JPH0715418B2 - Torque detector for power steering - Google Patents

Torque detector for power steering

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JPH0715418B2
JPH0715418B2 JP8436488A JP8436488A JPH0715418B2 JP H0715418 B2 JPH0715418 B2 JP H0715418B2 JP 8436488 A JP8436488 A JP 8436488A JP 8436488 A JP8436488 A JP 8436488A JP H0715418 B2 JPH0715418 B2 JP H0715418B2
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JP
Japan
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coil
torque
output
input
shaft
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JP8436488A
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Inventor
研二 坂本
Original Assignee
株式会社豊田自動織機製作所
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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,フォークリフトトラック等の車両におけるス
テアリングシャフトの軸トルクを,コンパクトな構造で
精度良く,非接触で測定することができるトルク検出装
置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a torque detection device capable of accurately and non-contactly measuring the axial torque of a steering shaft in a vehicle such as a forklift truck with a compact structure. .

〔従来技術〕 フォークリフトトラック等の電気式パワーステアリング
装置は,入力軸と出力軸の間に働くトルクを検出して,
走行駆動輪を操向させている。この電気式パワーステア
リング装置は,例えばバッテリー式リーチフォークリフ
トにおいては,第19図に示すごとく,車両のハンドル10
に連結した入力軸1と操向駆動輪9Gに連結した出力軸2
との間のトルクを,トリク検出装置9により検出し,そ
の検出信号をコントローラ9Aに入力する。そして,該コ
ントローラ9Aからの信号によりサーボモータ9Bを駆動し
て,歯車機構98により出力軸2を駆動し,更にチェーン
伝導機構9C,伝導軸9D,歯車列9Eを介して,ドライブユニ
ット9Fつまり操向駆動輪9Gを駆動する。
[Prior Art] An electric power steering device such as a forklift truck detects torque acting between an input shaft and an output shaft,
The drive wheels are being steered. This electric power steering device is used, for example, in a battery-operated reach forklift as shown in FIG.
Input shaft 1 connected to and output shaft 2 connected to steering drive wheel 9G
The torque between and is detected by the trick detector 9 and the detection signal is input to the controller 9A. Then, the servomotor 9B is driven by the signal from the controller 9A, the output shaft 2 is driven by the gear mechanism 98, and further, the drive unit 9F, that is, the steering is operated through the chain transmission mechanism 9C, the transmission shaft 9D, and the gear train 9E. Drives drive wheel 9G.

しかして,従来かかる電気式パワーステアリング装置に
おけるトルク検出装置としては,第20図に示すものが提
案されている(実開昭61−107682)。このトルク検出装
置9は,入力軸1と出力軸2との間にバネ継手90を介設
し,両軸間における相対角変位を,歯車を利用すると共
に,回転運動を直線運動に変換するための運動方向変換
機構95を用い,トルクを検出するものである。
As a conventional torque detecting device for such an electric power steering device, the one shown in Fig. 20 has been proposed (Shokaisho 61-107682). In this torque detecting device 9, a spring joint 90 is provided between the input shaft 1 and the output shaft 2 to convert the relative angular displacement between the two shafts into a linear motion while using a gear. The torque is detected by using the motion direction conversion mechanism 95.

即ち,該トルク検出装置9において,入力軸1の大歯車
91は上記運動方向変換機構95の一方の小歯車93と歯合
し,出力軸2の大歯車92は上記運動方向変換機構95の他
方の小歯車94と歯合している。該運動方向変換機構95
は,円筒カム装置で構成され,ローラ951と該ローラ951
を嵌合させたカム溝952からなる。また,上記小歯車94
は,支持軸941と一体的に結合し,該支持軸941はその内
部に同軸的にカム軸96を有している。そして,該カム軸
96は,支持軸941と一体回転する。しかして,該カム軸2
6の先端にはポテンショメータ97が設けられている。な
お,同図の符号921はストッパボルトである。
That is, in the torque detection device 9, the large gear of the input shaft 1
Reference numeral 91 meshes with one small gear 93 of the movement direction conversion mechanism 95, and the large gear 92 of the output shaft 2 meshes with the other small gear 94 of the movement direction conversion mechanism 95. The movement direction conversion mechanism 95
Is composed of a cylindrical cam device and includes a roller 951 and the roller 951.
The cam groove 952 into which is fitted. In addition, the above small gear 94
Are integrally connected to a support shaft 941. The support shaft 941 has a cam shaft 96 coaxially therein. And the camshaft
96 rotates integrally with the support shaft 941. Then, the camshaft 2
A potentiometer 97 is provided at the tip of 6. Reference numeral 921 in the figure is a stopper bolt.

それ故,ハンドル10により入力軸1が左右に回転される
と,その操作力に応じてバネ継手90がねじられ,入力軸
1と出力軸2との間に相対角変位を生ずる。この変位
は,前記運動方向変換機構95及びポテンショメータ97に
より検出され,その信号は前記コントローラ9Aに送ら
れ,前記のごとく操向駆動輪9Gが右又は左に駆動され
る。
Therefore, when the input shaft 1 is rotated left and right by the handle 10, the spring joint 90 is twisted according to the operating force, and a relative angular displacement is generated between the input shaft 1 and the output shaft 2. This displacement is detected by the movement direction conversion mechanism 95 and the potentiometer 97, and the signal is sent to the controller 9A, and the steering drive wheel 9G is driven to the right or left as described above.

〔解決しようとする課題〕[Problems to be solved]

しかしながら,前記従来のトルク検出装置は,前記のご
とく,入力軸及び出力軸側に大小の歯車91,93,92,94を
それぞれ設け,またローラ等を用いた運動方向変換機構
95,ポテンショメータ97など多くの構成部品を必要とす
る。そのため,該トルク検出装置の配設には広い場所が
必要となる。
However, as described above, the conventional torque detecting device is provided with large and small gears 91, 93, 92, 94 on the input shaft and output shaft sides, respectively, and a movement direction conversion mechanism using rollers or the like.
95, potentiometer 97 and many other components are required. Therefore, a large space is required for disposing the torque detection device.

そして,このトルク検出装置はフォークリフトトラック
等に装着するときには,運転席の前下方(ステアリング
シャフトの下方)に配置されるため,運転席回り,運転
者の足元回りの操作性に悪影響を与えることとなる。
When this torque detection device is mounted on a forklift truck or the like, it is arranged in the lower front of the driver's seat (lower of the steering shaft), which adversely affects the operability around the driver's seat and the feet of the driver. Become.

また,前記従来のトルク検出装置は,トルク−変位変換
部分(前記バネ継手90及び歯車91〜94など),変位検出
部分(運動方向変換機構95,ポテンショメータ97など)
が接触,摺動による部品を介在させているため,精度が
充分でなく,また信頼性,耐久性にも不安がある。
In addition, the conventional torque detection device described above includes a torque-displacement conversion portion (such as the spring joint 90 and gears 91 to 94) and a displacement detection portion (movement direction conversion mechanism 95, potentiometer 97, etc.).
Since there are parts that come in contact and slide, the accuracy is not sufficient, and there is concern about reliability and durability.

