JPS6121861A - 電気式パワ−ステアリング装置 - Google Patents
電気式パワ−ステアリング装置Info
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- JPS6121861A JPS6121861A JP59056514A JP5651484A JPS6121861A JP S6121861 A JPS6121861 A JP S6121861A JP 59056514 A JP59056514 A JP 59056514A JP 5651484 A JP5651484 A JP 5651484A JP S6121861 A JPS6121861 A JP S6121861A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (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】
し発明の対象]
本発明は電気的な外力を利用して操作力を低減するパワ
ーステアリング装置に関するものであり、特に、パワー
ステアリングのトルク検出器として、トルジョン・バー
機構の捻りを静電容量の変化に置換して、非接触方式で
1−ルク検出を行う電気式パワーステアリング装置に関
するものである。
ーステアリング装置に関するものであり、特に、パワー
ステアリングのトルク検出器として、トルジョン・バー
機構の捻りを静電容量の変化に置換して、非接触方式で
1−ルク検出を行う電気式パワーステアリング装置に関
するものである。
[発明の利用分野]
上記電気式パワーステアリング装置に用いる1〜ルク検
出器”は、トーション・バー機構の捻り角度を垂直方向
の変位に変換して、更に、その変位を静電容量の変化に
変換したものであるから、スタビライザを電気的な外力
で制御する場合等に使用可能なものである。
出器”は、トーション・バー機構の捻り角度を垂直方向
の変位に変換して、更に、その変位を静電容量の変化に
変換したものであるから、スタビライザを電気的な外力
で制御する場合等に使用可能なものである。
し従来技術]
従来からパワーステアリング装置の動力源として油圧式
、圧搾空気式、電気式等があったが、最す汎用されてい
たのは油圧式によるものであった。
、圧搾空気式、電気式等があったが、最す汎用されてい
たのは油圧式によるものであった。
しかし、電気リフト、電気乗用車等のような原動機とし
てモータを積載している乗物にあっては、別に油圧用コ
ンプレッサーを必要とすることから、電気式が用いられ
ていた。例えば、特開昭57−190240号公報に記
載の技術もこの種のものである。前記技術はステアリン
グの入力軸と、出力軸間に相対変位を発生させる部材を
取り付け、インダクタを励磁することによって、前記部
材の変位を検出するものである。
てモータを積載している乗物にあっては、別に油圧用コ
ンプレッサーを必要とすることから、電気式が用いられ
ていた。例えば、特開昭57−190240号公報に記
載の技術もこの種のものである。前記技術はステアリン
グの入力軸と、出力軸間に相対変位を発生させる部材を
取り付け、インダクタを励磁することによって、前記部
材の変位を検出するものである。
[従来技術の問題点及びその技術的分析]前記技術は、
タンク回路の共振周波数付近の周波数を用いているから
、発振器の周波数に高精度を必要とし、また、検出器の
機械的及び電気的部品数が多く組み立てが複雑であり、
検出器の疲労等からして、頻繁な保守を必要とし、延い
ては、一般の車輌には敬遠されていた。
タンク回路の共振周波数付近の周波数を用いているから
、発振器の周波数に高精度を必要とし、また、検出器の
機械的及び電気的部品数が多く組み立てが複雑であり、
検出器の疲労等からして、頻繁な保守を必要とし、延い
ては、一般の車輌には敬遠されていた。
[技術的課題]
そこで、本発明は上記欠点を解消すべく、電気式パワー
ステアリングのトルク検出器でトルクの変動を静電容量
の変動に変換することによって、発振周波数の影響を受
は難く、かつ、検出器の機械的及び電気的部品数を少な
くし、しがも、部品疲労を少なくして長寿命とすること
を、その技術的課題とするものである。
ステアリングのトルク検出器でトルクの変動を静電容量
の変動に変換することによって、発振周波数の影響を受
は難く、かつ、検出器の機械的及び電気的部品数を少な
くし、しがも、部品疲労を少なくして長寿命とすること
を、その技術的課題とするものである。
[発明の構成]
本発明は、ステアリングシャフトの入力軸と出力軸間に
トーション・バー機構を構成し、ハンドルに加えられた
トルクに比例゛する捻りをステアリングシャフト方向の
変位に変換し、更に、その変位を静電容量の変化に変換
したトルク検出器を構成したことを特徴とするものであ
る。
トーション・バー機構を構成し、ハンドルに加えられた
トルクに比例゛する捻りをステアリングシャフト方向の
変位に変換し、更に、その変位を静電容量の変化に変換
したトルク検出器を構成したことを特徴とするものであ
る。
[発明の実施例]
第1図は本発明のトルク検出器及び駆動機構を示す一実
施例の要部断面図である。第2図はA−A切断による断
面図、第3図はA−A切断部付近の要部正面図である。
施例の要部断面図である。第2図はA−A切断による断
面図、第3図はA−A切断部付近の要部正面図である。
まず、ハンドルに与えられたトルクを検出するトルク検
出器の構成について述べる。
出器の構成について述べる。
ハンドルに固着されたステアリングシャフトは入力軸1
に、ステアリングギヤ側は出力軸2に、各々接続される
