JP3312646B2 - Torque sensor and control device - Google Patents

Torque sensor and control device

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JP3312646B2
JP3312646B2 JP6354197A JP6354197A JP3312646B2 JP 3312646 B2 JP3312646 B2 JP 3312646B2 JP 6354197 A JP6354197 A JP 6354197A JP 6354197 A JP6354197 A JP 6354197A JP 3312646 B2 JP3312646 B2 JP 3312646B2
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宏明 田中
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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、トルクセンサ及び
トルクセンサの出力信号に応じてアクチュエータ等の被
制御装置を制御する制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque sensor and a control device for controlling a controlled device such as an actuator in accordance with an output signal of the torque sensor.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来のトルクセンサは、特開昭６３−８
２８７５号公報に記載されている。このトルクセンサ
は、入出力軸間のトルクを検出するための２つの検出部
を有しており、車両のパワーステアリング装置に用いら
れている。すなわち、入力軸に設けられたステアリング
ホイールを回転させると、トルクに応じて出力軸との間
に相対回転角が生じるため、２つの検出部の出力信号が
変化する。このパワーステアリング装置では、出力軸を
回転させるモータをいずれかの検出部の出力信号が一定
となるように制御するため、ステアリングホイールの操
舵力が補助される。2. Description of the Related Art A conventional torque sensor is disclosed in JP-A-63-8 / 1988.
No. 2875. This torque sensor has two detectors for detecting torque between input and output shafts, and is used in a power steering device of a vehicle. That is, when the steering wheel provided on the input shaft is rotated, a relative rotation angle is generated between the steering shaft and the output shaft according to the torque, so that the output signals of the two detectors change. In this power steering device, the steering force of the steering wheel is assisted because the motor that rotates the output shaft is controlled so that the output signal of one of the detection units is constant.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
トルクセンサでは、入力軸の軸と出力軸の軸との間に角
度偏差が生じた場合には、検出部からの出力信号がずれ
てしまうため、高精度にトルクを検出することができ
ず、したがって、このトルクセンサをパワーステアリン
グ装置に用いた場合には、ステアリングホイールの操舵
力を高精度に補助することができない。本発明はこのよ
うな課題に鑑みてなされたものであり、高精度のトルク
検出が可能なトルクセンサ、及びこのトルクセンサから
の出力信号に応じて被制御装置を制御する制御装置を提
供することを目的とする。However, in the conventional torque sensor, when an angle deviation occurs between the axis of the input shaft and the axis of the output shaft, the output signal from the detecting unit is shifted. Therefore, when the torque sensor is used in a power steering device, the steering force of the steering wheel cannot be assisted with high accuracy. The present invention has been made in view of such problems, and provides a torque sensor capable of detecting torque with high accuracy, and a control device that controls a controlled device in accordance with an output signal from the torque sensor. With the goal.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係るトルクセンサは、入力軸に固定された
部材と、入力軸の軸回りに加えられるトルクに応じてそ
の軸回りに回転することができるように入力軸に結合し
た出力軸に固定された部材との間に設けられるトルクセ
ンサにおいて、入力軸及び出力軸の双方の軸を含む第１
平面内において双方の軸のなす角度と、出力軸の軸に垂
直な第２平面と第１平面との交線の向きと、入力軸及び
出力軸の軸回りの相対回転角とに応じて変化する信号を
それぞれが出力するように上記部材間に設けられた第
１、第２及び第３検出部を備えることを特徴とする。な
お、入出力軸に固定された部材は、入出力軸の一部であ
ってもよく、検出部の数は４つ以上であってもよい。In order to solve the above-mentioned problems, a torque sensor according to the present invention comprises a member fixed to an input shaft and a member fixed to the input shaft. A torque sensor provided between a member fixed to an output shaft and rotatably coupled to an input shaft, the first torque sensor including both the input shaft and the output shaft.
It changes according to the angle between both axes in the plane, the direction of the intersection of the second plane and the first plane perpendicular to the axis of the output axis, and the relative rotation angle about the input and output axes. And a first, a second, and a third detector provided between the members so as to output respective signals. The member fixed to the input / output shaft may be a part of the input / output shaft, and the number of the detection units may be four or more.

【０００５】本トルクセンサによれば、第１、第２及び
第３検出部は、その出力信号が、入出力軸の双方の軸の
なす角度、第１平面と第２平面との交線の向き、及び相
対回転角に応じて変化するように部材間に設けられてい
る。１つの検出部からの出力信号は、これらの角度、向
き、及び相対回転角の関数である。したがって、これら
の角度、向き及び相対回転角が未知数である場合におい
ても、第１、第２及び第３検出部から出力される３つの
出力信号から３つの関数を所得することができるため、
これら３つの未知数を求めることができる。また、相対
回転角は入力軸の軸回りに加えられるトルクに応じて変
化するので、相対回転角はトルクに対応づけることがで
き、正確なトルクを検出することができる。According to this torque sensor, the first, second, and third detecting units determine whether the output signal is an angle formed by both of the input and output axes, the intersection of the first plane and the second plane. It is provided between the members so as to change according to the direction and the relative rotation angle. The output signal from one detector is a function of these angles, orientations, and relative rotation angles. Therefore, even when these angles, directions, and relative rotation angles are unknown, three functions can be obtained from the three output signals output from the first, second, and third detection units.
These three unknowns can be determined. Further, since the relative rotation angle changes according to the torque applied around the input shaft, the relative rotation angle can be associated with the torque, and an accurate torque can be detected.

【０００６】また、第１、第２及び第３検出部は、それ
ぞれが、入力軸に固定された部材に設けられた抵抗と、
この抵抗に接触し、双方の軸のなす角度、交線の向き、
及び相対回転角に応じて抵抗との接触位置が抵抗の長手
方向に沿って移動するように、出力軸に固定された部材
に設けられたブラシとを備えることが好ましい。この場
合、部材に抵抗とブラシを設ければよいので、簡単に各
検出部を製造することができる。特に、ブラシは抵抗の
長手方向に沿って湾曲しているので、入力軸１及び出力
軸２が所定の角度をなすと、湾曲したブラシが抵抗体に
押しつけられて変形し、ブラシと抵抗体との接触位置が
抵抗の長手方向に沿って変位するが、検出部の数が３つ
以上であるため、これらの出力から真のトルクを求める
ことができる。[0006] The first, second and third detectors each include a resistor provided on a member fixed to the input shaft,
Contacting this resistance, the angle between both axes, the direction of the intersection,
And a brush provided on a member fixed to the output shaft such that a contact position with the resistor moves along the longitudinal direction of the resistor according to the relative rotation angle. In this case, since the member may be provided with the resistor and the brush, each detection unit can be easily manufactured. In particular, since the brush is curved along the longitudinal direction of the resistor, when the input shaft 1 and the output shaft 2 make a predetermined angle, the curved brush is pressed against the resistor and deformed, and the brush and the resistor are connected to each other. Is displaced along the longitudinal direction of the resistor, but since the number of detection units is three or more, a true torque can be obtained from these outputs.

【０００７】また、本発明に係る制御装置は、上記トル
クセンサに接続され、トルクセンサの第１、第２及び第
３検出部の出力信号に応じてアクチュエータ等の被制御
装置を制御するための制御信号を出力する制御装置にお
いて、第１及び第２検出部の出力信号の差、及び第２及
び第３検出部の出力信号の差が、共に所定値よりも小さ
い場合に、第１、第２及び第３検出部の出力信号から相
対回転角を求め、相対回転角に基づいて前記制御信号を
出力することを特徴する。これらの出力信号の差が共に
所定値よりも小さい場合は、全ての検出部は略正常であ
ると判断できる。したがって、この場合に、本制御装置
は、第１、第２及び第３検出部の出力信号から相対回転
角を求め、相対回転角に応じて制御信号を出力する。A control device according to the present invention is connected to the torque sensor and controls a controlled device such as an actuator in accordance with output signals of first, second and third detection units of the torque sensor. In a control device that outputs a control signal, when the difference between the output signals of the first and second detection units and the difference between the output signals of the second and third detection units are both smaller than a predetermined value, the first and second signals are output. A relative rotation angle is obtained from output signals of the second and third detection units, and the control signal is output based on the relative rotation angle. If the difference between these output signals is both smaller than a predetermined value, it can be determined that all the detection units are substantially normal. Therefore, in this case, the control device obtains the relative rotation angle from the output signals of the first, second, and third detection units, and outputs a control signal according to the relative rotation angle.

【０００８】また、本発明に係る制御装置は、上記トル
クセンサに接続され、トルクセンサの第１、第２及び第
３検出部の出力信号に応じて被制御装置を制御するため
の制御信号を出力する制御装置において、第１及び第２
検出部の出力信号の差が所定値よりも小さく、且つ、第
２及び第３検出部の出力信号の差が所定値よりも大きい
場合には、第１及び第２検出部の出力信号に基づいて制
御信号を出力することを特徴とする。この場合、第１及
び第２検出部は略正常であると判断できるので、制御装
置は、第１及び第２検出部の出力信号に基づいて制御信
号を出力する。Further, a control device according to the present invention is connected to the torque sensor, and outputs a control signal for controlling a controlled device in accordance with output signals of first, second, and third detection units of the torque sensor. In the output control device, the first and second
When the difference between the output signals of the detection units is smaller than a predetermined value and the difference between the output signals of the second and third detection units is larger than the predetermined value, the output signal of the first and second detection units is used. And outputting a control signal. In this case, since the first and second detection units can be determined to be substantially normal, the control device outputs a control signal based on the output signals of the first and second detection units.

