JPH11190672A - Torque sensor and power steering - Google Patents

Torque sensor and power steering

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Publication number
JPH11190672A
JPH11190672A JP9368487A JP36848797A JPH11190672A JP H11190672 A JPH11190672 A JP H11190672A JP 9368487 A JP9368487 A JP 9368487A JP 36848797 A JP36848797 A JP 36848797A JP H11190672 A JPH11190672 A JP H11190672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
receiving
output shaft
steering
torque
Prior art date
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Pending
Application number
JP9368487A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Goto
嘉宏 後藤
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Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
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  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque sensor compact, high in output sensitivity and economical. SOLUTION: Input and output shafts 2, 4 are elastically connected to each other in response to transmission torque so as to be relatively rotatable around the same axis. A second receiving part 72 corotatable with the output shaft 4 can be movable in the axial direction of the input and output shafts 2, 4 relatively to a first receiving part 71 corotatable with the input shaft 2, according to the relative rotating quantity of the input and output shafts 2, 4. A receiving position of a detecting part 83 pressed to both receiving parts 71, 72 by resilience can be changed according to the relative moving quantity of both receiving parts 71. 72 so that the detecting part 83 is moved in the radial direction of the input and output shafts 2, 4 according to the relative moving quantity of both receiving parts 71, 72. A signal corresponding to transmission torque can be outputted on the basis of the change of resilience for pressing the detecting part 83 to both receiving parts 71, 72.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トルクセンサと、
このトルクセンサを用いたパワーステアリング装置に関
する。
[0001] The present invention relates to a torque sensor,
The present invention relates to a power steering device using the torque sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】モータにより駆動されるポンプからの圧
油によって操舵補助力を発生させる油圧アクチュエータ
を備えるパワーステアリング装置において、そのモータ
を常に操舵補助に必要な速度に保持した場合、そのモー
タの電源となるバッテリーのエネルギーを無駄に消費す
ることになる。
2. Description of the Related Art In a power steering apparatus provided with a hydraulic actuator for generating a steering assist force by pressure oil from a pump driven by a motor, when the motor is constantly maintained at a speed necessary for steering assist, a power supply for the motor is provided. Battery energy is wasted.

【0003】そこで、そのモータの回転速度を操舵補助
時のみ操舵補助速度にし、操舵補助解除時においては待
機速度にすることで、車両の燃費を低減することが図ら
れている。
[0003] Therefore, it has been attempted to reduce the fuel consumption of the vehicle by setting the rotation speed of the motor to the steering assist speed only during the steering assist, and to the standby speed when the steering assist is released.

【0004】そのモータの回転速度を操舵補助速度にす
るか待機速度にするかを、トルクセンサにより検知され
る操舵トルクに基づき判断することが行われている。
[0004] Whether the rotational speed of the motor is set to a steering assist speed or a standby speed is determined based on a steering torque detected by a torque sensor.

【0005】従来、そのトルクセンサとして、操舵トル
クに応じた入出力シャフトの相対回転量を磁気回路にお
ける磁気抵抗の変化に変換する手段を備え、その磁気抵
抗の変化に基づき操舵トルクを検出する非接触型のもの
が用いられている。この非接触型トルクセンサは、操舵
トルクの値を広範囲に亘り検知できる。
Conventionally, as the torque sensor, there has been provided means for converting the relative rotation amount of the input / output shaft according to the steering torque into a change in the magnetic resistance in the magnetic circuit, and a sensor for detecting the steering torque based on the change in the magnetic resistance. A contact type is used. This non-contact type torque sensor can detect the value of the steering torque over a wide range.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のような非接触型
トルクセンサは、磁気回路を構成する必要があるため大
型化するという問題があった。
The above-mentioned non-contact type torque sensor has a problem that the size is increased due to the necessity of forming a magnetic circuit.

【0007】また、上記のようにモータの回転速度を操
舵補助速度にするか待機速度にするかを操舵トルクから
判断する場合、操舵の有無を判断できれば足りるため、
操舵トルクの値を広範囲に亘り検知する必要はない。す
なわち、従来のトルクセンサは上記のようなパワーステ
アリング装置にとっては必要以上の性能を有し、不経済
なものであった。
Further, as described above, when judging whether the rotational speed of the motor should be set to the steering assist speed or the standby speed from the steering torque, it is sufficient to be able to judge the presence or absence of steering.
It is not necessary to detect the value of the steering torque over a wide range. That is, the conventional torque sensor has more performance than necessary for the above-described power steering device and is uneconomical.

【0008】上記のようなパワーステアリング装置にお
いて、油圧アクチュエータに供給される圧油を、操舵ト
ルクに応じて弾性的に相対回転可能に連結される入出力
シャフトの相対回転量に応じて制御する制御弁を用いる
場合がある。この場合、その操舵トルクが零の状態で
は、入力シャフトと出力シャフトの相対回転位置を、油
圧アクチュエータに圧油が作用しない位置に設定する必
要がある。一方、その操舵トルクを従来の非接触型トル
クセンサを用いて検知する場合、その操舵トルクが零の
状態では、入力シャフトと出力シャフトの相対回転位置
を、磁気回路における磁気抵抗の変化が零になる位置に
設定する必要がある。しかし、操舵トルクが零の場合
に、制御弁のための入出力シャフトの相対回転位置と、
トルクセンサのための入出力シャフトの相対回転位置と
を一致させるのは困難である。そのため、油圧の制御特
性やトルクの検知精度が悪影響を受けることになる。
In the power steering apparatus as described above, control for controlling the pressure oil supplied to the hydraulic actuator in accordance with the relative rotation amount of the input / output shaft which is elastically and relatively rotatably connected in accordance with the steering torque. A valve may be used. In this case, when the steering torque is zero, it is necessary to set the relative rotational position of the input shaft and the output shaft to a position where the hydraulic oil does not act on the hydraulic actuator. On the other hand, when the steering torque is detected using a conventional non-contact torque sensor, when the steering torque is zero, the relative rotation position between the input shaft and the output shaft is reduced to zero when the change in the magnetic resistance in the magnetic circuit is zero. It must be set to a certain position. However, when the steering torque is zero, the relative rotational position of the input / output shaft for the control valve,
It is difficult to match the relative rotational position of the input / output shaft for the torque sensor. Therefore, the control characteristics of the hydraulic pressure and the detection accuracy of the torque are adversely affected.

