DE102006004393A1 - Optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Offenbart ist eine optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung, bei der eine Mehrzahl von Anschlusseinsetzöffnungen (4b), durch die hindurch jeweils Anschlüsse (5c, 6c) von Fotosensoren (Foto-ICs 5 und Fotounterbrecher 6) einzusetzen sind, in eine Schaltungsplatte (4) eingebracht sind, an der die Fotosensoren (5, 6) anzubringen sind, wobei einige der Anschlusseinsetzöffnungen (4b) die entsprechenden Anschlüsse (5c) in der Umfangsrichtung der Codeplatte (1) positionsmäßig derart regulieren, dass jeder Fotosensor (5, 6) in Umfangsrichtung positioniert ist. Ferner ist ein an der Schaltungsplatte (4) feststehend positionierter Halter (3) mit einer Referenzfläche (3b) und einem Vorsprung (3c) versehen, die einander entlang einer Radialrichtung der Codeplatte (1) innerhalb jeder Sensorhalteöffnung (3a) zugewandt gegenüberliegen, und ein Hauptkörper (5a, 6a) jedes Fotosensors (5, 6) ist in die jeweilige Sensorhalteöffnung (3a) derart eingepasst, dass jeder Fotosensor (5, 6) in Radialrichtung positioniert ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die zum Detektieren eines Lenkwinkels eines in einem Fahrzeug angebrachten Lenkrads usw. geeignet ist.
  • Zum Detektieren eines Lenkwinkels usw. eines in einem Fahrzeug angebrachten Lenkrads ist im einschlägigen Stand der Technik eine optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung bekannt, bei der sich die Rotationsbetätigung einer Codeplatte mittels Fotounterbrechern feststellen lässt, bei denen es sich um eine Art von Fotosensor handelt. Eine solche optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung gemäß dem einschlägigen Stand der Technik ist derart konfiguriert, dass eine Schlitzreihe, die aus Lichtabschirmwänden und Schlitzen besteht, entlang der Umfangsrichtung der Codeplatte vorgesehen ist, die sich in Zusammenwirkung mit dem Lenkrad dreht, wobei bei der Rotationsbewegung der Codeplatte die Schlitzreihe zwischen einem Licht emittierenden Teil und einem Licht empfangenden Teil eines an einer Schaltungsplatte angebrachten Fotounterbrechers hindurchläuft. Auf der Basis von Signalen des Lichts, das die Licht empfangenden Teile ausgehend von den Licht emittierenden Teilen erreicht hat, lassen sich somit der Drehwinkel, die Drehrichtung usw. der Codeplatte detektieren (siehe z.B. JP-A-2003-287418 (Seiten 3 und 4 sowie 1)). Ferner wird diese Art von optischer Drehwinkel-Detektionsvorrichtung zum Steuern von Kraftfahrzeuggetrieben, zum Steuern der Lenkung der Hinterräder von Fahrzeugen mit Zweiachslenkung und dergleichen verwendet. In den letzten Jahren wurde eine zunehmende Miniaturisierung der Vorrichtung bei gleichzeitiger Steigerung der Leistungseigenschaften der Vorrichtung verlangt.
  • Die Miniaturisierung dieser Art von optischer Drehwinkel-Detektionsvorrichtung sowie die Steigerung der Leistungseigenschaften von dieser macht die Anbringung von Fotosensoren, wie z.B. Fotounterbrechern, an einer Schaltungsplatte mit hoher positionsmäßiger Genauigkeit erforderlich. Da jegliche positionsmäßige Abweichung der Fotosensoren entlang der Umfangsrichtung der Code platte in direkter Weise mit Fehlern hinsichtlich detektierter Positionen verbunden ist, wird bei kleinerer Ausbildung der Vorrichtung die Detektionsgenauigkeit des Drehwinkels leicht beeinträchtigt. Die vorstehend beschriebene optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung gemäß dem einschlägigen Stand der Technik verwendet jedoch eine normale Befestigungskonstruktion, bei der Anschlüsse jedes Fotosensors in jeweilige Anschlusseinsetzöffnungen der Schaltungsplatte lose eingesetzt werden und dann mit Flächenbereichen bzw. Anschlussbereichen verlötet werden. Daher besteht ein Problem dahingehend, dass es schwierig ist, ein geringfügiges Abweichen des Fotosensors innerhalb der Befestigungsfläche zu vermeiden, wobei als Ergebnis hiervon mit steigender Miniaturisierung der Vorrichtung es zunehmend schwieriger wird, eine gewünschte Detektionsgenauigkeit zu erreichen.
  • Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der der herkömmlichen optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung innewohnenden Nachteile erfolgt, und ein Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung, die einen Fotosensor mit hoher positionsmäßiger Genauigkeit aufweist und in der Lage ist, eine gewünschte Detektionsgenauigkeit bei kleiner Größe in einfacher Weise zu gewährleisten.
  • Zum Erreichen des vorstehend geschilderten Ziels schafft die vorliegende Erfindung gemäß einem Gesichtspunkt eine optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung, aufweisend: Einen Fotosensor mit einer Mehrzahl von Anschlüssen, die von einem Hauptkörper wegragen, der aus einem Licht emittierenden Teil und einem diesem gegenüberliegenden Licht empfangenden Teil gebildet ist; eine Schaltungsplatte, die eine Mehrzahl von Anschlusseinsetzöffnungen aufweist, durch die hindurch die Anschlüsse jeweils einzusetzen sind, und an der der Fotosensor anzubringen ist; einen Halter, der eine Sensorhalteöffnung aufweist, in die der Hauptkörper des Fotosensors einzupassen ist, und der an der Schaltungsplatte in feststehender Weise positioniert ist; und eine drehbare Codeplatte, die eine Schlitzreihe zum Hindurchlaufen zwischen dem Licht emittierenden Teil und dem Licht empfangenden Teil entlang ihrer Umfangsrichtung aufweist. Der Halter ist mit einer Referenzfläche und einem Vorsprung versehen, die einander entlang einer Radialrichtung der Codeplatte innerhalb der Sensorhalteöffnung zugewandt gegenüberliegen. Der Hauptkörper ist derart zwi schen die Referenzfläche und den Vorsprung eingepasst, dass der Fotosensor in Radialrichtung der Codeplatte in Position gebracht bzw. positioniert ist. Einige der Mehrzahl von Anschlusseinsetzöffnungen regulieren die Positionen der entsprechenden Anschlüsse in der Umfangsrichtung der Codeplatte, so dass der Fotosensor in Umfangsrichtung positioniert ist.
  • Wenn bei der optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration vorbestimmte Anschlüsse während der Montage in die entsprechenden Anschlusseinsetzöffnungen der Schaltungsplatte eingesetzt werden, regulieren die Anschlusseinsetzöffnungen die Position der Anschlüsse derart, dass der Fotosensor entlang der Umfangsrichtung der Codeplatte positioniert ist. Somit lässt sich jede positionsmäßige Abweichung des Fotosensors entlang der Umfangsrichtung, die besonders wichtig ist, in einfacher Weise vermeiden, wobei auch die Detektionsgenauigkeit gewährleistet werden kann. Wenn der Hauptkörper des Fotosensors im Presssitz in die Sensorhalteöffnung des an der Schaltungsplatte feststehend positionierten Halters eingepasst ist, ist der Fotosensor entlang der Radialrichtung der Codeplatte positioniert, und der Fotosensor ist durch den Halter gehalten. Somit weist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch ausgezeichnete Montageeigenschaften auf.
  • Wenn bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration von zwei der Anschlusseinsetzöffnungen, die entlang der Umfangsrichtung der Codeplatte nebeneinander angeordnet sind, die eine Anschlusseinsetzöffnung in einer Position gebildet ist, die die Bewegung des entsprechenden Anschlusses in Richtung auf die eine Seite in Umfangsrichtung reguliert, während die andere Anschlusseinsetzöffnung an einer Position gebildet ist, die die Bewegung des entsprechenden Anschlusses in Richtung auf die andere Seite in Umfangsrichtung reguliert, kann die Befestigungsposition des Fotosensors entlang der Umfangsrichtung mit hoher Genauigkeit spezifiziert werden, indem die Anschlüsse in die beiden entsprechenden Anschlusseinsetzöffnungen eingesetzt werden. Wenn in diesem Fall die Beabstandung zwischen zwei der Anschlusseinsetzöffnungen in etwa gleich der Beabstandung zwischen zwei der durch die beiden Anschlusseinsetzöffnungen hindurch einzusetzenden Anschlüsse vorgegeben ist, kann der Fotosensor somit positioniert werden, wobei auch die Beabstandung zwischen den beiden Anschlüssen in einem maximalen Ausmaß gewährleistet werden kann. Selbst wenn der Fotosensor eine enge Mittenbeabstandung zwischen den Anschlüssen aufweist, kann somit eine mit der Beabstandung übereinstimmende Distanz zwischen den beiden Anschlussflächen schaltungsplattenseitig gewährleistet werden, wobei dies ein bevorzugtes Merkmal darstellt. In einem Fall z.B., in dem der Fotosensor ein Foto-IC mit drei in einer Reihe von dem Licht empfangenden Teil wegragenden Anschlüssen ist, kann die Beabstandung zwischen zwei der Anschlusseinsetzöffnungen, durch die hindurch die an den beiden Enden befindlichen beiden Anschlüsse der drei Anschlüsse einzusetzen sind, in etwa gleich der Beabstandung zwischen den beiden Anschlüssen vorgegeben werden.
