JPH08145822A - トルクセンサ - Google Patents

トルクセンサ

Info

Publication number
JPH08145822A
JPH08145822A JP6286688A JP28668894A JPH08145822A JP H08145822 A JPH08145822 A JP H08145822A JP 6286688 A JP6286688 A JP 6286688A JP 28668894 A JP28668894 A JP 28668894A JP H08145822 A JPH08145822 A JP H08145822A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensing element
input shaft
lever
actuator
output shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6286688A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3088624B2 (ja
Inventor
Katsuya Mitsuzuka
克也 三塚
Hironori Kato
弘典 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP06286688A priority Critical patent/JP3088624B2/ja
Priority to US08/560,617 priority patent/US5616849A/en
Priority to FR9513773A priority patent/FR2727204B1/fr
Priority to DE19543421A priority patent/DE19543421B4/de
Publication of JPH08145822A publication Critical patent/JPH08145822A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3088624B2 publication Critical patent/JP3088624B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/107Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving potentiometric means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センシング素子の出力カーブにヒステリシス
を生じにくく、回転トルクの検出に異常が発生すること
のないトルクセンサを提供する。 【構成】 入力軸1と出力軸2とをトーションバー3を
介して連結し、前記入力軸1に一体的に設けた第1の取
付台6に、断面半円形状のアクチュエータ部11とスト
ッパ12とを所定の間隔を保って対向設置し、前記出力
軸2に一体的に設けた第2の取付台9にスライド操作型
の可変抵抗器からなるセンシング素子13を固定し、該
センシング素子13に備えられる断面円形状のレバー1
3aを前記アクチュエータ部11とストッパ12との間
に突出させると共に、該センシング素子13にレバー1
3aを一方向に付勢する復帰ばね14を内蔵し、該復帰
ばね14の弾性によってアクチュエータ部11とレバー
13aとを点接触させた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のパワーステア
リング装置等に用いられるトルクセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】図5はこの種のトルクセンサの従来例を
示す斜視図であり、同図に示すように、ステアリングシ
ャフトは入力軸1と出力軸2とに分割されており、これ
ら入力軸1と出力軸2とは特殊合金材からなるトーショ
ンバー3を介して連結されている。このトーションバー
3の両端は入力軸1と出力軸2とに挿入され、それぞれ
ピン4,5によって固定されている。前記入力軸1には
第1の取付台6が一体的に設けられ、該第1の取付台6
の先端には角柱状のアクチュエータ部7が垂設されると
共に、このアクチュエータ部7の一側面に当接する調整
ねじ8が螺合されている。一方、前記出力軸2には第2
の取付台9が一体的に設けられ、該第2の取付台9の先
端にはセンシング素子10の外装ケース10cが固定さ
れている。このセンシング素子10は、外方へ突出する
角柱状のレバー10aが長孔10bに沿って往復移動す
ることにより、該レバー10aの位置に応じた抵抗値を
電圧変化として出力するスライド操作型の可変抵抗器か
らなり、前記レバー10aは外装ケース10cに内蔵さ
れた復帰ばね(図示せず)によってアクチュエータ部7
の他側面と当接する方向に付勢されている。
【0003】今、入力軸1の先端に取付けられた図示せ
ぬステアリングホイールを時計あるいは反時計回り方向
に回転すると、トーションバー3が捩じられて入力軸1
と出力軸2との間に回転の位相差である捩じれ角が生