【0009】本発明は、上記問題を解決することのでき
るトルクセンサとパワーステアリング装置を提供するこ
とを目的とする。
[0009] It is an object of the present invention to provide a torque sensor and a power steering device that can solve the above problems.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のトルクセンサ
は、入力シャフトと、その入力シャフトに、伝達トルク
に応じて弾性的に同軸中心に相対回転可能に連結される
出力シャフトと、その入力シャフトと同行回転可能な第
1受け部と、その出力シャフトと同行回転可能、且つ、
その第1受け部に対して入出力シャフトの相対回転量に
応じて入出力シャフトの軸方向に相対的に移動可能な第
2受け部と、その入出力シャフトの径方向に移動可能な
検知部と、その検知部を両受け部に押し付ける弾力を付
与する手段とを備える。その検知部が両受け部の相対移
動量に応じて入出力シャフトの径方向に移動するよう
に、両受け部の相対移動量に応じて両受け部による検知
部の受け位置が変化可能とされる。その検知部を両受け
部に押し付ける弾力は、その検知部の移動量に応じて変
化可能とされる。その検知部を両受け部に押し付ける弾
力の変化に基づき、入出力シャフトによる伝達トルクに
対応する信号を出力可能である。本件発明の構成によれ
ば、入力シャフトと出力シャフトが伝達トルクに応じて
相対回転すると、その相対回転量に応じて両受け部は入
出力シャフトの軸方向に互いに対して相対移動する。そ
の両受け部の相対移動量に応じて、両受け部による検知
部の受け位置が変化する。この受け位置の変化によっ
て、検知部は両受け部の相対移動量に応じて入出力シャ
フトの径方向に移動する。その検知部の移動量に応じ
て、この検知部を両受け部に押し付ける弾力が変化す
る。その弾力の変化は伝達トルクに対応するので、その
弾力の変化に基づき入出力シャフトにより伝達されるト
ルクの値に対応する信号を出力できる。これにより、磁
気回路を構成することなく伝達トルクを検出でき、構成
のコンパクト化を図ることができる。
According to the present invention, there is provided a torque sensor comprising: an input shaft; an output shaft elastically connected to the input shaft so as to be relatively rotatable around a coaxial center in response to a transmission torque; A first receiving portion rotatable with the output shaft, and a first receiving portion rotatable with the output shaft thereof; and
A second receiving portion movable relative to the first receiving portion in the axial direction of the input / output shaft in accordance with a relative rotation amount of the input / output shaft; and a detecting portion movable in a radial direction of the input / output shaft. And means for imparting elasticity to press the detection unit against both receiving units. The receiving position of the detecting unit by the two receiving units can be changed according to the relative movement amount of the both receiving units so that the detecting unit moves in the radial direction of the input / output shaft according to the relative moving amount of the both receiving units. You. The elasticity of pressing the detection unit against the two receiving units can be changed according to the amount of movement of the detection unit. A signal corresponding to the torque transmitted by the input / output shaft can be output based on a change in the elasticity of pressing the detection unit against both receiving units. According to the configuration of the present invention, when the input shaft and the output shaft rotate relative to each other according to the transmission torque, the two receiving portions move relative to each other in the axial direction of the input / output shaft according to the relative rotation amount. The receiving position of the detecting unit by the two receiving units changes according to the relative movement amount of the two receiving units. Due to this change in the receiving position, the detecting unit moves in the radial direction of the input / output shaft in accordance with the relative movement amount of the two receiving units. The elasticity of pressing the detection unit against the two receiving units changes according to the amount of movement of the detection unit. Since the change in elasticity corresponds to the transmitted torque, a signal corresponding to the value of the torque transmitted by the input / output shaft can be output based on the change in elasticity. Thereby, the transmission torque can be detected without forming a magnetic circuit, and the configuration can be made compact.

【0011】本発明のトルクセンサの両受け部は入出力
シャフトの軸方向の間隔をおいて互いに対向配置され、
両受け部の間に設けられるカム機構と、そのカム機構を
介して両受け部を互いに押し付ける弾力を付与する手段
とを備え、そのカム機構により、両受け部は、その入出
力シャフトの相対回転量に応じて入出力シャフトの軸方
向に互いに対して相対移動可能とされ、前記両受け部の
相対向する面の外周側は、内周に向かうに従い互いに接
近する受け面とされ、両受け面により前記検知部が受け
られるのが好ましい。これにより、コンパクトな構成で
第1受け部に対して第2受け部を入出力シャフトの相対
回転量に応じて入出力シャフトの軸方向に相対的に移動
させることができ、また、検知部を入出力シャフトの径
方向に移動させることができる。そのセンサ出力は連続
的な前記弾力の変化に対応し、カム機構におけるカム面
の形状に応じて伝達トルクの検知範囲を任意に設定でき
るので、容易に出力感度を高くし、また、必要な範囲の
トルクを過不足なく検知でき、経済的なものである。
The two receiving portions of the torque sensor according to the present invention are disposed so as to face each other with an axial interval between the input and output shafts.
A cam mechanism provided between the two receiving portions; and a means for providing elasticity for pressing the two receiving portions against each other via the cam mechanism. The cam mechanism causes the two receiving portions to rotate relative to the input / output shaft. The input and output shafts can move relative to each other in the axial direction according to the amount, and the outer peripheral sides of the opposing surfaces of the two receiving portions are receiving surfaces that approach each other toward the inner periphery. Preferably, the detection unit is received by Thereby, the second receiving portion can be relatively moved in the axial direction of the input / output shaft with respect to the first receiving portion in a compact configuration in accordance with the relative rotation amount of the input / output shaft. It can be moved in the radial direction of the input / output shaft. The sensor output corresponds to the continuous change in the elasticity, and the detection range of the transmission torque can be arbitrarily set according to the shape of the cam surface in the cam mechanism. It is economical because the torque of the motor can be detected without excess or shortage.

【0012】両受け部の相対回転位置が、入出力シャフ
トの相対回転位置を変化させることなく変化可能とされ
ているのが好ましい。これにより、入出力シャフトを相
対回転させることなく両受け部の相対回転位置を変化さ
せ、第2受け部を入出力シャフトの軸方向に相対移動さ
せ、検知部を入出力シャフトの径方向へ移動させてトル
クセンサの出力を変化させることができる。よって、入
出力シャフトの相対回転位置に影響されることなく、伝
達トルクが零の場合のトルクセンサの出力を伝達トルク
が零である状態に対応する値に調節できる。
[0012] It is preferable that the relative rotational position of both receiving portions can be changed without changing the relative rotational position of the input / output shaft. Thereby, the relative rotation position of both receiving portions is changed without relative rotation of the input / output shaft, the second receiving portion is relatively moved in the axial direction of the input / output shaft, and the detection portion is moved in the radial direction of the input / output shaft. Thus, the output of the torque sensor can be changed. Therefore, the output of the torque sensor when the transmission torque is zero can be adjusted to a value corresponding to the state where the transmission torque is zero, without being affected by the relative rotational position of the input / output shaft.