本発明は,かかる問題点に鑑み,コンパクトな構造で精
度良く,非接触測定が可能な,パワーステアリング用ト
ルク検出装置を提供しようとするものである。
In view of such problems, the present invention aims to provide a torque detection device for power steering, which has a compact structure and is capable of performing non-contact measurement with high accuracy.

〔問題点の解決手段〕[Means for solving problems]

本発明は,フォークリフトトラック等の車輌におけるハ
ンドル入力を検出するためのトルク検出装置であって,
該トルク検出装置を装着する入力軸及び出力軸はその先
端部を互いに回動可能に嵌合すると共に,該嵌合部にお
いてその軸方向と直角方向にリーフスプリングを挿置
し,出力軸が該リーフスプリングを介して入力軸によっ
て回動されるように構成し,また上記トルク検出装置は
回転トルクによる回転角度差に対応してインダクタンス
が変化する検出コイルを入力軸側と出力軸側とに互いに
対向させた状態で配設し,また入力軸又は出力軸のいず
れかの回転軸に巻回したソレノイドコイルとコンデンサ
とを直列に接続して前記回転軸上に固着すると共にこれ
らを直列に接続して共振回路を構成し,また,磁心とこ
れに巻回したコイルとからなる入力コイル及び出力コイ
ルを1組とする検出部を設け,該検出部の入力コイルと
出力コイルとは回転軸上の前記ソレノイドコイルに対向
して空隙をもってそれぞれ配置し,上記共振回路と検出
部とにより上記共振回路の共振周波数にり発振する発振
回路を構成し,トルクに対応する回転角度差を発振周波
数の変化として検出することを特徴とするパワーステア
リング用トルク検出装置にある。
The present invention is a torque detection device for detecting a steering wheel input in a vehicle such as a forklift truck,
The input shaft and the output shaft, on which the torque detecting device is mounted, have their front end portions rotatably fitted to each other, and at the fitting portion, a leaf spring is inserted in a direction perpendicular to the axial direction of the output shaft. The input device is configured to be rotated by an input shaft via a leaf spring, and the torque detection device has a detection coil whose inductance changes according to a rotation angle difference due to a rotation torque on the input shaft side and the output shaft side. The solenoid coil and the capacitor, which are arranged so as to face each other and are wound around the rotary shaft of either the input shaft or the output shaft, are connected in series and fixed on the rotary shaft, and these are connected in series. A resonance circuit, and a detection unit having a set of an input coil and an output coil composed of a magnetic core and a coil wound around the magnetic core is provided, and the input coil and the output coil of the detection unit are rotated. The resonance circuit and the detection unit are arranged to face the solenoid coil above with a gap, and an oscillation circuit that oscillates at the resonance frequency of the resonance circuit is formed. A torque detection device for a power steering characterized by detecting as a change.

本発明において注目すべきことは,入力軸と出力軸との
間に前記のごとくリーフスプリングを介設し,該リーフ
スプリングを介して出力軸が駆動されるように構成し,
トルクによる回転角度差(回転角度変位)に対応してイ
ンダクタンスが変化する検出コイルを両軸上に対面させ
て固定し,また前記ソレノイドコイルに対向して空隙を
もって検出部を設け,トルクに対応する回転角度差を発
振周波数の変化として検出するようにしたことにある。
What should be noted in the present invention is that the leaf spring is provided between the input shaft and the output shaft as described above, and the output shaft is driven through the leaf spring,
Corresponding to the torque by fixing the detection coil whose inductance changes according to the rotational angle difference (rotational angle displacement) due to the torque, facing each other on both shafts, and with a gap facing the solenoid coil. This is because the rotation angle difference is detected as a change in the oscillation frequency.

即ち,本発明において,入力軸と出力軸は,その嵌合部
においてその軸方向と直角方向にリーフスプリングを挿
置しており,ハンドルによって入力軸が回転されるとき
には該リーフスプリングを介して出力軸が駆動されるよ
うに構成してある。かかるリーフスプリングは,バネ鋼
板等弾力性ある板状体で構成する。
That is, in the present invention, the input shaft and the output shaft have a leaf spring inserted in the fitting portion in a direction perpendicular to the axial direction, and when the input shaft is rotated by the handle, the output is output via the leaf spring. The shaft is configured to be driven. The leaf spring is composed of a resilient plate-like body such as a spring steel plate.

また,上記検出コイルとしては,実施例に示すごとき,
磁心とこれに巻回したコイルとからなる検出器を用い,
この検出器を2個一組として入力軸と出力軸上に互いに
対向させて,固定する。この対向は,回転軸(入力軸,
出力軸)の軸方向において行う。また,この一対の検出
器は直列に接続し,回転角度差によってその相互インダ
クタンスが変化することにより,検出コイルの全インダ
クタンスが変化するようにする。
Further, as the detection coil, as shown in the embodiment,
Using a detector consisting of a magnetic core and a coil wound around it,
Two sets of these detectors are made to face each other and fixed on the input shaft and the output shaft. This facing is the rotation axis (input axis,
Output shaft) in the axial direction. Further, the pair of detectors are connected in series, and the mutual inductance of the pair of detectors changes depending on the rotation angle difference, so that the total inductance of the detection coil changes.

更には,検出コイルは2組配設し,1組の検出コイルは相
互インダクタンスが全体のインダクタンスを小さくする
ように接続し,他の1組は相互インダクタンスが全体の
インダクタンスを大きくするように接続し,この2つの
発振周波数の差又は比を出力として共振回路に送るよう
にすることもできる(第3実施例参照)。
Furthermore, two sets of detection coils are provided, one set of detection coils is connected so that mutual inductance reduces the total inductance, and the other set is connected so that mutual inductance increases the total inductance. The difference or ratio of these two oscillation frequencies can be sent as an output to the resonance circuit (see the third embodiment).

また,インダクタンスの変化を大きくするためには,コ
イル径と同等以下の長さにコイルの幅を短くすること,
一対の検出コイルの対向距離を短くすることなどの手段
がある。また,コイル径は,回転軸の最大計測角度差に
おいて,互いに対向する面積がゼロとなる径以上とする
ことが好ましい。例えば,直径50mmの軸に直径2.5mmの
コイルを有する検出コイルを固定した場合,6度の角度差
で円周面は約2.5mm移動し,コイルの対向面積がなくな
ることとなる(後述する第2図参照)。
To increase the change in inductance, shorten the coil width to a length equal to or smaller than the coil diameter.
There are means such as shortening the facing distance between the pair of detection coils. Further, it is preferable that the coil diameter is equal to or larger than a diameter at which the areas facing each other become zero at the maximum measurement angle difference of the rotating shafts. For example, if a detection coil having a coil with a diameter of 2.5 mm is fixed on a shaft with a diameter of 50 mm, the circumferential surface moves about 2.5 mm with an angle difference of 6 degrees, and the facing area of the coil disappears (see below. (See Figure 2).