【０００９】また、本発明に係る制御装置は、上記トル
クセンサに接続され、トルクセンサの第１、第２及び第
３検出部の出力信号に応じて被制御装置を制御する制御
装置において、第１及び第３検出部の出力信号の差が所
定値よりも大きい場合には、その旨を示す信号を出力す
ることを特徴とする。この場合、第１又は第３検出部の
いずれかは異常であると判断できるので、制御装置は、
その旨を示す信号を出力する。その旨を示す信号は、例
えば操作者の視認可能な位置に設けられた警告ランプや
液晶ディスプレイに出力され、操作者は第１又は第３検
出部が異常であることを確認することができる。Further, a control device according to the present invention is connected to the torque sensor, and controls the controlled device in accordance with output signals of first, second and third detection units of the torque sensor. When the difference between the output signals of the first and third detection units is larger than a predetermined value, a signal indicating that fact is output. In this case, since it is possible to determine that either the first or the third detection unit is abnormal, the control device:
A signal indicating that is output. A signal indicating this is output to, for example, a warning lamp or a liquid crystal display provided at a position visible to the operator, and the operator can confirm that the first or third detection unit is abnormal.

【００１０】また、本発明に係る制御装置は、上記トル
クセンサに接続され、トルクセンサの第１、第２及び第
３検出部の出力信号に応じて被制御装置を制御する制御
装置において、第１及び第２検出部の出力信号の差、第
２及び第３検出部の出力信号の差、及び、第１及び第３
検出部の出力信号の差が、全て所定値よりも大きい場合
には、第１、第２及び第３検出部の出力信号に基づく被
制御装置の制御を禁止することを特徴とする。この場
合、第１、第２及び第３検出部は異常であると判断でき
るので、制御装置は、これらの検出部の出力信号に基づ
く被制御装置の制御を禁止する。A control device according to the present invention is a control device connected to the torque sensor for controlling a controlled device in accordance with output signals of first, second and third detection units of the torque sensor. The difference between the output signals of the first and second detectors, the difference between the output signals of the second and third detectors, and the first and third
When the differences between the output signals of the detection units are all larger than a predetermined value, control of the controlled device based on the output signals of the first, second, and third detection units is prohibited. In this case, since the first, second, and third detection units can be determined to be abnormal, the control device prohibits control of the controlled device based on output signals of these detection units.

【００１１】なお、被制御装置が車両の前輪を転舵する
ためのアクチュエータである場合は、トルクセンサ及び
制御装置を含む制御システムは、パワーステアリング装
置を構成する。When the controlled device is an actuator for turning the front wheels of the vehicle, the control system including the torque sensor and the control device constitutes a power steering device.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】以下、実施の形態に係るトルクセ
ンサ及び制御装置について説明する。同一要素又は同一
機能を有する要素には同一符号を用いるものとし、重複
する説明は省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a torque sensor and a control device according to an embodiment will be described. The same reference numerals are used for the same elements or elements having the same functions, and overlapping descriptions are omitted.

【００１３】図１は、中空の入力軸１及び出力軸２に設
けられたトルクセンサＴＳを示す。なお、以下の説明に
おいて、出力軸２から入力軸１へ向かう方向を上方向と
し、これと逆方向を下方向と規定する。FIG. 1 shows a torque sensor TS provided on a hollow input shaft 1 and a hollow input shaft 2. In the following description, a direction from the output shaft 2 to the input shaft 1 is defined as an upward direction, and a direction opposite thereto is defined as a downward direction.

【００１４】入力軸１の外周面には、この外周面を囲む
ように固定部材３が固定されており、固定部材３の下面
には入力軸１の外周面を囲む金属板４及び絶縁板５が固
定されている。出力軸２の外周面には、この外周面を囲
むように固定部材６，７，８が固定されており、固定部
材６，７，８の上面には、それぞれ、絶縁板９，１０，
１１が固定されている。A fixing member 3 is fixed to the outer peripheral surface of the input shaft 1 so as to surround the outer peripheral surface. A metal plate 4 and an insulating plate 5 surrounding the outer peripheral surface of the input shaft 1 are provided on the lower surface of the fixing member 3. Has been fixed. Fixing members 6, 7, and 8 are fixed to the outer peripheral surface of the output shaft 2 so as to surround the outer peripheral surface. Insulating plates 9, 10, and
11 is fixed.

【００１５】本トルクセンサＴＳは、入力軸１に固定さ
れた固定部材３と、出力軸２に固定された固定部材６，
７，８との間にそれぞれ設けられた第１検出部６ａ，６
ｂ、第２検出部７ａ，７ｂ、及び第３検出部８ａ，８ｂ
を備える。すなわち、第１検出部は、下側固定部材６に
絶縁板９を介して固定されたブラシ６ａと、上側固定部
材３に金属板４及び絶縁板５を介して固定された抵抗体
（抵抗）６ｂとからなる。同様に、第２検出部は、下側
固定部材７に絶縁板１０を介して固定されたブラシ７ａ
と、上側固定部材３に金属板４及び絶縁板５を介して固
定された抵抗体（抵抗）７ｂとからなり、第３検出部
は、下側固定部材８に絶縁板１１を介して固定されたブ
ラシ８ａと、上側固定部材３に金属板４及び絶縁板５を
介して固定された抵抗体（抵抗）８ｂとからなる。な
お、ブラシ６ａ，７ａ，８ａと抵抗体６ｂ，７ｂ，８ｂ
とはそれぞれ接触しているが、これらの位置関係を分か
りやすく説明するため、図１ではこれらを離して示す。The torque sensor TS includes a fixed member 3 fixed to the input shaft 1 and fixed members 6 and 6 fixed to the output shaft 2.
First detectors 6a, 6 provided between the first and second detectors 7 and 8, respectively.
b, second detectors 7a and 7b, and third detectors 8a and 8b
Is provided. That is, the first detection unit includes a brush 6 a fixed to the lower fixing member 6 via the insulating plate 9 and a resistor (resistance) fixed to the upper fixing member 3 via the metal plate 4 and the insulating plate 5. 6b. Similarly, the second detection unit includes a brush 7 a fixed to the lower fixing member 7 via an insulating plate 10.
And a resistor (resistance) 7 b fixed to the upper fixing member 3 via the metal plate 4 and the insulating plate 5, and the third detection unit is fixed to the lower fixing member 8 via the insulating plate 11. And a resistor (resistance) 8b fixed to the upper fixing member 3 via the metal plate 4 and the insulating plate 5. The brushes 6a, 7a, 8a and the resistors 6b, 7b, 8b
Are in contact with each other, but they are separated from each other in FIG.

【００１６】抵抗体６ｂ，７ｂ，８ｂは、同一平面内に
形成されており、且つ、それぞれの抵抗体６ｂ，７ｂ、
８ｂは、入力軸１の軸Ｚ1と一定の距離を保持して離隔
している。ブラシ６ａ，７ａ，８ａも、出力軸２の軸Ｚ
2と一定の距離を保持して離隔している。ブラシ６ａ，
７ａ，８ａの基端は、同一平面（ＸＹ平面）内に形成さ
れており、また、ブラシ６ａ，７ａ，８ａは、抵抗体６
ｂ，７ｂ，８ｂの長手方向に沿って湾曲している。The resistors 6b, 7b, 8b are formed in the same plane, and the respective resistors 6b, 7b,
8b includes a shaft Z 1 of the input shaft 1 are spaced apart to hold a certain distance. The brushes 6a, 7a and 8a are also connected to the axis Z of the output shaft 2.
2 and keep a certain distance. Brush 6a,
The base ends of 7a and 8a are formed in the same plane (XY plane), and brushes 6a, 7a and 8a
b, 7b, and 8b are curved along the longitudinal direction.

【００１７】中空の入力軸１及び出力軸２内にはトーシ
ョンバー１２が配置されており、トーションバー１２の
上端部は入力軸１の上端部に固定されており、下端部は
出力軸２の上端部に固定されている。したがって、矢印
Ａ１で示すように、入力軸１をその軸Ｚ1の回りに回転
させると、トーションバー１２がその軸回りに捩れ、こ
の捩れ力によって出力軸２が捩れ力を小さくする方向、
すなわち、矢印Ａ２で示す方向に軸Ｚ2を中心として回
転する。換言すれば、出力軸２は、入力軸１の軸Ｚ1回
りに加えられるトルクに応じてその軸Ｚ2回りに回転す
ることができるように入力軸１に結合している。A torsion bar 12 is disposed in the hollow input shaft 1 and the output shaft 2. The upper end of the torsion bar 12 is fixed to the upper end of the input shaft 1, and the lower end of the output shaft 2 is connected to the torsion bar 12. It is fixed to the upper end. Accordingly, as indicated by an arrow A1, rotates the input shaft 1 around its axis Z 1, the direction the torsion bar 12 is twisted about its axis, to reduce the output shaft 2 is twisting force by the torsion force,
That is, rotates in the direction indicated by the arrow A2 about the axis Z 2. In other words, the output shaft 2 is coupled to the input shaft 1 so as to be able to rotate on its axis Z 2 around in response to the torque applied to the shaft Z 1 around the input shaft 1.