【0013】本発明のパワーステアリング装置は、上記
本発明のトルクセンサと、モータにより駆動されるポン
プからの圧油によって操舵補助力を発生させる油圧アク
チュエータと、その油圧アクチュエータに供給される圧
油の油圧を、操舵トルクに応じた前記入出力シャフトの
相対回転量に応じて制御する制御弁と、そのモータの回
転速度を、操舵補助時に操舵補助速度にし、操舵補助解
除時に待機速度にする制御手段とを備え、前記制御手段
は、そのトルクセンサの出力に基づいて前記モータの回
転速度を操舵補助速度にするか待機速度にするかを判断
する。この構成によれば、上記本発明のトルクセンサの
出力に基づいてモータの回転速度を操舵補助速度にする
か待機速度にするかを判断できるので、さらに、トルク
センサと制御弁とで構成部材を共用できるので、パワー
ステアリング装置をコンパクト化し、正確に操舵の必要
性を判断でき、さらに、部品点数の増加、構成の複雑化
を防止してコスト低減を図ることができる。また、操舵
トルクが零の場合に、入出力シャフトの相対回転位置に
影響されることなく、トルクセンサの出力を操舵トルク
が零である状態に対応する値に調節することが可能であ
る。よって、操舵トルクが零の状態で、入出力シャフト
の相対回転位置を、油圧アクチュエータに圧油が作用し
ない位置に設定し、且つ、トルクセンサの出力を操舵ト
ルクが零である状態に対応する値に調節することができ
る。これにより、トルクセンサの検知精度と制御弁の制
御精度が互いに影響されるのを防止できる。
A power steering apparatus according to the present invention includes a torque sensor according to the present invention, a hydraulic actuator for generating a steering assist force by pressure oil from a pump driven by a motor, and a hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator. A control valve for controlling a hydraulic pressure in accordance with a relative rotation amount of the input / output shaft in accordance with a steering torque, and control means for setting a rotation speed of the motor to a steering assist speed during steering assist and a standby speed to cancel steering assist. The control means determines whether the rotational speed of the motor is a steering assist speed or a standby speed based on the output of the torque sensor. According to this configuration, it is possible to determine whether to set the rotation speed of the motor to the steering assist speed or the standby speed based on the output of the torque sensor of the present invention. Since the power steering device can be shared, the power steering device can be made compact, the necessity of steering can be accurately determined, and the cost can be reduced by preventing an increase in the number of parts and a complicated configuration. When the steering torque is zero, the output of the torque sensor can be adjusted to a value corresponding to the state where the steering torque is zero, without being affected by the relative rotational position of the input / output shaft. Therefore, when the steering torque is zero, the relative rotational position of the input / output shaft is set to a position at which the hydraulic oil does not act on the hydraulic actuator, and the output of the torque sensor is a value corresponding to the state where the steering torque is zero. Can be adjusted. Thereby, it is possible to prevent the detection accuracy of the torque sensor and the control accuracy of the control valve from being influenced by each other.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1に示すラックピニオン式パワーステア
リング装置1は、ステアリングホイールHに連結される
入力シャフト2と、この入力シャフト2に操舵トルクに
応じて弾性的に同軸中心に相対回転可能にトーションバ
ー3を介し連結される出力シャフト4とを備えている。
そのトーションバー3はピン5を介し入力シャフト2に
連結され、また、セレーション6を介し出力シャフト4
に連結されている。その出力シャフト4にピニオン7が
形成され、このピニオン7に噛み合うラック8が車輪
(図示省略)に連結されている。その入力シャフト2は
ベアリング9を介しバルブハウジング10aにより支持
され、また、ブッシュ11を介し出力シャフト4により
支持されている。その出力シャフト4はベアリング1
2、13を介しラックハウジング10bに支持されてい
る。これにより、操舵による入力シャフト2の回転がト
ーションバー3を介しピニオン7に伝達されると、ラッ
ク8が車両幅方向に移動し、舵角が変化する。その入出
力シャフト2、4とバルブハウジング10aとの間にオ
イルシール14、15が設けられている。また、そのラ
ック8を支持するサポートヨーク16が設けられ、この
サポートヨーク16はバネ17の弾性力によりラック8
に押し付けられている。
A rack and pinion type power steering device 1 shown in FIG. 1 has an input shaft 2 connected to a steering wheel H, and a torsion bar that allows the input shaft 2 to elastically rotate relative to a coaxial center elastically in accordance with a steering torque. And an output shaft 4 connected to the output shaft 3.
The torsion bar 3 is connected to the input shaft 2 via a pin 5 and the output shaft 4 via a serration 6.
It is connected to. A pinion 7 is formed on the output shaft 4, and a rack 8 meshing with the pinion 7 is connected to wheels (not shown). The input shaft 2 is supported by a valve housing 10 a via a bearing 9, and is supported by an output shaft 4 via a bush 11. Its output shaft 4 is the bearing 1
It is supported by the rack housing 10b via 2 and 13. Thereby, when the rotation of the input shaft 2 due to steering is transmitted to the pinion 7 via the torsion bar 3, the rack 8 moves in the vehicle width direction, and the steering angle changes. Oil seals 14, 15 are provided between the input / output shafts 2, 4 and the valve housing 10a. Further, a support yoke 16 for supporting the rack 8 is provided.
Is pressed against.

【0016】操舵補助力を付与する油圧アクチュエータ
として油圧シリンダ18が設けられている。その油圧シ
リンダ18は、ラックハウジング10bにより構成され
るシリンダチューブと、ラック8に一体化されるピスト
ン20と、そのピストン20により仕切られる一対の油
室21、22とを備える。各油室21、22にロータリ
ー式油圧制御弁23が接続されている。その制御弁23
は、筒状の第1バルブ部材24と、この第1バルブ部材
24に相対回転可能に挿入される第2バルブ部材25と
を備えている。その第1バルブ部材24は出力シャフト
4にピン(図示省略)を介して同行回転可能に取り付け
られている。その第2バルブ部材25は入力シャフト2
の外周に一体的に形成されている。
A hydraulic cylinder 18 is provided as a hydraulic actuator for applying a steering assist force. The hydraulic cylinder 18 includes a cylinder tube configured by the rack housing 10b, a piston 20 integrated with the rack 8, and a pair of oil chambers 21 and 22 partitioned by the piston 20. A rotary hydraulic control valve 23 is connected to each of the oil chambers 21 and 22. Its control valve 23
Has a first valve member 24 having a cylindrical shape, and a second valve member 25 inserted into the first valve member 24 so as to be relatively rotatable. The first valve member 24 is rotatably attached to the output shaft 4 via a pin (not shown). The second valve member 25 is connected to the input shaft 2.
Are formed integrally on the outer periphery of the.

【0017】図2に示すように、第1バルブ部材24の
内周と第2バルブ部材25の外周とに、軸方向に沿う複
数の凹部が周方向等間隔に形成されている。その第1バ
ルブ部材側凹部は、互いに周方向等間隔に位置する4つ
の右操舵用凹部27と、互いに周方向等間隔に位置する
4つの左操舵用凹部28とで構成される。その第2バル
ブ部材側凹部は、互いに周方向等間隔に位置する4つの
圧油供給用凹部29と、互いに周方向等間隔に位置する
4つの圧油排出用凹部30とで構成される。各右操舵用
凹部27と各左操舵用凹部28とは周方向に交互に配置
され、各圧油供給用凹部29と各圧油排出用凹部30と
は周方向に交互に配置される。各右操舵用凹部27は、
第1バルブ部材24に形成された第1流路31およびバ
ルブハウジング10aに形成された第1ポート32を介
し、図1に示すように油圧シリンダ18の一方の油室2
1に通じる。各左操舵用凹部28は、第1バルブ部材2
4に形成された第2流路33およびバルブハウジング1
0aに形成された第2ポート34を介し、油圧シリンダ
18の他方の油室22に通じる。各圧油供給用凹部29
は、第1バルブ部材24に形成された第3流路35およ
びバルブハウジング10aに形成された入口ポート36
を介し、図1に示すようにポンプ37に通じる。そのポ
ンプ37は、モータ50により駆動され、例えば、その
モータ50の回転速度に応じた流量の圧油を吐出するベ
ーンポンプやギヤポンプにより構成できる。各圧油排出
用凹部30は、第2バルブ部材25に形成された第1排
出路38、入力シャフト2とトーションバー3の内外周
間の通路47、図1に示す入力シャフト2に形成された
第2排出路39、及びバルブハウジング10aに形成さ
れた排出ポート40を介して、タンク41に通じる。こ
れにより、そのポンプ37、タンク41、及び油圧シリ
ンダ18の各油室21、22は、第1バルブ部材24と
第2バルブ部材25の内外周間の流路42を介して互い
に通じる。その弁間流路42における第1バルブ部材側
凹部と第2バルブ部材側凹部の間は、両バルブ部材2
4、25の相対回転により開度が変化する絞り部A、
B、C、Dとされ、その絞り部A、B、C、Dの開度変
化により油圧シリンダ18に作用する油圧が制御され
る。
As shown in FIG. 2, a plurality of recesses along the axial direction are formed on the inner periphery of the first valve member 24 and the outer periphery of the second valve member 25 at equal intervals in the circumferential direction. The first valve member-side recess is composed of four right steering recesses 27 located at equal intervals in the circumferential direction and four left steering recesses 28 located at equal intervals in the circumferential direction. The second valve member-side recess is composed of four pressure oil supply recesses 29 located at equal intervals in the circumferential direction and four pressure oil discharge recesses 30 located at equal intervals in the circumferential direction. Each right steering recess 27 and each left steering recess 28 are alternately arranged in the circumferential direction, and each pressure oil supply recess 29 and each pressure oil discharge recess 30 are alternately arranged in the circumferential direction. Each right steering recess 27 is
As shown in FIG. 1, one of the oil chambers 2 of the hydraulic cylinder 18 passes through a first flow path 31 formed in the first valve member 24 and a first port 32 formed in the valve housing 10a.
Lead to 1. Each left steering recess 28 is provided with the first valve member 2.
2 and the second flow path 33 formed in the valve housing 1
Through the second port 34 formed at 0a, the oil port 22 communicates with the other oil chamber 22 of the hydraulic cylinder 18. Each pressure oil supply recess 29
Is a third flow path 35 formed in the first valve member 24 and an inlet port 36 formed in the valve housing 10a.
Through the pump 37 as shown in FIG. The pump 37 is driven by a motor 50, and can be configured by, for example, a vane pump or a gear pump that discharges pressure oil at a flow rate corresponding to the rotation speed of the motor 50. Each pressure oil discharge recess 30 is formed in the first discharge passage 38 formed in the second valve member 25, the passage 47 between the input shaft 2 and the inner and outer circumferences of the torsion bar 3, and the input shaft 2 shown in FIG. It communicates with the tank 41 via a second discharge path 39 and a discharge port 40 formed in the valve housing 10a. Thus, the pump 37, the tank 41, and the oil chambers 21 and 22 of the hydraulic cylinder 18 communicate with each other via the flow path 42 between the inner and outer circumferences of the first valve member 24 and the second valve member 25. Between the first valve member side recess and the second valve member side recess in the inter-valve flow path 42, both valve members 2
Aperture portion A whose opening changes due to relative rotation of 4, 25,
B, C, and D, and the hydraulic pressure acting on the hydraulic cylinder 18 is controlled by the change in the opening degree of the throttle portions A, B, C, and D.

