JPS58156857A - 回転検出装置 - Google Patents

回転検出装置

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JPS58156857A
JPS58156857A JP57040517A JP4051782A JPS58156857A JP S58156857 A JPS58156857 A JP S58156857A JP 57040517 A JP57040517 A JP 57040517A JP 4051782 A JP4051782 A JP 4051782A JP S58156857 A JPS58156857 A JP S58156857A
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JP
Japan
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input shaft
steering
detection device
rotation
control valve
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JP57040517A
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Masao Abe
安部 理雄
Naoyuki Maeda
直之 前田
Emu Rainasu Robaato
ロバ−ト・エム・ライナス
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Tokai TRW and Co Ltd
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Tokai TRW and Co Ltd
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    • F16D31/00Fluid couplings or clutches with pumping sets of the volumetric type, i.e. in the case of liquid passing a predetermined volume per revolution
    • F16D31/02Fluid couplings or clutches with pumping sets of the volumetric type, i.e. in the case of liquid passing a predetermined volume per revolution using pumps with pistons or plungers working in cylinders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02Indicating direction only, e.g. by weather vane
    • G01P13/04Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
    • G01P13/045Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement with speed indication
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転検出装置に関し、特に自動車の操舵を動
力的に倍力補助するパワーステアリング機構を制御する
ノラメータの1つとしてステアリング・ホイールの操舵
角変位を検出するのに最適な回転検出装置に関する。
従来、パワーステアリング機構の操舵角変位の検出は、
ステアリング・コラム軸上又はステアリング・ホイー・
ル付近に検出器を付設して、操舵角変位を電気信号に変
換して行うか、又は、ステアリング・ホイールと協働し
てパワーシリンダへの作動油を制御する制御弁(サーボ
弁)のトーション・バーのねじり応力を電気信号に変換
して行っているのが現状である。しかし、この種の検出
手段は、マニュアル操作されたステアリング・ホイール
の回転変位をパワーステアリング機構へ伝達する際に1
ステアリング・コラム軸、自在継手。
制御弁のトーション・ノ之−のねじれ等が作用して、車
輪の微妙な実操舵角と勤カサーボ機構への倍力補助変位
量とを忠実に検出することができない。
また、前述の如き従来の検出手段をパワーステアリング
機構内に設けることは構造的に複維となり、実際の応用
が極めて困難である。
本発明は、上記の問題を解決するために、ステアリング
・ホイールと協働する制御弁内に、そのインプツト軸の
回転角変位を検出する発電機構造を組込むことによって
、構造が簡単で且つ正確な検出出力を得ることができる
回転検出装置を提供することを目的としている。
本発明友図示実施例に従って以下に説明する。
第1図は、本発明の回転検出装置を組込んだ自動車の操
舵を倍力補助するパワーステアリング機構のC←略図で
ある。ステアリング・ホイール1は、ステアリング・コ
ラム軸1′を経て回転検出装置2が組込まれた制御弁3
に接続される。制御弁5の入力1111は、倍力の補助
動力源となる電動オイル・ポンプ4の供給ボートP及び
戻りポートTにそれぞれ接続される。制御弁乙の出力側
のA及びBボートは、バイパス弁5を経て、アクチュエ
ータとして働くシリンダ6の油圧回路のいずれか一方の
宰にそれぞれ接続される。尚、バイパス弁5は、パワー
ステアリング状態からマニュアルステアリング状態に移