じ、この捩じれ角がセンシング素子10によって回転ト
ルクとして検出される。例えば、入力軸1が時計回り方
向に回転した場合、第1の取付台6およびアクチュエー
タ部7も同方向に回転し、該アクチュエータ部7がセン
シング素子10のレバー10aを押圧する方向に回転す
るため、レバー10aが長孔10b内を移動して上記捩
じれ角に応じた電圧変化を出力する。これとは逆に、入
力軸1が反時計回り方向に回転した場合、第1の取付台
6およびアクチュエータ部7も同方向に回転し、該アク
チュエータ部7はセンシング素子10のレバー10aか
ら離れる方向に回転するが、レバー10aは復帰ばねの
弾性によってアクチュエータ部7の移動に追従するた
め、同様にして捩じれ角に応じた電圧変化を出力する。
そして、このようにして検出された回転トルクの大きさ
に応じて、出力軸2の先端に取付けられた図示せぬパワ
ーアシスト機構に回転アシスト力が与えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来のトルクセンサにあっては、センシング素子10を含
む各部の寸法誤差や取付誤差等を考慮して、予めアクチ
ュエータ部7とレバー10aとの当接個所を中立位置に
ゼロ点調整する必要がある。かかるゼロ点調整は、調整
ねじ8を回転してアクチュエータ部7を変形させること
によって行われるが、アクチュエータ部7とレバー10
aが共に角柱状に形成されている関係上、両者の当接は
面接触または線接触となる。このため、正確にゼロ点調
整が行われたとしても、使用中にアクチュエータ部7と
レバー10a間に大きな摩擦力の変動が発生して、アク
チュエータ部7の動きにレバー10aが追従しなくな
り、センシング素子10からの出力カーブにヒステリシ
スを生じ易いという問題があった。また、センシング素
子10に内蔵された復帰ばねがレバー10aから外れた
り破断した場合、レバー10aがアクチュエータ部7の
移動に追従しなくなり、回転トルクの検出に異常を来す
という問題もあった。
【0005】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、検出精度が高いトル
クセンサを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、回転操作される入力軸と、該入力軸にト
ーションバーを介して連結された出力軸と、これら入力
軸と出力軸のいずれか一方に設けられ、両軸の相対的な
回転位相差を検出するセンシング素子と、前記入力軸と
出力軸のいずれか他方に設けられ、前記センシング素子
の駆動部に当接するアクチュエータ部とを備え、前記セ
ンシング素子には前記駆動部を前記アクチュエータ部と
当接する方向に付勢する復帰ばねが設けられ、前記駆動
部と前記アクチュエータ部との当接部分が点接触するよ
うにそれぞれ曲面に形成されていることを、最も主要な
特徴としている。上記構成において、前記センシング素
子としてスライド操作型の可変抵抗器を用い、また、前
記アクチュエータ部にセンシング素子の駆動部を介して
対向するストッパを設けた。
【0007】
【作用】入力軸および出力軸のいずれか一方に設けられ
たセンシング素子の駆動部と、いずれか他方に設けられ
たアクチュエータ部とは、互いの当接部分が曲面に形成
されているため、両者は復帰ばねの弾性を受けて点接触
しながら移動し、センシング素子の出力カーブにヒステ
リシスを生じにくくなる。また、センシング素子に内蔵
された復帰ばねが駆動部から外れたり破断したとして
も、駆動部は一体的に移動するアクチュエータ部とスト
ッパ間に位置するため、駆動部がアクチュエータ部から
大きく離れることはなく、回転トルクの検出に異常が発
生することはなくなる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は本発明の一実施例に係るトルクセンサの斜視
図、図2は該トルクセンサに備えられるセンシング素子
の斜視図、図3は該トルクセンサに備えられるゼロ点調
整機構の正面図、図4は該ゼロ点調整機構の底面図であ
り、図5に対応する部分には同一符号を付してある。
【0009】これらの図に示すように、ステアリングシ
ャフトは入力軸1と出力軸2とに分割されており、これ
ら入力軸1と出力軸2とは特殊合金材からなるトーショ
ンバー3を介して連結されている。このトーションバー
3の両端は入力軸1と出力軸2とに挿入され、それぞれ
ピン4,5によって固定されている。前記入力軸1には
第1の取付台6が一体的に設けられ、該第1の取付台6
の先端には断面半円形状のアクチュエータ部11が垂設
されると共に、このアクチュエータ部11の平坦面に当
接する調整ねじ8が螺合されている。さらに、前記第1
の取付台6の先端には、前記アクチュエータ部11の湾
曲面と所定の間隔を保って対向するストッパ12が一体
形成されている。一方、前記出力軸2には第2の取付台
9が一体的に設けられ、該第2の取付台9の先端にはス
ライド操作型の可変抵抗器からなるセンシング素子13
が固定されている。図2に示すように、このセンシング
素子13は、長孔13bを有する外装ケース13cと、
該長孔13bから外方へ突出する断面円形状のレバー1
3aと、外装ケース13cに内蔵され、前記レバー13
