JPH07464B2 - ラツクピニオン式ステアリングのトルク検出装置 - Google Patents
ラツクピニオン式ステアリングのトルク検出装置Info
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- JPH07464B2 JPH07464B2 JP1109185A JP1109185A JPH07464B2 JP H07464 B2 JPH07464 B2 JP H07464B2 JP 1109185 A JP1109185 A JP 1109185A JP 1109185 A JP1109185 A JP 1109185A JP H07464 B2 JPH07464 B2 JP H07464B2
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- pinion shaft
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/20—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application
- B62D5/22—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application for rack-and-pinion type
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
- G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はラツクピニオン式ステアリングとそのトルク検
出装置に関し、より詳細には車両のラツクピニオン式ス
テアリングを電動あるいは油圧式の動力補助装置により
ハンドル操舵力を軽減するようにしたパワーステアリン
グシステムにおいて、ハンドルに入力されたトルクを検
出して電気信号を発生して、動力補助装置制御のための
情報を提供するトルク検出装置の改良に関する。
出装置に関し、より詳細には車両のラツクピニオン式ス
テアリングを電動あるいは油圧式の動力補助装置により
ハンドル操舵力を軽減するようにしたパワーステアリン
グシステムにおいて、ハンドルに入力されたトルクを検
出して電気信号を発生して、動力補助装置制御のための
情報を提供するトルク検出装置の改良に関する。
（従来の技術） ハンドルの入力トルク検出手段としては入力軸に接着さ
れたストレインゲージよりスリツプリングを介して電気
信号を取り出す方式やトーシヨンバーのねじれ変位を検
知する方式等各種の方式が知られている。
れたストレインゲージよりスリツプリングを介して電気
信号を取り出す方式やトーシヨンバーのねじれ変位を検
知する方式等各種の方式が知られている。
上記従来のトルク検出手段の各種問題点を解決したトル
ク検出装置として、ラツクとピニオンの噛み合い部に隣
接するピニオン軸上に揺動レバーを嵌着してピニオン軸
変位に伴う揺動レバーの揺動変位をホール効果素子や磁
気抵抗素子によつて電気信号変位を取り出す方法が提案
されている（実願昭59−46700号）。その揺動レバー
は、一端においてラツクピニオン部を被うハウジング内
に挿入されて支点を形成し又その他端はラツクとピニオ
ンの噛み合い方向へとピニオン軸に沿つて延びた後、噛
み合い部付近で両側よりコイルばね付勢されて中立位置
へ保持されている。前記支点と反対方向に向う揺動レバ
ー上にはハウジング上のホール効果素子部材に対向する
ように磁石が固定されている。
ク検出装置として、ラツクとピニオンの噛み合い部に隣
接するピニオン軸上に揺動レバーを嵌着してピニオン軸
変位に伴う揺動レバーの揺動変位をホール効果素子や磁
気抵抗素子によつて電気信号変位を取り出す方法が提案
されている（実願昭59−46700号）。その揺動レバー
は、一端においてラツクピニオン部を被うハウジング内
に挿入されて支点を形成し又その他端はラツクとピニオ
ンの噛み合い方向へとピニオン軸に沿つて延びた後、噛
み合い部付近で両側よりコイルばね付勢されて中立位置
へ保持されている。前記支点と反対方向に向う揺動レバ
ー上にはハウジング上のホール効果素子部材に対向する
ように磁石が固定されている。
以上の構成によつて、上記トルク検出装置はピニオン軸
の変位による揺動レバーの揺動変位をホール効果素子部
材中に発生する電圧変化として出力することが出来る。
の変位による揺動レバーの揺動変位をホール効果素子部