行するときに作動してA及びBポートを連通し、回路油
抵抗を軽減するよ5に機能する。シリンダ6は、そのい
ずれか一方の室に対してオイル・ポンプ4からの供給油
圧が制御弁3を介して加えられると、その圧力に従って
シリンダ6のピストンを左右いずれかの方向に作動して
倍力を生じさせ、その背圧を制御弁5を介してオイル・
ポンプ4の戻り、+”−ト’rVc復還させる。シリン
ダ6の出力は、ラック・バーの両端より自動車の左右の
車輪(図示せず)に伝達され、ステアリング・ホイー刈
の操舵力が倍力化される。オイル・ポンプ4を駆動する
モータ7は電気的な駆動制御器8に接続される。この制
御器は、車載バッテリー又はオルタネータの如き電源9
に接続され、他方回転検出装置2及び車速検出装置10
からの検出信号をそれぞれ人力してパワーステアリング
に必要とされる雷□力出力をモータ7に供給する。
具体的には、駆動制御器8は、回転検出装置2からの検
出信号を人力したときに、即ちステアリング・ホイール
の回転操作により作動し、車速検出装置からの検出信号
即ち車速に応じてモータを回転させる電力信号を出力し
、これにより車速か予定の速度を趙えないパワーステア
リング状態でオイル・ポンプ4からの吐出油量をシリン
ダ6に圧送して補助操舵力を制御するように構成される
第2図は、第1図に示された制御弁3に組込ま   ″
れた本発明の回転検出装置2の具体的構造を示している
。この回転検出装置は、制御弁5の一端に設けられたロ
ータ・マグネット13.ステータ・コイル17.またこ
れらの部材を収容する鉄心ヨークを兼ねるケーシング1
8.より構成され、ロータ・マグネツ)15に’!、、
制御弁6のインプツト軸11と一体に回動するように該
軸に固設されている。従って、回転検出装置は、制御弁
5のインプット軸110回転により起電力を発生する一
種の発電機構造となっている。
ステアリング・コラム軸1′に連結されて回転するイン
プツト軸11がステアリング・ホイールの操舵により回
転トルクを受けると、トーション・バー12のねじれに
よって、インプツト軸11とロータ・マグネット13と
が所定の範囲内で回転する。このとき、ノζルゾ・スリ
ーブ14内の圧力油流tAランスが(ずれ、圧力油は、
A及びB、tf−トのいずれかへ流入してラック・バー
15を作動する。ラック・バー15の作動により、これ
と噛合っているピニオン軸16が回転し、同時にバルゾ
・スリーブ14も回転して中立位置に戻る。
制御弁5のインプツト軸110回転変位に対するノ2ル
ブ・スリーブ14の相対的変位に応じて作動油がシリン
ダ室に送り込まれるので、インプツト軸°11の回転変
位とパルプ・スリーブ14の変位との間には実質的に同
期追従関係が′あり、従って、第2図に示されたように
1.インプツト軸の回転変位検出によりパワーステアリ
ング機構の制御に適した正確な操舵角変位情報を得ろこ
とができる。
第6図は、第2図の制御弁3の回転検出装置20部分の
拡大構造図であ4.。インプツト軸11の周囲に非磁性
体を介して外周に複数の磁極が形成されたロータ・マグ
ネット13を恢挿し、ロータ・マグネット15はインプ
ット軸11と一体に回転するように固定されている。ロ
ータ・マグネツ)13の轡数磁極による訪導磁界を受け
るステータ側ば、N極ステータ・コア20.S極ステー
タ・コア21.ステータ・ヨーク22.誘導電流を作発
させるステータ・コイル17等のステータ・セグメント
より構成され、これらのステータ・セグメントは、ケー
シング18によって制御弁5のハウジング19に固定さ
れている。従って、インプット軸110回転によってス
テータ・コイル17を介して交流電圧を外部に取り出す
ように構成されている。
尚、図示実施例では、回転検出装置を交流発電機として
形成したが、直流発電機として形成することも整流子機
構の防油対策を考慮すれば容易に実施することができる
また、図示実施例では、回転検出装置をパワーステアリ
ング機構の油量制御を目的として説明したが、本装置は
、他の利用法として、自動車の姿勢制御を走行中に行な
うロードレベリング調整装置用の操舵検出装置としても
利用できる。第4図は、か〜る用途に適したステアリン
グ操舵角変位量と操舵方向とを検出できる構造例を示し
ている。
この場合、ステアリング・ホイールの時計方向又は反時
計方向の操舵方向を確実に検知する必要があるので、ロ
ータ・マグネット25の軸方向に関して、磁極を複列に
してそれぞれ極相を付し、インプツト軸11の時計方向
又は反時計方向の回転に対する変位を、第5図に示され
た検出電圧αe及びす、のような90° 位相差を有す
る2つの出力信号としてステータ24のコイル出力端子
α、bから得て、この2つの出力信号7゛自動車の姿勢
、即ち車体の左又は右の傾きを制御するように構成され
ている。また、第6図に示された様に、ステータ側のコ
イルとコア構造をαとb同相にすると、第4図に示され
たロータ側のマグネットな複列にして90°゛位相を施
す必要があるが、ステータ側0コアの極にαとb90°
 位相差を付けることによって、第5図に示したよりな
単列のロータ・マグネットを使用できる。更に、この操
舵検出装置によれば、インプツト軸の回転速度に比例し
た発生電圧を得ることができるので、操舵時の操舵角速
度も同時に検知できる。従って、この検出装置を第1図
のパワーステアリング機構に適用して、緩急の操舵速度
に応じて適当なオイル・ポンプの回転と、これに比例し
た油量油圧を電気的に制御できる。第7図は、その操舵
速度に対応したオイル・ポンプの圧送油量の変化を示す
特性曲線である。
以上詳述したように1本発明によれば、自動車のパワー
ステアリング機構に於ける制御弁(サーボ弁)のインプ
ツト軸を回転検出装置の一部として構成して、該軸の回
