JPH01195330A - 操舵トルク検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は車両の操舵力を検出する操舵トルク検出装置に
関するもので、特に電動パワーステアリング装置に好適
な操舵トルク検出装置に関する。

（従来の技術） この種の操舵トルク検出装置としては特開昭６２−２０
６４２２号公報に開示されたものがある。

従来の操舵トル６り検出装置は、入力軸及び出力軸間に
生じる操舵トルクをポテンショメータによって電気抵抗
値の変化に変換し、変換された電気抵抗値の変化をスリ
ップリング装置によって取り出している。従来のスリッ
プリング装置はポテンショメータから離れた位置に、ポ
テンショメータと同軸的に配設されている。

（発明が解決しようとする課題） 従来の操舵トルク検出装置においてはスリップリング装
置がポテンショメータから離れた位置に配設されている
ので、操舵トルク検出装置の軸方向の長さが短縮できな
いという問題点がある。

そこで、本発明では従来技術の問題点を解決し、操舵ト
ルク検出装置の軸方向長さを短縮することを技術的課題
とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記した技術的課題を解決するために講じた技術的手段
は、ハウジング内に回転自在に固定され、加えられた操
舵トルクに応じてねじれ変形するトーションバーと、ト
ーションバーの一端に固定すれた第１部材と、トーショ
ンバーの他端に固定された第２部材とを備える操舵トル
ク検出装置において、 第１部材の変位を径方向に拡大する第１変位拡大手段を
第１部材と一体的に形成し、第２部材の変位を径方向に
拡大する第２変位拡大手段を第２部材と一体的に形成し
、第１変位拡大手段と第２変位拡大手段の相対変位を電
気抵抗値の変化に変換する変換手段を第２変位拡大手段
の一端面側に形成し、変換手段の電気抵抗値の変化を取
り出す信号取出手段を第２変位拡大手段の他端面倒に形
成したことである。

（作用） 前述した技術的手段によれば、第２変位拡大手段の両端
面に変換手段と取出手段が対向して配置されので、変換
手段と取出手段の間の空間が省略される。それゆえに、
前述した技術的手段によれば、操舵トルク検出手段の軸
方向長さが短縮できる。

（実施例） 以下、本発明を適用した操舵トルク検出装置の好ましい
実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本実施例の操舵トルク検出装置の断面図である
。

ステアリングホイール（図示せず）に連結された入力軸
１１１は、中空の段付筒状を呈し、入力軸１１１の中空
部にはトーションバー１１３が収納されている。トーシ
ョンバー１１３の一端はピン１１５ａによって入力軸１
１１に固定されている。また、トーションバー１１３の
他端はピン１１５ｂにより出力軸１１２に固定されてい
る。出力軸１１２は車両の操舵機構（図示せず）に連結
されている。即ち、入力軸１１１は出力軸１１２とトー
ションバー１１３を介して連結されている。

また、出ノｊ軸１１２の一端は入力軸１１１の大径部１
１Ｌａ内に遊嵌されている。従って、入力軸１１１に加
わる操舵力はトーションバー１１３を介して出力軸１１
２に伝達される。

入力軸１１１は、ハウジング１１４に圧入固定された軸
受１１６によって回転可能に支持されており、また、出
力軸１１２はハウジング１１４に圧入固定された軸受１
１７によって回転可能に支持されている。また、入力軸
１１１の小径部１１１ｂの外周には、ハウジング１１４
の外側からダストカバー１３６が嵌着されている。

入力軸１１１の大径部、１１１　ａには外週面上に孔１
１１ｄが等間隔に３個設けられている。各孔１１１ｄ内
には、それぞれ円柱状のコロ１２２が挿入されている。

また入力軸１１１の大径部■１１ａの外方にはアウター
スリーブ１２３が配設されている。アウタースリーブ１
２３はハウジング１１４に圧入固定された軸受１３１と
軸受１３２によって回転可能に支持されている。

アウタースリーブ１２３の外周面には電動モータ１２４
の出力軸１２４ａに固設されたウオームギヤ１２５に噛
合するギヤ１２３ａが形成されている。ウオームギヤ１
２５とギヤ１２３ａとは減速機構を構成している。

前述したコロ１２２は、アウタースリーブ１２３と出力
軸１１２を連結または解放するクラッチ機構（図示せず
）を構成している。このクラッチ機構は入力軸１１１の
出力軸１１２に対する相対回転量がある設定値以上で、
かつ、出力軸１１２の回転方向とアウタースリーブ１２
３の回転方向が等しい時に動作し、アウタースリーブ１
２３と出力軸１１２を連結する。また、その他の時には
クラッチ機構はアウタースリーブ１２３を出力軸１１２
から解放する。

なお、第１図において１３０．１３５はそれぞれ入力軸
１１１の大径部１１１ａ及びアウタースリーブ１２３を
支持する軸受である。

ところで、入力軸１１１の大径部１１１ａの端部にはフ
ランジ部１１１ｅが形成されている。−方、出力軸１１
２の外周面上には検出基板１３５が固定されている。ま
た、ハウジング１１４にはブラシブラケット１３７が固
定されている。ブラシブラケット１３７はハウジング１
１４の内周面からトーションバー１１３に向かって延在
し、検出基板１３５と対向している。フランジ部１１１
ｅとブラシブラケット１３７は検出基板１３５を中心に
対称な位置に配設されている。

第２図に検出基板１３５の一端面１３５ａを示す。検出
基板１３５の一端面１３５ａには、円弧状の抵抗体２０
０と導電体２０１が印刷されている。一方、フランジ部
１１１ｅにはブラシ１３６が固定されている。ブラシ１
３６は二つの摺動部１３６ａ、１３６ｂを有している。