【００１８】入力軸１が回転すると、トルクセンサＴＳ
のブラシ６ａ，７ａ，８ａと抵抗体６ｂ，７ｂ，８ｂと
の接触位置は、入力軸１と出力軸２との相対回転角に応
じて抵抗体６ｂ，７ｂ，８ｂの長手方向に沿って移動す
る。以下の説明では、入力軸１及び出力軸２の軸Ｚ2回
りの相対回転角をφとする。When the input shaft 1 rotates, the torque sensor TS
Of the brushes 6a, 7a, 8a and the resistors 6b, 7b, 8b move along the longitudinal direction of the resistors 6b, 7b, 8b according to the relative rotation angle between the input shaft 1 and the output shaft 2. I do. In the following description, the relative rotation angle of the input shaft 1 and the output shaft 2 around the axis Z2 is assumed to be φ.

【００１９】トルクセンサＴＳの第１検出部６ａ，６
ｂ、第２検出部７ａ，７ｂ、及び第３検出部８ａ，８ｂ
のブラシ６ａ，７ａ，８ａは、それぞれ抵抗体６ｂ，７
ｂ，８ｂとの接触位置によって抵抗体６ｂ，７ｂ，８ｂ
の抵抗値を分割する。各抵抗体６ｂ，７ｂ，８ｂの両端
に所定の電圧Ｖを印加しておけば、各抵抗体６ｂ，７
ｂ，８ｂとブラシ６ａ，７ａ，８ａとの接触位置によっ
て決定される抵抗分割比に応じた電圧Ｖ1，Ｖ2，Ｖ
3が、それぞれのブラシ６ａ，７ａ，８ａと抵抗体６
ｂ，７ｂ，８ｂの一端との間に生じる。すなわち、ブラ
シ６ａ，７ａ，８ａからそれぞれ出力される電圧Ｖ1，
Ｖ2，Ｖ3は、相対回転角φに応じて変化する。相対回転
角φは、入力軸１に加えられたトルクＴ0に依存するの
で、電圧Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3はトルクＴ0に応じて変化する。The first detectors 6a, 6 of the torque sensor TS
b, second detectors 7a and 7b, and third detectors 8a and 8b
Brushes 6a, 7a, 8a are respectively connected to resistors 6b, 7
resistor 6b, 7b, 8b depending on the contact position with b, 8b
Divide the resistance value. If a predetermined voltage V is applied to both ends of each resistor 6b, 7b, 8b, each resistor 6b, 7b
b, 8b and the voltages V 1 , V 2 , V according to the resistance division ratio determined by the contact positions between the brushes 6a, 7a, 8a.
3 are the brushes 6a, 7a, 8a and the resistor 6 respectively.
b, 7b and 8b. That is, the voltages V 1 , output from the brushes 6a, 7a, 8a, respectively,
V 2 and V 3 change according to the relative rotation angle φ. Since the relative rotation angle φ depends on the torque T 0 applied to the input shaft 1, the voltages V 1 , V 2 , and V 3 change according to the torque T 0 .

【００２０】ここで、入力軸１の軸Ｚ1と出力軸２の軸
Ｚ2とは、所定の角度αをなしているものとする。すな
わち、入力軸１及び出力軸２の双方の軸Ｚ1，Ｚ2を含む
平面（第１平面）内において双方の軸Ｚ1，Ｚ2のなす角
度をαとする。また、出力軸２の軸Ｚ2に垂直な平面
（第２平面：ＸＹ平面）と第１平面との交線ＩＬの向き
をθとする。なお、ＸＹ平面内において、ブラシ６ａの
基端から出力軸２の軸Ｚ2への垂線とブラシ７ａの基端
から軸Ｚ2への垂線とのなす角度は１２０度であり、ブ
ラシ７ａの基端から軸Ｚ2への垂線とブラシ８ａの基端
から軸Ｚ2への垂線とのなす角度も１２０度である。[0020] Here, the axis Z 1 of the input shaft 1 and the axis Z 2 of the output shaft 2 is intended to form a predetermined angle alpha. That is, the angle between the axis Z 1, Z 2 both the α in a plane including the input shaft 1 and both axes Z 1 of the output shaft 2, Z 2 (first plane). Further, the output shaft 2 of axis Z 2 in a plane perpendicular: the line of intersection direction of the IL (second plane XY plane) and the first plane and theta. Incidentally, in the XY plane, the angle between the perpendicular line from the base of the perpendicular line and the brush 7a from the proximal end of the brush 6a in the axial Z 2 of the output shaft 2 in the axial Z 2 is 120 degrees, based on a brush 7a the angle between the perpendicular line from the base of the perpendicular line and the brush 8a from the end to the axis Z 2 in the axial Z 2 is also 120 degrees.

【００２１】トルクセンサＴＳのブラシ６ａ，７ａ，８
ａと抵抗体６ｂ，７ｂ，８ｂとの接触位置は、相対回転
角φだけでなく、入力軸１の軸Ｚ1と出力軸２の軸Ｚ2の
なす角度α及び交線ＩＬの向きθに応じて変化する。す
なわち、ブラシ６ａ，７ａ，８ａは、抵抗体６ｂ，７
ｂ，８ｂの長手方向に沿って湾曲している。したがっ
て、入力軸１及び出力軸２が方向θに沿って所定の角度
αをなすと、湾曲したブラシ６ａ，７ａ，８ａが抵抗体
６ｂ，７ｂ，８ｂに押しつけられて変形し、ブラシ６
ａ，７ａ，８ａと抵抗体６ｂ，７ｂ，８ｂとの接触位置
が、角度αが０度のときの接触位置を基準として、抵抗
体６ｂ，７ｂ，８ｂの長手方向に沿って変位する。The brushes 6a, 7a, 8 of the torque sensor TS
a and the resistor 6b, 7b, the contact position between 8b, not only the relative rotation angle phi, the orientation θ of the angle α and the line of intersection IL axis Z 2 between the shaft Z 1 of the input shaft and one output shaft 2 Will change accordingly. That is, the brushes 6a, 7a, 8a are connected to the resistors 6b, 7
b, 8b are curved along the longitudinal direction. Therefore, when the input shaft 1 and the output shaft 2 form a predetermined angle α along the direction θ, the curved brushes 6a, 7a, 8a are pressed against the resistors 6b, 7b, 8b and deformed, and the brush 6
The contact positions of the resistors a, 7a, 8a and the resistors 6b, 7b, 8b are displaced along the longitudinal direction of the resistors 6b, 7b, 8b with reference to the contact position when the angle α is 0 degree.

【００２２】ここで、この変位量、すなわち、角度αが
０度の時に、各検出部のブラシ６ａ，７ａ，８ａから出
力される電圧Ｖ0（真のトルクＴ0を示す）からの変位電
圧△Ｖ1，△Ｖ2，△Ｖ3はαに略比例するものと仮定す
る。即ち、αが微小なため、上側固定部材３と下側固定
部材８との間の距離は入力軸１の軸心からの距離にαを
乗じた分変化すると考え、その変化に比例する距離だけ
ブラシ６ａ，７ａ，８ａが抵抗体６ｂ，７ｂ，８ｂ上を
変位すると考える。また、真のトルクＴ0は相対回転角
φに比例し、この比例定数を１と仮定する。この時、各
検出部のブラシ６ａ，７ａ，８ａから出力される電圧Ｖ
1，Ｖ2，Ｖ3及び真のトルクＴ0は、（式１）〜（式４）
で示される関係を有する。Here, when this displacement amount, that is, the angle α is 0 degree, the displacement voltage from the voltage V 0 (indicating the true torque T 0 ) output from the brushes 6a, 7a, 8a of each detecting portion. It is assumed that ΔV 1 , ΔV 2 , and ΔV 3 are substantially proportional to α. That is, since α is very small, the distance between the upper fixing member 3 and the lower fixing member 8 is considered to be changed by multiplying the distance from the axis of the input shaft 1 by α, and the distance is proportional to the change. It is assumed that the brushes 6a, 7a, 8a are displaced on the resistors 6b, 7b, 8b. Also, the true torque T 0 is proportional to the relative rotation angle φ, and it is assumed that this proportionality constant is 1. At this time, the voltage V output from the brushes 6a, 7a, 8a of each detection unit
1 , V 2 , V 3 and the true torque T 0 are given by (Equation 1) to (Equation 4)
It has the relationship shown by

【００２３】[0023]

【数１】 (Equation 1)

【００２４】ここで、ｒは各検出部のブラシ６ａ，７
ａ，８ａと出力軸２の軸Ｚ2との間の距離（半径）、
Ｇ、Ｋ1及びＫ2は定数とする。なお、本実施の形態では
定数Ｋ1及びＫ2は、それぞれ、ｃｏｓ（π／６）及びｓ
ｉｎ（π／６）とする。Here, r is the brush 6a, 7 of each detecting section.
a, 8a and the distance between the axis Z 2 of the output shaft 2 (radius)
G, K 1 and K 2 are constants. In the present embodiment, the constants K 1 and K 2 are cos (π / 6) and s, respectively.
in (π / 6).