また,ソレノイドコイルは回転軸上に導線を巻回するこ
とにより構成し,該導線はコンデンサ及び前記検出コイ
ルと共に直列に接続する。これにより閉じた共振回路を
構成する。また,検出部の入力コイルと出力コイルとは
回転軸上の前記ソレノイドコイルに対向して空隙をもっ
て配設する。
Further, the solenoid coil is constructed by winding a conducting wire on a rotating shaft, and the conducting wire is connected in series with a capacitor and the detection coil. This constitutes a closed resonant circuit. Further, the input coil and the output coil of the detection unit are arranged with a gap facing the solenoid coil on the rotating shaft.

〔作用〕[Action]

本発明においては,ハンドルの回転により入力軸にトル
クが加わると,該入力軸と出力軸との間のリーフスプリ
ングが圧縮され,両軸間に回転角度差(例えば3度)が
発生する。この回転角度差は,リーフスプリングの変位
によってもたらされるものである。そして,その回転角
度差によって,入力軸と出力軸との間に対向させて設け
た検出コイルの全インダクタンスが変化する。これは,
一対の検出コイルにおける対向面積が変化すると,互い
に結合する磁力線の数が変化することにより生ずるもの
である。
In the present invention, when torque is applied to the input shaft due to the rotation of the handle, the leaf spring between the input shaft and the output shaft is compressed, and a rotation angle difference (for example, 3 degrees) is generated between the two shafts. This rotation angle difference is caused by the displacement of the leaf spring. Then, due to the difference in the rotation angle, the total inductance of the detection coil provided so as to face each other between the input shaft and the output shaft changes. this is,
This is caused by a change in the number of magnetic force lines coupled to each other when the facing area of the pair of detection coils changes.

しかして,この検出コイルにおける全インダクタンスの
変化によって回転軸上に構成した共振回路の共振周波数
が変化し,回転軸外に設けた検出部における発振周波数
が変化する。上記検出コイルにおけるインダクタンスの
変化量は,トルク量に対応するため,発振周波数の変化
量から印加トルクが検出される。そして,この検出トル
クに応じて前記のごとく操向駆動輪が駆動される。
Then, the resonance frequency of the resonance circuit formed on the rotation axis changes due to the change of the total inductance in the detection coil, and the oscillation frequency of the detection unit provided outside the rotation axis changes. Since the amount of change in the inductance of the detection coil corresponds to the amount of torque, the applied torque is detected from the amount of change in the oscillation frequency. Then, the steering drive wheels are driven as described above according to the detected torque.

〔効果〕〔effect〕

本発明によれば,従来は,バネ継手,歯車,運動方向変
換機構,ポテンショメータ等により構成していたトルク
−変位変換部分,変位検出部分を,前記リーフスプリン
グと検出コイル,共振回路及び検出部からなる発振回路
とにより構成している。そのため,トルク検出装置を従
来に比して極めてコンパイト(小型)に構成することが
できる。
According to the present invention, the torque-displacement conversion portion and the displacement detection portion, which are conventionally composed of the spring joint, the gear, the movement direction conversion mechanism, the potentiometer, etc., are separated from the leaf spring, the detection coil, the resonance circuit and the detection portion. And an oscillator circuit. Therefore, the torque detection device can be made extremely compact (small) as compared with the conventional one.

また,回転軸上に検出コイル及び共振回路を配設したの
で,検出コイルの全インダクタンスの変化は共振回路に
おける共振周波数に変化を与え,その変化は回転軸外に
設けた検出部によって非接触的に検出することができ
る。それ故,その検出精度及び感度は極めて優れてい
る。
Further, since the detection coil and the resonance circuit are arranged on the rotation axis, the change of the total inductance of the detection coil changes the resonance frequency of the resonance circuit, and the change is non-contact by the detection unit provided outside the rotation axis. Can be detected. Therefore, its detection accuracy and sensitivity are extremely excellent.

また,回転軸外に設けた検出部への信号伝達は,ソレノ
イドコイルによって,周波数として伝送するので,S/N比
が高く,検出部の励磁コイルのパワーを少なくすること
ができる。
Further, since the signal transmission to the detection unit provided outside the rotation axis is transmitted as a frequency by the solenoid coil, the S / N ratio is high and the power of the excitation coil of the detection unit can be reduced.

本発明において,入力軸と出力軸との間にリーフスプリ
ングを介設したこと及び前記発信回路を構成したこと
は,その効果に関して不分離一体性を有する重要な要件
である。以下これを詳述する。
In the present invention, the provision of a leaf spring between the input shaft and the output shaft and the construction of the transmission circuit are important requirements for having non-separable integrity with respect to their effects. This will be described in detail below.

即ち,本発明入力おいては,上記のごとくトルク検出装
置がコンパクトに構成されている。かかるコンパクト化
が実現できた理由の1つには,入力軸と出力軸とをリー
フスプリングにより連結していることにある。つまり,
これにより,トルク検出装置を入力軸及び出力軸と共に
1本の軸線上に構成することができたのである。従来
は,前記のごとく入力軸と出力軸の軸線と,これに併列
的に運動方向変換機構を設け,いわば2軸線上にトルク
検出装置が構成されていた。本発明では,このように1
本の軸線上にトルク検出装置を構成しているので,コン
パクト化は勿論,外形もスッキリし,装着スペースが極
めて小さい。
That is, in the input of the present invention, the torque detection device is constructed compactly as described above. One of the reasons why such compactness has been realized is that the input shaft and the output shaft are connected by a leaf spring. That is,
As a result, the torque detection device could be configured on one axis along with the input shaft and the output shaft. Conventionally, as described above, the axis lines of the input shaft and the output shaft and the movement direction converting mechanism are provided in parallel with the axis lines, so to speak, the torque detecting device is configured on the two axis lines. In the present invention, 1
Since the torque detection device is configured on the axis of the book, not only is the size reduced, but also the outer shape is neat and the mounting space is extremely small.

一方,リーフスプリングは上記のごとくコンパクト化に
役立つが,前記従来技術においてバネ継手の代わりにこ
のリーフスプリングを用いたとしても,トルク検出装置
の機能は不充分である。何故なら,リーフスプリングは
変位を大きく取ろうとすると亀裂等の損傷を生じ耐久性
が低い。そのため,リーフスプリングを用いた場合には
変位を大きく取ることができず,前記従来技術のごとく
歯車,運動方向変換機構等を用いた装置では精度良くト
ルクを検出できない。
On the other hand, the leaf spring is useful for compactification as described above, but even if the leaf spring is used instead of the spring joint in the above-mentioned conventional technique, the function of the torque detection device is insufficient. The reason for this is that leaf springs suffer damage such as cracks when attempting to take large displacements, resulting in low durability. Therefore, when the leaf spring is used, a large displacement cannot be taken, and the torque cannot be accurately detected by the device using the gear, the motion direction changing mechanism and the like as in the prior art.