  • Wenn bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration der Innendurchmesser einer vorbestimmten Anschlusseinsetzöffnung der Anschlusseinsetzöffnungen entlang der Umfangsrichtung in etwa gleich der Breite des entsprechenden Anschlusses entlang der Umfangsrichtung vorgegeben ist, so dass die vorbestimmte Anschlusseinsetzöffnung die Bewegung des entsprechenden Anschlusses in Umfangsrichtung reguliert, kann die Befestigungsposition des Fotosensors entlang der Umfangsrichtung durch das Einsetzen des Anschlusses in die Anschlusseinsetzöffnung mit hoher Genauigkeit spezifiziert werden. In einem Fall z.B., bei dem es sich bei dem Fotosensor um einen Foto-IC mit drei in einer Reihe von dem Licht empfangenden Teil wegragenden Anschlüssen handelt, kann entlang der Umfangsrichtung der Innendurchmesser der Anschlusseinsetzöffnung, durch die hindurch der zentrale Anschluss von den drei Anschlüssen einzusetzen ist, in etwa gleich der Breite des zentralen Anschlusses entlang der Umfangsrichtung vorgegeben werden. Da im Allgemeinen eine Verstärkungsschaltung in ein Licht empfangendes Teil eines Foto-IC eingebaut ist, sind insgesamt drei Anschlüsse vorgesehen, d.h, ein Ausgangsanschluss, der mit der Ausgangsseite eines Transistors verbunden ist, ein Minus-Anschluss, der mit der Masseseite verbunden ist, sowie ein Plus-Anschluss, der über eine auszubildende Konstantspannungsschaltung vorgesehen ist.
  • Bei der optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird während der Montage die Position der Anschlüsse des Fotosensors durch die Anschlusseinsetzöffnungen in der Schaltungsplatte reguliert, so dass der Fotosensor entlang der Umfangsrichtung der Codeplatte positioniert bzw. in Position gebracht wird. Jegliche positionsmäßige Abweichung des Fotosensors entlang der Umfangsrichtung, die besonders wichtig ist, kann somit in einfacher Weise vermieden werden, wobei gleichzeitig auch die Detektionsgenauigkeit gewährleistet werden kann. Ferner ist der Hauptkörper des Fotosensors im Presssitz in die Sensorhalteöffnung des an der Schaltungsplatte feststehend angebrachten Halters eingepasst, so dass der Fotosensor entlang der Radialrichtung der Codeplatte positioniert ist und der Fotosensor durch den Halter gehalten wird. Auf diese Weise hat die erfindungsgemäße Vorrichtung auch ausgezeichnete Montageeigenschaften. Somit ist es möglich, eine optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung zu erzielen, bei der sich in einfacher Weise eine gewünschte Detektionsgenauigkeit bei kleiner Größe der Vorrichtung gewährleisten lässt und die ferner ausgezeichnete Montageeigenschaften aufweist.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine partielle Schnittdarstellung der optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung;
  • 3 eine vergrößerte Darstellung eines Foto-IC, der in der optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung vorgesehen ist;
  • 4 eine Darstellung der Befestigungskonstruktion des Foto-IC;
  • 5 eine Darstellung eines Zustands zum Veranschaulichen der Positionierung der Anschlüsse des Foto-IC;
  • 6 eine Darstellung eines Bereichs einer Schaltungsplatte, die in der optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung vorgesehen ist;
  • 7 eine teilweise vergrößerte Darstellung der 6; und
  • 8 eine Darstellung eines Zustands zur Veranschaulichung der Positionierung von Anschlüssen eines Foto-IC bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen erläutert. Dabei zeigen 1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 2 eine fragmentarische Schnittdarstellung der optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung, 3 eine vergrößerte Darstellung eines Foto-IC, der in der optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung vorgesehen ist, 4 eine Darstellung der Befestigungskonstruktion des Foto-IC, 5 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Positionierung von Anschlüssen des Foto-IC, 6 eine Darstellung eines Bereichs einer Schaltungsplatte, die in der optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung vorgesehen ist, und 7 eine teilweise vergrößerte Ansicht der 6.
