JP2000146720A - 電動パワーステアリング装置のポテンショメータ - Google Patents
電動パワーステアリング装置のポテンショメータInfo
- Publication number
- JP2000146720A JP2000146720A JP10318843A JP31884398A JP2000146720A JP 2000146720 A JP2000146720 A JP 2000146720A JP 10318843 A JP10318843 A JP 10318843A JP 31884398 A JP31884398 A JP 31884398A JP 2000146720 A JP2000146720 A JP 2000146720A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- potentiometer
- electric power
- power steering
- case
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
- G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
- G01L3/104—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving permanent magnets
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 出力信号が断続したりノイズが発生すること
がない長寿命の電動パワーステアリング装置のポテンシ
ョメータを提供する。 【解決手段】 ステアリングホイールの操舵トルクをト
ーションバーにより検出し、この検出量に連動したポテ
ンショメータ３０からの出力電圧に応じてアシストモー
タのトルクを付加する電動パワーステアリング装置にお
いて、ポテンショメータ３０を、磁気感応素子５３と、
この磁気感応素子５３を中心に回動可能に設けられ該磁
気感応素子５３を挟んで対向する磁極面４０ａを有する
磁石４０とを備え、トーションバーの変位角度に応じて
磁石４０を回動させるようにした。
がない長寿命の電動パワーステアリング装置のポテンシ
ョメータを提供する。 【解決手段】 ステアリングホイールの操舵トルクをト
ーションバーにより検出し、この検出量に連動したポテ
ンショメータ３０からの出力電圧に応じてアシストモー
タのトルクを付加する電動パワーステアリング装置にお
いて、ポテンショメータ３０を、磁気感応素子５３と、
この磁気感応素子５３を中心に回動可能に設けられ該磁
気感応素子５３を挟んで対向する磁極面４０ａを有する
磁石４０とを備え、トーションバーの変位角度に応じて
磁石４０を回動させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングホイ
ールを操作したとき、操舵トルクにアシストトルクを付
加して操作性を良くする電動パワーステアリング装置に
おいて、アシストトルクを制御するため操舵トルクに対
応した電圧を出力する電動パワーステアリング装置のポ
テンショメータに関する。
ールを操作したとき、操舵トルクにアシストトルクを付
加して操作性を良くする電動パワーステアリング装置に
おいて、アシストトルクを制御するため操舵トルクに対
応した電圧を出力する電動パワーステアリング装置のポ
テンショメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置にお
いては、ステアリングホイールの操舵トルクをトーショ
ンバーにより検出し、この検出量に連動してポテンショ
メータを作動させている。
いては、ステアリングホイールの操舵トルクをトーショ
ンバーにより検出し、この検出量に連動してポテンショ
メータを作動させている。
【０００３】このポテンショメータは、抵抗器の表面に
ブラシを摺動させて、ブラシの移動量に応じて抵抗を変
化させている。
ブラシを摺動させて、ブラシの移動量に応じて抵抗を変
化させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のポテンショメー
タは、ブラシが抵抗器の表面を摺動するので、相互の摩
擦により抵抗器ブラシ或いはブラシの表面が摩耗して、
表面が荒れることが考えられる。その場合、ブラシが移
動するとき又は車両の振動によりブラシの浮きが発生し
て出力信号が断続したり、出力信号にノイズが発生して
誤作動するという問題も考えられる。
タは、ブラシが抵抗器の表面を摺動するので、相互の摩
擦により抵抗器ブラシ或いはブラシの表面が摩耗して、
表面が荒れることが考えられる。その場合、ブラシが移
動するとき又は車両の振動によりブラシの浮きが発生し
て出力信号が断続したり、出力信号にノイズが発生して
誤作動するという問題も考えられる。
【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、出力信号が断続したりノイズが発生
することがない長寿命の電動パワーステアリング装置の
ポテンショメータを提供するにある。
ので、その目的は、出力信号が断続したりノイズが発生
することがない長寿命の電動パワーステアリング装置の
ポテンショメータを提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明が採った手段は、実施例で使用する符号を付し
て説明すると、請求項１の発明は、ステアリングホイー
ル１の操舵トルクをトーションバー２１により検出し、
この検出量に連動したポテンショメータ３０からの出力
電圧に応じてアシストモータ１０のトルクを付加する電
動パワーステアリング装置において、ポテンショメータ
３０を、磁気感応素子５３と、この磁気感応素子５３を
中心に回動可能に設けられ該磁気感応素子５３を挟んで
対向する磁極面４０ａを有する磁石４０とを備え、トー