本発明は,リーフスプリングによるトルク検出装置のコ
ンパクト化を活かし,一方リーフスプリングの「変位を
大きく取れない」という欠点を前記共振回路と検出部と
による発信回路により解決し,もってコンパクトで,測
定精度が良く,耐久性に優れたトルク検出装置を提供す
るものである。
The present invention takes advantage of the compactness of the torque detection device using leaf springs, while solving the drawback that "the displacement cannot be made large" of the leaf springs by means of the oscillator circuit consisting of the resonance circuit and the detection section, which is compact and has high measurement accuracy. It provides a torque detection device having good durability and excellent durability.

このように,本発明にれば,コンパクトな構造で,精度
良く,非接触で回転軸トルクを検出できるパワーステア
リング用トルク検出装置を提供することができる。ま
た,従来のトルク検出装置のごとく接触,摺動部品を介
在させていないので精度が高く,信頼性,耐久性にも優
れている。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a torque detection device for a power steering, which has a compact structure and can accurately detect a rotating shaft torque in a non-contact manner. Moreover, unlike the conventional torque detection device, since no contact or sliding parts are interposed, the accuracy is high, and the reliability and durability are excellent.

〔実施例〕〔Example〕

本発明のパワーステアリング用トルク検出装置の実施例
に関しては,リーフスプリング及び発振回路の装着状態
を含めて第1図ないし第6図を用いて後述(第4実施
例)する。それに,先立ってまず発振回路関係を中心と
した実施例につき説明する。
An embodiment of the torque detecting device for power steering of the present invention will be described later (fourth embodiment) with reference to FIGS. 1 to 6 including a mounting state of a leaf spring and an oscillation circuit. Prior to that, an embodiment focusing on the oscillation circuit will be described first.

第1実施例 本例にかかるトルク検出装置を第7図ないし第12図を用
いて説明する。
First Embodiment A torque detection device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 12.

第7図は,本例のトルク検出装置における共振回路及び
検出部を示す概念図,第8図は入力軸と出力軸とがリー
フスプリングを介して変位していることにより生ずる検
出コイルの回転角度差を示す図,第9図は検出コイルJ,
LC直列回路K,検出部L及び波形整形回路Nからなる発振
回路図,第10図及び第11図は検出コイル及び検出部の周
辺を示す図,第12図は角度変位(回転角度差)S発振周
波数の関係図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a resonance circuit and a detection unit in the torque detection device of this example, and FIG. 8 is a rotation angle of the detection coil generated by the displacement of the input shaft and the output shaft via the leaf spring. Fig. 9 shows the difference, Fig. 9 shows the detection coil J,
Oscillation circuit diagram consisting of LC series circuit K, detection unit L and waveform shaping circuit N, FIGS. 10 and 11 are views showing the periphery of the detection coil and detection unit, and FIG. 12 is angular displacement (rotational angle difference) S It is a relationship diagram of an oscillation frequency.

本例におけるトルク検出装置は,第7図に示すごとく,
入力軸1及び出力軸2に対向して設けた検出コイルJ
と,回転軸1に固着したLC直列回路Kと,回転軸1の外
に設けた検出部Lとを1組とするもので,これによりト
ルクを検出しようとするものである。
The torque detection device in this example is as shown in FIG.
Detecting coil J provided facing the input shaft 1 and the output shaft 2
And an LC series circuit K fixed to the rotary shaft 1 and a detection unit L provided outside the rotary shaft 1 as one set, and the torque is detected by this.

即ち,まず入力軸1及び出力軸2は両者の間にリーフス
プリング8を介設してなる(第4実施例の第1図ないし
第6図参照)。しかして,検出コイルJは1対の検出器
31,32よりなる。該検出器31は,第10図に見られるごと
く,磁心311に導線312を巻回してコイルを形成したもの
である。この検出器31は固定具1Dにより入力軸1の端部
1Cに固定する。検出器32も同様に出力軸2の端部2Cに固
定する(第7図)。そして,両検出器31と32とは,入力
軸にトルクが印加されていないとき,その軸芯が一致す
るよう配設する。
That is, first, the input shaft 1 and the output shaft 2 are provided with a leaf spring 8 interposed therebetween (see FIGS. 1 to 6 of the fourth embodiment). Then, the detection coil J is a pair of detectors.
It consists of 31,32. As shown in FIG. 10, the detector 31 has a coil formed by winding a conductive wire 312 around a magnetic core 311. This detector 31 is fixed to the end of the input shaft 1 by the fixture 1D.
Fix at 1C. Similarly, the detector 32 is fixed to the end 2C of the output shaft 2 (Fig. 7). Then, both detectors 31 and 32 are arranged so that their axes coincide with each other when no torque is applied to the input shaft.

次に,上記検出コイルと共に共振回路を構成するLC直列
回路Kは,入力軸1の全周に巻回したソレノイドコイル
5及び該ソレノイドコイル5と直列に接続したコンデン
サ59とによって構成し,これらは入力軸1上に固定す
る。しかして,検出コイルJとLC直列回路Kとは直列に
接続されて共振回路を形成する。
Next, the LC series circuit K, which constitutes a resonance circuit together with the detection coil, is composed of a solenoid coil 5 wound around the entire circumference of the input shaft 1 and a capacitor 59 connected in series with the solenoid coil 5. Fix on input shaft 1. Then, the detection coil J and the LC series circuit K are connected in series to form a resonance circuit.

また,第9図にも見られるごとく,上記ソレノイドコイ
ル5から出力される共振周波数を検出する検出部Lは,
駆動電源Vに接続した入力コイル6と検出した信号を発
信する出力コイル7とからなる。しかして,第11図に示
すごとく,入力コイル6は磁心61とこれに巻回したコク
イル62とからなり,出力コイル7は磁心71とこれに巻回
したコイル72とからなる。上記入力コイル6及び出力コ
イル7は,上記ソレノイドコイル5に対向してそれぞれ
配置し,両コイル6,7とソレノイドコイル5との間には
空隙Mを有する。
Further, as seen in FIG. 9, the detection unit L for detecting the resonance frequency output from the solenoid coil 5 is
It comprises an input coil 6 connected to a driving power supply V and an output coil 7 for transmitting a detected signal. As shown in FIG. 11, the input coil 6 is composed of a magnetic core 61 and a coil 62 wound around the magnetic core 61, and the output coil 7 is composed of a magnetic core 71 and a coil 72 wound around the magnetic core 71. The input coil 6 and the output coil 7 are arranged so as to face the solenoid coil 5, and a gap M is provided between the coils 6 and 7 and the solenoid coil 5.