ものである。@論、ステアリングシャフトのハンドル側
は入力軸1と、ステアリングギヤ側は出力軸2と一体で
構成づることもできる。入力軸1は出力@l12に挿着
されピン3に係止され、入力軸1に与えられた力はピン
3によって出ツノ軸2に伝達される。前記ピン3から任
意の距離だけ離れた位置にピン6が挿着され、前記ピン
6は可動部材7の曲線溝10及び出力軸2の長溝9と嵌
合している。可動部材7はキー8によって、上下動、即
ち、入・出力軸方向に移動可能であり、出力軸の上端部
のスナップリング15に係止された係止板16と可動部
材7の下端部の鍔部7aとの間に]イルスプリング17
が介在しており、ピン6は可動部材7の曲線溝10の上
辺と当接している。
に、ステアリングギヤ側は出力軸2に、各々接続される
ものである。@論、ステアリングシャフトのハンドル側
は入力軸1と、ステアリングギヤ側は出力軸2と一体で
構成づることもできる。入力軸1は出力@l12に挿着
されピン3に係止され、入力軸1に与えられた力はピン
3によって出ツノ軸2に伝達される。前記ピン3から任
意の距離だけ離れた位置にピン6が挿着され、前記ピン
6は可動部材7の曲線溝10及び出力軸2の長溝9と嵌
合している。可動部材7はキー8によって、上下動、即
ち、入・出力軸方向に移動可能であり、出力軸の上端部
のスナップリング15に係止された係止板16と可動部
材7の下端部の鍔部7aとの間に]イルスプリング17
が介在しており、ピン6は可動部材7の曲線溝10の上
辺と当接している。
前記曲ffA iFi 10とピン6との当接は、コイ
ルスプリング17が圧縮スプリングめ場合、曲線溝10
の上辺となり、膨張スプリングの場合、曲線溝10の下
辺となる。即ち、本実施例においては、ピン6と当接す
る曲線を曲線溝10となしているが、可動部材7に付与
するスプリング圧の方向によって、一方にのみ曲線を有
する切欠部とすることもできる。
ルスプリング17が圧縮スプリングめ場合、曲線溝10
の上辺となり、膨張スプリングの場合、曲線溝10の下
辺となる。即ち、本実施例においては、ピン6と当接す
る曲線を曲線溝10となしているが、可動部材7に付与
するスプリング圧の方向によって、一方にのみ曲線を有
する切欠部とすることもできる。
前記ピン3とピン6の間は、弾性限界内の適度な捩り弾
力を持つように入力軸1の材料及びその径及び長さを決
定している。即ち、適度な捩り弾力を得るように、細径
部を形成してピン3とピン6との間を適当な長さに設定
している。前記可動部材7の鍔部7aに対向して、絶縁
物で形成された固定部材12上の電極板11が配設され
ている。
力を持つように入力軸1の材料及びその径及び長さを決
定している。即ち、適度な捩り弾力を得るように、細径
部を形成してピン3とピン6との間を適当な長さに設定
している。前記可動部材7の鍔部7aに対向して、絶縁
物で形成された固定部材12上の電極板11が配設され
ている。
前記固定部材12は電極設定部材13によってハウジン
グ4bに螺合され、その螺合深さによって位置決めした
後、ロックナツト19または固着剤によって固定される
。即ち、電極板11と可動部材7の鍔部7aとの間隔は
電極設定部材13とハウジング4bとの螺含町1こよっ
て決定される。
グ4bに螺合され、その螺合深さによって位置決めした
後、ロックナツト19または固着剤によって固定される
。即ち、電極板11と可動部材7の鍔部7aとの間隔は
電極設定部材13とハウジング4bとの螺含町1こよっ
て決定される。
前記電極板11は絶縁物からなる基板に第4図に示すパ
ターンをその平面に形成したものである。
ターンをその平面に形成したものである。
第4図において電極部11aは周辺電極部11bによっ
てシールドされたものである。
てシールドされたものである。
前記可動部材7の鍔部7aと電極板11との面が平行面
であり、更に、電極部11aの周辺に静電シールドのた
めの電極部11bを設けていることから、周波数特性に
優れていることは原理的にもうなず【プるところである
が、実測による周波数特性は第5図の変位−静電容量特
性図に示す如く変化した。即ち、同一波形においては、
はとんど周波数特性のずれは認められず、波形が異なっ
た揚台だけ若干の静電容量−周波数特性のずれが生じで
いるにすぎない。したがって、この種の構成によれば、
周波数特性に優れていることが第5図からも理解できる
。なお、前記電極部11a及びその周辺に配置された静
電シールドのための電極部11bは、静電シールドされ
たリード線42にJ:って、リード線封止体43から導
ぎ出される。
であり、更に、電極部11aの周辺に静電シールドのた
めの電極部11bを設けていることから、周波数特性に
優れていることは原理的にもうなず【プるところである
が、実測による周波数特性は第5図の変位−静電容量特
性図に示す如く変化した。即ち、同一波形においては、
はとんど周波数特性のずれは認められず、波形が異なっ
た揚台だけ若干の静電容量−周波数特性のずれが生じで
いるにすぎない。したがって、この種の構成によれば、
周波数特性に優れていることが第5図からも理解できる
。なお、前記電極部11a及びその周辺に配置された静
電シールドのための電極部11bは、静電シールドされ
たリード線42にJ:って、リード線封止体43から導
ぎ出される。
以上の様に構成された、トルク検出器は、ハウジング4
bと固着されるハウジング4aに内蔵される。なお、入
力軸1とハウジング4a間にはベアリング20が設(プ
られている。
bと固着されるハウジング4aに内蔵される。なお、入
力軸1とハウジング4a間にはベアリング20が設(プ
られている。
そして、モータ40の回転力伝達機構は次の様に構成さ
れている。
れている。
出力軸2にはその外周にキー30及びスナップリング3
1によって、出力軸歯車32が固着されていて、モータ
40のモータ軸41に取付りるが、或いはモータ軸に直
接加工成形したモータ軸歯車32の間を必要数の歯車3
4〜37を介在さけて歯合し減速している。したがって
、モータ40の回転力は出力軸2と平行に配設したモー
タ軸41のモータ軸歯車33から、必要数の歯車34〜
37を介して出力軸歯車32に伝達される。前記歯車3
4〜37は必要数のベアリング及びスナップスプリング
によってハウジング4b及び4cに固定される。また、
出力軸2はベアリング38及び39によってハウジング
4b及び4cに固定されている。
1によって、出力軸歯車32が固着されていて、モータ
40のモータ軸41に取付りるが、或いはモータ軸に直
接加工成形したモータ軸歯車32の間を必要数の歯車3
4〜37を介在さけて歯合し減速している。したがって
、モータ40の回転力は出力軸2と平行に配設したモー
タ軸41のモータ軸歯車33から、必要数の歯車34〜
37を介して出力軸歯車32に伝達される。前記歯車3
4〜37は必要数のベアリング及びスナップスプリング
によってハウジング4b及び4cに固定される。また、
出力軸2はベアリング38及び39によってハウジング
4b及び4cに固定されている。
本実施例においては、出力軸2にモータ軸41を並設さ
せ、コンパクトな構造にしてい・るが、伝達エネルギー
効率が下がることを問題視しな【プれば、出力@2とモ
ータ軸41どをウオーム歯車で歯合することを何等妨げ
るものではない。
せ、コンパクトな構造にしてい・るが、伝達エネルギー
効率が下がることを問題視しな【プれば、出力@2とモ
ータ軸41どをウオーム歯車で歯合することを何等妨げ
るものではない。
更に、トルク検出器についてその作用と共に詳述する。
人力@1と出力軸2はピン3で係止されており、そこに
おいては、相互の軸方向の変位を規制すると共に相互の
軸の回転角変位を規制している。また、出力軸2はベア
リング38及び39によってハウジングとの間において
軸方向の変位を規制している。そして、人力軸1もベア
リング20で固定されており、更に、入力軸1と出力軸
2の端部間には、ベアリング21で相互間が固定されて
いるから、ハウジング4aど入力軸1との間は軸方向の
変位は規制されるが、回転角変位は自由であり、入力軸
1と出力軸2の端部間においても、軸方向の変位は規制
されるが回転角変位は自由である。そして、ピン6は出
力軸2の軸方向に対して垂直方向に穿設された長溝9と
嵌合しでおり、第2図のA−A断面図が示すように、長
溝9の範囲で入)〕軸1ど出力軸2との相対回転角変位
が可能となる。このとき、ピン6は軸方向の変位を規制
していてもよい。即ち、上記構成によって、人力軸1に
加えられた回転力によって、ピン3を支点として入力軸
1の捻り運動が可能どなり、所謂、トーション・バー機
構を呈することが判る。なお、本実施例では、人力軸1
が出力軸2に装着されているが、両者によって前記トー
ション・バー機構を形成すればよいのであるから、上記
入力軸1と出力軸2との関係を逆にしてもよい。
おいては、相互の軸方向の変位を規制すると共に相互の
軸の回転角変位を規制している。また、出力軸2はベア
リング38及び39によってハウジングとの間において
軸方向の変位を規制している。そして、人力軸1もベア
リング20で固定されており、更に、入力軸1と出力軸
2の端部間には、ベアリング21で相互間が固定されて
いるから、ハウジング4aど入力軸1との間は軸方向の
変位は規制されるが、回転角変位は自由であり、入力軸
1と出力軸2の端部間においても、軸方向の変位は規制
されるが回転角変位は自由である。そして、ピン6は出
力軸2の軸方向に対して垂直方向に穿設された長溝9と
嵌合しでおり、第2図のA−A断面図が示すように、長
溝9の範囲で入)〕軸1ど出力軸2との相対回転角変位
が可能となる。このとき、ピン6は軸方向の変位を規制
していてもよい。即ち、上記構成によって、人力軸1に
加えられた回転力によって、ピン3を支点として入力軸
1の捻り運動が可能どなり、所謂、トーション・バー機
構を呈することが判る。なお、本実施例では、人力軸1
が出力軸2に装着されているが、両者によって前記トー
ション・バー機構を形成すればよいのであるから、上記
入力軸1と出力軸2との関係を逆にしてもよい。
したがって、トーション・バー機構によってピン6は、
可動部材7の曲線溝10に従って@lIh向の変位に変
換することになる。
可動部材7の曲線溝10に従って@lIh向の変位に変
換することになる。
以下、第6図の(a)及び(b)の曲線溝について詳述
覆る。
覆る。
第6図はトーション・バー1141が作用−リ−るピン
と可動部材の曲線溝との関係を説明する説明図で、第6
図<a)はその正面図、第6図(b)は第6図(a)の
B−B断面図である。
と可動部材の曲線溝との関係を説明する説明図で、第6
図<a)はその正面図、第6図(b)は第6図(a)の
B−B断面図である。
可動部材7の下端部に形成した鍔部7aと電極板11と
の間の間隔が変化することは、両者間の静電容量CXは
、その間隔りとの関係でCx =に1 − (1/L)
・・−−−−−−−(1)但し、klは定数 となる。即ち、静電容量Cxは電極間隔しに反比例する
ことになる。一方、トーション・バー機構による入力軸
1の入力]・ルクTと回転角変位(捻れ角)θtとの関
係は T=Kj ・ θ t
・・・ ・・・ (2)但し、Ktは入力軸1の
バネ定数 となる。即ち、バネ定数Ktの範囲内で、入ツノトルク
”[は捻れ角θtに比例する。
の間の間隔が変化することは、両者間の静電容量CXは
、その間隔りとの関係でCx =に1 − (1/L)
・・−−−−−−−(1)但し、klは定数 となる。即ち、静電容量Cxは電極間隔しに反比例する
ことになる。一方、トーション・バー機構による入力軸
1の入力]・ルクTと回転角変位(捻れ角)θtとの関
係は T=Kj ・ θ t
・・・ ・・・ (2)但し、Ktは入力軸1の
バネ定数 となる。即ち、バネ定数Ktの範囲内で、入ツノトルク
”[は捻れ角θtに比例する。
ここで、可動部材7の下端部に形成した鍔部7aと電極
板11との静電容量Cxを入力トルクTとリニヤに対応
させ、トルク検出器の出力を直線どするには、 CX=に2−T+Co・・・・−・(3)但し、K2は
定数 Coは中立時の静電容量 となればよい。
板11との静電容量Cxを入力トルクTとリニヤに対応
させ、トルク検出器の出力を直線どするには、 CX=に2−T+Co・・・・−・(3)但し、K2は
定数 Coは中立時の静電容量 となればよい。
したがって、上記(1)、(2)、(3)式より、
L −K1 / ((Kt −に2
− θ t)+Co)・・・・・・(4) となり、(4)式の定数を一般化すれば、L=に/<K
(1・θを十co)・・・・・・(5)但し、K及びK
oは定数 となる。
− θ t)+Co)・・・・・・(4) となり、(4)式の定数を一般化すれば、L=に/<K
(1・θを十co)・・・・・・(5)但し、K及びK
oは定数 となる。
したがって、可動部材7がピン6によって式(5)のよ
うに動く曲線に当接されれば、可動部材7の鍔部7aと
電極板11との静電容ICXはリニヤに変化することに
なり、入力1〜ルクTの僅かの変動に対し、出力電圧■
が急変したり、或いは、入力トルクTの大きな変動に対
して出力電圧Vの変動が僅かである等の問題が生じない
から、誤差の少ない検出が可能となる。
うに動く曲線に当接されれば、可動部材7の鍔部7aと
電極板11との静電容ICXはリニヤに変化することに
なり、入力1〜ルクTの僅かの変動に対し、出力電圧■
が急変したり、或いは、入力トルクTの大きな変動に対
して出力電圧Vの変動が僅かである等の問題が生じない
から、誤差の少ない検出が可能となる。
なお、式(1)は電極間の誘電率が大気によって決まる
ものであるから、厳密にいえば、電極間の静電容量は誘
電率の影響を受ることになる。前記誘電率の影響を受な
いようにするには、可動部材7の下端部に形成した鍔部
7aと電極板11との静電容ff1cxに対応して、可
動部材7の上端部に鍔部を形成し、更に、鍔部に対抗す
る面に電極板を配設し、下部の静電容量と上部の静電容
量との比を検出すれば、前記誘電率の影響をなくするこ
とができる。
ものであるから、厳密にいえば、電極間の静電容量は誘
電率の影響を受ることになる。前記誘電率の影響を受な
いようにするには、可動部材7の下端部に形成した鍔部
7aと電極板11との静電容ff1cxに対応して、可
動部材7の上端部に鍔部を形成し、更に、鍔部に対抗す
る面に電極板を配設し、下部の静電容量と上部の静電容
量との比を検出すれば、前記誘電率の影響をなくするこ
とができる。
第7図は、本実施例のトルク検出器の静電容量型トルク
センサー検出回路である。発振器yoscからの両極性
出力は、電極板11と可動部材7の鍔部7a間の静電容
量Cxと、標準コンデンサC8に、ダイオードD1及び
D3で充電し、充電された両者の電荷は、ダイオードD
2及びD4によってコンデンサCoutに両電荷を充電
する。静電容量tCXと椋準コンデンサC5の充電電荷
は互いに逆極性ひあるから、コンデンサCoutには、
両者の差が蓄積される。コンデンサCoutの電圧警よ
、オペアンプOPをバッファアンプとして動作するロー
パスフィルターに導かれ、その出力をトルク検出器によ
って得られた静電容量変化を電圧差として出力すること
ができる。
センサー検出回路である。発振器yoscからの両極性
出力は、電極板11と可動部材7の鍔部7a間の静電容
量Cxと、標準コンデンサC8に、ダイオードD1及び
D3で充電し、充電された両者の電荷は、ダイオードD
2及びD4によってコンデンサCoutに両電荷を充電
する。静電容量tCXと椋準コンデンサC5の充電電荷
は互いに逆極性ひあるから、コンデンサCoutには、
両者の差が蓄積される。コンデンサCoutの電圧警よ
、オペアンプOPをバッファアンプとして動作するロー
パスフィルターに導かれ、その出力をトルク検出器によ
って得られた静電容量変化を電圧差として出力すること
ができる。
したがって、本発明によれば、入力軸1に与えたトルク
によって入力@1と出力軸2との相対回転力により捻り
角変位が生じ、その捻り角変位を軸方向に移動可能な可
動部材7に設(づられ1c曲線によって、前記可動部材
7を軸方向の変位とし、前記可動部材7とハウジング4
aに固定された固定部材12に配設された電極板11間
の静雷容ωCxの変化を、シールドされたリード線42
で取り出し、その静電容量Cxの変化を公知のモータ制
御回路に導き、入力I@iに与えられたトルクに応じた
モータ40の回転力を制御することができる。
によって入力@1と出力軸2との相対回転力により捻り
角変位が生じ、その捻り角変位を軸方向に移動可能な可
動部材7に設(づられ1c曲線によって、前記可動部材
7を軸方向の変位とし、前記可動部材7とハウジング4
aに固定された固定部材12に配設された電極板11間
の静雷容ωCxの変化を、シールドされたリード線42
で取り出し、その静電容量Cxの変化を公知のモータ制
御回路に導き、入力I@iに与えられたトルクに応じた
モータ40の回転力を制御することができる。
[発明の効果]
以上の様に、本発明によれば、入力軸と出力軸との相対
回転力による捻り角変位を、前記軸方向に移動可能な可
動部材に設けられた曲線によって前記可動部材を軸方向
の変位に変換づると共に、前記可動部材をアース側電極
とし、前記電極とハウジングに固定された固定部材に配
設された電極板間に電圧を印加すれば、電極間の静電容
量の変化を検出できるものであるから、固定部材に配設
された電極板側に電圧を印加する構成をとればよく、リ
ード線を固定できるから、リード線の疲労を少なくする
ことができる。また、リード線の移動に伴う漂遊静電容
量の変化がなべ検出された静電容量誤差が少ない。
回転力による捻り角変位を、前記軸方向に移動可能な可
動部材に設けられた曲線によって前記可動部材を軸方向
の変位に変換づると共に、前記可動部材をアース側電極
とし、前記電極とハウジングに固定された固定部材に配
設された電極板間に電圧を印加すれば、電極間の静電容
量の変化を検出できるものであるから、固定部材に配設
された電極板側に電圧を印加する構成をとればよく、リ
ード線を固定できるから、リード線の疲労を少なくする
ことができる。また、リード線の移動に伴う漂遊静電容
量の変化がなべ検出された静電容量誤差が少ない。
また、トーション・バー機構の捻り角変位に対して軸方
向に、 K/ (Ko ・θt+C0) (但し、K及びKoは定数、θtは捻り角度、Coは中
間位置の静電容量) なる変位をするようにしたものであるから、静電容量の
変化がトーション・バー機構の捻り角変位にリニアライ
ズした出力となり、入力トルクTの僅かの変動に対して
出力電圧Vが急変したり、或いは、入力1〜ルクTの大
きな変動に対して出力電圧■の変動が僅かである等の問
題が生じないから、誤差の少ない安定した静電容量の検
出が可能となる。
向に、 K/ (Ko ・θt+C0) (但し、K及びKoは定数、θtは捻り角度、Coは中
間位置の静電容量) なる変位をするようにしたものであるから、静電容量の
変化がトーション・バー機構の捻り角変位にリニアライ
ズした出力となり、入力トルクTの僅かの変動に対して
出力電圧Vが急変したり、或いは、入力1〜ルクTの大
きな変動に対して出力電圧■の変動が僅かである等の問
題が生じないから、誤差の少ない安定した静電容量の検
出が可能となる。
イして、入力軸と出力軸との相対回転力による捻り角変
位を、前記軸の軸方向に移動可能な可動部材に設(プた
曲線によって前記軸方向の変位に変換すると共に、前記
軸方向の変位によって入力1゛ルクを検知するトルク変
換器を構成するものであるから、l・ルク検出部分が入
力軸及び出力軸との挿着部分によって構成されるから、
格別トルク検出器のスペースを必要とせず、しかも、出
力軸に並設したモータ軸を有するモータによって、出力
軸を回動制御できるものであるから、コンバクhに構成
することができる。また、出力軸及びモータを同一ハウ
ジングに取り付けることができるから、電気式パワース
テアリング装置の組立て及びステアリングの組込みが容
易である。
位を、前記軸の軸方向に移動可能な可動部材に設(プた
曲線によって前記軸方向の変位に変換すると共に、前記
軸方向の変位によって入力1゛ルクを検知するトルク変
換器を構成するものであるから、l・ルク検出部分が入
力軸及び出力軸との挿着部分によって構成されるから、
格別トルク検出器のスペースを必要とせず、しかも、出
力軸に並設したモータ軸を有するモータによって、出力
軸を回動制御できるものであるから、コンバクhに構成
することができる。また、出力軸及びモータを同一ハウ
ジングに取り付けることができるから、電気式パワース
テアリング装置の組立て及びステアリングの組込みが容
易である。
更に、可動部材を一方の電極とし、電極とハウジングに
固定された固定部材に配設された電極板間の静電容量を
、前記可動部材の両端に形成したものにあっては、常に
、大気の誘電率の影響を受【プることなく、電極間の静
電容量の変化を検出できることになる。
固定された固定部材に配設された電極板間の静電容量を
、前記可動部材の両端に形成したものにあっては、常に
、大気の誘電率の影響を受【プることなく、電極間の静
電容量の変化を検出できることになる。
第1図は本発明のトルク検出器及び駆動機構を示づ一−
−実施例の要部断面図、第2図は第1図に示すA−A切
断線による断面図、第3図は第1図に示−1−A−A切
断線付近の要部正面図、第4図は電極板のパターンの平
面図、第5図は変位−静電容量特性図、第6図はトーシ
ョン・バー機構が作用するピンと可動部材の曲線溝との
関係を説明する説明図で、(a)はその正面図、(b)
は第6図(a>のB−B線切断による断面図、第7図は
本実施例のトルク検出器の静電容量型トルクセンサー検
出回路図である。 図中、 1・・・入力Ir1II2・・・出力軸4a、4b、、
4c・・・ハウジング 7・・・可動部材 10・・・曲線溝11・・
・電極板 12・・・固定部材40・・・モー
タ 41・・・モータ軸に、Ko・・・定数 θt・・・捻り角度 GO・・・中間位置の静電容量 なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。
−実施例の要部断面図、第2図は第1図に示すA−A切
断線による断面図、第3図は第1図に示−1−A−A切
断線付近の要部正面図、第4図は電極板のパターンの平
面図、第5図は変位−静電容量特性図、第6図はトーシ
ョン・バー機構が作用するピンと可動部材の曲線溝との
関係を説明する説明図で、(a)はその正面図、(b)
は第6図(a>のB−B線切断による断面図、第7図は
