(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材（２）と、出力部材（５）と、発光装置（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）と、第１の信号を受けるようになっている第１の受光装置（２８ａ，２８ｃ）と、第２の信号を受けるようになっている第２の受光装置（２８ｂ，２８ｄ）と、第１及び第２の受光装置から出力信号を受けるようになっている信号処理装置とを有し、受光装置からの出力信号は、受光装置が受ける第１及び第２の信号に依存しており、信号処理装置は、第１及び第２の受光装置からの出力信号を処理して、入力部材と出力部材との間の角度変位、又は、入力部材と出力部材との間に加えられたトルクを指示する変形出力信号を生じるトルクセンサにおいて、
出力部材及び入力部材（５，２）にそれぞれ組合わされ、発光装置（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）と第１及び第２の受光装置（２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ）との間に間挿された出力マスク及び入力マスク（２４，２６）を有し、
出力マスク及び入力マスク（２４，２６）の各々は、角度的に間隔を置いた開口部（４０，４０′）の組を含む外側トラック（３８，３８′）と、外側トラックから半径方向に間隔を置き角度的に間隔を置いた開口部（３９，３９′）の組を含む内側トラック（３７，３７′）とを有し、外側及び内側トラックは、等しい「開口ピッチ」（各トラックの１つの不透過領域及び１つの開口部に対応する角度）を有し、
第１及び第２の受光装置（２８ａ，２８ｂ）はそれぞれ、内側及び外側トラックの開口部から信号を受けるようになっており、少なくとも１つのマスクの開口部のトラックに関して互いに直径的に正反対の位置に配置され、
発光装置は、少なくとも１つのマスクの開口部のトラックに関して互いに直径的に正反対の位置に配置されている有効な２対の発光器を有し、有効な発光器の一方の対（２０ｂ）は、出力マスク及び入力マスク（２４，２６）の一方の開口部の外側トラックに組合わされ、有効な発光器の他方の対（２０ａ）は、入力マスク及び出力マスクの一方の開口部の内側トラックに組合わされ、
第１及び第２の受光装置（２８ａ，２８ｂ）は、それぞれ２対の有効な発光器（２０ａ，２０ｂ）の各１対に組合わされ、各々の受光装置は第１及び第２の有効な受光器を有し、第１の受光装置の２つの有効な受光器（４２，４２′）は、第２の受光装置の２つの有効な受光器（４３，４３′）に対し直径的に正反対の位置に配置され、従って外側トラックの有効な受光器（４３，４３′）からの出力信号（Ａ１，Ａ２）の合計と内側トラックの有効な受光器（４２，４２′）からの出力信号（Ｂ１，Ｂ２）の合計とにそれぞれ存在する周期的な変動が、互いに同位相になることにより入力部材（２）と出力部材（５）との間に加えられるトルクが実質的にゼロのときに、低周波リップルが変形出力信号に現れることが防止されることを特徴とするトルクセンサ。
【請求項２】
各開口部は、開口ピッチの１／２の角度に対応するように形成されている請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項３】
発光装置は、４対の有効な発光器（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）を有し４対の内の第１の２対（２０ａ，２０ｃ）が出力及び入力マスク（２４，２６）の少なくとも１つの、開口部のトラックに関して互いに直径的に正反対の位置に配置され、４対の内の第２の２対（２０ｂ，２０ｄ）が出力及び入力マスク（２４，２６）の前記少なくとも１つの、開口部のトラックに関して互いに直径的に正反対の位置に配置され、有効な発光器の第１の２対は、マスクの１つの、開口部の内側トラックに組合わされ、有効な発光器の第２の２対は、マスクの１つの、開口部の外側トラックに組合わされている請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項４】