  • Die in 1 dargestellte optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung dient zum Einbau in eine in einem Fahrzeug angebrachte Lenkvorrichtung, um zum Detektieren eines Lenkwinkels, eines Lenkrads verwendet zu werden. Ein mit dem Lenkrad verbundener Rotationskörper (nicht gezeigt) ist in integraler Weise mit einer Codeplatte 1 versehen, so dass eine Lenkwelle (nicht gezeigt) durch eine zentrale Öffnung der Codeplatte 1 hindurchgeführt ist. Ein äußeres Gehäuseteil 2 ist an einem Statorelement (nicht gezeigt) der Lenkvorrichtung angebracht, und ein Halter 3 und eine Schaltungsplatte 4 sind in dem äußeren Gehäuseteil 2 in feststehender Weise positioniert. Eine Mehrzahl von Fotosensoren (Foto-ICs (wobei IC für Integrated Circuit bzw. integriertes Schaltungselement steht) und Fotounterbrecher 6) ist an der Schaltungsplatte 4 angebracht, und ein Hauptkörper 5a, 6b jedes Fotosensors, bei dem ein Licht empfangendes Teil und ein Licht emittierendes Teil einander über eine Aussparung 5b, 6b hinweg gegenüberliegen, ist in eine Sensorhalteöffnung 3a jedes Halters 3 eingepasst.
  • Eine innere Schlitzreihe 7, bestehend aus Schlitzen 7a und Lichtabschirmwänden 7b, und eine äußere Schlitzreihe 8, bestehend aus Schlitzen 8a und Lichtabschirmwänden 8b, sind jeweils konzentrisch in Umfangsrichtung in der Codeplatte 1 vorgesehen. Die beiden Schlitzreihen 7 und 8 haben die Funktion von Spureinrichtungen zum Abgeben von Graucodes zum Detektieren eines Absolutwinkels.
  • Unter der Mehrzahl von Fotosensoren ist die Gruppe der Foto-ICs 5 in einer der inneren Schlitzreihe 7 zugewandt gegenüberliegenden Position angeordnet, und die Gruppe der Fotounterbrecher 6 ist in einer der äußeren Schlitzreihe 8 zugewandt gegenüberliegenden Position angeordnet. Mit anderen Worten läuft bei Rotation der Codeplatte 1 die innere Schlitzreihe 7 durch die Aussparung 5b des Hauptkörpers 5a jedes Foto-IC 5 hindurch, und die äußere Schlitzreihe 8 läuft durch die Aussparung 6b des Hauptkörpers 6a jedes Fotounterbrechers 6 hindurch. Ferner handelt es sich bei dem Hauptkörper 5a, 6a jedes Fotosensors um einen Modulbaustein mit in der Draufsicht rechteckiger Formgebung, wobei der Foto-IC 5 fünf Anschlüsse 5c aufweist, die von dem Hauptkörper 5a wegragen (wobei zwei Anschlüsse von dem Licht emittierenden Teil wegragen und drei Anschlüsse von dem Licht empfangenden Teil wegragen), und der Fotounterbrecher 6 weist vier Anschlüsse 6c auf, die von dem Hauptkörper 6a wegragen (wobei zwei Anschlüsse von dem Licht emittierenden Teil wegragen und zwei Anschlüsse von dem Licht empfangenden Teil wegragen).
  • Bei dem Halter 3 handelt es sich um kreisbogenförmiges, plattenförmiges Formprodukt, wobei die Kreisbogenform entlang einer Richtung vorliegt, in der die Gruppe von Foto-ICs 5 und die Gruppe der Fotounterbrecher 6 angeordnet sind. Eine Mehrzahl von Sensorhalteöffnungen 3a, in die sich der Hauptkörper 5a, 6a jedes Fotosensors einpassen lässt, ist durch den Halter 3 hindurch eingebracht. Wie in 1 in einer vergrößerten Darstellung gezeigt ist, ist jede Sensorhalteöffnung 3a mit einer Referenzfläche 3b und einem Vorsprung 3c versehen, die einander entlang der Radialrichtung der Codeplatte 1 gegenüberliegen. Der Hauptkörper 5a oder der Hauptkörper 6a ist im Presssitz zwischen die Referenzfläche 3b und den Vorsprung 3c eingepasst, so dass jeder Fotosensor (Foto-IC 5 oder Fotounterbrecher 6) in Radialrichtung der Codeplatte 1 positioniert werden kann.