材中に発生する電圧変化として出力することが出来る。
（発明が解決しようとする問題点） このような揺動レバーの揺動変位をホール効果素子部材
中に電圧変化として得る方式のトルク検出装置におい
て、解決が望まれる問題点として以下のものがある。
中に電圧変化として得る方式のトルク検出装置におい
て、解決が望まれる問題点として以下のものがある。
１） 構造が複雑 即ち揺動レバーの一端をコイルバネで付勢する構成はコ
イルバネを作用させるための構造が複雑で部品点数が多
く、寸法、重量、コスト面で不利である ２） トルク検出精度が悪い （ａ） 構造が複雑で多くの部品の組合せのため、ガタ
がでやすく、コイルバネのセツトには調整が必要であり
調整は困難な作業となつている （ｂ） マサツ摺動部が多く、マサツ損失により、トル
ク検出特性上でヒステリシス損失が大きい （ｃ） 揺動レバーがピニオン軸の噛合部を挟んで両側
に設けられていないためピニオン軸が変位するとき揺動
レバーに回転モーメントが発生して揺動レバーがこぢれ
磁石の変位がオイルバネのたわみ（入力トルクに比例）
に比例しない。
イルバネを作用させるための構造が複雑で部品点数が多
く、寸法、重量、コスト面で不利である ２） トルク検出精度が悪い （ａ） 構造が複雑で多くの部品の組合せのため、ガタ
がでやすく、コイルバネのセツトには調整が必要であり
調整は困難な作業となつている （ｂ） マサツ摺動部が多く、マサツ損失により、トル
ク検出特性上でヒステリシス損失が大きい （ｃ） 揺動レバーがピニオン軸の噛合部を挟んで両側
に設けられていないためピニオン軸が変位するとき揺動
レバーに回転モーメントが発生して揺動レバーがこぢれ
磁石の変位がオイルバネのたわみ（入力トルクに比例）
に比例しない。
本発明は上述したごとき問題点を解決したトルク検出装
置を提供することを目的としている。即ち、本発明は従
来のトルク検出器に対してより安価で構造が簡略であり
ながらより高精度のトルク検出を可能にしたトルク検出
装置を提供することを目的としている。
置を提供することを目的としている。即ち、本発明は従
来のトルク検出器に対してより安価で構造が簡略であり
ながらより高精度のトルク検出を可能にしたトルク検出
装置を提供することを目的としている。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するためラツクピニオン装置
を以下のような構成としている。
を以下のような構成としている。
即ち、車両の操舵入力を受け入れるピニオン軸と噛合う
噛合部によって交差して延びるラック軸と、 該ラック軸を軸心方向に変位可能に支持し、該ピニオン
軸を回動自在に、かつ該ピニオン軸が軸心に対し直角方
向に所定量変位可能に支持するハウジングと、 該ピニオン軸の噛合部を挟んだ一方の側の軸部に相対回
動自在に装着され、少なくとも一端部が該ハウジングに
係合保持されて、該ピニオン軸の直角方向への変位時に
弾性的に曲がり変形して、変位に対応する力を該ピニオ
ン軸とその噛合部を介して、該ラック軸に付与する変位
部材と、 該ピニオン軸の噛合部を挟んで該変位部材とは反対側の
軸部に相対回動自在に装着され、少なくとも一端部が該
ハウジングに係合保持され、該ピニオン軸の直角方向へ
の変位時に弾性的に曲がり変形して、変位に対応する力
を該ピニオン軸の前記噛合部を介して前記変位部材と共
に該ラック軸に付与するバランス部材と、 前記変位部材に載置され、該変位部材の変位と共に変位
するトルク検出部と、 該トルク検出部に対向して該ハウジングに固設され、変
位する該トルク検出部との相対的な変位を対応する電気
信号に変換して出力するトルク信号出力部と、 を有する構成である。
噛合部によって交差して延びるラック軸と、 該ラック軸を軸心方向に変位可能に支持し、該ピニオン
軸を回動自在に、かつ該ピニオン軸が軸心に対し直角方
向に所定量変位可能に支持するハウジングと、 該ピニオン軸の噛合部を挟んだ一方の側の軸部に相対回
動自在に装着され、少なくとも一端部が該ハウジングに
係合保持されて、該ピニオン軸の直角方向への変位時に
弾性的に曲がり変形して、変位に対応する力を該ピニオ
ン軸とその噛合部を介して、該ラック軸に付与する変位
部材と、 該ピニオン軸の噛合部を挟んで該変位部材とは反対側の
軸部に相対回動自在に装着され、少なくとも一端部が該
ハウジングに係合保持され、該ピニオン軸の直角方向へ
の変位時に弾性的に曲がり変形して、変位に対応する力
を該ピニオン軸の前記噛合部を介して前記変位部材と共