aを長孔13bの一端方向に付勢する復帰ばね14とを
備えており、レバー13aが長孔13bに沿って往復移
動することにより、該レバー13aの位置に応じた抵抗
値を電圧変化として出力するようになっている。また、
前記レバー13aはアクチュエータ部11とストッパ1
2との間に位置しており、該レバー13aは前記復帰ば
ね14からの弾性力を受けて、常時アクチュエータ部1
1の湾曲面と当接する方向に付勢されている。
【0010】このように構成されたトルクセンサは、予
めアクチュエータ部11とレバー13aとを中立位置に
ゼロ点調整した状態で使用される。かかるゼロ点調整
は、調整ねじ8を回転してアクチュエータ部11を変形
させることによって行われるが、図3と図4に示すよう
に、アクチュエータ部11とレバー13aの当接面は共
に曲面に形成されているため、両者は点接触した状態で
ゼロ点調整される。
【0011】使用に際し、入力軸1の先端に取付けられ
た図示せぬステアリングホイールを時計あるいは反時計
回り方向に回転すると、トーションバー3が捩じられて
入力軸1と出力軸2との間に回転の位相差である捩じれ
角が生じ、この捩じれ角がセンシング素子13によって
回転トルクとして検出される。例えば、入力軸1が時計
回り方向に回転した場合、第1の取付台6およびアクチ
ュエータ部11も同方向に回転し、該アクチュエータ部
11がセンシング素子13のレバー13aを復帰ばね1
4に抗して押圧する方向に回転するため、レバー13a
が長孔13b内を移動して上記捩じれ角に応じた電圧変
化を出力する。これとは逆に、入力軸1が反時計回り方
向に回転した場合、第1の取付台6およびアクチュエー
タ部11も同方向に回転し、該アクチュエータ部11は
センシング素子13のレバー13aから離れる方向に回
転するが、レバー13aは復帰ばね14の弾性によって
アクチュエータ部11の移動に追従するため、同様にし
て捩じれ角に応じた電圧変化を出力する。この時、アク
チュエータ部11とレバー13aとの当接は前述したよ
うに点接触であり、両者間に生じる摩擦力は極めて小さ
いため、レバー13aはアクチュエータ部11の動きに
正確に追従し、センシング素子13からの出力カーブに
ヒステリシスを生じにくくなっている。また、使用中に
復帰ばね14がレバー13aから外れたり破断すること
により、万一レバー13aに弾性力が付与されなくなっ
たとしても、レバー13aは一体的に移動するアクチュ
エータ部11とストッパ12のいずれかに当接し、アク
チュエータ部11から離れる方向の動きが規制されるた
め、レバー13aがアクチュエータ部11から大きく離
れることはなく、回転トルクの検出に異常を来すことは
ない。
【0012】なお、上記実施例では、センシング素子1
3としてスライド操作型の可変抵抗器を用いた場合につ
いて説明したが、これに代えてスライド操作型のエンコ
ーダを用いたり、回転操作型の可変抵抗器またはエンコ
ーダを用いることも可能である。
【0013】また、上記実施例では、アクチュエータ部
11を入力軸1側に設け、センシング素子13を出力軸
2側に設けた場合について説明したが、これとは逆に、
アクチュエータ部11を出力軸2側に設け、センシング
素子13を入力軸1側に設けることも可能である。
【0014】さらに、上記実施例では、断面半円形状の
アクチュエータ部11と断面円形状のレバー13aとを
点接触させた場合について説明したが、アクチュエータ
部11とレバー13aの形状は上記実施例に限定され
ず、要は、両者の当接面がそれぞれ凸状の曲率を持つよ
うに形成されていれば良い。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
センシング素子の駆動部とアクチュエータ部とを、互い
の当接部分が曲面になるように形成したため、両者は復
帰ばねの弾性を受けて点接触しながら移動し、センシン
グ素子の出力カーブにヒステリシスを生じにくくなり、
また、センシング素子に内蔵された復帰ばねが駆動部か
ら外れたり破断したとしても、駆動部は一体的に移動す
るストッパとアクチュエータ部に追従するため、回転ト
ルクの検出に異常が発生することを防止でき、よって、
検出精度が高いトルクセンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例に係るトルクセンサの
斜視図である。
【図2】該トルクセンサに備えられるセンシング素子の
斜視図である。
【図3】該トルクセンサに備えられるゼロ点調整機構の
正面図である。
【図4】該ゼロ点調整機構の底面図である。
【図5】従来例に係るトルクセンサの斜視図である。
【符号の説明】
1 入力軸 2 出力軸 3 トーションバー 6 第1の取付台 8 調整ねじ 9 第2の取付台 11 アクチュエータ部 12 ストッパ 13 センシング素子 13a レバー(駆動部) 13b 長孔 14 復帰ばね14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転操作される入力軸と、該入力軸にト
    ーションバーを介して連結された出力軸と、これら入力
    軸と出力軸のいずれか一方に設けられ、両軸の相対的な
    回転位相差を検出するセンシング素子と、前記入力軸と
