JPH0532742Y2 - - Google Patents

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JPH0532742Y2
JPH0532742Y2 JP1985026677U JP2667785U JPH0532742Y2 JP H0532742 Y2 JPH0532742 Y2 JP H0532742Y2 JP 1985026677 U JP1985026677 U JP 1985026677U JP 2667785 U JP2667785 U JP 2667785U JP H0532742 Y2 JPH0532742 Y2 JP H0532742Y2
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steering
axial direction
iron core
movable iron
torque
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は出力軸に補助トルクを付与する電動機
を用いた電磁型倍力装置のトルク検出機構に関す
る。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a torque detection mechanism for an electromagnetic booster using an electric motor that applies auxiliary torque to an output shaft.

(従来の技術) 自動車等の電動式パワーステアリング装置とし
ては、本願出願人が先に出願した、駆動源として
電動機を用いた電磁型倍力装置を備えたものがあ
る。この電磁型倍力装置は、入力軸と出力軸がト
ーシヨンバーにより連結された連結部の周囲に、
ステアリングホイールを通じて入力軸に付与され
る操舵トルクを検出するトルク検出機構が配設さ
れている。このトルク検出機構は、入力軸と出力
軸の相対的な回転角度差に伴つて軸方向に変位で
きるよう設けられた可動鉄心と、この可動鉄心の
周囲のステアリングコラムに固設された差動変圧
器とから構成され、可動鉄心の変位量に基づいて
ステアリングホイールに付与される操舵トルクを
差動変圧器から、電気信号として検出する。
(Prior Art) As an electric power steering device for automobiles, etc., there is a device equipped with an electromagnetic booster using an electric motor as a drive source, which was previously filed by the applicant of the present application. This electromagnetic booster uses a torsion bar to connect the input shaft and output shaft.
A torque detection mechanism is provided to detect steering torque applied to the input shaft through the steering wheel. This torque detection mechanism consists of a movable core that can be displaced in the axial direction according to the relative rotational angle difference between the input shaft and output shaft, and a differential transformer that is fixed to the steering column around the movable core. The steering torque applied to the steering wheel is detected as an electrical signal from the differential transformer based on the amount of displacement of the movable iron core.

また、可動鉄心は、入出力軸間のトルク差が零
となる場合、即ちステアリングホイールに操舵ト
ルクが付与されない状態時には、電気的中立位置
に位置するよう製造組付けが行なわれる。
Furthermore, the movable iron core is manufactured and assembled so that it is located at an electrically neutral position when the torque difference between the input and output shafts is zero, that is, when no steering torque is applied to the steering wheel.

さらに、組付け誤差の微調整は、差動変圧器か
らの電気信号を処理する制御回路において零点調
整により行なつていた。
Further, fine adjustment of assembly errors has been performed by zero point adjustment in a control circuit that processes electrical signals from the differential transformer.

(考案が解決しようとする問題点) ところが、上記トルク検出機構においては、検
出機構部と制御回路との組合せにより操舵トルク
が検出される一方、検出機構部と制御回路との互
換性がないために、制御回路を交換する場合が生
じたとき、これとともに検出機構部を交換する必
要があり、メンテナンス性が低下するという問題
があつた。
(Problem that the invention aims to solve) However, in the above-mentioned torque detection mechanism, while the steering torque is detected by combining a detection mechanism unit and a control circuit, there is a problem that, since the detection mechanism unit and the control circuit are not compatible, when it becomes necessary to replace the control circuit, the detection mechanism unit must also be replaced, resulting in reduced maintainability.

そこで、本考案は検出機構部と制御回路との互
換性を持たせ、メンテナンス性を向上できるトル
ク検出機構を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a torque detection mechanism that has compatibility between the detection mechanism section and the control circuit and can improve maintainability.

(問題点の解決手段および作用) 本考案のトルク検出機構は、差動変圧器を固設
するステアリングコラムをステアリングシヤフト
に対し軸方向移動可能に取付けたことをその構成
とするものであり、ステアリングコラムを軸方向
に移動して固定し、差動変圧器に対し可動鉄心を
電気的中位の位置に設定することにより、検出機
構部の零点調整を行なうことができる。
(Means for Solving Problems and Effects) The torque detection mechanism of the present invention has a structure in which a steering column on which a differential transformer is fixed is attached movably in the axial direction with respect to the steering shaft. By moving and fixing the column in the axial direction and setting the movable iron core at an electrically neutral position with respect to the differential transformer, the zero point adjustment of the detection mechanism can be performed.

