JP2001165699A - Angle sensor - Google Patents

Angle sensor

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JP2001165699A
JP2001165699A JP34880499A JP34880499A JP2001165699A JP 2001165699 A JP2001165699 A JP 2001165699A JP 34880499 A JP34880499 A JP 34880499A JP 34880499 A JP34880499 A JP 34880499A JP 2001165699 A JP2001165699 A JP 2001165699A
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JP
Japan
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case
rotating shaft
detecting means
angle sensor
unit case
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JP34880499A
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Japanese (ja)
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Hirobumi Okumura
博文 奥村
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that output characteristics of detection means each are affected by a change in relative positional relation between magnets and the detection means before and after detachment/attachment of a substrate, as a rotary shaft equipped with two kids of magnets and the substrate equipped with two kinds of detection means are separately fixed in the same unit case in the past. SOLUTION: The rotary shaft 30 mounted with the first and second magnets M1, M2 and the substrate equipped with the first and second detection means H1, H2 are mounted in the unit case 17. The first and second magnets M1, M2 are properly arranged with the first and second detection means H1, H2, respectively, thus fixing relative positional relation between the magnets and the detection means. Because the positional relation remains unchanged before and after the unit case 17 is mounted on a lower case 12, the output characteristics of the respective detection means are not affected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のステアリ
ングホイールの回転角度(操舵角)の検出を行う角度セ
ンサに係わり、特に組み立て作業上の効率化、検出手段
の出力特性の向上および部品の共通化を図った角度セン
サに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an angle sensor for detecting a rotation angle (steering angle) of a steering wheel of an automobile. The present invention relates to an angle sensor that has been developed.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は、本願発明者によって特願平11
−3155号で提案した従来の角度センサの内部構造を
示す平面図であり、例えば自動車のステアリングホイー
ルの操舵角を高精度に検出するものである。また図10
は回転角度に対する角度センサの出力特性を示す図であ
る。
2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 2 is a plan view showing the internal structure of a conventional angle sensor proposed in Japanese Patent No. 3155, for example, for detecting a steering angle of a steering wheel of an automobile with high accuracy. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing output characteristics of an angle sensor with respect to a rotation angle.

【0003】図9に示す角度センサ1は、プラスチック
等の合成樹脂材料からなるケース本体2内に回転体3が
設けられている。回転体3は、合成樹脂材料等を円筒状
に形成したものであり、ケース2に対して回転自在に支
持されている。この回転体3の内部に自動車のステアリ
ングホイールが挿通され、ステアリングホイールととも
に回転体3が時計回りおよび反時計回り方向に回転させ
られる。前記回転体3の外周面には、複数のはすば歯車
3aが全周に渡って形成されている。
The angle sensor 1 shown in FIG. 9 has a rotating body 3 provided in a case body 2 made of a synthetic resin material such as plastic. The rotating body 3 is formed of a synthetic resin material or the like in a cylindrical shape, and is rotatably supported by the case 2. The steering wheel of the automobile is inserted into the rotating body 3, and the rotating body 3 is rotated together with the steering wheel in clockwise and counterclockwise directions. On the outer peripheral surface of the rotating body 3, a plurality of helical gears 3a are formed over the entire circumference.

【0004】またケース本体2内には、図示X方向を中
心軸とする回転軸9が回転自在に設けられている。そし
て、この回転軸9には、駆動歯車8が固定されている。
駆動歯車8の外周面には複数のはすば歯車8aが全周に
渡って形成されており、前記回転体3のはすば歯車3a
と歯合している。そして、駆動歯車8の隣りには、外周
面に複数対の磁石を磁着したリング状の第1の磁石5A
が回転軸9に同軸に設けられている。回転軸9は、黄銅
やアルミニウム等の金属材料からなり、中央部から一端
側にかけて螺旋状のスクリュー溝9aが形成され、この
スクリュー溝9aに可動体4が設けられている。
A rotating shaft 9 having a central axis in the X direction in the figure is rotatably provided in the case body 2. The drive gear 8 is fixed to the rotating shaft 9.
A plurality of helical gears 8a are formed on the outer peripheral surface of the drive gear 8 over the entire circumference, and the helical gear 3a of the rotating body 3 is formed.
And meshed. Next to the driving gear 8, a ring-shaped first magnet 5A having a plurality of pairs of magnets magnetized on the outer peripheral surface is provided.
Are provided coaxially with the rotating shaft 9. The rotating shaft 9 is made of a metal material such as brass or aluminum, and has a spiral screw groove 9a formed from the center to one end, and the movable body 4 is provided in the screw groove 9a.

【0005】可動体4は、移動方向(X方向)の一端面
から他端面にかけて貫通孔が穿設されている。この貫通
孔には内周面に前記回転軸9に形成されたスクリュー溝
9aと歯合する雌ねじ(図示せず)が形成されている。
また可動体4の下面には、1対の磁極を着磁した第2の
磁石5Bがインサート形成等によって取り付けられてい
る。前記可動体4はX方向へ直線的に移動するように前
記ケース本体2内で案内されており、前記回転体3が回
転し、駆動歯車8と回転軸9が回転することにより、可
動体4および第2の磁石5BがX方向へ往復移動する。
[0005] The movable body 4 has a through hole formed from one end surface to the other end surface in the moving direction (X direction). A female screw (not shown) meshing with the screw groove 9a formed on the rotating shaft 9 is formed on the inner peripheral surface of the through hole.
A second magnet 5B having a pair of magnetic poles is attached to the lower surface of the movable body 4 by insert forming or the like. The movable body 4 is guided in the case main body 2 so as to move linearly in the X direction. The rotating body 3 rotates, and the driving gear 8 and the rotating shaft 9 rotate. And the second magnet 5B reciprocates in the X direction.

【0006】前記ケース本体2の下部位置には、第1お
よび第2のホール素子(検出手段)6A,6Bを実装し
た基板10が固定されており、第1のホール素子6Aは
一対設けられ、これが前記第1の磁石5Aに対向し、第
2のホール素子6Bが前記第2の磁石5Bに対向する位
置関係となっている。そして、回転軸9が回転すると、
第1のホール素子6Aが第1の磁石5Aの変位磁界を検
出し、該回転に伴って図10で示す所定の正弦波10
1,101を出力し、また第2の磁石5Bがスクリュー
軸9aによりX方向へ往復移動すると、第2のホール素
子6Bがその磁気的な変位を検出してステアリングホイ
ールの全回転角度範囲に渡って一次直線的に変化する値
103を出力する。これら第1および第2のホール素子
6A,6Bの出力信号により、前記ステアリングホイー
ルの回転角(操舵角)の絶対位置の検出が可能となって
いる。
A board 10 on which first and second Hall elements (detection means) 6A and 6B are mounted is fixed at a lower position of the case body 2, and a pair of first Hall elements 6A are provided. This is a positional relationship in which the second Hall element 6B faces the second magnet 5B while the first magnet 5A faces the first magnet 5A. When the rotation shaft 9 rotates,
The first Hall element 6A detects the displacement magnetic field of the first magnet 5A, and a predetermined sine wave 10 shown in FIG.
When the second magnet 5B reciprocates in the X direction by the screw shaft 9a, the second Hall element 6B detects its magnetic displacement and extends over the entire rotation angle range of the steering wheel. Thus, a value 103 that changes linearly linearly is output. The absolute position of the rotation angle (steering angle) of the steering wheel can be detected by the output signals of the first and second Hall elements 6A and 6B.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記角度センサ1で
は、回転角度を高精度に検出するため、前記ホール素子
6A,6Bが最適な出力特性となるゲインおよびオフセ
ット調整を行なう必要がある。そして、この際に基板1
0上の各ホール素子6A,6Bに最適な抵抗等を半田付
けする作業が行われる。
In the angle sensor 1, in order to detect the rotation angle with high accuracy, it is necessary to adjust the gain and offset so that the Hall elements 6A and 6B have optimum output characteristics. At this time, the substrate 1
An operation of soldering an optimum resistor or the like to each of the Hall elements 6A and 6B on the zero is performed.

【0008】この際のゲインおよびオフセット調整で
は、第1および第2のホール素子6A,6Bと第1およ
び第2の磁石5A,5Bとの相対位置関係に大きく依存
するため、ケース本体2内に回転軸9と基板10とを実
装し、前記相対位置を決定した状態で行なわなければな
らない。
In this case, the gain and offset adjustment largely depends on the relative positional relationship between the first and second Hall elements 6A and 6B and the first and second magnets 5A and 5B. It is necessary to mount the rotation shaft 9 and the substrate 10 and perform the operation with the relative position determined.