本実施例のトルク検出器の静電容量型トルクセンサー検
出回路図である。 図中、 1・・・入力Ir1II2・・・出力軸4a、4b、、
4c・・・ハウジング 7・・・可動部材 10・・・曲線溝11・・
・電極板 12・・・固定部材40・・・モー
タ 41・・・モータ軸に、Ko・・・定数 θt・・・捻り角度 GO・・・中間位置の静電容量 なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。
Claims (6)
- (1)操舵回転力を入力軸と出力軸間に配設された捻り
変位発生部材により変換した前記入力軸と出力軸の捻り
角変位を、前記軸方向に移動可能な可動部材に設けられ
た曲線によって前記可動部材を軸方向の変位に変換する
と共に、前記可動部材を一方の電極とし、前記電極とハ
ウジングに固定された固定部材に配設された電極板間の
静電容量の変化を用いてモータ制御することを特徴とす
る電気式パワーステアリング装置。 - (2)前記可動部材に設けられた曲線を、捻り角変位に
対して軸方向に K/(Ko・θt+Co) 但し、K及びKoは定数 θtは捻り角度 Coは中間位置の静電容量 なる変位をするようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の電気式パワーステアリング装置。 - (3)前記可動部材を一方の電極とし、前記電極とハウ
ジングに固定された固定部材に配設された電極板間の静
電容量を、前記可動部材の両端に形成したことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の電気式パワーステアリ
ング装置。 - (4)前記可動部材に設けられた曲線を可動部材に穿設
した曲線溝からなることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の電気式パワーステアリング装置。 - (5)入力軸と出力軸との相対回転力による捻り角変位
を、前記軸の軸方向に移動可能な可動部材に設けた曲線
によって前記軸方向の変位に変換すると共に、前記軸方
向の変位によって入力トルクを検知するトルク変換器を
有する電気式パワーステアリング装置において、出力軸
に並設したモータ軸を有するモータによって出力軸を回
動制御することを特徴とする電気式パワーステアリング
装置。 - (6)前記出力軸及びモータを同一ハウジングに取り付
けたことを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の電気
式パワーステアリング装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59056514A JPS6121861A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 電気式パワ−ステアリング装置 |
GB08504366A GB2158789B (en) | 1984-03-23 | 1985-02-20 | Electric power steering apparatus |
US06/713,542 US4621701A (en) | 1984-03-23 | 1985-03-19 | Electric power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59056514A JPS6121861A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 電気式パワ−ステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6121861A true JPS6121861A (ja) | 1986-01-30 |
Family
ID=13029231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59056514A Pending JPS6121861A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 電気式パワ−ステアリング装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4621701A (ja) |
JP (1) | JPS6121861A (ja) |
GB (1) | GB2158789B (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4784002A (en) * | 1986-12-17 | 1988-11-15 | Atsugi Motor Parts Company, Limited | Torque sensor |
JPH0237075A (ja) * | 1988-07-27 | 1990-02-07 | Koyo Seiko Co Ltd | 動力舵取装置 |
JPH0314762A (ja) * | 1989-03-31 | 1991-01-23 | Hitachi Ltd | 鉄道車両 |
JPH03176265A (ja) * | 1989-12-01 | 1991-07-31 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 軸重移動防止装置 |
JPH0770508A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-14 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | フッ素塗料用組成物 |