  • Wie insbesondere in den 3 und 4 gezeigt ist, wird beim im Presssitz erfolgenden Einpassen des Hauptkörpers 5a des Foto-IC 5 (oder des Hauptkörpers 6a des Fotounterbrechers 6) in die Sensorhalteöffnung 3a die Spitze des Vorsprungs 3c eingedrückt, und der Hauptkörper 5a (oder 6a) wird gegen die Referenzfläche 3b gedrückt. Dadurch ist der Foto-IC (oder der Fotounterbrecher 6) durch den Halter 3 gehalten und dabei gleichzeitig in Radialrichtung positioniert. Ferner ragen Erweiterungen 3e, die jeweils eine Einpassöffnung 3d aufweisen, von beiden Enden des Halters 3 weg. Die Erweiterungen 3e sind in entsprechende Öffnungen 4a der Schaltungsplatte 4 eingepasst, so dass der Halter 3 in Bezug auf die Schaltungsplatte 4 positioniert werden kann, und Positioniervorsprünge 2a des äußeren Gehäuseteils 2 sind in die entsprechenden Einpassöffnungen 3d der Erweiterungen 3e eingepasst, so dass der Halter 3 und die Schaltungsplatte 4 in Bezug auf das äußere Gehäuseteil 2 positioniert werden können.
  • Eine Mehrzahl von Anschlusseinsetzöffnungen 4b, durch die hindurch sich die Anschlüsse 5c, 6c der Fotosensoren jeweils einsetzen lassen, sind in die Schaltungsplatte 4 eingebracht, und ferner ist eine Mehrzahl von Anschlussflächen 4c, an denen die Anschlusseinsetzöffnungen 4b freiliegen können, auf der Schaltungsplatte angeordnet. Die Anschlüsse 5c oder die Anschlüsse 6c, die durch die Anschlusseinsetzöffnungen 4b hindurch eingesetzt sind, sind durch Tauchlöten mit den Anschlussflächen 4c verlötet, so dass die Foto-ICs 5 und die Fotounterbrecher 6 an der Schaltungsplatte 4 angebracht sind. Wie in 5 gezeigt ist, sind die beiden Anschlüsse 5c, die von dem Licht emittierenden Teil des Foto-IC 5 wegragen, sowie der mittlere Anschluss 5c1 der drei Anschlüsse, die in einer Reihe von dem Licht empfangenden Teil wegragen, in die entsprechenden Anschlusseinsetzöffnungen 4b lose eingesetzt. Die übrigen beiden Anschlüsse 5c2 des Foto-IC 5 sind jedoch an einer Bewegung in Richtung auf den mittleren Anschluss 5c1 gehindert, wenn sie durch die entsprechenden Anschlusseinsetzöffnungen 4b eingesetzt sind. Der Grund hierfür besteht darin, dass die Beabstandung zwischen den beiden Anschlusseinsetzöffnungen 4b, die den beiden Anschlüssen 5c2 entsprechen, in etwa gleich der Beabstandung zwischen den beiden Anschlüssen 5c2 vorgegeben ist. Dadurch kann während der Montage der Foto-IC 5 in Umfangsrichtung der Codeplatte 1 positioniert werden, und die Beabstandung zwischen der Anschlusseinsetzöffnung 4b für den An schluss 5c1 und den Anschlusseinsetzöffnungen 4b für die Anschlüsse 5c2 kann sichergestellt werden. In ähnlicher Weise sind die beiden Anschlüsse 6c, die von dem Licht emittierenden Teil oder dem Licht empfangenden Teil des Fotounterbrechers 6 wegragen, in die entsprechenden Anschlusseinsetzöffnungen 4b lose eingesetzt. Die übrigen beiden Anschlüsse 6c sind jedoch daran gehindert, sich näher zueinander hin oder voneinander weg zu bewegen, wenn sie in die entsprechenden Anschlusseinsetzöffnungen 4b eingesetzt sind, so dass der Fotounterbrecher 6 in Umfangsrichtung der Codeplatte 1 positioniert werden kann.
  • Wie in den 6 und 7 gezeigt ist, sind von der Mehrzahl der Anschlussflächen 4c, die auf der Schaltungsplatte 4 gebildet sind, drei Anschlussflächen 4c1 und 4c2 zum Verlöten der drei Anschlüsse 5c1 und 5c2 , die in einer Reihe von dem Licht empfangenden Teil des Foto-IC 5 wegragen, mit einer länglichen Formgebung ausgebildet. Mit anderen Worten ist die Anschlussfläche 4c1 , mit der der mittlere Anschluss 5c1 von den drei Anschlüssen zu verlöten ist, mit einer länglichen Formgebung ausgebildet, die sich entlang der Radialrichtung der Codeplatte 1 erstreckt. Die beiden Anschlussflächen 4c2 , mit denen die Anschlüsse 5c2 an den beiden Enden zu verlöten sind, sind mit einer länglichen Formgebung ausgebildet und erstrecken sich voneinander weg, während die entsprechenden Anschlusseinsetzöffnungen 4b an den einen Enden der Anschlussflächen freiliegen. Die Erstreckungsrichtung stimmt hierbei mit der Richtung überein, in der sich die Schaltungsplatte 4 während eines Tauchlötvorgangs bewegt.
  • Wenn bei der optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration die in das Lenkrad integrierte Codeplatte 1 eine Rotationsbewegung ausführt, bewegt sich die innere Schlitzreihe 7 durch die Aussparung 5b jedes Foto-IC 5 hindurch, und die äußere Schlitzreihe 8 bewegt sich durch die Aussparung 6b jedes Fotounterbrechers 6 hindurch. Das von dem Licht emittierenden Teil des Foto-IC 5 emittierte Licht läuft somit durch den Schlitz 7a hindurch und wird von dem Licht empfangenden Teil empfangen, und das von dem Licht emittierenden Teil des Fotounterbrechers 6 emittierte Licht läuft durch den Schlitz 8a hindurch und wird von dem Licht empfangenden Teil empfangen. Auf der Basis von Signalen des Lichts, das das Licht empfangende Teil ausgehend von dem Licht emittierenden Teil des Fotosensors erreicht hat, werden somit der Drehwinkel und die Drehrichtung der Codeplatte 1 durch eine an der Schaltungsplatte 4 angebrachte Steuereinheit (nicht gezeigt) detektiert.
  • Als Solches wird bei der optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn die beiden Anschlüsse 5c2 des Foto-IC 5 während der Montage in die entsprechenden beiden Anschlusseinsetzöffnungen 4b eingesetzt werden, der Foto-IC 5 entlang der Umfangsrichtung der Codeplatte 1 durch beide der Anschlusseinsetzöffnungen 4b in Position gebracht. Auf diese Weise kann jegliche positionsmäßige Abweichung des Foto-IC 5 entlang der Umfangsrichtung, die besonders wichtig ist, in einfacher Weise vermieden werden, wobei gleichzeitig auch die Detektionsgenauigkeit gewährleistet werden kann. Da die Position der beiden Anschlüsse 6c des Fotounterbrechers 6 auch in den entsprechenden beiden Anschlusseinsetzöffnungen 4b reguliert wird, kann in ähnlicher Weise jegliche positionsmäßige Abweichung des Fotounterbrechers 6 entlang der Umfangsrichtung der Codeplatte 1 in einfacher Weise vermieden werden. Selbst wenn die optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung klein ausgebildet ist, lässt sich somit eine gewünschte Detektionsgenauigkeit in einfacher Weise gewährleisten. Während der Hauptkörper 5a oder der Hauptkörper 6a in die jeweilige Sensorhalteöffnung 3a des an der Schaltungsplatte 4 positionierten und befestigten Halters 3 im Presssitz eingepasst wird, wird der Foto-IC 5 oder der Fotounterbrecher 6 entlang der Radialrichtung der Codeplatte 1 positioniert, wobei der Foto-IC 5 oder der Fotounterbrecher 6 durch den Halter 3 gehalten wird. Daher ist auch die Leistungsfähigkeit bei der Montage der optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung ausgezeichnet.
  • Weiterhin sind bei der optischen Drehwinkel-Detektionsvorrichtung die beiden Anschlussflächen 4c2 zum Verlöten der Anschlüsse 5c2 an den beiden Enden von den drei Anschlüssen, die mit geringer Mittenbeabstandung von dem Licht empfangenden Teil des Foto-IC wegragen, mit einer länglichen Formgebung ausgebildet, wobei die längliche Erstreckung in der Richtung verläuft, in der sich die Anschlussflächen von den freiliegenden einen Enden der Anschlusseinsetzöffnungen 4b weg erstrecken. Selbst wenn die für die beiden Anschlussflächen 4c2 erforderliche Fläche sichergestellt wird, nähern sich die Anschlussflächen 4c2 nicht der mittleren Anschlussfläche 4c1 . Ferner ist auch die Erstreckungsrichtung der beiden Anschlussflächen 4c2 mit der Richtung in Übereinstimmung gebracht, in der sich die Schaltungsplatte 4 während eines Tauchlötvorgangs bewegt. Das an den beiden Anschlussflächen 4c2 haftend aufzubringende Lötmaterial ist somit in dem mittleren Bereich (in Längsrichtung mittleren Bereich) in Erstreckungsrichtung am dicksten, wobei dieser Bereich ausreichend weit entfernt von der mittleren Anschlussfläche 4c1 ist. Somit entsteht kaum eine Lötbrücke zwischen den beiden Anschlussflächen 4c2 und der mittleren Anschlussfläche 4c1 , die nahe beieinander angeordnet werden müssen. Weiterhin ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die mittlere Anschlussfläche 4c1 mit einer länglichen Formgebung ausgebildet, die in ihrer Längserstreckung entlang der Radialrichtung der Codeplatte 1 verläuft, so dass die mittlere Anschlussfläche 4c1 orthogonal zu einer geraden Linie verläuft, die die an den beiden Anschlussflächen 4c2 freiliegenden Anschlusseinsetzöffnungen 4b miteinander verbindet, und die Beabstandung zwischen den Anschlusseinsetzöffnungen 4b, die an den beiden Anschlussflächen 4c2 freiliegen, ist groß gewählt, um die Positionen der beiden Anschlüsse 5c2 zu begrenzen. Auf diese Weise wird eine mit der Beabstandung erstreckungsgleiche Distanz zwischen den Anschlussflächen 4c2 und der mittleren Anschlussfläche 4c1 sichergestellt. Von diesem Gesichtspunkt betrachtet ist die Möglichkeit der Bildung einer Lötbrücke zwischen den Anschlussflächen 4c1 und 4c2 gering. Die Produktionsausbeute für die optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung ist somit hoch.
  • 8 veranschaulicht einen Zustand der Positionierung von Anschlüssen eines Foto-IC bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dieser Zeichnung sind Bereiche, die denen in 5 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet wird.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel darin, dass zum Positionieren des Foto-IC 5 entlang der Umfangsrichtung der Codeplatte 1 der mittlere Anschluss 5c, von den drei Anschlüssen, die von dem Licht empfangenden Teil des Foto-IC 5 wegragen, in seiner Position in Umfangsrichtung begrenzt bzw. festgelegt ist, indem die Anschlusseinsetzöffnung 4b1 einen kleinen Durchmesser aufweist. Wie in 8 gezeigt ist, ist im Spezielleren die Anschlusseinsetzöffnung 4b1 , durch die hindurch der mittlere Anschluss 5c1 einzusetzen ist, geringfügig kleiner aus gebildet als die anderen Anschlusseinsetzöffnungen 4b, wobei der Innendurchmesser der Anschlusseinsetzöffnung 4b1 in etwa den gleichen Wert wie die Breite des Anschlusses 5c1 entlang der Umfangsrichtung der Codeplatte 1 hat. Wenn der Anschluss 5c1 während der Montage in die Anschlusseinsetzöffnung 4b1 eingesetzt wird, wird somit der Foto-IC 5 entlang der Umfangsrichtung positioniert. Zu diesem Zeitpunkt wird der Hauptkörper des Foto-IC 5 im Presssitz in die Sensorhalteöffnung 3a des an der Schaltungsplatte feststehend positionierten Halters angebracht, so dass er in Radialrichtung der Codeplatte 1 positioniert ist. Die Befestigungsposition des Foto-IC 5 lässt sich somit mit hoher Genauigkeit vorgeben, indem einfach die Position des einen Anschlusses 5c1 entlang der Umfangsrichtung der Codeplatte 1 eingegrenzt bzw. festgelegt wird. Wenn ferner der Durchmesser der Anschlusseinsetzöffnung 4b1 , durch die der mittlere Anschluss 5c1 von den drei Anschlüssen mit einer solchen geringen Mittenbeabstandung eingesetzt werden soll, klein ausgebildet wird, lässt sich auch die Anschlussfläche schmal ausbilden, in der die Anschlusseinsetzöffnung 4b1 freiliegen kann. Die Distanz zwischen der vorstehend genannten Anschlussfläche und den beiden Anschlussflächen, mit denen die Anschlüsse 5c2 an den beiden Enden verlötet werden sollen, wird somit größer, und dadurch kommt es kaum zur Bildung einer Lötbrücke zwischen den Anschlussflächen.