に該ラック軸に付与するバランス部材と、 前記変位部材に載置され、該変位部材の変位と共に変位
するトルク検出部と、 該トルク検出部に対向して該ハウジングに固設され、変
位する該トルク検出部との相対的な変位を対応する電気
信号に変換して出力するトルク信号出力部と、 を有する構成である。
（作動） 以上の構成のラツクピニオン装置において、前記変位部
材と前記バランス部材とが、前記ピニオン軸の噛合部を
挟んで両側に設けられているので、前記ラック軸から受
ける力によりピニオン軸がほぼ平行に移動することとな
り、バランス部材が設けられていない場合に生じるピニ
オン軸のこじれを防止し、それによりトルク検出の精度
を高めることができる。
材と前記バランス部材とが、前記ピニオン軸の噛合部を
挟んで両側に設けられているので、前記ラック軸から受
ける力によりピニオン軸がほぼ平行に移動することとな
り、バランス部材が設けられていない場合に生じるピニ
オン軸のこじれを防止し、それによりトルク検出の精度
を高めることができる。
（実施例） 以下、添付の図面に従い、本発明の実施例について説明
する。
する。
第１図乃至第３図は本発明の第１実施例を示している。
ピニオン軸１は一部外周回りにピニオンギヤ1aを有し、
その一端（第１図右端）は図示なきユニバーサルジヨイ
ント及びハンドル軸を経てハンドルに連結されている。
ピニオン軸１はハウジング３内に延び入り、ピニオンギ
ヤ1aの両側で玉軸受９及び１ を介してハウジング３に
回動自在に支承されている。玉軸受9,10は第２図に示す
ように、ハウジング３内に設けられた長孔内で、左右に
隙Ｃをもつて配置されている。従つてピニオン軸１は玉
軸受9,10とともにハウジング３の長孔内で左右に変位で
きる。玉軸受10の外側はシール11で密封される一方玉軸
受９の外側はナツト８により固定されている。ピニオン
軸１の先端はハウジング３にナツト７により固定される
カバー６により被われている。
その一端（第１図右端）は図示なきユニバーサルジヨイ
ント及びハンドル軸を経てハンドルに連結されている。
ピニオン軸１はハウジング３内に延び入り、ピニオンギ
ヤ1aの両側で玉軸受９及び１ を介してハウジング３に
回動自在に支承されている。玉軸受9,10は第２図に示す
ように、ハウジング３内に設けられた長孔内で、左右に
隙Ｃをもつて配置されている。従つてピニオン軸１は玉
軸受9,10とともにハウジング３の長孔内で左右に変位で
きる。玉軸受10の外側はシール11で密封される一方玉軸
受９の外側はナツト８により固定されている。ピニオン
軸１の先端はハウジング３にナツト７により固定される
カバー６により被われている。
一方、ピニオン軸１に交差して延びるラツク軸２は、ピ
ニオンギヤ1aに対応してラツクギヤ2aをその一部に有し
て、ピニオンギヤ1aと噛合つている。ラツク軸２の両端
はハウジング３より延び出して、それぞれ図示なきボー
ルジヨイント、ナツクルアーム等を介して操向車輪に連
結されている。ピニオンギヤ1aとラツクギヤ2aとの噛合
いは、この噛合い部をラツク背面より支持するプレツシ
ヤーパツド12によつて保持されている。プレツシヤーパ
ツド12はハウジング３内に位置調整可能に螺合する蓋部
材14との間に配設されるコイルばね13により付勢されて
いるので、ピニオンギヤ1aとラツクギヤ2aの噛合いに対
し適当な噛合い予圧を与えている。蓋部材14はロツクナ
ツト21によりハウジング３に固定されている。
ニオンギヤ1aに対応してラツクギヤ2aをその一部に有し
て、ピニオンギヤ1aと噛合つている。ラツク軸２の両端
はハウジング３より延び出して、それぞれ図示なきボー
ルジヨイント、ナツクルアーム等を介して操向車輪に連
結されている。ピニオンギヤ1aとラツクギヤ2aとの噛合
いは、この噛合い部をラツク背面より支持するプレツシ
ヤーパツド12によつて保持されている。プレツシヤーパ
ツド12はハウジング３内に位置調整可能に螺合する蓋部
材14との間に配設されるコイルばね13により付勢されて
いるので、ピニオンギヤ1aとラツクギヤ2aの噛合いに対
し適当な噛合い予圧を与えている。蓋部材14はロツクナ
ツト21によりハウジング３に固定されている。
ハウジング３に内設されるピニオン軸１の玉軸受10とピ
ニオンギヤ1aとの間において、ばね部材18がスリーブ19
を介してピニオン軸１上に嵌着されている。第１図及び
第３図に示されるように、ばね部材18はピニオン軸１を
被う嵌着部より一直線上に両外側へと延び出しその両端
はピボツト支点部18a、18bで終つている。ピボツト支点
