JPH066433B2 - Torque detector electrical neutral adjuster - Google Patents

Torque detector electrical neutral adjuster

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JPH066433B2
JPH066433B2 JP6806188A JP6806188A JPH066433B2 JP H066433 B2 JPH066433 B2 JP H066433B2 JP 6806188 A JP6806188 A JP 6806188A JP 6806188 A JP6806188 A JP 6806188A JP H066433 B2 JPH066433 B2 JP H066433B2
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iron core
shaft
moving
linear range
input shaft
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秀範 倉橋
重光 中村
信 小川
誠一 平井
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Honda Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は自動車等の電動式パワーステアリング機構のト
ルク検出器の電気的中立調整装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrical neutral adjustment device for a torque detector of an electric power steering mechanism of an automobile or the like.

(従来の技術) 自動車等の電動式パワーステアリング機構には、ステア
リングシャフトがトルク検出器を介してステアリングギ
アボックスに連結され、ステアリングホイールを通じて
ステアリングシャフトに付与されるトルクが該トルク検
出器によって検出され、該トルクに応じた補助トルクが
電動モーターによってステアリングシャフトに追加付与
されて、ステアリングホイールを操舵する力が軽減され
るものがある。
(Prior Art) In an electric power steering mechanism of an automobile or the like, a steering shaft is connected to a steering gear box through a torque detector, and torque applied to the steering shaft through a steering wheel is detected by the torque detector. In some cases, an auxiliary torque corresponding to the torque is additionally applied to the steering shaft by the electric motor to reduce the force for steering the steering wheel.

前記トルク検出器には、例えば第1図および第2図に示
されるものがある。第1図で、1はステアリングシャフ
トの出力端に連結される入力軸であり、2はステアリン
グギアボックスに連結される出力軸である。
Examples of the torque detector include those shown in FIGS. 1 and 2. In FIG. 1, 1 is an input shaft connected to the output end of the steering shaft, and 2 is an output shaft connected to the steering gear box.

該出力軸2の一端部は中空になっており、該中空部に入
力軸1が挿入され、嵌合している。さらに入力軸1は貫
通した中空になっており、トーションバー3が入力軸1
の内部を通って出力軸2の内部まで挿入されている。入
力軸1と、出力軸2とは、それぞれピン4aとピン4b
によってトーションバー3と結合されている。また、5
は鉄心であり、入力軸1と出力軸2との嵌合部の周囲に
配設され、第1図及び第2図に示したように周方向に9
0°ずつ離れた位置に4個の長孔6a,6b,6c,6
dを有し、長孔6a,6cには、それぞれ、出力軸2の
外周に突出させたピン7a,7cが係合し、長孔6b,
6dには、それぞれ入力軸1の外周に突出しているピン
7b,7dが係合している。ここで、長孔6b,6dは
軸方向に対して所要の角度傾いた方向に形成され、長孔
6a,6cは軸方向に形成されている。また、入力軸1
と出力軸2との嵌合部周囲は、検出器ハウジング7によ
っておおわれ、入力軸1と出力軸2とは、検出器ハウジ
ング7の内壁に設けられた軸受け8a,8bによって回
転自在に支承されている。さらに軸受け8bが出力軸2
と出力軸2の外周に嵌合されたリング9とによって挟ま
れ、検出器ハウジング7は軸方向に対して固定されてい
る。一方、鉄心5の周囲の検出器ハウジング7の内壁に
は差動変圧器10が固着されている。
One end of the output shaft 2 is hollow, and the input shaft 1 is inserted and fitted in the hollow part. Further, the input shaft 1 is hollow so that the torsion bar 3 is
Is inserted into the inside of the output shaft 2. The input shaft 1 and the output shaft 2 have a pin 4a and a pin 4b, respectively.
Is connected to the torsion bar 3 by. Also, 5
Is an iron core, which is arranged around the fitting portion between the input shaft 1 and the output shaft 2, and is arranged in the circumferential direction as shown in FIGS. 1 and 2.
Four long holes 6a, 6b, 6c, 6 at positions separated by 0 °
and the pins 7a and 7c projecting to the outer periphery of the output shaft 2 are engaged with the long holes 6a and 6c, respectively.
Pins 7b and 7d protruding to the outer periphery of the input shaft 1 are engaged with 6d, respectively. Here, the long holes 6b and 6d are formed in a direction inclined by a required angle with respect to the axial direction, and the long holes 6a and 6c are formed in the axial direction. Also, input shaft 1
The periphery of the fitting portion between the output shaft 2 and the output shaft 2 is covered by the detector housing 7, and the input shaft 1 and the output shaft 2 are rotatably supported by bearings 8a and 8b provided on the inner wall of the detector housing 7. There is. Further, the bearing 8b is the output shaft 2
The detector housing 7 is fixed in the axial direction by being sandwiched by the ring 9 fitted to the outer periphery of the output shaft 2. On the other hand, a differential transformer 10 is fixed to the inner wall of the detector housing 7 around the iron core 5.

