JPH023133Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈技術分野〉 本考案は動力舵取装置とりわけ電気式動力舵取
装置を制御するのに好適な電気信号として操舵ト
ルクを検出する検出装置に関するものである。

〈従来技術〉 動力舵取装置としては油圧式が一般的に採用さ
れているが、油圧式は常時油圧ポンプ駆動するた
め動力損失が大きいなどの欠点があるため、電動
機を用いた電気式動力舵取装置が考えられてい
る。電動機を動力源として操舵力を補助するため
には電動機の出力トルクを滑らかに制御しなけれ
ばならない。特に操舵感覚に違和感を生じさせな
いような制御が必要である。このような制御を従
来のアナログ回路に代えてマイコンを利用して行
おうとする試みがなされている。

従来における操舵トルク検出には歪ゲージ等が
使用されアナログ信号として検出されるようにな
つているため、検出信号はＡ−Ｄ変換器にてデジ
タル信号に変換する必要があつた。又操舵トルク
によつてねじられるトーシヨンバーのねじれ角は
比較的小さいし、わずかな操舵トルクの変化も検
出する必要性から高感度の検出器が要求されてい
た。

〈考案の目的〉 そこで本考案は、操舵トルクによつてねじられ
るトーシヨンバーのわずかなねじれ角をも高感度
に検出でき、かつ検出信号としてデジタル信号が
得られるようにすることを目的とする。

〈考案の構成〉 本考案はハンドルの連結された操舵軸とギヤボ
ツクスの入力軸とをトーシヨンバーで連結し、ト
ーシヨンバーのねじれ角によつて一対の格子板に
相対変位を生じさせることにより生ずるモアレ縞
の移動を光電素子を用いて検出するようにしたも
のである。

〈実施例〉 以下図面に従つて本考案の実施例を説明する。
第１図、第２図において、１０はハンドル１１の
設けられた操舵軸、１２はステアリングギヤボツ
クス１３の入力軸、この入力軸１２と操舵軸１０
はトーシヨンバー１４を介して相対回転可能に連
結されている。操舵軸１０の一端はトーシヨンバ
ー１４の外周に沿つて延びる筒状部１０ａを有
し、その先端には半径方向突出部１０ｂが突設さ
れ、入力軸１２に設けられた保持部材１５の係止
部１５ａと遊隙をもつて係合するようになつてい
る。

入力軸１２に設けられた保持部材１５は一対の
格子板２０，２１は保持するためのものであり、
一方の格子板２０は保持部材１５に固定され、他
方の格子板２１は半径方向に突設されたガイド部
材１６及び保持部材１５の案内溝１６ａ，１５ｂ
によつて移動可能に案内され、操舵軸１０より半
径方向に突出された突出アーム１７に形成された
長溝１８とピン１９をもつて連結されている。各
格子板２０，２１は光の透過を許容する透明板に
互いにわずか傾斜させた格子が一定ピツチで刻設
されており、一方の格子板２０を横方向に移動さ
せると明暗の縞が縦方向に移動し、この縞の移動
は極めて拡大された動きとなる。

この明暗の縞、即ちモアレ縞の移動を検出する
ために、両格子板２０，２１を挟んで一方の側に
設けられた発光素子２２と、他方の側に設けられ
た発光素子２３の組が半径方向位置を異にして複
数組ガイド部材１６に設けられている。回転中心
よりに設けられた発光素子２２ａ、受光素子２３
ａの組は、トーシヨンバー１４のねじれ角が零と
なる零点位置を検出するためのものであり、この
素子の組に対応して両格子板２０，２１にはスリ
ツト２５，２６が形成されている。尚各スリツト
２５，２６の周囲は光の透過を阻止する遮光膜が
コーテイングされている。

半径方向外方に設けられた２組の発光素子２２
ｂ，２２ｃ、受光素子２３ｂ，２３ｃはモアレ縞
の明暗の縞の通過を検出するもので、かつ半径位
置を異にして２組設けられているのは、モアレ縞
の移動方向を判別するためである。明暗の縞が中
心から外方に向かつて移動する場合（この場合を
ハンドル右回転とする）には、第４図に示すよう
に、受光素子２３ｃの信号Ｂより受光素子２３ｂ
の信号Ａの立上がりが先行する。又明暗の縞が外
方から中心に向かつて移動する場合（この場合を
ハンドル左回転とする）には、第５図に示すよう
に受光素子２３ｃの信号Ｂ、受光素子２３ｂの信
号Ａ順で信号が立上がる。かかる受光素子２３ｂ
と２３ｃの信号の立ち上がる位相を比較すればハ
ンドル回転方向を弁別することができる。この回
転方向弁別パルスＣ又はＤを計数すれば通過した
明暗の縞の数、即ち両格子板２０，２１の相対移
動量が検出される。

両格子板２０，２１の相対移動量はトーシヨン
バー１４のねじれ角の比例するものであり、且つ
操舵トルクに比例したものである。従つて受光素
子２３ｂ，２３ｃから出力されるパルス数は操舵
トルクに応じたデジタル信号となる。

保持部材１５の一端に形成された円筒外周面１
５ｃにはスリツプリング２７が絶縁して複列設け
られ、各スリツプリング２７は受光２３ａ，２３
ｂ，２３ｃの個々と導通され、又発光素子２２
ａ，２２ｂ，２２ｃを並列接続した組とも導通さ
れている。各スリツプリング１７には固定部に設
けられたブラツシ２８がそれぞれ接触し、各発光
素子２２に給電する電源３０及び受光素子２３の
発する信号を矩形波に整形するパルス化回路３１
が接続されている。パルス化回路３１から出力さ
れる信号は前述した回転方向弁別のための弁別回
路３２に与えられ、又操舵トルク検出のためのカ
ウンタ３３に与えられる。

〈効果〉 上記の如く本考案によれば、操舵軸とギヤボツ
クスの入力軸とをトーシヨンバーで連結し、トー
シヨンバーがねじられることによつて相対変位す
る一対の格子板を設け、この両格子板を挟んで一
方に発光素子、他方に受光素子を配置した構成で
あるので、トーシヨンバーのねじれ角、即ち操舵
トルクをモアレ縞の変化としてデジタル信号に変
えることができ、しかもモアレ縞の変化を光学的
に検出するための格子板の変位に対して極めて拡
大され高感度な検出ができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は舵取装置の全体図、第２図は操舵トル
ク検出機構を示す図、第３図は第２図における
−矢視断面図、第４図、第５図は受光素子の出
力信号と回転方向弁別信号との関係を示す図であ
る。 １０……操舵軸、１２……入力軸、１３……ギ
ヤボツクス、１４……トーシヨンバー、１５……
保持部材、１６……ガイド部材、１７……突出ア
ーム、１８……長溝、１９……ピン、２０，２１
……格子板、２２……発光素子、２３……受光素
子、２７……スリツプリング、２８……ブラシ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ステアリングギアボツクスの入力軸と、ハンド
   ルに連結された操舵軸と、前記入力軸と操舵軸と
   を連結するトーシヨンバーと、入力軸又は操舵軸
   と一体結合された格子板保持部材と、この格子板
   保持部材に固定された第１格子板と、前記第１格
   子板に沿つて平行に案内され第１格子板の格子に
   対してわずかに傾斜する格子を有する第２格子板
   と、この第２格子板を前記入力軸と操舵軸の相対
   回転に応じて相対変位させる運動変換機構と、前
   記第１格子板と第２格子板の両側に半径方向位置
   を異にして配置された複数組の発光素子及び受光
   素子と、この発光素子及び受光素子に対して電気
   的接続され前記格子板保持部材外周面に設けられ
   たスリツプリングと、このスリツプリングに接触
   し非回転部分に設けられ電源及び信号処理回路に
   接続されたブラツシとを備えた動力舵取装置にお
   ける操舵トルク検出装置。