【0018】図2は、操舵が行なわれていない舵角中点
での両バルブ部材24、25の相対位置を示す。この状
態において、各圧油供給用凹部29と各圧油排出用凹部
30とは全絞り部A、B、C、Dを介して互いに通じる
ため、ポンプ37から供給された圧油は直接タンク41
へ還流する。そのため操舵補助力は発生せず、上記モー
タ50を操舵補助に必要な操舵補助速度で駆動する必要
はない。
FIG. 2 shows the relative positions of the two valve members 24 and 25 at the steering angle midpoint where steering is not performed. In this state, since each pressure oil supply recess 29 and each pressure oil discharge recess 30 communicate with each other through all the throttle portions A, B, C, and D, the pressure oil supplied from the pump 37 is directly supplied to the tank 41.
Reflux to Therefore, no steering assist force is generated, and it is not necessary to drive the motor 50 at a steering assist speed required for steering assist.

【0019】舵角中点から右方へ操舵すると、操舵トル
クに応じてトーションバー3は弾性的に捩じれ、入出力
シャフト2、4と共に両バルブ部材24、25は弾性的
に相対回転する。その結果、各右操舵用凹部27と各圧
油供給用凹部29との間の絞り部Aの開度および各左操
舵用凹部28と各圧油排出用凹部30との間の絞り部B
の開度が大きくなり、各左操舵用凹部28と各圧油供給
用凹部29との間の絞り部Cの開度および各右操舵用凹
部27と各圧油排出用凹部30との間の絞り部Dの開度
が小さくなる。これにより、ポンプ37から油圧シリン
ダ18の一方の油室21へ圧油が供給され、油圧シリン
ダ18の他方の油室22からタンク41へ圧油が還流さ
れ、車両の右方への操舵補助力がラック8に作用する。
When the steering is steered rightward from the steering angle midpoint, the torsion bar 3 is elastically twisted in accordance with the steering torque, and the two valve members 24 and 25 rotate elastically relative to the input / output shafts 2 and 4. As a result, the opening degree of the throttle portion A between each right steering recess 27 and each pressure oil supply recess 29 and the throttle portion B between each left steering recess 28 and each pressure oil discharge recess 30.
The opening of the throttle portion C between each left steering recess 28 and each pressure oil supply recess 29 and the opening between each right steering recess 27 and each pressure oil discharge recess 30 are increased. The degree of opening of the throttle portion D is reduced. As a result, pressure oil is supplied from the pump 37 to one oil chamber 21 of the hydraulic cylinder 18, and the pressure oil is returned from the other oil chamber 22 of the hydraulic cylinder 18 to the tank 41, and the steering assist force to the right of the vehicle is provided. Acts on the rack 8.

【0020】舵角中点から左方へ操舵すると、各絞り部
A、B、C、Dの開度は右方へ操舵した場合と逆に変化
するので、車両の左方への操舵補助力がラック8に作用
する。
When the steering wheel is steered to the left from the middle of the steering angle, the degree of opening of each of the throttle portions A, B, C, and D changes in reverse to the case where the steering device is steered to the right. Acts on the rack 8.

【0021】図1に示すように、上記モータ50はコン
トローラ60に接続される。そのコントローラ60は制
御回路61と駆動回路62を有する。
As shown in FIG. 1, the motor 50 is connected to a controller 60. The controller 60 has a control circuit 61 and a drive circuit 62.

【0022】その制御回路61はコンピュータにより主
構成され、トルクセンサ51と、車速センサ53とに接
続され、記憶した制御プログラムに従って指示信号を駆
動回路62に出力する。
The control circuit 61 is mainly composed of a computer, is connected to the torque sensor 51 and the vehicle speed sensor 53, and outputs an instruction signal to the drive circuit 62 according to a stored control program.

【0023】その駆動回路62は、上記モータ50とバ
ッテリー電源63とに接続され、制御回路61からの指
示信号に応じてモータ50を駆動するもので、例えば、
電力制御用スイッチング素子としてFET等のトランジ
スタを含む公知のものを用いることができる。
The drive circuit 62 is connected to the motor 50 and the battery power supply 63, and drives the motor 50 in response to an instruction signal from the control circuit 61.
As the power control switching element, a known element including a transistor such as an FET can be used.

【0024】そのトルクセンサ51は、バルブハウジン
グ10a内の上記制御弁23とオイルシール15との間
に配置され、上記操舵トルクを伝達する入出力シャフト
2、4を構成要素として備える。
The torque sensor 51 is disposed between the control valve 23 and the oil seal 15 in the valve housing 10a, and includes input / output shafts 2 and 4 for transmitting the steering torque as constituent elements.

【0025】図3に示すように、その入力シャフト2の
外周に、円環状の第1受け部71が同行回転可能に連結
されている。本実施形態では、その第1受け部71の内
周が入力シャフト2の外周に圧入されることで、第1受
け部71は入力シャフト2に対して軸方向変位不能とさ
れている。
As shown in FIG. 3, an annular first receiving portion 71 is connected to the outer periphery of the input shaft 2 so as to be rotatable with the input shaft 2. In the present embodiment, since the inner periphery of the first receiving portion 71 is pressed into the outer periphery of the input shaft 2, the first receiving portion 71 cannot be displaced in the axial direction with respect to the input shaft 2.

【0026】図3、図4に示すように、その出力シャフ
ト4の一端は二股部4a、4bとされ、その二股部4
a、4bは、図4において2点鎖線で示すように上記第
1受け部71に形成された一対の開口71a、71bに
挿入される。各開口71a、71bの内周と二股部4
a、4bの外周との間には、入力シャフト2と出力シャ
フト4の操舵トルクに応じた相対回転を許容する間隙が
形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, one end of the output shaft 4 has forked portions 4a and 4b.
4a and 4b are inserted into a pair of openings 71a and 71b formed in the first receiving portion 71 as shown by a two-dot chain line in FIG. Inner circumference of each opening 71a, 71b and forked part 4
A gap is formed between the outer circumferences of a and b to allow relative rotation according to the steering torque of the input shaft 2 and the output shaft 4.

