力軸との相対回転量及び方向を検
出し、コントローラが、その検出結果に基づいて、電動
モータの出力を制御する構成にした電動パワーステアリ
ング装置において、入力軸あるいは出力軸のいずれか一
方の外周面に固定したマグネットと、入力軸あるいは出
力軸のいずれか他方の外周面に固定し、上記マグネット
に対面させたホール素子とを備え、入力軸と出力軸とが
相対回転したとき、コントローラは、ホール素子に発生
する電圧に基づいて、電動モータの出力を制御する構成
にしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
1. An input shaft connected to a steering wheel, an output shaft connected to a steering rod for turning a wheel, a torsion bar connecting an input shaft and an output shaft arranged coaxially, and an assist. An electric motor for applying a force, the relative power and direction of the input shaft and the output shaft are detected, and the controller is configured to control the output of the electric motor based on the detection result. In the steering device, a magnet fixed to the outer peripheral surface of one of the input shaft and the output shaft, and a Hall element fixed to the other outer peripheral surface of the input shaft or the output shaft and facing the magnet, The controller is configured to control the output of the electric motor based on the voltage generated in the Hall element when the input shaft and the output shaft rotate relative to each other. Electric power steering device.
【請求項2】 ホール素子に電流を流したり、ホール素
子に発生する電圧をコントローラに伝えたりするのに、
導電線材をベルト状樹脂材内に埋設してなるフラットケ
ーブルを使用し、フラットケーブルの内側端部を、ホー
ル素子を固定した軸に固定するとともに、このフラット
ケーブルを、その軸の周りでウズ巻き状に巻き付けたこ
とを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング
装置。
2. A method for passing a current through a Hall element and transmitting a voltage generated in the Hall element to a controller.
Using a flat cable with a conductive wire embedded in a belt-shaped resin material, fix the inner end of the flat cable to the shaft to which the Hall element is fixed, and wind this flat cable around the shaft. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the electric power steering apparatus is wound in a shape.
【請求項3】 ホール素子に電流を流したり、ホール素
子に発生する電圧をコントローラに伝えたりするのに、
導電線材をベルト状樹脂材内に埋設してなるフラットケ
ーブルを使用し、フラットケーブルの内側端部を、ホー
ル素子を固定した軸に固定するとともに、このフラット
ケーブルを、その軸の周りに巻き付けた状態で、その巻
き付け方向とは反対方向に弾性力を持たせた状態で折り
返したことを特徴とする請求項1記載の電動パワーステ
アリング装置。
3. A method for transmitting a current to a Hall element and transmitting a voltage generated in the Hall element to a controller.
Using a flat cable with a conductive wire embedded in a belt-shaped resin material, the inner end of the flat cable was fixed to a shaft to which the Hall element was fixed, and this flat cable was wound around the shaft. 2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the electric power steering apparatus is turned back in a state in which elasticity is given in a direction opposite to the winding direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012017094A (en) * 2010-06-11 2012-01-26 Honda Motor Co Ltd Electric power steering device
DE102018202222A1 (en) * 2018-02-14 2019-08-14 Robert Bosch Gmbh steering device

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DE102018202222A1 (en) * 2018-02-14 2019-08-14 Robert Bosch Gmbh steering device
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