ションバー２１の変位角度に応じて磁石４０を回動させ
るようにしたところに特徴を有する。
に本発明が採った手段は、実施例で使用する符号を付し
て説明すると、請求項１の発明は、ステアリングホイー
ル１の操舵トルクをトーションバー２１により検出し、
この検出量に連動したポテンショメータ３０からの出力
電圧に応じてアシストモータ１０のトルクを付加する電
動パワーステアリング装置において、ポテンショメータ
３０を、磁気感応素子５３と、この磁気感応素子５３を
中心に回動可能に設けられ該磁気感応素子５３を挟んで
対向する磁極面４０ａを有する磁石４０とを備え、トー
ションバー２１の変位角度に応じて磁石４０を回動させ
るようにしたところに特徴を有する。
【０００７】請求項２の発明は、ステアリングホイール
１の操舵トルクをトーションバー２１により検出し、こ
の検出量に連動したポテンショメータ３０からの出力電
圧に応じてアシストモータ１０のトルクを付加する電動
パワーステアリング装置において、ポテンショメータ３
０を、機体２に固定され中心部に嵌合孔部３３を有する
ハウジング３１と、この嵌合孔部３３に回転可能に嵌合
されトーションバー２１の検出量に連動して回動される
マグネットケース３４と、このマグネットケース３４の
中心部に取着され対向する磁極面４０ａを有する磁石４
０と、ハウジング３１の嵌合孔部３３に対して同心状に
取着された素子ケース５０と、この素子ケース５０の中
心部に取着され磁石４０の両磁極面４０ａの中央部に位
置する磁気感応素子５３とから構成したところに特徴を
有する。
１の操舵トルクをトーションバー２１により検出し、こ
の検出量に連動したポテンショメータ３０からの出力電
圧に応じてアシストモータ１０のトルクを付加する電動
パワーステアリング装置において、ポテンショメータ３
０を、機体２に固定され中心部に嵌合孔部３３を有する
ハウジング３１と、この嵌合孔部３３に回転可能に嵌合
されトーションバー２１の検出量に連動して回動される
マグネットケース３４と、このマグネットケース３４の
中心部に取着され対向する磁極面４０ａを有する磁石４
０と、ハウジング３１の嵌合孔部３３に対して同心状に
取着された素子ケース５０と、この素子ケース５０の中
心部に取着され磁石４０の両磁極面４０ａの中央部に位
置する磁気感応素子５３とから構成したところに特徴を
有する。
【０００８】請求項３の発明は、磁石４０は、中央部に
配置された永久磁石４１と、この永久磁石４１の両側に
位置し一端が該永久磁石４１に接し、他端が互いに対向
する磁性体からなる一対のヨーク４２とから構成されて
いるところに特徴を有する。
配置された永久磁石４１と、この永久磁石４１の両側に
位置し一端が該永久磁石４１に接し、他端が互いに対向
する磁性体からなる一対のヨーク４２とから構成されて
いるところに特徴を有する。
【０００９】請求項４の発明は、磁石４０は、マグネッ
トケース３４に一体に埋め込まれているところに特徴を
有する。
トケース３４に一体に埋め込まれているところに特徴を
有する。
【００１０】請求項５の発明は、磁石４０は、少なくと
も磁極面４０ａを露出した状態で前記マグネットケース
に一体に埋め込まれているところに特徴を有する。
も磁極面４０ａを露出した状態で前記マグネットケース
に一体に埋め込まれているところに特徴を有する。
【００１１】請求項６の発明は、磁気感応素子５３を取
付けた素子ケース５０は、ハウジング３１に対する取付
け位置を円周方向に調節可能に構成されているところに
特徴を有する。
付けた素子ケース５０は、ハウジング３１に対する取付
け位置を円周方向に調節可能に構成されているところに
特徴を有する。
【００１２】請求項７の発明は、磁気感応素子５３は、
出力を増幅する増幅記５５及び出力調節器５６が設けら
れているところに特徴を有する。
出力を増幅する増幅記５５及び出力調節器５６が設けら
れているところに特徴を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例につ
き図面を参照して説明する。まず、電動式パワーステア
リングシステムに関して図９及び図１０を参照して説明
する。
き図面を参照して説明する。まず、電動式パワーステア
リングシステムに関して図９及び図１０を参照して説明
する。
【００１４】ステアリングホイール１を操作すると、そ
の操舵トルクはギヤーケース２の入力軸３に伝達され、
後述するトーションバー２１を介して出力軸４に伝達さ
れ、出力軸４の下端のピニオンを経てラック５を駆動す
る。このラック５は操舵リンク６を介して車輪７の方向
を変える。
の操舵トルクはギヤーケース２の入力軸３に伝達され、
後述するトーションバー２１を介して出力軸４に伝達さ
れ、出力軸４の下端のピニオンを経てラック５を駆動す
る。このラック５は操舵リンク６を介して車輪７の方向
を変える。
【００１５】このトーションバー２１は操舵トルクに応
じてねじれ角（トルクの検出量）が生じる。このねじれ
角に応じて後述するポテンショメータ３０が回動されて
電圧を出力する。この出力電圧は電気制御装置（以下Ｅ
ＣＵと云う）８に入力される。そして、ＥＣＵ８からの
信号に基づいてアシストモータ１０が駆動される。
じてねじれ角（トルクの検出量）が生じる。このねじれ
角に応じて後述するポテンショメータ３０が回動されて
電圧を出力する。この出力電圧は電気制御装置（以下Ｅ
ＣＵと云う）８に入力される。そして、ＥＣＵ８からの
信号に基づいてアシストモータ１０が駆動される。
【００１６】このアシストトルクはギヤーケース１１の
入力軸１２に伝達され、出力軸１３の下端のピニオンを
介してラック５を駆動する。このラック５は、ステアリ
ングホイール１の出力軸４とともに、アシストモータ１
０の出力軸１３により駆動されるので、操作性が著しく
改善される。
入力軸１２に伝達され、出力軸１３の下端のピニオンを
介してラック５を駆動する。このラック５は、ステアリ