【００２５】（式１）〜（式３）で示されるように、各
検出部のブラシ６ａ，７ａ，８ａから出力される電圧Ｖ
1，Ｖ2，Ｖ3は、入出力軸１，２の双方の軸Ｚ1，Ｚ2の
なす角度α、交線の向きθ、及び相対回転角φ（真のト
ルクＴ0）の関数である。したがって、第１、第２及び
第３検出部から出力される３つの出力信号Ｖ1，Ｖ2，Ｖ
3から３つの関数を所得することができるため、これら
の関数を連立させることによって、３つの未知数α、
θ、φ（Ｔ0）を求めることができる。As shown by (Equation 1) to (Equation 3), the voltage V output from the brushes 6a, 7a, 8a of each detection unit
1 , V 2 and V 3 are functions of the angle α formed by the axes Z 1 and Z 2 of the input and output axes 1 and 2 , the direction of the intersection line θ, and the relative rotation angle φ (true torque T 0 ). is there. Therefore, the three output signals V 1 , V 2 , V output from the first, second and third detectors
Since three to three functions can be obtained, by combining these functions, three unknowns α,
θ and φ (T 0 ) can be obtained.

【００２６】以上のように、本実施の形態に係るトルク
センサＴＳにおいては、検出部を少なくとも３つ設ける
ことにより、その出力信号Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3から真のトル
クＴ0を求めることができる。なお、検出部の数は４つ
以上であってもよい。As described above, in the torque sensor TS according to the present embodiment, by providing at least three detectors, the true torque T 0 can be obtained from the output signals V 1 , V 2 , V 3. Can be. Note that the number of detection units may be four or more.

【００２７】次に、上記トルクセンサＴＳの第１、第２
及び第３検出部６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂの
出力信号Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3に応じてモータ（アクチュエー
タ）等の被制御装置を制御する制御装置について説明す
る。ここでは、このトルクセンサＴＳ及び制御装置を用
いた制御システムとして、車両に搭載されるパワーステ
アリング装置について説明する。Next, the first and second torque sensors TS
A control device that controls a controlled device such as a motor (actuator) according to output signals V 1 , V 2 , and V 3 of the third detection units 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b will be described. Here, a power steering device mounted on a vehicle will be described as a control system using the torque sensor TS and the control device.

【００２８】図２は、上記トルクセンサＴＳを用いたパ
ワーステアリング装置のブロック図である。入力軸１
は、ステアリングホイール１３を操舵すると入力軸１が
その軸を中心として回転するように、ステアリングホイ
ール１３に機械的に結合している。FIG. 2 is a block diagram of a power steering device using the torque sensor TS. Input shaft 1
Is mechanically coupled to the steering wheel 13 such that when the steering wheel 13 is steered, the input shaft 1 rotates about that axis.

【００２９】トルクセンサＴＳの抵抗体６ｂ，７ｂ，８
ｂの一端は所定電位Ｖに固定されており、ブラシ６ａ，
７ａ，８ａは、抵抗体６ｂ，７ｂ，８ｂの所定位置にお
いてこれと接触しており、所定電圧Ｖを接触位置に比例
して分圧している。したがって、ステアリングホイール
１３を操舵すると入力軸１が回転し、各検出部のブラシ
６ａ，７ａ，８ａからは、相対回転角φ、角度α及び向
きθに応じて分圧された電圧Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3がそれぞれ
出力される。The resistors 6b, 7b, 8 of the torque sensor TS
b is fixed at a predetermined potential V, and the brushes 6a,
Reference numerals 7a and 8a are in contact with the resistors 6b, 7b and 8b at predetermined positions, and divide the predetermined voltage V in proportion to the contact position. Accordingly, when the steering wheel 13 is steered, the input shaft 1 rotates, and the voltages V 1 , V divided by the brushes 6 a, 7 a, 8 a of the respective detection units according to the relative rotation angle φ, the angle α, and the direction θ. 2 and V 3 are output.

【００３０】出力電圧Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3は、電子回路ユニ
ットＥＵ内に配置された制御装置１４に入力される。制
御装置１４はコンピュータを含み、トルクセンサＴＳか
らの出力信号Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3に応じた制御信号をモータ
１５に出力し、モータ１５を駆動させる。モータ１５
は、出力軸２を介して車両の前輪１７にリンクしてい
る。したがって、制御装置１４は、ステアリングホイー
ル１３を操舵することによりトルクセンサＴＳが出力さ
れた電圧Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3に応じて前輪１７が転舵される
制御信号をモータ１５に出力する。また、制御装置１４
は、トルクセンサＴＳのいずれかの検出部６ａ，６ｂ、
７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂが異常であると判断した場合に
は、その旨を示す信号を出力し、警告ランプ１９を点灯
させる。The output voltages V 1 , V 2 , V 3 are input to a control device 14 arranged in the electronic circuit unit EU. The control device 14 includes a computer, and outputs a control signal corresponding to the output signals V 1 , V 2 , V 3 from the torque sensor TS to the motor 15 to drive the motor 15. Motor 15
Is linked to the front wheels 17 of the vehicle via the output shaft 2. Accordingly, the control device 14 outputs to the motor 15 a control signal for turning the front wheel 17 in accordance with the voltages V 1 , V 2 , V 3 output from the torque sensor TS by steering the steering wheel 13. The control device 14
Is one of the detection units 6a and 6b of the torque sensor TS,
If it is determined that 7a, 7b, 8a, 8b is abnormal, a signal indicating that fact is output, and the warning lamp 19 is turned on.

【００３１】制御装置１４は、トルクセンサＴＳの全て
の検出部が異常であると判断した場合には、モータ１５
の制御を禁止する。なお、制御装置１４による制御が禁
止されている場合においても、入力軸１は出力軸２に機
械的に結合しているので、ステアリングホイール１３を
所定の力以上の力で操舵することにより出力軸２が回転
し、前輪１７を操舵することができる。When the control unit 14 determines that all the detection units of the torque sensor TS are abnormal, the control unit 14
Prohibit the control of. Even when the control by the control device 14 is prohibited, the input shaft 1 is mechanically coupled to the output shaft 2, and therefore, the steering of the steering wheel 13 with a predetermined force or more causes the output shaft 1 to rotate. 2 rotates and the front wheels 17 can be steered.

【００３２】図３は、制御装置１４における好適な処理
ステップについて説明するためのフローチャートであ
る。図２に示した制御装置１４は、ステップＳ１におい
てイグニションスイッチＩＧをオン状態とすると、バッ
テリ１８及び定電圧電源１６を介して供給される電力に
よって起動し、トルクセンサＴＳからの出力電圧Ｖ1，
Ｖ2，Ｖ3の測定を開始する（Ｓ２）。なお、出力電圧Ｖ
1，Ｖ2，Ｖ3は、概略的なトルクＴ1，Ｔ2，Ｔ3をそれぞ
れ示すものとし、以下の説明では、Ｖ1＝Ｔ1、Ｖ2＝
Ｔ2、Ｖ3＝Ｔ3とする。FIG. 3 is a flowchart for explaining preferred processing steps in the control device 14. When the ignition switch IG is turned on in step S1, the control device 14 shown in FIG. 2 is activated by the electric power supplied through the battery 18 and the constant voltage power supply 16, and outputs the output voltages V 1 and V 1 from the torque sensor TS.
The measurement of V 2 and V 3 is started (S2). Note that the output voltage V
1 , V 2 , and V 3 indicate the approximate torques T 1 , T 2 , and T 3 , respectively, and in the following description, V 1 = T 1 and V 2 =
T 2 , V 3 = T 3 .

【００３３】Ｔ1とＴ2の差（絶対値）が所定値εよりも
小さく（Ｓ３）、Ｔ2とＴ3の差（絶対値）が所定値εよ
りも小さく（Ｓ４）、且つ、Ｔ1とＴ3の差（絶対値）が
所定値εよりも小さい（Ｓ５）場合は、トルクセンサＴ
Ｓの検出部は全て正常であると判断できるので、制御装
置１４は、上記の（式１）〜（式４）を用いて真のトル
クＴ0を演算し（Ｓ６）、演算された真のトルクＴ0を用
いてモータ１５を制御する（Ｓ７）。すなわち、制御装
置１４は、真のトルクＴ0が零に近付くような制御信号
をモータ１５に出力し、前輪１７を転舵する。制御装置
１４は、ステップＳ７の後、イグニションスイッチＩＧ
がオフ状態とされるまで（Ｓ８）、ステップＳ２に戻っ
てその後の処理ステップを実行する。The difference (absolute value) between T 1 and T 2 is smaller than a predetermined value ε (S3), the difference (absolute value) between T 2 and T 3 is smaller than a predetermined value ε (S4), and T If the difference (absolute value) between 1 and T 3 is smaller than the predetermined value ε (S5), the torque sensor T
Since all the detection units of S can be determined to be normal, the control device 14 calculates the true torque T 0 using the above (Equation 1) to (Equation 4) (S6), and calculates the true controls the motor 15 by using the torque T 0 (S7). That is, the controller 14 outputs a control signal to the motor 15 so that the true torque T 0 approaches zero, and steers the front wheels 17. After step S7, the control device 14 sets the ignition switch IG
Until is turned off (S8), the process returns to step S2 to execute the subsequent processing steps.

