JPS63122924A - 操舵トルク検出装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はハンドルが連結された操舵軸に作用する操舵ト
ルクを検出する操舵トルク検出装置に関する。

〈従来の技術〉 操舵トルクを磁気的に検出する従来の操舵トルク検出装
置としては、特公昭５５−２９３７７号に示されたもの
である。このものでは、駆動軸の一部に可撓部を形成し
、この可撓部より車輪操向機構側に駆動軸を包囲する筒
体を取付け、駆動軸の可撓部よりハンドルに近い部分に
は、筒体と対向するように検出コイルを設け、駆動軸の
ねじれ変位によって、変化する磁気抵抗を検出コイルに
よって検出している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述のような装置では磁気抵抗の変化を検出する検出コ
イルが１つしかないため、検出量が少なく感度が低い。

この問題を解決するには検出コイルを２つにすれば感度
が高くなるが、検出コイルが２つになれば励磁コイルも
２つになり、装置の部品数が増えて複雑になるといった
問題点がある。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は上述した問題を解決するためになされたもので
車輪操向機構に連結された駆動軸と前記操舵軸とを可撓
部を軸方向に離間して２ケ所に形成した弾性軸を介して
連結し、この操舵軸の前記駆動軸側に磁性体より形成し
た第１の回動部材を装着するとともに前記駆動軸の前記
操舵軸側には磁性体より形成した第２の回動部材を装着
し、この第２の回動部材と前記第１の回動部材に挟まれ
た前記弾性軸の非可撓部の外周面に第３の回動部材のそ
れぞれの対向する面には、一定間隔をもって対向する突
出部を前記弾性軸のねじれ変位によって磁気抵抗を変化
させる磁気抵抗変更部として設け、前記第３の回転部材
の外周に励磁素子を設けて、第１の回動部材と第２の回
動部材の外周には前記磁気抵抗変更部を通過してくる磁
束を検出する検出素子を設け、この検出素子の出力を合
成する演算回路を設けたものである。

く作用〉 第１磁気通路と第２磁気通路に１つの励磁素子で励磁し
て磁気通路に磁束が流れている状態で、ハンドルを操作
すると弾性軸にねじれ変位が発生し、操舵軸と駆動軸に
回転差が生じることにより、第１、第２、第３の回転部
材に設けられた磁気抵抗変更部がそれぞれ相対回動する
ことによって、磁気抵抗を変化させ、この変化が一対の
検出素子によって検出され、この検出信号を演算回路に
よって合成することにより、検出信号を得ることができ
る。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を第１図、第２図、第３図に基づい
て説明する。１はハンドルであり、このハンドル１は操
舵軸２の先端に連結されている。

操舵軸２は可撓部３ａ、３ｂを軸方向に離間して形成さ
れた弾性軸３を介して、駆動軸４に連結され、駆動軸４
は回路の車輪操向機構に連結されている。操舵軸２の駆
動軸４側には、非弾性体より成る第１の円形部材５が装
着され、駆動軸４の操舵軸２側には非弾性体より成る第
２の円形部材６が設けられている。この第１の円形部材
５と第２の円形部材６との間の弾性軸３の非可撓部３Ｃ
には第３の円形部材７が装着されている。この第１の円
形部材５、第２の円形部材６、第３の円形部材７の外周
面には、それぞれ磁性体から成る第１の回動部材８、第
２の回動部材９、第３の回動部材１０が装着されている
。第１の回動部材８の第３の回動部材１０と、対向する
面には、弾性軸３の軸線と平行な側面をもつ４つの第１
突出部材１１が９０６間隔で放射状に形成されている。

第３の回転部材１０の第１の回転部材８と対向する面に
は、第１の突出部材１１と対向し微小隙間Ａをもって重
合している第２の突出部材１２が９０６間隔で設けられ
ている。第２の回動部材９の第３の回動部材ｌＯに対向
する面には弾性軸３の軸線と平行な側面をもつような４
つの第３の突出部材１３が９０°間隔で放射状に形成さ
れている。第３の回動部材１０の第２の回動部材９と対
向する面には、第３の突出部材１３と対向し微小隙間Ｂ
をもって重合している第４の突出部材１４が９００間隔
で設けられている。なお、この第４の突出部材１４は、
弾性軸３のねじれ変位による微小隙間Ａの増減と微少間
隔Ｂの増減とが逆になるような位置に重合している。ま
た、微小隙間Ａ、　Ｉ３は弾性軸３にねじれ変位がない
場合には等しくなるように形成されている。

弾性軸３の周囲には磁性体より成るハウジング１５が固
設されていて、ハウジング１５の内周面には第１の回動
部材８の操舵軸２側の面と微小隙間Ｃで対向する包囲部
１６を形成し、第２の回動部材９の駆動軸４例の面と微
小隙間Ｃで対向する包囲部１９を設け、第３の回動部材
１０の外周面と微小隙間りで対向し、第３の回動部材ｌ
Ｏを両端から挟むように形成された円形包囲部１７．１
８が設けられている。

円形包囲部１７．１８の間、ハウジング１５の内周面に
は励磁コイル２０が第３の回動部材１０を包囲するよう
に設けられており、第１の回動部材８と第２の回動部材
１０の外周、ハウジング１５の内周面には検出コイル２
１．２２が設けられている。