上記構造のトルク検出器において出力軸2が固定されて
入力軸1にトルクが付与されると、トーションバー3が
捩られると共に入力軸1と出力軸2との間には回転角度
差が生じ、同時に入力軸1に突出しているピン7b,7
dが、それぞれ鉄心5の、長孔6b,6dに案内され
て、鉄心5が軸方向に変位する。この、鉄心5の軸方向
変位に伴い、差動変圧器10の出力電圧が変化し、入力
軸1に付与されるトルクが電気信号として検出される。
When the output shaft 2 is fixed and torque is applied to the input shaft 1 in the torque detector having the above-described structure, the torsion bar 3 is twisted and a rotation angle difference is generated between the input shaft 1 and the output shaft 2. At the same time, the pins 7b, 7 protruding from the input shaft 1
d is guided by the long holes 6b and 6d of the iron core 5, respectively, and the iron core 5 is displaced in the axial direction. With the axial displacement of the iron core 5, the output voltage of the differential transformer 10 changes, and the torque applied to the input shaft 1 is detected as an electric signal.

前記トルク検出器では、その組立過程において、トーシ
ョンバー3が出力軸2のみに結合された状態で、鉄心5
が、入力軸1と出力軸2との間の回転角度差に伴う移動
範囲の中立位置に来るように入力軸1と出力軸2と鉄心
5との間で機械的中立調整が行われるが、さらに差動変
圧器10に対する鉄心5の位置が、差動変圧器10の出
力電圧が鉄心5の軸方向変位に対してリニアに変化する
リニア範囲の中立位置に来るように電気的中立調整が行
われなければならない。該電気的中立調整が確実に行わ
れていないと、トルク検出器の入力トルクに対する出力
電圧特性が個々のトルク検出器ごとにばらつき、所定の
性能を確保することができない。
In the torque detector, during the assembling process, the iron core 5 with the torsion bar 3 coupled only to the output shaft 2 is used.
However, mechanical neutral adjustment is performed between the input shaft 1, the output shaft 2 and the iron core 5 so that the neutral position is in the movement range associated with the rotation angle difference between the input shaft 1 and the output shaft 2. Further, electrical neutral adjustment is performed so that the position of the iron core 5 with respect to the differential transformer 10 comes to a neutral position in a linear range where the output voltage of the differential transformer 10 linearly changes with respect to the axial displacement of the iron core 5. Must be broken. If the electrical neutral adjustment is not performed reliably, the output voltage characteristics with respect to the input torque of the torque detector will vary from one torque detector to another, and it will not be possible to ensure a predetermined performance.

前記電気的中立調整は、トルク検出器とトーションバー
3が出力軸2のみに結合された状態で、機械的中立調整
が行われた後、出力軸2を固定し、鉄心5を、入力軸1
と共に可動な範囲の一端から他端まで軸方向に移動さ
せ、この時の差動変圧器10の出力電圧をボルテージメ
ーター等で測定し、該測定結果から、出力電圧が鉄心の
軸方向変位に対してリニアに変化するリニア範囲を決定
し、該範囲の中立位置を求め、該中立位置に鉄心5を位
置させることによって行うことが可能である。しかしな
がら、上述したような電気的中立調整作業は、手作業や
目視で行われた場合には、リニア範囲の決定等が困難で
あり、また正確さに欠け、誤調整も起こり易い。さらに
個々のトルク検出器に対して調整を行うためには、多大
な時間を要し、作業効率が悪い。
In the electrical neutral adjustment, after the mechanical neutral adjustment is performed with the torque detector and the torsion bar 3 coupled only to the output shaft 2, the output shaft 2 is fixed and the iron core 5 is fixed to the input shaft 1.
Along with the axial movement from one end of the movable range to the other end, the output voltage of the differential transformer 10 at this time is measured by a voltage meter or the like, and from the measurement result, the output voltage is relative to the axial displacement of the iron core. Can be performed by determining a linear range that linearly changes, obtaining the neutral position of the range, and positioning the iron core 5 at the neutral position. However, when the electrical neutral adjustment work as described above is performed manually or visually, it is difficult to determine the linear range and the like, and it is inaccurate and erroneous adjustment is likely to occur. Furthermore, it takes a lot of time to adjust each torque detector, resulting in poor work efficiency.