(実施例) 以下に本考案の好適な一実施例を添付図面に基
づいて説明する。
(Embodiment) A preferred embodiment of the present invention will be described below based on the accompanying drawings.

第1図〜第2図a,b,cは本実施例の電磁型
倍力装置のトルク検出機構を示す。
1 to 2 a, b, and c show the torque detection mechanism of the electromagnetic booster of this embodiment.

ステアリングコラム1内には入力軸4と出力軸
7が回動自在に軸受2a,2b,3により支承さ
れている。この軸受2a,2bは、軸方向の移動
ができるように入力軸4に取り付けられる。入力
軸4は第1軸5と筒状の第2軸6に分割され、第
1軸5の外端側にはステアリングホイールが固着
される。さらに第1軸5と第2軸6は振動伝達防
止用のゴムブツシユにより弾性的に連結されてい
る。また、入力軸4と出力軸7とはその内端側が
トーシヨンバーにより連結され、出力軸7の外端
側にはユニバーサル・ジヨイントを介してステア
リングギヤボツクスのギヤに連結されている。し
たがつて、ステアリングホイールにより入力軸4
に付与される回転トルクは、トーシヨンバーの捩
れを通じて出力軸7および負荷側へ伝達される。
入力軸4の周囲には操舵速度センサ8が設けられ
ている。この操舵速度センサ8は、第2軸6の外
周に放射方向に向け等間隔に突設された複数の突
起9と、この突起9を挟むようにステアリングコ
ラム1に取付けられたフオトカプラ(光電プツク
アツプ)10とにより構成されており、突起9に
より断続される透過光を受光し、この受光をパル
ス状の電気信号に変換して出力する。
In the steering column 1, an input shaft 4 and an output shaft 7 are rotatably supported by bearings 2a, 2b, and 3. The bearings 2a, 2b are attached to the input shaft 4 so as to be movable in the axial direction. The input shaft 4 is divided into a first shaft 5 and a cylindrical second shaft 6, and a steering wheel is fixed to the outer end of the first shaft 5. Further, the first shaft 5 and the second shaft 6 are elastically connected by a rubber bushing for preventing vibration transmission. The input shaft 4 and the output shaft 7 are connected at their inner ends by a torsion bar, and the outer end of the output shaft 7 is connected to a gear of a steering gear box via a universal joint. Therefore, the input shaft 4 is controlled by the steering wheel.
The rotational torque applied to the torsion bar is transmitted to the output shaft 7 and the load side through the torsion of the torsion bar.
A steering speed sensor 8 is provided around the input shaft 4 . The steering speed sensor 8 includes a plurality of protrusions 9 protruding from the outer periphery of the second shaft 6 at equal intervals in the radial direction, and a photocoupler (photoelectric coupler) attached to the steering column 1 so as to sandwich the protrusions 9. 10, which receives the transmitted light that is interrupted by the protrusion 9, converts the received light into a pulsed electrical signal, and outputs it.

入出力軸4と7の連結部の周囲にはトルク検出
機構11が設けられている。この操舵トルクセン
サ11は、入出力軸の連結部外周に軸方向変位可
能に設けられた筒状の可動鉄心12と、ステアリ
ングコラム1内壁に固着されたコイル部13とか
らなる差動変圧器により構成されている。可動鉄
心12は、第2図a〜cに示すように、出力軸7
の各突片7aに突設されたピン14と、これらの
ピン14に対し90°ずらして第2軸6に突設され
たピン15とにそれぞれ係合する長孔16aと1
6bを備えている。長孔16aは軸心方向に沿い
形成される一方、長孔16bは軸心方向に対し所
要の角度に傾斜して形成されている。したがつ
て、入力軸4と出力軸7との間で周方向に角度差
が生ずると、長孔16bとピン14および長孔1
6aとピン15の係合関係により、可動鉄心12
が軸心方向に移動することとなり、入力軸4に付
与される操舵トルクに対応して可動鉄心12が変
位する。
A torque detection mechanism 11 is provided around the connection portion between the input and output shafts 4 and 7. This steering torque sensor 11 is constructed by a differential transformer consisting of a cylindrical movable iron core 12 provided on the outer periphery of the input/output shaft connection part so as to be displaceable in the axial direction, and a coil part 13 fixed to the inner wall of the steering column 1. It is configured. The movable iron core 12 is connected to the output shaft 7 as shown in FIGS.
Elongated holes 16a and 1 engage with pins 14 protruding from each of the protruding pieces 7a, and pins 15 protruding from the second shaft 6 at an angle of 90° with respect to these pins 14, respectively.
6b. The elongated hole 16a is formed along the axial direction, while the elongated hole 16b is formed inclined at a predetermined angle with respect to the axial direction. Therefore, if an angle difference occurs between the input shaft 4 and the output shaft 7 in the circumferential direction, the elongated hole 16b, the pin 14 and the elongated hole 1
6a and the pin 15, the movable iron core 12
moves in the axial direction, and the movable iron core 12 is displaced in response to the steering torque applied to the input shaft 4.