【００３４】Ｔ1とＴ2の差が所定値ε以上であって（Ｓ
３）、且つ、Ｔ2とＴ3の差（絶対値）が所定値εよりも
小さく（Ｓ９）、Ｔ1とＴ3の差（絶対値）が所定値εよ
りも小さい（Ｓ１０）場合は、Ｔ1又はＴ2がやや異常で
あると判断できるので、その旨を示す信号を警告ランプ
１９に出力し（Ｓ１１）、正常と認められる値Ｔ3の
み、又は、Ｔ1〜Ｔ3の平均値、若しくは正常度に応じて
各トルクＴ1〜Ｔ3に重みづけを行ったトルク総和を出力
トルクの数３で除算した値を用い、これらの値のいずれ
かを真のトルクＴ0と見做してこのトルクＴ0が零に近付
くような制御信号をモータ１５に出力し、モータ１５を
制御する（Ｓ１２）。When the difference between T 1 and T 2 is equal to or greater than a predetermined value ε, (S
3) If the difference (absolute value) between T 2 and T 3 is smaller than the predetermined value ε (S9), and the difference (absolute value) between T 1 and T 3 is smaller than the predetermined value ε (S10), , it can be determined that the T 1 or T 2 is somewhat abnormal, and outputs a signal indicating that the warning lamp 19 (S11), only the value T 3 deemed normal, or the average of T 1 through T 3 Value or a value obtained by dividing the total torque obtained by weighting each of the torques T 1 to T 3 according to the degree of normality by the number 3 of output torques, and any of these values is regarded as the true torque T 0. As a result, a control signal such that the torque T 0 approaches zero is output to the motor 15 to control the motor 15 (S12).

【００３５】また、ステップＳ１０において、Ｔ1とＴ3
の差（絶対値）が所定値εよりも大きい場合は、Ｔ1は
異常であると判断できるので、その旨を示す信号を警告
ランプ１９に出力し（Ｓ１３）、正常と判断される値Ｔ
2及びＴ3を用いてモータ１５を制御する（Ｓ１４）。こ
の場合、値Ｔ2及びＴ3のいずれか一方を真のトルクＴ0
と見做してトルクＴ0が零に近付くような制御信号をモ
ータ１５に出力してもよいが、値Ｔ2及びＴ3の平均値を
真のトルクＴ0と見做してこのトルクＴ0が零に近付くよ
うな制御信号をモータ１５に出力してもよい。In step S10, T 1 and T 3
If the difference (absolute value) is larger than the predetermined value ε, since T 1 can be determined to be abnormal, the value that the signal indicating the fact is output to the alarm lamp 19 (S13), it is determined that normal T
Controls the motor 15 using the 2 and T 3 (S14). In this case, the value T 2 and the true torque T 0 either of T 3
A control signal may be output to the motor 15 such that the torque T 0 approaches zero, but the average of the values T 2 and T 3 is regarded as the true torque T 0, and this torque T 0 0 may output a control signal that approaches zero in the motor 15.

【００３６】Ｔ1とＴ2の差が所定値ε以上であって（Ｓ
３）、Ｔ2とＴ3の差が所定値ε以上であり（Ｓ９）、且
つ、Ｔ1とＴ3の差（絶対値）が所定値εよりも小さい
（Ｓ１５）場合は、Ｔ2は異常であると判断できるの
で、その旨を示す信号を警告ランプ１９に出力し（Ｓ１
６）、正常と判断される値Ｔ1びＴ3を用いてモータ１５
を制御する（Ｓ１７）。なお、この場合も、制御装置１
４は、値Ｔ1及びＴ3のいずれか一方又は平均値を真のト
ルクＴ0と見做し、このトルクＴ0が零に近付くような制
御信号をモータ１５に出力する。When the difference between T 1 and T 2 is equal to or larger than a predetermined value ε, (S
3) If the difference between T 2 and T 3 is equal to or greater than a predetermined value ε (S9) and the difference (absolute value) between T 1 and T 3 is smaller than the predetermined value ε (S15), T 2 is Since it can be determined that there is an abnormality, a signal indicating that fact is output to the warning lamp 19 (S1).
6), using the values T 1 and T 3 determined to be normal,
Is controlled (S17). Note that, in this case as well, the control device 1
4 regards one of the values T 1 and T 3 or the average value as the true torque T 0, and outputs a control signal to the motor 15 such that the torque T 0 approaches zero.

【００３７】Ｔ1とＴ2の差が所定値εよりも小さく（Ｓ
３）、且つ、Ｔ2とＴ3の差が所定値ε以上であって（Ｓ
４）、Ｔ1とＴ3の差が所定値εよりも小さい場合は（Ｓ
２０）、Ｔ2又はＴ3がやや異常であると判断できるの
で、その旨を示す信号を警告ランプ１９に出力し（Ｓ２
１）、正常と認められる値Ｔ1のみ、又は、Ｔ1〜Ｔ3の
平均値、若しくは正常度に応じて各トルクＴ1〜Ｔ3に重
みづけを行ったトルク総和を出力トルクの数３で除算し
た値を用い、これらの値のいずれかを真のトルクＴ0と
見做してこのトルクＴ0が零に近付くような制御信号を
モータ１５に出力し、モータ１５を制御する（Ｓ２
２）。The difference between T 1 and T 2 is smaller than a predetermined value ε (S
3) and the difference between T 2 and T 3 is equal to or greater than a predetermined value ε (S
4) If the difference between T 1 and T 3 is smaller than the predetermined value ε, (S
20), since T 2 or T 3 may be determined to be somewhat abnormal, and outputs a signal indicating that the warning lamp 19 (S2
1), only the values T 1 to be recognized as normal, or, T 1 through T average of 3, or the number of output torque of torque summation of performing weighting to each torque T 1 through T 3 in accordance with the normality 3 Is used as the true torque T 0 , a control signal is output to the motor 15 so that the torque T 0 approaches zero, and the motor 15 is controlled (S2).
2).

【００３８】また、ステップＳ２０において、Ｔ1とＴ3
の差が所定値ε以上の場合は、Ｔ3は異常であると判断
できるので、その旨を示す信号を警告ランプ１９に出力
し（Ｓ２３）、正常と判断される値Ｔ1びＴ2を用いてモ
ータ１６を制御する（Ｓ２４）。この場合も、制御装置
１４は、値Ｔ1及びＴ2のいずれか一方又は平均値を真の
トルクＴ0と見做し、このトルクＴ0が零に近付くような
制御信号をモータ１５に出力する。In step S20, T 1 and T 3
If the difference is greater than a predetermined value ε of, since T 3 can be judged to be abnormal, and outputs a signal indicating that the warning lamp 19 (S23), the value T 1 beauty T 2 is determined to be normal The motor 16 is used to control the motor 16 (S24). Also in this case, the control device 14 regards one of the values T 1 and T 2 or the average value as the true torque T 0 and outputs a control signal to the motor 15 such that the torque T 0 approaches zero. I do.

【００３９】また、ステップＳ５において、Ｔ1とＴ3の
差が所定値ε以上の場合は、Ｔ1又はＴ3がやや異常であ
ると判断できるので、その旨を示す信号を警告ランプ１
９に出力し（Ｓ２５）、正常と認められる値Ｔ2のみ、
又は、Ｔ1〜Ｔ3の平均値、若しくは正常度に応じて各ト
ルクＴ1〜Ｔ3に重みづけを行ったトルク総和を出力トル
クの数３で除算した値を用い、これらの値のいずれかを
真のトルクＴ0と見做してこのトルクＴ0が零に近付くよ
うな制御信号をモータ１５に出力し、モータ１５を制御
する（Ｓ２６）。If the difference between T 1 and T 3 is equal to or larger than the predetermined value ε in step S5, it can be determined that T 1 or T 3 is slightly abnormal.
Output to 9 (S25), only the value T 2 which is recognized to be normal,
Alternatively, an average value of T 1 to T 3 , or a value obtained by dividing the total torque obtained by weighting each of the torques T 1 to T 3 according to the degree of normality by the number of output torques 3 is used. This is regarded as the true torque T 0, and a control signal is output to the motor 15 so that the torque T 0 approaches zero, thereby controlling the motor 15 (S26).

【００４０】Ｔ1とＴ2との差が所定値ε以上であり（Ｓ
３）、Ｔ2とＴ3の差が所定値ε以上であり（Ｓ９）、且
つ、Ｔ1とＴ3の差が所定値ε以上の場合は（Ｓ１５）、
少なくともいずれかの検出部は異常であると判断できる
ので、その旨を示す信号を警告ランプ１９に出力し（Ｓ
１８）、Ｔ1〜Ｔ3に基づく制御を禁止する（Ｓ１９）。The difference between T 1 and T 2 is equal to or greater than a predetermined value ε (S
3) If the difference between T 2 and T 3 is equal to or greater than a predetermined value ε (S9), and if the difference between T 1 and T 3 is equal to or greater than a predetermined value ε (S15),
Since at least one of the detection units can be determined to be abnormal, a signal indicating that fact is output to the warning lamp 19 (S
18), prohibits the control based on the T 1 ~T 3 (S19).

【００４１】図４は、図１〜図３を用いて説明したパワ
ーステアリング装置の機械的な構成を示す。なお、パワ
ーステアリング装置を分かりやすく説明するため、その
構成部品の一部は破断して示してある。FIG. 4 shows a mechanical configuration of the power steering apparatus described with reference to FIGS. Note that, for easy understanding of the power steering device, some of its components are cut away.

