JPH03105226A - トルクセンサ - Google Patents
トルクセンサInfo
- Publication number
- JPH03105226A JPH03105226A JP24442789A JP24442789A JPH03105226A JP H03105226 A JPH03105226 A JP H03105226A JP 24442789 A JP24442789 A JP 24442789A JP 24442789 A JP24442789 A JP 24442789A JP H03105226 A JPH03105226 A JP H03105226A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- torsion bar
- slit
- signal
- torsion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は回転軸体に加わるねじりトルクを検出するトル
クセンサに関するものである。
クセンサに関するものである。
従来回転軸を回転させたときに生じるトルクを検出する
トルクセンサとしては、「自動車技術」νｏｌ．４１
Ｎｏ．１０ １９８７年第１２０６頁に示されている
ように、ボテンショメー夕を用いたものが知られている
。このトルクセンサは第６図に概略図を示すように、ト
ルクを検出すべき回転軸体１ ０ １ ａ，１０ｌｂの
中央に径が細くねじれを生じさせるトーションバ−１０
２が設けられ、その一端の回転板１０３上にボテンショ
メータ１０４が取付けられる。そしてトーションバ−１
０２の他方には回転板１０５が設けられ、回転板１０５
には回転軸体から所定距離隔ててトーションバ−１０２
に平行にロッド１０６が設けられる。そしてこのロッド
１０６の先端にはボテンショメータ１０４の操作片が固
定される。こうすれば回転軸体１０１を回転させたとき
にトーションバ−１０２に生じるねじれによってボテン
ショメータが左右に摺動することとなる。従ってその変
化量を検出することによって回転軸体のねじりトルクが
検出されることとなる。
トルクセンサとしては、「自動車技術」νｏｌ．４１
Ｎｏ．１０ １９８７年第１２０６頁に示されている
ように、ボテンショメー夕を用いたものが知られている
。このトルクセンサは第６図に概略図を示すように、ト
ルクを検出すべき回転軸体１ ０ １ ａ，１０ｌｂの
中央に径が細くねじれを生じさせるトーションバ−１０
２が設けられ、その一端の回転板１０３上にボテンショ
メータ１０４が取付けられる。そしてトーションバ−１
０２の他方には回転板１０５が設けられ、回転板１０５
には回転軸体から所定距離隔ててトーションバ−１０２
に平行にロッド１０６が設けられる。そしてこのロッド
１０６の先端にはボテンショメータ１０４の操作片が固
定される。こうすれば回転軸体１０１を回転させたとき
にトーションバ−１０２に生じるねじれによってボテン
ショメータが左右に摺動することとなる。従ってその変
化量を検出することによって回転軸体のねじりトルクが
検出されることとなる。
しかしながらこのような従来のトルクセンサではトーシ
ョンバーの両端に加わるねじり力によってボテンショメ
ー夕が摺動されるため、ポテンシッメー夕の消耗が激し
く、寿命が短いという欠点があった。又接点の不良によ
りノイズが重畳され易いという欠点もあった。
ョンバーの両端に加わるねじり力によってボテンショメ
ー夕が摺動されるため、ポテンシッメー夕の消耗が激し
く、寿命が短いという欠点があった。又接点の不良によ
りノイズが重畳され易いという欠点もあった。
本発明はこのような従来のボテンショメー夕を用いたト
ルクセンサの問題点に鑑みてなされたものであって、無
接点型とし長寿命で且つ信頼性の高いトルクセンサとす
ることを技術的課題とする。
ルクセンサの問題点に鑑みてなされたものであって、無
接点型とし長寿命で且つ信頼性の高いトルクセンサとす
ることを技術的課題とする。
本発明は回転軸体に加わるねじりトルクを検出するトル
クセンサであって、回転軸体の中間部に設けられたトー
ションバーと、トーションバーの両端に夫々その中央部
が取付けられ外周に相対向する均一なスリントを有し回
転軸に垂直な一対のスリット回転板と、一対のスリット
回転板の切欠き部に対向して配置された一定レベルの信
号を送出する送電手段と、一対のスリット回転板を介し
て送電手段に対向して配置され送電手段より得られる信
号レベルによってトルクを検出する受電手段と、を有す
ることを特徴とするものである。
クセンサであって、回転軸体の中間部に設けられたトー
ションバーと、トーションバーの両端に夫々その中央部
が取付けられ外周に相対向する均一なスリントを有し回
転軸に垂直な一対のスリット回転板と、一対のスリット
回転板の切欠き部に対向して配置された一定レベルの信
号を送出する送電手段と、一対のスリット回転板を介し
て送電手段に対向して配置され送電手段より得られる信