(解決しようとする課題) 本発明はかかる不都合を解消し、前記トルク検出器の、
高精度で効率の良い電気的中立調整装置を提供すること
を目的とする。
(Problems to be Solved) The present invention eliminates such inconvenience, and
An object of the present invention is to provide a highly accurate and efficient electrical neutral adjusting device.

〔課題を解決する手段) 本発明は、ステアリングシャフトに連結される入力軸
と、ステアリングギアボックスに連結される出力軸と、
該両軸を連結する弾性体であるトーションバーと、入力
軸と出力軸とに係合され、該両軸間の相対的回転角度差
に伴い該軸方向に変位し、該軸方向変位量が機械的に制
限され、トーションバーが該両軸のいずれかに結合され
た状態では該両軸の一方に対して他方の軸と共に軸方向
に可動な鉄心と、該鉄心の周囲に軸方向に対して固定し
て配設され、鉄心の軸方向変位に伴い出力電圧が変化す
る差動変圧器とで構成されたトルク検出器の電気的中立
調整装置であって、該装置は、トーションバーが、入力
軸と出力軸のいずれかに結合された状態で、前記一方の
軸を固定する軸固定手段と、前記他方の軸と共にパルス
モーターにより鉄心を軸方向に移動させる鉄心移動手段
と、該鉄心移動手段を介して、鉄心の軸方向への移動を
制御する制御装置とで構成され、該制御装置が、差動変
圧器の出力電圧が鉄心の軸方向変位に対してリニアに変
化するリニア範囲を、鉄心の単位移動量当たりの出力電
位差によって検知するリニア範囲検知手段と、該リニア
範囲を含む範囲の一端から他端まで鉄心を軸方向に移動
させる第1移動制御手段と、該移動過程においてリニア
範囲をリニア範囲検知手段で検知して、該リニア範囲で
の鉄心の移動量Dをパルスモーターのパスル数で計測す
る計測手段と、該移動量Dから電気的中立位置に相当す
る移動量D/2を求める演算手段と、リニア範囲の一端か
らD/2だけ変位した位置に鉄心を移動させる第2移動制
御手段とで構成される。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an input shaft connected to a steering shaft, an output shaft connected to a steering gear box,
The torsion bar, which is an elastic body connecting the both shafts, is engaged with the input shaft and the output shaft, and is displaced in the axial direction according to the relative rotation angle difference between the both shafts. Mechanically restricted, in a state where the torsion bar is connected to either of the shafts, an iron core axially movable with respect to one of the shafts and the other shaft; An electrical neutral adjustment device for a torque detector, which is arranged fixedly and has a differential transformer whose output voltage changes according to axial displacement of the iron core, wherein the device has a torsion bar, A shaft fixing means for fixing the one shaft in a state of being coupled to either the input shaft or the output shaft, an iron core moving means for moving the iron core in the axial direction by a pulse motor together with the other shaft, and the iron core moving means. Device for controlling the axial movement of the iron core through the means And a linear range detecting means for detecting the linear range in which the output voltage of the differential transformer linearly changes with respect to the axial displacement of the iron core, by the output potential difference per unit moving amount of the iron core. A first movement control means for axially moving the iron core from one end to the other end of the range including the linear range, and a linear range detection means for detecting the linear range in the moving process to detect the iron core in the linear range. Measuring means for measuring the movement amount D by the number of pulses of the pulse motor, calculation means for obtaining the movement amount D / 2 corresponding to the electric neutral position from the movement amount D, and displacement by D / 2 from one end of the linear range. Second movement control means for moving the iron core to the position.

(上記手段による作用) 上記電気的中立調整装置において、まずトルク検出器の
トーションバーが、入力軸と出力軸のいずれかに結合さ
れた状態で、鉄心と共に可動な軸が鉄心移動手段に連結
されて回動不能に固定され、他方の軸が軸固定手段によ
って固定される。
(Operation of the Means) In the electric neutrality adjusting device, first, in a state where the torsion bar of the torque detector is connected to either the input shaft or the output shaft, the movable shaft is connected to the iron core moving means together with the iron core. Is fixed so that it cannot rotate, and the other shaft is fixed by the shaft fixing means.