ングホイール１の出力軸４とともに、アシストモータ１
０の出力軸１３により駆動されるので、操作性が著しく
改善される。
【００１７】つぎに、トーションバー方式の操舵トルク
検出装置２０について図１１をも参照して説明する。入
力軸３及び出力軸４は、それぞれギヤーケース２に回転
可能に取付けられている。トーションバー２１は上端部
がピン２２により入力軸３に一体化され、下端が出力軸
４の孔部４ａに一体的に圧入されている。従って、入力
軸３に入力されたトルクは、トーションバー２１を介し
て出力軸４に伝達される。
検出装置２０について図１１をも参照して説明する。入
力軸３及び出力軸４は、それぞれギヤーケース２に回転
可能に取付けられている。トーションバー２１は上端部
がピン２２により入力軸３に一体化され、下端が出力軸
４の孔部４ａに一体的に圧入されている。従って、入力
軸３に入力されたトルクは、トーションバー２１を介し
て出力軸４に伝達される。
【００１８】一方、入力軸３の外側にはスリーブ２３が
嵌合されている。このスリーブ２３には軸方向に平行な
長溝２４と、傾斜溝２５が形成されている。そして、長
溝２４には出力軸４に固定されたピン２６が挿入され、
傾斜溝２５には入力軸３に固定されたピン２７が挿入さ
れている。即ち、スリーブ２３は出力軸４に対して軸方
向には移動するが、円周方向には回転しない。
嵌合されている。このスリーブ２３には軸方向に平行な
長溝２４と、傾斜溝２５が形成されている。そして、長
溝２４には出力軸４に固定されたピン２６が挿入され、
傾斜溝２５には入力軸３に固定されたピン２７が挿入さ
れている。即ち、スリーブ２３は出力軸４に対して軸方
向には移動するが、円周方向には回転しない。
【００１９】ここで操舵トルクが入力軸３から出力軸４
へ伝達されるとき、トーションバー２１にねじり角が発
生して、入力軸３と出力軸４との間に円周方向のずれが
発生する。従って、入力軸３に固定されたピン２７は傾
斜溝２５内を移動して、スリーブ２３が寸法Ｈだけ上昇
する。操舵トルク検出装置２０は、この寸法Ｈを検出量
として取り出すもので、スリーブ２３の外周面には段部
２８が形成されている。
へ伝達されるとき、トーションバー２１にねじり角が発
生して、入力軸３と出力軸４との間に円周方向のずれが
発生する。従って、入力軸３に固定されたピン２７は傾
斜溝２５内を移動して、スリーブ２３が寸法Ｈだけ上昇
する。操舵トルク検出装置２０は、この寸法Ｈを検出量
として取り出すもので、スリーブ２３の外周面には段部
２８が形成されている。
【００２０】つぎに、ポテンショメータ３０について説
明する。
明する。
【００２１】図１〜図５において、ハウジング３１は筒
状をなしており、脚部３２が機体としてのギヤーケース
２に固定されている。このハウジング３１には中心部に
嵌合孔部３３が形成されており、ここにマグネットケー
ス３４が回転可能に嵌合されている。
状をなしており、脚部３２が機体としてのギヤーケース
２に固定されている。このハウジング３１には中心部に
嵌合孔部３３が形成されており、ここにマグネットケー
ス３４が回転可能に嵌合されている。
【００２２】このマグネットケース３４は、嵌合孔部３
３を挟んで一方に磁石４０を取付け、他方に回転プレー
ト３５を取付けている（図４参照）。この回転プレート
３５は起立片３６が図示しないばねにより常時スリーブ
２３の段部２８に圧接されており、トーションバー２１
にねじり角が発生すると起立片３６を介してマグネット
ケース３４が回動される。
３を挟んで一方に磁石４０を取付け、他方に回転プレー
ト３５を取付けている（図４参照）。この回転プレート
３５は起立片３６が図示しないばねにより常時スリーブ
２３の段部２８に圧接されており、トーションバー２１
にねじり角が発生すると起立片３６を介してマグネット
ケース３４が回動される。
【００２３】磁石４０は、図３に示すように、中央部に
配置された永久磁石４１と、この永久磁石４１の両側に
位置する一対の磁性体からなるヨーク４２とから構成さ
れている。このヨーク４２はＬ字形をなしており、一端
が永久磁石４１に接し、他端が互いに対向するＮ，Ｓの
磁極面４０ａを構成している。
配置された永久磁石４１と、この永久磁石４１の両側に
位置する一対の磁性体からなるヨーク４２とから構成さ
れている。このヨーク４２はＬ字形をなしており、一端
が永久磁石４１に接し、他端が互いに対向するＮ，Ｓの
磁極面４０ａを構成している。
【００２４】この磁石４０は、マグネットケース３４の
中心に位置するように凹部３４ａに嵌め込まれている。
中心に位置するように凹部３４ａに嵌め込まれている。
【００２５】尚、磁石４０の取付けに関しては、上記構
成に限らず、二点鎖線で示すように磁極面４０ａを露出
させた状態で全体をマグネットケース３４に埋め込むこ
とが好ましい。
成に限らず、二点鎖線で示すように磁極面４０ａを露出
させた状態で全体をマグネットケース３４に埋め込むこ
とが好ましい。
【００２６】素子ケース５０は、基部ケース５１と調節
ケース５２とから構成されている。基部ケース５１はハ
ウジング３１の内周部３１ａに嵌合するとともに回り止
め部５１ａが回り止め部３１ｂに挿入されて回転不能に
取付けられている。調節ケース５２は、中心部に形成し
た筒部５２ａを基部ケース５１の中心孔５１ｂに挿入し
ている。
ケース５２とから構成されている。基部ケース５１はハ
ウジング３１の内周部３１ａに嵌合するとともに回り止
め部５１ａが回り止め部３１ｂに挿入されて回転不能に
取付けられている。調節ケース５２は、中心部に形成し
た筒部５２ａを基部ケース５１の中心孔５１ｂに挿入し
ている。
【００２７】この筒部５２ａは、磁石４０の対向する磁
極面４０ａの中心に挿入され、内部に磁気感応素子５３
が挿入されている（図５参照）。筒部５２ａと磁石４０
の磁極面４０ａとの間には若干の隙間が存在する。
極面４０ａの中心に挿入され、内部に磁気感応素子５３
が挿入されている（図５参照）。筒部５２ａと磁石４０