号レベルによってトルクを検出する受電手段と、を有す
ることを特徴とするものである。
このような特徴を有する本発明によれば、回転軸体の中
間にトーションバーを設けその両端に回転軸体に垂直な
一対のスリット回転板を対向させている。そしてトーシ
ョンバーに加わるねじりトルクがいずれか一方の向きの
場合に一対のスリット回転板を介してスリット間の開口
が閉じる方向に回転すると、受電手段に得られる信号レ
ベルは減少する。又逆にねじりトルクがこれと反対方向
の向きの場合は、スリット間の開口が開くことにより信
号レベルが増大する。従ってこの出力信号の増減による
変化をトルク信号として検知している。
間にトーションバーを設けその両端に回転軸体に垂直な
一対のスリット回転板を対向させている。そしてトーシ
ョンバーに加わるねじりトルクがいずれか一方の向きの
場合に一対のスリット回転板を介してスリット間の開口
が閉じる方向に回転すると、受電手段に得られる信号レ
ベルは減少する。又逆にねじりトルクがこれと反対方向
の向きの場合は、スリット間の開口が開くことにより信
号レベルが増大する。従ってこの出力信号の増減による
変化をトルク信号として検知している。
第２図は本発明の一実施例によるトルクセンサが取り付
けられる車両のステアリング機構を示す図である。本図
において、ステアリングホイール１にはユニバーサルジ
ョイント２を介してステアリングシャフト３が取り付け
られる。ステアリングシャフト３はステアリングホイー
ル１の回転をその先端のピニオンギア４に伝えるもので
ある。
けられる車両のステアリング機構を示す図である。本図
において、ステアリングホイール１にはユニバーサルジ
ョイント２を介してステアリングシャフト３が取り付け
られる。ステアリングシャフト３はステアリングホイー
ル１の回転をその先端のピニオンギア４に伝えるもので
ある。
ビ三オンギア４にはタイロッド５を左右に移動させるも
のである。そしてピニオンギア４の近傍にはステアリン
グシャフト３を回転自在に保持する回転軸受け部６が設
けられる。回転軸受け部６はベアリングを有するラジア
ル軸受けを筐体状に構威したものである。
のである。そしてピニオンギア４の近傍にはステアリン
グシャフト３を回転自在に保持する回転軸受け部６が設
けられる。回転軸受け部６はベアリングを有するラジア
ル軸受けを筐体状に構威したものである。
トルクセンサ１０は第ｌ図に示すように、回転軸体であ
るステアリングシャフト３に取り付けられる。トルクセ
ンサ１０の中心にはトーションバ−１１を有しており、
その上部１１ａはユニバーサルジョイント２側、下部１
ｌｂは回転軸受け部６に取り付けられる。トーションバ
−１１はその中央部が細く上部１１ａに一端が接続され
た円筒部１１ｃを有しており、その下部には回転軸受け
部６に垂直にスリント回転板１２が取り付けられている
。トーションバ−１１の下部１ｌｂにはこれと平行にス
リット回転板１３が取り付けられている。スリット回転
板１２．１３は第３図（ａｌに示すように、外周部に一
様なスリットが形威された円板で、スリット回転板１２
とスリット回転板１３は、接触せず回転を妨げない微小
間隔を保持している。又この相対するスリット回転！Ｉ
Ｉｉ１２．１３のスリフトは、第３図山》に部分拡大図
を示すようにトーションバ−１１にトルクが加わらない
状態で半ピンチずらせた状態としている。そしてスリッ
ト回転板１２の上部のスリフト位置にコイルＬ１が設け
られる。このコイルＬ１には一定周波数で一定レベルの
発振をする高周波の発振回路ｌ４が接続され、コイルＬ
１と共に送電手段１５を構威している。スリット回転板
１３のスリット下部のコイルＬ１に対向する位置にはコ
イルＬ２が設けられ、コイルＬ２には得られた出力信号
を増幅する増幅器１６が接続される。増幅器ｌ６の出力
端には、その出力信号を検波し、トルク信号を得る検波
回路１７が接続される。ここでコイルＬ２と増幅器１６
，及び検波回路ｌ７とは受電手段１８を構或している。
るステアリングシャフト３に取り付けられる。トルクセ
ンサ１０の中心にはトーションバ−１１を有しており、
その上部１１ａはユニバーサルジョイント２側、下部１
ｌｂは回転軸受け部６に取り付けられる。トーションバ
−１１はその中央部が細く上部１１ａに一端が接続され
た円筒部１１ｃを有しており、その下部には回転軸受け
部６に垂直にスリント回転板１２が取り付けられている
。トーションバ−１１の下部１ｌｂにはこれと平行にス
リット回転板１３が取り付けられている。スリット回転
板１２．１３は第３図（ａｌに示すように、外周部に一
様なスリットが形威された円板で、スリット回転板１２
とスリット回転板１３は、接触せず回転を妨げない微小
間隔を保持している。又この相対するスリット回転！Ｉ
Ｉｉ１２．１３のスリフトは、第３図山》に部分拡大図
を示すようにトーションバ−１１にトルクが加わらない
状態で半ピンチずらせた状態としている。そしてスリッ
ト回転板１２の上部のスリフト位置にコイルＬ１が設け