【0027】その出力シャフト4に、第2受け部72が
同行回転可能、且つ、軸方向移動可能に連結されてい
る。これにより、第1受け部71と第2受け部72とは
入出力シャフトの軸方向の間隔をおいて互いに対向し、
第2受け部72は第1受け部71に対して入力シャフト
2の軸方向に相対移動可能とされている。本実施形態で
は、その第2受け部72は、円環状の本体72aと、こ
の本体72aの内周から軸方向に延びる筒状部72bと
を有する。その本体72aの外径は第1受け部71の外
径と等しい。その筒状部72bの内周の周方向間隔をお
いた複数位置に、軸方向に沿うV字状の溝72cが形成
されている。
A second receiving portion 72 is connected to the output shaft 4 so as to be rotatable with the output shaft 4 and to be movable in the axial direction. As a result, the first receiving portion 71 and the second receiving portion 72 face each other with a gap in the axial direction of the input / output shaft,
The second receiving portion 72 is movable relative to the first receiving portion 71 in the axial direction of the input shaft 2. In the present embodiment, the second receiving portion 72 has an annular main body 72a and a cylindrical portion 72b extending in the axial direction from the inner periphery of the main body 72a. The outer diameter of the main body 72a is equal to the outer diameter of the first receiving portion 71. V-shaped grooves 72c are formed along the axial direction at a plurality of positions on the inner periphery of the cylindrical portion 72b at circumferential intervals.

【0028】その出力シャフト4に円環状のベースリン
グ73が、その出力シャフト4の外周にベースリング7
3の内周が圧入されることで固定されている。そのベー
スリング73の外周一端側は、一端面に向かうに従い小
径となるテーパ面73aとされている。
An annular base ring 73 is provided on the output shaft 4, and a base ring 7 is provided on the outer periphery of the output shaft 4.
3 is fixed by press fitting. One end of the outer periphery of the base ring 73 is a tapered surface 73a having a smaller diameter toward the one end.

【0029】そのベースリング73に筒状のリテーナ7
4が、そのベースリング73の外周に形成された雄ねじ
73aにリテーナ74の内周に形成された雌ねじ74a
がねじ合わされることで固定され、さらに、そのベース
リング73の外周の雄ねじ73aにロックナット75が
ねじ合わされている。
The cylindrical retainer 7 is attached to the base ring 73.
4 is provided with a male screw 73a formed on the outer circumference of the base ring 73 and a female screw 74a formed on the inner circumference of the retainer 74.
Are fixed by screwing, and a lock nut 75 is screwed into a male screw 73a on the outer periphery of the base ring 73.

【0030】そのリテーナ74の外周に第2受け部72
の筒状部72bの内周が軸方向移動可能に嵌め合わされ
ている。そのリテーナ74の周方向等間隔をおいた複数
位置(本実施形態では4位置)に形成された保持孔74
bそれぞれに、ボール76が挿入されている。各ボール
76は、上記ベースリング73のテーパ面73aと、上
記第2受け部72の溝72cの内面とにより支持される
ことで、入出力シャフト2、4の軸方向に転動可能とさ
れると共に周方向移動が阻止されている。これにより、
第2受け部72は出力シャフト4に対して同行回転可
能、且つ、軸方向移動可能とされている。
A second receiving portion 72 is provided on the outer periphery of the retainer 74.
The inner circumference of the cylindrical portion 72b is fitted so as to be movable in the axial direction. Holding holes 74 formed at a plurality of positions (four positions in this embodiment) at equal intervals in the circumferential direction of the retainer 74.
The ball 76 is inserted in each of b. Each ball 76 is supported by the tapered surface 73a of the base ring 73 and the inner surface of the groove 72c of the second receiving portion 72, so that it can roll in the axial direction of the input / output shafts 2, 4. In addition, the circumferential movement is prevented. This allows
The second receiving portion 72 is rotatable with the output shaft 4 and is movable in the axial direction.

【0031】その第1受け部71と第2受け部72の間
にカム機構80が設けられている。そのカム機構80
は、両受け部71、72の互いとの対向面の周方向等間
隔をおいた複数位置(本実施形態では4位置)に形成さ
れたカム面71e、72eと、両受け部71、72の間
に配置される複数個(本実施形態では4個)のボール状
カムフォロア81とから構成される。各カム面71e、
72eは、両受け部71、72の互いとの対向面を円錐
面状に凹ませることで形成されている。各カムフォロア
81は、第1受け部71のカム面71eと第2受け部7
2のカム面72eとで挟み込まれる。
A cam mechanism 80 is provided between the first receiving portion 71 and the second receiving portion 72. The cam mechanism 80
The cam surfaces 71e and 72e formed at a plurality of positions (four positions in the present embodiment) at equal circumferential intervals on the surfaces of the two receiving portions 71 and 72 facing each other, and the two receiving portions 71 and 72 A plurality (four in the present embodiment) of ball-shaped cam followers 81 are arranged therebetween. Each cam surface 71e,
72e is formed by recessing the opposing surfaces of both receiving portions 71, 72 in a conical shape. Each cam follower 81 includes a cam surface 71 e of the first receiving portion 71 and the second receiving portion 7.
And the second cam surface 72e.

【0032】その第2受け部72の本体72aと上記ロ
ックナット75とにより、上記第2受け部72の筒状部
72bの外周に嵌め合わされる圧縮コイルバネ82が挟
み込まれる。そのバネ82によって付与される弾力によ
り、上記カム機構80を介して両受け部71、72は互
いに押し付けられる。
The compression coil spring 82 fitted on the outer periphery of the cylindrical portion 72b of the second receiving portion 72 is sandwiched between the main body 72a of the second receiving portion 72 and the lock nut 75. The two receiving portions 71 and 72 are pressed against each other via the cam mechanism 80 by the elasticity given by the spring 82.

【0033】入出力シャフト2、4により伝達される操
舵トルクが零の状態で、第1受け部71と第2受け部7
2とは互いに最も近接するように相対配置される。すな
わち、操舵トルクが零の状態では、図5の(1)に示す
ように、各カムフォロア81は各カム面71e、72e
に最も深く入り込んだ状態とされる。これにより、その
操舵トルクの変化による入出力シャフト2、4の相対回
転量と同一量だけ両受け部71、72が相対回転する
と、図5の(2)に示すように各カムフォロア81と各
カム面71e、72eとの接点が変化し、その相対回転
量に応じて第2受け部72は第1受け部71に対して入
出力シャフト2、4の軸方向に相対移動し、両受け部7
1、72の間隔は大きくなる。すなわち、両受け部7
1、72は入出力シャフト2、4の相対回転量に応じて
入出力シャフト2、4の軸方向に相対的に移動する。
When the steering torque transmitted by the input / output shafts 2, 4 is zero, the first receiving portion 71 and the second receiving portion 7
2 are arranged so as to be closest to each other. That is, when the steering torque is zero, as shown in FIG. 5A, each of the cam followers 81 has its own cam surface 71e, 72e.
Is the most deeply penetrated state. As a result, when the receiving portions 71 and 72 rotate relative to each other by the same amount as the relative rotation amount of the input / output shafts 2 and 4 due to the change in the steering torque, each cam follower 81 and each cam follower as shown in FIG. The contact points between the surfaces 71e and 72e change, and the second receiving portion 72 moves relative to the first receiving portion 71 in the axial direction of the input / output shafts 2 and 4 according to the relative rotation amount.
The interval between 1, 72 becomes large. That is, both receiving portions 7
The reference numerals 1 and 72 relatively move in the axial direction of the input / output shafts 2 and 4 according to the relative rotation amount of the input / output shafts 2 and 4.