有効な発光器の第１の２対の内の一方の対は、有効な発光器の第２の２対の一方の対と直径的に正反対の位置に配置されており、有効な発光器の第１の２対の内の他方の対は、有効な発光器の第２の２対の他方の対と直径的に正反対の位置に配置されている請求項３に記載のトルクセンサ。
【請求項５】
第１の受光装置は、第１及び第２の有効な受光器（４２，４２′，４２″，４２″′）の２つの対（２８ａ，２８ｃ）を有し、第１及び第２の有効な受光器は、前記マスク（２４，２６）の少なくとも一方の、開口部のトラックに関して互いに直径的に正反対の位置に配置され、すべての４つの有効な受光器は、開口部の内側トラックからの信号を受け、一対の有効な受光器の各々が他方の対の有効な受光器の各一方に直径的に正反対の位置に配置されている請求項３または４に記載のトルクセンサ。
【請求項６】
第２の受光装置は、第１及び第２の有効な受光器の２対（４３，４３′，４３″，４３″′）を有し、これらの２対の第１と第２の有効な受光器（４３，４３′，４３″，４３″′）は、マスク（２４，２６）の少なくとも同じ１つの、開口部のトラックに関して互いに直径的に正反対の位置に配置され、第２の受光装置の有効な４つすべての受光器は、開口部の外側トラックからの信号を受け、一対の有効な受光器の各１つが他方の対の有効な受光器の各１つに対し直径的に正反対の位置に配置され、従って外側トラックの有効な受光器からの出力信号（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）の合計と内側トラックの有効な受光器からの出力信号（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）の合計とにそれぞれ存在する周期的な変動が互いに同位相になることにより、入力部材（２）と出力部材（５）との間に加えられるトルクが実質的にゼロのときに、変形出力信号に低周波リップルが現れることが防止される請求項５に記載のトルクセンサ。
【請求項７】
信号処理装置は、８つの有効な受光器（４２，４２′，４２″，４２″′，４３，４３′，４３″，４３″′）からの出力信号を対として組合せることにより、第１および第２の受光装置（２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ）の４つの受光装置出力信号（Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２）を生じ、そのうち２つの受光装置出力信号（Ａ１，Ａ２）は、第１の受光装置の２対の直径的に正反対の位置の有効な受光器（４３，４３″′；４３′，４３″）の各対の出力の和（Ｃ１＋Ｃ４，Ｃ２＋Ｃ３）であり、他の２つの受光装置出力信号（Ｂ１，Ｂ２）は、第２の受光装置の２対の直径的に正反対の位置の有効な受光器（４２，４２″′；４２′，４２″）の各対の出力の和（Ｄ１＋Ｄ４，Ｄ２＋Ｄ３）である請求項６に記載のトルクセンサ。
【請求項８】
８つの有効な受光器（４２，４２′，４２″，４２″′，４３，４３′，４３″，４３″′）からの出力信号の、組合わされる各対の２つの出力信号（Ｃ１，Ｃ４；Ｃ２，Ｃ３；Ｄ１，Ｄ４；Ｄ２，Ｄ３）は、大きさが等しく正負反対であり、出力及び入力マスクの同心性誤差に起因する出力信号の変動は、入力部材と出力部材との間に加えられるトルクに無関係に、互に相殺される請求項７に記載のトルクセンサ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のトルクセンサと、ステアリングホイールからトルクセンサの入力部材（２）にトルクを伝達する出力コラムと、ロードホイールの舵をとるようになっているステアリング機構にトルクを伝達する出力コラムとを有する動力補助ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、改良された光トルクセンサに関し、自動車用動力補助ステアリング装置に組み入れる光トルクセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヨーロッパ特許出願第９３３００７９２．