次に,上記検出コイルJ,LC直列回路K及び検出部Lは,
第9図に示すごとく,波形整形回路Nに電気的に接続
し,出力f0を発信する発振回路を形成する。ここに,f0
は共振周波数を示す。なお,同図において,36はコンパ
レータ,37はダイオード,38は電流制限抵抗,Vは駆動電源
である。
Next, the detection coil J, the LC series circuit K and the detection unit L are
As shown in FIG. 9, an oscillation circuit that is electrically connected to the waveform shaping circuit N to generate the output f 0 is formed. Where f 0
Indicates the resonance frequency. In the figure, 36 is a comparator, 37 is a diode, 38 is a current limiting resistor, and V is a drive power supply.

しかして,入力軸1及び出力軸2において,入力軸1に
より出力軸2を回転させ,両者にトルクを与えると,前
記リーフスプリング8が圧縮され両軸1,2には変位が発
生する。
Then, in the input shaft 1 and the output shaft 2, when the output shaft 2 is rotated by the input shaft 1 and torque is applied to both, the leaf spring 8 is compressed and displacement occurs in both shafts 1 and 2.

そのため,入力軸1及び出力軸2の両端1C及び2Cに相対
向して配置した検出器31,32の間に位置づれを生ずる。
つまり,第8巣に示すごとく回転角度差θを生ずる。
As a result, misalignment occurs between the detectors 31 and 32 arranged opposite to both ends 1C and 2C of the input shaft 1 and the output shaft 2.
That is, the rotation angle difference θ is generated as shown in the eighth nest.

この対向面の位置づれにより,検出コイルにおける検出
器31,32の対向面積が変化し,互いに結合する磁力線の
数が変化する。それ故,相互インダクタンスが変化し検
出コイルJの全インダクタンスが変化する。これに伴
い,検出コイルJと結合したLC直列回路Kの共振周波数
が変化する。その変化に伴い検出部Lにおける発振周波
数が変化し前記第9図に示す回路により,出力f0として
取り出される。
Due to the displacement of the facing surfaces, the facing areas of the detectors 31 and 32 in the detecting coil change, and the number of magnetic force lines coupled to each other changes. Therefore, the mutual inductance changes and the total inductance of the detection coil J changes. Along with this, the resonance frequency of the LC series circuit K coupled to the detection coil J changes. With the change, the oscillation frequency in the detection section L changes, and is taken out as the output f 0 by the circuit shown in FIG.

なお,上記において検出部Lにおいては,入力コイル6
と出力コイル7とによって,上記ソレノイドコイル5か
らの出力信号をキャッチし,前記のごとく波形整形回路
Nへ出力する。波形整形回路からの出力f0は,周波数−
電圧変換器等の周知の手段により電圧信号として出力す
る。
In the above description, in the detection unit L, the input coil 6
The output signal from the solenoid coil 5 is caught by the output coil 7 and the output coil 7, and is output to the waveform shaping circuit N as described above. The output f 0 from the waveform shaping circuit is the frequency −
It is output as a voltage signal by a known means such as a voltage converter.

しかして,検出コイルにおけるインダクタンスの変化量
はトルク量に対応するため,発振周波数の変化量から,
印加トルクを検出することができる。
Therefore, since the amount of change in the inductance of the detection coil corresponds to the amount of torque, from the amount of change in the oscillation frequency,
The applied torque can be detected.

第12図は,その角度変位(回転角度差)と発振周波数と
の関係の一例を曲線Aで示すものである。本例は,入力
軸1,出力軸2が直径50mm,検出器31,32が直径2.5mmで回
転角度差が−6〜+6度まで変化するときの関係を示し
ている。同図より知られるごとく,±6度の変化により
発振周波数が約5KHz変化することが分かる。
FIG. 12 is a curve A showing an example of the relationship between the angular displacement (rotational angle difference) and the oscillation frequency. This example shows the relationship when the input shaft 1 and the output shaft 2 have a diameter of 50 mm, the detectors 31 and 32 have a diameter of 2.5 mm, and the rotation angle difference changes from -6 to +6 degrees. As can be seen from the figure, the oscillation frequency changes by about 5 KHz with a change of ± 6 degrees.

以上のごとく,本例によれば,入力軸1,出力軸2の回転
トルクを検出コイル31,32によりインダクタンス変化と
して検出し,かつこれを非接触状態で回転軸外へ取り出
すことができるので,検出精度及び感度に優れている。
また,共振回路から検出部への信号伝達はソレノイドコ
イルによっているので,S/N比が高く,また検出部の励磁
コイルのパワーを少なくすることができる。
As described above, according to this example, the rotational torques of the input shaft 1 and the output shaft 2 can be detected as inductance changes by the detection coils 31 and 32, and can be taken out of the rotary shaft in a non-contact state. Excellent detection accuracy and sensitivity.
Moreover, since the signal is transmitted from the resonance circuit to the detector by the solenoid coil, the S / N ratio is high and the power of the exciting coil of the detector can be reduced.

第2実施例 本例は,第13図に示すごとく,第1実施例に代えてソレ
ノイドコイル50,51及び検出部65,75の配設を変えたもの
である。
Second Embodiment As shown in FIG. 13, this embodiment is different from the first embodiment in that the solenoid coils 50 and 51 and the detectors 65 and 75 are arranged differently.

即ち,ソレノイドコイル50及び51は,電流の流れ方向が
回転軸の円周方向について互いに逆方向となるよう配置
し,直列に接続したものである。ソレノイドコイルを上
記のように配置することにより,検出部の入力コイル65
と出力コイル75を,小型化することができる。つまり,
両コイル65,75は,第1実施例のごときU字型コアでな
く,検出コイルと同様の小型ソレノイドコイルで構成す
ることができる。なお,上記両コイル65,75は,ソレノ
イドコイル50及び51の中間位置に間隙をもって対向配設
する。また,同図において符号651,751は磁心,652,752
はコイルである。
That is, the solenoid coils 50 and 51 are arranged such that the current flow directions are opposite to each other with respect to the circumferential direction of the rotating shaft, and are connected in series. By arranging the solenoid coil as described above, the input coil 65
And the output coil 75 can be miniaturized. That is,
Both coils 65 and 75 can be configured by small solenoid coils similar to the detection coil, instead of the U-shaped core as in the first embodiment. The coils 65 and 75 are arranged opposite to each other with a gap at an intermediate position between the solenoid coils 50 and 51. Also, in the figure, reference numerals 651 and 751 are magnetic cores and 652 and 752, respectively.
Is a coil.

本例によれば,第1実施例と同様の効果が得られる外,
検出部を一層小型化できると共にコスト低下を図ること
ができる。
According to this example, the same effect as that of the first example can be obtained,
The detection unit can be further downsized and the cost can be reduced.