【００４２】出力軸２の上端部には、その軸Ｚ2方向に
沿ってキャビティが穿設されている。トーションバー１
２の下端部は、出力軸２のキャビティ内に位置するとと
もに、出力軸２の軸Ｚ2に直交する方向（径方向）に出
力軸２の上端部外壁及びトーションバー１２の下端部を
貫くピン２０によって固定されている。また、トーショ
ンバー１２は、入力軸１を軸Ｚ1方向に貫く貫通孔ＨＬ
内で軸Ｚ1に沿って延びており、その上端部は、入力軸
１の軸Ｚ1に直交する方向（径方向）に入力軸１の上端
部外壁及びトーションバー１２の上端部を貫くピン２１
によって固定されている。[0042] The upper end portion of the output shaft 2, a cavity is drilled along its axis Z 2 direction. Torsion bar 1
The lower end of the pin 2 is located in the cavity of the output shaft 2 and penetrates the outer wall of the upper end of the output shaft 2 and the lower end of the torsion bar 12 in a direction (radial direction) orthogonal to the axis Z 2 of the output shaft 2. 20 fixed. Further, the torsion bar 12, through holes HL penetrating the input shaft 1 in the axial Z 1 direction
It extends along the axis Z 1 at the inner, and an upper end portion thereof, through the upper ends of the outer wall and the torsion bar 12 of the input shaft 1 in a direction (radial direction) perpendicular to the axis Z 1 of the input shaft 1 pin 21
Has been fixed by.

【００４３】出力軸２の上端部に穿設されたキャビティ
内には、出力軸２の軸Ｚ2方向に沿って延びる金属パイ
プ２２の下端部が配置されている。金属パイプ２２の下
端部は、その外周面が出力軸２のキャビティ内周面に接
触するようにキャビティ内に圧入されており、金属パイ
プ２２は貫通孔ＨＬに沿って延びている。金属パイプ２
２の中央部外周面及び上端部外周面と貫通孔ＨＬとの間
には、ブッシュ２３及び２４がそれぞれ介在しており、
金属パイプ２２の径方向への動きを規制し、これを支持
している。したがって、入出力軸１，２は、トーション
バー１２だけでなく、金属パイプ２２によっても支持さ
れている。A lower end of a metal pipe 22 extending along the direction of the axis Z 2 of the output shaft 2 is disposed in a cavity formed in the upper end of the output shaft 2. The lower end of the metal pipe 22 is press-fitted into the cavity such that the outer peripheral surface thereof contacts the inner peripheral surface of the cavity of the output shaft 2, and the metal pipe 22 extends along the through hole HL. Metal pipe 2
Bushs 23 and 24 are interposed between the outer peripheral surface of the central portion and the outer peripheral surface of the upper end of the second and the through hole HL, respectively.
The movement of the metal pipe 22 in the radial direction is regulated and supported. Therefore, the input / output shafts 1 and 2 are supported not only by the torsion bar 12 but also by the metal pipe 22.

【００４４】出力軸２の外周面には、リング状の板ばね
２５（トレランスリング）を介してハイポイド歯車２６
が取付けられており、ハイポイド歯車２６の回転中心は
出力軸２の軸Ｚ2に一致する。ハイポイド歯車２６は、
モータ１５の軸に固定されたハイポイド歯車２７に噛合
しており、モーター１５を駆動させると歯車２７が回転
し、これに噛合した歯車２６が回転する。歯車２６は板
ばね２５を介して出力軸２に取付けられているので、歯
車２６が回転することによって出力軸２が回転する。出
力軸２の下端部にはピニオン２８が形成されている。ス
プリング３０によってラック２９がピニオン２８に押し
つけられることにより、ラック２９はピニオン２８に噛
合している。A hypoid gear 26 is provided on the outer peripheral surface of the output shaft 2 via a ring-shaped leaf spring 25 (tolerance ring).
Is mounted, and the center of rotation of the hypoid gear 26 coincides with the axis Z 2 of the output shaft 2. The hypoid gear 26 is
The gear 15 meshes with a hypoid gear 27 fixed to the shaft of the motor 15. When the motor 15 is driven, the gear 27 rotates, and the gear 26 meshed with the gear 27 rotates. Since the gear 26 is attached to the output shaft 2 via the leaf spring 25, the rotation of the gear 26 causes the output shaft 2 to rotate. A pinion 28 is formed at the lower end of the output shaft 2. The rack 29 is engaged with the pinion 28 when the rack 29 is pressed against the pinion 28 by the spring 30.

【００４５】モーター１５を駆動させると、ピニオン２
８が形成された出力軸２が回転するので、ラック２９が
矢印Ｂで示す方向、すなわち、出力軸２の軸Ｚ2と交差
する方向に移動する。また、ラック２９は前輪１７に機
械的に接続されており、ラック２９を、矢印Ｂで示すそ
の長手方向の軸に沿って移動させると、前輪１７が転舵
される。When the motor 15 is driven, the pinion 2
Since 8 is the output shaft 2 which is formed is rotated, the rack 29 is the direction indicated by arrow B, ie, moved in a direction crossing the axial Z 2 of the output shaft 2. The rack 29 is mechanically connected to the front wheels 17, and when the rack 29 is moved along the longitudinal axis indicated by the arrow B, the front wheels 17 are steered.

【００４６】出力軸２の下端は、ハウジング３１の内面
で回転可能に支えられている。出力軸２及び入力軸１の
外周面とハウジング３１の内面との間には複数のベアリ
ングが挿入されており、出力軸２及び入力軸１は、それ
ぞれの軸Ｚ1、Ｚ2を回転中心としてハウジング３１に対
して回転することができる。The lower end of the output shaft 2 is rotatably supported on the inner surface of the housing 31. A plurality of bearings are inserted between the outer peripheral surfaces of the output shaft 2 and the input shaft 1 and the inner surface of the housing 31, and the output shaft 2 and the input shaft 1 are rotated around the respective axes Z 1 and Z 2. It can rotate with respect to the housing 31.

【００４７】なお、トルクセンサＴＳは、ハウジング３
１内に配置された図示しないスパイラルケーブルを介し
て電子回路ユニットＥＵに接続されている。図２に示し
たステアリングホイール１３を操舵することにより、入
力軸１は回転し、入力軸１と出力軸２との間に生じる相
対回転角φに応じた信号をトルクセンサＴＳは出力す
る。電子回路ユニットＥＵは、トルクセンサＴＳの出力
信号から検出されるトルクＴ0が零に近付くようにモー
ター１５の回転を制御するので、ラック２９が矢印Ｂに
沿って移動し、前輪１７が転舵される。The torque sensor TS is connected to the housing 3
1 is connected to the electronic circuit unit EU via a spiral cable (not shown) arranged in the inside. By steering the steering wheel 13 shown in FIG. 2, the input shaft 1 rotates, and the torque sensor TS outputs a signal corresponding to a relative rotation angle φ generated between the input shaft 1 and the output shaft 2. Since the electronic circuit unit EU controls the rotation of the motor 15 so that the torque T 0 detected from the output signal of the torque sensor TS approaches zero, the rack 29 moves along the arrow B and the front wheels 17 are steered. Is done.

【００４８】なお、制御装置１４は、全ての検出部が異
常と判断した場合にはモータ１５の回転制御を禁止する
が、回転制御の禁止には種々のものが考えられる。例え
ば、モータ１５からハイポイド歯車２６に至る機械的な
力の伝達経路上にクラッチ板を設け、クラッチ板を切り
離すことにより、モータ１５の回転力がハイポイド歯車
２６に伝達されないようにし、モータ１５の回転制御を
禁止してもよい。The control device 14 prohibits the rotation control of the motor 15 when all the detecting sections determine that the detection is abnormal, but various types of control of the rotation control are conceivable. For example, a clutch plate is provided on a transmission path of a mechanical force from the motor 15 to the hypoid gear 26, and the clutch plate is separated to prevent the rotational force of the motor 15 from being transmitted to the hypoid gear 26, and to rotate the motor 15 Control may be prohibited.

【００４９】以上、説明したように、本実施の形態に係
るトルクセンサＴＳは、入力軸１に固定された部材３
と、入力軸１の軸回りに加えられるトルクに応じてその
軸回りに回転することができるように入力軸１に結合し
た出力軸２に固定された部材６〜８との間に設けられる
トルクセンサＴＳにおいて、入力軸１及び出力軸２の双
方の軸Ｚ1，Ｚ2を含む第１平面内において双方の軸
Ｚ1，Ｚ2のなす角度αと、出力軸２の軸Ｚ2に垂直な第
２平面（ＸＹ平面）と第１平面との交線ＩＬの向きθ
と、入力軸１及び出力軸２の軸回りの相対回転角φとに
応じて変化する信号Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3をそれぞれが出力す
るように部材３、６〜８間に設けられた第１、第２及び
第３検出部６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂを備え
る。なお、入出力軸１，２に固定された部材３，６〜８
は、入出力軸１，２の一部であってもよく、検出部の数
は４つ以上であってもよい。As described above, the torque sensor TS according to the present embodiment includes the member 3 fixed to the input shaft 1.
And torque provided between members 6 to 8 fixed to the output shaft 2 coupled to the input shaft 1 so as to be able to rotate around the input shaft 1 in accordance with the torque applied around the input shaft 1. in the sensor TS, and angle between both axes Z 1, Z 2 alpha in a first plane including the axis Z 1, Z 2 both the input shaft 1 and output shaft 2, perpendicular to the axis Z 2 of the output shaft 2 Of the intersection line IL between the second plane (XY plane) and the first plane
If each input shaft 1 and the signal V 1 which varies in accordance with the axis of the relative rotation angle φ of the output shaft 2, V 2, V 3 and is provided between the member 3,6～8 to output First, second and third detection units 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b are provided. The members 3, 6 to 8 fixed to the input / output shafts 1, 2
May be a part of the input / output shafts 1 and 2 and the number of the detection units may be four or more.

