JP2007238055A - Lever device - Google Patents

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Toru Ueno
徹 上野
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Tokai Rika Co Ltd
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Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lever device, in which, in assembling parts around a steering shaft to a car body, the assembling work can be simplified. <P>SOLUTION: On the car body 1, the lever device 2 is assembled to function as a combination switch for a vehicle. An insertion hole 8 is provided through a center part of the lever device 2, and the steering shaft 10 is inserted into the insertion hole 8 in a rotatable state. The lever device 2 includes a steering roll connector 4 capable of winding and rewinding wiring extended from a steering wheel, an absolute steering angle detection mechanism 5 for the steering wheel, and a torque detection mechanism 6 to detect torque added to the steering shaft 10. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ステアリングシャフト周りに取り付けられ、各種機器を作動する際に操作されるレバー装置に関する。   The present invention relates to a lever device that is attached around a steering shaft and is operated when various devices are operated.

従来、一般の車両には、1つのレバーで方向指示器や走行系ライトの点滅・点灯の表示切換を行うレバー装置が搭載されている。この種のレバー装置の一例は、例えば特許文献1等に開示されている。この種のレバー装置においては、レバーが上方又は下方に傾到操作されるとその操作方向に応じた方向指示器が点滅し、レバーが前方又は後方に傾到操作されるとヘッドライトがディマ/パッシング状態となり、レバー先端にあるスイッチノブが回動操作されると操作系ライト(ヘッドライト及びテールライト)が点灯する。
特開2000−11815号公報
Conventionally, a general vehicle is equipped with a lever device that switches a blinking / lighting display of a direction indicator and a traveling system light with a single lever. An example of this type of lever device is disclosed in, for example, Patent Document 1 and the like. In this type of lever device, when the lever is tilted upward or downward, the direction indicator corresponding to the direction of the operation blinks, and when the lever is tilted forward or backward, the headlight is turned off. When the passing state is established and the switch knob at the end of the lever is rotated, the operation system lights (headlight and taillight) are turned on.
JP 2000-11815 A

ところで、車両には、ステアリングホイール操作時にステアリングシャフトに加わるトルクを検出するトルクセンサが搭載される。このように、この種のトルクセンサとレバー装置とが別体の場合には、車両部品を車体に組み付ける際に、それぞれ別個の作業でこれら部品を組み付ける必要があり、組付作業が面倒である問題があった。また、車両には、エアバックインフレータと車体側のエアバックコントローラとを電機説即するステアリングロールコネクタや、ステアリングの回転角度(操舵角度)を検出するステアリングアングルセンサが搭載される。よって、これら部品においても組付作業が面倒である問題が発生することになる。   By the way, the vehicle is equipped with a torque sensor that detects torque applied to the steering shaft when the steering wheel is operated. Thus, when this type of torque sensor and lever device are separate, when assembling the vehicle parts to the vehicle body, it is necessary to assemble these parts in separate operations, which is troublesome. There was a problem. In addition, the vehicle is equipped with a steering roll connector that electrically connects the airbag inflator and the airbag controller on the vehicle body side, and a steering angle sensor that detects the rotation angle (steering angle) of the steering. Therefore, the problem that the assembly work is troublesome also occurs in these parts.

本発明の目的は、ステアリングシャフト周りの部品を車体に組み付ける際に、その組付作業を簡素化することができるレバー装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a lever device capable of simplifying the assembling work when assembling parts around a steering shaft to a vehicle body.

前記問題点を解決するために、本発明では、レバーの操作を接点手段で検出することにより、車両に搭載された各種機器を作動させるレバー操作位置検出機構を備えたレバー装置において、ステアリングホイール操作時にステアリングシャフトに加わるトルクを検出するトルク検出機構を備えたことを要旨とする。   In order to solve the above problems, in the present invention, in a lever device having a lever operation position detection mechanism for operating various devices mounted on a vehicle by detecting the operation of the lever by contact means, the steering wheel operation The gist is that a torque detection mechanism for detecting torque applied to the steering shaft is sometimes provided.

この構成によれば、ステアリングシャフト周りの部品であるレバー装置にトルク検出機構を設けたので、このレバー装置はトルク検出機構がユニット化された装置となる。このため、レバー装置を車体に組み付ければ、同時にトルク検出機構も車体に組み付けられた状態となるので、レバー装置とトルク検出機構が別々の場合に比べ、組付工程が1つ減ることになり、ステアリングシャフト周りの部品を車体に組み付ける際の組付作業を簡素化することが可能となる。   According to this configuration, since the torque detection mechanism is provided in the lever device that is a component around the steering shaft, the lever device is a device in which the torque detection mechanism is unitized. For this reason, if the lever device is assembled to the vehicle body, the torque detection mechanism is also assembled to the vehicle body at the same time, so that the assembly process is reduced by one compared to the case where the lever device and the torque detection mechanism are separate. Thus, it is possible to simplify the assembling work when assembling the parts around the steering shaft to the vehicle body.

本発明では、前記トルク検出機構は、前記ステアリングシャフトにおいて車体側に取り付けられ、当該ステアリングシャフトと同期回動する第1主動ギアと、前記ステアリングシャフトにおいてステアリングホイール側に取り付けられ、当該ステアリングシャフトと同期回動する第2主動ギアと、前記第1主動ギアに噛み合い、当該第1主動ギアと連れ回りする車体側従動ギアと、前記第2主動ギアに噛み合い、当該第2主動ギアと連れ回りする操作側従動ギアと、前記第車体側従動ギアの回転角度を検出する車体側検出手段と、前記操作側従動ギアの回転角度を検出する操作側検出手段と、前記車体側検出手段の検出信号と、前記操作側検出手段の検出信号とに基づき、これら検出信号の間の位相差から前記ステアリングシャフトのトルクを算出するトルク算出手段とを備えたことを要旨とする。   In the present invention, the torque detection mechanism is attached to the vehicle body side of the steering shaft, and is attached to the steering wheel side of the steering shaft and is synchronized with the steering shaft. An operation for meshing with the second main driving gear and the second main driving gear, meshing with the first main driving gear, meshing with the first main driving gear, and the second main driving gear. A side driven gear, a vehicle body side detection means for detecting a rotation angle of the first vehicle body side driven gear, an operation side detection means for detecting a rotation angle of the operation side driven gear, and a detection signal of the vehicle body side detection means, And the steering shaft torque based on the phase difference between the detection signals based on the detection signals of the operation side detection means. And summarized in that and a torque calculating means for calculating.

この構成によれば、ステアリングホイールが操舵操作されてステアリングシャフトが回転すると、第1主動ギア及び第2主動ギアが回転し、これに伴い車体側従動ギア及び操作側従動ギアが連れ回りする。このとき、車体側検出手段が車体側従動ギアの回転角度を検出し、操作側検出手段が操作側従動ギアの回転角度を検出する。ここで、例えばステアリングホイールが過度の力で回されてステアリングシャフトにねじれが生じると、車体側従動ギアの回転角度と操作側従動ギアの回転角度との間に位相差が生じ、トルク検出手段はこの位相差をステアリングシャフトのトルクとして算出する。従って、本発明においては、ギアの回転角度を検出手段で検出してトルクを求めるという簡素な構造を用いて、ステアリングシャフトに生じるトルクを検出することが可能となる。   According to this configuration, when the steering wheel is steered and the steering shaft rotates, the first main driving gear and the second main driving gear rotate, and accordingly, the vehicle body side driven gear and the operation side driven gear are rotated. At this time, the vehicle body side detection means detects the rotation angle of the vehicle body side driven gear, and the operation side detection means detects the rotation angle of the operation side driven gear. Here, for example, when the steering wheel is turned by an excessive force and the steering shaft is twisted, a phase difference occurs between the rotation angle of the vehicle body side driven gear and the rotation angle of the operation side driven gear, and the torque detection means This phase difference is calculated as the torque of the steering shaft. Therefore, in the present invention, it is possible to detect the torque generated in the steering shaft by using a simple structure in which the rotation angle of the gear is detected by the detecting means to obtain the torque.

本発明では、前記第1主動ギアと前記第2主動ギアとは、ねじり許容部材で連結されていることを要旨とする。
この構成によれば、ステアリングシャフトにトルクがかかった際、ねじり許容部材によりステアリングシャフトのねじれが促進されるので、トルクの算出精度に効果が高い。
The gist of the present invention is that the first main driving gear and the second main driving gear are connected by a torsion allowing member.
According to this configuration, when torque is applied to the steering shaft, the twisting of the steering shaft is promoted by the torsion permitting member, which is highly effective in calculating the torque.

本発明では、前記車体側従動ギアは、複数設けられ、前記車体側検出手段は、複数の前記車体側従動ギアに合わせて複数設けられ、前記トルク算出手段は、一方の前記車体側従動ギアの回転角度と前記操作側従動ギアの回転角度とから前記トルクを算出するとともに、他方の前記車体側従動ギアの回転角度と前記操作側従動ギアの回転角度とからも前記トルクを算出することにより、多重系で前記トルクを監視することを要旨とする。   In the present invention, a plurality of the vehicle body side driven gears are provided, a plurality of the vehicle body side detection means are provided in accordance with the plurality of vehicle body side driven gears, and the torque calculation means is provided for one of the vehicle body side driven gears. By calculating the torque from the rotation angle and the rotation angle of the operation side driven gear, and also calculating the torque from the rotation angle of the other vehicle body side driven gear and the rotation angle of the operation side driven gear, The gist is to monitor the torque in a multiplex system.

この構成によれば、ステアリングシャフトにかかるトルクを多重系で見るので、例えば通常使用するトルク検出機構が故障しても、それ以外のトルク検出機構でトルク算出が行われることになるため、トルクの算出精度確保に効果が高い。   According to this configuration, since the torque applied to the steering shaft is viewed in a multiplex system, for example, even if a normally used torque detection mechanism fails, torque calculation is performed by other torque detection mechanisms. Highly effective in ensuring calculation accuracy.