部18a、18bはハウジグ３又はハウジング３にボルト５に
よつて取り付けられているカバー４に設けられた受け部
16内に挿入されている。両ピボツト支点部18a、18bはハ
ウジングに保持されているためピニオン軸１が第３図上
左右へ変位する時、ばね部材18は両ピボツト支点部18
a、18b間で変形する。
ニオンギヤ1aとの間において、ばね部材18がスリーブ19
を介してピニオン軸１上に嵌着されている。第１図及び
第３図に示されるように、ばね部材18はピニオン軸１を
被う嵌着部より一直線上に両外側へと延び出しその両端
はピボツト支点部18a、18bで終つている。ピボツト支点
部18a、18bはハウジグ３又はハウジング３にボルト５に
よつて取り付けられているカバー４に設けられた受け部
16内に挿入されている。両ピボツト支点部18a、18bはハ
ウジングに保持されているためピニオン軸１が第３図上
左右へ変位する時、ばね部材18は両ピボツト支点部18
a、18b間で変形する。
ばね部材18上にはピニオンギヤ1a方向へと延び出す磁石
ホルダ20がボルト29によつて固定されており、磁石ホル
ダ20の縦壁上に２つの磁石21が保持されている。磁石21
の背面には温度補償用のホール効果素子部材22が固定さ
れている。一方、磁石21を保持する磁石ホルダ20の縦壁
に対面して取付板23がハウジング内面3aにボルト17によ
つて固定されている。取付板23には４つのスペーサ24を
介して回路基盤25がボルト30により取り付けられてい
る。回路基盤25上には回路構成部品２の外に磁石21に対
向してホール効果素子部材27が固定されている。
ホルダ20がボルト29によつて固定されており、磁石ホル
ダ20の縦壁上に２つの磁石21が保持されている。磁石21
の背面には温度補償用のホール効果素子部材22が固定さ
れている。一方、磁石21を保持する磁石ホルダ20の縦壁
に対面して取付板23がハウジング内面3aにボルト17によ
つて固定されている。取付板23には４つのスペーサ24を
介して回路基盤25がボルト30により取り付けられてい
る。回路基盤25上には回路構成部品２の外に磁石21に対
向してホール効果素子部材27が固定されている。
ホール効果素子部材27を含む回路は、車両の他の部位に
設けられている動力補助手段制御回路に接続されてい
る。
設けられている動力補助手段制御回路に接続されてい
る。
ピニオンギヤ1aと玉軸受９との間にはバランス部材28が
スリーブ19を介してピニオン軸１上に嵌着されている。
バランス部材28はばね部材18と実質的に同一形状であ
り、ピボツト支点部28a及び28bを一直線上に有してい
る。ピボツト支点部28a及び28bはハウジング３及びカバ
ー４に設けられた受け部16内に挿入されて揺動支点とな
る。
スリーブ19を介してピニオン軸１上に嵌着されている。
バランス部材28はばね部材18と実質的に同一形状であ
り、ピボツト支点部28a及び28bを一直線上に有してい
る。ピボツト支点部28a及び28bはハウジング３及びカバ
ー４に設けられた受け部16内に挿入されて揺動支点とな
る。
ピニオンギヤ1aを挾んで両側にばね部材18とバランス部
材28とを対称に配置する構成としているので、ピニオン
軸１がラツク軸２上をラツク軸に沿つて正しく転がり変
位することが可能となつている。即ち、ばね部材18のた
わみ時に発生するモーメントをバランス部材28のたわみ
によるモーメントによつて補償しているので、ピニオン
ギヤ1aとラツクギヤ2aの噛合部がこじられることがな
い。
材28とを対称に配置する構成としているので、ピニオン
軸１がラツク軸２上をラツク軸に沿つて正しく転がり変
位することが可能となつている。即ち、ばね部材18のた
わみ時に発生するモーメントをバランス部材28のたわみ
によるモーメントによつて補償しているので、ピニオン
ギヤ1aとラツクギヤ2aの噛合部がこじられることがな
い。
以上の構成を有する第１実施例のトルク検出器付ラツク
ピニオン式ステアリングの作動について説明する。
ピニオン式ステアリングの作動について説明する。
運転者がハンドルを任意の方向へ回動すると、これに連
動してピニオン軸１も回動して、噛み合つているラツク
軸２を直線変位させる。この時、操向車輪に負荷がなけ
ればピニオン軸１はハウジング３内の長孔の中心部（即
ち中立位置）で回動するのみでラツク軸２に沿つて変位
することはない。操向車輪に負荷がある場合には、先
ず、ピニオン軸１はラツク軸２に沿つて操舵方向に変位
する。ピニオン軸１の変位に応じて、ばね部材18及びバ
