JPS6190028A - 電動式パワ−ステアリング装置の操舵トルク検出装置 - Google Patents
電動式パワ−ステアリング装置の操舵トルク検出装置Info
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- JPS6190028A JPS6190028A JP59212265A JP21226584A JPS6190028A JP S6190028 A JPS6190028 A JP S6190028A JP 59212265 A JP59212265 A JP 59212265A JP 21226584 A JP21226584 A JP 21226584A JP S6190028 A JPS6190028 A JP S6190028A
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- torque
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- steering
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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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
- B62D6/10—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、自動車等に利用される電動式パワーステアリ
ング装置の操舵トルク検出装置に関する。
ング装置の操舵トルク検出装置に関する。
（従来の技術）
゛心動式パワーステアリング装置は、電動機を動力源と
してこれによって補助トルクを発生し、これをステアリ
ングシャフトに付与してハンドルを切るときに要する力
を軽減する機能を有する 、Ｉ！電動式パワーステアリ
ング装置トルク補助機能は、入力軸に操舵トルクが加わ
ったときにその動作を開始するが、Ｍ１９）３機を適切
な方向で且つ適切なトルクで動作させるためには、トル
ク検出器及びこの検出信号を処理する制御回路が必要と
なる。
してこれによって補助トルクを発生し、これをステアリ
ングシャフトに付与してハンドルを切るときに要する力
を軽減する機能を有する 、Ｉ！電動式パワーステアリ
ング装置トルク補助機能は、入力軸に操舵トルクが加わ
ったときにその動作を開始するが、Ｍ１９）３機を適切
な方向で且つ適切なトルクで動作させるためには、トル
ク検出器及びこの検出信号を処理する制御回路が必要と
なる。
従来の上記トルク検出器の構成は１例えば実開昭５９−
５３１７５号に示される如く、入力側のシャフトと出力
側のシャフトの間を圧電素子を備えた継手で連結し、該
圧電素子で両シャフト間に生ずるトルク差を圧電気に変
換する如く構成したものがある。
５３１７５号に示される如く、入力側のシャフトと出力
側のシャフトの間を圧電素子を備えた継手で連結し、該
圧電素子で両シャフト間に生ずるトルク差を圧電気に変
換する如く構成したものがある。
（発明が解決しようとする問題点）
前記従来のトルク検出器の構成によれば、入出力側の各
シャフトを結合するとき誤差が生じ、斯かる組付誤差を
いかに調整するかが問題となる。
シャフトを結合するとき誤差が生じ、斯かる組付誤差を
いかに調整するかが問題となる。
未発明は、このような問題を有効に解決すべく成された
ものであり、更に構造簡易にして安価に製作することが
でさるものである。
ものであり、更に構造簡易にして安価に製作することが
でさるものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、ラックΦピニオン式のステアリング装置に電
動機を設け、操舵トルクを検出して該電動機を作動し、
補助トルクを発生して上記ステアリング装置に与えるよ
うにした電動式パワーステアリング装置において、ピニ
オンを回転自在に支持するピニオンホルダを、ピニオン
軸に対し偏心してケースに回転自在に支持し、上記ピニ
オンホルダに設けた突起にプランジャを備え、このプラ
ンジャを可動部として変動変圧器又は圧電素子等から成
る電気的なトルク検出部を設けるように構成した。
動機を設け、操舵トルクを検出して該電動機を作動し、
補助トルクを発生して上記ステアリング装置に与えるよ
うにした電動式パワーステアリング装置において、ピニ