【００５０】本トルクセンサＴＳによれば、第１、第２
及び第３検出部６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂか
ら出力される３つの出力信号Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3から３つの
関数（式１）〜（式３）を所得することができるため、
これら３つの未知数α、θ、φを求めることができる。
また、相対回転角φは入力軸１の軸回りに加えられるト
ルクに応じて変化するので、相対回転角φはトルクに対
応づけることができ、正確なトルクを検出することがで
きる。According to the torque sensor TS, the first and second torque sensors TS
And three functions (Equation 1) to (Equation 3) can be obtained from the three output signals V 1 , V 2 , V 3 output from the third detectors 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b. Because you can
These three unknowns α, θ, and φ can be obtained.
Further, since the relative rotation angle φ changes according to the torque applied around the input shaft 1, the relative rotation angle φ can be associated with the torque, and an accurate torque can be detected.

【００５１】また、第１、第２及び第３検出部６ａ，６
ｂ、７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂは、それぞれが、入力軸１
に固定された部材３に設けられた抵抗６ｂ，７ｂ，８ｂ
と、この抵抗６ｂ，７ｂ，８ｂに接触し、双方の軸
Ｚ1，Ｚ2のなす角度α、交線ＩＬの向きθ、及び相対回
転角φに応じて抵抗６ｂ，７ｂ，８ｂとの接触位置が抵
抗の長手方向に沿って移動するように、出力軸２に固定
された部材６〜８に設けられたブラシ６ａ，７ａ，８ａ
とを備えることが好ましい。本検出部は、部材３，６〜
８に抵抗６ｂ，７ｂ，８ｂとブラシ６ａ，７ａ，８ａを
設ければよいので、簡単に各検出部を製造することがで
きる。The first, second and third detectors 6a, 6
b, 7a, 7b, 8a, 8b are respectively the input shaft 1
6b, 7b, 8b provided on the member 3 fixed to
Contacts the resistors 6b, 7b, 8b, and contacts the resistors 6b, 7b, 8b according to the angle α formed by both axes Z 1 , Z 2 , the direction θ of the intersection line IL, and the relative rotation angle φ. Brushes 6a, 7a, 8a provided on members 6 to 8 fixed to the output shaft 2 so that the position moves along the longitudinal direction of the resistor.
It is preferable to provide This detection unit includes members 3, 6 to
Since it is sufficient to provide the resistors 6b, 7b, 8b and the brushes 6a, 7a, 8a to 8, each detector can be easily manufactured.

【００５２】また、本発明に係る制御装置１４は、トル
クセンサＴＳに接続され、トルクセンサＴＳの第１、第
２及び第３検出部６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂ
の出力信号Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3に応じてアクチュエータ等の
被制御装置１５を制御するための制御信号を出力する制
御装置１４において、第１及び第２検出部６ａ，６ｂ、
７ａ，７ｂの出力信号の差△ＶA（＝Ｖ1−Ｖ2＝Ｔ1−Ｔ
2）、第２及び第３検出部７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂの出
力信号の差△ＶB（＝Ｖ2−Ｖ3＝Ｔ2−Ｔ3）、及び第１
及び第３検出部６ａ，６ｂ、８ａ，８ｂの出力信号の差
△ＶC（＝Ｖ1−Ｖ3＝Ｔ1−Ｔ3）が、全て所定値εより
も小さい場合、第１、第２及び第３検出部６ａ，６ｂ、
７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂの出力信号Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3から
相対回転角φを求め、相対回転角φに応じて前記制御信
号を出力する。Further, the control device 14 according to the present invention is connected to the torque sensor TS, and the first, second and third detectors 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b of the torque sensor TS.
The control device 14 outputs a control signal for controlling the controlled device 15 such as an actuator according to the output signals V 1 , V 2 , and V 3 of the first and second detection units 6a and 6b,
The difference ΔV A between the output signals of 7a and 7b (= V 1 −V 2 = T 1 −T
2 ), the difference ΔV B (= V 2 −V 3 = T 2 −T 3 ) between the output signals of the second and third detectors 7a, 7b, 8a, 8b, and the first
If the differences ΔV C (= V 1 −V 3 = T 1 −T 3 ) between the output signals of the third and third detection units 6a, 6b, 8a, 8b are all smaller than the predetermined value ε, the first and second And the third detectors 6a and 6b,
A relative rotation angle φ is obtained from output signals V 1 , V 2 , V 3 of 7a, 7b, 8a, 8b, and the control signal is output according to the relative rotation angle φ.

【００５３】これらの出力信号の差△ＶA，△ＶB，△Ｖ
Cの全てが所定値よりも小さい場合は、全ての検出部６
ａ，６ｂ、７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂは正常であると判断
できる。したがって、制御装置１４は、第１、第２及び
第３検出部６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂの出力
信号Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3から相対回転角φを求め、相対回転
角φに応じて制御信号を出力する。The difference between these output signals ΔV A , ΔV B , ΔV
If all of C are smaller than the predetermined value, all the detection units 6
a, 6b, 7a, 7b, 8a, and 8b can be determined to be normal. Therefore, the control device 14 obtains the relative rotation angle φ from the output signals V 1 , V 2 , V 3 of the first, second, and third detection units 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, and calculates the relative rotation angle. A control signal is output according to φ.

【００５４】また、制御装置１４は、第１及び第２検出
部６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂの出力信号の差△ＶAが所定
値εよりも小さく、且つ、第２及び第３検出部７ａ，７
ｂ、８ａ，８ｂの出力信号の差△ＶBが所定値εよりも
大きい場合には、第１及び第２検出部６ａ，６ｂ、７
ａ，７ｂの出力信号Ｖ1，Ｖ2に基づいて制御信号を出力
する。この場合、第１及び第２検出部６ａ，６ｂ、７
ａ，７ｂは略正常であると判定できるので、制御装置１
４は、第１及び第２検出部６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂの出
力信号Ｖ1，Ｖ2に応じて制御信号を出力する。Further, the control device 14 determines that the difference ΔV A between the output signals of the first and second detectors 6 a, 6 b, 7 a, 7 b is smaller than a predetermined value ε and that the second and third detectors 7 a , 7
If the difference ΔV B between the output signals b, 8a and 8b is larger than the predetermined value ε, the first and second detectors 6a, 6b and 7
a, and outputs a control signal based on the output signal V 1, V 2 of 7b. In this case, the first and second detectors 6a, 6b, 7
Since a and 7b can be determined to be substantially normal, the control device 1
4 outputs a control signal in accordance with the output signals V 1 and V 2 of the first and second detectors 6a, 6b, 7a and 7b.

【００５５】また、制御装置１４は、第１及び第３検出
部６ａ，６ｂ、８ａ，８ｂの出力信号の差△ＶCが所定
値εよりも大きい場合には、その旨を示す信号を操作者
の視認可能な位置に設けられた警告ランプ又は液晶ディ
スプレイ１９に出力する。操作者は、警告ランプ又は液
晶ディスプレイ１９を視認することによって、第１又は
第３検出部６ａ，６ｂ、８ａ，８ｂが異常であることを
確認することができる。When the difference ΔV C between the output signals of the first and third detectors 6a, 6b, 8a, 8b is larger than a predetermined value ε, the control device 14 operates a signal indicating that. It is output to a warning lamp or a liquid crystal display 19 provided at a position visible to the user. By visually recognizing the warning lamp or the liquid crystal display 19, the operator can confirm that the first or third detectors 6a, 6b, 8a, 8b are abnormal.

【００５６】また、制御装置１４は、第１及び第２検出
部６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂの出力信号の差△ＶA、第２
及び第３検出部７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂの出力信号の差
△ＶB、及び第１及び第３検出部６ａ，６ｂ、８ａ，８
ｂの出力信号の差△ＶCが、全て所定値εよりも大きい
場合には、第１、第２及び第３検出部６ａ，６ｂ、７
ａ，７ｂ、８ａ，８ｂの出力信号Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3に基づ
く被制御装置１５の制御を禁止する。この場合、第１、
第２及び第３検出部６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂ、８ａ，８
ｂは異常であると判断できるので、制御装置１４は、こ
れらの検出部６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂの出
力信号Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3に基づく被制御装置１５の制御を
禁止する。Further, the control device 14 determines the difference ΔV A between the output signals of the first and second detectors 6a, 6b, 7a, 7b,
And the difference ΔV B between the output signals of the first and third detectors 7a, 7b, 8a, 8b, and the first and third detectors 6a, 6b, 8a, 8
If the difference ΔV C between the output signals of b is larger than the predetermined value ε, the first, second and third detectors 6a, 6b, 7
prohibiting a, 7b, 8a, the control of the control device 15 based on the output signal V 1, V 2, V 3 of 8b. In this case, the first,
Second and third detectors 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8
b can be determined to be abnormal, the control device 14 controls the controlled device 15 based on the output signals V 1 , V 2 , V 3 of these detection units 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b. Ban.