次いで第1移動制御手段によってパルスモーターが回転
駆動され、リニア範囲を含む範囲の一端から他端まで鉄
心が軸方向に移動する。この時リニア範囲検知手段でリ
ニア範囲が検知されて、計測手段によって、リニア範囲
での鉄心の移動量Dが計測され、さらに演算手段によっ
てD/2が演算される。次いで、第2移動制御手段によっ
てリニア範囲の一端からD/2だけ変位した位置に鉄心が
移動され、トルク検出器の電気的中立調整が行われる。
Next, the pulse motor is rotationally driven by the first movement control means, and the iron core moves in the axial direction from one end to the other end of the range including the linear range. At this time, the linear range is detected by the linear range detecting means, the moving amount D of the iron core in the linear range is measured by the measuring means, and D / 2 is calculated by the calculating means. Next, the second movement control means moves the iron core to a position displaced by D / 2 from one end of the linear range, and the electrical neutral adjustment of the torque detector is performed.

(実施例) 本発明の電気的中立調整の実施例における構成を第3図
に示す。該装置で電気的中立調整が行われるトルク検出
器は第1図および第2図に示されるものである。第3図
で、11はトーションバー3が出力軸2のみに結合され
た状態でトルク検出器12が固定されたプレートであ
る。プレート11は基台13上のレール14に沿ってト
ルク検出器12の軸方向に可動なスライドテーブル15
に立設されている。16は、トルク検出器12の入力軸
1に連結されて該軸1を回動不能に固定した治具であ
る。治具16は前記スライドテーブル15上のレール1
7に沿って入力軸1の軸方向に可動なスライドテーブル
18上に立設されている。該スライドテーブル18は、
スライドテーブル15に固定されたパルスモーター19
の駆動軸(図示しない)にギア(図示しない)を介して
連結される。一方、トルク検出器12の出力軸2側に
は、軸固定手段である治具20が基台13上に立設さ
れ、スライドテーブル15が治具20に向かって移動さ
れ、該治具20と出力軸2とが連結され、該軸2が固定
される。
(Embodiment) FIG. 3 shows a configuration in an embodiment of the electrical neutral adjustment of the present invention. The torque detector with electrical neutral adjustment in the device is shown in FIGS. 1 and 2. In FIG. 3, reference numeral 11 denotes a plate to which the torque detector 12 is fixed while the torsion bar 3 is connected only to the output shaft 2. The plate 11 is a slide table 15 which is movable in the axial direction of the torque detector 12 along a rail 14 on a base 13.
It is installed upright. Reference numeral 16 is a jig that is connected to the input shaft 1 of the torque detector 12 to fix the shaft 1 so as not to rotate. The jig 16 is the rail 1 on the slide table 15.
7 is installed upright on a slide table 18 which is movable in the axial direction of the input shaft 1. The slide table 18 is
Pulse motor 19 fixed to slide table 15
Drive shaft (not shown) is connected via a gear (not shown). On the other hand, on the output shaft 2 side of the torque detector 12, a jig 20 which is a shaft fixing means is erected on the base 13, and the slide table 15 is moved toward the jig 20 to The output shaft 2 is connected and the shaft 2 is fixed.

前記スライドテーブル18は、パルスモーター19の時
計回りまたは反時計回りの所定の回転角度ごとの回転駆
動によって、それぞれ出力軸2側、入力軸1側に向かっ
て入力軸1と鉄心5と共に単位量づつ移動する。該パル
スモーター19の回転駆動は、パルスモーター19とト
ルク検出器12とに電気的に接続された制御装置21か
らの信号によって制御される。該制御装置21には、パ
ルスモーター19が時計回りまたは反時計回りに回転駆
動する時に所定の回転角度ごとに生じるそれぞれのパル
スCWとCCWとがフォトカプラ(図示しない)を経て
入力され、また、トルク検出器12の差動変圧器10の
出力電圧が入力される。
The slide table 18 is united together with the input shaft 1 and the iron core 5 toward the output shaft 2 side and the input shaft 1 side by the rotational drive of the pulse motor 19 at predetermined rotational angles of clockwise or counterclockwise, respectively. Moving. The rotational drive of the pulse motor 19 is controlled by a signal from a control device 21 electrically connected to the pulse motor 19 and the torque detector 12. Each pulse CW and CCW generated at a predetermined rotation angle when the pulse motor 19 is driven to rotate clockwise or counterclockwise is input to the control device 21 via a photocoupler (not shown). The output voltage of the differential transformer 10 of the torque detector 12 is input.

