JP2662891B2 - ステアリングセンサの取付構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車等においてステアリングの回転角度
や回転速度を検出するステアリングセンサの取付構造に
関するものである。

従来の技術 例えば前輪の操舵に関連して後輪を転舵させるように
した４輪操舵車両であって、後輪の転舵角を前輪の操舵
角に応じて制御するものにおいては、前輪の転舵角検出
手段として第３図に示すように複数のスリットＳを有し
ステアリングシャフトＡに固着されたデイスクＢと、該
デイスクＢをはさんで互に相対向するようにステアリン
グコラム等の固定側部材に取付けられた発光素子Ｃと受
光素子Ｄとの組合せよりなり、スリットＳを通して受光
した受光素子Ｄのパルスの数によってステアリングシャ
フトＡの回転角を検出する光電式ロータリエンコーダが
従来より用いられている（例えば実開昭59−117911号公
報参照）。

発明が解決しようとする課題 上記においてスリットＳを通して受光した受光素子Ｄ
の単位時間当りのパルス数によってステアリングシャフ
トＡの回転角速度を求めることができるが、４輪操舵車
両のようにハンドル操舵操作による回転角度および回転
角速度等の信号が非常に重要な役割を果すものではセン
サの故障は直ちに検出できるようにしておく必要があ
り、このためには独立して舵角センサと転舵速度セン
サ、或は２個の舵角センサを設ける方策が採られるのが
普通である。

この場合上記センサのステアリングシャフトを回転可
能に支持するステアリングコラムへの取付スペースが大
きくなり勝ちであることや、センサのステアリングコラ
ムへの取付けがステアリングシャフトおよびステアリン
グコラムに取付けられ前面衝突時にステアリングハンド
ルが室内側へ突出するのを防ぐ衝撃エネルギ吸収装置の
吸収ストロークに対する妨害となり易いと言うような問
題点を有する。

本発明は、ステアリングコラムへの取付スペースをコ
ンパクトにすると共にステアリングコラムに取付けられ
る衝撃エネルギ吸収装置の作動を妨げないと言う課題を
満足できるステアリングセンサの取付構造を提供するこ
とを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は、ステアリングシャフトに取付けられ外周に
等間隔に配置された複数のスリット或はマグネット片等
の被検出部を備えたデイスクをはさんで互に対向配置さ
れた発光素子と受光素子或はデイスクのマグネット片に
近接配置されたリードスイッチ等の検出部を内蔵する合
成樹脂製の第１のセンサ本体をステアリングシャフトを
回転可能に支持するステアリングコラムにタッピングス
クリュー等の固着手段を用いて固着すると共に、ステア
リングシャフトの回転がウオームギヤとウオームホイー
ルとからなる減速装置を介して伝達されるポテンショメ
ータを内蔵する第２のセンサ本体を、ステアリングコラ
ムをまたいで上記第１のセンサ本体とは反対側の位置を
占めるよう取付ボルト等の固着手段を用いて上記第１の
センサ本体に固着したことを特徴とするものである。

作用 本発明は上記のような構成を採ることにより、ロータ
リエンコーダ式の第１のセンサ本体およびポテンショメ
ータ式の第２のセンサ本体をコンパクトにステアリング
コラムに取付けられ、上記センサ類を不要とする車種に
対しステアリングコラムまわりの変更部分を少なくする
ことができると共に、前面衝突時などでステアリングシ
ャフトとステアリングコラムとの間に大きな力が加わっ
たときは合成樹脂製の第１のセンサ本体のタッピングス
クリュー等の固着手段によるステアリングコラムへの取
付部が破断するのでステアリングシャフトおよびステア
リングコラムに取付けられている衝撃エネルギ吸収装置
の吸収ストロークを妨げることがないようにすることが
できる。

実施例 以下本発明の実施例を附図を参照して説明する。

第1,2図において、１はステアリングシャフト、２お
よび３はデイスクケーシング、３は該２つのデイスクケ
ーシング2,4に嵌着挟持された状態でステアリングシャ
フト１に組付けられるデイスクであり、該デイスク３の
外周寄りの部分には全周にわたり複数のスリット3aが等
間隔に設けられている。