【0009】しかし、図9に示すように従来の角度セン
サ1では、第1および第2のホール素子6A,6Bを実
装した基板10は、ケース本体2内の狭い下部位置に実
装面を垂直にして固定されているため、作業スペースを
確保することができず半田付け作業が困難である。よっ
て、角度センサの組み立て工程上の作業効率が低く、ま
た半田不良が生じやすいという問題がある。
However, as shown in FIG. 9, in the conventional angle sensor 1, the substrate 10 on which the first and second Hall elements 6A and 6B are mounted is formed such that the mounting surface is perpendicular to a narrow lower position in the case body 2. Since it is fixed so that a work space cannot be secured, soldering work is difficult. Therefore, there is a problem that the working efficiency in the assembly process of the angle sensor is low, and a solder defect is likely to occur.

【0010】あるいは、一度基板10をケース本体2の
外部に取り出して半田付け作業を行い、その後に再び基
板10をケース本体2内に戻すという作業が必要とな
る。
[0010] Alternatively, it is necessary to take out the board 10 once out of the case body 2 and perform soldering work, and then return the board 10 to the inside of the case body 2 again.

【0011】しかし、前記作業を行うと、前記回転軸9
がケース本体2内の両端の支持部2a,2b内に設けら
れた軸受部材7a,7bで支持され、前記基板10とは
別個に設けられているため、基板10の取付け位置が調
整の前後で微妙に相違し、各ホール素子と回転軸9の磁
石との間の相対関係にずれが生じ、第1および第2のホ
ール素子6A,6Bについて調整後の出力特性を得るこ
とができないという問題が生じやすい。
However, when the above operation is performed, the rotation shaft 9
Are supported by bearing members 7a, 7b provided in support portions 2a, 2b at both ends in the case main body 2 and are provided separately from the substrate 10, so that the mounting position of the substrate 10 can be adjusted before and after the adjustment. There is a slight difference that the relative relationship between each Hall element and the magnet of the rotating shaft 9 is deviated, so that it is not possible to obtain adjusted output characteristics for the first and second Hall elements 6A and 6B. Easy to occur.

【0012】あるいは、基板10とケース本体2との固
定関係が経時変化に伴い変わりやすいという問題があ
る。
Alternatively, there is a problem that the fixed relationship between the substrate 10 and the case body 2 is apt to change with time.

【0013】さらに前記角度センサ1は、ステアリング
ホイールの外径寸法が異なると、各ステアリングホイー
ルの大きさに合わせた角度センサ1を用意する必要があ
る。この場合、各ケース本体2の大きさが変わるため、
各ケース本体2に合わせた寸法の回転軸9や基板10等
が必要となり、部品点数が多くなるという問題がある。
Further, when the outer diameter of the steering wheel is different, it is necessary to prepare the angle sensor 1 according to the size of each steering wheel. In this case, since the size of each case body 2 changes,
A rotating shaft 9 and a board 10 having dimensions corresponding to each case body 2 are required, and there is a problem that the number of parts increases.

【0014】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、角度センサの組み立て工程上の作業効率を
高めた角度センサを提供することを目的としている。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to provide an angle sensor which has improved work efficiency in an assembling process of the angle sensor.

【0015】また本発明は、検出手段(ホール素子)の
調整を容易とするとともに、調整の後の検出手段が本来
の出力特性を発揮し得るようにした角度センサを提供す
ることを目的としている。
Another object of the present invention is to provide an angle sensor which facilitates adjustment of the detecting means (Hall element) and enables the detecting means after adjustment to exhibit the original output characteristics. .

【0016】さらに、本発明は異なる角度センサごとの
部品の共通化を図った角度センサを提供することを目的
としている。
Another object of the present invention is to provide an angle sensor in which parts for different angle sensors are shared.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、ケース本体
と、このケース本体に回転自在に支持されて第1の回転
軸に係合して一緒に回転する回転体と、前記回転体によ
って回転させられる第2の回転軸と、前記第2の回転軸
に設けられて前記第2の回転軸と共に回転する第1の検
出体と、前記第2の回転軸の回転によって前記第2の回
転軸に沿って往復移動する第2の検出体と、前記第1の
検出体の回転を検出する第1の検出手段と、前記第2の
検出体の移動を検出する第2の検出手段とを有する角度
センサにおいて、ユニットケースに、前記第2の回転
軸、第2の検出体、第1の検出手段および第2の検出手
段が設けられており、このユニットケースが前記ケース
本体内に位置決めされて組み付けられていることを特徴
とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a case body, a rotating body rotatably supported by the case body and engaged with a first rotating shaft to rotate together, and a rotating body rotated by the rotating body. A second rotating shaft, a first detector provided on the second rotating shaft and rotating with the second rotating shaft, and a second rotating shaft provided by rotation of the second rotating shaft. A second detector that reciprocates along the first detector, a first detector that detects rotation of the first detector, and a second detector that detects movement of the second detector. In the angle sensor, the unit case is provided with the second rotating shaft, the second detecting body, the first detecting means, and the second detecting means, and the unit case is positioned in the case main body. It is characterized by being assembled.

【0018】本発明では、ユニットケースに回転軸を装
填すると、第1の磁石と第1の検出手段との相対位置、
および第2の磁石と第2の検出手段との相対位置をケー
ス本体に装着する前に予め決定することができる。そし
て、これらの間の相対関係は、ユニットケースをケース
本体に装着した前後で変わることがない。よって、ゲイ
ンおよびオフセット調整時において、一度ユニットケー
スを取り出した状態で半田付け作業を行い、その後に再
びユニットケースをケース本体に戻しても前記ゲイン調
整およびオフセット調整がずれることがなくなるため、
調整後の検出手段が優れた出力特性を発揮することがで
きる。
According to the present invention, when the rotating shaft is mounted on the unit case, the relative position between the first magnet and the first detecting means is determined.
In addition, the relative position between the second magnet and the second detecting means can be determined before the case is mounted on the case body. The relative relationship between them does not change before and after the unit case is mounted on the case body. Therefore, at the time of gain and offset adjustment, since the soldering work is performed once with the unit case taken out, and then the gain adjustment and offset adjustment do not shift even if the unit case is returned to the case body again,
The detection means after adjustment can exhibit excellent output characteristics.

【0019】上記において、ユニットケースの両側の外
面と前記ユニットケースに対向するケース本体の両側の
内面とが凹凸嵌合により位置決めされるものが好まし
い。
In the above, it is preferable that the outer surfaces on both sides of the unit case and the inner surfaces on both sides of the case body opposed to the unit case are positioned by fitting in and out.

【0020】上記構成では、ケース本体側の係止凹部に
対しユニットケース側の係止凸部を凹凸嵌合により係止
固定することができるため、ケース本体に対しユニット
ケースを容易に取り付けることが可能となる。よって、
角度センサの組み立て工程を簡素化することができ、作
業効率を高めることができる。
In the above configuration, the locking projection on the unit case side can be locked and fixed to the locking recess on the side of the case body by concave and convex fitting, so that the unit case can be easily attached to the case body. It becomes possible. Therefore,
The assembly process of the angle sensor can be simplified, and the working efficiency can be increased.

【0021】また、前記第2の検出体は、前記ユニット
ケースにスライド自在に設けられており、前記第2の回
転軸と、前記第2の検出体との間には、回転運動を往復
直線運動に変換する変換手段が設けられているものが好
ましい。
The second detecting member is slidably provided in the unit case, and performs a reciprocating linear movement between the second rotating shaft and the second detecting member. It is preferable that a conversion means for converting into motion is provided.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図1は、角度センサの内部構造を示す正
面方向の断面図であり、例えば自動車のステアリングホ
イールの操舵角を高精度に検出するものである。図2は
角度センサの主要部分を示す分解斜視図、図3は第1の
検出手段の保持構造を示す断面図、図4は図3のa−a
線における断面図、図5は図3のb−b線における断面
図、図6は第2の検出手段の保持構造を示す断面図、図
7は図6のc−c線における断面図、図8は図6のd−
d線における断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front sectional view showing the internal structure of an angle sensor, and detects a steering angle of a steering wheel of an automobile, for example, with high accuracy. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a main part of the angle sensor, FIG. 3 is a sectional view showing a holding structure of the first detecting means, and FIG. 4 is aa of FIG.
5, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 3, FIG. 6 is a cross-sectional view showing the holding structure of the second detection means, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line cc of FIG. 8 is d- of FIG.
It is sectional drawing in the d line.

【0023】図1に示す角度センサSaでは、符号12
が下部ケースを、符号13が回転体をそれぞれ示してい
る。回転体13は、合成樹脂材料により円筒状に形成さ
れており、下部ケース12内に図示時計回り方向(α1
方向)および反時計回り方向(α2方向)に回転自在に
支持されている。前記回転体13の内部は空洞であり、
この中に自動車のステアリングホイールSh(第1の回
転軸(被検出軸))が挿通される(図2参照)。回転体
13の内周面には軸方向に延びる凸部13a,13bが
突出形成され、前記ステアリングホイールShの外周面
に形成された凹部(図示せず)に嵌合可能となってい
る。そして、ステアリングホイールShが回転すると、
それに伴って回転体13が回転させられる。また図2に
示すように、この回転体13の外周面には、軸方向(Y
方向)に対し斜め向きに刻まれた歯からなるはすば歯車
13Aが周設されている。
In the angle sensor Sa shown in FIG.
Denotes a lower case, and reference numeral 13 denotes a rotating body. The rotating body 13 is formed in a cylindrical shape from a synthetic resin material, and is disposed in the lower case 12 in a clockwise direction (α1
Direction) and counterclockwise (α2 direction). The inside of the rotating body 13 is hollow,
The steering wheel Sh (first rotating shaft (detected shaft)) of the automobile is inserted therein (see FIG. 2). Protrusions 13a, 13b extending in the axial direction are formed on the inner peripheral surface of the rotating body 13 so as to protrude therefrom, and can be fitted into concave portions (not shown) formed on the outer peripheral surface of the steering wheel Sh. Then, when the steering wheel Sh rotates,
Accordingly, the rotating body 13 is rotated. As shown in FIG. 2, the outer peripheral surface of the rotating body 13 has an axial direction (Y
A helical gear 13 </ b> A made of teeth cut diagonally with respect to (direction) is provided.

【0024】一方、下部ケース12の下方(図1のZ2
方向)には、ユニットケース17が設けられている。ユ
ニットケース17は、耐熱特性等の耐環境特性に対して
寸法安定性に優れたPPS等の合成樹脂を射出成形等し
て形成され、図1および図2に示すように、そのX1お
よびX2方向の両端には、L字形状の係止片17A,1
7Bが形成されている。前記係止片17A,17Bの外
面にはX1およびX2方向に突出する係止凸部17A
1,17B1がそれぞれ形成されている。
On the other hand, below the lower case 12 (Z2 in FIG. 1)
(Direction), a unit case 17 is provided. The unit case 17 is formed by injection molding or the like of a synthetic resin such as PPS having excellent dimensional stability with respect to environmental resistance characteristics such as heat resistance characteristics, and as shown in FIGS. 1 and 2, in the X1 and X2 directions. L-shaped locking pieces 17A, 1
7B is formed. On the outer surfaces of the locking pieces 17A and 17B, locking projections 17A protruding in the X1 and X2 directions.
1, 17B1 are formed respectively.

【0025】前記下部ケース12のX1およびX2側の
内面には、係止凹部12A,12Bがそれぞれ形成され
ている。前記下部ケース12の係止凹部12A,12B
にユニットケース17の係止凸部17A1,17B1を
凹凸嵌合させることにより、ユニットケース17を下部
ケース12に係止固定できるようになっている。
Locking recesses 12A and 12B are formed on the inner surface of the lower case 12 on the X1 and X2 sides, respectively. Locking recesses 12A, 12B of the lower case 12
The unit case 17 can be locked and fixed to the lower case 12 by fitting the locking projections 17A1 and 17B1 of the unit case 17 into the concave and convex.

【0026】また図2に示すように、ユニットケース1
7の図示Y1側の面には、円形形状の位置決め孔17
C,17Dがそれぞれ形成されている。そして、この位
置決め孔17C,17Dと対向する下部ケース12の対
向面には、位置決め凸部12Dおよび12Eが突出形成
されている(図示せず)。よって、前記係止凸部17A
1,17B1を係止凹部12A,12Bに係止させると
きに、前記下部ケース12の位置決め凸部12Dおよび
12Eに、ユニットケース17の位置決め孔17C,1
7Dを係合させることにより、ユニットケース17を下
部ケース12内の下部位置に高精度に位置決め固定する
ことができる。
Further, as shown in FIG.
7, a circular positioning hole 17 is provided on the surface on the Y1 side in the drawing.
C and 17D are formed respectively. On the surface of the lower case 12 facing the positioning holes 17C and 17D, positioning projections 12D and 12E are formed so as to protrude (not shown). Therefore, the locking projection 17A
When the first case 17B1 is engaged with the engaging recesses 12A and 12B, the positioning projections 12D and 12E of the lower case 12 are provided with positioning holes 17C and 1C of the unit case 17.
By engaging the 7D, the unit case 17 can be positioned and fixed at a lower position in the lower case 12 with high accuracy.

【0027】またユニットケース17のX1およびX2
方向の両端には、図示Z1方向に延びる支持片17a,
17bが形成され、その先端に円形の支持部17a1と
支持部17b1が形成されている。前記支持部17a
1,17b1の上部には、図示Z1方向の端部が開口さ
れた欠損部17a2,17b2がそれぞれ形成されてお
り、これら欠損部17a2,17b2を通して後述の回
転軸30の両端が前記支持部17a1,17b1内にそ
れぞれ装着可能となっている。
X1 and X2 of the unit case 17
The support pieces 17a extending in the illustrated Z1 direction
17b, and a circular support portion 17a1 and a support portion 17b1 are formed at the tip thereof. The support part 17a
In the upper part of the first and the first parts 17b1, there are formed defective parts 17a2 and 17b2 each having an open end in the Z1 direction in the drawing, and both ends of the rotating shaft 30 to be described later are supported through the defective parts 17a2 and 17b2. 17b1.

【0028】前記支持片17a,17bの間には、第1
の台座部17dおよび第2の台座部17eが設けられて
いる。
Between the support pieces 17a and 17b, a first
17d and a second pedestal portion 17e.

【0029】図2〜図5に示すように、第1Mの台座部
17dは90度の角度で略V時形状に形成され、そのV
字状の傾斜面の裏(第1の台座部17dの内部)には第
1の検出手段H1が一対設けられている。
As shown in FIGS. 2 to 5, the first M pedestal portion 17d is formed in a substantially V-shape at an angle of 90 degrees.
A pair of first detecting means H1 is provided on the back of the character-shaped inclined surface (inside the first pedestal portion 17d).

【0030】そして第1の検出手段H1は、その上端面
を第1の台座部17dに設けた第1の平坦面17gに当
接し、下端面を孔17fによって覚せい区画された第2
の平坦面17hに当接し、上下方向に位置決めがされる
とともに、両側面を突起17iに当接して位置決めさ
れ、さらに上面が第3の平坦面17jに当接するよう板
ばね17kによって弾圧された状態で保持されている。
なお、板ばね17kは、その両端を前記突起17iを設
けた両端面17l間に圧入して第1の台座部17dに保
持されている。これらによって第1の検出手段H1は第
1の台座部17dに対して外形を位置決めした状態で保
持されている。そして、この第1の台座部17dの略V
字状の両傾斜面に挟まれ、前記一対の第1の検出手段H
1との距離が等距離となるように第1の磁石M1(第1
の検出体)が前記第1の検出手段H1に対向して配置さ
れる。
The first detecting means H1 has an upper end surface in contact with a first flat surface 17g provided on the first pedestal portion 17d and a lower end surface defined by a hole 17f.
Abuts against the flat surface 17h, is positioned in the up-down direction, is positioned by contacting both side surfaces with the protrusion 17i, and is further resiliently pressed by the leaf spring 17k so that the upper surface contacts the third flat surface 17j. Is held in.
The leaf spring 17k is held by the first pedestal portion 17d by pressing both ends thereof between both end surfaces 17l provided with the projections 17i. As a result, the first detecting means H1 is held with its outer shape positioned with respect to the first pedestal 17d. Then, approximately V of the first pedestal portion 17d
Between the pair of first detecting means H
1 so that the distance from the first magnet M1 (first
(A detection body) is disposed to face the first detection means H1.

【0031】一方、第2の台座部17eは図示X方向に
延びた直方体形状からなり、その上面の両側部には、断
面凸状のレール(ガイド部材)17e1,17e2がX
方向に延設されている。図1、図6〜図8に示すよう
に、第2の台座部17eのなお部中央には、第2の検出
手段H2が設けられている。前記第2の検出手段H2は
そのX方向の両方向の両端面を第2の台座部17eに設
けた第4および第5の平坦面17m,17nに当接し、
X方向に位置決めがされると共に両端面を突起17pに
当接して位置決めされ、さらに上面が第6の平坦面17
qに当接するように板ばね17rによって弾圧された状
態で保持されている。なお、板ばね17rは、その両端
を前記突起17pを設けた両側面17s間に圧入して第
2の台座部17eに保持されている。これらによって第
2の検出手段H2は第2の台座部17eに対して外形を
位置決めした状態で保持されている。なお、上面に設け
た孔17tは第2の検出手段H2の有無を確認するため
に設けられるものであり、無くとも性能上は問題ない。
そして、この第2の台座部17eの上部には可動体20
が対向している。また前記第1の検出手段H1および第
2の検出手段H2は基板上に実装されている。
On the other hand, the second pedestal portion 17e has a rectangular parallelepiped shape extending in the X direction in the figure, and rails (guide members) 17e1 and 17e2 having a convex cross section are formed on both sides of the upper surface thereof.
It extends in the direction. As shown in FIGS. 1 and 6 to 8, a second detecting means H2 is provided at the center of the second pedestal portion 17e. The second detecting means H2 abuts both end faces in both directions in the X direction with the fourth and fifth flat faces 17m and 17n provided on the second pedestal portion 17e,
It is positioned in the X direction, is positioned by abutting both end surfaces against the projections 17p, and further has a sixth flat surface 17
It is held in a state where it is resiliently pressed by the leaf spring 17r so as to come into contact with q. The leaf spring 17r is held by the second pedestal portion 17e by pressing both ends thereof between the side surfaces 17s provided with the projections 17p. As a result, the second detecting means H2 is held with its outer shape positioned with respect to the second pedestal portion 17e. The hole 17t provided on the upper surface is provided for confirming the presence / absence of the second detecting means H2, and there is no problem in performance even without it.
The movable body 20 is located above the second pedestal portion 17e.
Are facing each other. The first detecting means H1 and the second detecting means H2 are mounted on a board.

【0032】前記基板25にはリード線26が設けられ
ており、第1および第2の検出手段H1,H2の出力信
号がリード線26を介して外部に検出される。なお、前
記第1の検出手段H1および第2の検出手段H2として
は、例えばホール素子、MR素子、磁束検出コイルなど
を用いることができる。
A lead wire 26 is provided on the substrate 25, and output signals of the first and second detecting means H1 and H2 are detected outside through the lead wire 26. As the first detecting means H1 and the second detecting means H2, for example, a Hall element, an MR element, a magnetic flux detecting coil and the like can be used.

【0033】前記可動体20は、主にホルダ21、弾性
支持部材22および嵌合部材23から構成されている。
前記ホルダ21は合成樹脂から形成され、その内部には
平面長方形状の空間領域21Aが形成されている。前記
空間領域21Aを囲むホルダ21の四隅には図示Y軸方
向に突出する4つの摺動片21a,21a,21a,2
1aがそれぞれ形成されている。各摺動片21aの底面
は、摩擦係数の小さな平滑面で形成され、各摺動片21
aの底面の幅間隔(Y方向の対向間隔)は、前記レール
17e1とレール17e2の幅間隔と同寸法で形成され
ている。よって、ホルダ21は、各摺動片21aを前記
レール17e1,17e2の上にそれぞれ載せた状態
で、図示X方向に往復移動できるものとなっている。
The movable body 20 mainly comprises a holder 21, an elastic support member 22, and a fitting member 23.
The holder 21 is made of a synthetic resin, and has a planar rectangular space area 21A formed therein. Four sliding pieces 21a, 21a, 21a, 2 protruding in the illustrated Y-axis direction are provided at four corners of the holder 21 surrounding the space area 21A.
1a are formed. The bottom surface of each sliding piece 21a is formed as a smooth surface having a small coefficient of friction.
The width interval of the bottom surface (a) (the interval in the Y direction) is the same as the width interval between the rails 17e1 and 17e2. Therefore, the holder 21 is capable of reciprocating in the X direction in the drawing with the sliding pieces 21a placed on the rails 17e1 and 17e2, respectively.

【0034】前記ホルダ21の空間領域21A内には、
軸線方向に沿って一対のN極とS極に着磁されたフェラ
イトなどの磁性材料からなる第2の磁石M2(第2の検
出体)が保持されている。そして、第2の磁石M2の磁
着面と前記第2の検出手段H2とが対向する関係にあ
る。またホルダ21の図示Y側には、固定部21fが設
けられており、この固定部21fには図示Z1方向に突
出する凸部21g,21hが形成されている。
In the space area 21A of the holder 21,
A second magnet M2 (second detector) made of a magnetic material such as ferrite magnetized to a pair of N pole and S pole along the axial direction is held. Then, the magnetically attached surface of the second magnet M2 and the second detecting means H2 are in a relationship of facing each other. A fixing portion 21f is provided on the Y side of the holder 21 in the figure, and convex portions 21g and 21h projecting in the direction of Z1 in the figure are formed on the fixing portion 21f.

【0035】弾性支持部材22は、薄い金属板をプレス
加工および/または打抜き加工等することにより形成さ
れている。弾性支持部材22の図示Y1側の基端部22
Aには、十字形状の切込みを周囲に設けた穴22a,2
2bが形成されており、この穴22a,22b内に前記
ホルダ21の凸部21g,21hが挿通されることによ
り、弾性支持部材22の一方の端部である基端部22A
が、ホルダ21Aの固定部21fに片持ちはりの状態で
固定されている。弾性支持部材22の図示Y2側の他方
の端部は、支持部22Bである。前記基端部22Aが固
定部21fに固定され片持ち支持状態となる。そして、
前記支持部22Bは自由端となり、図示Z方向に弾性的
に支持される。前記支持部22Bには穴22c,22d
が形成され、穴22cと穴22dとの間には、図示Y1
およびY2方向に延びる支持腕22f,22f,22
f,22fがそれぞれ一体に形成されている。
The elastic support member 22 is formed by pressing and / or punching a thin metal plate. A base end 22 of the elastic support member 22 on the Y1 side in the drawing.
In A, holes 22a, 2 provided with a cross-shaped notch are provided.
2b are formed, and the convex portions 21g and 21h of the holder 21 are inserted into the holes 22a and 22b, so that the base end 22A which is one end of the elastic support member 22 is formed.
However, it is fixed to the fixing portion 21f of the holder 21A in a cantilever state. The other end of the elastic support member 22 on the Y2 side in the drawing is a support portion 22B. The base end portion 22A is fixed to the fixing portion 21f to be in a cantilever support state. And
The support portion 22B is a free end and is elastically supported in the Z direction in the figure. Holes 22c and 22d are provided in the support portion 22B.
Is formed between the hole 22c and the hole 22d.
Arms 22f, 22f, 22 extending in the Y2 direction
f and 22f are integrally formed.

【0036】図2に示すように、弾性支持部材22の支
持部22Bの上には、嵌合部材23が固定される。嵌合
部材23は樹脂材料から形成されており、基台23Aの
X1およびX2方向の両端には、円柱の一端面から他端
面にかけて貫通孔が形成され、さらに円柱をXY平面に
平行な面で切断した一対の半中空円柱状の嵌合部23
a,23bが形成されている。この嵌合部23a,23
bの断面U字形状の内面23c,23cには、雌ねじが
それぞれ形成されている。また嵌合部材23の基台23
Aの下面(Z2側の面)には、前記ホルダ21に形成さ
れた凸部21g,21hと同様な凸部23d,23eが
図示Z2方向に突出形成されている(図示せず)。そし
て、前記凸部23d,23eが弾性支持部材22の支持
部22Bに形成された前記穴22c,22dに挿通され
ることにより、嵌合部材23が弾性支持部材22の自由
端側の支持部22Bに保持される。そして、嵌合部材2
3の基台23Aの周囲に各支持腕22fをそれぞれ巻き
付けるようにその先端を変形させ抱持することにより、
嵌合部材23が支持部22Bに強固に保持されている。
このように、嵌合部材23を弾性支持部材22の支持部
22Bに固定すると、嵌合部材23はホルダ21の前記
空間領域21Aの真上に設置され、弾性支持部材22の
弾性力により、図示Z方向に弾性支持されて後述するス
クリュー軸30aに弾圧している。
As shown in FIG. 2, a fitting member 23 is fixed on the support portion 22B of the elastic support member 22. The fitting member 23 is formed of a resin material. Through holes are formed at both ends of the base 23A in the X1 and X2 directions from one end surface to the other end surface of the cylinder, and the cylinder is formed by a surface parallel to the XY plane. A pair of cut semi-hollow cylindrical fitting portions 23
a and 23b are formed. The fitting portions 23a, 23
Female threads are formed on the inner surfaces 23c, 23c of the U-shaped cross section b. The base 23 of the fitting member 23
On the lower surface of A (the surface on the Z2 side), protrusions 23d and 23e similar to the protrusions 21g and 21h formed on the holder 21 are formed so as to protrude in the Z2 direction in the figure (not shown). The projections 23d and 23e are inserted into the holes 22c and 22d formed in the support portion 22B of the elastic support member 22, so that the fitting member 23 is supported on the free end side support portion 22B of the elastic support member 22. Is held. And the fitting member 2
By deforming and holding the distal end of each support arm 22f so as to wind each support arm 22f around the base 23A of No. 3,
The fitting member 23 is firmly held by the support portion 22B.
As described above, when the fitting member 23 is fixed to the support portion 22B of the elastic support member 22, the fitting member 23 is installed directly above the space area 21A of the holder 21, and the elastic force of the elastic support member 22 causes It is elastically supported in the Z direction and resiliently presses against a screw shaft 30a described later.

【0037】前記回転軸30には、駆動歯車36が固定
されており、回転軸30と一緒に回転する。前記駆動歯
車36の外周面には、前記回転体13の外周面に形成さ
れたはすば歯車13Aと同ピッチからなるはすば歯車3
6Aが周設されている。また回転軸30には、前記駆動
歯車36に隣接する位置から回転軸30の左側の端部に
かけて螺旋状のスクリュー軸30aが形成されている。
そして、スクリュー軸30aのねじ溝のピッチは、上記
嵌合部23a,23bの内面23c,23cに形成され
た雌ねじと同ピッチで形成されている。前記スクリュー
軸30aと前記嵌合部23a,23bが噛み合うことに
より、回転軸30の回転を前記スライド部材18の直線
運動に変換する変換手段が構成されている。
A drive gear 36 is fixed to the rotating shaft 30 and rotates together with the rotating shaft 30. The helical gear 3 having the same pitch as the helical gear 13A formed on the outer peripheral surface of the rotating body 13 is provided on the outer peripheral surface of the drive gear 36.
6A is provided around. A spiral screw shaft 30 a is formed on the rotating shaft 30 from a position adjacent to the drive gear 36 to the left end of the rotating shaft 30.
The pitch of the thread groove of the screw shaft 30a is formed at the same pitch as the internal threads formed on the inner surfaces 23c, 23c of the fitting portions 23a, 23b. When the screw shaft 30a and the fitting portions 23a and 23b mesh with each other, a conversion unit that converts the rotation of the rotary shaft 30 into a linear motion of the slide member 18 is configured.

【0038】回転軸30の両端を前記支持片17aの支
持部17a1と支持片17bの支持部17b1との間に
支持すると、スクリュー軸30aが前記弾性支持部材2
2の自由端に設けられた嵌合部材23の弾性的に移動す
る軌跡上に位置するように設定される。これにより、ス
クリュー軸30aと弾性支持部材22の自由端に設けら
れた嵌合部材23の嵌合部23a,23bとが互いに噛
み合うものとなる。
When both ends of the rotary shaft 30 are supported between the support portion 17a1 of the support piece 17a and the support portion 17b1 of the support piece 17b, the screw shaft 30a is
2 are set so as to be located on a locus of elastic movement of the fitting member 23 provided at the free end of the second member. Accordingly, the screw shaft 30a and the fitting portions 23a and 23b of the fitting member 23 provided at the free end of the elastic support member 22 mesh with each other.

【0039】前記駆動歯車36の図示右端側は、駆動歯
車36の軸中心部をX1方向に延長した太軸延長部36
aおよび細軸延長部36bが形成されている。なお、細
軸延長部36bは、太軸延長部36aに連続して図示X
1方向に形成されている。前記太軸延長部36aには補
助歯車40が回転自在に外挿される。駆動歯車36の右
端面と前記補助歯車40との間には、付勢部材50Aが
設けられている。図1および図2に示す実施の形態にお
ける付勢部材50Aは、例えばねじりばね50であり、
駆動歯車36をβ2方向に付勢できるようになってい
る。付勢部材50Aの一方の先端50aは、図示X2方
向に延び形成されており、図1に示すように駆動歯車3
6の内部に穿設された挿通孔36cに挿入されている。
また付勢部材50Aの他方の先端50bは、補助歯車4
0の対向面内に形成された掛止部40aに掛止されてい
る。
The right end side of the drive gear 36 in the figure is a thick shaft extension 36 extending the shaft center of the drive gear 36 in the X1 direction.
a and a thin shaft extension 36b are formed. The thin shaft extension 36b is connected to the thick shaft extension 36a in the drawing X
It is formed in one direction. An auxiliary gear 40 is rotatably inserted into the thick shaft extension 36a. An urging member 50A is provided between the right end surface of the driving gear 36 and the auxiliary gear 40. The urging member 50A in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is, for example, a torsion spring 50,
The drive gear 36 can be biased in the β2 direction. One end 50a of the urging member 50A is formed so as to extend in the X2 direction in the drawing, and as shown in FIG.
6 is inserted into an insertion hole 36c formed inside.
The other end 50b of the urging member 50A is connected to the auxiliary gear 4
0 is hooked on a hook portion 40a formed in the opposing surface.

【0040】前記補助歯車40の外周面は、はすば歯車
状に形成されている。さらにこの補助歯車40は、駆動
歯車36と対向する側の外径が小さく、逆側の外径が大
きいかさ歯車状となっている。すなわち、図1に示すよ
うに、この補助歯車40は、軸断面形状において歯が前
記回転体13の周方向に沿って傾斜した形状のかさ歯車
形状である。よって、補助歯車40ははすば歯車で且つ
かさ歯車状(はすばかさ状歯車40A)に形成されてい
る。
The outer peripheral surface of the auxiliary gear 40 is formed in a helical gear shape. Further, the auxiliary gear 40 has a bevel gear shape having a small outer diameter on the side facing the drive gear 36 and a large outer diameter on the opposite side. That is, as shown in FIG. 1, the auxiliary gear 40 has a bevel gear shape whose teeth are inclined along the circumferential direction of the rotating body 13 in the axial cross-sectional shape. Therefore, the auxiliary gear 40 is formed as a helical gear and bevel gear (helical gear 40A).

【0041】また、補助歯車40の図示右端側には、リ
ング状のワッシャ55と第1の磁石(第1の検出体)M
1が設けられている。前記第1の磁石M1の内径寸法
は、駆動歯車36の細軸延長部36bの外径寸法とほぼ
同寸法に形成されており、第1の磁石M1を細軸延長部
36bに嵌合させることにより、回転軸30に固定する
ことが可能となっている。
A ring-shaped washer 55 and a first magnet (first detector) M are provided on the right end side of the auxiliary gear 40 in the figure.
1 is provided. The inner diameter of the first magnet M1 is formed to be substantially the same as the outer diameter of the small shaft extension 36b of the drive gear 36, and the first magnet M1 is fitted to the small shaft extension 36b. Thereby, it can be fixed to the rotating shaft 30.

【0042】なお、前記第1の磁石M1の外周面は、第
1の磁石M1が1回転する間にN極とS極とが1回ずつ
または2回ずつ一対の前記第1の検出手段H1を通過す
るように着磁されている。
The outer peripheral surface of the first magnet M1 has a pair of the first detecting means H1 each having one or two N and S poles during one rotation of the first magnet M1. It is magnetized to pass through.