    出力軸のいずれか他方に設けられ、前記センシング素子
    の駆動部に当接するアクチュエータ部とを備え、前記セ
    ンシング素子には前記駆動部を前記アクチュエータ部と
    当接する方向に付勢する復帰ばねが設けられ、前記駆動
    部と前記アクチュエータ部との当接部分が点接触するよ
    うにそれぞれ曲面に形成されていることを特徴とするト
    ルクセンサ。
  2. 【請求項2】 請求項1の記載において、前記センシン
    グ素子が可変抵抗器であることを特徴とするトルクセン
    サ。
  3. 【請求項3】 請求項1の記載において、前記センシン
    グ素子がスライド操作型の可変抵抗器であることを特徴
    とするトルクセンサ。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかの記載におい
    て、前記アクチュエータ部に前記センシング素子の駆動
    部を介して前記当接部分に対向するストッパを設けたこ
    とを特徴とするトルクセンサ。
JP06286688A 1994-11-21 1994-11-21 トルクセンサ Expired - Fee Related JP3088624B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06286688A JP3088624B2 (ja) 1994-11-21 1994-11-21 トルクセンサ
US08/560,617 US5616849A (en) 1994-11-21 1995-11-20 Torque sensor
FR9513773A FR2727204B1 (fr) 1994-11-21 1995-11-21 Capteur de couple
DE19543421A DE19543421B4 (de) 1994-11-21 1995-11-21 Drehmomentsensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06286688A JP3088624B2 (ja) 1994-11-21 1994-11-21 トルクセンサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08145822A true JPH08145822A (ja) 1996-06-07
JP3088624B2 JP3088624B2 (ja) 2000-09-18

Family

ID=17707693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06286688A Expired - Fee Related JP3088624B2 (ja) 1994-11-21 1994-11-21 トルクセンサ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5616849A (ja)
JP (1) JP3088624B2 (ja)
DE (1) DE19543421B4 (ja)
FR (1) FR2727204B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004194844A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Paramount Bed Co Ltd ベッドにおける電動搬送装置およびその駆動制御方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19732124C2 (de) * 1997-06-25 2003-04-17 Kuesel Mailaender Katharina Verfahren zum Prüfen eines Zahnrades sowie einer Zahnstange und Vorrichtung zum Prüfen eines Zahnrades
JP3994859B2 (ja) * 2002-11-19 2007-10-24 株式会社ジェイテクト トルク検出装置及びそれを備えた電動パワーステアリング制御装置
DE102019120874A1 (de) * 2019-08-01 2021-02-04 Bcs Automotive Interface Solutions Gmbh Drehmomentmesseinrichtung für eine Bedieneinheit für ein Fahrzeug, Bedieneinheit sowie Verfahren zur Messung eines Drehmoments

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE886536C (de) * 1951-12-25 1953-08-13 Mak Verfahren zur Messung von Drehmomenten an durch Torsion belasteten Bauteilen, insbesondere Wellen
US3229514A (en) * 1962-10-15 1966-01-18 William W Williams Torque measuring device