の磁極面４０ａとの間には若干の隙間が存在する。
【００２８】この調節ケース５２は端部のフランジ部５
２ｂが基部ケース５１に当接しており、円周方向に長孔
状に形成した調整孔５３により、基部ケース５１即ちマ
グネットケース３４に対する取付角度が微調整できる。
この微調整により、磁極面４０ａと磁気感応素子５３の
方向性を修正して（図８（ａ）参照）、中立位置におい
ては磁気感応素子５３の出力電圧を０に調節している。
２ｂが基部ケース５１に当接しており、円周方向に長孔
状に形成した調整孔５３により、基部ケース５１即ちマ
グネットケース３４に対する取付角度が微調整できる。
この微調整により、磁極面４０ａと磁気感応素子５３の
方向性を修正して（図８（ａ）参照）、中立位置におい
ては磁気感応素子５３の出力電圧を０に調節している。
【００２９】尚、磁気感応素子５３は、Ｎ，Ｓの両磁極
面４０ａの形成する磁場の中心に磁束と直交して配置さ
れるもので、上下の位置は磁極面４０ａからはみ出すこ
とはない。
面４０ａの形成する磁場の中心に磁束と直交して配置さ
れるもので、上下の位置は磁極面４０ａからはみ出すこ
とはない。
【００３０】この磁気感応素子５３は、図６に示すよう
に電源電圧５４に接続されており、その回転角度θに応
じて図７に示すような電圧を出力する。即ち、 出力電圧＝感度係数Ｘ磁束密度ＸCosθ この出力電圧は、増幅器５５で増幅されてＥＣＵ８に入
力される。
に電源電圧５４に接続されており、その回転角度θに応
じて図７に示すような電圧を出力する。即ち、 出力電圧＝感度係数Ｘ磁束密度ＸCosθ この出力電圧は、増幅器５５で増幅されてＥＣＵ８に入
力される。
【００３１】ところで、永久磁石４１は着磁が難しく磁
場の強さを一定に管理することが難しい。そこで、上記
実施例においては、磁場の強さにばらつきがあっても出
力電圧が一定に管理するための出力調節器５６を設けて
いる。
場の強さを一定に管理することが難しい。そこで、上記
実施例においては、磁場の強さにばらつきがあっても出
力電圧が一定に管理するための出力調節器５６を設けて
いる。
【００３２】つぎに上記構成の作用について説明する。
ステアリングホイール１が中立位置においては、図８
（ａ）に示すように、磁石４０の磁束の方向Ａと磁気感
応素子５３の方向Ｂとは直交しており（θ＝０）、出力
電圧は０である。
ステアリングホイール１が中立位置においては、図８
（ａ）に示すように、磁石４０の磁束の方向Ａと磁気感
応素子５３の方向Ｂとは直交しており（θ＝０）、出力
電圧は０である。
【００３３】ステアリングホイール１を右方向に操作す
ると、その操舵トルクはギヤーケース２の入力軸３から
トーションバー２１を介して出力軸４に伝達され、操舵
リンク６を介して車輪７の方向を変える。
ると、その操舵トルクはギヤーケース２の入力軸３から
トーションバー２１を介して出力軸４に伝達され、操舵
リンク６を介して車輪７の方向を変える。
【００３４】このトーションバー２１には操舵トルクに
応じてねじれ角（トルクの検出量）が生じて、スリーブ
２３を移動させる。この移動により段部２８に接してい
る起立片３６が回転プレート３５を回動させる。これに
より、マグネットケース３４が回動され、これに取着し
た磁石４０が図８（ｂ）に示すねじれ角｛＋θ｝だけ回
動されるので、磁気感応素子５３と交差する磁束の角度
が変化して図７に示す出力電圧Ｅ１を発生する。
応じてねじれ角（トルクの検出量）が生じて、スリーブ
２３を移動させる。この移動により段部２８に接してい
る起立片３６が回転プレート３５を回動させる。これに
より、マグネットケース３４が回動され、これに取着し
た磁石４０が図８（ｂ）に示すねじれ角｛＋θ｝だけ回
動されるので、磁気感応素子５３と交差する磁束の角度
が変化して図７に示す出力電圧Ｅ１を発生する。
【００３５】この出力電圧は、増幅器５５で増幅されて
ＥＣＵ８に入力される。そして、アシストモータ１０を
駆動して右方向のアシストトルクを付加するので、操作
性が著しく改善される。
ＥＣＵ８に入力される。そして、アシストモータ１０を
駆動して右方向のアシストトルクを付加するので、操作
性が著しく改善される。
【００３６】ステアリングホイール１を左方向に操作す
ると、前述の手順を経て磁石４０が図８（ｃ）に示すよ
うにねじれ角｛−θ｝だけ回動されるので、磁気感応素
子５３と交差する磁束の角度が変化して図７に示す出力
電圧Ｅ２を発生する。これによりアシストモータ１０を
駆動して左方向のアシストトルクを付加する。
ると、前述の手順を経て磁石４０が図８（ｃ）に示すよ
うにねじれ角｛−θ｝だけ回動されるので、磁気感応素
子５３と交差する磁束の角度が変化して図７に示す出力
電圧Ｅ２を発生する。これによりアシストモータ１０を
駆動して左方向のアシストトルクを付加する。
【００３７】尚、磁気感応素子５３が出力する電圧は、
正弦波をなしているが、磁石４０の回転範囲は図７に示
す範囲であり、この範囲では直線状を呈しているので、
出力電圧は磁石４０の回転角度と比例していると考えら
れる。
正弦波をなしているが、磁石４０の回転範囲は図７に示
す範囲であり、この範囲では直線状を呈しているので、
出力電圧は磁石４０の回転角度と比例していると考えら
れる。
【００３８】上記第１の実施例においては、次の効果を
奏するものである。 （１）磁石４０と磁気感応素子５３とを非接触状態に構
成したので、長期間使用しても出力信号の断続、或いは
ノイズが発生することがない長寿命のポテンシャルメー
タを得ることができる。 （２）磁石４０を永久磁石４１と、一対のヨーク４２と
から構成したので、磁束が磁極面４０ａ全体にわたり均
等に配置されるので、磁気感応素子５３の回転中心が磁
極面４０ａ間の中心からずれることがあっても出力電圧
がばらつくことがない。
奏するものである。 （１）磁石４０と磁気感応素子５３とを非接触状態に構
成したので、長期間使用しても出力信号の断続、或いは
ノイズが発生することがない長寿命のポテンシャルメー