WO2009019909A1 (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-12 | Nsk Ltd. | 舵角可変式ステアリング装置 |
JP2012230015A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Showa Corp | 相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置 |
JP2012230013A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Showa Corp | 相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置 |
JP2017524595A (ja) * | 2014-08-11 | 2017-08-31 | ゲイツ コーポレイション | 車両ステアリング・システム・トランスミッション |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61119468A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-06 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
US4681182A (en) * | 1985-04-11 | 1987-07-21 | Jidosha Kiki Co., Ltd. | Electric power steering apparatus |
US4724711A (en) * | 1985-09-03 | 1988-02-16 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Torque detector |
JPS62214056A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-19 | Aisin Seiki Co Ltd | 電気式パワ−ステアリング装置 |
JPS62214054A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-19 | Aisin Seiki Co Ltd | 電気式パワ−ステアリング装置 |
JPS62214055A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-19 | Aisin Seiki Co Ltd | 電気式パワ−ステアリング装置 |
JPS63192656A (ja) * | 1987-02-05 | 1988-08-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 電気式パワ−ステアリング装置の操舵トルク検出装置 |
US4951199A (en) * | 1987-11-16 | 1990-08-21 | Whitehead John C | Steering stabilizing method and apparatus for suppressing the weave mode |
JP2662790B2 (ja) * | 1988-02-29 | 1997-10-15 | 自動車機器株式会社 | 電動式動力舵取装置 |
US5046371A (en) * | 1990-01-08 | 1991-09-10 | Kronberg James W | In-line rotating capacitive torque sensor |
JPH08175403A (ja) * | 1994-12-21 | 1996-07-09 | Honda Motor Co Ltd | ユニット式電動パワーステアリング装置 |
KR100458378B1 (ko) * | 1996-05-17 | 2005-04-06 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 전동파워스티어링장치 |
DE29712051U1 (de) * | 1996-07-13 | 1997-09-04 | TRW Fahrwerksysteme GmbH & Co KG, 40547 Düsseldorf | Servolenkvorrichtung |
KR100336471B1 (ko) * | 2000-04-19 | 2002-05-15 | 밍 루 | 자동차용 전자식 조향장치의 회전토오크 감지구조 |
DE10045351A1 (de) * | 2000-09-14 | 2002-03-28 | Mannesmann Vdo Ag | Einrichtung zur Lenkhilfe |
US7789191B2 (en) * | 2007-04-24 | 2010-09-07 | Sona Koyo Steering Systems Ltd. | Electric power assist module for steering system |
JP5252939B2 (ja) * | 2008-02-07 | 2013-07-31 | 株式会社ジェイテクト | モータ制御装置およびこれを備える車両用操舵装置 |
KR100986433B1 (ko) * | 2008-05-30 | 2010-10-08 | 현대자동차주식회사 | 전동식 파워스티어링 시스템 |