４号（ヨーロッパ特許出願公開第５５５９８７号、日本特許第３２５１９９８号公報参照）において、入力部材と、出力部材と、発光装置と、第１の信号を受けるようになっている第１の受光装置と、第２の信号を受けるようになっている第２の受光装置と、信号処理装置とを有し、前記信号処理手段は、第１及び第２の受光装置の出力信号を受けるようになっており、受光装置の出力信号は、受光装置が受ける第１及び第２の信号に依存し、信号処理装置は、入力部材と出力部材との間の相対角度変位またはそれらの間に加えられるトルクを指示する変形出力信号を生じるように、第１と第２の受光装置からの出力信号を処理するようになっているトルクセンサが開示されている。
【０００３】
実施例において、入力マスク及び出力マスクは、発光装置と第１及び第２の受光装置との間に間挿され、入力部材と出力部材にそれぞれ組合わされている。この実施例においては、入力マスク及び出力マスクの各々は、角度的に間隔を置いた開口部の外側の弧と、半径方向に間隔を置き、角度的に間隔を置いた開口部の内側の弧を有し、好ましくは、開口部の内側トラック及び外側トラックを形成する真円の周りに伸びる開口部の内側及び外側の弧を有する。入力部材及び出力マスクは、入力部材及び出力部材と共にそれぞれ角度的に変位し、双方は、回転対称の共通軸上に心出しされている。第１及び第２の受光装置は、開口部の重なった内側及び外側トラックを通る信号を受ける第１及び第２の有効な受光器をそれぞれ有する。
【０００４】
しかしながら、各トラック毎に１つまたはそれ以上の有効な受光器を備えた構成のトルクセンサにおいて、２つの回転マスクが正確に同心的に配置されていないならば、１つの問題が生じる。マスクの同心性における誤差は、与えられたトルクで入力部材が回転するとき、センサのトルク出力において変動を生じ、変動の周期は、入力部材の１回転に等しい。この変動、即ち「低周波リップル」は、同心性誤差が小さい場合でもセンサ出力に１０％の変動を生じる得るから、センサのゼロ位置を決定する際に困難を生じる。
【０００５】
このリップルは、内側及び外側のトラック受光装置の双方からの信号の周期的な変動によって生じる。これらの変動は、２つのトラックの開口部の間の位相的な関係に依存する量だけ位相がずれている。２つの信号の位相がずれている場合に、トルクが計算されたとき、変動は消去されず、計算されたトルク信号にリップルが生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、トルク信号にリップルが存在することを防止する装置を組み込んだ改良されたトルクセンサを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の観点によれば、本発明は、入力部材と、出力部材と、発光装置と、第１の信号を受けるようになっている第１の受光装置と、第２の信号を受けるようになっている第２の受光装置と、第１及び第２の受光装置から出力信号を受けるようになっている信号処理装置とを有し、第１及び第２の受光装置からの出力信号は、第１及び第２の受光装置がそれぞれ受ける第１及び第２の信号に依存しており、信号処理装置は、入力部材と出力部材との間の角度変位、又はトルクを指示する変形出力信号を生じるように第１及び第２の受光装置からの出力信号を処理するようになっているトルクセンサにおいて、第１及び第２の受光装置は、第１及び第２の受光装置のそれぞれからの総出力信号に存在する周期的な変動が同位相になるような構成に配置されているトルクセンサを提供する。
【０００８】