５はステアリングシャフト１を回転可能に支持するス
テアリングコラムであり、該ステアリングコラム５には
合成樹脂にて成型され上記デイスク３のスリット部をは
さんで互に対向する発光素子6aと受光素子6bとをもった
ロータリエンコーダ式の転舵速度センサ本体６がタッピ
ングスクリュー7,7等を用いて固着される。

尚上記タッピングスクリュー7,7による固着部は第２
図に示すように後述の舵角センサ本体８の取付部近傍で
薄肉状に形成されており、ステアリングシャフト１とス
テアリングコラム５との間に過大な力が加わったとき該
固着部が破断するようになっている。

デイスク３およびデイスクケーシング2,4はステアリ
ングシャフト１と一体になって回転し、該デイスク３の
回転に伴ない発光素子6aが発する光線は発光素子6a部を
スリット3aを通りすぎる毎に該スリット3aを通って受光
素子6bにて受光され、これを電気的パルスに変換し、単
位時間当りの該電気パルスの数からステアリングシャフ
ト１の回転角速度を検出するようになっている。

８はステアリングコラム５をまたいで上記転舵速度セ
ンサ本体６とは反対側で且つ上記ステアリングコラム５
の軸方向において転舵速度センサ本体６とはオフセット
した位置を占めるよう取付ボルト9,9により上記転舵速
度センサ本体６にねじ止め固着された舵角センサ本体、
10は該舵角センサ本体８に取付けられたポテンショメー
タ、11は該ポテンショメータ10のシャフトに嵌装されそ
の先端に末広がりの円錐面部11aを有すると共にその外
周に後述のウオームギヤ14に噛合うウオームホイール12
を取付固着した筒状部材、13は上記ポテンショメータ10
のシャフト先端の小径部に回動しないよう嵌装されると
共に外周が上記筒状部材11の末広がりの円錐面部11aと
当接係合する形状に形成された楔部材13aと、該楔部材1
3aを上記筒状部材11の末広がりの円錐面部11aに当接す
る方向に付勢するばね部材13bと、ポテンショメータ10
のシャフト先端部に設けられたねじ部にねじ込まれ上記
ばね部材13bの付勢力を調節する調節ナット13cとからな
るクラッチ機構、14はステアリングシャフト１に取付固
着され前記ウオームホイール12に噛合うウオームギヤで
ある。

上記クラッチ機構13の切り離しによりステアリングシ
ャフト１とポテンショメータ10との結合をフリーとしス
テアリングシャフト１の中立位置とポテンショメータ10
の電気的中点とを合致させた後に該クラッチ機構13を結
合させることにより舵角センサの初期設定が終了する。

ステアリングシャフト１と一体となって回転するウオ
ームギヤ14の回転に伴い、該ウオームギヤ14に噛合うウ
オームホイール12を取付固着した筒状部材11,該筒状部
材11の末広がりの円錐面部11aに当接係合する楔部材13a
を備えたクラッチ機構13を介して結合されたポテンショ
メータ10が回転し、該ポテンショメータ10の出力からス
テアリングシャフト１の回転角度を検出するようになっ
ている。

本発明は上記のような構成を採ることにより、転舵速
度センサ本体６および舵角センサ本体８をコンパクトに
ステアリングコラム５に取付けられるので上記センサ類
を不要とする車種に対する変更箇所を少なくすることが
でき、コスト的に有利となるだけでなくステアリングコ
ラム取付作業性や車両の補修，整備性を向上させること
ができる。

又前面衝突時などのようにステアリングシャフト１と
ステアリングコラム５との間に大きな力が加わったとき
は合成樹脂性の転舵速度センサ本体６のタッピングスク
リュー等の固着手段７によるステアリングコラム５への
薄肉状に形成された取付部が破断するのでステアリング
シャフト１およびステアリングコラム５に取付けられて
いる図示しない衝撃エネルギ吸収装置の吸収ストローク
を邪魔することがないようにすることができる。