られる。このコイルＬ１には一定周波数で一定レベルの
発振をする高周波の発振回路ｌ４が接続され、コイルＬ
１と共に送電手段１５を構威している。スリット回転板
１３のスリット下部のコイルＬ１に対向する位置にはコ
イルＬ２が設けられ、コイルＬ２には得られた出力信号
を増幅する増幅器１６が接続される。増幅器ｌ６の出力
端には、その出力信号を検波し、トルク信号を得る検波
回路１７が接続される。ここでコイルＬ２と増幅器１６
，及び検波回路ｌ７とは受電手段１８を構或している。
次に本実施例の動作について説明する。トーションバ−
１１にねじりトルクが加わっていない場合を中立状態と
すると、第３図（ｂ）の拡大図に示すようにスリット回
転板１２とスリット回転板１３のスリットのずれは、半
ビソチ％Ｐである。ここでスリット回転板１２の上部の
スリットの位置にあるコイルＬ１は、発振回路工４から
の出力により駆動されると、スリット回転板ｌ３の下部
のコイルＬ２に励磁電流を発生させる。この出力信号を
増幅器ｌ６で増幅することにより、第４図（ａ）に示す
出力を得ることが出来る。増幅器１６では増幅された出
力が検波回路ｌ７で検波され第４図（ｂ）で示すように
時刻Ｌ１からｔ２の中立状態を示すトルク信号Ｓ１が得
られる。
１１にねじりトルクが加わっていない場合を中立状態と
すると、第３図（ｂ）の拡大図に示すようにスリット回
転板１２とスリット回転板１３のスリットのずれは、半
ビソチ％Ｐである。ここでスリット回転板１２の上部の
スリットの位置にあるコイルＬ１は、発振回路工４から
の出力により駆動されると、スリット回転板ｌ３の下部
のコイルＬ２に励磁電流を発生させる。この出力信号を
増幅器ｌ６で増幅することにより、第４図（ａ）に示す
出力を得ることが出来る。増幅器１６では増幅された出
力が検波回路ｌ７で検波され第４図（ｂ）で示すように
時刻Ｌ１からｔ２の中立状態を示すトルク信号Ｓ１が得
られる。
時刻１１からｔ３にトーションバ−ｌ１に左方向のねじ
りトルクが加わると、スリット回転ｖｉ１２とスリット
回転！ｔＩｉ１３のスリットにより生しる開口が閉じる
方向に回転する。この場合にはコイルＬ２に得られる信
号の振幅は低下するためトルク信号のレベルは低下する
。逆に時刻ｔ３からｔ４に示すようにトーションバ−１
１に加わるねじりトルクが右方向の場合は、スリット回
転板１２とスリット回転板１３のスリットにより生じる
開口が開く方向に回転する。この場合はコイルＬ２の信
号レベルが大きくなるためトルク信号のレベルも上昇す
る。
りトルクが加わると、スリット回転ｖｉ１２とスリット
回転！ｔＩｉ１３のスリットにより生しる開口が閉じる
方向に回転する。この場合にはコイルＬ２に得られる信
号の振幅は低下するためトルク信号のレベルは低下する
。逆に時刻ｔ３からｔ４に示すようにトーションバ−１
１に加わるねじりトルクが右方向の場合は、スリット回
転板１２とスリット回転板１３のスリットにより生じる
開口が開く方向に回転する。この場合はコイルＬ２の信
号レベルが大きくなるためトルク信号のレベルも上昇す
る。
尚本実施例は送受電手段として電磁結合方式を用いてい
るが、第５図で示すように、光によってスリットの開閉
を検知することができる。この場合はスリット上部の位
置に設けた発光ダイオード２１と投光回路２２で送電手
段２３とし、投光回路２２からの出力を発光ダイオード
２ｌへ与えることにより発光させる。そしてこれと対向
する位置にフォトダイオード２３を設け、その出力端に
増幅器２４とその出力信号を積分する積分回路２５を接
続して受電手段２６とする。こうすればフォトダイオー
ド２３で検知された信号は増幅器２４で増幅され、積分
回路２５で積分されてトルクイ言号とすることができる
。
るが、第５図で示すように、光によってスリットの開閉
を検知することができる。この場合はスリット上部の位
置に設けた発光ダイオード２１と投光回路２２で送電手
段２３とし、投光回路２２からの出力を発光ダイオード
２ｌへ与えることにより発光させる。そしてこれと対向
する位置にフォトダイオード２３を設け、その出力端に
増幅器２４とその出力信号を積分する積分回路２５を接
続して受電手段２６とする。こうすればフォトダイオー
ド２３で検知された信号は増幅器２４で増幅され、積分
回路２５で積分されてトルクイ言号とすることができる
。
本発明では、トルク出力を非接触で取出すようにしてい
る。そのため信頼性，耐久性が向上し長寿命のトルクセ
ンサとすることができるという効果が得られる。又雑音
のないトルク信号を得ることができるという効果も得ら
れる。
る。そのため信頼性，耐久性が向上し長寿命のトルクセ
ンサとすることができるという効果が得られる。又雑音
のないトルク信号を得ることができるという効果も得ら
れる。
第１図は本考案の一実施例のトルクセンサを取付けたス
テアリングシャフト及びホイールの全体図、第２図はス
テアリングシャフトの断面図、第３図（ａ）は一対のス
リット回転板を示す図、第３図（ｂｌはその部分拡大図