オンを回転自在に支持するピニオンホルダを、ピニオン
軸に対し偏心してケースに回転自在に支持し、上記ピニ
オンホルダに設けた突起にプランジャを備え、このプラ
ンジャを可動部として変動変圧器又は圧電素子等から成
る電気的なトルク検出部を設けるように構成した。
（作用）
上記のピニオン、ピニオンホルダ及び突起は従来油圧式
のパワーステアリング装置に利用されていたものでステ
アリングシャフトに操舵トルクが加わると、ラックの横
方向の動きに伴ってピニオンホルダが辻動しようとし、
これによって突起が動こうとして、トルク検出部におい
て操舵トルクの方向及び大きさを検出することができる
。
のパワーステアリング装置に利用されていたものでステ
アリングシャフトに操舵トルクが加わると、ラックの横
方向の動きに伴ってピニオンホルダが辻動しようとし、
これによって突起が動こうとして、トルク検出部におい
て操舵トルクの方向及び大きさを検出することができる
。
（実施例）
以下に本発明の好適一実施例を唖付図面に基づいて説明
する。
する。
ｍ１図において、（１）はピニオンであり、このピニオ
ン（１）はハンドル側のステアリングシャフトに接続さ
れる。（２）はラックである。ピニオン（１）とラック
（２）はギヤボックス（３）内で噛合している。
ン（１）はハンドル側のステアリングシャフトに接続さ
れる。（２）はラックである。ピニオン（１）とラック
（２）はギヤボックス（３）内で噛合している。
ｍ３図の縦断面図で示す如く、ピニオン（１）はピニオ
ンホルダ（４）の内部に配設され、上側をニードルベア
リング（５）で、下側をボールベアリング（６）でピニ
オンホルダ（４）内に回転自在に支持される。またピニ
オンホルダ（０はギヤボックス（３）内において、上側
をボールベアリング（７）で、下側をニードルベアリン
グ（８）で回転自在に支持される。
ンホルダ（４）の内部に配設され、上側をニードルベア
リング（５）で、下側をボールベアリング（６）でピニ
オンホルダ（４）内に回転自在に支持される。またピニ
オンホルダ（０はギヤボックス（３）内において、上側
をボールベアリング（７）で、下側をニードルベアリン
グ（８）で回転自在に支持される。
また、ラック（２）はピニオン（１）に当接すべくコイ
ルバネ（９）で弾性支持されたラックガイド（１０）で
支持される。
ルバネ（９）で弾性支持されたラックガイド（１０）で
支持される。
上記構成において操舵トルクを受けてピニオン（１）が
左又は、右の方向（Ａ）に回転すると、これに応じてラ
ック（２）も左又は右の方向に移動し。
左又は、右の方向（Ａ）に回転すると、これに応じてラ
ック（２）も左又は右の方向に移動し。
車輪の方向を変更する。
上記ピニオン（１）とラック（２）の作用において、ピ
ニオンホルダ（４）は第２図に示す如くピニオン（１）
の回転中心（１ａ）と自己の回転中心（４ａ）の２つの
中心軸を有するため、ピニオン（１）に回転トルクが加
わり、ラック（２）の負々が増大すると、ピニオン（り
の中心（１ａ）にはラック（２）の軸方向に移動しよう
とする反力（Ｆ）が発生する。しかし、ピニオンホルダ
（４）の中心（４ａ）とピニオン（１）の中心（１ａ）
が（ｌの分だけ偏心しているため、ピニオン（１）がラ
ック（２）の軸方向に移動しようとする力は、ピニオン
ホルダ（０の回りのモーメントとなり、ピニオンホルダ
（４）が回転し始める。
ニオンホルダ（４）は第２図に示す如くピニオン（１）
の回転中心（１ａ）と自己の回転中心（４ａ）の２つの
中心軸を有するため、ピニオン（１）に回転トルクが加
わり、ラック（２）の負々が増大すると、ピニオン（り
の中心（１ａ）にはラック（２）の軸方向に移動しよう
とする反力（Ｆ）が発生する。しかし、ピニオンホルダ
（４）の中心（４ａ）とピニオン（１）の中心（１ａ）
が（ｌの分だけ偏心しているため、ピニオン（１）がラ
ック（２）の軸方向に移動しようとする力は、ピニオン
ホルダ（０の回りのモーメントとなり、ピニオンホルダ
（４）が回転し始める。
そこでピニオンホルダ（４）の下部の周縁部に下方へ突
出するピン（１１）を固設し、ピニオンホルダ（０の中
心（４ａ）との距離を（ｊ、）とする、そうすると、ピ
ニオン（１）の中心（ｌａ）の動き量との間において＆
／４の関係があるため、ピニオン（１）のわずかな横方
向の動きだけでピン（１１）は矢印（Ｂ）の方向へ大き
く動くことになる。
出するピン（１１）を固設し、ピニオンホルダ（０の中
心（４ａ）との距離を（ｊ、）とする、そうすると、ピ