ランス部材28とは両端のピボツト支点部を支点としてた
わんで、ピニオン軸１の変位に対し抵抗を与える。
動してピニオン軸１も回動して、噛み合つているラツク
軸２を直線変位させる。この時、操向車輪に負荷がなけ
ればピニオン軸１はハウジング３内の長孔の中心部（即
ち中立位置）で回動するのみでラツク軸２に沿つて変位
することはない。操向車輪に負荷がある場合には、先
ず、ピニオン軸１はラツク軸２に沿つて操舵方向に変位
する。ピニオン軸１の変位に応じて、ばね部材18及びバ
ランス部材28とは両端のピボツト支点部を支点としてた
わんで、ピニオン軸１の変位に対し抵抗を与える。
この時のばね部材18のたわみによる変位は、ばね部材18
のほぼ中間位置に設置されている磁石21を共に変位させ
るので、対向してハウジング３上に固定されているホー
ル効果素子部材27に適当な電圧を付与しておけば磁石の
変位量に応じた、即ち入力トルクに対応した出力電圧を
得ることができる。
のほぼ中間位置に設置されている磁石21を共に変位させ
るので、対向してハウジング３上に固定されているホー
ル効果素子部材27に適当な電圧を付与しておけば磁石の
変位量に応じた、即ち入力トルクに対応した出力電圧を
得ることができる。
ばね部材18及びバランス部材28のたわみによつてピニオ
ン軸１に付与される抵抗はラツク軸２に付与される。こ
の力がラツク軸２上の負荷に打ち勝つと、ラツク軸２は
ピニオン軸１の転がり方向とは逆に変位し始める。各力
のバランスが得られると、ピニオン軸１はそれ以上変位
せず、ばね部材18、バランス部材28もそれ以上変位しな
い。従つて、ばね部材18及びバランス部材28のたわみ変
位は、ラツク軸２の負荷に抵抗して付与されるピニオン
軸１への入力トルクに対応したものである。
ン軸１に付与される抵抗はラツク軸２に付与される。こ
の力がラツク軸２上の負荷に打ち勝つと、ラツク軸２は
ピニオン軸１の転がり方向とは逆に変位し始める。各力
のバランスが得られると、ピニオン軸１はそれ以上変位
せず、ばね部材18、バランス部材28もそれ以上変位しな
い。従つて、ばね部材18及びバランス部材28のたわみ変
位は、ラツク軸２の負荷に抵抗して付与されるピニオン
軸１への入力トルクに対応したものである。
こうして得られた入力トルクに応じた電圧変位は、例え
ばラツク軸２の一部に係合している動力補助装置（電動
式又は油圧式のいずれでも良い）を制御する制御回路へ
と伝えられる。制御回路は他の情報を加味して入力トル
クに応じてラツク軸２を動力補助するよう動力補助装置
を駆動させる。
ばラツク軸２の一部に係合している動力補助装置（電動
式又は油圧式のいずれでも良い）を制御する制御回路へ
と伝えられる。制御回路は他の情報を加味して入力トル
クに応じてラツク軸２を動力補助するよう動力補助装置
を駆動させる。
ピニオン軸１に過大な力が付与された場合、ピニオン軸
１はハウジング３の長孔端部に当接して、それ以上の変
位は阻げられるので、ばね部材18やバランス部材28等の
部材に過大な負荷がかかることはない。
１はハウジング３の長孔端部に当接して、それ以上の変
位は阻げられるので、ばね部材18やバランス部材28等の
部材に過大な負荷がかかることはない。
次に第４図に示される本発明の第２実施例について説明
する。同様の部品には同一の符号を付して説明を省略
し、相違点についてのみ詳述する。
する。同様の部品には同一の符号を付して説明を省略
し、相違点についてのみ詳述する。
第２実施例の第１実施例との相違点は、バランス部材40
のみであり、その他の構成は同一である。バランス部材
40はピニオン軸１の先端に穿けられた開口内に挿入さ
れ、挿入端を圧入してピニオン軸１と一体的に保持され
ている。バランス部材40の他端はピニオン軸１の開口よ
り延び出しており、その先端はピボツト支点部40aを構
成してカバー６に設けられた受け部6a内に保持されてい
る。第１実施例の場合と同様にバランス部材40もまた、
ピニオン軸１の変位に対したわみ変形して、抵抗を与え
るとともに、ばね部材18のたわみにバランスを与える作
用を果す。その他の構成及びその作動については第１実
施例と同様なので省略する。
のみであり、その他の構成は同一である。バランス部材
40はピニオン軸１の先端に穿けられた開口内に挿入さ
れ、挿入端を圧入してピニオン軸１と一体的に保持され
ている。バランス部材40の他端はピニオン軸１の開口よ
り延び出しており、その先端はピボツト支点部40aを構
成してカバー６に設けられた受け部6a内に保持されてい
る。第１実施例の場合と同様にバランス部材40もまた、