前記制御装置21は、リニア範囲検知手段と、第1移動
制御手段、計測手段、演算手段、第2移動制御手段とを
有し、該手段でパルスモーター19の回転駆動を制御す
ることによって鉄心5の軸方向への移動を制御する。上
記各手段を第4図に従って説明する。第4図は、本実施
例での、鉄心5の軸方向変位に対する差動変圧器10の
出力電圧Vの変化を示すものである。第4図からわかる
ように、入力軸1側と出力軸2側とには、出力電圧Vが
それぞれ最大VMAX、最小VMINとなって飽和する範囲が
あり、該両範囲の間に、出力電圧Vがリニアに変化する
リニア範囲がある。
The control device 21 has a linear range detection means, a first movement control means, a measurement means, a calculation means, and a second movement control means, and the iron core 5 is controlled by controlling the rotational drive of the pulse motor 19 by the means. Controls the axial movement of the. Each of the above means will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows changes in the output voltage V of the differential transformer 10 with respect to the axial displacement of the iron core 5 in the present embodiment. As can be seen from FIG. 4, the input shaft 1 side and the output shaft 2 side each have a range in which the output voltage V reaches the maximum V MAX and the minimum V MIN and is saturated. There is a linear range in which the voltage V changes linearly.

上記各手段による鉄心5の移動制御では、まず、第1移
動制御手段によって、パルスモーター19が反時計回り
に回転駆動され、入力軸1側の、出力電圧Vが飽和する
位置から出力軸2側に向かって、鉄心5が単位量ずつ移
動され、鉄心5が、リニア範囲を経て、出力電圧Vが最
小となって飽和する位置に達した時,その時の単位移動
量当たり出力電圧差ΔVから後述するようにリニア範
囲検知手段によって、鉄心5がリニア範囲外に達したこ
とが検知され、出力軸2側への鉄心5の移動は停止され
る。
In the movement control of the iron core 5 by each of the above means, first, the pulse motor 19 is rotationally driven counterclockwise by the first movement control means, and from the position where the output voltage V is saturated on the input shaft 1 side to the output shaft 2 side. When the iron core 5 reaches a position where the output voltage V is minimized and reaches a saturation position by moving the iron core 5 by a unit amount toward, the output voltage difference ΔV M per unit moving amount at that time is calculated. As will be described later, the linear range detecting means detects that the iron core 5 has reached the outside of the linear range, and the movement of the iron core 5 to the output shaft 2 side is stopped.

該リニア範囲検知手段は、鉄心5の前記単位量ずつの移
動において逐次測定される単位移動量当たりの出力電圧
差ΔV(i=1,2…,M)と、リニア範囲において
あらかじめ設定される電圧差ΔVとを比較し、ΔV
ΔVの時リニア範囲外に鉄心5が達したことを検知す
る。一方、上記第1移動制御手段による鉄心5の移動過
程において、出力電圧差ΔVがΔV≧ΔVとなって
いる間は、リニア範囲検知手段によって、鉄心5がリニ
ア範囲内に位置されていることが検知されてパルスモー
ター19のパルス数が計測手段によってカウントされ、
リニア範囲での鉄心5の移動量Dに対応するパルス数C
が計測される。さらに演算手段によってC=C/2
が演算され電気的中立位置に対応するパルス数が求めら
れる。本実施例では、鉄心5の移動量とパルス数とが1
対1に対応するため、実際の移動量の代わりにパルス数
を用いている。前記パルス数Cが求められると、第2
移動制御手段によって、パルスモーター19が時計回り
に回転駆動され、前記第1移動制御手段による最終移動
位置から、入力軸1側に向かってパルス数C分だけ鉄
心5が移動され、電気的中立位置に鉄心5が位置され
る。
The linear range detecting means is set in advance in the linear range, and the output voltage difference ΔV i (i = 1, 2, ..., M) per unit moving amount that is sequentially measured when the iron core 5 is moved by the unit amount. The voltage difference ΔV is compared, and ΔV i <
When ΔV, it is detected that the iron core 5 has reached outside the linear range. On the other hand, in the moving process of the iron core 5 by the first movement control means, while the output voltage difference ΔV i is ΔV i ≧ ΔV, the iron core 5 is positioned within the linear range by the linear range detecting means. Is detected and the number of pulses of the pulse motor 19 is counted by the measuring means,
Number of pulses C corresponding to the moving amount D of the iron core 5 in the linear range
D is measured. Further, by calculation means, C N = C D / 2
Is calculated and the number of pulses corresponding to the electrical neutral position is obtained. In this embodiment, the moving amount of the iron core 5 and the pulse number are 1
The number of pulses is used instead of the actual movement amount to correspond to the pair 1. When the pulse number C N is obtained, the second
The pulse motor 19 is rotated clockwise by the movement control means, and the iron core 5 is moved by the pulse number C N toward the input shaft 1 side from the final movement position by the first movement control means, so that the electrical neutrality is achieved. The iron core 5 is located at the position.