第3実施例 本例は,第14図ないし第17図に示すごとく,第2実施例
に示した構成を独立に2回路設けたものである。しかし
て,また本例は後述する第4実施例に示すトルク検出装
置に用いる発振回路を示している。
Third Embodiment In this embodiment, as shown in FIGS. 14 to 17, two circuits are provided independently of the configuration shown in the second embodiment. However, this example also shows an oscillator circuit used in the torque detecting device shown in a fourth embodiment described later.

即ち,まず,入力軸1,出力軸2の両端部1C,2Cには,そ
れぞれ検出コイルJx及びJyを固着する(第14図)。そし
て,第15図に示すごとく,第2実施例と同様に,検出コ
イルJxはLC直列回路Kx,検出部Lxと共に発振回路を形成
する。また,検出コイルJyも同様にLC直列回路Ky,検出
部Lyと共に回路を形成する。
That is, first, the detection coils Jx and Jy are fixed to both ends 1C and 2C of the input shaft 1 and the output shaft 2, respectively (Fig. 14). Then, as shown in FIG. 15, similarly to the second embodiment, the detection coil Jx forms an oscillation circuit together with the LC series circuit Kx and the detection unit Lx. Similarly, the detection coil Jy also forms a circuit together with the LC series circuit Ky and the detection unit Ly.

但し,ここに重要なことは,検出コイルJxとJyは次のよ
うに異なる。即ち,第14図に見られるごとく,検出コイ
ルJxにおける検出器31,32は,第1及び第2実施例と同
様に,その相互インダクタンスが全体のインダクタンス
を減少せしめる方向(以下,逆相という)に接続する。
一方,検出コイルJyにおける検出器33,34は,第1,第2
実施例と異なり,全体のインダクタンスが増加する方向
(以下,正相という)に接続する。
However, what is important here is that the detection coils Jx and Jy differ as follows. That is, as can be seen in FIG. 14, the detectors 31 and 32 in the detection coil Jx have a direction in which their mutual inductance reduces the overall inductance (hereinafter, referred to as reverse phase), as in the first and second embodiments. Connect to.
On the other hand, the detectors 33 and 34 in the detection coil Jy are the first and second detectors.
Unlike the embodiment, the connection is made in the direction in which the overall inductance increases (hereinafter referred to as the positive phase).

しかして,上記発振回路(第15図)においては,前記第
1実施例の発振回路(第9図)と同様に検出部Lx,Lyか
らの発信周波数は波形整形回路Nx,Nyによって処理さ
れ,出力信号fx,fyとしてそれぞれ取り出される。この
とき,前記のごとく検出コイルJx,Jyは逆相と正相の状
態にあるため,その角度変位と発信周波数の関係は,第
16図に示すごとく逆相の出力fxについては曲線Xで,正
相の出力fyについては曲線Yで表される。そして,この
発振周波数の差(fx−fy)を出力とすると,上記関係は
第17図に示す曲線Bのごとく表されることとなる。そし
て,この曲線Bは正相又は逆相のみの場合に比して,角
度変位に対して大きな変化を示す。即ち,検出コイルを
正相と逆相の2系統配設して,出力させることにより,
角度変位に対して大きな出力(発振周波数の差)を得る
ことができる。
Therefore, in the oscillator circuit (Fig. 15), the oscillation frequencies from the detection units Lx, Ly are processed by the waveform shaping circuits Nx, Ny, as in the oscillator circuit of the first embodiment (Fig. 9). It is taken out as output signals fx and fy, respectively. At this time, since the detection coils Jx and Jy are in the opposite phase and the positive phase as described above, the relationship between the angular displacement and the transmission frequency is
As shown in FIG. 16, a reverse phase output fx is represented by a curve X, and a positive phase output fy is represented by a curve Y. Then, when the difference (fx-fy) of the oscillation frequencies is output, the above relationship is expressed as a curve B shown in FIG. The curve B shows a large change with respect to the angular displacement as compared with the case of only the normal phase or the reverse phase. That is, by arranging the detection coils in two systems, the positive phase and the negative phase, and outputting them,
A large output (difference in oscillation frequency) can be obtained with respect to angular displacement.

また,本例によれば,温度補償も行うことができる。即
ち,検出コイルを1個用いた場合には,発振周波数は温
度変化によってオフセットが生ずる。これは検出コイル
におけるフェライトコアの温度依存性による。そして,
性相,逆相いずれの場合でも,その温度依存性は温度上
昇に伴って発振周波数が低下する。そこで,上記のごと
く正相と逆相との出力差をとれば,この温度依存性はキ
ャンセルすることができるのである。このことは,正相
と逆相の比を取った場合も同様である。
Further, according to this example, temperature compensation can also be performed. That is, when one detection coil is used, the oscillation frequency is offset due to temperature change. This is due to the temperature dependence of the ferrite core in the detection coil. And
In both cases of the sex phase and the reverse phase, the temperature dependence of the temperature dependence causes the oscillation frequency to decrease with increasing temperature. Therefore, this temperature dependence can be canceled by taking the output difference between the positive phase and the negative phase as described above. This is the same when the ratio of the positive phase and the negative phase is taken.

以上のごとく,本例によれば第1及び第2実施例と同様
の効果が得られる外,回転角度差に対する発振周波数の
差を得ることができると共に温度補償を行うことがで
き,より精度良くトルクを検出することができる。
As described above, according to this example, the same effects as those of the first and second examples can be obtained, and the difference of the oscillation frequency with respect to the difference of the rotation angle can be obtained and the temperature compensation can be performed, so that the temperature can be more accurately measured. The torque can be detected.

第4実施例 本例は,電気式パワーステアリング装置(前記第19図)
に適用したトルク検出装置を示し,前記第3実施例に示
した発振回路を,パワーステアリング用トルク検出装置
に装着した具体的状態を示すものである。本例を,第1
図ないし第6図を用いて説明する。
Fourth Embodiment This embodiment is an electric power steering device (Fig. 19 above).
2 shows a torque detecting device applied to the power steering torque detecting device according to the third embodiment of the present invention. This example is the first
This will be described with reference to FIGS.

本例のトルク検出装置は,入力軸1に固定したボビン85
と,該ボビン85の先端部と出力軸2側のロータ25とに対
向して設けた2組の検出コイルJx及びJyと,ボビン85に
巻回したソレノイドコイル50,51を有する2組のLC直列
回路Kx,Kyと,ボビン85との間に空隙を持って対向させ
た入力コイル65(第2図)と出力コイル75(第1図)よ
りなる2組の検出部Lx,Lyとよりなる。
The torque detection device of this example has a bobbin 85 fixed to the input shaft 1.
And two sets of detection coils Jx and Jy provided facing the tip of the bobbin 85 and the rotor 25 on the output shaft 2 side, and two sets of LC having solenoid coils 50 and 51 wound around the bobbin 85. It consists of a series circuit Kx, Ky and two sets of detectors Lx, Ly consisting of an input coil 65 (Fig. 2) and an output coil 75 (Fig. 1) facing each other with a gap between the bobbin 85. .