タを得ることができる。 （２）磁石４０を永久磁石４１と、一対のヨーク４２と
から構成したので、磁束が磁極面４０ａ全体にわたり均
等に配置されるので、磁気感応素子５３の回転中心が磁
極面４０ａ間の中心からずれることがあっても出力電圧
がばらつくことがない。
【００３９】磁石４０を永久磁石で一体に形成したとき
は、前述のように着磁の難しさから磁束の分布にばらつ
きが発生して、磁気感応素子５３が磁極面４０ａ間の中
心からずれることがあっても出力電圧がばらつき、アシ
ストトルクが変動する虞がある。 （３）磁石４０をマグネットケース３４に一体に埋め込
んだので、磁石４０が移動することがなく、また取付け
が簡単になる。 （４）磁石４０は、磁極面４０ａを露出させているの
で、Ｎ，Ｓの磁極面４０ａ間の距離を小さく設定でき、
磁石４０を小形化できる。 （５）磁気感応素子５３を調節ケース５２の筒部５２ａ
を挿入し、この調節ケース５２に調整孔５３を形成し
て、マグネットケース３４に対して円周方向に調整可能
に構成したので、中立位置における磁気感応素子５３の
出力電圧を正確に０に設定できる。 （６）磁気感応素子５３の出力側に増幅器５５及び出力
調節器５６を設けているので、磁石４０による磁場の強
さにばらつきがあっても出力電圧を一定に管理できる。
は、前述のように着磁の難しさから磁束の分布にばらつ
きが発生して、磁気感応素子５３が磁極面４０ａ間の中
心からずれることがあっても出力電圧がばらつき、アシ
ストトルクが変動する虞がある。 （３）磁石４０をマグネットケース３４に一体に埋め込
んだので、磁石４０が移動することがなく、また取付け
が簡単になる。 （４）磁石４０は、磁極面４０ａを露出させているの
で、Ｎ，Ｓの磁極面４０ａ間の距離を小さく設定でき、
磁石４０を小形化できる。 （５）磁気感応素子５３を調節ケース５２の筒部５２ａ
を挿入し、この調節ケース５２に調整孔５３を形成し
て、マグネットケース３４に対して円周方向に調整可能
に構成したので、中立位置における磁気感応素子５３の
出力電圧を正確に０に設定できる。 （６）磁気感応素子５３の出力側に増幅器５５及び出力
調節器５６を設けているので、磁石４０による磁場の強
さにばらつきがあっても出力電圧を一定に管理できる。
【００４０】図１２は本発明の第２の実施例を示すもの
で、第１の実施例との相異は、調節ケース５２の筒部５
２ａ内に２個の磁気感応素子５３が挿入されている点に
ある。
で、第１の実施例との相異は、調節ケース５２の筒部５
２ａ内に２個の磁気感応素子５３が挿入されている点に
ある。
【００４１】この第２の実施例においては、２個の磁気
感応素子５３の出力電圧の平均値により操舵トルクを検
出すれば、組立のばらつきによる誤差を吸収することが
できる。
感応素子５３の出力電圧の平均値により操舵トルクを検
出すれば、組立のばらつきによる誤差を吸収することが
できる。
【００４２】また、２個の磁気感応素子５３をＥＣＵ８
により監視することにより、一方の磁気感応素子５３が
故障した場合でもシステムの暴走を阻止することができ
る。
により監視することにより、一方の磁気感応素子５３が
故障した場合でもシステムの暴走を阻止することができ
る。
【００４３】さらに、２個の磁気感応素子５３を対称の
位置に配置すれば、同一の故障モードが同時に発生して
も故障が検出できるという効果を奏するものである。
位置に配置すれば、同一の故障モードが同時に発生して
も故障が検出できるという効果を奏するものである。
【００４４】
【発明の効果】請求項１，２の発明は、ステアリングホ
イールの操舵トルクをトーションバーにより検出し、こ
の検出量に連動したポテンショメータからの出力電圧に
応じてアシストモータのトルクを付加する電動パワース
テアリング装置において、前記ポテンショメータを、磁
気感応素子と、この磁気感応素子を中心に回動可能に設
けられ該磁気感応素子を挟んで対向する磁極面を有する
磁石とを備え、前記トーションバーの変位角度に応じて
前記磁石を回動させるようにしたので、摩耗部分が発生
せず、従って、長寿命で、出力信号が断続したりノイズ
が発生することがないという優れた効果を奏するもので
ある。
イールの操舵トルクをトーションバーにより検出し、こ
の検出量に連動したポテンショメータからの出力電圧に
応じてアシストモータのトルクを付加する電動パワース
テアリング装置において、前記ポテンショメータを、磁
気感応素子と、この磁気感応素子を中心に回動可能に設
けられ該磁気感応素子を挟んで対向する磁極面を有する
磁石とを備え、前記トーションバーの変位角度に応じて
前記磁石を回動させるようにしたので、摩耗部分が発生
せず、従って、長寿命で、出力信号が断続したりノイズ
が発生することがないという優れた効果を奏するもので
ある。
【００４５】請求項３の発明は、前記磁石は、中央部に
配置された永久磁石と、この永久磁石の両側に位置し一
端が該永久磁石に接し、他端が互いに対向する磁性体か
らなる一対のヨークとから構成されているので、磁束分
布が均等に配分され、磁気感応素子の位置ずれがあって
も出力電圧のばらつきを減少させることができるという
効果を奏するものである。
配置された永久磁石と、この永久磁石の両側に位置し一
端が該永久磁石に接し、他端が互いに対向する磁性体か
らなる一対のヨークとから構成されているので、磁束分
布が均等に配分され、磁気感応素子の位置ずれがあって
も出力電圧のばらつきを減少させることができるという
効果を奏するものである。
【００４６】請求項４の発明は、前記磁石は、前記マグ
ネットケースに一体に埋め込まれているので、取付けが
極めて簡単にできるという効果を奏するものである。
ネットケースに一体に埋め込まれているので、取付けが
極めて簡単にできるという効果を奏するものである。
【００４７】請求項５の発明は、前記磁石は、少なくと
も磁極面を露出した状態で前記マグネットケースに一体
に埋め込まれているので、磁気感応素子を挿入したとき