ニオン（１）の中心（ｌａ）の動き量との間において＆
／４の関係があるため、ピニオン（１）のわずかな横方
向の動きだけでピン（１１）は矢印（Ｂ）の方向へ大き
く動くことになる。
・ 第４図に示す如くギヤポー、クス（３）の下部に
はトルク検出器（１２）が設けられる。ラック（２）に
平行に円筒体状の検出器ケース（１２ａ）を設け、ケー
ス（１２ａ）の中間部にはその径を小さくし、そこにプ
ランジャ（１３）を摺動自在に配設する。プランジ中（
１３）の中央部にはプランジャ（１３）の軸方向に直交
する長孔（１３ａ）を形成し、この長孔（１３ａ）に上
記ピン（１１）を挿通させ、ピン（１１）とプランジャ
（１３）を係合させる。
はトルク検出器（１２）が設けられる。ラック（２）に
平行に円筒体状の検出器ケース（１２ａ）を設け、ケー
ス（１２ａ）の中間部にはその径を小さくし、そこにプ
ランジャ（１３）を摺動自在に配設する。プランジ中（
１３）の中央部にはプランジャ（１３）の軸方向に直交
する長孔（１３ａ）を形成し、この長孔（１３ａ）に上
記ピン（１１）を挿通させ、ピン（１１）とプランジャ
（１３）を係合させる。
第４図中ケース（１２ａ）の右側部の空間には差動変圧
器（１４）を配設し、差動変圧器（１４）の内部にて、
プランジャ（１３）に固定された軸（１５）の周囲に取
り付けた可動鉄心（１Ｇ）を備える。この可０鉄心（１
６）は、プランジャ（１３）の左又は右の方向の移動に
伴い、差動変圧器（１４）内において中央位置から左又
は右の方向に移動する。
器（１４）を配設し、差動変圧器（１４）の内部にて、
プランジャ（１３）に固定された軸（１５）の周囲に取
り付けた可動鉄心（１Ｇ）を備える。この可０鉄心（１
６）は、プランジャ（１３）の左又は右の方向の移動に
伴い、差動変圧器（１４）内において中央位置から左又
は右の方向に移動する。
差動変圧器（１４）からのコード端子（１４ａ）はケー
ス（１２ａ）の外部に引き出され、第６図に示す如くス
テアリングシャツ） （１７）の回転トルクを補助する
電動機（１８）の動作を制御する制御回路（１９）に接
続される。 （２０）は制御回路（１９）、電動機（１
８）に電気を供給する電源である。
ス（１２ａ）の外部に引き出され、第６図に示す如くス
テアリングシャツ） （１７）の回転トルクを補助する
電動機（１８）の動作を制御する制御回路（１９）に接
続される。 （２０）は制御回路（１９）、電動機（１
８）に電気を供給する電源である。
以上において、ハンドル（２１）を回転し、操舵トルク
をステアリングシャフト（１７）を介してピニオン（１
）に与えるとラック（２）が移動を開始すると共に、反
対に負荷によってラック反力が生じて前記の如くピニオ
ンホルダ（０が回転しピン（１１）が動く、そうすると
ピン（１１）に係合したプランジャ（１３）、すなわち
前記可動鉄心（ｉｓ）がピン（１１）の動きに呼応して
動く、これによって差動変圧器（１４）ではラック（２
）に加わる負荷、ピニオン（１）に生・じるトルクを検
出することができる。差動変圧器（１４）で取出された
電気信号は制御回路（１９）で処理され、補助トルクを
発生する電動機（１８）は所要の方向、所要の大きさに
駆動される。
をステアリングシャフト（１７）を介してピニオン（１
）に与えるとラック（２）が移動を開始すると共に、反
対に負荷によってラック反力が生じて前記の如くピニオ
ンホルダ（０が回転しピン（１１）が動く、そうすると
ピン（１１）に係合したプランジャ（１３）、すなわち
前記可動鉄心（ｉｓ）がピン（１１）の動きに呼応して
動く、これによって差動変圧器（１４）ではラック（２
）に加わる負荷、ピニオン（１）に生・じるトルクを検
出することができる。差動変圧器（１４）で取出された
電気信号は制御回路（１９）で処理され、補助トルクを
発生する電動機（１８）は所要の方向、所要の大きさに
駆動される。
上記の始〈構成される電動式パワーステアリング装置の
トルク検出装置は１組付誤差はほとんど生ぜず、組付精
度は十分に保証することができ。
トルク検出装置は１組付誤差はほとんど生ぜず、組付精
度は十分に保証することができ。
２１１！Ｉ整のわずられしさもない。
第５図はトルク検出装置の別実施例を示すものである。
前記ケース（１２ａ）の内部に前記ピン（１りと係合し
た摺動自在なブテンジャ０３）を設けた点は前記実施例
と同じである。そしてケース（１２ａ）においてプラン
ジャ（１３）の両側に密閉空間を形成し、この密閉空間
の中にコイルバネ（２２）、（２３）で弾支された圧電