US3691825A (en) * 1971-12-03 1972-09-19 Norman D Dyer Rotary torque indicator for well drilling apparatus
NL7308803A (ja) * 1972-09-15 1974-03-19
AU535978B2 (en) * 1979-03-23 1984-04-12 John James Bowey Motor speed safety device
US4542658A (en) * 1984-01-16 1985-09-24 Teledyne Industries, Inc. Torque measuring device
US4800764A (en) * 1987-06-04 1989-01-31 Trw Inc. Apparatus for sensing relative rotation between members
JPH01164676A (ja) * 1987-12-21 1989-06-28 Kayaba Ind Co Ltd 電動パワーステアリング装置
KR920006500B1 (ko) * 1988-02-25 1992-08-07 미쓰비시전기주식회사 스티어링토크센서
GB8913685D0 (en) * 1989-06-14 1989-08-02 Lucas Ind Plc Improvements in torque sensors
US5280729A (en) * 1991-04-30 1994-01-25 Nissan Motor Co., Ltd. Magnetostrictive torque detecting apparatus
US5377550A (en) * 1993-01-07 1995-01-03 Hubbell Incorporated Mechanical torque indicator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004194844A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Paramount Bed Co Ltd ベッドにおける電動搬送装置およびその駆動制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3088624B2 (ja) 2000-09-18
FR2727204B1 (fr) 2000-03-24
DE19543421A1 (de) 1996-05-23
US5616849A (en) 1997-04-01
FR2727204A1 (fr) 1996-05-24
DE19543421B4 (de) 2007-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7366636B2 (en) Rotational angle detector
US20070246290A1 (en) Torque sensor for electric power steering system
JPS61279742A (ja) 車両用スロツトル弁開度検出装置
US6924616B2 (en) Rotational driving apparatus
JPH08145822A (ja) トルクセンサ
JP2004117114A (ja) 操舵状態検出装置
JP2001180326A (ja) アクセル装置
US6000805A (en) Mirror assembly for automobile
US6763805B2 (en) Intake air throttle valve device
JP2000132256A (ja) 操作エレメントのための支承モジュ―ル
CN110723208A (zh) 转向辅助装置
JP3281941B2 (ja) トルク及び回転角検出装置
JPH11151948A (ja) アクセルペダル装置
JPH0829486B2 (ja) レンズ形状測定機
JPH1047952A (ja) 回転角検出装置
JPS60172486A (ja) ロボツトハンド
JP4133275B2 (ja) トルクセンサの異常検知装置
JP3799767B2 (ja) 電動式パワーステアリングシステムの比例ソレノイド
JPH11337429A (ja) 回転操作型電子部品の検査装置及び検査方法
JP2523989Y2 (ja) インヒビタースイッチにおけるコントロールシャフト装着構造
JP2579987Y2 (ja) 操作レバー装置
JP2005118234A (ja) ステアリング装置
NL1020453C2 (nl) Momentsensorinrichting.
JPS6099564A (ja) 工具押付力検出装置
JP3793831B2 (ja) 電動式パワーステアリングシステムの比較スイッチ

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000627

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees