JPS585626A - 操舵力検出装置 - Google Patents
操舵力検出装置Info
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- JPS585626A JPS585626A JP10374381A JP10374381A JPS585626A JP S585626 A JPS585626 A JP S585626A JP 10374381 A JP10374381 A JP 10374381A JP 10374381 A JP10374381 A JP 10374381A JP S585626 A JPS585626 A JP S585626A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 29
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Power Steering Mechanism (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は検出精度と耐久性を向上させた操舵力検出装置
に関する。
に関する。
例えば、操舵力を検出してパワーステアリング機構管制
御しようとする場合の従来の操舵力検出装置として、第
１図に示すように、ステアリングホイールリング１とス
テア萼ンダシャフト２０関に介在する弾性部材３０表１
ｉＫストレンゲージ４會貼）付け、操舵力の値に応じて
生じゐ弾性部材３の歪をストレンゲージ４によって検出
するようにしてい為。
御しようとする場合の従来の操舵力検出装置として、第
１図に示すように、ステアリングホイールリング１とス
テア萼ンダシャフト２０関に介在する弾性部材３０表１
ｉＫストレンゲージ４會貼）付け、操舵力の値に応じて
生じゐ弾性部材３の歪をストレンゲージ４によって検出
するようにしてい為。
しかし、従来の操舵力検出装置によれば、ストレングー
ジ４０弾性部材３０表面への貼〕付は方によっては、ば
らつきをもった定常的な歪を生じるおそれがある（スト
レンゲージ４の歪量を検出するブリッジ回路をばらつき
に応じて個々に調整しなければならない）ため、訃よび
温度変化に応じて熱膨張収縮による歪が発生するため、
検出精度の向上に限度かあ〕、また経年変化によってス
トレンゲージ４に割れや剥がれが生じた〕する恐れがあ
るため、耐久性の向上に４限度がある。
ジ４０弾性部材３０表面への貼〕付は方によっては、ば
らつきをもった定常的な歪を生じるおそれがある（スト
レンゲージ４の歪量を検出するブリッジ回路をばらつき
に応じて個々に調整しなければならない）ため、訃よび
温度変化に応じて熱膨張収縮による歪が発生するため、
検出精度の向上に限度かあ〕、また経年変化によってス
トレンゲージ４に割れや剥がれが生じた〕する恐れがあ
るため、耐久性の向上に４限度がある。
本発明は、上記に鑑み、検出精度と耐久性を向上させる
斥め、操舵力の値に応じてステアリングホイールリング
とステアリングシャ７）０間に生じる歪量を光電的に検
出するようにした操舵力検出装置を提供するものである
。
斥め、操舵力の値に応じてステアリングホイールリング
とステアリングシャ７）０間に生じる歪量を光電的に検
出するようにした操舵力検出装置を提供するものである
。
以下本発明による操舵力検出装置を詳細に説明する。
第２図（イ）、（ロ）、Ｇ−１は本発明の一実施例を示
し、ステアリングシャ７）（ｖ！Ｊ示せず）に取付孔１
２を介して固定される第１の円筒部１１と、ステアリン
グホイールリング（図示せず）側に取付孔１４を介して
ねじ止めされる第２の円筒部１３と、第［および第２の
円筒部１１．１３の間に介在する複数の弾性部材１５と
、第１および第２の円筒部１１．１３の間に生じる歪量
を検出するため放射射状に伸びる前記弾性部材１５０１
つの鷺長銀上で第２の円筒部１３内に形成された検出空
間１６と検出空間］６の上下にそれぞれ配置された発光
ダイオード１７およびホトトランジスタ１８と、ホトト
ランジスタ１８の上方（検出空間１６０下ｉｌ＋）に置
かれたスリット板１９（後述するスリット１軸を有する
）と、一端が固定部２０ａを介して弾性部材１５０基部
に固定され、スリン） ２Ｏｂ管有する他端が検出空間
１６内に遊動的に位置し、該他端が第１および第２の円
筒部１１．１３０間に生じる歪量に応じてスリット板１
９との間に相対的な変位を示す遮光板２０を有しておシ
、また、第２の円筒部１３の一部（第２図（嗜の発光ダ
イオード１７の上方）に検ａｌｓ１路（図示しないが、
回路構成については、第４図Ｋかいて後述する）を収納
する収納部２１が形成されている。
し、ステアリングシャ７）（ｖ！Ｊ示せず）に取付孔１
２を介して固定される第１の円筒部１１と、ステアリン
グホイールリング（図示せず）側に取付孔１４を介して
ねじ止めされる第２の円筒部１３と、第［および第２の
円筒部１１．１３の間に介在する複数の弾性部材１５と
、第１および第２の円筒部１１．１３の間に生じる歪量
を検出するため放射射状に伸びる前記弾性部材１５０１
つの鷺長銀上で第２の円筒部１３内に形成された検出空
間１６と検出空間］６の上下にそれぞれ配置された発光
ダイオード１７およびホトトランジスタ１８と、ホトト
ランジスタ１８の上方（検出空間１６０下ｉｌ＋）に置
かれたスリット板１９（後述するスリット１軸を有する
）と、一端が固定部２０ａを介して弾性部材１５０基部
に固定され、スリン） ２Ｏｂ管有する他端が検出空間
１６内に遊動的に位置し、該他端が第１および第２の円
筒部１１．１３０間に生じる歪量に応じてスリット板１
９との間に相対的な変位を示す遮光板２０を有しておシ
、また、第２の円筒部１３の一部（第２図（嗜の発光ダ
イオード１７の上方）に検ａｌｓ１路（図示しないが、
回路構成については、第４図Ｋかいて後述する）を収納
する収納部２１が形成されている。
第３図０）、（ロ）は、スリット＠１９（前述のス穆ッ
ト２０ｂと対応したスＩノット１９ｍ１有する）と遮光
板２０の相対的関係を示し、操舵力が発生していないた
めに第１および第２の円筒部１３．１３の間に歪が生じ
ないときスリット板】９のスリット１９ａと遮光板２ｏ
のスリブ） ２０ｂが完全に一致する相対的関係聖職る
ため（第３図ｆＯ）、スリット１９ａおよび２ｏｂｖａ
過−ｒＢ；量＊を大ｔｃｅ！。
ト２０ｂと対応したスＩノット１９ｍ１有する）と遮光
板２０の相対的関係を示し、操舵力が発生していないた
めに第１および第２の円筒部１３．１３の間に歪が生じ
ないときスリット板】９のスリット１９ａと遮光板２ｏ
のスリブ） ２０ｂが完全に一致する相対的関係聖職る
ため（第３図ｆＯ）、スリット１９ａおよび２ｏｂｖａ
過−ｒＢ；量＊を大ｔｃｅ！。
一方、操舵力が発生して第１および第２の円筒部１１．
１３の間に歪が住じたとき歪量に応じた角変位θのため
Ｋ（第３図−））スリット３９ｍおよび２０ｂを通過す
る光量が減少する。
１３の間に歪が住じたとき歪量に応じた角変位θのため
Ｋ（第３図−））スリット３９ｍおよび２０ｂを通過す
る光量が減少する。
第４図は第［および第２の円筒部１３．１３０間に生じ
る歪量に応じて変化する光量を検出する回路管示し、検
出空間３６に検出光’ｔａｓカする発光タイ＃−）’１
７と、前記検出光のうちスリット１９ｍおよび２０ｂを
通過した光を受光すゐホトトランジスタ】８と、ホトト
ランジスタ１８の受光量に応シテ減少する電圧値Ｘを出
力するトランジスタＴｒと、電圧値Ｘを積分して最大値
Ｙｔ−保持する積分回路を構成する抵抗Ｒ４およびコン
デンサＣＩ（／イオードＤは最大値Ｙを長時間ホールド
する）と、トランジスタＴｒの出力Ｘとホールド値Ｙの
差信号（Ｙ−Ｘ）を出方する差動増幅器２２と、差信号
（Ｙ−Ｘ）とホールド値Ｙを人力して線信号（Ｙ−Ｘ）
／Ｙ’ｋａＳカｆる割シ算１ｉ１１１２３を有している
（尚、抵抗Ｒ１、Ｒｚ 、 Ｒｓ 、Ｒ５，＠ａ・科Ｌ
Ｒ８は自明なので説明を省略した）。
る歪量に応じて変化する光量を検出する回路管示し、検
出空間３６に検出光’ｔａｓカする発光タイ＃−）’１
７と、前記検出光のうちスリット１９ｍおよび２０ｂを
通過した光を受光すゐホトトランジスタ】８と、ホトト
ランジスタ１８の受光量に応シテ減少する電圧値Ｘを出
力するトランジスタＴｒと、電圧値Ｘを積分して最大値
Ｙｔ−保持する積分回路を構成する抵抗Ｒ４およびコン
デンサＣＩ（／イオードＤは最大値Ｙを長時間ホールド
する）と、トランジスタＴｒの出力Ｘとホールド値Ｙの
差信号（Ｙ−Ｘ）を出方する差動増幅器２２と、差信号
（Ｙ−Ｘ）とホールド値Ｙを人力して線信号（Ｙ−Ｘ）
／Ｙ’ｋａＳカｆる割シ算１ｉ１１１２３を有している
（尚、抵抗Ｒ１、Ｒｚ 、 Ｒｓ 、Ｒ５，＠ａ・科Ｌ
Ｒ８は自明なので説明を省略した）。
以上の構成において、第５図Ｈ） 、 （Ｅ”）によ）
その操作を説明すると次の通〕である。
その操作を説明すると次の通〕である。
（リ 操舵力が零（始動時′にはじめとして零になる頻
度は高い）から増加すると（第５図印）、（２）遮光板
２ｏとスリット板】９の間に角変位が零から操舵力に応
じた値θに増加するためホ））ランジスタ１８の受光量
が最大値から減少し、 （３）トランジスタＴｒのめカＸが最大値から減少する
（第５図←）】。
度は高い）から増加すると（第５図印）、（２）遮光板
２ｏとスリット板】９の間に角変位が零から操舵力に応
じた値θに増加するためホ））ランジスタ１８の受光量
が最大値から減少し、 （３）トランジスタＴｒのめカＸが最大値から減少する
（第５図←）】。
（４） 出力Ｘが減少してもコンデンサ０１はめ力Ｘ
の最大値であるホールド値Ｙｌ長時間＊−ルドしてお）
（第５図（ロ）〕、 （５）この両信号Ｙ、Ｘｔ−λカする差動増幅器２２は
トランジスタＴｒＩカＸが減少したとき増加する差信号
ｔｙ−ｘ）ｔ−出力する（第５ＷＪ（ロ））。
の最大値であるホールド値Ｙｌ長時間＊−ルドしてお）
（第５図（ロ）〕、 （５）この両信号Ｙ、Ｘｔ−λカする差動増幅器２２は
トランジスタＴｒＩカＸが減少したとき増加する差信号
ｔｙ−ｘ）ｔ−出力する（第５ＷＪ（ロ））。
（６）差動増幅＠２２から出力される増加する差信号（
Ｙ−Ｘ）と一定ホールド値Ｙｔ−人力する割９算回路２
３は最小値から増加する原信号（Ｙ−Ｘ）／Ｙを出力す
る（従って、操舵力が零から増加すると、最小値から増
加する原信号（Ｙ−Ｘ）／Ｙｔ−出力する。この原信号
（ｙ−Ｘ）／ＹＫよって操舵力を知ることができるλ尚
、以上の実施例において、発光ダイオード】７として赤
外域の光出力の大なる亀のが好ましいが必ずしもとれに
限るものではなく、電球等を光源として使用しても良い
。この実施例によれば、経年変化によって発光ダイオー
ドが光量を低下した〕、ホトトランジスタが感度を低下
すをことによ検出するようにしているため、経年変化の
影響を完全に排除することができる。また、第１および
第２の円筒部１１．１３を付加せずに、光電検出機構管
ステアリングホイールＫＭ＠搭載するようにしても良い
。
Ｙ−Ｘ）と一定ホールド値Ｙｔ−人力する割９算回路２
３は最小値から増加する原信号（Ｙ−Ｘ）／Ｙを出力す
る（従って、操舵力が零から増加すると、最小値から増
加する原信号（Ｙ−Ｘ）／Ｙｔ−出力する。この原信号
（ｙ−Ｘ）／ＹＫよって操舵力を知ることができるλ尚
、以上の実施例において、発光ダイオード】７として赤
外域の光出力の大なる亀のが好ましいが必ずしもとれに
限るものではなく、電球等を光源として使用しても良い
。この実施例によれば、経年変化によって発光ダイオー
ドが光量を低下した〕、ホトトランジスタが感度を低下
すをことによ検出するようにしているため、経年変化の
影響を完全に排除することができる。また、第１および
第２の円筒部１１．１３を付加せずに、光電検出機構管
ステアリングホイールＫＭ＠搭載するようにしても良い
。
以上説明し九通シ、本発明による操舵力検出装置によれ
ば、操舵力の値に応じてステアリングホ２ イールリングとステアリングシャフトの間弾性結合部材
に生じる歪量を光学的に検出するようにしたため、検出
精度１と耐久性を向上させることができる。
ば、操舵力の値に応じてステアリングホ２ イールリングとステアリングシャフトの間弾性結合部材
に生じる歪量を光学的に検出するようにしたため、検出
精度１と耐久性を向上させることができる。
第１図は従来の操舵力検出装置を示す説明図。
第２図Ｇ（）、（ｃＱ、Ｈｔｊ本発明の一実施例を示し
、０）は平面図、（畔は（イ）のＡ−Ａ断面図、ｅｌは
遮光板２０を示す説明図。第３因は０】、（嗜はスリッ
ト板１９と遮光板２０の関係を示す説ｌ！Ｊ１図。第４
図は検出回路を示す説明図。第５晶４図のタイムチャー
ト。 符号の説明 ］１・・・第１の円筒部 １２−・・ステアリングシャフト孔 】３−・第２の円筒部 １４・・・取付孔１５−・・弾
性部材 １６−・・検出空間１７−・・発光ダイオ
ード ３ｇ−・・ホトトランジスタ １９・−スリット、ｉｌ ２０−・・遮光板特許出
願人 日産自動車株式会社 第１図 第２図 （イン ｃロン １５ １３ 第２図 Ｃハ） 第３図 （イ） ０ａ ｃ口ノ
、０）は平面図、（畔は（イ）のＡ−Ａ断面図、ｅｌは
遮光板２０を示す説明図。第３因は０】、（嗜はスリッ
ト板１９と遮光板２０の関係を示す説ｌ！Ｊ１図。第４
図は検出回路を示す説明図。第５晶４図のタイムチャー
ト。 符号の説明 ］１・・・第１の円筒部 １２−・・ステアリングシャフト孔 】３−・第２の円筒部 １４・・・取付孔１５−・・弾
性部材 １６−・・検出空間１７−・・発光ダイオ
ード ３ｇ−・・ホトトランジスタ １９・−スリット、ｉｌ ２０−・・遮光板特許出
願人 日産自動車株式会社 第１図 第２図 （イン ｃロン １５ １３ 第２図 Ｃハ） 第３図 （イ） ０ａ ｃ口ノ
Claims (2)
- （１）操舵力に基〈歪に応じて相対変位する部材の一側
に設けた遮光板と、他側に設けられ該遮光板の変位【光
電的に検出する光電検出手段と、該光電検出手段の信号
を入力して前記操舵力を検出する検出回路管備えたこと
を特徴とする操舵力検出装置。 - （２）前記遮光板が第１の光通過スリットを備え、前記
光電検出手段が、検出光を出力する光源部と、該検出光
を受光する受光部と、該光源部と該受光部の間に位置し
。 前記遮光板の第１の光通過スリットと対応した第２・の
光通過スリブ）を有したスｑット板を備え、前記遮光板
が操舵力に応じて変位したとき前記受光部が前記第１お
よび第２の光通過スリットの対応関係の変化を検出する
構成を有する特許請求の範囲第１項記載の操舵力検出装
置。 （２）前記検出回路が、前記光電検出手段の前記信号と
該信号の最大値の比に応じた信号に基いて前記操舵力を
検出する構成の特許請求ａＳＳ第１項記載の操舵力検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10374381A JPS585626A (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 操舵力検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10374381A JPS585626A (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 操舵力検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS585626A true JPS585626A (ja) | 1983-01-13 |
Family
ID=14362083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10374381A Pending JPS585626A (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 操舵力検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS585626A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6154419A (ja) * | 1984-08-27 | 1986-03-18 | Jidosha Kiki Co Ltd | 動力舵取装置の操舵力検出装置 |
| US4784002A (en) * | 1986-12-17 | 1988-11-15 | Atsugi Motor Parts Company, Limited | Torque sensor |
| JPH04100780A (ja) * | 1990-08-20 | 1992-04-02 | Hino Motors Ltd | パワーステアリング装置 |
| JP4636691B2 (ja) * | 1998-12-31 | 2011-02-23 | キブロン・インコーポレイテッド・オイ | 小さい力と変位を計測するための計測装置 |
-
1981
- 1981-07-02 JP JP10374381A patent/JPS585626A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6154419A (ja) * | 1984-08-27 | 1986-03-18 | Jidosha Kiki Co Ltd | 動力舵取装置の操舵力検出装置 |
| US4784002A (en) * | 1986-12-17 | 1988-11-15 | Atsugi Motor Parts Company, Limited | Torque sensor |
| JPH04100780A (ja) * | 1990-08-20 | 1992-04-02 | Hino Motors Ltd | パワーステアリング装置 |
| JP4636691B2 (ja) * | 1998-12-31 | 2011-02-23 | キブロン・インコーポレイテッド・オイ | 小さい力と変位を計測するための計測装置 |
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