ブラシ１３６は検出基板１３５に形成された抵抗体２０
０と導電体２０１を電気的に接続している。

第３図に検出基板１３５の他端面１３５ｂを示す。検出
基板１３５の他端面１３５ｂには、円弧状の導電体２０
２，２０３，２０４が印刷され”ζいる。他端面１３５
ｂに形成された導電体２０２゜２０３はそれぞれ一端面
１３５ａに形成された抵抗体２００の両端に電気的に接
続されている。また、他端面１３５ｂに形成された導電
体２０４は一端面１３５ａに形成された導電体２０１に
電気的に接続されている。一方、ブラシブラケット１３
７には３本のブラシ１３８，１３９，１４０が固定され
ている。ブラシ１３８，１３９，１４０はそれぞれ検出
基板１３５の他端面１３５ｂに形成された導電体２０２
．２０３，２０４に電気的に接続される。

検出基板１３５．ブラシ１３６ボテンシヨメータ１４１
を形成する。また、ブラシブラケット１３７、ブラシ１
３８，１３９，１４０ばスリップリング装置１４２を形
成する。第４図はポテンショメータ１４１とスリップリ
ング１４２の電気的接続を示す回路図である。ブラシ１
３９からは、入力軸１１１と出力軸１１２の相対回転に
比例した（即ち、操舵トルクに比例した）電圧が出力さ
れる。

本実施例においては相対回転を検出するための構成が簡
単であり、部品点数が少ないため各部材間のガタが少な
く、高精度の検出が可能である。

また、本実施例の検出基板１３５としては、両面スルー
ホール基板を使用することが好ましい。検出基板１３５
として両面スルーホール基板を使用すれば、ポテンショ
メータ１４１とスリップリング１４２を一体に形成でき
る。この時には、ポテンショメータ１４１とスリップリ
ング１４２を結ぶ配線は不要となり、半田付けの必要も
ない。それゆえに、検出基板１３５の信頼性や組み付は
性が向上する。

以上の構成から成る本実施例の作用を説明する。

ステアリングホイール（図示せず）が回転されると、入
力軸１１１と出力軸１１２の間には操舵機構に加わる路
面反力等により操舵トルクが発生する。この時、入力軸
１１１と出力軸１１２の間に発生した操舵トルクによっ
てトーションバー１１３が捩じられることから、出力軸
１１２と入力軸１１１間には相対回転が生じる。

この相対回転はポテンショメータ１４１によって電気抵
抗値の変化に変換される。即ち、ポテンショメータから
は入力軸１１１と出力軸１１２の相対回転量に応じた電
気信号が出力される。この電気信号は制御回路（図示せ
ず）に入力され、電動モータ１２４に適当なトルクを発
生させる。電動モータ１２４が発生したトルクはウオー
ムギヤ１２５及びギヤ１２３ａにより減速され、アウタ
ースリーブ１２３に伝達される。

この時、入力軸１１１の出力軸１１２に対する相対回転
量がある設定値以上で、かつ、出力軸１１２の回転方向
とアウタースリーブ１２３の回転方向が等しければ、コ
ロ１２２から成るクラッチ機構は、出力軸１１２とアウ
タースリーブ１２３を連結し、電動モータ１２４が発生
したトルクが出力軸１１２に伝達される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、第２変位拡大手段の両端面に変換手段
と取出手段が対向して配置されので、変換手段と取出手
段の間の空間が省略される。それゆえに、操舵トルク検
出手段の軸方向長さが短縮できる。

また、本発明によれば、第１部材と第２部材の相対変位
が第１および第２変位拡大手段によって拡大された上で
変換手段に作用する。それゆえに、本発明によれば微小
な操舵トルクを精度よ（検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す操舵トルク検出装置の
断面図である。第２図は本実施例装置の検出基板の一端
面を描いた平面図である。第３図は本実施例装置の検出
基板の他端面を描いた平面図である。第４図は本実施例
装置のポテンショメータとスリップリングの電気的接続
を示す回路図である。 １１１・・・入力軸（第１部材）、 １１１ａ・・・大径部（第１変位拡大手段）、１１１ｄ
・・・孔、１１１ｅ・・・フランジ部、１１２・・・出
力軸（第２部材）、 １１３・・・１・−ジョンバー、ＩＩ４・・・ハウジン
グ、１２２・・・コロ、１２３・・・アウタースリーブ
、１２３ａ・・・ギヤ、１２４・・・電動モータ、１２
５・・・ウオームギヤ、 １３５・・・検出基板（第２変位拡大手段）、１３６・
・・ブラシ、１３７・・・ブラシブラケット、１３８．
１３９，１４０・・・ブラシ、１４１・・・ポテンショ
メータ（変換手段）、１４２・・・スリップリング装置
（取出手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジング内に回転自在に固定され、加えられた
   操舵トルクに応じてねじれ変形するトーションバーと、 該トーションバーの一端に固定された第１部材と、 前記トーションバーの他端に固定された第２部材と、 前記第１部材と一体的に形成され、前記第１部材の変位
   を径方向に拡大する第１変位拡大手段と、前記第２部材
   と一体的に形成され、前記第２部材の変位を径方向に拡
   大する第２変位拡大手段と、前記第２変位拡大手段の一
   端面側に形成され、前記第１変位拡大手段と前記第２変
   位拡大手段の相対変位を電気抵抗値の変化に変換する変
   換手段と、 前記第２変位拡大手段の他端面側に形成され、前記変換
   手段の電気抵抗値の変化を取り出す信号取出手段とを備
   える操舵トルク検出装置。
2. （２）前記第１部材は入力軸であり、前記第２部材は出
   力軸である請求項１記載の操舵トルク検出装置。