即ち,まず入力軸1の上端はハンドルに結合され,その
下方にはベアリング42を介してハウジング41を有する。
また,該ハウジング41の下端は,フランジ43,ベアリン
グ23を介して出力軸2に対して回動自在に支承する。
That is, first, the upper end of the input shaft 1 is connected to the handle, and the housing 41 is provided below the input shaft 1 via the bearing 42.
The lower end of the housing 41 is rotatably supported on the output shaft 2 via a flange 43 and a bearing 23.

また,入力軸1は上記ハウジング41の内側において,該
入力軸1に固定ナット87により同軸的に固定したボビン
85を有する。出力軸2の下端は,駆動出力側に連結さ
れ,上方には2段凸状の先端部27A,27Bを有し,その下
方に基部21を有する。
The input shaft 1 is a bobbin which is coaxially fixed to the input shaft 1 by a fixing nut 87 inside the housing 41.
Has 85. The lower end of the output shaft 2 is connected to the drive output side, has upper end portions 27A and 27B having a two-step convex shape on the upper side, and has a base portion 21 on the lower side.

そして,入力軸1の下方の凹部11A,11Bには,出力軸2
の先端部27A,27Bを挿入し,凹部11Bと該先端部27Bとの
間には入力軸1及び出力軸2のシャフト変位をスムース
にするため,無給油軸受271が挿置してある。また,出
力軸2の先端部27Aには棒状ストッパ28を有し,該スト
ッパ28は入力軸1のストッパ孔(図示せず)に嵌合さ
れ,リーフスプリング8保護のため入力軸1と出力軸2
の相対角度変位を規制(例えば,6度)している。
Then, in the recesses 11A and 11B below the input shaft 1, the output shaft 2
The tip portions 27A and 27B are inserted, and an oil-free bearing 271 is inserted between the concave portion 11B and the tip portion 27B in order to smooth the shaft displacement of the input shaft 1 and the output shaft 2. Further, a rod-shaped stopper 28 is provided at the tip portion 27A of the output shaft 2, and the stopper 28 is fitted into a stopper hole (not shown) of the input shaft 1 to protect the leaf spring 8 from the input shaft 1 and the output shaft. Two
The relative angular displacement of is regulated (for example, 6 degrees).

しかして,入力軸1の下端の開口部11には,出力軸2の
基部21を嵌合し,両者の間にはリーフスプリング8を介
設する。この状態を第2図ないし第6図に示す。
Then, the base 21 of the output shaft 2 is fitted into the opening 11 at the lower end of the input shaft 1, and the leaf spring 8 is interposed between the two. This state is shown in FIGS. 2 to 6.

即ち,基部21の長孔22と,入力軸1の開口部11の切欠部
12との間にはリーフスプリング8を介設する。該リーフ
スプリング8は,弧状バネ82,82をその凸部を対向させ
て配置し,その外側に平板81を配置したもので,これら
は上記長孔22,切欠部12の間に弾力的に嵌入する。そし
て,嵌入したリーフスプリング8の外周,即ち上記開口
部11の周囲には,リーフスプリング8がとび出さないよ
うに,かつ入力軸と出力軸の角度変位に障害とならない
よう円筒状ホルダーを配設する(図示せず)。
That is, the long hole 22 of the base 21 and the cutout of the opening 11 of the input shaft 1
A leaf spring 8 is provided between the valve 12 and the valve 12. The leaf spring 8 is formed by arranging arc-shaped springs 82, 82 with their convex portions facing each other, and arranging a flat plate 81 on the outer side thereof. These are elastically fitted between the elongated hole 22 and the cutout portion 12. To do. A cylindrical holder is arranged around the outer periphery of the fitted leaf spring 8, that is, around the opening 11 so that the leaf spring 8 does not protrude and does not hinder the angular displacement of the input shaft and the output shaft. (Not shown).

また,第1図に示すごとく,出力軸2の基部21下方に
は,前記ボビン85の方向にリテーナスプリング24を配設
し,入力軸1の下方に対してベアリング26により回動可
能に配設したロータ25を支承する。
Further, as shown in FIG. 1, a retainer spring 24 is arranged below the base 21 of the output shaft 2 in the direction of the bobbin 85, and is rotatably arranged below the input shaft 1 by a bearing 26. Support the rotor 25.

しかして,上記ロータ25の先端には,検出コイルの検出
器32,34を設ける。また,該検出器32,34に対向した位置
において,上記ボビン85下方のフランジ86に検出器31,3
3を設ける。そして,検出器31,32と33,34とが,それぞ
れ1組となった検出コイルJxとJyを構成する。また,ボ
ビン85の外周には,ソレノイドコイル50,51を巻回して,
2組のLC直列回路Kx,Kyを構成する。た,前記ハウジング
41のブラケット44に固定したセンサ基板45には,上記LC
直列かいろKx,Kyに対向して検出部Lx,Lyの入力コイル6
5,65,出力コイル75,75を配設する(第2図)。入力コイ
ル65と出力コイル75とは45度の角度を置いて配設してあ
る。センサ基板45には,上記入,出力コイルの端部が配
設され,該端部はリード線451により,前記波形成形回
路Nに接続する。
Therefore, detectors 32 and 34 of detecting coils are provided at the tip of the rotor 25. Further, at the position facing the detectors 32, 34, the detectors 31, 3 are attached to the flange 86 below the bobbin 85.
Provide 3. Then, the detectors 31, 32 and 33, 34 respectively constitute one set of detection coils Jx and Jy. Further, the solenoid coils 50 and 51 are wound around the outer circumference of the bobbin 85,
Two sets of LC series circuits Kx and Ky are formed. The housing
The sensor board 45 fixed to the bracket 44 of 41 has the LC
Input coil 6 of the detectors Lx, Ly facing the series Kiro, Kx, Ky
5,65 and output coils 75,75 are arranged (Fig. 2). The input coil 65 and the output coil 75 are arranged at an angle of 45 degrees. The sensor substrate 45 is provided with the ends of the input and output coils, and the ends are connected to the waveform shaping circuit N by a lead wire 451.

本例のトルク検出装置は,上記のように構成されている
ので,次の作用効果を有する。
Since the torque detection device of this example is configured as described above, it has the following effects.