好ましくは、出力マスク及び入力マスクは、それぞれ出力部材及び入力部材に組合わされ、発光装置と第１及び第２の受光装置との間に間挿されている。好ましくは、マスクの各々は、角度的に間隔を置いた開口部の組を含む外側トラックと、角度的に間隔を置いた開口部の組を含む半径方向に間隔を置いた内側トラックとを有し、前記マスクは、等しい開口ピッチを有し、各マスクの「開口ピッチ」は、マスクの１つの不透過領域及び１つの透過領域（開口）に対応する中心軸における総角度と規定される。各開口部は、中心軸で１つの開口ピッチの１／２の角度になるように形成されている。
【０００９】
発光装置は、少なくとも１つのマスクの開口部の外側及び内側のトラックに関して互いに直径的に正反対に配置された２対の有効な発光器を有し、一対の有効な発光器は、１つのマスクの外側の開口トラックに組合わされ、有効な発光器の他の１対は、１つのマスクの内側の開口トラックに組合わされている。
【００１０】
好ましくは、２対の有効な発光器は、入力マスク及び出力マスクの外側開口部及び内側開口部にそれぞれ組合わされている。
【００１１】
好ましくは、第１及び第２の受光装置はそれぞれ、開口部の内側及び外側のトラックからの信号を受け、第１及び第２の受光装置それぞれからの総出力信号に存在する周期的な変動が同位相になるように、第１の受光装置を少なくとも１つのマスクの開口部のトラックに関して第２の受光装置とは直径的に正反対の位置に配置して２対の有効な受光器の各１対に組合わされている。
【００１２】
第１と第２の受光装置はそれぞれ、２つの有効な受光器を有し、これらは、第１の受光装置の２つの有効な受光器が第２の受光装置の２つの有効な受光器とは直径的に正反対に位置するように配置されていることが好ましい。この構成によって、全体の内側と外側のトラックの受光装置の出力信号の間の位相のずれを除去し、外側のトラックの有効な受光信号の合計の周期的な変動の振幅が内側のトラックの有効な受光装置の受光信号の合計の周期的な変動の振幅と同じであるとき、計算されたトルク信号のリップルを消去する。これは、加えられるトルクがゼロである場合である。
【００１３】
好ましくは、発光装置は、４対の有効な発光器を有し、少なくとも１つのマスクの開口部のトラックに関して互いに直径的に正反対の位置に配置された第１の２対の有効な発光器と、少なくとも同じ１つのマスクの開口部のトラックに関して互いに直径的に正反対の位置に配置された第２の２対の有効な発光器とを有し、第１の２対の発光器は、マスクの外側の開口部に組合わされ、第２の２対の発光器は、マスクの内側の開口部に組合わされている。
【００１４】
好ましくは、第１と第２の２対の有効な発光器はそれぞれ、マスクの外側及び内側の開口部のトラックに組合わされることが好ましい。
【００１５】
有効な発光器の第１の２対の一方の対は、有効な発光器の第２の２対の一方の対に対し直径的に正反対に位置し、有効な発光器の第１の２対の他方の対は、有効な発光器の第２の２対の他方の対に直径的に正反対に位置している。
【００１６】
好ましくは、第１の受光装置は、マスクの少なくとも一方の開口部のトラックに関して互いに直径的に正反対に配置された２対の第１及び第２の有効な受光器を有し、４つの有効な受光器は、全て内側の開口部のトラックからの信号を受け、一対の有効な受光器の各々が、他方の対の有効な受光器の各一つに直径的に正反対に位置するように配置される。好ましくは、第２の受光装置は、２対の第１及び第２の有効な受光器を有し、これらの２対の有効な受光器は、少なくとも同じ１つのマスクの開口部のトラックの関して直径的に正反対になるように配置されており、４つのすべての有効な受光器は、外側の開口部のトラックからの信号を受け、１対の有効な受光器の各々１つが他方の対の有効な受光器のそれぞれ１つに直径的に正反対に位置するように配置されている。
【００１７】
好ましくは、８つの有効な受光器は、４つの有効な受光器のみを有する前述した構成を使用した場合と同じ信号を第１及び第２の受光装置に生じるように対に組み合わせてもよい。
【００１８】
好ましくは、トルク信号出力の同心性誤差による変動は、その変動が、加えられるトルクに無関係に消去されるように、前記対の一方の２つの有効な受光器において大きさが等しく、正負反対である。
【００１９】
第２の観点によれば、本発明は、本発明の第１の観点による改良されたトルクセンサと、ステアリングホイールからトルクセンサの入力部材にトルクを伝達する入力コラムと、ロードホイールの舵をとるようになっているステアリング機構にトルクを伝達する出力コラムとを有する動力補助ステアリング装置を提供する。
【００２０】
【実施例】
本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する。
【００２１】
自動車用動力補助舵取装置に組み込まれた光トルクセンサが図１に概略的に示され、自動車の動力補助舵取装置に組み込まれた光トルクセンサが図２に示されている。動力補助舵取装置は、ステアリング入力軸２を有し、その一端はステアリングホイールに接続され、他端はステアリングトルクをステアリング出力軸５に伝達するトーションバー４に接続されている。入力トルクが入力軸２に加えられ、入力軸２は、加えられるトルク差による、トーションバーのねじれによって、出力軸５に対して角度的に変位する。光トルクセンサ１８は、入力軸２と出力軸５の間の相対的な角度変位を検出して、制御マイクロプロセッサに相対変位を示す信号を送る。マイクロプロセッサは、入力軸と出力軸との間の相対的な角度を低減するような方向に出力軸５にトルクを加えるようにモーターを制御する。さらに、トルクセンサは、出力軸５の回転速度及び出力軸５の角度変位を得るために使用することができる。
【００２２】
図１及び図２に概略的に示すように、トルクセンサ１８は、ハウジング１４に対して固定された２つのＬＥＤ光源２０と、光源に組合わされ、ハウジング１４に対して固定される一対の光源コリメータプレート２１及び２２と、光源コリメータプレート２１及び２２の間に設けられた環状スペーサ２３と、スタッド２５によって出力軸５に固定的に取り付けられている出力ディスクまたはマスク２４と、スタッド２７によって入力軸２に固定的に取り付けられている入力ディスクまたはマスク２６と、ハウジング１４に対して固定された一対の光検出器ユニット２８ａ及び２８ｂと、光検出器ユニット２８に組合わされ、ハウジング１４に対して固定された検出器コリメータ２９と、検出器コリメータ２９と光源コリメータ２２との間の間挿された環状スペーサ３０と、検出器ユニット２８が取り付けられている検出器取り付けディッシュ部材３１と、取り付け部材３１と隣接軸受け１６との間に設けられたパッキン部材３２と、ＬＥＤ光源が取り付けられるＬＥＤ取り付けディッシュ部材３３であって、ねじ３５を介してハウジング１４に固定するラグ３４を有するディッシュ部材３３とを有する。サークリップ３６は、軸受け１６を所定の位置に保持する。
【００２３】
図３は、入力マスク２６の既知の構成である。マスク２６は、円周方向に細長い開口部３９，４０の内側リング及び外側リング３７及び３８を有する環状ディスクである。開口部３９，４０は、等角度の間隔を置き、参照符号４１で示す角度の開口ピッチを有する。開口部３９，４０は、ディスクの開口ピッチの半分の角度に対応して形成される。２つのリング３７及び３８は、内側リングの開口部３９が外側リングの不透過領域と同じ角度位置になるように互いに逆位相で角度的にずれている。
【００２４】
図４は、内側及び外側リングがずれておらず、それらが互いに同位相にあることを除いて、入力マスク２６の構成と同じである出力マスク２４の構成を示す。リング３８及び３８′及び３９及び３９′は、図１に概略的に示すように互いに重っている。
【００２５】
図５は、直径的に反対位置にある１対の外側及び内側のコリメータ開口部４０ａ及び４０ｂを有するプレートから成る光源コリメータ２１を示す。２つの外側の開口部４０ｂの片方は、光源ユニット２０ｂの２つのＬＥＤと整合し、直径的に正反対の位置の内側コリメータの片方の開口部４０ａは、光源ユニット２０ａの２つのＬＥＤに整合する。コリメータプレートは、その外周にノッチを有し、このノッチは、部材３３に対してコリメータを配置する際に補助となる。
【００２６】
検出器コリメータ２９は、光源コリメータとほぼ同じであり、コリメータプレートの開口部４０ａ及び４０ｂが整合している。コリメータ開口部４０ａ及び４０ｂは、回転マスク２４，２６の開口部３９，３９′，４０，４０′と同様な半径方向の寸法を有するが、コリメータ開口部の円周方向の寸法は、回転マスク２４，２６の開口ピッチの整数倍である。
【００２７】
図６ａに概略的に示す検出器ユニット２８ａ及び２８ｂは、入力軸と出力軸との間に適用されるトルク差がないとき、等しい信号を与えるようになっている。各検出器ユニット２８ａ及び２８ｂはそれぞれ一対のフォトダイオード４２，４２′及び４３，４３′を有し、２対の検出器は図６ｂに示すように、検出器取り付けディッシュ部材３１で直径的に正反対の位置に配置されている。図６ａに示すように、検出器４２，４２′は、光源ユニット２０ａの各２つのＬＥＤから内側開口トラックを介して信号を受け、検出器４３，４３′は、光源ユニット２０ｂの２つのＬＥＤから外側の開口トラックを通じて信号を受ける。
【００２８】
４つの検出器４２，４２′，４３及び４３′からの信号は、制御マイクロプロセッサに送られ、マイクロプロセッサは、入力軸と出力軸との間に加えられるトルクを示す変形出力信号を生じる。外側トラックの検出器４３，４３′からの信号Ａ１及びＡ２は、マイクロプロセッサによって合計されて合計信号Ａを生成する。内側トラックの検出器４２，４２′からの信号Ｂ１及びＢ２は、マイクロプロセッサにより合計されて、合計信号Ｂを生成する。マイクロプロセッサは、信号Ａから信号Ｂを引き、信号Ａ及びＢの合計で割り、次の式によって表現されるトルクＴに関する変形出力信号を生じる。
【００２９】
変形トルク信号，
【数１】
0003748906.tif 000002
ここでＫは、定数である。
【００３０】
これは、フルスケールの時計方向の回転についての＋Ｋの値（最大限で外側信号、ゼロで内側信号）、フルスケールの反時計方向の回転についてーＫの値（ゼロで外側信号、最大限で内側信号）、加えられるトルクがゼロのとき（外側信号が内側信号と等しいとき）ゼロの値を得る。
【００３１】
２つのディスク２４，２６が正確に同心に配置されていなければ、舵取軸が回転するとき、周期的な変動、すなわち、低周波リップルが、信号Ａに、すなわち、合計の外側トラック信号に存在する。この信号リップルを図７ａに示し、ここでは、「信号の強度」を表すＹが、「軸の回転」を表すＸに対して示される。同様に、舵取軸が回転するとき、周期的な変動またはリップルが、信号Ｂに、すなわち合計の内側トラック信号に存在する。双方のリップル信号の周期Ｐは、舵取軸の１回転に等しい。しかしながら、検出器の前述した構成、及びディスク２４及び２６の内側及び外側トラックの開口部の間の位相関係によって、２つの信号Ａ及びＢの周期的な変動は同位相である。従って、変形トルク信号Ｔが計算されたとき、２つの信号が等しい振幅を有する場合、２つの信号Ａ及びＢは、相殺し合う。
【００３２】
また、「軸の回転」（Ｘ軸）に対する「信号の強度」（Ｙ軸）を示す図７ｂは、２対の検出器４２，４２′及び４３，４３′が互いに直径的に正反対に位置するように配置されていない場合、信号Ａ及びＢのリップルがどのように、トルク信号にリップルを生じるかを示す。
【００３３】
しかしながら、図７ａの検出器の構成は、外側及び内側のトラックの信号の変動が同じ振幅であるとき、トルク信号に現れるリップルを消去し、換言すればゼロトルクになるように作用する。トルクがいずれかの方向に増加するとき、変動の振幅はもはや等しくないから、リップルの振幅は増大する。これを避けるために、フォトダイオードの数を倍加し、ＬＥＤの数を倍加することによって、１つのトラックにおいて直径的に正反対の位置に配置された２対の検出器、及びトラックにおいて直径的に正反対の位置に配置された２対のＬＥＤを使用することによって、さらに改良を行う。図８ｂは、この構成において使用する（舵取軸に沿った方向に見る）検出器の構成を示す。検出器４３，４３′及び４３″，４３″′は、検出器の２つの外側トラック対をなし、各信号出力端Ｃ１，Ｃ２及びＣ３，Ｃ４を有する。