【0043】前記ワッシャ55の両面は、摩擦係数の小
さな平滑面で形成され、前記補助歯車40と第1の磁石
M1との間にワッシャ55を介挿することにより、前記
補助歯車40の端面と第1の磁石M1の端面との間に生
じる滑り摩擦を緩和できるようになっている。
The both surfaces of the washer 55 are formed as smooth surfaces having a small coefficient of friction. The washer 55 is interposed between the auxiliary gear 40 and the first magnet M1 so that the end surface of the auxiliary gear 40 is The sliding friction generated between the first magnet M1 and the end face can be reduced.

【0044】前記駆動歯車36、補助歯車40、付勢部
材50A、ワッシャ55および第1の磁石M1を備えた
回転軸30は、前記支持片17aの支持部17a1と支
持片17bの支持部17b1との間に支持される。この
とき、回転軸30の両端には、軸受部材60,60がそ
れぞれ装着される。前記軸受部材60は、合成樹脂材料
から成形されており、円筒状の軸受部61とこの軸受部
61の一方の面に設けられたフランジ62とから形成さ
れている。そして、回転軸30の両端が、軸受部材6
0,60に挿通された状態で、軸受部61,61の外周
面がそれぞれ前記支持部17a1と支持部17b1に支
持される。これにより、回転軸30は、ラジアル方向
(回転軸9に直交する方向)への軸ずれが防止されてい
る。
The rotating shaft 30 including the driving gear 36, the auxiliary gear 40, the biasing member 50A, the washer 55, and the first magnet M1 is connected to the support portion 17a1 of the support piece 17a and the support portion 17b1 of the support piece 17b. Supported between. At this time, bearing members 60 are mounted on both ends of the rotating shaft 30, respectively. The bearing member 60 is formed of a synthetic resin material, and includes a cylindrical bearing 61 and a flange 62 provided on one surface of the bearing 61. Then, both ends of the rotating shaft 30 are
The outer peripheral surfaces of the bearing portions 61 are supported by the support portions 17a1 and 17b1, respectively, in a state where the bearing portions are inserted through the support portions 17a1 and 17b1. This prevents the rotational shaft 30 from being displaced in the radial direction (the direction perpendicular to the rotational shaft 9).

【0045】図1に示すように、前記回転軸30をユニ
ットケース17の内部に装着すると、第1の磁石(第1
の検出体)M1は略V字形状に形成された上記第1の台
座部17dの傾斜面に対向する位置に設置される。また
第1の台座部17dと第2の台座部17eとの間に駆動
歯車36が配置される。
As shown in FIG. 1, when the rotation shaft 30 is mounted inside the unit case 17, a first magnet (first
The detection body M1 is installed at a position facing the inclined surface of the first pedestal portion 17d formed in a substantially V shape. A drive gear 36 is disposed between the first pedestal 17d and the second pedestal 17e.

【0046】さらに、嵌合部材23の嵌合部23a,2
3bには、前記スクリュー軸30aと噛み合わされる。
このとき、弾性支持部材22の付勢力により、嵌合部2
3a,23bが前記スクリュー軸30aをZ1方向に弾
圧するため、スクリュー軸30aと嵌合部23a,23
bの内面23c,23cとの間のバックラッシによるが
たつきが低減されている。
Further, the fitting portions 23a, 23 of the fitting member 23
3b is engaged with the screw shaft 30a.
At this time, the urging force of the elastic support member 22 causes the fitting portion 2
3a and 23b press the screw shaft 30a in the Z1 direction, so that the screw shaft 30a and the fitting portions 23a and 23
The backlash due to the backlash between the inner surfaces 23c of 23b and 23c is reduced.

【0047】また弾性支持部材22は、一枚の金属板で
一体に形成されているため、嵌合部材23全体をZ1方
向に水平に付勢することができる。これにより、スクリ
ュー軸30aに対し、嵌合部23aと嵌合部23bの両
端において偏った付勢力が発生することがない。よっ
て、嵌合部23aと嵌合部23bは、均一な付勢力でス
クリュー軸30aを弾圧することができるため、スクリ
ュー軸30aと嵌合部23a,23bの内面23c,2
3cとの間を均等に密着させることができ、この間のが
たつきを抑えることができる。
Since the elastic support member 22 is formed integrally with a single metal plate, the entire fitting member 23 can be urged horizontally in the Z1 direction. Thus, no biasing force is generated on both ends of the fitting portion 23a and the fitting portion 23b with respect to the screw shaft 30a. Therefore, since the fitting portion 23a and the fitting portion 23b can repress the screw shaft 30a with a uniform urging force, the screw shaft 30a and the inner surfaces 23c, 2 of the fitting portions 23a, 23b are formed.
3c can be evenly brought into close contact with each other, and rattling between them can be suppressed.

【0048】第1の検出手段および第2の検出手段のゲ
イン調整およびオフセット調整は、回転軸30を装着し
たユニットケース17の状態で行われる。
The gain adjustment and the offset adjustment of the first detecting means and the second detecting means are performed in the state of the unit case 17 on which the rotating shaft 30 is mounted.

【0049】調整作業は、回転軸30の図示右端側の先
端にジョイント部材を取り付け、ジョイント部材を介し
て回転軸30に強制的な回転を与えながら行われる。す
なわち、回転軸30にβ1又はβ2方向の回転を与える
と、第1の磁石M1が回転軸30を中心にβ1又は2方
向に回転させられる。同時に、ホルダ21はスクリュー
軸30aの送り力により、第2の台座部17eのレール
(ガイド部材)17e1,17e2をX方向に一方の端
部から他方の端部まで往復移動させられる。そして、こ
のときの第1および第2の検出手段H1,H2の出力信
号を基板25に接続されたリード線26を介してそれぞ
れ検出することにより、各出力信号のゲインおよびオフ
セットが最適となる固定抵抗の抵抗値が決定される。
The adjustment operation is performed while attaching a joint member to the tip of the rotating shaft 30 on the right end side in the figure and forcibly rotating the rotating shaft 30 via the joint member. That is, when the rotation shaft 30 is rotated in the β1 or β2 direction, the first magnet M1 is rotated about the rotation shaft 30 in the β1 or 2 direction. At the same time, the holder 21 reciprocates the rails (guide members) 17e1 and 17e2 of the second pedestal 17e from one end to the other end in the X direction by the feed force of the screw shaft 30a. Then, by detecting the output signals of the first and second detecting means H1 and H2 at this time via the lead wires 26 connected to the substrate 25, the gain and offset of each output signal are optimized. The resistance value of the resistor is determined.

【0050】基板25の下面(Z2側の面)には、半田
付け用のランド(図示せず)が設けられており、このラ
ンドに前記ゲインおよびオフセット調整によって選定さ
れた固定抵抗(図示せず)が半田付けされる。そして、
半田付け作業の終了後に下部ケース12内の下部位置に
ユニットケース17が取り付けられる。さらに回転体1
3を下部ケース12内に設けると、回転体13のはすば
歯車13Aと駆動歯車36のはすば歯車36Aとが互い
にねじ歯車の関係を持って噛み合わされる。そして、下
部ケース12の上に上部ケース11を装着することによ
り、上部ケース11と下部ケース12(ケース本体)と
の間にユニットケース17および回転体13が封止され
る。
A land (not shown) for soldering is provided on the lower surface (the surface on the Z2 side) of the substrate 25, and a fixed resistor (not shown) selected by the gain and offset adjustment is provided on this land. ) Is soldered. And
After the soldering operation is completed, the unit case 17 is attached to a lower position in the lower case 12. Rotating body 1
When the helical gear 3 is provided in the lower case 12, the helical gear 13A of the rotating body 13 and the helical gear 36A of the drive gear 36 mesh with each other in a screw gear relationship. By mounting the upper case 11 on the lower case 12, the unit case 17 and the rotating body 13 are sealed between the upper case 11 and the lower case 12 (case main body).