素子（２４）、（２５）を、プランジャ（１３）の両端
面に近接して対向させて配設する。
た摺動自在なブテンジャ０３）を設けた点は前記実施例
と同じである。そしてケース（１２ａ）においてプラン
ジャ（１３）の両側に密閉空間を形成し、この密閉空間
の中にコイルバネ（２２）、（２３）で弾支された圧電
素子（２４）、（２５）を、プランジャ（１３）の両端
面に近接して対向させて配設する。
そして各圧電素子（２４）、（２５）の出力端子（２４
ａ）。
ａ）。
（２５ａ）はケース外部に引き出され、制御回路（！９
）に接続される。
）に接続される。
上記構成によれば、操舵トルクに応じてプランジャ（１
３）がピン（１１）によって左又は右の方向に移動する
が、このときプランジャ（１３）が圧電素子（２０（又
は（２５））を押圧して負荷に応じた電気信号を圧電素
子が出力する。このようにして出力を出す圧電素子によ
ってトルクの方向が検出され、電気信号のレベルでトル
クの大きさを検出することができる。
３）がピン（１１）によって左又は右の方向に移動する
が、このときプランジャ（１３）が圧電素子（２０（又
は（２５））を押圧して負荷に応じた電気信号を圧電素
子が出力する。このようにして出力を出す圧電素子によ
ってトルクの方向が検出され、電気信号のレベルでトル
クの大きさを検出することができる。
圧電素子を用いてトルクを検出する方法は、ステアリン
グの剛性を下げないという利点を有する。
グの剛性を下げないという利点を有する。
また圧電素子の代わりに歪抵抗器を使用することもでき
る。
る。
（発明の効果）
以上の説明で明らかなように本発明によれば、ラック・
ピニオン式のステアリングｍａｔに適用した電動式パワ
ーステアリング装置に適用した電動式パワーステアリン
グｓｉにおいて、チック・ピニオンの組付構造を利用し
て１４気弐トルク検出装置を構成するようにしたため、
組付誤差は少なく、調整が便利である。特に各回転部材
をベアリングで支持するようにしたため各部のフリクシ
ョンが小さく精度が良好であり、また操舵トルクを広範
囲にわたうて検出することができる。
ピニオン式のステアリングｍａｔに適用した電動式パワ
ーステアリング装置に適用した電動式パワーステアリン
グｓｉにおいて、チック・ピニオンの組付構造を利用し
て１４気弐トルク検出装置を構成するようにしたため、
組付誤差は少なく、調整が便利である。特に各回転部材
をベアリングで支持するようにしたため各部のフリクシ
ョンが小さく精度が良好であり、また操舵トルクを広範
囲にわたうて検出することができる。
第１図は本発明に係るラックφピニオンＪａ、構の内部
構造を部分的に示す斜視図、第２図はピニオンとピニオ
ンホルダとピンの関係を示す図、第３図はラック会ピニ
オンａａの縦断面図、第４ｒｇＪは第３図中のＡ−Ａ線
断面図、第５図は別実施例の第４図と同様な図、第６図
は電動式パワーステアリング装置の概略システム図であ
る。 図面中、（１）はピニオン、（２）はラック、（４）は
ピニオンホルダ、（１１）はピン、 （１２）はトルク
検出器、（１２ａ）は検出器ケース、 （１３）はプラ
ンジャ、（１４）は差動変圧器、 （１８）は電動機、
（１９）は制御回路、（２４） 、（２５）は圧電素子
である。 特 許 出 願 人 本田技研工業株式会社代理人
弁理士 下 １）容−即問 弁理士
大 橘 邦 金回 弁理士 小 山
有第２図 第４図
構造を部分的に示す斜視図、第２図はピニオンとピニオ
ンホルダとピンの関係を示す図、第３図はラック会ピニ
オンａａの縦断面図、第４ｒｇＪは第３図中のＡ−Ａ線
断面図、第５図は別実施例の第４図と同様な図、第６図
は電動式パワーステアリング装置の概略システム図であ
る。 図面中、（１）はピニオン、（２）はラック、（４）は
ピニオンホルダ、（１１）はピン、 （１２）はトルク
検出器、（１２ａ）は検出器ケース、 （１３）はプラ
ンジャ、（１４）は差動変圧器、 （１８）は電動機、
（１９）は制御回路、（２４） 、（２５）は圧電素子
である。 特 許 出 願 人 本田技研工業株式会社代理人
弁理士 下 １）容−即問 弁理士
大 橘 邦 金回 弁理士 小 山
有第２図 第４図
Claims (1)
- ラック・ピニオン式のステアリング装置に電動機を付設
し、操舵トルクを検出して該電動機を作動し、補助トル
クを発生するようにした電動式パワーステアリング装置
において、ピニオンを回転自在に支持するピニオンホル
ダを、ピニオン軸に対し偏心してケースに回転自在に支
