JP6280980B2 - トルク検知装置 - Google Patents
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Description
EPSシステム91において、運転手がステアリングホイール93を回す時にアシストを提供するには、まずはステアリングホイール93が回される時に生じるトルクを測定する必要があり、トルク検知装置92は、そのトルクを感知してEPSシステム91にアシストするのに必要な情報を提供するものである。
ψ(S) =(( T(R)/T(S))+1)ψ(P)-( T(R)/T(S))ψ(R)
ψ(S) =16ψ(P)-15ψ(R)
ψ(P)/ψ(R) =15/16
ψ(S) =16ψ(P)-15(ψ(R)+C)
ψ(S) =-15C
本発明のトルク検知装置には以下の利点が得られる。
(1)本発明のトルク検知装置200は入力シャフト81の出力シャフト82に対する余分の回転角度(C)を(例えば15倍)拡大して検知することができるので、ホール素子を用いた従来のトルク検知装置92より高い検知精度を有している。
(2)本発明のトルク検知装置は入力シャフト81の出力シャフト82に対する余分の回転角度(C)を遊星歯車が用いられた機械式の手段で拡大するので、ホール素子を用いた従来のトルク検知装置92が外部の電気効果に影響されやすい欠点を回避することができる。
(3)ホール素子を用いた従来のトルク検知装置92は入力シャフト81の出力シャフト82に対する非常に小さい余分の回転角度を直接に検知するので、製造や取り付けにも非常に高い精度が求められており、本発明のトルク検知装置200は遊星歯車ユニット4を用いるので、製造や取り付けがより簡単であり、コストを節約することもできる。
(4)従来技術において説明した2つの遊星歯車ユニットが用いられるトルク検知装置92と比較しても、本発明は単一の遊星歯車ユニット4のみが必要であるので、より簡単な構成且つ低いコストで同等な検知を成し得ることができる。
200 トルク検知装置
21 第1の延伸孔
22 第1の突起
3 出力ギア
31 第2の延伸孔
32 第2の突起
4 遊星歯車ユニット
41 リングギア
411 外歯(リングギア)
412 内歯(リングギア)
42 サンギア
43 キャリヤーギア
44 プラネットギア
5 第1の角度感知手段
51 第1の磁石
52 第1の磁力感知モジュール
6 計算ユニット
7 第2の角度感知手段
71 第1のギア
72 第2のギア
73 第2の磁石
74 第3の磁石
75 第2の磁力感知モジュール
76 第3の磁力感知モジュール
8 トルク転送装置
81 入力シャフト
811 第1のシャフト体
812 第1の案内溝
82 出力シャフト
821 第2のシャフト体
822 第2の案内溝
83 フレキシブルシャフト
Claims (9)
- 入力シャフトと出力シャフトを備えたトルク転送装置に取付けられることができるトルク検知装置であって、
前記入力シャフトにより挿通されるように取付けられることができる入力ギアと、
前記出力シャフトにより挿通されるように取付けられることができる出力ギアと、
遊星歯車ユニットと、
第1の角度感知手段と、
計算ユニットと、
を備えている前記トルク検知装置において、
前記遊星歯車ユニットは、
前記入力ギアと噛み合うリングギアと、
前記リングギアの内側に配置されるサンギアと、
前記出力ギアと噛み合うキャリヤーギアと、
前記キャリヤーギアに回転可能に取付けられ、且つ前記リングギアと前記サンギアとの間に介在して前記リングギア及び前記サンギアと共に噛み合う複数のプラネットギアと、
を有しており、
前記入力ギアが前記出力ギアに対して所定の回転方向において第1の角度を回転すると、前記サンギアは前記所定の回転方向と逆になっている逆回転方向において前記第1の角度より大きい第2の角度を回転するように構成され、
前記第1の角度感知手段は、前記サンギアに配置される第1の磁石及び前記サンギアと共に回転する前記第1の磁石が回転する角度を感知するように配置される第1の磁力感知モジュールを有し、
前記計算ユニットは、前記第1の角度感知手段に電気的に接続されていると共に、前記第1の角度感知手段が感知した角度に基づいて前記入力シャフトが前記出力シャフトに対して回転するトルクを算出することを特徴するトルク検知装置。 - 前記第2の角度は、前記第1の角度が1より大きい所定の値で拡大されたものであり、
前記リングギアは、前記入力ギアと噛み合う複数の外歯と、各前記プラネットギアと噛み合う複数の内歯と、を有しており、
更に、前記リングギアの前記外歯の歯数をT(E)で表し、前記入力ギアの歯数をT(I)で表し、前記リングギアの前記内歯の歯数をT(R)で表し、前記サンギアの歯数をT(S)で表し、前記キャリヤーギアの歯数をT(P)で表し、前記出力ギアの歯数をT(O)で表し、前記所定の値をKで表す場合、
T(E)=T(I)
T(R)=T(S)×K
T(P)×K=T(O)×(K+1)
の式を満足する関係を有していることを特徴とする請求項1に記載のトルク検知装置。 - 前記キャリヤーギアと噛み合う第1のギア及び第2のギアを有する第2の角度感知手段を更に備え、前記第1のギアの歯数は前記第2のギアの歯数と異なっていることを特徴とする請求項2に記載のトルク検知装置。
- 前記第2の角度感知手段は、
前記第1のギアに配置されている第2の磁石と、
前記第2のギアに配置されている第3の磁石と、
前記計算ユニットに電気的に接続されていると共に、前記第1のギアと共に回転する前記第2の磁石が回転する角度を感知するように配置される第2の磁力感知モジュールと、
前記計算ユニットに電気的に接続されていると共に、前記第2のギアと共に回転する前記第3の磁石が回転する角度を感知するように配置される第3の磁力感知モジュールと、
を更に備えており、
前記計算ユニットは、前記第1の磁力感知モジュール、前記第2の磁力感知モジュール、及び前記第3の磁力感知モジュールが感知した角度に基づいて前記入力シャフトと前記出力シャフトとがそれぞれ回転する角度を算出することを特徴とする請求項3に記載のトルク検知装置。 - 前記第1のギアの歯数は19であり、前記第2のギアの歯数は17であることを特徴とする請求項4に記載のトルク検知装置。
- 前記所定の値は15であることを特徴とする請求項2に記載のトルク検知装置。
- 前記リングギアが有する前記外歯の歯数及び前記入力ギアの歯数は62であり、
前記サンギアの歯数は6であり、前記リングギアが有する前記内歯の歯数は90であり、
前記キャリヤーギアの歯数は64であり、
前記出力ギアの歯数は60であることを特徴とする請求項2に記載のトルク検知装置。 - 前記入力ギアは、前記入力シャフトが有する第1のシャフト体を受け入れることができる第1の延伸孔と、前記第1の延伸孔内に突起して前記第1のシャフト体に形成されている第1の案内溝内に嵌め込まれることができる第1の突起とを有しており、
前記出力ギアは、前記出力シャフトが有する第2のシャフト体を受け入れることができる第2の延伸孔と、前記第2の延伸孔内に突起して前記第2のシャフト体に形成されている第2の案内溝内に嵌め込まれることができる第2の突起とを有していることを特徴とする請求項2に記載のトルク検知装置。 - 前記キャリヤーギアに形成されたギア歯は、前記キャリヤーギアの外周面に形成されていることを特徴とする請求項2に記載のトルク検知装置。
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