【００５７】また、これらのトルクセンサＴＳ及び制御
装置１４を用いたパワーステアリング装置は、入力軸１
と、入力軸１に固定された部材３と、入力軸１の軸回り
に加えられるトルクに応じてその軸回りに回転すること
ができるように入力軸１に結合した出力軸２と、出力軸
２に固定された部材６〜８と、入力軸１及び出力軸２の
双方の軸Ｚ1，Ｚ2を含む第１平面内において双方の軸Ｚ
1，Ｚ2のなす角度α、出力軸２の軸Ｚ2に垂直な第２平
面（ＸＹ平面）と第１平面との交線ＩＬの向きθ、及
び、入力軸１及び出力軸２の軸回りの相対回転角φに応
じて変化する信号Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3をそれぞれが出力する
ように部材３、６〜８間に設けられた第１、第２及び第
３検出部６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂと、入力
される制御信号に応じて前輪１７を転舵するアクチュエ
ータ１５と、第１、第２及び第３検出部６ａ，６ｂ、７
ａ，７ｂ、８ａ，８ｂに接続され、第１、第２及び第３
検出部６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂの出力信号
Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3に応じて前記アクチュエータ１５に制御
信号を出力する制御装置と、を備える。The power steering device using the torque sensor TS and the control device 14 has an input shaft 1
A member 3 fixed to the input shaft 1, an output shaft 2 coupled to the input shaft 1 so as to be able to rotate around the input shaft 1 in response to a torque applied around the axis, and an output shaft 2 and the two axes Z in a first plane including the axes Z 1 and Z 2 of both the input shaft 1 and the output shaft 2.
1 , Z 2 , the direction θ of an intersection line IL between a second plane (XY plane) perpendicular to the axis Z 2 of the output shaft 2 and the first plane, and the axes of the input shaft 1 and the output shaft 2 first, second and third detection unit 6a for signals V 1, V 2, V 3 which changes in accordance with the around of the relative rotation angle φ respectively provided between the member 3,6～8 to output, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, an actuator 15 for turning the front wheel 17 in response to an input control signal, and first, second, and third detection units 6a, 6b, 7
a, 7b, 8a, 8b, the first, second and third
A control device that outputs a control signal to the actuator 15 in accordance with output signals V 1 , V 2 , V 3 of the detection units 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b.

【００５８】[0058]

【発明の効果】本発明に係るトルクセンサによれば、第
１、第２及び第３検出部から出力される３つの出力信号
からトルクに対応した相対回転角を求めることが可能で
あるため、正確なトルクを検出することもでき、このト
ルクセンサからの出力信号に応じて被制御装置を制御す
る制御装置は高精度の制御を行うことができる。According to the torque sensor of the present invention, the relative rotation angle corresponding to the torque can be obtained from the three output signals output from the first, second, and third detection units. An accurate torque can be detected, and a control device that controls the controlled device according to an output signal from the torque sensor can perform high-precision control.

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

【図１】実施の形態に係るトルクセンサの斜視図。FIG. 1 is a perspective view of a torque sensor according to an embodiment.

【図２】図１のトルクセンサを用いたパワーステアリン
グ装置のシステム構成図。FIG. 2 is a system configuration diagram of a power steering device using the torque sensor of FIG. 1;

【図３】制御装置における処理を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing processing in the control device.

【図４】図１のトルクセンサを用いたパワーステアリン
グ装置の斜視図。FIG. 4 is a perspective view of a power steering device using the torque sensor of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ＴＳ…トルクセンサ、１…入力軸１、３，６〜８…部
材、２…出力軸、６ａ，６ｂ…第１検出部、７ａ，７ｂ
…第２検出部、８ａ，８ｂ…第３検出部。TS: torque sensor, 1: input shaft 1, 3, 6 to 8: member, 2: output shaft, 6a, 6b: first detector, 7a, 7b
... 2nd detection part, 8a, 8b ... 3rd detection part.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−112701（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−219530（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−12338（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−271355（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−114177（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−286752（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−174576（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−34342（ＪＰ，Ｕ) 米国特許5837908（ＵＳ，Ａ) 国際公開94／8527（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 3/10 Continuation of front page (56) References JP-A-2-112701 (JP, A) JP-A-1-219530 (JP, A) JP-A-57-12338 (JP, A) JP-A-8-271355 (JP, A) JP-A-51-114177 (JP, A) JP-A-8-286752 (JP, A) JP-A-6-174576 (JP, A) U.S. Pat. (US, A) WO 94/8527 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01L 3/10

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 入力軸に固定された部材と、前記入力軸
の軸回りに加えられるトルクに応じてその軸回りに回転
することができるように前記入力軸に結合した出力軸に
固定された部材との間に設けられるトルクセンサにおい
て、前記入力軸及び前記出力軸の双方の軸を含む第１平
面内において前記双方の軸のなす角度と、前記出力軸の
軸に垂直な第２平面と前記第１平面との交線の向きと、
前記入力軸及び前記出力軸の軸回りの相対回転角と、に
応じて変化する信号をそれぞれが出力するように前記部
材間に設けられた第１、第２及び第３検出部を備え、前記第１、第２及び第３検出部は、それぞれが、前記入
力軸に固定された前記部材に設けられた抵抗と、前記抵
抗に接触し、前記双方の軸のなす角度、前記交線の向
き、及び前記相対回転角に応じて前記抵抗との接触位置
が前記抵抗の長手方向に沿って移動するように前記出力
軸に固定された前記部材に設けられたブラシと、を備え
ることを特徴とするトルクセンサ。 1. A member fixed to an input shaft, and fixed to an output shaft coupled to the input shaft such that the member can rotate around the input shaft in response to torque applied around the axis. In a torque sensor provided between the first and second members, an angle between the two axes in a first plane including both the input shaft and the output shaft, and a second plane perpendicular to the axis of the output shaft. The direction of the line of intersection with the first plane,
Comprising the axis of the relative rotation angle of the input shaft and the output shaft, the first, second and third detector respectively a signal that varies is provided between the member to output according to the The first, second, and third detection units each include the input unit.
A resistance provided on the member fixed to the force shaft and the resistance
The angle between the two axes, the direction of the line of intersection
And the contact position with the resistor according to the relative rotation angle
So that the output moves along the longitudinal direction of the resistor.
A brush provided on the member fixed to a shaft.
A torque sensor. 【請求項２】 前記ブラシは前記抵抗の長手方向に沿っ2. The brush extends along a longitudinal direction of the resistor.
て湾曲していることを特徴とする請求項１に記載のトル2. The torque of claim 1, wherein the torsion is curved.
クセンサ。Sensor. 【請求項３】 請求項１に記載のトルクセンサに接続さ
れ、前記トルクセンサの前記第１、第２及び第３検出部
の出力信号に応じて被制御装置を制御するための制御信
号を出力する制御装置において、前記第１及び第２検出
部の出力信号の差、及び前記第２及び第３検出部の出力
信号の差が、共に所定値よりも小さい場合に、前記第
１、第２及び第３検出部の出力信号から前記相対回転角
を求め、前記相対回転角に応じて前記制御信号を出力す
ることを特徴とする制御装置。3. A control signal that is connected to the torque sensor according to claim 1 and that controls a controlled device according to output signals of the first, second, and third detection units of the torque sensor. The control device performs the first and second detections when the difference between the output signals of the first and second detection units and the difference between the output signals of the second and third detection units are both smaller than predetermined values. And a control unit that obtains the relative rotation angle from an output signal of the third detection unit and outputs the control signal according to the relative rotation angle. 【請求項４】 請求項１に記載のトルクセンサに接続さ
れ、前記トルクセンサの前記第１、第２及び第３検出部
の出力信号に応じて被制御装置を制御するための制御信
号を出力する制御装置において、前記第１及び第２検出
部の出力信号の差が所定値よりも小さく、且つ、前記第
２及び第３検出部の出力信号の差が前記所定値よりも大
きい場合には、前記第１及び第２検出部の出力信号に基
づいて前記制御信号を出力することを特徴とする制御装
置。4. A control signal that is connected to the torque sensor according to claim 1 and that controls a controlled device in accordance with output signals of the first, second, and third detection units of the torque sensor. The difference between the output signals of the first and second detectors is smaller than a predetermined value and the difference between the output signals of the second and third detectors is larger than the predetermined value. And outputting the control signal based on output signals of the first and second detection units. 【請求項５】 請求項１に記載のトルクセンサに接続さ
れ、前記トルクセンサの前記第１、第２及び第３検出部
の出力信号に応じて被制御装置を制御する制御装置にお
いて、前記第１及び第３検出部の出力信号の差が所定値
よりも大きい場合には、その旨を示す信号を出力するこ
とを特徴とする制御装置。5. A control device connected to the torque sensor according to claim 1, wherein the control device controls a controlled device according to output signals of the first, second, and third detection units of the torque sensor. When the difference between the output signals of the first and third detectors is larger than a predetermined value, the control device outputs a signal indicating that fact. 【請求項６】 請求項１に記載のトルクセンサに接続さ
れ、前記トルクセンサの前記第１、第２及び第３検出部
の出力信号に応じて被制御装置を制御する制御装置にお
いて、前記第１及び第２検出部の出力信号の差、前記第
２及び第３検出部の出力信号の差、及び前記第１及び第
３検出部の出力信号の差が、全て所定値よりも大きい場
合には、前記第１、第２及び第３検出部の出力信号に基
づく前記被制御装置の制御を禁止することを特徴とする
制御装置。6. A control device connected to the torque sensor according to claim 1, wherein the control device controls a controlled device in accordance with output signals of the first, second, and third detection units of the torque sensor. When the difference between the output signals of the first and second detectors, the difference between the output signals of the second and third detectors, and the difference between the output signals of the first and third detectors are all greater than a predetermined value. Is a control device for inhibiting control of the controlled device based on output signals of the first, second, and third detection units.
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