持し、上記ピニオンホルダに設けた突起にプランジャを
備え、該プランジャを可動部として電気的にトルク検出
器を構成したことを特徴とする電動式パワーステアリン
グ装置の操舵トルク検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59212265A JPS6190028A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | 電動式パワ−ステアリング装置の操舵トルク検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59212265A JPS6190028A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | 電動式パワ−ステアリング装置の操舵トルク検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6190028A true JPS6190028A (ja) | 1986-05-08 |
Family
ID=16619715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59212265A Pending JPS6190028A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | 電動式パワ−ステアリング装置の操舵トルク検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6190028A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6381236A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-12 | Honda Motor Co Ltd | 操舵力検出装置 |
| FR2638300A1 (fr) * | 1988-10-26 | 1990-04-27 | Renault | Dispositif de commande a moteur electrique pour directions assistees de vehicules automobiles |
| JP2008044576A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Jtekt Corp | 操舵装置 |
| JP2008062670A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Jtekt Corp | 操舵装置 |
| US8245813B2 (en) | 2006-08-21 | 2012-08-21 | Jtekt Corporation | Steering apparatus |
-
1984
- 1984-10-09 JP JP59212265A patent/JPS6190028A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6381236A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-12 | Honda Motor Co Ltd | 操舵力検出装置 |
| FR2638300A1 (fr) * | 1988-10-26 | 1990-04-27 | Renault | Dispositif de commande a moteur electrique pour directions assistees de vehicules automobiles |
| JP2008044576A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Jtekt Corp | 操舵装置 |
| US8245813B2 (en) | 2006-08-21 | 2012-08-21 | Jtekt Corporation | Steering apparatus |
| JP2008062670A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Jtekt Corp | 操舵装置 |
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