、第４図はトルクセンサの特性図、第５図は本考案の第
２実施例を示す概略図、第６図は従来のトルクセンサの
側面図である。 ２３−〜−−〜−一送電手段 １８．２６・−−−−
−・受電手段Ｌｌ，Ｌ２−・・・−・−コイル
テアリングシャフト及びホイールの全体図、第２図はス
テアリングシャフトの断面図、第３図（ａ）は一対のス
リット回転板を示す図、第３図（ｂｌはその部分拡大図
、第４図はトルクセンサの特性図、第５図は本考案の第
２実施例を示す概略図、第６図は従来のトルクセンサの
側面図である。 ２３−〜−−〜−一送電手段 １８．２６・−−−−
−・受電手段Ｌｌ，Ｌ２−・・・−・−コイル
Claims (1)
- （１）回転軸体に加わるねじりトルクを検出するトルク
センサであって、 前記回転軸体の中間部に設けられたトーションバーと、 前記トーションバーの両端に夫々その中央部が取付けら
れ外周に相対向する均一なスリットを有し回転軸に垂直
な一対のスリット回転板と、前記一対のスリット回転板
の切欠き部に対向して配置された一定レベルの信号を送
出する送電手段と、 前記一対のスリット回転板を介して前記送電手段に対向
して配置され前記送電手段より得られる信号レベルによ
ってトルクを検出する受電手段と、を有することを特徴
とするトルクセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24442789A JPH03105226A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24442789A JPH03105226A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | トルクセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03105226A true JPH03105226A (ja) | 1991-05-02 |
Family
ID=17118497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24442789A Pending JPH03105226A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03105226A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008182175A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-08-07 | Denso Corp | モールドパッケージの製造方法 |
| DE10147904B4 (de) * | 2000-10-11 | 2009-11-05 | Hitachi, Ltd. | Drehmomentsensor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5694232A (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-30 | Bosch Gmbh Robert | Measurement instrument |
| JPS5946526A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-15 | Nissan Motor Co Ltd | 電磁ストレスセンサ |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP24442789A patent/JPH03105226A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5694232A (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-30 | Bosch Gmbh Robert | Measurement instrument |
| JPS5946526A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-15 | Nissan Motor Co Ltd | 電磁ストレスセンサ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10147904B4 (de) * | 2000-10-11 | 2009-11-05 | Hitachi, Ltd. | Drehmomentsensor |
| JP2008182175A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-08-07 | Denso Corp | モールドパッケージの製造方法 |
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