ピニオン軸１の変位に対したわみ変形して、抵抗を与え
るとともに、ばね部材18のたわみにバランスを与える作
用を果す。その他の構成及びその作動については第１実
施例と同様なので省略する。
第５図及び第６図は本発明の第３実施例を示している。
第３実施例は第２実施例のばね部材に修正を加えたもの
で、それに伴い、変位検出部の位置も変更されている。
相違点についてのみ詳述する。
第３実施例は第２実施例のばね部材に修正を加えたもの
で、それに伴い、変位検出部の位置も変更されている。
相違点についてのみ詳述する。
ばね部材はピニオン軸１に嵌着される変位部64とハウジ
ング３に固定されるばね部65により構成されている。
ング３に固定されるばね部65により構成されている。
変位部64は、その一端がピニオン軸１への嵌着部より下
方へ延び出し先端にピボツト支点64bを有してハウジン
グ３の受け部16に挿入され、一方、他端は嵌着部より上
方へと延び出して縦壁を形成している。この変位部64の
縦壁へ向けてハウジング３の縦壁に植設固定されたばね
部65が延び、その先端のピボツト支点部65aが縦壁に設
けられた孔内に挿入されている。従つて、ピニオン軸１
がハウジング３の長孔内を変位する時変位部64はピボツ
ト支点部64aを支点として揺動でき一方、ばね部65は変
位部64の変位に従いピボツト支点部65aを支点として揺
動できる。このように変位部64とばね部65を組み合わせ
た構造のばね部材によつても、前述のばね部材と同様に
ピニオン軸１の変位に応答したたわみ変位を得ることが
可能である。
方へ延び出し先端にピボツト支点64bを有してハウジン
グ３の受け部16に挿入され、一方、他端は嵌着部より上
方へと延び出して縦壁を形成している。この変位部64の
縦壁へ向けてハウジング３の縦壁に植設固定されたばね
部65が延び、その先端のピボツト支点部65aが縦壁に設
けられた孔内に挿入されている。従つて、ピニオン軸１
がハウジング３の長孔内を変位する時変位部64はピボツ
ト支点部64aを支点として揺動でき一方、ばね部65は変
位部64の変位に従いピボツト支点部65aを支点として揺
動できる。このように変位部64とばね部65を組み合わせ
た構造のばね部材によつても、前述のばね部材と同様に
ピニオン軸１の変位に応答したたわみ変位を得ることが
可能である。
複合型のばね部材の変位を電気信号として得るため、以
下のように検知部を構成している。
下のように検知部を構成している。
まず、磁石ホルダ66を変位部64の縦壁に直角に延びるよ
うにボルト69により縦壁上に固定する。磁石ホルダ66に
は第５図にて上向きに磁石67が固定され、その背部に温
度補償用ホール効果素子部材68が固定されている。磁石
ホルダ66に対向して回路基盤70がハウジング３上にボル
ト73により固定されており、この回路基盤上に磁石に対
向してホール効果素子部材72が固定されて、ばね部材の
変位即ち磁石67の変位を電圧変位として検知する。これ
らの検知部を被つてカバー74がハウジング３にボルト75
によつて固定されている。
うにボルト69により縦壁上に固定する。磁石ホルダ66に
は第５図にて上向きに磁石67が固定され、その背部に温
度補償用ホール効果素子部材68が固定されている。磁石
ホルダ66に対向して回路基盤70がハウジング３上にボル
ト73により固定されており、この回路基盤上に磁石に対
向してホール効果素子部材72が固定されて、ばね部材の
変位即ち磁石67の変位を電圧変位として検知する。これ
らの検知部を被つてカバー74がハウジング３にボルト75
によつて固定されている。
その他の構造や作動については前述の実施例と同様なの
で省略する。
で省略する。
容易に判るように、第１実施例のバランス部材28を第３
実施例に示す複合型のばね部材と同様の構成とすること
も可能である。
実施例に示す複合型のばね部材と同様の構成とすること
も可能である。
以上に述べた実施例においては、磁石に対向してホール
効果素子部材を配置して電圧変位を得たが、同様の効果
が得られる磁気抵抗素子部材等を対向配置しても良い。
又、ピニオン軸のハウジングに対するピニオン軸に直角
方向への変位を許容し又過大入力を阻止するためのハウ
ジング内の長孔はだ円、長円、矩形、その他任意の開口
形状で良い。
効果素子部材を配置して電圧変位を得たが、同様の効果
が得られる磁気抵抗素子部材等を対向配置しても良い。
又、ピニオン軸のハウジングに対するピニオン軸に直角
方向への変位を許容し又過大入力を阻止するためのハウ