即ち,車輌のハンドルが回されると,ステアリング入力
トルクは入力軸1よりリーフスプリング8を介して出力
軸2に伝わる。トルクが入力されるとリーフスプリング
8が,第5図から第6図のごとく,圧縮された状態とな
り,入力軸1と出力軸2との間に相対角度変位が発生す
る。このとき,入力軸1側のボビン下端のフランジに設
けた検出コイル31,33と,出力軸2側のロータ25に設け
た検出コイル32,34との間に位置ずれを生ずる。
That is, when the steering wheel of the vehicle is turned, the steering input torque is transmitted from the input shaft 1 to the output shaft 2 via the leaf spring 8. When the torque is input, the leaf spring 8 enters a compressed state as shown in FIGS. 5 to 6, and a relative angular displacement occurs between the input shaft 1 and the output shaft 2. At this time, a positional deviation occurs between the detection coils 31 and 33 provided on the flange at the lower end of the bobbin on the input shaft 1 side and the detection coils 32 and 34 provided on the rotor 25 on the output shaft 2 side.

そのため,前記第3実施例で示したと同様に,トルクを
検出することができる。また,この検出されたトルクに
対応して,前記第19図に示すごとく,サーボモータ9Bが
作動し,操向駆動輪9Gが回転される。これらの詳細に関
しては,第3実施例及び前記従来技術の項の説明を参照
されたい。
Therefore, the torque can be detected as in the case of the third embodiment. Further, in response to the detected torque, as shown in FIG. 19, the servo motor 9B is operated and the steering drive wheels 9G are rotated. For details of these, refer to the description of the third embodiment and the above-mentioned prior art section.

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

第1図ないし第6図は本発明の第4実施例にかかるパワ
ーステアリング用トルク検出装置を示し,第1図はその
正面断面図,第2図は第1図のA−A線矢視断面図,第
3図はリーフスプリングの取付展開図,第4図はリーフ
スプリングの斜視図,第5図は取付け時の,第6図は変
位時のリーフスプリングの状態を示す図,第7ないし第
12図は第1実施例を示し,第7図はトルク検出装置の概
念図,第8図は回転軸及び検出コイルの回転角度差を示
す図,第9図は発振回路図,第10図は検出コイルの配設
図,第11図は検出部の配設図,第12図は角度変位と発振
周波数の関係を示す線図,第13図は第2実施例における
トルク検出装置の概念図,第14図ないし第17図は第3実
施例を示し,第14図はトルク検出装置の概念図,第15図
は発振回路図,第16図は角度変位と発振周波数の関係を
示す線図,第17図は角度変位と発振周波数の差を示す線
図,第18図は従来例のトルク検出装置を示す平面図,第
19図は電気式パワーステアリング装置の説明図である。 1……入力軸,2……出力軸,31,32,33,34……検出器,41
……ハウジング,45……センサ基板,5,50,51……ソレノ
イドコイル,59……コンデンサ,6,65……入力コイル,7,7
5……出力コイル,8……リーフスプリング,85……ボビ
ン,J,Jx,Jy……検出コイル,K,Kx,Ky……LC直列回路,L,L
x,Ly……検出部,N,Nx,Ny……波形整形回路,
1 to 6 show a torque detecting device for power steering according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front sectional view thereof, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. Fig. 3 is an exploded view of the leaf spring installation, Fig. 4 is a perspective view of the leaf spring, Fig. 5 is a view showing the state of the leaf spring at the time of installation, and Fig. 6 is a view showing the state of the leaf spring at the time of displacement.
FIG. 12 shows the first embodiment, FIG. 7 is a conceptual diagram of a torque detection device, FIG. 8 is a diagram showing a difference in rotation angle between a rotation shaft and a detection coil, FIG. 9 is an oscillation circuit diagram, and FIG. 11 is a layout diagram of the detection coil, FIG. 11 is a layout diagram of the detection unit, FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the angular displacement and the oscillation frequency, and FIG. 13 is a conceptual diagram of the torque detection device in the second embodiment. 14 to 17 show a third embodiment, FIG. 14 is a conceptual diagram of a torque detection device, FIG. 15 is an oscillation circuit diagram, FIG. 16 is a diagram showing the relationship between angular displacement and oscillation frequency, FIG. 17 is a diagram showing the difference between the angular displacement and the oscillation frequency, and FIG. 18 is a plan view showing a conventional torque detection device.
FIG. 19 is an explanatory diagram of an electric power steering device. 1 …… input axis, 2 …… output axis, 31,32,33,34 …… detector, 41
...... Housing, 45 …… Sensor board, 5,50,51 …… Solenoid coil, 59 …… Capacitor, 6,65 …… Input coil, 7,7
5 …… Output coil, 8 …… Leaf spring, 85 …… Bobbin, J, Jx, Jy …… Detection coil, K, Kx, Ky …… LC series circuit, L, L
x, Ly …… Detector, N, Nx, Ny …… Wave shaping circuit,

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フォークリフトトラック等の車両における
ハンドル入力を検出するためのトルク検出装置であっ
て,該トルク検出装置を装着する入力軸及び出力軸はそ
の先端部を互いに回動可能に嵌合すると共に,該嵌合部
においてその軸方向と直角方向にリーフスプリングを挿
置し,出力軸が該リーフスプリングを介して入力軸によ
って回動されるように構成し, また上記トルク検出装置は回転トルクによる回転角度差
に対応してインダクタンスが変化する検出コイルを入力
軸側と出力軸側とに互いに対向させた状態で配設し,ま
た入力軸又は出力軸のいずれかの回転軸に巻回したソレ
ノイドコイルとコンデンサとを直列に接続して前記回転
軸上に固着すると共にこれらを直列に接続して共振回路
を構成し, また,磁心とこれに巻回したコイルとからなる入力コイ
ル及び出力コイルを1組とする検出部を設け,該検出部
の入力コイルと出力コイルとは回転軸上の前記ソレノイ
ドコイルに対向して空隙をもってそれぞれ配置し, 上記共振回路と検出部とにより上記共振回路の共振周波
数により発振する発振回路を構成し,トルクに対応する
回転角度差を発振周波数の変化として検出することを特
徴とするパワーステアリング用トルク検出装置。
1. A torque detecting device for detecting a steering wheel input in a vehicle such as a forklift truck, wherein an input shaft and an output shaft on which the torque detecting device is mounted are fitted at their front end portions so as to be rotatable with respect to each other. At the same time, a leaf spring is inserted in the fitting portion in a direction perpendicular to the axial direction, and the output shaft is rotated by the input shaft via the leaf spring. The detection coil, whose inductance changes according to the rotation angle difference due to, is placed on the input shaft side and the output shaft side so as to face each other, and is wound around either the input shaft or the output shaft. A solenoid coil and a capacitor are connected in series and fixed on the rotating shaft, and they are connected in series to form a resonance circuit. Further, a magnetic core and a coil wound around the magnetic core are formed. And a detection unit having a set of an input coil and an output coil, each of which includes an input coil and an output coil, and the input coil and the output coil of the detection unit are arranged to face the solenoid coil on the rotating shaft with a gap, respectively, and the resonance circuit A torque detector for power steering, comprising: an oscillation circuit that oscillates at the resonance frequency of the resonance circuit, and detects a rotation angle difference corresponding to torque as a change in the oscillation frequency.
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