上記手段を有する制御装置21の回路構成を第5図に示
す。本実施例では、計測手段の回路は演算手段の回路に
包含され、また、リニア範囲検知手段の回路は、第1移
動制御手段の回路と同じである。
The circuit configuration of the control device 21 having the above means is shown in FIG. In the present embodiment, the circuit of the measuring means is included in the circuit of the computing means, and the circuit of the linear range detecting means is the same as the circuit of the first movement control means.

第5図で22は、第1移動制御手段とリニア範囲検知手
段とに対応する回路、23は、計測手段に対応する回
路、24は、演算手段に対応する回路、25は、第2移
動制御手段に対応する回路である。また、パルスモータ
ー19の時計回りおよび反時計回りの回転駆動時のそれ
ぞれのパルスCWとCCWとは、それぞれフォトカプラ
を経て、回路25,24に入力される。さらに差動変圧
器10の出力電圧Vは回路22に入力される。
In FIG. 5, 22 is a circuit corresponding to the first movement control means and the linear range detecting means, 23 is a circuit corresponding to the measuring means, 24 is a circuit corresponding to the calculating means, and 25 is a second movement control. It is a circuit corresponding to the means. Further, the respective pulses CW and CCW when the pulse motor 19 is driven to rotate clockwise and counterclockwise are input to the circuits 25 and 24 via the photocouplers, respectively. Further, the output voltage V i of the differential transformer 10 is input to the circuit 22.

上述したように構成した電気的中立調整装置の動作を第
5図と第6図に従って説明する。
The operation of the electrical neutrality adjusting device configured as described above will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

まず、差動変圧器10の出力電圧のリニア範囲で、鉄心
5の単位移動量当たりの出力電圧差ΔVが設定され、パ
ルス数のカウント数がクリアされる。次いで第1動作と
して、パルスモーター19が反時計回りに駆動され、鉄
心5が移動されると共に単位移動量当たりの出力電位差 ΔV=|V−Vi+1|が単位移動ごとに測定され、
ΔV≧ΔVとなった時に、パルスCCWのパルス数の
カウントが開始される。該カウントと、パルスモーター
19の反時計回りの回転駆動とは、ΔV<ΔVとなる
まで行われ、さらに、カウントされた総パルス数D
らC=C/2が演算される。前記第1動作では、パル
ス数19が反時計回りに回転駆動されると同時に、ま
ず、鉄心5が単位移動する前の差動変圧器10の出力電
圧Vが回路22においてタイミングコントローラの信
号によってバッファとサンプリングホールドを経てA/D
変換され、第1ラッチに保持され、マルチプレクサを介
して第2ラッチへと保持される。次いで鉄心5が単位移
動した後の出力電圧Vi+1がVと同様ににマルチプレ
クサを介して減算器に出力され、該減算器はVi+1と第
2ラッチに保持されたVとの差ΔVを演算し、該演
算結果を第1コンパレータに出力する。以上の回路動作
は、鉄心5が単位移動量ずつ移動されるごとに行われ、
第1コンパレータでは、基準データとして設定されたΔ
VとΔVとが比較され、最初にΔV≧ΔVとなった
時点でカウンタ信号が出力され、この後ΔV<ΔVと
なった時点でモーター反転駆動信号が出力される。一
方、回路24において、前記カウンタ駆動信号によって
ラインドライバで第1カウンタが駆動され、フォトカプ
ラを経たパルスCCWが分周器によって周期を2倍にさ
れたパルスが、第1カウンタでカウントされ、該カウン
ト数が第2コンパレータに出力される。該カウントは、
回路22の第1コンパレータがモーター反転信号を出力
するまで行われる。第1カウンタは、パルスCCWの周
期を2倍にしたパルスのバルス数をカウントする為、そ
の最終出力は、電気的中立位置に対応するパルス数C
=C/2となる。
First, in the linear range of the output voltage of the differential transformer 10, the output voltage difference ΔV per unit movement amount of the iron core 5 is set, and the count number of the pulse number is cleared. Next, as the first operation, the pulse motor 19 is driven counterclockwise, the iron core 5 is moved, and the output potential difference ΔV i = | V i −V i + 1 | per unit movement amount is measured for each unit movement. ,
When ΔV i ≧ ΔV, counting of the number of pulses of the pulse CCW is started. The counting and the counterclockwise rotation driving of the pulse motor 19 are performed until ΔV i <ΔV, and C N = C D / 2 is calculated from the counted total number of pulses D D. In the first operation, the pulse number 19 is rotationally driven in the counterclockwise direction, and at the same time, the output voltage V i of the differential transformer 10 before the iron core 5 makes a unit movement is changed by the signal of the timing controller in the circuit 22. A / D via buffer and sampling hold
It is converted, held in the first latch, and held in the second latch via the multiplexer. Then the output voltage V i + 1 after the iron core 5 has a unit movement is output to the subtracter via a multiplexer to the same manner as V 1, V i the subtracter is held in the V i + 1 and the second latch And a difference ΔV i is calculated and the calculation result is output to the first comparator. The above circuit operation is performed every time the iron core 5 is moved by the unit movement amount,
In the first comparator, Δ set as the reference data
V is compared with ΔV i, and the counter signal is output when ΔV i ≧ ΔV is first established, and the motor inversion drive signal is output when ΔV i <ΔV is established thereafter. On the other hand, in the circuit 24, the first driver is driven by the line driver by the counter drive signal, and the pulse of which the pulse CCW passed through the photocoupler is doubled in frequency by the frequency divider is counted by the first counter. The count number is output to the second comparator. The count is
This is performed until the first comparator of the circuit 22 outputs the motor inversion signal. Since the first counter counts the pulse number of pulses obtained by doubling the cycle of the pulse CCW, the final output thereof is the pulse number C N corresponding to the electrical neutral position.
= CO / 2.