【0051】ユニットケース17には、第1の検出手段
H1と第2の検出手段H2の両方が位置決めされ、さら
に第1の磁石(第1の検出体)M1および第2の磁石
(第2の検出体)M2を備えた回転軸30が装填されて
いる。よって、全ての部材はユニットケース17を基準
として位置決めされているので、第1の磁石M1と第1
の検出手段H1との相対位置、および第2の磁石M2と
第2の検出手段H2との相対位置を容易決定することが
できる。さらに従来のように部材どうしの経時変化に伴
なう緩み等が発生し難いため、最初に決定された位置決
め状態を維持することができる。またユニットケース1
7に対しては、それらの部材は強固に保持されているの
で、例え下部ケース12に対しユニットケース17の着
脱を繰り返しても着脱の前後で前記各相対位置がずれる
ことがない。よって、半田付けする作業の前後におい
て、第1の検出手段H1および第2の検出手段H2の出
力特性が変化するのを防止することができ、設定通りに
所期の出力特性を得ることができる。しかも半田付け作
業は、ユニットケース17の状態で行うことができるよ
うになるため、調整作業全体が容易となり、且つ全体の
角度センサSaの組み立て作業の効率を高めることがで
きる。また固定抵抗を目視して半田付けすることができ
るため、半田不良を防止することも可能となる。
In the unit case 17, both the first detecting means H1 and the second detecting means H2 are positioned, and a first magnet (first detecting body) M1 and a second magnet (second detecting means) A rotating shaft 30 provided with a detector M2 is mounted. Therefore, since all the members are positioned with reference to the unit case 17, the first magnet M1 and the first magnet
, And the relative position between the second magnet M2 and the second detecting means H2 can be easily determined. Furthermore, since the members are unlikely to be loosened due to the aging of the members as in the related art, the initially determined positioning state can be maintained. Unit case 1
7, since these members are firmly held, even if the unit case 17 is repeatedly attached to and detached from the lower case 12, the relative positions do not shift before and after attachment and detachment. Therefore, it is possible to prevent the output characteristics of the first detection unit H1 and the second detection unit H2 from changing before and after the soldering operation, and to obtain desired output characteristics as set. . In addition, since the soldering operation can be performed in the state of the unit case 17, the entire adjustment operation is facilitated, and the efficiency of the entire assembling operation of the angle sensor Sa can be increased. In addition, since the fixed resistor can be soldered visually, it is possible to prevent a solder defect.

【0052】以下角度センサの動作について説明する。
上記角度センサSaを自動車のステアリングホイールS
hに装着し、ステアリングホイールShを図示α1又は
α2方向に回転させると、回転体13に歯合している駆
動歯車36および補助歯車40が図示β1又はβ2方向
へ回転させられる。そして、このとき同時に回転軸30
およびこの回転軸30に固定されている第1の磁石M1
がβ1又はβ2方向に回転させられる。
The operation of the angle sensor will be described below.
The angle sensor Sa is connected to a steering wheel S of an automobile.
h, and the steering wheel Sh is rotated in the illustrated α1 or α2 direction, the drive gear 36 and the auxiliary gear 40 meshed with the rotating body 13 are rotated in the illustrated β1 or β2 direction. At this time, the rotation shaft 30
And a first magnet M1 fixed to the rotating shaft 30
Is rotated in the β1 or β2 direction.

【0053】この回転により、第1の磁石(第1の検出
体)M1の外周面に着磁されているN極とS極とが前記
第1の検出手段H1を通過する。一対の第1の検出手段
H1では、前記第1の磁石M1の磁界の変位磁界を検出
することにより、該回転に伴って図10で示す従来例と
同様の位相が異なる正弦波101,102をそれぞれ出
力し、回転角度に対して出力出力電圧の変化する量が大
きいい領域を交互に用いて回転体13(ステアリングホ
イールSh)の微回転角度位置が出力される。なお、信
号の数、波形は上記に制限されるものではなく、回転量
に対する出力値変化が大きい波形が得られれば良い。
By this rotation, the N pole and the S pole magnetized on the outer peripheral surface of the first magnet (first detecting body) M1 pass through the first detecting means H1. The pair of first detecting means H1 detects the displacement magnetic field of the magnetic field of the first magnet M1 to generate sine waves 101 and 102 having different phases similar to the conventional example shown in FIG. The rotation position of the rotating body 13 (the steering wheel Sh) is output using the areas where the output output voltage changes greatly with respect to the rotation angle. Note that the number and waveform of the signals are not limited to the above, and it is sufficient that a waveform having a large output value change with respect to the rotation amount can be obtained.

【0054】前記回転軸30がβ1又はβ2方向に回転
させられると、スクリュー軸30aにより、ホルダ21
の嵌合部23a,23bには図示X1又はX2方向(ス
ラスト方向)への送り力が与えられる。これにより、ホ
ルダ21の各摺動片21aが、第2の台座部17eのレ
ール17e1、17e2上を摺動して図示X1又はX2
方向に直線的に移動させられる。すなわち、回転軸30
のスクリュー軸30aおよび嵌合部材23の嵌合部23
a,23bは、回転軸30のβ1又はβ2方向の回転運
動を、直線運動に変換する変換手段となっており、この
変換手段により可動体20がX1又はX2方向に移動さ
せられる。第2の検出手段H2では、第2の磁石M2の
磁界のZ方向の成分の変化を検出し、少なくとも移動範
囲に渡って一次直線的に変化する図10で示す従来例と
同様の値103を出力し、粗回転角度位置が出力され
る。なお、回転に伴って値が増加するものであれば、一
次直線で示される出力特性でないものであってもよい。
When the rotation shaft 30 is rotated in the β1 or β2 direction, the holder 21 is rotated by the screw shaft 30a.
A feeding force in the illustrated X1 or X2 direction (thrust direction) is applied to the fitting portions 23a and 23b. As a result, each sliding piece 21a of the holder 21 slides on the rails 17e1 and 17e2 of the second pedestal portion 17e, and X1 or X2 shown in FIG.
It is moved linearly in the direction. That is, the rotating shaft 30
Screw shaft 30a and fitting portion 23 of fitting member 23
Reference numerals a and 23b denote conversion means for converting the rotational motion of the rotating shaft 30 in the β1 or β2 direction into linear motion, and the movable means 20 is moved in the X1 or X2 direction by the conversion means. The second detecting means H2 detects a change in the component of the magnetic field of the second magnet M2 in the Z direction, and obtains a value 103 similar to the conventional example shown in FIG. 10 which linearly changes at least over the moving range. Output, and the coarse rotation angle position is output. Note that the output characteristic may not be a linear characteristic as long as the value increases with rotation.

【0055】そして、前記第1の検出手段H1および第
2の検出手段H2の出力信号は、角度センサSaの外部
に設けられる演算手段(図示せず)において演算処理さ
れ、ステアリングホイールShの絶対回転位置が高精度
且つリアルタイムで検出され、回転速度、回転方向等も
検出できる。
The output signals of the first detecting means H1 and the second detecting means H2 are processed by calculating means (not shown) provided outside the angle sensor Sa, and the absolute rotation of the steering wheel Sh is calculated. The position is detected with high accuracy and in real time, and the rotation speed, rotation direction, and the like can be detected.

【0056】また回転体13に係合するステアリングホ
イールShの外径寸法が異なると、ケース本体(下部ケ
ースおよび上部ケース)の外径寸法(大きさ)および回
転体13の内径寸法を変える必要が生じる。しかし、一
般にステアリングホイールShが回転する範囲は、車種
によっても変化するがα1方向に3回転以下、α2方向
に3回転以下である。よって、角度センサSaが検出す
べきステアリングホイールShの範囲を包括することが
できる。よって、上記ユニットケース17の係止凸部が
凹凸係合するための係止凹部12A,12Bを、大きさ
の異なる各角度センサSaの下部ケース12に形成して
おくことにより、ユニットケース17をそのまま搭載す
ることが可能となる。これにより、ユニットケース17
を共通化することが可能となるため、部品コストを削減
できる。
If the outer diameter of the steering wheel Sh engaged with the rotating body 13 is different, it is necessary to change the outer diameter (size) of the case body (lower case and upper case) and the inner diameter of the rotating body 13. Occurs. However, in general, the range in which the steering wheel Sh rotates is 3 rotations or less in the α1 direction and 3 rotations or less in the α2 direction, though it varies depending on the vehicle type. Therefore, the range of the steering wheel Sh to be detected by the angle sensor Sa can be covered. Therefore, the unit case 17 is formed by forming the locking concave portions 12A and 12B for the concave and convex engagement of the locking convex portion of the unit case 17 in the lower case 12 of each of the angle sensors Sa having different sizes. It can be mounted as it is. Thereby, the unit case 17
Can be used in common, so that the cost of parts can be reduced.