【0034】両受け部71、72の相対向する面の外周
側は、内周に向かうに従い互いに接近する受け面7
1′、72′とされている。両受け面71′、72′に
より、入出力シャフト2、4の径方向に移動可能なボー
ル状の検知部83が受けられる。その検知部83と、上
記バルブハウジング10aに形成された通孔10a′に
嵌め合わされた荷重検知センサ84とにより、圧縮コイ
ルバネ85が挟み込まれる。そのバネ85によって付与
される弾力により、その検知部83は両受け面71′、
72′に押し付けられる。
The outer peripheral sides of the opposing surfaces of the two receiving portions 71 and 72 are connected to the receiving surfaces 7 which approach each other toward the inner periphery.
1 'and 72'. A ball-shaped detector 83 that can move in the radial direction of the input / output shafts 2 and 4 is received by the two receiving surfaces 71 ′ and 72 ′. The compression coil spring 85 is sandwiched between the detection portion 83 and the load detection sensor 84 fitted in the through hole 10a 'formed in the valve housing 10a. Due to the elasticity provided by the spring 85, the detecting portion 83 is provided with two receiving surfaces 71 ',
72 '.

【0035】両受け面71′、72′は内周に向かうに
従い互いに近接するので、第2受け部72の入出力シャ
フト2、4の軸方向相対移動により、両受け部71、7
2による検知部83の受け位置は変更される。その受け
位置の変更により、入出力シャフト2、4の軸方向に沿
う第2受け部72の相対移動量に応じて、その検知部8
3は入出力シャフト2、4の径方向に移動する。例え
ば、図3において実線に位置する検知部83は、操舵ト
ルクの増加により両受け部71、72が互いに離反する
と、2点鎖線で示すように入出力シャフト2、4に接近
する。また、操舵トルクの減少により両受け部71、7
2が互いに接近すると、検知部83は入出力シャフト
2、4から離反する。その検知部83の移動量は操舵ト
ルクに対応する。
Since the two receiving surfaces 71 ', 72' come closer to each other toward the inner circumference, the two receiving portions 71, 7 are moved by the relative movement of the input / output shafts 2, 4 of the second receiving portion 72 in the axial direction.
2, the receiving position of the detection unit 83 is changed. By changing the receiving position, the detecting unit 8 is moved in accordance with the relative movement amount of the second receiving unit 72 along the axial direction of the input / output shafts 2 and 4.
Reference numeral 3 moves in the radial direction of the input / output shafts 2, 4. For example, in FIG. 3, when the two receiving portions 71 and 72 are separated from each other due to an increase in the steering torque, the detecting portion 83 located at the solid line approaches the input / output shafts 2 and 4 as indicated by a two-dot chain line. In addition, both receiving portions 71 and 7 are reduced due to a decrease in steering torque.
When the two approach each other, the detection unit 83 separates from the input / output shafts 2 and 4. The movement amount of the detection unit 83 corresponds to the steering torque.

【0036】その検知部83の移動量に応じて、上記バ
ネ85により付与される検知部83を両受け部71、7
2に押し付ける弾力は変化する。その弾力の変化は、そ
の検知部83の移動量に対応する操舵トルクに対応す
る。そのバネ85により付与される弾力は上記荷重検知
センサ84により検知される。その検知部83を両受け
部71、72に押し付ける弾力の変化に基づき、その荷
重検知センサ84は入出力シャフト2、4により伝達さ
れる操舵トルクに対応する信号を、上記制御回路61に
出力する。
In accordance with the amount of movement of the detecting portion 83, the detecting portion 83 provided by the spring 85 is moved to both receiving portions 71, 7
The elasticity pressing on 2 changes. The change in the elasticity corresponds to the steering torque corresponding to the amount of movement of the detection unit 83. The elasticity provided by the spring 85 is detected by the load detection sensor 84. The load detection sensor 84 outputs a signal corresponding to the steering torque transmitted by the input / output shafts 2 and 4 to the control circuit 61 based on a change in the elasticity of pressing the detection portion 83 against the receiving portions 71 and 72. .

【0037】その制御回路61は、その操舵トルクに対
応するトルクセンサ51の出力に基づいて、上記モータ
50の回転速度を操舵補助速度にするか待機速度にする
かを判断する。すなわち、そのトルクセンサ51により
検出された操舵トルクの検出値と予め定めて記憶した設
定値とを比較し、その検出値が設定値以上か否かを判断
する。その設定値は、操舵補助を必要とする操舵トルク
の値に基づき決定される。その検出値が設定値以上であ
れば、その制御回路61はモータ50の回転速度を操舵
補助速度とする指示信号を駆動回路62に出力する。そ
の操舵補助速度は、上記ポンプ37から送り出される圧
油の流量が操舵補助に必要な流量になるように予め設定
される速度である。その操舵補助速度は、車速センサ5
3により検知される車速に応じて変化するものとされ
る。すなわち、低車速では操舵補助力を大きくして車両
の旋回性能を向上し、高車速では操舵補助力を小さくし
て車両の走行安定性を向上できるように、その操舵補助
速度は決定される。
The control circuit 61 determines whether to set the rotation speed of the motor 50 to the steering assist speed or the standby speed based on the output of the torque sensor 51 corresponding to the steering torque. That is, the detected value of the steering torque detected by the torque sensor 51 is compared with a preset and stored set value, and it is determined whether or not the detected value is equal to or larger than the set value. The set value is determined based on the value of the steering torque that requires steering assistance. If the detected value is equal to or larger than the set value, the control circuit 61 outputs an instruction signal to the drive circuit 62 to set the rotation speed of the motor 50 to the steering assist speed. The steering assist speed is a speed preset so that the flow rate of the pressure oil sent from the pump 37 becomes a flow rate necessary for steering assist. The steering assist speed is determined by the vehicle speed sensor 5
3 according to the vehicle speed detected. That is, the steering assist speed is determined so that the steering assist force is increased at a low vehicle speed to improve the turning performance of the vehicle, and at a high vehicle speed, the steering assist force is reduced to improve the running stability of the vehicle.

【0038】その検出操舵トルクが設定値未満であれ
ば、その制御回路61はモータ50の回転速度を待機速
度とする指示信号を駆動回路62に出力する。その待機
速度は、上記操舵補助速度よりも小さな予め設定される
速度であって、本実施形態では零とされるが、零よりも
大きな値であってもよい。その指示信号により、駆動回
路62はモータ50への電流を遮断し、これによりモー
タ50の回転速度は待機速度になって操舵補助は解除さ
れる。
If the detected steering torque is less than the set value, the control circuit 61 outputs to the drive circuit 62 an instruction signal for setting the rotation speed of the motor 50 to the standby speed. The standby speed is a preset speed smaller than the steering assist speed, and is set to zero in the present embodiment, but may be a value larger than zero. In response to the instruction signal, the drive circuit 62 cuts off the current to the motor 50, whereby the rotation speed of the motor 50 becomes the standby speed and the steering assist is released.

【0039】上記構成によれば、伝達される操舵トルク
に応じて入出力シャフト2、4が相対回転すると、その
相対回転量に応じて第2受け部72は入出力シャフト
2、4の軸方向に相対移動する。その第2受け部72の
相対移動量に応じて、両受け部71、72による検知部
83の受け位置が変化する。この受け位置の変化によ
り、その検知部83は第2受け部72の相対移動量に応
じて入出力シャフト2、4の径方向に移動する。その検
知部83の移動量に応じて、この検知部83を両受け部
71、72に押し付けるバネ85による弾力が変化す
る。その弾力の変化は操舵トルクに対応するので、その
弾力の変化に基づき操舵トルクに対応する信号を荷重検
知センサ84は出力できる。これにより、磁気回路を用
いることなく操舵トルクを検出でき、構成のコンパクト
化を図ることができる。
According to the above configuration, when the input and output shafts 2 and 4 rotate relative to each other in accordance with the transmitted steering torque, the second receiving portion 72 moves in the axial direction of the input and output shafts 2 and 4 in accordance with the relative rotation amount. Move relative to. According to the relative movement amount of the second receiving portion 72, the receiving position of the detecting portion 83 by the two receiving portions 71 and 72 changes. Due to the change in the receiving position, the detecting unit 83 moves in the radial direction of the input / output shafts 2 and 4 according to the relative movement amount of the second receiving unit 72. In accordance with the amount of movement of the detection unit 83, the elasticity of the spring 85 that presses the detection unit 83 against both the receiving units 71 and 72 changes. Since the change in the elasticity corresponds to the steering torque, the load detection sensor 84 can output a signal corresponding to the steering torque based on the change in the elasticity. Thereby, the steering torque can be detected without using a magnetic circuit, and the configuration can be made compact.