次に第2動作として、前記モーター反転信号によってパ
ルスモーター19が時計回りに回転駆動されると共にパ
ルスCWのパルス数がカウントされ、該カウント数がC
に等しくなった時点でパルスモーター19の回転駆動
が停止される。前記第2動作では、回路25において、
フォトカプラを経たパルスCWが、ラインドライバによ
って駆動される第2カウンタでカウントされ、該カウン
ト数は第2コンパレータに出力される。第2コンパレー
タでは、第1カウンタによる前記最終出力Cと第2カ
ウンタの出力とが比較され、両者が等しくなった時にモ
ーター停止信号が出力される。
Next, as the second operation, the pulse motor 19 is driven to rotate clockwise by the motor inversion signal, and the number of pulses of the pulse CW is counted.
When it becomes equal to N , the rotational drive of the pulse motor 19 is stopped. In the second operation, in the circuit 25,
The pulse CW passed through the photocoupler is counted by the second counter driven by the line driver, and the counted number is output to the second comparator. The second comparator compares the final output CN of the first counter with the output of the second counter, and outputs a motor stop signal when both are equal.

上述した動作が完了すると、トルク検出器12は電気的
中立状態となり、該状態において入力軸1とトーション
バー3とが結合されて、電気的中立調整のとれたトルク
検出器となる。
When the above-mentioned operation is completed, the torque detector 12 is brought into an electrically neutral state, and in this state, the input shaft 1 and the torsion bar 3 are coupled to each other to become an electrically neutrally adjusted torque detector.

本実施例では、トーションバー3が出力軸2に結合され
た状態で電気的中立調整を行ったが、入力軸1と出力軸
2とトーションバー3との結合関係を変更することによ
って、トーションバー3が入力軸1に結合された状態で
電気的中立調整を行うこともできる。
In the present embodiment, the electrical neutral adjustment was performed with the torsion bar 3 coupled to the output shaft 2, but the torsion bar can be changed by changing the coupling relationship between the input shaft 1, the output shaft 2 and the torsion bar 3. It is also possible to make an electrical neutral adjustment with the 3 connected to the input shaft 1.

(発明の効果) 本発明は、上記説明から明らかなように、パルスモータ
ーと制御装置とによってトルク検出器の電気的中立調整
作業が自動化され、また、鉄心の移動量がパルスモータ
ーのパルス数によって計測され、差動変圧器の出力電圧
のリニア範囲が、鉄心の単位移動量当たりの出力電圧差
から検知されることによって、トルク検出器の電気的中
立調整を高精度で短時間に実施することができる装置を
提供する効果がある。
(Effects of the Invention) As is apparent from the above description, the present invention provides that the electrical neutral adjustment work of the torque detector is automated by the pulse motor and the control device, and the movement amount of the iron core depends on the pulse number of the pulse motor. Performing electrical neutral adjustment of the torque detector with high accuracy and in a short time by measuring and measuring the linear range of the output voltage of the differential transformer from the output voltage difference per unit movement of the iron core. It is effective to provide a device capable of