の磁極面の間隔を短くすることができ、磁石を小形化で
きるという効果を奏するものである。
も磁極面を露出した状態で前記マグネットケースに一体
に埋め込まれているので、磁気感応素子を挿入したとき
の磁極面の間隔を短くすることができ、磁石を小形化で
きるという効果を奏するものである。
【００４８】請求項６の発明は、前記磁気感応素子を取
付けた素子ケースは、前記ハウジングに対する取付け位
置を円周方向に調節可能に構成されているので、中立位
置における磁気感応素子の出力を正確に０に設定できる
という効果を奏するものである。
付けた素子ケースは、前記ハウジングに対する取付け位
置を円周方向に調節可能に構成されているので、中立位
置における磁気感応素子の出力を正確に０に設定できる
という効果を奏するものである。
【００４９】請求項７の発明は、前記磁気感応素子は、
出力を増幅する増幅記及び出力調節器が設けられている
ので、磁石にばらつきがあっても修正することができる
という効果を奏するものである。
出力を増幅する増幅記及び出力調節器が設けられている
ので、磁石にばらつきがあっても修正することができる
という効果を奏するものである。
【図１】 ポテンショメータの拡大縦断面である。
【図２】 ポテンショメータの分解斜視図である。
【図３】 磁石の斜視図である。
【図４】 ポテンショメータの背面図である。
【図５】 図１においてｖ−ｖ線から見た図である。
【図６】 磁気感応素子の接続図である。
【図７】 磁気感応素子の回転角度と出力電圧の関係図
である。
である。
【図８】 磁気感応素子の作用状態における関係図であ
る。
る。
【図９】 電動パワーステアリング装置のシステムを説
明する図である。
明する図である。
【図１０】 操舵トルク検出装置の断面図である。
【図１１】 操舵トルク検出装置のスリーブの正面図で
ある。
ある。
【図１２】 他の実施例において図１におけるｖ−ｖ線
から見た図である。
から見た図である。
１ ステアリングホイール １０ アシストモータ ２１ トーションバー ３０ ポテンショメータ ３１ ハウジング ３３ 嵌合孔部 ３４ マグネットケース ４０ 磁石 ４０ａ磁極面 ４１ 永久磁石 ４２ ヨーク ５０ 素子ケース ５３ 磁気感応素子 ５５ 増幅記 ５６ 出力調節器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F051 AA01 AB05 AC01 BA03 2F063 AA01 AA35 BA08 BD15 CA08 CA29 CA34 DA01 DA04 DB07 DC08 GA00 ZA04 2F077 AA21 AA42 AA46 CC02 JJ00 UU01 VV01 VV33 3D033 CA28
Claims (7)
- 【請求項１】 ステアリングホイールの操舵トルクをト
ーションバーにより検出し、この検出量に連動したポテ
ンショメータからの出力電圧に応じてアシストモータの
トルクを付加する電動パワーステアリング装置におい
て、 前記ポテンショメータを、磁気感応素子と、この磁気感
応素子を中心に回動可能に設けられ該磁気感応素子を挟
んで対向する磁極面を有する磁石とを備え、前記トーシ
ョンバーの変位角度に応じて前記磁石を回動させるよう
にしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置の
ポテンショメータ。 - 【請求項２】 ステアリングホイールの操舵トルクをト
ーションバーにより検出し、この検出量に連動したポテ
ンショメータからの出力電圧に応じてアシストモータの
トルクを付加する電動パワーステアリング装置におい
て、 前記ポテンショメータを、 機体に固定され中心部に嵌合孔部を有するハウジング
と、 この嵌合孔部に回転可能に嵌合され前記トーションバー
の検出量に連動して回動されるマグネットケースと、 このマグネットケースの中心部に取着され対向する磁極
面を有する磁石と、 前記ハウジングの嵌合孔部に対して同心状に取着された
素子ケースと、 この素子ケースの中心部に取着され前記磁石の両磁極面
の中央部に位置する磁気感応素子とから構成したことを
特徴とする電動パワーステアリング装置のポテンショメ
ータ。 - 【請求項３】 前記磁石は、中央部に配置された永久磁
石と、この永久磁石の両側に位置し一端が該永久磁石に
接し、他端が互いに対向する磁性体からなる一対のヨー
クとから構成されていることを特徴とする請求項１又は
２記載の電動パワーステアリング装置のポテンショメー
タ。 - 【請求項４】 前記磁石は、前記マグネットケースに一
体に埋め込まれていることを特徴とする請求項１，２又
は３記載の電動パワーステアリング装置のポテンショメ
ータ。 - 【請求項５】 前記磁石は、少なくとも磁極面を露出し
た状態で前記マグネットケースに一体に埋め込まれてい
ることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の電動
パワーステアリング装置のポテンショメータ。 - 【請求項６】 前記磁気感応素子を取付けた素子ケース
は、前記ハウジングに対する取付け位置を円周方向に調
節可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は
２記載の電動パワーステアリング装置のポテンショメー
タ。 - 【請求項７】 前記磁気感応素子は、出力を増幅する増
幅記及び出力調節器が設けられていることを特徴とする
請求項１，２又は６記載の電動パワーステアリング装置
のポテンショメータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10318843A JP2000146720A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 電動パワーステアリング装置のポテンショメータ |