転を直接検出できるよう圧しであるので、簡単な構造で
みかも操舵角変位を極めて正確に検出することができる
。また、本発明の回転検出装置の構造は、制御弁と一体
となっているために振動に対し−(も影響を受は難く、
それ故、自動車の装置としては最適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の回転検出装置を組込んだ自動車の操
舵を倍力補助するパワーステアリング機構の櫃略図であ
る。 第2図は、本発明の回転検出装置の具体的な構造図であ
る。 第3図は、l!+!2図に示された回転検出装置の一部
を拡大l−目つ切欠いた具体的な構造図である。 第4図は1第3図に示されたロータ・マグネットとステ
ータ部の仙の実施例を示す図である。 第5図は、第4図の実施例に於ける出力信号波形図であ
る。 第6図は、第5図に示されたステータ部の他の実施例を
示す図である。 第7図は、本装置により検出された操舵速度に対応する
オイル・ポンプの圧送油量の変化を示す特性曲線である
。 (符号説明) 1ニステアリング・ホイール2:回転検出装置5:制御
弁(サーボ弁)  4ニオイル・ポンプ5:ノZイパス
弁      6ニシリンダ7:モータ       
  8:駆動制御回路9:電源        10:
車速検出装置11:インプットII+    12 :
 )−ジョン・ノZ−16:ロータ・マグネット  1
4:バルブ・スリーブ15ニラツク・、s−16:ピニ
オン軸17:ステータ・コイル 18:ケーシング1 
    19:ハウジング aり //すi 乳/(財) 底3 UZJ 罠4図 3 尾6 図 手  続  補  正  書 昭和57年4月λJ日 特許庁長官 島田春樹  殿 1、事件の表示 2、発明の名称 回転検出装置 6、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 名 称  東海ティーアールダブリュー株式会社明細書
の〔発明の詳細な説明〕と〔図面の簡単な説明〕の欄図
面の第8図と第9図 6、補IFの内容 (11明細場、第8自第9行と第10行との間に以下を
挿入する。 「 更に、この回転検出装置によれば、インプツト軸の
回転速度に比例した発生電圧を得ろことができるので、
操舵時の操舵角速度も同時に検知でと、従って、緩急の
操舵速度に応じた適当なオイル・ポンプの回転と、これ
に比例した油骨油圧を電、気的に制御できろ。」 (2)同第81第16行の1量と操舵方向と」を「量と
操舵角速度ならびに操舵方間と、Iに補正オろ。 (31同第9貞第16行P)至第1QLn第1行の記載
「更に、この操舵検出装置によれば、・・・・・・・特
性曲線である。」を削除して以下を挿入オろ I[第7図、第8図及び第9図は、本発明によって実施
されるのが宅ましい操舵連間に対応したオイル・ポンプ
の圧込油用°の変化を示す特性曲線であり、特に、第7
図及び、!13; B図は、オイル・ポンプのアイドル
回転出力を車速全域にわたって一定にした場合の慣性曲
線であり、鉋:9図は、オイル・ポンプのアイドル同1
転出力を車速に応じて減4)させ、更に高速時にこのア
イドル回転を停止するようにした省エネルギー・タイプ
の場合の特性曲線である。1 (4)同第10自第6行の「みかも」を「しかも」に補
正fる。 (5)同第120枦、5行の1第7図」を「第7図、第
78図及び第9図」に補正する。 (6)第8図及び甲、9図を添付の通りに追加する。 Z添付書類の目録 旧式図面(第8図及び第9図)    Im(こう) 奉a 関 iia (KrnA4) 竿、q 図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ステアリング・ホイールのステアリング軸と連結
    してパワーシリンダへの作動油を制御する制御弁のイン
    プツト軸に該インプツト軸と一体に回転するようにロー
    タ・マグネットを固設し、該ロータ・マグネットに対応
    して同心状にステータ・コイルを配設し、前記ロータ・
    マグネットと前記ステータ・コイルを収容し且つ前記ス
    テータ・コイルを支持する鉄心ヨークを兼ねろケーシン
    グを前記制御弁のハウジングに固設し、それによって前
    記ステアリング・ホイールの操舵に応じて前記インプツ
    ト軸が回転するどきに起電力を発生して前記インプツト
    軸の回転変位を検出するように構成したことを特徴とす
    る回転検出装置。
  2. (2)  前記o−タ・マグネットは、磁極友複列にし
    てそれぞれ極相を付し、該複列の磁極に対応してそれぞ
    れステータ・コイルを配設し、前記インプツト軸の時制
    方向又は反時計方向の回転に応じて90° 位相差を有
    する2つの検出電圧を出力するように構成したことを更
    に特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の回転検出装
    置。
  3. (3)前記ステータ・コイルは、複列に構成された2組
    のステータ・コイルより成り、該2組のステータ・コイ
    ルを前記インプツト軸の時制方向又は反時計方向の回転
    に応じて90°位相差を有する2つの検出電圧ケ出力す
    るように構成したことを更に特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載の回転検出装置。
JP57040517A 1982-03-15 1982-03-15 回転検出装置 Pending JPS58156857A (ja)

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