Claims (6)

  1. Optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung, aufweisend: einen Fotosensor (5, 6) mit einer Mehrzahl von Anschlüssen (5c, 6c), die von einem Hauptkörper (5a, 6a) wegragen, der aus einem Licht emittierenden Teil und einem diesem gegenüberliegenden Licht empfangenden Teil gebildet ist; eine Schaltungsplatte (4), die eine Mehrzahl von Anschlusseinsetzöffnungen (4b) aufweist, durch die hindurch die Anschlüsse (5c, 6c) jeweils einzusetzen sind, und an der der Fotosensor (5, 6) anzubringen ist; einen Halter (3), der eine Sensorhalteöffnung (3a) aufweist, in die der Hauptkörper (5a, 6a) des Fotosensors (5, 6) einzupassen ist, und der an der Schaltungsplatte (4) feststehend positioniert ist; und eine drehbare Codeplatte (1) mit einer Schlitzreihe (7, 8) zum Hindurchlaufen zwischen dem Licht emittierenden Teil und dem Licht empfangenden Teil, die entlang der Umfangsrichtung der Codeplatte (1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (3) mit einer Referenzfläche (3b) und einem Vorsprung (3c) versehen ist, die einander entlang einer Radialrichtung der Codeplatte (1) innerhalb der Sensorhalteöffnung (3a) zugewandt gegenüberliegen, und dass der Hauptkörper (5a, 6a) derart zwischen die Referenzfläche (3b) und den Vorsprung (3c) gepasst ist, dass der Fotosensor (5, 6) in Radialrichtung der Codeplatte (1) positioniert ist und einige der mehreren Anschlusseinsetzöffnungen (4b) die Positionen der entsprechenden Anschlüsse (5c, 6c) in der Umfangsrichtung der Codeplatte (1) derart regulieren, dass der Fotosensor (5, 6) in Umfangsrichtung positioniert ist.
  2. Optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von zwei der Anschlusseinsetzöffnungen (4b), die entlang der Umfangsrichtung der Codeplatte (1) nebeneinander angeordnet sind, die eine Anschlusseinsetzöffnung (4b) an einer Position ge bildet ist, die die Bewegung des entsprechenden Anschlusses in Richtung auf die eine Seite in Umfangsrichtung reguliert, und die andere Anschlusseinsetzöffnung (4b) an einer Position gebildet ist, die die Bewegung des entsprechenden Anschlusses in Richtung auf die andere Seite in Umfangsrichtung reguliert.
  3. Optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beabstandung zwischen zwei der Anschlusseinsetzöffnungen (4b) in etwa gleich der Beabstandung zwischen zwei der Anschlüsse (5c, 6c) vorgegeben ist, die in die jeweiligen beiden Anschlusseinsetzöffnungen (4b) einzusetzen sind.
  4. Optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fotosensor um einen Foto-IC (5) mit drei in einer Reihe an dem Licht empfangenden Teil wegragenden Anschlüssen (5c) handelt und dass die Beabstandung zwischen zwei der Anschlusseinsetzöffnungen (4b), durch die hindurch zwei Anschlüsse (5c) an den beiden Enden von den drei Anschlüssen (5c) einzusetzen sind, in etwa gleich der Beabstandung zwischen den beiden Anschlüssen (5c) vorgegeben ist.
  5. Optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser einer vorbestimmten Anschlusseinsetzöffnung (4b) der Anschlusseinsetzöffnungen entlang der Umfangsrichtung in etwa gleich der Breite des entsprechenden Anschlusses (5c, 6c) entlang der Umfangsrichtung vorgegeben ist, so dass die vorbestimmte Anschlusseinsetzöffnung (4b) die Bewegung des entsprechenden Anschlusses (5c, 6c) in Umfangsrichtung reguliert.
  6. Optische Drehwinkel-Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fotosensor um einen Foto-IC (5) mit drei in einer Reihe von dem Licht empfangenden wegragenden An schlüssen (5c) handelt, und dass entlang der Umfangsrichtung der Innendurchmesser der Anschlusseinsetzöffnung (4b), durch die hindurch der zentrale Anschluss (5c) von den drei Anschlüssen (5c) einzusetzen ist, in etwa gleich der Breite des zentralen Anschlusses (5c) entlang der Umfangsrichtung vorgegeben ist.
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