【0040】また、カム機構80を両受け部71、72
の間に配置し、検知部83を受け部71、72の相対向
する面の外周側の受け面71′、72′により受けるの
で、コンパクトな構成で入出力シャフト2、4の相対回
転量に応じて第2受け部72を入出力シャフト2、4の
軸方向に相対移動させることができ、また、検知部83
を入出力シャフト2、4の径方向に移動させることがで
きる。そのセンサ出力は連続的な弾力の変化に対応し、
カム機構80におけるカム面71e、72eの形状に応
じて伝達トルクの検知範囲を任意に設定できるので、容
易に出力感度を高くし、また、必要な範囲のトルクを過
不足なく検知でき、経済的なものである。また、荷重検
知センサ84の出力は、操舵トルクが零である時に最大
出力となり、操舵トルクが零から増加するに従って、減
少するように構成されているので、小さい操舵トルクを
検出する際にその値がノイズ等により影響されることを
防止できる。
Further, the cam mechanism 80 is connected to both receiving portions 71, 72.
Between the input and output shafts 2 and 4 in a compact configuration because the detection unit 83 is received by the receiving surfaces 71 'and 72' on the outer peripheral side of the opposing surfaces of the receiving units 71 and 72. Accordingly, the second receiving portion 72 can be relatively moved in the axial direction of the input / output shafts 2 and 4, and the detecting portion 83
Can be moved in the radial direction of the input / output shafts 2 and 4. The sensor output corresponds to a continuous change in elasticity,
Since the detection range of the transmission torque can be set arbitrarily according to the shape of the cam surfaces 71e and 72e in the cam mechanism 80, the output sensitivity can be easily increased, and the torque in the required range can be detected without excess or deficiency. It is something. Further, the output of the load detection sensor 84 is configured to become the maximum output when the steering torque is zero, and to decrease as the steering torque increases from zero. Can be prevented from being affected by noise or the like.

【0041】そのトルクセンサ51の出力に基づいてモ
ータ50の回転速度を操舵補助速度にするか待機速度に
するかを判断でき、さらに、トルクセンサ51とパワー
ステアリング装置1とで構成部材である入出力シャフト
2、4とトーションバー3を共用できるので、パワース
テアリング装置1をコンパクト化し、正確に操舵補助の
必要性を判断でき、さらに、部品点数の増加、構成の複
雑化を防止してコスト低減を図ることができる。
Based on the output of the torque sensor 51, it can be determined whether the rotation speed of the motor 50 is set to the steering assist speed or the standby speed, and the torque sensor 51 and the power steering device 1 are used as input components. Since the output shafts 2, 4 and the torsion bar 3 can be used in common, the power steering device 1 can be made compact, the necessity of steering assist can be accurately determined, and the number of parts is increased, the structure is prevented from becoming complicated, and the cost is reduced. Can be achieved.

【0042】また、上記構成によれば、ベースリング7
3に対するリテーナ74のねじ込み量を変化させること
で、第1受け部71に対する第2受け部72の相対回転
位置を、入出力シャフト2、4の相対回転位置を変化さ
せることなく変化させることができる。これにより、入
出力シャフト2、4を相対回転させることなく両受け部
71、72の相対回転位置を変化させ、入出力シャフト
2、4の軸方向に第2受け部72を相対移動させ、入出
力シャフト2、4の径方向へ検知部83を移動させてト
ルクセンサ51の出力を変化させることができる。すな
わち、入出力シャフト2、4の相対回転位置に影響され
ることなく、操舵トルクが零の場合のトルクセンサ51
の出力を操舵トルクが零である状態に対応する値に調節
できる。よって、操舵トルクが零の状態で、入出力シャ
フト2、4の相対回転位置を油圧シリンダ18に圧油が
作用しない位置に設定し、且つ、トルクセンサ51の出
力を操舵トルクが零である状態に対応する値に調節する
ことができるので、トルクセンサ51の検知精度と制御
弁23の制御精度が互いに影響されるのを防止できる。
なお、操舵トルクが零の状態で、入出力シャフト2、4
の相対回転位置を、油圧シリンダ18に圧油が作用しな
い位置に設定するのは、入出力シャフト2、4を相対回
転させて上記絞り部A、B、C、Dの開度を調節し、し
かる後に、上記ピン5によってトーションバー3と入力
シャフト2とを連結することで行える。
Further, according to the above configuration, the base ring 7
By changing the amount of screwing of the retainer 74 with respect to the third receiving portion 71, the relative rotation position of the second receiving portion 72 with respect to the first receiving portion 71 can be changed without changing the relative rotating position of the input / output shafts 2, 4. . Thereby, the relative rotation position of both receiving portions 71 and 72 is changed without relatively rotating input / output shafts 2 and 4, and second receiving portion 72 is relatively moved in the axial direction of input / output shafts 2 and 4, and The output of the torque sensor 51 can be changed by moving the detection unit 83 in the radial direction of the output shafts 2 and 4. That is, the torque sensor 51 when the steering torque is zero is not affected by the relative rotational position of the input / output shafts 2 and 4.
Can be adjusted to a value corresponding to a state where the steering torque is zero. Therefore, in a state where the steering torque is zero, the relative rotation position of the input / output shafts 2 and 4 is set to a position where the hydraulic oil does not act on the hydraulic cylinder 18 and the output of the torque sensor 51 is set to a state where the steering torque is zero. Therefore, it is possible to prevent the detection accuracy of the torque sensor 51 and the control accuracy of the control valve 23 from being influenced by each other.
When the steering torque is zero, the input / output shafts 2, 4
Is set to a position where the hydraulic oil does not act on the hydraulic cylinder 18 by relatively rotating the input / output shafts 2 and 4 to adjust the opening degrees of the throttle portions A, B, C and D. Thereafter, the pin 5 can be used to connect the torsion bar 3 and the input shaft 2.

【0043】また、入力シャフト2に第1受け部71を
嵌め合わせ、第2受け部72をボール76、リテーナ7
4、ベースリング73を介して出力シャフト4へ嵌め合
わせてロックナット75とバネ82を介して保持し、カ
ム機構80と検知部83を両受け部71、72の間に介
在させることでトルクセンサ51を組み立てることがで
き、組み付け性に優れたものである。
Further, the first receiving portion 71 is fitted to the input shaft 2, and the second receiving portion 72 is connected to the ball 76 and the retainer 7.
4. The torque sensor is fitted to the output shaft 4 via the base ring 73 and held via the lock nut 75 and the spring 82, and the cam mechanism 80 and the detecting section 83 are interposed between the receiving sections 71 and 72. 51 can be assembled and is excellent in assemblability.