可動鉄心12の周囲に設けられるコイル部13
は、制御回路からパルス信号が入力される一次コ
イル13aと、可動鉄心12の変位に対応した出
力信号を出力する一次コイル13aの両側に同軸
心状に配設された一対の二次コイル13bとから
なる。したがつて、トーシヨンバーの捩れに伴な
つて入力軸4と出力軸7との間に角度差が生ずる
と、可動鉄心12の軸方向変位が電気信号に変換
されて出力され、制御回路において処理される。
Coil portion 13 provided around movable iron core 12
A primary coil 13a receives a pulse signal from a control circuit, and a pair of secondary coils 13b are coaxially disposed on both sides of the primary coil 13a and output an output signal corresponding to the displacement of the movable iron core 12. Consisting of Therefore, when an angular difference occurs between the input shaft 4 and the output shaft 7 due to twisting of the torsion bar, the axial displacement of the movable core 12 is converted into an electrical signal and output, and is processed in the control circuit. Ru.

また、コイル部13が固着されるステアリング
コラム1は、その内端側が後述する電動機20の
ステータ21端に形成したステアリングコラム取
付部21aに嵌合する筒状に形成され、この内端
側には円周方向に複数の長穴18が設けられてお
り、これらの長穴18が各々軸方向に沿い形成さ
れている。これらの長穴18を介してねじ19に
よりステアリングコラム1が前記ステータ21に
固着され、このステータ21のステアリングコラ
ム取付部21aは、軸受2a,2bと共に、軸方
向移動を可能にする支持手段をなす。つまり、ス
テアリングコラム1がステアリングシヤフトに対
し軸方向移動可能に取付けられている。したがつ
て、製造組付け時には、入出力軸間にトルク差が
生じないようステアリングホイールを中立位置に
設定しておき、可動鉄心12がコイル部13に対
し電気的中立位置に位置するよう設定し、前記長
穴18を介してステアリングコラム1を軸方向に
移動しコイル部13を可動鉄心12に相対変位さ
せることにより、可動鉄心12の電気的中立位置
の微調整を行なうことができる。尚、第2図a
中、24はトーシヨンバーを示す。
Further, the steering column 1 to which the coil portion 13 is fixed is formed into a cylindrical shape whose inner end side fits into a steering column mounting portion 21a formed at an end of a stator 21 of an electric motor 20, which will be described later. A plurality of elongated holes 18 are provided in the circumferential direction, and each of these elongated holes 18 is formed along the axial direction. The steering column 1 is fixed to the stator 21 by screws 19 through these elongated holes 18, and the steering column mounting portion 21a of the stator 21, together with the bearings 2a and 2b, forms a support means that enables axial movement. . That is, the steering column 1 is attached to the steering shaft so as to be movable in the axial direction. Therefore, during manufacturing and assembly, the steering wheel is set at a neutral position so that no torque difference occurs between the input and output shafts, and the movable iron core 12 is set at an electrically neutral position with respect to the coil portion 13. By moving the steering column 1 in the axial direction through the elongated hole 18 and displacing the coil portion 13 relative to the movable core 12, the electrical neutral position of the movable core 12 can be finely adjusted. Furthermore, Figure 2a
In the figure, 24 indicates a torsion bar.