さらに又舵角センサからの舵角信号を時間的に微分し
て転舵速度信号を求め、一方の転舵速度センサからの転
舵速度信号と比較すること、或は上記とは逆に転舵速度
センサから転舵速度信号を時間的に積分して舵角信号を
求め、他方の舵角センサからの舵角信号と比較すること
により両センサの故障検知を確実化することができる。

尚上記実施例ではロータリエンコーダ式の第１のセン
サを転舵速度センサとした例を示したがデイスクに中立
位置を指示するスリット或はマグネット片を設けると共
に該スリット或はマグネット片を検出する検出部を設け
ることにより舵角センサとしても良く、又スリットの代
りにマグネット片を用い検出部として該マグネット片か
らの磁力を検知するリードスイッチ又はホール素子等を
用いた磁気式のロータリエンコーダとしても良いことは
勿論である。

発明の効果 上記のように本発明によれば、ステアリングシャフト
に取付けられ外周に等間隔に配置された複数のスリット
或はマグネット片等の被検出部を備えたデイスクをはさ
んで互に対向配置された発光素子と受光素子或はデイス
クのマグネット片に近接配置されたリードスイッチ等の
検出部を内蔵する合成樹脂製の第１のセンサ本体をステ
アリングシャフトを回転可能に支持するステアリングコ
ラムにタッピングスクリュー等の固着手段を用いて固着
すると共に、ステアリングシャフトの回転がウオームギ
ヤとウオームホイールとからなる減速装置を介して伝達
されるポテンショメータを内蔵する第２のセンサ本体
を、ステアリングコラムをまたいで上記第１のセンサ本
体とは反対側の位置を占めるよう取付ボルト等の固着手
段を用いて上記第１のセンサ本体に固着したことによ
り、ロータリエンコーダ式の第１のセンサ本体およびポ
テンショメータ式の第２のセンサ本体をコンパクトにス
テアリングコラムに取付けられ、上記センサ類を不要と
する車種に対しステアリングコラムまわりの変更部分を
少くしコストダウンならびにステアリングコラム取付作
業性の向上等を図り得ると共に、前面衝突時などステア
リングシャフトとステアリングコラムとの間に大きな力
が加わったときは合成樹脂性の第１のセンサ本体のタッ
ピングスクリュー等の固着手段によるステアリングコラ
ムへの取付部が破断するのでステアリングシャフトおよ
びステアリングコラムに取付けられている衝撃エネルギ
吸収装置の作動を妨げることがない等、構成の簡単なる
ことと相俟って実用上多大なる効果をもたらし得るもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ断面図、第３図は本発明を適用すべき光学式ロ
ータリエンコーダの原理説明図である。 １……ステアリングシャフト、2,4……デイスクケーシ
ング、３……デイスク、3a……スリット、５……ステア
リングコラム、６……転舵速度センサ本体、6a……発光
素子、6b……受光素子、７……タッピングスクリュー、
８……舵角センサ本体、９……取付ボルト、10……ポテ
ンショメータ、11……筒状部材、11a……円錐面部、12
……ウオームホイール、13……クラッチ機構、13a……
楔部材、13b……ばね部材、13c……調節ナット、14……
ウオームギヤ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングシャフトに取付けられ外周に
   等間隔に配置された複数のスリット或はマグネット片等
   の被検出部を備えたデイスクをはさんで互に対向配置さ
   れた発光素子と受光素子或はデイスクのマグネット片に
   近接配置されたリードスイッチ等の検出部を内蔵する合
   成樹脂製の第１のセンサ本体をステアリングシャフトを
   回転可能に支持するステアリングコラムにタッピングス
   クリュー等の固着手段を用いて固着すると共に、ステア
   リングシャフトの回転がウオームギヤとウオームホイー
   ルとからなる減速装置を介して伝達されるポテンショメ
   ータを内蔵する第２のセンサ本体を、ステアリングコラ
   ムをまたいで上記第１のセンサ本体とは反対側の位置を
   占めるよう取付ボルト等の固着手段を用いて上記第１の
   センサ本体に固着したことを特徴とするステアリングセ
   ンサの取付構造。