| US09/847,457 US6666293B2 (en) | 1998-11-10 | 2001-05-02 | Potentiometer for electric power steering system |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10318843A JP2000146720A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 電動パワーステアリング装置のポテンショメータ |
| US09/847,457 US6666293B2 (en) | 1998-11-10 | 2001-05-02 | Potentiometer for electric power steering system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000146720A true JP2000146720A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=26569530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10318843A Pending JP2000146720A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 電動パワーステアリング装置のポテンショメータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6666293B2 (ja) |
| JP (1) | JP2000146720A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6725965B2 (en) | 1999-07-28 | 2004-04-27 | Kayaba Industry Co., Ltd. | Stable electric power steering system |
| JP2014182054A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Heidenhain Kk | リニアエンコーダおよびリニアエンコーダの調整方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6857500B2 (en) * | 2003-05-06 | 2005-02-22 | Delphi Technologies, Inc. | Torque sensor |
| RU173328U1 (ru) * | 2017-03-28 | 2017-08-22 | Открытое акционерное общество "КБ Электроприбор" | Датчик углового положения |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH662649A5 (de) * | 1983-12-15 | 1987-10-15 | Maag Zahnraeder & Maschinen Ag | Zahnmesstaster. |
| US4676331A (en) * | 1984-12-20 | 1987-06-30 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Torque detecting apparatus for electrical power steering system |
| US4724710A (en) * | 1986-12-22 | 1988-02-16 | General Motors Corporation | Electromagnetic torque sensor for a rotary shaft |
| KR930000718Y1 (ko) * | 1987-01-10 | 1993-02-20 | 미쯔비시 덴끼 가부시끼 가이샤 | 전동식 동력 조향 장치의 토오크 검출기 |
| US4865145A (en) * | 1987-07-31 | 1989-09-12 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Power steering apparatus |
| JPH02102315A (ja) | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Sakai Chem Ind Co Ltd | パテイキユレート酸化触媒フイルター及び触媒器 |
| US5661466A (en) * | 1995-02-07 | 1997-08-26 | Robertshaw Controls Company | Angular displacement signalling device |
| JPH1049090A (ja) | 1996-07-30 | 1998-02-20 | Takehiko Ueki | 旗掲揚装置 |
| US6366080B1 (en) * | 1997-04-24 | 2002-04-02 | Trw Fahrwerksysteme Gmbh & Co. Kg | Sensor for sensing rotary movement including a stationary sensor unit and a rotatable sensor unit |
| JPH11268882A (ja) | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Nissei Engineering:Kk | 絞り部がある重量物の吊り上げ装置 |