JP2017109654A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 株式会社ジェイテクト | ステアリング装置 |
US9789900B2 (en) * | 2015-12-30 | 2017-10-17 | Automotive Research & Testing Center | Modular steering system |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2551742A (en) * | 1947-10-16 | 1951-05-08 | Chrysler Corp | Power assisted steering |
US3104544A (en) * | 1959-02-26 | 1963-09-24 | Rech S Et Etudes Electroniques | Devices for measuring torques |
US3580352A (en) * | 1969-01-21 | 1971-05-25 | Gen Motors Corp | Steering torque servo |
GB1590629A (en) * | 1976-09-23 | 1981-06-03 | Cam Gears Ltd | Powerassisted gear system |
US4448275A (en) * | 1980-11-28 | 1984-05-15 | Nippon Soken, Inc. | Torque sensor |
GB2097131A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-27 | Eaton Corp | Electromagnetic torque transducer |
JPS58177773A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-18 | Toyo Umpanki Co Ltd | 電気式パワ−・ステアリング装置 |
JPS58194664A (ja) * | 1982-05-07 | 1983-11-12 | Nissan Motor Co Ltd | 操舵力検出装置 |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP59056514A patent/JPS6121861A/ja active Pending
-
1985
- 1985-02-20 GB GB08504366A patent/GB2158789B/en not_active Expired
- 1985-03-19 US US06/713,542 patent/US4621701A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4784002A (en) * | 1986-12-17 | 1988-11-15 | Atsugi Motor Parts Company, Limited | Torque sensor |
JPH0237075A (ja) * | 1988-07-27 | 1990-02-07 | Koyo Seiko Co Ltd | 動力舵取装置 |
JPH0314762A (ja) * | 1989-03-31 | 1991-01-23 | Hitachi Ltd | 鉄道車両 |
JPH03176265A (ja) * | 1989-12-01 | 1991-07-31 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 軸重移動防止装置 |
JPH0770508A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-14 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | フッ素塗料用組成物 |
WO2009019909A1 (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-12 | Nsk Ltd. | 舵角可変式ステアリング装置 |
JP2012230015A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Showa Corp | 相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置 |
JP2012230013A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Showa Corp | 相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置 |
JP2017524595A (ja) * | 2014-08-11 | 2017-08-31 | ゲイツ コーポレイション | 車両ステアリング・システム・トランスミッション |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8504366D0 (en) | 1985-03-20 |
GB2158789A (en) | 1985-11-20 |
US4621701A (en) | 1986-11-11 |
GB2158789B (en) | 1987-08-05 |
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