ジング内の長孔はだ円、長円、矩形、その他任意の開口
形状で良い。
（発明の効果） 以上述べた本発明によるトルク検出装置はトルクに対応
して変位する変位部材と、該変位部材に対応してラツク
軸に変位に対応する力を付与するバランス部材とを、そ
れぞれピニオン軸の噛合部の両側に配設し、ピニオン軸
を軸に直角方向へ変位可能に保持するハウジングと、ピ
ニオン軸の回動時にトルクに対応して弾性的に曲り変形
する変位部材にトルク検出部を載置し、トルク検出部と
相対変位するハウジングに固定されたトルク信号出力部
とを設ける構成とし、ピニオン軸の回動トルクに対応す
るトルクを電気信号として出力し得るように形成したの
で、構造が比較的簡素であり組合せる部品数が少ないの
で各部のガタによる誤差要素が少なく確実に作動する効
果があり、安価であり調整も楽に出来る。又構成に摩擦
摺動部が少ないのでトルク検出の特性上ヒステリシス損
失が少なくなり、正確なトルク測定が可能であり、変位
部材とバランス部材とが噛合部を挟んで両側にあるので
モーメントをうけることなく、こじれ作動による不正確
な測定を行うことなく信頼度が高い。
して変位する変位部材と、該変位部材に対応してラツク
軸に変位に対応する力を付与するバランス部材とを、そ
れぞれピニオン軸の噛合部の両側に配設し、ピニオン軸
を軸に直角方向へ変位可能に保持するハウジングと、ピ
ニオン軸の回動時にトルクに対応して弾性的に曲り変形
する変位部材にトルク検出部を載置し、トルク検出部と
相対変位するハウジングに固定されたトルク信号出力部
とを設ける構成とし、ピニオン軸の回動トルクに対応す
るトルクを電気信号として出力し得るように形成したの
で、構造が比較的簡素であり組合せる部品数が少ないの
で各部のガタによる誤差要素が少なく確実に作動する効
果があり、安価であり調整も楽に出来る。又構成に摩擦
摺動部が少ないのでトルク検出の特性上ヒステリシス損
失が少なくなり、正確なトルク測定が可能であり、変位
部材とバランス部材とが噛合部を挟んで両側にあるので
モーメントをうけることなく、こじれ作動による不正確
な測定を行うことなく信頼度が高い。
第１図は本発明の第１実施例の断面図、第２図は第１図
及び第４図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第３図は第１図及
び第４図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、第４図は本発明の第
２実施例の断面図、第５図は本発明の第３実施例の断面
図、第６図は第５図のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 （主要部分の符号の説明） ピニオン軸……１ ラツク軸……２ ばね部材……18 バランス部材……28 磁石……21 ホール効果素子部材……27 ハウジング……３
及び第４図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第３図は第１図及
び第４図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、第４図は本発明の第
２実施例の断面図、第５図は本発明の第３実施例の断面
図、第６図は第５図のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 （主要部分の符号の説明） ピニオン軸……１ ラツク軸……２ ばね部材……18 バランス部材……28 磁石……21 ホール効果素子部材……27 ハウジング……３
Claims (5)
- 【請求項１】車両の操舵入力を受け入れるピニオン軸と
噛合う噛合部によって交差して延びるラック軸と、 該ラック軸を軸心方向に変位可能に支持し、該ピニオン
軸を回動自在に、かつ該ピニオン軸が軸心に対し直角方
向に所定量変位可能に支持するハウジングと、 該ピニオン軸の噛合部を挟んだ一方の側の軸部に相対回
動自在に装着され、少なくとも一端部が該ハウジングに
係合保持されて、該ピニオン軸の直角方向への変位時に
弾性的に曲がり変形して、変位に対応する力を該ピニオ
ン軸とその噛合部を介して、該ラック軸に付与する変位
部材と、 該ピニオン軸の噛合部を挟んで該変位部材とは反対側の
軸部に相対回動自在に装着され、少なくとも一端部が該
ハウジングに係合保持され、該ピニオン軸の直角方向へ
の変位時に弾性的に曲がり変形して、変位に対応する力
を該ピニオン軸の前記噛合部を介して前記変位部材と共