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本実施例の電気的中立調整装置によって電気
的中立調整されるトルク検出器の横断面図、第2図は、
第1図のA−A線断面図、第3図は、本実施例の電気的
中立調整装置の構成図、第4図は、第3図の制御装置の
制御手段を説明するための線図、第5図は、第3図の制
御装置の回路構成図、第6図は、本実施例の電気的中立
調整装置の動作を説明するためのフローチヤートであ
る。 1…入力軸、2…出力軸、 3…トーションバー、5…鉄心、 10…差動変圧器、12…トルク検出器、 16,18,19…軸移動手段、 19…パルスモーター、20…軸固定手段、 21…制御装置、 22…第1移動制御手段、リニア範囲検知手段、 23…計測手段、24…演算手段、 25…第2移動制御手段、
FIG. 1 is a cross-sectional view of a torque detector that is electrically neutrally adjusted by the electrical neutrality adjusting device of this embodiment, and FIG. 2 is
1 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1, FIG. 3 is a configuration diagram of an electrical neutrality adjusting device of the present embodiment, and FIG. 4 is a diagram for explaining control means of the control device of FIG. FIG. 5 is a circuit configuration diagram of the control device of FIG. 3, and FIG. 6 is a flow chart for explaining the operation of the electrical neutrality adjusting device of the present embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input shaft, 2 ... Output shaft, 3 ... Torsion bar, 5 ... Iron core, 10 ... Differential transformer, 12 ... Torque detector, 16, 18, 19 ... Shaft moving means, 19 ... Pulse motor, 20 ... Shaft Fixing means, 21 ... control device, 22 ... first movement control means, linear range detecting means, 23 ... measuring means, 24 ... computing means, 25 ... second movement control means,

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ステアリングシャフトに連結される入力軸
と、ステアリングギアボックスに連結される出力軸と、
該両軸を連結する弾性体であるトーションバーと、入力
軸と出力軸とに係合され、該両軸間の相対的回転角度差
に伴い該軸方向に変位し、該軸方向変位量が機械的に制
限され、トーションバーが該両軸のいずれかに結合され
た状態では該両軸の一方に対して他方の軸と共に軸方向
に可動な鉄心と、該鉄心の周囲に軸方向に対して固定し
て配設され、鉄心の軸方向変位に伴い出力電圧が変化す
る差動変圧器とで構成されたトルク検出器の電気的中立
調整装置であって、トーションバーが入力軸と出力軸の
いずれかに結合された状態で、前記一方の軸を固定する
軸固定手段と、前記他方の軸と共にパルスモーターによ
り鉄心を軸方向に移動させる鉄心移動手段と、該鉄心移
動手段を介して、鉄心の軸方向への移動を制御する制御
装置とで構成され、該制御装置が、差動変圧器の出力電
圧が鉄心の軸方向変位に対してリニアに変化するリニア
範囲を、鉄心の単位移動量当たりの出力電圧差によって
検知するリニア範囲検知手段と、該リニア範囲を含む範
囲の一端から他端まで鉄心を軸方向に移動させる第1移
動制御手段と、該移動過程においてリニア範囲をリニア
範囲検知手段で検知して、該リニア範囲での鉄心の移動
量Dを、パルスモーターのパスル数で計測する計測手段
と該移動量Dから電気的中立位置に相当する移動量D/2
を求める演算手段と、リニア範囲の一端からD/2だけ変
位した位置に鉄心を移動させる第2移動制御手段とで構
成されることを特徴とするトルク検出器の電気的中立調
整装置。
1. An input shaft connected to a steering shaft, and an output shaft connected to a steering gear box,
The torsion bar, which is an elastic body connecting the both shafts, is engaged with the input shaft and the output shaft, and is displaced in the axial direction according to the relative rotation angle difference between the both shafts. Mechanically restricted, in a state where the torsion bar is connected to either of the shafts, an iron core axially movable with respect to one of the shafts and the other shaft; An electrical neutral adjustment device for a torque detector, which is configured by a differential transformer whose output voltage changes according to axial displacement of the iron core, the torsion bar having an input shaft and an output shaft. In a state of being coupled to any of the above, a shaft fixing means for fixing the one shaft, an iron core moving means for moving the iron core in the axial direction by a pulse motor together with the other shaft, and the iron core moving means, It consists of a control device that controls the movement of the iron core in the axial direction. A linear range detecting means for detecting a linear range in which the output voltage of the differential transformer linearly changes with respect to the axial displacement of the iron core, based on a difference in output voltage per unit moving amount of the iron core; A first movement control means for axially moving the iron core from one end to the other end of the range including the range, and a linear range detection means for detecting a linear range in the moving process, and a moving amount D of the iron core in the linear range. Is measured by the pulse number of the pulse motor, and the moving amount D / 2 corresponding to the electric neutral position is calculated from the moving amount D.
And a second movement control means for moving the iron core to a position displaced by D / 2 from one end of the linear range.
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