【0057】なお、上記実施の形態では、第1および第
2の磁石M1、M2が回転軸30側に設けられ、第1お
よび第2の検出手段H1,H2がユニットケース17側
に設けられたものを示したが、その他第1および第2の
検出手段H1,H2が回転軸30側に設けられ、第1お
よび第2の磁石M1、M2がユニットケース17側に設
けられていてもよい。あるいは、回転軸30側に第1の
磁石M1と第2の検出手段H2が設けられ、ユニットケ
ース17側に第2の磁石M2と第1の検出手段H1が設
けられたもの、又はその逆の態様であってもよい。
In the above embodiment, the first and second magnets M1 and M2 are provided on the rotating shaft 30 side, and the first and second detecting means H1 and H2 are provided on the unit case 17 side. Although the first and second magnets M1 and M2 may be provided on the unit case 17 side, the first and second detection means H1 and H2 may be provided on the rotating shaft 30 side. Alternatively, the first magnet M1 and the second detecting means H2 are provided on the rotating shaft 30 side, and the second magnet M2 and the first detecting means H1 are provided on the unit case 17 side, or vice versa. It may be an aspect.

【0058】また、上記本発明では、ユニットケース1
7に第1の磁石M1および第2の磁石M2を備えた回転
軸30が支持されるので、第1の磁石M1および第2の
磁石M2の取り付け精度、ユニットケース17の成形精
度等を高めておくことにより、第1および第2の検出手
段H1,H2に生じるオフセット量を低減できる。ま
た、仮に取り付け精度が低いくとも上記オフセット調整
により、機能上問題のない程度までオフセット量を容易
に低減することが可能である。
In the present invention, the unit case 1
7, the rotating shaft 30 provided with the first magnet M1 and the second magnet M2 is supported, so that the mounting accuracy of the first magnet M1 and the second magnet M2, the molding accuracy of the unit case 17, and the like are improved. By doing so, it is possible to reduce the amount of offset generated in the first and second detection means H1, H2. Even if the mounting accuracy is low, the offset adjustment can easily reduce the offset amount to a level that does not cause a functional problem.

【0059】なお、上記実施の形態では、固定抵抗を取
り付けることにより、ゲインおよびオフセット調整を行
ったが、第1および第2の検出手段にEPROMを設
け、この入力端子を基板のランドに半田付けしない状態
で前記EPROMの内容を書き換え、ゲインおよびオフ
セット調整を行い、その後に前記EPROMの入力端子
を基板のランドに半田付けしてもよい。
In the above embodiment, the gain and offset are adjusted by attaching a fixed resistor. However, an EPROM is provided for the first and second detecting means, and this input terminal is soldered to the land of the substrate. Alternatively, the contents of the EPROM may be rewritten, the gain and the offset may be adjusted, and then the input terminals of the EPROM may be soldered to the lands on the board.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、予めユニ
ットケースの状態で検出体と検出部材との相対位置を決
定することができ、しかもユニットケースをケース本体
内に装着した前後において角度センサの出力特性が変わ
ってしまうことを防止できる。
According to the present invention described in detail above, the relative position between the detection body and the detection member can be determined in advance in the state of the unit case, and the angle before and after the unit case is mounted in the case body. It is possible to prevent the output characteristics of the sensor from changing.

【0061】よって、角度センサの組み立て工程上の作
業効率を高めることができる。また検出手段(ホール素
子)の調整を容易ににすることができるとともに、調整
の後の検出手段が本来の出力特性を発揮し得る。さら
に、角度センサごとの部品の共通化を図ることができ
る。
Therefore, the working efficiency in the assembly process of the angle sensor can be improved. Further, the adjustment of the detecting means (Hall element) can be facilitated, and the adjusted detecting means can exhibit the original output characteristics. Further, the components can be shared for each angle sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】角度センサの内部構造を示す正面方向の断面
図、
FIG. 1 is a front sectional view showing the internal structure of an angle sensor;

【図2】角度センサの主要部分を示す分解斜視図、FIG. 2 is an exploded perspective view showing a main part of the angle sensor,

【図3】第1の検出手段の保持構造を示す断面図、FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a holding structure of a first detection unit.

【図4】図3のa−a線における断面図、FIG. 4 is a sectional view taken along line aa of FIG. 3;

【図5】図3のb−b線における断面図、FIG. 5 is a sectional view taken along line bb of FIG. 3;

【図6】図6は第2の検出手段の保持構造を示す断面
図、
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a holding structure of a second detection unit;

【図7】図7は図6のc−c線における断面図、FIG. 7 is a sectional view taken along line cc of FIG. 6;

【図8】図8は図6のd−d線における断面図、FIG. 8 is a sectional view taken along line dd of FIG. 6;

【図9】従来の角度センサの内部構造を示す平面図、FIG. 9 is a plan view showing the internal structure of a conventional angle sensor;

【図10】回転角度に対する角度センサの出力特性を示
す図、
FIG. 10 is a diagram showing output characteristics of an angle sensor with respect to a rotation angle;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Sa 角度センサ 11 上部ケース(ケース本体) 12 下部ケース(ケース本体) 12A,12B 係止凹部 12D,12E 位置決め凸部 13 回転体 17 ユニットケース 17A,17B 係止片 17A1,17B1 係止凸部 17C,17D 位置決め孔 20 可動体 21 ホルダ 22 弾性支持部材 23 嵌合部材 23a,23b 嵌合部 30 回転軸 30a スクリュー軸 36 駆動歯車 40 補助歯車 50A 付勢部材 H1 第1の検出手段 H2 第2の検出手段 M1 第1の磁石(第1の検出体) M2 第2の磁石(第2の検出体) Sa Angle sensor 11 Upper case (case main body) 12 Lower case (case main body) 12A, 12B Locking concave portion 12D, 12E Positioning convex portion 13 Rotating body 17 Unit case 17A, 17B Locking piece 17A1, 17B1 Locking convex portion 17C, 17D Positioning hole 20 Movable body 21 Holder 22 Elastic support member 23 Fitting member 23a, 23b Fitting part 30 Rotary shaft 30a Screw shaft 36 Drive gear 40 Auxiliary gear 50A Urging member H1 First detecting means H2 Second detecting means M1 First magnet (first detector) M2 Second magnet (second detector)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ケース本体と、このケース本体に回転自
在に支持されて第1の回転軸に係合して一緒に回転する
回転体と、前記回転体によって回転させられる第2の回
転軸と、前記第2の回転軸に設けられて前記第2の回転
軸と共に回転する第1の検出体と、前記第2の回転軸の
回転によって前記第2の回転軸に沿って往復移動する第
2の検出体と、前記第1の検出体の回転を検出する第1
の検出手段と、前記第2の検出体の移動を検出する第2
の検出手段とを有する角度センサにおいて、 ユニットケースに、前記第2の回転軸、第2の検出体、
第1の検出手段および第2の検出手段が設けられてお
り、このユニットケースが前記ケース本体内に位置決め
されて組み付けられていることを特徴とする角度セン
サ。
1. A case body, a rotating body rotatably supported by the case body and engaged with a first rotating shaft to rotate together with the case body, and a second rotating shaft rotated by the rotating body. A first detector provided on the second rotating shaft and rotating together with the second rotating shaft, and a second detector reciprocating along the second rotating shaft by the rotation of the second rotating shaft. And a first detector for detecting rotation of the first detector
Detecting means, and a second detecting means for detecting the movement of the second detecting object.
An angle sensor comprising: a second case, a second rotation axis, a second detection body,
An angle sensor comprising a first detecting means and a second detecting means, wherein the unit case is positioned and assembled in the case main body.
【請求項2】 ユニットケースの両側の外面と前記ユニ
ットケースに対向するケース本体の両側の内面とが凹凸
嵌合により位置決めされている請求項1記載の角度セン
サ。
2. The angle sensor according to claim 1, wherein the outer surfaces on both sides of the unit case and the inner surfaces on both sides of the case main body facing the unit case are positioned by concave and convex fitting.
【請求項3】 前記第2の検出体は、前記ユニットケー
スにスライド自在に設けられており、前記第2の回転軸
と、前記第2の検出体との間には、回転運動を往復直線
運動に変換する変換手段が設けられている請求項1又は
2に記載の角度センサ。
3. The second detection body is slidably provided on the unit case, and performs a reciprocating linear movement between the second rotation axis and the second detection body. 3. The angle sensor according to claim 1, further comprising a conversion unit that converts the motion into a motion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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