に該ラック軸に付与するバランス部材と、 前記変位部材に載置され、該変位部材の変位と共に変位
するトルク検出部と、 該トルク検出部に対向して該ハウジングに固設され、変
位する該トルク検出部との相対的な変位を対応する電気
信号に変換して出力するトルク信号出力部と、 を有してなるラックピニオン式ステアリングのトルク検
出装置。 - 【請求項２】前記変位部材および前記バランス部材が、
それぞれ両端部を前記ハウジング内にピボット支持され
ピニオンを挟んで装着されたばね部材であり、何れか一
方の部材に前記トルク検出部が載置されて変位部材を形
成し、他方が前記バランス部材を形成した特許請求の範
囲第１項に記載のラックピニオン式ステアリングのトル
ク検出装置。 - 【請求項３】前記バランス部材は、一端部が前記ハウジ
ングに固定された蓋部材にピボット支持され、他端部が
該ピニオン軸の端面に設けた円筒孔の奥の一部に嵌着さ
れている特許請求の範囲第１項記載のラックピニオン式
ステアリングのトルク検出器。 - 【請求項４】前記変位部材の他端部に、一端が前記ハウ
ジングに固定された弾性部材の他端がピボット支持され
ており、前記弾性部材に該トルク検出器が載置された特
許請求の範囲第３項に記載のラックピニオン式ステアリ
ングのトルク検出器。 - 【請求項５】前記トルク検出器が磁石であり、前記トル
ク信号出力部がホール素子または磁気抵抗素子である特
許請求の範囲第１項記載のラックピニオン式ステアリン
グのトルク検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109185A JPH07464B2 (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | ラツクピニオン式ステアリングのトルク検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109185A JPH07464B2 (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | ラツクピニオン式ステアリングのトルク検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61171665A JPS61171665A (ja) | 1986-08-02 |
| JPH07464B2 true JPH07464B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=11768315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1109185A Expired - Lifetime JPH07464B2 (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | ラツクピニオン式ステアリングのトルク検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07464B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021162248A1 (ko) * | 2020-02-13 | 2021-08-19 | 주식회사 만도 | 조향 각도 감지 장치 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4899716B2 (ja) * | 2006-08-21 | 2012-03-21 | 株式会社ジェイテクト | 操舵装置 |
| DE602007002453D1 (de) | 2006-08-21 | 2009-10-29 | Jtekt Corp | Lenkvorrichtung |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP1109185A patent/JPH07464B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021162248A1 (ko) * | 2020-02-13 | 2021-08-19 | 주식회사 만도 | 조향 각도 감지 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61171665A (ja) | 1986-08-02 |
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