励磁コイル２０と検出コイル２１．２２からはリード線
２３，２４．２５が出ており、リード線２３は外部の電
圧源に接続されていて、リード線２４．２５は減算を行
なう減算回路２６に接続されている。

次に上述した構成に基づいて作用について説明する。リ
ード線２工から外部電圧源により励磁電圧が励磁コイル
２０に供給されると第１の回動部材８、第３回動部材１
０、ハウジング１５によって形成される磁気通路３１と
第２の回動部材９、第３の回動部材工０、ハウジング１
５によって形成される磁気通路３２及び第１回動部材８
、第２の回動部材９、第３の回動部材１０、ハウジング
１５によって形成される磁気通路３００３つに磁束が流
れ、検出コイル２１には磁気通路３０，３１の磁束の流
れによる誘導起電圧が発生し、検出コイル２２には磁気
通路３０．３２の磁束の流れによる誘導起電圧が発生す
る。この時、ハンドル１は操作されておらず、弾性軸３
にはねじれ変位が発生していないとすると、微小隙間Ａ
、　Ｂは等しく、検出コイル２１．２２には等しい誘導
起電圧が発生している。この検出コイル２１．２２の誘
導起電圧が減算回路２６に入力されると出力はＯとされ
る。次にこの状態からハンドル１を操作すると操舵軸２
、弾性軸３、駆動軸４を介して回路の車輪操向機構に力
が伝達される。この伝達が行われる過程において弾性軸
３の可撓部３ａ、３ｂには、ねじれ変位が発生する。ね
じれ変位が発生すると第１、第２、第３の円盤部材８，
９．１０の第１、第２、第３、第４の突出部１１，１２
゜１３．１４がそれぞれ相対回動して微小隙間Ａ。

Ｂを変化させる。この時、微小隙間Ａが増減した量と逆
に微小隙間Ｂは増減する。微小隙間Ａ、　Ｂが変化する
と検出コイル２１．２２に発生する誘導起電圧が変化す
る。この誘導起電圧の変化量も逆方向に増減するため、
減算回路２６より出力される信号は、ハンドル１を操作
する回転方向′にょって正と負の符号をもった操舵トル
クに応じた誘導起電圧が出力される。

以上のような構成のほかに微小隙間Ａ、　１３の増減が
同じように行われるように、第３、第４の突出部１３．
１４を入れ替えてやり微小隙間Ａ、　Ｂが同じように増
減するような構成とし、減算回路２６を加算回路として
も同じ効果が得られる。また、検出コイルの代わりにホ
ール素子を用いたり、励磁コイルを永久磁石としてもよ
い。

〈発明の効果〉 弾性軸と操舵軸及び駆動軸のそれぞれの連結端部に磁性
体より成る第１、第２の回動部材を装着し、この第１、
第２の回動部材の間、弾性軸の非可撓部に磁性体より成
る第３の回動部材を装着し、この第１、第２、第３の回
動部材のそれぞれ対向する面に磁気抵抗を変化させる磁
気抵抗変更部を設は第３回動部材の外周に励磁素子を設
け、この励磁素子より磁気抵抗変更部を通って第１、第
２の回動部材にくる磁束を検出する一対の検出素子を第
１、第２の回動部材外周に設け、この検出素子の出力信
号を合成する演算回路を設けたことにより、励磁素子の
数を増すことなく検出素子のみを増して磁気抵抗の変化
の検出感度を増加することができる。したがって、部品
点数が少なく感度の高い操舵トルク検出装置を得られる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は第１の
ｎ−ＩＩ矢視断面ｄ伝３図は第１図のｍ−■矢視断面図
である。 ３・・・弾性軸、５・・・第１の円形部材、６・・・第
２の円形部材、７・・・第３の円形部材、８・・・第１
の回動部材、９・・・第２の回動部材、１０・・・第３
の回動部材、１１・・・第１の突出部、１２・・・第２
の突出部、１３・・・第３の突出部、１４・・・第４の
突出部、Ｉ５・・・ハウジング、２０・・・励磁コイル
、２１゜２２・・・検出コイル、２６・・・演算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハンドルが連結された操舵軸に作用する操舵トル
   クを検出する操舵トルク検出装置であって、車輪操向機
   構に連結された駆動軸と前記操舵軸とを可撓部を軸方向
   に離間して２ヶ所に形成した弾性軸を介して連結し、こ
   の操舵軸の前記駆動軸側に磁性体より形成した第１の回
   動部材を装着するとともに前記駆動軸の前記操舵軸側に
   は磁性体より形成した第２の回動部材を装着し、この第
   ２の回動部材と前記第１の回動部材に挟まれた前記弾性
   軸の非可撓部の外周面に第３の回動部材を装着して、こ
   の第１、第２、第３の回動部材のそれぞれの対向する面
   には、一定間隔をもって対向する突出部を前記弾性軸の
   ねじれ変位によって磁気抵抗を変化させる磁気抵抗変更
   部として設け、前記第３の回転部材の外周に励磁素子を
   設けて、第１の回動部材と第２の回動部材の外周には前
   記磁気抵抗変更部を通過してくる磁束を検出する一対の
   検出素子を設け、この検出素子の出力を合成する演算回
   路を設けたことを特徴とする操舵トルク検出装置。