【0044】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、第1受け部を入力シャフトに対して軸方向
相対移動可能にしてもよく、要は、両受け部が入出力シ
ャフトの相対回転量に応じて入出力シャフトの軸方向に
相対移動可能であればよい。また、カム機構は、入出力
シャフトの一方に設けられるカムフォロアと入出力シャ
フトの他方に設けられるカム面とが直接に接するもので
あってもよい。また、トルクセンサの出力に基づいてモ
ータの回転速度を操舵補助速度にするか待機速度にする
かの判断方法は特に限定されず、例えば、検出トルクの
変化速度が設定値以上であれば操舵補助速度にし、一定
時間だけ設定値以下であれば待機速度にしてもよい。ま
た、トルクセンサの用途は特に限定されず、例えば、操
舵トルクの変化速度から操舵の緊急度を求めるために操
舵トルクを検知したり、操舵トルク以外のトルクを検知
するために用いてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the first receiving portion may be relatively movable in the axial direction with respect to the input shaft. In short, both receiving portions are relatively movable in the axial direction of the input / output shaft according to the relative rotation amount of the input / output shaft. I just need. Further, the cam mechanism may be one in which a cam follower provided on one of the input / output shafts and a cam surface provided on the other of the input / output shafts are in direct contact with each other. Further, a method of determining whether the rotation speed of the motor is set to the steering assist speed or the standby speed based on the output of the torque sensor is not particularly limited. For example, if the change speed of the detected torque is equal to or more than the set value, the steering assist The speed may be set to a standby speed if the value is equal to or less than a set value for a certain period of time. Further, the use of the torque sensor is not particularly limited. For example, the torque sensor may be used to detect a steering torque to determine the degree of urgency of the steering from the change speed of the steering torque, or to detect a torque other than the steering torque.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、コンパクトで、出力感
度が高く、経済的なトルクセンサと、正確に操舵の必要
性を判断して省エネルギー化を図ると共にコスト低減を
図ることができるパワーステアリング装置を提供でき
る。
According to the present invention, an economical torque sensor which is compact, has a high output sensitivity and is economical, and a power steering which can accurately determine the necessity of steering to save energy and reduce costs. Equipment can be provided.

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

【図1】本発明の実施形態のパワーステアリング装置の
縦断面図
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a power steering device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のII‐II線断面図FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】本発明の実施形態のパワーステアリング装置の
要部の断面図
FIG. 3 is a sectional view of a main part of the power steering device according to the embodiment of the present invention;

【図4】図3のIV‐IV線断面図FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3;

【図5】本発明の実施形態のトルクセンサのカム機構
の、(1)はトルクが零の状態を示す図、(2)はトル
クが零から変化した場合の状態を示す図
5A and 5B are diagrams showing a state where the torque is zero, and FIG. 5B is a diagram showing a state where the torque changes from zero in the cam mechanism of the torque sensor according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パワーステアリング装置 2 入力シャフト 3 トーションバー 4 出力シャフト 18 油圧シリンダ(油圧アクチュエータ) 23 制御弁 37 ポンプ 50 モータ 51 トルクセンサ 60 コントローラ 71 第1受け部 72 第2受け部 71′、72′ 受け面 80 カム機構 82 バネ 83 検知部 84 荷重検知センサ 85 バネ Reference Signs List 1 power steering device 2 input shaft 3 torsion bar 4 output shaft 18 hydraulic cylinder (hydraulic actuator) 23 control valve 37 pump 50 motor 51 torque sensor 60 controller 71 first receiving portion 72 second receiving portion 71 ', 72' receiving surface 80 Cam mechanism 82 Spring 83 Detector 84 Load detection sensor 85 Spring

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力シャフトと、 その入力シャフトに、伝達トルクに応じて弾性的に同軸
中心に相対回転可能に連結される出力シャフトと、 その入力シャフトと同行回転可能な第1受け部と、 その出力シャフトと同行回転可能、且つ、その第1受け
部に対して入出力シャフトの相対回転量に応じて入出力
シャフトの軸方向に相対的に移動可能な第2受け部と、 その入出力シャフトの径方向に移動可能な検知部と、 その検知部を両受け部に押し付ける弾力を付与する手段
とを備え、 その検知部が両受け部の相対移動量に応じて入出力シャ
フトの径方向に移動するように、両受け部の相対移動量
に応じて両受け部による検知部の受け位置が変化可能と
され、 その検知部を両受け部に押し付ける弾力は、その検知部
の移動量に応じて変化可能とされ、 その検知部を両受け部に押し付ける弾力の変化に基づ
き、入出力シャフトによる伝達トルクに対応する信号を
出力可能なトルクセンサ。
An input shaft, an output shaft elastically connected to the input shaft so as to be relatively rotatable coaxially in response to a transmission torque, a first receiving portion rotatable with the input shaft, A second receiving portion rotatable with the output shaft and relatively movable in the axial direction of the input / output shaft in accordance with a relative rotation amount of the input / output shaft with respect to the first receiving portion; A detection unit movable in the radial direction of the shaft, and a means for applying elasticity to press the detection unit against both receiving units, and the detecting unit is provided with a radial direction of the input / output shaft in accordance with a relative movement amount of the both receiving units. The receiving position of the detecting unit by the two receiving units can be changed according to the relative movement amount of the two receiving units, and the elasticity of pressing the detecting unit against the two receiving units depends on the moving amount of the detecting unit. Can change according to Is, based on a change in elasticity for pressing the sensing portion at both receiving portions, the torque sensor can output a signal corresponding to the torque transmitted by the input and output shafts.
【請求項2】 両受け部は入出力シャフトの軸方向の間
隔をおいて互いに対向配置され、 両受け部の間に設けられるカム機構と、 そのカム機構を介して両受け部を互いに押し付ける弾力
を付与する手段とを備え、 そのカム機構により、両受け部は、その入出力シャフト
の相対回転量に応じて入出力シャフトの軸方向に互いに
対して相対移動可能とされ、 前記両受け部の相対向する面の外周側は、内周に向かう
に従い互いに接近する受け面とされ、 両受け面により前記検知部が受けられる請求項1に記載
のトルクセンサ。
And a cam mechanism provided between the two receiving portions, and an elastic force for pressing the two receiving portions through the cam mechanism. The cam mechanism allows the both receiving portions to move relative to each other in the axial direction of the input / output shaft in accordance with the relative rotation amount of the input / output shaft. The torque sensor according to claim 1, wherein the outer peripheral side of the opposing surfaces is a receiving surface that approaches each other as it goes toward the inner periphery, and the detecting unit is received by both receiving surfaces.
【請求項3】 両受け部の相対回転位置が、入出力シャ
フトの相対回転位置を変化させることなく変化可能とさ
れている請求項1または2に記載のトルクセンサ。
3. The torque sensor according to claim 1, wherein the relative rotational position of the two receiving portions can be changed without changing the relative rotational position of the input / output shaft.
【請求項4】 請求項1〜3の中の何れかに記載のトル
クセンサと、 モータにより駆動されるポンプからの圧油によって操舵
補助力を発生させる油圧アクチュエータと、 その油圧アクチュエータに供給される圧油の油圧を、操
舵トルクに応じた前記入出力シャフトの相対回転量に応
じて制御する制御弁と、 そのモータの回転速度を、操舵補助時に操舵補助速度に
し、操舵補助解除時に待機速度にする制御手段とを備え
るパワーステアリング装置において、 前記制御手段は、そのトルクセンサの出力に基づいて前
記モータの回転速度を操舵補助速度にするか待機速度に
するかを判断することを特徴とするパワーステアリング
装置。
4. A torque sensor according to claim 1, a hydraulic actuator for generating a steering assist force by hydraulic oil from a pump driven by a motor, and a hydraulic actuator supplied to the hydraulic actuator. A control valve that controls the oil pressure of the hydraulic oil in accordance with the relative rotation amount of the input / output shaft in accordance with the steering torque; and sets the rotation speed of the motor to the steering assist speed when assisting steering and to the standby speed when canceling steering assist. A power steering device comprising: a control unit that determines whether the rotation speed of the motor is a steering assist speed or a standby speed based on an output of the torque sensor. Steering device.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100365702B1 (en) * 1999-10-07 2002-12-26 주식회사 만도 Damping device of torque senser for car
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