本発明では、前記ステアリングホイールに設けられた電装機器と、車体側に設けられたコントローラとを、前記ステアリングホイールの回動を許容する状態で電気接続するコネクタ機構を備えたことを要旨とする。   The gist of the present invention is that it includes a connector mechanism that electrically connects the electrical equipment provided on the steering wheel and the controller provided on the vehicle body side in a state in which the steering wheel is allowed to rotate.

この構成によれば、レバー装置にコネクタ機能を設けたので、このレバー装置はコネクタ機構がユニット化された装置となる。このため、レバー装置を車体に組み付ければ、同時にコネクタ機構も車体に組み付けられた状態となるので、レバー装置とコネクタ機構が別々の場合に比べ、組付工程が1つ減ることになり、ステアリングシャフト周りの部品を車体に組み付ける際の組付作業簡素化に一層寄与する。   According to this configuration, since the lever device is provided with the connector function, the lever device is a device in which the connector mechanism is unitized. For this reason, when the lever device is assembled to the vehicle body, the connector mechanism is also assembled to the vehicle body at the same time. Therefore, the assembly process is reduced by one as compared with the case where the lever device and the connector mechanism are separately provided, and the steering mechanism. This further contributes to simplifying the assembly work when assembling the parts around the shaft to the vehicle body.

本発明では、複数設けられた前記車体側従動ギアと、前記車体側従動ギアに合わせて複数設けられた前記車体側検出手段と、複数の前記車体側検出手段の検出信号に基づき、前記ステアリングシャフトの絶対舵角を算出する角度検出手段とを有する角度検出機構を備えたことを要旨とする。   In the present invention, a plurality of the vehicle body side driven gears, a plurality of vehicle body side detection means provided in accordance with the vehicle body side driven gears, and the steering shaft based on detection signals of the plurality of vehicle body side detection means The gist is provided with an angle detection mechanism having an angle detection means for calculating the absolute steering angle.

この構成によれば、レバー装置にステアリングシャフトの角度検出機構を設けたので、このレバー装置は角度検出機構とがユニット化された装置となる。このため、レバー装置を組み付ければ、同時に角度検出機構も車体に組み付けられた状態となるので、レバー装置と角度検出機構とが別々の場合に比べ、組付工程が1つ減ることになり、ステアリングシャフト周りの部品を車体に組み付ける際の組付作業簡素化に一層寄与する。また、トルク検出と角度検出との間で部品の共用化が図られるので、部品点数低減にも効果が高い。   According to this configuration, since the angle detection mechanism for the steering shaft is provided in the lever device, the lever device is a device in which the angle detection mechanism is unitized. For this reason, if the lever device is assembled, the angle detection mechanism is also assembled to the vehicle body at the same time, so the assembly process is reduced by one compared to the case where the lever device and the angle detection mechanism are separate, This further contributes to simplifying the assembly work when assembling the parts around the steering shaft to the vehicle body. Further, since the parts can be shared between the torque detection and the angle detection, the effect is high in reducing the number of parts.

本発明では、前記ステアリングシャフトが前記車体側と前記操作側とで2分割され、これら分割シャフトのうち一方が前記第1主動ギア側に連結固定され、他方が前記第2主動ギアに連結固定され、これら当該分割シャフトは、設定範囲内のみの回転を許容する有限回転ベアリングで連結されていることを要旨とする。   In the present invention, the steering shaft is divided into two parts on the vehicle body side and the operation side, one of the divided shafts is connected and fixed to the first main driving gear side, and the other is connected and fixed to the second main driving gear. The gist is that these divided shafts are connected by a finite rotation bearing that allows rotation only within a set range.

この構成によれば、有限回転ベアリングによってステアリングシャフトのねじれを許容しつつ、例えばトーションバーが破損してステアリングシャフトとステアリングホイールとが分離し得る状況になったとしても、有限回転ベアリングが分割シャフトの連結状態を保持することになるため、ステアリングホイール操作時においてステアリングシャフトが回らないような状況が生じずに済む。   According to this configuration, even if the torsion bar is broken and the steering shaft and the steering wheel can be separated while allowing the twisting of the steering shaft by the finite rotation bearing, for example, the finite rotation bearing has the split shaft. Since the connected state is maintained, a situation where the steering shaft does not rotate when the steering wheel is operated does not occur.

本発明では、前記第1主動ギアが前記ステアリングシャフトに連結固定され、前記第2主動ギアが前記ステアリングホイールに連結固定され、前記ステアリングシャフト及び前記ステアリングホイールは、設定範囲内のみの回転を許容する有限回転ベアリングで連結されていることを要旨とする。   In the present invention, the first main driving gear is connected and fixed to the steering shaft, the second main driving gear is connected and fixed to the steering wheel, and the steering shaft and the steering wheel allow rotation only within a set range. The gist is that they are connected by a finite rotation bearing.

この構成によれば、有限回転ベアリングによってステアリングシャフトのねじれを許容しつつ、例えばトーションバーが破損してもステアリングシャフトとステアリングホイールとが分離し得る状況になったとしても、有限回転ベアリングがステアリングホイールとステアリングシャフトとの連結状態を保持することになるため、ステアリングホイール操作時においてステアリングシャフトが回らないような状況が生じずに済む。また、ステアリングシャフトとステアリングホイールとの間に有限回転ベアリングを配置するので、ステアリングシャフトとして分割シャフトを用いずに済み、シャフト構造の簡素化にも寄与する。   According to this configuration, even if the steering shaft is allowed to be twisted by the finite rotation bearing and the steering shaft and the steering wheel can be separated even if the torsion bar is broken, for example, the finite rotation bearing is used as the steering wheel. Therefore, it is possible to prevent the situation where the steering shaft does not rotate when the steering wheel is operated. Further, since the finite rotation bearing is disposed between the steering shaft and the steering wheel, it is not necessary to use a split shaft as the steering shaft, which contributes to simplification of the shaft structure.

本発明によれば、ステアリングシャフト周りの部品を車体に組み付ける際に、その組付作業を簡素化することができる。   According to the present invention, when the parts around the steering shaft are assembled to the vehicle body, the assembling work can be simplified.

以下、本発明を車両用レバー装置に具体化した一実施形態を図1〜図5に従って説明する。
図1に示すように、車体1には、方向指示器や走行系ライトを作動する際に操作されるレバー装置2が組み付けられている。本例のレバー装置2には、レバー操作位置を検出するコンビネーションスイッチ機構3の他に、ステアリングホイールから延びる配線の引き出し及び巻き取りが可能なステアリングロールコネクタ(SRC:Steering Roll Connector)4、ステアリングホイールの絶対舵角検出機構(SAS:steering angle sensor)5、ステアリングシャフトにかかるトルク検出機構6が設けられている。なお、ステアリングロールコネクタ4がコネクタ機構に相当し、コンビネーションスイッチ機構3がレバー操作位置検出機構に相当し、絶対舵角検出機構5が角度検出機構に相当する。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a vehicle lever device will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the vehicle body 1 is assembled with a lever device 2 that is operated when operating a direction indicator or a traveling system light. In the lever device 2 of this example, in addition to the combination switch mechanism 3 for detecting the lever operating position, a steering roll connector (SRC) 4 capable of drawing and winding the wiring extending from the steering wheel, a steering wheel Are provided with an absolute steering angle detection mechanism (SAS) 5 and a torque detection mechanism 6 applied to the steering shaft. The steering roll connector 4 corresponds to a connector mechanism, the combination switch mechanism 3 corresponds to a lever operation position detection mechanism, and the absolute steering angle detection mechanism 5 corresponds to an angle detection mechanism.

レバー装置2は、中空状を成すとともに樹脂材から成るケース7を有している。ケース7の中央部には、同ケース7の厚さ方向に延びる挿通孔8が貫設され、挿通孔8の底部には、無底円柱形状のコラムチューブ9が取着されている。この挿通孔8には、車両のステアリングシャフト10がコラムチューブ9に収容されつつ、しかも相対回動可能な状態で挿通されている。ステアリングシャフト10の先端には、同先端に形成されたネジ部10aにロックナット11を螺着することにより、ステアリングホイール12が一体回動可能な状態で固定されている。   The lever device 2 has a hollow case 7 and a case 7 made of a resin material. An insertion hole 8 extending in the thickness direction of the case 7 is provided through the center of the case 7, and a bottomless columnar column tube 9 is attached to the bottom of the insertion hole 8. The steering shaft 10 of the vehicle is inserted into the insertion hole 8 while being accommodated in the column tube 9 and is relatively rotatable. The steering wheel 12 is fixed to the front end of the steering shaft 10 so that the steering wheel 12 can rotate integrally by screwing a lock nut 11 to a screw portion 10a formed at the front end.

ケース7は、図示しない複数のネジによって車体1に固定されたステータ13と、このステータ13に対して相対回動可能な取付状態をとるロテータ14とから成る。ステータ13の中央部には、ステータ13の厚み方向に延びる収容孔13aが貫設され、その収容孔13aに略円筒形状のロテータ14が取り付けられる。ステータ13は、ケース7のボディ部分を構成するスイッチボディ15aと、ステアリングロールコネクタ4のステータとなるステータ部品15bとから成る。スイッチボディ15aとステータ部品15bとは同心軸上に配置され、複数のネジ16で一体に取付固定されている。   The case 7 includes a stator 13 fixed to the vehicle body 1 with a plurality of screws (not shown), and a rotator 14 that is attached to be rotatable relative to the stator 13. An accommodation hole 13a extending in the thickness direction of the stator 13 is provided through the center of the stator 13, and a substantially cylindrical rotator 14 is attached to the accommodation hole 13a. The stator 13 includes a switch body 15 a that constitutes a body portion of the case 7 and a stator component 15 b that serves as a stator of the steering roll connector 4. The switch body 15a and the stator component 15b are disposed on a concentric shaft and are integrally fixed by a plurality of screws 16.

図1及び図2に示すようにスイッチボディ15aの内部には、ステアリングシャフト10を取り囲むように収容スペース17が形成されている。この収容スペース17には、レバー装置2の各種電装部品が実装されたプリント基板18が収容されている。プリント基板18には、レバー装置2を統括制御するCPU19と、各種制御プログラムやデータが格納されたEEPROM20(図2参照)と、レバー装置2を外部装置に接続する際の接続口となるコネクタ21と、CPU19が外部と通信する際のインターフェースドライバとして機能するドライバ回路22とが実装されている。なお、CPU19がトルク算出手段及び角度検出手段を構成する。   As shown in FIGS. 1 and 2, a storage space 17 is formed inside the switch body 15 a so as to surround the steering shaft 10. The accommodation space 17 accommodates a printed circuit board 18 on which various electrical components of the lever device 2 are mounted. The printed circuit board 18 includes a CPU 19 that performs overall control of the lever device 2, an EEPROM 20 (see FIG. 2) that stores various control programs and data, and a connector 21 that serves as a connection port when the lever device 2 is connected to an external device. And a driver circuit 22 that functions as an interface driver when the CPU 19 communicates with the outside. The CPU 19 constitutes torque calculation means and angle detection means.

図1に示すように、プリント基板18の一端(図1の右端)には、方向指示器や走行系ライトのスイッチとして機能するターンシグナルスイッチ23のスイッチ本体23aが配設されている。このスイッチ本体23aには、棒状のターンシグナルレバー23bがスイッチボディ15aから外部に露出しつつ、しかも基端を支点として十字に傾到可能な状態で支持されている。また、スイッチ本体23aの内部には、ターンシグナルレバー23bの操作位置に応じて接点状態が切り換わるスイッチ接点(ターンシグナル用スイッチ、ディマ/パッシングスイッチ)23cが内蔵されている。   As shown in FIG. 1, a switch main body 23a of a turn signal switch 23 that functions as a switch for a direction indicator or a traveling system light is disposed at one end of the printed circuit board 18 (right end in FIG. 1). A rod-like turn signal lever 23b is supported on the switch body 23a so as to be exposed to the outside from the switch body 15a and tilted in a cross shape with the base end as a fulcrum. In addition, a switch contact (turn signal switch, dimmer / passing switch) 23c is built in the switch body 23a. The switch contact is switched according to the operation position of the turn signal lever 23b.

プリント基板18の他端(図1の左端)には、ワイパーのスイッチとして機能するワイパーレバースイッチ24のスイッチ本体24aが配設されている。スイッチ本体24aには、棒状のワイパーレバー24bがスイッチボディ15aから外部に露出しつつ、しかも基端を支点として十字に傾到可能な状態で支持されている。また、スイッチ本体24aの内部には、ワイパーレバー24bの操作位置に応じて接点状態が切り換わるスイッチ接点24cが内蔵されている。なお、スイッチ接点23c,24cが接点手段を構成する。   A switch body 24a of a wiper lever switch 24 that functions as a wiper switch is disposed at the other end of the printed circuit board 18 (left end in FIG. 1). A rod-shaped wiper lever 24b is supported on the switch body 24a so as to be exposed to the outside from the switch body 15a while being tiltable in a cross shape with the base end as a fulcrum. In addition, a switch contact 24c is built in the switch body 24a. The switch contact 24c is switched according to the operation position of the wiper lever 24b. The switch contacts 23c and 24c constitute contact means.

ターンシグナルレバー23bが中立位置から上側或いは下側に傾到操作されると、スイッチ本体23a内のシグナル用スイッチがその操作位置に応じた接点状態をとり、右側方向指示器又は左側方向指示器が点滅状態をとる。また、ターンシグナルレバー23bが前側或いは後側に傾到操作されると、スイッチ本体23a内のディマ/パッシングスイッチの接点状態が切り換わり、ヘッドライトがターンシグナルレバー23bの操作位置に応じた点灯状態をとる。   When the turn signal lever 23b is tilted upward or downward from the neutral position, the signal switch in the switch body 23a takes a contact state corresponding to the operation position, and the right direction indicator or the left direction indicator Blinks. Further, when the turn signal lever 23b is tilted forward or rearward, the contact state of the dimmer / passing switch in the switch body 23a is switched, and the headlight is turned on according to the operation position of the turn signal lever 23b. Take.

ターンシグナルレバー23bは、右折操作或いは左折操作された後、ステアリングホイール12が今までの操作と逆方向に回動操作されると、その操作過程で中立位置に復帰する。例えば、ターンシグナルレバー23bが右折操作された際、ターンシグナルレバー23bは右折指示位置で保持されるものの、ステアリングホイール12が左側に回動操作されると、その操作過程でターンシグナルレバー23bが右折指示位置から中立位置に復帰する。   The turn signal lever 23b returns to the neutral position in the course of operation when the steering wheel 12 is turned in the opposite direction to the previous operation after the right turn operation or the left turn operation. For example, when the turn signal lever 23b is operated to turn right, the turn signal lever 23b is held at the right turn instruction position, but when the steering wheel 12 is turned to the left, the turn signal lever 23b is turned right during the operation process. Return from the indicated position to the neutral position.

ワイパーレバー24bが初期位置から1段階傾到操作されると、スイッチ本体24a内のワイパ用スイッチがその操作位置に応じた接点状態をとり、ワイパが間欠的に往復道する動作をとる。また、ワイパーレバー24bが初期位置から2段階傾到操作されると、スイッチ本体24a内のワイパ用スイッチがその操作位置に応じた接点状態に切り換わり、ワイパが低速で連続的に往復道する動作をとり、初期位置から3段階傾到操作されると、ワイパ用スイッチがその操作位置に応じた接点状態に更に切り換わり、ワイパが高速で連続的に往復道する動作をとる。   When the wiper lever 24b is operated by one step from the initial position, the wiper switch in the switch body 24a takes a contact state corresponding to the operation position, and the wiper intermittently reciprocates. Further, when the wiper lever 24b is operated in two steps from the initial position, the wiper switch in the switch body 24a is switched to a contact state corresponding to the operation position, and the wiper continuously reciprocates at a low speed. When the three-stage tilt operation is performed from the initial position, the wiper switch is further switched to the contact state corresponding to the operation position, and the wiper continuously moves back and forth at high speed.

本例においてロテータ14とステータ部品15bとは、ステアリングロールコネクタ4のケースを構成する。ステアリングロールコネクタ4は、ステアリングホイール12の回転を許容しつつ、ステアリングホイール12に設置されたエアバックインフレータ(電装機器)と車体1側に設置されたエアバックコントローラとを電気接続するコネクタである。ロテータ14とステータ部品15bとの間には、ステアリングシャフト10を取り囲むように収納スペース25が形成されている。この収納スペース25には、エアバックインフレータとエアバックコントローラとを繋ぐフラットケーブル26が、ステアリングシャフト10を囲むように渦巻き状に巻回収容されている。   In this example, the rotator 14 and the stator component 15 b constitute a case of the steering roll connector 4. The steering roll connector 4 is a connector that electrically connects an airbag inflator (electrical equipment) installed on the steering wheel 12 and an airbag controller installed on the vehicle body 1 side while allowing the steering wheel 12 to rotate. A storage space 25 is formed between the rotator 14 and the stator component 15b so as to surround the steering shaft 10. In the storage space 25, a flat cable 26 that connects the airbag inflator and the airbag controller is wound and accommodated in a spiral shape so as to surround the steering shaft 10.

ロテータ14の上面には、挿通孔8の開口方向に延びる複数の係止爪14aが突設されている。ステアリングホイール12の底壁には、各係止爪14aと組を成すように係止孔12aが複数形成されている。ロテータ14は、各係止爪14aを各々対応する係止孔12aに係止することで、ステアリングホイール12に組み付けられた状態となっている。このため、ステアリングホイール12が回動操作された際には、この回動操作に合わせてロテータ14がステアリングホイール12と同期回動する。   A plurality of locking claws 14 a extending in the opening direction of the insertion hole 8 protrude from the upper surface of the rotator 14. A plurality of locking holes 12a are formed in the bottom wall of the steering wheel 12 so as to form a pair with each locking claw 14a. The rotator 14 is assembled to the steering wheel 12 by locking each locking claw 14a in the corresponding locking hole 12a. For this reason, when the steering wheel 12 is rotated, the rotator 14 rotates synchronously with the steering wheel 12 in accordance with the rotating operation.

ロテータ14の底壁14bには、略円板形状を成す歯数がLの第1主動ギア27が複数のネジ28によって固定されている。ロテータ14の底壁14bと第1主動ギア27とは同一軸心上に配置され、中央部に各々形成された孔部14c,27aにステアリングシャフト10が挿通された取り付け状態をとる。ロテータ14の底壁14bと第1主動ギア27とは、ステアリングシャフト10の途中に形成されたボス部10bを受けとして、同じくステアリングシャフト10においてボス部10bの上側に形成されたネジ部10cにロックナット29を螺着することにより、ステアリングシャフト10に固定されている。   On the bottom wall 14b of the rotator 14, a first main driving gear 27 having a substantially disc shape and having L teeth is fixed by a plurality of screws 28. The bottom wall 14b of the rotator 14 and the first main driving gear 27 are arranged on the same axis, and are in an attached state in which the steering shaft 10 is inserted through holes 14c and 27a formed at the center. The bottom wall 14b of the rotator 14 and the first main driving gear 27 receive the boss portion 10b formed in the middle of the steering shaft 10 and are locked to the screw portion 10c formed on the steering shaft 10 above the boss portion 10b. The nut 29 is fixed to the steering shaft 10 by screwing.

第1主動ギア27には、略円板形状を成す歯数がMの第1従動ギア30が噛み合い係合されている。第1従動ギア30の上面中央部には、ステアリングシャフト10の軸方向に延びる軸部30aが突設されている。また、第1従動ギア30の裏面には、プリント基板18側に凹部30bを有する磁石支持部30cが形成されている。第1従動ギア30は、スイッチボディ15aの内面に形成された支持穴15cに軸部30aが回動可能な状態で軸支されつつ、磁石支持部30cがプリント基板18に相対回動可能に支持された取り付け状態をとっている。   The first driven gear 27 is engaged with and engaged with a first driven gear 30 having a substantially disc shape and having M teeth. A shaft portion 30 a extending in the axial direction of the steering shaft 10 protrudes from the center portion of the upper surface of the first driven gear 30. In addition, a magnet support portion 30c having a recess 30b on the printed board 18 side is formed on the back surface of the first driven gear 30. The first driven gear 30 is pivotally supported in a support hole 15c formed on the inner surface of the switch body 15a in a state where the shaft portion 30a is rotatable, and the magnet support portion 30c is supported on the printed circuit board 18 so as to be relatively rotatable. The installed state is taken.

磁石支持部30cの凹部30bには、周囲に磁界を発生する磁石31が取り付けられている。一方、プリント基板18において凹部30bに収容される位置には、磁石31が発する磁界の向きを検出する第1MRE(磁気抵抗素子)32が実装されている。ステアリングシャフト10が回転して第1主動ギア27が回転すると、それに連れて第1従動ギア30が連れ周りし、第1MRE32に対する磁石31の向きが変わり、磁石31から第1MRE32にかかる磁界の向きが変化する。第1MRE32は、第1従動ギア30の回転位置に応じて換わるこの磁界向きを検出し、その磁界向きに応じた出力信号Sa(図3参照)を電圧値で出力する。なお、第1従動ギア30が車体側従動ギアを構成し、磁石31及び第1MRE32が車体側検出手段を構成する。   A magnet 31 that generates a magnetic field is attached to the recess 30b of the magnet support 30c. On the other hand, a first MRE (magnetoresistive element) 32 that detects the direction of the magnetic field generated by the magnet 31 is mounted at a position accommodated in the recess 30 b on the printed circuit board 18. When the steering shaft 10 rotates and the first main driving gear 27 rotates, the first driven gear 30 rotates with it, the direction of the magnet 31 with respect to the first MRE 32 changes, and the direction of the magnetic field applied from the magnet 31 to the first MRE 32 changes. Change. The first MRE 32 detects the direction of the magnetic field that changes according to the rotational position of the first driven gear 30, and outputs an output signal Sa (see FIG. 3) corresponding to the direction of the magnetic field as a voltage value. The first driven gear 30 constitutes the vehicle body side driven gear, and the magnet 31 and the first MRE 32 constitute the vehicle body side detection means.

図2に示すように、第1従動ギア30の近傍には、略円板形状を成す歯数がNの第2従動ギア33が第1主動ギア27に噛み合い係合した状態で配置されている。第2従動ギア33の取付構造は、第1従動ギア30と基本的に同じであることから、その詳細については省略する。ステアリングシャフト10が回転して第1主動ギア27が回転すると、それに連れて第2従動ギア33も連れ回りする。このとき、第2従動ギア33に取着された磁石34は、プリント基板18に実装された第2従動ギア33用の第2MRE35に対して向きが変わり、第2MRE35に加える磁界の向きが変化する。第2MRE35は、第2従動ギア33の回転位置に応じて換わるこの磁界向きを検出し、その磁界向きに応じた出力信号Sb(図3参照)を電圧値で出力する。なお、第2従動ギア33が車体側従動ギアを構成し、磁石34及び第2MRE35が車体側検出手段を構成する。   As shown in FIG. 2, in the vicinity of the first driven gear 30, a second driven gear 33 having a substantially disc shape and having N teeth is arranged in a state of being engaged with and engaged with the first main driving gear 27. . Since the mounting structure of the second driven gear 33 is basically the same as that of the first driven gear 30, its details are omitted. When the steering shaft 10 rotates and the first main driving gear 27 rotates, the second driven gear 33 rotates along with it. At this time, the direction of the magnet 34 attached to the second driven gear 33 changes with respect to the second MRE 35 for the second driven gear 33 mounted on the printed circuit board 18, and the direction of the magnetic field applied to the second MRE 35 changes. . The second MRE 35 detects the direction of the magnetic field that changes according to the rotational position of the second driven gear 33, and outputs an output signal Sb (see FIG. 3) corresponding to the direction of the magnetic field as a voltage value. The second driven gear 33 constitutes the vehicle body side driven gear, and the magnet 34 and the second MRE 35 constitute the vehicle body side detection means.

ロテータ14には、ステアリングシャフト10を取り囲むように無底円筒形状のトーションバー36が形成されている。このトーションバー36は、ねじりを許容する金属材または樹脂材から成る。トーションバー36の頂部には、第1主動ギア27と歯数及び歯位置が同じに形成された第2主動ギア37が配設されている。即ち、第1主動ギア27には、トーションバー36を介して第2主動ギア37が連結されている。第2主動ギア37は、第1主動ギア27と同一形状のものが用いられており、歯数が第1主動ギア27と同じLに設定されている。第2主動ギア37は、第1主動ギア27と同一軸心上に位置するとともに、ステアリングシャフト10の軸方向において歯位置が同じ位置となるように配置されている。なお、トーションバー36がねじり許容部材に相当する。   The rotator 14 is formed with a bottomless cylindrical torsion bar 36 so as to surround the steering shaft 10. The torsion bar 36 is made of a metal material or a resin material that allows torsion. At the top of the torsion bar 36, a second main driving gear 37 having the same number of teeth and the same tooth position as the first main driving gear 27 is disposed. That is, the second main driving gear 37 is connected to the first main driving gear 27 via the torsion bar 36. The second main driving gear 37 has the same shape as the first main driving gear 27, and the number of teeth is set to the same L as that of the first main driving gear 27. The second main driving gear 37 is located on the same axial center as the first main driving gear 27 and is arranged so that the tooth position is the same in the axial direction of the steering shaft 10. The torsion bar 36 corresponds to a torsion permission member.

ステアリングシャフト10は、ステアリングホイール12側と車体1側とで2分割された構造をとり、本例においては車体1側のシャフトを第1分割シャフト38とし、ステアリングホイール12側のシャフトを第2分割シャフト39とする。これら分割シャフト38,39は、その接続部分において有限回転ベアリング40を介して連結されることにより、1部品に組み立てられる。有限回転ベアリング40は、所定回転量までは分割シャフト38,39との相対回動を許容し、これら分割シャフト38,39がその許容量を超えて相対回動する時、その相対回動を規制する。   The steering shaft 10 has a structure that is divided into two parts on the steering wheel 12 side and the vehicle body 1 side. In this example, the shaft on the vehicle body 1 side is the first divided shaft 38 and the shaft on the steering wheel 12 side is the second divided. The shaft 39 is used. These split shafts 38 and 39 are assembled into one part by being connected via a finite rotation bearing 40 at the connecting portion. The finite rotation bearing 40 allows relative rotation with the divided shafts 38 and 39 up to a predetermined rotation amount, and restricts the relative rotation when the divided shafts 38 and 39 rotate relative to each other beyond the allowable amount. To do.

有限回転ベアリング40は、ステアリングシャフト10の軸方向においてトーションバー36とほぼ同じ高さ位置に配置されている。本例において2つの主動ギア27,37は、トーションバー36から見た場合、第1主動ギア27が第1分割シャフト38に連結された取り付け状態をとり、第2主動ギア37がステアリングホイール12(即ち、第2分割シャフト39)に連結された取り付け状態をとることになる。   The finite rotation bearing 40 is disposed at substantially the same height as the torsion bar 36 in the axial direction of the steering shaft 10. In this example, when viewed from the torsion bar 36, the two main driving gears 27 and 37 are in an attached state in which the first main driving gear 27 is connected to the first split shaft 38, and the second main driving gear 37 is connected to the steering wheel 12 ( That is, the attachment state connected with the 2nd division | segmentation shaft 39) will be taken.

ステアリングホイール12が回動操作されると、第1分割シャフト38及び第2分割シャフト39の回動が有限回転ベアリング40により許容されて、第2分割シャフト39が第1分割シャフト38に対して回動し、トーションバー36にねじりがステアリングシャフト10にかかるトルクとして発生する。このとき、例えばトーションバー36が破損したとしても、有限回転ベアリング40が第1分割シャフト38及び第2分割シャフト39の連結を保持し、これによりステアリング操作が確保されている。   When the steering wheel 12 is rotated, the first split shaft 38 and the second split shaft 39 are allowed to rotate by the finite rotation bearing 40, and the second split shaft 39 rotates with respect to the first split shaft 38. As a result, the torsion bar 36 is twisted as torque applied to the steering shaft 10. At this time, for example, even if the torsion bar 36 is damaged, the finite rotation bearing 40 holds the connection between the first divided shaft 38 and the second divided shaft 39, thereby ensuring the steering operation.

第2主動ギア37には、略円板形状を成す歯数がPの第3従動ギア41が噛み合い係合されている。第3従動ギア41は、第1従動ギア30及び第2従動ギア33に対し対向する位置に配置されている。第3従動ギア41の上面中央部には、ステアリングシャフト10の軸方向に延びる軸部41aが突設されている。また、第3従動ギア41の裏面には、プリント基板18側に凹部41bを有する円柱形状の磁石支持部41cが形成されている。第3従動ギア41は、スイッチボディ15aの内面に形成された支持穴15dに軸部41aが回動可能な状態で軸支されつつ、磁石支持部41cがプリント基板18に相対回動可能に支持された取り付け状態をとっている。   The second driven gear 37 is engaged with and engaged with a third driven gear 41 having a substantially disc shape and having P teeth. The third driven gear 41 is disposed at a position facing the first driven gear 30 and the second driven gear 33. A shaft portion 41 a extending in the axial direction of the steering shaft 10 projects from the center portion of the upper surface of the third driven gear 41. Further, on the back surface of the third driven gear 41, a cylindrical magnet support portion 41c having a concave portion 41b on the printed circuit board 18 side is formed. The third driven gear 41 is pivotally supported in a support hole 15d formed on the inner surface of the switch body 15a in a state where the shaft portion 41a is rotatable, and the magnet support portion 41c is supported on the printed circuit board 18 so as to be relatively rotatable. The installed state is taken.

磁石支持部41cの凹部41bには、周囲に磁石を発生する磁石42が取り付けられている。一方、プリント基板18において凹部41bに収容される位置には、磁石42が発する磁界の向きを検出する第3MRE(磁気抵抗素子)43が実装されている。ステアリングシャフト10が回転して第2主動ギア37が回転すると、それに連れて第3従動ギア41が連れ回りし、第3MRE43に対する磁石42の向きが変わり、磁石42から第3MRE43にかかる磁界の向きが変化する。第3MRE43は、第3従動ギア41の回転位置に応じて換わるこの磁界向きを検出し、その磁界向きに応じた出力信号Sc(図3参照)を電圧値で出力する。なお、第3従動ギア41が操作側従動ギアに相当し、磁石42及び第3MRE43が操作側検出手段を構成する。   A magnet 42 that generates a magnet is attached to the recess 41b of the magnet support portion 41c. On the other hand, a third MRE (magnetoresistive element) 43 for detecting the direction of the magnetic field generated by the magnet 42 is mounted at a position accommodated in the recess 41 b on the printed circuit board 18. When the steering shaft 10 rotates and the second main driving gear 37 rotates, the third driven gear 41 rotates along with it, the direction of the magnet 42 relative to the third MRE 43 changes, and the direction of the magnetic field applied from the magnet 42 to the third MRE 43 changes. Change. The third MRE 43 detects the direction of the magnetic field that changes according to the rotational position of the third driven gear 41, and outputs an output signal Sc (see FIG. 3) corresponding to the direction of the magnetic field as a voltage value. The third driven gear 41 corresponds to the operation side driven gear, and the magnet 42 and the third MRE 43 constitute the operation side detection means.

図3に示すように、CPU19は、ターンシグナルスイッチ23のスイッチ接点23cと、ワイパーレバースイッチ24のスイッチ接点24cと電気的に接続されている。CPU19は、各スイッチ接点23c,24cから入力するスイッチ信号に基づき各レバー23b,24bの操作位置を認識し、認識したレバー操作位置のスイッチ情報を、ドライバ回路22を経由して、コネクタ21からCAN通信(Controller Area Network)により表示系ECUに出力し、方向指示器や走行系ライトを作動させる。   As shown in FIG. 3, the CPU 19 is electrically connected to the switch contact 23 c of the turn signal switch 23 and the switch contact 24 c of the wiper lever switch 24. The CPU 19 recognizes the operation position of each lever 23b, 24b based on the switch signal input from each switch contact 23c, 24c, and sends the switch information of the recognized lever operation position from the connector 21 via the driver circuit 22 to the CAN 21. It outputs to display system ECU by communication (Controller Area Network), and a direction indicator and a travel system light are operated.

CPU19は、第1MRE32からの出力信号Saと第2MRE35からの出力信号Sbとを自身のA/D端子19a,19bを介して各々入力し、出力信号Saから第1従動ギア30の第1回転角度θaを求めるとともに、出力信号Sbから第2従動ギア33の第2回転角度θbを求める。CPU19は、これら回転角度θa,θbと、これら回転角度θa,θbの位相差Δω(図4参照)とに基づき、ステアリングホイール12の操舵角度を絶対角(絶対舵角θ)で検出する。CPU19が検出する絶対舵角θの分解能及び舵角検出範囲は、第1主動ギア27の歯数Lと、第1従動ギア30の歯数Mと、第2従動ギア33の歯数Mの各値によって決まる。CPU19は、この計算によって絶対舵角θを算出すると、この絶対舵角θに応じた舵角情報を、ドライバ回路22を経由して、コネクタ21からCAN通信により車両の各種ECUに送信する。   The CPU 19 inputs the output signal Sa from the first MRE 32 and the output signal Sb from the second MRE 35 via its own A / D terminals 19a and 19b, respectively, and the first rotation angle of the first driven gear 30 from the output signal Sa. In addition to obtaining θa, the second rotation angle θb of the second driven gear 33 is obtained from the output signal Sb. The CPU 19 detects the steering angle of the steering wheel 12 as an absolute angle (absolute steering angle θ) based on the rotation angles θa and θb and the phase difference Δω (see FIG. 4) between the rotation angles θa and θb. The absolute rudder angle θ resolution and rudder angle detection range detected by the CPU 19 are the number of teeth L of the first main driving gear 27, the number of teeth M of the first driven gear 30, and the number of teeth M of the second driven gear 33. It depends on the value. When the CPU 19 calculates the absolute steering angle θ by this calculation, the CPU 19 transmits the steering angle information corresponding to the absolute steering angle θ from the connector 21 to the various ECUs of the vehicle by CAN communication via the driver circuit 22.

また、CPU19は、第3MRE43の出力信号Scを自身のA/D端子19cを介して入力し、この出力信号Scから第3従動ギア41の第3回転角度θcを算出する。CPU19は、第1従動ギア30の第1回転角度θa(第2従動ギア33の第2回転角度θbでも可)と第3従動ギア41の第3回転角度θcとの間の位相差Δγ(図5参照)を算出し、この位相差Δγに基づきステアリングシャフト10に加わるトルクTを算出する。CPU19は、この計算によってトルクTを算出すると、このトルクTに応じたトルク情報を、ドライバ回路22を経由して、コネクタ21からCAN通信により車両の各種ECUに送信する。なお、出力信号Sa〜Scが検出信号に相当する。   Further, the CPU 19 inputs the output signal Sc of the third MRE 43 through its own A / D terminal 19c, and calculates the third rotation angle θc of the third driven gear 41 from this output signal Sc. The CPU 19 determines the phase difference Δγ between the first rotation angle θa of the first driven gear 30 (or the second rotation angle θb of the second driven gear 33 is acceptable) and the third rotation angle θc of the third driven gear 41 (see FIG. 5), and a torque T applied to the steering shaft 10 is calculated based on the phase difference Δγ. When calculating the torque T by this calculation, the CPU 19 transmits torque information corresponding to the torque T from the connector 21 to the various ECUs of the vehicle by CAN communication via the driver circuit 22. The output signals Sa to Sc correspond to detection signals.

次に、ステアリングホイール12の絶対舵角θの具体的な算出手順を説明する。
ところで、第1主動ギア27は歯数がL、第1従動ギア30は歯数がMに設定されていることから、ステアリングホイール12の操舵操作に伴い第1主動ギア27が1回転した時には、第1従動ギア30はM/L回転する。このとき、第1MRE32は、第1従動ギア30の回転を検出し、出力信号Saとして図4(a)に示す互いに周期が45度ずれた2つの交流信号(正弦波信号Sa1及び余弦波信号Sa2)をCPU19に出力する。これら正弦波信号Sa1及び余弦波信号Sa2の周期は、第1従動ギア30が1回転した時に2周期となるように設定されている。
Next, a specific calculation procedure of the absolute steering angle θ of the steering wheel 12 will be described.
By the way, since the number of teeth of the first main driving gear 27 is set to L and the number of teeth of the first driven gear 30 is set to M, when the first main driving gear 27 makes one rotation with the steering operation of the steering wheel 12, The first driven gear 30 rotates M / L. At this time, the first MRE 32 detects the rotation of the first driven gear 30 and outputs two AC signals (a sine wave signal Sa1 and a cosine wave signal Sa2) as shown in FIG. ) To the CPU 19. The periods of the sine wave signal Sa1 and the cosine wave signal Sa2 are set to be two periods when the first driven gear 30 makes one rotation.

CPU19は、第1MRE32から入力した正弦波信号Sa1及び余弦波信号Sa2をデジタル値に各々変換し、図4(b)に示すように、デジタル変換後の正弦値及び余弦値から逆正接値を求め、この逆正接値を第1従動ギア30の第1回転角度θaとして算出する。この第1回転角度θaは、図4(c)に示すように、第1従動ギア30の実角度θaxに対して一義的に決まる値であり、実角度θaxの0度〜359度に対応して、例えば0〜359のデジタル値で算出される。   The CPU 19 converts the sine wave signal Sa1 and the cosine wave signal Sa2 input from the first MRE 32 into digital values, and obtains an arctangent value from the sine value and cosine value after the digital conversion, as shown in FIG. 4B. The arc tangent value is calculated as the first rotation angle θa of the first driven gear 30. As shown in FIG. 4C, the first rotation angle θa is a value uniquely determined with respect to the actual angle θax of the first driven gear 30, and corresponds to 0 to 359 degrees of the actual angle θax. For example, it is calculated with a digital value of 0 to 359.

また、第2従動ギア33は歯数がNに設定されていることから、ステアリングホイール12の操舵操作に伴い第2主動ギア37が1回転した時には、第2従動ギア33はN/L回転する。このとき、第2MRE35は、第2従動ギア33が回転すると、出力信号Sbとして図4(a)に示す互いに周期が45度ずれた交流信号(正弦波信号Sb1及び余弦波信号Sb2)をCPU19に出力する。第2MRE35の正弦波信号Sb1及び余弦波信号Sb2の周期は、第2従動ギア33が1回転した時に2周期となるように設定されている。但し、第1従動ギア30と第2従動ギア33の歯数は異なっているため、第1主動ギア27が回転する際において、第1MRE32が出力する交流信号と、第2MRE35が出力する交流信号とは、異なる周期幅をとることになる。   Further, since the number of teeth of the second driven gear 33 is set to N, the second driven gear 33 rotates N / L when the second main driving gear 37 rotates once in accordance with the steering operation of the steering wheel 12. . At this time, when the second driven gear 33 rotates, the second MRE 35 outputs to the CPU 19 AC signals (sine wave signal Sb1 and cosine wave signal Sb2) shown in FIG. Output. The period of the sine wave signal Sb1 and cosine wave signal Sb2 of the second MRE 35 is set to be two periods when the second driven gear 33 makes one rotation. However, since the number of teeth of the first driven gear 30 and the second driven gear 33 is different, the AC signal output from the first MRE 32 and the AC signal output from the second MRE 35 when the first main driving gear 27 rotates. Will have different period widths.

CPU19は、第2MRE35から入力した正弦波信号Sb1及び余弦波信号Sb2をデジタル値に各々変換し、第1MRE32の場合と同様に、デジタル変換後の正弦値及び余弦値から逆正接値を求め、この逆正接値を第2従動ギア33の第2回転角度θb(図4(b)参照)として算出する。この第2回転角度θbは、図4(c)に示すように、第2従動ギア33の実角度θbxに対して一義的に決まる値であり、実角度θbxの0〜359度に対応して、例えば0〜359のデジタル値で算出される。   The CPU 19 converts the sine wave signal Sb1 and the cosine wave signal Sb2 input from the second MRE 35 into digital values, respectively, and calculates an arctangent value from the sine value and cosine value after digital conversion, as in the case of the first MRE 32. The arc tangent value is calculated as the second rotation angle θb of the second driven gear 33 (see FIG. 4B). As shown in FIG. 4C, the second rotation angle θb is a value uniquely determined with respect to the actual angle θbx of the second driven gear 33, and corresponds to 0 to 359 degrees of the actual angle θbx. For example, it is calculated with a digital value of 0 to 359.

続いて、CPU19は、第1回転角度θaと第2回転角度θbとを用い、これら回転角度θa,θb間の位相差Δωを算出する。位相差Δωを算出したCPU19は、先程求めた回転角度θa,θbと、この位相差Δωとを用い、ステアリングホイール12(ステアリングシャフト10)の操舵角度を絶対舵角θとして算出する。この絶対舵角θは、第1主動ギア27、第1従動ギア30及び第2従動ギア33の歯数に寄るが、例えば0度〜1440度の範囲(即ち、ステアリングホイール12の4回転の範囲)で算出される。   Subsequently, the CPU 19 calculates the phase difference Δω between the rotation angles θa and θb using the first rotation angle θa and the second rotation angle θb. The CPU 19 having calculated the phase difference Δω calculates the steering angle of the steering wheel 12 (steering shaft 10) as the absolute steering angle θ by using the rotation angles θa and θb obtained previously and the phase difference Δω. The absolute steering angle θ depends on the number of teeth of the first main driving gear 27, the first driven gear 30 and the second driven gear 33, and is in a range of, for example, 0 to 1440 degrees (that is, a range of four rotations of the steering wheel 12). ).

次に、ステアリングシャフト10に生じるトルクTの具体的な算出手順を説明する。
ステアリングホイール12を操舵操作した際、ステアリングシャフト10の回転許容量に反してステアリングホイール12が過度の力で回されることがある。本例においては、第2分割シャフト39が有限回転ベアリング40を介して第1分割シャフト38に連結されていることから、ステアリングホイール12が過度の力で回されると、第2分割シャフト39が有限回転ベアリング40の部分で第1分割シャフト38に対して回転する動きをとる。このため、ステアリングシャフト10がねじれた状態となり、ステアリングシャフト10にトルクTが生じる。
Next, a specific calculation procedure of the torque T generated in the steering shaft 10 will be described.
When the steering wheel 12 is steered, the steering wheel 12 may be rotated with an excessive force against the rotation allowable amount of the steering shaft 10. In this example, since the second split shaft 39 is connected to the first split shaft 38 via the finite rotation bearing 40, when the steering wheel 12 is rotated with an excessive force, the second split shaft 39 is The portion of the finite rotation bearing 40 is rotated with respect to the first split shaft 38. For this reason, the steering shaft 10 is twisted, and a torque T is generated in the steering shaft 10.

ステアリングシャフト10が回転する際、第2主動ギア37も回転することから、この第2主動ギア37に噛み合った第3従動ギア41も、ステアリングシャフト10の回転に伴って連れ回りする。ここで、ステアリングシャフト10がねじれた状態となると、第1主動ギア27よりも第2主動ギア37の方が若干量多く回った状態となることから、第1従動ギア30の第1回転角度θa(第2回転角度θb)と、第3従動ギア41の第3回転角度θcとの間には、その時のねじれトルクの大きさに応じた位相差Δγが生じた状態となる。   Since the second main driving gear 37 also rotates when the steering shaft 10 rotates, the third driven gear 41 that meshes with the second main driving gear 37 also rotates with the rotation of the steering shaft 10. Here, when the steering shaft 10 is twisted, the second main driving gear 37 is slightly rotated more than the first main driving gear 27, so that the first rotation angle θa of the first driven gear 30 is increased. Between the (second rotation angle θb) and the third rotation angle θc of the third driven gear 41, a phase difference Δγ corresponding to the magnitude of the torsional torque at that time is generated.

CPU19は、第3MRE43から図4(a)に示すような正弦波信号Sc1及び余弦波信号Sc2を入力しており、第1MRE32や第2MRE35の場合と同様の算出手順で、第3従動ギア41の第3回転角度θc(図4(b)参照)を算出する。この第3回転角度θcは、図4(c)に示すように、第3従動ギア41の実角度θcxに対して一義的に決まる値であり、実角度θcxの0〜359度に対応して、例えば0〜359のデジタル値で算出される。   The CPU 19 inputs the sine wave signal Sc1 and the cosine wave signal Sc2 as shown in FIG. 4A from the third MRE 43, and the calculation procedure of the third driven gear 41 is the same as the case of the first MRE 32 and the second MRE 35. A third rotation angle θc (see FIG. 4B) is calculated. As shown in FIG. 4C, the third rotation angle θc is a value uniquely determined with respect to the actual angle θcx of the third driven gear 41, and corresponds to 0 to 359 degrees of the actual angle θcx. For example, it is calculated with a digital value of 0 to 359.

CPU19は、第1従動ギア30の第1回転角度θaと第3従動ギア41の第3回転角度θcとを用いて求まる第1従動ギア30及び第3従動ギア41間の位相差Δγから、ステアリングシャフト10にかかるトルクTを算出するが、このトルク算出に際して、まず第1従動ギア30の回転角度θa(第2従動ギア33の回転角度θbでも可)を、第1主動ギア27に対応した角度に換算する。CPU19は、次式(1)を用いて回転角度θaの第1換算角度θacを算出する。   The CPU 19 determines the steering from the phase difference Δγ between the first driven gear 30 and the third driven gear 41 obtained using the first rotation angle θa of the first driven gear 30 and the third rotation angle θc of the third driven gear 41. The torque T applied to the shaft 10 is calculated. In calculating the torque, first, the rotation angle θa of the first driven gear 30 (or the rotation angle θb of the second driven gear 33 may be used) is an angle corresponding to the first main driving gear 27. Convert to. The CPU 19 calculates the first conversion angle θac of the rotation angle θa using the following equation (1).

θac=(M/L)×θa×2 … (1)
また、CPU19は、同じように、第3従動ギア41の回転角度θcを、第1主動ギア27に対応した角度に換算する。ここで、第3従動ギア41は第2主動ギア37に噛み合い係合されているが、第2主動ギア37は第1主動ギア27と同じ形状及び歯位置を有しているため、第2主動ギア37に対応した換算角度を求めれば、これが第1主動ギア27に対応した換算角度になる。CPU19は、次式(2)を用いて回転角度θcの換算角度θccを算出する。
θac = (M / L) × θa × 2 (1)
Similarly, the CPU 19 converts the rotation angle θc of the third driven gear 41 into an angle corresponding to the first main driving gear 27. Here, the third driven gear 41 is meshed with and engaged with the second main driving gear 37, but the second main driving gear 37 has the same shape and tooth position as the first main driving gear 27. If the conversion angle corresponding to the gear 37 is obtained, this becomes the conversion angle corresponding to the first main driving gear 27. The CPU 19 calculates a conversion angle θcc of the rotation angle θc using the following equation (2).

θcc=(P/L)×θc×2 … (2)
ここで、式(1),(2)において、各々θa,θcに「2」を乗算するのは、従動ギア1回転で、各々出力が2周期となるからである。そして、CPU19は、換算角度θacと換算角度θccとの差(絶対値)を位相差Δγ(=θac−θcc)として算出し、この位相差ΔγをトルクTとして算出する。ここで、ステアリングシャフト10にトルクTが発生していなければ、換算角度θacと換算角度θccとの間に位相差Δγは生じない。しかし、ステアリングシャフト10がねじれてトルクTが発生すると、図5に示すように換算角度θacと換算角度θccとの間に位相差Δγが生じた状態となり、CPU19はこの位相差ΔγをトルクTとして算出する。
θcc = (P / L) × θc × 2 (2)
Here, in the formulas (1) and (2), the reason why θa and θc are multiplied by “2” is because the output is two cycles for each rotation of the driven gear. The CPU 19 calculates the difference (absolute value) between the converted angle θac and the converted angle θcc as a phase difference Δγ (= θac−θcc), and calculates the phase difference Δγ as the torque T. Here, if the torque T is not generated in the steering shaft 10, there is no phase difference Δγ between the converted angle θac and the converted angle θcc. However, when the steering shaft 10 is twisted and a torque T is generated, a phase difference Δγ is generated between the converted angle θac and the converted angle θcc as shown in FIG. 5, and the CPU 19 sets the phase difference Δγ as the torque T. calculate.

また、CPU19は、2重系でトルクTを算出すべく、第1従動ギア30の回転角度θaと第3従動ギア41の回転角度θcとからトルクTを算出するだけでなく、第2従動ギア33の回転角度θbと第3従動ギア41とからもトルクTを算出する。CPU19は、通常の場合において、第1回転角度θa及び第3回転角度θcから算出したトルクTでステアリングシャフト10のねじれを監視するが、このトルクTが「0」等の異常値をとった場合、第2回転角度θb及び第3回転角度θcから算出したトルクTでステアリングシャフト10のねじれを見る。   Further, the CPU 19 calculates not only the torque T from the rotation angle θa of the first driven gear 30 and the rotation angle θc of the third driven gear 41 in order to calculate the torque T in a double system, but also the second driven gear. The torque T is also calculated from the rotation angle θb of 33 and the third driven gear 41. In a normal case, the CPU 19 monitors the twist of the steering shaft 10 with the torque T calculated from the first rotation angle θa and the third rotation angle θc, but the torque T takes an abnormal value such as “0”. The twist of the steering shaft 10 is observed with the torque T calculated from the second rotation angle θb and the third rotation angle θc.

以上のように、本例においては、コンビネーションスイッチ機能を持つレバー装置2に、ステアリングロールコネクタ4と、ステアリングホイール12の絶対舵角検出機構5と、ステアリングシャフト10にかかるトルク検出機構6を設けた。このため、本例のレバー装置2は、これら複数の機構がユニット化された装置となる。従って、このレバー装置2を車体1に組み付ければ、同時にステアリングロールコネクタ4、絶対舵角検出機構5及びトルク検出機構6の車体1に組み付けられた状態となり、これら機能を別々の工程で車体1に組み付ける作業が不要となり、車体1への部品組付作業が楽になる。   As described above, in this example, the lever device 2 having the combination switch function is provided with the steering roll connector 4, the absolute steering angle detection mechanism 5 of the steering wheel 12, and the torque detection mechanism 6 applied to the steering shaft 10. . For this reason, the lever device 2 of this example is a device in which these plural mechanisms are unitized. Therefore, when the lever device 2 is assembled to the vehicle body 1, the steering roll connector 4, the absolute steering angle detection mechanism 5 and the torque detection mechanism 6 are assembled to the vehicle body 1 at the same time. As a result, the work of assembling the parts to the vehicle body 1 becomes easier.

また、レバー装置2に、ステアリングロールコネクタ4と絶対舵角検出機構5とトルク検出機構6とを組み込むと、例えばケース7やプリント基板18など、これら機構の間で共用できる部品がでてくる。これにより、ステアリングロールコネクタ4と絶対舵角検出機構5とトルク検出機構6とにおいて全体で要する部品コストが、これら機構が別々の場合と比べて低く済ませられることになり、部品コスト低減にも効果がある。   In addition, when the steering roll connector 4, the absolute steering angle detection mechanism 5, and the torque detection mechanism 6 are incorporated into the lever device 2, parts that can be shared among these mechanisms such as the case 7 and the printed board 18 appear. As a result, the parts cost required for the steering roll connector 4, the absolute rudder angle detection mechanism 5 and the torque detection mechanism 6 as a whole can be reduced as compared with the case where these mechanisms are separate, and the part cost can be reduced. There is.

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
(1)コンビネーションスイッチ機構3を有するレバー装置2に、ステアリングロールコネクタ4と、ステアリングホイール12の絶対舵角検出機構5と、ステアリングシャフト10のトルク検出機構6とを追加することにより、これら機構を一体化している。従って、このレバー装置2を車体1に組み付ければ、複数種の機構が車体1に組み付けられた状態となるので、部品組付作業の組付工程数を減らすことができ、部品組付作業が楽になる。
According to the configuration of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) By adding a steering roll connector 4, an absolute steering angle detection mechanism 5 of the steering wheel 12, and a torque detection mechanism 6 of the steering shaft 10 to the lever device 2 having the combination switch mechanism 3, these mechanisms are It is integrated. Accordingly, when the lever device 2 is assembled to the vehicle body 1, a plurality of types of mechanisms are assembled to the vehicle body 1, so that the number of assembly steps of the component assembly operation can be reduced, and the component assembly operation can be performed. It will be easy.

(2)本例のトルク検出機構6においては、ギア30,41に磁石31,42を各々取り付け、その磁石31,42の磁界向きをMRE32,43で各々検出することによりギア30,41の回転角度θa,θcを求め、この回転角度θa,θcからステアリングシャフト10のトルクTを算出する。従って、ギア30,41、磁石31,42及びMRE32,43という簡素な構造を用いて、ステアリングシャフト10のトルクTを算出することができる。   (2) In the torque detection mechanism 6 of this example, the magnets 31 and 42 are attached to the gears 30 and 41, respectively, and the magnetic directions of the magnets 31 and 42 are detected by the MREs 32 and 43, respectively. The angles θa and θc are obtained, and the torque T of the steering shaft 10 is calculated from the rotation angles θa and θc. Therefore, the torque T of the steering shaft 10 can be calculated using a simple structure of the gears 30 and 41, the magnets 31 and 42, and the MREs 32 and 43.

(3)ステアリングシャフト10に過度の力がかかった際、そのねじれ部分としてトーションバー36を設けた。従って、ステアリングシャフト10にトルクTがかかった際、トーションバー36によりステアリングシャフト10のねじれが促進されることになり、トルクTの算出精度に効果が高い。   (3) When an excessive force is applied to the steering shaft 10, a torsion bar 36 is provided as a twisted portion. Therefore, when the torque T is applied to the steering shaft 10, the torsion bar 36 promotes torsion of the steering shaft 10, which is highly effective in calculating the torque T.

(4)本例のトルク検出機構6においては、ステアリングシャフト10にかかるトルクTを、第1従動ギア30と第2従動ギア33との2重系で見るので、通常使用する第1従動ギア30側が故障したとしても、それに変わって第2従動ギア33側でトルクTを見ることになるので、トルクTの誤検出防止に効果が高い。   (4) In the torque detection mechanism 6 of the present example, the torque T applied to the steering shaft 10 is viewed in the double system of the first driven gear 30 and the second driven gear 33, so the first driven gear 30 that is normally used. Even if the side breaks down, the torque T is seen on the second driven gear 33 side instead, which is highly effective in preventing erroneous detection of the torque T.

(5)ステアリングシャフト10を2分割構造とし、これら分割シャフト38,39を有限回転ベアリング40で連結している。よって、有限回転ベアリング40によってステアリングシャフト10のねじれを許容することができ、しかも例えばトーションバー36が破損して分割シャフト38,39が分離し得る状況になったとしても、有限回転ベアリング40が分割シャフト38,39の連結状態を保持することになり、ステアリングホイール12の操舵操作時において第1分割シャフト38が回らないような状況が生じずに済む。   (5) The steering shaft 10 has a two-divided structure, and the divided shafts 38 and 39 are connected by a finite rotation bearing 40. Therefore, the finite rotation bearing 40 can allow the steering shaft 10 to be twisted, and even if, for example, the torsion bar 36 is broken and the divided shafts 38 and 39 can be separated, the finite rotation bearing 40 is divided. The connected state of the shafts 38 and 39 is maintained, so that a situation in which the first divided shaft 38 does not rotate during the steering operation of the steering wheel 12 can be avoided.

なお、本実施形態は上記構成に限定されず、以下の態様に変更してもよい。
・ 有限回転ベアリング40を設ける構造としては、例えば図6に示すように、分割されていないステアリングシャフト10を用い、ステアリングシャフト10の先端とステアリングホイール12との間に有限回転ベアリング40を設ける構造でもよい。この場合、ステアリングホイール12は、有限回転ベアリング40をステアリングシャフト10との間に挟んだ状態で、ロックナット11をステアリングシャフト10の先端のネジ部10aに螺着することにより、ステアリングシャフト10に固定される。この場合、ステアリングシャフト10及び第1主動ギア27は、複数のネジ51によって固定される。この構造においては、分割されていないステアリングシャフト10を用いるので、ステアリングシャフト10を分割することに伴うシャフト構造の複雑化の問題が生じない。
In addition, this embodiment is not limited to the said structure, You may change into the following aspects.
As a structure for providing the finite rotation bearing 40, for example, as shown in FIG. 6, an undivided steering shaft 10 may be used and the finite rotation bearing 40 may be provided between the steering shaft 10 and the steering wheel 12. Good. In this case, the steering wheel 12 is fixed to the steering shaft 10 by screwing the lock nut 11 to the screw portion 10 a at the tip of the steering shaft 10 with the finite rotation bearing 40 sandwiched between the steering shaft 10 and the steering wheel 12. Is done. In this case, the steering shaft 10 and the first main driving gear 27 are fixed by a plurality of screws 51. In this structure, since the steering shaft 10 which is not divided is used, the problem of complication of the shaft structure caused by dividing the steering shaft 10 does not occur.

・ レバー装置2には、必ずしもステアリングロールコネクタ4、絶対舵角検出機構5、トルク検出機構6の全てを組み込むことに限らず、少なくともトルク検出機構6のみが組み込まれていればよい。   The lever device 2 does not necessarily include all of the steering roll connector 4, the absolute steering angle detection mechanism 5, and the torque detection mechanism 6, and it is sufficient that at least only the torque detection mechanism 6 is incorporated.

・ 従動ギア30,33,41の回転角度θa,θb,θcを磁気式で検出する場合、その検出手段はMRE32,35,43に限定されず、例えばホール素子でもよい。また、この検出手段は磁気式に限定されず、例えば光学式等の他方式のものを採用することも可能である。   When detecting the rotation angles θa, θb, θc of the driven gears 30, 33, 41 by a magnetic method, the detecting means is not limited to the MREs 32, 35, 43, and may be, for example, a Hall element. Further, the detection means is not limited to the magnetic type, and other types such as an optical type may be employed.

・ ねじり許容部材は、円筒形状を成したトーションバー36に限らず、外力が加えられた際にねじりを許容しつつ、その外力が「0」となると反発力が働いて元の形状に戻るバネ部材でもよい。   The torsion permission member is not limited to the torsion bar 36 having a cylindrical shape, and a spring that allows torsion when an external force is applied and returns to its original shape when the external force becomes “0”. It may be a member.

・ トルク検出機構6は、本例のようにギアを用いた構造に限定されない。例えば、トーションバー36の変わりとして、金属線が斜めの状態で格子状に張り巡らされた円筒形状の検出部材を用意し、使用状態においてその検出部材に電圧を印加しておき、ねじりが加わるとそれに発生する電圧値が変化することから、その変化をトルクTとして検出するものでもよい。   -The torque detection mechanism 6 is not limited to the structure using a gear like this example. For example, instead of the torsion bar 36, when a cylindrical detection member in which a metal wire is stretched in a slanted state is prepared and a voltage is applied to the detection member in use, and a twist is applied Since the voltage value generated in the change changes, the change may be detected as the torque T.

・ 絶対舵角検出機構5は、第1従動ギア30の回転角度θaと第2従動ギア33の回転角度θbとから、ステアリングホイール12の絶対舵角θを求める算出手法に限定されない。例えば、第1主動ギア27に磁石を取り付けて、その磁石の磁界向きをMREで検出し、第1主動ギア27の回転角度と、第1従動ギア30の回転角度θaとから絶対舵角θを求める算出手法でもよい。   The absolute steering angle detection mechanism 5 is not limited to a calculation method for obtaining the absolute steering angle θ of the steering wheel 12 from the rotation angle θa of the first driven gear 30 and the rotation angle θb of the second driven gear 33. For example, a magnet is attached to the first main driving gear 27, the magnetic field direction of the magnet is detected by MRE, and the absolute steering angle θ is determined from the rotation angle of the first main driving gear 27 and the rotation angle θa of the first driven gear 30. The calculated calculation method may be used.