さらに、出力軸7の周囲には、電動機20、減
速装置22、電磁クラツチ23が配設されてい
る。電動機20は、そのステータ21が前記ステ
アリングコラム1に固着され、操舵トルクに対応
した回転トルクを発生する。そして、入力軸4に
操舵トルクが加わると、入力軸4からトーシヨン
バーを介して出力軸7にトルクが伝達される。こ
れとともに、操舵トルクセンサ8によつて操舵ト
ルクの方向とトルク量が検出され、さらに、操舵
速度センサ8により速度の大きさと方向が検出さ
れる。これらにより制御回路において信号処理さ
れ、電動機20に電圧が供給される。電動機20
の回転トルクは、減速装置22によつて減速さ
れ、電磁クラツチ23を通じて出力軸7に出力さ
れる。
Further, an electric motor 20, a reduction gear 22, and an electromagnetic clutch 23 are arranged around the output shaft 7. The electric motor 20 has a stator 21 fixed to the steering column 1, and generates rotational torque corresponding to steering torque. When steering torque is applied to the input shaft 4, the torque is transmitted from the input shaft 4 to the output shaft 7 via the torsion bar. At the same time, the steering torque sensor 8 detects the direction and torque amount of the steering torque, and the steering speed sensor 8 further detects the magnitude and direction of the speed. These signals are processed in the control circuit and voltage is supplied to the electric motor 20. electric motor 20
The rotational torque is reduced by the reduction gear 22 and output to the output shaft 7 through the electromagnetic clutch 23.

(考案の効果) 以上の説明で明らかなように本考案によれば、
差動変圧器を固定するステアリングコラムを軸方
向移動可能に取付けたことにより、可動鉄心の電
気的中立位置の微調整を機械的に行なうことがで
きるため、この検出機構部と組合される制御回路
との互換性を持たせることが可能となり、メンテ
ナンス性を向上することができコストの低減を図
ることが可能となる。
(Effect of the invention) As is clear from the above explanation, according to the invention,
By attaching the steering column that fixes the differential transformer so that it can move in the axial direction, the electrical neutral position of the movable core can be mechanically finely adjusted. This makes it possible to have compatibility with the 2018-2010, improve maintainability, and reduce costs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第2図cは本考案に係るトルク検
出機構の一実施例を示し、第1図はその縦断面
図、第2図aは第1図中の−矢視断面図、第
2図bおよびcは可動鉄心の平面図および側面図
である。 図面中、1……ステアリングコラム、2a,2
b……軸受(支持手段)、4,7……ステアリン
グシヤフト(入力軸、出力軸)、12……可動鉄
心、13……差動変圧器、18,19……長穴お
よびねじ、20……弾性手段(トーシヨンバー)、
21a……ステアリングコラム取付部(支持手
段)、である。
1 to 2c show an embodiment of the torque detection mechanism according to the present invention, in which FIG. 1 is a longitudinal sectional view thereof, FIG. Figures b and c are a plan view and a side view of the movable core. In the drawing, 1...steering column, 2a, 2
b...bearing (supporting means), 4, 7...steering shaft (input shaft, output shaft), 12...movable iron core, 13...differential transformer, 18, 19...elongated hole and screw, 20... ...elastic means (torsion bar),
21a... Steering column mounting portion (supporting means).

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 軸方向に二分割されたステアリングシヤフトが
弾性手段により連結された連結部の周囲に両軸の
相対的回転角度差に対応して軸方向へ変位する可
動鉄心を設け、この可動鉄心の周囲のステアリン
グコラム内壁に可動鉄心の軸方向変位を検出する
差動変圧器を固設し、前記ステアリングコラムと
ステアリングシヤフトとの間には、回動自在に、
かつ、軸方向の移動を可能に支える支持手段を介
設したことを特徴とする電磁型倍力装置のトルク
検出機構。
A movable iron core that displaces in the axial direction in response to the relative rotational angle difference between the two shafts is provided around a connecting portion where the steering shaft, which is divided into two in the axial direction, is connected by an elastic means, and the steering shaft around this movable iron core is A differential transformer for detecting the axial displacement of the movable iron core is fixedly installed on the inner wall of the column, and a differential transformer is rotatably installed between the steering column and the steering shaft.
A torque detection mechanism for an electromagnetic booster, characterized in that a support means for supporting movement in the axial direction is provided.
JP1985026677U 1985-02-26 1985-02-26 Expired - Lifetime JPH0532742Y2 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57190240A (en) * 1981-04-20 1982-11-22 Eaton Corp Torque converter

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JPS57190240A (en) * 1981-04-20 1982-11-22 Eaton Corp Torque converter

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