検出器４２，４２′及び４２″，４２″′は、各信号出力端Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を有する検出器の２つの内側トラック対をなす。図８ａに概略的に示す光源ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ及び２０ｄは、４対のＬＥＤからなる。検出器ユニット２８ｂ及び２８ｄは、それぞれ、検出器４３，４３′及び４３″，４３″′の対を有し、検出器ユニット２８ａ及び２８ｃは、それぞれ、検出器４２，４２′及び４２″，４２′″の対を有する。光源ユニット２０ｂ及び２０ｄは直径的に正反対の位置に配置されており、２対の外側トラックのＬＥＤを有する。光源ユニット２０ａ及び２０ｃは、直径的に正反対の位置に配置されており、２対の内側トラックＬＥＤを有する。検出器４２，４２′及び４２″，４２″′は、光源ユニット２０ａ及び２０ｃの各ＬＥＤからの信号を受け、検出器４３，４３′及び４３″，４３″′は、光源ユニット２０ｂ及び２０ｄの各ＬＥＤからの信号を受ける。
【００３４】
対応する直径的に正反対の位置に配置された検出器からの出力が合計されて、前述したように同じ４つの出力Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２が得られる。各出力は、次のように、２つの直径的に正反対の位置に配置されている検出器の出力の合計からなる。
【００３５】
Ｃ１＋Ｃ４＝Ａ１
Ｃ２＋Ｃ３＝Ａ２
Ｄ１＋Ｄ４＝Ｂ１
Ｄ２＋Ｄ３＝Ｂ２
軸の同心性の誤差によるトルク依存信号出力の変動は、一対の２つの検出器において大きさが等しく正負反対であり、従って、変動はトルクに無関係に実質的に相殺される。従って、この検出器の構成は、光トルクセンサからの変形トルク信号出力にリップルが現れることを有効に防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  自動車用動力補助ステアリング装置に組み込まれる改良された光トルクセンサの原理を示す概略図である。
【図２】  自動車用動力補助ステアリング装置の概略図である。
【図３】  図１の改良されたトルクセンサの部品である入力ディスク及び出力ディスクを示す図面である。
【図４】  図１の改良されたトルクセンサの部品である入力ディスク及び出力ディスクを示す図面である。
【図５】  コリメータを示す平面図である。
【図６】  図６ａは、改良された光トルクセンサの概略図、図６ｂは、改良されたトルクセンサの第１及び第２の検出ユニットの第１及び第２の検出器の構成を示す。
【図７】  図７ａは、図６の構成を使用することから生じるトルク信号のリップルの消失を示すグラフであり、図７ｂは、入力軸の１回の回転中のトルク信号の信号リップルを示す図である。
【図８】  図８ａは、改良されたトルクセンサの発光器及び検出器の改良された構成を概略的に示す図、図８ｂは、改良されたトルクセンサの検出器の改良された構成を示す図である。
【符号の説明】
２  入力軸
４  トーションバー
５  出力軸
１４  ハウジング
２０  ＬＥＤ光源
２１，２２  光源コリメータプレート
２４，２６  マスク
２５  スタッド
２８  検出器ユニット
２８ａ  第１の受光装置
２８ｂ  第２の受光装置
３２  パッキングユニット
３３  取り付けディッシュ部材
３７，３７′内側トラック
３８，３８′外側トラック
３９，４０  アパーチャ
４２  フォトダイオード検出器
４３  フォトダイオード検出器
【図１】
0003748906.tif 000003
【図２】
0003748906.tif 000004
【図３】
0003748906.tif 000005
【図４】
0003748906.tif 000006
【図５】
0003748906.tif 000007
【図６】
0003748906.tif 000008
【図７】
0003748906.tif 000009
【図８】
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