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
(1)請求項2〜8のいずれかにおいて、前記コネクタ機構のロテータに前記第2主動ギアが形成され、当該第2主動ギアがトーションバーを介して前記第1主動ギアに固定されている。この場合、ロテータ、トーションバー、第1主動ギア及び第2主動ギアを1部品として扱うことが可能となり、例えば第2主動ギアのみをステアリングシャフトに直接固定するような構造を用いずに済むことから、ステアリングシャフト周りの構造が複雑化しない。
Next, technical ideas that can be grasped from the above-described embodiment and other examples will be described below together with their effects.
(1) In any one of claims 2 to 8, the second main driving gear is formed on the rotator of the connector mechanism, and the second main driving gear is fixed to the first main driving gear via a torsion bar. In this case, the rotator, the torsion bar, the first main driving gear, and the second main driving gear can be handled as one component. For example, it is not necessary to use a structure in which only the second main driving gear is directly fixed to the steering shaft. The structure around the steering shaft is not complicated.

一実施形態におけるレバー装置の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the lever apparatus in one Embodiment. レバー装置の平断面図。The plane sectional view of a lever device. レバー装置の電気的構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electric constitution of a lever apparatus. (a)は各MREが出力する出力信号の波形図、(b)は各従動ギアの回転角度の求め方を説明するための説明図、(c)は算出した回転角度と実角度との関係を表す波形図。(A) is a waveform diagram of an output signal output from each MRE, (b) is an explanatory diagram for explaining how to obtain the rotation angle of each driven gear, and (c) is a relationship between the calculated rotation angle and the actual angle. FIG. ステアリングシャフトのトルクの求め方を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating how to obtain | require the torque of a steering shaft. 別例におけるレバー装置の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the lever apparatus in another example.

符号の説明Explanation of symbols

1…車体、2…レバー装置、3…レバー操作位置検出機構としてのコンビネーションスイッチ機構、5…角度検出機構としての絶対舵角検出機構、4…コネクタ機構としてのステアリングロールコネクタ、6…トルク検出機構、10…ステアリングシャフト、12…ステアリングホイール、19…トルク算出手段及び角度検出手段を構成するCPU、23b…レバーを構成するターンシグナルレバー、24b…レバーを構成するワイパーレバー、23c,24c…接点手段を構成するスイッチ接点、27…第1主動ギア、30…車体側従動ギアを構成する第1従動ギア、31…車体側検出手段を構成する磁石、32…車体側検出手段を構成する第1MRE、33…車体側従動ギアを構成する第2従動ギア、34…車体側検出手段を構成する磁石、35…車体側検出手段を構成する第2MRE、36…ねじり許容部材としてのトーションバー、37…第2主動ギア、38,39…分割シャフト、40…有限回転ベアリング、41…操作側従動ギアとしての第3従動ギア、42…操作側検出手段を構成する磁石、43…操作側検出手段を構成する第3MRE、T…トルク、θa,θb,θc…回転角度、θ…絶対舵角、Sa,Sb,Sc…検出信号としての出力信号、Δγ…位相差。


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle body, 2 ... Lever apparatus, 3 ... Combination switch mechanism as lever operation position detection mechanism, 5 ... Absolute steering angle detection mechanism as angle detection mechanism, 4 ... Steering roll connector as connector mechanism, 6 ... Torque detection mechanism DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Steering shaft, 12 ... Steering wheel, 19 ... CPU which comprises torque calculation means and angle detection means, 23b ... Turn signal lever which comprises lever, 24b ... Wiper lever which comprises lever, 23c, 24c ... Contact means Switch contacts constituting the vehicle body, 27... First driven gear, 30... First driven gear constituting the vehicle body side driven gear, 31... Magnet constituting the vehicle body side detection means, 32. 33: second driven gear constituting the vehicle body side driven gear, 34: magnetism constituting the vehicle body side detection means 35 ... a second MRE constituting the vehicle body side detection means, 36 ... a torsion bar as a torsion allowing member, 37 ... a second main driving gear, 38, 39 ... a split shaft, 40 ... a finite rotation bearing, 41 ... an operation side driven gear The third driven gear, 42 ... the magnet constituting the operation side detection means, 43 ... the third MRE constituting the operation side detection means, T ... the torque, θa, θb, θc ... the rotation angle, θ ... the absolute rudder angle, Sa, Sb, Sc: Output signal as a detection signal, Δγ: Phase difference.


Claims (8)

レバーの操作を接点手段で検出することにより、車両に搭載された各種機器を作動させるレバー操作位置検出機構を備えたレバー装置において、
ステアリングホイール操作時にステアリングシャフトに加わるトルクを検出するトルク検出機構を備えたことを特徴とするレバー装置。
In a lever device having a lever operation position detection mechanism for operating various devices mounted on a vehicle by detecting the operation of the lever by contact means,
A lever device comprising a torque detection mechanism for detecting torque applied to a steering shaft when a steering wheel is operated.
前記トルク検出機構は、
前記ステアリングシャフトにおいて車体側に取り付けられ、当該ステアリングシャフトと同期回動する第1主動ギアと、
前記ステアリングシャフトにおいてステアリングホイール側に取り付けられ、当該ステアリングシャフトと同期回動する第2主動ギアと、
前記第1主動ギアに噛み合い、当該第1主動ギアと連れ回りする車体側従動ギアと、
前記第2主動ギアに噛み合い、当該第2主動ギアと連れ回りする操作側従動ギアと、
前記第車体側従動ギアの回転角度を検出する車体側検出手段と、
前記操作側従動ギアの回転角度を検出する操作側検出手段と、
前記車体側検出手段の検出信号と、前記操作側検出手段の検出信号とに基づき、これら検出信号の間の位相差から前記ステアリングシャフトのトルクを算出するトルク算出手段と
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレバー装置。
The torque detection mechanism is
A first main gear that is attached to the vehicle body side of the steering shaft and rotates synchronously with the steering shaft;
A second main gear that is attached to the steering wheel side of the steering shaft and rotates synchronously with the steering shaft;
A vehicle body side driven gear meshing with the first main driving gear and rotating with the first main driving gear;
An operation-side driven gear meshing with the second main driving gear and rotating with the second main driving gear;
Vehicle body side detection means for detecting a rotation angle of the vehicle body side driven gear;
Operation side detection means for detecting a rotation angle of the operation side driven gear;
Torque calculation means for calculating the torque of the steering shaft from the phase difference between the detection signals based on the detection signal of the vehicle body side detection means and the detection signal of the operation side detection means, The lever device according to claim 1.
前記第1主動ギアと前記第2主動ギアとは、ねじり許容部材で連結されていることを特徴とする請求項2に記載のレバー装置。   The lever device according to claim 2, wherein the first main driving gear and the second main driving gear are connected by a torsion allowing member. 前記車体側従動ギアは、複数設けられ、
前記車体側検出手段は、複数の前記車体側従動ギアに合わせて複数設けられ、
前記トルク算出手段は、一方の前記車体側従動ギアの回転角度と前記操作側従動ギアの回転角度とから前記トルクを算出するとともに、他方の前記車体側従動ギアの回転角度と前記操作側従動ギアの回転角度とからも前記トルクを算出することにより、多重系で前記トルクを監視することを特徴とする請求項2又は3に記載のレバー装置。
A plurality of the vehicle body side driven gears are provided,
A plurality of the vehicle body side detection means are provided in accordance with the plurality of vehicle body side driven gears,
The torque calculation means calculates the torque from the rotation angle of one of the vehicle body driven gears and the rotation angle of the operation driven gear, and the rotation angle of the other vehicle driven gear and the operation driven gear. 4. The lever device according to claim 2, wherein the torque is monitored by a multiplex system by calculating the torque also from the rotation angle.
前記ステアリングホイールに設けられた電装機器と、車体側に設けられたコントローラとを、前記ステアリングホイールの回動を許容する状態で電気接続するコネクタ機構を備えたことを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか一項に記載のレバー装置。   5. A connector mechanism for electrically connecting an electrical equipment provided on the steering wheel and a controller provided on a vehicle body side in a state in which the steering wheel is allowed to rotate. The lever device according to any one of the above. 複数設けられた前記車体側従動ギアと、
前記車体側従動ギアに合わせて複数設けられた前記車体側検出手段と、
複数の前記車体側検出手段の検出信号に基づき、前記ステアリングシャフトの絶対舵角を算出する角度検出手段と
を有する角度検出機構を備えたことを特徴とする請求項2〜5のうちいずれか一項に記載のレバー装置。
A plurality of the vehicle body driven gears provided;
A plurality of the vehicle body side detection means provided according to the vehicle body side driven gear;
6. An angle detection mechanism having angle detection means for calculating an absolute steering angle of the steering shaft based on a plurality of detection signals from the vehicle body side detection means. The lever device according to item.
前記ステアリングシャフトが前記車体側と前記操作側とで2分割され、これら分割シャフトのうち一方が前記第1主動ギア側に連結固定され、他方が前記第2主動ギアに連結固定され、これら当該分割シャフトは、設定範囲内のみの回転を許容する有限回転ベアリングで連結されていることを特徴とする請求項2〜6のうちいずれか一項に記載のレバー装置。   The steering shaft is divided into two parts on the vehicle body side and the operation side, and one of these divided shafts is connected and fixed to the first main driving gear side, and the other is connected and fixed to the second main driving gear. The lever device according to any one of claims 2 to 6, wherein the shaft is connected by a finite rotation bearing that allows rotation only within a set range. 前記第1主動ギアが前記ステアリングシャフトに連結固定され、前記第2主動ギアが前記ステアリングホイールに連結固定され、前記ステアリングシャフト及び前記ステアリングホイールは、設定範囲内のみの回転を許容する有限回転ベアリングで連結されていることを特徴とする請求項2〜6のうちいずれか一項に記載のレバー装置。   The first main driving gear is connected and fixed to the steering shaft, the second main driving gear is connected and fixed to the steering wheel, and the steering shaft and the steering wheel are finite rotation bearings that allow rotation only within a set range. It is connected, The lever apparatus as described in any one of Claims 2-6 characterized by the above-mentioned.
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