| US6295879B1 (en) * | 1999-03-08 | 2001-10-02 | Trw Inc. | Torque sensing apparatus for an electric assist steering system |
| SE521749C2 (sv) * | 1999-07-02 | 2003-12-02 | Inmotion Technologies Ab | Servostyrsystem för fordon innefattande en digital vinkelavkännande anordning |
| US6489761B1 (en) * | 1999-09-09 | 2002-12-03 | Delphi Technologies, Inc. | Magnetic arrangement for an analog angle encoder |
| US6912922B2 (en) * | 2000-11-21 | 2005-07-05 | First Inertia Switch Limited | Torque sensing apparatus and method |
| US20020079156A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-06-27 | Nazars Andrew Kurt | Hall effect torque sensor |
-
1998
- 1998-11-10 JP JP10318843A patent/JP2000146720A/ja active Pending
-
2001
- 2001-05-02 US US09/847,457 patent/US6666293B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6725965B2 (en) | 1999-07-28 | 2004-04-27 | Kayaba Industry Co., Ltd. | Stable electric power steering system |
| JP2014182054A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Heidenhain Kk | リニアエンコーダおよびリニアエンコーダの調整方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020162701A1 (en) | 2002-11-07 |
| US6666293B2 (en) | 2003-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7089809B2 (en) | Torque sensor and electric power steering system having same | |
| US7568400B2 (en) | Torque detecting apparatus | |
| US20080092671A1 (en) | Torque sensor | |
| US20070252591A1 (en) | Through the hole rotary position sensor | |
| JP2005148063A (ja) | 絶対トルクを検出するシステムと該システムからなるモジュール | |
| JP2000146720A (ja) | 電動パワーステアリング装置のポテンショメータ | |
| JP2002154474A (ja) | 磁気検出型センサ | |
| US6205866B1 (en) | Sensor arrangement for detecting changes in angle | |
| US6412182B1 (en) | Measuring device for contactless detection of a rotational angle | |
| WO2005111565A1 (ja) | トルク検出装置 | |
| JP2002154473A (ja) | 磁気検出型センサ | |
| JPH021711B2 (ja) | ||
| WO2005111564A1 (ja) | トルク検出装置 | |
| JPH0743288B2 (ja) | トルクセンサ | |
| US20050039564A1 (en) | Pedal assembly for a vehicle including a non-contact position sensor | |
| JP2002267550A (ja) | トルク検出装置及び舵取装置 | |
| JP4178006B2 (ja) | 角度センサ | |
| JPH03137530A (ja) | 変位センサ及びトルクセンサ | |
| JPH08304193A (ja) | トルクセンサ | |
| US20030132054A1 (en) | Method for controlling an electric power assist steering system with low hysteresis and torque ripple | |
| JPH0442016A (ja) | 変位センサ | |
| JPH09210815A (ja) | トルクセンサ及びこれを用いたパワーステアリング装置 | |
| JPH03200028A (ja) | トルクセンサ | |
| JPH0678956B2 (ja) | トルクセンサ | |
| JP2531067Y2 (ja) | 車輌用電動操舵装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041021 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050307 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050627 |